INSTALLATION DE CHAUFFAGE POUR UN VEHICULE HYBRIDE [0001] La présente invention concerne une installation de chauffage, du type pompe à chaleur, pour un véhicule hybride à moteur électrique et moteur thermique suralimenté. [0002] Une telle installation comprend un compresseur apte à chauffer et pressuriser un fluide frigorigène, un condenseur interne apte, en mode chauffage, à contribuer au chauffage d'un air dit intérieur par échange de calories avec le fluide frigorigène issu du compresseur, un détendeur externe apte, en mode chauffage, à dépressuriser le fluide frigorigène, un échangeur externe apte, en mode chauffage, à réchauffer le fluide frigorigène qui est issu du détendeur externe par échange avec un air dit extérieur pour alimenter le compresseur. [0003] Le condenseur interne de cette installation est également chargé de réchauffer un fluide caloporteur, tel que de l'eau, qui traverse un circuit interne de ce condenseur, par échange avec le fluide frigorigène (gaz chaud et pressurisé) qui circule dans un autre circuit interne de ce condenseur, le fluide caloporteur réchauffé regagnant alors le circuit de refroidissement du moteur thermique pour alimenter un aérotherme apte, dans le mode chauffage, à chauffer l'air intérieur qui le traverse par échange avec le fluide caloporteur réchauffé. [0004] Le véhicule est également équipé d'un circuit de refroidissement à eau d'air de suralimentation aspiré dans les cylindres du moteur thermique au travers des conduites 20 d'admission. [0005] Un tel circuit est représenté en figure 1 et comprend un échangeur 1 du type air/eau apte à refroidir l'air d'admission suralimenté aspiré dans les cylindres 2 du moteur thermique 3 dans les conduites d'admission 4 et provenant du compresseur 5 du turbo compresseur 6 au travers d'une vanne 7. 25 [0006] Le circuit de refroidissement comprend en outre un condenseur air/eau ou radiateur basse température 8 raccordé à l'échangeur air/eau 1 par un circuit d'eau traversant le circuit interne de l'échangeur 1 pour refroidir l'air d'admission suralimenté. [0007] La circulation de l'eau dans le circuit comprenant l'échangeur 1 et le condenseur 8 est assurée par une pompe à eau électrique 9 permettant à l'eau chaude sortant de 30 l'échangeur 1 de traverser le condenseur 8 qui est traversé par de l'air extérieur de refroidissement de l'eau circulant dans les circuits internes du condenseur 8 pour sortir de ce dernier vers l'échangeur 1 à une température d'environ 40°C, le condenseur étant situé par exemple au niveau de la face avant du véhicule ou dans le passage de roue de ce véhicule. [0008] La présence dans le véhicule d'une part du refroidisseur d'air de suralimentation de la figure 1 et d'autre part de la pompe à chaleur conduit à une implantation relativement compliquée de ces deux équipements dans le véhicule, notamment à cause de l'utilisation de deux condenseurs, l'un pour la pompe à chaleur et l'autre pour le refroidisseur d'air de suralimentation du moteur thermique. [0009] La présente invention a pour but de palier les inconvénients ci-dessus. [0010] A cet effet, selon l'invention, l'installation de chauffage du type pompe à chaleur pour un véhicule hybride à moteur électrique et moteur thermique suralimenté pourvu d'un circuit de refroidissement à eau d'air de suralimentation du moteur thermique comprenant un échangeur du type air/eau apte à refroidir l'air de suralimentation et raccordé à un condenseur à eau ou radiateur basse température pour le refroidissement de l'eau provenant de l'échangeur air/eau et traversant un circuit interne du condenseur à eau, la pompe à chaleur comprenant essentiellement un compresseur apte à chauffer et pressuriser un fluide frigorigène et un condenseur interne apte, en mode chauffage, à réchauffer, par échange de calories avec le fluide frigorigène issu du compresseur, de l'eau en tant que fluide caloporteur traversant un circuit interne du condenseur interne et qui est issu d'un circuit de refroidissement du moteur thermique, l'eau réchauffée alimentant un aérotherme permettant de réchauffer l'air dit intérieur. Les deux condenseurs forment un condenseur unique comprenant un seul circuit interne de circulation d'eau qui est raccordé soit au circuit de refroidissement du moteur thermique lorsque le véhicule est en mode de propulsion par le moteur électrique (avec notamment le moteur thermique arrêté de manière à réchauffer par échange avec le fluide frigorigène l'eau circulant vers l'aérotherme au travers du condenseur unique pour le réchauffement de l'air intérieur), soit à l'échangeur air/eau lorsque le véhicule est en mode de propulsion par le moteur thermique (notamment fonctionnant à chaud avec la pompe à chaleur inactive de manière à réchauffer l'air intérieur par échange de calories entre l'eau chaude traversant le condenseur unique en provenance de l'échangeur air/eau et l'air extérieur traversant le condenseur unique). [0011] Selon une variante de réalisation, l'entrée du circuit interne d'eau du condenseur unique est raccordée à la sortie d'eau de l'échangeur air/eau et à la sortie de l'aérotherme par l'intermédiaire d'une vanne du type trois voies et la sortie du circuit interne d'eau du condenseur unique est raccordée à l'entrée de l'échangeur air/eau et à l'entrée de l'aérotherme par l'intermédiaire d'une vanne de type trois voies, les deux vannes étant commandées en fonction du mode de propulsion du véhicule pour raccorder le circuit interne du condenseur unique à l'aérotherme ou à l'échangeur air/eau. [0012] Selon une autre variante de réalisation, où le circuit de refroidissement d'air de suralimentation et le circuit de refroidissement du moteur thermique comprennent respectivement deux pompes à eau électriques, la pompe à eau électrique du circuit de refroidissement d'air de suralimentation est arrêtée lorsque le véhicule est propulsé par le moteur électrique tandis que la pompe à eau électrique du circuit de refroidissement du moteur thermique est arrêtée lorsque le véhicule est propulsé par le moteur thermique pour raccorder le circuit interne du condenseur unique à l'aérotherme ou à l'échangeur air/eau. [0013] L'invention vise également un véhicule, tel qu'un véhicule automobile du type hybride à moteur électrique et moteur thermique suralimenté, et qui est caractérisé en ce qu'il comprend une installation de chauffage telle que définie précédemment. [0014] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur thermique suralimenté ; - la figure 2 représente schématiquement une installation de chauffage/climatisation du type pompe à chaleur selon l'invention, dans le mode chauffage, et destinée à équiper un véhicule hybride à moteur thermique suralimenté et à moteur électrique ; - la figure 3 est une vue schématique du condenseur ou échangeur unique de l'invention faisant partie de l'installation de la figure 2 et dans une configuration correspondant à l'arrêt du moteur thermique suralimenté et du moteur électrique du véhicule hybride ; - la figure 4 est une vue schématique du condenseur ou échangeur unique de l'installation de la figure 2 et dans une configuration selon laquelle le véhicule est propulsé par le moteur électrique avec la pompe à chaleur active ; et - la figure 5 est une vue schématique du condenseur ou échangeur unique de l'installation de la figure 2 et dans une configuration selon laquelle le véhicule est propulsé par le moteur thermique dont la pompe à chaleur est inactive. [0015] La figure 2 représente une installation de chauffage/climatisation, de type pompe à chaleur, faisant partie d'un véhicule automobile de type hybride comprenant un moteur thermique suralimenté 3, tel qu'un moteur Diesel ou à essence et un moteur électrique, non représenté. [0016] La figure 2 montre également la présence d'un circuit de refroidissement de l'air de suralimentation du moteur thermique suralimenté 3 semblable à celui représenté en figure 1 et comprenant l'échangeur air/eau 1, la pompe à eau électrique 9 de circulation de l'eau traversant l'échangeur 1 pour refroidir l'air de suralimentation et le condenseur à eau ou radiateur basse température 8 qui sera décrit ultérieurement. [0017] L'installation de chauffage telle que représentée en figure 2 est destinée à fonctionner selon un mode chauffage et un mode réfrigération selon les besoins et elle comprend à cet effet un compresseur 10, un condenseur interne 11, un détendeur externe 12, un échangeur externe 13 et un sous-refroidisseur 14 qui interviennent tous au moins dans le mode chauffage, ainsi qu'un évaporateur interne 15 qui intervient au moins dans le mode réfrigération. [0018] Le compresseur 10 permet de chauffer et de pressuriser un fluide frigorigène qui est issu de l'échangeur externe 13 dans le mode chauffage et de l'évaporateur interne 15 dans le mode réfrigération. [0019] Le condenseur interne 11 intervient donc dans le cas présent dans le mode chauffage et il est chargé de contribuer au chauffage d'un air intérieur de l'habitacle du véhicule par échange avec le fluide frigorigène transformé en gaz chaud et pressurisé par le compresseur 10. [0020] Le condenseur interne 11 est ainsi chargé de réchauffer de l'eau en tant que fluide caloporteur, qui circule dans certains de ses conduits ou entre certaines parties de ses plaques empilées et qui est issu d'un circuit de refroidissement du moteur thermique suralimenté 3 par échange avec le fluide frigorigène (gaz chaud et pressurisé) qui circule dans certains autres de ses conduits ou entre certaines autres parties de ses plaques empilées. L'eau réchauffée regagne alors le circuit de refroidissement pour alimenter un aérotherme 16 qui est chargé, dans le mode chauffage, de chauffer l'air intérieur qui le traverse par échange avec l'eau réchauffée. Classiquement, l'eau réchauffée qui sort de l'aérotherme 16 alimente la portion du circuit de refroidissement qui traverse le moteur thermique 3 et qui alimente le condenseur interne 11 par l'intermédiaire d'une pompe à eau électrique 17, l'aérotherme étant un échangeur de chaleur de type air/liquide. [0021] Le détendeur externe 12, qui n'intervient que dans le mode chauffage, est destiné à dépressuriser le fluide frigorigène qui est issu du sous-refroidisseur 14, avant qu'il n'alimente l'échangeur externe 13 et il délivre un liquide refroidi et dépressurisé. [0022] L'échangeur externe 13 intervient dans le mode chauffage et dans le mode réfrigération. Dans le mode chauffage de la figure 2, l'échangeur externe 13 agit en tant qu'évaporateur et est chargé de réchauffer le fluide frigorigène (liquide refroidi et dépressurisé) qui est issu de détendeur externe 12 pour échange avec l'air extérieur (froid), c'est-à-dire absorption de calories contenues dans l'air extérieur et il délivre alors en sortie un fluide frigorigène, en phase gazeuse et légèrement réchauffé, destiné à alimenter le compresseur 10. Dans le mode de réfrigération, l'échangeur externe 13 agit en tant que condenseur et est chargé de refroidir le flux frigorigène (gaz chaud et pressurisé) issu du compresseur 10 par échange avec l'air extérieur (chaud), c'est-à-dire transfert de calories dans l'air extérieur et il délivre alors en sortie un fluide frigorigène, en phase liquide partiellement refroidi destiné à alimenter le sous-refroidisseur 14. [0023] Dans le mode de chauffage, le sous-refroidisseur 14 permet de sous-refroidir le fluide frigorigène issu du condenseur interne 11 afin d'alimenter le détendeur externe 12 pour permettre un accroissement de la capacité de réchauffage de l'échangeur externe 13, qui fonctionne alors en tant qu'évaporateur. [0024] Un réservoir de déshydratation 17 est prévu en amont de l'entrée du sous-refroidisseur 14 et est destiné à garantir que le fluide frigorigène qui parvient dans ce sous-refroidisseur est exclusivement en phase liquide. [0025] L'évaporateur interne 15 intervient dans le mode de réfrigération et un détendeur interne 18 est prévu en amont de l'entrée de l'évaporateur interne 15 pour refroidir et dépressuriser le fluide frigorigène, qui est issu du sous-refroidisseur 14. [0026] Pour contrôler le fonctionnement de l'installation de la figure 2 notamment en mode chauffage, diverses vannes de type trois voies V1 à V4 sont prévues dans le circuit de cette installation et sont commandées en mode chauffage pour assurer la circulation des différents fluides dans ce circuit comme symbolisé par les différentes flèches. [0027] Selon l'invention, le condenseur interne 11 de la pompe à chaleur et le condenseur à eau 8 faisant partie du circuit de refroidissement d'air de suralimentation du moteur thermique suralimenté 3 constituent un condenseur ou échangeur de chaleur unique qui sera désigné par la référence CU et qui comporte un circuit interne 20 de circulation d'eau provenant soit du circuit de refroidissement de l'air de suralimentation du moteur thermique suralimenté 3, soit du circuit de refroidissement à aérotherme 16 de ce moteur thermique. [0028] Le circuit interne 20 de circulation d'eau dans le condenseur unique CU est schématisé sous forme d'une simple boucle mais il est bien entendu que ce circuit interne comporte des conduits ou des plaques empilées dans ou entre lesquels (le)s circule l'eau du circuit de refroidissement de l'air de suralimentation du moteur thermique 3 ou du circuit de refroidissement de ce moteur thermique. [0029] La figure 2 montre que l'entrée du condenseur unique CU est raccordée par l'intermédiaire d'une vanne V5 de type trois voies d'une part à une conduite 21 raccordée à la sortie de l'échangeur air/eau 1 du circuit de refroidissement d'air de suralimentation du moteur thermique 3 et d'autre part à une conduite 22 raccordée à la sortie de l'aérotherme 16, les pompes à eau électriques 9, 17 pouvant se trouver respectivement dans les deux conduites de sortie 21, 22. [0030] La sortie du condenseur unique CU est raccordée par l'intermédiaire d'une vanne V6 de type trois voies d'une part à une conduite 23 raccordée à l'entrée de l'échangeur air/eau 1 du circuit de refroidissement d'air de suralimentation du moteur thermique 3 et d'autre part à une conduite 24 raccordée à l'entrée de l'aérotherme 16. [0031] Ainsi, la vanne V5 a sa sortie raccordée à l'entrée du condenseur unique CU et ses deux entrées raccordées respectivement aux deux conduites 21, 22 tandis que la vanne V6 a son entrée raccordée à la sortie du condenseur unique CU et ses deux sorties raccordées respectivement aux deux conduites 23, 24. [0032] Les deux vannes V5 et V6 peuvent être pilotées pour raccorder le circuit interne 20 du condenseur unique CU soit aux deux conduites 21, 23 de circulation d'eau du circuit de refroidissement d'air de suralimentation du moteur thermique 3, soit aux deux conduites 22, 24 du circuit de refroidissement de ce moteur thermique suivant que l'installation de la figure 2 fonctionne en mode pompe à chaleur ou en mode de refroidissement de l'air de suralimentation du moteur thermique 3 comme cela va être détaillé ci-dessous en référence notamment aux figures 4 et 5. [0033] En se référant tout d'abord à la figure 3, celle-ci représente la configuration du condenseur unique CU à l'arrêt, c'est-à-dire lorsque le moteur électrique et le moteur thermique suralimenté 3 du véhicule hybride sont arrêtés ou coupés. A cette configuration, les vannes V5 et V6 sont pilotées à leur état de fermeture de sorte qu'il n'y a aucune circulation d'eau dans le circuit interne 20 du condenseur commun CU et la pompe à chaleur est à l'arrêt de sorte qu'il n'y a pas de circulation de fluide frigorigène dans le circuit interne correspondant de ce condenseur dont l'entrée est raccordée par une conduite 25 à une sortie de la vanne V1 et la sortie est raccordée par une conduite 26 à une entrée de la vanne V2. Bien que la circulation du fluide frigorigène au travers du condenseur unique puisse être assurée par les deux vannes V1, V2, au moins l'une d'entre elles peut être pilotée à sa position de fermeture pour empêcher la circulation du fluide frigorigène dans le circuit interne de ce condenseur, mais il est possible de prévoir une vanne supplémentaire V7 pouvant être pilotée à une position de fermeture pour l'arrêt de circulation du fluide frigorigène dans le condenseur unique CU ou d'ouverture de circulation du fluide frigorigène au travers de ce condenseur, la vanne V7 étant disposée dans la conduite 25 d'entrée de fluide frigorigène. La vanne V7 est du type deux voies. [0034] La flèche F1 en figure 3 symbolise le passage au travers des ailettes du condenseur unique CU d'air extérieur depuis la face avant du véhicule hybride. [0035] La figure 4 représente le condenseur unique CU fonctionnant en mode pompe à chaleur selon lequel le moteur thermique suralimenté 3 est arrêté et le moteur électrique du véhicule est enclenché ou actif pour permettre à ce dernier d'être propulsé par le moteur électrique. Dans cette configuration, les vannes V5 et V6 sont pilotées pour mettre en communication les entrée et sortie du condenseur unique CU avec les conduites 22, 24 du circuit de refroidissement du moteur thermique 3 avec, le cas échéant, si présente, la vanne V7 pilotée à sa position d'ouverture de sorte que le circuit de refroidissement d'air de suralimentation de ce moteur thermique est inactivé. Ainsi, le fluide frigorigène de la pompe à chaleur circule dans le circuit interne correspondant du condenseur unique CU au travers des conduites d'entrée 25 et de sortie 26 et l'eau du circuit de refroidissement du moteur thermique suralimenté 3 circule dans le circuit interne 20 du condenseur unique CU et au travers des conduites 22 et 24 reliant l'aérotherme 16 au condenseur unique CU.
Dans ces conditions, il y a échange de calories entre le fluide frigorigène (gaz chaud et pressurisé) circulant au travers du condenseur unique CU et l'eau circulant dans le circuit interne 20 de ce condenseur de manière que le fluide frigorigène fournit des calories à l'eau circulant dans le circuit interne 20 pour la réchauffer comme symbolisé par la flèche F2 de sorte que l'eau réchauffée sortant du condenseur CU traverse l'aérotherme 16 qui permet de chauffer l'air intérieur qui le traverse par échange avec l'eau réchauffée. La flèche F1 en figure 4 symbolise une faible circulation d'air extérieur depuis la face avant du véhicule dans ce mode de fonctionnement en pompe à chaleur du condenseur unique CU. [0036] La figure 5 représente le fonctionnement du condenseur unique CU dans une configuration selon laquelle la pompe à chaleur est inactive avec le moteur thermique propulsant le véhicule hybride et ayant atteint sa température de fonctionnement, le moteur électrique pouvant être inactivé ou non. Dans cette configuration, les vannes V5 et V6 sont pilotées pour raccorder les entrée et sortie du condenseur unique CU aux conduites 21, 23 du circuit de refroidissement d'air de suralimentation du moteur thermique suralimenté 3 de sorte que le circuit de circulation d'eau de refroidissement du moteur thermique 3 via l'aérotherme 16 est inactivé. Le cas échéant, si présente, la vanne V7 est pilotée à son état de fermeture de la conduite 25 raccordée à l'entrée du condenseur unique CU, sinon c'est la vanne V1 qui sera pilotée pour bloquer toute circulation de fluide frigorigène dans le circuit interne correspondant du condenseur unique. Dans ces conditions, la forte circulation d'air extérieur depuis la face avant du véhicule hybride comme symbolisé par la flèche F1 en figure 5 traverse le condenseur unique CU et l'eau réchauffée provenant de l'échangeur air/eau 1 au travers de la conduite 21 traverse le circuit interne 20 du condenseur unique CU pour échanger ses calories à l'air extérieur traversant ce condenseur comme symbolisé par la flèche F2 pour chauffer ainsi l'air intérieur. Bien entendu, l'eau refroidie sortant du condenseur unique CU traverse la conduite 23 pour assurer le refroidissement de l'air de suralimentation du moteur thermique suralimenté 3. [0037] Au lieu de prévoir les vannes V5 et V6 pilotées de manière à raccorder le circuit interne 20 du condenseur unique CU soit au circuit de refroidissement du moteur thermique suralimenté 3, soit au circuit de refroidissement d'air de suralimentation de ce moteur, il est possible tout simplement de commander les pompes à eau électriques 9, 17 de ces deux circuits en arrêtant la pompe à eau électrique 9 du circuit de refroidissement de l'air de suralimentation du moteur thermique 3 et activant la pompe électrique 17 du circuit de refroidissement à aérotherme 16 du moteur thermique pour raccorder l'aérotherme 16 au circuit interne 20 du condenseur unique CU ou en activant la pompe à eau électrique 9 et arrêtant la pompe à eau électrique 17 pour raccorder les conduites 21, 23 de l'échangeur air/eau 1 au circuit interne 20 du condenseur unique CU. [0038] En réalisant un condenseur ou échangeur unique ayant un circuit d'eau commun à celui du circuit de refroidissement à aérotherme 16 du moteur thermique faisant partie de la pompe à chaleur et au circuit de refroidissement d'air de suralimentation du moteur thermique 3, non seulement on obtient un gain de place dans le véhicule hybride pour implanter ce condenseur unique par rapport à la solution à deux condenseurs ou échangeurs indépendants mais on diminue également les coûts de fabrication et de montage d'un tel condenseur unique. [0039] En outre, il y a une parfaite adéquation en terme d'image écologique, entre le véhicule hybride et le système de pompe à chaleur de l'invention dans la réalisation d'un véhicule à émission polluante nulle ZEV (Zéro Emission Véhicle). [0040] Le condenseur ou échangeur air-eau-fluide réfrigérant ou frigorigène de l'invention doit être dimensionné pour assurer un compromis entre d'une part le faible dimensionnement que doit avoir le condenseur d'une pompe à chaleur et d'autre part le dimensionnement le plus grand possible que doit avoir le condenseur pour le refroidissement de l'air de suralimentation du moteur thermique suralimenté.