Brevet FR2734052A1 — publié le 19961115

Etat de la technique. L'invention concerne un capteur de pression pour un moteur à combustion interne comportant une tubulure d'aspiration et un ajutage de pression pour un fluide traver- sant la tubulure d'aspiration. On connaît déjà un capteur de pression (DE-OS- 43 17 312) qui comporte un boîtier en matière plastique avec un ajutage de raccordement de pression. Lorsqu'il est monté sur la tubulure d'aspiration, il est pratiquement à fleur avec la pa- roi intérieure de cette tubulure d'aspiration du moteur à com- bustion interne ou n'est en saillie de celle-ci que de quelques millimètres. Dans le cas de tels capteurs de pression montés directement sur la tubulure d'aspiration, on risque le givrage de l'ajutage de pression de sorte que dans le cas le plus défa- vorable, cela se traduit par la défaillance du capteur de pres- sion. Le risque de givrage est notamment élevé dans le cas de moteurs à combustion interne avec réinjection des gaz d'échappement et ventilation du carter de vilebrequin vers la tubulure d'aspiration; en effet, le fluide qui s'écoule pré- sente une teneur élevée en eau à l'état de gaz qui se trans- forme en givre aux basses températures, de préférence à l'intérieur du petit tube métallique très mince du capteur de l'installation de mesure de pression du capteur de pression. Avantages de l'invention. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un capteur de pression du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'ajutage de pres- sion du capteur de pression s'étend sensiblement jusqu'au mi- lieu de la tubulure d'aspiration ou au-delà du milieu de cette tubulure d'aspiration. Le capteur de pression selon l'invention offre l'avantage d'exclure avec une très grande probabilité, tout gi- vrage. De manière avantageuse, on évite également le dépôt de composants liquides du fluide qui s'écoule dans la tubulure d'aspiration sur le capteur de pression; cela réduit d'autant le risque de givrage du capteur de pression. Suivant une caractéristique particulièrement avan- tageuse, sans avoir à faire des modifications constructives im- portantes, on peut transformer simplement les capteurs exis- tants ce qui ne se traduit que par une faible augmentation du coût de fabrication. De plus, le capteur de pression selon l'invention ne présente pratiquement pas d'encombrement supplémentaire à l'emplacement de son montage. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses: - l'ajutage de pression du capteur de pression est au moins partiellement formé par un tuyau qui arrive sensiblement jus- qu'au milieu de la tubulure d'aspiration ou au-delà du milieu de la tubulure d'aspiration. - le tuyau est emmanché sur l'ajutage de pression. - le tuyau est flexible. - le tuyau est en matière plastique notamment en caoutchouc au fluor. Dessin. Un exemple de réalisation de l'invention est repré- senté schématiquement dans l'unique figure annexée qui sera dé- crite ci-après de manière plus détaillée. Description de l'exemple de réalisation. La figure montre un capteur de pression portant la référence 1 dont le composant principal est une installation de mesure de pression; celle-ci se présente par exemple sous la forme d'une cellule de capteur 3 logée dans le boîtier 6 du capteur de pression 1. Le boîtier 6 est en deux parties; il comprend un ajutage de pression 7 en forme d'embout et une par- tie de boîtier 8 en forme de capuchon. L'ajutage de pression 7 et la partie de boîtier 8 sont de préférence en matière plasti- que par exemple fabriqués par injection. La cellule 3 du capteur est fabriquée en métal; elle est logée dans une cavité 9 en forme de cuvette de la par- tie de boîtier 8 et y est placée par une liaison par la forme. La cellule de capteur 3 est maintenue dans la cavité 9 en forme de cuvette par exemple avec de la colle, de sorte que la cel- lule de capteur 3 peut être fermée hermétiquement par rapport à l'environnement jusqu'à l'entrée d'un mince petit tube métalli- que de détection 4, relié à la cellule de capteur 3. Comme cela est connu, le capteur de pression permet de mesurer la pression à l'intérieur d'un fluide s'écoulant dans la tubulure d'aspiration 5 du moteur à combustion interne, en particulier de l'air aspiré par le moteur. A l'aide de la pression interne dans la tubulure d'aspiration et de la vitesse de rotation du5 moteur à combustion interne, il est possible de définir la quantité d'air aspiré par le moteur à combustion interne. La direction de l'écoulement du fluide dans la tubulure d'aspiration 5 est représentée dans le dessin par les flèches 30; cet écoulement se fait de la gauche vers la droite. La cellule de capteur 3 se compose d'une puce de capteur en Silicium dans laquelle a été corrodée une membrane de pression. Une variation de pression se traduit par une dila- tation de la membrane de pression; cette dilatation est détec- tée par une variation de résistance électrique (effet15 piézorésistif). Le circuit d'exploitation y compris l'équilibrage est intégré à la puce du capteur. La pression à mesurer est transmise par le petit tube de capteur 4 et un so- cle en verre à l'intérieur de la cellule de capteur jusque vers le côté arrière de la membrane de pression; celle- ci est en20 liaison avec un vide de référence pour permettre la mesure de la pression absolue. Le signal de sortie du circuit d'exploitation est transmis par une plaque de circuit imprimé 12 et une broche métallique 14, coudée, portée par la laque de circuit imprimé 12 à un connecteur 15 réalisé comme partie de boîtier 8. Le contour de connecteur 15 sert de prise à une fi- che pour transmettre par la fiche les signaux électriques de l'installation de mesure de pression ou du circuit d'exploitation de la puce de capteur à un appareil de commande électronique. Le petit tube de capteur 4 de la cellule de capteur 3 débouche dans un orifice de passage 17 prévu dans l'ajutage de pression 7; cet orifice s'étend du petit tube de capteur 4 jusqu'à une extrémité ouverte 18 vers le fluide qui s'écoule pour l'ajutage de pression 7; on a ainsi une liaison entre l'intérieur de la cellule de capteur 3 par le petit tube de capteur 4 et l'ajutage de pression 7 avec le fluide qui s'écoule. Un joint d'étanchéité 23 par exemple en forme de joint torique assure ainsi l'étanchéité du petit tube de cap- teur 4 dans l'ajutage de pression 7. L'ajutage de pression 7 est rapporté sur la paroi latérale 20 de la partie de boîtier 8 et est maintenu par exemple dans les rainures 21 à l'aide de colle 22 prévue à cet endroit. La partie de boîtier 8 comporte latéralement une patte 24 avec une ouverture 25 recevant une vis 26 permettant par exemple de fixer le capteur de pression 1 dans un taraudage 27 réalisé dans la tubulure d'aspiration 5. Le capteur de pression 1 est introduit avec son ajutage de pression 7 en forme d'embout dans un passage 16 de la tubulure10 d'aspiration 5 pour venir alors en saillie avec une partie de raccordement 19 dans celui-ci en saillie de la paroi intérieure 29 de la tubulure d'aspiration 5. Un joint par exemple en forme de joint torique prévu entre la paroi intérieure 29 et la paroi extérieure 33 de la tubulure d'aspiration 5 avec un joint 28 prévu sur l'ajutage de pression 7, assure la séparation entre l'atmosphère et le fluide qui s'écoule. Selon l'invention, l'ajutage de pression 7 en forme d'embout du capteur de pression 1 est relativement loin en saillie par rapport à la paroi intérieure 29 de la tubulure d'aspiration 5 dans le fluide qui s'écoule pour que l'extrémité ouverte 18 de l'ajutage de pression 7 arrive sensiblement jus- qu'au milieu de la tubulure d'aspiration 5 caractérisée par son axe longitudinal 31 ou même au-delà du milieu de la tubulure d'aspiration 5. L'ajutage de pression 7 qui a une longueur re- lativement importante évite qu'aux faibles températures, l'ajutage de pression 7 ne se givre, notamment au niveau de la surface intérieure 34 de l'orifice de passage 17 de l'ajutage de pression 7 et sur le petit tube de capteur 4; ainsi on con- serve toujours un passage libre 17 ou une liaison entre la tu- bulure d'aspiration 5 et la cellule de capteur 3. Comme représenté dans le dessin, l'ajutage de pres- sion 7 peut être plus court. Il est par exemple possible d'utiliser des capteurs de pression du commerce avec un ajutage de pression 7, plus court et de le prolonger à l'aide d'un tuyau 35 emmanché par exemple sur l'ajutage 7 de la pièce de raccordement 19 et d'entourer au moins partiellement l'ajutage de pression 7 de façon que l'orifice de passage 17 arrive par l'intérieur 32 du tuyau 35 avec son extrémité ouverte 36 égale- ment sensiblement jusqu'au milieu de la tubulure d'aspiration 5 ou audelà de ce milieu. La section de l'ouverture 32 du tuyau 35 passe ainsi par exemple à l'extrémité 18 de l'ajutage de pression 17 par une partie qui se poursuit de manière conique, à partir d'une section par exemple plus grande que la section 17 de l'ouverture. La section de l'ouverture intérieure 32 du tuyau 35 est choisie petite pour que l'ouverture 32 ne se bou- che pas ni s'encombre de particules de saletés tout en assurant en outre un obstacle suffisant à la diffusion. Le tuyau 35 est en matière synthétique résistant au carburant; il est par exemple fabriqué en caoutchouc au fluor. Le tuyau 35 est souple comme cela est indiqué en trait inter- rompu à la figure. Il peut être fléchi plus ou moins fortement dans la direction de l'écoulement 30 par le fluide. Le mouve- ment de flexion du tuyau 35 qui s'établit lorsque le moteur à combustion interne fonctionne permet en outre que les compo- sants de liquide, éventuellement accumulés dans le tuyau et qui se seraient déposés comme givre, soient secoués et évacués par le fluide; cela réduit encore plus le risque de givrage du capteur de pression 1. Le tuyau souple 35 assure en outre que les résonances de la tubulure d'aspiration 5 ne se répercutent que d'une manière extrêmement atténuée jusqu'à l'installation de mesure de pression de la cellule de capteur 3, ce qui permet une mesure précise de la pression. R E V E N D I C A T IONS 1) Capteur de pression pour un moteur à combustion interne com- portant une tubulure d'aspiration et un ajutage de pression pour un fluide traversant la tubulure d'aspiration, caractérisé en ce que l'ajutage de pression (7) du capteur de pression (1) s'étend sensiblement jusqu'au milieu de la tubulure d'aspiration (5) ou au-delà du milieu de cette tubulure d'aspiration (5). 2) Capteur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ajutage de pression (7) du capteur de pression (1) est au moins partiellement formé par un tuyau (35) qui arrive sensi- blement jusqu'au milieu de la tubulure d'aspiration (5) ou au- delà du milieu de la tubulure d'aspiration (5). 3) Capteur de pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tuyau (35) est emmanché sur l'ajutage de pression (7). 4) Capteur de pression selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tuyau (35) est flexible. ) Capteur de pression selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tuyau (35) est en matière plastique notamment en caoutchouc au fluor.