Brevet FR2990023A1 — publié le 20131101

CAPTEUR ET VEHICULE AUTOMOBILE MUNI D'UN CIRCUIT HYDRAULIQUE ASSOCIE [1] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [2] L'invention concerne un capteur apte à mesurer une grandeur physique. L'invention concerne également un véhicule automobile muni d'un circuit hydraulique comprenant le capteur. [3] L'invention se situe dans le domaine de la mécatronique, notamment la mécatronique appliquée à l'hydraulique. [4] ETAT DE LA TECHNIQUE [05] Il existe différents dispositifs permettant de mesurer la température et/ou la pression d'un fluide dans un circuit hydraulique. On peut lister trois grandes catégories. [6] La première catégorie concerne les capteurs dissociées, c'est-à-dire que chaque mesure est réalisée par un capteur indépendant nécessitant chacun un système de fixation, un système d'étanchéité, un module électronique, un ensemble de connecteurs et un moyen de mesure. Les capteurs dissociés sont économiques à l'achat mais couteux à l'usage car ils nécessitent deux systèmes de fixation et d'étanchéité (avec multiplication du risque de niveau fuites), deux moyens de mesure indépendants, deux opérations de montage et deux modules électroniques d'acquisition. [7] La deuxième catégorie concerne les capteurs intégrés où les deux types de capteurs sont montés dans un même boitier permettant une seule interface de connexion, une seule opération de montage et un seul module électronique d'acquisition mais nécessitant un boitier de taille importante. Les capteurs intégrés permettent de réduire les impacts d'interfaçage et d'implantation, mais présentent un coût supérieur, une plus grande complexité de fabrication, ainsi qu'une taille sensiblement augmentée par rapport à un mono-capteur. Enfin lorsque l'un des deux capteurs est en panne c'est évidemment l'ensemble qu'il faut remplacer. [8] La troisième catégorie concerne les capteurs intégrant plusieurs capteurs fondus dans une puce unique, par exemple de type ASIC (pour Application-Specific Integrated Circuit, littéralement « circuit intégré propre à une application »). Ces capteurs nécessitent un coût de développement élevé et sont donc très peu commercialisés sauf pour des applications à très large public. De plus, il faut également remplacer l'intégralité du capteur lorsqu'un des capteurs intégrés est en panne. [9] OBJET DE L'INVENTION [10] L'invention propose une solution alternative consistant à réutiliser un compensateur thermique permettant de supprimer les effets parasites d'un moyen de mesure d'un capteur afin de réaliser une mesure indirect de la température du fluide. [11] A cet effet, l'invention concerne un capteur comportant un moyen de mesure d'une grandeur physique, un module électronique apte à recevoir un signal interne provenant du moyen de mesure et à délivrer un signal de sortie correspondant à un traitement du signal interne, un premier connecteur apte à transmettre le signal de sortie, et un compensateur thermique apte à mesurer une température du moyen de mesure et à délivrer un signal de température, le module électronique comprenant des moyens pour corriger des effets parasites du signal interne en fonction du signal de température, caractérisé en ce que le capteur comporte en outre un deuxième connecteur apte à transmettre le signal de température. [12] L'invention présente l'avantage de fournir une mesure d'une grandeur physique à l'aide d'un capteur muni d'un compensateur thermique et de réutiliser le compensateur thermique pour mesurer la température. Le capteur de l'invention présente ainsi un encombrement similaire à un capteur classique permettant de mesurer une grandeur physique. De plus, le capteur peut être réalisé afin de permettre le remplacement d'une seule partie du capteur en cas de panne. [013] Selon une réalisation, le moyen de mesure est apte à mesurer la pression d'un fluide. [14] Selon une réalisation, le moyen de mesure est apte à mesurer le niveau d'un fluide. [15] Selon une réalisation, le compensateur thermique est un pont de jauge. [016] Selon une réalisation, le capteur comporte en outre un troisième connecteur, relié au module électronique, au moyen de mesure et au compensateur thermique, destiné à transmettre une tension d'alimentation électrique. [17] Selon une réalisation, le capteur comporte en outre un quatrième connecteur, relié au module électronique, au moyen de mesure et au compensateur thermique, destiné à transmettre une tension électrique de référence. [18] L'invention permet ainsi de remplacer un capteur classique comportant trois connecteurs avec un capteur de l'invention comportant quatre connecteurs et délivrant une information de température. [19] Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un véhicule automobile muni d'un circuit hydraulique contenant un fluide, caractérisé en ce que le circuit hydraulique comporte un capteur selon l'invention. [20] Selon une réalisation, le capteur comporte en outre un organe de supervision connecté au capteur et comprenant des moyens pour traiter le signal de température et estimer une valeur de température du fluide. [21] BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [22] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent : [23] Figure 1 : une représentation schématique d'un capteur selon l'invention ; [24] Figure 2: une vue de face d'un capteur selon un mode de réalisation de l'invention ; [25] Figure 3 : une vue de dessus du capteur de la Figure 2 ; et [26] Figure 4 : une vue en coupe du capteur de la Figure 2. [027] Les éléments identiques, similaires ou analogues, conservent les mêmes références d'une figure à l'autre. [28] DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION [29] La Figure 1 montre un capteur 10 muni d'un moyen de mesure 11 d'une grandeur physique. Par exemple, le moyen de mesure 11 peut mesurer le déplacement d'un diaphragme représentatif d'une pression P d'un fluide sur le diaphragme. En variante, d'autres mesures peuvent être envisagées, notamment une mesure du niveau d'un liquide. Le moyen de mesure 11 délivre un signal brut SO à destination d'un module électronique 13 qui analyse et transforme le signal brut SO en un signal épuré Si. Par exemple, le signal brut SO correspond à une valeur de déplacement d'un diaphragme et le signal épuré Si correspond à la valeur de pression correspondante. Le signal épuré Si est transmis à un premier connecteur 17. [030] Afin de filtrer les effets parasites du signal brut SO, le module électronique peut comporter des moyens de filtrage. De plus, un compensateur thermique 14 est fixer sur le moyen de mesure 11 afin d'estimer la température T du moyen de mesure 11. Un signal ST d'estimation de la température T du moyen de mesure 11 est transmis au module électronique 13 afin de traiter le signal brut SO en fonction de l'état de la température T du moyen de mesure 11. Le capteur 10 de l'invention transmet également le signal ST à un deuxième connecteur 18. [031] Le compensateur thermique 14 peut être un pont de jauge, par exemple un pont de jauge fonctionnant suivant la déformation d'un conducteur modifiant ainsi sa résistance. [32] Le capteur 10 comporte également un troisième connecteur 19 apte à acheminer une tension d'alimentation électrique Vcc et un quatrième connecteur 20 apte à acheminer une tension électrique de référence GND. [33] Les Figure 2, 3 et 4 montrent un exemple de réalisation d'un capteur 10 destiné à être monté sur un conduit d'un circuit hydraulique muni d'un alésage pour la fixation du capteur 10. Le capteur 10 comporte un corps 26 de forme hexagonal. Une première extrémité du corps 26 est reliée à une embase circulaire 25 protégeant les connecteurs 17-20 et permettant la fixation d'un contact mâle apte à pénétrer dans l'embase circulaire 25. Une seconde extrémité du corps 26, opposée à la première extrémité, comporte un rebord annulaire 27 destiné à venir en appui contre le conduit du circuit hydraulique. Le capteur 10 comporte également un moyen de fixation 29 destiné à visser le capteur 10 sur l'alésage du conduit du circuit hydraulique. Le moyen de fixation 29 est creux et contient étanchement le moyen de mesure 11 qui est donc destiné à être disposé à l'intérieur du conduit du circuit hydraulique. [34] Dans un exemple de réalisation, le diamètre du corps 26 mesure 24mm et le diamètre du rebord annulaire mesure 30mm. L'embase circulaire 25 présente un diamètre de 18.3mm et le moyen de fixation 29 présente un diamètre de 12mm. La tension nominale d'alimentation électrique Vcc est de 5V et doit être comprise entre 4.6 et 5.25 V et supporte un courant maximal de 10mA. Le capteur 10 fonctionne dans un intervalle de température compris entre -40°C et 125°C et dans un intervalle de pressions compris entre 0 et 170 Bar. [035] Le moyen de mesure 11 est en contact direct avec le fluide contenu dans le conduit du circuit hydraulique, il subit les évolutions thermiques de celle-ci. Le compensateur thermique 14 réalise donc une mesure indirecte de la température du fluide. Cette solution extrêmement économique repose évidemment sur l'hypothèse que l'information transmise par le compensateur thermique 14 est prioritairement le reflet de la température du fluide dans lequel baigne le moyen de mesure 11, sans quoi le dit compensateur thermique 14 ne serait pas efficace. [36] La température du fluide du fait de son inertie prend le dessus sur l'impact de la température de l'air environnant, et se transmet sans ou à faibles pertes au compensateur thermique 14. Toutefois, la température du fluide n'étant pas transmise directement, la précision et le délai de stabilisation peuvent être importants, mais d'une part, ce point est tout à fait admissible dans l'application concernée où l'inertie thermique est importante et ou l'utilisation se fait sur un temps long et d'autre part, l'information peut être recalibrée après étalonnage, par une fonction dans la partie du logiciel applicatif. L'inertie thermique est importante en raison du temps nécessaire à une variation de la température du fluide. [37] Dans le cas d'un véhicule automobile, l'information de température au niveau du circuit de suspension permet de calculer l'écart de température entre la température de l'environnement extérieur, la température des zones chaudes grâces aux informations moteur, et la température de la suspension. Ces différentes informations permettent de calculer, pour chaque essieu du véhicule, un niveau d'affaissement donné, et donc d'optimiser les actions de correction de l'assiette. Cela permet en particulier de limiter les corrections vers le haut fortement consommatrice de courant électrique. REVENDICATIONS1. Capteur (10) comportant : - un moyen de mesure (11) d'une grandeur physique, - un module électronique (13) apte à recevoir un signal interne (SO) provenant du moyen de mesure (11) et à délivrer un signal de sortie (Si) correspondant à un traitement du signal interne (SO), - un premier connecteur (17) apte à transmettre le signal de sortie (Si), et - un compensateur thermique (14) apte à mesurer une température (T) du moyen de mesure (11) et à délivrer un signal de température (ST), - le module électronique (13) comprenant des moyens pour corriger des effets parasites du signal interne (SO) en fonction du signal de température (ST), caractérisé en ce que le capteur (10) comporte en outre un deuxième connecteur (18) apte à transmettre le signal de température (ST). 2. Capteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de mesure (11) est apte à mesurer la pression (P) d'un fluide. 3. Capteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de mesure (11) est apte à mesurer le niveau d'un fluide. 4. Capteur (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le compensateur thermique (14) est un pont de jauge. 5. Capteur (10) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un troisième connecteur (19), relié au module électronique (13), au moyen de mesure (11) et au compensateur thermique (14), destiné à transmettre une tension d'alimentation électrique (Vcc). 6. Capteur (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un quatrième connecteur (20), relié au module électronique (13), au moyen de mesure (11) et au compensateur thermique (14), destiné à transmettre une tension électrique de référence (GND). 7. Véhicule automobile muni d'un circuit hydraulique contenant un fluide, caractérisé en ce que le circuit hydraulique comporte un capteur (10) selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un organe de supervision connecté au capteur (10) et comprenant des moyens pour traiter le signal de température (ST) et estimer une valeur de température du fluide. 10