Brevet FR3056669A1 — publié le 20180330

ELECTROVANNE AVEC CAPTEUR INTEGRE La présente invention concerne une électrovanne, et plus particulièrement une électrovanne de purge pour l'évacuation de vapeurs comportant un capteur intégré, ainsi qu'un moteur et un véhicule automobile comprenant une telle électrovanne. De telles électrovannes peuvent trouver une application préférée, bien que non exclusive, dans les dispositifs de récupération des vapeurs d'essence qui s'accumulent dans les réservoirs d'essence, au-dessus de la phase liquide. Ces dispositifs sont destinés à accompagner un moteur à allumage commandé, en particulier dans les véhicules automobiles, afin d'éviter le rejet desdites vapeurs directement dans l'atmosphère. De manière connue une telle électrovanne comprend une bobine électromagnétique enroulée sur le moyeu d'un bobinot et un noyau métallique disposé à l'intérieur de ce moyeu. Un clapet est disposé en vis-à-vis du noyau pour être déplacé axialement par les forces électromagnétiques, d'une position où il obture un conduit d'écoulement de fluide à une autre position dans laquelle le conduit est ouvert. Dans ces électrovannes, la bobine est alimentée en courant. Lorsque le courant alimente la bobine, le clapet est déplacé de façon à ouvrir un passage de fluide, et inversement lorsque le courant n'alimente plus la bobine. Cette électrovanne est disposée sur un conduit reliant le réservoir de carburant au moteur du véhicule. Elle est utilisée pour contrôler précisément les vapeurs de carburant issues du canister. Elle est commandée par une unité de commande moteur (également appelé ECU qui signifie Engine Control Unit selon la terminologie anglaise) via une pluralité de capteurs déportés. Un tel ensemble, électrovanne et capteurs est encombrant. De plus la présence des capteurs nécessite plusieurs perçages sur le conduit qui dégrade l'étanchéité de l'ensemble. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients de l'art antérieur en proposant un ensemble électrovanne-capteurs plus étanche et moins encombrant. 3056669 2 Pour cela la présente invention propose une électrovanne comprenant un boîtier muni d'un orifice d'entrée de fluide et d'un orifice de sortie de fluide, comportant un capteur intégré. L'intégration du capteur directement dans l'électrovanne permet une optimisation 5 de la taille de l'ensemble électrovanne et capteur Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur est disposé à l'intérieur du boitier de l'électrovanne. Un autre avantage de cette intégration provient du fait que le capteur étant intégré dans le boitier de l'électrovanne les perçages nécessaires au raccordement des 10 capteurs sur le conduit sont supprimés. L'étanchéité de l'ensemble est ainsi améliorée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le boitier de l'électrovanne comporte un logement configuré pour recevoir au moins un capteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le logement est disposé sur une face du corps du boitier orientée parallèlement à un axe X de l'électrovanne. 15 Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur est un capteur de mesure de pression. Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur est un capteur de mesure de température. Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur est un capteur de mesure 20 de pression et température. Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur est un capteur de mesure de débit. L'invention concerne également un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une électrovanne selon l'invention. 25 L'invention concerne également l'utilisation de l'électrovanne selon l'invention pour l'évacuation de vapeurs d'essence dans un moteur à combustion. 3056669 3 D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique de l'intégration d'une 5 électrovanne selon l'invention sur le circuit des vapeurs de carburant d'un véhicule, - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'une électrovanne selon l'invention, - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation d'une électrovanne selon l'invention, 10 - la figure 4 est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation d'une électrovanne selon l'invention. L'invention concerne une électrovanne 10. Comme illustré figure 1, une telle électrovanne 10 est disposée sur un conduit 4 reliant le réservoir 2 de carburant au moteur 3 du véhicule. Elle est utilisée pour contrôler précisément les vapeurs de 15 carburant issues du canister 5. Elle est commandée par une unité de commande 6 moteur (également appelé ECU qui signifie Engine Control Unit selon la terminologie anglaise). Une électrovanne 10 selon l'invention, illustrée figure 2, comprend un boîtier 12 par exemple réalisé en matière plastique rigide. Le corps de boîtier inférieur forme une cuve dont le fond comporte un orifice d'entrée 14 prolongé par un conduit d'entrée 20 destiné à être raccordé à un conduit d'admission des vapeurs. Le corps de boîtier 12 est muni d'un orifice de sortie 18 des vapeurs prolongé par un conduit de sortie destiné à être raccordé à un conduit d'évacuation des vapeurs ou gaz non illustré. Selon un mode de réalisation de l'invention, le conduit de sortie est une tuyère. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'axe El, E2, E3 passant par l'entrée 25 14 et l'axe 51, S2, S3 passant par la sortie 18 de l'électrovanne sont disposés de façon à former un angle compris entre 0 et 180 degrés. On entend par « axe passant par », l'axe disposé parallèlement à l'écoulement du flux circulant à travers l'entrée ou la sortie. 3056669 4 Selon un mode de réalisation de l'invention illustré figure 2, l'axe El passant par l'entrée 14 et l'axe 51 passant par la sortie 18 de l'électrovanne sont disposés en I et forment un angle égal à 180 degrés. Selon un mode de réalisation de l'invention illustré figure 3, l'axe E2 passant par 5 l'entrée 14 et l'axe S2 passant par la sortie 18 de l'électrovanne sont disposés en U et forment un angle égal à 0 degrés. Selon un mode de réalisation de l'invention illustré figure 4, l'axe E3 passant par l'entrée 14 et l'axe S3 passant par la sortie 18 de l'électrovanne sont disposés en L et forment un angle égal à 90 degrés. 10 Un circuit en matériau magnétique est disposé dans le corps de boîtier 12 et entoure un bobinot 28 d'électroaimant, illustré également figure 2. Le bobinot 28 comprend en son centre un noyau magnétique 30 tubulaire à travers lequel circulent une partie des gaz. L'autre partie des gaz circule autour du bobinot 28. Une armature métallique 36, également appelée clapet 36, illustrée également 15 figure 2, formée d'une plaquette métallique en matériau magnétique est située en regard de l'extrémité supérieure du noyau magnétique 30 et porte un organe obturateur 38, connu et décrit dans la demande française 1553525, apte à coopérer de façon étanche avec un siège 48 de l'électrovanne 10 qui est formé par l'extrémité interne du conduit de sortie 18. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'armature métallique 36 et l'organe obturateur 38 comporte une ouverture 60 permettant le passage du fluide. Le clapet 36, déplaçable selon un axe X dudit noyau 30, peut ainsi prendre une première position d'ouverture de l'écoulement de vapeurs dans l'orifice de sortie 18 en présence d'un champ magnétique et une deuxième position de fermeture dudit 25 écoulement de vapeurs en absence d'un champ magnétique. Dans le cadre de l'invention, l'électrovanne 10 comporte au moins un capteur 50 intégré. L'intégration du capteur 50 directement dans l'électrovanne permet une optimisation de la taille de l'ensemble électrovanne 10 et capteur 50. L'encombrement de 3056669 5 l'électrovanne avec capteur intégré est ainsi plus faible que l'électrovanne et capteur déportés. Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur 50 est disposé à l'intérieur du boitier 12 de l'électrovanne 10. 5 Un autre avantage de cette intégration provient du fait que le capteur 50 étant intégré dans le boitier 12 de l'électrovanne 10, les perçages nécessaires au raccordement des capteurs 50 sur le conduit 4 sont supprimés. L'étanchéité de l'ensemble est ainsi améliorée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le boitier 12 de l'électrovanne 10 comporte un logement 70 configuré pour recevoir au moins un capteur 50. Plus précisément, le logement 70 est disposé sur une face du corps du boitier 12 orientée parallèlement à l'axe X de l'électrovanne 10. Selon un mode de réalisation de l'invention, le logement 70 est indépendant de l'intérieur de l'électrovanne 10. De cette façon, la pression et la température à l'intérieur 15 de l'électrovanne 10 ne sont pas affectées par la présence du capteur 50. Selon un mode de réalisation de l'invention, le logement 70, est un logement formé avec une paroi du boitier 12 de l'électrovanne. Selon un mode de réalisation de l'invention, le logement 70, est un logement rapporté sur le boitier 12 de l'électrovanne. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur 50 est disposé à l'extérieur de la zone formée par le bobinot 28. Afin de pouvoir réaliser les mesures, le capteur 50 est en communication avec l'intérieur de l'électrovanne, et donc la circulation du fluide, via une ouverture 51. Les mesures sont ainsi réalisées de manière classique. 25 Le fluide circulant à travers l'électrovanne 10 est ainsi dirigé à travers l'ouverture 51 vers le capteur 50. Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur 50 est fixé dans le corps de l'électrovanne par tous moyens adaptés, et par exemple par vissage, soudure, collage, brasage, clipsage... 3056669 6 Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur 50 est un capteur 50 de mesure de pression. Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur 50 est un capteur 50 de mesure de température. 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur 50 est un capteur 50 de mesure de pression et température. Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur 50 est un capteur 50 de mesure de débit également appelé débitmètre. Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur 50 est un capteur 50 de 10 mesure de taux d'hydrocarbure. Dans le cadre de l'invention on entend par capteur, un dispositif comportant tous les éléments nécessaires pour réaliser les mesures et transmettre ces mesures. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'électrovanne 10 comporte un seul ou plusieurs des capteurs 50 cités précédemment. Dans tous les cas, le ou les capteurs 50 15 sont intégrés dans le boitier 12 de l'électrovanne. Les capteurs sont indépendants ou sous forme de capteur comportant une ou plusieurs des fonctions de mesure cités précédemment. Une telle électrovanne 10 permet d'associer le rôle standard de l'électrovanne à celui du ou des capteurs. Il est ainsi possible de vérifier qu'aucune fuite n'est présente sur 20 le circuit où est disposée l'électrovanne, via les mesures de pression et/ou de température ou directement avec la mesure de débit. En effet, lorsque l'électrovanne 10 est fermée, la présence d'une fuite sur le circuit va se traduire par une variation de débit et pression. Selon un mode de réalisation de l'invention, la connexion entre le ou les capteurs 25 50 et réalisée de manière classique par l'intermédiaire d'une connexion avec au moins 3 languettes de connexion. Selon un mode de réalisation de l'invention, la connexion comporte au moins 5 languettes de connexion: 3 pour le capteur et 2 pour l'électrovanne. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans 3056669 7 s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. REVENDICATIONS1. Electrovanne (10) comprenant un boîtier (12) muni d'un orifice d'entrée (14) de fluide et d'un orifice de sortie (18) de fluide, caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur (50) intégré. 2. Electrovanne selon la revendication 1, dans laquelle le capteur (50) est disposé à l'intérieur du boitier (12) de l'électrovanne (10). 3. Electrovanne selon une des revendications 1 ou 2, dans laquelle le boitier (12) de l'électrovanne (10) comporte un logement (70) configuré pour recevoir au moins un capteur (50). 4. Electrovanne selon la revendication 3, dans laquelle le logement (70) est disposé sur une face du corps du boitier (12) orientée parallèlement à un axe X de l'électrovanne (10). 5. Electrovanne selon une des revendications 1 à 4, dans laquelle le capteur (50) est un capteur de mesure de pression. 6. Electrovanne selon une des revendications 1 à 4, dans laquelle le capteur (50) est un capteur de mesure de température. 7. Electrovanne selon une des revendications 1 à 4, dans laquelle le capteur (50) est un capteur de mesure de pression et température. 8. Electrovanne selon une des revendications 1 à 4, dans laquelle le capteur (50) est un capteur de mesure de débit. 9. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une électrovanne (10) selon une des revendications 1 à 8. 10. Utilisation de l'électrovanne (10) selon une des revendications 1 à 8 pour l'évacuation de vapeurs d'essence dans un moteur à combustion.