Brevet FR3074579A1 — publié le 20190607

Procede de fabrication simplifie d'un capteur de pression differentielle La presente invention concerne un module de pression, un capteur de pression differentielle comprenant un tel module de pression, et un procede de fabrication de ce module de pression et de ce capteur. Ce type de capteur de pression differentielle est destine notamment a etre monte sur un repartiteur d'air d'admission d'un moteur thermique d'un vehicule automobile ou sur un filtre a particule, par exemple. II comprend une sonde de pression pour mesurer une difference de pression entre deux points de mesure d'un mélange gazeux circulant dans le repartiteur d'admission. II peut etre utilise egalement dans une boucle EGR ( >), par exemple. Ce capteur est communement appele capteur MAP ( Ce capteur de pression differentielle peut eventuellement comprendre une sonde de temperature pour mesurer la temperature du mélange gazeux qui est constitue essentiellement d'air mais peut comporter egalement des gaz d'echappement qui recirculent dans ('admission, des vapeurs d'huile provenant du recyclage des gaz des carters, et des vapeurs de carburant pouvant provenir du reservoir. Ce type de capteur est communement appele capteur TMAP ( L'invention concerne aussi un capteur de pression differentielle destine a mesurer la pression dans un systeme de gaz d'echappement d'un moteur thermique d'un vehicule. Selon l'invention, le capteur de pression differentielle comprend : - un substrat en polymere traverse par un orifice, - un module de pression, tel que Mini precedemment, monte sur le substrat en polymere, le deuxieme element tubulaire du module de pression etant insert dans l'orifice du substrat en polymere, et la connexion electrique entre la sonde de pression du module de pression et le substrat en polymere etant realisee par des moyens de connexion, - un boitier de protection dans lequel sont loges le substrat en polymere et le module de pression, et 3 - une resine englobant le substrat en polymere et le module de pression a l'interieur du boitier de protection. En variante, les moyens de connexion comprennent une grille de connexion recouvrant au moins la premiere surface du support en ceramique. 5 Selon une autre variante, les moyens de connexion comprennent des pattes metalliques reliant le support en ceramique au substrat en polymere. L'invention concerne aussi un procede de fabrication d'un module de pression pour capteur de pression differentielle destinee a mesurer la pression dans un systeme de gaz d'echappement d'un moteur thermique d'un vehicule comprenant les 10 etapes suivantes : - obtention d'un support en ceramique traverse par un orifice et presentant une premiere surface et une deuxieme surface opposee, - assemblage d'une sonde de pression sur la premiere surface du support en ceramique de fawn a recouvrir l'orif ice, et 15 - connexion electrique de la sonde de pression au support en ceramique par des moyens de connexion. Selon l'invention, le procede de fabrication du module de pression comprend egalement les etapes suivantes : - fixation d'un premier element tubulaire sur la premiere surface du 20 support en ceramique, le premier element tubulaire entourant la sonde de pression de fawn a former un premier canal d'entree de pression integrant la sonde de pression, et - fixation d'un deuxieme element tubulaire sur la deuxieme surface du support en ceramique, le deuxieme element tubulaire entourant ('orifice du support 25 en ceramique de fawn a former un deuxieme canal d'entree de pression reliant la sonde de pression a un milieu a mesurer. L'invention concerne aussi un procede de fabrication d'un capteur de pression differentielle pour mesurer la pression dans un systeme de gaz d'echappement d'un moteur thermique d'un vehicule. 30 Selon l'invention, le procede de fabrication comprend les etapes suivantes : - fabrication d'un module de pression selon le procede de fabrication tel que defini precedemment, - remplissage du premier canal d'entr6e de pression form6e par le premier element tubulaire par un gel de protection pour recouvrir la sonde de 35 pression, - assemblage du module de pression sur un substrat en polymere, - integration du module de pression et du substrat en polymere dans un boitier de protection, et - remplissage du boitier de protection par une resine pour englober le 40 substrat en polymere et le module de pression. 4 En variante, le procede de fabrication comprend une etape de fixation d'une deuxieme extr6mit6 du premier element tubulaire dans un epaulement form6 dans le boitier de protection. L'invention fournit ainsi un procede de fabrication d'un module de pression et 5 d'un capteur de pression differentielle plus simple que ceux de l'art anterieur. Elle fournit egalement un capteur de pression differentielle de conception simplifiees et moins cher que ceux de l'art anterieur. Le substrat utilise est notamment un substrat en polymere, moins cher que les substrats ceramiques. 10 II est aussi possible de moduler les dimensions du premier element tubulaire servant a contenir le gel lors de l'etape de fabrication du module de pression. Ses dimensions sont reduites par rapport aux dimensions habituelles, permettant d'utiliser moins de gel. La fabrication du module de pression est realisee directement sur le site de 15 fabrication du capteur de pression differentielle, ce qui permet de gagner du temps. Ce procede permet de s'affranchir du premier boitier de protection entourant ('element sensible a la pression qui est habituellement fabrique par un fournisseur puisqu'il y a déjà un premier element tubulaire integre dans le module de pression. Le fait d'avoir le deuxieme element tubulaire egalement int6gr6 dans le 20 module de pression permet de s'affranchir de cet element sur le boitier de protection logeant le substrat en polymere et module de pression. Les caracteristiques de l'invention seront decrites plus en detail en se referant aux figures suivantes: - la figure 1 est une representation schematique d'un module de pression 25 monte sur un substrat en polymere selon un mode de realisation possible de l'invention ; - la figure 2 est une representation schematique d'un capteur de pression differentielle comprenant ce module de pression. La figure 1 represente schematiquement un capteur de pression differentielle 30 1 pour mesurer une pression dans un systeme de gaz d'echappement d'un moteur thermique, selon un mode de realisation possible de l'invention. Ce qui suit decrit le procede de fabrication d'un tel capteur de pression differentielle 1. Le procede de fabrication comprend une etape prealable de fabrication d'un 35 module de pression 2, tel qu'illustre sur la figure 1. Ce module de pression 2 comprend un support en ceramique 3 traverse par un orifice 4. II presente une premiere surface 5 et une deuxieme surface 6 opposee a la premiere surface 5. Cet orifice 4 traverse l'epaisseur du support en ceramique 3 et debouche par 40 la premiere surface 5 et la deuxieme surface 6. L'orifice 4 est positionne au centre du support en ceramique 3. 5 Le module de pression 2 comprend une sonde de pression 7 montee sur la premiere surface 5 du support en ceramique 3 de fagon a recouvrir et boucher l'orifice 4. La sonde de pression 7 est collee sur la premiere surface 5 du support en 5 ceramique 3. La sonde de pression 7 est reliee electriquement au support en ceramique 3 par des moyens de connexion 8 pouvant etre des pattes ou des fils metalliques. Selon ('invention, le module de pression 2 comprend un premier element tubulaire 9 fixe sur la premiere surface 5 du support en ceramique 3. 10 Le premier element tubulaire 9 fait saillie sur la premiere surface 5 du support en ceramique 3, sensiblement perpendiculairement a cette surface, de fagon a entourer completement la sonde de pression 7 et l'orifice 4. Le premier element tubulaire 9 entoure la sonde de pression 7 de fagon a former un premier canal d'entree de pression10 dans lequel est logee la sonde de 15 pression 7. La hauteur du premier element tubulaire 9 est superieure a celle de la sonde de pression 7. Le premier element tubulaire 9 est de preference en polymere et presente une forme cylindrique. 20 Le premier element tubulaire 9 est fixe au support en ceramique 3 par de la colle 14. Plus precisement, le premier element tubulaire 9 comprend une premiere extremite 34 fixee au support en ceramique 3. Cette fixation assure egalement une 6tanch6it6. Le module de pression 2 comprend un deuxieme element tubulaire 11 fixe sur 25 la deuxieme surface 6 du support en ceramique 3. Le deuxieme element tubulaire 11 entoure l'orif ice 4 du support en ceramique 3 de fagon a former un deuxieme canal d'entree de pression 12 reliant la sonde de pression 7 a un milieu a mesurer dans le vehicule. Le deuxieme element tubulaire 11 fait saillie sur la deuxieme surface 6 du 30 support en ceramique 3, sensiblement perpendiculairement a cette surface, de fagon a entourer completement l'orifice 4. Le deuxieme element tubulaire 11 est de pr6f6rence en polymere et pr6sente une forme cylindrique. Le deuxieme element tubulaire 11 comprend une premiere extremite 36 qui 35 est fixee au support en ceramique 3 par de la colle 14. Cette fixation assure egalement une 6tanch6it6. Le procede de fabrication comprend ensuite une etape de remplissage du premier canal d'entree de pression 10 par un gel de protection 13 pour recouvrir la sonde de pression 7. Le gel de protection 13 est destine a proteger la surface de la 40 sonde de pression 7 qui est en contact avec le milieu du moteur a mesurer. 6 Ce procede permet de moduler les dimensions du premier 9 et du deuxieme element tubulaire 11, de simplifier le processus de fabrication et de reduire les coOts de fabrication du module de pression 2. L'invention concerne egalement un procede de fabrication d'un capteur de 5 pression differentielle comprend une etape d'assemblage du module de pression 2 obtenu precedemment sur un substrat en polymere 15. Un ensemble module de pression 2 / substrat en polymere 15 est illustre sur la figure 1. Le substrat en polymere 15 est un circuit imprime communement appele FR4 PCB (