FR2698692A1 - Capteur de pression, et son procédé de fabrication. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un capteur de pression, et son procédé de fabrication. Elle se rapporte à un capteur qui comprend un boîtier (40), un diaphragme flexible (110) logé dans le boîtier, un substrat rigide (114) logé dans le boîtier et placé à distance d'une face plate du diaphragme, au moins une électrode placée sur chacune des faces opposées du substrat et du diaphragme, une entretoise (112) qui maintient à distance les électrodes, et une pince (118) rappelant élastiquement le substrat, l'entretoise et le diaphragme en coopération près de leur périphérie, si bien que les électrodes créent un signal qui varie avec la pression du fluide agissant sur le diaphragme. Application aux circuits de carburant d'automobile.

Description

La présente invention concerne des transducteurs de pression, et plus

précisément elle concerne un capteur

capacitif de pression et son procédé de fabrication.

On connaît déjà des capteurs de pression ayant des électrodes capacitives distantes Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 227 419 décrit un capteur capacitif de pression ayant deux plaques céramiques distantes délimitant des faces plates opposées sur lesquelles sont disposées des électrodes L'une au moins des plaques céramiques est suffisamment flexible pour constituer un diaphragme qui fléchit en présence des variations de la pression qui lui est appliquée de manière que la capacité du condensateur formé par les électrodes varie Un circuit électronique convenable utilise le changement de capacité pour la création d'un signal de sortie représentatif de la pression appliquée au diaphragme Les plaques céramiques sont fixées et enfermées de manière étanche à distance près de leur périphérie par une fritte de verre disposée entre elles et cuite de manière qu'elle assure leur association par fusion Habituellement, l'espace étanche séparant les plaques céramiques est sous vide et il est fréquemment

rempli d'une atmosphère gazeuse réglée.

L'invention concerne un capteur capacitif ayant des

électrodes plates et parallèles de façon générale, dispo-

sées sur un substrat rigide, et un diaphragme flexible,

avec une entretoise, placé entre elles et rappelé élasti-

quement autour de leur périphérie, le diaphragme est suffisamment flexible pour qu'il se déplace en fonction des variations de la pression du fluide agissant sur lui et change ainsi l'espacement des électrodes en donnant un signal représentatif de la pression du fluide appliquée au diaphragme flexible De préférence, le diaphragme ou le substrat au moins n'a qu'une électrode, de préférence sous

forme d'un disque circulaire, et le substrat ou le dia-

phragme respectivement a deux électrodes, l'une étant de préférence sous forme d'un disque circulaire et l'autre d'un anneau entourant le disque Ces électrodes forment ensemble un premier et un second condensateur dont les rapports des capacités respectives varient en fonction des variations de la pression appliquée au diaphragme flexible et en présence de telles variations. 5 Lors de la disposition d'un capteur de pression dans un circuit de carburant de véhicule, on monte élastiquement de préférence le diaphragme et le substrat portant les électrodes à l'aide d'un ressort dans un boîtier qui, en coopération avec le diaphragme, délimite une chambre d'application d'un fluide au diaphragme, sans contact avec les électrodes, l'entretoise ou le substrat De préférence, le boîtier contient aussi des soupapes destinées à évacuer la pression de sortie du carburant avec maintien d'une pression minimale du carburant et ouverture à la pression

de sortie de carburant.

L'invention concerne ainsi la réalisation d'un capteur capacitif de pression dans lequel le diaphragme, le

substrat et les électrodes peuvent être montés élasti-

quement en position de travail, et qui compense facilement

les variations des tolérances et l'accumulation des tolé-

rances des éléments constituants, qui applique une force préalable à l'ensemble du diaphragme et du substrat ayant les électrodes distantes et placées parallèlement, qui évite la contamination et la détérioration des électrodes, de l'entretoise et du substrat par le fluide détecté, qui est robuste, et durable, qui donne un signal très précis et répétitif représentatif de la pression du fluide détecté, qui a une réalisation simple et dont la fabrication et le montage sont peu coûteux, et qui a une longue durée

d'utilisation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront mieux de la description qui va suivre

d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue schématique d'un module de

pompe à carburant de véhicule ayant un dispositif collec-

teur et capteur de pression selon l'invention logé dans un réservoir de carburant et raccordé à un collecteur de carburant et à des injecteurs d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile; la figure 2 est une vue en élévation latérale du dispositif collecteur et capteur de pression selon l'inven- tion, enfermé dans un couvercle du module de carburant; la figure 3 est une vue éclatée des éléments consti- tuants du dispositif collecteur et capteur de pression de

la figure 2;10 la figure 4 est une coupe du dispositif, représen-

tant certains des passages de carburant et des soupapes; la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 2, représentant le transducteur de pression du dispositif de la figure 2; la figure 6 est une vue en plan d'un substrat rigide avec une électrode du transducteur de pression formée sur lui; la figure 7 est une vue en plan d'un diaphragme flexible ayant une électrode du transducteur de pression; la figure 8 est une coupe du substrat de la figure 6, du diaphragme de la figure 7 et d'une entretoise à l'état assemblé; la figure 9 est une vue en plan d'un diaphragme et d'une électrode d'une variante de transducteur de pression; et la figure 10 est une coupe partielle du diaphragme, de l'entretoise et du substrat sous forme assemblée dans la

variante de transducteur de pression.

On se réfère maintenant plus précisément aux des-

sins; la figure l représente un module 20 de pompe à carburant ayant un dispositif 22 formant collecteur et capteur de pression selon l'invention, raccordé par une canalisation 24 à un collecteur 26 de carburant et des injecteurs 28 de carburant d'un moteur à combustion interne

(non représenté) d'un véhicule, par exemple un automobile.

Pendant l'utilisation, le module de pompage est monté dans un réservoir 30 de carburant et il comporte un capteur 32 du niveau de carburant et une pompe 34 de carburant ayant

une sortie raccordée au dispositif collecteur et une entrée communiquant avec le fond du réservoir par un filtre 36 à carburant La pompe est entraînée par un moteur électrique5 38 dont la vitesse peut être modifiée afin que la pression du carburant transmis par la pompe au moteur soit réglée.

Le circuit de carburant ne possède pas de canalisation de retour de carburant du moteur au réservoir, et est souvent appelé "circuit sans retour".10 Comme l'indiquent les figures 2 et 3, le dispositif collecteur et capteur possède un boîtier 40 moulé de préférence en une résine de synthèse avec un ensemble transducteur de pression 42 et une carte 44 de circuit imprimé enfermée par un couvercle externe 46 La carte de15 circuit porte des circuits électroniques qui font varier et règlent la vitesse du moteur électrique 38 d'entraînement et donc le débit de la pompe 34 de carburant en fonction de

signaux provenant du transducteur 42 de pression de carbu-

rant et de divers signaux provenant d'un module de commande.

du moteur contenant par exemple une unité centrale de traitement qui commande le fonctionnement du moteur Les

signaux électriques et la puissance nécessaire au fonction-

nement sont transmis à la carte de circuit par un ensemble connecteur 48 ayant des broches électriques 50 de contact montées sur la carte et un manchon 52 logé dans une fente 54 du couvercle Un courant électrique est transmis au moteur de la pompe et un signal est reçu du capteur de niveau par un ensemble connecteur électrique 56 ayant des broches 58 de contact montées sur la carte et un manchon 60

logé dans une cavité 62 formée dans le couvercle.

Comme représenté sur les figures 3 et 4, le boîtier possède un passage 64 d'entrée de carburant et un raccord 66 qui, lors du montage, est raccordé à la sortie de la pompe de carburant Le collecteur a aussi un passage 68 de sortie de carburant qui communique avec le passage d'entrée

et un raccord 70 de sortie qui, une fois monté, est rac-

cordé à la canalisation 24 de distribution de carburant.

Lorsque le moteur et la pompe de carburant sont à l'arrêt, la pression du carburant dans le passage de sortie 68 et la canalisation de distribution est maintenue par un ensemble 72 à clapet normalement fermé qui s'ouvre lorsque la pompe de carburant est alimentée et transmet du carburant au passage de sortie L'ensemble à clapet possède un siège 74 qui est de préférence moulé dans le boîtier, un obturateur complémentaire 76 qui est rappelé élastiquement vers sa position de fermeture par un ressort 78 et qui a une tige10 80 qui peut coulisser dans un corps 82 d'organe de retenue qui est de préférence repoussé par emmanchement à force dans le passage de sortie La force produite par le ressort 78 et sa raideur sont choisies de manière que l'obturateur 76 s'ouvre à une pression bien inférieure à la pression habituelle de fonctionnement (qui est en général comprise entre environ 2 et 4,7 bar) par exemple entre 0,14 et 0,35 bar. Un ensemble 84 à soupape de décharge normalement

fermée, destiné à protéger l'ensemble du circuit de carbu-

rant contre les surpressions, est logé dans un passage 86 qui communique avec le passage de sortie en aval de son

clapet 72 et avec le réservoir 30 de carburant par ouver-

ture à l'extérieur du boîtier 40 L'ensemble 84 possède un siège 86 qui est de préférence moulé dans le boîtier 40 et un obturateur complémentaire 88 rappelé élastiquement par un ressort 90 de compression afin qu'il soit en appui contre le siège lorsque la soupape est fermée L'autre extrémité du ressort se loge dans un alésage d'un capuchon 92 de retenue logé dans un trou taraudé 94 formé dans le boîtier Le capuchon de retenue a un passage central 96 permettant l'évacuation du carburant La force produite par

le ressort 90 et sa raideur sont déterminées et sélection-

nées afin que la soupape de décharge 88 soit normalement fermée et s'ouvre à une pression prédéterminée qui est habituellement supérieure d'environ 0,7 à 1 bar à la pression maximale normale de fonctionnement du circuit de carburant La soupape de décharge protège le circuit de carburant en cas de défaut de fonctionnement provoquant un fonctionnement continu de la pompe à la pression maximale ou pendant les périodes de "mise en température" (lorsque le moteur est en fonctionnement ou à l'arrêt) lorsque la5 température du carburant, et donc sa pression, dépasse la pression maximale voulue de fonctionnement à cause de la chaleur absorbée par le carburant Dans certains véhicules, en cas de défaut de fonctionnement du circuit de carburant, le module de commande du moteur est programmé de manière10 qu'il provoque un fonctionnement de la pompe de carburant à la pression maximale afin que le véhicule puisse "trouver un abri" ou être commandé et piloté à une station-service

permettant la réparation du défaut de fonctionnement.

Dans le cas de certains moteurs de véhicule, la pression du carburant au niveau des injecteurs varie en fonction de la pression dans le collecteur du moteur afin qu'une pression différentielle pratiquement constante soit maintenue au niveau des injecteurs Ceci provoque une variation de la pression de la canalisation de carburant et de la pression de la pompe de carburant par rapport à la pression atmosphérique lorsque le facteur de charge du moteur varie Par exemple, entre les conditions d'ouverture totale du papillon des gaz et de ralenti, la pression dans

la canalisation de carburant peut varier de 2,7 à 2 bar.

Lorsque de tels moteurs passent rapidement de la position d'ouverture totale du papillon à la position de ralenti, il est souhaitable de réduire immédiatement la pression du carburant transmis au moteur à la plus faible pression normale de carburant (c'est-à-dire 2 bar) afin que la transmission d'un mélange air/carburant excessivement riche soit évitée L'opération peut être réalisée avec un ensemble 98 à soupape de purge placé dans un passage 100 qui communique avec la sortie de carburant en aval de son clapet 72 et de l'entrée de carburant, de préférence en aval du capteur de pression, bien que cette disposition ne soit pas obligatoire L'ensemble à soupape de purge a un siège 102, de préférence formé par moulage dans le boîtier, et un obturateur complémentaire 104 rappelé élastiquement en position de fermeture par un ressort 106 logé sur un capuchon 108 emmanché à force dans un trou 110 formé dans le boîtier La soupape 104 est normalement fermée et elle5 s'ouvre pour évacuer le carburant lorsque la pression du carburant produite par la pompe tombe au-dessous de la pression dans la canalisation de carburant de sortie Par exemple, lorsque le moteur est au ralenti, la soupape est ouverte afin qu'elle réduise la pression du carburant à la10 sortie vers la plage inférieure des pressions normales du carburant dans les conditions de fonctionnement de ralenti du moteur Par exemple, si la pression du carburant dans les conditions normales de fonctionnement du moteur est comprise entre 2 et 2,7 bar, la soupape peut s'ouvrir15 lorsque le papillon des gaz est à la position de ralenti

afin que la pression soit réduite à environ 2 ou à 2,1 bar.

L'opération peut être réalisée avec la soupape 104 et le ressort 106 peut être conçu de manière que la force du ressort et sa raideur permettent à la soupape de s'ouvrir avec une pression différentielle de 2 bar Cet ensemble 98 à soupape de purge évite les pertes parasites lorsque le moteur travaille dans des conditions sous charge par

maintien fermé si bien qu'il existe aucune purge du carbu-

rant à partir du passage de sortie.

Comme représenté sur la figure 5, l'ensemble trans-

ducteur de pression 42 possède un diaphragme flexible 110, une entretoise 112 et un substrat rigide 114 logés dans une cavité rectangulaire 116 formée dans le boîtier et rappelés élastiquement sous forme assemblée par une pince ou bande élastique 118 La périphérie du diaphragme est en appui contre une surface essentiellement plane 120 d'un siège ou

épaulement 122 formé dans le boîtier Pendant l'utilisa-

tion, la partie centrale du diaphragme est déplacée par le carburant sous pression reçu dans la chambre 124 délimitée par la face externe du diaphragme et de préférence une cavité circulaire 126 formée dans le boîtier La chambre communique constamment avec le passage 64 d'entrée de

carburant par l'intermédiaire d'un passage non représenté.

Un joint étanche au fluide est formé par un joint torique 128 logé dans une cavité 130 en appui sur le diaphragme et comprimé par la pince élastique 118 Pour que le diaphragme ne soit pas détérioré en cas d'application d'une pression inférieure à la pression atmosphérique dans la chambre, son déplacement est limité par appui sur la paroi latérale de la chambre qui est relativement proche du diaphragme à l'état relaxé et sur une nervure annulaire 132 adjacente à la périphérie de la zone active du diaphragme qui limite aussi le déplacement maximal de cette région du diaphragme

dans le sens qui l'écarte du substrat.

Comme l'indique la figure 3, la bande élastique 118 a une configuration générale en U avec une partie centrale 134 et deux branches espacées 136 Pour que les éléments du transducteur soient rappelés élastiquement en coopération, la partie centrale possède un ressort 138 sous forme d'une rondelle tronconique qui est de préférence solidaire de la partie centrale Sous forme montée, le bord périphérique 140 de la rondelle élastique est en appui sur le substrat 114 et recouvre le siège 122 sur lequel le diaphragme s'appuie ou est aligné de façon générale sur ce siège A l'état monté, la bande élastique est retenue par des cliquets allongés 142 formés sur les côtés opposés du boîtier et qui dépassent dans les fentes 144 des branches de la bande De préférence, chaque cliquet a une rampe 146 à son bord avant, donnant un effet de came à la branche élastique sur le cliquet associé et un épaulement ou bord arrière 148 relativement aiguisé sur lequel s'enclenche le bord avant de la fente de la branche associée afin que la bande soit fixée au boîtier De préférence, la rondelle élastique 138 applique une force d'au moins 450 N au substrat afin qu'elle serre le substrat, l'entretoise et le

diaphragme près de leur périphérie et repousse le dia-

phragme en coopération intime avec le siège 122 formé dans

le boîtier.

Comme représenté sur les figures 6 à 8, le capteur capacitif possède des électrodes disposées sur les faces internes opposées du diaphragme et du substrat Comme l'indiquent les figures 6 et 8, le substrat rigide 14 5 porte, collées à sa face interne, à la fois une électrode centrale 152, de préférence sous forme d'un disque, ayant une plage de connexion 154, et une électrode externe 156, de préférence sous forme d'un anneau qui entoure l'élec- trode centrale, avec une plage de connexion 158 De préfé-10 rence, un anneau de garde 160, entourant l'électrode annulaire, avec des plages 162 de connexion, est aussi collé au substrat Les électrodes sont isolées mutuellement

de l'anneau de garde par des espaces annulaires 164 et 166.

Comme l'indiquent les figures 7 et 8, le diaphragme 110 possède une électrode 168, de préférence sous forme d'un disque circulaire, ayant une plage 170 de connexion

placée à la face interne du diaphragme et collée à celle-

ci De préférence, l'électrode 168 est entourée par un anneau de garde 172, des plages 174 de connexion étant aussi collées à la face interne Un espace annulaire 176 isole électriquement l'électrode de l'anneau de garde De préférence, la surface de l'électrode centrale 152 est pratiquement égale à celle de l'électrode annulaire 156, et l'électrode 168 du diaphragme a un diamètre pratiquement égal au diamètre externe de l'électrode annulaire 156 De préférence, l'entretoise 112, placée entre le diaphragme et le substrat, peut aussi être formée d'une couche d'un matériau placée sur l'un des anneaux de garde et collée à celui-ci, par exemple l'anneau de garde 160 placé sur le

substrat rigide.

De préférence, le diaphragme et le substrat sont formés d'un matériau céramique Les électrodes, les plages et les anneaux de garde ont de préférence des couches relativement minces formées d'un métal conducteur de l'électricité tel que l'argent, l'or ou le platine, et elles peuvent être déposées sous forme d'une encre en couche épaisse par une opération de sérigraphie Par exemple, l'encre de la couche épaisse est un mélange de particules de métal et de fritte de verre dans un véhicule. La couche d'encre déposée est alors cuite sur le substrat et le diaphragme et refroidie pour la formation de couches5 métalliques conductrices de l'électricité sur le substrat céramique et le diaphragme Un substrat céramique rigide relativement peu coûteux, ayant une cambrure incorporée à la face interne, peut être utilisé par dépôt d'une couche métallique d'épaisseur suffisante afin que sa face exposée10 puisse être polie à la planéité nécessaire ou sous forme d'une surface essentiellement plane Par exemple, la face externe polie des électrodes 152, 156 et de l'anneau 160 du substrat céramique rigide 114 est plane avec une précision de plus ou moins deux microns par centimètre linéaire, bien15 que la surface interne du substrat possède une cambrure d'environ plus ou moins dix microns par centimètre

linéaire Après polissage donnant des électrodes essentiel-

lement plates, des couches supplémentaires de métal ou d'une matière polymère, par exemple d'un polyamide, peuvent être déposées sur l'anneau de garde 160 pour la formation

d'une entretoise 112 ayant l'épaisseur voulue Si l'entre-

toise est formée de métal elle peut être appliquée dans la

même opération de formation d'encre épaisse, de sérigra-

phie, et de cuisson déjà utilisée pour la formation des

électrodes.

Par exemple, dans le cas d'un transducteur permet-

tant la détection d'une différence de pression comprise entre une valeur nulle et 5 bar, un diaphragme céramique relativement mince, ayant une épaisseur d'environ 0,5 mm, et un substrat céramique relativement épais et rigide,

ayant une épaisseur d'au moins 2 mm, donnent satisfaction.

Les couches métalliques des électrodes et des anneaux de garde ont par exemple une épaisseur nominale d'environ pm L'espacement des électrodes du diaphragme et du substrat (et donc l'épaisseur dans l'entretoise 112) est habituellement compris entre environ 12 et 500 pm, et elle est souvent inférieure à environ 250 pm, et, pour les il électrodes ayant une surface active de diaphragme infé- rieure à 6,5 cm, l'espace est habituellement inférieur à

63 pm et de préférence à 38 pm environ.

Les électrodes 152, 156 et 168 de l'ensemble trans-

ducteur sont connectées électriquement dans le circuit capteur de la carte de circuit imprimé par des contacts 178 qui sont conducteurs de l'électricité et qui sont reliés chacun à une plage 154, 158 ou 170 de l'une des électrodes. Les deux anneaux de garde 160 et 172 sont de préférence mis10 électriquement à la masse par l'intermédiaire de l'un des contacts 178 et de leurs plages 162 et 174 afin que le

signal produit par les électrodes soit isolé des perturba-

tions électromagnétiques parasites.

Un ensemble capteur 42 ' ayant un diaphragme flexible 180 et un substrat 182, selon une variante, est représenté sur les figures 9 et 10 Le diaphragme 180 est une mince plaque flexible élastique d'un métal conducteur, par exemple d'acier inoxydable, de cuivre ou analogue Comme le diaphragme lui-même est conducteur de l'électricité, il

joue aussi le rôle d'une électrode et aucune couche métal-

lique séparée ne doit donc être déposée Dans l'ensemble, le diaphragme 180 joue pratiquement le même rôle que le

diaphragme 110 et l'électrode 168 de l'ensemble transduc-

teur 42 Le substrat 182 a une plaque rigide de base 184 formée d'acier, ayant une couche d'émail de porcelaine 186 formée par cuisson, les électrodes et l'anneau de garde étant placés par-dessus Le diaphragme est maintenu à

distance du substrat par une entretoise intermédiaire 188.

L'entretoise 188 est formée d'une matière non conductrice de résine de synthèse, par exemple d'un polyamide, afin qu'elle isole le diaphragme conducteur de l'anneau de garde du substrat Le cas échéant, l'entretoise peut être moulée sur le diaphragme ou le substrat ou collée à l'un ou l'autre Après montage, ce transducteur 42 ' fonctionne

pratiquement de la même manière que le transducteur 42.

Lors du montage du dispositif 20, les ensembles à soupape 72, 84 et 98 sont d'abord assemblés et disposés dans le boîtier 40 Un transducteur 42 ou 42 ' est alors assemblé séparément par raccordement des contacts électriques 178, par exemple par soudage sur les plages 154, 158, 162, 170 et 174 des électrodes et des anneaux de garde, et disposition du substrat 114 ou 182, de l'entre- toise 112 ou 184 et du diaphragme 110 ou 180 en regard les uns par rapport aux autres Le joint torique 128 est placé dans la cavité 130 formée sur la partie chanfreinée et le sous-ensemble transducteur 42 ou 42 ' est logé dans la cavité 116 du boîtier La bande élastique 118 et un joint 188 sont placés sur le substrat et les branches 136 de la bande élastique sont enclenchées sur les cliquets 142 formés sur le boîtier afin que ces éléments soient retenus

dans le boîtier La rondelle élastique conique ou Belle-

ville 138 de la bande rappelle élastiquement le substrat, l'entretoise et le diaphragme en coopération autour de leur périphérie, et le diaphragme en coopération étanche avec le joint torique 128 et en coopération robuste avec la surface

plane 120 du siège 122 Ceci provoque un montage en porte-

à-faux du diaphragme à sa périphérie afin que seule la

partie centrale active du diaphragme fléchisse sous l'ac-

tion du fluide sous pression présent dans la chambre 124.

Ce montage élastique du transducteur de pression compense aussi les tolérances de fabrication de la bande élastique,

du substrat, de l'entretoise, du diaphragme et l'emplace-

ment axial de la surface 128 de siège par rapport aux bords

148 de retenue des cliquets 142 sur le boîtier.

Les broches 50 et 58 des connecteurs électriques 48

et 56 sont assemblées séparément et connectées électrique-

ment à la carte 44 de circuit imprimé qui est placée dans

le boîtier 40, qui est connectée électriquement aux con-

tacts 178 du capteur et qui est fixée à l'intérieur, par exemple par rivetage par chauffage Le couvercle 46 est monté sur le boîtier et est fixé en position par un organe 190 de fixation et les manchons 52 et 60 des connecteurs sont placés sur les broches 50 et 58 et logés dans la fente 54 et la cavité 62 du boîtier De préférence, le dispositif est alors enfermé ou enrobé par moulage par injection d'un couvercle 192 (figure 2) du module de la pompe en une matière de résine de synthèse, par exemple une résine d'acétal De préférence, le couvercle 192 enferme totale-5 ment le dispositif 20 et assure son herméticité Au cours du moulage, le joint d'étanchéité 188 empêche l'entrée de

résine fondue dans le transducteur 42 ou 42 ' et la chambre 124 de fluide.

Le dispositif peut être petit Dans un mode de réalisation, le boîtier a une profondeur d'environ 25 mm, une largeur d'environ 32 mm et une hauteur d'environ 38 mm, à l'exclusion des conduits d'entrée et de sortie qui dépassent du boîtier, et le diaphragme, l'entretoise et le substrat ont une dimension de l'ordre de 2 à 2,3 cm.15 Pendant l'utilisation, la pression du carburant à l'entrée 64 et en conséquence la pression du carburant transmis par la pompe est détectée par le transducteur capacitif 42 ou 42 ' qui donne un signal représentatif des variations de la pression du carburant et qui varie avec ces variations Le signal du transducteur est traité et utilisé par un circuit de la carte de circuit imprimé 44 avec les signaux d'un module de commande de moteur qui fait varier la vitesse du moteur électrique 38 qui entraîne la pompe à carburant 34 et en conséquence la pression du carburant transmis par le dispositif au moteur en fonction

de la charge du moteur et d'autres conditions de fonction-

nement du moteur Dans certaines conditions de fonction-

nement du moteur, lorsque la pression du carburant transmis au moteur est temporairement trop élevée, par exemple lors du passage rapide d'une charge maximale au ralenti, la soupape 98 de ventilation de pression s'ouvre et réduit la pression du carburant transmis au moteur à une valeur prédéterminée Dans les conditions de fonctionnement, en cas de panne du circuit de carburant qui provoque la

transmission du carburant au moteur à une pression excessi-

vement élevée, par exemple à la suite d'un défaut de fonctionnement du module de commande du moteur, la soupape 84 de décharge de pression s'ouvre et évacue l'excès de carburant dans le réservoir de carburant Ceci assure la poursuite de la transmission du carburant au moteur (sans détérioration des circuits de carburant) malgré la panne, si bien que le véhicule peut être conduit à une station- service pour correction de la panne En outre, dans les

conditions d'échauffement, le carburant peut être suffisam-

ment chauffé pour créer une pression excessive qui peut être réduite parouverture de la soupape de décharge de

pression 84 avec évacuation du carburant dans le réservoir.

Ces conditions de chauffage peuvent se produire soit lorsque le moteur fonctionne, par exemple lorsqu'il est au ralenti pendant une longue période par temps chaud, soit lorsque le moteur est à l'arrêt, par exemple lorsque le carburant absorbe la chaleur des injecteurs du moteur et du

collecteur de carburant qui sont chauds Dans les condi-

tions de fonctionnement, la soupape 72 de retenue de carburant est ouverte et, lorsque le moteur est arrêté, elle se ferme et retient du carburant à la sortie 68 et dans le circuit de carburant du moteur à une pression normale de fonctionnement pour la mise en route ultérieure

du moteur.

Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemples préférentiels et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses

éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 Capteur de pression, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier ( 40), un diaphragme flexible ( 110) logé dans le boîtier et ayant une face plate de façon générale5 lorsqu'il est à l'état non fléchi, un substrat rigide ( 114) logé dans le boîtier et ayant une face plate de façon générale, placée à distance de la face plate du diaphragme et en face de celle-ci de façon générale, au moins une électrode ( 152, 156, 168) placée sur chacune des faces opposées et plates de façon générale du substrat et du diaphragme, une entretoise ( 112) placée entre le substrat

et le diaphragme près de leur périphérie et circonféren-

tiellement de façon au moins sensiblement continue et ayant

une construction et une disposition telles qu'elle main-

tient à distance ces électrodes afin qu'elles soient pratiquement parallèles lorsque le diaphragme n'est pas

fléchi, une pince ( 118) rappelant élastiquement le sub-

strat, l'entretoise et le diaphragme en coopération près de leur périphérie, si bien que les électrodes sont disposées en position de fonctionnement dans le boîtier et qu'elles créent un signal qui varie avec la pression du fluide agissant sur le diaphragme et le déplaçant par rapport au

substrat rigide.

2 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pince ( 118) est un ressort ( 138) porté par le

boîtier et rappelant élastiquement le substrat, l'entre-

toise et le diaphragme en coopération près de leur périphérie. 3 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pince ( 118) comporte un siège ( 134) porté par le boîtier et ayant une surface sensiblement plane en appui contre le diaphragme ou le substrat près de leur périphérie et disposée de façon au moins pratiquement continue à la périphérie, et un ressort ( 138) porté par le boîtier et en appui contre le substrat ou le diaphragme respectivement

afin qu'il repousse en coopération le substrat, l'entre-

toise et le diaphragme, le diaphragme ou le substrat respectivement étant en coopération avec la surface plane du siège. 4 Capteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort comprend une rondelle tronconique ( 138) qui est en appui contre le substrat ou le diaphragme respectivement, près de sa périphérie, et qui est placée en direction circonférentielle de façon générale, de manière au moins pratiquement continue à sa périphérie. 5 Capteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre ( 124) placée dans la cavité débouchant au moins dans la partie centrale de l'autre face du diaphragme ( 110) et ayant une construction et une disposition telles qu'elle peut recevoir un fluide qui agit sur le diaphragme afin que la pression variable du fluide15 déplace la partie centrale du diaphragme par rapport au substrat.

6 Capteur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend aussi un joint annulaire d'étanchéité ( 128) qui est en appui sur le diaphragme ( 110) et qui forme

un joint étanche entre le diaphragme et la chambre.

7 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre ( 124) placée dans la cavité débouchant au moins dans la partie centrale de l'autre face du diaphragme ( 110) et ayant une construction et une disposition telles qu'elle peut recevoir un fluide qui agit sur le diaphragme afin que la pression variable du fluide déplace la partie centrale du diaphragme par rapport au substrat. 8 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diaphragme ( 110) est une plaque sensiblement

plate et relativement mince d'une matière céramique.

9 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diaphragme ( 110) est une plaque sensiblement

plate et relativement mince formée d'un métal.

10 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en

ce que le diaphragme ( 110) est une plaque plate et relati-

vement mince d'acier inoxydable.

11 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diaphragme ( 110) est une plaque plate et relati-

vement mince d'un métal conducteur de l'électricité et, à l'état relaxé, elle a une face interne sensiblement plate 5 formant l'électrode placée sur le diaphragme.

12 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat ( 114) est une plaque plate de façon générale formée d'une matière céramique et ayant une épaisseur qui est au moins égale à quatre fois l'épaisseur

du diaphragme.

13 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat ( 114) a une face plate de façon générale formée d'un matériau non conducteur, et l'électrode au moins ( 152, 156) placée sur le substrat comporte au moins une couche d'un matériau conducteur de l'électricité, déposée sur la face plate de façon générale du substrat, et la face exposée de la matière plate de façon générale est polie afin qu'elle forme une surface active pratiquement

plane de l'électrode.

14 Capteur selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend aussi une paire de cliquets espacés ( 142) portés par le boîtier ( 40), et la pince ( 118) est un organe ayant une forme générale en U comprenant une partie centrale ( 134) et deux branches espacées ( 136), et, sous forme montée, les branches sont destinées à coopérer avec les cliquets afin qu'elles retiennent l'organe en U sur le boîtier, et une rondelle élastique tronconique ( 138) est portée par la partie centrale de l'organe et, pendant le fonctionnement, elle est en appui sur le substrat ou le

diaphragme respectivement afin qu'elle repousse le sub-

strat, l'entretoise et le diaphragme en coopération, le

diaphragme ou le substrat respectivement étant en coopéra-

tion avec la surface plane du siège.

Capteur selon la revendication 7, caractérisé en

ce qu'il comporte aussi un passage ( 64) d'entrée de carbu-

rant porté par le boîtier, un passage ( 68) de sortie de carburant porté par le boîtier et communiquant avec le passage d'entrée de carburant, un clapet de retenue ( 72) placé dans le passage de sortie et ayant une construction et une disposition telles qu'il est normalement fermé lorsque la pression du carburant dans le passage de sortie dépasse la pression du carburant dans le passage d'entrée,

un passage de décharge ( 86) porté par le boîtier et commu-

niquant avec l'extérieur de celui-ci et avec le passage de sortie en aval du clapet de retenue de sortie, une soupape de décharge de pression ( 84) placée dans le passage de sortie et ayant une construction et une disposition telles qu'elle est normalement fermée et qu'elle s'ouvre lorsque la pression du carburant dans le passage de sortie dépasse une valeur prédéterminée qui est supérieure à la pression normale de fonctionnement de carburant dans le passage de sortie, et un passage faisant communiquer la chambre de fluide avec le passage d'entrée en amont de la soupape de sortie. 16 Procédé de fabrication d'un capteur de pression, caractérisé en ce qu'il comprend la formation d'un boîtier

( 40) ayant un siège annulaire qui a une surface essentiel-

lement plane qui est au moins pratiquement continue en direction circonférentielle, la disposition, sur le siège, d'un diaphragme flexible ( 110) ayant une face portant une électrode sensiblement plane ( 168) lorsque le diaphragme est à son état non fléchi, la disposition d'un substrat

rigide ( 114) dans le boîtier, avec une électrode essentiel-

lement plane ( 152, 156) qui le recouvre et qui est placée à distance et en face de l'électrode du diaphragme, la disposition d'une entretoise ( 112) entre le substrat et le diaphragme près de leur périphérie, cette entretoise étant placée circonférentiellement de manière pratiquement continue sur toute la périphérie et ayant une construction et une disposition telles qu'elle maintient à distance les électrodes afin qu'elles soient parallèles et opposées pratiquement lorsque le diaphragme est à l'état non fléchi, et la disposition d'une pince ( 118) sur le boîtier, avec un ressort rappelant élastiquement le substrat, l'entretoise et le diaphragme en coopération près de leur périphérie, le diaphragme étant contre la surface essentiellement plane du siège, si bien que les électrodes sont placées en position de travail dans le boîtier afin qu'elles créent un signal représentatif des changements de pression d'un fluide agissant sur le diaphragme et variant avec ces changements de pression afin que le diaphragme soit déplacé par rapport

au substrat.

17 Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le substrat ( 114) a une face plate de façon générale, formée d'un matériau non conducteur, l'une des électrodes au moins ( 152, 156) du substrat comprenant au moins une couche d'un matériau conducteur de l'électricité placée sur la face plate de façon générale du matériau non conducteur, et une partie active au moins de la face exposée de l'électrode est polie afin qu'elle forme une

surface active essentiellement plane de l'électrode.

18 Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend aussi la formation de l'entretoise ( 112) sous forme d'une couche de matière placée sur le diaphragme ou le substrat au moins et adhérant à celui-ci, et ayant une face exposée qui est pratiquement plane et qui a une disposition et une construction telles qu'elle est en

appui lors du fonctionnement sur le substrat ou le dia-

phragme respectivement.