FR2701217A1 - Dispositif de détection d'encrassement d'un filtre à air. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de détection d'encrassement d'un filtre à air. Le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un conduit d'air auxiliaire de Venturi (22) traversant le filtre à air (2); un premier moyen capteur (30) disposé dans un conduit principal (1) et fournissant un signal représentatif de la vitesse d'écoulement de l'air traversant le filtre (2); un second moyen capteur (31) disposé dans l'écoulement d'air traversant le conduit auxiliaire (22) et situé à proximité du premier moyen capteur (30); et un circuit électronique délivrant un signal représentatif d'un encrassement limite du filtre à air (2) à partir des signaux des premier et second moyens capteur (30, 31). L'invention trouve application dans des installations de traitement d'air de véhicules automobiles.
Description
La présente invention concerne un dispositif de détection d'encrassement d'un filtre à air d'une installation de traitement d'air utilisée par exemple dans un véhicule automobile.
La demande de brevet français n0 92 04 684 déposée au nom du présent demandeur décrit un tel dispositif comprenant un conduit principal dans lequel est monté le filtre à air; un conduit auxiliaire monté en dérivation sur le conduit principal de façon à déboucher respectivement en amont et en aval du filtre à air; deux éléments sensibles à la température disposés respectivement dans le conduit principal en aval du filtre à air et dans le conduit de dérivation de façon à fournir des signaux relatifs à la vitesse d'écoulement de l'air traversant le filtre à air et à la vitesse d'écoulement de l'air traversant le conduit de dérivation; et un circuit électronique délivrant à partir de ces deux signaux un signal indiquant un encrassement limite du filtre à air lorsque les vitesses d'écoulement d'air à travers le filtre à air et le conduit de dérivation diffèrent d'une valeur déterminée correspondant à une perte de charge limite du filtre à air. Chaque élément est constitué par un conducteur électrique dont la résistance varie sous l'influence de la vitesse de l'air dans lequel il baigne. Le circuit électronique comprend un montage en pont de mesure à résistances dont deux branches adjacentes comprennent respectivement les deux éléments sensibles à la température et délivrant une tension de déséquilibre déterminée du pont lorsque le rapport des valeurs de résistances de ces éléments correspond à la perte de charge limite du filtre à air.Cette tension est amplifiée par un amplificateur qui active un moyen indicateur, sonore ettou visuel, de l'encrassement du filtre ou met en service un dispositif de décolmatage automatique du filtre à air.
Le pont de mesure de ce dispositif connu fournit un signal exploitable à la détermination de l'encrassement ou du colmatage du filtre à air à condition que l'un des éléments sensibles à la température soit soumis au flux d'air traversant le filtre à air et l'autre élément sensible à la température soit placé dans le conduit de dérivation dont la résistance à l'écoulement doit être indépendante de l'encrassement du filtre à air.
Cependant, cette condition n'est pas du tout respectée par le dispositif de détection ci-dessus connu.
En effet, en premier lieu, pour que la détermination de l'encrassement du filtre ne soit pas faussée, il est nécessaire que les deux ramifications de conduit constituées par le conduit principal et le conduit de dérivation évoluent de manière identique en fonction des vitesses de circulation du fluide (air). Or, on sait que toute conduite au sein de laquelle circule un fluide présente des pertes de charge résultant de l'addiction de deux phénomènes distincts comprenant a) le frottement visqueux du fluide le long des parois de la conduite entamant des pertes de charge directement proportionnelles à la vitesse d'écoulement du fluide et b) la dissipation d'énergie cinétique provenant des changements de direction d'écoulement du fluide et/ou de variations de vitesse d'écoulement de celui-ci et proportionnelle au carré de la vitesse d'écoulement.Pour ce qui concerne les matériaux poreux ou fibreux constituant le filtre à air, les pertes par frottement sont largement prépondérantes de telle sorte que les pertes de charge de ce filtre évoluent de manière pratiquement linéaire en fonction de la vitesse d'écoulement et ne perturbent donc pas la mesure, par l'élément sensible à la température, de la vitesse d'écoulement du fluide traversant ce filtre. Par contre, pour des fluides peu visqueux tels que l'air traversant des conduits de géométrie courante quelque peu tortueux, les pertes de charge par dissipation d'énergie cinétique sont les plus influentes et c'est précisément le cas en ce qui concerne le conduit de dérivation du dispositif connu occasionnant ainsi de telles pertes de charge faussant la détermination de l'encrassement du filtre à air.
En second lieu, le fonctionnement du pont de mesure à résistances variables du dispositif connu suppose que les conditions d'équilibre de température de chacun des deux éléments sensibles de ce pont soient atteintes sous le double effet d'une puissance thermique fournie à chaque élément et du refroidissement de celui-ci sous l'effet de la vitesse d'écoulement du fluide (air) dans lequel il baigne. Un fonctionnement correct de ce pont de mesure implique une identité de température de fluide à l'approche des deux éléments sensibles de ce pont.Or, tel n'est pas le cas car la température de l'air circulant dans le conduit de dérivation, extérieur au conduit principal, diffère substantiellement de celle du fluide en circulation dans le conduit principal et pour que de telles températures soient sensiblement égales, il serait alors nécessaire de prévoir des moyens de brassage de l'air assurant l'homogénéité des températures et une isolation parfaite des parois de ces conduits par rapport au milieu extérieur.
La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus décrits du dispositif de détection connu en proposant un dispositif de détection d'encrassement d'un filtre à air situé dans un conduit principal d'une installation de traitement d'air fonctionnant à débit d'air constant ou variable, et qui est caractérisé en ce qu'il comprend un conduit d'air auxiliaire logé axialement dans le conduit principal et traversant le filtre à air en débouchant en amont et en aval du filtre à air de façon à engendrer dans le conduit auxiliaire un écoulement d'air dû à la perte de charge du filtre à air et d'une vitesse variant suivant cette perte de charge ; un premier moyen capteur disposé dans le conduit principal en aval du filtre à air pour fournir un signal relatif à la vitesse d'écoulement de l'air traversant le filtre à air; un second moyen capteur disposé dans l'écoulement d'air traversant le conduit auxiliaire en étant situé à proximité du premier moyen capteur et délivrant un signal relatif à la vitesse d'écoulement d'air dans le conduit auxiliaire; et un circuit électronique délivrant à partir des signaux des premier et second moyens capteur un signal représentatif d'un encrassement limite du filtre à air lorsque les vitesses d'écoulement d'air dans le conduit principal et le conduit auxiliaire diffèrent d'une valeur déterminée correspondant à une perte de charge limite du filtre à air.
Avantageusement, le conduit auxiliaire est un tube en forme de Venturi.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un corps de support du conduit auxiliaire, solidaire du filtre à air et délimitant dans ce dernier une portion isolée du filtre à air adjacente au conduit auxiliaire et le premier moyen capteur est situé dans l'écoulement d'air traversant la portion isolée du filtre à air.
Avantageusement, les premier et second moyens capteur sont montés dans une partie antérieure en forme de boîtier du corps de support située à l'extérieur du filtre à air et en appui sur la face aval du filtre à air et sont situés sensiblement dans un même plan proche de la paroi formant fond de la partie antérieure en face respectivement de deux orifices réalisés dans la paroi formant fond et autorisant le passage respectivement de l'air s'écoulant à travers le conduit auxiliaire et de l'air s'écoulant à travers la portion isolée du filtre à air.
Les premier et second moyens capteur sont montés sur une plaquette de support en étant disposés respectivement dans deux orifices de la plaquette de support logée amoviblement dans la partie antérieure du corps de support enfermée dans celle-ci par un couvercle fixé au corps de support, le couvercle comprenant également deux orifices de diamètres et d'écartement identiques à ceux des orifices de la plaquette de support et de la plaque formant fond de façon à permettre le passage d'air à travers le conduit auxiliaire et la portion isolée du filtre à air.
La plaquette de support constitue un circuit imprimé sur lequel sont implantés les premier et second moyens capteur ainsi que le circuit électronique de traitement des signaux provenant de ces moyens capteur.
Selon une variante de réalisation, la plaquette de support, les premier et second moyens capteur et le circuit électronique de traitement des signaux de ces moyens capteur constituent un composant intégré monolithique en silicium.
Avantageusement, le corps de support comprend deux éléments postérieurs identiques parallèles raccordés à la plaque formant fond de la partie antérieure et traversant le filtre à air en étant séparés l'un de l'autre de façon à définir la portion isolée précitée du filtre à air.
Le conduit auxiliaire est défini dans l'un des éléments postérieurs et par un téton prolongeant cet élément postérieur en faisant saillie du filtre à air.
L'autre élément postérieur est également prolongé par un téton faisant saillie du filtre à air et la partie antérieure du corps de support est maintenue en appui sur la face correspondante du filtre à air par deux organes de maintien fixés respectivement sur les deux tétons en venant en appui sur la face opposée du filtre à air et constitués chacun, par exemple, par une rondelle élastique fendue.
Dans le cas où le filtre à air est du type à plis, les deux éléments postérieurs du corps de support épousent le creux d'un pli du filtre et les deux tétons traversent le bord de raccordement de ce pli.
Les premier et second moyens capteur sont constitués de préférence respectivement par deux éléments électriquement conducteurs baignant dans les écoulements d'air traversant le filtre à air et le conduit auxiliaire et à résistances variant avec la température liée à la vitesse de ces écoulements d'air.
Le circuit électronique de traitement précité est agencé pour comparer les valeurs de résistances variables des deux éléments électriquement conducteurs dont les résistances sont à coefficient de température positif ou négatif et délivrer le signal représentatif de l'encrassement limite du filtre à air lorsque le rapport des valeurs de résistances de ces deux éléments correspond à la perte de charge limite du filtre à air.
Avantageusement, le circuit électronique comprend un montage en pont de mesure à résistances dont deux branches adjacentes comprennent respectivement les deux éléments conducteurs à résistances variables et délivrant une tension de déséquilibre déterminée du pont lorsque le rapport des valeurs de résistances des éléments correspond à la perte de charge limite du filtre à air; et un amplificateur relié en sortie du montage en pont de mesure à résistances pour amplifier la tension de sortie du montage en pont de mesure et fournir ainsi le signal représentatif de l'encrassement limite du filtre à air.
Avantageusement, la partie antérieure, les éléments postérieurs et les tétons du corps de support sont réalisés en une seule pièce.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels::
- la figure 1 représente un dispositif connu de détection d'encrassement d'un filtre à air,
- la figure 2 représente en vue éclatée le dispositif de détection d'encrassement d'un filtre à air conforme à l'invention;
- la figure 3 est une vue en section suivant la ligne III-III de la figure 2;
- la figure 4 est une vue en section suivant la ligne IV-IV de la figure 2;
- la figure 5 est une vue en section semblable à celle de la figure 3 du dispositif de détection en position assemblée;
- la figure 6 est une vue en section semblable à celle de la figure 4 du dispositif de détection en position assemblée;
- la figure 7 représente en coupe le dispositif de détection de l'invention monté dans un filtre à air du type plat;;
- la figure 8 est une vue partielle en coupe représentant un capuchon prévu à une extrémité du tube de Venturi utilisé dans le dispositif conforme à l'invention;
- la figure 9 est une vue éclatée semblable à celle de la figure 2 représentant une variante de réalisation du dispositif conforme à l'invention; et
- la figure 10 est une vue agrandie en perspective suivant la flèche X, d'un composant intégré monolithique en silicium utilisé dans le dispositif de la figure 9.
- la figure 1 représente un dispositif connu de détection d'encrassement d'un filtre à air,
- la figure 2 représente en vue éclatée le dispositif de détection d'encrassement d'un filtre à air conforme à l'invention;
- la figure 3 est une vue en section suivant la ligne III-III de la figure 2;
- la figure 4 est une vue en section suivant la ligne IV-IV de la figure 2;
- la figure 5 est une vue en section semblable à celle de la figure 3 du dispositif de détection en position assemblée;
- la figure 6 est une vue en section semblable à celle de la figure 4 du dispositif de détection en position assemblée;
- la figure 7 représente en coupe le dispositif de détection de l'invention monté dans un filtre à air du type plat;;
- la figure 8 est une vue partielle en coupe représentant un capuchon prévu à une extrémité du tube de Venturi utilisé dans le dispositif conforme à l'invention;
- la figure 9 est une vue éclatée semblable à celle de la figure 2 représentant une variante de réalisation du dispositif conforme à l'invention; et
- la figure 10 est une vue agrandie en perspective suivant la flèche X, d'un composant intégré monolithique en silicium utilisé dans le dispositif de la figure 9.
Les figures 2 à 6 représentent le dispositif de détection conforme à l'invention assemblé à un filtre à air 2 du type à plis monté dans une conduite principale, telle que la conduite principale 1 de la figure 1, d'une installation de traitement d'air fonctionnant à débit constant ou variable et constituée par exemple par une installation de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile.
Le dispositif de détection comprend un corps principal de support 9 constitué d'une partie antérieure en forme de boîtier 10 dont la paroi formant fond 11 comporte deux orifices circulaires traversants alignés 12 et 13 et deux éléments postérieurs parallèles 14, 15 raccordés sous la paroi 11 en faisant nettement saillie de celle-ci. Les deux éléments postérieurs 14, 15 sont identiques et sont chacun en forme de biseau épousant le creux d'un pli du filtre à air 2 défini par les faces latérales 2a et 2b du pli. Chaque élément postérieur 14, 15 est prolongé par un téton 16, 17 traversant le bord de raccordement du pli en faisant saillie de celui-ci.La partie antérieure 10 repose sur la face aval du filtre à air 2 par la paroi 11 en appui sur deux bords adjacents des deux plis situés de part et d'autre du pli contenant les éléments postérieurs 14, 15 et comporte deux parois latérales 18, 19 faisant saillie sous la paroi 11 d'une certaine distance en venant en appui respectivement sur les deux faces externes opposées des deux plis voisins.Le corps 9 est ainsi maintenu en position relativement au filtre à air 2 par les deux parois latérales 18, 19 et est fixé à ce filtre par deux rondelles élastiques fendues 20, 21 fixées par pinçage élastique respectivement sur les tétons 16 et 17 en venant en butée contre le bord de raccordement des faces latérales 2a, 2b du pli contenant les éléments postérieurs 14 et 15 De préférence, la partie antérieure 10, les éléments postérieurs 14, 15 et les tétons 16, 17 du corps 9 sont réalisés en une seule pièce.
En position d'assemblage du corps de support 9 au filtre à air 2, les éléments postérieurs 14 et 15 délimitent entre eux une portion isolée 2c du filtre à air 2 à travers laquelle s'écoule de l'air traversant, de bas en haut en considérant la figure 2,1'orifice 12.
Le téton 17 associé à l'élément postérieur 15 comporte un perçage axial cylindrique 17a débouchant dans l'orifice 13 auquel il est raccordé par l'intermédiaire d'un alésage tronconique 15a réalisé dans l'élément postérieur 15 et d'angle au sommet d'environ 70 L'extrémité libre du téton 17 se raccorde au perçage 17a par l'intermédiaire d'un congé 17b. Le congé 17b, le perçage 17a, l'alésage tronconique 15a divergeant vers le haut par rapport à la figure 3 et l'orifice 13 forment un conduit auxiliaire en tube de Venturi 22 s'étendant dans le conduit principal parallèlement à l'axe longitudinal de celui-ci et débouchant en amont et en aval du filtre à air 2. Ainsi, de l'air peut circuler au travers du conduit auxiliaire 22 formant conduit de dérivation sans s'écouler au travers de la matière filtrante du filtre à air 2. La portion isolée 2c du filtre 2 est adjacente et donc à proximité du conduit auxiliaire 22.
Une plaquette 23 est logée amoviblement dans la partie antérieure en forme de boîte 10 du corps 9 et enfermée dans la partie 10 par un couvercle 24 fixé sur la partie antérieure 10. La plaquette 23 comporte deux orifices traversants 25 et 26 de diamètres et d'écartement égaux respectivement aux diamètres et écartement des orifices 12 et 13 de la paroi 11. En position assemblée de la plaquette 23 dans la partie 10, les orifices 25 et 26 sont coaxiaux respectivement aux orifices 12 et 13 et assurent le passage de l'air au travers de la portion filtrante 2c et du conduit auxiliaire 22. Le couvercle 24 comporte également deux orifices cylindriques 27 et 28 de diamètres et d'écartement identiques aux diamètres et écartement des orifices 25 et 26 de la plaquette 23.En position assemblée du couvercle 24 sur la partie 10, les orifices 27 et 28 sont juxtaposés coaxialement respectivement aux orifices 25 et 26 de façon à permettre l'écoulement d'air au travers de la portion filtrante 2c et du canal auxiliaire 22. Comme représenté, les orifices 27 et 28 sont raccordés à la face supérieure du couvercle 24 par des congés 27a et 28a.
La plaquette 23 est réalisée à partir d'un matériau électriquement isolant portant des pistes conductrices 29 agençant la plaquette 23 en circuit imprimé et aux extrémités desquelles sont reliées électriquement deux moyens capteur 30 et 31 montés sur la plaquette 23 de façon à être situés aux centres respectivement des orifices 25 et 26 sensiblement dans un même plan de façon à se trouver en face respectivement des deux orifices 12 et 13 de la paroi 11. Ainsi, le moyen capteur 30 baigne dans le flux d'air traversant la portion filtrante 2c et les orifices en série 12, 25 et 27 tandis que le moyen capteur 31 baigne dans le flux d'air traversant le conduit auxiliaire 22 et les orifices en série 13, 26 et 28.La plaquette 23 comporte également des bornes 32 de connexion des sorties des moyens capteur 30 et 31 à un circuit électronique 6 de traitement des signaux des moyens capteur, identique à celui représenté à la figure 1, et monté sur une plaque de circuit imprimé. Le circuit électronique 6 est représenté comme étant relié aux bornes 32 par des fils électriques mais en réalité un connecteur de liaison est prévu entre la plaquette 23 et le circuit électronique 6 monté sur la plaque à circuit imprimé. Selon une variante de réalisation, le circuit électronique de traitement 6 est implanté sur la plaquette formant circuit imprimé 23.
Les moyens capteur 30 et 31 sont identiques aux moyens capteur 4 et 5 et montés de la même manière que ceux-ci dans un montage en pont de mesure à résistances. Ainsi, le moyen capteur 30 fournit un signal électrique représentatif de la vitesse d'air traversant la portion filtrante 2c du filtre à air 2 tandis que le moyen capteur 31 fournit un signal électrique représentatif de la vitesse d'air traversant le conduit auxiliaire 22. De préférence, chaque moyen capteur 30, 31 est constitué par un conducteur électrique dont la résistance varie sous l'influence de la vitesse de l'air dans lequel il baigne et assurant la dissipation thermique de l'énergie électrique qui lui est appliquée et modifiant la température de stabilisation de la résistance de ce conducteur.Chaque moyen capteur 30, 31 peut être réalisé à base d'un matériau à coefficient de température positif dont la résistivité augmente ainsi avec la température ou à base d'un matériau à coefficient de température négatif ou thermistance dont la résistivité diminue avec la température.
Le fonctionnement du dispositif de détection conforme à l'invention ressort déjà en partie de la description qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué.
On notera tout d'abord que l'air traversant la portion filtrante 2c délimitée entre les deux éléments postérieurs 14 et 15 est un échantillon tout à fait représentatif de l'air passant à travers l'ensemble du filtre à air 2.
Sous l'influence de la perte de charge opposée à l'écoulement d'air par le filtre 2, la différence de pression régnant entre les deux extrémités du conduit auxiliaire de Venturi 22 engendre un débit d'air dans lequel baigne le moyen capteur 31 sans avoir à franchir le filtre à air 2. On soulignera que les pertes de charge du conduit auxiliaire rectiligne 22 sont essentiellement des pertes par frottement et que ces pertes sont indépendantes de l'état d'encrassement du filtre à air 2. Il est également important de souligner que les filets d'air passant au travers du conduit auxiliaire 22 et les filets d'air traversant la portion filtrante 2c du filtre 2 ont des origines très voisines dans l'écoulement général et aucun gradient de température n'existe entre ces filets d'air puisque très voisins l'un de l'autre.En conséquence, les conditions de dissipation thermique des deux moyens capteur 30 et 31 situés à proximité l'un de l'autre ne dépendront que des débits ou vitesses d'air circulant respectivement au travers de la portion 2c du filtre 2 et du conduit auxiliaire 22.
Lorsque l'air est mis en circulation, par exemple sous l'action d'un ventilateur, dans le conduit principal 1 et que le filtre à air 2 est propre ou peu encrassé, l'air s'écoule assez librement au travers du filtre 2 engendrant une perte de charge modérée au sein de celui-ci et créant une différence de pression entre les faces de ce filtre. Cette perte de charge engendre un écoulement d'air modéré dans le conduit auxiliaire 22. Le débit d'air traversant le conduit 22 et venant baigner le moyen capteur 31 lui confère une température d'équilibre thermique résultant de l'action conjuguée du passage du courant électrique dans le moyen capteur 31 délivré par le pont de mesure et de la vitesse d'écoulement d'air.
Comparativement, l'air s'écoulant au travers de la portion filtrante 2c du filtre 2 à vitesse comparable à celle de l'air passant au travers du filtre lui-même, refroidit plus vigoureusement le moyen capteur 30 qui trouvera une température d'équilibre plus faible que celle du moyen capteur 31. Dans ce cas, le pont de mesure fournit à l'amplificateur 7 un signal destiné à activer le moyen indicateur 8 signalant l'état propre du filtre à air 2.
Lorsque le filtre s'encrasse progressivement sous l'effet de la rétention de particules en suspension dans l'air traité, la perte de charge engendrée par le filtre 2 tendra à s'accroître en augmentant concomitamment la différence de pression entre les extrémités du canal auxiliaire de Venturi 22 et donc la vitesse d'écoulement d'air dans ce conduit. Progressivement, la température de stabilisation du moyen capteur 31 s'abaissera de sorte que la valeur ohmique de l'élément conducteur de ce moyen capteur rejoindra la valeur ohmique de l'élément conducteur du moyen capteur 30, amenant alors le pont de mesure du circuit 6 à son point d'équilibre à la limite de fournir un signal représentatif de l'encrassement du filtre.Si l'encrassement du filtre 2 se poursuit, la perte de charge engendrée par le filtre 2 s'élèvera également, accroissant encore l'écart de pression entre les extrémités du canal auxiliaire de Venturi 22 et donc la vitesse de circulation de l'air dans lequel baigne le moyen capteur 31 dont la valeur ohmique est alors modifiée pour produire un déséquilibre net du pont de mesure qui fournit à l'amplificateur 7 une tension électrique représentative de l'encrassement du filtre.
La figure 7 représente le même dispositif que celui de la figure 2 mais implanté dans un filtre à air plan 2.
La figure 8 représente une variante de réalisation du dispositif de la figure 2 selon laquelle on prévoit un capuchon 33 approximativement semisphérique disposé au voisinage de l'extrémité du téton 17 du conduit de Venturi 22 sans obturer celui-ci. Le capuchon 33 a pour rôle de créer une circulation d'air en chicane à l'entrée du conduit de Venturi 22 agissant en séparateur inertiel pour éviter aux poussières de grand diamètre d'obstruer le col de faible diamètre du conduit de Venturi 22.
Les figures 9 et 10 représentent une variante de réalisation du dispositif de la figure 2 et selon laquelle la plaquette de support 23, les deux moyens capteur 30, 31 et le circuit électronique 6 constituent un composant intégré monolithique en silicium 34 logé dans la partie antérieure 10 du corps 9.
Comme représenté, les moyens capteur 30 et 31 sont disposés transversalement respectivement à deux fenêtres 25 et 26 qui correspondent aux orifices 25 et 26 de la figure 2. Ces figures montrent également que les bornes de contact 32 sont reliées à des fils électriques 35 électriquement reliés à des barrettes 36 s'engageant dans des parties femelles correspondantes d'un connecteur électrique 37 relié au moyen indicateur 8 d'encrassement du filtre 2 ou à un dispositif de décolmatage automatique de ce filtre.
Claims (15)
1. Dispositif de détection d'encrassement d'un filtre à air (2) situé dans un conduit principal (1) d'une installation de traitement d'air fonctionnant à débit constant ou variable, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit d'air auxiliaire (22) logé axialement dans le conduit principal (1) et traversant le filtre à air (2) en débouchant en amont et en aval du filtre à air (2) de façon à engendrer dans le conduit auxiliaire (22) un écoulement d'air dû à la perte de charge du filtre à air (2) et d'une vitesse variant suivant cette perte de charge; un premier moyen capteur (30) disposé dans le conduit principal (1) en aval du filtre à air (2) pour fournir un signal représentatif de la vitesse d'écoulement de l'air traversant le filtre à air (2); un second moyen capteur (31) disposé dans l'écoulement d'air traversant le conduit auxiliaire (22) en étant situé à proximité du premier moyen capteur (30) et délivrant un signal représentatif de la vitesse d'écoulement d'air dans le conduit auxiliaire (22); et un circuit électronique (6) délivrant à partir des signaux des premier et second moyens capteur (30, 31) un signal représentatif d'un encrassement limite du filtre à air (2) lorsque les vitesses d'écoulement d'air dans le conduit principal (1) et le conduit auxiliaire (22) diffèrent d'une valeur déterminée correspondant à une perte de charge limite du filtre à air (2).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit auxiliaire (22) est un tube en forme de Venturi.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un corps de support (9) du conduit auxiliaire (22), solidaire du filtre à air (2) et délimitant dans ce dernier une portion isolée (2c) du filtre à air (2) adjacente au conduit auxiliaire (22) et en ce que le premier moyen capteur (30) est situé dans l'écoulement d'air traversant la portion isolée (2c) du filtre à air (2).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les premier et second moyens capteur (30, 31) sont montés dans une partie antérieure (10) en forme de boîtier du corps de support (9) située à l'extérieur du filtre à air (2) et en appui sur la face aval du filtre à air (2) et sont situés sensiblement dans un même plan proche de la paroi formant fond (11) de la partie antérieure (10) en face respectivement de deux orifices (12, 13) réalisés dans la paroi formant fond (11) et autorisant le passage respectivement de l'air s'écoulant à travers le conduit auxiliaire (22) et de l'air s'écoulant à travers la portion isolée (2c) du filtre à air (2).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les premier et second moyens capteur (30, 31) sont montés sur une plaquette de support (23) en étant disposés respectivement dans deux orifices (25, 26) de la plaquette de support (23) logée amoviblement dans la partie antérieure (10) du corps de support (9) et enfermée dans celle-ci par un couvercle (24) fixé au corps de support (9) et qui comprend également deux orifices (27, 28) de diamètres et d'écartement identiques à ceux des orifices (25, 26; 12, 13) de la plaquette de support (23) et de la plaque formant fond (11) de façon à permettre le passage d'air à travers le conduit auxiliaire (22) et la portion isolée (2c) du filtre à air (2).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaquette de support (23) constitue un circuit imprimé sur lequel sont implantés les premier et second moyens capteur (30, 31) ainsi que le circuit électronique (6) de traitement des signaux provenant de ces moyens capteur (30, 31).
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaquette de support (23), les premier et second moyens capteur (30, 31) et le circuit électronique de traitement (6) des signaux de ces moyens capteur constituent un composant intégré monolithique en silicium (34).
8. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le corps de support (9) comprend deux éléments postérieurs identiques parallèles (14, 15) raccordés à la plaque formant fond (11) de la partie antérieure (10) et traversant le filtre à air (2) en étant séparés l'un de l'autre de façon à définir la portion isolée (2c) du filtre à air (2).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le conduit auxiliaire (22) est défini dans l'un (15) des éléments postérieurs (14, 15) et par un téton (17) prolongeant cet élément postérieur (15) en faisant saillie du filtre à air (2).
10. Dispositif selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'autre élément postérieur (14) est également prolongé par un téton (16) faisant saillie du filtre à air et en ce que la partie antérieure (10) du corps de support (9) est maintenue en appui sur la face correspondante du filtre à air (2) par deux organes de maintien (20, 21) fixés respectivement sur les deux tétons (16, 17) en venant en butée sur la face opposée du filtre à air (2) et constitués chacun, par exemple, par une rondelle élastique fendue.
11. Dispositif selon les revendications 8 à 10, caractérisé en ce que, dans le cas où le filtre à air (20) est du type à plis, les deux éléments postérieurs (14, 15) du corps de support (9) épousent le creux d'un pli du filtre à air (2) et les deux tétons (16, 17) traversent le bord de raccordement de ce pli.
12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et second moyens capteur (30, 31) sont constitués respectivement par deux éléments électriquement conducteurs baignant dans les écoulements d'air traversant le filtre à air (2) et le conduit auxiliaire (22) et à résistances variant avec la température liée à la vitesse de ces écoulements d'air.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le circuit électronique (6) est agencé pour comparer les valeurs de résistances variables des deux éléments électriquement conducteur dont les résistances sont à coefficients de température positif ou négatif et délivrer le signal représentatif de l'encrassement limite du filtre à air (2) lorsque le rapport des valeurs de résistances de ces deux éléments (30, 31) correspond à la perte de charge limite du filtre à air (2).
14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le circuit électronique (6) comprend un montage en pont de mesure à résistances et dont deux branches adjacentes comprennent respectivement les deux éléments conducteurs à résistances variables (30, 31) et délivrant une tension de déséquilibre déterminée du pont lorsque le rapport des valeurs des résistances des éléments conducteur (30, 31) correspond à la perte de charge limite du filtre à air (2); et un amplificateur (7) relié en sortie du montage en pont de mesure à résistances pour amplifier la tension de sortie du montage en pont de mesure et fournir ainsi le signal représentatif de l'encrassement limite du filtre à air (2) à un moyen indicateur d'encrassement (8) ou à un dispositif de décolmatage automatique du filtre à air (2).
15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie antérieure (10), les éléments postérieurs (14, 15) et les tétons (16, 17) du corps de support (9) sont réalisés en une seule pièce.
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| FR9301413A FR2701217B1 (fr) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | Dispositif de détection d'encrassement d'un filtre à air. |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7726186B2 (en) * | 2006-07-19 | 2010-06-01 | Degree Controls, Inc. | Airflow sensor for filter blockage detection |
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-
1993
- 1993-02-09 FR FR9301413A patent/FR2701217B1/fr not_active Expired - Lifetime
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| US11333113B2 (en) | 2018-10-05 | 2022-05-17 | Vitesco Technologies GmbH | Method for detecting the clogging of an air filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2701217B1 (fr) | 1995-03-24 |
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