FR3059773A1 - COMPACT PRESSURE SENSOR - Google Patents

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Abstract

La présente invention a pour objet un capteur de pression (1) pour mesurer la pression dans un système de gaz d'échappement d'un moteur thermique comprenant un circuit imprimé (3) comportant au moins un premier élément sensible à la pression (2a) connecté électriquement au circuit imprimé (3) et un boîtier de protection (4) dans lequel est logé le circuit imprimé (3). Le boîtier de protection (4) comprend au moins une cavité (5, 5a, 5b, 5c) dans laquelle est logé le premier élément sensible à la pression (2a). Le boîtier de protection (4) comprend au moins une première entrée de pression (6a) en communication fluidique avec le premier élément sensible à la pression (2a). Selon l'invention, le circuit imprimé (3) est un circuit imprimé en résine époxy comportant au moins un deuxième élément sensible à la pression (2b). Le capteur de pression (1) comprend un matériau solide (7) remplissant partiellement la cavité (5, 5a, 5b, 5c) du boîtier de protection (4) et enrobant le circuit imprimé (3) de façon à isoler sa surface externe (8) des gaz d'échappement.The present invention relates to a pressure sensor (1) for measuring the pressure in an exhaust system of a heat engine comprising a printed circuit (3) comprising at least a first pressure-sensitive element (2a). electrically connected to the printed circuit (3) and a protective housing (4) in which the printed circuit (3) is housed. The protective housing (4) comprises at least one cavity (5, 5a, 5b, 5c) in which the first pressure sensitive element (2a) is housed. The protective housing (4) comprises at least a first pressure inlet (6a) in fluid communication with the first pressure sensitive element (2a). According to the invention, the printed circuit (3) is an epoxy resin printed circuit comprising at least one second pressure-sensitive element (2b). The pressure sensor (1) comprises a solid material (7) partially filling the cavity (5, 5a, 5b, 5c) of the protective housing (4) and encapsulating the printed circuit (3) so as to isolate its external surface ( 8) Exhaust gas.

Description

Titulaire(s) : SC2N Société anonyme.Holder (s): SC2N Société anonyme.

Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.Agent (s): VALEO ENGINE CONTROL SYSTEMS Simplified joint-stock company.

FR 3 059 773 - A1FR 3 059 773 - A1

La présente invention a pour objet un capteur de pression (1) pour mesurer la pression dans un système de gaz d'échappement d'un moteur thermique comprenant un circuit imprimé (3) comportant au moins un premier élément sensible à la pression (2a) connecté électriquement au circuit imprimé (3) et un boîtier de protection (4) dans lequel est logé le circuit imprimé (3). Le boîtier de protection (4) comprend au moins une cavité (5, 5a, 5b, 5c) dans laquelle est logé le premier élément sensible à la pression (2a). Le boîtier de protection (4) comprend au moins une première entrée de pression (6a) en communication fluidique avec le premier élément sensible à la pression (2a).The present invention relates to a pressure sensor (1) for measuring the pressure in an exhaust gas system of a heat engine comprising a printed circuit (3) comprising at least a first pressure-sensitive element (2a) electrically connected to the printed circuit (3) and a protective box (4) in which the printed circuit (3) is housed. The protective housing (4) comprises at least one cavity (5, 5a, 5b, 5c) in which is housed the first pressure-sensitive element (2a). The protective housing (4) comprises at least a first pressure inlet (6a) in fluid communication with the first pressure-sensitive element (2a).

Selon l'invention, le circuit imprimé (3) est un circuit imprimé en résine époxy comportant au moins un deuxième élément sensible à la pression (2b). Le capteur de pression (1) comprend un matériau solide (7) remplissant partiellement la cavité (5, 5a, 5b, 5c) du boîtier de protection (4) et enrobant le circuit imprimé (3) de façon à isoler sa surface externe (8) des gaz d'échappement.According to the invention, the printed circuit (3) is an epoxy resin printed circuit comprising at least one second pressure-sensitive element (2b). The pressure sensor (1) comprises a solid material (7) partially filling the cavity (5, 5a, 5b, 5c) of the protective housing (4) and coating the printed circuit (3) so as to isolate its external surface ( 8) exhaust gases.

ii

Capteur de pression compactCompact pressure sensor

La présente invention concerne un capteur de pression pour mesurer la pression dans un système de gaz d’échappement d’un moteur thermique.The present invention relates to a pressure sensor for measuring the pressure in an exhaust gas system of a heat engine.

Un tel capteur de pression est utilisé dans les systèmes de gaz d’échappement de véhicules thermiques. Il peut par exemple être utilisé pour mesurer une différence de pression ou deux pressions absolues à deux endroits différents d’une ligne d’échappement, comme par exemple avant et après un filtre à particules.Such a pressure sensor is used in exhaust systems of thermal vehicles. It can for example be used to measure a pressure difference or two absolute pressures at two different places on an exhaust line, such as before and after a particle filter.

Par exemple, ce capteur de pression peut être utilisé dans un système de recirculation des gaz d’échappement EGR (Exhaust Gas Recirculation). Il peut également être utilisé dans un système DPF (Diesel Particulate Filter) ou GPF (Gasoline Particulate Filter) pour vérifier si les durites sont propres et s’assurer qu’il n’y a pas de fuites dans ces dernières, c’est-à-dire si elles ne sont pas abîmées.For example, this pressure sensor can be used in an Exhaust Gas Recirculation (EGR) exhaust gas recirculation system. It can also be used in a DPF (Diesel Particulate Filter) or GPF (Gasoline Particulate Filter) system to check if the hoses are clean and to make sure that there are no leaks in them. that is, if they are not damaged.

On connaît de l’art antérieur des capteurs de pression différentielle comprenant un boîtier de protection comportant une cavité dans laquelle est logé un circuit imprimé en céramique (PCB) sur lequel est monté un élément sensible à la pression.Differential pressure sensors are known from the prior art comprising a protective housing comprising a cavity in which is housed a ceramic printed circuit (PCB) on which is mounted a pressure-sensitive element.

Le circuit imprimé en céramique comprend une ouverture fermée par l’élément sensible à la pression et des composants électroniques connectés électriquement à élément sensible à la pression.The ceramic printed circuit includes an opening closed by the pressure-sensitive element and electronic components electrically connected to the pressure-sensitive element.

Le boîtier de protection comprend une première entrée de pression communicant avec une première surface de l’élément sensible à la pression et une deuxième entrée de pression communicant avec une deuxième surface d’élément sensible à la pression. Ces deux surfaces de l’élément sensible à la pression sont isolées hermétiquement.The protective housing includes a first pressure inlet communicating with a first surface of the pressure sensitive element and a second pressure inlet communicating with a second surface of the pressure sensitive element. These two surfaces of the pressure sensitive element are hermetically isolated.

L’élément sensible à la pression est en contact avec les gaz d’échappement qui est un environnement chaud et acide susceptible d’endommager et d’encrasser la surface de l’élément sensible à la pression. Un gel est donc prévu pour protéger cette surface.The pressure sensitive element is in contact with the exhaust gas which is a hot and acidic environment which can damage and foul the surface of the pressure sensitive element. A gel is therefore provided to protect this surface.

Les capteurs de pression de l’art antérieur comprennent un circuit imprimé en céramique car ce dernier est résistant à cet environnement agressif.The pressure sensors of the prior art include a ceramic printed circuit because the latter is resistant to this aggressive environment.

Le capteur de pression comprend un connecteur pour le relier à un dispositif électronique de contrôle. Le circuit imprimé en céramique est relié aux contacts électriques de ce connecteur au moyen de liaisons électriques. Ces liaisons électriques sont séparées de l’élément sensible à la pression par une paroi de protection afin de les protéger de l’environnement agressif.The pressure sensor includes a connector for connecting it to an electronic control device. The ceramic printed circuit is connected to the electrical contacts of this connector by means of electrical connections. These electrical connections are separated from the pressure-sensitive element by a protective wall in order to protect them from the aggressive environment.

D’autres capteurs de pression de l’art antérieur comprennent en alternative un gel recouvrant les liaisons électriques pour les protéger de l’environnement agressif.Other prior art pressure sensors alternatively include a gel covering the electrical connections to protect them from the harsh environment.

Ce type de capteur de pression comprenant un seul élément sensible à la pression est intéressant car présente un faible encombrement.This type of pressure sensor comprising a single pressure-sensitive element is advantageous because it takes up little space.

Cependant, pour réaliser des contrôles dans les systèmes DPF/GPF, il est nécessaire d’utiliser un capteur de pression comprenant au moins deux éléments sensibles à la pression pour soit effectuer des mesures de pression différentielle nécessitant deux éléments sensibles à la pression ou bien des mesures de pression absolues nécessitant trois éléments sensibles à la pression.However, to carry out checks in DPF / GPF systems, it is necessary to use a pressure sensor comprising at least two pressure-sensitive elements to either carry out differential pressure measurements requiring two pressure-sensitive elements or absolute pressure measurements requiring three pressure sensitive elements.

Le problème avec les capteurs de pression de l’art antérieur comprenant plusieurs éléments sensibles à la pression est qu’ils comprennent deux supports céramiques séparés. Ils sont donc encombrants car présentent des dimensions de l’ordre de 60 x 45mm (hors connecteur et puit pression).The problem with prior art pressure sensors comprising several pressure sensitive elements is that they include two separate ceramic supports. They are therefore bulky because they have dimensions of the order of 60 x 45mm (excluding connector and pressure well).

L'invention a donc pour objectif de pallier à ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un capteur de pression comprenant au moins deux éléments sensibles à la pression plus compacts que ceux de l’art antérieur et tout aussi résistant aux agressions du milieu à mesurer.The invention therefore aims to overcome these drawbacks of the prior art by providing a pressure sensor comprising at least two pressure-sensitive elements more compact than those of the prior art and just as resistant to attack from the environment to measure.

L’invention concerne un capteur de pression pour mesurer la pression dans un système de gaz d’échappement d’un moteur thermique, comportant :The invention relates to a pressure sensor for measuring the pressure in an exhaust system of a heat engine, comprising:

- un circuit imprimé comprenant au moins un premier élément sensible à la pression connecté électriquement au circuit imprimé, eta printed circuit comprising at least a first pressure-sensitive element electrically connected to the printed circuit, and

- un boîtier de protection dans lequel est logé le circuit imprimé. Le boîtier de protection comprend au moins une cavité dans laquelle est logé le premier élément sensible à la pression. Le boîtier de protection comprend au moins une première entrée de pression en communication fluidique avec le premier élément sensible à la pression.- a protective box in which the printed circuit is housed. The protective housing includes at least one cavity in which is housed the first pressure-sensitive element. The protective housing includes at least a first pressure inlet in fluid communication with the first pressure sensitive element.

Selon l’invention, le circuit imprimé est un circuit imprimé en résine époxy comportant au moins un deuxième élément sensible à la pression. Le capteur de pression comprend un matériau solide remplissant partiellement la cavité du boîtier de protection et enrobant le circuit imprimé de façon à isoler sa surface externe des gaz d’échappement.According to the invention, the printed circuit is a printed circuit made of epoxy resin comprising at least one second pressure-sensitive element. The pressure sensor comprises a solid material partially filling the cavity of the protective housing and coating the printed circuit so as to isolate its external surface from the exhaust gases.

De préférence, le matériau solide est une résine époxy.Preferably, the solid material is an epoxy resin.

Selon un premier mode de réalisation, le circuit imprimé comprend deux éléments sensibles à la pression dont un premier élément sensible à la pression et un deuxième élément sensible à la pression logés dans une cavité unique.According to a first embodiment, the printed circuit comprises two pressure-sensitive elements including a first pressure-sensitive element and a second pressure-sensitive element housed in a single cavity.

En variante, les deux éléments sensibles à la pression sont des éléments sensibles à la pression mesurant une pression différentielle. Le boîtier de protection comprend la première entrée de pression reliée à la surface inférieure du premier élément sensible à la pression et une deuxième entrée de pression reliée à la surface inférieure du deuxième élément sensible à la pression. Le premier et le deuxième élément sensible à la pression comprennent chacun une surface supérieure non recouverte par le matériau solide et en communication fluidique avec une deuxième entrée de pression par l’intermédiaire de la cavité unique.Alternatively, the two pressure sensitive elements are pressure sensitive elements measuring a differential pressure. The protective housing includes the first pressure inlet connected to the bottom surface of the first pressure sensitive member and a second pressure inlet connected to the bottom surface of the second pressure sensitive member. The first and second pressure sensitive elements each include an upper surface not covered by the solid material and in fluid communication with a second pressure inlet through the single cavity.

Selon un deuxième mode de réalisation, le circuit imprimé comprend trois éléments sensibles à la pression dont un premier élément sensible à la pression logé dans une première cavité, un deuxième élément sensible à la pression logé dans une deuxième cavité et un troisième élément sensible à la pression logé dans une troisième cavité. Les trois cavités sont séparées et isolées hermétiquement les unes par rapport aux autres.According to a second embodiment, the printed circuit comprises three pressure-sensitive elements including a first pressure-sensitive element housed in a first cavity, a second pressure-sensitive element housed in a second cavity and a third pressure-sensitive element pressure housed in a third cavity. The three cavities are separated and hermetically isolated from each other.

En variante, les trois éléments sensibles à la pression sont des éléments sensibles à la pression mesurant des pressions absolues.Alternatively, the three pressure sensitive elements are pressure sensitive elements measuring absolute pressures.

En variante, le premier élément sensible à la pression comprend une surface supérieure en communication fluidique avec une première entrée de pression pour mesurer une pression atmosphérique Patm· Le deuxième élément sensible à la pression comprend une surface supérieure en communication fluidique avec une deuxième entrée de pression pour mesurer une première pression Pi dans le système d’échappement. Et le troisième élément sensible à la pression comprend une surface supérieure en communication fluidique avec une troisième entrée de pression pour mesurer une deuxième pression P2 dans le système d’échappement.Alternatively, the first pressure sensitive element comprises an upper surface in fluid communication with a first pressure inlet for measuring an atmospheric pressure P a tm · The second pressure sensitive element comprises an upper surface in fluid communication with a second inlet pressure to measure a first pressure Pi in the exhaust system. And the third pressure-sensitive element comprises an upper surface in fluid communication with a third pressure inlet for measuring a second pressure P 2 in the exhaust system.

En variante, le boîtier de protection comprend une première paroi séparant la première cavité de la deuxième cavité et une deuxième paroi séparant la deuxième cavité de la troisième cavité. Le circuit imprimé s’étend dans les trois cavités en traversant la première paroi et la deuxième paroi.As a variant, the protective housing comprises a first wall separating the first cavity from the second cavity and a second wall separating the second cavity from the third cavity. The printed circuit extends into the three cavities crossing the first wall and the second wall.

En variante, le matériau solide remplit partiellement chacune des trois cavités du boîtier de protection de façon à enrober le circuit imprimé dans chacune des trois cavités.As a variant, the solid material partially fills each of the three cavities of the protective housing so as to coat the printed circuit in each of the three cavities.

En variante, le boîtier de protection comprend un couvercle refermant la ou les cavités.As a variant, the protective casing comprises a cover closing the cavity or cavities.

L’invention fournit ainsi un capteur de pression comprenant au moins deux éléments sensibles à la pression moins encombrant que ceux de l’art antérieur.The invention thus provides a pressure sensor comprising at least two pressure-sensitive elements that are less bulky than those of the prior art.

Plusieurs puces de pression (éléments sensibles à la pression) sont intégrées sur un seul circuit imprimé contrairement aux capteurs de pression connus comprenant deux supports céramiques et non un seul.Several pressure chips (pressure-sensitive elements) are integrated on a single printed circuit unlike known pressure sensors comprising two ceramic supports and not just one.

II est possible de mesurer au moins deux pressions avec un même circuit imprimé.It is possible to measure at least two pressures with the same printed circuit.

Ce capteur de pression permet de garantir le même encombrement que les capteurs à pression différentielle contenant un seul élément sensible à la pression (puce différentielle) ou deux éléments sensibles à la pression (puces en pression absolue).This pressure sensor guarantees the same size as differential pressure sensors containing a single pressure-sensitive element (differential chip) or two pressure-sensitive elements (chips in absolute pressure).

Les dimensions du capteur de pression sont d’environ 39 x 22mm, soit deux fois plus petites que les dimensions des capteurs connus qui sont de l’ordre de 60 x 45mm, tout en étant aussi performant en termes de précision et de résistance chimique.The dimensions of the pressure sensor are approximately 39 x 22mm, which is twice as small as the dimensions of known sensors which are of the order of 60 x 45mm, while also being effective in terms of precision and chemical resistance.

Un autre avantage par rapport aux capteurs connus réside dans l’utilisation d’une résine époxy en combinaison avec un circuit imprimé en résine époxy.Another advantage over known sensors is the use of an epoxy resin in combination with an epoxy resin printed circuit.

La résine époxy présente un coefficient de dilatation thermique très faible (< 20ppm/°K) permettant d’obtenir un produit très stable (bonne précision de la mesure de pression) et une excellente protection aux attaques chimiques.The epoxy resin has a very low coefficient of thermal expansion (<20ppm / ° K) allowing a very stable product to be obtained (good accuracy of the pressure measurement) and excellent protection against chemical attack.

Ce capteur de pression est ainsi plus résistant à l’environnement extérieur composé de gaz d’échappement et dans lequel sont réalisées les mesures de pression.This pressure sensor is therefore more resistant to the external environment composed of exhaust gases and in which the pressure measurements are carried out.

De plus, un circuit imprimé en résine époxy du type FR4 est moins chers qu’un circuit imprimé en céramique.In addition, a FR4 type epoxy resin circuit board is less expensive than a ceramic circuit board.

Ce capteur de pression permet de vérifier si le système DPF/GPF est propre et de s’assurer qu’il n’y a pas de fuites dans les durites contrairement aux autres capteurs de pression différentielle connus qui ne comprennent qu’un seul élément sensible à la pression mesurant une pression différentielle ou ceux qui ne comprennent que deux éléments sensibles à la pression mesurant deux pressions absolues.This pressure sensor makes it possible to check whether the DPF / GPF system is clean and to ensure that there are no leaks in the hoses unlike other known differential pressure sensors which include only one sensitive element at pressure measuring a differential pressure or those comprising only two pressure sensitive elements measuring two absolute pressures.

L’invention permet ainsi d’intégrer, dans un boîtier de protection classique, ayant de faibles dimensions, des puces de pression différentielle ou absolue supplémentaires.The invention thus makes it possible to integrate, in a conventional protective housing, having small dimensions, additional differential or absolute pressure chips.

Les caractéristiques de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels :The characteristics of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which:

la figure 1 est une représentation schématique d’un capteur de pression selon un premier mode de réalisation de l’invention ;Figure 1 is a schematic representation of a pressure sensor according to a first embodiment of the invention;

la figure 2 est une représentation schématique d’un capteur de pression selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;Figure 2 is a schematic representation of a pressure sensor according to a second embodiment of the invention;

la figure 3 est une représentation schématique d’un exemple de montage d’un élément sensible à la pression sur un circuit imprimé selon le premier mode de réalisation.Figure 3 is a schematic representation of an example of mounting a pressure sensitive element on a printed circuit according to the first embodiment.

La figure 1 représente schématiquement un capteur de pression 1 pour mesurer une différence de pression dans un système de gaz d’échappement d’un moteur thermique, selon un premier mode de réalisation de l’invention.FIG. 1 schematically represents a pressure sensor 1 for measuring a pressure difference in an exhaust gas system of a heat engine, according to a first embodiment of the invention.

Ce capteur de pression 1 comprend un circuit imprimé 3 comprenant un premier élément sensible à la pression 2a et un deuxième élément sensible à la pression 2b connectés électriquement au circuit imprimé 3.This pressure sensor 1 comprises a printed circuit 3 comprising a first pressure-sensitive element 2a and a second pressure-sensitive element 2b electrically connected to the printed circuit 3.

Le capteur de pression 1 comprend également un boîtier de protection 4 dans lequel est logé le circuit imprimé 3.The pressure sensor 1 also includes a protective housing 4 in which the printed circuit 3 is housed.

Le boîtier de protection 4 comprend au moins une cavité 5, 5a, 5b, 5c dans laquelle est logé le premier élément sensible à la pression 2a.The protective housing 4 comprises at least one cavity 5, 5a, 5b, 5c in which is housed the first pressure-sensitive element 2a.

Dans l’exemple de la figure 1, le circuit imprimé 3, le premier élément sensible à la pression 2a et le deuxième élément sensible à la pression 2b sont logés dans une cavité unique 5.In the example of FIG. 1, the printed circuit 3, the first pressure-sensitive element 2a and the second pressure-sensitive element 2b are housed in a single cavity 5.

Les deux éléments sensibles à la pression 2a, 2b sont des éléments sensibles à la pression mesurant une pression différentielle.The two pressure sensitive elements 2a, 2b are pressure sensitive elements measuring a differential pressure.

Le boîtier de protection 4 comprend une première entrée de pression 6a reliée à la surface inférieure 9a du premier élément sensible à la pression 2a et une deuxième entrée de pression 6b reliée à la surface inférieure 9b du deuxième élément sensible à la pression 2b.The protective housing 4 comprises a first pressure inlet 6a connected to the lower surface 9a of the first pressure-sensitive element 2a and a second pressure inlet 6b connected to the lower surface 9b of the second pressure-sensitive element 2b.

Le premier 2a et le deuxième élément sensible à la pression 2b comprennent chacun une surface supérieure 10a, 10b en communication fluidique avec une deuxième entrée de pression 11 par l’intermédiaire de la cavité unique 7.The first 2a and the second pressure-sensitive element 2b each comprise an upper surface 10a, 10b in fluid communication with a second pressure inlet 11 via the single cavity 7.

A titre d’exemple, la surface inférieure 9a du premier élément sensible à la pression 2a est en contact avec un milieu ayant une pression P2.By way of example, the lower surface 9a of the first pressure-sensitive element 2a is in contact with a medium having a pressure P 2 .

La surface inférieure 9b du deuxième élément sensible à la pression 2b est en contact avec un milieu relié à la pression atmosphérique Patm·The lower surface 9b of the second pressure-sensitive element 2b is in contact with a medium connected to atmospheric pressure P a tm ·

Les surfaces supérieures 10a, 10b du premier 2a et du deuxième élément sensible à la pression 2b sont en communication fluidique avec un milieu ayant une pression Pi, Pi étant supérieur à P2.The upper surfaces 10a, 10b of the first 2a and of the second pressure-sensitive element 2b are in fluid communication with a medium having a pressure Pi, Pi being greater than P 2 .

Le capteur de pression 1 permet de mesurer des pressions différentielles inférieures à 1,4kPa sur une gamme de température comprise entre -40°C et 140°C et inférieures à 0,8kPa sur une gamme de température comprise entre 0°C et 85°C.The pressure sensor 1 makes it possible to measure differential pressures below 1.4 kPa over a temperature range between -40 ° C and 140 ° C and below 0.8 kPa over a temperature range between 0 ° C and 85 ° vs.

Selon l’invention, le circuit imprimé 3 est un circuit imprimé en résine époxy.According to the invention, the printed circuit 3 is a printed circuit in epoxy resin.

Le capteur de pression 1 comprend un matériau solide 7 remplissant partiellement la cavité unique 5 du boîtier de protection 4 et enrobant le circuit imprimé 3 de façon à isoler sa surface externe 8 des gaz d’échappement.The pressure sensor 1 comprises a solid material 7 partially filling the single cavity 5 of the protective housing 4 and coating the printed circuit 3 so as to isolate its external surface 8 from the exhaust gases.

La surface supérieure 10a du premier élément sensible 2a et la surface supérieure 10b du deuxième élément sensible à la pression 2b ne sont pas recouvertes par le matériau solide 7.The upper surface 10a of the first sensitive element 2a and the upper surface 10b of the second pressure-sensitive element 2b are not covered by the solid material 7.

Le circuit imprimé 3 comprend des composants électroniques connectés électriquement aux éléments sensibles à la pression 2a, 2b au moyen de connections électriques (non représentés).The printed circuit 3 includes electronic components electrically connected to the pressure-sensitive elements 2a, 2b by means of electrical connections (not shown).

Le circuit imprimé 3 est de préférence un circuit imprimé communément appelé FR4 PCB (« Flamme Résistant 4 Printed Circuit Board ») qui est un composite de résine époxy renforcé de fibre de verre.The printed circuit 3 is preferably a printed circuit commonly known as FR4 PCB (“Flame Resistant 4 Printed Circuit Board”) which is an epoxy resin composite reinforced with glass fiber.

Le matériau solide 7 est également une résine époxy.The solid material 7 is also an epoxy resin.

La figure 3 représente un exemple de montage possible d’un des éléments sensibles à la pression 2a, 2b sur un circuit imprimé 3. Un seul élément sensible à la pression 2a a été représenté par simplification.FIG. 3 shows an example of possible mounting of one of the pressure-sensitive elements 2a, 2b on a printed circuit 3. A single pressure-sensitive element 2a has been shown for simplification.

Le circuit imprimé 3 en résine époxy comprend une ouverture 12 fermée par le premier élément sensible à la pression 2a.The epoxy resin printed circuit 3 includes an opening 12 closed by the first pressure-sensitive element 2a.

Le capteur de pression 1 comprend un support d’élément sensible 15 comprenant une enveloppe 16 supportée par le circuit imprimé 3. L’enveloppe 16 présente une section circulaire ou quadrilatérale, par exemple.The pressure sensor 1 includes a support for a sensitive element 15 comprising an envelope 16 supported by the printed circuit 3. The envelope 16 has a circular or quadrilateral section, for example.

L’enveloppe 16 comprend une ouverture supérieure 17 et une ouverture inférieure 18 fermée par le premier élément sensible à la pression 2a. Le premier élément sensible à la pression 2a est positionné à l’intérieur de l’enveloppe 16 et obture l’ouverture inférieure 18.The envelope 16 includes an upper opening 17 and a lower opening 18 closed by the first pressure-sensitive element 2a. The first pressure-sensitive element 2a is positioned inside the envelope 16 and closes the lower opening 18.

L’ouverture inférieure 18 de l’enveloppe 16 est prolongée par un tube 19 inséré hermétiquement dans l’ouverture 12 du circuit imprimé 3.The lower opening 18 of the casing 16 is extended by a tube 19 hermetically inserted into the opening 12 of the printed circuit 3.

Le tube 19 se prolonge partiellement à travers le matériau solide 7 et ne le traverse pas complètement.The tube 19 partially extends through the solid material 7 and does not completely pass through it.

Le matériau solide 7 entoure l’enveloppe 16 et s’étend jusqu’au voisinage de son ouverture supérieure 17 de façon à ne pas l’obturer.The solid material 7 surrounds the envelope 16 and extends to the vicinity of its upper opening 17 so as not to close it.

Le premier élément sensible à la pression 2a est monté sur un support 25 qui est muni d’un orifice central 26 communicant avec l’intérieur du tube 19. Le tube 19 est prolongé par un second tube 21 de diamètre plus important.The first pressure-sensitive element 2a is mounted on a support 25 which is provided with a central orifice 26 communicating with the interior of the tube 19. The tube 19 is extended by a second tube 21 of larger diameter.

L’enveloppe 16 du support d’élément sensible 15 contient un gel 20 pour protéger la surface supérieure 10a du premier élément sensible à la pression 2a.The envelope 16 of the sensitive element support 15 contains a gel 20 to protect the upper surface 10a of the first pressure-sensitive element 2a.

Le capteur de pression 1 comprend un connecteur pour le relier à un dispositif électronique de contrôle externe (non représentés). Le circuit imprimé 3 est relié à des contacts électriques de ce connecteur au moyen de liaisons électriques 28 qui sont recouvertes par le matériau solide 7. Ceci permet de protéger les contacts électriques en même temps que le circuit imprimé 3 par le même matériau solide 7, évitant l’utilisation d’une paroi de protection ou de gel sur les contacts électriques.The pressure sensor 1 includes a connector for connecting it to an external electronic control device (not shown). The printed circuit 3 is connected to electrical contacts of this connector by means of electrical connections 28 which are covered by the solid material 7. This makes it possible to protect the electrical contacts at the same time as the printed circuit 3 by the same solid material 7, avoiding the use of a protective or freezing wall on the electrical contacts.

Le capteur de pression 1 comprend deux pattes de fixation 27 permettant de fixer le support d’élément sensible 15 au circuit imprimé 3.The pressure sensor 1 comprises two fixing lugs 27 enabling the sensitive element support 15 to be fixed to the printed circuit 3.

Le capteur de pression 1 comprend deux conducteurs électriques 14 reliant le premier élément sensible à la pression 2a au circuit imprimé 3.The pressure sensor 1 comprises two electrical conductors 14 connecting the first pressure-sensitive element 2a to the printed circuit 3.

Le boîtier de protection 6 comprend un couvercle 12 refermant la cavité unique 5, comme représenté sur la figure 1.The protective housing 6 comprises a cover 12 closing the single cavity 5, as shown in FIG. 1.

Selon un mode de réalisation possible, le couvercle 12 est soudé au reste du boîtier de protection 6 par une soudure ultrason, créant un joint de soudure 13.According to one possible embodiment, the cover 12 is welded to the rest of the protective housing 6 by ultrasonic welding, creating a welded joint 13.

Selon une variante possible (non représentée), le deuxième élément sensible à la pression 2b ne mesure pas une pression différentielle mais une pression atmosphérique Patm absolue, garantissant une meilleure précision qu’en utilisant deux éléments sensibles à la pression 2a, 2b mesurant deux pressions absolues (puces de pression absolue). Ceci est particulièrement avantageux pour une application dans un système DPF/GPF.According to a possible variant (not shown), the second pressure-sensitive element 2b does not measure a differential pressure but an absolute atmospheric pressure P a tm, guaranteeing better accuracy than by using two pressure-sensitive elements 2a, 2b measuring two absolute pressures (absolute pressure chips). This is particularly advantageous for application in a DPF / GPF system.

La figure 2 est une représentation schématique d’un capteur de pression 1 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.Figure 2 is a schematic representation of a pressure sensor 1 according to a second embodiment of the invention.

Le circuit imprimé 3 de ce capteur de pression 1 comprend trois éléments sensibles à la pression 2a, 2b, 2c dont un premier élément sensible à la pression 2a logé dans une première cavité 5a, un deuxième élément sensible à la pression 2b logé dans une deuxième cavité 5b et un troisième élément sensible à la pression 2c logé dans une troisième cavité 5c.The printed circuit 3 of this pressure sensor 1 comprises three pressure-sensitive elements 2a, 2b, 2c including a first pressure-sensitive element 2a housed in a first cavity 5a, a second pressure-sensitive element 2b housed in a second cavity 5b and a third pressure-sensitive element 2c housed in a third cavity 5c.

Le boîtier de protection 4 comprend donc trois cavités 5a, 5b, 5c distinctes.The protective housing 4 therefore comprises three separate cavities 5a, 5b, 5c.

Les trois cavités 5a, 5b, 5c sont séparées et isolées hermétiquement les unes par rapport aux autres.The three cavities 5a, 5b, 5c are separated and hermetically isolated from each other.

Les trois éléments sensibles à la pression 2a, 2b, 2c sont des éléments sensibles à la pression mesurant des pressions absolues.The three pressure sensitive elements 2a, 2b, 2c are pressure sensitive elements measuring absolute pressures.

Le premier élément sensible à la pression 2a comprend une surface supérieure 10a en communication fluidique avec une première entrée de pression 6a pour mesurer une pression atmosphérique Patm·The first pressure-sensitive element 2a comprises an upper surface 10a in fluid communication with a first pressure inlet 6a for measuring an atmospheric pressure P a tm ·

Le deuxième élément sensible à la pression 2b comprend une surface supérieure 10b en communication fluidique avec une deuxième entrée de pression 6b pour mesurer une première pression Pi dans le système d’échappement.The second pressure sensitive element 2b comprises an upper surface 10b in fluid communication with a second pressure inlet 6b for measuring a first pressure Pi in the exhaust system.

Le troisième élément sensible à la pression 2c comprend une surface supérieure 10c en communication fluidique avec une troisième entrée de pression 6c pour mesurer une deuxième pression P2 dans le système d’échappement.The third pressure-sensitive element 2c comprises an upper surface 10c in fluid communication with a third pressure inlet 6c for measuring a second pressure P 2 in the exhaust system.

Le capteur de pression 1 permet de mesurer des pressions absolues inférieures à 1,6kPa sur une gamme de température comprise entre -40°C et 140°C, et inférieures à 1,2kPa sur une gamme de température comprise entre 0°C et 85°C.The pressure sensor 1 makes it possible to measure absolute pressures below 1.6 kPa over a temperature range between -40 ° C and 140 ° C, and below 1.2 kPa over a temperature range between 0 ° C and 85 ° C.

Le boîtier de protection 4 comprend une première paroi 22 séparant la première cavité 5a de la deuxième cavité 5b et une deuxième paroi 23 séparant la deuxième cavité 5b de la troisième cavité 5c.The protective housing 4 comprises a first wall 22 separating the first cavity 5a from the second cavity 5b and a second wall 23 separating the second cavity 5b from the third cavity 5c.

Le circuit imprimé 3 s’étend dans les trois cavités 5a, 5b, 5c en traversant la première paroi 22 et la deuxième paroi 23.The printed circuit 3 extends in the three cavities 5a, 5b, 5c by crossing the first wall 22 and the second wall 23.

Comme dans le premier mode de réalisation, le circuit imprimé 3 est un circuit imprimé en résine époxy.As in the first embodiment, the printed circuit 3 is a printed circuit in epoxy resin.

Le capteur de pression 1 comprend un matériau solide 7 remplissant partiellement chacune des trois cavités 5a, 5b, 5c du boîtier de protection 4 et enrobant le circuit imprimé 3 de façon à isoler sa surface externe 8 des gaz d’échappement.The pressure sensor 1 comprises a solid material 7 partially filling each of the three cavities 5a, 5b, 5c of the protective housing 4 and coating the printed circuit 3 so as to isolate its external surface 8 from the exhaust gases.

La surface supérieure 10a du premier élément sensible 2a, la surface supérieure 10b du deuxième élément sensible à la pression 2b et la surface supérieure 10c du troisième élément sensible à la pression 2c ne sont pas recouvertes par le matériau solide 7.The upper surface 10a of the first sensitive element 2a, the upper surface 10b of the second pressure-sensitive element 2b and the upper surface 10c of the third pressure-sensitive element 2c are not covered by the solid material 7.

Le circuit imprimé 3 comprend des composants électroniques connectés électriquement aux éléments sensibles à la pression 2a, 2b, 2c au moyen de connections électriques (non représentés).The printed circuit 3 comprises electronic components electrically connected to the pressure-sensitive elements 2a, 2b, 2c by means of electrical connections (not shown).

Le circuit imprimé 3 est de préférence un circuit imprimé communément appelé FR4 PCB (« Flamme Résistant 4 Printed Circuit Board ») qui est un composite de résine époxy renforcé de fibre de verre.The printed circuit 3 is preferably a printed circuit commonly known as FR4 PCB (“Flame Resistant 4 Printed Circuit Board”) which is an epoxy resin composite reinforced with glass fiber.

Le matériau solide 7 est également une résine époxy.The solid material 7 is also an epoxy resin.

Quel que soit le mode de réalisation, le circuit imprimé 3 est relié à un connecteur électrique (non représenté) par l’intermédiaire de la liaison électrique 28.Whatever the embodiment, the printed circuit 3 is connected to an electrical connector (not shown) via the electrical connection 28.

Quel que soit le mode de réalisation, chaque élément sensible à la pression 2a, 2b, 2c, communément appelé « puce de pression » ou « chip » comprend un circuit intégré.Whatever the embodiment, each pressure-sensitive element 2a, 2b, 2c, commonly known as a "pressure chip" or "chip" comprises an integrated circuit.

La mesure de pressions différentielles selon le premier mode de réalisation garantit une meilleure précision par rapport au deuxième mode de réalisation utilisant trois éléments sensibles à la pression mesurant des pressions absolues (ou puces de pression absolue). La mesure de pressions différentielles est particulièrement avantageuse pour la mesure des pressions dans les systèmes DPF/GPF.The measurement of differential pressures according to the first embodiment guarantees better accuracy compared to the second embodiment using three pressure-sensitive elements measuring absolute pressures (or absolute pressure chips). The measurement of differential pressures is particularly advantageous for the measurement of pressures in DPF / GPF systems.

Claims (10)

REVENDICATIONS 5 1. Capteur de pression (1) pour mesurer la pression dans un système de gaz d’échappement d’un moteur thermique comprenant :5 1. Pressure sensor (1) for measuring the pressure in an exhaust system of a heat engine comprising: - un circuit imprimé (3) comprenant au moins un premier élément sensible à la pression (2a) connecté électriquement au circuit imprimé (3),a printed circuit (3) comprising at least a first pressure-sensitive element (2a) electrically connected to the printed circuit (3), 10 - un boîtier de protection (4) dans lequel est logé le circuit imprimé (3), le boîtier de protection (4) comprenant au moins une cavité (5, 5a, 5b, 5c) dans laquelle est logé le premier élément sensible à la pression (2a), ledit boîtier de protection (4) comprenant au moins une première entrée de pression (6a) en communication fluidique avec le premier élément sensible à la pression (2a), caractérisé en ce que :10 - a protective housing (4) in which the printed circuit (3) is housed, the protective housing (4) comprising at least one cavity (5, 5a, 5b, 5c) in which is housed the first element sensitive to pressure (2a), said protective housing (4) comprising at least a first pressure inlet (6a) in fluid communication with the first pressure-sensitive element (2a), characterized in that: - le circuit imprimé (3) est un circuit imprimé en résine époxy comportant au moins un deuxième élément sensible à la pression (2b), le capteur de pression (1)- the printed circuit (3) is an epoxy resin printed circuit comprising at least a second pressure-sensitive element (2b), the pressure sensor (1) 20 comprenant un matériau solide (7) remplissant partiellement la cavité (5, 5a, 5b, 5c) du boîtier de protection (4) et enrobant le circuit imprimé (3) de façon à isoler sa surface externe (8) des gaz d’échappement.20 comprising a solid material (7) partially filling the cavity (5, 5a, 5b, 5c) of the protective housing (4) and coating the printed circuit (3) so as to isolate its external surface (8) from the gases exhaust. 2. Capteur de pression (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le2. Pressure sensor (1) according to claim 1, characterized in that the 25 matériau solide (7) est une résine époxy.25 solid material (7) is an epoxy resin. 3. Capteur de pression (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit imprimé (3) comprend deux éléments sensibles à la pression (2a, 2b) dont un premier élément sensible à la pression (2a) et un deuxième3. Pressure sensor (1) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the printed circuit (3) comprises two pressure-sensitive elements (2a, 2b) including a first pressure-sensitive element ( 2a) and a second 30 élément sensible à la pression (2b) logés dans une cavité unique (5).30 pressure sensitive element (2b) housed in a single cavity (5). 4. Capteur de pression (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux éléments sensibles à la pression (2a, 2b) sont des éléments sensibles à la pression mesurant une pression différentielle, le boîtier de protection (4) comprenant la4. Pressure sensor (1) according to claim 3, characterized in that the two pressure-sensitive elements (2a, 2b) are pressure-sensitive elements measuring a differential pressure, the protective housing (4) comprising the 35 première entrée de pression (6a) reliée à une surface inférieure (9a) du premier élément sensible à la pression (2a) et une deuxième entrée de pression (6b) reliée à une surface inférieure (9b) du deuxième élément sensible à la pression (2b), le premier (2a) et le deuxième élément sensible à la pression (2a) comprenant chacun une surface supérieure (10a, 10b) non recouverte par le matériau solide (7) et en35 first pressure inlet (6a) connected to a lower surface (9a) of the first pressure-sensitive element (2a) and a second pressure inlet (6b) connected to a lower surface (9b) of the second pressure-sensitive element (2b), the first (2a) and the second pressure-sensitive element (2a) each comprising an upper surface (10a, 10b) not covered by the solid material (7) and 40 communication fluidique avec une deuxième entrée de pression (11) par l’intermédiaire de la cavité unique (7).40 fluid communication with a second pressure inlet (11) via the single cavity (7). ίοίο 5. Capteur de pression (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit imprimé (3) comprend trois éléments sensibles à la pression (2a, 2b, 2c) dont un premier élément sensible à la pression (2a) logé dans une première cavité (5a), un deuxième élément sensible à la pression (2b) logé dans une deuxième cavité (5b) et un troisième élément sensible à la pression (2c) logé dans une troisième cavité (5c), les trois cavités (5a, 5b, 5c) étant séparées et isolées hermétiquement les unes par rapport aux autres.5. Pressure sensor (1) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the printed circuit (3) comprises three pressure-sensitive elements (2a, 2b, 2c) including a first element sensitive to the pressure (2a) housed in a first cavity (5a), a second pressure-sensitive element (2b) housed in a second cavity (5b) and a third pressure-sensitive element (2c) housed in a third cavity (5c) , the three cavities (5a, 5b, 5c) being separated and hermetically isolated from each other. 6. Capteur de pression (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les trois éléments sensibles à la pression (2a, 2b, 2c) sont des éléments sensibles à la pression mesurant des pressions absolues.6. Pressure sensor (1) according to claim 5, characterized in that the three pressure-sensitive elements (2a, 2b, 2c) are pressure-sensitive elements measuring absolute pressures. 7. Capteur de pression (1) selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le premier élément sensible à la pression (2a) comprend une surface supérieure (10a) en communication fluidique avec une première entrée de pression (6a) pour mesurer une pression atmosphérique Patm, Ιθ deuxième élément sensible à la pression (2b) comprenant une surface supérieure (10b) en communication fluidique avec une deuxième entrée de pression (6b) pour mesurer une première pression Pi dans le système d’échappement et le troisième élément sensible à la pression (2c) comprenant une surface supérieure (10c) en communication fluidique avec une troisième entrée de pression (6c) pour mesurer une deuxième pression P2 dans le système d’échappement.7. Pressure sensor (1) according to any one of claims 5 or 6, characterized in that the first pressure-sensitive element (2a) comprises an upper surface (10a) in fluid communication with a first pressure inlet ( 6a) for measuring an atmospheric pressure P a tm, Ιθ second pressure-sensitive element (2b) comprising an upper surface (10b) in fluid communication with a second pressure inlet (6b) for measuring a first pressure Pi in the system d exhaust and the third pressure sensitive element (2c) comprising an upper surface (10c) in fluid communication with a third pressure inlet (6c) for measuring a second pressure P 2 in the exhaust system. 8. Capteur de pression (1) selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le boîtier de protection (4) comprend une première paroi (22) séparant la première cavité (5a) de la deuxième cavité (5b) et une deuxième paroi (23) séparant la deuxième cavité (5b) de la troisième cavité (5c), le circuit imprimé (3) s’étendant dans les trois cavités (5a, 5b, 5c) en traversant la première paroi (22) et la deuxième paroi (23).8. Pressure sensor (1) according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the protective housing (4) comprises a first wall (22) separating the first cavity (5a) from the second cavity (5b ) and a second wall (23) separating the second cavity (5b) from the third cavity (5c), the printed circuit (3) extending in the three cavities (5a, 5b, 5c) crossing the first wall (22 ) and the second wall (23). 9. Capteur de pression (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau solide (7) remplit partiellement chacune des trois cavités (5a, 5b, 5c) du boîtier de protection (4) de façon à enrober le circuit imprimé (3) dans chacune des trois cavités (5a, 5b, 5c).9. pressure sensor (1) according to claim 8, characterized in that the solid material (7) partially fills each of the three cavities (5a, 5b, 5c) of the protective housing (4) so as to coat the printed circuit (3) in each of the three cavities (5a, 5b, 5c). 10. Capteur de pression (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le boîtier de protection (6) comprend un couvercle (12) refermant la ou les cavités (5, 5a, 5b, 5c).10. Pressure sensor (1) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the protective housing (6) comprises a cover (12) closing the cavity or cavities (5, 5a, 5b, 5c) . 1/21/2
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