WO2024023423A1 - Système et procédé pour détecter une panne dans un trajet de fluide d'un système de fluide - Google Patents

Système et procédé pour détecter une panne dans un trajet de fluide d'un système de fluide Download PDF

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WO2024023423A1
WO2024023423A1 PCT/FR2023/051123 FR2023051123W WO2024023423A1 WO 2024023423 A1 WO2024023423 A1 WO 2024023423A1 FR 2023051123 W FR2023051123 W FR 2023051123W WO 2024023423 A1 WO2024023423 A1 WO 2024023423A1
Authority
WO
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connector
conduit
detection system
segment
electroconductive
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/051123
Other languages
English (en)
Inventor
Nicolas NIVARD
Julien BRODNIK
Scott Schwartz
Philip HARPER
Hendrik Jannasch
Ben Wright
Original Assignee
Novares France
Tribosonics Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Novares France, Tribosonics Limited filed Critical Novares France
Publication of WO2024023423A1 publication Critical patent/WO2024023423A1/fr

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/40—Investigating fluid-tightness of structures by using electric means, e.g. by observing electric discharges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/098—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of flexible hooks
    • F16L37/0985—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of flexible hooks the flexible hook extending radially inwardly from an outer part and engaging a bead, recess or the like on an inner part
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/12—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members using hooks, pawls or other movable or insertable locking members
    • F16L37/133—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members using hooks, pawls or other movable or insertable locking members using flexible hooks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2201/00—Special arrangements for pipe couplings
    • F16L2201/10—Indicators for correct coupling

Definitions

  • Systems and methods for detecting a failure in a fluid path of a fluid system are provided.
  • the invention is particularly useful in the transport sector.
  • Crankcase ventilation systems remove unwanted gases from the crankcase of an internal combustion engine.
  • Undesirable gases also called “leak” gases or “blow-by” gases
  • Leak gases must be vented out of the crankcase, otherwise the gases may combine with engine oil vapor in the crankcase to form sludge, and may cause the engine oil to become diluted with unburned fuel.
  • crankcase ventilation systems to vent leak gases into the atmosphere.
  • Newer internal combustion engines use a crankcase gas recirculation (CVR) system to return leak gases to the combustion chamber to mix with the air/fuel mixture and combustion.
  • CVR crankcase gas recirculation
  • PCV PCV system
  • Typical PCV systems include a tube, a valve or check valve, and a vacuum source (such as an intake manifold). State regulatory authorities often require that these PCV systems be monitored for any failure that would result in leakage of the flue gases.
  • a current means of providing such monitoring is a gas pressure sensor inside the tube. A problem with this arrangement is that the gas pressure sensors do not detect all possible failure modes and the gas pressure sensors are often unreliable.
  • An object of the present invention is to provide an alternative or improved detection system suitable for detecting a failure of a fluid path of a fluid system.
  • the present invention provides a detection system and method according to the appended claims.
  • the present invention relates to a detection system for detecting a failure in a fluid path of a fluid system, the detection system comprising: at least one conduit including a conduit wall which defines a fluid path for fluid transfer; at least one connector connected to the at least one conduit, said at least one connector comprising two parts, respectively a female connector and a male connector, fixed together in a removable manner, the male connector being integral with the female connector in a connected state of the at least one connector and the male connector being separated at least partially from the female connector in a state partially or completely disconnected from the at least one connector; a retaining element slidably connected to the at least one connector, said retaining element being movable in an axial direction between a disengaged position, in which it allows relative axial movement between the female connector and the male connector, and an engaged position, in which it prevents relative axial movement between the female connector and the male connector; a ring arranged between the female connector and the male connector, said ring being held in support against the male connector by means of at least one elastic
  • the detection system of the invention will make it possible to detect a discontinuity in the signal path in the event of conduit failure or partial or total disconnection of the connector.
  • the at least one second electroconductive segment comprises at least three disjoint portions, respectively a first portion and a second portion extending axially along an external wall of the female connector and a third portion extending circumferentially around said wall external.
  • the at least one third electroconductive segment is in contact with the first and third portions of the at least one second electroconductive segment in the engaged position of the retaining element and not being in contact with said third portion in the disengaged position of the retainer.
  • the at least one fourth electroconductive segment is in contact with the second and third portions of the at least one second electroconductive segment in the connected state of the at least one connector and not being in contact with said second portion in the partially or totally disconnected state from the at least one connector.
  • the at least one elastic return element is integral with the ring and comprises two elastic strips of curved shape extending along two opposite sides of the ring, said elastic strips deforming when the ring is compressed between the male connector and the female connector when the connector is in its connected state.
  • the ring comprises two straight legs extending along two opposite sides of the ring, at least one of said straight legs supporting at its free end the at least one fourth electroconductive segment.
  • the detection system further comprises a processing unit for receiving the electrical signal and monitoring the electrical signal for an electrical characteristic which indicates a failure of the at least one conduit and/or a partial or total disconnection of the at least one a connector respectively, the processing unit being configured to determine that a failure is present in the at least one conduit or that the at least one connector is totally or partially disconnected using the monitored electrical characteristic.
  • the electrical characteristic is one or more characteristic(s) chosen from the group comprising: voltage, resistance, conductance, capacitance, inductance, frequency response, amplitude or transit time , or a change thereof.
  • the at least one first electroconductive segment extends over the entire length of the at least one conduit.
  • the at least one first electroconductive segment extends circumferentially around a surface of the conduit wall of the at least one conduit.
  • the at least one first electroconductive segment is at least partially integrated into the conduit wall and/or provides an external or internal surface of the at least one conduit.
  • the at least one electroconductive element comprises one or more layer(s), ribbon(s), film(s), wire(s), conductive braid(s)/conductive(s) or a conductive polymer.
  • the at least one first electroconductive segment secured to the at least one conduit is covered with a coating or a special material protecting the electrical signal from external electromagnetic influences present in a vehicle.
  • the invention also relates to a vehicle comprising the detection system as defined above.
  • the invention further relates to a method of detecting a state of a fluid system using the detection system as defined above, and comprising the steps consisting of: receiving an electrical signal from at least an electrically conductive element; monitoring the electrical signal for an electrical characteristic that indicates a failure of the at least one conduit and/or a failure or disconnection of the at least one connector; and determining a fault in the fluid path of the fluid system based on the monitored electrical characteristic, wherein the electrical characteristic may be one or more characteristics selected from the group including: voltage, resistance, conductance, capacitance, inductance, frequency response, amplitude or transit time, or a change therein.
  • FIG. 1a is a perspective view of a detection system according to one embodiment of the invention, the detection system being represented in a first state partially disconnected from the connector.
  • FIG. 1 b is a view similar to Figure 1a, the detection system being shown in a connected state of the connector.
  • FIG. 1c is a view similar to Figure 1a, the detection system being shown in a second state partially disconnected from the connector.
  • FIG. 2a is a perspective view of the assembly formed by the female connector of the connector and the conduit of the detection system of Figure 1a.
  • FIG. 2b is a perspective view of the second retaining element of the detection system of Figure 1a.
  • FIG. 2c is a perspective view of the first retaining element of the detection system of Figure 1a.
  • FIG. 2d is a perspective view of the ring of the detection system of Figure 1a.
  • FIG. 3a is a sectional view along the section plane P1 of the detection system of Figure 1 b.
  • FIG. 3b is a sectional view along the section plane P2 of the detection system of Figure 1b.
  • FIG. 3c is a sectional view along the section plane P3 of the assembly of Figure 2a.
  • FIG. 3d is a cross-sectional view of a variant of conduit that can be fitted to the detection system of the invention.
  • FIG. 4a is a side view of the assembly of Figure 2a, in which some of the electrically conductive segments are shown when the connector is in its fully disconnected state.
  • FIG. 4b is a view similar to Figure 4a, the electrically conductive segments being shown in the connected state of the connector.
  • FIG. 4c is a view similar to Figure 4a, the electrically conductive segments being shown in the partially disconnected state from the connector.
  • FIG. 5a shows a schematic representation of a first example configuration of the detection system of the invention, in particular, indicating a first configuration of an electrically conductive element and an electrical signal path.
  • FIG. 5b shows a schematic representation of a second example configuration of the detection system of the invention, in particular, indicating a second configuration of an electrically conductive element and an electrical signal path.
  • FIG. 5c shows a schematic representation of a third example configuration of the detection system of the invention, in particular, indicating a third configuration of an electrically conductive element and an electrical signal path.
  • FIG. 5d shows a schematic representation of a fourth example configuration of the detection system of the invention, in particular, indicating a fourth configuration of an electrically conductive element and an electrical signal path.
  • FIG. 5e shows a schematic representation of a fifth example configuration of the detection system of the invention, in particular, indicating a fifth configuration of an electrically conductive element and an electrical signal path.
  • FIG. 5f shows a schematic representation of a sixth example configuration of the detection system of the invention, in particular, indicating a sixth configuration of an electrically conductive element and an electrical signal path.
  • FIG. 5g shows a schematic representation of a seventh example configuration of the detection system of the invention, in particular, indicating a seventh configuration of an electrically conductive element and an electrical signal path.
  • FIG. 5h shows a schematic representation of an eighth example configuration of the detection system of the invention, in particular, indicating an eighth configuration of an electrically conductive element and an electrical signal path.
  • FIG. 6 shows another schematic representation of an example configuration of the detection system of the invention.
  • FIG. 7 shows a block diagram of an example of a bridge circuit used to detect a change in resistance or voltage caused by the deformation of a conductive element of a detection system according to the invention.
  • FIG. 8 shows a block diagram of another example of a bridge circuit used to detect a change in resistance or voltage caused by the deformation of a conductive element of a detection system according to the invention.
  • FIG. 9 shows a representation of a detection conduit of a detection system according to the invention.
  • FIG. 10 shows an example of an assembly comprising multiple detection systems according to the invention.
  • FIG. 11 is a flowchart indicating a method of operating a detection system according to the invention. detailed description
  • the present invention and description relate to methods and apparatuses that are used to determine a state of a fluid path in a fluid system.
  • the condition may be one that may cause or create the risk of fluid leakage from the fluid system.
  • the condition may be a failure in a fluid path defined by one or more conduit(s) or connector(s).
  • the failure may be mechanical and may include deformation, damage or cutting of the conduit(s) or connector(s).
  • Deformation/damage may include any abnormal shape or thickness of a conduit or conduit wall that is outside of normal operating parameters.
  • the deformation/damage may include a change in a cross-section of the conduit or conduit wall at one or more locations caused by, for example, a bulge or other distortion in the conduit wall resulting from a local weakness.
  • Deformation/damage may include breakage of a conduit wall which would result in loss of fluid.
  • the break may be an opening such as a hole, a split, a rupture or a partial or total cut or disjunction of the conduit.
  • the failure may be deformation, damage, partial or total disconnection or breakage of a wall of one or more connector(s) in the fluid system.
  • the failure may result in an opening in the fluid path that is at least as large as the smallest cross section of the fluid path defined in the fluid system and/or the conduit and connectors that are monitored by the detection system .
  • the breakdown can also result from a small hole of the order of a few mm in the conduit carrying the fluid.
  • fluid can designate a liquid, a gas or vapor.
  • the present invention provides a detection system for detecting a failure in a fluid path of the fluid system, the fluid system comprising one or more conduit(s) and one or more connector(s) for coupling or delimiting the conduits in the fluid system, the detection system comprising: a conduit connected to a connector and including a wall which defines a fluid path for fluid transfer and an electrically conductive element which forms an electrical signal path for a first electrical signal; and, a processing unit configured to receive the first electrical signal and monitor the electrical signal for an electrical characteristic that indicates conduit failure and/or connector disconnection.
  • the processing unit may be configured to determine that a fault is present in the conduit or that the connector is fully or partially disconnected from the conduit using the at least one monitored electrical characteristic.
  • the electrical signal may be a voltage that is applied to the at least one electrically conductive element.
  • Monitoring voltage for example voltage magnitude, can provide information relating to the resistance or voltage of the electrically conductive element which may change in the event of a conduit failure and/or in the event of partial or total disconnection of the connector.
  • the detection system may be provided as part of a fluid system in which a gas, liquid or vapor is transported from one location to another in, for example, a vehicle.
  • the fluid system can be hydraulic or pneumatic.
  • the fluid can be a coolant, lubricant, air, oil, fuel or any other gas, liquid or vapor.
  • Typical uses of the invention may include a crankcase gas ventilation system as described in the background section, a battery pack cooling system, an electric motor cooling system, a lubrication system, a hydrogen fuel system or vehicle cooling system.
  • the system can be part of a conventional internal combustion engine, a hybrid vehicle, an electric vehicle, a hydrogen vehicle or a fuel cell vehicle.
  • the detection system can be used in other applications outside of automobiles, such as aerospace or marine vessels, or elsewhere.
  • the detection system may be used to detect leaks or mechanical failures during operation of a system and/or may be used to test the assembly of the fluid system to ensure that the system is leak-free. before each use or after initial assembly.
  • the detection system may be part of a monitoring system such as an engine health monitoring system or an on-board diagnostic system. Therefore, the fluid detection system can monitor the fluid system for leaks, or risk of leaks, and provide data or a signal indicating a condition of the fluid system to an overall monitoring system.
  • the data and/or signal captured or determined by the sensing system may be used to provide a status of the fluid system to a user. For example, the detection system can provide a signal indicating that there is a possible leak and the location of the leak.
  • the conduit may be configured to transfer fluid from a first location at a first end to a second location at a second end along a fluid path as is well known in the art. the technique.
  • the conduit may include a first end and a second end and may consist of a single part or multiple parts connected together using appropriate connections.
  • the conduit sections may be joined by suitable connectors, for example the sensed connectors described herein, or they may be joined together by adhesion, mechanical restraint or welding, for example.
  • the connectors may be two-piece connectors, such as a male/female connector in which a first male connector is sealingly inserted into a second female connector.
  • the connectors may include, for example, compression connectors or push-fit connectors having an interference fit and/or one or more sealing elements as is well known in the art.
  • the conduit can be rigid or flexible and can have any desired length or cross section.
  • the cross section of the conduit will be circular, with the conduit being generally cylindrical.
  • the conduit may include a wall that defines a fluid path for fluid transfer.
  • the conduit may terminate in or include one or more connectors that join one end of the conduit to another element in the fluid system, or join two parts of the conduit.
  • the connector may be referred to as a fluid connector because it connects the fluid path, however, the fluid connector may also include electrical elements forming part of the electrical signal path and/or an electrically conductive element used to transmit electrical signals to the terminal electric.
  • the connectors may include, for example, compression connectors or push-fit connectors having an interference fit and/or one or more sealing elements as is well known in the art. state of the art.
  • Each of the plurality of connectors may be associated with a different conduit.
  • the plurality of conduits may be arranged in series, parallel, or in a radial arrangement.
  • the plurality of conduits may belong to distinct systems which may or may not relate to the same fluid system.
  • the electrical connection between the conduit sections and/or the connectors may be provided by a conductive connection having a low resistance interface to allow efficient transmission of all electrical signals.
  • the electrical bonding may include multiple sets of connectors to provide distinct electrical paths. As noted above, paths may include one or more signal path(s) and one or more return path(s).
  • the electrical connection may include one or more coil(s) for inductive coupling across the connector.
  • the electrical connection may be provided by a conductive epoxy or other similar in the connection interface.
  • Other mechanical elements may be included to help bridge the bond, such as conventional electrical contacts that contact an electrically conductive element within or on the conduit, such as a jumper braid.
  • the conduit and/or a connector connected thereto may be configured to transmit an electrical signal to an electrical terminal.
  • the electrical signal will be transmitted along one or more conductive electrical signal paths provided within, for example as part of, the conduit and/or connector.
  • the conduit and/or the connector may comprise at least one electroconductive element formed of one or more electroconductive segments integrated inside, on or in a wall of the conduit or the connector.
  • the one or more segments of electrically conductive element(s) may include multiple distinct electrical signal paths as described in more detail below.
  • Each electroconductive segment may comprise one or more layer(s), film(s), wire(s), conductive braid(s), a conductive polymer or even a conductive ink printed on the exterior wall of the conduit.
  • Each electrically conductive segment can extend over the entire length of the conduit from a first end to a second end.
  • Each electrically conductive segment can also extend circumferentially around the wall of the conduit so as to surround at least partially or completely the conduit.
  • each electroconductive segment may comprise one or more sleeve(s), tube(s) or layer(s) inside, on or in the conduit wall.
  • Each electrically conductive segment may be at least partially integrated into the wall of the conduit and/or may provide an internal surface of the conduit and/or cover and/or braid the conduit.
  • Each electrically conductive segment may include a conductive polymer or a metallic conductive element.
  • the conductive polymer may include multiple layers conductive or conductive strips which are part of the conduit wall. The different conductive layers or strips can be used to provide different signal paths that are configured to carry different electrical signals.
  • the electrically conductive segments may be wires integrated into the wall of the conduit and may be coextruded. The threads can be over-braided.
  • An electrically conductive segment can also consist of a metal ribbon wound around the conduit.
  • Each electrically conductive segment which is integral with the conduit can define one or more electrical characteristic(s) of the conduit which may be monitored by the detection system to determine whether the electrical characteristic(s) s) change/change over time.
  • a change in one or more electrical characteristics may indicate a conduit failure.
  • the failure may be a change in the shape of the conduit such as expansion (e.g. bulging caused by a failure of the structural integrity of the conduit wall) or compression (e.g. unanticipated or unwanted compression), or a rupture in which an opening in the conduit wall occurs.
  • the failure may include a rupture or complete severance of two portions of the conduit at a connector or in a continuous length of the conduit wall.
  • conduit monitoring can allow the fluid system to detect a complete break in the conduit resulting in a complete loss of an electrical signal.
  • conduit monitoring may be able to detect damage by a loss of signal in one or more of the signal paths or a change in an electrical characteristic (other than a loss of signal).
  • the at least one electrical characteristic may be one or more characteristic(s) chosen from the group comprising: resistance, voltage, conductance, capacitance, inductance or amplitude, for example.
  • characteristic(s) chosen from the group comprising: resistance, voltage, conductance, capacitance, inductance or amplitude, for example.
  • other characteristics known in the state of the art, can be used in certain embodiments.
  • the electrical characteristic may also be monitored to detect a change in the characteristic over time, rather than only monitoring the instantaneous or absolute value of that characteristic.
  • the electrical terminal can be electrically connected to an electroconductive segment which is integral with the conduit to provide the electrical signal carried by this segment.
  • the electrical terminal can provide a connection point to connect the electrically conductive segment to a monitoring system via external cabling or wireless link.
  • the external wiring may receive electrical signals received by the electrical terminal and/or may send a signal that indicates the condition of the conduit to the monitoring system.
  • the electrical terminal may comprise a housing in which one or more electrical terminal(s) or electrical connection(s) is/are provided as is well known in the state of the art.
  • the electrical terminal may be mounted to a fluid system connector or surrounding structure. When the electrical terminal is mounted on a connector, it may be called a terminal connector or interface connector.
  • the electrical terminal may comprise a processing unit configured to receive the electrical signal conveyed by the segment of electroconductive element which is integral with the conduit. Additionally or alternatively, the processing unit may be configured to monitor at least one electrical characteristic of the conduit. Additionally or alternatively, the processing unit may be configured to determine a condition of the conduit or a connector mounted on the conduit. In certain embodiments, the processing unit can be located at a distance from the electrical terminal. Thus, the processing unit can be part of a different or larger monitoring system such as a vehicle on-board diagnostic system (ECU type).
  • ECU type vehicle on-board diagnostic system
  • the electrical signal received by the electrical terminal can be transmitted to the processing unit via the electrical terminal, or the electrical terminal can include the processing unit which outputs either an alert, or a signal which indicates the condition of the conduit or connector.
  • the processing unit may be configured to determine a leak condition in the conduit using the at least one monitored electrical characteristic.
  • the leakage state can be determined from electrical signals received by the electrical terminal.
  • the leak condition may correspond to a conduit failure or a disconnection (total or partial) of one or more connector(s).
  • the processing unit may be configured to process a signal or several electrical signals and/or one or more electrical characteristic(s).
  • the detection system can use external conductive paths such as, for example, the chassis of a vehicle for a return path.
  • the processing unit may include: control circuitry; and/or processor circuits; and/or at least one application-specific integrated circuit (ASIC); and/or at least one programmable gate array (FPGA); and/or single or multiprocessor architectures; and/or sequential/parallel architectures; and/or at least one programmable logic controller (PLC); and/or at least one microprocessor; and/or at least one microcontroller; and/or a central processing unit (CPU) to execute the methods.
  • the processing unit can be executed in hardware or software, for example.
  • the external connector may also include one or more memory(s).
  • the one or more memories may include a non-transitory computer-readable storage medium including computer-readable instructions that, when read by the processing unit, configure the processing unit to perform the processes described here.
  • the computer-readable instructions may include executable code relating to monitoring or determining or categorizing the conduit or leak, for example.
  • the one or more memory(s) may include: a volatile memory, for example one or more dynamic random access memory (DRAM) module(s) and/or static random access memory (SRAM) module(s); and/or non-volatile memory, for example, one or more read only memory (ROM) module(s), which may for example include Flash memory and/or another electrically erasable and programmable read only memory device (EEPROM ).
  • DRAM dynamic random access memory
  • SRAM static random access memory
  • ROM read only memory
  • EEPROM electrically erasable and programmable read only memory device
  • operation of the detection system may include receiving a signal from an electrically conductive element formed from one or more electrically conductive segments placed in the conduit and/or in a connector mounted on the conduit.
  • the signal may be monitored to determine an electrical characteristic of the signal (which corresponds to a condition or electrical characteristic of the conduit or connector) or a change in the signal.
  • the change in signal may be a change in amplitude or a complete loss of signal due to conduit failure or interruption or partial or complete disconnection of the connector.
  • the frequency content and/or phase and/or timing of the signal may or may change.
  • electrical signals may be injected into the conduit and monitored for change.
  • a voltage may be applied to one or more electrically conductive element(s) and the voltage is monitored to determine whether the electrical characteristics of the conduit have changed.
  • the reason for the change can be determined and an assessment made as to whether this indicates a leak in the system or, in some embodiments, if the system has degraded such that the risk of leakage may increase.
  • An appropriate alert may be provided to a user of the system or the machine in which the system is installed, for example a vehicle, so that appropriate action can be taken.
  • a detection system 100 which system is suitable for use as a crankcase gas recycling (PCV) device.
  • the detection system comprises an electrical terminal 102 (which may also be called a communication interface), a conduit 103, comprising a conduit wall 106 which defines a fluid path for fluid transfer, and a connector connected to the conduit 103, said connector comprising two parts, respectively a female connector 107a and a male connector 107b, fixed together removably.
  • the male connector 107b is integral with the female connector 107a in a connected state of the connector, shown in Figure 1b, and the male connector 107b is separated at least partially from the female connector 107a in a partially disconnected state, as shown in Figure 1c , or completely disconnected, as shown in Figure 1a, from the connector.
  • the detection system 100 further comprises a first retaining element 104, shown in Figure 2c, slidably connected to the female connector 107a, said first retaining element 104 being able to move in an axial direction A between a disengaged position, shown in Figure 1a, in which it allows relative axial movement between the female connector 107a and the male connector 107b, and an engaged position, shown in Figure 1b, in which it prevents relative axial movement between the female connector 107a and the male connector 107b.
  • a first retaining element 104 shown in Figure 2c, slidably connected to the female connector 107a, said first retaining element 104 being able to move in an axial direction A between a disengaged position, shown in Figure 1a, in which it allows relative axial movement between the female connector 107a and the male connector 107b, and an engaged position, shown in Figure 1b, in which it prevents relative axial movement between the female connector 107a and the male connector 107b.
  • first retaining element 104 cooperates with a second retaining element 104', shown in Figure 2b.
  • This second retaining element 104' has an annular retaining wall 111 with interior 112 and exterior 113 surfaces extending along the axial direction A between an open proximal end 114a and an open distal end 114b.
  • the interior surface 112 is configured to at least partially receive a tubular end 108 of male connector 107b in the connected state of the connector (see Figure 1b).
  • the retaining wall 111 further comprises at least one, and as shown in Figure 2b, a pair of locking fingers 116 extending radially inwardly from the interior surface 112, the locking fingers 116 being configured to come into locked engagement with an annular collar 109 extending radially outward from the cylindrical outer surface of the tubular end 108 of the male connector 107b when the connector is in its connected state, as shown in Figure 3a.
  • the locking fingers 116 allow pre-maintenance of the male connector 107b.
  • Each locking finger 116 is substantially detached from the retaining wall 111 from a fixed end 117, and is surrounded by a respective opening 118 in the retaining wall 111.
  • Each locking finger 116 can thus pivot around its fixed end 117 from a first extreme position (shown in Figure 3a), in which the locking finger 116 extends radially inwards, its free end 119 abutting against the cylindrical outer surface of the tubular end 108 of the male connector 107b , to a second extreme position (not shown), in which its free end 119 is slightly distant radially from the cylindrical outer surface of the tubular end 108 of the male connector 107b.
  • the free end 119 is aligned axially with the collar 109, thus preventing relative axial movement between the male connector 107b and the female connector 107a in the direction of disconnection of the male connector 107b when the collar 109 abuts against the free end 119. Maintaining the locking fingers 116 in their first extreme position is ensured by the first retaining element 104.
  • This in fact comprises two first locking tabs 121a extending axially from a crown annular end ring 120, the first locking tabs 121a being diametrically opposed to each other around the circumference of the end ring 120.
  • each first locking tab 121a is matched to a pair of first recessed shapes 122a which are aligned in the axial direction A, said first recessed shapes 122a being arranged on either side of an opening 118 being substantially adjacent to the free end 119 of one of the locking fingers 116.
  • the first retaining element 104 is arranged relative to the second retaining element 104' such that the first locking tabs 121a are engaged in only one first shape hollow 122a, their free end 123a adjoining the free end 119 of one of the locking fingers 116 and being positioned radially outwards relative to said free end 119. Therefore, when the first retaining element 104 is moved axially towards the second retaining element 104', the first locking tabs 121a come to position themselves around the free ends 119 of the locking fingers 116, thereby causing the locking fingers 116 to pivot in a direction tending to bring them radially closer to the center of the second retaining element 104'.
  • the first retaining element 104 further comprises two second locking tabs 121 b extending axially from the annular end ring 120, the second locking tabs 121 b being diametrically opposed to each other around the circumference of the end crown 120.
  • the second locking tabs 121 b are aligned axially with second recessed shapes 122b of the second retaining element 104' which extend radially outwards from the interior surface 112.
  • each second locking tab 121 b is provided at its free end 123b with a protrusion 124 of substantially pyramidal shape projecting radially towards the interior.
  • this protrusion 124 is able to be received inside a slot 126 of the female connector 107a in the fully connected state of the connector, thus preventing the axial movement of the first retaining element 104 from its engaged position to its disengaged position.
  • the detection system 100 further comprises a ring 101 which is arranged between the male connector 107b and the female connector 107a.
  • This ring 101 shown in Figure 2d, comprises two straight tabs 129 extending axially from an annular end ring 130, the straight tabs 129 being diametrically opposed to each other along the circumference of the end crown 130.
  • the ring 101 further comprises two elastic strips 131 of curved shape connected axially to the end crown 130 by means of crosspieces 132. The elastic strips 131 are configured to deform when the ring 101 is compressed between the male connector 107b and the female connector 107a in the connected state of the connector, as illustrated in Figure 1b.
  • the elastic lamellae 131 may be formed by separate parts made of metallic material, such as leaf or spiral springs.
  • the detection of a breakdown in the conduit 103 and/or a partial or total disconnection of the connector is ensured in the detection system 100 by the use of electroconductive segments forming an electrical signal path for an electrical signal which indicates a state of the conduit 103 and/or the connector.
  • the electroconductive segments are integrated respectively in the conduit 103, in the female connector 107a, in the first retaining element 104 and in the ring 101 .
  • the electrical signal path is thus defined firstly by a first electroconductive segment 115a and a second electroconductive segment 115b extending axially along the external periphery of the conduit 103. These first and second electroconductive segments 115a, 115b are electrically connected to the electrical terminal 102 so that the electrical signal carried along the electrical signal path is transmitted to the electrical terminal 102.
  • first and second electroconductive segments 115a and 115b are integrated along the conduit 103, said electroconductive segments 115a, 115b being able to be arranged indifferently along the internal periphery and/or along the external periphery of the conduit 103, and/or be at least partially integrated into the wall 106 of the conduit 103.
  • the electroconductive segments 115a, 115b may advantageously be distributed around the circumference of the conduit 103. possible configuration is thus represented in Figure 3d.
  • first and second electroconductive segments 115a, 115b are distributed equidistantly around the circumference of the conduit 103, the first electroconductive segment 115a of each of the pairs being arranged along the outer periphery of the conduit 103 and the second electroconductive segment 115b of each of the pairs being arranged along the internal periphery of the conduit 103.
  • Each pair of electroconductive segments 115a, 115b will advantageously be electrically connected to a pair adjacent electrically conductive segments 115a, 115b by means of an electrical connector (not shown). The electrical signal path defined by these pairs of electroconductive segments 115a, 115b will thus make it possible to detect faults on almost the entirety of the conduit 103 due to its successive back and forths from one end to the other of the conduit 103.
  • first(s) and second(s) electroconductive segments 115a, 115b may advantageously be covered with a coating or a special material protecting the electrical signal from external electromagnetic influences present in a vehicle.
  • the electrical signal path is secondly defined by third, fourth and fifth electrically conductive segments 125a, 125b and 125c.
  • the third and fourth electroconductive segments 125a and 125b extend axially along the external periphery of the female connector 107a, being spaced from one another in the circumferential direction by a non-conductive portion 125d.
  • the fifth electroconductive segment 125c extends partially around the circumference of the female connector 107a while being spaced axially from the third and fourth electroconductive segments 125a, 125b by non-conductive portions 125e and 125f respectively.
  • the third and fourth electroconductive segments 125a and 125b are electrically connected to the first and second electroconductive segments 115a and 115b respectively.
  • the electrical signal path is ultimately defined by a plurality of sixth and seventh electrically conductive segments 135 and 145 which are integral with the first and second retaining elements 104, 104' respectively.
  • the sixth electroconductive segments 135 each have a square shape and extend at least partially around the internal periphery of the end ring 120 of the first retaining element 104.
  • the seventh electroconductive segments 145 have also a square shape and are arranged at the free ends of the straight legs 129 of the ring 101, as shown in Figure 2d.
  • the respective position of the sixth and seventh electroconductive segments 135, 145 relative to the third, fourth and fifth electroconductive segments 125a, 125b, 125c will vary depending on the respective position of the retaining elements 104, 104' relative to the female connector 107a,
  • This discontinuity can be analyzed by a processing unit in communication with, or in interface with, the electrical terminal 102.
  • the processing unit can thus be configured to provide a user (for example the driver of the vehicle or a mechanic) with an alert relating to the totally disconnected state of the connector.
  • the sixth electroconductive segments 135 is aligned radially with a non-conductive portion 125e and is in contact with the third electroconductive segment 125a and the fifth electroconductive segment 125c and at least one of the seventh electroconductive segments 145 is radially aligned with a non-conductive portion 125f and is in contact with the fourth electroconductive segment 125b and the fifth electroconductive segment 125c, as shown in Figure 4b.
  • the sixth and seventh electroconductive segments make it possible to establish an electrical connection between the third, fourth and fifth electroconductive segments 125a, 125b and 125c.
  • the electrical terminal 102 will therefore detect continuity in the electrical signal path. This continuity can be analyzed by the processing unit.
  • the processing unit can thus be configured to provide a user with information relating to the connected state of the connector.
  • the sixth electroconductive segments 135 is aligned radially with a non-conductive portion 125e and is in contact with the third electroconductive segment 125a and the fifth electroconductive segment 125c and at least one of the seventh electroconductive segments 145 is radially aligned with the fifth electroconductive segment 125c and is in contact with the latter, as shown in Figure 4c.
  • the sixth and seventh electroconductive segments make it possible to establish an electrical connection between the third and fifth electroconductive segments 125a and 125c, but not between the fourth and fifth electroconductive segments 125b and 125c.
  • the electrical terminal 102 will therefore detect a discontinuity in the electrical signal path.
  • This discontinuity can be analyzed by the processing unit.
  • the processing unit can thus be configured to provide a user with information relating to the partially disconnected state of the connector.
  • the electroconductive element 105 is in the form of an internal layer, for example a covering, of a conduit 103.
  • the internal layer can be exposed to or directly in contact with the fluid at the same time. inside the conduit 103 during use, for example.
  • the electrical terminal 102 can be located at one end of the conduit 103 and can be electrically coupled to the electroconductive element 105 by two local conductive regions 203a, 203b.
  • the detection system may include a remote connector 201 (which may be equivalent to the connector of Figure 1a), which is located at an opposite end of the conduit 103 relative to the electrical terminal 102 comprising a processing unit.
  • the remote connector 201 may include a remote conductive region 202.
  • the electrical signal path is formed by the two local conductive regions 203a, 203b, the electrically conductive element 105 and the remote conductive region 202.
  • the remote conductive region 202 may include a ground connection (not shown) to provide static discharge, as is known in the art.
  • the electrical terminal 102 may include a voltage or resistance monitoring device and detecting a rupture of conduit wall 106 or an outage may be based on a measurement of a change in voltage or resistance across the signal path.
  • the configuration of Figure 2a has proven to be more effective in detecting breaks that are located closer to electrical terminal 102, compared to those that are located further from electrical terminal 102.
  • FIG. 5b an alternative configuration to Figure 5a is shown with reference numerals corresponding to the same functionalities described above.
  • a single local conductive region 203a connected to the electroconductive element 105, which is in the form of an internal conductive layer.
  • the signal path is formed by the local conductive region 203a, the electroconductive element 105, the remote conductive region 202 and the region between the ground connections 204a and 204b.
  • the signal path can be considered to include a sensing portion (in this case, from electrical terminal 102 to ground connection 204a), and, a return portion (in this case, from grounding connection 204a to grounding connection 204b).
  • the term “sensing portion” may refer to a portion of the signal path extending through conduit 103 to an end of conduit 103 opposite electrical terminal 102.
  • the term “return portion” may refer to a portion of the signal path “returning” to electrical terminal 102 from the end of conduit 103 opposite electrical terminal 102.
  • the “return portion” of the signal path may or may not be configured to provide capacitance detection.
  • the return portion of the signal path is between grounding connections 204a, 204b, and is, therefore, typically on grounding elements such as a chassis of a vehicle.
  • a particular advantage of the configuration of Figure 5b is that breaks along the entire length of conduit 103, or cuts at each end of conduit 103, are detectable substantially equally.
  • the electrically conductive element comprises two separate segments 105a and 105b.
  • the electrical terminal 102 comprises two local conductive regions 203a, 203b for connection to the two corresponding separate segments 105a, 105b.
  • the signal path is formed by the circuit provided by the local conductive region 203a, the electrically conductive element 105a, the remote conductive region 202, the electrically conductive element 105b and the local conductive region 203b.
  • the sensing and return portions of the signal path are both located along conduit 103, and there is no has no recourse to a chassis ground connection for the return portion according to the configuration in Figure 5b.
  • Segments 105a, 105b may be segmented internal conductive coatings applied to an internal surface of conduit 103.
  • the configuration of Figure 5d is similar to that of Figure 5c with the inclusion of a connected ground connection 204a to the remote conductive region 202.
  • the ground connection 204a has a ground resistor to ensure that the ground connection does not interfere with the return portion of the signal path .
  • Ground connection 204a at this location provides static discharge from remote conductive region 202.
  • the configuration of Figure 5e is similar to that of Figure 5b, except that the electrically conductive element includes two segments 105a, 105b in the form of multiple layers of conductive coating providing multiple parallel signal paths for the detection part of the signal path.
  • the configuration of Figure 5f is similar to that of Figure 5e, with the exception that each of the two segments 105a and 105b is individually connected to a different channel 205a, 205b at the electrical terminal 102 via conductive regions different localities 203a, 203b respectively. Therefore, the electrical properties across each of the segments 105a, 105b can be measured separately. For example, when electrical terminal 102 is configured to measure voltage or resistance, then the resistance of each segment 105a, 105b can be compared. If just one resistance changes, then it is possible to detect particularly small breaks.
  • the configuration of Figure 5g is similar to that of Figure 5c, except that the electrically conductive element comprises two parallel segments 105a, 105b forming the detection portion of the signal path. Segments 105a, 105b are connected to electrical terminal 102 via corresponding channels 205a, 205b. Additionally, the electrically conductive element includes an additional segment 105c providing the return portion of the signal path, and which is connected to a grounding channel 205c. Grounding channel 205c is further electrically connected to grounding connection 204b. Segments 105a, 105b, 105c may include conductive strips of material, and breaks in conduit wall 106 similar in size to the width of the strips are detectable. Detection sensitivity is improved by comparing electrical properties (such as voltage or resistance) measured for each channel.
  • Figure 5h The configuration of Figure 5h is similar to that of Figure 5e, except that the electrically conductive element includes three segments 105a, 105b, 105c in parallel along the sensing portion of the signal path.
  • a detection system uses a wireless link between the conduit and the electrical terminal and/or the intelligent connector.
  • a detection system may include an electrical terminal 102, electrically conductive elements 105a, 105b in the form of coils of wire around a conduit 103, and a remote connector 201.
  • the electrical terminal 102 and the remote connector 201 are located at opposite ends of the conduit 103.
  • the electrically conductive elements 105a, 105b form a coil at regions 301a and 301 b near the ends of the conduit 103 to ensure wireless transmission via inductive coupling between the conduit 103 and the electrical terminal 102 and/or the remote connector 201.
  • the inductive coupling coils provide an electrical communication path for transferring radio frequency identification (RFID) frequency data (and power) between an RFID chip 302 located at electrical terminal 102 and an RFID tag 303 located at level of the remote connector 201.
  • the coil is preferably resonant at a frequency generated by the RFID chip.
  • a break/break in the conduit 103 may cause a defect in the conductive elements provided along the conduit, thereby deactivating or modifying the data signal received from the RFID tag 303 by the RFID chip 302, thus ensuring detection of the break.
  • cutting the conduit from the electrical terminal 102 or the remote connector 201 deactivates the reading of the RFID tag 303, thus causing an alert.
  • the conductive element which forms part of the conduit is shown as being arranged helically but it should be noted that other arrangements of conductive elements as described here may be possible.
  • the electrical terminal 102 may include a processing unit in the form of an analog-digital converter 401.
  • the analog-to-digital converter 401 may be included in the form of an analog-digital converter 401.
  • the converter 401 may include a voltage reference output VrefOutput configured to provide a predetermined voltage, a voltage input Vin, and a ground signal input SigGnd.
  • the converter 401 is connected via these inputs/outputs to a bridge circuit 402 which is well known in the state of the art.
  • the VrefOutput can be electrically connected to a first branch of the bridge circuit
  • the SigGnd signal can be electrically connected, via an electrical ground such as a vehicle chassis, to a second branch of the bridge circuit 402 comprising a resistor RB, which corresponds to an electroconductive element as described below. above.
  • the Vin input can be connected to a third branch of the bridge circuit 402 which is electrically connected between the ends of the first and second branches.
  • the converter 401 is configured to determine a resistance across the electrically conductive element based on a measurement of the voltage Vin from the third branch of the bridge circuit 402, and the predetermined voltage output VrefOutput. In particular, the Vin input is calculated by the following mathematical equation:
  • Vin RB / (RA + RB) x Vref
  • FIG 8 shows an example of construction of electrical terminal 102 and circuit which is similar to that described in connection with Figure 7, however there are multiple resistors RB1, RB2, RBN+1, corresponding to multiple electroconductive elements, which may correspond to the segments coupled to the conduit as described above, for example with reference to Figures 5g and 5h.
  • Each electroconductive element corresponding to the resistors RB1, RB2, RBN+1 is in series with a second branch of a corresponding bridge circuit 402a, 402b, 402c.
  • Each of the bridge circuits includes a corresponding series resistance on the respective first branch RA1, RA2, RAN+1.
  • Each of the bridge circuits provides a corresponding voltage input VinA, VinB, VinN to be measured by the converter 401. Consequently, the resistors RB1, RB2, RBN+1 can each be separately monitored providing a high level of accuracy in determining conduit ruptures as described above.
  • the conduit 103 comprises two electroconductive layers 701a, 701 b which define first segments for the conductive element 105.
  • An insulating layer 702 is placed between the electroconductive layers 701a, 701 b.
  • An external layer 703 is placed outside the conduit 103.
  • a detection system may include multiple detection conduits (each as described herein) 103a, 103b, 103c which are each coupled to a central electrical terminal 102, as described herein.
  • Each of the detection conduits 103a, 103b, 103c can be connected to a corresponding remote connector 201a, 201 b, 201c.
  • the assembly provides a modular assembly that can be adapted to multiple different types of geometry. A break or cut in any detection conduit 103a, 103b, 103c can be detected by a single electrical terminal 102, thus reducing the number of connections/cables, and reducing the installation cost.
  • the assembly shown in Figure 10 is a radial arrangement but others are possible.
  • a method of operating a detection system comprises, in step 901, the reception of an electrical signal from at least one electroconductive element integrated in the conduit and in the connector, and which indicates a condition of the conduit and the connector.
  • step 902 the electrical signal is monitored for an electrical characteristic or a change in the electrical signal caused by deformation of the electrically conductive element.
  • a determination may be made as to whether a monitored change indicates a change in the condition of the conduit, such as a distortion in the shape of the conduit (such as a break), a break in the conduit , poor connector connection, or connector breakage.
  • an alert may be provided to a monitoring system or a user.
  • the alert may correspond to the detected change.
  • step 903 the determination of step 903 and the provision of the alert can be carried out by a different processing unit which is part of a different system or of an overall system of which the detection system is part.
  • Sensing systems as described herein have been found to operate advantageously, particularly when subjected to external conditions such as bending of the conduit, the presence of water and an elevated temperature - for example 80 degrees C.
  • the electrical property being monitored is a resistance across the electrically conductive element
  • the constructs described above provide a correlation between a size of the break in the conduit and a resistance level measured by the electrical terminal. It would therefore be possible for a user to use the present system to determine the severity of any rupture or other damage to the conduit.
  • the detection systems discussed here are not limited to application with crankcase gas recirculation systems.
  • Other examples of use include the detection, in fluid systems, of fluids critical to battery pack cooling systems, electric motor cooling systems (including system tubes and connectors), systems hydrogen fuel and hydrogen vehicle cooling systems.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un système de détection pour détecter une panne dans un trajet de fluide d'un système de fluide, le système de détection comprenant : au moins un conduit (103) comprenant une paroi de conduit (106) qui définit un trajet de fluide pour le transfert de fluide; au moins un connecteur (107a, 107b) relié à l'au moins un conduit (103), ledit au moins un connecteur (107a, 107b) comprenant deux parties, respectivement un connecteur femelle (107a) et un connecteur mâle (107b), fixés ensemble de manière amovible, le connecteur mâle (107b) étant solidaire du connecteur femelle (107a) dans un état connecté de l'au moins un connecteur et le connecteur mâle (107b) étant séparé au moins partiellement du connecteur femelle (107a) dans un état partiellement ou totalement déconnecté de l'au moins un connecteur; au moins un élément électroconducteur (105) formant un chemin de signal électrique pour un signal électrique qui indique un état de l'au moins un conduit (103) et/ou de l'au moins un connecteur; et une borne électrique (102) reliée électriquement à l'au moins un élément électroconducteur (105) de sorte que le premier signal électrique soit transmis à la borne électrique (102) via le chemin de signal électrique.

Description

Système et procédé pour détecter une panne dans un trajet de fluide d’un système de fluide
Domaine de l’invention
L’invention se rapporte à des systèmes et des procédés pour détecter une panne dans un trajet de fluide d’un système de fluide. L’invention est particulièrement utile dans le secteur du transport.
Arrière-plan technologique
Les systèmes de ventilation du carter éliminent les gaz indésirables du carter d’un moteur à combustion interne. Les gaz indésirables (également appelés gaz de «fuite» ou gaz « blow-by ») sont des gaz qui ont fui de la chambre de combustion vers le carter à travers les segments de piston du moteur. Les gaz de fuite doivent être évacués hors du carter, sinon les gaz peuvent se combiner avec la vapeur d’huile moteur présente dans le carter pour former de la boue, et peuvent provoquer la dilution de l’huile moteur avec du carburant non brûlé.
Les premiers moteurs à combustion interne utilisaient des systèmes de ventilation du carter pour évacuer les gaz de fuite dans l’atmosphère. Les moteurs à combustion interne plus récents utilisent un système de recyclage des gaz de carter (PCV) pour renvoyer les gaz de fuite dans la chambre de combustion pour les mélanger avec le mélange air/carburant et la combustion. Actuellement, il est courant que les autorités de réglementation nationales exigent que les nouveaux véhicules soient équipés d’un système PCV pour éviter les émissions de gaz de fuite dans l’atmosphère et réduire ainsi les émissions polluantes des véhicules.
Les systèmes PCV typiques comprennent un tube, une soupape ou un clapet anti-retour et une source de vide (telle qu’un collecteur d’admission). Les autorités de réglementation nationales exigent souvent que ces systèmes PCV soient surveillés pour détecter toute défaillance qui entraînerait une fuite des gaz de fuite. Un moyen actuel servant à assurer une telle surveillance est un capteur de pression de gaz à l’intérieur du tube. Un problème posé avec cet agencement est que les capteurs de pression de gaz ne détectent pas tous les modes de défaillance possibles et que les capteurs de pression de gaz ne sont souvent pas fiables.
Des changements récents de la législation exigent qu’un dysfonctionnement du système PCV soit détecté lorsque tout conduit, par exemple un tuyau, un tube ou une conduite qui transporte les vapeurs du carter présente une coupure ou une cassure plus grande ou égale à la plus petite surface de section transversale interne de ce conduit. Un objet de la présente invention est de fournir un système de détection alternatif ou amélioré, approprié pour détecter une panne d’un trajet de fluide d’un système de fluide.
Résumé de l’invention
La présente invention propose un système et un procédé de détection selon les revendications annexées.
En particulier, la présente invention se rapporte à un système de détection pour détecter une panne dans un trajet de fluide d’un système de fluide, le système de détection comprenant : au moins un conduit comprenant une paroi de conduit qui définit un trajet de fluide pour le transfert de fluide ; au moins un connecteur relié à l’au moins un conduit, ledit au moins un connecteur comprenant deux parties, respectivement un connecteur femelle et un connecteur mâle, fixés ensemble de manière amovible, le connecteur mâle étant solidaire du connecteur femelle dans un état connecté de l’au moins un connecteur et le connecteur mâle étant séparé au moins partiellement du connecteur femelle dans un état partiellement ou totalement déconnecté de l’au moins un connecteur; un élément de retenue connecté de manière coulissante à l’au moins un connecteur, ledit élément de retenue pouvant se déplacer selon une direction axiale entre une position désengagée, dans laquelle il permet un déplacement axial relatif entre le connecteur femelle et le connecteur mâle, et une position engagée, dans laquelle il empêche un déplacement axial relatif entre le connecteur femelle et le connecteur mâle ; une bague disposée entre le connecteur femelle et le connecteur mâle, ladite bague étant maintenue en appui contre le connecteur mâle au moyen d’au moins un élément de rappel élastique exerçant une poussée sur la bague selon une direction tendant à l’éloigner du connecteur femelle, l’au moins un élément de rappel élastique étant comprimé lorsque l’au moins un connecteur est dans son état connecté ; au moins un élément électroconducteur formant un chemin de signal électrique pour un signal électrique qui indique un état de l’au moins un conduit et/ou de l’au moins un connecteur ; et, une borne électrique reliée électriquement à l’au moins un élément électroconducteur de sorte que le signal électrique soit transmis à la borne électrique via le chemin de signal électrique, dans lequel ledit au moins un élément électroconducteur comprend au moins un premier segment électroconducteur solidaire de l’au moins un conduit, au moins un deuxième segment électroconducteur solidaire de l’au moins un connecteur, au moins un troisième segment électroconducteur solidaire de l’élément de retenue et au moins un quatrième segment électroconducteur solidaire de la bague, ledit au moins un premier segment électroconducteur étant relié électriquement à l’au moins un deuxième segment électroconducteur, à l’au moins un troisième segment électroconducteur et à l’au moins un quatrième segment électroconducteur dans l’état connecté de l’au moins un connecteur et n’étant pas relié électriquement à l’au moins un deuxième segment électroconducteur et/ou à l’au moins un troisième segment électroconducteur et/ou à l’au moins un quatrième segment électroconducteur dans l’état partiellement ou totalement déconnecté de l’au moins un connecteur.
Ainsi configuré, le système de détection de l’invention permettra de détecter une discontinuité dans le chemin de signal en cas de panne du conduit ou de déconnexion partielle ou totale du connecteur.
Le système de détection de l’invention pourra également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- l’au moins un deuxième segment électroconducteur comprend au moins trois portions disjointes, respectivement une première portion et une deuxième portion s’étendant axialement le long d’une paroi externe du connecteur femelle et une troisième portion s’étendant circonférentiellement autour de ladite paroi externe.
- l’au moins un troisième segment électroconducteur est en contact avec les première et troisième portions de l’au moins un deuxième segment électroconducteur dans la position engagée de l’élément de retenue et n’étant pas en contact avec ladite troisième portion dans la position désengagée de l’élément de retenue.
- l’au moins un quatrième segment électroconducteur est en contact avec les deuxième et troisième portions de l’au moins un deuxième segment électroconducteur dans l’état connecté de l’au moins un connecteur et n’étant pas en contact avec ladite deuxième portion dans l’état partiellement ou totalement déconnecté de l’au moins un connecteur.
- l’au moins un élément de rappel élastique est venu de matière avec la bague et comprend deux lamelles élastiques de forme courbe s’étendant le long de deux côtés opposés de la bague, lesdites lamelles élastiques se déformant lorsque la bague est comprimée entre le connecteur mâle et le connecteur femelle lorsque le connecteur est dans son état connecté.
- la bague comprend deux pattes droites s’étendant le long de deux côtés opposés de la bague, au moins l’une desdites pattes droites supportant à son extrémité libre l’au moins un quatrième segment électroconducteur.
- le système de détection comprend en outre une unité de traitement pour recevoir le signal électrique et surveiller le signal électrique pour une caractéristique électrique qui indique une panne de l’au moins un conduit et/ou une déconnexion partielle ou totale de l’au moins un connecteur respectivement, l’unité de traitement étant configurée pour déterminer qu’une panne est présente dans l’au moins un conduit ou que l’au moins un connecteur est totalement ou partiellement déconnecté en utilisant la caractéristique électrique surveillée.
- la caractéristique électrique est une ou plusieurs caractéristique(s) choisie(s) dans le groupe comprenant : la tension, la résistance, la conductance, la capacité, l’inductance, la réponse en fréquence, l’amplitude ou le temps de transit, ou un changement de ceux-ci.
- l’au moins un premier segment électroconducteur s’étend sur toute la longueur de l’au moins un conduit.
- l’au moins un premier segment électroconducteur s’étend de manière circonférentielle autour d’une surface de la paroi de conduit de l’au moins un conduit.
- l’au moins un premier segment électroconducteur est au moins partiellement intégré dans la paroi de conduit et/ou fournit une surface externe ou interne de l’au moins un conduit.
- l’au moins un élément électroconducteur comprend un(e) ou plusieurs couche(s), ruban(s), film(s), fil(s), tresse(s) conducteur(s)/conductrice(s) ou un polymère conducteur.
- l’au moins un premier segment électroconducteur solidaire de l’au moins un conduit est recouvert d’un revêtement ou d’un matière spéciale protégeant le signal électrique des influences électromagnétiques extérieures présentes dans un véhicule.
L’invention porte également sur un véhicule comprenant le système de détection tel que défini ci-dessus.
L’invention porte par ailleurs sur un procédé de détection d’un état d’un système de fluide utilisant le système de détection tel que défini ci-dessus, et comprenant les étapes consistant à : recevoir un signal électrique à partir d’au moins un élément électroconducteur ; surveiller le signal électrique pour une caractéristique électrique qui indique une panne de l’au moins un conduit et/ou une panne ou une déconnexion de l’au moins un connecteur ; et déterminer une panne dans le trajet de fluide du système de fluide sur la base de la caractéristique électrique surveillée, la caractéristique électrique pouvant être une ou plusieurs caractéristique(s) choisie(s) dans le groupe comprenant : la tension, la résistance, la conductance, la capacité, l’inductance, la réponse en fréquence, l’amplitude ou le temps de transit, ou un changement de ceux-ci.
L’homme du métier comprendra que, sauf exclusion mutuelle, une fonctionnalité décrite en relation avec l’un quelconque des aspects, exemples ou modes de réalisation décrits ici peut être appliquée à tout(e) autre aspect, exemple, mode de réalisation ou fonctionnalité. En outre, la description de tout(e) aspect, exemple ou fonctionnalité peut faire partie ou être l’intégralité d’un mode de réalisation de l’invention tel que défini par les revendications. L’un des exemples décrits ici peut être un exemple qui représente l’invention définie par les revendications et donc un mode de réalisation de l’invention. Bref aperçu des figures
L’invention sera maintenant décrite, à titre d’exemple uniquement, en référence aux dessins joints, dans lesquels :
[Fig. 1a] est une vue en perspective d’un système de détection selon un mode de réalisation de l’invention, le système de détection étant représenté dans un premier état partiellement déconnecté du connecteur.
[Fig. 1 b] est une vue similaire à la figure 1a, le système de détection étant représenté dans un état connecté du connecteur.
[Fig. 1c] est une vue similaire à la figure 1a, le système de détection étant représenté dans un deuxième état partiellement déconnecté du connecteur.
[Fig. 2a] est une vue en perspective de l’assemblage formé par le connecteur femelle du connecteur et du conduit du système de détection de la figure 1a.
[Fig. 2b] est une vue en perspective du deuxième élément de retenue du système de détection de la figure 1a.
[Fig. 2c] est une vue en perspective du premier élément de retenue du système de détection de la figure 1a.
[Fig. 2d] est une vue en perspective de la bague du système de détection de la figure 1a.
[Fig. 3a] est une vue en coupe selon le plan de coupe P1 du système de détection de la figure 1 b.
[Fig. 3b] est une vue en coupe selon le plan de coupe P2 du système de détection de la figure 1 b.
[Fig. 3c] est une vue en coupe selon le plan de coupe P3 de l’assemblage de la figure 2a.
[Fig. 3d] est une vue en coupe transversale d’une variante de conduit pouvant équiper le système de détection de l’invention.
[Fig. 4a] est une vue latérale de l’assemblage de la figure 2a, dans laquelle sont représentés certains des segments électroconducteurs lorsque le connecteur est dans son état totalement déconnecté.
[Fig. 4b] est une vue similaire à la figure 4a, les segments électroconducteurs étant représentés dans l’état connecté du connecteur.
[Fig. 4c] est une vue similaire à la figure 4a, les segments électroconducteurs étant représentés dans l’état partiellement déconnecté du connecteur.
[Fig. 5a] montre une représentation schématique d’un premier exemple de configuration du système de détection de l’invention, en particulier, indiquant une première configuration d’un élément électroconducteur et d’un chemin de signal électrique. [Fig. 5b] montre une représentation schématique d’un deuxième exemple de configuration du système de détection de l’invention, en particulier, indiquant une deuxième configuration d’un élément électroconducteur et d’un chemin de signal électrique.
[Fig. 5c] montre une représentation schématique d’un troisième exemple de configuration du système de détection de l’invention, en particulier, indiquant une troisième configuration d’un élément électroconducteur et d’un chemin de signal électrique.
[Fig. 5d] montre une représentation schématique d’un quatrième exemple de configuration du système de détection de l’invention, en particulier, indiquant une quatrième configuration d’un élément électroconducteur et d’un chemin de signal électrique.
[Fig. 5e] montre une représentation schématique d’un cinquième exemple de configuration du système de détection de l’invention, en particulier, indiquant une cinquième configuration d’un élément électroconducteur et d’un chemin de signal électrique.
[Fig. 5f] montre une représentation schématique d’un sixième exemple de configuration du système de détection de l’invention, en particulier, indiquant une sixième configuration d’un élément électroconducteur et d’un chemin de signal électrique.
[Fig. 5g] montre une représentation schématique d’un septième exemple de configuration du système de détection de l’invention, en particulier, indiquant une septième configuration d’un élément électroconducteur et d’un chemin de signal électrique.
[Fig. 5h] montre une représentation schématique d’un huitième exemple de configuration du système de détection de l’invention, en particulier, indiquant une huitième configuration d’un élément électroconducteur et d’un chemin de signal électrique.
[Fig. 6] montre une autre représentation schématique d’un exemple de configuration du système de détection de l’invention.
[Fig. 7] montre un schéma de principe d’un exemple de circuit en pont utilisé pour détecter un changement de la résistance ou de la tension provoqué par la déformation d’un élément conducteur d’un système de détection selon l’invention.
[Fig. 8] montre un schéma de principe d’un autre exemple de circuit en pont utilisé pour détecter un changement de la résistance ou de la tension provoqué par la déformation d’un élément conducteur d’un système de détection selon l’invention.
[Fig. 9] montre une représentation d’un conduit de détection d’un système de détection selon l’invention.
[Fig. 10] montre un exemple d’assemblage comprenant de multiples systèmes de détection selon l’invention.
[Fig. 11] est un organigramme indiquant un procédé de fonctionnement d’un système de détection selon l’invention. Description détaillée
Agencement général
La présente invention et la description se réfèrent à des procédés et des appareils qui sont utilisés pour déterminer un état d’un trajet de fluide dans un système de fluide. L’état peut être celui qui peut entraîner ou engendrer le risque de fuite de fluide du système de fluide. L’état peut être une panne dans un trajet de fluide défini par un ou plusieurs conduit(s) ou connecteur(s).
La panne peut être mécanique et peut comprendre une déformation, un dommage ou une coupure du ou des plusieurs conduit(s) ou connecteur(s). La déformation/le dommage peut inclure toute forme ou épaisseur anormale d’un conduit ou d’une paroi de conduit qui est en dehors des paramètres de fonctionnement normaux. La déformation/le dommage peut inclure une modification d’une section transversale du conduit ou de la paroi de conduit à un ou plusieurs emplacement(s) provoquée, par exemple, par un renflement ou une autre distorsion dans la paroi de conduit résultant d’une faiblesse locale. La déformation/le dommage peut inclure une cassure d’une paroi du conduit qui entraînerait une perte de fluide. La cassure peut être une ouverture telle qu’un trou, une fente, une rupture ou une coupure ou disjonction partielle ou totale du conduit. La panne peut être une déformation, un dommage, la déconnexion partielle ou totale ou la cassure d’une paroi d’un ou de plusieurs connecteur(s) dans le système de fluide.
La panne peut résulter en une ouverture dans le trajet de fluide qui est au moins aussi grande que la plus petite section transversale du trajet de fluide défini dans le système de fluide et/ou le conduit et les connecteurs qui sont surveillés par le système de détection.
La panne peut également résulter d’un petit trou de l’ordre de quelques mm dans le conduit transportant le fluide.
On notera que le terme « fluide » peut désigner un liquide, un gaz ou de la vapeur.
La présente invention fournit un système de détection pour détecter une panne dans un trajet de fluide du système de fluide, le système de fluide comprenant un ou plusieurs conduit(s) et un ou plusieurs connecteur(s) pour coupler ou délimiter les conduits dans le système de fluide, le système de détection comprenant : un conduit relié à un connecteur et comprenant une paroi qui définit un trajet de fluide pour le transfert de fluide et un élément électroconducteur qui forme un chemin de signal électrique pour un premier signal électrique ; et, une unité de traitement configurée pour recevoir le premier signal électrique et surveiller le signal électrique pour une caractéristique électrique qui indique une panne du conduit et/ou une déconnexion du connecteur. Par exemple, l’unité de traitement peut être configurée pour déterminer qu’une panne est présente dans le conduit ou que le connecteur est totalement ou partiellement déconnecté du conduit en utilisant l’au moins une caractéristique électrique surveillée. Dans un mode de réalisation, le signal électrique peut être une tension qui est appliquée à l’au moins un élément électroconducteur. La surveillance de la tension, par exemple de l’amplitude de la tension, peut fournir des informations relatives à la résistance ou à la tension de l’élément électroconducteur qui peut changer en cas d’une panne du conduit et/ou en cas de déconnexion partielle ou totale du connecteur.
Le système de détection peut être fourni comme faisant partie d’un système de fluide dans lequel un gaz, un liquide ou de la vapeur est transporté(e) d’un emplacement à un autre dans, par exemple, un véhicule. Le système de fluide peut être hydraulique ou pneumatique. Le fluide peut être un liquide de refroidissement, un lubrifiant, de l’air, de l’huile, du carburant ou tout autre gaz, liquide ou vapeur. Des utilisations typiques de l’invention peuvent inclure un système de ventilation des gaz de carter comme décrit dans la section d’arrière-plan, un système de refroidissement de bloc-batterie, un système de refroidissement de moteur électrique, un système de lubrification, un système de carburant ou un système de refroidissement de véhicule à hydrogène. Le système peut faire partie d’un moteur à combustion interne classique, d’un véhicule hybride, d’un véhicule électrique, d’un véhicule à hydrogène ou à pile à combustible. On notera que le système de détection peut être utilisé dans d’autres applications en dehors de l’automobile, telles que les vaisseaux aérospatiaux ou marins, ou ailleurs. Le système de détection peut être utilisé pour détecter des fuites ou des défaillances mécaniques lors de l’utilisation d’un système et/ou peut être utilisé pour tester l’assemblage du système de fluide pour s’assurer que le système ne comprend aucune fuite avant chaque utilisation ou après un assemblage initial.
Le système de détection peut faire partie d’un système de surveillance tel qu’un système de surveillance de l’état du moteur ou un système de diagnostic embarqué. Par conséquent, le système de détection de fluide peut surveiller le système de fluide pour des fuites, ou un risque de fuite, et fournir des données ou un signal indiquant un état du système de fluide à un système global de surveillance. Les données et/ou le signal capturé ou déterminé par le système de détection peut/peuvent être util isé(e)(s) pour fournir à un utilisateur un état du système de fluide. Par exemple, le système de détection peut fournir un signal indiquant qu’il y a une possible fuite et l’emplacement de la fuite.
Conduit
Le conduit peut être configuré pour transférer un fluide d’un premier emplacement au niveau d’une première extrémité à un deuxième emplacement au niveau d’une deuxième extrémité le long d’un trajet de fluide comme cela est bien connu dans l’état de la technique. Le conduit peut comprendre une première extrémité et une deuxième extrémité et peut être constitué d’une seule partie ou de multiples parties reliées entre elles en utilisant des liaisons appropriées. Les sections du conduit peuvent être reliées par des connecteurs appropriés, par exemple les connecteurs détectés décrits ici, ou elles peuvent être assemblées par adhérence, retenue mécanique ou soudage, par exemple.
Les connecteurs peuvent être des connecteurs en deux parties, tels qu’un connecteur mâle/femelle dans lequel un premier connecteur mâle est inséré de manière étanche dans un deuxième connecteur femelle. Les connecteurs peuvent comprendre, par exemple, des connecteurs à compression ou des connecteurs à ajustage par poussée présentant un ajustement avec serrage et/ou un ou plusieurs élément(s) d’étanchéité comme cela est bien connu dans l’état de la technique.
Le conduit peut être rigide ou flexible et peut avoir n’importe quelle longueur ou section transversale souhaitée. Dans de nombreux modes de réalisation, la section transversale du conduit sera circulaire, le conduit étant globalement cylindrique. Le conduit peut comprendre une paroi qui définit un trajet de fluide pour le transfert de fluide.
Connecteurs
Le conduit peut se terminer par ou inclure un ou plusieurs connecteur(s) qui assemblent une extrémité du conduit à un autre élément dans le système de fluide, ou assemblent deux parties du conduit. Le connecteur peut être appelé connecteur de fluide car il relie le trajet de fluide, cependant, le connecteur de fluide peut également inclure des éléments électriques faisant partie du chemin de signal électrique et/ou un élément électroconducteur utilisé pour transmettre des signaux électriques à la borne électrique. Comme indiqué ci-dessus, les connecteurs peuvent comprendre, par exemple, des connecteurs à compression ou des connecteurs à ajustage par poussée présentant un ajustement avec serrage et/ou un ou plusieurs élément(s) d’étanchéité comme cela est bien connu dans l’état de la technique.
Il peut y avoir une pluralité de connecteurs. Chacun de la pluralité de connecteurs peut être associé à un conduit différent. La pluralité de conduits peut être agencés en série, en parallèle ou dans un agencement radial. La pluralité de conduits peut appartenir à des systèmes distincts qui peuvent ou non concerner le même système de fluide. Ainsi, il peut y avoir une pluralité de conduits et/ou de connecteurs qui sont reliés électriquement à une borne électrique et/ou une unité de traitement commune.
La fourniture d’une seule borne électrique et/ou unité de traitement pour un certain nombre de conduits de détection peut réduire l’infrastructure nécessaire pour mettre en œuvre le système de détection. La liaison électrique entre les sections de conduit et/ou les connecteurs peut être assurée par une liaison conductrice ayant une interface à faible résistance pour permettre une transmission efficace de tous les signaux électriques. La liaison électrique peut inclure de multiples ensembles de connecteurs pour fournir des chemins électriques distincts. Comme indiqué ci-dessus, les chemins peuvent inclure un ou plusieurs chemin(s) de signal et un ou plusieurs chemin(s) de retour.
La liaison électrique peut inclure une ou plusieurs bobine(s) pour un couplage inductif à travers le connecteur. Dans certains modes de réalisation, la liaison électrique peut être assurée par un époxy conducteur ou autre analogue dans l’interface de liaison. D’autres éléments mécaniques peuvent être inclus pour aider à ponter la liaison, tels que des contacts électriques classiques qui entrent en contact avec un élément électroconducteur à l’intérieur ou sur le conduit, comme une surtresse.
Élément électroconducteur
Comme indiqué ci-dessus, le conduit et/ou un connecteur connecté à ce dernier peut être configuré pour transmettre un signal électrique à une borne électrique. Le signal électrique sera transmis le long d’un ou de plusieurs chemins de signal électrique conducteur prévus à l’intérieur, par exemple en tant que partie, du conduit et/ou du connecteur. En conséquence, le conduit et/ou le connecteur peut comprendre au moins un élément électroconducteur formé d’un ou plusieurs segments électroconducteurs intégrés à l’intérieur, sur ou dans une paroi du conduit ou du connecteur. Le ou les plusieurs segments d’élément(s) électroconducteur(s) peut/peuvent comprendre de multiples chemins de signaux électriques distincts comme décrit plus en détail ci-dessous. Chaque segment électroconducteur peut comprendre un(e) ou plusieurs couche(s), film(s), fil(s), tresse(s) conducteur(s)/conductrice(s), un polymère conducteur ou encore une encre conductrice imprimée sur la paroi extérieure du conduit. Chaque segment électroconducteur peut s’étendre sur toute la longueur du conduit d’une première extrémité à une deuxième extrémité. Chaque segment électroconducteur peut également s’étendre de manière circonférentielle autour de la paroi du conduit de manière à entourer au moins partiellement ou totalement le conduit. Ainsi, chaque segment électroconducteur peut comprendre un(e) ou plusieurs manchon(s), tube(s) ou couche(s) à l’intérieur, sur ou dans la paroi de conduit. Chaque segment électroconducteur peut être au moins partiellement intégré dans la paroi du conduit et/ou peut fournir une surface interne du conduit et/ou recouvre et/ou surtresse le conduit.
Chaque segment électroconducteur peut comprendre un polymère conducteur ou un élément conducteur métallique. Le polymère conducteur peut comprendre de multiples couches conductrices ou bandes conductrices qui font partie de la paroi de conduit. Les différentes couches ou bandes conductrices peuvent être utilisées pour fournir différents chemins de signaux qui sont configurés pour transporter différents signaux électriques. Les segments électroconducteurs peuvent être des fils intégrés dans la paroi du conduit et peuvent être coextrudés. Les fils peuvent être sur-tressés. Un segment électroconducteur peut également être constitué d’un ruban métallique enroulé autour du conduit.
Caractéristiques électriques du conduit
Chaque segment électroconducteur qui est solidaire du conduit peut définir une ou plusieurs caractéristique(s) électrique(s) du conduit qui peut/peuvent être surveillée(s) par le système de détection pour déterminer si la ou les plusieurs caractéristique(s) électrique(s) change/changent avec le temps. Un changement de la ou des plusieurs caractéristique(s) électrique(s) peut indiquer une panne du conduit. La panne peut être un changement de la forme du conduit tel qu’une dilatation (par exemple un renflement provoqué par une défaillance de l’intégrité structurelle de la paroi de conduit) ou une compression (par exemple une compression imprévue ou indésirable), ou une rupture dans laquelle une ouverture dans la paroi du conduit se produit. La panne peut comprendre une rupture ou une coupure complète de deux parties du conduit au niveau d’un connecteur ou dans une longueur continue de la paroi de conduit.
La surveillance des caractéristiques électriques du conduit peut permettre au système de fluide de détecter une cassure complète du conduit entraînant une perte totale d’un signal électrique. En variante ou en plus, la surveillance du conduit peut permettre de détecter des dommages par une perte de signal dans un ou plusieurs des trajets de signal ou un changement d’une caractéristique électrique (autre qu’une perte de signal).
L’au moins une caractéristique électrique peut être une ou plusieurs caractéristique(s) choisie(s) dans le groupe comprenant : la résistance, la tension, la conductance, la capacité, l’inductance ou une amplitude, par exemple. Cependant, d’autres caractéristiques, connues dans l’état de la technique, peuvent être utilisées dans certains modes de réalisation.
La caractéristique électrique peut également être surveillée pour détecter un changement de la caractéristique dans le temps, plutôt que pour uniquement surveiller la valeur instantanée ou absolue de cette caractéristique.
Borne électrique
La borne électrique peut être reliée électriquement à un segment électroconducteur qui est solidaire du conduit pour fournir le signal électrique véhiculé par ce segment. La borne électrique peut fournir un point de liaison pour relier le segment électroconducteur à un système de surveillance via un câblage externe ou une liaison sans fil. Le câblage externe peut recevoir les signaux électriques reçus par la borne électrique et/ou peut envoyer un signal qui indique l’état du conduit au système de surveillance.
La borne électrique peut comprendre un boîtier dans lequel une ou plusieurs borne(s) électrique(s) ou liaison(s) électrique(s) est/sont prévue(s) comme cela est bien connu dans l’état de la technique.
La borne électrique peut être montée sur un connecteur du système de fluide ou une structure environnante. Lorsque la borne électrique est montée sur un connecteur, celui-ci peut être appelé connecteur de borne ou connecteur d’interface.
Unité de traitement
Dans certains modes de réalisation, la borne électrique peut comprendre une unité de traitement configurée pour recevoir le signal électrique véhiculé par le segment d’élément électroconducteur qui est solidaire du conduit. De plus ou en variante, l’unité de traitement peut être configurée pour surveiller au moins une caractéristique électrique du conduit. De plus ou en variante, l’unité de traitement peut être configurée pour déterminer un état du conduit ou d’un connecteur monté sur le conduit. Dans certains modes de réalisation, l’unité de traitement peut être située à distance de la borne électrique. Ainsi, l’unité de traitement peut faire partie d’un système de surveillance différent ou plus grand tel qu’un système de diagnostic embarqué d’un véhicule (du type ECU). Ainsi, le signal électrique reçu par la borne électrique peut être transmis à l’unité de traitement via la borne électrique, ou la borne électrique peut inclure l’unité de traitement qui délivre en sortie soit une alerte, soit un signal qui indique l’état du conduit ou du connecteur.
L’unité de traitement peut être configurée pour déterminer un état de fuite dans le conduit en utilisant l’au moins une caractéristique électrique surveillée. L’état de fuite peut être déterminé à partir de signaux électriques reçus par la borne électrique. L’état de fuite peut correspondre à une panne du conduit ou à une déconnexion (totale ou partielle) d’un ou de plusieurs connecteur(s).
L’unité de traitement peut être configurée pour traiter un signal ou plusieurs signaux électrique(s) et/ou une ou plusieurs caractéristique(s) électrique(s).
En plus de segments électroconducteurs solidaires du conduit, le système de détection peut utiliser des chemins conducteurs extérieurs tels que, par exemple, le châssis d’un véhicule pour un chemin de retour. Dans divers modes de réalisation, l’unité de traitement peut comprendre : des circuits de commande ; et/ou des circuits de processeur; et/ou au moins un circuit intégré à application spécifique (ASIC) ; et/ou au moins un réseau prédiffusé programmable (FPGA) ; et/ou des architectures mono ou multiprocesseurs ; et/ou des architectures séquentielles/parallèles ; et/ou au moins un automate programmable (PLC) ; et/ou au moins un microprocesseur ; et/ou au moins un microcontrôleur ; et/ou une unité centrale de traitement (CPU) pour exécuter les procédés. L’unité de traitement peut être exécutée en matériel ou en logiciel, par exemple.
Le connecteur externe peut également comprendre une ou plusieurs mémoire(s). La ou les plusieurs mémoire(s) peut/peuvent comprendre un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur comprenant des instructions lisibles par ordinateur qui, lorsqu’elles sont lues par l’unité de traitement, configurent l’unité de traitement pour réaliser les procédés décrits ici. Les instructions lisibles par ordinateur peuvent comprendre un code exécutable relatif à la surveillance ou à la détermination ou à la catégorisation du conduit ou d’une fuite, par exemple. La ou les plusieurs mémoire(s) peut/peuvent comprendre : une mémoire volatile, par exemple un ou plusieurs module(s) de mémoire vive dynamique (DRAM) et/ou module(s) de mémoire vive statique (SRAM) ; et/ou une mémoire non volatile, par exemple, un ou plusieurs module(s) de mémoire morte (ROM), qui peut/peuvent par exemple comprendre une mémoire Flash et/ou un autre dispositif de mémoire morte effaçable et programmable électriquement (EEPROM).
Fonctionnement
Comme noté ci-dessus, le fonctionnement du système de détection peut comprendre la réception d’un signal à partir d’un élément électroconducteur formé d’un ou plusieurs segments électroconducteurs placés dans le conduit et/ou dans un connecteur monté sur le conduit. Le signal peut être surveillé pour déterminer une caractéristique électrique du signal (qui correspond à un état ou une caractéristique électrique du conduit ou du connecteur) ou un changement du signal. Le changement du signal peut être un changement d’amplitude ou une perte totale de signal due à la panne ou à la coupure du conduit ou une déconnexion partielle ou totale du connecteur. Dans certains modes de réalisation, le contenu fréquentiel et/ou la phase et/ou la synchronisation du signal peut ou peuvent changer. Dans certains modes de réalisation, des signaux électriques peuvent être injectés dans le conduit et surveillés pour un changement. Par exemple, une tension peut être appliquée à un ou plusieurs élément(s) électroconducteur(s) et la tension est surveillée pour déterminer si les caractéristiques électriques du conduit ont changé. Lorsqu’un changement d’une caractéristique électrique est détecté, la raison du changement peut être déterminée et une évaluation est effectuée pour savoir si cela indique une fuite dans le système ou, dans certains modes de réalisation, si le système s’est dégradé de sorte que le risque de fuite peut augmenter.
Une alerte appropriée peut être fournie à un utilisateur du système ou de la machine dans laquelle le système est installé, par exemple un véhicule, de sorte que des mesures appropriées puissent être prises.
Modes de réalisation spécifiques
Un certain nombre de modes de réalisation spécifiques en relation avec les dessins sont décrits ci-dessous. On notera que les fonctionnalités des modes de réalisation spécifiques peuvent être utilisées de manière interchangeable lorsque cela est techniquement possible pour fournir des modes de réalisation intermédiaires.
En référence aux figures 1a à 1c, un système de détection 100 conforme à l’invention est prévu, lequel système convient à une utilisation en tant que dispositif de recyclage des gaz de carter (PCV). Le système de détection comporte une borne électrique 102 (qui peut également être appelée interface de communication), un conduit 103, comprenant une paroi de conduit 106 qui définit un trajet de fluide pour le transfert de fluide, et un connecteur relié au conduit 103, ledit connecteur comprenant deux parties, respectivement un connecteur femelle 107a et un connecteur mâle 107b, fixées ensemble de manière amovible. Le connecteur mâle 107b est solidaire du connecteur femelle 107a dans un état connecté du connecteur, représenté sur la figure 1 b, et le connecteur mâle 107b est séparé au moins partiellement du connecteur femelle 107a dans un état partiellement déconnecté, comme représenté sur la figure 1c, ou totalement déconnecté, comme représenté sur la figure 1a, du connecteur.
Le système de détection 100 comprend par ailleurs un premier élément de retenue 104, représenté sur la figure 2c, connecté de manière coulissante au connecteur femelle 107a, ledit premier élément de retenue 104 pouvant se déplacer selon une direction axiale A entre une position désengagée, représentée sur la figure 1a, dans laquelle il permet un déplacement axial relatif entre le connecteur femelle 107a et le connecteur mâle 107b, et une position engagée, représentée sur la figure 1 b, dans laquelle il empêche un déplacement axial relatif entre le connecteur femelle 107a et le connecteur mâle 107b.
A cet effet, le premier élément de retenue 104 coopère avec un deuxième élément de retenue 104’, représenté sur la figure 2b. Ce deuxième élément de retenue 104’ possède une paroi de retenue 111 annulaire avec des surfaces intérieure 112 et extérieure 113 s’étendant le long de la direction axiale A entre une extrémité proximale ouverte 114a et une extrémité distale ouverte 114b. La surface intérieure 112 est configurée pour recevoir au moins partiellement une extrémité tubulaire 108 du connecteur mâle 107b dans l’état connecté du connecteur (voir figure 1 b). La paroi de retenue 111 comprend en outre au moins un, et comme représenté sur la figure 2b, une paire de doigts de verrouillage 116 s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de la surface intérieure 112, les doigts de verrouillage 116 étant configurés pour venir en engagement verrouillé avec un collier annulaire 109 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la surface extérieure cylindrique de l’extrémité tubulaire 108 du connecteur mâle 107b lorsque le connecteur est dans son état connecté, comme représenté sur la figure 3a. Ainsi positionnés, les doigts de verrouillage 116 permettent un pré-maintien du connecteur mâle 107b.
Chaque doigt de verrouillage 116 est sensiblement détaché de la paroi de retenue 111 depuis une extrémité fixe 117, et est entouré par une ouverture respective 118 dans la paroi de retenue 111. Chaque doigt de verrouillage 116 pourra ainsi pivoter autour de son extrémité fixe 117 depuis une première position extrême (représentée sur la figure 3a), dans laquelle le doigt de verrouillage 116 s'étend radialement vers l'intérieur, son extrémité libre 119 étant en butée contre la surface extérieure cylindrique de l’extrémité tubulaire 108 du connecteur mâle 107b, jusqu’à une deuxième position extrême (non représentée), dans laquelle son extrémité libre 119 est légèrement éloignée radialement de la surface extérieure cylindrique de l’extrémité tubulaire 108 du connecteur mâle 107b. Dans la première position extrême, l’extrémité libre 119 est alignée axialement avec le collier 109, empêchant ainsi un déplacement axial relatif entre le connecteur mâle 107b et le connecteur femelle 107a dans le sens d’une déconnexion du connecteur mâle 107b lorsque le collier 109 vient buter contre l’extrémité libre 119. Le maintien des doigts de verrouillage 116 dans leur première position extrême est assuré par le premier élément de retenue 104. Celui-ci comporte en effet deux premières pattes de verrouillage 121a s’étendant axialement depuis une couronne annulaire d’extrémité 120, les premières pattes de verrouillage 121a étant diamétralement opposées l’une à l’autre autour de la circonférence de la couronne d’extrémité 120. Lorsque les premier et deuxième éléments de retenue 104, 104’ sont montés sur le connecteur femelle 107a, les premières pattes de verrouillage 121a sont alignées axialement avec des premières formes en creux 122a du deuxième élément de retenue 104’ qui s’étendent radialement vers l’extérieur depuis la surface intérieure 1 12. Comme représenté sur les figures 2b et 2c, chaque première patte de verrouillage 121a est appariée à une paire de premières formes en creux 122a qui sont alignées selon la direction axiale A, lesdites premières formes en creux 122a étant disposées de part et d’autre d’une ouverture 118 en étant sensiblement adjacentes à l’extrémité libre 119 d’un des doigts de verrouillage 116.
Dans l’état totalement déconnecté du connecteur représenté sur la figure 1a, le premier élément de retenue 104 est disposé par rapport au deuxième élément de retenue 104’ de telle sorte que les premières pattes de verrouillage 121a ne sont engagées que dans une seule première forme en creux 122a, leur extrémité libre 123a jouxtant l’extrémité libre 119 d’un des doigts de verrouillage 116 et étant positionnée radialement vers l’extérieur par rapport à ladite extrémité libre 119. De ce fait, lorsque le premier élément de retenue 104 est déplacé axialement en direction du deuxième élément de retenue 104’, les premières pattes de verrouillage 121a viennent se positionner autour des extrémités libres 119 des doigts de verrouillage 116, en provoquant ainsi le pivotement des doigts de verrouillage 116 selon une direction tendant à les rapprocher radialement du centre du deuxième élément de retenue 104’. Ainsi, après avoir introduit l’extrémité tubulaire 108 du connecteur mâle 107b à l’intérieur d’une cavité centrale du connecteur femelle 107a jusqu’à ce que le collier 109 vienne buter contre une bague interne 127 fixée à l’intérieur du connecteur femelle 107a, comme représenté sur la figure 3a, l’utilisateur déplacera axialement le premier élément de retenue 104 en direction du deuxième élément de retenue 104’, de telle sorte à provoquer le pivotement des doigts de verrouillage 116. Les extrémités libres 119 desdits doigts de verrouillage 116 qui font face à des ouvertures traversantes 128 du connecteur femelle 107a (comme représentées sur la figure 2a) viennent buter radialement contre l’extrémité tubulaire 108 du connecteur mâle 107b, aboutissant ainsi à l’état connecté du connecteur représenté sur la figure 1b. Les doigts de verrouillage 116 sont bloqués dans cette position par les premières pattes de verrouillage 121a.
Le premier élément de retenue 104 comporte en outre deux deuxième pattes de verrouillage 121 b s’étendant axialement depuis la couronne annulaire d’extrémité 120, les deuxièmes pattes de verrouillage 121 b étant diamétralement opposées l’une à l’autre autour de la circonférence de la couronne d’extrémité 120. Lorsque les premier et deuxième éléments de retenue 104, 104’ sont montés sur le connecteur femelle 107a, les deuxièmes pattes de verrouillage 121 b sont alignées axialement avec des deuxièmes formes en creux 122b du deuxième élément de retenue 104’ qui s’étendent radialement vers l’extérieur depuis la surface intérieure 112. Comme représenté sur la figure 2b, chaque deuxième patte de verrouillage 121 b est munie à son extrémité libre 123b d’une excroissance 124 de forme sensiblement pyramidale dépassant radialement vers l’intérieur. Comme représenté sur la figure 3b, cette excroissance 124 est apte à être reçue à l’intérieur d’une lumière 126 du connecteur femelle 107a dans l’état totalement connecté du connecteur, empêchant ainsi le déplacement axial du premier élément de retenue 104 de sa position engagée à sa position désengagée.
Le système de détection 100 comprend par ailleurs une bague 101 qui est disposée entre le connecteur mâle 107b et le connecteur femelle 107a. Cette bague 101 , représentée sur la figure 2d, comprend deux pattes droites 129 s’étendant axialement depuis une couronne annulaire d’extrémité 130, les pattes droites 129 étant diamétralement opposées l’une par rapport à l’autre le long de la circonférence de la couronne d’extrémité 130. La bague 101 comprend par ailleurs deux lamelles élastiques 131 de forme courbe reliées axialement à la couronne d’extrémité 130 au moyen de traverses 132. Les lamelles élastiques 131 sont configurées pour se déformer lorsque la bague 101 est comprimée entre le connecteur mâle 107b et le connecteur femelle 107a dans l’état connecté du connecteur, comme illustré sur la figure 1 b. Ces lamelles élastiques 131 , du fait de leur élasticité, exercent une poussée sur la bague 101 selon une direction tendant à l’éloigner du connecteur femelle 107a. De ce fait, lorsque le connecteur est dans son état totalement déconnecté, comme sur la figure 1a, ou partiellement déconnecté, comme sur la figure 1c, du fait d’une cassure du connecteur mâle 107b, la bague 101 revient dans son état initial non comprimé représenté sur la figure 2d.
Dans une autre configuration de l’invention, les lamelles élastiques 131 pourront être formées par des pièces séparées rapportées en matière métallique, tels que des ressorts à lame ou à spirale.
Comme expliqué précédemment, la détection d’une panne dans le conduit 103 et/ou une déconnexion partielle ou totale du connecteur est assurée dans le système de détection 100 par l’utilisation de segments électroconducteurs formant un chemin de signal électrique pour un signal électrique qui indique un état du conduit 103 et/ou du connecteur. Dans le mode de réalisation de la figure 1a, et comme représenté sur les figures 2a, 3a et 3c, les segments électroconducteurs sont intégrés respectivement dans le conduit 103, dans le connecteurfemelle 107a, dans le premier élément de retenue 104 et dans la bague 101 .
Le chemin de signal électrique est ainsi défini en premier lieu par un premier segment électroconducteur 115a et un deuxième segment électroconducteur 115b s’étendant axialement le long de la périphérie externe du conduit 103. Ces premier et deuxième segments électroconducteurs 115a, 115b sont reliés électriquement à la borne électrique 102 de sorte que le signal électrique véhiculé le long du chemin de signal électrique soit transmis à la borne électrique 102.
Il sera envisageable, dans d’autres modes de réalisation de l’invention, d’intégrer une pluralité de premier et deuxième segments électroconducteurs 115a et 115b le long du conduit 103, lesdits segments électroconducteurs 115a, 115b pouvant être disposés indifféremment le long de la périphérie interne et/ou le long de la périphérie externe du conduit 103, et/ou être au moins partiellement intégrés dans la paroi 106 du conduit 103. Les segments électroconducteurs 115a, 115b pourront avantageusement être réparties autour de la circonférence du conduit 103. Une configuration possible est ainsi représentée sur la figure 3d. Dans cette configuration, quatre paires de premier et deuxième segments électroconducteurs 115a, 115b sont réparties de manière équidistante autour de la circonférence du conduit 103, le premier segment électroconducteur 115a de chacune des paires étant disposé le long de la périphérie externe du conduit 103 et le deuxième segment électroconducteur 115b de chacune des paires étant disposé le long de la périphérie interne du conduit 103. Chaque paire de segments électroconducteurs 115a, 115b sera avantageusement connectée électriquement à une paire adjacente de segments électroconducteurs 115a, 115b au moyen d’un connecteur électrique (non représenté). Le chemin de signal électrique défini par ces paires de segments électroconducteurs 115a, 115b permettra ainsi de détecter des pannes sur quasiment l’intégralité du conduit 103 du fait de ses allers-retours successifs d’une extrémité à l’autre du conduit 103.
Dans une variante de l’invention, les premier(s) et deuxième(s) segments électroconducteurs 115a, 115b pourront avantageusement être recouverts d’un revêtement ou d’un matière spéciale protégeant le signal électrique des influences électromagnétiques extérieures présentes dans un véhicule.
Le chemin de signal électrique est défini en second lieu par des troisième, quatrième et cinquième segments électroconducteurs 125a, 125b et 125c. Les troisième et quatrième segments électroconducteurs 125a et 125b s’étendent axialement le long de la périphérie externe du connecteur femelle 107a, en étant espacés l’un de l’autre dans le sens circonférentiel par une portion non conductrice 125d. Le cinquième segment électroconducteur 125c s’étend partiellement autour de la circonférence du connecteur femelle 107a en étant espacé axialement des troisième et quatrième segments électroconducteurs 125a, 125b par des portions non conductrices 125e et 125f respectivement. Comme représenté sur les figures 2a, 3a et 3c, les troisième et quatrième segments électroconducteurs 125a et 125b sont reliés électriquement aux premier et deuxième segments électroconducteurs 115a et 115b respectivement.
Le chemin de signal électrique est défini en dernier lieu par une pluralité de sixièmes et septièmes segments électroconducteurs 135 et 145 qui sont solidaires des premier et deuxième éléments de retenue 104, 104’ respectivement. Comme représenté sur la figure 2c, les sixièmes segments électroconducteurs 135 possèdent chacun une forme en équerre et s’étendent au moins partiellement autour de la périphérie interne de la couronne d’extrémité 120 du premier élément de retenue 104. Les septièmes segments électroconducteurs 145 possèdent également une forme en équerre et sont disposés aux extrémités libres des pattes droites 129 de la bague 101 , comme représenté sur la figure 2d.
La position respective des sixième et septième segments électroconducteurs 135, 145 relativement aux troisième, quatrième et cinquième segments électroducteurs 125a, 125b, 125c variera en fonction de la position respective des éléments de retenue 104, 104’ relativement au connecteur femelle 107a,
De ce fait, lorsque le premier élément de retenue 104 et la bague 101 sont montés sur le connecteur femelle 107a en étant dans la position représentée sur la figure 1a, l’un au moins des sixièmes segments électroconducteurs 135 est aligné radialement avec le troisième segment électroconducteur 125a et est en contact avec ce dernier et l’un au moins des septièmes segments électroconducteurs 145 est aligné radialement avec le cinquième segment électroconducteur 125c et est en contact avec ce dernier, comme représenté sur la figure 4a. Dans cette position, les sixièmes et septièmes segments électroconducteurs ne permettent pas d’établir une liaison électrique entre les troisième, quatrième et cinquième segments électroconducteurs 125a, 125b et 125c. La borne électrique 102 détectera donc une discontinuité dans le chemin de signal électrique. Cette discontinuité pourra être analysée par une unité de traitement en communication avec, ou en interface avec la borne électrique 102. L’unité de traitement pourra ainsi être configurée pour fournir à un utilisateur (par exemple le conducteur du véhicule ou un mécanicien) une alerte relative à l’état totalement déconnecté du connecteur.
Lorsque le premier élément de retenue 104 et la bague 101 sont montés sur le connecteur femelle 107a en étant dans la position représentée sur la figure 1 b, l’un au moins des sixièmes segments électroconducteurs 135 est aligné radialement avec une portion non conductrice 125e et est en contact avec le troisième segment électroconducteur 125a et le cinquième segment électroconducteur 125c et l’un au moins des septièmes segments électroconducteurs 145 est aligné radialement avec une portion non conductrice 125f et est en contact avec le quatrième segment électroconducteur 125b et le cinquième segment électroconducteur 125c , comme représenté sur la figure 4b. Dans cette position, les sixièmes et septièmes segments électroconducteurs permettent d’établir une liaison électrique entre les troisième, quatrième et cinquième segments électroconducteurs 125a, 125b et 125c. La borne électrique 102 détectera donc une continuité dans le chemin de signal électrique. Cette continuité pourra être analysée par l’unité de traitement. L’unité de traitement pourra ainsi être configurée pour fournir à un utilisateur une information relative à l’état connecté du connecteur.
Lorsque le premier élément de retenue 104 et la bague 101 sont montés sur le connecteur femelle 107a en étant dans la position représentée sur la figure 1c, l’un au moins des sixièmes segments électroconducteurs 135 est aligné radialement avec une portion non conductrice 125e et est en contact avec le troisième segment électroconducteur 125a et le cinquième segment électroconducteur 125c et l’un au moins des septièmes segments électroconducteurs 145 est aligné radialement avec le cinquième segment électroconducteur 125c et est en contact avec ce dernier, comme représenté sur la figure 4c. Dans cette position, les sixièmes et septièmes segments électroconducteurs permettent d’établir une liaison électrique entre les troisième et cinquième segments électroconducteurs 125a et 125c, mais pas entre les quatrième et cinquième segments électroconducteurs 125b et 125c. La borne électrique 102 détectera donc une discontinuité dans le chemin de signal électrique. Cette discontinuité pourra être analysée par l’unité de traitement. L’unité de traitement pourra ainsi être configurée pour fournir à un utilisateur une information relative à l’état partiellement déconnecté du connecteur. Diverses configurations possibles du système de détection telles que décrites en référence aux figures 1a à 4c vont maintenant être décrites en référence aux figures 5a à 5h.
En référence à la figure 5a, l’élément électroconducteur 105 se présente sous la forme d’une couche interne, par exemple un revêtement, d’un conduit 103. La couche interne peut être exposée à ou directement en contact avec le fluide à l’intérieur du conduit 103 lors de l’utilisation, par exemple. La borne électrique 102 peut être située au niveau d’une extrémité du conduit 103 et peut être couplée électriquement à l’élément électroconducteur 105 par deux régions conductrices locales 203a, 203b.
Le système de détection peut comprendre un connecteur distant 201 (qui peut être équivalent au connecteur de la figure 1a), qui est situé au niveau d’une extrémité opposée du conduit 103 par rapport à la borne électrique 102 comprenant une unité de traitement. Le connecteur distant 201 peut comprendre une région conductrice distante 202. Dans un tel agencement, le chemin de signal électrique est formé par les deux régions conductrices locales 203a, 203b, l’élément électroconducteur 105 et la région conductrice distante 202. La région conductrice distante 202 peut inclure une connexion de mise à la terre (non représentée) pour assurer une décharge statique, comme cela est connu dans l’état de la technique.
Lorsqu’il y a une rupture de la paroi de conduit 106, ou une coupure entre le connecteur distant 201 et le conduit 103 ou entre la borne électrique 102 et le conduit 103, alors il y a une modification du chemin de signal provoquant un changement d’une ou de plusieurs caractéristique(s) électrique(s) qui peut être détecté par la borne électrique 102. Dans les configurations particulières des Figures 5a-h, la borne électrique 102 peut comprendre un dispositif de surveillance de tension ou de résistance et la détection d’une rupture de la paroi de conduit 106 ou d’une coupure peut être basée sur une mesure d’un changement de tension ou résistance à travers le chemin de signal. La configuration de la figure 2a s’est avérée plus efficace pour détecter les ruptures qui sont situées plus près de la borne électrique 102, en comparaison avec celles qui sont situées plus loin de la borne électrique 102.
En référence à la figure 5b, une configuration alternative à la figure 5a est présentée avec des numéros de référence correspondant aux mêmes fonctionnalités décrites ci-dessus. Il y a une seule région conductrice locale 203a reliée à l’élément électroconducteur 105, qui se présente sous la forme d’une couche conductrice interne. Il y a deux connexions de mise à la terre 204a et 204b reliées à la région conductrice distante 202 et à la borne électrique 102 respectivement. Le chemin de signal est formé par la région conductrice locale 203a, l’élément électroconducteur 105, la région conductrice distante 202 et la région entre les connexions de mise à la terre 204a et 204b. Le chemin de signal peut être considéré comme comprenant une partie de détection (dans ce cas, de la borne électrique 102 jusqu’à la connexion de mise à la terre 204a), et, une partie de retour (dans ce cas, de la connexion de mise à la terre 204a à la connexion de mise à la terre 204b).
Tel qu’utilisé ici, le terme « partie de détection » peut désigner une partie du chemin de signal s’étendant à travers le conduit 103 jusqu’à une extrémité du conduit 103 opposée à la borne électrique 102. Le terme « partie de retour » peut désigner une partie du chemin de signal « retournant » à la borne électrique 102 depuis l’extrémité du conduit 103 opposée à la borne électrique 102. La « partie de retour » du chemin de signal peut ou non être configurée pour fournir une capacité de détection. Dans l’exemple de la figure 5b, la partie de retour du chemin de signal se trouve entre les connexions de mise à la terre 204a, 204b, et est, par conséquent, typiquement sur des éléments de mise à la terre tels qu’un châssis d’un véhicule. Un avantage particulier de la configuration de la figure 5b est que les ruptures sur toute la longueur du conduit 103, ou les coupures au niveau de chaque extrémité du conduit 103, sont détectables de manière sensiblement égale.
En référence à la figure 5c, une configuration alternative à la figure 5a est présentée avec des numéros de référence correspondant aux mêmes fonctionnalités décrites ci-dessus. L’élément électroconducteur comprend deux segments séparés 105a et 105b. La borne électrique 102 comprend deux régions conductrices locales 203a, 203b pour la liaison aux deux segments séparés correspondants 105a, 105b. Le chemin de signal est formé par le circuit fourni par la région conductrice locale 203a, l’élément électroconducteur 105a, la région conductrice distante 202, l’élément électroconducteur 105b et la région conductrice locale 203b. Il y a une seule connexion de mise à la terre 204b reliée au connecteur d’interface 102. Dans cette configuration, les parties de détection et de retour du chemin de signal sont toutes deux situées le long du conduit 103, et il n’y a aucun recours à une connexion de mise à la terre de châssis pour la partie de retour selon la configuration de la figure 5b. Les segments 105a, 105b peuvent être des revêtements conducteurs internes segmentés appliqués sur une surface interne du conduit 103. La configuration de la figure 5d est similaire à celle de la figure 5c avec l’inclusion d’une connexion de mise à la terre 204a reliée à la région conductrice distante 202. Dans cette configuration, la connexion de mise à la terre 204a comporte une résistance de mise à la terre pour garantir que la connexion de mise à la terre n’interfère pas avec la partie de retour du chemin de signal. La connexion de mise à la terre 204a à cet emplacement assure une décharge statique à partir de la région conductrice distante 202.
La configuration de la figure 5e est similaire à celle de la figure 5b, à l’exception du fait que l’élément électroconducteur comprend deux segments 105a, 105b sous la forme de multiples couches de revêtement conducteur fournissant de multiples chemins de signaux parallèles pour la partie de détection du chemin de signal. La configuration de la figure 5f est similaire à celle de la figure 5e, à l’exception du fait que chacun des deux segments 105a et 105b est relié individuellement à un canal différent 205a, 205b au niveau de la borne électrique 102 via des régions conductrices locales différentes 203a, 203b respectivement. Par conséquent, les propriétés électriques à travers chacun des segments_105a, 105b peuvent être mesurées séparément. Par exemple, lorsque la borne électrique 102 est configurée pour mesurer la tension ou la résistance, alors la résistance de chaque segment 105a, 105b peut être comparée. Si une seule résistance change, il est alors possible de détecter des ruptures particulièrement petites.
La configuration de la figure 5g est similaire à celle de la figure 5c, à l’exception du fait que l’élément électroconducteur comprend deux segments parallèles 105a, 105b formant la partie de détection du chemin de signal. Les segments 105a, 105b sont reliés à la borne électrique 102 via des canaux correspondants 205a, 205b. De plus, l’élément électroconducteur comprend un segment 105c supplémentaire fournissant la partie de retour du chemin de signal, et qui est relié à un canal de mise à la terre 205c. Le canal de mise à la terre 205c est en outre relié électriquement à la connexion de mise à la terre 204b. Les segments 105a, 105b, 105c peuvent comprendre des bandes conductrices de matériau, et des ruptures de la paroi de conduit 106 de taille similaire à la largeur des bandes sont détectables. La sensibilité de la détection est améliorée en comparant les propriétés électriques (telles que la tension ou la résistance) mesurées pour chaque canal.
La configuration de la figure 5h est similaire à celle de la figure 5e, à l’exception du fait que l’élément électroconducteur comprend trois segments 105a, 105b, 105c en parallèle le long de la partie de détection du chemin de signal.
En référence à la figure 6, un système de détection est prévu, lequel système utilise une liaison sans fil entre le conduit et la borne électrique et/ou le connecteur intelligent.
Ainsi, un système de détection est représenté, lequel système peut comprendre une borne électrique 102, des éléments électroconducteurs 105a, 105b sous la forme de bobines de fil autour d’un conduit 103, et un connecteur distant 201. La borne électrique 102 et le connecteur distant 201 sont situés à des extrémités opposées du conduit 103. Les éléments électroconducteurs 105a, 105b forment une bobine au niveau des régions 301a et 301 b à proximité des extrémités du conduit 103 pour assurer une transmission sans fil via un couplage inductif entre le conduit 103 et la borne électrique 102 et/ou le connecteur distant 201 .
Les bobines de couplage inductif fournissent un chemin de communication électrique pour transférer des données de fréquence d’identification par radiofréquence (RFID) (et une puissance) entre une puce RFID 302 située au niveau de la borne électrique 102 et une étiquette RFID 303 située au niveau du connecteur distant 201. La bobine est résonante de préférence à une fréquence générée par la puce RFID. Une cassure/rupture du conduit 103 peut provoquer un défaut dans les éléments conducteurs prévus le long du conduit, désactivant ou modifiant ainsi le signal de données reçu de l’étiquette RFID 303 par la puce RFID 302, assurant ainsi une détection de la cassure. En outre, la coupure du conduit depuis la borne électrique 102 ou le connecteur distant 201 désactive la lecture de l’étiquette RFID 303, provoquant ainsi une alerte.
L’élément conducteur qui fait partie du conduit est représenté comme étant agencé de manière hélicoïdale mais on notera que d’autres agencements d’éléments conducteurs tels que décrits ici peuvent être possibles.
En référence à la figure 7, la borne électrique 102 peut comprendre une unité de traitement sous la forme d’un convertisseur analogique-numérique 401 . Le convertisseur analogique-numérique
401 peut comprendre une sortie de référence de tension VrefOutput configurée pour fournir une tension prédéterminée, une entrée de tension Vin et une entrée de signal de terre SigGnd. Le convertisseur 401 est relié via ces entrées/sorties à un circuit en pont 402 qui est bien connu dans l’état de la technique.
La sortie VrefOutput peut être reliée électriquement à une première branche du circuit en pont
402 comprenant une résistance série RA. Le signal SigGnd peut être relié électriquement, via une mise à la terre électrique telle qu’un châssis d’un véhicule, à une deuxième branche du circuit en pont 402 comprenant une résistance RB, qui correspond à un élément électroconducteur tel que décrit ci-dessus. L’entrée Vin peut être reliée à une troisième branche du circuit en pont 402 qui est électriquement reliée entre les extrémités des première et deuxième branches. Le convertisseur 401 est configuré pour déterminer une résistance à travers l’élément électroconducteur sur la base d’une mesure de la tension Vin à partir de la troisième branche du circuit en pont 402, et de la sortie de tension prédéterminée VrefOutput. En particulier, l’entrée Vin est calculée par l’équation mathématique suivante :
Vin = RB / (RA + RB) x Vref
La figure 8 montre un exemple de construction de borne électrique 102 et de circuit qui est similaire à celle décrite en rapport avec la figure 7, cependant il y a de multiples résistances RB1 , RB2, RBN+1 , correspondant à de multiples éléments électroconducteurs, qui peuvent correspondre aux segments couplés au conduit tel que décrit ci-dessus, par exemple en référence aux figures 5g et 5h. Chaque élément électroconducteur correspondant aux résistances RB1 , RB2, RBN+1 est en série avec une deuxième branche d’un circuit en pont correspondant 402a, 402b, 402c. Chacun des circuits en pont comporte une résistance série correspondante sur la première branche respective RA1 , RA2, RAN+1. Chacun des circuits en pont fournit une entrée de tension correspondante VinA, VinB, VinN à mesurer par le convertisseur 401. Par conséquent, les résistances RB1 , RB2, RBN+1 peuvent chacune être surveillées séparément fournissant un haut niveau de précision pour déterminer les ruptures d’un conduit tel que décrit ci-dessus.
En référence à la figure 9, il est représenté une variante de réalisation d’un conduit de détection pouvant être utilisé dans le système de détection selon l’invention. Dans cette variante, le conduit 103 comprend deux couches électroconductrices 701a, 701 b qui définissent des premiers segments pour l’élément conducteur 105. Une couche isolante 702 est disposée entre les couches électroconductrices 701a, 701 b. Une couche externe 703 est disposée à l’extérieur du conduit 103.
En référence à la figure 10, un système de détection peut comprendre de multiples conduits de détection (chacun étant tel que décrit ici) 103a, 103b, 103c qui sont couplés chacun à une borne électrique centrale 102, tel que décrit ici. Chacun des conduits de détection 103a, 103b, 103c peut être relié à un connecteur distant correspondant 201a, 201 b, 201c. L’ensemble fournit un ensemble modulaire qui peut être adapté à de multiples types différents de géométrie. Une cassure ou une coupure de tout conduit de détection 103a, 103b, 103c, peut être détectée par une seule borne électrique 102, réduisant ainsi le nombre de liaisons/câbles, et réduisant le coût d’installation. L’ensemble représenté sur la figure 10 est un agencement radial mais d’autres sont possibles.
En référence à la figure 11 , un procédé de fonctionnement d’un système de détection selon l’invention comprend, à l’étape 901 , la réception d’un signal électrique à partir d’au moins un élément électroconducteur intégré dans le conduit et dans le connecteur, et qui indique un état du conduit et du connecteur.
À l’étape 902, le signal électrique est surveillé pour une caractéristique électrique ou un changement du signal électrique provoqué par une déformation de l’élément électroconducteur. À l’étape 903, une détermination peut être effectuée pour savoir si un changement surveillé indique un changement de l’état du conduit, tel qu’une déformation de la forme du conduit (telle qu’une rupture), une coupure dans le conduit, une mauvaise connexion du connecteur, ou une cassure du connecteur.
À l’étape 904, une alerte peut être fournie à un système de surveillance ou à un utilisateur. L’alerte peut correspondre au changement détecté.
On notera que l’unité de traitement décrite ici et qui est située localement par rapport aux connecteurs et le conduit peut simplement fournir un signal de sortie qui représente un changement de l’état surveillé, plutôt qu’une alerte en soi. Ainsi, la détermination de l’étape 903 et la fourniture de l’alerte peuvent être effectuées par une unité de traitement différente qui fait partie d’un système différent ou d’un système global dont le système de détection fait partie.
On a constaté que les systèmes de détection tels que décrits ici fonctionnent de manière avantageuse, en particulier lorsqu’ils sont soumis à des conditions externes telles que la flexion du conduit, la présence d’eau et une température élevée - par exemple 80 degrés C. Lorsque la propriété électrique surveillée est une résistance à travers l’élément électroconducteur, les constructions décrites ci-dessus fournissent une corrélation entre une taille de la rupture du conduit et un niveau de résistance mesuré par la borne électrique. Il serait donc possible pour un utilisateur d’utiliser le présent système pour déterminer la gravité de toute rupture ou tout autre dommage au conduit.
Les systèmes de détection discutés ici ne sont pas limités à une application avec des systèmes de recyclage des gaz de carter. D’autres exemples d’utilisation comportent la détection, dans des systèmes de fluide, de fluides critiques pour des systèmes de refroidissement de bloc- batterie, des systèmes de refroidissement de moteurs électriques (y compris les tubes et connecteurs du système), des systèmes de carburant à hydrogène et des systèmes de refroidissement de véhicules à hydrogène.
On comprendra que l’invention n’est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits ci- dessus et diverses modifications et améliorations peuvent être apportées sans s’écarter des concepts décrits ici. Sauf exclusion mutuelle, l’une quelconque des fonctionnalités peut être employée séparément ou en combinaison avec toute autre fonctionnalité et la divulgation s’étend à et inclut toutes les combinaisons et sous-combinaisons d’une ou de plusieurs fonctionnalité(s) décrite(s) ici.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de détection (100) pour détecter une panne dans un trajet de fluide d’un système de fluide, le système de détection comprenant : au moins un conduit (103) comprenant une paroi de conduit (106) qui définit un trajet de fluide pour le transfert de fluide ; au moins un connecteur (107a, 107b) relié à l’au moins un conduit (103), ledit au moins un connecteur (107a, 107b) comprenant deux parties, respectivement un connecteur femelle (107a) et un connecteur mâle (107b), fixés ensemble de manière amovible, le connecteur mâle (107b) étant solidaire du connecteur femelle (107a) dans un état connecté de l’au moins un connecteur et le connecteur mâle (107b) étant séparé au moins partiellement du connecteur femelle (107a) dans un état partiellement ou totalement déconnecté de l’au moins un connecteur; un élément de retenue (104, 104’) connecté de manière coulissante à l’au moins un connecteur, ledit élément de retenue (104, 104’) pouvant se déplacer selon une direction axiale entre une position désengagée, dans laquelle il permet un déplacement axial relatif entre le connecteur femelle (107a) et le connecteur mâle (107b), et une position engagée, dans laquelle il empêche un déplacement axial relatif entre le connecteur femelle (107a) et le connecteur mâle (107b), une bague (101 ) disposée entre le connecteur femelle (107a) et le connecteur mâle (107b), ladite bague (101 ) étant maintenue en appui contre le connecteur mâle (107b) au moyen d’au moins un élément de rappel élastique (131 ) exerçant une poussée sur la bague (101 ) selon une direction tendant à l’éloigner du connecteur femelle (107a), l’au moins un élément de rappel élastique (131 ) étant comprimé lorsque l’au moins un connecteur est dans son état connecté ; au moins un élément électroconducteur (105) formant un chemin de signal électrique pour un signal électrique qui indique un état de l’au moins un conduit (103) et/ou de l’au moins un connecteur ; et, une borne électrique (102) reliée électriquement à l’au moins un élément électroconducteur (105) de sorte que le signal électrique soit transmis à la borne électrique (102) via le chemin de signal électrique, dans lequel ledit au moins un élément électroconducteur (105) comprend au moins un premier segment électroconducteur (1 15a, 115b) solidaire de l’au moins un conduit (103), au moins un deuxième segment électroconducteur (125a, 125b, 125c) solidaire de l’au moins un connecteur (107a, 107b), au moins un troisième segment électroconducteur (135) solidaire de l’élément de retenue (104) et au moins un quatrième segment électroconducteur (145) solidaire de la bague (101 ), ledit au moins un premier segment électroconducteur (115a, 115b) étant relié électriquement à l’au moins un deuxième segment électroconducteur (125a, 125b), à l’au moins un troisième segment électroconducteur (135) et à l’au moins un quatrième segment électroconducteur (145) dans l’état connecté de l’au moins un connecteur et n’étant pas relié électriquement à l’au moins un deuxième segment électroconducteur (125c) et/ou à l’au moins un troisième segment électroconducteur (135) et/ou à l’au moins un quatrième segment électroconducteur (145) dans l’état partiellement ou totalement déconnecté de l’au moins un connecteur.
2. Système de détection (100) selon la revendication 1 , dans lequel l’au moins un deuxième segment électroconducteur (125a, 125b, 125c) comprend au moins trois portions disjointes, respectivement une première portion (125a) et une deuxième portion (125b) s’étendant axialement le long d’une paroi externe du connecteur femelle (107a) et une troisième portion (125c) s’étendant circonférentiellement autour de ladite paroi externe.
3. Système de détection (100) selon la revendication 2, dans lequel l’au moins un troisième segment électroconducteur (135) est en contact avec les première et troisième portions (125a, 125c) de l’au moins un deuxième segment électroconducteur (125a, 125b, 125c) dans la position engagée de l’élément de retenue (104) et n’étant pas en contact avec ladite troisième portion (125c) dans la position désengagée de l’élément de retenue (104).
4. Système de détection (100) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l’au moins un quatrième segment électroconducteur (145) est en contact avec les deuxième et troisième portions (125b, 125c) de l’au moins un deuxième segment électroconducteur (125a, 125b, 125c) dans l’état connecté de l’au moins un connecteur et n’étant pas en contact avec ladite deuxième portion (125b) dans l’état partiellement ou totalement déconnecté de l’au moins un connecteur.
5. Système de détection (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un élément de rappel élastique (131 ) est venu de matière avec la bague (101 ) et comprend deux lamelles élastiques (131 ) de forme courbe s’étendant le long de deux côtés opposés de la bague (101 ), lesdites lamelles élastiques (131 ) se déformant lorsque la bague (101 ) est comprimée entre le connecteur mâle (107b) et le connecteur femelle (107a) lorsque le connecteur est dans son état connecté.
6. Système de détection (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la bague (101 ) comprend deux pattes droites (129) s’étendant le long de deux côtés opposés de la bague (101 ), au moins l’une desdites pattes droites (129) supportant à son extrémité libre l’au moins un quatrième segment électroconducteur (145).
7. Système de détection (100) selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre une unité de traitement pour recevoir le signal électrique et surveiller le signal électrique pour une caractéristique électrique qui indique une panne de l’au moins un conduit (103) et/ou une déconnexion partielle ou totale de l’au moins un connecteur (107a, 107b) respectivement, l’unité de traitement étant configurée pour déterminer qu’une panne est présente dans l’au moins un conduit (103) ou que l’au moins un connecteur (107a, 107b) est totalement ou partiellement déconnecté en utilisant la caractéristique électrique surveillée.
8. Système de détection (100) selon la revendication 7, dans lequel la caractéristique électrique est une ou plusieurs caractéristique(s) choisie(s) dans le groupe comprenant : la tension, la résistance, la conductance, la capacité, l’inductance, la réponse en fréquence, l’amplitude ou le temps de transit, ou un changement de ceux-ci.
9. Système de détection (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un premier segment électroconducteur (115a, 115b) s’étend sur toute la longueur de l’au moins un conduit (103).
10. Système de détection (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un premier segment électroconducteur (115a, 115b) s’étend de manière circonférentielle autour d’une surface de la paroi de conduit (106) de l’au moins un conduit (103).
11. Système de détection (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un premier segment électroconducteur (115a, 115b) est au moins partiellement intégré dans la paroi de conduit (106) et/ou fournit une surface externe ou interne de l’au moins un conduit (103).
12. Système de détection (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un élément électroconducteur (105) comprend un(e) ou plusieurs couche(s), ruban(s), film(s), fil(s), tresse(s) conducteur(s)/conductrice(s) ou un polymère conducteur.
13. Système de détection (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un premier segment électroconducteur (1 15a, 115b) solidaire de l’au moins un conduit (103) est recouvert d’un revêtement ou d’un matière spéciale protégeant le signal électrique des influences électromagnétiques extérieures présentes dans un véhicule.
14. Véhicule comprenant le système de détection (100) selon l’une des revendications précédentes.
15. Procédé de détection d’un état d’un système de fluide utilisant le système de détection (100) selon l’une des revendications 1 à 13, et comprenant les étapes consistant à : recevoir un signal électrique à partir d’au moins un élément électroconducteur (105) ; surveiller le signal électrique pour une caractéristique électrique qui indique une panne de l’au moins un conduit (103) et/ou une panne ou une déconnexion de l’au moins un connecteur (107a, 107b) ; et déterminer une panne dans le trajet de fluide du système de fluide sur la base de la caractéristique électrique surveillée.
16. Procédé de la revendication 15, dans lequel la caractéristique électrique est une ou plusieurs caractéristique(s) choisie(s) dans le groupe comprenant : la tension, la résistance, la conductance, la capacité, l’inductance, la réponse en fréquence, l’amplitude ou le temps de transit, ou un changement de ceux-ci.
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