Brevet FR2505488A1 — publié le 19821112

L'invention concerne une jauge pour indicateur de niveau de liquide. Les jauges connues se composent d'un flotteur placé par exemple dans un réservoir dont il s'agit de déterminer la quantité de liquide qu'il contient, ce flotteur étant relié par une tringlerie au curseur d'un potentiomètre qui produit une grandeur électrique fonction du niveau du flotteur et donc de la quantité de liquide, et par exemple de carburant, contenue dans le réservoir. La grandeur électrique est ensuite utilisée pour commander un indicateur, et par exemple un galvanomètre à aiguille, prévu sur le tableau de bord d'un véhicule pour indiquer la quantité de carburant contenue dans ce réservoir. Cependant, ces jauges sont d'une précision très faible et l'indicateur ne comporte en général que des repères approchés signalant que le réservoir est complètement plein, plein aux trois-quart, à la moitié, au quart ou vide. Cette imprécision résulte du fait que le niveau du carburant dans le réservoir, et donc le niveau du flotteur, n'est pas une fonction linéaire ou même régulière de la quantité de carburant contenue dans le réservoir en raison de la forme généralement tourmentée de ce réservoir, et de la hauteur même du flotteur qui réduit sa course de débattement possible. Cette imprécision résulte également de la tringlerie qui doit transformer le mouvement du flotteur en mouvement circulaire et de faible amplitude du transmetteur commandant luimême l'indicateur. Il convient en ou-tre de noter qu'avec ces jauges connues et en raison de l'imprécision de la mesure, il est impossible de déterminer une consommation plus précise de carburant, c'est-à-dire un débit à partir de la quantité de liquide contenue à chaque instant dans le réservoir. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet une jauge pour indicateur de niveau de liquide caractérisée en ce qu'elle se compose d'un flotteur monté coulissant sur un support en fonction de la variation du niveau d'un liquide, ce flotteur étant pourvu d'au moins un élément de contact électrique établissant par frottement la jonction électrique entre deux catégories de surfaces conductrices prévues sur le support et distribuées de manière codée le long du support, dans le sens du déplacement du flotteur, pour être chacune significative d'un niveau de liquide. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le support est constitué par un boltier recevant intérieurement à coulissement le flotteur. Suivant ùne autre caractéristique de l'invention, les deux catégories de surfaces conductrices sont réalisées sur des parois internes en regard du bottier. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective partiellement arrachée d'un mode de réalisation de la jauge effectuant un codage binaire de la mesure, - la figure 2 représente le schéma synoptique de l'installation de mesure comprenant la jauge de la figure 1, - la figure 3 représente le schéma d'un codeur en matrice. La présente invention a en conséquence pour but la réalisation d'une jauge pour indicateur de niveau de liquide et par exemple du niveau de carburant dans le réservoir d'un véhicule qui soit de construction et de montage simples et d'une grande précision, Le moyen indicateur relié à cette jauge peut donc indiquer avec précision la quantité de carburant restant dans le réservoir mais permettra également d'utiliser l'indication fournie pour le calcul de la consommation moyenne, pour signaler les surconsommations, l'autonomie restante, etc. Cette jauge se compose (voir figure 1) d'un bottier longiligne 1, par exemple de forme parallélépipédique, à l'intérieur duquel est monté à coulissement un flotteur 2. Ce boîtier 1 est d'une hauteur qui correspond à celle du réservoir dans lequel il est placé, et est fixé contre la paroi supérieure du réservoir par une surface de jointoiement 3. Le boîtier 1 comporte des perforations permettant le libre passage du liquide contenu dans le réservoir de façon que le flotteur 2 se maintienne en permanence à la surface du liquide en coulissant à l'intérieur du bottier 1 disposé verticalement. Afin de faciliter ce coulissement du flotteur 2 dans le bottier, ceux-ci pourront comporter des nervures et rainures longitudinales 21 destinées à réduire les surfaces de frottement, tout en empêchant le basculement du flotteur. Sur la paroi interne du bottier 1 sont réalisées des surfaces conductrices se divisant en deux catégories 4 et 5. Les surfaces conductrices 4 sont constituées par des pistes conductrices rectilignes et parallèles formées sur l'une des parois internes du bottier 1 et qui sont reliées par leur extrémité supérieure à un dispositif de raccordement 6 pourvu de broches de jonction 7. Dans l'exemple représenté, cette paroi interne du bottier 1 comporte six pistes rectilignes parallèles 4 reliées chacune à une borne de jonction 7 du dispositif de raccordement 6. Sur la paroi interne opposée du bottier 1, les pistes conductrices 5 sont distribuées le long de cette paroi du bot- tier et dans le sens de déplacement du flotteur 2 pour qu'elles soient significatives du niveau du liquide contenu dans le réservoir. Dans l'exemple représenté (voir figures 1 et 2), ces pistes conductrices sontdistribuées à la manière d'un code binaire sur six colonnes 51 52 53 54. 55 et 5 et soixante quatre rangées N1 à N64, ces colonnes étant disposées chacune en regard d'une des pistes conductrices 4. Ces surfaces conductrices 5, réparties en colonnes et rangées, permettent d'obtenir, en codage binaire, soixante quatre codes qui sont chacun significatif d'une quantité de liquide contenue dans le réservoir. Une piste conductrice supplémentaire 57 est ajoutée latéralement sur toute la hauteur du boîtier 1 afin de relier ensemble la totalité des surfaces conductrices 51 à 5 à une borne 71 ou masse par un conducteur Afin que ces codes représentent, de l'un à l'autre, une variation constante de la quantité de carburant contenue dans le réservoir, la hauteur des rangées Nl à N64 de ce codage binaire variera en fonction de la variation successive de la section du réservoir compte tenu de sa forme. Ainsi, par exemple, il sera possible d'obtenir une indication en litres de la quantité de carburant contenue dans le réservoir en donnant à ces rangées des hauteurs telles qu'elles correspondent à un volume de un litre, compte tenu de la section du réservoir à hauteur de chacune de ces rangées. En outre, ce codage binaire, obtenu par les surfaces conductrices 5, est réalisé de manière que le passage d'un code au code suivant s'effectue en ne changeant qu'un seul élément binaire ou case conductrice à la fois, afin d'éviter l'établis- sement de faux codes résultant du passage d'un code au suivant. L'explOitation de ces surfaces codées 5 est assurée par des éléments conducteurs 8(au nombre de six dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2), ces éléments conducteurs 8 étant constitués par des lames métalliques fixées sur le flotteur 2 et s'appliquant chacune par leurs extrémités contre l'une des pistes 4 et contre l'une des colonnes 5 à 56 comportant les surfaces conductrices 5 distribuées sous forme de code binaire. La jauge objet de 1'invention est notamment destinée à être associée à un organe de gestion électronique des consommateurs d'énergie du véhicule automobile pouvant calculer, contrôler et signaler tous les paramètres utiles de consommation d'énergie et d'autonomie du véhicule. A titre d'exemple non limitatif, le signal code binaire issu des bornes 7 est amené par un multiplexeur d'entrée 13 à un microprocesseur 14, puis à un afficheur 15 comportant un décodeur 151 afin d'indiquer par exemple sur le tableau de bord d'un véhicule la quantité de carburant restant dans un réservoir ou toute autre indication utile. De même, ce circuit électronique monoship associé à la jauge pourra se réduire à un seul microprocesseur englobant une interface d'entrée de jauge et un décodeur apte à commander directement un afficheur. Par ce codage binaire, il sera possible également d'obtenir avec n surfaces conductrices 5 et n éléments conducteurs 8, deux fois n niveaux différents. Dans l'exemple représenté schématiquement sur la figure 3, le codage est agencé en matrice, et, dans ce cas, le flotteur 2 ne comporte qu'un seul élément conducteur ou frotteur 9 reliant les deux catégories 10 et Il de surfaces conductrices prévues sur la paroi interne du bottier 1 en fonction du niveau du flotteur et donc du niveau de liquide. Les surfaces confuctrices 101 de la catégorie 10 sont disposées longitudinalement l'une après l'autre dans le sens de déplacement du flotteur et sont reliées chacune à une borne de jonction entrée 12, tandis que des surfaces conductrices de la catégorie sont réparties longifudinalement par groupes 11 de surfaces conductrices reliées chacune à une des bornes de sortie 13. Ainsi, dans l'exemple représenté, le codage en matrice comporte quatre surfaces conductrices 101 de la catégorie 10, tandis que les surfaces conductrices de la catégorie 1 sont disposées en quatre groupes 111 de chacune des quatre surfaces conductrices. A l'aide de huit bornes 12 et 13 et un seul frotteur on obtiendra donc seize codes possibles, c'est-à-dire qu'avec n bornes d'entrée 12 et m bornes de sortie 13, on peut coder n.m niveaux différents. Egalement, dans ce cas, la hauteur de chaque surface conductrice sera déterminée en fonction de la section du réservoir à son niveau pour que le passage d'un code au suivant corresponde à une variation constante du liquide contenu dans le réservoir. Dans les exemples représentés, la jauge est réalisée sous la forme d'un bottier recevant à coulissement le flotteur, une réalisation inverse pourra cependant être prévue et dans ce cas, le support sera réalisé sous la-forme d'une tige ou d'une barrette comportant les deux catégories de surfaces conductrices, ce support recevant à coulissement un flotteur pourvu à cet effet d'un orifice correspondant en forme et dimensions à celles du support. REVENDICATIONS 10) Jauge pour indicateur de niveau de liquide caractérisée en ce qu'elle se compose d'un flotteur (2) monté coulissant sur un support en fonction de la variation du niveau d'un liquide, ce flotteur (2) étant pourvu d'au moins un élément de contact électrique établissant par frottement la jonction électrique entre deux catégories (4, 5) de surfaces conductrices prévues sur le support et distribuées de manière codée le long du support, dans le sens du déplacement du flotteur (2), pour être chacune significative d'un niveau de liquide. 20) Jauge conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que le support est constitué par un boîtier (1) recevant intérieurement à coulissement le flotteur (2). 30) Jauge conforme à la revendication 2, caractérisée en ce que les deux catégories (4, 5) de surfaces conductrices sont réalisées sur des parois internes en regard du boîtier (1). 40) Jauge conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de contact électrique est constitué par une lame métallique s'appliquant élastiquement par ses extrémités contre les surfaces conductrices des deux catégories (4, 5). 50) Jauge conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'une des catégories de surfaces conductrices (4, 5) se compose de surfaces conductrices rectilignes parallèles isolées s(étendant chacune suivant la longueur du support et l'autre des catégories de surfaces conductrices se compose de surfaces conductrices reliées électriquement les unes aux autres distribuées géométriquement en colonnes et rangées à la manière d'un code binaire, chacune des colonnes ainsi formées étant reliée à une surface conductrice rectiligne par un élément conducteur du flotteur (2) en fonction de sa position sur le support. 60) Jauge conforme à l'une quelconque des revendications de 1 à 5, caractérisée en ce que l'une des catégories de surfaces conductrices se compose de surfaces conductrices isolées s'étendant les unes après les autres suivant la longueur du support et l'autre des catégories de surfaces-conductrices se compose de surfaces conductrices distribuées en groupes situés chacun au niveau d'une surface conductrice rectiligne, les surfaces conductrices correspondantes des divers groupes étant reliées électriquement entre elles à la manière d'un codage en matrice, les surfaces conductrices des deux catégories étant reliées par l'élément conducteur du flotteur (2) en fonction de sa position sur le support. 70) Jauge conforme à l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle est associée à un circuit électronique monoship traduisant le code en une information exploitable par l'utilisateur. 80) Jauge conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que le circuit électronique monoship est constitué d'un seul microprocesseur (14) englobant une interface d'entrée de jauge et un décodeur apte à commander directement un afficheur.