Brevet FR2522065A1 — publié le 19830826

-1-* L'invention concerne l'affichage du niveau d'huile dans le moteur à bord de véhicules équipés d'un moteur à combustion interne. Un tel dispositif a vocation à faire partie du tableau de bord du véhicule, et par conséquent à être excité par la fermeture des contacts d'allumage du moteur à combustion interne, dans le cas d'un moteur à allumage électrique, ou bien du contact équivalent dans le cas d'un moteur à allumage par compression. La demanderesse a déjà proposé des dispositifs de mesure et d'affichage de niveau de liquide, dispositifs dans lesquels le capteur est une sonde résistive plongée dans le liquide Ces dispositifs permettent l'affichage du niveau d'huile La demanderesse a observé alors que, dans le cas particulier d'une mesure de niveau d'huile dans un moteur d'automobile, la mesure ne peut être bonne que durant un temps limité, et qu'elle ne peut en aucun cas être répétitive. En effet, dès que le moteur tourne, l'huile est aspirée par la pompe à huile, et propulsée vers différentes parties du moteur qui nécessitent une lubri- fication Il ne reste alors pratiquement plus d'huile dans le fond du carter Il est donc nécessaire de faire la mesure avant que le moteur ne tourne. Pour ce faire, lorsque le contact est mis, il est connu d'utiliser le contact fermé du manocontact de pression d'huile pour alimenter le circuit de mesure. L'utilisateur visualise ainsi la quantité d'huile présente au repos dans son carter, puis il démarre son moteur Le contact du manocontact s'ouvre peu après, le circuit de mesure n'est plus alimenté, et l'indica- tion disparaît. Ce système présente un inconvénient majeur. Si l'utilisateur est pressé, il risque de ne pas être alerté par un manque d'huile dans le carter du moteur, parce qu'il démarre son moteur trop vite. -2- La présente invention vient apporter une solution élégante à ce problème. A cet effet, l'invention utilise un dispositif d'affichage du niveau d'huile qui comprend une jauge résistive, un organe d'affichage, ainsi qu'un montage -de mesure et de mémorisation branché entre la jauge et l'affichage, et des moyens pour alimenter ce montage à la suite de la fermeture du contact d'allumage. Selon la présente invention, on prévoit un circuit monté entre la masse du véhicule et ledit contact d'allumage, et capable d'établir temporairement une con- nexion de masse pour le montage de mesure, après la fermeture du contact de batterie. Un ajustement convenable du temps de fonction- nement de ce dernier circuit permet d'effectuer la mesure et de l'afficher d'une manière optimale En effet, il a été observé que la mesure peut la plupart du temps être acquise avant que le niveau d'huile ne soit pertur- bé par le fonctionnement du moteur, et alors mémorisé. Il reste par la suite un temps suffisant pour afficher sur un organe d'affichage du type galvanométrique la valeur de mesure ainsi mémorisée, et par conséquent pour avertir un utilisateur pressé du fait que son niveau d'huile est insuffisant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins. annexés, sur lesquels la figure 1 illustre un dispositif détecteur de niveau d'huile selon la technique antérieure, et la figure 2 illustre un dispositif d'affichage de niveau d'huile selon la présente invention. On décrira tout d'abord les parties communes aux figures 1 et 2. -3- La sonde résistive JC 1 est plus ou moins immergée dans l'huile, en fonction du niveau de celle-ci. La tension disponible en sortie de l'inter- rupteur de contact d'allumage est notée + BAT, et se trouve appliquée en série à une diode CRI, suivie d'une résistance RI L'autre extrémité de la résistance RI est reliée à une borne d'un condensateur électrochimique CI, dont l'autre borne va vers une grande connexion de masse, illustrée en trait épais Selon la technique antérieure (figure 1), cette connexion n'est effectivement reliée à la masse du véhicule que dans la mesure o le manocontact MNCT est fermé, c'est-à-dire o la pression d'huile n'est pas établie. La tension d'alimentation ainsi filtrée par les organes CRI, Ri et Cl est appliquée à un circuit formant sour*ce de courant constant, CCS, ainsi qu'à un régula- teur de tension VR, qui fournit une tension positive régulée + REG par rapport à la masse La même tension d'alimentation filtrée est appliquée à travers une résis- tance ajustable R 2 à l'émetteur d'un transistor QI, de type PNP, dont le collecteur est relié à la sonde thermo- résistive JC 1. Le courant constant délivré par la source CCS est appliqué entre la base et l'émetteur du transistor Qi, ce qui permet d'appliquer là aussi un courant cons- tant à la sonde thermorésistive JC 1. Le reste des éléments de la figure est ali- menté à partir de la tension régulée + REG fournie par le régulateur de tension VR Ces autres éléments sont une logique de commande CL, capablesde définir consécu- tivement deux états, qui correspondront d'abord à la fermeture de l'interrupteur Si, tandis que l'inter- rupteur 52 est ouvert, et ensuite inversement à l'ouverture de l'interrupteur Si, tandis que l'inter- rupteur 52 est fermé brièvement, -4- Un amplificateur opérationnel Ai, qui possède par exemple un gain égal à 3, est muni d'une résistance Rlll entre sa sortie et son entrée inverseuse, et d'une résistance R Il O entre cette entrée inverseuse et la masse, tandis que son entrée non inverseuse est reliée d'une part à un condensateur C 2 dont l'autre armature va vers la sonde JC 1 (du côté du collecteur du transis- tor QI) et d'autre part à la masse à travers l'inter- rupteur Si. A travers l'autre interrupteur 52, la sortie de l'amplificateur Ai peut aller vers l'entrée non inverseuse d'un amplificateur différentiel A 2 Son entrée inverseuse est reliée d'une part à la sortie à travers une résistance R 201, et d'autre part à la masse à travers une résistance R 202, ce qui lui donne par exemple un gain de 3,3 La sortie de A 2 va vers une extrémité de l'organe d'affichage, constitué ici d'un indicateur galvanométrique G en série sur une résistance R 4, l'ensemble étant en parallèle sur un compensateur formé en série d'une résistance R Il et d'un condensateur C 14 On notera enfin que l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur A 2 est reliée à travers un condensateur C 16, formant mémoire pour l'affichage, à la ligne positive + REG Enfin, un ou plusieurs condensateurs C 4 et C 17 sont prévus entre la ligne de masse en trait épais et la tension + REG déjà mentionnée. Le fonctionnement du circuit (figure 1) est le suivant: à la mise sous tension, par application de la tension + BAT à la fermeture du contact d'allumage du véhicule, MNCT étant fermé, la logique de commande se place dans son premier état qui ferme l'interrupteur Si et ouvre l'interrupteur 52 La source de courant constant excite la sonde à travers le transistor QI, ce qui a pour effet de charger le conlensateur C 2. -5 Au bout d'un temps prédéterminé, suffisant pour assurer la charge convenable du condensateur C 2 à la tension aux bornes de la sonde, que l'on notera Uo, la logique de commande change d'état, Si devenant main- tenant ouvert et 52 fermé. Comme cela a déjà été décrit dans le brevet N O 76 30 120 (publié sous le numéro 2 367 276), ainsi que dans la demande d'addition No 81 18 852, la tension de sonde va alors évoluer, compte tenu du fait que les -échanges thermiques entre la sonde résistive JCI et l'huile dépendent du niveau de celle-ci Cette tension de sonde variable, que l'on note U 1, se trouve mainte- nant en opposition avec la tension UO mémorisée aux bornes du condensateur C 2, et la différence U 1 U O est appliquée à l'amplificateur Ai, dont la sortie est proportionnelle à U 1 UO' Au bout d'un second temps prédéterminé, l'interrupteur 52 se ferme briève- ment, et la valeur de la tension U 1 U O se trouve alors mémorisée dans le condensateur 16. Comme cela est décrit dans le brevet et la demande d'addition déjà cités, cette tension U U O est représentative du niveau du liquide. D'autres modes d'obtention d'un signal repré- sentatif du niveau du liquide, également utilisables ici, sont décrits dans la demande de brevet No 81 18 960. Avec le temps de réponse propre à ce type d'appareil, l'indicateur galvanométrique va alors fournir une indication visuelle du niveau d'huile, en fonction de la grandeur U 1 -U O mémorisée dans le condensateur 16 (ou d'une grandeur représentative définie autrement). Comme précédememnt indiqué, les choses se passent normalement si l'utilisateur, patient, laisse à l'appareillage le temps d'afficher, en se stabilisant, le niveau d'huile, avant d'actionner le démarrage du moteur Dans le cas contraire, si le démarrage du moteur -6- est effectué très rapidement, la pression d'huile monte aussi très vite, le manocontact s'ouvre, et l'alimenta- tion de l'appareil n'est plus réalisée, ce qui empêche par là même l'affichage du niveau d'huile. On notera incidemment que les parties des figures 1 et 2 qui sont encadrées d'un trait tireté long peuvent être réalisées sous la forme d'un circuit intégré hybride ou monolithique De façon à éviter toute perturbation d'une nouvelle mesure par une ancienne mesure qui n'aurait pas été à son terme, un tel circuit intégré comporte naturellement des moyens pour décharger le condensateur C 2 dès la disparition de son alimentation. On voit donc bien qu'il n'y a pas moyen de récupérer l'indication de niveau d'huile pour un utilisateur pressé qui se rendrait compte par la suite qu'il n'a pas eu cette importante indication. Le montage illustré sur la figure 2 permet de remédier à cet inconvénient. La ligne de masse en trait épais n'est ici plus reliée à la masse à travers l'interrupteur du manocontact, mais à travers le trajet conducteur prin- cipal collecteur-émetteur d'un transistor Q 2 La tension disponible après la diode C Ri est appliquée à travers une résistance R 45 à l'ensemble d'un montage de commande du transistor Q 2, désigné globalement par la référence numérique 100 Après la résistance R 45, ce montage comprend tout d'abord une résistance R 44 en série avec une diode Zener D 46 Le point commun de ces deux éléments est relié d'une part à l'entrée non inverseuse d'un ampli- ficateur A 47, et d'autre part à un diviseur de tension vers la masse constitué des deux résistances R 42 et R 41, le point commun de ces deux résistances étant à son tour relié à l'entrée non inverseuse d'un autre ampli- ficateur différentiel A 48 Ce dernier est monté en intégrateur, avec un condensateur C 50 entre sa sortie -7 - et son entrée inverseuse, celle-ci étant par ailleurs reliée à la masse à travers une résistance R 49 Enfin, la sortie de l'amplificateur A 48 est reliée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur A 47, dont la sortie com- mande à travers la résistance R 43 la base du transis- tor Q 2. On décrira maintenant le fonctionnement du montage 100 La tension aux bornes de la diode Zener D 46 vient comme référence sur l'amplificateur A 47 En même temps, cette tension réduite par le diviseur R 42 R 41 va faire démarrer la charge du condensateur C 50 aux bornes de l'amplificateur intégrateur A 48, dont la tension de sortie va donc monter progressivement. Lorsque la tension de sortie A 48 atteint, sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur A 47, la tension de référence définie par la diode Zener D 46 sur son autre entrée, alors la base du transistor Q 2 reçoit un poten- tiel très bas, et ce transistor devient bloqué. En d'autres termes, lors de la fermeture de l'interrupteur de contact, la tension + BAT est appli- quée au montage 100, dont le transistor Q 2 va être conducteur pendant un temps défini par les caractéris- tiques du montage intégrateur, après quoi le transistor Q 2 retourne dans un état normal non conducteur. Avec le dispositif de la figure 2, il s'est avéré possible d'ajuster la constante de temps définie par le circuit 100 de façon à obtenir, même pour un utilisateur pressé, une indication fiable de niveau d'huile Les avantages importants qui en résultent sont aisément compréhensibles. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. -s - REVENDICATIONS 1 Dispositif d'affichage du niveau d'huile pour véhicule à moteur à combustion interne, du type comprenant une jauge résistive (JC 1), un organe d'af- fichage (G), un montage de mesure et de mémorisation branché entre la jauge et l'affichage, et des moyens pour alimenter ce montage à la suite de la fermeture du contact d'allumage (+ BAT), caractérisé par le fait qu'il est prévu un circuit ( 100) monté entre la masse du véhicule et ledit contact d'allumage, et capable d'établir temporairement une connexion de masse (Q 2) pour le montage de mesure, après la fermeture du contact de batterie. 2 Dispositif d'affichage du niveau d'huile selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit circuit ( 100) comprend un transistor (Q 2) dont la maille collecteur-émetteur est montée entre la ligne de masse du montage de mesure et de mémorisation et la masse du véhicule, un générateur de rampe (A 48, C 50), et un étage comparateur (A 47) qui fait conduire le tran- sistor (Q 2) tant que la rampe n'atteint pas un seuil prédéterminé.