Brevet FR2588954A1 — publié le 19870424

La présente invention concerne un dispositif pour mesurer et indiquer le niveau de remplissage d'un réservoir de carburant dans un véhicule, comportant un capteur de détection de niveau de remplissage ainsi qu'un capteur de détection de distance parcourue, dont les si- gnaux sont appliqués par l'intermédiaire d'entrées à une unité d'évaluation servant à traiter lesdits signaux et à produire à sa sortie un signal de commande, ledit signal de commande produisant dans un indicateur de contenu de car- burant une indication correspondant au niveau de remplissage. On connaît déjà un dispositif du type pré- cité (brevet DE 33 09 802), qui est utilisé dans le cadre d'un système électronique universel, par exemple dans un ordinateur de bord. Dans ce système, l'appareil de commande associé à la mesure de niveau de remplissage reçoit, en plus du signal provenant du capteur de niveau de remplis- sage, également le signal du capteur de distance parcourue, mais cependant pour des raisons qui sont en relation avec la détermination de données déterminées de croisière. Comme cela est généralement connu, le niveau de remplissage du réservoir de carburant est indiqué de façon continue au conducteur d'un véhicule automobile de manière qu'il connaisse le contenu instantané dont il dispose. En fonction de ce principe, la valeur indiquée doit diminuer de façon monotone à mesure que le voyage progresse, c'est-à-dire avec la distance parcourue jusqu'à un ravitaillement (figure 1). Dans les systèmes actuels d'indication de contenu de carburant, il est cependant à noter que la valeur indiquée augmente également tempo- rairement, en l'absence de ravitaillement, pendant le voyage. Une raison de ce comportement incorrect du système d'indication provient du filtrage du signal du capteur de niveau de remplissage. Ce signal a une fonction de varia- tion dans le temps (figure 2) qui dépend des grandeurs suivantes: - le niveau de liquide dans le réservoir varie fortement sous l'effet des mouvements pendant la marche et des conditions de la route, et - le capteur de niveau de remplissage ne peut pas, pour des raisons de construction, être disposé à l'emplacement optimal de montage d'un capteur. Dans les dispositifs connus généralement jusqu'à maintenant, le signal du capteur de niveau de remplissage est amorti temporellement au moyen d'un systè- me de filtrage passe-bas, par exemple par un labyrinthe de sortie, des tôles déflectrices montées sur le bras de flotteur du capteur de niveau de remplissage, des effets d'amortissement hydraulique au centre de rotation du capteur, des circuits électroniques passe-bas, etc. Ces procédés ne tiennent compte cependant que d'une façon insuffisante du fait que le niveau de remplissage du ré- servoir de carburant varie sur une distance de parcours déterminée alors qu'il peut se passer un temps important sans que le niveau de remplissage baisse de façon sensible. En conséquence, l'indication, qui est amortie temporelle- ment, peut augmenter lors de la production d'un signal du capteur de niveau de remplissage qui simule un niveau supérieur - par exemple lors d'un arrêt dans une descente. Lyinvention a en conséquence pour but d'agen- cer un dispositif du type défini ci-dessus de manière à exclure des indications erronées de contenu de carburant. Ce problème est résolu en ce que le signal de distance parcourue constante excite un organe de mémo- risation de l'unité d'évaluation, qui saisit alors le si- gnal du capteur de niveau de remplissage qui lui est appli- qué, en ce que le signal saisi est transmis avec passage intermédiaire dans un étage de traitement de signal, à un filtre numérique de l'unité d'évaluation dont le signal de sortie constitue le signal de commande. Un dispositif agencé conformément au para- graphe précédent, qui reçoit le signal du capteur de ni- veau de remplissage en fonction de la distance parcourue et qui le filtre numériquement sur la base d'une trame de distance de telle sorte qu'on obtienne une fonction décroissant de façon monotone dans le temps, offre par conséquent une possibilité appropriée d'établir une indica- tion correcte car le niveau de remplissage du réservoir est mesuré pendant la marche, lorsqu'il se produit des variations mesurables de ce niveau de remplissage, et lors- que des constantes d'amortissement temporellement très longues peuvent être produites, car le signal du capteur de niveau de remplissage est évalué en relation avec la distance parcourue. Selon d'autres particularités de l'invention: - le signal de distance parcourue constante est produit à chaque fois qu'une distance prédéterminée de 100 m à 300 m, de préférence de 200 m, est parcourue; le filtre numérique est agencé comme un filtre récursif den-ième ordre ayant une constante d'amortissement d'envi- ron 10 à 30 km; - le filtre numérique est constitué par un filtre passe- bas récursif à deux étages. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente un diagramme qui donne l'indication de contenu de carburant en fonction de la distance parcourue; - la figure 2 représente à échelle agrandie un diagramme qui illustre la partie, fonction de la dis- tance parcourue, du signal du capteur de niveau de remplis- sage en fonction de la distance parcourue. - la figure 3 représente un schéma synoptique du dispositif conforme à l'invention, et - la figure 4 représente l'organigramme correspondant. Cet organigramme doit être considéré comme incorporé à la description par la référence qui lui est faite ici. Le dispositif, désigné dans son ensemble par 1, assurant la mesure et l'indication du niveau de remplissage d'un réservoir de carburant dans un véhicule se compose pour l'essentiel d'un capteur approprié de niveau de remplissage 2, détectant le niveau de remplissage, d'un capteur de distance 3 détectant la distance parcourue, d'une unité d'évaluation 4 et d'un indicateur de contenu de carburant 15. A l'intérieur de l'unité d'évaluation 4, qui peut être agencée sous forme d'un micro-ordinateur à puce unique, il est prévu entre autres un compteur 5, un organe de mémorisation 6, un étage de traitement de signaux 7 et un filtre numérique 8, l'unité d'évaluation 4 étant elle- même alimentée par la tension de batterie (en 9 et 10). L'unité d'évaluation 4 comporte trois entrées 11, 12 et 13 ainsi qu'une sortie 14, auquel cas l'entrée de réserve 11 n'est pas utilisée ici. Par l'intermédiaire de l'entrée 12, l'organe de mémorisation 6 reçoit les signaux provenant du capteur de niveau de remplissage 2, tandis que, par l'intermédiaire de l'entrée 13, le compteur 5 reçoit les signaux de distance parcourue provenant du capteur de distance 3. Au bout d'une distance parcourue constante prédéterminée (par exemple 200 m), c'est-à- dire lorsque le compteur a reçu un nombre déterminé de signaux de distance parcourue, ce compteur produit un signal de distance parcourue constante, qui excite par l'intermé- diaire d'une liaison 5' l'organe de mémorisation 6. Celui- ci saisit alors le signal qui lui est appliqué par le capteur de niveau de remplissage 2 et qui est transmis au filtre 8 après avoir passé dans l'étage de traitement de signal 7 - dans lequel peuvent être pris en considération des paramètres et caractéristiques spécifiques du type de véhicule comme la géométrie du réservoir, la disposi- tion du capteur proprement dit, la géométrie des roues, etc., en vue d'un conditionnement correspondant. Le fil- tre numérique 8 est par exemple constitué par un filtre récursif de deuxième ordre ayant une constante d'amortis- sement d'environ 30 km; notamment, avec un filtre agencé de cette manière, il est possible d'obtenir également des consommations maximales sans déphasage sensible de l'indication par rapport au niveau de remplissage. Le signal de sortie filtré qui apparaît alors à la sortie 14 constitue simultanément le signal de commande servant à établir l'indication, correspondant au niveau de rem- plissage, dans l'indicateur de contenu de carburant 15. En correspondance à la distance parcourue constante prédéterminée, à savoir 200 m dans l'exemple considéré, le signal du capteur de niveau de remplissage est ainsi saisi tous les 200 m et le déroulement de programme décrit ci-dessus est enclenché de sorte qu'on obtient un filtrage des signaux du capteur de niveau de remplissage en fonction de la distance parcourue. La fréquence de répétition du programme est ainsi fonction de la vitesse du véhicule. C'est seulement lors du ravitaillement en carburant du véhicule que, à l'arrêt, la fonction de croissance temporelle du niveau de remplissage du réser- voir est mesurée, c'est-à-dire la variation temporelle des tensions de signal du capteur de niveau de remplissage, de manière que le conducteur ait immédiatement une indi- cation du niveau instantané. Cela peut être réalisé de telle sorte que, lorsqu'aucun signal de distance parcourue n'est saisi pendant un temps qui est par exemple de 500 ms, il soit alors admis que le véhicule est immobile. Ensuite le niveau de remplissage est saisi dans un cycle d'analyse de 500 ms et, à partir de la fonction de variation temporel- le de niveau de remplissage ainsi obtenue, il est défini s'il y a ravitaillement ou bien si le véhicule n'est simplement pas arrêté horizontalement. S'il est détecté qu'il se produit un ravitaillement du véhicule, l'indica- tion suit sans amortissement sensible le niveau de remplissage de sorte qu'ainsi le conducteur dispose immédiatement de l'indication du contenu réel de carburant. En outre si, pendant la marche du véhicule, le contact de réserve se ferme de telle sorte qu'un signal est appliqué à l'unité d'évaluation 4 par l'intermédiaire de l'entrée de réserve 11, il se produit, pour interdire un flottement indéfini et incorrect de l'indication de réserve de carburant entre "niveau de remplissage" et "réserve", une commutation de l'indication sur "réserve" lorsque le contact de réserve est fermé de façon inin- terrompue par exemple sur une distance parcourue de 3 km. Grâce à l'invention, on exclut cependant non seulement une indication erronée d'alimentation en car- burant, mais on obtient également une plus grande préci- sion d'indication de sorte qu'il est possible d'obtenir aussi bien une évaluation de toute indication en litres qu'une indication numérique précisant explicitement la quantité restante de carburant. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour mesurer et indiquer le niveau de remplissage d'un réservoir de carburant dans un véhicule, comportant un capteur de détection du niveau de remplissage ainsi qu'un capteur de détection de la dis- tance parcourue, dont les signaux sont appliques par l'intermédiaire d'entrées à une unité d'évaluation servant à traiter lesdits signaux et à produire à sa sortie un signal de commande, ledit signal de commande produisant dans un indicateur de contenu de carburant une indication correspondant au niveau de remplissage, caractérisé en ce que le signal de distance parcourue fourni par le capteur de distance (3) est appliqué à un compteur (5) de l'unité d'évaluation (4), qui produit à chaque fois qu'une distance prédéterminée est parcourue, un signal de dis- tance parcourue constante, en ce que le signal de dis- tance parcourue constante excite un organe de mémorisation (6) de l'unité d'évaluation (4), qui saisit alors le si- gnal du capteur de niveau de remplissage (2) qui lui est appliqué, en ce que le signal saisi est transmis, avec passage intermédiaire dans un étage de traitement de signal (7), à un filtre numérique (8) de l'unité d'é- valuation (4) dont le signal de sortie constitue le signal de commande. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de distance parcourue constante est produit à chaque fois qu'une distance prédéterminée de 100 m à 300 m, de préférence de 200 m, est parcourue. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre numérique (8) est consti- tué par un filtre récursif de n-ièe ordre ayant une constan- te d'amortissement d'environ 10 à 30 km. 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le filtre numérique (8) est constitué par un filtre passe-bas récursif à deux étages.