Brevet FR2658909A1 — publié le 19910830

La présente invention concerne un dispositif de mesure du niveau d'un réservoir notamment d'un véhicule automobile. On ccnnait notamment par la demande de brevet française NO 2 627 583 déposée le 18 Février 1988 aux noms des demanderesses, un dispositif de mesure du niveau du liquide dans un réservoir comprenant un double-flctteur limitant l'influence des inclinaisons du réservoir sur la. mesure du niveau de liquide. Cependant, un tel dispositif nécessite deux double-flotteurs pour compenser les erreurs de mesure dues aux variations des deux angles respectivement de dévers et d'assiettes du véhicule. La présente invention propose un dispositif de mesure d'une structure relativement simple permettant de compenser les erreurs de mesure du niveau d'un liquide dues aux variations d'angles de dévers et d'inclinaison du véhicule. Ainsi, conformément à l'invention, le dispositif de mesure du niveau d'un liquide dans un réservoir notamment du véhicule automobile, du type comprenant un premier moyen de détection permettant de mesurer un niveau apparent du liquide, est caractérisé en ce qu'il comprend en outre un deuxième moyen de détection permettant de mesurer l'angle d'inclinaison du réservoir par rapport à un plan horizontal et suivant l'axe longitudinal du véhicule et un troisième moyen de détection permettant de mesurer l'angle d'inclinaison du réservoir par rapport à un plan horizontal et suivant un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule et en ce que les deuxième et troisième moyens de détection font corps avec le premier moyen de détection. Selon une caractéristique de l'invention, le premier moyen de détection comprend un flotteur pouvant se déplacer de façon guidée axialement d.ns un tube fixe vertical plongeant dans le réservoir et comportant un premier organe formant balai en contact électrique glissant sur une piste résistive fixe en forme de bande verticale de façon que la résistance électrique de la piste varie en fonction des déplacements du flotteur. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les second et troisième moyens de détection comprennent chacun un flotteur solidaire de l'extrémité d'un bras, dont l'extrémité opposée est reliée de façon pivotante au flotteur du premier moyen de détection, les deux bras étant perpendiculaires entre eux avec le bras du second moyen de détection qui s'étend suivant l'axe longitudinal du véhicule, chaque bras comportant un curseur solidaire de celui-ci et se déplaçant sur une piste résistive approximativement semi-circulaire solidaire du flotteur du premier moyen de détection. Selon toujours une autre caractéristique de l'invention, les deux curseurs et le premier organe formant balai précités sont reliés électriquement en commun à un deuxième organe formant balai solidaire du flotteur et en contact électrique glissant sur une piste conductrice fixe en forme de bande verticale reliée à un potentiel de référence d'alimentation, les deux pistes résistives semi-circulaires étant reliées électriquement respectivement à des troisième et quatrième organes formant balai, chacun en contact électrique glissant sur une piste conductrice fixe en forme de bande verticale reliée, ainsi que la piste résistive associée au premier organe formant balai, à un potentiel d'alimentation de polarité opposée à celui appliqué à la piste conductrice associée au deuxième organe formant balai. Avantageusement, les bandes verticales précitées sont portées par une plaque ou lame rigide en une matière électriquement isolante solidaire d'un corps fixe supportant le tube vertical, la plaque traversant avec jeu le flotteur du premier moyen de détection. Le tube comprend deux fentes longitudinales s'étendant jusqu'en bas de celui-ci et permettant le rabattement des bras sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du tube. Le dispositif selon l'invention comprend de plus des moyens d'amortissement des flotteurs des second et troisième moyens de détection et constitués par une palette d'amortissement solidaire ce chaque bras pivotant. L'inventicn sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 représente une vue en élévation du dispositif de mesure conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 est une vue notamment du corps du dispositif de mesure de l'irverticn - la figure 4 est une vue suivant la flèche IV de la figure 2 - la figure 5 représente le flotteur de mesure du niveau apparent du liquide dans un réservoir - la figure 6 est un schéma électrique du dispositif de mesure de l'invention. Le dispositif confcrme à l'inventicn va être décrit en application È la mesure du niveau de carburant dans un réservoir d'un véhicule automobile mais il est bien entendu qu'un tel dispositif trouve application pour la mesure du niveau de tcut autre liquide ccntenu dans un réservoir. En se reportant aux figures, le dispositif comprend un corps 1 cylindrique en forme de kcuchcn de fermeture d'un réservoir de carburant (non représenté) d'un véhicule automobile et traversé par un conduit 2 d'aspiration du carburant ayant son extrémité supérieure débouchant à l'extérieur de forme coudée reliée par une durite (ncn représentée) à une pompe d'alimentation en carburant du moteur du véhicule. L'extrémité inférieure du conduit 2 débouche au voisinage du fond de réservoir. Le corps 1 est également traversé par un conduit 3 à extrémité supérieure extérieure de forme coudée et raccordé à une durite (non représentée) de retour de carburant. Les conduits 2 et 3 sont solidaires du corps 1. Un connecteur électrique 4 est mcnté sur le corps 1 et comporte dans le cas présent quatre plots 4a-4d destinés à établir une connexion électrique comme cela sera expliqué ultérieurement. Une plaque ou lame rigide 5, en une matière électriquement isolante, est fixée au corps 1 en dessous de celui-ci et porte trcis bandes parallèles 6, 7, 8 en une matière électriquement conductrice formant pistes s'étendant sensiblement tout le long de la lame 5. Chaque bande conductrice a une résistance électrique négligeable. La lame 5 porte également une piste résistive 9 en forme de bande parallèle aux bandes 6-8 et disposée dans le cas présent entre les deux bandes conductrices 6 et 7. De préférence, la lame 5 a son axe longitudinal coaxial au corps 1 et a une largeur inférieure au diamètre de ce corps. Le dispositif de mesure comprend de plus un tube de section circulaire 10 solidaire du corps 1 coaxialement à celui-ci et plongeant dans le réservoir du véhicule en position de montage. Le tube 10 a un diamètre sensiblement égal au diamètre du corps 1 et entoure coaxialement la lame 5. Un flotteur 11 destiné à mesurer le niveau apparent du carburant dans le réservoir se déplace de façon guidée axialement dans le tube fixe 10. Le flotteur 11 présente une forme généralement cylindrique d'un diamètre légèrement inférieur au diamètre interne du tube 10 de façon à définir un jeu e suffisant pour permettre au flotteur 11 de glisser à l'intérieur du tube 10. Le corps du flotteur 11 comporte une ouverture centrale traversante à section rectangulaire lia, dont l'une des faces latérales liai comporte, solidaires de celles-ci, quatre paires d'organes formant balais 12-15 destinées à venir en contact électrique glissant respectivement sur les bandes 6, 9, 7 et 8.Ainsi, en position assemblée du dispositif de mesure, la lame 5 traverse par l'ouverture Ils le flotteur 11 suivant un jeu e' suffisant pour permettre au flotteur 11 de glisser le long de la lame 5 avec les organes formant balais 12-15 contactant électriquement leurs bandes respectives 6, 9, 7 et 8. Le dispositif de mesure comprend également deux flotteurs 13 et 14- solidaires respectivement de deux extrémités de deux bras 15 et 16 faisant corps avec le flotteur 11. Plus précisément, les extrémités opposées aux flotteurs 13 et 14 des bras 15 et 16 sont reliées de façon pivotante au flotteur 11 respectivement autour de deux axes de pivotement 17 et 18. Pour cela, la porticn de base cylindrique llb du flotteur 11, sur laquelle est disposée une porticn cylindrique de plus faible diamètre lic du flotteur 11, est découpée de façon à définir deux parois perpendiculaires entre elles respectivement llbl et llb2 et s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal X-X' du flotteur 11.L'extrémité du bras 15 est ainsi fixée de façon pivotante par l'axe 17 à la paroi libi tandis que l'extrémité du bras 16 est fixée de façon pivctante par l'axe 18 à la parci llb2. Le bras 15 s'étend dans un plan parallèle à l'axe longitudinal du véhicule tandis que le bras 16 s'étend dans un plan perpendiculaire au plan contenant le bras 15. Le bras 16 comporte, solidaire de celui-ci, un curseur se déplaçant sur une piste résistive semi-circulaire 19 solidaire de la paroi lob2. Plus précisément, le curseur comprend ure patte 2G perpendiculaire au bras 16 et portant à son extrémité un petit bossage 21 en un matériau conducteur contactant la piste résistive 19 et électriquement relié à l'axe de pivotement 18, également en un matériau conducteur, par l'intermédiaire d'un fil électrique 22, l'axe 18 étant électriquement relié par intermédiaire d'un fil conducteur à l'organe formant balai 12 qui se déplace sur la bande condutrice 6 reliée au pole positif d'une alimentation Par le plot 4a. La piste résistive 19 a l'une de ses extrmémités électriquemlert reliée à l'organe formant balai 14 se déplaçant sur la bande conductrice 7 qui est reliée au pole négatif de l'alimentation par le plct 4c.De façon identique, le bras 15 comporte un curseur à patte 23 perpendiculaire au bras 15 et portant à son extrémité un petit bossage identique au bossage 21 en matériau conducteur (non représenté) se déplaçant sur une piste résistive semi-circulaire 24 solidaire de la paroi llbl, le petit bossage étant électriquement relié à l'axe de pivotement 17 également en matériau conducteur lequel axe 17 est relié électriquement à l'organe formant balai 12. La piste résistive 24 a l'une de ses extrémités reliée électriquement à l'organe formant balai 15 qui se déplace sur la bande conductrice 8 reliée au pole négatif de l'alimentation par le plct 4d. La bande résistive 9 a l'une de ses extrémités reliée au pole négatif de l'alimentation par le plct 4b et l'organe formant balai 13 est relié électriquement à l'organe formant balai 12. Le tube 1C comprend deux fentes longitudinales iCa et lOb qui s'étendent jusqu'en bas du tube 10 et à travers desquelles passent respectivement les deux bras 15 et 16. Ces fentes lCa, lOb facilitent le montage du dispositif de mesure dans le réservoir en répliant les bras 15, 16 vers le bas sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du tube 10 et glissant le dispositif dans le réservoir par une ouverture d'un diamètre de celui du corps 1, le tube î ayant de plus pour fonction de protéger le flotteur 11 des vaguelettes induisant une variation parasite sur la mesure du niveau du carburant dans le réservoir. Afin de réduire les débattements du flotteur dûs au déplacement dynamique du carburant dans le réservoir, on prévoit des moyens d'amortissement des flotteurs 13 et 14 soit hydrauliquement, soit mécaniquement, par exemple en utilisant deux palettes d'amortissement P1 et P2 solidaires respectivement des deux bras 15 et 16 en dessous de ceux-ci, lesdites palettes, de forme rectangulaire, s'étendant parallèlement à l'axe lcngitudinal du dispositif de mesure. Le fonctionnement du dispositif de mesure résulte déjà de la description qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué. En position de montage dans le réservoir de carburant, le dispositif de mesure occupe une position verticale, c'est-à-dire que l'ensemble corps l-tube 10 est vertical. Lorsque le réservoir occupe une position horizontale, le flotteur 11 se déplace verticalement à l'intérieur du tube 10 en fonction de la diminution cu de l'augmentation du niveau du carburant. Ce déplacement se traduit par un déplacement concomitant des organes formant balais 12-15, notamment de l'organe formant balai 13, de façon à créer une variation de résistance de la bande 9. Cette variation de résistance prcvoque une variation de tension proporticnnelle à la variation du niveau du carburant et qui est mesurée par un appareil de mesure approprié. Dans cette situaticn, on mesure ainsi un niveau apparent du carburant qui ccrrespond à un niveau réel. Il est à noter que les bras 15 et 16 restent horizontaux et n'cnt ainsi aucune influence au fur et à mesure de la variation du niveau du carburant. En cas de dévers du véhicule et donc du réservoir, le dispositif de mesure s'incline d'une valeur d'angle correspcndant à l'angle de dévers. Ceci résulte en un déplacement relatif entre la piste résistive 19 et le petit bossage 21 d'une valeur d'angle correspondant également à l'angle de dévers, en réalisant une variation de résistance et donc de tension qui est mesurée par l'appareil de mesure. Lorsque le véhicule et donc le réservoir prend un angle d'assiette déterminé, il se produit un dépla cement angulaire relatif entre la piste résistive 24 et le petit bossage de la patte 23 du curseur assccié au bras 15 d'une valeur correspondant à l'angle d'assiette. Ceci induit une variation de résistance de la piste 24 et la tension correspondante est mesurée par l'appareil de mesure. Le dispositif de mesure suivant l'invention a donc pour avantages non seulement de fournir comme une jauge classique un signal électrique ccrrespcndant à un niveau effectif du carburant dans un réservoir, mais aussi de fournir des valeurs d'angles de dévers et d'assiette, ces trois valeurs étant appliquées à un appareil de mesure qui peut être constitué par un calculateur électronique qui, après avoir établi une ccrrection appropriée à partir de ces trois valeurs, fournira un signal électrique indiquant le niveau de carburant qu'indiquerait le dispositif de mesure si le véhicule était à l'horizontal. De tels calculateurs effectuant ces opérations sont déjà connus et n'ont pas être décrits plus en détail. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure du niveau d'un liquide dans un réservoir notamment de véhicule automobile, du type comprenant un premier moyen de détection permettant de mesurer un niveau apparent du liquide, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un deuxième moyen de détection (13, 15), permettant de mesurer l'angle d'inclinaison du réservoir par rapport à un plan horizontal et suivant l'axe longitudinal, et un troisième moyen de détection (14, 16) permettant de mesurer l'angle d'inclinaison du réservoir par rapport à un plan hor-izontal et suivant un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule et en ce que les deuxième (13, 15) et troisième (14, 16) moyens de détection font corps avec le premier moyen de détection (11) 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen de détection précité comprend un flotteur (11) pouvant se déplacer de façon guidée axialement dars un tube fixe vertical (1C) plongeant dans le réservoir et comportant un premier organe formant balai (13) en contact électrique glissant sur une piste résistive fixe en forme de bande verticale (9) de façon que la résistance électrique de la piste (9) varie en fonction des déplacements cu flotteur (11). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les second et troisième moyens de détection précités comprennent chacun un flotteur (13 1S-) solidaire de l'extrémité d'un bras (15 ; 16), dont l'extrémité cppcsée est reliée de façon pivotante au flotteur (11) précité du premier moyen de détection, les deux bras (15, 16) étant perpendiculaires entre eux avec le bras (15) du second moyen de détection qui s'étend suivant l'axe longitudinal du véhicule et en ce que chaque bras (15 ; 16) comporte un curseur (20, 21 ; 23, 21) solidaire du bras (15 ; 16) et se déplaçant sur une piste résistive apprcximativement semi-circulaire (19 ; 24) solidaire du flotteur (11) du premier moyen de détection. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux curseurs (20, 21 ; 23, 21) et le premier organe formant balai (13) sont reliés électriquement en commun a un deuxième organe formant balai (12) solidaire du flotteur (11) et en contact électrique glissant sur une piste conductrice fixe en forme de bande verticale (6) reliée à un potentiel d'alimentation, les deux pistes résistives semi -circulaires (19, 24) sont reliées électriquement respectivement à des troisième (14) et quatrième (15) organes formant balai, chacun en contact électrique glissant sur une piste conductrice en forme de bande verticale (7 ; 8) reliée, ainsi que la piste résistive (9) associée au premier organe formant balai (13), à un potentiel d'alimentation de polarité opposée à celui appliqué à la piste conductrice (6) associée au deuxième organe formant balai (12). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bandes verticales (6-9) précitées sont portées par une plaque ou lame rigide (5) en une matière électriquement isolante solidaire d'un corps (1) supportant le tube vertical (10) précité, la plaque (5) traversant avec jeu (e') le flotteur (11) du premier moyen de détection. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube (10) précité comprend deux fentes longitudinales (ici, lOb) s'étendant jusqu'en bas du tube (10) et permettant le rabattement des bras (15, 16) sensiblement parallèlement à l'axe longitudinale du tube (10). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'amortissement des flotteurs (13, 14) des second et troisième moyens précités de détection et constitués par une palette d'amortissement (P1 ; P2) solidaire de chaque bras pivotant (15 ; 16).