Brevet FR2710744A1 — publié le 19950407

" Dispositif de mesure pour la détermination du niveau de remplissage d'un fluide et procédé pour la commande du moteur. " Etat de la technique. L'invention part d'un dispositif de mesure pour la détermination du niveau d'un fluide dans un réservoir à l'aide d'un détecteur. Pour des véhicules automobiles avec un catalyseur pour les gaz d'échappement du moteur, il est nécessaire de pouvoir déterminer une quantité résiduelle précise de car- burant. Dans le corps des détecteurs de niveau de réservoir utilisés jusqu'à maintenant en pratique il est certes pos- sible, dans la zone terminale, ce que l'on appelle la zone résiduelle, de le mesurer d'une façon particulièrement sen- sible. Mais une définition précise d'une quantité rési- duelle définie n'est que difficilement possible. En outre, il est connu que dans le cas des véhicules automobiles avec des catalyseurs il faut éviter de vider complètement le ré- servoir de carburant. Après que le réservoir ait été ravi- taillé à nouveau et que le moteur à combustion interne ait été mis en marche, le catalyseur peut être endommagé. Il y a ainsi lieu dans tous les cas d'éviter que le réservoir de carburant soit complètement vidé. Avantages de l'invention. Le dispositif de mesure selon l'invention pour la détermination du niveau de remplissage d'un fluide permet une détermination très précise d'une quantité résiduelle. Par combinaison avec le procédé selon l'invention pour la commande du moteur on peut éviter une utilisation à vide du réservoir de carburant et les endommagements qui en résul- tent forcément pour le catalyseur. Le procédé peut certes en principe être mis en application en combinaison avec tous les indicateurs de niveau du réservoir, mais du fait de la conformation particulière du fond du réservoir, une quantité résiduelle définie de façon précise est déterminée d'une façon simple pour la mise en oeuvre du procédé. Le dispositif de mesure est caractérisé en ce que au fond du réservoir se trouve un évidement destiné à rece- voir une quantité résiduelle minimale du fluide à détermi- ner et en ce que l'extrémité du détecteur pénètre dans cet évidement. Grâce aux dispositions exposées dans la suite, des compléments avantageux du dispositif de mesure sont ca- ractérisés en ce que: - la décharge du réservoir se trouve dans la zone de l'évidement, - le détecteur comporte au moins deux zones de sensibilité différente, la zone la plus sensible détectant le fluide dans l'évidement, - le détecteur comporte une gaine externe qui est pressée par un ressort sur le fond de l'évidement, et en ce que à l'intérieur de la gaine est disposé un barreau réglé en oscillation par une bobine, et qui est fixé à la gaine par des pièces de fixation, - le barreau, lorsque la gaine s'applique sur le fond, est à une certaine distance du fond, si bien que ce barreau peut osciller librement, L'invention concerne également un procédé pour la commande d'un moteur à combustion interne en fonction de la quantité de fluide se trouvant encore dans le réservoir, ce fluide étant amené au moteur lorsque la quantité de fluide se trouvant dans le réservoir dépasse la valeur x, auquel cas dans la zone de quantité de fluide de x à y des dispo- sitifs d'avertissement sont activés et lorsque la quantité de fluide y du moteur est franchi vers le bas le moteur est arrêté, - ce procédé est déterminé avec un dispositif de mesure selon ce qui précède, - les dispositifs d'avertissement sont branchés jusqu'au franchissement vers le bas de la quantité de fluide, - le dispositif d'avertissement est du type opti- que et/ou acoustique. Dessins. Des exemples de réalisation de l'invention sont présentés sur les dessins ci-joints et vont être exposés plus en détail dans la description ci-après. - La figure 1 est une coupe d'un dispositif de mesure représenté schématiquement. - La figure 2 est un schéma par bloc pour la mise en oeuvre du procédé. Description des exemples de réalisation. Sur la figure 1 un réservoir fermé est désigné par 10, ce réservoir pouvant être utilisé dans des véhicu- les de tous types. Par une ouverture 11, un détecteur de niveau 12 fait saillie dans le réservoir 10. Au fond du ré- servoir 10 est ménagé un évidement 14, le détecteur de ni- veau 12 s'étendant jusqu'à l'endroit le plus profond de cet évidement. En outre, de cet endroit le plus profond 15 de l'évidement 14 une canalisation 16 va au moteur à combus- tion interne non représenté. La grandeur de l'évidement 14, c'est-à-dire le fluide se trouvant dans l'évidement 14 du réservoir 10, est adaptée à une étendue nécessaire de marge résiduelle du moteur. Si le réservoir est mis en place dans des voitures particulières, l'évidement 14 délimite à peu près un volume de 0,5 1. Pour les voitures particulières se trouvant sur le marché à notre époque, il est ainsi rendue possible une étendue de marge résiduelle d'environ 5 à 10 km. Si l'on choisissait pour l'évidement 14 une forme cy- lindrique, alors celui-ci aurait un diamètre de 10 cm et une profondeur d'environ 6,4 cm. Mais il est important que grâce à l'évidement 14 un volume résiduel défini de façon précise puisse être ajusté ou bien déterminé d'une façon simple. Le détecteur de niveau 12 comporte une gaine ex- terne 20 qui est pressée à l'aide d'un ressort 21 contre l'emplacement 15 le plus profond de l'évidement 14. Dans cette gaine 20 se trouve un barreau 22, par exemple en mé- tal, acier, ou analogue qui est fixé à la gaine 20 à l'aide de pièces de fixation 23. Le barreau 22 est alors ajusté de façon que son extrémité inférieure, c'est-à-dire son extré- mité faisant saillie dans l'évidement 14, ne repose pas sur le fond de l'évidement 14 mais soit à une distance définie, par exemple 1 mm de cet évidement et puisse ainsi osciller librement. Dans la tête 24 du détecteur de niveau 12 est disposée une bobine 25 parcourue par du courant, à l'aide de laquelle le barreau 22 est excité pour lui permettre d'osciller. Dans ce cas il s'agit d'oscillations ultra so- nores dont la fréquence de résonance se décale en fonction du niveau du fluide dans le réservoir 10. Cela signifie que selon le niveau du fluide dans le réservoir 10 la fréquence de résonance du barreau 22 se modifie. La fréquence de ré- sonance est ensuite traitée de la façon habituellement con- nue et en conséquence non représentée ici, en tant que mesure pour le niveau de remplissage du fluide dans le ré- servoir. Le niveau de remplissage du fluide dans le réser- voir pourrait également être déterminé à l'aide d'autres indicateurs de niveau. Mais des indicateurs de niveau de réservoir qui fonctionnent avec des oscillations ultra so- nores permettent une mesure relativement précise dans la zone inférieure, c'est-à-dire dans la zone de l'évidement 14. C'est ainsi par exemple que par une enduction diffé- rente du barreau 22 ou bien par une conformation appropriée de ce barreau tels que par exemple des épaississements ou des amincissements, on peut créer des zones de barreau 22 ayant des sensibilités de mesure différentes. Pour l'interrogation de la quantité résiduelle dans l'évidement 14 et la commande qui en résulte du moteur à combustion interne, un procédé spécial est représenté sur le schéma par bloc selon la figure 2. Il est alors impor- tant que pour une quantité résiduelle aussi minimale que possible du fluide dans le réservoir 10, le moteur à com- bustion interne soit arrêté, pour empêcher un endommagement du catalyseur et des gaz d'échappement du moteur lors d'une nouvelle mise en service. Mais lorsqu'une quantité définie est atteinte, qui correspond à peu près au volume de l'évidement 14, le conducteur du moteur à combustion in- terne doit tout d'abord être prévenu et son attention doit être attirée sur l'arrêt imminent du moteur. La valeur de mesure déterminée par le détecteur de niveau de remplissage 12 est alors vérifiée en permanence dans un micro proces- seur ou bien dans un circuit électrique (calculateur) et comparée avec une valeur de consigne prédéfinie. Les va- leurs de quantité résiduelle indiquées ci-après sont seule- ment figurées en tant qu'exemple concret se rapportant à des voitures particulières. Si le niveau de remplissage me- suré correspond à une quantité résiduelle v supérieure à 0,5 1, alors le calculateur revient dans une boucle direc- tement à interrogation initiale et une nouvelle valeur ob- tenue à partir du détecteur de niveau de remplissage 12 est introduite ou bien demandée. Si par contre une quantité ré- siduelle v est atteinte qui dans l'exemple utilisé ici se situe entre 0,2 1 et 0,5 1, alors un dispositif d'avertis- sement est actionné par le circuit électrique. Dans ce cas il peut s'agir aussi bien d'un signal d'avertissement opti- que qu'également d'un signal d'avertissement acoustique. Il serait également concevable de déclencher deux signaux d'avertissement en combinaison mutuelle. Si ce signal d'avertissement résonne, le conducteur du moteur à combus- tion interne sait qu'il ne reste encore de carburant que pour quelques kilomètres dans le réservoir 10 et que sous peu le moteur à combustion interne sera automatiquement ar- rêté. Le dispositif d'avertissement peut alors rester enclenché automatiquement tant que la quantité résiduelle du fluide se situe dans la zone indiquée ci-dessus. Mais il serait également concevable que par exemple le signal d'avertissement acoustique devienne continuellement plus bruyant lorsque la quantité résiduelle v diminue. Le calcu- lateur ne reste alors dans cette boucle d'interrogation qu'aussi longtemps que le fluide dans le réservoir 10 ou bien dans l'évidement 14 devant passer au-dessous de la va- leur minimale prédéfinie, dans ce cas par exemple de 0,2 1. Si par contre le réservoir 10 continue à être utilisé et que la quantité résiduelle minimale de 0,2 1 dans ce cas est franchie vers le bas, alors le moteur est automatique- ment arrêté par le calculateur ou bien par le circuit élec- trique qui lui est raccordé. Ceci peut être obtenu par exemple en interrompant l'allumage. Ainsi, une utilisation du réservoir complètement vide et donc une destruction du catalyseur des gaz d'échappement du moteur sont automati- quement empêchés. R E V E N D I C A T IONS 1) Procédé pour la commande d'un moteur à combus- tion interne en fonction de la quantité de fluide se trou- vant encore dans le réservoir (10), ce fluide étant amené au moteur lorsque la quantité de fluide se trouvant dans le réservoir (10) dépasse la valeur x, auquel cas dans la zone de quantité de fluide de x à y des dispositifs d'avertisse- ment sont activés et lorsque la quantité de fluide y du mo- teur est franchi vers le bas le moteur est arrêté. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il détermine avec un dispositif de mesure le ni- veau de remplissage du fluide tandis que dans le fond (13) du réservoir (10) se trouve un évidement (14) destiné à re- cevoir une quantité résiduelle minimale v du fluide à dé- terminer et l'extrémité du détecteur (12) pénètre dans cet évidement (14). 3) Procédé de mesure selon la revendication 2, caractérisé en ce que la décharge (16) du réservoir (10) se trouve dans la zone de l'évidement (14). 4) Procédé de mesure selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que le détecteur (12) comporte au moins deux zones de sensibilité différente, la zone la plus sensible détectant le fluide dans l'évidement (14). 5) Procédé de mesure selon une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le détecteur (12) comporte une gaine externe (20) qui est pressée par un ressort (21) sur le fond (15) de l'évidement (14), et en ce que à l'inté- rieur de la gaine (20) est disposé un barreau (22) réglé en oscillation par une bobine (25), et qui est fixé à la gaine (20) par des pièces de fixation (23). 6) Procédé de mesure selon une des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que le barreau (22), lorsque la gaine (20) s'applique sur le fond (15), est à une certaine distance du fond (15), si bien que ce barreau (22) peut os- ciller librement. 7) Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs d'avertissement sont branchés jusqu'au franchissement vers le bas de la quantité de fluide y. 8) Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'avertissement est du type optique et/ou acoustique.