Brevet FR2737298A1 — publié le 19970131

La présente invention concerne le domaine des réservoirs de carburant pour véhicules automobiles, équipés d'un dispositif de jaugeage du niveau de carburant. De tels dispositifs de jaugeage sont généralement formés d'un transducteur électrique comprenant une piste électriquement résistive supportée dans le réservoir, et un curseur déplacé sur la piste et actionné par un flotteur qui suit le niveau du carburant. Le plus souvent le flotteur est monté sur un bras articulé à pivotement autour d'un axe horizontal. Cependant d'autres variantes sont utilisées et/ou peuvent être imaginées. Ainsi par exemple on connait également des dispositifs de jaugeage dans lesquels le flotteur est guidé à coulissement vertical. Les dispositifs de jaugeage connus ont déjà rendu de grands services. Cependant ils ne donnent pas toujours totalement satisfaction. En premier lieu, les dispositifs de jaugeage connus requièrent un réglage manuel du bras support de flotteur pour tenir compte des dispersions de fabrication. Une telle étape de réglage manuel est bien entendu longue et couteuse. En second lieu, les réservoirs de carburant utilisés de nos jours sur véhicules automobiles ont le plus souvent des formes complexes de sorte que la relation qui lie niveau et volume de carburant n'est pas linéaire. Pour tenir compte de cette non-linéarité il a été proposé soit d'adapter la piste résisitive du transducteur, de sorte que celle-ci fournisse une réponse supposée être directement proportionnelle au volume de carburant dans le réservoir, soit d'adjoindre au dispositif, à la sortie du transducteur, un module qui établit une correspondance entre la hauteur de carburant mesuré et le volume de carburant présent dans le réservoir en fonction de la forme du réservoir. Cependant la précision obtenue avec de tels dispositifs dépend de la précision de l'étape de réglage manuel précitée. La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les dispositifs de jaugeage connus. Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un dispositif de jaugeage comprenant un transducteur électrique apte à délivrer un signal électrique qui dépend du niveau de carburant, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une mémoire établissant une correspondance entre le signal électrique brut délivré par le transducteur, sans réglage manuel du dispositif, et le volume de carburant dans le réservoir. La présente invention concerne également un procédé d'étalonnage du dispositif de jaugeage qui comprend les étapes consistant à - déplacer le flotteur sur la course déterminée pour l'application, - détecter la réponse signal électrique brut/niveau, issue du transducteur, - établir une courbe signal électrique brut/volume, sur la base de la réponse ainsi détectée et d'une courbe étalon niveau/volume connue du réservoir, et - mémoriser la courbe signal électrique brut/volume dans une mémoire placée en aval du transducteur. La présente invention concerne par ailleurs un banc de contrôle pour la mise en oeuvre du procédé particulier. Comme on l'expliquera par la suite, la présente invention permet de s'affranchir totalement de l'étape de réglage manuel jusqu'ici nécessaire. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - la figure 1 représente une vue d'ensemble schématique d'un dispositif de jaugeage conforme à la présente invention, associé à un banc de contrôle au cours d'une étape d'étalonnage, - la figure 2 représente une vue schématique d'un dispositif de traitement conforme à la présente invention, - la figure 3 représente une variante d'implantation du dispositif de traitement conforme à la présente invention, - la figure 4 représente schématiquement un transducteur conforme à la présente invention, et - la figure 5 représente schématiquement la courbe de réponse brute d'un transducteur conforme à la présente invention. On aperçoit sur la figure 1 un transducteur électrique 10 adapté pour délivrer un signal électrique fonction du niveau de carburant dans un réservoir. Le transducteur 10 comprend une piste 12 électriquement résistive (avantageusement une carte à couche épaisse), supportée dans le réservoir, et un curseur 14 déplacé sur la piste 12 et actionné par un flotteur 16 qui suit le niveau de carburant. Selon la figure 1, le flotteur 16 est porté par l'extrémité d'un bras 18 monté à pivotement autour d'un axe horizontal 19, à sa seconde extrémité. Cependant comme indiqué précédemment les moyens support du flotteur 16 peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. Ainsi par exemple, le flotteur 16 peut être guidé à translation verticale. Le signal de sortie prélevé entre deux bornes de sortie du transducteur 10 est ainsi représentatif du niveau de carburant dans le réservoir. Comme on l'a mentionné dans le préambule, selon l'invention, chaque dispositif de jaugeage est soumis après montage, et avant installation dans un réservoir, à un contrôle dans un banc 30. Le banc 30 de contrôle illustré sur la figure 1 comprend - des moyens mémorisant une courbe étalon niveau/volume connue spécifique du réservoir dans lequel doit être installé le dispositif de jaugeage, - des moyens aptes à déplacer le flotteur 16 sur la course déterminée pour l'application dans le réservoir, - des moyens aptes à détecter la réponse signal électrique brut/niveau, issue du transducteur 10 au cours de ce déplacement, - des moyens aptes à établir une courbe signal électrique brut/volume, sur la base de la réponse ainsi détectée et de la courbe étalon niveau/volume connue du réservoir, et - des moyens aptes à mémoriser la courbe signal électrique brut/volume, dans une mémoire 40 placée en aval du transducteur 10, et ce grâce à la ligne de paramétrage référencée 332 sur la figure 1. De ce fait les mémoires 40 respectivement associées à chaque dispositif de jaugeage peuvent différer d'un dispositif à l'autre en fonction des disparités de fabrication. L'homme de l'art comprendra aisément que par la suite, la correction de l'information brute issue du transducteur 10, grâce à la courbe signal électrique brut/volume, permet de connaitre directement le volume de carburant présent dans le réservoir. Ainsi cet auto-apprentissage réalisé selon la présente invention à la fin du montage du dispositif de jaugeage , au moment du contrôle fin de chaine, permet l'utilisation d'un capteur 10 standard quelque soit le type de réservoir retenu dans l'application et ce sans nécessiter le moindre réglage manuel sur le transducteur 10 en fin de montage (en particulier sans exiger la moindre déformation manuelle dans un but de réglage, du bras 18, comme celà était le cas dans les dispositifs classiques). En outre il faut noter que ce processus d'auto-apprentissage peut être réalisé entièrement en automatique. De préférence, le transducteur 10 présente une courbe de réponse continue monotone, comme on l'a schématisé sur la figure 5, et non en escalier comme celà est classique dans la plupart des dispositifs connus. Un tel transducteur 10 à fonction de transfert continue et monotone, objet d'un auto-apprentissage selon la présente invention, permet d'obtenir une précision optimale. Il permet de disposer d'un transducteur 10 standard quelle que soit la géométrie du réservoir utilisé. En effet la courbe de réponse d'un tel transducteur 10, en particulier de la résistance 12, est indépendante du réservoir retenu dans l'application. De plus l'appairage ainsi réalisé entre la jauge et la courbe du réservoir permet de s'affranchir totalement de toutes variations de réponse dues aux jeux mécaniques et aux tolérances de montage. La mémoire 40 est de préférence associée à un module de traitement électronique 50. Ce module 50 peut être adapté pour conditionné le signal sous différentes formes avant d'adresser ce signal à un poste d'exploitation, par exemple un tableau de bord pour l'affichage d'une information représentative du volume de carburant dans le réservoir, ou encore un ordinateur de bord. Il peut s'agir par exemple d'une information délivrée sous forme d'une boucle de courant, d'une valeur de tension ou encore d'un signal numérique, selon la configuration du tableau de bord retenu dans l'application. En particulier ce signal peut être compatible avec les tableaux de bord modernes dits "électroniques" (liaison série avec un microprocesseur du tableau de bord) ou traditionnels (pilotage en direct, via CNA intégré, de l'indicateur à aiguille). De préférence dans le cadre de la présente invention, le circuit électronique 50 et la mémoire 40 sont placés sur une embase 20 rapportée sur la paroi supérieure du réservoir. Pour protéger le module 50 et la mémoire 40 et faciliter leur intégration dans l'embase 20, ceux-ci sont de préférence placés dans une cavité 22 aménagée sur la surface extérieure ou intérieure de l'embase 20. Par ailleurs le module 50 et la mémoire 40 peuvent être directement enfichés sur des connexions 24 surmoulées dans l'embase comme on le voit sur la figure 3, pour assurer d'une part la liaison du module 50 et de la mémoire avec le transducteur 10 et d'autre part la liaison des mêmes éléments avec l'extérieur. Le module 50 et la mémoire 40 peuvent être protégés contre les agressions chimiques et mécaniques de l'environnement par un enrobage de résine ou équivalent 26. En variante, le module 50 et la mémoire 40 peuvent être protégés par un capot soudé aux ultrasons ou immobilisé par des moyens équivalents. Bien entendu selon une variante, le module 50 et la mémoir 40 peuvent être disposés dans un boitier séparé. Le module 50 permet également de piloter l'alerte de niveau minimal de carburant et le diagnostic de fonctionnement du système, et plus généralement le pilotage et le diagnostic de tout actuateur, capteur, et électronique du réservoir. On a schématisé sur la figure 2, la structure générale d'un module de traitement 50 associé à la mémoire 40. Sur la figure 2 on aperçoit le transducteur 10 et le module 50 qui comprend : un convertisseur analogique/numérique d'entrée 52, un filtre 54, un étage de traitement et de diagnostic 56, un étage de sortie 58 et un convertisseur numérique/analogique de sortie 59. L'homme de l'art connait diverses structures de filtre 54 pour dispositif de jaugeage. Ce filtre ne sera donc pas décrit plus en détail par la suite. De préférence, le filtre 54 est inhibé pendant le processus d'acquisition initial de la réponse du transducteur nécessaire pour établir la courbe signal brut/volume. L'étage 56, outre la fonction diagnostic, détermine le volume présent dans le réservoir, en lisant la valeur dans la mémoire 40 correspondant à la valeur du signal brut issu du transducteur 10, après filtrage dans l'étage 54. L'étage 58 fournit l'information alerte filtrée et diagnostic. L'étage 59 fournit l'information jauge filtrée. Les sorties des deux étages 58 et 59 sont dirigées vers le tableau de bord, et le cas échéant vers l'ordinateur de bord. Le module 50 peut également être utilisé pour contrôler l'adjonction d'additif dans le réservoir. La présente invention offre de nombreux avantages par rapport aux dispositifs connus antérieurs. En particulier outre le gain de précision dans l'information obtenue, la présente invention permet un gain de temps important sur la chaine de montage en supprimant toute opération de réglage manuel. L'utilisation d'un signal codé, par exemple sous forme numérique ou sous forme d'un signal modulé en fréquence, permet de faire passer le signal sur les lignes d'alimentation, et par conséquent de limiter le nombre de lignes électriques utilisées. La présente invention offre en outre l'avantage de permettre l'utilisation de tous types de capteurs, notamment de tous types de capteurs angulaires, voire à effet Hall, ou capacitif, etc... La présente invention permet également de disposer d'un dispositif de jaugeage, totalement standard pour une large gamme de réservoirs, la personnalisation du dispositif de jaugeage étant réalisé en fin de chaine de montage, grâce à la mémoire 40. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de jaugeage de carburant pour véhicule automobile, comprenant un transducteur électrique (10) apte à délivrer un signal électrique qui dépend du niveau de carburant, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une mémoire (40) établissant une correspondance entre le signal électrique brut délivré par le transducteur (10), sans réglage manuel du dispositif, et le volume de carburant dans le réservoir. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le transducteur (10) comprend une piste (12) électriquement résistive et un curseur (14) déplacé sur la piste (12) et actionné par un flotteur (16) qui suit le niveau de carburant. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le flotteur (16) est porté par l'extrémité d'un bras (18) monté à pivotement autour d'un axe horizontal (19). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les mémoires (40) respectivement associées à chaque dispositif de jaugeage diffèrent d'un dispositif à l'autre en fonction des disparités de fabrication. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le transducteur (10) présente une courbe de réponse continue monotone et standard. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la mémoire (40) est associée à un module de traitement électronique (50). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le module électronique (50) est adapté pour délivrer une information sous forme d'une boucle de courant, d'une valeur de tension ou encore d'un signal numérique. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que le module électronique (50) et la mémoire (40) sont placés sur une embase (20) rapportée sur la paroi supérieure du réservoir. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que le module électronique (50) et la mémoire (40) sont placés dans une cavité (22) aménagée à l'extérieur d'une embase (20). 10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait que le circuit électronique (50) et la mémoire (40) sont enfichés sur des connexions (24) surmoulées dans une embase. 11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé par le fait que le circuit électronique (50) comprend : un convertisseur analogique/numérique d'entrée (52), un filtre (54), un étage de traitement et de diagnostic (56), un étage de sortie (5*) et un convertisseur numérique/analogique de sortie (59). 12. Réservoir de carburant pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il est équipé d'un dispositif de jaugeage conforme à l'une des revendications 1 à 11. 13. Procédé d'étalonnage du dispositif de jaugeage conforme à l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à: - déplacer le flotteur (16) sur la course déterminée pour l'application, - détecter la réponse signal électrique brut/niveau, issue du transducteur (10), - établir une courbe signal électrique brut/volume, sur la base de la réponse ainsi détectée et d'une courbe étalon niveau/volume connue du réservoir, et - mémoriser la courbe signal électrique brut/volume dans une mémoire (40) placée en aval du transducteur (10). 14. Banc de contrôle pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 13, caractérisé par le fait qu'il comprend - des moyens mémorisant une courbe étalon niveau/volume connue spécifique du réservoir dans lequel doit être installé le dispositif de jaugeage, - des moyens aptes à déplacer le flotteur (16) sur la course déterminée pour l'application le réservoir, - des moyens aptes à détecter la réponse signal électrique brut/niveau, issue du transducteur (10) au cours de ce déplacement, - des moyens aptes à établir une courbe signal électrique brut/volume, sur la base de la réponse ainsi détectée et de la courbe étalon niveau/volume connue du réservoir, et - des moyens aptes à mémoriser la courbe signal électrique brut/volume, dans une mémoire (40) placée en aval du transducteur (10). 15. Banc selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens aptes à inhiber un filtre (54) associé au dispositif de jaugeage pendant le processus d'acquisition initial de la réponse du transducteur nécessaire pour établir la courbe signal brut/volume.