Brevet FR2766267A1 — publié le 19990122

La présente invention concerne un dispositif permettant de mesurer le niveau et la température d'un liquide, tel que par exemple l'huile de lubrification dans le carter d'un moteur à combustion interne. On connaît un tel dispositif du type comprenant un capteur du niveau de l'huile de lubrification du moteur et un autre capteur pour mesurer la température de l'huile de lubrification. Ce dispositif connu a pour inconvénients majeurs d'utiliser deux capteurs différents et de nécessiter deux circuits électroniques appropriés différents pour traiter les signaux de sortie de ces deux capteurs. On connaît également, par le document FR-A-2 538 546, un dispositif permettant, avec la même sonde thermique à élément résistif, aussi bien de détecter le niveau d'huile de lubrification dans le carter d'un moteur à combustion interne que de mesurer la température de celle-ci. Cependant, ce dispositif connu souffre de quelques insuffisances, en ce qutil ne sert qu'à détecter la présence ou l'absence d'huile de lubrification pour déclencher une alerte en cas de détection d'un niveau minimum d'huile et non pas à mesurer le niveau d'huile. De plus, si ce dispositif connu permet de mesurer également la température de l'huile de lubrificiation, il nécessite obligatoirement deux circuits de mesure différents du niveau et de la température de l'huile, ce qui complique ce dispositif. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus des dispositifs connus en proposant un dispositif permettant de mesurer le niveau et la température d'un liquide, tel que par exemple l'huile de lubrification dans le carter d'un moteur à combustion interne, à l'aide d'une sonde thermique à élément sensible électriquement conducteur immergé dans le liquide et dont le signal de sortie, représentatif des variations de résistance de l'élément sensible, est transmis à au moins un circuit électronique de traitement, et qui est caractérisé en ce que le circuit électronique de traitement est programmé pour alimenter l'élément sensible de la sonde avec un courant prédéterminé dès qu'un contact électrique est établi et traiter le signal de sortie de la sonde soit comme un signal de niveau du liquide pendant que le moteur est à l'arrêt, soit comme un signal de température du liquide dès que le moteur tourne. De préférence, le circuit électronique de traitement est relié à un capteur de régime du moteur de façon à permettre au circuit de passer du mode de traitement du signal comme signal de niveau du liquide au mode de traitement du signal comme signal de température du liquide lorsque le capteur fournit un signal indiquant que le moteur tourne. Avantageusement, le circuit électronique de traitement est relié à un moyen indicateur du niveau de liquide et à un moyen indicateur de la température de celui-ci, ces deux moyens pouvant faire partie d'un combiné logé dans le tableau de bord d'un véhicule automobile pour indiquer le niveau et la température de l'huile de lubrification du moteur de celui-ci. Le circuit électronique de traitement est un calculateur programmable équipant un véhicule automobile pour traiter les signaux de niveau et de température d'huile de lubrification du moteur de celui-ci. Le circuit électronique de traitement est également programmé pour déterminer la dégradation de la qualité lubrifiante de l'huile moteur en fonction de la température de celle-ci en pondérant le régime moteur fourni par le capteur de régime du moteur par la température de l'huile et est relié à un moyen indicateur de maintenance indiquant le moment pour effectuer la vidange du moteur. La sonde thermique est reliée au circuit électronique de traitement uniquement par deux fils électriquement conducteurs sur lesquels sont transmis les signaux de niveau et de température du liquide. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans 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 un carter d'huile de lubrification d'un moteur à combustion interne, équipé d'une sonde pouvant être utilisée conformément à l'invention - la figure 2 est une vue agrandie détaillée de la sonde de la figure 1 - la figure 3 représente un circuit électrique habituel permettant, par la sonde des figures 1 et 2, de déterminer le niveau d'huile de lubrification dans le carter moteur ; et - la figure 4 représente le circuit électronique de traitement de l'invention permettant de mesurer, à l'aide de la sonde des figures 1 et 2, le niveau et la température de l'huile de lubrification dans le carter d'un moteur à combustion interne. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, la référence 1 désigne un carter d'un moteur à combustion interne, fixé à un bloc 2 de ce moteur et contenant de l'huile 3 de lubrification de ce moteur. Une sonde thermique 4 qui, dans le cadre de la présente invention, sera destinée à mesurer le niveau d'huile dans le carter 1 et la température de celle-ci, est fixée, par une embase 5, au travers d'une paroi du carter 1 dans une position telle que l'élément sensible 6 de la sonde 4, constitué par un fil électriquement conducteur d'une résistance prédéterminée, est en partie immergé dans l'huile de lubrification 3. Les références 3a, 3b et 3c représentent respectivement le niveau maximum, le niveau stabilisé et le niveau minimum d'huile de lubrification 3 dans le carter 1 et les références 7, 8 représentent respectivement la résistance de l'élément sensible 6 de la sonde 4 entre les niveaux maximum 3a et stabilisé 3b de l'huile 3 et la résistance de l'élément sensible 6 entre le niveau stabilisé et le niveau minimum de l'huile 3. L'élément sensible 6 est logé dans un corps tubulaire de protection de la sonde 4 réalisé en un matériau électriquement isolant et imperméable à l'huile 3. La figure 3 représente le circuit habituel permettant de déterminer le niveau d'huile dans le carter 1 par la sonde thermique 4. Ce dispositif comprend, reliés en série avec l'élément sensible 6 de la sonde 4, une batterie d'alimentation 9, constituée de préférence par celle du véhicule, un moyen 10 à clé de contact 11 permettant la mise sous tension du dispositif de mesure de niveau d'huile, un moyen 12 permettant de couper l'alimentation de la sonde 4 et un moyen d'indication 13, tel qu'un cadran d'affichage à aiguille, traversé par le courant de la sonde thermique 4 pour fournir une indication du niveau d'huile dans le carter 1. Lors du fonctionnement de ce dispositif, le courant traversant l'élément sensible 6 de la sonde 4 échauffe les résistances en série 7 et 8 de l'élément sensible 6, la résistance 7 se trouvant dans l'air tandis que la résistance 8 se trouve dans l'huile 3 du fait qu'avant que le moteur tourne, l'huile est à son niveau stabilisé 3b. Ainsi, quelques secondes après mise sous tension de ce dispositif, la résistance 7 a atteint sa température d'équilibre dans l'air alors que la résistance 8, refroidie par l'huile 3 dans le carter 1, est restée à sa valeur initiale, très différente de celle qu'elle aurait dans l'air. On conçoit alors qu'en fonction d'une hauteur immergée plus ou moins grande de la sonde 4, la résistance de l'élément sensible 6, après quelques secondes de mise sous tension du dispositif, est directement liée à la hauteur immergée de la sonde. Bien entendu, lorsque le moteur tourne, le brassage de l'huile 3 mouille de façon aléatoire toute la sonde 4 de sorte qu'il n'est plus possible de mesurer le niveau d'huile dans le carter 1. Par contre, la sonde 4, pendant que le moteur tourne, est alors à la température de l'huile et sa résistance est directement liée à la température de l'huile. L'invention propose un dispositif permettant de mesurer le niveau et la température d'huile dans un carter de moteur à combustion interne en exploitant les deux modes de fonctionnement constatés ci-dessus se produisant avant et après le démarrage du moteur. Ce dispositif est représenté en figure 4 et comprend la sonde thermique 4, identique à celle utilisée aux figures 1 à 3, fixée à travers une paroi du carter 1 d'huile de lubrification du moteur M par l'embase 5, un calculateur programmable 14, de préférence celui embarqué dans un véhicule automobile propulsé par le moteur M, de façon à effectuer les mesures de niveau et de température d'huile dans le carter 1, un combiné 15 relié au calculateur 14, logé dans le tableau de bord du véhicule et comprenant deux moyens d'indication respectivement 16 du niveau d'huile et 17 de la température d'huile et constitués par des cadrans à aiguille, un moyen 18 d'indication de maintenance faisant partie du combiné 15 et dont la fonction sera précisée ultérieurement et un capteur 19 de régime du moteur M relié au calculateur programmable 14. Le fonctionnement du dispositif de mesure de la figure 4 est comme suit. Lorsque le moteur M est à l'arrêt mais que le contact d'alimentation du calculateur programmable 14 est établi, ce dernier est programmé pour alimenter l'élément sensible 6 de la sonde 4 avec un courant approprié et traiter le signal de sortie de la sonde 4 comme un signal de niveau de l'huile 3 dans le carter 1 et dont la valeur est représentative de la valeur de résistance de la résistance 7 variant suivant le niveau d'huile 3b. Dès que le moteur M tourne quelques secondes après l'établissement du contact d'alimentation, le capteur 19 transmet au calculateur programmable 14 un signal électrique de sortie représentatif du régime du moteur M. Le calculateur 14 est programmé de façon à traiter le signal de sortie de la sonde 4 comme un signal de température de l'huile 3 dès la réception du signal de régime du moteur M en provenance du capteur 19. Bien entendu, le calculateur 14 transmet pendant les deux modes de traitement ci-dessus le signal mesuré du niveau d'huile au moyen d'indication 16 et le signal mesuré de température d'huile au moyen indicateur 17. Le calculateur 14 est également programmé pour utiliser le signal de température de l'huile 3 de la sonde 4 en liaison avec le signal de sortie du capteur 19 de régime du moteur M de manière à déterminer la dégradation de la qualité lubrifiante de l'huile en fonction de la température de cette dernière en intégrant une loi de pondération du nombre de tours du moteur M par la température mesurée et à indiquer au moyen d'indication de maintenance 18 le moment où doit être effectuée la vidange du moteur en visualisant, par exemple, le nombre de kilomètres à parcourir par le véhicule avant d'effectuer cette vidange. Le dispositif de mesure de niveau et de température d'un liquide conforme à l'invention est d'une structure très simple puisqu'il utilise un seul circuit de traitement auquel est reliée une sonde thermique unique par deux fils conducteurs de liaison sur lesquels sont transmis le signal de niveau du liquide et le signal de température de celui-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de mesurer le niveau et la température d'un liquide, tel que par exemple l'huile de lubrification (3) dans le carter (1) d'un moteur à combustion interne (M), à l'aide d'une sonde thermique (4) à élément sensible électriquement conducteur (6) immergé dans le liquide (3) et dont le signal de sortie, représentatif des variations de résistance de l'élément sensible (6), est transmis à au moins un circuit électronique de traitement (14), caractérisé en ce que le circuit électronique de traitement (14) est programme pour alimenter l'élément sensible (6) de la sonde (4) avec un courant prédéterminé dès qu'un contact électrique est établi et traiter le signal de sortie de la sonde soit comme un signal de niveau du liquide pendant que le moteur est à l'arrêt, soit comme un signal de température du liquide dès que le moteur tourne. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit électronique de traitement (14) est relié à un capteur (19) de régime du moteur de façon à permettre au circuit de passer du mode de traitement du signal comme signal de niveau du liquide au mode de traitement du signal comme signal de température du liquide lorsque le capteur (19) fournit un signal indiquant que le moteur tourne. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit électronique de traitement (14) est relié à un moyen indicateur (16) du niveau du liquide et à un moyen indicateur (17) de la température de celui-ci. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux moyens indicateurs (16, 17) précités font partie d'un combiné (15) logé dans le tableau de bord d'un véhicule automobile pour indiquer le niveau et la température de l'huile de lubrification du moteur (M) de celui-ci. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit électronique de traitement (14) est un calculateur programmable équipant un véhicule automobile pour traiter les signaux de niveau et de température d'huile de lubrification du moteur (M) de celui-ci. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le circuit électronique de traitement (14) est également programmé pour déterminer la dégradation de la qualité lubrifiante de l'huile moteur en fonction de la température de celle-ci en pondérant le régime moteur fourni par le capteur (19) de régime du moteur (M) par la température de l'huile et est relié à un moyen indicateur de maintenance (18) indiquant le moment pour effectuer la vidange du moteur (M). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caracérisé en ce que la sonde thermique (4) est reliée au circuit électronique de traitement (14) uniquement par deux fils électriquement conducteurs sur lesquels sont transmis les signaux de niveau et de température du liquide.