Brevet FR3044090A1 — publié le 20170526

Procédé de détection d'un niveau d'un fluide dans un état liquide et/ou solide dans un réservoir et système associé La présente invention concerne un procédé de détection d'un niveau d'un fluide dans un état liquide et/ou solide dans un réservoir au moyen d'une sonde capacitive. Plus particulièrement, l'invention s'applique à la mesure d'un niveau de carburant dans un réservoir à carburant pour véhicule automobile. L'invention s'applique également à la mesure d'un niveau d'une solution aqueuse d'urée dans un réservoir d'urée pour véhicule automobile. De nombreux dispositifs ont été proposés à ce jour pour mesurer le niveau de liquide dans un réservoir et en particulier, dans un réservoir à carburant d'un véhicule automobile. Un dispositif de mesure connu repose sur l'utilisation d'une sonde capacitive. Généralement, une telle sonde comprend une colonne d'éléments capacitifs. Les éléments capacitifs sont disposés les uns au-dessus des autres à intervalle régulier. Chaque élément capacitif est donc associé à un niveau donné dans le réservoir. Généralement, chaque élément capacitif fourni une information ou valeur représentative de sa valeur de capacité. Cette valeur est utilisée pour détecter la présence ou l'absence de liquide au niveau donné auquel l'élément capacitif est associé. La figure 1 illustre un algorithme connu pour détecter le niveau de liquide dans le réservoir, à partir des valeurs fournies par les éléments capacitifs. Dans cet algorithme les valeurs (P1, P2, P3, P4, P5 et P6) fournies par les éléments capacitifs (1, 2, 3, 4, 5 et 6) sont comparés à un seuil de détection. L'inconvénient avec cet algorithme est que les capacités mesurées dans un fluide varient en fonction par exemple de la température, de la constante diélectrique du fluide et de l'épaisseur du plastique dans lequel sont intégrés les éléments capacitifs. En ignorant ces variations comme le fait cet algorithme classique de l'art antérieur, la détermination du niveau de liquide dans le réservoir ne peut pas être robuste. Un des buts de l'invention est donc de proposer un procédé de détection d'un niveau d'un fluide dans un état liquide et/ou solide dans un réservoir au moyen d'une sonde capacitive permettant une détermination robuste du niveau de fluide dans le réservoir. 3044090 2 Dès lors, dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un procédé de détection d'un niveau d'un fluide dans un état liquide et/ou solide dans un réservoir au moyen d'une sonde capacitive, la sonde comprenant une colonne d'éléments capacitifs, chaque élément capacitif étant 5 associé à un niveau donné dans le réservoir. Le procédé comprend les étapes suivantes consistant à, pour chaque élément capacitif : - obtenir une valeur représentative de la capacité de l'élément capacitif ; - obtenir une valeur de compensation en fonction d'une information de température ; 10 - obtenir une valeur compensée à partir de la valeur représentative de la capacité de l'élément capacitif et de la valeur de compensation ; - détecter la présence de fluide en comparant la valeur compensée à un seuil de détection prédéterminé. Une mesure plus robustedu niveau de fluide dans le réservoir peut ainsi 15 être réalisée puisqu'on compense automatiquement les changements dus à la variation de la température et la variation de la constante diélectrique du fluide est prise en compte dans l'aspect tout ou rien de la sonde capacitive. La figure 2 illustre un algorithme de détection d'un niveau de fluide dans un réservoir selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention. Dans 20 cet exemple de réalisation, la sonde capacitive comprend six éléments capacitifs (1, 2, 3, 4, 5 et 6). Bien entendu, dans un autre mode de réalisation, la sonde capacitive peut comprendre un nombre plus élevé d'éléments capacitifs. A l'étape E21, on obtient une valeur représentative de la capacité de chacun des éléments capacitifs. A l'étape E22, on calcule la différence de valeur entre deux 25 éléments capacitifs consécutifs. Ceci permet de réduire l'effet du mode commun (dû à l'épaisseur du plastique ou au gradient de température le long de la sonde). A l'étape E23, on calcule pour chaque élément capacitif une valeur compensée (ou valeur étalonnée) à partir de la différence de valeur calculée à l'étape E22 et d'une valeur de compensation. Dans un mode de réalisation particulier, cette 30 valeur de compensation est obtenue en mesurant la température au voisinage de l'élément capacitif 1 et en utilisant une table de correspondance préalablement générée. A l'étape E24, on compare les valeurs compensées à un seuil de détection. Si la valeur compensée est supérieure ou égale au seuil de détection, alors on détecte la présence du fluide (liquide et/ou glace) au niveau donné associé à l'élément capacitif, sinon on conclut que l'élément capacitif est dans l'air. 3044090 3 La figure 3 illustre un algorithme de détection d'un niveau de fluide (liquide et/ou glace) dans un réservoir selon un second mode de réalisation particulier de l'invention. Dans la figure 3 les étapes E31, E32 et E35 correspondent aux étapes E21, E22 et E24 de la figure 2, respectivement, et ne 5 sont donc pas reprises ci-dessous. A l'étape E33, pour chaque différence de valeur entre deux éléments capacitifs consécutifs on effectue une compensation en température pour obtenir une différence de valeur compensée. A l'étape E34, on calcule pour chaque élément capacitif une valeur compensée (ou valeur étalonnée) à partir de la différence de 10 valeur compensée calculée à l'étape E33 et d'une valeur de compensation. Dans un mode de réalisation particulier, cette valeur de compensation est obtenue en mesurant la température au voisinage de l'élément capacitif 1 et en utilisant une table de correspondance préalablement générée. L'invention concerne également un système de détection d'un niveau de 15 liquide dans un réservoir comprenant : - une sonde capacitive, la sonde comprenant une colonne d'éléments capacitifs, chaque élément capacitif étant associé à un niveau donné dans le réservoir ; - unité de traitement configurée pour effectuer les étapes suivantes, pour chaque élément capacitif: 20 - obtenir une valeur représentative de la capacité de l'élément capacitif ; - obtenir une valeur de compensation en fonction d'une information de température ; - obtenir une valeur compensée à partir de la valeur représentative de la capacité de l'élément capacitif et de la valeur de compensation ; 25 - détecter la présence de liquide en comparant la valeur compensée à un seuil de détection prédéterminé. Dans un mode de réalisation avantageux, le seuil de détection utilisé à l'étape E24 de la figure 2 ou à l'étape E35 de la figure 3 peut être ajusté dynamiquement pour tenir compte du vieillissement des éléments capacitifs et de 30 la variation de température au voisinage de l'élément capacitif 1. Par conséquent, la valeur représentative de la capacité de l'élément capacitif 1 peut être prise comme référence pour effectuer cet ajustement dynamique. REVENDICATIONS1. Procédé de détection d'un niveau d'un fluide dans un état liquide et/ou solide dans un réservoir au moyen d'une sonde capacitive, la sonde comprenant une colonne d'éléments capacitifs, chaque élément capacitif étant associé à un niveau donné dans le réservoir, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes consistant à, pour chaque élément capacitif : - obtenir une valeur représentative de la capacité de l'élément capacitif ; - obtenir une valeur de compensation en fonction d'une information de température ; - obtenir une valeur compensée à partir de la valeur représentative de la capacité de l'élément capacitif et de la valeur de compensation ; - détecter la présence de fluide en comparant la valeur compensée à un seuil de détection prédéterminé. 2. Système de détection d'un niveau d'un fluide dans un état liquide et/ou solide dans un réservoir comprenant : - une sonde capacitive, la sonde comprenant une colonne d'éléments capacitifs, chaque élément capacitif étant associé à un niveau donné dans le réservoir ; - unité de traitement configurée pour effectuer les étapes suivantes, pour chaque élément capacitif: - obtenir une valeur représentative de la capacité de l'élément capacitif ; - obtenir une valeur de compensation en fonction d'une information de température ; - obtenir une valeur compensée à partir de la valeur représentative de la capacité de l'élément capacitif et de la valeur de compensation ; - détecter la présence de fluide en comparant la valeur compensée à un seuil de détection prédéterminé.