EP1066499A1 - Dispositif de determination du remplissage d'un reservoir - Google Patents

Dispositif de determination du remplissage d'un reservoir

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Publication number
EP1066499A1
EP1066499A1 EP00900635A EP00900635A EP1066499A1 EP 1066499 A1 EP1066499 A1 EP 1066499A1 EP 00900635 A EP00900635 A EP 00900635A EP 00900635 A EP00900635 A EP 00900635A EP 1066499 A1 EP1066499 A1 EP 1066499A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tank
determining
vehicle
filling rate
support
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00900635A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Laurent Foucher
Alain Parnois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giat Industries SA
Original Assignee
Giat Industries SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giat Industries SA filed Critical Giat Industries SA
Publication of EP1066499A1 publication Critical patent/EP1066499A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G17/00—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property
    • G01G17/04—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property for weighing fluids, e.g. gases, pastes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/20—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measurement of weight, e.g. to determine the level of stored liquefied gas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F9/00—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine
    • G01F9/001—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine with electric, electro-mechanic or electronic means
    • G01F9/003—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine with electric, electro-mechanic or electronic means by measuring the weight

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of devices for determining the filling of a tank using a fluid, in particular a vehicle tank.
  • the same lever float system actuates the closing of the filling circuit.
  • New systems described in patents FR-A-2,533,695 and GB-A-2,289,542, use gauging means, a computer, a display and a shut-off valve to determine the filling rate of a tank.
  • the measurement of the mass of a fuel in particular liquefied petroleum gas, is not representative of its volume. Indeed, the information given by the measurement of the fuel volume of a tank cannot be transposed into the autonomy of the vehicle if it is not subject to a number of external parameters, particularly temperature.
  • the aim of the present invention is to propose a device for determining the filling rate of a tank, adaptable without fundamental modification of existing tanks and providing more precise information on the filling rate of a tank by measuring the mass of the tank. slaved to a temperature and no longer to the measurement of its volume.
  • the subject of the invention is therefore a device for determining the filling rate of a reservoir using a liquid fluid, consisting of at least one force sensor, a calculation module and a visual level indicator, characterized in that the force sensor is arranged in the vicinity of a stud for fixing the reservoir to a support without any particular modification of said stud.
  • the device comprises as many force sensors as there are pads for fixing the tank.
  • the liquid fluid is liquefied petroleum gas, the tank a vehicle tank and the support the vehicle itself.
  • the device includes a mass correction module as a function of temperature.
  • This correction module includes a fluid temperature measurement probe and a system for calibrating the control value of the filling shut-off valve.
  • a very first advantage of the device according to the present invention lies in the fact that it is determined at at any time the mass of the tank itself regardless of the external temperature conditions. Thus, mass can be easily converted into the amount of fluid and / or energy available.
  • Another advantage lies in the fact that the device according to the invention is particularly well suited to measuring the filling rate of a fluid reservoir such as liquefied petroleum gas. Indeed, it is easy to get rid of external temperature conditions since it is the mass of the tank which is measured to control the closing of the filling pipe of this tank. By providing a temperature correction function, the filling is stopped, this correction being in accordance with legal standards.
  • Another advantage lies in the ease of installation of such a device. Indeed, it does not require any modification of existing tanks and vehicles to install it.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 2 illustrates the measuring chain incorporating the force sensor.
  • a reservoir 1 in the form of a parallelepiped intended to contain a fluid, such as for example liquefied petroleum gas.
  • This tank 1 includes a filling line 2 and a supply line 3 connected to the vehicle engine not shown.
  • liquefied petroleum gas is an example of a fluid which can be liquid and / or gaseous, and petroleum products in general, such as petrol, and liquefied gases will be mentioned.
  • the tank is fixed on a support 4 by means of a certain number of studs 6 fixing, for example three studs.
  • the sensors 5 are fixed by any means on the fixing studs 6 of the reservoir, the latter being placed or suspended on the support 4.
  • the reservoir is connected by a screw-nut mounting 13 for example.
  • the fixing studs 6 are constituted by anchoring lugs 7 welded to the lateral faces of the reservoir 1.
  • the reservoir 1 is supported on the support 4, the force sensors 5 then undergoing the mechanical stresses of the anchoring tabs 7.
  • the sensors could be fixed to the support, that is to say the vehicle, in the vicinity of the stud.
  • a sensor 5 is a component transforming an elastic or constrained deformation into an electrical signal.
  • strain gauges or piezoelectric systems By way of example, mention will be made of strain gauges or piezoelectric systems.
  • the force sensors 5 are commercial components, which depending on the stress applied to them, deliver information proportional to the latter and therefore proportional to the mass of the tank 1. It will be noted that this information is independent of the volume of the fluid contained in the reservoir 1. In fact, it is known that the volume of petroleum gas to be introduced into a petroleum gas reservoir must not exceed 85% of the total volume at 15 ° C. on the one hand, and that this volume varies with temperature on the other hand. This volume reaches a value of 97% at 50 ° C. It is therefore very important to know precisely the amount of fluid present or available in the tank. The device according to the invention therefore makes it possible to perfectly fulfill this objective.
  • the measuring chain for reading for example on an on-board indicator 8 the amount of fluid contained in the tank 1 whatever the external conditions. It consists of a calculation module 9 connected to the sensors 5 which transmit an electrical signal using a conductor 10. This module 9 transforms the electrical signal delivered by each sensor 5 into a concrete value representative of the amount of fluid using a needle system or a light indicator, etc. This information is directed to an indicator 8 placed near the user.
  • the information read by the user corresponds for example to the filling rate of the tank, and therefore to the volume of fuel stored.
  • the information delivered by the module 9 is used to control the closing of the filling duct 2 when a certain filling level is reached, which, as indicated above, varies as a function of the temperature.
  • a temperature corrector 11 whose role is to limit the filling, for example, to 85% of the capacity of the tank when the temperature is around 15 ° C and 93% when the temperature is around 50 ° C.
  • This corrector 11 is electrically connected by a conductor 15 to a probe 14 immersed in the fluid and whose measured value is processed by a conventional electronic chain to calibrate the command value which is used to control the stopping of the filling of the tank.
  • This command is transmitted by a conductor 16 to the shut-off valve 12 of the pipe 2 of the tank.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de détermination du taux de remplissage d'un réservoir (1) à l'aide d'un fluide liquide. Il est constitué d'au moins un capteur de force (5) disposé sur un plot de fixation (6) reliant le réservoir (1) à son support (4), un module de calcul (9) et un indicateur visuel de niveau (8). Les capteurs de force (5) délivrent une information représentative de la masse du réservoir. Le fluide liquide est du gaz liquéfié de pétrole, le réservoir (1) un réservoir pour véhicule et le support (4) le véhicule lui-même. Le module de calcul (9) et le module de correction (11) assurent la conversion des données de masse délivrées par les capteurs de force (5) en pourcentages d'autonomie kilométrique du véhicule. Application aux véhicules automobiles fonctionnant au gaz de pétrole liquéfié.

Description

DISPOSITIF DE DETERMINATION DU REMPLISSAGE D'UN RESERVOIR
Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de détermination du remplissage d'un réservoir à l'aide d'un fluide, en particulier un réservoir de véhicule.
Pour mesurer le volume de fluide contenu dans un réservoir, par exemple la quantité de carburant contenu dans un réservoir d'un véhicule, on utilise des systèmes de jaugeage mettant en œuvre le principe de la mesure de niveau. Classiquement, on dispose un flotteur dans le réservoir actionnant un module résistant relié à une chaîne de mesure transmettant cette information au tableau de bord du véhicule avec l'affichage du pourcentage de la capacité disponible du réservoir. Ce système universellement connu dans tous les dispositifs de mesure ou de contrôle souffre d'un certain nombre d'inconvénients.
De plus, dans l'exemple particulier des réservoirs pour gaz de pétrole liquéfié, le même système de flotteur à levier actionne la fermeture du circuit de remplissage.
Ces systèmes manquent de fiabilité et de précision en raison même de leur conception faisant appel à l'action mécanique d'un flotteur sur un élément résistant.
De nouveaux systèmes, décrits dans les brevets FR-A-2 533 695 et GB-A-2 289 542, utilisent des moyens de jaugeage, un calculateur, un afficheur et une vanne d'arrêt pour déterminer le taux de remplissage d'un réservoir.
Tout d'abord, la mesure de la masse d'un carburant, en particulier le gaz de pétrole liquéfié, n'est pas représentative de son volume. En effet, l'information donnée par la mesure de volume de carburant d'un réservoir n'est pas transposable en autonomie du véhicule si elle n'est pas assujettie à un certain nombre de paramètres extérieurs, en particulier la température.
En second lieu, les systèmes décrits dans ces brevets nécessitent une refonte totale des réservoirs et de leurs fixations, avec pour effet une augmentation importante des coûts.
Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de détermination du taux de remplissage d'un réservoir, adaptable sans modification fondamentale des réservoirs existants et fournissant une information plus précise du taux de remplissage d'un réservoir par mesure de la masse du réservoir asservie à une température et non plus à la mesure de son volume.
L'invention a donc pour objet un dispositif de détermination du taux de remplissage d'un réservoir à l'aide d'un fluide liquide, constitué d'au moins un capteur de force, un module de calcul et un indicateur visuel de niveau, caractérisé en ce que le capteur de force est disposé au voisinage d'un plot de fixation du réservoir sur un support sans modification particulière dudit plot.
Le dispositif comprend autant de capteurs de force que de plots fixation du réservoir.
Le fluide liquide est du gaz liquéfié de pétrole, le réservoir un réservoir pour véhicule et le support le véhicule lui-même.
Le dispositif comporte un module de correction de la masse en fonction de la température.
Ce module de correction comprend une sonde de mesure de la température du fluide et un système de calibrage de la valeur de commande du robinet de fermeture du remplissage.
Un tout premier avantage du dispositif selon la présente invention réside dans le fait qu'on détermine à tout moment la masse du réservoir lui-même quelles que soient les conditions extérieures de température. Ainsi, la masse peut être facilement convertie en quantité de fluide et/ou d'énergie disponible. Un autre avantage réside dans le fait que le dispositif selon l'invention est particulièrement bien adapté à la mesure du taux de remplissage d'un réservoir de fluide tel le gaz de pétrole liquéfié. En effet, on s'affranchit facilement des conditions extérieures de température puisque c'est la masse du réservoir qui est mesurée pour commander la fermeture du conduit de remplissage de ce réservoir. En prévoyant une fonction de correction de température, on assure l'arrêt du remplissage, cette correction étant en relation avec les normes légales. Un autre avantage réside dans la facilité d'installation d'un tel dispositif. En effet, celui-ci ne nécessite pas aucune modification des réservoirs et des véhicules existants pour l'installer.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui suit de modes de réalisation donnés à titre indicatif en relation avec un dessin sur lesquels :
- la figure 1 représente un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 2 illustre la chaîne de mesure incorporant le capteur de force.
Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un réservoir 1 sous la forme d'un parallélépipède destiné à contenir un fluide, comme par exemple le gaz de pétrole liquéfié. Ce réservoir 1 comporte une canalisation de remplissage 2 et une canalisation d'alimentation 3 reliée au moteur du véhicule non représenté. Comme indiqué le gaz de pétrole liquéfié est un exemple de fluide qui peut être liquide et/ou gazeux et on citera les produits pétroliers en général, comme l'essence, et les gaz liquéfiés. Pour mesurer à tout moment la quantité de gaz de pétrole liquéfié que renferme le réservoir, soit lors du remplissage, soit au cours de l'utilisation du véhicule, on fixe le réservoir sur un support 4 au moyen d'un certain nombre de plots 6 de fixation, par exemple trois plots. Les capteurs 5 sont fixés par tout moyen sur les plots de fixation 6 du réservoir, ce dernier étant posé ou suspendu sur le support 4. Le réservoir est relié par un montage vis-écrou 13 par exemple. Sur la figure, on voit que les plots de fixation 6 sont constitués par des pattes d'ancrage 7 soudées sur les faces latérales du réservoir 1. Ainsi, le réservoir 1 est en appui sur le support 4, les capteurs de force 5 subissant alors les contraintes mécaniques des pattes d'ancrage 7. En variante, les capteurs pourraient être fixés sur le support, c'est-à-dire le véhicule, au voisinage du plot. Un capteur 5 est un composant transformant une déformation élastique ou contrainte en signal électrique. A titre d'exemple, on citera les jauges de contrainte ou les systèmes piézoélectriques. Les capteurs de force 5 sont des composants du commerce, qui en fonction de la contrainte qui leur est appliquée, délivrent une information proportionnelle à celle-ci et donc proportionnelle à la masse du réservoir 1. On notera que cette information est indépendante du volume du fluide contenu dans le réservoir 1. En effet, on sait que le volume de gaz de pétrole à introduire dans un réservoir de gaz de pétrole ne doit pas dépasser à 15°C 85% du volume total d'une part, et que ce volume varie en fonction de la température d'autre part. Ce volume atteint à 50°C une valeur de 97%. Il est donc très important de connaître de manière précise la quantité de fluide présente ou disponible dans le réservoir. Le dispositif selon l'invention permet donc de remplir parfaitement cet objectif.
Sur la figure 2, on a représenté la chaîne de mesure permettant de lire par exemple sur un indicateur de bord 8 la quantité de fluide contenue dans le réservoir 1 quelles que soient les conditions extérieures. Il est constitué d'un module de calcul 9 relié aux capteurs 5 qui transmettent un signal électrique à l'aide d'un conducteur 10. Ce module 9 transforme le signal électrique délivré par chaque capteur 5 en une valeur concrète représentative de la quantité de fluide à l'aide d'un système à aiguille ou un indicateur lumineux, etc.... Cette information est dirigée vers un indicateur 8 placé à proximité de l'utilisateur. L'information lue par l'utilisateur correspond par exemple au taux de remplissage du réservoir, et par conséquent au volume de carburant emmagasiné. Bien entendu, l'information délivrée par le module 9 est utilisée pour commander la fermeture du conduit 2 de remplissage lorsqu'un certain niveau de remplissage est atteint, qui, comme indiqué précédemment, varie en fonction de la température. Pour pallier cet incertitude de volume liée à la température, on peut adjoindre au module 9 un correcteur de température 11 dont le rôle est de limiter le remplissage, à titre d'exemple, à 85% de la capacité du réservoir lorsque la température est de l'ordre de 15 °C et à 93% lorsque la température est de 50 °C environ. Ce correcteur 11 est relié électriquement par un conducteur 15 à une sonde 14 baignant dans le fluide et dont la valeur mesurée est traitée par une chaîne électronique classique pour calibrer la valeur de commande qui est utilisée pour commander l'arrêt du remplissage du réservoir. Cette commande est transmise par un conducteur 16 au robinet de fermeture 12 de la canalisation 2 du réservoir.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de détermination du taux de remplissage d'un réservoir (1) à l'aide d'un fluide liquide, constitué d'au moins un capteur de force (5), un module de calcul (9) et un indicateur visuel de niveau (8), caractérisé en ce que le capteur de force (5) est disposé au voisinage d'un plot de fixation (6) du réservoir (1) sur un support (4) sans modification particulière dudit plot.
2. Dispositif de détermination du taux de remplissage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend autant de capteurs de force (5) que de plots fixation (6) du réservoir (1) .
3. Dispositif de détermination du taux de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide liquide est du gaz liquéfié de pétrole, le réservoir (1) un réservoir pour véhicule et le support (4) le véhicule lui-même.
4. Dispositif de détermination du taux de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un module de correction (11) de la masse en fonction de la température.
5. Dispositif de détermination du taux de remplissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le module de correction comprend une sonde de mesure (14) de la température du fluide et un système de calibrage de la valeur de commande du robinet (12) de fermeture du remplissage.
EP00900635A 1999-01-22 2000-01-21 Dispositif de determination du remplissage d'un reservoir Withdrawn EP1066499A1 (fr)

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WO2000043738A1 (fr) 2000-07-27

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