FR3105404A1 - Dispositif d’estimation du volume de liquide et procédé de mise en œuvre du dispositif - Google Patents
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Abstract
Le dispositif (3) d’estimation du volume de liquide (VA) pour un réservoir (2) de véhicule (1) automobile comprend un capteur (5) de hauteur de liquide destiné à être implanté dans le réservoir, le dispositif comprenant un module (6) de traitement du volume relié au capteur et configuré pour déterminer le volume de liquide à partir d’un signal (HM) délivré par le capteur. Le dispositif comprend un module d’estimation (7) du volume de liquide configuré pour estimer le volume de liquide à partir de la consommation (CM) du véhicule, et un module de sélection (8) relié aux modules de traitement et d’estimation, le module de sélection étant configuré pour délivrer le volume de liquide égal à la valeur du volume (VC) de liquide déterminé par le module de traitement ou estimé (VE) par le module d’estimation selon le signal délivré par le capteur. Figure pour l’abrégé : 1
Description
La présente invention concerne les dispositifs de mesure de volume de liquide dans un réservoir d’un véhicule automobile et la mise en œuvre desdits dispositifs.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif d’estimation du volume de liquide dans un réservoir de carburant ou d’additif et la mise en œuvre dudit dispositif.
Généralement, un véhicule automobile thermique comprend un réservoir de carburant doté d’un dispositif de mesure du volume du carburant restant dans le réservoir relié à un dispositif de visualisation du niveau mesuré.
Le dispositif de visualisation est généralement situé sur le tableau de bord de sorte que le conducteur du véhicule soit informé en permanence du niveau restant pour anticiper le remplissage du réservoir.
Les documents EP 1355 134, EP 1376077 et EP 1544 586 divulguent un dispositif de mesure du niveau de carburant dans un réservoir comprenant une jauge pour la détermination de la hauteur de carburant dans le réservoir selon la position du bras mû par le flotteur ou du temps de réponse de l’écho dans le cas d’une jauge piezo, la hauteur mesurée étant utilisée par le dispositif de visualisation pour afficher le volume de carburant restant.
Cependant, lorsque le véhicule est par exemple incliné dans une pente, le volume de carburant présent dans le réservoir se déplace de sorte que les mesures délivrées par le dispositif de mesure sont erronées.
Le but de l’invention est de pallier tout ou partie de ces inconvénients à l’aide des accéléromètres équipant le véhicule et du signal de quantité de liquide consommée fourni par le système de dosage du liquide.
Au vu de ce qui précède, l’invention propose un procédé d’estimation du volume d’un liquide dans un réservoir de véhicule automobile.
Selon le signal délivré par un capteur de hauteur de liquide dans le réservoir, le procédé comprend la sélection d’un volume de liquide déterminé à partir de la hauteur de liquide ou d’un volume de liquide estimé à partir de la consommation du véhicule et d’une valeur précédemment mémorisée.
Le dispositif est ainsi composé d’un premier module de mesure directe du niveau courant, d’un module d’estimation du niveau courant en cas d’invalidité de la mesure du premier module et enfin d‘un troisième module permettant de sélectionner une valeur de volume en fonction des deux premiers modules, ladite valeur étant transmise à une interface homme-machine, par exemple un écran d’affichage.
De préférence, lorsque le capteur ne délivre aucune valeur de hauteur de liquide ou délivre un signal de défaillance et le véhicule à l’arrêt démarre, on sélectionne un volume de liquide sauvegardé de sorte que le volume de liquide soit égal au volume de liquide sauvegardé.
Selon une caractéristique, lorsque le capteur délivre au moins une valeur de hauteur de liquide pendant une durée prédéterminée, on sélectionne le volume de liquide déterminé, la détermination du volume de liquide déterminé comprenant le calcul d’un volume de liquide brut à partir de la hauteur de liquide et d’une table de conversion, l’obtention d’un volume de liquide filtré en filtrant le volume de liquide brut pour filtrer le clapot du liquide dans le réservoir, et la correction du volume de liquide filtré à partir d’une carte de correction et des accélérations transversale et longitudinale du véhicule.
Avantageusement, lorsque le capteur ne délivre aucune valeur de hauteur de liquide pendant une durée prédéterminée ou délivre un message de défaillance, on sélectionne le volume de liquide estimé à partir de la consommation du véhicule et du volume de liquide sauvegardé.
L’invention a aussi pour objet un dispositif d’estimation du volume de liquide pour un réservoir de véhicule automobile comprenant un capteur de hauteur de liquide destiné à être implanté dans le réservoir, le dispositif comprenant un module de traitement du volume relié au capteur et configuré pour déterminer le volume de liquide déterminé à partir d’un signal délivré par le capteur.
Le dispositif comprend un module d’estimation du volume de liquide configuré pour estimer le volume de liquide à partir de la consommation du véhicule, et un module de sélection relié aux modules de traitement et d’estimation, le module de sélection étant configuré pour délivrer le volume de liquide égal à la valeur du volume de liquide déterminé par le module de traitement ou estimé par le module d’estimation selon le signal délivré par le capteur.
Selon une caractéristique, le capteur est du type piézoélectrique, à effet Hall ou à flotteur, et comprend un autodiagnostic.
De préférence, le module de traitement du volume de liquide comprend un module de conversion configuré pour déterminer un volume de liquide brut à partir du signal délivré par le capteur, ledit signal comprenant une valeur de hauteur de liquide, un module de filtrage configuré pour filtrer le volume de liquide brut, et un module de correction configuré pour corriger le volume de liquide brut filtré à partir d’accélérations transversale et longitudinale du véhicule.
De préférence, le module de sélection comprend un moyen de sélection configuré pour délivrer la valeur du volume de liquide déterminé ou estimé, les moyens de sélection étant pilotés par un indicateur d’état de sorte que lorsque le capteur délivre une valeur de hauteur de liquide, le volume de liquide délivré par les moyens de sélection est égal au volume de liquide déterminé, et lorsque le capteur ne délivre aucune valeur de hauteur de liquide pendant une durée prédéterminée ou délivre un message de défaillance, le volume de liquide est égal au volume de liquide estimé égal à une valeur de volume de liquide stockée dans une mémoire lorsque la consommation du véhicule est nulle.
Avantageusement, le module d’estimation du volume de liquide comprend une mémoire et une unité de calcul, l’unité de calcul étant configurée pour déterminer une quantité de carburant consommée à partir d’une indication de consommation de carburant pendant une durée connue et à partir d’une valeur de volume de liquide transitoire stockée dans la mémoire.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence au dessin annexé.
On se réfère à la figure 1 qui illustre un véhicule automobile 1 comprenant un réservoir 2, un dispositif 3 estimant un volume restant dans le réservoir et affichant le volume restant via l’interface homme-machine 4.
Le dispositif 3 est relié à un capteur 5 de mesure de la hauteur de liquide dans le réservoir 2, à un système 16 consommateur du liquide contenu dans le réservoir et à un module 17 permettant de déterminer les accélérations subies par le véhicule.
Le réservoir 2 comprend par exemple un réservoir de carburant comprenant un volume VRde carburant.
En variante, le réservoir peut comprendre tout type de réservoir destiné à stocker un liquide.
L’interface homme-machine 4 comprend par exemple un écran affichant graphiquement la quantité de carburant restant dans le réservoir 2.
L’interface homme-machine 4 peut en outre comprendre un dispositif sonore émettant un message sonore lorsque le volume du carburant est inférieur à un volume minimal.
Le capteur 5 peut être implanté dans le réservoir 2 et mesure la hauteur H1 de liquide dans le réservoir 2.
Le dispositif 3 permet de calculer un signal de volume à afficher VAgrâce aux modules 6, 7 et 8 respectivement de traitement, d’estimation, et de sauvegarde et de sélection. Le module de traitement 6 utilise le signal de hauteur HMdélivré par le capteur 5 et les signaux d’accélérations transversales aTet longitudinale aLfournis par le module 17 pour calculer un signal de volume déterminé VCet l’état de validité de ce signal E(VC). Le module d’estimation 7 du volume VEde liquide fournit une estimation du volume VEen fonction de la consommation de liquide mesuré CMdu système 16 et d’une valeur de volume de liquide sauvegardé VV.
Le module de sauvegarde et sélection 8 est relié aux modules de traitement 6 et d’estimation 7 pour déterminer le volume à afficher VA.
Le système 16 consommateur du liquide estime la quantité consommée C de liquide en temps réel et génère un signal de sortie CM, par exemple à partir d’un système d’injection de moteur à combustion interne.
Le module 17 fournit les signaux d’accélérations transversales aTet longitudinale aLpermettant de connaitre l’inclinaison du véhicule et sa dynamique et comprend par exemple un calculateur de contrôle de trajectoire d’un véhicule.
Le module de sélection 8 délivre le volume de liquide VAégal à la valeur du volume VCde liquide filtré et corrigé déterminé par le module de traitement ou estimé VEpar le module d’estimation selon le signal délivré par le capteur.
Le capteur 5 de hauteur de liquide, par exemple du type piezoélectrique, à effet Hall ou à flotteur, mesure la distance séparant la surface du liquide d’un point de référence disposé dans le réservoir, et comprend un autodiagnostic délivrant un message de défaillance s’il est défaillant.
Le module de traitement 6 comprend un module de conversion 9, un module de filtrage 10 relié au module de conversion 9, et un module de correction 11 relié au module de filtrage 10 et au module 17.
Le module de conversion 9 détermine un signal VMà partir du signal HMdélivré par le capteur 5, et comprend une table TAB de conversion reliant la hauteur de liquide H1 mesurée par le capteur 5 au volume de liquide brut VM.
La table TAB est déterminée par exemple de façon empirique en versant un volume connu de liquide et en mesurant la hauteur de liquide lorsque la surface du liquide est stabilisée, le véhicule étant sur une chaussée plate ou par exemple en utilisant un outil de simulation numérique.
Les coefficients de la table TAB dépendent notamment de la position du capteur 5 dans le réservoir 2 et de la forme du réservoir 2.
Le module de conversion 9 délivre un signal VMreprésentatif du volume de liquide brut, c’est-à-dire sans filtrage des effets de clapot interne au réservoir 2 ni correction des inclinaisons subies par le véhicule lors du roulage sur une pente.
Le module de filtrage 10 comprend un filtre passe-bas et filtre le signal VMde manière à supprimer les variations causées par les oscillations rapides la hauteur H1. Ces variations sont générées par le clapot lorsque le véhicule roule.
Le clapot est généré par exemple par des imperfections de la chaussée («nids de poule»).
Le module de filtrage 10 délivre un signal VFreprésentatif du volume de liquide brut filtré sans corrections des inclinaisons.
Le module de correction 11 reçoit le signal S1 et les valeurs des accélérations transversales aTet longitudinale aLsubies par le véhicule 1.
Lorsque le véhicule 1 évolue sur une pente, le liquide présent dans le réservoir 2 se déplace de sorte que le volume de liquide brut filtré VFdéterminé à partir de la hauteur de fluide H1 mesurée par le capteur 5 est erronée.
Afin de corriger l’erreur introduite par l’inclinaison du liquide dans le réservoir, le module de correction 11 comprend une carte MAP de correction corrigeant le signal VFà partir des informations d’accélérations transversales aTet longitudinale aL, et délivre un signal VCreprésentatif du volume de liquide déterminé et comprenant le signal VFcorrigé.
La carte MAP est obtenue en modélisant l’erreur générée par une pente correspondant aux d’accélérations transversale aTet longitudinale aLdans le calcul de VM. Par exemple de façon empirique en versant un volume connu de liquide dans le réservoir 2 et en mesurant l’écart du signal VMentre une position à plat du véhicule et une position inclinée prédéterminée du véhicule ou par exemple en utilisant un outil de simulation numérique.
Les coefficients de la table MAP dépendent notamment de la position du capteur 5 dans le réservoir 2 et de la forme du réservoir 2.
Lorsque l’angle d’inclinaison de la pente est supérieur à une inclinaison maximale définie selon le type de capteur 5 piezoélectrique ou à effet Hall, et selon la localisation du capteur 5 dans le réservoir 2, le liquide n’est plus présent dans le cône de détection du capteur 5.
Le capteur 5 piezoélectrique ou à effet Hall ne délivre plus de signal HMreprésentant la hauteur de fluide H1. Par conséquent, le module de traitement 6 délivre un message d’erreur et le signal E(VC), représentant l’état de validité de la mesure, passe à l’état invalide.
La valeur de l’inclinaison maximale est par exemple égale à 20° pour un capteur piezoélectrique implanté au fond du réservoir 2.
Si le capteur 5 est de type à flotteur, à partir de l’inclinaison maximale, le signal HMcomprend une valeur de butée.
Lorsque le module de traitement 6 identifie la valeur de butée, il délivre le message d’erreur et le signal E(VC), représentant l’état de validité de la mesure, passe à l’état invalide.
Le module d’estimation 7 comprend une unité de mémoire 12 et une unité de calcul 13 et reçoit en entrée une indication de consommation CMen carburant du véhicule 1 par unité de temps ainsi que le signal de volume filtré et corrigé VCet l’état de validité de ce signal E(VC) provenant du module de traitement 6.
L’unité de mémoire 12 est activée lorsque le signal VCdevient invalide ou lors de l’extinction du véhicule 1 et sauvegarde une valeur VVégale à la dernière valeur valide du signal de volume filtré et corrigé VC. Lorsque le signal VCredevient valide la mémoire 12 est désactivé.
L’unité de calcul 13 calcule le volume de liquide estimé Ve en retranchant la quantité de carburant consommée déterminée à partir de la consommation en carburant du véhicule 1 du volume de liquide transitoire stocké VV,et délivre un signal représentatif du volume de liquide estimé VE.
En l’absence de consommation de liquide dans le réservoir la valeur VEest égale à la valeur sauvegardée VV. Par exemple lors du démarrage du véhicule 1 et durant la phase transitoire correspondant à l’attente d’un signal VCvalide, la valeur VVest la valeur sauvegardée à la précédente extinction du véhicule.
Le module de sélection 8 comprend un module de sélection 15 configuré pour délivrer la valeur du volume de liquide déterminée VCou estimée VEet ainsi envoyer la valeur à afficher VAvers l’interface homme-machine 4.
Le module 15 de sélection est piloté en fonction de l’état du signal de volume filtré et corrigé E(VC). Lorsque le signal VCest valide, l’interface 4 affiche le signal Vc. Dans le cas contraire, le signal VEest affiché par l’interface homme-machine 4. Ce dispositif permet donc de fournir une valeur à afficher VAcohérente y compris lorsque le capteur 5 est en dehors de sa plage de fonctionnement ou que le clapot dans le réservoir 2 est trop important pour obtenir un signal cohérent.
Toute modification du volume de liquide non liée à la consommation du système 16, par exemple un remplissage ou une fuite du réservoir 2, est directement pris en compte par le dispositif 3 à condition que le signal VCsoit valide.
Claims (9)
- Procédé de détermination du volume (VA) d’un liquide dans un réservoir (2) de véhicule (1) automobile, caractérisé en ce que selon le signal délivré (HM) par un capteur (5) de hauteur de liquide dans le réservoir, le procédé comprend la sélection d’un volume de liquide déterminé (VC) à partir de la hauteur (H1) de liquide ou d’un volume de liquide estimé (VE) à partir de la consommation (VE) du véhicule et d’une valeur précédemment mémorisée (VV).
- Procédé selon la revendication 1, dans lequel lorsque le capteur (5) ne délivre aucune valeur de hauteur de liquide (H1) ou délivre un signal de défaillance et le véhicule (1) à l’arrêt démarre, on sélectionne un volume de liquide sauvegardé de sorte que le volume de liquide (VA) soit égal au volume de liquide sauvegardé (VV).
- Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel lorsque le capteur délivre au moins une valeur de hauteur (H1) de liquide pendant une durée prédéterminée (T1), on sélectionne le volume de liquide déterminé (VC), la détermination du volume de liquide déterminé (VC) comprenant le calcul d’un volume de liquide brut (VM) à partir de la hauteur (H1) de liquide et d’une table de conversion (TAB), l’obtention d’un volume de liquide filtré (VF) en filtrant le volume de liquide brut pour filtrer le clapot du liquide dans le réservoir, et la correction du volume de liquide filtré à partir d’une carte de correction (MAP) et des accélérations transversale (aT) et longitudinale (aL) du véhicule.
- Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel lorsque le capteur ne délivre aucune valeur de hauteur (H1) de liquide pendant une durée prédéterminée (T1) ou délivre un message de défaillance, on sélectionne le volume de liquide estimé (VE) à partir de la consommation (CM) du véhicule et du volume de liquide sauvegardé (VV).
- Dispositif (3) d’estimation du volume de liquide (VA) pour un réservoir (2) de véhicule (1) automobile comprenant un capteur (5) de hauteur de liquide destiné à être implanté dans le réservoir, le dispositif comprenant un module (6) de traitement du volume relié au capteur et configuré pour déterminer le volume de liquide déterminé (VC) à partir d’un signal (HM) délivré par le capteur, caractérisé en ce que le dispositif comprend un module d’estimation (7) du volume de liquide configuré pour estimer le volume de liquide à partir de la consommation (CM) du véhicule, et un module de sélection (8) relié aux modules de traitement et d’estimation, le module de sélection étant configuré pour délivrer le volume de liquide égal à la valeur du volume (VC) de liquide déterminé par le module de traitement ou estimé (VE) par le module d’estimation selon le signal délivré par le capteur.
- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le capteur (5) est du type piezoélectrique, à effet Hall ou à flotteur, et comprend un autodiagnostic.
- Dispositif selon l’une des revendications 5 et 6, dans lequel le module (6) de traitement du volume de liquide comprend un module de conversion (9) configuré pour déterminer un volume de liquide brut (VM) à partir du signal délivré (HM) par le capteur, ledit signal comprenant une valeur de hauteur (H1) de liquide, un module de filtrage (10) configuré pour filtrer le volume de liquide brut, et un module de correction (11) configuré pour corriger le volume de liquide brut filtré à partir d’accélérations transversale (aT) et longitudinale (aL) du véhicule.
- Dispositif selon l’une des revendications 5 à 7, dans lequel le module de sélection (8) comprend un moyen de sélection (15) configuré pour délivrer la valeur du volume de liquide déterminé (VC) ou estimé (VE), les moyens de sélection étant pilotés par un indicateur d’état (E(VC)) de sorte que lorsque le capteur délivre une valeur de hauteur (H1) de liquide, le volume de liquide (VA) délivré par les moyens de sélection est égal au volume de liquide déterminé, et lorsque le capteur ne délivre aucune valeur de hauteur de liquide pendant une durée prédéterminée (T1) ou délivre un message de défaillance, le volume de liquide (VA) est égal au volume de liquide estimé (VE) égal à une valeur de volume de liquide stockée (VV) dans une mémoire (12) lorsque la consommation (CM) du véhicule est nulle.
- Dispositif selon l’une des revendications 5 à 8, dans lequel le module d’estimation (7) du volume de liquide comprend une mémoire (12) et une unité de calcul (13), l’unité de calcul étant configurée pour déterminer une quantité de carburant consommée à partir d’une indication de consommation (CM) de carburant pendant une durée connue et à partir d’une valeur de volume de liquide transitoire (VV) stockée dans la mémoire.
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