1 Dispositif et procédé de correction de la mesure de niveau d'un liquide1 Device and method for correcting the level measurement of a liquid
contenu dans un récipient d'un véhicule en fonction de son inclinaison. contained in a container of a vehicle according to its inclination.
La présente invention concerne un dispositif et un procédé de correction de la mesure de niveau d'un liquide contenu dans un récipient d'un véhicule en fonction de son inclinaison. L'invention s'applique tout particulièrement à la correction de la mesure de niveau de liquide dans un récipient de voiture automobile en fonction de l'inclinaison du véhicule, par exemples tel que le niveau de carburant dans le réservoir de carburant, ou le niveau d'huile dans le carter du moteur ou de la boite de vitesse ou le niveau de liquide de lave-glace. Si l'inclinaison du véhicule est supérieure à une valeur prédéterminée, la correction peut aller jusqu'à l'inhibition de la mesure. The present invention relates to a device and a method for correcting the level measurement of a liquid contained in a container of a vehicle according to its inclination. The invention is particularly applicable to the correction of the liquid level measurement in a motor vehicle container according to the inclination of the vehicle, for example such as the fuel level in the fuel tank, or the level oil in the crankcase of the engine or gearbox or the level of washer fluid. If the inclination of the vehicle is greater than a predetermined value, the correction may go as far as inhibiting the measurement.
La plupart des véhicules automobiles sont équipés de jauges permettant de connaître le niveau de carburant restant dans le réservoir ou le niveau d'huile dans le carter du moteur. Cette dernière mesure est particulièrement importante car un manque d'huile peut conduire à la destruction du moteur. Cependant la mesure n'est pas correcte si le véhicule n'est pas horizontal. Des solutions ont déjà été proposées pour corriger la mesure. Ainsi, il est proposé dans le document résumé abstract de JP6280539 d'équiper le carter d'huile de deux détecteurs d'huile fixés en regard l'un de l'autre sur deux murs opposés du carter. Les mesures de niveau effectuées par les deux détecteurs sont comparées de façon à fournir une indication de l'inclinaison du carter par rapport à l'horizontale. Cette solution présente l'inconvénient de faire appel à un deuxième détecteur et donc d'augmenter le coût du véhicule. D'autre part, le brevet FR2 838 819 propose un dispositif n'utilisant qu'un seul détecteur de niveau du liquide placé dans un contenant (une boite de vitesses par exemple). Ce dispositif comporte des moyens de mesure de la hauteur de liquide suivant une première direction et produisant un premier 2907212 2 signal fonction de cette hauteur. Des moyens de traitement du signal comprennent des moyens pour mémoriser des hauteurs de liquide de référence mesurées à des instants de référence. L'inclinaison du véhicule est déterminée en fonction dudit premier signal et de la dernière hauteur de 5 référence mémorisée. La présente invention propose de déterminer l'inclinaison du véhicule à partir d'au moins un capteur d'accélération dédié au contrôle de la trajectoire du véhicule. Ce capteur d'accélération fait partie du système de contrôle dynamique de la stabilité du véhicule, permettant d'assurer sa 10 sécurité en courbe. Ce système désigné souvent par ESC (pour Electronic Stability Control ) est un équipement de sécurité active destiné à améliorer le contrôle de trajectoire d'un véhicule automobile. Un système ESC comporte généralement trois capteurs : un premier capteur d'accélération longitudinale (selon l'axe longitudinal du véhicule), un deuxième capteur 15 d'accélération latérale (selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule) et un capteur gyroscopique pour la détection d'un mouvement de rotation du véhicule autour d'un axe vertical. Selon l'invention, au moins l'un des deux capteurs d'accélération est utilisé, en plus de sa fonction dans le système ESC, pour déterminer l'inclinaison longitudinale ou latérale du 20 véhicule par rapport à l'horizontale. De façon plus précise, l'invention concerne un dispositif de correction de la mesure du niveau d'un liquide contenu dans un récipient embarqué à bord d'un véhicule, le dispositif comportant une jauge de niveau pour ladite mesure et au moins un capteur d'accélération pour le contrôle de la 25 trajectoire dudit véhicule, ladite correction étant effectuée en fonction de l'inclinaison du véhicule. Selon l'invention, ledit capteur est utilisé pour déterminer l'inclinaison du véhicule afin de corriger et/ou d'inhiber ladite indication du niveau. De façon avantageuse, lorsque le véhicule comporte un capteur 30 d'accélération longitudinale et un capteur d'accélération latérale, le capteur d'accélération longitudinale est utilisé pour déterminer l'inclinaison 2907212 3 longitudinale du véhicule, le capteur d'accélération latérale étant utilisé pour déterminer l'inclinaison latérale du véhicule. Le dispositif peut comporter des moyens pour inhiber ou annuler l'indication de niveau lorsque l'inclinaison du véhicule dépasse une valeur 5 prédéterminée. L'invention concerne également un procédé de correction de la mesure de niveau d'un liquide contenu dans un récipient embarqué à bord d'un véhicule muni d'au moins un capteur d'accélération pour le contrôle de la trajectoire dudit véhicule, ladite mesure étant fournie par des moyens de 10 mesure dudit niveau et étant corrigée en fonction de l'inclinaison du véhicule, Le procédé consiste à : - déterminer l'inclinaison du véhicule à l'aide dudit capteur, et - à corriger ladite mesure de niveau à l'aide de ladite inclinaison. Lorsque le véhicule comporte un capteur d'accélération longitudinale et un 15 capteur d'accélération latérale, - l'inclinaison latérale du véhicule est déterminée à partir du capteur d'accélération latérale, - l'inclinaison longitudinale du véhicule est déterminée à partir du capteur d'accélération longitudinale, et 20 - la mesure de niveau est corrigée à l'aide de l'inclinaison latérale et de l'inclinaison longitudinale du véhicule. Lorsque la valeur de l'inclinaison est supérieure à une valeur prédéterminée, l'indication de la mesure de niveau est annulée. L'invention s'applique tout particulièrement à la mesure du niveau de 25 carburant contenu dans le réservoir ou du niveau d'huile contenue dans le moteur et/ou la boite de vitesses d'un véhicule automobile. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins 30 annexés et sur lesquels : 2907212 4 - la figure 1 illustre la correction de la mesure de niveau dans un récipient embarqué dans un véhicule en fonction de l'inclinaison latérale du véhicule, et - la figure 2 illustre la correction de la mesure de niveau dans un 5 récipient embarqué dans un véhicule en fonction de l'inclinaison longitudinale du véhicule. Sur la figure 1, un véhicule automobile 10 reposant sur un plan 11 incliné latéralement d'un angle a par rapport à l'horizontale 12 (les roues d'un même coté étant plus haute que les roues du coté opposé). Le véhicule 10 comporte un réservoir 14 rempli d'un liquide 16 (par exemple de l'huile dans le carter du moteur), la surface du liquide étant bien entendu horizontale, donc parallèle à l'horizontale 12. Le réservoir 14 comporte de façon classique une jauge de niveau 18 plongeant dans le réservoir 14. La jauge peut être par exemple une résistance électrique dont la valeur de la 15 résistance varie en fonction du niveau de liquide dans le réservoir. La jauge 18 est reliée à un calculateur 20 qui reçoit un signal caractéristique du niveau de liquide mesuré par la jauge 18. L'indication de niveau est erronée puisque le véhicule n'est pas à plat, l'indication n'étant correcte que lorsque le véhicule est horizontal. Most motor vehicles are equipped with gauges to know the level of fuel remaining in the tank or the oil level in the crankcase. This last measure is particularly important because a lack of oil can lead to the destruction of the engine. However the measurement is not correct if the vehicle is not horizontal. Solutions have already been proposed to correct the measure. Thus, it is proposed in the Abstract Abstract of JP6280539 to equip the oil pan with two oil detectors fixed opposite one another on two opposite walls of the casing. The level measurements made by the two detectors are compared to provide an indication of the inclination of the housing relative to the horizontal. This solution has the disadvantage of using a second detector and thus increase the cost of the vehicle. On the other hand, the patent FR2 838 819 proposes a device using only a liquid level detector placed in a container (a gearbox for example). This device comprises means for measuring the height of liquid in a first direction and producing a first signal depending on this height. Signal processing means includes means for storing reference liquid heights measured at reference times. The inclination of the vehicle is determined according to said first signal and the last stored reference height. The present invention proposes to determine the inclination of the vehicle from at least one acceleration sensor dedicated to controlling the trajectory of the vehicle. This acceleration sensor is part of the dynamic stability control system of the vehicle, to ensure its safety curve. This system is often referred to as ESC (Electronic Stability Control) is an active safety equipment to improve the trajectory control of a motor vehicle. An ESC system generally comprises three sensors: a first longitudinal acceleration sensor (along the longitudinal axis of the vehicle), a second lateral acceleration sensor 15 (along an axis perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle) and a gyroscopic sensor. for detecting a rotational movement of the vehicle about a vertical axis. According to the invention, at least one of the two acceleration sensors is used, in addition to its function in the ESC system, to determine the longitudinal or lateral inclination of the vehicle relative to the horizontal. More specifically, the invention relates to a device for correcting the measurement of the level of a liquid contained in a vessel on board a vehicle, the device comprising a level gauge for said measurement and at least one sensor for acceleration for controlling the trajectory of said vehicle, said correction being effected according to the inclination of the vehicle. According to the invention, said sensor is used to determine the inclination of the vehicle to correct and / or inhibit said level indication. Advantageously, when the vehicle has a longitudinal acceleration sensor and a lateral acceleration sensor, the longitudinal acceleration sensor is used to determine the longitudinal inclination of the vehicle, the lateral acceleration sensor being used. to determine the lateral inclination of the vehicle. The device may include means for inhibiting or canceling the level indication when the inclination of the vehicle exceeds a predetermined value. The invention also relates to a method for correcting the level measurement of a liquid contained in a vessel on board a vehicle provided with at least one acceleration sensor for controlling the trajectory of said vehicle, said measurement being provided by means of measuring said level and being corrected according to the inclination of the vehicle, the method consists in: - determining the inclination of the vehicle with the aid of said sensor, and - correcting said level measurement at using said inclination. When the vehicle comprises a longitudinal acceleration sensor and a lateral acceleration sensor, the lateral inclination of the vehicle is determined from the lateral acceleration sensor, the longitudinal inclination of the vehicle is determined from the sensor longitudinal acceleration, and the level measurement is corrected by means of the lateral inclination and the longitudinal inclination of the vehicle. When the value of the inclination is greater than a predetermined value, the indication of the level measurement is canceled. The invention is particularly applicable to the measurement of the level of fuel contained in the tank or the level of oil contained in the engine and / or the gearbox of a motor vehicle. Other advantages and features of the invention will become apparent from the following description of several embodiments of the invention, given by way of non-limiting examples, with reference to the appended drawings and in which: FIG. 1 illustrates the correction of the level measurement in a container on board a vehicle according to the lateral inclination of the vehicle, and FIG. 2 illustrates the correction of the level measurement in a container on board a vehicle in function of the longitudinal inclination of the vehicle. In Figure 1, a motor vehicle 10 resting on a plane 11 inclined laterally at an angle with respect to the horizontal 12 (the wheels on the same side being higher than the wheels on the opposite side). The vehicle 10 comprises a reservoir 14 filled with a liquid 16 (for example oil in the engine casing), the surface of the liquid being of course horizontal, and therefore parallel to the horizontal 12. The reservoir 14 comprises so A dipstick may be, for example, an electrical resistance whose resistance value varies according to the level of liquid in the reservoir. The gauge 18 is connected to a computer 20 which receives a signal characteristic of the level of liquid measured by the gauge 18. The level indication is incorrect since the vehicle is not flat, the indication being correct only when the vehicle is horizontal.
20 Le véhicule 10 est équipé d'un système 22 de contrôle de trajectoire, de type ESC. Ce système comporte au moins un capteur d'accélération latérale 24 relié au calculateur 20. Selon l'invention, le capteur est avantageusement utilisé, en plus de sa fonction pour le contrôle de trajectoire, pour déterminer l'inclinaison latérale du véhicule de façon à 25 corriger l'indication de niveau de liquide 16. En effet, l'accélération 26 due à la gravité (verticale) se décompose en deux accélérations orthogonales, l'une 28 selon l'axe latéral du véhicule (parallèlement au plan 11) et l'autre 30 perpendiculaire à l'accélération latérale 28 et au plan 11. Les accélérations 26 et 30 forment entre elles un angle a. On a la relation suivante : 30 sin a = accélération 28 / accélération 26 .The vehicle 10 is equipped with a trajectory control system 22 of the ESC type. This system comprises at least one lateral acceleration sensor 24 connected to the computer 20. According to the invention, the sensor is advantageously used, in addition to its function for the trajectory control, to determine the lateral inclination of the vehicle so as to 25 In fact, the acceleration 26 due to the gravity (vertical) breaks down into two orthogonal accelerations, one 28 along the lateral axis of the vehicle (parallel to the plane 11) and the other 30 perpendicular to the lateral acceleration 28 and the plane 11. The accelerations 26 and 30 form an angle α between them. We have the following relation: 30 sin a = acceleration 28 / acceleration 26.
2907212 5 La définition des capteurs d'accélération utilisés dans les systèmes ESC permet d'obtenir une résolution de l'ordre de 0,02 m/s2 sur l'accélération latérale 28. L'accélération 26 est égale à g, soit 9,8 m/s2. On obtient donc pour sin a une valeur minimale égale à 0,02/9,8, ce qui correspond à un 5 angle a de 0,12 . Le procédé de l'invention permet donc de mesurer une inclinaison aussi faible que 0,12 . Selon une étape du procédé de l'invention, on compare la valeur de l'inclinaison a à une valeur seuil Vs prédéterminée pour laquelle la mesure de niveau devient erronée (valeur déterminée empiriquement par des essais 10 sur le véhicule) et si a Vs, alors on annule ou on inhibe la mesure de niveau et on informe le conducteur par un message affiché au tableau de bord que la mesure de niveau n'est pas réalisable dans les conditions actuelle d'inclinaison du véhicule. Par contre si a est inférieur à vs, la mesure de niveau est corrigée en 15 ayant préalablement déterminé, pour chaque valeur d'inclinaison latérale a, le correctif à apporter sur la mesure de niveau faite par la jauge 18. Le calculateur 20 apporte le correctif sur la mesure de niveau faite par le capteur de niveau 24 selon une table de correction mémorisée dans le calculateur 20. Cette table de correction peut être obtenue, soit après des 20 mesures effectuées sur le récipient 14 progressivement rempli et incliné selon des angles d'inclinaison connus, soit après un calcul de niveau corrigé en fonction de l'inclinaison du récipient en prenant en compte la forme du récipient. La Figure 2 illustre le véhicule 10 sur un plan 32, non plus incliné 25 latéralement mais incliné vers l'avant selon l'axe longitudinal du véhicule (véhicule en pente descendante, les roues à l'avant étant plus basses que les roues arrières). Le plan 32 forme un angle 8 avec l'horizontale 36. Le système ESC 22 comporte un capteur 34 d'accélération longitudinale, c'est- à-dire selon l'axe longitudinal du véhicule. Les éléments communs aux deux 30 figures 1 et 2 portent les mêmes numéros de référence. Sur la figure 2, en plus du réservoir 14 de carburant 16, le niveau d'huile dans le carter 40 du 2907212 6 moteur thermique est contrôlé à l'aide d'une sonde 42 reliée au calculateur 20. L'inclinaison longitudinale 8 du véhicule est déterminée à l'aide du capteur d'accélération longitudinale 34. L'accélération verticale 44 5 (accélération g due à la pesanteur) se décompose en deux accélérations orthogonales, l'une 46 selon l'axe longitudinal du véhicule et l'autre 48 perpendiculaire au plan 32. On notera que l'accélération 44 est perpendiculaire à l'horizontale 36 et qu'en conséquence l'angle formé par les accélérations 44 et 48 est égal à l'angle 8. Comme précédemment pour 10 l'angle a, sin 8 = accélération 46 / accélération 44. Sachant que les systèmes ESC permettent d'obtenir une résolution de l'ordre de 0,02 m/s2 sur la mesure de l'accélération longitudinale 46 et que l'accélération 44 est égale à g, soit 9,8 m/s2, on obtient donc pour sin 8 une valeur minimale égale à 0 ,02/9,8, ce qui correspond à un angle 8 de 0,12 . La connaissance de 15 l'inclinaison 8 du véhicule permet, comme pour l'inclinaison latérale a, soit de corriger par le calculateur 20 les mesures de niveaux obtenus à l'aide de la jauge 18 pour le niveau de carburant et à l'aide de la jauge 42 pour le niveau d'huile dans le carter 38, soit d'annuler ou d'inhiber l'indication du niveau de liquide si 8 à une valeur prédéterminée (déterminée 20 empiriquement sur le véhicule). Dès lors que le système ESC comporte un capteur d'accélération longitudinale et latérale (ce qui est généralement le cas), les corrections des mesures de niveau ou l'annulation ou l'inhibition des mesures peuvent être réalisées en combinant les mesures d'inclinaisons latérale et longitudinale, 25 en considérant une inclinaison du véhicule à la fois latérale et longitudinale. D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention.The definition of the acceleration sensors used in the ESC systems makes it possible to obtain a resolution of the order of 0.02 m / s 2 on the lateral acceleration 28. The acceleration 26 is equal to g, ie 9, 8 m / s2. Thus for sin a is obtained a minimum value equal to 0.02 / 9.8, which corresponds to an angle α of 0.12. The method of the invention thus makes it possible to measure an inclination as low as 0.12. According to a step of the method of the invention, the value of the inclination α is compared with a predetermined threshold value Vs for which the level measurement becomes erroneous (value determined empirically by tests on the vehicle) and if a Vs, then the level measurement is canceled or inhibited and the driver is informed by a message displayed on the instrument panel that the level measurement is not possible under the current vehicle inclination conditions. On the other hand, if a is smaller than vs, the level measurement is corrected by having previously determined, for each lateral inclination value a, the correction to be made to the level measurement made by the gauge 18. correction on the level measurement made by the level sensor 24 according to a correction table stored in the computer 20. This correction table can be obtained, either after measurements made on the container 14 gradually filled and inclined at angles d known inclination, or after a level calculation corrected according to the inclination of the container taking into account the shape of the container. Figure 2 illustrates the vehicle 10 on a plane 32, no longer inclined laterally but inclined forwards along the longitudinal axis of the vehicle (downhill vehicle, the wheels at the front being lower than the rear wheels) . The plane 32 forms an angle 8 with the horizontal 36. The ESC system 22 comprises a longitudinal acceleration sensor 34, that is to say along the longitudinal axis of the vehicle. The elements common to both Figures 1 and 2 have the same reference numerals. In FIG. 2, in addition to the fuel tank 14, the oil level in the casing 40 of the thermal engine is controlled by means of a probe 42 connected to the computer 20. The longitudinal inclination 8 of the vehicle is determined using the longitudinal acceleration sensor 34. The vertical acceleration 44 5 (acceleration g due to gravity) is decomposed into two orthogonal accelerations, one 46 along the longitudinal axis of the vehicle and the other 48 perpendicular to the plane 32. Note that the acceleration 44 is perpendicular to the horizontal 36 and that consequently the angle formed by the accelerations 44 and 48 is equal to the angle 8. As previously for 10 angle a, sin 8 = acceleration 46 / acceleration 44. Knowing that the ESC systems make it possible to obtain a resolution of the order of 0.02 m / s 2 on the measurement of the longitudinal acceleration 46 and that the acceleration 44 is equal to g, ie 9.8 m / s2, we thus obtain for sin 8 a minimum value equal to 0.02 / 9.8, which corresponds to an angle 8 of 0.12. The knowledge of the inclination 8 of the vehicle makes it possible, as for the lateral inclination a, to correct by the computer 20 the level measurements obtained by means of the gauge 18 for the fuel level and using of the dipstick 42 for the oil level in the case 38, either to cancel or to inhibit the indication of the liquid level if 8 to a predetermined value (determined empirically on the vehicle). As long as the ESC system has a longitudinal and lateral acceleration sensor (which is usually the case), the corrections of the level measurements or the cancellation or inhibition of the measurements can be performed by combining the inclination measurements. lateral and longitudinal, 25 considering a tilt of the vehicle both lateral and longitudinal. Embodiments other than those described and shown may be devised by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.