Brevet FR2248490A1 — publié le 19750516

L'invention concerne un dispositif de mesure de la con- sommation de carburant d'un véhicule rapportée à la distance parcourue par celui-ci. La valeur de la consommation de carburant est une informa- tion digne d'intérêt A plusieurs titres pour un conducteur de véhi- cule, que cette information soit relative à une consommation moye ne pendant un laps de temps donné, rapportée à la distance parcou- rue pendant ce laps de temps, ou quelle soit relative à la valeur instantanée de ce rapport. Â l'heure actuelle, aucun dispositif n'est proposé pour permettre de connaître directement, notamment par simple lecture, cette information. La présente invention vise à remédier à cette absence et à fournir un dispositif de mesure permettant de oonnatre par une simple lecture la consommation d'un véhicule rapportée à la distance qu'il parcourt ; le véhicule comprend un moteur à carburant de nature quelconque, alimenté en carburant à travers un conduit, ainsi qu'un organe de transmission flexible classique, pourvu d'un élément tournant à une vitesse de rotation fonction de la vitesse ledit véhicule.Selon l'invention, le dispositif de mesure équipant le véhicule comprend - des moyens de mesure de la vitesse du véhicule, lesdits moyens étant couplés 8 l'organe de transmission sus-évoqué et adaptés pour fournir un signal électrique de sortie Sv représentatif de la vitesse de rotation de l'élément tournant de cet organe ; - des moyens de mesure du débit de carburant consommé, lesdits moyens étant associés au conduit de carburant précité et adaptés pour fournir un signal électrique de sortie Sd représentatif du débit de carburant s'éconlant dans ledit conduit ;; - des moyens de traitement électriques raccordés électri- quement aux moyens de mesure de la vitesse et aux moyens de mesure du débit, lesdits moyens de traitement étant adaptés pour fournir un signal électrique de sortie représentatif du rapport - un appareil de lecture, raccordé électriquement aux moyens de traitement électriques, ledit appareil étant adapté pour permettre un repérage de la valeur Sd/Sv et étalonné pour permettre une lecture de la valeur de la quantité de carburant consommée rap- portée à la distance parcourus. Les moyens de traitement électriques peuvent être adaptés pour fournir un signal de sortie représentatif à chaque instant du Sd rapport ; ils jouent alors le rôle d'un diviseur en fournissant Sv à chaque instant à partir des signaux Sd et Sv, un signal Sd/Sv. Le si- gnal Sd est représentatif du débit de carburant consommé, c'est-àdire de la dérivée par rapport au temps de la quantité de carburant consommée dQ/dt. Le signal Sv est représentatif de la vitesse du véhi- cule, c'est-à-dire de la dérivée par rapport au temps de la distan- ce parcourue DL/dt.En conséquence, le signal Sd/Sv est représentatif à chaque instant de la limite dQ/dL vers laquelle tend le rapport de la quantité de carburant consommée à la distance parcourue ; on désigne cette limite par "valeur instantanée de la consommation rapportée à la distance parcourue". L'appareil de lecture est adapté et étalonné pour permettre de lire à chaqRe instant cette valeur ins- tantanée, qui peut par exemple être exprimée en litres aux cent kilomètres. les moyens de traitement électriques peuvent, également, titre adaptés pour fournir un signal de sortie représentatif de la moyenne du rapport Sd/Sv pendant un laps de temps donné; ils jouent alors le rôle d'intégrateur et de diviseur, en intégrant chacun des signaux pendant le laps de temps considéré et en divisant les résu2- tata obtenus. Le signal de sortie est, dans ce cas, représentatif de la valeur moyenne de la consonnation rapportée à la distance par- courue pendant ce laps de temps. L'appareil de lecture est adapté et étalonné pour permettre de lire cette valeur moyenne. D'autres caractéristiques de l'invention se dégageront de la description qui suit en regard des dessins annexés, lesquels, description et dessins ne sont donnes qu'à titre d'exemples non limitatifs ; sur ces dessins qui font partie intégrante de la description t - la figure t est un schéma symbolique d'un dispositif de mesure conforme à l'iavention ; les figures 2a, 2b et 2c sont des vues de détail schéma- tiques d'un des organes de ce dispositif, cependant que les figures 3a et 3b sont des vues de détail schématiques d'un autre organe du- dit dispositif respectivement vu en perspective et en coupe selon A A. Le dispositif représenté à titre d'exemple à la figure 1 est appelé à équiper un véhicule comprenant une pompe à essence sym- bolide en I, un carburateur symbolisé en 2 et un conduit d'essence oui a été partagé en deux portions symbolisées en 3 et 3'. Entre les deux portions 3 et 3' de ce conduit est monté un débitmètre 4 apte à mesurer le débit de carburant s'écoulant en- tre la pompe et le carburateur, pour fournir à sa sortie 5 un signal électrique représentatif de ce débit, en particulier, une tension électrique proportionnelle à celui-ci. Par ailleurs, on a supposé en l'exemple décrit et repré- senté, que le véhicule sur lequel était monté le dispositif de mesure conforme à l'invention, était pourvu d'un compteur kilométrique 6 entraîné de façon classique par un câble tournant 7 logé dans une gaine flexible 8 ; le câble 7 est couplé à son extrémité non re- présentée à un capteur de mouvement de type classique qui lui commu- nique un mouvement de rotation dont la vitesse est proportionnelle à la vitesse de déplacement du véhicule. En l'exemple, le compteur est associé à un raccord mécanique 9 fournissant à un câble 10 de même nature que le câble 7 un mouvement de rotation de vitesse égale à celle du câble 7.Ce raccord mécanique peut très simplement comporter deux pignons Il et 12 engrénés l'un avec l'autre et, cha- cun, solidaires d'un des câbles 7 ou 10. Le câble 10 logé dans une gains flexible 13 est relié à un compteur 14 apte à fournir à sa sortie 15 un signal électrique Sv représentatif de la vitesse de rotation dudit câble et, par con- séquent, de la vitesse de déplacement du véhicule ; ce signal peut, en particulier, être constitué par une tension électrique proportionnelle b cette vitesse. la sortie 15 du compteur 14 de même que la sortie 5 du débitmètre 4 sont reliées à un circuit de traitement de type classique symbolisé en 16, apte à générer un signal représentatif du rapport Ed des deux signaux injectés ; ce circuit de traitement com- prend, en particulier, un circuit diviseur. Il peut, notamment, fournir à sa sortie 17 une tension proportionnelle an rapport V du débit consommé à la vitesse du véhicule. La sortie 17 du circuit de traitement est reliée à un appareil de lecture 18 adapté en l'exemple pour permettre de repérer à chaque instant la valeur Sd/Sv et étalonné pour permettre une lectu- re directe du rapport D/V, égal comme on l'a montré à la valeur insdC tantanée du rapport de la quantité de carburant consommée au dédL placement du véhicule. Notons que le circuit de traitement 16 peut comprendre, outre un circuit diviseur, un circuit intégrateur pour permettre de lire la valeur moyenne de la consommation rapportée à la distance parcourue pendant un laps de temps donné. Le débitmètre 4, le compteur 14, le circuit de traitement 16 et l'appareil de lecture 18 sont, chacun, des organes classiques en eux-mSmes, dont il existe à l'heure actuelle de multiples ver- sions ; il est bien entendu que la présente invention s'étend à tout dispositif de mesure tel que défini précédemment, quel que soit le mode de réalisation choisi pour chacun de ces organes. À titre d'exemples non limitatifs, il a été représenté aux figures 2a, 2b et 2c un type particulier de compteur de vitesse et aux figures 3a et 3b un type particulier de débitmètre. Le compteur de vitesse (figures 2a, 2b, 2c) comprend, disposé dans un boitier 19, un disque 20 percé de lumières telles que 21 et soudé sur un câble 10 analogue au cible 10 déjà évoqué ce disque tourne ainsi directement avec le cible 10' dont l'extré- mité est en l'exemple supportée par un palier 22. Des fibres optiques 23 et 24 sont assujetties au bottier 19 dans des positions telles que leur orifice 25 et 26 soient dieposés en regard et de part et d'antre du plan de rotation du disque, en face d'une zone de passage des lumières 21 de ce dernier. La fibre 23 est dotée d'une source photo-dmiesive 27 sym- bolisée à la figure 2b ; cette source peut, par exemplè, être cons- tituée par une diode photo-émissive alimentée en énergie électri- que par des conducteurs 28. La fibre optique 24 estt quant à elle, garnie d'un élément photosensible 29 que l'on apercoit à la figure 2c ; cet élément peut %tre constitué par une cellule photo-électrique ou encore par une cellule photo-résistante.Cette cellule 29 transforme le flux lumineux reçu en un signal électrique qui présente une modulation fonction de la fréquence des passages des lu mières 21 sur le trajet compris entre les orifices 25 et 26 ; ce signal est donc représentatif de la vitesse de rotation du disque 20 et, par conséquent, de la vitesse du véhicule. Le débitmètre représenté à titre d'exemple aux figures 3a et 3b comprend un corps tubulaire 30 doté à ses extrémités de raccords 31 et 32 permettant de le fixer sur les deux portions du conduit d'essence. Ce corps contient un manchon interne 33 dans lequel est articulée une roue à pales 34 ; les pales de celle-ci sont, sur un demi-tour environ, entraînées en rotation par le flux d'essence oui passe dans le corps 30 et à l'intérieur du manchon 33, cependant que, sur l'autre demi-tour, ces pales tournent dans un logement approprié 35 ménagé dans le manchon 33. La forme des pales et la dépression régnant dans le logement 35 déterminent la naissance dn couple de rotation agissant sur la roue et de valeur croissant avec le débit d'essence.La roue est montée sur un axe 36 qui traverse un tube latéral 37 pour venir entraîner à l'inté- rieur d'un boîtier 38 solidaire du tube 37, un disque percé de na- ture analogue au disque 20 du compteur décrit précédemment. Des fibres optiques, éléments photo-émissifs et éléments photosensibles disposés de la mtme façon que pour ce compteur engendrent un signal électrique de sortie représentatif de la vitesse de rotation de la roue à pales et, donc, du débit d'essence traversant le corps tubu- laire 30. Il est bien entende que les deux exemples ci-dessus décrits l'ont été uniquement à titre d'illustration et ne sauraient limiter la portée de l'invention ; le demandeur se réserve l'exclu- sivité de celle-ci pendant toute la durée du brevet sans limitation autre que celle des termes des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de mesure de la consommation en carburant d'un véhi- cule rapportée à la distance parcourue, ledit véhicule comprenant un moteur alimenté en carburant à travers un conduit et un organe de transmission flexible, pourvu d'un élément tournait à une vites- se de rotation fonction de la vitesse du véhicule, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens de mesure de la vitesse du véhicule, lesdits moyens étant couplés à I 'organe de transmission sua-évoquS et adap- tés pour fournir un signal électrique de sortie Sv représentatif de la vitesse de rotation de l'élément tournant de cet organe - des moyens de mesure du débit de carburant consommé, lesdits moyens étant associés au conduit de carburant précité et adaptée pour fournir un sisal électrique de sortie Sd représenta- tif du débit de carburant s'écoulant dans ledit conduit - des moyens de traitement électriques raccordés électri quement aux moyens de mesure de la vitesse et aux moyens de mesure du débit, lesdits moyens étant adaptés pour fournir un signal élec- trique de sortie représentatif du rapport un appareil de lecture raccordé électriquement aux moyens de traitement, ledit appareil étant adapté pour permettre un repérage de la valeur Sd/Sv et étalonné pour permettre une lecture de la valeur de la quantité de carburant consommée rapportée à la distance parcourue. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de traitement électriques sont adaptés pour fournir un si- gnal de sortie représentatif à chaque instant du rapport du débit de carburant à la vitesse du véhicule, l'appareil de lecture étant adapté et étalonné pour permettre de lire à chaque instant, la v leur instantanée du rapport de la quantité de carburant consommée à la distance parcourue, 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyes de traitement électriques sont adaptés pour fournir un si- gnal de sortie représentatif de la moyenne du rapport S pendant un laps de temps donné, l'appareil de lecture étant adapté et étant lonné pour permettre de lire la valeur moyenne de la consommation rapportée à la distance parcourue pendant ce laps de temps. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractéri- sé en ce que ses moyens de mesure de la vitesse comprennent t - un disque, percé de lumières et couplé à l'organe de transmission flexible pour tourner avec l'élément tournant de celui ci; - une source photo-émissive en position adaptée pour émet- tre en regard du plan de rotation du disque en face d'une zone de passage des lumières de ce dernier ; - un élément photosensible en position adaptée pour recueillir le flux lumineux passant à travers les lumières du disque, et apte à générer un signal électrique représentatif de la vitesse de rotation du disque précité. 5 - Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la source photo-émissive émet dans une première fibre optique comportant un orifice émetteur débouchant en regard du disque en face d'une zone de passage des lumières, cependant que le flux lumineux est capté et acheminé vers l'élément photo sensible par une seconde fibre optique comportant un orifice récepteur situé en regard de l'orifice émetteur de la première fibre, du côté opposé de cet ozi- fice par rapport au disque. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, oea ractérisé en ce qie les moyens de mesure du' débit comprennent : - une roue à pales tournante montée sur pivot à l'inté- rieur du conduit de carburant, cette roue étant apte à entraîner un axe dans un mouvement de rotation à une vitesse croissant avec' le débit de carburant ; - des moyens de mesure de la vitesse de rotation de l'axe précité, lesdits moyens étant couplés à cet axe et adaptés pour fournir un signal électrique de sortie représentatif de la vitesse de rotation dudit axe. 7 - Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens de mesure de la vitesse de rotation de l'axe sus-évoqué com- prennent : - un disque percé de lumières et couplé à cet ase pour tourner avec celui-ci ; - une source photo-imissive en position adaptés pour émet- tre en regard du plan de rotation du disque en face dune zone de passage des lumières de ce dernier - un élément photosensible en position adaptée pour re- cueillir le flux lumineux passant à travera les lumières du disque, et apte à générer un signal électrique représentatif de la vitesse de rotation du disque précité. 8 - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la source photo-émissive émet dans une première fibre optique compos tant un orifice émetteur débouchant en regard du disque en face d'une zone de passage des lumières, cependant que le flux lumineux est capté et acheminé vers l'élément photosensible par une seconde fibre optique comportant un orifice récepteur situé en regard de l'orifice émetteur de la première fibre, da côté opposé de cet orifice par rapport au disque. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que la roue à pales tournantes est disposée dans un corps tubulaire pourvu à ses deux extrémités de raccords accouplés au con- duit de carburant pré-existant du véhicule. 10 - Dispositif selon l'une des revendications 1, 2, 3, X, 5, 6, 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que l'organe de transmission flexible com- prend un cible, logé dans une gaine flexible et tournant à une vitesse de rotation proportionnelle à la vitesse du véhicule, lee moyens de mesure de la vitesse étant couplés avec une extrémité du- dit câble. Il - Dispositif selon la revendication 10 monté sur un véhicule doté d'un compteur kilométrique, caractérisé en ce que le cible de l'or- gane de transmission est mécaniquement couplé, pour son propre en- traînement, aux moyens d'entraînement du compteur kilométrique.