Brevet FR2399647A1 — publié le 19790302

La présente invention est relative à un procédé et à un appareil permettant de calculer à chaque instant la consommation instantanée en carburant d'un véhicule automobile, et de 11 afficher (en litres par loo Km par exemple), ceci grâce à l'utilisation d'afficheurs à mémoires. Les véhicules actuels sont généralement équipés d'un appareil permettant à leur conducteur de connaître la quantité de carburant restant dans le réservoir.La présente invention apporte au conducteur une inf or- mation supplémentaire à savoir la connaissance de la consommation instantanée en carburant, exprimée en litres par 100 Km par exemple.l'appareil décrit, qui se distingue d'autres indicateurs le consommation par l'utilisation d'un système d'affichage à mémoire, -calcule le nombre d'unités le carburant consommées sur une distance étalon donnée (tous les 100 m par exemple); le résultat est affiché numériquement; tout autre type d'affichage peut convenir moyennant un traitement adapté des signaux de sortie. La présente invention permet au conducteur d'un véhicule d'optimiser un trajet sur le plan consommation/vitesse; elle met en évidence toute consommation anormale et permet d'adapter-à tout moment la vitesse du véhicule à une consommation que l'on s'est fixée. Un tel appareil est très utile à qui veut conduire économiquement. La présente invention permet d'effectuer le calcul de consommation entièrement en numérique, ce qui autorise un affichage directement sur digits ou chiffres lumineux à 7 segments, et est caractérisée en ce qu'elle comprend: un premier capteur magnétique chargé de délivrer une impulsion par unité de distance parcourue, et un second capteur, placé sur la pompe à carburant ousur l'arrivée de carburant, chargé de délivrer une impulsion par unité de carburant consommé. Les impulsions de distance sont comptabilisées dans un premier compteur A à capacité limitée, lequel délivre un signal caractérisé par un front descendant i à chaque fois que sa capacité maximale est atteinte; cette capacité maximale représente la longueur étalon (100 m par exemple).Entre 2 fronts descendants i consécutifs on comptabilise les impulsions de carburant consommé dans un deuxième compteur B. Ce compteur B attaque le système d'affichage qui comprend une mémoire M. Chaque front descendant i donne l'ordre à la mémoire M de mémoriser le résultat présent lans B à cet instant, (puis de remettre ce compteur B à ZERO pour préparer la séquence suivante): ee résultat qui est affiché, représente le nombre d'unités de carburant consommées sur une distance égale à la distance étalon (100 m). Le résultat est donc mémorisé dans M et affiché jusqu'au front descendant i suivant La précision du résultat affiché dépend directement du choix de l'unité de distance et de l'unité utilisée pour mesurer le carburant consommé. L'utilisateur pourra également utiliser les signaux de sortie pour asservir automatiquement la vitesse maximale du véhicule à la consommation que l'on s'est fixée. Tous ces appareils et dispositifs fonctionnent sous le contrôle d'un circuit de commande de séquence. D'autres caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre et qui n1 est donnée qutà titre d'exemple. À cet effet on se reportera aux dessins joints dans lesquels - la figure 1 est un schéma-bloc de la disposition de base et du mode de réalisation préféré du circuit suivant la présente invention. - la figure 2 illustre un mode de réalisation du compteur de distance de la figure 1 - la figure 3 illustre un mode de réalisation du compteur d'unités de carburant consommées de la figure 1. - la figure 4 illustre un mode de réalisation du circuit d'affichage à mémoire de la figure 1 - la figure 5 illustre un mode de réalisation du circuit de commande des séquences utilisé à la figure 1 Selon le mode de réalisation de la figure i, un circuit-capteur 10 produit sur le conducteur 24 des impulsions, chacune d'elle correspondant à une unité de distance parcourue (10 m).Ce circuit 10 comprend d'une part un capteur magnétique proprement dit, d'un type connu (par exemple détecteur de proximité agissant par courants de Foucault sur les pertes HF d'une bobine) qui se place sur le compteur de vitesse du véhicule, ne nécessitant pas ainsi de branchements ou connexions mécaniques; d'autre par un circuit également l1 un type connu qui convertit les impulsions issues lu capteur proprement dit en niveaux logiques et divise leur fréquence par un nombre dépendant lu type de véhicule. Les impulsions issues du circuit-capteur 10 progressent dans le compteur 12 à capacité limitée. Un deuxième circuit-capteur 16 produit sur le conducteur 24 une impulsion par unité de carburant consommée. Le circuit-capteur 16 peut être constitué l'un détecteur de proximité placé sur la pompe à carburant (ou sur une mini-roue à aubes placée sur le-passage du carburant et entrainée par oelui-ci), d'un débitmètres ou d'une capsule à dépression suivie d'un convertisseur analogique-numérique. Les impulsions sont comptabilisées dans le compteur 18. A chaque fois que la capacité maximale du compteur 12 est atteinte, une distance égale à la longueur étalon (ioi 100 m) aura été parcourue par le véhicule; un front descendant i est alors produit sur le.conducteur 26. Ce front descendant i progresse dans le circuit de contrôle de séquences 14 dont le rôle est le suivant s pour chaque front descendant i présent sur le conducteur 26, le circuit 14 transmet à la mémoire N du système d'affichage 20 par l'intermédiaire de 28 un ordre de lecture et de mémorisation du contenu N du compteur 18 à cet instant; puis transmet au compteur 18 d'unités de carburant consommées un ordre de REMISE A ZERO afin de préparer le cycle suivant.Ces 2 opérations doivent être réali sées successivement et dans un temps très bref, dans tous les cas inférieur à la durée séparant l'envoi par le circuit-capteur 16 de 2 impulsions consécutives. on est sûr ainsi de ne pas perdre d'impulsions représentant le carburant consommé, et d'avoir un calcul exact. Le circuit d'affichage à mémoire 20 sera~réalisé selon la précision et le nombre de chiffres significatifs demandés.-Il est évident que du choix de l'unité de carburant consommé et de la distance étalon dépendent d'une part l'unité dans laquelle est représentée la Consommation-essence et d'autre part la précision de ce résultat.Ainsi pour avoir un résultat exprimé en litres par 100 Km, à 3 chiffres significatifs avec une préei- sion du dixième (O à 99.9 1/100Iue), on pourra prendre une distance étalon de 100 m et une unite de carburant consommé égale à 0.1 millilitre; alors si W=72 est le contenu du compteur 18 quand le front descendant i appa ratt, on affichera ce nombre N directement à l'aide de 3 afficheurs lumineux à 7 segments. On allumera constamment le point décimal entre le chiffre représentant les dixièmes et celui représentant les unités, ce qui réalise artificiellement une division par 10.N représentera ainsi une consommation égale à 72 x 0.1 millilitre/100 m, soit 7.2 l/100Km. Le résultat affiché sera alors 7.2 1/1.00Km. Tout autre type d'affichage peut également convenir moyennant un traitement adapté des signaux présents à la sortie des mémoires. La figure 2 représente un mode de réalisation du compteur de distance de la figure 1. Un compteur BCD (décimal codé binaire) à 4 emplacements binaires reçoit sur le conducteur 24 une impulsion par unité de distance parcourue (10 m). L'état de la sortie 8 est à ZERO de la première à la septième impulsion, passe à UN pour les huitièmes et neuvièmes impulsions, puis repasse à ZERO (front descendant) pour a dixième impulsion reçue. Un front descendant i présent sur la sortie 26 représente ainsi une distance parcourue égale à 100 m. La figure 3 représente un mode de réalisation du compteur d'unités de carburant consommées de la figure 1. On utilise 3 oompteurs SCD afin d'afficher le résultat avec 3 chiffres significatifs; On pourra repré senter, avec une précision du dixième toute consommation comprise entre O. et 99.9 1/100Km. Plus généralement, aveus n compteurs BCD on pourra représenter le résultat avec n chiffres significatifs. Le conducteur 34 reçoit du contrôleur de séquenoes l'ordre de REDISE A ZERO du compteur (front montant) après chaque mémorisation du résultat par le- circuit d'affichage, afin de recommencer la séquence suivante. La figure 4 représente un mode de réalisation du circuit d'affi- - chage à mémoire de la figure 1 On utilise 3 afficheurs lumineux à 7 segments avec décodeur BCD-7 segments et mémoire incorporés (ce qui est évidemment facultatif mais qui permet une miniaturisation poussée, et une simplification du cablage; de tels afficheurs existent dans le commerce). Chaque afficheur comprend les entrées 1-2-4-8 (conducteurs 32,34,36) commandant les 7 segments, une entrée point-décimal, une entrée "commande mémoire" (conducteur 18; ES pour ENSABLE). On allumera constamment un point décimal entre l'afficheur des dixièmes et celui des Mités (conductear 20 pour les afficheurs représentés, pour lesquels le point décimal est à droite).L'entrée EN (conducteur 18) est commandée par le contrOleur de séquences de telle sorte que : à l'issue de chaque 100 m parcourus par le véhicule, le conducteur 18 est mis à l'état logique O (lecture et affichage du contenu du compteur 18 de la figure i) puis immédiatement après à l'état logique 1 jusqu8 la fin des 100 m suivants, ce qui a pour effet de mémoriser le résultat qui vient d'entre lu et affiché; et cette mémorisation est maintenue åusqutà la fin des 100 m suivants, où le cycle recommence. Le rOle de-la mémoire est donc de maintenir affiché un résultat sur une distance de 100 m pendant que le compteur comptabilise les unités de carburant consommées sur ces mêmes 100 m.L'utilisateur pourra évidemment utiliser des afficheurs plus simples, avec mémoires et décodeurs à l'extérieur, ce qui peut diminuer le coùt, mais au détriment de la simplicité du cablage. La figure 5 illustre un mode de réalisation du contrôleur de séquences de la figure t. Il s'agit, à l'issue de chaque 100 m, de réaliser successivement et dans tordre indiqué les fonctions suivantes: commande de la mémoire de l'affichage afin de mémoriser le contenu du compteur comptabilisateur l'essence consommée; puis REMISE A ZERO de ce compteur comptabilisateur d'essence consommée, afin de préparer la séquence suivante. On utilise pour cela 2 circuits de retard 10 et 20 montés en cascade. Le premier circuit de retard 10 est commandé (conducteur 26) par le front descendant i produit par le compteur de distance à 1' issue de chaque 100 m parcourus.Ce circuit de retard délivre une impulsion négative sur le conducteur 18; cette impulsion réalise la com mande mémoire de l'affichage. Cette même impulsion présente sur 18 commande à son tour par son front montant le deuxième circuit de retard 20, lequel délivre alors sur le conducteur 34 une impulsion positive qui réalise la REMISE À ZERO da compteur comptabilisateur de carburant. Soient tl et t2 les largeurs des impulsions présentes successivement sur les conducteurs 18 et 34. Les 2 circuits de retard doivent être réglés de telle maniere que la somme t1+t2 soit inférieure dans tous les cas à la durée minimale séparant l'envoi de 2 signaux consécutifs par le capteur de carburant. On pourra prendre tl+t2 inférieur à 7 millisecondes (ce qui correspond à la mesure d'une consommation pouvant aller jusqu'à 50 l/100Em pour un véhicule roulant à 100Km/E; cela est largement suffisant). D'autre part tl et t2 doivent également avoir une largeur minimale (de l'ordre de 20 à 200 nsec) et qui dépend des circuits utilisés. En pratique on assurera une grande sécurité de fonctionnement en pre- nant pour tl et t2 des valeurs comprises entre 0.1 et 1 millisec. Un schéma complémentaire représente en détail la séquence des si- graux. 26 est le signal issu du comptabilisateur de distance (1 impulsion par 100 m parcourus). 18 est le signal de commande des mémoires d'affi- chage (lecture puis mémorisation). 34 est le signal de REMISE A ZERO du comptabilisateur d'unités de carburant consommées. Bien entendu l'invention n1 est nullement limitée au mode de réalisation représente et décrit qui ne l'a été qu'à titre d'exemple. Il appartiendrait au technicien d'y apporter de nombreuses modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVzzt AUIONS 1) Procédé permettant de calculer et d'afficher à chaque instant la consommation instantanée en carburant d'un véhicule, caractérisé en ce qutil consiste à: compter dans un compteur B les impulsions produites par un capteur enregistrant les unités de carburant consommées, ceci sur une distance-étalon donnée parcourue par le véhicule; convertir ce résultat dans l'unité choisie (1/100Km pair exemple) puis le mémoriser et l'afficher tandis que la comptabilisation du carburant consommé recommence pour la séquence suivante; une séquence étant définie comme le parcours par le véhicule d'une distance égale à la distance-étalon. 2) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape de détermination de la distance-étalon consiste à comptabiliser les impulsions issues d'un capteur magnétique de distance dans un compteur A à capacité limitée; ce compteur A délivre une impulsion à chaque fois que sa capacité maximale est atteinte, c'est à dire que la distanceétalon est parcourue. 3) Procédé suivant la revendication 2,caractérisB en ce que la capacité limitée du compteur A de distance représente la distance-étalon sur laquelle est comptabilisée la consommation. 4) Procédé suivant la revendication I, caractérisé en oe que l'étape d'affichage consiste, à l'issue de chaque séquence représentée par le parcours de la distance-étalon, à mémoriser le résultat calculé et à l'afficher pendant toute la séquence suivante, séquence suivante durant laquelle la comptabilisation du carburant consommé recommence. 5) Appareil calculateur de consommation en carburant d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier compteur A à capacité limitée connecté à une source de signaux isss.dun capteur de distance et un second compteur B connecté à une source de signaux issus dtun capteur de carburant consommé; un systeme d'affichage à mémoire; n circuit de contre des séquences. 6) Appareil suivant la revendication 5 caractérisé en ce que la source de signaux donnant la distance parcourue est un capteur magnétique de proximité pouvant se placer sur le compteur de vitesse du véhicule sans nécessiter de branchements ou connexions mécaniques. 7) Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la source de signaux donnant le carburant consommé est un capteur magnétique de proximité placé sur la pompe à carburant, ou sur une mini-roue à aubes (calculée pour réaliser la précision voulue) placée sur le trajet du carburant et entrainée par celui-oi; ou un débitmètre; ou une capsule à dépression suivie d'un convertisseur analogique-numérique. 8) Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de contrôle des séquences comprend deux circuits de retard montés en cascade; le premier étant commandé par une impulsion produite par le compteur A a chaque fois que la distance-étalon est parcourue; le deuxieme circuit de retard étant commandé par le premier. 9) Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les 2 circuits de retard contrôlent suocessivement et dans tordre la commande de lecture et de mémorisation de la mémoire du système d'afficha- ge, puis la REMISE A ZERO du compteur comptabilisateur d'unités de carburant consommées. 10) Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que d'une part la précision du résultat et l'unité dans laquelle est représenté celui-ci peuvent etre choisies en choisissant convenablement la distance-étalon, et l'unité de carburant consommé; d'autre part la plage de mesure de la consommation en carburant peut etre choisie par un re- glage convenable des circuits de retard, et un choix convenable de la capacité du compteur B comptabilisateur d'unités de carburant consommées. Le choix des la précision du résultat permet de réaliser, moyennant un traitement convenable des signaux disponibles en sortie des mémoires de l'appareil, un asservissement de la vitesse du véhicule à une consommation inférieure ou égale à une consommation que l'on stest fixée.