Brevet FR2483075A1 — publié le 19811127

La présente invention se rapporte à un indicateur d'économie de carburant pour un véhicule automobile, pour déterminer et afficher une distance parcourue par le véhicule, par quantité unitaire de carburant. Plus - particulièrement, la présente invention se rapporte à un indicateur d'économie de carburant pouvant effectuer une opération arithmétique afin d'obtenir la distance parcourue du véhicule par quantité unitaire de carburant consommé, et affichant le résultat obtenu à des intervalles de temps respectivement différents. L'indicateur d'économie de carburant a été appliqué à un véhicule automobile pour contrôler la vitesse de croisière du véhicule afin d'adapter la conduite du véhicule à la condition la plus économique. Comme on le sait, l'économie de carburant peut être obtenue par l'opération de division de la distance parcourue par la quantité de carburant consommé pour parcourir cette distance. Traditionnellement, l'indicateur d'économie de carburant effectue lsopérationsarithmétique à un intervalle donné et affiche le résultat simultanément avec l'opéra- tion arithmétique. Comme un tel indicateur traditionnel effectue l'opération arithmétique et affiche son résultat en même temps, la quantité de carburant consommé ne peut être déterminée avec précision en particulier si le véhicule est conduit à une vitesse relativement lente. Par ailleurs, si l'affichage varie à des intervalles déter- otïns par la quantité consommée de carburant, l'intervalle de changement de l'affUhage varie selon la condition de conduite du véhicule. Par conséquent, la présente invention a pour objet un indicateur d'économie de carburant pouvant effectuer isopérationsarithmétiqueset afficher le résultat en des temps respectivement différents. La présente invention a pour autre objet un indicateur d'économie de carburant ayant un capteur de l'écoulement de carburant sensible à la quantité decarbu- rant s'écoulant par le circuit d'alimentation en carburant du moteur. Pour atteindre les objectifs ci-dessus et d'autres encore, on prévoit un indicateur d'économie de carburant ayant un moyen arithmétique pour effectuer des opérations arithmétiques afin d'obtenir la distance parcourue par quantité unitaire de carburant consommé et un moyen d'affichage pour afficher le résultat des opérations arithmétiques. Le moyen arithmétique et le moyen d'affichage fonctionnent respectivement à des temps donnés respective- ment différents. Par ailleurs, l'indicateur d'économie de carburant contient un capteur de l'écoulement de carburant sensible à la quantité de carburant s'écoulant dans le circuit d'alimentation en carburant. Le capteur comprend un moyen sensible à la quantité d'écoulement de carburant pour produire un signal de sortie dont la fréquence est proportionnelle à la quantité déterminée d'écoulement et un moyen de commutation pour commuter la direction d'écou- lement du carburant s'écoulant dans le moyen sensible à la quantité de carburant. Selon un mode de réalisation de l'invention, on prévoit un indicateur d'économie de carburant pour un véhicule automobile, qui comprend un premier moyen pour déterminer la distance parcourue par le véhicule et produire un premier signal indiquant cette distance déterminée, un second moyen pour déterminer la quantité de-carburant consommé pour parcourir la distance déter- minée et produire un second signal indiquant cette quantité, un moyen arithmétique recevant des premier et second signaux à un premier intervalle donné et effectuant des opérations arithmétiques pour déterminer la distance parcourue par quantité unitaire de carburant consommé, le moyen arithmétique produisant un troisième signal indiquant la distance parcourue déterminée par quantité unitaire de carburant, et un moyen d'affichage recevant le troisième signal du moyen arithémtique à un second intervalle donné pour afficher la distance parcourue déterminée par quantité unitaire de carburant consommé. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 donne un schéma bloc d'un mode de réalisation préféré d'un indicateur d'économie de carburant selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un capteur d'écoulement de carburant appliqué à l'indica- teur de la figure 1, o le capteur est en une position permettant au carburant de s'écouler dans une direction, et - - la figure 3 est une vue semblable à la figure 2 mais montrant la position du capteur permettant l'écoulement de carburant dans l'autre direction. En se référant maintenant aux dessins, et en particulier à la figure 1, on peut y voir un mode de réalisation préféré d'un indicateur d'économie de carburant selon l'invention. Un capteur 11 de distance parcourue produit un signal sinusoïdal dont la fréquence est propor- tionnelle à la vitesse du véhicule. Le signal sinusoïdal est appliqué à un circuit 12 de mise en forme pour y. tre mis en forme selon un train rectangulaire d'impulsions. La fréquence du train d'impulsions configuré est sensible- ment la m#me que celle du signal sinusoïdal et par conséquent elle est proportionnelle à la vitesse du véhi- cule. Un compteur 13 reçoit le train impulsionnel configuré émis par le circuit de mise en forme 12 et compte le nombre d'impulsions. Le capteur de distance 11, le circuit de mise en forme 12 et le compteur 13 constituent un moyen 1 déterminant la distance parcourue. Un circuit temporisateur 2 comprend un générateur de signaux d'horloge 21 et des temporisateurs 22 et 23. Le générateur 21 produit un signal d'horloge ayant une durée donnée d'impulsion, par exemple une seconde. Le signal d'horloge est appliqué aux temporisateurs 22 et 23 qui comptent le nombre d'impulsions et émettent des signaux quand '!s nombres d'impulsionscomt6es atteignent des valeurs respectives prédéterminées. En d'autres termes, le temporisateur 22 émet un signal à chaque période pré- déterminée de temps, par exemple toutes les 30 secondes. De m*me, le temporisateur 23 produit un signal pour chaque période prédéterminée de temps. Un circuit 3 déterminant la quantité de carburant comporte un capteur 31 d'écoulement de carburant qui produit un train d'impulsions dont la fréquence est propor- tionnelle à la vitesse du carburant s'y écoulant. Le train d'impulsions représentatif de la quantité d'écoulement de carburant est appliqué à un compteur 32 o le nombre d'im- pulsions est compté. Les deux compteurs 13 et 32 sont respectivement sen- sibles au signal produit par le temporisateur 22 pour émettre des signaux respectifs de sortie indiquant les valeurs comptées. Les deux signaux de sortie des compteurs 13 et 32 sont appliqués à un diviseur 4. Le diviseur divise le signal- -a- sortie du compteur 13 représentatif de la distance parcourue déterminée par le signal à la sortie du- compteur 32 représentatif de la quantité déterminée de carburant afin d'obtenir la distance parcourue par le véhicule pour une quantité unitaire de carburant. La sortie du diviseur est appliquée à une mémoire 51. La mémoire 51 est reliée à une unité d'affichage 52 pour appliquer la valeur obtenue par l'opération de division dans le diviseur 4, pour un affichage. La mémoiiFè -51 est sensible au signal du temporisateur 22 pour remettre au point sa mémorisation selon la sortie du diviseur 4. La mémoire 51, à son tour, produit un signal indiquant la valeur mémorisée à appliquer à l'unité d'affichage 52 en réponse au signal du tempori- sateur 23. De même, l'unité d'affichage 52 est sensible au signal du temporisateur 23 pour faire varier le contenu de l'affichage correspondant à l'entrée de la mémoire 51. 2483075 La mémoire 51 et l'unité d'affichage 52 constituent un circuit d'affichage 5. Il faut noter que les valeurs prédéterminées dans les temporisateurs 22 et 23 définiasent respectivement des intervalles de temps pour les opérations arîth6atiqtes ot l'affichage et sont indéendontes et peuvent ttre medîfiées, si nécessaire. Dans le mode de réUaisation préféré de l'invention, la valeur préétablie dans le temporisateur 22 est adaptée à la fréquence d'accomplissement des opérations arithmétiques pour obtenir la distance pargourue par le véhicde par quantité unitaire de carburant consommé et la valeur préétablie dans le temporisateur 23 est adaptée à l'intervalle o le conducteur peut facilement percevoir l'économie indiquée de carburant. En se référant aux figures 2 et 3, elles montrent un mode de réalisation préféré du capteur d'écoulement de carburant à appliquer à l'indicateur d'économie de carbu- rant de la présente invention. Comme le montre la figure 2, le capteur d'écoulement de carburant 31 comporte un circuit électrique indiqué sous forme de schéma bloc, Le capteur 31 comprend généralement un moyen 100 sensible à l'écoulement o est introduit le carburant et qui lui est sensible, un moyen formant vanne de commutation 200 relié de façon coopérative avec le moyen 100 et qui est interposé entre un réservoir de carburant (non représenté) o est incorporée une pompe à carburant, et le moyen sensible à l'écoulement. En général, le moyen sensible à l'écoulement 100 comprend un alésage cylindrique 102 formé dans un boltier 104. L'alésage 102 est droit et est ouvert par deux orifices 106 et 108. L'alésage 102 communique par les orifices 106 et 108 avec un passage de carburant relié à la source de fluide telle que le réservoir de carburant et un injecteur de carburant ou une chambre à flotteur d'un car- burateur. A proximité de chaque orifice 106 et 108, le loge- ment 104 présente des paires d'ouvertures échelonnées 114 et 116 et 118 et 120. Chaque ouverture a un diamètre plus grand dans sa sectfia externe Zspectivoment 122, 124, 126 et 1. ChEque paire d'ouvertures 114 et 116et118 et 120 est radialement alignée par rapport à l'alésage 102. Les paires de sections internes 130 et 132 et 134 et 136 débouchent respectivement dans l'alésage 102 et sont face à face. Dans les sections externes 122 et 126 des ouvertures 114 et 118, sont reçus des éléments photo-émetteurs 138 et 140 tels que des diodes photoémettrices, et dans les sections externes 124 et 128 des ouvertures 116 et 120 sont reçus des éléments photosensibles 142 et 144 tels que des transistors photosensibles. Les éléments photo-émetteurs 138 et 140 émettent respectivement et continuellement de la lumière à travers les sections internes 130 et 134. Les éléments photosensibles 142 et 144 sont respectivement reliés à un circuit de commutation 302 par des amplifica- teurs 304 et 306. Un élément mobile 146 tel qu'une bille comme on plt le voirsur les figures 2 et 3 est reçu mobile dans l'alésage 102 du cylindre. Dans le mode de réalisation préféré, l'élément mobile 146 est une bille dont le diamètre est légèrement plus petit que celui de l'alésage 102, et qui est faite en un matériau ayant une den- eité qui est- sensiblement la même que celle du carburant à mesurer. Un moyen formant vanne de commutation 200 est interposé dans un passage de carburant pour introduire le carburant vers le moyen sensible à son écoulement 100 ou l'en drainer. Le moyen 200 est sensible à un signal produit dans le circuit de commutation 302, lequel signal -est appliqué pour commuter la direction d'écoulement du carburant entre une première direction de 1' orifce 106 à l'orifice 108 et une seconde direction de l'orifice 108 à l'orice 106. Comme on peut le voir sur loe fgres 2et3.le moyen 200 formant vanne de commutation comprend un alésage cylindrique 202 formé dans le logement 104 et un organe formant vanne à tambour 214 disposé dans l'alésage 202. L'organe 214 est normalement sollicité vers le fond de l'alésage cylindrique 202 par un ressort 222.-Un moyen électromagnétique de mise 7 2483075 en action 224 est prévu à l'extrémité de l'alésage 202 qui est éloignée de son fond. Le moyen 224 est électrique- ment relié au moyen de commutation 302 qui excite et désexcite le premier. L'alésage 202 communique avec un orifice d'entrée 240 qui y débouche. Par ailleurs, l'alésage cylindrique 202 communique avec un orifice de sortie 246 par des passages 248 et 250. L'orifice d'entrée 240 et l'orifice de sortie 246 communiquent respectivement avec le réservoir de carburant et la-soupape d'injection de carburant ou la chambre à flotteur du carburateur. Par ailleurs, l'alésage 202 communique avec l'alésage 102 perles orifices 106 et 108,par des passages 254 et 252. La vanne 214 présente des intervales 216 et 218 définissant des gorges annulaires 219, 220 et 221 entre eux. Les intervalles 216 et 218 sont placés de façon que chacun d'entre eux ferme le passage correspondant 254 et 252 respectivement selon la position de la vanne 214, i' autre pessge restant ouvert pour communiquer avec chaque gorge annulaire correspondante 29, 220 et 221.Flus perLcuiîèrement, quand le moyen de mîse en action Z4 est en condition désexcitée et par conséquent lorsque la soupape 214 est sollicitée vers la droite comme on peut le voir sur la figure 2, l'alésage 202 communique avec l'orifice de sortie 246 par le passage 248. A ce moment, la communication du passage 250 avec l'orifice 246 est bloquée par l'intervalle correspondant 218. Ainsi, le carburant introduit du réservoir s'écoule par l'orifice d'entrée 240, la gorge annulaire 220, le passage 252, l'alésage 102, le passage 254, la gorge annulaire 221, le passage 248 et l'orifice de sortie 246 jusqu'à la soupape d'injection de carburant ou chambre à flotteur du carburateur. Ainsi, le carburant dans l'alésage 102 s'écoule de la droite à la gauche sur le dessin.Ala afte de l'écoulement de carburant dans l'alésage 102, l'organe à bille 146 est déplacé dans la première direction et atteint finalement la position opposée aux sections internes et 132 des ouvertures 114 et 116. Ainsi, la lumière éise 8 2483075 par l'élément photo-émetteur 138 est interrompue. En réponse à l'interruption de la lumière, l'élément photo- sensible 142 produit un signal à appliquer au circuit de commutation 302 par l'amplificateur 304. En réponse au signal appliqué par l' élément photosensible 142, le moyen de commutation 302 produit un signal qui excite le moyen de aise en action 224. La vanne 214 est tirée vers le moyen de mise en action 224 contre la force du ressort, comme on peut le voir sur la figure 3. Dans cette position de la vanne, la gorge 220 communique avec le passage 250. A ce moment, la communication du passage 248 avec l'orifice de sortie 246 est bloquée par l'intervalle 216. Ainsi, la direction d'écoulement du carburant alterne pour déplacer la bille 146 en direction- opposée, de la gauche à la droite. Le changement de la direction d'écoulement est compté par le compteur 32 relié aux amplificateurs res- pectifs 304 et 306 par une porte OU. Par conséquent, le compteur 32 est sensible aux signaux à la sortie des éléments photosensibles 142 et 144. Il faut noter que, dans la construction préférée, le compteur 32 devient opératif quand le moyen formant vanne de commutation passe à la position excitée et compte les présences d'excitation du moyen de mise en action 224. Comme les présences de mise en circuit et hors circuit du moyen de mise en action 224 sont proportionnelles à la vitesse du carburant, la quantité de carburant peut être calculée en multipliant la valeur comptée par une constante prédéterminée. En utilisation, le capteur de distance 11 détermine séquentiellement la vitesse du véhicule et produit une séquence de signaux sinusoïdaux dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse déterminée du véhicule. Le signal sinusoïdal est converti en train rectangulaire d'impulsions par le circuit de mise en forme 12 et -et - esuite appli qué au compteur 13. Le compteur 13 est sensible au signal émis par le temporisateur 22 à l'intervalle de temps donné pour appliquer la valeur comptée au diviseur 4e En même temps, le compteur- 32 totalise la quantité de carburant déterminée par le capteur 31 et émet la valeur comptée en réponse au signal appliqué du temporisateur 22 à l'intervalle donné, au diviseur 4. Dans le diviseur 4, la distance parcourue est divisée par la quantité de carburant pour obtenir la distance parcourue par quantité unitaire de carburant. Le diviseur 4 applique le résultat de l'opération de division à la mémoire 51. En réponse à la sortie du diviseur, la mémoire 51 vide sa mémorisation puis reçoit la valeur de sortie du diviseur 4. Le temporisateur 23 émet un signal à un intervalle donné différent de celui du temporisateur 22. Le signal appliqué par le temporisateur 23 est appliqué à la mémoire 51 pour induire celle-ci pour appliquer la valeur mémorisée ou verrouillée à l'unité d'affichage 52. Comme cela est apparent sur la figure 1, l'unité d'affichage 52 affiche la distance parcourue déterminée par quantité unitaire de carburant sous forme numérique. Il faut noter que l'intervalle donné du temporisa- teur 22 doit être pré-établi de façon à être comparablement plus long que celui qui est habituel. Par exemple, l'intervalle est pré-établi à environ 30 secondes., Par ailleurs, l'impulsion du capteur d'écoulement de carburant peut correspondre à 1 cc par cycle de l'impulsion. L'intervalle de temps du temporisateur 23 peut être pré- établi en con sidérut la Exgité de 1' obervation de l' unité d'a ffichage. De préférence, le temporisateur 23 peut avoir un temps pré- établi variable selon le souhait du conducteur. Ainsi, la présente invention permet de remplir tous les objectifs précédemment mentionnés. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E v E N D I C A T I 0 N S 1.- Indicateur d'économie de carburant pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier moyen (1) pour déterminer la distance parcourue par le véhicule et produire un premier signal indiquant ladite distance déterminée; un second moyen (3) pour déterminer la quantité de carburant consommé pour parcourir ladite distance déterminée et produire un second signal indiquant ladite quantité déterminée; un moyen arithmétique (4) pour recevoir lesdits premier et second signaux à un premier intervalle donné et effectuer une opération arithmétique pour déterminer la distance parcourue par quantité unitaire de carburant consommé, ledit moyen arithmétique produisant un troisième signal indiquant la distance parcourue déterminée par quantité unitaire de carburant; et un moyen d'affichage (5) pour recevoir ledit troisième signal dudit moyen arithmétique à un second intervalle donné afin d'afficher la distance déterminée parcourue par quantité unitaire de carburant. 2.- Indicateur d'économie de carburant pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier moyen (1) pour déterminer la distance parcourue par le véhicule et produire un premier signal indiquant ladite distance déterminée; un second moyen (3) pour déterminer la quantité de carburant consommé- pour parcourir ladite distance déterminée et produire un second signal indiquant ladite quantité déterminée; un moyen arithmétique (4) pour opérer arithmétique- ment sur lesdits premier et second signaux afin de déterminer la distance parcourue par quantité unitaire de carburant consommé, ledit moyen arithmétique (4) produisant un troisième signal indiquant la distance parcourue déterminée par quantité unitaire de carburant; un moyen d'affichage (5) recevant ledit troisième signal et remettant sa mémorisation au point par ledit troisième signal reçu, ledit moyen d'affichage comprenant une unité d'affichage pour afficher la distance parcourue déterminée par quantité unitaire de carburant; un premier générateur de signaux de commande (22) pour produire un premier signal de commande à appliquer auxdits premier et second moyens et audit moyen arithmé- tique à un premier intervalle donné pour les rendre opératifs; et un second générateur de signaux de commande (23) pour produire un second signal de commande à appliquer audit moyen d'affichage à un second intervalle donné pour rendre ce dernier opératif afin d'afficher le résultat de 1'opération arithmétique. 3.- Indicateur, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, du type o le second moyen précité comporte un capteur d'écoulement de carburant, caractérisé en ce qu'il comprend: - - un passage de carburant (102) formé droit, et o est introduit le carburant afin que le fluide s'écoule alternativement dans des première et seconde directions à travers lui; un organe mobile (146) disposé mobile dans ledit passage; un moyen capteur (138, 140, 142, 144) prévu dans ledit passage à proximité de chacune de ses extrémités, ledit moyen capteur détectant la position dudit organe mobile tandis que celui-ci se déplace et produisant un signal sensible à la détection dudit organe mobile; un moyen de commutation de direction d'écoulement de carburant (200) sensible à un signal dudit moyen capteur et servant à-changer la direction.d'écoulement dudit carburant dans ledit passage; et -un moyen c ioet sEnsible audit moyenl de commutation et comptant les présences de 1"apération de commutation dans ledit moyen de commutations 4.- Indicateur selon la revendication 39 caractérisé en ce que le moyen de commutation de direction d'écoulement précité comprend un moyen formant vanne (214) interposé entre le passage de carburant et des orifices d'entrée et de sortie, ledit moyen formant vanne fonction- nant au moyen d'un moyen de mise en action électromagnétique (224) pour changer la direction d'écoulement du carburant entre ses première et seconde directions, ledit moyen de mise en action étant sensible au signal du capteur pour modifier la position entre des positions excitée et non- excitée. 5.- Indicateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen capteur précité comprend deux paires d'organes ph o-émetteurs (138, 140) et d'organes photosensibles (142, 144), chaque paire d'organes étant placée adjacente à l'extrémité du passage de fluide précité, lesdits organes photosensibles étant sensibles à l'interruption de la lumière émise par lesdits organes photo-émetteurs et produisant un signal en réponse. 6.- Indicateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que-le second intervalle précité de fonctionnement du moyen d'affichage est variable. 7.- Procédé pour indiquer une distance parcourue par quantité unitaire de carburant consommé lors de la conduite d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il consiste à: déterminer une distance parcourue par le véhicule; déterminer une quantité de carburant consommé pour parcourir ladite distance déterminée; opérer arithmétiquement pour déterminer la distance parcourue par consommation de quantité unitaire de carburant en se basant sur la distance déterminée et la quantité de carburant, ladite opération étant effectuée à un premier intervalle donné; afficher la distance déterminée de parcours par quantité unitaire de carburant à un second intervalle donné. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le second intervalle donné précité est variable selon la facilité d'observation de l'affichage par le conducteur. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la quantité de carburant consommé est déterminée par un procédé comprenant les étapes de: introduire le fluide dans un passage droit et le faire alternativement s'écouler dans des première et seconde directions; détecter la présence.. d'lun organe mobile A chaque extrémité dudit passage droit et commuter la direction d'écoulement dudit cadtn8t dans ledit passage en réponse à la détection dudit organe mobile; produire une impulsion de compteur indiquant un cycle d'alternance de direction d'écoulement du fluide dans ledit passage; et compter lesdites impulsions pour déterminer la vitesse et la quantité du fluide.