Brevet FR2497875A1 — publié le 19820716

La présente invention concerne un ensemble de contrôle de consomzation d'un moteur à combustion interne, de préférence un moteur à injection de carburant, tel qu'un moteur diesel. Elle a plus particulièrement pour objet, mais non exclusivement, la réalisation d'un ensemble mobile de contrôle de consommation destiné à la formation de conducteurs de véhicules et, en particulier, de véhicules lourds en vue de leur permettre d'acquérir une conduite économique. Pour parvenir à ce résultat, on a déjà proposé de nombreuses solutions tendant à mesurer la consommation en carburant du véhicule au cours d'une période de temps déterminée ou le long d'un trajet déterminé. Toutefois, ces dispositifs qui fournissent un bilan global énergétique ne permettent que très imparfaitement d'en déterminer les causes tout au long de la conduite et ne sont par conséquent pas éducatifs. Par ailleurs, ces dispositifs qui effectuent la mesure des quantités de carburant réellement consommées par le moteur, ont tendance à être assimilés à des appareils de surveillance (mouchards) et sont très mal accgpts (parfois même rejetés) par le personnel salarié. L'invention a au contraire pour but la réalisation d'un ensemble de contrôle à caractère essentiellement éducatif, c'est-à-dire un appareil destiné à permettre au conducteur d'acquérir les comportements instinctifs ou réflexes, à adopter instantanément dans chacune des configurations au cours de la conduite.Cet appareil peut être installé à poste fixe dans le véhiculez toutefois, il est apparu plus judicieux, pour des raisons pédagogiques ainsi d'ailleurs que pour des raisons économiques, de ne l'installer sur le véhicula que lors de périodes de formation ou de contrôle périodique des résultats de cette formation, périodes au cours desquelles l'attention du conducteur est spécialement dirigée sur le problème d'économie de carburant.On a en effet constaté que,d'une manière générale, du fait d'une certaine accoutumance, l'attention des conducteurs au comportement d'appareils de contrôle installés à demeure diminuait très rapidement de sorte que ces appareils perdaient très rapidement tout caractère éducatif. Pour parvenir à ce résultat, l'invention propose un ensemble mobile eomprenant, d'une part, se raccordant en série sur la tubulure d'alimentation en carburant du moteur, un circuit additionnel comportant un détecteur de débit délivrant une succession d'impulsions,au rythme d'une impulsion par volume unitaire de carburant débité 3 (par exemple cinq impulsions par cm ) et, d'autre part, disposé dans le champ de vision normal du conducteur, un panneau comprenant au moins un organe d'affichage du débit instantané de carburant tel qu'un voltmètre convenablement gradué alimenté par une tension obtenue par conversion fréquence tenslon du signal impulsionnaire du susdit détecteur de débit. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas où le moteur dont on souhaite optimaliser la consommation est un moteur à injection tel que, par exemple, un moteur diesel, le susdit circuit additionnel se monte en amont de la pompe à injection et comprend successivement - un préfiltre d'amorçage permettant d'évacuer l'air ayant pénétré dans le circuit lors du montage, - le susdit détecteur de débit, (-ventuellunent équipé d'un totaliseur mécanique et d'un émetteur délivrant un signal impulsionnaire à raison d'une impulsion par unité de volume débité, - un clapet anti-retour relié à la sortie du détecteur de débit par l'intermédiaire d'un premier conduit créant un flot laminaire avec une perte de charge minimum. ce clapet anti-retour évitant au circuit de faire fonctionner le détecteur de débit en sens inverse, notamment lors du passage d'un régime accéléré à un régime lent du moteur, - une capacité tampon reliée à la sortie du clapet anti-retour par l'intermédiaire d'un second circuit analogue au premier, cette capacité tampon contenant une réserve d'air prisonnière évitant ainsi les pulsations de retour, et - un détendeur de contre-pression taré, relié à la capacité tampon et qui permet de capter les retours d'injecteurs et de pompe d'injection et de les maintenir à une pression constante. Par ailleurs, le panneau disposé dans le champ de vision du conducteur peut avantageusement comprendre, en plus de l'affichage du débit instantané, un affichage du débit totalisé et un affichage chronométrique. I1 peut également comprendre une prise pour l'enregistrement par exemple sur bande magnétique du débit instantané. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels t La figure 1 est un schéma du circuit additionnel de l'ensemble de contrôle de consommation pour véhicule lourd à moteur diesel t Les figures 2 et 3 représentent respectivement la face avant et la face arrière du coffret d'affichage placé dans la cabine du véhicule. Comme précédemment mentionné, le circuit additionnel de l'ensemble de contrôle de consommation se monte dans le circuit d'alimentation en gazole du moteur, en amont de la pompe à injection, au moyen de dispositif de montagedémontage rapide. Ce circuit additionnel comprend tout d'abord un préfiltre d'amorçage 1 muni d'une mise à l'atmosphère 2 permettant d'évacuer l'air ayant pénetré dans le circuit de gazole 3 lors du montage du coffret. Ce préfiltre 1 est relié par sa sortie à un compteur 4 comprenant un élément de totalisation mécanique incorporé 5 ainsi qu'un émetteur d'impulsions délivrant des impulsions de formes carrées à une fréquence de cinq impulsions par 3 cm de gazole (sortie 6). D'une façon plus précise, ce compteur 4 fait intervenir un disque rotatif muni, à sa périphérie, de fentes radiales.De part et d'autre de ce dieque et au droit de sa périphérie, sont disposes deux bobines oscillatrices reliées à un @@rcuit oscillant de fréquence propre égale à 30 khz et fonctionnant de telle maniere que t - tant que les bobines oscillatrices se voient, c' est-a-dire lorsqu'une fente du disque se trouve en regard des deux bobines, le sy@tème @scillee et sa consommation dépasse un seuil prédéterminé, par exemple 2,2 mA - dés que les deux bobines sont séparées par une dent du disque (intervalle entre deux fentes consécutives) le circuit oscillant interrompt @e@ oscillations et la consommation descend au-dessous d 1 rmA Ainsi, en faisant passer le courant au travers d'une résistance de 1,2 k#, on on obtient un signal de tension en créneau de hauteur égale 8 782 V pour une variation d'intensité de 1 à 2 m . L'entratnement du disque est tel que cette variation 3 de 1 à 2 mA est reproduite cinq fois par cm Le compteur 4 est relié, par sa sortie à un clapet anti-retour 7 connecté à une capacité tampon 8, ces deux liaisons étant réalisées par deux tresses 9, 10 métalliques ayant pour but de créer entre le compteur 4 et la capacité tampon 8 un flux laminaire créant une perte de charge minimum. Le clapet anti-retour 7, taré à 25 grammes,permet d'éviter au circuit de retour des injecteurs et de la pompe à injection, de faire tourner le compteur 4 en sens inverse (notamment lors du passage du régime accéléré au régime lent). La capacité tampon 8, dans laquelle une réserve d'air est maintenue prisonnière,permet d'éviter les pulsations du retour. Cette capacité tampon 8 est reliée par sa sortie à un détendeur de contre-pression 12 taré à 0,2 b qui permet de capter les retours des injecteurs et de la pompe d'injection et de les maintenir à une pression constante de 0,2 b. Une telle disposition permet d'éliminer une partie des pulsations et évite un dégazage trop important. Le bottier d'affichage (figures 2 et 3) reçoit tous les circuits électroniques de traitement et d'alimentation électrique de l'ensemble de contrôle. I1 est lui-même alimenté en 24 V (câble 13) et alimente les bobines oscillatrices du compteur (prise DIN 14 placée sur la face arrière du bottier). I1 comprend, sur sa face avant - un afficheur numérique 15 du débit totalisé de carburant consommé par le moteur, par comptage des impulsions aux bornes de la susdite résistance, - un afficheur chronométrique 16 numérique de type classique, - le cadran 17 d'un voltmètre gradué en litre/heure qui affiche le débit instantané de carburant consommé par le moteur, ce voltmètre étant alimenté par l'intermédiaire d'un convertisseur fréquence-tension reçevant les impulsions générées aux bornes de la susdite résistance. Dans l'exemple représenté le voltmètre comprend deux échelles de débit instantané 18, 19, 50, 100 lZh (correspondant respectivement a un usage pour des camions jusqu'à 20 tonnes (50 lZh) et pour des camions de 38 tonnes et engins spéciaux (100 l/h)). Le bottier comprend, en conséquence, sur sa face avant, un commutateur d'échelles 20, un commutateur de marche-arret 21 et un commutateur de remise à zéro 22. Une sortie 40-20 nA prévue sur la face arrière permet l'enregistrement du débit instantané. Bien entendu, l'usage de cet ensemble de contrôle s'effectue en combinaison avec les autres paramètres habituellement affichés à bord d'un camion tels que le couple maximum et la vitesse de rotation du moteur. Les tests de cet ensemble ont montré qu'en introduisant en plus de ces paramètres le débit instantané de carburant, il est possible de parvenir à une conduite permettant une économie de carburant d'au moins 5 % REVENDICATIONS 1.- Ensemble de contrôle de consommation d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, se raccordant en série sur la tubulure d'alimentation en carburant du moteur, un circuit additionnel comportant un détecteur de débit 4 délivrant une succession d'impulsions au rythme d'une impulsion par volume unitaire 3 de carburant débité (par exemple cinq impulsions par cm et, d'autre part, disposé dans le champ de vision normal du conducteur, un panneau comprenant au moins un organe d'affichage 12 du débit instantané de carburant tel qu'un voltmètre convenabletnent gradé alimenté par une tension obtenue par conversion fréqueneeotension du signal impulsionnaire du susdit détecteur de débit. 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le susdit: circuit additionnel se monte en amont de la pompe à injection d'un moteur diesel ou d'un moteur à injection. 3.- Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le susdit ciicuit additionnel comprend - un préfiltre d'amorçage 1 permettant d'évacuer l'air ayant pénétré dans le circuit lors du montage, - un détecteur de débit 4 comportant un émetteur délivrant un signal impulsionr.aire à raison d'une impulsion par unité de volume de carburant débité, - un clapet anti-retour 7 relié à la sortie du détecteur de débit 4, pour éviter le fonctionnement en sens inverse du détecteur 4 notamment lors du passage d'un régime accéléré à un régime lent, - une capacité tampon 8 reliée à la sortie du clapet anti-retour 7, cette capacité contenant une réserve d'air évitant ies pulsations de retour, et - un détendeur de contre-pression taré 12, relié à la capacité tampon 8 et qui permet de capter les retours d'injecteurs et de pompe d'injection et de les maintenir à une pression constante. 4.- Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le susdit détecteur de débit comprend un totalisateur mecanique 5 incorporé. 5.- Ensemble selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les liaisons entre, d'une part, le détecteur de débit 4 et le clapet de non retour 7 et, d'autre part, le clapet de non retour 7 et la capacité tampon 8 consistent en des tresses métalliques 9, 10 ayant pour but de créer, entre le détecteur 4 et la capacité tampon 8, un flux laminaire créant une perte de charge minimum. 6.- Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le susdit panneau comprend en outre un afficheur numérique 15 du débit totalisé de carburant consommé par le moteur, qui utilise les informations délivrées par le susdit détecteur, ainsi qu'un afficheur chronométrique de type classique 16. 7.- Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de montagedémontage rapides.