IT8167667A1 - Dispositivo di misurazione del consumo istantaneo di carburante in un motore a combustione interna con alimentazione a carburatore - Google Patents

Description

\ b ?? tJ . u b 'l 'c \<\ ? v^m^o

D E S C E I Z 1 0 N 3

dell? invenzione industriale dal titolo :

"Dispositivo di misurazione del consumo istantaneo

di carburante in un motore a combustione interna, particolarmente di veicoli con alimentazione a carburatore" .

di FIAT AUTO S . pi A. , di nazionalit? .italiana,

a 10100 TORINO , Corso Agnelli , 200

Inventore: Eraldo CERRUT1 '

Depositata l i Domanda r0 . 67667 A/81

. . RIA S SUNTO

E 1 descritto un disposi, tivo di misurazione del i consumo istantaneo di carburante in un ? motore a combustione interna, particolarmente di vei^ 3 coli con alimentazione a carburator e.' La principale I carat teristica di tale dispo si tivo consiste, nel fatto di' comprendere : primi mezzi ? -, 5 )_? di ? mi sure di retta

della quantit? totale o inedia .di carburante alimentato in un intervallo di tempo , secondi mezzi (10,11 ,15, 17/25)di misura indiretta della quantit? totale o media coz^^. boati?* sponden ? e riedite eli carburante aliment ato nel medes Iimo/^ 1 > r.

* ? ! ', ?? ' i /oW intervallo di tempo ? e secondo un ? fattore di - \S sionalit?, terni mezzi [ 7 ) per -forni re 3 quarti mezzi (24) un segnale (27) dipendente dai segnai i (6 , 2? )di misura uei primi i i . ? / t e secon di mezzi , tali quarti- mezzi ricevendo inoltre un se I r ynale ( 23 ) dai secondi mezzi , indicativo di consumo I r \ i stantaneo di carburante secondo il suddetto fattore

di proporzionalit?, e producendo un segnale ( 29 ; i ndi cativo di consumo reale ist antaneo di carburante'.

La presente invenzione ? relativa a un dispo-I

sitivo di misurazione del co nsumo istantaneo di carburante in un motore a combustione interna, particolarmente di veicoli con alimentazione

?a carburatore.

Co m 1 ? noto , e si stono so st anzi al.ment e due ti pi

di misurazione del consumo istantaneo di carburante :

. .. . . . ?? .1 ai sposativi a PUsurazicne diretta e dispositivi a misurazione indiretta . 4

I primi sono basati sulla elaborazione e sulla presentazione strumentale di grandezze elettriche

) proporzionali alla quantit? di carburante defluito, t \ i trasmesse da sensori, ad esempio flussometri, interposti sui condotto di alimentazione del carbu I rante al carburatore. Questi dispositivi risentono

in modo negativo della presenza della vaschetta a

livello costante del carburatore, che determina' un

sensibile ritardo fra causa (consumo di carburante

nei motore) ed effetto (proporzionale deflusso di

carburante nel condotto di ali mentazi?ne al carburat tore) . 'Mentre sono vali di per la misurazione di con-? su l?ti medi rapportati a tempi e' percorrenze apprezzabili , questi dispositivi non servono- per valutare il

consumo istantaneo rapport ato , per esempio, ad un

certo comportamento di guida.? di scontinuo e a pendenze del percorso - non uniformi .

I secondi di spositivi , a misurazione indiretta, consistono nella elaborazione e nella presentazione strumentale di grandezze elettriche che rappresenta

no la trasduzione di fenomeni del motore legati ai

consumi . Usualmente viene effettuata l' elaborazione elettronica contemporanea dei segnali elettrici inerenti al valore della depressione- al collettore di aspirazione dell ' aria e al numero di giri del motore, secondo un modulo pi? o meno sofisticato , per otte *

?3 nere maggiore o minore precisione nell' indicazione

del consumo. Con questi dispositivi 1 ' indi cazione

dei consumi istantanei ? effettivamente immedi ata rea-I

le e coerente al comportam?nto di guida, in quanto \ I I

f I

i ritardi minimi dovuti ai tempi di risposta del dispositivo sono trascurabili .

Un limite importante di questi dispositivi ? invece rappresentato dalla necessit? di predisporre . realizzazioni diverse per mo torizzazioni diverse,

quantomeno in rapporta. ai ' diversi valori di .cilindrata , 3 ' facilmente intuibile infatti che a parit? di numero di giri del motore e di valore ? della depressione al collettore di aspirazione dell' aria, la quantit? di miscela ari a -carburante aspirata

(e quindi la quantit? di carburante ) varia in rapporto alla ci lindrata,

la particolarit? descritta rappresenta un grosso inconveniente per quelle produzioni che prevedono il montaggio di diverse motorizzazi?ni sul medesimo modello di veicolo . Si comprende come in questi casi la fabbrica dovrebbe predisporre l 'impiego di dispositivi equi valenti . ma tra loro diversi per ogni tipo ai motore montato , introducendo una ulteriore * t? di versif ic azione non sul motore, gi? di per s? diver J se , ina sulla strumentazione di bordo .

1 Un altro inconveniente che si verifica con <s tf, questi dispositivi di misurazione indiretta, ? il graduale scostamento tra va.lo ri -di consumo indicati , e consumi reali , dovuto al progressivo deterioramento dei motore e al suo conseguente minor ren dimento .

Scopo della presente invenzione ? quello di reali zzare un dispositivo di misurazione del consumo i stantaneo di carburante in un motore a conbu?stione interna, che elimini gli inconvenienti? elei dispo sitivi anzidetti .

In base alla presente invenzione viene realiz- ' zat? un ? dispositivo di misurazione ' del consumo istantaneo di carburante in un motore a- combustione interna-, particolarmente di veicoli con alimentazione a ?carburatore, caratterizzato ? dal fatto di comprendere: primi mezzi di' misura diretta della quantit? tota.le

o media di carburante alimentato in un intervallo di tempo , secondi mezzi di misura indiretta della quantit? totale o media corrispondentemente di carburante alimentato nel medesimo intervallo di tempo e secondo un fattore di proporzionalit?, terzi mezzi per fornire a quarti mezzi un segnale dipendente dai segnali di misura di detti primi e secondi mezzi , detti quarti mezzi ricevendo inoltre un segnale da detti s econdi mezzi , indicativo di consumo istantaneo

'S di .carburante secondo il suddetto fattore di propor?? Q3 zionalit? , e pr? ducendo- un segnale indicativo' di j ?* consumo reale istantaneo di carburante?

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta, a titolo di esempio

non limitativo, una sua forma di realizzazione, col?uiticia' gante riferimento al disegno allegato , che ne rappresenta

uno schema a blocchi .

Con riferimento a tale diserrnc , con il numero

1 ? indicato un elemento di misurazione diretta della qu antit? di carburante alimentato; in partico lare

tale elemento 1 comprende un sensore 2 di misurazione diretta, costituito ad esempio da un flussometro

disposto sul condotto di alimentazione' di carburante

al carburatore, e che fornisce un. segnale la . cui fre

quenza ? proporzionale alla quantit? di carburante aliment ato. Tale elemento 1 .comprende inoltre una interfaccia 3 che forni sce un segnale di uscita 4,

adattato alle esigenze dei successivi blocchi di eia borazione. Tale segnale 4 perviene ad un blocco 5

| che effettua una integrazione del segnale 4 in un predeterminato intervallo di tempo , - e fornisce un

?8 segnale di uscita 6 per un blocco 7 che sar? pi? i s avanti descritto .

Il dispositivo della presente invenzione com 1

Q3 prende inoltre due elementi 10 e 11 per l? misura ? zione indiretta della quantit? di carburante alimetato e consumato. L ' elemento 10 comprende Un sensore 12 del grado di vuoto , ad esempio di tipo

piezoresisti vo ,. e applicato sul collettore di aspirazione dell ' aria per il motore cosi da fornire un

Segnale in tensione funzione del suddetto valore di

vuoto . L ' elemento 10 comprende inol tre una interfac

6

\ i eia 13 per adattare il segnale di uscita del 'sensore

12, sostanzialmente come valore, alle esigenze degli

?stadi seguenti. Tale interfaccia 13 fornisce un segnale di uscita 14 che. perviene, ad un blocc? 1 5 con vertitore analogico digitale, per fornire un segnale

di .uscita 16 che Perviene . ad un blocco 17 che sar?

pi? avanti descritto.

L'elemento 11 comprende un sensore 20 che rileva. il numero di giri del motore, e che pu? essere convenientemente collegato a un morsetto della bobi } ? na di alimentazione del motore, e fornisce un segnale- ad impulsi la cui frequenza ? proporzionale al

numero di "-giri del motore. ? Tale elemento 11 comprende inoltre un' interfaccia 21 che adatta la forma

d'onda s il valore del segnale di uscita dal senso-I

re 20 agli stadi successivi; in particolare fornisce un segnale di uscita 22 per il blocco 17. Tale

blocco 17 effettua una elaborazione sui segnali 16 i

OS

e 22 che riceve e fornisce un segnale di uscita 23 *5 (K.ti) che ? indicativo di consumo istantaneo C;' di

l ? . i carburante, secondo il fattore di proporzionalit?

Gli elementi di misurazione diretta e indiretta 1,10

e 11, e cosi il blocco 17 sono di tipo noto, e perci? non v erran:no ulteriormente dettagliati.

di uscita 23 del blocco 17 perv ) Il s cenale iene

? quindi sia a un blocco 24 ebe sar? piu avanti, descritto , e sia a un 'blocco integratore 25, simile al blocco 5 , e che effettua una. integrazione? del segnale 23 per lo stesso intervall? di tempo del blocco 5. Tale blocco 25 fornisce pertanto un segnale di uscita 26 che perviene al blocco 7, assieme al segnale di uscita 6 dal blocco 5. Tale- blocco 7 fornisce un segnale di uscita 27. che ? ottenuto col rapporto tra i segnal i 6 e 26 v cio? fra la qu antit? totale (o eventualmente pu? essere ricavata la quantit? media) di carburante alimentato e ri levato dall ' elemento 1 di misurazione diretta, e la quantit? totale (o corrispondentemente la quantit? media) di carburante consumato e quindi sost anzialmente alimentato nello 'stesso intervallo di tempo , "e rilevato dagli elementi di misurazione indiretta 10 e 11 . Definita perci? Q la quantit?

\? .totale di carburante alimentato e rappresentato dal segnale 6 , il segnale 26 sar? pari a Kj Q\ e quindi il 1 Q3 segnale 27 sar? funzione di l /K^. I Il blocco 24 effettua sostanzialmente un prodotto fra i segnali 23 ( K.| Cb ) e' 27 ( 1 /K^ ) . che riceve, per cui fornisce un. segnale 29 indicativo del valore -di consumo reale i stantaneo di carburante nel moto-

?0 Tale segnale 2? perviene ad un blocco 30 deco di -Oleato re, per i l pilot aggio di un visualizzatore 31 del tipo c onven i ent enei t e . a 'sette segmenti e eli. sposto

sul cruscotto del veicolo; tale vi su a 15 z z a 10 re 31 ? inoltre collegato al. blocco 30 tramite uno 'stadio

32 pilota di potenza.

Convenientemente' i 1 blocco 7 pu? aggiornare il . segnale di uscita 27 ad intervalli di tempo prefissati, tramite un dispositivo temporizzatore del

blocco 7 stesse, il quale comanda l'accettazione

dei segnali 6 e 26 relativi ad un certo intervallo

di tempo, per ottenere il corri spondent e segnale 27,

e contemporaneamente tramite un segnale di uscita

33 determina 1 ' azzeramento dei blocchi integratori

.5 e 25 per consentirne ?.n successivo conteggio per

un nuovo intervallo di tempo, per avere alla fine

di dette intervallo nuovi segnali 6 e 26 che vengono 1 quindi accettati per fornire un nuovo segnale 27 ag-? giomato , e cosi via.

Con il dispositivo della presente invenzione

si ha perci? il vantaggio di avere un continuo con- *5 f ronto , negli intervalli di tempo prefissati dal

blocco ", fra il consumo totale o medio di carburan

te rilevato tramite l'elemento 1 di misurazione di.4'0? osmB retta, e il corrispondente valore totale o medio d? consumo rilevato tramite misurazione indiretta, attraverso gli elementi 1C e li che rilevano' la depressione sul collettore? di aspirazio ne dell ' arsi e il uume.ro di giri del motore. li blocco 7 elabora ad intervalli ? prefissati e- mantiene memorizzato un segnale 27 che ? funzione del rapporto fra', il consu-

?

mo di carburante rilevato direttamente e il consumo di carburante rilevato indirettamente . ' In ogni is'tante ?' possibile allora trasmettere ?i blocco vi suali zzatore 31 dei consumi reali istantanei il segnale 29 che ? relativo al consumo istantaneo rilevato indirettamente tramite gli elementi 10 e 1 1 , per cui fornisce una indicazione eff ettivamente immediata e coerente al comportamento di guida, ma ? " elaborata nel blocco 24 per tener conto del rapporto tra l 'indicazione ri. levata con gli elementi di mi sura indiretta e i consumi reali, memorizzato in un ultimo periodo

* di viaggio .. t? Con il di-sposi ti vo della presente invenzione si ottiene pertanto una automatica e continua auto taratura del dispositivo stesso relativamente al veico & lo su cui viene applicato , indipendentemente dalla motori zzazione montata e dalla condizione del motore nel tempo per quanto riguarda il suo rendimento .

risulta infine ciliare che alla forma di realizzazione descritta e illustrata del dispositivo della presente invenzione pos sono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall ' ambito dell ' invenzione stessa . Ad esempio possono essere variamente utilizzati elementi 1 di misurazione diretta , e elem?nti IO e 11 di misurazione indiretta. Od ancora, il segnale di uscita 6 indicativo di un consumo totale di carburante in un intervallo di tempo prefissato, anzich? tramite l ' elemento 1 e il blocco 5, pu? essere ad esempio rilevato tramite rilievi intervallati della quantit? di carburante nei serbatoio; od il consumo di una quantit? prefissata di carburante nel serbatoio pu? comandare (tramite ad esempio pressostati) anche il rilievo corrispondente del segnale 26.

Od ancora il blocco 17 invece di fornire un segnale di uscita 23 rappresentativo del consumo istantaneo di carburante , potrebbe fornire un segnale soltanto indicativo di 4 ? una funzione tra le grandezze rilevate dagli elementi di misura indiretta 10 e 11 ; per cui il blocco 7 potrebbe elaborare periodicamente un rapporto medio fra il consumo reale medio rilevato dall ' elemento 1 , e un valore medio della funzione dei due parametri rilevati dagli elementi 10 e 11.

In pratica varierebbe soltanto il fattore di proporzionalit?

prima menzionato, ma tale valore di proporzionalit? di?

versa interviene ugualmente nei due segnali che pervengono

al blocco 24, ottenendosi perci? sempre un segnale 29 indi?

cativo del consumo reale. Tale segnale 29, con un blocco integratore , potrebbe anche fornire un segnale di consumo

Claims (1)

1. R IV E N D IC A Z IO N I

   1.- Dispositivo di misurazione del consumo istantaneo di carburante in un motore a combustione interna, particolarmente di veicoli con alimentazione a carburatore, caratte rizzato dal fatto di comprendere: primi mezzi (1, 5) di misura diretta della quantit? totale o media di carburante alimentato in un intervallo di tempo, secondi mezzi (10,11, 15, 17, 25) di misura indiretta della quantit? totale o media corrispondentemente di carburante alimentato nel medesl mo intervallo di tempo e secondo un fattore di proporzionali t? , terzi mezzi (7) per fornire a quarti mezzi (24) un segnale (27) dipendente dai segnali (6, 26) di misura di detti primi e secondi mezzi, detti quarti mezzi ricevendo inoltre un segnale (23) da detti secondi mezzi, indicativo di consumo istantaneo di carburante secondo il suddetto fattore di proporzionalit?,e producendo un segnale (29) indicativo di consumo reale istantaneo di carburante.

   2.- Dispositivo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi comprendono mezzi ( 1 ) di misura diretta istantanea della quantit? di carburante alimentato, detti mezzi fornendo un segnale (4) inviato a mezzi integratori (5) per ottenere detto segnale di misura (6) , da detti primi mezzi.

   3.- Dispositivo secondo la riv. 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi ( 1 ) . di misura diretta istantanea sono disposti su un condotti) di adduzione di carburante e comprendono un flussometro (2) .

   4.- Dispositivo secondo la riv. 1 , caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi comprendono mezzi di rilevamento diretto in un serbatoio di una quantit? prefissata di carburante alimentato, detti mezzi fornendo detto segnale di misura (6) a detti terzi mezzi (7 ) e comandando un rilevamento di segnale di misura (26) da detti secondi mezzi per ni il rilevamento indiretto di una quantit? di carburante corri_ J spondentemente alimentato nel medesimo intervallo di tempo

   e secondo il detto fattore di proporzionalit?. Q3

   5. - Dispositivo secondo una delle riv. precedenti, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi comprendono mezzi ( 11 ) atti a fornire un primo segnale (22) indicativo del numero di giri istantaneo di detto motore, mezzi ( 10) atti a fornire un secondo segnale ( 16) indicativo del grado di depressione esistente nel collettore di aspirazione dell ' aria per il detto motore , mezzi ( 17 ) atti a fornire, in funzio?

   %

   ne di detti primo (22) e secondo (16) segnale e secondo il detto fattore di proporzionalit? , il detto segnale (23) indica, tivo di consumo istantaneo di carburante, e mezzi integratori (25) per ottenere dal detto segnale (23) indicativo istantaneo il detto segnale (26) di misura da detti secondi mezzi 6.- Dispositivo secondo la riv. 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi ( 11 ) atti a fornire detto primo segnale (22) comprendono una bobina (20) di alimentazione elettrica per il detto motore, e detti mezzi ( 11 ) atti a fornire il detto secondo segnale ( 16) comprendono un sensore ( 12) del grado di vuoto disposto sul collettore di aspirazione dell ? aria per il detto motore.

   7.- Dispositivo secondo una delle riv . precedenti , caratterizzato dal fatto che detti terzi mezzi (7) forniscono ^ a detti quarti mezzi (24) un segnale di uscita (27) funzione del rapporto tra i segnali in ingresso (6, 26) ricevuti 1 da detti primi e secondi mezzi. Q5

   8.- Dispositivo secondo una delle riv. precedenti, ca il

   ratterizzato dal fatto che detti quarti mezzi (24) forniscono

   detto segnale (29) indicativo di consumo reale istantaneo

   di carburante, come funzione del prodotto tra il segnale

   (27) ricevuto da detti terzi mezzi (7) e il segnale (23) rice

   vuto da detti secondi mezzi ( 10, 11 , 15, 17, 25) , indicativo di consumo istantaneo di carburante secondo il suddetto fattore di proporzionalit? .

   9?- Dispositivo secondo una delle riv. precedenti, caratterizzato dal fatto che detto segnale di uscita (29 ) da detti quarti mezzi ( 24 ) ? inviato a mezzi visualizzatori (31 ) di detto valore di consumo reale istantaneo di carburante.

   10.- Dispositivo secondo una delle riv. precedenti, ca?

   ratterizzato dal fatto che detto segnale in uscita (29) da detti quarti mezzi (24) ? inviato a mezzi integratori e visua

   lizzatori di un valore di consumo totale di carburante e/o medio riferito a un parametro prefissato.

   11.- Dispositivo secondo una delle riv. precedenti , ca?

   ratterizzato dal fatti di comprendere mezzi automatici (7) di rilievo a scadenza prefissata di detti segnali (6 , 26) da detti primi e secondi mezzi e di determinazione di detto segnale di uscita (27 ) da detti terzi mezzi .

   12. - Dispositivo secondo una delle riv. precedenti , ca?

   ratterizzato dal fatto che almeno parte di detti primi (5) 1 e secondi mezzi ( 15, 17, 25 ) e detti terzi (7 ) e quarti mezzi J 1$ (24 ) appartengono a un microelaboratore (35) .

   13 - Dispositivo di misurazione del consumo istantaneo

   di carburante in un motore a combustione interna , come de?

   scritto con riferimento ai disegni allegati .