Brevet FR2263394A1 — publié le 19751003

L'invention concerne une installation d'allumage à transistors pour moteur à combustion, avec un interrupteur sans contact, qui comporte - couplées électriquement en série - deux résistances variables en fonctiondu champ ma gnétique polarisées magnétiquement en sens opposé par deux aimants permanents, ces résistances étant en particulier des plaques magnétorésistantes, formant l'une des branches d'un montage en pont, dont l'autre branche est constituée par des résistances fixes couplées en série, l'entrée d'une partie commande, en particulier la fonction base-émetteur du transistor d'entrée de cette partie commande, se trouvant dans la première diagonale du pont et une source de tension se trouvant dans la seconde diagonale ; avec un aimant de commande associé à un corps rotatif entratné par le moteur à combustion et dont le flux magnétique traverse, périodiquement, toujours dans la même direction, les deux résistances variables en fonction du champ magnétique lors de la rotation du corps rotatif et; avec un étage de puissance, servant à alimenter une bobine d'allumage et actionné sous le contre de la partit commande. Une telle installation d'allumage à transistor est connue d' après la revue '1Funkschau" , 1974, fascicule 24, pages 907 à 909. Un autre type de réalisation d'une telle installation à transistors a été proposé aussi dans notre demande de brevet nO 23 64 065.5 (VPk 73/4080). L'objet fondamental de l'invention est de perfectionner encore de telles installations d'allumage à:tran sistor, du fait que l'on évite que le point d'allumage ne de- pende de la température. Dans une installation d' allumage à transistor du type précité ce résultat est atteint selon l'invention par le fait qu'une résistance est couplée en parallèle ou en série avec une des deux résistances variables en fonction du champ magnétique et se trouvant ainsi entre le point de raccordement de la première diagonale et un point de raccordement de la seconde diagonale du pont, qui est choisie de telle sorte que le montant de la différence entre la tension dans la première diagonale du pont, sur des résistances variables en fonction du champ magnétique non atteintes par le flux magnétique de 1' aimant de commande et le seuil de commutation - qui est valable pour cette tension dans la diagonale de pont et pour lequel apparat un changement de l'état de coulutetion de la partie commande, de préférence du transistor d'entrée de cette partie commande, ce changement déterminant le moment de l'allumage se réduise parallèlement à I l'accroissement de la température des résistances variables en fonction du champ magnétique et/ou de l'aimant de commande. L'invention et ses avantages sont expliqués plus en détail à l'aide de la description d'un mode de r4alisa- -tion pris comme exemple, mais non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 représente le schéma de montage d'une installation d'allumage à transistors selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan et à échelle agrandie d'un interrupteur sans contact et d'un aimant de commande associé à cet interrupteur sans contact pour une installation d'allumage à transistors suivant la figure 1 la figure 3 est un diagramme représentant l'évolution dans le temps d'une tension dans le montage suivant la figure 1. L'installation d'allumage à transistors suivant la figure 1 est pourvue d'un interrupteur sans contact, qui comprend les résistances variables en fonction du champ magnétique (plaques magnétorésistantes ) FPl et FP2 . Les deux résistances variables en fonction du champ magnétique FPl et FP2 sont couplées électriquement en série, en outre, elles sont polarisées magnétiquement en sens opposé.La flèche I traduit la polarisation magnétique de la résistance variable en fonction du champ magnétique FPl, comptée du nord vers le sud et, la flèche II, la polarisation magnétique opposée de la résistance variable en fonction du champ magnétique SP2. Dans un corps rotatif placé sur l'arbre du distributeur et disposé vis-à-vis des résistances variables en fonction du champ magnétique FP1 et SP2, sont montés quatre aimants en "U", 3, formant entre eux un angle de 900 e si l'un de ces aimants en "U" 3 se trouve exactement er face des résistances variables en fonction du champ magnétique SP1 et SP2, le flux magnétique qui en sort traverse alors la résistance variable en fonction du champ ma gnétique PP2 parallèlement au flux magnétique produit dans la résistance variable en fonction du champ magnétique FP2 par la polarisation magnétique correspondant à la flèche II, et la résistance variable en fonction du champ maghétique iPl, antiparallèlement au flux magnétique produit dans cette résistance variable en fonction du champ magnétique FP1 par la polarisation magnétique correspondant à la flèche I. L'arbre du distri -buteur, sur lequel est placé le corps rotatif 2, est une pièce constitutive d'un distributeur d'allumage non-représenté. Les résistances variables en fonction du champ magnétique SPl et FP2 ainsi que les résistances fixes R1 et R2 couplées en série, forment un montage en pont de WheatStone dans la partie commande de l'installation d'allumage à transistors. L'une des connexions de la résistance fixe R2 et llune des connexions de la résistance variable en fonction du trouvent sur la ligne moins 31 de l'installation d'allumage à transistors,tandis que l'une des connexions de la résistance variable en fonction du champ RPl se trouve sur la ligne de liaison entre les résistances fixes R3 et Rl.La résistance fixe R3 est couplée en série avec le collecteur d'un transistor 2,dont l'émetteur se trouve sur la ligne plus 32.La ligne moins 31 et la ligne plus 32 sont raccordées à une source de courant non-repré sentéé,par exemple une batterie. La ligne de liaison entre les résistances variables en fonction du champ magnétique EPl et FP2 d'un côté et,la ligne de liaison entre les résistances fixes R1 et R2 de 1' autre ,for- ment les points de raccordement Dl de la première diagonale du pont,alors que la ligne de liaison entre les résistances fixes R1 et R3 d'un côté,et la ligne moins 31 de l'autre, forment les points de raccordement D2 de la seconde diagonale du ponts Sur la ligne de liaison entre les résistances variables en fonction du champ magnétique FP1 et FP2 est raccordée par l'intermédiaire d'une diode Vl, dont la cathode se trouve sur la ligne de 1i; ;nn ann entre les résistances variables en fonction du champ !Pl et FP2 ,.la base d'un transistor npn Tl, qui constitue le transistor d'entrée d'une partie commande. L'émetteur de ce transistor Tl se trouve sur la ligne de liaison entre les résistances fixes Rl et R2 . Ainsi, la jonction base-émetteur du transistor d'entrée Tl - constituant l'entrée de la partie commande - est connecté aux points de raccordement Dl de la première diagonale du pont La ligne de liaison entre la base du transistor Ti et la diode Vl est reliée à travers une résistance fixe additionnelle R4 à la ligne plus 32. Le collecteur du transistor T1 va de mtme à la ligne plus 32 à travers deux résistances fixes R5 et R6 couplées en série. La ligne de liaison entre les résistances fixes R5 et R6, est reliée à la base du transistor T2. Le collecteur du transistor T2 est, à travers une diode V2, dont la cathode est connectée a' ce collecteur de transistor T2, relié à la base d'un transistor pnp T3, qui est le transistor pilote d'un étage de puissance. L'émetteur de ce transistor pilote T3 se trouve sur la ligne plus 32 et le collecteur, sur la ligne moins 31 par l'intermédiaire de deux résistances fixes R7 et R8 couplées en série. Entre la base du transistor pilote 23 et la ligne plus 32, il y a encore une résistance fixe R9, parallèlement à laquelle est couplée une diode V3, dont la cathode. se trouve sur la ligne plus 32. Une résistance fixe R 10 est couplée entre la ligne de liaison des résistances fixes R1 et R2 et le collecteur du transistor T3. Entre la ligne moins 31 et la base du transistor T3, se trouve une diode Zener V4, dont la cathode est reliée à la base du transistor T3. Sur la ligne de liaison entre les résistances fixes R7 et R8 est connectée la base d'un transistor npn T4, qui est le transistor de commutation dans l'étage de puis sanve L'émetteur de ce transistor T4 est relié à la ligne moins 31, alors que son collecteur est relié à la ligne plue 32 à travers 1 'enroulement primaire d'une bobine d'allumage 5. Une borne de 11 enroulement secondaire de cette bobine d'allumage 5 se trouve de m8me sur la ligne plus 32, tandis que l'autre-borne 6 est reliée à un distributeur d'allumage non-représenté Parallèlement à la jonction émetteur collecteur du transistor de commutation T4, sont connectés un condensateur à lame vibrante C et une diode Zener V5,.dont la cathode va au collecteur du transistor T4. En série avec la résistance variable en fonction du champ magnétique FP2, est couplée une résistance fixe Roll, qui est raccordée à la résistance variable en fonction du champ FP2 et à la ligne moins 31. Ainsi, cette résistance fixe Rîl se trouve entre le point de raccordement D1 de la première diagonale du pont, qui est constituée par la ligne de liaison entre les deux résistances variables en fonction du champ magnétique FP1 et FP2 et le point de raccordement D2 de la seconde diagonale du pont, qui est formée par la ligne moins 31. k la place de la résistance fixe Roll, sur la ligne de liaison entre les résistances variables en fonction du champ magnétique FP1 et FP2, dtun c8té et sur la ligne moins 31 de l'autre, on peut aussi connecter une résistance fixe R12, qui se trouve ainsi couplée enparallêle sur la résistance variable en fonction du champ magnétique FP2 et qui produit le même effet que la résistance fixe Roll. La résistance fixe R12 peut aussi titre montée en parallèle sur le couplage en série de la résistance variable en fonction du champ magnétique FP2 et de la résistance fixe Roll. Entre les raccordements de la résistance variable en fonction du champ magnétique EP2 d'une part, et les raccordements des résistances fixes Rîl et R12 d'autre part, une diode, par exemple la diode Vl, ou aussi une jonction de transistor peut aussi être branchée sans que l'effet de ces résistances Rîl et R12 ne soit compromis. Comme l'indique la figure 2, l'interrupteur sans contact, commandé magnétiquement et comprenant les résistances variables en fonction du champ magnétique EPl et FP2,comporte un bottier 22 dans lequel se trouvent les résistances variables en fonction du champ magnétique (plaques magnétorésistantes) EPl et PP2, qui sont polarisées magnétiquement en sens opposé. Ces résistances variables en fonction du champ magnétique FPl et FP2 sont des corps semi-conducteurs plats, ayant leurs surfaces principales parallèles l'une à l'autre, disposés l'un près de l'autre et de chant dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du corps rotatif 2.Dans le boîtier 22, il y a, en outre, deux aimants permanents 25 et 26, > dont le sens de pola- risation est perpendiculaire à l'axe de rotation du corps rotatif 2. Chacun des aimants permanents est affecté à une des résistances variables en fonction du champ magnétique FPl et FP2. Le flux magnétique v provenant de 11 aimant 25 traverse les surfaces principales de la résistance variable en fonction du champ magnétique PP2 dans le sens opposé à celui du flux magnétique 4 , provenant de l'aimant permanent 26, qui traverse les faces-principales de la résistance variable en fonction du champ magnétique FPl.Les flux magnétiques v sont acheminés par des corps magnétiques 27 à 29, disposés également dans le bottier 22.Le flux magnetique gms provenant dfun aimant en "U1, 3, placé dans le corps rotatif 2, qui se déplace dans le sens de la flèche 42a lorsque le corps rotatif 2 tourne, traverse dans le même sens les faces principales des deux résistances variables en fonction du champ magnétique PPl et FP2 lorsque cet aimant en "U" 3 se trouve vis-à-vis de ces résistances variables en fonction du champ magnétique.Le flux magnétique m de l'aimant en "U" 3 est - dans la résistance variable en fonction du champ magnétique FPl - dirigé parallèlement et dans le même sens que le flux de polarisation magnétique provenant de l'aimant permanent 26, de sorte que la valeur de la résistance variable en fonction du champ magnétique FPl est augmentée par le flux magnétique m , Dans la résistance variable en fonction du champ magnétique FP2, le flux magnétique de ae l'aimant en "U" 3 est par contre de sens opposé, c'est-à-dire dirigé antiparallèlement au flux de polarisation provenant de l'aimant permanent 25, de sorte que la valeur de la résistance variable en fonction du champ magnétique EP2 est diminuée par le flux magnétique m Le corps rotatif 2 se trouvant en mouvement, chacun des aimants en "U" 3, en passant devant les résistances variables en fonction du champ magnétique FPl et FP2, produit alors un accroissement de la valeur de la résistance de la résistance variable en fonction du champ magnétique FPl et une réduction de la valeur de la résistance de la résistance variable en fonction du champ magnétique FP2. De ce fait, le montage en pont est désaccordé et entre les points de raccordement Dl de la première diagonale du pont, une tension alternative Ul est engendrée. Si cette tension alternative Ul atteint le seuil de commutation Us, le courant traversant la résistance R4 en série avec la base, ne s 'écoule plus alors à travers la diode Vl, mais par le transistor Tl en tant que courant de base. En même temps, par les transistors T2 et T3, le transistor de commutation T4 est bloqué et le courant circulant à travers l'enroulement primaire de la bobine d'allumage 5 est coupé. A cet instant, la haute tension prend naissance sur la bougie d'allumage qui est connectée à la borne 6 de l'enroulement secondaire de la bobine d'allumage 5. Sur la figure 3, A représente la courbe de tension Ul en fonction du temps dans la première diagonale du pont, entre les points de raccordement DI, les résistances variables en fonction du champ magnétique Fol et FP2 et les aimants en l'U" 3 étant sensiblement à la température ambiante, pour le cas.où la résistance fixe Rîl est court-circuitée et la résistance fixe R12 est infiniment grande. La courbe A, sur la figure 3, coupe au point S le seuil de commutation Us pour lequel apparaît 11 état passant du transistor Tl déterminant l'instant de l'allumage.La courbe B, dessinée en traits inter-rompus représente la courbe de la tension U1, les résistances variables en fonction du champ magnétique FP1 et FP2 ainsi que les aimants en 'IUtl 3 étant à une température surélevée par rapport à la température ambiante, dans le cas également d'une résistance fixe Rîl court-circuitée et dtune résistance fixe R12 infiniment grande.Cette courbe tiretée B coupe le seuil de commutattion U8 en un point S' à un instant qui se situe beaucoup plus tard que lc moment qui correspond au point d'intersection S. De ce fait, un retard d'allumage indésirable apparaissait lors d'élévations de température des résistances variables en fonction du champ magnétique EP1 et FP2 ainsi que des aimants en ItUn 3. Gracie au montage de l'installation d'allumage à transistors suivant la figure 1, avec la résistance fixe Rîl et/ou la résistance fixe R12, on réduit le montant de la diffe- rence entre la tension continue =0 - symbolisée par l'abscisse sur la figure 3- dans la première diagonale du pont, entre les points de raccordement Dl lorsque les résistances variables en fonction du champ magnétique FPl et FP2 ne sont pas atteintes par le flux magnétique des aimants en l'Ut' 3, servant d'aimants de commande (pont équilibré) et le seuil de commutation Us alors que la température des résistances variables en fonction du champ magnétique augmente, en sorte que le point d'intersection S', de la courbe tiretée B avec le seuil de commutation Us se trouve également près du point d'intersection S ou au point dtinter- section S de la courbe A avec le seuil de tension U8. Ce qui signifie, que les résistances Rîl et R12 évitent l'apparition d'un retard d'allumage causé par une élévation de la température des résistances variables en fonction du champ magnétique FPl et FP2 ainsi que des aimants en "U" 3. Le réglage de l'instant correct d'allumage se fait aussi par décalage du distributeur d'allumage-dans l'installation d'allumage à transistor conforme à l'invention. R E V E N D I C A T I O N Installation d'allumage à transistors pour moteur à combustion, avec un interPupteur sazis contact, qui comporte, couplées électriquement en série, deux résistances variables en fonction du champ magnétique, polarisées magnétiquement en sens opposé par deux aimants permanents, ces résistances étant en particulier des plaques magnétorésistantes, formant l'une des branches d'un montage en pont, dont l'autre branche est constituée par des résistances fixes couplées en série, l'entrée d'une partie commande, en particulier la jonction base-émetteur du transistor d'entrée de cette partie commande se trouvant dans la première diagonale du pont et une source de tension se trouvant dans la seconde diagonale avec avec un aimant de commande associé à un corps rotatif entraîné par le moteur à combustion et dont le flux magnétique traverse périodiquement, toujours dans la mtme direction, les deux résis-t tances variables en fonction du champ magnétique lors de la rotation du corps rotatif et, avec un étage de puissance servant à alimenter une bobine d'allumage et actionné sous le contre de la partie commande, caractérisée par le fait qu'une résistance fixe est couplée en parallèle ou en série avec une des deux résistances variables en fonction du champ magnétique et se trouvant ainsi entre le point de raccordement de la première diagonale du pont et un point de raccordement de la seconde diagonale du pont, qui est choisie de telle sorte, que le montant de la différence entre la tension dans la première diagonale du pont sur des résistances variables en fonction du champ magnétique non atteintes par le flux magnétique de l'aimant de commande et le seuil de commutation, qui est valable pour cette tension dans la première diagonale du pont et pour lequel apparaît un changement de l'état de commutation de la partie commande, de préférence du transistor d'entrée de cette partie commande, ce changement déterminant le moment de 1' allumage, se réduise parallèlement à l'accroissement de la température des résistances variables en fonction du champ magnétique et/ou de 1' aimant de commande.