Brevet FR2323894A1 — publié le 19770408

La présente invention concerne un appareil générateur d'impulsions destiné à un système d'allumage par étincelles de moteur à combustion interne, du type de ceux comportant un premier arbre entraîné par le moteur, un second arbre entraîne par le premier par l'intermédiaire d'un mécanisme d'avance centrifuge qui lui donne une avance d'un certain angle dans sa rotation autour de son axe entre une première et une seconde position limite, le degré d'avance étant fonction de la vitesse de rotation du premier arbre, et qui comprend une masselotte de commande montée sur pivot de façon à se déplacer sous l'effet de la force centrifuge lorsque les arbres sont animés d'un mouvement de rotation, une came coopérant avec la masselotte de façon que le déplacement de cette dernière provoque un déplacement angulaire du second arbre relativement au premier, un premieret un second ressort agissant entre le premier et le second arbre respectivement et disposés de façon à entrer en action l'un après l'autre, de sorte que le premier ressort s'oppose tout d'abord seul au mouvement angulaire relatif entre le premier et le second arbre, après quoi, lorsque la vitesse augmente au-dela d'un premier niveau prédéterminé, le second ressort commence à agir conjointement au premier ressort pour s'opposer audit mouvement angulaire, un élément à roue monté sur le second arbre et solidaire en rotation de celui-ci, et un senseur, placé près de la périphérie de l'élément â roue et sensible au passage devant lui d'une ou de plusieurs pointes sur cette périphérie et produisant une impulsion comme signal de sortie en réaction au passage de cette ou de ces pointes de ltélément à roue. On connaît plusieurs formes d'exécution d'appareils de ce type. Par exemple, dans un appareil connu, ltélément à roue est fait d'une matière non magnétique et porte une pluralité de tiges de ferrite angulairement équidistantes sur sa périphérie. Dans cet appareil, le senseur est sensible au passage devant lui de chaque tige et produit donc une impulsion comme signal de sortie à chaque passage. Dans un autre dispositif connu, le senseur est sensible n la lumière et ltélément à roue porte à la place des tiges de ferrite de l'appareil précédent une pluralité d'é- crans angulairement équidistants qui, l'un après l'autre, masquent un faisceau lumineux dirigé sur le senseur. Chaque fois qu' un écran passe devant le senseur, à faible distance de celui-ci, le faisceau lumineux est intercepté et le senseur émet une impul sion comme signal de sortie. Dans les systèmes d' amage par étincelles utilisant ce type d'appareil, l'impulsion du signal de sortie est envoyée a un circuit électronique qui réagit a la réception de cette impulsion en produisant lui aussi une impulsion et celle-ci est en voyee à une bougie d'allumage respective Quelle que soit la manière dont est produite l'impulsion du signal de sortie1 il existe toujours, inhérent a l'ensemble du systeme, un certain retard entre la production du signal i la sortie du senseur et celle de l'impulsion allumage par le circuit électronique.L'effet de ce retard sur la synchronisation de l'allumage avec la rotation du moteur est de retarder la production de l'étincelle par rapport ì la position angulaire de l'arbre de l'appareil entraîné en rotation par le moteur. Aux bas régimes de ce dernier, la grandeur de l'erreur de synchronisation provoquée par ce retard est tolérable, mais lorsque la vitesse de rotation du moteur augmente, bien que le retard reste constant, la grandeur de cette erreur augmente aussi, naturellement. On conçoit donc qu'avec un tel système, lorsqu'on monte en regimbe il arrive un moment où 1' on enregistre une perte notable de rendement du moteur et un objet de la présente invention est de réaliser un appareil générateur d'impulsions dans lequel ce problème perte de son acuité. A cet effet, dans l'appareil selon l'invention, le de- gré de mouvement angulaire permis entre le premier et le second arbre est plus grand que dans les dispositifs connus de sorte que le mécanisme d'avance centrifuge agit dans les limites d'une plage plus étendue de vitesses de rotation du premier arbre et il est prévu un troisième ressort apte â agir entre le premier et le second arbre pour s'opposer au mouvement angulaire relatif entre eux, ressort disposé de façon à intervenir seulement à des vitesses de rotation supérieures à un second niveau prédéterminé supérieur au premier niveau, de sorte que le premier, le deuxième et le troisième ressort, agissant conjointement, commandent le mouvement angulaire relatif entre le premier et le second arbre lorsque la vitesse de rotation du moteur évolue en direction de la limite supérieure de ladite plage. L'invention réside en outre dans un système d'allumage électronique par étincelles, comportant un circuit électronique pour produire des impulsions allumage devant être distribuées aux bougies du moteur à combustion interne associé en réponse aux impulsions du signal de sortie de l'appareil générateur, ledit circuit présentant une temporisation entre la rôception d'une impulsion de signal de sortie et la production d 'une impulsion d'allumage, et un appareil générateur selon l'invention. De toute façon, 1 'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet appareil: Fig. 1 est une vue en plan d'une partie de l'appareil générateur d'impulsions selon l'invention; Fig. 2 est une vue de côté en élévation et partiellement en coupe de cette partie de l'appareil de fig. 1. Comme le montrent les figures, l'appareil comporte un premier arbre 11, qui est entraîné en rotation par le moteur et tourne à la moitié de la vitesse de rotation du vilebrequin. Une plaque 12 est calée sur l'arbre il et s'étend transversalement à celui-ci. Un premier et un second pivot 13 se dressent sur la face supérieure de la plaque 12. L'arbre il présente une zone de diamètre réduit 14 qui traverse la plaque 12 et s'étend, libre en rotation, à l'intérieur d'un second arbre 15. Une seconde plaque 16 est calée sur l'arbre 15 et stétend parallèlement à la plaque 12, â une certaine distance de celui-ci. Un premier et un second doigt d'accrochage 17 se dressent sur la face supérieure de la seconde plate 16.Les arbres1 les pivots 13 et les doigts 17 sont tous parallèles les uns aux autres et, entre les plaques 12 et 16, une première et une seconde masselotte 18 sont montées sur les pivots 13. Ces masselottes 18 viennent buter contre un disque-came 19 fixé à la seconde plaque 16 par les doigts d'accrochage 17. La rotation de l'arbre il est transmise à l'arbre 15 par les pivots 13, les masselottes 18, le disque-came 19 et la plaque 16. En outre, lorsque l'ensemble tourne, les masselottes 18 pivotent sur les axes 13 et, coopérant avec le disque-came 19, provoque un déplacement angulaire de ce dernier et, par conse- quent de la plaque 16 et de l'arbre 15 relativement à la plaque 12 et à l'arbre il autour de l'axe de la zone 14 de ce dernier. A ce mouvement angulaire relatif des arbres il et 15 s'opposent un premier et un second ressort hélicoldal, respectivement 21 et 22, dont chacun agit entre un pivot 13 et un doigt d'accrochage 17 respectif. Chaque ressort est muni à ses deux extrémités d'u ne boucle allongée qui entoure le pivot et le doigt respectif. Les boucles du ressort 22 sont légèrement plus grandes que celles du ressort 21 et l'ensemble est agencé de façon que lorsque les éléments de l'appareil sont dans leur position de repos, le ressort 21 est soumis à une légère tension alors que le ressort 22 est complètement détendu. Ainsi, au début et aux bas régimes du moteur, seul le ressort 21 s'oppose au mouvement angulaire relatif entre les arbres 15 et 11. Par contre, lorsque la vitesse de rotation augmente, le jeu entre les extrémités du ressort 22 et les points dSaccrochage respectifs est rattrapé progressivement et, à une première vitesse prédéterminée, le ressort 22 commence a agir conjointement au ressort 21 pour s'opposer au mouvement angulaire relatif des arbres. L'appareil décrit jusqu'ici est tout à fait classique et il peut être utilisé d'un certain nombre de façon conjointement a des composants électroniques appropriés pour réaliser un système d'allumage par étincelles dans un moteur à combustion interne. L'arbre 15 peut porter une roue d'une matière amagnétique supportant une pluralité de tiges de ferrite angulairement équi- distantes à sa périphérie. Près de la périphérie de la roue est placé un senseur fixe sensible au passage devant lui, à une faible distance, d'une tige de ferrite, de sorte que lorsque 1 'ar- bre 15 est entralné en rotation, le senseur produit une impulsion,comme signal de sortie1 à chaque passage d'une tige.Comme variante, le senseur peut être photosensible et, à la place des aimants, la roue peut porter une pluralité d'écrans qui, lorsqu'elle tourne, empêchent l'un après l'autre un faisceau lumineux dirigé sur le senseur d'atteindre çelui-ci. En conséquence, chaque fois qu'un écran passe devant le senseur le faisceau lumineux est interrompu et le senseur émet une impulsion comme signal de sortie. Cette impulsion est envoyée a un circuit électronique as socié qui, de manière connuef produit une impulsion d'allumage a haute tension chaque fois qu'il reçoit une impulsion de la sortie du senseur. Cette impulsion de haute tension est envoyée d'une ma niere traditionnelle a la bougie appropriée du moteur à combustion interne.La manière dont l'impulsion de sortie est produite en réponse à la rotation de l'arbre 15 n'est pas importante et il existe d'autres variantes des formes d'exécution qui viennent d' être décrites. Quels que soient les moyens de production de l'impul sion de sortie précite, il existe un décalage inhérent, qui se produit principalement dans le circuit électronique associé, entre la production de ladite impulsion et celle de l'impulsion d' allumage. L'effet du mécanisme centrifuge de l'appareil traditionnel qui vient d'entre décrit est d'avancer la rotation de 1' arbre 15 relativement a- celle de l'arbre Il d'une valeur qui est fonction de la vitesse de rotation de l'arbre 11. En conséquence, mesure que la vitesse de rotation augmente, l'avance de l'arbre 15 augmente aussi et avec elle l'avance à l'allumage. Par contre, le retard inhérent entre la production d'une-impulsion de sortie et celle d'une impulsion d'allumage a l'effet opposé, c'est dire un retard ri l'allumage.La grandeur de l'erreur introduite par le retard dans la synchronisation de l'allumage est relativement faible aux bas régimes du moteur et elle peut être tolérée, En outre, cette faible erreur peut, si cela est nécessaire, être compensée par un choix approprié des ressorts 21, 22 en donnant une légère avance supplémentaire correspondant au léger retard. Par contre1 lorsque le moteur tourne a un régime plus élevé, on comprend que bien que 1 retard reste le même, la grandeur de 1' erreur augmente. On atteint en outre pendant la montée en régime du moteur un point où toute l'avance fournie par le mécanisme cen trifuge a été utilisée et où plus aucun mouvement angulaire relatif supplémentaire n'est possible entre les arbres dans le sens d'une avance. Dans les appareils traditionnels, cette position d' avance maximale est atteinte bien avant que le moteur ne tourne a son régime le plus élevé et il existe donc une plage de vitesses dans laquelle le mécanisme d'avance centrifuge nta plus aucun effet.On comprend donc qu'aux régimes élevés il peut arriver que l'erreur de synchronisation provoquée par le retard soit excessive et continue d'augmenter avec la vitesse du moteur sans qu'il soit possible d'augmenter davantage l'avance à l'allumage. Il en résulte alors de toute évidence une perte notable de rendement du moteur. Dans une forme d'exécution de l'invention, l'appareil qui vient d'entre décrit est modifié de façon à rendre ce problème moins gênant, en augmentant ltétendue du mouvement angulaire relatif permis entre les arbres 11 et 15 pour obtenir une avance a l'allumage supplémentaire pour les régimes élevés du moteur. Ce mouvement relatif plus étendu est commandé par un troisième ressort hélicoldal 23 qui, à une de ses extrémités, est accroché a un doigt 24 qui se dresse sur la face supérieure de la plaque 16 et, a son autre extrémité, est fixe à un autre doigt 25, qui se dresse sur la face supérieurLd'un support 26 fixé de façon ré- glable a la plaque 12. Le ressort ç est disposé de façon à ne fonctionner qu' à des régimes supérieurs 3 une seconde vitesse prédéterminée, elle-meme supérieure a la première vitesse prédéterminée. Lorsque cette seconde vitesse prédéterminée est dépassée, le ressort 23 commence donc a fonctionner conjointement aux ressorts 22 et 21 pour s'opposer au mouvement angulaire relatif supplémentaire permis entre les arbres Il et 15. Les pivots 13 et le doigt d'accrochage 25 sont disposés sur une même circonférence ayant pour centre l'axe des arbres 11, 15 et ilen est de même pour les doigts d'accrochage 17 et 24. En outre, l'ensemble est agencé de façon qu'une ligne imaginaire passant par les axes respectifs des doigts 24 et 25 et que celle passant par les axes respectifs de chacun des pivots 13 et de son doigt d'accrochage associé 17 soient tangentes à un cercle commun dont le centre est placé sur l'axe des arbres. Grâce à cette disposition, les trois ressorts peuvent être échangés les uns contre les autres sans que cela nuise au fonctionnement de l'appareil, ce qui facilite le montage de ce dernier par un ouvrier non qualifié. Le fait de disposer d'une avance supplémentaire et d'un troisième ressort pour commander ce mouvement d'avance permet à l'appareil de compenser l'augmentation de la grandeur de l'erreur provenant du retard qui se produit dans le système électronique aux régimes élevés du moteur1 ce qui a pour effet de reculer la limite supérieure de vitesse à partir de laquelle on note une perte sensible de rendement du moteur. - REVENDICATIONS 1.- Appareil générateur d'impulsions pour un système d'allumage par étincelles d'un moteur à combustion interne, comportant un premier arbre entrainé par le moteur, un second arbre entraîné par le premier par l'intermédiaire d'un mécanisme d'avance centrifuge qui lui donne une avance d'un certain angle entre une première et une seconde position limite dans sa rotation autour de son axe, le degré d'avance étant fonction de la vitesse de rotation du premier arbre, et qui comprend une masselotte de commande montée sur pivot de façon à se déplacer sous 1'effet de la force centrifuge lorsque les arbres sont animés d'un mouvement de rotation, une came coopérant avec la masselotte de façon que le déplacement de cette dernière provoque un déplacement angulaire du second arbre relativement au premier, un premier et un second ressort agissant entre le premier et le second arbre et disposés de façon a entrer en action l'un apres l'autre, de sorte que le premier ressort s'oppose tout d'abord seul au mouvement angulaire relatif entre le premier et le second arbre, après quoi, lorsque la vitesse augmente au-dela d'un premier niveau prédéterminé, le second ressort commence à agir conjç > inte- ment au premier pour s'opposer au dit mouvement angulaire, 1' appareil comportant en outre un élément à roue monté sur le second arbre et solidaire en rotation de celui-ci, et un senseur placé près de la périphérie de ltélément à roue et sensible au passage devant lui d'une ou de plusieurs parties en saillie sur ladite périphérie et produisant comme signal de sortie une impulsion en réaction à chaque passage de cette ou de ces parties en saillie de l'élément à roue, caractérisé en ce que le degré de mouvement angulaire permis entre le premier et le second arbre est plus grand que dans les dispositifs connus de ce type de sorte que le mécanisme d'avance centrifuge agit dans les limites d'une plage plus étendue de vitesses de rotation du premier arbre et en ce qu'il est prévu un troisième ressort apte à agir entre le premier et le second arbre pour s 'opposer au mouvement angulaire relatif entre eux, ressort disposé de façon à in tervenîr seulement a des vitesses de rotation supérieures à un second niveau prédéterminé lui-même supérieur au premier niveau, de sorte que le premier, le deuxième et le troisième ressort, agissant conjointement, commandent le mouvement angulaire relatif entre le premier et le second arbre lorsque la vitesse de rota tion du moteur évolue en direction de la limite supérieure de ladite plage. 2.- Système d'allumage ôlectronique par étincelles pour un moteur à combustion interne comportant un circuit électronique pour produire des impulsions d'allumage distribuées aux bougies du moteur associé en réponse a la réception d'impulsions de signal, ledit circuit présentant un retard entre la réception des impulsions de signal et la production dXs impulsions d allumage, caractérisé en ce qu'il comporte pour produire les impulsions de signal un appareil selon la revendication 1.