Brevet FR2323254A1 — publié le 19770401

L'invention, due å Alexandr Nikolaevich ALEXEEV, Igor Ivanovich ZHEURIN, Alexandr Antonovich SOSKOVSKY, Igor Minovich OPARIN, Vyacheslav Ivanovich CHEPLANOV, LEonid Shlenovich SOKO LIN, Viadimir Semenovich ZOLOTAREVSKY, concerne les systèmes d' ai- usage des moteurs à combustion interne, et peut être utilisée pour les moteurs sur lesquels on installe une ou deux bobines d'allumage pour chaque cylindre, par exemple, pour les moteurs fixes d gaz, les motocompresseurs à gaz, les moteurs de voitures de sport, les moteurs å pistons rotatifs, etc. Pour l'amorçage du mélange combustible, on utilise à présent, pour les moteurs des types indiqués, des magnétos à basse ou haute tension, ainsi que des systèmes ordinaires d'allumage à contacts et batterie. Cependant, ces systèmes d'allumage, du fait de la présence de contacts qui doivent commuter des courants importants, possèdent une fiabilité insuffisante, et les travaux d'entretien de ceux-ci sont assez importants. Pour l'élimination de ces inconvénients, on a mis au point des systèmes électroniques d'allumage sans contact, assurant la génération de l'énergie électrique nécessaire pour la formation de l'étincelle, la distribution de celle-ci entre les bobines d'allumage des cylindres correspondants du moteur ainsi que la commande, sans contacts, du moment de formation de 1' étincelle. A titre d'exemple, on peut citer le système d'allumage, dont le schéma est publié dans le journal américain "Diesel and Gas Turbine Progress" N' 4, 1968, p. 4. Ce système d'allumage comporte une source d'alimentation autonome, constituée par un générateur de courant alternatif, possédant deux enroulements de sortie séparés. Llun des enroule latents, à travers un redresseur i deux alternances å la sortie duquel est branché un stabilisateur de tension, est raccordé à un condensateur réservoir. Une armature du condensateur est raccordée à l'anode d'un thyristor de puissance, dont la cathode est raccordée à l'enroulement primaire de la bobine d'allumage. Un circuit de formation d'impulsions de commande comporte un transformateur impulsionnel, dont l'enroulement secondaire est raccordé à la jonction électrode de coxsande-cathode du thyristor de puissance. L'enroulement primaire est raccordé par une extrémité au condensateur dont la charge est réalisée å travers un diviseur de tension, tandis que son autre extrémité est raccordée à l'anode du thyristor de commande, dont l'électrode de commande est raccordée i l'enroulement d'une source des impulsions de commande. Le nombre de thyristors de puissance et de circuits de formation des impulsions de commande dans le système d'allumage correspond -au nombre de cylindres du moteur. Au moment du fonctionnement de l'un des thyristors de puisaance, les autres thyristors de puissance se trouvent en régime d'attente. Cependant, dans ces conditions, dans le circuit conformateur des impulsions de commande, peuvent apparaître des inductions parasites, provoquant le fonctionnement erroné des thyristors. Pour l'éviter, on applique aux électrodes des thyristors de commande une polarisation négative, prélevée i travers un redresseur sur l'autre enroulement dudit générateur d'alimentation. L'inconvénient de ce système d'allumage réside dans une complexité excessive du circuit d'application de la polarisation négative aux électrodes de commande des thyristors de commande et, d'autre part, dans le fat que la sensibilité du circuit de formation des impulsions de commande est réduite. Le but de la présente invention est la suppression des fonctionnements erronés, des thyristors de puissance, dans le système d'allumage des moteurs d combustion interne. La présente invention vise la mise au point d'un tel système d'allumage pour moteurs X combustion interne, dans lequel soit assurée, de façon plus fiable, la protection des thyristors de puissance contre les fonctionnements erronés. Le but est atteint par le fait que, dans le système d'allumage pour moteurs à combustion interne, comportant une source d'alimentation avec un stabilisateur de tension, un redresseur, un condensateur réservoir, en parallèle avec lequel sont branchés des circuits composés des enroulements primaires des bobines d'allumage branchés en série et des thyristors de puissance, aux électrodes de commande de chacun desquels est raccordé un circuit conformateur d'impulsions de commande avec une source d'impulsions de commande, selon l'invention, le dispositif pour appliquer la polarisation négative aux électrodes de commande des thyristors de puissance est réalisé avec une diode, dont l'anode est raccordée à la cathode de chaque thyristor, et la cathode de la diode est raccordée au condensateur réservoir et, d travers des diodes de découplage, d l'électrode de commande de chaque thyris tor de puissance. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins donnés en annexe, qui représentent : la figure 1, le schéma de principe du système d'allumage pour moteur b combustion interne (pour une bobine d' allumage) la fig. 2, idem (pour plusieurs bobines d'allumage). Le système d'allumage proposé pour moteurs A combustion interne (fig. 1 > , comporte une source d'alimentation, pour laquelle on utilise un générateur magnétoélectrique (non représenté sur la fig. 1) i courant alternatif, dont l'enroulement de sortie 1 à travers une self 2 est raccordé b un stabilisateur de tension, constitué par deux diodes sener 3, 4, branchées en opposition. Le stabilisateur de tension, par l'intermédiaire d'un redresseur à deux alternances 5, une diode 6 et une self 7, est raccordé d l'une des armatures d'un condensateur réservoir 8. L'autre armature du condensateur réservoir 8 est raccordée à la cathode d'un thyristor de puissance 9, dont l'anode est raccordée à un enroulement primaire d'une bobine d'allumage 10.Un circuit i1 conformateur des impulsions de commande est prévu, dont la sortie 12, à travers une résistance 13 et un condensateur 14, est raccordée à I1 électrode de commande du thyristor de puissance 9. Le circuit Il de formation des impulsions de com- mande se présente sous la forme d'un amplificateur i deux étages, réalisé avec des transistors 15, 16 à conductibilité différente et à réaction positive, réalisée avec une résistance 17. Une résistance 18 constitue la résistance de polarisation du tzansis- tor d'entrée 15, et des résistances 19,20, constituant la charge des transistors, respectivement 15 et 16. L'alimentation du circuit 11 est réalisée à partir d'un diviseur de tension constitué par des résistances 21, 22, 23. Sn parallèle avec la résistance 23 sont branchés un condensateur 24 et une diode zener 25. Sur la résistance 22 du diviseur est prélevée la tension de blocage appliquée, à travers une résistance limiteuse 26, à la base du transistor de sortie 16. La base du transistor d'entrée 15, à travers une diode 27 et une résistance 28 limitant le courant de base de ce transistor, est raccordée à l'enroulement d'une source magnétoélectrique 29 des impulsions de commande. Le nombre des bobines d'allumage 10 des thyristors 9 de puissance, des circuits conformateurs des impulsions de commande 11 et des enroulements de la source d'impulsions de commande 29 correspond au nombre de cylindres du moteur. Le schéma représenté sur la fig. 2 fait voir que toutes les cathodes des thyristors de puissance, 9, 922 9", 9ttw sont raccordées au condensateur 8. Le circuit Il du conformateur des impulsions de commande est identique à celui représenté sur la fig. 1. Les sources d'alimentation des deux groupes du circuit 11 conformateur des impulsions de commande sont deux diviseurs de tension, ce qui permet d'utiliser le système d'allumage pour les moteurs à formation d'étincelle non uniforme. A cet effet, on utilise un condensateur 30, branché i la sortie du redresseur 5. Pour créer une polarisation négative aux électrodes de commande des thyristors 9, on insère une diode 31 entre le point de raccordement de leurs cathodes et le condensateur réservoir 8. Le point de raccordement de la cathode de la diode 31 et du condensateur réservoir 8, à travers des- diodes de découplage 32, est raccordé aux électrodes de commande des thyristors 9. Sur le schéma de la fige 2, ne sont pas représentés les enroulements de la source d'impulsions 29, ni ceux du générateur 1, ni les bobines d'allumage. Les extrémités de ces enroulements sont raccordées aux bornes des connecteurs 33, 34. Aux bornes 35, 36 du connecteur 34 est raccordé l'enroulement de sortie 1 du générateur, tandis qu'aux autres bornes de ce connecteur 34 sont raccordés les enroulements primaires des bobines 10 d'allumage. Aux bornes du connecteur 33 sont raccordées les extrémités des enroulements de la source 29 des impulsions de commande. Le système d'allumage du moteur i combustion interne fonctionne de la manière suivante. La tension à polarité alternative provenant de l'enroule- ment 1 du générateur à courant alternatif est envoyée à l'entrée du redresseur 5. Le stabilisateur de tension, à l'aide des stabilovolts 3, 4 et de la self 2, assure la limitation bilatérale de la tension de la source d'alimentation. Avec la tension redressée, on charge les condensateurs 30 et 8. Simultanément, dans l'enroulement de la source 29 des impulsions de commande, apparat une fem de rotation, dont les impulsions attaquent la base du transistor d'entrée 15 du circuit 11 conformateur d'impulsions de commande. Grtce à l'utilisation dans le circuit Il des transistors 15, 16 à conductibilité différente, en l'absence d'impulsions provenant de la source d'impulsions 29, les transistors 15, 16 sont bloqués et le circuit Il de formation des impulsions de commande ne consomme pratiquement aucune énergie. Lorsque la base du transistor 15 est attaquée par une impulsion provenant de la source d'impulsions 29, les transistors 15, 16 sont débloqués, et le condensateur 24 est déchargé à travers le transistor débloqué 16 sur l'électrode de commande du thyristor 9. Ce dernier est débloqué et le condensateur réservoir 8 est rechargé à travers la diode 31 et I' enroulement primaire de la bobine d'allumage 10. Lors de la recharge du condensateur 8 jusqu'd la polarité inverse, une partie de l'énergie est transmise à l'enroulement secondaire de la bobine d'allumage 102 et transformée en & ergie- d'une décharge en étincelles. Le thyristor 9 est bloqué et la recharge suivante du condensateur 8 jusqu'à la polarité initiale se produit à travers le circuit formé par la self 7, la diode 6 et les diodes du redresseur 5. Simultanément se déroule la charge du condensateur ré- servoir 8 à partir du condensateur 30. La diode 6 prévient la décharge du condensateur 8 sur le condensateur 30, lorsque la tension sur le condensateur 8 est supérieure à celle du condensateur 30. Le condensateur 30 assure la charge du condensateur 8 jusqu'à la valeur nominale, même au cas où, au moment du fonctionnement du thyristor 9, une impulsion de charge n'arrive pas à lui à partir du redresseur 5 (par exemple, en cas d'alternance inégale des étincelles). Au moment du fonctionnement de l'un des thyristors, par exemple du thyristor 9, les électrodes de commande des autres thyristors 9w, 9, 9ni, à travers les diodes de découplage 32, 32', 32", 32"', sont attaquées par une polarisation négative, qui apparat sur la diode 31 et prévient l'amorçage intempestif des thyristors 9, 9*, 9ne lorsqu'ils ne sont pas attaqués par le signal de commande. La chute de tension, apparaissant sur la diode 31, est supérieure au niveau des tensions parasites induites, qui surviennent lors du fonctionnement de l'un des thyristors de puissance. Cette chute de tension est justement utilise pour la polarisation négative des électrodes de commande des thyristors, en les protégeant de façon sûre contre les fonctionnements intem- pestifs. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATION Système d'allumage pour moteurs à combustion interne, co- portant une source d'alimentation, dont la sortie est raccordée à un stabilisateur de tension, un redresseur raccordé à travers une diode, et une self à un condensateur réservoir, en parallèle avec lequel sont branchés des circuits, qui se composent des enroulements primaires des bobines d'allumage et des thyristors de puissance, aux électrodes de commande de chacun desquels est raccordé un circuit conformateur d'impulsions avec une source d'impulsions de commande, et un dispositif pour appliquer une polarisation négative aux électrodes de commande des thyristors de puissance, caractérisé en ce que le dispositif pour l'application d'une polarisation négative comporte une diode, dont l'anode est raccordée à la cathode de chaque thyristor, tandis que la cathode est raccordée au condensateur réservoir et, à travers des diodes de découplage, à 1'électrode de commande de chaque thyristor de puissance.