Brevet FR2330878A1 — publié le 19770603

La présente invention concerne un temporisateur électronique destiné au préchauffage ou au démarrage d'un moteur à combustion interne à allumage par compression, avec un retard qui dépend de la température et qui est adapté au temps nécessaire de préehauffage, pour commuter une lampe témoin indiquant que le moteur à combustion interne est prêt à démarrer. te démarrage d'un moteur à combustion interne à allumage par compression est assuré par des bougies de réchauffage à incandescence, lorsque la température du moteur est inférieure à la température d'auto-démarrage. Il faut une certaine durée pour que les bougies atteignent leur température d'incandescence et cette durée, appelée ci-après "durée de préchauffage" dépend à son tour de la température du moteur. A partir de cette température, le temporisateur électronique détermine la durée de préchauffage et il émet un signal de démarrage immédiat quand cette température atteint ou dépasse la température d'auto-démarrage. Il existe, dans d'autres domaines de la technique, des temporisateurs électroniques comportant un transistor remplissant la fonction d'un commutateur dont le diviseur de tension de base est constitué par une résistance sensible à la température et un condensateur et dont le circuit de collecteur contient un élément de signalisation. La tension aux bornes du condensateur, et par conséquent à la base, augmente jusqu'à la tension de seuil du transistor qui est alors débloqué et commande ltélément de signalisation. La constante de temps qui détermine la durée d'accroissement de la tension dépend de la valeur réelle de la résistance sensible à la température et de la capacité du condensateur. Dans le cas des moteurs à combustion interne de véhicules, la durée de commutation, ou durée de préchauffage est comprise entre 1 et 100 secondes. La valeur d'une résistance située à proximité immédiate d'un moteur à combustion interne et servant de capteur de température ne doit pas dépasser 3 kilohms pour une température du moteur de 250 C, sinon la probabilité de défaillance par encrassement devient trop forte. Avec un temporisateur du type décrit ci-dessus, cela conduit à donner au condensateur une valeur de capacité très élevée.Mais à moins d'utiliser des exemplaires cofteux et par conséquent non économiques pour l'application décrite ici, ces eondensa- teurs ne sont pas stables dans le temps, c'est-à-dire que leur capa cité varie avec le temps. il en résulte alors une durée de commutation erronnée et par conséquent, un signal de démarrage auquel on ne peut pas se fier. L'invention vise donc à fournir un temporisateur électronique d'un prix peu élevé, et par conséquent économique, qui permette d'atteindre des durées de commutation suffisamment longues malgré une résistance sensible à la température de faible valeur, et dont le fonctionnement reste fiable, même après une longue période. L'invention a donc pour objet un tel temporisateur, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit en pont dont une branche contient une résistance sensible à la température qui mesure la température du moteur à combustion interne, dont l'autre branche contient un élément à constante de temps insensible à la température et dont la diagonale contient un éliment de commutation relié avec la lampe témoin par d'autres éléments de commutation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat- tront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple nullement limitatif: la Fig. 1 est une courbe montrant la relation entre la température du moteur et la durée de préchauffage, ou de commutation; la Fig. 2 est un schéma d'un temporisateur électronique selon l'invention; la Fig, 3 montre le montage de la Fig. 2, mais avec un capteur de température commutable. La courbe a montre donc la durée nécessaire pour que les bougies de réchauffage passent à l'incandescence, c'est-à-dire la durée de commutation du temporisateur électronique, en fonction de la température du moteur (Fig. 1). la température en C est portée en abscisses et la durée en secondes est portée en ordonnées. le point ST désigne la température d'auto-démarrage à partir de laquelle le moteur peut être démarré sans préchauffage préalable. La courbe a n'est donne au'à titre d'exemple; elle peut être plus ou moins inclinée, selon les conditions particulières du moteur considéré. l'allure de la courbe Temps-Température est obtenue au moyen d'un circuit en pont représenté sur la Fig. 2. La première branche du pont contient une résistance 10 qui remplit la fonction de capteur de température et qui est connectée au potentiel de la masse. Son autre borne est connectée à un circuit en parallèle comprenant une résistance 12 et une autre résistance 14 sensible à la température. les résistances 10 et 14 ont toutes deux un coefficient de température négatif. Une résistance 16 est connectée entre l'autre extrémité du circuit en parallèle et la tension d'alimentation positive, par l'intermédiaire d'une résistance 18. La seconde branche du pont contient un élément T à constante de temps constitué par une résistance 20 en série avec un condensateur 22, cet élément étant connecté en série avec une résistance 24 et en parallèle avec une résistance 26.La diagonale du pont contient un transistor NPN T1 dont la base est connectée, par une diode 28 au point commun P1 entre la résistance 20 et le condensateur 22. l'émetteur du transistor TI est connecté à une résistance 29 ainsi qu'à la résistance 10, au point P2. Son collecteur est connecté, par une résistance 70, à la base d'un transistor PNP T2 dont l'émetteur est relié à la tension d'alimentation par la résistance 18 et dont le collecteur est relié d'une part à la base d'un autre transistor PNP T3 par une diode 32 et d'autre part à la masse par une résistance 74. Une lampe témoin t indiquant la possibilité de démarrage est connectée dans le circuit du collecteur du transistor T3. Quand le circuit est mis sous tension par la-manoeuvre d'un commutateur de préchauffage et de démarrage un courant circule dans le transistor T3 débloqué initialement. La lampe témoin t s'allume donc et donne ainsi le signal de préchauffage des bougies. En outre, un courant circule dans la première branche du pont et il apparatt au point P2 une tension déterminée par la valeur de la résistance 10, capteur de température. Un autre courant circule dans la résistance 20 et charge le condensateur 22. te temps de montée de la tension aux bornes du condensateur, et par conséquent au point P1, est indépendant de la température du moteur et il est déterminé par la constante de temps T = R x C. Quand la tension en P1 atteint une valeur égale à la tension en P2 augmentée des chutes de tension aux bornes de la jonction base-émetteur du transistor TI et de la diode 28, le transistor T1 est débloqué ce qui fait circuler un courant dans la résistance 30 vers la base du transistor T2 qui est également débloqué. Un courant circule donc dans la résistance 18, le circuit collecteur-émetteur du transistor T2 et la résistance 34 à la masse. Ce courant augmente la tension à la base du transistor T3 qui se bloque.La lampe temoin L s'éteint, donnant ainsi le signal de démarrage du moteur. Quand ce dernier démarre, le commutateur de préchauffage (non représenté) coupe l'alimentation du circuit, le condensateur 22 se décharge par le circuit base-émetteur du transistor T1, et le temporisateur électronique est alors prêt à fonctionner au prochain démarrage. La diode 28 évite la destruction du transistor T1 par une tension de blocage trop élevée entre la base et l'émetteur à la mise sous tension. La diode 32 assure une commutation sûre du transistor T3. La résistance 18 remplit la fonction de réaction positive pour le transistor T1. Au déblocage du transistorT2, un courant supplémentaire circule dans cette résistance et y augmente la chute de tension. Cette plus grande chute de tension diminue à son tour la tension au point P2, ce qui accélère le déblocage du transistor T1. lie circuit en parallèle des résistances 12 et 14 assure la compensation de température du transistor T1. te mode de fonctionnement en est généralement connu et il n'y a pas lieu de le décrire. La courbe caractéristique de la résistance 10 sensible à la température, qui en général ne correspond pas à l'allure de la courbe a, est mise en accord avec cette dernière au moyen de la résistance 29 ou par tout autre moyen connu. le diviseur de tension des résistances 24 et 26 constitue un circuit de réglage de zéro, car il établit préalablement un potentiel au point P1. Si la température du moteur est égale ou supérieure à sa température d'autodémarrage ST, la tension au point P2 passe au-dessous de la tension prédéterminée en P2 diminuée des chutes de tension de la jonction base-émetteur du transistor T1 et de la diode 28. te transistor T1 se débloque immédiatement à la mise sous tension et la lampe témoin ne s'allume pas. Ceci indique que le moteur peut être démarré immédiatement. Rabituellement, le tableau de bord d'un véhicule comprend un indicateur de température qui coopère avec un capteur de temperatu- re utilisé en temps que générateur de valeur de mesure et monté dans le circuit de refroidissement par eau du moteur à combustion interne. Or, il est utile d'utiliser également ce capteur de température en le branchant de façon appropriée sur le temporisateur électronique. Une possibilité d'un montage de commutation est représentée sur la Fig.3. La palette mobile d'un relais de commutation I relie la résistance 10 sensible à la température et servant de capteur de température au point P2, par l'intermédiaire de son contact fize 5. la bobine du relais 1 est connectée à travers un conducteur 2 à un générateur 4 alimentant le circuit électrique du véhicule, et à tra- vers un conducteur 6 à la masse. le générateur est couplé au moteur à combustion interne. Un indicateur de température A est raccordé au contact de travail 8 du relais et, de préférence, à la borne positive UB de la batterie. le temporisateur électronique 7 et le relais 1 sont logés ensemble dans un bottier 9. Lorsque le conducteur du véhicule actionne le démarreur après extinction de la lampe témoin L, le moteur à combustion interne démarre. Ge dernier entrain en meme temps le générateur 4 qui, à son tour, fournit une tension à la bobine du relais 1. le relais commute et la palette 7 relie alors par le contact de travail 8 la résistance 10, à l'indicateur A, qui peut alors indiquer la température du moteur à combustion interne pendant toute la durée de marche de celui-ci. Revendications 1 - Temporisateur électronique destiné au préchauffage ou au démarrage d'un moteur à combustion interne à allumage par compression, avec un retard qui dépend de la température et qui est adapté au temps nécessaire de préchauffage, pour commuter une lampe témoin indiquant q::ue le moteur à combustion interne est pret à démarrer, temporisateur caractérisé en ce qu'il comporte un circuit en pont dont une branche contient une résistance (10) sensible à la température qui mesure la température du moteur à combustion interne, dont l'autre branche contient un élément (T1) à constante de temps insensible à la température et dont la diagonale contient un élément de commutation (T1) relié avec la lampe témoin (L) par d'autres éléments de commutation (T2,T3). 2 - Temporisateur électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit en pont comporte dans une de ses branches une résistance (18) de réaction positive pour l'élément de commutation (T1). 3 - Temporisateur selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce qu'une branche du circuit en pont contient un circuit de compensation de température (12,14) pour l'élément de commutation (T1). 4 - Temporisateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour mieux adapter le retard du temporisateur électronique au temps nécessaire de préchauffage, un élément correcteur, par exemple une résistance (29) est connecté en parallèle sur la résistance (10) sensible à la température dont il modifie la courbe caractéristique. 5 - Temporisateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un diviseur de tension (24,26) destiné au réglage du point zéro. 6 - Temporisateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un même capteur de température est utilisé comme résistance (1G) sensible à la température et comme générateur de valeurs de mesure pour un indicateur de température (A) monté dans le tableau de bord du véhicule, la résistance (10) sensible à la température étant connectée à un inverseur dont l'un des contacts fixes (5) est relié au temporisateur électronique (3) et dont l'autre contact fixe (8) est relié à l'indicateur de température (A). 7 - Temporisateur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'inverseur est un relais (1) dont le contact de repos (5) est relié au temporisateur électronique (3) et dont le contact de travail (8) est relié électriquement à l'indicateur de température (A) du tableau de bord, le signal opérant l'inversion provenant dtun générateur du circuit électrique du moteur à combustion interne. 8 - Temporisateur suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il est logé dans un boîtier (9) dans lequel est également disposé le relais (1).