Brevet FR2378386A1 — publié le 19780818

L'invention a pour objet une installation d'allumage pour moteurs à combustion interne, avec des circuits de décharge qui servent à distribuer des impulsions de tension d'allumage a' au moins deux bougies d'allumage, circuits dont chacun forme avec une des bougies d'allumage un circuit de série, dont chacun est prévu entre deux électrodes principales enfermées dans un tube isolant et dont chacun passe à l'état de décharge par l'arrivée d'une impulsion de tension de commande à une électrode de commande correspondante. On connais déjà (selon le brevet DT-AS 1 194 638) une installation d'allumage de ce type, mais- dans laquelle les impulsions de tension d'allumage nécessaires pour l'inversion de marche des circuits de décharge sont obtenues à partir dgune source particuliére de tension. La source de tension qui est encore nécessaire en supplément, en plus de la source de tension nécessaire pour la production d'énergie d'allumage, pour la production des impulsions de tension de commande, rend cette installation d'allumage coûteuse et encombrante. L'invention a pour objet une installation caractérisée en ce que les circuits en série contenant la bougie d'allumage et le circuit de décharge sont raccordés en commun au bobinage secondaire d'une bobine d'allumage et en ce que la tension d'induction qui y apparaît lors de la rupture du courant qui passe dans son bobinage primaire est utilisée pour la production des impurs ions de tension de commande à amener aux électrodes de commande. L'installation d'allumage selon l'invention présente l'avantage que l'on peut utiliser, aussi bien pour la production de l'énergie d'allumage que pour la production des impulsions de tension de commande nécessaires pour le changement de marche des circuits de décharge, une unique source de tension, par exemple la batterie d'un véhicule motorisé. Les mesures énumérées plus loin rendent possible une conception avantageuse de l'installation d'allumage selon l'invention, particulièrement au point de vue de sa réalisation. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 représente le schéma de l'installation d'allumage selon l'invention; - La figure 2 représente une courbe de la tension (U) fonction du temps (t) permettant d'exposer le fonctionnement de l'installation selon l'invention. L'installation d'allumage représentée en figure 1 est destinée au moteur à combustion interne, non représenté, d'un véhicule motorisé, également non représenté. Cette installation d'allumage est alimentée à partir d'une source de tension 1 constituée par la batterie du véhicule motorisé. De la source de tension 1 part : du pôle moins, un conducteur de masse 2 et du pole plus, un conducteur d'alimentation 4 comprenant un interrupteur 3. Du conducteur d'alimentation 4, part une dérivation de circuit qui conduit, en passant par le bobinage primaire 5 d'une bobine d'allumage 6, au collecteur dun transistor d'étage final (NPN) 7 et se poursuit, depuis son émetteur, jusqu'au conducteur de masse 2.Le circuit émetteur collecteur dù transistor d'étage final 7 présente, dans un circuit shunt, un condensateur 8 qui doit servir à le protéger contre des impulsions parasites. La base du transistor datage final 7 peut être commandée par un contacteur à valeur de seuil 9, qui est représenté symboliquement et repéré par 9. Ce contacteur à valeur de seuil 9 peut, par exemple, être conçu selon le type d'une bascule de Schmitt. Ce contacteur à valeur de seuil 9 peut être influencé, côté entrée, par un émetteur de signaux- 10. L'émetteur de signaux 10 utilisé ici repose sur un principe inductif.Il comporte un disque 11, fabriqué en un matériau non conducteur du magnétisme, par exemple en matière plastique, monté sur un arbre 12 et portant à sa périphérie extérieure une pièce 13 en un matériau conducteur du magnétisme, par exemple du fer doux. L'arbre 13 est couplé au moteur à combustion interne. Par ailleurs, l'émetteur de signaux 10 comporte deux circuits magnétiques 14, 15 désignés par des traits en tireté, dont le circuit magnétique 14 comporte un aimant permanent 16 et le circuit magnétique 15, un aimant permanent 17. Le circuit magnétique 14 est couplé par induction à un bobinage émetteur 18 et le circuit magnétique 15 à un bobinage émetteur 19.Les bobinages émetteurs 18, 19 sont reliés, par une extrémité de bobinage, au conducteur de masse 2 et, par leur autre extrémite de bobinage, en commun, à l'entrée du contacteur à valeur de seuil 9. Lorsque le disque 11 a tourné de 1800, il y a chaque fois un des deux circuits magnétiques 14, 15 qui se ferme par lVintermédiaire de la pièce 13. Au bobinage secondaire 20, faisant partie de la bobine d'allumage 6, apparaissent lors des différents processus d'allumage des impulsions de tension d'allumage qui doivent chaque fois être amenées alternativement à l'une des deux bougies d'allumage 21, 22. Dans ce but, un circuit de décharge 23 est couplé en amont de la bougie d'allumage 21 et un circuit de décharge 24 en amont de la bougie d'allumage 22. Le circuit de décharge 23 comporte un tube isolant 25, rempli de gaz, de préférence dgun gaz rare, dans lequèl pénètrent deux électrodes principales 26, 27. Pour amener le circuit de décharge 23 à l'état de décharge, une électrode de commande 28, correspondant au circuit de décharge 23, est sollicitée par une impulsion de tension de commande. Le circuit de décharge 24 comporte, de la même façon, un récipient isolant 29 rempli de gaz, de préfê-rence de gaz rare, dans lequel pénètrent deux électrodes principales 30, 31.Pour amener le circuit de décharge 24 à l'état de décharge, une électrode de commande 32, correspondant au circuit de décharge 24, est sollicitée par une impulsion de tension de commande. Pour produire les impulsions de commande qu'il faut amener aux électrodes de commande 28, 32, on utilise la tension d'induction apparaissant lors de la rupture du courant dans le bobinage primaire 5. Dans ce but, l'extrémité de bobinage primaire 5, du côté opposé à la masse d'alimentation 4, est reliée, par l'intermédiaire du circuit en série formé d'une résistance 33 et d'une diode d'arrêt 34, à un point de jonction 35, qui rejoint le conducteur de masse 2 par l'intermédiaire deun condensateur de commande 36.Du point de jonction 35, part une dérivation de circuit qui conduit au conducteur de masse 2 en passant par le bobinage primaire 38 faisant partie du transformateur auxiliaire 37 et, ensuite, par un contacteur électronique auxiliaire 39. Ce contacteur auxiliaire électronique 39 doit comporter une électrode de commande 40 et, dans le cas préféré, être conçu comme un thyristor. L'électrode de commande 40 faisant partie du contacteur électronique auxiliaire 39 est reliée à la sortie d'un contacteur à valeur de seuil 41, également formés de préférence, à la façon d'une bascule de Schmitt, dont l'entrée conduit à l'extrémité du bobinage émetteur 19, du côté opposé au conducteur de masse 2. Le bobinage secondaire 42, faisant partie du transformateur auxiliaire 37, fait partie d'une branche de circuit qui conduit du point de jonction 35 à l'électrode de commande 28 du circuit de décharge 23. Du point de jonction 35, part une autre dérivation de circuit qui conduit au conducteur de masse 2 en passant par le bobinage primaire 44 appartenant à un transformateur auxiliaire 43 et, ensuite, par un contacteur électronique auxiliaire 45. Le contacteur électronique auxiliaire 45 doit egalement comporter une électrode de commande 46 et, dans le cas préféré, être conçu comme un thyristor.Cette électrode de commande 46 est reliée à la sortie d'un contacteur à valeur de seuil 47 travaillant également, de préférence, selon le type d'une bascule de Schmitt, dont l'entrée conduit à l'extrémité du bobinage émetteur 18, du coté opposé au conducteur de masse 2. Le bobinage secondaire 48 faisant partie du transformateur auxiliaire 43 fait partie d'une branche de circuit qui conduit du point de jonction 35 à lVélectrode de commande 32 du circuit de décharge 24. L'installation de décharge décrite ci-dessus fonctionne selon le mode ciraprès Dès que l'interrupteur 3 est fermé, l'installation est prête à fonctionner. Admettons maintenant que le circuit émetteur collecteur du transistor d'étage final 7 est conducteur et donc que le bobinage primaire 5 est parcouru par le courant, ce qui fait que de l'énergie s'emmagasine dans la bobine d'allumage 6 pour le processus d'allumage. Si, maintenant, comme représenté, la pièce 13 passe dans le circuit magnétique 14, il apparalt dans le bobinage émetteur 18 une tension périodique alternative. De cette tension périodique alternative, on utilise la demi-onde S représentée en figure 2 pour déclencher le processus d'allumage. Lorsque la demi-onde s atteint la valeur de tension U1, le contacteur à valeur de seuil 9 passe dcun premier état de circuit à un deuxième état de circuit, ce qui a pour conséquence que le circuit émetteur collecteur du transistor dçétage final 7 est amené à l'état non conducteur et que le courant est interrompu dans le bobinage primaire 5, en fonction de quoi, il apparait dans le bobinage secondaire 20, une impulsion haute tension qui fait monter, dans le sens négatif, le potentiel à l'électrode principale 25 du circuit de décharge 22 et à l'électrode principale 30 du eircuit de décharge 24 par rapport au potentiel du conducteur de masse 2.Lorsque la demi-onde s atteint la valeur de tension U2, le contacteur à valeur de seuil 47 passe dîun premier état de circuit à un deuxième état de circuit, ce qui fait que le courant de commande parvient à 12 électrode de commande 46 du contacteur électronique auxiliaire 45 et que son circuit de contact devient conducteur.Le condensateur de commande 36, précédemment chargé par la tension inductive lors de la rupture du courant dans le bobinage primaire 5, peut maintenant se décharger par llinter- médiaire du bobinage primaire 44 faisant partie du transformateur auxiliaire 43, ce qui a pour conséquence, dans le bobinage secondaire correspondant 48, une impulsion haute tension qui parvient sous forme d'impulsion de tension de commande à lSélec- trode de commande 32 faisant partie du circuit de décharge 24. Grâce à cette impulsion de tension de commande qui a à peu près la forme d'une aiguille et qui doit être, de préférence, négative par rapport à la liaison de masse 2, il se produit tout d'abord, dans le circuit de décharge 24, une pré-ionisation qui a finalement, pour conséquenceS une décharge entre les électrodes principales 30, 31 et, en fonction de cela, un arc électrique (étincelle d'allumage) à la bougie dsallumage 22. Le processus d'allumage suivant se déclenche lorsque la pièce 13 passe par le circuit magnétique 15. I1 en résulte alors le déclenchement du processus d'allumage et la production de la tension d'allumage de la même façon qui vient d'être décrite. Dans le cas actuel cependant, c'est le contacteur à valeur de seuil 41 qui passe dsun premier état de circuit à un deuxième état de circuit, de sorte que c'est maintenant le con- tacteur électronique auxiliaire 39 dont le circuit de contact devient conducteur et c' est le condensateur de commande 36 qui peut se décharger par l'intermédiaire du bobinage primaire 38 faisant partie du transformateur auxiliaire 37. C'est donc maintenant dans le bobinage secondaire 42, faisant partie du transformateur auxiliaire 37, quVil se produit une impulsion en forme d'aiguille de la tension de commande, impulsion qui parvient sous forme d'impulsion de tension de commande à l'électrode de commande 28 du circuit de décharge 23. Grace à la décharge qui a lieu maintenant entre les électrodes principales 26, 27 du circuit de décharge 23, la tension de commande disponible au bobinage secondaire 20 est conduite à la bougie d'allumage 21, ce qui provoque maintenant, à cette bougie d'allumage 21, ltarc électrique (étincelle d'allumage). Avec la décroissance de la demi-onde S, les contacteurs à valeur de seuil 9, 41, 47 retournent dans leur premier état de circuit, ce qui fait qu'ils sont à nouveau prêts avant le prochain processus d'allumage. La résistance 339 à valeur ohmique relativement faible, sert à limiter le courant qui passe dans la diode 34. Pour charger le condensateur de commande 36, il suffit d'environ le dixième de l'énergie qui est emmagasinée dans la bobine dallu- mage 6 avant le processus d'allumage. REVENDICATIONS 10).Installation d'allumage pour moteurs à combustion interne, avec des circuits de décharge qui servent à distribuer des impulsions de tension d'allumage à au moins deux bougies d'allumage, circuits dont chacun forme avec une des bougies d'allumage un circuit de série, dont chacun est prévu entre deux électrodes principales enfermées dans un tube isolant et dont chacun passe à l'état de décharge par l'arrivée d'une impulsion de tension de commande à une électrode de commande correspondante, installation caractérisée en ce que les circuits en série contenant la bougie d'allumage (21 ou 22) et le circuit de décharge (23 ou 24) sont raccordés en commun au bobinage secondaire (20) d'une bobine d'allumage (6) et en ce que la tension d'induction qui y apparaît lors de la rupture du courant qui passe dans son bobinage primaire (5) est utilisée pour la production des impulsions de tension de commande à amener aux électrodes de commande (28, 32). 20) Installation d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tension d'induction qui y apparaît, lors de la rupture du courant qui passe dans le bobinage primaire (5), est utilisée sous forme de tension de charge pour un condensateur de commande (36) et en ce qu'il se trouve, dans le circuit shunt du condensateur de commande (36), pour chaque circuit de décharge (23, 24), le circuit de série d'un bobinage primaire (38, 44) faisant partie d'un transformateur auxiliaire (37 ou 43) et d'un contacteur électronique auxiliaire (39 ou 45), où les transformateurs auxiliaires (37, 43) sont reliés par leurs bobinages secondaires (42 ou 48) respectivement avec une électrode de commande (28 ou 32) appartenant à l'un des circuits de décharge (23, 24). 30) Installation d'allumage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les contacteurs électroniques auxiliaires (39, 45) sont des contacteurs du type semi-conducteur, de préférence des thyristors, munis d'une électrode de commande (40 ou 46). 4 ) Installation d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les contacteurs électroniques auxiliaires (39, 45) passent respectivement à 19état conducteur après que le courant qui passe dans le bobinage primaire (5) est déjà interrompu.