Brevet FR2417648A1 — publié le 19790914

L'invention concerne une installation d'allumage pour moteur à combustion interne avec un commutateur de déclenchement constituant avec l'enroulement primaire faisant partie d'une bo- bine d'allumage un branchement en série susceptible d'entre raccordé à une source de courant continu par l'intermédiaire d'un commutateur de service, et assurant à l'instant d'allumage l'interruption du courant parcourant l'enroulement primaire. On connaît déjà (d'après le manuel d'instructions techniques BOSCH Allumage par batterie, édition 1971, page 8) une telle installation d'allumage dans laquelle il n'est toutefois pas exclu qu'une étincelle d'allumage prenne naissance lorsque le commutateur de déclenchement est fermé et le commutateur de service ouvert. L'invention a pour but d'éviter cet inconvénient et concerne à cet effet, une installation du type ci-dessus caractérisée en ce qu'un commutateur auxiliaire est associé au commutateur de service, l'état de commutation de ce commutateur auxiliaire, lors du processus d'ouverture du commutateur de service, étant modifié plus tat par rapport à ce commutateur de service, et cet état de commutation modifié provoquant la dispari- tion du courant dans l'enroulement primaire. Des dispositions exposées dans la suite rendent possibles une autre forme de réalisation avantageuse de l'installa tion d'allumage conforme à l'invention. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 montre le principe de branchement d'une installation d'allumage conforme à l'invention, - la figure 2 montre une disposition de branchement modifiée par rapport à la figure 1, - la figure 3 montre une autre disposition de branchement modifiée par rapport à la figure 1 avec des éléments constitutifs électroniques. L'installation d'allumage représentée sur la figure 1 est destinée à un moteur à combustion interne, non représenté, d'un véhicule automobile, également non représenté. Cette installation d'allumage est alimentée à partir d'une source de courant continu 1, qui peut être la batterie du véhicule auto- mobile Du pôle positif de la source de courant continu Ij part un conducteur d'alimentation 3 comportant un commutateur de service 2. et du pole négatif une liaison 4 constituant le conducteur de masse La liaison d alimentation 3 aboutit par l-lnter- médiaire d-une résistance 5 de la limitation du courant a une extrémité de l-enroulement primaire 6 et dune bobine d aliumage 7, l autre extrémité de cet enroulement primaire 6 étant reliée avec le conducteur de masse 4 par 1 intermédiaire d un commatateur de déclenchement 8 Dans le cas présent, le commutateur de déclenchement 8 est constitué par un rupteur mécanique courant 9 sur lequel est branché en parallele un compensateur 10 empêchant un retour dallumage De la liaison existante entre l'enroulement primaire 6 et le commuateur de déclenchement 8 par une ramification aboutissant au conducteur de masse 4; tout d abord par 1 intermédiaire de l enroulement secondaire 11 appartenant à la bobine dallumage 7 et ensuite par lçlntermediaire d une bougie dallumage 12 Au commutateur de service 2 assurant la fermeture du circuit est associé à un commutateur auxiliaire 13 qui est raccordé, d'un côté - tout comme le commutateur de service 2 - au pôle positif de la source de courant continu 1 état de commutation du commutateur auxiliaire 13, lors de lSouverture du commutateur de service 2, se trouve modifié plus tôt que celui de ce commutateur de service 2, ce qui dans le cas le plus simple peut effectuer en ce que lors de la modification des états de commutation des différents commutateurs, des efforts djactlonnement différents P1, P2 sont appliqués contre une force antagoniste commune P3, comme cela est indiqué par le dispositif 14. Dans le cas présent, un contacteur 15 est utilisé comme commutateur auxiliaire 13, pour lequel l-état conducteur est ainsi obtenu plus tôt que état bloqué sur le commutateur de service 2.Avec le passage du commutateur auxiliaire 13 dans I'état conducteur, une ramification de libre passage pour un courant deinduction, prenant naissance dans l'enroulement primaire 6 lors de l'ouverture du commutateur de services se trouve fermée, cette ramification sçétendant à travers une première diode 16 et une seconde diode 17- Dans le cas présent. la ramification de libre passage - considérée dans le sens du courant d-induction - passe tout d abord par la diode 16, ensuite par le commutateur auxiliaire 13, en suite par la source de courant constant 1 et enfin par la secon- de diode 17 pour revenir à l'enroulement primaire 6. L'installation d'allumage qui vient d'être ainsi décrite fonctionne de la manière suivante Si le commutateur de service 2 est fermé et si le commutateur auxiliaire 13 se trouve dans l'état bloqué, l'installation est prête à fonctionner. Le rupteur 9 se fermant et s'ouvrant en synchronisme avec le moteur à combustion interne détermine dans l'état conducteur un passage du courant dans l'enroulement primaire 6 et donc le stockage d'une quantité d'énergie dans la bobine d'allumage 7, alors que par contre, lors du passage de ce rupteur 9 dans l'état bloqué, un choc haute tension est induit dans 1 'enroulement secondaire 11 et ainsi une décharge électrique (étincelle d'allumage) est provoquée sur la bougie d'allumage 12.Si le commutateur de service 2 est ouvert dans l'état conducteur du rupteur 9 constituant le commutateur de déclenchement 8, un choc haute tension serait également provoqué dans l'enroulement secondaire 11 et donc dans une décharge électrique sur la bobine d'allumage 12, si la ramification de libre passage mise préalablement en circuit par le commutateur auxiliaire 13 ne l'empechait pas. Le courant d'induction prenant naissance dans l'enroulement primaire 6 lors de l'ouverture du commutateur de service 2, peut en effet disparaître par l'intermédiaire de la ramification de libre passage sans qu'un choc haute tension ne se manifeste dans l'enroulement secondaire 11 et donc une décharge électrique sur la bougie d'allumage 12. Cette installation d'allumage se distingue en ce que, lors de la disparition du courant d'induction dans l'enroulement primaire 6, la tension présente dans l'enroulement secondaire Il est relativement basse. Si toutefois, le commutateur de déclenchement 8 est constitué par la section émetteur - collecteur d'un transistor et qu'un appareillage de commutation soit utilisé pour la prise en charge des composants électroniques nécessaires à la commande de ce transistor, alors si la seconde diode 17 doit également etre incorporée dans cet appareillage de commutation, un conducteur de liaison supplémentaire entre cet appa- reillage de commutation et l'enroulement primaire 6 est nécessaire pour assurer notamment la liaison entre la seconde diode 17 et l'enroulement primaire 6.Un tel conducteur de liaison peut être supprimé lorsque - comme on peut le voir sur la figure 2 la seconde diode 17 est reliée par sa cathode à la liaison d'alimentation 3 aboutissant au commutateur de service 2. La ramification de libre passage passe alors, également dans le sens du courant d'induction, tout d'abord par la première diode 16, ensuite par le commutateur auxiliaire 13, en outre par la source de courant continu 1, puis par la secande diode 17 et enfin par la résistance de limitation de courant 5 pour revenir à l'enroulement primaire 6. Conformément à la figure 3, le commutateur auxiliaire 13 est un disjoncteur 18 qui, lors du processus d'ouverture du commutateur de service 2, prend son état de fermeture avant l'ouverture du commutateur de service 2. Ensuite, grâce à la décharge du condensateur 19, la section émetteur-collecteur, constituant le commutateur de déclenchement 8, d'un transistor npn 20 est amenée progressivement dans l'état bloqué.Le transistor 20 est relié par son collecteur avec l'enroulement primaire 6 et par son émetteur avec le conducteur de masse 4. La base du transistor 20 est raccordée par l'intermédiame d'une résistance 21 au collecteur d'un transistor pilote pnp 22 dont l'émetteur est raccordé par l'intermédiaime d'une résistance 23 à la liaison existante entre l'enroulement primaire 6 et le commutateur de déclenchement 8. L'émetteur du transistor pilote 22 est en outre raccordé à la cathode d'une diode de blocage 24, dont 1' ano- de est raccordée à la cathode d'une autre diode de blocage 25 qui, de son c8té est reliée parl'anode à la borne du commutateur auxiliaire 13 opposée à la source de courant continu 1.La base du transistor pilote 22 est raccordée à la liaison commune 26 d'un diviseur de tension constitué de deux résistances 27, 28, l'extrémité libre de la résistance 27 étant reliée à l'anode de la diode de blocage 24 et l'extrémité libre de la résistance 28 étant reliée par l'intermédiaire d'un émetteur de signaux 29, qui est à nouveau ici un rupteur classique 30, au conducteur de masse 4. L'installation d'allumage qui vient d'être ainsi décrite fonctionne de la manière suivante Si le commutateur de service 2 et le commutateur auxi liaire 13 sont fermés, la présente installation d'allumage est prête à fonctionner. Si le rupteur 30 se trouve précisément dans l'état conducteur, alors un courant de commande peut s'écouler par l'intermédiaire de la voie base -émetteur du transistor pilote 22, ce courant passant par les éléments de branchement 18, 25, 24, 28 ainsi que 30 et rendant conducteur la section émetteur collecteur de ce transistor 22. Ainsi, un courant de commande peut également s'écouler par l'intermédiaire de la section émetteur-collecteur de ce transistor pilote 22 vers la base du transistor 20, si bien que la section émetteur collecteur, constituant le commutateur de déclenchement 8, de ce transistor 20, devient également conductrice.Le courant est ensuite acheminé par l'intermédiaire de l'enroulement primaire 6 et de l'énergie d'allumage est ainsi stockée dans la bobine d'allumage 7. Si le rupteur 30 est ouvert et, de ce fait, la section émetteur-collecteur du transistor pilote 22, ainsi que la section émetteur collecteur, constituant le commutateur de déclenchement 8, du transistor 20, amenées dans l'état de blocage, l'interruption du passage du courant qui en résulte dans l'enroulement primaire 6, engendre un choc haute tension dans l'enroulement secondaire 11 et donc, une décharge électrique sur la bobine d'allumage 12. Si le rupteur 30 est ensuite à nouveau fermé, le meme processus de fonctionnement se déroule à nouveau suivant la succession qui vient autre décrite. Si maintenant le rupteur 30 étant fermé, le commutateur de service 2 est ouvert, une ouverture de cn- mutateur auxiliaire 13 a précédé cette ouverture. L'ouverture du commutateur auxiliaire 13 a pour conséquence que le condensateur 19 peut se décharger par l'intermédiaire de la diode de blocage 24, de la voie base-émetteur du transistor pilote 22, de la résistance 28 ainsi que du rupteur 30. Le condensateur 19 peut en outre, se décharger par l'intermédiaire de la voie émetteur-collecteur du transistor pilote 22, de la résistance 21, ainsi que de la voie base-émetteur du transistor 20. I1 en résulte qu'avec la disparition de la charge dans le condensateur 19, les sections émetteurs-collecteurs des deux transistors 22, 20 deviennent aussi progressivement non conductrices.L'énergie emmagasinée dans la bobine d'allumage 7 peut alors être éliminée par l'intermédiaire de la ramification de libre passage passant par les éléments de commutation 8, 4, 1, 2, 3 ainsi que 5. Si l'intervalle de temps entre l'ouverture du commutateur de service 2 et du commutateur auxiliaire 13 est choisi suffisamment important, alors, lorsque le commutateur de service 2 sera ouvert à son tour, il n'y aura plus d'énergie emmagasinée dans la bobine d'allumage 7, gracie à quoi aucune étincelle d'allumage ne peut plus se produire.Si toutefois, une énergie résiduelle était encore présente dans la bobine d'allumage 7, un courant de commande par rapport au transistor pilote 22 peut alors être mis en oeuvre par l'intermédiaire des éléments de commutation 23, 28, 30, 1, 2, ainsi que 5, ce courant rendant également conducteur la section émetteur-collecteur des deux transistors 22, 20 et provoquant ainsi une élimination sans étincelle de l'éner- gie encore présente. Dans les exemples représentés, l'enroulement secondaire Il est relié à une bougie d'allumage unique 12. Bien entendu, il est également possible d'utiliser plusieurs bougies d'allumage qui sont raccordées à l'enroulement secondaire Il dans une succession prédéterminée par l'intermédiaire d'un distributeur d'allumage. Comme cela a déjà été mentionné, le commutateur de déclenchement 8, dans les réalisations selon les figures 1 et 2, peut également être constitué par la section émetteur-collecteur d'un transistor qui est amené dans l'état de blocage et dans l'état conducteur par un branchement de commande à l'aide d'un émetteur de signaux couplé avec le moteur à combustion interne. L'émetteur de signaux peut alors n'être pas forcément comme dans les réalisations représentées - un rupteur mécanique mais à la place sans contact, comme par exemple un émetteur de signaux fonctionnant suivant le principe d'un générateur de courant alternatif. REVENDICATIONS 10) Installation d'allumage pour moteur à combustion interne avec un commutateur de déclenchement constituant avec l'enroulement primaire faisant partie d'une bobine d'allumage un branchement en série susceptible d'être raccordé å une source de courant continu par l'intermédiaire d'un commutateur de service, et assurant à l'instant d'allumage l'interruption du courant parcourant l'enroulement primaire, installation d'allumage caractérisée en ce qu'un commutateur auxiliaire (13) est associé au commutateur de service (2), l'état de commutation de ce commutateur auxiliaire, lors du processus d'ouverture du commutateur de service (2), étant modifié plus tat par rapport à ce commutateur de service (2), et cet état de commutation modifié provoquant la disparition du courant dans l'enroulement primaire (6). 20) Installation d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que lors du processus d'ouverture du commutateur de service (2) une ramification à parcours libre pour le courant d'induction prenant naissance dans l'enroulement primaire (6) se trouve fermée. 30) Installation d'allumage selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le commutateur auxiliaire (13) lors du processus d'ouverture du commutateur de service (2) prend un état conducteur du courant. 40) Installation d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la ramification de parcours libre comporte une première diode (16) et une seconde diode (17). 50) Installation d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la ramification de parcours libre - considérée suivant le sens du courant d'induction apparaissant dans l'enroulement primaire (6) - s'étend tout d'abord à travers la première diode (16) ensuite à travers le commutateur auxiliaire (13) puis à travers la source de courant continu (1) et enfin à travers la seconde diode (17) pour revenir à l'enroulement primaire (6). 60) Installation d'allumage selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisée en ce que la ramification du parcours libre s'détend de la seconde diode (17) à travers une résistance de limitation de courant (5) branchée en amont de l'enroulement primaire (6) pour revenir à cet enroulement primaire (6). 70) Installation d'allumage selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le commutateur auxiliaire (13) lors du processus d'ouverture du commutateur de service (2), prend un état bloqué et l'affection émetteur-collecteur d'un transistor (20) constituant le commutateur de déclenchement est amenée progressivement dans l'état bloqué par décharge d'un condensateur (19), la ramification de parcours libre passant ici par le commutateur de service (2).