Brevet FR2397538A1 — publié le 19790209

L' invention a pour objet une installation d'allumage pour moteur à combustion interne, avec un transistor de commande qui, par passage de sa jonction émet*eur-collecteur dans i etat bloqué, détermine l'instant d'allumage, avec un commutateur faisant partie d'un émetteur de signaux, commutateur qui, par son passage dans lfétat de blocage, met en route le processus d'allumage, et avec des moyens pour régler l'instant d'allumage en fonction du nombre de tours du moteur a combustion interne. Dans le cas d'installations d'allumage connues (par exemple d'apurés la demande de brevet allemande 1 935 517), le réglage de l'instant d'allumage en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne s'effectue dans la majorite des cas par des dispositifs de réglage mécaniques à force centrifuge. Ces dispositifs de réglage mécaniques de l'instant d'allumage sont de construction relativement compliquée, si bien que leur réalisation exige, du point de vue de la technique de fabrication, une depense relativement considérable. L'invention a pour but d'eviter cet inconvénient et concerne à cet effet une installation du type ci-dessus, carac tersée en ce que, dans le but de régler l'instant d'ailumage, un organe d'emmagasinage capacitif est placé dans une dérivation shuntant la jonction base-émetteur du transistor de commande, cet organe d'emmagasinage capacitif étant chargé dans ltétat autorisant le passage du courant du commutateur faisant partie de l'émetteur de signaux et étant déchargé par l'intermédiaire de la jonction base-emetteur du transistor de commande dans l'état de blocage de ce commutateur. Par rapport aux réalisations connues, l'installation conforme à l'invention a pour avantage que, dans son cas, le réglage de l'instant d'allumage en fonction de la vitesse de rotation s'effectue électriquement, ce qui peut être réalisé avec une dépense relativement réduite en éléments de commutation. Des dispositions indiquées dans la suite permettent d'obtenir des modes de réalisation avantageux et des perfectionnements de l'installation conforme à ltinvention, notamment en ce qui concerne la réalisation des moyens dè commutation. Un exemple de réalisation de lginvention est représente sous forme de schéma de branchement sur le dessin et expliqué plus en détail dans la description qui va suivre. L'installation allumage représentée sur le dessin est destinée au moteur à combustion interne, non représenté, d'un véhicule automobile également non représenté. Cette installation d'allumage est alimentée à partir d'une source 1 de courant continu qui peut être la batterie du véhicule automobile. Du pôle positif de cette source I de courant continu, part un conducteur d'alimentation 2 qui passe par un commutateur de service (commutateur d'allumage) 3 et se poursuit par une diode 4 de protection contre l'inversion sollicitée dans le sens de passage par la source 1 de courant continu. Du poile négatif de la source 1 de courant continu part un conducteur d'alimentation 5 assurant la liaison avec la masse. De la cathode de la diode 4 de protection contre l'inversion, une liaison aboutit par 17intermédiaire d'une résistance 6 à un point de branchement 7 raccordé par l'intermédiaire du montage en parallèle d'un condensateur 8 ainsi que d'une diode de Zener 9 sollicitée par la source I de courant continu dans le sens du blocages au conducteur d'alimentation 5, et présentant, de ce fait, un potentiel stabilisé. Un émetteur de signaux 10 entraîné par le moteur à combustion interne comporte un commutateur 11 qui, par son passage dans ltétat bloqué, provoque le déclenchement du processus d'allumage. Le commutateur Il est raccordé par l'une de ses bornes au conducteur d'alimentation 5 et par son autre borne, en passant par l'intermédiaire d'une résistance 12, à la base d'un transistor (pnp-) de commande 13. L'émetteur de ce transistor de-commande 13 est relié par l'intermédiaire d'une résistance 14 avec le point de branchement 7, tandis que le collecteur de ce transistor est relié par l'intermédiaire du montage en série de deux résistances 15, 16, avec le conducteur d'alimentation 5, l'une des résistances 15, 16 mentionnée en dernier lieu (c'est par exemple la résistance 16 représentée) étant avantageusement une résistance dépendant de la température avec un coefficient de température négatif. Le transistor de commande 13 constitue avec un autre transistor (pnp-) 17 un commutateur 18 à valeur de seuil fonctionnant à la façon dgun déclencheur de Schmitt. Ce transistor 17 est alors relié par son émetteur avec l'émetteur du transistor de commande 13, par son collecteur et par l'intermédiaire d'une résistance 19 avec le conducteur d'alimentation 5, et par sa base en passant par le montage en série d'une résistance 20 et d'une diode 21 sollicitée par la source I de courant continu dans le sens du passage, avec le collecteur du transistor de commande 13. En outreS le transistor 17 est relié par son collecteur en passant par le montage en série d'une résistance 22 et d'une diode 23 sollicitée dans le sens de passage par la source 1 de courant continu, avec la base dgun transistor (npn-) intermédiaire 24. Le transistor 24 relié par son émetteur au conducteur dealimen- tation 5 est relié par son collecteur à la base d'un transistor pilote 25 (de type npn-). La base et le collecteur du transistor 25 sont chacun reliés, par l'intermédiaire de l'une de deux résistances 26, 27, avec la cathode de la diode de protection contre l'inversion 4. L'émetteur -du transistor 25 est le point de sortie de commande pour un transistor terminal (npn-) 28, dont la jonction émetteur-collecteur constitue avec l'enroulement primaire 29 d'une bobine allumage S un montage en série relié côté bobine d'allumage, par l'intermédiaire d'une résistance 30 au commutateur de service 3s et coté transistor au conducteur d'alimentation 5. L'enroulement secondaire 31 faisant partie de la bobine d'allumage S constitue avec une bougie d'allumage 32 un montage en série placé entre le collecteur du transistor terminal 28 et le conducteur d'alimentation 5.Entre la borne du commutateur Il opposée au conducteur d'alimentation 5 et le point de branchement 7, il est prévu un organe d'emmagasinage capacitif 33 devant ser t au réglage de l'instant d'allumage. Dans un cas préféré, ces rgan d'emmagasinage capacitif est constitué d'au moins deux dérivations parallèles 34, 35 dont chacune contient l'un des deux condensateurs 36, 37 constituant 1 'organe d'emmagasinage capacitif 33. Chacun des condensateurs 36, 37 est raccordé à-la cathode de l'une de deux diodes de blocage 38, 39- dont les anodes sont reliées à la borne du commutateur 11 opposée au conducteur d'alimentation 5. Simultanément, cette borne du commutateur 11 opposée au conducteur dsalimen- tation 5, constitue le point de sortie pour deux dérivations de branchement 40, 41, la dérivation de branchement 40 aboutissant par l'intermédiaire de la résistance 42 à la cathode d'une diode de blocage 43 dont l'anode est reliée à un conducteur joignant le condensateur 36 et la diode 38, tandis que la dérivation de branchement 41, aboutit, par l'intermédiaire deune résistance 44 à la cathode dgune diode de blocage 45 dont l'anode est raccordée à un conducteur reliant le condensateur 37 à la diode 39. Enfin, la borne du commutateur opposée au conducteur d'alimentation 5 est reliée par l'intermédiaire deune résistance de mesure 46 avec le point de branchement 7. Le mode de fonctionnement de l'installation d'allumage qui vient d'être décrite est le suivant Dès que le commutateur de service 3 est fermé, l'installation d'allumage est prête à fonctionner. On supposera maintenant que le commutateur Il faisant partie du générateur de signaux 10 a eté précisément amené dans l'état ou' il laisse passer le courant, si bien qu'un courant de commande peut s'écouler par l'intermédiaire de la jonction émetteur-base du transistor de commande 13, et la jonction émetteur-coliecteur de ce transistor passe à l'état conducteur. De ce fait, la jonction émetteur-base du transistor 17 se trouve shuntée et sa jonction émetteurcollecteur n'est pas conductrice.De ce fait, également, la jonction émetteur-collecteur du transistor 24 n'est pas conductrice, ce qui a pour conséquence que la jonction émetteurcollecteur du transistor 25 et la jonction émetteur-collecteur du transistor 26 passent à l'état conducteur. Grâce au courant circulant alors dans l'enroulement primaire 29, de l'énergie d'allumage est emmagasinée pour le processus d'allumage qui va suivre. Simultanément, dans 1' état conducteur du commutateur il, les condensateurs 36, 37 sont chargés par l'intermédiaire des éléments de branchement 3, 4, 6, Il et 43, 42 ou bien 45, 44. Le démarrage du processus d'allumage s'effectue par inversion de la commande du commutateur il dans l'étant bloqué. Si l'organe d'emmagasinage capacitif 33 n'était pas prévu, le processus d'allumage serait immédiatement déclenché dès le passage du commutateur Il dans l'état bloqué et serait en fait décalé d'un angle de rotation maximal par rapport à un repère de point mort, supposé, sur le vilebrequin (correspondant à la position haute du piston dans le cylindre à allumer). Conformément au branchement, et du fait de l'inversion de commande du commutateur 11 dans l'étant bloqué, la jonction émetteur-collecteur du transistor de commande 13 passerait également à l'état bloqué, grâce à quoi la jonction émetteur-collecteur du transistor 17 et egalement la jonction émetteur-collecteur du transistor 23 deviendraient conductrices.En conséquence, la jonction émetteur collecteur du transistor 25, ainsi que la jonction émetteur collecteur du transistor 28 passe à l'état bloque, grace à quoi le courant est interrompu dans l'enroulement primaire 29 et un choc haute tension est induit dans l'enroulement secondaire 31, ce choc provoquant sur la bougie 32 une décharge électrique (étincelle dsallumage). Toutefois, grâce à l'organe d'emmagasinage capacitif 33 et à l'énergie ainsi stockee, un courant continue à s'écouler, après passage du commutateur 11 dans l'état bloqué, à travers la jonction émetteur-base du transistor de commande 13, ce qui retarde quelque peu l'inversion de commande de la jonction émetteur-collecteur de ce transistor et, par voie de conséquence, également l'inversion de commande de la jonction émetteur collecteur du transistor 28 dans l'état bloqué. Ce retard décrolat lorsque la vitesse de rotation croit car, lorsque la vitesse de rotation croît, une énergie de plus en plus réduite se trouve emmagasinée dans l'organe d'emmagasinage capacitif.Cela est fonctionnellement souhaitable car le point d'allumage, lorsque la vitesse de rotation croît, doit être décalé en avant, c'està-dire que l'angle de rotation entre le repère de point mort et l'instant d'allumage doit devenir toujours plus important. Par un choix convenable des constantes de temps de charge lors de la charge de l'organe d'emmagasinage 33 par l'intermédiaire des éléments de branchement 42, 43 ou bien 44, 45 et par un choix convenable des constantes de temps de décharge lors de la décharge d'un organe d'emmagasinage 33 par l'intermédiaire des éléments de branchement 12, 14, 46, 38 et 39, une évolution mathématique du réglage de l'instant d'allumage peut etre établie à volonté. Une modification de cette évolution, clest-à-dire des corrections, peut être obtenue par des modifications de dimensionnement des éléments de branchement et/ou l'insertion d'autres condensateurs dans l'organe d'emmagasinage 33. La résistance 16 dépendant de la température garantit que les processus de commutation restent dans une large mesure non influencés par les variations de température. Les diodes 21, 23 ont pour but de relever les seuils de commutation des transistors 7 ou 24 qui leur sont associés si bien qu'une commutation sûre de ces transistors 17, 24 est ainsi garantie Dans le présent exemple, luenroulement secondaire 31 de la bobine dallumage S est seulement relié à une bougie 32. Mais il est bien entendu également possible de raccorder l'enroulement secondaire 31, selon une succession prédéterminée, au moyen drun distributeur d'allumage usuel ' plusieurs bougies. Le commutateur il faisant partie de émetteur de signaux 10 peut être, dans le cas le plus simple, un rupteur commandé par câble. Par ailleurs, ce commutateur 11 peut également être la jonction émetteur-collecteur drun transistor commandée au moyen dtun contact de rupteur ou bien sans contact, comme par exemple par un émetteur inductif, un émetteur de Hall ou bien aussi un émetteur optique-électrique. Le commutateur 11 peut être également la jonction émetteur-collecteur d'un transistor faisant partie d'un montage de bascule branché en aval de l'émetteur de signaux 10, un déclencheur de Schmitt et/ou un multivibrateur monos table pouvant être alors utilisé comme montage de bascule. REVENDICATIONS 10) Installation d'allumage pour moteur à combustion interne, avec un transistor de commande qui, par passage de sa jonction émetteur-collecteur dans ltétat bloqué, détermine l'instant d'allumage, avec un commutateur faisant partie d'un émetteur de signaux, commutateur qui, par son passage dans l'état de blocage, met en route le processus d'allumage, et avec des moyens pour régler l'instant d'allumage en fonction du nombre de tours du moteur à combustion interne, installation caractérisée en ce que, dans le but de régler l'instant d'allumage, un organe d'emmagasinage capacitif (33) est placé dans une dérivation shuntant la jonction base-émetteur du transistor de commande (13), cet organe d'emmagasinage capacitif étant chargé dans l'état autorisant le passage du courant du commutateur (11) faisant partie de l'émetteur de signaux (10) et étant déchargé par l'intermédiaire de la jonction base-émetteur du transistor de commande (13) dans l'état de blocage de ce commutateur (11). 20) Installation d'allumage selon la revendication I, caractérisée en ce que l'organe d'emmagasinage (13) comporte au moins deux dérivations en parallèle (34, 35) qui contiennent ww chacune un condensateur (36 ou 37). 30) Installation d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le transistor de commande (13) est partie intégrante d'un commutateur (18) à valeur de seuil, qui fonctionne de préférence à la façon d'un déclencheur de Schmitt.