Brevet FR2442347A1 — publié le 19800620

La présente invention concerne une bobine élévatrice de tension pour l'allumage de moteurs à combustion interne, notamment dé véhicules automobiles. A ce jour, les bobines élévatrices de tension les plus couramment utilisées sont constituées d'un boitier dans lequel sont disposés un noyau rectiligne, un enroulement primaire basse tension relié par une de ses extrémités à la batterie de bord du véhicule et par son autre extrémité à un interrupteur mécanique, tel un rupteur, ou électronique, tel un transistor par exemple, Un enroulement secondaire délivre une haute tension apte à produire une étincelle d'allumage aux électrodes de la bougie d'allumage sélectionnée. La force électromotrice, E, est proportionnelle à l'inductance, L, et à la rapidité, dt, de variation du courant dans l'enroulement primaire au moment de l'interruption de la circulation du courant dans ledit enroulement, interruption provoquée par le rupteur. L'inductance L, pour un circuit magnétique de dimensions déterminées, doit avoir une valeur telle que l'énergie, W, accumulée soit suffisante pour que la haute tension induite dans l'enroulement secondaire produise une étincelle de durée suffisante aux électrodes de la bougie d'allumage sélectionnée. La force électromotrice induite dépend d'une part de la rapidité de la variation du flux 8 au moment de l'interruption de la circulation du courant dans l'enroulement primaire, et d'autre part, de la valeur du champ magnétique crée par les ampères-tours de l'enroulement primaire. I1 est connu que plus la valeur de l'inductance, L, de l'enroulement primaire est élevée, plus la rapidité, dt, de variation du courant est faible, ce qui signifie que le temps de montée, à sa valeur optimale, de l'onde de tension provoquée par l'interruption de la circulation du courant, dans l'enroulement primaire, est directement lié à la valeur de L. De ce qui précède, on comprend aisément qu'aux grandes vitesses de rotation du moteur à combustion interne, la force électromotrice ne peut atteindre sa valeur optimale. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et concerne à cet effet une bobine élévatrice de tension dans laquelle le champ magnétique n'intervient plus pour créer une force électromagnétique mais pour obtenir une impulsion de tension, selon l'effet "4iegand", dont la valeur est en rapport avec le nombre de fils ferromagnétiques présentant chacun deux états magnétiques stables, dont est composé une partie du circuit magnétique de ladite bobine. Les fils ferromagnétiques, composant une partie du circuit magné tique sont produits par la Société Echling '4anufocturing Corporation (U.S.A.) qui a acquis les droits d'exploitation de l'effet "gAiegand" ,. décrit dans le brevet U.S 3 892 118, et dans le brevet Français 71.31368 (NO de publication 2 112 927). D'après l'article paru dans la revue : Automotive Engineering de Février 1978, les applications potentielles dans le domaine automobile sont très diverses et concernent, par exemple, les déclencheurs d'allumage, les copteurs de position, les capteurs de vitesse de rotation,etc.. Conformément à l'invention, la bobine élévatrice de tension pour l'allumage de moteurs à combustion interne, est constituée d'un circuit magnétique fermé comportant un premier enroulement disposé sur une branche en forme de U du circuit magnétique, lequel enroulement alimenté par une batterie, induit en synchronisme avec la vitesse de rotation du moteur et par l'intermédiaire d'un interrupteur un champ magnétique dans ladite branche, ladite bobine élévatrice de tension étant caractérisée en ce que l'autre branche du circuit magnétique est constituée d'une pluralité de fils ferromagnétiques présentant chacun deux états magné- tiques stables, branche sur laquelle est disposé un deuxième enroulement de façon que le champ magnétique induit, dons la branche en U, par le premier enroulement lors de la fermeture synchronisée de l'interrupteur, provoque, selon l'effet dit "Wiegand", dans la branche formée d'une plu ralité de fils ferromagnétiques, une impulsion de tension, due au changement brusque de l'état magnétique desdits fils, et dont la valeur est en rapport avec le nombre de fils ferromagnétiques, laquelle impulsion induit dans le deuxième enroulement une haute tension apte à produire une étincelle aux électrodes d'au moins une bougie d'allumage.Ladite bobine compost en outre des moyens pour faire revenir la pluralité de fils ferromagnétiques à son état magnétique initial, lesquels moyens sont constitués d'un aimant permanent disposé à chacune des extrémités de la branche formée par la pluralité de fils ferromagnétiques, laquelle branche est disposée en regard et perpendiculairement aux extrémités de la branche en forme de U, de façon que par l'intermédiaire desdits ai mants, en l'absence et lors de l'interruption du champ magnétique, la pluralité de fils ferromagnétiques revienne. à son état magnétique initial. La description qui va suivre en regard du dessin annexé fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la bobine élévatrice de tension, représentée par la figure unique, comporte un premier enroulement 1, disposé sur une branche en forme de U du circuit magnétique, laquelle branche 2 est constituée d'un empilage de tôles 2a et 2b préférablement en forme de L. L'enroulement 1, alimenté par une batterie 3, et par l'intermédiain de la clé de contact 4, du véhicule, induit en synchronisme avec la vitesse de rotation du moteur et par l'intermédiaire d'un interrupteur 5, un champ magnétique dans la branche 2 du circuit magnétique. L'autre branche 6 du circuit magnétique est constituée d'une pluralité de fils ferromagnétiques à deux états magnétiques stables, branche sur laquelle est disposé un deuxième enroulement 7 de façon que le champ magnétique induit dans la branche 2, par l'enroulement 1 lors de la fermeture synchronisée de l'interrupteur 5, provoque selon l'effet dit "Wiegandw dans la branche 6, formée d'une pluralité de fils ferromagnétiques une impulsion de tension, due au changement brusque de l'état magnétiqueo des fils constituant la branche 6, impulsion de tension dont la valeur est en rapport avec le nombre de fils dont est composée la branche 6.L'impulsion de tension, due au changement brusque d'état des fils ferromagnétiques, induit dans l'enroulement 7, une haute tension apte à produire une étincelle aux électrodes d'au moins une bougie d'allumage 8. La remise à l'état initial de la pluralité de fils ferromagnétiques constituant la branche 6, est assurée par deux aimants permanents 9 etlO disposés sous la forme d'une plaquette, à chaque extrémité de la branche 6, laquelle branche est disposée en regard et perpendiculairement aux extrémités de la branche 2, en forme de U. Le fonctionnement d'une telle bobine élévatrice de tension est le suivant: A la mise sous tension de l'enroulement 1, par l'intermédiaire de la clé de contact 4 et lorsque l'interrupteur 5 se ferme, par l'action de la came 5b entrainée en synchronisme avec la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (non représenté),un champ magnétique est crée dans la branche 2, lequel champ lorsqu'il atteint sa valeur prédeterminée provoque selon Effet dit "Wiegand" une impulsion de tension due au changement brusque d'état des fils ferromagnétiques à deux états magnétiques stables composant la branche 6, laquelle impulsion de tension a une valeur correspondante au nombre de fils prévus dans la branche 6. Le champ magnétique appliqué étant toujours positif, le dispositif est du type asymétrique, ce qui nécessite pour obtenir un équilibre sa tisfâisant de la tension de sortie et de la stabilité des impulsions, de prévoir des moyens permettant la remise à l'état initial de la plara- lité de fils ferromagnétiques, lesquels moyens sont constitués des aimants permanents 9 et 10, lesquels aimants sont disposés sous la forme de plaquettes aux extrémités de la branche 6. REVENDICATIONS ~=~=~=~=~=~= ~=~=~=~=~=~=~ 1 - Bobine élévatrice de tension pour l'allumage de moteurs à combustion interne, notamment de véhicules automobiles, bobine à circuit magnétique fermé comportant un premier enroulement disposé sur une branche en forme de U du circuit magnétique, lequel enroulement, alimenté par une batterie, induit en synchronisme avec la vitesse de rotation du moteur et par l'intermédiaire d'un interrupteur, un champ magnétique dans ladite branche, caractérisé eh ce que l'autre branche du circuit magnétique est constituée d'une pluralité de fils ferromagnétiques présentant chacun deux états magnétiques stables, branche sur laquelle est disposé un deuxième enroulement de façon que le champ magnétique induit, dans la branche en U, par le premier enroulement lors de la fermeture synchronisée de l'interrupteur, provoque, selon l'effet dit 'Wiegand", dans la branche formée d'une pluralité de fils ferromagnétiques une impulsion de tension, due au changement brusque de l'état magnétique desdits fils, et dont la valeur est en rapport avec le nombre de fils ferro magrwt'iques, luelle impulsion induit dans le deuxième enroulement une haute tension apte à produire une étincelle aux électrodes d'au moins une bougie d'allumage et en ce qu'il est prévu des moyens pour faire revenir la pluralité de fils ferromagnétiques à son état magnétique initial. 2 - Bobine élévatrice de tension selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour faire revenir la pluralité de fils ferromagnétiques à son état magnétique initial, sont constitués d'un aimant permanent disposé à chacune des extrémités de la branche formée par la pluralité de fils ferromagnétiques, laquelle branche est disposée en regard et perpendiculairement aux extrémités de la branche en forme de U, de façon que par l'intermédiaire desdits aimants, en l'absence et lors de l'interruption du champ magnétique, la pluralité de fils ferromagnétiques reviennent à son état magnétiique initial.