Brevet FR2432096A1 — publié le 19800222

L'invention concerne un système d'allumage d'moteur à combustion interne, particulièrement pour véhicule automobilez L'invention a pour principal avantage de proposer un système d'allumage compact, parfaitement étanche et antiparasité et dont la durée de vie est très sensiblement augmentée par la suppression du ou des rupteurs mécaniques utilisés antérieurement. On connait des systèmes d'allumage technologiquement étudiés pour renfermer dans un même boiter tous les éléments essentiels et notamment le rupteur, la bobine haute tension et le distributeur. Dans ce cas, le boîtier est de préférence étanche et métallique propre à arrêter les parasites radioélectriques émis par le rupteur et le distributeur. On a également expérimenté d'autres systèmes d'allumage dans lesquels le rupteur est supprimé et remplacé par un dispositif entièrement électronique, de façon à avoir une meilleure stabilité et longévité ; le principal défaut du rupteur étant de s'user relativement rapidement.Malheureusement, la partie électronique remplaçant le rupteur est assez vulnérable et de nombreuses pannes dues à une défaillance de cette partie électronique ont été constatées, aggravées par une incompétence bien compréhensible des mécaniciens de l'automobile, en matière d'électronique. L'invention vise à résoudre en particulier ce dernier problème en proposant un système d'allumage compact ayant tous les avantages des différents systèmes connus mentionnés ci-dessus et dans lequel, en particulier, les pàrties électroniques soient parfaitement protégées. Dans ce but, l'invention concerne donc un système d'allumage pour moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison - un axe entrainé en rotation et couplé mécaniquement pour cela auvilebrequin dudit moteur, - une bobine haute tension comportant un enroulement primaire et un enroulement secondaire élévateur de tension, - un distributeur comportant plusieurs bornes de liaison fixes réparties en symétrie circulaire coaxialement audit axe et terminées à leur partie inférieure par un plot métallique et une lame de connexion entrainée par ledit axe et électriquement reliée à une borne dudit enroulement secondaire, - un capteur à effet Hall constitué d'une pièce métallique de révolution munie de fentes ou d'encoches régulièrement réparties et fixée coaxialement audit axe et d'une sonde à effet Hall fixée au voisinage de la trajectoire desdites fentes ou encoches, - un amplificateur électronique dont l'entrée est reliée à la sortie de signal dudit capteur à effet Hall et dont la sortie est reliée audit enroulement primaire, et - un boitier au moins en partie métallique, propre à arrêter les parasites radio-électriques, étanche, renfermant au moins une partie de chaque élément précité. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lecture de la description explicative qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation du système d'allumage selon l'invention, représenté suivant la coupe Il-Il de la figure 2 - la figure 2 est une vue suivant la ligne I-I de la figure 1, la partie supérieure étant supposée enlevée ; et - la figure 3 est un schéma de principe de la partie électronique remplaçant le rupteur. Le système d'allumage représenté sur les figures 1 à 3 comporte un boîtier 10, métallique, constitué d'un socle Il fermé de façon étanche à sa partie supérieure ouverte, par un couvercle 12 muni de bornes de liaison 13 à embout extérieur fileté 14,sur lesquelles viennent se raccorder de façon étanche les câbles électriques réalisant la liaison avec les bougies du moteur et munis pour cela de prises due raccordement correspondantes, non représentées. Le socle Il abrite essentiellement la bobine haute tension 15 et un axe 16 entrainé en rotation et couplé mécaniquement pour cela (par sa partie inférieure non représentée) auallebrequin du moteur. La bobine 15 est classique et comporte un enroulement primaire 29 et un enroulement secondaire 30 élévateur de tension (figure 3). La borne de sortie haute tension 17 de cet enroulement secondaire est reliée à la lame de connexion tournante 18 du distributeur 19, par l'intermédiaire d'un conducteur 20 noyé dans un matériau isolant 21. Plus précisément, la lame 18 est montée sur- un embout rotatif 22, en matière isolante, fixé à l'extrémité de l'axe 16e Un tourillon métallique 23 surmontant l'embout rotatif 22 permet d'assurer la liaison électrique entre la lame 18 et le conducteur 20. Le distributeur 19 inclut en outre les bornes de liaison 13 mentionnées ci-dessus et réparties en symétrie circulaire, coaxialement à l'axe 16. Chaque borne 13 est terminée à sa partie inférieure par un plot métallique 25 situé au voisinage de la trajectoire de l'extrémité libre de la lame 18.L'axe 16 porte aussi un dispositif d'avance à l'allumage 26, du type à inertie, connu en soi. L'axe 16 comprend en fait deux parties dont la position angulaire relative est susceptible de varier légèrement par l'action du dispositif d'avance à l'allumage 26, en fonction de la vitesse du moteur. Un filtre antiparasite 27 est logé à la partie inférieure du socle 11, sous le dispositif à inertie 26 et entre la bobine haute tension 15 et l'axe 16. Ce filtre anti-parasite est directement lié à une borne de connexion 27a destinée à établir la liaison avec la source d'alimentation en courant continu (non représentée). Le filtre 27 est connecté à une borne 28 de ltenrou- lement primaire 29 et monté en série avec ce dernier (figure 3). Selon une particularité importante de l'invention, le rupteur traditionnel est remplacé par un capteur à effet Hall constitué d'une pièce métallique de révolution 32 (en forme de cloche) munie d'encoches 33 régulièrement réparties sur sa surface latérale 34. Cette dernière est engagée dans un entrefer d'une sonde à effet Hall 35 de façon que cette sonde soit fixée au voisinage de la trajectoire desdites encoches. Par ailleurs, la sortie de signal 36 de la sonde est reliée à un amplificateur électronique dont la sortie est reliée à l'autre borne 37 de l'enroulement primaire 29. Selon une disposition particulièrement rationnelle, bien visible sur la figure 1, la bobine haute tension 15 et l'axe 16 sont disposés côte à côte dans le boîtier 10, le noyau 38-de la bobine étant parallèle à l'axe 16. Par ailleurs, l'amplificateur est divisé en deux sous-ensembles, un module de déclenchement et de mise en forme 40 agencé au voisinage (autour) de l'axe 16 et à proximité immédiate de la sonde 35 et un module de puissance 41, comportant un transistor de puissance 42, agencé au voisinage de la bobine 15. Le transistor de puissance 42 est monté en contact thermique avec le socle 11, pour assurer son refroidissement. Considérant maintenant plus particulièrement la figure 3, on voit que le module de déclenchement et de mise en forme 40, auquel est étroitement associée la sonde à effet Hall 35, a sa ligne d'alimentation en courant continu 45 reliée à une source d'alimentation +V à travers le filtre 27 et une diode 46 constituant une sécurité contre une inversion de polarité accidentelle. La sonde 35 reçoit une tension stabilisée sur son entrée 47, par l'intermédiaire d'un pont diviseur de tension constitué d'une résistance 48 et d'une diode Zener 49. Une polarisation continue sur la sortie de signal 36 est assurée par une résistance 50 branchée entre l'entrée 47 et la sortie 36. Selon une particularité importante de l'invention, l'amplificateur électronique comporte un étage à liaison capacitive. Plus précisément, le module de déclenchement et de mise en forme 40 comporte un transistor amplificateur 51 dont la base est reliée à la sortie 36 par l'intermédiaire d'un condensateur 52. Le collecteur de ce transistor est relié à la ligne d'alimentation 45 par l'intermédiaire d'une résistance 53 et la polarisation de base du transistor 51 est assurée par une connexion en parallèle d'une résistance 54 avec une diode 55 et'une résistance 56 montées en série ladite connexion en parallèle étant branchée entre la base du transistor 51 et la masse. Le transistor 51 et le transistor 42 forment un montage Darlington, l'émetteur du transistor 42 étant connecté à la masse.L'espace émetteur-collecteur du transistor de puissance 42 est branché en série avec l'enroulement primaire 29 qui est lui-même alimenté par la ligne 45. Deux diodes Zener 57, 58 montées en série ainsi qu'un condensateur 59, sont connectés en parallèle sur l'espace émetteur-collecteur du transistor 42. Le fonctionnement du système qui vient d'être décrit est le suivant. L'enroulement primaire 29 ne peut être alimenté que lorsque le transistor 42 est saturé, L'état de ce transistor est commandé par le capteur à effet Hall. Lorsque la partie pleine de la surface latérale 34 est engagée dans l'entrefer de la sonde 35, le transistor est conducteur et un courant circule dans le bobinage primaire 29. Cependant, lorsque le bord d'une encoche 33 arrive en face de la sonde, le transistor se bloque. Il y a donc interruption brutale du courant primaire dans le bobinage 29 et transmission d'une impulsion de décharge haute tension vers la sortie 17 de l'enroulement secondaire 30. Grâce au distributeur 19, cette impulsion de décharge haute tension est transmise à l'une des bougies du moteur à combustion interne, ce qui provoque l'étincelle d'allumage dans le cylindre correspondant.Il faut noter que les éléments de circuit du module de déclenchement et de mise en forme 40 sont calculés pour que le transistor 51 ne soit conducteur que lorsqu'une impulsion de commande est transmise à travers le condensateur 52. En d'autres termes, les éléments de polarisation de la base du transistor 51 sont Hall setoeineces'porqietransistor 51 (et par là même le transistor 42) ne soit conducteur que grâce à des impulsions transmises par le condensateur 52. Par conséquent, si le moteur cale ou si le contact reste établi pendant un certain temps, le transistor 42 est automatiquement bloqué ce qui élimine tout risque d'échauffement de la bobine haute tension 15. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation du système qui vient d'être décrit, elle comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 10 Système d'allumage pour moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison - un axe entrainé en rotation et couplé mécaniquement pour cela au vilbrequin dudit moteur, - une bobine haute tension comportant un enroulement primaire et un enroulement secondaire élévateur de tension, - un distributeur comportant plusieurs bornes de liaison fixes, réparties en symétrie circulaire coaxialement audit axe et terminées à leur partie inférieure par des plots métalliques respectifs et une lame de connexion entrainée par ledit axe et électriquement reliée à une borne dudit enroulement secondaire, - un capteur à effet Hall constitué d'une pièce métallique de révolution munie de fentes ou d'encoches régulièrement réparties et fixée coaxialement audit axe, et d'une sonde à effet Hall fixée au voisinage de la trajectoire desdites fentes ou encoches, - un amplificateur électronique dont l'entrée est reliée à la sortie de signal dudit capteur à effet Hall et dont la sortie est reliée audit enroulement primaire, et - un boîtier au moins en partie métallique, propre à arrêter les parasites radio-électriques, étanche, renfermant au moins une partie de chaque élément précité. 2. Système d'allumage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit amplificateur électronique comporte au moins un étage à liaison capacitive. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit amplificateur électronique comprenant au moins un transistor amplificateur polarisé pour être normalement bloqué, un condensateur est intercalé entre la sortie de signal de ladite sonde à effet Hall et la base dudit transistor amplificateur. 4o Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que-ladite bobine haute tension et ledit axe sont disposés côte à côte dans ledit boîtier, le noyau de ladite bobine étant parallèle audit axe et que ledit amplificateur électronique est divisé en deux sous-ensembles, un module de déclenchement et de mise en forme agencé au voisinage dudit axe et à proximité immédiate de ladite sonde et un module de puissance, comprenant un transistor de puissance, agencé au voisinage de ladite bobine. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit transistor de puissance est monté en contact thermique avec ledit boîtier, pour assurer son refroidissement. 6. Système selon la revendication 4 ou 5, dans lequel ledit module de déclenchement et due Sseen farme compte au moins un transistor, caractérisé en ce que ce transistor et ledit transistor de puissance sont connectés de façon à constituer un montage Darlington. 7. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites bornes de liaison comportent des embouts extérieurs filetés, sur lesquels viennent se raccorder de façon étanche les câbles électriques réalisant les liaisons avec les bougies dudit moteur.