Brevet FR2477233A1 — publié le 19810904

1._ 2477233 L'invention a pour objet un montage pour l'allumage de moteurs à combustion interne, comportant une bobine d'allumage dont l'enroulement secondaire est relié à au moins une bougie d'allumage et dont l'enroulement primaire est relié- à une alimentation en courant électrique, le circuit électrique primaire contenant un commutateur à semi-conducteurs commandé sans-contacts et commuté au point d'allumage par le signal de commande d'un dispositif de commande. Dans les installations d'allumage connues, l'alimentation électrique, la bobine d'allumage, le distributeur d'allumage, l'appareil de commutation électronique et le dispo- sitif de commande de cet appareil sont reliés électriquement entre eux et disposés dans le compartiment du moteur du véhicule automobile. Le dispositif de commande de l'appareil de commutation est alors soumis dans le compartiment du moteur à de fortes sollicitations dues aux variations de température et aux secousses ainsi qu'aux champs parasites et aux tensions parasites à haute fréquence. Ces sollicitations agissent de façon défavorable notamment lorsqu'on utilise des calculatrices électroniques pour la détermination du point d'allumage. On ne peut pas garantir suffisamment contre les parasites électriques et électromagnétiques, provenant notamment des étincelles des bougies d'allumage, la calculatrice électronique du dispositif de commande du point d'allumage lorsque cette calculatrice est disposée dans le compartiment du moteur. L'invention a pour but d'éviter cet incon- vénient et concerne à cet effet un montage du type ci-dessus caractérisé en ce que la sortie du dispositif de commande est reliée par un conducteur optique à leentrée de commande du commutateur à semi- conducteurs, le signal de commande étant transmis par ce conducteur optique sous forme d'impulsion lumi- neuse, du dispositif de commandelà l'entrée de commande du commutateur à semi-conducteurs. Par rapport aux réalisations connues, le montage conforme à l'invention a pour avantage que l'on peut utiliser même des dispositifs de commande sensibles aux parasites pour l'allumage dans un véhicule automobile. En effet, les éléments sensibles du dispositif de commande sont désaooouplés électriquement par des conducteurs optiques des autres éléments, 2.- 2477233 insensibles, de l'installation. Ces éléments sensibles peuvent alors être disposés à l'extérieur du compartiment du moteur en des emplacements quelconques, blindes et protégés contre l'effet de la température. Un autre avantage résulte de ce que les conducteurs optiques, qui n'ont pas à être protégés contre les champs parasites, peuvent passer de façon simple dans le faisceau de câblage du véhicule automobile. En outre, un tel dispositif de commande peut aussi 4tre complété par un antivol pouvant être verrouillé et déverrouillé de l'extérieur par l'intermédiaire dtun autre conducteur optique avec une succession d'impulsions limineuses codées. Des dispositions indiquées dans la suite permettent d'obtenir des modes de réalisation avantageux et des perfectionnements du montage conforme à l'invention. Il est particulièrement avantageux que le dispositif de commande soit muni d'un microprocesseur dans lequel est introduite en mémoire une caractéristique de décalage, en fonction de la vitesse de rotation, du point d'allumage du- moteur à combustion interne. - L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et du dessin annexé représentant un exemple de réalisation de l'invention. Dans ce dessin, la figure uniquereprésente le montage de principe d'une installation d'allumage munie de conducteurs optiques. Le dessin représente une installation d'al- lumage électronique pour un moteur àcombustion interne à un seul cylindre. Cette installation est constituée par un émetteur de commande 10, un dispositif de commande 11, un étage de puissance 12 et une bougie d'allumage 13. L'étage de puissance 12 est raccordé par la borne de connexion 14 au réseau de bord du véhicule automobile. Le dispositif de commande 11 est raccordé par la borne 15 à une tension continue constante, pour autant qu'il ne soit pas prévu d'organes de stabilisation de tension continue à l'intérieur du dispositif de commande 11. L'étage de puissance 12 comporte une bobine d'allumage 16 dont l'enroulement secondaire 16a est relié par un câble d'allumage 17 à la bougie d'allumage 13. L'enroulement primaire 16b est branché dans un circuit électrique primaire qui est, d'une part, alimenté en courant électrique par l'intermédiaire de la borne 14 et, d'autre part, raccordé à la masse par l'intermédiaire d'un transistor d'allumage Darlington 18. -3. -2477233 Pour commander le transistor d'allumage 18 à forte puissance, il est encore prévu comme étages amplifica- teurs, deux transistors pnp 19 et 20. Le premier transistor est un phototransistor 19 dont l'éfmetteur est relié à la masse et dont le collecteur est relié à la base du transistor suivant 20 ainsi que, par l'intermédiaire d'une résistance 21, à la borne de connexion 14. L'émetteur du transistor 20 est également relié à la masse et son collecteur est relié à la base du transistor d'allumage 18 ainsi que, par l'intermédiaire d'une résistance 22, également à la borne de connexion 14. Le transis- tor d'allumage 18 constitue, avec les deux transistors 19 et branchés en amont, un commutateur semi-conducteur comportant une entrée de commande 23 reliée par un conducteur optique 24 à la sortie 25 du dispositif de commande. Au moyen du conducteur optique 24, des-signaux de commande se présentant sous forme d'impulsions lumineuses vont du dispositif de commande 11 à l'entrée de commande 23 du commutateur semi-conducteur qui conjointement avec la bobine d'allumage 16, est enrobé dans une résine fondue à l'intérieur d'un boîtier mis à la terre. -20 Le dispositif de commande 11 est monté sur un véhicule automobile en un emplacement protégé contre les champs magnétiques, par exemple derrière le tableau de bord. L'émetteur de commande 10 est branché en amont du dispositif de commande 11, et coopère avec une partie tournante 26 du moteur à combustion interne. La sortie 27-de l'éhietteur de commande 10 est raccordée par l'intermédiaire d'un autre conducteur optique 28 à une entrée 29 du dispositif de commande 11. Par ce conducteur optique 28, à chaque tour du moteur à combustion interne, un signal de référence se présentant sous forme d'une impulsion lumineuse va de fémetteur de commande 10 au dispositif de commande 11. Pour produire chaque impulsion lumineuse, l'émetteur de-commande 10 est muni d'un récepteur électromagnétique 30 couplé électriquement par une diode lumineuse 31 à sa sortie 27. A l'autre extrémité du conducteur optique 28, un photo-transistor 32 est disposé à l'entrée 29 du dispositif de commande 1-1. L'émetteur du photo- transistor 32 est-relié à la masse et son collecteur est raccordé, par l'inter- médiaire d'une résistance 33, à la tension stabilisée qui règne à la borne de connexion 15. Le collecteur du photo-transistor 32 est en outre relié à une entrée d'un microprocesseur 34. Ce 4.- 2477233 microprocesseur 34 contient en mémoire une caractéristique de décalage du point d'allumage en fonction de la vitesse de rota- tion. La sortie du microprocesseur est reliée à la base d'un autre transistor pnp 35 dont l'émetteur est relié à la masse et dont le collecteur est raccordé à une diode lumineuse 36 reliée à la tension continue stabilisée. Le dispositif de commande 11 comporte une autre entrée de signaux 37 o est disposé un photo-transistor 38 dont l'émetteur est relié à la masse et dont le collecteur est raccordé à la tension stabilisée par l'intermédiaire d'une résistance 39. Le collecteur de ce transistor est en outre relié à une autre entrée du microprocesseur 34. L'entrée 37 du dispo- sitif de commande 11 est raccordée à un autre conducteur optique dont l'autre extrémité est assemblée avec une lentille convergente 41. Cette lentille convergente 41 est disposée dans le véhicule automobile dé façon à être visible de l'extérieur et à pouvoir ainsi recevoir des signaux lumineux fournis par un émetteur 42. Il est ainsi possible de compléter l'instal- lation d'allumage avec un antivol. Dans ce but, le microproces- seur 34 est codé à sa seconde entrée avec une suite dtimpulsions déterminée. La suite d'impulsions est accordée avec un émetteur de signaux lumineux 42 porté par une personne autorisée à utiliser le véhicule automobile. Lorsque cet émetteur 42 est dirigé vers la lentille convergente 41 et actionné, la suite dlimpulsions lumineuses codées arrive par le conducteur optique au photo-transistor 38 et y est convertie en une suite d'impulsions électriques codées de façon correspondante. Ces impulsions arrivent à la seconde entrée du microprocesseur 34 qui les compare à la suite codée qu'il contient en mémoire et qui, en cas de coïncidence, libère le diagramme destiné au décalage de l'allumage. Etant donné que l'émetteur de commande 10, le dispositif de commande 11, l'étage de puissane 12 et la lentille convergente 41 sont disposés en des emplacements différents du véhicule automobile, les conducteurs optiques 24, 28 et 40 qui relient ces éléments font partie du faisceau de câblage du véhicule. Le mode de fonctionnement de l'installation d'allumage décrite est tel que lorsque l'installation d'allumage est en circuit et que le moteur à combustion interne est à l'arrêt, le transistor 35 du dispositif de commande 11 est 5.- 2477233 bloqué. La diode lumineuse 36 -est donc coupée et le photo- transistor 19 ne reçoit pas de lumière. Ce photo-transistor 19 est bloqué et, en conséquence, le transistor 20 branché à la suite est commandé dans l'état conducteur par l'intermédiaire de la résistance 21. Lorsque le transistor 20 est conducteur, la jonction base-émetteur du transistor d'allumage 18 est shuntée et, en conséquence, ce transistor est bloqué. Lorsque le moteur à combustion interne tourne, un signal électrique est produit dans le récepteur 30 lors du passage de la came 26a de la partie 26 tournant dans le sens de la flèche. Dans la diode lumineuse 31 ce signal est converti en un signal lumineux. Ce signal lumineux est transmis par le conducteur optique 28 au photo-transistor 32 du dispo- sitif de commande 11 et il fait passer ce transistor dans l'état conducteur. Le signal électrique ainsi produit sur la connexion d'émetteur arrive en tant que signal de référence à l'entrée du micro-processeur 34.-Ce micro-processur 34 détermine la vites- se de rotation du moteur à combustion interne à partir de la suite de ces signaux de référence et commande, en fonction de la vitesse de rotation, et à un instant programme, par l'inter- médiaire de sa sortie, le transistor 35 dans l'état conducteur. Il en résulte que la diode lumineuse 36 fournit un signal lumineux, transmis par le conducteur optique 24 au photo- transistor 19 de l'étage de puissance 12. Ce transistor est ainsi commandé dans l'état conducteur. Le transistor 20 branché à la suite passe alors dans l'état de blocage et le transistor d'allumage 18 est commandé par l'intermédiaire de la résistance 22 dans l'état conducteur. Dans le circuit primaire, le courant passe alors dans l'enroulement primaire 16b et dans la jonction de commutatinn du transistor d'allumage 18. Ce courant crée un champ électromagnétique dans la bobine d'allumage 16. Au point d'allumage, le microprocesseur 34 commande, sur la base dela caractéristique de décalage du point d'allumage en fonction de la vitesse de rotation, le transistor 35 dans l'état de blocage. Le signal lumineux est ainsi inter- rompu dans le conducteur optique 24 et le photo-transistor 19 de ltétage de puissance 12 est à nouveau bloqué. Il en résulte que le transistor 20 est conducteur et que le transistor d'allumage 18 passe dans l'état de blocage. Le courant primaire est coupé instantanément, ce qui induit une impulsion de haute - 2477233 tension dans l'enroulement secondaire 16a de la bobine d'allumage 16. Cette impulsion provoque une étincelle d'allumage sur la bougie d'allumage 16. Ce processus se répète à chaque tour complet de la partie tournante 26 du moteur à combustion interne. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté. En effet, la m4me installation d'allumage peut aussi être utilisée pour des moteurs à combustion interne à plusieurs cylindres. Dans ce cas, un distributeur d'allumage est disposé entre la bobine d'allumage 16 et la bougie d'allumage 13. Dans ce cas, la partie tournante 26 est également disposée dans le. distributeur d'allumage et compute plusieurs cames 26a. Mais il est aussi possible d'utiliser l'installation d'allumage conforme à l'invention avec une magnéto dans laquelle l'induit d'allumage constitue en même temps la bobine d'allumage et l'enroulement générateur. Dans ce cas, on pourrait également supprimer le récepteur 30 de l'émetteur de commande et raccorder la diode lumineuse 31, à l'aide d'un montage d'adaptation approprié, directement à la tension primaire produite par la génératrice magnéto-électrique. Il est alors judicieux de réunir la magnéto et l'étage de puisean- ce.Mais,il est aussLpossible, dans le cadre de la présente invention, de réaliser le récepteur 30 sous forme de générateur de Hall qu'il y a alors lieu de raccorder à une alimentation en courant électrique, de même que la diode lumineuse 31. Dans le cas le plus simple, l'émetteur de commande est constitué par une barrière lumineuse tournante entraînée par le moteur à combustion interne, cette barrière passant dans une zone dégagée du conducteur optique 28. Devant la barrière lumineuse, on fournit constamment un signal lumineux au conducteur optique, par exemple au moyen d'une diode lumineuse. 7.- 2477233 REVENDICATIONS 1.- Montage pour l'allumage de moteurs à combustion interne, comportant une bobine d'allumage dont l'enroulement secondaire est relié à au moins une bougie d'allumage et dont l'enroulement primaire est relié à une alimentation en courant électrique, le circuit électrique primaire contenant un commutateur à semi-conducteurs commandé sans contacts et commuté au point d'allumage par le signal de commande d'un dispositif de commande, montage caractérisé en ce que-la sortie (25) du dispositif de commande (11) est reliée par un conducteur optique (24) à l'entrée de commande (23) du commuta- teur à semi-conducteurs (18, 19, 20), le signal de commande étant transmis par ce conducteur optique sous forme d'impulsion lumineuse, du dispositif de commande (11) à l'entrée de commande (23) du commutateur à semi-conducteurs (is, 19, 20). 2.- Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un émetteur de commande (10) coopérant avec une partie tournante (26) du moteur à combustion interne est branché devant le dispositif de commande (11), la sortie (27) de cet émetteur étant raccordée par un autre conducteur optique (28) à une entrée de signaux (29) du dispositif de com- mande (11), au moins un signal de référence étant transmis sous forme d'impulsion lumineuse par ce conducteur optique, à chaque tour de la partie tournante (26), de lvééetteur de commande (10), au dispositif de commande (11). 3.- Montage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de commande (il) comporte un microprocesseur (34) avec une caractéristique de décalage du point d'allumage, en-fonction de la vitesse de rotation, en mémoire et oet disposé en un emplacement éloigné du commutateur à semi-conducteurs (18, 19, 20) et protégé contre les champs parasites ainsi que les impulsions parasites. 4.- Montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un autre conducteur optique (40) est relié à une autre entrée de signaux (37) du dispositif de commande (11), ce conducteur optique permettant de hloquer ou de libérer la commande du commutateur à semi- conducteurs (18, 19, 20). 5.- Montage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la seconde entrée de signaux (37) du 8.- 2477233 dispositif de commande (11), ce conducteur optique permettant de bloquer ou de libérer la commande du commutateur à semi-conduc- teurs (18, 19, 20). 5.- Montage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la seconde entrée de signaux (37) du dispositif de commande (11) peut recevoir une suite codée- d'impulsions lumineuses et les transmet alors au microproces- seur (34) après conversion en impulsions électriques, le micro- processeur comparant la suite dtimpulsions avec un code d'impulsions conservé en mémoire et bloquant ou libérant le programme de commande du commutateur à semi-conducteurs (18, 19, 20) en cas de coïncidence. 6.- Montage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le conducteur optique (40) de la seconde entrée de signaux (37) du dispositif de commande (11) est assemblé à son autre extrémité avec une lentille convergente (41) recevant les signaux lumineux fournis en actionnant un émetteur de signaux lumineux (42) porté par une personne auto- risée. 7.- Montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les conducteurs optiques (24, 38, 40) sont incorporés dans le faisceau de câblerie du véhicule. 8.- Montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'émetteur (10) comporte un écran tournant commandant le signal d'un conducteur optique inter- rompu.