Brevet FR2493410A1 — publié le 19820507

La présente invention concerne une installation d'allumage pour moteurs à combustion interne, avec un circuit de régulation du courant de base du transistor d'étage final dans le circuit de courant primaire de la bobine d'allumage, en dépendance de son état de saturation. Une telle installation d'allumage est déjà connue par le brevet DE 2 948 645, dans laquelle le courant du côté primaire de la bobine d'allumage est détecté, et c'est en fonction de celui-ci qu' est réglée la commande de la base dutransistor d'étage final Ceci a lieu au moyen d'une fraction déterminée de courant qui relie à la masse la base d'un transistor non représenté. Cette solution implique cependant un facteur de perte indésirable. L'inrtallation d'allumage de l'invention est caractérisée en ce que la jonction émetteur-collecteur d'un transistor de réglage est montée, dans le circuit de courant de base du transistor d'étage final, auquel cas, la commande de ia base de ce transistor de reglage-a. lien par l'amplificateur de réglage du circuit de régulation, ainsi que par le signal de commande d'allumage, le circuit de réglage du transistor d'étage final étant réglé un peu au-dessus de a saturation. Cette disposition présente l'avantage que, pour ure régulation directe du courant de base du transistor d'étage final, il est plus nécessain fie dériver une fraction du courant, de sorte que le courant de bae peut être réglé à cloaque instant & une valeur minimale.La puissance nécessaire à la commande peut également être prévue a une valeur minimale indépendamment des paramètres d'influence (par exemple la température ou l'alimentation en tens-on).La perte de puissance, meme avec un transistor de réglage et de transmission est également réduite à un minimum Des mesures complémentaires sont prévues pour améliorer l'installation de l'allumage caractérisée ci-dessus. Une mesure particulièrement avantageuse réside dans la détection de l'état de saturation du transistor d'étage final par le courant primaire de la bobine d'allumage (détection effectuée par l'intermédiaire d'un montage a niveau de courant ou par induction) La détection de saturation peut également être effectuée par prise de la tension de collecteur ou de la différence entre la tension de collecteur et la tension de base du transistor d'étage final. Dans la premiere méthode, le courant primaire de bobine d'allumage est détecté directement, sans risque de perte de puissance par une résistance de mesure de courant.Dans le cas de la détection du courant primaire de bobine d'allumage par l'intermédiaire d'un niveau de courant1 cette méthode possède par elle-même un caractère d'invention. I1 est également avantageux de s'opposer à ce qu'un accroissement éventuel de puissance perdue soit produit, malgré la régulation, par un etage de détection de valeur limite qui est inclus dans le circuit de régulation et qui barre le transistor d'étage final dans le cas de dépassement d'une valeur limite. Pour cela, on utilise sans frais, le dispositif déjà présent pour le circuit de régulation, pour détecter l'état de saturation. I1 est en outre avantageux de prévoir, comme sécurité supplémentaire, également pour le courant de base du transistor d'étage final, un étage de détection de valeur limite, dont le signal intervient également dans le circuit de régulation comme signal de coupure. En vue d'obtenir que, lors de la mise er circuit de régulation par un signal d'allumage, il ne se produise pas, de manière défavorable une coupure instantanée en raison de conditions de démarrage, il est prévu une installation de retard de mise en circuit pour l'étage al détection de valeur limite. Pour une réduction supplémentaire de la puissance perdue, on se sert également d'un circuit de réglage dans le circuit de courant de base du transistor d'étage final, qui a pour action de positionner la tension collecteur-émetteur du transistor de réglage, d'une certaine quantité ançdessus de la tension de saturation. La description ci-après se rapporte à un exemple de réalisation de lsinvention avec référence au dessin annexé dont la figure unique montre un schéma des connexions de cet exemple. A travers une borne 10, on amène un signal de commande d'allumage, provenant d'un générateur ou d'une calculatrice d'allumage1 à un organe de différentiation 11, une porte "NAND" 12, ainsi qu'à un organe temporisé 13 constitué par exemple par un étage avec une bascule monostable. La sortie de l'organe différentiel ll est reliée avec l'entrée de retour à zéro R d'une bascule 14, dont la sortie est raccordée à l'entrée sans inversion d'un amplificateur opérationnel 15 connecté comme amplificateur de réglage. La sortie de la porte "MINS" 12 est raccordée à l'entrée de positionnement S de la bascule 14. La sortie de l'organe temporisé 13 est reliée, par l'intermédiaire d'une porte "OU", à une autre entrée de la porte "NAND" 12.La sortie de l'amplificateur opérationnel 15 est reliée à la base d'un transistor de réglage et d'entraSnement 17, dont le collecteur est raccordé à la sortie d'un régleur de tension 18, et dont l'émetteur est raccordé, à travers une résistance de dosage de courant 19, à la base d'un transistor d'étage final 20, ainsi que d'un transistor à seuil de courant 21. La tension qui est prélevée à la résistance 19 est amenée à un premier étage détecteur de valeur limite 29, dont la sortie est reliée à une autre entrée de la porte "NAND" 12. La jonction de connexion du transistor d'étage final 20 est,-d'une manière connue, connectée, à travers une résistance 24, à l'entrée sans inversion de l'amplificateur opérationnel 15, ainsi qu a un second étage détecteur de valeur limite. 25, dont la sortie est raccordée à une autre entrée de la porte "CU" 16. Le transistor à seuil de courant 21 forme, avec le transistor d'étage final 20, un montage à seuil de courant, ctest-à-dire que les bases et les émetteurs sont respectivement reliés l'un à l'autre. Une tension d'alimentation est amenée, à travers une borne 26 et une résistance de dosage de courant 27, au collecteur du transistor 21. Des montages de seuil de courant sont connus, par exemple, par le brevet DE NO 27 38 897. La tension prélevée à la résistance de dosage 27 est amenée à un troisième étage de détection de valeur limite 28, dont la sortie est raccordée à un autre entrée de la porte "OU" 16. Un signal de rappel en position pour la bascule 14 est produit, à travers l'organe différentiel 11, par le flanc ascendant d'un signal de commande d'allumage appliqué à la borne 10. Ainsi un potentiel plus bas est amené à l'amplificateur opérationnel 15, de sorte que le transistor de réglage 17 devient conducteur de courant, et un courant de base est amené au transistor d'étage final 20, de sorte que celui-ci devient également conducteur de courant et laisse passer un courant primaire de bobine d'allumage. La tension de collecteur du transistor 20 est ramenée, à travers la résistance 24, à l'ampli ficateur opérationnel 15, de telle sorte que le montage décrit fonctionne comme circuit de régulation. Le courant de base pour le transistor 20 est réglé de telle manière que soit réglée une tension de collecteur de consigne déterminée pour ce transistor d'étage final 20. Ce réglage est réalisé de telle sorte que le transistor 20 fonctionne un peu au-dessus de sa saturation. Cela sert à obtenir une puissance de perte aussi réduite que possible et permet ainsi le choix d'un transistor d'étage final de faibles dimensions auquel doit être amené un courant de base très faible. La tension de collecteur recueillie est alors prise comme une mesure de l'état de saturation du transistor d'étage final 20. Une meilleure détection de cet état de saturation peut être réalisée conformément au brevet DE 29 48 645, par formation de la différence entre la tension de collecteu; et la tension de base du transistor final 20. Pour cela, il est avantageux de choisir également la détection par induction, par l'intermédiaire du montage à courant à seuil 20, 21, 27. Lorsqu'on choisit cette dernière possibilité, il est naturellement nécessaire de relier la borne de prise de tension de la résistance de dosage de courant 27 avec l'entrée sans inversion de l'amplificateur opérationnel 15, la résistance 24 n'étant alors plus reliée à cette entrée. Cette méthode de détection de l'état de saturation du transistor d'étage final final 20 permet une intégration complète des circuits de connexion nécessaires 27, 20, 21. Il peut alors se produire des conditions de tension qui, malgré la régulation, provoquent un accroissement de la tension de collecteur du transistor d'étage final 20, de telle sorte qu'il fonctionne largement au-dessus de la limite de saturation, et que la puissance de perte se trouve fortement accrue. Lorsque cette valeur limite indésirable est atteinte, l'étage de détection de valeur limite 25 répond, et la sortie est commutée sur un signal "0". Ce signal provoque, par l'in- termédiaire de la porte "OU" 16 et de la porte IINAKDII 12, un positionnement de la bascule 14. La sortie de cette bascule est alors changée vers un plus haut potentiel, tel que le transistor de réglage est barré par l'intermédiaire de l'amplificateur opérationnel 15.Cela a en même temps pour effet un barrage du transistor d'étage final 20. I1 en résulte en pratique un allumage de secours pour éviter une trop grande puissance de perte. Pour un réglage précis des deux valeurs de consigne à la sortie de la bascule 14 (basculement et retour en position) il peut également être prévu un diviseur de tension, non représenté au dessin. Le courant primaire de bobine d'allumage peut, comme il a déjà été mentionné, être détecté par le montage à seuil de courant 20, 21. Un tel montage est basé sur le principe que, dans le'cas de la connexion commune des bases et des émetteurs de deux transistors, leurs courantes de collecteurs sont de meme grandeur, étant supposé qu'il s'agit de transistors identiques. En vue maintenant de réduire le courant de collecteur élevé du transistor 20 dans le transistor 21, ce dernier possède une surface de collecteur plus petite. Dans le cas d'un rapport de 10 à 1 entre les surfaces de collecteur, il ne passe alors, à travers le transistor 21 que 1/10ème du courant primaire de bobine d'allumage.Ce courant plus réduit produit, à la résistance de dosage de courant 27, une chute de tension qui est exploitée dans l'étage de détection de valeur limite 28. Si cette intensité de courant dépasse une valeur maximale permise, il se produit, conformément à la description précédente, une coupure du transistor étage final 20 par basculement de la bascule 14. Suivant l'autre méthode, non décrite en détail, pour la détection du courant primaire de bobine d'allumage, sans résistance de dosage de courant dans le circuit de courant primaire, par prise par induction, une bobine de dosage est montée autour de la conduite de liaison entre le collecteur du transistor d'étage final 20 et la bobine d'allumage 22, cette bobine de dosage possédant une courbe de magnétisation rectangulaire. Au moyen d'un courant continu fourni par cette bobine de dosage, on réalise un décalage de la courbe de magnétisation. Lors du parcours de cette courbe, il se produit alors un saut de tension qui peut titre exploité au moyen d'un autre étage de détection de valeur limite. Avantageusement, un courant alternatif supplémentaire est superposé à ce courant continu en vue d'obtenir une détection indubitable, même dans le cas de courant de bobine lentement croissant. Pour le décalage de la courbe de Magnétisation, il est également possible d'utiliser un aimant permanent. Les diverses méthodes pour une détection directe ou indirecte du courant primaire de bobine d'allumage, c'est-àdire de l'état de saturation du transistor d'étage final 20, peuvent être utilisées alternativement ou en commun. De même, les valeurs de mesure ainsi obtenues peuvent être alternativement amenées comme valeur de consigne de circuit de régulation. Le courant de base du transistor d'étage final 20 est surveillé au moyen de la résistance de dosage de courant 19, ce qui constitue une sécurité supplémentaire pour l'étage final. Si ce courant de base dépasse la valeur limite de l'étage détecteur de valeur limite 29, il se produit, conformément à la description précédente, une coupure du transistor d'étage final 20 par la bascule 14. Etant donné que, après la fermeture du circuit de régulation par retour en position de la bascule 14, il s'écoule un certain laps de temps de connexion, pendant lequel existent des conditions non définies dans les éléments de construction, il est prévu un organe temporise 13 servant de dispositif de retardement de connexion de mise en circuit. Cet organe temporisé 13 est excite par le flanc ascendant du signal de commande d'allumage et il produit, pendant un temps de retardement déterminé, un signal de sortie "l".Ce signal s'oppose, pendant ce temps de retaraement, à l'aparition de signaux de coupure "O" aux sorties des étages detecteurs de valeur asi%e 25 et 28. Lors d'une surveilXanee de plusieurs valeurs limites, celles-ci peuvent être amenées de manière connue, a un organe multiplexe commande par calculatrice, dans lequel sont commandées, par un verrou, les opérations de régulation et de coupure individuelles correspondantes. Les seuils et valeurs limites différents sont contenus dans une mémoire de la calcula triee dans laquelle la cori!flande du verrou s'effectue par I 'in- termédiaire d'un comparateur. Au lieu de la surveillance d'un étage final d'une installation d'allumage, il est possible, naturellement de surveiller, conformément à l'invention, d'autres étages finals, par exemple des étages pour la commande de soupapes d'injection d'une installation d'injection de carburant. Le régulateur de tension 18 règle la tension d'alimentation à une valeur par laquelle la tension émetteurcollecteur du transistor de réglage 17 est réduite à une valeur qui est légèrement inférieure à la tension de saturation de ce transistor. On obtient ainsi la possibilité d'une bonne amplification de ce transistor avec une puissance de perte réduite. REVENDICATIONS 10) Installation d'allumage pour moteur à combustion interne, comportant un circuit de régulation pour le réglage du courant de base du transistor d'étage final dans le circuit de courant primaire de la bobine d'allumage, en dépendance de son état de saturation, installation caractérisée en ce que la jonction émetteur-collécteur d'un transistor de réglage (17) est montée, dans le circuit de courant de base du transistor d'étage final (20), auquel cas, la commande de la base de ce transistor de réglage (17) a lieu par l'amplificateur de réglage (15) du circuit de régulation, ainsi que par le signal de commande d'allumage, le circuit de réglage du transistor d'étage final (20) étant réglé un peu au-dessus de sa saturation. 20) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le signal de commande d'allumage agit sur la base du transistor de réglage, par l'intermédiaire de l'amplificateur de réglage (15), par une commutation de la valeur de consigne. 30) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la détection de l'état de saturation du transistor d'étage final (17) s'effectue par détection de la tension de collecteur du transistor d'étage final (20). 40) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, pour la détection de l'état de saturation du transistor d'étage final (21) on forme la différence entre sa tension de collecteur et sa tension de base. 50) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la détection de l'état de saturation du transistor d'étage final (20) est réalisée par détection du courant primaire de bobine d'allumage, notamment au moyen d'une prise d'induction. 60) Installation suivant la revendication 5, caractérisée en en ce que, pour la détection du courant primaire de bobine d'allumage, il est prévu un montage à courant de seuil du transistor d'étage final (20) avec un second transistor (21) lequel présente une surface de collecteur nettement plus réduite. 70) Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il est prévu au moins un étage de détection de valeur limite (25, 28) pour l'état de saturation du transistor d'étage final (20), qui est monté dans le circuit de régulation et qui barre le transistor d'étage final (20) en cas de dépassement d'une valeur limite. 80) Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par un étage de détection de valeur limite (29) pour le courant de base du transistor d'étage final (20), qui est monté dans le circuit de régulation et qui barre le transistor d'étage final (20) en cas de dépassement d'une valeur limite. 90) Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par une installation de retardement de connexion (13) déclenchée par un signal de commande d'allumage, prévue pour au moins un étage de détection de valeur limite (25, 28). 160) Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisee en ce que l'alimentation en tension du transistor de réglage (17) a lieu par l'intermédiaire d'un régleur de tension (18) qui règle la tension collecteurémetteur du transistor de réglage (17) a une valeur un peu supérieure à la tension de saturation.