Brevet FR2519380A1 — publié le 19830708

La présente invention se rapporte à un dispositif d'allumage électroni- que pour moteurs à combustion interne, qui comprend une bobine d'allumage excitée par une roue polaire reliée audit moteur, le circuit primaire de cette bobine étant coupé à l'instant d'allumage voulu par un transistor de commutation qui est rendu conducteur par un composant électronique interposé entre sa base et son collecteur et est bloqué à l'instant de l'allumage par un composant de commande. On connaît déjà un grand nombre de dispositifs d'allumage électroniques de ce genre A ce sujet on peut renvoyer le lecteur, par exemple, aux demandes de brevet allemands no 2 730 002 et 2 686 428 Le point commun de tous ces dis- positifs d'allumage connus est que, lorsque l'enroulement primaire est excité, le transistor de commutation est rendu conducteur au moyen d'un composant électrique qui se présente sous la forme d'une résistance Le transistor de commande, qui peut, évidemment, tout aussi bien être un thyristor de commande, court-circuite à l'instant de l'allumage la base et l'émetteur du transistor de commutation, de sorte que ce dernier coupe la circulation du courant dans l'enroulement primaire, et que par suite, la tension d'allumage est générée par induction magnétique dans l'enroulement secondaire. Dans tous les montages connus, l'instant o le transistor de commuta- tion doit être bloqué par le composant de commande est déterminé par un divi- seur de tension Toutefois, ceci a l'inconvénient que ce diviseur de tension doit être équilibré, et à cela s'ajoute le fait que le transistor de commuta- tion, aussi bien que son composant de commande, nécessitent une compensation de température. La présente invention s'est fixé pour but de réaliser un dispositif d'allumage pour moteurs à combustion interne du type spécifié ci-dessus en le perfectionnant de façon qu'un réglage précis de l'instant d'allumage désiré puisse être obtenu sans que soient nécessaires un équilibrage pénible du montage et une compensation de la température Ce but est atteint selon l'in- vention par un dispositif d'allumage caractérisé par un circuit auxiliaire comprenant un enroulement auxiliaire couplé magnétiquement à la bobine d'allu- mage, un condensateur et une diode, ce circuit auxiliaire étant branché en parallèle sur la boucle de commande du composant de commande. L'enroulement auxiliaire charge, à travers la diode, le condensateur aussi longtemps que l'induction et, partant, la tension augmentent, dans l'en- roulement auxiliaire Après que le maximum de la tension a été dépassé, cette dernière est conservée par le condensateur, tandis que la tension diminue à nouveau dans l'enroulement auxiliaire Quand la différence des tensions atteint la tension de seuil du composant de commande, en particulier, d'un thyristor, _ celui-ci devient conducteur et bloque le transistor de commutation Dans ces conditions, l'instant d'allumage se situe, dans tous les cas, immédiatement après l'instant o l'enroulement primaire a accumulé un maximum d'énergie. En supposant, par exemple, qu'une tension de 20 à 30 V est induite dans l'enroule- ment primaire, on peut adopter comme tension de seuil pour le thyristor environ 0,7 V On voit ainsi que dans la pratique, cette tension de seuil est atteinte à un instant coïncidant pratiquement avec celui o l'énergie induite dans l'enroulement primaire est maximale. On peut encore perfectionner le montage selon l'invention en donnant à l'enroulement auxiliaire et au condensateur des dimensions et des caracté- ristiques telles que le maximum de tension aux bornes de l'enroulement auxi- liaires oit décalé en avant par un effet de résonance parallèle De cette manière, il devient possible de faire coïncider exactement l'instant d'allu- mage avec le point d'énergie maximum de l'enroulement primaire, et même de le décaler en avant de celui-ci. Enfin, il entre également dans le cadre de l'invention d'utiliser pour le composant électronique un transistor-pilote dont le trajet base-émetteur est ponté par le composant de commande Ce développement, qui constitue un- perfectionnement aux montages décrits dans les publications antérieures citées au commencement de cet exposé, évite un amortissement de l'enroulement primaire par la résistance de base prévue dans ces montages, amortissement qui avait pour conséquence qu'une fraction seulement de l'énergie de l'enroule- ment primaire pouvait être utilisée aux fins d'allumage. D'autres caractéristiques et-avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel: la figure 1 représente le schéma de principe d'un dispositif d'allu- mage électronique conforme à l'invention, dans lequel le composant électroni- que est une résistance; la figure 2 est un schéma d'un montage correpondant à celui de la figure 1 mais qui utilise comme composant électronique un transistor-pilote et les figures 3 et 4 illustrent deux variantes de réalisation possibles d'un dispositif d'allumage conforme à l'invention. Les deux dispositifs d'allumage électroniques représentés sur les figures 1 et 2 comprennent une bobine d'allumage 1 comportant un noyau magné- tique 2, ainsi qu'un enroulement primaire 3 et un enroulement secondaire 4. Au moyen d'un aimant permanent qui se déplace devant la bobine et qui fait partie d'une roue polaire 5 reliée au moteur à combustion interne, cette roue 251938 O polaire 5 pouvant par exemple être la roue du ventilateur, une tension est induite dans l'enroulement primaire 3 Dans le montage représenté sur la figure 1, cette tension rend le transistor de commutation T 2 conducteur, à travers la résistance R De ce fait, un courant circule dans le transistor T 2. L'enroulement auxiliaire 3 a, qui est couplé magnétiquement à la bobine d'allumage 1, charge le condensateur C à travers une diode D, aussi longtemps que l'induction et partant la tension augmente dans l'enroulement auxiliaire 3 a Après que la tension maximale a été dépassée, celle-ci est conservée par le condensateur C, tandis que la tension aux bornes de l'enroulement auxiliaire 3 a décroît à nouveau Quand la différence entre ces deux tensions atteint la tension de seuil du thyristor de commande T 3, celui-ci devient conducteur, et bloque ainsi le transistor de commutation T 2 L'instant d'allumage est toujours situé immédiatement après que le maximum d'énergie a été induit dans l'enroule- ment primaire 3 Ceci correspond à des conditions optimales d'utilisation de l'énergie induite par la rotation de l'aimant permanent de la roue polaire 5. Le montage qui vient d'être décrit permet, même avec une vitesse de rotation relativement faible, de produire une tension élevée Cette propriété est particulièrement précieuse lorsqu'on veut faire démarrer le moteur à combustion interne à la main Un autre avantage de ce mode de réalisation réside dans l'avance à l'allumage aux vitessesde rotation élevées En effet, la chute de la tension, après le dépassement de la valeur maximale, présente une plus forte pente aux bornes de l'enroulement auxiliaire quand la vitesse de rotation est élevée De ce fait, la différence de tension entre le condensateur et l'enroule- ment auxiliaire est atteinte plus tôt et par conséquent, le transistor devient plus tôt conducteur En outre, par un dimensionnement judicieux de l'enroule- ment auxiliaire 3 a et du condensateur C, on peut établir une résonance parallèle qui décale vers l'avant le maximum de tension de l'enroulement auxiliaire. Ceci permet de caler l'instant d'allumage sur ou même avant le point o l'éner- gie de l'enroulement primaire est maximale, du fait que l'élévation de la tension s'effetue avec une décroissance constante de la fréquence instantanée et que le maximum de tension de l'enroulement auxiliaire a été décalé en avant en utilisant la résonance parallèle du condensateur et de l'enroulement auxiliaire. La figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif d'allumage selon l'invention assurant une meilleure utilisation de l'énergie Dans le montage de la figure 1, la résistance R amortit l'enroulement primaire et c'est la raison pour laquelle dans le mode de réalisation de la figure 2, il a été remplacé par un transistor pilote Tl qui, quand il est conducteurne présente qu'une très faible résistance s'opposant au déclenchement du transistor de commutation, tandis qu'à l'instant de l'allumage il présente une résistance ohmique relativement élevée De ce fait, la résistance de protection Rl utilisée dans le montage de la figure 2 peut Utre dix fois plus grande que la résistance R de la figure 1, supprimant ainsi pratiquement l'amortissement de l'enroulement primaire. Le dispositif d'allumage de l'invention peut être monté sur un noyau à deux branches, de sorte qu'il n'occupe que très peu de place Pour obtenir une grande sécurité contre un retour en arrière, il est avantageux d'adopter le montage représenté sur la figure 4 dans lequel le dispositif d'allumage est monté, en considérant le sens de la rotation de la roue polaire 5, sur la branche arrière ou d'aval du noyau à deux branches 6. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'allumage électronique pour moteurs à combustion interne comprenant une bobine d'allumage ( 1) qui est excitée par une roue polaire ( 5) reliée audit moteur et dont le circuit primaire est coupé à l'instant d'allu- mage voulu par un transistor de commutation (T 2), ce transistor étant rendu conducteur par un composant électronique interposé entre sa base et son collec- teur et étant bloqué à l'instant de l'allumage par un composant de commande, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un circuit auxiliaire comprenant un enroulement auxiliaire ( 3 a) couplé magnétiquement à la bobine d'allumage ( 1), un condensateur (C) et une diode (D), ce circuit auxiliaire étant branché en parallèle sur la boucle de commande du composant de commande (T 3). 2 Dispositif d'allumage électronique selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le composant de commande (T 3) est un thyristor. 3 Dispositif d'allumage électronique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'enroulement auxiliaire ( 3 a) et le condensateur (C) sont dimensionnés de façon à décaler en avant, par une résonance parallèle, le maximum de la tension appraîssant aux bornes de l'enroulement auxiliaire. 4 Dispositif d'allumage électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le composant électronique est une résistance (R) et en ce que le composant de commande (T 3) est intercalé dans le circuit base-émetteur du transistor de commutation (T 2). Dispositif d'allumage électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le composant électronique est un transistor-pilote (Tl) et en ce que le composant de commande (T 3) ponte le trajet base-émetteur du transistor pilote (Tl). 6 Dispositif d'allumage électronique selon la revendication 5, caracté- risé en ce que le transistor-pilote (Tl) est, en série avec une résistance de protection (Ri) branché en parallèle sur le transistor de commutation (T 2): 7 Dispositif d'allumage électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les enroulements sont montés, en considérant le sens de la rotation de la roue polaire ( 5), sur la branche pri- maire ou d'aval d'un noyau à deux branches ( 6).