Brevet FR2569446A1 — publié le 19860228

" Installation d'allumage pour moteur à combustion interne ". La présente invention concerne une installation d'allumage pour des moteurs à combustion interne comportant un rupteur électronique laissant passer le courant lorsqu'un premier commutateur à seuil est à l'état commuté, avec une bobine d'allumage dont l'enroulement primaire forme un montage en série avec le rupteur et un générateur de courant alternatif en amont du commutateur de seuil pour fournir un signal de tension alternative à partir duquel, suivant le tracé de la courbe tension/temps, le segment de courbe qui est en amont du maximum, est utilisé pour commuter le commutateur à seuil et le segment de courbe en aval du maximum est utilisé pour couper le commutateur seuil, la valeur de commutation et la valeur des cou- pures ayant la même polarité par rapport au zéro du signal de tension alternative. On connait déjà une installation d'allumage de ce type selon DE-A 2 549 586 et le brevet U.S-A 4 071 792 correspondant; dans une telle instal- lation, il peut toutefois arriver que le moteur à com- bustion interne ne démarre que difficilement ou pas du tout, car le segment de courbe qui se trouve en aval du maximum a tout d'abord une très faible inclinaison et par suite l'instant d'allumage est trop avancé par rapport au point mort haut du piston. La présente invention se propose de créer une installation d'allumage remédiant aux inconvénients des solutions connues. A cet effet, l'invention concerne une installation d'allumage pour moteur à combustion interne, du type ci-dessus, caractérisée en ce que pour commuter et pour couper le rupteur électronique, il est prévu un second commutateur à seuil dont l'en- trée est en parallèle sur l'entrée du premier commuta- teur à seuil et - par comparaison avec le zéro du signal de tension alternative - et la polarité de sa valeur de commutation correspond à la polarité de la valeur de commutation du premier commutateur à seuil alors que la polarité de coupure est opposée à la pré- cédente et en ce qu'en outre entre les sorties des deux commutateurs à seuil et le rupteur électronique, il est prévu un circuit logique par lequel le second com- mutateur à seuil commande le rupteur électronique pen- dant le démarrage du moteur à combustion interne, alors qu'autrement cette commande est assurée par le premier commutateur à seuil. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la sortie du premier commutateur à seuil est reliée à la première entrée d'une porte OU et la sortie du second commutateur à seuil est reliée à la première entrée d'une porte ET, en ce qu'en outre la porte OU est reliée par sa sortie à la seconde en- trée de la porte ET et sa seconde entrée reçoit un signal de démarrage pendant le démarrage du moteur à combustion interne et en ce qu'enfin la sortie de la porte ET est un point de sortie de commande du rupteur électronique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le contact de démarrage d'un commuta- teur de fonctionnement faisant partie d'un moteur à com- bustion interne coopère avec la seconde entrée de la porte OU. Dessins: Un exemple de réalisation de l'inven- tion est représenté dans les dessins et sera explicité ci-après. Dans les dessins: - la figure 1 est un schéma d'une installation d'allumage selon l'invention. - la figure 2 montre le signal de tension alternative en coordonnées tension (U) - temps (t) pour cette installation d'allumage. Description des exemples de réalisation: L'installation d'allumage représen- tée à la figure 1 est destinée à un moteur à combustion interne non représenté d'un véhicule à moteur également non représenté. Cette installation d'allumage est ali- mentée par une source de courant continu 1 qui peut être la batterie du véhicule automobile. Une ligne 2 relie le pôle négatif de cette source de tension 1 à la masse et une ligne d'alimentation 4 comportant un commutateur de contact 3 est reliée au pôle positif. La ligne d'alimentation 4 est le point de départ d'une branche de courant qui passe tout d'abord par l'enrou- lement primaire 5 d'une bobine d'allumage 6, puis par un rupteur électronique 7 pour revenir à la ligne de masse 2. Le rupteur électronique 7 est constitué par le chemin émetteur-collecteur d'un transistor 8 de type (npn); l'émetteur est situé du côté de la ligne de masse 2. L'enroulement secondaire 9 qui fait partie de la bobine d'allumage 6 est relié par son extrémité d'enroulement à la liaison se trouvant entre l'enroule- ment primaire 5 et le rupteur électronique 7, l'autre extrémité de son enroulement est reliée à la ligne de masse 2 par l'intermédiaire d'une bougie d'allumage 10. 69446 La base du transistor qui forme le rupteur électronique 7 par son chemin émetteur- collecteur est reliée par une résistance l1 de limita- tion d'intensité au collecteur d'un transitor d'en- tralnement 12 (de type npn) dont l'émetteur est relié à la ligne d'alimentation 4. La base du transistor d'entraînement 12 est reliée à la jonction de deux résistances 13, 14 branchées en série, et qui sont mon- tées entre la ligne d'alimentation 4 et le collecteur d'un autre transistor 15 de type npn. Cet autre transis- tor 15 est relié à la ligne de masse 2 par son émetteur et sa base est reliée à la sortie 16 d'un circuit logi- que 17. Le circuit logique 17 est précédé par un premier commutateur a seuil 18 et par un second commutateur à seuil 19; à titre d'exemple, le commu- tateur à seuil 18 est un amplificateur opérationnel 20 et le commutateur à seuil 19 à un amplificateur opéra- tionnel 21. Les commutateurs à seuil 18, 19 sont reliés par leurs entrées au montage en parallèle d'un généra- teur de courant alternatif 22 fonctionnant comme géné- rateur de signal et sont en outre reliés par les bran- ches d'alimentation 23, 24 à la ligne d'alimentation 4 et par les branches d'alimentation 25, 26 à la ligne de masse 2. Le circuit logique 17 comporte une porte ET 27 et une porte OU 28. La sortie du premier commutateur à seuil 18 est reliée à la première entrée 29 de la porte OU 28 et la sortie du second commutateur à seuil 19 est reliée à la première entrée 30 de la porte ET 27. De plus, la porte OU 28 est reliée par sa sortie 31 à la seconde entrée 32 de la porte ET 27 et par sa seconde entrée 33 à un contact de démarrage 34 faisant partie du commutateur de fonctionnement 3; pendant le démarrage du moteur à combustion interne, cette seconde entrée 33 reçoit ainsi un signal. Le commutateur de fonctionnement 3 comporte un autre con- tact de fonctionnement 35 et un bras de contact 36; le bras de contact 36 touche à la fois le contact 34 ainsi que le contact 35 pendant le démarrage du moteur à combustion interne et uniquement le contact 35 pen- dant le fonctionnement normal. Lorsque le bras de con- tact 36 est en position de repos, il n'établit aucun contact. Selon le diagramme tension (U)/temps (t) de la figure 2, qui représente le signal de tension alternative Ua fourni par le générateur de courant alternatif 22, apparaissent les seuils de commutation choisis dans les commutateurs à seuil 18, 19o Tout d'abord la valeur de commutation Ub du premier commuta- teur à seuil 18 et la valeur de commutation Uc du second commutateur à seuil 19 se trouvent sur le seg- ment de courbe Ue qui précède le sommet Ud; par con- tre la valeur de coupure Uf du premier commutateur à seuil 18 et la valeur de coupure Ug du second commuta- teur à seuil 19 se trouvent sur le segment de courbe Uh en aval du sommet Ud. La valeur de commutation Ub du premier commutateur à seuil 18 et la valeur de com- mutation Uc du second commutateur à seuil doivent avoir par exemple la même amplitude, se trouver au-dessus de la valeur de coupure Uf et avoir également la même pola- rité par rapport au zéro 0 du signal de tension alter- native Ua c'est-à-dire la polarité positive. La valeur de coupure Uf du premier commutateur à seuil 18 doit être sensiblement plus faible en amplitude que les valeurs de branchement Ub, Uc mais avoir toutefois la même polarité que ces valeurs de branchement Ub, Uc c'est-à-dire une polarité positive. Par rapport à cela, la valeur de coupure Ug du second commutateur à seuil doit avoir une polarité opposée par rapport au zéro 0 du signal de tension alternative Ua et il en découle que cette valeur a également une amplitude inférieure à la valeur de coupure Uf du premier commutateur à seuil 18. L'installation d'allumage décrite ci-dessus fonctionne comme suit: Pour un moteur à combustion interne en fonctionnement, c'est-à-dire après le démarrage du moteur à combustion interne, le bras de contact 36 du commutateur de fonctionnement 3 ne touche que le contact , si bien que le courant passe par l'enroulement pri- maire 5 dès que le rupteur électronique 7 est à l'état de passage de courant. Cela se produit lorsque le signal de tension alternative Ua fourni par le générateur de courant alternatif22 arrive sur le segment de courbe Ue, les valeurs de commutation Ub et Uc. On dispose alors d'un signal à la sortie du premier commutateur à seuil 18 à la sortie de la porte OU 28, à la sortie du second commutateur à seuil 19 et par suite àla sortie de la porte ET 16; ce signal met à l'état passant les transistors 15, 12 et 8 pour leur chemin émetteur- collecteur et le courant peut ainsi passer dans l'en- roulement primaire 5. Lorsque le signal de tension alter- native Ua fourni par le générateur de courant alterna- tif 22 dépasse le maximum Ud, et descend suivant le segment de courbe Uh pour arriver à la valeur de cou- pure Uf du premier commutateur à seuil 18, on obtient à la sortie du premier commutateur à seuil 18, à la sortie 31 de la porte OU 28 et ainsi également à la sortie 16 de la porte ET 27,le signal qui bloque les chemins émetteur-collecteur des transistors 15, 12 et 8 et ainsi le rupteur électronique 7 coupe le passage du courant vers l'enroulement primaire 5. A ce moment, une poussée de haute tension est induite dans l'enrou- lement secondaire 9 et en fonction de cette onde, un arc électrique (étincelle d'allumage) est engendré dans la bougie 10. Il apparalit que lorsque le moteur à combustion interne fonctionne normalement, c'est-à- dire lorsque le bras de contact 36 ne touche que le contact 35, l'instant d'allumage est déterminé par le premier commutateur à seuil 18. Si on veut également utiliser cet instant d'allumage c'est-àdire le point d'intersection du signal de tension alternative Ua et du seuil de coupure Uf du premier commutateur à seuil 18 même lors du démarrage du moteur à combustion interne, on rencontrerait des difficultés. En effet, le segment de courbe Uh qui se trouve en aval du maximum Ud présente en effet lors du démarrage du moteur à combustion interne une pente relativement faible, de sorte que l'instant d'allumage c'est-à-dire le point d'intersection ci-dessus Uc, Uf dans la direction de la flèche se déplacerait vers l'avance bien que dans ce cas il correspondrait au moins pratiquement dans le temps avec la position au point mort haut du piston dans le cylindre du moteur à combustion interne. Cette imprécision peut être la cause d'un démarrage difficile voire impossible du moteur à combustion interne. Pour remédier à cet inconvenient, on utilise le second commutateur à seuil 19 qui détermine l'instant d'allu- mage lors du démarrage du moteur à combustion interne. Pendant le démarrage du moteur à combustion interne, la porte OU 28 reçoit sur sa seconde entrée 32 un signal permanent qui, dans l'exemple préférentiel, est fourni par le contact de démarrage, si bien qu'à la sortie 31 de la porte OU 28 et à la seconde entrée 32 de la porte ET 27, on dispose en permanence d'un signal lors du démarrage. Le rupteur électronique 7 ne bloque alors le passage du courant dans l'enroulement primaire qu'en présence du signal à la sortie du second com- mutateur à seuil 19. Mais cela est le cas lorsque le signal de tension alternative Ua et le seuil de coupure Ug se coupent, ce qui se produit maintenant dans la comparaison des valeurs de commutation Ub, Uc à pola- rités opposées. Il en résulte que l'instant d'allumage se déplace dans le sens du retard lors du démarrage du moteur à combustion interne comme cela est indiqué par la flèche et est souhaité pour la mise en oeuvre du moteur. RE V E N D I C A T I 0 N S ) Installation d'allumage pour des moteurs à combustion interne comportant un rupteur électronique laissant passer le courant lorsqu'un pre- mier commutateur à seuil est à l'état commuté, avec une bobine d'allumage dont l'enroulement primaire forme un montage en série avec le rupteur et un générateur de courant alternatif en amont du commutateur de seuil pour fournir un signal de tension alternative à partir duquel, suivant le tracé de la courbe tension/temps le segment de courbe qui est en amont du maximum, est utilisé pour commuter au commutateur à seuil et le segment de courbe en aval du maximum est utilisé pour couper le commutateur à seuil, la valeur de commutation et la valeur des coupures ayant la même polarité par rapport au zéro du signal de tension alternative, ins- tallation caractérisée en ce que pour commuter et pour couper le rupteur électronique (7), il est prévu un second commutateur à seuil (19) dont l'entrée est en parallèle sur l'entrée du premier commutateur à seuil (18) et - par comparaison avec le zéro (0) du signal de tension alternative (Ua) - et la polarité de sa valeur de commutation (Ue) correspond à la polarité de la valeur de commutation (Ub) du premier commutateur à seuil (18) alors que la polarité de coupure (Ug) est opposée à la précédente et en ce qu'en outre entre les sorties des deux commutateurs à seuil (18, 19) et le rupteur électronique (7), il est prévu un circuit logi- que (17) par lequel le second commutateur à seuil (19) commande le rupteur électronique (7) pendant le démar- rage du moteur à combustion interne, alors qu'autrement cette commande est assurée par le premier commutateur à seuil (18). 2 ) Installation d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la sortie du premier commutateur à seuil est reliée à la première entrée (29) d'une porte OU (28) et la sortie du se- cond commutateur à seuil (19) est reliée à la premiere entrée (30) d'une porte ET (27), en ce qu'en outre la porte OU (28) est reliée par sa sortie (31) à la seconde entrée (32) de la porte ET (27) et sa seconde entrée (33) reçoit un signal de démarrage pendant le démarrage du moteur à combustion interne et en ce qu'enfin la sortie (16).de la porte ET (27) est un point de sortie de commande du rupteur électronique (7). 3 ) Installation d'allumage selon la revendication 2, caractérisée en ce que le contact de démarrage (34) d'un commutateur de fonctionnement (3) faisant partie d'un moteur à combustion interne coopère avec la seconde entrée (33) de la porte OU (28).