Brevet FR2663684A3 — publié le 19911227

FR 2663684 A3 19911227 FR 9107646 A 19910621 i "Circuit de surveillance de commutateurs à pression d'huile sur des mateurs à combustion interne, notam- ment pour de petits moteurs pour des travaux manuels " L'invention part d'un circuit de surveillan- ce pour un commutateur à pression d'huile disposé dans le dispositif d'allumage d'un moteur à combustion interne et qui, branché en parallèle sur la bobine d'allumage du dispositif d'allumage, court-circuite cette dernière lorsque la pression d'huile n'est pas suffisante. Les commutateurs à pression d'huile montés sur des moteurs à combustion interne, servent à proté- ger le moteur en cas de manque d'huile et par suite, de la lubrification insuffisante du moteur qui en résulte Dès que la pression d'huile n'est plus suffi- sante, le commutateur à pression d'huile se ferme et court-circuite la bobine d'allumage du dispositif d'allumage, de sorte que le moteur S 'arrête du fait de l'absence d'impulsions d'allumage Comme lors du dé- marrage de tels moteurs à combustion interne, aucune pression d'huile suffisante n'est encore établie, il est nécessaire que le commutateur à pression d'huile reste inefficace dans la phase de démarrage On utili- se à cet effet, le circuit de surveillance qui empêche que la bobine d'allumage soit court-circuitée par le commutateur à pression d'huile pendant la phase de dé- marrage. Ce circuit de surveillance est caractérisée en ce qu'en série avec le commutateur à pression d'huile, est disposé un commutateur électronique qui est ouvert en l'absence de courant et qui se ferme lorsqu'une tension de commande lui est appliquée, et en ce que la tension de fonctionnement et la tension de commande pour le commutateur électronique sont dé- rivées des impulsions de tension sur le côté basse tension de la bobine d'allumage. Le circuit de surveillance selon l'inven- tion, avec les caractéristiques définies ci-dessus, présente l'avantage que son alimentation en courant est dérivée des impulsions basse tension de la bobine d'allumage et ne nécessite aucune énergie indépendan- te Ceci est particulièrement avantageux pour de pe- tits moteurs à essence tels qu'ils sont mis en oeuvre pour la motorisation d'appareils de travail manuel, par exemple de scies à moteur ou pour la propulsion d'embarcations, car ces moteurs ne disposent d'aucune batterie qui leur est propre et sont démarrés manuel- lement, éventuellement aussi par un dispositif de dé- marrage électrique Au début du démarrage du moteur à combustion interne, le commutateur à pression d'huile est séparé de la bobine d'allumage du fait que le com- mutateur électronique est ouvert Avec l'apparition des impulsions basse tension dans la bobine d'alluma- ge, la tension de fonctionnement et la tension de com- mande de ce commutateur électronique s'établissent Si ces tensions sont engendrées au moyen d'un condensa- teur chargé par les impulsions d'allumage, on peut, par un choix judicieux de la constante de temps du processus de charge, être certain que le commutateur électronique ne se ferme qu'après un laps de temps dé- terminé à partir du démarrage et qu'ainsi le commuta- teur à pression d'huile n'est efficace qu'après un temps de fonctionnement minimal prédéfini, par exemple secondes Au cours de ce temps, il s'est établi une pression d'huile suffisante, de sorte que le commuta- teur à pression d'huile est ouvert au moment de la fermeture du commutateur électronique. S'il y a un défaut et si, de ce fait, le commutateur à pression d'huile n'est pas encore ouvert au moment de la fermeture du commutateur électronique, la bobine d'allumage est court-circuitée par le commu- tateur à pression d'huile, et le moteur s'arrête du fait de l'absence d'impulsions d'allumage La charge résiduelle contenue dans le condensateur suffit pour maintenir encore fermé le commutateur électronique pour un laps de temps susceptible d'être prédéfini, par exemple 30 secondes, au-delà de l'arrêt du moteur, de sorte que le commutateur à pression d'huile reste efficace pendant cette période de temps et qu'un nou- veau démarrage immédiat du moteur est empêché de façon sûre. La dépense en éléments constitutifs et en câblage du circuit de surveillance conforme à l'inven- tion, est minimale. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, un condensateur est raccordé à la bobine d'allumage sur le côté basse tension de celle-ci, de sorte qu'il est chargé avec une constante de temps prédéfinie par les impulsions basse tension produites par la bobine d'allumage, et la tension de fonctionne- ment et la tension de commande du commutateur électro- nique sont prélevées à partir du condensateur. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le condensateur, en série avec une diode et une résistance de charge, est branché en parallèle sur la bobine d'allumage, et en ce que l'entrée de comman- de du commutateur électronique est raccordée à un di- viseur de tension branché en parallèle sur le conden- sateur. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, les deux montages en série constitués, d'une part, par le commutateur à pression d'huile et le com- mutateur électronique et, d'autre part, par la diode, la résistance de charge et le condensateur, sont re- liés au côté basse tension de la bobine d'allumage par l'intermédiaire d'une résistance commune de faible va- leur ohmique. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, un commutateur d'arrêt susceptible d'être ma- noeuvré manuellement, qui revêt la forme d'un commuta- teur double, et qui est disposé de façon à court- circuiter, d'une part, la bobine d'allumage côté basse tension et, à fermer, d'autre part, un circuit de dé- charge du condensateur. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, l'un des contacts de commutation du commuta- teur double est branché en parallèle sur le montage en série de la diode, de la résistance de charge et du condensateur, et en ce que l'autre contact de commuta- tion, en série avec une résistance de décharge, est branché en parallèle sur le condensateur. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le commutateur électronique est réalisé sous la forme d'un transistor à effet de champ MOS (MOS- FET). Le maintien du temps de charge précédemment évoqué du condensateur et le maintien d'une certaine charge résiduelle après l'arrêt du moteur à combustion interne, peuvent être réalisés d'une façon simple, en ce que, conformément à une forme de réalisation préfé- rée de l'invention, le condensateur en série avec une diode et une résistance de charge, est branché en pa- rallèle sur la bobine d'allumage, et en ce que l'en- trée de commande du commutateur électronique est rac- cordée à un diviseur de tension branché en parallèle sur le condensateur. Dans le cas du circuit de surveillance con- forme à l'invention, un commutateur d'arrêt manuel permettant d'arrêter le moteur à combustion interne, peut être intégré très facilement Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, ce commutateur d'arrêt est réalisé sous la forme d'un commutateur double dont l'un des contacts de commutation est bran- ché en parallèle sur le montage en série d'une diode, d'une résistance de charge et d'un condensateur, et court-circuite, lorsqu'il se ferme, la bobine d'allu- mage côté basse tension, tandis que l'autre contact de commutation, de ce commutateur double, monté en série avec une résistance de décharge, est branché en paral- lèle sur le condensateur, et ferme le circuit de dé- charge du condensateur lorsque le commutateur d'arrêt est actionné, grâce à quoi ce condensateur est déchar- gé très rapidement et un nouveau démarrage est possi- ble sans problème. L'invention va être exposée plus en détail à la description ci-après à l'aide d'un exemple de ré- alisation représenté à la figure unique ci-jointe. Cette figure est un schéma de montage d'un circuit de surveillance du commutateur à pression d'huile d'un petit moteur à essence équipé d'un dispositif d'allu- mage magnétique. Seul l'enroulement basse tension ou enroule- ment primaire 11 de la bobine d'allumage 10 du petit moteur à essence avec dispositif d'allumage magnétique est représenté au dessin La constitution et le mode de fonctionnement d'un dispositif d'allumage magnéti- que sont suffisamment connus pour qu'il ne soit pas nécessaire de les aborder ici Un commutateur à pres- sion d'huile réalisé sous la forme d'un contact de rupture 12 est utilisé pour surveiller la pression d'huile du moteur Ce commutateur à pression d'huile 12 est ouvert au-dessus de son seuil de réaction à la pression et fermé au-dessous de celui-ci Si la pres- sion d'huile dans le moteur n'atteint pas le niveau nécessaire, alors le commutateur à pression d'huile 12 se ferme et court-circuite, côté basse tension, la bo- bine d'allumage 10, grâce à quoi le moteur s'arrête. Le circuit de surveillance désigné par 13 a pour fonction de rendre le commutateur à pression d'huile 12 inefficace dans la phase de démarrage du moteur et de l'activer à nouveau dans la phase de fonctionnement A cet effet, le circuit de surveillan- ce 13 comporte un commutateur électronique 14 réalisé sous la forme d'un transistor à effet de champ MOS qui est placé en série avec une résistance 15 de basse va- leur ohmique entre les bornes de raccordement 21 et 22 A la borne de raccordement 21 est raccordé le com- mutateur à pression d'huile 12 qui, par ailleurs, est placé au potentiel de la masse, tandis que l'une des extrémités de l'enroulement primaire 11 est reliée à la borne de raccordement 22, tandis que l'autre extré- mité de l'enroulement est également mise à la masse. En série avec l'enroulement primaire 11, est branchée une diode redresseuse 16 dont l'anode est reliée à la borne de raccordement 22 et dont la cathode est reliée à l'extrémité de l'enroulement primaire 11 Une troi- sième borne de raccordement 23 du circuit de surveil- lance 13 est mise au potentiel de la masse Entre cet- te borne de raccordement 23 et le point de liaison du commutateur électronique 14 et de la résistance 15, est raccordé un montage en série d'une diode 17, d'une résistance de charge 18 et d'un condensateur 19, qui, ainsi en série avec la résistance 15 de faible valeur ohmique, est branché en parallèle sur le côté primaire de la bobine d'allumage 10 Sur le condensateur 19 est branché en parallèle, un diviseur de tension 20 cons- titué par les résistances 25 et 26, et à la prise de tension 24 duquel est reliée l'entrée de commande du commutateur électronique 14 Pour arrêter le moteur, il est prévu un commutateur d'arrêt 30 manoeuvrable manuellement, qui comporte deux contacts de commuta- tion 28, 29 L'un des contacts de commutation est rac- cordé entre la borne de raccordement 23 et le point de liaison entre le commutateur électronique et la résis- tance 15, et est ainsi en parallèle sur le montage en série de la diode 17, de la résistance de charge 18 et du condensateur 19 Le second contact de commutation 29, en série avec une résistance de décharge 27, est branché en parallèle sur le condensateur 19. Le mode de fonctionnement du circuit de sur- veillance 13 est le suivant: Pendant la phase de démarrage, le condensa- teur 19 n'est pas chargé et le commutateur électroni- que 14 est ouvert ou bien le transistor à effet de champ (MOSFET) a une valeur ohmique élevée, de sorte que le commutateur à pression d'huile 12 est séparé de l'enroulement primaire 11 de la bobine d'allumage 10. Le condensateur 19 est chargé par les impulsions basse tension apparaissant dans la bobine d'allumage 10 lorsque le moteur tourne (en étant démarré manuelle- ment ou électriquement) Pour une tension de charge déterminée qui est fixée par le diviseur de tension , le commutateur électronique 14 se ferme ou bien le le transistor à effet de champ (MOSFET) devient con- ducteur Le commutateur à pression d'huile 12 est à nouveau efficace La valeur de la résistance de charge 18 est dimensionnée selon la capacité du condensateur 19, de façon qu'après environ 10 secondes de temps de fonctionnement, le commutateur à pression d'huile 12 est à nouveau séparé du commutateur électronique 14. Le condensateur 19 alimente le commutateur électroni- que 14 qui, en tant que transistor à effet de champ (MOSFET> est commandé à peu près sans puissance, de sorte que le commutateur à pression d'huile 12 reste efficace pendant la totalité du temps de fonctionne- ment jusqu'à l'arrêt du moteur qui est provoqué par l'actionnement du commutateur d'arrêt 13 Avec la fer- meture du contact de commutation 28, l'enroulement primaire 11 de la bobine d'allumage 10 est court- circuité, de sorte que du fait de l'absence d'alluma- ge, le moteur s'arrête Simultanément, avec la ferme- ture du contact de commutation 29, le condensateur 19 est déchargé par l'intermédiaire de la résistance de décharge 27 La valeur de la résistance de décharge 27 est choisie de façon que la décharge du condensateur 19 s'effectue très rapidement et qu'ainsi un nouveau démarrage soit possible sans problème après l'arrêt. S'il se produit pendant le fonctionnement une alimentation insuffisante en pression d'huile, cette pression tombe au-dessous du seuil de réaction du commutateur à pression d'huile 12 et ce dernier se ferme Le transistor à effet de champ (MOSFET) 14 étant fermé, l'enroulement primaire 11 de la bobine d'allumage 10 est court-circuité et le moteur s'arrê- te La charge résiduelle du condensateur 30 suffit à maintenir le commutateur électronique 14 fermé encore pendant environ encore 30 secondes au-delà de l'arrêt du moteur, de sorte qu'un nouveau démarrage immédiat est exclu. REVENDICATIONS 1. Circuit de surveillance pour un commuta- teur à pression d'huile disposé dans le dispositif d'allumage d'un moteur à combustion interne et qui, branché en parallèle sur la bobine d'allumage du dis- positif d'allumage, court-circuite cette dernière lorsque la pression d'huile n'est pas suffisante, cir- cuit de surveillance caractérisé en ce qu'en série avec le commutateur à pression d'huile ( 12) est dispo- sé un commutateur électronique ( 14) qui est ouvert en l'absence de courant et qui se ferme lorsqu'une ten- sion de commande lui est appliquée, et en ce que la tension de fonctionnement et la tension de commande pour le commutateur électronique ( 14) sont dérivées des impulsions de tension sur le côté basse tension de la bobine d'allumage ( 10). 2. Circuit selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'un condensateur ( 19) est raccordé à la bobine d'allumage ( 10) sur le côté basse tension de celle-ci, de sorte qu'il est chargé avec une constante de temps prédéfinie par les impulsions basse tension produites par la bobine d'allumage ( 10), et en ce que la tension de fonctionnement et la tension de commande du commutateur électronique ( 14) sont prélevées à par- tir du condensateur ( 19). 3. Circuit selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le condensateur ( 19), en série avec une diode ( 17) et une résistance de charge ( 18), est branché en parallèle sur la bobine d'allumage ( 10), et en ce que l'entrée de commande du commutateur électro- nique ( 14) est raccordée à un diviseur de tension ( 20) branché en parallèle sur le condensateur ( 19). 4. Circuit selon la revendication 3, carac- térisé en ce que les deux montages en série consti- tués, d'une part, par le commutateur à pression d'hui- le ( 12) et le commutateur électronique ( 14) et, d'au- tre part, par la diode ( 17), la résistance de charge ( 18) et le condensateur ( 19), sont reliés au côté bas- se tension de la bobine d'allumage ( 10) par l'intermé- diaire d'une résistance commune ( 15) de faible valeur ohmique. 5. Circuit selon l'une quelconque des re- vendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un commutateur d'arrêt ( 30) susceptible d'être manoeu- vré manuellement, qui revêt la forme d'un commutateur double, et qui est disposé de façon à court-circuiter, d'une part, la bobine d'allumage ( 10) côté basse ten- sion et, à fermer, d'autre part, un circuit de déchar- ge du condensateur ( 19). 6 Circuit selon la revendication 5, carac- térisé en ce que l'un ( 28) des contacts de commutation du commutateur double ( 30) est branché en parallèle sur le montage en série de la diode ( 17), de la résis- tance de charge ( 18) et du condensateur ( 19), et en ce que l'autre contact de commutation ( 29), en série avec une résistance de décharge ( 27), est branché en paral- lèle sur le condensateur ( 19). 7. Circuit selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 6, caractérisé en ce que le commuta- teur électronique ( 14) est réalisé sous la forme d'un transistor à effet de champ MOS (MOSFET).