Brevet FR2731474A1 — publié le 19960913

Cette demande de brevet est une annexe à la demande de brevet FR n9 94 13330 du même demandeur qui avait pour objet et titre "un générateur d'impulsion relié à un conformateur pour un. système d'allumage à avance variable d'un moteur à combustion interne", laquelle demande de brevet faisait suite à un autre brevet FR ne 90 12645 du présent demandeur qui concerne un système d'allumage qui comporte1 dans un cas particulier, un double rotor à aimants permanents de 8 et 4 pôles et un simple stator à électro-aimants de 8 et 4 pôles Jumels (fig. t ), autour duquel est bobinié en enrvulement cicaulaire (c'est-à-dire en couronne) une bobine d'allumage qui, à travers une diode et une bobine surélévatrice de tension, produit un courant qui donne deux étincelles par tour. Le système, selon l'invention dans le cas particulier de bobinage en couronne, est caractérisé en ce que le stator est constitué de 2 bobines concentriques dont l'une sert de bobine d'allumage et l'autre de capteur. Ainsi, dans cette condition, pour améliorer l'allumage si l'on introduit un capteur pour conduite et couper le courant de la bobine d'allumage à travers un transistor dont la base est reliée à la bobine du capteur à travers une diode, le collecteur à la bobine d'allumage à travers une autre diode et l'émetteur à la bobine surélévatrice de tension ;Ainsi, dans cette condition, le courant de ia bobine d'allumage et celui de la bobine du capteur étant concomitents pour couper le courant de la bobine d'allumage sans déperdition lorsqu'il est au maximum au démarrage, ce modèle de générateur dtimpul- sions EXIGE UN CONFORMATEUR D'IMPULSION, LEQUBL CONFORMATEUR VARIANTE DU CLASSIQUE JIGGER DE SCHMITT" ou le TRIGGER luimême en permettant de surcroît de donner l'avance à l'allumage OUVRE LES PRIORITES D'ADOPTION à des systèmes d'allumage tels que ceux que prévoit l'actuelle demande de brevet et l'ancienne demande de brevet FR n2 94 13330 du même demandeur. Le TRIGGER est constitué d'au-moins deux transistors dont le premier relie la bobine d'allumage à la bobine surélévatrice de tension, la base duquel transistor reliée par un pont diviseur de tension à la bobine d'allumage, est mistà la masse par le deuxième transistor lorsque la tension requise est atteinte en provenance du capteur. La variante du TRIGGER est constituée d'au-moins trois transistors, le premier reliant la bobine d'allumage à la bobine surélévatrice de tension, la base duquel est commandée à partir du capteur par un des deux autres transistors et bloquée par le second de ces deux transistors lorsque la -tension requise est atteinte en provenance du capteur. Dans le classique TRIGGER, c'est donc la bobine d'allu- age qui déclenche le conformateur et la bobine du capteur qui le bloque. La variante du :TRIGOER dans lequel 'conformateur, la bobine du capteur déclenche et bloque le 'conformateur, a ainsi, la propriété de supprimer une étincelle parasite à contre-temps dans les deux modèles de la demande de brevet PR nS 94 13330 dans lesquels le capteur et la bobine t'allu- mage sont séparés par un écart le plus réduit possible,(la bobine d'allumage de l'un des modèles étant bobinée en tambour et l'autre en anneau) Lorsque le pôle du rotor, chargé de donner l'étincelle valable en coiffant le capteur, finit à son tour de coiffer le pôle de la bobine d'allumage i suit le dit capteur (le premier pôle s'il y en a deux). En effet, le conformateur faisant office de détecteur de seuil,de niveau, s'il est réglé à un niveau élevé en tension avec le classique TRIGGERoà la chute de tension lorsque le (ou les) pôle de polarité contraire du rotor finit de coiffer la bobine d'allumage, il y a un risque d'étincelle. (la bobine d'allumage étant excitée en étant décoiffée pour donner la bonne étincelle). La présente demande de brevet concerne les modèles modifiés de générateur d'impulsions de la demande de brevet FR n9 94 13330 (modifiés quant à l'aménagement des aimants permanents du rotor) susceptibles de donner UNE SEULE ETIN CELLE UTILE par tour et comportant deux bobinages dont un sert de capteur et l'autre de bobine d'allumage disposés de telle-façon qu'un pôle du rotor finit de coiffer le capteur lorsque le (ou les) suivant dans le sens de la marche finit de décoiffer la bobine d'allumage. Deux cas se présentent ainsi 1er cas : obtention d'une seule étincelle par tour en vue, par exemple, d'une adaptation sur le vilebrequin d'un moteur 4 temps à t ou 2 cylindres, ou sur l'arbre à cames d'un moteur 4 temps à 1 cylindre, ou pour un moteur 2 temps à t cylindre. 2ème cas : obtention d'une seule étincelle utilisable par tour, (la deuxième étincelle tétant qu'une amorce d'étincelle à grande vitesse non utilisable} en sue, par exemple, d'une adaptation sur l'arbre à cames d'un moteur 4 temps à 1 cylindre ou sur un moteur 2 temps à 1 cylindre. A titre indicatif et préliminaire, dans un cas particulier du brevet FR n2 90 2645, le rotor du générateur d'impulsions est double et comporte 4 et 2 pôles à aimants permanents, le stator à electro-aimants est inique et comporte 4 et 2 pôles jumelés pour donner une seule étincelle par tour également. Ce modèle accepte l'un ou l'autre conformateur d'impul suions - le classique TRIGGER de SCHKITT constitué d'au-moins deux transitors de préférence DARLINGTON l'un et l'autre, dont le premier relie la bobine d'allumage à la bobine surélévatrice de tension, la base duquel transistor reliéCpar un pont diviseur de tension à la bobine d'allumage est miseà la masse par le deuxième transistor lorsque la tension requise est atteinte en provenance du capteur. - ou la variante du TRIGGER constitué d'au-moins trois transistors dont le premier de préférence DARLINGTON relie la bobine d'allumage à la bobine surélévatrice de tension, la base duquel est commandée par un module de deux transis- tors relié au coapteur et bloqué par le second de ces deux transistors du module lorsque la tension requise est atteinte. Ainsi, dans le classique TRIGGER, c'est la bobine d'allumage qui déclenche le conformateur et la bobine du capteur qui le bloque alors que dans la variante du TRIGGER, c'est la bobine du capteur qui déclenche et bloque le conformateur. Avant de poursuivre la description ci-joint@ à titre d'illustration des dessins comme exemples non limitatifs Fig.1. Vue à plat "déroulée de la forme et de la disposition des pôles du simple stator en hachuré et esquisse des limites des pôles du double rotor du brevet FR n2 90 12645 dans un cas à 8 et 4 pôles et dans un deuxième cas à 4 et 2 pôles limité à la ligne brisée. Fig.2. Coupe symétrique d'un modèle de générateur d'impulsions à 8 et 4 pôles du brevet FR n2 90 12645 pour donner deux étincelles par tour suivi d'un conformateur du type TRIGGER de SCHMITT. Fig.3. Coupe non symétrique d'un modèle de générateur d'impulsions à 4 et 2 pôles du brevet FR n9 90 12645 chargé de donner une seule étincelle par tour suivi du conformateur du type VARIANTE du TRIGGER. Fig.4. Modèle du type : rotor dont les fl pôles.diamétra- lement opposés sont réunis pour n'en frire qu'un qui enserre un autre pôle de polarité contraire. Au stator : capteur à 1 pôle bobine d'allumage à 2 pales bobinée en anneau. Espace pour bobine d'éclairage à 2 pôles bobinée en anneau suivi du conformateur du type VARIANTE du TRIGGER; Fig.5. Modèle du type : rotor à trois pôles (figure arrêtée à contre-temps pour éviter une amorce d'étincelle) dont 1 des pôles est de longueur double au stator : capteur à 1 pôle bobine d'allumage à 2 pôles bobinée en anneau espace pour bobine d'éclairage à 2 pôles bobinée en anneau suivi du conformateur du type VARIANTE du TRIGGER. Fig.6. Modèle du type ; stator en "CROIX de St ANDRE" rotor dont les pôles diamétralement opposés sont de polarité contraire Une double bobine de chaque sorte est figurée (capteur, allumage, éclairage) suivi du conformateur du type VARIANTE du TRIGGER. Afin que le conformateur puisse donner l'avance à l'allumage, les pôlea du stator ont une forme adéquate. Il y a deux solutions 1. Géne'rteur d'impulsions, caractérisé en ce que le moyen permettant de faire varier le couplage magnétique est constitué par la forme "vue du rotor" de certains des'pôles statoriques, ces pôles étant de forme sensiblement triangulaire disposés de telle façon que les pôles rotvriques, au cours de leur mouvement, voient d'abord le sommet du triangle et quittent le pôle par sa base. 2. Générateur d'impulsions, caractérisé en ce que le moyen permettant de faire varier le couplage magnétique est constitue par un entrefer variable disposé de telle façon que les pôles rotoriques, au cours de leur mouvement, voient d'abord la partis à entrefer important et quittent le pôle parla partie à entrefer réduit. Dans ce deuxième cas, la forme du pôle du stator corres pond à un tronçon d'hyperbole, corollaire du triangle précédent, défini par - la largeur 1 - l'entrefer le plus réduit : Y minimum - et la pente &gamma; (Gamma), coefficient d'accélération de la variation de flux, unité de longueur par unité de longueur, la dite pente cortepondant à celle d'une hypothénuse définie par la largeur 1 et au-moins la longueur de l'angle d'avance à couvrir de façon à donner un renseignement valable (sans retard) en fonction de la vitesse angulaire sur toute la longueur du tronçon d'hyperbole qui couvre l'angle d'avance. Compte tenu de la variation (en sens inverse) de l'inten sitb du champ magnétique selon le carré de l'entrefer, les coordonnées du tronçon d'hyperbole vues du côté où le rotor tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire sur le quatrième quadrant sont telles que (voir démonstration page 4 et 5 de la demande de brevet FR nt 94 13330). Pour traçer le tronçon d'hyperbole on part du point qui donne la coordonnée à la ensuite si et si distance L de ce point distance pYq x ~ t g de ce point T G J 1S,o %MF r / Une résistancêréglabieR adapte le conformateur à la sen- sibilité du couplage magnétique pour couvrir tout l'angle d'avance à l'allumage. Un condensateur relie la sortie du capteur à la masse pour atténuer les fluctuations de tension provoquées par les vibrations du volant magnétique. - Pour ne pas que les vibrations du volant magnétique perturbent le renseignement, le moyen permettant de faire varier le couplage magnétique est situé sur les pôles portant le bobinage servant de capteur de position, de façon à ne pas diminuer la puissance de la bobine d'allumage en adoptant un entrefer minimum à la bobine du capteur plus grand que l'entrefer de la bobine d'allumage. - De façon à réduire les effets des vibrations du volant magnétique sur le renseignement, 07L adoptera de préférence la forme en tronçon d'hyperbole afin que l'entrefer soit encore plus grand à grande vitesse quand les vibrations sont les plus fortes. Ainsi, selon l'invention, le générateur d'impulsions relié à un conformateur du type VARIANTE du TRIGGER de SCHMITT dans lequel conformateur c'est le capteur qui déclenche et bloque le dit conformateur, destiné en particulier à l'allumage de moteurs à combustion interne, comportant un stator à électro-aimants et un rotor à aimants permanénts, en particulier du type extérieur, destiné à être entraîné en rotation, en particulier par un élément tournant du moteur à combustion interne, le stator comportant deux bdbinages, l'un des bobinages servant de capteur et l'autre de bobine d'allumage disposés de telle façon q'un pôle d@ rotor finit de coiffer le capteur lorsque le (ou les) suitant(s) dans le sens de la marche finit de dé coiffer la bobine d'allumage, le tout muni d'un moyen permettant de faire varier le couplage magnétique entre les j: pôles du rotor et certains des pôles du stator au cours de la rotation du rotor, le moyen permettant de faire varier le 'couplage magnétique étant situé sur les pôles portant le bobinage servant de capteur deiposition, le dit générateur est caractérisé par un aménagement des aimants permanents du: :ro'tor pour donner une seule étincelle utile par tour selon une avance à l'allumage adéquate tout en laissant la place à un cadre identique à celui de la bobine d'allumage comme support de la bobine d'éclairage. I1 s'ensuit quatre modèles ter modèle : Générateur d'impulsions comportant au Stator comme capteur) une bobine sur rayon à pôle unique et la bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 902 l'un de l'autre décalé dans le sens de la marche par rapport au capteur est caractérisé en ce que le retor comporte 3 pôles (les 2 pôles extrêmes diamétralement opposés étant de même polarité et le pale intermédiaire de polarité contraire) dont un finit de coiffer le capteur lorsque les deux suivants décoiffent simultanément les 2 pôles de la bobine d'allumage pour donner une seule étincelle utile par tour.Il reste une place entre la bo- bine d'allumage et le capteur pour une bobine d'éclairage bobinée en anneau sur un cadre identique à celui de la bobine d'allumage '2mé modèle : Générateur d'impulsions (fig.4) compor tant au stator une bobine (comme capteur) montée sur rayon à pôle unique et une bobine-d'allumageIbobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 908 d'un de l'autre décalé dans le sens de la marche par rapport au capteur est carac térisé en ce que les-deus pôles du rotor diamétralement opposés et de même polarité sont réunis pour n'en faire qu'un seul et constituer ainsi un grand demi-cercle qui enserre un autre pôle de polarité contraire pour éviter de provoquer une amorce d'étincelle à contre-temps et pour ne 'donner ainsi qu'une seule étincelle par tour. 3ème modèle : Générateur d'impulsions (fig.5) compor tant au stator une bobine (comme capteur) montée sur rayon à pôle unique et une bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 902 l'un de l'autre décalé dans le sens de la marche par rapport au capteur est caractérisé en ce qu'un des 2 pôles sur 3 du rotor diamétralement opposés et de même polarité que son vis-à-vis et de polarité opposée au pôle intermédiaire est de longueur sensiblement double de façon à ce que l'un finisse de coiffer le pôle du capteur avant que le plus long commence à décoiffer à contre-temps le dernier pôle de la bobine d'allumage de façon à obtenir plus que dans le modèle précédent de variations de flux à la bobine d'éclairage et à ne donner aussi qu'une seule étin celle par tour. Le ou les moyens permettant de faire varier le couplage magnétique seront de préférence appariez en oppo sition pour compenser les effets des vibrations du volant magnétique tel que dans le brevet FR nl 90 12645 ainsi que dans le 4ème modèle suivant. 4ème modèle : Générateur d'impulsions (fig.6) dans lequel le stator du capteur (faisant office de générateur d'impulsions) et de la bobine d'allumage est bobiné en tam bour selon # axes disposés tels un t (Mu) et de sa réplique un #(Lambda) pour faire une CROIX de St ANDRE X si le rotor tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ou d'un / et de sa réplique pour refaire une CROIX de St ANDRE /4ile rotor tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre (arbre à cames de 2 CV par exemple) afin que la bobine d'al lumage soit toujours décalée dans le sens de la marche par rapport au capteur, le dit générateur d'impulsions est carac térisé en ce que les pôles à aimants permanents diamétrale ment opposés du rotor sont de polarité contraire pour donner une seule étincelle par tour; il reste une place pour une simple ou double bobine d'éclairage sur un support disposé dans l'axe de la bissectrice de l'angle le plus ouvert des axes du capteur et de la bobine d'allumage. Il va de soi que dans les 3 cas où le capteur est bobiné sur un rayon où la bobine d'allumage est bobinée en anneau sur un cadre à double pôle et où également la bobine d'éclairage est bobinée en anneau sur un cadre à double pôle identique à celui de la bobine d'allumage, il est possible de légèrement agrandir tous les éléments à pôle du stator en agençant les 3 pôles du rotor en conséquence pour obtenir plus de puissance ou pour fixer le stator. REVENDICATIONS 1. Générateur d'impulsions, relié à un conformateur du type VARIANTE du TRIGGER de SCHMITT dans lequel conformateur c'est le capteur qui déclenche et bloque le dit conformateur, destiné en particulier à l'allumage de moteurs & combustion interne, comportant un stator à électro-aimants et un rotor à aimants permanents, en particulier du type extérieur, destiné aa cadre entraîné en rotation, en particulier par un élément tournant du moteur à combustion interne, le stator comportant deux bobinages, l'un des bobinages servant de -capteur et l'autre de bobine d'allumage disposés de telle façon qu'un pôle du rotor finit de coiffer le capteur lorsque le(ou les) suivant(s) dans le sens de la marche finit de décoiffer la bobine d'allumage, le tout muni d'un moyen permettant de faire varier le couplage magnétique entre les pôles du rdtor et certains des pôles du stator au opurs de la rotstion du rotor, le moyen permettant de faire varier le couplage magnétique étant situé sur les pôles portant le bobinage servant de capteur de position, le dit générateur est caractérisé par un aménagement des aimants permanents du rotor pour 'donner 'une 'seule 'étincelle utile par tour selon une avance à l'allumage adéquate -tout en laissant la place à un cadre identique à celui de la bobine d'allumage comme support de la bobine d'éclairage. REVBNDICATIONS (Suite) 2. Générateur d'impulsions selon la revendication 1, comportant au stator (comme capteur) une bobine sur rayon à pôle unique et la bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 902 l'un de l'autre décalé dans le sens de la marche par rapport au capteur est caractérisé en ce que le rotor comporte 3 pôles (les 2 pôles extrêmes diamétralement opposés étant de même polarité et le pôle intermédiaire de polarité contraire) dont un finit de coiffer le capteur lorsque les deux suivants décoiffent simultanément les 2 pôles de la bobine d'allumage pour donner une seule étincelle utile par tour; il reste une place entre la bobine d'allumage et le capteur pour une bobine d'éclairage bobinée en anneau sur un cadre identique à celui de la bobine d'allumage 3.Générateur d'impulsions (fig.4) selon la revendication 1, comportant au stator une bobine (comme capteur) montée sur rayon à pôle unique et une bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 90t l'un de l'autre décalé dans le sens de la marche par rapport au capteur est caractérisé en ce que les deux pôles du rotor diamétralement opposés et de même polarité sont réunis pour n'en faire q'un seul et constituer ainsi un grand demi-cercle qui enserre un autre pôle de polarité contraire pour éviter de provoquer une amorce d'étincelle à contre-temps et pour ne donner ainsi qu'une seule étincelle par tour. REVENDICATIONS (Suite) 4. Générateur d'impulsions (fig.5) selon la revendication li comportant au stator une bobine (comme capteur) montée sur rayon à pôle unique et une bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 902 l'un de l'autre décalé dans le sens de la marche par rapport au capteur est caractérisé en ce qu'un des 2 pôles sur 3 du rotor diamétralement opposés et de même polarité que son vis-à-vis et de polarité opposée au pôle intermédiaire est de longueur sensiblement double de façon à ce que l'un finisse de coiffer le pôle du capteur avant que le plus long commence à décoiffer à contre-temps le dernier pôle de la bobine d'allumage de façon à obtenir plus de variations de flux à la bobine d'éclairage et à ne donner qu'une seule étincelle par tour. 5. Générateur d'impulsions (fig.6) selon la revendicatiop i dans lequel le stator du capteur (faisant office dtgénérateur d'impulsions) et de la bobine d'allumage est bobiné en tambour selon 2 axes disposés tels un &gamma; (Mu) et de sa réplique un (Lambda) pour faire une CROIX de St ANDRE > ( si le rotor tourne dans le sens des aiguilles d'une -montre ou d'un et et de sa réplique pour refaire une CROIX de St ANDRE X si le rotor tourne sens inverse des aiguilles d'une montre (arbre à cames de 2 CV par exemple) afin que la bobine d'allumage soit toujours décalée dans le sens de la marche par rapport au capteur, le dit générateur d'impulsions est caractérisé en ce que les pôles à aimants permanents diamétralement opposés du rotor sont de polarité contraire pour donner une seule étincelle par tour; il reste une place pour une simple ou double bobine d'éclairage sur un support disposé dans l'axe de la bissectrice de l'angle le plus ouvert des axes du capteur et de la bobina d'allumage