Brevet FR2740179A1 — publié le 19970425

Cette demande de brevet fait suite aux demandes de brevet FR ni 94 13330 et FR ni 95 02767 du meme demandeur qui avaient respectivement pour titre - Générateur d'impulsions relié à un conformateur pour un système d'allumage à avance variable d'un moteur à combustion interne et, - Générateur d'impulsions donnant une seule étincelle utile par tour relié à un conformateur d'impulsions pour un système d'allumage à avance variable d'un moteur à combustion interne. Revenons au modèle de générateur d'impulsions dans lequel le stator du capteur (faisant office de générateur d'impulsions) et de la bobine d'allumage est bobiné en tambour selon 2 axes disposés tels un v (Mu) et de sa réplique un A (Lambda) pour faire une CROIX de St ANDRE si le rotor tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ou d'un y et de sa péplique pour refaire une CROIX de St ANDRE si le rotor tourne dans le 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 ma marche par rapport au capteur. Un axe bissectrice de l!angle le plus ouvert de la dite CROIX de St ANDRE comporte le ou les bobines d'éclairage pour faire un (astérisque). L'agencement des quatres pâles du rotor étant différent selon qu'il s'agisse de l'une ou de l'autre des demandes de brevet précitées. Pour miniaturiser ce modèle tout on couvrant l'angle d'avance et l'angle d'attaque (pour que le courant puisse s'établir dans la bobine) et tout en gardant assez de place pour bobiner, il est possible de réduire les trois diamètres de l'astérisque ( * ) à trois rayons et de synchroniser le fonctionnement de ia bobine d'éclairage et de la bobine d'allumage avec celle du capteur, c'est-à-dire réduire l'astérisque à un Y majuscule, système caractérisé on ce que la bobine correspondant au rayon de la bobine d'éclairage finit d'être décoiffée en meme temps que la bobine d'allumage pendant que la bobine du capteur finit d'être coiffée. Ainsi, ce modèle miniaturisé rejoint l'autre modèle de générateur d'impulsions qui comporte au stator comme capteur une bobine sur raydn à pôle unique et comme bobine d'allumage une bobine bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 902 l'un de l'autre décalé dans le sens la marche par rapport au capteur (modèle cité dans les deux demandes précédentes), à condition de déplacer de 902 le cadre de la dite bobine d'allumage dans le sens de la marche. Dans ce cas à bobine unique, l'éclairage sera assuré au moyen d'une diode par l'alternance qui ne sert pas à l'allumage ( fig. g) Et l'allumage se fera à l'autre alternanceXpar exemple par l'intermédiaire d'un condensateur qui se charge à la rupture du courant de la bobine d'allumage et qui se décharge dans la bobine sur élévatrice de tension de façon à n'avoir à utiliser qu'une seule sorte de fil (épais). La variante du TRIGGER (décrite plus loin) sera adoptée non seulement pour éviter toute amorce d'étincelle à contretemps mais pour assurer une rupture franche. L'intérêt et l'objet de la présente demande de brevet est que dans le cas du sus-dit modèle miniaturisé et dans ceux des modères de la présente demande, les pôles de la bobine d'allumage acceptent d Si la bobine d'allumage alimente directement la bobine surélévatrice de tension, le conformateur qui suit en liaison avec le capteur sera du type Variante du TRICHER pour obtenir une rupture plus franche. Le classique TRIGGER de SCHMITT constitué d'au-moins deux transitors dont le premier joint le circuit bobine d'allumagebobine surélévatrice de tension à la masse, la base duquel transistor relié par un pont diviseur de tension à la bobine surélévatrice de tension est mis à la masse par le deuxième transistor lorsque la tension requise est atteinte en provenance du capteur. Ainsi, dans le classique TRICHER, c'est la bobine d'allumage qui déclenche le conformateur (ce que l'on peut éviter) et le capteur qui le bloque, alors que dans la variante du TRIGGER, c'est la bobine du capteur qui déclenche et bloque le conformateur. Laquelle Variante du TRIGGER est constituée d'au-moins trois transistors dont le premier de préférence DARLINCTON Joint le circuit bobine d'allumage-bobine surélévatrice de tension à la masse, la base duquel est commandée par un module de deux transistors relié au capteur et bloquée par le second de ces deux transiturs du module qui met la base du premier transistor dudit module à la masse lorsque la tension requise est atteinte. Pour mieux utiliser l'énergie de la bobine d'allumage à la rupture du courant, il est possible d'ajouter aux bornes du conformateur entre la bobine surélévatrice de tension et la masse, un conasnLateur associe à une diode on parallèle. La Variante,du TRIGGER est également adoptée pour éviter toute amorce d'étincelle à contre-temps. 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 TRIGGER à la chute de tension lorsque le (ou les) pôle(s) 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). Avant de poursuivre la description, ci-joint page suivante, à titre d'illustration, des dessins comme exemples non limitatifs. Avant de poursuivre la description, ci-Joint, à titre d'illustration, des dessins comme exemples non limitatifs. Fig. 1. Coordonnées d'un p8le de capteur en forme de TRIANGLE. Coordonnées curviligats figurées en rectiligne. Fig. 2. Coordonnées d'un pôle de capteur en forme d'hyperbole. Fig. 3. Coordonnées d'un pole de capteur selon la courbe équipollente de l'hypothénuse du triangle. Fig. 4. Système en CROIX de St ANDRE suivi du conformateur type VARIANTE du TRIGGER (capteur, allumage, éclairage) Fig. Sa. Système en Y majuscule (2 étincelles par tour) suivi du conformateur type VARIANTE du TRIGGER. Fig. 5b. Système de capteur sur rayon et bobine d'allumage sur corde. Système à décharge de condensateur et diode pour l'éclairage. Fig. 6. Système en Y majuscule (1 étincelle par tour) 2 pôles du rotor réunis. Fig. 7. Système du type à 2 étincelles par tour - bobine d'allumage bobinée en anneau - espace pour bobine d'éclairage bobinée en anneau - capteur sur rayon - suivi du conformateur. Fig. 8. Système du type à i étincelle par tour - 3e pôle du rotor plus long dans le sens de la marche - bobine d'allumage bobinée en anneau - espace pour bobine d'éclairage bobinée en anneau - capteur sur rayon Afin que le conformateur puisse donner l'avance à 1'allumage, les pôles du stator ont une forme adéquate. I1 y a deux solutions 1ère solution : Dans la pramière solution, le moyen permettant de faire varier le couplage magnétique est constitué par la forme "sue du rotor" de certains des pôles statoriques, ces pôles étant de forme sensiblement triangulaire disposés de telle façon que les pôles rotoriques, au cours de leur mouvement, voient d'abord le sommet du triangle et quittent le pale par sa base. A partir du sommet, la pente de l'hypothénuse commencera par une pente plus douce que la pente qui suit pour conatituer un triangle d'attaque afin que le courant puisse s'établir dans la bobine d'allumage. (triangle d'attaque qui peut être suivi d'un pallier) 2ème solution ; Dans la seconde solution; le moyen permettant de faire varier le couplage magnétique est constitué par un entrefer variable disposé de telle façon que les pôles rotoriques, au cours de leur mouvement, voient d'abord la partie à entrefer important et quittent le pôle par la partie à entrefer réduit. Dans ce deuxième cas, la forme du pgle du stator correspond à un tronçon d'hyperbole, corollaire du triangle précédent défini par - la largeur 1 - l'entrefer le plus réduit : Y minimum - et la pente d il y a lieu de considérer un autre tronçon d'hyperbole de pente plus douce J située en tête et correspondant au triangle d'attaque précédent pour permettre au courant de s'établir dans la bobine d'allumage. Compte tenu de la variation (en sens inverse) de l'intensité 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'està-dire sur le quatrième quadrant sont telles que (voir démonstration page 4 et 5 de la demande de brevet FR no 94 13330). Pour tracer le (ou les) tronçon(s) d'hyperbole on part du point 1 ordonnée à le Ensuite, on ( Y ~ y-- )2 m; 3 qui donne distance 1C- 1; ce point. partant de : r et de façon générale on partant de I- Y ,a,y ,( dWdn yO qui donne c'est-a-dåre on partant de ( défini par yO eeyo vyO ~! ~ -csr tec KM y gg étant pris dans une zoned'equipol1ence entre les 2 lignes (hypothénuse et hyperbole tel que 14 " largeur du pôle triangulaire 1 - largeur du pôle hyperbolique En prenant par exemple N=2 soit point Jw)(équidistant de I.0 et d' Imaximum) correspon dant à et t et en considérant d'autres points de ce tronçon le )4 tel que par exemple le point indiquant qu'en ce point ( Ire - r 4 , y^ 3 / L / y~ 3yO i yOS - gOg On se rend compte ainsi que le tronçon d'hyperbole (courbe approchée par hypothèse) n'est équipollent de l'hypothénuse qu'en deux zones proches des points et qu'il faut donc considérer de multiples tronçons d'hyperbole de même formule pour parvenir à une courbe équipollente telle que par exemple avec qui peut itre égal à OJ Avec N 9 X en 0 (cytven liaison avec N (latin) (homogénéité) - (pour mémoireY > 7 Ny0 = soit - (rflIt1L pour le deuxième tronçon pour mémoire; ) avec ii" " À = I R-r 1\/ \ lgat soit le . ~ Iv soitt le troisième trono/ỳ3) ~ (pour mmoire k > gv > X g soit g pour le Ne+tronçon d'hyperbol et comme ce qui donne comme lieu des BIPOINTS en partant d'une ordonnée fixée au point La courbe recherchee La courbe d'attaque de pente plus douce sera donnée en se référant au triangle correspondant dont l'hypothénuse est de fnime pente 13 1 Formule : y 18 / ~ la nouvelle ordonnée se confondant avec 1ÉN Une résistance réglable R adapte le conformateur à la sensibilité 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 paissance 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, on adoptera de péférence la forme en tronçon d'hyperbole afin que l'entrefer soit encore plus grand à grande vitesse quand les vibrations sont les plus fortes. - Si cela est possible, la bobine du capteur sera dédoublée et appariée en opposition selon un diamètre pozr que les effets des vibrations se compensent et s'annulent. Ce qui est le cas dans un des modèles à deux étincelles par tour. ainsi, le générateur d'impulsions, relié à un conformateur du type VARIANTE du TRICHER 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 permanents, 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 bobinages, l'un des bobinages servant de capteur et l'autre de bobine d'allumage; Ainsi, le dit générateur d'impulsions est caractérisé en ce que le capteur finit d'être coiffé lorsque chaque pôle de la bobine d'allumage finit d'être décoiffé à une extrêmité et commence à être coiffé à l'autre extrêmité, le tout muni d'un moyen permettant di faire varier le couplage magnétique entre les 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 de position pour donner l'avance à l'allumage. I1 s'ensuit cinq modèles dont trois donnent deux étincelles par tour et deux une seule étincelle par tour. .. ler modèle s Considérons le modèle dont le capteur comporte une double bobine appariée en opposition. Générateur d'impulsions (fig, caractérisé en ce que le stator comportant le capteur et la bobine d'allumage est bobiné en tambour selon deux axes disposés en sautoir tels un y minuscule et de sa réplique pour faire une CROIX de St ANI)RE/si le rotor tourne dans le sens des aiguilles d'une montre afin que le capteur soit décalé dans le sens de la marche par rapport à la bobine d'allumage de façon à ce que les deux pôles du rotor diamétralement opposés de polarité contraire qui balaiant simultanément les pôles de la bobine d'allumage et ceux du capteur finissent de coiffer les pôles du capteur lorsqu'ils finissent de décoiffer les pales de la bobine d'allumage à une des extrêmités tandis que les deux autres pôles du rotor commencent à les couvrir à l'autre extrêmité pour donner deux étincelles par tour. Un axe bissectrice de l'angle le plus ouvert de la dite CROIX de St ANDRE comporte la (ou les) bobine(s) d'éclairage pour faire un astérisque + 2ème modèle : Générateur d'impulsions caractérisé en ce que le stator est réduit à trois pôles tel un Y majuscule (iig.5a) s'il est bobiné en tambour ou tel un rayon et une corde s'il est bobiné en anneau (fig.5b), la bobine du capteur étant touJours disposée sur un rayon indépendant des deux autres pôles du stator servant à la bobine d'allumage, le capteur finissant d'être coiffé lorsque chaque pôle de la bobine d'allumage finit d'être décoiffé à une extrêmité tandis qu'il commence à être couvert à l'autre extrêmité par le rotor comportant quatre pôles diamétralement de polarit'Identique pour donner deux étincelles par tour. e 3èmo modèle : Générateur d'impulsions, caractérisé en ce que le stator est réduit à trois pôles tel un Y majuscule s'il est bobiné en tambour ou tel un rayon et une corde s'il est bobiné en anneau, la bobine du capteur étant toujours disposée sur un rayon indépendant des deux autres pâles du stator servant à la bobine d'allumage, le capteur finissant d'être coiffé lorsque chaque pôle de la bobine d'allumage finit d'être décoiffée à une extrêmité tandis qu'il commence à être couvert à l'autre extrêmité par le rotor comportant quatre pales diamétralement de polarité contraire, dont deux sont prolongés pour n'en faite qu'un pour donner une seule étincelle par tour. 4ème modèle : Générateur d'impulsions caractérisé en ce qu'il comporte une bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôls à 902 l'un de l'autre et un capteur à pôle unique sur rayon décalé dans le sens de la marche par rapport à la bobine d'allumage, système caractérisé en ce qu'un même pôle du rotor finit de coiffer le pôle du capteur en même temps qu'il finit de décoiffer le pôle le plus proche de la bobine d'allumage, chaque pôle de la bobine d'allumage finissant d'être décoiffée à une extrêmité pendant qu'il commence à être couvert à l'autre extrêmité par un rotor comportant quatre pôles alternativement de polarité contraire pour donner deux étincelles par tour. Reste une place pour la bobine d'éclairage sur un cadre identique à celui de la bobine d'allumage. . 5ème modèle Générateur d'impulsions1 caractérisé en qu'il comporte une bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 90' l'un de l'autre environ et un capteur à pôle unique sur rayon décalé dans le sens de la marche par rapport à la bobine d'allumage, système caractérisé en ce qu'un même pole du rotor finit de coiffer le pôle du capteur en même temps qu'il finit de décoiffer le pôle le plus proche de la bobine d'allumage, chaque pôle de la bobine d'allumage finissant d'être décoiffé à une extrêmité pendant qu'il commence à être couvert à l'autre extrémité par un rotor comportant trais pôles dont le dernier est prolongé dans le sens de la marche pour éviter toute amorce d'étincelle à contre-temps et ne donner qu'une seule étincelle par tour. Reste une place pour le bobine d'éclairage sur un cadre identique à celui de la bobine d'allumage. REVENDICATIONS 1. Générateur d'impulsions, relié à un conformateur du type VARIANTE du TRIGGER de SCHMITT dans lequel conformateur, c'est le capteur qui dé-clenche 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 permanents, en particulier du type extérieur, destiné à être entrainé 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, le dit générateur d'impulsions est caractérisé en ce que le capteur finit d'être coiffé lorsque chaque pôle de la bobine d'allumage finit d'être décoiffé à une extrêmité et commence à être coiffé à l'autre extremité, le tout muni d'un moyen permettant de faire varier le couplage magnétique entre les pôles du rotor et certains des poles du stator au cours de la rotation du rotor, le dit moyen permettant de faire varier le couplage magnétique étant situé sur les polies portant ,lobobinago servant de capteur de position pour donner l'avance à l'allumage. 2. Générateur selon la revendication 1, 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 rotorlqueb, au cours de leur mouvement, voient d'abord le sommet du triangle et quittent le pale par sa base. REVENDICATIONS (Suite) 3. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen permettant de faire varier le couplage magnétique est constitué par un entrefer variable disposé de Felle façon que les pôles rotoriques, au cours de leur mouvement, voient d'abord la partie à entrefer important et quittent le pôle par la partie à entrefer réduit. 4. Générateur d'impulsions, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 5, caractérisé en ce que le stator comportant le capteur et la bobine d'allumage est bobiné en tambour selon deux axes disposés on sautoir tels un y minuscule et de sa réplique pour faire une CROIX de St ANDRE si le rotor tourne dans le sens des aiguilles d'une montre afin que le capteur soit décalé dans le sens de la marche par rapport à la bobine d'allumage de façon à ce que les pôles (2) du rotor diamétraliement opposés de polarité contraire qui balaient simultanément les pôles de la bobine d'allumage et ceux du capteur finissent de coiffer les pôles du capteur lorsqu'ils finissent de décoiffer les pôles de la bobine d'allumage à une des extrêmités tandis que les deux autres pôles du rotor commencent à les couvrir à l'autre extrêmité pour donner deux étincelles par tour, et en oe q'un axe bissectrice de l'angle le plus ouvert de la dite CROIX de St ANDRE comporte la (ou les) bobines(s) d'éclairage pour faire un astérisque REVENDICATIONS (Suite) 5. Générateur d'impulsions, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, î, caractérisé en ce que le stator est réduit à trois pôles tel un Y majuscule s'il est bobiné en tambour ou tel un rayon et une corde s'il est bobiné en anneau, la bobine du capteur étant disposée sur un rayon indépendant des deux autres pôles du stator servant à la bobine d'allumage, le capteur finissant d'être coiffé lorsque chaque pôle de la bobine d'allumage finit d'être décoiffé à une extrêmité tandis qu'il commence à être couvert à l'autre extrêmité par le rotor comportant quatre pôles diamétralement de polarité identique pour donner deux étincelles par tour. 6. Générateur d'impulsions, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que le stator est réduit à trois pâles tel un Y majuscule s'il est bobiné en tambour ou tel un rayon et une corde s'il est bobiné en anneau, la bobine du capteur étant toujours disposée sur un rayon indépendant des deux autres pôles du stator servant à la bobine d'allumbago, le capteur finissant d'être coifié lorsque chaque pôle de la bobine d'allumage finit d'être décoiffé à une extrêmité tandis qu'il commence à être couvert à l'autre extrêmité par le rotor comportant quatre pôles diamétralement de polarité contraire, dont deux sont prolongés pour n'en faire qu'un pour donner une seule étincelle par tour. REVENDICATIONS (Suite) T. Générateur d'impulsions, selo l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce qu'il comporte une bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 909 l'un de l'autre et un capteur à pôle unique sur rayon décalé dans le sens de la marche par rapport à la bobine d'allumage, et en ce qu'un même pôle du rotor finit de coiffer le pôle du capteur en même temps qu'il finit de décoiffer le pôle le plus proche de la bobine d'allumage, chaque pôle de la bobine d'allumage finissant d'être décoiffé à une extrêmité pendant qu'il commence à être couvert à l'autre extrêmité par un rotor comportant quatre pôles alternativement de polarité contraire pour donner deux étincelles par tour. 8. Générateur d'impulsions, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce qu'il comporte une bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 902 l'un de l'autre environ et un capteur à pôle unique sur rayon décalé dans le sens de la marche par rapport à la bobine d'allumage, en ce qu'un même pôle du rotor finit de coiffer le pale du capteur en même temps qu'il finit de décoiffer le pôle le plus proche de la bobine d'allumage, chaque pôle de la bobine d'allumage finissant d'être décoiffé à une extrêmité pendant qu'il commence à être couvert à l'autre extrêmité par un rotor comportant trois pôles dont le dernier est prolongé dans le sens de la marche pour éviter toute amorce d'étincelle à contretemps ét ne donner qu'une seule étincelle par tour. 9. Générateur d'impulsions, selon les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'une bobine, destinée à l'éclairage, est disposée dans un emplacement restant sur un cadre identique à celui de la bobine d'allumage.