Brevet FR2753492A1 — publié le 19980320

L a présente invention concerne un dispositif d'allumage comprenant un condensateur, pour l'allumage. D e façon classique, certains dispositifs d'allumage, tels que celui prévu pour un moteur à combustion interne d'un motocycle, utilisent un dispositif d'allumage a décharge collecteur CDI (Collector Discharge Ignition) dans lequel une étincelle venant de la bougie est générée sous forme d'un arc de courant alternatif, lorsqu'une tension positive et une tension négative apparaissent alternativement. Dans un tel dispositif d'allumage, un condensateur d'allumage peut etre connecte en série du côte primaire de la bobine d'allumage de manière que le condensateur soit décharge par un thyristor qui est mis en service par un signal de déclenchement dont le positionnement temporel est commandé. En se referant a la figure 3, a tension au condensateur (ou la quantité de charge électrique stockee sur lui) qui est nécessaire pour obtenir un allumage correct change en fonction de la vitesse du ni ot e u r e t, typiquement, diminue g r aid Li e il e m e n t i o r s q u e la vitesse de rotation du moteur augmente, dans la plage des hautes vitesses moteur, comme represente en trait plein sur le dessin. Dans les dispositifs allumage classiques du type décrit ci-dessus, cependant, le condensateur destiné a allumage est charge à une tension constante V1 indépendamment de la vitesse de rotation du moteur, de manière que la tension cons tan te Vi soit égale ou superieure à une tension Vmax maximale nécessaire. En d'autres termes, la charge du condensateur est effectuée avec une tension de consigne 21 constante sur la totalité d e la plage de vitesses de rotation du moteur. Ainsi, le condensateur est charge plus que nécessaire lorsque lon se trouve dans la plage des vitesses de moteur élevées et, et, de manière correspondante, les capacites des composants tels que la diode prévue dans le convertisseur courant continu-courant continu qui est utilise pour fournir une tension de charge au condensateur et au thyristor utilise pour effectuer la commande temporelle de l'allumage augmentent plus que nécessaire. Ceci crée le probleme de l'augmentation indésirable de taille et de coût des composants. Au vu de ces problèmes de l'art antérieur, un objet principal de la présente invention est de proposer un dispositif d'allumage de type CDI qui puisse réduire ou éliminer toute charge non nécessaire, excessive du condensateur prévu pour l'allumage, lorsqu'on se trouve dans la plage des vitesses moteur élevées. Un deuxieme objet de la présente invention est de proposer un dispositif d'allumage réalisé sous forme d'un circuit simple, ceci pour un coût additionnel minimal. Pour atteindre les objets ci-dessus, la présente invention propose un dispositif d'allumage destiné à un moteur à combustion interne d'un véhicule, comprenant . un condensateur connecté à une bobine d'allumage; des moyens conçus pour décharger sélectivement le condensateur, de manière que ce condensateur fournisse du courant électrique à la bobine d'allumage; et des moyens pour charger le condensateur de maniere que ce condensateur soit chargé à une tension déterminée en fonction de la vitesse du vehicule. De manière correspondante à un aspect de la présente invention, les moyens de chargement comprennent . un circuit de charge connecté au condensateur ; et des moyens conçus pour surveiller une tension au condensateur de manière à mettre hors service le circuit de charge lorsque la tension au condensateur atteint une tension de consigne, dans lequel la tension de consigne est prédéterminée de manière à ce qu'elle varie en fonction de la vitesse du moteur. De préférence, la tension de consigne est prédéterminée de manière à être egale ou superieure à une tension nécessaire pour produire une étincelle suffisante à partir de la bougie d'allumage connectee à la bobine d'allumage. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la tension de consigne est prédéterminée de maniere qu'elle varie en fonction de la vitesse de rotation du moteur, d'une façon etagee par degré, de manière a s' approcher de la tension necessaire pour produire une étincelle suffisante. De cette manière, dans le dispositif d'allumage de type CDI selon la présente invention, il est possible d'empêcher la charge du condensateur plus que nécessaire dans la plage des hautes vitesses de rotation du moteur et, par conséquent, la capacité requise pour le circuit de charge/decharge est abaissee. Ceci contribue à obtenir de plus petites ta il 1 es pour les composants et obtenir un moindre court pour le dispositif. Ces objets ainsi que d'autres objets, caracteristiques et avantages de l'invention vont apparaître plus complètement à la lecture de la description détaillée. La présente invention va être décrite à présent, ci-apres, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un diagramme de circuit schématique représentant une partie essentielle d'un dispositif d'allumage pour un moteur de motocycle auquel la présente invention est appliquée; la figure 2 est un diagramme représentant l'opération de charge selon la présente invention; et la figure 3 est un diagramme représentant l'opération de charge classique. La figure 1 est un diagramme de circuit schématique représentant un dispositif d'allumage pour un moteur à combustion interne d'un motocycle auquel la presente invention est appliquée. Comme représenté sur la figure 1, une batterie 2 est connectée à une borne de tension BT d'une unité CDI 1 Une bobine de pulsation 4, générant un signal de référence de positionnement temporel d'allumage à forme pulsée, lorsqu'un générateur de courant alternatif (non représenté) tourne, est connectée à une borne d'entree d'impulsions PU. Un enroulement primaire 4a d'une bobine d'allumage 4 est connecte à une borne de sortie IG et une bougie d'allumage 5 est connectée à un enroulement secondaire 4b de la bobine d'allumage 4. Dans le circuit CDI 1, un convertisseur courant continu-courant continu 6 et un condensateur C prévu pour l'allumage sont branchés en série et, dans cet ordre, sur une ligne de fourniture de puissance allant de la borne BT à la borne IG. De maniere correspondante, le condensateur C est connecte à l'enroulement primaire 4a de la bobine d'allumage 4 via la borne IG. Le signal de référence de positionnement temporel d'allumage qui est fourni à la borne PU est introduit dans un circuit de commande d'allumage 7. La partie de ligne de puissance se trouvant entre le convertisseur courant continu-courant continu 6 et le condensateur C est connectée à la masse via un thyristor SCR. Le fonctionnement du thyristor SCR est commande par un signal de déclenchement venant du circuit de commande d'allumage 7. Dans le convertisseur courant continu-courant continu 6, l'enroulement primaire 6a de celui-ci est connecte à la masse via un FET qui est utilisé comme moyen de commutation et la sortie de l'enroulement secondaire 6b, ayant une forme d'onde de courant alternatif, est convertie par une diode D en un signal DC qui charge le condensateur C. La sortie en courant continu venant du convertisseur courant continu-courant continu 6 est divisée entre une paire de resistances Ri et R2 connectées à la ligne de puissance et fournie à un circuit de surveillance de tension 8. Ce circuit de surveillance de tension 8, ainsi que le circuit de commande d'allumage 7 mentionné ci-dessus, peuvent être mis en oeuvre dans une unité centrale UC. Le circuit 8 traite la tension de sortie du convertisseur courant continu-courant continu 6, de manière à mettre hors service le FET lorsque la tension au condensateur C atteint une tension de consigne, de maniere à empêcher ainsi une charge excessive du condensateur C. A présent, le fonctionnement du dispositif d'allumage selon la présente invention va être décrit c-apres en référence à la figure 2 qui correspond à la figure 3 utilisée pour décrire le dispositif classique. Dans ce mode de réalisation de l'invention, comme représente par le trait pointille sur la figure 2, la tension de consigne destinée au condensateur C est pré-stockée en mémoire dans le circuit de surveillance de tension 8 pour être utilisée dans une commande faisant appel à des tableaux, de manière que la tension de consigne diminue de façon étagée, lorsque la vitesse de rotation du moteur augmente. La tension de consigne est déterminée de maniere à être supérieure à la tension nécessaire (représentée par un trait plein dans le dessin) qui fluctue en fonction de la vitesse de rotation, comme décrit ci-dessus. Dans ce mode de réalisation, la tension de consigne a la valeur Vl pour la plage des vitesses de rotation faibles du moteur, une valeur médiane inférieure V2 pour une plage de vitesses de rotation moyennes, et la valeur minimale V3 pour la plage de vitesses de rotation e élevées. La valeur maximale V1 est choisie de manière à être supérieure à la tension nécessaire maximale Ymax, et les autres valeurs V2 et V3 sont choisies de maniere que la tension de consigne aille en diminuant de façon étagée en fonction de la tension necessaire, qui diminue graduellement dans une plage de vitesses moteur élevées. Lorsqu'on détecte au condensateur C une tension superieure à la valeur de consigne (Vi, V2 ou V3) fluctuant en fonction de la vitesse de rotation du moteur, le circuit de surveillance de tension 8 met hors service le FET afin de stopper le fonctionnement du convertisseur courant continu-courant continu 6 et de maniere à empêcher ainsi toute charge excessive du condensateur C. De cette manière, le condensateur C est empêché d'être charge plus que nécessaire dans une plage de vitesses de rotation moteur élevées et par conséquent une possibilité de charge inférieure est demandee dans la plage des vitesses de rotation de moteur élevées. Ainsi, la capacité du circuit de charge comprenant le convertisseur courant continu-courant continu 6 peut être minimisée. Bien que la présente invention ait été decrite en termes de modes de réalisation spécifiques de celle-ci, il est possible de modifier et changer des détails de celle-ci sans quitter l'esprit de la presente invention. Par exemple, bien que, dans le mode de réalisation ci-dessus, la tension de consigne ait eté fixée comme ayant trois niveaux (faible, moyen et élevé), elle n'est pas limitée à ce mode de réalisation et peut être fixée, selon la puissance de l'unité centrale UC utilisée, avec un nombre de niveaux supérieurs de manière à s'approcher plus intimement de la tension nécessaire. En outre, du fait que la tension au condensateur C, après avoir effectué sa charge, peut être déterminée par la période de temps pendant laquelle le circuit de charge du condensateur C est activée, il peut être possible de commander par des tableaux la tension au condensateur C, en faisant varier la periode de temps selon la vitesse de rotation moteur, sans avoir à utiliser le mecanisme à rétroaction decrit ci-dessus, comprenant le circuit de surveillance de tension 8. Ainsi, selon la présente invention, la tension de consigne du condensateur est fixée de manière à s'approcher de la tension nécessaire qui fluctue en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Par conséquent, il est possible d'empêcher le chargement du condensateur à un niveau plus que celui qui est necessaire, dans la plage des vitesses élevées du moteur, et d'abaisser la capacité requise du circuit de charge/décharge. Ceci contribue à l'obtention de composants de plus petites tailles et d'un dispositif d'un coût moindre. REVENDICj\TIO NS 1. Dispositif d'allumage destiné à un moteur à combustion interne d'un véhicule, comprenant un condensateur (C) connecte à une bobine d'allumage (4); des moyens (SCR) conçus pour decharger sélectivement le condensateur (C), de manière que ce condensateur fournisse du courant électrique à la bobine d'allumage (4); caractérisé en ce'il comprend des moyens aptes à charger le condensateur (C) de manière que ce condensateur (C) soit charge à une tension déterminée en fonction de la vitesse du véhicule. 2. Dispositif d'allumage selon la revendication 1, caracterise en ce que les moyens de chargement comprennent: un circuit de charge (6) connecté au condensateur (C); et des moyens (8, R1, R2) conçus pour surveiller une tension au condensateur (C) de manière à mettre hors service le circuit de charge (6) lorsque la tension au condensateur (C) atteint une tension de consigne, et en ce que la tension de consigne est prédéterminée de manière à ce qu'elle varie en fonction de la vitesse du moteur. 3. Dispositif d'allumage selon la revendication 2 caracterisie en ce que la tension de consigne est prédéterminée de manière à être egale ou supérieure à une tension necessaire pour produire une étincelle suffisante à partir de la bougie d'allumage (5) connectee à la bobine d'allumage (4). 4. Dispositif d'allumage selon la revendication 3 caracterise en ce que la tension de consigne est predeterminee de manière qu'elle varie en fonction de la vitesse de rotation du moteur, d'une façon etagee par degre, de manière à s'approcher de la tension nécessaire pour produire une étincelle suffisante. 5. Dispositif d'allumage selon la revendication 4 caractérisé en ce que la tension de consigne diminue lorsque la vitesse de rotation du moteur augmente. 6. Dispositif d'allumage selon la revendication 2 caracterise en ce que le circuit de chargeur (6) comprend un convertisseur courant continu-courant continu (6) comprenant un transformateur ayant un enroulement primaire (6a) et un enroulement secondaire (6b), une extremite de l'enroulement primaire (6a) du transformateur étant connectee à une alimentation en puissance à courant continu (2), l'autre extrémité de l'enroulement primaire (ga) étant connectée à la masse via des moyens de commutation (FET), l'enroulement secondaire (6b) du transformateur étant connecté au condensateur (C) via une diode (D) et le moyen de surveillance (8) met hors service le moyen de commutation (FET) lorsque la tension au condensateur C atteint la tension de consigne. 7. Dispositif d'allumage selon la revendication 6 caractérisé en ce que le moyen de commutation est constitue d'un FET et le moyen de surveillance (8) commande la grille du FET.