Brevet FR2776340A1 — publié le 19990924

TITRE GENERATEUR D'IMPULSIONS RELIE A UN CONFORMATEUR POU# UN SYSTEME D'ALLUMAGE A AVANCE VARIABLE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE AVEC UN DEUXIEME TYPE DE POINT D'ALLUMAGE DECALE AU-DELA D'UN SEUIL DE VITESSE DE ROTATION. DESCRIPTION La présente demande concerne un perfectionnement au brevet n FR 95 12240 du meme déposant qui avait pour titre: GENERATEUR D'IMPULSIONS RELIE A UN CONFORMATEUR D'IMPULSIONS POUR UN SYSTEME D'ALLUMAGE A AVANCE VARIABLE D'U! W..OTEUR A COMBUSTION INTERNE. Ce générateur d'impulsions comporte deux bobinages, l'un des bobinages servant de capteur et l'autre de bobine d'allumage acceptent d'être agencés avec ceux du rotor tel que, au démarrage au moins, soit pour le premier type de point d'allumage obtenu en-dessous d'un seuil ne rotation du moteur lorsque deux pôles de polarité contraire du rotor induisent chaque pôle de la dite bobine d'allumage pour augmenter la puissance pendant que le capteur finit d'être coiffé par un pôle du rotor. I1 y a un seul type de point d'allumage nécessaire pour faciliter le démarrage à froid et en cas de condensation et il y a un deuxième type de point d'allumage qui donne l'avance par rapport au premier lorsque chaque pôle de la bobine'd'allumage n'est balayé que par un seul pôle seulement du rotor. Pour ne pas écrêter la puissance de la bobine d'allumage, l'objet de la présente demande de brevet est de re tarder l'allumage au niveau du premier type de point d'allu..,age jusqu'à ce que le moteur ait atteint un régime su*- fusant supérieur au seuil. Avant de poursuivre la description, ci-joints, à titre d'illustration, des dessins comme exemples non limitatifs. Fig.l. Vue de dessus selon les axes X et Y de la forme d'un pôle de capteur (C) en forme de TRIANGLE amputé d'une encoche sans modification du flux magnétique sur le tronçon mais avec modification au-delà de Fig.1b. Représente en développé linéaire les coordonnées radiales de l'entrefer d'un pôle ue capteur (C) de forme triangulaire entre le rotor et le stator. Pig.2a. Vue de dessus de la forme d'un pôle de capteur (C') dont les coordonnées radiales de la courbe de l'entre- fer sont pseudo-hyperboliques comme représenté en fig.2b, équipollente de l'hypothénuse du pôle du capteur en forme de triangle. Fig.2b. Représente en développé linéaire correspondant au détail Ades figures 3,4,5 et 6, les coordonnées en X et Y radiales de l'entrefer d'un pôle de capteur (C) selon la courbe équipollente de l'hypothénuse du triangle avec la marge amputée correspondante sans modifi- cation du flux magnétique Formules de la courbe selon les brevets FR n 94 13330 et FR n 95 12240 du même déposant. où Y = Entrefer 1 = Largeur du pole du stator X = Longueur curviligne du pole du stator &gamma; = Pente entre rotor et stator Pente de la courbe d'attaque du rotor sur le pôle fixe du capteur Fig.3. Système de stator (S) en forme de CROIX de St ANTRE aplatie monté dans un rotor (Rot) suivi du conforma teur (T) R = Résistance réglable en fonction du type de carburant Rotor à 4 pôles P1 4 P3P4 de polarité diamétralement opposés avec deux capteurs (C) en opposition et deux bobines d'allumage Bn en oppositon également E, = Espace libre pourydisposer une autre structure identique du stator à 902 de la première pour moteur en V Fig.4. Système du type à bobine d'allumage (Ba) bobinée en anneau et rotor à 3 pôles P1P2P3 avec au moins un capteur sur rayon (C) Un 3ème pole du rotor 2 fois plus long dans le sens contraire de la marche et où Et = Espace libre pour une autre structure identique du stator à 1802 de la première pour moteur à 2 ou 4 cylin dres à plat ou en ligne. Fig.5. Système du type à 2 étincelles par tour Rotor à 4 pôles P, PL P3 P4 alternativement contraire, avec au moins un capteur sur rayon (C), une bobine allumage (Ba) bobinée en anneau et où espace libre pour une autre structure identique du stator à 1801 de la première pour moteur à 2 ou 4 cylin dres à plat ou en ligne Fig.6. Système du type à 2 étincelle par tour Rotor à 4 pôles P1P2P3 P alternativement contraire, avec au moins un capteur sur rayon (C) et une double bobine d'allumage (Ba) bobinée en anneau à 180 l'une de autre Fig.7. Système de stator (S) en forme de CROIX de St ANDRE aplatie monté dans un rotor (Rot) suivi du confor mateur (T) avec 2 diodes supplémentaires. R = Résistance réglable en fonction du type de car burant Rotor à 4 pôles P P3 Pq de polarité diamétralement opposés avec deux capteurs (C) en opposition et deux bobines d'allumage (Ba) en opposition également E1' = Espace libre pour y disposer un autre double capteur C2 identique au fer capteur C et une double bobine d'éclairage (BE). Fig.8. Système du type à bobine d'allumage (Ba) bobinée en anneau et rotor à 3 pôles P P2P3 avec (au moins) un capteur sur rayon (C) suivi du conformateur (T) avec 2 diodes supplémentaires Un troisième pôle du rotor 2 fois plus long dans le sens contraire de la marche et EX = Espace libre pour un autre deuxième capteur C2 identique au premier capteur C. Fig.9. Système du type à 2 étincelles par tour et confor mateur (T) avec 2 diodes supplémentaires Rotor à 4 pôles P P2P3P4 Pq alternativement contraire, avec au moins un capteur sur rayon (C), une bobine d'allumage (Ba) bobinée en anneau et Ej = Espace libre pour un autre deuxième capteur C2 identique au premier capteur C. Ce générateur d'impulsions, relié à un contormateur (T) dans lequel un capteur (C). déclenche et bloque le dit contor- mateur, destiné à l'allumage de moteurs a combustion interne, comportant un stator (S) à électro-aimants (CXBa) et un rotor (Rot) à aimants permanents (P1P2P3P4) (P1P2P3 ), en particulier du type extérieur, destiné à etre entraîné en rotation par un élément tournant du moteur à combustion. interne, le dit stator (S) comportant deux bobinages, l'un des oobinages servant de capteur (C). et l'autre de bobine d'allumage (Ba) dans lequel le capteur (C) finit d'etre coiffé par un pôle (Pi) lorsqu'au moins un pôle de la bobine d'allumage finit d'être décoirré à une extrémité par le pôle (Pi) et commence a être coirré à l'autre extrêmité par ie pdie (Pi+1), chaque pole de la bobine d'allumage rinissant d'etre découvert à une extrêmité lorsqu'il commence à etre couvert à l'autre extrémité par un autre pole de polarité contraire, le tout muni a'un moyen géometrique de conformation (fig.1) (fig.2) du capteur (C) permettant de faire varier le couplage magnetique entre les poles (Pi) du rotor et certains des poles du stator (C)(Ea) au cours de la rotation du rotor (Rot), le dit moyen permettant de faire varier le couplage magnétique étant situé sur le ou les poles portant le bobinage servant de capteur de position pour donner l'avance a l'allumage est caractérisé en ce que le dit troyen géométrique permettant de faire varier le couplage magnétique comprend un segment amputé de longueur X1X2curviligne du pôle du capteur (C) à entrefer constant sans modification du flux a'induction magnétique en deçà du premier type de point d'allumage permettant ainsi le réglage de l'avance en Ponction du carburant à parlir d'une résistance variable (R) du conIormateur (T) sans risquer de déplacer le premier type de point d'allumage en un point compris entre X1 et X0 et d'écrêter ainsi la puissance de la bobine d'allumage. Ceci peut être obtenu, soit comme illustré en fig.1 par une forme triangulaire amputée en X1X2, soit par une forme rectangulaire en vue de dessus (fig.2) mais avec entrefer constant seulement sur l'angle radial X@@ Xt, le reste augmentant de façon pseudo-hyperbolique. Ainsi, selon un premier mode de réalisation (fig.1), ce générateur d'impulsions est caractérisé en ce que le moyen géométrique permettant de faire varier le couplage magnétique est constitué par une forme "vue du rotor" des pôles statoriques du capteur (C), telle que celle-ci soit sensiblement triangulaire mais entaillée d'une encoche (Y1X1X2) disposée un peu avant que la base de ce triangle ne soi; décoiffée par un pôle (Pi) du rotor (Rot) présentant ses deux côtée parallè- les respectivement à la base de décrochage (X1X0) et à l'autre base longitudinale (OXj. Ainsi, selon un second mode de réalisation (fig.2), ce générateur d'impulsions est caractérisé en ce que le moyen géométrique permettant de faire varier le couplage magnétique est constitué par un entrefer radial (Y) variable en pseudohyperbole modifié sur l'écart de l'angle qui sépare le deuxie type de point d'allumage au point ( du premier au point situé entre X0' et X/, par une partie à entrefer constant X1X2qui précède la partie de décrochement (X0'X1') ou de sortie qui se trouve ainsi en surélévation au Selon un premier modèle.(fig.3) La Générateur d'impulsions est caractérisé en ce que le stator comportant le capteur (C) et la bobine d'allumage (Ba) est bobiné en tambour selon deux axes disposés en sautoir tels un y minuscule et de sa réplique pour faire une CROIX de St ANDRE si le rotor tourne dans le sens des a guilles d'une entre afin que le capteur soit décalé dans le sens de la marc'ne par rapport a la bobine d'allumage de façon à ce que les poles (Pi) du rotor diamétralement opposes de polarité contraire qui balaient simultanément les pôles de la bobine d'allumage (Ba) et ceux du capteur (C) finissent de coiffer les pôles du capteur (C) lorsqu'ils finissent de décoiffer les pôles de la bobine d'allumage (Ba) à une des extrêmités tondis que les deux autres poles du rotor commencent à couvrir à l'autre extrêmité pour donner une étincelle par tour, les dits poles du Stator ménageant entre eus un espace libre E1 pour une autre structure identique du stator à 90 de la première pour moteur en V et en te que, pour éviter toute interférence magnétique de l'une des structures sur l'autre, l'une sera isolée de l'autre par des métaux non tiques, et en ce que les longueurs circonférentielles des pôles de la bobine d'allumage et de ceux du capteur sont inférieure; à 369 de sorte à n'etre pas induits a contre-temps, le rotor étant entraîné de préférence par l'arbre à cames du moteur pour doubler l'angle d'avance et l'angle d'induction de a bobine d'allumage (Ba). Selon un second modèle, (fig.4) le générateur d'impulsions est caractérisé en ce qu'il comporte une bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 90 l'un de l'autre et un capteur (C) 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 (Pi) du rotor fiait de coiffer le pôle du capteur (C) en même temps qu'il finit de décoiffer le pole (Pi) le plus proche de la bobine d'allumage, chaque pôle de la bobine d'allumage finissant d'être décoiffé à une extrémité pendant qu'il commence à etre couvert à l'autre extrêmité par un rotor comportant trois pôles (P 4 Q dont le dernier (P ) est prolongé dans le sens contraire de a marche pour coiffer simultanément, lors de son passage sur toutes leurs longueurs le capteur et le pôle adjacent de la bobine l'allumage, pour éviter toute amorce d'étincelle à contre-temps et ne donner qu'une seule étincelle par tour, et en ce qu'il reste un espace libre (E1j pour une autre structure identique du stator à 18O'! de la première pour moteur à deux cylindres à plat ou en ligne, ou à 4, deux par deux, la longueur circonférentielle des pôles du stator étant au maximum de 45o. Selon un troisième modèle1 (fig.5) le générateur d'impulsions est caractérisé en ce qutil comporte une bobine d'allumage (Ba) bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 90 l'un de l'autre et un capteur (C) à pôle unique sur râyon aécalé dans le sens de la marcne par rapport à la bobine d'allumage (Ba), et en ce qu'un meme pôle du rotor finit de coiffer le pôle du capteur (C) en mème temps qu'il finit de decoiffer le pôle le plus proche ae la bobine d'allumage (Ba) chaque pôle de ia bobine d'allumage finissant d'entre décoiffé à @ une extremité pendant qu'il commence à être couvert. à l'autre extrêmité par un rotor comportant 4 pôles (P1P2P3P4) alternati- vement de polarité contraire pour donner deux étincelles par tour, et en ce qu'il reste un espace libre ES pour une autre structure identique du stator à 300 de la première pour ur. moteur à 2 cylindres à plat ou en ligne ou à 4 (2par 2), et obligatoirement monté sur l'arbre à cames pour un moteur 4 temps. Selon un quatrième modèle (fig.6)le générateur d'impulsions est caractérisé par l'adjonction d'une deuxième bobine d'allumage à 1802 de la première pour doubler la puissance et de préférence branchée en série avec la première pour ne pas augmenter l'intensité du courant monté sur l'arbre à cames pour moteur 4 temps ét@2 cylindres maximum dans ce cas. Par mesure de sécurité, il est possible de jumeler ce système d'allumage avec rupteur classique à avance par force centrifuge branché en série ou en parallèle avec le conformateur(T) Le générateur, selon d'autres particularités, est caractérisé en ce qu'il comporte, en complément, un cou ple de diode et un deuxième capteur C1 de sorte à ce que soit donnée une impulsion supplémentaire rien qu'au dé marrage, le deuxième capteur Clavant un double pôle dont un des pôles est lié au dernier pôle de la bobine d'allu mage et l'autre au premier pôle d'une autre bobine, soit d'allumage soit d'éclairage situé à 1802 de la première bobine d'allumage. Ce procédé s'adapte au 3ème modèle (fig.5) et au 4ème modèle (fig.6). Le générateur, selon ddutres particularités, est caractérisé en ce qu'il comporte, en complément, un couple de diode et un deuxième capteur C2de sorte à ce que soit donnée une impulsion supplémentaire rien qu'au démarrage, le deuxième capteur C2 étant disposé de façon à finir d'être découvert lorsque le premier capteur C finit d'etre recouvert, le deuxième capteur C2 couvrant une partie X1X0 de l'angle d'avance. Ce procédé s'adapte au 1er modèle (fig.7), au 2ème modèle (fig.8) et au 3ème modèle (fig.2) en ce qui concerne la partie XqXodu deuxième capteur Ce Le générateur, selon d'autres particularités, est caractérisé en ce qu'il comporte, en complément, un cou ple de diode et un deuxième capteur C2 de sorte à ce que soit donnée une impulsion supplémentaire au démarrage et à assurer l'avance sur toute sa longueur, le deuxième capteur Tétant disposé de façon à finir d'être découvert lorsque le premier capteur C finit d'être recouvert, le capteur C;couvrant tout l'uflgie d'avance. Ce procédé s'adapte te au fer modèle (fig.7), au 2ème modèle (fig.8) et au 3ème modèle (fig.9). Si l'on dispose d'un renseignement concernant le remplissage obtenu, par exemple par des capteurs de pression reliés à un calculatear, tel que décrit dans la demande de brevet FR98 15475 du présent demandeur, ce dit renseignement viendra courcircuité, tronçon par tronçon, la résistance ré glable R du circuit de bloquage du conformateur, résistance qui peut être réglée sans risquer de déplacer angulairemant le premier point ou type de point d'allumage. Ce même renseignement peut concerner l'avance sur toute sa longueur ou rien que sur une fourchette (de vitesse) si l'on introduit un autre paramètre dans le calculateur (y compris la vitesse). REVENDICAtIONS 1.Générateur d'impulsions, relié à un conformateur (T) dans lequel un capteur (C) déclenche et bloque le dit conformateur destiné à l'allumage de moteurs à combustion interne, comportant un stator (S) à électro-aimants (CXBa) et un rotor (Rot) à aimants permanents (P1P2P3P4) (P1P2P3), en particulier du type extérieur, destiné à être entraîné en rotation par un elément tournant du moteur à combustion interne, le dit stator (S) comportant deux bobinages, l'un des bobinages servait de capteur (C) et l'autre de oooine d'allumage (Ba) dans lequei le capteur (C) finit d'etre coifré par un pôle (Pi) lorsqu'au moins un pôle de la bobine d'allumage finit d'entre décoiffé à une extremité par le pôle (Pi) et commence à être coiffé à l'autre extrêmité par le pôle (Pi+1), chaque pôle de la bobine d'allumage finissant d'être découvert à une extrêmité lorsqu'il commence à être couvert à l'autre extremité par un autre pôle de polarité contraire, le tout muni d'un moyen géométrique de conformation:du capteur (C) permettant de faire varier Le couplage magnétique entre les pôles (Pi) du rotor et certains des poles du stator (C)(Ba) au cours de la rotation du rotor (Rot) le dit moyen permettant de faire varier le couplage magnétique étant situé sur le ou les piles portant le bobinage servant de capteur de position pour donner l'avance à l'allumage caractérisé en ce que le dit moyen géométrique permettant de faire varier ie couplage magnétique comprend un segment amputé de longueur X X2 curviligne du pôle du capteur (C) à entrefer constant sans modification du flux d'hnduction magnétique en deçà du premier type de point d'allumage permettant ainsi le réglage de l'avance en fonction du carburant à partir d'une résistance variable (R) du conformateur (T) sans risquer de déplacer le premier type de point d'allumage en un peint compris entre X1 et XQ et d'écreter ainsi la puissance de la bobine d'allumage. 2. Générateur d'impulsions, selon la revendication l, caractérisé en ce que le moyen géométrique permettant de faire varier le couplage magnétique est constitué par une forme "vue du rotor" des pôles statoriques du capteur (C), telle que celle-ci soit sensiblement triangulaire mais entaillée d'une encoche (Y1X1X2) disposée un peu avant que la base de ce triangle ne soit décoiffée par un pôle (Pi) du rotor (Rot) présentant ses deux cotés parallèles respectivement à la base de décrochage (X,X,) et à l'autre base longitudinale (OX). 3. Générateur d'impulsions, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen géométrique permettant de faire varier le couplage magnétique est constitué par un entrefer radial (Y) variable en pseudohyperbole modifié sur l'écart de l'angle qui sépare le deuxième type de point d'allumage au point (X) du premier au point situé entre Xa'et Xl, par une partie à entrefer constant X1'X2' qui précède la partie de décrochement (X0'X1') ou de sortie qui se trouve ainsi en surélévation 4. Générateur d'impulsions, selon l'une quelconque des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce que le stator comportant le capteur (C) et la bobine d'allumage (Ba) est bobiné en tambour selon deux axes disposés en 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 (Pi) du rotor diamétralement opposés de polarité contraire qui balaient simultanément les pôles de la bobine d'allumage (Ba) et ceux du capteur (C) finissent de coiffer les pôles du capteur (C) lorsqu'ils finissent de décoiffer les pôles de la bobine d'allumage (Ba) à une des extrêmités tandis que les deux autres pôles du rotor commencent à Les couvrir à l'autre extrenité pour donner ulle étirjceile par tour, les dits pôles du stator ménageant entre eux un espace libre Elpour une autre structure identique du stator à 909 de la première pour moteur en V et en ce que, pnjr éviter toute interférence magnétique de l'une des structures sur l'autre, l'une sera isolée de l'autre par des métaux non magné- tiques, et en ce que les longueurs circonférentielles des pôles de. la bobine d'allumage et de ceux du capteur sont inférieure; à 369 de sorte à n'etre pas indu;ts à contre-temps, le rotor étant entraîné de préférence par l'arbre à cames du moteur pour doubler l'angle d'avance et l'angle d'induction de la bobine d'allumage (Ba). 5. Générateur d'impulsions; selon l'une quelconque des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte une bobine d'allumage bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 900. l'un de l'autre et un capteur (C) 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 (Pi) du rotor finit de coiffer le pôle du capteur (C) en meme temps qu'il finit de décoiffer le pôle (Pi) le plus proche de la bobine d'allumage, chaque pôle de la bobine d'allumage finissant d'etre décoiffé à une extrêmité pendant qu'il commence à etre couvert à l'autre extremité par un rotor comportant trois pôles (P, P; 5 dont le dernier (P3) est prolongé dans le sens contraire de la marche pour coif- fer simultanément, lors de son passage sur toutes leurs longueurs le capteur et le pôle adjacent de la bobine d'aiiumage, pour éviter toute amorce d'étincelle à contre-temps et ne donner qu'une seule étincelle par tour, et en ce qu'il reste u espace libre (El) pour une autre structure identiaue du stator à 180 de la première pour moteur à deux cylindres à plat ou en ligne, ou à 4, deux par deux, la longueur circonférentielle des pôles du stator étant au maximum de 45 . 6. Générateur d'impulsions, selon l'une quelconque des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte une bobine d'allumage (Ba) bobinée en anneau sur un cadre à double pôle à 909 l'un de l'autre et un capteur (C) à pôle unique sur rayon décalé dans le sens de la marcne par rapport à la bobine d'allumage (Ba), et en ce qu'un même pôle du rotor finit ae coiffer le pôle du capteur (C) en meme temps qu'il finit de décoiffer le pôle le plus proche de la bobine d'allumage (Ba) chaque pôle de la bobine d'allumage finissant d'etre décoincé à une extremité pendant qu'il commence à être couvert à l'autre extrêmité par un rotor comportant 4 pôles (P1P2P3P4) alternativement de polarité contraire pour donner deux etincelles par tour, et en ce qu'il reste un espace libre ! pour une autre structure identique du stator à 180 de la première pour un moteur à 2 cylindres a plat ou en ligne ou à 4 (2 par z), et obligatoirement monté sur l'arbre a cames pour un mateur 4 temps. T. Générateur J1 impulsions, selon la revendication 6, caractérisé par l adjonction d'une deuxième bobine d'allumage à 18O de la première pour doubler la puissance et de préférence branchée en série avec la première pour ne pas augmenter l'intensité du courant monté sur l'arbre à cames pour moteur 4 temps et42 cylindres maximum dans ce cas. 8. Générateur, selon les revendications 1, 2, 3 et 6 caractérisé en ce qu'l comporte, en complément, un couple de diode et un deuxième capteur C,de sorte à ce que soit donnée une impulsion supplémentaire rien qu'au démarrage, le deuxième capteur Ce ayant un double pôle dont un des pôles est lié au dernier pôle de la bobine d'allumage et l'autre au premier pôle d'une autre bobine, soit d'allumage soit d'éclairage situé à 1802 de la première bobine d'allumage. 9. Générateur, selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce qu'il comporte, en complément, un couple de diode et un deuxième capteur C2 de sorte à ce que soit donnée une impulsion supplémentaire rien qu'au démarrage, le deuxième capteur C2 étant disposé de faon à finir d'être découvert lorsque le premier capteur C finit d'être recru vert, le deuxième capteur C2couvrant une partie X1X0 de l'angle d'avance. 10. Générateur, selon les revendications 1, 2, et 3 caractérisé en ce qu'il comporte, en complément, un cou ple de diode et un deuxième capteur C1de sorte à ce que soit donnée une impulsion supplémentaire au démarrage et à assurer l'avance sur toute sa longueur, le deuxième capteur Cétane disposé de façon à finir d'être découvert lorsque le premier capteur C finit d'être recouvert, le capteur C;couvrant tout l'angle d'avance.