Dispositif d'allumage électronique pour moteur à explosion
On connaît déjà des dispositifs d'allumage électronique pour moteurs à explosion munis d'un rupteur et d'une bobine d'allumage, ce dispositif comprenant un condensateur relié à un circuit de charge et un interrupteur électronique commandant la décharge de ce condensateur dans l'enroulement primaire de la bobine d'allumage, I'interrupteur électronique étant commandé à partir du rupteur par un circuit de commande.
La présente invention se rapporte à un dispositif d'al- lumage de ce genre, dans lequel l'efficacité de l'allumage est fortement augmentée grâce au fait que le circuit de commande comprend des moyens produisant plusieurs fennetures et ouvertures successives de l'interrupteur électronique pour chaque ouverture du rupteur.
La figure unique du dessin annexé représente, sché matiqueinent et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif objet de l'invention.
Ce dispositif est destiné à être placé sur un moteur prévu pour un allumage conventionnel, c'est-à-dire présentant une bobine d'allumage I et un rupteur 2. Ce dernier comprend, comme cela est bien connu, un contact fixe 3 et un contact mobile 4 actionnés par une came 5 pour provoquer les ouvertures et fermetures successives des contacts 3 et 4.
La bobine d'allumage 1 est constituée par un transformateur comprenant un enroulement secondaire 6 à haute tension et un enroulement primaire 7 qui, dans les constructions classiques, est parcouru par un courant haché par le rupteur 2. Dans le dispositif représenté, I'enroulement primaire 7 est destiné à être parcouru par des impulsions produites par la décharge d'un condensateur
Cl dont le potentiel est appliqué à l'enroulement primaire 7 lorsqu'un thyristor T est rendu conducteur. Le signal rendant le thyristor T conducteur est fourni par un circuit de commande qui sera décrit en détail plus loin.
Le dispositif d'allumage comprend deux sources de tension destinées respectivement à charger le condensateur Cl sous une tension relativement élevée et à alimenter le circuit de commande sous une tension plus faible. Comme l'intérêt principal du dispositif d'allumage réside dans son utilisation sur des véhicules à moteur, les deux sources de tension doivent être alimentées à partir d'une batterie d'accumulateur fournissant un courant continu sous une tension qui est en général de 6 à 12 volts.
Pour permettre d'obtenir facilement deux sources de courant de tension différente, le dispositif décrit comprend un oscillateur 8 appliquant une composante alternative à un transformateur 9 dont l'enroulement secondaire 10, respectivement 11, constitue deux sources de tension alternative différentes. A cet effet, l'oscillateur 8 comprend deux transistors T1 et T2 dont les collecteurs sont reliés aux deux extrémités d'un enroulement primaire 12 présentant une prise médiane reliée à la borne a destinée à être connectée au pôle négatif de la batterie d'accumulateur du véhicule. Les émetteurs de ces transistors sont reliés par un fusible 13 à la borne b destinée à être connectée au pôle positif de la batterie.
Les deux bases des transistors T1 et T2 sont reliées aux deux extrémités d'un enroulement 14 de réaction, et la polarisation de ces bases est obtenue par un diviseur de tension formé par deux résistances R1 et R2 branchées en série entre les bornes a et b. La résistance R1 est shuntée par un condensateur C2 destiné à diminuer les composantes alternatives susceptibles de parcourir cette résistance R1. Le courant de base des transistors T1 et T2 est limité par une résistance R3. Le tout est dimensionné de façon à obtenir une fréquence d'oscillation qui soit de l'ordre de 5 KHz.
Le circuit de charge du condensateur C1 comprend un redresseur 15 en pont alimenté par l'enroulement se condaire 10 et alimentant un condensateur C3 aux bornes duquel est disponible la tension de charge du condensateur C1. La borne négative de sortie du redresseur 15 est mise à la masse par un pont P qui permet de relier cette borne à l'une ou l'autre des bornes a et b, suivant que le dispositif est utilisé sur un véhicule dont la batterie est mise à la masse par sa borne positive ou négative.
Lorsque le thyristor T est non conducteur, le condensateur C1 se charge au même potentiel que le condensateur
C3, le courant de charge du condensateur Cl passant par l'enroulement primaire 7 de la bobine d'allumage 1.
Lorsque le thyristor T est rendu conducteur, le condensateur C1 est alors connecté aux bornes de l'enroulement primaire 7 et se décharge dans celui-ci, donnant naissance à une tension induite élevée dans l'enroulement secondaire 6 de la bobine 1. La résistance R4 qui shunte le condensateur C1 est destinée à amortir le circuit oscillant formé par ce condensateur et le primaire de la bobine 1.
Le circuit de commande du thyristor T comprend une source d'alimentation indépendante formée par l'enroulement secondaire 11 du transformateur 9, un redresseur 16, un condensateur C4 de filtrage et une résistance
R5. Cette dernière permet à la source de débiter sur une borne r reliée au contact mobile 4 du rupteur 2. Ainsi, lorsque ce dernier est fermé, la tension est nulle entre la borne r et la masse. Au moment de l'ouverture du rupteur 2, le potentiel de la borne r augmente brusquement et l'impulsion positive qui en résulte est transmise, par l'intermédiaire d'une diode D1 et d'un condensateur
C5, à l'électrode de commande, ou gate, 17 du thyristor T.
Le circuit de commande comprend encore un montage oscillateur constitué par un transistor unijonction
UJT dont les bases sont reliées respectivement à la borne r par une résistance R6 et à la masse par une résistance R7, l'émetteur de ce transistor étant connecté au point de liaison entre une résistance variable R8 et un condensateur C6 qui sont branchés entre la borne r et la masse.
Cet ensemble constitue un montage oscillateur connu.
Lors de l'apparition du potentiel positif à la borne r, le condensateur C6 commence à se charger par la résistance
R8, et dès que son potentiel atteint le potentiel de conduction déterminé par les résistances R6 et R7 pour le transistor UJT, ce dernier devient conducteur et décharge le condensateur C6 dans la résistance R7. Cette impulsion de décharge est transmise par une diode D2 au gate 17 du thyristor T.
Il y a encore lieu de remarquer que le gate 17 du thyristor T est relié à la masse par une résistance R9 de fuite, par une diode D3 destinée à protéger le thyristor
T contre les tensions inverses, par exemple par suite des oscillations pouvant apparaître aux bornes de l'enroulement primaire 7 lorsqu'un fil de bougie est déconnecté, et par un condensateur C7 de faible capacité, destiné à absorber des tensions induites de faible valeur et à empêcher ainsi une mise inopportune à l'état conducteur du thyristor T
Il y a encore lieu de noter la présence d'une résistance R1 0 entre la masse et le point de liaison entre la diode D1 et le condensateur C5.
Cette dernière résistance est destinée à assurer la décharge du condensateur C5 lorsqu'il a transmis l'impulsion positive d'allumage à l'instant de l'ouverture du rupteur 2
Le montage oscillateur comprenant le transistor UJT présente une période d'oscillation de, par exemple, 1,8 ms qui est déterminée par le temps de charge du condensateur C6. Si le circuit ne comprenait pas le condensateur
C5 pour transmettre directement au thyristor T l'impulsion positive correspondant à l'ouverture du rupteur 2, le thyristor T deviendrait conducteur avec un retard constant de 1,8 ms après l'ouverture du rupteur, ce qui serait contraire aux conditions de bon fonctionnement d'un moteur à explosion.
Grâce au montage oscillateur comprenant le thyristor
UJT, la première décharge du condensateur C1, qui est produite lors de l'ouverture du rupteur 2, est suivie d'une série de décharges subséquentes commandées par le montage oscillateur pendant toute la durée de l'ouverture du rupteur. Cette particularité est très avantageuse lors de la mise en marche à froid du moteur et pour son fonctionnement principalement dans les régimes relativement bas. En effet, pour la mise en marche, si le mélange détonant ne s'allume pas à la première étincelle, il s'allumera sous l'effet d'une des étincelles produites par le montage oscillateur.
On peut encore relever que la puissance de chaque étincelle est définie par l'énergie emmagasinée dans le condensateur C1. I1 est possible de prévoir pour ce dernier une capacité relativement faible, tandis que la tension délivrée par le redresseur 15 est beaucoup plus élevée que celle de la batterie d'accumulateur du véhicule. De cette façon, pour tous les régimes utiles du moteur, le condensateur Ct est complètement chargé avant chaque étincelle. Il en résulte que l'intensité des étincelles d'allumage reste constante, quel que soit le régime du moteur, contrairement aux dispositifs d'allumage classiques par batterie, dans lesquels l'énergie dépend de l'intensité du courant qui s'établit dans l'enrou- lement primaire de la bobine d'allumage et qui varie en fonction du temps d'ouverture du rupteur.