FR2477642A1 - Installation d'allumage pour moteurs a combustion interne - Google Patents
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Abstract
A.LE DISPOSITIF D'ALLUMAGE DE MOTEURS A COMBUSTION INTERNE COMPREND UN CALCULATEUR COMMANDE PAR UN EMETTEUR ROTATIF DESTINE A DEFINIR L'INSTANT DE MISE EN CIRCUIT ETOU DE COUPURE DU COURANT DANS AU MOINS UN ETAGE FINAL D'ALLUMAGE. B.POUR COMMANDER LE DEBUT DE PASSAGE DU COURANT, ON AMENE A UN COMMUTATEUR BISTABLE 19 LE PREMIER FLANC DU SIGNAL DE L'EMETTEUR 10 AINSI QUE LE SIGNAL PRODUIT DANS LE CALCULATEUR 15 A 23, ET AMENE A CE COMMUTATEUR 19, POUR COUPER LE COURANT, LE SECOND FLANC DU SIGNAL ET LE SIGNAL DU CALCULATEUR EMIS A L'INSTANT D'ALLUMAGE. C.CE DISPOSITIF PERMET DE CHOISIR UNE CARACTERISTIQUE QUELCONQUE POUR LE REGLAGE DE L'AVANCE A L'ALLUMAGE, ET PEUT ETRE REALISE D'UNE FACON ECONOMIQUE.
Description
L'invention se rapporte à une installation d'allumage pour moteurs à combustion interne comprenant un calculateur commandé par un émetteur rotatif à secteur, destiné à définir les instants de mise en circuit et/ou hors circuit du courant dans au moins un étage final d' allumage0 On connait par exemple par le document DE-OS 2 850 115 de tels dispositifs d'allumage où le commutateur électronique qui se trouve dans le circuit primaire de la bobine deallumage est commandé par une cotncidence du signal de l'émetteur avec le signal de sortie d'un étage de calcule Dans le dispositif connu, les deux flancs du signal de l'émetteur et du signal du calculateur sont rigidement couplés, lors de la coIncidence, par une porte OU, de sorte que l'on obtient simplement une fonction de secours, c'est-àdire qu'en cas de défaillance du calculateur, le signal de l'émetteur donne une valeur de principe pour l'angle de fermeture.
On connaît, par ailleurs par le document DE-OS 2 845 285, un procédé de stabilisation du ralenti par réglage de l'avance à l'allumage lorsque la vitesse de rotation décroft, procédé dans lequel ce réglage de 11 avance à l'allumage présente une hystérésis. Ceci signifie que ce réglage de l'invention à l'allumage ntest pas actif, en cas de démarrage, pendant la croissance de la vitesse de rotation. Dans le dispositif connu, le réglage linéaire de l'avance à l'allumage est obtenu par des composants concrets, ce dispositif pouvant par exemple être monté en amont d'un calculateur.
Le dispositif d'allumage selon l'invention est caractérisé en ce que l'on peut amener à un commutateur bistable pour commander le début du passage du courant, aussi bien le premier flanc du signal de l'émetteur que le signal produit dans le calculateur pour commander le début du passage de courant dans l'étage final d 'allumage; en ce que lton peut amener au commutateur bistable, pour commander la fin du passage du courant, aussi bien le deuxième flanc du signal de l'émetteur que le signal produit dans le calculateur pour commander la fin du passage du courant (instant d'allumage); et en ce que le calculateur et/ou son signal de sortie peut être piloté par au moins un contacteur à valeur seuil de la vitesse de rotation; il présenté l'avantage que le découplage des deux flanc s du signal de l'émetteur du signal du calculateur, ainsi qutun commutateur supplémentaire à valeur seuil de la vitesse de rotation permettent d'obtenir aussi bien une marche de secours au moyen de l'émetteur qu'une stabilisation au ralenti avec hystérésis au moyen d'une caractéristique de réglage de l'avance à l'allumage prescrite par le calculateur. Cette hystérésis s'obtient par mise hors circuit du calculateur, ou du signal du calculateur, par le contacteur à valeur seuil de la vitesse de rotation. Ce dispositif garantit,d'une part, une caractéristique de réglage d'avance à l'allumage que l'on peut choisir quelconque et, d'autre part, peut se réaliser avec une faible dépense.
D'autres conceptions avantageuses et améliorations de l'installation de l'allumage décrite ci-dessus sont possibles grtce aux mesures énumérées ci-dessous :
- l'on peut respectivement amener aux deux entrées du commutateur bistable par l'intermédiaire d'une liaison logique Op respectivement le signal de sortie complémentaire et le signal de sortie lui-même de l'émetteur à secteur et du calculateur,
- dans le calculateur est prévu un contacteur à valeur seuil de vitesse de rotation avec bystérésis,
- un processus de comptage est cycliquement commandé dans le calculateur pour comiaitre la vitesse de rotation; dans le cas où la vitesse de rotation passe en dessous d limite, on peut mettre hors circuit le calculateur et/ou son signal de sortie,
- en aval de l'émetteur à secteur est monté un commutateur de marche de secours qui peut relier directement la sortie de l'émetteur à l'étage final d'allumage.
- l'on peut respectivement amener aux deux entrées du commutateur bistable par l'intermédiaire d'une liaison logique Op respectivement le signal de sortie complémentaire et le signal de sortie lui-même de l'émetteur à secteur et du calculateur,
- dans le calculateur est prévu un contacteur à valeur seuil de vitesse de rotation avec bystérésis,
- un processus de comptage est cycliquement commandé dans le calculateur pour comiaitre la vitesse de rotation; dans le cas où la vitesse de rotation passe en dessous d limite, on peut mettre hors circuit le calculateur et/ou son signal de sortie,
- en aval de l'émetteur à secteur est monté un commutateur de marche de secours qui peut relier directement la sortie de l'émetteur à l'étage final d'allumage.
En y ajoutant un unique compteur, ce même dispositif permet d'obtenir de façon la plus simple, la coupure du courant lorsque le moteur s'arrête.
L'invention sera mieux comprise à 11 aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un
Exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels :
- la figure 1 représente le circuit de la partie périphérique d'un microcalculateur.
Exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels :
- la figure 1 représente le circuit de la partie périphérique d'un microcalculateur.
- la figure 2 représente le matériel de la partie interne du microcalculateur,
- la figure 3 représente la courbe des signaux pour l'explication du mode d'action.
- la figure 3 représente la courbe des signaux pour l'explication du mode d'action.
Dans le circuit représenté sur la figure 1, on montre un émetteur 10 relié de préférence au vilebrequin ou à l'arbre à cames d'un moteur à combustion interne et qui comprend un disque émetteur 12 tournant et présentant un secteur il. Le secteur représenté commence 40 degrés avant le point mort haut (OT) et se termine 7 degrés avant ce point mort haut.Un récepteur 13 explore le secteur 11 et envoie un signal correspondant par l'intermédiaire d'un commutateur 14, soit à un microcalculateur 15, soit, par l'intermédiaire d'une porte OU 16, directe- ment à un étage final 17 d'allumage, cet étage final d'allumage 17 se compose habituellement d'un contacteur électronique sur le circuit primaire d'une bobine d1 allumage sur le circuit secondaire de laquelle est montée au moins une bougie d'allumage.
La sortie du microcalculateur 15 est reliée, par l'intermédiaire d'une porte OU 18, à l'entrée d'armement dynamique s d'une bascule électronique 19 dont la sortie est reliée à une deuxième entrée de la porte OU 16. De plus, la sortie du microcalculateur 15 est reliée, par l'intermédiaire d'un inverseur 20 à une entree d'une porte OU 21 dont la sortie est reliée à l'entrée de désarmement dynamique R de la bascule électronique 19. L'entrée du microcalculateur 15 est par ailleurs reliée à une deuxième entrée de la porte OU 21 ainsi que, par l'intermédiaire d'un inverseur 22, à une autre entrée de la porte OU 18.
Dans le microcalculateur 15, on détermine l'instant d'allumage ainsi que le début de 11 instant de fermeture en fonction de certains paramètres comme par exemple la tempéra turne T, la dépression dans la tubulure d'admission p, ou la vitesse de rotation n.Un tel microcalculateur est par exemple décrit dans le document DE-OS 2 851 336. la partie du microcal curateur 15 dans laquelle se détermine cet angle de fermeture < s, s, est désignée, selon la figure 2, comme unité de calcul 23, montée entre l'entrée et la sortie du microcalculateur 15. Un contacteur 24 peut réaliser une coupure sur la sortie. Pa ail- leurs, l'entrée du microcalculateur 15 est reliées par l'inter- médiaire d'une porte ET 25, a l'entrée de rythme a d'un compteur 26 dont l'entrée de désarmement R est également reliée à l'entrée du microcalculateur 15. Une fréquence de rythme 9 parvient à une deuxième entrée de la porte ET 25.D'autre part, cette entrée du calculateur est reliée à l'entrée d'armement S d'un autre compteur 27 mis en oeuvre comme mémoire intermédiaire
Les sorties de comptage du compteur 26 sont reliées aussi bien avec les entrées de comptage du compteur 27, qu'avec les entrées de comptage d'un étage à valeur seuil numérique 28e Les sorties de comptage du compteur 27 sont reliées avec les entrées de comptage d'un second étage à valeur seuil 29 qui présente une hystérésis, ctest-à-dire que la valeur seuil de mise en circuit S1 est supérieure à la valeur seuil de mise hors circuit S2.
Les sorties de comptage du compteur 26 sont reliées aussi bien avec les entrées de comptage du compteur 27, qu'avec les entrées de comptage d'un étage à valeur seuil numérique 28e Les sorties de comptage du compteur 27 sont reliées avec les entrées de comptage d'un second étage à valeur seuil 29 qui présente une hystérésis, ctest-à-dire que la valeur seuil de mise en circuit S1 est supérieure à la valeur seuil de mise hors circuit S2.
Les sorties des deux étages à valeur seuil 28, 29 sont reliées, par l'intermédiaire d'une porte OU 30, à l'entrée du circuit de commande du contacteur 244
Le mode d'action de l'exemple d'exécution est expliqué ci-dessous avec référence à la caractéristique de réglage d'allumage représentée sur la figure 3.Cette caractéristique indique la relation qui existe entre la vitesse de rotation n et l'angle d'allumage 8? e La caractéristique de réglage de l'allumage représentée est produite par l'unité de calcul 23; la plage qui se situe en dessous de la vitesse de rotation de 1000 tours/minute y sert à stabiliser le ralenti, c'est-à-dire que, lorsque la vitesse de rotation décrotte l'instant d'allumage se décale dans le sens de l'avance, de sorte que l'accroissement du-moment de rotation ainsi produit accroSt à nouveau la vitesse de rotation. Toutefois, au démarrage, il ne faut pas parcourir cette plage de caractéristique, sinon on rendrait inutilement le démarrage plus difficile.L'escamotage de cette partie de la caractéristique, s'obtient du fait que1 tout d'abord, la valeur seuil de la vitesse de rotation SI n'est pas atteinte, dans l'étage à valeur seuil 29, de sorte que le contacteur 24 est ouvert. Pour cette raison, l'armement et le désarmement de la bascule électronique 19 ne se font tout d'abord que sous l'influence du signal de l'émetteur 10, de sorte que le début de l'instant de fermeture se produit de façon constante à 400 avant le point mort haut et que la fin de l'instant de fermeture (instant d'allumage) se produit de façon constante-à 70 avant le point mort haute Le réarmement de la bascule électronique 19 s'opère par l'intermédiaire de l'inverseur 22 et de la porte OU 18 à 400 avant le point mort haut et ferme le contacteur électronique de l'étage final d'allumage 17.L'instant d'allumage s'obtient par le désarmement de la bascule électronique 19 par l'intermédiaire de la porte OU 21. Lorsque la vitesse de rotation croit, ces conditions ne se modifient pas jus qutà ce que l'on atteigne la vitesse de rotation S1 et que le contacteur à valeur seuil 29 commute alors, de sorte que le contacteur 24 se ferme. A partir de ce moment, c'est l'unité de calcul 23 qui détermine l'instant d'allumage pour autant que la valeur calculée soit à plus de 70 en avant du point mort haut. il en va de même avec le début de l'instant de fermeture, qui n'est pas représenté plus en détail, et que l'unité de calcul 23 détermine également, pour autant que ce début de l'instant de fermeture se produise à plus de 400 avant le point mort haut.Le déclenchement se produit toutefois au?plus tard à 400 avant le point mort haut et 70 avant le point mort haut.
Le mode d'action de l'exemple d'exécution est expliqué ci-dessous avec référence à la caractéristique de réglage d'allumage représentée sur la figure 3.Cette caractéristique indique la relation qui existe entre la vitesse de rotation n et l'angle d'allumage 8? e La caractéristique de réglage de l'allumage représentée est produite par l'unité de calcul 23; la plage qui se situe en dessous de la vitesse de rotation de 1000 tours/minute y sert à stabiliser le ralenti, c'est-à-dire que, lorsque la vitesse de rotation décrotte l'instant d'allumage se décale dans le sens de l'avance, de sorte que l'accroissement du-moment de rotation ainsi produit accroSt à nouveau la vitesse de rotation. Toutefois, au démarrage, il ne faut pas parcourir cette plage de caractéristique, sinon on rendrait inutilement le démarrage plus difficile.L'escamotage de cette partie de la caractéristique, s'obtient du fait que1 tout d'abord, la valeur seuil de la vitesse de rotation SI n'est pas atteinte, dans l'étage à valeur seuil 29, de sorte que le contacteur 24 est ouvert. Pour cette raison, l'armement et le désarmement de la bascule électronique 19 ne se font tout d'abord que sous l'influence du signal de l'émetteur 10, de sorte que le début de l'instant de fermeture se produit de façon constante à 400 avant le point mort haut et que la fin de l'instant de fermeture (instant d'allumage) se produit de façon constante-à 70 avant le point mort haute Le réarmement de la bascule électronique 19 s'opère par l'intermédiaire de l'inverseur 22 et de la porte OU 18 à 400 avant le point mort haut et ferme le contacteur électronique de l'étage final d'allumage 17.L'instant d'allumage s'obtient par le désarmement de la bascule électronique 19 par l'intermédiaire de la porte OU 21. Lorsque la vitesse de rotation croit, ces conditions ne se modifient pas jus qutà ce que l'on atteigne la vitesse de rotation S1 et que le contacteur à valeur seuil 29 commute alors, de sorte que le contacteur 24 se ferme. A partir de ce moment, c'est l'unité de calcul 23 qui détermine l'instant d'allumage pour autant que la valeur calculée soit à plus de 70 en avant du point mort haut. il en va de même avec le début de l'instant de fermeture, qui n'est pas représenté plus en détail, et que l'unité de calcul 23 détermine également, pour autant que ce début de l'instant de fermeture se produise à plus de 400 avant le point mort haut.Le déclenchement se produit toutefois au?plus tard à 400 avant le point mort haut et 70 avant le point mort haut.
Si maintenant la vitesse de rotation décroft à nouveau, c'est la partie de la courbe qui opère la stabilisation du ralenti qui définit l'instant de l'allumage en dessous de la vitesse de rotation 1000 tours/minute. Ce n'est que si l'on atteint la valeur inférieure de commutation de la vitesse de rotation S2 que le contacteur 24 s'ouvre à nouveau sous l'action du contacteur à valeur seuil 29 et qu'alors, Si la vitesse de rotation croft, l'instant de l'allumage n'est défini que par le signal de l'émetteur.
La détermination des valeurs de la vitesse de rotation se fait cycliquement dans le compteur 26. Dans ce but, ce compteur est chaque fois désarmé à l'apparition du premier flanc du signal d'angle de fermeture de l'émetteur (flanc de désarmement) et commence alors à compter par valeur croissante.
Ce comptage se fait, selon la représentation, pendant un tour complet du disque de l'émetteur 12, mais on pourrait également faire en sorte que ce comptage ne se fasse que pendant le passage du secteur 11 en face du récepteur 13. Peu avant le désarmement de l'état de comptage atteint, cet état de comptage est transmis à la mémoire intermédiaire 27, de sorte que l'on dispose toujours de l'état de comptage, fonction de la vitesse de rotation, le plus récente C'est cet état de comptage qui définit la condition d'ouverture ou de fermeture du contacteur à valeur seuil 29.
Le contacteur à valeur seuil 28 sert à couper le courant lorsque le moteur s 'arrête, Si dans le compteur 26 un état de comptage qui correspond à une très petite valeur de vitesse de rotation 53 est dépassé, le contacteur 24 ss'ouvret de sorte que la bascule électronique 19 est désarmée par l'intermédiaire de l'inverseur 20 et de la porte OU 21. Ceci provo que une ouverture du contacteur électronique qui se trouve dans le circuit primaire de la bobine d'allumage, de sorte que le courant y est interrompu. A la place d'un contacteur à valeur seuil spécial 28, on peut naturellement faire appel également pour couper le courant lorsque le moteur s'arrête, c'està-dire pour ouvrir le contacteur 24, au signal de dépassement du compteur 26.
Au lieu de couper la sortie du calculateur, on peut naturellement aussi, à l'aide du contacteur 29, couper l'u- nité de calcul 23 de son alimentation en courant, de sorte qu'il ne se produit plus de signal de sortie du microcalculateur 15.
Naturellement les composants 24 à 30 représentés séparément peuvent également faire partie du microcalculateur 15 en tant que sous-programme.
La plage angulaire du signal de l'émetteur 10 n'est naturellement pas limitée aux valeurs indiquées, mais peut être choisie de façon quelconque. Elle donne la plage possible d'instant de l'allumage, Par exemple, le flanc qui détermine l'instant d'allumage pourrait, au lieu d'être 70 avant le point mort haut, être en ce point même, de sorte que pour les petites vitesses de rotation, il n'y aurait pas de décalage de l'instant d'allumage. De même, une réalisation de l'angle de l'émetteur peut se faire d'une autre façon, par exemple au moyen d'un repère unique sur le disque émetteur 12 qui serait exploré par deux récepteurs.
S'il se produit une défaillance de la partie électronique, en commutant le commutateur 14, on peut envoyer directement le signal de l'émetteur à l'étage final d'allumage 17. Dans le cas le plus simple, la porte OU 16 pourrait même disparattre, pour autant que la sortie de la bascule électronique 19 soit fixée en conséquence.
Claims (5)
1.- Installation d'allumage pour moteurs à ôom- bustion interne comprenant un calculateur commandé par un émetteur rotatif à secteur destiné à définir les instants de mise en circuit et/ou hors circuit du courant dans au moins un étage final d'allumage, caractérisée en ce que l'on peut amener à un commutateur bistable (19) pour commander le début du passage du courant, aussi bien le premier flanc du signal de l'émetteur que le signal produit dans le calculateur (15 à 23) pour commander le début du passage de courant dans l'étage final d'al- lumage (17), en ce que l'on peut amener au commutateur bistable (19), pour commander la fin du passage du courant, aussi bien le deuxième flanc du signal de l'émetteur que le signal produit dans le calculateur pour commander la fin du passage de courant (instant d'allumage), et en ce que le calculateur et/ou son signal de sortie peut être piloté par au moins un contacteur à valeur seuil de la vitesse de rotation (29, 28).
2.- Installation d'allumage selon la revendlca tion 1, caractérisée en ce que l'on peut respectivement amener aux deux entrées du commutateur bistable (19) par ltintermédiai- re d'une liaison logique OU (18 ou 21) respectivement le signal de sortie complémentaire et le signal de sortie lui-même de l'émetteur à secteur (10) et du calculateur (15).
3. Installation d'allumage selon l'une des reven dilations 1 et 2, caractérisée en ce que dans le calculateur (15) il est prévu un contacteur à valeur seuil de la vitesse de rotation (29) avec hystérésis.
4.- Installation dtallumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 39 caractérisée en ce qu'un processus de comptage est eyeliquement commandé dans le calculateur pour connaître la vitesse de rotation et en ce que Si la vitesse de rotation passe en dessous d'une certaine limite, on peut mettre hors circuit le calculateur etXou son signal de sortie.
5.- Installation d'aIl1lmage selon l'une queleon- que des revendications 1 à 4 caractérisée en ce qu'en aval de l'émetteur à secteur (10) est monté un commutateur de marche de secours (14) qui peut relier directement la sortie de lté- metteur à l'étage final d'allumage (17).
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