FR2571439A1

FR2571439A1 - Electronic ignition system with automatic advance regulation

Info

Publication number: FR2571439A1
Application number: FR8511626A
Authority: FR
Inventors: Giuseppe Cotignoli
Original assignee: Marelli Autronica SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1986-04-11
Also published as: IT1179749B; GB2162579A; GB2162579B; SE8503631D0; ES545704A0; BE902990A; ES8608104A1; YU123585A; ATA225485A; CH664424A5; GB8518800D0; SE8503631L; IT8467763A0; DE3525880A1; NL8502149A; SE452047B; FR2571439B1; AT386869B; IT8467763A1; YU46379B

Abstract

A group of detectors give electrical signals indicative of the operating conditions of the engine. A second group of detectors detect the passage of the pistons through top dead centre and produce a stop-go signal with two successive level changes separated by an interval of time proportional to the speed of rotation of the engine. An electronic controller connected to the detectors, supplies trigger pulses to cause activation of the ignition coil. The controller uses memory circuits which are modified in response to the level changes in the signals from the second group of detectors each time the engine is started. The precise timing of the ignition signal is modified from the stored values by the information obtained from the first set of transducers on the engine operating conditions.

Description

La présente invention apporte un système d'allumage électronique à réglage automatique de l'avance à l'allumage pour un moteur à carburateur. The present invention provides an electronic ignition system with automatic adjustment of the ignition advance for a carburetor engine.

L'invention concerne plus particulièrement un système d'allumage électronique du type comprenant - un premier dispositif détecteur conçu pour fournir des signaux électriques indiquant les conditions de fonctionnement du moteur, - un second dispositif détecteur conçu pour détecter le passage d'un piston ou d'un groupe de pistons par le point mort haut (p.m.h.) et pour produire un signal du type MARCHE-ARRET présentant deux changements de niveau successifs séparés par un intervalle de temps proportionnel à la vitesse de rotation du moteur chaque fois un piston ou un groupe de pistons passe par le p.m.h., ainsi que - une unité électronique de réglage et de commande, connectée au premier et au second dispositif détecteur et préagencée pour activer, à travers au moins une bobine d'allumage, la bougie ou les bougies d'allumage d'un cylindre ou d'un groupe de cylindres avec une avance variable dépendant des signaux fournis par le premier dispositif détecteur en relation avec le passage par le p.m.h. du piston ou du groupe de pistons correspondant. The invention relates more particularly to an electronic ignition system of the type comprising - a first detector device designed to supply electrical signals indicating the operating conditions of the engine, - a second detector device designed to detect the passage of a piston or '' a group of pistons by top dead center (pmh) and to produce an ON / OFF type signal presenting two successive level changes separated by a time interval proportional to the rotation speed of the engine each time a piston or a group of pistons passes through the pmh, as well as - an electronic adjustment and control unit, connected to the first and to the second detector device and pre-arranged to activate, through at least one ignition coil, the spark plug or spark plugs of a cylinder or group of cylinders with a variable advance depending on the signals supplied by the first detector device in relation to the passage through the p.m.h. the corresponding piston or group of pistons.

Un tel système d'allumage est constitué, par exemple, par le système Microplex type MED 600 fabriqué par Magneti
Marelli S.p.A.Such an ignition system is constituted, for example, by the Microplex type MED 600 system manufactured by Magneti
Marelli SpA

Le but de l'invention est de procurer un système d'allumage électronique à réglage automatique de l'avance à l'allu- mage, du type indiqué ci-dessus, qui permette de réduire au minimum l'angle de rotation que le moteur doit effectuer avant qu'une explosion effective ne se produise dans la phase de démarrage.Selon l'invention, ce but est atteint avec un système d'allumage du type indiqué au début, qui est caractérisé en ce que : - il comprend en outre un dispositif de contrôle sensible au premier signal fourni par le dispositif détecteur après un démarrage du moteur et conçu pour fournir un premier et un second signal de commande en réponse au premier respectivement au second changement de niveau du premier signal et - l'unité de réglage et de commande est préagencée pour commander
L'emmagasinage d'énergie dans la bobine d'allumage et la production d'un étincelle sur la bougie ou les bougies associée(s) au piston ou au groupe de pistons lorsque le dispositif de contrôle fournit les premier et second signaux de commande, de sorte que
L'angle de rotation du moteur avant que ne se produise la première explosion dans la phase de démarrage est rendu minimal.The object of the invention is to provide an electronic ignition system with automatic adjustment of the ignition advance, of the type indicated above, which makes it possible to minimize the angle of rotation that the engine must be carried out before an effective explosion occurs in the start-up phase. According to the invention, this object is achieved with an ignition system of the type indicated at the start, which is characterized in that: - it further comprises a control device responsive to the first signal supplied by the detector device after starting the engine and designed to supply a first and a second control signal in response to the first respectively to the second level change of the first signal and - the adjustment unit and order is pre-arranged to order
The storage of energy in the ignition coil and the production of a spark on the spark plug or spark plugs associated with the piston or group of pistons when the control device provides the first and second control signals, so that
The angle of rotation of the engine before the first explosion occurs in the starting phase is made minimal.

A la suite de la première étincelle produite,
L'allumage est commandé avec une avance calculée selon la méthode habituelle du système.Following the first spark produced,
The ignition is controlled with an advance calculated according to the usual system method.

Dans le cas d'un moteur à quatre cylindres quatre temps, le système selon l'invention permet de réduire à un maximum de 1800 L'angle de rotation du moteur avant que ne se produise la première explosion utile dans la phase de démarrage. In the case of a four-stroke four-cylinder engine, the system according to the invention makes it possible to reduce the rotation angle of the engine to a maximum of 1800 before the first useful explosion occurs in the starting phase.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est un schéma partiellement synoptique d'un système d'allumage électronique selon l'invention ;
- la figure 2 montre trois formes d'onde correspondant à trois signaux produits dans le système d'allumage selon la figure 1 ; et
- la figure 3 représente une variante de réalisation du système de figure 1.Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows of two nonlimiting exemplary embodiments, as well as from the appended drawings, in which:
- Figure 1 is a partially block diagram of an electronic ignition system according to the invention;
- Figure 2 shows three waveforms corresponding to three signals produced in the ignition system according to Figure 1; and
- Figure 3 shows an alternative embodiment of the system of Figure 1.

Un système d'allumage électronique à réglage automatique de l'avance à l'allumage pour moteurs à carburateur selon l'invention, comme représenté sur la figure 1, possède un détecteur du type roue phonique, désigné dans son ensemble par 1. An electronic ignition system with automatic adjustment of the ignition advance for carburettor engines according to the invention, as shown in FIG. 1, has a detector of the tone wheel type, generally designated by 1.

Ce détecteur comporte un élément 2 qui tourne en synchronisme avec le vilebrequin du moteur (non représenté) et est pourvu d'une série de points de référence, sous forme d'encoches 3 par exemple.This detector comprises an element 2 which rotates in synchronism with the crankshaft of the engine (not shown) and is provided with a series of reference points, in the form of notches 3 for example.

Dans Le cas d'un moteur à quatre cylindres quatre temps, l'élément tournant 2 possède, par exemple, deux encoches 3, disposées à 1800, dont l'une est associée aux premier et quatrième cylindres et dont l'autre est associée aux second et troisième cylindres. In the case of a four-stroke four-cylinder engine, the rotating element 2 has, for example, two notches 3, arranged at 1800, one of which is associated with the first and fourth cylinders and the other of which is associated with the second and third cylinders.

Le détecteur 1 comprend en outre un capteur 4 qui délivre à sa sortie, pendant le fonctionnement, un signal dont la forme d'onde en fonction du temps t est sensiblement du type du signal A sur la figure 2. Chaque fois qu'une encoche 3 de-l'élément tournant 2 passe devant le capteur 4, le signal A présente une oscillation, formée d'une demi-onde positive et d'une demi-onde négative.The detector 1 further comprises a sensor 4 which delivers at its output, during operation, a signal whose waveform as a function of time t is substantially of the type of the signal A in FIG. 2. Each time a notch 3 of the rotating element 2 passes in front of the sensor 4, the signal A has an oscillation, formed of a positive half-wave and a negative half-wave.

L'élément tournant 2 est monté de manière que les encoches ou points de référence 3 passent devant le capteur 4 Lorsque le piston ou le groupe de pistons associé avec les encoches passe par le point mort haut (ou par un point de référence situé à une distance angulaire prédéterminée devant ou derrière le p.m.h.). Par conséquent, chaque oscillation du signal A indique le passage d'un piston ou d'un groupe de pistons par le point mort haut (ou, de manière générale, par le point de référence). La sortie du capteur 4 est connectée à un circuit conformateur d'impulsions 5, par exemple un comparateur à seuil ("déclencheur"). Ce circuit compare le signal A avec un seuil de référence et -délivre un signal de sortie, par exemple du type de celui désigné par B sur la figure 2.Ce signal consiste plus particulièrement en une succession d'impulsions correspondant chacune, dans l'exemple représenté, à la demi-onde positive de chaque oscillation du signal A.The rotating element 2 is mounted so that the notches or reference points 3 pass in front of the sensor 4 When the piston or the group of pistons associated with the notches passes through the top dead center (or by a reference point located at a predetermined angular distance in front of or behind the pmh). Consequently, each oscillation of signal A indicates the passage of a piston or a group of pistons through the top dead center (or, in general, through the reference point). The output of the sensor 4 is connected to a pulse-shaping circuit 5, for example a threshold comparator ("trigger"). This circuit compares the signal A with a reference threshold and delivers an output signal, for example of the type designated by B in FIG. 2. This signal more particularly consists of a succession of pulses each corresponding, in the example shown, at the positive half-wave of each oscillation of signal A.

Chaque impulsion du signal B présente deux changements de niveau successifs (un flanc de montée et un flanc due décroissance).Each pulse of signal B has two successive level changes (a rising edge and a falling edge).

La fréquence des impulsions B est en outre représentativede la vitesse de rotation du moteur. The frequency of the pulses B is also representative of the speed of rotation of the motor.

Le système d'allumage comprend en outre des détecteurs 6 N qui délivrent des signaux électriques représentatifs, par exemple, de la température du moteur, de la dépression dans la tubulure d'aspiration, et ainsi de suite. The ignition system further includes 6 N detectors which deliver electrical signals representative, for example, of engine temperature, vacuum in the suction manifold, and so on.

Le circuit conformateur d'impulsions 5 et les détecteurs 6 à N sont connectés à une unité électronique de réglage et de commande qui est désignée dans son ensemble par 10. Cette unité comporte des circuits d'entrée 11, une unité de calcul 12, des circuits à mémoire 13 et un étage pilote de puissance 14. Ce dernier est connecté aux bougies d'allumage CC à travers une bobine d'allumage T, dont les enroulements sont désignés par W1 et
W2, ainsi qu'à travers un distributeur rotatif D. The pulse-shaping circuit 5 and the detectors 6 to N are connected to an electronic adjustment and control unit which is generally designated by 10. This unit comprises input circuits 11, a calculation unit 12, memory circuits 13 and a power pilot stage 14. The latter is connected to the spark plugs CC through an ignition coil T, the windings of which are designated by W1 and
W2, as well as through a rotary distributor D.

Sur La base des informations contenues dans les signaux fournis par le circuit conformateur d'impulsions 5 et par les'détecteurs 6 à N, l'unité de réglage et de commande 10, par des moyens connus, est capable de produire l'emmagasinage d'énergie dans l'enroulement W1 de La bobine d'allumage et à provoquer ainsi, au moyen du distributeur D, le jaillissement d'une étincelle sur les bougies d'allumage de cylindres du moteur avec une avance à t'allumage qui peut être variée selon les modalités préétablies relatives au passage des pistons du moteur par le point mort haut. On the basis of the information contained in the signals supplied by the pulse-shaping circuit 5 and by the detectors 6 to N, the adjustment and control unit 10, by known means, is capable of producing the storage of energy in the winding W1 of the ignition coil and thus causing, by means of the distributor D, the sparking of a spark on the spark plugs of engine cylinders with an ignition advance which can be varied according to the pre-established modalities relating to the passage of the engine pistons through the top dead center.

L'unité de réglage et de commande 10 possède en outre des circuits de contrôle 15 connectés à la sortie du circuit conformateur d'impulsions 5. Ces circuits, pouvant avoir par exempLe la forme de dispositifs à mémoire bistables (bascules), sont sensibles à La première impulsion du signal B délivrée par le circuit conformateur 5 après chaque. démarrage du moteur et, en réponse au flanc de montée respectivement au flanc de décroissance de cette première impulsion, ils fournissent un premier et un second signal de commande au circuit pilote 14, à travers un circuit OU 16 intercalé entre L'unité de calcul 12 et ce circuit pilote. Le premier signal de commande appliqué au cir cuit-pilote 14 déclenche le commencement d'emmagasinage d'énergie dans l'enrouLement W1 de La bobine d'allumage.Le courant dans cet enroulement augmente rapidement, comme cela est indiqué par la première impulsion trianguLaiFe de la forme d'onde C sur la figure 2. Le second signal de commande appliqué au module pilote par-les circuits de controle 15 provoque, au moyen du distributeur,
La production d'une étincelle sur les bougies d'allumage associées aux cylindres dans lesquels les pistons sont les plus proches du p.m.h., de sorte que l'allumage se produit sensiblement en mème temps que le fLanc de decroissance de la première impulsion du signal 8. De cette manière, lors du démarrage du moteur, l'angle de rotation que Le moteur doit effectuer avant que ne se produise une explosion rutile dans la phase de démarrage est rendu minimal.The adjustment and control unit 10 also has control circuits 15 connected to the output of the pulse-shaping circuit 5. These circuits, which may for example have the form of bistable memory devices (flip-flops), are sensitive to The first pulse of signal B delivered by the shaping circuit 5 after each. starting the engine and, in response to the rising edge respectively to the falling edge of this first pulse, they supply a first and a second control signal to the pilot circuit 14, through an OR circuit 16 interposed between the calculation unit 12 and this pilot circuit. The first control signal applied to the pilot circuit 14 triggers the start of energy storage in the winding W1 of the ignition coil. The current in this winding increases rapidly, as indicated by the first triangular pulse. of waveform C in FIG. 2. The second control signal applied to the pilot module by the control circuits 15 causes, by means of the distributor,
The production of a spark on the spark plugs associated with the cylinders in which the pistons are closest to the pmh, so that the ignition occurs substantially at the same time as the decrease of the first pulse of the signal 8 In this way, when starting the engine, the angle of rotation that the engine must perform before a rutile explosion occurs in the starting phase is minimized.

Ce qui a été expliqué dans ce qui précède est rendu possibLe par le fait qu'au démarrage, la durée des impulsions du signal appliqué par le conformateur 5 suffit pour emmagasiner une quantité d'énergie suffisante dans l'enroulement W1 pour produire L'étincelle. What has been explained in the foregoing is made possible by the fact that at startup, the duration of the pulses of the signal applied by the shaper 5 is sufficient to store a sufficient amount of energy in the winding W1 to produce the spark .

Ensuite, L'unité de réglage et de commande 10 commence fonctionner normalement, de la façon traditionnelle, avec réglage automatique de L'avance à l'allumage ; donc, pour l'allumage suivant, Le courant dans l'enroulement primaire de la bobine d'allumage est amené à circuler avec une avance At par rapport au passage par le point mort haut, comme cela est représenté qualitativement par la forme d'onde C de la figure 2 (suivant une impulsion triangulaire). Then, the adjustment and control unit 10 begins to operate normally, in the traditional way, with automatic adjustment of the ignition advance; therefore, for the next ignition, the current in the primary winding of the ignition coil is caused to flow with an advance At relative to the passage through the top dead center, as qualitatively represented by the waveform. C of Figure 2 (following a triangular pulse).

Au cas où l'unité de réglage et de commande 10 est constituée par un circuit intégré, les circuits de contrôle 15 peuvent y être incorporés. Les circuits 15 peuvent également être distincts et séparés de l'unité 10. If the adjustment and control unit 10 consists of an integrated circuit, the control circuits 15 can be incorporated therein. The circuits 15 can also be distinct and separate from the unit 10.

La figure 3 montre une variante de réalisation du système de la figure 1 mais avec une distribution statique, c'est-à-dire sans distributeur rotatif, pour un moteur à quatre cylindres quatre temps. Figure 3 shows an alternative embodiment of the system of Figure 1 but with a static distribution, that is to say without rotary distributor, for a four-cylinder four-stroke engine.

Le détecteur 101 à roue phonique possède dans ce cas deux capteurs 4, 104, disposés à 1800 et combinés avec une seule roue 2 pourvue d'une encoche 3 unique. Les capteurs sont connectés à l'unité de réglage et de commande 10 par des circuits conformateurs d'impulsions 5, 105, respectifs. Ces derniers sont connectés à deux sections 115a, 115b d'un circuit de contrôle 115. Ces sections sont identiques et correspondent au circuit de contrôle 15 de figure 1. Les sorties des deux sections du circuit 115 sont connectées à des entrées respectives de deux circuits OU 16, 116, à L'autre entrée de chacun desquels est connectée une sortie correspondante de l'unité de calcul 12. The sound wheel detector 101 has in this case two sensors 4, 104, arranged at 1800 and combined with a single wheel 2 provided with a single notch 3. The sensors are connected to the adjustment and control unit 10 by pulse shaping circuits 5, 105, respectively. These are connected to two sections 115a, 115b of a control circuit 115. These sections are identical and correspond to the control circuit 15 of FIG. 1. The outputs of the two sections of circuit 115 are connected to respective inputs of two circuits OR 16, 116, to the other input of each of which is connected a corresponding output of the computing unit 12.

Les sorties des circuits OU sont connectées à deux sections d'un circuit pilote 14 pour la commande de deux bobines d'allumage T.The outputs of the OR circuits are connected to two sections of a pilot circuit 14 for controlling two ignition coils T.

Le fonctionnement du système de figure 3 est sensiblement analogue à celui du système représenté sur la figure 1. La prévision en double des capteurs, des conformateurs d'impulsions, des canaux ou sections du circuit de contrôle 115 et des circuits OU est simplement due au fait qu'en l'absence d'un distributeur mécanique rotatif, le circuit pilote 114 doit être "informé" sur la question de savoir dans lequel groupe ou "rangée" de cylindres il doit produire la première étincelle. The operation of the system in FIG. 3 is substantially similar to that of the system shown in FIG. 1. The duplicate prediction of the sensors, pulse conformers, channels or sections of the control circuit 115 and the OR circuits is simply due to the fact that in the absence of a rotary mechanical distributor, the pilot circuit 114 must be "informed" about the question in which group or "row" of cylinders it must produce the first spark.

Pour cette raison, le système comprend deux capteurs, dont l'un est associé avec un premier groupe de deux cylindres (pistons) et dont l'autre est associé au second groupe.For this reason, the system includes two sensors, one of which is associated with a first group of two cylinders (pistons) and the other of which is associated with the second group.

Comme indiqué dans ce qui précède, pour tous les modes de réalisation, les points de référence de l'élément tournant 2 peuvent être conjugués à une autre position de référence des pistons correspondants, en avance ou en retard par rapport au p.m.h. As indicated in the foregoing, for all the embodiments, the reference points of the rotary element 2 can be combined with another reference position of the corresponding pistons, ahead or behind with respect to the w.m.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and those skilled in the art can make various modifications to it, without going beyond its ambit.

Claims

1. Electronic ignition system with automatic adjustment of the ignition advance for carburetor engines, comprising - a first detector device (6 to N) designed to supply electrical signals indicating operating conditions of the engine, - a second detector device (1 to 5; 101, 2, 3, 104, 105) designed to detect the passage of a piston or a group of pistons through top dead center (pmh) and to produce a signal Q of the type ON-OFF with two successive level changes separated by a time interval proportional to the speed of rotation of the engine each time a piston or group of pistons passes through the pmh, - an electronic adjustment and control unit (10 ), connected to the first and second detector devices (6 to N; 1 to 5; 101, 2, 3, 104, 105) and pre-arranged to activate, through at least one ignition coil (T), the spark plug or the spark plugs (CC) of a cylinder or group of cylinders with -a feed variable depending on the signals supplied by the first detector device (6 to N) in relation to the passage through the p.m.h. of the corresponding piston or group of pistons, characterized in that - it further comprises a control device (15; 115) sensitive to the first signal supplied by the second detector device (1 to 5, 101, 2, 3, 104 , 105) after starting the engine and designed to provide a first and a second control signal in response to the first, respectively to the second level change of the first signal and - the adjustment and control unit (10) is pre-arranged to control the storage of energy in the ignition coil (T) and the production of a spark on the spark plug or spark plugs (CC) associated with the piston or group of pistons when the control device (15, 115) provides the first and second control signals, so that the angle of rotation of the front motor The first explosion on start-up is made minimal.

2. System according to claim 1, characterized in that the control device is formed from memory circuits (15, 115) of the adjustment and control unit (10), the state of which can be modified in response to first and second level change of the first signal supplied by the second detector device (1 to 5, 101, 2, 3, 104, 105) after each engine start.

3. System according to claim 1 or 2, comprising a rotary distributor (D), characterized in that the second detector device (1 to 5) comprises a detector (1; 2 to 4) with a phonic wheel coupled to the crankshaft of the engine, thus a pulse-shaping circuit (5) connected to the output of the tone wheel detector (1; 2 to 4).

4. System according to claim 1 or 2, comprising a static distribution device, characterized in that the second detector device comprises a sound wheel detector (101) with two sensors (4, 104) cooperating with a single rotating element (2 ) which has detectable references (3) and is coupled to the engine crankshaft, the outputs of the sensors (4, 104) being connected to the input of respective pulse-shaping circuits (5, 105).