FR2753491A1 - Systeme d'allumage - Google Patents
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Abstract
Un système d'allumage pour un moteur comporte une unité d'allumage et un convertisseur continu-continu du type à détection de courant, comprenant un transformateur (6) avec un enroulement primaire (6a) connecté à une alimentation et un enroulement secondaire (6b) pour alimenter l'unité d'allumage, et des premiers moyens de commutation (15) pour interrompre le courant passant par le primaire (6a) de manière à produire une haute tension dans le secondaire (6b). Les moyens pour commander les premiers moyens de commutation (15) provoquent leur ouverture pour une valeur inférieure du courant du primaire (6a), à une faible tension fournie par l'alimentation. De cette manière lorsque la tension (Vb) est faible, il est possible d'augmenter le courant de l'alimentation (1, 2, 3) et d'atténuer la chute de tension d'alimentation (Vb).
Description
SYSTEME D'ALLUMAGE
La présente invention concerne un système de commande d'allumage et plus particulièrement, des systèmes de commande d'a'llumage du type dans lequel un convertisseur continu-continu de type à détection de courant est utilisé afin d'augmenter la tension d'alimentation pour alimenter une unité d'allumage.
La présente invention concerne un système de commande d'allumage et plus particulièrement, des systèmes de commande d'a'llumage du type dans lequel un convertisseur continu-continu de type à détection de courant est utilisé afin d'augmenter la tension d'alimentation pour alimenter une unité d'allumage.
Différents types de systèmes d'allumage sont utilises pour des moteurs a combustion interne destinés à des automobiles. Par exemple il y a ceux qui sont prévus pour des motocycles, connus sous l'appellation
DCCDI (allumage à décharge à coi lecteur à courant : en anglais Direct Current Collector Discharge Ignition), dans lesquels un convertisseur continu-continu est utilisé pour augmenter la tension d'alimentation de manière à obtenir la tension requise par une unité d'allumage de type CDI, allumage à décharge à collecteur (en anglais : Collector Discharge Ignition).
DCCDI (allumage à décharge à coi lecteur à courant : en anglais Direct Current Collector Discharge Ignition), dans lesquels un convertisseur continu-continu est utilisé pour augmenter la tension d'alimentation de manière à obtenir la tension requise par une unité d'allumage de type CDI, allumage à décharge à collecteur (en anglais : Collector Discharge Ignition).
La figure 6 représente schématiquement la configuration du circuit d un système d'allumage classique de type DCCDI, comprenant un convertisseur continu 5 de type à détection de courant. Un générateur de courant alternatif 1 est connecté via un circuit régulateur 2 à une batterie 3 ainsi qu'à une extrémité d'un enroulement primaire a d'un transformateur 6 monté dans le convertisseur continu-continu 5. Ce transformateur 6 comprend trois enroulements secondaires. Le premier enroulement secondaire 6b est connecté à une unité d'allumage 7, et le deuxième enroulement secondaire 6c est connecté, via un circuit de lissage 8, a un calculateur p 9 pour assurer la commande d'avance d'allumage. L'autre extrémité de 'li'enroulement primaire 6a est connectée de façon sélective à la massue, via la source et i e drain d''un transistor à effet de champ FET 15 et d'une résistance 16, pour assurer la détection du courant. La grille du FET 15 est connectée sélectivement à 'la masse via un transistor bipolaire 14 ayant une base qui est connectée au premier enroulement secondaire 6b via une diode zener ZD1, de manière que, lorsqu'une tension Vc du condensateur Cc atteint sa valeur de consigne, la diode zener ZDî ainsi que le transistor bipolaire 14 sont mis en service, de manière à connecter la grille du FET 15 à la masse affin de mettre hors service 'le
FET 15. La grille du FET 15 est également connectée au collecteur d'un transistor bipolaire 17 pour assurer la détection de courant, ainsi qu'à un troisième enroulement secondaire 6d, via une résistance et un condensateur. La base du transistor bipolaire 17 prevu pour la détection de courant est connectée a un noeud placé entre le FET 15 et la résistance 16, afin d assurer la détection de courant et son émetteur est relié à la masse.
FET 15. La grille du FET 15 est également connectée au collecteur d'un transistor bipolaire 17 pour assurer la détection de courant, ainsi qu'à un troisième enroulement secondaire 6d, via une résistance et un condensateur. La base du transistor bipolaire 17 prevu pour la détection de courant est connectée a un noeud placé entre le FET 15 et la résistance 16, afin d assurer la détection de courant et son émetteur est relié à la masse.
Dans le système d'allumage comprenant i e convertisseur continu-continu de type à détection de courant, configuré comme indiqué ci-dessus, lorsqu'un courant électrique Is, passant par l'enroulement primaire 6a, atteint une valeur prédéterminée (par exemple 2 A) à laquelle la tension, V entre la base et l'émetteur du transistor 17 (ou le courant Is multiplié par la valeur de 'la résistance 16) atteint la tension de mise en service (typiquement d'environ 0,7 V) du transistor bipolaire 17, le transistor 17 mis en service assure la connexion entre la grille du FET 15 et la a masse, de manière a mettre hors service le F E T 1S et à interrompre le courant Is.
Cette interruption abrupte du courant se produisant du côté de l'enroulement primaire induit une haute tension dans les premier et deuxième enroulements secondaires 6 b, 6c, de manière à permettre ainsi à une tension suffisante d'hêtre fournie au condensateur Cc et au calculateur W 9
Dans des conditions normales, l'enroulement primaire 6a est alimenté avec une tension d'alimentation continue Vb d'environ 14V. Tandis que le
FET 15 est mis en service le courant électrique I qui passe par l'enroulement primaire Sa augmente de façon relativement abrupte e t atteint ainsi la valeur prédéterminée relativement et de manière correspondante à la tension V c d u condensateur Cc atteint sa valeur de consigne relativement rapidement, comme représenté su r la figure 7(a). Il s'ensuit que, durant la plus grande partie de la période de temps s'écoulant entre deux allumages consécutifs, i e courant Is ne passe pas par l'enroulement primaire b a. Par conséquent, la valeur moyenne du courant électrique Is est aussi Faible qu environ 0,06 A.
Dans des conditions normales, l'enroulement primaire 6a est alimenté avec une tension d'alimentation continue Vb d'environ 14V. Tandis que le
FET 15 est mis en service le courant électrique I qui passe par l'enroulement primaire Sa augmente de façon relativement abrupte e t atteint ainsi la valeur prédéterminée relativement et de manière correspondante à la tension V c d u condensateur Cc atteint sa valeur de consigne relativement rapidement, comme représenté su r la figure 7(a). Il s'ensuit que, durant la plus grande partie de la période de temps s'écoulant entre deux allumages consécutifs, i e courant Is ne passe pas par l'enroulement primaire b a. Par conséquent, la valeur moyenne du courant électrique Is est aussi Faible qu environ 0,06 A.
Cependant, dans le cas dans lequel la batterie 3 est défectueuse ou bien est déconnectée et qu'un démarreur par pedale a été utilisé de manière à démarrer le moteur du motocycle, la tension Vb fournie à l'enroulement primaire 6a peut être aussi faible que 3 V par exemple. Dans un tel cas le courant @ cugmente relativement lentement et i faut un temps relativement long pour atteindre la valeur prédéterminée et, de manière correspondante, il faut u n temps encore plus long pour que la tension Vc du condensateur Cc atteigne sa valeur de consigne, comme représente sur la figure 7 (b). Suite à cela, le courant
Is passe par l'enroulement primaire 6a durant une grande partie de la période de temps s'écoulant entre deux allumages consécutifs. Par conséquent, la valeur molenne du courant électrique I peut augmenter pour atteindre une valeur aussi grande que 1,2 A.
Is passe par l'enroulement primaire 6a durant une grande partie de la période de temps s'écoulant entre deux allumages consécutifs. Par conséquent, la valeur molenne du courant électrique I peut augmenter pour atteindre une valeur aussi grande que 1,2 A.
Comme décrit ci-dessus, lorsque la tension d'alimentation Vb enant de l'alientation en puissance tel que la batterie 3 OU le générateur de courant alternatif 1 est faible suite a un dysfonctionnement de la batterie 3 par exemple, le convertisseur continu- continu 5 de type à détection de courant tend a extraire une quantité plus grande de courant d e l'alimetation e n puissance, ce qui peut diminuer encore la tension Vb partant de la batterie fonctionnant mal ou du générateur à courant alternatif 1 mis en rotation par l'actionnement du démarreur à pédale et, de manière correspondante,
rendre le démarrage du moteur plus dur t En outre si un tel courant moyen relativement élevé continue å passer pendant une période de temps excessivement longue, les transistors à effet de champ FET, le transformateur et d'autres composants vont produire beaucoup de chaleur et, dans certains, cas ces composants peuvent se trouver sévèrement endommagés.
rendre le démarrage du moteur plus dur t En outre si un tel courant moyen relativement élevé continue å passer pendant une période de temps excessivement longue, les transistors à effet de champ FET, le transformateur et d'autres composants vont produire beaucoup de chaleur et, dans certains, cas ces composants peuvent se trouver sévèrement endommagés.
La valeur prédéterminée mentionnée ci- dessus (par exemple 2 A) pour e courant Is est déterminé sel on la valeur maxima le de la tension Vc du condensateur C c qui est nécessaire pour produire u n allumage suffisant. Cependant, la tension Vc requise du cotldensateur Vc change avec la vitesse de rotation du moteur et, lorsque le moteur est démarré, avoir une telle haute tension du condensateur Cc (ou une telle valeur élevée mentionné ci-dessus pour le courant Is) n'est pas nécessaire. Par conséquent lorsque la tension d'alimentation est basse, le fait de diminuer la valeur
Is prédéterminée pour, de cette manière, commander l'augmentation de la quantité de courant électrique extrait de l'alimentation en puissance, va s'avérer désavantageux pour obtenir un démarrage rapide et facile du moteur.
Is prédéterminée pour, de cette manière, commander l'augmentation de la quantité de courant électrique extrait de l'alimentation en puissance, va s'avérer désavantageux pour obtenir un démarrage rapide et facile du moteur.
Au vu des problemes indiqués ci-dessus, un objet principal de la présente invention est de proposer un système d'allumage de type DCCDI comprenant un convertisseur continu-continu de type à détection de courant, qui, dans le cas où la tension d'alimentation est faible du falt dun dysfonctionnement de la batterie ou analogue, permet de maîtriser l'augmentation de la quantité de courant électrique extrait de l'alimentation en puissance par conséquent d'atténuer la diminution de la tension d'alimentation pour obtenir un démarrage rapide et aisé du moteur et empêcher tout endommagement des composants dans ïe système, qui serait imputable à l'augmentation de la quantité de courant électrique.
Un deuxième objet de la présente Invention est de proposer un tel système d'allumage réalisé sous la forme d'un circuit simple, pour un coût additionnel minimal.
Pour atteindre les objets ci-dessus i 'invention propose un système d 'a il u m a g e prévu pour un moteur à combustion interne pour véhicules, comprenant : une unité dfallumage conçue pour fournir une haute tension destinée à produire une étincelle a partir d'une unité d'allumage; et un convertisseur continu-continu du type à détection de courant, comprenant: un transformateur équipé d'un enroulement primaire connecté à une alimentation en puissance e t un enroulement secondaire destiné à alimenter l'unité d'allumage, et le convertisseur continu-continu comprenant en outre des premiers moyens de commutation conçus pour interrompre de façon sélective le passage d'un courant passant par l'enroulement primaire de maniere à produire une haute tension dans l'enroulement secondaire et des moyens pour commander le premier moyen de c o m m u t a t i o n, dans lequel les moyens prévus pour commander I e premier moyen de commutation provoquent l'ouverture de celui-ci pour une valeur inférieure du courant passant par l'enroulement primaire, à une faible valeur de tension fournie par l'alimentation en puissance à l'enroulement primaire.
Selon un mode de réalisation de la présente invention le premier moyen de commutation constitué d' u n FET comportant un drain connecté à l'enroulement primaire, une source connectée a '1 a masse via une première résistance et une grille, et le moyen pour commander le premier moyen de commutation comprend : un transistor blpo'laire ayant un co'llecteur connecte a la grille du premier moyen de commutation une base connectée a un premier noeud place entre la source du premier moyen de commutation et la première résistance et un émetteur connecté à la masse; un deuxième moyen de commutation, une deuxième résistance ayant une borne connectee au premier noeud et une deuxième borne connectée à la masse via ïe deuxième moyen de commutation; et des moyens pour detecter la tension venant de la source de puissace de de manière à ouvrir e deuxième moyen de commutation lorsque la tension venant de la source de puissance est inférieure à une tension prescrite. Une troisième résistance peut, en outre, entre connectée entre le premier noeud et la base du transistor bipolaire
Selon un autre mode réalisation de 'la présente invention, le premier moyen de commutation est constitué d'un FET ayant un drain connecte a l'enroulement primaire, dune source et une gril'le9 et le moyen pour commander le premier moyen de commutation comprend : une première résistance et une deuxième résistance connectées en série entre le drain du premier moyen de commutation et 'la masse9 un transistor bipolaire ayant un col lecteur connecté a la a gril lue du premier moyen de commutation, une base connectée a u n premier noeud p'lacé entre 'la source du premier moyen de commutation et la première résistance, et un émetteur connecté à la massue; un deuxième moyen de commutations connecté entre la masse et un deuxième noeud, le deuxième noeud étant un noeud placé entre la première résistance et la deuxième résistance; et des moyens conçus pour détecter la tension venant de la source de puissance, de manière à ouvrir le e deuxleme moyen de commutation lorsque la tension venant de la source de puissace est est inférieure à une tension prescrite.
Selon un autre mode réalisation de 'la présente invention, le premier moyen de commutation est constitué d'un FET ayant un drain connecte a l'enroulement primaire, dune source et une gril'le9 et le moyen pour commander le premier moyen de commutation comprend : une première résistance et une deuxième résistance connectées en série entre le drain du premier moyen de commutation et 'la masse9 un transistor bipolaire ayant un col lecteur connecté a la a gril lue du premier moyen de commutation, une base connectée a u n premier noeud p'lacé entre 'la source du premier moyen de commutation et la première résistance, et un émetteur connecté à la massue; un deuxième moyen de commutations connecté entre la masse et un deuxième noeud, le deuxième noeud étant un noeud placé entre la première résistance et la deuxième résistance; et des moyens conçus pour détecter la tension venant de la source de puissance, de manière à ouvrir le e deuxleme moyen de commutation lorsque la tension venant de la source de puissace est est inférieure à une tension prescrite.
Selon encore un autre mode de réalisation de la présente invention le premier moyen de commutation est constitué d'un FET ayant un drain c o n n e c t e à l'enroulement primaire, d'une source et d'une grille et i e moyen prévu pour commander le premier moyen de commutation comprend : un transistor bipolaire ayant un collecteur connecté a la a grille du premier moyen de commutation, une base connectée à la source du premier moyen de commutation et un émetteur connecté a la masse9 et une deuxième résistance connecté en série entre le drain du premier moyen de commutation et la massue; une première résistance ayant une borne connectée à la source du premier moyen de commutation; et des moyens pour décaler i a tension de la base du transistor bipolaire selon la tension venant de la source de puissance, le moyen de décalage étant connecté entre l'autre borne de la première résistance et la masse afin de fournir à l'autre extrémité de la première résistance une tension négative d'une valeur dépendant de la tension venant de la source de puissance. De préférence, le transformateur comprend en outre un enroulement secondaire additionnel, et le moyen de décalage est mis en oeuvre par l'enroulement secondaire additionnel du transformateur, de manière à produire une tension négative dune valeur sensiblement proportionnelle à la tension venant de la source de puissance
De cette maniera lorsque la tension d'alimentation est @aible, du fait d'un dysfonctionnement de i a batterie ou analogue, il est possible de contrôler l'augmentation, de la quantité de courant électrique extrait de l'alimentation en puissance d'atténuer la diminution de la tension d'alimentation pour obtenir de cette maniere un démarrage rapide et a i sé du moteur et empêcher tout endommagement des composants dans ïe système, qui serait imputable à @' 'augmentation de la quantité de courant électrique.
De cette maniera lorsque la tension d'alimentation est @aible, du fait d'un dysfonctionnement de i a batterie ou analogue, il est possible de contrôler l'augmentation, de la quantité de courant électrique extrait de l'alimentation en puissance d'atténuer la diminution de la tension d'alimentation pour obtenir de cette maniere un démarrage rapide et a i sé du moteur et empêcher tout endommagement des composants dans ïe système, qui serait imputable à @' 'augmentation de la quantité de courant électrique.
Ces objets ainsi que d'autres objets caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître plus complètement à la lecture de la description détaillée.
La présente invention est a présent décrite ci auprès en référence aux dessins annexes dans @esquels .
la figure 1 est un schéma de circuit représentant la partie essentielle d'un premier mode de réalisation d'un système d'allumage destiné a un moteur de motocyclette auquel la présente invention est appliquée;
la figure 2 est un schéma de circuit représentant une partie essentielle d un deuxième mode de réalisation d'un système d'allumage destiné à un moteur de motocyclette auquel la présente invention est appliquée;
la figure 3 est un diagramme de positionnement temporel montrant les formes d'ondes de la tension et du courant en des parties essentie'l'les du circuit de commande de la figure 2;
la figure 4 est un schéma de circuit représentant la partie essentielle d'un troisième mode de réalisation d'un système d'allumage pour un moteur de motocycle auquel la présente invention est appliquée;
la figure 5 est un schéma de circuit représentant une partie essentielle d'un quatrième mode de réalisation d'un système d'allumage pour un moteur de motocycle auquel la présente inven"cion est appliquée;
la figure 6 est un schéma de circuit représentant une partie essentielle d'un système d'allumage classique; et
la figure 7 est un graphique trace pour décrire le fonctionnement du système d'allumage classique représenté sur la figure 3.
la figure 2 est un schéma de circuit représentant une partie essentielle d un deuxième mode de réalisation d'un système d'allumage destiné à un moteur de motocyclette auquel la présente invention est appliquée;
la figure 3 est un diagramme de positionnement temporel montrant les formes d'ondes de la tension et du courant en des parties essentie'l'les du circuit de commande de la figure 2;
la figure 4 est un schéma de circuit représentant la partie essentielle d'un troisième mode de réalisation d'un système d'allumage pour un moteur de motocycle auquel la présente invention est appliquée;
la figure 5 est un schéma de circuit représentant une partie essentielle d'un quatrième mode de réalisation d'un système d'allumage pour un moteur de motocycle auquel la présente inven"cion est appliquée;
la figure 6 est un schéma de circuit représentant une partie essentielle d'un système d'allumage classique; et
la figure 7 est un graphique trace pour décrire le fonctionnement du système d'allumage classique représenté sur la figure 3.
La figure 1 représente un circuit schématique d'un mode de réalisation d'un système d'allumage destiné a un moteur a combustion interne pour un motocycle auquel la présente invention est appliquée.
Un générateur de courant alternatif AC 1 est connecté, via u n circuit régulateur 2, à une batterie 3 ainsi qu'à une extrémité dVun enroulement primaire 6a d'un transformateur 6 dans un convertisseur continu- continu 5. L'autre extrémité de l'enroulement primaire 6a est connectée à un transistor a effet de champ FET 15 et est connectée sélectivement à la masse, via la source et le drain du FET 15 et d'un première résistance 16 prévue pour la détection du courant.
La transformateur 6 comprend trois enroulements secondaires, précisément un premier enroulement secondaire 6a, un deuxième enroulement secondaire 6b et un troisième enroulement secondaire 6c. Le premier enroulement secondaire 6 b est connecté à l'unité d'allumage 7 via une diode de maniere qu'une tension ayant été générée dans le premier enroulement secondaire 6a produise une polarisation avant de la diode lorsqu'un courant Is passant par l'enroulement primaire 6a est interrompu par un FET 15. En d'autres termes, le premier enroulement secondaire 6b est un "agencement indirect" (flyback arrangent). La deuxième enroulement secondaire 6c est également connecté dans 'l'agencement indirect au calculateur la 9, pour assurer la régulation d'avance d'allumage, via un circuit de lissage de tension 8. D'autre part, le troisième enroulement secondaire 6c est agence de manière a produire une tension positive destinée a la masse l orsque le courant Is a u g augmente et que le FET 15 est mis en service En d'autres termes, 'le troisième enroulement secondaire 6c est un agencement direct" (forward arrangement).
La grille du FET 15 est connectée sélectivement à la masse via un transistor bipolaire 14 qui a sa base connectée du côté du premier enroulement secondaire 6b via une diode zener ZD1 de manière que, lorsqu'une tension Vc du condensateur Cc atteint sa tenslon de consigne, la diode mener Z D 1 ainsi que le transistor bipolaire 14 soient mis e n service, connectant de cette manière la grille du FET 15 et la masse afin de mettre hors service le FIEl 15.
La grille du FET 15 est egalement connectée au collecteur d'un transistor bipolaire 17 prévu pour la détection de courant ainsi qu'au troisième enroulement secondaire 6d, via une résistance et un condensateur.
Dans ce mode de réalisation la base du transistor bipolaire destiné à i a détection de courant est connectée à un noeud entre 'le FET 15 et une première résistance 16 pour la détection de courant, via une deuxième résistance 19 prévue pour la détection de courant, et son émetteur est connecté à la masse. La base du transistor bipolaire 17 est également connectée à la masse via une troisième résistance 20 prévue pour la détection de courant et via l'émetteur et le collecteur de transistor bipolaire 21 destiné a la détection de tension. La base du transistor bipolaire 21 prévu pour la détection de tension est connectée à une extrémité de l'enroulement primaire b a, via une diode zener ZD2. De cette manière le troisième enroulement secondaire 6d, ïes transi s tors bipolaires 17 et 21, la FIE lb, la diode zener @D2 et les résistances 16 et 19-20 coopèrent pour former un circuit de détection de courant 10.
A présent, le fonctionnement de ces circuits est décrit ci-après. Dans des conditions normales, une tension d'al i alimentation continue Vb environ 14V est fournie à l'enroulement primaire 6a, comme dans le système d'allumage classique représenté sur la figure 6. Avec une telle tension d'alimentation, la diode zener ZD2 et le transistor bipolaire 21 destiné à la détection de tension sont mis en service et, de manière correspondante, le courant Is qi passe par le
FET 15 est déterminé par la tension VBE appliquée à la base du transistor bipolaire 17, la valeur R1 de la première résistance 16 prévue pour '1 a détection de courant, la valeur R2 de la deuxième résistance 19 et prévue pour la détection de courant et la valeur R3 de la troisième résistance 20 prévue pour courante détection, comme suit : u i t
I = VBE@ (R1+R2+R3)/(R1.R3) Eq.(î)
Dans le cas dans lequel la tension fournie a l'enroulement primaire ba a diminué jusqu'à descendre a environ 2,5V le diode zener ZD1 et le transistor bipolaire 21 prévu pour la détection de tension ne sont pas mis en service et, par conséquent, le courant I qui passe par le FET 15 est déterminé seulement par la valeur ohmique de la résistance R1 de la premiere résistance 16, prévue pour la détection de courant, et par la tension VBE appl iquée entre la base et l'émetteur du transistor bipolaire 17, de la façon ciaprès :
Is = VBE/R1 Eq. (2)
Ainsi, lorsque la la tension fournie à l'enroulement primaire 6a est inférieure à une valeur prescrite, la valeur du courant electrique Is à laquelle le transistor 17 est mis en service peut etre diminué par un facteur R3/(R1+R2+R3).
FET 15 est déterminé par la tension VBE appliquée à la base du transistor bipolaire 17, la valeur R1 de la première résistance 16 prévue pour '1 a détection de courant, la valeur R2 de la deuxième résistance 19 et prévue pour la détection de courant et la valeur R3 de la troisième résistance 20 prévue pour courante détection, comme suit : u i t
I = VBE@ (R1+R2+R3)/(R1.R3) Eq.(î)
Dans le cas dans lequel la tension fournie a l'enroulement primaire ba a diminué jusqu'à descendre a environ 2,5V le diode zener ZD1 et le transistor bipolaire 21 prévu pour la détection de tension ne sont pas mis en service et, par conséquent, le courant I qui passe par le FET 15 est déterminé seulement par la valeur ohmique de la résistance R1 de la premiere résistance 16, prévue pour la détection de courant, et par la tension VBE appl iquée entre la base et l'émetteur du transistor bipolaire 17, de la façon ciaprès :
Is = VBE/R1 Eq. (2)
Ainsi, lorsque la la tension fournie à l'enroulement primaire 6a est inférieure à une valeur prescrite, la valeur du courant electrique Is à laquelle le transistor 17 est mis en service peut etre diminué par un facteur R3/(R1+R2+R3).
La figure 2 illustre un diagramme de circuit schématique qui montre un circuit de détection de courant d'un deuxième mode de réalisation d'un système d'allumage auquel la presente invention est appliquée.
Les memes parties que celles de la figure 6 représentant un système d'allumage classique sont désignés par les mêmes numéros de référence et leur description va etre omise.
Dans ce mode de réalisation, un quatrième enroulement secondaire 6e est prévu dans l'agencement indirect représenté dans le dessin. Une extrémité du quatrième enroulement secondaire 6e est connectée à une résistance 26 pour assurer la détection de courant et son l'autre extrémité est connecté à la masse. Le reste de la configuration est identique a ce qui est représenté sur la figure 6.
En se referant à la figure 3, le fonctionnement de ce circuit est décrit ci-après. Dans ce circuit9 en fonction de la mise en service/hors service du
FET 15 (figure 3(a)), une tension négative sensiblement proportionnelle à la valeur de la tension continue Vb fournie à l'enroulement primaire 6a est générée dans le quatrième enroulement secondaire 6e, tandis que le
FET 15 est en service, comme représente sur la figure 3(b). Cette tension négative a comme effet de décaler la tension appliquée à la base du transistor bipolaire 17 pour la détection de courant (figure 3 (c)) D e maniere carrespondante etant donné que la tension Vb devient inférieure et que, par conséquent, la tension négative générée dans le quatrième enroulement secondaire 6 devient plus petite, la valeur du courant Is pour laquelle le transistor bipolaire 17 passe en service (ou la valeur de crete du courant I s) devent plus petite, comme représenté sur la figure 3(d), dans laquelle ou la valeur de crête du courant Is , est de 3 A pour la tension Vb de 14 V et de 2 A pour la tension b de 3 V.
FET 15 (figure 3(a)), une tension négative sensiblement proportionnelle à la valeur de la tension continue Vb fournie à l'enroulement primaire 6a est générée dans le quatrième enroulement secondaire 6e, tandis que le
FET 15 est en service, comme représente sur la figure 3(b). Cette tension négative a comme effet de décaler la tension appliquée à la base du transistor bipolaire 17 pour la détection de courant (figure 3 (c)) D e maniere carrespondante etant donné que la tension Vb devient inférieure et que, par conséquent, la tension négative générée dans le quatrième enroulement secondaire 6 devient plus petite, la valeur du courant Is pour laquelle le transistor bipolaire 17 passe en service (ou la valeur de crete du courant I s) devent plus petite, comme représenté sur la figure 3(d), dans laquelle ou la valeur de crête du courant Is , est de 3 A pour la tension Vb de 14 V et de 2 A pour la tension b de 3 V.
La figure 4 est un schéma representant un circuit de détection de courant d'un troisième mode de réalisation d'un système d'allumage auquel la présente invention est appliquée, ce troisième mode de réalisation étant analogue à celui représenté sur la figure 1. Les mêmes parties que ce'lles sur la figure l sont désignées par les mêmes numéros de référence et toute description supplémentaire a ce sujet va etre omise.
Dans ce mode de réalisation, la base du transistor bipolaire 17 destiné à la détection de courant est connecté directement à un noeud placé entre la source du FET 15 et une première résistance 36 prévue pour la détection de courant. La source du
FET 15 est également connectée à la masse, via une deuxième résistance 37 prévue pour la détection de courant et un FET 38. La grille de ce FET 38 est connectée a une extrémité de l'enroulement primaire ta via une résistance et une diode zener ZD3 pour J a détection de la tension d'alimentation Vb.
FET 15 est également connectée à la masse, via une deuxième résistance 37 prévue pour la détection de courant et un FET 38. La grille de ce FET 38 est connectée a une extrémité de l'enroulement primaire ta via une résistance et une diode zener ZD3 pour J a détection de la tension d'alimentation Vb.
Dans ce mode de réalisation lorsque la tension
Vb fournie à l'enroulement primaire 6a est d'environ 14 V la diode zener ZD3 et le FET 38 sont mis en service e t, par conséquent, ïe courant I qui passe par le FET 15 est déterminé par la tension VBE appliquée a la base du transistor bipolaire 17, la valeur R1 de la première résistance 36 destinée à la détection de courant, la valeur R@ de la deuxième résistance 37 destinée a la détection de courant, et la résistance RON à l'état en service du FET 38. En supposant que R1 = R2 = RON = R, on obtient l'équation ci-après :
Is = VBE.(R1+R2+RON)/(R1.(R2+RON))
= 2VBE/R Eq.(3)
Dans le cas dans lequel la a tension fournir d l'enroulement primaire 6 a diminu@e jusqu'à environ 2,5V la diode zener ZD3 et la FEr 38 ne sont pas mis en servie et, par conséquent, le courant Is qui passe par le FET 15 est déterminé seulement par la résistance R1 de la première résistance 36 destinée à la détection de courant et la tension VBE appliquée a la base du transistor bipolaire 17. En d'autres termes l'équation ci-apres est obtenue
Is = VBE/R1
= VBE/R Eq.(4)
Ainsi, lorsque ïa tension fournie a l'enroulement primaire 6a est inférieure à une valeur prescrite, la valeur de crête du courant e'lectrique Is qui passe par le FET 15 peut etre diminué a 1/2 de la valeur que l'on a lorsque la tension Vb est élevée (ou normale).
Vb fournie à l'enroulement primaire 6a est d'environ 14 V la diode zener ZD3 et le FET 38 sont mis en service e t, par conséquent, ïe courant I qui passe par le FET 15 est déterminé par la tension VBE appliquée a la base du transistor bipolaire 17, la valeur R1 de la première résistance 36 destinée à la détection de courant, la valeur R@ de la deuxième résistance 37 destinée a la détection de courant, et la résistance RON à l'état en service du FET 38. En supposant que R1 = R2 = RON = R, on obtient l'équation ci-après :
Is = VBE.(R1+R2+RON)/(R1.(R2+RON))
= 2VBE/R Eq.(3)
Dans le cas dans lequel la a tension fournir d l'enroulement primaire 6 a diminu@e jusqu'à environ 2,5V la diode zener ZD3 et la FEr 38 ne sont pas mis en servie et, par conséquent, le courant Is qui passe par le FET 15 est déterminé seulement par la résistance R1 de la première résistance 36 destinée à la détection de courant et la tension VBE appliquée a la base du transistor bipolaire 17. En d'autres termes l'équation ci-apres est obtenue
Is = VBE/R1
= VBE/R Eq.(4)
Ainsi, lorsque ïa tension fournie a l'enroulement primaire 6a est inférieure à une valeur prescrite, la valeur de crête du courant e'lectrique Is qui passe par le FET 15 peut etre diminué a 1/2 de la valeur que l'on a lorsque la tension Vb est élevée (ou normale).
La figure 5 est un schéma représentant un circuit de détection de courant pour un quatrième mode de réalisation d'un système d'allumage auquel la présente invention est appliquée. Les mêmes parties que celles de la figure 1 sont désignées par 7 es mêmes numéros de référence et toute description supplémentaire v a en être omise.
Dans ce mode de réalisation, la base du transistor bipolaire 17 destiné à la détection de courant est c o n n e c t é e directement à un noeud placé entre le FET 15 et une première résistance 46 destinée a la détection de courant. La première resistance 46 destinée a la détection de courant est connectée à la masse, vie une deuxième résistance 47 prévue pour la détection de courant, En outre, un FET 48 est connecté à un noeud installé entre la première résistance 46 et la deuxième résistance 47, pour assurer la détection de courant, de manière a connecter sélectivement la première résistance 46 à la masse. sans passer par la deuxième résistance 47 pour la détection de courant. La grille du FET 48 est connectee a une extrémité de l'enroulement primaire 6a via une résistance et une diode zener ZD4 prévue pour détecter la tension d'alimentation Vb.
Dans ce mode de réalisation, lorsque la tension
Vb fournie à l'enroulement primaire 6a est d'environ 14 V la diode zener ZD4 et 'le FET 48 sont mis en service et, par conséquent, le courant 17 qui passe par le FET 15 est déterminé par la te
Ainsi, lorsque la tension fournie à l'enroulement primaire 6a est inférieure à une valeur prescrite, la valeur de crête du courant électrique Le qui passe par le FET lb peut être diminué a 3/4 de ce qu'elle est lorsque la tension b est élevée (ou normale).
Vb fournie à l'enroulement primaire 6a est d'environ 14 V la diode zener ZD4 et 'le FET 48 sont mis en service et, par conséquent, le courant 17 qui passe par le FET 15 est déterminé par la te
Ainsi, lorsque la tension fournie à l'enroulement primaire 6a est inférieure à une valeur prescrite, la valeur de crête du courant électrique Le qui passe par le FET lb peut être diminué a 3/4 de ce qu'elle est lorsque la tension b est élevée (ou normale).
Ainsi, selon la présente invention lorsque la tension d'entrée fournie à un convertisseur continucontinu de type à détection de courant, utilisé dans un système d'allumage de type DCCDI, est faible, un circuit de détection de courant est contrôlé de maniere qu'il diminue la valeur de crête du courant e'lectrique passant par l'enroulement primaire ddun transformateur utilisé par le convertisseur continu-continu. Bien que cette diminution de la valeur de crête de courant électrique qui passe par l'enroulement primaire abaisse la tension de sortie du convertisseur continu-continu, une telle tension de sortie est de valeur suffisante au démarrage du moteur et ceci une diminution supplémentaire significative de 'la tension, d'alimentation faible générée depuis une batterie en dysfonctionnement ou u n générateur de courant alternatif entrainé en rotation par l'actionnement d'un démarreur à pédale peut être empêchée. Par conséquent la présente invention est avantageuse par rapport a l'art antérieur en ce qu'elle permet d'obtenir un démarrage plus rapide et plus facile du moteur lorsque la tension d'alimentation est basse et que le démarreur au pied est utilise pour démarrer i e moteur. Par exemple, en appliguant la présente invention 'la vitesse de rotation du générateur de courant alternatif nécessaire pour obtenir le dilmarrage du moteur peut etre réduite 460 toursfminute a 350 tours/minute, en d'autres termes il faut moins d'efforts à l'opérateur pour démarrer le moteur lorsque I a p rése n t e invention est utilisée. En plus du fait que l'augmentation de la quantité de courant électrique extrait de l'alimentation en puissance est contrôlée, tout endommagement des composants peut être empêché et, par conséquent, la fiabilité du système peut également être améliorée
Bien que la présente invention ait eté décrite en termes de modes de réalisation spécifiques de ce i I e - ciS il est possible de modifier et de changer des détails de celle-ci sans quitter l'esprit de la présente invention.
Bien que la présente invention ait eté décrite en termes de modes de réalisation spécifiques de ce i I e - ciS il est possible de modifier et de changer des détails de celle-ci sans quitter l'esprit de la présente invention.
Claims (6)
1. - Système d'allumage prévu pour un moteur à combustion interne pour véhicules, comprenant :
une unité d'allumage (7) conçue pour fournir une haute tension destinée à produire une étincelle à partir d'une unité d'allumage; et
un convertisseur continu-continu (5) du type a détection de courant, comprenant un transformateur (6) équipé d'un enroulement primaire (6a) connecté à une alimentation en puissance (1, 2, 3) et un enroulement secondaire (6b) destiné à alimenter l'unité d'allumage (7), et le convertisseur continu-continu (5) comprenant en outre des premiers moyens de commutation (15) conçus pour interrompre de façon sélective le passage d'un courant (I ) passant par i 'e n r o u i e m e n t primaire (6 a) de manière a produl re une haute tension dans l'enroulement secondaire (6b) et des moyens pour commander le premier moyen de commutation (15)
dans lequel les moyens (10) prevus pour commander le premier moyen de commutation (15) provoquent l'ouverture du premïer moyen de commutation (15) , pour une valeur intérieure du courant (Is) passant par l'enroulement primaire (6a), à une faible valeur d'une tension (V b) fournie par l'alimentation en puissance (1, 2, 3) à l'enroulement primaire (6a).
2. - Système d'allumage selon la revendication, dans lequel le premier moyen de commutation (15) constitué d'un FET (15) comportant un drain connecté a l'enroulement primaire (6a), une source connectée à la masse via une premiere résistance (16) et une grille, et le moyen (10) pour commander le premier moyen de commutation (15) comprend
un transistor bipolaire (17) ayant un collecteur connecte a la gril le du premier moyen de commutation (15), une base connectée a un premier noeud place entre la source du premier moyen de commutation (15) et i a première résistance (16) et un émetteur connecté à la masse;
un deuxième moyen de commutation (21, 38) ;
une deuxième résistance (20 37) ayant une borne connectée au premier noeud et une deuxième borne connectée à la masse via le deuxième moyen de commutation (21, 38); et
des moyens (ZD2, ZD3) pour détecter la tension venant de la source de puissance (1, 2, 3) de manière à ouvrir le deuxième moyen de commutation (21, 38) lorsque la tension (V b) venant de la source de puissance (1, 2, 3) est inférieure a une tension prescrite
3. - Système d'allumage selon la revendication 2, dans lequel une troisième résistance (19) est, en outre, connectée entre le premier noeud et la base du transistor bipolaire (17).
4. - Système d'allumage selon la revendication 1, dans lequel le premier moyen de commutation (15) est constitué d'un FET (15) ayant un drain connecté a l'enroulement primaire (6a), d'une source et une grille, et le moyen (10) pour commander le premier moyen de commutation (15) comprend :
une première résistance (46) et une deuxième résistance (47) connectées en série entre le drain du premier moyen de commutation (15) et la masse;
un transistor bipolaire (17) ayant un collecteur connecté à la grille du premier moyen de commutation (15), une base connectée à un premier noeud placé entre la source du premier moyen de commutation (15) et la première résistance (46), et u émetteur connecté à la masse;
un deuxième moyen de commutation (48), connecté entre la masse et un deuxième noeud, le deuxième noeud étant un noeud placé entre la première résistance (46) et la deuxième résistance (47); et
des moyens (ZD4) conçus pour détacter la tension (Vb) venant de la source de puissance (1, 2, 3), de manière à ouvrir le deuxième moyen de commutation (48) lorsque la tension (Vb) venant de la source de puissance (1, 2, 3) est inférieure à une tension prescrite.
5. - Système d'allumage sel on la revendication 1, dans lequel le premier moyen de commutation (15) est constitué d'un FET (15 ) ayant un drain connecté à l'enroulement primaire (6a), d'une source et d'une grille, et le moyen (10) prévu pour commander le premier moyen de commutation (15) comprend
un transistor bipolaire (17) ayant un collecteur connecté a la grille du premier moyen de commutation (15), une base connectée à la source du premier moyen de commutation (15) et un émetteur connecté a la masse; et (46) et une deuxième résistance (47) connecté en série entre le drain du premier moyen de commutation (15) et la masse;
une première résistance (26) ayant une borne connectée a la source du premier moyen de commutation (15); et
des moyens pour décaler la tension de la base du transistor bipolaire (17) se'lon la tension (Vb) venant de la source de puissance ( (1, 2, moyen muyen de décalage étant connecté entre l'autre borne de -I a première résistance (26) et la masse afin de fournir à l'autre extrémité de la première résistance (26) une tension négative d'une valeur dépendant de la tension (V b) venant d e la source d puissance (1, 2, 3).
6. - Un système d'allumage selon la revendication 5, dans lequel le transformateur (6) comprend en outre un enroulement secondaire additionnel (6e), et 'le moyen de décalage est mis en oeuvre par l'enroulement secondaire additionnel (6e) du transformateur (6), , de manière a produire une tension négative d'une valeur sensiblement proportionnelle à la tension (Vb) venant de la source de puissance (1, 2, 3).
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