SYSTEME D'ALLUMAGE ELECTRONIQUE ET MOTEUR A COMBUSTION INTERNE EQUIPE D'UN TEL SYSTEME

ELECTRONIC IGNITION SYSTEM AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH AFOREMENTIONNED SYSTEM

French Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:
Système d'allumage électronique pour moteur multi-
cylindre à combustion interne permettant de commander l'instant
d'allumage du mélange air-carburant injecté dans les cylindres
selon deux modes de fonctionnement: un mode statique et un mode
dynamique gouvernés par la grandeur des paramètres physiques
les plus représentatifs du régime de fonctionnement du moteur,
en particulier la position de la course des pistons, la vitesse
de rotation et la charge du moteur et, système permettant d'assu-
rer le cycle d'allumage du moteur et d'éviter les régimes de
survitesse de rotation du moteur; système comprenant, notamment,
un transducteur de la position de la course des pistons, un bloc
de contrôle de l'instant d'allumage dont les signaux de sortie
sont appliqués à un bloc de distribution qui alimente séquen-
tiellement et cycliquement des générateurs d'étincelles connec-
tés aux bougies des cylindres. Le transducteur de la position
de la course des pistons élabore, au cours d'un cycle d'allumage
du moteur, deux séquences identiques de signaux électriques,
en forme de créneaux de durées inégales, le nombre des signaux
de chaque séquence étant égal au nombre des cylindres: une
première séquence D1 décalée angulairement en avance d'une
quantité ?M sensiblement égale à l'angle d'avance dynamique
d'allumage, sur une seconde séquence D2. Le front avant des
signaux de la séquence D1 détermine l'angle d'avance maximal qui
peut être contrôlé, et ces signaux sont appliqués au bloc de
contrôle de l'instant d'allumage. En outre, le front avant des
signaux de la séquence D2 détermine l'angle d'avance statique,
et les signaux des séquences D1 et D2 sont appliqués dans un
détecteur de coincidence dont les signaux de sortie gouvernent
le cycle d'allumage du moteur. Les signaux des séquences D1
et D2 sont appliqués à des comparateurs de temps qui discriminent
les régimes de vitesse de rotation du moteur, notamment le

régime des basses vitesses inférieures à une valeur .omega.m et le
régime des survitesses supérieures à une valeur .omega.M° Finalement,
les signaux de sortie du détecteur de coincidence et les signaux
de sortie du bloc de contrôle de l'instant d'allumage commandent
le bloc de distribution.

Claims

23
R E V E N D I C A T I O N S
1. Système d'allumage électronique pour moteur multicylindre
à combustion interne, permettant de commander l'instant d'allu-
mage du mélange air-carburant, injecté dans les cylindres, selon
deux modes de fonctionnement : un mode statique et un mode dyna-
mique gouvernés par la grandeur des paramètres physiques les
plus représentatifs du régime de fonctionnement du moteur, en
particulier la position de la course des pistons, la vitesse de
rotation et la charge du moteur et, système permettant d'assurer
le cycle d'allumage du moteur et d'éviter les régimes de survi-
tesse de rotation du moteur ; système comprenant, notamment, un
transducteur de la position de la course des pistons, un bloc
de contrôle de l'instant d'allumage dont les signaux de sortie
sont appliqués à un bloc de distribution qui alimente séquen-
tiellement et cycliquement des générateurs d'étincelles connec-
tés aux bougies des cylindres, caractérisé par le fait que :
- le transducteur de la position de la course des pistons
élabore, au cours d'un cycle d'allumage du moteur, deux
séquences identiques de signaux électriques, en forme de
créneaux de durées inégales, le nombre des signaux de
chaque séquence étant égal au nombre des cylindres : une
première séquence D1 décalée angulairement en avance d'une
quantité ?M sensiblement égale à l'angle d'avance dynamique
d'allumage, sur une seconde séquence D2, et en ce que :
- le front avant des signaux de la séquence D1 détermine
l'angle d'avance maximal qui peut être contrôlé, et ces
signaux sont appliqués au bloc de contrôle de l'instant
d'allumage,
- le front avant des signaux de la séquence D2 détermine
l'angle d'avance statique,
- les signaux des séquences D1 et D2 sont appliqués dans un
détecteur de coïncidence dont les signaux de sortie gou-
vernent le cycle d'allumage du moteur,

24
- les signaux des séquences D1 et D2 sont appliqués à des
comparateurs de temps qui discriminent les régimes de
vitesse de rotation du moteur, notamment le régime des
basses vitesses inférieures à une valeur .omega.m et le
régime des survitesses supérieures à une valeur .omega.M
et en ce que :
- les signaux de sortie du détecteur de coïncidence et
les signaux de sortie du bloc de contrôle de l'instant
d'allumage commandent le bloc de distribution.
2. Système d'allumage électronique selon la revendication 1,
dans lequel, d'une part, le moteur comporte c cylindres et
c/2 générateurs d'étincelles, c étant un nombre pair, et,
d'autre part, le transducteur de la position de la course des
pistons est entraîné par un arbre de sortie référencé à l'arbre
à cames du moteur, caractérisé par le fait que ce transducteur
comprend deux éléments : un premier élément constitué par un
rotor, sur lequel sont disposés, de façon régulièrement espacée,
des segments conducteurs d'arcs .alpha. et .beta. inégaux, et un second
élément constitué par un ensemble de deux détecteurs de proximité
fixes, disposés en regard des segments : un premier détecteur
délivrant la première séquence D1 et un second détecteur délivrant
la seconde séquence D2, et en ce que :
_ le nombre total des segments conducteurs est égal au nombre
c de cylindres, le nombre de segments d'arc .alpha. est égal
à deux, le nombre de segments d'arc .beta. est égal à (c - 2),
- le décalage angulaire relatif entre le premier détecteur
et le second détecteur est égal à la grandeur ?M
- la grandeur de l'arc .alpha. est supérieure à la grandeur ?M, et
la grandeur de l'arc .beta. est inférieure à la grandeur ?M.
3. Système d'allumage électronique selon la revendication 1,
dans lequel, d'une part, le moteur comporte c cylindres et c/2
générateurs d'étincelles, c étant un nombre pair et, d'autre
part, le transducteur de la position de la course des pistons

est entraîné par un axe de sortie référencé au vilebrequin
du moteur, caractérisé par le fait que ce transducteur comprend
deux éléments : un premier élément constitué par un rotor, sur
lequel sont disposés, de façon régulièrement espacée, des seg-
ments conducteurs d'arc 2 .alpha. et 2 .beta. inégaux, et un second
élément constitué par un ensemble de deux détecteurs de proxi-
mité fixes, disposés en regard des segments : un premier dé-
tecteur délivrant la première séquence D1 et un second détecteur
délivrant la seconde séquence D2, et en ce que :
- le nombre total des segments conducteurs est égal à la
moitié du nombre c de cylindres, le nombre de segments
d'arc 2 .alpha. est égal à l'unité, 19 nombre de segments d'arc
2 .beta. est égal à (c-2) ,
- le décalage angulaire relatif entre le premier détecteur et
le second détecteur est égal à la grandeur ?M,
- la grandeur de l'arc 2 .alpha. est supérieure à la grandeur
2 ?M, la grandeur de l'arc 2 .beta. es. inférieure à la grandeur
2 ?M.
4. Système d'allumage électronique selon la revendication 1,
dans lequel le moteur comporte c' cylindres et c' générateurs
d'étincelles, c' étant un nombre impair et, d'autre part, le
transducteur de la position de la course des pistons est entraîné
par un axe de sortie référencé à l'arbre à cames du moteur,
caractérisé par le fait que ce transducteur comprend deux élé-
ments : un premier élément constitué par un rotor, sur lequel
sont disposés, de façon régulièrement espacée, des segments
conducteurs d'arc .alpha. et .beta. inégaux, et un second élément consti-
tué par un ensemble de deux détecteurs de proximité fixes, dis-
posés en regard des segments : un premier détecteur délivrant
la première séquence D1 et un second détecteur délivrant la
seconde séquence D2, et en ce que :
- le nombre total de segments conducteurs est égal au nombre
c' des cylindres, le nombre de segments d'arc .alpha. est égal à
l'unité, le nombre de segments d'arc .beta. est égal à (c' - 1),

26
- le décalage relatif entre le premier détecteur et le
second détecteur est égal à la grandeur ?M;
- la grandeur de l'arc .alpha. est supérieure à la grandeur ?M,
la grandeur de l'arc .beta. est inférieure à la grandeur ?M-
5. Système d'allumage électronique selon la revendication
1, dans lequel le bloc de contrôle de l'instant d'allumage
comprend, connectés en série : un étage convertisseur fréquence/
tension, un générateur de signaux triangulaires, un compara-
teur de niveau, une bascule bistable , caractérisé en ce que
l'étage convertisseur fréquence/tension est constitué par un
compteur à diodes.
6. Système d'allumage électronique selon la revendication 1 9
dans lequel le bloc de contrôle de l'instant d'allumage com-
prend, connectés en série : un étage convertisseur fréquence/
tension, un générateur de signaux triangulaires, un comparateur
de niveau, une bascule bistable, caractérisé par le fait
qu'une porte logique du type OU à deux entrées est insérée
entre le comparateur de niveau et la bascule bistable et per-
met le passage automatique du mode statique au mode dynamique
et en ce que les signaux de sortie du comparateur de niveau
sont appliqués sur la première entrée de la porte OU et les
signaux de la séquence D2 sont appliqués sur une seconde
entrée de la porte OU.
7. Système d'allumage électronique selon la revendica-
tion 1, dans lequel le bloc de contrôle de l'instant d'allu-
mage comprend, connectés en série : un étage convertisseur
fréquence/tension, un générateur de signaux triangulaires,
un comparateur de niveau, une bascule bistable, caractérisé
en ce que, à l'entrée de l'étage convertisseur, sont disposés
des moyens permettant d'activer le fonctionnement de cet étage
convertisseur lorsque la vitesse de rotation du moteur est
comprise entre les valeurs .omega.m et .omega.M.
8. Système d'allumage électronique selon la revendication
7, caractérisé en ce que les moyens permettant d'activer
l'étage convertisseur fréquence/tension comporte : deux bas-

27
cules monostables déclanchées par les signaux de la séquence
D1, une première bascule de durée T1 = <IMG> , une seconde
bascule de durée T2 = <IMG>; une porte logique du type ET
qui reçoit conjointement les signaux de sortie de la première
bascule et les signaux de la séquence D2 ; un étage inhibiteur
qui reçoit, d'une part, les signaux de sortie de la porte ET
et les signaux de sortie de la seconde bascule.
9. Système d'allumage électronique selon la revendication
1, caractérisé en ce que le bloc de distribution alimentant
le générateur d'étincelles reçoit, d'une part, les signaux des
séquences D1 et D2 et, d'autre part, les signaux de sortie du
bloc de contrôle de l'instant d'allumage, et en ce qu'il com-
porte : un détecteur de coïncidence des signaux des séquences
D1 et D2 dont le signal de sortie est appliqué à un compteur
à M états, M étant le nombre de générateurs d'étincelles, ce
compteur recevant, d'autre part, les signaux de sortie du
bloc de contrôle de l'instant d'allumage, et M portes logi-
ques du type ET, connectées aux sorties du compteur et rece-
vant les signaux de sortie du bloc de contrôle de l'instant
d'allumage.
10. Système d'allumage électronique selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'un comparateur de temps permettant de
discriminer le régime de vitesse de rotation du moteur com-
porte : une bascule monostable de durée T = <IMG>, déclanchée
par les signaux de la séquence D1, une porte logique du type
OU à deux entrées qui reçoit, sur une première entrée, les
signaux de sortie de la bascule monostable et, sur la seconde
entrée, les signaux de la séquence D2.
11. Système d'allumage électronique selon la revendication
1, caractérisé en ce que le comparateur de temps permettant
de discriminer le régime de vitesse de rotation du moteur
comporte : une bascule monostable de durée T = <IMG>, déclan-
chée par les signaux de la séquence D1, un circuit échan-

tillonneur-bloqueur qui reçoit, sur une première entrée, les
signaux de sortie de la bascule monostable et, sur la seconde
entrée, les signaux de la séquence D2.
12. Système d'allumage électronique selon la
revendication 1, caractérisé en ce que les signaux de la séquence
D1, qui sont fournis au bloc de contrôle de l'instant d'allumage,
sont inhibés sous l'action du signal de commande élaboré par un
comparateur de temps, comportant une bascule monostable de durée
T, déclenchée par les signaux de la séquence D1 et un circuit
logique recevant sur une première entrée, les signaux de sortie
de la bascule monostable et, sur la seconde entrée, les signaux
de la séquence D2, dans lequel la durée T de la bascule monostable
est égale à <IMG>.
13. Moteur à combustion interne, caractérisé en ce
qu'il comporte un système d'allumage électronique selon la
revendication 1, 2 ou 3.
28

Description

74
~ a présente invention est relative à la technique des
moteurs à combustion interne ; elle concerne notamment un sys-
tème électronique d'allumage du mélange air-carburant injecté
dans les cylindres, et un tel système permettant d'éliminer les
principaux composants mécaniques : rupteur , distributeur,
avance centrifuge, etc... et capable de fournir,à un instant
précis, des signaux d'allumage, de façon automatique sur l'en-
semble des régimes de fonctionnement du moteur et en accord
avec les paramètres d'état mesurés qui sont les plus représenta-
tifs de ces multiples régimes de fonctionnement.
~ es systèmes d'allumage conventionnels, c'est-à-dire
ceux équipant la quasi-totalité des moteurs à combustion en
service, typiquement, comportent un ou plusieurs rupteurs
mécaniques qui contrôle le courant traversant l'enroulement
primaire d'une bobine d'allumage, dans laquelle une énergie
électrique est emmagasinée, puis libérée, induisant une très
haute tension dans l'enroulement secondaire de cette bobine.
Cette très haute tension induite est transférée aux bougies
d'allumage à trave-rs un commutateur tournant mécanique communé-
ment appelé distributeur.
~es différents inconvénients inhérents aux rupteurs
mécaniques sont parfaitement connus : érosion des contacts, -~
dépôt de films perturbateurs, inertie, fréquence propre et
rebondissement. Dans le distributeur très haute tension, on
retrouve les phénomènes d'érosion et de plus une forte suscep-
tibilité aux conditions d'environnement. ~n outre, ces systèmes
d'allumage conventionnels comportent d'autres dispositifs mé-
caniques qui sont nécessaires pour faire varier l'instant,
c'est-à-dire l'angle d'allumage des cylindres en fonction des
r~gimes de fonctionnement du moteur. Ces dispositifs mécaniques
sont communément connus sous les vocables "d'avance centrifuge"
et de "correction à la dépression".
Pour remédier aux défauts précités des systèmes
d'allumage conventionnels, diverses solutions ont été proposées
dont certaines ont été développées et récemment mises en ser-
vice. On peut citer les "allumeurs électroniques" ou généra-
'" ' ' '. ' ' ' ' `: ~ ' . ,- " ' .' :' ' .

2 11~ 4
teurs d'étincelles dans lesquels le rupteur mécanique a été
éliminé et remplacé par des composants de l'état solide. De tels
générateurs dlétincelles sont actuellement commercialisés sous
les deux formes : allumage à bobine , allumage à condensateur
et transformateur élévateur associé.
Dans le domaine des dispositifs de correction de l'avan-
ce-retard à l'allumage, des solutions électroniques ont é-té pro-
posées, toutefois le fonctionnement correct sur l'ensemble des
régimes d'emploi du moteur est souvent insuffisamment précis,
et susceptible aux parasites électriques, les moyens nécessai-
res pour assurer un fonctionnement correct de ces dispositifs
sont généralement onéreux et, de ce ~ait, leur mise en service
se trouve retardée. -~
~nfin, dans le domaine des distributeurs haute tension,
des distributions sans contact sont réalisées par un petit al-
ternateur, réduisant du meme coup les problèmes d'inertie méca-
nique. Par contre, si l'on a éliminé les sou~i~ mécaniques,
on conserve ceux qui sont inhérents aux dispositifs de correc-
tion d'avance-re-tard.
Plus récemment, dans le domaine des distributeurs, il
a été proposé d'utiliser des générateurs d'étincelles déclen-
chés séquentiellement par les signaux électriques fournis par
un commutateur électronique constitué par un compteur program-
mable alimenté par un transducteur électro-optique.
~'invention vise à pallier les inconvénients précédents.
Un objet de l'invention est de fournir un moyen permet-
tant d'éliminer les composants électromécaniques d'un système
d'allumage pour moteur à combustion interne equipé de généra-
teurs d'etincelles connectés aux bougies.
Un autre objet de l'invention est de permettre le
déclenchement, à un instant précis,; des générateurs d'étincelles
d'allumage du mélange air-carburant injecté dans les cylindres,
en fonction des paramètres d'état qui sont le plus significatif
du fonctionnement du moteur.
.,
.
, ,~ :, , ~ , ~.
.. . .. .

74
Un autre objet de l'invention est d'assurer le
passage automatique de la phase de demarrage du moteur a la
phase de croisiere et aussi d'éuiter que le moteur n'entre dans
la plage des survitesses.
A ces fins, la présente invention pr~voit un systeme
d'allumage électronique pour moteur multicylindre a combustion
interne, permettant de commander l'instant d'allumage du
mélan~e air-carburant, injecté dans.les cylindres, selon deux
modes de fonctionnement: un mode statique et un mode dynamique
10. gouvernés par la grandeur des param~tres physiques les plus
représentatifs du régime de fonctionnement du moteur, en
particulier la position de la course des pistons, la vitesse de
rotation et la charge du moteur,et le systeme permettant d'as-
.surer le cycle d'allumage du moteur et d'éviter les régimes de
survitesse de rotation du moteur. Ce système comprend, notamment,
un transducteur de la position de la course des pistons, un bloc
de controle de l'instant d'allumage dont les signaux de sortie
sont appliqués a un bloc de distribution qui alimente séquen-
tieilement et cycliquement des générateurs d'étincelles connec-
2Q tés aux bougies des cylindres. Il est caractéris~, par le fait
que:
- le transducteur de la position de la course des
pistons élabore, au cours d'un cycle d'allumage du moteur, deux
séquences identiques de signaux ~lectriques, en forme de
créneaux de durées inégales, le nombre des signaux de chaque
séquence étant égal au nombre des cylindres: une premiere
séquence décalée angulairement en avance d'une quantité
sensiblement égale a l'angle d'avance dynamique d'allumage, sur
une seconde. séquence, et en ce que:
3Q. ~ le front avant des signaux de la premiere séquence
détermine l'angle d'avance maximal qui peut être contrôlé, et
ces signaux sont appliqués au bloc de contrôle de l'instant
- 3 -
. .
. .. .

74
d'allumage,
- le front avant des signaux de la seconde séquence
determine l'angle d'avance statique,
- les signaux des sequences sont appliques
dans un detecteur de co~ncidence dont les signaux de sortie
gouvernent le cycle d'allumage du moteur.
- les signaux des séquences sont appliques
à des comparateurs de temps qui discriminent les régimes de
vitesse de rotation du moteur, notamment le régime des basses
vitesses inférieures a une premiere valeuret le regi~edessurvites-
ses supérieures a une seconde valeur et en ce que; :~
- les signaux de sortie du détecteur de coincidence
et les signaux de sortie du bloc de contrôle de l'instant
d'allumage commandent le bloc de distribution.
Des particularités de l'invention et d'autres
caractéristiques ressortiront de la description qui suit, faite
en regard des dessins annexés, et qui donne, a titre ir.dicatif
mais non limitatif, différentes formes de mise en oeuvre de
l'invention.
Sur ces dessins:
La figure 1 repr~sente un distributeur électronique
d'allumage selon l'art antérieur.
La figure 2 represente les éléments de base d'un
systeme d'allumage selon l'invention.
La figure 3 représente un ~ransducteur de la posi-
tion de la course des pistons et les formes d'ondes des si-
gnaux correspondants.
La figure 4 represente une variante de réalisation
du tranducteur de la figure 3~
La figure S est un schema synoptique du bloc de
distribution et indique les formes d'ondes des signaux cor-
respondants.
La figure 6 est un schema synoptique du bloc de
- 3a -
: , .. .. -,:. . .?.

317~ :
contrôle et de d~clenchement et indique les formes d'ondes des
signaux correspondants.
La igure 7 represente, sous une forme synoptique,
des organes de discrimination de la vitesse de rotation du

.7~
moteur et les ~ormes d'ondes des signaux correspondants.
~ a ~igure 8~eprésente un convertisseur fréquence-tension
à plages de fonctionnement délimitées.
~ a Figure 9~réprésente, sous une forme synoptique, les
moyens permettant d'~viter les régimes de survitesse du moteur.
~a Figure lO~représente une variante de réalisation du -~
transducteur de la Figure 3 et les formes d'ondes des signaux
correspondants.
~a Figure 11 représente un transducteur de la position
de la course des pistons pour un moteur comportant six cylin-
dres et les formes d'ondes des signaux correspondants.
~ a Figure 124représente un transducteur de la position
de la course des pistons pour un moteur comportant trois cylin-
dres et indique les ~ormes d'ondes des signaux correspondants.
~out d'abord, on rappellera succinctement les caractéris-
tiques, selon l'art antérieur, d'un système d'allumage permet-
tant d'éliminer le distributeur mécanique haute tension d'ali-
mentation des bou~ies. ~e mode de réalisation représenté s'ap-
plique à u~ moteur à huit cylindres, mais est suffisamment
général pour s'appliquer à un moteur à ~ cylindres, N étant
un nombre supérieur à deux, pair ou impair.
Selon l'art antérieur, le système de distribution aux `
cylindres des étincelles d'allumage comprend : des moyens
électroniques représentés à la Figure1.a et des moyens électro-
optiques représentés à la Figure l.b, les formes d'ondes des
signaux correspondants sont indiquées à la Figure 1.c. ~es
moyens électrooptiques sont constitués par un transducteur
Figure 1.b, transducteur qui comporte un rotor R et un sta-
tor S. ~e rotor est réalisé sous la forme d'un disque opaque
percé de huit trous circulaires ~A) équidistants destinés à
repérer la position de chacun des huit pistons,et d'une ouver-
ture oblongue (~) permettant d'identifier le début du cycle
moteur. On rappelle qu'un cycle moteur correspond à l'alluma-
ge séquentiel de tous les cylindres du moteur. ~e stator com-
porte une source lumineuse (2) et deux détecteurs électroopti-
- . , , , . .:
. , ,., . : . . .,: .:: .. . :

174
ques D1 et D2. ~es formes d'ondes des signaux délivrés par les
détecteurs D1 et D2, au cours d'un cycle moteur sont indiquées
à la Figure 1.c .
~es moyens élec-troniques, dans le cas d'une mise en
oeuvre de générateurs d'étincelles du type à capacité (C.1)
associée à des transformateurs élévateurs de tension sont repré-
sentés à la ~igure 1.a . Ils sont constitués essentiellement par
un compteur programmable (10) dont l'entrée de remise à ~éro
(RZ) est interfacée par une porte logique (11) du type ~T,
alimentée par les signaux de sortie D1 et D2 des transducteurs
électrooptiques, entraîné par l'arbre à cames du moteur. ~'en-
trée de comptage (C) du compteur programmable (10) est alimentée
par les signaux de sortie du détecteur D1. ~es signaux de sortie
1 à 8 du compteur (10) alimentent huit générateurs d'étincelles,
partiellement figurés. Chacun des générateurs d'étincelles com-
porte : un étage d'adaptation, matérialisé par le transistor Q
et un étage de commutation à thyristor (Th) permettant de déchar-
ger le condensateur réservoir C1 à travers le primaire du trans-
formateur élévateur (~), ce courart de décharge induit dans le
secondaire du transformateur une impulsion très haute tension
(P) qui, appliquée à la bougie, donne naissance à l'étincelle
d'allumage du mélange air-carburant injecté dans le cylindre
correspondant.
~a configuration de base-d'un système d'allumage électro-
nique selon l'invention est représentée, sous la forme d'un
schéma synoptique simplifié, à la ~igure 2. Dans le but d'allé-
ger la description, la configuration telle que représentée ici,
s'applique à un moteur doté de quatre cylindres C1 à C4, la
généralisation à un moteur à N cylindres sera traitée ulté- -
rieurement.
Tout d'abord, on décrira succinctement les moyens esæen-
tiels que fournit l'invention, puis on explicitera plus particu-
lièrement ce qui caractérise ces moyens ainsi que des variantes
de réalisation et de mise en oeuvre de ces moyens.
~e système selon l'invention comporte essentiellement
les éléments suivants :
.. . , . ~ .
.. ., . : . ., . . : ~ : .
. ~ .: .. ~ . , .. . .. :
.. ..

1~ 74
- Deux transducteurs capables de traduire en signaux électriques
les paramètres d'état du moteur : -
- a) un transducteur (10), calé sur la course des pistons, ~
capable de délivrer, sur deux sorties séparées, D1 et ;
D2, des séquences identiques et synchrones sous forme
de signaux électriques décalés angulairement d'un -~
angle ~ ; ces signaux électriques sont représenta- :
ti~s de la position de la course des pistons, de la
vitesse de rotation du moteur et de la phase du cycle
d'allumage.
- b) un transduc-teur (20) de pression, délivrant un signal ::~ .r
électrique (Vp) représentatif de la charge du moteur,
transducteur généralement placé sur la tubulure d'ad-
mission des gaz.
.
- Un bloc (30) de controle et de déclenchement des instants
d'émission des étincelles d'allumage ; bloc alimenté par les
signaux de sortie des transducteurs précédents, permettant
électroniquement de -faire varier de ~açon automatique l'ins-
tant d'allumage du moteur en ~onction des paramètres d'état - -:
mesurés, à savoir la vitesse de rotation et la charge du mo-
teur ; éventuellement, d'autres paramètres d'état tels que : `
température-ouverture des gaz, etc... peuvent être pris en
compte pour optimiser l'instant d'allumage, ceci à partir
de transducteurs auxiliaires non représentés. ~e bloc (30)
délivre à sa sortie les signaux en impulsions (P) de déclen- ~:
chement des générateurs d'étincelles (50 et 55). ~:
- Un bloc (40) de distribution cyclique des signaux de déclen- ;i.
chement (P) aux générateurs d'étincelles (50 et 55), bloc
alimenté par les signaux de sortie (D1 et D2) du transducteur
de la position de la course du piston permettant de distri-
buer sur ses deux ~oies de sortie, séquentiellement et de
façon cyclique, les signaux de déclenchement (P) élaborés `
par le bloc (30).
, .
,
;
. .... .. . ..
,., ~. ... . . , . .,:. . . ~ .. ~: ..

7 1~ 174
- Un bloc de deux générateurs d'étincelles (50 et 55), ou allu-
meurs électroniques capable de fournir aux cylindres C1 à C4
des signaux électriques très haute tension ; ces générateurs
d'étincelles sont du type symétrique à deux sorties permet-
tant l'alimentation simultanée d'un groupe de deux cylindres
et sont connus en soi ; la séquence C~, C3, C4 et C2 d'allu-
mage des cylindres est arbitraire et peut différer selon la
numérotation adoptée par les divers constructeurs de moteur.
~es régimes de fonctionnement d'un moteur à combustion
interne sont multiples et comprennent notamment :
- le régime de démarrage caractérisé par une très faible
vitesse de rotation de l'ordre de 50 tours / minute, -~
et une tension d'alimentation électrique fortement
perturbée pouvant 8tre réduite à la moitié de la ten-
sion nominale de la batterie de bord ;
- le régime de ralenti sous fæible charge, dont la limite
supérieure se situe entre 1.000 et 1.500 tours / minute ;
- le régime de croisière, sous charge variable, dont la
plage de vitesse supérieure est de l'ordre de 5 à 6.000
tours / minute, quelquefois au-delà ;
- le régime de la survitesse, à vide ou en charge, qui se
situe au-delà des vitesses dangereuses pour la vie du
moteur.
; On décrira ultérieurement les moyens fournis par
l'invention permettant de détecter les différents régimes de
fonctionnement du moteur et conjointement d'assurer un régla-
ge optimal de l'instant d'allumage et d'éviter le passage en
survitesse du moteur.
~a Figure 3a représente les éléments constitutifs du
transducteur de la position de la course des pistons et la
~igure 3b les formes d'onde des signaux disponibles sur les
deux bornes de sortie de ce transducteur. Dans l'exemple
de réalisation représenté, on suppose que le transducteur
est solidaire de l'arbre à cames dont la vitesse de rotation
est égale à la moitié de celle du vilebrequin.
: . ,

,'4
Sur la Figure 3a, on voit que le transducteur comporte
un disque,solidaire de 1'axe de rotation du moteur qui est équipé
` de quatre segments métalliques (Ml, M 1, ~ et M 2) et un ensem-
ble de détecteurs de proximité Dl et D2 fixés, par exemple, sur
le bâti moteur et qui détectent le passage des segments métal-
liques. ~es détecteurs de proximité sont espacés d'un angle
, fixe et prédéterminé, angle égal au moins à l'angle d'avan- .
ce dynamique à l'allumage. ~es segments ou secteurs métalliques
portés par le disque sont espacés angulairement d'un angle de
10 90. ~es secteurs M1 et M' 1 occupent un arc ~ de valeur supé- ~`
'rieure à l'angle 0M , inversement les secteurs M2 et M~ 2 OCCU-
pent un arc ~ de valeur inférieure à l'angle 0M~ à titre d'exem-
ple pour une valeur de l'angle 0M égale à 20 , les axes ~ et ~
~3~ pourront avoir respectivement des valeurs de 24 et 16 . ~es ;1 15 signaux de sortie délivrés par le transducteur sont indiqués
sur la ~igure 3b ; on peut noter immédiatement que les signaux -
d'ouverture ~ se recouvrent partiellement alors que les signaug
d'ouverture ~ sont disjoints. Un cycle moteur, c'est-à-dire
correspondant à l'allumage de tous~les cylindres est couvert
par ùne rotation complète du disque ou 360. ~a position du
, PM~ du piston est située sensiblement à la hauteur du détecteur
de proximité D2 et l'écart angulaire ~ correspond à l'angle de
calage statique. Cet angle de calage statique peut être modifié
si l'on prend la précaution de monter l'ensemble des détecteurs
Dl et D2 sur une pièce légèrement déplaçable par rapport au
rotor, ou réciproquement si les détecteurs Dl et D2 sont figes
on prévoit de pouvoir caler le disque sur l'axe de rotation du
moteur. ~a valeur de l'angle ~ peut être négative ou positive
selon le type du ~oteur considéré.
~es détecteurs de proximité peuvent être, avantageuse-
ment, du type auto-oscillateur à amortissement variable, l'amor- -
tissement étant fourni par les secteurs métalliques conducteurs.
~a ~igure 3.c représente, sous la forme d'un schéma synoptique
simplifié, les circuits constitutifs d'un détecteur de proximité
du type indiqué ci-dessus. Un détecteur de proximité est cons-
: .,
.. :

74 .~
titué par une self (~) accordée par un condensateur (C) sur une
fréquence se situant généralement dans la gamme comprise entre
2 et 10 Mégahertz, ce circuit ~C est associé à un transistor
(11) monté en oscillateur. ~e passage au droit de la self (~) du
5 disque dont les segments alternés sont conducteurs ou non pro- -
duit,par courants de Foucauld induits, un amortissement du cir-
cuit et, par voie de conséquence, une modulation de l'amplitude
d'oscillation du transistor. ~a sortie du transistor (11) oscil-
lateur est détectée (démodulée) par un étage (12) et les signaux
d'enveloppe sont appliqués à un étage comparateur de niveau (12),
lequel élabore un niveau haut lorsque les segments métalliques
passent au droit de la bobine (~) et un niveau bas en dehors de
ces secteurs conducteurs. De tels détecteurs de proximité sont
largement développés et commercialisés sous une forme intégrée.
Il faut noter enfin que le disque peut être construit en un
matériau métallique à condition de découper les secteurs qui
doivent être inactifs, c'est-à-dire les secteurs qui ne doivent
pas amortir les oscillations du transistor (11). Des modifica-
tions apportées à la r~alisation du disque permettraient d'adop-
ter des détecteurs du type électro-optique ou du type à effet
Hall qui sont capables de délivrer des signaux de sortie de
performances équivalentes.
~ e transducteur qui vient d'être décrit présentait une
configuration adaptée à un transducteur entralné par un axe
référencé à l'arbre à cames du moteur. On peut obtenir les mêmes
résultats à l'aide d'un transducteur dont la configuration est
celle représentée à la Figure 4.a, et qui est entraîné par le
vilebrequin. Dans cette configuration, les segments métalliques
sont au nombre de deux : M1 et M2, espacés angulairement de
180. ~a longueur des arcs des segments métalliques sont alors
respectivement de 2 ~ et 2 ~ et l'espacement angulaire qui
sépare les deux détecteurs de proximités D1 et D2 a pour valeur
2 0M . Dans ce cas, comme indiqué à la Figure 4.b qui représen-
te les formes d'ondes des signaux de sortie des détecteurs
D1 et D2, un cycle moteur équivaut à deux tours complets du
,, ~ .- . - - ,. : ' ; -, :-. , "
~ . -

~ îJ~
vilebrequin, correspondant à 720 de rotation du disque. Cette
configuration du transducteur permet une simplification de
montage et de réalisation, il suffit par exemple de disposer
les segments métalliques M1 et M2 sur le volant d'inertie
placé en sortie d'arbre du vilebrequin.
Nous décrirons maintenant les éléments constitutifs du
bloc (40) permettant de distribuer séquentiellement et cycli-
quement les signaux de déclenchement des générateurs (50 et
55), comme représenté à la ~igure 2. ~es éléments du bloc (40) -
sont représentés à la ~igure 5.a sous la forme d'un schéma
synoptique simplifié et les formes d'ondes des signaux élabo-
rés par les différents circuits sont indiquées à la ~igure 5.b .
~ e bloc (40) comporte un étage (41) constitué par une
porte logique du type ET recevant, sur ses deux entrées, les
signaux de sortie D1 et D2 fournis par le transducteur (10)
de la position de la course des pistons, cette porte délivre des
signaux (I) dont la durée angulaire est égale à (CC ~ 0M) et
la période de répétition est égale à deux fois la période de
répétition des signaux de séquences D1 et D2 . Ces signaux (I)
sont différenciés dans un étage passe-haut (42) et alors appli-
qués, par exemple, à un étage amplificateur polarisé, ne rete-
nant que les impulsions correspondant au front arrière du signal
(I). ~'étage (4-3) délivre un signal en impulsions (M) qui est
appliqué à l'entrée d'une bascule bistable (44) dont l'autre
entrée reçoit le signal (P) élaboré par le bloc (30) de la
~igure 2. Ce signal (P) en impulsions, dont la fréquence de
répétition est égale à celle des signaux des séquences D1 et
D2 est situé angulairement entre les fronts avant des signaux
D1 et D2 et constitue le signal de déclenchement des générateurs
d'étincelles (50 et 55). ~a bascule bistable (44) délivre sur
ses sorties des signaux en créneaux Q et Q complémentaires,
ces signaux sont appliqués à deux portes logiques (45 et 46)
du type ~T, qui reçoivent conjointement sur leur autre entrée
les signaux de déclenchement P. ~es signaux de sortie (S1 et S2)
des portes (45 et 46) sont dirigés vers les générateurs d'étin-
.

1 1
41 ,
celles (50 et 55). ~a distance angulaire des signaux à l'inté-
rieur d'une séquence Sl ou S2 est de 180 et le décalage angu-
laire relatif des deux séquences est de 90 du fait de l'emploi
de générateurs d'étincelles capables d'alimenter simultanément
deux cylindres.
Nous décrirons,maintenant, le bloc (303 de controle et
de déclenchement des étincelles d'allumage du mélange au car-
burant injecté dans les cylindres du moteur.
~ e bloc (30) est représenté, à la ~igure 6, sous la forme
d'un schéma synoptique détaillé; la description en sera faite
en regard de la ~igure 6b qui donne les formes d'ondes des si-
gnaux associés aux divers circuits. ~ur cette ~igure6b, les
signaux sont représentés, pour plus de clarté, à une échelle
angulaire dilatée et, de ce ~ait, un quart ou 90 du cycle
d'allumage est seulement indiqué, les formes d'ondes étant iden-
tiques et répétitives sur l'ensemble d'un cycle complet d'al-
- lumage du moteur.
~e bloc (30) comprend deux parties distinctes :
; - d'une part, les circuits (30B)~de calcul des ordres avance-
retard (V0) à l'allumage, en fonction des paramètres d'état
du moteur et,
- d'autre part, les circuits (30A) permettant de traduire les
ordres V0 en variation de l'instant, ou point, d'allumage
des cylindres du moteur.
~es circuits (30A) sont alimentés par les séquences de
signaux Dl et D2 délivrés par le transducteur de position de la
course des pistons et conjointement par les signaux d'ordres
d'avance-retard (~0) élaborés par les circuits de calcul (30~).
~es séquences de signaux Dl et D2 sont des séquences synchrones
de la vitesse de rotation du moteur et leur décalage angulaire
est égal à un angle 0M correspondant à la plage dynamique de
variation de la phase d'allumage. ~a phase de la séquence Dl
est en avance d'une grandeur (~M +~ sur le PMH et la phase
de la séquence D2 est en avance d'une grandeur (~ ) par rapport
au PMH; on rappelle que l'angle ~ est l'angle d'avance

12
statique, fixe et prédéterminé pour un type de moteur donné,
et est obteml par le calage mécanique du transducteur de posi-
tion de la course des pistons. ~a fréquence des signaux en im-
pulsions des séquences Dl et D2 est proportionnelle à la vitesse -
de rotation du moteur.
~ es signaux Dl et D2 sont, tout d'abord, appliqués à
deux étages différentiateurs (31.a et 31.b) qui permettent de
sélecter le front avant de ces signaux. L'étage (31.a) délivre
le signal (J) et l'étage (31.b) le signal K. ~e signal J est
appliqué à un convertisseur fréquence-tension (32) qui délivre
un signal continu (V~) proportionnel à la vitesse de rotation
du moteur ; il faut noter qu'indifféremment le signal K peut
être appliqué à l'étage convertisseur (32).
~ e signal (V~) de sortie du convertisseur (32) alimen-
te un générateur de signaux triangulaires (33) sur l'une de
~es entrées ; la seconde entrée du générateur (33) est alimentée
par le signal de sortie d'une bascule bistable (36), déclenchée
par les signaux (J), initialisant ainsi le début du signal
triangulaire. Cet arrangement permet, après mise à l'échelle
des signaux de commande et des constantes de temps des circuits,
d'élaborer un signal triangulaire dont la pente dV/da est
indépendante de la vitesse de rotation du moteur et dont la
valeur instantanée de l'amplitude représente la phase, ou posi-
tion, des pistons.
~e signal triangulaire (H) de sortie du générateur
(33) est comparé au signal d'ordre d'avance-retard (V0) dans
un comparateur de niveaux (34); lorsque les valeurs de ces
deux signaux coïncident, le comparateur délivre un signal en
impulsion (PO)- ~e signal (PO) et le signal (K) sont appliqués
à une porte logique ~35) du type OU, dont le signal de sortie
alimente l'entrée RZ (Remise à Zéro) de la bascule bistable (36).
~e créneau (F) de la bascule (36) retourne au niveau initial et
permet ainsi de ramener le générateur (33) au niveau d'origine
VM

13
74
~ e signal (F) de la bascule (36) est appliqué à un
multivibrateur monostable (37)qui délivre une impulsion P, lors
de la transition avant du signal ~. Cette impulsion P résulte
donc du transfert sans déphasage du signal K ou du transfert
S avec un déphasage (0c) du signal J en accord avec l'ordre
d'avance-retard V0. Du fait de l'emploi d'une bascule (37), on
dispose,sur la seconde sortie,du signal P complémentaire de P ;
cette remarque est également valable pour la bascule (36) où
- l'on dispose du signal F complémentaire de F.
~es circuits (30~) permettent d'élaborer l'ordre d'a-
vance-retard en fonction de la vitesse de rotation et de la
charge du moteur. Ia vitesse de rotation du moteur, disponible
sous la forme d'un signal de sortie (V~ ) du convertisseur 32,
est appliquée à un circuit de programme d'avance en fonction
; 15 de la vitesse (38a), la loi de ce programme est généralement
établie de façon expérimentale et, dans la pratique, est appro-
ximée par des segments de droites tels que représentés sur la
~igure 6.c . Un circuit capable d'élaborer de telles fonctions
est fourni par un amplificateur associé à des réseaux de diodes,
comme connu en soi. De même, la loi d'avance en fonction de la
charge du moteur est dérivée de façon empirique ; le signal Vp
représentatif de la charge du moteur est appliqué à l'entrée
d'un programme d'avance en fonction de la charge (38.b) cons-
tituée, comme précédemment, par un amplificateur associé à des
réseaux de diodes. ~e circuit sommateur (39) effectue la somme
pondérée des signaux de sortie des circuits (38.a et 38.b) et
délivre les signaux d'ordres d'avance-retard V0 .
~e fonctionnement du bloc (30) est le suivant :
~orsque la vitesse de rotation du moteur est faible, par
exemple de l'ordre de 1.000 tours/minute correspondant à la
période de démarrage et au régime de ralenti et des charges
faibles, la valeur du signal V0 est nulle et l'angle 0c'
Figure 6.b est égal à 0M' l'avance à l'allumage se réduit à
l'angle ~ ou angle d'avance statique.
.

1 4 ~ 74
.
~ orsque le moteur fonctionne en régime de croisière,
correspondant à des vitesses de rotation situées entre 1000 et
6000 tours/minutes par exemple, la valeur du signal V0 croit ~-
conformément à la loi du programme de vitesse, à la limite
V~ est égal à VM, l'angle ~c prend une valeur nulle et l'angle
d'avance dynamique est égal à 0M ainsi l'avance totale référée au
PMH est égale à l'angle (0M + ~ ) . Sur cette plage de dynamique
de fonctionnement, l'angle d'avance est modulé par la charge
du moteur en accord avec la loi du programme de charge. ~es
caractéristiques ci-dessus ont été indiquées dans un but des-
criptif, leurs valeurs exactes dépendent du type de moteur
considéré. -
Dans ce qui suit, nous décrirons les organes de base
qui seront utilisés pour détecter les plages des régimes de
vitesse de rotation du moteur, et notamment les seuils des
vitesses basse et haute.
~ orsqu'un transducteur de mesure de la rotation d'un
axe,similaire à celui décrit précédemment, délivre deux séquen-
ces de signaux (Dl et D2) synchrones et décalées angulairement
d'un angle ~M' on a la relation
0M = T.~V = 7rT~ (radians)
où
T = le décalage temporel des deux séquences
~J = la fréquence angulaire des signaux de chaque séquence
N = la vitesse de rotation du moteur en tours/minute
~'angle de phase ~M étant une constante prédéterminée
à la construction, la vitesse de rotation du moteur peut etre ~'
obtenue, en mesurant le décalage temporel relatif des deux
séquences. Un moyen couramment utilisé pour effectuer cette
mesure du temps T consiste à compter le décalage de temps T
des deux séquences.
Selon l'invention, on décrira des moyens capables de
détecter des plages de vitesse consistant à détecter-la coln-
cidence des signaux d'une séquence à l'intérieur d'une fenêtre
.. , , . ... ., .: . :: -
. :, : , ,: . ., ~ ,.. . .. ..
: ::. . , ., ,,. . . .,. : . : - .

i 15
~ 7 4
de temps élaborée par les signaux de l'autre séquence.
~ a détermination d'une plage de vitesse inférieure ou
supérieure à une vitesse donnée peut etre obtenue à l'aide
d'organes tels que ceux représentés aux ~igures 7.a et 7.b dont
les formes d'ondes des signaux associés sont indiquées à la
Figure 7.c . Un circuit discriminateur de vitesse de rotation
comporte essentiellement un multivibrateur monostable (70) de
durée T fixe et prédéterminée, déclenché par l'une des séquences
D1 ou D2 et un circuit de colncidence permettant de détecter la
présence simultanée des signaux de l'autre séquence. ~e circuit
de coïncidence peut 8tre une porte logique ou un circuit échan-
tillonneur-bloqueur (appelé circuit "Sample and Hold" dans la
littérature anglo-saxonne).
~a Figure 7.a représente un discriminateur de vitesse
dont le circuit de colncidence est constitué par des portes
logiques (71 et 72) du type ET. ~e multivibrateur (70) est ali-
menté, par exemple, par la séquence D1 et bascule pendant un
temps T fixe et prédéterminé. ~es sorties Q et Q du multivibra-
teur alimentent deu~ portes ET (71 et 72) qui re~coivent la
séquence D2 . Iorsque la vitesse de rotation ~ est inférieure
au quotient T/~, les signaux de la séquence D2 sont transférés
~ la sortie S2 , inversement lorsque la vitesse de rotation ~)
est supérieure au quotient T/0 , les signaux de la séquence D2
sont transférés à la sortie S1 .
Un circuit similaire, utilisant un circuit de coinci-
dence du type échantillonneur-bloqueur est représenté à la
Figure 7.b . ~'étage multivibrateur (70) est identique à celui
de la Figure 7.a et alimente les deux circuits échantillonneurs-
bloqueurs(73 et 74). ~e fonctionnement de ce type de discrimina-
teur de vitesse reste identique à celui de la Figure 7.a, les
signaux de sortie S 1 et S 2 sont, dans ce cas, des signaux ~ -'
continus caractérisés par un niveau haut ou bas par exemple.
Sur la Figure 7.C, les formes d'ondes de signaux sont indiquées
par la condition ~ > ~ .
., .. - -, .,

` 16
74
~'emploi d'un organe ou de plusieurs organes discrimi- -
nateurs de fréquence permet de délimiter la plage de fonction-
nement en vitesse de circuits de traitement ou de calcul. Afin
d'illustrer une application directe, nous considérerons un
convertisseur fréquence-tension fonctionnant entre deux plages
de vitesse C~m et ~JM correspondant respectivement à une plage
; de vitesse minimale et à une plage de vitesse maximale.
~ a Figure 8.a représente, sous une forme synoptique
un convertisseur fréquence-tension du type à diodes ~R1 et CR2
controlé par un commutateur électronique (80) et un amplifica-
teur de gain unitaire (81). ~a caractéristique de transfert de
ce type de convertisseur est donnée à la Figure 8.b, la tension
de sortie (V~) est proportionnelle à la fréquence d'entrée
du signal Ei .
~a ~igure 8.c représente un organe discriminateur de
fréquence à deux niveaux de vitesse C~ m et ~)M utilisant les
techniques décrites précédemment. ~es signaux de la séquence
D1 déclenchent simultanément deux multivibrateurs monostables
(82 et 83) qui basculent l'un pendant une durée T1 = ~ /uUm et
l'autre T2 = 0M/~ ~e signal de sortie Q du multivibrateur
(82) alimente une porte logique (84) du type ET, laquelle reçoit
les signaux de la séquence D2 ~e signal de sortie Q du multi-
vibrateur (83) alimente un circuit d'inhibition (85) qui reçoit
les signaux de la séquence D2 transférés à travers l'élément
logique (84). A la sortie Ei les signaux de la séquence D2 ne
sont transférés que lorsque la fréquence des signaux est comprise
entre les valeurs c~m et ~M
Si l'on associe un organe discriminateur de vitesse tel
que celui de la Figure 8.c et un convertisseur fréquence-tension,
la caractéristique de transfert de l'ensemble est celle repré-
sentée à la Figure 8d, la tension de sortie V ~ est nulle, lorsque
la fréquence CJest inférieure à U~m , puis croit linéairement
au-delà, jusqu'à une valeur ~ M ~ au-delà de laquelle la tension
V~ prend une valeur nulle.
. .... . ~ : , - - .: . :,.,. ,.,, .: : . .

74
Après avoir décrit les moyens permettant de discriminer
les différents régimes de fonctionnement du moteur, notamment
les régimes bas, correspondant à la période de démarrage et
aux phases de ralenti, et le régime haut correspondant aux sur-
vitesses, nous décrirons l'application de ces moyens au contrôlede déclenchement des étincelles d'allumage. ~'invention fournit
un premier moyen permettant d'annuler l'avance dynamique à
l'allumage lorsque la vitesse de rotation du moteur dépasse une
valeur maximale ~M~ un second moyen plus radical permettant
d'interrompre l'allumage au-delà de cette vitesse de rotation
M et un troisième moyen permettant d'accroître la sécurité
de fonctionnement du système d'allumage dans les régimes bas
pour des vitesses de rotation inférieures à une valeur ~Jm. Ces
moyens peuvent être judicieusement combinés afin de réduire le
nombre de circuits. Il peut s'avérer nécessaire de considérer
deux régimes de survitesse : régime de survitesse à vide et
régime de survitesse en charge. ~orsque le moteur opère à
vide, soit qu'il se trouve désaccouplé de la charge ou que le
couple résistant est quasi-nul, il peut être nécessaire de
couper très rapidement l'allumage et éventuellement l'alimen-
tation en carburant. ~orsque le moteur opère en charge, il estgénéralement suffisant de réduire plus ou moins rapidement
l'avance dynamique à l'allumage.
~ a Figure 9.a, qui reprend les éléments de la Figure
6.a, représente un bloc de contrôle du déclenchement des géné-
rateurs d'étincelles dotés de moyens permettant de discriminer
les régimes de vitesse de rotation du moteur et d'agir en con- -
séquence sur les conditions d'allumage des cylindres, seule la
partie (30a) du bloc (30) a été représentée, la partie (30b)
restant identique.
le moyen permet-tant de discriminer le régime des vitesses
inférieures à une vitesse minimalec~m est constitué par :
- un multivibrateur monostable (101) déclenché par les signaux
J correspondant au front avant des signaux de la séquence
D1, délivrés par le circuit différentiateur (31a), la
. . " : .: ............. , ,- .. .. .. .
, :: . . , .. , .,: ,: ,- . ,
.... . , .: .:: . -,,, : . :.,
, . : , - ,. , , , - . .

18
74
durée de basculement Tl est égale à 0M/ Wm
: - une porte logique (102) du type ET, alimentée,d'lme part, par la sortie de la bascule (101) et, d'autre part, par
les signaux (~) correspondant au front avant de la séquence
D2-
~ e moyen permettant de discriminer le régime des sur-
vitesses supérieures à une valeur maximale ~M est constitué
par :
- un multivibrateur monostable (104) déclenché par les signaux
(J) correspondant au front avant des signaux de la séquence
D1 délivrés par le circuit différentiateur (31a)~ la durée
du basculement T2 est égale à 0M /l~ ; ~
- un circuit d'inhibition (103), qui reçoit d'une part les
signaux de la bascule (104) et, d'autre part, les signaux
de sortie de la porte (102) ; :
- un circuit échantillonneur-bloqueur (105) recevant d'une
part les signaux de sortie de la bascule (104) et les si-
gnaux K correspondant au front avant des signaux de la
séquence D2.
A l'entrée du convertisseur fréquence-tension (32), la
.combinaison des moyens permettant de discriminer les vitesses :.
: de rotation basses et les survitesses permettent de rendre ino-
pérants les circuits (33 et 34) dont la fonction est de faire
varier, de façon dynamique l'avance angulaire à l'allumage. En
deça de la vitesse minimale UJ m et au-delà de la vitesse maxi-
male ~M~ seuls les signaux K, correspondant à l'avance stati-
que déclenchent les générateurs d'étincelles.
~ es circuits (105, 106 et 107) permettent d'interrom-
pre l'allumage lorsque la vitesse de rotation du moteur est
supérieur à ~M ~ et que la charge du moteur est faible ou
nulle. A cet effet, une porte logique (106) du type E~ reçoit,
d'une part, le signal de sortie du circuit échantillonneur-
bloqueur (105) et, d'autre part, le signal de sortie Vp du
.. . . . ..
.. . .. ": , . . . . - :: :.. : . . .

19
110û~ 74
transducteur de dépression (20), ou un signal équivalent repré-
sentatif de la charge du moteur. ~e signal de sortie de la
porte (106) est appliqué à un circuit d'inhibition qui reçoit
d'autre part les signaux (J). Dans la condition de survitesse
conjointement à une charge faible, les signaux en impulsions K
ne sont pas transmis à la bascule (36). Interrompant alors le
déclenchement des générateurs d'étincelles. On pourra noter
que le signal de sortie du circuit (105) peut être utilisé
à d'autres fins, par exemple, pour couper l'alimentation en car-
burant du moteur, ou signaler une alarme.
Des moyens très complets permettant de controler lesmultiples régimes du moteur viennent d'être décrits, toutefois
il faut bien comprendre que, selon les types et les conditions
d'emploi du moteur, cette configuration de circuits peut etre
simplifiée.
~ la Figure 9.b, les éléments identifiés sont identiques
à ceux de la ~igure9.a , les éléments ( 101 et 102) qui permettent
d'accroître la sécurité de fonctionnement aux vitesses faibles
ont été éliminés. De même, les circuits (105, 106 et 107) qui
permettent de différencier les regimes de survitesse à vide et
en charge ont été éliminés, dans ce cas l'allumage des cylin-
dres est maintenu sur l'ensemble des régimes de fonctionnement
du moteur, et l'avance à l'allumage est égale à l'avance stati-
que pour des vitesses inférieures à ~m et supérieures à ~ M .
~a ~igure 9.c représente une variante de la ~igure 9.b
~es régimes de survitesse en charge et à vide ne sont pas différen-
` ciés, et l'allumage des cylindres est interrompu lors du passage en
survitesse. Seuls sont conservés la bascule monostable (104), le cir-
cuit d'inhibition (107) et le circuit échantillonneur-bloqueur (105).
~a Figure 10.a représente une variante de réalisation
du transducteur de la ~igure 3.a qui fournit un moyen équivalent
pour élaborer, après traitement et combinaison des signaux dé-
livrés par les détecteurs de proximité D1 et D2, les signaux du
cycle d'allumage, les signaux d'allumage correspondant à l'avance
dynamique maximale et les signaux correspondant à l'avance sta-
tique.
.. ~:. - ., . . - ... . ,. . -
-, . .
; - . . . - . .. ;:
. .

1~ 74
Sur la Figure lO.a, le rotor comporte quatre segments
métalliques conducteurs Ml à Ml placés, par exemple, à la
périphérie du rotor et deux segments métalliques conducteurs
M2 et M2 placés sur une circonférence de diamètre inférieur. ~a
valeur des arcs des segments Ml à Ml est égale à ~M corres-
pondant à la plage d'avance dynamique. ~a valeur des arcs des
segments Ml et M2 est égale à ~ , de l'ordre de quelques degrés.
Pour un transducteur destiné à équiper un m~teur à quatre cylin-
dres, référencé à l'arbre à cames, les segments M1 à M1 sont
espacés de 90 degrés, les segments M2 et M2' sont espacés de
180 degrés, le calage relatif des deux rangées de segments est
celui représenté sur la Figure 10.a . ~es détecteurs de proximité
D1 et D2 sont disposés en ligne et décalés d'un angle ~ par
rapport au PMH, l'angle S correspond à l'angle d'avance sta-
tique positif ou négatif selon le type de moteur considéré.
~ a Figure lO.b représente les circuits de traitementet de combinaison des signaux de sortie D1 et D2 associés au
transducteur et la ~igure 10.c les formes d'ondes des signaux
correspondants. ~es signaux de la séquence délivrée par le
détecteur D1 sont différenciés dans un étage différenciateur
(70). ~es signaux de sortie (A) de cet étage sont appliqués
à deux sélecteurs de polarité, le sélecteur (71) qui transfère
les signaux correspondant au front avant des signaux D1, sous
la forme de signaux (J) et le sélecteur (72) qui transfère
les signaux correspondants au front arrière des signaux D
sous la forme des signaux (K), ce sélecteur conjointement
joue le rôle d'inverseur de polarité si nécessaire. ~es si-
gnau~ de sortie du sélecteur (71) sont fournis à un circuit
logique (73) du type (E~)qui reçoit conjointement les signaux
de la séquence D2. ~es signaux de sortie (M) du circuit (73)
alimentent l'en~rée de la bascule bistable (44) de la Figure 5.A .
~ a Figure 11.a représente un transducteur adapté à un
moteur six cylindres ; la configuration du transducteur est
semblable à celle du transducteur de la Figure 3.a, la seule
différence réside dans l'espacement angulaire des segments mé-
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talliques conducteurs M qui, dans le cas d'un moteur à six
cylindres, a une valeur de 60 degrés.
Sur la Figure ll.b, sont représentées les formes d'ondes
des signaux de sortie des détecteurs de proximité Dl et D2.
~a ~igure ll.c représente les éléments composant le
bloc de distribution des signaux de déclenchement P des géné-
rateurs d'étincelles (50, 55 et 56). ~es circuits (41, 42 et
43) sont identiques à ceux décrits sur la ~igure 5A, l'organe
(48) est un compteur programmable dont l'entrée RZ reçoit les
signaux de début de cycle d'allumage M et,sur l'autre entrée,
les signaux de comptage P qui assuren~ la progression du
compteur. ~es signaux de sortie Q~ Ql e~ Q3 du compteur (48)
sont appliqués à trois circuits logiques (45, 46 et 47) du type
ET qui reçoivent conjointement les sign~ux de déclenchement
(P). ~es formes d'ondes des signaux correspondant aux circuits
de la Figure ll.c sont indiqués à la ~igure ll.d .
~a ~igure 12.a représente un transducteur de position
de la course des pistons adapté pour ln moteur à trois cylin-
dres et d'une façon plus générale pour un moteur dont le nombre ,
de cylindres est impair. ~e rotor comporte trois segments métal-
~ liques conducteurs : un segment Ml d'arc ~ et deux segments
; M2 et M2' d'arc ~ , l'espacement angulaire entre les segments
est de 120 degrés. ~es ~ormes d'ondes das signaux de sortie
des détecteurs de proximité D1 et D2 sont indiquées à la Figure
12.b . Ce type de transducteur de con3iguration impaire im-
plique que l'organe de distribution (44),décrit à la ~igure 3.a,
soit du type compteur programmable à trois états et dispose
de trois générateurs d'étincelles connec~és à chacun des trois
cylindres du moteur.
~es avantages procurés par un système d'allumage électro-
nique réalisé selon l'invention sont, au regard de l'art antérieur,
très importants.
~es composants mécaniques des systèmes d'allumage con-
ventionnels sont éliminés. ~e transducteur de la position de la
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course des pistons, dont différents modes d'exécution ont été
décrits, est de mise en oeuvre particulièrement simple. Le
transducteur délivre deux séquences de signaux de sortie dont la
combinaison judicieuse permet d'obtenir directement : la phase
du cycle d'allumage, les points d'allumage correspondant à
l'avance statique, les points d'allumage correspondant à
l'avance dynamique maximale, la vitesse de rotation du moteur
et, conjointement, de discriminer les différentes plages de
fonctionnement du moteur.
Le bloc de controle et de déclenchement des instants
d'émission des étincelles d'allumage assure, de façon automati-
que, un déclenchement précis et fiable en accord avec les diffé-
rents régimes de fonctionnement du moteur et permet notamment
d'éviter les régimes de survitesse en charge et à vide.
Lors de ]a phase de démarrage du moteur, durant
laquelle la tension de sortie délivrée par la source d'alimen-
tation élec-trique de bord est perturbée, les organes critiques
tels que le déphaseur d'avance dynamique et les circuits de cal-
cul des ordres d'avance-retard sont rendus inactifs, tandis que
les organes acti~s constitués par des circuits peu critiques évi-
tent l'emploi de sources d'alimentation électriques auxiliaires.
Dans les moteurs dont le nombre de cylindres est pair,
le transducteur de position de la course des pistons peut-etre ~ :
fixé directement sur l'arbre de sortie du vilebrequin.
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