Brevet FR2812137A1 — publié le 20020125

La présente invention concerne le domaine des équipements électriques pour véhicules automobiles. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, aux systèmes de pompage de carburant, par exemple d'essence, dans un réservoir de véhicule automobile. Plus précisément encore, la présente invention concerne un dispositif de filtrage contre les perturbations électriques et/ou électromagnétiques, pour de tels équipements, en particulier contre les perturbations véhiculées sur les fils d'alimentation de tels équipements. Les normes actuelles imposent de limiter les perturbations électromagnétiques en dessous de seuils de plus en plus faibles. On a schématisé sur la figure 1 annexée, la structure dun équipement classique de pompage de carburant muni d'un dispositif de filtrage connu. On aperçoit sur cette figure 1 une pompe 10 actionnée par un moteur 1 5 électrique à courant continu dont la crépine d'entrée 12 est placée à proximité du fond d'un réservoir de carburant 14. La sortie en carburant de la pompe 10 est référencée 13. La pompe 10 est alimentée électriquement, à partir d'une batterie 20, par deux lignes 22, 24. Et ces lignes 22, 24 sont associées à un filtre 30. Selon la représentation de la figure 1, le filtre 30 comprend deux selfs de choc 32, 34 placées respectivement sur les lignes 22, 24 et un condensateur 36 placé entre les lignes 22, 24, côté batterie 20. Par ailleurs, la ligne de masse 24 est reliée par une ligne électrique auxiliaire 25, au boîtier métallique 1l 1 de la pompe 10. De très nombreux équipements de type illustré sur la figure 1 ont été installés par le passé sur des véhicules automobiles. La réponse en dBpV en fonction de la fréquence est illustrée sur la courbe I sur la figure 2. Sur la même figure 2 le gabarit ou limite imposée par les normes actuelles est référencée 11. On voit clairement que pour les fréquences élevées. (typiquement supérieures à 60MHz), le filtre connu ne permet pas de respecter les normes puisque le niveau de perturbation dépasse la limite autorisée. Différentes propositions ont été faites pour tenter d'améliorer la situation. Il a été ainsi proposé de supprimer la ligne 25 en considérant que celleci pouvait peut être jouer un rôle néfaste d'antenne. Cependant, cette tentative n'a pas donné satisfaction. La réponse alors obtenue est référencée II1 sur la figure 2. Il a également été proposé de surdimensionner (en valeur et volume) les selfs 32, 34 par rapport aux dispositifs antérieurs connus. Cependant, cette tentative n'a pas non plus donnée satisfaction car elle n'a pas permis de respecter l'encombrement imposé par l'environnement mécanique interne et externe des équipements concernés, en particulier dans le cas d'un système de pompage de carburant. l O La présente invention a pour but de proposer de nouveaux moyens permettant de réduire le niveau de perturbation électriques et/ou électromagnétiques, par rapport aux dispositifs de filtrage connus. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un équipement comprenant un organe électrique comportant un carter au moins 1 5 partiellement électriquement conducteur, un filtre électrique disposé sur les lignes d'alimentation de l'organe électrique, et des moyens de liaison électrique entre le carter et la ligne de masse du filtre, caractérisé par le fait que les moyens de liaison entre le carter de l'organe électrique et la ligne de masse du filtre comprennent au moins un composant série de nature selfique. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le composant série de liaison de nature selfique est formé d'un barreau ou anneau de ferrite. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre exemple non limitatif et sur lesquels: la figure I précédemment décrite représente schématiquement un système connu conforme à l'état de la technique, - la figure 2 précédemment partiellement décrite représente en I et-III-les courbes de réponse de différents filtres conformes à l'état de la technique, en II un gabarit limite imposé par les normes et en IV la réponse d'un filtre conforme à la présente invention, - la figure 3 représente un système conforme à la présente invention, et - la figure 4 représente une vue plus en détail d'un dispositif de pompage conforme à une variante préférentielle de la présente invention. On retrouve sur la figure 3, un équipement comprenant dans un réservoir de carburant 14 une pompe 10 à carter 11 au moins partiellement conducteur comportant une crépine d'entrée 12 située à proximité du fond du réservoir 14 et une sortie de carburant 13. La pompe 10 est actionnée par un moteur électrique à courant continu, par deux lignes 22, 24, à partir d'une batterie 20. Les deux lignes 22, 24, sont associées à un filtre 30. Celui-ci comprend deux selfs de choc 32, 34 placées respectivement sur les lignes 22, 24, et un ! O condensateur 36 placé entre les lignes 22 et 24 côté batterie 20. Comme on le voit sur la figure 3, selon une caractéristique essentielle de l'invention, la ligne 24, dans son trfonç situé entre la self de choc 34 et la batterie , est reliée au carter électriquement conducteur 11 de la pompe 10, par un composant 40 de nature selfique. 1 5 Plus précisément encore, de préférence, dans le cadre de la présente invention, ce composant 40 est formé d'un barreau ou d'un noyau de ferrite, voire d'un anneau de ferrite. Cependant, dans le cadre de l'invention le composant 40 peut également être formé d'une bobine. La réponse obtenue grâce à l'adjonction d'un tel composant 40 conforme à l'invention est illustrée en IV sur la figure 2. Un examen rapide de cette figure montre que le composant 40 permet de tenir le cahier des charges imposé par les normes actuelles. Plus précisément, l'on constate que grâce à la présence du composant 40 constitué de préférence d'une ferrite, l'on supprime toute augmentation de la réponse à haute fréquence, alors que c'était le cas en I avec une mise à la masse directe du filtre, et que l'on ne constate pas de pic intermédiaire comme en II1 sans mise à la masse. Ainsi, l'ajout d'une mini self ou noyau de ferrite 40 sur la-connexion de mise à la masse, permet d'obtenir une courbe acceptable qui corrige le défaut rencontré selon l'état de la technique pour les hautes fréquences, notamment entre et 1 10MHz. Ainsi, la présente invention permet en particulier de respecter les normes définies en bande FM (88 à 108MHz) et FMX (65 à 88MHz). Le filtre 30 peut être fixé par tout moyen approprié sur le corps de pompe lui-même. Par exemple et de préférence le filtre 30 peut être clipsé sur la pompe en partie supérieure de celle-ci. On a illustré sur la figure 4, une variante préférentielle d'installation du filtre 30 en partie supérieure de la pompe 10. Sur cette figure 4, on a référencé 15 l'entrée du fluide, 16 les aimants du moteur électrique, 17 le collecteur, 18 les balais et 19 le couvercle de sortie classique de la pompe 10. De nos jours, dans la plupart des cas, la partie supérieure de la pompe, notamment le couvercle 19, est réalisée en matière plastique. Elle est I O donc susceptible de laisser passer des rayonnements électromagnétiques produits par le frottement des balais 18 sur le collecteur 17 du moteur. Pour améliorer l'élimination des perturbations électromagnétiques sans modifier fondamentalement la structure des pompes actuelles, il est ainsi proposé dans le cadre de la présente invention d'adjoindre au carter métallique 1l 1 de la l 5 pompe 10, un corps métallique 50 recouvrant complètement les balais 18 et le porte balai associé, ainsi que le filtre 30. Ce corps 50 couvre donc le couvercle 19. Bien entendu, ce boîtier additionnel 50, réalisé de préférence en métal, et formant cage de Faraday, doit être relié mécaniquement et électriquement au carter métallique ll de la pompe 10. Il est par ailleurs relié par l'intermédiaire du composant 40 à la ligne de masse 24. L'ajout d'une telle cage métallique 50 clipsée sur le corps de pompe 1l 1 permet de réduire les perturbations électromagnétiques émises par rayonnement et conduites sur les fils d'alimentation 22, 24. Ce boîtier 50 formant cage de Faraday est composé de préférence d'un manchon cylindrique 52 d'axe vertical coaxial du corps de pompe l0 obturé en partie supérieure par une cloison transversale 54 ajourée seulement pour permettre le passage de la sortie de fluide 13 et le passage des connexions électriques vers le filtre 30 propres à assurer l'alimentation du moteur à courant continu. Il a été constaté que l'adjonction d!un--tel boîtier 50 formant cage de Faraday permet de réduire sensiblement les perturbations électromagnétiques rayonnées, en particulier sur la bande de fréquence 30MHz à I OOOMHz. Cependant, le boîtier formant cage de Faraday 50 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. En particulier, on peut concevoir que selon certaines variantes, ce boîtier 50 ne soit pas circulaire de révolution. De préférence, le boîtier 50 est réalisé en un alliage cuivreux, par exemple un cupro Nickel ou encore un alliage de bronze, par exemple CuSn3Zn9. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Equipement électrique pour véhicules automobiles, comprenant un organe électrique (10) comportant un carter au moins partiellement électriquement conducteur, un filtre électrique (30) disposé sur les lignes d'alimentation (22, 24) de l'organe électrique (10) et des moyens de liaison électrique entre le carter (11) et la ligne de masse (24) du filtre, caractérisé par le fait que les moyens de liaison entre le carter (11) de l'organe électrique (10) et la ligne de masse (24) du filtre (30) comprennent au moins un composant série de nature selfique (40). 1 0 2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le composant série de liaison de nature selfique (40) est formé d'un barreau ou anneau de ferrite. 3. Equipement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le composant série de liaison de nature selfique (40) est formé d'une bobine. i 5 4. Equipement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'organe électrique est une pompe actionnée par un moteur à courant continu. 5. Equipement selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le filtre (30) est fixé en partie supérieure de la pompe (10), de préférence clipsé. 6. Equipement selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que la pompe comprend un couvercle (19) en matière plastique et qu'il est prévu en outre un boîtier additionnel métallique (50) formant cage de Faraday recouvrant au moins les balais du moteur d'entraînement de la pompe. 7. Equipement selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le boîtier additionnel (50) est clipsé sur le corps (11) de la pompe. 8. Equipement selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait que le boîtier additionnel (50) est relié à la ligne de masse du filtre (30) par l'intermédiaire du composant (40) de nature selfique. 9. Equipement selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que le boîtier additionnel (50) est réalisé en un alliage cuivreux. 10. Equipement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait le filtre électrique (30) comprend deux selfs de choc (32, 34) placées respectivement sur les lignes d'alimentation (22, 24) de l'organe électrique (10) et un condensateur (36) placé entre ces lignes (22, 24).