Brevet FR2835886A1 — publié le 20030815

MODULE ELECTRONIQUE POUR BOBINE D'ALLUMAGE DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne un module électronique pour bobine d'allumage de moteur à combustion interne, une bobine d'allumage et un procédé de fabrication d'une bobine d'allumage. On sait que les bobines d'allumage sont constituées pour l'essentiel d'un transformateur destiné à fournir un pic de tension qui, à son tour, provoquera une étincelle aux électrodes d'une bougie d'allumage située à l'intérieur d'un cylindre de moteur à combustion interne. La figure 1 illustre schématiquement l'art antérieur. On voit sur cette figure une bobine d'allumage 1 composée d'un enroulement primaire 2 et d'un enroulement secondaire 3. Les extrémités de l'enroulement primaire 2 sont reliées d'un côté à la batterie du véhicule et de l'autre côté à une unité électronique de commande 4, et la sortie de la bobine d'allumage est connectée à l'entrée d'une bougie d'allumage 5. Il est également connu d'utiliser une diode 6 pour limiter le risque de voir se produire une étincelle non désirée entre les électrodes de la bougie 5 pendant la charge du primaire 2. Cette diode 6 peut être montée comme représentée au dessin entre le secondaire et le primaire de la bobine d'allumage 1. Il est également connu de relier l'enroulement secondaire 3 de la bobine 1 à la bougie 5 par l'intermédiaire d'une résistance 7 en série. Cette résistance a pour effet de limiter les perturbations électromagnétiques dues à l'apparition de l'étincelle. L'intégration de ces différents éléments est délicate dans un volume réduit et coûteuse. La présente invention vise à palier ces inconvénients. Plus précisément, l'invention a pour but de fournir un module électronique apte à intégrer les différents composants électroniques susceptibles d'être utilisés en combinaison avec le transformateur de la bobine d'allumage. A cet effet, un premier objet de l'invention est un module électronique pour bobine d'allumage de moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile, ce module comprenant au moins : - une enveloppe ; au moins deux composants électroniques disposés dans ladite enveloppe ; des moyens pour assurer une connexion électrique en lesdits au moins deux composants électroniques de manière à former un circuit électronique ; une borne de connexion apte à connecter ledit module à une sortie haute tension d'un transformateur électrique de bobine d'allumage ; une borne de connexion apte à connecter ledit module à l'entrée d'une bougie d'allumage ; des moyens pour relier électriquement ledit circuit électronique aux dites bornes de connexion. Ainsi, les différents composants électroniques associés à la partie transformateur de la bobine d'allumage sont intégrés dans une enveloppe unique dotée des moyens de connexion nécessaires de manière à former un module électronique susceptible d'être monté en bloc une seule opération sur la bobine d'allumage. Dans un mode de réalisation particulier, ladite enveloppe définit un volume intérieur généralement cylindrique ouvert à ses extrémités axiales, au moins une première de ces extrémités étant fermée par un premier capuchon formant borne de connexion. Plus particulièrement, ledit premier capuchon peut former la borne de connexion apte à connecter ledit module à l'entrée de la bougie d'allumage. La deuxième extrémité axiale dudit volume peut être fermée par un deuxième capuchon formant la borne de connexion apte à connecter ledit module à la sortie haute tension du transformateur électrique de la bobine d'allumage, lesdits capuchons délimitant dans ledit volume une enceinte dans laquelle sont disposés lesdits composants électroniques. Dans un autre mode de réalisation, la deuxième extrémité axiale dudit volume est ouverte, une cloison étant disposée dans ledit volume à un emplacement axialement intermédiaire de manière à délimiter une enceinte dans ledit volume avec ledit premier capuchon, une partie desdits composants électroniques étant disposée dans ladite enceinte et l'autre partie desdits composants électroniques étant disposée dans ledit volume à l'extérieur de ladite enceinte entre son extrémité ouverte et ladite cloison. Dans l'un ou l'autre cas, le module électronique selon l'invention peut comprendre des moyens élastiques dans ladite enceinte pour maintenir une connexion électrique entre lesdits au moins deux composants électroniques de manière à former un circuit électronique. Ces moyens élastiques servent en outre à plaquer les différents composants électroniques contre leurs pièces de connexion respectives. Plus particulièrement, des moyens peuvent être prévus dans ladite enceinte pour connecter ledit circuit électronique à au moins l'un desdits capuchons et/ou à ladite cloison. Egalement dans un mode de réalisation particulier, l'un au moins desdits composants électroniques disposés dans ladite enceinte est un composant généralement cylindrique muni à au moins une des ses extrémités d'un plot de contact apte à assurer une connexion électrique avec un desdits capuchons et/ou ladite cloison et/ou lesdits moyens élastiques. Dans le cas où une partie des composants électroniques est disposée dans ledit volume à l'extérieur de ladite enceinte entre son extrémité ouverte et une cloison, l'un au moins desdits composants électroniques extérieurs à ladite enceinte est du type comportant des fils de connexion extérieurs, l'un de ces fils étant relié électriquement à la face de ladite cloison extérieure à ladite enceinte. Egalement dans ce cas, l'un au moins desdits composants électroniques extérieurs à ladite enceinte peut être du type comportant des fils connexion extérieurs, l'un de ces fils étant relié électriquement à un plot de connexion apte à connecter ledit module à la sortie haute tension du transformateur électrique de bobine d'allumage ou à l'entrée d'une bougie d'allumage. L'un au moins desdits composants électroniques peut être une résistance électrique et un autre composant électronique peut être une diode, lesdits composants étant reliés électriquement en série. Dans ce cas, et dans un mode de réalisation particulier, la résistance électrique est agencée pour être reliée électriquement à la sortie haute tension du transformateur électrique de bobine d'allumage et la diode est agencée pour être reliée électriquement à l'entrée de la bougie d'allumage. Un deuxième objet de l'invention est une bobine d'allumage de moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile, comprenant un module électronique tel que décrit ci-dessus. Dans un mode de réalisation particulier, cette bobine d'allumage comprend un boîtier formant un premier logement pour un transformateur électrique et un conduit pour des moyens de liaison électrique avec une entrée d'une bougie d'allumage, ledit boîtier formant un deuxième logement pour ledit module entre ledit logement pour le transformateur électrique et ledit conduit. Dans le cas où une des extrémités de l'enveloppe est fermée par un premier capuchon, la bobine d'allumage peut comprendre des moyens élastiques dans ledit conduit pour assurer une liaison électrique entre ledit premier capuchon et ladite entrée d'une bougie d'allumage. Dans le cas où la deuxième extrémité axiale du volume défini par l'enveloppe du module est fermée par un deuxième capuchon, la bobine peut comprendre une résine isolante surmoulant ledit transformateur électrique et s'étendant en direction dudit conduit jusqu'au dit deuxième capuchon. Dans le cas, au contraire, où la deuxième extrémité axiale du volume défini par l'enveloppe est ouverte et où une cloison est disposée dans ledit volume à un emplacement axialement intermédiaire, une résine isolante peut surmouler ledit transformateur électrique et s'étendre en direction dudit conduit jusqu'à ladite cloison. Dans tous les cas, la bobine d'allumage peut comprendre des moyens élastiques de liaison électrique entre la sortie haute tension du transformateur électrique et ledit module électronique. Un troisième objet de l'invention est un procédé de fabrication d'une bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile, ce procédé comprenant les étapes consistant à : réaliser un module électronique tel que décrit ci-dessus ; - réaliser un transformateur électrique ; réaliser un boîtier formant un premier logement pour ledit transformateur électrique, un conduit pour des moyens de liaison électrique avec une entrée de bougie d'allumage, et un deuxième logement pour ledit module entre ledit logement pour le transformateur électrique et ledit conduit ; disposer ledit module électronique dans ledit deuxième logement ; disposer ledit transformateur électrique dans ledit premier logement ; former une liaison électrique entre la sortie haute tension dudit transformateur électrique et ledit module électronique ; couler une résine isolante dans ledit premier logement, ladite résine s'étendant depuis un élément d'étanchéité dudit module et surmoulant ledit transformateur électrique ; polymériser ladite résine isolante. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif, des modes de réalisation de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels : la figure 1, décrite ci-dessus, illustre l'art antérieur ; la figure 2 est une vue en coupe d'une bobine d'allumage selon l'invention ; -la figure 3 est une vue en coupe d'un module électronique selon l'invention, tel que celui de la bobine d'allumage de la figure 2 ; ta figure 4 est une vue en coupe partielle d'une bobine d'allumage selon un autre mode de réalisation. On voit à la figure 2 une bobine d'allumage 10 montée sur la culasse 11 d'un moteur à combustion interne. La bobine d'allumage 10 comporte un boîtier 12, réalisé en matière plastique moulée. Le boîtier 12 forme un premier logement 13 pour un transformateur 14, un deuxième logement 15 pour un module électronique 16 qui sera décrit ci-après en référence à la figure 3, et un conduit 17 dans lequel est disposé, de façon connue, un ressort 18 assurant la liaison électrique entre la bobine d'allumage 10 et une bougie (non représentée) montée au fond du puits de culasse recevant le conduit 17. Le transformateur 14 est également réalisé de façon connue avec, par exemple, un noyau magnétique, un bobinot primaire, un enroulement primaire, un bobinot secondaire et un enroulement secondaire concentriques et un circuit de retour de flux magnétique. L'enroulement primaire du transformateur 14 est relié à un connecteur 19 d'entrée de la bobine, ce connecteur étant lui-même relié à une unité électronique de commande non représentée. Une lame de contact élastique 20 est reliée à une de ses extrémités à la sortie de l'enroulement secondaire du transformateur 14 tandis que son autre extrémité prend appui sur la borne d'entrée du module électronique 16 qui va maintenant être décrit en référence à la figure 3. Ce module 16 comprend une enveloppe 21 en matière plastique moulée délimitant un volume intérieur 22 cylindrique, par exemple à section circulaire. Chaque extrémité du volume 22 est fermée par un capuchon 23,24 conducteur qui peut être par exemple emmanché à force ou collé pour assurer son maintien sur le module. Les parois latérales du volume 22 et les capuchons 23,24 délimitent une enceinte qui reçoit une diode 25 et une résistance 26. Chacun de ces composants est généralement cylindrique et comporte deux plots de contact d'extrémité 27,27', respectivement 28, 28'. Un ressort 29 est disposé dans l'enceinte entre les composants 25 et 26 de manière à les écarter l'un de l'autre en pressant le plot 27 du composant 25 contre le capuchon 23 et le plot 28'du composant 26 contre le capuchon 24, tout en assurant le contact électrique entre les plots 27'et 28. Ainsi, les composants 25 et 26 forment un circuit électrique dont les bornes de connexion avec l'environnement extérieur sont constituées par les capuchons 23 et 24. Pour réaliser la bobine 10, on commence par réaliser indépendamment le boîtier 12, le transformateur électrique 14 et le module électronique 16. Le module électronique 16 est ensuite mis en place dans le logement 15 et le transformateur électrique 14 est mis en place dans le logement 13. La lame de contact 20 vient alors en appui contre le capuchon 23. Une résine isolante est ensuite coulée dans le logement 13 de manière à surmouler le transformateur 14. Cette résine s'étend jusqu'au capuchon 23 qui fait office d'élément d'étanchéité. Cette résine est ensuite polymérisée. Enfin, le ressort 18 est mis en place dans le conduit 17. Le mode de réalisation de la figure 4 vise essentiellement à éviter qu'un arc électrique ne se produise dans l'air contenu dans le volume 22 entre les bornes 27 et 27'de la diode 25. Dans ce mode de réalisation, l'enveloppe 21 ne reçoit que le capuchon d'extrémité 24 destiné à assurer la liaison avec le ressort 18, son autre extrémité demeurant ouverte. En revanche, une cloison intermédiaire 30 est emmanchée à force ou collée dans la zone axialement médiane de l'enveloppe 21 de manière à former un élément d'étanchéité. Les parois intérieures de l'enveloppe 21 délimitent avec le capuchon 24 et la cloison 30 une enceinte 31. La résistance 26 est disposée à l'intérieur de l'enceinte 31. Un ressort 32'est disposé entre la résistance 26 et la cloison 30 pour appliquer le plot de contact 28'contre le capuchon 24 et assurer une connexion électrique entre la résistance et la cloison 30. Une diode 32 est disposée dans l'enveloppe 21 entre la cloison 30 et l'extrémité ouverte de cette enveloppe. Cette diode 32 possède deux fils de connexion dont l'un 33 est soudé à l'extérieur de la cloison 30, vue de l'enceinte 31. L'autre fil de connexion 34 fait saillie à l'extérieur de l'enveloppe 21. La réalisation d'une bobine d'allumage conforme au mode de réalisation de la figure 4 s'effectue sensiblement de la même manière que dans le cas précédent. Toutefois, la résine isolante 35 est coulée dans le boîtier pour s'étendre jusqu'à la cloison 30, surmoulant ainsi la diode 32. Les risques de création d'un arc entre les fils de connexion de cette diode sont ainsi limités. REVENDICATIONS 1-Module électronique pour bobine d'allumage de moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins : - une enveloppe (21) ; - au moins deux composants électroniques (25, 26 ; 32) disposés dans ladite enveloppe ; - des moyens (29,30, 32') pour assurer une connexion électrique entre lesdits au moins deux composants électroniques de manière à former un circuit électronique ; une borne de connexion (23 ; 34) apte à connecter ledit module à une sortie haute tension d'un transformateur électrique (14) de bobine d'allumage ; - une borne de connexion (24) apte à connecter ledit module à l'entrée d'une bougie d'allumage ; et - des moyens (27,28') pour relier électriquement ledit circuit électronique auxdites bornes de connexion. 2-Module électronique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite enveloppe définit un volume intérieur généralement cylindrique ouvert à ses extrémités axiales, au moins une première de ces extrémités étant fermée par un premier capuchon (24) formant borne de connexion. 3 - Module électronique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit premier capuchon forme la borne de connexion apte à connecter ledit module à l'entrée de la bougie d'allumage. 4-Module électronique selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la deuxième extrémité axiale dudit volume est fermée par un deuxième capuchon (23) formant la borne de connexion apte à connecter ledit module à la sortie haute tension du transformateur électrique de la bobine d'allumage, lesdits capuchons délimitant dans ledit volume une enceinte (22) dans laquelle sont disposés lesdits composants électroniques. 5-Module électronique selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la deuxième extrémité axiale dudit volume est ouverte, une cloison (30) étant disposée dans ledit volume à un emplacement axialement intermédiaire de manière à délimiter une enceinte (31) dans ledit volume avec ledit premier capuchon, une partie desdits composants électroniques étant disposée dans ladite enceinte et l'autre partie desdits composants électroniques étant disposée dans ledit volume à l'extérieur de ladite enceinte entre son extrémité ouverte et ladite cloison. 6-Module électronique selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens élastiques (29) dans ladite enceinte pour assurer une connexion électrique entre lesdits au moins deux composants électroniques de manière à former un circuit électronique. 7-Module électronique selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens élastiques (32') dans ladite enceinte pour connecter ledit circuit électronique à au moins l'un desdits capuchon et/ou à ladite cloison. 8-Module électronique selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que l'un au moins desdits composants électroniques disposés dans ladite enceinte est un composant généralement cylindrique muni à au moins une de ses extrémités d'un plot de contact (27,27', 28,28') apte à assurer une connexion électrique avec un desdits capuchon et/ou ladite cloison et/ou lesdits moyens élastiques. 9-Module électronique selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'un au moins (32) desdits composants électroniques extérieurs à ladite enceinte est du type comportant des fils de connexion extérieurs (33,34), l'un de ces fils étant relié électriquement à la face de ladite cloison extérieure à ladite enceinte. 10 - Module électronique selon l'une quelconque des revendications 5 et 9, caractérisé par le fait que l'un au moins desdits composants électroniques extérieurs à ladite enceinte est du type comportant des fils de connexion extérieurs, l'un de ces fils étant relié électriquement à un plot de connexion apte à connecter ledit module à la sortie haute tension du transformateur électrique de bobine d'allumage ou à l'entrée d'une bougie d'allumage. 11-Module électronique selon l'une quelconque des revendications 1 et 10, caractérisé par le fait que l'un au moins (26) desdits composants électroniques est une résistance électrique et un autre composant électronique (25, 32) est une diode, lesdits composants étant reliés électriquement en série. 12 - Module électronique selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la résistance électrique est agencée pour être reliée électriquement à la sortie haute tension du transformateur électrique de bobine d'allumage et la diode est agencée pour être reliée électriquement à l'entrée de la bougie d'allumage. 13 - Bobine d'allumage de moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'elle comprend un module électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12. 14 - Bobine d'allumage selon la revendication 13 comprenant un boîtier (12) formant un premier logement (13) pour un transformateur électrique (14) et un conduit (17) pour des moyens de liaison électrique (18) avec une entrée d'une bougie d'allumage, caractérisée par le fait que ledit boîtier forme un deuxième logement (15) pour ledit module entre ledit logement pour le transformateur électrique et ledit conduit. 15 - Bobine d'allumage selon l'ensemble des revendications 14 et 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens élastiques (18) dans ledit conduit pour assurer une liaison électrique entre ledit premier capuchon et ladite entrée d'une bougie d'allumage. 16 - Bobine d'allumage selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 et la revendication 4, caractérisée par le fait qu'elle comprend une résine isolante surmoulant ledit transformateur électrique et s'étendant en direction dudit conduit jusqu'audit deuxième capuchon (23). 17 - Bobine d'allumage selon l'une quelconque des revendications 13 à 15 et la revendication 5, caractérisée par le fait qu'elle comprend une résine isolante (35) surmoulant ledit transformateur électrique et s'étendant en direction dudit conduit jusqu'à ladite cloison (30). 18 - Bobine d'allumage selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens élastiques de liaison électrique (20) entre la sortie haute tension du transformateur électrique et ledit module électronique. 19-Procédé de fabrication d'une bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à : - réaliser un module électronique (16) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 ; - réaliser un transformateur électrique (14) ; - réaliser un boîtier (12) formant un premier logement (13) pour ledit transformateur électrique, un conduit (17) pour des moyens de liaison électrique avec une entrée d'une bougie d'allumage, et un deuxième logement (15) pour ledit module entre ledit logement pour le transformateur électrique et ledit conduit ; - disposer ledit module électronique dans ledit deuxième logement ; - disposer ledit transformateur électrique dans ledit premier logement ; - former une liaison électrique (20) entre la sortie haute tension dudit transformateur électrique et ledit module électronique ; - couler une résine isolante (35) dans ledit premier logement, ladite résine s'étendant depuis un élément d'étanchéité (23 ; 30) dudit module et surmoulant ledit transformateur électrique ; - polymériser ladite résine isolante.