Brevet FR2872225A1 — publié le 20051230

Domaine de l'invention La présente invention concerne une installation d'allumage de moteur à combustion interne, comportant un étage de puissance pour une bobine d'allumage munie d'une borne de haute tension pour le bran- chement d'une bougie. Etat de la technique Dans le cas des prescriptions de plus en plus strictes con-cernant la consommation et l'émission de produits polluants pour les moteurs à combustion interne, il devient de plus en plus important de saisir des grandeurs de mesure dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. Un exemple en est le capteur de pression de la chambre de combustion à l'aide duquel entre autre on surveille et on contrôle l'évolution de la combustion. Pour utiliser de tels capteurs avec un encombrement aussi réduit que possible et sans modifier le moteur à combustion interne, on a déjà intégré par exemple des capteurs de pression sous la forme d'élément piézo céramique ou d'un quartz dans la bougie d'allumage d'un moteur à combustion interne. La charge générée dans l'élément piézo céramique ou dans le quartz est proportionnelle à la pression appliquée à la chambre de combustion. Comme du fait de leur impédance élevée de tels capteurs génèrent un signal de sortie que l'on ne peut transmettre tel quel à l'appareil de commande du moteur, il faut transformer le signal. Cette transformation du signal se fait habituellement à l'aide d'un amplificateur de charge ou d'un convertisseur d'impédance. Les composants semi-conducteurs nécessaires à cet effet ne peuvent en général pas être logés dans la bougie d'allumage. Exposé et avantages de l'invention L'invention se propose de résoudre ce problème et concerne à cet effet une installation d'allumage du type défini ci-dessus, caractéri- sée en ce qu'à proximité immédiate de la borne de haute tension, une borne de signal est prévue pour brancher au moins un capteur prévu sur la bougie, et une ligne de transmission de signal relie la borne de signal à un circuit d'exploitation. Ainsi les moyens ou installations d'exploitation c'est-à-dire le convertisseur de signal est intégré dans l'installation d'allumage du moteur à combustion interne. L'invention permet ainsi d'une manière relativement simple et sans modifier le moteur à combustion interne, d'intégrer un capteur dans la bougie d'allumage et de fournir des signaux de sortie de ce capteur à un circuit d'exploitation correspondant. En d'autres termes: en branchant la haute tension à la bougie d'allumage, on relie en même temps le branchement de transmis- Sion du signal au capteur intégré dans la bougie d'allumage. Selon un développement particulièrement avantageux de l'installation d'allumage de l'invention, l'étage de puissance, la bobine d'allumage et le branchement ou connecteur de haute tension sont réunis pour former un ensemble. Cet ensemble est habituellement désigné par bobine d'allumage en forme de tige. Cette bobine utilise le puits de la bougie dans la culasse du moteur à combustion interne pour recevoir la bobine d'allumage proprement dite et son extrémité supérieure comporte un boîtier avec l'étage de puissance de la bobine d'allumage et un connecteur. Selon un développement particulièrement avantageux de l'invention, la ligne de transmission de signal est encapsulée avec la bobine d'allumage ou est reliée à celle-ci d'une autre manière. La ligne de transmission de signal est ainsi très largement protégée des influences de l'environnement en veillant toutefois à réaliser un blindage approprié entre la ligne de transmission du signal et la bobine d'allumage ou les autres composants de la bobine d'allumage. Ainsi et sans connexion supplémentaire, le circuit d'exploitation reçoit l'énergie électrique et de plus il transmet les grandeurs de sortie à l'appareil de commande. D'une manière particulièrement avantageuse, un premier élément de contact du connecteur électrique assure l'alimentation électrique du circuit d'exploitation et un second élément de contact du connecteur électrique réalise la liaison de transmission du signal entre le circuit d'exploitation et l'appareil de commande. L'installation est d'une construction particulièrement corn- pacte et avantageuse à réaliser si l'étage de puissance de la bobine d'allumage et de circuit d'exploitation sont regroupés en un module. Cela peut se faire d'une manière particulièrement avantageuse si l'étage de puissance et le circuit d'exploitation sont installés sur une même plaque de circuit. Selon l'invention entre la bobine d'allumage et la connexion de haute tension on a un câble d'allumage et la ligne de transmission du signal est intégrée au câble d'allumage. L'installation d'allumage selon l'invention n'est pas limitée à des installations ayant des bobines d'allumage en forme de tige mais peut s'utiliser en principe pour tous les modes de réalisations d'installations d'allumage électroniques. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus 5 détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un premier exemple de réalisation d'une installation d'allumage selon l'invention; - la figure 2 montre un second mode de réalisation d'une installation d'allumage selon l'invention. Description des modes de réalisation La figure 1 montre schématiquement une bobine d'allumage de type tige. La bobine d'allumage en forme de tige portant globalement la référence 1 se compose de la bobine d'allumage 3 proprement dite ayant un enroulement primaire et un enroulement secondaire ainsi qu'un noyau en fer (non représenté). L'extrémité inférieure de la bobine d'allumage 3 comporte un connecteur de haute tension 5. La bobine d'allumage en forme de tige 1 est engagée sur la bougie d'allumage non représentée à l'aide de ce connecteur de haute tension 5. L'extrémité de la bobine d'allumage en forme de tige à l'opposé du connecteur de haute tension 5 comporte un étage de puissance 7 qui commande la bobine d'allumage 3. Les liaisons électriques entre l'étage de puissance 7, la bobine d'allumage 3 et le connecteur de haute tension 5 ne sont pas représentés à la figure 1. L'étage de puissance 7 est relié à un premier connecteur électrique 9. Ce connecteur électrique 9 peut recevoir un câble d'un appareil de commande du moteur à combustion interne (non représenté) pour commander l'étage de puissance 7 à partir de l'appareil de commande du moteur à combustion interne. Les composants à savoir le connecteur électrique 9, l'étage de puissance 7, la bobine d'allumage 3 et le connec- teur de haute tension 5 font partie de l'installation d'allumage électronique. L'installation d'allumage selon l'invention telle que repré- sentée à la figure 1 prévoit un branchement ou connecteur de signal 11 à côté du connecteur de haute tension 5 où on a un branchement de signal ou connecteur de signal 11. Lorsque la bobine d'allumage en forme de tige 1 est engagée par son connecteur de haute tension 5 sur la bougie d'allumage (non représentée) le connecteur de signal 11 branche un cap- teur intégré à la bougie d'allumage (non représenté). Partant du connec- teur de signal 11, la bobine d'allumage 3 est traversée par une ligne de transmission de signal 13 reliée à un circuit d'exploitation 15. Le circuit d'exploitation 15 sert à traiter les signaux de sortie du capteur intégré à la bougie d'allumage (non représentée) pour permettre à l'appareil de corn- mande du moteur d'exploiter ce signal ou de le traiter. Pour que la liaison entre le circuit d'exploitation 15 et l'appareil de commande (non représenté) soit aussi simple que possible, le connecteur électrique 9 comporte au moins une broche par laquelle une ligne 17 relie électriquement le circuit d'exploitation 15 au connecteur 9. Cela permet par le simple enfichage d'un câble de l'appareil de commande dans le connecteur électrique 9 de brancher non seulement l'étage de puissance 7 mais également le circuit d'exploitation 15 sur l'appareil de commande non représenté. Le circuit d'exploitation peut être réalisé par exemple comme amplificateur de charge ou convertisseur d'impédance. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, il est particulièrement avantageux que l'étage de puissance 7 et le circuit d'exploitation 15 soient directement voisins et puissent ainsi être regroupés en un module dans un boîtier commun 19. D'une manière particulièrement avantageuse, l'étage de puissance 7 et le circuit d'exploitation 15 peuvent même être installés sur une plaque de circuit commune. Dans la ligne 17 reliant le connecteur électrique 9 au circuit d'exploitation 15 on peut avoir également plusieurs câbles. On peut par exemple avoir un premier câble assurant l'alimentation du circuit d'exploitation 15 en énergie électrique et un autre câble transmettant les signaux de capteurs préparés par le circuit d'exploitation 15 vers l'appareil de commande (non représenté). Il est également possible de bénéficier des avantages de l'invention dans une installation d'allumage ne comportant pas une telle bobine d'allumage 1 en forme de tige. Un exemple de réalisation d'une telle installation d'allumage est présentée schématiquement à la figure 2. Pour cette figure et sa description on utilisera les mêmes références que ci- dessus pour désigner les mêmes composants. La différence principale en- tre les installations d'allumage des figures 1 et 2 est que le connecteur de haute tension 5 de l'exemple de réalisation de la figure 2 ne se trouve pas directement sur la bobine d'allumage 3 mais une ligne de haute tension 21 relie la bobine d'allumage 3 au connecteur de haute tension 5. De fa- çon correspondante, la ligne de transmission de signal 13 sort de la bobine d'allumage 3 et arrive jusqu'au connecteur de transmission de signal 11. Cela permet d'installer la bobine d'allumage 3 non pas au 5 voisinage immédiat de la culasse du moteur à combustion interne mais à un endroit approprié dans l'enceinte du moteur. De plus, dans l'exemple de réalisation de la figure 2, la bobine d'allumage 3 n'est pas reliée directement à l'étage de puissance 7 et au circuit d'exploitation 15. Dans ce cas également, on réalise le branchement électrique entre la bobine d'allumage 3 et l'étage de puissance 7 par une ligne électrique 23. La ligne électrique 23 est de préférence à plu-sieurs brins, un brin faisant partie de la ligne de transmission de signal 13. Cela se traduit par un degré de liberté plus important pour la disposition spatiale des composants de l'installation d'allumage selon l'invention. Dans tous les modes de réalisation, il faut veiller à ce que la ligne de transmission de signaux 13, le connecteur de transmission de signaux 11 et le circuit d'exploitation 15 de même que la ligne 17 soient suffisamment blindés contre les perturbations électromagnétiques engendrées éventuellement par l'installation d'allumage. REVENDICATIONS 1 ) Installation d'allumage de moteur à combustion interne, comportant un étage de puissance (7) pour une bobine d'allumage (3) munie d'une borne de haute tension (5) pour le branchement d'une bougie, caractérisée en ce qu' à proximité immédiate de la borne de haute tension (5), une borne de signal (11) est prévue pour brancher au moins un capteur prévu sur la bougie, et une ligne de transmission de signal (13) relie la borne de signal (11) à un 1 o circuit d'exploitation (15). 2 ) Installation d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'étage de puissance (7), la bobine d'allumage (3) et la borne de haute ten-15 sion (5) sont regroupés en une unité. 3 ) Installation d'allumage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la ligne de transmission de signal est encapsulée avec la bobine 20 d'allumage (3) ou est reliée à celle-ci d'une autre manière. 4 ) Installation d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'étage de puissance (7) comporte un connecteur électrique (9) pour être 25 branché à un appareil de commande, et au moins un élément de contact de la connexion électrique (9) relie électriquement le circuit d'exploitation (15) à l'appareil de commande. 5 ) Installation d'allumage selon la revendication 4, caractérisée en ce qu' un premier élément de contact du connecteur électrique (9) applique la tension électrique au circuit d'exploitation, et un second élément de contact du connecteur électrique (9) réalise la liai-son de transmission de signal entre le circuit d'exploitation (15) et 35 l'appareil de commande. 6 ) Installation d'allumage selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que l'étage de puissance (7) et le circuit d'exploitation (15) sont réunis en un module (19). 7 ) Installation d'allumage selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'étage de puissance (7) et le circuit d'exploitation (15) sont installés sur une plaque de circuit commune. 8 ) Installation d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' entre la bobine d'allumage (3) et la borne de haute tension (5), un câble d'allumage comporte une ligne de transmission de signal.