[0001] L'invention a trait à l'alimentation électrique d'un actionneur électromagnétique
pour soupape d'un moteur à combustion interne.
[0002] Traditionnellement, la commande des soupapes dans les moteurs à combustion interne
est réalisée mécaniquement, par un système de distribution comprenant un ou plusieurs
arbre(s) à cames qui entraînent les soupapes, soit directement, soit indirectement
par l'intermédiaire de culbuteurs. Un arbre à came est couplé en rotation au vilebrequin
par une courroie ou une chaîne de distribution.
[0003] Une technique alternative de commande des soupapes est l'actionnement électromagnétique.
Dans cette technique, chaque soupape est entraînée au moyen d'un actionneur électromagnétique.
Un ou plusieurs aimants génèrent un champ électromagnétique apte à mouvoir, par la
force de Laplace, une carcasse sur lequel est enroulée une bobine parcourue par un
courant électrique et dont est solidaire la soupape. La soupape est ainsi apte à se
mouvoir linéairement dans un sens, par la force de Laplace, lorsque la bobine est
alimentée par un courant positif, et respectivement dans le sens inverse lorsqu'elle
est alimentée par un courant négatif.
[0004] Un circuit électrique de commande pilote chaque actionneur électromagnétique et autrement
dit chaque soupape. Les différents circuits électriques de commande associés aux soupapes
du moteur sont eux-mêmes sous contrôle d'un calculateur (également appelé contrôle
moteur). Le calculateur est relié à différents capteurs qui lui fournissent en temps
réel des données sur le moteur et notamment des données relatives à la position du
vilebrequin et à la position de chaque soupape par rapport à la culasse. Le calculateur,
via les circuits électriques de commande, permet de synchroniser les soupapes avec
les autres éléments du moteur tels que les pistons.
[0005] Chaque circuit électrique de commande est par exemple fixe par rapport à la culasse
et comprend deux bornes aptes à être reliées électriquement aux deux extrémités de
la bobine. Plus précisément, chaque borne est reliée, via une voie conductrice d'électricité
(par exemple sous la forme d'un fil ou d'un connecteur), à une extrémité de la bobine,
ce câblage permettant de former un circuit électrique fermé, apte à piloter électriquement
la bobine.
[0006] Il est connu de relier les bornes du circuit électrique de commande et les extrémités
de la bobine via deux fils électriques standards, montés en parallèle. Dans ce montage,
chaque fil est légèrement dénudé puis soudé respectivement à l'une des bornes du circuit
électrique de commande et à l'une des extrémités de la bobine. Cependant, même si
les fils électriques ont l'avantage d'avoir un faible encombrement et une faible masse,
il n'en reste pas moins qu'ils sont inadaptés aux mouvements cycliques de la carcasse
sur laquelle est enroulée la bobine, dont la fréquence peut atteindre 3000 cycles
par minute, un cycle étant considéré comme une descente et une montée de la soupape.
En effet, on constate à court terme, une rupture de la liaison soudée entre la borne
du circuit de commande et le fil et/ou entre l'extrémité de la bobine et le fil.
[0007] Il est également connu de relier les bornes du circuit électrique de commande et
les extrémités de la bobine via deux connecteurs électriques standards, montés en
parallèle, chaque connecteur électrique définissant une voie conductrice d'électricité.
Dans ce montage, chaque connecteur électrique comprend un corps flexible conducteur
d'électricité (par exemple une tresse ou une superposition de fines lamelles) délimité
par deux armatures rigides conductrices d'électricité, la portion située entre les
colliers étant recouverte d'une enveloppe isolante, une première armature étant par
exemple fixée sur la culasse et la deuxième armature opposée étant fixée sur la carcasse.
Chaque connecteur est relié électriquement au circuit électrique de commande et à
la bobine, via un premier fil reliant une borne et une première armature et un second
fil reliant une extrémité de la bobine et la seconde armature.
[0008] un exemple d'actionneur électromagnétique est décrit dans le document
US 5983847 A.
[0009] Par rapport à un câblage uniquement réalisé avec des fils électriques mentionné ci-dessus,
l'utilisation de connecteurs électriques permet d'accroître la fiabilité. Toutefois,
les connecteurs électriques représentent un encombrement et une masse non négligeables.
De plus, le montage des connecteurs nécessite de nombreuses opérations, au détriment
de la productivité.
[0010] Un premier objectif est de proposer un ensemble de commande d'un actionneur électromagnétique
pour soupape de moteur à combustion interne, cet ensemble comprenant un actionneur
électromagnétique, un circuit électrique de commande et un connecteur reliant électriquement
l'actionneur électromagnétique et le circuit électrique de commande, ce connecteur
électrique étant flexible, compact, léger et fiable.
[0011] Un deuxième objectif est de proposer un moteur comprenant un ensemble de commande
répondant à l'objectif ci-dessus exprimé.
[0012] Un troisième objectif est de proposer véhicule automobile comprenant un moteur répondant
à l'objectif ci-dessus exprimé.
[0013] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un ensemble de commande d'un actionneur
électromagnétique pour soupape de moteur à combustion interne, qui comprend :
- un actionneur électromagnétique comportant :
- une armature ;
- un équipage mobile par rapport à l'armature et comprenant :
∘ une carcasse munie d'une ossature tubulaire ;
∘ une bobine enroulée sur l'ossature de la carcasse, cette bobine ayant une extrémité
primaire et une extrémité secondaire ;
∘ une soupape solidaire de la carcasse ;
- un circuit électrique de commande incluant une borne primaire et une borne secondaire,
les bornes primaire et secondaire étant fixes par rapport à l'armature ;
- un connecteur électrique comprenant :
- un conducteur primaire reliant la borne primaire du circuit électrique de commande
à l'extrémité primaire de la bobine ;
- un conducteur secondaire reliant la borne secondaire du circuit électrique de commande
à l'extrémité secondaire de la bobine ;
les conducteurs primaire et secondaire se présentant chacun sous la forme d'une lame
flexible et étant accolés avec interposition d'une couche isolante.
[0014] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison
:
- le connecteur électrique est flexible de sorte à pouvoir se déformer d'une position
repos dans laquelle le connecteur est plat à une position montée dans laquelle le
connecteur est d'une part fixé sur une surface de contact d'une base de la carcasse
et d'autre part sur une surface d'appui d'un support fixe par rapport à l'armature,
le connecteur présentant en position montée un corps courbe délimité par une semelle
primaire et une semelle secondaire, les semelles primaire et secondaire représentant
chacune une portion extrême du connecteur électrique en contact respectivement avec
la surface d'appui et la surface de contact;
- les surfaces d'appui et de contact sont planes et positionnées de sorte que des distances
OS et OC soient égales,
où :
- S est en section le point d'encastrement situé à une extrémité inférieure de la surface
d'appui ;
- C est en section le point d'encastrement situé à une extrémité inférieure de la surface
de contact;
- O est le point d'intersection des normales aux surfaces d'appui et de contact passant
respectivement par le point d'encastrement S et le point d'encastrement C.
- la longueur L à plat du connecteur électrique est définie telle que:

où:
- R est le rayon du cercle de centre O passant respectivement par le point d'encastrement
S et le point d'encastrement C ;
- A est l'angle, mesuré en degrés, défini entre lesdites normales;
- Hs est la hauteur de la surface d'appui ;
- Hc est la hauteur de la surface de contact ;
- l'angle A est compris en 180° et 225° et est avantageusement de 215° ;
- les conducteurs primaire et secondaire sont collés sur la couche isolante ;
- l'épaisseur Ec des conducteurs primaire et secondaire est comprise entre 0.04 mm et
0.12 mm et est avantageusement de 0.08 mm ;
- les conducteurs primaire et secondaire comprenant chacun deux languettes en saillie,
l'extrémité primaire et la borne primaire étant chacune fixées sur l'une des languettes
du conducteur primaire, l'extrémité secondaire et la borne secondaire étant chacune
fixées sur l'une des languettes du conducteur secondaire.
[0015] Il est proposé, en deuxième lieu, un moteur à combustion interne comprenant un ensemble
de commande tel que présenté précédemment.
[0016] Il est proposé, en troisième lieu, un véhicule automobile comprenant un moteur tel
que présenté précédemment.
[0017] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement
et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation,
laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile (en traits pointillés)
comprenant un moteur (en traits continus) comportant au moins un ensemble de commande
d'un actionneur électromagnétique pour soupape ;
- la figure 2 est une vue en perspective d'un ensemble de commande comprenant un actionneur
électromagnétique, un circuit électrique de commande et un connecteur électrique reliant
électriquement le circuit électrique de commande à l'actionneur ;
- la figure 3 est une vue en coupe selon le plan III-III de la figure 2 avec deux médaillons
de détail à échelle agrandie ;
- la figure 4 est une vue en perspective de détail de la fixation d'une semelle du connecteur
électrique sur une carcasse de l'actionneur électromagnétique ;
- la figure 5 est une vue en perspective de détail de la fixation d'une semelle du connecteur
électrique sur un support ;
- la figure 6 est une vue en coupe de détail selon le plan III-III de la figure 2 ;
- la figure 7 est une vue en coupe de détail selon le plan III-III de la figure 2 ;
- la figure 8 est une vue de face du connecteur électrique ;
- la figure 9 est une vue de dessous du connecteur électrique.
[0018] Sur la figure 1 est représenté un véhicule
1 automobile - ici un véhicule
1 particulier mais il pourrait s'agir de tout autre type de véhicule : utilitaire,
camion, engin de chantier.
[0019] Le véhicule
1 est équipé d'un moteur
2 à combustion interne muni de cylindres définissant des chambres de combustion et
dans lesquels des pistons sont montés coulissants, ces pistons étant liés, par des
bielles, à un vilebrequin dont la rotation entraîne les roues du véhicule
1, via une transmission.
[0020] Le moteur
2 comprend, pour chaque cylindre, au moins une soupape d'admission et une soupape d'échappement.
[0021] Sur les figures et dans la suite de la description, pour des raisons de clarté, on
généralise le terme soupape de sorte que la soupape
3 représentée et décrite puisse être assimilée soit à une soupape d'admission soit
à une soupape d'échappement.
[0022] Tel qu'illustré sur les figures et notamment les figures 2 et 3, chaque soupape
3 comprend une tige
4 qui s'étend suivant un axe
X central qui définit une direction verticale. A une extrémité de la tige
4 est formée une tête
5. Chaque soupape
3 est mobile en translation par rapport à une culasse
6 (partiellement représentée) du moteur
2 entre une position fermée, dans laquelle la tête
5 de la soupape
3 s'appuie contre un siège
7 pour obturer un conduit d'admission (ou, respectivement, un conduit d'échappement)
et une position ouverte dans laquelle la tête
5 est écartée du siège
7 pour mettre en communication la chambre de combustion avec le conduit d'admission
(ou, respectivement, avec le conduit d'échappement).
[0023] Par convention, on définit le positionnement en hauteur d'un élément par rapport
à l'axe
X. Par convention, la hauteur est croissante depuis la tête
5 de la soupape
3 jusqu'à la tige
4 de la soupape
3. Les termes "inférieur(e)" et "supérieur(e)" associés aux différents éléments font
référence à cette convention.
[0024] Tel qu'illustré sur la figure 2, un ensemble
8 de commande permet de piloter chaque soupape
3 du moteur
2 à combustion interne. Un ensemble
8 de commande comprend un actionneur
9 électromagnétique actionnant la soupape
3, un circuit
10 électrique de commande pilotant l'actionneur
9 et un connecteur
11 électrique reliant électriquement l'actionneur
9 électromagnétique et le circuit
10 électrique de commande. Les différents circuits
10 électriques de commande associés aux différentes soupapes
3 du moteur
2 sont eux-mêmes sous contrôle d'un calculateur (également appelé contrôle moteur).
[0025] Le calculateur est relié à différents capteurs qui lui fournissent en temps réel
des données sur le moteur
2 et notamment sur la position du vilebrequin et la position de chaque soupape
3 par rapport à la culasse
6.
[0026] Grâce à ce retour d'informations, le calculateur pilote indépendamment chaque actionneur
9 électromagnétique via le circuit
10 électrique de commande auquel il est associé, afin de synchroniser les soupapes
3 avec les autres éléments du moteur
2, tels que les pistons.
[0027] Selon le mode de réalisation illustré sur les figures, chaque actionneur
9 comprend, d'une part, une armature
12 fixe par rapport à la culasse
6 et définissant un circuit
13 magnétique, et d'autre part, un équipage
14 mobile.
[0028] Le circuit
13 magnétique inclut d'une part un aimant
15 annulaire qui s'étend de manière symétrique autour de l'axe
X central, et d'autre part, une pièce
16 polaire annulaire supérieure et une pièce
17 polaire annulaire inférieure, ces pièces
16,
17 polaires étant symétriques autour de l'axe
X central et prenant en sandwich l'aimant
15. Le circuit
13 magnétique comprend en outre un noyau
18 central qui se présente sous la forme d'un cylindre de révolution autour de l'axe
X central.
[0029] Le noyau
18 est logé de manière concentrique dans un alésage défini intérieurement et conjointement
par l'aimant
15 et les pièces
16,
17 polaires. En d'autres termes, l'aimant
15 et les pièces
16,
17 polaires s'étendent de manière annulaire autour du noyau
18. Le diamètre externe du noyau
18 est inférieur au diamètre interne de l'alésage, de sorte qu'est défini un entrefer,
entre le noyau
18 et les pièces
16,
17 polaires, c'est-à-dire un espace dans lequel le champ magnétique est dirigé sensiblement
radialement, et plus précisément, un entrefer supérieur entre le noyau
18 et la pièce
16 polaire supérieure, et un entrefer inférieur entre le noyau
18 et la pièce
17 polaire inférieure.
[0030] Le circuit
13 magnétique génère un champ magnétique dont les lignes de champs sont toriques autour
de l'axe
X central.
[0031] L'équipage
14 mobile inclut une carcasse
19 qui comprend une base
20 s'étendant hors de l'armature
12 et une ossature
21 tubulaire s'étendant en saillie verticale à partir de la base
20. Cette carcasse
19 est réalisée dans un matériau non conducteur d'électricité, par exemple dans un matériau
polymère.
[0032] L'ossature
21 s'étend sensiblement sur toute la hauteur de l'armature
12 entre le noyau
18 et l'aimant
15. L'ossature
21 présente une section supérieure plongée dans l'entrefer supérieur et une section
inférieure plongée dans l'entrefer inférieur.
[0033] L'équipage
14 mobile comprend en outre une bobine
22 réalisée par enroulement hélicoïdal d'un fil réalisé dans un matériau conducteur
en électricité, cette bobine
22 comprenant :
- une portion supérieure enroulée, dans un sens primaire, autour de la section supérieure
de l'ossature 21 et plongée dans l'entrefer supérieur ;
- une portion inférieure enroulée, dans un sens secondaire opposé au sens primaire,
autour de la section inférieure de l'ossature 21 et plongée dans l'entrefer inférieur.
[0034] La bobine
22 présente en outre une extrémité
23 primaire et une extrémité
24 secondaire au travers desquelles la bobine
22 est alimentée en courant, ces extrémités
23,
24 primaire et secondaire faisant saillie hors de la carcasse
19 à proximité de la base
20, tel que représenté sur la figure 4.
[0035] Tel que représenté sur les figures et notamment les figures 2 et 3, la soupape
3 est intégrée à l'équipage
14 mobile en étant solidaire de la carcasse
19, par exemple au moyen de vis.
[0036] La circulation d'un courant dans la bobine
22 génère, par l'interaction avec le champ magnétique, une force connue sous le nom
de force de Laplace, qui produit un déplacement de la bobine
22 entrainant avec elle la soupape
3.
[0037] La force de Laplace est proportionnelle au champ magnétique, à l'intensité du courant
et à la longueur du solénoïde constituant la bobine
22.
[0038] L'alimentation de la bobine
22 avec un courant positif permet le déplacement de la soupape
3 dans un sens et respectivement dans un sens inverse lorsque la bobine
22 est alimentée avec un courant négatif.
[0039] Le circuit
10 électrique de commande est fixe par rapport à l'armature
12, et comprend une borne
25 primaire et une borne
26 secondaire, les bornes
25,
26 primaire et secondaire étant respectivement aptes à être reliées aux extrémités
23,
24 de la bobine
22 via le connecteur
11 électrique flexible. Selon l'exemple illustré sur les figures et notamment les figures
2 et 5, chaque borne
25,
26 présente une rallonge
27 conductrice d'électricité, flexible, se présentant par exemple sous la forme d'un
câble électrique, cette rallonge
27 flexible permettant de s'adapter à l'environnement extérieur entre le circuit
10 électrique de commande et le connecteur
11 électrique.
[0040] Le connecteur
11 électrique comprend d'une part un conducteur
28 primaire reliant électriquement la borne
25 primaire du circuit
10 électrique de commande à l'extrémité
23 primaire de la bobine
22, et d'autre part, un conducteur
29 secondaire reliant électriquement la borne
26 secondaire du circuit
10 électrique de commande à l'extrémité
24 secondaire de la bobine
22. Les conducteurs
28,
29 primaire et secondaire se présentent chacun sous la forme d'une lame flexible et
sont accolés avec interposition d'une couche
30 isolante.
[0041] Le connecteur
11 électrique est flexible, de sorte à pouvoir se déformer d'une position repos (non
montée et non alimentée en courant, voir figures 8 et 9) dans laquelle il est sensiblement
plat, à une position montée (non alimentée en courant, voir figures 2, 3, 4, 5 et
7) dans laquelle le connecteur
11 est d'une part fixé sur la base
20 de la carcasse
19 et d'autre part sur un support
31 fixe par rapport à l'armature
12.
[0042] Le connecteur
11 électrique, en position montée, présente un corps
32 courbe (notamment circulaire ou elliptique) délimité latéralement par une semelle
33 primaire et une semelle
34 secondaire. Les semelles
33,
34 primaire et secondaire représentent chacune une portion extrême du connecteur
11 électrique en contact respectivement avec une surface
35 d'appui du support
31 et une surface
38 de contact de la carcasse
19.
[0043] Selon le mode de réalisation illustré sur les figures, le corps
32 est circulaire, chaque semelle
33,
34 étant plate et tangente au corps
32.
[0044] Selon le mode de réalisation illustré sur les figures, plus précisément, la semelle
33 primaire est fixée sur la surface
35 d'appui plane du support
31, via une rondelle
36 épaulée et une vis
37. De la même manière, la semelle
34 secondaire est fixée sur la surface
38 de contact plane de la carcasse
19 via une rondelle
36 épaulée et une vis
37. Les rondelles
36 épaulées et les vis
37 sont réalisées dans un matériau non conducteur d'électricité, par exemple un matériau
polymère.
[0045] L'exemple illustré n'est en rien limitatif, les surfaces
35,
38 d'appui et de contact pourraient être de toute autre forme.
[0046] Tel qu'illustré sur la figure 6, dans le but de déterminer la longueur
L à plat (en position repos) du connecteur
11 électrique nécessaire pour obtenir le profil souhaitée de celui-ci en position montée,
on définit un point d'encastrement
S du connecteur
11 électrique sur le support
31 et un point d'encastrement
C du connecteur
11 électrique sur la carcasse
19. En section, le point d'encastrement
S est situé sur la surface
35 d'appui, à une extrémité inférieure de cette surface d'appui
35. De la même manière, en section, le point d'encastrement
C est situé sur la surface
38 de contact, à une extrémité inférieure de la base
20 de la carcasse
19. On définit le point
O comme étant le point d'intersection des normales
39 aux surfaces
35,
38 d'appui et de contact passant respectivement par les points
S et
C, les distances
OS et
OC étant égales. On a représenté en outre, en trait mixte, l'arc
40 du cercle de centre
O passant par les points
S et
C, cet arc
40 ayant un rayon
R (égal aux distances
OS et
OC) et un angle
A (également angle entre les normales
39). On note en outre respectivement
Hs et
Hc, la hauteur de la surface
35 d'appui et la hauteur de la surface
38 de contact, mesurées en section, tel qu'illustré sur la figure 6.
[0047] Avantageusement, la longueur
L à plat (en position repos) du connecteur
11 est exprimée de la manière suivante (A étant exprimé en degrés):

[0048] Cette exigence dimensionnelle associée au connecteur
11 électrique, définie ci-dessus, permet à l'équipage
14 mobile de réaliser sa course prédéfinie (environ 8 mm) à des fréquences importantes
tout en limitant les efforts résiduels générés par le connecteur
11 sur la carcasse
19 au bénéfice de la consommation d'électricité et du contrôle de la soupape
3.
[0049] L'angle
A est compris entre 180° et 225°, et est avantageusement de 215°. Les hauteurs
Hs et
Hc sont comprises entre 1 mm et 7 mm, et sont avantageusement de 4 mm. Le rayon
R est compris entre 4 mm et 12 mm, et est avantageusement de 8,6 mm.
[0050] Selon le mode de réalisation représenté sur les figures et notamment la figure 2,
en position montée, les semelles
33,
34 primaire et secondaire ont respectivement une hauteur égales aux hauteurs
Hs et
Hc, et le corps
32 du connecteur
11 électrique est défini selon les caractéristiques géométriques de l'arc
40 à savoir un rayon extérieur
R et un angle
A.
[0051] Selon le mode de réalisation illustré sur les figures, le conducteur
28 primaire (respectivement le conducteur
29 secondaire) comprend deux languettes
41, chaque languette
41 s'étendant en saillie axiale au niveau d'une semelle
33,
34, les deux languettes
41 étant en regard l'une de l'autre, chaque languette
41 comprenant un trou
42 apte à recevoir soit l'une des extrémités
23,
24 de la bobine
22 soit la rallonge
27 de l'une des bornes
25,
26 du circuit
10 électrique de commande. Les languettes
41 du conducteur
28 primaire sont opposées aux languettes
41 du conducteur
29 secondaire. L'extrémité
23 primaire de la bobine
22 et la borne
25 primaire du circuit
10 électrique de commande sont reliées électriquement au conducteur
28 primaire via les languettes
41. De la même manière, l'extrémité
24 secondaire de la bobine
22 et la borne
26 secondaire du circuit
10 électrique de commande sont reliées électriquement au conducteur
29 secondaire via les languettes
41.
[0052] Plus précisément, chaque extrémité
23,
24 de la bobine
22 est dans un premier temps introduite dans le trou
42 de la languette
41 correspondante, puis dans un second temps, l'extrémité
23,
24 est par exemple soudée à la languette
41 de sorte à avoir une continuité électrique. De la même manière, chaque rallonge
27 dénudée est dans un premier temps introduite dans le trou
42 de la languette
41 correspondante, puis dans un second temps, la portion dénudée de la rallonge
27 est soudée à la languette
41, de sorte à avoir une continuité électrique.
[0053] Les conducteurs
28,
29 primaire et secondaire se présentent sous la forme d'une lame flexible réalisée dans
un matériau conducteur ayant une conductivité électrique élevée, tel que le cuivre,
ces conducteurs
28,
29 ayant une épaisseur
Ec et une largeur
Lc (largeur mesurée au niveau du corps
32 du connecteur
11 et autrement dit ne prenant pas en compte la languette
41), tel qu'illustré sur les figures 8 et 9.
[0054] L'épaisseur
Ec est par exemple comprise entre 0.04 mm et 0.12 mm, et est avantageusement de 0.08
mm. La largeur
Lc est par exemple comprise entre 2 mm et 8 mm, et est avantageusement de 5 mm.
[0055] La couche
30 isolante est réalisée dans un matériau non conducteur en électricité, tel que le
carton ou un matériau polymère. La couche
30 isolante a pour fonction d'isoler électriquement les conducteurs
28,
29 l'un de l'autre.
[0056] Les conducteurs
28,
29 primaire et secondaire ainsi que la couche
30 isolante sont avantageusement collés entre eux.
[0057] Selon un mode de réalisation non représenté, le connecteur
11 électrique comprend une couche
30 isolante supplémentaire qui est accolée au conducteur
28 primaire, de sorte que le conducteur
28 primaire soit intercalé entre deux couches
30 isolantes.
[0058] Selon un autre mode de réalisation non représenté, le connecteur
11 électrique comprend deux couches
30 isolantes supplémentaires qui sont respectivement accolées au conducteur
28 primaire et au conducteur
29 secondaire, de sorte que chaque conducteur
28,
29 soit intercalé entre deux couches
30 isolantes.
[0059] L'ensemble
8 de commande qui vient d'être décrit offre les avantages suivants.
[0060] Premièrement, par ses caractéristiques géométriques et structurelles, le connecteur
11 électrique possède une faible masse et une grande flexibilité, ces propriétés permettant
de réduire considérablement les efforts résiduels générés par le connecteur
11 sur la carcasse
19 au bénéfice de la consommation d'électricité et du contrôle de la soupape
3.
[0061] Deuxièmement, le montage du connecteur
11 électrique est réalisé par l'intermédiaire de deux rondelles
36 épaulées et deux vis
37 au bénéfice de la productivité.
[0062] Troisièmement, étant donné le nombre important de soupapes
3 au sein du moteur
2, la faible masse du connecteur
11 permet de participer à la diminution de la consommation en carburant et des émissions
polluantes du véhicule
1.
[0063] Quatrièmement, le connecteur
11 électrique est compact au bénéfice de l'encombrement général du moteur
2.
1. Ensemble (
8) de commande d'un actionneur (
9) électromagnétique pour soupape (
3) de moteur (
2) à combustion interne, qui comprend :
- un actionneur (9) électromagnétique comportant :
• une armature (12) ;
• un équipage (14) mobile par rapport à l'armature (12) et comprenant :
o une carcasse (19) munie d'une ossature (21) tubulaire ;
o une bobine (22) enroulée sur l'ossature (21) de la carcasse (19), cette bobine (22) ayant une extrémité (23) primaire et une extrémité (24) secondaire ;
o une soupape (3) solidaire de la carcasse (19) ;
- un circuit (10) électrique de commande incluant une borne (25) primaire et une borne (26) secondaire, les bornes (25, 26) primaire et secondaire étant fixes par rapport à l'armature (12) ;
- un connecteur (11) électrique comprenant :
• un conducteur (28) primaire reliant la borne (25) primaire du circuit (10) électrique de commande à l'extrémité (23) primaire de la bobine (22) ;
• un conducteur (29) secondaire reliant la borne (26) secondaire du circuit (10) électrique de commande à l'extrémité (24) secondaire de la bobine (22) ;
caractérisé en ce que les conducteurs (
28,
29) primaire et secondaire se présentent chacun sous la forme d'une lame flexible et
sont accolés avec interposition d'une couche (
30) isolante.
2. Ensemble (8) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur (11) électrique est flexible de sorte à pouvoir se déformer d'une position repos dans
laquelle le connecteur (11) est plat à une position montée dans laquelle le connecteur (11) est d'une part fixé sur une surface (38) de contact d'une base (20) de la carcasse (19) et d'autre part sur une surface (35) d'appui d'un support (31) fixe par rapport à l'armature (12), le connecteur (11) présentant en position montée un corps (32) courbe délimité par une semelle (33) primaire et une semelle (34) secondaire, les semelles (33, 34) primaire et secondaire représentant chacune une portion extrême du connecteur (11) électrique en contact respectivement avec la surface (35) d'appui et la surface (38) de contact.
3. Ensemble (
8) selon la revendication 2,
caractérisé en ce que les surfaces (
35,
38) d'appui et de contact sont planes et positionnées de sorte que des distances
OS et
OC soient égales,
où :
- S est en section le point d'encastrement situé à une extrémité inférieure de la surface
(35) d'appui ;
- C est en section le point d'encastrement situé à une extrémité inférieure de la surface
(38) de contact;
- O est le point d'intersection des normales (39) aux surfaces (35, 38) d'appui et de contact passant respectivement par le point d'encastrement S et le point d'encastrement C.
4. Ensemble (
8) selon la revendication 3,
caractérisé en ce que la longueur L à plat du connecteur (
11) électrique est définie telle que:

où:
- R est le rayon du cercle de centre O passant respectivement par le point d'encastrement S et le point d'encastrement C ;
- A est l'angle, mesuré en degrés, défini entre lesdites normales (39);
- Hs est la hauteur de la surface (35) d'appui ;
- Hc est la hauteur de la surface (38) de contact.
5. Ensemble (8) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'angle A est compris en 180° et 225° et est avantageusement de 215°.
6. Ensemble (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conducteurs (28, 29) primaire et secondaire sont collés sur la couche (30) isolante.
7. Ensemble (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur Ec des conducteurs (28, 29) primaire et secondaire est comprise entre 0.04 mm et 0.12 mm et est avantageusement
de 0.08 mm.
8. Ensemble (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conducteurs (28, 29) primaire et secondaire comprennent chacun deux languettes (41) en saillie, l'extrémité (23) primaire et la borne (25) primaire étant chacune fixées sur l'une des languettes (41) du conducteur (28) primaire, l'extrémité (24) secondaire et la borne (26) secondaire étant chacune fixées sur l'une des languettes (41) du conducteur (29) secondaire.
9. Moteur (2) à combustion interne comprenant un ensemble (8) de commande selon l'une des revendications précédentes.
10. Véhicule (1) automobile comprenant un moteur (2) selon la revendication 9.
1. Steuereinheit (8) eines elektromagnetischen Aktuators (9) für Ventil (3) einer Brennkraftmaschine
(2), die Folgendes umfasst:
- einen elektromagnetischen Aktuator (9), der Folgendes umfasst:
• eine Bewehrung (12);
• eine Ausrüstung (14), die bezüglich der Bewehrung (12) beweglich ist und Folgendes
umfasst:
o ein Gestell (19), das mit einem röhrenförmigen Gerippe (21) versehen ist;
o eine Spule (22), die auf das Gerippe (21) des Gestells (19) gewickelt ist, wobei
diese Spule (22) ein Primärende (23) und ein Sekundärende (24) aufweist;
∘ ein Ventil (3), das fest mit dem Gestell (19) verbunden ist;
- eine elektrische Steuerschaltung (10), die eine Primärklemme (25) und eine Sekundärklemme
(26) aufweist, wobei die Primär- und die Sekundärklemme (25, 26) bezüglich der Bewehrung
(12) stationär sind;
- einen elektrischen Steckverbinder (11), der Folgendes umfasst
• einen Primärleiter (28), der die Primärklemme (25) der elektrischen Steuerschaltung
(10) mit dem Primärende (23) der Spule (22) verbindet;
• einen Sekundärleiter (29), der die Sekundärklemme (26) der elektrischen Steuerschaltung
(10) mit dem Sekundärende (24) der Spule (22) verbindet;
dadurch gekennzeichnet, dass der Primär- und der Sekundärleiter (28, 29) jeweils die Form einer biegsamen Klinge
aufweisen und mit Zwischenfügen einer Isolierschicht (30) aneinandergefügt sind.
2. Einheit (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Steckverbinder (11) derart biegsam ist, dass er sich von einer Ruheposition,
in der der Steckverbinder (11) flach ist, zu einer montierten Position, in der der
Steckverbinder (11) einerseits auf einer Kontaktoberfläche (38) einer Basis (20) des
Gestells (19) und andererseits auf einer Auflageoberfläche (35) eines Trägers (31),
der bezüglich der Bewehrung (12) stationär ist, verformen kann, wobei der Steckverbinder
(11) in montierter Position einen gewölbten Körper (32) aufweist, der durch eine Primärsohle
(33) und eine Sekundärsohle (34) abgegrenzt ist, wobei die Primär- und Sekundärsohle
(33, 34) jeweils einen Endabschnitt des elektrischen Steckverbinders (11) jeweils
in Berührung mit der Auflageoberfläche (35) und der Kontaktoberfläche (38) darstellen.
3. Einheit (8) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage- und die Kontaktoberfläche (35, 38) flach und derart positioniert sind,
dass die Abstände OS und OC gleich sind,
wobei:
- S im Querschnitt die Verschachtelungsstelle ist, die an einem unteren Ende der Auflageoberfläche
(35) liegt;
- C im Querschnitt die Verschachtelungsstelle ist, die an einem unteren Ende der Kontaktoberfläche
(38) liegt;
- O die Schnittstelle der Senkrechten (39) zu der Auflage- und der Kontaktoberfläche
(35, 38) ist, die jeweils durch die Verschachtelungsstelle S und die Verschachtelungsstelle
C verlaufen.
4. Einheit (8) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die flache Länge L des elektrischen Steckverbinders (11) derart definiert ist, dass:

wobei:
- R der Radius des Kreises mit Mitte 0 ist, der jeweils durch die Verschachtelungsstelle
S und die Verschachtelungsstelle C verläuft;
- A der Winkel, gemessen in Grad, ist, der zwischen den Senkrechten (39) definiert
ist;
- Hs die Höhe der Auflageoberfläche (35) ist;
- Hc die Höhe der Kontaktoberfläche (38) ist.
5. Einheit (8) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel A zwischen 180° und 225° liegt und vorteilhafterweise 215° beträgt.
6. Einheit (8) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Primär- und der Sekundärleiter (28, 29) auf die Isolierschicht (30) geklebt sind.
7. Einheit (8) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke Ec des Primär- und des Sekundärleiters (28, 29) zwischen 0,04 und 0,12
liegt und bevorzugt 0,08 mm beträgt.
8. Einheit (8) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Primär- und der Sekundärleiter (28, 29) jeweils zwei vorragende Laschen (41)
umfassen, wobei das Primärende (23) und die Primärklemme (25) jeweils an einer der
Laschen (41) des Primärleiters (28) befestigt sind, wobei das Sekundärende (24) und
die Sekundärklemme (26) jeweils auf einer der Laschen (41) des Sekundärleiters (29)
befestigt sind.
9. Brennkraftmaschine (2), die eine Steuereinheit (8) nach einem der vorstehenden Ansprüche
umfasst.
10. Kraftfahrzeug (1), das einen Motor (2) nach Anspruch 9 umfasst.
1. A control assembly (8) of an electromagnetic actuator (9) for a valve (3) of an internal
combustion engine (2), which includes:
- an electromagnetic actuator (9) comprising:
• an armature (12);
• a moving gear (14) able to move with respect to the armature (12) and including:
∘ a carcass (19) provided with a tubular framework (21);
∘ a coil (22) wound on the framework (21) of the carcass (19), this coil (22) having
a primary end (23) and a secondary end (24);
∘ a valve (3) integral with the carcass (19) ;
- an electrical control circuit (10) including a primary terminal (25) and a secondary
terminal (26), the primary and secondary terminals (25, 26) being fixed with respect
to the armature (12) ;
- an electrical connector (11) including:
• a primary conductor (28) connecting the primary terminal (25) of the electrical
control circuit (10) to the primary end (23) of the coil (22);
• a secondary conductor (29) connecting the secondary terminal (26) of the electrical
control circuit (10) to the secondary end (24) of the coil (22);
characterized in that the primary and secondary conductors (28, 29) each have the form of a flexible blade
and adjoin one another with interposition of an insulating layer (30).
2. The assembly (8) according to Claim 1, characterized in that the electrical connector (11) is flexible so as to be able to deform from a position
of rest, in which the connector (11) is flat to a mounted position, in which the connector
(11) is, on the one hand, fixed on a contact surface (38) of a base (20) of the carcass
(19) and, on the other hand, on a bearing surface (35) of a fixed support (31) with
respect to the armature (12), the connector (11) having, in mounted position, a curved
body (32) delimited by a primary bed (33) and a secondary bed (34), the primary and
secondary beds (33, 34) each representing an extreme portion of the electrical connector
(11) in contact respectively with the bearing surface (35) and the contact surface
(38).
3. The assembly (8) according to Claim 2,
characterized in that the bearing and contact surfaces (35, 38) are flat and are positioned such that distances
OS and OC are equal,
where:
- S is in section the embedding point situated at a lower end of the bearing surface
(35);
- C is in section the embedding point situated at a lower end of the contact surface
(38);
- O is the point of intersection of the normals (39) to the bearing and contact surfaces
(35, 38) passing respectively through the embedding point S and the embedding point
C.
4. The assembly (8) according to Claim 3,
characterized in that the flat length L of the electrical connector (11) is defined such that:

where:
- R is the radius of the circle of centre 0 passing respectively through the embedding
point S and the embedding point C;
- A is the angle, measured in degrees, defined between said normals (39);
- Hs is the height of the bearing surface (35);
- Hc is the height of the contact surface (38).
5. The assembly (8) according to Claim 4, characterized in that the angle A is comprised between 180° and 225° and is advantageously 215°.
6. The assembly (8) according to any one of the preceding claims, characterized in that the primary and secondary conductors (28, 29) are bonded to the insulating layer
(30).
7. The assembly (8) according to any one of the preceding claims, characterized in that the thickness Ec of the primary and secondary conductors (28, 29) is comprised between
0.04 mm and 0.12 mm and is advantageously 0.08 mm.
8. The assembly (8) according to any one of the preceding claims, characterized in that the primary and secondary conductors (28, 29) each include two projecting tabs (41),
the primary end (23) and the primary terminal (25) each being fixed to one of the
tabs (41) of the primary conductor (28), the secondary end (24) and the secondary
terminal (26) each being fixed to one of the tabs (41) of the secondary conductor
(29).
9. An internal combustion engine (2) including a control assembly (8) according to one
of the preceding claims.
10. A motor vehicle (1) including an engine (2) according to Claim 9.