FR2571440A1 - ELECTRONIC MODULE STRUCTURE AND ITS ASSEMBLY ON THE DISTRIBUTOR OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents
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Abstract
LA STRUCTURE DU MODULE ELECTRONIQUE 4 EST CONSTITUEE D'UN CORPS METALLIQUE 5-7, SE COMPORTANT EN RADIATEUR THERMIQUE ET QUI EST FIXE AU CORPS 1 DU DISTRIBUTEUR D'ALLUMAGE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN SUPPORT ISOLANT THERMIQUE. LA TEMPERATURE DU MODULE N'EST PAS INFLUENCEE PAR CELLE DU DISTRIBUTEUR ET, GRACE AU CORPS RADIATEUR 5-7, ELLE EST MAINTENUE A UN NIVEAU COMPATIBLE AVEC LA TEMPERATURE DE FONCTIONNEMENT DE SES COMPOSANTS. APPLICATION DU MODULE PAR MONTAGE SUR DES DISTRIBUTEURS D'ALLUMAGE DE VEHICULES AUTOMOBILES POUR UNE MEILLEURE REGULATION DE TEMPERATURE EVITANT DES CHOCS THERMIQUES DES COMPOSANTS ELECTRONIQUES.THE STRUCTURE OF ELECTRONIC MODULE 4 CONSISTS OF A METAL BODY 5-7, ACTING AS A THERMAL RADIATOR AND WHICH IS FIXED TO BODY 1 OF THE IGNITION DISTRIBUTOR THROUGH A THERMAL INSULATION SUPPORT. THE TEMPERATURE OF THE MODULE IS NOT INFLUENCED BY THAT OF THE DISTRIBUTOR AND, THANKS TO THE RADIATOR BODY 5-7, IT IS MAINTAINED AT A LEVEL COMPATIBLE WITH THE OPERATING TEMPERATURE OF ITS COMPONENTS. APPLICATION OF THE MODULE BY MOUNTING ON AUTOMOTIVE VEHICLE IGNITION DISTRIBUTORS FOR BETTER TEMPERATURE REGULATION AVOIDING THERMAL SHOCKS OF ELECTRONIC COMPONENTS.
Description
La présente invention se rapporte à une structure de module électroniqueThe present invention relates to an electronic module structure
et à son montage sur le distributeur d'allumage de moteurs à combustion and its mounting on the ignition distributor of combustion engines
interne, particulièrement ceux des véhicules automobiles. internally, particularly those of motor vehicles.
Chacun sait, que dans les dispositifs d'allumage électronique d'automo- It is well known that in electronic ignition
biles, le module électronique constitue le dispositif de commande de la bobine d'allumage. Dans ce but, il est relié électriquement, d'un côté au rupteur du distributeur et, de l'autre, à la bobine et à la batterie du véhicule. Un des problèmes qui se posent à propos de la conception de modules électroniques est d'éviter leur réchauffement excessif, ce qui porterait biles, the electronic module constitutes the control device of the ignition coil. For this purpose, it is electrically connected, on one side to the switch of the distributor and, on the other, to the coil and the battery of the vehicle. One of the problems with the design of electronic modules is to avoid their excessive warming, which would
préjudice aux composants électroniques qui les constituent. damage to the electronic components that constitute them.
Pour maintenir le réchauffement dans des limites acceptables, les dispo- To keep warming within acceptable limits, the provisions
sitifs classiques ont été réalisés sur plaque métallique montée sur un classic sitifs were made on metal plate mounted on a
support métallique dans le but de dissiper la chaleur du module. La con- metal bracket for the purpose of dissipating the heat of the module. The con-
nexion électrique du module au distributeur est alors réalisée au moyen electrical connection of the module to the distributor is then carried out by means of
d'un câble.a cable.
Toutefois, une telle solution suppose la présence d'un support de ref- However, such a solution supposes the presence of a support for
roidissement et d'un cable de liaison dont la présence entraine bien tightening and a connecting cable whose presence leads well
évidemment des problèmes de coût et d'encombrement. obviously problems of cost and size.
Afin d'éliminer le support spécial et le câble, l'objet de la présente In order to eliminate the special support and the cable, the object of this
invention est de proposer le montage direct du module sur le distribu- The invention is to propose the direct mounting of the module on the
teur. Dans ce cas, la plaque métallique du module est en contact avec le corps du distributeur, lequel fait alors fonction de support dissipateur de tor. In this case, the metal plate of the module is in contact with the body of the distributor, which then acts as a dissipating support for
chaleur.heat.
Néanmoins, dans le fonctionnement pratique, le corps du distributeur se trouve réchauffé par le moteur-thermique sur lequel il est monté et le Nevertheless, in practical operation, the body of the distributor is warmed by the engine-thermal on which it is mounted and the
contact direct entre la plaque métallique du module et le corps du distri- direct contact between the metal plate of the module and the body of the
buteur crée par conséquent un passage de chaleur du distributeur au module, scorer therefore creates a heat passage from the dispenser to the module,
de sorte que la température de ce dernier dépend, non seulement du réchauf- so that the temperature of the latter depends not only on the warming
fement de ses composants électroniques, mais également du réchauffement not only its electronic components but also the warming
du distributeur.of the distributor.
En pratique, le module se maintient en fait à la même température que In practice, the module is actually maintained at the same temperature as
le distributeur. Pour l'instant, si cette condition ne présente pas d'in- the distributor. For the time being, if this condition does not present any
convénients tant que le véhicule roule, grace à la ventilation naturelle qui assure un refroidissement suffisant du distributeur et donc du module, elle n'est plus acceptable lorsque le véhicule est arrêté avec le moteur as long as the vehicle is running, thanks to the natural ventilation which ensures sufficient cooling of the distributor and therefore of the module, it is no longer acceptable when the vehicle is stopped with the engine
allumé, particulièrement après un parcours sur autoroute ou en côte. on, especially after a highway or hill climb.
En effet, la température du distributeur privé de ventilation peut atteindre à cause du "coup de chaleur", des pointes très élevées incompatibles avec In fact, the temperature of the private ventilation distributor can reach because of "heat stroke", very high peaks incompatible with
les composants électroniques du module. electronic components of the module.
Le but de la présente invention est de prévoir une structure de module pour allumage électronique et son montage sur le distributeur d'allumage qui élimine les inconvénients sus-mentionnés, quelles que soient les con- The object of the present invention is to provide a module structure for electronic ignition and its mounting on the ignition distributor which eliminates the aforementioned drawbacks, whatever the con-
ditions d'utilisation du véhicule et de fonctionnement du moteur thermique. use of the vehicle and the operation of the engine.
En particulier, le but de l'invention est de rendre la température et les gradients de température du module indépendants de ceux du distributeur, In particular, the object of the invention is to make the temperature and temperature gradients of the module independent of those of the distributor,
en maintenant la température à des niveaux compatibles avec ses compo- keeping the temperature at levels compatible with its components
sants électroniques.electronic health.
Selon l'invention, le but sus-mentionné est atteint grâce à une structure de module électronique constitué d'un corps métallique ayant des fonctions According to the invention, the aforementioned object is achieved by means of an electronic module structure consisting of a metal body having functions
de radiateur thermique, de façon à dissiper à l'extérieur la chaleur gé- radiator, so as to dissipate the external heat of the
nérée par les composants électroniques du module et en fixant une telle structure au corps du distributeur d'allumage par l'intermédiaire d'un moyen isolant thermique, de façon à éliminer le transfert direct de chaleur generated by the electronic components of the module and by fixing such a structure to the body of the ignition distributor by means of a thermal insulating means, so as to eliminate the direct transfer of heat
du moteur thermique à travers le corps du distributeur. of the engine through the valve body.
Selon une forme de réalisation de l'invention très simple, le corps radia- According to a very simple embodiment of the invention, the radia-
teur présente la forme d'une boite ouverte dont l'intérieur est occupé en partie par les composants électroniques du module et disponible en is in the form of an open box whose interior is partly occupied by the electronic components of the module and available in
partie pour les interconnexions électriques. part for electrical interconnections.
De préférence, le moyen isolant thermique est formé d'un support en forme de cadre qui définit une face de fermeture du côté interne du corps Preferably, the thermal insulating means is formed of a frame-shaped support which defines a closure face of the inner side of the body
radiateur, de façon à réaliser une protection du module. radiator, so as to provide protection of the module.
Les avantages et caractéristiques ultérieurs de la structure du module et The advantages and later characteristics of the module structure and
de son montage apparaitront de façon évidente à la lecture des descrip- of its montage will be evident from the description of the
tions suivantes illustrées par des dessins d'une des formes de réalisation illustrated by drawings of one of the embodiments
présentée à titre non limitatif.presented in a non-limiting way.
Aux dessins annexes,In the accompanying drawings,
la figure 1 est une vue latérale schématique d'un distributeur d'allu- FIG. 1 is a schematic side view of an ignition distributor.
mage partiellement sectionné à l'endroit du raccordement avec le module électronique, mage partially cut at the point of connection with the electronic module,
la figure 2 est une vue en coupe du distributeur de la figure 1 sec- FIG. 2 is a sectional view of the dispenser of FIG.
tionné au niveau du module électronique, la figure 3 est une vue en coupe du côté externe du module la figure 4 est une vue du module de la figure 3 du côté des contacts terminaux la figure 5 est une vue en coupe du côté interne du module, la figure 6 est une vue en coupe selon VI-VI de la figure 5, 2l71440 la figure 7 est un diagramme montrant la courbe de température en degrés FIG. 3 is a sectional view of the external side of the module. FIG. 4 is a view of the module of FIG. 3 on the side of the terminal contacts. FIG. 5 is a sectional view of the internal side of the module. Fig. 6 is a sectional view along line VI-VI of Fig. 5; Fig. 7 is a diagram showing the temperature curve in degrees;
centigrades du corps du distributeur, du corps du module électro- of the distributor body, the body of the
nique et de la température ambiante en fonction du temps en minutes, lorsque le véhicule roule, et la figure 8 représente le même diagramme lorsque le véhicule roule and the ambient temperature as a function of time in minutes when the vehicle is moving, and Figure 8 shows the same diagram when the vehicle is moving.
dans d'autres conditions.in other conditions.
Dans le distributeur d'allumage représenté schématiquement aux figures 1 et 2, que l'on suppose monté sur un moteur thermique d'automobile, le repère 1 indique le corps cylindrique normalement en aluminium, le repère 2 In the ignition distributor shown diagrammatically in FIGS. 1 and 2, which is assumed to be mounted on an automobile combustion engine, reference numeral 1 indicates the cylindrical body normally made of aluminum, reference 2
0 la calotte distributrice et le repère 3 l'impulseur qui peut être n'"im- 0 the dispensing cap and the mark 3 the impeller which can be n '"im-
porte quel type connu, par exemple magnétique (impulseur magnétique), door which known type, for example magnetic (magnetic impeller),
mécanique (rupteur) ou à effet Hall. mechanical (interrupter) or Hall effect.
Par 4 est indiqué le module électronique comprenant, selon l'invention, Par 4 is indicated the electronic module comprising, according to the invention,
un récipient ou corps métallique 5, dont l-a matière est un agent de dis- a container or metal body 5, whose subject is an agent of dis-
persion thermique, par exemple l'aluminium, qui est relié au corps 1 du thermal persion, for example aluminum, which is connected to the body 1 of the
distributeur par l'intermédiaire d'un matériau isolant thermique. dispenser through a thermal insulating material.
Le corps 5 présente la forme d'une boite ouverte avec au moins une partie The body 5 has the shape of an open box with at least a part
de superficie externe pourvue d'ailettes de refroidissement 7. external area provided with cooling fins 7.
L'intérieur de la boite 5 est occupé en partie, voir 8, par les compo- The inside of the box 5 is occupied in part, see 8, by the components
3 sants électroniques du module, et l'autre partie, voir 9, est disponible 3 electronic components of the module, and the other part, see 9, is available
pour les interconnexions électriques 10. for electrical interconnections 10.
Les composants électroniques du module sont noyés dans une résine de protection mécanique avec laquelle ils forment une masse 11 remplissant The electronic components of the module are embedded in a mechanical protection resin with which they form a mass 11 filling
le creux 8 de la boite.the hollow 8 of the box.
Les contacts terminaux 12 du module sont connectés, d'un côté, à l'im- The terminal contacts 12 of the module are connected, on one side, to the
pulseur 3 par les conducteurs 13 et, de l'autre, à l'installation élec- blower 3 by the conductors 13 and, on the other hand, to the electrical installation
trique du véhicule par les conducteurs 14, et en particulier à la bobine of the vehicle by the conductors 14, and in particular to the coil
d'allumage et à la batterie d'alimentation (non représentée). ignition and the battery pack (not shown).
La fonction du module électronique est bien connue. Il élabore le signal 0 de phase qui lui est transmis par l'impulseur 3 et interrompt le passage The function of the electronic module is well known. It develops the phase signal 0 which is transmitted to it by the impeller 3 and interrupts the passage
du courant dans la bobine à l'instant de l'allumage. current in the coil at the instant of ignition.
Pour rendre plus aisé l'accès à la partie 8, le corps 5 présente sur le fond une ouverture latérale 16 qui sera fermée par une paroi en matière To make it easier to access the part 8, the body 5 has on the bottom a lateral opening 16 which will be closed by a wall of material
isolante 6, comme on le verra par la suite. insulating 6, as will be seen later.
:5 Le corps en forme de boite 5 et la partie 11 sont montés ensemble avec : 5 The box-shaped body 5 and the part 11 are mounted together with
le côté ouvert sur le corps 1 au moyen d'une petite plaque 6 qui consti- the open side on the body 1 by means of a small plate 6 which constitutes
tue le moyen isolant thermique interposé entre le corps 1 et le module 4. kills the thermal insulating means interposed between the body 1 and the module 4.
De cette façon, la chaleur du distributeur ne peut pas se transmettre par In this way, the heat of the dispenser can not be transmitted by
conduction au module, de sorte que la température de ce dernier est pra- conduction to the module, so that the temperature of the module is practically
o tiquement indépendante de celle du distributeur dans n'importe quelle o independently from the distributor in any
condition de fonctionnement du moteur thermique et du-véhicule. operating condition of the engine and the vehicle.
De toute évidence, pour satisfaire à ces conditions, on choisit de façon opportune aussi bien l'épaisseur que la matière, par exemple un polyester Obviously, in order to satisfy these conditions, both the thickness and the material are suitably selected, for example a polyester
thermodurcissable, pour la plaque isolante 6. thermosetting, for insulating plate 6.
Non influencé par le réchauffement du distributeur, le module 4 aura une température qui dépendra uniquement du réchauffement de ses composants électroniques. Not influenced by the heating of the dispenser, the module 4 will have a temperature that will depend solely on the warming of its electronic components.
Pour garantir qu'un tel réchauffement reste à l'intérieur de limites com- To ensure that such warming remains within
patibles, le corps radiateur 5 est pourvu d'ailettes de refroidissement 7, the radiator body 5 is provided with cooling fins 7,
O10 dont la superficie qui servira à la dissipation de la chaleur est évi- O10, the area of which will be used for the dissipation of heat is
demment calculée pour garantir de telles conditions. calculated to guarantee such conditions.
La plaque 6 a également pour fonction de définir une superficie de protec- Plate 6 also has the function of defining an area of protection
tion de la partie électronique du module ou de la fermeture des creux the electronic part of the module or the closing of the hollow
8 et 9.8 and 9.
Dans une forme simplifiée de réalisation, la plaque 6, comme on le voit aux figures 1 et 2, présente la forme d'un cadre dont le bord, d'un côté est en contact avec le corps i du distributeur, et du-coté opposé, avec In a simplified embodiment, the plate 6, as seen in FIGS. 1 and 2, has the shape of a frame whose edge, on one side is in contact with the body i of the distributor, and on the side opposite, with
le bord interne du corps radiateur 5. the inner edge of the radiator body 5.
Le cadre permet de disposer d'un espace libre 15 entre le corps 1 et le module 4 (voir figure 1), qui, outre le fait qu'il rend plus aisées les opérations d'insertion et de liaison des conducteurs 13 et 14, réalise un coussin d'air entre le distributeur et le module apte à freiner le transfert The frame makes it possible to have a free space 15 between the body 1 and the module 4 (see FIG. 1), which, besides making it easier to insert and connect the conductors 13 and 14, creates an air cushion between the distributor and the module capable of braking the transfer
de chaleur entre les différentes parties. of heat between the different parts.
En outre, pour rendre plus facile l'accès à la boite 9 durant les opé- In addition, to make it easier to access the box 9 during opera-
rations sus-mentionnées, le corps radiateur 5 présente une ouverture la- above mentioned, the radiator body 5 has an opening
térale 16 ou overture de fond qui, après le montage du module sur le dis- 16 or bottom aperture which, after mounting the module on the dis-
tributeur, demeure fermée par la paroi 17 sous forme d'une plaque pro- tributor, remains closed by the wall 17 in the form of a plate pro
éminente ou cadre 6. De cette façon, l'intérieur de la boite 5, et parti- In this way, the inside of box 5, and parti-
culièrement la partie 9, sont protégés contre toute projection d'eau, corps étrangers etc. Aux figures 3 à 6, le module 4 est présenté comme une unité en soi, c'est à dire séparé du distributeur. Dans ces dessins, les éléments correspondants Part 9 is protected against any splashing of water, foreign bodies, etc. In Figures 3 to 6, the module 4 is presented as a unit in itself, ie separate from the distributor. In these drawings, the corresponding elements
sont indiqués avec les mêmes repères numériques. are indicated with the same numerical references.
Le montage du module 4 sur le corps du distributeur au moyen ducadre isolant 6 peut être réalisé de n'importe quelle façon, par exemple à l'aide de clous, vis etc. Aux figures 1 et 2, on montre un montage au moyen des vis 17, du cadre 6 sur le corps du distributeur et, au moyen de vis 18, du corps du module The mounting of the module 4 on the body of the dispenser by means of the insulating frame 6 can be achieved in any way, for example by means of nails, screws, etc. In FIGS. 1 and 2, an assembly is shown by means of the screws 17, of the frame 6 on the body of the distributor and, by means of screws 18, of the body of the module.
sur le cadre 6.on the frame 6.
7144 Q7144 Q
Tous les essais pratiques pour vérifier le comportement thermique du module électronique réalisé et monté conformément à l'invention ont All practical tests to verify the thermal behavior of the electronic module produced and assembled in accordance with the invention have
été réalisés.been made.
Durant ces essais, le distributeur avec le module annexe était monté sur le moteur thermique d'un véhicule roulant à la température ambiante de 30 C. Les résultats de ces essais sont illustrés aux diagrammes des figures 7 et 8, dans lesquels les courbes A-A', B-B' et C-C' montrent respectivement During these tests, the distributor with the annex module was mounted on the engine of a vehicle running at ambient temperature of 30 C. The results of these tests are illustrated in the diagrams of FIGS. 7 and 8, in which the curves A- A ', BB' and CC 'respectively show
l'évolution en fonction du temps de la température du corps 1 du distribu- the evolution as a function of time of the temperature of the body 1 of the
teur, du corps 5 du module et du distributeur ambiant, c'est à dire de tor, the body 5 of the module and the ambient distributor, that is to say
l'ambiance au dessous du moteur.the atmosphere below the engine.
Diagramme de la figure 7.Diagram of Figure 7.
Il s'agit de relevés de températures effectués sur un véhicule en marche These are temperature readings from a moving vehicle
sur autoroute à vitesse maximum et après arrêt 28 minutes après le départ. on highway at maximum speed and after stop 28 minutes after departure.
On note immédiatement que la courbe B représentant la température du corps 5 du module 4 se trouve, aussi bien durant la marche qu'après l'arrêt du véhicule, toujours au dessous de la courbe A. Avant l'arrêt, la température du corps 1 (voir courbe A) ne dépasse pas C; ceci est dû à la ventilation naturelle produite par le véhicule en mouvement. Mais, après 28 minutes de marche, au moment de l'arrêt du véhicule, la courbe A subit une brusque élévation due au "coup de chaleur" qui se manifeste dans le corps du distributeur à la suite de l'arrêt de la ventilation et de la chaleur transférée par le moteur thermique. Dans It is immediately noted that the curve B representing the temperature of the body 5 of the module 4 is, both during walking and after stopping the vehicle, always below the curve A. Before stopping, the body temperature 1 (see curve A) does not exceed C; this is due to the natural ventilation produced by the moving vehicle. But, after 28 minutes of walking, when the vehicle stops, curve A is suddenly raised due to "heat stroke" which manifests itself in the body of the dispenser following the cessation of ventilation and heat transferred by the engine. In
cette phase, la température du corps 1 atteint et dépasse 120 C. this phase, the temperature of the body 1 reaches and exceeds 120 C.
Avec les aménagements suggérés par l'invention, qui prévoient d'un côté l'isolation thermique du module 4 du corps du distributeur au moyen du cadre 6, et d'autre côté une dissipation efficace de la chaleur du module à l'aide du corps à ailettes 5, la courbe B, comme on le remarque dans le diagramme, se maintient au dessous de la courbe A de 25 à 30 C, aussi With the arrangements suggested by the invention, which provide on one side the thermal insulation of the module 4 of the distributor body by means of the frame 6, and on the other hand an effective dissipation of the heat of the module using the finned body 5, the curve B, as noted in the diagram, is maintained below the curve A of 25 to 30 C, also
bien lorsque le véhicule roule qu'après l'arrêt. well when the vehicle rolls only after stopping.
En outre, le gradient thermique relevé sur le module dans la phase de début du "coup de chaleur" (pente de montée de la courbe B par rapport à la courbe A) est notablement inférieur à celui qui résulterait sur le module In addition, the thermal gradient observed on the module in the beginning phase of the "heat stroke" (rise slope of the curve B with respect to the curve A) is significantly lower than that which would result on the module
directement appliqué au distributeur. directly applied to the distributor.
Ces effets de température et de gradient thermique inférieurs permettent These lower temperature and thermal gradient effects allow
d'obtenir un bénéfice notable sur la fiabilité en fonctionnement des com- to obtain a significant profit on the reliability in operation of the com-
posants électroniques du module.electronic components of the module.
Dans le diagramme, on montre aussi la courbe C qui représente l'évolution In the diagram, we also show the curve C which represents the evolution
de la température de la boite, o est logé le distributeur. the temperature of the box, where is housed the distributor.
7144071440
Diagrammede la figure 8.Diagram of Figure 8.
Il s'agit de relevés de température effectués sur un véhicule durant un These are temperature readings taken on a vehicle during a
parcours montagneux avec une charge maximum et après arrêt. mountainous course with maximum load and after stop.
On remarque, que dans ce cas également la courbe B' est toujours au dessous de la courbe A', même si les valeurs de température sont plus élevées par rapport à celles des courbes A et B du diagramme de la figure 7, à cause des conditions de marche plus dures du véhicule et de la ventilation Note that in this case also the curve B 'is always below the curve A', even if the temperature values are higher compared to those of the curves A and B of the diagram of FIG. 7, because of the harsh driving conditions of the vehicle and ventilation
réduite du moteur due à la faible vitesse. Ceci justifie la hausse ther- reduced motor due to low speed. This justifies the thermal rise
mique inférieure après arrêt, qui concerne les courbes A' et C' et after stop, which concerns the curves A 'and C' and
O10 l'adaptation par conséquent plus rapide de la courbe B' à la courbe C'.. Thus, the adaptation of the curve B 'to the curve C' is faster.
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1985
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