La commande d'allumage : dwell, courant primaire et transistor de puissance
Du point de vue du calculateur, allumer un cylindre ne consiste pas à « envoyer de la haute tension » : cela consiste à charger une bobine puis à couper son courant au bon instant. Toute la commande d'allumage tient dans deux décisions — combien de temps charger (le dwell) et quand couper (l'avance) — et dans l'électronique qui exécute la coupure.
Le signal de commande n'est pas la haute tension
Le calculateur ne manipule jamais les dizaines de kilovolts. Il pilote un transistor de puissance qui, lui, commute le courant primaire — de l'ordre de 6 à 8 A sous douze volts. Sur les gestions modernes, ce transistor est souvent un IGBT (transistor bipolaire à grille isolée), choisi pour sa robustesse aux surtensions de coupure. Il est soit dans le calculateur (étage de sortie, voir l'étage de sortie : le MOSFET et les drivers), soit intégré à la bobine-crayon elle-même. Dans ce dernier cas, le calculateur n'émet qu'un signal logique de quelques milliampères, à niveau 5 V : un créneau dont le flanc montant amorce la charge et le flanc descendant provoque l'étincelle. La largeur du créneau, c'est le dwell.
Le dwell : une cartographie, pas une constante
Le temps de charge n'est pas figé. Il est lu dans une cartographie de dwell dont l'entrée principale est la tension de batterie : plus la tension est basse, plus le courant met de temps à monter, donc plus il faut charger longtemps pour atteindre la cible. À douze volts on charge peut-être 3 ms ; à neuf volts, au démarreur, il en faut davantage. Le régime intervient aussi : à haut régime, l'intervalle entre deux étincelles se réduit et le budget de temps se resserre — un point développé dans l'allumage à forte charge et haut régime.
L'objectif est d'atteindre la cible de courant juste avant la coupure. Deux excès à éviter :
- Charger trop peu : le courant n'atteint pas sa cible, l'énergie stockée est insuffisante, l'étincelle est faible — ratés à la clé, surtout sous charge.
- Charger trop : une fois la cible atteinte, prolonger la charge ne stocke plus d'énergie utile ; cela échauffe inutilement la bobine et le transistor.
La régulation et la limitation de courant
Pour éviter le second travers, l'étage d'allumage régule le courant : il surveille le courant primaire (souvent via une résistance de mesure) et le plafonne à la cible. Quand la bobine est chargée avant l'instant d'allumage, le courant est maintenu au plateau, pas au-delà. Cette limitation de courant protège l'électronique et stabilise l'énergie d'étincelle. Certains montages exploitent aussi un signal de retour d'état de la bobine vers le calculateur (confirmation de charge, détection de court-circuit ou de circuit ouvert) : c'est ce retour qui permet de poser un code de circuit d'allumage sans même mesurer la combustion.
Le transistor et sa tension de tenue
L'IGBT d'allumage n'est pas un interrupteur ordinaire. Au moment de la coupure, l'effondrement du champ tente de faire remonter la tension au primaire à plusieurs centaines de volts. Le composant intègre donc un écrêtage (clamp) qui borne cette tension primaire autour de 350 à 450 V — valeur qui, rapportée au rapport de spires, fixe le plafond de tension secondaire disponible. Cet écrêtage protège le transistor mais dissipe de l'énergie : un IGBT d'allumage travaille chaud, ce qui explique sa sensibilité à un dwell excessif. Historiquement, on trouvait des Darlington avant la généralisation des IGBT ; le principe de commande reste identique. Sur commande multi-charge, à faible charge, le calculateur peut enchaîner plusieurs charges-décharges sur un même temps moteur : le signal n'est alors plus un simple créneau mais une rafale, qui s'efface à mesure que le régime monte.
Séquentiel, jumelé, et l'ordre d'allumage
Sur une commande séquentielle (une bobine par cylindre), le calculateur déclenche chaque bobine à son tour, dans l'ordre d'allumage du moteur (par exemple 1-3-4-2 sur un quatre-cylindres). Cela suppose qu'il sache non seulement la position vilebrequin mais aussi quel cylindre est en compression : voir le repérage moteur. En étincelle perdue, une bobine sert deux cylindres appariés et la reconnaissance de cylindre est moins critique. Le séquentiel offre en revanche un pilotage fin : dwell et avance propres à chaque cylindre, indispensables à la régulation anti-cliquetis cylindre par cylindre.
Ce que le reprogrammateur touche, et ce qu'il ne touche pas
Côté calibration, ce qui relève de la commande d'allumage, ce sont les tables de dwell et les limites de courant — rarement modifiées, car réglées d'origine pour l'énergie et la longévité du matériel. Le travail utile porte sur l'avance, pas sur la façon de charger la bobine. Toucher au dwell sans raison, c'est risquer la surchauffe de bobines ou, à l'inverse, des étincelles faibles. La règle de bon sens : on ne modifie une table de dwell que si un changement matériel documenté (bobines à plus forte énergie, par exemple) le justifie, et jamais pour « gagner » quelque chose. Quand un étage de sortie d'allumage lâche, le symptôme est un cylindre muet et un code de circuit ; « calculateur HS » ne veut pas dire « à jeter », comme le rappelle la fiche réparation.
Voir aussi la bobine d'allumage, la commande PWM et l'étage de sortie.
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