JP2002221011A - Engine module - Google Patents

Engine module

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JP2002221011A
JP2002221011A JP2001014608A JP2001014608A JP2002221011A JP 2002221011 A JP2002221011 A JP 2002221011A JP 2001014608 A JP2001014608 A JP 2001014608A JP 2001014608 A JP2001014608 A JP 2001014608A JP 2002221011 A JP2002221011 A JP 2002221011A
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JP
Japan
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actuator
coil
engine
engine module
voltage application
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JP2001014608A
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Japanese (ja)
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Yoshihiro Kumazawa
義弘 熊澤
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the whole number of electric wires when driving solenoid coils of an actuator for a solenoid valve of an engine. SOLUTION: In this engine module, a bridge circuit PWM-driving the respective solenoid coils 22, 23 of the actuator 20 is formed by bus bars 31a-31d, 36, 39a-39h, 43 or an FPC, is housed in a module body 21a, and is directly connected to the actuator 20 via a connector 41 as a switch unit 21. Thereby, a wire harness 38 between the switch unit 21 and the actuator 20 becomes useless to reduce the whole number of the electric wires.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンの電磁
駆動弁用のアクチュエータの電磁コイルを駆動するエン
ジンモジュールに関する。
The present invention relates to an engine module for driving an electromagnetic coil of an actuator for an electromagnetically driven valve of an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車用エンジンの電磁駆動によ
る吸排気弁システムにおいては、カム機構を用いた機械
式のものから、電磁弁アクチュエータを使用した電子制
御式の省エネルギータイプへの移行が望まれている。例
えば特開平8−284626号公報等に示される従来例
では、一般に図4の如く、各バルブ(電磁駆動弁)1を
駆動するアクチュエータ8においてそれぞれ2個ずつの
電磁コイル(アッパーコイル2及びロアーコイル3)を
設置し、アッパーコイル2とロアーコイル3をPWM駆
動制御して、各バルブ1の開閉駆動制御を行っている。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for a shift from a mechanical type using a cam mechanism to an electronic control type energy saving type using an electromagnetic valve actuator in an electromagnetically driven intake / exhaust valve system for an automobile engine. ing. For example, in a conventional example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-284626, two electromagnetic coils (an upper coil 2 and a lower coil 3) are generally provided in an actuator 8 for driving each valve (electromagnetic drive valve) 1 as shown in FIG. ) Is installed, and the upper coil 2 and the lower coil 3 are subjected to PWM drive control to perform opening / closing drive control of each valve 1.

【0003】尚、一般に、バルブ1を急激に開閉するこ
ととすると、バルブ1の耐久性を著しく損なう虞がある
ため、各電磁コイル2,3に対する正方向の電圧印可と
逆方向の電圧印可を適宜調整し、開閉動作時に若干の逆
方向の駆動を行ってブレーキをかけながら開閉駆動を行
うことで、バルブ1の開閉に対して緩衝を行っている。
更に、バルブ1がシリンダヘッド6に着座する際の打音
を防止している。このように各電磁コイル2,3に対す
る正方向の電圧印可と逆方向の電圧印可を適宜調整する
場合、各電磁コイル2,3につき2つの電圧印加配線
4,5を形成しておく必要がある。
[0003] Generally, if the valve 1 is rapidly opened and closed, the durability of the valve 1 may be significantly impaired. Therefore, the voltage application in the forward direction and the voltage application in the reverse direction to each of the electromagnetic coils 2 and 3 must be performed. The valve 1 is buffered by opening and closing the valve 1 by making appropriate adjustments and performing a slight reverse drive during the opening and closing operation while applying a brake.
Further, the tapping sound when the valve 1 is seated on the cylinder head 6 is prevented. In order to appropriately adjust the forward voltage application and the reverse voltage application to each of the electromagnetic coils 2 and 3 as described above, it is necessary to form two voltage applying wires 4 and 5 for each of the electromagnetic coils 2 and 3. .

【0004】尚、図4中の符号7はヘッドカバーをそれ
ぞれ示している。
[0004] Reference numeral 7 in FIG. 4 indicates a head cover.

【0005】図5は、図4の従来例を示す回路図であ
る。この図5において、例えば36Vのバッテリ電圧
(+B)が、電源回路としてエンジンルームに設置され
たリレーボックス11に接続されており、このリレーボ
ックス11から与えられる電源が、車室内のグローブボ
ックス内等に設置された駆動ユニット12を通じて、エ
ンジンのシリンダヘッド6内のアクチュエータ8(各電
磁コイル2,3)に与えられる。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the conventional example of FIG. In FIG. 5, for example, a battery voltage (+ B) of 36 V is connected as a power supply circuit to a relay box 11 installed in an engine room, and power supplied from the relay box 11 is supplied to a glove box in a vehicle compartment or the like. Is supplied to an actuator 8 (each electromagnetic coil 2, 3) in the cylinder head 6 of the engine through a drive unit 12 installed in the engine.

【0006】駆動ユニット12は、例えばn型MOSF
ET等の半導体スイッチング素子13a〜13hを用い
て単相ブリッジ回路が形成されたものであり、インスト
ゥルメントパネル部周辺等に配置された電子制御ユニッ
ト(ECU)14で各半導体スイッチング素子13a〜
13hを切り替えることで各電磁コイル2,3を適宜に
PWM駆動するようになっている。
The drive unit 12 is, for example, an n-type MOSF
A single-phase bridge circuit is formed using semiconductor switching elements 13a to 13h such as ET, and each of the semiconductor switching elements 13a to 13h is controlled by an electronic control unit (ECU) 14 arranged around an instrument panel or the like.
By switching 13h, each of the electromagnetic coils 2 and 3 is appropriately PWM-driven.

【0007】尚、図5中の符号15,16はヒューズ、
符号17はリレー、符号18は中継用ワイヤハーネス、
符号19はエンジン内ハーネス、符号IGはイグニショ
ンスイッチ、符号ALはオルタネータをそれぞれ示して
いる。
Incidentally, reference numerals 15 and 16 in FIG.
Reference numeral 17 indicates a relay, reference numeral 18 indicates a relay wire harness,
Reference numeral 19 denotes an engine harness, reference numeral IG denotes an ignition switch, and reference numeral AL denotes an alternator.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来例では、図
4及び図5の如く、1個の電磁コイル2,3のそれぞれ
につき2つずつの電圧印加配線4,5が接続される。ま
た、図4の如く、1個のバルブ1につき2個の電磁コイ
ル2,3が設置される。これらのことから、1個のバル
ブ1につき4つの電圧印加配線4,5が存在することに
なる。
In the above conventional example, as shown in FIGS. 4 and 5, two voltage applying wires 4 and 5 are connected to one electromagnetic coil 2 and 3, respectively. Further, as shown in FIG. 4, two electromagnetic coils 2 and 3 are provided for one valve 1. From these facts, there are four voltage applying wires 4 and 5 per one valve 1.

【0009】そして、エンジン全体で考えると、例えば
1気筒当たりに4バルブを有する4気筒・16バルブ式
のエンジンでは64個の電圧印加配線4,5が存在する
ことになる。
When considering the entire engine, for example, in a four-cylinder, 16-valve engine having four valves per cylinder, there are 64 voltage application wirings 4,5.

【0010】ここで、エンジンの吸排気弁を駆動する電
磁コイル2,3は、アクチュエータ8としての筺体内に
設置されて一つの部品となって、エンジンのシリンダヘ
ッド6内に設置される。一方、駆動ユニット12は車室
内のグローブボックス内等に配設される。このため、こ
の駆動ユニット12とアクチュエータ8とを接続する電
圧印加配線4,5としては、中継用ワイヤハーネス18
とエンジン内ハーネス19とが接続されて実現されるこ
とになる。この場合は、ハーネス18,19内の配線
4,5の総本数が増大してしまうことになる。また、中
継用ワイヤハーネス18が、さらに複数の個体ワイヤハ
ーネスを継ぎ足して構成されることがあるため、全ての
ハーネス18,19内の配線4,5の総本数が激増して
しまう。そうすると、ハーネス18,19の配策のため
の空間を確保しなければならず、配策の手間及びコスト
が上昇するという欠点がある。
Here, the electromagnetic coils 2 and 3 for driving the intake and exhaust valves of the engine are installed in a housing as an actuator 8 and become one part, and are installed in the cylinder head 6 of the engine. On the other hand, the drive unit 12 is disposed in a glove box or the like in the vehicle interior. Therefore, as the voltage applying wires 4 and 5 for connecting the drive unit 12 and the actuator 8, the relay wire harnesses 18 are used.
And the harness 19 in the engine. In this case, the total number of the wirings 4 and 5 in the harnesses 18 and 19 increases. Further, since the relay wire harness 18 may be formed by further adding a plurality of individual wire harnesses, the total number of the wirings 4 and 5 in all the harnesses 18 and 19 increases drastically. In this case, a space for arranging the harnesses 18 and 19 must be secured, and there is a disadvantage that the labor and cost for the arrangement increase.

【0011】そこで、この発明の課題は、全体的な電線
の本数を削減することが可能なエンジンモジュールを提
供することにある。
An object of the present invention is to provide an engine module capable of reducing the total number of electric wires.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項1に記載の発明は、エンジンの電磁駆動弁用のア
クチュエータの電磁コイルを駆動するエンジンモジュー
ルであって、モジュール本体と、前記モジュール本体内
に収納されて前記アクチュエータの前記電磁コイルを駆
動する駆動回路とを備え、前記モジュール本体に、前記
駆動回路を前記アクチュエータ側に形成されたコネクタ
に直接に接続するための一のコネクタと、前記駆動回路
を所定の電子制御ユニット及び所定の電源回路に対して
所定のワイヤハーネスを通じて接続するための他のコネ
クタとが形成されたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems,
The invention according to claim 1 is an engine module for driving an electromagnetic coil of an actuator for an electromagnetically driven valve of an engine, wherein the module main body and the electromagnetic coil of the actuator housed in the module main body are driven. A drive circuit, the module main body, one connector for directly connecting the drive circuit to a connector formed on the actuator side, and the drive circuit to a predetermined electronic control unit and a predetermined power supply circuit On the other hand, another connector for connection through a predetermined wire harness is formed.

【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のエンジンモジュールであって、前記電磁コイルは、電
磁駆動弁を開閉作動するためのアッパ側コイルとロア側
コイルとを有し、前記駆動回路は、所定の電源回路から
与えられた電圧を前記アッパ側コイル及び前記ロア側コ
イルにそれぞれ印加する電圧印加配線と、所定の電子制
御ユニットからの信号に基づいて前記電圧印加配線を通
じた前記アッパ側コイル及び前記ロア側コイルへの電圧
の印加を個別に且つ正逆両方向にオンオフ切替する半導
体スイッチング素子とを備えるものである。
According to a second aspect of the present invention, in the engine module according to the first aspect, the electromagnetic coil has an upper coil and a lower coil for opening and closing an electromagnetically driven valve, The drive circuit is configured to apply a voltage applied from a predetermined power supply circuit to the upper coil and the lower coil, respectively, through a voltage application wiring, and through the voltage application wiring based on a signal from a predetermined electronic control unit. A semiconductor switching element that individually switches on and off the application of voltage to the upper coil and the lower coil in both forward and reverse directions.

【0014】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
のエンジンモジュールであって、前記電圧印加配線はバ
スバーで形成されるものである。
According to a third aspect of the present invention, in the engine module according to the second aspect, the voltage application wiring is formed by a bus bar.

【0015】請求項4に記載の発明は、請求項2に記載
のエンジンモジュールであって、前記電圧印加配線のス
イッチング素子上流部を配線板上に形成した配線パター
ンであるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the engine module according to the second aspect, wherein an upstream portion of the switching element of the voltage application wiring is formed on a wiring board.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1はこの発明の一の実施の形態
に係るエンジンモジュールを示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an engine module according to one embodiment of the present invention.

【0017】このエンジンモジュールは、図1の如く、
エンジンのシリンダヘッドに設置される電磁駆動弁のア
クチュエータ20に対して一体的に取付可能とされるス
イッチユニット21であり、このスイッチユニット21
をアクチュエータ20に一体的に接続することで、全体
的な電線本数を低減するものである。
This engine module, as shown in FIG.
A switch unit 21 that can be integrally attached to an actuator 20 of an electromagnetically driven valve installed in a cylinder head of an engine.
Is integrally connected to the actuator 20, thereby reducing the total number of electric wires.

【0018】アクチュエータ20は、図4及び図5に示
した従来例と同様に、個々の電磁駆動弁を駆動するため
にそれぞれ2個ずつの電磁コイル(アッパーコイル22
及びロアーコイル23)が設置されている。
The actuator 20 has two electromagnetic coils (upper coils 22) for driving the respective electromagnetically driven valves, similarly to the conventional example shown in FIGS.
And a lower coil 23).

【0019】スイッチユニット21は、各電磁コイル2
2,23に電圧を印加するための電圧印加配線となる例
えばバスバー31a〜31d,36,39a〜39h,
43と、その電圧印加のオンオフ切替えを行うスイッチ
ング素子24a〜24d,24e〜24hとが、単一の
モジュール本体21a内に収納されたものである。
The switch unit 21 is provided for each electromagnetic coil 2.
Bus bars 31a to 31d, 36, 39a to 39h,
43 and switching elements 24a to 24d and 24e to 24h for switching the voltage application on and off are housed in a single module main body 21a.

【0020】具体的に、このスイッチユニット21で
は、図1の如く、n型MOSFET等の4つずつの半導
体スイッチング素子24a〜24d,24e〜24hを
用いて単相ブリッジ回路が形成されて、これがモジュー
ル本体21a内に収納されており、電子制御ユニット
(ECU)25で各半導体スイッチング素子24a〜2
4d,24e〜24hをオンオフ切替えすることで、各
電磁コイル22,23をそれぞれPWM駆動するように
なっている。尚、各電磁コイル22,23につきそれぞ
れの単相ブリッジ回路でPWM駆動制御を行っているの
は、従来(例えば特開平8−284626号公報)と同
様、各電磁コイル22,23に対する正方向の電圧印可
と逆方向の電圧印可を適宜調整し、開閉動作時に若干の
逆方向の駆動を行ってブレーキをかけながら開閉駆動を
行うことで、電磁駆動弁の開閉に対して緩衝を行うため
であり、加えて、各電磁コイル22,23に個体差があ
る場合に適宜調整を行ってPWM駆動制御するためでも
ある。
More specifically, in the switch unit 21, as shown in FIG. 1, a single-phase bridge circuit is formed using four semiconductor switching elements 24a to 24d and 24e to 24h such as n-type MOSFETs. Each of the semiconductor switching elements 24 a to 2 is housed in the module main body 21 a and is controlled by an electronic control unit (ECU) 25.
By switching on and off the 4d, 24e to 24h, each of the electromagnetic coils 22, 23 is PWM-driven. It should be noted that the PWM drive control performed by each single-phase bridge circuit for each of the electromagnetic coils 22 and 23 is performed in the same manner as in the prior art (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-284626). This is because the voltage application in the opposite direction to the voltage application is adjusted appropriately, and the opening / closing drive is performed while slightly applying a reverse drive during the opening / closing operation to apply a brake, thereby buffering the opening / closing of the electromagnetically driven valve. In addition, when there is an individual difference between each of the electromagnetic coils 22 and 23, the adjustment is appropriately performed and the PWM drive control is performed.

【0021】図2はスイッチユニット21の内部構造例
を示す断面模式図である。この図2の例では、アッパー
コイル22をPWM駆動するための4個の半導体スイッ
チング素子24a〜24dが示されているが、この断面
の背面側にロア側コイル23をPWM駆動するための他
の4個の半導体スイッチング素子24e〜24h等が設
置されている。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the internal structure of the switch unit 21. In the example of FIG. 2, four semiconductor switching elements 24 a to 24 d for driving the upper coil 22 by PWM are shown. On the back side of this cross section, another semiconductor switching element 24 for driving the lower coil 23 by PWM is provided. Four semiconductor switching elements 24e to 24h and the like are provided.

【0022】図1及び図2の如く、各半導体スイッチン
グ素子(n型MOSFET)24a〜24dのゲート
は、ゲート接続用バスバー31a〜31dを通じて、モ
ジュール本体21aに形成されたハーネス接続用のコネ
クタ33の複数の制御系接続端子34に接続されてい
る。そして、この各制御系接続端子34が制御系ワイヤ
ハーネス35(図1)を通じて他インストゥルメントパ
ネル部の近傍に設置されるECU25に接続され、EC
U25が各半導体スイッチング素子24a〜24dを個
別にオンオフ制御するようになっている。また、図1の
如く(図2では図示省略)、他の半導体スイッチング素
子24e〜24hについても同様である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the gates of the semiconductor switching elements (n-type MOSFETs) 24a to 24d are connected to harness connection connectors 33 formed on the module body 21a through gate connection bus bars 31a to 31d. It is connected to a plurality of control system connection terminals 34. Each control system connection terminal 34 is connected to the ECU 25 installed near another instrument panel unit through a control system wire harness 35 (FIG. 1),
U25 individually controls on / off of each of the semiconductor switching elements 24a to 24d. Further, as shown in FIG. 1 (not shown in FIG. 2), the same applies to the other semiconductor switching elements 24e to 24h.

【0023】図1及び図2の如く、半導体スイッチング
素子(n型MOSFET)24a,24cのドレイン
は、共通のドレイン接続用バスバー36を通じて、ハー
ネス接続用のコネクタ33の電源系接続端子37に接続
されている。そして、この電源系接続端子37が電源系
ワイヤハーネス38(図1)を通じてエンジンルーム内
に配置されるリレーボックス(電源回路)RBに接続さ
れて電源が供給される。また、図1の如く(図2では図
示省略)、半導体スイッチング素子24e,24gにつ
いても同様である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the drains of the semiconductor switching elements (n-type MOSFETs) 24a and 24c are connected to a power supply system connection terminal 37 of a harness connection connector 33 through a common drain connection bus bar 36. ing. Then, the power supply system connection terminal 37 is connected to a relay box (power supply circuit) RB arranged in the engine room through a power supply system wire harness 38 (FIG. 1), and power is supplied. Further, as shown in FIG. 1 (not shown in FIG. 2), the same applies to the semiconductor switching elements 24e and 24g.

【0024】図1及び図2の如く、半導体スイッチング
素子(n型MOSFET)24aのソース及び半導体ス
イッチング素子24bのドレインは、それぞれアクチュ
エータ接続用のバスバー39a,39bを通じて、モジ
ュール本体21aに形成されたアクチュエータ接続用コ
ネクタ41のアクチュエータ接続端子42aに接続さ
れ、半導体スイッチング素子24cのソース及び半導体
スイッチング素子24dのドレインは、それぞれアクチ
ュエータ接続用のバスバー39c,39dを通じて、ア
クチュエータ接続用コネクタ41のアクチュエータ接続
端子42bに接続されている。また、半導体スイッチン
グ素子24eのソース及び半導体スイッチング素子24
fのドレインは、それぞれアクチュエータ接続用のバス
バー39e,39fを通じて、アクチュエータ接続用コ
ネクタ41のアクチュエータ接続端子42cに接続さ
れ、半導体スイッチング素子24gのソース及び半導体
スイッチング素子24hのドレインは、それぞれアクチ
ュエータ接続用のバスバー39g,39hを通じて、ア
クチュエータ接続用コネクタ41のアクチュエータ接続
端子42dに接続されている。そして、図1の如く、ア
クチュエータ接続用コネクタ41がアクチュエータ20
側のコネクタ45に直接嵌合され、これにより、アクチ
ュエータ接続用コネクタ41の各接続端子42a〜42
dが、アクチュエータ20の内部配線44a〜44dを
通じて各電磁コイル22,23にそれぞれ接続される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the source of the semiconductor switching element (n-type MOSFET) 24a and the drain of the semiconductor switching element 24b are connected to actuators formed on the module body 21a through bus bars 39a and 39b for connecting the actuators. The source of the semiconductor switching element 24c and the drain of the semiconductor switching element 24d are connected to the actuator connection terminal 42b of the actuator connection connector 41 through the actuator connection bus bars 39c and 39d, respectively. It is connected. The source of the semiconductor switching element 24e and the semiconductor switching element 24
The drain of the semiconductor switching element 24g and the drain of the semiconductor switching element 24h are respectively connected to the actuator connection terminal 42c of the actuator connection connector 41 via the actuator connection bus bars 39e and 39f. The bus bar 39g, 39h is connected to the actuator connection terminal 42d of the actuator connection connector 41. Then, as shown in FIG.
Side of the connector 45, thereby connecting each of the connection terminals 42a-42 of the actuator connection connector 41.
d is connected to each of the electromagnetic coils 22 and 23 through the internal wires 44a to 44d of the actuator 20.

【0025】図1及び図2の如く、半導体スイッチング
素子(n型MOSFET)24b,24dのソースは、
共通の接地用バスバー43を通じて接地される。また、
図1の如く(図2では図示省略)、半導体スイッチング
素子24f,24hについても同様である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the sources of the semiconductor switching elements (n-type MOSFETs) 24b and 24d are:
It is grounded through a common grounding bus bar 43. Also,
As shown in FIG. 1 (not shown in FIG. 2), the same applies to the semiconductor switching elements 24f and 24h.

【0026】これにより、スイッチユニット21内で
は、複数の半導体スイッチング素子24a〜24d,2
4e〜24hがバスバー31a〜31d,36,39a
〜39h,43等で配線された回路構成とされる。
Thus, in the switch unit 21, the plurality of semiconductor switching elements 24a to 24d, 2
4e to 24h are bus bars 31a to 31d, 36, 39a
39h, 43 and so on.

【0027】リレーボックス(電源回路)RBは、イグ
ニションスイッチIGのオン動作によりリレー51がオ
ン状態になり、ワイヤハーネス38を通じて接続された
スイッチユニット21に電源を供給するようになってい
る。尚、図5に示した従来例において駆動ユニット12
内に設置されて各電磁コイル2,3に個別対応付けられ
ていたヒューズ15,16に相当する要素(ヒューズ5
2,53)は、この実施の形態ではスイッチユニット2
1内ではなくリレーボックスRB内に配置されている。
これは、スイッチユニット21がエンジン部のアクチュ
エータ20に一体的に設置されることから、ヒューズ5
2,53の交換等のメンテナンスの容易化を考慮したも
のであり、またアクチュエータ20に一体的に設置され
るスイッチユニット21の小型化を実現するためであ
る。
The relay box (power supply circuit) RB turns on the relay 51 by turning on the ignition switch IG, and supplies power to the switch unit 21 connected through the wire harness 38. Incidentally, in the conventional example shown in FIG.
Elements (fuse 5) corresponding to fuses 15 and 16 installed in
2, 53) is the switch unit 2 in this embodiment.
1, but not in the relay box RB.
This is because the switch unit 21 is installed integrally with the actuator 20 of the engine unit, so that the fuse 5
The purpose of this is to facilitate maintenance such as replacement of the actuators 2 and 53, and to reduce the size of the switch unit 21 installed integrally with the actuator 20.

【0028】尚、図1中の符号55はオルタネータAL
とリレー51との間に介在されるヒューズ、符号56は
バッテリ(+B)とリレー51との間に介在されるヒュ
ーズをそれぞれ示している。また、図2中の符号57は
半導体スイッチング素子24a〜24d,24e〜24
hについての放熱用のヒートシンク、符号58はバスバ
ー36とヒートシンクとを絶縁するための絶縁体をそれ
ぞれ示している。
Reference numeral 55 in FIG. 1 denotes an alternator AL
Reference numeral 56 denotes a fuse interposed between the battery (+ B) and the relay 51, and a reference numeral 56 denotes a fuse interposed between the battery 51 and the relay 51. Reference numeral 57 in FIG. 2 denotes semiconductor switching elements 24a to 24d and 24e to 24e.
Reference numeral 58 denotes a heat sink for heat dissipation, and reference numeral 58 denotes an insulator for insulating the bus bar 36 from the heat sink.

【0029】図3は、4気筒・16バルブ式の電磁駆動
弁のアクチュエータ20に対して、上記エンジンモジュ
ールとしてのスイッチユニット21を取り付ける様子を
示す一実施例斜視図である。この図3の実施例では1気
筒61につき吸気バルブ部62と排気バルブ部63とが
一対ずつ形成され、各バルブ部62,63にバルブ内の
一対ずつの電磁駆動弁を駆動するためのアクチュエータ
20がそれぞれ設置されている。そして、各アクチュエ
ータ20毎に2個づつの電磁コイル22,23が内蔵さ
れている。そして、この実施例では、同一気筒内で隣り
合う2個のアクチュエータ20につき1個のスイッチユ
ニット21が一体的に取り付けられる。
FIG. 3 is a perspective view of an embodiment showing how a switch unit 21 as the engine module is mounted on an actuator 20 of a four-cylinder, 16-valve electromagnetically driven valve. In the embodiment of FIG. 3, a pair of intake valve portions 62 and a pair of exhaust valve portions 63 are formed for each cylinder 61, and each of the valve portions 62, 63 has an actuator 20 for driving a pair of electromagnetically driven valves in the valve. Are installed respectively. Then, two electromagnetic coils 22 and 23 are built in each actuator 20. In this embodiment, one switch unit 21 is integrally attached to two adjacent actuators 20 in the same cylinder.

【0030】即ち、各バルブ部62,63に形成された
コネクタ64に対して、スイッチユニット21のアクチ
ュエータ接続用コネクタ41を嵌合して接続を行う。
That is, the actuator connection connector 41 of the switch unit 21 is fitted to and connected to the connector 64 formed on each of the valve portions 62 and 63.

【0031】また、ECU25及びリレーボックスRB
に対しては、ワイヤハーネス35,38がさらに束ねら
れたワイヤハーネス65のコネクタ66をスイッチユニ
ット21側のコネクタ33に嵌合し接続を行う。
The ECU 25 and the relay box RB
The connector 66 of the wire harness 65 in which the wire harnesses 35 and 38 are further bundled is connected to the connector 33 of the switch unit 21 for connection.

【0032】このようにすると、スイッチユニット21
がモジュールとなってアクチュエータ20に一体的に接
続される。即ち、アクチュエータ20の駆動回路がスイ
ッチユニット21としてのモジュール内で収束されるた
め、図5の中継用ワイヤハーネス18等を省略できるの
で、エンジン周りに至るまでの配線が簡素化される。ま
た、図1中の接地用バスバー43の接地については、例
えば図3中の全てのスイッチユニット21をエンジン本
体68または自動車のボディ等に共通に接地することが
できる。
In this way, the switch unit 21
Are integrated with the actuator 20 as a module. That is, since the drive circuit of the actuator 20 is converged in the module serving as the switch unit 21, the relay wire harness 18 and the like shown in FIG. 5 can be omitted, so that the wiring up to around the engine is simplified. Also, as for the grounding of the grounding bus bar 43 in FIG. 1, for example, all the switch units 21 in FIG. 3 can be commonly grounded to the engine body 68 or the body of the automobile.

【0033】ところで、図5に示した従来例では、各ア
クチュエータ8につき、4本の電圧印加配線4,5に分
割しているため、計8本と、ECU14と駆動ユニット
12とを接続する4本の制御系電線と、リレーボックス
RBと駆動ユニット12とを接続する1本の電源系電線
とで、13本の電線が必要であった。これに対して、図
1に示したこの実施の形態では、各アクチュエータ20
につき、4本の電圧印加配線4,5が廃止可能となり、
ECU25とスイッチユニット21とを接続する4本の
制御系電線と、リレーボックスRBとスイッチユニット
21とを接続する2本の電源系電線とで、10本の電線
で済む。即ち、図5に示した従来例に比べて図1に示し
たこの実施の形態では3本の電線を省略できる。したが
って、例えば4気筒・16バルブ式の電磁駆動弁の場
合、全体として48本(=3本×16アクチュエータ)
の電線を省略できるという利点がある。
In the conventional example shown in FIG. 5, since each actuator 8 is divided into four voltage application wires 4 and 5, a total of eight voltage application wires 4 connecting the ECU 14 and the drive unit 12 are connected. Thirteen wires were required for one control system wire and one power system wire for connecting the relay box RB and the drive unit 12. On the other hand, in this embodiment shown in FIG.
, Four voltage application wires 4 and 5 can be eliminated,
Only four control system wires connecting the ECU 25 and the switch unit 21 and two power supply system wires connecting the relay box RB and the switch unit 21 suffice for ten wires. That is, three electric wires can be omitted in the embodiment shown in FIG. 1 as compared with the conventional example shown in FIG. Therefore, for example, in the case of a 4-cylinder 16-valve electromagnetically driven valve, 48 valves (= 3 valves × 16 actuators) are used as a whole.
There is an advantage that the electric wire can be omitted.

【0034】エンジンモジュールの使用時には、イグニ
ションスイッチIGをオンにすると、リレーボックスR
B内のリレー51がオン状態になり、スイッチユニット
21に電源が供給される。そして、ECU25でスイッ
チユニット21内の単相ブリッジ回路を構成する半導体
スイッチング素子24a〜24d,24e〜24hを個
別にオンオフ制御し、各アクチュエータ20内の各電磁
コイル22,23をPWM駆動制御する。これにより、
電磁駆動弁の開閉をECU25で適宜駆動制御すること
ができる。
When the ignition switch IG is turned on when using the engine module, the relay box R
The relay 51 in B is turned on, and power is supplied to the switch unit 21. Then, the semiconductor switching elements 24 a to 24 d and 24 e to 24 h constituting the single-phase bridge circuit in the switch unit 21 are individually turned on / off by the ECU 25, and the respective electromagnetic coils 22 and 23 in each actuator 20 are PWM-driven. This allows
The opening and closing of the electromagnetically driven valve can be appropriately controlled by the ECU 25.

【0035】尚、上記実施の形態では、図2に示したス
イッチユニット21の内部構造を例示したが、他の配線
構造を採用しても差し支えないことは勿論である。
In the above embodiment, the internal structure of the switch unit 21 shown in FIG. 2 has been exemplified. However, it goes without saying that another wiring structure may be adopted.

【0036】また、上記実施の形態では、スイッチユニ
ット21内の配線をバスバー31a〜31d,36,3
9a〜39h,43を用いて構成していたが、例えばフ
レキシブルプリント配線板(FPC)を使用して構成し
てもよい。
In the above embodiment, the wiring inside the switch unit 21 is replaced by the bus bars 31a to 31d, 36, 3
Although the configuration is made using 9a to 39h and 43, the configuration may be made using, for example, a flexible printed wiring board (FPC).

【0037】さらに、上記実施の形態では、図3のよう
に2個のアクチュエータ20につき1個ずつのスイッチ
ユニット21を設置していたが、その他、例えば各アク
チュエータ20毎に1個ずつのスイッチユニット21を
設置してもよいし、あるいは、複数のスイッチユニット
21を一体的にモジュール化しておき、このモジュール
を全てのアクチュエータ20に対して一度に装着するよ
うにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, one switch unit 21 is provided for each of the two actuators 20 as shown in FIG. 3. However, for example, one switch unit is provided for each of the actuators 20. Alternatively, a plurality of switch units 21 may be integrated into a module, and this module may be mounted on all the actuators 20 at one time.

【0038】さらにまた、上記実施の形態では、ヒュー
ズ51,52をリレーボックスRB内に設置していた
が、スイッチユニット21内部に設置してもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the fuses 51 and 52 are installed in the relay box RB, but may be installed in the switch unit 21.

【0039】さらに、上記実施の形態では、モジュール
本体21aの単一のコネクタ41を介して、ECU25
に接続されるワイヤハーネス35と、リレーボックスR
Bに接続されるワイヤハーネス38に共に接続されてい
たが、ECU25に接続されるワイヤハーネス35と、
リレーボックスRBに接続されるワイヤハーネス38に
対して、それぞれ別々に接続されるコネクタを形成して
もよい。
Further, in the above embodiment, the ECU 25 is connected via the single connector 41 of the module main body 21a.
Wire harness 35 connected to the relay box R
B, which was connected to the wire harness 38 connected to the ECU 25,
Connectors that are separately connected to the wire harness 38 connected to the relay box RB may be formed.

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1及び請求項2に記載の発明によ
れば、アクチュエータの電磁コイルを駆動する駆動回路
を、モジュール本体内に収納し、これをエンジンモジュ
ールとしてコネクタを介してアクチュエータに直接接で
きるので、エンジンモジュールとアクチュエータとの間
のワイヤハーネスが不要となり、全体としての電線本数
が低減する。
According to the first and second aspects of the present invention, a drive circuit for driving an electromagnetic coil of an actuator is housed in a module main body, and this is used as an engine module directly to the actuator via a connector. Since the connection is possible, a wire harness between the engine module and the actuator becomes unnecessary, and the number of electric wires as a whole is reduced.

【0041】この場合、駆動回路の電圧印加配線とし
て、請求項3のようなバスバーや、請求項4のような配
線板で形成しているので、簡単な構造でエンジンモジュ
ールを構成できる。
In this case, since the voltage application wiring of the drive circuit is formed by the bus bar according to the third aspect or the wiring board according to the fourth aspect, the engine module can be configured with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一の実施の形態に係るエンジンモジ
ュール、アクチュエータ、電源回路及び電子制御ユニッ
トを示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an engine module, an actuator, a power supply circuit, and an electronic control unit according to one embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一の実施の形態に係るエンジンモジ
ュールの一例を示す断面模式図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of an engine module according to one embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一の実施の形態に係るエンジンモジ
ュールをアクチュエータに設置する動作の一例を示す斜
視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of an operation of installing an engine module according to an embodiment of the present invention on an actuator.

【図4】一般的な電磁駆動弁のアクチュエータを示す断
面模式図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing an actuator of a general electromagnetically driven valve.

【図5】従来のエンジンモジュール、アクチュエータ、
電源回路及び電子制御ユニットを示す回路図である。
FIG. 5 shows a conventional engine module, actuator,
It is a circuit diagram showing a power supply circuit and an electronic control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 アクチュエータ 21 スイッチユニット 21a モジュール本体 22,23 電磁コイル 24a〜24h スイッチング素子 25 電子制御ユニット(ECU) 31a〜31d,36,39a〜39h,43 バスバ
ー 35,38 ワイヤハーネス 41 アクチュエータ接続用コネクタ RB リレーボックス
Reference Signs List 20 actuator 21 switch unit 21a module main body 22, 23 electromagnetic coil 24a to 24h switching element 25 electronic control unit (ECU) 31a to 31d, 36, 39a to 39h, 43 bus bar 35, 38 wire harness 41 actuator connection connector RB relay box

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊澤 義弘 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 Fターム(参考) 3G018 AA05 AB09 AB16 BA38 CA12 DA45 FA01 FA06 FA07 GA07 GA14 GA18 3G301 HA01 HA19 JA02 LA07 LC01 NB20 PE10Z PG02Z  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshihiro Kumazawa 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term in the Auto Network Engineering Laboratory Co., Ltd. (reference) 3G018 AA05 AB09 AB16 BA38 CA12 DA45 FA01 FA06 FA07 GA07 GA14 GA18 3G301 HA01 HA19 JA02 LA07 LC01 NB20 PE10Z PG02Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンの電磁駆動弁用のアクチュエー
タの電磁コイルを駆動するエンジンモジュールであっ
て、 モジュール本体と、 前記モジュール本体内に収納されて前記アクチュエータ
の前記電磁コイルを駆動する駆動回路とを備え、 前記モジュール本体に、 前記駆動回路を前記アクチュエータ側に形成されたコネ
クタに直接に接続するための一のコネクタと、 前記駆動回路を所定の電子制御ユニット及び所定の電源
回路に対して所定のワイヤハーネスを通じて接続するた
めの他のコネクタとが形成されたエンジンモジュール。
1. An engine module for driving an electromagnetic coil of an actuator for an electromagnetically driven valve of an engine, comprising: a module main body; and a drive circuit housed in the module main body and driving the electromagnetic coil of the actuator. A connector for directly connecting the drive circuit to a connector formed on the actuator side; and a predetermined circuit for the predetermined electronic control unit and a predetermined power supply circuit. An engine module formed with another connector for connection through a wire harness.
【請求項2】 請求項1に記載のエンジンモジュールで
あって、 前記電磁コイルは、電磁駆動弁を開閉作動するためのア
ッパ側コイルとロア側コイルとを有し、 前記駆動回路は、 所定の電源回路から与えられた電圧を前記アッパ側コイ
ル及び前記ロア側コイルにそれぞれ印加する電圧印加配
線と、 所定の電子制御ユニットからの信号に基づいて前記電圧
印加配線を通じた前記アッパ側コイル及び前記ロア側コ
イルへの電圧の印加を個別に且つ正逆両方向にオンオフ
切替する半導体スイッチング素子とを備えるエンジンモ
ジュール。
2. The engine module according to claim 1, wherein the electromagnetic coil has an upper coil and a lower coil for opening and closing an electromagnetically driven valve, and the drive circuit includes a predetermined coil. A voltage application wiring for applying a voltage given from a power supply circuit to the upper coil and the lower coil, respectively; and the upper coil and the lower through the voltage application wiring based on a signal from a predetermined electronic control unit. An engine module comprising: a semiconductor switching element that individually switches on and off application of a voltage to a side coil in both forward and reverse directions.
【請求項3】 請求項2に記載のエンジンモジュールで
あって、 前記電圧印加配線はバスバーで形成されることを特徴と
するエンジンモジュール。
3. The engine module according to claim 2, wherein the voltage application wiring is formed by a bus bar.
【請求項4】 請求項2に記載のエンジンモジュールで
あって、 前記電圧印加配線のスイッチング素子上流部を配線板上
に形成した配線パターンであることを特徴とするエンジ
ンモジュール。
4. The engine module according to claim 2, wherein an upstream portion of the switching element of the voltage application wiring is a wiring pattern formed on a wiring board.
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