JP2016060427A - Power supply system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用電力供給システムに関する。 The present invention relates to a vehicle power supply system.
車両上においては、主電源であるオルタネータ(発電機)やバッテリーから膨大な数の様々な電装品に対して電源電力を適切に供給する必要がある。また、このような電源電力の供給に用いるシステムにおいては、必要に応じて電力供給のオンオフを切り替える機能や、電装品に過大な電流が流れた場合に系統毎に電流を遮断するための機能も搭載する必要がある。 On a vehicle, it is necessary to appropriately supply power to an enormous number of various electrical components from an alternator (generator) or a battery as a main power source. Also, in such a system used for power supply, there is a function for switching on / off the power supply as necessary, and a function for cutting off the current for each system when an excessive current flows through the electrical components. It is necessary to install.
このような車両用電力供給システムに関する従来技術として、例えば特許文献1〜特許文献4の各技術が知られている。
As conventional techniques related to such a vehicle power supply system, for example, each technique of
特許文献1においては、車両のオルタネータ及びバッテリーから出力される電源電力を、ジャンクションボックス1を経由して様々な負荷に供給する構成を示している。また、多数の負荷の各々に供給する電力のオンオフを切り替えるために、多数の半導体リレーをジャンクションボックス1の内部に配置している。
特許文献2においては、車両用の電力供給システムを示している。すなわち、図1及び図2には、リレーボックス101、ヒューズボックス102、バッテリー104、複数のコネクタボックス、及び様々な電装品が示されており、これらは系統毎に設けられたワイヤハーネスを介して接続されている。 In patent document 2, the electric power supply system for vehicles is shown. That is, FIG. 1 and FIG. 2 show a relay box 101, a fuse box 102, a battery 104, a plurality of connector boxes, and various electrical components, which are connected via wire harnesses provided for each system. It is connected.
特許文献3においては、車両用のジャンクションボックスを示している。また、図7(B)に示された構成では、電源27の下流にサブ電源分配ボックス12を配置し、その下流にワイヤハーネス30を介して電源分配ボックス5を接続してある。また、サブ電源分配ボックス12の内部に複数のリレーを配置し、電源分配ボックス5の内部に複数のヒューズを配置している。
In patent document 3, the junction box for vehicles is shown. In the configuration shown in FIG. 7B, the sub
特許文献4においては、車両電源システムを示している。また、図1に示された構成においては、バッテリ101及びオルタネータ102の出力に第1の電源ボックス110を接続し、その下流に複数の第2の電源ボックス140を接続してある。また、第1の電源ボックス110及び第2の電源ボックス140の内部には、それぞれリレー及び多数のヒューズを配置してある。 Patent Document 4 shows a vehicle power supply system. In the configuration shown in FIG. 1, a first power supply box 110 is connected to the outputs of the battery 101 and the alternator 102, and a plurality of second power supply boxes 140 are connected downstream thereof. In addition, relays and a large number of fuses are arranged inside the first power supply box 110 and the second power supply box 140, respectively.
車両においては、必要に応じて電力供給のオンオフを切り替える機能を複数系統のそれぞれについて備える必要がある。具体例について説明する。一般的な車両の場合には、エンジンキー、或いはスマートキーの操作に連動してオンオフが切り替わるイグニッションスイッチや、アクセサリースイッチが備わっている。また、イグニッション(IG)スイッチがオンの時にのみ電力が供給される電源系統(第1系統)と、アクセサリ(ACC)スイッチがオンの時にのみ電力が供給される電源系統(第2系統)とが独立した状態で備わっている。 In a vehicle, it is necessary to provide a function of switching power supply on and off as necessary for each of a plurality of systems. A specific example will be described. In the case of a general vehicle, an ignition switch that switches on and off in conjunction with an operation of an engine key or a smart key, and an accessory switch are provided. Further, there are a power supply system (first system) in which power is supplied only when the ignition (IG) switch is on and a power supply system (second system) in which power is supplied only when the accessory (ACC) switch is on. It is provided in an independent state.
したがって、例えばエンジンを始動するためにセルモータを回す時のように、前記第1系統の負荷が大きな電力を必要とする時には、前記第2系統の電力供給を一時的に遮断して、前記第1系統にのみ優先的に電力を供給することも可能になる。これにより、車両のエンジン始動が容易になる。また、イグニッションスイッチがオフになりエンジンが停止している状態であっても、アクセサリースイッチをオンにすることで、前記第2系統の出力側に接続された様々な電装品(例えばカーオーディオ装置)を使用することが可能になる。 Therefore, when the load of the first system requires a large amount of power, for example, when the cell motor is rotated to start the engine, the power supply of the second system is temporarily interrupted, and the first system It is also possible to preferentially supply power only to the grid. This facilitates starting the engine of the vehicle. Even when the ignition switch is turned off and the engine is stopped, by turning on the accessory switch, various electrical components (for example, car audio devices) connected to the output side of the second system Can be used.
一方、車両においては車両上の様々な箇所に多数の負荷(電装品)が配置されているので、電源と各負荷とを接続するワイヤハーネスの長さ、太さ、電線の本数等を最適化する必要がある。したがって、例えば特許文献4のように、バッテリ101及びオルタネータ102の出力に第1の電源ボックス110を接続し、その下流に複数の第2の電源ボックス140を接続するような構成を採用する場合もある。 On the other hand, since many loads (electrical components) are arranged at various locations on the vehicle, the length and thickness of the wire harness connecting the power source and each load, the number of wires, etc. are optimized. There is a need to. Therefore, for example, as in Patent Document 4, a configuration in which the first power supply box 110 is connected to the outputs of the battery 101 and the alternator 102 and a plurality of second power supply boxes 140 are connected downstream thereof may be employed. is there.
しかしながら、例えば特許文献4における第1の電源ボックス110と第2の電源ボックス140との間を接続するワイヤハーネスについては、電線の細径化が難しいため、ワイヤハーネスの軽量化やコストの低減が困難である。 However, for example, in the wire harness connecting between the first power supply box 110 and the second power supply box 140 in Patent Document 4, it is difficult to reduce the diameter of the electric wire. Have difficulty.
すなわち、第2の電源ボックス140の内部には、上述の第1系統及び第2系統が含まれるので、第1系統に供給する電流の最大値と、第2系統に供給する電流の最大値との合計の電流をワイヤハーネスを構成する電線に流すことになる。大きな電流が流れた時に電線自体の発熱による異常な温度上昇や焼損を防ぐためには、使用する電線の径(導体の断面積)を太くして導体の電気抵抗を下げる必要がある。 That is, since the first power system 140 and the second system described above are included in the second power supply box 140, the maximum value of the current supplied to the first system and the maximum value of the current supplied to the second system The total current is passed through the wires constituting the wire harness. In order to prevent an abnormal temperature rise or burnout due to heat generation of the electric wire itself when a large current flows, it is necessary to increase the diameter of the electric wire used (conductor cross-sectional area) to reduce the electrical resistance of the conductor.
また、複数の電源系統のそれぞれについて、電力供給のオンオフを切り替える必要があるため、この切り替えに用いるリレーを、電源系統毎にそれぞれ装備しなければならない。また、第2の電源ボックス140の内部にそれぞれ複数個のリレーを配置するので、第2の電源ボックス140の数が増えると、システムに含まれるリレーの総数が非常に多くなってしまう。これにより、重量の増大やコストの上昇が見込まれる。 Further, since it is necessary to switch on / off of power supply for each of the plurality of power supply systems, a relay used for this switching must be provided for each power supply system. In addition, since a plurality of relays are arranged inside the second power supply box 140, if the number of the second power supply boxes 140 increases, the total number of relays included in the system becomes very large. As a result, an increase in weight and an increase in cost are expected.
また、機械式のリレーには応答速度が比較的遅いという問題がある。また機械式のヒューズ、或いは一般的なヒュージブルリンク(FL:fusible link)は電流の遮断特性を精密に制御できるわけではなく、遮断特性にばらつきが生じるのは避けられない。したがって、これらの応答の遅れや特性のばらつきを考慮する必要があるため、ワイヤハーネスを構成する電線については、許容電流に対して余裕を持たせるように、より径が太い電線を使用せざるを得ないのが実情である。 Further, the mechanical relay has a problem that the response speed is relatively slow. Further, a mechanical fuse or a general fusible link (FL) cannot precisely control the current interruption characteristics, and it is inevitable that the interruption characteristics vary. Therefore, it is necessary to consider these response delays and variations in characteristics. Therefore, for the wires that make up the wire harness, it is necessary to use wires with a larger diameter so that there is room for the allowable current. The fact is that you cannot get it.
したがって、例えば特許文献1に示されているように、機械式のリレーの代わりに半導体リレーを採用することも考えられる。しかしながら、半導体リレーは一般的な機械式のリレーと比べてかなり高価であるため、特許文献1のように多数の半導体リレーを実際の車両に搭載することはコストの面で現実的でない。
Therefore, for example, as shown in
また、第1の電源ボックス110等の内部に配置する部品の数が増えると、装置が大型化するため、第1の電源ボックス110を配置するための空間を車両上に余分に確保しなければならず、小型化することが望まれる。 Further, as the number of components arranged inside the first power supply box 110 and the like increases, the apparatus becomes larger. Therefore, an extra space for arranging the first power supply box 110 must be secured on the vehicle. However, it is desired to reduce the size.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、大幅なコスト上昇を伴うことなく、ワイヤハーネスを構成する電線の細径化、及び装置の小型化が可能な車両用電力供給システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is for a vehicle capable of reducing the diameter of an electric wire constituting a wire harness and reducing the size of the device without significantly increasing the cost. It is to provide a power supply system.
前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用電力供給システムは、下記(1)〜(6)を特徴としている。
(1) メイン電力分配ボックスと、
前記メイン電力分配ボックスの下流に接続可能な複数の独立したサブ電力分配ボックスと、
前記メイン電力分配ボックスと前記複数のサブ電力分配ボックスとの間をそれぞれ電気的に接続するワイヤハーネスと、
を備え、
前記各サブ電力分配ボックスの下流に接続される複数の負荷に対してそれぞれ電源電力を供給する車両用電力供給システムであって、
前記メイン電力分配ボックスには、前記複数のサブ電力分配ボックス各々に対する電力供給をオンオフする複数のリレーが設けられ、
前記複数のリレー各々が、半導体スイッチング素子を用いて構成され、該半導体スイッチング素子には、異常発生時に出力電流を遮断する電子ヒューズの機能が搭載された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
(2) 上記(1)に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のリレーは、第1の情報に基づいて電力供給が制御される第1の電気系統への電力供給をオンオフする第1のリレーと、第2の情報に基づいて電力供給が制御される第2の電気系統への電力供給をオンオフする第2のリレーと、を有し、
前記メイン電力分配ボックスには、前記第1のリレーと、前記第2のリレーとが配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
(3) 上記(2)に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第1のサブ電力分配ボックスには、前記第1の電気系統が配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第2のサブ電力分配ボックスには、前記第2の電気系統が配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
(4) 上記(2)に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中のいずれか1つには、前記第1の電気系統と前記第2の電気系統が配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
(5) 上記(2)に記載の車両用電力供給システムであって、
前記メイン電力分配ボックスには、第3の情報に基づいて電力供給が制御される第3の電気系統への電力供給をオンオフする第3のリレーが配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第1のサブ電力分配ボックスには、前記第1の電気系統と前記第2の電気系統が配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第2のサブ電力分配ボックスには、前記第3のリレーが配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
(6) 上記(1)に記載の車両用電力供給システムであって、
前記電子ヒューズは、ヒュージブルリンクの遮断特性を有する、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
In order to achieve the above-described object, a vehicle power supply system according to the present invention is characterized by the following (1) to (6).
(1) Main power distribution box,
A plurality of independent sub power distribution boxes connectable downstream of the main power distribution box;
A wire harness electrically connecting each of the main power distribution box and the plurality of sub power distribution boxes;
With
A vehicle power supply system for supplying power to a plurality of loads connected downstream of each sub power distribution box,
The main power distribution box is provided with a plurality of relays for turning on and off the power supply to each of the plurality of sub power distribution boxes,
Each of the plurality of relays is configured using a semiconductor switching element, and the semiconductor switching element is equipped with a function of an electronic fuse that cuts off an output current when an abnormality occurs.
A power supply system for a vehicle.
(2) The vehicle power supply system according to (1) above,
The plurality of relays have a first relay that turns on / off power supply to a first electric system whose power supply is controlled based on first information, and power supply is controlled based on second information. A second relay for turning on and off the power supply to the second electric system,
In the main power distribution box, the first relay and the second relay are arranged,
A power supply system for a vehicle.
(3) The vehicle power supply system according to (2) above,
The first electric system is arranged in a first sub power distribution box among the plurality of sub power distribution boxes,
The second electric system is disposed in a second sub power distribution box among the plurality of sub power distribution boxes.
A power supply system for a vehicle.
(4) The vehicle power supply system according to (2) above,
In any one of the plurality of sub power distribution boxes, the first electric system and the second electric system are arranged,
A power supply system for a vehicle.
(5) The vehicle power supply system according to (2) above,
The main power distribution box is provided with a third relay for turning on / off the power supply to the third electric system whose power supply is controlled based on the third information,
In the first sub power distribution box of the plurality of sub power distribution boxes, the first electric system and the second electric system are arranged,
The third relay is disposed in a second sub power distribution box among the plurality of sub power distribution boxes.
A power supply system for a vehicle.
(6) The vehicle power supply system according to (1) above,
The electronic fuse has fusible link interrupting characteristics;
A power supply system for a vehicle.
上記(1)の構成の車両用電力供給システムによれば、従来、下流側のサブ電力分配ボックスに配置されていたリレーを上流側のメイン電力分配ボックスに移動して、上流側のメイン電力分配ボックスにリレーを集約しつつ下流側のサブ電力分配ボックスからリレーを無くした結果、下流側のサブ電力分配ボックスそれぞれにリレーを設けることがなくなるため、システム全体に設けられるリレーを減らすことができる。また、大幅なコスト上昇を伴うことなく、ワイヤハーネスを構成する電線の細径化、及び装置の小型化が可能になる。すなわち、前記複数のリレーを半導体スイッチング素子で構成することにより、これらのリレーに電子ヒューズの機能を統合することが可能になり、部品の総数及び装置の体積を減らすことができる。また、電子ヒューズは電流の遮断特性を高精度で制御できるので、下流側に接続するワイヤハーネスの電線の太さに必要以上に余裕を持たせる必要がなくなり、電線の細径化が可能になる。
上記(2)の構成の車両用電力供給システムによれば、大幅なコスト上昇を伴うことなく、電源ボックスの単純化を図り、以てシステム全体の簡素化を図ることができる。すなわち、リレーを前記メイン電力分配ボックスの内部にまとめて配置し、前記サブ電力分配ボックスの内部からリレーを排除してリレーの総数を減らすことで、電力分配ボックスの単純化を図ることができ、小型化も可能になる。電力分配ボックスが単純化された結果、車両用電力供給システム全体の構成が簡素化される。
上記(3)の構成の車両用電力供給システムによれば、大幅なコスト上昇を伴うことなく、電源ボックスの単純化を図り、以てシステム全体の簡素化を図ることができる。すなわち、前記第1のサブ電力分配ボックスに複数の電気系統を内蔵する必要がなく、前記第2のサブ電力分配ボックスに複数の電気系統を内蔵する必要もない。したがって、これらのリレーを前記メイン電力分配ボックスの内部にまとめて配置し、前記第1のサブ電力分配ボックス及び前記第2のサブ電力分配ボックスの内部からリレーを排除してリレーの総数を減らすことで、電力分配ボックスの単純化を図ることができ、小型化も可能になる。電力分配ボックスが単純化された結果、車両用電力供給システム全体の構成が簡素化される。
上記(4)及び(5)の構成の車両用電力供給システムによれば、リレーを前記メイン電力分配ボックスの内部にまとめて配置し、前記サブ電力分配ボックスの内部からリレーを排除してリレーの総数を減らすことで、電力分配ボックスの単純化を図ることができ、小型化も可能になる。
上記(6)の構成の車両用電力供給システムによれば、ヒュージブルリンク特有の遮断特性を得ることができる。例えば、過大な大電流が瞬間的に流れただけでは電流を遮断することはなく、ワイヤハーネスに異常な温度上昇が生じるような大電流がある程度の時間に渡り流れたような時には確実に電流を遮断し、下流側に接続されたワイヤハーネス等が焼損しないように保護できる。
According to the vehicle power supply system having the configuration (1) above, the relay that has been conventionally arranged in the sub power distribution box on the downstream side is moved to the main power distribution box on the upstream side to distribute the main power distribution on the upstream side. As a result of eliminating the relay from the downstream sub power distribution box while consolidating the relays in the box, it is not necessary to provide a relay in each of the downstream sub power distribution boxes, so the number of relays provided in the entire system can be reduced. Further, it is possible to reduce the diameter of the electric wires constituting the wire harness and reduce the size of the apparatus without significantly increasing the cost. That is, by configuring the plurality of relays with semiconductor switching elements, it becomes possible to integrate the function of the electronic fuse into these relays, and the total number of parts and the volume of the device can be reduced. In addition, since the electric fuse can control the current interruption characteristics with high accuracy, it is not necessary to provide more room for the wire thickness of the wire harness connected to the downstream side, and the wire diameter can be reduced. .
According to the vehicle power supply system having the configuration (2) described above, the power supply box can be simplified without significant cost increase, and thus the entire system can be simplified. That is, by arranging relays inside the main power distribution box and eliminating the relays from the sub power distribution box to reduce the total number of relays, the power distribution box can be simplified. Miniaturization is also possible. As a result of simplifying the power distribution box, the configuration of the entire vehicle power supply system is simplified.
According to the vehicle power supply system having the configuration (3) described above, the power supply box can be simplified without significant cost increase, and thus the entire system can be simplified. That is, it is not necessary to incorporate a plurality of electrical systems in the first sub power distribution box, and it is not necessary to incorporate a plurality of electrical systems in the second sub power distribution box. Therefore, these relays are collectively arranged inside the main power distribution box, and the total number of relays is reduced by eliminating relays from the first sub power distribution box and the second sub power distribution box. Thus, the power distribution box can be simplified and the size can be reduced. As a result of simplifying the power distribution box, the configuration of the entire vehicle power supply system is simplified.
According to the vehicle power supply system having the configurations of (4) and (5) above, the relays are collectively arranged inside the main power distribution box, and the relays are excluded from the inside of the sub power distribution box. By reducing the total number, the power distribution box can be simplified and the size can be reduced.
According to the vehicular power supply system having the configuration (6), it is possible to obtain a cutoff characteristic peculiar to the fusible link. For example, if an excessively large current flows instantaneously, the current will not be interrupted, and if a large current that causes an abnormal temperature rise in the wire harness flows for a certain amount of time, the current is reliably supplied. The wire harness etc. which interrupted | blocked and was connected downstream can be protected so that it may not burn out.
本発明の車両用電力供給システムによれば、下流側のサブ電力分配ボックスそれぞれにリレーを設けることがなくなるため、システム全体に設けられるリレーを減らすことができる。また、大幅なコスト上昇を伴うことなく、ワイヤハーネスを構成する電線の細径化、及び装置の小型化が可能になる。すなわち、前記複数のリレーを半導体スイッチング素子で構成することにより、これらのリレーに電子ヒューズの機能を統合することが可能になり、部品の総数及び装置の体積を減らすことができる。また、電子ヒューズは電流の遮断特性を高精度で制御できるので、下流側に接続するワイヤハーネスの電線の太さに必要以上に余裕を持たせる必要がなくなり、電線の細径化が可能になる。 According to the vehicle power supply system of the present invention, relays are not provided in each of the sub power distribution boxes on the downstream side, so the number of relays provided in the entire system can be reduced. Further, it is possible to reduce the diameter of the electric wires constituting the wire harness and reduce the size of the apparatus without significantly increasing the cost. That is, by configuring the plurality of relays with semiconductor switching elements, it becomes possible to integrate the function of the electronic fuse into these relays, and the total number of parts and the volume of the device can be reduced. In addition, since the electric fuse can control the current interruption characteristics with high accuracy, it is not necessary to provide more room for the wire thickness of the wire harness connected to the downstream side, and the wire diameter can be reduced. .
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Further, the details of the present invention will be further clarified by reading through a mode for carrying out the invention described below (hereinafter referred to as “embodiment”) with reference to the accompanying drawings. .
本発明の車両用電力供給システムに関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。 Specific embodiments of the vehicle power supply system of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<システムの構成例>
<システム全体の概要の説明>
本発明の実施形態の車両用電力供給システムの構成を図1に示す。図1に示した車両用電力供給システムは、車両上の様々な負荷(電装品)に対して電源電力を供給するための主要な構成要素として、メイン電力分配ボックス10と、3つのサブ電力分配ボックス20、30、及び40とを備えている。
<System configuration example>
<Overview of overall system>
The configuration of the vehicle power supply system according to the embodiment of the present invention is shown in FIG. The vehicle power supply system shown in FIG. 1 has a main
尚、メイン電力分配ボックス10は例えば車両のエンジンルーム内に配置され、サブ電力分配ボックス20は車両のダッシュボードの左端近傍に配置され、サブ電力分配ボックス30は車両のダッシュボードの右端近傍に配置され、サブ電力分配ボックス40は車両のラゲッジ空間(荷物室)に配置されている。つまり、メイン電力分配ボックス10と、サブ電力分配ボックス20、30、及び40とが互いに距離の離れた箇所にそれぞれ配置され、これらの間はワイヤハーネスを介して電気的に接続されている。
The main
車両の主電源であるオルタネータ51及び車上バッテリー52の出力端子が、電源ライン53を経由してメイン電力分配ボックス10の入力側電源ライン18と接続されている。なお、電源ライン53等の配線については、大電流を流すことができるように、電線の代わりにバスバーを利用する場合もある。
Output terminals of an
メイン電力分配ボックス10の複数の出力側電源ライン15、16、及び17が、それぞれ幹線ワイヤハーネス60の電線61、62、及び63を介して、サブ電力分配ボックス20、40、及び30と接続されている。
The plurality of output-side
また、サブ電力分配ボックス20の出力端子群23には、ワイヤハーネス71を経由して、アクセサリ(ACC)系の各種負荷が接続される。サブ電力分配ボックス30の出力端子群33には、ワイヤハーネス72を経由してイグニッション(IG1)系の各種負荷が接続される。サブ電力分配ボックス40の出力端子群43には、ワイヤハーネス73を経由して、イグニッション(IG1)系とは別系統の、イグニッション(IG2)系の各種負荷が接続される。
Also, various accessories (ACC) loads are connected to the
図1に示した車両用電力供給システムにおいては、様々な負荷に対して電力を供給する電気系統として、イグニッション(IG1)系、アクセサリ(ACC)系、及びイグニッション(IG2)系の3種類が備わっている。 In the vehicle power supply system shown in FIG. 1, there are three types of electric systems for supplying power to various loads: an ignition (IG1) system, an accessory (ACC) system, and an ignition (IG2) system. ing.
イグニッション(IG1)系は、車両のイグニッションスイッチのオンオフに連動して電力供給が制御される系統であり、イグニッションスイッチのオンオフを表すイグニッション系信号SG_IG1に従って制御される。アクセサリ(ACC)系は、車両のアクセサリスイッチのオンオフに連動して電力供給が制御される系統であり、アクセサリスイッチのオンオフを表すアクセサリ系信号SG_ACCに従って制御される。イグニッション(IG2)系は、車両のイグニッションスイッチのオンオフに連動して電力供給が制御される系統であり、イグニッションスイッチのオンオフを表すイグニッション系信号SG_IG2に従って制御される。 The ignition (IG1) system is a system in which power supply is controlled in conjunction with the on / off of the ignition switch of the vehicle, and is controlled in accordance with an ignition system signal SG_IG1 indicating on / off of the ignition switch. The accessory (ACC) system is a system in which power supply is controlled in conjunction with on / off of an accessory switch of the vehicle, and is controlled according to an accessory system signal SG_ACC indicating on / off of the accessory switch. The ignition (IG2) system is a system in which power supply is controlled in conjunction with the on / off of the ignition switch of the vehicle, and is controlled in accordance with an ignition system signal SG_IG2 indicating on / off of the ignition switch.
例えば、運転者がエンジンキー或いはスマートキーを操作してエンジンを始動しようとする場合には、イグニッションスイッチがオンになり、セルモータ等の、イグニッション系の負荷に対してのみ電力供給を行うことで、円滑なエンジン始動を実現できる。また、例えば車載オーディオ装置等のアクセサリ系の負荷については、エンジン始動時のように特殊な状態でない限り、エンジンの動作状態やオルタネータの動作状態とは無関係に、アクセサリスイッチがオンの時に電力供給を行うことができる。また、比較的大きな電源電力を消費する負荷については、オルタネータ系に接続し、例えばオルタネータ51が発電している場合に限り負荷に電力を供給するように制御することで車上バッテリー52の負担を軽減することができる。
For example, when a driver tries to start an engine by operating an engine key or a smart key, an ignition switch is turned on and power is supplied only to an ignition system load such as a cell motor. Smooth engine start can be realized. For example, load on accessories such as in-vehicle audio devices is supplied when the accessory switch is on, regardless of the engine operating state or the alternator operating state, unless the engine is in a special state, such as when the engine is started. It can be carried out. In addition, a load that consumes a relatively large amount of power is connected to an alternator system, and for example, the load on the
図1に示した構成においては、車両に備わった電子制御ユニット(ECU)55の出力から、イグニッション系信号SG_IG1、アクセサリ系信号SG_ACC、及びイグニッション(IG2)系SG_IG2がメイン電力分配ボックス10に入力される。したがって、メイン電力分配ボックス10は、イグニッション系信号SG_IG1、アクセサリ系信号SG_ACC、及びイグニッション(IG2)系信号SG_IG2に従って、3種類の電気系統を個別に制御することができる。
In the configuration shown in FIG. 1, an ignition system signal SG_IG1, an accessory system signal SG_ACC, and an ignition (IG2) system SG_IG2 are input to the main
<メイン電力分配ボックス10の構成>
図1に示すように、メイン電力分配ボックス10の内部には、マイクロコンピュータ(CPU)11と、複数の半導体スイッチングデバイス12、13、及び14とが備わっている。本実施形態では、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14としてIPD(Intelligent Power Device)を採用している。図示しないが、これらのIPDは、パワーMOSFETのようなスイッチング素子の他に、ゲートドライバ、出力電流監視機能、各種保護機能などを内蔵している。
<Configuration of main
As shown in FIG. 1, the main
マイクロコンピュータ11は、予め組み込まれているプログラムを実行することにより、メイン電力分配ボックス10に必要とされる様々な機能を実現するための処理を行う。具体的には、マイクロコンピュータ11は、電子制御ユニット(ECU)55が出力する信号SG_IG1、SG_ACC、SG_IG2の状態に応じて、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14のオンオフをそれぞれ制御する。これにより、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14を半導体リレーとして機能させる。
The
また、マイクロコンピュータ11は、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14の各々の出力に流れる負荷電流の大きさを常時監視し、特別な保護が必要な状態を検出した場合に各回路の出力電流を遮断する。これにより、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14を半導体ヒューズとして機能させる。また、メイン電力分配ボックス10が主電源であるオルタネータ51及び車上バッテリー52の直下に配置されているので、ヒュージブルリンク(FL)と同等の電流遮断特性が得られるように、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14を制御する。
Further, the
例えば、負荷における故障や短絡などの発生により、過大な電流が流れた場合であっても、通常は故障が生じた負荷に近い位置に存在するヒューズが回路を直ちに遮断するため、過電流が長時間にわたって流れることはなく、メイン電力分配ボックス10内の回路を遮断する必要はない。しかし、何らかの原因により大電流が長時間流れると、幹線ワイヤハーネス60等の発熱により著しく温度が上昇し、焼損や火災等の問題が生じる可能性がある。したがって、メイン電力分配ボックス10の内部では、著しい温度上昇が発生するような条件を満たした場合、つまり長時間にわたって過電流が流れた場合にのみ電流を遮断する。これがヒュージブルリンクの機能である。
For example, even if an excessive current flows due to a failure or short circuit in the load, the fuse that is normally located near the load where the failure has occurred immediately shuts off the circuit. There is no flow over time, and there is no need to interrupt the circuit in the main
つまり、メイン電力分配ボックス10の内部には、イグニッション(IG1)系、アクセサリ系、及びイグニッション(IG2)系のそれぞれについて、半導体リレーの機能と、ヒュージブルリンクの機能とが一体化した状態で組み込まれている。また、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14がヒュージブルリンクと同等の機能を果たすので、従来のヒュージブルリンクをメイン電力分配ボックス10に配置する必要はない。
That is, the functions of the semiconductor relay and the fusible link are integrated into the main
<サブ電力分配ボックス20、30、40の構成>
図1に示すように、サブ電力分配ボックス20は、分岐回路21、ヒューズ群22、及び出力端子群23を備えている。すなわち、電線61からサブ電力分配ボックス20に供給される電源電力は、分岐回路21で負荷毎に分配され、負荷毎に設けられたヒューズ群(22)の一つ及び出力端子群(23)の一つを通り、ワイヤハーネス71を経由してアクセサリ(ACC)系の各負荷に供給される。
<Configuration of Sub
As shown in FIG. 1, the sub
同様に、サブ電力分配ボックス30は、分岐回路31、ヒューズ群32、及び出力端子群33を備えている。すなわち、電線63からサブ電力分配ボックス30に供給される電源電力は、分岐回路31で負荷毎に分配され、負荷毎に設けられたヒューズ群(32)の一つ及び出力端子群(33)の一つを通り、ワイヤハーネス72を経由してイグニッション(IG1)系の各負荷に供給される。
Similarly, the sub
同様に、サブ電力分配ボックス40は、分岐回路41、ヒューズ群42、及び出力端子群43を備えている。すなわち、電線62からサブ電力分配ボックス40に供給される電源電力は、分岐回路41で負荷毎に分配され、負荷毎に設けられたヒューズ群(42)の一つ及び出力端子群(43)の一つを通り、ワイヤハーネス73を経由してイグニッション(IG2)系の各負荷に供給される。
Similarly, the sub
<システムの特徴的な動作>
<メインフローの説明>
メイン電力分配ボックス10の動作に関するメインフローを図2に示す。すなわち、メイン電力分配ボックス10内のマイクロコンピュータ11が図2に示す処理をメインフローとして実行する。
<Characteristic operation of the system>
<Description of main flow>
A main flow relating to the operation of the main
マイクロコンピュータ11に供給される電源がオンになると、マイクロコンピュータ11はステップS11で初期化を実行する。例えば、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14を全てオフに制御する。また、制御用の各種フラグやパラメータを初期化する。
When the power supplied to the
ステップS12では、マイクロコンピュータ11は、電子制御ユニット(ECU)55から入力されるアクセサリ系信号SG_ACC、イグニッション(IG2)系信号SG_IG2、イグニッション系信号SG_IG1の各々の最新の状態を把握する。
In step S12, the
ステップS13では、マイクロコンピュータ11は、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14のそれぞれを半導体リレーとして機能させための制御を実行する。すなわち、S12で入力した信号SG_ACC、SG_IG2、SG_IG1の各々の状態に従い、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14のオンオフをそれぞれ制御する。詳細な処理の内容については後で説明する。
In step S13, the
ステップS14では、マイクロコンピュータ11は、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14のそれぞれをヒュージブルリンク(FL)として機能させるための制御を実施する。すなわち、半導体スイッチングデバイス12、13、及び14のそれぞれを流れる電流の大きさを監視して、FLの遮断すべき条件を満たした時に電流を遮断する。詳細な処理の内容については後で説明する。
In step S14, the
<IPDのオンオフ制御の説明>
図2のステップS13、すなわち「IPDのオンオフ制御」の詳細を図3に示す。図3の処理について以下に説明する。
<Description of IPD On / Off Control>
FIG. 3 shows details of step S13 in FIG. 2, that is, “IPD on / off control”. The processing of FIG. 3 will be described below.
ステップS21では、マイクロコンピュータ11は、電子制御ユニット(ECU)55から入力されたイグニッション系信号SG_IG1のオンオフ(H/L)の変化を検出したか否かを識別する。変化を検出した場合はS22に進み、変化がない時にはS23に進む。
In step S21, the
ステップS22では、マイクロコンピュータ11は、最新のイグニッション系信号SG_IG1のオンオフに従って、イグニッション(IG1)系のIPDである半導体スイッチングデバイス14のオンオフを切り替える。つまり、SG_IG1がオンになった時には半導体スイッチングデバイス14をオフからオンに切り替え、SG_IG1がオフになった時には半導体スイッチングデバイス14をオンからオフに切り替える。但し、後述するヒュージブルリンクがイグニッション(IG1)系の電流を遮断したことを表すフラグがセットされている時には、半導体スイッチングデバイス14のオフ状態を継続する。
In step S22, the
ステップS23では、マイクロコンピュータ11は、電子制御ユニット(ECU)55から入力されたアクセサリ系信号SG_ACCのオンオフ(H/L)の変化を検出したか否かを識別する。変化を検出した場合はS24に進み、変化がない時にはS25に進む。
In step S23, the
ステップS24では、マイクロコンピュータ11は、最新のアクセサリ系信号SG_ACCのオンオフに従って、ACC系のIPDである半導体スイッチングデバイス12のオンオフを切り替える。つまり、SG_ACCがオンになった時には半導体スイッチングデバイス12をオフからオンに切り替え、SG_ACCがオフになった時には半導体スイッチングデバイス12をオンからオフに切り替える。但し、後述するヒュージブルリンクがACC系の電流を遮断したことを表すフラグがセットされている時には、半導体スイッチングデバイス12のオフ状態を継続する。
In step S24, the
ステップS25では、マイクロコンピュータ11は、電子制御ユニット(ECU)55から入力されたイグニッション(IG2)系信号SG_IG2のオンオフ(H/L)の変化を検出したか否かを識別する。変化を検出した場合はS26に進み、変化がない時にはこの処理を終了する。
In step S25, the
ステップS26では、マイクロコンピュータ11は、最新のイグニッション(IG2)系信号SG_IG2のオンオフに従って、イグニッション(IG2)系のIPDである半導体スイッチングデバイス13のオンオフを切り替える。つまり、SG_IG2がオンになった時には半導体スイッチングデバイス13をオフからオンに切り替え、SG_IG2がオフになった時には半導体スイッチングデバイス13をオンからオフに切り替える。但し、後述するヒュージブルリンクがイグニッション(IG2)系の電流を遮断したことを表すフラグがセットされている時には、半導体スイッチングデバイス13のオフ状態を継続する。
In step S26, the
<IPDのFL制御の説明>
図2のステップS14、すなわち「IPDのFL制御」の詳細を図4に示す。図4に示す処理には、「IG1系FL処理」Pig1と、「ACC系FL処理」Paccと、「IG2系FL処理」Pig2とが含まれている。すなわち、イグニッション系に対してヒュージブルリンクの機能を実現するのがPig1であり、アクセサリ系に対してヒュージブルリンクの機能を実現するのがPaccであり、イグニッション(IG2)系に対してヒュージブルリンクの機能を実現するのがPig2である。
<Explanation of IPD FL control>
FIG. 4 shows details of step S14 in FIG. 2, that is, “IPD FL control”. The process shown in FIG. 4 includes an “IG1 FL process” Pig1, an “ACC FL process” Pacc, and an “IG2 FL process” Pig2. That is, Pig1 realizes the fusible link function for the ignition system, Pacc realizes the fusible link function for the accessory system, and fusible for the ignition (IG2) system. Pig2 realizes the link function.
「IG1系FL処理」Pig1について以下に説明する。
ステップS31では、マイクロコンピュータ11は、イグニッション(IG1)系のIPDである半導体スイッチングデバイス14の出力電流(負荷電流)Cur_IG1の瞬時値を取得して内部メモリに記憶する。
The “IG1-based FL processing” Pig1 will be described below.
In step S31, the
ステップS32では、マイクロコンピュータ11は、内部メモリ上に保持されている各時点でサンプリングされた出力電流Cur_IG1の瞬時値群を用いて、電流の平均値を算出する。
In step S32, the
ステップS33では、マイクロコンピュータ11は、S32で算出した電流の平均値と事前に定めた電流閾値Cig1_maxとを比較して、電流を遮断すべきか否かを識別する。「検出した電流の平均値≦Cig1_max」であれば次のPaccに進み、「検出した電流の平均値>Cig1_max」であれば次のS34に進む。
In step S33, the
なお、使用する電流閾値Cig1_maxについては、マイクロコンピュータ11内部のROM上に、あるいは外部の不揮発性メモリ(図示せず)上に定数として登録しておく。この電流閾値Cig1_maxについては、電線63の導体の断面積等の特性と、イグニッション(IG1)系に接続する各種負荷の消費電流の総和の最大値等に基づいて事前に決定される。
The current threshold Cig1_max to be used is registered as a constant on the ROM inside the
ステップS34では、マイクロコンピュータ11は、イグニッション(IG1)系のIPDである半導体スイッチングデバイス14をオフに切り替えて、イグニッション(IG1)系の電流を遮断する。また、次のステップS35では、マイクロコンピュータ11は、イグニッション(IG1)系のFLが電流を遮断した状態であることを表すフラグをセットする。
In step S34, the
一方、図4の「ACC系FL処理」Paccにおいては、マイクロコンピュータ11は、ACC系を処理対象として、上記の「IG1系FL処理」Pig1と同様の処理を実行する。「ACC系FL処理」Paccで使用する電流の閾値については、電線61の導体の断面積等の特性や、ACC系に接続する各種負荷の消費電流の総和の最大値等に基づいて事前に決定される。
On the other hand, in the “ACC system FL process” Pacc of FIG. 4, the
「IG2系FL処理」Pig2においても、マイクロコンピュータ11は、イグショッション(IG2)系を処理対象として、上記の「IG1系FL処理」Pig1と同様の処理を実行する。「IG2系FL処理」Pig2で使用する電流の閾値については、電線62の導体の断面積等の特性や、イグニッション(IG2)系に接続する各種負荷の消費電流の総和の最大値等に基づいて事前に決定される。
Also in the “IG2 system FL processing” Pig2, the
<本発明の特徴的な構成と一般的な構成との比較>
<一般的な構成の説明>
本発明の特徴を含まない一般的な構成の車両用電力供給システムの構成を図5に示す。
図5に示した車両用電力供給システムにおいては、オルタネータ51の下流にマルチFLブロック81が接続されている。このマルチFLブロック81の内部には、3個のヒュージブルリンク81a、81b、及び81cが含まれている。
<Comparison between characteristic configuration and general configuration of the present invention>
<Description of general configuration>
FIG. 5 shows the configuration of a vehicle power supply system having a general configuration that does not include the features of the present invention.
In the vehicular power supply system shown in FIG. 5, a
3個のヒュージブルリンク81a、81b、及び81cの出力端は、それぞれワイヤハーネスの電線82、83、84を介して下流に配置したジャンクションボックス(J/B)85、86、及び87と接続されている。
The output ends of the three
ジャンクションボックス85、86、及び87のそれぞれの内部には、イグニッション(IG)系と、アクセサリ(ACC)系の電気系統が含まれている。ジャンクションボックス85の内部には、独立した電気系統毎に、負荷側への電力供給のオンオフを切り替えるための複数のリレー(IG_RLY,ACC_RLY)と、負荷毎に割り当てられた多数のヒューズとが備わっている。他のジャンクションボックス86及び87についても同様である。
Each of the
<2つの構成の対応関係及び違いの説明>
図1に示した本発明の車両用電力供給システムと図5に示した構成とを対比する場合には、図1中のメイン電力分配ボックス10と、図5中のマルチFLブロック81とを対応付けることができ、更に図1中のサブ電力分配ボックス20、30、及び40と、図5中のジャンクションボックス85、86、及び87とを対応付けることができる。但し、両者の間に次に説明するような違いがある。
<Explanation of correspondence and difference between the two configurations>
When the vehicle power supply system of the present invention shown in FIG. 1 is compared with the configuration shown in FIG. 5, the main
(違い1) 図1の構成では、メイン電力分配ボックス10の内部に半導体リレーとヒュージブルリンクの機能とが含まれているが、図5の構成ではマルチFLブロック81にヒュージブルリンクのみが備わっている。
(Difference 1) In the configuration of FIG. 1, the functions of the semiconductor relay and the fusible link are included in the main
(違い2) 図1の構成では、サブ電力分配ボックス20、30、及び40の中にそれぞれ単一の電気系統(IG1、ACC、IG2のいずれか)だけが含まれているが、図5の構成では各ジャンクションボックス85、86、及び87に複数の電気系統が含まれている。
(Difference 2) In the configuration of FIG. 1, only a single electric system (IG1, ACC, or IG2) is included in each of the
(違い3) 図5の構成では、各ジャンクションボックス85、86、及び87の中に各系統をオンオフするための複数のリレーと多数のヒューズとが備わっているが、図1の構成では、サブ電力分配ボックス20、30、及び40の中にリレーは含まれていない。
(Difference 3) In the configuration of FIG. 5, each
(違い4) 図1の構成ではメイン電力分配ボックス10中のリレーの総数が3個であるが、図5の構成ではジャンクションボックス85、86、及び87内のリレーの総数が2倍以上に増えている。
(Difference 4) In the configuration of FIG. 1, the total number of relays in the main
(違い5) 図5の構成では機械式のリレー及び機械式のヒュージブルリンクを用いているが、図1の構成では半導体スイッチング素子を用いてリレーとヒュージブルリンクの機能を一体化してある。 (Difference 5) Although the mechanical relay and the mechanical fusible link are used in the configuration of FIG. 5, the functions of the relay and the fusible link are integrated using a semiconductor switching element in the configuration of FIG.
<本発明の構成の利点>
(利点1) 上記(違い2)で説明したように、サブ電力分配ボックス20、30、及び40の中にそれぞれ単一の電気系統(IG1、ACC、IG2のいずれか)だけが含まれているので、幹線ワイヤハーネス60の各電線61、62、63に流れる電流の最大値が小さくなる。これにより、電線61、62、63の細径化が可能になる。更に、上記(違い4)に記載の通り、従来、下流側のサブ電力分配ボックスに配置されていたリレーを上流側のメイン電力分配ボックスに移動して、上流側のメイン電力分配ボックスにリレーを集約しつつ下流側のサブ電力分配ボックスからリレーを無くした結果、下流側のサブ電力分配ボックスそれぞれにリレーを設けることがなくなるため、電気系統毎に電流供給のオンオフを制御するリレーの総数を大幅に削減できる。
<Advantages of the configuration of the present invention>
(Advantage 1) As explained in the above (Difference 2), each of the sub
(利点2) 半導体リレーは機械式リレーと比べて高価であるため、リレーの総数が多くなる場合にはコストの観点から半導体リレーを採用しにくい。しかし、上記(利点1)のようにリレーの総数が少ない場合には、半導体リレーを採用してもコストの上昇を抑制できる。また、電力供給のオンオフを制御するリレーの総数が減るため、これらのリレーをメイン電力分配ボックス10の内部にまとめて配置し、サブ電力分配ボックス20,30,40の内部からリレーを排除してサブ電力分配ボックスの単純化を図ることができ、サブ電力分配ボックスの小型化も可能になる。サブ電力分配ボックスの構成が単純化された結果、車両用電力供給システム全体の構成が簡素化される。
(Advantage 2) Since the semiconductor relay is more expensive than the mechanical relay, it is difficult to adopt the semiconductor relay from the viewpoint of cost when the total number of relays increases. However, when the total number of relays is small as described above (Advantage 1), an increase in cost can be suppressed even if a semiconductor relay is employed. Further, since the total number of relays for controlling on / off of the power supply is reduced, these relays are arranged together in the main
(利点3) 半導体スイッチング素子を用いてヒュージブルリンクを構成しているので、機械式のヒュージブルリンクと比べて電流遮断特性のばらつきが小さくなり、高精度の遮断制御が可能になる。これにより、幹線ワイヤハーネス60の電線61〜63の太さに大きな余裕を持たせる必要がなくなり、電線の細径化が可能になる。
(Advantage 3) Since the fusible link is configured by using the semiconductor switching element, the variation in the current interruption characteristic is smaller than that of the mechanical fusible link, and high-accuracy interruption control is possible. Thereby, it is not necessary to give a large margin to the thickness of the
(利点4) 上記(違い5)の通り、半導体スイッチング素子を用いてリレーとヒュージブルリンクの機能を一体化しているので、装置全体の容積を削減できる。リレーの総数を削減したことも装置全体の容積の大幅な削減に繋がる。 (Advantage 4) As described above (difference 5), since the functions of the relay and the fusible link are integrated using a semiconductor switching element, the volume of the entire apparatus can be reduced. The reduction in the total number of relays also leads to a significant reduction in the volume of the entire device.
<外観の具体例の説明>
図1に示したメイン電力分配ボックス10の外観の具体例を図6(A)に示す。また、図5に示したマルチFLブロック81の外観の具体例を図6(B)に示す。
<Description of specific examples of appearance>
A specific example of the appearance of the main
図6(A)に示したメイン電力分配ボックス10は、電気系統毎に電流供給のオンオフを切り替えるリレーとヒュージブルリンクの機能との両方を装備しているにもかかわらず、図6(B)に示したマルチFLブロック81と同じ程度の大きさを有している。また、図示しないが、各サブ電力分配ボックス20、30、及び40の外観については、リレーを搭載しない分だけ図5の構成と比べて小型化される。
The main
<変形例の説明>
また、本発明の実施形態では、各サブ電力分配ボックス20、30、40それぞれに一つの電気系統(イグニッション(IG1)系、アクセサリ(ACC)系、及びイグニッション(IG2)系)を配置する構成について説明した。本発明は、この構成に限定されない。図7に示すように、一つのサブ電力分配ボックス30に複数の電気系統(イグニッション(IG1)系、及びイグニッション(IG2)系)を配置する構成であってもよい。この構成であっても、幹線ワイヤハーネス60の各電線61、62、63に流れる電流の最大値が小さくなる。これにより、電線61、62、63の細径化が可能になる。さらには、図7に示すように、あるサブ電力分配ボックス30に複数の電気系統(イグニッション(IG1)系、及びイグニッション(IG2)系)を配置し、別のサブ電力分配ボックス20に一つの電気系統(アクセサリ(ACC)系)を配置するようにして、サブ電力分配ボックス毎に配置する電気系統の数を異なるようにしてもよい。
<Description of modification>
In the embodiment of the present invention, a configuration in which one electric system (ignition (IG1) system, accessory (ACC) system, and ignition (IG2) system) is disposed in each of the sub
ここで、上述した本発明に係る車両用電力供給システムの実施形態の特徴をそれぞれ以下(1)〜(6)に簡潔に纏めて列記する。
(1) メイン電力分配ボックス(10)と、
前記メイン電力分配ボックスの下流に接続可能な複数の独立したサブ電力分配ボックス(20、30、40)と、
前記メイン電力分配ボックスと前記複数のサブ電力分配ボックスとの間をそれぞれ電気的に接続するワイヤハーネス(幹線ワイヤハーネス60)と、
を備え、
前記各サブ電力分配ボックスの下流に接続される複数の負荷に対してそれぞれ電源電力を供給する車両用電力供給システムであって、
前記メイン電力分配ボックスには、前記複数のサブ電力分配ボックス各々に対する電力供給をオンオフする複数のリレー(半導体スイッチングデバイス12、13、14、マイクロコンピュータ11)が設けられ、
前記複数のリレー各々が、半導体スイッチング素子(半導体スイッチングデバイス12、13、14)を用いて構成され、該半導体スイッチング素子には、異常発生時に出力電流を遮断する電子ヒューズの機能が搭載された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
(2) 上記(1)に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のリレーは、第1の情報(SG_IG1)に基づいて電力供給が制御される第1の電気系統(31、32、33)への電力供給をオンオフする第1のリレー(半導体スイッチングデバイス14、マイクロコンピュータ11)と、第2の情報(SG_ACC)に基づいて電力供給が制御される第2の電気系統(21、22、23)への電力供給をオンオフする第2のリレー(半導体スイッチングデバイス12、マイクロコンピュータ11)と、を有し、
前記メイン電力分配ボックスには、前記第1のリレーと、前記第2のリレーとが配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
(3) 上記(2)に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第1のサブ電力分配ボックスには、前記第1の電気系統が配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第2のサブ電力分配ボックスには、前記第2の電気系統が配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
(4) 上記(2)に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中のいずれか1つには、前記第1の電気系統(31、32、33)と前記第2の電気系統(41、42、43)が配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
(5) 上記(4)に記載の車両用電力供給システムであって、
前記メイン電力分配ボックスには、第3の情報(SG_ACC)に基づいて電力供給が制御される第3の電気系統(21、22、23)への電力供給をオンオフする第3のリレー(半導体スイッチングデバイス12、マイクロコンピュータ11)が配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第1のサブ電力分配ボックスには、前記第1の電気系統と前記第2の電気系統が配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第2のサブ電力分配ボックスには、前記第3のリレーが配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
(6) 上記(1)に記載の車両用電力供給システムであって、
前記電子ヒューズは、ヒュージブルリンクの遮断特性を有する、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
Here, the features of the above-described vehicle power supply system according to the present invention are summarized and listed in the following (1) to (6), respectively.
(1) Main power distribution box (10),
A plurality of independent sub power distribution boxes (20, 30, 40) connectable downstream of the main power distribution box;
A wire harness for electrically connecting the main power distribution box and the plurality of sub power distribution boxes, respectively (main wire harness 60);
With
A vehicle power supply system for supplying power to a plurality of loads connected downstream of each sub power distribution box,
The main power distribution box is provided with a plurality of relays (
Each of the plurality of relays is configured using a semiconductor switching element (
A power supply system for a vehicle.
(2) The vehicle power supply system according to (1) above,
The plurality of relays is a first relay (semiconductor switching device 14) that turns on / off the power supply to the first electric system (31, 32, 33) whose power supply is controlled based on the first information (SG_IG1). , The microcomputer 11) and a second relay (semiconductor switching device) for turning on / off the power supply to the second electric system (21, 22, 23) whose power supply is controlled based on the second information (SG_ACC) 12, a microcomputer 11),
In the main power distribution box, the first relay and the second relay are arranged,
A power supply system for a vehicle.
(3) The vehicle power supply system according to (2) above,
The first electric system is arranged in a first sub power distribution box among the plurality of sub power distribution boxes,
The second electric system is disposed in a second sub power distribution box among the plurality of sub power distribution boxes.
A power supply system for a vehicle.
(4) The vehicle power supply system according to (2) above,
In any one of the plurality of sub power distribution boxes, the first electrical system (31, 32, 33) and the second electrical system (41, 42, 43) are disposed.
A power supply system for a vehicle.
(5) The vehicle power supply system according to (4) above,
The main power distribution box has a third relay (semiconductor switching) for turning on / off the power supply to the third electric system (21, 22, 23) whose power supply is controlled based on the third information (SG_ACC).
In the first sub power distribution box of the plurality of sub power distribution boxes, the first electric system and the second electric system are arranged,
The third relay is disposed in a second sub power distribution box among the plurality of sub power distribution boxes.
A power supply system for a vehicle.
(6) The vehicle power supply system according to (1) above,
The electronic fuse has fusible link interrupting characteristics;
A power supply system for a vehicle.
10 メイン電力分配ボックス
11 マイクロコンピュータ
12,13,14 半導体スイッチングデバイス
15,16,17 出力側電源ライン
18 入力側電源ライン
20,30,40 サブ電力分配ボックス
21,31,41 分岐回路
22,32,42 ヒューズ群
23,33,43 出力端子群
51 オルタネータ
52 車上バッテリー
53 電源ライン
55 電子制御ユニット(ECU)
60 幹線ワイヤハーネス
61,62,63 電線
71,72,73 ワイヤハーネス
SG_IG1 イグニッション(IG1)系信号
SG_ACC アクセサリ系信号
SG_IG2 イグニッション(IG2)系信号
DESCRIPTION OF
60
Claims (6)
前記メイン電力分配ボックスの下流に接続可能な複数の独立したサブ電力分配ボックスと、
前記メイン電力分配ボックスと前記複数のサブ電力分配ボックスとの間をそれぞれ電気的に接続するワイヤハーネスと、
を備え、
前記各サブ電力分配ボックスの下流に接続される複数の負荷に対してそれぞれ電源電力を供給する車両用電力供給システムであって、
前記メイン電力分配ボックスには、前記複数のサブ電力分配ボックス各々に対する電力供給をオンオフする複数のリレーが設けられ、
前記複数のリレー各々が、半導体スイッチング素子を用いて構成され、該半導体スイッチング素子には、異常発生時に出力電流を遮断する電子ヒューズの機能が搭載された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 A main power distribution box,
A plurality of independent sub power distribution boxes connectable downstream of the main power distribution box;
A wire harness electrically connecting each of the main power distribution box and the plurality of sub power distribution boxes;
With
A vehicle power supply system for supplying power to a plurality of loads connected downstream of each sub power distribution box,
The main power distribution box is provided with a plurality of relays for turning on and off the power supply to each of the plurality of sub power distribution boxes,
Each of the plurality of relays is configured using a semiconductor switching element, and the semiconductor switching element is equipped with a function of an electronic fuse that cuts off an output current when an abnormality occurs.
A power supply system for a vehicle.
前記複数のリレーは、第1の情報に基づいて電力供給が制御される第1の電気系統への電力供給をオンオフする第1のリレーと、第2の情報に基づいて電力供給が制御される第2の電気系統への電力供給をオンオフする第2のリレーと、を有し、
前記メイン電力分配ボックスには、前記第1のリレーと、前記第2のリレーとが配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 The vehicle power supply system according to claim 1,
The plurality of relays have a first relay that turns on / off power supply to a first electric system whose power supply is controlled based on first information, and power supply is controlled based on second information. A second relay for turning on and off the power supply to the second electric system,
In the main power distribution box, the first relay and the second relay are arranged,
A power supply system for a vehicle.
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第1のサブ電力分配ボックスには、前記第1の電気系統が配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第2のサブ電力分配ボックスには、前記第2の電気系統が配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 The vehicle power supply system according to claim 2,
The first electric system is arranged in a first sub power distribution box among the plurality of sub power distribution boxes,
The second electric system is disposed in a second sub power distribution box among the plurality of sub power distribution boxes.
A power supply system for a vehicle.
前記複数のサブ電力分配ボックスの中のいずれか1つには、前記第1の電気系統と前記第2の電気系統が配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 The vehicle power supply system according to claim 2,
In any one of the plurality of sub power distribution boxes, the first electric system and the second electric system are arranged,
A power supply system for a vehicle.
前記メイン電力分配ボックスには、第3の情報に基づいて電力供給が制御される第3の電気系統への電力供給をオンオフする第3のリレーが配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第1のサブ電力分配ボックスには、前記第1の電気系統と前記第2の電気系統が配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第2のサブ電力分配ボックスには、前記第3のリレーが配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 The vehicle power supply system according to claim 4,
The main power distribution box is provided with a third relay for turning on / off the power supply to the third electric system whose power supply is controlled based on the third information,
In the first sub power distribution box of the plurality of sub power distribution boxes, the first electric system and the second electric system are arranged,
The third relay is disposed in a second sub power distribution box among the plurality of sub power distribution boxes.
A power supply system for a vehicle.
前記電子ヒューズは、ヒュージブルリンクの遮断特性を有する、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 5,
The electronic fuse has fusible link interrupting characteristics;
A power supply system for a vehicle.
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