CN102177048A - 车辆用控制装置 - Google Patents
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Abstract
以多个功能模块构成车辆用控制装置,其中上述功能模块是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,且与架空线侧的电位和与对地侧的电位相等的电力线以外的上述电力线的输入和输出分别是仅一根或仅一组。功能模块在其一个侧面具有一起连接信号线和电力线的双方的接口面。各接口面分为配置有连接信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接电力线的电力线用端子的第二接口区域。在多个功能模块中,接口面彼此朝向相同方向邻接排列,将第一接口区域共同地配置在一方端部侧,将第二接口区域共同地配置在另一方端部侧。
Description
技术领域
本发明涉及为了给车辆的设备等供给电力而在地板下、车顶上等以例如箱形状舣装的车辆用控制装置。
背景技术
针对在地板下以箱形状舣装的设备,例如在专利文献1、专利文献3中公开。此外,针对在车顶上以箱形状舣装的设备,例如在专利文献2中公开。
专利文献1:日本特开2001-258236号公报(图3);
专利文献2:日本特开平7-17396号公报(图3);
专利文献3:日本特开平5-199601号公报(图1、图2)。
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的现有技术中,虽然记载有收容在框体中的主要部件的配置,但对于电连接的信号线、电力线的配置关系几乎未涉及。此外,实际上,通常用于连接部件间的信号线、电力线被纵横无限地到处布线。因此,有在框体安装或者拆卸部件的作业不容易的问题,还存在保养、检测不简单的问题。此外正因为布满信号线、电力线,所以半导体开关导致的电磁噪声路径复杂化,由此存在电磁兼容性(EMC:electro-magnetic compatibility)对策部件的选定变难的问题。
作为对这些问题在某种程度上改善了的方案,有专利文献3,其公开了一种将信号线和电力线分离配置的车辆用控制装置。在专利文献3中,在车辆的地板下经由托架(bracket)安装有上部框体以及下部框体,在下部框体中收容有作为控制装置的主要部件的内置设备单元。在下部框体的一个侧面以及另一个侧面以开闭自由的方式分别设置有检查盖。与内置设备单元的一个侧面侧连接的电力线被布线到上部框体。此外,与内置设备单元的另一个侧面侧连接的信号线被布线到上部框体。电力线和信号线在上部框体内被分离配置。在该专利文献3的车辆用控制装置中,在安装或者拆卸内置设备单元时,不仅一个侧面侧,而且需要从另一个侧面侧进行作业,存在安装、拆卸、保养、检测不简单的问题,特别在紧急修理时存在耗费工夫的问题。此外,因为电力线被配置在一个侧面,信号线被配置在另一个侧面,所以内置设备单元的安装或者拆卸要从作业性差的框体底面进行,由此存在内置设备单元的安装或者拆卸的作业不容易的问题。
本发明鉴于上述问题点,提供了一种谋求装置的组装及拆卸作业的简化、用于长年维持装置的性能的保养及检查作业的合理化的车辆用控制装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题、达到目的,本发明的车辆用控制装置,其特征在于,具备:多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件;以及信号线及电力线,连接所述功能模块,所述功能模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,在多个所述功能模块中,所述接口面彼此朝向相同方向邻接排列,将所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,将所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧。
发明的效果
根据本发明的车辆用控制装置,具备:多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件;以及连接所述功能模块的信号线及电力线,所述功能模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,所述各接口面分成:第一接口区域,配置有连接所述信号线的信号线用端子;以及第二接口区域,配置有连接所述电力线的电力线用端子,在多个所述功能模块中,所述接口面彼此朝向相同的方向邻接排列,所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧,因此,布线路径被简化,可谋求布线作业的简化,并可谋求装置的组装及拆卸作业的简化、用于长年维持装置的性能的保养及检查作业的合理化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的车辆用控制装置的一个例子的框图。
图2是表示图1的具体例子的电路结构图。
图3是在电路结构图上示出功能模块4A~4D的其它的结构例的图。
图4是与图3相应的车辆用控制装置的框图。
图5是在电路结构图上示出功能模块4A~4D以及和功能模块不同的模块4Y的模块结构例的图。
图6是表示与图5相应的车辆用控制装置的框图。
图7是表示实施方式1的功能模块的接口面的一个例子的立体图。
图8是实施方式1的车辆用控制装置的一个例子的剖面图。
图9是表示实施方式2的车辆用控制装置的一个例子的框图。
图10是表示车辆用控制装置的设计、制作的筹备时间缩短的说明图。
图11是表示实施方式3的车辆用控制装置的一个例子的框图。
图12是表示除去框体的实施方式4的车辆用控制装置的一个例子的外形立体图。
图13是表示实施方式4的以框体覆盖的车辆用控制装置的外形立体图。
图14是表示实施方式5的车辆用控制装置的一个例子的框图。
图15是现有的车辆用控制装置的剖面图。
图16是表示实施方式6的车辆用控制装置的一个例子的框图。
图17是表示图16的具体例的电路结构图。
图18是在电路结构图上示出有功能模块4K,4L,4M的其它的结构例的图。
图19是与图18相应的车辆用控制装置的框图。
图20是在电路结构图上示出有功能模块4K,4L,4M及模块4N的其它的结构例的图。
图21是与图20相应的车辆用控制装置的框图。
图22是表示实施方式7的车辆用控制装置的一个例子的框图。
图23是表示实施方式8的车辆用控制装置的一个例子的框图。
图24是对功能模块的追加、变更进行说明的图。
图25是表示实施方式9的车辆用控制装置的一个例子的框图。
图26是表示除去框体的实施方式10的车辆用控制装置的外形立体图。
图27是表示实施方式10的以框体覆盖的车辆用控制装置的外形立体图。
图28是表示实施方式11的车辆用控制装置的一个例子的框图。
图29是表示实施方式12的车辆用控制装置的一个例子的框图。
图30是图29的车辆用控制装置的电路结构图。
图31是表示图30的功能模块4R,4S,4X以及模块4T,4U,4V,4W的配置关系的框图。
图32是表示转换器-逆变器的组合例1的框图。
图33是表示转换器-逆变器的组合例2的框图。
图34是表示转换器-逆变器的组合例3的框图。
图35是表示转换器-逆变器的组合例4的框图。
图36是与图32相应的电路结构图。
图37是与图33相应的电路结构图。
图38是与图34相应的电路结构图。
图39是与图35相应的电路结构图。
附图标记的说明
1 架空线;
2 车辆用控制装置主体;
3,13 输入端子组;
4A~4E 功能模块;
5 第一接口区域;
6 第二接口区域;
7 电抗器;
9,10a,10b 端子组;
8 变压器(绝缘变压器);
11 输出端子组;
12 线束收容部(布线管);
14 开关;
15 反向阻断型半导体开关;
16 充电电阻16;
17 放电开关;
18 放电电阻;
19 电容器;
20 开关电路;
21 接触器;
22 接口面;
4N,4U,4V,4W 模块;
32 开关;
33 充电接触器;
34 充电电阻;
35 电流传感器;
36 电压传感器;
37 差动电流传感器(differential current sensor);
38 接地开关;
39 开关电路;
40 电压传感器;
41 磁心(core);
42 电容器;
43 放电电阻;
44 开关部;
45 电阻;
46 电压传感器;
53 变压器;
54 开关;
55,66 开关电路;
56,57 电容器;
58,59 电阻;
60,61 电压传感器;
130 车辆;
131 上部框体;
132 下部框体;
133 内置设备单元;
134,135 检查盖;
137 电力线;
138 信号线用连接器;
139 信号线;
140 托架;
352 框架(frame);
353,354 螺栓;
356 散热片;
357 检查盖。
具体实施方式
实施方式1
通过图1~图8对本发明的实施方式1进行说明。图1是表示实施方式1的车辆用控制装置的一个例子的框图。在同图中也示出有同时对几个功能模块的分割。首先针对图1的结构进行说明。如图1所示,车辆用控制装置主体2经由输入端子组3与架空线1(架空线侧和对地侧)连接。车辆用控制装置主体2具备功能模块4A~4E,全部的功能模块4A~4E具备将信号线用端子组汇集起来的第一接口区域5A~5E,此外功能模块4E以外的功能模块4A~4D具备将电力线用端子组汇集起来的第二接口区域6A~6D。再有,对端子附加符号a,b,c。
在车辆用控制装置主体2的外部设置有电抗器7,该电抗器7经由端子组9和车辆用控制装置主体2连接。此外,在车辆用控制装置主体2的外部设置有变压器(绝缘变压器)8,该变压器(绝缘变压器)8经由端子组10a,10b和车辆用控制装置主体2连接。在车辆用控制装置主体2设置有输出端子组11。在车辆用控制装置主体2的内部配置有收容信号线束的线束收容部(布线管)12。此外,在车辆用控制装置主体2设置有控制输入端子组13,该控制输入到装置13用于与未图示但在上位控制车辆用控制装置的控制器发送接收信息。
针对各功能模块的主要的功能进行说明。功能模块4A是具有进行和架空线1(在该情况下是直流电源)的电连接以及切断的功能的开闭电路。功能模块4B具有直流电压的充放电功能,并具有根据需要可配置能够抑制电磁噪声的设备(例如,磁心)的空间。功能模块4C具有从直流电压变换成交流电压的功能。功能模块4D具有和连接于输出端子组11的负载的电连接以及切断的功能,并具有根据需要可配置能够抑制电磁噪声的设备(例如,磁心)的空间。通常,作为负载有车辆用照明器具、空调装置等。功能模块4E是具有控制基板、继电器(relay)电路作为结构要素并按照从上位控制器经由控制用输入端子组13发送来的信号而对车辆用控制装置整体进行控制的控制电路。该车辆用控制装置例如作为辅助电源装置使用。
图2是图1的车辆用控制装置的电路结构图。一起表示与从功能模块4A至4E的功能定义对应的分割例。对作为各功能模块4的结构要件的主要的部件进行说明。关于功能模块4A是开关14。功能模块4B是充放电电路,具有反向阻断型半导体开关15、充电电阻16、放电开关17、放电电阻18。功能模块4C是逆变器,具有电容器19、开关电路20。此外,功能模块4D是接触器21,开闭对负载的供给电力。再有,在图2中,例如电压传感器、电流传感器等未图示。
接着,针对功能模块4A~4D的特性进行说明。功能模块4A~4D分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位。在此,“有助于输入输出电位的变动的部件单位”是通过其作用输出电位成为和输入电位不同的状态的部件单位,“最小的部件单位”意味在这样的部件单位中不能进一步分割成为多个“有助于输入输出电位的变动的部件单位”的最小的部件单位。因此,本实施方式的功能模块4A~4D分别包含唯一一个有助于输入输出电位的变动的最小的部件。但是,各功能模块能包含任意个不有助于输入输出电位的变动的部件。对功能模块4A~4D的分割是以各功能模块分别成为有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位的方式来进行的。
例如,功能模块4A具备开关14,但通过该开关14具有作为有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位的功能。即,因为通过开关14的通断导致输入电位和输出电位成为不同的状态,所以功能模块4A包含有助于输入输出电位的变动的部件,不具备其它有助于输入输出电位的变动的部件,由此是最小的部件单位。
此外,功能模块4B具备反向阻断型半导体开关15、充电电阻16、放电开关17、放电电阻18,但这些中的反向阻断型半导体开关15以及充电电阻16的组具有作为有助于输入输出电位的变动的最小的部件的功能。相对于此,放电开关17以及放电电阻18的组是不有助于输入输出电位的变动的部件。即,对于由放电开关17以及放电电阻18的组构成的部件,在输入侧的2个端子和输出侧的2个端子之间电位差未变动,不有助于输入输出电位的变动。功能模块4B具备由反向阻断型半导体开关15以及充电电阻16的组构成的有助于输入输出电位的变动的最小的部件,并且具备由放电开关17以及放电电阻18的组构成的不有助于输入输出电位的变动的部件。因此,功能模块4B是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位。
此外,功能模块4C具备:电容器19;以及开关电路20。在这些中的开关电路20具有作为有助于输入输出电位的变动的最小的部件的功能。另一方面,电容器19不有助于输入输出电位的变动。即,在电容器19中,在输入侧的2个端子和输出侧的2个端子之间电位差未变动。因此,功能模块4C是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位。
此外,功能模块4D具备接触器21,通过对负载的供给电力的开闭,作为有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位来发挥功能。
如后面所述,根据像这样构成的功能模块4A~4D,在功能模块间相互不干扰,因此例如在追加/删除一个功能时,能独立地仅追加/删除该功能,能够缩短设计、制作需要的时间。此外,在产生问题的情况下,能以短时间进行检查/更换,能够迅速地复原装置。
如上所述,在与从功能模块4A至4E的功能定义对应地进行分割的情况下,在功能模块4C汇集有主要产生电磁噪声的设备,即逆变器,使功能模块4B和功能模块4D能根据需要具有噪声滤波功能。此外,在如图1及图2所示配置各功能模块4并且某个功能模块4的第二接口区域6和其它的功能模块4的第二接口区域6通过电力线连接的情况下,能设计功能模块4,使得在连接相互的功能模块4的电力线的根数或者组数(例如,3相交流)中,针对与架空线侧的电位和与对地侧的电位相等的电力线以外的电力线,是对直流成为唯一一根或者对多相交流成为唯一一组。也就是说,能以每个功能模块4为仅一根输入或一组输入并且为仅一根输出或一组输出的方式设计功能模块4。
当针对图1说明上述方式时,除去与架空线侧的电位和与对地侧的电位相等的电力线,即,架空线侧的端子3b-端子6Aa、对地侧的端子3a-端子6Bc、以及对地侧的端子3a-端子6Ca之外,电力线对多个功能模块为仅一根输入或仅一组输入并且为仅一根输出或仅一组输出。即,对功能模块4B是输入侧的端子9b-端子6Ba和输出侧的端子6Bb-端子6Cb、对功能模块4C是输入侧的端子6Bb-端子6Cb和输出侧的端子6Cc-端子10a、对功能模块4D是输入侧的端子10b-端子6Da和输出侧的端子6Db-端子11。
如实施方式1那样,在多个功能模块中,通过将开闭电路的功能模块、充放电电路的功能模块、逆变器的功能模块、以及接触器的功能模块以该顺序连接,由此每个功能模块4B,4C,4D为仅一根输入或仅一组输入并且为仅一根输出或仅一组输出。于是,因为从架空线1输入的电在从车辆用辅助电源装置被输出之前,在车辆用辅助电源装置内排列的功能模块间在一个方向流过,所以能使功能模块间的电力线的布线路径变短。此外,在车辆用控制装置的某个功能产生问题的情况下,必须检查或更换的功能模块4被抑制为限定的模块,能以短时间容易地进行检查或更换,能够迅速地复原装置。
此外,具有主要成为电磁噪声的发生源的逆变器的功能模块4C仅与功能模块4B、和经由变压器8与功能模块4D连接,不与其它的功能模块连接,所以作为辅助电源装置能将噪声发生源汇集为一个,能有效地抑制电磁噪声,能容易地确定噪声产生处所,由此能有效地实施EMC对策。而且,当以图1的方式连接控制电路的功能模块4E时,能使其远离产生电磁噪声的功能模块4C。
像这样,在作为辅助电源装置被使用的车辆用控制装置中,作为分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位的多个功能模块,被分割成具有开闭电路的功能模块、具有充放电电路的功能模块、具有逆变器的功能模块、以及具有接触器的功能模块,因此在功能模块间相互不干扰,能将保养、检查按功能分离,能迅速地实施,并且在具有逆变器的功能模块汇集有主要产生电磁噪声的设备,能容易地实施噪声对策。
图3是在电路结构图上示出功能模块4A~4D的其它的结构例的图。图4是与图3相应的车辆用控制装置的框图。如图3所示,电路结构自身和图2相同,但功能模块4B和功能模块4C的结构和图2的情况不同。即,在图3中,功能模块4B具备反向阻断型半导体开关15、以及充电电阻16,这些的组作为有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位发挥功能,但不包含这些以外的部件。此外,在同图中,功能模块4C具备放电开关17、放电电阻18、电容器19、以及开关电路20,这些中的开关电路20具有作为有助于输入输出电位的变动的最小的部件的功能。另一方面,放电开关17、放电电阻18、以及电容器19是不有助于输入输出电位的变动的部件。
当以图3的方式构成功能模块4B,4C时,如图4所示,和图1比较有减少端子数、减少部件数以及作业工时的效果。具体地,与在图4中功能模块4B的端子数为2个相比,在图1中为3个。
此外,在图4中,连接相互的功能模块4的电力线的根数或者组数,针对与架空线侧的电位和与对地侧的电位相等的电力线以外的电力线,也是仅一根输入或仅一组输入,并且为仅一根输出或仅一组输出。例如,对功能模块4B,输入侧的端子9b-端子6Ba间的电力线是仅一根输入,输出侧的端子6Bb-端子6Cb间的电力线是仅一根输出。对于其它的功能模块4也能和图1的情况相同地进行说明。
因此,在图3、图4示出的结构中,也能使功能模块4A~4D间的电力线的布线路径变短。此外,在车辆用控制装置的某个功能产生问题的情况下,能将必须检查或更换的功能模块或模块抑制为限定的模块,能以短时间容易地进行检查或更换,能够迅速地复原装置。此外,通过以图3、图4的方式对在各功能模块4中包含的不有助于输入输出电位的变动的部件进行调整,能够削减端子数,使部件数以及作业工时减少。
图5是在电路结构图上示出功能模块4A~4D以及和功能模块不同的模块4Y的模块结构例的图,图6是表示与图5相应的车辆用控制装置的框图。如图5所示,电路结构自身和图2、图3相同,但功能模块4C的结构和图3的情况不同,进而,设置有和功能模块不同的模块4Y。即,功能模块4C仅具有开关电路20,并具有作为有助于输入输出电位的变动的最小的部件的功能。另一方面,模块4Y具有放电开关17、放电电阻18、以及电容器19,并且这些是不有助于输入输出电位的变动的部件。在本实施方式中的功能模块中,输入输出的电力线是仅一根或仅一组,并且上述功能模块是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,因此模块4Y是和功能模块不同的模块,是仅由不有助于输入输出电位的变动的部件构成的模块。
如图6所示,功能模块4A~4D的端子数分别和图4相同,但因为设置有模块4Y,所以模块数增加。
再有,在图6中,在相互连接功能模块4A~4D以及模块4Y的电力线的根数或者组数中,针对与架空线侧的电位和与对地侧的电位相等的电力线以外的电力线,也是仅一根输入或仅一组输入,并且为仅一根输出或仅一组输出。具体地,除去与架空线侧的电位和与对地侧的电位相等的电力线,即,架空线侧的端子3b-端子6Aa、对地侧的端子3a-端子6Yc、以及对地侧的端子3a-端子6Ca,电力线对功能模块4A~4D以及模块4Y为仅一根输入或仅一组输入并且为仅一根输出或仅一组输出。即,对功能模块4B是输入侧的端子9b-端子6Ba和输出侧的端子6Bb-端子6Yb、对功能模块4Y是输入侧的端子6Bb-端子6Ya和输出侧的端子6Yb-端子6Cb,对功能模块4C是输入侧的端子6Yb-端子6Cb和输出侧的端子6Cc-端子10a、对功能模块4D是输入侧的端子10b-端子6Da和输出侧的端子6Db-端子11。
因此,在图5、图6示出的结构也能使功能模块4A~4D、模块4Y间的电力线的布线路径变短。此外,在车辆用控制装置的某个功能产生问题的情况下,能将必须检查或更换的功能模块或模块抑制为限定的模块,能以短时间容易地进行检查或更换,能够迅速地复原装置。
在图1~图6中,车辆用控制装置主体2是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且构成为具备输入输出的电力线为仅一根或仅一组的多个功能模块4A~4D,而且,将不有助于输入输出电位的变动的部件包含在功能模块4A~4D中或者设置为独立的模块4Y。包含多个有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位的功能模块不相当于本实施方式的功能模块,但这是因为最小的部件单位能迅速地应对多样的设计变更/维护。也就是说,通过将功能模块至少规定为有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,从而例如在追加/删除一个功能(即,有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位)时,能独立地仅追加/删除该功能,能缩短设计、制作需要的时间。相对于此,对不使输入输出电位变化的部件使其包含在哪个功能模块中也可,或者为单独设置的结构也可,将此称为设计事项。但是,从使模块的总数减少的观点出发,优选将不有助于输入输出电位的变动的部件单位不作为独立的模块,而是使其包含在功能模块中。
根据上述情况汇总要点,在本实施方式中,将车辆用控制装置主体2分割成具有分别独立的“功能”的多个功能模块,并且按功能模块的每一个,使其为仅一根输入或仅一组输入,并且为仅一根输出或仅一组输出(但是,除去与架空线侧的电位和与对地侧的电位相等的电力线)。在此,各“功能”指的是使输入输入电位变化的作用,因此,功能模块具有作为使输入输出电位变化的最小的部件单位的功能。像这样,通过分割成最小的独立的功能模块,能得到本实施方式的效果。
图7表示在同一面具有1个功能模块4的第一接口区域5和第二接口区域6的接口面22。再有,以下将图1及图2示出的结构作为例子进行说明,但图3~图6的情况也是相同的。第一接口区域5汇集有信号线用端子组,此外第二接口区域6汇集有电力线用端子组。再有,在第一接口区域5配置有信号线束51,这些是该功能模块4内的布线。此外,第一接口区域5和第二接口区域6如图7所示以虚线部物理地分成上下两区域,在图7的下端部侧配置有第一接口区域5,在上端部侧配置有第二接口区域6。该上下关系相反也可,但对于全部的功能模块4(除去功能模块4E、4I、4J,4I、4J在后面叙述)上下关系必须统一。应用于实施方式1的全部的功能模块(除去功能模块4E),如图7所示,基于预先统一了的设计规则来设计。
也就是说,该实施方式1的预先统一了的设计规则,是具有信号线用端子和电力线用端子的各功能模块分别具有一方侧的接口面,该接口面分为汇集有信号线用端子的第一接口区域5和汇集有电力线用端子的第二接口区域6。而且,位于各功能模块的接口面分别对全部的功能模块共同地将第一接口区域5配置在一方端部侧,并将第二接口区域6配置在另一方端部侧。在此,将其称为布线的预先安排(pre-arrangement)设计。
对于各功能模块,第一接口区域5和第二接口区域6并不一定需要为同一面。例如,在功能模块的一个侧面一起存在有第一接口区域5和第二接口区域6,但即使哪一方的区域凹陷,即,即使在第一接口区域5和第二接口区域6存在阶梯差也可,总之,具有第一和第二接口区域的接口面是位于功能模块的一方侧的面即可。
此外,在多个功能模块之间接口面并不一定需要相互为同一面。可是,各接口区域的最佳的配置是如下情况,即,各功能模块的第一接口区域5的分别在同一平面上,各功能模块的第二接口区域6的分别在同一平面上。在该情况下,能够使布线路径最简单化,并且通过布线长的缩短、电力线的加工的简化,能使用低成本以及重量轻的电力线。
接着,针对功能模块4内部的接口进行说明。作为一个例子对图1及图2的功能模块4C的内部接口进行说明,但对于其它的功能模块等也是相同的。功能模块4C具有电容器19和开关电路20。因此以能将该功能模块4C分割成由开关电路20构成的开关电路部(未图示)和收容电容器19及其它的收容部(未图示)的方式,在开关电路部和收容部分别设置第三接口区域。也就是说,经由设置在开关电路部的第三接口(未图示)和设置在收容部的第三接口(未图示)将开关电路部和收容部结合或者分离。像这样,在功能模块内部设置第三接口,使功能模块能够进一步进行细分化,由此相对于规格变更等的自由度变高。例如,在上述的例子中,对于形状不同的二个开关电路部通过经由第三接口也能和共同的收容部结合或者分离。此外,因为也能改变收容在收容部中的电容器19的个数,所以也能基于设计规格自由且容易地实现开关电路部和收容部的组合。再有,根据这样的内部结构,能从上述功能模块4C中得到仅由开关电路20构成的功能模块4C(参照图5。在不包含不有助于输入输出电位的变动的部件的情况下)。
图8是实施方式1的车辆用控制装置的一个例子的剖面图。图8是采用如下结构的车辆用控制装置的剖面图,即,多个功能模块4的接口面22彼此朝向相同方向邻接排列,第一接口区域5共同地配置在一方端部侧(在图中为下端部侧),第二接口区域6共同地配置在另一方端部侧(在图中为上端部侧)。该情况是多个功能模块4的接口面22为同一面的优选的方式。各功能模块4以能够以各功能模块4单位进行安装、拆卸的方式,载置在功能模块的框架352或被其包围,以螺栓353固定在收容功能模块的框体25。
对于功能模块4的安装、拆卸,从作业效率上出发,优选该螺栓353的尺寸(螺栓的直径)和电力线用端子用螺栓354的尺寸(螺栓的直径)相同。于是,在功能模块4的安装、拆卸时,对于电力线用端子用螺栓354和螺栓353准备一个种类的尺寸的扳手即可,作业性提高。再有,在同图中示出有信号线用端子用螺栓(连接器)355、功能模块的散热片356。此外,车辆用控制装置通过托架340固定于车体。
根据该实施方式,多个功能模块的接口面彼此朝向相同方向邻接排列。再有,即使在功能模块间存在大的或小的间隙也可。因为由多个具有预先统一的设计规则的接口面22的功能模块4构成,所以能将保养、检查单位按功能汇集,由此能谋求保养、检查作业的合理化。也就是说,以汇集有电力线用端子和信号线用端子的接口面朝向相同方向的方式来排列多个功能模块,由此连接于功能模块的电力线和信号线的安装、拆卸成为从一方侧,例如,从一个侧面的作业。在图8中成为除去检查盖357,从检查盖357侧进行作业。此外,功能模块4的向车辆用控制装置框体的安装、拆卸能从作业空间大、作业性好的车辆用控制装置框体25的侧面实施,从而合理化。在图8中,能从一方侧拆卸电力线和信号线,功能模块4的从车辆用控制装置框体的拆卸能从另一侧面实施。
此外将第一接口区域5和第二接口区域6例如在上下分开配置,由此能有效地抑制信号线和电力线的电磁干扰,能容易地确定电磁噪声路径。也就是说能稳定地得到EMC对策的效果。进而,由于能减少电力线的根数,所以能减少组装、拆卸、保养、检查需要的作业工序。
此外,从图1可知,功能模块4E是在接口面具有第一接口区域5E,不具有第二接口区域的另一个功能模块。该另一个功能模块4E的接口面的第一接口区域5E在配置有其它功能模块4A-4D的接口面的第一接口区域5A-5D的一侧(在该情况下是下端部侧)共同地被配置。在功能模块4E中汇集有控制电路基板、继电器等的特别在由于噪声而误工作时对装置整体的健全的工作造成障碍的部件。由此,能极力地和电力线分离,此外能集中地对该功能模块4E实施噪声对策。
以上述方式,在功能模块4E中也和其它的功能模块4A-4D相同地,能谋求组装、拆卸、保养、检查作业的合理化,此外将第一接口区域5配置在和其它的第一接口区域5A-5D相同侧,由此能稳定地得到EMC对策的效果。
此外,如果如图7所示那样对多个功能模块4的构成第二接口区域6的电力线用端子全部使用相同形状的端子的话,能使将各功能模块4的第二接口区域6相互连接的电力线的电缆直径、或导体母线的宽度、厚度统一。
再有,在此信号线相当于是用于发送接收半导体开关元件的控制信号、100V左右以下的电源信号、继电器输出信号、传感器的输入电源、输出信号的布线及其布线材。电力线是不在信号线中包含的布线及其布线材。
图15是在现有的专利文献3中示出的车辆用控制装置的剖面图。在车辆130的地板下,上部框体131被安装固定于车体的托架140,下部框体132被安装固定于该上部框体131。在下部框体132收容有作为控制装置的主要部件的内置设备单元133。在下部框体132的一个侧面以开闭自由的方式设置有检查盖134。在下部框体132的另一侧面以开闭自由的方式设置有检查盖135。在内置设备单元133的一个侧面侧有电力线用紧固构件136,与其连接的电力线137被布线到上部框体131。
在内置设备单元133的另一侧面侧有设备的信号线用连接器138,与其连接的信号线139布线到上部框体131。电力线137和信号线139在上部框体131内分离配置。在该专利文献3的车辆用控制装置中,在安装或者拆卸内置设备单元133时,也不仅从一个侧面侧,也需要从另一个侧面侧进行作业,存在安装、拆卸、保养、检测不简单的问题,特别在紧急修理时存在费时间的问题。此外,因为电力线137配置在一个侧面,信号线139配置在另一侧面,所以内置设备单元133的安装或者拆卸要从作业性差的框体底面进行,由此存在内置设备单元133的安装或者拆卸的作业不容易的问题。根据本实施方式能解决这样的现有技术的问题点。
实施方式2
图9是表示实施方式2的车辆用控制装置的框图。特别地,针对关于图1及图2的结构追加功能模块4来进行说明。再有,在各图中,和图1及图2相同符号的表示相同或相应部分,并省略其说明。以下是相同的。
在此作为追加的功能模块的例子,可列举:功能模块4F(电池充电电路),具有对搭载于车辆的电池进行充电的功能;功能模块4G(紧急用供电电路),具有对从架空线1输入的直流电压进行降压并向功能模块4E供电的功能;以及功能模块4H(直流降压电路),具有输入功能模块4F的输出电压并进行降压、向未图示的其它的车辆搭载设备供电的功能。再有,作为紧急用供电电路的功能模块4G在电池电压比额定低时发挥作用。功能模块4F,4G,4H是作为在实施方式1中说明了的有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位的模块。
如果功能模块4F是能将作为功能模块4D的输出的交流电压变换成电池的充电需要的直流电压的交流/直流变换电路的话,电路结构可为任意。此外如果功能模块4G是能将从架空线1输入的高电压的直流电压降压为功能模块4E可利用的适当的低电压的直流/直流变换电路的话,电路结构可为任意。进而如果功能模块4H是能将功能模块4F的输出的直流电压降压为不同的直流电压的直流/直流变换电路的话,电路结构可为任意。再有,在图9中示出有端子组23、24,第一接口区域5F、5G、5H,第二接口区域6F、6G、6H。
像这样,在追加有功能模块4F,4G,4H的情况下,通过以同样方式应用实施方式1的统一的设计规则,从而完全不用变更其它的功能模块4的接口面22的结构,就能简单地追加具有新的功能的功能模块4F,4G,4H。也就是说,在车辆用控制装置的功能扩张时,能使构造设计简单化。此外,因为不用变更原来的功能模块4的结构,所以这些功能模块4的可靠性能按其原样维持。
功能模块通过作为有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,在功能模块间相互在功能上分离(非干扰化)的方式来设计,由此设备故障时的维护不用检查或更换其它的功能模块,仅通过检查或更换产生问题的功能模块,就能迅速地实施装置的复原。
由于车辆用控制装置的框体及各功能模块的制作分别在功能上分离,能独立实施,所以能并行制作装置框体及各功能模块,能缩短制作时间(lead time,制作时间)。此外,由于装置框体及各功能模块的设计也相同地分别在功能上分离,能独立实施,所以在进行某个功能模块的设计变更的情况下,不用伴随其它的功能模块的设计变更。能并行设计装置框体及各功能模块,能缩短设计时间。进而,由于能独立实施装置框体及各功能模块的设计,所以能容易地实施设计的外包(outsourcing)。
图10是表示车辆用控制装置的设计、制作时间缩短的说明图。在现有技术中,串行地设计、制作功能模块1、功能模块2、功能模块3、框体,但在本实施方式中,能分离地并行设计、制作功能模块1、功能模块2、功能模块3、框体,因而能缩短制作期间。
因为实施方式1的车辆用辅助电源装置通过在功能上分离的功能模块的组合而构成,所以在对应于车辆运用公司的要求来进行功能模块的追加、删除、改善的情况下,不用伴随其它的功能模块的设计变更。因此,虽然在车辆用辅助电源装置中按照每个制品,功能的组合是多种多样的,但车辆用辅助电源装置对每个制品能根据需要的功能容易地实施功能模块的追加、删除、改善,所以能容易地应对其要求的多样性,能谋求设计变更作业的合理性。进而,万一在某个部件故障的情况下或保养部件制造中止的情况下,能仅对相关的功能模块进行再设计更换,因此能抑制对车辆运行造成障碍的风险。
实施方式3
图11是表示实施方式3的车辆用控制装置的框图。在图9中全部的功能模块4A至4H水平横排排列。在图11中将功能模块4分为2组,配置成上下2列(或在水平方向2列)。
各功能模块4分别具有一个接口面22,该接口面22具有:第一接口区域5,将信号线用端子组汇集在一方端部侧;以及第二接口区域6,将电力线用端子组汇集在另一方端部侧。再有,功能模块4E具有接口面,该接口面仅具有将信号线用端子组汇集在一方端部侧的第一接口区域5。各列彼此的各接口面共同地朝向相同方向进行配置。在接口面中,将各列彼此的各第一接口区域5共同地配置在各列间一侧,将各列彼此的各第二接口区域6共同地配置在各列间的相反侧。在各列间配置信号线的线束收容部12,收容有和各第一接口区域5连接的信号线。在各列间的相反侧配置有和各第二接口区域6连接的电力线。
像这样,当在各列间一侧共同地配置各列彼此的各第一接口区域5时,因为信号线为低电压,所以能使各列间的间隔狭窄。再有,虽然将各列彼此的各第一接口区域5共同地配置在各列间一侧,但相反地也能将各列彼此的各第二接口区域6共同地配置在各列间一侧。
根据实施方式3,因为车辆用控制装置主体2的各列由多个具有预先统一的设计规则的接口面22的功能模块4构成,所以能按功能汇集保养、检查单位,还能从一方侧确认保养、检查单位,由此能谋求保养、检查作业的合理化。此外,因为将各列的第一接口区域5和各列的第二接口区域6在各列间和其相反侧分离配置,所以能有效地抑制信号线和电力线的电磁干扰。进而,由于能减少电力线的根数,所以能减少组装、拆卸、保养、检查需要的作业工序。
实施方式4
图12是表示除去框体的实施方式4的车辆用控制装置的外形立体图。特别地针对形状不同的功能模块的排列更加具体地进行说明。在图中,各功能模块分别具有将汇集有信号线用端子组的第一接口区域和汇集有电力线用端子组的第二接口区域分离了的接口面22,将多个功能模块分为2组,各组的接口面彼此朝向相同方向邻接排列,使其一方的组的各接口面和其另一方的组的各接口面面对面地配置,各接口面分别将第一接口区域共同地配置在一方侧(在图中是下端部侧),将第二接口区域共同地配置在另一方侧(在图中是上端部侧)。再有,功能模块4E仅具有在接口面汇集有信号线用端子组的第一接口区域,并且其第一接口区域被配置在一方侧(在图中是下部端侧)。通过将多个功能模块分成2组,使其一方的组的各接口面和其另一方的组的各接口面面对面地配置,从而能缩短电力线、信号线的长度。
在图12中,输入端子组3和输出端子组11配置在面向图的右侧,端子组9,10a,10b配置在左侧,并分别配置在上侧。线束收容部12配置在下侧。在第一接口区域位于下端部侧的情况下,不需要悬挂信号线进行固定,能容易地向设置在框体的底面的具有对信号线进行捆扎的功能的布线管收容,因此能使对信号线进行捆扎固定的方法简化、低成本化。在信号线或信号线束多的情况下,通过从车辆的下侧窥视,从而装置的组装作业和保养、检查作业变得容易。
在排列有各种各样的大小的功能模块4的情况下,接口面22也是平行的。图12是如下情况,即,在一方的组的各接口面和另一方的组的各接口面中,配置在横方向的多个功能模块4的接口面22相互为同一面,这是最佳的实施例。但是,在一部分的功能模块4的接口面22偏离的情况下,如果接口面22也相互平行的话,不脱离发明的实施方式。
像这样,作为各接口区域的最佳的配置是如下情况,即,位于各功能模块的第一接口区域分别在同一平面上,位于各功能模块的第二接口区域分别在同一平面上。在该情况下,能将连接各接口区域间的信号线及电力线配置在同一平面上,最简化布线路径,并且由于布线长的缩短、电力线的加工的简化,所以能使用低成本及重量轻的电力线。
从图12可知,无论在功能模块4的形状为如何不同的情况下,也能将对功能模块4机械地进行安装或电连接的作业者的基本的动作路线设为左右方向,能降低作业自身的难易度,同时能减少作业工序。此外确认作业可靠地进行的作业也变得容易。例如,信号线的束即所谓的线束(harness)的安装作业者不用频繁地上下移动视线就能进行作业。此外能同样有效地抑制电力线和信号线的电磁干扰。像这样,即使在功能模块4的形状不同的情况下也同样地能得到效果。
如图12所示,通过将多个功能模块4的接口面22平行配置,能设置对于连接在各功能模块4的第一接口区域的信号线是共同的布线管状的线束收容部12。由此,因为信号线束即所谓的线束的安装状态难以受作业变动的影响,总是稳定,所以能够使在功能模块4的外部的信号线和电力线的电磁的分离是可靠的并且能提高耐噪声性。
图13是表示通过装置框体25对图12所示的将功能模块4配置为箱形状的部件进行覆盖并舣装于实际的车辆的装置的外形立体图。在图13中,如果例如开放检查用盖26的话,能观察需要检查的功能模块4。
实施方式5
图14是表示实施方式5的车辆用控制装置的框图。在图14中示出有将在图1中从装置主体分离的电抗器7、变压器8收容到车辆用辅助电源主体2中的结构。在这样的情况下,构成电抗器7、变压器8的另外的各模块4I,4J分别具备接口面,该接口面具有汇集了电力线用端子组的第二接口区域6I,6J,不具有第一接口区域,各接口面分别使第二接口区域6I,6J与其它的功能模块4A-4D的第二接口区域6A-6D一致,共同地配置在一方侧(在图中是上端部侧)。以上述方式,能不对其它的功能模块4A-4D的结构、构造造成影响地制作装置。
以上述方式,在模块4I,4J中也和其它的功能模块4A-4D相同地能谋求组装、拆卸、保养、检测作业的合理化,此外,通过将第二接口区域6I,6J共同地配置在和其它的第二接口区域6A-6D相同侧,从而能稳定地得到EMC对策的效果。
实施方式6
通过图16~图21对实施方式6进行说明。图1~图6是作为负载主要将车辆用照明器具、空调装置作为对象的电路结构,但图16~图21作为负载主要将车辆驱动用电动机作为对象的电路结构(VVVF)。
首先,针对图16及图17进行说明。图16是表示实施方式6的车辆用控制装置的一个例子的框图,图17是表示图16的具体例的电路结构图。再有,在图16~图21中对和图1~图6相同的结构要素附加有相同的符号。在图16中,车辆用控制装置主体2经由输入端子组3和架空线1(架空侧和对地侧)连接。4K,4L,4M是功能模块,和实施方式1相同第,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位。此外,4N是由不有助于输入输出电位的变动的部件构成的模块。4E是和实施方式1相同的功能模块。全部的功能模块4K,4L,4M,4E及模块4N分别具备汇集有信号线用端子组的第一接口区域5K,5L,5M,5E,5N,此外功能模块4E以外的功能模块4K,4L,4M及模块4N分别具备汇集有电力线用端子组的第二接口区域6K,6L,6M,6N。
电抗器7经由端子组9和车辆用控制装置主体2连接。此外,电动机31经由端子组10a,10b和车辆用控制装置主体2连接。此外,在车辆用控制装置主体2的内部配置有收容信号线的束的线束收容部(布线管)12。此外,在车辆用控制装置主体2设置有控制输入端子组13,用于和未图示但在上位控制车辆用控制装置的控制器发送接收信息。
针对各功能模块及模块的主要的功能进行说明。功能模块4K是具有进行和架空线1(在该情况下是直流电源)的电连接及切断的功能的开闭电路。功能模块4L具有电压传感器、电流传感器等作为结构要素,并具有对车辆用控制装置的电压及电流的工作状况进行监视的功能和中继各功能模块及模块彼此的连接的功能。功能模块4N具有开关部和电阻作为结构要素,并具有抑制过电压的功能。功能模块4M具有从直流电压变换为交流电压的功能。功能模块4E是按照从上位控制器发送的信号对车辆用控制装置整体进行控制的控制电路。
图17表示图16的车辆用控制装置的电路结构图。此外同时一起表示与功能模块4K,4L,4M,4E及模块4N的功能定义对应的分割例。对作为各功能模块或模块4的结构要件的主要的部件进行说明。关于功能模块4K是开关32、充电接触器33、充电电阻34。关于功能模块4L是监视电路,是对架空线电流进行监视的电流传感器35、对架空线电压进行监视的电压传感器36、通过正侧和负侧的电流差来检测漏电流的有无的差动电流传感器37、接地开关38、监视开关电路39的直流电压的电压传感器40、吸收不要的电磁波的磁心41。功能模块4M是逆变器,具有电容器42、开关电路39、放电电阻43。此外功能模块4N是防止过电压电路,具有开关部44、电阻45、电压传感器46。在图17中,电压传感器46在模块4N中配置,但在功能模块4L中配置也可。再有,在图17中一部分的部件,例如一部分的电压传感器、电流传感器等未图示。再有,根据车辆也有将具有开闭器电路的功能模块4K配置在车辆用控制装置主体的外部的形式(在图22中详述)。
监视电路的功能模块4L连接架空线1、电抗器7、开闭电路的功能模块4K、防止过电压电路的模块4N、和逆变器的功能模块4M来实现连接的中继功能,并且在连接部中实现各种监视功能。这样监视电路的功能模块4L能实现兼具连接功能和各种监视功能的功能,能使功能模块合理化。在本实施方式的车辆用控制装置中,总是能将在某个功能模块4产生问题的情况下必须检查或者更换的功能模块及模块4抑制为较少的台数,能以短时间容易地进行检查、更换,能够迅速地复原装置。
图18是在电路结构图上示出有功能模块4K,4L,4M的其它的结构例的图。如图18所示,电路结构自身和图17相同,但图17的模块4N不存在,取而代之的功能模块4M的结构和图17的情况不同。即,功能模块4M包含有在模块4N中包含的不有助于输入输出电位的变动的部件。图19是与图18相应的车辆用控制装置的框图。当以图18及图19的方式构成功能模块4K,4L,4M时,和图16及图17的情况进行比较,有模块数减少、部件数及作业工时减少的效果。
图20是在电路结构图上示出有功能模块4K,4L,4M及模块4N的其它的结构例的图。如图20所示,电路结构自身和图17相同,但模块4N和功能模块4M的结构和图17的情况不同。即,在图20中,功能模块4M仅包含开关电路39,模块4N除了包含有开关部44、电阻45、电压传感器46之外,还包含电容器42、放电电阻43。也就是说,因为电容器42及放电电阻43是不有助于输入输出电位的变动的部件,所以取代使其在功能模块4M中包含,也能使其在模块4N中包含。图21是与图20相应的车辆用控制装置的框图。如图21所示,在该情况下,和图17进行比较,没有模块数及端子数的增减。
在本实施方式中也和实施方式1相同地,各功能模块及模块4具有接口面22(图7),该接口面22在同一面具有第一接口区域5和第二接口区域6。第一接口区域5汇集有信号线用端子组,此外第二接口区域6汇集有电力线用端子组。应用于实施方式1的全部的功能模块及模块(除去功能模块4E)如图7所示,基于预先统一了的设计规则设计。
也就是说,和实施方式1相同地,根据预先统一了的设计规则,具有信号线用端子和电力线用端子的各功能模块及模块分别具有一方侧的接口面,该接口面分为汇集有信号线用端子的第一接口区域5和汇集有电力线用端子的第二接口区域6,各接口面分别将第一接口区域5共同地配置在一方端部侧,并将第二接口区域6共同地配置在另一方端部侧。
根据本实施方式,多个功能模块及模块的接口面彼此朝向相同方向邻接排列,因为由具有预先统一了的设计规则的接口面22的多个功能模块及模块4构成,所以能将保养、检查单位按功能进行汇集,由此能谋求保养、检查作业的合理化。此外,能有效地抑制信号线和电力线的电磁干扰。进而,由于能减少电力线的根数,所以能减少组装、拆卸、保养、检查需要的作业工序。
此外,功能模块4E是具有接口面的另外的功能模块,上述接口面具有第一接口区域5E,不具有第二接口区域。该另外的功能模块4E的接口面的第一接口区域5E,在与其它功能模块4K,4L,4M及模块4N的接口面的第一接口区域5K,5L,5M,5N被配置的一侧共同地被配置。由此,能稳定地得到EMC对策的效果。
再有,同样地,在具有接口面的其它的功能模块或模块4存在的情况下,上述接口面具有汇集了电力线用端子组的第二接口区域6、不具有第一接口区域,使该接口面的第二接口区域6与其它的功能模块及模块的第二接口区域6一致,共同地配置在相同侧。由此,能稳定地得到EMC对策的效果。
再有,如图8所示,各功能模块及模块4以能够以各功能模块4单位进行安装、拆卸的方式,载置于框架352或被其包围,以螺栓353被固定在收容有功能模块或模块的框体25。对功能模块或模块4的安装、拆卸从作业效率上出发,优选该螺栓353的尺寸(螺栓的直径)和电力线用端子用螺栓354的尺寸(螺栓的直径)相同。于是,在功能模块4或模块的安装、拆卸时,对于电力线用端子用螺栓354和螺栓353准备一个种类的尺寸的扳手即可,作业性提高。
实施方式7
图22是表示实施方式7的车辆用控制装置的一个例子的框图。再有,在各图中相同符号表示相同或相应部分并省略其说明。以下是相同的。在图22中示出有使在图16中收容在车辆用控制装置框体的开闭电路的功能模块4K从装置主体分离的结构。在图22中,开闭电路52设置在装置主体的外部,开闭电路52是和功能模块4K相同的开闭电路。此外,信号线253连接于功能模块4E,示出有端子组254。
在实施方式7的情况下,监视电路的功能模块4L连接架空线1、电抗器7、开闭电路52、防止过电压电路的模块4N、和逆变器的功能模块4M来实现连接的中继功能,并且在连接部中实现各种监视功能。这样的话监视电路的功能模块4L能实现兼具连接功能和各种监视功能的功能,能使功能模块合理化。
如该实施方式所示,因为车辆用控制装置由在功能上非干扰化的功能模块的组合来构成,所以在进行功能模块的追加、删除、改善的情况下,不用伴随其它的功能模块等的设计变更,由此不会对其它的功能模块4L,4M,4E及模块4N的结构、构造造成影响,能相对于装置主体进行开闭电路的追加、删除、改善。
通过对功能模块以在功能模块间相互从功能上分离(非干扰化)的方式进行设计,从而设备故障时的维护不用检查或更换其它的功能模块,仅通过检查或更换产生问题的功能模块,就能迅速地实施装置的复原。
由于车辆用控制装置的框体及各功能模块的制作分别从功能上分离,能独立实施,所以能并行制作装置框体及各功能模块等,能缩短制作时间(lead time,制作时间)。此外,由于装置框体及各功能模块的设计也相同地分别在功能上分离,能独立实施,所以在变更某个功能模块的设计的情况下,不用伴随其它的功能模块的设计变更。能并行设计装置框体及各功能模块,能缩短设计时间。进而,由于能独立实施装置框体及各功能模块等的设计,所以能容易地实施设计的外包(outsourcing)。
实施方式8
图23是表示本实施方式的车辆用控制装置的一个例子的框图。特别针对功能模块4及模块的变更和追加进行说明。在此,在变更功能模块4N的情况下,可列举功能模块4P(防止过电压电路),其具有通过开关元件对在制动电阻器消耗的能量进行控制,并抑制开关电路39的过电压的功能。此外,作为追加的功能模块,可列举功能模块4Q(CCOS=control circuit cut out switch,控制电路切断开关),其具有切断车辆侧电路和控制用电路的开闭功能;功能模块4R(列车信息管理系统),其具有管理列车信息并对车辆上的各设备进行指令的功能。再有,在图23中示出有制动电阻器50、其连接端子组251。
在图23中,作为图16的防止过电压电路的模块4N的变更,可列举朝向附图在功能模块4M的右侧对防止过电压电路的功能模块4P进行配置的例子。如果是对过电压进行放电的电路的话,电路结构可为任意,但在图23的情况下是制动电阻器50。此外如果功能模块4Q是切断车辆侧电路和控制用电路的电路的话,电路结构可为任意。
在本实施方式的情况下,监视电路的功能模块4L连接架空线1、电抗器7、开闭电路的功能模块4K、逆变器的功能模块4M、和防止过电压电路的功能模块4P来实现连接的中继功能,并且在连接部中实现各种监视功能。这样的话监视电路的功能模块4L能实现兼具连接功能和各种监视功能的功能,能使功能模块合理化。
像这样,在使用配置变更的功能模块4P、追加的功能模块4Q、4R的情况下,也同样应用各功能模块的非干扰化和基础技术统一的设计规则,由此完全不用变更其它的功能模块4的结构,能使用变更的功能模块4P、追加的功能模块4Q、4R。也就是说,在车辆用控制装置的功能扩张时,能使构造设计简单化。此外,正因为不用变更原来的功能模块4的结构,所以这些功能模块4的可靠性能按其原样维持。
如实施方式6~8所示,通过将各功能模块按功能不同进行定义并分割为有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,从而功能模块被分割成车辆运用公司要求的每个功能单位,通过将这些功能模块进行组合,能容易应对车辆运用公司的功能要求。图24是对功能模块的追加、变更进行说明的图。例如,在图16示出的实施方式6中,为了进一步增加容量,存在追加功能模块4Ma的情况。在该情况下,正因为存在具有中继功能的功能模块4L,功能模块4Ma和其它的功能模块从功能上分开,所以不用伴随其它的功能模块的设计变更,仅通过将追加的功能模块4Ma连接于功能模块4L,就能容易地应对该要求。
此外,作为具有中继功能的功能模块,在实施方式6~8中使用了具有监视电路的功能模块4L,但在监视电路的功能模块之外,设置具有中继功能的功能模块也可。
此外,根据车辆运用公司的功能要求,需要将模块4N和功能模块4P的任一个设置在车辆用控制装置的框体25内(图16和图23)。在该情况下,因为存在具有中继功能的功能模块4L,并且模块4N及功能模块4P分别和其它的功能模块在功能上分开,所以也不用伴随其它的功能模块的设计变更,仅通过根据车辆运用公司的功能要求将所需要的模块4N或功能模块4P的任一个连接于功能模块4L,就能容易地应对该要求。
进而,存在功能模块4K配置在车辆用控制装置的框体25内的情况(图16)和配置在车辆用控制装置的框体25的外部的情况(图22)。因为通过将功能模块4K以上述方式进行定义,并且和其它的功能模块等在功能上分开,所以不用伴随其它的功能模块等的设计变更,能将功能模块4K容易地配置在车辆用控制装置的框体25的内部或外部。
也就是说,根据如下方式,能容易进行功能模块的追加、删除、变更。
(1)按照客户的功能要求单位的每一个对功能模块进行定义并分割。
(2)将各功能模块与其它的功能模块在功能上分开。
(3)使担负中继功能的功能模块存在。(通过将需要的功能模块连接于功能模块4L,能灵活地应对客户要求。)
实施方式9
图25是表示实施方式9的车辆用控制装置的一个例子的框图。在图16中全部的功能模块水平地横排排列,但在图25中将功能模块4分为2组,配置成上下2列(或在水平方向2列)。此外,以多个功能模块构成的各组是相同的。
各功能模块4分别具有一个接口面,该接口面具有:第一接口区域5,将信号线用端子组汇集在一方端部侧;以及第二接口区域6,将电力线用端子组汇集在另一方端部侧。再有,功能模块4E具有接口面,该接口面仅具有将信号线用端子组汇集在一方端部侧的第一接口区域5。各列彼此的各接口面共同地朝向相同方向进行配置。接口面将各列彼此的各第一接口区域5共同地配置在各列间一侧,并将各列彼此的各第二接口区域6共同地配置在各列间的相反侧。在各列间配置信号线的线束收容部12,收容有和各第一接口区域5连接的信号线。在各列间的相反侧配置有和各第二接口区域6连接的电力线。
像这样,当将各列彼此的各第一接口区域5共同地配置在各列间一侧时,因为信号线为低电压,所以能使各列间的间隔狭窄。再有,虽然将各列彼此的各第一接口区域5共同地配置在各列间一侧,但也能相反地将各列彼此的各第二接口区域6共同地配置在各列间一侧。
根据本实施方式,因为车辆用控制装置主体2的各列由具有预先统一的设计规则的接口面22的多个功能模块4构成,所以能按功能不同汇集保养、检查单位,还能从一方侧确认保养、检查单位,由此能谋求保养、检查作业的合理化。此外,因为将各列的第一接口区域5和各列的第二接口区域6在各列间和其相反侧分离配置,所以能有效地抑制信号线和电力线的电磁干扰。进而,由于能减少电力线的根数,所以能减少组装、拆卸、保养、检查需要的作业工序。
实施方式10
图26是表示除去框体的实施方式10的车辆用控制装置的外形立体图。特别地针对形状不同的功能模块的排列更加具体地进行说明。在图中,各功能模块分别具有接口面22,该接口面22分离了汇集有信号线用端子组的第一接口区域5和汇集有电力线用端子组的第二接口区域6,将多个功能模块分为2组,各组的接口面彼此朝向相同方向邻接排列,使其一方的组的各接口面和其另一方的组的各接口面面对面地配置,各接口面分别将第一接口区域5共同地配置在一方端部侧(在图中是下端部侧),将第二接口区域6共同地配置在另一方端部侧(在图中是上端部侧)。再有,功能模块4E仅具有在接口面22汇集有信号线用端子组的第一接口区域,并且该第一接口区域配置在一方端部侧(在图中是下部端侧)。通过将多个功能模块分成2组,使其一方的组的各接口面和其另一方的组的各接口面面对面地配置,从而能缩短电力线、信号线的长度。
在图26中,输入端子组3面向图配置在左侧,端子组9,10a,10b,251配置在右侧,并分别配置在上侧。线束收容部12配置在下侧。在第一接口区域5位于下端部侧的情况下,不需要悬挂信号线进行固定,能容易地向设置在框体的底面的具有对信号线进行捆扎的功能的布线管收容,因此能使对信号线进行捆扎固定的方法简化、低成本化。在信号线或信号线束多的情况下,通过从车辆的下侧窥视,从而装置的组装作业和保养、检查作业变得容易。
在排列有各种各样的大小的功能模块4的情况下,接口面22也是平行的。图26是如下情况,即,在一方的组的各接口面和另一方的组的各接口面中,配置在横方向的多个功能模块4的接口面22相互为同一面,这是最佳的实施例。但是,在一部分的功能模块4的接口面22偏离的情况下,如果接口面22也相互平行的话,就不脱离发明的实施方式。
像这样,作为各接口区域的最佳的配置是如下情况,即,位于各功能模块的第一接口区域5分别在同一平面上,位于各功能模块的第二接口区域6分别在同一平面上。在该情况下,能将连接各接口区域间的信号线及电力线配置在同一平面上,布线路径最简化,并且通过布线长的缩短、电力线的加工的简化,从而能使用低成本及重量轻的电力线。
从图26可知,在无论功能模块4的形状为如何不同的情况下,也能将对功能模块4机械地进行安装或电连接的作业者的基本的动作路线设为左右方向,能降低作业自身的难易度,同时能减少作业工序。此外确认作业可靠地进行的作业也变得容易。例如,信号线的束即所谓的线束(harness)的安装作业者不用频繁地上下移动视线就能进行作业。此外能同样有效地抑制电力线和信号线的电磁干扰。像这样,即使在功能模块4的形状不同的情况下也同样地能得到效果。
如图26所示,通过将多个功能模块4的接口面22平行配置,能设置对于连接在各功能模块4的第一接口区域的信号线是共同的布线管状的线束收容部12。由此,因为信号线束即所谓的线束的安装状态难以受作业变动的影响,总是稳定,所以能够使在功能模块4的外部的信号线和电力线的电磁的分离是可靠的并且能提高耐噪声性。
图27是表示通过装置框体25对图26所示的将功能模块4配置为箱形状的部件进行覆盖并舣装于实际的车辆的装置的外形立体图。如在图27所示,如果开放检查用盖26的话,能观察需要检查的功能模块4。
实施方式11
图28是表示实施方式11的车辆用控制装置的一个例子的框图。在图中,二个以多个功能模块构成的相同组以中央对称地水平横排排列。各功能模块4分别具有一个接口面,该接口面分离为在一方端部侧汇集有信号线用端子组的第一接口区域5和在另一方端部侧汇集有电力线用端子组的第二接口区域6。各组的各功能模块4分别以接口面彼此朝向相同方向邻接排列,将第一接口区域5共同地配置在一方端部侧(在图中是下端部侧),将第二接口区域6共同地配置在另一方端部侧(在图中是上端部侧)。因为功能模块4E和图16相同,具有第一接口区域5E,不具有第二接口区域,所以功能模块4E的第一接口区域5E在与其它的功能模块的第一接口区域5配置的一侧共同地被配置。
像这样与实施方式6相同地,能将对功能模块4机械地进行安装或电连接的作业者的基本的动作路线设为左右方向,能降低作业自身的难易度,同时能减少作业工序。此外确认作业可靠地进行的作业也变得容易。进而能同样有效地抑制电力线和信号线的电磁干扰。
根据上述的实施方式6~10,能得到耐噪声性能高、稳定的车辆用控制装置。能在降低作业自身的难易度同时减少作业工序。能够使这些效果不依赖于装置的框体构造。此外,车辆搭载设备需要10年以上的长期地维持功能,此时能有效地实施需要的保养、检查作业。进而,即使万一在某个部件故障的情况下或保养部件制造中止的情况下,也能仅对相关的功能模块进行再设计更换,因此能抑制对车辆运行造成障碍的风险。
实施方式12
通过图29及图30对本实施方式进行说明。图29是表示本实施方式的车辆用控制装置的一个例子的框图。此外,图30是图29的车辆用控制装置的电路结构图。图29及图30是具备转换器-逆变器(converter-inverter)的电路结构,该转换器-逆变器作为负载将车辆驱动用电动机作为对象。
如图29所示,车辆用控制装置主体2经由变压器53及输入端子组3与架空线1(架空线侧和对地侧)连接。即,从架空线1供给的交流电力经由变压器53从输入端子组3向车辆用控制装置主体2输入。车辆用控制装置主体2具备:功能模块4R,4S,4X,4E,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位;以及模块4T,4U,4V,4W,分别由不有助于输入输出电位的变动的部件构成。全部的功能模块4R,4S,4X,4E具备汇集有信号线用端子组的第一接口区域5R,5S,5X,,此外功能模块4E以外的功能模块4R,4S,4X具备汇集有电力线用端子组的第二接口区域6R,6S,6X。此外,全部的模块4T,4U,4V,4W具备汇集有信号线用端子组的第一接口区域5T,5U,5V,5W,并且具备汇集有电力线用端子组的第二接口区域6T,6U,6V,6W。在车辆用控制装置主体2设置有输出端子组67。
在车辆用控制装置主体2的内部配置有对信号线的束进行收容的线束收容部(配线管)12。此外,在车辆用控制装置主体2设置有用于与未图示但在上位对车辆用控制装置进行控制的控制器发送接收信息的控制输入端子组13。
在图30中示出与功能模块4R,4S,4X,4E及模块4T,4U,4V,4W的功能定义对应的分割例,对作为结构要件的主要的部件进行说明。功能模块4R是具有开关54并具有进行和架空线1的电连接及切断的功能的开闭电路。
功能模块4S具有开关电路55,并作为转换器发挥功能。在该转换器中,将从架空线1供给的交流电力经由最大电位端子、中间电位端子、及最小电位端子的三个输出端子作为直流电力输出。
模块4T由相互串联连接的电容器56、57构成,与开关电路55并联连接。电容器56连接于转换器的最大电位端子和中间电位端子之间,电容器57连接于转换器的中间电位端子和最小电位端子之间。
模块4U由相互串联连接的电阻58、59构成,与电容器56、57构成的电路并联连接。电阻58连接于转换器的最大电位端子和中间电位端子之间,电阻59连接于转换器的中间电位端子和最小电位端子之间。
模块4V由相互串联连接的电压传感器60、61构成,与电阻58、59构成的电路并联连接。电压传感器60连接于转换器的最大电位端子和中间电位端子之间,电压传感器61连接于转换器的中间电位端子和最小电位端子之间。
模块4W由电阻62及开关63和电阻64及开关65构成。电阻62、开关63、电阻64、开关65串联连接,这些与由电压传感器60、61构成的电路并联连接。电阻62及开关63连接于转换器的最大电位端子和中间电位端子之间,电阻64及开关65连接于转换器的中间电位端子和最小电位端子之间。
功能模块4X具有开关电路66,并作为逆变器发挥功能。从转换器的最大电位端子、中间电位端子、及最小电位端子输出的直流电力经由模块4T,4U,4V,4W向逆变器输入。从逆变器输出的交流电力经由输出端子组67向负载供给。
功能模块4E是具有控制基板、继电器电路作为结构要素,按照从上位控制器经由控制用输入端子组13发送的信号对车辆用控制装置整体进行控制的控制电路。
图31是表示图30的功能模块4R,4S,4X以及模块4T,4U,4V,4W的配置关系的框图。再有,对功能模块4E等其它的结构要素省略图示。
如实施方式1中说明的那样,不有助于输入输出电位的变动的部件作为模块独立设置也可,使其在功能模块中包含也可。也就是说,在构成车辆用控制装置时,这样的自由度作为设计事项而存在。因此,针对作为图29~图31的变形例的其它的转换器-逆变器的组合例进行说明。
图32是表示转换器-逆变器的组合例1的框图,图36是与图32相应的电路结构图。如图36所示,电路结构自身和图30相同,但图30的模块4T不存在,取而代之的是功能模块4S的结构和图30的情况不同。即,功能模块4S包含电容器56、57,它们是在模块4T中包含的不有助于输入输出电位的变动的部件。此外,图32示意性地示出了模块4T在功能模块4S中包含的情况。再有,不限于图32中示出的组合例,将模块4T在例如模块4W或功能模块4X中包含也可,或者在功能模块4S,模块4W及功能模块X的全部中包含等的各种组合均可。
图33是表示转换器-逆变器的组合例2的框图,图37是与图33相应的电路结构图。如图37所示,电路结构自身和图30相同,但图30的模块4T,4W不存在,取而代之的是功能模块4S、功能模块4X的结构和图30的情况不同。即,功能模块4S包含电容器56、57,它们是在模块4T中包含的不有助于输入输出电位的变动的部件。此外,功能模块4X包含电阻62及开关63和电阻64及开关65,它们是在模块4W中包含的不有助于输入输出电位的变动的部件。此外,图33示意性地示出有模块4T在功能模块4S中包含,模块4W在功能模块4X中包含的情况。
图34是表示转换器-逆变器的组合例1的框图,图38是与图34相应的电路结构图。如图38所示,电路结构自身和图30相同,但图30的模块4U,4V,4W不存在,取而代之的是模块4T、功能模块4X的结构和图30的情况不同。即,模块4T包含:电阻58、59,它们是在模块4U中包含的不有助于输入输出电位的变动的部件;以及电压传感器60、61,它们是在模块4V中包含的不有助于输入输出电位的变动的部件。此外,功能模块4X包含电阻62及开关63和电阻64及开关65,它们是在模块4W中包含的不有助于输入输出电位的变动的部件。此外,图34示意性地示出有模块4U、4V在模块4T中包含,模块4W在功能模块4X中包含的情况。
图35是表示转换器-逆变器的组合例1的框图,图39是与图35相应的电路结构图。如图39所示,电路结构自身和图30相同,但图30的模块4T,4V不存在,取而代之的是功能模块4S、模块4W的结构和图30的情况不同。即,功能模块4S包含电容器56、57,它们是在模块4T中包含的不有助于输入输出电位的变动的部件。此外,模块4W包含电压传感器60、61,它们是在模块4V中包含的不有助于输入输出电位的变动的部件。此外,图35示意性地示出有模块4T在功能模块4S中包含,模块4V在模块4W中包含的情况。
在本实施方式中,和实施方式1相同,各功能模块及模块4具有接口面22(图7),该接口面22在同一面具有第一接口区域5和第二接口区域6。第一接口区域5汇集有信号线用端子组,此外第二接口区域6汇集有电力线用端子组。应用于实施方式1的全部的功能模块及模块(除去功能模块4E)如图7所示,基于预先统一了的设计规则设计。
也就是说,和实施方式1相同地,根据预先统一了的设计规则,具有信号线用端子和电力线用端子的各功能模块及模块分别具有一方侧的接口面,该接口面分为汇集有信号线用端子的第一接口区域5和汇集有电力线用端子的第二接口区域6,各接口面分别将第一接口区域5共同地配置在一方端部侧,并将第二接口区域6共同地配置在另一方端部侧。
根据本实施方式,在多个功能模块及模块中接口面彼此朝向相同方向邻接排列,因为由具有预先统一了的设计规则的接口面22的多个功能模块及模块4构成,所以能将保养、检查单位按功能汇集,由此能谋求保养、检查作业的合理化。此外,能有效地抑制信号线和电力线的电磁干扰。进而,由于能减少电力线的根数,所以能减少组装、拆卸、保养、检查需要的作业工序。
此外,功能模块4E是具有接口面的另外的功能模块,上述接口面具有第一接口区域5E,不具有第二接口区域。该另外的功能模块4E的接口面的第一接口区域5E在配置有其它功能模块4R,4S,4X及模块4T,4U,4V,4W的接口面的第一接口区域5的一侧共同地被配置。由此,能稳定地得到EMC对策的效果。
产业上的利用可能性
本发明作为为了给车辆的设备等供给电力而在地板下、车顶上等例如以箱形状舣装的车辆用控制装置是有用的。
Claims (35)
1. 一种车辆用控制装置,其特征在于,具备:
多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件;以及
信号线及电力线,连接所述功能模块,
所述功能模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
在多个所述功能模块中,所述接口面彼此朝向相同方向邻接排列,将所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,将所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧。
2. 根据权利要求1所述的车辆用控制装置,其特征在于,还具备:
1个或多个模块,其仅由不有助于输入输出电位的变动的部件构成;以及
信号线及电力线,连接所述模块,
所述模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
在1个或多个所述模块及多个所述功能模块中,所述接口面彼此朝向相同方向邻接排列,将所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,将所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧。
3. 一种车辆用控制装置,其特征在于,具备:
多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件;以及
信号线及电力线,连接所述功能模块,
所述功能模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
将多个所述功能模块分成2组配置成2列,所述各组的接口面彼此朝向相同方向邻接排列,其一方的组的所述接口面彼此和其另一方的组的所述接口面彼此相互面对面地配置,
在其一方的组和另一方的组的所述接口面彼此中,所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,并且所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧。
4. 一种车辆用控制装置,其特征在于,具备:
多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件;以及
信号线及电力线,连接所述功能模块,
所述功能模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
将多个所述功能模块分成2组配置成2列,所述各组的接口面彼此朝向相同方向邻接排列,其一方的组的所述接口面彼此和其另一方的组的所述接口面彼此朝向相同方向配置,
其一方的组和另一方的组的所述接口面彼此的一方的所述接口区域配置在各列间一侧,并且另一方的所述接口区域配置在各列间的相反侧。
5. 根据权利要求4所述的车辆用控制装置,其特征在于,
在多个所述功能模块中,其一方的组和另一方的组的所述接口面彼此的所述第一接口区域配置在各列间一侧,并且所述第二接口区域配置在各列间的相反侧。
6. 根据权利要求1~权利要求3的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,
所述功能模块具有接口面,所述接口面在上下分为所述第一接口区域和所述第二接口区域,并且所述各接口面分别将所述第一接口区域共同地配置在下端部侧或上端部侧,将所述第二接口区域共同地配置在其另一方端部侧。
7. 根据权利要求1~权利要求5的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,
多个所述功能模块被分割成:具有进行和直流架空线的电连接及切断的开闭电路的功能模块;具有对直流电压进行充放电的充放电电路的功能模块;具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的功能模块;以及具有进行和负载的电连接及切断的接触器的功能模块,并以所述的记载顺序连接上述各功能模块,作为辅助电源装置而使用。
8. 根据权利要求7所述的车辆用控制装置,其特征在于,
在多个所述功能模块中,与架空线侧的电位和与对地侧的电位相等的电力线以外的所述电力线的输入和输出分别为仅一根或仅一组。
9. 根据权利要求1~权利要求5的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,
多个所述功能模块的所述第二接口区域的电力线用端子分别是形状相同的。
10. 根据权利要求1~权利要求5的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,
多个所述功能模块的所述第二接口区域的电力线用端子用螺栓的尺寸,与将所述功能模块固定在收容所述功能模块的框体的螺栓的尺寸相同。
11. 根据权利要求1~权利要求5的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,具备:
至少1个具有接口面的功能模块,其中所述接口面具有所述第一接口区域,不具有所述第二接口区域,该功能模块的所述接口面的所述第一接口区域在配置有其它的所述功能模块的所述接口面的所述第一接口区域的端部侧配置。
12. 根据权利要求1~权利要求5的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,
相互连接多个所述功能模块的所述第一接口区域的信号线用端子的信号线经由具有捆扎信号线的功能的配线管被保持。
13. 根据权利要求1~权利要求5的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,具备:至少1个具有接口面的功能模块,其中所述接口面具有所述第二接口区域,不具有所述第一接口区域,该功能模块的所述接口面的所述第二接口区域在配置有其它的所述功能模块的所述接口面的所述第二接口区域的端部侧配置。
14. 一种车辆用控制装置,其特征在于,具有:多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件,
该各功能模块以能够以该功能模块单位进行安装、拆卸的方式具有框架,
多个所述功能模块被分割成:具有进行和直流架空线的电连接及切断的开闭电路的功能模块;具有对直流电压进行充放电的充放电电路的功能模块;具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的功能模块;以及具有进行和负载的电连接及切断的接触器的功能模块,作为辅助电源装置而使用。
15. 根据权利要求14所述的车辆用控制装置,其特征在于,
将开闭电路的所述功能模块、充放电电路的所述功能模块、逆变器的所述功能模块、以及接触器的所述功能模块,按所述记载顺序连接。
16. 根据权利要求15所述的车辆用控制装置,其特征在于,
在多个所述功能模块中,与架空线侧的电位和与对地侧的电位相等的电力线以外的所述电力线的输入和输出分别是仅一根或仅一组。
17. 一种车辆用控制装置,其特征在于,具备:
多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件;以及
信号线及电力线,连接所述功能模块,
所述功能模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
在多个所述功能模块中,所述接口面彼此朝向相同方向邻接排列,将所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,将所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧,
在多个所述功能模块中,至少具备:具有对电压和电流进行监视的监视电路的功能模块;具有防止过电压电路的功能模块;以及具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的功能模块,监视电路的所述功能模块连接架空线和其它的所述功能模块。
18. 根据权利要求17所述的车辆用控制装置,其特征在于,
在多个所述功能模块中,至少具备:具有进行电连接和切断的开闭电路的功能模块;具有对电压和电流进行监视的监视电路的所述功能模块;具有防止过电压电路的所述功能模块;以及具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的所述功能模块,监视电路的所述功能模块连接所述架空线、开闭电路的所述功能模块和其它的所述功能模块。
19. 根据权利要求17或者权利要求18所述的车辆用控制装置,其特征在于,还具备:
1个或多个模块,仅由不有助于输入输出电位的变动的部件构成;以及
信号线及电力线,连接所述模块,
所述模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
在1个或多个所述模块及多个所述功能模块中,所述接口面彼此朝向相同方向邻接排列,将所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,将所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧。
20. 一种车辆用控制装置,其特征在于,具备:
多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件;以及
信号线及电力线,连接所述功能模块,
所述功能模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
将多个所述功能模块分成2组配置成2列,所述各组的接口面彼此朝向相同方向邻接排列,其一方的组的所述接口面彼此和其另一方的组的所述接口面彼此面对面地配置,
在其一方的组和另一方的组的所述接口面彼此中,所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,并且所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧,
在多个所述功能模块中,至少具备:具有对电压和电流进行监视的监视电路的功能模块;具有防止过电压电路的功能模块;以及具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的功能模块,监视电路的所述功能模块连接架空线和其它的所述功能模块。
21. 根据权利要求20所述的车辆用控制装置,其特征在于,在多个所述功能模块中,至少具备:具有进行电连接和切断的开闭电路的功能模块;具有对电压和电流进行监视的监视电路的所述功能模块;具有防止过电压电路的所述功能模块;以及具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的所述功能模块,监视电路的所述功能模块连接所述架空线、开闭电路的所述功能模块和其它的所述功能模块。
22. 一种车辆用控制装置,其特征在于,具备:
多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件;以及
信号线及电力线,连接所述功能模块,
所述功能模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
将多个所述功能模块分成2组配置成2列,所述各组的接口面彼此朝向相同方向邻接排列,其一方的组的所述接口面彼此和其另一方的组的所述接口面彼此朝向相同方向配置,
其一方的组和另一方的组的所述接口面彼此的一方的所述接口区域配置在各列间一侧,并且另一方的所述接口区域配置在各列间的相反侧,
在多个所述功能模块中,至少具备:具有对电压和电流进行监视的监视电路的功能模块;具有防止过电压电路的功能模块;以及具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的功能模块,监视电路的所述功能模块连接架空线和其它的所述功能模块。
23. 根据权利要求22所述的车辆用控制装置,其特征在于,
在多个所述功能模块中,至少具备:具有进行电连接和切断的开闭电路的功能模块;具有对电压和电流进行监视的监视电路的所述功能模块;具有防止过电压电路的所述功能模块;以及具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的所述功能模块,监视电路的所述功能模块连接所述架空线、开闭电路的所述功能模块和其它的所述功能模块。
24. 根据权利要求21或者权利要求23所述的车辆用控制装置,其特征在于,
在多个所述功能模块中其一方的组和另一方的组的所述接口面彼此的所述第一接口区域配置在各列间一侧,并且所述第二接口区域配置在各列间的相反侧。
25. 根据权利要求17~权利要求21的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,
所述功能模块具有接口面,所述接口面在上下分为所述第一接口区域和所述第二接口区域,并且所述各接口面分别将所述第一接口区域共同地配置在下端部侧,将所述第二接口区域共同地配置在上端部侧。
26. 根据权利要求17~权利要求23的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,
多个所述功能模块的所述第二接口区域的电力线用端子用螺栓的尺寸,与将所述功能模块固定在收容所述功能模块的箱体的螺栓的尺寸相同。
27. 根据权利要求17~权利要求23的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,具备:至少1个具有接口面的功能模块,其中所述接口面具有所述第一接口区域,不具有所述第二接口区域,该功能模块的所述接口面的所述第一接口区域在配置有其它的所述功能模块的所述接口面的所述第一接口区域的端部侧配置。
28. 根据权利要求17~权利要求23的任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,具备:至少1个具有接口面的功能模块,其中所述接口面具有所述第二接口区域,不具有所述第一接口区域,该功能模块的所述接口面的所述第二接口区域在配置有其它的所述功能模块的所述接口面的所述第二接口区域的端部侧配置。
29. 一种车辆用控制装置,其特征在于,具备:
多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件;以及
信号线及电力线,连接所述功能模块,
所述功能模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
在多个所述功能模块中,所述接口面彼此朝向相同方向邻接排列,将所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,将所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧,
在多个所述功能模块中,具备:具有对电压和电流进行监视的监视电路的功能模块;具有防止过电压电路的功能模块;具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的功能模块;以及对架空线和所述功能模块进行中继的功能模块。
30. 一种车辆用控制装置,其特征在于,具有:
多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件,
该各功能模块以能够以该功能模块单位进行安装、拆卸的方式具有框架,
多个所述功能模块被分割成:具有对电压和电流进行监视的监视电路的功能模块;具有防止过电压电路的功能模块;以及具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的功能模块,监视电路的所述功能模块实现和其它的所述功能模块进行连接的中继功能。
31. 根据权利要求30所述的车辆用控制装置,其特征在于,
监视电路的所述功能模块实现对架空线和其它的所述功能模块进行连接的中继功能。
32. 根据权利要求30所述的车辆用控制装置,其特征在于,
多个所述功能模块被分割成:具有进行电连接和切断的开闭电路的功能模块;具有对电压和电流进行监视的监视电路的所述功能模块;具有防止过电压电路的所述功能模块;以及具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的所述功能模块,监视电路的所述功能模块实现对架空线、开闭电路的所述功能模块和其它的所述功能模块进行连接的中继功能。
33. 根据权利要求32所述的车辆用控制装置,其特征在于,
监视电路的所述功能模块连接所述架空线、开闭电路的所述功能模块、防止过电压电路的所述功能模块、以及逆变器的所述功能模块。
34. 一种车辆用控制装置,其特征在于,具备:
多个功能模块,分别是有助于输入输出电位的变动的最小的部件单位,并且能包含不有助于输入输出电位的变动的部件;以及
信号线及电力线,连接所述功能模块,
所述功能模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
在多个所述功能模块中,所述接口面彼此朝向相同方向邻接排列,将所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,将所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧,
在多个所述功能模块中,至少包含:具有进行和交流架空线的电连接及切断的开闭电路的功能模块;具有从交流电压变换成直流电压的转换器的功能模块;以及具有从直流电压变换成交流电压的逆变器的功能模块。
35. 根据权利要求34所述的车辆用控制装置,其特征在于,还具备:
多个模块,分别仅由不有助于输入输出电位的变动的部件构成;以及
信号线及电力线,连接所述模块,
所述模块在其一个侧面具有一起连接所述信号线和所述电力线的双方的接口面,
所述各接口面分为配置有连接所述信号线的信号线用端子的第一接口区域和配置有连接所述电力线的电力线用端子的第二接口区域,
在1个或多个所述模块及多个所述功能模块中,所述接口面彼此朝向相同方向邻接排列,将所述第一接口区域共同地配置在一方端部侧,将所述第二接口区域共同地配置在另一方端部侧。
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