CN108602476A

CN108602476A - 车辆用电路

Info

Publication number: CN108602476A
Application number: CN201780009689.6A
Authority: CN
Inventors: 长西幸成; 齐藤靖之; 佐佐木宪明; 古田拓
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2018-09-28
Anticipated expiration: 2037-01-31
Also published as: JP2017136924A; DE112017000619B4; WO2017135266A1; JP6374893B2; CN108602476B; US10676051B2; US20180326931A1; DE112017000619T5

Abstract

通过将各种配件(71、72、73)连接到分支线而供给电力和确保通信路径，各个分支线从包括在主干结构(20、30、40)中的干线分支。电力分配等的控制通过布置在例如智能电源盒(10)中的上级控制单元(11‑13)与布置在例如区域驱动器(51‑54)中的下级控制单元(51c、52c、53c)之间的通信实现。切换电路布置在干线与分支线之间的连接位置处，并且自动切换，从而协调要连接的端子。诸如电源侧的多个端子的电流这样的规格通常是固定的，并且通过切换要使用的端子的数量而控制要分配的电力。使得部件的通用化和部件数量的减少更容易。能够自由地改变连接位置。

Description

车辆用电路

技术领域

本发明涉及布设在车辆上的车辆用电路。

背景技术

在车辆上，例如，必须将电源电力从作为主电源的交流发电机(发电机)或电池适当地供给到大量的各种电气部件。另外，这样的用于供给电源电力的系统还必须具有根据需要而接通/断开电力的供给的功能或者当过电流流到任意电气部件时切断各个电路的电流的功能。

在一般的车辆中，用作大量的电线的组合体的线束布设在车辆上，使得主电源通过线束与各个部分的电气部件连接，从而将电力供给到各个部分的电气部件。另外，通常地，使用接线箱用于将电源的电力分配到多个电路，使用继电器箱用于根据各个电路控制接通/断开电力的供给，或者使用熔断器箱用于保护线束的各条电线或负载。

专利文献1中示出的线束设置有网络传输路径和用于供给电力、GND或其它信号的电路。另外，线束设置有线束干线、子线束、可选子线束和网络集线器装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2005-78962

发明内容

本发明要解决的问题

近年来，随着安装在车辆上的电气部件的数量的增加，前述布设在车辆的本体上的线束的结构趋于复杂。因此，将线束干线、子线束和可选的子线束组合，以构成整体上具有复杂形状的线束，如专利文献1所示。从而，该线束能够与设置在车体的各个位置处的电气部件连接。

另外，随着安装在车辆上的电气部件的数量的增加，构成线束的各条电线的直径增大或者电线的数量增加。因此，线束的整体尺寸趋向于增大，或者其重量趋向于增大。另外，随着安装有线束的车辆的类型的变化或安装在车辆上的可选的电气部件的种类的数量的增加，要制造的线束的种类的数量和产品编号增加。因此，难以使构成线束的部件通用化，从而导致部件成本或制造成本的增加。

已经考虑到前述情况完成了本发明。本发明的目的是提供一种车辆用电路，其中，简化了用于各种电气部件与车辆上的电源以及各种电气部件彼此的电连接的结构，并且能够减小整体尺寸和重量。

解决问题的方案

为了实现前述目的，根据本发明的车辆用电路的特征在于下面的配置(1)至(6)。

(1)一种布设在车辆上的车辆用电路，该电路包括：

干线，该干线包括电源线和通信线；

分支线，各所述分支线包括电源线和通信线；

分支部，各个所述分支部具有下级控制部，并且各个所述分支部用于将所述分支线中的相应的一条分支线连接于所述干线；和

上级控制部，该上级控制部要连接于所述干线，以使得该上级控制部基于与所述下级控制部的通信控制要供给到所述分支线的电力的分配，并且使得该上级控制部控制所述下级控制部。

依照根据前述配置(1)的车辆用电路，上级控制部控制下级控制部，使得能够适当地控制从干线供给到分支线的电力。因此，即使当电力消耗不同的各种类型的电气部件通过分支线连接于干线时，也能够使用具有通用配置的干线，使得能够实现部件的通用化和配置的简化。另外，还连接了通信线。因此，上级控制部还能够通过下级控制部控制连接于下级控制部的配件。

(2)根据前述配置(1)的车辆用电路，其中：

各个所述分支部使得多个所述分支线能够装接到所述分支部或从所述分支部脱离；并且

各个所述下级控制部具有切换电路，该切换电路根据连接于所述分支线的配件和要供给到所述配件的电力而切换所述干线与连接到所述下级控制部的所述分支线的所述通信线和所述电源线的连接。

依照根据前述配置(2)的车辆用电路，能够根据连接于分支部的配件(电气部件)切换要供给到分支线的电力或通信线的连接。因此，能够增加能够连接的分支线和配件的种类。

(3)根据前述配置(2)的车辆用电路，其中：

所述下级控制部将供给到与连接于所述下级控制部的所述分支线相连的所述配件的电力的信息传输到所述上级控制部。

依照根据前述配置(3)的车辆用电路，基于从下级控制部传输的信息，上级控制部能够适当地控制要供给到由该信息规定的区域的电力。

(4)根据前述配置(1)至(3)的任意一项的车辆用电路，其中：

各个所述分支部具有辅助电源，该辅助电源能够将电力供给到连接于所述分支部的所述分支线。

依照根据前述配置(4)的车辆用电路，即使当连接于分支部的各个配件本身不设置有辅助电源时，如果切断从车辆的主电源的电力的供给，也能够将电力从分支部的辅助电源供给到配件。因此，能够减小安装于车辆的辅助电源的总数，使得能够减小车辆整体的重量。

(5)根据前述配置(2)的车辆用电路，其中：

所述切换电路包括：第一开关元件，该第一开关元件将端子连接于预定的电源线；第二开关元件，该第二开关元件将所述端子连接于接地线；信号输入/输出元件，该信号输入/输出元件允许信号对于所述端子的输入或输出；和可编程的控制装置，该可编程的控制装置在所述第一开关元件、所述第二开关元件和所述信号输入/输出元件之间进行状态切换。

依照根据前述配置(5)的车辆用电路，当干线或分支线具有接地线时，能够在以下状态之间选择性地切换：一个端子连接于预定的电源线的状态、该端子连接于接地线的状态和该端子连接于诸如通信线这样的信号线的状态。因此，即使当分支线连接于干线上的任意区域处的端子时，也能够进行控制，使得电源线、接地线、通信线等能够维持干线与分支线之间的匹配关系。因此，能够根据需要期望地选择各个端子的连接区域。

(6)根据前述配置(2)的车辆用电路，其中：

所述下级控制部根据要供给到连接于所述分支线的所述配件的电力而改变与所述分支线的至少一个电源端子连接的所述干线侧的所述电源线的连接端子的数量。

依照根据前述配置(6)的车辆用电路，能够改变与分支线的电源端子连接的干线侧的电源线的连接端子的数量。因此，即使当干线侧的各个连接端子所容许的电力容量是固定的时，也能够减少/增加要使用的连接端子的数量以切换连接状态，使得能够供给由分支线控制的配件所需的电力。当将干线侧的各个连接端子所容许的电力容量固定为具体值时，能够使得干线的配置的通用化或配置的简化容易。

发明的有益效果

依照根据本发明的车辆用电路，能够简化各种电气部件与车辆上的电源以及各种电气部件彼此之间的电连接的结构，并且能够减小尺寸和重量二者。

以上已经简要描述了本发明。当参考附图进一步通读下面提到的用于实施本发明的实施方式(在下文中，称为“实施例”)，能够使得本发明的细节更加清晰。

附图说明

图1是示出包括根据本发明的实施例中的车辆用电路的系统的主要部分的配置实例的方框图。

图2是示出与图1所示的系统的一部分相关的车室内的具体布局和连接状态的立体图。

图3(A)是示出从图2中的线III-III观看的截面的配置实例的截面图，并且图3(B)是示出与图3(A)中的位置相同的位置的变形例的截面图。

图4是示出用于在主干结构体与各个配件之间进行连接的配置实例的方框图。

图5(A)和5(B)是分别示出图4所示的配置中的更具体的连接实例的方框图。

图6是示出熔断器汇流条的各个端子的布置状态以及熔断器汇流条的端子与要与之连接的配线的连接器之间的位置关系的一个实例的立体图。

图7是示出设置在主干结构体中的转换电路的配置实例的方框图。

图8是示出与图2所示的配置的连接形态不同的变形例(1)的系统的立体图。

图9是示出与图2所示的配置的连接形态不同的变形例(2)的系统的立体图。

图10是示出能够设置在图1所示的系统中的分配器的方框图。

参考标记列表

10 智能电源盒

11、12、13 电子控制单元

14 DC/DC转换器

20 第一主干结构体

20a、20b、20c、20d、20e 布设导电部件

21、22、23 分支接线盒

30 第二主干结构体

30a、30b、30c、30d、30e 布设导电部件

40 第三主干结构体

40a、40b、40c、40d、40e 布设导电部件

41 熔断器汇流条

42、45 端子

43 连接部

44 切换电路

51、52、53、54、55 区域驱动器

51a、52a、53a、54a 下游侧连接部

52b、53b、54b 备用电池

51c、52c、53c 从属控制部

61 交流发电机

62 启动器

63 第一电池

64 第二电池

71、72、73、74、76、77、78 配件

71a、72a、73a 负载

71b、72b、73b 开关

71c、72c、73c 传感器

75 配线

78a、78b、78c、78d 端子

81、82、83 子线束

90、90B 强化部

91 FPGA设备

92 电路模块

93、96 晶体管

94、95 电平转换电路

97 电源线

98 接地线

具体实施方式

下面将参考附图描述关于本发明的具体实施例。

首先，将描述系统的主要部分的配置实例。

在图1中示出包括本发明的实施例的车辆用电路的系统的主要部分的配置实例。顺便提及，根据本发明的车辆用电路被设计为实现与能够安装在车辆上的一般线束的一部分或整体等同的功能。然而，根据本发明的车辆用电路的形状或结构与一般线束有很大不同。具体地，使用形状简单的各个主干结构体用于布设，以简化结构。配置使得分支线能够连接于主干结构体的干线，并且各种配件(电气部件)能够通过分支线连接于主干结构体的干线。

包括在图1所示的系统中的车辆用电路设置有作为基本的构成元件的智能电源盒10、第一主干结构体20、第二主干结构体30和第三主干结构体40。第一主干结构体20布设在仪表面板部中。第二主干结构体30布设在发动机室部中。第三主干结构体40布设在地板部中。

接着，将描述布设在仪表面板部中的第一主干结构体20。

第一主干结构体20是布设在左/右方向上从而沿着车辆的仪表面板延伸的结构体。第一主干结构体20设置有多个布设导电部件20a、20b、20c、20d和20e。各个布设导电部件20a、20b、20c、20d和20e是诸如电线或由具有良好的导电性的金属材料制成的汇流条这样的部件。布设导电部件20a、20b、20c、20d和20e一体化为结构体。

在图1所示的实例中，布设导电部件20a是用于传送+5[V]的直流电源电力的电源线，布设导电部件20b是用于传送+12[V]的直流电源电力的电源线，布设导电部件20c是用于与地(即，大地)连接的接地线，并且布设导电部件20d和20e是用于传输通信用的数字信号或各种模拟信号的信号线。顺便提及，可以部分地省略各个主干结构体的接地线。例如，假设车辆的车体由金属制成。在该情况下，当接地线与车体的附近部分连接时，能够将车体接地用作接地线的一部分。

接着，将描述布设在发动机室部中的第二主干结构体30。

第二主干结构体30是布设在车辆的发动机舱，即，发动机室中的结构体。第二主干结构体30设置有多个布设导电部件30a、30b、30c、30d和30e。各个布设导电部件30a、30b、30c、30d和30e是诸如电线或由具有良好的导电性的金属材料制成的汇流条这样的部件。布设导电部件30a、30b、30c、30d和30e一体化为结构体。

实际上，需要使大的电流流入电源线和接地线中。因此，布设导电部件30a、30b和30c由均具有足够大的截面积的汇流条构成。另外，当将平板状的汇流条用作布设导电部件30a、30b和30c时，各个汇流条在其厚度方向上容易地弯曲，使得容易将汇流条加工成符合预定的布设路径的形状。另外，两条通信线由双绞电缆构成，在各个双绞电缆中，将两条电线绞合。从而，能够减小两条通信线中的外部噪声的影响。

在图1所示的实例中，布设导电部件30a是用于传送+12[V]的直流电源电力的电源线，布设导电部件30b是用于与地连接的接地线，布设导电部件30c是用于传送+48[V]的直流电源电力的电源线，并且布设导电部件30d和30e是通信线。第二主干结构体30的布设导电部件30a和30b的端部连接于交流发电机(发电机)61和启动器62，如图1所示。

接着，将描述布设在地板部中的第三主干结构体40。

第三主干结构体40是被布设为沿着车辆的车厢内的地板部在前/后方向上延伸直至后侧的结构体。第三主干结构体40设置有多个布设导电部件40a、40b、40c、40d和40e。各个布设导电部件40a、40b、40c、40d和40e是诸如电线或由具有良好的导电性的金属材料制成的汇流条这样的部件。布设导电部件40a、40b、40c、40d和40e一体化为结构体。

另外，需要使大的电流流入电源线和接地线中。因此，布设导电部件40a、40b和40c由均具有足够大的截面积的汇流条构成。另外，当将平板状的汇流条用作布设导电部件40a、40b和40c时，各个汇流条在其厚度方向上容易地弯曲，使得容易将汇流条加工成符合预定的布设路径的形状。另外，两条通信线由双绞电缆构成，在各个双绞电缆中，将两条电线绞合。从而，能够减小两个通信线中的外部噪声的影响。

在图1所示的实例中，布设导电部件40a是用于传送+12[V]的直流电源电力的电源线，布设导电部件40b是用于与地连接的接地线，布设导电部件40c是用于传送+48[V]的直流电源电力的电源线，并且布设导电部件40d和40e是通信线。

在第三主干结构体40中，布设导电部件40a的端部连接于第一电池63的正电极，布设导电部件40b的端部连接于第一电池63的负电极和第二电池64的负电极，并且布设导电部件40c的端部连接于第二电池64的正电极。

例如，第一电池63和第二电池64设置在车辆后部中的行李箱的下方的位置处。第一电池63是能够充放+12[V]的直流电力的蓄电池。第二电池64是能够充放+48[V]的直流电力的蓄电池。

接着，将描述智能电源盒10。

如图1所示，智能电源盒10与第一主干结构体20、第二主干结构体30和第三主干结构体40连接，使得智能电源盒10能够控制整个系统。

第二主干结构体30的布设导电部件30a、30b、30c、30d和30e连接在智能电源盒10的内部，使得第二主干结构体30的布设导电部件30a、30b、30c、30d和30e分别与第三主干结构体40的布设导电部件40a、40b、40c、40d和40e连接。

另外，设置在智能电源盒10的内部的DC/DC转换器14能够基于通过布设导电部件40a供给的+12[V]的电力或通过布设导电部件40c供给的+48[V]的电力产生+5[V]的直流电力和+12[V]的直流电力，从而将+5[V]的直流电力和+12[V]的直流电力供给到第一主干结构体20。

在智能电源盒10中设置有能够单独且分离地装接于智能电源盒10/从智能电源盒10脱离的多个电子控制单元(ECU)11、12和13。例如，能够根据车辆的车辆类型替换安装到智能电源盒10内的一个或各个电子控制单元，使得能够添加或改变功能。

由于这些电子控制单元的功能，智能电源盒10能够进行各种控制。例如，智能电源盒10自动识别连接到置于第一主干结构体20、第二主干结构体30和第三主干结构体40之下的各个位置的对象，并且进行适当的控制。该控制包括响应于连接位置的差异的电路的切换、供给电力的切换、过电流的控制、在异常的发生期间的电力备用控制、通信网关的控制等。另外，为了在车辆上的设备之间进行无线通信，智能电源盒10还设置有近距离无线通信功能。

接着，将描述区域驱动器和配件。

在图1所示的系统中，区域驱动器51、52等连接于第一主干结构体20，使得各种配件(电气部件)能够容易地连接在第一主干结构体20之下。另外，区域驱动器53连接于第二主干结构体30，并且区域驱动器54连接于第三主干结构体40。

例如，区域驱动器51设置有下游侧连接部51a和从属控制部51c。例如，下游侧连接部51a形成为符合USB(通用串行总线)标准的多个连接器。各个下游侧连接部51a设置有串行通信功能和电力供给功能。

在图1所示的实例中，包括负载71a、开关71b和传感器71c的配件71通过子线束81连接于区域驱动器51的下游侧连接部51a。还可以考虑对负载71a、开关71b和传感器71c单独且分别地配备子线束81，或者可以对负载71a、开关71b和传感器71c共同配备一个子线束81。

从属控制部51c具有如下功能：经由智能电源盒10和第一主干结构体20接收来自上级的电子控制单元(ECU)的指令，从而根据收到的指令的内容控制负载71a或者将表示开关71b的状态的信息或表示传感器71c的检测状态的信息传输至上级的电子控制单元。另外，从属控制部51c还设置有将配件71所需的电源电力的信息传输到智能电源盒10的功能。

在图1所示的实例中，区域驱动器52具有内置的备用电池52b。当在系统中的一个供电路径中发生某种故障从而导致电力供给在一个位置处停止时，设置了备用电池52b以将备用电源电力供给到该位置。区域驱动器52中的从属控制部52c设置有近距离无线通信功能。在基于通过近距离无线通信从智能电源盒10中的电子控制单元发送的信息而检测到异常的发生时，从属控制部52c将备用电池52b的电源电力输出到第一主干结构体20的供电系统。

因此，当例如在第一主干结构体20中发生断开从而停止对区域驱动器51的电力的供给时，能够将备用电池52b的电力供给到由区域驱动器51控制的配件71。在该情况下，由于使用了近距离无线通信，所以即使当已经切断第一主干结构体20上的通信线时，也能够供给备用电力。

由于内置的备用电池52b设置在区域驱动器52上，所以即使当没有对各个配件分别配备备用电源时，也能够确保异常的发生期间的可靠性。由于备用电源位于区域驱动器52侧，所以能够减少整个系统的备用电源的总数，从而有助于尺寸和重量的减小。

在图1所示的实例中，备用电池53b还设置在连接于第二主干结构体30的区域驱动器53的内部，并且备用电池54b设置在连接于第三主干结构体40的区域驱动器54的内部。因此，能够从备用电池52b、53b和54b中选择一个备用电池，或者能够根据发生断开等的位置组合使用备用电池52b、53b和54b，使得能够将适当的备用电力供给到系统中的需要位置。

在图1所示的实例中，包括负载72a、开关72b和传感器72c的配件72通过子线束82连接于区域驱动器53的下游侧连接部53a。区域驱动器53内的从属控制部53c具有如下功能：经由智能电源盒10和第二主干结构体30接收来自上级的电子控制单元(ECU)的指令，从而根据收到的指令的内容控制负载72a或者将表示开关72b的状态的信息或表示传感器72c的检测状态的信息传输至上级的电子控制单元。另外，从属控制部53c还设置有将配件72所需的电源电力的信息传输至智能电源盒10的功能。

以与以上描述相似或相同的方式，包括负载73a、开关73b和传感器73c的配件73通过子线束83连接于区域驱动器54的下游侧连接部54a。区域驱动器54内的从属控制部具有如下功能：经由智能电源盒10和第三主干结构体40接收来自上级的电子控制单元(ECU)的指令，从而根据收到的指令的内容控制负载73a或者将表示开关73b的状态的信息或表示传感器73的检测状态的信息传输到上级的电子控制单元。另外，从属控制部还设置有将配件73所需的电源电力的信息传输到智能电源盒10的功能。

接着，将描述具体布局和连接状态的一个实例。

在图2中示出了与图1所示的系统的一部分相关的车厢内的具体布局和连接状态。另外，在图3(A)中示出从图2中的线III-III观看的截面的配置实例，并且在图3(B)中示出与图3(A)中相同的位置的变形例。

在图2所示的车辆中，用作车体的骨架的一部分的强化部90设置在驾驶员座椅的前方的仪表面板(未示出)的下方位置处从而在左右方向上延伸。图1所示的第一主干结构体20被设置为沿着强化部90延伸或者被形成为与强化部90一体化的结构。

例如，在图3(A)所示的配置实例中，截面成型为像圆的强化部90的上侧的一部分被加工为形成平面，并且截面成型为像薄板的第一主干结构体20被固定为沿着该平面延伸。另外，在图3(B)所示的配置实例中，强化部90B形成为中空结构，并且截面成型为像薄板的第一主干结构体20被收纳在强化部90B的内部空间中从而与强化部90B一体化。

在图2所示的实例中，包括在图1所示的系统中的智能电源盒10被置于驾驶员座椅的前方的右侧。第一主干结构体20的右端连接于智能电源盒10。另外，第三主干结构体40的前端连接于智能电源盒10的下端。

如图2所示，第一主干结构体20和第三主干结构体40成型为像薄板以具有简单的形状。另外，第一主干结构体20和第三主干结构体40根据第一主干结构体20和第三主干结构体40应该被放置的位置的形状而局部弯曲。由于第一主干结构体20和第三主干结构体40成型为像薄板，所以它们分别在它们的厚度方向上比较容易弯曲。

在图2所示的配置中，分支接线盒21、22和23置于第一主干结构体20上的中间部分处。第一区域驱动器51通过分支接线盒21连接于第一主干结构体20。第二区域驱动器52通过分支接线盒22连接于第一主干结构体20。第三区域驱动器55通过分支接线盒23连接于第一主干结构体20。

各个分支接线盒21、22和23具有分支线21A、22A和23A，该分支线21A、22A和23A用于将第一主干结构体20上的布设导电部件20a、20b、20c、20d和20e分支，从而与区域驱动器51、52和55中的对应的一个区域驱动器进行连接。

在图2所示的配置中，例如，大量的子线束81连接于区域驱动器52的下游侧连接部52a。因此，能够将各种类型的配件连接于各个子线束81。顺便提及，配件可以直接连接于下游侧连接部52a的连接器，而不使用子线束81。

顺便提及，第一主干结构体20内的布设导电部件20a至20e可以在主干结构体的宽度方向上并排设置，如图3(A)所示，或者可以在厚度方向上彼此层叠。顺便提及，为了使布设导电部件20a至20e彼此电绝缘，需要将诸如树脂这样的电绝缘材料置于布设导电部件20a至20e中的相邻的布设导电部件之间、或者利用诸如树脂这样的电绝缘材料被覆各个布设导电部件20a至20e。这同样适用于第二主干结构体30和第三主干结构体40。

各个区域驱动器51、52和55设置有有线或无线通信模块、USB标准的连接口、半导体开关或具有熔断器功能的半导体(或其复合体)。另外，图1所示的备用电池52b安装在区域驱动器51、52和55中的至少一个区域驱动器中。

接着，将详细描述主干结构体与各个配件之间的连接形态。

在图4中示出了用于在主干结构体与各个配件之间进行连接的配置实例。另外，在图5(A)和图5(B)中分别示出了图4所示的配置中的更加具体的连接实例。

在具有图1所示的配置的系统中，各种类型的诸多配件74(1)至74(8)连接于第二主干结构体30、第三主干结构体40等的各个部分，如图4所示。顺便提及，为了使得容易理解，在图4中省略了任意区域驱动器的描述。

在如图4所示的配置中，电源供给侧通过熔断器连接电路，从而当过电流在其中流动时能够切断电路的电流。这里，由配件74(1)至74(8)消耗的电源电流彼此不同。因此，除非对要连接的各个配件单独地配备适当电流值的熔断器，否则不能进行适当的切断控制。然而，当对于要连接的各个配件使用不同种类的熔断器时，配置或规格根据要连接的位置而改变。因此，不可能避免配置的复杂化，使得必须预先限制要连接的位置。

接着，将描述配备多种类型的熔断器的配置。

在图4所示的配置中，大量的端子52以固定间隔并排设置在熔断器汇流条41上，该熔断器汇流条41设置于第二主干结构体30或第三主干结构体40的电源线(布设导电部件40a)中。图4中的端子42之间的显示粗细的变化表示熔断器容量的变化。即，由粗线表示的各个端子42能够切断的电流值大，而由细线表示的各个端子42B、42C、42D能够切断的电流值小。

在图4所示的配置中，配件74(1)和74(2)消耗的电流是最大的。因此，配件74(1)和74(2)分别通过配线75(1)和75(2)以及连接部43连接于电流值为最大的左侧的端子42。另外，配件74(3)和74(4)消耗的电流是第二大的。因此，配件74(3)和74(4)分别通过配线75(3)和75(4)以及连接部43连接于电流值为第二大的端子42B。而且，配件74(5)至74(8)消耗的电流是最小的。因此，配件74(5)至74(8)分别通过配线75(5)至75(8)以及连接部43连接于电流值为最小的端子42D。

接着，将描述当使用共用熔断器时的配置。

在图5(A)所示的配置和图5(B)所示的配置中，连接于熔断器汇流条41的所有的大量的端子42分别通过具有标准化的固定电流值(在该实例中是5[A])的熔断器连接。

另外，在图5(A)所示的配置中，假设要连接的四个配件76(1)、76(2)、76(3)和76(4)的过电流值分别是5[A]、10[A]、15[A]和20[A]的情况。

在该情况下，可以在5[A]的电源电流下切断第一配件76(1)。因此，配件76(1)的电源线通过配线75连接于大量的端子42中的仅一个端子，如图5(A)所示。

另一方面，要求在10[A]的电源电流下切断第二配件76(2)。因此，当仅使用一个端子42时，电流是不充足的。为了解决该问题，连接于配件76(2)的电源线的配线75的前端处的端子45共同连接于大量的端子42中的彼此相邻的两个端子42，如图5(A)所示。通过该连接，除非10[A]的电流流到配件76(2)的电源线，否则能够防止熔断器被切断。

以相似或相同的方式，要求在15[A]的电流下切断第三配件76(3)。因此，连接于配件76(3)的电源线的配线75的前端处的端子45共同连接于大量的端子42中的彼此相邻的三个端子42，如图5(A)所示。通过该连接，除非15[A]的电流流到配件76(3)的电源线，否则能够防止熔断器被切断。

以相似或相同的方式，要求在20[A]的电流下切断第四配件76(4)。因此，连接于配件76(4)的电源线的配线75的前端处的端子45共同连接于大量的端子42中的彼此相邻的四个端子42，如图5(A)所示。通过该连接，除非20[A]的电流流到配件76(4)的电源线，否则能够防止熔断器被切断。

顺便提及，例如，要求在10[A]的电源电流下被切断的配件76(2)的端子45可以共同连接于大量的端子42中的彼此相邻的三个以上的端子。在该情况下，能够通过使用切换电路44预先中断若干端子中的通电。从而，实际通电的端子的数量被限制为两个，使得能够通过10[A]的电源电流切断配件76(2)。在该情况下，当发生故障时，考虑切换未通电的端子用于备用等。稍后将描述切换电路44。

另一方面，在图5(B)所示的配置中，一个配件77(1)具有四个独立的电源线77a、77b、77c和77d，并且另一个配件77(2)具有四个独立的电源线77e、77f、77g和77h。另外，各个电源线77a、77b、77c、77d、77g和77h的过电流值是5[A]，并且各个电源线77e和77f的过电流值是10[A]。

因此，如图5(B)所示，配件77(1)的电源线77a、77b、77c和77d分别连接于一个端子42。另外，配件77(2)的电源线77e和77f分别共同连接于两个端子42，并且剩余的电源线77g和77h分别连接于一个端子42。

接着，将描述各个端子与连接器之间的位置关系的具体实例。

在图6中示出了熔断器汇流条的各个端子的布置状态以及熔断器汇流条的端子和要与之连接的配线的连接器之间的位置关系的实例。

当如在图5(A)或图5(B)中一样地进行连接时，能够使大量的端子42的所有的形状和尺寸、要被切断的电流值以及其它规格通用化。因此，例如，诸如熔断器汇流条41这样的部件的配置能够标准化，使得能够将通用的部件用于各种车辆类型。另外，能够期望地改变通用的部件连接到的端子的位置。

例如，即使当将包括在图6所示的配线75的连接器CN1至CN5中的各个端子连接到位于任意位置处的端子42时，也能够进行相同的操作。因此，当将各个连接器CN1至CN5连接到熔断器汇流条41时，能够根据需要期望地选择连接位置。因此，能够减少部件的种类的数量或其产品编号。另外，当加装新的部件时，能够期望地选择新的部件所装接到的位置。因此，能够使得装接容易。

接着，将描述切换电路44的配置实例。

在图7中示出了设置在主干结构体中的切换电路44的配置实例。切换电路44分别安装在第一主干结构体20、第二主干结构体30和第三主干结构体40中。例如，切换电路44具有切换各个配件74的配线75与图4所示的熔断器汇流条41的各个端子42、接地线47(对应于布设导电部件20c、30b、40b)和诸如通信线这样的信号线(对应于布设导电部件40d、40e等)的连接状态的功能。

图7所示的切换电路44具有FPGA(现场可编程门阵列)设备91以及四个电路模块92(1)、92(2)、92(3)和92(4)，作为切换两个配件78(1)与78(2)的连接状态所需的构成部件。

在图7所示的实例中，为了使得容易理解，假设了配件78(1)具有两个端子78a和78b并且配件78(2)具有两个端子78c和78d的情况。可以根据需要增加各个配件78中的端子的数量。例如，当配件78具有供电端子、接地端子和两个通信线端子时，端子的总数是四个。当配件78的端子的数量增加时，包括在切换电路44中的电路模块92的数量也增加。即，独立的电路模块92分别连接于配件78的端子。

或者，当熔断器汇流条41的多个端子42以与图5(A)或5(B)相似或相同的方式共同连接于配件78的一个端子时，可以对端子42分别配备独立的电路模块92，使得能够对各个端子42分别切换电路。

图7所示的各个电路模块92(1)至92(4)设置有两个开关晶体管93和96以及两个电平转换电路94和95。例如，在电路模块92(1)内的晶体管93中，基极端子连接于FPGA设备91的输出口91a，集电极端子连接于电源线97，并且发射极端子连接于配件78(1)的端子78a。因此，只要能够控制输出口91a的信号电平从而控制晶体管93的接通/断开，就能够对是否将端子78a连接于电源线97进行切换。

另外，在电路模块92(1)内的晶体管96中，基极端子连接于FPGA设备91的输出口91d，集电极端子连接于配件78(1)的端子78a，并且发射极端子连接于接地线98。因此，只要能够控制输出口91d的信号电平从而控制晶体管96的接通/断开，就能够对是否将端子78a连接于接地线98进行切换。

另外，在电路模块92(1)内的电平转换电路94中，信号输入部连接于配件78(1)的端子78a，输出部连接于FPGA设备91的输入/输出口91b，并且控制输入的端子连接于FPGA设备91的输出口91c。因此，只要能够控制输出口91c的信号电平从而将电平转换电路94切换为激活状态，则能够切换端子78a的信号的电平以施加于输入/输出口91b。

另外，在电路模块92(1)内的电平转换电路95中，输出部连接于配件78(1)的端子78a，信号输入部连接于FPGA设备91的输入/输出口91b，并且控制输入的端子连接于FPGA设备91的输出口91c。因此，只要能够控制输出口91c的信号电平从而将电平转换电路95切换为激活状态，则能够切换输入/输出口91b的信号的电平以施加于端子78a。

例如，当配件78(1)的端子78a用作电源输入端子时，FPGA设备91进行控制以断开晶体管96、切断电平转换电路94和95、并且进行控制以接通晶体管93。从而，能够将需要的电源电力从电源线97供给到端子78a。

另外，当配件78(1)的端子78a用作接地端子时，FPGA设备91进行控制以断开晶体管93、切断电平转换电路94和95、并且进行控制以接通晶体管96。从而，能够将端子78a通过晶体管96连接于接地线98。

另外，当配件78(1)的端子78a用作双向通信端子时，FPGA设备91进行控制以断开晶体管93和96、并且将电平转换电路94和95切换为激活状态。从而，能够将端子78a用作连接于其它通信线的通信线。另外，在该情况下，例如，配件78(2)的通信线与配件78(1)的通信线也能够经由FPGA设备91的内部电路互相连接。

即，FPGA设备91适当地控制电路模块92(1)。从而，即使当配件78(1)的端子78a用作电源输入端子、接地端子和通信端子中的任意端子时，也能够确保要求的连接状态。

电路模块92(2)的配置与电路模块92(1)的配置相似或相同。因此，FPGA设备91以与以上描述相似或相同的方式切换电路模块92(2)的状态。从而，即使当配件78(1)的端子78b用作电源输入端子、接地端子和通信端子中的任意端子时，也能够确保要求的连接状态。

另外，电路模块92(3)的配置与电路模块92(1)的配置相似或相同。因此，FPGA设备91以与以上描述相似或相同的方式切换电路模块92(3)的状态。从而，即使当配件78(2)的端子78c用作电源输入端子、接地端子和通信端子中的任意端子时，也能够确保要求的连接状态。FPGA设备91能够以相似或相同的方式适当地切换电路模块92(4)的状态。从而，即使当配件78(2)的端子78d用作电源输入端子、接地端子和通信端子中的任意端子时，也能够确保要求的连接状态。

FPGA设备91的内部配置是可编程的，并且当需要时，能够期望地重写。例如，根据智能电源盒10内的各个电子控制单元11至13的指令，能够重写第一主干结构体20、第二主干结构体30或第三主干结构体40上的各个切换电路44的FPGA设备91的程序。从而，即使当配件侧的电源输入端子、接地端子、通信端子等分别与主干结构体的端子的连接位置未对齐时，也能够将它们自动地切换为适当的连接状态。

另外，例如，当图7所示的配件78(1)的端子78a和78b用作通用的电源输入端子时，电路模块92(1)的电源线97和电路模块92(2)的电源线97连接于互相不同的相邻的端子42，能够将电源电力经由多个路径同时供给到配件78(1)的端子78a和78b。即，配件侧的一个端子能够同时连接于熔断器汇流条41的多个端子42，如图5(A)或图5(B)所示。例如，即使在各个端子42的电流固定为5[A]的情况下，配件侧的端子也能够同时连接于两个端子42，从而使得10[A]的电流能够流到配件侧的端子。

另外，控制用于连接的各个电路模块92中的晶体管93的接通/断开。从而，还能够限制连接的端子42中的用于实际通电的端子的数量。从而，能够控制从主干结构体供给到各个配件的电力。例如，当一个配件的一个电源输入端子经由三个电路模块92物理连接到三个端子42时，能够使得15[A]的电流流入配件的电源输入端子中。当三个连接的电路模块92的晶体管93中的一个晶体管断开时，能够将实际供给到配件的电源输入端子的电流限制为10[A]。

接着，将描述变形例。

<变形例(1)>

在图8中示出了与图2所示的配置的连接形态不同的变形例(1)的系统。

在图8所示的系统中，各个配件101、102、103、104和105不通过图2所示的区域驱动器52连接，而是直接连接于第一主干结构体20上的连接部25。即，连接于配件101、102、103、104和105的子线束110的一端通过连接部25直接连接于第一主干结构体20。

例如，当在第一主干结构体20中包括能够传输各种信号的大量的信号线时，不需要使配件侧进行通信等的特殊控制。因此，不仅各个配件101至105内的电源线和接地线，而且传感器或开关的信号线或者控制信号线也能够直接连接于第一主干结构体20。

或者，同样在配件以与区域驱动器的从属控制部相似或相同的方式具有用作下级控制部的控制部的情况下，配件能够直接连接于第一主干结构体20。

<变形例(2)>

在图9中示出了与图2所示的配置的连接形态不同的变形例(2)的系统。

图9所示的系统具有如下配置：其中，各个配件121和122能够直接连接于第一主干结构体20上的连接部26，而无需图2所示的区域驱动器52。

如图9所示，从属的内置连接器124和125分别设置在用于与配件121和122进行连接的子线束123的一端处。从属的内置连接器124和125连接到设置在第一主干结构体20的连接部26处的连接器26a和26b。

用于实现在从属的内置连接器124和125中的相应一个连接器下游连接的各个配件121和122的控制所需的最小控制功能的电子电路包含在相应的从属的内置连接器124、125中。用于与上级的电子控制单元进行数据通信的通信电路、用于根据来自上级的电子控制单元的指令进行负载的通电的接通/断开等的驱动器电路、用于处理开关或传感器等的信号的信号处理电路等包括在所述电子电路中。

<变形例(3)>

在图10中示出了能够设置在图1所示的系统中的分配器。

当使用诸如图1所示的系统的第一主干结构体20、第二主干结构体30和第三主干结构体40这样的关键部件时，因为关键部件的形状是简化的，所以关键部件不能沿着复杂形状的路径布设。然而，在实际车辆中，有在各个位置处存在各种配件的可能性。因此，需要提高布设路径的自由度。

为此，在图10所示的系统中，配备分配器201，并且分配器201的配线通过联结部202联结到第三主干结构体40。联结部202被构造为使得主干结构体侧上的汇流条的板端子通过双头螺栓联结到分配器201的配线。

如图10所示，多个连接口设置在一个分配器201中，使得多个配件或子线束能够连接于分配器201。另外，虽然在图10所示的实例中，一个分配器201与第三主干结构体40连接，但是多个分配器201可以连接在各种位置处。

当如在图1所示的系统中的像第一主干结构体20、第二主干结构体30和第三主干结构体40这样的具有简单形状的结构体组合时，能够简化整个结构。从而，能够使得制造容易，并且还能够减小各个通用的构成元件的尺寸和重量。另外，由于要使用的部件的通用化，能够减少部件的种类的数量，并且还能够减少部件的产品编号。从而，能够使得制造容易并且还能够降低成本。

特别地，即使当要供给的电力在连接的配件之间不同时，也能够手动或自动地切换例如如图5(A)或5(B)所示地被配置并连接于配件的端子42的数量，从而与电源电力的变化一致。因此，能够使得熔断器汇流条41侧的端子42的规格通用，使得能够容易地减少部件的产品编号。

另外，当各种连接器CN1至CN5连接于熔断器汇流条41时，如图6所示，切换电路44被设置为使得能够期望地改变连接位置。即使当端子的连接位置分别互相未对齐时，也能够自动地匹配端子，使得能够自动地将正确的端子分别互相连接。

另外，在以上描述中已经描述了构成各个主干结构体的布设导电部件具有接地线的情况。然而，当能够通过其它方法确保接地时，诸如当单独地制造和组装接地线时或者当将车体的一部分用作地时，如上所述，各个主干结构体不必须具有接地线。在该情况下，能够从各个分支接线盒或属于分支接线盒的切换电路44省略关于接地线的配置或功能。

这里，将分别在下面的配置[1]至[6]中简要概括和列出前述根据本发明的车辆用电路的实施例的特征。

[1]一种布设在车辆上的车辆用电路，该电路包括：

干线(布设导电部件20a至20e、30a至30e、40a至40e)，该干线包括电源线和通信线；

分支线(21A至23A)，各个所述分支线包括电源线和通信线；

分支部(分支接线盒21至23)，各个所述分支部具有下级控制部(从属控制部51c、52c、53)，并且各个所述分支部用于将所述分支线中的相应的一条分支线连接于所述干线；和

上级控制部(电子控制单元11至13)，该上级控制部连接于所述干线，以使得该上级控制部基于与所述下级控制部的通信控制要供给到所述分支线的电力的分配，并使得该上级控制部控制所述下级控制部。

[2]根据前述配置[1]的车辆用电路，其中：

各个所述下级控制部具有切换电路(44)，该切换电路根据连接于所述分支线的配件和要供给到所述配件的电力而切换所述干线与连接到所述下级控制部的所述分支线的所述通信线和所述电源线的连接。

[3]根据前述配置[2]的车辆用电路，其中：

[4]根据前述配置[1]至[3]的任意一项的车辆用电路，其中：

各个所述分支部具有辅助电源(备用电池52b、53b、54b)，该辅助电源能够将电力供给到连接于所述分支部的所述分支线。

[5]根据前述配置[2]的车辆用电路，其中：

所述切换电路(44)包括：第一开关元件(晶体管93)，该第一开关元件将端子连接至预定的电源线(97)；第二开关元件(晶体管96)，该第二开关元件将所述端子连接至接地线(98)；信号输入/输出元件(电平转换电路94、95)，该信号输入/输出元件允许信号对于所述端子的输入或输出；和可编程的控制装置(FPGA设备91)，该可编程的控制装置在所述第一开关元件、所述第二开关元件和所述信号输入/输出元件之间进行状态切换。

[6]根据前述配置[2]的车辆用电路，其中：

所述下级控制部根据要供给到连接于所述分支线的所述配件的电力而改变与所述分支线的至少一个电源端子连接的所述干线侧的所述电源线的连接端子(端子42)的数量。

虽然已经参考具体实施例详细描述了本发明，但是本领域技术人员能够在不背离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改或变形。

本申请基于2016年2月2日提交的日本专利申请(专利申请No.2016-018402)，并且该日本专利申请的内容通过引用并入本文。

工业实用性

根据本发明，实现了下面的效果。即，能够提供一种车辆用电路，其中，简化了用于各种电气部件与车辆上的电源以及各种电气部件彼此之间的电连接的结构，并且能够减小整体尺寸和重量。实现该效果的本发明对布设于车辆的车辆用电路是有用的。

Claims

1.一种布设在车辆上的车辆用电路，该电路包括：

干线，该干线包括电源线和通信线；

分支线，各所述分支线包括电源线和通信线；

分支部，各所述分支部具有下级控制部，并且各所述分支部用于将所述分支线中的相应的一条分支线连接于所述干线；和

上级控制部，该上级控制部连接于所述干线，使得所述上级控制部基于与所述下级控制部的通信控制要供给到所述分支线的电力的分配，并且使得所述上级控制部控制所述下级控制部。

2.根据权利要求1所述的车辆用电路，其中：

各所述分支部使得多个所述分支线能够装接到所述分支部或从所述分支部脱离；并且

各所述下级控制部具有切换电路，该切换电路根据连接于所述分支线的配件和供给到所述配件的电力，切换所述干线与连接到所述下级控制部的所述分支线的所述通信线和所述电源线的连接。

3.根据权利要求2所述的车辆用电路，其中：

所述下级控制部将供给到与连接所述下级控制部的所述分支线相连的所述配件的电力信息传输到所述上级控制部。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的车辆用电路，其中：

各所述分支部具有辅助电源，该辅助电源能够将电力供给到连接于所述分支部的所述分支线。

5.根据权利要求2所述的车辆用电路，其中：

所述切换电路包括：第一开关元件，该第一开关元件将端子连接至预定的电源线；第二开关元件，该第二开关元件将所述端子连接至接地线；信号输入/输出元件，该信号输入/输出元件允许信号对于所述端子的输入或输出；和可编程的控制装置，该可编程的控制装置在所述第一开关元件、所述第二开关元件和所述信号输入/输出元件之间进行状态切换。

6.根据权利要求2所述的车辆用电路，其中：

所述下级控制部根据供给到连接于所述分支线的所述配件的电力，改变与所述分支线的至少一个电源端子连接的所述干线侧的所述电源线的连接端子的数量。