CN109866706B - 车辆电路体 - Google Patents

Abstract

一种车辆用电路体，布线在车辆的车身上，用于向电气部件供电并且与电气部件通信各种通信信号。所述电路体包括：多个控制箱，分散设置在所述电路体上，能够控制电力和通信信号中的至少一个的输入和输出；干线线束，连接所述多个控制箱中的一个和多个控制箱中的另一个；和支线线束，连接所述控制箱和所述电气部件。所述多个控制箱中的至少一个通过连接到所述支线线束的所述电气部件接地。

Description

车辆电路体

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2017年12月4日提交的日本专利申请No.2017-232891的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明的一个或多个实施例涉及一种车辆用电路体。

背景技术

近年来，已知一种用于将安装在车辆上的电源等连接到各种电气部件等的电路体(所谓的线束)。通常，这种类型的电路体构造成能够实现从主电源诸如交流发电机(发电机)和电池到大量电气部件(例如，ECU和各种辅助设备)的适当电力供应、适当的电源切换或切断、各种通信信号的传输等。

具体地，这种类型的电路体(线束)通常作为连接电源和电气部件的各种电线的集合体的线束、用于将电力分配到多个系统的接线盒、用于控制每个系统的电力供应或切断的继电器盒、保护电线和电气部件免受过电流影响的保险丝盒等构成(例如，参见JP-A-2005-78962)。

发明内容

近年来，随着安装在车辆上的电气部件、控制的复杂性等的增加，电路体(线束)的结构趋于复杂化。结果，构成电路体的电线数量增加，电路体尺寸增大等，因此电路体的重量趋于增加。另外，由于要配备电路体的车辆类型的不同以及可选电气部件类型的增加，要制造的电路体的类型增加，并且制造电路体的过程也变得复杂，因此，电路体的制造成本和制造时间也趋于增加。

本发明的一个或多个实施例在考虑到上述的情况而做出，其目的是提供一种车辆用电路体，其在保持作为车辆电路体所需的功能的同时具有简化的电路体结构。

为了实现上述目的，根据本发明的一个或多个实施例的车辆用电路体的特征简要概述并列于下述(1)。

(1)一种车辆用电路体，其布线在车辆的车身上，用于向电气部件供电并且与电气部件通信各种通信信号，所述电路体包括：

多个控制箱，分散设置在所述电路体上，并能够控制电力和通信信号中至少一个的输入和输出；

干线线束，连接所述多个控制箱中的一个和所述多个控制箱中的另一个；和

支线线束，连接所述控制箱和所述电气部件；

其中所述多个控制箱中的至少一个通过连接到所述支线线束的所述电气部件接地。

根据具有上述(1)的构造的车辆用电路体，干线线束和支线线束构成电路体的框架，并且通过电路体向电气部件的电力供应和通信信号的通信由分散设置在电路体上的多个控制箱控制。因此，例如，如果通过在控制箱之间执行多路通信将通信信号的传输集中在一条信号线中，并且同样地，电力传输也集中在一条电源线中，则电路体的结构与原则上一对一地连接电源和电气部件的现有技术的电路配置相比，可以被简化。此外，当在控制箱中执行诸如向多个系统分配电力、控制每个系统的电源或切断、保护电线和电气部件免受过大电流等的处理时，不需要提供现有技术的电路体中使用的接线盒等，并且可以进一步简化电路体的结构。

此外，控制箱通过设置在电气部件中用于接地的接地路径接地。因此，即使例如从连接一个控制箱和另一个控制箱的干线线束中省略了地线，如果连接另一个控制箱和电气部件的支线线束包括地线，就可以实现一个控制箱的接地。结果，可以省略来自干线线束的地线，因此进一步简化了电路体的结构。此外，通过省略来自干线线束的地线可以缩短地线的长度，因此还可以减少地线用作天线受周围噪声影响的作用。

如上所述，根据具有该构造的车辆用电路体，可以在保持作为车辆的电路体所需的功能的同时简化电路体的结构。

根据本发明的一个或多个实施例中，可以提供一种车辆用电路体，其在保持作为车辆电路体所需的功能的同时具有简化的电路体结构。

在上文中，简要描述了本发明的一个或多个实施例。此外，通过阅读下面参考附图描述的用于实行本发明的方式(下文中，称为“实施例”)，将进一步阐明本发明的细节。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的线束在车体上布线的状态的示意结构图。

图2A是连接在图1所示的电连接盒和电连接盒之间的I型干线线束的透视图，图2B是沿图2A中A-A线的剖视图；

图3A是连接在图1中所示的电连接盒和电气部件之间的I型支线线束的透视图，图3B是连接在图1所示的电连接盒和电气部件之间的V型支线线束的透视图，图3C是沿图3A中的B-B线的剖视图；

图4是图1所示的电连接盒的透视图；

图5A至图5C是用于说明制造图1所示的线束的过程的图；

图6是用于说明通过组合连接到电源线的连接器和连接到通信线的连接器构成干线线束的过程的图；

图7是表示根据本发明的第二实施例的线束在右侧方向盘规格的车辆的车身上布线的状态的示意结构图；

图8是表示根据本发明的第二实施例的线束在左侧方向盘规格的车辆的车身上布线的状态的示意结构图；

图9A至图9F是用于说明制造图7和图8中所示的线束的过程的图；和

图10A至图10C是根据本发明另一实施例的支线线束的透视图。

具体实施方式

第一实施例

在下文中，将参考图1至6描述根据本发明第一实施例的车辆用电路体(线束1)。

如图1所示，根据本发明第一实施例的线束1用于线束1通常布线在安装有各种电气部件40(40a至40v)的车身2上的情况。线束1包括多个电连接盒10(10a至10i)、在电连接盒10和相邻的电连接盒10之间电连接的干线线束20(20a至20j)、以及在电连接盒10和相邻的电气部件40之间电连接的支线线束30。

电连接盒10具有多个连接器容纳孔11(参见图4)。至少一个干线线束20的连接器23(参见图2A和图2B)和至少一个支线线束30的连接器34(参见图3A至图3C)连接到每个电连接盒10的多个连接器容纳孔11。因此，每个电连接盒10被连接到至少一个其它电连接盒10和至少一个电气部件40。多个连接器容纳孔11将在下面描述。

每个电连接盒10包括微型计算机(未示出)。每个电连接盒10参照使用微型计算机通过干线线束20和支线线束30连接的另一电连接盒10和电气部件40所具有的ID信息，从而识别另一个电连接盒10和与其连接的电气部件40。

此外，每个电连接盒10可以使用微型计算机等基于从经由干线线束20和支线线束30连接的其他电连接盒10和电气部件40传输的传感器信号、操作信号等来控制与其连接的电气部件40。此外，当两个或更多个其它电连接盒10通过两个或更多个干线线束20连接时，每个电连接盒10能够将传感器信号、操作信号等的传输中继到两个或更多个其他电连接盒10并且在两个或更多个其他电连接盒10之间中继电力传输。

如图2A所示，干线线束20是所谓的I型线束，其包括一个用于传输电力的电源线21、一个用于通过多路通信传输传感器信号、操作信号等的通信线22、以及连接到一组电源线21和通信线22的两端的一对连接器23。干线线束20没有设置用于接地的地线。

如图2B所示，电源线21具有导线21a和绝缘体21b，导线21a具有用于电力传输的圆形横截面，绝缘体21b由覆盖导线21a的树脂制成。通信线22具有一对用于信号传输的电线22a、覆盖一对电线22a的编织导体22b、以及覆盖编织导体22b的由树脂制成的绝缘体22c。编织导体22b具有防止由一对电线22a传输的信号受到外部磁场等引起的噪声影响的功能。

电源线21绝缘体21b和通信线22的绝缘体22c通过由树脂制成的连接部24在干线线束20的延伸方向上的整个区域彼此一体地连接。连接器23设置有电连接到导线21a和一对电线22a多个端子(未示出)。位于干线线束20的两端的一对连接器23分别插入并连接到相邻的电连接盒10的连接器容纳孔11。因此，相邻的电连接盒10通过干线线束20电连接，使得可以在相邻的电连接盒10之间进行电力传输和多路通信。

如图3A中所示，支线线束30是所谓的I型线束，其包括一个用于传输电力的电源线31；一个用于通过多路通信传输传感器信号、操作信号等的通信线32；一个用于接地的地线33；以及连接到一组电源线31、通信线32和地线33的两端的一对连接器34。如图3B所示，支线线束30可以是所谓的V型线束，其中连接到两组电源线31、通信线32和地线33的一个连接器34设置在一端侧，并还设置有两个连接器34，每个连接器34连接到一组电源线31、通信线32和地线33。

如图3C所示，电源线31具有导线31a和绝缘体31b，导线31a具有用于电力传输的圆形横截面，绝缘体31b由覆盖导线31a的树脂制成。通信线32具有一对用于信号传输的电线32a、覆盖一对电线32a的编织导体32b、以及覆盖编织导体32b的由树脂制成的绝缘体32c。编织导体32b具有防止由一对电线32a传输的信号受到由外部磁场等引起的噪声影响的功能。地线33具有导线33a和绝缘体33b，导线33a具有用于接地的圆形横截面，绝缘体33b由覆盖导线33a的树脂制成。

电源线31的绝缘体31b和通信线32的绝缘体32c，以及通信线32的绝缘体32c和地线33的绝缘体33b在支线线束30的延伸方向的整个区域上一体地连接，使得电源线31、通信线32和地线33在宽度方向上对齐。连接器34设置有电连接到导线31a、一对电线32a和导线33a的多个端子(未示出)。位于支线线束30一端的连接器34插入并连接到电连接盒10的连接器容纳孔11，并且位于支线线束30的另一端的连接器34插入并连接到电气部件40的连接器容纳孔(未示出)。因此，电连接盒10和电气部件40被支线线束30电连接，并且因此电连接盒10和电气部件40之间的电力传输和多路通信成为可能。

在图1所示的示例中，每个电连接盒10布置在相对靠近所连接的电气部件40在车身2上的安装位置的位置。因此，连接到每个电连接盒10的支线线束30的长度相对较短。另一方面，一些相邻的电连接盒10之间具有较大的距离。因此，多个干线线束20包括相对长的干线。

具体地，在图1所示的示例中，电连接盒10a连接到车身右前侧上的方向指示灯40a和右前灯40b。电连接盒10b连接到左前灯40c和位于车身左前侧的方向指示灯40d。电连接盒10c连接到制动控制模块40e。电连接盒10d连接到燃料喷射控制模块40f。电连接盒10e连接到右电动门镜40g、右前门的电气部件40h和右前电动座椅周围的电气部件4i。电连接盒10f连接到左电动门镜40j、左前门的电气部件40k和左前电动座椅周围的电气部件40l。电连接盒10g连接到空调周围的电气部件40m、平视显示器周围的电气部件40n和方向盘周围的电气部件40o。电连接盒10h连接到右后门的电气部件40p、右后电动座椅周围的电气部件40q以及车身右后侧的方向指示灯40r。电连接盒10i连接到左后门的电气部件40s、左后电动座椅周围的电气部件40t、车身左后侧的方向指示灯40u以及高位刹车灯40v。

在此，在图3B中示出的V型支线线束30用于电连接盒10e、右电动门镜40g、和右前门的电气部件40h之间的连接，连接电连接盒10f、左电动门镜40j和左前门的电气部件40k之间的连接，以及电连接盒10g、空调周围的电气部件40m和平视显示器周围的电气部件40n之间的连接，图3A中所示的I型支线线束30用于其他电连接盒10和电气部件40的连接。

电连接盒10a和10c通过干线线束20a连接。电连接盒10b和10d通过干线线束20b连接。电连接盒10c和10d通过干线线束20c连接。电连接盒10c和10e通过干线线束20d连接。电连接盒10d和10f通过干线线束20e连接。电连接盒10e和10f通过干线线束20f连接。电连接盒10f和10g通过干线线束20g连接。电连接盒10e和10h通过干线线束20h连接。电连接盒10f和10i通过干线线束20i连接。电连接盒10h和10i通过干线线束20j连接。

特别地，每根干线线束20d和20e通过设置在车身2的仪表板4中的通孔插入。具体地，干线线束20d和20d分别插入穿过的索环3(外部构件)分别固定在通孔上，由此，之间插入仪表板4的发动机室5和乘客室6以液密方式分隔。

在图1所示的示例中，安装在车身2上的多个电气部件40(40a至40v)中的至少一些分别连接到车身2的相应接地点(未示出)以接地。例如，当电气部件40具有金属壳体时，电气部件40可以通过将壳体电连接(拧紧等)到车身2(包括加强件等)而接地。因此，支线线束30(图10)可以仅由电源线31和通信线32构成。此外，当难以在连接到电气部件40的电连接盒10周围提供接地点时，可以使用具有电源线31、通信线路32和地线33的支线线束30连接电气部件40和电连接盒10，使得电连接盒10通过电气部件40接地。在这种情况下，电连接盒10可以通过电气部件40和支线线束30接地(图3A至图3C)。

当多个电气部件40中的电气部件40，例如难以在其附近提供接地点的电气部件40或者由树脂制成的壳体覆盖的电气部件40，难以接地到车身2时，还可以通过支线线束30(图3A至图3C)将连接到电气部件40的电连接盒10接地到车身2并通过支线线束30和电连接盒10将电气部件40接地。

结果，没有必要将地线提供给连接电连接盒10的干线线束20，以将多个电连接盒10接地。因此，在线束1中，干线线束20没有地线。如上所述，多个干线线束20包括相对较长的一个。因此，与为所有连接电连接盒10的多个干线线束20提供地线的方面相比，可以大大缩短作为整个线束1的地线的总延伸长度。因此，可以减小线束1的重量并且可以减小其尺寸。此外，通过显著缩短地线的总延伸长度，由于地线用作天线的事实，噪声施加到线束1的程度也可以大大减小。

在图中所示的示例1中，多个环形电路通过将多个电连接盒10与多个干线线束20连接构成。具体地，有两个环形电路，例如一个环形电路按顺序“电连接盒10c-干线线束20c-电连接盒10d-干线线束20e-电连接盒10f-干线线束20f-电连接盒10e-干线线束20d-电连接盒10c”连接和一个环形电路按顺序“电连接盒10e-干线电线20f-电连接盒10f-干线电线20i-电连接盒10i-干线电线20j-电连接盒10h-干线线束20h-电连接盒10e”连接。

因此，即使在干线线束20的一部分中发生诸如断开的异常，也容易确保绕行路线。因此，线束1可以极大地增强使用线束1的系统的冗余度。

在下文中，将参照图4描述包括在电连接盒10中的多个连接器容纳孔11。如图4所示，在电连接盒10中，形成有具有多种尺寸的多个连接器容纳孔11。多种尺寸包括一种尺寸(对应于连接器容纳孔11a的尺寸)，其中形成有具有该尺寸的一个连接器容纳孔11，以及一种尺寸(对应于连接器容纳孔11b至11d的尺寸)，其中形成有具有这些尺寸的多个连接器容纳孔11。

在图4所示的示例中，形成有具有四种尺寸的多个连接器容纳孔11，具体地，按尺寸的降序形成一个连接器容纳孔11a、两个连接器容纳孔11b、六个连接器容纳孔11c和十个连接器容纳孔11d。具有相应尺寸的子线束的连接器Ca至Cd分别连接到连接器容纳孔11a至11d。具体地，连接器Ca至Cd是干线线束20的连接器23和支线线束30的连接器34。

在图4所示的示例中，随着流过子线束的电流的大小变大，具有更大尺寸的连接器Ca至Cd连接到子线束。因此，连接器容纳孔11的尺寸对应于流过连接到连接器容纳孔11的子线束的电流的大小(具体地，流过电源线21和31的电流的大小)。结果，与多个子线束的连接器的尺寸和多个连接器容纳孔11的尺寸统一成最大尺寸的方面相比，电连接盒10不需要过多规格，因此可以大大减小电连接盒10的尺寸。

此外，如上所述，电连接盒10可以通过使用结合在其中的微型计算机参考连接的子线束的连接目的地的ID信息来识别连接目的地。换句话说，它具有连接兼容性。因此，当具有相同尺寸的子线束的多个连接器连接到多个具有相同尺寸的相应的连接器容纳孔11时，可以识别每个连接目的地并形成所需的电路，而不管哪一个连接器连接到任一个连接器容纳孔11。结果，与分别指定连接器容纳孔11连接到各个连接器的方面相比，当子线束的连接器连接到连接器容纳孔11时，可以大大减轻工人的负担。

接下来，将参考附图描述上述线束1的制造方法的示例。

首先，如图5A中所示，干线线束20被配置为对应于车身的电线布线形式。在这种情况下，干线线束20可以被配置为使得电源线21和通信线22构成如图2所示的一根电线，或者可以配置成使得电源线21和通信线22构成如图6所示的分开的电线。

在前者(一根电线)的情况下，例如，干线线束20可以通过将电源线21和通信线22以绝缘体21b和绝缘体22c覆盖同时提供连接部24的方式共同挤压电源线21和通信线22来配置。另一方面，在后者(分开的电线)的情况下，例如，如图6所示，电源线21和通信线22以彼此分离的状态准备，并且连接到干线线束20的电源线21的两端的一对连接器C1和连接到干线线束20的通信线22的两端的一对连接器C2彼此连接，使得位于相应端部的连接器分别通过连接结构(未示出)连接。因此，可以获得包括一条电源线21、一条通信线22和连接到一组电源线21和通信线22两端的一对连接器23(＝连接器C1+连接器C2)的I型干线线束20。如上所述，图6所示的干线线束20与图2所示的干线线束20的不同之处在于，电源线21和通信线22在延伸方向上的整个区域上没有连接。

接下来，如图5B所示，支线线束30被配置为对应于车身的线路布线形式。

然后，如图5C所示，干线线束20和支线线束30依次连接到多个电连接盒10的相应电连接盒10。结果，形成线束1。

与类似于上述现有技术的电路体的电源和电气部件原则上一对一连接的电路结构相比，通过这种制造方法可以简化线束1的制造过程，因此提高了线束1的生产率。此外，例如，还可以通过将用于在车身等上的每个区域的支线线束30集成进一步提高生产率。

第二实施例

在下文中，将参照图7至图9F描述根据本发明第二实施例的车辆用电路体(线束1A和线束1B)。

根据第二实施例的线束1A和1B与图1所示的线束1的不同之处在于，在第二实施例中电路体应用于具有右侧方向盘规格的车辆的车身2A或具有左侧方向盘规格的车辆的车身2B。为了便于说明，在图7至图9F中，具有与图1中所示的结构和功能基本相同的结构和功能的部分用与图1中的这些部分相同的附图标记和字母表示。此外，这些部分的详细描述将适当省略。

图7示出了线束1A在具有右侧方向盘规格的车辆的车身2A上布线的示例。如图7所示，除了多个电连接盒10和干线线束20之外，线束1A还包括用于右侧方向盘的支线线束30(包括支线线束30a)。

用于右侧方向盘的支线线束30对应于右侧方向盘规格的车身2A，并且方向盘周围的电气部件40o和平视显示器周围的电气部件40n经由支线线束30a连接到设置在车身2A的仪表板附近的右侧的电连接盒10e。因此，与图1的示例相比，可以以更短的距离将电气部件40o和电气部件40n连接到电连接盒10e，并且可以移除图1的示例中设置的中央电源连接盒10g。

图8示出了线束1B布线在具有左侧方向盘规格的车辆的车身2B上的示例。如图8所示，除了多个电连接盒10和干线线束20之外，线束1B还包括用于左侧方向盘的支线线束30(包括支线线束30b)。

用于左侧方向盘的支线线束30对应于左侧方向盘规格的车身2B，并且方向盘周围的电气部件40o和平视显示器周围的电气部件40n经由支线线束30b连接到设置在车身2B的仪表板附近的左侧的电连接盒10f。因此，与图7相似，与图1的示例相比，可以将电气部件40o和电气部件40n以短距离连接到电连接盒10f，并且可以移除图1的示例中设置的中央电源连接盒10g。

在如图7和8所示的示例中，与图1所示的示例不同，没有配置由多个电连接盒10和多个干线线束20构成的环形电路。根据车辆的电路体(线束)所需的冗余程度，可以确定是否配置如图1、图7和图8所示的环形电路。详细情况将在下面描述。

接下来，将参照附图描述上述线束1A或线束1B的制造方法的示例。

首先，如图9A所示，干线线束20被配置为对应于到车身的线路布线形式。在这种情况下，干线线束20可以被配置为使得电源线21和通信线22构成如图2所示的一根电线，或者可以配置成使得电源线21和通信线22构成如图6所示分开的电线。在前者(一根电线)和后者(分开的电线)的情况下，干线线束20的制造方法的示例与上述第一实施例的相同。

接下来，如图9B所示，在用于具有右侧方向盘规格的车辆的线束1A的情况下，用于右侧方向盘的支线线束30(包括支线线束30a)配置为对应于车身的线路布线形式。另一方面，如图9C所示，在用于具有左侧方向盘规格的车辆的线束1B的情况下，用于左侧方向盘的支线线束30(包括支线线束30b)配置为对应于车身的线路布线形式。

然后，如图9D所示，干线线束20和支线线束30(包括支线线束30a)依次连接到多个电连接盒10的相应电连接盒10。结果，形成了用于具有右侧方向盘规格的车辆的线束1A。类似地，如图9E所示，干线线束20和支线线束30(包括支线线束30b)依次连接到多个电连接盒10的相应电连接盒10。结果，形成了用于具有左侧方向盘规格的车辆的线束1B。

可以通过这种制造方法简化用于具有右侧方向盘规格的车辆的线束1A和用于具有左侧方向盘规格的车辆的线束1B的制造过程，并因此提高了其生产率。此外，无论这些规格如何，都可以使用具有共同结构的部件，因此通用性高。因此，实际上，仅通过选择具有右侧方向盘规格的支线线束30a或具有左侧方向盘规格的支线线束30b，就可以处理方向盘位置引起的规格差异。

当在图7和图8的电路中配置环形电路时，将图9F的干线线束20选择性地连接到图9A的干线线束20就足够了。

其他实施例

本发明不限于上述实施例，并且在本发明的范围内可以采用各种修改示例。例如，本发明不限于上述实施例，并且可以适当地修改、改进等。另外，上述实施例中的构成元件的材料、形状、尺寸、数量、放置位置等是任意的，只要可以实现本发明，并且不限于此。

例如，在第一和第二实施例中，电气部件40具有ID信息。然而，代替电气部件40，设置在支线线束30的末端的连接器可以具有ID信息。

此外，在第一和第二实施例中，支线线束30具有地线33(参见图3A至图3C)。然而，当不需要在支线线束30中设置地线33时，可以配置为使得地线33包括在电源线31和通信线32中，而不是如图10A至图10C所示在支线线束30中。

在第一和第二实施例中，每个干线线束20和支线线束30仅具有一个电源线31(参见图2A至图3C)。然而，如果需要，每个干线线束20和支线线束30中可以配置为具有多个(例如，两个)电源线31。

此外，电连接盒10可以配置为除了上述各种功能之外还具有能够与外部进行无线通信的天线，使得可以处理与外部交换的各种信息并且能够通过通信线32进行发送和接收信息。

这里，根据上述本发明的一个或多个实施例的车辆用电路体的特征简要地概述并列在以下(1)中。

(1)一种车辆用电路体(1)，其布线在车辆的车身上，用于向电气部件(40)供电并且与电气部件通信各种通信信号，所述电路体包括：

多个控制箱(10)，分散设置在电路体上，并能够控制电力和通信信号中的至少一个的输入和输出；

干线线束(20)，连接多个控制箱中的一个和多个控制箱中的另一个；和

支线线束(30)，连接控制箱和电气部件；

其中，多个控制箱(10)中的至少一个通过连接到支线线束(30)的电气部件(40)接地。

Claims (1)

1.一种车辆用电路体，其布线在车辆的车身上，用于向电气部件供电并与电气部件通信各种通信信号，所述电路体包括：

多个控制箱，分散设置在所述电路体上，并能够控制电力和通信信号中的至少一个的输入和输出；

干线线束，连接所述多个控制箱中的一个和所述多个控制箱中的另一个；和

支线线束，连接所述控制箱和所述电气部件；

其中所述多个控制箱中的至少一个通过连接到所述支线线束的所述电气部件接地，以及

其中，所述干线线束没有设置用于接地的地线，并且所述支线线束具有地线。

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