DE112017000622B4

DE112017000622B4 - In einem Fahrzeug verlegte Fahrzeugschaltung

Info

Publication number: DE112017000622B4
Application number: DE112017000622.8T
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Saito; Noriaki Sasaki; Yukinari Naganishi; Taku Furuta
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2022-11-24
Anticipated expiration: 2037-02-01
Also published as: US10266130B2; US20180326928A1; CN108602477B; JP6374894B2; JP2017136925A; DE112017000622T5; WO2017135267A1; CN108602477A

Abstract

In einem Fahrzeug verlegte Fahrzeugschaltung (250), umfassend:eine erste Schaltung (230), die eine Hauptleitung (231) und eine Verzweigungsleitung (232-235) aufweist, die abnehmbar an der Hauptleitung (231) anbringbar ist; undeine zweite Schaltung (210) mit mehreren elektrischen Leitungen,wobei die Hauptleitung (231) und die Verzweigungsleitung (232-235) jeweils Stromversorgungsleitungen (20a, 40a) und Kommunikationsleitungen (20d, 40d) enthalten,wobei die erste Schaltung (230) aufweist:einen Verzweigungsabschnitt (21) zum Verbinden der Verzweigungsleitung (232-235) mit der Hauptleitung (231), der Verzweigungsabschnitt (21) mit einem untergeordneten Steuerabschnitt (51c) mittels der Verzweigungsleitung (232-235) verbunden ist; undeinen übergeordneten Steuerabschnitt (11), der mit der Hauptleitung (231) verbunden ist, die Verteilung der Leistung, die der Verzweigungsleitung (232-235) zugeführt wird, auf der Grundlage der Kommunikation mit dem untergeordneten Steuerabschnitt (51c) steuert und den untergeordneten Steuerabschnitt (51c) steuert,wobei der übergeordnete Steuerabschnitt (11) mit dem untergeordneten Steuerabschnitt (51c) mittels der Verzweigungsleitung (232-235) und der Hauptleitung (231) verbunden ist, und mit dem untergeordneten Steuerabschnitt (51c) unter Benutzung der Verzweigungsleitung (232-235) und der Hauptleitung (231) kommuniziert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugschaltung, die in einem Fahrzeug verlegt ist.
Stand der Technik
In einem Fahrzeug ist es erforderlich, dass die Leistung in geeigneter Weise jeder der zahlreichen verschiedenen elektrischen Komponenten beispielsweise von einem Wechselstromgenerator (Generator) oder einer Batterie, die die Hauptenergiequelle bildet, zugeführt wird. Darüber hinaus ist es in einem System, das für die Zuführung einer derartigen Leistung verwendet wird, erforderlich, dass auch die folgenden Funktionen vorhanden sind: die Funktion des EIN- und AUS-Schaltens der Stromversorgung je nach Bedarf; und die Funktion des Abschaltens des Stroms für jeden Leitungsweg, wenn überschüssiger Strom durch die elektrischen Komponenten fließt.
In einem allgemeinen Fahrzeug ist ein Kabelbaum, der eine Anordnung mehrerer elektrischer Leitungen ist, in dem Fahrzeug verlegt, und durch diesen Kabelbaum sind die Hauptversorgungsquelle und die elektrischen Komponenten jedes Abschnitts miteinander verbunden, um Energie zuzuführen. Darüber hinaus ist es üblich, einen Verteilerkasten zu verwenden, um die Leistung zu den mehreren Leitungswegen zu verteilen, einen Relaiskasten zu verwenden, um das EIN- und AUS-Schalten der Stromversorgung für jeden Leitungsweg zu steuern, und einen Sicherungskasten zu verwenden, um die elektrischen Drähte und die Lasten des Kabelbaums zu schützen.
Der in dem Patentdokument 1 gezeigte Kabelbaum ist mit einem Netzwerkübertragungspfad, einer Energiequelle und GND sowie einer Schaltung zum Zuführen anderer Signale versehen. Darüber hinaus ist der Kabelbaum mit einer Kabelbaum-Hauptleitung, einem Nebenkabelbaum, einem optionalen Nebenkabelbaum und einer Netzwerk-Hub-Vorrichtung ausgebildet.
Stand der Technik Dokumente
Patentdokument 1: JP 2005-78962 A
Weiterer Stand der Technik ist aus den Dokumenten JP 2016-15 809 A und JP H09-325 932 A bekannt.
Offenbarung der vorliegenden Erfindung
In den letzten Jahren hat sich die Struktur des zuvor beschriebenen Kabelbaums, der in der Fahrzeugkarosserie verlegt ist, aufgrund der Zunahme der Anzahl der elektrischen Komponenten, die in dem Fahrzeug montiert sind, verkompliziert. Indem somit die Kabelbaum-Hauptleitung, der Nebenkabelbaum und der optionale Kabelbaum wie in Patentdokument 1 kombiniert werden, wird ein Kabelbaum gebildet, der insgesamt eine komplizierte Form aufweist, um eine Verbindung mit verschiedenen elektrischen Komponenten zu ermöglichen, die an verschiedenen Positionen in der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind.
Darüber hinaus hat der Kabelbaum tendenziell an Gesamtgröße und an Gewicht zugenommen, da der Durchmesser der elektrischen Drähte, die den Kabelbaum bilden, zunimmt und die Anzahl der der elektrischen Drähte mit einer Zunahme der Anzahl der elektrischen Komponenten, die in der Fahrzeugkarosserie montiert sind, zunimmt. Da darüber hinaus die Anzahl von Arten und Artikelnummern der Kabelbäume, die hergestellt werden, gemäß den unterschiedlichen Fahrzeugtypen, in denen die Kabelbäume montiert werden, und mit einer Zunahme der optionalen elektrischen Komponentenarten, die in dem Fahrzeug montiert sind, zunimmt, ist es schwierig, die Teile, die die Kabelbäume bilden, zu vereinheitlichen, so dass die Bauteilkosten und die Herstellungskosten zunehmen. Da zudem die Gesamtstruktur des Kabelbaums kompliziert ist, gibt es Fälle, in denen die Herstellung des Kabelbaums schwierig ist und in denen der Arbeitsaufwand beim Einbau des Kabelbaums in die Fahrzeugkarosserie schwierig ist.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der zuvor beschriebenen Umstände konzipiert, und es ist eine Aufgabe derselben, eine Fahrzeugschaltung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Herstellung zu erleichtern und die Größe und das Gewicht zu verringern, indem die Struktur der elektrischen Verbindungen zwischen verschiedenen elektrischen Komponenten und der Energiequelle im Fahrzeug und zwischen den elektrischen Komponenten vereinfacht wird.
Mittel zur Lösung der Probleme
Um die zuvor erwähnte Aufgabe zu lösen, ist eine Fahrzeugschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung durch die nachfolgenden Punkte (1) bis (5) gekennzeichnet:

(1) In einem Fahrzeug verlegte Fahrzeugschaltung, umfassend die Merkmale von Anspruch 1.
(2) In einem Fahrzeug verlegte Fahrzeugschaltung, umfassend die Merkmale von Anspruch 2.
(3) Fahrzeugschaltung gemäß obigen Punkt (2), wobei der Schaltkreis eine oder mehr als eine Auswahlschaltvorrichtung, die selektiv einen beliebigen Stromversorgungsanschluss, der zur Stromversorgung fähig ist, einen mit einer Masseleitung verbindbaren Masseanschluss und einen mit den Kommunikationsleitungen verbindbaren Kommunikationsanschluss und einen gemeinsamen Anschluss der Hauptleitung verbindet; und eine programmierbare Steuervorrichtung, die mindestens einen Verbindungszustand des Kommunikationsendgeräts steuert, aufweist.
(4) Fahrzeugschaltung gemäß obigen Punkt (3), wobei der Schaltkreis Schaltelemente umfasst, die die Stromversorgung zu dem Stromversorgungsanschluss steuern, und die Steuerungsvorrichtung die Schaltelemente entsprechend der Leistung steuert, die dem Zusatzbauteil zugeführt wird, das mit jeder der Verzweigungsleitungen verbunden ist.
(5) Fahrzeugschaltung gemäß einem der obigen Punkte (1) bis (4),

Gemäß der Fahrzeugschaltung mit der Struktur gemäß Punkt (1) kann die Struktur vereinfacht und ferner die Herstellung erleichtert werden, da die erste Schaltung und die zweite Schaltung getrennt als voneinander unabhängige Bestandteile hergestellt werden können. Da zudem die erste Schaltung aus der Hauptleitung und den abnehmbar befestigbaren Verzweigungsleitungen gebildet ist, können die Hauptleitung und die Verzweigungsleitungen ebenfalls getrennt als voneinander unabhängige Bestandteile hergestellt werden. Selbst wenn darüber hinaus die Form und Struktur der Hauptleitung einfach ist, kann eine Leitungsweg-Konfiguration, die insgesamt kompliziert ist, realisiert werden, indem die Verzweigungsleitungen mit der Hauptleitung gekoppelt werden. Indem darüber hinaus der Hauptleitung als ein gemeinsames Schaltungselement verwendet wird und die Art und Anzahl der damit kombinierten Abzweigungsleitungen mit den unterschiedlichen Fahrzeugtypen verknüpft werden, kann das Vorhandensein oder Fehlen der optionalen elektrischer Komponenten und dergleichen, eine Zunahme der Fahrzeugart und Artikelnummer minimiert werden. Wenn darüber hinaus die zweite Schaltung nur auf ein gemeinsames Schaltungselement beschränkt ist, das nicht vom Fahrzeugtyp abhängt, können Verzweigungen und dergleichen in der zweiten Schaltung minimiert werden, wodurch eine Strukturvereinfachung, eine Größenreduzierung, eine Gewichtsreduzierung und dergleichen bewirkt wird.
Gemäß der Fahrzeugschaltung mit der Struktur gemäß Punkt (2) kann durch Verwenden der Kommunikation zwischen den übergeordneten Steuerabschnitten und den untergeordneten Steuerabschnitten die Verteilung der von der Hauptleitung zu den Verzweigungsleitungen zugeführten Energie in geeigneter Weise gesteuert werden. Selbst wenn somit verschiedene Zusatzbauteile (elektrische Komponenten) unterschiedlicher Art über die Verzweigungsleitungen mit der Hauptleitung verbunden sind, ist es nicht erforderlich, eine speziell für jedes Zusatzbauteil entworfene Schaltung auszubilden. Aus diesem Grund kann die Hauptleitung mit einer vereinfachten Struktur als ein gemeinsames Bauteil verwendet werden, das nicht von dem Fahrzeugtyp oder dergleichen abhängt.
Gemäß der Fahrzeugschaltung mit der Struktur gemäß Punkt (3) wird, da mehrere Verzweigungsleitungen mit jedem der Verzweigungsabschnitte verbunden werden kann, eine Zunahme der Gesamtzahl von Verzweigungsabschnitten unterdrückt, wodurch eine Vereinfachung der Struktur erleichtert wird. Darüber hinaus kann durch die Arbeitsweise des Schaltkreises die Verbindungsposition leicht geändert werden.
Gemäß der Fahrzeugschaltung mit der Struktur gemäß obigen Punkt (4) kann durch Schalten des Auswahlzustands der Auswahlschaltvorrichtung ein gemeinsamer Anschluss der Hauptleitung mit dem Energieversorgungsanschluss oder dem Masseanschluss und dem Kommunikationsanschluss verbunden werden. Ferner kann durch die Arbeitsweise der Steuervorrichtung der Verbindungszustand des Kommunikationsanschlusses in geeigneter Weise gesteuert werden. Selbst wenn somit die Position des Anschlusses, der die Hauptleitung und die Verzweigungsleitungen verbindet, verschoben wird, kann die Schaltung derart geschaltet werden, dass die Arten der verbundenen Anschlüsse miteinander übereinstimmen. Aus diesem Grund erhöht sich der Freiheitsgrad der Verbindung, wodurch die Anschlussform und dergleichen vereinheitlicht werden kann.
Gemäß der Fahrzeugschaltung mit der Struktur gemäß obigem Punkt (5) kann durch Steuern der Schaltelemente die Leistung, die dem Zusatzbauteil von der Hauptleitung über das Zusatzbauteil zugeführt wird, in geeigneter Weise gesteuert werden. Werden beispielsweise mehrere Anschlüsse der Hauptleitung mit den Verzweigungsleitungen über die Schaltelemente verbunden, indem die Anzahl der Schaltelemente, die EIN geschaltet sind, erhöht oder verringert wird, kann die zugeführte Leistung erhöht oder verringert werden.
Da gemäß der Fahrzeugschaltung mit der Struktur gemäß obigem Punkt (6) die Schaltung so strukturiert ist, dass sie in eine Standardschaltung, die häufig für eine Mehrzahl von Fahrzeugtypen, -klassen oder -varianten verwendet wird, und eine optionale Schaltung, die gemäß der Vielzahl von Fahrzeugarten, -klassen oder -varianten geändert wird, unterteilt ist, wird selbst, wenn die Anzahl der Fahrzeugtypen, -klassen oder -varianten zunimmt, nur der Abschnitt, in dem sich die Verdrahtung gemäß der Vielzahl von Fahrzeugarten, -klassen oder -varianten unterscheidet, notwendigerweise als eine optionale Schaltung vorbereitet, so dass eine Vereinfachung der Herstellung und eine Verringerung der Kosten erreicht werden kann.
Vorteile der vorliegenden Erfindung
Gemäß der Fahrzeugschaltung der vorliegenden Erfindung kann die Struktur für die elektrische Verbindung zwischen verschiedenen elektrischen Komponenten und der Energiequelle im Fahrzeug und zwischen elektrischen Komponenten vereinfacht, die Herstellung erleichtert und eine Größenreduzierung und Gewichtsreduzierung ermöglichen werden.
Figurenliste

[1] 1A, 1B, 1C und 1D zeigen Draufsichten, die Skizzen eines Strukturbeispiels der Hauptbestandteile oder einer Gesamtheit davon einer Fahrzeugschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
[2] 2 zeigt eine Draufsicht, die die allgemeine Skizze eines Kabelbaums zeigt, der durch Verwenden eines allgemeinen Verfahrens strukturiert ist.
[3] 3 zeigt eine perspektivische Ansicht, die den allgemeinen Grundriss des Aufbaus eines jeden Abschnitts und den Verbindungszustand in einem Zustand darstellt, bei der eine zusätzliche Teilschaltung, die in 1C gezeigt ist, in der Fahrzeugkarosserie verlegt ist.
[4] 4 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Strukturbeispiel eines Hauptabschnitts eines Systems darstellt, das die zusätzliche Teilschaltung der 3 umfasst.
[5] 5 zeigt eine perspektivische Ansicht, die den konkreten Aufbau und den Verbindungszustand im Fahrzeuginnenraum in Bezug auf einen Abschnitt des Systems in 4 darstellt.
[6] 6A zeigt eine Querschnittsansicht, die ein Strukturbeispiel des Querschnitts aus Sicht der III-III-Linie in 5 darstellt, und 6B zeigt eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation des gleichen Abschnitts der 6A darstellt.
[7] 7 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Strukturbeispiel zur Verbindung der Backbone-Strukturen mit einer Vielzahl von Zusatzbauteilen darstellt.
[8] 8A und 8B zeigen Blockdiagramme, die noch genauere Verbindungsbeispiele der Struktur der 7 darstellen.
[9] 9 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des Anordnungszustands der Anschlüsse einer Sicherungsstromschiene und die Positionsbeziehung mit Verbindern von damit verbundenen Verdrahtungen zeigt.
[10] 10 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Strukturbeispiel eines in den Backbone-Strukturen vorgesehenen Schaltkreises darstellt.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
In Nachfolgenden wird eine bestimmte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Zunächst wird die Basisstruktur der Fahrzeugschaltung beschrieben.
Die allgemeinen Grundrisse der Hauptbestandteile der Fahrzeugschaltung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in 1A, 1B und 1C gezeigt. Darüber hinaus ist die Ansicht einer Fahrzeugschaltung, die als eine Anhäufung dieser Bestandteile strukturiert ist, in 1D gezeigt. Um darüber hinaus das Verständnis des Unterschieds zwischen der Fahrzeugschaltung der 1D und einer allgemeinen Struktur zu erleichtern, ist ein Beispiel eines Kabelbaums in 2 gezeigt, der durch Verwenden eines allgemeinen Verfahrens gebildet wird.
Während die Schaltung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung eine Funktion realisiert, die einem Teil oder der Gesamtheit eines allgemeinen Kabelbaums entspricht, der in einem Fahrzeug montiert ist, unterscheiden sich die Form und der Aufbau stark von jenen des allgemeinen Kabelbaums. Insbesondere werden zur Vereinfachung der Struktur Backbone-Strukturen mit einer einfachen Form zur Verlegung verwendet. Zudem sind Verzweigungsleitungen mit der Hauptleitung der Backbone-Strukturen derart verbunden, dass verschiedene Zusatzbauteile (elektrische Komponenten) durch die Verzweigungsleitungen verbunden werden können.
In der vorliegenden Ausführungsform werden beispielsweise eine erste Basisschaltung 210, die in 1A gezeigt ist, eine zweite Basisschaltung 220, die in 1B gezeigt ist, und eine zusätzliche Teilschaltung 230, die in 1C gezeigt ist, einzeln als voneinander unabhängige Hauptteile hergestellt, und anschließend werden diese kombiniert, um in Form einer Gruppe eine Schaltung 250 für ein Fahrzeug, das in 1C gezeigt ist, zu bilden.
Die in 1a erste Basisschaltung 210 ist ein Teil zur Realisierung der Basisschaltungsverbindung (insbesondere der Verdrahtung der Energiequelle) der elektrischen Komponenten, die gemeinsam an allen Fahrzeugen montiert sind, ungeachtet des Unterschieds im Fahrzeugtyp und des Vorhandenseins oder Fehlens einer optionalen elektrischen Komponente, wobei die Struktur für alle Fahrzeuge gleich ist. Darüber hinaus ist in 1B gezeigte zweite Basisschaltung 220 ein Teil zur Realisierung der Basisschaltungsverbindung (insbesondere der Verdrahtung der Leistungsquelle), die für alle Fahrzeuge gleich ist, die für kalte Gebiete entwickelt wurden, wobei auch diese Struktur für alle Fahrzeuge, die für kalte Gebiete entwickelt wurden, gleich ist.
Andererseits ist die in 1C gezeigte zusätzliche Teilschaltung 230 ein Teil zur Realisierung einer Schaltungsverbindung (Leistungsquelle, Kommunikation und weitere Verdrahtungen), deren Struktur gemäß dem Unterschied im Fahrzeugtyp, in dem diese montiert ist, und dem Vorhandensein oder dem Fehlen und der Art der unterschiedlichen optionalen elektrischen Komponenten geändert werden kann.
Durch Kombinieren der ersten Basisschaltung (Standardschaltung) 210, die in 1A gezeigt ist, der zweiten Basisschaltung 220 (Halbstandardschaltung), die in 1B gezeigt ist, und der zusätzlichen Teilschaltung (optionale Schaltung) 230, die 1C gezeigt ist, wird die Schaltung 250 für ein Fahrzeug, wie in 1D gezeigt, hergestellt. Im Falle von Fahrzeugen, die nicht für kalte Gebiete entworfen wurden, wird die zweite Basisschaltung 220 von der Struktur der Schaltung 250 für ein Fahrzeug ausgenommen. Darüber hinaus wird die Struktur der zusätzlichen Teilschaltung 230, die in der Schaltung 250 für ein Fahrzeug enthalten ist, gemäß der unterschiedlichen Fahrzeugtypen, die damit montiert wird, und dem Vorhandensein oder Fehlen und den unterschiedlichen Arten optionaler elektrischer Komponenten geändert.
Andererseits ist eine in 2 gezeigte Schaltung 260 für ein Fahrzeug als eine Gruppe aus mehreren elektrischen Drähten gebildet, so dass ähnliche Schaltungsverbindungen, wie jene der in 1D gezeigten Schaltung 250 für ein Fahrzeug realisiert werden können. Aus dem Vergleich zwischen 1D und 2 ist jedoch offensichtlich, dass die Struktur der Schaltung 250 für ein Fahrzeug im Vergleich zu jener der Schaltung 260 für ein Fahrzeug sehr einfach ist. Das heißt, obwohl die Schaltung 260 für ein Fahrzeug eine Vielzahl von Verzweigungspunkten aufweist, weist die Schaltung 250 für ein Fahrzeug eine kleine Anzahl von Verzweigungspunkten auf, wodurch die Herstellung erleichtert wird. Da darüber hinaus im Falle der Schaltung 260 für ein Fahrzeug die Gesamtstruktur gemäß den unterschiedlichen Fahrzeugtypen, in denen diese montiert ist, und dem Vorhandensein oder Fehlen und den unterschiedlichen Arten optionaler elektrischer Komponenten geändert wird, erhöht sich die Anzahl der Arten und Artikelnummern der Produkte und Bauteile. Im Gegensatz dazu wird für die Schaltung 250 für ein Fahrzeug nur die Struktur der zusätzlichen Teilschaltung 230 verändert. Da darüber hinaus die zusätzliche Teilschaltung 230 eine einfache Struktur aufweist und gemeinsame Teile, wie im Nachfolgenden beschrieben, verwendet werden können, können die Herstellungskosten verringert werden.
Die erste Basisschaltung 210, die in 1A gezeigt ist, weist elektrische Drähte 211, 212 und 213 und Anschlussabschnitte 214, 215, 216 und 217 auf. Die Anschlussabschnitte 214, 215, 216 und 217 sind jeweils an vorbestimmten elektrischen Komponenten im Fahrzeug verbunden. Darüber hinaus weist die zweite Basisschaltung 220, die in 1B gezeigt ist, einen elektrischen Draht 221 und Anschlussabschnitte 222 und 223 auf. Die Anschlussabschnitte 222 und 223 sind jeweils an vorbestimmte elektrische Komponenten im Fahrzeug verbunden.
Andererseits wird die zusätzliche Teilschaltung 230, die in 1C gezeigt ist, aus einer Backbone-Struktur 231 und Verzweigungsleitungen 232, 233, 234 und 235, die mit Abschnitten davon verbunden sind, gebildet. Anschlussabschnitte (Verbinder und dergleichen) 236, 237, 238 und 239 zur Verbindung der elektrischen Komponenten sind jeweils an den Endabschnitten der Verzweigungsleitungen 232, 233, 234 bzw. 235 vorgesehen. Die Backbone-Struktur 231 ist mit einer Hauptleitung ausgebildet, an die verschiedene Verzweigungsleitungen verbindbar sind, und die Verzweigungsleitungen sind je nach Bedarf an gewünschten Positionen auf dieser Hauptleitung verbunden.
Die Anzahl und die Art der Verzweigungsleitungen, die mit der Backbone-Struktur 231 verbunden sind, werden gemäß der Änderung des Fahrzeugtyps, an den die Schaltung 250 für ein Fahrzeug montiert ist, dem Vorhandensein oder Fehlen verschiedener optionaler elektrischer Komponenten und der unterschiedlichen Art geändert. Die Backbone-Struktur 231 wird als ein gemeinsames Teil für alle Fahrzeuge verwendet. Die Verzweigungsleitungen 232, 233, 234 und 235 sind derart ausgebildet, dass sie durch einen Verbinder oder dergleichen abnehmbar befestigbar sind.
Somit kann nur durch Kombinieren der unterschiedlichen Arten von Verzweigungsleitungen mit der Backbone-Struktur 231 eine Schaltung 250 für ein Fahrzeug auf einfache Weise hergestellt werden, das mit den unterschiedlichen Fahrzeugtypen und den unterschiedlichen optionalen elektrischen Komponenten kompatibel ist. Da die erste Basisschaltung 210, die zweite Basisschaltung 220 und die Backbone-Struktur 231 für all diese Fahrzeuge gemeinsam verwendet werden, können viele der Teile, die die Schaltung 250 für ein Fahrzeug bilden, vereinheitlicht werden, so dass die Anzahl der Arten und Artikelnummern der Teile verringert werden kann.
Im Nachfolgenden wird ein Strukturbeispiel der zusätzlichen Teilschaltung 230 beschrieben, die die Fahrzeugschaltung bildet.
Der allgemeine Grundriss des Aufbaus eines jeden Abschnitts und der Verbindungszustand in einem Zustand, in der die zusätzliche Teilschaltung 230 der 1C in der Fahrzeugkarosserie verlegt ist, ist in 3 dargestellt. Ferner ist ein Strukturbeispiel des Hauptabschnitts eines Systems in 4 dargestellt, das die zusätzliche Teilschaltung 230 der 3 aufweist.
Das System mit der Schaltung für ein Fahrzeug, die in 3 und 4 gezeigt ist, umfasst als Grundbestandteile einen intelligenten Stromversorgungskasten 10, eine erste Backbone-Struktur 20 für einen Armaturenbrettabschnitt-Leitungsweg, eine zweite Backbone-Struktur 30 für einen Motorraumabschnitt-Leitungsweg und eine dritte Backbone-Struktur 40 für einen Bodenabschnitt-Leitungsweg.
Im Nachfolgenden wird die erste Backbone-Struktur 20 für den Armaturenbrettabschnittleitungsweg beschrieben.
Die erste Backbone-Struktur 20 ist eine Struktur, die in der Rechts-Links-Richtung entlang des Armaturenbretts des Fahrzeugs verlegt ist, und die mit einer Vielzahl von leitenden Führungselementen 20a, 20b, 20c, 20d und 20e, wie in 4 gezeigt, ausgebildet ist. Diese leitfähigen Leitungswegelemente 20a, 20b, 20c, 20d und 20e sind Teile, wie beispielsweise Stromschienen, die beispielsweise aus elektrischen Drähten oder einem Metallmaterial mit hervorragender Leitfähigkeit gebildet sind, und sind als eine Struktur zusammengefasst.
In dem 4 gezeigten Beispiel ist das leitende Leitungswegelement 20a eine Stromversorgungsleitung zum Durchleiten einer Gleichstromleistungsquelle von +5 [V], ist das leitende Leitungswegelement 20b eine Stromversorgungsleitung zum Durchleiten einer Gleichstromleistungsquelle von +12 [V], ist das leitende Element 20c eine Masseleitung zur Verbindung an Masse (das heißt, an Erde), und sind die leitfähigen Leitungswegelemente 20d und 20e Signalleitungen, die zum Übertragen von digitalen Signalen zur Kommunikation und verschiedener analoger Signale verwendet werden. Die Masseleitung einer jeden Backbone-Struktur kann weggelassen werden. Ist beispielsweise die Fahrzeugkarosserie aus einem Metall gebildet, kann die Fahrzeugkarosserieerdung durch Verbinden der Fahrzeugkarosserie mit einer Fahrzeugkarosserie in der Nachbarschaft verwendet werden.
Im Nachfolgenden wird die zweite Backbone-Struktur 30 für den Motorraumabschnittleitungsweg beschrieben.
Die zweite Backbone-Struktur 30 ist eine Struktur, die in dem Motorraum des Fahrzeugs, das heißt, dem Motorraum, verlegt ist und mit mehreren leitfähigen Leitungswegelementen 30a, 30b, 30c, 30d und 30e ausgebildet ist. Diese leitfähigen Leitungswegelemente 30a, 30b, 30c, 30d und 30e sind Teile wie Stromschienen, die beispielsweise aus elektrischen Drähten oder metallischem Material mit hervorragender Leitfähigkeit gebildet sind, und sind als eine Struktur zusammengefasst.
Da es in Wirklichkeit erforderlich ist, einen hohen Strom durch die elektrischen Drähte und die Masseleitung zu leiten, sind die leitfähigen Leitungswegelemente 30a, 30b und 30c aus Sammelschienen gebildet, die eine hinreichend große Querschnittsfläche aufweisen. Darüber hinaus wird durch das Verwenden flacher plattenförmiger Stromschienen das Biegen in der Dickenrichtung vereinfacht, so dass die Verarbeitung zu einer Form, die einem vorbestimmten Leitungsweg entspricht, erleichtert wird. Darüber hinaus kann durch Ausbilden der zwei Kommunikationsleitungen einer verdrillten Doppelleitung, bei der zwei elektrische Drähte miteinander verdrillt sind, der Einfluss von externem Rauschen verringert werden.
In dem 4 gezeigten Beispiel ist das leitende Leitungswegelement 30a eine Stromversorgungsleitung zum Durchleiten einer Gleichstromleistungsquelle von +12 [V], ist das leitende Leitungswegelement 30b eine Masseleitung zur Verbindung an Masse, ist das leitende Leitungswegelement 30c eine Stromversorgungsleitung zum Durchleiten einer Gleichstromleistungsquelle von +48 [V], und sind die leitfähigen Leitungswegelemente 30d und 30e Kommunikationsleitungen. Die leitfähigen Leitungswegelemente 30a und 30b der zweiten Backbone-Struktur 30 weisen Endabschnitte auf, die mit einem Wechselstromgenerator (Generator) 61 und einem Anlasser 62 verbunden sind, wie in 4 gezeigt.
Im Nachfolgenden wird die dritte Backbone-Struktur 40 des Bodenabschnittleitungswegs beschrieben.
Die dritte Backbone-Struktur 40 ist eine Struktur, die zu einer hinteren Seite in der Längsrichtung, wie in 3 gezeigt, entlang des Bodenabschnitts in dem Fahrzeuginnenraum verlegt wird und die mit einer Vielzahl von leitfähigen Leitungswegelementen 40a, 40b, 40c, 40d und 40e ausgebildet ist. Diese leitfähigen Leitungswegelemente 40a, 40b, 40c, 40d und 40e sind Teile, wie Stromschienen, die beispielsweise aus elektrischen Drähten oder metallischen Material mit hervorragender Leitfähigkeit gebildet sind, und sind als eine Struktur zusammengefasst.
Da es in Wirklichkeit erforderlich ist, einen hohen Strom durch die Stromversorgungsleitungen und die Masseleitung zu leiten, sind die leitfähigen Leitungswegelemente 40a, 40b und 40c aus Stromschienen gebildet, die eine hinreichend große Querschnittsfläche aufweisen. Darüber hinaus wird durch Verwenden von flachen plattenförmigen Stromschienen das Biegen in der Dickenrichtung vereinfacht, so dass die Bearbeitung zu einer Form, die einem vorbestimmten Leitungsweg entspricht, erleichtert wird. Darüber hinaus kann durch Bilden der zwei Kommunikationsleitungen einer verdrillten Doppelleitung, in der zwei elektrische Drähte verdrillt sind, der Einfluss von externem Rauschen verringert werden.
In dem in 4 gezeigten Beispiel ist das leitende Leitungswegelement 40a eine Stromversorgungsleitung zum Durchleiten einer Gleichstromleistungsquelle von +12 [V], ist das leitende Leitungswegelement 40b eine Masseleitung zur Verbindung an Masse, ist das leitende Leitungswegelement 40c eine Stromversorgungsleitung zum Durchleiten einer Gleichstromleistungsquelle von +48 [V], und sind die leitfähigen Leitungswegelemente 40d und 40e Kommunikationsleitungen.
Das leitende Leitungswegelement 40a der dritten Backbone-Struktur 40 weist einen Endabschnitt auf, der mit der positiven Elektrode einer ersten Batterie 63 verbunden ist, und der Endabschnitt des leitenden Leitungswegelements 40b ist mit den negativen Elektroden der ersten Batterie 63 und einer zweiten Batterie 64 verbunden, und der Endabschnitt des leitenden Leitungswegelements 40c ist mit der positiven Elektrode der zweiten Batterie 64 verbunden.
Die erste Batterie 63 und die zweite Batterie 64 sind an Positionen, wie beispielsweise unterhalb des Kofferraums im Fahrzeugheckabschnitt angeordnet. Die erste Batterie 63 ist eine Pufferbatterie, die in der Lage ist, eine Gleichstromleistung von +12 [V] zu laden und zu entladen, und die zweite Batterie 64 ist eine Speicherbatterie, die in der Lage ist, eine Gleichstromleistung von +48 [V] zu laden und zu entladen.
Im Nachfolgenden wird der intelligente Stromversorgungskasten 10 beschrieben.
Wie in 3 und 4 gezeigt, ist der intelligente (Smart) Stromversorgungskasten 10 mit der ersten Backbone-Struktur 20, der zweiten Backbone-Struktur 30 und der dritten Backbone-Struktur 40 verbunden und in der Lage, das gesamte System zu steuern.
Die leitfähigen Leitungswegelemente 30a, 30b, 30c, 30d und 30e der zweiten Backbone-Struktur 30 sind im Inneren des intelligenten Stromversorgungskastens 10 derart verbunden, dass sie mit den leitfähigen Leitungswegelementen 40a, 40b, 40c, 40d und 40e der dritten Backbone-Struktur 40 verbunden sind.
Darüber hinaus ist ein DC/DC-Wandler 14, der innerhalb des intelligenten Stromversorgungskastens 10 vorgesehen ist, in der Lage, die Gleichstromleistungen von +5 [V] und +12 [V] auf der Grundlage der Leistung von +12 [V], die durch das zweite Leitungswegelement 40a zugeführt wird, oder der Leistung von +48 [V], die durch das leitende Leitungswegelement 40c zugeführt wird, zu erzeugen und diese der ersten Backbone-Struktur 20 zuzuführen.
Der intelligente Stromversorgungskasten 10 ist mit einer Vielzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECUs) 11, 12 und 13 ausgebildet, die abnehmbar an einer einzelnen Basis befestigbar sind. Beispielsweise können durch Ersetzen der elektronischen Steuereinheit, die an dem intelligenten Stromversorgungskasten 10 für jeden Fahrzeugtyp angebracht ist, Ergänzungen und Änderungen von Funktionen vorgenommen werden.
Durch die Arbeitsweise dieser elektronischen Steuereinheiten kann der intelligente Stromversorgungskasten 10 verschiedene Steuerungen ausführen. Beispielsweise erkennt der intelligente Stromversorgungskasten 10 automatisch, welche Einheiten mit den Positionen unter dem Befehl der ersten Backbone-Struktur 20, der zweiten Backbone-Struktur 30 und der dritten Backbone-Struktur 40 verbunden ist, und führt geeignete Steuerungen aus. Diese Steuerungen enthalten eine Steuerschaltung, die sich an den Unterschied in der Verbindungsposition, die zugeführte Leistungsschaltung, die Steuerung von überschüssigem Strom, die Stromsicherungssteuerung bei Auftreten einer anormalen Bedingung, und die Kommunikationsnetzübergangssteuerung anpasst. Darüber hinaus ist eine Nahfeldkommunikationsfunktion für eine drahtlose Verbindung zwischen Geräten im Fahrzeug ebenfalls in dem intelligenten Stromversorgungskasten 10 vorgesehen.
Im Nachfolgenden werden die Bereichstreiber und die Zusatzbauteile beschrieben.
In dem System der 4 sind Bereichstreiber 51, 52 und dergleichen mit der ersten Backbone-Struktur 20 derart verbunden, dass verschiedene Zusatzbauteile (elektrische Komponenten) auf einfache Weise unter dem Befehl der ersten Backbone-Struktur 20 verbunden werden können. Darüber hinaus ist ein Bereichstreiber 53 mit der zweiten Backbone-Struktur 30 verbunden, und ein Bereichstreiber 54 ist mit der dritten Backbone-Struktur 40 verbunden.
Beispielsweise ist der Bereichstreiber 51 mit einem stromabwärtsseitigen Verbindungsabschnitt 51a und einem Slave-Steuerabschnitt 51c ausgebildet. Der stromabwärtsseitige Verbindungsabschnitt 51a ist in der Form mehrerer USB- (Universal Serial Bus) Standard-Verbindern ausgebildet und mit einer seriellen Kommunikationsfunktion und einer Stromversorgungsfunktion versehen.
In dem in 1 gezeigten Beispiel ist ein Zusatzbauteil 71 mit einer Last 71a, einem Schalter 71b und einem Sensor 71c an dem stromabwärtsseitigen Verbindungsabschnitt 51a des Bereichstreibers 51 durch einen Nebenkabelbaum 81 verbunden. Der Nebenkabelbaum 81 kann einzeln für sowohl die Last 71a, den Schalter 71b als auch den Sensor 71c eingerichtet werden, oder es wird in Betracht gezogen, diese in einem zu bündeln.
Der Slave-Steuerabschnitt 51c hat die Funktion einen Befehl von einer übergeordneten elektronischen Steuereinheit (ECU) durch den intelligenten Stromversorgungskasten 10 und die ersten Backbone-Struktur 20 zu empfangen, die Last 71a gemäß den empfangenen Inhalten zu steuern und die Information, die den Zustand des Schalters 71b angibt, und die Information, die den Erfassungszustand des Sensors 71c angibt, an die übergeordnete elektronische Steuereinheit zu übertragen. Zudem hat der Slave-Steuerabschnitt 51c auch die Funktion die Information über die von dem Zusatzbauteil 71 benötigte Energie an den intelligenten Stromversorgungskasten 10 zu übertragen.
In dem in 4 gezeigten Beispiel enthält der Bereichstreiber 52 eine Pufferbatterie 52b. Diese Pufferbatterie 52b ist vorgesehen, um beim Auftreten einer Störung irgendeiner Art im Stromversorgungspfad in dem System oder einer Position, an der die Stromversorgung angehalten wird, die Reserveleistung der entsprechenden Position zuzuführen. Ein Slave-Steuerabschnitt 52c in dem Bereichstreiber 52 ist mit einer Nahfeldkommunikationsfunktion versehen. Bei der Erfassung eines anormalen Zustands auf der Grundlage der Information von einer elektronischen Steuereinheit in dem intelligenten Stromversorgungskasten 10 durch Nahfeldkommunikation gibt der Slave-Steuerabschnitt 52c die Energie der Pufferbatterie 52b an den Stromversorgungsleitungsweg der ersten Backbone-Struktur 20 aus.
Somit kann in Fällen, wenn zum Beispiel eine Unterbrechung in der ersten Backbone-Struktur 20 auftritt, so dass die Energieversorgung zu dem Bereichstreiber 51 angehalten wird, die Energie der Pufferbatterie 52b dem Zusatzbauteil 71 unter dem Befehl des Bereichstreibers 51 zugeführt werden. Da eine Nahfeldkommunikation in diesem Fall verwendet wird, kann die Reserveleistung selbst dann zugeführt werden, wenn die Verbindungsleitung an der ersten Backbone-Struktur 20 abgeschaltet ist.
Durch Einbauen der Pufferbatterie 52b in den Bereichstreiber 52 kann die Zuverlässigkeit bei Auftreten eines anomalen Zustands sichergestellt werden, ohne dass eine Reserveleistungsquelle für jedes Zusatzbauteil einzeln bereitgestellt wird. Durch Anordnen der Reserveleistungsquelle auf der Seite des Bereichstreibers 52 kann die Gesamtanzahl der Reserveleistungsquellen als ganzes System verringert werden, wodurch eine Größenreduzierung und eine Gewichtsreduzierung erzielt werden kann.
In dem in 4 gezeigten Beispiel ist eine Pufferbatterie 53b auch innerhalb des Bereichstreibers 53, der mit der zweiten Backbone-Struktur 30 verbunden ist, vorgesehen, und eine Pufferbatterie 54b ist in dem Bereichstreiber 54, der mit der dritten Backbone-Struktur 40 verbunden ist, vorgesehen. Somit ist es möglich, eine der Pufferbatterien 52b, 53b und 54b gemäß der Position auszuwählen, an der eine Unterbrechung oder dergleichen auftritt, oder sie zu kombinieren, um einer erforderlichen Position in dem System eine geeignete Reserveleistung zuzuführen.
In dem 4 gezeigten Beispiel ist ein Zusatzbauteil 72 mit einer Last 72a, einem Schalter 72b und einem Sensor 72c an einem stromabwärtsseitigen Verbindungsabschnitt 53a des Bereichstreibers 53 durch einen Nebenkabelbaum 82 verbunden. Ein Slave-Steuerabschnitt 53c in dem Bereichstreiber 53 hat die Funktion einen Befehl von einer übergeordneten elektronischen Steuereinheit (ECU) durch den intelligenten Stromversorgungskasten 10 und die zweite Backbone-Struktur 30 zu empfangen, die Last 72a gemäß den empfangenen Inhalten zu steuern und eine Information, die den Zustand des Schalters 72b angibt und eine, die den Erfassungszustand des Sensors 72c angibt, an eine übergeordnete elektronische Steuereinheit zu übertragen. Zudem hat der Slave-Steuerabschnitt 53c auch die Funktion eine Information über die Leistung, die von dem Zusatzbauteil 72 benötigt wird, an dem intelligenten Stromversorgungskasten 10 zu übertragen.
Ähnlich zu dem Vorstehenden ist ein Zusatzbauteil 73 mit einer Last 73a, einem Schalter 73b und einem Sensor 73c an einem stromabwärtsseitigen Verbindungsabschnitt 54a des Bereichstreibers 54 durch einen Nebenkabelbaum 83 verbunden. Ein Slave-Steuerabschnitt in dem Bereichstreiber 54 hat die Funktion einen Befehl von einer übergeordneten elektronischen Steuereinheit (ECU) durch den intelligenten Stromversorgungskasten 10 und die dritte Backbone-Struktur 40 zu empfangen, die Last 73a gemäß den empfangenen Inhalten zu steuern und die Information, die den Zustand des Schalters 73b angibt und die Information, die die Erfassungszustand des Sensors 73c angibt, an die übergeordnete elektronische Steuereinheit zu übertragen. Zudem hat dieser Slave-Steuerabschnitt auch die Funktion die Information über die Leistung, die von dem Zusatzbauteil 73 benötigt wird, an den intelligenten Stromversorgungskasten 10 zu übertragen.
Im Nachfolgenden wird ein Beispiel einer konkreten Anordnung und der Verbindungszustand beschrieben.
Die konkrete Anordnung und der Verbindungszustand im Fahrzeuginnenraum bezogen auf einen Abschnitt in dem in 5 gezeigten System sind in 5 beschrieben. Zudem ist ein Strukturbeispiel des Querschnitts entlang der Linie III-III-Linie in 5 in 6A dargestellt, und eine Modifikation des gleichen Abschnitts der 6A ist in 6B gezeigt.
In dem in 5 gezeigten Fahrzeug ist eine Verstärkung 90, die ein Teil des Fahrzeugkarosserierahmens ist, in der Rechts-Links-Richtung in einer Position unterhalb des Armaturenbretts (nicht dargestellt) vor dem Fahrersitz angeordnet. Die erste Backbone-Struktur 20, die in 4 gezeigt ist, ist entlang dieser Verstärkung 90 angeordnet oder so angeordnet, dass sie eine einstückige Struktur mit dieser bildet.
Beispielsweise wird in dem in 6A gezeigten Strukturbeispiel ein Abschnitt auf der Oberseite der Verstärkung 90 mit einem kreisförmigen Querschnitt bearbeitet, um eine ebene Oberfläche zu bilden, und die erste Backbone-Struktur 20 mit einem plattenförmigen Querschnitt wird entlang dieser ebenen Oberfläche befestigt. In dem in 6B gezeigten Strukturbeispiel ist eine Verstärkung 90B derart ausgebildet, dass sie eine hohle Struktur aufweist, und in dem Raum innerhalb der Verstärkung 90B wird die erste Backbone-Struktur 20 mit einem plattenförmigen Querschnitt zum Einbau darin aufgenommen.
Die intelligente Stromversorgungskasten 10, der in dem in 4 gezeigten System enthalten ist, ist auf der rechten Seite vor dem Fahrersitz in dem in 5 gezeigten Beispiel angeordnet. Das rechte Ende der ersten Backbone-Struktur 20 ist mit dem intelligenten Stromversorgungskasten 10 verbunden. Zudem ist ein Ende der dritten Backbone-Struktur 40 mit dem unteren Ende des intelligenten Stromversorgungskastens 10 verbunden.
Wie in 5 gezeigt, sind die erste Backbone-Struktur 20 und die dritte Backbone-Struktur 40 plattenförmig ausgebildet und weisen eine einfache Form auf. Zudem sind sie teilweise entsprechend den Formen der Abschnitte gebogen, an denen sie angeordnet sind. Da sie plattenförmig ausgebildet sind, ist das Biegen in der Dickenrichtung vergleichsweise einfach.
In der 5 gezeigten Struktur werden die Verteiler- und Verbindungskästen 21, 22 und 23 in dem mittleren Abschnitt der ersten Backbone-Struktur 20 angeordnet. Der erste Bereichstreiber 51 ist durch den Verteiler und Verbindungskasten 21 mit der ersten Backbone-Struktur 20 verbunden, der zweite Bereichstreiber 52 ist durch den Verteiler- und Verbindungskasten 22 mit der ersten Backbone-Struktur 20 verbunden, und ein dritter Bereichstreiber 55 ist durch den Verteiler- und Verbindungskasten 23 mit der ersten Backbone-Struktur 20 verbunden.
Die Verteiler- und Verbindungskästen 21, 22 und 23 weisen Verzweigungsleitungen 21A, 22A und 23A zum Abzweigen der leitfähigen Leitungswegelemente 20a, 20b, 20c, 20d und 20e in der ersten Backbone-Struktur 20 auf, um diese mit den Bereichstreibern 51, 52 und 55 zu verbinden.
In der in 5 gezeigten Struktur können verschiedene Zusatzbauteile mit den Nebenkabelbäumen 81 verbunden werden, da mehrere Nebenkabelbäume 81 mit einem stromabwärtsseitigen Verbindungsabschnitt 52a des Bereichstreibers 52 verbunden sind. Die Zusatzbauteile können ohne die Verwendung der Nebenkabelbäume 81 mit den Verbindern des stromabwärtsseitigen Verbindungsabschnitts 52a verbunden werden.
Die leitfähigen Leitungswegelemente 20a bis 20e in der ersten Backbone-Struktur 20 können so angeordnet werden, dass sie in der Breitenrichtung der Backbone-Struktur, wie in 6A gezeigt, angeordnet oder in der Dickenrichtung laminiert sind. Jedoch ist es erforderlich, ein elektrisch isolierendes Material, wie beispielsweise ein Harz, dazwischen anzuordnen oder die Außenseite zu bedecken, um die leitfähigen Leitungswegelemente 20a bis 20e elektrisch voneinander zu isolieren. Das Gleiche gilt für die zweite Backbone-Struktur 30 und die dritte Backbone-Struktur 40.
Die Bereichstreiber 51, 52 und 55 sind mit verdrahteten und drahtlosen Kommunikationsmodulen, einem USB-Standard-Verbindungsanschluss und Halbleitern (oder einem Komplex davon), die die Funktionen eines Schalters, einer Sicherung und dergleichen aufweisen, ausgebildet. Darüber hinaus ist an wenigstens einem der Bereichstreiber 51, 52 und 55 die Pufferbatterie 52b der 4 montiert.
Zudem sind, wie in 3 gezeigt, an der dritten Backbone-Struktur 40 die Verteiler- und Verbindungskästen 46(1), 46(2) und 46(3) jeweils an unterschiedlichen Positionen angeordnet. Mit dem ersten Verteiler- und Verbindungskasten 46(1) ist ein Bereichstreiber 48(1) verbunden, mit dem zweiten Verteiler- und Verbindungskasten 46(2) sind zwei Bereichstreiber 48(2) und 48(3) parallel geschalten und mit dem dritten Verteiler- und Verbindungskasten 46(3) sind zwei Bereichstreiber 48(4) und 48(5) parallel geschalten. Somit können verschiedene Zusatzbauteile durch einen der Bereichstreiber 48(1) bis 48(5) in der Nähe des Bodens mit der dritten Backbone-Struktur 40 verbunden werden.
Zudem sind, wie in 3 gezeigt, in der zweiten Backbone-Struktur 30 die Bereichstreiber 53, 65, 66 und 67 verbunden. Somit können die Zusatzbauteile in dem Motorraum durch einen der Bereichstreiber 53, 65, 66 und 67 mit der zweiten Backbone-Struktur 30 verbunden werden.
Im Nachfolgenden wird der Verbindungszustand zwischen den Backbone-Strukturen und den Zusatzbauteilen beschrieben.
Ein Strukturbeispiel zum Verbinden der Backbone-Strukturen mit mehreren Zusatzbauteilen ist in 7 gezeigt. Noch genauere Verbindungsbeispiele der in 7 gezeigten Struktur sind in 8A und 8B dargestellt.
In dem System der Struktur der 4 sind verschiedene Arten von mehreren Zusatzbauteilen 74(1) bis 74(8), wie in 7 gezeigt, mit Abschnitten, wie beispielsweise der zweiten Backbone-Struktur 30 und der dritten Backbone-Struktur 40, verbunden. In 7 wird zum besseren Verständnis auf die Beschreibung der Bereichstreiber verzichtet.
In der Struktur, wie in 7 gezeigt, ist die Schaltung auf der Stromversorgungsseite durch eine Sicherung verbunden, damit der Strom der Schaltung in dem Fall, in dem ein überschüssiger Strom fließt, abgeschaltet werden kann. Da die Zusatzbauteile 74(1) bis 74(8) sich hinsichtlich der von ihnen verbrauchten Stromversorgung unterscheiden, kann keine geeignete Abschaltsteuerung durchgeführt werden, wenn nicht für jedes angeschlossene Zusatzbauteil eine Sicherung mit einem geeigneten Stromwert einzeln eingerichtet wird. Wird jedoch eine Sicherung einer anderen Art für jedes verbundene Zusatzbauteil verwendet, kann, da die Struktur und die Spezifikationen unter den Verbindungspositionen unterschiedlich sind, eine Verkomplizierung der Struktur nicht vermieden werden, und es kann nicht verhindert werden, dass die Verbindungspositionen im Vorhinein begrenzt sind.
Im Nachfolgenden wird eine Struktur in einem Fall beschrieben, in dem mehrere Arten von Sicherungen eingerichtet werden.
In der in 7 gezeigten Struktur sind mehrere Anschlüsse 42 so angeordnet, dass sie in regelmäßigen Abständen auf einer Sicherungsstromschiene 41 angeordnet sind, die an der Stromversorgungsleitung (dem leitfähigen Leitungswegelement 40a) der zweiten Backbone-Struktur 30 oder der dritten Backbone-Struktur 40 vorgesehen ist. Die Differenz in der Anzeigendicke der Anschlüsse 42 in 7 gibt die Differenz in der Sicherungskapazität an. Das heißt, die Anschlüsse 42, die als dicke Linien dargestellt sind, weisen einen hohen Wert des abzuschaltenden Stroms auf, und die Anschlüsse 42B, 42C und 42D, die als dünne Linien dargestellt sind, weisen einen niedrigen Wert des abzuschaltenden Stroms auf.
Da in der in 7 gezeigten Struktur die Zusatzbauteile 74(1) und 74(2) den höchsten Stromverbrauch aufweisen, sind sie durch Verdrahtungen 75(1) und 75(2) und einen Verbindungsabschnitt 43 mit den Anschlüssen auf der linken Seite 42 mit dem höchsten Stromwert verbunden. Da darüber hinaus die Zusatzbauteile 74(3) und 74(4) den zweitgrößten Stromverbrauch aufweisen, sind sie durch die Verdrahtungen 75(3) bzw. 75(4) mit den Anschlüssen 42B mit dem zweithöchsten Stromwert verbunden. Da darüber hinaus die Zusatzbauteile 74(5) bis 74(8) den geringsten Stromverbrauch aufweisen, sind sie jeweils durch die Verdrahtungen 75(5) bis 75(8) und den Verbindungsabschnitt 43 mit den Anschlüssen 42D mit dem geringsten Stromwert verbunden.
Im Nachfolgenden wird eine Struktur in einem Fall beschrieben, in dem eine gemeinsame Sicherung verwendet wird.
In der in 8A gezeigten Struktur und der in 8B gezeigten Struktur sind mehrere Anschlüsse 42, die mit der Sicherungsstromschiene 41 verbunden sind, alle durch eine Sicherung mit einem standardisierten Konstantstromwert (in diesem Beispiel 5 [A]) verbunden.
Darüber hinaus wird in der in 8A gezeigten Struktur ein Fall angenommen, in dem die überschüssigen Stromwerte der verbundenen vier Zusatzbauteile 76(1), 76(2), 76(3) und 76(4) jeweils 5 [A], 10 [A], 15 [A] und 20 [A]. betragen
Da in diesem Fall das erste Zusatzbauteil 76(1) notwendigerweise nur durch den Stromversorgungsstrom von 5 [A] abgeschaltet wird, wie in 8A gezeigt, ist die Stromversorgungsleitung des Zusatzbauteils 76(1) mit nur einem der mehreren Anschlüsse 42 durch die Verdrahtung 75 verbunden.
Da andererseits das zweite Zusatzbauteil 76(2) notwendigerweise durch den Stromversorgungsstrom von 10 [A] abgeschaltet wird, wird durch die Verwendung nur eines Anschlusses 42 kein hinreichend hoher Strom gebildet. Somit wird, wie in 8A gezeigt, der Anschluss 45 am Ende der Verdrahtung 75, die mit der Stromversorgungsleitung des Zusatzbehörteils 76(2) verbunden ist, gemeinsam mit zwei angrenzenden Anschlüssen der mehreren Anschlüsse 42 verbunden. Aufgrund dieser Verbindung wird die Sicherung niemals abgeschaltet, bis ein Strom von 10 [A] durch die Stromversorgungsleitung des Zusatzteils 76(2) fließt.
Da zudem das dritte Zusatzbauteil 76(3) notwendigerweise durch den Stromversorgungsstrom von 15 [A] abgeschaltet wird, wie in 8A gezeigt, wird der Anschluss 45 am Ende der Verdrahtung 75, die mit der Stromversorgungsleitung des Zusatzbauteils 76(3) verbunden ist, gemeinsam mit drei angrenzenden Anschlüssen der mehreren Anschlüsse 42 verbunden. Aufgrund dieser Verbindung wird die Sicherung niemals abgeschaltet, bis ein Strom von 15 A durch die Stromversorgungsleitung des Zusatzbauteils 76(3) fließt.
Da in ähnlicher Weise das vierte Zusatzbauteil 76(4) notwendigerweise durch den Stromversorgungsstrom von 20 [A] abgeschaltet wird, wie in 8A gezeigt, wird der Anschluss 45 am Ende der Verdrahtung 75, die mit der Stromversorgungsleitung des Zusatzbauteils 76(4) verbunden ist, zusammen mit vier benachbarten Anschlüssen der mehreren Anschlüsse 42 verbunden. Aufgrund dieser Verbindung wird die Sicherung niemals abgeschaltet, bis ein Strom von 20 [A] durch die Stromversorgungsleitung des Zusatzbauteils 76(4) fließt.
Beispielsweise kann der Anschluss 45 des Zusatzbauteils 76(2), das notwendigerweise durch den Stromversorgungsstrom von 10 [A] abgeschaltet ist, zusammen mit drei oder mehr benachbarten Anschlüssen der mehreren Anschlüsse 42 verbunden werden. In diesem Fall ist durch Abschalten der Bestromung der Anschlüsse eines Abschnitts durch Verwenden eines Schaltkreises 44 die Anzahl der tatsächlich bestromten Anschlüsse auf zwei begrenzt, und es kann ein Abschalten durch den Stromversorgungsstrom von 10 [A] durchgeführt werden. In diesem Fall wird angenommen, dass ein nicht bestromter Anschluss zur Verwendung zum Zeitpunkt einer Sicherung oder dergleichen beim Auftreten einer Störung umgeschaltet wird. Der Schaltkreis 44 wird im Nachfolgenden beschrieben.
Andererseits weist in der in 8B gezeigten Struktur ein Zusatzbauteil 77(1) vier unabhängige Stromversorgungsleitungen 77a, 77b, 77c und 77d auf, und das andere Zusatzbauteil 77(2) weist vier unabhängige Stromversorgungsleitungen 77e, 77f, 77g und 77h auf. Zudem betragen alle Werte des überschüssigen Stroms in den Stromversorgungsleitungen 77a, 77b, 77c, 77d, 77g und 77h 5 [A] auf, und die Werte des überschüssigen Stroms in den Stromversorgungsleitungen 77e und 77f betragen jeweils 10 [A].
Somit sind, wie in 8B gezeigt, die Stromversorgungsleitungen 77a, 77b, 77c und 77d des Zusatzbauteils 77(1) jeweils mit einem Anschluss 42 verbunden. Zudem sind die Stromversorgungsleitungen 77e und 77f des Zusatzbauteils 77(2) jeweils gemeinsam mit zwei Anschlüssen 42 verbunden, und die verbleibenden Stromversorgungsleitungen 77g und 77h sind jeweils mit einem Anschluss 42 verbunden.
Im Nachfolgenden wird ein konkretes Beispiel der Positionsbeziehung zwischen den Anschlüssen und den Verbindern beschrieben.
Ein Beispiel des Anordnungszustands der Anschlüsse der Sicherungsstromschiene und die Positionsbeziehung mit den Verbindern der Verdrahtungen, die damit verbunden sind, sind in 9 dargestellt.
Wird eine Verbindung, wie in 8A und 8B hergestellt, können die Form, die Abmessungen, der abzuschaltende Stromwert und weitere Spezifikationen der mehreren Anschlüsse 42 vereinheitlicht werden. Somit ist es möglich, die Strukturen der Teile, wie beispielsweise die Sicherungsstromschiene 41, zu standardisieren und gemeinsame Teile für verschiedene Fahrzeugtypen zu verwenden. Ferner können die Positionen der Anschlüsse, die verbunden werden sollen, frei geändert werden.
Beispielsweise kann dieselbe Operation unabhängig von der Position des Anschlusses 42 ausgeführt werden, an den jeder der Anschlüsse, die in Verbindern CN1 bis CN5 der Verdrahtungen 75 der 9 enthalten sind, verbunden ist, da bei der Verbindung der Verbinder CN1 bis CN5 an die Sicherungsstromschiene 41 die Verbindungsposition je nach Bedarf frei gewählt werden kann. Aus diesem Grund können die Arten und Artikelnummern der Teile verringert werden. Wenn zudem beispielsweise ein neues Teil nachgerüstet wird, ist die Befestigung einfach, da die Position der Befestigung frei gewählt werden kann.
Als Nächstes wird der Schaltkreis 44 beschrieben.
Ein Strukturbeispiel des Schaltkreises 44, der in den Backbone-Strukturen vorgesehen ist, ist in 10 gezeigt. Dieser Schaltkreis 44 ist in sowohl der ersten Backbone-Struktur 20, der zweiten Backbone-Struktur 30 als auch der dritten Backbone-Struktur 40 vorgesehen. Dieser Schaltkreis 44 hat die Funktion den Verbindungszustand, beispielsweise zwischen den Anschlüssen 42 der Sicherungsstromschiene 41 in 7, eine Masseleitung 47 (die den leitfähigen Leitungswegelementen 20c, 30b und 40b entspricht) und den Signalleitungen, wie den Kommunikationsleitungen (die den leitfähigen Leitungswegelementen 40d, 40e und dergleichen entsprechen) und der Verdrahtung 75 eines jeden Zusatzbauteils 74 umzuschalten.
Der Schaltkreis 44, der in 10 gezeigt ist, ist mit einem FPGA- (field-programmable gate array) Gerät 91, acht Auswahlschaltvorrichtungen 92(1), 92(2), 92(3), 92(4), 94(1), 94(2) als Bestandteile, die für das Umschalten des Verbindungszustands der zwei Zusatzbauteile 78 (1) und 78(2) erforderlich sind, ausgebildet. Um ferner die Stromversorgungssteuerung zu ermöglichen, werden acht Transistoren 93 (1), 93(2), 93(3), 93(4), 95(1), 95(2), 95(3) und 95(4) zum Umschalten vorgesehen.
In dem in 10 gezeigten Beispiel wird zum besseren Verständnis ein Fall angenommen, in dem das Zusatzbauteil 78(1) vier Anschlüsse 78a bis 78d und das Zusatzbauteil 78(2), vier Anschlüsse 78e bis 78h aufweisen. Das heißt, der Anschluss 78a ist ein positiver Anschluss für die Leistungseingabe, der Anschluss 78b ist ein negativer Anschluss (Masse) für die Leistungseingabe, und die Anschlüsse 78c und 78d werden zum Weiterleiten von Signalen zur Kommunikation verwendet. Darüber hinaus ist der Anschluss 78e ein positiver Anschluss für die Leistungseingabe, der Anschluss 78f ein negativer Anschluss (Masse) der Leistungseingabe, und die Anschlüsse 78g und 78h werden zum Weiterleiten von Signalen zur Kommunikation verwendet.
Da jedoch die Möglichkeit besteht, dass die tatsächliche Anzahl von Anschlüssen jedes Zusatzbauteils 78 je nach Bedarf zunimmt oder abnimmt, ist es notwendig, die Anzahl von Bestandteilen innerhalb des Schaltkreises 44 in Übereinstimmung mit der tatsächlichen Anzahl von Anschlüssen zu ändern. Das heißt, es sind eine unabhängige Auswahlschaltvorrichtung 92 und ein Transistor 93 mit dem Anschluss eines jeden Zusatzbauteils 78 verbunden.
Wenn mehrere Anschlüsse 42 der Sicherungsstromschiene 41 gemeinsam (parallel) mit einem Anschluss der Zusatzbauteile 78, wie in 8A und 8B gezeigt, verbunden sind, gibt es alternativ Fälle, in denen unabhängige Transistoren 93 und 95 für jeden Anschluss 42 eingerichtet sind, damit die Schaltung individuell für jeden Anschluss 42 geschaltet werden kann.
Die Auswahlschaltvorrichtungen 92(1) bis 92(4) und 94(1) bis 94(4) weisen jeweils drei Schaltanschlüsse und einen gemeinsamen Anschluss, der mit einem von diesen verbunden ist, auf.
In der in 10 gezeigten Struktur sind die vier Anschlüsse 78a, 78b, 78c und 78d des Zusatzbauteils 78(1) jeweils mit dem gemeinsamen Anschluss der ersten Auswahlschaltvorrichtung 92(1), dem gemeinsamen Anschluss der zweiten Auswahlschalteinheit, dem gemeinsamen Anschluss der dritten Auswahlschaltvorrichtung 92(3) und dem gemeinsamen Anschluss der vierten Auswahlschaltvorrichtung 92(4) verbunden.
Darüber hinaus ist der obere Schaltanschluss der ersten Auswahlschaltvorrichtung 92(1) mit dem Emitteranschluss des ersten Transistors 93(1) verbunden. In gleicher Weise sind der obere Schaltanschluss der zweiten Auswahlschaltvorrichtung 92(2), der obere Schaltanschluss der dritten Auswahlschaltvorrichtung 92(3) und der obere Schaltanschluss der vierten Auswahlschaltvorrichtung 92(4) jeweils mit dem Emitteranschluss des zweiten Transistors 93(2), dem Emitteranschluss des dritten Transistors 93(3) und dem Emitteranschluss des vierten Transistors 93(4) verbunden.
Darüber hinaus ist der mittlere Schaltanschluss der ersten Auswahlschaltvorrichtung 92(1) mit einem Eingabe/Ausgabe-Anschluss 91b des FPGA-Geräts 91 verbunden. In ähnlicher Weise ist der mittlere Schaltanschluss der zweiten Auswahlschaltvorrichtung 92(2), der mittlere Schaltanschluss der dritten Auswahlschaltvorrichtung 92(3) und der mittlere Schaltanschluss der vierten Auswahlschaltvorrichtung 92(4) jeweils mit den Eingabe-Ausgabe-Anschlüssen 91d, 91f und 91h des FPGA-Geräts 91 verbunden.
Zudem sind der untere Schaltanschluss der Auswahlschaltvorrichtung 92(1), der untere Schaltanschluss der Auswahlschaltvorrichtung 92(2), der untere Schaltanschluss der Auswahlschaltvorrichtung 92(3) und der untere Schaltanschluss des Auswahlschaltvorrichtung 92(4) alle gemeinsam mit der gleichen Masseleitung 98 verbunden und geerdet.
Der Kollektoranschluss des ersten Transistors 93(1) ist mit einer Stromversorgungsleitung 97 verbunden, und der Basisanschluss davon ist mit einem Ausgangsanschluss 91a des FPGA-Geräts 91 verbunden. Der Kollektoranschluss des zweiten Transistors 93(2) ist mit der Stromversorgungsleitung 97 verbunden und sein Basisanschluss ist mit einem Ausgangsanschluss 91c des FPGA-Geräts 91 verbunden. Der Kollektoranschluss des dritten Transistors 93(3) ist mit der Stromversorgungsleitung 97 verbunden und sein Basisanschluss ist mit einem Ausgangsanschluss 91e des FPGA-Geräts 91 verbunden. Der Kollektoranschluss des vierten Transistors 93(4) ist mit der Stromversorgungsleitung 97 verbunden und sein Basisanschluss ist mit einem Ausgangsanschluss 91g des FPGA-Geräts 91 verbunden.
Zudem sind die vier Anschlüsse 78e, 78f, 78g und 78h des Zusatzbauteiles 78(2) jeweils mit dem gemeinsamen Anschluss der ersten Auswahlschaltvorrichtung 94(1), dem gemeinsamen Anschluss der zweiten Auswahlschaltvorrichtung 94(2) dem gemeinsamen Anschluss der dritten Auswahlschaltvorrichtung 94(3) und der vierten Auswahlschaltvorrichtung 94(4) verbunden.
Zudem ist der obere Schaltanschluss der ersten Auswahlschaltvorrichtung 94(1) mit dem Emitteranschluss des ersten Transistors 95(1) verbunden. In ähnlicher Weise ist der obere Schaltanschluss der zweiten Auswahlschaltvorrichtung 94(2), der obere Schaltanschluss der dritten Auswahlschaltvorrichtung 94(3) und der obere Schaltanschluss der vierten Auswahlschaltvorrichtung 94(4) jeweils mit dem Emitteranschluss des zweiten Transistors 95(2), dem Emitteranschluss des dritten Transistors 95(3) und dem Emitteranschluss des vierten Transistors 95(4) verbunden.
Darüber hinaus ist der mittlere Schaltanschluss der ersten Auswahlschaltvorrichtung 94(1) mit einem Eingabe/Ausgabe-Anschluss 91j des FPGA-Geräts 91 verbunden. In ähnlicher Weise ist der mittlere Schaltanschluss der zweiten Auswahlschaltvorrichtung 94(2), der mittlere Schaltanschluss der Schaltanschluss der dritten Auswahlschaltvorrichtung 94(3) und der mittlere Schaltanschluss der vierten Auswahlschaltvorrichtung 94(4) jeweils mit den Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen 91l, 91n und 91p des FPGA-Geräts 91 verbunden.
Zudem ist der untere Schaltanschluss der Auswahlschaltvorrichtung 94(1), der untere Schaltanschluss der Auswahlschaltvorrichtung 94(2), der untere Schaltanschluss der Auswahlschaltvorrichtung 94(3) und der untere Schaltanschluss der Auswahlschaltvorrichtung 94(4) alle gemeinsam mit der gleichen Masseleitung 98 verbunden und geerdet.
Der Kollektoranschluss des ersten Transistors 95(1) ist mit der Stromversorgungsleitung 97 verbunden, und sein Basisanschluss ist mit einem Ausgangsanschluss 91i des FPGA-Geräts 91 verbunden. Der Kollektoranschluss des zweiten Transistors 93(2) ist mit der Stromversorgungsleitung 97 verbunden, und sein Basisanschluss ist mit einem Ausgangsanschluss 91k des FPGA-Geräts 91 verbunden. Der Kollektoranschluss des dritten Transistor 93(3) ist mit der Stromversorgungsleitung 97 verbunden und sein Basisanschluss ist mit einem Ausgangsanschluss 91m des FPGA-Geräts 91 verbunden. Der Kollektoranschluss des vierten Transistors 93(4) ist mit der Stromversorgungsleitung 97 verbunden und sein Basisanschluss ist mit einem Ausgangsanschluss 91o des FPGA-Geräts 91 verbunden.
Im Nachfolgenden wird der Betrieb des Schaltkreises 44 beschrieben.
Wenn die erste Auswahlschaltvorrichtung 92(1) den oberen Schaltanschluss, wie in 10 gezeigt, auswählt, kann der Anschluss 78a durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(1) und den Transistor 93(1) mit der Stromversorgungsleitung 97 verbunden werden. Das heißt, die Leistung kann von der Stromversorgungsleitung 97 dem Anschluss 78a zugeführt werden. Da sich zudem der Transistor 93(1) gemäß dem Signalpegel (H/L) des Ausgangsanschlusses 91a des FPGA-Geräts 91 ein-/ausschaltet, ist es auch möglich, dass das FPGA-Gerät 91 das Vorhandensein oder Fehlen der Leistungszufuhr schaltet.
Wenn darüber hinaus der Anschluss 78a des Zusatzbauteils 78(1) eine Signaleingabe und -ausgabe durchführt, indem eine Umschaltung derart erfolgt, dass die erste Auswahlschaltvorrichtung 92(1) den mittleren Schaltanschluss auswählt, kann der Anschluss 78a durch die die Auswahlschaltvorrichtung 92(1)mit dem Eingabe-Ausgabe-Anschluss 91b des FPGA-Geräts 91 verbunden werden.
Da darüber hinaus der Anschluss 78a des Zusatzbauteils 78(1) ein Masseanschluss ist, kann durch Umschalten derart, dass die erste Auswahlschaltvorrichtung 92(1) den unteren Schaltanschluss auswählt, der Anschluss 78a durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(1) mit der Masseleitung 98 verbunden und geerdet werden.
Wenn darüber hinaus die zweite Auswahlschaltvorrichtung 92(2) den unteren Schaltanschluss, wie es in 10 gezeigt, auswählt, kann der Anschluss 78b geerdet werden, da der der Anschluss 78b des Zusatzbauteils 78(1) mit der Masseleitung 98 durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(2) verbunden ist.
Wenn darüber hinaus der Anschluss 78b des Zusatzbauteils 78(1) ein Leistungseingabeanschluss ist, indem eine Schaltung derart durchgeführt wird, dass die zweite Auswahlschaltvorrichtung 92(2) den oberen Schaltanschluss auswählt, kann der Anschluss 78b durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(2) und den Transistor 93(2) mit der Stromversorgungsleitung 97 verbunden werden.
Das heißt, die Leistung kann von der Stromversorgungsleitung 97 dem Anschluss 78b zugeführt werden. Da sich darüber hinaus der Transistor 93(2) gemäß dem Signalpegel (H/L) des Ausgangsanschlusses 91c des FPGA-Geräts 91 ein-/ausschaltet, ist es auch möglich, dass das FPGA-Gerät 91 das Vorhandensein oder Fehlen der Leistungszufuhr schaltet.
Wenn der Anschluss 78b des Zusatzbauteiles 78(1) eine Signaleingabe und -ausgabe durchführt, indem eine Schaltung durchgeführt wird, dass die zweite Auswahlschaltvorrichtung 92(2) den mittleren Schaltanschluss auswählt, kann der Anschluss 98b durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(2) mit dem Eingabe-Ausgabe-Anschluss 91d des FPGA-Geräts 91 verbunden werden.
Wenn darüber hinaus die dritte Auswahlschaltvorrichtung 92(3) den mittleren Schaltanschluss, wie in 10 gezeigt, auswählt, da der Anschluss 78c des Zusatzbauteils 78(1) mit dem Eingabe-Ausgabe-Anschluss 91f des FPGA-Geräts 91 durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(3) verbunden ist, kann ein Pfad zur Signalübertragung zwischen dem Anschluss 78c und dem Eingabe-Ausgabe-Anschluss 91f sichergestellt werden.
Wenn darüber hinaus der Anschluss 78b des Zusatzbauteils 78(1) ein Leistungseingabeanschluss ist, indem eine Schaltung derart durchgeführt wird, dass die Auswahlschaltvorrichtung 92(3) den oberen Schaltanschluss auswählt, kann der Anschluss 78c durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(3) und den Transistor 93(3) mit der Stromzufuhrleitung 97 verbunden werden. Das heißt, die Leistung kann von der Stromversorgungsleitung 97 dem Anschluss 78c zugeführt werden. Da sich darüber hinaus der Transistor 93(3) gemäß dem Signalpegel (H/L) des Ausgabeanschlusses 91e des FPGA-Geräts 91 ein-/ausschaltet, ist es zudem möglich, dass das FPGA-Gerät 91 das Vorhandensein oder Fehlen der Leistungszufuhr schaltet.
Wenn zudem der Anschluss 78b des Zusatzbauteils 78(1) ein Masseanschluss ist, indem eine Schaltung durchgeführt wird, dass die dritte Auswahlschaltvorrichtung 92(3) den unteren Schaltanschluss auswählt, kann der Anschluss 78c durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(3) mit der Masseleitung 98 verbunden und geerdet werden.
Wenn darüber hinaus die vierte Auswahlschaltvorrichtung 92(3) den mittleren Schaltanschluss, wie in 10 gezeigt, auswählt, da der Anschluss 78d des Zusatzbauteils 78(1) durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(4) mit dem Eingabe-Ausgabe-Anschluss 91h des FPGA-Geräts 91 verbunden ist, kann ein Pfad zur Signalübertragung zwischen dem Anschluss 78c und dem Eingabe-Ausgabe-Anschluss 91f sichergestellt werden.
Wenn darüber hinaus der Anschluss 78d des Zusatzbauteils 78(1) ein Leistungseingabeanschluss ist, indem eine Schaltung derart durchgeführt wird, dass die Auswahlschaltvorrichtung 92(4) den oberen Schaltanschluss auswählt, kann der Anschluss 78d durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(4) und den Transistor 93(4) mit der Stromversorgungsleitung 97 verbunden werden. Das heißt, die Leistung kann von der Stromversorgungsleitung 97 dem Anschluss 78d zugeführt werden. Da sich zudem der Transistor 93(4) gemäß dem Signalpegel (H/L) des Ausgabeanschlusses 91g des FPGA-Geräts 91 ein-/ausschaltet, ist es zudem möglich, dass das FPGA-Gerät 91 das Vorhandensein oder das Fehlen der Leistungszufuhr schaltet.
Wenn darüber hinaus der Anschluss 78d des Zusatzbauteils 78(1) ein Masseanschluss ist, indem eine Schaltung derart durchgeführt wird, dass die vierte Auswahlschaltvorrichtung 92(3) den unteren Schaltanschluss auswählt, kann der Anschluss 78d mit der Masseleitung 98 durch die Auswahlschaltvorrichtung 92(4) verbunden und geerdet werden.
Das heißt, je nachdem, ob der Anschluss 78a des Zusatzbauteils 78(1) ein Stromversorgungsanschluss, ein Masseanschluss oder ein Kommunikationsanschluss ist, indem der Auswahlzustand der Auswahlschaltvorrichtung 92(1) umgeschaltet wird, kann die Struktur der Schaltung in den Zustand schalten, der mit der Funktion des Anschlusses übereinstimmt. In ähnlicher Weise kann hinsichtlich eines jeden Anschlusses 78b, 78c und 78d des Zusatzbauteils 78(1) durch Umschalten der Auswahlzustände der Auswahlschaltvorrichtungen 92(2), 92(3) und 92(4) die Struktur der Schaltung in den Zustand umgeschaltet werden, der mit der Funktion des Anschlusses übereinstimmt.
Die Operationen der Auswahlschaltvorrichtungen 94(1), 94(2), 94(3) und 94(4), die die Verbindungszustände der Anschlüsse 78e, 78f, 78g und 78h des anderen Zusatzbauteils 78(2) schalten, sind gleich wie die der zuvor beschriebenen Auswahlschaltvorrichtungen 92(1) bis 92(4). Das heißt, hinsichtlich der Verbindungszustände der Anschlüsse 78e, 78f, 78g und 78h des Zusatzbauteils 78(2) kann die Struktur der Schaltung ebenfalls in den Zustand geschaltet werden, der mit der Funktion eines jedes Anschlusses übereinstimmt, indem die Auswahlzustände der Auswahlschaltvorrichtungen 94(1), 94(2), 94(3) und 94(4) umgeschaltet werden.
Da die interne Struktur des FPGA-Geräts 91 programmierbar ist und je nach Bedarf frei verändert werden kann, kann auch ein Pfad, der für die Kommunikation erforderlich ist, sichergestellt werden. Wenn beispielsweise die Anschlüsse 78c und 78d des Zusatzbauteils 78(1) Kommunikationsanschlüsse sind und die Anschlüsse 78g und 78h des Zusatzbauteils 78(2) Kommunikationsanschlüsse sind, wie in 10 gezeigt, werden durch Verbinden des Eingabe-Ausgabe-Anschlusses 91f und des Eingabe-Ausgabe-Anschlusses 91m in dem FPGA-Gerät 91 und durch Verbinden des Eingabe-Ausgabe-Anschlusses 91h und des Eingabe-Ausgabe-Anschlusses 91p in dem FPGA-Gerät 91 der Anschluss 78c des Zusatzbauteils 78(1) und der Anschluss 78g des Zusatzbauteils 78(2) miteinander verbunden und ferner der Anschluss 78d des Zusatzbauteils 78(1) und der Anschluss 78h des Zusatzbauteils 78(2) miteinander verbunden, so dass ein Kommunikationspfad zwischen den zwei Zusatzbauteilen 78(1) und 78(2) sichergestellt werden kann.
Wenn hinsichtlich dieser Steuerung die Auswahlschaltvorrichtungen 92(1) bis 92(4) und 94(1) bis 94(4) aus extern steuerbaren Schaltern, wie Relais, gebildet sind, kann diese ausgeführt werden, indem die Programme der FPGA-Geräte 91 der Schaltkreise 44 in der ersten Backbone-Struktur 20, der zweiten Backbone-Struktur 30 und der dritten Backbone-Struktur 40 gemäß den Befehlen von den elektronischen Steuereinheiten 11 bis 13 in dem intelligenten Leistungsversorgungskasten 10 umgeschrieben werden. Selbst wenn dadurch die Positionen der Verbindungen zwischen dem Stromversorgungs-Eingabeanschluss, dem Masseanschluss, dem Kommunikationsanschluss und dergleichen auf der Zusatzbauteilseite und die Anschlüsse der ersten bis dritten Backbone-Strukturen 20, 30 und 40 verschoben werden, kann ein Umschalten in geeignete Verbindungszustände automatisch erfolgen.
Werden die Auswahlschaltvorrichtungen 92(1) bis 92(4), wie in 10 gezeigt, verwendet, obwohl die Transistoren 93(1) bis 93(4) nicht unentbehrlich sind, können die Transistoren 93(1) bis 93(4) effektiv zur Leistungssteuerung und dergleichen verwendet werden.
Sind beispielsweise die Anschlüsse 78a und 78b des in 10 gezeigten Zusatzbauteils 78(1) gemeinsame Stromversorgungseingangsanschlüsse, indem ein Umschalten derart erfolgt, dass die Auswahlschaltvorrichtungen 92(1) und 92(2) jeweils den oberen Schaltanschluss auswählen und die Stromversorgungsleitung 97 des Transistors 93(1) und die Stromversorgungsleitung 97 des Transistors 93(2) mit unterschiedlichen benachbarten Anschlüssen 42 verbinden, kann die Leistung durch mehrere Pfade gleichzeitig den Anschlüssen 78a und 78b des Zusatzbauteils 78(1) zugeführt werden.
Das heißt, dass, wie in 8A oder 8B gezeigt, ein Anschluss auf der Zusatzbauteilseite gleichzeitig mit mehreren Anschlüssen 42 auf der Seite der Sicherungsstromschiene 41 parallel geschaltet werden kann. Selbst wenn beispielsweise der Strom pro Anschluss 42 auf 5 [A] festgelegt ist, kann ein Strom von insgesamt 10 [A] durch gleichzeitiges Verbinden zweier Anschlüsse 42 fließen.
Zudem kann durch EIN-/AUS-Steuern der Transistoren 93(1) bis 93(4) der zur Verbindung verwendeten Schaltungen die Anzahl der Anschlüsse einer Vielzahl von verbundenen Anschlüssen 42, die für die eigentliche Bestromung verwendet werden, begrenzt werden. Auf diese Weise kann die Leistung, die von den Backbone-Strukturen den Zusatzbauteilen zugeführt wird, gesteuert werden. Während beispielsweise ein Strom von 15 [A] fließen kann, wenn drei Anschlüsse 42 physisch mit einem Stromversorgungseingangsanschluss eines Zusatzbauteils durch drei Transistoren 93 verbunden werden, kann durch Ausschalten eines der verbundenen drei Transistoren 93 der tatsächlich zugeführte Strom auf 10 [A] begrenzt werden.
Da die zuvor beschriebene Schaltung für ein Fahrzeug durch Kombinieren der ersten Basisschaltung 210, der zweiten Basisschaltung 220, der zusätzlichen Teilschaltung 230 und dergleichen, die jeweils eine einfache Struktur aufweisen, wie beispielsweise in 1D gezeigt, gebildet werden kann, kann die Gesamtstruktur vereinfacht werden, so dass die Herstellung erleichtert wird.
Während die Struktur und die Spezifikationen der zusätzlichen Teilschaltung 230 gemäß dem unterschiedlichen Fahrzeugtyp und der optionalen elektrischen Komponente verändert werden, indem die gewünschten Verzweigungsleitungen 232 bis 235 mit der Hauptleitung der Backbone-Struktur 231, die die gemeinsame Struktur, wie 10 gezeigt, aufweist, verbunden werden, kann die Herstellung so durchgeführt werden, dass sie der erforderlichen Struktur und Spezifikationen genügt.
Selbst wenn darüber hinaus die Struktur der Backbone-Struktur 231 vereinfacht wird und die Verbindungsspezifikationen der Abschnitte, wie beispielsweise der Anschlüsse 42, so wie in 8A und 8B gezeigt, vereinheitlicht werden, kann die Leistung, die den daran verbundenen Zusatzbauteilen zugeführt wird, in geeigneter Weise gesteuert werden, können die Arten und Artikelnummern der Teile, die verwendet werden, verringert werden, so dass eine Verringerung der Bauteilkosten und der Herstellungskosten realisiert werden kann.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegenden Erfindung weist den Vorteil auf, dass eine Schaltung für ein Fahrzeug bereitgestellt werden kann, bei der die Struktur für die elektrische Verbindung zwischen verschiedenen elektrischen Komponenten und der Energiequelle am Fahrzeug und zwischen elektrischen Komponenten vereinfacht wird, um die Herstellung zu erleichtern und eine Größen- und Gewichtsreduzierung zu ermöglichen. Die vorliegende Erfindung, die diesen Vorteil aufweist, ist für eine in einem Fahrzeug verlegte Fahrzeugschaltung nützlich.
Bezugszeichenliste

10: Intelligenter Stromversorgungskasten
11, 12, 13: Elektronische Steuereinheit
14: DC/DC-Wandler
20: Erste Backbone-Struktur
20a, 20b, 20c, 20d, 20e: Leitfähiges Leitungswegelement
21, 22, 23, 46: Verteiler- und Anschlusskasten
30: Zweite Backbone-Struktur
30a, 30b, 30c, 30d, 30e: Leitfähiges Leitungswegelement
40: Dritte Backbone-Struktur
40a, 40b, 40c, 40d, 40e: Leitfähiges Leitungswegelement
41: Sicherungsstromschiene
42, 45: Anschluss
43: Verbindungsabschnitt
44: Schaltkreis
48, 51, 52, 53, 54, 55, 65, 66, 67: Bereichstreiber
51a, 52a, 53a, 54a: stromabwärtsseitiger Verbindungsabschnitt
52b, 53b, 54b: Pufferbatterie
51c, 52c, 53c: Slave-Steuerabschnitt
61: Lichtmaschine
62: Anlasser
63: Erste Batterie
64: Zweite Batterie
71, 72, 73, 74, 76, 77, 78: Zusatzbauteile
71a, 72a, 73a: Last
71b, 72b, 73b: Schalter
71c, 72c, 73c: Sensor
75: Verdrahtung
78a, 78b, 78c, 78d, 78e, 78f, 78g, 78h: Anschlüsse
81,82,83: Nebenkabelbaum
90, 90B: Verstärkung
91: FPGA-Gerät
92, 94: Auswahlschaltvorrichtung
93, 95: Transistor
97: Stromversorgungsleitung
98: Masseleitung
210: Erste Basisschaltung
211, 212, 213, 221: Elektrischer Draht
214, 215, 216, 217, 222, 223: Anschlussabschnitt
220: Zweite Basisschaltung
230: Zusätzliche Teilschaltung
231: Backbone-Struktur
232, 233, 234, 235: Verzweigungsleitung
236, 237, 238, 239: Anschlussabschnitt
250,260: Fahrzeugschaltung

Claims

In einem Fahrzeug verlegte Fahrzeugschaltung (250), umfassend: eine erste Schaltung (230), die eine Hauptleitung (231) und eine Verzweigungsleitung (232-235) aufweist, die abnehmbar an der Hauptleitung (231) anbringbar ist; und eine zweite Schaltung (210) mit mehreren elektrischen Leitungen, wobei die Hauptleitung (231) und die Verzweigungsleitung (232-235) jeweils Stromversorgungsleitungen (20a, 40a) und Kommunikationsleitungen (20d, 40d) enthalten, wobei die erste Schaltung (230) aufweist: einen Verzweigungsabschnitt (21) zum Verbinden der Verzweigungsleitung (232-235) mit der Hauptleitung (231), der Verzweigungsabschnitt (21) mit einem untergeordneten Steuerabschnitt (51c) mittels der Verzweigungsleitung (232-235) verbunden ist; und einen übergeordneten Steuerabschnitt (11), der mit der Hauptleitung (231) verbunden ist, die Verteilung der Leistung, die der Verzweigungsleitung (232-235) zugeführt wird, auf der Grundlage der Kommunikation mit dem untergeordneten Steuerabschnitt (51c) steuert und den untergeordneten Steuerabschnitt (51c) steuert, wobei der übergeordnete Steuerabschnitt (11) mit dem untergeordneten Steuerabschnitt (51c) mittels der Verzweigungsleitung (232-235) und der Hauptleitung (231) verbunden ist, und mit dem untergeordneten Steuerabschnitt (51c) unter Benutzung der Verzweigungsleitung (232-235) und der Hauptleitung (231) kommuniziert.
In einem Fahrzeug verlegte Fahrzeugschaltung (250), umfassend: eine erste Schaltung (230), die eine Hauptleitung (231) und eine Verzweigungsleitung (232-235) aufweist, die abnehmbar an der Hauptleitung (231) anbringbar ist; und eine zweite Schaltung (210) mit mehreren elektrischen Leitungen, wobei die Hauptleitung (231) und die Verzweigungsleitung (232-235) jeweils Stromversorgungsleitungen (20a, 40a) und Kommunikationsleitungen (20d, 40d) enthalten, wobei die erste Schaltung (230) aufweist: einen Verzweigungsabschnitt (21) zum Verbinden der Verzweigungsleitung (232-235) mit der Hauptleitung (231), wobei der Verzweigungsabschnitt (21) einen untergeordneten Steuerabschnitt (51c) enthält; und einen übergeordneten Steuerabschnitt (11), der mit der Hauptleitung (231) verbunden ist, die Verteilung der Leistung, die der Verzweigungsleitung (232-235) zugeführt wird, auf der Grundlage der Kommunikation mit dem untergeordneten Steuerabschnitt (51c) steuert und den untergeordneten Steuerabschnitt (51c) steuert, wobei mehrere der Verzweigungsleitungen (232-235) an dem Verzweigungsabschnitt (21) parallel geschalten sind, und wobei der untergeordnete Steuerabschnitt (51c) einen Schaltkreis (44) aufweist, der die Verbindung zwischen den Stromversorgungsleitungen (20a, 40a) und den Kommunikationsleitungen (20d, 40d) der Hauptleitung (231) und der Verzweigungsleitungen (232-235) entsprechend der Leistung umschaltet, die einem Zusatzbauteil (78(1)) zugeführt wird, das mit der verbundenen Verzweigungsleitung (232-235) verbunden ist.
Fahrzeugschaltung (250) nach Anspruch 2, wobei der Schaltkreis (44) eine oder mehr als eine Auswahlschaltvorrichtung (92, 94), die selektiv einen beliebigen Stromversorgungsanschluss, der zur Stromversorgung fähig ist, einen mit einer Masseleitung (47, 98) verbindbaren Masseanschluss und einen mit den Kommunikationsleitungen verbindbaren Kommunikationsanschluss (78c) und einen gemeinsamen Anschluss der Hauptleitung (231) verbindet; und eine programmierbare Steuervorrichtung (91), die zumindest einen Verbindungszustand des Kommunikationsanschlusses (78c) steuert, aufweist.
Fahrzeugschaltung (250) nach Anspruch 3, wobei der Schaltkreis Schaltelemente (93, 95) enthält, die die Stromversorgung zu dem Stromversorgungsanschluss steuern, und die Steuervorrichtung (91) die Schaltelemente (93, 95) entsprechend der Leistung steuert, die dem Zusatzbauteil (78(1)) zugeführt wird, das mit jeder der Verzweigungsleitungen (232-235) verbunden ist.
Fahrzeugschaltung (250) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Schaltung (230) eine Schaltung ist, die gemäß mehreren Fahrzeugtypen, -klassen oder -varianten auswählbar ist, und die zweite Schaltung (210) eine Standardschaltung ist, die für gewöhnlich für mehrere Fahrzeugtypen, -klassen oder -varianten verwendbar ist.