JP2005295768A - 電源分配システム - Google Patents

Abstract

【課題】 車両のモジュール化を考慮し、モジュール接続極数や回路数の削減を可能にする電源分配システムを提供する
【解決手段】 本発明の電源分配システムは、フロントエンドモジュール８内の回路を保護するためのヒューズ１５ａと、センタクラスタモジュール９内の回路を保護するためのヒューズ１８と、リアエンドモジュール１１内の回路を保護するためのヒューズ２０とを備えて構成されており、各モジュール単位で回路保護部材を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電源からの電力を、車両に搭載された各負荷に分配供給するための電源分配システムに関する。

自動車における電源分配システムは、バッテリなどの電源からの電力が、ジャンクションボックスで分配されて各負荷に供給されるようになっている。かかる電源分配システムにおけるジャンクションボックス内には、地絡等の異常発生時に電源供給経路を遮断して電源や負荷を保護するための回路保護部材としてのヒューズが備えられている（例えば、特許文献１参照。）。

このようなヒューズを備える電源分配システムにおいて、エンジンルーム、室内、リアなどの各エリアの回路保護を行うヒューズを各エリア毎に備えているとともに、各エリア内のシステム（負荷）、例えば、エンジンルームであれば、電子制御装置、ヘッドランプ、ホーンなどの各システムの回路保護を行うヒューズを各システム毎に備えている電源分配システムがある。

このような電源分配システムについて、図３を参照してもう少し具体的に説明する。図において、符号５０は、自動車車体を示しており、この自動車車体５０は、エンジンルーム５１、室内５２、リア５３の三つのエリアに分かれて構成されている。エンジンルーム５１にはエンジンジャンクションボックス（以下、エンジンＪＢとする）５４が設けられ、室内５２には室内ジャンクションボックス（以下、室内ＪＢとする）５５が設けられ、リア５３にはリアジャンクションボックス（以下、リアＪＢとする）５６が設けられている。

前記エンジンＪＢ５４には、各エリアの回路を保護するためのヒューズ５７ａ〜５７ｃが備えられている。具体的には、ヒューズ５７ａはエンジンルーム５１内の回路を保護するための回路保護部材、ヒューズ５７ｂは室内５２の回路を保護するための回路保護部材、ヒューズ５７ｃはリア５３内の回路を保護するための回路保護部材である。なお、符号５８は電源線であり、この電源線５８には、図示しないが、バッテリなどの電源が設けられている。

前記エンジンＪＢ５１には、電源に対してヒューズ５７ａの下流側に、ヒューズ５９ａ〜５９ｃが備えられている。これらヒューズ５９ａ〜ヒューズ５９ｃは、例えば、電子制御装置、ヘッドランプ、ホーンなどのエンジンルーム５１に設けられている図示しない各負荷（システム）を保護するための回路保護部材である（すなわち、図においてヒューズ５９ａ〜５９ｃの右側には、図示しないが各負荷が接続されている）。

また、前記室内ＪＢ５５には、例えばドアロックなどの室内５２に設けられている負荷（システム）を保護するためのヒューズ６０が備えられている（図においては一つのみ図示されているが、一つとは限らない）。このヒューズ６０は、負荷毎に独立して備えられているか、複数の負荷に対して一つ備えられている。ヒューズ６０には、室内５２の回路を保護するための前記ヒューズ５７ｂが接続されている。

また、前記リアＪＢ５６には、例えばテールランプなどのリア５３に設けられている負荷（システム）を保護するためのヒューズ６１が備えられている（前記ヒューズ６０と同様、図においては一つのみ図示）。このヒューズ６１は、負荷毎に独立して備えられているか、複数の負荷に対して一つ備えられている。このヒューズ６１には、リア５３の回路を保護するための前記ヒューズ５７ｃが接続されている。

すなわち、ヒューズ５７ａ〜５７ｃは、エンジンルーム５１、室内５２、リア５３の各エリアの回路保護を行うための回路保護部材であり、ヒューズ５９ａ〜５９ｃ，６０，６１は、各負荷（システム）を保護するための回路保護部材である。
特開平９−２３３６９４号公報

近年、自動車開発に要する期間短縮やコストの低減、自動車用部品のコスト低減や組み立て工程の簡略化などを目的として、自動車のモジュール化が進められている。このようなモジュール化を行った場合の電源分配システムにおいて、従来のようにシステム毎の回路保護を行うこととした場合、モジュールに組み込まれたシステム（負荷）の数の分だけ回路保護部材としてのヒューズを含む電源回路が必要になることから、モジュールに接続するための接続極数が増える。このような事態は、組み付け上、できるだけ接続極数を減らしたいモジュール化にとっては好ましくない。

本発明の目的は、車両のモジュール化を考慮し、モジュール接続極数や回路数の削減を可能にする電源分配システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両において、電源からの電力が、モジュール化された各負荷に回路保護部材を介して分配供給される電源分配システムであって、前記各負荷を組み込んだモジュール毎に、対応するモジュール内の回路を保護するための前記回路保護部材を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記電源と前記各モジュールとを前記回路保護部材を介して接続する電源線と、前記モジュール内において、前記電源線から連続し、前記モジュール内の各負荷へと分岐して接続される分岐電源ラインと、を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記モジュール化された各負荷として、複数の電子制御装置を有する請求項１又は２に記載の電源分配システムであって、前記電子制御装置のＣＰＵに電力を供給するためのＣＰＵ専用電源と前記電子制御装置を組み込んだモジュールとを接続するＣＰＵ専用電源線と、前記モジュール内において、前記ＣＰＵ専用電源線から連続し、前記各電子制御装置へと分岐して接続されるＣＰＵ専用電源線分岐ラインと、を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記モジュール化された各負荷として、複数の電子制御装置を有する請求項１，２又は３に記載の電源分配システムであって、前記電子制御装置を組み込んだモジュールに接続される通信線と、前記モジュール内において、前記通信線から連続し、前記各電子制御装置へと分岐して接続される通信分岐ラインと、を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記モジュール化された各負荷として、複数の電子制御装置を有する請求項１，２，３又は４に記載の電源分配システムであって、一端が前記電子制御装置を組み込んだモジュール外に接地され他端が該モジュールに接続されたグランド線と、前記モジュール内において、前記グランド線から連続し、前記各電子制御装置へと分岐して接続される分岐グランドラインと、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、各負荷が組み込まれたモジュール単位で回路保護部材を備えており、この回路保護部材により、モジュール内の回路が保護される。したがって、モジュール単位で、回路保護部材を含む電源回路を有していればよい。言い換えれば、モジュール内に組み込まれたシステム（負荷）の数の分だけ回路保護部材を含む電源回路を有していないことから、回路数やモジュール接続極数を削減することができる。

請求項２に記載の発明によれば、各負荷をモジュール化しても、モジュールには前記電源からの電源線が接続され、モジュール内において各負荷へと分岐されることから、各負荷毎に電源線をモジュールに接続する必要はなく、回路数やモジュール接続極数を削減することができる。

請求項３に記載の発明によれば、モジュール化により複数の電子制御装置が組み込まれたとしても、モジュールには前記ＣＰＵ専用電源からのＣＰＵ専用電源線が接続され、モジュール内において各電子制御装置へと分岐されることから、各電子制御装置毎に、ＣＰＵ専用電源線をモジュールに接続する必要はなく、回路数やモジュール接続極数を削減することができる。

請求項４に記載の発明によれば、モジュール化により複数の電子制御装置が組み込まれたとしても、モジュールには前記通信線が接続され、モジュール内において各電子制御装置へと分岐されることから、各電子制御装置毎に、通信線をモジュールに接続する必要はなく、回路数やモジュール接続極数を削減することができる。

請求項５に記載の発明によれば、モジュール化により複数の電子制御装置が組み込まれたとしても、モジュールには前記グランド線が接続され、モジュール内において各電子制御装置へと分岐されることから、各電子制御装置毎に、グランド線をモジュールに接続する必要はなく、回路数やモジュール接続極数を削減することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態の一例について詳細に説明する。
図１は、実施の形態の第１例に係る電源分配システムを示す図である。

図において、符号１は自動車車体であり、この自動車車体１は、エンジンルーム２、室内３、リア４の三つのエリアに分かれて構成されている。

エンジンルーム２には、ヘッドライト５、ホーン６、電子制御装置７などのシステム（負荷）を組み込んだフロントエンドモジュール８が備えられており、また、室内３には、エアコンディショナーやオーディオ等を操作するスイッチ（不図示）、エアコンディショナーやオーディオ等の作動状態を表示するディスプレイ（不図示）、車載ナビゲーション装置やテレビの表示装置（不図示）などのシステム（負荷）を組み込んだセンタクラスタモジュール９が備えられている。リア４には、テールランプ１０などのシステム（負荷）を組み込んだリアエンドモジュール１１が備えられている。

また、エンジンルーム２には、エンジンＪＢ１２が設けられている。このエンジンＪＢ１２内には、各エリアの回路を保護するための回路保護部材としてのヒューズ１３ａ〜１３ｃが備えられている。具体的には、ヒューズ１３ａはエンジンルーム２内の回路を保護するための回路保護部材であり、ヒューズ１３ｂは室内３の回路を保護するための回路保護部材であり、ヒューズ１３ｃはリア４内の回路を保護するための回路保護部材である。なお、符号１４ａは図示しないバッテリなどの電源に接続された電源線であり、この電源線１４ａに、前記ヒューズ１３ａ〜１３ｃが分岐して接続されている。

さらに、前記エンジンＪＢ１２には、電源に対してヒューズ１３ａの下流側に、該ヒューズ１３ａから分岐して接続されているヒューズ１５ａ，１５ｂ，・・・が備えられている（２つに限らず、モジュール或いはシステムの数だけ備えられている）。ヒューズ１５ａは、フロントエンドモジュール８に電源線１４ｂを介して接続され、フロントエンドモジュール８内の回路を保護するための回路保護部材である。前記電源線１４ｂは、フロントエンドモジュール８に、図示しないコネクタを介して接続されている。そして、フロントエンドモジュール８内には、前記電源線１４ｂから連続し、ヘッドライト５、ホーン６、電子制御装置７へと分岐して接続される分岐電源ライン１４ｃが形成されている。この分岐電源ライン１４ｃ上には、各負荷（ヘッドライト５、ホーン６、電子制御装置７）を保護するためのヒューズ（図示省略）が各負荷毎に備えられている。そして、電源からの電力は、電源線１４ａ，１４ｂ，分岐電源ライン１４ｃを経て、ヘッドライト５、ホーン６、電子制御装置７の各負荷に供給されるようになっている。

また、前記ヒューズ１５ｂは、エンジンルーム２内に設けられたＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）１６の回路を保護するための回路保護部材である。このヒューズ１５ｂは、電源線１４ｄによってＡＢＳ１６に接続されている。

室内３には、室内ＪＢ１７が設けられている。この室内ＪＢ１７内には、ヒューズ１８が備えられている（一つに限らずモジュール或いはシステムの数だけ備えられている）。このヒューズ１８は、電源線１４ｅを介して前記エンジンＪＢ１２内のヒューズ１３ｂに接続されている。また、ヒューズ１８は、電源線１４ｅを介してセンタクラスタモジュール９に接続されており、該センタクラスタモジュール９内の回路を保護するための回路保護部材を構成している。電源からの電力は、電源線１４ａ，１４ｅ，１４ｆを介してセンタクラスタモジュール９に供給されるようになっている。

リア４内には、リアＪＢ１９が設けられている。このリアＪＢ１９内には、ヒューズ２０が備えられている（一つに限らずモジュール或いはシステムの数だけ備えられている）。このヒューズ２０は、電源線１４ｇを介して前記エンジンＪＢ１２内のヒューズ１３ｃに接続されている。また、ヒューズ２０は、電源線１４ｈを介してリアエンドモジュール１１に接続されており、該リアエンドモジュール１１内の回路（テールランプ１０）を保護するための回路保護部材を構成している。電源からの電力は、電源線１４ａ，１４ｇ，１４ｈを介してリアエンドモジュール１１に供給されるようになっている。

このような本例の電源分配システムでは、ヒューズ１３ａ〜１３ｃによって、エンジンルーム２、室内３、リア４の回路が保護される。

また、ヒューズ１５ａによりフロントエンドモジュール８内の回路が保護され、ヒューズ１８によりセンタクラスタモジュール９内の回路が保護され、ヒューズ２０によりリアエンドモジュール１１内の回路が保護される。したがって、モジュール単位で回路が保護され、各システム（負荷）毎に回路保護部材を有しておらず、フロントエンドモジュール８には、エンジンＪＢ１２から電源線１４ｂのみを接続すればよく、センタクラスタモジュール９には、室内ＪＢ１７から電源線１４ｆのみを接続すればよく、また、リアエンドモジュール１１には、リアＪＢ１９から電源線１４ｈのみを接続すればよい。

以上のことから、本例の電源分配システムでは、各モジュール毎に回路保護部材としてのヒューズを含む電源回路を有しており、モジュールに組み込まれたシステム（例えば、ヘッドライト５、ホーン６等）毎に電源回路を有していないことから、回路数やモジュール接続極数を削減することができる。

次に、本発明に係る電源分配システムの実施の形態の第２例について説明する。
図２は、実施の形態の第２例に係る電源分配システムを示す図である。

図において、符号３０は、本例においては図示しない自動車車体の一エリアを構成するエンジンルームを示しており、このエンジンルーム３０には、フロントエンドモジュール３１とエンジンＪＢ３２とが備えられている。

フロントエンドモジュール３１には、２つの電子制御装置３３，３４が組み込まれている。また、フロントエンドモジュール３１には、図示しないが、他のシステム（負荷）も組み込まれている。

前記エンジンＪＢ３２内には、ヒューズ３５ａ〜３５ｃが備えられている。ヒューズ３５ａはエンジンルーム３０内の回路を保護するための回路保護部材である。また、ヒューズ３５ｂは、本例においては図示しない室内の回路を保護するための回路保護部材、ヒューズ３５ｃは図示しないリア内の回路を保護するための回路保護部材である。なお、符号３６ａはこれらヒューズ３５ａ〜３５ｃが分岐接続されている電源線であり、この電源線３６ａには図示しないバッテリなどの電源が接続されている。

さらに、エンジンＪＢ３２には、電源に対してヒューズ３５ａの下流側に、該ヒューズ３５ａと接続されているヒューズ３７が備えられている（本例ではヒューズ３５ａに接続されているヒューズは一つのみ図示したが、複数のヒューズが分岐接続されていてもよいものとする）。ヒューズ３７は、電源線３６ｂを介してフロントエンドモジュール３１に接続され、フロントエンドモジュール３１内の回路（電子制御装置３３，３４等）を保護するための回路保護部材である。前記電源線３６ｂは、コネクタ３８を介してフロントエンドモジュール３１に接続されている。そして、フロントエンドモジュール３１内には、前記電源線３６ｂから連続し、電子制御装置３３，３４へと分岐接続される分岐電源ライン３６ｃが形成されている。この分岐電源ライン３６ｃ上には、電子制御装置３３，３４を保護するためのヒューズ（図示省略）が各電子制御装置３３，３４毎に備えられている。そして、電源からの電力は、電源線３６ａ，３６ｂ、分岐電源ライン３６ｃを経て電子制御装置３３，３４に供給されるようになっている。

また、エンジンＪＢ３２には、ヒューズ３９が備えられている。このヒューズ３９には、電子制御装置３３，３４のＣＰＵに電力を供給するＣＰＵ専用電源（図示省略）に接続されているＣＰＵ専用電源線４０ａが接続されている。また、ヒューズ３９は、ＣＰＵ専用電源線４０ｂを介してフロントエンドモジュール３１に接続されている。尚、前記ＣＰＵ専用電源線４０ｂは、前記コネクタ３８を介してフロントエンドモジュール３１に接続されている。

フロントエンドモジュール３１内には、前記ＣＰＵ専用電源線４０ｂから連続し、電子制御装置３３，３４へと分岐接続されるＣＰＵ専用電源線分岐ライン４０ｃが形成されている。これにより前記ＣＰＵ専用電源線４０ａ，４０ｂ、及びＣＰＵ専用電源線分岐ライン４０ｃを経て、ＣＰＵ専用電源からの電力が電子制御装置３３，３４のＣＰＵに供給されるようになっている。

符号４１ａはフロントエンドモジュール３１に前記コネクタ３８を介して接続されている通信線、符号４１ｂはフロントエンドモジュール３１内において通信線４１ａから連続し、電子制御装置３３，３４へと分岐して接続される通信線分岐ラインである。これら通信線４１ａ及び通信線分岐ライン４１ｂにより、電子制御装置に通信信号が入出力され多重通信が行われるようになっている。

符号４２ａは、一端がフロントエンドモジュール３１の外に接地され、他端がコネクタ３８を介してフロントエンドモジュール３１に接続されているグランド線である。また、符号４２ｂは、フロントエンドモジュール３１内において、グランド線４２ａから連続し、電子制御装置３３，３４へと分岐して接続されている分岐グランドラインである。これらグランド線４２ａ及び分岐グランドライン４２ｂにより、電子制御装置３３，３４はモジュール外において接地されている。

このような本例の電源分配システムでは、ヒューズ３５ａ〜３５ｃによって、エンジンルーム３０、室内（図示省略）、リア（図示省略）の回路が保護される。

そして、本例の電源分配システムでは、ヒューズ３７によりフロントエンドモジュール３１内の回路が保護され、電源線３６ｂのみをフロントエンドモジュール３１に接続すれば済むことから、回路数やモジュール接続極数（コネクタ３８の極数）を削減することができる。

また、電子制御装置３３，３４のＣＰＵに電力を供給するために、フロントエンドモジュール３１には、エンジンＪＢ１２からＣＰＵ専用電源線４０ｂのみを接続すればよいことから、このような点でも、回路数やモジュール接続極数（コネクタ３８の極数）を削減することができる。

また、電子制御装置３３，３４と多重通信を行うために、フロントエンドモジュール３１には通信線４１ａのみを接続すればよいことから、この点でも回路数やモジュール接続極数（コネクタ３８の極数）を削減することができる。

さらに、電子制御装置３３，３４をフロントエンドモジュール３１の外で接地するために、フロントエンドモジュール３１には、グランド線４２ａのみを接続すればよいことから、この点でも回路数やモジュール接続極数（コネクタ３８の極数）を削減することができる。

以上、本例では、フロントエンドモジュール３１に接続される回路は、電源線３６ｂと、ＣＰＵ専用電源線４０ｂと、通信線４１ａと、グランド線４２ａの合計４本で済み、フロントエンドモジュール３１に組み込まれたシステム（負荷）毎に電源線を接続し、或いは、電子制御装置３３，３４毎にＣＰＵ専用電源線、通信線、グランド線を接続する場合に比べて、大幅に回路数やモジュール接続極数（コネクタ３８の極数）を削減することができる。

実施の形態の第１例に係る電源分配システムを示す図。 実施の形態の第２例に係る電源分配システムを示す図。 従来の電源分配システムを示す図。

符号の説明

８ フロントエンドモジュール
９ センタクラスタモジュール
１１ リアエンドモジュール
１４ａ，１４ｂ 電源線
１５ａ，１８，２０ ヒューズ
３１ フロントエンドモジュール
３３，３４ 電子制御装置
３６ａ，３６ｂ 電源線
３７ ヒューズ
４０ａ，４０ｂ ＣＰＵ専用電源線
４０ｃ ＣＰＵ専用電源線分岐ライン
４１ａ 通信線
４１ｂ 通信線分岐ライン
４２ａ グランド線
４２ｂ 分岐グランドライン

Claims (5)

1. 車両において、電源からの電力が、モジュール化された各負荷に回路保護部材を介して分配供給される電源分配システムであって、
   前記各負荷を組み込んだモジュール毎に、対応するモジュール内の回路を保護するための前記回路保護部材を備える
   ことを特徴とする電源分配システム。
2. 前記電源と前記各モジュールとを前記回路保護部材を介して接続する電源線と、前記モジュール内において、前記電源線から連続し、前記モジュール内の各負荷へと分岐して接続される分岐電源ラインと、を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源分配システム。
3. 前記モジュール化された各負荷として、複数の電子制御装置を有する請求項１又は２に記載の電源分配システムであって、
   前記電子制御装置のＣＰＵに電力を供給するためのＣＰＵ専用電源と前記電子制御装置を組み込んだモジュールとを接続するＣＰＵ専用電源線と、前記モジュール内において、前記ＣＰＵ専用電源線から連続し、前記各電子制御装置へと分岐して接続されるＣＰＵ専用電源線分岐ラインと、を備える
   ことを特徴とする電源分配システム。
4. 前記モジュール化された各負荷として、複数の電子制御装置を有する請求項１，２又は３に記載の電源分配システムであって、
   前記電子制御装置を組み込んだモジュールに接続される通信線と、前記モジュール内において、前記通信線から連続し、前記各電子制御装置へと分岐して接続される通信分岐ラインと、を備える
   ことを特徴とする電源分配システム。
5. 前記モジュール化された各負荷として、複数の電子制御装置を有する請求項１，２，３又は４に記載の電源分配システムであって、
   一端が前記電子制御装置を組み込んだモジュール外に接地され他端が該モジュールに接続されたグランド線と、前記モジュール内において、前記グランド線から連続し、前記各電子制御装置へと分岐して接続される分岐グランドラインと、を備える
   ことを特徴とする電源分配システム。

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