JP2009126406A

JP2009126406A - 電源管理・車体制御統合モジュール

Info

Publication number: JP2009126406A
Application number: JP2007304717A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Kimura; 亮司木村; Shigeki Fukushima; 滋樹福島; Takashi Aoyama; 崇青山; Jun Fujinami; 潤藤波; Miyoshi Suzuki; 美佳鈴木; Yuichiro Oyama; 雄一郎大山
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-06-11

Abstract

【課題】本願は、トラック等の商用車に用いて好適の、電源管理・車体制御統合モジュールに関し、異なるバッテリ電圧に対し１つの仕様で対応できるようにする。
【解決手段】車両の電源管理及び車体制御を統合して行う統合モジュールであって、第１又は第２の所定電圧の入力に対して、入力電圧と同じ電圧で出力可能に構成された第１制御部２と、入力電圧及び出力電圧がともに第１の所定電圧に設定された第２制御部３とをそなえて構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラック等の商用車に用いて好適の、電源管理・車体制御統合モジュールに関するものである。

従来より、種々の車体系電装機能を統合制御するいわゆるボディコントロールユニット（ＢＣＵ）又はボディコントロールモジュール（ＢＣＭ）が知られている。そして、このようなＢＣＵを用いることにより、テールランプやバックランプ等の制御，ドアロック制御，空調制御など様々な制御機能を統合することができる。また、近年では、上記ＢＣＵに対してさらにエンジンの電源管理を行う機能を統合させた統合モジュールも提案されている。

ところで、内燃機関を搭載した車両の電源電圧は、乗用車においてはバッテリの定格電圧が１２Ｖに統一されている。これに対して、トラックやバス等の車両では、バッテリ電圧１２Ｖの仕様の車両も存在するものの、大型車両ではバッテリ電圧が２４Ｖ仕様の車両が一般的である。このため、トラック等の商用車では車両電圧が１２Ｖの仕様と２４Ｖの仕様とが混在している。

ここで、車両電圧（架装機器への供給電圧）はエンジンの電圧仕様により決定され、１２Ｖ仕様のエンジンを搭載した車両では車両電圧も１２Ｖとなり、エンジン関連以外の電装品及び架装機器（トレーラやコンテナ等）の電装品も１２Ｖ仕様となる。同様に、２４Ｖ仕様のエンジンを搭載した車両では車両電圧も２４Ｖとなり、エンジン関連以外の電装品及び架装機器も２４Ｖ仕様となる。なお、１２Ｖ仕様のエンジンとは、例えば燃料噴射装置等の電装系のシステムが１２Ｖ対応に設計されているエンジンをいう。

また、下記特許文献１には、車両の主電源として定格電圧２４Ｖの電源を用い、架装機器用にこの主電源から供給するとともに、各種制御装置にはＤＣ−ＤＣ変換回路により２４Ｖを１２Ｖに降圧変換した後供給する技術が開示されている。
特開２００７−１１８６５６号公報

ところで、近年ではエンジンの電圧仕様を１２Ｖ仕様に統一することが提案されている。これにより、エンジンの仕様が低減され、コスト低減を図ることができる。
しかしながら、このように構成した場合であっても、２４Ｖ仕様の架装機器にしか対応できない架装メーカも多数存在し、１２Ｖ仕様のエンジンを搭載した場合であっても架装メーカ毎にバッテリ電圧１２Ｖの車両と２４Ｖの車両とを用意する必要がある。この場合、２４Ｖ仕様の車両では１２Ｖバッテリを２個直列に接続し、これらのバッテリの中間から１２Ｖの電圧を取り出すことでエンジンとしては１２Ｖ仕様に統一することがきるものの、電源管理・車体制御統合モジュールに関しては、１２Ｖ仕様と２４Ｖ仕様とがそれぞれ必要になり、管理すべき部品点数が増大してコスト低減の妨げとなるという課題がある。

なお、上記特許文献１は、このような課題を解決するものではなく、単に２４Ｖバッテリを用いて２４Ｖ対応への機器（主に架装機器）と１２Ｖ対応への機器（主にＥＣＵ）とに同時に電力供給を行えるようにしたものに過ぎない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、異なるバッテリ電圧に対し１つの仕様で対応可能な電源管理・車体制御統合モジュールを提供することを目的とする。

このため、本発明の電源管理・車体制御統合モジュールは、車両の電源管理及び車体制御を統合して行う統合モジュールであって、第１又は第２の所定電圧の入力に対して、該入力電圧と同じ電圧で出力可能に構成された第１制御部と、入力電圧及び出力電圧がともに第１の所定電圧に設定された第２制御部とをそなえて構成されていることを特徴としている（請求項１）。

また、本発明の電源管理・車体制御統合モジュールは、該第１制御部が該車両の架装機器の作動を制御する電源管理・車体制御部であって、該第２制御部が該車両の該架装機器以外の電装品の作動を制御する電源管理・車体制御部であるのが好ましい（請求項２）。
なお、該架装機器以外の電装品とは、例えばエンジンやキャブに装備された電装品である。

本発明の電源管理・車体制御統合モジュールによれば、１つの仕様の電源管理・車体制御統合モジュールを用いて異なるバッテリ電圧に対応可能となり、管理すべき部品点数が減少して、コスト低減を図ることができる。

以下、図面により、本発明の一実施形態にかかる電源管理・車体制御統合モジュールについて説明すると、図１はその要部構成について説明する図、図２はその接続例について説明する図であって、（ａ）は２４Ｖ架装車に対する接続例、（ｂ）は１２Ｖ架装車に対する接続例を示す模式図である。
図１において符号１は、車両の架装用の電装機器（単に架装機器ともいう）の作動を制御する機能と車両の架装機器以外の電装品の作動を制御する機能を統合した統合モジュールである。

この統合モジュール１には、図示するように、架装用の電装機器を制御するための架装用電源・信号出力回路（第１制御部）２と、１２Ｖ（第１の所定電圧）に対応して設計され、エンジンの電源管理を含む架装機器以外の電装品の電源・信号出力回路（第２制御部）３とがそれぞれ設けられている。
ここで、架装用電源・信号出力回路２は、１２Ｖと２４Ｖ（第２の所定電圧）との両方のバッテリ電圧に対応可能に設計された公知の１２／２４Ｖデュアル出力回路（以下、単にデュアル出力回路という）であって、このデュアル出力回路２の出力側には、各種の架装機器が接続される。

このため、１２／２４Ｖデュアル出力回路２からは架装側のバッテリ電源（Ｂ），Ｍ接点電源（Ｍ），アクセサリ電源（ＡＣＣ），バックランプ信号，オルタネータＬ信号（図中ではオルタＬと記す）等が出力されるようになっている。なお、バッテリ電源（Ｂ）とは、キーオフ状態でもバッテリ電源を供給可能な端子、Ｍ接点電源（Ｍ）はスタータのＯＮ位置で電源を供給する端子、アクセサリ電源はスタータのアクセサリ位置（ＡＣＣ）で電源を供給する端子である。また、バックランプ信号はギヤが後退段になるとオンとなる信号、オルタネータＬ信号はオルタネータが正常に充電モードとなるとハイレベルで出力される信号である。

また、この統合モジュール１には、キースイッチ４からの情報、具体的にはオン信号，ＡＣＣ信号が入力されるようになっている。また、上述した架装機器からの情報もフィードバックされるようになっており、例えば本実施形態においては、バックランプ信号、オルタネータＬ信号及びパーキングブレーキ信号が入力されるようになっている。
一方、電源・信号出力回路３の出力側には、１２Ｖ仕様のエンジンの電装部品等が接続されるようになっており、この電源・信号出力回路３からの制御信号に基づいて、エンジン電装品に対する電力供給が管理されるようになっている。また、電源・信号出力回路３からは、デュアル出力回路２と同様に、バッテリ電源（Ｂ），Ｍ接点電源（Ｍ），アクセサリ電源（ＡＣＣ），ヘッドランプ駆動信号，テールランプ駆動信号及びワイパモータ駆動信号等が出力されるようになっている。

また、統合モジュール１の入力側には、ハイカレントヒューズ６，７を介してバッテリからの電力が供給されるようになっている。なお、図中５はハイカレントヒューズ６，７を有するヒューズボックス（ハイカレントヒューズボックス）である。
そして、デュアル出力回路２の入力側には１２Ｖ又は２４Ｖのいずれかの電圧のハーネスが接続されるようになっており、１２Ｖで接続された場合には１２Ｖの電圧で、２４Ｖで接続された場合には２４Ｖの電圧で電力が出力されるようになっている。

次に、このような統合モジュール１を２４Ｖのバッテリを搭載した車両に適用した場合の接続例及び２４Ｖのバッテリを搭載した車両に適用した場合の接続例についてそれぞれ図２（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
まず、２４Ｖ対応の電装機器を架装する車両では、図２（ａ）に示すように、車両には２４Ｖのバッテリ８が搭載される。この場合、２４Ｖバッテリ８は、１２Ｖのバッテリ9を２個直列に接続したものが用いられ、２つの１２Ｖバッテリ９の中間から分岐したハーネスをハイカレントヒューズボックス５に設けられたメイン電源用ヒューズ７を介して統合モジュール１の電源・信号出力回路３に接続する。これにより、電源・信号出力回路３には電圧が１２Ｖの電力が供給され、１２Ｖ仕様のエンジンに対応させることが可能となる。

一方、２４Ｖの端子に接続されたハーネスはハイカレントヒューズボックス５に設けられた架装用のヒューズ６を介してデュアル出力回路２に接続される。これにより、デュアル出力回路２からは２４Ｖの電力が出力され、架装機器に２４Ｖの電力が供給される。
また、１２Ｖ対応の電装機器を架装する車両では、図２（ｂ）に示すように、車両には１２Ｖのバッテリ９が搭載される。この場合には、１２Ｖの端子に接続したハーネスをメイン電源用ヒューズ７を介して電源・信号出力回路３に接続する。また、バッテリ９からのハーネスをヒューズボックス５の手前で分岐させ、分岐したハーネスを架装用ヒューズ６を介してデュアル出力回路２に接続する。これにより、架装機器及びエンジン電装品に対して１２Ｖの電力が供給される。

したがって、本発明の一実施形態に係る電源管理・車体制御統合モジュールによれば、１２Ｖ及び２４Ｖの入力電圧に対して該入力電圧と同じ電圧で出力可能に構成された架装用電源・信号出力回路（デュアル出力回路）２と、１２Ｖの入力電圧に対して入力電圧と同じ電圧で出力する電源・信号出力回路３とをそなえて統合モジュール１を構成することにより、一つの仕様の統合モジュール１で異なる電圧（１２Ｖ及び２４Ｖ）の電源に対応可能となり、統合モジュール１の仕様を統一することができる。したがって、車両の電源電圧に関わらず統合モジュール１の仕様を１つとすることでコストの低減を図ることができる。

次に、本発明の変形例について説明すると、図３（ａ），（ｂ）はその第１の変形例を示す図、図４（ａ），（ｂ）はその第２の変形例を示す図である。
まず、図３（ａ），（ｂ）を用いて第１の変形例について説明すると、この変形例では、図３（ａ）に示すように、２４Ｖ電源搭載の場合は図２（ａ）を用いて説明した実施形態と同じであり、２つの１２Ｖバッテリ９の中間から分岐したハーネスをメイン電源用ヒューズ７を介して統合モジュール１の電源・信号出力回路３に接続するとともに、２４Ｖの端子に接続されたハーネスを架装用ヒューズ６を介してデュアル出力回路２に接続する。

一方、１２Ｖ電源搭載車の場合には、図３（ｂ）に示すように、１２Ｖの端子に接続したハーネスをメイン電源用ヒューズ７を介して電源・信号出力回路３に接続する。ここで、ヒューズボックス５の内部に、架装用ヒューズ６とメイン電源用ヒューズ７とを接続するブリッジ回路１０により接続し、これによりメイン電源用ヒューズ７を介して１２Ｖの電力がデュアル出力回路に供給されるようになっている。なお、ブリッジ回路１０は、単に架装用ヒューズ６とメイン電源用ヒューズ７とを導電材で接続できればよい。

ここで、ハイカレントヒューズボックス５としては、ブリッジ回路無しの２４Ｖ仕様のものと、ブリッジ回路有りの１２Ｖ仕様のものを設けておき、ハイカレントヒューズボックス５をバッテリの電圧仕様に応じて使い分けるようにしてもよいし、また、ハイカレントヒューズボックス５内に、機械的な接点のオンオフで電流を断接するスイッチを設け、２４Ｖ仕様の場合にはこのスイッチをオフにして接続し、１２Ｖ仕様の場合はスイッチをオンにして接続するようにしても良い。また、このスイッチとして低電流用のヒューズを適用し、ヒューズの抜き差しにより１２Ｖ／２４Ｖを使い分けるようにしても良い。

次に、図４（ａ），（ｂ）を用いて第２の変形例について説明すると、この第２の変形例では、第１の変形例で説明したブリッジ回路１０がハイカレントヒューズボックス５内に設けられているのに対し、ブリッジ回路１０が統合モジュール１内に設けられている点で異なっている。
すなわち、２４Ｖ電源搭載の場合は、図４（ａ）に示すように、２つの１２Ｖバッテリ９の中間から分岐したハーネスをメイン電源用ヒューズ７を介して統合モジュール１の電源・信号出力回路３に接続するとともに、２４Ｖの端子に接続されたハーネスを架装用ヒューズ６を介してデュアル出力回路２に接続する。

一方、１２Ｖ電源搭載車の場合には、図３（ｂ）に示すように、１２Ｖの端子に接続したハーネスをメイン電源用ヒューズ７を介して電源・信号出力回路３に接続する。ここで、統合モジュール１の内部には、電源・信号出力回路３の入力側から分岐してデュアル出力回路２に接続されたブリッジ回路１０が設けられており、これにより、１２Ｖの電力がデュアル出力回路２に供給されるようになっている。

なお、ブリッジ回路１０については、第１の変形例と同様に、統合モジュール１内に予めブリッジ回路１０を設けた１２Ｖ仕様のものと、ブリッジ回路無しの２４Ｖ仕様のものを設けておき、車両に搭載されたバッテリの電圧仕様に応じて使い分けるようにしてもよいし、統合モジュール１の内部にオンオフで電流を断接する機械的なスイッチを設けてもよい。ただし、統合モジュール１の仕様を統一することを考慮すると、ブリッジ回路１０をスイッチとして構成しておき、車両搭載時にスイッチを切り替えることにより１２Ｖ仕様と２４Ｖ仕様とを切り替えるのが好ましい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその細部の構成ついては種々の変更が可能である。

本発明の一実施形態にかかる電源管理・車体制御統合モジュールの要部構成を示す模式的なブロック図である。本発明の一実施形態にかかる電源管理・車体制御統合モジュールの接続例を示す図であって、（ａ）は２４Ｖのバッテリに接続した場合を示す図、（ｂ）は１２Ｖのバッテリに接続した場合を示す図である。本発明の一実施形態にかかる電源管理・車体制御統合モジュールの接続の第１変形例を示す図であって、（ａ）は２４Ｖのバッテリに接続した場合を示す図、（ｂ）は１２Ｖのバッテリに接続した場合を示す図である。本発明の一実施形態にかかる電源管理・車体制御統合モジュールの接続の第２変形例を示す図であって、（ａ）は２４Ｖのバッテリに接続した場合を示す図、（ｂ）は１２Ｖのバッテリに接続した場合を示す図である。

符号の説明

１統合モジュール
２架装用電源・信号出力回路又は１２／２４Ｖデュアル出力回路（車体制御部又は第１制御部）
３架装用機器以外の電源・信号出力回路（車体制御部又は第２制御部）

Claims

車両の電源管理及び車体制御を統合して行う統合モジュールであって、
第１又は第２の所定電圧の入力に対して、該入力電圧と同じ電圧で出力可能に構成された第１制御部と、
入力電圧及び出力電圧がともに第１の所定電圧に設定された第２制御部とをそなえて構成されている
ことを特徴とする、電源管理・車体制御統合モジュール。
該第１制御部が該車両の架装機器の作動を制御する電源管理・車体制御部であって、
該第２制御部が該車両の該架装機器以外の電装品の作動を制御する電源管理・車体制御部である
ことを特徴とする、請求項１記載の電源管理・車体制御統合モジュール。