JP2018024419A - 車両用回路体 - Google Patents

車両用回路体 Download PDF

Info

Publication number
JP2018024419A
JP2018024419A JP2017144887A JP2017144887A JP2018024419A JP 2018024419 A JP2018024419 A JP 2018024419A JP 2017144887 A JP2017144887 A JP 2017144887A JP 2017144887 A JP2017144887 A JP 2017144887A JP 2018024419 A JP2018024419 A JP 2018024419A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
line
ground line
drive system
power supply
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017144887A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018024419A5 (ja
JP7010617B2 (ja
Inventor
大亮 八木
Daisuke Yagi
大亮 八木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to CN201780047267.8A priority Critical patent/CN109661329B/zh
Priority to DE112017003806.5T priority patent/DE112017003806T5/de
Priority to PCT/JP2017/027497 priority patent/WO2018021547A1/ja
Publication of JP2018024419A publication Critical patent/JP2018024419A/ja
Publication of JP2018024419A5 publication Critical patent/JP2018024419A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7010617B2 publication Critical patent/JP7010617B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/0207Wire harnesses
    • B60R16/0215Protecting, fastening and routing means therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

【課題】車両上の電源から様々な補機に対して大電流が流れた場合であっても、補機の誤動作や補機の性能低下を抑制することが可能な車両用回路体を提供すること。【解決手段】大電流が流れる駆動系補機81、83、85を接地するための駆動系アースライン74と、小さい電流が流れる信号系補機82、84、86を接地するための信号系アースライン72とを互いに独立した状態でバックボーン幹線部61〜63に設けた。大電流の影響によるアース経路上の電圧降下によって、信号系補機82、84、86のアース電位が基準電位から浮いたり、電圧変動して誤動作の原因になるのを防止できる。更に、互いに独立した信号系電源ライン71、および駆動系電源ライン73を設け、電源電圧の低下を抑制する。また、大電流によって生じる電磁ノイズの影響を低減する。【選択図】図2

Description

本発明は、車両に搭載されるワイヤハーネスまたはそれと同等の機能を有する車両用回路体に関し、特にアース接続のための技術に関する。
従来より、車両においては補機と呼ばれる様々な種類の電装品が車体の様々な箇所に搭載されている。このような補機のほとんどは電源電力の供給を必要とする。また、複数の補機の間で通信を行ったり、スイッチ、センサ等の信号を伝送する場合もある。
したがって、一般的な車両においては、多数の電線等の集合体であるワイヤハーネスを車体上で様々な箇所に配索してある。そして、このワイヤハーネスを利用して、車両上の電源(バッテリーやオルタネータ)と各補機との間を接続したり、補機同士の間を接続している。
アース接続に関しては、一般的な車両であれば車体が導電性の金属で構成されているので、これをボディアースとして利用することが可能であり、ワイヤハーネスには必ずしもアースラインを組み込む必要はない。一方、車体の大部分が樹脂で構成されている車両の場合には、ボディアースが利用できないので、アース接続用の部材を用意する必要がある。
例えば、特許文献1に示されているワイヤハーネスは、幹線に、電源ライン、通信ライン、およびアースラインを備えている。したがって、ボディアースを利用しなくても、幹線上のアースラインを利用して各補機を車両側のアースと接続することができる。
また、特許文献2には、断面形状がL字状の長尺のアース部材を設け、このアース部材と隣接する位置にワイヤハーネスを配置するワイヤハーネスの配索構造が開示されている。したがって、ワイヤハーネスにアースラインを組み込まなくても、各補機は、ワイヤハーネスの近傍にあるアース部材を利用してアース接続することができる。
特開2015−227089号公報 特開2016−111826号公報
ところで、アースラインにも電気抵抗が存在するので、特に大きな電源電流がアースに流れた場合には、比較的大きな電圧降下が発生する。また、電流が集中するような箇所でも大きな電圧降下が発生する。したがって、各補機とアースラインとの接続点における電位が、補機ごとに変動する。
例えば、車両のボディアースを利用する場合には、アース電流が通過する経路の断面積が十分に大きいので、各補機が、発生する電圧降下によって悪影響を受けることは抑制できる。しかし、ワイヤハーネスに組み込んだアースラインや特別なアース部材を利用する場合には、アース電流が通過する経路の断面積を十分に確保できない場合があるので、アースにおける電圧降下が生じる可能性が高くなる。
図13に示した構成例においては、バッテリー101の正極側端子と接続される電源ラインに信号系負荷102と、駆動系負荷103とが接続してある。また、信号系負荷102のアース端子、および駆動系負荷103のアース端子は、それぞれ共通のアース構造体104の異なる箇所に接続してあり、このアース構造体104がバッテリー101の負極側端子と接続されている。ここで、アース構造体104上の信号系負荷接地点の電位変化(アース(GND)の基準電位に対する浮き)V11および駆動系負荷接地点の電位変化V12は次式で表される。
V11=(I1p+I1s)×Z11
V12=V11+11p×Z12
但し、
I1s:信号系負荷の電源電流
I1p:駆動系負荷の電源電流
Z11:アース構造体上の信号系負荷接地点からバッテリーまでの経路の電気抵抗
Z12:アース構造体上の駆動系負荷接地点から信号系負荷接地点までの電気抵抗
つまり、信号系負荷102のアース経路には、電流I1s、I1pの両方が共通に通過するので、電流I1sが小さい場合であっても、電流I1pが大きいと大きな電位変化V11が発生する。実際には、車両における信号系負荷の電流I1sは例えば1[A]以下程度と非常に小さい場合が多いが、駆動系負荷の合計の電流I1pは200[A]以上になることも多いので大きな電位変化V11が発生する。
そして、信号系負荷のアース電位が大きく変動すると、信号系負荷において例えば入力信号や制御信号の電位の高/低を識別する場合の閾値が変動することになり、誤動作の大きな要因になる。例えば、駆動系負荷103が作動する際に、同時に信号系負荷102に誤動作が発生する可能性が高くなる。
また、アースの電気抵抗Z11、Z12が大きいと、電圧降下(V11+V12)の分だけ、駆動系負荷103の端子間に加わる電源電圧が低下するので、駆動系負荷103の出力が低下し、本来の性能が得られなくなる。また、アースだけでなく電源ライン側についても、同様に電流に応じて電圧降下が発生するので、その影響も生じる。
一方、駆動系負荷103を高速でスイッチングするような場合には、スイッチングする電流が大きいので、大きな電磁ノイズが線路からその周囲に輻射することになる。そして、輻射した電磁ノイズが周囲の線路を経由して、あるいは直接、信号系負荷102内の制御回路に侵入し、補機の誤動作の原因になる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両上の電源から様々な補機に対して大電流が流れた場合であっても、補機の誤動作や補機の性能低下を抑制することが可能な車両用回路体を提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用回路体は、下記(1)〜(6)を特徴としている。
(1) 車両に設置される車両用回路体であって、
前記車両に搭載されている複数の補機と枝線又は分岐回路を介して接続可能な幹線を備え、
前記幹線は、
前記車両に搭載されている電源からの電力を分配して複数の前記補機にそれぞれ供給可能な電源ラインと、
前記電源のアース端子と、複数の前記補機との間を電気的に接続可能なアースラインと、
通信機能を有する複数の前記補機が信号用伝送路として共用する通信ラインと、を備え、
前記アースラインは、複数の前記補機のうち大電流が流れる補機と接続される第1のアースラインと、前記大電流よりも小さい電流が流れる補機と接続される第2のアースラインとを含む
ことを特徴とする車両用回路体。
(2) 前記電源ラインは、前記大電流が流れる補機に電力を供給する第1の電源ラインと、前記大電流よりも小さい電流が流れる補機に電力を供給する第2の電源ラインとを含む
ことを特徴とする上記(1)に記載の車両用回路体。
(3) 前記第1のアースラインと前記第2のアースラインとが、同一の配索経路上に互いにほぼ平行な状態で、互いに電気的に絶縁し、並べて配置してある
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の車両用回路体。
(4) 前記第1のアースラインと前記第2のアースラインとで挟まれた空間に、前記電源ラインが配置してある
ことを特徴とする上記(3)に記載の車両用回路体。
(5) 前記第2のアースラインが、前記電源ラインおよび前記第1のアースラインよりも、前記車両の車体上の面からの距離が遠くなる外側の位置に配置してある
ことを特徴とする上記(3)に記載の車両用回路体。
(6) 前記第1のアースラインが、管状に形成され、
前記電源ラインおよび前記第2のアースラインが、前記第1のアースラインの管内に配置されている
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の車両用回路体。
上記(1)の構成の車両用回路体によれば、接続される補機に供給される電流の大小に応じて選択的に利用される第1のアースラインと、第2のアースラインとが独立した状態で備わっているので、補機の誤動作を抑制することができる。すなわち、大電流は第1のアースラインのみに流れ、第2のアースラインに流れる電流は小さいので、第2のアースラインに発生する電圧降下は小さくなり、電流の小さい補機のアース電位はほとんど変化せず、誤動作の原因にはならない。また、第2のアースラインに流れる電流は小さく、この経路の導電体は断面積を大きくする必要がないので、第1のアースラインと、第2のアースラインとの両方を備える場合でも、幹線の肥大化を防止できる。
上記(2)の構成の車両用回路体によれば、接続される補機に供給される電流の大小に応じて選択的に利用される第1の電源ラインと第2の電源ラインとが独立した状態で備わっているので、電流の小さい補機の端子間に印加される電源電圧の低下を防止できる。また、第2の電源ラインに流れる電流は小さく、この経路の導電体は断面積を大きくする必要がないので、第1の電源ラインと、第2の電源ラインとの両方を備える場合でも、幹線の肥大化を防止できる。
上記(3)の構成の車両用回路体によれば、幹線上に第1のアースラインと第2のアースラインとが並べて配置してあるので、車両のボディアースや特別なアース部材が利用できない環境であっても、幹線を利用して様々な種類の補機をアース接続することができる。
上記(4)の構成の車両用回路体によれば、第1のアースラインおよび第2のアースラインは電源の−側(グラウンド側)に接続されているので、これらを電磁シールドとして利用できる。すなわち、電源ラインからその電流により輻射される電磁ノイズが、第1のアースラインの外側、および第2のアースラインの外側に輻射されないようにシールドすることができ、これらの外側に設置された補機に対するノイズの悪影響を避けることができる。
上記(5)の構成の車両用回路体によれば、電位がほとんど変化しない第2のアースラインを最も外側の位置に配置してあるので、第2のアースラインを電磁シールドとして利用できる。すなわち、電源ラインまたは第1のアースラインからその電流により輻射される電磁ノイズは、第2のアースラインの外側への輻射は低減するので、外側の補機に対するノイズの悪影響を避けることができる。
上記(6)の構成の車両用回路体によれば、大電流が流れる第1のアースラインを管状にすることにより、幹線の肥大化を抑制しながら第1のアースラインに生じる電圧降下を抑制できる。更に、第1のアースラインを電磁シールドとして利用できるので、電源ラインからその電流により輻射される電磁ノイズが、第1のアースラインの外側に輻射されないようにシールドすることができ、これらの外側に設置された補機に対するノイズの悪影響を避けることができる。
本発明の車両用回路体によれば、車両上の電源から様々な補機に対して大電流が流れた場合であっても、電流の小さい補機に誤動作が生じたり、印加する電源電圧の低下により補機の性能が低下するのを抑制することが可能である。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、本発明の第1実施形態における車両用回路体を含む車載装置の主要部位の構成例を示す斜視図である。 図2は、本発明の第1実施形態における車両用回路体を含む車載装置の構成例を示す結線図である。 図3(a)および図3(b)は、それぞれ2本の電源ラインを有するバックボーン幹線部61の断面構造を示す縦断面図である。 図4(a)および図4(b)は、図3(a)および図3(b)に対し、各構成要素の位置関係を異ならせた幹線の断面構造を表す縦断面図である。 図5は、第1実施形態の変形例1に係る幹線の断面構造を表す縦断面図である。 図6は、第1実施形態の変形例2に係る幹線の断面構造を表す縦断面図である。 図7は、第1実施形態の変形例3に係る幹線の断面構造を表す縦断面図である。 図8は、第1実施形態の変形例4に係る幹線の断面構造を表す縦断面図である。 図9は、本発明の第2実施形態における車両用回路体を含む車載装置の構成例を示す結線図である。 図10(a)および図10(b)は、それぞれ1本の電源ラインを有するバックボーン幹線部61Bの断面構造を示す縦断面図である。 図11(a)および図11(b)は、図10(a)および図10(b)に対し、各構成要素の位置関係を異ならせた幹線の断面構造を表す縦断面図である。 図12は、第2実施形態の変形例1に係る幹線の断面構造を表す縦断面図である。 図13は、一般的な車載装置の構成例を表す結線図である。
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態における車両用回路体を含む車載装置の主要部位の構成例を図1に示す。
図1に示した車両用回路体は、車載バッテリーなどの主電源の電力を車体各部の補機、すなわち様々な電装品に対してそれぞれ供給したり、電装品同士の間で信号のやり取りを行うために必要な伝送線路として利用されるものである。つまり、機能的には一般的なワイヤハーネスと同様であるが、構造が一般的なワイヤハーネスとは大きく異なる。
図1に示した車載装置は、車体のエンジンルーム11と車室(乗員室)13とを区画するダッシュパネル16の近傍における車室内側の構成を表している。ダッシュパネル16の少し後方にあるインパネ部(インストルメントパネルの部位)には、補強材であるリーンホース(不図示)が車体の左右方向に向かって延びるように設置されている。そして、車両用回路体の構成要素の一部は、このリーンホースあるいはダッシュパネル16の近傍に配置されている。
図1に示した車両用回路体には、複数のバックボーン幹線部21、22、23と、複数のバックボーン制御ボックス31、32、33とが含まれている。バックボーン幹線部21、22、23の各々は、電源ライン、アースライン、通信ライン等の線路を含んでいる。また、各バックボーン幹線部内の電源ラインおよびアースラインについては、例えば断面形状が扁平な帯状の金属材料(例えば銅やアルミニウム)を採用し、これらの金属材料を互いに電気的に絶縁した状態で厚み方向に積層して構成してある。これにより、大電流の通過を許容可能になり、且つ厚み方向に対する曲げ加工が比較的容易になる。
バックボーン幹線部21および22は、ダッシュパネル16の面に沿った箇所で、リーンホースの上方の位置にリーンホースとほぼ平行になるように左右方向に向かって直線的に配置されている。また、バックボーン幹線部23は、車体の左右方向のほぼ中央部に配置されており、ダッシュパネル16の面に沿った箇所では上下方向に直線的に延びている。また、バックボーン幹線部23はダッシュパネル16と車室内フロアとの境界近傍でほぼ90度厚み方向に曲げられて、車室内フロアに沿って車体の前後方向に延びるように配置されている。なお、バックボーン幹線部21および22は、リーンホースに固定されてもよく、バックボーン幹線部21、22が固定される専用の部材を配置してもよい。
バックボーン制御ボックス32は車体の左右方向のほぼ中央部に配置され、バックボーン制御ボックス31は左右方向の左端近傍に配置され、バックボーン制御ボックス33は左右方向の右端近傍に配置されている。
そして、バックボーン幹線部21の左端はバックボーン制御ボックス31の右端と連結され、バックボーン幹線部21の右端はバックボーン制御ボックス32の左端と連結されている。また、バックボーン幹線部22の左端はバックボーン制御ボックス32の右端と連結され、バックボーン幹線部22の右端はバックボーン制御ボックス33の左端と連結されている。また、バックボーン幹線部23の前方の先端はバックボーン制御ボックス32の下端と連結されている。
つまり、バックボーン幹線部21〜23と、バックボーン制御ボックス31〜33とで図1に示すようにT字に似た形状に構成されている。また、バックボーン幹線部21〜23の内部回路は、バックボーン制御ボックス32を経由して互いに電気的に接続可能な状態になっている。
車体の左側に配置されているバックボーン制御ボックス31は、主電源接続部31a、幹線接続部31b、および枝線接続部31cを備えている。図1に示すように、バックボーン制御ボックス31の主電源接続部31aには主電源ケーブル41が接続され、幹線接続部31bにはバックボーン幹線部21の左端が接続され、枝線接続部31cには複数の枝線サブハーネス42がそれぞれ接続される。なお、図1においては、枝線サブハーネス42がバックボーン制御ボックス31に対し着脱可能であることを表すため、枝線サブハーネス42が、バックボーン制御ボックス31から離脱している状態を示している。
また、図1には示されていないが、バックボーン幹線部21の内部には2系統の電源ライン、2系統のアースライン、および通信ラインが含まれている。また、主電源ケーブル41の電源ラインおよびアースラインと接続するために、主電源接続部31aには複数の接続端子が設けてある。
また、バックボーン制御ボックス31の内部には、主電源ケーブル41、バックボーン幹線部21、枝線サブハーネス42の間で各回路の電源系統、アース系統、通信系統を相互に接続したり電力を分配するための回路基板が含まれている。
主電源ケーブル41については、電源ラインおよびアースラインの各々の先端に接続した端子を主電源接続部31aの端子と接続し、ボルトとナットを用いて固定することにより、これらの回路を接続することができる。
枝線サブハーネス42は、枝線接続部31cに対して着脱自在であるコネクタが各々の先端に設けられており、必要に応じて枝線サブハーネス42の回路を接続することができる。枝線サブハーネス42の各々は、電源ライン、アースライン、通信ラインの全て、またはそれらの一部分を含むように構成される。なお、図1に示したバックボーン制御ボックス31においては、枝線接続部31cに6個のコネクタが備わっており、最大で6個の枝線サブハーネス42を接続可能である。
図1に示すように、バックボーン幹線部21〜23とバックボーン制御ボックス31〜33とを組み合わせ、更にバックボーン制御ボックス31〜33に様々な枝線サブハーネス42〜44を接続することにより、背骨(バックボーン)と似た単純な構造で、様々な伝送線路の配索を行うことが可能になる。即ち、本発明の実施形態に係る車両用回路体は、バックボーン幹線部21〜23およびバックボーン制御ボックス31〜33が電源の分配や通信の伝送に関する基幹部分としての機能を有するバックボーンとして構成されており、このバックボーンに適宜枝線サブハーネスが接続されるようになっている。
例えば、オプションや追加で車両に搭載される様々な電装品に対しても、バックボーン制御ボックス31〜33のいずれかに接続する枝線サブハーネス42〜44の追加や変更だけで対応できるので、車両用回路体の幹線の構造に変更を加える必要がない。なお、本実施形態では枝線サブハーネス42〜44をバックボーン制御ボックス31〜33に接続する場合を想定しているが、例えばバックボーン幹線部21〜23上の適当な中継点の箇所に別の枝線枝線サブハーネス(図示せず)を接続してもよい。
実際の車載装置においては、例えば図1に示すように、枝線サブハーネス42を経由して車両に備わった電子制御ユニット(ECU)51のような補機を、バックボーン制御ボックス31やその他の電装品に接続することができる。また、枝線サブハーネス43を経由して、バックボーン制御ボックス32に電子制御ユニット51、52、53やその他の電装品を接続することができる。更に、枝線サブハーネス44を経由してバックボーン制御ボックス33に様々な電装品を接続することができる。そして、各電子制御ユニット51、52、53は、枝線サブハーネス42、43、44の通信ライン、およびバックボーン制御ボックス31〜33等を経由して車両上の様々な電装品を制御することができる。
次に、回路構成の具体例について説明する。
本発明の第1実施形態における車両用回路体を含む車載装置の構成例を図2に示す。図2に示した車載装置は、バックボーン幹線部61、62、63、バックボーン制御ボックス64、65、66、複数の駆動系補機81(1)〜81(N)、83(1)〜83(N)、85(1)〜85(N)、複数の信号系補機82(1)〜82(N)、84(1)〜84(N)、および86(1)〜86(N)を備えている。
図2に示すように、バックボーン幹線部61、62、および63の各々は、信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74の4つの独立した線路を備えている。
信号系電源ライン71および信号系アースライン72は、それぞれ消費する電源電流が比較的小さく、例えば定格電流が10[A]以下のような補機(本実施形態では「信号系補機」と称する)に電源電力を供給するために用意された電源ラインおよびアースラインである。例えば、車両上に搭載されているメータユニット、オーディオ装置、各種電子制御ユニット(ECU)、小型の照明装置などが「信号系補機」に相当する。
一方、駆動系電源ライン73および駆動系アースライン74は、それぞれ消費する電源電流が非常に大きく、例えば定格電流が10[A]を超えるような補機(本実施形態では「駆動系補機」と称する)に電源電力を供給するために用意された電源ラインおよびアースラインである。例えば、車両上の各種アクチュエータの駆動力を発生するための電気モータ、各種ヒータ、ヘッドライトなどが「駆動系補機」に相当する。
駆動系電源ライン73および駆動系アースライン74には「駆動系補機」に区分される様々な補機が接続されるので、駆動系の車両全体の電流はピーク時に200〜300[A]程度の大電流になる。一方、信号系電源ライン71および信号系アースライン72には駆動系よりも消費電流が小さい「信号系補機」に区分される補機のみを接続するので、信号系電源ライン71および信号系アースライン72に流れる電流のピーク値は、駆動系電源ライン73および駆動系アースライン74と比べて非常に小さくなる。
図2に示した構成においては、バックボーン幹線部61に含まれている信号系電源ライン71、および駆動系電源ライン73は、一端側が電源10の正極側端子10aとそれぞれ接続されており、他端側はバックボーン制御ボックス64と接続されている。電源10は、車両に搭載されているメインバッテリーやオルタネータに相当する。また、バックボーン幹線部61に含まれている信号系アースライン72、および駆動系アースライン74は、一端側が電源10の負極側端子10bとそれぞれ接続されており、他端側はバックボーン制御ボックス64と接続されている。
また、バックボーン幹線部61に含まれている信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74のそれぞれは、バックボーン幹線部62に含まれている対応するラインと接続されている。また、バックボーン幹線部61に含まれている信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74のそれぞれは、バックボーン制御ボックス64の内部回路を経由して、バックボーン幹線部63に含まれている対応するラインと接続されている。
バックボーン制御ボックス64、65、および66の各々の内部には、図2に示すように信号系の電源分配部、信号系のGND(グランド、すなわちアース)分配部、駆動系の電源分配部、および駆動系のGND分配部が備わっている。そして、信号系の電源分配部は信号系電源ライン71に接続され、信号系のGND分配部は信号系アースライン72に接続され、駆動系の電源分配部は駆動系電源ライン73に接続され、駆動系のGND分配部は駆動系アースライン74と接続されている。
図2に示すように、バックボーン制御ボックス64の配下には、複数の駆動系補機81(1)〜81(N)、および複数の信号系補機82(1)〜82(N)が接続されている。これらの補機の各々は、枝線サブハーネスを経由してそれぞれバックボーン制御ボックス64と接続されている。
同様に、バックボーン制御ボックス65の配下には、複数の駆動系補機83(1)〜83(N)、および複数の信号系補機84(1)〜84(N)が接続されている。また、バックボーン制御ボックス66の配下には、複数の駆動系補機85(1)〜85(N)、および複数の信号系補機86(1)〜86(N)が接続されている。
例えば、バックボーン制御ボックス64内においては、駆動系の電源分配部が駆動系電源ライン73の電源電力を、複数の経路のそれぞれに分配する。そして、駆動系の電源分配部により分配された各々の電力が枝線サブハーネスを経由して、駆動系補機81(1)〜81(N)の各々の電源端子に供給される。アース側についても、駆動系アースライン74を駆動系のGND分配部が複数の電流経路に分岐する。そして、分岐された複数の電流経路の各々が、枝線サブハーネスを経由して、駆動系補機81(1)〜81(N)の各々のアース端子と接続される。
また、バックボーン制御ボックス64内においては、信号系の電源分配部が信号系電源ライン71の電源電力を、複数の経路のそれぞれに分配する。そして、信号系の電源分配部により分配された各々の電力が枝線サブハーネスを経由して、信号系補機82(1)〜82(N)の各々の電源端子に供給される。アース側についても、信号系アースライン72を信号系のGND分配部が複数の電流経路に分岐する。そして、分岐された複数の電流経路の各々が、枝線サブハーネスを経由して、信号系補機82(1)〜82(N)の各々のアース端子と接続される。
バックボーン制御ボックス65内においても、駆動系の電源分配部が駆動系電源ライン73の電源電力を、複数の経路のそれぞれに分配する。そして、駆動系の電源分配部により分配された各々の電力が枝線サブハーネスを経由して、駆動系補機83(1)〜83(N)の各々の電源端子に供給される。また、駆動系アースライン74を駆動系のGND分配部が複数の電流経路に分岐する。そして、分岐された複数の電流経路の各々が、枝線サブハーネスを経由して、駆動系補機83(1)〜83(N)の各々のアース端子と接続される。
また、バックボーン制御ボックス65内においては、信号系の電源分配部が信号系電源ライン71の電源電力を、複数の経路のそれぞれに分配する。そして、信号系の電源分配部により分配された各々の電力が前記枝線サブハーネスを経由して、信号系補機84(1)〜84(N)の各々の電源端子に供給される。アース側についても、信号系アースライン72を信号系のGND分配部が複数の電流経路に分岐する。そして、分岐された複数の電流経路の各々が、枝線サブハーネスを経由して、信号系補機84(1)〜84(N)の各々のアース端子と接続される。
バックボーン制御ボックス66内においても、駆動系の電源分配部が駆動系電源ライン73の電源電力を、複数の経路のそれぞれに分配する。そして、駆動系の電源分配部により分配された各々の電力が枝線サブハーネスを経由して、駆動系補機85(1)〜85(N)の各々の電源端子に供給される。また、駆動系アースライン74を駆動系のGND分配部が複数の電流経路に分岐する。そして、分岐された複数の電流経路の各々が、枝線サブハーネスを経由して、駆動系補機85(1)〜85(N)の各々のアース端子と接続される。
また、バックボーン制御ボックス66内においては、信号系の電源分配部が信号系電源ライン71の電源電力を、複数の経路のそれぞれに分配する。そして、信号系の電源分配部により分配された各々の電力が前記枝線サブハーネスを経由して、信号系補機86(1)〜86(N)の各々の電源端子に供給される。アース側についても、信号系アースライン72を信号系のGND分配部が複数の電流経路に分岐する。そして、分岐された複数の電流経路の各々が、枝線サブハーネスを経由して、信号系補機86(1)〜86(N)の各々のアース端子と接続される。
したがって、図2に示した構成においては、駆動系補機81(1)〜81(N)、83(1)〜83(N)、85(1)〜85(N)のいずれの補機についても、電源電流は駆動系電源ライン73を通って供給され、アース側の電流は駆動系アースライン74に流れる。一方、信号系補機82(1)〜82(N)、84(1)〜84(N)、86(1)〜86(N)のいずれの補機についても、電源電流は信号系電源ライン71を通って供給され、アース側の電流は信号系アースライン72に流れる。
つまり、各補機に対する電源電流の供給経路と、アース電流が流れる経路とのいずれについても、信号系と駆動系とが完全に独立している。そのため、バックボーン幹線部61、62、63上のいずれの電流経路においても、駆動系補機81(1)〜81(N)、83(1)〜83(N)、85(1)〜85(N)に流れる電源電流およびアース電流によって生じる電圧降下は、信号系補機82(1)〜82(N)、84(1)〜84(N)、86(1)〜86(N)の電流経路の電圧に影響を及ぼすことがない。しかも、信号系補機82(1)〜82(N)、84(1)〜84(N)、86(1)〜86(N)に流れる電流の大きさは、駆動系補機81(1)〜81(N)、83(1)〜83(N)、85(1)〜85(N)に流れる電流に比べて小さい。
したがって、信号系電源ライン71における電圧降下、および信号系アースライン72における電圧降下の各々は、各ラインの導体の断面積が比較的小さい場合であっても許容できる程度に小さくなる。そのため、信号系補機82(1)〜82(N)、84(1)〜84(N)、86(1)〜86(N)の各々のアース電位が、アースの基準電位、すなわち電源10の負極側端子10bの電位に対して高くなったり変動するのを防止することができる。これにより、各信号系補機82における誤動作の発生を防止できる。
また、電源ラインおよびアースラインにおける電圧降下が小さく、各信号系補機82の端子間に印加される電源電圧の低下を防止できるので、各信号系補機82は定格に応じた所定の性能を発揮することができる。例えば、信号系補機82の1つとして、車両のストップランプやテールランプのような灯具を接続する場合に、ストップランプやテールランプの光量が低下するのを防止できる。
なお、図2には示されていないが、バックボーン幹線部61〜63の内部に、通信ラインを含めることもできる。これにより、幹線を利用して複数の補機の間で通信を行うことが可能になる。
次に、バックボーン幹線部の具体的な構成例について説明する。
図3(a)および図3(b)は、それぞれ2本の電源ラインを有するバックボーン幹線部61の断面構造を示す図である。なお、図3(a)と図3(b)とでは、バックボーン幹線部61を構成する電源ライン及び通信ラインの断面形状が異なっている。
<構成例1>
図3(a)に示した構成においては、バックボーン幹線部61を構成する信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74の各々は、断面形状が円形の被覆電線により構成されている。各被覆電線は、断面形状が円形の内部導体75と、その周囲全体を覆う絶縁被覆76とで構成されている。絶縁被覆76は、樹脂などで構成されている。したがって、信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74は互いに電気的に分離されている。
また、信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74は1列に並べて互いに平行に配置されている。そして、信号系アースライン72と駆動系アースライン74との間に挟んだ状態で駆動系電源ライン73が配置されている。
このように配置することで、電磁ノイズが外部に輻射されるのを抑制できる。すなわち、駆動系電源ライン73には大電流が流れるため、電流のスイッチングなどに伴って大きな電磁ノイズが駆動系電源ライン73から輻射することになる。しかし、信号系アースライン72の電位および駆動系アースライン74の電位は、それぞれアースの基準電位とほぼ同じであるため、電磁シールドを行うことができ、信号系アースライン72および駆動系アースライン74の外側への電磁ノイズの輻射を低減することができる。
なお、信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74を図3(a)に示した状態の位置関係で固定するために、これらは例えば接着により一体化され、あるいは図示しない外装材で外側を覆うことにより一体化される。また、信号系電源ライン71および信号系アースライン72を流れる電流は比較的小さいので、信号系電源ライン71および信号系アースライン72における内部導体75の断面積を、駆動系電源ライン73および駆動系アースライン74の断面積より小さくしてもよい。
<構成例2>
図3(b)に示した構成においては、バックボーン幹線部61を構成する信号系電源ライン71B、信号系アースライン72B、駆動系電源ライン73B、および駆動系アースライン74Bの各々は、扁平な断面形状を有する板状の被覆電線(バスバー)により構成されている。各被覆電線は、断面形状が扁平な板状の内部導体77と、その周囲全体を覆う絶縁被覆78とで構成されている。絶縁被覆78は、樹脂などで構成されている。したがって、信号系電源ライン71B、信号系アースライン72B、駆動系電源ライン73B、および駆動系アースライン74Bは互いに電気的に分離されている。
また、信号系電源ライン71B、信号系アースライン72B、駆動系電源ライン73B、および駆動系アースライン74Bはそれらの厚み方向に積層した状態で、1列に並べて互いに平行に配置されている。そして、駆動系電源ライン73Bが、信号系アースライン72Bと駆動系アースライン74Bとの間に挟んだ状態で配置されている。
このように配置することで、電磁ノイズが外部に輻射されるのを抑制できる。すなわち、駆動系電源ライン73Bには大電流が流れるため、電流のスイッチングなどに伴って大きな電磁ノイズが駆動系電源ライン73Bから輻射することになる。しかし、信号系アースライン72Bの電位および駆動系アースライン74Bの電位は、それぞれアースの基準電位とほぼ同じであるため、電磁シールドを行うことができ、信号系アースライン72Bおよび駆動系アースライン74Bの外側への電磁ノイズの輻射を低減することができる。
なお、信号系電源ライン71B、信号系アースライン72B、駆動系電源ライン73B、および駆動系アースライン74Bを図3(b)に示した状態の位置関係で固定するために、これらは例えば接着により一体化され、あるいは図示しない外装材で外側を覆うことにより一体化される。また、信号系電源ライン71Bおよび信号系アースライン72Bを流れる電流は比較的小さいので、信号系電源ライン71Bおよび信号系アースライン72Bにおける内部導体75の断面積を、駆動系電源ライン73Bおよび駆動系アースライン74Bの断面積より小さくしてもよい。
<構成例3>
図4(a)および図4(b)は、図3(a)および図3(b)に示したバックボーン幹線部に対し、各構成要素の位置関係を異ならせたバックボーン幹線部61の断面構造を示す図である。なお、バックボーン幹線部62および63についてもバックボーン幹線部61と同一の構成を採用する。
図4(a)に示した構成においても、図3(a)に示した構成と同一の信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74を有するが、図3(a)に示した構成とはこれらのレイアウトが異なっている。
具体的には、信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74は1列に並べて互いに平行に配置されている。そして、信号系アースライン72および駆動系アースライン74を外側に配置し、これらの間に信号系電源ライン71および駆動系電源ライン73が挟まれるように配置されている。
このように配置することで、電磁ノイズが外部に輻射されるのを抑制できる。すなわち、駆動系電源ライン73には大電流が流れるため、電流のスイッチングなどに伴って大きな電磁ノイズが駆動系電源ライン73から輻射することになる。また、比較的小さいが、信号系電源ライン71からも電磁ノイズが輻射される。しかし、信号系アースライン72の電位および駆動系アースライン74の電位は、それぞれアースの基準電位とほぼ同じであるため、電磁シールドを行うことができ、信号系アースライン72および駆動系アースライン74の外側への電磁ノイズの輻射を低減することができる。
なお、信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74を図4(a)に示した状態の位置関係で固定するために、これらは例えば接着により一体化され、あるいは図示しない外装材で外側を覆うことにより一体化される。
<構成例4>
図4(b)に示した構成においても、図3(b)に示した構成と同一の信号系電源ライン71B、信号系アースライン72B、駆動系電源ライン73B、および駆動系アースライン74Bを用いているが、図3(b)に示した構成とはこれらのレイアウトが異なっている。
具体的には、信号系電源ライン71B、信号系アースライン72B、駆動系電源ライン73B、および駆動系アースライン74Bはそれらの厚み方向に積層した状態で、1列に並べて互いに平行に配置されている。そして、信号系アースライン72Bと駆動系アースライン74Bとの間に挟んだ状態で、信号系電源ライン71Bおよび駆動系電源ライン73Bが配置されている。
このように配置することで、電磁ノイズが外部に輻射されるのを抑制できる。すなわち、駆動系電源ライン73Bには大電流が流れるため、電流のスイッチングなどに伴って大きな電磁ノイズが駆動系電源ライン73Bから輻射することになる。また、比較的小さいが、信号系電源ライン71Bからも電磁ノイズが輻射される。しかし、信号系アースライン72Bの電位および駆動系アースライン74Bの電位は、それぞれアースの基準電位とほぼ同じであるため、電磁シールドを行うことができ、信号系アースライン72Bおよび駆動系アースライン74Bの外側への電磁ノイズの輻射を低減することができる。
なお、信号系電源ライン71B、信号系アースライン72B、駆動系電源ライン73B、および駆動系アースライン74Bを図4(b)に示した状態の位置関係で固定するために、これらは例えば接着により一体化され、あるいは図示しない外装材で外側を覆うことにより一体化される。
<幹線の断面構造の変形例>
<変形例1>
バックボーン幹線部61Cの断面構造を図5に示す。図5に示したバックボーン幹線部61Cは、図3(b)に示した構成のバックボーン幹線部61と同等の機能を果たすことができる。
図5に示したバックボーン幹線部61Cにおいては、板状に形成された前述の信号系電源ライン71B、信号系アースライン72B、および駆動系電源ライン73Bを積層し、その外側を外装材(筐体)を構成する駆動系アースライン74Cで覆ってある。この外装材は、例えばアルミニウムなどの導電性の金属により構成されているので、アース用の導電体として利用できる。また、この外装材は十分に大きな断面積を容易に確保できるので、大電流を流すアース用の導電体として適している。
図5に示すように、駆動系アースライン74Cとして構成した外装材によって、信号系電源ライン71Bおよび駆動系電源ライン73の外側を覆うことにより、効果的に電磁シールドの機能を果たすことができる。すなわち、駆動系アースライン74Cの電位がアースの基準電位とほぼ同じであるため、駆動系電源ライン73等を流れる電流によって発生する電磁ノイズは、バックボーン幹線部61Cの外側には輻射されない。
<変形例2>
バックボーン幹線部61D、61Eの断面構造を図6(a)および図6(b)にそれぞれ示す。
図6(a)に示すように、バックボーン幹線部61Dは、管状の駆動系アースライン74Cを有する点で、バックボーン幹線部61Cと類似しているが、駆動系アースライン74Cの外周全体が、外装材(筐体)70により覆われている点で異なっている。外装材70は、樹脂などの絶縁体で構成されており、アースライン74Cを覆うよう管状に形成されている。これにより、バックボーン幹線部61Cと同様の機能を果たすことができるのみならず、外周の外装材70がカバーとして機能するので、バックボーン幹線部61Dの耐久性を向上できる。
また、図6(b)に示すバックボーン幹線部61Eは、バックボーン幹線部61Dと同様の外装材70を有しており、駆動系電源ライン、信号系電源ライン、信号系アースラインの断面形状のみが異なっている。したがって、バックボーン幹線部61Eにおいても、バックボーン幹線部61Dと同様に耐久性を向上できる。
<変形例3>
バックボーン幹線部61Fの断面構造を図7に示す。図7に示したバックボーン幹線部61Fにおいても、図3(b)に示した構成のバックボーン幹線部61と同等の機能を果たすことができる。
図7に示したバックボーン幹線部61Fにおいては、板状に形成された前述の信号系電源ライン71B、駆動系電源ライン73B、および駆動系アースライン74Bを積層し、その外側を外装材70で覆ってある。この外装材70は、変形例2と同様、例えば樹脂などで構成することができるが、導電体であってもよい。
また、外装材70の外周は、信号系アースライン72Cを構成する薄い導電体(アルミニウムなどの金属)で覆われている。なお、信号系アースライン72を外装材70の内壁に沿って配置してもよい。信号系アースライン72Cには大きな電流は流れないので、この導体の断面積を大きくする必要はない。
図7に示すように、信号系アースライン72Cを外装材70の周囲に配置し、信号系電源ライン71Bおよび駆動系電源ライン73の外側を覆うことにより、効果的に電磁シールドの機能を果たすことができる。すなわち、信号系アースライン72Cの電位がアースの基準電位とほぼ同じであるため、駆動系電源ライン73等を流れる電流によって発生する電磁ノイズは、バックボーン幹線部61Fの外側には輻射されない。
<変形例4>
バックボーン幹線部61G、61Hの断面構造を図8(a)および図8(b)にそれぞれ示す。
図8(a)に示すように、バックボーン幹線部61Gは、管状の駆動系アースライン74Cを有する点、および駆動系アースライン74Cの外周全体が外装材(筐体)70により覆われているで、変形例2に示したバックボーン幹線部61Dと類似しているが、管状の駆動系アースライン74Cの内側に信号系電源ライン71、信号系アースライン72、駆動系電源ライン73、および駆動系アースライン74の4本のラインを有する点でバックボーン幹線部61Dと異なっている。
つまり、バックボーン幹線部61Gは、駆動系のアースラインとして断面形状が円形の駆動系アースライン74および管状の駆動系アースライン74Cの2本を有している。これにより、アースラインの合計の断面積をより広く確保できるので、大電流を流すアース用の導電体として適しているのみならず、駆動系アースライン74Cが信号系電源ライン71および駆動系電源ライン73の外側を覆うことにより、効果的に電磁シールドの機能を果たすこともできる。
また、図8(b)に示すバックボーン幹線部61Hは、バックボーン幹線部61Gと同様、管状の駆動系アースライン74Cと、これに囲まれた駆動系電源ライン、信号系電源ライン、信号系アースラインおよび駆動系アースラインを有し、これらの断面形状のみが異なっている。したがって、バックボーン幹線部61Hにおいても、駆動系アースライン74Cが、大電流を流すアース用の導電体として適しているのみならず、信号系電源ライン71および駆動系電源ライン73の外側を覆うことにより、効果的に電磁シールドの機能を果たすこともできる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態における車両用回路体を含む車載装置を示す結線図である。なお、第1実施形態と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図9に示した車載装置においては、バックボーン幹線部61B、62B、63Bの電源ライン79を、駆動系補機81、83、85と、信号系補機82、84、86とで共通に利用するように構成してある。つまり、図2に示した信号系電源ライン71および駆動系電源ライン73を、共通の電源ライン79で置き換えてある。また、バックボーン制御ボックス64B、65B、66B内の電源分配部も、信号系と駆動系とが共通になっている。
図9に示した構成においては、電源ライン79を信号系と駆動系とで共通に使用しているので、駆動系補機81、83、85に流れる大電流の影響による電圧降下によって、信号系補機82、84、86に印加される電源電圧が低下する可能性がある。しかし、アース側の線路は図2に示した構成と同様に信号系と駆動系とで独立しているので、信号系補機82、84、86のアース電位が大電流の影響を受けることはなく、信号系補機における誤動作の発生を防止できる。
図9に示したバックボーン幹線部61B、62B、63Bの各々については、電源ライン79、信号系アースライン72、および駆動系アースライン74の3つのラインにより構成されるので、例えば図10(a)、図10(b)、図11(a)、および図11(b)のいずれかに示した構成を採用することができる。
図10(a)に示した構成においては、バックボーン幹線部61Bを構成する電源ライン79、信号系アースライン72、および駆動系アースライン74の各々は、断面形状が円形の被覆電線により構成されている。各被覆電線は、断面形状が円形の内部導体75と、その周囲全体を覆う絶縁被覆76とで構成されている。絶縁被覆76は、樹脂などで構成されている。したがって、電源ライン79、信号系アースライン72、および駆動系アースライン74は互いに電気的に分離されている。
また、電源ライン79、信号系アースライン72、および駆動系アースライン74は1列に並べて互いに平行に配置されている。そして、信号系アースライン72と駆動系アースライン74との間に挟んだ状態で電源ライン79が配置されている。
このように配置することで、電磁ノイズが外部に輻射されるのを抑制できる。すなわち、電源ライン79には大電流が流れるため、電流のスイッチングなどに伴って大きな電磁ノイズが電源ライン79から輻射することになる。しかし、信号系アースライン72の電位および駆動系アースライン74の電位は、それぞれアースの基準電位とほぼ同じであるため、電磁シールドを行うことができ、信号系アースライン72および駆動系アースライン74の外側への電磁ノイズの輻射を低減することができる。
なお、電源ライン79、信号系アースライン72、および駆動系アースライン74を図10(a)に示した状態の位置関係で固定するために、これらは例えば接着により一体化され、あるいは図示しない外装材で外側を覆うことにより一体化される。また、信号系アースライン72を流れる電流は比較的小さいので、実際には、信号系アースライン72における内部導体75の断面積は、駆動系アースライン74に比べて小さくすることができる。
図10(b)に示した構成においては、バックボーン幹線部61Bを構成する電源ライン79B、信号系アースライン72B、および駆動系アースライン74Bの各々は、断面形状が扁平な板状の被覆電線により構成されている。各被覆電線は、断面形状が扁平な板状の内部導体77と、その周囲全体を覆う絶縁被覆78とで構成されている。絶縁被覆78は、樹脂などで構成されている。したがって、電源ライン79B、信号系アースライン72B、および駆動系アースライン74Bは互いに電気的に分離されている。
また、電源ライン79B、信号系アースライン72B、および駆動系アースライン74Bはそれらの厚み方向に積層した状態で、1列に並べて互いに平行に配置されている。そして、信号系アースライン72Bと駆動系アースライン74Bとの間に挟んだ状態で電源ライン79Bが配置されている。
このように配置することで、電磁ノイズが外部に輻射されるのを抑制できる。すなわち、電源ライン79Bには大電流が流れるため、電流のスイッチングなどに伴って大きな電磁ノイズが電源ライン79Bから輻射することになる。しかし、信号系アースライン72Bの電位および駆動系アースライン74Bの電位は、それぞれアースの基準電位とほぼ同じであるため、電磁シールドを行うことができ、信号系アースライン72Bおよび駆動系アースライン74Bの外側への電磁ノイズの輻射を低減することができる。
なお、電源ライン79B、信号系アースライン72B、および駆動系アースライン74Bを図10(b)に示した状態の位置関係で固定するために、これらは例えば接着により一体化され、あるいは図示しない外装材で外側を覆うことにより一体化される。また、信号系アースライン72Bを流れる電流は比較的小さいので、実際には、信号系アースライン72Bにおける内部導体75の断面積は、駆動系アースライン74Bに比べて小さくすることができる。
図11(a)に示した構成においては、信号系アースライン72、駆動系アースライン74、および電源ライン79を1列に並べて配置してある。また、この列の左端に信号系アースライン72を配置し、中央に駆動系アースライン74を配置し、右端に電源ライン79を配置してある。
図11(a)の構成において、電源ライン79は、例えば車体の面あるいは補機の面に近い位置に配置することを想定している。したがって、車体等の面に対して遠い外側の位置に信号系アースライン72および駆動系アースライン74が配置される。そのため、信号系アースライン72および駆動系アースライン74の電磁シールド機能により、電源ライン79から輻射した電磁ノイズが外側に放射されるのを低減できる。
図11(b)に示した構成においては、信号系アースライン72B、駆動系アースライン74B、および電源ライン79Bを厚み方向に1列に並べて積層した状態で配置してある。また、この列の最上部に信号系アースライン72Bを配置し、中央に駆動系アースライン74Bを配置し、最下部に電源ライン79Bを配置してある。
図11(b)の構成において、最下部の電源ライン79Bは、例えば車体の面あるいは補機の面に近い位置に配置することを想定している。したがって、車体等の面に対して遠い外側の位置に信号系アースライン72Bおよび駆動系アースライン74Bが配置される。そのため、信号系アースライン72Bおよび駆動系アースライン74Bの電磁シールド機能により、電源ライン79Bから輻射した電磁ノイズが外側に放射されるのを低減できる。
<第2実施形態の変形例1>
バックボーン幹線部61J、61Kの断面構造を図12(a)および図12(b)にそれぞれ示す。
図12(a)に示すように、バックボーン幹線部61Jは、図2に示した信号系電源ライン71および駆動系電源ライン73を、共通の電源ライン79で置き換えてある点において、図10に示すバックボーン幹線部61Bの構成と類似しているが、断面円形状ではなく管状の駆動系アースライン74Cを有する点で、バックボーン幹線部61Bと異なっている。また、駆動系アースライン74Cの外周全体が、外装材(筐体)70により覆われている点においてもバックボーン幹線部61Bと異なっている。外装材70は、樹脂などの絶縁体で構成されており、アースライン74Cを覆うよう管状に形成されている。
これにより、バックボーン幹線部61Cと同様の機能を果たすことができるのみならず、外周の外装材70がカバーとして機能するので、バックボーン幹線部61Jの耐久性を向上できる。また、アースライン74Cにより形成される管内に収容されるのは、信号系アースライン72および電源ライン79の2本のみであるので、バックボーン幹線部61Jの断面積をより一層小さくすることができる。
また、図12(b)に示すバックボーン幹線部61Kは、バックボーン幹線部61Jと同様の外装材70を有しており、電源ラインおよび信号系アースラインの断面形状のみが異なっている。したがって、バックボーン幹線部61Kにおいても、バックボーン幹線部61Jと同様の効果を得ることができる。
<その他の変形例>
図2に示した車載装置においては、バックボーン幹線部61〜63の内部に、信号系アースライン72、および駆動系アースライン74の両方が含まれている。しかし、車体が金属で構成されている車両に搭載する車載装置の場合には、ボディアースを利用することも可能である。そして、ボディアースを利用できる場合には、バックボーン幹線部61〜63内の信号系アースライン72、および駆動系アースライン74のいずれか一方をボディアースに置き換えることができる。
<車両用回路体の利点>
上述したいずれの構成にしても、互いに独立した信号系アースライン72、および駆動系アースライン74を備え、駆動系補機81と信号系補機82のアースを互いに分離することにより、信号系補機82のアース電位が基準電位から浮いたり変動するのを避けることができ、信号系補機82の誤動作を防止できる。また、信号系補機82に印加する電源電圧の低下を抑制できるので、信号系補機82の性能が定格に比べて低下するのを避けることができる。また、図2に示すように、電源ラインについても駆動系補機81と信号系補機82とを分離することにより、信号系補機82に印加する電源電圧の低下を更に抑制できる。
ここで、上述した本発明に係る車両用回路体の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[6]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 車両に設置される車両用回路体であって、
前記車両に搭載されている複数の補機と枝線又は分岐回路を介して接続可能な幹線(バックボーン幹線部61〜63)を備え、
前記幹線は、
前記車両に搭載されている電源からの電力を分配して複数の前記補機にそれぞれ供給可能な電源ライン(信号系電源ライン71、駆動系電源ライン73、電源ライン79)と、
前記電源のアース端子と、複数の前記補機との間を電気的に接続可能なアースラインと、
通信機能を有する複数の前記補機が信号用伝送路として共用する通信ラインと、を備え、
前記アースラインは、複数の前記補機のうち大電流が流れる補機(駆動系補機81、83、85)と接続される第1のアースライン(駆動系アースライン74)と、前記大電流よりも小さい電流が流れる補機と接続される第2のアースライン(信号系アースライン72)とを含む
ことを特徴とする車両用回路体。
[2] 前記電源ラインは、前記大電流が流れる補機(駆動系補機81、83、85)に電力を供給する第1の電源ライン(駆動系電源ライン73)と、前記大電流よりも小さい電流が流れる補機(信号系補機82、84、86)に電力を供給する第2の電源ライン(信号系電源ライン71)とを含む
ことを特徴とする上記[1]に記載の車両用回路体。
[3] 前記第1のアースラインと前記第2のアースラインとが、同一の配索経路上に互いにほぼ平行な状態で、互いに電気的に絶縁し、並べて配置してある(図3参照)
ことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の車両用回路体。
[4] 前記第1のアースラインと前記第2のアースラインとで挟まれた空間に、前記電源ラインが配置してある(図3参照)
ことを特徴とする上記[3]に記載の車両用回路体。
[5] 前記第2のアースラインが、前記電源ラインおよび前記第1のアースラインよりも、前記車両の車体上の面からの距離が遠くなる外側の位置に配置してある(図4参照)
ことを特徴とする上記[3]に記載の車両用回路体。
[6] 前記第1のアースラインが、管状に形成され、
前記電源ラインおよび前記第2のアースラインが、前記第1のアースラインの管内に配置されている
ことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の車両用回路体。
10 電源
10a 正極側端子
10b 負極側端子
11 エンジンルーム
12 インパネ部
13 車室
16 ダッシュパネル
16a 貫通孔
21,22,23 バックボーン幹線部
31,32,33 バックボーン制御ボックス
31a 主電源接続部
31b 幹線接続部
31c 枝線接続部
41 主電源ケーブル
42,43,44 枝線サブハーネス
51,52,53 電子制御ユニット
61,61B,61C,61D,61E,61F,61G,61H,61J,61K,62,62B,63,63B バックボーン幹線部
64,64B,65,65B,66,66B バックボーン制御ボックス
70 外装材
71,71B 信号系電源ライン
72,72B 信号系アースライン
73,73B 駆動系電源ライン
74,74B,74C 駆動系アースライン
75,77 内部導体
76,78 絶縁被覆
79 電源ライン
81,83,85 駆動系補機
82,84,86 信号系補機

Claims (6)

  1. 車両に設置される車両用回路体であって、
    前記車両に搭載されている複数の補機と枝線又は分岐回路を介して接続可能な幹線を備え、
    前記幹線は、
    前記車両に搭載されている電源からの電力を分配して複数の前記補機にそれぞれ供給可能な電源ラインと、
    前記電源のアース端子と、複数の前記補機との間を電気的に接続可能なアースラインと、
    通信機能を有する複数の前記補機が信号用伝送路として共用する通信ラインと、を備え、
    前記アースラインは、複数の前記補機のうち大電流が流れる補機と接続される第1のアースラインと、前記大電流よりも小さい電流が流れる補機と接続される第2のアースラインとを含む
    ことを特徴とする車両用回路体。
  2. 前記電源ラインは、前記大電流が流れる補機に電力を供給する第1の電源ラインと、前記大電流よりも小さい電流が流れる補機に電力を供給する第2の電源ラインとを含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両用回路体。
  3. 前記第1のアースラインと前記第2のアースラインとが、同一の配索経路上に互いにほぼ平行な状態で、互いに電気的に絶縁し、並べて配置してある
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用回路体。
  4. 前記第1のアースラインと前記第2のアースラインとで挟まれた空間に、前記電源ラインが配置してある
    ことを特徴とする請求項3に記載の車両用回路体。
  5. 前記第2のアースラインが、前記電源ラインおよび前記第1のアースラインよりも、前記車両の車体上の面からの距離が遠くなる外側の位置に配置してある
    ことを特徴とする請求項3に記載の車両用回路体。
  6. 前記第1のアースラインが、管状に形成され、
    前記電源ラインおよび前記第2のアースラインが、前記第1のアースラインの管内に配置されている
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用回路体。
JP2017144887A 2016-07-29 2017-07-26 車両用回路体 Active JP7010617B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780047267.8A CN109661329B (zh) 2016-07-29 2017-07-28 车辆电路体
DE112017003806.5T DE112017003806T5 (de) 2016-07-29 2017-07-28 Fahrzeug-schaltungskörper
PCT/JP2017/027497 WO2018021547A1 (ja) 2016-07-29 2017-07-28 車両用回路体

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016150735 2016-07-29
JP2016150735 2016-07-29

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018024419A true JP2018024419A (ja) 2018-02-15
JP2018024419A5 JP2018024419A5 (ja) 2018-05-17
JP7010617B2 JP7010617B2 (ja) 2022-01-26

Family

ID=61193928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017144887A Active JP7010617B2 (ja) 2016-07-29 2017-07-26 車両用回路体

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7010617B2 (ja)
DE (1) DE112017003806T5 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021158024A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 住友電装株式会社 ワイヤハーネス
WO2024185364A1 (ja) * 2023-03-06 2024-09-12 矢崎総業株式会社 配線板

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021201644A1 (de) 2021-02-22 2022-08-25 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Kabelverbindung mit verbesserter elektromagnetischer Schirmung
FR3140829A1 (fr) * 2022-10-14 2024-04-19 Psa Automobiles Sa Ensemble de mise a la masse d’un groupe de motorisation electrifie de vehicule

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11275731A (ja) * 1998-03-20 1999-10-08 Mitsubishi Shindoh Co Ltd 電磁波シールド体
JP2001273820A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Yazaki Corp 複合型のフラットケーブル
JP2011228136A (ja) * 2010-04-20 2011-11-10 Hitachi Cable Ltd 車両用導電路
JP2013030722A (ja) * 2011-06-22 2013-02-07 Seiko Epson Corp 接続構造および接続方法
JP2015171304A (ja) * 2014-03-11 2015-09-28 株式会社オートネットワーク技術研究所 ワイヤハーネス
JP2015227089A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 矢崎総業株式会社 車両用ハーネス構造

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6469431B2 (ja) 2014-12-05 2019-02-13 矢崎総業株式会社 ワイヤーハーネスとアース部材の配索構造
JP2016150735A (ja) 2015-02-19 2016-08-22 トヨタ自動車株式会社 車両後部構造
JP2017144887A (ja) 2016-02-17 2017-08-24 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11275731A (ja) * 1998-03-20 1999-10-08 Mitsubishi Shindoh Co Ltd 電磁波シールド体
JP2001273820A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Yazaki Corp 複合型のフラットケーブル
JP2011228136A (ja) * 2010-04-20 2011-11-10 Hitachi Cable Ltd 車両用導電路
JP2013030722A (ja) * 2011-06-22 2013-02-07 Seiko Epson Corp 接続構造および接続方法
JP2015171304A (ja) * 2014-03-11 2015-09-28 株式会社オートネットワーク技術研究所 ワイヤハーネス
JP2015227089A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 矢崎総業株式会社 車両用ハーネス構造

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021158024A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 住友電装株式会社 ワイヤハーネス
JP7384095B2 (ja) 2020-03-27 2023-11-21 住友電装株式会社 ワイヤハーネス
WO2024185364A1 (ja) * 2023-03-06 2024-09-12 矢崎総業株式会社 配線板

Also Published As

Publication number Publication date
DE112017003806T5 (de) 2019-05-02
JP7010617B2 (ja) 2022-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109415027B (zh) 车辆电路体
US10807546B2 (en) Vehicular circuit body
US10661729B2 (en) Circuit body for vehicle
JP6374893B2 (ja) 車両用回路体
JP6490624B2 (ja) ワイヤハーネス
US10800361B2 (en) Circuit body for vehicle
JP7010617B2 (ja) 車両用回路体
JP6427144B2 (ja) ワイヤハーネス
US10464504B2 (en) Circuit body for vehicle
CN109415026B (zh) 车辆电路体
JP2009006773A (ja) 車両用ワイヤハーネスの配策構造
JP6445260B2 (ja) ワイヤハーネス
US10919462B2 (en) Circuit body for vehicle and manufacturing method of circuit body for vehicle
JP2017136926A (ja) 車両用回路体および車両用回路配索システム
US20200113070A1 (en) Wire Harness
JP2019043161A (ja) 車両用回路体
US20170253199A1 (en) Electrical equipment module
US10654429B2 (en) Circuit body for vehicle
US20190329723A1 (en) Wire harness
WO2018021547A1 (ja) 車両用回路体
US20200101909A1 (en) Wire harness system
JP2016107830A (ja) 車両用アース部材及び車両用アース部材の配索構造
JP6007093B2 (ja) 電気接続箱の配索構造
JP2013235953A (ja) 電気接続箱

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180328

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210803

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220111

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7010617

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350