JP4908604B2 - Vehicle control device - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Description
この発明は、車両の機器などに電力を供給するために床下や屋根上等に、例えば箱形状にて艤装される車両用制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicular control device that is installed in a box shape, for example, under a floor or on a roof in order to supply electric power to a vehicle device or the like.
床下に箱形状にて艤装される機器については、例えば特許文献1,特許文献3に開示されている。また屋根上に箱形状にて艤装される機器については、例えば特許文献2に開示されている。
For example,
特許文献1の従来技術においては、筐体に収納される主要部品の配置は記載されているものの電気的に接続する信号線や電力線の配置関係についてはほとんど触れられていない。また、実際には、部品間を接続するための信号線や電力線が縦横無尽に引き通されていることが一般的である。従って、部品を筐体に取付ける、あるいは取外す作業が容易でないという問題があり、保守,点検が簡単ではないという問題がある。また信号線や電力線が張り巡らされていることから、半導体スイッチによる電磁ノイズ経路が複雑化するため、電磁適合性(EMC: electro-magnetic compatibility)対策部品の選定が難しくなるという問題がある。
In the prior art of
これらを幾分改善したものとして、特許文献3があり、信号線と電力線を分離配置したものが開示されている。図11は従来の特許文献3に示される車両用制御装置の断面図である。車両30の床下には、上部筐体31が車体の吊足40に取付て固定され、これに下部筐体32が取付て固定されている。下部筐体32には、制御装置の主要部品である内蔵機器ユニット33が収納されている。下部筐体32の一側面には点検カバー34が開閉自在に設けられている。下部筐体32の他側面には点検カバー35が開閉自在に設けられている。内蔵機器ユニット33の一側面側には,電力線用締付部材36があり、これに接続された電力線37が上部筐体31に配線されている。
As an improvement of these, there is
内蔵機器ユニット33の他側面側には,機器の信号線用コネクタ38があり、これに接続された信号線39が上部筐体31に配線されている。電力線37と信号線39は上部筐体31内で分離されて配置されている。この特許文献3のものでも、内蔵機器ユニット33を取付又は取外す時は、一側面側のみならず、他側面側からも作業をする必要であり、取付,取外し,保守,点検が簡単ではないという問題があり、特に緊急修理時に手間取る問題があった。また、電力線37が一側面に配置され、信号線39が他側面に配置されていることから、内蔵機器ユニット33の取付又は取外しは作業性の悪い筐体底面から行うことになり、内蔵機器ユニット33の取付又は取外しの作業は容易ではないとういう問題があった。
On the other side of the built-in
この発明は、上記問題点に鑑み、装置の組立及び取外し作業の簡素化や長年に渡って装置の性能を維持するための保守及び点検作業の合理化が図れる車両用制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of simplifying the assembly and removal work of the apparatus and rationalizing maintenance and inspection work for maintaining the performance of the apparatus for many years. .
この発明の車両用制御装置は、機能が異なる複数の機能モジュールと、前記複数の機能モジュールと接続される信号線及び電力線を備える車両用制御装置において、前記各機能モジュールの一つの側面が前記信号線が接続される信号線用端子と前記電力線が接続される電力線用端子を具備したインターフェース面であり、前記各インターフェース面は、前記信号線が接続される信号線用端子が配置される第一のインターフェース領域と前記電力線が接続される電力線用端子が配置される第二のインターフェース領域に分けられており
、前記複数の機能モジュールは、前記インターフェース面同士が同じ方向を向いて隣接して並べられ、隣接して並べられた前記複数の機能モジュールの列は車両の床に並行に配置され、前記第一のインターフェース領域が共通に下方端部側に配置され、前記第二のインターフェース領域が共通に上方端部側に配置され、前記複数の機能モジュールの前記第一のインターフェース領域の前記信号線用端子を相互接続する前記信号線が前記複数の機能モジュールの前記下方端部側に配置され、前記複数の機能モジュールの前記第二のインターフェース領域の前記電力線用端子を相互接続する前記電力線が前記複数の機能モジュールの前記上方端部側に配置され、前記複数の機能モジュールには、さらに、前記第一のインターフェース領域を持ち、前記第二のインターフェース領域を持たないインターフェース面を有する制御回路の機能モジュールを備え、前記制御回路の機能モジュールの前記インターフェース面の前記第一のインターフェース領域は、他の前記複数の機能モジュールの前記インターフェース面の前記第一のインターフェース領域が配置される前記下方端部側に配置され、他の前記複数の機能モジュールの前記下方端部側に配置された前記信号線は、前記制御回路の機能モジュールの前記第一のインターフェース領域の信号線用端子と前記下方端部側で接続され、他の前記複数の機能モジュールにおける各機能モジュールの前記信号線及び前記電力線の取付又は取外しが前記インターフェース面を有する一つの側面側からでき、前記一つの側面にあるインターフェース面と反対側の側面から、前記各機能モジュールを前記各機能モジュール単位で取付又は取外しできるよう収納する筺体を備え、他の前記複数の機能モジュールは、直流架線との電気的接続及び切離しを行う開閉回路を有する機能モジュール、直流電圧を充放電する充放電回路を有する機能モジュール、直流電圧から交流電圧に変換するインバータを有する機能モジュール、及び、負荷との電気的接続及び切離しをする接触器を有する機能モジュールに分割され、前記の記載順序で接続され、補助電源装置として用いられるものである。
The vehicle control device according to the present invention includes a plurality of functional modules having different functions, and a signal line and a power line connected to the plurality of functional modules, wherein one side surface of each functional module is the signal. A signal line terminal to which a line is connected and a power line terminal to which the power line is connected, and each interface surface includes a first signal line terminal to which the signal line is connected. And a second interface region in which a power line terminal to which the power line is connected is arranged. The plurality of functional modules are arranged adjacent to each other with the interface surfaces facing in the same direction. , rows of the plurality of functional modules which are arranged adjacent are arranged in parallel on the floor of the vehicle, said first interferent The common interface region is disposed on the lower end side, the second interface region is commonly disposed on the upper end side, and the signal line terminals of the first interface regions of the plurality of functional modules are connected to each other. The signal lines to be connected are arranged on the lower end side of the plurality of functional modules, and the power lines interconnecting the power line terminals in the second interface region of the plurality of functional modules are the plurality of functional modules. Arranged on the upper end side, and the plurality of functional modules further includes a functional module of a control circuit having an interface surface having the first interface region and not having the second interface region, The first interface area of the interface surface of the functional module of the control circuit is other The signal lines arranged on the lower end side where the first interface region of the interface surface of the plurality of functional modules is arranged, and arranged on the lower end side of the other functional modules are The signal line terminal of the first interface region of the functional module of the control circuit is connected on the lower end side, and the signal line and the power line of each functional module in the other functional modules are attached or A housing is provided that can be detached from one side having the interface surface, and that stores the functional modules in units of the functional modules from the side opposite to the interface surface on the one side. The other plurality of functional modules are open / close circuits that perform electrical connection to and disconnection from the DC overhead line. A functional module having a charging / discharging circuit for charging / discharging a DC voltage, a functional module having an inverter for converting a DC voltage to an AC voltage, and a function having a contactor for electrical connection to and disconnection from a load It is divided into modules, connected in the order described above, and used as an auxiliary power supply .
また、この発明の車両用制御装置は、機能が異なる複数の機能モジュールと、前記複数の機能モジュールと接続される信号線及び電力線を備える車両用制御装置において、前記各機能モジュールの一つの側面が前記信号線が接続される信号線用端子と前記電力線が接続される電力線用端子を具備したインターフェース面であり、前記各インターフェース面は、前記信号線が接続される信号線用端子が配置される第一のインターフェース領域と前記電力線が接続される電力線用端子が配置される第二のインターフェース領域に分けられており、前記複数の機能モジュールは2群に分けて2列に配置され、前記各群のインターフェース面同士が同じ方向を向いて隣接して並べられ、隣接して並べられた前記各群の複数の機能モジュールの列は車両の床に並行に配置され、その一方群の前記インターフェース面同士とその他方群の前記インターフェース面同士が互いに向かい合って配置され、その一方群と他方群の前記インターフェース面同士は、前記第一のインターフェース領域が共通に下方端部側に配置されると共に、前記第二のインターフェース領域が共通に上方端部側に配置され、前記各群のインターフェース面同士の前記第一のインターフェース領域の前記信号線用端子を相互接続する前記信号線が前記下方端部側に配置され、前記各群のインターフェース面同士の前記第二のインターフェース領域の前記電力線用端子を相互接続する前記電力線が前記上方端部側に配置され、前記複数の機能モジュールには、さらに、前記第一のインターフェース領域を持ち、前記第二のインターフェース領域を持たないインターフェース面を有する制御回路の機能モジュールを備え、前記制御回路の機能モジュールの前記インターフェース面の前記第一のインターフェース領域は、他の前記複数の機能モジュールの前記インターフェース面の前記第一のインターフェース領域が配置される前記下方端部側に配置され、他の前記複数の機能モジュールの前記下方端部側に配置された前記信号線は、前記制御回路の機能モジュールの前記第一のインターフェース領域の信号線用端子と前記下方端部側で接続され、他の前記複数の機能モジュールにおける各機能モジュールの前記信号線及び前記電力線の取付又は取外しが前記インターフェース面を有する一つの側面側からでき、前記一つの側面にあるインターフェース面と反対側の側面から、前記各機能モジュールを前記各機能モジュール単位で取付又は取外しできるよう収納する筺体を備え、他の前記複数の機能モジュールは、直流架線との電気的接続及び切離しを行う開閉回路を有する機能モジュール、直流電圧を充放電する充放電回路を有する機能モジュール、直流電圧から交流電圧に変換するインバータを有する機能モジュール、及び、負荷との電気的接続及び切離しをする接触器を有する機能モジュールに分割され、前記の記載順序で接続され、補助電源装置として用いられるものである。 The vehicle control device according to the present invention includes a plurality of functional modules having different functions and a signal line and a power line connected to the plurality of functional modules, wherein one side surface of each functional module is The interface surface includes a signal line terminal to which the signal line is connected and a power line terminal to which the power line is connected, and each interface surface is provided with a signal line terminal to which the signal line is connected. A first interface region and a second interface region in which a power line terminal to which the power line is connected is arranged, and the plurality of functional modules are divided into two groups and arranged in two rows; interface faces are aligned adjacent in the same direction, a plurality of rows of functional modules of each group are arranged adjacent the vehicle Are arranged in parallel on the floor, the interface surfaces of the one group and the said interface surfaces of the other group are arranged opposite each other, wherein the interface surfaces of the one group and the other group, the first interface region together are arranged in common to the lower Katatan side, the second interface region is disposed in common to the upper Katatan side, the signal lines of said first interface region of the interface surfaces of each group the signal lines interconnecting the use terminal is disposed in the lower Katatan portion, said second of said power line is the upper side end the interconnecting power lines terminal interface region of the interface surfaces of each group The plurality of functional modules further includes the first interface region, and the second interface A functional module of a control circuit having an interface surface not having an interface region, wherein the first interface region of the interface surface of the functional module of the control circuit is the first of the interface surfaces of the plurality of functional modules. disposed in the lower Katatan portion in which one of the interface regions is disposed, the other of the plurality of functions the signal lines arranged in the lower Katatan side of the module, the second function module of the control circuit It is connected by the terminal signal line one interface region the lower Katatan side, mounting or removal of the signal lines and the power lines of the functional modules in the other of the plurality of functional modules of one having the interface surface It can be made from the side, and the side opposite to the interface on the one side The functional module includes a housing that accommodates the functional modules so that the functional modules can be attached or detached in units of the functional modules, and the plurality of functional modules include a switching circuit that electrically connects and disconnects from the DC overhead line. , A functional module having a charge / discharge circuit for charging / discharging a DC voltage, a functional module having an inverter for converting DC voltage to AC voltage, and a functional module having a contactor for electrical connection and disconnection with a load. Are connected in the order described above and used as an auxiliary power supply .
また、この発明の車両用制御装置は、他の前記複数の機能モジュールは、架線側の電位と対地側の電位に等しくなる電力線以外の前記電力線の入力と出力が、それぞれ、単一本数又は単一組数であるようにしたものである。
また、この発明の車両用制御装置は、前記筺体は、他の前記複数の機能モジュールの前記第一のインターフェース領域における信号線用端子を相互接続する信号線を束ねる機能を有する配線ダクトを底面に設置されたものである。
In the vehicle control device according to the present invention, the other plurality of functional modules may be configured such that the input and output of the power lines other than the power line equal to the potential on the overhead line side and the potential on the ground side are single numbers or single numbers, respectively. The number is one set.
In the vehicular control device according to the present invention, the casing has a wiring duct having a function of bundling signal lines for interconnecting signal line terminals in the first interface region of the other plurality of functional modules on the bottom surface. It is installed.
さらに、この発明の車両用制御装置は、前記制御回路の機能モジュールを収納する筺体は、収納している前記制御回路の機能モジュールの前記インターフェース面を見ることができる点検用カバーを備えたものである。 Further, in the vehicle control device according to the present invention, the housing that houses the functional module of the control circuit includes an inspection cover that can see the interface surface of the functional module of the control circuit that is housed. is there.
この発明に係る車両用制御装置によれば、前記各機能モジュールの一つの側面が前記信号線が接続される信号線用端子と前記電力線が接続される電力線用端子を具備したインターフェース面であり、前記各インターフェース面は、前記信号線が接続される信号線用端子が配置される第一のインターフェース領域と前記電力線が接続される電力線用端子が配置される第二のインターフェース領域に分けられており、前記複数の機能モジュールは、前記インターフェース面同士が同じ方向を向いて隣接して並べられ、前記第一のインターフェース領域が共通に下方端部側に配置され、前記第二のインターフェース領域が共通に上方端部側に配置され、前記信号線及び前記電力線の取付又は取外しが前記インターフェース面を有する一つの側面側からできるようにしたため、信号線と電力線との電磁干渉を抑制することができ、配線経路が簡素化されて、配線作業の簡素化が図られ、装置の組立及び取外し作業の簡素化と、長年に渡って装置の性能を維持するための保守及び点検作業の合理化が図られる。特に、前記機能モジュールに接続する電力線と信号線の取付や取外しは一つの側面側からの作業となり合理化が図られる。また、制御回路の機能モジュールのインターフェース面の第一のインターフェース領域は、他の複数の機能モジュールのインターフェース面の第一のインターフェース領域が配置される下方端部側に配置されるので、信号線の電磁干渉を抑制することができる。さらに、各機能モジュール単位で取付又は取外しができるように筺体に収納されているため、機器故障時にメンテナンス、点検、交換などを各機能モジュール単位で実施することが可能になり、装置の復旧を速やかに実施できる。さらに、他の前記複数の機能モジュールは、直流架線との電気的接続及び切離しを行う開閉回路を有する機能モジュール、直流電圧を充放電する充放電回路を有する機能モジュール、直流電圧から交流電圧に変換するインバータを有する機能モジュール、及び、負荷との電気的接続及び切離しをする接触器を有する機能モジュールに分割され、前記の記載順序で接続され、補助電源装置として用いられるため、架線から入力された電気は、補助電源装置から出力されるまで、補助電源装置内に並べられた機能モジュール間を一方向に流れることから、機能モジュール間の電力線の配線経路を短くすることができる。また、車両用制御装置のある機能に問題が生じた場合に、点検又は交換しなければならない機能モジュールを限られたものに抑制でき、短時間で容易に点検又は交換ができ、すみやかに装置を復旧することができる。 According to the vehicle control device of the present invention, one side surface of each functional module is an interface surface including a signal line terminal to which the signal line is connected and a power line terminal to which the power line is connected. Each interface surface is divided into a first interface region where a signal line terminal to which the signal line is connected is arranged and a second interface region where a power line terminal to which the power line is connected is arranged. The plurality of functional modules are arranged adjacent to each other with the interface surfaces facing in the same direction, the first interface area is commonly arranged on the lower end side, and the second interface area is shared It is arranged on the upper end side, and the signal line and the power line are attached or detached from one side having the interface surface. As a result, the electromagnetic interference between the signal line and the power line can be suppressed, the wiring route is simplified, the wiring work is simplified, the assembly and removal work of the device is simplified, and for many years. The maintenance and inspection work for maintaining the performance of the apparatus can be rationalized. In particular, the attachment and removal of the power line and the signal line connected to the functional module is an operation from one side, which can be rationalized. In addition, the first interface region of the interface surface of the functional module of the control circuit is disposed on the lower end side where the first interface regions of the interface surfaces of the other plurality of functional modules are disposed. Electromagnetic interference can be suppressed. In addition, since it is housed in a housing so that it can be installed or removed in units of each functional module, maintenance, inspection, replacement, etc. can be performed in units of each functional module in the event of a device failure, and the device can be quickly restored. Can be implemented. Furthermore, the other plurality of functional modules include a functional module having an open / close circuit for electrically connecting to and disconnecting from a DC overhead line, a functional module having a charge / discharge circuit for charging / discharging a DC voltage, and converting a DC voltage to an AC voltage. It is divided into a functional module having an inverter and a functional module having a contactor that is electrically connected to and disconnected from the load, connected in the order described above, and used as an auxiliary power supply device. Since electricity flows in one direction between the function modules arranged in the auxiliary power supply device until output from the auxiliary power supply device, the wiring path of the power line between the function modules can be shortened. In addition, when a problem occurs in a certain function of the vehicle control device, the function modules that must be inspected or replaced can be limited to a limited number of units, and can be easily inspected or replaced in a short time. It can be recovered.
この発明に係る車両用制御装置によれば、前記各機能モジュールの一つの側面が前記信号線が接続される信号線用端子と前記電力線が接続される電力線用端子を具備したインターフェース面であり、前記各インターフェース面は、前記信号線が接続される信号線用端子が配置される第一のインターフェース領域と前記電力線が接続される電力線用端子が配置される第二のインターフェース領域に分けられており、前記複数の機能モジュールは2群に分けて2列に配置され、前記各群のインターフェース面同士が同じ方向を向いて隣接して並べられ、その一方群の前記インターフェース面同士とその他方群の前記インターフェース面同士が互いに向かい合って配置され、その一方群と他方群の前記インターフェース面同士は、前記第一のインターフェース領域が共通に下方端部側に配置されると共に、前記第二のインターフェース領域が共通に上方端部側に配置され、前記各群について前記信号線及び前記電力線の取付又は取外しが前記インターフェース面を有する一つの側面側からできるようにしたため、信号線と電力線との電磁干渉を抑制することができ、配線作業の簡素化が図られ、装置の組立及び取外し作業の簡素化と、長年に渡って装置の性能を維持するための保守及び点検作業の合理化が図られる。特に各群の前記機能モジュールに接続する電力線と信号線の取付や取外しは一つの側面側からの作業となり合理化が図られる。また、制御回路の機能モジュールのインターフェース面の第一のインターフェース領域は、他の複数の機能モジュールのインターフェース面の第一のインターフェース領域が配置される下方端部側に配置されるので、信号線の電磁干渉を抑制することができる。さらに、各機能モジュール単位で取付又は取外しができるように筺体に収納されているため、機器故障時にメンテナンス、点検、交換などを各機能モジュール単位で実施することが可能になり、装置の復旧を速やかに実施できる。さらに、他の前記複数の機能モジュールは、直流架線との電気的接続及び切離しを行う開閉回路を有する機能モジュール、直流電圧を充放電する充放電回路を有する機能モジュール、直流電圧から交流電圧に変換するインバータを有する機能モジュール、及び、負荷との電気的接続及び切離しをする接触器を有する機能モジュールに分割され、前記の記載順序で接続され、補助電源装置として用いられるため、架線から入力された電気は、補助電源装置から出力されるまで、補助電源装置内に並べられた機能モジュール間を一方向に流れることから、機能モジュール間の電力線の配線経路を短くすることができる。また、車両用制御装置のある機能に問題が生じた場合に、点検又は交換しなければならない機能モジュールを限られたものに抑制でき、短時間で容易に点検又は交換ができ、すみやかに装置を復旧することができる。 According to the vehicle control device of the present invention, one side surface of each functional module is an interface surface including a signal line terminal to which the signal line is connected and a power line terminal to which the power line is connected. Each interface surface is divided into a first interface region where a signal line terminal to which the signal line is connected is arranged and a second interface region where a power line terminal to which the power line is connected is arranged. The plurality of functional modules are divided into two groups and arranged in two rows, and the interface surfaces of each group are arranged adjacent to each other in the same direction, and the interface surfaces of one group and the other group are arranged. The interface surfaces are arranged so as to face each other, and the interface surfaces of one group and the other group thereof are connected to the first interface. With face region is arranged in common to the lower Katatan side, the second interface region is disposed in common to the upper Katatan portion, the mounting or removal of the signal lines and the power lines for each group is the Since it can be done from one side with an interface surface, electromagnetic interference between signal lines and power lines can be suppressed, wiring work can be simplified, equipment assembly and removal work can be simplified, and for many years Therefore, the maintenance and inspection work for maintaining the performance of the apparatus can be rationalized. In particular, attachment and detachment of the power lines and signal lines connected to the functional modules of each group is a work from one side, and rationalization is achieved. The first interface region of the interface surface of the functional module of the control circuit is so arranged below Katatan side where the first interface region of the interface surface of the other of the plurality of functional modules are arranged, a signal line Electromagnetic interference can be suppressed. In addition, since it is housed in a housing so that it can be installed or removed in units of each functional module, maintenance, inspection, replacement, etc. can be performed in units of each functional module in the event of a device failure, and the device can be quickly restored. Can be implemented. Furthermore, the other plurality of functional modules include a functional module having an open / close circuit for electrically connecting to and disconnecting from a DC overhead line, a functional module having a charge / discharge circuit for charging / discharging a DC voltage, and converting a DC voltage to an AC voltage. It is divided into a functional module having an inverter and a functional module having a contactor that is electrically connected to and disconnected from the load, connected in the order described above, and used as an auxiliary power supply device. Since electricity flows in one direction between the function modules arranged in the auxiliary power supply device until output from the auxiliary power supply device, the wiring path of the power line between the function modules can be shortened. In addition, when a problem occurs in a certain function of the vehicle control device, the function modules that must be inspected or replaced can be limited to a limited number of units, and can be easily inspected or replaced in a short time. It can be recovered.
また、この発明に係る車両用制御装置によれば、他の前記複数の機能モジュールは、架線側の電位と対地側の電位に等しくなる電力線以外の前記電力線の入力と出力が、それぞれ、単一本数又は単一組数であるようにしたため、架線から入力された電気は、補助電源装置から出力されるまで、補助電源装置内に並べられた機能モジュール間を一方向に流れることから、機能モジュール間の電力線の配線経路を短くすることができる。また、車両用制御装置のある機能に問題が生じた場合に、点検又は交換しなければならない機能モジュールを限られたものに抑制でき、短時間で容易に点検又は交換ができ、すみやかに装置を復旧することができる。
また、この発明に係る車両用制御装置によれば、筺体の底面に信号線を束ねる機構を有する配線ダクトを設置したことにより、信号線を吊るして固定する必要がなく、作業性が向上する。
Further, according to the vehicle control device of the present invention, the other plurality of functional modules each have a single input and output of the power line other than the power line that is equal to the overhead side potential and the ground side potential. Since the number of units or a single set is used, electricity input from the overhead line flows in one direction between the function modules arranged in the auxiliary power supply unit until it is output from the auxiliary power supply unit. The wiring path of the power line between them can be shortened. In addition, when a problem occurs in a certain function of the vehicle control device, the function modules that must be inspected or replaced can be limited to a limited number of units, and can be easily inspected or replaced in a short time. It can be recovered.
Further, according to the vehicle control device of the present invention, since the wiring duct having the mechanism for bundling the signal wires is installed on the bottom surface of the housing, it is not necessary to suspend and fix the signal wires, thereby improving workability.
さらに、この発明に係る車両用制御装置によれば、点検用カバーを開放することにより、点検が必要な機能モジュールを容易に確認することができ、点検・交換などの作業性を向上させることができる。 Furthermore, according to the vehicle control apparatus of the present invention, by opening the inspection cover, it is possible to easily confirm the functional module that needs to be inspected, and to improve workability such as inspection and replacement. it can.
実施の形態1.
この発明の実施の形態1を図1―図4によって説明する。図1は実施の形態1による車両用制御装置を示すブロック図である。図では同時に幾つかの機能モジュールへの分割も示している。まず図1の構成について説明する。1は架線、2は車両用制御装置本体であり、架線1(架線側と対地側)とは入力端子群3を介して接続される。4Aから4Eは機能モジュールであり、全ての機能モジュール4A―4Eは、信号線用端子群が集約された第一のインターフェース領域5A―5Eを備え、また機能モジュール4E以外の機能モジュール4A―4Dは電力線用端子群が集約された第二のインターフェース領域6A―6Dを備えている。なお、端子には、符号a,b,cを付けているものがある。
7はリアクトルであり、端子群9を介して車両用制御装置本体2と接続される。また、8は変圧器(絶縁トランス)であり、端子群10a,10bを介して車両用制御装置本体2と接続される。11は車両用制御装置本体の出力端子群である。12は信号線の束を収納する線束収納部(配線ダクト)で、信号線を束ねる機能を有する。13は図示しないが車両用制御装置を上位で制御する制御器と情報を送受信するための制御入力端子群である。
各機能モジュールの主たる機能について説明する。機能モジュール4Aは架線1(この場合は、直流電源)との電気的接続及び切り離しを行う機能を有する開閉回路である。機能モジュール4Bは直流電圧の充放電機能を有し、必要に応じて電磁ノイズを抑制できる機器(例えば、コア)を配置できるスペースを有している。機能モジュール4Cは直流電圧から交流電圧に変換する機能を有する。機能モジュール4Dは出力端子群11に接続される負荷との電気的接続及び切り離し機能を有し、必要に応じて電磁ノイズを抑制できる機器(例えば、コア)を配置できるスペースを有している。通常、負荷としては車両用照明器具、空調装置などがある。機能モジュール4Eは制御基板やリレー回路を構成要素にもって上位制御器から制御用入力端子群13を介して送られる信号に従い車両用制御装置全体を制御する制御回路である。この車両用制御装置は、例えば、補助電源装置として用いられる。
The main functions of each functional module will be described. The
図2は図1の車両用制御装置の回路構成図である。機能モジュール4Aから4Eの機能定義に応じた分割例を併せて示す。各機能モジュール4の構成要件として主要な部品を説明する。機能モジュール4Aに関してはスイッチ14である。機能モジュール4Bは、充放電回路で、逆阻止形半導体スイッチ15、充電抵抗16、放電スイッチ17、放電抵抗18を有する。機能モジュール4Cは、インバータで、コンデンサ19、スイッチング回路20を有する。また機能モジュール4Dは接触器21で、負荷への供給電力を開閉する。なお、図2には、例えば電圧センサや電流センサなどは図示していない。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the vehicle control device of FIG. An example of division according to the function definitions of the
前述のように、機能モジュール4Aから4Eの機能定義に応じて分割した場合、機能モジュール4Cには電磁ノイズを主に発生する機器、即ちインバータが集約され、機能モジュール4Bと機能モジュール4Dには、必要に応じてノイズフィルタ機能を持たせることができる。また、図1及び図2に示すように、各機能モジュール4を配置し、ある機能モジュール4の第二のインターフェース領域6と他の機能モジュール4の第二のインターフェース領域6が電力線によって接続されている場合に、相互の機能モジュール4を接続する電力線の本数または組数(例えば、3相交流)は、架線側の電位と対地側の電位に等しくなる電力線以外の電力線について、直流について唯1本、又は多相交流について唯一組となるように機能モジュール4を設計することができる。つまり、機能モジュール4毎に、単一本数入力又は単一組数入力であり、且つ単一本数出力又は単一組数出力となるように、機能モジュール4を設計することができる。
As described above, when the functions are divided according to the function definitions of the
これを図1について説明すると、架線側の電位と対地側の電位に等しくなる電力線、即ち、架線側端子3b−端子6Aa、対地側端子3a―端子6Bc、及び対地側端子3a―端子6Caを除いて、電力線、即ち、機能モジュール4Bは、入力側端子9b−端子6Baと、出力側端子6Bb−端子6Cb、機能モジュール4Cは、入力側端子6Bb−端子6Cbと、出力側端子6Cc−端子10a、機能モジュール4Dは、入力側端子10b−端子6Daと、出力側端子6Db−端子11のように、複数の機能モジュールついて、単一本数入力又は単一組数入力であり、且つ単一本数出力又は単一組数出力となる。
This will be explained with reference to FIG. 1. Except for the power line equal to the potential on the overhead line side and the potential on the ground side, that is, the overhead side terminal 3b-terminal 6Aa, the ground side terminal 3a-terminal 6Bc, and the ground side terminal 3a-terminal 6Ca are excluded. The power line, that is, the
実施の形態1のように、複数の機能モジュールは、開閉回路の機能モジュール、充放電回路の機能モジュール、インバータの機能モジュール、及び、接触器の機能モジュールが、この順序で接続されることによって、機能モジュール4B,4C,4D毎に、単一本数入力又は単一組数入力であり、且つ単一本数出力又は単一組数出力となる。このようにすると、架線1から入力された電気は、車両用補助電源装置から出力されるまで、車両用補助電源装置内に並べられた機能モジュール間を一方向に流れることから、機能モジュール間の電力線の配線経路を短くすることができる。また、車両用制御装置のある機能に問題が生じた場合に、点検又は交換しなければならない機能モジュール4を限られたものに抑制でき、短時間で容易に点検又は交換ができ、すみやかに装置を復旧することができる。
As in the first embodiment, a plurality of functional modules are connected in this order to a functional module of a switching circuit, a functional module of a charge / discharge circuit, a functional module of an inverter, and a functional module of a contactor. Each
また、主に電磁ノイズの発生源となるインバータを有する機能モジュール4Cは、機能モジュール4Bと、変圧器8を経由して機能モジュール4Dのみに接続され、他の機能モジュールに接続されないため、補助電源装置としてはノイズ発生源を一つに集約でき、電磁ノイズを効果的に抑制することができ、ノイズ発生箇所を容易に特定できるので、EMC対策を効果的に実施できる。そして、図1のように制御回路の機能モジュール4Eを接続すると、電磁ノイズを発生する機能モジュール4Cから遠ざけることができる。
In addition, the functional module 4C having an inverter mainly serving as a source of electromagnetic noise is connected only to the
このように、補助電源装置として用いられる車両用制御装置は、開閉回路を有する機能モジュール、充放電回路を有する機能モジュール、インバータを有する機能モジュール、及び、接触器を有する機能モジュールに分割されているので、保守,点検が機能別に分離でき、すみやかに実施できると共に、インバータを有する機能モジュールには電磁ノイズを主に発生する機器が集約され、ノイズ対策を容易に実施することができる。 Thus, the vehicle control device used as an auxiliary power supply device is divided into a functional module having an open / close circuit, a functional module having a charge / discharge circuit, a functional module having an inverter, and a functional module having a contactor. Therefore, maintenance and inspection can be separated according to function and can be carried out promptly, and equipment that mainly generates electromagnetic noise is integrated into the functional module having an inverter, and noise countermeasures can be easily implemented.
図3には1つの機能モジュール4の第一のインターフェース領域5と第二のインターフェース領域6を同一面に持つインターフェース面22を示す。第一のインターフェース領域5は信号線用端子群が集約されており、また第二のインターフェース領域6は電力線用端子群が集約されている。なお、51は、信号線束でその機能モジュール4内の配線である。また、第一のインターフェース領域5と第二のインターフェース領域6とは図3に示すように点線部にて物理的に両領域が上下に分けられ、図3では下端部側に第一のインターフェース領域5を、上端部側に第二のインターフェース領域6を配置している。この上下関係が逆になっても良いが、全ての機能モジュール4(機能モジュール4E,4I,4Jを除く、4I,4Jは後述する)について上下関係は統一されなければならない。実施の形態1に適用される全ての機能モジュール(機能モジュール4Eを除く)は、図3に示すごとく、予め統一されたデザインルールに基づいて設計されることになる。
FIG. 3 shows an
つまり、この実施の形態1の予め統一されたデザインルールは、信号線用端子と電力線用端子を有する各機能モジュールはそれぞれ、信号線用端子が集約された第一のインターフェース領域と電力線用端子が集約された第二のインターフェース領域とを分けた一方側のインターフェース面を有する。加えて、各機能モジュールにあるインターフェース面は、それぞれ、全ての機能モジュールに共通に第一のインターフェース領域を一方端部側に配置し、第二のインターフェース領域を他方端部側に配置することである。ここでは、これを配線のプレアレンジメント設計と呼ぶ。 In other words, the pre-unified design rule of the first embodiment is that each functional module having a signal line terminal and a power line terminal has a first interface area in which the signal line terminals are aggregated and a power line terminal. It has an interface surface on one side that is separated from the aggregated second interface region. In addition, the interface surface in each functional module is arranged by arranging the first interface area on one end side in common with all the functional modules and arranging the second interface area on the other end side. is there. Here, this is called wiring pre-arrangement design.
各機能モジュールは、第一のインターフェース領域を有するインターフェース面と、第二のインターフェース領域を有するインターフェース面とは、必ずしも同一面になる必要はない。例えば、機能モジュールの一つの側面に、第一のインターフェース領域と第二のインターフェース領域が共に存在しているが、どちらか一方の領域が凹んでいても、即ち、第一のインターフェース領域と第二のインターフェース領域とに段差あっても、要は、第一と第二のインターフェース領域を有するインターフェース面が、機能モジュールの一方側にある面であればよい。 In each functional module, the interface surface having the first interface region and the interface surface having the second interface region do not necessarily have to be the same surface. For example, both the first interface region and the second interface region are present on one side surface of the functional module, but one of the regions is recessed, that is, the first interface region and the second interface region. The interface surface having the first and second interface regions may be a surface on one side of the functional module.
また、複数の機能モジュールの間では、インターフェース面は必ずしも互いに同一面となる必要はない。しかし、各インターフェース領域の最適な配置は、各機能モジュールにある第一のインターフェース領域のそれぞれが同一平面上にあり、各機能モジュールにある第二のインターフェース領域のそれぞれが同一平面上にある場合である。この場合は、配線経路が最も簡素化されると共に、配線長の短縮、電力線の加工の簡素化により、低コスト及び軽量な電力線を用いることができる。 Further, the interface surfaces do not necessarily have to be the same surface among the plurality of functional modules. However, the optimal arrangement of each interface area is when each of the first interface areas in each functional module is on the same plane and each of the second interface areas in each functional module is on the same plane. is there. In this case, the wiring path is simplified most, and the power line can be used at low cost and light weight by shortening the wiring length and simplifying the processing of the power line.
図4は実施の形態1の車両用制御装置の断面図である。図4は、複数の機能モジュール4のインターフェース面22同士が同じ方向を向いて隣接して並べられ、第一のインターフェース領域が共通に一方端部側(図では下端部側)に配置され、第二のインターフェース領域が共通に他方端部側(図では上端部側)に配置された車両用制御装置における断面図である。この場合は、複数の機能モジュール4のインターフェース面22が同一面になる望ましい形態である。各機能モジュール4は、各機能モジュール4単位で取付,取外しができるように、機能モジュールのフレーム52に載置され、又は囲まれ、機能モジュールを収納する筐体25にボルト53で固定されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vehicle control apparatus of the first embodiment. In FIG. 4, the interface surfaces 22 of the plurality of
このボルト53のサイズ(ボルトの径)と電力線用端子用ボルト54のサイズ(ボルトの径)を同じにすることが、機能モジュール4の取付け、取外しには作業効率上望ましい。このようにすると、機能モジュール4の取付,取外し時に、電力線用端子用ボルト54とボルト53に対して一種類のサイズのレンチを準備すればよく、作業性が向上する。なお、55は信号線用端子用ボルト又はコネクタである。56は機能モジュールの冷却用フィンである。40は車体に固定するための車両用制御装置の吊足である。
It is desirable from the viewpoint of work efficiency that the size (bolt diameter) of the
この実施の形態によれば、複数の機能モジュールはインターフェース面同士が同じ方向を向いて隣接して並べられる。なお、機能モジュール間には、大小の隙間があってもよい。予め統一されたデザインルールのインターフェース面22を持つ複数の機能モジュール4によって構成されることから、保守,点検単位が機能別に集約されることによって、保守,点検作業の合理化を図ることができる。つまり、電力線用端子と信号線用端子が集約されたインターフェース面が同じ方向を向くように、複数の機能モジュールを並べることで、機能モジュールに接続する電力線と信号線の取付や取外しは一方側、例えば、一側面からの作業となる。図4では点検カバー57を取除いて、点検カバー57側から作業することになる。また、機能モジュール4の車両用制御装置筐体への取付、取外しは、作業スペースが大きく、作業性のよい車両用制御装置筐体25の側面から実施でき、合理化される。図4では、電力線と信号線を一方側から取外し、機能モジュール4の車両用制御装置筐体からの取外しは他側面から実施できる。
According to this embodiment, the plurality of functional modules are arranged adjacent to each other with the interface surfaces facing in the same direction. There may be large and small gaps between the functional modules. Since it is constituted by a plurality of
また第一のインターフェース領域5と第二のインターフェース領域6とを例えば、上下に分けて配置することから、信号線と電力線との電磁干渉を効果的に抑制することができ、電磁ノイズ経路が容易に特定できる。つまりEMC対策の効果を安定的に得ることができる。更に電力線の本数を低減できるために組立,取外しや保守,点検に必要な作業工程を低減することができる。
In addition, since the
また、機能モジュール4Eは図1から分かるように、第一のインターフェース領域5Eを持ち、第二のインターフェース領域を持たないインターフェース面を有する別個な機能モジュール4Eである。その別個な機能モジュール4Eのインターフェース面の第一のインターフェース領域5Eは、他の機能モジュール4A―4Dのインターフェース面の第一のインターフェース領域5A−5Dが配置される側(この場合は、下端部側)に共通に配置される。機能モジュール4Eには、制御回路基盤、リレーなど、特にノイズで誤動作すると装置全体の健全な動作に支障をきたすものを集約する。これによって電力線とは極力分離することができ、またこの機能モジュール4Eに集中してノイズ対策を施すこともできる。
As can be seen from FIG. 1, the
このようにして、機能モジュール4Eにおいても、他の機能モジュール4A―4Dと同様に、組立,取外しや保守,点検作業の合理化を図ることができ、また第一のインターフェース領域5Eを他の第一のインターフェース領域5A―5Dと同じ側に配置することにより、EMC対策の効果を安定的に得ることができる。
In this way, in the
また図3に示すように複数の機能モジュール4の第二のインターフェース領域6を構成する電力線用端子に全て同じ形状の端子を用いれば、各機能モジュール4の第二のインターフェース領域6を相互に接続する電力線としてのケーブル径、もしくは導体ブスバーの幅や厚さを統一することができる。
Further, as shown in FIG. 3, if the terminals having the same shape are used for the power line terminals constituting the
なお、ここで信号線とは、半導体スイッチ素子の制御信号、100V程度以下の電源信号、リレー出力信号、センサの入力電源や出力信号を送受信するための配線及びその配線材などが該当する。電力線とは信号線に含まれない配線及びその配線材である。 Here, the signal line corresponds to a control signal of the semiconductor switch element, a power supply signal of about 100 V or less, a relay output signal, wiring for transmitting / receiving the sensor input power supply or output signal, its wiring material, and the like. The power line is a wiring not included in the signal line and its wiring material.
実施の形態2.
図5は実施の形態2による車両用制御装置を示すブロック図である。特に機能モジュール4の追加について説明する。なお、各図において、同一符号は同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。以下同様とする。
FIG. 5 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to the second embodiment. In particular, the addition of the
ここで追加する機能モジュールの例として、車両に搭載される電池を充電する機能を有する機能モジュール4F(電池充電回路)と、架線1から入力される直流電圧を降圧して機能モジュール4Eに給電する機能を有する機能モジュール4G(非常用給電回路)と、機能モジュール4Fの出力電圧を入力して降圧して図示しない他の車両搭載機器に給電する機能を有する機能モジュール4H(直流降圧回路)を挙げる。なお、非常用給電回路としての機能モジュール4Gは、電池電圧が定格より低くなったときに機能する。
As an example of the function module to be added here, a
機能モジュール4Fは機能モジュール4Dの出力である交流電圧を電池の充電に必要な直流電圧に変換できる交流/直流変換回路であれば、回路構成は問わない。また機能モジュール4Gは架線1から入力される高電圧な直流電圧を機能モジュール4Eが扱える適当な低電圧に降圧できる直流/直流変換回路であれば、回路構成は問わない。更に機能モジュール4Hは機能モジュール4Fの出力する直流電圧を異なる直流電圧に降圧できる直流/直流変換回路であれば、回路構成は問わない。なお、図5において、23,24は端子群、5F,5G,5Hは第一のインターフェース領域、6F,6G,6Hは、第二のインターフェース領域である。
The
このように機能モジュール4F、4G、4Hを追加した場合においても、実施の形態1の統一されたデザインルールを同じように適用することによって、他の機能モジュール4のインターフェース面22の構成を一切変更することなく、新たな機能を持つ機能モジュール4F、4G、4Hを簡単に追加することができる。つまり車両用制御装置の機能拡張する際に、構造設計を簡単化することができる。またもともとの機能モジュール4の構成は変更されることがないことから、それらの機能モジュール4の信頼性はそのまま維持される。
Even when the
機能モジュールは、機能モジュール間で、互いに機能的に分離(非干渉化)するように設計することによって、機器故障時のメンテナンスは、他の機能モジュールを点検または交換することなく、問題が生じた機能モジュールのみ点検または交換することで、装置の復旧をすみやかに実施できる。 By designing the functional modules so that they are functionally separated (non-interfering) from one another, maintenance in the event of equipment failure has caused problems without having to check or replace other functional modules By inspecting or replacing only the functional module, the device can be restored quickly.
車両用制御装置の筐体及び各機能モジュールの製作は、それぞれ機能的に分離しており、独立して実施することができるため、装置筐体及び各機能モジュールは並行して製作することができ、製作期間(lead time)を短縮することができる。また、装置筐体及び各機能モジュールの設計も同様に、それぞれ機能的に分離しており、独立して実施することができるため、ある機能モジュールの設計変更をする場合、他の機能モジュールの設計変更が伴わない。装置筐体及び各機能モジュールは並行して設計することができ、設計時間を短縮することができる。更に、装置筐体及び各機能モジュールの設計を独立して実施することができるため、設計の外注(outsourcing)を容易に実施することができる。 Since the manufacture of the vehicle control device casing and each functional module is functionally separated and can be performed independently, the device housing and each functional module can be manufactured in parallel. The production time (lead time) can be shortened. Similarly, the design of the device housing and each functional module are also functionally separated and can be implemented independently. Therefore, when changing the design of one functional module, the design of another functional module is designed. There is no change. The apparatus housing and each functional module can be designed in parallel, and the design time can be shortened. Furthermore, since the design of the device casing and each functional module can be performed independently, outsourcing of the design can be easily performed.
図6は車両用制御装置の設計,製作期間短縮を示す説明図である。従来では、機能モジュール1,機能モジュール2,機能モジュール3,筐体を直列的に設計,製作していたが、実施の形態では、機能モジュール1,機能モジュール2,機能モジュール3,筐体を分離して並列的に設計,製作できるので、設計,製作期間を短縮できる。
FIG. 6 is an explanatory view showing the design and production time reduction of the vehicle control device. Conventionally, the
実施の形態1の車両用補助電源装置は、機能的に分離された機能モジュールの組み合わせにより構成されることから、車両運用会社の要求に対応して機能モジュールの追加、削除、改善を行う場合、他の機能モジュールの設計変更を伴わない。そのため、車両用補助電源装置では、製品ごとに機能の組み合わせが様々であるが、車両用補助電源装置は、製品ごとに必要な機能に応じて機能モジュールの追加、削除、改善を容易に実施できるため、この要求の多様性に容易に対応でき、設計変更作業の合理化を図ることができる。さらに、万一、ある部品が故障した場合や保守部品が製造中止となった場合においても、関係する機能モジュールだけを再設計して交換することができるので、車両運行に支障をきたすリスクを抑制することができる。 Since the auxiliary power supply for a vehicle according to the first embodiment is configured by a combination of functionally separated functional modules, when adding, deleting, or improving functional modules in response to a request from a vehicle operating company, There is no design change of other functional modules. Therefore, in the vehicle auxiliary power supply device, there are various combinations of functions for each product. However, the vehicle auxiliary power supply device can easily add, delete, and improve function modules according to the functions required for each product. Therefore, it is possible to easily cope with the diversity of requirements and rationalize the design change work. In addition, in the unlikely event that a part breaks down or maintenance parts are discontinued, only the relevant functional modules can be redesigned and replaced, reducing the risk of hindering vehicle operation. can do.
実施の形態3.
図7は実施の形態3による車両用制御装置を示すブロック図である。図5では全ての機能モジュール4Aから4Hが水平に横並びに配列されている。図7では機能モジュール4を2群に分け、上下2列(又は水平方向に2列)に配置している。
FIG. 7 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to the third embodiment. In FIG. 5, all the
各機能モジュール4はそれぞれ、信号線用端子群が一方端部側に集約された第一のインターフェース領域5と、電力線用端子群が他方端部側に集約された第二のインターフェース領域6とを有する一つのインターフェース面を有している。なお、機能モジュール4Eは信号線用端子群が一方端部側に集約された第一のインターフェース領域5のみを有するインターフェース面を有している。各列同士の各インターフェース面は共通に同じ方向を向いて配置されている。インターフェース面は各列同士の各第一のインターフェース領域5を共通に各列間側に配置し、各列同士の各第二のインターフェース領域6を共通に各列間と反対側に配置する。各列間には信号線の線束収納部12を配置して、各第一のインターフェース領域5と接続した信号線を収納している。各列間と反対側には各第ニのインターフェース領域6と接続した電力線を配置している。
Each
このように、各列同士の各第一のインターフェース領域5を共通に各列間側に配置すると、信号線は低電圧であるので、各列間の間隔を狭めることができる。なお、各列同士の各第一のインターフェース領域5を共通に各列間側に配置したが、反対に各列同士の各第二のインターフェース領域6を共通に各列間側に配置することも可能である。
As described above, when the
実施の形態3によれば、車両用制御装置本体2の各列が予め統一されたデザインルールのインターフェース面22を持つ複数の機能モジュール4によって構成されることから、保守,点検単位が機能別に集約されることに加え、一方側から保守,点検単位が確認できることによって、保守,点検作業の合理化を図ることができる。また各列の第一のインターフェース領域5と各列の第二のインターフェース領域6とを各列間とその反対側に分離配置することから、信号線と電力線との電磁干渉を効果的に抑制することができる。更に電力線の本数を低減できるために組立,取外しや保守,点検に必要な作業工程を低減することができる。
According to the third embodiment, each row of the vehicle
実施の形態4.
図8は実施の形態4による車両用制御装置を筐体を除いて示す外形斜視図である。特に形状が異なる機能モジュールの配列について更に具体的に説明する。図において、各機能モジュールはそれぞれ、信号線用端子群が集約された第一のインターフェース領域と電力線用端子群が集約された第二のインターフェース領域とを分離したインターフェース面22を有し、複数の機能モジュールを2群に分け、各群のインターフェース面同士が同じ方向を向いて隣接して並べられ、その一方群の各インターフェース面とその他方群の各インターフェース面を向かい合わせて配置し、各インターフェース面はそれぞれ、第一のインターフェース領域を共通に一方側(図では下端部側)に配置し、第二のインターフェース領域を共通に他方側(図では上端部側)に配置している。なお、機能モジュール4Eはインターフェース面に信号線用端子群が集約された第一のインターフェース領域のみを有し、その第一のインターフェース領域が一方側(図では下端部側)に配置されている。複数の機能モジュールを2群に分け、その一方群の各インターフェース面とその他方群の各インターフェース面を向かい合わせて配置させることにより、電力線や信号線の長さを短縮できる。
FIG. 8 is an external perspective view showing the vehicle control apparatus according to
図8では、入力端子群3と出力端子群11は図に向かって右側に配置され、端子群9,10a,10bは左側に配置されて、それぞれ上側に配置されている。線束収納部12は下側に配置されている。第一のインターフェース領域が下端部側にある場合、信号線を吊るして固定する必要がなく、筐体の底面に設置された信号線を束ねる機能を有する配線ダクトへ容易に収納できるため、信号線を束ねて固定する方法を簡素化、低コスト化できる。信号線又は信号線束が多い場合に、車両の下側から覗くことにより、装置の組立て作業と保守,点検作業が容易になる。
In FIG. 8, the
さまざまな大きさの機能モジュール4が並べられた場合にも、インターフェース面22は平行である。図8では一方群の各インターフェース面と他方群の各インターフェース面において、横方向に配置される複数の機能モジュール4のインターフェース面22が互いに同一面になっているケースであって、最適な実施例である。但し、一部の機能モジュール4のインターフェース面22がずれている場合でも、インターフェース面22が互いに平行であれば、発明の実施の形態から外れることはない。
Even when the
このように、各インターフェース領域の最適な配置としては、各機能モジュールにある第一のインターフェース領域のそれぞれが同一平面上にあり、各機能モジュールにある第二のインターフェース領域のそれぞれが同一平面上にある場合である。この場合、各インターフェース領域間を接続する信号線及び電力線を同一平面上に配置することができ、配線経路が最も簡素化されるとともに、配線長の短縮、電力線の加工の簡素化により、低コスト及び軽量な電力線を用いることができる。 As described above, the optimum arrangement of the interface areas is that each of the first interface areas in each functional module is on the same plane, and each of the second interface areas in each functional module is on the same plane. This is the case. In this case, the signal line and the power line connecting the interface regions can be arranged on the same plane, and the wiring route is simplified, and the wiring length is shortened and the processing of the power line is simplified. In addition, lightweight power lines can be used.
図8から理解できるように、機能モジュール4の形状がどのように異なる場合においても、機能モジュール4を機械的に実装したり電気的に接続する作業者の基本的動線を左右方向とすることができ、作業自体の難易度を低くすることができると同時に作業工程を低減することができる。また作業が確実に行われたことを確認する作業も容易になる。例えば、信号線の束いわゆるハーネスの取付け作業者は目線を頻繁に上げ下げすることなく作業することができる。また電力線と信号線の電磁干渉を同じように効果的に抑制することができる。このように、機能モジュール4の形状が異なる場合でも効果は同じように得ることができる。
As can be understood from FIG. 8, regardless of how the shape of the
図8に示すように、複数の機能モジュール4のインターフェース面22を平行配置することによって、各機能モジュール4の第一のインターフェース領域5に接続される信号線に共通な配線ダクト状の線束収納部12を設けることができる。これにより信号線束いわゆるハーネスの取付け状態は、作業ばらつきによる影響を受け難く、常に安定となることから、機能モジュール4の外部での信号線と電力線との電磁的分離を確実なものとし、耐ノイズ性を高めることができる。
As shown in FIG. 8, by arranging the interface surfaces 22 of the plurality of
図9は図8に示す機能モジュール4を箱形状に配置したものを装置筐体25によってカバーして実際の車両に艤装する装置を示す外形斜視図である。26は点検用カバーであり、例えばこの点検用カバー26を開放すれば、点検が必要な機能モジュール4を見ることが可能である。
FIG. 9 is an external perspective view showing an apparatus for covering the actual vehicle by covering the
実施の形態5.
図10は実施の形態5による車両用制御装置を示すブロック図である。図1では装置本体から分離させたリアクトル7や変圧器8を、図10では、車両用補助電源本体2に収納させた構成を示している。このような場合においても、リアクトル7や変圧器8を構成する別個な各機能モジュール4I,4Jはそれぞれ、電力線用端子群が集約された第二のインターフェース領域6I,6Jを持ち第一のインターフェース領域を持たないインターフェース面を備え、各インターフェース面はそれぞれ、第二のインターフェース領域6I,6Jを他の機能モジュール4A―4Dの第二のインターフェース領域6A―6Dに合わせて、共通に一方側(図では上端部側)に配置する。このようにすれば、他の機能モジュール4A―4Dの構成や構造に影響を与えることなく装置を製作することができる。
FIG. 10 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to the fifth embodiment. FIG. 1 shows a configuration in which the
このようにして、機能モジュール4I,4Jにおいても、他の機能モジュール4A―4Dと同様に、組立,取外しや保守,点検作業の合理化を図ることができ、また第二のインターフェース領域6I,6Jを他の第二のインターフェース領域6A―6Dと同じ側に共通に配置することにより、EMC対策の効果を安定的に得ることができる。
In this way, in the
Claims (5)
前記複数の機能モジュールと接続される信号線及び電力線を備える車両用制御装置において、
前記各機能モジュールの一つの側面が前記信号線が接続される信号線用端子と前記電力線が接続される電力線用端子を具備したインターフェース面であり、
前記各インターフェース面は、前記信号線が接続される信号線用端子が配置される第一のインターフェース領域と前記電力線が接続される電力線用端子が配置される第二のインターフェース領域に分けられており、
前記複数の機能モジュールは、前記インターフェース面同士が同じ方向を向いて隣接して並べられ、隣接して並べられた前記複数の機能モジュールの列は車両の床に並行に配置され、前記第一のインターフェース領域が共通に下方端部側に配置され、前記第二のインターフェース領域が共通に上方端部側に配置され、
前記複数の機能モジュールの前記第一のインターフェース領域の前記信号線用端子を相互接続する前記信号線が前記複数の機能モジュールの前記下方端部側に配置され、
前記複数の機能モジュールの前記第二のインターフェース領域の前記電力線用端子を相互接続する前記電力線が前記複数の機能モジュールの前記上方端部側に配置され、
前記複数の機能モジュールには、さらに、前記第一のインターフェース領域を持ち、前記第二のインターフェース領域を持たないインターフェース面を有する制御回路の機能モジュールを備え、
前記制御回路の機能モジュールの前記インターフェース面の前記第一のインターフェース領域は、他の前記複数の機能モジュールの前記インターフェース面の前記第一のインターフェース領域が配置される前記下方端部側に配置され、
他の前記複数の機能モジュールの前記下方端部側に配置された前記信号線は、前記制御回路の機能モジュールの前記第一のインターフェース領域の信号線用端子と前記下方端部側で接続され、
他の前記複数の機能モジュールにおける各機能モジュールの前記信号線及び前記電力線の取付又は取外しが前記インターフェース面を有する一つの側面側からでき、前記一つの側面にあるインターフェース面と反対側の側面から、前記各機能モジュールを前記各機能モジュール単位で取付又は取外しできるよう収納する筺体を備え、
他の前記複数の機能モジュールは、直流架線との電気的接続及び切離しを行う開閉回路を有する機能モジュール、直流電圧を充放電する充放電回路を有する機能モジュール、直流電圧から交流電圧に変換するインバータを有する機能モジュール、及び、負荷との電気的接続及び切離しをする接触器を有する機能モジュールに分割され、前記の記載順序で接続され、補助電源装置として用いられることを特徴とする車両用制御装置。 Multiple function modules with different functions,
In a vehicle control device comprising a signal line and a power line connected to the plurality of functional modules,
One side surface of each functional module is an interface surface including a signal line terminal to which the signal line is connected and a power line terminal to which the power line is connected.
Each interface surface is divided into a first interface region where a signal line terminal to which the signal line is connected is arranged and a second interface region where a power line terminal to which the power line is connected is arranged. ,
The plurality of functional modules are arranged adjacent to each other such that the interface surfaces face the same direction, and the rows of the plurality of functional modules arranged adjacent to each other are arranged in parallel on the floor of the vehicle , The interface area is commonly arranged on the lower end side, and the second interface area is commonly arranged on the upper end side,
The signal lines interconnecting the signal line terminals of the first interface region of the plurality of functional modules are disposed on the lower end side of the plurality of functional modules;
The power lines interconnecting the power line terminals of the second interface region of the plurality of functional modules are disposed on the upper end side of the plurality of functional modules;
The plurality of functional modules further comprises a functional module of a control circuit having an interface surface having the first interface region and not having the second interface region,
The first interface region of the interface surface of the functional module of the control circuit is disposed on the lower end side where the first interface region of the interface surface of the other functional modules is disposed,
The signal line arranged on the lower end side of the other plurality of functional modules is connected to the signal line terminal of the first interface region of the functional module of the control circuit on the lower end side,
The signal line and the power line of each functional module in the other functional modules can be attached or detached from one side having the interface surface, from the side opposite to the interface surface on the one side, A housing that accommodates each functional module so that it can be attached or removed in units of each functional module ,
The other plurality of functional modules include a functional module having an open / close circuit for electrical connection and disconnection with a DC overhead wire, a functional module having a charge / discharge circuit for charging / discharging a DC voltage, and an inverter for converting DC voltage to AC voltage And a functional module having a contactor for electrical connection and disconnection with a load, connected in the above described order, and used as an auxiliary power supply device .
前記複数の機能モジュールと接続される信号線及び電力線を備える車両用制御装置において、
前記各機能モジュールの一つの側面が前記信号線が接続される信号線用端子と前記電力線が接続される電力線用端子を具備したインターフェース面であり、
前記各インターフェース面は、前記信号線が接続される信号線用端子が配置される第一のインターフェース領域と前記電力線が接続される電力線用端子が配置される第二のインターフェース領域に分けられており、
前記複数の機能モジュールは2群に分けて2列に配置され、前記各群のインターフェース面同士が同じ方向を向いて隣接して並べられ、隣接して並べられた前記各群の複数の機能モジュールの列は車両の床に並行に配置され、その一方群の前記インターフェース面同士とその他方群の前記インターフェース面同士が互いに向かい合って配置され、その一方群と他方群の前記インターフェース面同士は、前記第一のインターフェース領域が共通に下方端部側に配置されると共に、前記第二のインターフェース領域が共通に上方端部側に配置され、
前記各群のインターフェース面同士の前記第一のインターフェース領域の前記信号線用端子を相互接続する前記信号線が前記下方端部側に配置され、
前記各群のインターフェース面同士の前記第二のインターフェース領域の前記電力線用端子を相互接続する前記電力線が前記上方端部側に配置され、
前記複数の機能モジュールには、さらに、前記第一のインターフェース領域を持ち、前記第二のインターフェース領域を持たないインターフェース面を有する制御回路の機能モジュールを備え、
前記制御回路の機能モジュールの前記インターフェース面の前記第一のインターフェース領域は、他の前記複数の機能モジュールの前記インターフェース面の前記第一のインターフェース領域が配置される前記下方端部側に配置され、
他の前記複数の機能モジュールの前記下方端部側に配置された前記信号線は、前記制御回路の機能モジュールの前記第一のインターフェース領域の信号線用端子と前記下方端部側で接続され、
他の前記複数の機能モジュールにおける各機能モジュールの前記信号線及び前記電力線の取付又は取外しが前記インターフェース面を有する一つの側面側からでき、前記一つの側面にあるインターフェース面と反対側の側面から、前記各機能モジュールを前記各機能モジュール単位で取付又は取外しできるよう収納する筺体を備え、
他の前記複数の機能モジュールは、直流架線との電気的接続及び切離しを行う開閉回路を有する機能モジュール、直流電圧を充放電する充放電回路を有する機能モジュール、直流電圧から交流電圧に変換するインバータを有する機能モジュール、及び、負荷との電気的接続及び切離しをする接触器を有する機能モジュールに分割され、前記の記載順序で接続され、補助電源装置として用いられることを特徴とする車両用制御装置。 Multiple function modules with different functions,
In a vehicle control device comprising a signal line and a power line connected to the plurality of functional modules,
One side surface of each functional module is an interface surface including a signal line terminal to which the signal line is connected and a power line terminal to which the power line is connected.
Each interface surface is divided into a first interface region where a signal line terminal to which the signal line is connected is arranged and a second interface region where a power line terminal to which the power line is connected is arranged. ,
The plurality of functional modules are divided into two groups and arranged in two rows, and the interface surfaces of each group are arranged adjacent to each other in the same direction, and the plurality of functional modules of each group arranged adjacent to each other Are arranged in parallel on the floor of the vehicle, the interface surfaces of one group and the interface surfaces of the other group are arranged facing each other, and the interface surfaces of the one group and the other group are with the first interface region is commonly disposed below Katatan side, the second interface region is disposed in common to the upper Katatan side,
Wherein said signal line the signal line terminals of said first interface region of the interface surfaces of each group are interconnected is arranged in the lower Katatan side,
Wherein the power line interconnecting terminal the power line of said second interface region of the interface surfaces of each group are arranged on the Katatan side,
The plurality of functional modules further comprises a functional module of a control circuit having an interface surface having the first interface region and not having the second interface region,
It said first interface region of said interface surface of the functional module of the control circuit is disposed in the lower Katatan portion of said first interface region of said interface surface of the other of the plurality of functional modules are arranged ,
The signal lines arranged in the lower Katatan portion of the other of the plurality of functional modules, connecting the signal line terminals of said first interface region of the functional modules of the control circuit and in the lower Katatan portion And
The signal line and the power line of each functional module in the other functional modules can be attached or detached from one side having the interface surface, from the side opposite to the interface surface on the one side, A housing that accommodates each functional module so that it can be attached or removed in units of each functional module ,
The other plurality of functional modules include a functional module having an open / close circuit for electrical connection and disconnection with a DC overhead wire, a functional module having a charge / discharge circuit for charging / discharging a DC voltage, and an inverter for converting DC voltage to AC voltage And a functional module having a contactor for electrical connection and disconnection with a load, connected in the above described order, and used as an auxiliary power supply device .
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