JP6426955B2 - Power supply system for vehicles - Google Patents

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Description

本発明は、車両用電力供給システムに関する。   The present invention relates to a power supply system for a vehicle.

車両上においては、主電源であるオルタネータ（発電機）やバッテリーから膨大な数の様々な電装品に対して電源電力を適切に供給する必要がある。また、このような電源電力の供給に用いるシステムにおいては、必要に応じて電力供給のオンオフを切り替える機能や、電装品に過大な電流が流れた場合に系統毎に電流を遮断するための機能も搭載する必要がある。   On a vehicle, it is necessary to appropriately supply power from a main power source, such as an alternator (generator) or a battery, to a vast number of various electrical components. In addition, in a system used to supply such power supply power, a function to switch on and off the power supply as needed, and a function to cut off the current for each system when an excessive current flows to the electrical component It needs to be installed.

このような車両用電力供給システムに関する従来技術として、例えば特許文献１〜特許文献４の各技術が知られている。   As a prior art regarding such a vehicle electric power supply system, each technique of patent document 1-patent document 4 is known, for example.

特許文献１においては、車両のオルタネータ及びバッテリーから出力される電源電力を、ジャンクションボックス１を経由して様々な負荷に供給する構成を示している。また、多数の負荷の各々に供給する電力のオンオフを切り替えるために、多数の半導体リレーをジャンクションボックス１の内部に配置している。   In patent document 1, the structure which supplies the power supply electric power output from the alternator and battery of a vehicle to various loads via the junction box 1 is shown. In addition, a large number of semiconductor relays are disposed inside the junction box 1 in order to switch on and off the power supplied to each of the large number of loads.

特許文献２においては、車両用の電力供給システムを示している。すなわち、図１及び図２には、リレーボックス１０１、ヒューズボックス１０２、バッテリー１０４、複数のコネクタボックス、及び様々な電装品が示されており、これらは系統毎に設けられたワイヤハーネスを介して接続されている。   Patent Document 2 shows a power supply system for a vehicle. That is, FIGS. 1 and 2 show a relay box 101, a fuse box 102, a battery 104, a plurality of connector boxes, and various electrical components, which are connected via a wire harness provided for each system. It is connected.

特許文献３においては、車両用のジャンクションボックスを示している。また、図７（Ｂ）に示された構成では、電源２７の下流にサブ電源分配ボックス１２を配置し、その下流にワイヤハーネス３０を介して電源分配ボックス５を接続してある。また、サブ電源分配ボックス１２の内部に複数のリレーを配置し、電源分配ボックス５の内部に複数のヒューズを配置している。   Patent Document 3 shows a junction box for a vehicle. Further, in the configuration shown in FIG. 7B, the sub power supply distribution box 12 is disposed downstream of the power supply 27, and the power supply distribution box 5 is connected downstream thereof via the wire harness 30. Further, a plurality of relays are arranged inside the sub power supply distribution box 12, and a plurality of fuses are arranged inside the power supply distribution box 5.

特許文献４においては、車両電源システムを示している。また、図１に示された構成においては、バッテリ１０１及びオルタネータ１０２の出力に第１の電源ボックス１１０を接続し、その下流に複数の第２の電源ボックス１４０を接続してある。また、第１の電源ボックス１１０及び第２の電源ボックス１４０の内部には、それぞれリレー及び多数のヒューズを配置してある。   Patent Document 4 shows a vehicle power supply system. Further, in the configuration shown in FIG. 1, the first power supply box 110 is connected to the outputs of the battery 101 and the alternator 102, and the plurality of second power supply boxes 140 are connected downstream thereof. Further, relays and a large number of fuses are disposed inside the first power supply box 110 and the second power supply box 140, respectively.

特開２００２−５１４３０号公報JP 2002-51430 A 特開２００５−２８９３７５号公報JP, 2005-289375, A 特開２００９−１６５３２８号公報JP, 2009-165328, A 特開２００９−２２０６０１号公報JP, 2009-220601, A

車両においては、必要に応じて電力供給のオンオフを切り替える機能を複数系統のそれぞれについて備える必要がある。具体例について説明する。一般的な車両の場合には、エンジンキー、或いはスマートキーの操作に連動してオンオフが切り替わるイグニッションスイッチや、アクセサリースイッチが備わっている。また、イグニッション（ＩＧ）スイッチがオンの時にのみ電力が供給される電源系統（第１系統）と、アクセサリ（ＡＣＣ）スイッチがオンの時にのみ電力が供給される電源系統（第２系統）とが独立した状態で備わっている。   In a vehicle, it is necessary to provide a function of switching on and off of the power supply as needed for each of a plurality of systems. A specific example will be described. In the case of a general vehicle, it is equipped with an ignition switch or an accessory switch that switches on and off in conjunction with the operation of an engine key or a smart key. Also, there are a power supply system (first system) to which power is supplied only when the ignition (IG) switch is on, and a power supply system (second system) to which power is supplied only when the accessory (ACC) switch is on. It is provided in an independent state.

したがって、例えばエンジンを始動するためにセルモータを回す時のように、前記第１系統の負荷が大きな電力を必要とする時には、前記第２系統の電力供給を一時的に遮断して、前記第１系統にのみ優先的に電力を供給することも可能になる。これにより、車両のエンジン始動が容易になる。また、イグニッションスイッチがオフになりエンジンが停止している状態であっても、アクセサリースイッチをオンにすることで、前記第２系統の出力側に接続された様々な電装品（例えばカーオーディオ装置）を使用することが可能になる。   Therefore, when the load of the first system requires a large amount of power, for example, when turning on a cell motor to start the engine, the power supply of the second system is temporarily shut off, and the first It is also possible to preferentially supply power only to the grid. This facilitates engine start of the vehicle. In addition, even when the ignition switch is off and the engine is stopped, by turning on the accessory switch, various electrical components (for example, car audio devices) connected to the output side of the second system It will be possible to use

ところで、複数の電源系統それぞれには、電源系統への電力供給のオンオフを切り替えるためのリレーを装備しなければならない。第２の電源ボックス１４０の内部にそれぞれ複数個のリレーを配置する場合、第２の電源ボックス１４０の数が増えるとシステムに含まれるリレーの総数が非常に多くなってしまう。これにより、電源ボックスの重量やコストが増大してしまう。   By the way, each of the plurality of power supply systems must be equipped with a relay for switching on and off of the power supply to the power supply system. When arranging a plurality of relays in the second power supply box 140, if the number of second power supply boxes 140 is increased, the total number of relays included in the system will be very large. This increases the weight and cost of the power supply box.

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、大幅なコスト上昇を伴うことなく、電源ボックスの単純化を図り、以てシステム全体の簡素化を図ることができる車両用電力供給システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to simplify the power supply box without significantly increasing the cost and thereby to simplify the whole system. It is an object of the present invention to provide an electric power supply system.

前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用電力供給システムは、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１） メイン電力分配ボックスと、
前記メイン電力分配ボックスの下流に接続可能な複数の独立したサブ電力分配ボックスと、
を備え、
前記各サブ電力分配ボックスの下流に接続される複数の負荷に対してそれぞれ電源電力を供給する車両用電力供給システムであって、
前記複数のサブ電力分配ボックスのそれぞれには、単一の電気系統が配置され、
前記メイン電力分配ボックスには、対応する情報に基づいて対応する前記単一の電気系統への電力供給をそれぞれが個別にオンオフする複数のリレーが配置され、
前記各サブ電力分配ボックスには、前記サブ電力分配ボックスの下流に接続される前記複数の負荷への電力供給のオンオフを切り替えるためのリレーが含まれていない、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
（２） 上記（１）に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のリレーの少なくとも１つが、半導体で構成されるスイッチング素子を含んでいる、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
（３） 上記（２）に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のリレーの少なくとも１つが、異常発生時に下流への電力供給を遮断する電子ヒューズの機能を有する、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
（４） 上記（３）に記載の車両用電力供給システムであって、
前記電子ヒューズは、ヒュージブルリンクの遮断特性を有する、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 In order to achieve the object mentioned above, the electric power supply system for vehicles concerning the present invention is characterized by following (1)-(4).
(1) main power distribution box,
A plurality of independent sub-power distribution boxes connectable downstream of the main power distribution box;
Equipped with
A vehicle power supply system for supplying power to a plurality of loads connected downstream of the respective sub power distribution boxes, wherein
A single electrical system is disposed in each of the plurality of sub power distribution boxes,
In the main power distribution box, a plurality of relays are arranged, each individually turning on and off the power supply to the corresponding single electric system based on the corresponding information ;
Each of the sub power distribution boxes does not include a relay for switching power supply to the plurality of loads connected downstream of the sub power distribution box.
A power supply system for a vehicle characterized by
(2) The power supply system for a vehicle according to (1) above,
At least one of the plurality of relays includes a switching element configured of a semiconductor;
A power supply system for a vehicle characterized by
(3) The power supply system for a vehicle according to (2) above,
At least one of the plurality of relays has a function of an electronic fuse that shuts off the power supply downstream when an abnormality occurs.
A power supply system for a vehicle characterized by
(4) The power supply system for a vehicle according to (3) above,
The electronic fuse has a fusible link interrupting characteristic,
A power supply system for a vehicle characterized by

上記（１）の構成の車両用電力供給システムによれば、大幅なコスト上昇を伴うことなく、電源ボックスの単純化を図り、以てシステム全体の簡素化を図ることができる。すなわち、リレーを前記メイン電力分配ボックスの内部にまとめて配置し、前記サブ電力分配ボックスの内部からリレーを排除してリレーの総数を減らすことで、電力分配ボックスの単純化を図ることができ、小型化も可能になる。電力分配ボックスが単純化された結果、車両用電力供給システム全体の構成が簡素化される。
更に、大幅なコスト上昇を伴うことなく、電源ボックスの単純化を図り、以てシステム全体の簡素化を図ることができる。すなわち、前記複数のサブ電力分配ボックスのそれぞれに複数の電気系統を内蔵する必要がない。したがって、これらのリレーを前記メイン電力分配ボックスの内部にまとめて配置し、前記複数のサブ電力分配ボックスの内部からリレーを排除してリレーの総数を減らすことで、電力分配ボックスの単純化を図ることができ、小型化も可能になる。電力分配ボックスが単純化された結果、車両用電力供給システム全体の構成が簡素化される。
上記（２）の構成の車両用電力供給システムによれば、前記複数のリレーの少なくとも１つを半導体を用いて構成するので、高速のオンオフ動作が可能になる。また、ヒューズの代わりに利用することも可能になる。
上記（３）の構成の車両用電力供給システムによれば、前記複数のリレーの少なくとも１つが電子ヒューズの機能を有するので、搭載するヒューズの総数を減らして小型化することが可能になる。
上記（４）の構成の車両用電力供給システムによれば、前記複数のリレーの少なくとも１つがヒュージブルリンクと同等の機能を有するので、機械的なヒュージブルリンクを排除することが可能になる。また、電流の遮断特性を精密に制御できるので、ワイヤハーネスを構成する電線の径に余裕を持たせる必要がなくなり、更なる細径化が可能になる。 According to the power supply system for a vehicle of the above configuration (1), the power supply box can be simplified and the entire system can be simplified without a significant increase in cost. That is, by arranging relays collectively inside the main power distribution box and excluding relays from the inside of the sub power distribution box to reduce the total number of relays, simplification of the power distribution box can be achieved. Miniaturization is also possible. As a result of the simplification of the power distribution box, the configuration of the entire vehicle power supply system is simplified.
Furthermore, the power supply box can be simplified and the entire system can be simplified without a significant increase in cost. That is, it is not necessary to incorporate a plurality of electrical systems in each of the plurality of sub power distribution boxes . Therefore, the power distribution box is simplified by arranging these relays together inside the main power distribution box and excluding the relays from the inside of the plurality of sub power distribution boxes to reduce the total number of relays. And can be miniaturized. As a result of the simplification of the power distribution box, the configuration of the entire vehicle power supply system is simplified.
According to the power supply system for a vehicle of the above configuration ( 2 ), since at least one of the plurality of relays is configured using a semiconductor, high-speed on / off operation is possible. Also, it can be used instead of a fuse.
According to the vehicle electric power supply system of the above configuration ( 3 ), since at least one of the plurality of relays has the function of an electronic fuse, the total number of mounted fuses can be reduced to miniaturize.
According to the vehicle electric power supply system of the configuration of the above ( 4 ), since at least one of the plurality of relays has the same function as the fusible link, it is possible to eliminate the mechanical fusible link. . In addition, since the current blocking characteristics can be precisely controlled, it is not necessary to provide a margin for the diameter of the wire constituting the wire harness, and it is possible to further reduce the diameter.

本発明の車両用電力供給システムによれば、大幅なコスト上昇を伴うことなく、電源ボックスの単純化を図り、以てシステム全体の簡素化を図ることができる。   According to the power supply system for vehicles of the present invention, the power supply box can be simplified and the entire system can be simplified without a significant increase in cost.

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。   The present invention has been briefly described above. Furthermore, the details of the present invention will be further clarified by reading the modes for carrying out the invention described below (hereinafter referred to as "embodiments") with reference to the attached drawings. .

図１は、本発明の実施形態の車両用電力供給システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply system for a vehicle according to an embodiment of the present invention. 図２は、メイン電力分配ボックスの動作に関するメインフローを表すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a main flow relating to the operation of the main power distribution box. 図３は、図２のＳ１３の詳細を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the details of S13 of FIG. 図４は、図２のＳ１４の詳細を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the details of S14 of FIG. 図５は、本発明の特徴を含まない一般的な構成の車両用電力供給システムの構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a vehicle power supply system of a general configuration that does not include the features of the present invention. 図６（Ａ）は、本発明の実施形態のメイン電力分配ボックスの外観の具体例を表す斜視図、図６（Ｂ）は一般的な構成のマルチＦＬブロックの外観の具体例を表す斜視図である。FIG. 6 (A) is a perspective view showing a specific example of the appearance of the main power distribution box according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6 (B) is a perspective view showing a specific example of the appearance of a multi-FL block of a general configuration. It is. 図７は、本発明の実施形態の車両用電力供給システムの変形例の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a modification of the power supply system for a vehicle according to the embodiment of the present invention. 図８は、本発明の実施形態の車両用電力供給システムの別の変形例の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of another variation of the vehicle power supply system according to the embodiment of the present invention.

本発明の車両用電力供給システムに関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。   Specific embodiments of the power supply system for a vehicle according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

＜システムの構成例＞
＜システム全体の概要の説明＞
本発明の実施形態の車両用電力供給システムの構成を図１に示す。図１に示した車両用電力供給システムは、車両上の様々な負荷（電装品）に対して電源電力を供給するための主要な構成要素として、メイン電力分配ボックス１０と、３つのサブ電力分配ボックス２０、３０、及び４０とを備えている。 <Example of system configuration>
<Description of the outline of the whole system>
The structure of the electric power supply system for vehicles of embodiment of this invention is shown in FIG. The vehicle power supply system shown in FIG. 1 has a main power distribution box 10 and three sub power distribution as main components for supplying power to various loads (electrical components) on the vehicle. And boxes 20, 30, and 40.

尚、メイン電力分配ボックス１０は例えば車両のエンジンルーム内に配置され、サブ電力分配ボックス２０は車両のダッシュボードの左端近傍に配置され、サブ電力分配ボックス３０は車両のダッシュボードの右端近傍に配置され、サブ電力分配ボックス４０は車両のラゲッジ空間（荷物室）に配置されている。つまり、メイン電力分配ボックス１０と、サブ電力分配ボックス２０、３０、及び４０とが互いに距離の離れた箇所にそれぞれ配置され、これらの間はワイヤハーネスを介して電気的に接続されている。   The main power distribution box 10 is disposed, for example, in the engine room of the vehicle, the sub power distribution box 20 is disposed near the left end of the vehicle dashboard, and the sub power distribution box 30 is disposed near the right end of the vehicle dashboard The sub power distribution box 40 is disposed in the luggage space of the vehicle. That is, the main power distribution box 10 and the sub power distribution boxes 20, 30, and 40 are respectively disposed at places separated by a distance from each other, and they are electrically connected via the wire harness.

車両の主電源であるオルタネータ５１及び車上バッテリー５２の出力端子が、電源ライン５３を経由してメイン電力分配ボックス１０の入力側電源ライン１８と接続されている。なお、電源ライン５３等の配線については、大電流を流すことができるように、電線の代わりにバスバーを利用する場合もある。   Output terminals of an alternator 51 and an on-board battery 52 which are main power supplies of the vehicle are connected to an input-side power line 18 of the main power distribution box 10 via a power line 53. In addition, about wiring of power supply line 53 grade | etc., A bus-bar may be used instead of an electric wire so that a heavy current can be sent.

メイン電力分配ボックス１０の複数の出力側電源ライン１５、１６、及び１７が、それぞれ幹線ワイヤハーネス６０の電線６１、６２、及び６３を介して、サブ電力分配ボックス２０、４０、及び３０と接続されている。   A plurality of output side power supply lines 15, 16 and 17 of main power distribution box 10 are connected to sub power distribution boxes 20, 40 and 30 via electric wires 61, 62 and 63 of trunk wire harness 60, respectively. ing.

また、サブ電力分配ボックス２０の出力端子群２３には、ワイヤハーネス７１を経由して、アクセサリ（ＡＣＣ）系の各種負荷が接続される。サブ電力分配ボックス３０の出力端子群３３には、ワイヤハーネス７２を経由してイグニッション（ＩＧ１）系の各種負荷が接続される。サブ電力分配ボックス４０の出力端子群４３には、ワイヤハーネス７３を経由してイグニッション（ＩＧ２）系の各種負荷が接続される。   Also, various loads of an accessory (ACC) system are connected to the output terminal group 23 of the sub power distribution box 20 via the wire harness 71. Various loads of an ignition (IG1) system are connected to the output terminal group 33 of the sub power distribution box 30 via the wire harness 72. Various loads of an ignition (IG2) system are connected to the output terminal group 43 of the sub power distribution box 40 via the wire harness 73.

図１に示した車両用電力供給システムにおいては、様々な負荷に対して電力を供給する電気系統として、イグニッション（ＩＧ１）系、アクセサリ（ＡＣＣ）系、及びイグニッション（ＩＧ２）系の３種類が備わっている。   In the power supply system for vehicles shown in FIG. 1, as an electric system for supplying power to various loads, there are provided three types of ignition (IG1) system, accessory (ACC) system, and ignition (IG2) system. ing.

イグニッション（ＩＧ１）系は、車両のイグニッションスイッチのオンオフに連動して電力供給が制御される系統であり、イグニッションスイッチのオンオフを表すイグニッション系信号ＳＧ＿ＩＧ１に従って制御される。アクセサリ（ＡＣＣ）系は、車両のアクセサリスイッチのオンオフに連動して電力供給が制御される系統であり、アクセサリスイッチのオンオフを表すアクセサリ系信号ＳＧ＿ＡＣＣに従って制御される。イグニッション（ＩＧ２）系は、車両のイグニッションスイッチのオンオフに連動して電力供給が制御される系統であり、イグニッションスイッチのオンオフを表すイグニッション系信号ＳＧ＿ＩＧ２に従って制御される。   The ignition (IG1) system is a system in which power supply is controlled in conjunction with turning on and off of an ignition switch of the vehicle, and is controlled according to an ignition system signal SG_IG1 indicating on and off of the ignition switch. The accessory (ACC) system is a system in which the power supply is controlled in conjunction with the on / off of the accessory switch of the vehicle, and is controlled in accordance with the accessory system signal SG_ACC indicating the on / off of the accessory switch. The ignition (IG2) system is a system in which power supply is controlled in conjunction with turning on and off of an ignition switch of the vehicle, and is controlled according to an ignition system signal SG_IG2 indicating on and off of the ignition switch.

例えば、運転者がエンジンキー或いはスマートキーを操作してエンジンを始動しようとする場合には、イグニッションスイッチがオンになり、セルモータ等の、イグニッション系の負荷に対してのみ電力供給を行うことで、円滑なエンジン始動を実現できる。また、例えば車載オーディオ装置等のアクセサリ系の負荷については、エンジン始動時のように特殊な状態でない限り、エンジンの動作状態やオルタネータの動作状態とは無関係に、アクセサリスイッチがオンの時に電力供給を行うことができる。また、比較的大きな電源電力を消費する負荷については、オルタネータ系に接続し、例えばオルタネータ５１が発電している場合に限り負荷に電力を供給するように制御することで車上バッテリー５２の負担を軽減することができる。   For example, when the driver operates the engine key or the smart key to start the engine, the ignition switch is turned on, and power is supplied only to the load of the ignition system such as the cell motor, Smooth engine start can be realized. Also, for accessory-related loads such as in-vehicle audio devices, for example, power is supplied when the accessory switch is on, regardless of the operating state of the engine or the operating state of the alternator unless it is a special state such as at engine start. It can be carried out. In addition, the load that consumes relatively large power supply power is connected to the alternator system, and for example, the load on the on-vehicle battery 52 is controlled by supplying power to the load only when the alternator 51 is generating electricity. It can be reduced.

図１に示した構成においては、車両に備わった電子制御ユニット（ＥＣＵ）５５の出力から、イグニッション（ＩＧ１）系信号ＳＧ＿ＩＧ１、アクセサリ系信号ＳＧ＿ＡＣＣ、及びイグニッション（ＩＧ２）系信号ＳＧ＿ＩＧ２がメイン電力分配ボックス１０に入力される。したがって、メイン電力分配ボックス１０は、イグニッション（ＩＧ１）系信号ＳＧ＿ＩＧ１、アクセサリ系信号ＳＧ＿ＡＣＣ、及びイグニッション（ＩＧ２）系信号ＳＧ＿ＩＧ２に従って、３種類の電気系統を個別に制御することができる。   In the configuration shown in FIG. 1, from the output of the electronic control unit (ECU) 55 provided in the vehicle, an ignition (IG1) system signal SG_IG1, an accessory system signal SG_ACC, and an ignition (IG2) system signal SG_IG2 are main power distribution boxes. It is input to 10. Therefore, the main power distribution box 10 can individually control three types of electric systems according to the ignition (IG1) related signal SG_IG1, the accessory related signal SG_ACC, and the ignition (IG2) related signal SG_IG2.

＜メイン電力分配ボックス１０の構成＞
図１に示すように、メイン電力分配ボックス１０の内部には、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１１と、複数の半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４とが備わっている。本実施形態では、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４としてＩＰＤ(Intelligent Power Device)を採用している。図示しないが、これらのＩＰＤは、パワーＭＯＳＦＥＴのようなスイッチング素子の他に、ゲートドライバ、出力電流監視機能、各種保護機能などを内蔵している。 <Configuration of Main Power Distribution Box 10>
As shown in FIG. 1, a microcomputer (CPU) 11 and a plurality of semiconductor switching devices 12, 13 and 14 are provided inside the main power distribution box 10. In the present embodiment, an IPD (Intelligent Power Device) is adopted as the semiconductor switching devices 12, 13 and 14. Although not shown, in addition to switching elements such as power MOSFETs, these IPDs incorporate a gate driver, an output current monitoring function, various protection functions, and the like.

マイクロコンピュータ１１は、予め組み込まれているプログラムを実行することにより、メイン電力分配ボックス１０に必要とされる様々な機能を実現するための処理を行う。具体的には、マイクロコンピュータ１１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５５が出力する信号ＳＧ＿ＩＧ１、ＳＧ＿ＡＣＣ、ＳＧ＿ＩＧ２の状態に応じて、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４のオンオフをそれぞれ制御する。これにより、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４を半導体リレーとして機能させる。   The microcomputer 11 performs processing for realizing various functions required for the main power distribution box 10 by executing a program incorporated in advance. Specifically, the microcomputer 11 controls the on / off of the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 in accordance with the states of the signals SG_IG1, SG_ACC and SG_IG2 output from the electronic control unit (ECU) 55. Thereby, the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 function as semiconductor relays.

また、マイクロコンピュータ１１は、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４の各々の出力に流れる負荷電流の大きさを常時監視し、特別な保護が必要な状態を検出した場合に各回路の出力電流を遮断する。これにより、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４を半導体ヒューズとして機能させる。また、メイン電力分配ボックス１０が主電源であるオルタネータ５１及び車上バッテリー５２の直下に配置されているので、ヒュージブルリンク（ＦＬ）と同等の電流遮断特性が得られるように、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４を制御する。   Further, the microcomputer 11 constantly monitors the magnitude of the load current flowing to each output of the semiconductor switching devices 12, 13 and 14, and detects the output current of each circuit when a state requiring special protection is detected. Cut off. Thereby, the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 function as semiconductor fuses. In addition, since the main power distribution box 10 is disposed immediately below the alternator 51 and the on-board battery 52, which are the main power supply, the semiconductor switching device 12 can obtain current blocking characteristics equivalent to that of the fusible link (FL). , 13, and 14 are controlled.

例えば、負荷における故障や短絡などの発生により、過大な電流が流れた場合であっても、通常は故障が生じた負荷に近い位置に存在するヒューズが回路を直ちに遮断するため、過電流が長時間にわたって流れることはなく、メイン電力分配ボックス１０内の回路を遮断する必要はない。しかし、何らかの原因により大電流が長時間流れると、幹線ワイヤハーネス６０等の発熱により著しく温度が上昇し、焼損や火災等の問題が生じる可能性がある。したがって、メイン電力分配ボックス１０の内部では、著しい温度上昇が発生するような条件を満たした場合、つまり長時間にわたって過電流が流れた場合にのみ電流を遮断する。これがヒュージブルリンクの機能である。   For example, even if an excessive current flows due to a failure or a short circuit in the load, the fuse is usually located near the load where the failure occurred, and the circuit is immediately shut off. There is no flow over time, and there is no need to shut off the circuits in the main power distribution box 10. However, if a large current flows for a long time due to any cause, the temperature of the main wire harness 60 or the like may be significantly increased due to heat generation, which may cause problems such as burnout and fire. Therefore, inside the main power distribution box 10, the current is cut off only when the condition that causes a significant temperature rise is satisfied, that is, when the overcurrent flows for a long time. This is the function of the fusible link.

つまり、メイン電力分配ボックス１０の内部には、イグニッション（ＩＧ１）系、アクセサリ系、及びイグニッション（ＩＧ２）系のそれぞれについて、半導体リレーの機能と、ヒュージブルリンクの機能とが一体化した状態で組み込まれている。また、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４がヒュージブルリンクと同等の機能を果たすので、従来のヒュージブルリンクをメイン電力分配ボックス１０に配置する必要はない。   That is, in the main power distribution box 10, the function of the semiconductor relay and the function of the fusible link are integrated in each of the ignition (IG1) system, the accessory system, and the ignition (IG2) system. It is done. Also, it is not necessary to place a conventional fusible link in the main power distribution box 10, as the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 perform the same function as the fusible link.

＜サブ電力分配ボックス２０、３０、４０の構成＞
図１に示すように、サブ電力分配ボックス２０は、分岐回路２１、ヒューズ群２２、及び出力端子群２３を備えている。すなわち、電線６１からサブ電力分配ボックス２０に供給される電源電力は、分岐回路２１で負荷毎に分配され、負荷毎に設けられたヒューズ群（２２）の一つ及び出力端子群（２３）の一つを通り、ワイヤハーネス７１を経由してアクセサリ（ＡＣＣ）系の各負荷に供給される。 <Configuration of Sub Power Distribution Boxes 20, 30, 40>
As shown in FIG. 1, the sub power distribution box 20 includes a branch circuit 21, a fuse group 22, and an output terminal group 23. That is, the power supply power supplied from the electric wire 61 to the sub power distribution box 20 is distributed for each load by the branch circuit 21 and one of the fuse group 22 and the output terminal group 23 provided for each load. Through one, it is supplied to each load of the accessory (ACC) system via the wire harness 71.

同様に、サブ電力分配ボックス３０は、分岐回路３１、ヒューズ群３２、及び出力端子群３３を備えている。すなわち、電線６３からサブ電力分配ボックス３０に供給される電源電力は、分岐回路３１で負荷毎に分配され、負荷毎に設けられたヒューズ群（３２）の一つ及び出力端子群（３３）の一つを通り、ワイヤハーネス７２を経由してイグニッション（ＩＧ１）系の各負荷に供給される。   Similarly, the sub power distribution box 30 includes a branch circuit 31, a fuse group 32, and an output terminal group 33. That is, the power supply power supplied from the electric wire 63 to the sub power distribution box 30 is distributed for each load by the branch circuit 31, and one of the fuse group (32) and the output terminal group (33) provided for each load. It passes through one and is supplied to each load of an ignition (IG1) system via the wire harness 72.

また、サブ電力分配ボックス４０は、分岐回路４１、ヒューズ群４２、及び出力端子群４３を備えている。すなわち、電線６２からサブ電力分配ボックス４０に供給される電源電力は、分岐回路４１で負荷毎に分配され、負荷毎に設けられたヒューズ群（４２）の一つ及び出力端子群（４３）の一つを通り、ワイヤハーネス７３を経由してイグニッション（ＩＧ２）系の各負荷に供給される。   The sub power distribution box 40 also includes a branch circuit 41, a fuse group 42, and an output terminal group 43. That is, the power supply power supplied from the electric wire 62 to the sub power distribution box 40 is distributed for each load by the branch circuit 41, and one of the fuse group (42) and the output terminal group (43) provided for each load. It passes through one, and is supplied to each load of an ignition (IG2) system via the wire harness 73.

＜システムの特徴的な動作＞
＜メインフローの説明＞
メイン電力分配ボックス１０の動作に関するメインフローを図２に示す。すなわち、メイン電力分配ボックス１０内のマイクロコンピュータ１１が図２に示す処理をメインフローとして実行する。 <Characteristic operation of system>
<Description of main flow>
The main flow relating to the operation of the main power distribution box 10 is shown in FIG. That is, the microcomputer 11 in the main power distribution box 10 executes the processing shown in FIG. 2 as a main flow.

マイクロコンピュータ１１に供給される電源がオンになると、マイクロコンピュータ１１はステップＳ１１で初期化を実行する。例えば、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４を全てオフに制御する。また、制御用の各種フラグやパラメータを初期化する。   When the power supplied to the microcomputer 11 is turned on, the microcomputer 11 executes initialization in step S11. For example, the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 are all controlled to be off. In addition, various flags and parameters for control are initialized.

ステップＳ１２では、マイクロコンピュータ１１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５５から入力されるアクセサリ系信号ＳＧ＿ＡＣＣ、イグニッション（ＩＧ２）系信号ＳＧ＿ＩＧ２、イグニッション（ＩＧ１）系信号ＳＧ＿ＩＧ１の各々の最新の状態を把握する。   In step S12, the microcomputer 11 recognizes the latest states of the accessory signal SG_ACC, the ignition (IG2) signal SG_IG2, and the ignition (IG1) signal SG_IG1 input from the electronic control unit (ECU) 55.

ステップＳ１３では、マイクロコンピュータ１１は、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４のそれぞれを半導体リレーとして機能させための制御を実行する。すなわち、Ｓ１２で入力した信号ＳＧ＿ＡＣＣ、ＳＧ＿ＩＧ２、ＳＧ＿ＩＧ１の各々の状態に従い、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４のオンオフをそれぞれ制御する。詳細な処理の内容については後で説明する。   In step S13, the microcomputer 11 executes control for causing each of the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 to function as a semiconductor relay. That is, according to the state of each of the signals SG_ACC, SG_IG2, and SG_IG1 input in S12, the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 are controlled to be on or off. Details of the process will be described later.

ステップＳ１４では、マイクロコンピュータ１１は、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４のそれぞれをヒュージブルリンク（ＦＬ）として機能させるための制御を実施する。すなわち、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４のそれぞれを流れる電流の大きさを監視して、ＦＬの遮断すべき条件を満たした時に電流を遮断する。詳細な処理の内容については後で説明する。   In step S14, the microcomputer 11 performs control for causing each of the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 to function as a fusible link (FL). That is, the magnitude of the current flowing through each of the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 is monitored to interrupt the current when the condition to shut off the FL is satisfied. Details of the process will be described later.

＜ＩＰＤのオンオフ制御の説明＞
図２のステップＳ１３、すなわち「ＩＰＤのオンオフ制御」の詳細を図３に示す。図３の処理について以下に説明する。 <Description of on / off control of IPD>
The details of step S13 of FIG. 2, that is, “IPD on / off control” are shown in FIG. The process of FIG. 3 will be described below.

ステップＳ２１では、マイクロコンピュータ１１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５５から入力されたイグニッション（ＩＧ１）系信号ＳＧ＿ＩＧ１のオンオフ（Ｈ／Ｌ）の変化を検出したか否かを識別する。変化を検出した場合はＳ２２に進み、変化がない時にはＳ２３に進む。   In step S21, the microcomputer 11 determines whether a change in on / off (H / L) of the ignition (IG1) system signal SG_IG1 input from the electronic control unit (ECU) 55 is detected. If a change is detected, the process proceeds to step S22. If no change is detected, the process proceeds to step S23.

ステップＳ２２では、マイクロコンピュータ１１は、最新のイグニッション（ＩＧ１）系信号ＳＧ＿ＩＧ１のオンオフに従って、イグニッション（ＩＧ１）系のＩＰＤである半導体スイッチングデバイス１４のオンオフを切り替える。つまり、ＳＧ＿ＩＧ１がオンになった時には半導体スイッチングデバイス１４をオフからオンに切り替え、ＳＧ＿ＩＧ１がオフになった時には半導体スイッチングデバイス１４をオンからオフに切り替える。但し、後述するヒュージブルリンクがイグニッション（ＩＧ１）系の電流を遮断したことを表すフラグがセットされている時には、半導体スイッチングデバイス１４のオフ状態を継続する。   In step S22, the microcomputer 11 switches on / off of the semiconductor switching device 14 which is an IPD of the ignition (IG1) system according to the on / off of the latest ignition (IG1) system signal SG_IG1. That is, the semiconductor switching device 14 is switched from off to on when the SG_IG1 is turned on, and is switched from on to off when the SG_IG1 is turned off. However, when the flag indicating that the fusible link, which will be described later, has cut the current of the ignition (IG1) system is set, the off state of the semiconductor switching device 14 is continued.

ステップＳ２３では、マイクロコンピュータ１１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５５から入力されたアクセサリ系信号ＳＧ＿ＡＣＣのオンオフ（Ｈ／Ｌ）の変化を検出したか否かを識別する。変化を検出した場合はＳ２４に進み、変化がない時にはＳ２５に進む。   In step S23, the microcomputer 11 determines whether a change in on / off (H / L) of the accessory signal SG_ACC input from the electronic control unit (ECU) 55 has been detected. If a change is detected, the process proceeds to step S24. If no change is detected, the process proceeds to step S25.

ステップＳ２４では、マイクロコンピュータ１１は、最新のアクセサリ系信号ＳＧ＿ＡＣＣのオンオフに従って、ＡＣＣ系のＩＰＤである半導体スイッチングデバイス１２のオンオフを切り替える。つまり、ＳＧ＿ＡＣＣがオンになった時には半導体スイッチングデバイス１２をオフからオンに切り替え、ＳＧ＿ＡＣＣがオフになった時には半導体スイッチングデバイス１２をオンからオフに切り替える。但し、後述するヒュージブルリンクがＡＣＣ系の電流を遮断したことを表すフラグがセットされている時には、半導体スイッチングデバイス１２のオフ状態を継続する。   In step S24, the microcomputer 11 switches on / off of the semiconductor switching device 12, which is an ACC-based IPD, in accordance with on / off of the latest accessory signal SG_ACC. That is, when the SG_ACC is turned on, the semiconductor switching device 12 is switched from off to on, and when the SG_ACC is turned off, the semiconductor switching device 12 is switched from on to off. However, when the flag indicating that the fusible link cut off the current of the ACC system described later is set, the off state of the semiconductor switching device 12 is continued.

ステップＳ２５では、マイクロコンピュータ１１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５５から入力されたイグニッション（ＩＧ２）系信号ＳＧ＿ＩＧ２のオンオフ（Ｈ／Ｌ）の変化を検出したか否かを識別する。変化を検出した場合はＳ２６に進み、変化がない時にはこの処理を終了する。   In step S25, the microcomputer 11 determines whether a change in on / off (H / L) of the ignition (IG2) system signal SG_IG2 input from the electronic control unit (ECU) 55 is detected. If a change is detected, the process proceeds to step S26. If no change is detected, the process ends.

ステップＳ２６では、マイクロコンピュータ１１は、最新のイグニッション（ＩＧ２）系信号ＳＧ＿ＩＧ２のオンオフに従って、イグニッション（ＩＧ２）系のＩＰＤである半導体スイッチングデバイス１３のオンオフを切り替える。つまり、ＳＧ＿ＩＧ２がオンになった時には半導体スイッチングデバイス１３をオフからオンに切り替え、ＳＧ＿ＩＧ２がオフになった時には半導体スイッチングデバイス１３をオンからオフに切り替える。但し、後述するヒュージブルリンクがイグニッション（ＩＧ２）系の電流を遮断したことを表すフラグがセットされている時には、半導体スイッチングデバイス１３のオフ状態を継続する。   In step S26, the microcomputer 11 switches on / off of the semiconductor switching device 13 which is an IPD of the ignition (IG2) system according to the on / off of the latest ignition (IG2) system signal SG_IG2. That is, when SG_IG2 is turned on, the semiconductor switching device 13 is switched from off to on, and when SG_IG2 is turned off, the semiconductor switching device 13 is switched from on to off. However, when the flag indicating that the fusible link, which will be described later, has cut off the current of the ignition (IG2) system is set, the off state of the semiconductor switching device 13 is continued.

＜ＩＰＤのＦＬ制御の説明＞
図２のステップＳ１４、すなわち「ＩＰＤのＦＬ制御」の詳細を図４に示す。図４に示す処理には、「ＩＧ１系ＦＬ処理」Ｐｉｇ１と、「ＡＣＣ系ＦＬ処理」Ｐａｃｃと、「ＩＧ２系ＦＬ処理」Ｐｉｇ２とが含まれている。すなわち、イグニッション（ＩＧ１）系に対してヒュージブルリンクの機能を実現するのがＰｉｇ１であり、アクセサリ系に対してヒュージブルリンクの機能を実現するのがＰａｃｃであり、イグニッション（ＩＧ２）系に対してヒュージブルリンクの機能を実現するのがＰｉｇ２である。 <Description of FL control of IPD>
The details of step S14 of FIG. 2, that is, “FL control of IPD” are shown in FIG. The process shown in FIG. 4 includes an “IG1 system FL process” Pig1, an “ACC system FL process” Pacc, and an “IG2 system FL process” Pig2. That is, Pig1 realizes the fusible link function for the ignition (IG1) system, and Pacc realizes the fusible link function for the accessory system, and the ignition (IG2) system Pig2 implements the fusible link function.

「ＩＧ１系ＦＬ処理」Ｐｉｇ１について以下に説明する。
ステップＳ３１では、マイクロコンピュータ１１は、イグニッション（ＩＧ１）系のＩＰＤである半導体スイッチングデバイス１４の出力電流（負荷電流）Ｃｕｒ＿ＩＧ１の瞬時値を取得して内部メモリに記憶する。 The “IG1 system FL process” Pig1 will be described below.
In step S31, the microcomputer 11 acquires an instantaneous value of the output current (load current) Cur_IG1 of the semiconductor switching device 14 which is an IPD of an ignition (IG1) system, and stores it in the internal memory.

ステップＳ３２では、マイクロコンピュータ１１は、内部メモリ上に保持されている各時点でサンプリングされた出力電流Ｃｕｒ＿ＩＧ１の瞬時値群を用いて、電流の平均値を算出する。   In step S32, the microcomputer 11 calculates an average value of the current using the instantaneous value group of the output current Cur_IG1 sampled at each time point held in the internal memory.

ステップＳ３３では、マイクロコンピュータ１１は、Ｓ３２で算出した電流の平均値と事前に定めた電流閾値Ｃｉｇ１＿ｍａｘとを比較して、電流を遮断すべきか否かを識別する。「検出した電流の平均値≦Ｃｉｇ１＿ｍａｘ」であれば次のＰａｃｃに進み、「検出した電流の平均値＞Ｃｉｇ１＿ｍａｘ」であれば次のＳ３４に進む。   In step S33, the microcomputer 11 compares the average value of the current calculated in step S32 with a predetermined current threshold Cig1_max to identify whether or not the current should be interrupted. If “average value of detected current ≦ Cig1_max”, the process proceeds to the next Pacc, and if “average value of detected current> Cig1_max”, the process proceeds to next S34.

なお、使用する電流閾値Ｃｉｇ１＿ｍａｘについては、マイクロコンピュータ１１内部のＲＯＭ上に、あるいは外部の不揮発性メモリ（図示せず）上に定数として登録しておく。この電流閾値Ｃｉｇ１＿ｍａｘについては、電線６３の導体の断面積等の特性と、イグニッション（ＩＧ１）系に接続する各種負荷の消費電流の総和の最大値等に基づいて事前に決定される。   The current threshold Cig1_max to be used is registered as a constant on the ROM in the microcomputer 11 or on an external non-volatile memory (not shown). The current threshold Cig1_max is determined in advance based on the characteristics such as the cross-sectional area of the conductor of the electric wire 63 and the maximum value of the sum of the consumption currents of various loads connected to the ignition (IG1) system.

ステップＳ３４では、マイクロコンピュータ１１は、イグニッション（ＩＧ１）系のＩＰＤである半導体スイッチングデバイス１４をオフに切り替えて、イグニッション（ＩＧ１）系の電流を遮断する。また、次のステップＳ３５では、マイクロコンピュータ１１は、イグニッション（ＩＧ１）系のＦＬが電流を遮断した状態であることを表すフラグをセットする。   In step S34, the microcomputer 11 turns off the semiconductor switching device 14 which is an ignition (IG1) system IPD, and cuts off the ignition (IG1) system current. Further, in the next step S35, the microcomputer 11 sets a flag indicating that the ignition (IG1) system FL is in a state of interrupting the current.

一方、図４の「ＡＣＣ系ＦＬ処理」Ｐａｃｃにおいては、マイクロコンピュータ１１は、ＡＣＣ系を処理対象として、上記の「ＩＧ１系ＦＬ処理」Ｐｉｇ１と同様の処理を実行する。「ＡＣＣ系ＦＬ処理」Ｐａｃｃで使用する電流の閾値については、電線６１の導体の断面積等の特性や、ＡＣＣ系に接続する各種負荷の消費電流の総和の最大値等に基づいて事前に決定される。   On the other hand, in the “ACC system FL process” Pacc of FIG. 4, the microcomputer 11 executes the process similar to the “IG1 system FL process” Pig1 with the ACC system as the process target. The threshold value of the current used in the “ACC system FL process” Pacc is determined in advance based on the characteristics such as the cross sectional area of the conductor of the electric wire 61 and the maximum value of the sum of the consumption currents of various loads connected to the ACC system. Be done.

「ＩＧ２系ＦＬ処理」Ｐｉｇ２においても、マイクロコンピュータ１１は、ＩＧ２系を処理対象として、上記の「ＩＧ１系ＦＬ処理」Ｐｉｇ１と同様の処理を実行する。「ＩＧ２系ＦＬ処理」Ｐｉｇ２で使用する電流の閾値については、電線６２の導体の断面積等の特性や、ＩＧ２系に接続する各種負荷の消費電流の総和の最大値等に基づいて事前に決定される。   Also in the “IG2 system FL process” Pig2, the microcomputer 11 executes the same process as the above “IG1 system FL process” Pig1 with the IG2 system as the process target. The threshold value of the current used in “IG2 system FL processing” Pig2 is determined in advance based on the characteristics such as the cross sectional area of the conductor of the electric wire 62, the maximum value of the sum of consumption currents of various loads connected to the IG2 system, etc. Be done.

＜本発明の特徴的な構成と一般的な構成との比較＞
＜一般的な構成の説明＞
本発明の特徴を含まない一般的な構成の車両用電力供給システムの構成を図５に示す。
図５に示した車両用電力供給システムにおいては、オルタネータ５１の下流にマルチＦＬブロック８１が接続されている。このマルチＦＬブロック８１の内部には、３個のヒュージブルリンク８１ａ、８１ｂ、及び８１ｃが含まれている。 <Comparison between the Characteristic Configuration of the Present Invention and the General Configuration>
<Description of General Configuration>
The configuration of the vehicle power supply system having a general configuration not including the features of the present invention is shown in FIG.
In the power supply system for a vehicle shown in FIG. 5, the multi-FL block 81 is connected downstream of the alternator 51. Inside the multi-FL block 81, three fusible links 81a, 81b and 81c are included.

３個のヒュージブルリンク８１ａ、８１ｂ、及び８１ｃの出力端は、それぞれワイヤハーネスの電線８２、８３、８４を介して下流に配置したジャンクションボックス（Ｊ／Ｂ）８５、８６、及び８７と接続されている。   The output ends of the three fusible links 81a, 81b and 81c are connected to junction boxes (J / B) 85, 86 and 87 arranged downstream via wires 82, 83 and 84 of the wire harness respectively. ing.

ジャンクションボックス８５、８６、及び８７のそれぞれの内部には、イグニッション（ＩＧ１）系と、アクセサリ（ＡＣＣ）系の電気系統が含まれている。ジャンクションボックス８５の内部には、独立した電気系統毎に、負荷側への電力供給のオンオフを切り替えるための複数のリレー（ＩＧ１＿ＲＬＹ，ＡＣＣ＿ＲＬＹ）と、負荷毎に割り当てられた多数のヒューズとが備わっている。他のジャンクションボックス８６及び８７についても同様である。
＜２つの構成の対応関係及び違いの説明＞
図１に示した本発明の車両用電力供給システムと図５に示した構成とを対比する場合には、図１中のメイン電力分配ボックス１０と、図５中のマルチＦＬブロック８１とを対応付けることができ、更に図１中のサブ電力分配ボックス２０、３０、及び４０と、図５中のジャンクションボックス８５、８６、及び８７とを対応付けることができる。但し、両者の間に次に説明するような違いがある。 In each of the junction boxes 85, 86 and 87, an ignition (IG1) system and an accessory (ACC) system electrical system are included. Inside the junction box 85, each independent electrical system is provided with a plurality of relays (IG1_RLY, ACC_RLY) for switching on / off of the power supply to the load side, and a large number of fuses assigned to each load. There is. The same applies to the other junction boxes 86 and 87.
<Correspondence of two configurations and explanation of difference>
When the power supply system for vehicles of the present invention shown in FIG. 1 is compared with the configuration shown in FIG. 5, the main power distribution box 10 in FIG. 1 is associated with the multi FL block 81 in FIG. Further, sub power distribution boxes 20, 30, and 40 in FIG. 1 can be associated with junction boxes 85, 86, and 87 in FIG. However, there is a difference between the two as described below.

（違い１） 図１の構成では、メイン電力分配ボックス１０の内部に半導体リレーとヒュージブルリンクの機能とが含まれているが、図５の構成ではマルチＦＬブロック８１にヒュージブルリンクのみが備わっている。 (Difference 1) In the configuration of FIG. 1, the functions of the semiconductor relay and the fusible link are included inside the main power distribution box 10. However, in the configuration of FIG. 5, only the fusible link is provided in the multi FL block 81. ing.

（違い２） 図１の構成では、サブ電力分配ボックス２０、３０、及び４０の中にそれぞれ単一の電気系統（ＩＧ１、ＡＣＣ、ＩＧ２のいずれか）だけが含まれているが、図５の構成では各ジャンクションボックス８５、８６、及び８７に複数の電気系統が含まれている。 (Difference 2) In the configuration of FIG. 1, only a single electric system (one of IG1, ACC, and IG2) is included in each of the sub power distribution boxes 20, 30, and 40. In the configuration, each junction box 85, 86, and 87 includes a plurality of electrical systems.

（違い３） 図５の構成では、各ジャンクションボックス８５、８６、及び８７の中に各系統をオンオフするための複数のリレーと多数のヒューズとが備わっているが、図１の構成では、サブ電力分配ボックス２０、３０、及び４０の中にリレーは含まれていない。 (Different 3) In the configuration of FIG. 5, a plurality of relays for turning on / off each system and a large number of fuses are provided in each junction box 85, 86, and 87. However, in the configuration of FIG. There are no relays in the power distribution boxes 20, 30, and 40.

（違い４） 図１の構成ではメイン電力分配ボックス１０中のリレーの総数が３個であるが、図５の構成ではジャンクションボックス８５、８６、及び８７内のリレーの総数が２倍以上に増えている。 (Difference 4) Although the total number of relays in the main power distribution box 10 is three in the configuration of FIG. 1, the total number of relays in junction boxes 85, 86 and 87 is more than doubled in the configuration of FIG. ing.

（違い５） 図５の構成では機械式のリレー及び機械式のヒュージブルリンクを用いているが、図１の構成では半導体スイッチング素子を用いてリレーとヒュージブルリンクの機能を一体化してある。 (Difference 5) Although the mechanical relay and the mechanical fusible link are used in the configuration of FIG. 5, the functions of the relay and the fusible link are integrated by using a semiconductor switching element in the configuration of FIG.

＜本発明の構成の利点＞
（利点１） 上記（違い２）で説明したように、サブ電力分配ボックス２０、３０、及び４０の中にそれぞれ単一の電気系統（ＩＧ１、ＡＣＣ、ＩＧ２のいずれか）だけが含まれているので、幹線ワイヤハーネス６０の各電線６１、６２、６３に流れる電流の最大値が小さくなる。これにより、電線６１、６２、６３の細径化が可能になる。更に、上記（違い４）に記載の通り、従来、下流側のサブ電力分配ボックスに配置されていたリレーを上流側のメイン電力分配ボックスに移動して、上流側のメイン電力分配ボックスにリレーを集約しつつ下流側のサブ電力分配ボックスからリレーを無くした結果、下流側のサブ電力分配ボックスそれぞれにリレーを設けることがなくなるため、電気系統毎に電流供給のオンオフを制御するリレーの総数を大幅に削減できる。 <Advantages of the Configuration of the Present Invention>
(Advantage 1) As described in the above (difference 2), the sub power distribution boxes 20, 30, and 40 each include only a single electric system (one of IG1, ACC, and IG2). Therefore, the maximum value of the current flowing through each of the electric wires 61, 62, 63 of the trunk wire harness 60 is reduced. Thereby, the diameter reduction of the electric wires 61, 62, 63 becomes possible. Furthermore, as described in (Difference 4) above, move the relay that was conventionally arranged in the downstream sub power distribution box to the upstream main power distribution box, and relay the relay on the upstream main power distribution box As a result of eliminating relays from the downstream sub power distribution box while aggregating, there is no need to provide relays in each downstream sub power distribution box, so the total number of relays that control on / off of current supply for each electrical system is greatly increased. Can be reduced to

（利点２） 半導体リレーは機械式リレーと比べて高価であるため、リレーの総数が多くなる場合にはコストの観点から半導体リレーを採用しにくい。しかし、上記（利点１）のようにリレーの総数が少ない場合には、半導体リレーを採用してもコストの上昇を抑制できる。また、電力供給のオンオフを制御するリレーの総数が減るため、これらのリレーをメイン電力分配ボックス１０の内部にまとめて配置し、サブ電力分配ボックス２０，３０，４０の内部からリレーを排除してサブ電力分配ボックスの単純化を図ることができ、サブ電力分配ボックスの小型化も可能になる。サブ電力分配ボックスの構成が単純化された結果、車両用電力供給システム全体の構成が簡素化される。 (Advantage 2) Since semiconductor relays are more expensive than mechanical relays, it is difficult to adopt semiconductor relays from the viewpoint of cost when the total number of relays is large. However, when the total number of relays is small as described above (advantage 1), the increase in cost can be suppressed even if a semiconductor relay is employed. Also, since the total number of relays that control the on / off of the power supply is reduced, these relays are collectively arranged inside the main power distribution box 10, and relays are excluded from the inside of the sub power distribution boxes 20, 30, 40. The sub power distribution box can be simplified, and the sub power distribution box can be miniaturized. As a result of the simplified configuration of the sub power distribution box, the overall configuration of the vehicle power supply system is simplified.

（利点３） 半導体スイッチング素子を用いてヒュージブルリンクを構成しているので、機械式のヒュージブルリンクと比べて電流遮断特性のばらつきが小さくなり、高精度の遮断制御が可能になる。これにより、幹線ワイヤハーネス６０の電線６１〜６３の太さに大きな余裕を持たせる必要がなくなり、電線の細径化が可能になる。 (Advantage 3) Since the fusible link is configured by using the semiconductor switching element, the variation in the current interrupting characteristics becomes smaller compared to the mechanical fusible link, and high precision interrupt control becomes possible. As a result, it is not necessary to allow a large margin in the thickness of the wires 61 to 63 of the trunk wire harness 60, and the diameter of the wire can be reduced.

（利点４） 上記（違い５）の通り、半導体スイッチング素子を用いてリレーとヒュージブルリンクの機能を一体化しているので、装置全体の容積を削減できる。リレーの総数を削減したことも装置全体の容積の大幅な削減に繋がる。 (Advantage 4) As described above (difference 5), since the functions of the relay and the fusible link are integrated using semiconductor switching elements, the volume of the entire device can be reduced. The reduction in the total number of relays also leads to a significant reduction in the overall volume of the device.

＜外観の具体例の説明＞
図１に示したメイン電力分配ボックス１０の外観の具体例を図６（Ａ）に示す。また、図５に示したマルチＦＬブロック８１の外観の具体例を図６（Ｂ）に示す。 <Description of specific example of appearance>
A specific example of the appearance of the main power distribution box 10 shown in FIG. 1 is shown in FIG. A specific example of the appearance of the multi-FL block 81 shown in FIG. 5 is shown in FIG. 6 (B).

図６（Ａ）に示したメイン電力分配ボックス１０は、電気系統毎に電流供給のオンオフを切り替えるリレーとヒュージブルリンクの機能との両方を装備しているにもかかわらず、図６（Ｂ）に示したマルチＦＬブロック８１と同じ程度の大きさを有している。また、図示しないが、各サブ電力分配ボックス２０、３０、及び４０の外観については、リレーを搭載しない分だけ図５の構成と比べて小型化される。   Although the main power distribution box 10 shown in FIG. 6 (A) is equipped with both a relay for switching on / off of the current supply and a fusible link function for each electric system, FIG. 6 (B) It has the same size as the multi-FL block 81 shown in FIG. Although not shown, the external appearance of each of the sub power distribution boxes 20, 30, and 40 is miniaturized as compared with the configuration of FIG.

＜変形例の説明＞
ここまで説明した本発明の実施形態では、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４にリレーの機能とヒュージブルリンクの機能とを持たせる構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。図７に示すように、半導体スイッチングデバイス１２、１３、及び１４それぞれを、直列に接続されたメカリレー１１２ａ、１１３ａ、１１４ａとヒュージブルリンク１１２ｂ、１１３ｂ、１１４ｂに置き換えて、リレーの機能とヒュージブルリンクの機能とを実現してもよい。 <Description of Modification>
Although the embodiments of the present invention described so far have described the configuration in which the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 have the function of the relay and the function of the fusible link, the present invention is not limited to this configuration. As shown in FIG. 7, the semiconductor switching devices 12, 13 and 14 are respectively replaced with mechanical relays 112a, 113a and 114a and fusible links 112b, 113b and 114b connected in series to function as relays and fusible links And may be realized.

また、本発明の実施形態では、各サブ電力分配ボックス２０、３０、４０それぞれに一つの電気系統（イグニッション（ＩＧ１）系、アクセサリ（ＡＣＣ）系、及びイグニッション（ＩＧ２）系）を配置する構成について説明した。本発明は、この構成に限定されない。図８に示すように、一つのサブ電力分配ボックス３０に複数の電気系統（イグニッション（ＩＧ１）系、及びイグニッション（ＩＧ２）系）を配置する構成であってもよい。この構成であっても、幹線ワイヤハーネス６０の各電線６１、６２、６３に流れる電流の最大値が小さくなる。これにより、電線６１、６２、６３の細径化が可能になる。さらには、図８に示すように、あるサブ電力分配ボックス３０に複数の電気系統（イグニッション（ＩＧ１）系、及びイグニッション（ＩＧ２）系）を配置し、別のサブ電力分配ボックス２０に一つの電気系統（アクセサリ（ＡＣＣ）系）を配置するようにして、サブ電力分配ボックス毎に配置する電気系統の数を異なるようにしてもよい。   Further, in the embodiment of the present invention, a configuration in which one electric system (ignition (IG1) system, accessory (ACC) system, and ignition (IG2) system) is arranged in each of the sub power distribution boxes 20, 30, 40 explained. The present invention is not limited to this configuration. As shown in FIG. 8, a plurality of electric systems (ignition (IG1) system and ignition (IG2) system) may be arranged in one sub power distribution box 30. Even with this configuration, the maximum value of the current flowing through each of the electric wires 61, 62, 63 of the trunk wire harness 60 is reduced. Thereby, the diameter reduction of the electric wires 61, 62, 63 becomes possible. Furthermore, as shown in FIG. 8, a plurality of electric systems (ignition (IG1) system and ignition (IG2) system) are arranged in a certain sub power distribution box 30, and one electricity is stored in another sub power distribution box 20. By arranging a system (accessory (ACC) system), the number of electric systems arranged for each sub power distribution box may be different.

ここで、上述した本発明に係る車両用電力供給システムの実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）〜（７）に簡潔に纏めて列記する。
（１） メイン電力分配ボックス（１０）と、
前記メイン電力分配ボックスの下流に接続可能な複数の独立したサブ電力分配ボックス（２０、３０、４０）と、
を備え、
前記各サブ電力分配ボックスの下流に接続される複数の負荷に対してそれぞれ電源電力を供給する車両用電力供給システムであって、
前記メイン電力分配ボックスには、第１の情報（ＳＧ＿ＩＧ１）に基づいて電力供給が制御される第１の電気系統（３１、３２、３３）への電力供給をオンオフする第１のリレー（半導体スイッチングデバイス１４、マイクロコンピュータ１１）と、第２の情報（ＳＧ＿ＡＣＣ）に基づいて電力供給が制御される第２の電気系統（２１、２２、２３）への電力供給をオンオフする第２のリレー（半導体スイッチングデバイス１２、マイクロコンピュータ１１）とが配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
（２） 上記（１）に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第１のサブ電力分配ボックスには、前記第１の電気系統が配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第２のサブ電力分配ボックスには、前記第２の電気系統が配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
（３） 上記（１）に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中のいずれか１つには、前記第１の電気系統（３１、３２、３３）と前記第２の電気系統（４１、４２、４３）が配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
（４） 上記（３）に記載の車両用電力供給システムであって、
前記メイン電力分配ボックスには、第３の情報（ＳＧ＿ＡＣＣ）に基づいて電力供給が制御される第３の電気系統（２１、２２、２３）への電力供給をオンオフする第３のリレー（半導体スイッチングデバイス１２、マイクロコンピュータ１１）が配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第１のサブ電力分配ボックスには、前記第１の電気系統と前記第２の電気系統が配置され、
前記複数のサブ電力分配ボックスの中の第２のサブ電力分配ボックスには、前記第３のリレーが配置された、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
（５） 上記（３）に記載の車両用電力供給システムであって、
前記第１のリレー、前記第２のリレー、及び前記第３のリレーの少なくとも１つが、半導体で構成されるスイッチング素子（半導体スイッチングデバイス１２、１３、１４）を含んでいる、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
（６） 上記（５）に記載の車両用電力供給システムであって、
前記第１のリレー、前記第２のリレー、及び前記第３のリレーの少なくとも１つが、異常発生時に下流への電力供給を遮断する電子ヒューズの機能を有する、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。
（７） 上記（６）に記載の車両用電力供給システムであって、
前記電子ヒューズは、ヒュージブルリンクの遮断特性を有する、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 Here, the features of the embodiment of the power supply system for a vehicle according to the present invention described above will be briefly summarized and listed in the following (1) to (7), respectively.
(1) main power distribution box (10),
A plurality of independent sub-power distribution boxes (20, 30, 40) connectable downstream of the main power distribution box;
Equipped with
A vehicle power supply system for supplying power to a plurality of loads connected downstream of the respective sub power distribution boxes, wherein
In the main power distribution box, a first relay (semiconductor switching) for turning on and off the power supply to the first electric system (31, 32, 33) whose power supply is controlled based on the first information (SG_IG1) A second relay (semiconductor) for turning on and off the power supply to the device 14, the microcomputer 11) and the second electric system (21, 22, 23) whose power supply is controlled based on the second information (SG_ACC) A switching device 12 and a microcomputer 11),
A power supply system for a vehicle characterized by
(2) The power supply system for a vehicle according to (1) above,
The first electric power system is disposed in a first sub-power distribution box among the plurality of sub-power distribution boxes,
The second electric power system is disposed in a second sub-power distribution box among the plurality of sub-power distribution boxes,
A power supply system for a vehicle characterized by
(3) The power supply system for a vehicle according to (1) above,
The first electric system (31, 32, 33) and the second electric system (41, 42, 43) are disposed in any one of the plurality of sub power distribution boxes,
A power supply system for a vehicle characterized by
(4) The power supply system for a vehicle according to (3) above,
In the main power distribution box, a third relay (semiconductor switching) for turning on / off the power supply to the third electric system (21, 22, 23) whose power supply is controlled based on the third information (SG_ACC) Device 12, microcomputer 11) is arranged,
In the first sub power distribution box among the plurality of sub power distribution boxes, the first electrical system and the second electrical system are arranged,
The third relay is disposed in a second sub-power distribution box among the plurality of sub-power distribution boxes,
A power supply system for a vehicle characterized by
(5) The power supply system for a vehicle according to (3) above,
At least one of the first relay, the second relay, and the third relay includes a switching element (semiconductor switching devices 12, 13, 14) formed of a semiconductor.
A power supply system for a vehicle characterized by
(6) The power supply system for a vehicle according to (5) above,
At least one of the first relay, the second relay, and the third relay has a function of an electronic fuse that shuts off the power supply downstream when an abnormality occurs.
A power supply system for a vehicle characterized by
(7) The power supply system for a vehicle according to (6) above,
The electronic fuse has a fusible link interrupting characteristic,
A power supply system for a vehicle characterized by

１０ メイン電力分配ボックス
１１ マイクロコンピュータ
１２，１３，１４ 半導体スイッチングデバイス
１５，１６，１７ 出力側電源ライン
１８ 入力側電源ライン
２０，３０，４０ サブ電力分配ボックス
２１，３１，４１ 分岐回路
２２，３２，４２ ヒューズ群
２３，３３，４３ 出力端子群
５１ オルタネータ
５２ 車上バッテリー
５３ 電源ライン
５５ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
６０ 幹線ワイヤハーネス
６１，６２，６３ 電線
７１，７２，７３ ワイヤハーネス
ＳＧ＿ＩＧ１ イグニッション（ＩＧ１）系信号
ＳＧ＿ＡＣＣ アクセサリ系信号
ＳＧ＿ＩＧ２ イグニッション（ＩＧ２）系信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Main power distribution box 11 Microcomputer 12,13,14 Semiconductor switching device 15,16,17 Output side power supply line 18 Input side power supply line 20,30,40 Sub power distribution box 21,31,41 Branch circuit 22,32, 42 fuse group 23, 33, 43 output terminal group 51 alternator 52 car battery 53 power supply line 55 electronic control unit (ECU)
60 main wire harness 61, 62, 63 electric wire 71, 72, 73 wire harness SG_IG1 ignition (IG1) signal SG_ACC accessory signal SG_IG2 ignition (IG2) signal

Claims (4)

メイン電力分配ボックスと、
前記メイン電力分配ボックスの下流に接続可能な複数の独立したサブ電力分配ボックスと、
を備え、
前記各サブ電力分配ボックスの下流に接続される複数の負荷に対してそれぞれ電源電力を供給する車両用電力供給システムであって、
前記複数のサブ電力分配ボックスのそれぞれには、単一の電気系統が配置され、
前記メイン電力分配ボックスには、対応する情報に基づいて対応する前記単一の電気系統への電力供給をそれぞれが個別にオンオフする複数のリレーが配置され、
前記各サブ電力分配ボックスには、前記サブ電力分配ボックスの下流に接続される前記複数の負荷への電力供給のオンオフを切り替えるためのリレーが含まれていない、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 The main power distribution box,
A plurality of independent sub-power distribution boxes connectable downstream of the main power distribution box;
Equipped with
A vehicle power supply system for supplying power to a plurality of loads connected downstream of the respective sub power distribution boxes, wherein
A single electrical system is disposed in each of the plurality of sub power distribution boxes,
In the main power distribution box, a plurality of relays are arranged, each individually turning on and off the power supply to the corresponding single electric system based on the corresponding information ;
Each of the sub power distribution boxes does not include a relay for switching power supply to the plurality of loads connected downstream of the sub power distribution box.
A power supply system for a vehicle characterized by 請求項１に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のリレーの少なくとも１つが、半導体で構成されるスイッチング素子を含んでいる、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 The power supply system for a vehicle according to claim 1,
At least one of the plurality of relays includes a switching element configured of a semiconductor;
A power supply system for a vehicle characterized by 請求項２に記載の車両用電力供給システムであって、
前記複数のリレーの少なくとも１つが、異常発生時に下流への電力供給を遮断する電子ヒューズの機能を有する、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 The power supply system for a vehicle according to claim 2,
At least one of the plurality of relays has a function of an electronic fuse that shuts off the power supply downstream when an abnormality occurs.
A power supply system for a vehicle characterized by 請求項３に記載の車両用電力供給システムであって、
前記電子ヒューズは、ヒュージブルリンクの遮断特性を有する、
ことを特徴とする車両用電力供給システム。 The power supply system for a vehicle according to claim 3,
The electronic fuse has a fusible link interrupting characteristic,
A power supply system for a vehicle characterized by
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