JP6793001B2 - 車両の電源システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の電源システムに関する。

従来、車両には、供給される電力によって作動する各種の機器が搭載されている。これらの機器は、配線を介してバッテリ等の電源と接続される。

車両に搭載される機器の増加によって、配線が複雑化し、配線の組み付け作業の作業量が増加する傾向にある。例えば、運転操作のアシストを含む自動運転を実行する車両には、多くのセンサ類やアクチュエータ類が搭載されるため、配線が複雑化しやすい。車両における配線の簡素化が望まれている。

また、車両に搭載される機器には、高い信頼性が要求される機器と、要求される信頼性が相対的に低い機器が存在する。例えば、車両の動力源を含む走行用の機器に対しては高い信頼性が要求される。走行用の機器の信頼性を向上できることが望ましい。例えば、走行用の機器の信頼性が更に向上すれば、車両の自動運転技術の信頼性も向上する。

本発明の目的は、配線の簡素化を図ることができる車両の電源システムを提供することである。本発明の他の目的は、走行用の機器についての信頼性の向上を図ることができる車両の電源システムを提供することである。

本発明の車両の電源システムは、車両のシャシーに配索され、前記車両の動力源を含む走行用の機器と蓄電装置とを電気的に接続するシャシー側配線と、前記車両の車体に配索され、前記車体に搭載された機器と前記蓄電装置とを電気的に接続する車体側配線と、を備え、前記シャシー側配線は、電力を変換する変換器と、前記変換器に対して前記蓄電装置側に接続された第一の配線と、前記変換器を介して前記蓄電装置に接続された第二の配線とを有することを特徴とする。

上記車両の電源システムにおいて、前記変換器は、前記第一の配線の直流電力と、前記第二の配線の交流電力との変換を行うことが好ましい。

上記車両の電源システムにおいて、前記変換器は、前記第一の配線の直流電力を昇圧して前記第二の配線に出力する変圧器であることが好ましい。

上記車両の電源システムにおいて、前記第二の配線には、前記車両の挙動を変化させるアクチュエータが接続されることが好ましい。

上記車両の電源システムにおいて、前記第一の配線には、前記車両の周辺環境を検出する検出機器が接続されることが好ましい。

本発明に係る車両の電源システムは、車両のシャシーに配索され、車両の動力源を含む走行用の機器と蓄電装置とを電気的に接続するシャシー側配線と、車両の車体に配索され、車体に搭載された機器と蓄電装置とを電気的に接続する車体側配線と、を備え、シャシー側配線は、電力を変換する変換器と、変換器に対して蓄電装置側に接続された第一の配線と、変換器を介して蓄電装置に接続された第二の配線とを有する。本発明に係る車両の電源システムによれば、シャシー側配線と車体側配線とに分けられることで、配線の簡素化を図ることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車両の電源システムの概略構成図である。 図２は、実施形態に係る車両の電源システムのブロック図である。 図３は、実施形態の第１変形例に係る車両の電源システムのブロック図である。

以下に、本発明の実施形態に係る車両の電源システムにつき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１および図２を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両の電源システムに関する。図１は、実施形態に係る車両の電源システムの概略構成図、図２は、実施形態に係る車両の電源システムのブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の車両の電源システム１は、シャシー側配線２および車体側配線３を含む。シャシー側配線２は、車両１００のシャシー１０１に配索されている。シャシー１０１には、蓄電装置１０２が搭載されている。蓄電装置１０２は、二次電池であり、車両１００の各部に電力を供給する。また、蓄電装置１０２には、発電機４６（図２参照）によって発電された電力が蓄電される。シャシー側配線２は、電線２ａ、電気接続箱２ｂ、コネクタ等を含む。電線２ａは、例えば、電気接続箱２ｂと車両１００に搭載された各機器とを電気的に接続する。電気接続箱２ｂは、リレーやヒューズ、制御装置等の電子機器を有する。電気接続箱２ｂは、電線２ａを介して接続された各機器に対する電力供給を制御する。シャシー側配線２は、蓄電装置１０２と車両１００の動力源を含む走行用の機器とを相互に電気的に接続する。シャシー側配線２では、蓄電装置１０２と走行用の機器との間に介在する電線２ａや電気接続箱２ｂ等がシャシー１０１に配索されている。

車体側配線３は、車両１００の車体１０３に配索されている。車体側配線３は、車体１０３に搭載された機器群と蓄電装置１０２とを電気的に接続する。車体側配線３は、電線３ａ、電気接続箱３ｂ、コネクタ等を含む。電気接続箱３ｂは、電線３ａを介して接続された各機器に対する電力供給を制御する。

ここで、シャシー１０１は、車体１０３を下方から支持する支持部である。シャシー１０１は、典型的には、アクスルやサスペンション装置、転舵装置を含む足回り装置である。シャシー１０１は、車両１００における車輪１０４を含むバネ下部と考えてもよい。

車体１０３は、シャシー１０１によって支持されている。車体１０３は、車両１００の外壁部、および外壁部の内面側に配置された内装部品を含む。車体１０３には、例えば、シート、ドア、インストルメントパネル、ルーフ、フロアパネル、ラゲージ等が含まれる。

図２に示すように、シャシー側配線２は、アクチュエータ系配線４、シャシー・エンジン系配線５、および安全系配線６を有する。シャシー側配線２は、車両１００の動力源を含む走行用の機器と蓄電装置１０２とを電気的に接続する配線である。本実施形態の車両１００には、動力源として、エンジン４０および駆動モータ４５が搭載されている。エンジン４０および駆動モータ４５は、例えば、シャシー１０１に搭載されている。エンジン４０は、フューエルポンプ５４、インジェクタ５５、およびエンジンＥＣＵ５６を有する。アクチュエータ系配線４には、電磁サスアクチュエータ４１、ステアリングモータ４２、ブレーキアクチュエータ４３、スタータ４４、駆動モータ４５、および発電機４６が接続されている。アクチュエータ系配線４には、シャシー１０１に搭載された機器のうち、作動時に大電流が流れる機器が接続されている。シャシー・エンジン系配線５および安全系配線６には、これらの大電流が流れる機器を除く機器が接続されている。

電磁サスアクチュエータ４１は、サスペンション装置のバネ力や減衰力を制御する電磁式のアクチュエータである。電磁サスアクチュエータ４１は、バネ力や減衰力を調節することで車両１００の挙動を変化させることができる。ステアリングモータ４２は、車輪１０４の転舵角を制御する電動のアクチュエータである。ステアリングモータ４２は、ドライバによる操舵操作をアシストする機能、および自動的に車輪１０４を転舵する自動転舵機能を有している。ステアリングモータ４２は、転舵制御により車両１００の挙動を変化させることができる。ブレーキアクチュエータ４３は、ブレーキによって発生させる制動力を調節するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ４３は、電動ポンプおよび電磁弁を有しており、制動油圧を制御する。ブレーキアクチュエータ４３は、ドライバによる制動操作をアシストする機能、および自動的に車両１００を制動する自動制動機能を有している。ブレーキアクチュエータ４３は、制動力を制御することにより車両１００の挙動を変化させることができる。

スタータ４４は、エンジン４０の始動をアシストするスタータモータである。スタータ４４は、供給される電力を回転トルクに変換し、この回転トルクによってエンジン４０のクランクシャフトを回転させる。駆動モータ４５は、供給される電力を機械的な動力に変換して出力し、この動力によって車両１００を駆動する。また、駆動モータ４５は、車両１００の走行時に回生発電を行うこともできる。発電機４６は、エンジン４０の動力によって発電する発電機であり、その一例としてオルタネータが挙げられる。

シャシー・エンジン系配線５は、シャシー１０１およびエンジン４０に関連する機器と蓄電装置１０２とを電気的に接続する。シャシー・エンジン系配線５には、アクチュエータ系配線４に接続される機器よりも作動時に流れる電流値が小さい機器が接続される。シャシー・エンジン系配線５には、ヨーレイトセンサ５１、スピードセンサ５２、回転角センサ５３、フューエルポンプ５４、インジェクタ５５、エンジンＥＣＵ５６、ブレーキＥＣＵ５７、およびステアリングＥＣＵ５８が接続されている。

ヨーレイトセンサ５１は、シャシー１０１に搭載されており、車両１００のヨーレイトを検出する。スピードセンサ５２は、シャシー１０１に搭載されており、車両１００の走行速度を検出する。スピードセンサ５２は、例えば、車輪１０４の回転速度を検出する。回転角センサ５３は、シャシー１０１に搭載されており、エンジン４０のクランクシャフトの回転角を検出する。フューエルポンプ５４は、エンジン４０の燃焼室に供給する燃料を圧送するポンプである。インジェクタ５５は、エンジン４０の燃料噴射装置である。エンジンＥＣＵ５６は、エンジン４０における燃料噴射制御や点火制御等を行う制御装置である。ブレーキＥＣＵ５７は、ブレーキアクチュエータ４３の動作を制御する。ステアリングＥＣＵ５８は、ステアリングモータ４２の動作を制御する。

安全系配線６は、車両１００に搭載された安全系の機器と蓄電装置１０２とを電気的に接続する。シャシー１０１には、安全系の機器として、エアバッグセンサ６１、単眼カメラ６２、ライダ６３、ミリ波センサ６４、超音波センサ６５、エアバッグＥＣＵ６６、および自動運転ＥＣＵ６７が搭載されている。エアバッグセンサ６１、単眼カメラ６２、ライダ６３、ミリ波センサ６４、超音波センサ６５、エアバッグＥＣＵ６６、および自動運転ＥＣＵ６７には、安全系配線６を介して蓄電装置１０２から電力が供給される。

エアバッグセンサ６１は、車両１００の加速度を検出する。単眼カメラ６２は、車両１００の周辺を撮像するカメラである。ライダ６３は、所謂レーザーレーダーであり、レーザ光によって車両１００の周辺に存在する物体を検出する。ミリ波センサ６４は、ミリ波の電波によって車両１００の周辺に存在する物体を検出する。超音波センサ６５は、超音波によって車両１００の周辺に存在する物体を検出する。エアバッグＥＣＵ６６は、エアバッグの動作を制御する。単眼カメラ６２、ライダ６３、ミリ波センサ６４、および超音波センサ６５は、例えば、車両１００のバンパーに設けられた開口部を介して車両１００の周辺をモニタリングする。

自動運転ＥＣＵ６７は、車両１００の自動運転を実行する。自動運転には、加速、操舵、制動の全てを車両側で行う所謂完全自動走行を行うものだけでなく、加速、操舵、制動の一部をドライバが行う自動走行を行うものも含まれる。本実施形態の自動運転ＥＣＵ６７は、設定された経路や走路に沿って自動的に車両１００を走行させる機能、目標速度に基づいて車両１００を加減速させる機能、車両１００の周辺に検出された物体に基づいて車両１００を制動および停止させる機能等を有している。自動運転ＥＣＵ６７は、各センサ５１，５２，５３の検出結果から車両１００の走行状態についての情報を取得する。また、自動運転ＥＣＵ６７は、単眼カメラ６２、ライダ６３、ミリ波センサ６４、超音波センサ６５の検出結果から車両１００の周辺に存在する物体についての情報を取得する。自動運転ＥＣＵ６７は、取得した情報に基づいて、エンジン４０、駆動モータ４５、ブレーキアクチュエータ４３、ステアリングモータ４２等を制御し、車両１００の加減速および操舵を実行する。

本実施形態の車両の電源システム１において、シャシー側配線２は、インバータ２１およびコンバータ２２を介して接続された二つの配線系１９，２０を有する。第一の配線１９は、インバータ２１およびコンバータ２２に対して蓄電装置１０２側に接続されている。第二の配線２０は、インバータ２１およびコンバータ２２を介して蓄電装置１０２に接続されている。第一の配線１９は、シャシー・エンジン系配線５と、安全系配線６とを含む。第二の配線２０は、アクチュエータ系配線４を含む。本実施形態では、第一の配線１９が直流配線、第二の配線２０が交流配線とされている。つまり、インバータ２１およびコンバータ２２は、第一の配線１９の直流電力と、第二の配線２０の交流電力との変換を行う。

アクチュエータ系配線４に接続される電磁サスアクチュエータ４１、ステアリングモータ４２、ブレーキアクチュエータ４３、スタータ４４、および駆動モータ４５は、それぞれ交流電力によって作動する機器である。また、駆動モータ４５および発電機４６は、発電した交流電力をアクチュエータ系配線４に出力する。

インバータ２１は、シャシー・エンジン系配線５および安全系配線６の直流電力を交流電力に変換してアクチュエータ系配線４に出力する。コンバータ２２は、アクチュエータ系配線４の交流電力を直流電力に変換してシャシー・エンジン系配線５および安全系配線６に出力する。本実施形態では、各配線４，５，６に流れる電流の電圧は、１２〜１４［Ｖ］である。

車体側配線３は、シャシー側配線２と共通の蓄電装置１０２に接続されている。車体側配線３は、シャシー側配線２から分岐していてもよい。言い換えると、車体側配線３は、シャシー側配線２の一部を介して蓄電装置１０２に接続されていてもよい。この場合、シャシー側配線２と車体側配線３とは、例えば、電気接続箱２ｂ，３ｂやコネクタを介して接続される。

車体側配線３には、車両１００の走行に直接影響を与えない、または直接影響を与えにくい機器が接続される。このような機器には、例えば、ＨＭＩ機器（メータ、スイッチ、スピーカ、照明）が該当する。ここで、「車両１００の走行に直接影響を与える機器」とは、例えば、車両１００の挙動を変化させるアクチュエータや、その検出結果に基づいて車両１００の挙動が制御される検出機器などである。車体側配線３では、蓄電装置１０２と各機器との間に介在する電線３ａや電気接続箱３ｂ等が車体１０３に配索されている。

車体側配線３は、ボディ系配線７およびマルチメディア系配線８を有する。ボディ系配線７は、リヤランプ７０、室内照明７１、パワーシート７２、メータ７３、エアコンスイッチ７４、日射センサ７５、エアコン７６、温度センサ７７、ヘッドランプ７８、エアコンＥＣＵ７９、およびランプＥＣＵ８０と蓄電装置１０２とを電気的に接続する。

パワーシート７２は、シートの高さ位置や傾斜角を調整する電動モータを有している。メータ７３は、インストルメントパネルに配置され、車両１００の走行速度等を表示するメータ装置である。エアコンＥＣＵ７９は、エアコンスイッチ７４、日射センサ７５、および温度センサ７７の検出結果に基づいてエアコン７６を制御する。ランプＥＣＵ８０は、ヘッドランプ７８のＯＮ／ＯＦＦ制御等を実行する。

マルチメディア系配線８は、テレビアンテナ８１、ラジオアンテナ８２、ＴＥＬアンテナ８３、ＧＰＳアンテナ８４、アンプ８５、マイク８６、オーディオ８７、およびナビＥＣＵ８８と蓄電装置１０２とを電気的に接続する。ＴＥＬアンテナ８３は、例えば、携帯電話等の携帯端末用の電波を送受信するアンテナである。ＧＰＳアンテナ８４は、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信する。ナビＥＣＵ８８は、ＧＰＳアンテナ８４から取得した情報に基づいて車両１００の位置を算出し、算出結果に基づいてナビゲーションシステムを制御する。

安全系配線６には、更に、車体１０３に配置されたエアバッグインフレータ９１およびステレオカメラ９２が接続されている。エアバッグインフレータ９１は、エアバッグＥＣＵ６６の指令によって作動し、エアバッグを膨張させる。ステレオカメラ９２は、車両１００の周辺を異なる方向から撮像するカメラである。ステレオカメラ９２によって生成されたステレオ画像に基づいて車両１００の周辺に存在する物体が検出される。

次に、車両１００の通信線について説明する。車両１００は、シャシー側通信線１０および車体側通信線１１を有する。シャシー側通信線１０は、シャシー１０１に配索され、車両１００の動力源を含む走行用の機器を通信可能に接続する。シャシー側通信線１０は、例えば、シャシー側配線２に沿って配索される。車体側通信線１１は、車体１０３に配索され、車体１０３に搭載された機器を通信可能に接続する。車体側通信線１１は、例えば、車体側配線３に沿って配索される。

シャシー側通信線１０は、アクチュエータ系通信線１２、シャシー・エンジン系通信線１３、および安全系通信線１４を有する。アクチュエータ系通信線１２は、電磁サスアクチュエータ４１、ステアリングモータ４２、ブレーキアクチュエータ４３、スタータ４４、駆動モータ４５、および発電機４６に対して接続されており、これらの機器を相互に通信可能に接続している。アクチュエータ系通信線１２は、アクチュエータ系配線４に沿って配索されている。

シャシー・エンジン系通信線１３は、シャシー・エンジン系配線５に沿って配索されている。シャシー・エンジン系通信線１３は、ヨーレイトセンサ５１、スピードセンサ５２、回転角センサ５３、フューエルポンプ５４、インジェクタ５５、エンジンＥＣＵ５６、ブレーキＥＣＵ５７、およびステアリングＥＣＵ５８に対して接続されており、これらの機器を相互に通信可能に接続している。

安全系通信線１４は、安全系配線６に沿って配索されている。安全系通信線１４は、エアバッグセンサ６１、単眼カメラ６２、ライダ６３、ミリ波センサ６４、超音波センサ６５、エアバッグＥＣＵ６６、および自動運転ＥＣＵ６７に対して接続されており、これらの機器を相互に通信可能に接続している。

車体側通信線１１は、ボディ系通信線１５およびマルチメディア系通信線１６を有する。ボディ系通信線１５は、リヤランプ７０、室内照明７１、パワーシート７２、メータ７３、エアコンスイッチ７４、日射センサ７５、エアコン７６、温度センサ７７、ヘッドランプ７８、エアコンＥＣＵ７９、およびランプＥＣＵ８０に対して接続されており、これらの機器を相互に通信可能に接続している。

マルチメディア系通信線１６は、テレビアンテナ８１、ラジオアンテナ８２、ＴＥＬアンテナ８３、ＧＰＳアンテナ８４、アンプ８５、マイク８６、オーディオ８７、およびナビＥＣＵ８８に対して接続されており、これらの機器を相互に通信可能に接続している。

安全系通信線１４は、更に、エアバッグインフレータ９１およびステレオカメラ９２に対して通信可能に接続されている。アクチュエータ系通信線１２、シャシー・エンジン系通信線１３、安全系通信線１４、ボディ系通信線１５およびマルチメディア系通信線１６は、ゲートウェイＥＣＵ９に接続されている。本実施形態のゲートウェイＥＣＵ９は、シャシー１０１に配置されている。ゲートウェイＥＣＵ９は、各通信線１２，１３，１４，１５，１６の間に介在している。ゲートウェイＥＣＵ９は、ゲートウェイ装置９ａを有する。ゲートウェイ装置９ａは、異なる通信線１２，１３，１４，１５，１６間で通信を中継する。

以上説明したように、本実施形態の車両の電源システム１は、シャシー側配線２と、車体側配線３とを有する。シャシー側配線２は、車両１００のシャシー１０１に配索されており、車体側配線３は、車体１０３に配索されている。このようにシャシー１０１側と車体１０３側とに分けて配線が配置されることで、要求される信頼性に応じて電源系統を分けることが可能となる。

本実施形態では、車両１００に搭載される各機器のうち、相対的に高い信頼性を要求される機器群（以下、単に「第一機器群」と称する。）がシャシー側配線２に接続される。第一機器群には、車両１００の動力源を含む走行用の機器が含まれる。車両１００の動力源は、典型的にはエンジン４０や駆動モータ４５であるが、これらには限定されない。また、走行用の機器には、動力源だけでなく、車両１００の挙動を変化させるアクチュエータが含まれる。車両１００の挙動を変化させるアクチュエータには、ブレーキアクチュエータ４３やステアリングモータ４２、電磁サスアクチュエータ４１等が含まれる。これらのアクチュエータ４１，４２，４３は、車両１００の挙動制御にも使用される機器である。従って、これらのアクチュエータ４１，４２，４３には高い信頼性が要求される。

走行用の機器には、車両１００の周辺環境を検出する検出機器が含まれる。検出機器には、単眼カメラ６２、ライダ６３、ミリ波センサ６４、超音波センサ６５、およびステレオカメラ９２が含まれる。走行用の機器には、車両１００の走行状態を検出するセンサが含まれる。走行状態を検出するセンサには、ヨーレイトセンサ５１、スピードセンサ５２、および回転角センサ５３が含まれる。なお、走行用の機器には、制御装置としてのＥＣＵ５６，５７，５８，６７が含まれる。

第一機器群には、更に、エアバッグ等の乗員の安全を確保する安全機器が含まれる。安全機器には、エアバッグセンサ６１、エアバッグインフレータ９１およびエアバッグＥＣＵ６６が含まれる。

このように、本実施形態の車両の電源システム１では、高い信頼性が要求される機器群がシャシー側配線２に接続されている。よって、電力供給に関する高信頼性の確保が容易となる。例えば、シャシー側配線２は、シャシー１０１に配索されるものであることから、車体１０３側を経由する区間をなくすことができる。これにより、蓄電装置１０２と第一機器群との間の配線長を低減可能である。また、蓄電装置１０２と第一機器群との間に介在するコネクタや電気接続箱の数を低減可能である。配線長の低減や接続箇所数の低減により、シャシー側配線２に接続された機器の信頼性の向上を図ることができる。

また、本実施形態の車両の電源システム１によれば、走行用の機器に接続されるシャシー側配線２がシャシー１０１に配索され、車体１０３に搭載された機器に接続される車体側配線３が車体１０３に配索される。よって、車体１０３とシャシー１０１にまたがる配線を実質的になくすことや、またがる配線を最小限とすることができる。よって、本実施形態に係る車両の電源システム１によれば、配線の簡素化を図ることが可能である。配線の簡素化は、配線２，３の組み付け作業の作業量の低減や作業効率の向上につながる。例えば、シャシー１０１に対するシャシー側配線２の組み付けと、車体１０３に対する車体側配線３の組み付けとを別の工程や別の工場で行うことが可能となる。よって、配線２，３の組み付け作業性が向上する。

また、本実施形態の車両の電源システム１では、シャシー側配線２に接続される走行用の機器は、車両の挙動を変化させるアクチュエータを含んでいる。車両の挙動を変化させるアクチュエータは、制動力の制御に係るアクチュエータおよび転舵角の制御に係るアクチュエータを含む。よって、車両１００の制動および転舵に係る信頼性の向上を図ることができる。

また、本実施形態の車両の電源システム１では、車両１００の周辺環境を検出する検出機器のうち、少なくともシャシー１０１に配置された検出機器は、シャシー側配線２に接続される。本実施形態の車両１００において、車両１００の周辺環境を検出する検出機器は、単眼カメラ６２、ライダ６３、ミリ波センサ６４、超音波センサ６５、およびステレオカメラ９２である。これらの検出機器のうち、シャシー１０１に配置された単眼カメラ６２、ライダ６３、ミリ波センサ６４、および超音波センサ６５がシャシー側配線２に接続されていることで、これらの機器の信頼性の向上を図ることができる。更に、検出機器のうち、車体１０３に配置されたステレオカメラ９２もシャシー側配線２に接続されている。本実施形態では、安全系配線６の一部がエアバッグインフレータ９１およびステレオカメラ９２まで伸ばされている。

また、本実施形態の車両の電源システム１では、シャシー側配線２に接続された機器の制御装置は、シャシー側配線２に接続されている。例えば、エンジン４０のフューエルポンプ５４やインジェクタ５５はシャシー側配線２に接続されており、フューエルポンプ５４やインジェクタ５５を制御するエンジンＥＣＵ５６もシャシー側配線２に接続されている。同様に、ステアリングモータ４２およびブレーキアクチュエータ４３と、これらを制御するステアリングＥＣＵ５８およびブレーキＥＣＵ５７とが共にシャシー側配線２に接続されている。このように制御装置が制御対象の機器と同じシャシー側配線２に接続されていることで、走行用の機器および制御装置をシャシー１０１と共にモジュール化することができる。また、エアバッグインフレータ９１と、エアバッグインフレータ９１を制御するエアバッグＥＣＵ６６とが共にシャシー側配線２に接続されている。

また、自動運転ＥＣＵ６７、および自動運転ＥＣＵ６７と協働して車両１００の挙動を制御するエンジンＥＣＵ５６、ブレーキＥＣＵ５７、ステアリングＥＣＵ５８が共にシャシー側配線２に接続されている。よって、自動運転に係る制御装置類をアクチュエータおよびシャシー１０１と共にモジュール化することができる。

また、本実施形態の車両の電源システム１において、シャシー側配線２は、インバータ２１およびコンバータ２２を介して接続された二つの配線系を有する。二つの配線系の一方である第二の配線２０は、交流のアクチュエータ系配線４を含み、他方である第一の配線１９は、直流のシャシー・エンジン系配線５および安全系配線６を含む。アクチュエータ系配線４と第一の配線１９との間には、電力を変換する変換器としてのインバータ２１およびコンバータ２２が介在している。本実施形態では、アクチュエータ系配線４に接続される各アクチュエータ４１，４２，４３やスタータ４４、駆動モータ４５は、交流電力によって作動する機器である。各アクチュエータ４１，４２，４３やスタータ４４、駆動モータ４５が交流駆動されることで、これらの機器における効率が向上する。

また、第一の配線１９と第二の配線２０との間に変換器が介在していることで、ノイズの影響が低減される。例えば、第二の配線２０に接続されたアクチュエータ４１，４２，４３やスタータ４４、駆動モータ４５において発生するノイズが、第一の配線１９に接続されたシャシー・エンジン系配線５や安全系配線６の機器に影響することが抑制される。よって、単眼カメラ６２、ライダ６３、ミリ波センサ６４、超音波センサ６５等の周辺環境を検出する検出機器による検出精度の向上や、各センサ５１，５２，５３による検出精度の向上が期待できる。また、走行用の各ＥＣＵ５６，５７，５８，６７に対するノイズの影響が低減される。よって、シャシー側配線２に接続された機器の信頼性の向上を図ることができる。アクチュエータ４１，４２，４３やスタータ４４、駆動モータ４５と蓄電装置１０２との間に変換器が介在していることで、車体側配線３に接続された機器に対するノイズの影響も低減される。

本実施形態の車両の電源システム１は、上下分割されている車両１００に好適である。例えば、電気自動車の普及に伴い、シャシー１０１にバッテリを収納し、車両１００としてはシャシー１０１と車体１０３とに上下分割する形態が増えてきている。また、自動運転技術が進展すると、車体１０３はリビングルームのようにして使われるようになっていく。一方、自動運転技術の進展により、シャシー１０１には、車体１０３と比べて高い機能安全性が求められる。走る、曲がる、止まるといった車両１００の機能を果たすために、シャシー１０１には高い安全性および信頼性が求められる。本実施形態の車両の電源システム１は、車両１００の上部と下部で配線２，３が分割されていることで、上記の要求に好適に対応することができる。また、配線２，３が分割されていることで、シャシー側配線２を含むシャシー１０１のモジュール化、および車体側配線３を含む車体１０３のモジュール化が可能となる。モジュール化されたシャシー１０１と車体１０３とを組み合わせることにより、少ない品番数のワイヤハーネスで多様なバリエーションの車両１００を製造することができる。

なお、シャシー側配線２には、車体側配線３よりも信頼性の高い部材が用いられてもよい。例えば、シャシー側配線２の電線やコネクタ等は、車体側配線３の電線やコネクタ等よりも、耐熱性、防水性、耐久性、耐衝撃性等において優れたものであってもよい。また、シャシー側配線２は、車体側配線３よりも高い冗長性を有していてもよい。

［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。図３は、実施形態の第１変形例に係る車両の電源システムのブロック図である。第１変形例に係る車両の電源システム１において、上記実施形態の車両の電源システム１と異なる点は、シャシー・エンジン系配線５および安全系配線６とアクチュエータ系配線４との間に変圧用のコンバータ２３が介在する点である。上記実施形態のインバータ２１およびコンバータ２２に代えて、コンバータ２３が配置されている。コンバータ２３は、ＤＣ−ＤＣコンバータであり、直流電力の電圧を昇圧および降圧する。

より詳しくは、コンバータ２３は、シャシー・エンジン系配線５および安全系配線６の直流電力を昇圧してアクチュエータ系配線４に出力する。また、コンバータ２３は、アクチュエータ系配線４の直流電力を降圧してシャシー・エンジン系配線５および安全系配線６に出力する。アクチュエータ系配線４の電圧は、例えば４８［Ｖ］であり、シャシー・エンジン系配線５および安全系配線６の電圧は、例えば、１２〜１４［Ｖ］である。アクチュエータ系配線４の電圧が高圧とされることで、アクチュエータ系配線４の電線を小径化することが可能となる。また、上記実施形態の車両の電源システム１と同様に、アクチュエータ系配線４の機器で発生するノイズがシャシー・エンジン系配線５や安全系配線６の機器に影響することが抑制される。

［実施形態の第２変形例］
車両１００には、蓄電装置１０２に加えて、他の蓄電装置が搭載されてもよい。他の蓄電装置は、例えば、車体１０３に搭載される。この場合、車体側配線３は、蓄電装置１０２に加えて、車体１０３に搭載された蓄電装置に対しても電気的に接続される。車体１０３に搭載された蓄電装置は、車体１０３に搭載された機器に対する主電源とされても、蓄電装置１０２をバックアップする副電源とされてもよい。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ 車両の電源システム
２ シャシー側配線
３ 車体側配線
４ アクチュエータ系配線
５ シャシー・エンジン系配線
６ 安全系配線
７ ボディ系配線
８ マルチメディア系配線
１０ シャシー側通信線
１１ 車体側通信線
１２ アクチュエータ系通信線
１３ シャシー・エンジン系通信線
１４ 安全系通信線
１５ ボディ系通信線
１６ マルチメディア系通信線
１９ 第一の配線
２０ 第二の配線
２１ インバータ
２２，２３ コンバータ
４０ エンジン
４１ 電磁サスアクチュエータ
４２ ステアリングモータ
４３ ブレーキアクチュエータ
４４ スタータ
４５ 駆動モータ
４６ 発電機
５１ ヨーレイトセンサ
５２ スピードセンサ
５３ 回転角センサ
５４ フューエルポンプ
５５ インジェクタ
５６ エンジンＥＣＵ
５７ ブレーキＥＣＵ
５８ ステアリングＥＣＵ
６１ エアバッグセンサ
６２ 単眼カメラ
６３ ライダ
６４ ミリ波センサ
６５ 超音波センサ
６６ エアバッグＥＣＵ
６７ 自動運転ＥＣＵ
７０ リヤランプ
７１ 室内照明
７２ パワーシート
７３ メータ
７４ エアコンスイッチ
７５ 日射センサ
７６ エアコン
７７ 温度センサ
７８ ヘッドランプ
７９ エアコンＥＣＵ
８０ ランプＥＣＵ
８１ テレビアンテナ
８２ ラジオアンテナ
８３ ＴＥＬアンテナ
８４ ＧＰＳアンテナ
８５ アンプ
８６ マイク
８７ オーディオ
８８ ナビＥＣＵ
９１ エアバッグインフレータ
９２ ステレオカメラ
１００ 車両
１０１ シャシー
１０２ 蓄電装置
１０３ 車体
１０４ 車輪

Claims (5)

1. 車両のシャシーに配索され、前記車両の動力源を含む走行用の機器と蓄電装置とを電気的に接続するシャシー側配線と、
   前記車両の車体に配索され、前記車体に搭載された機器と前記蓄電装置とを電気的に接続する車体側配線と、
   を備え、
   前記シャシー側配線は、電力を変換する変換器と、前記変換器に対して前記蓄電装置側に接続された第一の配線と、前記変換器を介して前記蓄電装置に接続された第二の配線とを有し、
   前記走行用の機器は、前記車両の挙動を変化させるアクチュエータを有し、
   前記動力源および前記アクチュエータは、前記第二の配線に接続され、
   前記アクチュエータを制御する制御装置は、前記第一の配線に接続される
   ことを特徴とする車両の電源システム。
2. 前記変換器は、前記第一の配線の直流電力と、前記第二の配線の交流電力との変換を行う
   請求項１に記載の車両の電源システム。
3. 前記変換器は、前記第一の配線の直流電力を昇圧して前記第二の配線に出力する変圧器である
   請求項１または２に記載の車両の電源システム。
4. 前記第一の配線には、前記車両の周辺環境を検出する検出機器が接続される
   請求項１から３の何れか１項に記載の車両の電源システム。
5. 前記蓄電装置は、前記シャシーに搭載された第一蓄電装置と、前記車体に搭載された第二蓄電装置と、を有し、
   前記シャシー側配線は、前記第一蓄電装置に接続され、
   前記車体側配線は、前記第一蓄電装置および前記第二蓄電装置に接続される
   請求項１から４の何れか１項に記載の車両の電源システム。

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