WO2007138760A1 - 車両用制御装置 - Google Patents

車両用制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2007138760A1
WO2007138760A1 PCT/JP2007/051265 JP2007051265W WO2007138760A1 WO 2007138760 A1 WO2007138760 A1 WO 2007138760A1 JP 2007051265 W JP2007051265 W JP 2007051265W WO 2007138760 A1 WO2007138760 A1 WO 2007138760A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
functional module
interface
functional
control device
vehicle control
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/051265
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Minoru Ikemoto
Hideo Okayama
Hidetoshi Kitanaka
Hidetoshi Sumita
Yoshinobu Koji
Kiyonobu Ueda
Yasuhisa Adachi
Makoto Sugiura
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corporation filed Critical Mitsubishi Electric Corporation
Priority to CA2652514A priority Critical patent/CA2652514C/en
Priority to US12/299,937 priority patent/US8716884B2/en
Priority to CN2007800188080A priority patent/CN101448669B/zh
Priority to JP2007529286A priority patent/JPWO2007138760A1/ja
Priority to EP07707497.9A priority patent/EP2020333B1/en
Publication of WO2007138760A1 publication Critical patent/WO2007138760A1/ja
Priority to HK09109588.0A priority patent/HK1131372A1/xx

Links

Classifications

    • 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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/02—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
    • B60L1/04—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits fed by the power supply line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • 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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • 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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/14—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric lighting circuits
    • B60L1/16—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric lighting circuits fed by the power supply line
    • 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
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle 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.
  • Patent Document 1 Devices mounted in a box shape under the floor are disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 3. Further, for example, a device mounted in a box shape on the roof is disclosed in Patent Document 2.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-258263 (FIG. 3)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 7-17396 (Fig. 3)
  • Patent Document 3 JP-A-5-199601 (Fig. 1, Fig. 2)
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a conventional vehicle control device disclosed in Patent Document 3.
  • an upper casing 31 is fixed by being attached to a mounting frame 40 of the vehicle body, and a lower casing 32 is fixed by being attached thereto.
  • the lower housing 32 houses a built-in device unit 33 that is a main component of the control device.
  • An inspection cover 34 is provided so as to be freely opened and closed.
  • An inspection cover 35 is provided on the other side of the lower housing 32 so as to be openable and closable.
  • On one side of the built-in device unit 33 there is a power line fastening member 36, and a power line 37 connected thereto is wired to the upper housing 31.
  • the present invention provides a vehicle control device that simplifies the assembly and removal of the device, and enables rational maintenance and inspection work for maintaining the performance of the device over the years. Is to provide.
  • the vehicle control device is a vehicle control device including a plurality of function modules, and a signal line and a power line connecting the function modules.
  • the function module includes both the signal line and the power line. And a power line terminal to which the power line is connected to a first interface region in which the signal line terminal to which the signal line is connected is disposed.
  • the plurality of functional modules are arranged adjacent to each other with the interface surfaces facing in the same direction, and the first interface region is commonly shared at one end.
  • the vehicle control device is arranged on the side of the vehicle and the second interface region is arranged on the other end side in common.
  • the functional module includes at least a functional module having a monitoring circuit for monitoring voltage and current, a functional module having an overvoltage prevention circuit, and a functional module having an inverter for converting a DC voltage into an AC voltage.
  • Said functional module Is to connect the overhead line and the other functional modules.
  • the vehicle control device is a vehicle control device including a plurality of function modules, a signal line connecting the function modules, and a power line.
  • the power line terminals to which the power lines are connected are divided into second interface regions, and the plurality of functional modules are divided into two groups and arranged in two rows. Are arranged adjacent to each other in the same direction, and the interface surfaces of one group and the interface surfaces of the other group are arranged to face each other.
  • the interface surfaces of the one group and the other group have a vehicle in which the first interface region is commonly arranged on one end side and the second interface region is commonly arranged on the other end side.
  • a plurality of the functional modules include a functional module having a monitoring circuit for monitoring voltage and current, a functional module having an overvoltage prevention circuit, and a functional module having an inverter for converting to DC voltage force AC voltage. And the functional module of the monitoring circuit is configured to connect the overhead line to the other functional module.
  • the vehicle control device of the present invention is a vehicle control device including a plurality of function modules, a signal line connecting the function modules, and a power line.
  • the power line terminals to which the power lines are connected are divided into second interface regions, and the plurality of functional modules are divided into two groups and arranged in two rows.
  • a control device for a vehicle wherein the plurality of functional modules include a functional module having a monitoring circuit for monitoring voltage and current, a functional module having an overvoltage prevention circuit, and an inverter for converting DC voltage to AC voltage. At least a functional module is provided, and the functional module of the monitoring circuit connects the overhead line and the other functional module.
  • the vehicle control device of the present invention has a plurality of function modules, each function module having a frame so that the function modules can be attached and detached in units of the function modules, and the plurality of function modules are
  • the monitoring module is divided into a functional module having a monitoring circuit for monitoring voltage and current, a functional module having an overvoltage prevention circuit, and a functional module having an inverter for converting DC voltage to AC voltage. It is intended to perform a relay function for connecting to the other function modules.
  • the functional module has an interface surface on one side to which both the signal line and the power line are connected, and each interface surface includes: Divided into a first interface area where a signal line terminal to which the signal line is connected is arranged and a second interface area where a power line terminal to which the power line is connected is arranged.
  • the interface surfaces are arranged adjacent to each other in the same direction, the first interface area is arranged on one end side in common, and the second interface area is A vehicle control device that is commonly disposed on the other end side, wherein the plurality of functional modules include a monitoring module that monitors voltage and current, and an overvoltage prevention circuit.
  • a function module having at least a function module having an inverter for converting to a DC voltage force AC voltage, and the function module of the monitoring circuit is configured to connect the overhead line and the other function module. This simplifies the wiring work, simplifies the assembly and removal of the equipment, and rationalizes the maintenance and inspection work to maintain the performance of the equipment for many years.
  • the function module of the monitoring circuit can fulfill the functions that have both the connection function and various monitoring functions. Jules can be rationalized.
  • the functional module has an interface surface on one side to which both the signal line and the power line are connected, and the interface surfaces are
  • the function module is divided into a first interface area where signal line terminals to which signal lines are connected and a second interface area where power line terminals to which the power lines are connected are arranged. It is 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 interface surfaces of the other group are mutually connected.
  • the interface surfaces of the one group and the other group are arranged to face each other, and the first interface region is shared at one end.
  • the second interface region is commonly arranged on the other end side, wherein the plurality of functional modules have a monitoring circuit for monitoring voltage and current.
  • a functional module, a functional module having an overvoltage prevention circuit, and a functional module having an inverter for converting a direct current voltage into an alternating voltage, and the functional module of the monitoring circuit connects the overhead line and the other functional module
  • the functional module of the monitoring circuit can fulfill the function having both the connection function and various monitoring functions, and the functional module can be rationalized.
  • the functional module has an interface surface on one side to which both the signal line and the power line are connected together,
  • the function module is divided into a first interface area where signal line terminals to which signal lines are connected and a second interface area where power line terminals to which the power lines are connected are arranged. It is 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 interface surfaces of the other group are arranged. Arranged in the same direction, one interface region between the interface surfaces of one group and the other group is arranged between the rows.
  • the other interface region is a vehicle control device arranged on the opposite side to between each row, and the plurality of functional modules include a functional module having a monitoring circuit for monitoring voltage and current, and an overvoltage prevention circuit.
  • a functional module and a functional module having an inverter that converts a DC voltage into an AC voltage are provided, and the above-mentioned functional module of the monitoring circuit is connected to the overhead line and the other functional modules, thereby simplifying the wiring work.
  • the functional module of the monitoring circuit can fulfill the function having both the connection function and various monitoring functions, and the functional module can be rationalized.
  • each functional module has a frame so that it can be attached and removed in units of the functional modules, and the plurality of functional modules monitor voltage and current.
  • the function module of the monitoring circuit can perform the function having both the relay function and various monitoring functions.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to the basic technique of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a specific example of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an interface surface of a functional module of the basic technology.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the vehicle control device of the basic technology.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a specific example of FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to a second embodiment.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing shortening of the lead time in the design and manufacture of a vehicle control device.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to a third embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining additions and changes of functional modules in the embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to a fourth embodiment.
  • FIG. 12 is an external perspective view showing another vehicle control apparatus according to Embodiment 5 with the casing removed.
  • FIG. 13 is an external perspective view showing a vehicle control apparatus covered with a housing according to a fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to a sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a conventional vehicle control device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle control device based on the basic technology. The figure also shows the division into several functional modules.
  • 1 is an overhead wire
  • 2 is the vehicle control device itself, and is connected to the overhead wire 1 (the overhead wire side and the ground side) via the input terminal group 3.
  • 4A and others 4E are functional modules, and all functional modules 4A—4E have a first interface area 5A—5E in which signal line terminals are aggregated, and functional modules other than functional module 4E 4A — 4D has a second interface area 6A—6D where power line terminals are integrated.
  • Some terminals have symbols a, b, and c.
  • Reference numeral 7 denotes a rear tuttle, which is connected to the vehicle control device main body 2 via a terminal group 9.
  • Reference numeral 8 denotes a transformer (insulation transformer), which is connected to the vehicle control device body 2 via the terminal groups 10a and 10b.
  • Reference numeral 11 denotes an output terminal group of the vehicle control device body.
  • Reference numeral 12 denotes a wire bundle storage unit (wiring duct) that stores a bundle of signal wires and has a function of bundling signal wires.
  • 13 is a control input terminal group for transmitting / receiving information to / from a controller that controls the vehicle control device at a higher level.
  • the functional module 4A is a switching circuit having a function of electrically connecting to and disconnecting from the overhead line 1 (in this case, a DC power supply).
  • the functional module 4B has a DC voltage charging / discharging function, and has a space in which a device (for example, a core) that can suppress electromagnetic noise can be arranged as necessary.
  • the function module 4C has the function of converting DC voltage to AC voltage.
  • the function module 4D has an electrical connection and disconnection function to and from the load connected to the output terminal group 11 and is necessary. Depending on the situation, there is a space where devices (eg, cores) that can suppress electromagnetic noise can be placed.
  • the load includes a vehicle lighting device, an air conditioner, and the like.
  • the function module 4E is a control circuit that controls the entire vehicle control device in accordance with a signal sent via the control input terminal group 13 with the control board and relay circuit as components.
  • This vehicle control device is used as an auxiliary power supply device, for example.
  • FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the vehicle control device of FIG. Examples of division according to the function definitions of function modules 4A to 4E are also shown. The main parts are explained as the component requirements of each functional module 4. It is switch 14 for function module 4A.
  • the function module 4B is a charge / discharge circuit and includes a reverse blocking semiconductor switch 15, a charge resistor 16, a discharge switch 17 and a discharge resistor 18.
  • the functional module 4C is an inverter and has a capacitor 19 and a switching circuit 20.
  • the function module 4D uses the contactor 21 to open and close the power supplied to the load. Note that FIG. 2 does not show, for example, a voltage sensor or a current sensor.
  • the function module 4C is a collection of devices that mainly generate electromagnetic noise, that is, inverters, and the function module 4B and the function module. 4D can have a noise filter function if necessary.
  • each functional module 4 is explained.
  • the second interface area 6 of one functional module 4 and the second interface area 6 of another functional module 4 are connected by a power line.
  • the number or number of power lines (for example, three-phase AC) that connect the functional modules 4 to each other is the same for the power lines other than the power lines that are equal to the potential on the overhead line side and the ground side potential
  • the functional module 4 so that there is only one set for DC, only one, or multiphase AC! That is, the function module 4 is designed so that each function module 4 has a single number input or a single set number input and a single number output or a single set number output.
  • the plurality of functional modules are connected in this order, the functional module of the switching circuit, the functional module of the charging / discharging circuit, the functional module of the inverter, and the functional module of the contactor.
  • the function module 4B, 4C, 4D there is a single input or single set input, and a single output or single set output.
  • the electricity input from the overhead line 1 flows in one direction between the function modules arranged in the vehicle auxiliary power supply until it is output from the vehicle auxiliary power supply.
  • the wiring path of the power line between them can be shortened.
  • the function module 4 that must be inspected or replaced can be limited to a limited number, and can be easily inspected or replaced in a short time. The device can be restored quickly.
  • the function module 4C which is mainly a source of electromagnetic noise, is connected only to the function module 4B and the function module 4D via the transformer 8, and is not connected to other function modules.
  • noise sources can be consolidated into one, electromagnetic noise can be effectively suppressed, and the location of noise generation can be easily identified, so EMC countermeasures can be implemented effectively.
  • the functional module 4E of the control circuit is connected as shown in Fig. 1, the functional module 4C that generates electromagnetic noise can be moved away.
  • the vehicle control device used as the auxiliary power supply device includes 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. Since it is divided, maintenance and inspection can be separated by function, and can be implemented promptly.
  • the function module with an inverter is integrated with devices that mainly generate electromagnetic noise, and noise countermeasures can be easily implemented. Togashi.
  • FIG. 3 shows an interface surface 22 having the first interface region 5 and the second interface region 6 of one functional module 4 on the same surface.
  • the first interface area 5 is a collection of signal line terminals
  • the second interface area 6 is a collection of power line terminals.
  • Reference numeral 51 denotes a signal line bundle, which is a wiring in the functional module 4.
  • the first interface area 5 and the second interface area 6 are physically divided into two areas at the dotted line as shown in FIG. 3, and in FIG. 3, the first interface area is located on the lower end side. 5 and the second interface region 6 is arranged on the upper end side.
  • 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. Has an interface surface on one side that is separated from the second interface region where the two are aggregated. Power!
  • the interface surface of each functional module has a first interface area on one end side in common with all functional modules, and a second interface area on the other end side. It is to arrange in. Here, this is called wiring pre-arrangement design.
  • 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.
  • both the first interface area and the second interface area exist on one side of the functional module, and even if one of the areas is depressed, that is, the first interface area and the second interface area
  • the interface surface having the first and second interface regions may be a surface on one side of the functional module.
  • the interface surfaces do not necessarily have to be the same surface among the plurality of functional modules.
  • the optimal layout for 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. It is. In this case, the wiring route is simplified, 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.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the vehicle control device of the basic technology.
  • the interface surfaces 22 of a plurality of function modules 4 are arranged adjacent to each other in the same direction, and the first interface area is commonly arranged on one end side (the lower end side in the figure).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the vehicle control apparatus in which the second interface region is commonly arranged on the other end side (upper end side in the drawing). In this case, it is a desirable mode in which the interface surfaces 22 of the plurality of functional modules 4 are the same surface.
  • Each function module 4 has a function module. It is mounted on or enclosed in the functional module frame 52 so that it can be mounted and removed in units of 4 units, and is fixed to the casing 25 that houses the functional module with bolts 53.
  • 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 function modules. Since it is composed of a plurality of function modules 4 having an interface surface 22 with a unified design rule in advance, maintenance and inspection operations can be rationalized by integrating maintenance and inspection units by function. . In other words, by arranging multiple function modules so that the interface surface where the power line terminals and signal line terminals are aggregated faces in the same direction, the power lines and signal lines that are connected to the function modules can be attached or removed on one side. For example, it becomes work from one side. In Fig. 4, the inspection cover 57 is removed and the work is started from the inspection cover 57 side.
  • the attachment / detachment of the functional module 4 to / from the vehicle control device housing can be performed from the side of the vehicle control device housing 25 having a large work space and good workability, which is rationalized.
  • the power line and the signal line can be removed from one side, and the functional module 4 can be removed from the other side of the vehicle controller housing force.
  • first interface region 5 and the second interface region 6 are arranged separately, for example, at the top and bottom, electromagnetic interference between the signal line and the power line can be effectively suppressed, and the electromagnetic A noise path can be easily identified. In other words, the effect of EMC measures can be obtained stably. Furthermore, since the number of power lines can be reduced, the work processes required for assembly, removal, maintenance, and inspection can be reduced.
  • the functional module 4E is a separate functional module 4E having an interface surface having a first interface area 5E and not having a second interface area.
  • the interface of the separate functional module 4E One interface area 5E is commonly arranged on the side (in this case, the lower end side) where the first interface area 5A-5D of the interface surface of the other functional modules 4A-4D is arranged.
  • the function module 4E will reduce the control circuit board, relays, etc. that will interfere with the sound operation of the entire device, especially if it malfunctions due to noise. As a result, it can be separated from the power line as much as possible, and noise countermeasures can be applied to this function module 4E.
  • the second interface region 6 of each functional module 4 is used.
  • the cable diameter as the power line connecting the two or the width or thickness of the conductor bus bar can be unified.
  • the signal line corresponds to a control signal of a semiconductor switch element, a power supply signal of about 100V or less, a relay output signal, wiring for transmitting / receiving a sensor input power supply or output signal, and a wiring material thereof. To do.
  • the power line is not included in the signal line! /, Wiring and its wiring material.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the vehicle control apparatus according to the first embodiment.
  • Fig. 2 shows a circuit configuration mainly for vehicle lighting fixtures and air conditioners as loads, but Figs. 5 to 6 mainly target motors for vehicle driving as loads.
  • WVF Circuit configuration
  • the figure also shows the division into several functional modules.
  • reference numeral 1 denotes an overhead line
  • 2 denotes a vehicle control device body
  • the overhead line 1 (the overhead line side and the ground side) is connected via an input terminal group 3.
  • 4K, 4L, 4M, 4N, 4E are functional modules, and all functional modules 4K, 4L, 4M, 4N , 4E are equipped with the first interface area 5 5, 5L, 5 ⁇ , 5 ⁇ , 5 ⁇ in which the signal line terminals are aggregated, and the function modules 4 ⁇ , 4L, 4 ⁇ , 4 ⁇ other than the function module 4 ⁇ are the power line terminals
  • the second interface area 6mm, 6L, 6mm, 6mm is integrated.
  • Reference numeral 7 denotes a rear tuttle, which is connected to the vehicle control device body 2 via a terminal group 9.
  • Reference numeral 31 denotes an electric motor, which is connected to the vehicle control device body 2 via the terminal groups 10a and 10b.
  • Reference numeral 1 2 denotes a wire bundle storage portion (wiring duct) that stores a bundle of signal wires.
  • 13 is a control input terminal group for transmitting and receiving information to and from a controller that controls the vehicle control device at a higher level.
  • the function module 4K is a switching circuit having a function of electrically connecting to and disconnecting from the overhead line 1 (in this case, a DC power supply).
  • the function module 4L has voltage sensor, current sensor, etc. as components, and has the function of monitoring the operation status of the voltage and current of the vehicle control device and the function of relaying the connection of each function module.
  • the functional module 4N has a function of suppressing overvoltage by using a switching unit and a resistor as components.
  • the function module 4M has a function to convert DC voltage to AC voltage.
  • the function module 4E is a control circuit that controls the entire vehicle control device in accordance with a signal sent from the host controller.
  • FIG. 6 shows a circuit configuration diagram of the vehicle control device of FIG.
  • the monitoring circuit includes a current sensor 35 that monitors the overhead line current, a voltage sensor 36 that monitors the overhead line voltage, a difference current sensor 37 that detects the presence or absence of leakage current from the current difference between the positive and negative sides, and a ground switch.
  • the function module 4M is an inverter and has a capacitor 42, a switching circuit 39, and a discharge resistor 43.
  • the function module 4N is an overvoltage prevention circuit and includes a switching unit 44, a resistor 45, and a voltage sensor 46.
  • the voltage sensor 46 may be arranged in the force function module 4L arranged in the function module 4N.
  • Figure 6 shows a part of These parts, for example, some voltage sensors and current sensors are not shown. Note that, depending on the vehicle, there is a type (detailed in FIG. 7) in which the functional module 4K having a switch circuit is disposed outside the vehicle control device main body.
  • the monitoring circuit function module 4L is connected to the overhead line 1, the rear tuttle 7, the switching circuit function module 4K, the overvoltage prevention circuit function module 4N, and the inverter function module 4M. In addition to fulfilling the relay function, various monitoring functions are performed at the connection. In this way, the functional module 4L of the monitoring circuit can fulfill the function of having both the connection function and various monitoring functions, and the functional module can be rationalized. Even in the vehicle control apparatus according to the first embodiment, when a problem occurs in a certain function module 4, it is necessary to check or replace the function module 4. Therefore, the number of function modules 4 can always be reduced to a small number and easily in a short time. It can be inspected and replaced, and the equipment can be quickly restored.
  • each functional module 4 has an interface surface 22 having a first interface region 5 and a second interface region 6 on the same surface (see FIG. 3). Having 3).
  • the first interface area 5 is a collection of signal line terminal groups
  • the second interface area 6 is a collection of power line terminal groups. All functional modules (except for functional module 4E) applied to the first embodiment are designed based on a pre-designed rule as shown in FIG.
  • each functional module having signal line terminals and power line terminals is arranged in the first interface area in which the signal line terminals are aggregated according to a unified design rule.
  • each interface face has a common first interface area on one end side.
  • the second interface area is commonly arranged on the other end side.
  • the plurality of functional modules are arranged such that the interface surfaces are arranged adjacent to each other in the same direction, and the interface surface 22 has a unified design rule. Since it is composed of function modules 4, maintenance and inspection units are aggregated by function, so that maintenance and inspection work can be rationalized. In addition, electromagnetic interference between the signal line and the power line can be effectively suppressed. And the power line Since the number can be reduced, the work processes required for assembly, removal, maintenance, and inspection can be reduced.
  • the functional module 4E is a separate functional module 4E having an interface surface having the first interface region 5E and not having the second interface region.
  • the first interface area 5E on the interface surface of the separate function module 4E is arranged with the first interface area 5K, 5L, 5M, 5N on the interface surface of the other function module 4K, 4L, 4M, 4N.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the vehicle control apparatus according to the second embodiment.
  • the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, and the description thereof is omitted. The same shall apply hereinafter.
  • FIG. 5 shows a configuration in which the functional module 4K of the open / close circuit housed in the vehicle control device housing is separated
  • FIG. 7 52 is a switching circuit similar to the functional module 4K.
  • a signal line 53 is connected to the functional module 4E.
  • 54 is a terminal group.
  • the monitoring circuit function module 4L is connected to the overhead line 1, the rear tuttle 7, the switching circuit 52, the overvoltage prevention circuit function module 4N, and the inverter function module 4M.
  • the connection section In addition to fulfilling the connection relay function, the connection section also performs various monitoring functions.
  • the functional module 4L of the monitoring circuit can fulfill the function having both the connection function and various monitoring functions, and can rationalize the functional module.
  • the vehicle control device is configured by a combination of functional modules that are functionally non-interfering.
  • the device housing and each functional module are produced in parallel. And lead time can be shortened.
  • the design of the device housing and each function module is also functionally separated and can be implemented independently. Therefore, when changing the design of a function module, other function modules are designed. With no design change! The device 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 function module can be performed independently, the outsourcing of the design can be easily performed.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing the design and production time reduction of the vehicle control device.
  • function module 1, function module 2, function module 3, and housing were designed and manufactured in series, but in the embodiment, function module 1, function module 2, function module 3, and housing are Design and production can be shortened because they can be separated and designed and manufactured in parallel.
  • the vehicle control device of the embodiment is configured by a combination of functionally separated functional modules, the functional modules can be supplemented, deleted, or improved in response to a request from the vehicle operating company. Is not accompanied by a design change of other functional modules. Therefore, in the vehicle control device, there are various combinations of functions for each product, but the vehicle control device can easily add, delete, and improve function modules according to the functions required for each product. This diversity of requirements can be easily accommodated, and design change work can be rationalized. Furthermore, in the unlikely event that a part breaks down or the maintenance part is discontinued, only the relevant functional modules can be redesigned and replaced. Can reduce the risk. [0052] Embodiment 3.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to the third embodiment.
  • function module 4N a function module 4P (overvoltage prevention circuit) having a function of controlling the energy consumed by the brake resistor by the switching element and suppressing the overvoltage of the switching circuit 39
  • Function module 4R train information management system
  • Reference numeral 50 is a brake resistor
  • 51 is a group of connecting terminals.
  • FIG. 9 shows an example in which the functional module 4P of the overvoltage prevention circuit is arranged on the right side of the functional module 4M as a modification of the functional module 4N of the overvoltage prevention circuit of FIG.
  • the circuit configuration is not limited as long as it is a circuit that discharges overvoltage, but in the case of FIG.
  • the functional module 4Q may be of any circuit configuration as long as it separates the vehicle side circuit and the control circuit.
  • the functional module 4L of the monitoring circuit includes the overhead line 1, the rear tuttle 7, the functional module 4K of the switching circuit, the functional module 4M of the inverter, and the functional module 4P of the overvoltage prevention circuit. Connects to perform connection relay functions and performs various monitoring functions at the connection. In this way, the functional module 4L of the monitoring circuit can fulfill the function having both the connection function and various monitoring functions, and can rationalize the functional module.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining addition and change of functional modules in the embodiment.
  • the function module 4Ma may be added to the first embodiment shown in FIG. 5 in order to further increase the capacity.
  • there is a functional module 4L with a relay function and the functional module 4Ma is functionally separated from other functional modules. Therefore, functional modules that are added without changing the design of other functional modules. This requirement can be easily met by simply connecting 4Ma to the functional module 4L.
  • the functional module 4L having a monitoring circuit is used as a functional module having a relay function.
  • a functional module having a relay function is provided separately from the functional module of the monitoring circuit. Also good.
  • either the function module 4N or the function module 4P needs to be arranged in the housing 25 of the vehicle control device (FIGS. 5 and 9). Also in this case, there is a function module 4L with a relay function, and each of the function modules 4N and 4P is functionally separated from other function modules, so there is no change in the design of other function modules. In addition, it is possible to easily respond to this requirement by simply connecting one of the function modules 4N or 4P required according to the vehicle operator's functional requirements to the functional module 4L.
  • the functional module 4K may be disposed inside the housing 25 of the vehicle control device (FIG. 5), or may be disposed outside the housing 25 of the vehicle control device (FIG. 7). .
  • the function module 4K is functionally divided from the other function modules, so the function module 4K can be controlled for vehicles without changing the design of the other function modules. It can be easily placed inside or outside the housing 25 of the device.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to the fourth embodiment.
  • all the functional modules are arranged horizontally and horizontally, but in Fig. 11, the functional modules 4 are divided into two groups and arranged in two upper and lower rows (or two horizontal rows).
  • each group composed of a plurality of function modules is the same.
  • Each functional module 4 includes a first interface region 5 in which signal line terminal groups are concentrated on one end side, and a second interface in which power line terminal groups are concentrated on the other end side. And an interface surface having a face region 6.
  • the functional module 4E has an interface surface having only the first interface region 5 in which the signal line terminal group is concentrated on one end side.
  • Each interface surface of each row is arranged in the same direction in common.
  • On the interface surface each first interface region 5 of each column is commonly arranged on the side between each column, and each second interface region 6 of each column is commonly arranged on the opposite side between each column. .
  • signal wire bundle storage portions 12 are arranged to store the signal lines connected to each first interface region 5.
  • a power line connected to each first-interface region 6 is arranged on the opposite side between each row.
  • the signal line has a low voltage, and therefore the interval between the columns can be reduced.
  • each second interface region 6 of each column in common between each column, on the contrary, the force of arranging each first interface region 5 of each column in common between each column. Noh.
  • each row of the vehicle control device body 2 is configured by the plurality of functional modules 4 having the interface surface 22 of the design rule unified in advance.
  • the maintenance and inspection unit can be confirmed from one side, so that maintenance and inspection work can be rationalized.
  • Each column Since the first interface region 5 and the second interface region 6 of each column are separately arranged between the columns and on the opposite side, electromagnetic interference between the signal line and the power line can be effectively suppressed. . Furthermore, since the number of power lines can be reduced, the work processes required for assembly, removal, maintenance, and inspection can be reduced.
  • FIG. 12 is an external perspective view showing the vehicle control apparatus according to Embodiment 5 with the casing removed.
  • each functional module has an interface surface 22 that separates a first interface area in which signal line terminal groups are aggregated from a second interface area in which power line terminal groups are aggregated.
  • a plurality of functional modules are divided into two groups, and the interface surfaces of each group are arranged adjacent to each other in the same direction, and each interface surface of one group and each interface surface of the other group
  • the first interface area is commonly arranged on one end side (the lower end side in the figure) and the second interface area is shared on the other side of each interface surface. It is arranged on the end side (upper end side in the figure).
  • the functional module 4E has only the first interface area in which the signal line terminals are integrated on the interface surface, and the first interface area is arranged on one end side (the lower end side in the figure). ing.
  • the length of power lines and signal lines can be shortened by dividing multiple functional modules into two groups and arranging each interface face of one group facing each interface face of the other group.
  • the input terminal group 3 is arranged on the left side as viewed in the figure, and the terminal groups 9, 10a, 10b, 51 are arranged on the right side and are arranged on the upper side.
  • the wire bundle storage unit 12 is arranged on the lower side.
  • the signal lines can be easily stored in a wiring duct that has the function of bundling the signal lines installed on the bottom surface of the housing that does not need to be suspended and fixed.
  • the method of bundling and fixing can be simplified and reduced in cost.
  • the lower part of the vehicle can also be used to facilitate assembly, maintenance and inspection of the equipment.
  • the interface surface 22 are parallel.
  • the interface surfaces 22 of a plurality of functional modules 4 arranged in the lateral direction are flush with each other in the interface surface of one group and the interface surfaces of the other group. This is an optimal embodiment.
  • the embodiment power of the invention is not deviated as long as the interface surfaces 22 are parallel to each other.
  • each interface area 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 This is the case when they are on the same plane.
  • the signal lines and power lines connecting the interface regions can be arranged on the same plane, and the wiring path is simplified, and the wiring length is shortened and the processing of the power lines is simplified. Cost and lightweight power lines can be used.
  • the basic flow line of the operator who mechanically mounts or electrically connects the functional module 4 is shown. It can be in the left-right direction, and the difficulty of the work itself can be reduced, and at the same time, the work process can be reduced. It also makes it easier to confirm that the work has been performed reliably. For example, an operator who installs a bundle of signal wires, a so-called harness, can work without frequently raising and lowering the line of sight. In addition, electromagnetic interference between the power line and the signal line can be effectively suppressed. Thus, even when the shape of the functional module 4 is different, the same effect can be obtained.
  • a wiring duct shape common to the signal lines connected to the first interface region 5 of each functional module 4 is formed.
  • a wire bundle storage unit 12 can be provided.
  • FIG. 13 is an external perspective view showing a device that covers the functional module 4 shown in FIG. 12 arranged in a box shape by a device housing 25 and is mounted on an actual vehicle.
  • 26 is an inspection cover, and if this inspection cover 26 is opened, the functional module 4 that requires inspection It is possible to see.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to the sixth embodiment.
  • two identical groups composed of a plurality of functional modules are arranged horizontally side by side with the center symmetrical.
  • Each functional module 4 includes a first interface region 5 in which signal line terminal groups are aggregated on one end side, and a second interface region 6 in which power line terminal groups are aggregated on the other end side. It has a separate interface surface.
  • Each functional module 4 of each group is arranged adjacent to each other with the interface surfaces facing in the same direction, and the first interface region 5 is commonly arranged on one end side (in this case, the lower end side).
  • the second interface region 6 is commonly arranged on the other end side (in this case, the upper end side).
  • the functional module 4E has the first interface area 5E and does not have the second interface area, as in FIG. 5, so the first interface area 5E of the functional module 4E is the first of the other functional modules. Are commonly arranged on the side where the interface area 5 is arranged.
  • the basic flow line of the worker who mechanically mounts or electrically connects the functional module 4 can be set in the left-right direction, and the work itself is difficult.
  • the working process can be reduced at the same time as the degree can be lowered. Also, it is easy to confirm that the work has been performed reliably. Furthermore, electromagnetic interference between the power line and the signal line can be effectively suppressed in the same way.
  • a stable vehicle control device with high noise resistance can be obtained.
  • the difficulty of assembly work can be reduced, and at the same time the work process can be reduced.
  • These effects can be made less dependent on the housing structure of the device.
  • the on-board equipment must maintain its function for a long period of more than 10 years, and the necessary maintenance and inspection work can be performed efficiently.
  • only the relevant functional modules can be redesigned and replaced. It is possible to suppress the problem.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Connection Or Junction Boxes (AREA)

Abstract

　車両の機器に電力を供給するために床下や屋根上に箱形状にて装備される車両用制御装置において、複数の機能モジュール４から構成され、前記機能モジュール４はそれぞれ、信号線用端子が配置された第一のインターフェース領域５と電力線用端子が配置された第二のインターフェース領域６とを分けた一方側のインターフェース面２２を有し、前記各インターフェース面２２はそれぞれ、前記第一のインターフェース領域５を共通に一方端部側に配置し、前記第二のインターフェース領域６を共通に他方端部側に配置し、複数の前記機能モジュールは、監視回路、過電圧防止回路、及び、インバータを備えている。　　　　　

Description

明 細 書
車両用制御装置
技術分野
[0001] 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。
背景技術
[0002] 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。
[0003] 特許文献 1 :特開 2001— 258263号公報（図 3)
特許文献 2：特開平 7— 17396号公報（図 3)
特許文献 3 :特開平 5— 199601号公報（図 1,図 2)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 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、半導体スィッチによる 電磁ノイズ経路が複雑化するため、電磁適合性（EMC : electro-magnetic compati bility)対策部品の選定が難しくなると!/、う問題がある。
[0005] 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 15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が車体の取付枠 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 3 5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。
[0006] 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、内蔵機器ュ-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がー側面に配置され、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 悪い筐体底面力 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!/、とういう問題があった。
[0007] 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ィヒが図れる車両用制 御装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0008] この発明の車両用制御装置は、複数の機能モジュールと、前記機能モジュールを 接続する信号線及び電力線を備える車両用制御装置において、前記機能モジユー ルは前記信号線と前記電力線の両方が共に接続される一方側のインターフェース面 を有し、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、複数の前記機能モジュール 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一方端部側に配置され、前記第二のインターフエ ース領域が共通に他方端部側に配置される車両用制御装置であって、複数の前記 機能モジュールは、電圧と電流を監視する監視回路を有する機能モジュール、過電 圧防止回路を有する機能モジュール、及び、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を少なくとも備え、監視回路の前記機能モジュール は架線と、他の前記機能モジュールとを接続するようにしたものである。
[0009] また、この発明の車両用制御装置は、複数の機能モジュールと、前記機能モジユー ルを接続する信号線及び電力線を備える車両用制御装置にお!ヽて、前記機能モジ ユールは前記信号線と前記電力線の両方が共に接続される一方側のインターフエ一 ス面を有し、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、複数の前記機能モジュ 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 、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 一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他方端 部側に配置される車両用制御装置であって、複数の前記機能モジュールは、電圧と 電流を監視する監視回路を有する機能モジュール、過電圧防止回路を有する機能 モジュール、及び、直流電圧力 交流電圧に変換するインバータを有する機能モジ ユールを少なくとも備え、監視回路の前記機能モジュールは架線と、他の前記機能 モジュールとを接続するようにしたものである。
[0010] また、この発明の車両用制御装置は、複数の機能モジュールと、前記機能モジユー ルを接続する信号線及び電力線を備える車両用制御装置にお!ヽて、前記機能モジ ユールは前記信号線と前記電力線の両方が共に接続される一方側のインターフエ一 ス面を有し、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、複数の前記機能モジュ 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 、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同じ方向を向いて配置され、その一方群と他方 群の前記インターフェース面同士の一方の前記インターフェース領域が各列間側に 配置されると共に、他方の前記インターフェース領域が各列間と反対側に配置される 車両用制御装置であって、複数の前記機能モジュールは、電圧と電流を監視する監 視回路を有する機能モジュール、過電圧防止回路を有する機能モジュール、及び、 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を少なくとも 備え、監視回路の前記機能モジュールは架線と、他の前記機能モジュールとを接続 するようにしたものである。
[0011] さらに、この発明の車両用制御装置は、複数の機能モジュールを有し、その各機能 モジュールはその機能モジュール単位で取付け、取外しができるようにフレームを有 し、複数の前記機能モジュールは、電圧と電流を監視する監視回路を有する機能モ ジュール、過電圧防止回路を有する機能モジュール、及び、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に分割され、監視回路の前記機能モ ジュールは他の前記機能モジュールと接続する中継機能を果たすようにしたもので ある。
発明の効果
[0012] この発明に係る車両用制御装置によれば、前記機能モジュールは前記信号線と前 記電力線の両方が共に接続される一方側のインターフェース面を有し、前記各インタ 一フェース面は、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 一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 一フェース領域に分けられており、複数の前記機能モジュールは、前記インターフエ 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 域が共通に一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他 方端部側に配置される車両用制御装置であって、複数の前記機能モジュールは、電 圧と電流を監視する監視回路を有する機能モジュール、過電圧防止回路を有する機 能モジュール、及び、直流電圧力 交流電圧に変換するインバータを有する機能モ ジュールを少なくとも備え、監視回路の前記機能モジュールは架線と、他の前記機能 モジュールとを接続するようにしたため、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ィ匕が図られる。また、監視回路の機能モジュ ールは、接続機能と各種の監視機能を兼ね備えた機能を果たすことができ、機能モ ジュールを合理ィ匕できる。
[0013] また、この発明に係る車両用制御装置によれば、前記機能モジュールは前記信号 線と前記電力線の両方が共に接続される一方側のインターフェース面を有し、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、複数の前記機能モジュールは 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 エ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一方端部側に配置さ れると共に、前記第二のインターフェース領域が共通に他方端部側に配置される車 両用制御装置であって、複数の前記機能モジュールは、電圧と電流を監視する監視 回路を有する機能モジュール、過電圧防止回路を有する機能モジュール、及び、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を少なくとも備え 、監視回路の前記機能モジュールは架線と、他の前記機能モジュールとを接続する ようにしたため、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。また、監視回路の機能モジュールは、接続機能と各種の監視機能を兼ね備え た機能を果たすことができ、機能モジュールを合理ィ匕できる。
[0014] また、この発明に係る車両用制御装置によれば、前記機能モジュールは前記信号 線と前記電力線の両方が共に接続される一方側のインターフェース面を有し、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、複数の前記機能モジュールは 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 ース面同士が同じ方向を向いて配置され、その一方群と他方群の前記インターフ エース面同士の一方の前記インターフェース領域が各列間側に配置されると共に、 他方の前記インターフェース領域が各列間と反対側に配置される車両用制御装置で あって、複数の前記機能モジュールは、電圧と電流を監視する監視回路を有する機 能モジュール、過電圧防止回路を有する機能モジュール、及び、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を少なくとも備え、監視回路の前 記機能モジュールは架線と、他の前記機能モジュールとを接続するようにしたため、 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、長年に渡つ 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ィ匕が図られる。また、監視 回路の機能モジュールは、接続機能と各種の監視機能を兼ね備えた機能を果たす ことができ、機能モジュールを合理ィ匕できる。
[0015] さらに、複数の機能モジュールを有し、その各機能モジュールはその機能モジユー ル単位で取付け、取外しができるようにフレームを有し、複数の前記機能モジュール は、電圧と電流を監視する監視回路を有する機能モジュール、過電圧防止回路を有 する機能モジュール、及び、直流電圧から交流電圧に変換するインバータを有する 機能モジュールに分割され、監視回路の前記機能モジュールは他の前記機能モジ ユールと接続する中継機能を果たすようにしたので、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、監視回路の機能モジュールは、中継機能と各種の 監視機能を兼ね備えた機能を果たすことができる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]この発明の基礎技術による車両用制御装置を示すブロック図である。
[図 2]図 1の具体例を示す回路構成図である。
[図 3]基礎技術の機能モジュールのインターフェース面を示す斜視図である。
[図 4]基礎技術の車両用制御装置の断面図である。
[図 5]この発明の実施の形態 1による車両用制御装置を示すブロック図である。
[図 6]図 5の具体例を示す回路構成図である。
[図 7]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。
[図 8]車両用制御装置の設計，製作における調達期間短縮を示す説明図である。
[図 9]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 10]実施の形態における機能モジュールの追加，変更を説明する図である。 [図 11]実施の形態 4による車両用制御装置を示すブロック図である。
[図 12]実施の形態 5による他の車両用制御装置を筐体を除いて示す外形斜視図で ある。
[図 13]実施の形態 5による筐体で被った車両用制御装置に示す外形斜視図である。
[図 14]実施の形態 6による車両用制御装置を示すブロック図である。
[図 15]従来の車両用制御装置の断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 基礎技術
この発明の基礎技術を図 1一図 3によって説明する。図 1は基礎技術による車両用 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カゝら 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。
[0018] 7はリアタトルであり、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。
[0019] 各機能モジュールの主たる機能につ!、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ィ 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!/ヽ 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力も制御用入力端子群 13 を介して送られる信号に従 、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。
[0020] 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に関してはスィッチ 14である。機能モジユー ル 4Bは、充放電回路で、逆阻止形半導体スィッチ 15、充電抵抗 16、放電スィッチ 1 7、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、スィ ツチング回路 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。
[0021] 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。図 1及び図 2に示すように、各機能モジュール 4を説明すると、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、図 1 図 3のときは 、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 、て唯 1本、又は多相交流につ!、て唯一組となるように機能モジュール 4を設計 する。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が設計される。
[0022] 基礎技術のように、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 ユール力 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〖こすると、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 、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。
[0023] また、主に電磁ノイズの発生源となる機能モジュール 4Cは、機能モジュール 4Bと、 変圧器 8を介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力 遠ざけることができる。
[0024] 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 一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 とがでさる。
[0025] 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。第一のインターフエ一 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つても良いが、全ての機能モジュール 4 (機 能モジュール 4E, 4Q, 4Rを除ぐ 4Q, 4R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!/、。図 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に示すごとぐ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。
[0026] つまり、この基礎技術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。力！]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エ一 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。
[0027] 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 、る力 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。
[0028] 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 ユ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。
[0029] 図 4は基礎技術の車両用制御装置の断面図である。図 4は、複数の機能モジユー 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 一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、各機能モジユー 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。
[0030] 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ぐ作業性が向上する。 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。
[0031] この基礎技術によれば、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 、。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，点検作業の合理ィ匕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 ユ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ぐ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力もの取外しは他側面から実施できる。
[0032] 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。
[0033] また、機能モジュール 4Eは図 1から分力るように、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、特にノィ 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^^約する。これによ つ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に集中してノィ ズ対策を施すこともできる。
[0034] 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，点検作業の合理ィ匕を図ることができ、また第一のインタ 一フェース領域 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。
[0035] 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。
[0036] なお、ここで信号線とは、半導体スィ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!/、配線及びその配線材 である。
前述の基礎技術は、回路構成以外について、以下に示す各実施の形態の共通技 術として適用される。
[0037] 実施の形態 1.
実施の形態 1を図 5 図 6によって説明する。図 5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。基礎技術の図 1 図 2は負荷として主に、車両用照 明器具、空調装置を対象とした回路構成であるが、図 5—図 6は負荷として主に、車 両駆動用電動機を対象とした回路構成 (WVF)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。図 5において、 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。 4K, 4L , 4M, 4N, 4Eは機能モジュールであり、全ての機能モジュール 4K, 4L, 4M, 4N , 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 5Κ, 5L, 5Μ, 5Ν, 5Εを備え、また機能モジュール 4Ε以外の機能モジュール 4Κ, 4L, 4Μ, 4Ν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 6Κ, 6L, 6Μ, 6Νを備 えている。
[0038] 7はリアタトルであり、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、 3 1は電動機であり、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。 1 2は信号線の束を収納する線束収納部（配線ダクト)である。 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。
[0039] 各機能モジュールの主たる機能につ!、て説明する。機能モジュール 4K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 4Lは電圧センサ，電流センサなどを構成要素にもって、車 両用制御装置の電圧及び電流の動作状況を監視する機能と、各機能モジュール同 士の接続を中継する機能を有する。機能モジュール 4Nはスイッチング部と抵抗を構 成要素にもって過電圧を抑制する機能を有する。機能モジュール 4M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 4Eは上位制御器カゝら送られ る信号に従 、車両用制御装置全体を制御する制御回路である。
[0040] 図 6は図 5の車両用制御装置の回路構成図を示す。また同時に機能モジュール 4 K, 4L, 4M, 4N, 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 4Kに関してはスィッチ 3 2、充電接触器 33、充電抵抗 34である。機能モジュール 4Lに関しては監視回路で、 架線電流を監視する電流センサ 35、架線電圧を監視する電圧センサ 36、正側と負 側の電流差より漏れ電流の有無を検出する差電流センサ 37、グランドスィッチ 38、ス イッチング回路 39の直流電圧を監視する電圧センサ 40、不要な電磁波を吸収する コア 41である。機能モジュール 4Mはインバータで、コンデンサ 42、スイッチング回路 39、放電抵抗 43を有する。また機能モジュール 4Nは、過電圧防止回路で、スィッチ ング部 44、抵抗 45、電圧センサ 46を有する。図 6では、電圧センサ 46は機能モジュ ール 4Nに配置した力 機能モジュール 4Lに配置してもよい。なお、図 6には、一部 の部品、例えば一部の電圧センサや電流センサなどは図示していない。なお、車両 によっては、開閉器回路を有する機能モジュール 4Kを、車両用制御装置本体の外 部に配置する形式（図 7で詳述）のものもある。
[0041] 監視回路の機能モジュール 4Lは、架線 1と、リアタトル 7と，開閉回路の機能モジュ ール 4Kと、過電圧防止回路の機能モジュール 4Nと、インバータの機能モジュール 4 Mとを接続して接続の中継機能を果たすと共に、接続部において各種の監視機能を 果たしている。このようして監視回路の機能モジュール 4Lは、接続機能と各種の監視 機能を兼ね備えた機能を果たすことができ、機能モジュールを合理ィ匕できる。実施の 形態 1の車両用制御装置においても、ある機能モジュール 4に問題が生じた場合に、 点検又は交換しなければならな 、機能モジュール 4を常に少な 、台数に抑制でき、 短時間で容易に点検、交換ができ、すみやかに装置を復旧することができる。
[0042] 実施の形態 1においても、基礎技術の図 3と同様に、各機能モジュール 4は第一の 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エ ース面 22 (図 3)を有する。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 。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に示すごとぐ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。
[0043] つまり、基礎技術と同様に、予め統一されたデザインルールによって、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エ ース領域とを分けた一方側のインターフェース面を有し、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端部側に配置し、第二のインタ 一フェース領域を共通に他方端部側に配置することである。
[0044] この実施の形態 1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、予め統一されたデザインルールのインターフエ一 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，点検作業の合理ィ匕を図ることができる。ま た、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 とがでさる。
[0045] また、機能モジュール 4Eは、第一のインターフェース領域 5Eを持ち、第二のインタ 一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 4K, 4L, 4M, 4Nのインターフェース面の第一のィ ンターフェース領域 5K, 5L, 5M, 5Nが配置される側に共通に配置される。これによ り、 EMC対策の効果を安定的に得ることができる。
なお、同様に、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 6を持ち 、第一のインターフェース領域を持たな 、インターフェース面を有する別個な機能モ ジュール 4が存在する場合には、そのインターフェース面の第二のインターフェース 領域 6を他の機能モジュールの第二のインターフェース領域 6に合わせて、共通に同 じ側に配置する。これにより、 EMC対策の効果を安定的に得ることができる。
[0046] 実施の形態 2.
図 7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。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。図 5では車両用制御装置筐体に収納された開閉回路の機能モジュール 4Kを、 図 7では、装置本体力も分離させた構成を示している。図 7で、 52は機能モジュール 4Kと同様の開閉回路である。 53は信号線で、機能モジュール 4Eに接続される。 54 は端子群である。
[0047] 実施の形態 2の場合、監視回路の機能モジュール 4Lは、架線 1と、リアタトル 7と， 開閉回路 52と、過電圧防止回路の機能モジュール 4Nと、インバータの機能モジュ ール 4Mとを接続して接続の中継機能を果たすと共に、接続部にお!ヽて各種の監視 機能を果たしている。このようして監視回路の機能モジュール 4Lは、接続機能と各種 の監視機能を兼ね備えた機能を果たすことができ、機能モジュールを合理ィ匕できる。 この実施の形態に示すように、車両用制御装置は、機能的に非干渉化された機能モ ジュールの組み合わせにより構成されることから、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ため、他の機能モジユー ル 4L, 4M, 4N, 4Eの構成や構造に影響を与えることなぐ装置本体に対して開閉 回路の追加、削除、改善を行うことができる。
[0048] 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ぐ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。
[0049] 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!/、。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。
[0050] 図 8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。
[0051] 実施の形態の車両用制御装置は、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 カロ、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、 車両用制御装置では、製品ごとに機能の組み合わせが様々であるが、車両用制御 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 なった場合にぉ 、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。 [0052] 実施の形態 3.
図 9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。特に機能モジ ユール 4の変更と追カ卩について説明する。ここでは機能モジュール 4Nを変更する場 合で、スイッチング素子によりブレーキ抵抗で消費させるエネルギーを制御し、スイツ チング回路 39の過電圧を抑制する機能を有する機能モジュール 4P (過電圧防止回 路)を挙げる。又追加する機能モジュールとして、車両側回路と制御用回路とを切り 離す開閉機能を有する機能モジュール 4Q (CCOS = control circuit cut out swit ch)と、列車情報を管理し、車両上の各機器に指令する機能を有する機能モジユー ル 4R (列車情報管理システム）を挙げる。なお、 50はブレーキ抵抗、 51はその接続 端子群である。
[0053] 図 9では、図 5の過電圧防止回路の機能モジュール 4Nの変更として、機能モジュ ール 4Mの図面に向かって右側に過電圧防止回路の機能モジュール 4Pを配置する 例を挙げている。過電圧を放電する回路であれば、回路構成は問わないが、図 9の 場合はブレーキ抵抗 50である。また機能モジュール 4Qは車両側回路と制御用回路 とを切り離す回路であれば、回路構成は問わない。
[0054] 実施の形態 3の場合、監視回路の機能モジュール 4Lは、架線 1と、リアタトル 7と， 開閉回路の機能モジュール 4Kと、インバータの機能モジュール 4Mと、過電圧防止 回路の機能モジュール 4Pとを接続して接続の中継機能を果たすと共に、接続部に ぉ 、て各種の監視機能を果たして 、る。このようして監視回路の機能モジュール 4L は、接続機能と各種の監視機能を兼ね備えた機能を果たすことができ、機能モジュ ールを合理ィ匕できる。
[0055] このように、配置変更の機能モジュール 4P、追加の機能モジュール 4Q、 4Rを用い た場合においても、各機能モジュールの非干渉ィ匕と、基礎技術の統一されたデザィ 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の構成を一切変 更することなぐ変更の機能モジュール 4P、追カ卩の機能モジュール 4Q、 4Rを用いこ 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。 [0056] 実施の形態 1, 2, 3に示すように、各機能モジュールを機能別に定義して分割する ことによって、車両運用会社の要求される機能単位ごとに、機能モジュールが分割さ れることになり、それらの機能モジュールを組み合わせることで、車両運用会社の機 能要求に容易に対応できる。図 10は、実施の形態における機能モジュールの追加， 変更を説明する図である。例えば、図 5に示す実施の形態 1に、さらに容量を増加す るために、機能モジュール 4Maを追加する場合がある。この場合、中継機能を持つ 機能モジュール 4Lがあり、機能モジュール 4Maが他の機能モジュールと機能的に 分けられていることから、他の機能モジュールの設計変更を伴わずに、追加される機 能モジュール 4Maを機能モジュール 4Lに接続することのみで、この要求に容易に対 応できる。
また、中継機能を持つ機能モジュールとして、実施の形態 1, 2, 3では、監視回路 を有する機能モジュール 4Lを用いたが、監視回路の機能モジュールとは別に、中継 機能を持つ機能モジュールを設けても良い。
[0057] また、車両運用会社の機能要求に応じて、機能モジュール 4Nと機能モジュール 4 Pのいずれかを車両用制御装置の筐体 25内に配置する必要がある（図 5と図 9)。こ の場合も、中継機能を持つ機能モジュール 4Lがあり、機能モジュール 4N及び 4Pは それぞれ、他の機能モジュールと機能的に分けられていることから、他の機能モジュ ールの設計変更を伴わずに、車両運用会社の機能要求に応じて必要とされる機能 モジュール 4Nあるいは 4Pの!、ずれかを機能モジュール 4Lに接続することのみで、 この要求に容易に対応できる。
[0058] さらに、機能モジュール 4Kは車両用制御装置の筐体 25内に配置される場合（図 5 )と、車両用制御装置の筐体 25の外部に配置される場合 (図 7)がある。機能モジュ ール 4Kを前述のように定義することで、他の機能モジュールと機能的に分けられて V、ることから、他の機能モジュールの設計変更を伴わずに機能モジュール 4Kを車両 用制御装置の筐体 25の内部あるいは外部に容易に配置できる。
[0059] つまり、次のようにすることにより、機能モジュールの追加，削除，変更が容易にでき る。
(1)客先の機能要求単位ごとに機能モジュールを定義して分割する。 (2)各機能モジュールを他の機能モジュールと機能的に分ける。
(3)中継機能を担う機能モジュールを存在させる。（必要な機能モジュールを機能モ ジュール 4Lに接続することで、客先要求に柔軟に対応できる。 )
[0060] 実施の形態 4.
図 11は実施の形態 4による車両用制御装置を示すブロック図である。図 9では全て の機能モジュールが水平に横並びに配列されているが、図 11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。また、複数の機能モ ジュールで構成される各群は、同一である。
[0061] 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ィ 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 、る。各列間と反対側には各第-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。
[0062] 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力 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。
[0063] 実施の形態 4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，点検作業の合理ィ匕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。
[0064] 実施の形態 5.
図 12は実施の形態 5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 一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、各群のィ 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 一フェース面とその他方群の各インターフェース面を向力 、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端部側（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端部側（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 エース領域が一方端部側（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 エ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。
[0065] 図 12では、入力端子群 3は図に向かって左側に配置され、端子群 9, 10a, 10b, 5 1は右側に配置されて、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ぐ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、低コストィ匕 できる。信号線又は信号線束が多い場合に、車両の下側カも覼くことにより、装置の 組立て作業と保守，点検作業が容易になる。
[0066] 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 12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エ ース面にぉ 、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!/、る場合でも、インターフエ一 ス面 22が互いに平行であれば、発明の実施の形態力 外れることはない。
[0067] 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。
[0068] 図 12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 じょ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。
[0069] 図 12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ぐ常に安 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。
[0070] 図 13は図 12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 つ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、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。
[0071] 実施の形態 6.
図 14は実施の形態 6による車両用制御装置を示すブロック図である。図において、 複数の機能モジュールで構成される同一の群が二つ、中央を対称にして水平に横 並びに配列されている。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とを分離した一つインターフェース面を 有している。各群の各機能モジュール 4は、それぞれ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、第一のインターフェース領域 5を共通に一方端部 側 (この場合は、下端部側）に配置し、第二のインターフェース領域 6を共通に他方 端部側 (この場合は、上端部側）に配置する。機能モジュール 4Eは、図 5と同様に、 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 、ので 、機能モジュール 4E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の第 一のインターフェース領域 5が配置される側に共通に配置される。
[0072] このようにして実施の形態 1と同様に、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。更に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。
[0073] 上述した各実施の形態によれば、耐ノイズ性能が高ぐ安定した車両用制御装置を 得ることができる。組立作業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。これらの効果力 装置の筐体構造に依存し難いものにできる。ま た、車両搭載機器は 10年以上の長期に渡り機能を維持していく必要があるが、その 際に必要な保守，点検作業を効率的に実施することができる。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さる。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の機能モジュールと、
前記機能モジュールを接続する信号線及び電力線を備える車両用制御装置におい て、
前記機能モジュールは前記信号線と前記電力線の両方が共に接続される一方側の インターフェース面を有し、
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、
複数の前記機能モジュールは、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一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他方端部側に配置される車両用制御装 置であって、
複数の前記機能モジュールは、電圧と電流を監視する監視回路を有する機能モジュ ール、過電圧防止回路を有する機能モジュール、及び、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を少なくとも備え、監視回路の前記機能モ ジュールは架線と、他の前記機能モジュールとを接続するようにしたことを特徴とする 車両用制御装置。
[2] 複数の前記機能モジュールは、電気的接続と切離しを行う開閉回路を有する機能 モジュール、電圧と電流を監視する監視回路を有する前記機能モジュール、過電圧 防止回路を有する前記機能モジュール、及び、直流電圧から交流電圧に変換するィ ンバータを有する前記機能モジュールを少なくとも備え、監視回路の前記機能モジュ ールは前記架線と、開閉回路の前記機能モジュールと、他の前記機能モジュールと を接続するようにしたことを特徴とする請求項 1記載の車両用制御装置。
[3] 複数の機能モジュールと、
前記機能モジュールを接続する信号線及び電力線を備える車両用制御装置におい て、
前記機能モジュールは前記信号線と前記電力線の両方が共に接続される一方側の インターフェース面を有し、
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、
複数の前記機能モジュールは 2群に分けて 2列に配置され、前記各群のインターフエ 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エ 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 領域が共通に一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 共通に他方端部側に配置される車両用制御装置であって、
複数の前記機能モジュールは、電圧と電流を監視する監視回路を有する機能モジュ ール、過電圧防止回路を有する機能モジュール、及び、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を少なくとも備え、監視回路の前記機能モ ジュールは架線と、他の前記機能モジュールとを接続するようにしたことを特徴とする 車両用制御装置。
[4] 複数の前記機能モジュールは、電気的接続と切離しを行う開閉回路を有する機能 モジュール、電圧と電流を監視する監視回路を有する前記機能モジュール、過電圧 防止回路を有する前記機能モジュール、及び、直流電圧から交流電圧に変換するィ ンバータを有する前記機能モジュールを少なくとも備え、監視回路の前記機能モジュ ールは前記架線と、開閉回路の前記機能モジュールと、他の前記機能モジュールと を接続するようにしたことを特徴とする請求項 3記載の車両用制御装置。
[5] 複数の機能モジュールと、
前記機能モジュールを接続する信号線及び電力線を備える車両用制御装置におい て、
前記機能モジュールは前記信号線と前記電力線の両方が共に接続される一方側の インターフェース面を有し、
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、
複数の前記機能モジュールは 2群に分けて 2列に配置され、前記各群のインターフエ 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エ 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同じ方向を向いて配置さ れ、
その一方群と他方群の前記インターフェース面同士の一方の前記インターフェース 領域が各列間側に配置されると共に、他方の前記インターフェース領域が各列間と 反対側に配置される車両用制御装置であって、
複数の前記機能モジュールは、電圧と電流を監視する監視回路を有する機能モジュ ール、過電圧防止回路を有する機能モジュール、及び、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を少なくとも備え、監視回路の前記機能モ ジュールは架線と、他の前記機能モジュールとを接続するようにしたことを特徴とする 車両用制御装置。
[6] 複数の前記機能モジュールは、電気的接続と切離しを行う開閉回路を有する機能 モジュール、電圧と電流を監視する監視回路を有する前記機能モジュール、過電圧 防止回路を有する前記機能モジュール、及び、直流電圧から交流電圧に変換するィ ンバータを有する前記機能モジュールを少なくとも備え、監視回路の前記機能モジュ ールは前記架線と、開閉回路の前記機能モジュールと、他の前記機能モジュールと を接続するようにしたことを特徴とする請求項 5記載の車両用制御装置。
[7] 複数の前記機能モジュールはその一方群と他方群の前記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が各列間側に配置されると共に、前記第二のィ ンターフェース領域が各列間と反対側に配置されるようにしたことを特徴とする請求 項 5又は請求項 6記載の車両用制御装置。
[8] 前記機能モジュールは、前記第一のインターフェース領域と前記第二のインターフ エース領域とを上下に分けたインターフェース面を有し、前記各インターフェース面 はそれぞれ、前記第一のインターフェース領域が共通に下端部側に配置され、前記 第二のインターフェース領域が共通に上端部側に配置されるようにしたことを特徴と する請求項 1〜請求項 4のいずれ力 1項に記載の車両用制御装置。
[9] 一方側の前記インターフェース面は、前記機能モジュールの一つの側面であること を特徴とする請求項 1〜請求項 6のいずれか 1項に記載の車両用制御装置。
[10] 複数の前記機能モジュールの前記第二のインターフェース領域における電力線用 端子用ボルトのサイズは、前記機能モジュールを収納する箱体に前記機能モジユー ルを固定するボルトのサイズと同じであることを特徴とする請求項 1〜請求項 6のいず れか 1項に記載の車両用制御装置。
[11] 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機能モジュールを少なくとも 1つ備え、その機能モジ ユ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 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 置される端部側に配置されることを特徴とする請求項 1〜請求項 6のいずれか 1項に 記載の車両用制御装置。
[12] 前記第二のインターフェース領域を持ち、前記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有する機能モジュールを少なくとも 1つ備え、その機能モジ ユールの前記インターフェース面の前記第二のインターフェース領域は、他の前記 機能モジュールの前記インターフェース面の前記第二のインターフェース領域が配 置される端部側に配置されることを特徴とする請求項 1〜請求項 6のいずれか 1項に 記載の車両用制御装置。
[13] 複数の機能モジュールと、
前記機能モジュールを接続する信号線及び電力線を備える車両用制御装置におい て、
前記機能モジュールは前記信号線と前記電力線の両方が共に接続される一方側の インターフェース面を有し、
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、
複数の前記機能モジュールは、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一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他方端部側に配置される車両用制御装 置であって、
複数の前記機能モジュールは、電圧と電流を監視する監視回路を有する機能モジュ ール、過電圧防止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、架線と前記機能モジュールとを中継す る機能モジュールとを備えたことを特徴とする車両用制御装置。
[14] 複数の機能モジュールを有し、その各機能モジュールはその機能モジュール単位 で取付け、取外しができるようにフレームを有し、複数の前記機能モジュールは、電 圧と電流を監視する監視回路を有する機能モジュール、過電圧防止回路を有する機 能モジュール、及び、直流電圧力 交流電圧に変換するインバータを有する機能モ ジュールに分割され、監視回路の前記機能モジュールは他の前記機能モジュールと 接続する中継機能を果たすようにしたことを特徴とする車両用制御装置。
[15] 監視回路の前記機能モジュールは、架線と、他の前記機能モジュールとを接続す る中継機能を果たすようにしたことを特徴とする請求項 14記載の車両用制御装置。
[16] 複数の前記機能モジュールは、電気的接続と切離しを行う開閉回路を有する機能 モジュール、電圧と電流を監視する監視回路を有する前記機能モジュール、過電圧 防止回路を有する前記機能モジュール、及び、直流電圧から交流電圧に変換するィ ンバータを有する前記機能モジュールに分割され、監視回路の前記機能モジュール は架線と、開閉回路の前記機能モジュールと、他の前記機能モジュールとを接続す る中継機能を果たすようにしたことを特徴とする請求項 14記載の車両用制御装置。
[17] 監視回路の前記機能モジュールは、前記架線と、開閉回路の前記機能モジュール と、過電圧防止回路の前記機能モジュールと、インバータの前記機能モジュールとを 接続するようにしたことを特徴とする請求項 16記載の車両用制御装置。
PCT/JP2007/051265 2006-05-25 2007-01-26 車両用制御装置 WO2007138760A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2652514A CA2652514C (en) 2006-05-25 2007-01-26 Vehicle controller
US12/299,937 US8716884B2 (en) 2006-05-25 2007-01-26 Vehicle controller
CN2007800188080A CN101448669B (zh) 2006-05-25 2007-01-26 车辆用控制装置
JP2007529286A JPWO2007138760A1 (ja) 2006-05-25 2007-01-26 車両用制御装置
EP07707497.9A EP2020333B1 (en) 2006-05-25 2007-01-26 Vehicle control device
HK09109588.0A HK1131372A1 (en) 2006-05-25 2009-10-16 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2006/310463 WO2007138645A1 (ja) 2006-05-25 2006-05-25 車両用補助電源装置
JPPCT/JP2006/310463 2006-05-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007138760A1 true WO2007138760A1 (ja) 2007-12-06

Family

ID=38778174

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/310463 WO2007138645A1 (ja) 2006-05-25 2006-05-25 車両用補助電源装置
PCT/JP2007/051265 WO2007138760A1 (ja) 2006-05-25 2007-01-26 車両用制御装置
PCT/JP2007/051264 WO2007138759A1 (ja) 2006-05-25 2007-01-26 車両用制御装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/310463 WO2007138645A1 (ja) 2006-05-25 2006-05-25 車両用補助電源装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/051264 WO2007138759A1 (ja) 2006-05-25 2007-01-26 車両用制御装置

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8104558B2 (ja)
EP (2) EP2020332B1 (ja)
JP (3) JPWO2007138645A1 (ja)
KR (2) KR100991336B1 (ja)
CN (2) CN101448669B (ja)
CA (2) CA2666949C (ja)
HK (2) HK1131105A1 (ja)
WO (3) WO2007138645A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010041339A1 (ja) * 2008-10-10 2010-04-15 三菱電機株式会社 車両用制御装置
JP4614020B1 (ja) * 2009-06-12 2011-01-19 三菱電機株式会社 車両用電力変換装置
JP2011525787A (ja) * 2008-05-09 2011-09-22 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 送電線網、送電線網を管理する方法およびプログラム（送電線網のインテリジェントな監視）
JP2015077865A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 三菱電機株式会社 電気車制御装置
JP2017022834A (ja) * 2015-07-08 2017-01-26 株式会社日立製作所 鉄道車両用主回路装置
JP2017184412A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 株式会社日立製作所 電力変換装置

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT500328B1 (de) * 2002-02-07 2010-03-15 Elin Ebg Traction Gmbh Fahrzeug mit einem elektrischen antrieb und verfahren zum betrieb eines solchen fahrzeuges
WO2007138645A1 (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Mitsubishi Electric Corporation 車両用補助電源装置
JP4978507B2 (ja) * 2008-02-20 2012-07-18 三菱電機株式会社 車両用制御装置
JP5262752B2 (ja) * 2009-01-26 2013-08-14 株式会社デンソー 電力変換装置
CN103338967B (zh) * 2011-01-31 2015-11-25 株式会社日立制作所 驱动系统、铁道车辆用驱动系统及搭载了该系统的铁道车辆、编组列车
DE102011089812A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Richard Ag Schaltvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug und Elektrofahrzeug
US20130192566A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 Bahman Gozloo Control system having configurable auxiliary power module
DE102012204862A1 (de) 2012-03-27 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Sicherungseinrichtung für ein Hochvoltsystem und Verfahren zum Sichern eines Hochvoltsystems
TW201406577A (zh) * 2012-08-03 2014-02-16 Zhi-Yong Zhuang 電力線之鏡頭監控裝置
CN103568951B (zh) * 2012-08-09 2015-12-16 莊志勇 电力线的镜头监控装置
WO2014086005A1 (zh) * 2012-12-05 2014-06-12 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 整流牵引装置及内燃动车组
US9998024B2 (en) 2013-12-03 2018-06-12 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion apparatus
CN104442629B (zh) * 2014-11-10 2017-10-10 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 集成式控制装置及客车
JP6672017B2 (ja) * 2016-03-03 2020-03-25 株式会社東芝 電気車制御装置
DE112017003073T5 (de) * 2016-06-21 2019-03-07 Mitsubishi Electric Corporation Stromwandlungsvorrichtung
WO2019082382A1 (ja) * 2017-10-27 2019-05-02 三菱電機株式会社 鉄道車両用床下装置
KR102111295B1 (ko) * 2018-02-05 2020-05-15 주식회사 만도 리던던트 구조 기반의 차량 제어 장치 및 방법
CN108749830A (zh) * 2018-06-24 2018-11-06 山东华车能源科技有限公司 一种多轴轨道电动机车独立驱动同步控制系统
EP3925847A4 (en) * 2019-02-13 2022-10-26 Hitachi, Ltd. RAILWAY VEHICLE CONTROL DEVICE, RAILWAY VEHICLE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE RAILWAY VEHICLE
EP3696007B1 (en) 2019-02-18 2021-10-06 Bombardier Transportation GmbH An arrangement for earthing a dc intermediate link
KR102348253B1 (ko) 2021-06-24 2022-01-06 김명수 동바리용 고정유격제
CN113581235A (zh) * 2021-08-12 2021-11-02 无锡铁湖科技有限公司 铁路机车生物环保卫生间控制器
KR102618685B1 (ko) 2022-01-12 2023-12-27 김명수 동바리용 엔형유격제

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62299474A (ja) * 1986-06-20 1987-12-26 株式会社日立製作所 鉄道車両の床下艤装構造
JPH05115101A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Mitsubishi Electric Corp 車両用補助電源装置
JPH05199601A (ja) 1992-01-16 1993-08-06 Mitsubishi Electric Corp 電気車制御装置
JPH06133406A (ja) * 1992-10-19 1994-05-13 Mitsubishi Electric Corp チョッパ装置
JPH06144218A (ja) * 1992-11-09 1994-05-24 Mitsubishi Electric Corp 電気車制御装置
JPH0717396A (ja) 1993-06-30 1995-01-20 Hitachi Ltd 鉄道車両及びその屋根上機器取付け構造
JPH10278784A (ja) * 1997-04-11 1998-10-20 Toyo Electric Mfg Co Ltd 鉄道車両用制御箱
JPH11145632A (ja) * 1997-11-05 1999-05-28 Hitachi Ltd 車両用制御装置
JP2000211504A (ja) * 1999-01-27 2000-08-02 Hitachi Ltd 車両制御装置用筐体
JP2000302034A (ja) * 1999-04-21 2000-10-31 Toshiba Transport Eng Inc 床下制御装置
JP2001258263A (ja) 2000-03-10 2001-09-21 Toshiba Corp 鉄道車両用電力変換装置
JP2004299469A (ja) * 2003-03-28 2004-10-28 Toshiba Corp 鉄道車両床下装置
JP2005033885A (ja) * 2003-07-09 2005-02-03 Toshiba Corp 電気車制御装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3564280A (en) 1969-02-14 1971-02-16 Essex International Inc Plex-path circumferential energy control and distribution system
US3651454A (en) 1969-12-15 1972-03-21 Borg Warner Automotive multiplex system
DE4392671C2 (de) * 1992-06-10 2000-06-21 Ford Werke Ag Kommunikationssystem für Kraftfahrzeuge
JPH06153329A (ja) 1992-11-10 1994-05-31 Mitsubishi Electric Corp コントロールセンタ
WO1996026570A1 (fr) 1995-02-21 1996-08-29 Hitachi, Ltd. Appareil et procede de fourniture d'electricite a un vehicule, dispositif a circuits semiconducteurs a utiliser dans ledit appareil et dispositif de cablage commun pour une automobile ou un autre vehicule
US5691898A (en) 1995-09-27 1997-11-25 Immersion Human Interface Corp. Safe and low cost computer peripherals with force feedback for consumer applications
JPH0937414A (ja) 1995-07-20 1997-02-07 Mitsubishi Electric Corp 電気車搭載用インバータ装置
US5736925A (en) 1996-06-21 1998-04-07 Weldon Technologies, Inc. Vehicle warning system controller
US6127741A (en) 1997-03-17 2000-10-03 The Furukawa Electric Co., Ltd. Vehicular use power feed apparatus
JP3338328B2 (ja) 1997-04-21 2002-10-28 株式会社日立製作所 乗物の電力供給装置
US5880674A (en) * 1997-05-12 1999-03-09 Cummins Engine Company, Inc. System for processing output signals associated with multiple vehicle condition sensors
JP3843439B2 (ja) 1998-09-30 2006-11-08 株式会社日立製作所 電気車用電力変換装置
US6268794B1 (en) * 2000-01-21 2001-07-31 Harley-Davidson Motor Company Group, Inc. Integrated security, tip-over, and turn signal system
AU2001241559A1 (en) 2000-02-18 2001-08-27 Liebert Corporation Modular uninterruptible power supply
US6310783B1 (en) * 2000-03-29 2001-10-30 Powerware Corporation Modular method and apparatus for building an uninterruptible power system (UPS)
JP2001327044A (ja) * 2000-05-16 2001-11-22 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 車両用パワーディストリビュータ
EP1300587B1 (en) 2000-07-11 2010-10-06 Aisin Aw Co., Ltd. Hybrid drive device
CN100477464C (zh) * 2000-10-02 2009-04-08 欧姆龙株式会社 电源装置
JP4034937B2 (ja) * 2001-01-09 2008-01-16 本田技研工業株式会社 車両の制御装置
JP4163404B2 (ja) 2001-09-21 2008-10-08 株式会社日立製作所 車両用半導体装置
JP4243954B2 (ja) * 2002-12-27 2009-03-25 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動駆動装置制御ユニットの防振装置
US7107669B2 (en) * 2003-01-29 2006-09-19 Hitachi, Ltd. System for mounting an underfloor electronic equipment
US20080272649A1 (en) * 2003-10-31 2008-11-06 Johnson Controls Technology Company Electrical connectivity system for use in a vehicle
JP4566627B2 (ja) * 2004-06-23 2010-10-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 ホール素子のインタフェース回路およびそれを用いたシステム
JP4507863B2 (ja) 2004-12-03 2010-07-21 株式会社デンソー テストモード回路及びテストモード回路のリセット制御方法
WO2007138645A1 (ja) 2006-05-25 2007-12-06 Mitsubishi Electric Corporation 車両用補助電源装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62299474A (ja) * 1986-06-20 1987-12-26 株式会社日立製作所 鉄道車両の床下艤装構造
JPH05115101A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Mitsubishi Electric Corp 車両用補助電源装置
JPH05199601A (ja) 1992-01-16 1993-08-06 Mitsubishi Electric Corp 電気車制御装置
JPH06133406A (ja) * 1992-10-19 1994-05-13 Mitsubishi Electric Corp チョッパ装置
JPH06144218A (ja) * 1992-11-09 1994-05-24 Mitsubishi Electric Corp 電気車制御装置
JPH0717396A (ja) 1993-06-30 1995-01-20 Hitachi Ltd 鉄道車両及びその屋根上機器取付け構造
JPH10278784A (ja) * 1997-04-11 1998-10-20 Toyo Electric Mfg Co Ltd 鉄道車両用制御箱
JPH11145632A (ja) * 1997-11-05 1999-05-28 Hitachi Ltd 車両用制御装置
JP2000211504A (ja) * 1999-01-27 2000-08-02 Hitachi Ltd 車両制御装置用筐体
JP2000302034A (ja) * 1999-04-21 2000-10-31 Toshiba Transport Eng Inc 床下制御装置
JP2001258263A (ja) 2000-03-10 2001-09-21 Toshiba Corp 鉄道車両用電力変換装置
JP2004299469A (ja) * 2003-03-28 2004-10-28 Toshiba Corp 鉄道車両床下装置
JP2005033885A (ja) * 2003-07-09 2005-02-03 Toshiba Corp 電気車制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2020333A4 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2008362696B8 (en) * 2006-05-25 2013-05-30 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle control device
AU2008362696B2 (en) * 2006-05-25 2013-03-28 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle control device
JP2011525787A (ja) * 2008-05-09 2011-09-22 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 送電線網、送電線網を管理する方法およびプログラム（送電線網のインテリジェントな監視）
JP2016036250A (ja) * 2008-05-09 2016-03-17 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 電力系統を管理する方法、および電力系統
KR101223814B1 (ko) * 2008-10-10 2013-01-17 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 차량용 제어 장치
CN102177048A (zh) * 2008-10-10 2011-09-07 三菱电机株式会社 车辆用控制装置
JPWO2010041339A1 (ja) * 2008-10-10 2012-03-01 三菱電機株式会社 車両用制御装置
RU2471656C1 (ru) * 2008-10-10 2013-01-10 Мицубиси Электрик Корпорейшн Устройство управления транспортным средством
WO2010041339A1 (ja) * 2008-10-10 2010-04-15 三菱電機株式会社 車両用制御装置
EP2332785A1 (en) * 2008-10-10 2011-06-15 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle control device
US8701809B2 (en) 2008-10-10 2014-04-22 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle control device
EP2332785A4 (en) * 2008-10-10 2014-10-01 Mitsubishi Electric Corp VEHICLE CONTROL DEVICE
JP4519200B2 (ja) * 2008-10-10 2010-08-04 三菱電機株式会社 車両用制御装置
JP4614020B1 (ja) * 2009-06-12 2011-01-19 三菱電機株式会社 車両用電力変換装置
JP2015077865A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 三菱電機株式会社 電気車制御装置
JP2017022834A (ja) * 2015-07-08 2017-01-26 株式会社日立製作所 鉄道車両用主回路装置
JP2017184412A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 株式会社日立製作所 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2020333A4 (en) 2012-04-11
EP2020332B1 (en) 2019-11-13
CA2666949A1 (en) 2007-12-06
KR20090003322A (ko) 2009-01-09
CN101454172A (zh) 2009-06-10
HK1131372A1 (en) 2010-01-22
US20090101419A1 (en) 2009-04-23
KR100991336B1 (ko) 2010-11-01
HK1131105A1 (en) 2010-01-15
KR20090003339A (ko) 2009-01-09
CA2652514A1 (en) 2007-12-06
JPWO2007138645A1 (ja) 2009-10-01
EP2020332A4 (en) 2012-07-18
KR100991300B1 (ko) 2010-11-01
WO2007138645A1 (ja) 2007-12-06
JPWO2007138759A1 (ja) 2009-10-01
CA2666949C (en) 2013-10-29
US8104558B2 (en) 2012-01-31
US20090240384A1 (en) 2009-09-24
CN101454172B (zh) 2012-05-30
EP2020333A1 (en) 2009-02-04
CN101448669B (zh) 2012-05-02
JPWO2007138760A1 (ja) 2009-10-01
US8716884B2 (en) 2014-05-06
WO2007138759A1 (ja) 2007-12-06
EP2020333B1 (en) 2017-04-12
EP2020332A1 (en) 2009-02-04
CN101448669A (zh) 2009-06-03
CA2652514C (en) 2012-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007138760A1 (ja) 車両用制御装置
JP4519200B2 (ja) 車両用制御装置
JP5985173B2 (ja) 車両用高電圧分配装置
JP4908605B2 (ja) 車両用制御装置
JP4908604B2 (ja) 車両用制御装置
JP6256862B2 (ja) 蓄電池ユニット及び鉄道車両
CN216851194U (zh) 一种动车用车下接头箱
GB2541086A (en) Railway vehicle main circuit device

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780018808.0

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2007529286

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07707497

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12299937

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2007707497

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007707497

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2652514

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087028006

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE