WO2026018652A1 - 車両用制御装置 - Google Patents

車両用制御装置

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WO2026018652A1
WO2026018652A1 PCT/JP2025/023141 JP2025023141W WO2026018652A1 WO 2026018652 A1 WO2026018652 A1 WO 2026018652A1 JP 2025023141 W JP2025023141 W JP 2025023141W WO 2026018652 A1 WO2026018652 A1 WO 2026018652A1
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WO
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power supply
load
voltage
power
conversion unit
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PCT/JP2025/023141
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English (en)
French (fr)
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圭史 岸本
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks

Definitions

  • This specification relates to a vehicle control device.
  • Patent Document 1 discloses a power supply device, as a type of vehicle control device, that supplies power from multiple power sources to a load.
  • This power supply device is equipped with a switch unit that cuts off the power supplied from the power source based on the current detection results detected by a current detection unit.
  • Patent Document 1 In recent years, there has been a demand for a function that converts the voltage supplied from a power source and then distributes the converted power to multiple loads.
  • the power supply device in Patent Document 1 does not have the function of converting voltage or distributing power to multiple loads.
  • the configuration in Patent Document 1 may not be able to continue to properly supply power to the loads.
  • the purpose of this disclosure is to provide a vehicle control device that can continue to appropriately supply voltage-converted power to a load even when an abnormality occurs.
  • one disclosed aspect is a vehicle control device used in a vehicle that controls the distribution of power supplied from multiple power supply units to multiple load units, and includes: multiple power supply terminal units electrically connected to the power supply units; multiple load terminal units electrically connected to the load units; a first power supply line unit electrically connected to a first power supply terminal included in the multiple power supply terminal units; a second power supply line unit electrically connected to a second power supply terminal included in the multiple power supply terminal units; a main line interruption circuit that electrically connects the first power supply line unit and the second power supply line unit and interrupts the electrical connection between the first power supply line unit and the second power supply line unit based on an abnormality in at least one of the current value and the voltage value; a first voltage conversion unit that converts the voltage supplied to the first power supply line unit and supplies it to a first load terminal included in the multiple load terminal units; and a second voltage conversion unit that converts the voltage supplied to the second power supply line unit and supplies it to a second load terminal included in the multiple load terminal units
  • the first voltage conversion unit and the second voltage conversion unit are separately disposed for the first power line unit and the second power line unit, whose electrical connection is interrupted by the main line interruption circuit unit. Therefore, even when the first power line unit and the second power line unit are electrically disconnected based on an abnormality in at least one of the current value and the voltage value, at least one of the first voltage conversion unit and the second voltage conversion unit can continue to supply power to the load terminal. As a result, even if an abnormality occurs in a circuit related to the vehicle control device, the supply of voltage-converted power to the load terminal, and ultimately the supply of power to the load unit connected to the load terminal, can be appropriately continued.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a power distribution ECU according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the power distribution ECU shown in FIG. 1 .
  • 10 is a flowchart showing details of a cutoff process performed by a power distribution ECU.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a power distribution ECU that performs a cutoff process.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a power distribution ECU according to a second embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a power distribution ECU that performs a cutoff process.
  • a power distribution ECU (Electronic Control Unit) 100 is a vehicle control device used in a vehicle.
  • the power distribution ECU 100 is mounted on the vehicle and connected to a plurality of power supply units 110 and a plurality of load units 120.
  • the power distribution ECU 100 distributes power supplied from the plurality of power supply units 110 to the many load units 120.
  • the power distribution ECU 100 may be a standalone control device that integrates the power distribution function of the vehicle, or may be configured to be implemented in a control device together with other functional units.
  • the power distribution ECU 100 is implemented in a zone ECU.
  • the zone ECU together with the central ECU, on-board equipment, and communication lines, etc., constitutes an on-board network system.
  • a zone ECU is placed in each of multiple pre-defined zones in the vehicle. At least one of the multiple zone ECUs also functions as the power distribution ECU 100.
  • the zone ECU has a gateway function, converting and relaying data between networks with different communication methods, enabling mutual communication.
  • the zone ECU controls the on-board equipment based on commands from the central ECU.
  • a zone ECU with the functionality of the power distribution ECU 100 controls the distribution of power to other zone ECUs, as well as to the individual ECUs, actuators, sensors, etc. that make up the on-board equipment.
  • the power supply unit 110 is a power supply installed in the vehicle.
  • the power supply unit 110 is capable of supplying power to the power distribution ECU 100.
  • the power supply unit 110 includes a main power supply 111 (power supply A in Figure 1) and an auxiliary power supply 112 (power supply B in Figure 1).
  • the main power supply 111 and the auxiliary power supply 112 supply approximately the same DC power supply voltage (hereinafter referred to as power supply voltage, for example, 48 V) to the power distribution ECU 100.
  • the main power supply 111 is a power supply unit 110 with a higher power supply capacity than the auxiliary power supply 112.
  • An example of the main power supply 111 is a DC-DC converter mounted on the vehicle.
  • the auxiliary power supply 112 is a power supply unit 110 with a lower power supply capacity than the main power supply 111.
  • An example of the auxiliary power supply 112 is an auxiliary battery mounted on the vehicle.
  • the power supply capacity of the main power supply 111 may be several to several dozen times the power supply capacity of the auxiliary power supply 112.
  • the load units 120 are the above-mentioned zone ECUs, individual ECUs, actuators, sensors, etc.
  • the load units 120 consume power distributed by the power distribution ECU 100 to perform predetermined functions.
  • Multiple load units 120 with different rated voltages (or operating voltages) are connected to the power distribution ECU 100.
  • Some of the load units 120 (loads A and E in Figure 1) are supplied with the power supply voltage.
  • Other load units 120 (loads B to D in Figure 1) are supplied with a voltage lower than the power supply voltage (for example, 12 V).
  • the load section 120 includes a priority load 121 (load C in Figure 1) and normal loads 122 and 123 (loads A, B, D, and E in Figure 1).
  • the priority load 121 is a load section 120 to which power supply takes priority over the normal loads 122 and 123.
  • the priority load 121 and the normal load 122 are load sections 120 that operate at low voltage (low-voltage loads).
  • the normal load 123 is a load section 120 that operates at the power supply voltage (high-voltage load).
  • a load section 120 that requires redundancy is considered to be a priority load 121.
  • priority loads 121 with high-priority functions (safety-related functions).
  • Load sections 120 other than these priority loads 121 are normal loads 122 and 123.
  • the normal load 122 is a load unit 120 that does not require redundancy and is a non-priority load unit 120 that is equipped only with low-priority functions (non-safety-related functions).
  • the power distribution ECU 100 includes a plurality of power supply terminals 10, a plurality of load terminals 20, a power supply line KH, a plurality of DC-DC converters 90, a plurality of interrupter circuits, and a plurality of overvoltage detectors 99.
  • the power supply terminal 10 is electrically connected to the power supply unit 110.
  • the power supply terminal 10 is integrally configured with a connector exposed outside the housing of the control device. Power from the power supply unit 110 is supplied to the power supply terminal 10 via a wire harness or the like connected to the connector.
  • the power supply terminal 10 includes a first power supply terminal 11 and a second power supply terminal 12.
  • the first power supply terminal 11 is electrically connected to the main power supply 111. Power is supplied to the first power supply terminal 11 from the main power supply 111.
  • the second power supply terminal 12 is electrically connected to the auxiliary power supply 112. Power is supplied to the second power supply terminal 12 from the auxiliary power supply 112. A larger power is supplied to the first power supply terminal 11 than to the second power supply terminal 12. Therefore, the first power supply terminal 11 is formed larger than the second power supply terminal 12 so that it can handle larger power.
  • the load terminal 20 is electrically connected to the load section 120.
  • the load terminal 20 is integrally configured with a connector exposed outside the housing of the control device.
  • the load terminal 20 supplies power to the load section 120 via a wire harness or the like connected to the connector.
  • the load terminal 20 includes a first load terminal 21 and a second load terminal 22.
  • the first load terminal 21 is electrically connected to the first power supply line section 31 via the first load line section 51 and the first section 41, etc.
  • the first load terminal 21 further includes a first priority terminal 21a, a first normal terminal 21b, and a first high-voltage terminal 21c.
  • the second load terminal 22 is electrically connected to the second power supply line section 32 via the second load line section 52 and the second section 42, etc.
  • the second load terminal 22 further includes a second priority terminal 22a, a second normal terminal 22b, and a second high-voltage terminal 22c.
  • the first priority terminal 21a and the second priority terminal 22a are electrically connected to the priority loads 121.
  • One of the first priority terminals 21a and one of the second priority terminals 22a are electrically connected to the same priority load 121.
  • the first priority terminals 21a and the second priority terminals 22a connected to the same priority load 121 are adjacent to each other.
  • the first normal terminal 21b and the second normal terminal 22b are electrically connected to a normal load 122 that operates at a low voltage.
  • the first high voltage terminal 21c and the second high voltage terminal 22c are electrically connected to a normal load 123 that operates at a high voltage.
  • the power supply wiring KH is wiring formed between multiple power supply terminals 10 and multiple load terminals 20.
  • the power supply wiring KH is formed by a copper conductive layer (wiring pattern) provided on a printed wiring board that constitutes the power distribution ECU 100.
  • a bus bar mounted on the printed wiring board along the wiring pattern may form part of the power supply wiring KH.
  • the bus bar is mounted in parallel with the wiring pattern in a location where the wiring pattern alone cannot carry enough current.
  • the power supply wiring KH is composed of power supply wiring 30, power supply main line 40, load wiring 50, etc.
  • the power supply wiring 30 is connected to the power supply terminal 10.
  • the power supply wiring 30 includes a first power supply line portion 31 and a second power supply line portion 32.
  • the first power supply line portion 31 is connected to the first power supply terminal 11. Power is supplied to the first power supply line portion 31 from the main power supply 111.
  • the wiring width (cross-sectional area) of the first power supply line portion 31 is wider (larger) than the wiring width of the second power supply line portion 32.
  • the second power supply line portion 32 is connected to the second power supply terminal 12. Power is supplied to the second power supply line portion 32 from the auxiliary power supply 112.
  • a power zener may be disposed in the section of the power supply wiring 30 between the power supply interruption circuit 60 (described later) and the power supply terminal 10.
  • the power zener is configured to prevent voltage breakdown of the power supply interruption circuit 60 when an abnormal voltage (overvoltage) is output from the power supply unit 110.
  • the power supply trunk 40 is a wiring that is electrically connected to both the first power supply line section 31 and the second power supply line section 32. Power is supplied to the power supply trunk 40 from the main power supply 111 and the auxiliary power supply 112, respectively, via the first power supply line section 31 and the second power supply line section 32.
  • the wiring width (wiring cross-sectional area) of the power supply trunk 40 is the same as or wider (larger) than the wiring width of the first power supply line section 31.
  • a trunk line interruption circuit 70 described below, is provided in the middle of the power supply trunk 40.
  • the section of the power supply trunk 40 between the first power supply line section 31 and the trunk line interruption circuit 70 is designated as the first section 41.
  • the first section 41 is the main section that receives power from only the main power supply 111 of the main power supply 111 and the auxiliary power supply 112 when the trunk line interruption circuit 70 is in a power-off state (off).
  • the section of the power supply trunk line 40 between the second power line section 32 and the trunk line interruption circuit 70 is designated as the second section 42.
  • the second section 42 is an auxiliary section that receives power only from the auxiliary power supply 112 out of the main power supply 111 and the auxiliary power supply 112.
  • the load wiring 50 is a wiring connected to the load terminal 20.
  • the wiring width (cross-sectional area) of the load wiring 50 is narrower (smaller) than the wiring width of the power supply main line 40.
  • the wiring widths of the load wirings 50 may differ from each other.
  • the load wiring 50 includes a plurality of first load line sections 51 and a plurality of second load line sections 52.
  • the first load line section 51 electrically connects the first section 41 of the power supply trunk line 40, which is closer to the first power supply line section 31 than the trunk line interruption circuit 70, to the first load terminal 21.
  • the multiple first load line sections 51 include a first priority line section 51a, a first normal line section 51b, and a first high-voltage line section 51c.
  • the first priority line section 51a is the load wiring 50 that connects the first priority terminal 21a to the first converter 91 (described later).
  • the first normal line section 51b is the load wiring 50 that connects the first normal terminal 21b to the first converter 91.
  • the first high-voltage line section 51c is the load wiring 50 that connects the first high-voltage terminal 21c to the power supply trunk line 40.
  • the first high-voltage line section 51c is the first load line section 51 that is not connected to the first converter 91.
  • the second load line section 52 electrically connects the second section 42 of the power supply trunk line 40, which is closer to the second power supply line section 32 than the trunk line interruption circuit 70, to the second load terminal 22.
  • the multiple second load line sections 52 include a second priority line section 52a, a second normal line section 52b, and a second high-voltage line section 52c.
  • the second priority line section 52a is the load wiring 50 that connects the second priority terminal 22a to the second converter 92 (described later).
  • the second normal line section 52b is the load wiring 50 that connects the second normal terminal 22b to the second converter 92.
  • the second high-voltage line section 52c is the load wiring 50 that connects the second high-voltage terminal 22c to the power supply trunk line 40.
  • the second high-voltage line section 52c is the second load line section 52 that is not connected to the second converter 92.
  • the DC-DC converter 90 converts a DC voltage into a different DC voltage.
  • the DC-DC converter 90 steps down the power supply voltage input from the power supply unit 110 to the rated voltage of the priority load 121 and the normal load 122, and outputs it to the load terminal 20.
  • the power supply voltage input to the DC-DC converter 90 may be referred to as a "high voltage”
  • the supply voltage output by the DC-DC converter 90 may be referred to as a "low voltage.”
  • the DC-DC converter 90 includes a first converter 91 and a second converter 92.
  • the DC voltage output by the first converter 91 and the DC voltage output by the second converter 92 are substantially the same value.
  • the current capacity of each of the first converter 91 and the second converter 92 is equal to or greater than the maximum current consumption of the priority load 121.
  • the current capacity is the maximum amount of current that the DC-DC converter 90 can output stably and efficiently.
  • the output voltages of the first converter 91 and the second converter 92 are not limited to the above-mentioned 12V, but may be 24V, 5V, etc.
  • the first converter 91 and the second converter 92 are not limited to being configured to step down the power supply voltage (input voltage), but may also be configured to step up the power supply voltage.
  • the first converter 91 (DC-DC converter A in Figures 1 and 2) is a DC-DC converter 90 provided in the first load line section 51.
  • the first converter 91 converts the power supply voltage supplied to the first power supply line section 31 and supplies it to the first priority terminal 21a and the first normal terminal 21b of the multiple first load terminals 21.
  • the second converter 92 (DC-DC converter B in Figures 1 and 2) is a DC-DC converter 90 provided in the second load line section 52.
  • the second converter 92 converts the power supply voltage supplied to the second power supply line section 32 and supplies it to the second priority terminal 22a and the second normal terminal 22b of the multiple second load terminals 22.
  • the power supply interruption circuit 60 is an interruption circuit provided in the power supply wiring 30.
  • the power supply interruption circuit 60 interrupts the electrical connection between the power supply terminal 10 and the load terminal 20 (power supply main line 40).
  • Two power supply interruption circuits 60 are provided in the power supply wiring KH.
  • the power supply interruption circuit 60 provided in the first power supply line section 31 is the first interruption circuit 60a (interruption circuit A in Figures 1 and 2).
  • the power supply interruption circuit 60 provided in the second power supply line section 32 is the second interruption circuit 60b (interruption circuit B in Figures 1 and 2).
  • the first interruption circuit 60a interrupts the electrical connection between the first power supply terminal 11 and the first section 41 based on an abnormality in at least one of the current and voltage values in the first power supply line section 31.
  • the second interruption circuit 60b interrupts the electrical connection between the second power supply terminal 12 and the second section 42 based on an abnormality in at least one of the current and voltage values in the second power supply line section 32.
  • the main line interruption circuit 70 is an interruption circuit (interruption circuit C in Figures 1 and 2) provided in the power supply main line 40.
  • the main line interruption circuit 70 corresponds to an isolator, a backbone switch, etc.
  • the main line interruption circuit 70 is arranged in the middle of the power supply main line 40 and electrically connects the first power supply line section 31 and the second power supply line section 32.
  • the main line interruption circuit 70 interrupts the electrical connection between the first section 41 and the second section 42, and therefore the electrical connection between the first power supply line section 31 and the second power supply line section 32, based on an abnormality in at least one of the current value and voltage value in the power supply main line 40.
  • the conversion unit shutdown circuit 75 is a shutdown circuit provided on the load wiring 50, arranged alongside the DC-DC converter 90. Two conversion unit shutdown circuits 75 are provided on the power supply wiring KH.
  • the conversion unit shutdown circuit 75 arranged on the input side of the first converter 91 in the first load line section 51 is the first shutdown circuit 75a (shutdown circuit J in Figures 1 and 2).
  • the conversion unit shutdown circuit 75 arranged on the input side of the second converter 92 in the second load line section 52 is the second shutdown circuit 75b (shutdown circuit K in Figures 1 and 2).
  • the load interruption circuit 80 is a circuit interruption provided in the load wiring 50.
  • One load interruption circuit 80 is provided at the middle of each of the multiple first load line sections 51 and multiple second load line sections 52 ( Figure 1: Interruption circuits D-I).
  • Each load interruption circuit 80d-80i interrupts the electrical connection between the power supply main line 40 and the load terminal 20 based on an abnormality in at least one of the current and voltage values in the corresponding load wiring 50.
  • the load shedding circuit 80d (shutdown circuit D in Figure 1) is provided in the first high-voltage line section 51c.
  • the load shedding circuit 80d cuts off the supply of power to the first high-voltage terminal 21c.
  • the load shedding circuit 80e (shutdown circuit E in Figures 1 and 2) is provided in the first normal line section 51b, which is the output side of the first converter 91.
  • the load shedding circuit 80e cuts off the electrical connection between the first converter 91 and the first normal terminal 21b.
  • the load shedding circuit 80f (shutdown circuit F in Figures 1 and 2) is provided in the first priority line section 51a, which is the output side of the first converter 91.
  • the load shedding circuit 80f cuts off the electrical connection between the first converter 91 and the first priority terminal 21a.
  • the load shedding circuit 80g (shutdown circuit G in Figures 1 and 2) is provided on the second priority line section 52a, which is the output side of the second converter 92.
  • the load shedding circuit 80g cuts off the electrical connection between the second converter 92 and the second priority terminal 22a.
  • the load shedding circuit 80h (shutdown circuit H in Figures 1 and 2) is provided on the second normal line section 52b, which is the output side of the second converter 92.
  • the load shedding circuit 80h cuts off the electrical connection between the second converter 92 and the second normal terminal 22b.
  • the load shedding circuit 80i (shutdown circuit I in Figure 1) is provided on the second high-voltage line section 52c.
  • the load shedding circuit 80i cuts off the supply of power to the second high-voltage terminal 22c.
  • the overvoltage detection unit 99 is provided on the load wiring 50, alongside the DC-DC converter 90.
  • the overvoltage detection unit 99 detects abnormal voltage values on the load wiring 50.
  • the overvoltage detection unit 99 detects a voltage abnormality in the DC-DC converter 90 when the output voltage of the DC-DC converter 90 exceeds a preset threshold.
  • Two overvoltage detection units 99 are provided on the power supply wiring KH.
  • the overvoltage detection unit 99 connected to the output side of the first converter 91 via the first load line section 51 is the first detection unit 99a ( Figure 2, overvoltage detection unit A).
  • the overvoltage detection unit 99 connected to the output side of the second converter 92 via the second load line section 52 is the second detection unit 99b ( Figure 2, overvoltage detection unit B).
  • the first detection unit 99a and the second detection unit 99b are electrically connected to the drive units 74, 79, and 84 of the multiple interrupter circuits via signal lines (see thin solid lines in Figure 2).
  • the first detection unit 99a detects an output abnormality of the first converter 91 when the voltage value of the first load line section 51 exceeds a threshold value.
  • the first detection unit 99a detects an output abnormality of the first converter 91, it outputs an overvoltage detection signal to at least the main line interruption circuit 70, the first interruption circuit 75a, and the load interruption circuits 80e and 80h.
  • the second detection unit 99b detects an output abnormality of the second converter 92 when the voltage value of the second load line section 52 exceeds a threshold value.
  • the second detection unit 99b detects an output abnormality of the second converter 92, it outputs an overvoltage detection signal to at least the main line interruption circuit 70, the second interruption circuit 75b, and the load interruption circuits 80e and 80h.
  • the DC-DC converter 90 is a synchronous step-down converter. It is composed of a high-side FET (Field Effect Transistor) 93, a low-side FET 94, an inductor 95, a capacitor 96, and a control unit 97.
  • FET Field Effect Transistor
  • the high-side FET 93 and low-side FET 94 are N-channel MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) FETs.
  • the high-side FET 93 and low-side FET 94 are connected to each other via an intermediate connection line.
  • the drain of the high-side FET 93 is connected to the load wiring 50 to which the power supply voltage is supplied.
  • the source of the high-side FET 93 is connected to one end of the intermediate connection line.
  • the drain of the low-side FET 94 is connected to the other end of the intermediate connection line.
  • the source of the low-side FET 94 is connected to ground.
  • inductor 95 One end of inductor 95 is connected to the intermediate connection. The other end of inductor 95 is connected to the load wiring 50 on the load terminal 20 side. Inductor 95 smooths the current input from the high-side FET 93 and low-side FET 94. One end of capacitor 96 is connected to the output side of inductor 95. The other end of capacitor 96 is connected to ground. Capacitor 96 works in conjunction with inductor 95 to stabilize the output voltage of the DC-DC converter 90. Note that the section of load wiring 50 from the other end of inductor 95 to load terminal 20 is low-voltage wiring (see dashed line in Figure 2). On the other hand, the wiring section excluding the low-voltage wiring is high-voltage wiring (see thick solid line in Figure 3).
  • the control unit 97 is connected to the gates of the high-side FET 93 and the low-side FET 94.
  • the control unit 97 applies a predetermined positive voltage (hereinafter referred to as the gate voltage) to the gates of the high-side FET 93 and the low-side FET 94.
  • the gate voltage a predetermined positive voltage
  • the drains and sources of the high-side FET 93 and the low-side FET 94 are conductive (on state).
  • no gate voltage is applied, the drains and sources of the high-side FET 93 and the low-side FET 94 are non-conductive (off state).
  • the control unit 97 alternately switches the high-side FET 93 and low-side FET 94 between the on and off states. During the period when the high-side FET 93 is on and the low-side FET 94 is off, current flows through the inductor 95 via the high-side FET 93. Furthermore, even when the high-side FET 93 is off and the low-side FET 94 is on, the inductor 95's ability to continue flowing current causes current to continue to flow from ground through the inductor 95 via the low-side FET 94.
  • the control unit 97 monitors the output voltage of the DC-DC converter 90 and adjusts the timing for switching the high-side FET 93 and low-side FET 94 between the on and off states, thereby controlling the output voltage to be constant.
  • the power supply interruption circuit 60 is a one-way interruption circuit that interrupts only the reverse current, that is, the forward current flowing from the power supply terminal 10 to the load terminal 20 (power supply main line 40) and the reverse current flowing from the load terminal 20 to the power supply terminal 10.
  • the power supply interruption circuit 60 does not completely interrupt the forward current.
  • the power supply interruption circuit 60 includes an FET 62 and a driver 64.
  • FET 62 is an N-channel MOSFET.
  • the source of FET 62 is connected to the power supply wiring 30 on the power supply unit 110 (power supply terminal 10) side.
  • the drain of FET 62 is connected to the power supply wiring 30 on the power supply main line 40 side.
  • the gate of FET 62 is connected to the drive unit 64.
  • a body diode is formed in FET 62.
  • the anode of the body diode is connected to the power supply wiring 30 on the power supply unit 110 side.
  • the cathode of the body diode is connected to the power supply wiring 30 on the power supply main line 40 side.
  • the driver 64 applies a gate voltage to the gate of the FET 62 based on the command signal.
  • the driver 64 applies a gate voltage
  • the source and drain of the FET 62 are conductive.
  • the source and drain of the FET 62 are non-conductive. Note that even when no gate voltage is applied, the FET 62 has a body diode that allows forward current to flow from the source to the drain.
  • the main line interruption circuit 70 is a bidirectional interruption circuit that interrupts both the current flowing from the first power line section 31 to the second power line section 32, and the current flowing from the second power line section 32 to the first power line section 31.
  • the main line interruption circuit 70 is mainly composed of a switch section 71.
  • the switch section 71 switches between energizing and deenergizing the first power line section 31 and the second power line section 32 on the power main line 40.
  • the switch section 71 includes two FETs 72, 73 and a drive section 74.
  • FETs 72 and 73 are N-channel MOSFETs. FETs 72 and 73 are connected to each other via an intermediate connection line. The sources of FETs 72 and 73 are connected to both ends of the intermediate connection line. The drain of FET 72 is connected to the first section 41. The drain of FET 73 is connected to the second section 42. The gates of FETs 72 and 73 are connected to the driver 74. Body diodes are formed in FETs 72 and 73. The anodes of each body diode are connected to the intermediate connection line. The cathode of the body diode provided in FET 72 is connected to the first section 41. The cathode of the body diode provided in FET 73 is connected to the second section 42.
  • the driver 74 applies a gate voltage to the gates of the FETs 72 and 73 based on a command signal.
  • the driver 74 applies a gate voltage
  • the drains and sources of the FETs 72 and 73 are conductive.
  • the drains and sources of the FETs 72 and 73 are non-conductive. Furthermore, by combining the two FETs 72 and 73, even when no gate voltage is applied, the current flowing from the first section 41 to the second section 42 is blocked by the body diode formed in the FET 72. Furthermore, the current flowing from the second section 42 to the first section 41 is blocked by the body diode formed in the FET 73.
  • the conversion unit shutoff circuit 75 is a one-way shutoff circuit that shuts off only the forward current, which flows from the power supply terminal 10 to the DC-DC converter 90, and the reverse current, which flows from the DC-DC converter 90 to the power supply terminal 10.
  • the conversion unit shutoff circuit 75 does not completely shut off the reverse current.
  • the conversion unit shutoff circuit 75 includes an FET 77 and a drive unit 79.
  • FET 77 is an N-channel MOSFET.
  • the drain of FET 77 is connected to the load wiring 50 on the power supply terminal 10 side.
  • the source of FET 77 is connected to the load wiring 50 on the DC-DC converter 90 side.
  • the gate of FET 77 is connected to the driver 79.
  • a body diode is formed in FET 77.
  • the anode of the body diode is connected to the load wiring 50 on the load terminal 20 side.
  • the cathode of the body diode is connected to the load wiring 50 on the power supply main line 40 side.
  • Driver 79 applies a gate voltage to the gate of FET 77 based on the command signal.
  • the drain and source of FET 77 become conductive.
  • the drain and source of FET 77 become non-conductive. Note that even when no gate voltage is applied, FET 77 has a body diode that allows current to flow in the reverse direction, from source to drain.
  • the load shedding circuit 80 is a one-way shedding circuit that cuts off only the forward current, which flows from the power supply main line 40 toward the load terminal 20, and the reverse current, which flows from the load terminal 20 toward the power supply main line 40.
  • the load shedding circuit 80 does not completely cut off the reverse current.
  • the load shedding circuit 80 includes an FET 82 and a driver 84.
  • FET 82 is an N-channel MOSFET.
  • the source of FET 82 is connected to the load wiring 50 on the load terminal 20 side.
  • the drain of FET 82 is connected to the load wiring 50 on the power supply main line 40 side.
  • the gate of FET 82 is connected to the drive unit 84.
  • a body diode is formed in FET 82.
  • the anode of the body diode is connected to the load wiring 50 on the load terminal 20 side.
  • the cathode of the body diode is connected to the load wiring 50 on the power supply main line 40 side.
  • the driver 84 applies a gate voltage to the gate of the FET 82 based on the command signal.
  • the driver 84 applies a gate voltage
  • the drain and source of the FET 82 are conductive.
  • the drain and source of the FET 82 are non-conductive. Note that even when no gate voltage is applied, the FET 82 has a body diode, allowing current to flow in the reverse direction, from source to drain.
  • the power distribution ECU 100 Upon receiving a power-on command signal, the power distribution ECU 100 begins a startup process. During the startup process, the FETs 62, 72, and 73 are turned on in the power supply shutdown circuits 60 and the main line shutdown circuit 70. Additionally, the FETs 77 and 82 are turned on in the converter shutdown circuits 75 and the load shutdown circuits 80. By switching on the shutdown circuits A to K, the main power supply 111 and the auxiliary power supply 112 supply power to the power distribution ECU 100, and the power distribution ECU 100 supplies power to multiple loads 120 (loads A to E in FIG. 1).
  • the power distribution ECU 100 After completing the startup process, the power distribution ECU 100 enters a standby state, waiting for an abnormality to occur. This standby state continues until the power distribution ECU 100 finishes power distribution control, in other words, until the power distribution ECU 100 is turned off. If an abnormality occurs in the power supply unit 110, the load unit 120, or inside the power distribution ECU 100, the power distribution ECU 100 will perform a shutdown process that corresponds to the pattern of the abnormality that has occurred.
  • the overvoltage detection unit 99 acquires a detected value obtained by measuring the voltage of the load wiring 50 (first load line section 51) on the output side of the DC-DC converter 90 (first converter 91) (Fig. 3, S11). Based on the acquired detected value, the overvoltage detection unit 99 determines whether an abnormality has occurred in the output voltage of the DC-DC converter 90 (Fig. 3, S12). If the detected value does not exceed a predetermined threshold voltage, the overvoltage detection unit 99 determines that the output voltage is normal (S12: NO). In this case, the overvoltage detection unit 99 continues acquiring detected values.
  • the overvoltage detection unit 99 determines that an abnormality has occurred in the output voltage (S12: YES). In this case, the overvoltage detection unit 99 outputs an overvoltage detection signal to predetermined interrupter circuits, switching these interrupter circuits to the off state (Fig. 3, S13).
  • the first detection unit 99a detects an abnormality in the output voltage of the first converter 91
  • the first detection unit 99a outputs an overvoltage detection signal to the main line interruption circuit 70, the first interruption circuit 75a, and the load interruption circuits 80e and 80h.
  • the drive units 74, 79, and 84 of each interruption circuit turn off FETs 72, 73, 77, and 82 (interruption circuits C, J, E, and H in Figure 4).
  • the first interruption circuit 75a cuts off the supply of power to the first converter 91 in conjunction with the interruption of current to the power supply main line 40 by the main line interruption circuit 70. That is, FET 77 is turned off in the first interruption circuit 75a either simultaneously with the main line interruption circuit 70 turning off FETs 72 and 73, or after FETs 72 and 73 are turned non-conductive.
  • the current capacity of the first converter 91 is 40 A
  • the current capacity of the second converter 92 is 20 A.
  • the first converter 91 supplies 30 A to load B, which is the normal load 122, and 10 A to load C, which is the priority load 121.
  • the second converter 92 supplies 10 A to load C, which is the priority load 121, and 10 A to load D, which is the normal load 122.
  • the current supplied from the load interruption circuit 80e (interruption circuit E) to the normal load 122 (load B) via the first normal terminal 21b decreases from 30 A to 0 A.
  • the current supplied from the load interruption circuit 80f (interruption circuit F) to the priority load 121 (load C) via the first priority terminal 21a decreases from 10 A to 0 A.
  • the current supplied from the load interruption circuit 80h (interruption circuit H) to the normal load 122 (load D) via the second normal terminal 22b decreases from 10 A to 0 A.
  • the current supplied from the second converter 92 to load D can be supplied to the priority load 121 (load C) via the load interruption circuit 80g (interruption circuit G) and the second priority terminal 22a.
  • the current flowing through the load interruption circuit 80h increases, and the current supplied from the load interruption circuit 80g to load C via the second priority terminal 22a increases from 10 A to 20 A. In other words, the amount of current supplied to the priority load 121 is maintained (see Figure 4).
  • the second detection unit 99b detects an abnormality in the output voltage of the second converter 92
  • the second detection unit 99b outputs an overvoltage detection signal to the main line interruption circuit 70, the second interruption circuit 75b, and the load interruption circuits 80e and 80h.
  • the drive units 74, 79, and 84 of each interruption circuit turn off FETs 72, 73, 77, and 82 (interruption circuits C, K, E, and H in Figure 2) upon receiving the overvoltage detection signal.
  • the second interruption circuit 75b also cuts off the supply of power to the second converter 92 in conjunction with the interruption of current to the power supply main line 40 by the main line interruption circuit 70. That is, FET 77 is turned off by the second interruption circuit 75b either simultaneously with the main line interruption circuit 70 turning off FETs 72 and 73, or after FETs 72 and 73 are turned non-conductive.
  • the current supplied from the load shutdown circuit 80h (shutdown circuit H) to the normal load 122 (load D) via the second normal terminal 22b decreases from 10 A to 0 A.
  • the current supplied from the load shutdown circuit 80g (shutdown circuit G) to the priority load 121 (load C) via the second priority terminal 22a decreases from 10 A to 0 A.
  • the current supplied from the load shutdown circuit 80e (shutdown circuit E) to the normal load 122 (load B) via the first normal terminal 21b decreases from 30 A to 0 A.
  • the current previously supplied to load B from the first converter 91 can now be supplied to the priority load 121 (load C) via the load shutdown circuit 80f (shutdown circuit F) and the first priority terminal 21a.
  • the current supplied to load C from the load shutdown circuit 80f via the first priority terminal 21a increases from 10 A to 20 A, maintaining the current supplied to the priority load 121.
  • the first converter 91 and the second converter 92 are separately arranged for the first power supply line section 31 and the second power supply line section 32, whose electrical connection is interrupted by the main line interruption circuit 70. Therefore, even when the first power supply line section 31 and the second power supply line section 32 are electrically disconnected based on an abnormality in at least one of the current value and the voltage value, at least one of the first converter 91 and the second converter 92 can continue to supply power to the load terminal 20. As described above, even if an abnormality occurs in a circuit related to the power distribution ECU 100, the supply of voltage-converted power to the load terminal 20, and therefore the supply of power to the load section 120 connected to the load terminal 20, can be appropriately continued.
  • the main line interruption circuit 70 separates the power supply main line 40, so the power supply voltage can be maintained in the section (first section 41 or second section 42) of the power supply main line 40 supplied with power from the surviving power supply unit 110.
  • the main line interruption circuit 70 redundancy in the power supply to the load unit 120 can be ensured without providing two distribution ECUs including DC-DC converters to ensure redundancy.
  • the distribution ECU 100 is configured to realize redundant power supplies for a vehicle while avoiding a complex power supply configuration that increases costs.
  • the main line interruption circuit 70 interrupts the electrical connection between the first converter 91 and the second converter 92 based on an abnormality in the voltage value related to the first converter 91 or the second converter 92. In this way, if the main line interruption circuit 70 is configured to electrically isolate the first converter 91 and the second converter 92, it becomes less likely that an overvoltage caused by an abnormality in one DC-DC converter 90 will be applied to the other DC-DC converter 90.
  • a conversion unit shutoff circuit 75 provided on the input side of the first converter 91 and the second converter 92 shuts off the supply of power to the first converter 91 and the second converter 92.
  • the conversion unit shutdown circuit 75 cuts off the supply of power to the first converter 91 or the second converter 92 in connection with the interruption of the electrical connection between the first power line section 31 and the second power line section 32 by the main line shutdown circuit 70.
  • the inductance component of the wiring from the main power supply 111 to the first shutdown circuit 75a acts to keep current flowing through the FET 77 of the first shutdown circuit 75a. This action causes the voltage of the first power line section 31 and the first section 41 of the power supply trunk 40 to jump up.
  • the overvoltage caused by switching off the first shutdown circuit 75a is no longer applied to the second section 42 and second power line section 32, which form the power supply system on the opposite side of the trunk line shutdown circuit 70.
  • overvoltage caused by switching off the second shutoff circuit 75b is also not applied to the first section 41 and first power line section 31, which are the power supply system on the opposite side of the main line shutoff circuit 70.
  • the occurrence of other abnormalities caused by switching off the conversion section shutoff circuit 75 can be avoided.
  • At least one of the first load terminals 21 and at least one of the second load terminals 22 are designated as the first priority terminal 21a and the second priority terminal 22a, respectively.
  • the first priority terminal 21a and the second priority terminal 22a are electrically connected to the same priority load 121, among the multiple load sections 120, to which power supply is given priority over other normal loads 122.
  • the current capacity of each of the first converter 91 and the second converter 92 is set to be equal to or greater than the maximum current consumption of the priority load 121. Therefore, even if the supply of low-voltage power by one DC-DC converter 90 stops, the other DC-DC converter 90 can continue to supply the current required by the priority load 121.
  • the multiple load terminals 20 include a first normal terminal 21b and a second normal terminal 22b that are electrically connected to the normal load 122.
  • the first priority line portion 51a electrically connects the first priority terminal 21a to the first converter 91
  • the second priority line portion 52a electrically connects the second priority terminal 22a to the second converter 92.
  • the first normal line portion 51b electrically connects the first normal terminal 21b to the first converter 91
  • the second normal line portion 52b electrically connects the second normal terminal 22b to the second converter 92.
  • the load interruption circuits 80e, 80h interrupt the electrical connection by the first normal line portion 51b or the second normal line portion 52b.
  • the load interruption circuits 80e, 80h interrupt the electrical connection by the first normal line portion 51b or the second normal line portion 52b.
  • the power supply terminal 10 corresponds to the "power supply terminal section”
  • the load terminal 20 corresponds to the "load terminal section”
  • the first priority terminal 21a and the second priority terminal 22a correspond to the "priority terminals”
  • the first normal terminal 21b and the second normal terminal 22b correspond to the "normal terminals.”
  • the first priority line section 51a and the second priority line section 52a correspond to the "priority supply line section”
  • the first normal line section 51b and the second normal line section 52b correspond to the "normal supply line section”
  • the first converter 91 corresponds to the "first voltage conversion section”
  • the second converter 92 corresponds to the "second voltage conversion section.”
  • the power distribution ECU 100 corresponds to the "vehicle control device.”
  • Second Embodiment 5 and 6 show a power distribution ECU 200 according to a second embodiment of the present disclosure, which is a modification of the first embodiment.
  • the power distribution ECU 200 of the second embodiment does not include the converter shutoff circuit 75 (see FIG. 1).
  • the output destination of the overvoltage detection signal when the DC-DC converter 90 fails differs from that of the first embodiment.
  • the first detector 99a detects an overvoltage on the first load line section 51, which is the output side of the first converter 91 (FIG. 3, S12: YES)
  • the first detector 99a outputs an overvoltage detection signal to the main line interruption circuit 70 and each load interruption circuit 80e, 80f, 80h.
  • the driver 74, 84 of each interruption circuit turns off the FETs 72, 73, 82 (FIG. 6, interruption circuits C, E, F, H).
  • This interruption process causes all currents output from the load interruption circuits 80e, 80f, 80h to become 0 A.
  • the current supplied to the priority load 121 (load C) from the load interruption circuit 80g via the second priority terminal 22a increases to 20 A. As a result, the amount of current supplied to the priority load 121 is maintained (see FIG. 6).
  • the second detection unit 99b detects an overvoltage occurring in the second load line section 52, which is the output side of the second converter 92
  • the second detection unit 99b outputs an overvoltage detection signal to the main line interruption circuit 70 and each load interruption circuit 80e, 80g, 80h.
  • the drive units 74, 84 of each interruption circuit turn off the FETs 72, 73, 82 (interruption circuits C, E, G, H in Figure 6).
  • This interruption process causes all currents output from the load interruption circuits 80e, 80g, 80h to become 0 A.
  • the current supplied to the priority load 121 (load C) from the load interruption circuit 80f via the first priority terminal 21a increases to 20 A. As a result, the amount of current supplied to the priority load 121 is maintained.
  • the second embodiment described so far also achieves the same effects as the first embodiment, and even if an abnormality occurs in the circuitry related to the power distribution ECU 200, the supply of voltage-converted power to the load unit 120 can be continued appropriately. In other words, redundancy in the power supply to the load unit 120 can be ensured while avoiding a complicated power supply configuration that would increase costs.
  • the power distribution ECU 200 corresponds to the "vehicle control device.”
  • an abnormality in the output voltage of the DC-DC converter 90 was detected by the overvoltage detection unit 99.
  • the configuration and method for detecting an abnormality related to the DC-DC converter 90 may be modified as appropriate.
  • an overcurrent detection unit that detects an abnormality in the output current of the DC-DC converter 90 is provided on at least one of the input side or output side of the DC-DC converter 90, instead of the overvoltage detection unit 99.
  • an FET is switched off in a specific interrupter circuit.
  • both the overvoltage detection unit 99 and the overcurrent detection unit are provided near the DC-DC converter 90.
  • an FET is switched off in a specific interrupter circuit.
  • the detection value used to detect an abnormality in the DC-DC converter 90 may be either the current value or the voltage value, or both the current value and the voltage value.
  • the main line interruption circuit 70, each conversion unit interruption circuit 75, and each load interruption circuit 80 switched the FETs off based on the occurrence of an abnormality related to the DC-DC converter 90.
  • the abnormalities for which the main line interruption circuit 70, each conversion unit interruption circuit 75, and each load interruption circuit 80 cut off current are not limited to the detection of an abnormality related to the DC-DC converter 90.
  • each interruption circuit can switch the FETs off based on the detection of various abnormalities, such as a ground fault or open circuit in the power supply system, a fixed short circuit in the main line interruption circuit 70, a ground fault in the load system, an increase in current consumption in the load system, and a ground fault in the power supply wiring 30.
  • only one of the current value and the voltage value, or both the current value and the voltage value may be used to determine such an abnormality.
  • the configuration of the DC-DC converter 90 may be modified as appropriate.
  • the DC-DC converter 90 may be an asynchronous step-down converter.
  • the DC-DC converter 90 may also be a step-up converter or a step-up/step-down converter.
  • the DC-DC converter 90 is not limited to these switching regulators, and a linear regulator may also be used.
  • the current capacity of the DC-DC converter 90 may be changed as appropriate.
  • the current capacity of the first converter 91 and the second converter 92 may be the same, or one may be set to a higher current capacity than the other.
  • the priority load 121 is configured to be able to operate in a low power consumption mode (safe mode) when an abnormality occurs, the current capacity of the first converter 91 and the second converter 92 may be less than the maximum current consumption of the priority load 121.
  • the current capacity of the DC-DC converter 90 is high, power supply to the normal load 122 may continue even when an abnormality occurs.
  • multiple shutdown circuits are switched off substantially simultaneously in response to the occurrence of an abnormality related to the DC-DC converter 90.
  • the order in which each shutdown circuit is switched off in response to the occurrence of an abnormality related to the DC-DC converter 90 may be changed as appropriate, as long as the main line shutdown circuit 70 is switched off before the conversion unit shutdown circuit 75 is switched off.
  • the load shutdown circuits 80e and 80h may be switched off before or after the main line shutdown circuit 70 and the first shutdown circuit 75a are switched off.
  • the load shutdown circuit 80h may be switched off before or after the load shutdown circuit 80e.
  • the configurations of the power supply interruption circuit 60, main line interruption circuit 70, conversion unit interruption circuit 75, and load interruption circuit 80 may be modified as appropriate.
  • at least one of the power supply interruption circuit 60, conversion unit interruption circuit 75, and load interruption circuit 80 uses an interruption circuit that has substantially the same configuration as the main line interruption circuit 70 and is capable of interrupting current in both directions.
  • each interrupter circuit is provided with its own control unit 97 that controls the on/off switching of the FET in cooperation with the drive unit.
  • variant 5 of the above embodiment is provided with an integrated control unit that integrates at least some of the functions of the control units of each interrupter circuit.
  • the integrated control unit works in cooperation with the drive unit of each interrupter circuit to control the on/off switching of the FET of each interrupter circuit.
  • the configuration of the control unit in the power distribution ECU may be modified as appropriate.
  • control unit and integrated control unit may be configured by a microcontroller mainly consisting of a CPU (Central Processing Unit), or may be configured by hardware circuits such as discrete circuits.
  • a CPU is a processing unit that operates based on a program.
  • a hardware circuit is a processing unit that does not use a program.
  • the functions of the control unit and integrated control unit may be provided by SoC, ASIC, FPGA, etc. SoC stands for System on Chip, ASIC stands for Application Specific Integrated Circuit, and FPGA stands for Field-Programmable Gate Array.
  • the priority load 121 is connected to only one of the first load terminal 21 and the second load terminal 22. Furthermore, in variant 9 of the above embodiment, multiple priority loads 121 are electrically connected to the first load terminal 21 and the second load terminal 22. In variant 9, the current capacity of each DC-DC converter 90 is set so that it exceeds the total maximum current consumption of the multiple priority loads 121. Furthermore, in variant 10 of the above embodiment, at least some of the normal loads 122 are electrically connected to both the first load terminal 21 and the second load terminal 22.
  • Vehicles equipped with the power distribution ECU according to the present disclosure are not limited to POVs (Personally Owned Vehicles), which are generally intended for personal ownership.
  • the power distribution ECU may be installed in rental cars, manned taxis, ride-sharing vehicles, freight vehicles, buses, etc.
  • the power distribution ECU may be installed in unmanned vehicles used for mobility services, construction machinery, agricultural machinery, railroad cars, trams, DMVs (Dual Mode Vehicles), etc.
  • the power distribution ECU may be installed as a mobility control device in ships and electric aircraft such as drones and eVTOLs.
  • connection may mean either being directly connected to another element or being indirectly connected via an intervening element.
  • adjacent may mean being directly adjacent to another element without an intervening element, or being indirectly adjacent to another element via an intervening element.
  • a vehicle control device used in a vehicle which controls distribution of power supplied from a plurality of power supply units (110) to a plurality of load units (120), a plurality of power supply terminals (10) electrically connected to the power supply unit; a plurality of load terminal portions (20) electrically connected to the load portion; a first power supply line portion (31) electrically connected to first power supply terminals (11) included in the plurality of power supply terminal portions; a second power line portion (32) electrically connected to second power terminals (12) included in the plurality of power terminal portions; a main line interruption circuit (70) that electrically connects the first power supply line portion and the second power supply line portion and interrupts the electrical connection between the first power supply line portion and the second power supply line portion based on an abnormality in at least one of a current value and a voltage value; a first voltage conversion unit (91) that converts a voltage supplied to the first power supply line unit and supplies the converted voltage to first load terminals (21) included in the plurality of load terminal units; a
  • the plurality of load terminal units include normal terminals (21b, 22b) electrically connected to the normal load (122), a priority supply line portion (51a, 52a) electrically connecting the priority terminal to the first voltage conversion portion or the second voltage conversion portion; a normal supply line portion (51b, 52b) electrically connecting the normal terminal to the first voltage conversion unit or the second voltage conversion unit; a load shedding circuit (80e, 80h) that cuts off electrical connection by the normal supply line section based on an abnormality in at least one of the current value and the voltage value associated with the first voltage conversion section or the second voltage conversion section;
  • the vehicle control device according to Technical Idea 6 or 7, further comprising:

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Abstract

配電ＥＣＵ（１００）は、車両において用いられる車両用制御装置であり、複数の電源部（１１０）から供給される電力の複数の負荷部（１２０）への分配を制御する。配電ＥＣＵ（１００）は、複数の電源端子（１０）、複数の負荷端子（２０）、第１電源線部（３１）及び第２電源線部（３２）に加えて、幹線遮断回路（７０）、第１コンバータ（９１）及び第２コンバータ（９２）を備えている。幹線遮断回路（７０）は、電圧値等の異常に基づき、第１電源線部（３１）及び第２電源線部（３２）の間の電気的な接続を遮断する。第１コンバータ（９１）は、第１電源線部（３１）に供給される電圧を変換し第１負荷端子（２１）に供給する。第２コンバータ（９２）は、第２電源線部（３２）に供給される電圧を変換し第２負荷端子（２２）に供給する。

Description

車両用制御装置 関連出願の相互参照
　この出願は、２０２４年７月１７日に日本に出願された特許出願第２０２４－１１４１９５号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
　この明細書による開示は、車両用制御装置に関する。
　特許文献１には、車両用の制御装置の一種として、複数の電源から供給される電力を負荷部に供給する電源装置が開示されている。この電源装置は、電流検出部にて検出される電流の検出結果に基づき、電源から供給される電力を遮断するスイッチユニットを備えている。
特開２０２０－１２０４７９号公報
　近年、電源から供給される電圧を変換したうえで、電圧の変換された電力を複数の負荷部に分配する機能が求められている。しかし、特許文献１の電源装置は、電圧を変換する機能も、複数の負荷部に電力を分配する機能も備えていない。故に当然、電源装置に関連する回路に異常が生じた場合に、負荷部に対する電力供給を適切に継続することが、特許文献１の構成では不可能となり得る。
　本開示は、異常の発生時でも、電圧を変換した電力を負荷部に対して適切に供給し続けることが可能な車両用制御装置の提供を目的とする。
　上記目的を達成するため、開示された一つの態様は、車両において用いられ、複数の電源部から供給される電力の複数の負荷部への分配を制御する車両用制御装置であって、電源部と電気的に接続される複数の電源端子部と、負荷部と電気的に接続される複数の負荷端子部と、複数の電源端子部に含まれる第１電源端子と電気的に接続される第１電源線部と、複数の電源端子部に含まれる第２電源端子と電気的に接続される第２電源線部と、第１電源線部及び第２電源線部の間を電気的に接続し、かつ、電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、第１電源線部及び第２電源線部の間の電気的な接続を遮断する幹線遮断回路と、第１電源線部に供給される電圧を変換し、複数の負荷端子部に含まれる第１負荷端子に供給する第１電圧変換部と、第２電源線部に供給される電圧を変換し、複数の負荷端子部に含まれる第２負荷端子に供給する第２電圧変換部と、を備える車両用制御装置とされる。
　この態様では、電気的な接続が幹線遮断回路部によって遮断される第１電源線部及び第２電源線部のそれぞれに、第１電圧変換部及び第２電圧変換部が分かれて配置されている。故に、電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、第１電源線部及び第２電源線部が電気的に切り離された状態でも、第１電圧変換部及び第２電圧変換部の少なくとも一方は、負荷端子に電力を供給し続けることができる。以上によれば、車両用制御装置に関連する回路に異常が生じた場合でも、電圧を変換した電力の負荷端子への供給、ひいては負荷端子に接続される負荷部への電力の供給が、適切に継続され得る。
　尚請求の範囲等における括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。また、特に組み合わせに支障が生じなければ、請求の範囲において明示していない請求項同士の組み合せも可能である。
本開示の第一実施形態による配電ＥＣＵの構成を示す図である。 図１に示す配電ＥＣＵの詳細構成を示す回路図である。 配電ＥＣＵにて実施される遮断処理の詳細を示すフローチャートである。 遮断処理を実施する配電ＥＣＵを示す図である。 第二実施形態による配電ＥＣＵの構成を示す図である。 遮断処理を実施する配電ＥＣＵを示す図である。
　以下、複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
　（第一実施形態）
　図１に示す本開示の第一実施形態による配電ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００は、車両において用いられる車両用制御装置である。配電ＥＣＵ１００は、車両に搭載され、複数の電源部１１０及び複数の負荷部１２０と接続されている。配電ＥＣＵ１００は、複数の電源部１１０から供給される電力を多数の負荷部１２０に分配する。配電ＥＣＵ１００は、車両における電力分配機能を集約した単体の制御装置であってもよく、又は他の機能部と共に制御装置に実装される構成であってもよい。
　配電ＥＣＵ１００は、一例として、ゾーンＥＣＵに実装されている。ゾーンＥＣＵは、セントラルＥＣＵ、車載機器、及び通信線等と共に、車載ネットワークシステムを構築している。ゾーンＥＣＵは、車両において予め設定された複数のゾーンのそれぞれに配置されている。複数のゾーンＥＣＵのうちの少なくとも１つが、配電ＥＣＵ１００を兼ねている。ゾーンＥＣＵは、ゲートウェイ機能を有しており、通信方式の異なるネットワーク間においてデータの変換及び中継を行うことにより、相互の通信を可能にする。ゾーンＥＣＵは、セントラルＥＣＵの指令に基づいて車載機器を制御する。配電ＥＣＵ１００の機能を備えるゾーンＥＣＵは、他のゾーンＥＣＵ、並びに車載機器を構成する個別ＥＣＵ、アクチュエータ、及びセンサ等への電力の分配を制御する。
　＜電源部及び負荷部の構成＞
　まず、配電ＥＣＵ１００に接続される電源部１１０及び負荷部１２０の詳細を説明する。
　電源部１１０は、車両に搭載された電源である。電源部１１０は、配電ＥＣＵ１００に電力を供給可能である。電源部１１０は、主電源１１１（図１　電源Ａ）及び補助電源１１２（図１　電源Ｂ）を含んでいる。主電源１１１及び補助電源１１２は、概ね同程度の直流電源電圧（以下、電源電圧，例えば、４８Ｖ）を配電ＥＣＵ１００に供給する。
　主電源１１１は、補助電源１１２よりも電力供給能力の高い電源部１１０である。主電源１１１は、一例として、車両に搭載されたＤＣ－ＤＣコンバータである。補助電源１１２は、主電源１１１よりも電力供給能力の低い電源部１１０である。補助電源１１２は、一例として、車両に搭載された補助バッテリである。主電源１１１の電力供給能力は、補助電源１１２の電力供給能力の数倍から十数倍程度とされてよい。
　負荷部１２０は、上述のゾーンＥＣＵ、個別ＥＣＵ、アクチュエータ、及びセンサ等である。負荷部１２０は、配電ＥＣＵ１００によって分配される電力を消費し、所定の機能を実現する。配電ＥＣＵ１００には、定格電圧（又は動作電圧）が互いに異なる複数の負荷部１２０が接続されている。一部の負荷部１２０（図１　負荷Ａ，Ｅ）には、電源電圧が供給される。他の一部の負荷部１２０（図１　負荷Ｂ～Ｄ）には、電源電圧よりも低い電圧（例えば、１２Ｖ）が供給される。
　負荷部１２０には、優先負荷１２１（図１　負荷Ｃ）及び通常負荷１２２，１２３（図１　負荷Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ）が含まれている。優先負荷１２１は、通常負荷１２２，１２３よりも電力の供給が優先される負荷部１２０である。優先負荷１２１及び通常負荷１２２は、低電圧で動作する負荷部１２０（低電圧負荷）である。一方、通常負荷１２３は、電源電圧で動作する負荷部１２０（高電圧負荷）である。一例として、冗長性を要する負荷部１２０が、優先負荷１２１とされる。具体的には、電動パワーステアリング及びブレーキシステムに関連する車載機器、並びに他のゾーンＥＣＵ等が、高優先機能（安全関連機能）を備えた優先負荷１２１となる。こうした優先負荷１２１以外の負荷部１２０が通常負荷１２２，１２３となる。通常負荷１２２は、冗長性が不要な負荷部１２０であり、低優先機能（非安全関連機能）のみを備えた非優先の負荷部１２０である。
　＜配電ＥＣＵの構成＞
　次に、配電ＥＣＵ１００の構成を図１及び図２を用いて説明する。配電ＥＣＵ１００は、複数の電源端子１０、複数の負荷端子２０、給電配線ＫＨ、複数のＤＣ－ＤＣコンバータ９０、複数の遮断回路、及び複数の過電圧検出部９９を備えている。
　電源端子１０は、電源部１１０と電気的に接続されている。電源端子１０は、制御装置の筐体外部に露出するコネクタと一体的に構成されている。電源端子１０には、コネクタに接続されるワイヤハーネス等を通じて電源部１１０の電力が供給される。電源端子１０には、第１電源端子１１及び第２電源端子１２が含まれている。第１電源端子１１は、主電源１１１と電気的に接続されている。第１電源端子１１には、主電源１１１から電力が供給される。第２電源端子１２は、補助電源１１２と電気的に接続されている。第２電源端子１２には、補助電源１１２から電力が供給される。第１電源端子１１には、第２電源端子１２よりも大電力が供給される。故に、第１電源端子１１は、大電力に対応可能となるように第２電源端子１２よりも大型に形成されている。
　負荷端子２０は、負荷部１２０と電気的に接続されている。負荷端子２０は、制御装置の筐体外部に露出するコネクタと一体的に構成されている。負荷端子２０は、コネクタに接続されたワイヤハーネス等を通じて負荷部１２０に電力を供給する。負荷端子２０には、第１負荷端子２１及び第２負荷端子２２が含まれている。第１負荷端子２１は、第１負荷線部５１及び第１区間４１等を介して第１電源線部３１と電気的に接続されている。第１負荷端子２１には、第１優先端子２１ａ、第１通常端子２１ｂ、及び第１高圧端子２１ｃがさらに含まれている。第２負荷端子２２は、第２負荷線部５２及び第２区間４２等を介して第２電源線部３２と電気的に接続されている。第２負荷端子２２には、第２優先端子２２ａ、第２通常端子２２ｂ、及び第２高圧端子２２ｃがさらに含まれている。
　第１優先端子２１ａ及び第２優先端子２２ａは、優先負荷１２１と電気的に接続されている。第１優先端子２１ａの１つと第２優先端子２２ａの１つのとは、同一の優先負荷１２１と電気的に接続される。同一の優先負荷１２１と接続される第１優先端子２１ａ及び第２優先端子２２ａは、互いに隣接している。第１通常端子２１ｂ及び第２通常端子２２ｂは、低電圧で動作する通常負荷１２２と電気的に接続されている。第１高圧端子２１ｃ及び第２高圧端子２２ｃは、高電圧で動作する通常負荷１２３と電気的に接続されている。
　給電配線ＫＨは、複数の電源端子１０と複数の負荷端子２０との間に形成される配線である。給電配線ＫＨは、配電ＥＣＵ１００を構成するプリント配線板に設けられた銅製の導電層（配線パターン）によって形成されている。配線パターンに沿ってプリント配線板に実装されたバスバーが、給電配線ＫＨの一部を形成していてもよい。バスバーは、配線パターンだけでは電流を流しきれない箇所に、配線パターンと並列で実装されている。給電配線ＫＨは、電源配線３０、電源幹線４０、及び負荷配線５０等によって構成されている。
　電源配線３０は、電源端子１０と接続される配線である。電源配線３０には、第１電源線部３１及び第２電源線部３２が含まれている。第１電源線部３１は、第１電源端子１１と接続された配線部である。第１電源線部３１には、主電源１１１からの電力が供給される。主電源１１１から供給される大電力に対応できるように、第１電源線部３１の配線幅（配線断面積）は、第２電源線部３２の配線幅よりも広く（大きく）されている。第２電源線部３２は、第２電源端子１２と接続された配線部である。第２電源線部３２には、補助電源１１２からの電力が供給される。電源配線３０のうちで、後述する電源遮断回路６０と電源端子１０との間の区間には、パワーツェナが配置されていてもよい。パワーツェナは、電源部１１０から異常電圧（過電圧）が出力された場合に、電源遮断回路６０の耐圧破壊を防ぐための構成である。
　電源幹線４０は、第１電源線部３１及び第２電源線部３２の両方と電気的に接続される配線である。電源幹線４０には、第１電源線部３１及び第２電源線部３２を介して、主電源１１１及び補助電源１１２のそれぞれから電力が供給される。電源幹線４０の配線幅（配線断面積）は、第１電源線部３１の配線幅と同じか又は第１電源線部３１の配線幅よりも広く（大きく）されている。電源幹線４０の中間には、後述する幹線遮断回路７０が設けられている。電源幹線４０のうちで、第１電源線部３１及び幹線遮断回路７０の間の区間が第１区間４１とされる。第１区間４１は、幹線遮断回路７０が通電遮断（オフ）の状態下にて、主電源１１１及び補助電源１１２のうちで主電源１１１のみから電力の供給を受ける主要区間となる。電源幹線４０のうちで、第２電源線部３２及び幹線遮断回路７０の間の区間が第２区間４２とされる。第２区間４２は、幹線遮断回路７０が通電遮断（オフ）の状態下にて、主電源１１１及び補助電源１１２のうちで補助電源１１２のみから電力の供給を受ける補助区間となる。
　負荷配線５０は、負荷端子２０と接続される配線である。負荷配線５０の配線幅（配線断面積）は、電源幹線４０の配線幅よりも狭く（小さく）されている。各負荷配線５０の配線幅は、互いに異なっていてもよい。負荷配線５０には、複数の第１負荷線部５１及び複数の第２負荷線部５２が含まれている。
　第１負荷線部５１は、電源幹線４０のうちで幹線遮断回路７０よりも第１電源線部３１側となる第１区間４１と第１負荷端子２１とを電気的に接続している。複数の第１負荷線部５１には、第１優先線部５１ａ、第１通常線部５１ｂ、及び第１高圧線部５１ｃが含まれている。第１優先線部５１ａは、第１コンバータ９１（後述する）に第１優先端子２１ａを接続する負荷配線５０である。第１通常線部５１ｂは、第１コンバータ９１に第１通常端子２１ｂを接続する負荷配線５０である。第１高圧線部５１ｃは、第１高圧端子２１ｃを電源幹線４０に接続する負荷配線５０である。第１高圧線部５１ｃは、第１優先線部５１ａ及び第１通常線部５１ｂと異なり、第１コンバータ９１とは接続されない第１負荷線部５１である。
　第２負荷線部５２は、電源幹線４０のうちで幹線遮断回路７０よりも第２電源線部３２側となる第２区間４２と第２負荷端子２２とを電気的に接続している。複数の第２負荷線部５２には、第２優先線部５２ａ、第２通常線部５２ｂ、及び第２高圧線部５２ｃが含まれている。第２優先線部５２ａは、第２コンバータ９２（後述する）に第２優先端子２２ａを接続する負荷配線５０である。第２通常線部５２ｂは、第２コンバータ９２に第２通常端子２２ｂを接続する負荷配線５０である。第２高圧線部５２ｃは、第２高圧端子２２ｃを電源幹線４０に接続する負荷配線５０である。第２高圧線部５２ｃは、第２優先線部５２ａ及び第２通常線部５２ｂと異なり、第２コンバータ９２とは接続されない第２負荷線部５２である。
　ＤＣ－ＤＣコンバータ９０は、直流電圧を異なる直流電圧に変換する。ＤＣ－ＤＣコンバータ９０は、電源部１１０から入力される電源電圧を、優先負荷１２１及び通常負荷１２２の定格電圧まで降圧し、負荷端子２０へ向けて出力する。本開示では、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０に入力される電源電圧を「高電圧」と記載し、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０によって出力される供給電圧を「低電圧」と記載する場合がある。ＤＣ－ＤＣコンバータ９０には、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２が含まれている。
　第１コンバータ９１によって出力される直流電圧と、第２コンバータ９２によって出力される直流電圧とは、実質的に同じ値である。第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２のそれぞれの電流能力は、共に優先負荷１２１の最大消費電流以上となっている。電流能力は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０が安定的かつ効率的に出力可能な最大電流量である。尚、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２の各出力電圧は、上述の１２Ｖに限定されず、２４Ｖ又は５Ｖ等であってもよい。さらに、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２は、電源電圧（入力電圧）を降圧する構成に限定されず、電源電圧を昇圧する構成であってもよい。
　第１コンバータ９１（図１及び図２　ＤＣ－ＤＣコンバータＡ）は、第１負荷線部５１に設けられるＤＣ－ＤＣコンバータ９０である。第１コンバータ９１は、第１電源線部３１に供給される電源電圧を変換し、複数の第１負荷端子２１のうちの第１優先端子２１ａ及び第１通常端子２１ｂに供給する。
　第２コンバータ９２（図１及び図２　ＤＣ－ＤＣコンバータＢ）は、第２負荷線部５２に設けられるＤＣ－ＤＣコンバータ９０である。第２コンバータ９２は、第２電源線部３２に供給される電源電圧を変換し、複数の第２負荷端子２２のうちの第２優先端子２２ａ及び第２通常端子２２ｂに供給する。
　遮断回路は、電気的なヒューズを含んでなる。配電ＥＣＵ１００を構成するプリント配線板には、多数のヒューズが実装されている。多数のヒューズにより、電源遮断回路６０、幹線遮断回路７０、変換部遮断回路７５、及び負荷遮断回路８０等の遮断回路が給電配線ＫＨに形成されている。遮断回路がオン状態の場合、遮断回路に接続された２つの配線は電気的に接続された通電状態となる。一方、遮断回路がオフ状態の場合、遮断回路に接続された２つの配線は、通電遮断された状態となる。
　電源遮断回路６０は、電源配線３０に設けられた遮断回路である。電源遮断回路６０は、電源端子１０及び負荷端子２０（電源幹線４０）の間の電気的な接続を遮断する。給電配線ＫＨには、２つの電源遮断回路６０が設けられている。第１電源線部３１に配置される電源遮断回路６０が、第１遮断回路６０ａ（図１及び図２　遮断回路Ａ）である。第２電源線部３２に配置される電源遮断回路６０が、第２遮断回路６０ｂ（図１及び図２　遮断回路Ｂ）である。第１遮断回路６０ａは、第１電源線部３１における電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、第１電源端子１１と第１区間４１との間の電気的な接続を遮断する。第２遮断回路６０ｂは、第２電源線部３２における電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、第２電源端子１２と第２区間４２との間の電気的な接続を遮断する。
　幹線遮断回路７０は、電源幹線４０に設けられた遮断回路（図１及び図２　遮断回路Ｃ）である。幹線遮断回路７０は、アイソレータ及びバックボーンスイッチ等に相当する。幹線遮断回路７０は、電源幹線４０の中間に配置されており、第１電源線部３１及び第２電源線部３２の間を電気的に接続している。幹線遮断回路７０は、電源幹線４０における電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、第１区間４１及び第２区間４２の間の電気的な接続、ひいては第１電源線部３１及び第２電源線部３２の間の電気的な接続を遮断する。幹線遮断回路７０が第１電源線部３１及び第２電源線部３２の間の電気的な接続を遮断しないオン状態である場合、第１電源端子１１は、第２負荷端子２２と電気的に接続される。一方、幹線遮断回路７０が第１電源線部３１及び第２電源線部３２の間の電気的な接続を遮断したオフ状態である場合、第１電源端子１１は、第２負荷端子２２と電気的に遮断される。また、幹線遮断回路７０がオン状態である場合、第２電源端子１２は、第１負荷端子２１と電気的に接続される。一方、幹線遮断回路７０がオフ状態である場合、第２電源端子１２は、第１負荷端子２１と電気的に遮断される。
　変換部遮断回路７５は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０と並ぶ配置にて負荷配線５０に設けられた遮断回路である。給電配線ＫＨには、２つの変換部遮断回路７５が設けられている。第１負荷線部５１にて第１コンバータ９１の入力側に配置される変換部遮断回路７５が、第１遮断回路７５ａ（図１及び図２　遮断回路Ｊ）である。一方、第２負荷線部５２にて第２コンバータ９２の入力側に配置される変換部遮断回路７５が、第２遮断回路７５ｂ（図１及び図２　遮断回路Ｋ）である。
　第１遮断回路７５ａは、第１負荷線部５１における電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、第１区間４１と第１コンバータ９１との間の電気的な接続を遮断する。即ち、第１遮断回路７５ａは、第１コンバータ９１への電力の供給を遮断する。第２遮断回路７５ｂは、第２負荷線部５２における電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、第２区間４２と第２コンバータ９２との間の電気的な接続を遮断する。即ち、第２遮断回路７５ｂは、第２コンバータ９２への電力の供給を遮断する。
　負荷遮断回路８０は、負荷配線５０に設けられた遮断回路である。負荷遮断回路８０は、複数の第１負荷線部５１及び複数の第２負荷線部５２の各中間にそれぞれ１つずつ設けられている（図１　遮断回路Ｄ～Ｉ）。各負荷遮断回路８０ｄ～８０ｉは、各負荷配線５０における電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、電源幹線４０及び負荷端子２０の間の電気的な接続を遮断する。
　負荷遮断回路８０ｄ（図１　遮断回路Ｄ）は、第１高圧線部５１ｃに設けられている。負荷遮断回路８０ｄは、第１高圧端子２１ｃへの電力の供給を遮断する。負荷遮断回路８０ｅ（図１及び図２　遮断回路Ｅ）は、第１コンバータ９１の出力側となる第１通常線部５１ｂに設けられている。負荷遮断回路８０ｅは、第１コンバータ９１と第１通常端子２１ｂとの間の電気的な接続を遮断する。負荷遮断回路８０ｆ（図１及び図２　遮断回路Ｆ）は、第１コンバータ９１の出力側となる第１優先線部５１ａに設けられている。負荷遮断回路８０ｆは、第１コンバータ９１と第１優先端子２１ａとの間の電気的な接続を遮断する。
　負荷遮断回路８０ｇ（図１及び図２　遮断回路Ｇ）は、第２コンバータ９２の出力側となる第２優先線部５２ａに設けられている。負荷遮断回路８０ｇは、第２コンバータ９２と第２優先端子２２ａとの間の電気的な接続を遮断する。負荷遮断回路８０ｈ（図１及び図２　遮断回路Ｈ）は、第２コンバータ９２の出力側となる第２通常線部５２ｂに設けられている。負荷遮断回路８０ｈは、第２コンバータ９２と第２通常端子２２ｂとの間の電気的な接続を遮断する。負荷遮断回路８０ｉ（図１　遮断回路Ｉ）は、第２高圧線部５２ｃに設けられている。負荷遮断回路８０ｉは、第２高圧端子２２ｃへの電力の供給を遮断する。
　過電圧検出部９９は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０と並ぶ配置にて負荷配線５０に設けられている。過電圧検出部９９は、負荷配線５０における電圧値の異常を検出する。過電圧検出部９９は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の出力電圧が予め設定された閾値を超えた場合に、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の電圧異常を検出する。給電配線ＫＨには、２つの過電圧検出部９９が設けられている。第１負荷線部５１にて第１コンバータ９１の出力側に接続される過電圧検出部９９が、第１検出部９９ａ（図２　過電圧検出部Ａ）である。一方、第２負荷線部５２にて第２コンバータ９２の出力側に接続される過電圧検出部９９が、第２検出部９９ｂ（図２　過電圧検出部Ｂ）である。第１検出部９９ａ及び第２検出部９９ｂは、複数の遮断回路の駆動部７４，７９，８４と信号線を介して電気的に接続されている（図２　細い実線参照）。
　第１検出部９９ａは、第１負荷線部５１の電圧値が閾値を超えた場合に、第１コンバータ９１の出力異常を検出する。第１検出部９９ａは、第１コンバータ９１の出力異常を検出した場合に、少なくとも幹線遮断回路７０、第１遮断回路７５ａ、及び負荷遮断回路８０ｅ，８０ｈへ向けて過電圧検出信号を出力する。第２検出部９９ｂは、第２負荷線部５２の電圧値が閾値を超えた場合に、第２コンバータ９２の出力異常を検出する。第２検出部９９ｂは、第２コンバータ９２の出力異常を検出した場合に、少なくとも幹線遮断回路７０、第２遮断回路７５ｂ、及び負荷遮断回路８０ｅ，８０ｈへ向けて過電圧検出信号を出力する。
　＜ＤＣ－ＤＣコンバータの詳細構成＞
　次に、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の詳細な構成を、図２に基づき説明する。
　ＤＣ－ＤＣコンバータ９０は、同期式の降圧コンバータである。ＤＣ－ＤＣコンバータ９０は、ハイサイドＦＥＴ（Field Effect Transistor）９３、ローサイドＦＥＴ９４、インダクタ９５、コンデンサ９６、及び制御部９７等によって構成されている。
　ハイサイドＦＥＴ９３及びローサイドＦＥＴ９４は、Ｎチャネル型のＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）ＦＥＴである。ハイサイドＦＥＴ９３及びローサイドＦＥＴ９４は、中間接続線部を介して互いに接続されている。ハイサイドＦＥＴ９３のドレインは、電源電圧の供給される負荷配線５０と接続されている。ハイサイドＦＥＴ９３のソースは、中間接続線部の一端と接続されている。ローサイドＦＥＴ９４のドレインは、中間接続線部の他端と接続されている。ローサイドＦＥＴ９４のソースは、グランドと接続されている。
　インダクタ９５の一端は、中間接続部に接続されている。インダクタ９５の他端は、負荷端子２０側の負荷配線５０に接続されている。インダクタ９５は、ハイサイドＦＥＴ９３及びローサイドＦＥＴ９４から入力される電流を平滑化する。コンデンサ９６の一端は、インダクタ９５の出力側に接続されている。コンデンサ９６の他端は、グランドと接続されている。コンデンサ９６は、インダクタ９５と協働でＤＣ－ＤＣコンバータ９０の出力電圧を安定化させる。尚、負荷配線５０のうちで、インダクタ９５の他端から負荷端子２０までの区間は、低電圧配線（図２　破線参照）となる。一方、低電圧配線を除く配線区間は、高電圧配線（図３　太い実線参照）。
　制御部９７は、ハイサイドＦＥＴ９３及びローサイドＦＥＴ９４の各ゲートと接続されている。制御部９７は、ハイサイドＦＥＴ９３及びローサイドＦＥＴ９４の各ゲートに所定の正の電圧（以下、ゲート電圧）を印加する。制御部９７がゲート電圧を印加すると、ハイサイドＦＥＴ９３及びローサイドＦＥＴ９４のドレイン及びソース間が導通状態（オン状態）となる。対して、ゲート電圧の印加がない場合、ハイサイドＦＥＴ９３及びローサイドＦＥＴ９４のドレイン及びソース間は、非導通状態（オフ状態）となる。
　制御部９７は、ハイサイドＦＥＴ９３及びローサイドＦＥＴ９４のオン状態及びオフ状態を交互に切り替える。ハイサイドＦＥＴ９３がオン状態とされる一方で、ローサイドＦＥＴ９４がオフ状態とされる期間では、ハイサイドＦＥＴ９３を経由してインダクタ９５に電流が流れる。さらに、ハイサイドＦＥＴ９３がオフ状態とされる一方で、ローサイドＦＥＴ９４がオン状態とされても、電流を流し続けようとするインダクタ９５の機能により、グランドからローサイドＦＥＴ９４を経由してインダクタ９５を流れる電流が生じ続ける。制御部９７は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の出力電圧を監視し、ハイサイドＦＥＴ９３及びローサイドＦＥＴ９４のオン状態及びオフ状態を切り替えるタイミングを調整することで、出力電圧が一定になるように制御する。
　＜遮断回路の詳細構成＞
　次に、電源遮断回路６０、幹線遮断回路７０、変換部遮断回路７５、及び負荷遮断回路８０の各詳細を、図２に基づき説明する。
　電源遮断回路６０は、電源端子１０から負荷端子２０（電源幹線４０）へ向けて流れる順方向の電流、及び負荷端子２０から電源端子１０へ向けて流れる逆方向の電流のうち、逆方向の電流のみを遮断する一方向の遮断回路である。電源遮断回路６０は、順方向の電流を完全には遮断しない。電源遮断回路６０は、ＦＥＴ６２及び駆動部６４を備えている。
　ＦＥＴ６２は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。ＦＥＴ６２のソースは、電源部１１０（電源端子１０）側の電源配線３０と接続されている。ＦＥＴ６２のドレインは、電源幹線４０側の電源配線３０と接続されている。ＦＥＴ６２のゲートは、駆動部６４と接続されている。ＦＥＴ６２には、ボディダイオードが形成されている。ボディダイオードのアノードは、電源部１１０側の電源配線３０と接続されている。ボディダイオードのカソードは、電源幹線４０側の電源配線３０と接続されている。
　駆動部６４は、指令信号に基づき、ＦＥＴ６２のゲートにゲート電圧を印加する。駆動部６４がゲート電圧を印加すると、ＦＥＴ６２のソース及びドレイン間が導通状態となる。対して、ゲート電圧の印加がない場合、ＦＥＴ６２のソース及びドレイン間は、非導通状態となる。尚、ＦＥＴ６２は、ゲート電圧の印加がない場合でも、ボディダイオードを有することで、ソースからドレイン方向へ向かう順方向の電流の流れを許容する。
　幹線遮断回路７０は、第１電源線部３１から第２電源線部３２へ向けて流れる電流、及び第２電源線部３２から第１電源線部３１へ向けて流れる電流の両方を遮断する双方向の遮断回路である。幹線遮断回路７０は、スイッチ部７１を主体として含む構成である。スイッチ部７１は、電源幹線４０にて第１電源線部３１及び第２電源線部３２の間の通電及び通電遮断を切り替える。スイッチ部７１は、２つのＦＥＴ７２，７３及び駆動部７４を備えている。
　ＦＥＴ７２，７３は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。ＦＥＴ７２，７３は、中間接続線部を介して互いに接続されている。ＦＥＴ７２，７３の各ソースは、中間接続線部の両端にそれぞれ接続されている。ＦＥＴ７２のドレインは、第１区間４１と接続されている。ＦＥＴ７３のドレインは、第２区間４２と接続されている。ＦＥＴ７２，７３の各ゲートは、駆動部７４と接続されている。ＦＥＴ７２，７３には、ボディダイオードが形成されている。各ボディダイオードのアノードは、中間接続線部に接続されている。ＦＥＴ７２に設けられるボディダイオードのカソードは、第１区間４１と接続されている。ＦＥＴ７３に設けられるボディダイオードのカソードは、第２区間４２と接続されている。
　駆動部７４は、指令信号に基づき、ＦＥＴ７２，７３の各ゲートにゲート電圧を印加する。駆動部７４がゲート電圧を印加すると、ＦＥＴ７２，７３のドレイン及びソース間が導通状態となる。対して、ゲート電圧の印加がない場合、ＦＥＴ７２，７３のドレイン及びソース間は、非導通状態となる。尚、２つのＦＥＴ７２，７３が組み合わされることにより、ゲート電圧の印加がない場合でも、第１区間４１から第２区間４２へ向かう電流は、ＦＥＴ７２に形成されたボディダイオードによって遮断される。また、第２区間４２から第１区間４１へ向かう電流は、ＦＥＴ７３に形成されたボディダイオードによって遮断される。
　変換部遮断回路７５は、電源端子１０からＤＣ－ＤＣコンバータ９０へ向けて流れる順方向の電流、及びＤＣ－ＤＣコンバータ９０から電源端子１０へ向けて流れる逆方向の電流のうち、順方向の電流のみを遮断する一方向の遮断回路である。変換部遮断回路７５は、逆方向の電流を完全には遮断しない。変換部遮断回路７５は、ＦＥＴ７７及び駆動部７９を備えている。
　ＦＥＴ７７は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。ＦＥＴ７７のドレインは、電源端子１０側の負荷配線５０と接続されている。ＦＥＴ７７のソースは、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０側の負荷配線５０と接続されている。ＦＥＴ７７のゲートは、駆動部７９と接続されている。ＦＥＴ７７には、ボディダイオードが形成されている。ボディダイオードのアノードは、負荷端子２０側の負荷配線５０と接続されている。ボディダイオードのカソードは、電源幹線４０側の負荷配線５０と接続されている。
　駆動部７９は、指令信号に基づき、ＦＥＴ７７のゲートにゲート電圧を印加する。駆動部７９がゲート電圧を印加すると、ＦＥＴ７７のドレイン及びソース間が導通状態となる。対して、ゲート電圧の印加がない場合、ＦＥＴ７７のドレイン及びソース間は、非導通状態となる。尚、ＦＥＴ７７は、ゲート電圧の印加がない場合でも、ボディダイオードを有することで、ソースからドレイン方向へ向かう逆方向の電流の流れを許容する。
　負荷遮断回路８０は、電源幹線４０から負荷端子２０へ向けて流れる順方向の電流、及び負荷端子２０から電源幹線４０へ向けて流れる逆方向の電流のうち、順方向の電流のみを遮断する一方向の遮断回路である。負荷遮断回路８０は、逆方向の電流を完全には遮断しない。負荷遮断回路８０は、ＦＥＴ８２及び駆動部８４を備えている。
　ＦＥＴ８２は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。ＦＥＴ８２のソースは、負荷端子２０側の負荷配線５０と接続されている。ＦＥＴ８２のドレインは、電源幹線４０側の負荷配線５０と接続されている。ＦＥＴ８２のゲートは、駆動部８４と接続されている。ＦＥＴ８２には、ボディダイオードが形成されている。ボディダイオードのアノードは、負荷端子２０側の負荷配線５０と接続されている。ボディダイオードのカソードは、電源幹線４０側の負荷配線５０と接続されている。
　駆動部８４は、指令信号に基づき、ＦＥＴ８２のゲートにゲート電圧を印加する。駆動部８４がゲート電圧を印加すると、ＦＥＴ８２のドレイン及びソース間が導通状態となる。対して、ゲート電圧の印加がない場合、ＦＥＴ８２のドレイン及びソース間は、非導通状態となる。尚、ＦＥＴ８２は、ゲート電圧の印加がない場合でも、ボディダイオードを有することで、ソースからドレイン方向へ向かう逆方向の電流の流れを許容する。
　＜ＤＣ－ＤＣコンバータの異常発生時における遮断回路の作動＞
　配電ＥＣＵ１００は、電源投入の指令信号の受信に基づき、起動処理を開始する。起動処理では、各電源遮断回路６０及び幹線遮断回路７０にて、各ＦＥＴ６２，７２，７３がオン状態とされる。加えて、各変換部遮断回路７５及び各負荷遮断回路８０にて、各ＦＥＴ７７，８２がオン状態とされる。以上の各遮断回路Ａ～Ｋのオン切り替えにより、主電源１１１及び補助電源１１２が配電ＥＣＵ１００に対して電力供給を行い、かつ、配電ＥＣＵ１００が複数の負荷部１２０（図１　負荷Ａ～Ｅ）に対して電力供給を行う状態となる。
　配電ＥＣＵ１００は、起動処理を終了させた後、異常の発生を待機する待機状態となる。待機状態は、配電ＥＣＵ１００が電力分配制御を終了するまで、言い替えれば、配電ＥＣＵ１００がオフ状態となるまで、継続される。そして、電源部１１０、負荷部１２０、及び配電ＥＣＵ１００の内部等に異常が発生した場合、配電ＥＣＵ１００は、発生した異常のパターンに対応した遮断処理を実施する。
　以下、異常パターンの１つとして、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０（第１コンバータ９１）に異常が生じた場合に、配電ＥＣＵ１００が異常対応として実施する遮断処理の詳細を、図３及び図４に基づき、図１を参照しつつ説明する。この異常パターンでは、第１コンバータ９１のハイサイドＦＥＴ９３にショート故障又はオン固着が生じている。その結果、第１コンバータ９１の出力電圧が、正常時の出力電圧よりも高電圧となる。
　過電圧検出部９９（第１検出部９９ａ）は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０（第１コンバータ９１）の出力側となる負荷配線５０（第１負荷線部５１）の電圧を計測した検出値を取得する（図３　Ｓ１１）。過電圧検出部９９は、取得した検出値に基づき、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の出力電圧に異常が生じているか否かを判定する（図３　Ｓ１２）。過電圧検出部９９は、検出値が所定の閾値電圧を超えていない場合、出力電圧が正常であると判定する（Ｓ１２：ＮＯ）。この場合、過電圧検出部９９は、検出値の取得を継続する。
　対して、検出値が所定の閾値電圧を超えている場合、言い替えれば、過電圧が検出された場合、過電圧検出部９９は、出力電圧に異常が生じていると判定する（Ｓ１２：ＹＥＳ）。この場合、過電圧検出部９９は、所定の遮断回路へ向けて過電圧検出信号を出力することにより、これらの遮断回路をオフ状態に切り替える（図３　Ｓ１３）。
　具体的に、第１コンバータ９１の出力電圧の異常が第１検出部９９ａにて検出された場合、第１検出部９９ａは、幹線遮断回路７０、第１遮断回路７５ａ、及び負荷遮断回路８０ｅ，８０ｈへ向けて過電圧検出信号を出力する。各遮断回路の駆動部７４，７９，８４は、過電圧検出信号の受信に基づき、ＦＥＴ７２，７３，７７，８２（図４　遮断回路Ｃ，Ｊ，Ｅ，Ｈ）をオフ状態にする。この遮断処理では、第１遮断回路７５ａは、幹線遮断回路７０による電源幹線４０の通電遮断に関連して、第１コンバータ９１への電力の供給を遮断する。即ち、幹線遮断回路７０にてＦＥＴ７２，７３がオフ状態とされるのと同時か又はＦＥＴ７２，７３が非導通状態とされた後に、第１遮断回路７５ａにてＦＥＴ７７がオフ状態とされる。
　ここで第一実施形態では、例えば第１コンバータ９１の電流能力は４０Ａとされ、第２コンバータ９２の電流能力は２０Ａとされる。第１コンバータ９１は、正常な状態で、通常負荷１２２である負荷Ｂに３０Ａを供給しており、かつ、優先負荷１２１である負荷Ｃに１０Ａを供給している。一方、第２コンバータ９２は、優先負荷１２１である負荷Ｃに１０Ａを供給しており、かつ、通常負荷１２２である負荷Ｄに１０Ａを供給している。
　上述の遮断処理が行われると、負荷遮断回路８０ｅ（遮断回路Ｅ）から第１通常端子２１ｂを介して通常負荷１２２（負荷Ｂ）に供給される電流は、３０Ａから０Ａになる。加えて、負荷遮断回路８０ｆ（遮断回路Ｆ）から第１優先端子２１ａを介して優先負荷１２１（負荷Ｃ）に供給される電流は、１０Ａから０Ａになる。さらに、負荷遮断回路８０ｈ（遮断回路Ｈ）から第２通常端子２２ｂを介して通常負荷１２２（負荷Ｄ）に供給される電流は、１０Ａから０Ａになる。これにより、第２コンバータ９２から負荷Ｄに供給される電流は、負荷遮断回路８０ｇ（遮断回路Ｇ）及び第２優先端子２２ａを介して優先負荷１２１（負荷Ｃ）に供給可能になる。その結果、負荷遮断回路８０ｈに流れていた分の電流が増加し、負荷遮断回路８０ｇから第２優先端子２２ａを介して負荷Ｃに供給される電流は、１０Ａから２０Ａになる。即ち、優先負荷１２１に供給される電流量が維持される（図４参照）。
　一方、第２コンバータ９２の出力電圧の異常が第２検出部９９ｂにて検出された場合、第２検出部９９ｂは、幹線遮断回路７０、第２遮断回路７５ｂ、及び負荷遮断回路８０ｅ，８０ｈへ向けて過電圧検出信号を出力する。各遮断回路の駆動部７４，７９，８４は、過電圧検出信号の受信に基づきＦＥＴ７２，７３，７７，８２（図２　遮断回路Ｃ，Ｋ，Ｅ，Ｈ）をオフ状態にする。この遮断処理でも、第２遮断回路７５ｂは、幹線遮断回路７０による電源幹線４０の通電遮断に関連して、第２コンバータ９２への電力の供給を遮断する。即ち、幹線遮断回路７０にてＦＥＴ７２，７３がオフ状態とされるのと同時か又はＦＥＴ７２，７３が非導通状態とされた後に、第２遮断回路７５ｂにてＦＥＴ７７がオフ状態とされる。
　この遮断処理によれば、負荷遮断回路８０ｈ（遮断回路Ｈ）から第２通常端子２２ｂを介して通常負荷１２２（負荷Ｄ）に供給される電流は、１０Ａから０Ａになる。加えて、負荷遮断回路８０ｇ（遮断回路Ｇ）から第２優先端子２２ａを介して優先負荷１２１（負荷Ｃ）に供給される電流は、１０Ａから０Ａになる。さらに、負荷遮断回路８０ｅ（遮断回路Ｅ）から第１通常端子２１ｂを介して通常負荷１２２（負荷Ｂ）に供給される電流は、３０Ａから０Ａになる。これにより、第１コンバータ９１から負荷Ｂに供給されていた電流は、負荷遮断回路８０ｆ（遮断回路Ｆ）及び第１優先端子２１ａを介して優先負荷１２１（負荷Ｃ）に供給可能になる。その結果、負荷遮断回路８０ｆから第１優先端子２１ａを介して負荷Ｃに供給される電流が１０Ａから２０Ａに増加し、優先負荷１２１に供給される電流量が維持される。
　（第一実施形態まとめ）
　ここまで説明した第一実施形態では、電気的な接続が幹線遮断回路７０によって遮断される第１電源線部３１及び第２電源線部３２のそれぞれに、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２が分かれて配置されている。故に、電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、第１電源線部３１及び第２電源線部３２が電気的に切り離された状態でも、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２の少なくとも一方は、負荷端子２０に電力を供給し続けることができる。以上によれば、配電ＥＣＵ１００に関連する回路に異常が生じた場合でも、電圧を変換した電力の負荷端子２０への供給、ひいては負荷端子２０に接続される負荷部１２０への電力の供給が、適切に継続され得る。
　加えて第一実施形態では、複数（２つ）の電源部１１０の一方が失陥した場合でも、幹線遮断回路７０が電源幹線４０を分離するため、失陥していない電源部１１０から給電される電源幹線４０の区間（第１区間４１又は第２区間４２）の電源電圧が維持され得る。その結果、２つのＤＣ－ＤＣコンバータ９０が同時に出力を停止してしまう事態は、回避され得る。言い替えれば、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０と接続される２つの電源系統を幹線遮断回路７０によって分離可能な構成であれば、冗長性を確保するためにＤＣ－ＤＣコンバータを含む配電ＥＣＵを２つ設けなくても、負荷部１２０への電力供給の冗長性が確保され得る。即ち、配電ＥＣＵ１００は、コストアップの要因となる電源構成の複雑化を回避しつつ、車両用の冗長電源を実現可能な構成となる。
　また第一実施形態にて、幹線遮断回路７０は、第１コンバータ９１又は第２コンバータ９２に関連した電圧値の異常に基づき、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２の間の電気的な接続を遮断する。このように幹線遮断回路７０が第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２間を電気的に分離する構成であれば、一方のＤＣ－ＤＣコンバータ９０の異常に関連して生じる過電圧が、他方のＤＣ－ＤＣコンバータ９０に印加され難くなる。
　さらに第一実施形態では、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２の入力側に設けられる変換部遮断回路７５が、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２への電力の供給を遮断する。こうした変換部遮断回路７５の配置により、異常が生じたＤＣ－ＤＣコンバータ９０への電力供給は、確実に中止され得る。
　加えて第一実施形態にて、変換部遮断回路７５は、幹線遮断回路７０による第１電源線部３１及び第２電源線部３２の間の電気的な接続の遮断に関連して、第１コンバータ９１又は第２コンバータ９２への電力の供給を遮断する。例えば、第１遮断回路７５ａを導通状態から非導通状態へと切り替える場合、主電源１１１から第１遮断回路７５ａまでの配線のインダクタンス成分により、第１遮断回路７５ａのＦＥＴ７７に電流を流し続けようとする作用が生じる。この作用により、第１電源線部３１及び電源幹線４０の第１区間４１の電圧が跳ね上がる。しかし、幹線遮断回路７０が電源幹線４０を分離させた状態であれば、幹線遮断回路７０を挟んだ反対側の電源系統となる第２区間４２及び第２電源線部３２に、第１遮断回路７５ａのオフ切り替えに伴う過電圧は、印加されなくなる。同様に、第２遮断回路７５ｂのオフ切り替えに伴う過電圧も、幹線遮断回路７０を挟んだ反対側の電源系統となる第１区間４１及び第１電源線部３１に印加されなくなる。以上によれば、変換部遮断回路７５のオフ切り替えに伴う他の異常の発生が回避され得る。
　また第一実施形態では、第１コンバータ９１又は第２コンバータ９２に関連した電圧値の異常に基づき、幹線遮断回路７０が第１電源線部３１及び第２電源線部３２の間の電気的な接続を遮断する。さらに、こうした遮断と共に、変換部遮断回路７５が第１電圧変換部又は第２電圧変換部への電力の供給を遮断する。以上によれば、第１遮断回路７５ａ又は第２遮断回路７５ｂのオフ切り替えに伴う過電圧は、幹線遮断回路７０を挟んだ反対側の電源系統に印加されなくなる。したがって、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２の一方に異常が生じた場合でも、配電ＥＣＵ１００は、正常な他方のＤＣ－ＤＣコンバータ９０によって低電圧の電源供給を継続する状態に円滑に切り替えることができる。
　さらに第一実施形態では、第１負荷端子２１の少なくとも１つと第２負荷端子２２の少なくとも１つとは、それぞれ第１優先端子２１ａ及び第２優先端子２２ａとされる。そして、第１優先端子２１ａ及び第２優先端子２２ａは、複数の負荷部１２０のうちで電力の供給が他の通常負荷１２２よりも優先される同一の優先負荷１２１と電気的に接続される。以上の構成によれば、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０等に異常が発生し、幹線遮断回路７０が電源幹線４０の通電遮断を行った場合でも、優先負荷１２１への低電圧の電力供給が継続され得る。
　加えて第一実施形態では、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２のそれぞれの電流能力は、共に優先負荷１２１の最大消費電流以上とされている。故に、一方のＤＣ－ＤＣコンバータ９０による低電圧の電力供給が停止した場合でも、他方のＤＣ－ＤＣコンバータ９０は、優先負荷１２１にて必要とされる電流を供給し続けることができる。
　また第一実施形態では、複数の負荷端子２０に、通常負荷１２２と電気的に接続される第１通常端子２１ｂ及び第２通常端子２２ｂが含まれる。加えて、第１優先線部５１ａは、第１優先端子２１ａを第１コンバータ９１と電気的に接続しており、第２優先線部５２ａは、第２優先端子２２ａを第２コンバータ９２と電気的に接続している。さらに、第１通常線部５１ｂは、第１通常端子２１ｂを第１コンバータ９１と電気的に接続しており、第２通常線部５２ｂは、第２通常端子２２ｂを第２コンバータ９２と電気的に接続している。そして、第１コンバータ９１又は第２コンバータ９２に関連した電圧値の異常に基づき、負荷遮断回路８０ｅ，８０ｈは、第１通常線部５１ｂ又は第２通常線部５２ｂによる電気的な接続を遮断する。以上のように、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の異常発生時に第１通常端子２１ｂ及び第２通常端子２２ｂへの電力供給が中断される構成であれば、各ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の電力能力を優先負荷１２１の最大消費電流に対して十分に確保する必要がなくなる。即ち、優先負荷１２１への電源供給の冗長性を確保したうえで、各ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の電力能力を小さく設計することが可能になる。
　尚、上記第一実施形態では、電源端子１０が「電源端子部」に相当し、負荷端子２０が「負荷端子部」に相当し、第１優先端子２１ａ及び第２優先端子２２ａが「優先端子」に相当し、第１通常端子２１ｂ及び第２通常端子２２ｂが「通常端子」に相当する。また、第１優先線部５１ａ及び第２優先線部５２ａが「優先供給線部」に相当し、第１通常線部５１ｂ及び第２通常線部５２ｂが「通常供給線部」に相当し、第１コンバータ９１が「第１電圧変換部」に相当し、第２コンバータ９２が「第２電圧変換部」に相当する。そして、配電ＥＣＵ１００が「車両用制御装置」に相当する。
　（第二実施形態）
　図５及び図６に示す本開示の第二実施形態による配電ＥＣＵ２００は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の配電ＥＣＵ２００では、変換部遮断回路７５（図１参照）が省略されている。配電ＥＣＵ２００にて実施される遮断処理では、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０が故障した場合の過電圧検出信号の出力先が、第一実施形態と異なっている。
　詳記すると、第１コンバータ９１の出力側となる第１負荷線部５１の過電圧が第１検出部９９ａにて検出されると（図３　Ｓ１２：ＹＥＳ）、第１検出部９９ａは、幹線遮断回路７０及び各負荷遮断回路８０ｅ，８０ｆ，８０ｈへ向けて過電圧検出信号を出力する。各遮断回路の駆動部７４，８４は、過電圧検出信号の受信に基づき、ＦＥＴ７２，７３，８２（図６　遮断回路Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｈ）をオフ状態にする。この遮断処理によれば、負荷遮断回路８０ｅ，８０ｆ，８０ｈから出力される電流は、全て０Ａになる。そして、負荷遮断回路８０ｇから第２優先端子２２ａを介して優先負荷１２１（負荷Ｃ）に供給される電流が２０Ａに増加する。以上により、優先負荷１２１に供給される電流量が維持される（図６参照）。
　一方、第２コンバータ９２の出力側となる第２負荷線部５２に生じた過電圧が第２検出部９９ｂにて検出されると、この第２検出部９９ｂは、幹線遮断回路７０及び各負荷遮断回路８０ｅ，８０ｇ，８０ｈへ向けて過電圧検出信号を出力する。各遮断回路の駆動部７４，８４は、過電圧検出信号の受信に基づき、ＦＥＴ７２，７３，８２（図６　遮断回路Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｈ）をオフ状態にする。この遮断処理によれば、負荷遮断回路８０ｅ，８０ｇ，８０ｈから出力される電流は、全て０Ａになる。そして、負荷遮断回路８０ｆから第１優先端子２１ａを介して優先負荷１２１（負荷Ｃ）に供給される電流が２０Ａに増加する。以上により、優先負荷１２１に供給される電流量が維持される。
　ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏し、配電ＥＣＵ２００に関連する回路に異常が生じた場合でも、電圧を変換した電力の負荷部１２０への供給が、適切に継続され得る。即ち、コストアップの要因となる電源構成の複雑化を回避しつつ、負荷部１２０への電力供給の冗長性が確保され得る。
　さらに第二実施形態でも、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２の一方に異常が生じた場合でも、特定の負荷遮断回路８０を非導通状態に切り替える制御により、優先負荷１２１への電力供給が継続されている。以上によれば、変換部遮断回路７５の省略によって配電ＥＣＵ２００の構成を簡素化しても、優先負荷１２１への電力供給の冗長性が確保可能になる。尚、上記第二実施形態では、配電ＥＣＵ２００が「車両用制御装置」に相当する。
　（他の実施形態）
　以上、本開示による複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
　上記実施形態では、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の出力電圧の異常が、過電圧検出部９９によって検出されていた。しかし、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０に関連する異常を検出する構成及び手法は、適宜変更されてよい。例えば、上記実施形態の変形例１では、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の出力電流の異常を検出する過電流検出部が、過電圧検出部９９に替えて、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の入力側又は出力側の少なくとも一方に設けられている。変形例１では、過電流検出部によって過電流が検出された場合に、特定の遮断回路にてＦＥＴのオフ切り替えが実施される。
　さらに、上記実施形態の変形例２では、過電圧検出部９９及び過電流検出部の両方が、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の近傍に設けられている。変形例２では、過電圧検出部９９によって過電圧が検出された場合、又は過電流検出部によって過電流が検出された場合に、特定の遮断回路にてＦＥＴのオフ切り替えが実施される。以上の変形例１，２のように、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の異常の検出に用いられる検出値は、電流値及び電圧値のうちの一方のみであってもよく、電流値及び電圧値の両方であってもよい。
　上記実施形態では、幹線遮断回路７０、各変換部遮断回路７５、及び各負荷遮断回路８０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０に関連する異常の発生に基づき、ＦＥＴのオフ切り替えを実施していた。しかし、幹線遮断回路７０、各変換部遮断回路７５、各負荷遮断回路８０が通電遮断を行う異常は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０に関連した異常の検出に限定されない。例えば、電源系統の地絡又は開放、幹線遮断回路７０のショート固着、負荷系統の地絡、負荷系統での消費電流の増大、及び電源配線３０の地絡等、種々の異常の検出に基づき、各遮断回路は、ＦＥＴのオフ切り替えを実施できる。さらに、こうした異常の判定には、電流値及び電圧値のうちの一方のみが用いられてもよく、電流値及び電圧値の両方が用いられてもよい。
　ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の構成は、適宜変更されてよい。ＤＣ－ＤＣコンバータ９０は、非同期式の降圧コンバータであってもよい。また上述したように、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０は、昇圧型コンバータ又は昇降圧型コンバータ等であってもよい。さらに、これらのスイッチングレギュレータに限定されず、リニアレギュレータがＤＣ－ＤＣコンバータ９０として採用されてもよい。
　ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の電流能力は、適宜変更されてよい。第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２の電流能力は、互いに同一であってもよく、又は一方の電流能力が他方の電流能力よりも高く設定されてもよい。さらに、異常発生時に優先負荷１２１が低消費電力モード（セーフモード）で動作可能な構成であれば、第１コンバータ９１及び第２コンバータ９２の電流能力は、優先負荷１２１の最大消費電流未満であってよい。また、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の電流能が高ければ、異常発生時においても通常負荷１２２への電力供給が継続されてよい。
　上記実施形態では、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０に関連する異常の発生に基づき、複数の遮断回路のオフ切り替えが実質的に同時に実施されていた。しかし、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０に関連する異常の発生に基づき各遮断回路がオフ切り替えを実施する順序は、幹線遮断回路７０のオフ切り替えが変換部遮断回路７５のオフ切り替え以前に実施されるのであれば、適宜変更されてよい。例えば、第１コンバータ９１の出力異常が生じた場合、負荷遮断回路８０ｅ，８０ｈのオフ切り替えは、幹線遮断回路７０及び第１遮断回路７５ａのオフ切り替えの先に実施されてもよく、又はこれらのオフ切り替えの後に実施されてもよい。さらに、負荷遮断回路８０ｈのオフ切り替えは、負荷遮断回路８０ｅのオフ切り替えよりも先に実施されてもよく、又は負荷遮断回路８０ｅのオフ切り替えの後に実施されてもよい。
　電源遮断回路６０、幹線遮断回路７０、変換部遮断回路７５、及び負荷遮断回路８０の各構成は、適宜変更されてよい。例えば、上記実施形態の変形例３では、電源遮断回路６０、変換部遮断回路７５、及び負荷遮断回路８０の少なくとも１つに、幹線遮断回路７０と実質同一構成の遮断回路であって、双方向の電流を遮断可能な遮断回路が用いられる。
　上記実施形態の変形例４では、駆動部と連携してＦＥＴのオン及びオフの切り替えを制御する制御部９７が各遮断回路に個別に設けられている。また、上記実施形態の変形例５では、各遮断回路の制御部の少なくとも一部の機能を統合した統合制御部が設けられている。統合制御部は、各遮断回路の駆動部と連携し、各遮断回路のＦＥＴのオン及びオフの切り替えを制御する。以上の変形例４，５のように、配電ＥＣＵにおける制御部の構成は、適宜変更されてよい。これらの変形例６，７でも、複数の遮断回路のオン状態及びオフ状態の切り替えを連携させることが可能である。
　加えて、制御部及び統合制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を主体としたマイクロコントローラによって構成されてもよく、又はディスクリート回路等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。ＣＰＵは、プログラムに基づき動作する処理部である。対して、ハードウェア回路は、プログラムを用いない処理部である。さらに、制御部及び統合制御部の機能は、ＳｏＣ、ＡＳＩＣ、及びＦＰＧＡ等によって提供されてもよい。ＳｏＣは、System on Chipであり、ＡＳＩＣは、Application Specific Integrated Circuitである。そして、ＦＰＧＡは、Field-Programmable Gate Arrayである。
　上記実施形態の変形例６では、優先負荷１２１及び通常負荷１２２が区別されていない。また、上記実施形態の変形例７では、第１高圧端子２１ｃ又は第２高圧端子２２ｃの少なくとも一方が省略されている。即ち、変形例７の第１負荷線部５１及び第２負荷線部５２の少なくとも一方には、高電圧負荷に相当する通常負荷１２３が接続されていない。
　上記実施形態の変形例８の優先負荷１２１は、第１負荷端子２１及び第２負荷端子２２の一方のみと接続されている。また、上記実施形態の変形例９では、複数の優先負荷１２１が、第１負荷端子２１及び第２負荷端子２２と電気的に接続されている。こうした変形例９では、複数の優先負荷１２１の最大消費電流の合計を上回るように、各ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の電流能力が設定される。さらに、上記実施形態の変形例１０では、少なくとも一部の通常負荷１２２が、第１負荷端子２１及び第２負荷端子２２の両方と電気的に接続されている。
　本開示による配電ＥＣＵを搭載する車両は、一般的な個人所有を前提としたＰＯＶ（Personally Owned Vehicle）に限定されない。配電ＥＣＵは、レンタカー用の車両、有人タクシー用の車両、ライドシェア用の車両、貨物車両、及びバス等に搭載されてよい。さらに、配電ＥＣＵは、モビリティサービスに用いられる無人運転車両、建設機械、農業機械、鉄道車両、トラム、及びＤＭＶ（Dual Mode Vehicle）等に搭載されてもよい。また、配電ＥＣＵは、モビリティ用制御装置として、船舶、並びにドローン及びｅＶＴＯＬ等の電動航空機に搭載されてもよい。
　本開示において、「接続されている」との記載は、他の要素に対して、直接的に接続されていてもよく、又は介在要素を介して間接的に接続されていてもよい。また、「隣接する」との記載は、他の要素に対して、介在要素を介すことなく直接的に並んでいてもよく、又は介在要素を介して間接的に並んでいてもよい。
　（技術的思想の開示）
　この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。さらに、いくつかの項は、他の多項従属形式の項を引用する多項従属形式（a multiple dependent form referring to another multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。
　（技術的思想１）
　車両において用いられ、複数の電源部（１１０）から供給される電力の複数の負荷部（１２０）への分配を制御する車両用制御装置であって、
　前記電源部と電気的に接続される複数の電源端子部（１０）と、
　前記負荷部と電気的に接続される複数の負荷端子部（２０）と、
　複数の前記電源端子部に含まれる第１電源端子（１１）と電気的に接続される第１電源線部（３１）と、
　複数の前記電源端子部に含まれる第２電源端子（１２）と電気的に接続される第２電源線部（３２）と、
　前記第１電源線部及び前記第２電源線部の間を電気的に接続し、かつ、電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、前記第１電源線部及び前記第２電源線部の間の電気的な接続を遮断する幹線遮断回路（７０）と、
　前記第１電源線部に供給される電圧を変換し、複数の前記負荷端子部に含まれる第１負荷端子（２１）に供給する第１電圧変換部（９１）と、
　前記第２電源線部に供給される電圧を変換し、複数の前記負荷端子部に含まれる第２負荷端子（２２）に供給する第２電圧変換部（９２）と、
　を備える車両用制御装置。
　（技術的思想２）
　前記幹線遮断回路は、前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部に関連した前記電流値及び前記電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、前記第１電源線部及び前記第２電源線部の間の電気的な接続を遮断する技術的思想１に記載の車両用制御装置。
　（技術的思想３）
　前記第１電圧変換部及び前記第２電圧変換部の少なくとも一方の入力側に設けられ、前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部への電力の供給を遮断する変換部遮断回路（７５）、をさらに備える技術的思想１又は２に記載の車両用制御装置。
　（技術的思想４）
　前記変換部遮断回路は、前記幹線遮断回路による前記第１電源線部及び前記第２電源線部の間の電気的な接続の遮断に関連して、前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部への電力の供給を遮断する技術的思想３に記載の車両用制御装置。
　（技術的思想５）
　前記第１電圧変換部及び前記第２電圧変換部の少なくとも一方の入力側に設けられ、前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部への電力の供給を遮断する変換部遮断回路（７５）、をさらに備え、
　前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部に関連した前記電流値及び前記電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、前記幹線遮断回路が前記第１電源線部及び前記第２電源線部の間の電気的な接続を遮断すると共に、前記変換部遮断回路が前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部への電力の供給を遮断する技術的思想１に記載の車両用制御装置。
　（技術的思想６）
　前記第１負荷端子の少なくとも１つと前記第２負荷端子の少なくとも１つとは、優先端子（２１ａ，２２ａ）として、複数の前記負荷部のうちで電力の供給が他の通常負荷（１２２）よりも優先される同一の優先負荷（１２１）と電気的に接続される技術的思想１～５のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
　（技術的思想７）
　前記第１電圧変換部及び前記第２電圧変換部のそれぞれの電流能力は、共に前記優先負荷の最大消費電流以上である技術的思想６に記載の車両用制御装置。
　（技術的思想８）
　複数の前記負荷端子部は、前記通常負荷（１２２）と電気的に接続される通常端子（２１ｂ，２２ｂ）、を含み、
　前記優先端子を前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部と電気的に接続する優先供給線部（５１ａ，５２ａ）と、
　前記通常端子を前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部と電気的に接続する通常供給線部（５１ｂ，５２ｂ）と、
　前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部に関連した前記電流値及び前記電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、前記通常供給線部による電気的な接続を遮断する負荷遮断回路（８０ｅ，８０ｈ）と、
　をさらに備える技術的思想６又は７に記載の車両用制御装置。

Claims (8)

  1. 　車両において用いられ、複数の電源部（１１０）から供給される電力の複数の負荷部（１２０）への分配を制御する車両用制御装置であって、
    　前記電源部と電気的に接続される複数の電源端子部（１０）と、
    　前記負荷部と電気的に接続される複数の負荷端子部（２０）と、
    　複数の前記電源端子部に含まれる第１電源端子（１１）と電気的に接続される第１電源線部（３１）と、
    　複数の前記電源端子部に含まれる第２電源端子（１２）と電気的に接続される第２電源線部（３２）と、
    　前記第１電源線部及び前記第２電源線部の間を電気的に接続し、かつ、電流値及び電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、前記第１電源線部及び前記第２電源線部の間の電気的な接続を遮断する幹線遮断回路（７０）と、
    　前記第１電源線部に供給される電圧を変換し、複数の前記負荷端子部に含まれる第１負荷端子（２１）に供給する第１電圧変換部（９１）と、
    　前記第２電源線部に供給される電圧を変換し、複数の前記負荷端子部に含まれる第２負荷端子（２２）に供給する第２電圧変換部（９２）と、
    　を備える車両用制御装置。
  2. 　前記幹線遮断回路は、前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部に関連した前記電流値及び前記電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、前記第１電源線部及び前記第２電源線部の間の電気的な接続を遮断する請求項１に記載の車両用制御装置。
  3. 　前記第１電圧変換部及び前記第２電圧変換部の少なくとも一方の入力側に設けられ、前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部への電力の供給を遮断する変換部遮断回路（７５）、をさらに備える請求項１又は２に記載の車両用制御装置。
  4. 　前記変換部遮断回路は、前記幹線遮断回路による前記第１電源線部及び前記第２電源線部の間の電気的な接続の遮断に関連して、前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部への電力の供給を遮断する請求項３に記載の車両用制御装置。
  5. 　前記第１電圧変換部及び前記第２電圧変換部の少なくとも一方の入力側に設けられ、前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部への電力の供給を遮断する変換部遮断回路（７５）、をさらに備え、
    　前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部に関連した前記電流値及び前記電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、前記幹線遮断回路が前記第１電源線部及び前記第２電源線部の間の電気的な接続を遮断すると共に、前記変換部遮断回路が前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部への電力の供給を遮断する請求項１に記載の車両用制御装置。
  6. 　前記第１負荷端子の少なくとも１つと前記第２負荷端子の少なくとも１つとは、優先端子（２１ａ，２２ａ）として、複数の前記負荷部のうちで電力の供給が他の通常負荷（１２２）よりも優先される同一の優先負荷（１２１）と電気的に接続される請求項１に記載の車両用制御装置。
  7. 　前記第１電圧変換部及び前記第２電圧変換部のそれぞれの電流能力は、共に前記優先負荷の最大消費電流以上である請求項６に記載の車両用制御装置。
  8. 　複数の前記負荷端子部は、前記通常負荷（１２２）と電気的に接続される通常端子（２１ｂ，２２ｂ）、を含み、
    　前記優先端子を前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部と電気的に接続する優先供給線部（５１ａ，５２ａ）と、
    　前記通常端子を前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部と電気的に接続する通常供給線部（５１ｂ，５２ｂ）と、
    　前記第１電圧変換部又は前記第２電圧変換部に関連した前記電流値及び前記電圧値の少なくとも一方の異常に基づき、前記通常供給線部による電気的な接続を遮断する負荷遮断回路（８０ｅ，８０ｈ）と、
    　をさらに備える請求項６又は７に記載の車両用制御装置。
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