車内電源ネットワークシステム及び電源制御装置
【課題】配線効率を可及的に高めつつ、給電線や信号線等の破断や短絡の対策をする。
【解決手段】所定の位置に配置された各種モジュールに沿ってループ状の給電線２３を配線する。配線効率を高め得、且つ給電線２３の異常状態に応じて動的に切断部位を制御できる。ノードとなる全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄが対等に動作して給電線２３上の異常部位の検出等を同レベルで行うことで、各電源制御装置２１ａ〜２１ｄ内の動作負荷を低減でき、分散処理により安全性に優れた車内電源ネットワークシステムを提供できる。異常状態にないときには、給電線２３のいずれか一の部位のみを遮断することで、耐ノイズ性を上げるとともに、環流電流を防ぐ。
【解決手段】所定の位置に配置された各種モジュールに沿ってループ状の給電線２３を配線する。配線効率を高め得、且つ給電線２３の異常状態に応じて動的に切断部位を制御できる。ノードとなる全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄが対等に動作して給電線２３上の異常部位の検出等を同レベルで行うことで、各電源制御装置２１ａ〜２１ｄ内の動作負荷を低減でき、分散処理により安全性に優れた車内電源ネットワークシステムを提供できる。異常状態にないときには、給電線２３のいずれか一の部位のみを遮断することで、耐ノイズ性を上げるとともに、環流電流を防ぐ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車内電源ネットワークシステム及び電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）においては、ドライビング（走行）、ステアリング及びブレーキング等の車両における基本的な重要電装品がモジュール化されて、四輪近傍に配置される。
【０００３】
図５は、四輪近傍に配置されたモジュールの一例を示す模式図である。図５の例においては、車輪１の回転駆動等を行うための走行モータ３と、この走行モータ３を駆動するインバータ５と、インバータ５への電流供給を行うＤＣ／ＤＣコンバータ７と、ブレーキＥＣＵ９と、ステアリングＥＣＵ１１と、これらの各部品７，９，１１等の電源制御を行うインテリジェントジャンクションボックス１３とが、四輪の近傍にそれぞれ配置される。これらは、バッテリからの電源を供給するために給電線に接続されるとともに、電源制御を行うために制御信号等の通信を行う信号線に接続される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらのモジュールは、上述のように四輪の近傍にそれぞれ別個のものとして設置されるため、これらの部位に対するエリア別給電が必要になる。
【０００５】
しかしながら、自動車内の配線は、限られたスペース内で給電線や信号線等としてのワイヤハーネスを配策することになるため、スペース効率を極力高める必要がある。また、軽量化の要請からも、配線効率を可及的に高める必要がある。
【０００６】
さらに、自動車は、走行中等において振動を回避することができず、また狭い部位に嵌め込んだり高温多湿部位等を通過することもあることから、通常の屋内配線より劣化、破断などに起因する断線または短絡の可能性が高い。この場合、給電線や信号線等の破断または短絡への対策が必要となる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、配線効率を可及的に高めつつ、給電線や信号線等の破断または短絡への対策を容易に行うことのできる車内電源ネットワークシステム及び電源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】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、自動車内の複数のモジュールに電源供給を行う車内電源ネットワークシステムであって、前記各モジュールの電源制御を行う複数の電源制御装置と、前記複数の電源制御装置に対してループ状に接続された給電線と、前記電源制御装置同士で通信を行う信号線とを備え、前記各電源制御装置は、当該各電源制御装置に接続された給電線の状態を検出して、異常状態が検出された際に異常状態にある前記給電線の部位を遮断するとともに、その旨を他の前記電源制御装置に前記信号線を通じて通知するものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車内電源ネットワークシステムであって、前記各電源制御装置は、当該各電源制御装置が前記給電線に接続された位置の両側における当該給電線の状態を検出する一対の給電線状態検出手段と、当該各電源制御装置が接続された位置の両側で前記給電線を遮断する一対の給電線遮断スイッチと、前記給電線状態検出手段での検出結果に基づいて前記給電線の所定の異常状態の部位を検出し、前記異常状態が検出された前記給電線の部位を前記給電線遮断スイッチで遮断する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記給電線遮断スイッチで遮断する際に、遮断される前記給電線の部位を、他の前記電源制御装置の制御手段に前記信号線を通じて通知するものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車内電源ネットワークシステムであって、前記各電源制御装置の前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で異常状態が検出されない場合に、前記給電線の状態を他の電源制御装置の前記制御手段との間で前記信号線を通じて情報交換し、前記給電線の一の部位のみを、いずれかの電源制御装置の前記給電線遮断スイッチで遮断するものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の車内電源ネットワークシステムであって、前記各電源制御装置が、複数の前記モジュールに対する電源供給のオンオフをそれぞれ行う複数の給電スイッチをさらに備え、前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で前記給電線における過電流が検出された場合に、複数の前記給電スイッチのうちのいずれかを選択的に遮断するものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、自動車内の複数の位置にそれぞれ設置され、所定の電源に接続された給電線に接続されるとともに、他の電源制御装置との間で通信を行う信号線に接続され、所定のモジュールにそれぞれ電源供給を行う電源制御装置であって、前記給電線が複数の前記電源制御装置に対してループ状に形成され、当該電源制御装置に接続された前記給電線の状態を検出して、異常状態が検出された際に異常状態にある前記給電線の部位を遮断するとともに、その旨を他の電源制御装置に前記信号線を通じて通知するものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電源制御装置であって、当該電源制御装置が前記給電線に接続された位置の両側における当該給電線の状態を検出する一対の給電線状態検出手段と、当該電源制御装置が接続された位置の両側で前記給電線を遮断する一対の給電線遮断スイッチと、前記給電線状態検出手段での検出結果に基づいて前記給電線の所定の異常状態の部位を検出し、前記異常状態が検出された前記給電線の部位を前記給電線遮断スイッチで遮断する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記給電線遮断スイッチで遮断する際に、遮断される前記給電線の部位を、他の電源制御装置の制御手段に前記信号線を通じて通知するものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の電源制御装置であって、前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で異常状態が検出されない場合に、前記給電線の状態を他の電源制御装置の前記制御手段との間で前記信号線を通じて情報交換し、前記給電線の一の部位のみを、いずれかの電源制御装置の前記給電線遮断スイッチで遮断するものである。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の電源制御装置であって、複数の前記モジュールに対する電源供給のオンオフをそれぞれ行う複数の給電スイッチをさらに備え、前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で前記給電線における過電流が検出された場合に、複数の前記給電スイッチのうちのいずれかを選択的に遮断するものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、請求項２、請求項５及び請求項６に記載の発明によると、所定の位置に配置された各種モジュールに沿ってループ状の給電線を配線するので、配線効率を可及的に高めることが可能であり、しかも、給電線の異常状態に応じて動的に切断部位を制御することができるので、安全性に富んだ車内電源ネットワークシステムを提供できる。しかも、ノードとなる全ての電源制御装置が対等に動作して給電線上の異常部位の検出等を同レベルで行うので、いずれかのノードがマスターになり、他のノードがスレーブになる場合に比べて、各電源制御装置内の動作負荷を低減でき、また分散した処理によって安全性に優れた車内電源ネットワークシステムを提供できる。
【００１７】
請求項３及び請求項７に記載の発明によると、給電線が異常状態でない場合にも、ループ状の給電線のいずれかの部位を常時遮断するようにしているので、給電線をループ状のままに維持する場合に比べて、耐ノイズ性が向上するとともに、環流電流を防止することができる。
【００１８】
請求項４及び請求項８に記載の発明によると、過電流の防止を効率よく行うことができる。
【００１９】
尚、上記の「ループ状」という文言は、複数の電源制御装置を接続している形態でのトポロジーにおける意味を示しているが、給電線遮断スイッチが開（オフ）状態のときには、電気回路上の厳密な意味として完全な閉ループ状態ではなくなる。しかしながら、このような給電線遮断スイッチの開（オフ）状態のときにも、複数の電源制御装置を接続している形態においてはループ状が維持されていることから、この明細書及び特許請求の範囲においては、給電線遮断スイッチの開閉状態に拘わらず、給電線が「ループ状」に形成されているとして記載している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜構成＞
図１は本発明の一の実施形態に係る車内電源ネットワークシステムを示すブロック図、図２はこの車内電源ネットワークシステムが搭載されたハイブリッド電気自動車を示す平面視模式図である。
【００２１】
この車内電源ネットワークシステムは、図１及び図２の如く、ハイブリッド電気自動車の四輪の近傍にそれぞれ配置された各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に電源を供給するためのもので、四輪の近傍にそれぞれ配置されたノードとしての電源制御装置２１ａ〜２１ｄと、これらの電源制御装置２１ａ〜２１ｄの設置位置に沿って配線トポロジとして略リング状に形成された給電線２３と、電源制御装置２１ａ〜２１ｄが信号通信を行うための信号線２５とを備える。
【００２２】
各電源制御装置２１ａ〜２１ｄは、給電線２３に接続されて各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に対する電源供給をオンオフする給電スイッチ３１ａ〜３１ｄと、給電線２３上で給電スイッチ３１ａ〜３１ｄの両側に設置された一対の電流センサ３３ａ，３３ｂと、給電線２３上で各電流センサ３３ａ，３３ｂより給電スイッチ３１ａ〜３１ｄと逆側にそれぞれ配置された一対の給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂと、給電スイッチ３１ａ〜３１ｄ及び給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂのオンオフ制御を行う電子制御ユニット３７とを備える。
【００２３】
各給電スイッチ３１ａ〜３１ｄは、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子等が用いられ、一端が給電線２３に接続されるとともに、他端が各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に接続されて、電子制御ユニット３７での制御に従ってオンオフする。
【００２４】
各電流センサ３３ａ，３３ｂは例えばシャント抵抗が用いられ、給電線２３に流れる電流をシャント抵抗の両端電圧に変換して電子制御ユニット３７に出力する。また、各電流センサ３３ａ，３３ｂの一端は、電圧測定点として電子制御ユニット３７に入力される。
【００２５】
各給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂは、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子等が用いられ、一端がそれぞれ隣接する電流センサ３３ａ，３３ｂに接続されるとともに、他端が給電線２３を通じて他の電源制御装置２１ａ〜２１ｄの給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂ（図１では図示省略している）に接続される。
【００２６】
電子制御ユニット（制御手段）３７は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＣＰＵを備え、ＲＯＭ内に予め格納されたソフトウェアプログラムによって動作するよう構成された機能要素であって、電流センサ３３ａ，３３ｂでの電流計測結果を認識する第１の機能と、各電流センサ３３ａ，３３ｂの一端の電圧を測定・認識する第２の機能と、その電圧測定結果及び電流計測結果を他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄとの間で定期的に情報交換する第３の機能と、その電圧測定結果及び電流計測結果に基づいて給電線２３上の自身が隣接している部位について短絡または断線等の異常を検知する第４の機能と、この検知結果に基づいて異常のあった給電線２３の隣接部位を遮断する旨を他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡して遮断する第５の機能と、電流計測結果が給電線２３の許容電流値を超えているか否かを判断する第６の機能と、電流計測結果が給電線２３の許容電流値を超えている場合に優先度の低い負荷に対応する各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）を判断して遮断する第７の機能と、異常部位がなく且つ電流計測結果が給電線２３の許容電流値以下である場合に最適遮断部を判断する第８の機能と、この最適遮断部を遮断する旨を他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡して遮断する第９の機能とを備える。
【００２７】
電子制御ユニット３７の第１の機能は、当該電子制御ユニット３７のアナログ入力端子にシャント抵抗である電流センサ３３ａ，３３ｂの各両端電圧が入力されたときに、その両端電圧を電流計測結果として認識するようになっている（図３中のステップＳ０１参照）。
【００２８】
電子制御ユニット３７の第２の機能は、当該電子制御ユニット３７の他のアナログ入力端子に各電流センサ３３ａ，３３ｂの一端の電圧が入力されたときに、その電圧を電圧測定結果として認識するようになっている（図３中のステップＳ０１参照）。
【００２９】
電子制御ユニット３７の第３の機能は、第１の機能及び第２の機能で得られた電圧測定結果及び電流計測結果を、信号線２５を通じて他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに定期的に送信し、また、他の電源制御装置２１ａ〜２１ｄからの電圧測定結果及び電流計測結果が信号線２５を通じて与えられると、これらの情報をＲＡＭ内に格納するようになっている（図３中のステップＳ０２参照）。
【００３０】
電子制御ユニット３７の第４の機能は、電流計測結果が所定の短絡状態閾値に比べて過大である場合に、給電線２３においてその電流計測結果が得られた部位が短絡していると判断し、電圧測定結果がメインバッテリ（駆動用バッテリ）４１やサブバッテリ４３の電源電圧とほぼ同等である場合等の異常状態が認識された場合は、給電線２３のその部位において断線等の異常状態が発生していると判断し、電圧測定結果がグランド電位とほぼ同等である場合には、給電線２３のその部位においてグランド電位への短絡が行われていると判断するようになっている（図３中のステップＳ０３参照）。
【００３１】
電子制御ユニット３７の第５の機能は、第４の機能での検知結果に基づいて、短絡や断線といった異常のあった給電線２３の隣接部位を遮断する旨を、信号線２５を通じて他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡（図４中のステップＳ１０参照）した後、その給電線２３の部位に対して、給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにして、給電線２３のループを遮断する（図４中のステップＳ１１参照）ようになっている。
【００３２】
電子制御ユニット３７の第６の機能は、予めＲＯＭ内に格納された給電線２３の所定の許容電流値に対して電流計測結果を比較し、電流計測結果が給電線２３の所定の許容電流値を超えているか否かを判断するようになっている（図３中のステップＳ０４及び図４中のステップＳ１２参照）。尚、一般的に、このときの比較判断基準として使用される許容電流値は、上記の短絡状態閾値よりも低い値に設定される。即ち、許容電流値は、給電線２３が短絡状態ではないために電流計測結果が短絡状態閾値よりも低い状態ではあるが、給電線２３の耐久性等を考慮した場合に電流量が過大であるか否かを判断するために使用されるものである。
【００３３】
電子制御ユニット３７の第７の機能は、電流計測結果が給電線２３の許容電流値を超えている場合（即ち、過電流である場合）に、優先度の低い負荷に対応する各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に接続された給電スイッチ３１ａ〜３１ｄをオフにして、当該負荷に対する電力供給を遮断するようになっている（図３中のステップＳ０５，Ｓ０６及び図４中のステップＳ１３，Ｓ１４参照）。尚、かかる負荷の優先度は、予めＲＯＭ等に記憶されている優先度データに基づいて判断される。
【００３４】
電子制御ユニット３７の第８の機能は、異常部位がなく且つ電流計測結果が給電線２３の許容電流値以下である場合に、予め決定されている優先順位に従って、その優先順位の最も低い給電線２３の部位を最適遮断部に選定するようになっている（図３中のステップＳ０７参照）。
【００３５】
電子制御ユニット３７の第９の機能は、第８の機能で選定された最適遮断部に隣接した給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにする旨を他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡した後、当該給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにして給電線２３の遮断を行うようになっている（図３中のステップＳ０８，Ｓ０９参照）。
【００３６】
ここで、電流センサ３３ａ，３３ｂと、電圧を電子制御ユニット３７に入力するための電流センサ３３ａ，３３ｂの一端における接続点は、給電線２３上で当該電源制御装置２１ａ〜２１ｄが接続された位置の両側の異常状態を検出する給電線状態検出手段として機能する。
【００３７】
尚、図１中の符号４５はオルタネータを示している。ただし、オルタネータ４５は図１に示したように必ずしも第１の電源制御装置２１ａに接続されている必要はなく、他の電源制御装置２１ｂ〜２１ｄまたは給電線２３の中間部分に接続されてもよい。
【００３８】
また、図１においては、メインバッテリ４１が第１の電源制御装置２１ａに接続されており、サブバッテリ４３が第３の電源制御装置２１ｃに接続されているが、これらのバッテリ４１，４３も、他の電源制御装置２１ａ〜２１ｄまたは給電線２３の中間部分に接続されてもよい。
【００３９】
＜動作＞
上記構成の車内電源ネットワークシステムの動作を図３のフローチャートに沿って説明する。
【００４０】
まず、図３中のステップＳ０１では、電子制御ユニット３７の第１の機能において、当該電子制御ユニット３７のアナログ入力端子にシャント抵抗である電流センサ３３ａ，３３ｂの各両端電圧が入力され、その両端電圧を電流計測結果として認識する。これとほぼ同時に、電子制御ユニット３７の第２の機能において、当該電子制御ユニット３７の他のアナログ入力端子に各電流センサ３３ａ，３３ｂの一端の電圧が入力され、その電圧を電圧測定結果として認識する。
【００４１】
次のステップＳ０２では、電子制御ユニット３７の第３の機能により、ステップＳ０１で得られた電圧測定結果及び電流計測結果を、信号線２５を通じて他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに定期的に送信する。また、他の電源制御装置２１ａ〜２１ｄからの電圧測定結果及び電流計測結果が信号線２５を通じて与えられた場合は、これらの情報をＲＡＭ内に格納する。
【００４２】
続くステップＳ０３では、電子制御ユニット３７の第４の機能により、給電線２３の異常部位を検出する。具体的に、電子制御ユニット３７は、電流計測結果が所定の短絡状態閾値に比べて過大である場合に、給電線２３においてその電流計測結果が得られた部位が短絡していると判断する（例えば図２）。また、電子制御ユニット３７は、電圧測定結果がメインバッテリ４１やサブバッテリ４３の電源電圧とほぼ同等である場合に、給電線２３のその部位において断線等の異常状態が発生していると判断する。さらに電子制御ユニット３７は、電圧測定結果がグランド電位とほぼ同等である場合に、給電線２３のその部位においてグランド電位への短絡が行われていると判断する（例えば図２の符号４７）。このステップＳ０３において、異常な部位がないと判断された場合は、ステップＳ０４に進む。
【００４３】
ステップＳ０４では、電子制御ユニット３７の第６の機能により、予めＲＯＭ内に格納された給電線２３の所定の許容電流値に対して電流計測結果を比較し、電流計測結果が給電線２３の所定の許容電流値を超えているか否かを判断する。そして、電流計測結果が給電線２３の許容電流値を超えている場合には、ステップＳ０５に進む。
【００４４】
ステップＳ０５では、電子制御ユニット３７の第７の機能により、優先度の低い負荷に対応する各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に接続された給電スイッチ３１ａ〜３１ｄをオフにする旨を判断し、ステップＳ０６において、当該負荷に対する電力供給を遮断する。しかる後、ステップＳ０１からの処理を繰り返す。
【００４５】
一方、ステップＳ０４において、電流計測結果が給電線２３の許容電流値以下であると判断した場合は、ステップＳ０７に進み、予め決定されている優先順位に従って、その優先順位の最も低い給電線２３の部位を最適遮断部に選定する。
【００４６】
しかる後、ステップＳ０８において、電子制御ユニット３７の第９の機能により、第８の機能で選定された最適遮断部に対応する一の給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにする旨を他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡した後、ステップＳ０９で、当該一の給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにして給電線２３の遮断を行う。これにより、ループ状の給電線２３のいずれか一の部位のみを常時遮断することができ、給電線２３をループ状のままに維持する場合に比べて、耐ノイズ性が向上するとともに、環流電流を防止することができる。しかる後、ステップＳ０１からの処理を繰り返す。
【００４７】
ここで、ステップＳ０３において、短絡または断線といった異常な部位が給電線２３上に検出された場合は、ステップＳ１０に進み、電子制御ユニット３７の第５の機能により、短絡や断線といった異常のあった給電線２３の隣接部位を遮断する旨を、信号線２５を通じて他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡する。そして、ステップＳ１１で、例えば図２中に破線で示した短絡４７のように、異常のあった給電線２３の部位に対して、その部位の両側に隣接する給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにして、給電線２３のループを遮断する。
【００４８】
その後、ステップＳ１２に進み、電子制御ユニット３７の第６の機能により、予めＲＯＭ内に格納された給電線２３の所定の許容電流値に対して電流計測結果を比較し、電流計測結果が給電線２３の所定の許容電流値を超えているか否かを判断する。そして、電流計測結果が給電線２３の許容電流値を超えている場合には、ステップＳ１３に進む。
【００４９】
ステップＳ１３では、電子制御ユニット３７の第７の機能により、優先度の低い負荷に対応する各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に接続された給電スイッチ３１ａ〜３１ｄをオフにする旨を判断し、ステップＳ１４において、当該負荷に対する電力供給を遮断する。しかる後、ステップＳ０１からの処理を繰り返す。
【００５０】
一方、ステップＳ１２において、電流計測結果が給電線２３の許容電流値以下であると判断した場合は、そのままステップＳ０１に戻って、それ以降の処理を繰り返す。
【００５１】
以上のように、この車内電源ネットワークシステムでは、所定の位置に配置された各種モジュールに沿ってループ状の給電線２３及び信号線２５を配線するので、配線効率を可及的に高めることが可能であり、しかも、給電線２３の破断または短絡といった異常状態等に応じて動的に切断部位を制御することができるので、安全性に富んだ車内電源ネットワークシステムを提供できる。
【００５２】
しかも、全ノード（電源制御装置２１ａ〜２１ｄ）が対等に動作して給電線２３上の異常部位の検出等を同レベルで行うので、いずれかのノードがマスターになり、他のノードがスレーブになる場合に比べて、各電源制御装置２１ａ〜２１ｄ内の動作負荷を低減でき、また分散した処理によって安全性に優れた車内電源ネットワークシステムを提供できる。
【００５３】
また、給電線２３が異常状態でない場合にも、ループ状の給電線２３のいずれかの部位を常時遮断するようにしているので、給電線２３をループ状のままに維持する場合に比べて、耐ノイズ性が向上するとともに、環流電流を防止することができる。
【００５４】
尚、上記実施形態では、ハイブリッド電気自動車を例に挙げて説明したが、これに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一の実施形態に係る車内電源ネットワークシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の一の実施形態に係る車内電源ネットワークシステムが搭載された自動車を示す平面視模式図である。
【図３】本発明の一の実施形態に係る車内電源ネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一の実施形態に係る車内電源ネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図５】ハイブリッド電気自動車の四輪近傍に配置されたモジュールの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
２１ａ〜２１ｄ 電源制御装置
２３ 給電線
２５ 信号線
３１ａ〜３１ｄ 給電スイッチ
３３ａ，３３ｂ 電流センサ
３５ａ，３５ｂ 各給電線遮断スイッチ
３５ａ，３５ｂ 給電線遮断スイッチ
３７ 電子制御ユニット
４１ メインバッテリ
４３ サブバッテリ
４５ オルタネータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車内電源ネットワークシステム及び電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）においては、ドライビング（走行）、ステアリング及びブレーキング等の車両における基本的な重要電装品がモジュール化されて、四輪近傍に配置される。
【０００３】
図５は、四輪近傍に配置されたモジュールの一例を示す模式図である。図５の例においては、車輪１の回転駆動等を行うための走行モータ３と、この走行モータ３を駆動するインバータ５と、インバータ５への電流供給を行うＤＣ／ＤＣコンバータ７と、ブレーキＥＣＵ９と、ステアリングＥＣＵ１１と、これらの各部品７，９，１１等の電源制御を行うインテリジェントジャンクションボックス１３とが、四輪の近傍にそれぞれ配置される。これらは、バッテリからの電源を供給するために給電線に接続されるとともに、電源制御を行うために制御信号等の通信を行う信号線に接続される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらのモジュールは、上述のように四輪の近傍にそれぞれ別個のものとして設置されるため、これらの部位に対するエリア別給電が必要になる。
【０００５】
しかしながら、自動車内の配線は、限られたスペース内で給電線や信号線等としてのワイヤハーネスを配策することになるため、スペース効率を極力高める必要がある。また、軽量化の要請からも、配線効率を可及的に高める必要がある。
【０００６】
さらに、自動車は、走行中等において振動を回避することができず、また狭い部位に嵌め込んだり高温多湿部位等を通過することもあることから、通常の屋内配線より劣化、破断などに起因する断線または短絡の可能性が高い。この場合、給電線や信号線等の破断または短絡への対策が必要となる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、配線効率を可及的に高めつつ、給電線や信号線等の破断または短絡への対策を容易に行うことのできる車内電源ネットワークシステム及び電源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】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、自動車内の複数のモジュールに電源供給を行う車内電源ネットワークシステムであって、前記各モジュールの電源制御を行う複数の電源制御装置と、前記複数の電源制御装置に対してループ状に接続された給電線と、前記電源制御装置同士で通信を行う信号線とを備え、前記各電源制御装置は、当該各電源制御装置に接続された給電線の状態を検出して、異常状態が検出された際に異常状態にある前記給電線の部位を遮断するとともに、その旨を他の前記電源制御装置に前記信号線を通じて通知するものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車内電源ネットワークシステムであって、前記各電源制御装置は、当該各電源制御装置が前記給電線に接続された位置の両側における当該給電線の状態を検出する一対の給電線状態検出手段と、当該各電源制御装置が接続された位置の両側で前記給電線を遮断する一対の給電線遮断スイッチと、前記給電線状態検出手段での検出結果に基づいて前記給電線の所定の異常状態の部位を検出し、前記異常状態が検出された前記給電線の部位を前記給電線遮断スイッチで遮断する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記給電線遮断スイッチで遮断する際に、遮断される前記給電線の部位を、他の前記電源制御装置の制御手段に前記信号線を通じて通知するものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車内電源ネットワークシステムであって、前記各電源制御装置の前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で異常状態が検出されない場合に、前記給電線の状態を他の電源制御装置の前記制御手段との間で前記信号線を通じて情報交換し、前記給電線の一の部位のみを、いずれかの電源制御装置の前記給電線遮断スイッチで遮断するものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の車内電源ネットワークシステムであって、前記各電源制御装置が、複数の前記モジュールに対する電源供給のオンオフをそれぞれ行う複数の給電スイッチをさらに備え、前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で前記給電線における過電流が検出された場合に、複数の前記給電スイッチのうちのいずれかを選択的に遮断するものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、自動車内の複数の位置にそれぞれ設置され、所定の電源に接続された給電線に接続されるとともに、他の電源制御装置との間で通信を行う信号線に接続され、所定のモジュールにそれぞれ電源供給を行う電源制御装置であって、前記給電線が複数の前記電源制御装置に対してループ状に形成され、当該電源制御装置に接続された前記給電線の状態を検出して、異常状態が検出された際に異常状態にある前記給電線の部位を遮断するとともに、その旨を他の電源制御装置に前記信号線を通じて通知するものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電源制御装置であって、当該電源制御装置が前記給電線に接続された位置の両側における当該給電線の状態を検出する一対の給電線状態検出手段と、当該電源制御装置が接続された位置の両側で前記給電線を遮断する一対の給電線遮断スイッチと、前記給電線状態検出手段での検出結果に基づいて前記給電線の所定の異常状態の部位を検出し、前記異常状態が検出された前記給電線の部位を前記給電線遮断スイッチで遮断する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記給電線遮断スイッチで遮断する際に、遮断される前記給電線の部位を、他の電源制御装置の制御手段に前記信号線を通じて通知するものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の電源制御装置であって、前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で異常状態が検出されない場合に、前記給電線の状態を他の電源制御装置の前記制御手段との間で前記信号線を通じて情報交換し、前記給電線の一の部位のみを、いずれかの電源制御装置の前記給電線遮断スイッチで遮断するものである。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の電源制御装置であって、複数の前記モジュールに対する電源供給のオンオフをそれぞれ行う複数の給電スイッチをさらに備え、前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で前記給電線における過電流が検出された場合に、複数の前記給電スイッチのうちのいずれかを選択的に遮断するものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、請求項２、請求項５及び請求項６に記載の発明によると、所定の位置に配置された各種モジュールに沿ってループ状の給電線を配線するので、配線効率を可及的に高めることが可能であり、しかも、給電線の異常状態に応じて動的に切断部位を制御することができるので、安全性に富んだ車内電源ネットワークシステムを提供できる。しかも、ノードとなる全ての電源制御装置が対等に動作して給電線上の異常部位の検出等を同レベルで行うので、いずれかのノードがマスターになり、他のノードがスレーブになる場合に比べて、各電源制御装置内の動作負荷を低減でき、また分散した処理によって安全性に優れた車内電源ネットワークシステムを提供できる。
【００１７】
請求項３及び請求項７に記載の発明によると、給電線が異常状態でない場合にも、ループ状の給電線のいずれかの部位を常時遮断するようにしているので、給電線をループ状のままに維持する場合に比べて、耐ノイズ性が向上するとともに、環流電流を防止することができる。
【００１８】
請求項４及び請求項８に記載の発明によると、過電流の防止を効率よく行うことができる。
【００１９】
尚、上記の「ループ状」という文言は、複数の電源制御装置を接続している形態でのトポロジーにおける意味を示しているが、給電線遮断スイッチが開（オフ）状態のときには、電気回路上の厳密な意味として完全な閉ループ状態ではなくなる。しかしながら、このような給電線遮断スイッチの開（オフ）状態のときにも、複数の電源制御装置を接続している形態においてはループ状が維持されていることから、この明細書及び特許請求の範囲においては、給電線遮断スイッチの開閉状態に拘わらず、給電線が「ループ状」に形成されているとして記載している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜構成＞
図１は本発明の一の実施形態に係る車内電源ネットワークシステムを示すブロック図、図２はこの車内電源ネットワークシステムが搭載されたハイブリッド電気自動車を示す平面視模式図である。
【００２１】
この車内電源ネットワークシステムは、図１及び図２の如く、ハイブリッド電気自動車の四輪の近傍にそれぞれ配置された各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に電源を供給するためのもので、四輪の近傍にそれぞれ配置されたノードとしての電源制御装置２１ａ〜２１ｄと、これらの電源制御装置２１ａ〜２１ｄの設置位置に沿って配線トポロジとして略リング状に形成された給電線２３と、電源制御装置２１ａ〜２１ｄが信号通信を行うための信号線２５とを備える。
【００２２】
各電源制御装置２１ａ〜２１ｄは、給電線２３に接続されて各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に対する電源供給をオンオフする給電スイッチ３１ａ〜３１ｄと、給電線２３上で給電スイッチ３１ａ〜３１ｄの両側に設置された一対の電流センサ３３ａ，３３ｂと、給電線２３上で各電流センサ３３ａ，３３ｂより給電スイッチ３１ａ〜３１ｄと逆側にそれぞれ配置された一対の給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂと、給電スイッチ３１ａ〜３１ｄ及び給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂのオンオフ制御を行う電子制御ユニット３７とを備える。
【００２３】
各給電スイッチ３１ａ〜３１ｄは、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子等が用いられ、一端が給電線２３に接続されるとともに、他端が各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に接続されて、電子制御ユニット３７での制御に従ってオンオフする。
【００２４】
各電流センサ３３ａ，３３ｂは例えばシャント抵抗が用いられ、給電線２３に流れる電流をシャント抵抗の両端電圧に変換して電子制御ユニット３７に出力する。また、各電流センサ３３ａ，３３ｂの一端は、電圧測定点として電子制御ユニット３７に入力される。
【００２５】
各給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂは、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子等が用いられ、一端がそれぞれ隣接する電流センサ３３ａ，３３ｂに接続されるとともに、他端が給電線２３を通じて他の電源制御装置２１ａ〜２１ｄの給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂ（図１では図示省略している）に接続される。
【００２６】
電子制御ユニット（制御手段）３７は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＣＰＵを備え、ＲＯＭ内に予め格納されたソフトウェアプログラムによって動作するよう構成された機能要素であって、電流センサ３３ａ，３３ｂでの電流計測結果を認識する第１の機能と、各電流センサ３３ａ，３３ｂの一端の電圧を測定・認識する第２の機能と、その電圧測定結果及び電流計測結果を他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄとの間で定期的に情報交換する第３の機能と、その電圧測定結果及び電流計測結果に基づいて給電線２３上の自身が隣接している部位について短絡または断線等の異常を検知する第４の機能と、この検知結果に基づいて異常のあった給電線２３の隣接部位を遮断する旨を他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡して遮断する第５の機能と、電流計測結果が給電線２３の許容電流値を超えているか否かを判断する第６の機能と、電流計測結果が給電線２３の許容電流値を超えている場合に優先度の低い負荷に対応する各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）を判断して遮断する第７の機能と、異常部位がなく且つ電流計測結果が給電線２３の許容電流値以下である場合に最適遮断部を判断する第８の機能と、この最適遮断部を遮断する旨を他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡して遮断する第９の機能とを備える。
【００２７】
電子制御ユニット３７の第１の機能は、当該電子制御ユニット３７のアナログ入力端子にシャント抵抗である電流センサ３３ａ，３３ｂの各両端電圧が入力されたときに、その両端電圧を電流計測結果として認識するようになっている（図３中のステップＳ０１参照）。
【００２８】
電子制御ユニット３７の第２の機能は、当該電子制御ユニット３７の他のアナログ入力端子に各電流センサ３３ａ，３３ｂの一端の電圧が入力されたときに、その電圧を電圧測定結果として認識するようになっている（図３中のステップＳ０１参照）。
【００２９】
電子制御ユニット３７の第３の機能は、第１の機能及び第２の機能で得られた電圧測定結果及び電流計測結果を、信号線２５を通じて他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに定期的に送信し、また、他の電源制御装置２１ａ〜２１ｄからの電圧測定結果及び電流計測結果が信号線２５を通じて与えられると、これらの情報をＲＡＭ内に格納するようになっている（図３中のステップＳ０２参照）。
【００３０】
電子制御ユニット３７の第４の機能は、電流計測結果が所定の短絡状態閾値に比べて過大である場合に、給電線２３においてその電流計測結果が得られた部位が短絡していると判断し、電圧測定結果がメインバッテリ（駆動用バッテリ）４１やサブバッテリ４３の電源電圧とほぼ同等である場合等の異常状態が認識された場合は、給電線２３のその部位において断線等の異常状態が発生していると判断し、電圧測定結果がグランド電位とほぼ同等である場合には、給電線２３のその部位においてグランド電位への短絡が行われていると判断するようになっている（図３中のステップＳ０３参照）。
【００３１】
電子制御ユニット３７の第５の機能は、第４の機能での検知結果に基づいて、短絡や断線といった異常のあった給電線２３の隣接部位を遮断する旨を、信号線２５を通じて他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡（図４中のステップＳ１０参照）した後、その給電線２３の部位に対して、給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにして、給電線２３のループを遮断する（図４中のステップＳ１１参照）ようになっている。
【００３２】
電子制御ユニット３７の第６の機能は、予めＲＯＭ内に格納された給電線２３の所定の許容電流値に対して電流計測結果を比較し、電流計測結果が給電線２３の所定の許容電流値を超えているか否かを判断するようになっている（図３中のステップＳ０４及び図４中のステップＳ１２参照）。尚、一般的に、このときの比較判断基準として使用される許容電流値は、上記の短絡状態閾値よりも低い値に設定される。即ち、許容電流値は、給電線２３が短絡状態ではないために電流計測結果が短絡状態閾値よりも低い状態ではあるが、給電線２３の耐久性等を考慮した場合に電流量が過大であるか否かを判断するために使用されるものである。
【００３３】
電子制御ユニット３７の第７の機能は、電流計測結果が給電線２３の許容電流値を超えている場合（即ち、過電流である場合）に、優先度の低い負荷に対応する各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に接続された給電スイッチ３１ａ〜３１ｄをオフにして、当該負荷に対する電力供給を遮断するようになっている（図３中のステップＳ０５，Ｓ０６及び図４中のステップＳ１３，Ｓ１４参照）。尚、かかる負荷の優先度は、予めＲＯＭ等に記憶されている優先度データに基づいて判断される。
【００３４】
電子制御ユニット３７の第８の機能は、異常部位がなく且つ電流計測結果が給電線２３の許容電流値以下である場合に、予め決定されている優先順位に従って、その優先順位の最も低い給電線２３の部位を最適遮断部に選定するようになっている（図３中のステップＳ０７参照）。
【００３５】
電子制御ユニット３７の第９の機能は、第８の機能で選定された最適遮断部に隣接した給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにする旨を他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡した後、当該給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにして給電線２３の遮断を行うようになっている（図３中のステップＳ０８，Ｓ０９参照）。
【００３６】
ここで、電流センサ３３ａ，３３ｂと、電圧を電子制御ユニット３７に入力するための電流センサ３３ａ，３３ｂの一端における接続点は、給電線２３上で当該電源制御装置２１ａ〜２１ｄが接続された位置の両側の異常状態を検出する給電線状態検出手段として機能する。
【００３７】
尚、図１中の符号４５はオルタネータを示している。ただし、オルタネータ４５は図１に示したように必ずしも第１の電源制御装置２１ａに接続されている必要はなく、他の電源制御装置２１ｂ〜２１ｄまたは給電線２３の中間部分に接続されてもよい。
【００３８】
また、図１においては、メインバッテリ４１が第１の電源制御装置２１ａに接続されており、サブバッテリ４３が第３の電源制御装置２１ｃに接続されているが、これらのバッテリ４１，４３も、他の電源制御装置２１ａ〜２１ｄまたは給電線２３の中間部分に接続されてもよい。
【００３９】
＜動作＞
上記構成の車内電源ネットワークシステムの動作を図３のフローチャートに沿って説明する。
【００４０】
まず、図３中のステップＳ０１では、電子制御ユニット３７の第１の機能において、当該電子制御ユニット３７のアナログ入力端子にシャント抵抗である電流センサ３３ａ，３３ｂの各両端電圧が入力され、その両端電圧を電流計測結果として認識する。これとほぼ同時に、電子制御ユニット３７の第２の機能において、当該電子制御ユニット３７の他のアナログ入力端子に各電流センサ３３ａ，３３ｂの一端の電圧が入力され、その電圧を電圧測定結果として認識する。
【００４１】
次のステップＳ０２では、電子制御ユニット３７の第３の機能により、ステップＳ０１で得られた電圧測定結果及び電流計測結果を、信号線２５を通じて他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに定期的に送信する。また、他の電源制御装置２１ａ〜２１ｄからの電圧測定結果及び電流計測結果が信号線２５を通じて与えられた場合は、これらの情報をＲＡＭ内に格納する。
【００４２】
続くステップＳ０３では、電子制御ユニット３７の第４の機能により、給電線２３の異常部位を検出する。具体的に、電子制御ユニット３７は、電流計測結果が所定の短絡状態閾値に比べて過大である場合に、給電線２３においてその電流計測結果が得られた部位が短絡していると判断する（例えば図２）。また、電子制御ユニット３７は、電圧測定結果がメインバッテリ４１やサブバッテリ４３の電源電圧とほぼ同等である場合に、給電線２３のその部位において断線等の異常状態が発生していると判断する。さらに電子制御ユニット３７は、電圧測定結果がグランド電位とほぼ同等である場合に、給電線２３のその部位においてグランド電位への短絡が行われていると判断する（例えば図２の符号４７）。このステップＳ０３において、異常な部位がないと判断された場合は、ステップＳ０４に進む。
【００４３】
ステップＳ０４では、電子制御ユニット３７の第６の機能により、予めＲＯＭ内に格納された給電線２３の所定の許容電流値に対して電流計測結果を比較し、電流計測結果が給電線２３の所定の許容電流値を超えているか否かを判断する。そして、電流計測結果が給電線２３の許容電流値を超えている場合には、ステップＳ０５に進む。
【００４４】
ステップＳ０５では、電子制御ユニット３７の第７の機能により、優先度の低い負荷に対応する各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に接続された給電スイッチ３１ａ〜３１ｄをオフにする旨を判断し、ステップＳ０６において、当該負荷に対する電力供給を遮断する。しかる後、ステップＳ０１からの処理を繰り返す。
【００４５】
一方、ステップＳ０４において、電流計測結果が給電線２３の許容電流値以下であると判断した場合は、ステップＳ０７に進み、予め決定されている優先順位に従って、その優先順位の最も低い給電線２３の部位を最適遮断部に選定する。
【００４６】
しかる後、ステップＳ０８において、電子制御ユニット３７の第９の機能により、第８の機能で選定された最適遮断部に対応する一の給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにする旨を他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡した後、ステップＳ０９で、当該一の給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにして給電線２３の遮断を行う。これにより、ループ状の給電線２３のいずれか一の部位のみを常時遮断することができ、給電線２３をループ状のままに維持する場合に比べて、耐ノイズ性が向上するとともに、環流電流を防止することができる。しかる後、ステップＳ０１からの処理を繰り返す。
【００４７】
ここで、ステップＳ０３において、短絡または断線といった異常な部位が給電線２３上に検出された場合は、ステップＳ１０に進み、電子制御ユニット３７の第５の機能により、短絡や断線といった異常のあった給電線２３の隣接部位を遮断する旨を、信号線２５を通じて他の全ての電源制御装置２１ａ〜２１ｄに連絡する。そして、ステップＳ１１で、例えば図２中に破線で示した短絡４７のように、異常のあった給電線２３の部位に対して、その部位の両側に隣接する給電線遮断スイッチ３５ａ，３５ｂをオフにして、給電線２３のループを遮断する。
【００４８】
その後、ステップＳ１２に進み、電子制御ユニット３７の第６の機能により、予めＲＯＭ内に格納された給電線２３の所定の許容電流値に対して電流計測結果を比較し、電流計測結果が給電線２３の所定の許容電流値を超えているか否かを判断する。そして、電流計測結果が給電線２３の許容電流値を超えている場合には、ステップＳ１３に進む。
【００４９】
ステップＳ１３では、電子制御ユニット３７の第７の機能により、優先度の低い負荷に対応する各種モジュール（図５中の符号３，５，７，１１，１３）に接続された給電スイッチ３１ａ〜３１ｄをオフにする旨を判断し、ステップＳ１４において、当該負荷に対する電力供給を遮断する。しかる後、ステップＳ０１からの処理を繰り返す。
【００５０】
一方、ステップＳ１２において、電流計測結果が給電線２３の許容電流値以下であると判断した場合は、そのままステップＳ０１に戻って、それ以降の処理を繰り返す。
【００５１】
以上のように、この車内電源ネットワークシステムでは、所定の位置に配置された各種モジュールに沿ってループ状の給電線２３及び信号線２５を配線するので、配線効率を可及的に高めることが可能であり、しかも、給電線２３の破断または短絡といった異常状態等に応じて動的に切断部位を制御することができるので、安全性に富んだ車内電源ネットワークシステムを提供できる。
【００５２】
しかも、全ノード（電源制御装置２１ａ〜２１ｄ）が対等に動作して給電線２３上の異常部位の検出等を同レベルで行うので、いずれかのノードがマスターになり、他のノードがスレーブになる場合に比べて、各電源制御装置２１ａ〜２１ｄ内の動作負荷を低減でき、また分散した処理によって安全性に優れた車内電源ネットワークシステムを提供できる。
【００５３】
また、給電線２３が異常状態でない場合にも、ループ状の給電線２３のいずれかの部位を常時遮断するようにしているので、給電線２３をループ状のままに維持する場合に比べて、耐ノイズ性が向上するとともに、環流電流を防止することができる。
【００５４】
尚、上記実施形態では、ハイブリッド電気自動車を例に挙げて説明したが、これに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一の実施形態に係る車内電源ネットワークシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の一の実施形態に係る車内電源ネットワークシステムが搭載された自動車を示す平面視模式図である。
【図３】本発明の一の実施形態に係る車内電源ネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一の実施形態に係る車内電源ネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図５】ハイブリッド電気自動車の四輪近傍に配置されたモジュールの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
２１ａ〜２１ｄ 電源制御装置
２３ 給電線
２５ 信号線
３１ａ〜３１ｄ 給電スイッチ
３３ａ，３３ｂ 電流センサ
３５ａ，３５ｂ 各給電線遮断スイッチ
３５ａ，３５ｂ 給電線遮断スイッチ
３７ 電子制御ユニット
４１ メインバッテリ
４３ サブバッテリ
４５ オルタネータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車内の複数のモジュールに電源供給を行う車内電源ネットワークシステムであって、
前記各モジュールの電源制御を行う複数の電源制御装置と、
前記複数の電源制御装置に対してループ状に接続された給電線と、
前記電源制御装置同士で通信を行う信号線と
を備え、
前記各電源制御装置は、当該各電源制御装置に接続された給電線の状態を検出して、異常状態が検出された際に異常状態にある前記給電線の部位を遮断するとともに、その旨を他の前記電源制御装置に前記信号線を通じて通知することを特徴とする車内電源ネットワークシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の車内電源ネットワークシステムであって、
前記各電源制御装置は、
当該各電源制御装置が前記給電線に接続された位置の両側における当該給電線の状態を検出する一対の給電線状態検出手段と、
当該各電源制御装置が接続された位置の両側で前記給電線を遮断する一対の給電線遮断スイッチと、
前記給電線状態検出手段での検出結果に基づいて前記給電線の所定の異常状態の部位を検出し、前記異常状態が検出された前記給電線の部位を前記給電線遮断スイッチで遮断する制御手段と
を備え、
前記制御手段が、前記給電線遮断スイッチで遮断する際に、遮断される前記給電線の部位を、他の前記電源制御装置の制御手段に前記信号線を通じて通知することを特徴とする車内電源ネットワークシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の車内電源ネットワークシステムであって、
前記各電源制御装置の前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で異常状態が検出されない場合に、前記給電線の状態を他の電源制御装置の前記制御手段との間で前記信号線を通じて情報交換し、
前記給電線の一の部位のみを、いずれかの電源制御装置の前記給電線遮断スイッチで遮断することを特徴とする車内電源ネットワークシステム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の車内電源ネットワークシステムであって、
前記各電源制御装置が、複数の前記モジュールに対する電源供給のオンオフをそれぞれ行う複数の給電スイッチをさらに備え、
前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で前記給電線における過電流が検出された場合に、複数の前記給電スイッチのうちのいずれかを選択的に遮断することを特徴とする車内電源ネットワークシステム。
【請求項５】
自動車内の複数の位置にそれぞれ設置され、所定の電源に接続された給電線に接続されるとともに、他の電源制御装置との間で通信を行う信号線に接続され、所定のモジュールにそれぞれ電源供給を行う電源制御装置であって、
前記給電線が複数の前記電源制御装置に対してループ状に形成され、
当該電源制御装置に接続された前記給電線の状態を検出して、異常状態が検出された際に異常状態にある前記給電線の部位を遮断するとともに、その旨を他の電源制御装置に前記信号線を通じて通知することを特徴とする電源制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電源制御装置であって、
当該電源制御装置が前記給電線に接続された位置の両側における当該給電線の状態を検出する一対の給電線状態検出手段と、
当該電源制御装置が接続された位置の両側で前記給電線を遮断する一対の給電線遮断スイッチと、
前記給電線状態検出手段での検出結果に基づいて前記給電線の所定の異常状態の部位を検出し、前記異常状態が検出された前記給電線の部位を前記給電線遮断スイッチで遮断する制御手段と
を備え、
前記制御手段が、前記給電線遮断スイッチで遮断する際に、遮断される前記給電線の部位を、他の電源制御装置の制御手段に前記信号線を通じて通知することを特徴とする電源制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電源制御装置であって、
前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で異常状態が検出されない場合に、前記給電線の状態を他の電源制御装置の前記制御手段との間で前記信号線を通じて情報交換し、
前記給電線の一の部位のみを、いずれかの電源制御装置の前記給電線遮断スイッチで遮断することを特徴とする電源制御装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の電源制御装置であって、
複数の前記モジュールに対する電源供給のオンオフをそれぞれ行う複数の給電スイッチをさらに備え、
前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で前記給電線における過電流が検出された場合に、複数の前記給電スイッチのうちのいずれかを選択的に遮断することを特徴とする電源制御装置。
【請求項１】
自動車内の複数のモジュールに電源供給を行う車内電源ネットワークシステムであって、
前記各モジュールの電源制御を行う複数の電源制御装置と、
前記複数の電源制御装置に対してループ状に接続された給電線と、
前記電源制御装置同士で通信を行う信号線と
を備え、
前記各電源制御装置は、当該各電源制御装置に接続された給電線の状態を検出して、異常状態が検出された際に異常状態にある前記給電線の部位を遮断するとともに、その旨を他の前記電源制御装置に前記信号線を通じて通知することを特徴とする車内電源ネットワークシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の車内電源ネットワークシステムであって、
前記各電源制御装置は、
当該各電源制御装置が前記給電線に接続された位置の両側における当該給電線の状態を検出する一対の給電線状態検出手段と、
当該各電源制御装置が接続された位置の両側で前記給電線を遮断する一対の給電線遮断スイッチと、
前記給電線状態検出手段での検出結果に基づいて前記給電線の所定の異常状態の部位を検出し、前記異常状態が検出された前記給電線の部位を前記給電線遮断スイッチで遮断する制御手段と
を備え、
前記制御手段が、前記給電線遮断スイッチで遮断する際に、遮断される前記給電線の部位を、他の前記電源制御装置の制御手段に前記信号線を通じて通知することを特徴とする車内電源ネットワークシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の車内電源ネットワークシステムであって、
前記各電源制御装置の前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で異常状態が検出されない場合に、前記給電線の状態を他の電源制御装置の前記制御手段との間で前記信号線を通じて情報交換し、
前記給電線の一の部位のみを、いずれかの電源制御装置の前記給電線遮断スイッチで遮断することを特徴とする車内電源ネットワークシステム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の車内電源ネットワークシステムであって、
前記各電源制御装置が、複数の前記モジュールに対する電源供給のオンオフをそれぞれ行う複数の給電スイッチをさらに備え、
前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で前記給電線における過電流が検出された場合に、複数の前記給電スイッチのうちのいずれかを選択的に遮断することを特徴とする車内電源ネットワークシステム。
【請求項５】
自動車内の複数の位置にそれぞれ設置され、所定の電源に接続された給電線に接続されるとともに、他の電源制御装置との間で通信を行う信号線に接続され、所定のモジュールにそれぞれ電源供給を行う電源制御装置であって、
前記給電線が複数の前記電源制御装置に対してループ状に形成され、
当該電源制御装置に接続された前記給電線の状態を検出して、異常状態が検出された際に異常状態にある前記給電線の部位を遮断するとともに、その旨を他の電源制御装置に前記信号線を通じて通知することを特徴とする電源制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電源制御装置であって、
当該電源制御装置が前記給電線に接続された位置の両側における当該給電線の状態を検出する一対の給電線状態検出手段と、
当該電源制御装置が接続された位置の両側で前記給電線を遮断する一対の給電線遮断スイッチと、
前記給電線状態検出手段での検出結果に基づいて前記給電線の所定の異常状態の部位を検出し、前記異常状態が検出された前記給電線の部位を前記給電線遮断スイッチで遮断する制御手段と
を備え、
前記制御手段が、前記給電線遮断スイッチで遮断する際に、遮断される前記給電線の部位を、他の電源制御装置の制御手段に前記信号線を通じて通知することを特徴とする電源制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電源制御装置であって、
前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で異常状態が検出されない場合に、前記給電線の状態を他の電源制御装置の前記制御手段との間で前記信号線を通じて情報交換し、
前記給電線の一の部位のみを、いずれかの電源制御装置の前記給電線遮断スイッチで遮断することを特徴とする電源制御装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の電源制御装置であって、
複数の前記モジュールに対する電源供給のオンオフをそれぞれ行う複数の給電スイッチをさらに備え、
前記制御手段が、前記給電線状態検出手段で前記給電線における過電流が検出された場合に、複数の前記給電スイッチのうちのいずれかを選択的に遮断することを特徴とする電源制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３４０６８（Ｐ２００６−３４０６８Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１３０２２（Ｐ２００４−２１３０２２）
【出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]