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DE102015216311B4 - Fahrzeug-Stromverteilungssystem - Google Patents

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DE102015216311B4
DE102015216311B4 DE102015216311.3A DE102015216311A DE102015216311B4 DE 102015216311 B4 DE102015216311 B4 DE 102015216311B4 DE 102015216311 A DE102015216311 A DE 102015216311A DE 102015216311 B4 DE102015216311 B4 DE 102015216311B4
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power control
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Katsuyuki Iwasaki
Hideaki Masui
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Yazaki Corp
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Yazaki Corp
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Abstract

Fahrzeug-Stromverteilungssystem, das Strom von einer Hauptstromquelle (21) auf eine Vielzahl von Systemen in einem Fahrzeug verteilt und anschließend den auf die Vielzahl von Systemen verteilten Strom über vorgegebene Kabelbäume zu einer Vielzahl von elektrischen Vorrichtungen leitet, umfassend:einen ersten Stromsteuerkasten (10A), der dazu konfiguriert ist, den Strom zu verteilen;einen zweiten Stromsteuerkasten (10B), der dazu konfiguriert ist, den Strom zu verteilen; undein Hauptverbindungskabel (22A), das den ersten Stromsteuerkasten (10A) und den zweiten Stromsteuerkasten (10B) elektrisch miteinander verbindet, wobeider erste Stromsteuerkasten (10A) den Strom mit einer ersten Spannung zu dem Hauptverbindungskabel (22A) leitet,der zweite Stromsteuerkasten (10B) einen ersten Spannungswandler (33) aufweist, der eine im Voraus bestimmte Ausgangsleistung der zweiten Spannung, die niedriger ist als die erste Spannung, aus der Eingangsleistung der ersten Spannung erzeugt, undeine Anzahl von Spannungen, die das Hauptverbindungskabel (22A) durchlaufen, jeweils kleiner als eine Anzahl von Spannungen ist, die von dem ersten Stromsteuerkasten (10A) ausgegeben wird und eine Anzahl von Spannungen, die von dem zweiten Stromsteuerkasten (10B) ausgegeben wird; dadurch gekennzeichnet, dassder zweite Stromsteuerkasten (10B) einen zweiten Spannungswandler (34) aufweist, der eine Ausgangsleistung einer dritten Spannung, die höher ist als die erste Spannung, aus der Eingangsleistung der ersten Spannung erzeugt, undder zweite Stromsteuerkasten (10B) den Strom mit der ersten Spannung von dem Hauptverbindungskabel (22A) empfängt und basierend auf dem Strom mit der ersten Spannung die Ausgangsleistung der zweiten und dritten Spannungen durch den ersten Spannungswandler (33) und den zweiten Spannungswandler (34) erzeugt.

Description

  • Hintergrund
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Stromverteilungssystem, das Strom von einer Hauptstromquelle auf eine Vielzahl von Systemen in einem Fahrzeug verteilt und anschließend den auf die Vielzahl von Systemen verteilten Strom über vorgegebene Kabelbäume zu jeweiligen elektrischen Vorrichtungen leitet.
  • In einem Fahrzeug sind verschiedene elektrische Vorrichtungen in verschiedenen Teilen eines Fahrzeugaufbaus verteilt angeordnet. So sind beispielsweise elektrische Vorrichtungen für das Fahren eines Fahrzeugs, elektrische Vorrichtungen für ein Audiosystem, elektrische Vorrichtungen für Funktionen des Fahrzeugaufbaus usw. an verschiedenen Teilen wie beispielsweise einer Lenksäule, einem Handschuhfach, einer Instrumentengruppe und einer Mittelkonsole angeordnet. Üblicherweise beinhaltet jede dieser elektrische Vorrichtungen verschiedene Schalter, verschiedene Sensoren, verschiedene Lasten, Steuerrelais usw.
  • So müssen die verschiedenen elektrischen Vorrichtungen mit Strom von einer Hauptstromquelle (einer Fahrzeugbatterie oder einer Lichtmaschine) auf der Fahrzeugseite versorgt werden. Des Weiteren müssen Signale von den Schaltern und Sensoren, die in einigen der elektrischen Vorrichtungen angeordnet sind, zu anderen elektrischen Vorrichtungen und verschiedenen elektronischen Steuergeräten (ECUs) in dem Fahrzeug übertragen werden.
  • Dafür ist die Stromquelle auf der Fahrzeugseite üblicherweise mithilfe eines Kabelbaums mit den verschiedenen elektrischen Vorrichtungen und den verschiedenen elektronischen Steuergeräten verbunden. Im Allgemeinen werden solche Kabelbäume durch Zusammenfassen zahlreicher Drähte gebildet. Ferner wird eine Länge der einzelnen Drähte angepasst und die Form der einzelnen Kabelbäume wird entsprechend den Anordnungsverhältnissen der elektrischen Vorrichtungen bestimmt, so dass die an den jeweiligen Positionen angeordneten Vorrichtungen zuverlässig miteinander verbunden werden können. Darüber hinaus wird eine Dicke der einzelnen Drähte zur Stromversorgung, die den Kabelbaum bilden, in Abhängigkeit von der Höhe der von einer Last verbrauchten Leistung bestimmt, die einer elektrischen Vorrichtung entspricht. Des Weiteren wird ein Steckverbinder mit einem Endabschnitt der Drahtbündel gekoppelt, die den Kabelbaum bilden, so dass der Kabelbaum mühelos elektrisch und lösbar mit den entsprechenden elektrischen Vorrichtungen verbunden werden kann.
  • Häufig werden in der jüngsten Zeit viele elektronische Steuergeräte (ECUs) an verschiedenen Teilen in einem Fahrzeug montiert. So müssen die vielen elektronischen Steuergeräte über Kommunikationsleitungen, die in den Kabelbäumen enthalten sind, miteinander verbunden werden, damit die elektronischen Steuergeräte miteinander kommunizieren können. In diesem Fall nimmt die Größe der einzelnen Kabelbäume zu, besonders wenn die Anzahl der in einem Fahrzeug montierten elektronischen Steuergeräte ansteigt. In der Folge wird es schwierig, einen Raum zum Anordnen des Kabelbaums zu sichern, wobei außerdem ein Gewicht des Kabelbaums zunimmt.
  • In einem Fahrzeug-Stromverteilungssystem, das in Patentliteratur 1 offenbart ist, ist eine Vielzahl von elektrischen Anschlusskästen vorgesehen, um den Strom einer Stromquelle zu verteilen. Die einzelnen elektrischen Anschlusskästen enthalten jeweils zahlreiche Sicherungen und Relais.
  • Wenn bei einem Fahrzeugsystem, das in Patentliteratur 2 offenbart ist, eine Stromversorgungsseite einer Stromquelle eine Stromversorgungsanfrage für eine Last erhält, wird die Richtigkeit der Stromversorgung basierend auf einem Status der Stromquelle und einer Stromversorgungsgröße für die Last bestimmt. Dadurch kann verhindert werden, dass eine Restmenge der Stromquelle unter einen erforderlichen Mindestwert gesenkt wird.
  • In einer Stromversorgungsschaltung für ein Fahrzeug, wie sie in Patentliteratur 3 offenbart ist, wird eine Stromleitung basierend auf einer Vielzahl von daran angeschlossenen Lasten in eine Vielzahl von Systemen unterteilt, wobei eine Rausch-Schutzschaltung gemeinsam für jedes System vorgesehen ist.
  • In einer Stromversorgungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die in Patentliteratur 4 offenbart ist, sind ein Abschaltstromkreis und eine Einschaltstrombegrenzungsschaltung zwischen einer Stromversorgungsseite und den einzelnen Lasten (ECUs) angeordnet.
  • In einem elektronischen Steuersystem für ein Fahrzeug, das in Patentliteratur 5 offenbart ist, ist eine Vielzahl von gemeinsamen Eingabe-Ausgabe-Einheiten über Kommunikationsleitungen und Stromquellenleitungen mit einer einzigen elektronischen Steuervorrichtung verbunden, und eine nicht gemeinsame Eingabe-Ausgabe-Einheit wird nach Bedarf mit der elektronischen Steuervorrichtung verbunden. Ferner enthält die einzelne elektronische Steuervorrichtung Steuersoftware für alle elektrischen Vorrichtungen.
  • In einer Stromversorgungsschaltung für ein Fahrzeug und einem elektrischen Anschlusskasten für ein Fahrzeug, wie in Patentliteratur 6 offenbart, ist in jeder der Stromleitungen zwischen einer Stromquelle und der jeweiligen Last ein Rauschfilter angeschlossen.
  • US 6 340 848 B1 betrifft ein Leistungsverteilungssystem für ein Fahrzeug, das eine Mehrzahl an miteinander verbundenen Leistungssteuereinheiten mit jeweiligen DC/DC-Wandlern umfasst. Der DC/DC-Wandler wandelt eine empfangene Spannung um und leitet diese an eine Last weiter.
  • US 2003/0030328 A1 betrifft ein Leistungsverteilungssystem, das eine Mehrzahl an elektrisch miteinander verbundenen Leistungssteuereinheiten umfasst. Nachgeschaltete Leistungssteuereinheiten enthalten einen DC/DC-Wandler zur Abwärtswandlung einer Eingangsspannung.
  • DE 103 21 936 B4 betrifft eine Fahrzeug-Kommunikationssystem, wobei ein Kommunikationskabel zwischen Vorrichtungen an verschiedenen Positionen des Fahrzeugs zur Kommunikation verwendet wird. Das Kommunikationskabel kann zusätzlich Leistungsübertragungsleitungen enthalten.
    • [Patentliteratur 1] JP 2004-56944 A
    • [Patentliteratur 2] JP 2008-49982 A
    • [Patentliteratur 3] JP 2011-105205 A
    • [Patentliteratur 4] JP 2011-213321 A
    • [Patentliteratur 5] JP 2012-76630 A
    • [Patentliteratur 6] JP 2013-166513 A
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug-Stromverteilungssystem bereitzustellen, mithilfe dessen Strom einer Stromquelle mit besser geeigneten Spannungen zu den jeweiligen verschiedenen Arten von Lasten von einer Stromquelleneinheit in dem Fahrzeug geleitet werden und gleichzeitig ein Größenzuwachs des Kabelbaums unterdrückt werden kann.
  • Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug-Stromverteilungssystem vorgesehen, das Strom von einer Hauptstromquelle auf eine Vielzahl von Systemen in einem Fahrzeug verteilt und anschließend den auf die Vielzahl von Systemen verteilten Strom über vorgegebene Kabelbäume zu jeweiligen elektrischen Vorrichtungen leitet, und das dadurch konfiguriert ist, dass es Folgendes aufweist:
    • einen ersten Stromsteuerkasten, der dazu konfiguriert ist, den Strom zu verteilen;
    • einen zweiten Stromsteuerkasten, der dazu konfiguriert ist, den Strom zu verteilen; und
    • ein Hauptverbindungskabel, das den ersten Stromsteuerkasten und den zweiten Stromsteuerkasten elektrisch miteinander verbindet, wobei
    • zumindest der zweite Stromsteuerkasten mindestens einen Spannungswandler aufweist, der eine im Voraus bestimmte Ausgangsleistung der zweiten Spannung aus der Eingangsleistung der ersten Spannung erzeugt, und
    • wobei eine Anzahl von Spannungsarten, die das Hauptverbindungskabel durchlaufen, jeweils kleiner als eine Anzahl von Spannungsarten ist, die von dem ersten Stromsteuerkasten ausgegeben wird und eine Anzahl von Spannungsarten, die von dem zweiten Stromsteuerkasten ausgegeben wird.
  • Der erste Stromsteuerkasten leitet den Strom mit der ersten Spannung in das Hauptverbindungskabel und der zweite Stromsteuerkasten empfängt den Strom mit der ersten Spannung von dem Hauptverbindungskabel und erzeugt die Ausgangsleistung der zweiten Spannung von dem Spannungswandler, basierend auf dem Strom mit der ersten Spannung.
  • Der zweite Stromsteuerkasten weist als der Spannungswandler zumindest einen Gleichstromwandler auf, der die zweite Spannung aus der ersten Spannung erzeugt, und die zweite Spannung ist niedriger als die erste Spannung.
  • Der zweite Stromsteuerkasten weist als der Spannungswandler zumindest einen Gleichstromwandler auf, der die zweite Spannung aus der ersten Spannung erzeugt, und die zweite Spannung ist höher als die erste Spannung.
  • Das Hauptverbindungskabel kann eine Datenkommunikationsleitung zum Übertragen von Informationen zwischen dem ersten Stromsteuerkasten und dem zweiten Stromsteuerkasten enthalten, und eine Steuereinheit, die in einem aus dem ersten und dem zweiten Stromsteuerkasten angeordnet sein kann, kann einen Zustand des jeweiligen anderen aus dem ersten und zweiten Stromsteuerkasten über die Datenkommunikationsleitung steuern.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Fahrzeug-Stromverteilungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 2 ist eine perspektivische Darstellung eines konkreten Beispiels einer Anordnung eines Haupt-Stromsteuerkastens, eines Unter-Stromsteuerkastens und eines Stammkabels.
    • 3 ist ein Längsquerschnitt, der ein konkretes Beispiels eines Aufbaus des Stammkabels im Querschnitt zeigt.
    • 4 zeigt ein konkretes Beispiel des Positionsverhältnisses der verschiedenen Arten von Lasten, des Haupt-Stromsteuerkastens und der Unter-Stromsteuerkästen in einem Fahrzeug.
  • Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Da in den letzten Jahren zunehmend verschiedene Arten von elektrischen Vorrichtungen als Lasten einer Stromquelle in einem Fahrzeug angeschlossen werden, sollte die Stromquelle auf der Fahrzeugseite Strom mit einer Spannung zuführen können, der für die Eigenschaften der einzelnen Lasten geeignet ist, um einen übermäßigen Stromverbrauch zu vermeiden.
  • Da beispielsweise viele der üblicherweise in einem Fahrzeug montierten elektrischen Vorrichtungen mit einer Stromquellenspannung von 12 [V] betrieben werden, liefert die Stromquelle vorzugsweise Strom mit 12 [V]. Zu einer elektrischen Vorrichtung, die einen hohen Stromverbrauch hat, wird beispielsweise eine hohe Spannung von etwa 48 [V] geleitet. Da dadurch die Strommenge reduziert werden kann, kann ein Leistungsverlust an der Verkabelung wie beispielsweise einem Kabelbaum, der mit dieser elektrischen Vorrichtung verbunden ist, verringert werden. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) mit einem Mikrocomputer, einer Logikschaltung usw. ist im Allgemeinen so aufgebaut, dass sie mit einer niedrigen Versorgungsspannung von etwa 5 [V] arbeitet, so dass die Stromquelle auf der Fahrzeugseite vorzugsweise Strom mit 5 [V] zu der ECU leitet.
  • Um jedoch Strom mit verschiedenen Spannungen für verschiedene Systeme zu den jeweiligen Lasten zu leiten, müssen sehr viel mehr Drähte als die Anzahl von Spannungsarten in einen Kabelbaum integriert sein. Da folglich die Anzahl der Drähte, die den Kabelbaum bilden, zunimmt, wird der Außendurchmesser des Kabelbaums größer und auch das Gewicht des Kabelbaums steigt an.
  • Speziell wenn eine niedrige Spannung von etwa 5 [V] zu einer Last geleitet wird, wird ein Strom, der durch einen Draht eines Kabelbaums fließt, doppelt so hoch oder höher verglichen mit der Stromversorgung einer Last mit einer Spannung von [V], selbst wenn die Höhe des Stromverbrauchs der Last dieselbe ist. Um den Spannungsabfall in diesem Draht des Kabelbaums zu reduzieren, muss daher ein Draht mit einem dickeren Durchmesser als dieser Draht verwendet werden. Eine Verbreiterung des Kabelbaums ist somit also unvermeidlich.
  • Wenn eine Vielzahl von elektrischen Anschlusskästen wie in dem Fahrzeug-Stromverteilungssystem aus Patentliteratur 1 vorhanden ist, muss, da ein hoher Strom durch eine Stammleitung eines Kabelbaums, welche die elektrischen Anschlusskästen miteinander verbindet, fließen muss, zwangsweise ein Draht mit einem großen Durchmesser als Stammleitung verwendet werden.
  • Die Erfindung ist im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände entstanden, und hat daher zum Ziel, ein Fahrzeug-Stromverteilungssystem bereitzustellen, mithilfe dessen Strom einer Stromquelle mit besser geeigneten Spannungen zu den jeweiligen verschiedenen Arten von Lasten von einer Stromquelleneinheit in dem Fahrzeug geleitet werden und gleichzeitig ein Größenzuwachs des Kabelbaums vermieden werden kann.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ein Fahrzeug-Stromverteilungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • <Erläuterung der Konfiguration>
  • <Konfigurationsbeispiel des elektrischen Systems des gesamten Fahrzeugs>
  • 4 zeigt ein konkretes Beispiel des Positionsverhältnisses der verschiedenen Arten von Lasten, eines Haupt-Stromsteuerkastens und der Unter-Stromsteuerkästen in einem Fahrzeug. 4 zeigt die Positionsverhältnisse der Bestandselemente auf einer horizontalen Ebene, wenn ein Fahrzeugaufbau von oben betrachtet wird.
  • Verschiedene elektrische Vorrichtungen sind an verschiedenen Teilen in dem Fahrzeug angeordnet. Diese elektrischen Vorrichtungen sind als Lasten unter der Steuerung einer Stromquelleneinheit mit der auf der Fahrzeugseite angeordneten Stromquelleneinheit verbunden. Viele Lasten in dem Fahrzeug sind zugunsten eines leichteren Anschlusses und der Kontrolle dieser Lasten gemeinsam für jeden Bereich als mehrere Module gruppiert.
  • In dem Beispiel aus 4 sind die Lastmodule MD1 bis MD9 in dem Fahrzeug montiert. Das Lastmodul MD1 ist eine Baugruppe aus mehreren Lasten, die in der Nähe eines vorderen Bereichs des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind, und beinhaltet verschiedene Arten von Lampen, Halbleiterrelais, einen Elektromotor usw. Verschiedene Lasten können mit den jeweiligen Halbleiterrelais unter deren Steuerung verbunden werden.
  • Das Lastmodul MD2 ist eine Baugruppe aus mehreren Lasten, die in der Nähe eines hinteren Bereichs des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind, und beinhaltet verschiedene Arten von Lampen, Halbleiterrelais, einen Elektromotor usw. Das Lastmodul MD3 ist eine Baugruppe aus mehreren Lasten, die in der Nähe eine Armaturentafel des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind, und beinhaltet verschiedene Arten von Lampen, Halbleiterrelais, einen Elektromotor usw.
  • Das Lastmodul MD4 ist eine Baugruppe aus mehreren Lasten, die in der Nähe einer Tür an der rechten Vorderseite des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind. Das Lastmodul MD5 ist eine Baugruppe aus mehreren Lasten, die in der Nähe einer Tür an der rechten Rückseite des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind. Das Lastmodul MD6 ist eine Baugruppe aus mehreren Lasten, die in der Nähe einer Tür an der linken Vorderseite des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind. Das Lastmodul MD7 ist eine Baugruppe aus mehreren Lasten, die in der Nähe einer Tür an der linken Rückseite des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind. Das Lastmodul MD8 ist eine Baugruppe aus mehreren Lasten, die in der Nähe des rechten Seitenteils eines Rücksitzes des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind.
  • Das Lastmodul MD9 ist eine Baugruppe aus mehreren Lasten, die in der Nähe des linken Seitenteils des Rücksitzes des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind.
  • Nach Bedarf sind mehrere elektronische Steuergeräte (ECUs) an den jeweiligen Teilen des Fahrzeugs montiert, um die verschiedenen elektrischen Vorrichtungen zu steuern.
  • Strom muss von der Stromquelleneinheit auf der Fahrzeugseite zu den einzelnen elektronischen Steuergeräten und jeder der in dem Fahrzeug montierten Lasten geleitet werden. Die elektronischen Steuergeräte müssen die Lasten steuern, Signale von verschiedenen Sensoren und Schaltern eingeben und untereinander kommunizieren. Zu diesem Zweck sind die Lastmodule MD1 bis MD9, die elektronischen Steuergeräte und die Stromquelleneinheit jeweils über Kabelbäume miteinander verbunden, die aus vielen Drähten bestehen. Die Kabelbäume enthalten also Drähte zum Leiten von Strom von der Stromquelle, Drähte zum Ein- und Ausgeben von Signalen und Drähte zum Durchführen von Datenkommunikation.
  • Die Konfiguration des Fahrzeugs aus 4 beinhaltet einen Haupt-Stromsteuerkasten 10A und Unter-Stromsteuerkästen 10B, 10C, um Strom von den Hauptstromquellen zu verteilen und den verteilten Strom zu den einzelnen elektrischen Vorrichtungen unter Steuerung zu leiten. Das heißt, Strom, der von der Hauptstromquelle 21 eingespeist wird, wird über zumindest einen aus dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A und den Unter-Stromsteuerkästen 10B, 10C zu den entsprechenden Lasten und den elektronischen Steuergeräten geleitet. Der Haupt-Stromsteuerkasten 10A und die Unter-Stromsteuerkästen 10B, 10C enthalten zahlreiche Steuerfunktionen.
  • Die Hauptstromquelle 21 besteht aus einer bordeigenen Batterie (BATT) oder einer Fahrzeuglichtmaschine. Das in 4 dargestellte Fahrzeug enthält außerdem eine zweite Batterie (BATT2) als Hauptstromquelle 21B eines Hilfssystems. Der Haupt-Stromsteuerkasten 10A und die Unter-Stromsteuerkästen 10B, 10C verteilen den von den Hauptstromquellen 21A und 21B gelieferten Strom und leiten den verteilten Strom an die entsprechenden Lasten und die ECUs.
  • In der Konfiguration des Fahrzeugs aus 4 bildet ein Stammkabel 22A eine elektrische Verbindung zwischen dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A und dem Unter-Stromsteuerkasten 10B. Ferner bildet ein Stammkabel 22B eine elektrische Verbindung zwischen dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A und dem Unter-Stromsteuerkasten 10C. Die Stammkabel 22A und 22B können jeweils als Teil des Kabelbaums konfiguriert sein oder als spezielle Stammleitung separat von dem Kabelbaum in dem Fahrzeug angeordnet werden.
  • <Anordnungsbeispiel der Hauptbestandselemente des Fahrzeug-Stromverteilungssystems für Fahrzeuge>
  • Das Fahrzeug-Stromverteilungssystem gemäß der Erfindung besteht beispielsweise aus dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A, dem Unter-Stromsteuerkasten 10B und dem Stammkabel 22A, wie in 4 dargestellt. 2 zeigt ein äußeres Erscheinungsbild eines Beispiels einer konkreten Anordnung dieser Bestandselemente.
  • In dem in 2 dargestellten Beispiel ist der Haupt-Stromsteuerkasten 10A in der Nähe des linken Endes der Armaturentafel des Fahrzeugs angeordnet und der Unter-Stromsteuerkasten 10B ist in der Nähe des rechten Endes der Armaturentafel angeordnet. Das Stammkabel 22A bildet eine elektrische Verbindung zwischen dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A und dem Unter-Stromsteuerkasten 10B.
  • Bei Fahrzeugen für den Binnenmarkt, wie vor allem in 2 dargestellt, befindet sich beispielsweise eine Messeinheit 41 an einem rechten Seitenbereich der Armaturentafel und eine Klimaanlageneinheit (A/C) 42 befindet sich an einem linken Seitenbereich der Armaturentafel. Die Messeinheit 41 und die Klimaanlageneinheit 42 enthalten jeweils verschiedene Lasten und verschiedene elektronische Steuergeräte (ECUs).
  • In dem Aufbaubeispiel aus 2 ist also ein ausgangsseitiger Steckverbinder 13A des Haupt-Stromsteuerkastens 10A mit der Klimaanlageneinheit 42 verbunden und ein ausgangsseitiger Steckverbinder 13B des Unter-Stromsteuerkastens 10B ist mit der Messeinheit 41 verbunden. Das heißt, der Strom der Stromquelle wird von dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A zu der Klimaanlageneinheit 42 geleitet und der Strom der Stromquelle wird von dem Unter-Stromsteuerkasten 10B zu der Messeinheit 41 geleitet.
  • Da in diesem Fall die Klimaanlageneinheit 42 nahe dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A angeordnet ist, können die Drähte, welche diese Bestandselemente verbinden, kurz gehalten werden. Da ferner die Messeinheit 41 nahe dem Unter-Stromsteuerkasten 10B angeordnet ist, können die Drähte, welche diese Bestandselemente verbinden, kurz gehalten werden.
  • Wenn die Hauptstromquelle nahe dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A angeordnet ist, ist der Ausgang der Hauptstromquelle mit dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A verbunden, so dass der Haupt-Stromsteuerkasten 10A von der Hauptstromquelle mit Strom versorgt wird. Der Strom der Hauptstromquelle wird über den Haupt-Stromsteuerkasten 10A und das Stammkabel 20A zu dem Unter-Stromsteuerkasten 10B geleitet. Dabei kann, wenn die Hauptstromquelle nahe dem Unter-Stromsteuerkasten 10B angeordnet ist, der Ausgang der Hauptstromquelle mit dem Unter-Stromsteuerkasten 10B verbunden werden.
  • <Konfigurationsbeispiel des Stammkabels 22A>
  • 3 zeigt ein konkretes Beispiel eines Aufbaus des Stammkabels 22A. In dem Konfigurationsbeispiel aus 3 besteht das Stammkabel 22A aus einer +B1-Stromquellenleitung 22a, einer +B2-Stromquellenleitung 22b, einer Masseleitung (GND) 22c und einer Zwischenverkabelungs-Kommunikationsleitung 22d.
  • Die +B1-Stromquellenleitung 22a ist ein einzelner Draht (beispielsweise eine Litze) zum Leiten einer Spannung der Stromquelle von beispielsweise +12 [V] oder +48 [V] und weist eine ausreichende Stärke auf, um den Durchgang eines starken Stroms zu ermöglichen. Der Außenumfang der +B1-Stromquellenleitung 22a ist mit einem Isolationsüberzug beschichtet.
  • Die +B2-Stromquellenleitung 22b ist ein einzelner Draht zum Leiten von Strom, der von der Hauptstromquelle 21B eines Hilfssystems zugeführt wird, und weist eine ausreichende Stärke auf, wie die +B1-Stromquellenleitung 22a. Die +B2-Stromquellenleitung 22b dient auch zum Leiten einer Spannung der Stromquelle von beispielsweise +12 [V] oder +48 [V].
  • Die Masseleitung 22c ist ein einzelner Draht, der mit einer Elektrode der Masseebenen der einzelnen Stromquellen verbunden ist. Die Zwischenverkabelungs-Kommunikationsleitung 22d besteht aus zwei Drähten und dient gleichzeitig zur Durchführung von Datenkommunikation zwischen dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A und dem Unter-Stromsteuerkasten 10B gemäß einem vorgegebenen Kommunikationsstandard (beispielsweise CAN).
  • <Konkrete Konfiguration des Fahrzeug-Stromverteilungssystems für Fahrzeuge>
  • 1 zeigt ein Beispiel einer konkreten Konfiguration des Fahrzeug-Stromverteilungssystems gemäß dem Ausführungsbeispiel. Das in 1 dargestellte Fahrzeug-Stromverteilungssystem beinhaltet den Haupt-Stromsteuerkasten 10A, den Unter-Stromsteuerkasten 10B und das Stammkabel 22A.
  • Der Haupt-Stromsteuerkasten 10A und der Unter-Stromsteuerkasten 10B weisen jeweils die Grundfunktion auf, von der Hauptstromquelle 21 gelieferten Strom an eine Vielzahl von Systemen zu verteilen, und den verteilten Strom zu den verschiedenen Last, den elektronischen Steuergeräten (ECUs) usw. zu leiten. Der Haupt-Stromsteuerkasten 10A und der Unter-Stromsteuerkasten 10B sind über das Stammkabel 22A miteinander verbunden, um den erforderlichen Strom und die Signale dazwischen zu übertragen
  • Wie oben beschrieben, beinhaltet das Stammkabel 22A die +B1-Stromquellenleitung 22a, die +B2-Stromquellenleitung 22b, die Masseleitung 22c und die Zwischenverkabelungs-Kommunikationsleitung 22d. Die +B1-Stromquellenleitung 22a wird über den Haupt-Stromsteuerkasten 10A mit Strom von +12 [V] oder +48 [V] von der Hauptstromquelle 21 versorgt. Die +B2-Stromquellenleitung 22b wird über den Haupt-Stromsteuerkasten 10A mit Strom von +12 [V] oder +48 [V] von der Hauptstromquelle 21B eines Hilfssystems versorgt.
  • In dem Konfigurationsbeispiel aus 1 enthält der Haupt-Stromsteuerkasten 10A eine Stromverteilungsschaltung 11A, einen ausgangsseitigen Steckverbinder 13A, eine Stromquellen-Steuereinheit 14, einen nicht flüchtigen Speicher 15, eine Kommunikationsschnittstelle (I/F) 16 und eine Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17A.
  • Die Stromverteilungsschaltung 11A hat die Grundfunktion, von der Hauptstromquelle 21 gelieferten Gleichstrom auf eine notwendige Anzahl von Systemen zu verteilen und den verteilten Strom zu den jeweiligen Ausgangsseiten zu leiten.
  • Um das Ein/Ausschalten der Stromversorgung des verteilten Stroms für die jeweiligen Ausgangssysteme zu ermöglichen, enthält die Stromverteilungsschaltung 11A zahlreiche Schaltvorrichtungen 12a bis 12h, die so mit den Systemen verbunden sind, dass jedes der Systeme mit einer oder mehreren Schaltvorrichtungen verbunden ist. Die Schaltvorrichtungen 12a bis 12h ist ein intelligentes Stromgerät (IPD), das aus einem Halbleiterschaltkreis besteht und verschiedene periphere Funktionen sowie eine Schutzfunktion enthält. Genauer gesagt, enthält jede der Schaltvorrichtungen eine Funktion zum Ermitteln eines Stroms, der zum Ausgang fließt, einen Gate-Treiber usw.
  • Die Stromverteilungsschaltung 11A enthält des Weiteren die Gleichstromwandler 31, 32 und eine 5-V-Stromquellenschaltung 35. Der Gleichstromwandler 31 hat die Funktion, eine Gleichstrom-Ausgangsleistung von 5 [V] aus dem Gleichstromeingang von 12 oder 48 [V] zu erzeugen.
  • Der Gleichstromwandler 32 hat die Funktion, eine Gleichstrom-Ausgangsleistung von 48 [V] aus dem Gleichstromeingang von 12 [V] zu erzeugen, oder eine Funktion, eine Gleichstrom-Ausgangsleistung von 12 [V] aus dem Gleichstromeingang von 48 [V] zu erzeugen. Die 5-V-Stromquellenschaltung 35 hat die Funktion, die Spannung zu stabilisieren und kann eine stabile Gleichspannung von 5 [V] mit einem relativ geringen Strom erzeugen.
  • So weist die Stromverteilungsschaltung 11A auch die Funktionen auf, die Spannungsumwandlung sowie die Spannungsstabilisation durchzuführen, und die Funktion, den Strom an die verschiedenen Systeme zu verteilen. Ferner kann die Stromverteilungsschaltung einen Ausgangsstrom für die einzelnen Systeme unter Verwendung der Schaltvorrichtungen 12a bis 12h überwachen und die Ausgabe zum Zeitpunkt des Auftretens einer Abnormalität in dem entsprechenden Ausgangsstrom unterbrechen.
  • Der Haupt-Stromsteuerkasten 10A, der in 1 dargestellt ist, kann nach der Verteilung durch die Stromverteilungsschaltung 11A die folgenden Ströme an die jeweiligen Anschlussklemmen 13a bis 13h des ausgangsseitigen Steckverbinders 13A als die Ausgangsströme ausgeben:
    • 13a: einen Gleichstrom „+B“, der im Wesentlichen derselbe wie der von der Hauptstromquelle 21 ausgegebene Strom ist;
    • 13b: einen Gleichstrom „IG“, der in Verbindung mit einem Zündschalter ein-/ausgeschaltet wird;
    • 13c: einen Gleichstrom „ACC“, der in Verbindung mit einem Zusatzschalter ein-/ausgeschaltet wird;
    • 13d: einen Gleichstrom von 12 [V] mit einer Kapazität, die als Stromquelle für „Last A“ notwendig ist;
    • 13e: einen Gleichstrom von 12 [V] mit einer Kapazität, die als Stromquelle für „Last B“ notwendig ist;
    • 13f: einen stabilen Gleichstrom von 5 [V], der als Stromquelle für eine interne Schaltung der einzelnen ECUs notwendig ist;
    • 13g: einen Gleichstrom von 48 [V], der als Stromquelle für die einzelnen verschiedenen Lasten notwendig ist; und
    • 13h: einen stabilen Gleichstrom von 5 [V], der als Stromquelle für eine interne Schaltung der einzelnen ECUs notwendig ist.
  • Wenn der Gleichstromwandler 31 beispielsweise mit einem Strom von 12 [V] von der Hauptstromquelle 21 versorgt wird, kann er die eingeleitete Spannung reduzieren und den Gleichstrom von 5 [V] an die Anschlussklemme 13h ausgeben. Ein Leistungsverlust zum Zeitpunkt der Spannungsumwandlung kann durch Einsetzen des Gleichstromwandlers 31 unterdrückt werden. Wenn der Gleichstromwandler 32 mit einem Strom von 12 [V] von der Hauptstromquelle 21 versorgt wird, kann er die eingeleitete Spannung erhöhen und den Gleichstrom von 48 [V] an die Anschlussklemme 13g ausgeben.
  • Tatsächlich können die verschiedenen Lasten und die verschiedenen elektronischen Steuergeräte, wie in 4 dargestellt, über den Kabelbaum mit dem ausgangsseitigen Steckverbinder 13A des Haupt-Stromsteuerkastens 10A verbunden sein. Da der Haupt-Stromsteuerkasten 10A in diesem Fall die Spannungen von 5 [V], 12 [V] und 48 [V] ausgibt, können die jeweiligen Lasten jeweils selektiv mit geeigneten Spannungen versorgt werden.
  • Die Stromquellen-Steuereinheit 14 ist durch Hardware konfiguriert, die in erster Linie aus einem Mikrocomputer besteht. Der Mikrocomputer der Stromquellen-Steuereinheit 14 führt im Voraus vorbereitete Programme aus, um eine Funktion zu realisieren, die für den Haupt-Stromsteuerkasten 10A notwendig ist, und eine Funktion, die für die Steuerung des Unter-Stromsteuerkasten 10B erforderlich ist, der mit dem Haupt-Stromsteuerkasten verbunden ist.
  • Der nicht flüchtige Speicher 15 besteht aus einem EEPROM und enthält verschiedene Daten, die für die Steuerung durch die Stromquellen-Steuereinheit 14 erforderlich sind. Die Daten, die in dem nicht flüchtigen Speicher 15 gespeichert sind, können bei Bedarf überschrieben werden.
  • Die Kommunikationsschnittstelle 16 bietet eine Kommunikationsfunktion zum Durchführen der Datenkommunikation zwischen der Stromquellen-Steuereinheit 14 und den verschiedenen ECUs, die mit dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A verbunden sind. Die Kommunikationsschnittstelle 16 hat eine Kommunikationsfunktion entsprechend dem Standard, wie beispielsweise CAN.
  • Die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17A führt eine Signalverarbeitung durch, so dass die Stromquellen-Steuereinheit 14 Signale eingeben und ausgeben kann. Die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17A ist über die Zwischenverkabelungs-Kommunikationsleitung 22d des Stammkabels 22A mit dem Unter-Stromsteuerkasten 10B verbunden. So kann die Stromquellen-Steuereinheit 14 eine Mehrwegkommunikation sowie das Senden/Empfangen verschiedener Signale mit dem Unter-Stromsteuerkasten 10B durchführen. Mit der Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17A sind Schaltungen wie die Schalter 23 verbunden. So kann die Stromquellen-Steuereinheit 14 Signale von den mit der Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17A verbundenen Schaltern eingeben und außerdem die Ein/Aus-Steuerung usw. der Relais durchführen, die mit der Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17A verbunden sind.
  • Der Mikrocomputer der Stromquellen-Steuereinheit 14 führt das vorgegebene Programm aus, um die Schaltvorrichtungen 12a bis 12h zu steuern, wodurch Ströme der Stromquelle mit vorgegebenen Spannungen zu den jeweiligen Anschlussklemmen 13a bis 13h des ausgangsseitigen Steckverbinders 13A geleitet werden können. Des Weiteren überwacht die Stromquellen-Steuereinheit 14 Sensorsignale von den Schaltvorrichtungen 12a bis 12h und bestimmt die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Überstroms für die einzelnen Ausgangssysteme. Wenn ein Überstrom ermittelt wird, kann die Stromquellen-Steuereinheit so die Ausgabe an das entsprechende Ausgangssystem unterbrechen. Des Weiteren kann die Stromquellen-Steuereinheit 14 Datenkommunikation mit den ECUs durchführen, und folglich verschiedene Informationen damit austauschen. Ferner kann die Stromquellen-Steuereinheit 14 Signale über die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17A und die Zwischenverkabelungs-Kommunikationsleitung 22d senden, um auf diese Weise den Unter-Stromsteuerkasten 10B fernzusteuern.
  • Wie in 1 dargestellt, enthält der Unter-Stromsteuerkasten 10B eine Stromverteilungsschaltung 11B, einen ausgangsseitigen Steckverbinder 13B und eine Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17B. Die Eingänge der Stromverteilungsschaltung 11B sind mit dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A über die +B1-Stromquellenleitung 22a und die +B2-Stromquellenleitung 22b des Stammkabels 22A verbunden. So wird der von dem Unter-Stromsteuerkasten 10B ausgegebene Strom über den Haupt-Stromsteuerkasten 10A und das Stammkabel 22A eingeleitet.
  • Der Unter-Stromsteuerkasten 10B enthält zahlreiche Schaltvorrichtungen 12a bis 12h, Gleichstromwandler 33, 34 und eine 5-V-Stromquellenschaltung 36 zusätzlich zu einer grundlegenden Stromverteilungsfunktion. So kann diese Stromverteilungsschaltung die zu den jeweiligen Anschlussklemmen des ausgangsseitigen Steckverbinders 13B geleiteten Ströme ein/ausschalten. Da der Unter-Stromsteuerkasten 10B keine Einheit entsprechend der Stromquellen-Steuereinheit 14 enthält, weist die Stromverteilungsschaltung 11B einen Schaltkreis (nicht dargestellt) zum Dekodieren und Verklinken von Daten auf, die über die Zwischenverkabelungs-Kommunikationsleitung 22b von der Stromquellen-Steuereinheit 14 gesendet werden. Das heißt, die Stromverteilungsschaltung 11B steuert die Schaltvorrichtungen 12a bis 12h basierend auf Daten, die von der Stromquellen-Steuereinheit 14 empfangen werden.
  • Der Gleichstromwandler 33 hat die Funktion, eine Gleichstrom-Ausgangsleistung von 5 [V] aus dem Gleichstromeingang von 12 oder 48 [V] zu erzeugen. Der Gleichstromwandler hat die Funktion, eine Gleichstromausgangsleistung von 48 [V] aus dem Gleichstromeingang von 12 [V] zu erzeugen, oder eine Funktion, eine Gleichstromausgangsleistung von 12 [V] aus dem Gleichstromeingang von 48 [V] zu erzeugen. Die 5-V-Stromquellenschaltung 36 hat die Funktion, die Spannung zu stabilisieren und kann eine stabile Gleichspannung von 5 [V] mit einem relativ geringen Strom erzeugen.
  • So weist die Stromverteilungsschaltung 11B auch die Funktionen auf, die Spannungsumwandlung sowie die Spannungsstabilisation durchzuführen, und die Funktion, den Strom an die verschiedenen Systeme zu verteilen. Ferner kann die Stromverteilungsschaltung einen Ausgangsstrom für die einzelnen Systeme unter Verwendung der Schaltvorrichtungen 12a bis 12h überwachen und die Ausgabe zum Zeitpunkt des Auftretens einer Abnormalität in dem entsprechenden Ausgangsstrom unterbrechen.
  • Eine Spannung des von dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A über die +B1-Stromquellenleitung 22a oder die +B2-Stromquellenleitung 22b des Stammkabels 22A an den Unter-Stromsteuerkasten 10B geleiteten Stroms ist nur eine aus entweder 12 oder 48 [V]. Da jedoch die Stromverteilungsschaltung 11B in dem Unter-Stromsteuerkasten 10B die Gleichstromwandler 33, 34 und die 5-V-Stromquellensteuerung 36 enthält, kann der Unter-Stromsteuerkasten 10B Ströme mit drei Arten von Spannung (5, 12, 48 [V]) an den jeweiligen Anschlussklemmen des ausgangsseitigen Steckverbinders 13B ausgeben
  • Das heißt, die Anzahl der Spannungsarten von Strom, der durch das Stammkabel 22A fließt, ist kleiner als die Anzahl der Spannungsarten von Strom, der von dem Unter-Stromsteuerkasten 10B ausgegeben wird. Selbst wenn der Unter-Stromsteuerkasten 10B verschiedene Ströme mit verschiedenen Spannungen ausgibt, kann so die Anzahl der Drähte, die das Stammkabel 22A bilden, reduziert und damit ein Außendurchmesser des Stammkabels 22A klein gehalten werden.
  • Da außerdem eine höhere Spannung (12 oder 48 [V]) als die für die Lasten wie beispielsweise die ECUs erforderliche Spannung (5 [V]) in der +B1-Stromquellenleitung 22a des Stammkabels 22A geführt wird, kann ein Anstieg des Stroms, der durch die +B1-Stromquellenleitung 22a fließt, unterdrückt werden. Somit kann der Draht der +B1-Stromquellenleitung 22a dünn ausgelegt werden.
  • Selbst wenn nur Strom von 12 [V] in der Stromquellenleitung 22a des Stammkabels 22A geführt wird, kann der Gleichstromwandler 34 in dem Unter-Stromsteuerkasten 10B diese Spannung hochtransformieren und eine Spannung von 48 [V] erzeugen. Da der Unter-Stromsteuerkasten 10B so die an dem ausgangsseitigen Steckverbinder 13B angeschlossenen Lasten mit einer Spannung von 48 [V] versorgen kann und dadurch eine Höhe des Ausgangsstroms unterdrücken kann, kann auch ein Größenzuwachs des Kabelbaums, der an dem ausgangsseitigen Steckverbinder 13B angeschlossen ist, unterdrückt werden.
  • Die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17B führt eine Signalverarbeitung durch, so dass die Stromverteilungsschaltung 11B Signale eingeben und ausgeben kann. Die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17B ist über die Zwischenverkabelungs-Kommunikationsleitung 22d mit dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A verbunden. Mit der Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17B sind Schalter 24 usw. verbunden. So kann die Stromverteilungsschaltung 11B Signale von den mit der Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17B verbundenen Schaltern eingeben und die Ein/Aus-Steuerung usw. der Relais durchführen, die mit der Eingabe-Ausgabe-Schaltung 17B verbunden sind.
  • Dabei wird von der Annahme ausgegangen, dass die einzelnen Schalter 23 etc. und die Schalter 24 etc. Schalter wie beispielsweise den Zündschalter und den Zusatzschalter enthalten können, wobei die Relais die jeweiligen Lasten und Kontrolllampen antreiben.
  • Zwar besteht das in 1 dargestellte Fahrzeug-Stromverteilungssystem aus dem Haupt-Stromsteuerkasten 10A, dem Unter-Stromsteuerkasten 10B und dem Stammkabel 22A, jedoch kann die Konfiguration des Fahrzeug-Stromverteilungssystems dahingehend geändert werden, dass die Anzahl der Unter-Stromsteuerkästen erhöht wird. Wenn beispielsweise der Unter-Stromsteuerkasten 10C montiert wird, wie in 4 dargestellt, kann das Fahrzeug-Stromverteilungssystem so konfiguriert sein, dass der Unter-Stromsteuerkasten 10C und der Haupt-Stromsteuerkasten 10A über das Stammkabel 22B verbunden werden.
  • Die Merkmale des Ausführungsbeispiels des Fahrzeug-Stromverteilungssystems gemäß der Erfindung werden kurz zusammengefasst und unten in (1) bis (5) aufgeführt.
    • (1) Ein Fahrzeug-Stromverteilungssystem, das Strom von einer Hauptstromquelle (21) auf eine Vielzahl von Systemen in einem Fahrzeug verteilt und anschließend den auf die Vielzahl von Systemen verteilten Strom über vorgegebene Kabelbäume zu jeweiligen elektrischen Vorrichtungen leitet, ist dadurch konfiguriert, dass es Folgendes aufweist:
      • einen ersten Stromsteuerkasten (Haupt-Stromsteuerkasten 10A), der dazu konfiguriert ist, den Strom zu verteilen;
      • einen zweiten Stromsteuerkasten (Unter-Stromsteuerkasten 10B), der dazu konfiguriert ist, den Strom zu verteilen; und
      • ein Hauptverbindungskabel (Stammkabel 22A), das den ersten Stromsteuerkasten (10A) und den zweiten Stromsteuerkasten (10B) miteinander elektrisch verbindet, wobei
      • zumindest der zweite Stromsteuerkasten (10B) mindestens einen Spannungswandler (Gleichstromwandler 33, 34, 5-V-Stromquellenschaltung 36) aufweist, der eine im Voraus bestimmte Ausgangsleistung der zweiten Spannung aus der Eingangsleistung der ersten Spannung erzeugt, und
      • wobei eine Anzahl von Spannungsarten, die das Hauptverbindungskabel (22A) durchlaufen, jeweils kleiner als eine Anzahl von Spannungsarten ist, die von dem ersten Stromsteuerkasten (10A) ausgegeben wird und eine Anzahl von Spannungsarten, die von dem zweiten Stromsteuerkasten (10B) ausgegeben wird.
    • (2) Das unter (1) beschriebene Fahrzeug-Stromverteilungssystem ist so konfiguriert, dass der erste Stromsteuerkasten (10A) den Strom mit der ersten Spannung zu dem Hauptverbindungskabel (22A) leitet, und der zweite Stromsteuerkasten (10B) den Strom mit der ersten Spannung von dem Hauptverbindungskabel (22A) empfängt und basierend auf dem Strom mit der ersten Spannung die Ausgangsleistung mit der zweiten Spannung von dem Spannungswandler (Gleichstromwandler 33, 34, 36) erzeugt.
    • (3) Das unter (2) beschriebene Fahrzeug-Stromverteilungssystem ist so konfiguriert, dass der zweite Stromsteuerkasten (10B) als der Spannungswandler zumindest einen Gleichstromwandler (33) aufweist, der die zweite Spannung aus der ersten Spannung erzeugt, und die zweite Spannung niedriger als die erste Spannung ist.
    • (4) Das unter (2) beschriebene Fahrzeug-Stromverteilungssystem ist so konfiguriert, dass der zweite Stromsteuerkasten (10B) als der Spannungswandler zumindest einen Gleichstromwandler (34) aufweist, der die zweite Spannung aus der ersten Spannung erzeugt, und die zweite Spannung höher als die erste Spannung ist.
    • (5) Das unter (1) beschriebene Fahrzeug-Stromverteilungssystem ist so konfiguriert, dass das Hauptverbindungskabel (22A) eine Datenkommunikationsleitung (Zwischenverkabelungs-Kommunikationsleitung 22d) zum Senden von Informationen zwischen dem ersten Stromsteuerkasten (10A) und dem zweiten Stromsteuerkasten (10B) aufweist, und eine Steuereinheit (Stromquellen-Steuereinheit 14), die in einem aus dem ersten Stromsteuerkasten (10A) und dem zweiten Stromsteuerkasten (10B) angeordnet ist, einen Zustand des anderen aus dem ersten und zweiten Stromsteuerkasten über die Datenkommunikationsleitung steuert.
  • In dem Fahrzeug-Stromverteilungssystem mit der Konfiguration aus (1), kann die Anzahl der Spannungsarten, die in dem Hauptverbindungskabel geführt werden, selbst dann reduziert werden, wenn der erste und zweite Stromsteuerkasten jeweils verschiedene Spannungsarten an Lasten ausgeben. So kann die Anzahl der Drähte, die das Hauptverbindungskabel bilden, reduziert und ein Größenzuwachs des Kabelbaums vermieden werden. Da ferner der Spannungswandler vorgesehen ist, kann Strom mit einer relativ hohen Spannung in dem Hauptverbindungskabel geführt werden. Mit anderen Worten kann ein Außendurchmesser des Kabelbaums unter Verwendung dünner Drähte klein ausgelegt werden, da die Spannung, die in dem Hauptverbindungskabel geführt wird, hoch ist.
  • In dem Fahrzeug-Stromverteilungssystem mit der Konfiguration aus (2) kann der zweite Stromsteuerkasten, selbst wenn eine Last, die Strom der Stromquelle mit der zweiten Spannung erfordert, an eine Ausgangsseite des zweiten Stromsteuerkasten angeschlossen wird, Strom der Stromquelle mit der zweiten Spannung basierend auf Strom mit der ersten Spannung, der von dem Hauptverbindungskabel zugeführt wird, selbständig erzeugen. So muss an das Hauptverbindungskabel kein Strom der Stromquelle mit der zweiten Spannung angelegt werden, und die Anzahl der Drähte, die das Hauptverbindungskabel bilden, kann reduziert werden.
  • In dem Fahrzeug-Stromverteilungssystem mit der Konfiguration aus (3), kann Strom mit der ersten Spannung, die höher als die zweite für die Last erforderliche Spannung ist, an das Hauptverbindungskabel angelegt werden. So kann eine Höhe des Spannungsabfalls an dem Hauptverbindungskabel reduziert werden. Da das Hauptverbindungskabel auf diese Weise mit dünnen Drähten ausgelegt werden kann, kann ein Größenzuwachs des Hauptverbindungskabels unterdrückt werden.
  • In dem Fahrzeug-Stromverteilungssystem mit der Konfiguration aus (4), kann Strom der Stromquelle mit der zweiten Spannung, die höher als die erste Spannung ist, an die Last angelegt werden, die an der Ausgangsseite des zweiten Stromsteuerkastens angeschlossen ist. So kann eine Kabelverbindung zwischen der Ausgangsseite des zweiten Stromsteuerkastens und der Last dünner gestaltet werden und ein Größenzuwachs des Hauptverbindungskabels unterdrückt werden.
  • In dem Fahrzeug-Stromverteilungssystem mit der Konfiguration aus (5) können der erste und der zweite Stromsteuerkasten jeweils durch Bereitstellen der Steuereinheit, welche Hauptbestandselemente wie beispielsweise einen Mikrocomputer erfordert, an nur einem aus dem ersten und zweiten Stromsteuerkasten gesteuert werden.
  • In dem Fahrzeug-Stromverteilungssystem gemäß der Erfindung, können Ströme aus Stromquellen mit geeigneteren Spannungen zu jeweils verschiedenen Arten von Lasten von einer Stromquelleneinheit in dem Fahrzeug geleitet werden, wobei außerdem ein Größenzuwachs das Kabelbaums unterdrückt werden kann.

Claims (2)

  1. Fahrzeug-Stromverteilungssystem, das Strom von einer Hauptstromquelle (21) auf eine Vielzahl von Systemen in einem Fahrzeug verteilt und anschließend den auf die Vielzahl von Systemen verteilten Strom über vorgegebene Kabelbäume zu einer Vielzahl von elektrischen Vorrichtungen leitet, umfassend: einen ersten Stromsteuerkasten (10A), der dazu konfiguriert ist, den Strom zu verteilen; einen zweiten Stromsteuerkasten (10B), der dazu konfiguriert ist, den Strom zu verteilen; und ein Hauptverbindungskabel (22A), das den ersten Stromsteuerkasten (10A) und den zweiten Stromsteuerkasten (10B) elektrisch miteinander verbindet, wobei der erste Stromsteuerkasten (10A) den Strom mit einer ersten Spannung zu dem Hauptverbindungskabel (22A) leitet, der zweite Stromsteuerkasten (10B) einen ersten Spannungswandler (33) aufweist, der eine im Voraus bestimmte Ausgangsleistung der zweiten Spannung, die niedriger ist als die erste Spannung, aus der Eingangsleistung der ersten Spannung erzeugt, und eine Anzahl von Spannungen, die das Hauptverbindungskabel (22A) durchlaufen, jeweils kleiner als eine Anzahl von Spannungen ist, die von dem ersten Stromsteuerkasten (10A) ausgegeben wird und eine Anzahl von Spannungen, die von dem zweiten Stromsteuerkasten (10B) ausgegeben wird; dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stromsteuerkasten (10B) einen zweiten Spannungswandler (34) aufweist, der eine Ausgangsleistung einer dritten Spannung, die höher ist als die erste Spannung, aus der Eingangsleistung der ersten Spannung erzeugt, und der zweite Stromsteuerkasten (10B) den Strom mit der ersten Spannung von dem Hauptverbindungskabel (22A) empfängt und basierend auf dem Strom mit der ersten Spannung die Ausgangsleistung der zweiten und dritten Spannungen durch den ersten Spannungswandler (33) und den zweiten Spannungswandler (34) erzeugt.
  2. Fahrzeug-Stromverteilungssystem nach Anspruch 1, wobei das Hauptverbindungskabel (22A) eine Datenkommunikationsleitung (22d) zum Senden von Informationen zwischen dem ersten Stromsteuerkasten (10A) und dem zweiten Stromsteuerkasten (10B) aufweist, und eine Steuereinheit (14), die in einem aus dem ersten Stromsteuerkasten (10A) und dem zweiten Stromsteuerkasten (10B) angeordnet ist, einen Zustand des anderen aus dem ersten und zweiten Stromsteuerkasten (10A, 10B) über die Datenkommunikationsleitung (22d) steuert.
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