CN105103256B - 电磁继电器的异常检测方法、电磁继电器的异常检测电路以及异常检测系统 - Google Patents

电磁继电器的异常检测方法、电磁继电器的异常检测电路以及异常检测系统 Download PDF

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Abstract

准确地检测活动触点的动作异常。基于提供了背离脉冲信号时的励磁线圈(6)的线圈电流的背离瞬态响应信号、和正在提供吸附信号的状态下提供了吸附脉冲信号时的线圈电流的吸附瞬态响应信号的至少一方，检测活动触点(9)相对于固定触点(10)的动作异常。

Description

电磁继电器的异常检测方法、电磁继电器的异常检测电路以 及异常检测系统
技术领域
本发明涉及通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开的电磁继电器的异常检测方法、异常检测电路、以及异常检测系统。
背景技术
作为现有技术而已知如下的电磁继电器的熔敷检测方法，即对于以能够在励磁线圈的中心轴方向上往返的方式设置的驱动轴固定活动铁芯，通过伴随对所述励磁线圈供应或者切断电流而在所述活动铁芯上产生的电磁力，使固定在所述驱动轴上的活动触点吸附到固定触点上或者背离固定触点(专利文献1、专利文献2)。
在上述电磁继电器中，当活动触点与固定触点背离时和吸附时，活动铁芯相对于励磁线圈的位置不同，因而励磁线圈的电感会变化。因此，已知通过检测励磁线圈的电感而检测活动触点和固定触点的熔敷的结构。
例如，在专利文献2中公开了如下的结构。使连接到操作线圈(励磁线圈)的开关元件进行基于脉冲信号的接通/断开动作。并且，从操作线圈的线圈电流中截取直流分量以及低频分量而提取交流分量。然后，基于上述线圈电流的交流分量和判定值，检测电磁继电器的开闭动作不良。
在专利文献1中，除了专利文献2的上述结构之外，公开了如下的结构。将在高电平和低电平之间切换的阶梯电压、或者频率充分低的脉冲电压周期性地施加到励磁线圈。在上述施加的同时，对检测线圈的两端电压的瞬态响应分量超过预定的基准值之前的上升时间进行检测。通过上述检测，判别触点部(活动触点)的断开和闭合而检测电磁继电器的开闭状态。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本公开专利公报“特开2012-199115号公报(2012年10月18日公开)”
[专利文献2]日本公开专利公报“特开2004-186052号公报(2004年07月02日公开)”
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述专利文献1记载的施加阶梯电压的结构中，上述阶梯电压在高电平和低电平之间切换，因而存在无法控制阶梯电压的电压幅度的问题。如此，由于无法控制阶梯幅度，因而需要励磁线圈和检测线圈的两个线圈，产生花费成本的问题。如果共用励磁线圈和检测线圈而设为一个线圈，则在电磁继电器断开时即便以检测开闭状态的目的而将阶梯电压施加到上述线圈，电磁继电器也会接通。因此，无法检测电磁继电器的开闭状态。如果降低上述阶梯电压以便能够检测开闭状态，则这一次电磁继电器变得无法接通。
此外，在上述专利文献2的结构中，如果励磁线圈的周围温度变化，则存在可能会对电磁继电器的开闭动作不良进行误检测的问题。图53是用于说明以往的熔敷检测系统的温度变化所产生的课题的图形。横轴表示电磁继电器的周围温度，纵轴表示励磁线圈的线圈电流的交流分量的振幅。线IS1表示具备了其电感比标准小10％的励磁线圈的电磁继电器在背离状态下的线圈电流的交流分量，线IS2表示其吸附状态下的线圈电流的交流分量的振幅。线IM1表示具备了其电感为典型的大小的励磁线圈的电磁继电器在背离状态下的线圈电流的交流分量的振幅，线IM2表示其吸附状态下的线圈电流的交流分量的振幅。线IL1表示具备了其电感比标准大10％的励磁线圈的电磁继电器在背离状态下的线圈电流的交流分量的振幅，线IL2表示其吸附状态下的线圈电流的交流分量的振幅。提供给上述开关元件的脉冲信号的频率为100Hz，其占空比为45％。
由于励磁线圈的电感的个体差异，在背离状态下的线圈电流的交流分量如线IS1、线IM1、以及线IL1所示那样产生偏差，在吸附状态下的线圈电流的交流分量如线IS2、线IM2、以及线IL2所示那样产生偏差。并且，由于电磁继电器的周围温度的变化，在背离状态下的线圈电流的交流分量如线IS1、线IM1、以及线IL1所示那样变化，在吸附状态下的线圈电流的交流分量如线IS2、线IM2、以及线IL2所示那样变化。
因而，存在即使设定判定值(阈值)，也因电磁继电器的周围温度的变化而导致可能会对电磁继电器的开闭动作不良进行误检测的问题。例如，在将阈值设定为120mA的情况下，当周围温度为23℃、55℃时，与所有类型的电感有关的线圈电流的交流分量在背离状态下高于阈值，而在吸附状态下低于阈值，因而能够准确地检测出电磁继电器的开闭动作不良。但是，在周围温度为-10℃时，线IS2超过阈值120mA，因而关于具备了其电感比标准小10％的励磁线圈的电磁继电器，存在可能会对开闭动作不良进行误检测的问题。
此外，在上述专利文献2的结构中，如果电源电压变动，则存在导致上述线圈电流的交流分量的振幅变化的问题。图54是用于说明以往的熔敷检测系统的电源电压变动所产生的课题的图形。横轴表示电磁继电器的电源电压，纵轴表示流过在电磁继电器中设置的励磁线圈的线圈电流的交流分量的振幅。
线IS3表示具备了其电感比标准小10％的励磁线圈的电磁继电器在背离状态下的线圈电流的交流分量的振幅，线IL3表示具备了其电感比标准大10％的励磁线圈的电磁继电器在吸附状态下的线圈电流的交流分量的振幅。上述脉冲信号的频率为100Hz，其占空比为45％。温度为23℃，电源电压为12V±10％。
由于电磁继电器的电源电压的变化，电感比标准小10％的励磁线圈在背离状态下的线圈电流的交流分量如线IS3那样变化。并且，电感比标准大10％的励磁线圈在吸附状态下的线圈电流的交流分量如线IL3那样变化。
因而，存在即使设定判定值(阈值)，也因电磁继电器的电源电压的变化而导致可能会对电磁继电器的开闭动作不良进行误检测的问题。
此外，在上述专利文献2的结构中，如果提高上述脉冲信号的频率，则会变得无法判别吸附状态和背离状态，因而存在无法提高上述脉冲信号的频率，上述脉冲信号的频率的选择受到限制的问题。图55是用于说明以往的熔敷检测系统的脉冲频率所产生的课题的图形，(a)是表示脉冲频率和交流分量之间的关系的图形。横轴表示上述脉冲信号的频率，纵轴表示励磁线圈的线圈电流的交流分量的振幅。
线I4表示背离状态下的线圈电流的交流分量的振幅，线I5表示吸附状态下的线圈电流的交流分量的振幅。
图55(b)是表示脉冲频率和振幅减少率之间的关系的图形。横轴表示上述脉冲信号的频率，纵轴表示将吸附状态下的线圈电流的交流分量的振幅I5除以背离状态下的线圈电流的交流分量的振幅I4而得到的振幅减少率。
如线I6所示，振幅减少率在频率超过约2kHz时接近100％。因此，如果上述脉冲信号的频率超过预定值(依赖于电磁继电器的种类，但在图5(b)的例子中约为2kHz)，则变得无法判别吸附状态和背离状态。因此，需要较低地设定脉冲频率，低频分量和交流分量的频率将会接近，因而产生用于截取低频分量的滤波器设计较难且成本提高的问题，存在实际上不易使用的问题。
此外，即使在电磁继电器的活动触点没有熔敷到固定触点的情况下，也需要检测如下的动作异常：在对电磁继电器提供了动作信号时，从固定触点背离的活动触点不会吸附到固定触点。
本发明的目的在于提供一种能够检测电磁继电器的活动触点相对于固定触点的吸附/背离的动作异常的电磁继电器的异常检测方法、电磁继电器的异常检测电路、以及异常检测系统，其中，电磁继电器通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明的电磁继电器的异常检测方法是，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开的电磁继电器的异常检测方法，其特征在于，基于在未提供用于使所述活动触点相对于所述固定触点动作的动作信号的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和正在提供所述动作信号的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
为了解决上述课题，本发明的电磁继电器的异常检测电路是，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开的电磁继电器的异常检测电路，其特征在于，所述异常检测电路包括：控制电路，基于在未提供用于使所述活动触点相对于所述固定触点动作的动作信号的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和正在提供所述动作信号的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
为了解决上述课题，本发明的异常检测系统，其特征在于，包括：电磁继电器，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开；以及异常检测电路，基于在未提供用于使所述活动触点相对于所述固定触点动作的动作信号的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和正在提供所述动作信号的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
为了解决上述课题，本发明的电磁继电器的异常检测方法是，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开的电磁继电器的异常检测方法，其特征在于，基于在所述活动触点没有相对于所述固定触点动作的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和所述活动触点正在相对于所述固定触点动作的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
为了解决上述课题，本发明的电磁继电器的异常检测电路是，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开的电磁继电器的异常检测电路，其特征在于，所述异常检测电路包括：控制电路，基于在所述活动触点没有相对于所述固定触点动作的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和所述活动触点正在相对于所述固定触点动作的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
本发明的异常检测系统，其特征在于，包括：电磁继电器，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开；以及异常检测电路，基于在所述活动触点没有相对于所述固定触点动作的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和所述活动触点正在相对于所述固定触点动作的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
发明效果
本发明的电磁继电器的异常检测方法，基于在未提供用于使所述活动触点相对于所述固定触点动作的动作信号的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和正在提供所述动作信号的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
在未提供所述动作信号的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述第1瞬态响应信号、和正在提供所述动作信号的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述第2瞬态响应信号，根据活动触点相对于所述固定触点的位置而表示不同的值。因此，能够基于所述第1瞬态响应信号和所述第2瞬态响应信号的至少一方而检测出所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
附图说明
图1是表示实施方式1的熔敷检测系统的外观的示意图。
图2是表示上述熔敷检测系统的结构的电路图。
图3(a)是表示在上述熔敷检测系统中设置的电磁继电器的背离状态的截面图，(b)是表示其吸附状态的截面图。
图4是表示上述熔敷检测系统的动作的流程图。
图5(a)是表示对与上述背离状态的电磁继电器关联的开关元件施加的背离脉冲信号的波形图，(b)是表示基于上述背离脉冲信号而生成的背离瞬态响应信号的波形图。
图6(a)是表示从上述背离瞬态响应信号提取了瞬态响应分量的信号的波形图，(b)是表示从上述背离瞬态响应信号提取了交流分量的信号的波形图，(c)是表示上述背离瞬态响应信号的具体的波形的波形图。
图7(a)是表示与图6(a)所示的信号对应的阶梯信号的波形图，(b)是表示与图6(b)所示的信号对应的矩形波信号的波形图。
图8(a)是表示阶梯电压信号、和在施加了该阶梯电压信号的励磁线圈中流过的电流信号的波形图，(b)是放大了(a)中的A部分的波形图。
图9(a)是表示背离脉冲信号、和在施加了该背离脉冲信号的励磁线圈中流过的背离瞬态响应信号的波形图，(b)是放大了(a)中的B部分的波形图。
图10(a)是表示对上述开关元件施加的吸附信号以及吸附脉冲信号的波形图，(b)是表示基于上述吸附脉冲信号而生成的吸附瞬态响应信号的波形图。
图11(a)是表示对上述开关元件施加的另一吸附信号的波形图，(b)是表示基于上述另一吸附信号而生成的另一吸附瞬态响应信号的波形图。
图12(a)、(b)分别是放大了图11(a)、(b)的主要部分的波形图。
图13是用于说明实施方式7的熔敷检测系统的动作的波形图，(a)是表示背离脉冲信号的波形图，(b)是表示背离瞬态响应信号的波形图。
图14是用于说明实施方式7的熔敷检测系统的动作的波形图，(a)是表示吸附脉冲信号的波形图，(b)是表示吸附瞬态响应信号的波形图。
图15是用于说明上述背离瞬态响应信号和上述吸附瞬态响应信号的比较方法的波形图。
图16是用于说明设定阈值的方法的波形图，其中，该阈值用于基于上述背离瞬态响应信号和上述吸附瞬态响应信号而判定有无熔敷。
图17(a)是表示对上述开关元件施加的检测脉冲信号的波形图，(b)是表示上述阈值和基于上述检测脉冲信号而生成的检测瞬态响应信号的波形图。
图18(a)是表示对上述开关元件施加的吸附信号以及吸附脉冲信号的波形图，(b)是用于说明基于上述吸附脉冲信号而生成的另一吸附瞬态响应信号的关系的波形图。
图19(a)是用于说明基于上述阈值和上述检测瞬态响应信号而检测上述熔敷的有无的方法的波形图，(b)是表示上述背离瞬态响应信号和上述吸附瞬态响应信号的差分波形的波形图。
图20是用于说明检测上述熔敷的有无的另一方法的波形图。
图21是用于说明检测上述熔敷的有无的又一方法的波形图。
图22是用于说明检测上述熔敷的有无的又一方法的波形图。
图23是用于说明基于上述差分波形而设定有效时间范围的方法的波形图。
图24是用于说明基于上述阈值和重叠了噪声的上述检测瞬态响应信号而检测上述熔敷的有无的方法的波形图。
图25是用于说明基于上述阈值和重叠了噪声的上述检测瞬态响应信号而检测上述熔敷的有无的另一方法的波形图。
图26是用于说明基于上述阈值和重叠了噪声的上述检测瞬态响应信号而检测上述熔敷的有无的又一方法的波形图。
图27是表示实施方式2的熔敷检测系统的动作的流程图。
图28(a)是表示上述熔敷检测系统的背离脉冲信号的波形图，(b)是表示基于上述背离脉冲信号而生成的背离瞬态响应信号的波形图。
图29是表示上述熔敷检测系统的另一动作的流程图。
图30(a)是表示上述另一动作中的来自外部的接通信号的波形图，(b)是表示上述另一动作中的背离脉冲信号以及吸附信号的波形图，(c)是表示上述另一动作中的背离瞬态响应信号以及吸附瞬态响应信号的波形图。
图31是表示上述熔敷检测系统的又一动作的流程图。
图32是用于说明上述又一动作中的上述阈值的更新方法的波形图。
图33(a)是表示上述又一动作中的吸附信号的波形图，(b)是表示上述又一动作中的吸附瞬态响应信号的波形图。
图34(a)是表示电磁继电器的动作经过时间和励磁线圈的电阻值之间的关系的图形，(b)是表示电磁继电器的周围温度和动作信号的下限占空比之间的关系的图形。
图35是用于说明实施方式3的熔敷检测系统的解决课题的波形图，(a)是表示背离脉冲信号的图形，(b)是表示基于上述背离脉冲信号的背离瞬态响应信号根据电源电压的变动而变化的形态的图形。
图36是用于说明实施方式3的控制背离脉冲信号的占空比的方法的图形，(a)是表示电源电压高时的背离脉冲信号的波形图，(b)是表示电源电压低时的背离脉冲信号的波形图，(c)是表示通过控制背离脉冲信号的占空比而使得无论电源电压是高还是低时基于检测脉冲信号的线圈电流的变化幅度都一定的背离瞬态响应信号的波形图。
图37是用于说明控制上述背离脉冲信号的占空比的具体方法的图形。
图38(a)是表示基于上述背离脉冲信号的的背离瞬态响应信号根据电源电压的变动而变化的形态的图形，(b)是表示归一化后的背离瞬态响应信号的图形。
图39是表示实施方式4的熔敷检测系统的动作的流程图。
图40是表示实施方式5的熔敷检测系统的动作的流程图。
图41是用于说明检测上述熔敷检测系统的电磁继电器的动作不良的方法的图形。
图42是用于说明实施方式6的熔敷检测系统的动作的波形图，(a)是表示吸附信号的波形图，(b)是表示吸附瞬态响应信号的波形图。
图43是表示实施方式6的熔敷检测系统的动作的流程图。
图44是表示实施方式7的熔敷检测系统的结构的电路图。
图45是上述电路图的熔敷检测系统的变形例。
图46是上述电路图的熔敷检测系统的另一变形例。
图47是上述电路图的熔敷检测系统的又一变形例。
图48是表示实施方式7的另一熔敷检测系统的结构的电路图。
图49是表示实施方式7的又一熔敷检测系统的结构的电路图。
图50是表示实施方式7的又一熔敷检测系统的结构的电路图。
图51是表示实施方式7的又一熔敷检测系统中设置的励磁线圈的结构的截面图。
图52是表示在上述又一熔敷检测系统中设置的另一电磁继电器的结构的截面图。
图53是用于说明以往的熔敷检测系统的温度变化所产生的课题的图形。
图54是用于说明以往的熔敷检测系统的电源电压变动所产生的课题的图形。
图55是用于说明以往的熔敷检测系统的脉冲频率所产生的课题的图形，(a)是表示脉冲频率和电流振幅之间的关系的图形，(b)是表示脉冲频率和振幅减少率之间的关系的图形。
具体实施方式
以下，详细说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
(熔敷检测系统1的结构)
图1是表示实施方式1的熔敷检测系统(异常检测系统)1的外观的示意图，图2是表示上述熔敷检测系统1的结构的电路图。熔敷检测系统1包括电磁继电器2、检测上述电磁继电器2的熔敷的熔敷检测模块3。熔敷检测模块3具有熔敷检测电路4(异常检测电路)。
图3(a)是表示在上述熔敷检测系统1中设置的电磁继电器2的背离状态的截面图，(b)是表示其吸附状态的截面图。电磁继电器2包括在截面大致为コ字状的轭铁(yoke)11和架设在轭铁11的两端部的轭铁12之间设置的励磁线圈6。在轭铁12中，固定铁芯13被设置为向励磁线圈6的内侧延伸。
驱动轴7被设置为沿着励磁线圈6的中心轴方向，贯通固定铁芯13以及轭铁12而能够往返运动。在驱动轴7的一端，活动铁芯8被固定为插入到励磁线圈6。在活动铁芯8和固定铁芯13之间设置了复原用卷簧16。
在驱动轴7的另一端，设置有凸缘部18，进而活动触点9被设置为与驱动轴7正交。详细地说，在安装到驱动轴7的一对垫片14之间，活动触点9与压缩弹簧19一并设置。设置在下侧(图3基准)的垫片14通过E型环15被固定到驱动轴7。活动触点9通过以下方式被固定到驱动轴7：活动触点9的上面通过压缩弹簧19与上侧(图3基准)的垫片14的底面抵接，上述上侧的垫片14的上面与凸缘部18的底面抵接。在电磁继电器2中设置有以覆盖活动触点9的方式设置的罩17、以与活动触点9对置的方式安装到罩17上的一对固定触点10。活动铁芯8和活动触点9与驱动轴7一体地进行往复运动，由此，活动触点9与固定触点10背离或者吸附。
再次参照图2，熔敷检测电路4具有与励磁线圈6的一端耦合的电流检测电阻R1、连接在电流检测电阻R1的与励磁线圈6相反侧的晶体管(开关元件)TR1。晶体管TR1的与电流检测电阻R1相反侧的端子接地。励磁线圈6的另一端与电源PW连接。在励磁线圈6的另一端和电流检测电阻R1的晶体管TR1侧的端子之间，连接了再生二极管D1。在电流检测电阻R1的两端连接了作为差动放大器的放大器Amp。
熔敷检测电路4具有控制电路5。控制电路5具有连接到晶体管TR1的栅极端子上的端子Out、和连接到放大器Amp的端子A/D。
(熔敷检测系统1的动作)
图4是表示上述熔敷检测系统1的动作(电磁继电器2的异常检测方法)的流程图。首先，在活动触点9从固定触点10背离的状态下，接通熔敷检测电路4的电源PW(步骤1)。
图5(a)是示意性地表示对与上述背离状态的电磁继电器2关联的晶体管TR1施加的背离脉冲信号S1的波形图，(b)是示意性地表示基于上述背离脉冲信号(第1检测脉冲信号)S1而生成的背离瞬态响应信号S2(第1瞬态响应信号)的波形图。后述的波形图除了图8以及图9之外，也是示意性地表示了实际的波形的波形图。另外，背离脉冲信号S1表示5V的脉冲波形，但本发明不限于此，只要是能够驱动晶体管TR1的电压即可。
控制电路5在时刻t1从端子Out将背离脉冲信号S1施加到晶体管TR1的栅极端子。于是，活动触点9从固定触点10背离的状态的励磁线圈6的线圈电流的背离瞬态响应信号S2从放大器Amp被输入到控制电路5的端子A/D(步骤2)。
上述背离脉冲信号S1的占空比在活动触点9不动作的范围内设定。这是因为如果在瞬态响应信号的计测中活动铁芯8移动，则瞬态响应信号的波形将失去原形而成为误检测的原因。励磁线圈6的线圈电流通过电流检测电阻R1来检测来自放大器Amp的计测数据。
图6(a)是表示从上述背离瞬态响应信号S2提取了瞬态响应分量的信号S20(第1瞬态响应信号)的波形图，(b)是表示从上述背离瞬态响应信号S2提取了交流分量的信号S21的波形图，(c)是表示上述背离瞬态响应信号S2的实际的波形的波形图。图7(a)是表示与图6(a)所示的信号S20对应的阶梯信号S22的波形图，图7(b)是表示与图6(b)所示的信号S21对应的矩形波信号S23的波形图。图6(a)～(c)表示励磁线圈6中流过的电流，图7(a)以及(b)表示在励磁线圈6的两端施加的电压。
众所周知，流过图2所示的励磁线圈6的线圈电流，与施加到晶体管TR1的背离脉冲信号S1的占空比一定时、例如施加到晶体管TR1的背离脉冲信号S1的占空比为30％时，将电源PW的电压降低了30％的状态下对晶体管TR1施加直流信号5V时(背离脉冲信号S1的占空比为100％时)流过的电流等价。
另一方面，作为当施加到晶体管TR1的背离脉冲信号S1的占空比从某一值向另一值阶梯状变化时的电压的特性，本发明人发现了以下的两点。作为第一点，例如占空比从0％变化为30％时，励磁线圈6的两端间的电压能够分为以下两个分量而掌握：由图7(a)的阶梯信号S22所示的电源电压的30％的大小的阶梯电压的分量、由图7(b)的矩形波信号S23所示的矩形波电压的分量。不论将背离脉冲信号S1的频率提高多少，都只是矩形波信号S23的频率提高，阶梯信号S22的分量不变。作为第二点，通过该阶梯信号S22的分量而得到的瞬态响应信号，根据励磁线圈6的电阻值、由电流检测电阻R1和励磁线圈6的电感所确定的RL电路的时间常数而决定。
因此，通过改变背离脉冲信号S1的占空比，得到将大致占空比×电压电压的大小的阶梯电压(阶梯信号S22)施加到励磁线圈6的两端时在励磁线圈6中流过的电流波形(图6(a)的信号S20)、和将脉冲频率的交流分量(矩形波信号S23)施加到励磁线圈6的两端时在励磁线圈6中流过的电流波形(图6(b)的信号S21)合成后的线圈电流波形(图6(c)的背离瞬态响应信号S2)。
如果通过脉冲频率的交流分量(矩形波信号S23)来截取在励磁线圈6中流过的交流分量(图6(b)的信号S21)，则能够得到与任意大小的阶梯电压(阶梯信号S22)对应的瞬态响应信号(图6(a)的信号S20)。例如，通过将阶梯信号S22设为活动触点9不会复原(背离)的范围的大小，从而能够在活动触点保持(吸附)时得到瞬态响应信号。另外，截取基于矩形波信号S23的交流分量(图6(b)的信号S21)的方法将在后述(脉冲信号的频率范围)中说明。
图8(a)是表示施加到晶体管TR1的阶梯电压信号S24、和在施加了该阶梯电压信号S24的励磁线圈6中流过的电流信号S25的波形图，(b)是放大了(a)中的A部分的波形图。电流信号S25表示将电源PW的电压设为3.6V(电源电压12V的30％)且施加了阶梯电压信号S24时在励磁线圈6中流过的电流波形。
图9(a)是表示背离脉冲信号S1、和在施加了该背离脉冲信号S1的励磁线圈6中流过的背离瞬态响应信号S2的波形图，图9(b)是放大了(a)中的B部分的波形图。背离瞬态响应信号S2表示将电源PW的电压设为12V且施加了将脉冲的占空比从0％改变为30％的背离脉冲信号S1时在励磁线圈6中流过的电流波形。
如图9所示，背离脉冲信号S1的频率被设定为，与流过励磁线圈6的背离瞬态响应信号S2的时间常数相比充分短。
由于再生二极管D1的特性的影响等而导致波形稍有不同，但图9的背离瞬态响应信号S2的电流波形和图8的电流信号S25的电流波形大体一致。
电磁继电器2通过比用于使活动触点和固定触点吸附闭合所需的电流要少的电流，能够保持电磁继电器的固定触点和活动触点的闭合状态(省电保持)。图10(a)是表示将施加到上述晶体管TR1的动作信号分为吸附信号S0和吸附脉冲信号(第2检测脉冲信号)S3而示出的波形图，其中，吸附信号S0是用于使活动触点和固定触点吸附闭合所需的占空比的部分，吸附脉冲信号S3是能够保持电磁继电器2的固定触点和活动触点的闭合状态的占空比的部分，(b)是表示基于上述吸附脉冲信号S3而生成的吸附瞬态响应信号S6的波形图。
接着，如果控制电路5在时刻t2将吸附信号S0从端子Out提供给晶体管TR1的栅极端子，则活动触点9吸附到固定触点10而电磁继电器2动作(步骤3)。然后，励磁线圈6的线圈电流的瞬态响应信号S4从放大器Amp被输入到控制电路5的端子A/D。在使活动触点和固定触点吸附闭合时中途通过活动铁芯8移动，从而实际上瞬态响应信号S4的波形可能会在中途失去原形。
然后，如果控制电路5在时刻t3变更吸附信号S0的占空比(提供吸附脉冲信号S3)，则线圈电流的吸附瞬态响应信号S6(第2瞬态响应信号)经由放大器Amp通过控制电路5进行计测。
对吸附脉冲信号S3的占空比进行变更，以便成为电磁继电器2不会复原的范围。因此，能够在提供动作信号而电磁继电器2进行动作时计测瞬态响应信号。
在图10中示出了电磁继电器2通过吸附信号S0而动作之后计测瞬态响应信号的例子，但本发明不限于此。也可以如图11所示，在以省电方式将活动触点9保持在固定触点10的期间计测第2瞬态响应信号。以下，说明在以省电方式保持活动触点9的期间计测第2瞬态响应信号的例子。此外，在图10、图11所示的例子中，电磁继电器2的吸附信号S0使用连续通电(占空比100％)的波形，但本发明不限于此。只要能够使电磁继电器2动作，则也可以使用占空比为几十％的波形。
图11(a)是表示对上述晶体管TR1施加的另一吸附脉冲信号S3的波形图，(b)是表示基于上述另一吸附脉冲信号S3而生成的另一吸附瞬态响应信号S8的波形图。图12(a)、(b)分别是放大了图11(a)、(b)的主要部分的波形图。
如果控制电路5在时刻t2将吸附信号S0提供给晶体管TR1，则活动触点9吸附而电磁继电器2动作(步骤3)。并且，励磁线圈6的线圈电流的瞬态响应信号S4从放大器Amp被输入到控制电路5的端子A/D。
然后，如果控制电路5在时刻t3变更吸附信号S0的占空比(提供吸附脉冲信号S3)而以省电方式保持活动触点9，则线圈电流的吸附瞬态响应信号S6(第2瞬态响应信号)经由放大器Amp被提供给控制电路5(步骤4)。如果在时刻t4增大占空比(提供吸附脉冲信号S3)，则线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8(第2瞬态响应信号)经由放大器Amp通过控制电路5进行计测(步骤5)。
然后，如果在时刻t5以减少占空比的方式进行变更(提供吸附脉冲信号S3)而省电保持活动触点9，则线圈电流的下降的吸附瞬态响应信号S12(第2瞬态响应信号)经由放大器Amp通过控制电路5进行计测。
图13是用于说明熔敷检测系统的动作的波形图，(a)是表示背离脉冲信号S1的波形图，(b)是表示背离瞬态响应信号S2的波形图。
控制电路5(图2)在时刻t1将背离脉冲信号S1从端子Out施加到晶体管TR1的栅极端子。于是，活动触点9从固定触点10背离的状态的励磁线圈6的线圈电流的背离瞬态响应信号S2(第1瞬态响应信号)从放大器Amp被输入到控制电路5的端子A/D。背离瞬态响应信号S2的值根据活动触点9与固定触点10处于背离状态还是吸附状态而不同，通过比较预先决定的阈值ThA和背离瞬态响应信号S2，能够判定活动触点9与固定触点10是否处于背离状态。
控制电路5将时刻(t1+α)中的预先决定的阈值ThA存储到未图示的存储器中。控制电路5比较时刻(t1+α)中的背离瞬态响应信号S2的值和所述阈值ThA，判断活动触点9与固定触点10是否处于背离状态，如果处于吸附状态则判定为动作不良(动作异常)。
图14是用于说明熔敷检测系统1的动作的波形图，图14是放大了图11的主要部分的图。图14(a)是表示吸附脉冲信号S3的波形图，(b)是表示吸附瞬态响应信号S8的波形图。
如果控制电路5将吸附信号S0提供给晶体管TR1(图2)，则活动触点9吸附而电磁继电器2动作。然后，如果控制电路5降低吸附信号S0的占空比，则吸附到固定触点10的活动触点9以省电方式被保持。接着，在时刻T4，如果以增大占空比的方式进行变更(提供吸附脉冲信号S3)，则线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8(第2瞬态响应信号)经由放大器Amp通过控制电路5进行计测。吸附瞬态响应信号S8的值根据活动触点9与固定触点10处于背离状态还是吸附状态而不同，通过比较预先决定的阈值ThB和吸附瞬态响应信号S8，能够判定活动触点9与固定触点10是否处于吸附状态。
控制电路5将时刻(t4+α)中的预先决定的阈值ThB存储到未图示的存储器中。控制电路5比较时刻(t4+α)中的吸附瞬态响应信号S8的值和所述阈值ThB，判断活动触点9与固定触点10是否处于吸附状态，如果处于背离状态则判定为动作不良。
通过上述图13以及图14所示的结构，能够实现在专利文献1中成为课题的励磁线圈和检测线圈的共用。但是，在专利文献2中作为课题的电感的个体差异的影响方面存在改善的余地。以下，叙述改善上述方面的阈值的设定方法。
图15是用于说明上述背离瞬态响应信号S2和上述吸附瞬态响应信号S8的比较方法的波形图。图16是用于说明设定阈值Th的方法的波形图，其中，该阈值Th用于基于上述背离瞬态响应信号S2和上述吸附瞬态响应信号S8而判定有无熔敷。如图15所示，通过数值计算而对准背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8的偏移，比较活动触点9背离的状态的背离瞬态响应信号S2和吸附的状态的吸附瞬态响应信号S8。
然后，如图16所示，在对准了偏移的背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8之间，设定用于判定活动触点9和固定触点10的熔敷的有无的阈值Th(步骤6)。
阈值Th例如通过以下的(式1)或者(式2)决定。
Th＝S8+((S2-S8)/2)…(式1)
或者
Th＝S2-((S2-S8)/2)…(式2)
图17(a)是表示对上述晶体管TR1施加的检测脉冲信号(第3检测脉冲信号)S9的波形图，(b)是表示上述阈值Th和基于上述脉冲信号S9而生成的检测瞬态响应信号(第3瞬态响应信号)S10的波形图。
为了使活动触点9从固定触点10背离而复原电磁继电器2，控制电路5停止对晶体管TR1提供吸附脉冲信号S3(步骤7)。并且，如果控制电路5在时刻t6将具有电磁继电器不动作的范围的占空比的脉冲信号S9提供给晶体管TR1，则控制电路5基于来自放大器Amp的输出，计测用于检测活动触点9向固定触点10的熔敷的有无的线圈电流的检测瞬态响应信号S10(步骤8)。并且，控制电路5基于检测瞬态响应信号S10和阈值Th，检测活动触点9的熔敷的有无(步骤9)。如图17(b)所示，如果检测瞬态响应信号S10低于阈值Th，则控制电路5判断为活动触点9熔敷到固定触点10。如果检测瞬态响应信号S10为阈值Th以上，则控制电路5判断为活动触点9从固定触点10背离。
(吸附瞬态响应信号S8的变形例)
图18(a)是表示对上述晶体管TR1施加的吸附信号S0以及吸附脉冲信号S3的波形图，(b)是用于说明基于上述吸附脉冲信号S3而生成的吸附瞬态响应信号S11的关系的波形图。
在图12～图16中，说明了基于上升的吸附瞬态响应信号S8而设定阈值Th的例子，但本发明不限于此。也可以如图11所示，基于下降的吸附瞬态响应信号S6或者S12而设定阈值Th。图18是放大了图11的主要部分的图，该情况下，相对于与线圈电流α对应的水平线L将下降的吸附瞬态响应信号S6反转而生成上升的吸附瞬态响应信号S11，对准该吸附瞬态响应信号S11和背离瞬态响应信号S2的偏移后如在图16中前述的那样设定阈值即可。
(吸附有无的检测方法的变形例)
图19(a)是用于说明基于上述阈值Th和上述检测瞬态响应信号S10而检测上述熔敷的有无的方法的波形图，(b)是表示上述背离瞬态响应信号S2和上述吸附瞬态响应信号S8的差分波形的波形图。
控制电路5求出表示背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8的差分的波形的瞬态响应差分波形S12A成为最大的时刻tmax。时刻tmax例如是8msec。并且，控制电路5基于该时刻tmax中的检测瞬态响应信号S10的值和阈值Th的值，检测活动触点9的熔敷的有无。即，如果该时刻tmax中的检测瞬态响应信号S10的值为阈值Th的值以上，则控制电路5判断为活动触点9从固定触点10背离。并且，如果该时刻tmax中的检测瞬态响应信号S10的值小于阈值Th的值，则控制电路5判断为活动触点9吸附到固定触点10。
由此，即使在电磁继电器2的励磁线圈6的电感中存在个体差异，也由于根据该个人差异而设定阈值，因而能够消除该个体差异。
图20是用于说明检测上述熔敷的有无的另一方法的波形图。控制电路5计算对于从检测瞬态响应信号S10减去阈值Th后的结果进行了积分的积分值，从而求出检测瞬态响应信号S10和阈值Th之间的面积。并且，如果上述积分值为零以上，则控制电路5判断为活动触点9从固定触点10背离。并且，如果积分值为负，则控制电路5判断为活动触点9吸附到固定触点10。
根据该结构，基于预定期间中的积分值而进行判断，因而即使有噪声重叠在检测瞬态响应信号S10，也不容易对熔敷的有无进行误判定。
图21是用于说明检测上述熔敷的有无的又一方法的波形图。如果从检测瞬态响应信号S10减去阈值Th后的值为零以上的时间幅度是，从检测瞬态响应信号S10减去阈值Th后的值为负的时间幅度以上，则控制电路5判断为活动触点9从固定触点10背离。并且，如果从检测瞬态响应信号S10减去阈值Th后的值为零以上的时间幅度小于从检测瞬态响应信号S10减去阈值Th后的值为负的时间幅度，则控制电路5判断为活动触点9吸附到固定触点10。
根据该结构，基于与检测瞬态响应信号S10和阈值Th的大小关系相应的时间幅度而进行判断，因而即使有噪声重叠在检测瞬态响应信号S10，也不容易对熔敷的有无进行误判定。
图22是用于说明检测上述熔敷的有无的又一方法的波形图。图23是用于说明基于上述差分波形而设定有效时间范围的方法的波形图。控制电路5基于表示背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8的差分的瞬态响应差分波形S12A而决定时刻tA、时刻tB。时刻tA、时刻tB例如是决定瞬态响应差分波形S12A超过其最大值(在图23的图形的例子中约为18％)的二分之一(在图23的图形的例子中约为9％)的时间范围的时刻，例如可能在约2msec和约20msec。
控制电路5基于时刻tA至时刻tB时从检测瞬态响应信号S10减去了阈值Th的积分值，判断活动触点9的吸附的有无。控制电路5也可以基于时刻tA至时刻tB时从检测瞬态响应信号S10减去阈值Th后的值为零以上的时间幅度、和从检测瞬态响应信号S10减去阈值Th后的值为负的时间幅度来判断活动触点9的吸附的有无。
根据该结构，基于与瞬态响应差分波形S12A关联的时间幅度进行判断，因而即使瞬间性地有噪声重叠在检测瞬态响应信号S10，也不容易对熔敷的有无进行误判定。此外，将瞬态响应差分波形S12A的差分小的范围从判定的对象中排除，因而不易因噪声而导致误判定。
下面，说明在检测瞬态响应信号S10中重叠了噪声时的熔敷的有无的判定动作。
图24是用于说明基于上述阈值Th和重叠了噪声的上述检测瞬态响应信号S10而检测上述熔敷的有无的方法的波形图。噪声有具有周期性的噪声或瞬间的噪声等各种噪声，但这里举例说明瞬间的噪声。对于其他的噪声预计会有同样的效果，因而省略说明。
如果在图19(b)中说明的瞬态响应差分波形S12A成为最大的时刻tmax中检测瞬态响应信号S10为阈值Th以上，则控制电路5判断为活动触点9从固定触点10背离。并且，如果在时刻Tmax中检测瞬态响应信号S10小于阈值Th，则控制电路5判断为活动触点9吸附到固定触点10。
根据图25以及图26所示的结构，即使有在检测瞬态响应信号S10中重叠噪声而超过阈值Th的时候，也不易误判定。
图25是用于说明基于上述阈值Th和重叠了噪声的上述检测瞬态响应信号S10而检测上述熔敷的有无的另一方法的波形图。如果从时刻tC至时刻tD时从检测瞬态响应信号S10减去了阈值Th的积分值，减去时刻0至时刻tC时从阈值Th减去了检测瞬态响应信号S10的积分值和时刻tD至时刻tEND时从阈值Th减去了检测瞬态响应信号S10的积分值后的值为0以上，则控制电路5判断为活动触点9从固定触点10背离。并且，如果上述值为负，则控制电路5判断为活动触点9吸附到固定触点10。
图26是用于说明基于上述阈值Th和重叠了噪声的上述检测瞬态响应信号S10而检测上述熔敷的有无的又一方法的波形图。如果从时刻tC至时刻tD为止的检测瞬态响应信号S10为阈值Th以上的时间幅度K2，减去时刻0至时刻tC为止的阈值Th为检测瞬态响应信号S10以上的时间幅度K1和时刻tD至时刻tEND为止的阈值Th为检测瞬态响应信号S10以上的时间幅度K3后的值为0以上，则控制电路5判断为活动触点9从固定触点10背离。并且，如果上述值为负，则控制电路5判断为活动触点9吸附到固定触点10。
根据该结构，以时间幅度进行判定，因而在噪声的峰值大时不易误判定。
(脉冲信号的频率范围)
对晶体管TR1施加的脉冲信号的频率设定为如周期成为比瞬态响应信号的瞬态响应所需的时间充分短的高频率。脉冲频率变得越低，则线圈电流的交流分量变得越大。相反，越是提高脉冲信号的频率，则线圈电流的交流分量变得越小，只有瞬态响应信号被观测。
另外，脉冲信号的频率的上限依赖于开关元件的性能。
越是降低脉冲信号的频率，则晶体管TR1的开关损耗变得越少，因而也可以在省电保持电磁继电器时和计测瞬态响应信号时改变脉冲信号的频率。
此外，例如通过在电流检测电阻R1和控制电路5的端子A/D之间设置低通滤波器、或者进行FIR等的软件滤波处理等的设计手段，能够减小线圈电流的交流分量。因此，能够在设计的范围内一边考虑成本和效果的平衡而决定脉冲频率。
(效果)
如上所述，根据实施方式1，针对同一电磁继电器计测背离状态的瞬态响应信号和吸附状态的瞬态响应信号而决定吸附判定的阈值。因此，能够根据电磁继电器的个体而设定阈值。其结果，即使在电磁继电器的励磁线圈的电感中存在个体差异(大小差异)，也能够准确地检测出活动触点的熔敷的有无。
(实施方式2)
(温度变化的影响)
在实施方式1中说明的背离瞬态响应信号、吸附瞬态响应信号如果电磁继电器的周围温度上升或者从电磁继电器开始动作起经过时间，则电磁继电器的励磁线圈将会变热，励磁线圈的电阻值上升。因此，时间常数变小，瞬态响应信号变快。如此，在电磁继电器的励磁线圈的温度变化时，瞬态响应信号将变化。
在实施方式1的熔敷检测系统中，在从接通电源PW后(步骤1(图4))计测背离瞬态响应信号的定时(步骤2)、与使电磁继电器动作(步骤3)后计测吸附瞬态响应信号的定时(步骤5)之间有时会有空闲时间，在该期间温度可能会变化。因此，计测背离瞬态响应信号的定时(步骤2)下的温度、计测吸附瞬态响应信号的定时(步骤5)下的温度、计测检测瞬态响应信号的定时(步骤8)下的温度可能会不同。该情况下，用于检测熔敷的有无的检测容限(margin)变少，在该检测容限方面留有改善的余地。
为了改善上述方面，考虑在没有温度差的状态下计测背离瞬态响应信号和吸附瞬态响应信号，并设定阈值。若考虑从接通电源PW起直到电磁继电器2动作为止的动作变化(variation)，则在接通电源PW就会自动地运行电磁继电器2的情况下，由于不进行外部信号的输入等待(未图示)，因此在背离瞬态响应信号的计测定时和吸附瞬态响应信号的计测定时之间几乎不产生时间差。因此，不产生温度差所引起的上述问题。但是，在响应于外部信号(接通信号)而运行电磁继电器2的情况下，外部信号的输入等待可能需要长时间，因而担心在背离瞬态响应信号的计测定时和吸附瞬态响应信号的计测定时之间产生温度差。
(背离瞬态响应信号S2的重复计测)
图27是表示实施方式2的熔敷检测系统1的动作的流程图。图28(a)是表示上述熔敷检测系统1的背离脉冲信号S1的波形图，(b)是表示基于上述背离脉冲信号S1而生成的背离瞬态响应信号(第1瞬态响应信号)S2的波形图。实施方式2的熔敷检测系统1具有与实施方式1的熔敷检测系统1相同的结构。后述的实施方式的熔敷检测系统1也同样。
在响应于外部信号而运行电磁继电器2的情况下，由于运行电磁继电器2的定时是未知，因此为了应对温度变化，在每个预定期间T1(例如1分钟)重新计测背离瞬态响应信号S2。
首先，在活动触点9从固定触点10背离的状态下，接通熔敷检测电路4的电源PW(步骤1)。然后，控制电路5在时刻t8将背离脉冲信号S1施加到晶体管TR1。于是，线圈电流的背离瞬态响应信号S2被输入到控制电路5(步骤2)。
接着，控制电路5判断是否有外部信号的输入(步骤10)。在判断为没有外部信号的输入时(步骤10中“否”)，等待直到经过一定时间T1(步骤11)，并返回到步骤2。
在判断为有外部信号的输入时(步骤10中“是”)，控制电路5将吸附信号S0提供给晶体管TR1，活动触点9吸附到固定触点10而电磁继电器2动作(步骤3)。以下，与在图4中说明的动作(步骤4～步骤9)同样地判定熔敷的有无。
这样，如果在每个一定时间重新计测背离瞬态响应信号S2而更新背离瞬态响应信号S2，则能够解除计测背离瞬态响应信号S2时的温度和计测吸附瞬态响应信号S8时的温度的温度差。
(接收外部信号后的背离瞬态响应信号S2的计测)
图29是表示上述熔敷检测系统1的另一动作的流程图。图30(a)是表示上述另一动作中的外部信号S13的波形图，(b)是表示上述另一动作中的背离脉冲信号S1、吸附信号S0以及吸附脉冲信号S3的波形图，(c)是表示上述另一动作中的背离瞬态响应信号(第1瞬态响应信号)S2以及瞬态响应信号S4的波形图。
当从接收到外部信号起直到电磁继电器2动作为止的反应时间可以长到相当于瞬态响应信号计测所需的时间的情况下(大致10m秒～1秒左右)，也可以在接收到外部信号后计测背离瞬态响应信号S2，并且使电磁继电器2动作。这是因为由于能够缩短计测背离瞬态响应信号S2时和计测吸附瞬态响应信号S8时的时间差，因而能够解除计测背离瞬态响应信号S2时的温度和计测吸附瞬态响应信号S8时的温度的温度差。
首先，在活动触点9从固定触点10背离的状态下，接通熔敷检测电路4的电源PW(步骤1)。接着，控制电路5判断是否有外部信号的输入(步骤10)。在判断为没有外部信号的输入时(步骤10中“否”)，返回到步骤10。
如果在时刻t11有外部信号S13被输入到控制电路5，则控制电路5判断为有外部信号的输入(步骤10中“是”)，并且在时刻t12将背离脉冲信号S1施加到晶体管TR1。于是，线圈电流的背离瞬态响应信号S2被输入到控制电路5(步骤2)。
并且，在时刻t13控制电路5将吸附信号S0提供给晶体管TR1，活动触点9吸附到固定触点10而电磁继电器2动作(步骤3)。然后，在时刻t28，如果控制电路5提供吸附脉冲信号S3而以省电方式保持活动触点9，则线圈电流的吸附瞬态响应信号S7被提供给控制电路5(步骤4)。并且，如果在时刻t29提供使占空比增大的吸附脉冲信号S3，则线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8通过控制电路5被计测(步骤5)。以下，与在图4中说明的动作(步骤6～步骤9)同样地判定熔敷的有无。
这样，即使在接收到外部信号后计测背离瞬态响应信号S2并且运行电磁继电器2，也能够解除计测背离瞬态响应信号S2时的温度和计测吸附瞬态响应信号S8时的温度的温度差。
(吸附瞬态响应信号S8A～S8C的重复计测)
图31是表示上述熔敷检测系统1的又一动作的流程图。图32是用于说明上述又一动作中的上述阈值的更新方法的波形图。图33(a)是表示上述又一动作中的吸附脉冲信号S3的波形图，(b)是表示上述又一动作中的吸附瞬态响应信号(第2瞬态响应信号)S8A～S8C的波形图。
在计测吸附瞬态响应信号时和计测检测瞬态响应信号时之间有时需要长时间(例如，几小时以上)。为了在这样的情况下也在计测吸附瞬态响应信号时和计测检测瞬态响应信号时以没有温度差的状态进行计测，在每个预定时间计测吸附瞬态响应信号而更新阈值。
首先，在活动触点9从固定触点10背离的状态下，接通熔敷检测电路4的电源PW(步骤1)。然后，控制电路5将背离脉冲信号S1施加到晶体管TR1。于是，活动触点9从固定触点10背离的状态的励磁线圈6的线圈电流的背离瞬态响应信号S2被输入到控制电路5(步骤2)。
接着，如果控制电路5将吸附信号S0提供给晶体管TR1，则活动触点9吸附到固定触点10而电磁继电器2动作(步骤3)。然后，如果控制电路5变更吸附信号S0的占空比而以省电方式保持活动触点9，则线圈电流的吸附瞬态响应信号S7被提供给控制电路5(步骤4)。并且，如果在时刻t14提供使占空比增大的吸附脉冲信号S3，则线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8A通过控制电路5被计测(步骤5)。并且，在背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8A之间设定阈值Th(步骤6)。
如果背离瞬态响应信号S2以及吸附瞬态响应信号S8A基于同一个体并且温度相同，则从背离瞬态响应信号S2减去了吸附瞬态响应信号S8A的波形几乎不会根据电感的个体差异、温度而变化。另一方面，如果单独观察背离瞬态响应信号S2以及吸附瞬态响应信号S8A的各自的波形，则其波形根据电感的个体差异、温度而变化。例如，在比较不同温度的背离瞬态响应信号S2之间时波形不同，在比较不同的电感的背离瞬态响应信号S2之间时波形也不同。因此，例如如下更新阈值Th。
上述阈值Th通过下式设定。
Th＝S8A+((S2-S8A)/2)…(式3)
接着，控制电路5判定是否被输入了用于复原电磁继电器2的外部信号(步骤13)。在判断为没有被输入用于复原电磁继电器2的外部信号时(步骤13中“否”)，返回到步骤4。
然后，如果在时刻t15计测下一个吸附瞬态响应信号S8B(步骤5)，则更新阈值(步骤6)。
上述阈值Th通过下式更新。
Th＝S8B+((S2-S8A)/2)…(式4)
在经过预定时间后(步骤12)，判断为没有被输入上述信号(步骤13中“否”)，以省电方式保持活动触点9(步骤4)，在时刻t16计测了再下一个吸附瞬态响应信号S8C时(步骤5)，阈值Th通过下式更新(步骤6)。
Th＝S8C+((S2-S8A)/2)…(式4)
在判断为被输入了用于复原电磁继电器2的外部信号时(步骤13中“是”)，控制电路5通过停止对晶体管TR1提供吸附脉冲信号S3，活动触点9从固定触点10背离而电磁继电器2复原(步骤7)。
然后，如果控制电路5将检测脉冲信号S9提供给晶体管TR1，则控制电路5计测线圈电流的检测瞬态响应信号S10(步骤8)。然后，控制电路5基于检测瞬态响应信号S10和阈值Th来检测活动触点9的熔敷的有无(步骤9)。
另外，步骤13的处理也可以追加到步骤4和步骤5之间，也可以追加到步骤5和步骤6之间、步骤6和步骤12之间。
图34(a)是表示电磁继电器2的动作经过时间和励磁线圈6的电阻值之间的关系的图形，(b)是表示电磁继电器2的周围温度和动作信号的下限占空比之间的关系的图形。
如果温度变化引起的瞬态响应信号的变化相对于阈值是能够容许的范围，则吸附瞬态响应信号的计测时间间隔D2、D3(图33)也可以相互不同。如图34(a)的曲线C1所示，在提供动作信号的期间，由于在励磁线圈6中持续流过某种电流，因而励磁线圈6发热而温度上升。但是，随着时间的经过，励磁线圈6的发热所引起的温度变化将变得平稳，迟早会停在稳定状态。因此，也可以随着通电经过时间而延长阈值的更新时间间隔(吸附瞬态响应信号的计测时间间隔)。例如，设为D2<D3。
此外，作为省电保持的方法，有控制占空比使得在电流检测电阻R1中流过的电流一定的恒流保持。该方法在电源电压或温度变化的情况下，为了使励磁线圈中流过的电流一定而控制占空比。若通过控制电路5计测电源电压，则能够划分占空比的变化原因(电源电压变化和温度变化)，因而能够根据占空比的变化而检测温度变化。例如，如图32(b)的线C2、C3所示，着眼于将活动触点9保持在固定触点10的恒流保持的脉冲信号的占空比根据温度以及电源电压而变化的情况，在通过恒流将活动触点9保持在固定触点10时，也可以在占空比因温度变化而变化了一定值以上时提供吸附脉冲信号S3而更新阈值。
此外，在背离瞬态响应信号S2或者吸附瞬态响应信号S8中叠加着噪声的情况下，由于会成为叠加了噪声的阈值，因而也可以不更新阈值而使用初始阈值、上一次更新时的阈值。
(实施方式3)
实施方式3解决瞬态响应信号受到电源电压、励磁线圈的电阻值的影响而变动这一课题。无论是背离瞬态响应信号还是吸附瞬态响应信号都受到上述电源电压、励磁线圈的电阻值的影响。以下，例举背离瞬态响应信号因电源电压的影响而变动的课题进行说明，但吸附瞬态响应信号也能够与背离瞬态响应信号同样地设置而解决上述课题，励磁线圈的电阻值的影响所引起的变动的课题也能够同样地设置而解决。
(电源电压变动的影响)
图35是用于说明实施方式3的熔敷检测系统1的解决课题的波形图，(a)是表示背离脉冲信号S1的图形，(b)是表示基于上述背离脉冲信号S1的背离瞬态响应信号S2根据电源电压的变动而变化的形态的图形。
如果背离脉冲信号S1的占空比一定，则在电源PW的电压增大时，生成比背离瞬态响应信号S2更大的背离瞬态响应信号S2A。并且，如果电源电压降低，则生成比背离瞬态响应信号S2更小的背离瞬态响应信号S2B。在电源电压变化了10％时，在励磁线圈6中流过的线圈电流变化10％。如此，如果电源电压变动，则线圈电流的瞬态响应信号也变动，因而用于检测有无熔敷的检测容限变少，在该检测容限方面留有改善的余地。
(脉冲信号的占空比控制)
图36是用于说明实施方式3的控制背离脉冲信号的占空比的方法的图形，(a)是表示电源电压高时的背离脉冲信号S1A的波形图，(b)是表示电源电压低时的背离脉冲信号S1B的波形图，(c)是表示通过控制背离脉冲信号的占空比而变得一定的背离瞬态响应信号S2的波形图。
在电源电压较高时，通过占空比较小的背离脉冲信号S1A而生成背离瞬态响应信号S2，在电源电压较低时，通过占空比较大的背离脉冲信号S1B而生成背离瞬态响应信号S2。
图37是用于说明控制上述背离脉冲信号的占空比的具体方法的图形。说明控制占空比而将从稳定状态到经过了瞬态响应的下一个稳定状态为止的线圈电流的变化幅度(目标电流)控制为一定的方法。首先，在时刻t26计测电流值。接着，在时刻t21中，控制电路5(图2)将基于预先决定的略低的占空比的背离脉冲信号施加到晶体管TR1。于是，励磁线圈6的线圈电流的瞬态响应信号S26从放大器Amp被输入到控制电路5。并且，在时刻t22中控制电路5从放大器Amp取得瞬态响应后的稳定状态的电流。接着，控制电路5基于在时刻t26中取得的电流和所述取得的瞬态响应后的时刻t22中的稳定状态的电流，重新设定占空比。
然后，在时刻t23中控制电路5将基于重新设定的占空比的背离脉冲信号施加到晶体管TR1。于是，励磁线圈6的线圈电流的瞬态响应信号S27从放大器Amp被输入到控制电路5。并且，在时刻t24中控制电路5从放大器Amp取得瞬态响应后的稳定状态的电流。接着，控制电路5判断所述取得的瞬态响应后的时刻t24中的稳定状态的电流和在时刻t26中计测的电流的差分是否适合目标电流值。
在上述稳定状态的电流不适合目标电流值时，控制电路5重新设定占空比，并且重复所述步骤，直到瞬态响应后的所述稳定状态的电流适合所述目标电流值。
通过上述方法，可知为了使从稳定状态到经过了瞬态响应的下一个稳定状态为止的线圈电流的变化幅度一定，将占空比改变多少即可。作为计测瞬态响应信号的方法，例如控制电路5若在时刻t25中将反向改变了占空比的背离脉冲信号施加到晶体管TR1，则能够计测励磁线圈6的线圈电流的瞬态响应信号S28。
例如，通过如下表示的算式来设定背离脉冲的占空比而计测瞬态响应信号。
占空比变化幅度＝目标电流÷Δ计测电流×Δ设定占空比
例如，瞬态响应前的时刻t26中的设定占空比为0％，这时设为0mA。当想要计测由此改变了100mA时的瞬态响应的情况下，在时刻t21中将占空比设定为0→10％，将时刻t22中的电流值设为40mA，则成为如下。
占空比变化幅度＝(100-0)÷(40-0)×(10-0)＝25％
在时刻t23中将占空比从10％设定变更为25％，如果在时刻t24中的电流值为100mA，则时刻t24中的电流值和时刻t26中的电流值的差分成为100mA，与目标电流一致，因而计测将占空比改变了25％时的瞬态响应信号S2即可。
如此，控制脉冲信号的占空比使得从稳定状态到经过了瞬态响应的下一个稳定状态为止的线圈电流的变化幅度一定，从而能够与电源电压的变动无关地使线圈电流一定。因此，能够解除电源电压的变动所引起的线圈电流的瞬态响应信号的变动。
(瞬态响应信号的归一化)
图38(a)是表示基于上述背离脉冲信号的的背离瞬态响应信号根据电源电压的变动而变化的形态的图形，(b)是表示归一化后的背离瞬态响应信号的图形。
如果电源电压增大，则生成比背离瞬态响应信号S2更大的背离瞬态响应信号S2A。并且，如果电源电压降低，则生成比背离瞬态响应信号S2更小的背离瞬态响应信号S2B。
将瞬态响应后的稳定状态的电流值作为100％而通过数值计算对线圈电流的瞬态响应信号进行归一化，则能够解除电源电压的变动所引起的线圈电流的瞬态响应信号的变动。
(实施方式4)
(活动触点9的位置检测)
图39是表示实施方式4的熔敷检测系统1的动作的流程图。实施方式4在使电磁继电器2动作之前检测活动触点9的位置。
在实施方式4中，即使周围环境改变，也基于根据其周围环境而设定的第n次的阈值，在第(n+1)次的动作中电磁继电器2动作之前进行异常判定。例如，通过第n次的动作而已熔敷(停止对电磁继电器2提供动作信号也依然处于吸附状态)，但没有进行维修(例如，更换电磁继电器2)而想要使其接着动作时，在第(n+1)次的动作中使电磁继电器2动作之前检测铁芯的动作异常。
另外，在通过维修更换了电磁继电器后的第(n+1)次的动作中，保留着更换前的另一电磁继电器的阈值。因此，可以使其动作一次而更新为已更换的新的电磁继电器的阈值，或者设置将之前的阈值重置而设定初始阈值的初始阈值设定模式。
首先，如在图4中说明的那样，根据基于背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8的阈值、和检测瞬态响应信号S10，判定活动触点9的熔敷的有无(步骤1～步骤9)。然后，断开电源PW(图1)，结束熔敷检测系统1的第n次的动作(步骤15)。
然后，接通上述电源PW，开始第(n+1)次的动作(步骤1)。并且，控制电路5将背离脉冲信号S1施加到晶体管TR1。于是，励磁线圈6的线圈电流的背离瞬态响应信号S2(第2背离瞬态响应信号)被输入到控制电路5(步骤2)。
接着，控制电路5基于在第n次的动作的步骤6中设定的阈值和在第(n+1)次的动作的步骤2中计测的背离瞬态响应信号S2，判断活动触点9是背离还是吸附(步骤16)。
上述第n次的动作的阈值设定例如在熔敷检测系统1出厂前实施即可。此外，在将熔敷检测系统1安装到电动汽车、蓄电池系统等的设备中时，也可以作为动作确认而实施第n次的动作的阈值设定。该情况下，能够设定考虑了安装到设备时的周围环境的阈值。进而，即使在包含电磁继电器更换时、定期检查时、改造时在内的维修时实施上述第n次的动作的阈值设定，也能够设定考虑了周围环境的阈值。
(实施方式5)
(活动触点9的动作不良检测)
图40是表示实施方式5的熔敷检测系统1的动作的流程图。
在实施方式1～4中，说明了检测活动触点9的熔敷的例子。但是，本发明不限于检测熔敷的结构。例如，实施方式4检测即使对电磁继电器2提供动作信号时活动触点9也不移动的动作不良。
首先，接通熔敷检测电路4的电源PW(步骤1)。并且，控制电路5将背离脉冲信号S1施加到晶体管TR1。于是，励磁线圈6的线圈电流的背离瞬态响应信号S2被输入到控制电路5(步骤2)。接着，控制电路5为了使电磁继电器2动作而将吸附信号S0提供给晶体管TR1(步骤3)。
然后，如果控制电路5为了以省电方式保持活动触点9而变更吸附信号S0的占空比，则线圈电流的吸附瞬态响应信号S7被提供给控制电路5(步骤4)。并且，如果变更吸附信号S3的占空比以使其增大，则线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8通过控制电路5被计测(步骤5)。并且，基于背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8而设定用于判定有无熔敷的阈值Th(步骤6)。
图41是用于说明检测上述熔敷检测系统1的电磁继电器2的动作不良的方法的图形。当表示背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8的差分的瞬态响应差分波形S12A的最大值为预先决定的预定的值以上的情况下，判断为活动触点9已根据对电磁继电器2提供动作信号而正常地移动吸附。并且，在瞬态响应差分波形S12A的最大值小于上述的预定的值的情况下，活动触点9不会根据对电磁继电器2提供动作信号而移动，判断为动作不良。例如，如图41所示的瞬态响应差分波形S12B那样，当差分几乎为零时，可知小于上述的预定的值，活动触点9不会根据对电磁继电器2提供动作信号而移动，判断为动作不良(步骤14)。
该活动触点9不移动的状态，设想活动触点9吸附的状态持续的异常吸附状态(熔敷)的情况、和活动触点9背离的状态持续的异常背离状态的情况。能够基于上一次的阈值而判别上述异常吸附状态和上述异常背离状态。
例如，能够通过在图39中前述的方法，判定使电磁继电器动作的步骤3之前的活动触点9的状态(背离状态或者吸附状态)。并且，能够通过实施方式5来判定活动触点9的动作(移动还是不移动)。因此，能够判定图40所示的异常吸附状态、异常背离状态、以及正常状态。
此外，也可以在瞬态响应差分波形S12A的积分值为预先决定的预定的值以上时，判断为活动触点9已根据对电磁继电器2提供动作信号而正常地移动吸附，在瞬态响应差分波形S12A的积分值小于上述的预定的值的情况下，活动触点9不会根据电磁继电器2的接通而移动，判断为动作不良。进而，也可以构成为基于与检测瞬态响应信号和阈值的大小关系相应的时间幅度来检测上述动作不良。
(实施方式6)
(活动触点9的背离动作不良检测)
图42是用于说明实施方式6的熔敷检测系统1的动作的波形图，(a)是表示吸附脉冲信号(第2检测脉冲信号)S3的波形图，(b)是表示吸附瞬态响应信号S8A～S8C的波形图。图43是表示实施方式6的熔敷检测系统1的动作的流程图。
实施方式6检测尽管正在对电磁继电器2提供动作信号但因冲击等导致活动触点9从固定触点10背离复原的动作不良。
如果控制电路5在时刻t17变更吸附信号S0的占空比而以省电方式保持活动触点9，则线圈电流的吸附瞬态响应信号S7A被提供给控制电路5。并且，如果在时刻t14变更吸附脉冲信号S3的占空比以使其增大，则线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8A(第2瞬态响应信号)通过控制电路5被计测(步骤5A)。然后，基于背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8A，设定用于检测有无熔敷的阈值(步骤6A)。
阈值Th通过下式设定。
Th＝S8A+((S2-S8A)/2)…(式3)
接着，如果在时刻t18变更吸附脉冲信号S3的占空比以使其回到原来，则活动触点9被省电保持，线圈电流的下降的吸附瞬态响应信号S7B通过控制电路5被计测。并且，如果在时刻t15变更吸附脉冲信号S3的占空比以使其增大，则线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8B(另一第2瞬态响应信号)通过控制电路5被计测(步骤5B)。
然后，控制电路5判断吸附瞬态响应信号S8B的值是否为上述阈值以下(步骤17)。在判断为吸附瞬态响应信号S8B的值不是上述阈值以下时(步骤17中“否”)，控制电路5判断为在电磁继电器2的动作中活动触点9背离了固定触点10(步骤19)。
在判断为吸附瞬态响应信号S8B的值为上述阈值以下时(步骤17中“是”)，基于背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8B，更新用于检测有无熔敷的阈值(步骤6B)。
阈值Th通过下式更新。
Th＝S8B+((S2-S8A)/2)…(式4)
并且，如果在时刻t19变更吸附脉冲信号S3的占空比以使其回到原来，则活动触点9被省电保持，线圈电流的下降的吸附瞬态响应信号S7C通过控制电路5被计测(步骤4B)。
接着，判断是否接收了用于复原电磁继电器2的外部信号(步骤18)。在判断为接收了上述信号时(步骤18中“是”)，转移到图4所示的步骤7。在没有判断为接收了上述信号时(步骤18中“否”)，在时刻t16变更吸附信号S3的占空比以使其增大，线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8C(另一第2瞬态响应信号)通过控制电路5被计测(步骤5B)。
然后，控制电路5判断吸附瞬态响应信号S8C的值是否为上述阈值以下(步骤17)。在判断为吸附瞬态响应信号S8C的值不是上述阈值以下时(步骤17中“否”)，控制电路5判断为在电磁继电器2的动作中活动触点9背离了固定触点10(步骤19)，并结束处理。
在判断为吸附瞬态响应信号S8C的值是上述阈值以下时(步骤17中“是”)，基于背离瞬态响应信号S2和吸附瞬态响应信号S8C，更新用于检测有无熔敷的阈值(步骤6B)。
阈值Th通过下式更新。
Th＝S8C+((S2-S8A)/2)…(式5)
以下，执行省电保持(步骤4B)，判断是否接收了用于复原电磁继电器2的外部信号(步骤18)，重复与前述同样的处理。
另外，步骤18可以追加到步骤5B和步骤17之间，也可以追加到步骤17和步骤6B之间、步骤6B和步骤4B之间。
(实施方式7)
(熔敷检测电路4的变形例)
图44是表示实施方式8的熔敷检测系统1的结构的电路图。对于与在图1中说明的构成元素相同的构成元素附加了相同的参照标号。因此，不再重复这些构成元素的详细说明。后述的电路图也同样。
在前述的实施方式1～6中，例举图2所示的熔敷检测电路4进行了说明，但本发明不限于此。也可以如图44的熔敷检测电路4A所示，将电流检测电阻R1配置在电磁继电器2和电源PW之间。另外，图44所示的熔敷检测电路4也能够应用于实施方式1～6。后述的图45～图50所示的熔敷检测电路也同样能够应用于实施方式1～6。
图45是上述电路图的熔敷检测系统1的变形例。即使在电流检测电阻R1中流过了电流时，当晶体管TR1的栅极-源极间电压从设计上是能够容许的情况下，也可以如图45的熔敷检测电路4B所示，将电流检测电阻R1配置在晶体管TR1和地GND之间。根据该结构，能够在放大器Amp中使用通用放大器，不需要使用能够应对宽的共模电压的放大器。
如图45的熔敷检测电路4B所示，在将电流检测电阻R1配置在再生二极管D1的环路的外侧时，能够计测在连接了电流检测电阻R1的晶体管TR1导通的期间流过励磁线圈6的电流。因此，控制电路5与连接了电流检测电阻R1的晶体管TR1导通同步地进行基于A/D端子的计测即可。将电流检测电阻R1的电阻值决定为能够在活动触点9的吸附保持中取得瞬态响应信号即可。后述的图46～图48所示的熔敷检测电路也同样。如果增大电流检测电阻R1，则能够减少放大电路的放大率，或者还能如图48的结构那样，消除放大电路本身。
图46是上述电路图的熔敷检测系统1的另一变形例。当电流检测电阻R1比晶体管TR1的导通电阻还要大并且晶体管TR1的导通电阻作为误差能够容许的情况下，也可以如图46的熔敷检测电路4C所示，将电流检测电阻R1配置在再生二极管D1的环路的外侧，在放大器Amp中使用通用放大器。
当晶体管TR1的导通电阻作为误差不能容许的情况下，也可以如图47的熔敷检测电路4D所示，将电流检测电阻R1配置在再生二极管D1的环路的外侧，在电流检测电阻R1的两侧连接作为差动放大器的放大器Amp。
图48是表示实施方式7的另一熔敷检测系统1的结构的电路图。电磁继电器驱动电路21的晶体管TR1(另一开关元件)的损耗少，但另一方面无法计测电流值。熔敷检测电路4E的晶体管TR2(开关元件)，由于设置有电流检测电阻R1因而损耗大，但能够计测电流值。
因此，在计测背离瞬态响应信号、吸附瞬态响应信号时、以及计测恒流保持中的电流值时，驱动晶体管TR2，在除此以外施加吸附脉冲信号S3时驱动晶体管TR1。
参照图33，控制电路5在时刻t17变更吸附脉冲信号S3的占空比而提供给电磁继电器驱动电路21的晶体管TR1(另一开关元件)，在以省电方式保持活动触点9时，晶体管TR2截止因而瞬态响应信号S7不会被提供给控制电路5。并且，如果将驱动的晶体管从晶体管TR1切换为晶体管TR2后在时刻t14变更吸附脉冲信号S3的占空比以使其增大，则线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8A通过控制电路5被计测。
接着，在时刻t18，如果从晶体管TR2切换为晶体管TR1后变更吸附脉冲信号S3的占空比以使其回到原来，则活动触点9被省电保持，但由于晶体管TR2截至因而线圈电流的下降的吸附瞬态响应信号不会通过控制电路5被计测。并且，如果从晶体管TR1切换为晶体管TR2后在时刻t15变更吸附脉冲信号S3的占空比以使其增大，则线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8B通过控制电路5被计测。
然后，如果从晶体管TR2切换为晶体管TR1后在时刻t19变更吸附脉冲信号S3的占空比以使其回到原来，则活动触点9被省电保持，但线圈电流的下降的吸附瞬态响应信号不会通过控制电路5被计测。接着，如果从晶体管TR1切换为晶体管TR2后在时刻t16变更吸附脉冲信号S3的占空比以使其增大，则线圈电流的上升的吸附瞬态响应信号S8C通过控制电路5被计测。
根据该结构，电磁继电器2在动作中没有计测瞬态响应信号时，不产生电流检测电阻R1所引起的损耗。
图49是表示实施方式7的又一熔敷检测系统的结构的电路图。如图49的熔敷检测电路4F所示，也可以设为将晶体管TR1配置在电磁继电器2和电源PW之间的大尺寸开关的结构。根据该结构，能够在放大器Amp中使用通用放大器，不需要使用能够应对宽的共模电压的放大器。
图50是表示实施方式7的又一熔敷检测系统的结构的电路图。如图50的熔敷检测电路4G所示，如果对图2的熔敷检测电路4追加齐纳二极管D4、晶体管TR3、TR4、电阻R2、R3，则能够缩短电磁继电器2的复原时间。
图51是表示实施方式8的又一熔敷检测系统中设置的励磁线圈的结构的截面图。在前述的实施方式中，例举如图3所示那样具有一个励磁线圈6的电磁继电器2进行了说明，但本发明不限于此。也可以如图49那样电磁继电器2具有两个励磁线圈6、6A，也可以具有三个以上的励磁线圈。
图52是表示在上述又一熔敷检测系统中设置的另一电磁继电器2a的结构的截面图。在前述的图2、图51中示出了如下的插棒型的电磁继电器2的例子：对于以能够在励磁线圈6的中心轴方向上往返的方式设置的驱动轴7固定活动铁芯8，通过伴随对励磁线圈6供应或者切断电流而在活动铁芯8上产生的电磁力，使固定在驱动轴7上的活动触点9吸附到固定触点10上或者背离固定触点10。但是，本发明不限于此。例如，如图52所示，对于铰链型的电磁继电器2a也能够应用本发明。
电磁继电器2a包括在一对固定触点32、35之间配置的活动触点31、与活动触点31联结的插板(card)构件34、与插板构件34联结的衔铁37、被插入到励磁线圈的铁芯的吸附面33、对衔铁37逆时针施力的铰链弹簧36。
如图52所示，在没有提供动作信号时，活动触点31与固定触点(常闭触点)32导通。如果提供动作信号而在励磁线圈中流过电流，则通过电磁力，衔铁37向铁芯的吸附面33吸附转动，按下插板构件34。于是，活动触点31离开固定触点32而与固定触点(常闭触点)35导通。
若停止提供动作信号则电磁力失效，通过铰链弹簧36的施力，衔铁37逆时针转动而离开铁芯的吸附面33。由此，活动触点31离开固定触点35而与固定触点32导通。
这样，在提供了动作信号时活动触点31与固定触点35闭合，活动触点31与固定触点32打开。
在衔铁37吸附到铁芯的吸附面33时、和衔铁37离开了吸附面33时，励磁线圈的磁特性会变化，因而励磁线圈的电感将变化。因此，对于图52所示的铰链型的电磁继电器2a也能够与图2、图51所示的插棒型的电磁继电器2同样地应用本发明。
此外，虽然示出了在对线圈施加了励磁输入时动作且在去除了励磁输入时复原的单稳态继电器(Single stable relay)的例子，但本发明不限于此。对于在对线圈施加了励磁输入时动作或者复原，并且在去除了励磁输入后也保持其状态的闭锁继电器(Latchingrelay，双稳态继电器)也能够应用本发明。
本发明不限于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，适当组合不同的实施方式中分别公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围中。
工业上的可利用性
本发明能够用于如下的电磁继电器的异常检测方法、异常检测电路、以及异常检测系统，其中，电磁继电器通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开。
此外，本发明能够用于在电动汽车的车辆侧连接器和车载蓄电池之间的充电用线上配置的电磁继电器、以及在蓄电池系统中配置的电磁继电器的异常检测方法、异常检测电路、以及异常检测系统。
[附注事项]
另外，本发明也能够如下表现。
为了解决上述课题，本发明的电磁继电器的异常检测方法是，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开的电磁继电器的异常检测方法，其特征在于，基于在未提供用于使所述活动触点相对于所述固定触点动作的动作信号的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和正在提供所述动作信号的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
在未提供所述动作信号的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述第1瞬态响应信号、和正在提供所述动作信号的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述第2瞬态响应信号，根据活动触点相对于所述固定触点的位置而表示不同的值。因此，能够基于所述第1瞬态响应信号和所述第2瞬态响应信号的至少一方而检测出所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
在本说明书中，假设“电磁继电器的动作”是指，当提供动作信号之前固定触点和活动触点为非导通时(背离状态)意味着该固定触点和活动触点导通(吸附状态)，当提供动作信号之前固定触点和活动触点已导通时(吸附状态)意味着该固定触点和活动触点成为非导通(背离状态)。此外，假设“电磁继电器的复原”是指，如上述那样动作的电磁继电器回到原来的状态。
此外，在本说明书中假设“动作信号”是指，在固定触点和活动触点为非导通时(背离状态)，使该固定触点和该活动触点导通进而使其维持该导通状态的信号，或者，在固定触点和活动触点已导通时(吸附状态)，使该固定触点和该活动触点非导通进而使其维持该非导通状态的信号。
此外，在本说明书中假设“提供第1检测脉冲信号”是指，对励磁线圈施加具有电磁继电器不动作的范围的占空比的脉冲信号，或者，将所述正在施加的脉冲信号的占空比在电磁继电器不动作的范围内变更，或者，停止施加所述脉冲信号(将占空比设为0％)。
此外，“第1瞬态响应信号”是指，通过提供第1检测脉冲信号而在励磁线圈中流过的线圈电流的瞬态响应信号。
并且，假设“提供第2检测脉冲信号”是指，对励磁线圈施加具有电磁继电器不复原的范围的占空比的脉冲信号，或者，将所述正在施加的脉冲信号的占空比在电磁继电器不复原的范围内变更，或者，将所述正在施加的脉冲信号变更为直流信号(将占空比设为100％)。
此外，假设“第2瞬态响应信号”是指，通过提供第2检测脉冲信号而在励磁线圈中流过的线圈电流的瞬态响应信号。
在本发明的电磁继电器的异常检测方法中，优选的是，将所述第1检测脉冲信号施加到用于对所述励磁线圈提供所述线圈电流的开关元件而生成所述第1瞬态响应信号，将所述第2检测脉冲信号施加到所述开关元件而生成所述第2瞬态响应信号，所述第1检测脉冲信号的周期在与所述第1瞬态响应信号的关系上充分短，所述第2检测脉冲信号的周期在与所述第2瞬态响应信号的关系上充分短。
根据上述结构，通过控制第1检测脉冲信号的占空比和第2检测脉冲信号的占空比，能够容易生成所述第1瞬态响应信号和所述第2瞬态响应信号。
这里，所述第1检测脉冲信号的周期在与所述第1瞬态响应信号的关系上充分短包含，与励磁线圈、和该励磁线圈的内部电阻或者该励磁线圈的内部电阻与连接到该励磁线圈的的电阻之和的时间常数相比，第1检测脉冲信号的周期充分短，并且，包含与从对励磁线圈供应电流起直到流过该励磁线圈的电流达稳定状态为止的时间相比，第1检测脉冲信号的周期充分短。
此外，所述第2检测脉冲信号的周期在与所述第2瞬态响应信号的关系上充分短包含，与励磁线圈、和该励磁线圈的内部电阻或者该励磁线圈的内部电阻与连接到该励磁线圈的的电阻之和的时间常数相比，第2检测脉冲信号的周期充分短，并且，包含与从对励磁线圈供应电流起直到流过该励磁线圈的电流达稳定状态为止的时间相比，第2检测脉冲信号的周期充分短。
所述第1检测脉冲信号的占空比被设定在电磁继电器不动作的范围内。所述第2检测脉冲信号的占空比被设定在电磁继电器不复原的范围内。
在本发明的电磁继电器的异常检测方法中，优选的是，基于根据所述第1瞬态响应信号和所述第2瞬态响应信号而设定的阈值，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
根据上述结构，由于根据所述第1瞬态响应信号和所述第2瞬态响应信号而设定阈值，因而能够在每当电磁继电器的活动触点动作时设定阈值。从而，即使在电磁继电器的励磁线圈的电感或电阻值中存在个体差异，也根据该个体差异按每个电磁继电器设定阈值。其结果，即使在电磁继电器的励磁线圈的电感或电阻值中存在个体差异，也能够准确地检测出活动触点的动作异常。
在本发明的电磁继电器的异常检测方法中，优选的是，基于与所述阈值和在提供了第3检测脉冲信号时的所述线圈电流的第3瞬态响应信号的大小关系相应的时间幅度，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
根据上述结构，能够可靠地检测出动作异常的有无。
在本发明的电磁继电器的异常检测方法中，优选的是，基于所述阈值、在提供了第3检测脉冲信号时的所述线圈电流的第3瞬态响应信号、以及所述第1瞬态响应信号和所述第2瞬态响应信号的差分成为最大的时刻而检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常，或者根据基于所述第3瞬态响应信号以及所述阈值的积分值的正负而检测所述动作异常。
根据上述结构，能够以简单的结构检测出动作异常的有无。
在本发明的电磁继电器的异常检测方法中，优选的是，按每个预定时间重复生成所述第1瞬态响应信号，或者，根据从外部提供以便使所述活动触点相对于所述固定触点动作的接通信号而生成所述第1瞬态响应信号，或者，按每个预定时间重复生成所述第2瞬态响应信号而更新阈值。
根据上述结构，即使在提供动作信号之前周围温度变化，也能够以变化后的温度而生成第1瞬态响应信号，此外，即使在提供了动作信号之后周围温度变化，也能够以变化后的温度而更新阈值。因此，即使电磁继电器的周围温度变化，也不用担心对电磁继电器的动作异常的有无进行误检测。
在本发明的电磁继电器的异常检测方法中，优选的是，控制所述第1检测脉冲信号的占空比使得提供所述第1检测脉冲信号之前的所述第1瞬态响应信号的电流值和在提供了所述第1检测脉冲信号之后停在稳定状态时的所述第1瞬态响应信号的电流值的差分成为目标值，或者，控制所述第2检测脉冲信号的占空比使得提供所述第2检测脉冲信号之前的所述第2瞬态响应信号的电流值和在提供了所述第2检测脉冲信号之后停在稳定状态时的所述第2瞬态响应信号的电流值的差分成为目标值。
根据上述结构，即使电源电压或温度变化也能够将检测脉冲信号所引起的线圈电流的变化幅度保持一定。因此，即使电源电压变化，也不用担心对电磁继电器的动作异常的有无进行误检测。
在本发明的电磁继电器的异常检测方法中，优选的是，设定所述阈值，并且在经过了预定时间后，基于在提供了第3检测脉冲信号时的所述线圈电流的第3瞬态响应信号和所述阈值，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
根据上述结构，基于考虑了电感的个体差异和周围环境的阈值进行判定，因而能够在提供动作信号之前可靠地判定活动铁芯的位置。
在本发明的电磁继电器的异常检测方法中，优选的是，生成所述第2瞬态响应信号，在经过预定时间后提供所述第2检测脉冲信号而生成的另一第2瞬态响应信号的值超过了所述阈值时，判定为所述电磁继电器的动作中发生了异常。
根据上述结构，能够检测尽管正在提供动作信号但电磁继电器却会复原的异常。
在本发明的电磁继电器的异常检测方法中，优选的是，相对于用于向所述励磁线圈提供所述线圈电流的开关元件，对与所述励磁线圈并联连接的另一开关元件施加所述动作信号从而使所述活动触点相对于所述固定触点动作，断开所述另一开关元件，并且将所述第2检测脉冲信号施加到所述开关元件而生成所述第2瞬态响应信号。
根据上述结构，能够避免虽然正在使电磁继电器动作但没有计测瞬态响应信号的期间的电流检测电阻所引起的功率损耗。
为了解决上述课题，本发明的电磁继电器的异常检测电路是，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开的电磁继电器的异常检测电路，其特征在于，所述异常检测电路包括：控制电路，基于在未提供用于使所述活动触点相对于所述固定触点动作的动作信号的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和正在提供所述动作信号的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
为了解决上述课题，本发明的异常检测系统，其特征在于，包括：电磁继电器，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开；以及异常检测电路，基于在未提供用于使所述活动触点相对于所述固定触点动作的动作信号的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和正在提供所述动作信号的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
为了解决上述课题，本发明的电磁继电器的异常检测方法是，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开的电磁继电器的异常检测方法，其特征在于，基于在所述活动触点没有相对于所述固定触点动作的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和所述活动触点正在相对于所述固定触点动作的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
为了解决上述课题，本发明的电磁继电器的异常检测电路是，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开的电磁继电器的异常检测电路，其特征在于，所述异常检测电路包括：控制电路，基于在所述活动触点没有相对于所述固定触点动作的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和所述活动触点正在相对于所述固定触点动作的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
本发明的异常检测系统，其特征在于，包括：电磁继电器，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开；以及异常检测电路，基于在所述活动触点没有相对于所述固定触点动作的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和所述活动触点正在相对于所述固定触点动作的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
标号说明
1 熔敷检测系统(异常检测系统)
2 电磁继电器
3 熔敷检测模块
4 熔敷检测电路(异常检测电路)
5 控制电路
6 励磁线圈
7 驱动轴
8 活动铁芯
9 活动触点
10 固定触点
S0 吸附信号(动作信号)
S1 背离脉冲信号(第1检测脉冲信号)
S2 背离瞬态响应信号(第1瞬态响应信号)
S3 吸附脉冲信号(第2检测脉冲信号)
S4 瞬态响应信号
S6 吸附瞬态响应信号(第2瞬态响应信号)
S8 吸附瞬态响应信号(第2瞬态响应信号)
S9 检测脉冲信号
S10 检测瞬态响应信号(第3瞬态响应信号)
S12A 瞬态响应差分波形
S13 外部信号
TR1 晶体管(另一开关元件)
TR2 晶体管(开关元件)
Th 阈值

Claims (12)

1.一种电磁继电器的异常检测方法，该电磁继电器通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开，其特征在于，
基于在所述活动触点没有相对于所述固定触点动作的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和所述活动触点正在相对于所述固定触点动作的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
2.如权利要求1所述的电磁继电器的异常检测方法，
将所述第1检测脉冲信号施加到用于对所述励磁线圈提供所述线圈电流的开关元件而生成所述第1瞬态响应信号，
将所述第2检测脉冲信号施加到所述开关元件而生成所述第2瞬态响应信号，
所述第1检测脉冲信号的周期与所述第1瞬态响应信号的时间相比充分短，
所述第2检测脉冲信号的周期与所述第2瞬态响应信号的时间相比充分短。
3.如权利要求1所述的电磁继电器的异常检测方法，
基于根据所述第1瞬态响应信号和所述第2瞬态响应信号而设定的阈值，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
4.如权利要求3所述的电磁继电器的异常检测方法，
基于与所述阈值、和第3瞬态响应信号的大小关系相应的时间幅度，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常，其中第3瞬态响应信号是上述在所述活动触点对于所述固定触点未动作的状态下，在提供了第3检测脉冲信号时的所述线圈电流的第3瞬态响应信号。
5.如权利要求3所述的电磁继电器的异常检测方法，
基于所述阈值、在所述活动触点对于所述固定触点未动作的状态下在提供了第3检测脉冲信号时的所述线圈电流的第3瞬态响应信号、以及所述第1瞬态响应信号和所述第2瞬态响应信号的差分成为最大的时刻而检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常，或者根据所述第3瞬态响应信号和所述阈值的差分的积分值的正负而检测所述动作异常。
6.如权利要求3所述的电磁继电器的异常检测方法，
按每个预定时间重复生成所述第1瞬态响应信号，或者，根据从外部提供以便使所述活动触点相对于所述固定触点动作的接通信号而生成所述第1瞬态响应信号，或者，在每个预定时间重复生成所述第2瞬态响应信号而更新阈值。
7.如权利要求1所述的电磁继电器的异常检测方法，
控制所述第1检测脉冲信号的占空比使得提供所述第1检测脉冲信号之前的所述第1瞬态响应信号的电流值和正在提供所述第1检测脉冲信号的状态的所述第1瞬态响应信号的电流的目标值之间的差分一定，或者，控制所述第2检测脉冲信号的占空比使得提供所述第2检测脉冲信号之前的所述第2瞬态响应信号的电流值和正在提供所述第2检测脉冲信号的状态的所述第2瞬态响应信号的电流的目标值之间的差分一定。
8.如权利要求3所述的电磁继电器的异常检测方法，
设定所述阈值，并且在经过了预定时间后，在所述活动触点对于所述固定触点未动作的状态下基于在提供了第3检测脉冲信号时的所述线圈电流的第3瞬态响应信号和所述阈值，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
9.如权利要求3所述的电磁继电器的异常检测方法，
提供所述第2检测脉冲信号，生成所述线圈电流的所述第2瞬态响应信号，在经过预定时间后提供所述第2检测脉冲信号而生成的另一第2瞬态响应信号的值超过了所述阈值时，判定为所述电磁继电器的动作中发生了异常。
10.如权利要求1所述的电磁继电器的异常检测方法，
相对于用于向所述励磁线圈提供所述线圈电流的开关元件，驱动与所述励磁线圈并联连接的另一开关元件从而使所述活动触点相对于所述固定触点动作，
断开所述另一开关元件，并且将所述第2检测脉冲信号施加到所述开关元件而生成所述第2瞬态响应信号。
11.一种电磁继电器的异常检测电路，该电磁继电器通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开，其特征在于，所述异常检测电路包括：
控制电路，基于在所述活动触点没有相对于所述固定触点动作的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和所述活动触点正在相对于所述固定触点动作的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
12.一种异常检测系统，其特征在于，包括：
电磁继电器，通过伴随对励磁线圈供应或者切断电流而产生的电磁力，活动触点和固定触点闭合或者打开；以及
异常检测电路，基于在所述活动触点没有相对于所述固定触点动作的状态下提供了第1检测脉冲信号时的所述励磁线圈的线圈电流的第1瞬态响应信号、和所述活动触点正在相对于所述固定触点动作的状态下提供了第2检测脉冲信号时的所述线圈电流的第2瞬态响应信号的至少一方，检测所述活动触点相对于所述固定触点的动作异常。
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