JP2008147060A - Relay control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem where it is difficult to balance reduction of power consumption with suppression of noise when the switching of an electromagnetic relay electrically connecting and disconnecting a load exchanging power with a battery to/from the battery is controlled. <P>SOLUTION: A high-voltage battery 10 is electrically connected and disconnected to/from an inverter 12 by the electromagnetic relay 20. A low-voltage battery 40 is connected to one-side terminal of a coil 28 of the relay 20, and the other-side terminal thereof is grounded through a switching element 34, and a parallel circuit of a resistor 36 and a capacitor 38. When the switching element 34 is closed to close the relay 20, a current is carried to the coil 28, and the relay 20 is switched over to a closed state. The current flowing to the coil 28 is once increased, thereafter reduced and brought into a steady state at a predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、バッテリとの間で電力の授受をする負荷及び前記バッテリ間を導通及び遮断する電磁形のリレーを開閉制御するリレー制御装置に関する。   The present invention relates to a relay control device that controls opening and closing of a load that transfers power to and from a battery and an electromagnetic relay that conducts and cuts off between the batteries.

この種の制御装置としては、例えば下記特許文献1に見られるように、リレーのコイルに対する通電量をデューティ制御によって制御するものも提案されている。この制御装置では、リレーを開状態から閉状態へと移行させる際にリレーに要求される電力が最大となることに鑑み、リレーの閉制御に際して、デューティを一旦最大とした後減少させることで、コイルに対する通電量を一旦最大とした後減少させている。これにより、リレーを閉状態に保持する際の消費電力を低減することができる。
特開2000−90797号公報
As this type of control device, for example, as can be seen in Patent Document 1 below, a control device that controls the energization amount of a relay coil by duty control has been proposed. In this control device, in view of the fact that the power required for the relay is maximized when the relay is shifted from the open state to the closed state, when the relay is closed, the duty is once maximized and then reduced. The energization amount to the coil is once maximized and then decreased. Thereby, the power consumption at the time of hold | maintaining a relay in a closed state can be reduced.
JP 2000-90797 A

ところで、リレーのコイルへの通電量を調節すべくデューティ制御をする場合には、これがノイズの生成源となるおそれがある。特に、車載高圧バッテリと高圧系の負荷との間を導通及び遮断するリレーにあっては、ノイズの問題が深刻となることが発明者らによって見出されている。   By the way, when duty control is performed to adjust the energization amount to the coil of the relay, this may become a noise generation source. In particular, the inventors have found that the problem of noise becomes serious in a relay that conducts and cuts off between an on-vehicle high-voltage battery and a high-voltage load.

また、デューティ制御をする際に用いるスイッチング素子は、デューティ制御の周波数帯域でオン・オフの切り替えが可能でなければならない。このため、上記制御装置では、デューティ制御のために新たなスイッチング素子の開発を要することともなりかねない。   The switching element used for duty control must be able to be switched on / off in the frequency band of duty control. For this reason, in the said control apparatus, development of a new switching element may be needed for duty control.

更に、上記制御装置では、リレーの通電を停止したとしても、リレーを高速で開状態(遮断状態)とすることが困難となるおそれがある。これに対し、リレーを機械的に開状態とするための手段である弾性部材の弾性力を増大させることも考えられるが、この場合、リレーを高速で閉状態とするために必要な磁力が大きくなるという問題がある。   Further, in the above control device, even if energization of the relay is stopped, it may be difficult to open the relay at a high speed (cut-off state). On the other hand, it is conceivable to increase the elastic force of the elastic member, which is a means for mechanically opening the relay, but in this case, the magnetic force required to close the relay at high speed is large. There is a problem of becoming.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、バッテリとの間で電力の授受をする負荷及び前記バッテリ間を導通及び遮断する電磁形のリレーをより適切に開閉制御することのできるリレー制御装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to more appropriately open and close a load for transferring power to and from a battery and an electromagnetic relay for connecting and disconnecting between the batteries. An object of the present invention is to provide a relay control device that can be controlled.

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.

請求項1記載の発明は、前記リレーのコイルに電力を供給する電源及び前記コイルを備えるループ回路内に設けられて且つ該ループ回路を開閉する開閉手段と、前記リレーのコイルを通電すべく、前記開閉手段を閉操作する操作手段と、前記ループ回路内に設けられて且つ前記コイルへの通電量を可変とする可変回路とを備えることを特徴とする。   In order to energize the coil of the relay, the power supply for supplying power to the coil of the relay and the opening and closing means provided in the loop circuit including the coil and opening and closing the loop circuit, It is characterized by comprising operating means for closing the opening / closing means and a variable circuit provided in the loop circuit and capable of varying an energization amount to the coil.

上記発明では、操作手段により開閉手段が閉操作されることで、リレーのコイルが通電される。このため、開閉手段をデューティ制御によって操作する場合に生じるノイズの発生を回避することができる。しかも、ループ回路にコイルの通電量を可変とする可変回路を備えることで、コイルの通電量を、リレーの上記一方の状態への制御時において、大きくした後、減少させることが可能となる。このため、リレーの消費電力を低減することができる。   In the above invention, the opening / closing means is closed by the operating means, whereby the relay coil is energized. For this reason, generation | occurrence | production of the noise which arises when operating the opening / closing means by duty control can be avoided. In addition, by providing the loop circuit with a variable circuit that makes the energization amount of the coil variable, the energization amount of the coil can be reduced after being increased during the control of the relay to the one state. For this reason, the power consumption of a relay can be reduced.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記可変回路は、前記開閉手段を閉操作することで実現される閉ループ回路の回路特性によって前記コイルへの通電量を増加させた後減少させる回路であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the variable circuit is configured to increase an energization amount to the coil by a circuit characteristic of a closed loop circuit realized by closing the opening / closing means. It is a circuit to reduce.

上記発明では、閉ループ回路の回路特性によってコイルへの通電量を増加させた後減少させることができるため、開閉手段を閉操作するのみでコイルの通電量を可変とすることができ、ひいてはノイズの発生を好適に抑制することができる。   In the above-described invention, the energization amount to the coil can be increased and decreased by the circuit characteristics of the closed-loop circuit. Therefore, the energization amount of the coil can be made variable only by closing the opening / closing means, and as a result Generation | occurrence | production can be suppressed suitably.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記可変回路は、コンデンサ及び抵抗体の並列回路を備えることを特徴とする。   The invention described in claim 3 is the invention described in claim 2, wherein the variable circuit includes a parallel circuit of a capacitor and a resistor.

上記発明では、コイル及び並列回路によって、RCL回路が構成される。このため、開閉手段の閉操作後にコイルを流れる電流量の増加及び減少態様を、コイルのインダクタンス、コンデンサの静電容量及び抵抗体の抵抗値によって調節することができる。   In the above invention, the coil and the parallel circuit constitute an RCL circuit. For this reason, the increase and decrease modes of the amount of current flowing through the coil after the closing operation of the opening / closing means can be adjusted by the inductance of the coil, the capacitance of the capacitor, and the resistance value of the resistor.

請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記並列回路及び接地間に前記コイルが接続され、前記開閉手段は、前記並列回路を前記電源及び接地のいずれかに接続するものであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the coil is connected between the parallel circuit and the ground, and the opening / closing means connects the parallel circuit to either the power source or the ground. It is characterized by being.

上記発明では、並列回路を接地と接続することで電源を含まない閉ループ回路が構成される。ここで、並列回路が電源に接続されるコイルの通電状態から並列回路が接地されるコイルの非通電状態へと移行すると、コンデンサに充電された電流の放電によって、コイルの通電時とは逆方向に電流が流れる。このため、一方の状態への制御から他方の状態への制御への切り替えに際し、上記逆方向の電流がコイルを流れることによって、リレーを他方の状態とするための力を生成することができる。このため、リレーを他方の状態とするために弾性力の大きい弾性部材等を備えることを回避することができる。   In the above invention, a closed loop circuit that does not include a power source is configured by connecting the parallel circuit to the ground. Here, when the parallel circuit shifts from the energized state of the coil connected to the power source to the non-energized state of the coil where the parallel circuit is grounded, the direction opposite to that when the coil is energized due to the discharge of the current charged in the capacitor Current flows through For this reason, when switching from the control to one state to the control to the other state, the current in the reverse direction flows through the coil, so that a force for setting the relay to the other state can be generated. For this reason, it is possible to avoid providing an elastic member or the like having a large elastic force in order to place the relay in the other state.

請求項5記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記ループ回路は、前記コイルに対する複数の通電経路を備える複数のループ回路からなり、前記開閉手段は、前記各通電経路のそれぞれに設けられるものであり、前記可変回路は、前記複数の通電経路及びこれらに対応する前記複数の開閉手段を備えて構成されてなることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the loop circuit includes a plurality of loop circuits including a plurality of energization paths for the coil, and the opening / closing means is provided in each of the energization paths. The variable circuit includes the plurality of energization paths and the plurality of opening / closing means corresponding to the plurality of energization paths.

上記発明では、複数の通電経路を備えるために、開閉手段の操作によって通電経路を選択することで、コイルの通電量を可変設定することができる。このため、リレーの閉制御に際し、コイルを流れる通電量を段階的に増加させた後段階的に減少させることができる。   In the above invention, since the plurality of energization paths are provided, the energization amount of the coil can be variably set by selecting the energization path by operating the opening / closing means. For this reason, in the relay closing control, the energization amount flowing through the coil can be increased stepwise and then decreased stepwise.

請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記電源は、電圧の異なる複数の電源からなり、前記複数の通電経路は、前記複数の電源のそれぞれに対応して設けられてなることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the invention, in the fifth aspect of the invention, the power source includes a plurality of power sources having different voltages, and the plurality of energization paths are provided corresponding to the plurality of power sources, respectively. It is characterized by that.

上記発明では、電圧の異なる複数の通電経路を備えるために、開閉手段の操作によって通電経路を選択することで、コイルの通電量を可変設定することができる。すなわち例えば、電圧の高い電源に対応する通電経路から電圧の低い電源に対応する通電経路へと通電に用いる経路を移行させることで、コイルを流れる通電量を段階的に増加させた後段階的に減少させることができる。   In the above invention, since the plurality of energization paths having different voltages are provided, the energization amount of the coil can be variably set by selecting the energization path by operating the opening / closing means. That is, for example, by changing the energization path corresponding to the power supply having a high voltage from the energization path corresponding to the power supply having a low voltage to the energization path corresponding to the power supply having a low voltage, Can be reduced.

請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれかに記載の発明において、前記一方の状態への時における電流の流通方向とは逆方向への通電を行なう逆方向通電手段を更に備えることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, further comprising reverse direction energizing means for energizing in the direction opposite to the direction of current flow when entering the one state. It is characterized by that.

上記発明では、逆方向通電手段を備えるために、一方の状態への制御から他方の状態への制御への切り替えに際し、逆方向の電流をコイルに流すことができる。このため、他方の状態への制御に際し、リレーを他方の状態とするための電磁力を生成することができる。このため、リレーを他方の状態とするために弾性力の大きい弾性部材等を備えることを回避することができる。   In the above invention, since the reverse direction energization means is provided, a current in the reverse direction can be passed through the coil when switching from the control to one state to the control to the other state. For this reason, when controlling to the other state, an electromagnetic force for setting the relay to the other state can be generated. For this reason, it is possible to avoid providing an elastic member or the like having a large elastic force in order to place the relay in the other state.

請求項8記載の発明は、前記一方の状態への制御時における電流の流通方向とは逆方向に電流を通電する逆方向通電手段を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is characterized in that it includes reverse direction energizing means for energizing current in a direction opposite to the direction of current flow during the control to the one state.

上記発明では、逆方向通電手段を備えるために、一方の状態への制御から他方の状態への制御への切り替えに際し、逆方向の電流をコイルに流すことができる。このため、他方の状態への制御に際し、リレーを他方の状態とするための電磁力を生成することができる。このため、リレーを他方の状態とするために弾性力の大きい弾性部材等を備えることを回避することができる。   In the above invention, since the reverse direction energization means is provided, a current in the reverse direction can be passed through the coil when switching from the control to one state to the control to the other state. For this reason, when controlling to the other state, an electromagnetic force for setting the relay to the other state can be generated. For this reason, it is possible to avoid providing an elastic member or the like having a large elastic force in order to place the relay in the other state.

請求項9記載の発明は、請求項8記載の発明において、前記逆方向通電手段は、前記リレーのコイルの両端子と電源及び接地とを接続するに際し、前記コイルの一方の端子との接続対象を前記電源及び前記接地のいずれにもすることが可能な回路構成とすることで実現されてなることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the invention according to claim 8, wherein the reverse direction energization means connects the terminals of the coil of the relay with one terminal of the coil when connecting the power source and the ground. Is realized by adopting a circuit configuration that can be either the power source or the ground.

上記発明では、リレーの閉制御時と開制御時とで、コイルの一方及び他方のそれぞれの端子との接続対象を異ならせることで、リレーの閉制御時と開制御時とでコイルに流れる電流を互いに逆方向とすることができる。   In the above invention, the current flowing through the coil during the closing control and the opening control of the relay is made different between the connection target of the coil and one of the other terminals during the closing control and the opening control of the relay. Can be in opposite directions.

請求項10記載の発明は、請求項1〜9のいずれかに記載の発明において、前記リレーは、車載高圧バッテリ及び負荷間を導通及び遮断するものであることを特徴とする。   The invention according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the relay conducts and cuts off between the on-vehicle high voltage battery and the load.

車載高圧バッテリ及び負荷間を導通及び遮断する電磁形リレーを閉制御する際には、コイルに比較的大きい電流を流す必要が生じる傾向にある。このため、コイルの通電量をデューティ制御によって制御する場合には、デューティ制御によって生じるノイズが大きくなるおそれがある。この点、上記請求項1〜7記載の発明では、可変回路を備えることで、こうした問題を好適に抑制又は回避することができる。また、上記リレーは一方の状態に保つための電流が比較的大きくなることなどから大型化する傾向にあるが、上記請求項7〜9記載の逆方向通電手段を備えることで、極力小型化することができる。   When closing the on-board high-voltage battery and the electromagnetic relay that conducts and cuts off the load, a relatively large current needs to flow through the coil. For this reason, when controlling the energization amount of a coil by duty control, there exists a possibility that the noise which arises by duty control may become large. In this regard, in the inventions according to claims 1 to 7, such a problem can be suitably suppressed or avoided by including the variable circuit. Moreover, although the said relay tends to enlarge because the electric current for maintaining in one state becomes comparatively large, it is miniaturized as much as possible by providing the reverse direction electricity supply means of the said Claims 7-9. be able to.

(第1の実施形態)
以下、本発明にかかるリレー制御装置をハイブリッド車の高圧システムに設けられるリレーの制御装置に適用した第1の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a relay control device according to the present invention is applied to a relay control device provided in a high-voltage system of a hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.

図1に、本実施形態にかかるハイブリッドシステムの一部構成を示す。   FIG. 1 shows a partial configuration of a hybrid system according to the present embodiment.

所定の高電圧(例えば数百V)を有する高圧バッテリ10の両電極は、接続点C1,C2と接続されている。これら接続点C1,C2は、高圧バッテリ10の両電極と接続される電気経路にあって、高圧バッテリ10と複数の負荷とを接続する箇所である。ここで、負荷とは、高圧バッテリ10との間で電力の授受を行なうものであり、図示されるインバータ12やモータジェネレータ14の他、DC−DCコンバータ等がある。ちなみに、モータジェネレータ14は、高圧バッテリ10の電力を用いて出力トルクを生成する電動機としての機能と、回転軸に加わるトルクを用いて電力を生成して高圧バッテリ10に供給する発電機としての機能とを兼ね備えた回転機である。   Both electrodes of the high voltage battery 10 having a predetermined high voltage (for example, several hundred V) are connected to the connection points C1 and C2. These connection points C1 and C2 are in an electrical path connected to both electrodes of the high-voltage battery 10, and are places where the high-voltage battery 10 and a plurality of loads are connected. Here, the load is used to exchange power with the high-voltage battery 10, and includes a DC-DC converter and the like in addition to the illustrated inverter 12 and motor generator 14. Incidentally, the motor generator 14 functions as an electric motor that generates output torque using electric power of the high-voltage battery 10 and functions as a generator that generates electric power using torque applied to the rotating shaft and supplies the electric power to the high-voltage battery 10. It is a rotating machine that combines.

高圧バッテリ10及び接続点C1間は、電磁形のリレー20によって導通及び遮断される。リレー20は、通電により生成されるコイル28の電磁力によって、一対の入出力端子22,24と可動接点26とが接触することで閉状態となって且つ、通電の停止によって開状態に戻るノーマリーオープン式のリレーである。   The high voltage battery 10 and the connection point C1 are electrically connected and disconnected by the electromagnetic relay 20. The relay 20 is closed when the pair of input / output terminals 22 and 24 and the movable contact 26 come into contact with each other by the electromagnetic force of the coil 28 generated by energization, and returns to the open state when the energization is stopped. It is a marie open relay.

電子制御装置(ECU30)は、マイクロコンピュータ(マイコン32)を備えて構成されている。ECU30は、上記高圧バッテリ10よりも低電圧(例えば「12V」)の低圧バッテリ40から供給される電力によって駆動し、インターフェース42を介して高圧系の負荷との間で信号のやり取りを行なう。例えば、インターフェース42を介してインバータ12を操作することで、モータジェネレータ14の出力を制御する。更に、ECU30は、リレー20を開閉制御する機能を有する。   The electronic control unit (ECU 30) includes a microcomputer (microcomputer 32). The ECU 30 is driven by electric power supplied from the low voltage battery 40 having a lower voltage (for example, “12 V”) than the high voltage battery 10, and exchanges signals with a high voltage system load via the interface 42. For example, the output of the motor generator 14 is controlled by operating the inverter 12 via the interface 42. Furthermore, the ECU 30 has a function of controlling the opening and closing of the relay 20.

すなわち、リレー20のコイル28の一方の端子は低圧バッテリ40と接続されており、同低圧バッテリ40と接続されていない他方の端子は、ECU30に接続されている。ECU30では、例えばMOSトランジスタ等からなるスイッチング素子34と、抵抗体36及びコンデンサ38からなる並列回路とを介して、リレー20のコイル28の他方の端子を接地する。   That is, one terminal of the coil 28 of the relay 20 is connected to the low voltage battery 40, and the other terminal not connected to the low voltage battery 40 is connected to the ECU 30. In the ECU 30, the other terminal of the coil 28 of the relay 20 is grounded via a switching element 34 made of, for example, a MOS transistor and a parallel circuit made up of a resistor 36 and a capacitor 38.

こうした構成によれば、低圧バッテリ40、スイッチング素子34及び並列回路によってループ回路が構成される。そして、スイッチング素子34を閉状態(オン状態)とすることで、上記ループ回路を閉ループ回路とすることができ、ひいてはコイル28を通電することができる。これにより生じる電磁力によって、リレー20の可動接点26が一対の入出力端子22,24側に力を及ぼされることで同一対の入出力端子22,24側に変位する。そして、可動接点26が一対の入出力端子22,24に接触することで、リレー20が閉状態となる。   According to such a configuration, a loop circuit is configured by the low voltage battery 40, the switching element 34, and the parallel circuit. And by making the switching element 34 into a closed state (on state), the said loop circuit can be made into a closed loop circuit, and the coil 28 can be energized by extension. Due to the electromagnetic force generated thereby, the movable contact 26 of the relay 20 is displaced toward the pair of input / output terminals 22 and 24 by being displaced toward the pair of input / output terminals 22 and 24. And the relay 20 will be in a closed state because the movable contact 26 contacts a pair of input / output terminals 22 and 24.

図2に、リレー20の開閉制御の態様を示す。詳しくは、図2(a)は、スイッチング素子34の操作信号の推移を示し、図2(b)は、リレー20のコイル28の通電電流の推移を示す。   FIG. 2 shows a mode of opening / closing control of the relay 20. Specifically, FIG. 2A shows the transition of the operation signal of the switching element 34, and FIG. 2B shows the transition of the energization current of the coil 28 of the relay 20.

図示されるように、スイッチング素子34がオンとされることで、コイル28に電流が流れる。この際、コイル28に流れる電流量は、コンデンサ38の電圧が定常状態となるまではコンデンサ38を介して流れる電流と抵抗体36を流れる電流との和となる。この際、コイル28を流れる電流量は、一旦増加した後減少する。この増加及び減少の度合いは、コイル28のインダクタンス、コンデンサ38の静電容量、及び抵抗体36の抵抗値によって定まる。   As illustrated, when the switching element 34 is turned on, a current flows through the coil 28. At this time, the amount of current flowing through the coil 28 is the sum of the current flowing through the capacitor 38 and the current flowing through the resistor 36 until the voltage of the capacitor 38 reaches a steady state. At this time, the amount of current flowing through the coil 28 once increases and then decreases. The degree of increase and decrease is determined by the inductance of the coil 28, the capacitance of the capacitor 38, and the resistance value of the resistor 36.

そして、コンデンサ38の電圧が定常状態となると、コイル28を流れる電流が、抵抗体36を流れる電流量と一致する。これ以降、コイル28に流れる電流は一定となる。この際の電流量は、低圧バッテリ40の電圧、抵抗体36の抵抗値、及びコイル28のインダクタンスによって定まる。   When the voltage of the capacitor 38 reaches a steady state, the current flowing through the coil 28 matches the amount of current flowing through the resistor 36. Thereafter, the current flowing through the coil 28 is constant. The amount of current at this time is determined by the voltage of the low voltage battery 40, the resistance value of the resistor 36, and the inductance of the coil 28.

このように本実施形態によれば、コイル28を流れる電流量を増加させた後減少させることで、リレー20を高速で閉状態へと移行させることと消費電力を低減させることとの両立を図ることができる。すなわち、コイル28に要求される通電量の最小値は、可動接点26を一対の入出力端子22,24間に接触させるまでの期間において最大の通電量Vth1となる。換言すれば、リレー20を開状態から閉状態へと移行させるまでの期間において最大の通電量Vth1となる。そして、リレー20を閉状態に保持するために要求される通電量の最小値である通電量Vth2は、リレー20を開状態から閉状態へと移行させる際の通電量Vth1よりも少ない。この点、本実施形態によれば、リレー20を閉状態に移行させる際の通電量を多くすることでリレー20を確実に閉状態へと移行させつつも、リレー20を閉状態に保持する際の通電量を低減することで消費電力を低減する。   As described above, according to the present embodiment, by increasing and decreasing the amount of current flowing through the coil 28, both the transition of the relay 20 to the closed state at a high speed and the reduction of power consumption are achieved. be able to. That is, the minimum value of the energization amount required for the coil 28 is the maximum energization amount Vth1 during the period until the movable contact 26 is brought into contact between the pair of input / output terminals 22 and 24. In other words, the energization amount Vth1 is the maximum during the period until the relay 20 is shifted from the open state to the closed state. The energization amount Vth2 that is the minimum value of the energization amount required to hold the relay 20 in the closed state is smaller than the energization amount Vth1 when the relay 20 is shifted from the open state to the closed state. In this regard, according to the present embodiment, when the relay 20 is held in the closed state while the relay 20 is reliably shifted to the closed state by increasing the energization amount when the relay 20 is shifted to the closed state. The power consumption is reduced by reducing the energization amount.

また、リレー20を閉状態に保持する際の通電量を低減することで、リレー20を小型化することも可能となる。これは、リレー20を閉状態に保持する際の通電量が多いほどリレー20の発熱量が増大するためである。このため、図3に示すように、並列回路を設けない場合には、通電量が一定となることから、リレー20の発熱量が増大する。そして、これによりリレー20の温度が上昇することから、リレー20内の磁力が低下する。この低下にかかわらずリレー20を保持するためには、コイル28の巻き数を大きくすることでコイル28を備えて構成される電磁石の磁力を増大させる等の対策が必要となり、ひいては、リレー20の大型化を招く結果となる。   Moreover, it becomes possible to reduce the size of the relay 20 by reducing the energization amount when the relay 20 is held in the closed state. This is because the heat generation amount of the relay 20 increases as the energization amount when the relay 20 is held in the closed state is increased. For this reason, as shown in FIG. 3, when the parallel circuit is not provided, the energization amount becomes constant, so that the heat generation amount of the relay 20 increases. And since the temperature of the relay 20 rises by this, the magnetic force in the relay 20 falls. In order to hold the relay 20 regardless of this decrease, it is necessary to take measures such as increasing the magnetic force of the electromagnet including the coil 28 by increasing the number of turns of the coil 28. This results in an increase in size.

本実施形態では特に、コンデンサ38及び抵抗体36からなる並列回路を備えてコイル28への通電量を可変設定する。このため、マイコン32によってスイッチング素子34が一旦オン状態とされると、並列回路の回路特性によってリレー20を閉状態に保持する際の通電量が一旦増加した後自動的に減少する。したがって、スイッチング素子34をデューティ制御によってオン・オフ操作する必要もない。特に、上記リレー20は比較的大きなものとなることなどから、コイル28に流れる電流量も、数百ミリアンペア程度となり得る。このため、低圧バッテリ40によって上記通電量を確保するようにデューティ制御をすることで、顕著なノイズが生じるおそれがある。しかも、デューティ制御をする場合、リレー20が閉状態である間スイッチング素子34をオン・オフ操作し続けるために、ノイズが継続して発生するおそれがある。本実施形態では、並列回路を備えることで、こうした問題を回避している。   In the present embodiment, in particular, a parallel circuit including a capacitor 38 and a resistor 36 is provided to variably set the energization amount to the coil 28. For this reason, once the switching element 34 is turned on by the microcomputer 32, the energization amount when the relay 20 is held in the closed state is once increased due to the circuit characteristics of the parallel circuit and then automatically decreased. Therefore, it is not necessary to turn on / off the switching element 34 by duty control. In particular, since the relay 20 is relatively large, the amount of current flowing through the coil 28 can be about several hundred milliamperes. For this reason, when the duty control is performed so as to ensure the energization amount by the low-voltage battery 40, there is a possibility that significant noise may occur. In addition, when duty control is performed, the switching element 34 is continuously turned on / off while the relay 20 is in the closed state, and thus noise may be continuously generated. In this embodiment, such a problem is avoided by providing a parallel circuit.

また、図2に示したように、コイル28の通電量が漸増した後漸減して所定量に収束するようにした。この際、上記通電量を緩やかに漸増させるようにするなら、可動接点26を一対の入出力端子22,24に接触させる際のリレー20の作動音を低減することもできる。以下、図4に基づき、これについて説明する。   Further, as shown in FIG. 2, the energization amount of the coil 28 gradually increases and then gradually decreases to converge to a predetermined amount. At this time, if the amount of energization is gradually increased, the operating noise of the relay 20 when the movable contact 26 is brought into contact with the pair of input / output terminals 22 and 24 can be reduced. Hereinafter, this will be described with reference to FIG.

図4は、リレー20の可動接点26に働く力を示す模式図である。図示されるように、可動接点26には、可動接点26に対し一対の入出力端子22,24側の力を及ぼすコンタクトスプリングScと、可動接点26に対し一対の入出力端子22,24から引き離す力を及ぼすリターンスプリングSrとの弾性力が加わっている。ここで、コンタクトスプリングScの弾性力とリターンスプリングSrの弾性力との釣り合いの位置は、可動接点26が一対の入出力端子22,24から離間した位置にある。こうした構成において、コイル28に通電すると、可動接点26には、通電量に応じた電磁力F(i)が加わる。この電磁力F(i)は、一対の入出力端子22,24側へ向かう方向である。このため、可動接点26が一対の入出力端子22,24側へ変位する。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the force acting on the movable contact 26 of the relay 20. As shown, the movable contact 26 is separated from the pair of input / output terminals 22 and 24 with respect to the movable contact 26 and the contact spring Sc that exerts a force on the pair of input / output terminals 22 and 24 with respect to the movable contact 26. An elastic force is applied to the return spring Sr that exerts a force. Here, the balance position between the elastic force of the contact spring Sc and the elastic force of the return spring Sr is such that the movable contact 26 is separated from the pair of input / output terminals 22 and 24. In such a configuration, when the coil 28 is energized, an electromagnetic force F (i) corresponding to the energization amount is applied to the movable contact 26. The electromagnetic force F (i) is a direction toward the pair of input / output terminals 22 and 24. For this reason, the movable contact 26 is displaced toward the pair of input / output terminals 22 and 24.

この際の可動接点26の加速度は、コンタクトスプリングScによる弾性力とリターンスプリングSrの弾性力と電磁力F(i)とによって定まる。ここで、電磁力F(i)は、通電量iが小さいほど小さくなるため、通電量を緩やかに漸増させることで、可動接点26の加速度を低減することができ、ひいては可動接点26が一対の入出力端子22,24と接触する際の可動接点26の速度を低減することができる。このため、通電量を緩やかに漸増させることで、可動接点26が入出力端子22,24と接触する際の衝撃を低減することができ、ひいてはこの際に発生する音を低減することができる。   The acceleration of the movable contact 26 at this time is determined by the elastic force of the contact spring Sc, the elastic force of the return spring Sr, and the electromagnetic force F (i). Here, since the electromagnetic force F (i) becomes smaller as the energization amount i is smaller, the acceleration of the movable contact 26 can be reduced by gradually increasing the energization amount. The speed of the movable contact 26 when contacting the input / output terminals 22 and 24 can be reduced. For this reason, by gradually increasing the energization amount, the impact when the movable contact 26 comes into contact with the input / output terminals 22 and 24 can be reduced, and the sound generated at this time can be reduced.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

(1)リレー20のコイル28を、スイッチング素子34を介して、コンデンサ38及び抵抗体36の並列回路と接続した。これにより、スイッチング素子34の閉操作後にコイル28を流れる電流量を、一旦増加させた後、減少させることができる。   (1) The coil 28 of the relay 20 is connected to the parallel circuit of the capacitor 38 and the resistor 36 through the switching element 34. Thereby, the amount of current flowing through the coil 28 after the closing operation of the switching element 34 can be once increased and then decreased.

(2)高圧バッテリ10及び負荷間を導通及び遮断するリレー20に、上記構成を適用した。このリレー20では、コイル28の通電量をデューティ制御によって制御する場合には、デューティ制御によって生じるノイズが特に大きくなるおそれがあるが、上記構成ではコイル28への通電量を可変としつつもこうした問題を回避することができる。   (2) The above configuration is applied to the relay 20 that conducts and cuts off between the high voltage battery 10 and the load. In the relay 20, when the energization amount of the coil 28 is controlled by duty control, noise generated by the duty control may be particularly large. However, in the above configuration, such a problem is caused while the energization amount to the coil 28 is variable. Can be avoided.

(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図5に、本実施形態にかかるリレー20の制御装置の一部構成を示す。なお、図5において、先の図1に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を付している。図示されるように、本実施形態では、リレー20に電力を供給する電源として、低圧バッテリ40に加えて、同低圧バッテリ40の電圧VBよりも低い所定圧Vrを有する基準電圧発生部44を備える。この基準電圧発生部44は、例えば、ECU30内にあって低圧バッテリ40に基づき生成される安定した電源とすればよい。   FIG. 5 shows a partial configuration of the control device for the relay 20 according to the present embodiment. In FIG. 5, the same members as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals for the sake of convenience. As shown in the drawing, in the present embodiment, as a power source for supplying power to the relay 20, in addition to the low voltage battery 40, a reference voltage generation unit 44 having a predetermined pressure Vr lower than the voltage VB of the low voltage battery 40 is provided. . The reference voltage generator 44 may be a stable power source that is generated in the ECU 30 and based on the low voltage battery 40, for example.

これら低圧バッテリ40及び基準電圧発生部44からの電力は、それぞれ通電経路50,52を介してリレー20に供給される。通電経路50は、例えばMOSトランジスタ等からなるスイッチング素子50aと、ダイオード50bとを備え、低圧バッテリ40及びコイル28間を接続する。一方、通電経路52は、例えばMOSトランジスタ等からなるスイッチング素子52aと、ダイオード52bとを備え、基準電圧発生部44及びコイル28間を接続する。   The electric power from the low voltage battery 40 and the reference voltage generator 44 is supplied to the relay 20 via the energization paths 50 and 52, respectively. The energizing path 50 includes a switching element 50a made of, for example, a MOS transistor and a diode 50b, and connects between the low voltage battery 40 and the coil 28. On the other hand, the energization path 52 includes a switching element 52a made of, for example, a MOS transistor and a diode 52b, and connects between the reference voltage generator 44 and the coil 28.

ここで、ダイオード52bは、低圧バッテリ40から基準電圧発生部44側への電流の流入を回避するためのものである。一方、ダイオード50bは、低圧バッテリ40の電圧が変動しやすいことに鑑みて設けられたものであり、低圧バッテリ40の電圧が基準電圧発生部44の電圧よりも低くなることで基準電圧発生部44から低圧バッテリ40側へ電流が流入する万一の事態に対処するためのものである。なお、このダイオード50bについては設けなくてもよい。   Here, the diode 52b is for avoiding inflow of the current from the low voltage battery 40 to the reference voltage generating unit 44 side. On the other hand, the diode 50b is provided in view of the fact that the voltage of the low voltage battery 40 is likely to fluctuate, and the reference voltage generation unit 44 is obtained when the voltage of the low voltage battery 40 becomes lower than the voltage of the reference voltage generation unit 44. This is to cope with an emergency situation in which a current flows into the low-voltage battery 40 side. The diode 50b need not be provided.

図6に、本実施形態にかかるリレー20の通電態様を示す。詳しくは、図6(a)に、スイッチング素子50aの操作態様の推移を示し、図6(b)に、スイッチング素子52aの操作態様の推移を示し、図6(c)に、リレー20の通電電流の推移を示す。   FIG. 6 shows an energization mode of the relay 20 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 6A shows the transition of the operation mode of the switching element 50a, FIG. 6B shows the transition of the operation mode of the switching element 52a, and FIG. 6C shows the energization of the relay 20. It shows the transition of current.

図示されるように、スイッチング素子50aをオンすることで、リレー20のコイル28を流れる電流量が急激に上昇し、低圧バッテリ40、ダイオード50b、スイッチング素子50a、及びリレー20によって構成される閉ループ回路の内部抵抗や低圧バッテリ40の電圧VB等によって定まる通電量となって安定する。この際の通電量は、リレー20を開状態から閉状態へと移行させるために要求される最小の通電量Vth1以上となるように設定されている。そして、その後、スイッチング素子52aをオン操作し、スイッチング素子50aをオフ操作することで、コイル28を流れる電流量は、基準電圧発生部44、ダイオード52b、スイッチング素子52a、及びリレー20によって構成される閉ループ回路の内部抵抗や基準電圧発生部44の所定圧Vr等によって定まる通電量まで減少する。この際の通電量は、リレー20を閉状態に保持するために要求される最小の通電量Vth2以上となるように設定されている。なお、スイッチング素子50aをオンするタイミングは、スイッチング素子52aをオンさせるタイミング以前であればよい。   As shown in the figure, when the switching element 50a is turned on, the amount of current flowing through the coil 28 of the relay 20 rapidly increases, and the closed loop circuit configured by the low voltage battery 40, the diode 50b, the switching element 50a, and the relay 20 is illustrated. The amount of current determined by the internal resistance of the battery and the voltage VB of the low-voltage battery 40 is stabilized. The energization amount at this time is set to be equal to or greater than the minimum energization amount Vth1 required to shift the relay 20 from the open state to the closed state. After that, by turning on the switching element 52a and turning off the switching element 50a, the amount of current flowing through the coil 28 is configured by the reference voltage generating unit 44, the diode 52b, the switching element 52a, and the relay 20. It decreases to the energization amount determined by the internal resistance of the closed loop circuit, the predetermined voltage Vr of the reference voltage generator 44, and the like. The energization amount at this time is set to be equal to or greater than the minimum energization amount Vth2 required to hold the relay 20 in the closed state. The timing for turning on the switching element 50a may be before the timing for turning on the switching element 52a.

こうした構成によれば、リレー20を閉制御するに際し、コイル28への通電量を段階的に増加させた後、段階的に減少させることができる。   According to such a configuration, when the relay 20 is controlled to be closed, the energization amount to the coil 28 can be increased stepwise and then decreased stepwise.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(2)の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。   According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effect (2) of the first embodiment.

(3)コイル28に対する複数の通電経路50,52を備えた。これにより、通電に用いる通電経路50,52を選択することで、コイル28の通電量を可変設定することができる。   (3) A plurality of energization paths 50 and 52 for the coil 28 are provided. Thereby, the energization amount of the coil 28 can be variably set by selecting the energization paths 50 and 52 used for energization.

(4)複数の通電経路50,52を、複数の電源(低圧バッテリ40、基準電圧発生部44)のそれぞれに対応して設けた。これにより、低圧バッテリ40に対応する通電経路50から基準電圧発生部44に対応する通電経路52へと用いる通電経路を移行させることで、コイル28を流れる通電量を段階的に増加させた後、段階的に減少させることができる。特に、基準電圧発生部44をECU30等の備える安定電源とするなら、リレー20の設計に際し、基準電圧発生部44の電圧変動を見越したマージンを考慮する必要もない。   (4) A plurality of energization paths 50 and 52 are provided corresponding to each of a plurality of power sources (low voltage battery 40 and reference voltage generator 44). Thus, after the energization path used for the reference voltage generating unit 44 is shifted from the energization path 50 corresponding to the low voltage battery 40 to the energization path flowing through the coil 28 in a stepwise manner, It can be reduced in stages. In particular, if the reference voltage generating unit 44 is a stable power source provided in the ECU 30 or the like, it is not necessary to consider a margin in anticipation of voltage fluctuation of the reference voltage generating unit 44 when designing the relay 20.

(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the second embodiment.

図7に、本実施形態にかかるリレー20の制御装置の一部構成を示す。なお、図7において、先の図5に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を付している。図示されるように、本実施形態では、通電経路50,52共に低圧バッテリ40の電力をリレー20のコイル28に供給する通電経路である。そして、通電経路50,52には、それぞれ定電流源50c及び定電流源52cが設けられている。これら定電流源50c、52cは、低圧バッテリ40の電圧にかかわらず一定の電流を流す回路又は素子である。なお、定電流源50c、52cは、例えば定電流ダイオード(CRD)によって構成すればよい。   FIG. 7 shows a partial configuration of the control device for the relay 20 according to the present embodiment. In FIG. 7, the same members as those shown in FIG. 5 are given the same reference numerals for the sake of convenience. As shown in the figure, in the present embodiment, the energization paths 50 and 52 are both energization paths for supplying the electric power of the low-voltage battery 40 to the coil 28 of the relay 20. The energization paths 50 and 52 are provided with a constant current source 50c and a constant current source 52c, respectively. These constant current sources 50 c and 52 c are circuits or elements that allow a constant current to flow regardless of the voltage of the low voltage battery 40. In addition, what is necessary is just to comprise the constant current sources 50c and 52c by a constant current diode (CRD), for example.

ここで、定電流源50c、52cの出力電流を互いに異なるように設定すれば、通電経路50,52のうちの用いる経路を、流通電流が大きくなる方から小さくなる方へと切り替えることで、コイル28の通電量を段階的に増加させた後、段階的に減少させることができる。また、定電流源50c、52cの出力電流を互いに同一としたとしても、通電経路50,52の双方を用いた通電からいずれか一方を用いた通電へ切り替えることで、コイル28の通電量を段階的に増加させた後、段階的に減少させることができる。   Here, if the output currents of the constant current sources 50c and 52c are set to be different from each other, the path to be used among the energization paths 50 and 52 is switched from the direction in which the flowing current is increased to the direction in which the current is decreased, thereby After the energization amount of 28 is increased stepwise, it can be decreased stepwise. Further, even if the output currents of the constant current sources 50c and 52c are the same as each other, the energization amount of the coil 28 is stepped by switching from energization using both the energization paths 50 and 52 to energization using either one. It can be increased stepwise and then gradually decreased.

以上説明した本実施形態によれば、先の第2の実施形態の上記効果に準じた効果を得ることができる。   According to the present embodiment described above, it is possible to obtain an effect according to the above-described effect of the second embodiment.

(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図8に、本実施形態にかかるリレー20の制御装置の一部構成を示す。なお、図8において、先の図1に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を付している。図示されるように、本実施形態では、ダイオード60(整流手段)及び抵抗体36の直列接続体と、コンデンサ38とによって並列回路が構成されている。そして、並列回路は、接続装置62を介して、低圧バッテリ40及び接地のいずれかに選択的に接続される。ちなみに、接続装置62は、例えば、並列回路及び低圧バッテリ40間を導通及び遮断するMOSトランジスタと、並列回路及び接地間を導通及び遮断するMOSトランジスタとを備えて構成してもよい。この際、上記一対のMOSトランジスタをマイコン32によって各別に操作することで、並列回路を低圧バッテリ40及び接地のいずれかに選択的に接続してもよい。   FIG. 8 shows a partial configuration of the control device for the relay 20 according to the present embodiment. In FIG. 8, the same members as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals for the sake of convenience. As shown in the figure, in this embodiment, a parallel circuit is constituted by a series connection body of a diode 60 (rectifying means) and a resistor 36 and a capacitor 38. The parallel circuit is selectively connected to either the low voltage battery 40 or the ground via the connection device 62. Incidentally, the connection device 62 may include, for example, a MOS transistor that conducts and cuts off between the parallel circuit and the low-voltage battery 40 and a MOS transistor that conducts and cuts off between the parallel circuit and the ground. At this time, the parallel circuit may be selectively connected to either the low voltage battery 40 or the ground by separately operating the pair of MOS transistors by the microcomputer 32.

図9に、本実施形態にかかるリレー20の通電態様を示す。詳しくは、図6(a)に、接続装置62の操作態様の推移を示し、図6(b)に、リレー20の通電電流の推移を示す。   FIG. 9 shows an energization mode of the relay 20 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 6A shows the transition of the operation mode of the connection device 62, and FIG. 6B shows the transition of the energization current of the relay 20.

図示されるように、接続装置62が操作されることによって、低圧バッテリ40及び並列回路が接続されると、先の第1の実施形態と同様の理由から、コイル28の通電量は漸増した後漸減し、所定量になって安定する。ここで、通電量が安定しているときには、コンデンサ38には、低圧バッテリ40側を正方向とする電荷が蓄えられて定常状態となっている。   As shown in the drawing, when the low voltage battery 40 and the parallel circuit are connected by operating the connecting device 62, the energization amount of the coil 28 is gradually increased for the same reason as in the first embodiment. Gradually decreases and stabilizes at a predetermined amount. Here, when the energization amount is stable, the capacitor 38 is in a steady state in which charges with the low voltage battery 40 side as the positive direction are stored.

これに対し、接続装置62が操作されることによって並列回路が接地されると、コンデンサ38の電荷が、コンデンサ38、接続装置62、接地、及びコイル28によって構成される閉ループ回路によって放電される。これにより、コイル28には、リレー20の閉制御時とは逆方向の電流が流れることとなる。このため、可動接点26を一対の入出力端子22,24から離間させる電磁力が生じる。このため、可動接点26を一対の入出力端子22,24から離間させるための弾性部材(リターンスプリングSr)の弾性力をさほど大きくしなくても、リレー20を高速で開状態に切り替えることができる。   On the other hand, when the parallel circuit is grounded by operating the connection device 62, the charge of the capacitor 38 is discharged by the closed loop circuit constituted by the capacitor 38, the connection device 62, the ground, and the coil 28. As a result, a current in the direction opposite to that during the closing control of the relay 20 flows through the coil 28. For this reason, an electromagnetic force that separates the movable contact 26 from the pair of input / output terminals 22 and 24 is generated. Therefore, the relay 20 can be switched to the open state at high speed without increasing the elastic force of the elastic member (return spring Sr) for separating the movable contact 26 from the pair of input / output terminals 22 and 24. .

そして、リターンスプリングSrの弾性力を低減できることから、リレー20を閉状態に切り替えるために要求される力を低減することができ、ひいてはコイル28やコンタクトスプリングSc等を小型化することができる。   Since the elastic force of the return spring Sr can be reduced, the force required to switch the relay 20 to the closed state can be reduced, and the coil 28 and the contact spring Sc can be downsized.

特に、本実施形態では、ダイオード60を備えることで、放電に際してコンデンサ38に充電された電荷が抵抗体36によって消費されることを回避することができる。このため、リレー20を遮断する方向に作用する電流である放電電流を大きくすることができる。   In particular, in the present embodiment, by providing the diode 60, it is possible to avoid the electric charge charged in the capacitor 38 during discharging from being consumed by the resistor 36. For this reason, it is possible to increase the discharge current, which is a current that acts in the direction of shutting off the relay 20.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)、(2)の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。   According to this embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment.

(5)並列回路を低圧バッテリ40及び接地のいずれかに接続する接続装置62を設けた。これにより、リレー20の閉制御から開制御への切り替えに際し、閉制御時とは逆方向の電流がコイル28を流れることによって、リレー20を開状態とするための電磁力を生成することができる。このため、リターンスプリングSrの弾性力を低減することができる。   (5) A connecting device 62 for connecting the parallel circuit to either the low voltage battery 40 or the ground is provided. As a result, when the relay 20 is switched from the closed control to the open control, a current in the direction opposite to that during the closed control flows through the coil 28, so that an electromagnetic force for opening the relay 20 can be generated. . For this reason, the elastic force of the return spring Sr can be reduced.

(第5の実施形態)
以下、第5の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.

図10に、本実施形態にかかるリレー20の制御装置の一部構成を示す。なお、図10において、先の図1に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を付している。   FIG. 10 shows a partial configuration of the control device for the relay 20 according to the present embodiment. In FIG. 10, the same members as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals for the sake of convenience.

図示されるように、本実施形態では、リレー20のコイル28の一対の端子T1,T2のいずれかを低圧バッテリ40と選択的に接続する接続装置70を備えている。詳しくは、接続装置70は、低圧バッテリ40を、コイル28の一対の端子T1,T2のいずれかと接続するか、いずれにも接続しないかを切り替えることができる。また、本実施形態では、リレー20のコイル28の一対の端子T1,T2のいずれかを選択的に接地する接続装置72を備えている。これにより、低圧バッテリ40及び接地間にコイル28の一対の端子T1,T2を接続するに際し、その接続を2通りに設定することができ、ひいてはコイル28への通電によって生じる電磁力の方向を2方向に設定することが可能となる。なお、これら接続装置70,72は、低圧バッテリ40又は接地と端子T1とを接続するMOSトランジスタと、低圧バッテリ40又は接地と端子T2とを接続するMOSトランジスタを備えて構成すればよい。   As illustrated, in the present embodiment, a connection device 70 that selectively connects one of the pair of terminals T1 and T2 of the coil 28 of the relay 20 to the low voltage battery 40 is provided. Specifically, the connection device 70 can switch whether the low-voltage battery 40 is connected to either of the pair of terminals T1 and T2 of the coil 28 or not. Moreover, in this embodiment, the connection apparatus 72 which selectively earth | grounds either one of a pair of terminal T1, T2 of the coil 28 of the relay 20 is provided. Thus, when the pair of terminals T1 and T2 of the coil 28 are connected between the low voltage battery 40 and the ground, the connection can be set in two ways. As a result, the direction of the electromagnetic force generated by energizing the coil 28 is 2 It becomes possible to set the direction. The connection devices 70 and 72 may be configured to include a MOS transistor that connects the low-voltage battery 40 or the ground and the terminal T1, and a MOS transistor that connects the low-voltage battery 40 or the ground and the terminal T2.

図11に、本実施形態にかかるリレー20の通電態様を示す。詳しくは、図11(a)に、接続装置70の状態の推移を示し、図11(b)に、接続装置72の状態の推移を示し、図11(c)に、リレー20のコイル28の通電電流の推移を示す。   In FIG. 11, the energization aspect of the relay 20 concerning this embodiment is shown. Specifically, FIG. 11 (a) shows the transition of the state of the connection device 70, FIG. 11 (b) shows the transition of the state of the connection device 72, and FIG. 11 (c) shows the state of the coil 28 of the relay 20. Shows the transition of current flow.

図示されるように、リレー20を閉制御する際には、接続装置70によって端子T1が選択されて且つ接続装置72によって端子T2が選択される。これにより、可動接点26を入出力端子22,24側に引き寄せる電磁力を生成する方向の電流が流れる。したがって、リレー20を閉状態とすることができる。   As shown in the figure, when the relay 20 is controlled to be closed, the connection device 70 selects the terminal T1 and the connection device 72 selects the terminal T2. As a result, a current flows in a direction that generates an electromagnetic force that pulls the movable contact 26 toward the input / output terminals 22 and 24. Therefore, the relay 20 can be closed.

これに対し、リレー20を開制御する際には、接続装置70によって端子T2が一時的に選択されて且つ接続装置72によって端子T1が選択される。これにより、可動接点26を入出力端子22,24から離間させる電磁力を生成する方向の電流が流れる。これにより、リレー20を高速で開状態に切り替えることができる。そして、開状態に切り替えた後には、一対の端子T1,T2のいずれも低圧バッテリ40と接続させないように、接続装置70を切り替える。   On the other hand, when the relay 20 is controlled to open, the terminal T2 is temporarily selected by the connecting device 70 and the terminal T1 is selected by the connecting device 72. As a result, a current flows in a direction that generates an electromagnetic force that separates the movable contact 26 from the input / output terminals 22 and 24. Thereby, the relay 20 can be switched to an open state at high speed. And after switching to an open state, the connection apparatus 70 is switched so that neither of a pair of terminal T1, T2 may be connected with the low voltage battery 40. FIG.

こうした構成によれば、可動接点26を一対の入出力端子22,24から離間させるための弾性部材(リターンスプリングSr)の弾性力をさほど大きくしなくても、リレー20を高速で開状態に切り替えることができる。そして、リターンスプリングSrの弾性力を低減できることから、リレー20を閉状態に切り替えるために要求される力を低減することができ、ひいてはコイル28やコンタクトスプリングSc等を小型化することができる。   According to such a configuration, the relay 20 is switched to the open state at high speed without increasing the elastic force of the elastic member (return spring Sr) for separating the movable contact 26 from the pair of input / output terminals 22 and 24. be able to. Since the elastic force of the return spring Sr can be reduced, the force required to switch the relay 20 to the closed state can be reduced, and the coil 28 and the contact spring Sc can be downsized.

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

(6)リレー20の閉制御時の通電による電流の流通方向とは逆方向への通電を行なう手段を備えた。これにより、リレー20を開状態とするために弾性力の大きい弾性部材等を備えることを回避することができる。   (6) Means for energizing in the direction opposite to the direction of current flow by energization during the closing control of the relay 20 is provided. Thereby, it can avoid providing the elastic member etc. with a large elastic force in order to make the relay 20 into an open state.

(7)低圧バッテリ40及び接地間にコイル28の一対の端子T1,T2を接続するに際し、その接続を2通りに設定可能とした。これにより、コイル28への通電によって生じる電磁力の方向を2方向に設定することが可能となる。   (7) When connecting the pair of terminals T1, T2 of the coil 28 between the low voltage battery 40 and the ground, the connection can be set in two ways. This makes it possible to set the direction of electromagnetic force generated by energizing the coil 28 in two directions.

(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・上記第1の実施形態や第4の実施形態において、並列回路やリレー20と直列に更に抵抗体を接続してもよい。これにより、その抵抗値を、コイル28への通電開始に伴う電流の増加速度やその後の電流の減少速度を調節するパラメータとして利用することができる。   In the first embodiment and the fourth embodiment, a resistor may be further connected in series with the parallel circuit or the relay 20. Thereby, the resistance value can be used as a parameter for adjusting the rate of increase of current accompanying the start of energization of the coil 28 and the rate of decrease of current thereafter.

・上記第2の実施形態や第3の実施形態において、通電経路を3つ以上としてもよい。ここで、例えばリレー20を閉制御すべく、通電量を複数段にわたって段階的に増加させた後、段階的に減少させた場合には、上記第1の実施形態において説明した理由から、可動接点26を一対の入出力端子22,24に接触させる際の衝撃を低減する設定も容易となる。   -In the said 2nd Embodiment and 3rd Embodiment, it is good also as three or more electricity supply paths. Here, for example, when the energization amount is increased stepwise over a plurality of stages and then decreased stepwise in order to control the relay 20 to be closed, the movable contact is provided for the reason described in the first embodiment. The setting for reducing the impact when 26 is brought into contact with the pair of input / output terminals 22 and 24 is also facilitated.

・リレー20の閉制御時の通電による電流の流通方向とは逆方向への通電を行なう逆方向通電手段の実施形態としては、上記第4の実施形態や第5の実施形態で例示したものに限らない。例えば上記第1〜第3の実施形態において、第5の実施形態に例示したようにコイル28に逆方向の電圧を印加する手段を備えてもよい。   -As an embodiment of the reverse direction energization means for energizing in the direction opposite to the direction of current flow due to energization at the time of closing control of the relay 20, the embodiment exemplified in the fourth embodiment and the fifth embodiment is used. Not exclusively. For example, in the first to third embodiments, as illustrated in the fifth embodiment, means for applying a reverse voltage to the coil 28 may be provided.

・電磁形のリレーとしては、ハイブリッド車の高圧バッテリ及び負荷間を連通及び遮断するものに限らず、例えば電気自動車の高圧バッテリ及び負荷間を導通及び遮断するものであってもよい。   The electromagnetic relay is not limited to one that communicates and cuts off the high voltage battery and load of the hybrid vehicle, but may be one that conducts and cuts off the high voltage battery and load of the electric vehicle, for example.

第1の実施形態にかかるハイブリッドシステムの構成を示す図。The figure which shows the structure of the hybrid system concerning 1st Embodiment. 同実施形態にかかるリレーの通電態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the electricity supply aspect of the relay concerning the embodiment. 従来のリレーの通電態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the electricity supply aspect of the conventional relay. リレーの閉制御時の力学的な動作を説明する図。The figure explaining the dynamic operation | movement at the time of the closing control of a relay. 第2の実施形態にかかるリレー制御装置の一部の回路構成を示す回路図。A circuit diagram showing some circuit composition of a relay control device concerning a 2nd embodiment. 同実施形態にかかるリレーの通電態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the electricity supply aspect of the relay concerning the embodiment. 第3の実施形態にかかるリレー制御装置の一部の回路構成を示す回路図。A circuit diagram showing some circuit composition of a relay control device concerning a 3rd embodiment. 第4の実施形態にかかるリレー制御装置の一部の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of a part of relay control apparatus concerning 4th Embodiment. 同実施形態にかかるリレーの通電態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the electricity supply aspect of the relay concerning the embodiment. 第5の実施形態にかかるリレー制御装置の一部の回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of a part of relay control apparatus concerning 5th Embodiment. 同実施形態にかかるリレーの通電態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the electricity supply aspect of the relay concerning the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…高圧バッテリ、12…インバータ(負荷の一実施形態)、20…リレー、30…ECU(リレー制御装置の一実施形態)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... High voltage battery, 12 ... Inverter (one Embodiment of load), 20 ... Relay, 30 ... ECU (One Embodiment of a relay control apparatus).

Claims (10)

バッテリとの間で電力の授受をする負荷及び前記バッテリ間を導通及び遮断する電磁形のリレーであって且つ、該リレーのコイルを通電することで開状態及び閉状態のいずれか一方の状態に移行し該通電の停止によっていずれか他方の状態に戻るリレーについて、該リレーを開閉制御するリレー制御装置において、
前記リレーのコイルに電力を供給する電源及び前記コイルを備えるループ回路内に設けられて且つ該ループ回路を開閉する開閉手段と、
前記リレーのコイルを通電すべく、前記開閉手段を閉操作する操作手段と、
前記ループ回路内に設けられて且つ前記コイルへの通電量を可変とする可変回路とを備えることを特徴とするリレー制御装置。
A load that transfers power to and from a battery, and an electromagnetic relay that conducts and cuts off between the batteries, and the coil of the relay is energized to be in one of an open state and a closed state In the relay control device that controls the opening and closing of the relay that transitions and returns to one of the other states by stopping the energization,
A power supply for supplying power to the coil of the relay, and an opening / closing means provided in a loop circuit including the coil and opening and closing the loop circuit;
An operating means for closing the opening / closing means to energize the coil of the relay;
A relay control device comprising: a variable circuit provided in the loop circuit and configured to vary an energization amount to the coil.
前記可変回路は、前記開閉手段を閉操作することで実現される閉ループ回路の回路特性によって前記コイルへの通電量を増加させた後減少させる回路であることを特徴とする請求項1記載のリレー制御装置。   2. The relay according to claim 1, wherein the variable circuit is a circuit that increases and decreases an energization amount to the coil according to a circuit characteristic of a closed loop circuit realized by closing the opening / closing means. Control device. 前記可変回路は、コンデンサ及び抵抗体の並列回路を備えることを特徴とする請求項2記載のリレー制御装置。   The relay control device according to claim 2, wherein the variable circuit includes a parallel circuit of a capacitor and a resistor. 前記並列回路及び接地間に前記コイルが接続され、
前記開閉手段は、前記並列回路を前記電源及び接地のいずれかに接続するものであることを特徴とする請求項3記載のリレー制御装置。
The coil is connected between the parallel circuit and ground;
4. The relay control device according to claim 3, wherein the opening / closing means connects the parallel circuit to either the power source or the ground.
前記ループ回路は、前記コイルに対する複数の通電経路を備える複数のループ回路からなり、
前記開閉手段は、前記各通電経路のそれぞれに設けられるものであり、
前記可変回路は、前記複数の通電経路及びこれらに対応する前記複数の開閉手段を備えて構成されてなることを特徴とする請求項1記載のリレー制御装置。
The loop circuit comprises a plurality of loop circuits having a plurality of energization paths for the coil,
The opening / closing means is provided in each of the energization paths,
The relay control device according to claim 1, wherein the variable circuit includes the plurality of energization paths and the plurality of opening / closing means corresponding thereto.
前記電源は、電圧の異なる複数の電源からなり、
前記複数の通電経路は、前記複数の電源のそれぞれに対応して設けられてなることを特徴とする請求項5記載のリレー制御装置。
The power source comprises a plurality of power sources having different voltages,
The relay control device according to claim 5, wherein the plurality of energization paths are provided corresponding to each of the plurality of power sources.
前記一方の状態への制御時における電流の流通方向とは逆方向への通電を行なう逆方向通電手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のリレー制御装置。   The relay control device according to any one of claims 1 to 6, further comprising reverse direction energization means for energizing in a direction opposite to a current flow direction during the control to the one state. バッテリとの間で電力の授受をする負荷及び前記バッテリ間を導通及び遮断する電磁形のリレーであって且つ、コイルへの通電によって開状態及び閉状態のいずれか一方の状態に移行し該通電の停止によっていずれか他方の状態に戻るリレーについて、該リレーを開閉制御するリレー制御装置において、
前記一方の状態への制御時における電流の流通方向とは逆方向に電流を通電する逆方向通電手段を備えることを特徴とするリレー制御装置。
A load that transmits and receives power to and from a battery and an electromagnetic relay that conducts and cuts off between the batteries, and when the coil is energized, it is shifted to an open state or a closed state. In the relay control device that controls opening and closing of the relay that returns to one of the other states by stopping,
A relay control device comprising reverse-direction energizing means for energizing current in a direction opposite to the direction of current flow during control to the one state.
前記逆方向通電手段は、前記リレーのコイルの両端子と電源及び接地とを接続するに際し、前記コイルの一方の端子との接続対象を前記電源及び前記接地のいずれにもすることが可能な回路構成とすることで実現されてなることを特徴とする請求項8記載のリレー制御装置。   The reverse-direction energizing means can connect both the power supply and the ground to the one terminal of the coil when the both terminals of the coil of the relay are connected to the power supply and the ground. 9. The relay control device according to claim 8, wherein the relay control device is realized by a configuration. 前記リレーは、車載高圧バッテリ及び負荷間を導通及び遮断するものであることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のリレー制御装置。   The relay control device according to claim 1, wherein the relay conducts and cuts off between the on-vehicle high voltage battery and the load.
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