JPH02295016A - 少なくとも１つの電磁リレーの制御回路装置 - Google Patents

少なくとも１つの電磁リレーの制御回路装置

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JPH02295016A
JPH02295016A JP2096635A JP9663590A JPH02295016A JP H02295016 A JPH02295016 A JP H02295016A JP 2096635 A JP2096635 A JP 2096635A JP 9663590 A JP9663590 A JP 9663590A JP H02295016 A JPH02295016 A JP H02295016A
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Japan
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relay
control circuit
reference coil
electromagnetic relay
current
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JP2096635A
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Richard Siepmann
リヒヤルト・ジープマン
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Siemens AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パルスにより導通制御される電子スイッチを
介する少なくとも１つの電磁リレーの制御回路装置に関
する。
従来の技術 例えば西独特許出願第３１４４０００号明細書からリレ
ーのパルス制御装置は公知である。
このパルス制御装置により、コイルで消費される電力ひ
いてはリレーの加熱を小さく保持するために、コイルを
流れる結果の電流を必要な保持励磁に対応して最小値に
調整することができる。このパルス制御装置のための固
定設定されている衝撃係数はしかし、電圧が変化せず周
囲温度もほぼ一定のままである場合には用いることがで
きない。
本発明の用途は自動車におけるリレーの使用である。こ
の場合にリレーは密閉されてリレーボックスの中に取付
けられ、リレーは、外部からの強い温度変動にさらされ
るだけでなく、リレーボックスの中でも相互間の加熱の
危険が存在する。更に別の問題として、自動車の中のバ
ッテリー電圧は強く変動するという事実が加わる。この
場合にしかし低いバッテリー電圧と高い周囲温度におい
ても個々のリレーの確実な応動を保証するために、励磁
コイルは最も条件の悪い場合に対して構成され、従って
持続作動の場合に当該のリレーの中に対応して強い熱が
発生し、隣接のリレーも加熱される。
このような用途の場合には各リレーは種々異なる時間に
種々異なる長さで接続されるので、現在までの公知のパ
ルス制御は、個々の各リレーにおいてコイル電流又は電
圧が個別に測定され、対応して配置されている電子スイ
ッチを対応して制御するために評価されるように行われ
なければならない。このような個々の制御切換えはしか
し、自動車又はこれに類似の用途の場合のように多数の
リレーを使用する場合には非常にコストがかかるだけて
な《、広いスペースを必要とする。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、共通ｔこ取イ」けられているが個別に
切換えられる任意の数のリレーを、その都度に確実な保
持励磁が保証されるが、しかし過剰の消費電力ひいては
望ましくない熱発生を回避することができるように制御
することができるリレー制御回路を提供することにある
。
課題を解決するための手段 上記課題は本発明により請求項１の特徴部分に記載の特
徴により、個々の投入接続可能なリレーコイルのすべて
の励磁回路を互いに並列に第１の端子により直流電圧電
源の１つの電極に接続し、それらの第２の端子を介して
電子スイッチの切換区間を介して直流電圧源の第２の電
極に接続可能であり、電子スイッヂをパルスにより導通
接続及び遮断する制御装置を設け、導通接続パルスの衝
撃係数を制御装置において電圧供給源の動作電圧とリレ
ーの周囲温度とに依存して、接続されているリレーに必
要な最小保持電流を下回ることのないように調整するこ
とにより解決される。
発明の効果 本発明の制御回路においてはしたがって制御装置におい
て最小保持電流は、すべての接続されている又は接続可
能なリレーに対して丁度士分てあるように決められ、そ
の際に動作電圧と周囲温度の変動とは常に考慮される。
本回路は基本的にリレーと一緒にでも動作する。しかし
特別の利点は、群制御により得られる、何故ならば制御
装置をただ１つ設けるだけてよいからである。
好適には、制御装置における導連接続パルスの衝撃係数
は、接続されているリレーのそれぞれに対して保持励磁
が丁度発生されるように調整される。例えば動作電圧が
保持電圧に低下すると、オンオフ電流は持続電流に移行
する。保持電圧は定格電圧の約５０％であるので、この
場合には出力の約７５％が節約される。しかし動作電圧
が定格電圧を越えると、例えば自動車において１２Ｖの
定格電圧の代わりに１．　５　Ｖに上昇すると、この極
端な場合には熱の約１／６しか発生されず、これにより
自動車リレーボックスの温度を著しく低下することが可
能であるしかし、保持励磁への衝撃係数の一般的な調整
において、リレーのその都度の新たな接続においてもそ
の確実な吸引を保証するために、好適にはリレーの各励
磁回路は監視回路により検出され、付加的なリレーの接
続においてはその都度投入接続時間に対して持続パルス
を電子スイッチに供給する。制御状態の検出のためのこ
のような初期段階は各リレーにとって必要ではあるが、
しかしこれにより装置全体のためのコストは僅かにしか
上がらない、何故なら制御装置の主要部分に装置全体の
ための１つの出力段即ち電子スイッチを設ければよいか
らである。
制御装置はデジタル制御機器即ちマイクロコントローラ
を有することもあり、その際に個々のリレーの制御状態
はデジタル入力量として入力され、センサにより測定さ
れた、周囲温度及び動作電圧の値はアナログ入力量とし
て入力される。接続するリレーの特性値はこの場合には
好適にはテーブル又は特性曲線群の形式で記憶され、従
ってそれぞれの入力値のための演算規則に従って、電子
スイッチのための対応する衝撃係数を発生することがで
きる。
デジタル制御の代わりにアナログ制御も行うことができ
る。この場合には好適な実施例においては、制御装置が
、リレーと熱的に接触している基準コイルを有し、この
基準コイルの時定数は、最も迅速に応動するリレーの時
定数により小さいか又はこれに等し《、その際に、基準
コイルを流れる電流は電流監視装置により監視され、衝
撃係数の決定のために評価される。この場合にこの評価
は、基準コイルを流れる電流がリレーの保持電流より上
の所定の閾値を越えると電子スイッチを遮断し、基準コ
イルを流れる電流がリレーの保持電流より下の所定の閾
値を下回ると電子スイッチを接続するように行うことも
できる。この電流監視は例えば通常のセンザ例えば測定
抵抗により行うこともできる。
ｑ 好適には電流監視は、例えば抵抗効果素子を介して基準
コイルの磁束を測定することにより行う。
実施例 第１図は、励磁コイルＲＬＩ，ＲＬ２，ＲＬ３・・・Ｒ
Ｌｎが並列接続されているリレー列のための制御回路を
部分的に簡単化して示す。
対応して配置されているスイッチｓｌ，ｓ２Ｓ３・・・
ｓｎを介してこれらのリレーは選択的に個々に動作電圧
ＵＢに接続可能である。スイッチｓｌ．ｓ２，ｓ３・・
・ｓｎに対向して位置する、励磁コイルＲＬＩないしＲ
Ｌｎの終点は、例えば電界効果形トランジスタＦＥＴ等
の電子スイッチの切換区間に接続されている。
すべてのリレーＲＬＩないしＲ　Ｌ　ｎは、破線により
示されている共通のリレーボックスＲＢの中に配置され
ている。
電子スイッチＦＥＴはパルスを介して群制御装置ＧＳＥ
により導通制御され、群制御装置ＧＳＥはパルス発生器
■Ｇ１の中で、接続可能なリレーのための保持励磁に少
なくとも対応ずる衝撃係数を発生する。この衝撃係数は
動作電圧ＵＢと、リレーボックスＲＢの中の温度に依存
して決まる。このために電圧計Ｖが励磁回路に並列に接
続され、リレーボックスＲＢ自身に設けられている温度
センザＴＳは、その都度有効な温度値を供給する。動作
電圧と温度とからそれぞれ、リレー特性値に依存する機
能に従って衝撃係数が求められる。この機能又は特性デ
ータは例えば、パルス発生器ＩＣＩに接続されている機
能メモリＦＭに記憶されている。電子スイッチＦＥＴの
遮断時間中に励磁コイルの電流流通を可能にするために
、公知のようにフライホイールダイオードＦＤをコイル
に並列に接続する。
リレーＲＬＩないしＲＬｎの投入接続の場合には、対応
する検出線ＡＩないしＡｎにおける電位変化が検出され
、単安定マルチバイブレタＭＦの導通接続のために評価
される。この検出は第１図にはただ概念的に示されてい
る。レベル整合が必要な限りにおいてこれは専門家によ
り通常の方法で行われる。検出線Ａ１ないしＡｎのうち
の１つにおける、単安定マルチバイブレータＭＦの応動
は、ＯＲ回路ＯＲＩで検出され、パルス発生器ＩＧ２を
介して群制御装置ＧＳＥで評価されて持続パルスが発生
される。
この持続パルスは少なくとも、接続可能なリレーのそれ
ぞれが確実に応動ずるために十分に長いように決められ
ている。ＯＲ素子ＯＲ２を介してこの持続パルスはパル
ス発生器ＩＧＩの保持電流パルスに重畳され、このよう
にして電子スイッチＦＥＴは、新しく投入接続されたリ
レーの応動の持続のために導通接続されたままに保たれ
る。
第２図は、群制御装置ＧＳＥの類似の動作のための僅か
に変更された実施例を示す。第２図において構成素子又
は論理切換素子の動作が第１図の場合と一致する限りに
おいては同一の参照符号が用いられる。この場合にも励
磁コイルＲ　Ｌ　１ないしＲ　Ｌ　ｎはスイッチＳ１な
いしｓｎを介して選択的に並列に動作電圧ＵＢに接続可
能であり、その際に第２図においては例えば２つのシュ
ミットトリガ回路ＳＴ１ないしＳＴ２を介して、抵抗Ｒ
１とコンデンサＣとにおける電圧のステップ変化の検出
が行われ、後置接続されているＡＮＤ素子ＡＮを介して
信号発生のために評価される。後置接続されているＯＲ
素子ＯＲ１を介してこの場合にも付加的リレーの投入接
続の際に例えば１０ｍｓの持続パルスが、対応するパル
ス発生器ＩＧ３で発生される。
この持続パルスはダイオードＤ２と演算増幅器ＯＰとを
介して直接に電子スイッチＦＥＴに供給される。
通常の作動のための実際の衝撃係数は第２図の実施例に
おいては、リレーホックスＲＢの中に配置され、最も迅
速に切換わるリレーの時定数より小さいかこれに等しい
時定数（　Ｌ　／　Ｒ　）を有する基準コイルにより決
まる。この基準コイルはこのリレーの励磁コイルに並列
に動作電圧に接続され、衝撃係数を得るためにこの基準
コイルの電流は監視される。基準コイルはリレーに対し
て熱的接触状態にあるので、このリレーの抵抗は、励磁
コイルの抵抗と同様に変化する。更に、動作電圧がより
高い場合には電流増加は加速され、従って投入接続持続
時間は減少する。
電流監視は公知のように測定抵抗において行うこともで
きる。図示の実施例においては電流監視は、基準コイル
ＲＳにおける磁気抵抗効果素子ＦＰによる磁束測定を介
して行われる。この磁気抵抗効果素子ＦＰはその抵抗を
、基準コイルにおける磁束により変化する。磁気抵抗効
果素子ＦＰは、可変抵抗として抵抗Ｒ２及びＲ３及びＲ
４と一緒に、演算増幅器ＯＰの両方の入力側における分
圧器回路の中に組込まれる。
基準コイルＲＳにおける電流が、接続されているリレー
の保持電流に対応する値を越えると、電子スイッチは演
算増幅器ＯＰを介して投入接続され、前もって与えられ
例えば１０％だけ高い電流において再び遮断される。電
子スイッチＦＥＴが遮断されると電流は、公知のように
コイルに並列の共通のフライホイールダイオー１・ＦＤ
を介して継続して流れる。
【図面の簡単な説明】
第１図はデジタル制御装置を有する制御回路の回路装置
を略示ずるブロック回路図、第２図はアナログ動作する
制御装置を有する同様の制御回路のブロック回路図であ
る。 ＲＬＩないしＲ　Ｌ　ｎ・・・励磁コイル、Ｓ１ないし
ｓｎ・・・スイッチ、ＵＢ・・・動作電圧、Ｒ　Ｂ・・
・リレーボックス、ＩＧＩ，ＩＧ２，ＩＧ３・・パルス
発生器、■・・・電圧計、ＴＳ・・・温度センサ、ＦＭ
・・・機能メモリ、ＦＤ・・・フライホイールダイオド
、ＡＩないしＡｎ・検出線、Ｒ１ないしＲ４・・・抵抗
、ＡＮ・・・ＡＮＤ素子、Ｉ）　２・・・ダイオド、Ｏ
Ｐ・・・演算増幅器、ＲＳ・・・基準コイル、Ｉ２Ｐ・
・・磁気抵抗効果素子

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの電磁リレーの制御回路装置におい
    て、 個々の投入接続可能なリレーコイル（ＲＬ１ないしＲＬ
    ｎ）のすべての励磁回路を互いに並列に第１の端子によ
    り直流電圧源（Ｕ＿Ｂ）の１つの電極に接続し、 それらの第２の端子を介して電子スイッチ（ＦＥＴ）の
    切換区間を介して直流電圧源（Ｕ＿Ｂ）の第２の電極に
    接続可能であり、 電子スイッチ（ＦＥＴ）をパルスにより導通接続及び遮
    断する制御装置（ＧＳＥ）を設け導通接続パルスの衝撃
    係数を制御装置（ＧＳＥ）において電圧供給源の動作電
    圧（Ｕ＿Ｂ）とリレーの周囲温度とに依存して、接続さ
    れているリレーに必要な最小保持電流を下回ることのな
    いように調整することを特徴とする少なくとも１つの電
    磁リレーの制御回路装置。 ２、リレーのすべての励磁電流回路を監視回路（Ａ１な
    いしＡｎ）により検出し、励磁回路の接続の場合にはリ
    レーの投入接続時間に対して持続パルスを電子スイッチ
    （ＦＥＴ）に供給することを特徴とする請求項１に記載
    の少なくとも１つの電磁リレーの制御回路装置。 ３、リレーの接続を電圧監視によりデジタル信号を評価
    し、これにより制御装置において所定長の持続パルスを
    発生することを特徴とする請求項２に記載の少なくとも
    １つの電磁リレーの制御回路装置。 ４、接続されているリレーの少なくとも１部と熱的に接
    触している温度センサ（ＴＳ）と、直流電圧供給源の電
    圧を測定する電圧測定器（Ｖ）との測定値をデジタル制
    御装置（ＩＧ１）に供給し、デジタル制御装置（ＩＧ１
    ）は、リレーの特性値に依存する記憶されている機能を
    用いて導通接続パルスの衝撃係数を発生することを特徴
    とする請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載の
    少なくとも１つの電磁リレーの制御回路装置。 ５、温度及び動作電圧のセンサとして、時定数が、最も
    迅速に切換わるリレーの時定数より小さいか又はこれに
    等しい基準コイル（ＲＳ）を用い、 基準コイル（ＲＳ）をリレーの少なくとも１部と熱的に
    接触させて配置し、励磁コイル（ＲＬ１ないしＲＬｎ）
    に並列に動作電圧に接続し、 電流監視装置により、基準コイル（ＲＳ）を流れる電流
    を監視し、衝撃係数を決定するために評価することを特
    徴とする請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載
    の少なくとも１つの電磁リレーの制御回路装置。 ６、基準コイル（ＲＳ）を流れる電流がリレーの保持電
    流より上の所定の閾値を越えると電子スイッチ（ＦＥＴ
    ）を遮断し、 基準コイル（ＲＳ）を流れる電流がリレーの保持電流よ
    り下の所定の閾値を下回ると電子スイッチ（ＦＥＴ）を
    接続することを特徴とする請求項５に記載の少なくとも
    １つの電磁リレーの制御回路装置。 ７、電流監視を、基準コイルの回路の中に挿入接続され
    ている測定抵抗を介して行うことを特徴とする請求項５
    又は６に記載の少なくとも１つの電磁リレーの制御回路
    装置。 ８、電流監視を、基準コイルの中の磁束の測定により行
    うことを特徴とする請求項５又は６に記載の少なくとも
    １つの電磁リレーの制御回路装置。 ９、基準コイルの磁束を、方形波発生器（Ｒ２、Ｒ３、
    Ｒ４、ＯＰ）の分圧器回路の中に組込まれている磁気抵
    抗効果素子を介して検出することを特徴とする請求項８
    に記載の少なくとも１つの電磁リレーの制御回路装置。
JP2096635A 1989-04-13 1990-04-13 少なくとも１つの電磁リレーの制御回路装置 Pending JPH02295016A (ja)

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EP89106654A EP0392058A1 (de) 1989-04-13 1989-04-13 Schaltungsanordnung zur Ansteuerung mindestens eines elektromagnetishen Relais
EP89106654.0 1989-04-13

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