(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点を有する固定端子と、前記固定接点に面する可動接点を有する可動部材と、先端が前記可動部材の前記固定端子側に接触するプランジャと、前記プランジャを接点接触方向である、前記可動部材から離れる一方向に駆動するコイルと、前記可動部材を前記一方向に付勢する接圧バネと、前記プランジャを前記一方向とは逆方向に付勢する開離バネとを含むリレーであって、オフ状態から前記コイルに励磁電流が供給されて前記コイルで発生した磁力と前記接圧バネの付勢力とによって、前記プランジャが前記一方向に移動することで前記可動接点が前記固定接点に接触しオン状態となり、前記開離バネの付勢力に抗して、前記磁力で前記プランジャがさらに前記一方向に移動することによりオン状態のままで前記プランジャの先端が前記可動部材から離れるリレーと、
電源と前記リレーとの間に接続された昇圧回路と、
前記昇圧回路と前記コイルとの間に接続され前記励磁電流を検出する電流センサと、
前記電流センサから検出信号が入力される制御部であって、前記リレーをオフからオンに切り換えるときにおいて、前記昇圧回路から非昇圧の電圧を前記リレーに印加した後、前記検出信号が表す前記励磁電流が、前記可動接点を前記固定接点に接触開始させるような第１所定電流より低い場合に、前記昇圧回路を昇圧させて前記リレーに、前記励磁電流が前記第１所定電流となるような第１電圧が印加されるように制御し、前記励磁電流が前記第１所定電流以上である場合に、前記リレーに印加される電圧を、前記第１電圧に所定時間維持し、その後、前記リレーに印加される電圧を、前記励磁電流が前記第１所定電流より高い第２所定電流となるような第２電圧に昇圧させるように前記昇圧回路を制御する制御部とを備えるリレー駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーと、電源とリレーとの間に接続された昇圧回路と、昇圧回路を制御する制御部とを備えるリレー駆動システムに関し、特にリレーの接点の摩耗の低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両または電気自動車には高圧電池が搭載され、その高圧電池と走行用モータなどの負荷との間に接続されるリレーにはノーマルオープン型の構造が採用される場合がある。ノーマルオープン型では、コイルへの非通電状態でリレーがオフされる。
【０００３】
特許文献１には、ノーマルオープン型のリレーにおいて、固定接点に可動接点が面し、この可動接点を支持する可動部材を接圧バネで接点接触方向に移動すると共に、プランジャによって接点開離方向に移動する構成が記載されている。この構成において、プランジャは開離バネにより可動部材に押圧されるため、可動部材が接点開離方向に移動する。一方、コイルに励磁電流を供給することでプランジャが可動部材から離れる方向に移動し、可動部材が接圧バネによって接点接触方向に移動される。従って、コイルに励磁電流を供給することでリレーをオンし、励磁電流の供給を停止することでリレーをオフすることができる。
【０００４】
特許文献２には、リレー駆動回路に昇圧回路を設けて、リレーをオフからオンに切り替えるときに、リレーコイルの定格電圧より高い電圧を昇圧回路からリレーコイルに印加し、その後リレーコイルに印加される電圧を定格電圧に低下させる構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４９２２８号公報
【特許文献２】特開平８−２７９４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された構成において、リレーをオフからオンに切り替えるときには、プランジャの先端が可動部材から離れるようにプランジャを移動させる。この場合、当初はプランジャの先端が可動部材に接触しており、開離バネの付勢力と接圧バネの付勢力の差によりプランジャが可動部材を付勢している。ところが、プランジャの先端が可動部材から離れると、可動部材を押圧する接圧バネの付勢力がプランジャに付与されなくなる。従って、この状態でプランジャには、開離バネによってプランジャを可動部材側に押す方向の強い力が付与される。これにより、プランジャの先端が可動部材から離れるようにプランジャを移動させるためには、コイルに大きい磁力を発生させてプランジャを開離バネの付勢力に抗してコイル側に強く吸引する必要がある。一方、オン動作の際に、最初からコイルに大きい磁力を発生させたのでは、可動接点が固定接点に大きい力で衝突してしまい、接点のバウンス時間が長くなり、接点の摩耗量が大きくなる可能性がある。
【０００７】
特許文献２には、バネ力によりリレーをオフし、コイルの磁力によってリレーをオンするタイプのものが記載されており、接点の開閉において接圧バネと開離バネを有するリレーにおけるようなバネ付勢力の変化がない。従って、リレーがオンされるときに、プランジャが可動接点を有する部材から離れるようにプランジャが移動する構成で、リレーの接点の摩耗量を低減することは開示されていない。
【０００８】
本発明の目的は、リレー駆動システムにおいて、リレーがオンされるときに、プランジャが可動接点を有する部材から離れるようにプランジャが移動する構成で、リレーの接点の摩耗量を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るリレー駆動システムは、固定接点を有する固定端子と、前記固定接点に面する可動接点を有する可動部材と、先端が前記可動部材の前記固定端子側に接触するプランジャと、前記プランジャを接点接触方向である、前記可動部材から離れる一方向に駆動するコイルと、前記可動部材を前記一方向に付勢する接圧バネと、前記プランジャを前記一方向とは逆方向に付勢する開離バネとを含むリレーであって、オフ状態から前記コイルに励磁電流が供給されて前記コイルで発生した磁力と前記接圧バネの付勢力とによって、前記プランジャが前記一方向に移動することで前記可動接点が前記固定接点に接触しオン状態となり、前記開離バネの付勢力に抗して、前記磁力で前記プランジャがさらに前記一方向に移動することによりオン状態のままで前記プランジャの先端が前記可動部材から離れるリレーと、電源と前記リレーとの間に接続された昇圧回路と、前記昇圧回路と前記コイルとの間に接続され前記励磁電流を検出する電流センサと、前記電流センサから検出信号が入力される制御部であって、前記リレーをオフからオンに切り換えるときにおいて、前記昇圧回路から非昇圧の電圧を前記リレーに印加した後、前記検出信号が表す前記励磁電流が、前記可動接点を前記固定接点に接触開始させるような第１所定電流より低い場合に、前記昇圧回路を昇圧させて前記リレーに、前記励磁電流が前記第１所定電流となるような第１電圧が印加されるように制御し、前記励磁電流が前記第１所定電流以上である場合に、前記リレーに印加される電圧を、前記第１電圧に所定時間維持し、その後、前記リレーに印加される電圧を、前記励磁電流が前記第１所定電流より高い第２所定電流となるような第２電圧に昇圧させるように前記昇圧回路を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るリレー駆動システムによれば、リレーがオンされるときに、プランジャが可動接点を有する可動部材から離れるようにプランジャが移動する。また、リレーをオフからオンへ切り替えるときにおいて、可動接点が固定接点に接触するまでに接圧バネの付勢力が付与され、そのときにコイルに印加される電圧は比較的小さい第１電圧である。また、その後に、プランジャに接圧バネの付勢力が付与されずにプランジャが移動してその先端が可動部材から離れる場合には、コイルに印加される電圧は比較的大きい第２電圧である。これにより、可動接点が固定接点に接触する際のプランジャの移動速度を適正なものにできるので、接点のバウンス時間を短くできる。したがって、接点の摩耗量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る実施形態のリレー駆動システムの回路図である。
【図２】リレーをオフからオンへ切り替えるときにおいて、プランジャが移動する状態を示すリレーの模式図である。
【図３】リレーをオフからオンに切り替えるときにおいて、リレーのコイルに印加する電圧の時間経過を示す図である。
【図４】リレーのプランジャに作用するコイルの磁気的吸引力及びバネの付勢力の合力と、プランジャの変位との関係を示す図である。
【図５】実施形態のリレー駆動システムにおいて昇圧制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を用いて本発明に係る実施形態につき、詳細に説明する。以下で説明する形状、個数、材料などは説明のための例示であって、リレー駆動システムの仕様により変更が可能である。以下では、同様の構成には同一の符号を付して説明する。
【００１３】
図１は、実施形態のリレー駆動システム１０の回路図である。リレー駆動システム１０は、リレー１２と、昇圧回路３０と、制御部４０とを備える。リレー１２は、例えばハイブリッド車両または電気自動車に搭載される高圧電源（図示せず）と走行用モータなどの負荷（図示せず）との電気的な接続及び遮断を切り替えるために用いられる。ハイブリッド車両は、走行用モータ及びエンジンが搭載されて走行用モータ及びエンジンの一方または両方を車両の駆動源として走行する。
【００１４】
電源５１は、車載補機に電力を供給する、１２Ｖなどの直流電圧（補機電圧）を有する補機用電源であるバッテリである。電源５１の正極端子はトランジスタ５０を介して昇圧回路３０の低圧側に接続される。トランジスタ５０は、例えばＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどであり、そのオンオフ状態が制御部４０により制御される。
【００１５】
昇圧回路３０は、２つのスイッチング素子３１，３２と、リアクトル３３とを含んでいる。２つのスイッチング素子３１，３２は直列に接続され、２つのスイッチング素子３１，３２の間にリアクトル３３の一端が接続される。リアクトル３３の他端（低圧側）がトランジスタ５０を介して電源５１の正極端子に接続される。また、直列接続された２つのスイッチング素子３１，３２の上側に配置されるスイッチング素子３１の上側（ドレイン）が昇圧回路３０の出力（高圧側）であり、リレー１２に接続される。
【００１６】
昇圧回路３０のスイッチング素子３１，３２は、例えばＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどのトランジスタである。各スイッチング素子３１，３２には逆方向電流を流すダイオードが並列に接続される。各スイッチング素子３１，３２は、半導体スイッチであればその種類は限定しない。一方、ダイオードを、スイッチング素子３１，３２の寄生成分で構成する場合には、スイッチング素子３１，３２のオフ時において、その寄生成分を通じて電流が流れることによって回路が遮断できない事態を防ぐ必要がある。そのために、１つの基板上の１つチップに２つのスイッチング素子を形成する場合において、各スイッチング素子に対応する２つの寄生成分のダイオードは、２つのダイオードで極性が逆方向に向くように向い合わせに設けて突き合わせることが好ましい。これにより、実質的に各寄生成分の耐圧を大きくできる。
【００１７】
昇圧回路３０の低圧側及び高圧側には、それぞれ平滑化用のコンデンサＣ１，Ｃ２が接続され、低圧側及び高圧側電圧が平滑化される。リレー１２は、コイル１８を有し、このコイル１８の一端が昇圧回路に接続され、他端がアースに接続されている。そして、リレー１２は、コイル１８に励磁電流が流れることでオンし、励磁電流が流れないことでオフする。
【００１８】
制御部４０は、ＣＰＵ及びメモリなどの記憶部を含んで構成される。制御部４０は、昇圧回路３０の各スイッチング素子３１，３２のオンオフ状態を制御することで、リレー１２のコイル１８に印加する電圧を昇圧させる。例えば２つのスイッチング素子３１，３２のうち、正極側スイッチング素子３１をオンし、負極側スイッチング素子３２をオフすれば、電源５１から成り行きの補機電圧がリレー１２のコイル１８に印加される。一方、２つのスイッチング素子３１，３２の一方をオンし、他方をオフし、これを交互に繰り返し、負極側スイッチング素子３２のオンデューティを大きくすることができる。これによって、コイル１８に、スイッチング素子３１，３２のデューティー比に応じて昇圧された電圧を印加することができる。このように２つのスイッチング素子３１，３２を有する１つの昇圧回路３０により、昇圧及び非昇圧の２つのモードを切り換えて実行することができる。
【００１９】
また、昇圧回路３０とリレー１２のコイル１８との間には電流センサＩａが接続される。電流センサＩａは、コイル１８に供給される励磁電流を検出する。電流センサＩａの検出信号は、制御部４０に入力される。制御部４０は、検出した励磁電流に応じて昇圧回路３０における昇圧を制御する。
【００２０】
図２に示すように、リレー１２は、ノーマルオープン型であり、可動接点１４ｂ、１４ｃを有する可動部材１４と、可動部材１４に接触するプランジャ１５と、プランジャ１５を磁力によって移動させるコイル１８とを含む。コイル１８に電源５１から昇圧回路３０を介して励磁電流が供給されることでプランジャ１５が移動し、第１固定接点２０ａ及び第２固定接点２０ｂに可動接点１４ｂ、１４ｃが接触してリレー１２がオンされる。一方、コイル１８への励磁電流の供給が停止されることで各固定接点２０ａ、２０ｂから可動接点１４ｂ、１４ｃが離れてリレー１２がオフされる。
【００２１】
図２は、リレー１２をオフからオンへ切り替えるときにおいて、プランジャ１５が移動する状態を示すリレー１２の模式図である。リレー１２は、ケース２３の内側に固定された保持部材２４と、コイル１８と、プランジャ１５と、第１固定端子１９ａ及び第２固定端子１９ｂと、可動部材１４とを含んでいる。
【００２２】
保持部材２４は、樹脂などの非磁性材料により形成され、コイル１８を保持する。コイル１８は、保持部材２４の内側に保持される。プランジャ１５は、コイル１８の内側に軸方向（図２の上下方向）に移動可能に配置される。
【００２３】
プランジャ１５のコイル１８側端（図２の上端）は、開離バネ２５を介してバネ配置部材２６に面する。バネ配置部材２６は、保持部材２４に固定される。プランジャ１５及びバネ配置部材２６は、鉄等の磁性材料により構成される。プランジャ１５は、環状部材２７の内側に挿通され、環状部材２７は保持部材２４に固定される。
【００２４】
第１固定端子１９ａは第１固定接点２０ａを有し、第２固定端子１９ｂは第２固定接点２０ｂを有する。第１固定端子１９ａは例えば高圧電源（図示せず）に接続され、第２固定端子１９ｂは走行用モータなどの負荷（図示せず）に接続される。
【００２５】
可動部材１４は、導電性を有する板部１４ａと、板部１４ａの一方側（図２の上側）に固定された第１可動接点１４ｂ及び第２可動接点１４ｃとを有する。第１可動接点１４ｂは第１固定接点２０ａに面し、第２可動接点１４ｃは第２固定接点２０ｂに面する。第１可動接点１４ｂ及び第２可動接点１４ｃがそれぞれ第１固定接点２０ａ及び第２固定接点２０ｂに接触してリレー１２がオンされる。これによって、高圧電源がリレー１２を介して負荷に接続される。
【００２６】
プランジャ１５の先端（図２の下端）は、可動部材１４の板部１４ａにおいて、各固定端子１９ａ、１９ｂ側である図２の上側の面に接触する。
【００２７】
コイル１８は、励磁電流が供給されることにより、磁力を発生させてプランジャ１５を接点接触方向である、可動部材１４から離れる一方向（図２の上方向）に吸引するように駆動する。
【００２８】
可動部材１４の板部１４ａにおいてプランジャ１５とは反対側面（図２の下側面）とケース２３との間には、接圧バネ２８が設けられる。接圧バネ２８は、可動部材１４を一方向である図２の上方向に付勢する。一方、開離バネ２５は、プランジャ１５を一方向とは逆方向である図２の下方向に付勢する。開離バネ２５によるプランジャ１５への付勢力は、接圧バネ２８によるプランジャ１５への付勢力より大きい。これにより、コイル１８への非通電状態で、プランジャ１５は、開離バネ２５の付勢力によって一方向とは逆方向（図２の下方向）に移動される。このため、図２（ａ）で示すように、可動接点１４ｂ、１４ｃが各固定接点２０ａ、２０ｂから離れるので、第１固定接点２０ａ及び第２固定接点２０ｂの電気的接続が遮断されてリレー１２がオフされる。以下、第１固定接点２０ａ及び第２固定接点２０ｂは総称して「固定接点２０」と記載する場合がある。
【００２９】
そして、図２（ａ）で示すリレー１２のオフ状態からオン状態へ切り替える場合には、図１に示すように、制御部４０によりトランジスタ５０をオンし、昇圧回路３０を介して電源５１とコイル１８とを接続する。このとき、昇圧回路３０において、正極側スイッチング素子３１がオンされ、負極側スイッチング素子３２がオフされ、その状態が維持される。これによって、電源５１の電圧は昇圧されず、第１電圧Ｂ１がコイル１８に印加される。このため、コイル１８に第１電流Ａ１の励磁電流が供給されることで、コイル１８において磁力が発生する。そして、この磁力と、接圧バネ２８（図２）の付勢力とによって、プランジャ１５が一方向（図２の上方向）に移動する。これにより、図２（ｂ）に示すように、可動接点１４ｂ、１４ｃが固定接点２０に接触してリレー１２がオン状態となる。この状態がリレー１２のオン時の「接点接触開始状態」である。
【００３０】
そして、図２（ｂ）に示す状態から、コイル１８が発生した磁力でプランジャ１５がさらに一方向に移動する。このとき、プランジャ１５は、開離バネ２５の付勢力に抗して移動する。これによって、図２（ｃ）に示すように、リレー１２のオン状態のままで、プランジャ１５の先端（図２の下端）が可動部材１４の板部１４ａから離れて、隙間Ｇが形成される。
【００３１】
そして図２（ｃ）に示すように、プランジャ１５のコイル１８側端（図２の上端）がバネ配置部材２６に、開離バネ２５を介して最接近する。この状態がリレー１２のオン時の「完全吸引状態」である。完全吸引状態では、プランジャ１５とバネ配置部材２６とが磁化してそれぞれの磁力で吸引しあう。これにより完全吸引状態を保持するためにコイル１８に供給することが必要な励磁電流は比較的小さくなる。
【００３２】
図３は、リレー１２をオフからオンに切り替えるときにおいて、リレー１２のコイル１８に印加する電圧の時間経過を示す図である。制御部４０は、リレー１２をオフからオンに切り替えるときにおいて、リレー１２に供給される励磁電流が第１電流Ａ１となるようにリレー１２に印加される電圧を第１電圧Ｂ１に第１所定時間維持する。その後、制御部４０は、励磁電流が第１電流Ａ１より高い第２電流Ａ２となるようにリレー１２に印加される電圧を、第１電圧Ｂ１より高い第２電圧Ｂ２に昇圧させるように昇圧回路３０を制御する。これによって、後述のように、リレー１２の接点の摩耗量を低減できる。これについては、後で詳しく説明する。
【００３３】
図４は、リレー１２のプランジャ１５に作用するコイル１８の磁気的吸引力及びバネの付勢力の合力と、プランジャ１５の変位との関係を示している。図４では、横軸でプランジャ１５の変位を示し、縦軸でプランジャ１５に作用するコイル１８の磁気的吸引力及びバネの付勢力の合力を示している。バネの付勢力の合力は、開離バネ２５及び接圧バネ２８の付勢力の合力である。２つのバネ２５，２８の付勢力がプランジャ１５に作用する場合、プランジャ１５に対して２つのバネ２５，２８の付勢方向が逆であるので、合力は小さくなる。また、完全吸引状態において、プランジャ１５がコイル１８の内部に最も多く位置するため、励磁電流を一定としておいても完全吸引状態に向けて磁気的吸引力は上昇する。
【００３４】
図４で一点鎖線αは、昇圧回路３０が基本的に非昇圧であり、リレー１２のコイル１８に第１電圧Ｂ１が印加される場合において、コイル１８の磁気的吸引力（第１電圧吸引力）を示している。実線βは、昇圧回路３０が昇圧動作を行って、リレー１２のコイル１８に第１電圧Ｂ１より高い第２電圧Ｂ２が印加される場合において、コイル１８の磁気的吸引力（第２電圧吸引力）を示している。二点鎖線γは、開離バネ２５及び接圧バネ２８の付勢力の合力（バネ力合力）を示している。
【００３５】
リレー１２をオフからオンに切り替える場合において、接点接触開始までの間では、プランジャ１５に加わるバネ力合力は比較的小さい。一方、接点接触開始状態から完全吸引状態へ移行するときには、プランジャ１５の先端が可動部材１４から離れることでプランジャ１５に作用するバネ力が開離バネ２５の付勢力だけとなるので、バネ力合力が急激に増大する。
【００３６】
実施形態では、コイル１８の磁気的吸引力がこのバネ力合力を上回るようにコイル１８に励磁電流を供給することで、リレー１２をオフからオンに切り替える。一方、プランジャの変位が最大変位のＸ（図４）となるリレー１２のオフ状態から、リレー１２のコイル１８に図４の実線βで示す昇圧された電圧である第２電圧Ｂ２が印加されると、プランジャ１５に作用するコイル１８の磁気的吸引力が過大になる。これにより、プランジャ１５の移動速度が過大となり、可動接点１４ｂ、１４ｃが固定接点２０に強く衝突してバウンス時間が長くなる可能性がある。バウンス時間が長くなると、接点１４ｂ、１４ｃ、２０の摩耗量が増大する。また、接点接触時の作動音が大きくなる可能性もある。実施形態は、このような問題を解消するために発明されたものである。
【００３７】
具体的には、図３を参照して、制御部４０は、リレー１２をオフからオンに切り替えるときにおいて、リレー１２に印加される電圧を、励磁電流が第１電流Ａ１となるような第１電圧Ｂ１に第１所定時間（例えば数１０msec）維持するように制御する。「第１電流Ａ１」は、プランジャ１５を接点接触開始の位置（図４のＹ位置）まで移動させるためにコイル１８に供給することが必要な電流であり、予め設定される第１所定電流である。また、「第１所定時間」は、可動接点１４ｂ、１４ｃが固定接点２０に接触を開始するまでの時間に相当し、予め設定される。例えば、第１所定時間は、可動部材１４の質量、コイル１８の磁気的吸引力、各バネ２５，２８のバネ定数などによって定められる。これによって、例えば、図４に矢印Ｐ１で示すように、リレー１２に第１電圧Ｂ１が印加された場合の曲線（一点鎖線α）に沿って接点接触開始の位置（図４の点Ｑ）までプランジャ１５の変位が小さくなる。そして、可動接点１４ｂ、１４ｃが固定接点２０に接触する（図２（ｂ）の状態となる）。
【００３８】
その後、制御部４０は、リレー１２に印加される電圧を、励磁電流が第１電流Ａ１より高い第２電流Ａ２となるような第２電圧Ｂ２に昇圧させ、第２電圧Ｂ２を第２所定時間（例えば数１０msec）維持するように、昇圧回路３０を制御する。「第２電流Ａ２」は、プランジャ１５を接点接触開始状態から完全吸引状態まで移動させるためにコイル１８に供給することが必要な電流であり、予め設定される第２所定電流である。「第２所定時間」は、接点接触開始状態から完全吸引状態になるまでの時間に相当し、予め設定される。例えば、第２所定時間も、第１所定時間と同様に、可動接点及び可動部材１４の質量などによって定められる。これによって、図４に矢印Ｐ２で示すように、リレー１２に第２電圧Ｂ２が印加された場合の曲線（実線β）に沿って、完全吸引の位置（図４の点Ｒ）に移動するように、プランジャ１５の変位が小さくなり、０となる（図２（ｃ）の状態となる）。
【００３９】
図５は、実施形態のリレー駆動システム１０の昇圧制御方法を示すフローチャートである。この昇圧制御方法では、リレー１２をオフからオンに切り替えるときにおいて、コイル１８に供給する励磁電流が第１電流Ａ１を超えていない場合には、コイル１８に印加する電圧を昇圧回路３０で昇圧させる処理も行う。
【００４０】
制御部４０は、まずリレー１２をオフからオンに切り替えることを指示する指示信号が発生または入力された場合に、昇圧制御の実施を開始する（ステップＳ１０）。以下、ステップＳは、Ｓと記載する。この昇圧制御では、まずＳ１１で、昇圧回路３０の出力電圧として非昇圧での電圧である補機電圧をリレー１２のコイル１８に印加する。
【００４１】
次いで、Ｓ１２では、リレー１２のコイル１８に供給される励磁電流が、第１電圧Ｂ１に対応する第１電流Ａ１以上か否かを判定する。Ｓ１２の判定がＹＥＳの場合には、Ｓ１４に移行する。一方、励磁電流が第１電流Ａ１未満の場合、すなわちＳ１２の判定がＮＯの場合には、Ｓ１３で昇圧回路３０において昇圧させて、昇圧電圧を増加させ、リレー１２に第１電圧Ｂ１が印加されるようにする。例えば、電源５１が長期間使用されて劣化し電源５１の電圧が第１電圧Ｂ１より低下して、図４の点Ｔで示すように、コイル１８の磁気的吸引力がバネ力合力よりも低下する可能性がある。このように電源５１の電圧が低下した場合には、リレー１２をオフからオンに切り替えるようにプランジャ１５を移動させることができない。このときに、制御部４０は、昇圧回路３０でリレー１２のコイル１８に印加される電圧を昇圧させる。Ｓ１３の処理後、Ｓ１２に戻る。
【００４２】
Ｓ１４では、リレー１２に供給される励磁電流が第１電流Ａ１となった時点から第１所定時間、リレー１２に印加される電圧を第１電圧Ｂ１に維持する。第１所定時間の経過によって、可動接点１４ｂ、１４ｃが固定接点２０に接触した接点接触開始状態にあることが推測される。そして、第１所定時間の経過時点において、昇圧回路３０で昇圧させて、昇圧電圧を増加させることにより、コイル１８に印加される電圧を、第２電流Ａ２に対応する第２電圧Ｂ２、または、第１電圧Ｂ１と第２電圧Ｂ２との中間電圧とする（Ｓ１５）。Ｓ１５で昇圧電圧を第２電圧Ｂ２とするか、中間電圧とするかは、予め設定される。そして、Ｓ１６で、コイル１８に供給される励磁電流が第２電流Ａ２以上か否かを判定する。Ｓ１６の判定がＹＥＳの場合には、Ｓ１８に移行する。一方、励磁電流が第２電流Ａ２未満の場合、すなわちＳ１６の判定がＮＯの場合には、Ｓ１７において、昇圧回路３０でリレー１２に第２電圧Ｂ２が印加されるように昇圧させる。Ｓ１７の処理後、Ｓ１６に戻る。
【００４３】
Ｓ１８では、リレー１２に印加される電圧が第２電圧Ｂ２で第２所定時間維持されるように制御する。第２所定時間の経過によって、リレー１２の完全吸引状態であることが推測される。そして、Ｓ１８の第２所定時間経過時点で、昇圧制御を終了し、リレー１２のコイル１８に供給される電圧を昇圧回路３０で昇圧しない非昇圧の成り行き電圧に復帰させ（Ｓ１９）、処理を終了する。
【００４４】
このようにリレー１２が完全吸引状態で昇圧制御を停止した場合には、図４に矢印Ｐ３で示すようにコイル１８の磁気的吸引力が低下する。一方、リレー１２が完全吸引状態となるまでは、昇圧回路３０を昇圧させるので、図４の点Ｕで示す位置に磁気的吸引力が低下しても、その吸引力はバネ２５，２８の付勢力の合力を上回る。これにより、昇圧動作を停止した状態でリレー１２のオン状態を保持できる。
【００４５】
上記のリレー駆動システム１０によれば、リレー１２がオンされるときに、プランジャ１５が可動接点１４ｂ、１４ｃを有する可動部材１４から離れるようにプランジャ１５が一方向に移動する。また、リレー１２をオフからオンへ切り替えるときにおいて、可動接点１４ｂ、１４ｃが固定接点２０に接触するまでに、接圧バネ２８の付勢力が付与され、そのときにコイル１８に印加される電圧は比較的小さい第１電圧Ｂ１である。また、その後に、プランジャ１５に接圧バネ２８の付勢力が付与されずにプランジャ１５が移動してその先端が可動部材１４から離れる場合には、コイル１８に印加される電圧は比較的大きい第２電圧Ｂ２である。これにより、可動接点１４ｂ、１４ｃが固定接点２０に接触する際のプランジャ１５の移動速度を適正なものにできるので、接点のバウンス時間を短くできる。したがって、接点の摩耗量を低減することができる。さらに、リレー１２をオフからオンに切り替えるときにおける接点接触時の作動音を小さくできる。
【００４６】
また、制御部４０は、リレー１２をオフからオンするときにおいて、第１電圧Ｂ１から第２電圧Ｂ２への昇圧を行う前に、励磁電流が第１電流Ａ１以上か否かを判定する。そして、制御部４０は、励磁電流が第１電流Ａ１未満の場合には、コイル１８に印加される電圧が第１電圧Ｂ１になるように昇圧回路３０で昇圧させる。これにより、電源５１の電圧が不足している場合において、より安定してリレー１２のオン動作を実行させることができる。
【００４７】
また、制御部４０は、リレー１２をオフからオンに切り替えるときにおいて短時間だけ昇圧制御を実行し、完全吸引状態となった後では、昇圧制御を停止する。これにより、オン状態が継続されるとき、例えばリレー駆動システム１０が搭載される車両において走行用モータを用いた走行中では、リレー１２のオン状態を保持するために必要な補機電力を低減できる。これにより車両の燃費向上を図れる。
【００４８】
一方、比較例として、昇圧回路のデューティ制御による降圧制御によって、リレー１２のコイル１８に印加される電圧を低下させることも考えられるが、この比較例では、リレー１２のオン状態を維持する場合に降圧のために常にスイッチングを行う必要がある。実施形態では、このような不都合がないので、スイッチングノイズを低減できる。また、このノイズを低減させる特別な手段を採用する必要がないので、コスト低減を図れる。
【００４９】
また、特許文献２に記載された構成のように、リレーのコイルに、昇圧回路と、昇圧回路に対し並列な別の回路とを接続して、昇圧及び非昇圧を切り替える必要がないので、この面でもコスト低減を図れる。
【符号の説明】
【００５０】
１０  リレー駆動システム、１２  リレー、１４  可動部材、１４ａ  板部、１４ｂ，１４ｃ  可動接点、１５  プランジャ、１８  コイル、１９ａ  第１固定端子、１９ｂ  第２固定端子、２０ａ  第１固定接点、２０ｂ  第２固定接点、２３  ケース、２４  保持部材、２５  開離バネ、２６  バネ配置部材、２７  環状部材、２８  接圧バネ、３０  昇圧回路、３１，３２  スイッチング素子、３３  リアクトル、４０  制御部、５０  トランジスタ、５１  電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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