(57)【要約】【課題】電源制御回路に用いられる２コイル型のリレーを含むリレー群をより単純化または簡素化された制御回路を用いて制御する。【解決手段】メインリレー２３０のプランジャ吸引用のコイル２６０、メインリレー２３２のプランジャ吸引用用のコイル２６６、および補助リレー２３４のコイル２６４を共通の制御回路、および入力信号を用いて制御する。システムの電源２２０をオンにする場合には、入力信号Ａ，Ｃをオンにすることにより、コイル２６０，２６４，２６６，２６８を励磁した後、入力信号Ｂをオンにすることによりコイル２６２を励磁する。【選択図】　　　　図４
2004103342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、前記電源の両端子にそれぞれ接続された２コイル型の第１リレーおよび第２リレーと、前記第１リレーに並列接続された１コイル型の第３リレーと、前記第１リレーおよび前記第２リレーそれぞれの前記電源と反対側の端子間に接続された負荷と、を含む電源制御回路において、前記第１リレー、前記第２リレーおよび前記第３リレー用のコイルを制御する制御回路であって、
前記第１リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第２リレーのプランジャ吸引用コイル、および前記第３リレーのコイルの通電状態を共通に制御するコイル共通通電制御手段を備えることを特徴とするリレー制御回路。
【請求項２】
電源と、前記電源の両端子にそれぞれ接続された２コイル型の第１リレーおよび第２リレーと、前記第１リレーに並列接続された１コイル型の第３リレーと、前記第１リレーおよび前記第２リレーそれぞれの前記電源と反対側の端子間に接続された負荷と、を含む電源制御回路において、前記第１リレー、前記第２リレーおよび前記第３リレー用のコイルを制御する制御方法であって、
前記第１リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第２リレーのプランジャ吸引用コイル、および前記第３リレーのコイルの通電状態を共通に制御するコイル共通通電制御手段を用いて、前記第１リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第２リレーのプランジャ吸引用コイル、および前記第３リレーのコイルを励磁するとともに、前記第２リレーのプランジャ保持用コイルの通電状態を制御する第２リレー保持コイル制御手段を用いて、前記第２リレーのプランジャ保持用コイルを励磁するステップと、
前記第１リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第２リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第３リレーのコイル、および前記第２リレーのプランジャ保持用コイルが励磁された状態で、前記第１リレーのプランジャ保持用コイルの通電状態を制御する第１リレー保持コイル制御手段を用いて、前記第１リレーのプランジャ保持用コイルを励磁するステップと、
を備えることを特徴とするリレー制御方法。
【請求項３】
前記第１リレーのプランジャおよび前記第２リレーのプランジャが吸引され、前記第３リレーのコイルが励磁された状態で、前記コイル共通通電制御手段を用いて、前記第１リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第２リレーのプランジャ吸引用コイル、および前記第３リレーのコイルを非励磁とすることにより、前記第１リレーのプランジャおよび前記第２リレーのプランジャを保持状態とすることを特徴とする請求項２に記載のリレー制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リレー制御回路およびリレー制御方法に関する。特に本発明は、電源制御回路において電源のオンオフに用いられるリレー用のリレー制御回路およびリレー制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車（いわゆるハイブリッド自動車を含む）は、電力を蓄える電池と、電池からの動力で駆動するモータと、を備える。モータと電池との間には、電池からの電力供給を制御するための制御リレーであるメインリレーおよび補助リレーが設けられている。
【０００３】
図１は、従来より電気自動車に用いられているモータ用電源回路の回路構成図である。バッテリ２０は、多数の電池セルからなる組電池であり約３００Ｖの出力電圧を有する。バッテリ２０の正極は、メインリレー３０を介して、インバータ回路４０の一端と接続されている。
【０００４】
メインリレー３０は、いわゆる２コイル型のリレーであって、メインリレー３０の開閉を行うプランジャ（図示せず）を吸引する場合に励磁される第１コイル６０および吸引されたプランジャを保持する場合に励磁される第２コイル６２を含む。第１コイル６０および第２コイル６２には、電源（図示せず）からそれぞれ電力が供給されている。それぞれのコイルの電力供給のオン／オフは、ＥＣＵ７０からの入力信号（図１のＢ、Ｃ）に基づいて行われている。
【０００５】
メインリレー３０には、補助リレー３４及び抵抗３６が並列接続されている。補助リレー３４は、いわゆる１コイル型のリレーであって、補助リレー３４の開閉を行うプランジャ（図示せず）を吸引するとともに、吸引されたプランジャを保持する場合に励磁されるコイル６４を含む。コイル６４には、電源（図示せず）から電力が供給されている。コイル６４の電力供給のオン／オフは、ＥＣＵ７０からの入力信号（図１のＡ）に基づいて行われている。
【０００６】
また、バッテリ２０の負極は、メインリレー３２を介して、インバータ回路４０の他端と接続されている。メインリレー３２は、上述したメインリレー３０と同様な構成の２コイル型リレーである。メインリレー３２は、メインリレー３２の開閉を行うプランジャ（図示せず）を吸引する場合に励磁される第１コイル６６および吸引されたプランジャを保持する場合に励磁される第２コイル６８を含む。第１コイル６６および第２コイル６８には、電源（図示せず）からそれぞれ電力が供給されている。それぞれのコイルの電力供給のオン／オフは、ＥＣＵ７０からの入力信号（図１のＥ、Ｄ）に基づいて行われている。
【０００７】
インバータ回路４０には、３相交流誘導モータ５０が負荷として接続されている。従って、補助リレー３４、メインリレー３０およびメインリレー３２をオンすることにより、インバータ回路４０に電力が供給され、インバータ回路４０のスイッチング制御により三相交流が発生する。この３相交流によって３相交流誘導モータ５０が駆動し、車両が走行する。
【０００８】
図２は、以上のような回路構成における、励磁シーケンスを示し、また、図３はリレー回路のシーケンスを示す。図２において、励磁変化１００（−メイン），１０２（＋メイン）および１０４（プリチャージ）は、それぞれ、メインリレー３２、メインリレー３０、および補助リレー３４のコイルの励磁状態を示す。また、図３において、リレー開閉変化１０４，１０６および１０８は、それぞれ、メインリレー３２、メインリレー３０、および補助リレー３４の開閉状態を示す。
【０００９】
まず、時刻ｔ１において、入力信号Ａ，Ｄ，Ｅがオン（励磁指令）になり、コイル６４およびコイル６６，６８が励磁され、補助リレー３４およびメインリレー３２がオンになる。続いて、ｔ２において、入力信号Ｅがオフ（非励磁指令）になり、コイル６６の通電が遮断され、メインリレー３２のプランジャがオンの状態で保持される。続いて、ｔ３において、入力信号Ｂ，Ｃがオンになり、コイル６０，６２が励磁され、メインリレー３０がオンになる。これにより、インバータ回路４０に電力が供給される。続いて、ｔ４において、入力信号Ｃ，Ａがオフになり、コイル６０、およびコイル６４への通電が遮断され、メインリレー３０およびメインリレー３２のプランジャがオンの状態で保持される。最後に、ｔ５において、入力信号Ｂ，Ｄがオフになり、コイル６２およびコイル６８への通電が遮断され、メインリレー３０およびメインリレー３２がオフとなり、インバータ回路４０への電力供給が終了する。
【００１０】
なお、２コイル型のリレーは、例えば特開平１１−２１８３１号公報（特許文献１）、特開平４−１０３２２号公報（特許文献２）、特開２００１−１５３００７号公報（特許文献３）に開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−２１８３１号公報
【特許文献２】
特開平４−１０３２２号公報
【特許文献３】
開２００１−１５３００７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来の電源制御回路に用いられるリレーの制御回路では、２コイル型のメインリレーが備える２つのコイルそれぞれの励磁状態をＥＣＵで制御する必要があった。すなわち、電源制御回路全体では、補助リレーのコイル１つと、２個のメインリレーそれぞれにコイル２つの計５つのコイルの励磁状態をそれぞれ独立に制御する制御部が必要となり、制御回路が複雑となっていた。このため、メンテナンスが困難になったり、部品の増大によるコスト増が生じていた。
【００１３】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるリレー制御回路およびリレー制御方法を提供することを目的とする。より具体的には、本発明は、従来に比べてより単純な回路構成で、電源制御回路のオンオフに用いられるリレーを制御するためのリレー制御回路および方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の望ましい態様は、電源と、前記電源の両端子にそれぞれ接続された２コイル型の第１リレーおよび第２リレーと、前記第１リレーに並列接続された１コイル型の第３リレーと、前記第１リレーおよび前記第２リレーそれぞれの前記電源と反対側の端子間に接続された負荷と、を含む電源制御回路において、前記第１リレー、前記第２リレーおよび前記第３リレー用のコイルを制御する制御回路であって、前記第１リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第２リレーのプランジャ吸引用コイル、および前記第３リレーのコイルの通電状態を共通に制御するコイル共通通電制御手段を備える。
【００１５】
本発明の他の望ましい態様は、電源と、前記電源の両端子にそれぞれ接続された２コイル型の第１リレーおよび第２リレーと、前記第１リレーに並列接続された１コイル型の第３リレーと、前記第１リレーおよび前記第２リレーそれぞれの前記電源と反対側の端子間に接続された負荷と、を含む電源制御回路において、前記第１リレー、前記第２リレーおよび前記第３リレー用のコイルを制御する制御方法であって、前記第１リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第２リレーのプランジャ吸引用コイル、および前記第３リレーのコイルの通電状態を共通に制御するコイル共通通電制御手段を用いて、前記第１リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第２リレーのプランジャ吸引用コイル、および前記第３リレーのコイルを励磁するとともに、前記第２リレーのプランジャ保持用コイルの通電状態を制御する第２リレー保持コイル制御手段を用いて、前記第２リレーのプランジャ保持用コイルを励磁するステップと、前記第１リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第２リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第３リレーのコイル、および前記第２リレーのプランジャ保持用コイルが励磁された状態で、前記第１リレーのプランジャ保持用コイルの通電状態を制御する第１リレー保持コイル制御手段を用いて、前記第１リレーのプランジャ保持用コイルを励磁するステップと、を備える。
【００１６】
本発明のさらに他の望ましい態様は、前記第１リレーのプランジャおよび前記第２リレーのプランジャが吸引され、前記第３リレーのコイルが励磁された状態で、前記コイル共通通電制御手段を用いて、前記第１リレーのプランジャ吸引用コイル、前記第２リレーのプランジャ吸引用コイル、および前記第３リレーのコイルを非励磁とすることにより、前記第１リレーのプランジャおよび前記第２リレーのプランジャを保持状態とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。図４は、実施形態に係るリレー制御回路が適用される電気自動車用モータ電源回路の回路構成図を示す図である。バッテリ２２０は、多数の電池セルからなる組電池であり約３００Ｖの出力電圧を有する。バッテリ２２０の正極は、メインリレー２３０を介して、インバータ回路２４０の一端と接続されている。
【００１８】
メインリレー２３０は、いわゆる２コイル型のリレーであって、メインリレー２３０の開閉を行うプランジャ（図示せず）を吸引する場合に励磁される第１コイル２６０および吸引されたプランジャを保持する場合に励磁される第２コイル２６２を含む。第１コイル２６０および第２コイル２６２には、電源（図示せず）からそれぞれ電力が供給されている。
【００１９】
メインリレー２３０には、補助リレー２３４及び抵抗２３６が並列接続されている。補助リレー２３４は、いわゆる１コイル型のリレーであって、補助リレー２３４の開閉を行うプランジャ（図示せず）を吸引するとともに、吸引されたプランジャを保持する場合に励磁されるコイル２６４を含む。コイル２６４には、電源（図示せず）から電力が供給されている。
【００２０】
また、バッテリ２２０の負極は、メインリレー２３２を介して、インバータ回路２４０の他端と接続されている。メインリレー２３２は、上述したメインリレー２３０と同様な構成の２コイル型リレーである。メインリレー２３２は、メインリレー２３２の開閉を行うプランジャ（図示せず）を吸引する場合に励磁される第１コイル２６６および吸引されたプランジャを保持する場合に励磁される第２コイル２６８を含む。第１コイル２６６および第２コイル２６８には、電源（図示せず）からそれぞれ電力が供給されている。
【００２１】
インバータ回路２４０には、３相交流誘導モータ２５０が負荷として接続されている。従って、補助リレー２３４、メインリレー２３０およびメインリレー２３２をオンすることにより、インバータ回路２４０に電力が供給され、インバータ回路２４０のスイッチング制御により三相交流が発生する。この３相交流によって３相交流誘導モータ２５０が駆動し、車両が走行する。
【００２２】
本実施形態においては、コイル２６２およびコイル２６８の電力供給のオン／オフは、ＥＣＵ２７０からの入力信号（図４のＢ、Ｃ）に基づいてそれぞれ独立に行われている。一方、コイル２６０、コイル２６６、およびコイル２６４の電力供給のオン／オフは、ＥＣＵ２７０からの入力信号（図４のＡ）に基づいて共通に行われている。
【００２３】
図５は、以上のような実施形態に係るリレー制御回路における、各入力信号のオン（励磁指令）／オフ（非励磁指令）を示し、図６は、励磁シーケンスを示す。図５において、入力信号変化３００，３０２および３０４は、それぞれ、入力信号Ａ，Ｂ、Ｃのオン（励磁指令）／オフ（非励磁指令）の変化を示す。また、図６において、励磁変化３１０，３１２および３１４は、それぞれ、メインリレー２３２、メインリレー２３０、および補助リレー２３４のコイルの励磁状態を示す。
【００２４】
まず、時刻ｔ１において、入力信号Ａおよび入力信号Ｃがオン（励磁指令）になり、コイル２６４、コイル２６０およびコイル２６６が励磁され、補助リレー２３４およびメインリレー２３２がオンになる。続いて、ｔ２において、入力信号Ｂがオンになり、コイル２６２が励磁され、メインリレー２３０がオンになる。これにより、インバータ回路２４０に電力が供給される。続いて、ｔ３において、入力信号Ａがオフになり、コイル２６４、コイル２６０およびコイル２６６の通電が遮断される。これにより、メインリレー２３０およびメインリレー２３２のプランジャがオンの状態で保持され、補助リレー２３４はオフになる。最後に、ｔ４において、入力信号Ｂ，Ｃがオフになり、コイル２６２およびコイル２６８への通電が遮断され、メインリレー２３０およびメインリレー２３２がオフとなり、インバータ回路２４０への電力供給が終了する。
【００２５】
以上の手順によれば、メインリレー２３０のコイル２６０、メインリレー２３２のコイル２６６、および補助リレー２３４のコイル２６４に対して共通の入力信号Ａを送信して制御することにより、リレー制御回路を単純化または簡素化しつつ、図３と同様なリレー回路のシーケンスを得ることができる。
【００２６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。
【００２７】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、電源制御回路に用いられるリレー用の制御回路を単純化または簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来より電気自動車に用いられているモータ用電源回路の回路構成図である。
【図２】従来の回路構成における、励磁シーケンスを示す図である。
【図３】従来の回路構成における、リレー回路のシーケンスを示す図である。
【図４】実施形態に係るリレー制御回路が適用される電気自動車用モータ電源回路の回路構成図である。
【図５】実施形態に係るリレー制御回路における、各入力信号のオン（励磁）／オフ（非励磁）を示す図である。
【図６】実施形態に係るリレー制御回路における、励磁シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
２０　バッテリ、３０，３２　メインリレー、３４　補助リレー、４０　インバータ回路、６０，６２，６４，６６，６８　コイル、２２０　バッテリ、２３０，２３２　メインリレー、２３４　補助リレー、２４０　インバータ回路、２６０，２６２，２６４，２６６，２６８　コイル。
【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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【図６】
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