特許ウォッチ

公開番号2024021361
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-16
出願番号2022124142
出願日2022-08-03
発明の名称リレー制御装置
出願人矢崎総業株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類H01H 47/22 20060101AFI20240208BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リレーの電気接点の凍結を抑制すると共に、実際に電気接点が凍結してしまった場合でも凍結の問題を短時間で解消可能にするリレー制御装置を提供する。
【解決手段】温度が低下して接点の凍結対策が必要になったときに、リレー10の電気コイル10bに印加する電圧を通常よりも高い電圧に自動的に切り替える。電気コイル10bの発熱量が増大するため、電気接点10a近傍が加熱され水分の凍結が生じにくくなる。既に凍結した場合は、加温により短時間で氷が溶けて氷結が解消され、電気接点10aの動作不良が解消される。DC/DCコンバータ21を制御して、通常は12Vの電圧を出力し、低温時は24Vの電圧に一時的に切り替える。または、半導体スイッチを利用して複数の電源ラインの電圧を選択的に電気コイル10bに印加する。所定時間が経過するか又は氷結が解消された場合に元の電圧に自動的に戻す。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電気コイルと、前記電気コイルに流れる電流に応じて開閉状態が変化する電気接点とを有するリレーと、
前記リレーの前記電気コイルに電源電力を供給する電源回路に接続され、少なくとも出力電圧を通常の使用状態に対応した第１電圧と、前記第１電圧よりも電圧が高い第２電圧との２種類の中から選択可能な電圧変換器と、
環境温度の変化を検知可能な温度検出部と、
前記電圧変換器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は前記温度検出部の検出状態に基づいて、所定の低い温度を検知した場合に、前記電圧変換器の出力電圧を前記第１電圧から前記第２電圧に一時的に切り替える、
リレー制御装置。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記電圧変換器の出力電圧を前記第１電圧から前記第２電圧に切り替えた後で、所定時間が経過するか、又は所定の条件を満たした場合に、前記電圧変換器の出力電圧を前記第２電圧から前記第１電圧に自動的に切り替える、
請求項１に記載のリレー制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、車両の始動時に前記温度検出部により水温または気温が０℃よりも低い状態を検知した場合に、前記電圧変換器の出力電圧を前記第１電圧から前記第２電圧に一時的に切り替える、
請求項１に記載のリレー制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレー制御装置に関し、特に低温環境下の車両などにおける電気接点の凍結対策に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば自動車に搭載された電装品のように、環境温度や湿気の影響を受けやすい機器においては、氷点下のような低温の環境において接点の近傍に付着した水分が凍結して接点が固定され、開閉動作ができなくなる電気接点の誤動作が生じる場合がある。例えば、自動車において電源に接続されたリレーの接点が凍結すると、エンジンの始動ができない可能性が考えられる。
【０００３】
例えば、特許文献１は電磁リレーの凍結解除装置を開示している。すなわち、コントロールユニットが、電磁リレーの筐体内部に凍結が生じているか否かを判定し、凍結が生じていると判定した場合には、電磁リレーの励磁コイルに対する電圧印加と停止とを繰り返し、可動端子を固定端子に対して近接離間する方向に繰り返し移動させることで、筐体又は筐体内部の凍結発生箇所に振動を発生させて、凍結を解除する。
【０００４】
また、特許文献２は、固定接点の表面に凍結した氷を粉砕する力が大きく、且つ、粉砕した氷を接点上から容易に排除する電磁スイッチを開示している。
また、特許文献３は、リレーの氷結を防止しつつ、無駄な凍結防止制御の実行を抑制して電力消費の低減を図るリレー制御装置を開示している。このリレー制御装置は、直近所定時間内にリレー接点を閉じた状態が所定時間以上継続した履歴がない状態で車両のシステム起動が要求されてリレー接点を閉じた場合には、外気温が所定温度未満のときに車両のシステム停止が要求されると、リレー接点を閉じてから所定時間経過するまでリレー接点を閉じた状態を継続する凍結防止制御を経てリレー接点を開く。一方、直近所定時間内に上記履歴がある状態で車両のシステム起動が要求されてリレー接点を閉じた場合には、外気温が所定温度未満のときに車両のシステム停止が要求されても、凍結防止制御を経ることなくリレー接点を開く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－１６５４０６号公報
特開２０１６－３９０１３号公報
特開２０２１－７５１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３のいずれの技術を利用する場合でも、電気接点の凍結に起因する根本的な問題を解消することは困難である。すなわち、電気接点が完全に凍結してしまったような状況では、特許文献１のように振動を発生させたり、特許文献２のように氷を粉砕する力を加えたとしても、接点の開閉動作が可能な状態に回復する可能性は低いと考えられる。また、実際に接点の凍結が発生してしまった場合には特許文献３に示されている技術では凍結の問題を解消できない。
【０００７】
したがって、例えば冬場の寒冷地などにおいて電気接点の凍結により車両のエンジン始動ができないような場合には、車両のユーザが様々な方法で試行錯誤をしながら時間をかけてエンジンルーム内を暖め、凍結が解消されるのを待つことになる。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気接点の凍結を抑制すると共に、実際に電気接点が凍結してしまった場合でも凍結の問題を短時間で解消することが可能なリレー制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
【００１０】
電気コイルと、前記電気コイルに流れる電流に応じて開閉状態が変化する電気接点とを有するリレーと、
前記リレーの前記電気コイルに電源電力を供給する電源回路に接続され、少なくとも出力電圧を通常の使用状態に対応した第１電圧と、前記第１電圧よりも電圧が高い第２電圧との２種類の中から選択可能な電圧変換器と、
環境温度の変化を検知可能な温度検出部と、
前記電圧変換器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は前記温度検出部の検出状態に基づいて、所定の低い温度を検知した場合に、前記電圧変換器の出力電圧を前記第１電圧から前記第２電圧に一時的に切り替える、
リレー制御装置。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許