FR2917890A1 - Relay for electrical circuit of motor vehicle, has protection mono Transil diode mounted in parallel to motor in downstream of switchable inner contacts of relay and parallel to path connected to power terminal - Google Patents

Relay for electrical circuit of motor vehicle, has protection mono Transil diode mounted in parallel to motor in downstream of switchable inner contacts of relay and parallel to path connected to power terminal Download PDF

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Abstract

The relay has control terminals (1, 2) to control the relay, and power terminals (5, 7) mounted on a power circuit. The terminal (7) is connected or not to the terminal (5) at level of switchable inner contacts under command of a control circuit linked to the terminals (1, 2) to permit interruption of a power circuit connected to the terminals (5, 7). A protection mono Transil diode (8) is mounted in parallel to a motor (10) downstream of the contacts of the relay and in parallel to a path connected to the terminal.

Description

.R442.12FR.51 DA dépôt 1 L'invention concerne un relais pour véhicule.R442.12EN.51 DA deposit 1 The invention relates to a relay for a vehicle

automobile, un circuit électrique sécurisé et fiable pour véhicule automobile incluant au moins un tel relais ainsi qu'un véhicule automobile en tant que tel équipé d'un tel circuit électrique.  automotive, a secure and reliable electrical circuit for a motor vehicle including at least one such relay and a motor vehicle as such equipped with such an electrical circuit.

Les relais sont couramment utilisés dans les circuits électriques des véhicules automobiles pour remplir une fonction d'interrupteur. Ils permettent ainsi notamment de conduire au non l'électricité vers des éléments de puissance comme des moteurs, par exemple celui dédié au fonctionnement de l'essuie-glace. La figure 1 illustre un tel relais de l'état de la technique présentant un contact double position. Il dispose de deux bornes de commande 1, 2, reliées à une bobine 3, positionnée en face d'une lamelle mobile 4, possédant une première extrémité liée à une troisième borne 5 et une seconde extrémité mobile pouvant être reliée soit à une quatrième borne 6 soit à une cinquième borne 7, ces trois dernières bornes de puissance 5, 6, 7 permettant une intégration sur un circuit intégrant des éléments de puissance pour commuter ce circuit dit de puissance, c'est-à-dire pour remplir la fonction d'interrupteur sur ce circuit, et seront dénommées bornes de puissance. En variante, seules deux bornes de puissance 5, 7 peuvent exister. Les deux bornes 1, 2 permettent, en fonction de la tension reçue sur ces bornes, de commander la position de la lamelle mobile 4 par l'intermédiaire de la bobine 3 qui crée un champ magnétique agissant sur cette lamelle 4 et sont donc dénommées bornes de commandes. Une fragilité de ces circuits provient du fait que ces relais sont susceptibles d'être endommagés dans leur utilisation avec des éléments de puissance fortement inductifs. En effet, lors d'une commande d'ouverture d'un relais, l'énergie emmagasinée par ces éléments inductifs s'oppose au mouvement d'ouverture du relais et .R442.I2FR.51 DA dépôt 2 des arcs électriques peuvent survenir au niveau des contacts du relais liés aux bornes de puissance 5, 6, 7 et l'endommager, voire le détruire. Ces arcs électriques peuvent de plus avoir d'autres effets nuisibles indirects comme la perturbation d'autres systèmes électroniques, par exemple la radio.  Relays are commonly used in motor vehicle electrical circuits to perform a switch function. They thus make it possible in particular to lead electricity to power elements such as motors, for example the one dedicated to the operation of the windshield wiper. Figure 1 illustrates such a relay of the state of the art having a double position contact. It has two control terminals 1, 2, connected to a coil 3, positioned opposite a moving blade 4, having a first end connected to a third terminal 5 and a second mobile end that can be connected to a fourth terminal 6 or to a fifth terminal 7, these last three power terminals 5, 6, 7 allowing integration on a circuit integrating power elements to switch this so-called power circuit, that is to say to fulfill the function of switch on this circuit, and will be referred to as power terminals. Alternatively, only two power terminals 5, 7 may exist. The two terminals 1, 2 allow, as a function of the voltage received on these terminals, to control the position of the movable strip 4 via the coil 3 which creates a magnetic field acting on the strip 4 and are therefore called terminals of orders. A fragility of these circuits comes from the fact that these relays are likely to be damaged in their use with highly inductive power elements. In fact, during an opening command of a relay, the energy stored by these inductive elements opposes the opening movement of the relay and the electrical arcs can occur at the same time. level of the relay contacts connected to the power terminals 5, 6, 7 and damage or even destroy it. These arcs can moreover have other indirect harmful effects such as the disturbance of other electronic systems, for example the radio.

Il existe certaines solutions dans l'état de la technique pour pallier à ce problème technique.  There are some solutions in the state of the art to overcome this technical problem.

Une première famille de solutions repose sur des relais modifiés, intégrant des solutions souvent mécaniques, reposant par exemple sur des contacts plus éloignés ou sur l'utilisation de plusieurs lamelles montées en parallèle. Toutes ces solutions augmentent de manière importante le volume des relais et ne sont pas adaptées à l'automobile où le volume disponible est très restreint. De plus, ces solutions ne correspondent plus aux standards, ce qui représente un obstacle supplémentaire à leur implémentation.  A first family of solutions relies on modified relays, integrating often mechanical solutions, relying for example on more distant contacts or the use of several lamellae mounted in parallel. All these solutions significantly increase the volume of the relays and are not adapted to the automobile where the available volume is very limited. Moreover, these solutions no longer correspond to the standards, which represents an additional obstacle to their implementation.

Une seconde famille de solutions, incluant par exemple celle décrite dans le document WO2006026545, repose sur l'ajout de composants indépendants sur les circuits électriques des véhicules automobiles pour remplir la fonction de protection des relais. Cette solution est aussi encombrante, nécessite l'ajout de connecteurs et de fils électriques. Elle est donc complexe et coûteuse et non satisfaisante.  A second family of solutions, including for example that described in WO2006026545, is based on the addition of independent components on the electrical circuits of motor vehicles to fulfill the relay protection function. This solution is also bulky, requires the addition of connectors and electrical wires. It is therefore complex and expensive and unsatisfactory.

Le but de l'invention est de proposer une solution pour protéger les circuits électriques et les relais des véhicules automobiles, répondant au moins partiellement aux inconvénients cités précédemment. .R442.12FR.51 DA dépôt 3 Plus précisément, un premier objet de l'invention est de fournir une solution permettant d'éviter l'effet destructeur des arcs électriques dans les circuits électriques des véhicules automobiles.  The object of the invention is to propose a solution for protecting the electrical circuits and relays of motor vehicles, at least partially meeting the aforementioned drawbacks. Specifically, a first object of the invention is to provide a solution to avoid the destructive effect of electric arcs in the electrical circuits of motor vehicles.

Un second objet de l'invention consiste à proposer une solution d'encombrement négligeable et de faible coût.  A second object of the invention is to provide a solution of negligible size and low cost.

L'invention repose sur un relais pour circuit électrique, comprenant deux bornes de commande permettant la commande du relais, et au moins deux bornes de puissance destinée à un montage sur un circuit de puissance, la seconde borne de puissance pouvant être liée ou non à la première borne de puissance au niveau de contacts intérieurs commutables, sous la commande d'un circuit de commande lié aux deux bornes de commande du relais, de manière à permettre l'interruption ou non d'un circuit de puissance lié aux bornes de puissance du relais, caractérisé en ce qu'il comprend une diode de protection montée sur une voie électrique en aval des contacts intérieurs commutables du relais et en parallèle à la voie liée à la seconde borne de puissance.  The invention is based on an electrical circuit relay, comprising two control terminals for controlling the relay, and at least two power terminals for mounting on a power circuit, the second power terminal being able to be connected or not to the first power terminal at switchable internal contacts, under the control of a control circuit connected to the two control terminals of the relay, so as to allow the interruption or not of a power circuit connected to the power terminals relay, characterized in that it comprises a protection diode mounted on an electrical path downstream of the switchable internal contacts of the relay and in parallel with the path connected to the second power terminal.

Le relais peut en outre comprendre une troisième borne de puissance, la diode étant montée sur une voie liée à cette troisième borne.  The relay may further comprise a third power terminal, the diode being mounted on a path connected to this third terminal.

En variante, la diode peut être placée sur une voie reliée à la seconde borne de commande. Selon une implémentation intéressante, la diode peut être une diode Transil mono ou bidirectionnelle.  Alternatively, the diode may be placed on a path connected to the second control terminal. According to an interesting implementation, the diode can be a mono or bidirectional Transil diode.

L'invention concerne aussi un circuit électrique caractérisé en ce qu'il 30 comprend un relais tel que décrit précédemment, la première borne de25 .R442.12FR.51 DA dépôt 4 puissance étant liée à une source de puissance, un moteur étant lié d'une part à la masse et d'autre part à la seconde borne de puissance.  The invention also relates to an electrical circuit characterized in that it comprises a relay as described above, the first power supply terminal being linked to a power source, a motor being connected to a power source. partly to ground and secondly to the second power terminal.

Dans un tel circuit électrique, le relais peut comprendre une troisième borne de puissance reliée à la masse, la diode de protection étant montée au sein du relais sur une voie liée à cette troisième borne de sorte que la diode de protection se trouve montée en parallèle du moteur en aval des contacts commutables du relais.  In such an electrical circuit, the relay may comprise a third power terminal connected to ground, the protection diode being mounted within the relay on a path connected to this third terminal so that the protective diode is connected in parallel downstream of the relay switchable contacts.

L'invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant un circuit électrique tel que décrit précédemment.  The invention also relates to a motor vehicle comprising an electric circuit as described above.

Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes d'exécution particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :  These objects, features and advantages of the present invention will be set forth in detail in the following description of particular embodiments given in a non-limiting manner in relation to the appended figures among which:

La figure 1 représente un relais de l'état de la technique ; la figure 2 représente un relais selon un premier mode d'exécution de l'invention ; la figure 3 représente le relais précédent utilisé dans un circuit électrique selon l'invention ; la figure 4 représente un relais selon un second mode d'exécution de l'invention.  FIG. 1 represents a relay of the state of the art; FIG. 2 represents a relay according to a first embodiment of the invention; FIG. 3 represents the previous relay used in an electric circuit according to the invention; FIG. 4 represents a relay according to a second embodiment of the invention.

Dans toutes les figures, les mêmes éléments seront désignés par les mêmes références.  In all the figures, the same elements will be designated by the same references.

La figure 2 illustre un relais selon un premier mode d'exécution de l'invention. Ce relais se distingue de celui représenté à la figure 1 en ce .R442.12FR.51 DA dépôt 5 qu'une diode 8 a été intégrée au sein du relais, sur une nouvelle voie électrique montée en parallèle de la borne 7, en aval de son contact correspondant coopérant avec la lamelle mobile 4, et débouchant sur une borne 9 disposée selon une géométrie correspondant à la borne 6 décrite sur la figure 1. Une diode 8 communément dénommée Transi) par sa marque de commercialisation peut être utilisée, qui peut être de type monodirectionnel ou bidirectionnel. Un tel relais utilise ainsi le même boîtier que celui des solutions de l'état de la technique, de type relais enfichable ou micro relais enfichable, et toutes ses bornes correspondent à une structure standardisée.  FIG. 2 illustrates a relay according to a first embodiment of the invention. This relay is different from the one shown in FIG. 1 in that .R442.12FR.51 DA deposit 5 that a diode 8 has been integrated within the relay, on a new electrical path connected in parallel with the terminal 7, downstream its corresponding contact cooperating with the movable strip 4, and opening on a terminal 9 arranged in a geometry corresponding to the terminal 6 described in Figure 1. A diode 8 commonly referred to as Transi) by its marketing mark may be used, which may be one-way or two-way. Such a relay thus uses the same housing as that of the solutions of the state of the art, of the pluggable relay type or micro relay pluggable, and all its terminals correspond to a standardized structure.

La figure 3 illustre l'utilisation du relais décrit précédemment dans un circuit électrique de véhicule automobile, le relais servant à l'actionnement d'un moteur 10. Pour cela, le moteur 10 est relié d'une part à la cinquième borne 7 du relais et d'autre part à la masse du véhicule, qui représente de manière plus générale la borne négative du circuit électrique. La borne 9 du relais est de même reliée à la masse. La borne 5 du relais est liée à la borne positive du véhicule, c'est-à-dire par exemple aux 12 volts d'une batterie. Dans un mode de fonctionnement et d'alimentation électrique du moteur 10, la lamelle 4 du relais est reliée au contact correspondant à la borne 7 du relais permettant la réalisation d'un circuit électrique fermé de la borne 5 vers la borne 7 et l'alimentation du moteur 10 ainsi relié à la tension positive. Lors de la commande de changement de position du relais par une modification de la tension reliée à la borne de commande 1, la seconde borne 2 étant liée à la masse, la lamelle 4 va s'écarter de ce contact lié à la borne 7 pour ouvrir le circuit précédent et déconnecter le moteur 10 de la batterie. Simultanément, l'énergie emmagasinée par le moteur 10 va être évacuée par le circuit parallèle depuis la borne 9 jusqu'à la masse, en traversant la voie ajoutée au travers de la diode 8. Ainsi, aucun arc électrique ne va se produire au niveau des contacts .R442.12FR.51 DA dépôt 6 commutables du relais, ainsi protégés par cette voie ajoutée en parallèle du moteur 9 en aval de ces contacts, du côté de la borne de puissance 7 liée au moteur 10. La diode 8 remplit donc bien la fonction de protection électrique contre les sur-intensités.  FIG. 3 illustrates the use of the relay described previously in an electric circuit of a motor vehicle, the relay serving to actuate a motor 10. For this, the motor 10 is connected on the one hand to the fifth terminal 7 of the relay and secondly to the vehicle ground, which more generally represents the negative terminal of the electrical circuit. Terminal 9 of the relay is likewise connected to ground. The terminal 5 of the relay is connected to the positive terminal of the vehicle, that is to say for example to the 12 volts of a battery. In a mode of operation and power supply of the motor 10, the lamella 4 of the relay is connected to the contact corresponding to the terminal 7 of the relay allowing the realization of a closed electrical circuit of the terminal 5 to the terminal 7 and the supply of the motor 10 thus connected to the positive voltage. When the relay position is changed by changing the voltage connected to the control terminal 1, the second terminal 2 being connected to the ground, the lamella 4 will move away from this contact connected to the terminal 7 to open the previous circuit and disconnect the motor 10 from the battery. Simultaneously, the energy stored by the motor 10 will be discharged by the parallel circuit from the terminal 9 to ground, crossing the channel added through the diode 8. Thus, no electric arc will occur at the level contacts .R442.12FR.51 DA deposit 6 switchable relay, and protected by this way added in parallel to the motor 9 downstream of these contacts, the side of the power terminal 7 connected to the motor 10. The diode 8 therefore fulfills well the function of electrical protection against over-currents.

La figure 4 illustre un second mode d'exécution de l'invention dans lequel le relais se présente selon une géométrie habituelle standardisée dans le cas de deux bornes 5, 7 uniquement pour le circuit de puissance. Une diode 8 est toujours ajoutée dans le relais, en parallèle avec le circuit débouchant sur la borne 7, sur une nouvelle voie électrique 9' partant d'une position en aval des contacts du relais sur la voie liée à la borne 7 et se terminant sur la voie liée à la borne 2 du relais, destinée à une liaison à la masse au niveau du circuit de commande du relais. Ce schéma permet ainsi un fonctionnement équivalent du relais, dans un schéma d'utilisation de toutes ses bornes tel que celui de la figure 3. Dans un tel cas, les masses électroniques et les masses de puissance ne sont plus isolées.  FIG. 4 illustrates a second embodiment of the invention in which the relay has a standard standardized geometry in the case of two terminals 5, 7 only for the power circuit. A diode 8 is always added in the relay, in parallel with the circuit opening on the terminal 7, on a new electrical channel 9 'starting from a position downstream of the relay contacts on the channel connected to the terminal 7 and ending in the channel connected to terminal 2 of the relay, intended for a connection to ground at the control circuit of the relay. This diagram thus allows an equivalent operation of the relay, in a diagram of use of all its terminals such as that of Figure 3. In such a case, the electronic masses and the power masses are no longer isolated.

Finalement, la solution atteint bien les objets recherchés en exploitant le concept de l'intégration d'une diode de protection au sein du volume même d'un relais standard, conservant donc un boîtier et des bornes standardisés, ce qui n'augmente pas l'encombrement du relais, n'exige aucune modification des circuits électriques existants sur les véhicules, limite donc grandement les surcoûts et présente une grande simplicité d'utilisation. L'efficacité en terme de protection apportée par la diode est de plus nettement supérieure aux solutions mécaniques existantes.  Finally, the solution achieves the desired objects by exploiting the concept of the integration of a protective diode within the same volume of a standard relay, thus maintaining a standardized housing and terminals, which does not increase relay congestion, requires no modification of existing electrical circuits on vehicles, therefore greatly reduces the additional costs and is very easy to use. The efficiency in terms of protection provided by the diode is also significantly higher than the existing mechanical solutions.

L'invention a été illustrée précédemment dans le cadre d'une implémentation sur un véhicule automobile, puisqu'elle est particulièrement bien adaptée du fait des contraintes de faible volume .R442.12FR,51 DA dépôt 7 disponible dans un véhicule. Elle peut toutefois être aussi efficace dans tout autre domaine utilisant des circuits électriques intégrant des relais.  The invention has been illustrated previously in the context of an implementation on a motor vehicle, since it is particularly well suited because of the low volume constraints .R442.12FR, 51 DA depot 7 available in a vehicle. However, it can be as effective in any other field using electrical circuits incorporating relays.

Claims (7)

Revendicationsclaims 1. Relais pour circuit électrique, comprenant deux bornes (1,  1. Relay for electric circuit, comprising two terminals (1, 2) de commande permettant la commande du relais, et au moins deux bornes (5, 7) de puissance destinée à un montage sur un circuit de puissance, la seconde borne (7) de puissance pouvant être liée ou non à la première borne (5) de puissance au niveau de contacts intérieurs commutables, sous la commande d'un circuit de commande lié aux deux bornes de commande (1, 2) du relais, de manière à permettre l'interruption ou non d'un circuit de puissance lié aux bornes (5, 7) de puissance du relais, caractérisé en ce qu'il comprend une diode (8) de protection montée sur une voie électrique en aval des contacts intérieurs commutables du relais et en parallèle à la voie liée à la seconde borne (7) de puissance. 2. Relais selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième borne (6) de puissance, la diode (8) étant montée sur une voie liée à cette troisième borne (6).  2) for controlling the relay, and at least two power terminals (5, 7) for mounting on a power circuit, the second power terminal (7) being connectable or not to the first terminal ( 5) at the level of switchable internal contacts, under the control of a control circuit connected to the two control terminals (1, 2) of the relay, so as to allow the interruption or not of a linked power circuit. at the relay power terminals (5, 7), characterized in that it comprises a protection diode (8) mounted on an electrical channel downstream of the switchable internal contacts of the relay and in parallel with the path connected to the second terminal (7) power. 2. Relay according to claim 1, characterized in that it comprises a third power terminal (6), the diode (8) being mounted on a path connected to this third terminal (6). 3. Relais selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diode (8) est placée sur une voie (9') reliée à la seconde borne de commande (2).  3. Relay according to claim 1, characterized in that the diode (8) is placed on a path (9 ') connected to the second control terminal (2). 4. Relais selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la diode (8) est une diode Transil mono ou bidirectionnelle.  4. Relay according to one of the preceding claims, characterized in that the diode (8) is a single or bidirectional Transil diode. 5. Circuit électrique caractérisé en ce qu'il comprend un relais selon l'une des revendications précédentes, la première borne (5) de puissance étant liée à une source de puissance, un moteur (10) étant lié d'une part à la masse et d'autre part à la seconde borne (7) de puissance.  5. Electrical circuit characterized in that it comprises a relay according to one of the preceding claims, the first power terminal (5) being connected to a power source, a motor (10) being linked on the one hand to the mass and secondly to the second terminal (7) power. 6. Circuit électrique de véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le relais comprend une troisième borne (6) de puissance reliée à la masse, la diode (8) de protection étant montée au sein du relais sur une voie liée à cette troisième borne (6) de sorte que.R442.12FR.51 DA dépôt 9 la diode (8) de protection se trouve montée en parallèle du moteur (10) en aval des contacts commutables du relais.  6. Motor vehicle electrical system according to the preceding claim, characterized in that the relay comprises a third power terminal (6) connected to ground, the protection diode (8) being mounted within the relay on a path linked to this third terminal (6) so that the protection diode (8) is connected in parallel with the motor (10) downstream of the switchable contacts of the relay. 7. Véhicule automobile comprenant un circuit électrique selon l'une des revendications 5 ou 6.5  7. Motor vehicle comprising an electric circuit according to one of claims 5 or 6.5
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