DE10235787A1

DE10235787A1 - Last-Treibervorrichtung

Info

Publication number: DE10235787A1
Application number: DE10235787A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Tamai; Tetsuya Hasegawa
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2022-08-06
Also published as: US20030030420A1; US6693390B2; GB2381140A; GB2381140B; DE10235787B4; GB0217486D0; JP2003052169A

Abstract

Eine Last-Treibervorrichtung ist mit einer Hochspannungs-Leistungsquelle (2), einer Niederspannungs-Leistungsquelle (3), einem ersten Schaltelement (SW1), einem zweiten Schaltelement (SW2), einer Lampenlast (6), einem Strom-Erfassungsabschnitt (24) und einem PWM-Steuerabschnitt (22) gebildet. Das erste Schaltelement (SW1) ist mit der Hochspannungs-Leistungsquelle (2) verbunden, die eine hohe Spannung zuführt und mit der Lampenlast (6) verbunden ist. Das zweite Schaltelement (SW2) ist mit der Niederspannungs-Leistungsquelle (3) verbunden, die eine niedrige Spannung zuführt und mit der Lampenlast (6) verbunden ist. Der Strom-Erfassungsabschnitt (24) erfasst einen Wert eines Stroms, der in der Lampenlast (6) fließt. Der PWM-Steuerabschnitt (22) ist mit dem ersten Schaltelement (SW1), dem zweiten Schaltelement (SW2) und dem Strom-Erfassungsabschnitt (24) verbunden, um eine zur Lampenlast (6) zuzuführende Spannung zu steuern. Der PWM-Steuerabschnitt (22) schaltet das zweite Schaltelement (SW2) zuerst in einen EIN-Zustand, und die niedrige Spannung wird zur Lampenlast (6) zugeführt, während der Wert des im Strom-Erfassungsabschnitt (24) erfassten Stroms größer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn einmal der Wert eines durch den Strom-Erfassungsabschnitt (24) erfassten Stroms kleiner als der vorbestimmte Wert wird, schaltet der PWM-Steuerabschnitt (22) das zweite Schaltelement (SW2) in einen AUS-Zustand und treibt das erste Schaltelement (SW1), um die in eine Impulsspannung ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Last- Treibervorrichtung, die mit einer Hochspannungs- Leistungsversorgung versehen ist und die eine Spannung von der Hochspannungs-Leistungsversorgung reduziert, um reduzierte Spannung zu einer Last zuzuführen, wenn die Last getrieben wird.

In den letzten Jahren ist ein System entwickelt worden, das eine Hochspannungs-Leistungsversorgung von 42 V verwendet, die an einen Motor/Generator angeschlossen ist und bezüglich cles Leistungsverbrauchs vorteilhaft ist, um verschiedene an einem Auto angebrachte Lasten zu treiben.

Jedoch gibt es am Auto angebrachte Lasten, wie beispielsweise Lampen oder CPUs, an welche keine hohe Spannung angelegt werden kann. Für eine solche Last wird ein DC/DC-Wandler bzw. Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler zum Umwandeln einer hohen Spannung zu einer niedrigen Spannung von 14 V verwendet, die auf herkömmliche Weise geregelt worden ist.

Jedoch ist der DC/DC-Wandler eine Vorrichtung, deren Preis gemäß einem Erhöhen bezüglich der zu verwendenden Leistung teurer wird. Andererseits ist eine in der offengelegten japanischen Patentanmeldung (JP-A) 05-168164 offenbarte Last- Treibervorrichtung durch eine Lampenlast 102, ein Schaltelement 103, eine PWM-(Pulsbreitemodulations-) Steuerschaltung mit variablem Tastgrad 104, eine Spannungsschwankungs-Erfassungsschaltung 105 und einen Schalter 106 in Reihe zu einer Hochspannungs- Leistungsversorgung 101 gebildet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.

Bei der Last-Treibervorrichtung wird der Schalter 106 zu einem EIN-Zustand gebracht und wird das Schaltelement 103 gemäß einer in der PWM-Steuerschaltung mit variablem Tastgrad 104 durchgeführten PWM-Steuerung bzw. PWM-Regelung zum Treiben der Lampenlast 102 mittels der Hochspannungs- Leistungsversorgung 102 getrieben. Hier bedeutet eine PWM- Steuerung ein Steuern eines Tastgrad-Verhältnisses, das ein Verhältnis einer Zeitperiode, bei welcher eine Leistung zur Lampenlast 102 zugeführt wird, und einer Zeitperiode, bei welcher keine Leistung zur Lampenlast 102 zugeführt wird, unter Bezugnahme auf eine Schwankung einer zur Lampenlast 102 zugeführten Spannung, welche Schwankung in der Spannungsschwankungs-Erfassungsschaltung 105 erfasst wird, ist.

Daher wird die hohe Spannung mittels der PWM-Steuerung zur niedrigen Spannung umgewandelt. Als Ergebnis kann die Lampenlast 102, die eine durch eine niedrige Spannung getriebene Niederspannungs-Last ist, aufgrund der durchgeführten PWM-Steuerung durch eine hohe Spannung von der Hochspannungs-Leistungsversorgung 101 betrieben werden.

Übrigens werden deshalb, weil nicht alle an einem Auto angebrachten Lasten mittels der PWM-Steuerung betrieben werden können, die oben beschriebene Lampe 102 und ähnliches mittels der PWM-Steuerung betrieben, und die anderen Lasten werden mittels eines DC/DC-Wandlers betrieben, der eine hohe Spannung von der Hochspannungs-Leistungsversorgung erniedrigt.

Somit kann deshalb, weil eine zur Lampenlast 102 zugeführte Leistung in der Last-Treibervorrichtung gehandhabt werden kann, eine im DC/DC-Wandler gehandhabte Leistung entsprechend reduziert werden, so dass ein nicht teurer DC/DC-Wandler verwendet werden kann.

Jedoch muss bei der herkömmlichen Last-Treibervorrichtung zum Umwandeln der hohen Spannung (42 V) zur niedrigen Spannung (14 V) mittels der PWM-Steuerung, wenn die Leistungszufuhrzeit des Tastgradverhältnisses auf "1" eingestellt ist, die Zeit, zu welcher keine Leistung zugeführt wird, auf "9" oder so eingestellt werden. In diesem Fall erreicht der Wert eines Stroms, der zur Zeit eines Beginns einer Leistungszufuhr auftritt, etwa das Dreifache von demjenigen, der dann auftritt, wenn die niedrige Spannung verwendet wird.

Insbesondere dann, wenn ein Stromstoß zur Zeit eines Beginns eines Treibens einer Last erzeugt wird, erreicht der Wert eines Stroms, der in der Last fließt, mehrere hundert Ampere [A]. Daher ist es beim herkömmlichen Stand der Technik, wenn eine Last getrieben wird, während eine PWM-Steuerung durchgeführt wird, nötig, ein Schaltelement (beispielsweise einen FET (Feldeffekttransistor)) zu verwenden, der einen Stromstoß aushalten kann oder den Wert eines Stroms nach und nach erhöhen kann, der zur Zeit eines. Beginns eines Treibens der Last zugeführt wird.

Ebenso ist es nötig, ein teures Schaltelement mit großem Ausmaß zu verwenden, das einen Stromstoß aushalten kann, verglichen mit einem Schaltelement entsprechend einem Ruhestrom.

Bei einem Ansatz, bei welchem der Wert eines Stroms, der zur Zeit eines Beginns eines Treibens einer Last zugeführt wird, nach und nach erhöht wird, gibt es ein Problem, dass eine Schaltung kompliziert wird, eine Hitzeerzeugung eines FET in einem Übergangszustand auftritt und ein Beginnen eines Treibens einer Last verzögert wird. Insbesondere in einem Fall, in welchem eine Lampe als Last getrieben wird, tritt ein derartiges Problem auf, dass es lange Zeit dauert, die Lampe EIN zu schalten.

Die vorliegende Erfindung ist angesichts der oben beschriebenen Umstände vorgeschlagen worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Last- Treibervorrichtung zu schaffen, die einen Stromstoß reduziert, der zu einer Zeit eines Beginns eines Treibens einer Last auftritt.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Last-Treibervorrichtung zu schaffen, die eine Kostenreduktion einer Vorrichtung und eine Vereinfachung einer Schaltung realisiert.

Zum Erreichen der obigen Aufgabe ist eine Last- Treibervorrichtung geschaffen, die folgendes aufweist: ein erstes Schaltelement, das mit einer ersten Leistungsquelle bzw. Leistungsversorgung verbunden ist, die eine erste Spannung zuführt und mit einer Last verbunden ist; ein zweites Schaltelement, das mit einer zweiten Leistungsquelle bzw. Leistungsversorgung verbunden ist, die eine zweite Spannung, die niedriger als die erste Spannung ist, zuführt und mit der Last verbunden ist eine Strom- Erfassungseinrichtung, die einen Wert eines Stroms erfasst, der in der Last fließt; und eine Steuereinrichtung, die mit dem ersten Schaltelement, dem zweiten Schaltelement und der Strom-Erfassungseinrichtung verbunden ist, um eine zur Last zuzuführende Spannung zu steuern, wobei die Steuereinrichtung das zweite Schaltelement zuerst in einen EIN-Zustand schaltet, damit fortfährt, die zweite Spannung von der zweiten Leistungsquelle zur Last zuzuführen, während der Wert eines durch die Strom-Erfassungseinrichtung erfassten Stroms größer als ein vorbestimmter Wert ist, und das zweite Schaltelement in einen AUS-Zustand schaltet und das erste Schaltelement treibt, um die erste Spannung von der ersten Leistungsquelle zur Last zuzuführen, wenn der Wert eines durch die Strom-Erfassungseinrichtung erfassten Stroms einmal kleiner als der vorbestimmte Wert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das zweite Schaltelement zuerst EIN-geschaltet und wird die zweite Spannung, die niedriger als die erste Spannung ist, zur Last zugeführt, während der Wert eines durch die Strom- Erfassungseinrichtung erfassten Stroms größer als der vorbestimmte Wert ist, und wird das zweite Schaltelement AUS- geschaltet und wird das erste Schaltelement betrieben, um die erste Spannung von der ersten Leistungsquelle zur Last zuzuführen, wenn der Wert eines Stroms einmal kleiner als der vorbestimmte Wert wird. Daher wird die zweite Spannung, die niedriger als die erste Spannung ist, zur Zeit eines Beginns eines Treibens der Last zur Last zugeführt. Als Ergebnis wird ein zur Zeit eines Beginns eines Treibens der Last erzeugter Stromstoß reduziert.

Bei einem bevorzugtenausl der vorliegenden Erfindung ist weiterhin eine Gleichstrom-Spannungs-Wandlereinrichtung vorgesehen, die mit der ersten Leistungsquelle verbunden ist und die die erste Spannung erniedrigt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel erniedrigt die Gleichstrom- Spannungs-Wandlereinrichtung die erste Spannung. Daher fließt kein Überstrom in der Last, und eine komplexe Steuerung zum Unterdrücken eines Überstroms oder ein Schaltelement mit einem großen zulässigen Stromwert ist nicht erforderlich. Als Ergebnis wird es realisiert, Kosten der Vorrichtung zu reduzieren und eine Schaltung zu vereinfachen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die erste Spannung von der ersten Leistungsquelle mittels der Gleichstrom-Spannungs- Wandlereinrichtung mit einer PWM-(Pulsbreitenmodulations-) Steuerung in eine Impulsspannung umgewandelt und zur Last zugeführt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann deshalb, weil die erste Spannung durch die PWM-Steuerung in eine Pulsspannung umgewandelt wird, eine reduzierte erste Spannung zur Last zugeführt werden. Daher wird es realisiert, Kosten der Vorrichtung zu reduzieren und eine Schaltung zu vereinfachen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfasst die Strom-Erfassungseinrichtung einen Wert eines Stroms, der in einem Widerstand fließt, der zwischen dem zweiten Schaltelement und der Last vorgesehen ist.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann der Wert eines Stroms, der zwischen dem zweiten Schaltelement und der Last fließt, aus einem Spannungsabfall erhalten werden, der beim Widerstand auftritt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Last eine Lampe.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann selbst dann, wenn die Last die Lampe ist, ein zur Zeit eines Beginns eines Treibens der Lampe erzeugter Stromstoß reduziert werden, und es wird realisiert, Kosten der Vorrichtung zu reduziere und eine Schaltung zu vereinfachen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der vorbestimmte Wert auf einen Wert eingestellt, der anzeigt, dass die Last zu einem Ruhezustand gelangt ist.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird, da der vorbestimmte Wert auf den Wert eingestellt ist, der anzeigt, dass die Last zu einem Ruhezustand gelangt ist, die zweite Spannung, die niedriger als die erste Spannung ist, zur Last zugeführt, bevor die Last zu einem Ruhezustand gelangt, und wird die erste Spannung zur Last zugeführt, wenn die Last einmal zu einem Ruhezustand gelangt. Daher kann ein zur Zeit eines Beginns eines Treibens der Lampe erzeugter Stromstoß reduziert werden, und es wird realisiert, Kosten der Vorrichtung zu reduzieren und eine Schaltung zu vereinfachen.

Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen, wobei:
Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine Konfiguration einer herkömmlichen Last-Treibervorrichtung zeigt;
Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine Konfiguration einer Last-Treibervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 3 ein Zeitdiagramm ist, das einen Betrieb der Last- Treibervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer Last- Treibervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt.
Die vorliegende Erfindung wird auf beispielsweise eine Last- Treibervorrichtung angewendet, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. Beispielsweise ist die Last-Treibervorrichtung an einem Auto angebracht, und sie führt eine Leistung zu einer Last zu, die am Auto ausgebildet ist. Die Last-Treibervorrichtung ist mit einem Motor/Generator (M/G) 1, einer Hochspannungs- Leistungsquelle bzw. Hochspannungs-Leistungsversorgung 2, die mit dem Motor/Generator 1 verbunden ist, einer Niederspannungs-Leistungsquelle bzw. Niederspannungs- Leistungsversorgung 3, die eine Spannung hat, die niedriger als diejenige der Hochspannungs-Leistungsquelle 2 ist, einem elektrischen Verbindungsteil bzw. Anschlussteil 4, der mit der Hochspannungs-Leistungsquelle 2 und der Niederspannungs- Leistungsquelle 3 verbunden ist, einer Niederspannungs-Last 5 und einer Lampenlast 6 versehen.
Der Motor/Generator 1 ist ein Generator vom Rotationstyp, und er führt Leistung zur Hochspannungs-Leistungsquelle 2 zu. Die Hochspannungs-Leistungsquelle 2 speichert vom Motor/Generator 1 erzeugte Leistung, um eine hohe Spannung zum elektrischen Verbindungsteil 4 zuzuführen. Die Hochspannungs- Leistungsquelle 2 führt eine hohe Spannung (beispielsweise 42 V) zum elektrischen Verbindungsteil 4 zu.
Ebenso führt die Niederspannungs-Leistungsquelle 3 eine Spannung, die niedriger als diejenige der Hochspannungs- Leistungsquelle 2 ist, zum elektrischen Verbindungsteil 4 zu. Eine von der Niederspannungs-Leistungsquelle 3 zugeführte niedrige Spannung ist beispielsweise 14 V.
Die Niederspannungs-Last 5 ist mit einem später beschriebenen DC/DC-Wandler bzw. Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler verbunden, und sie wird mit einer niedrigen. Spannung (14 V) vom DC/DC- Wandler betrieben. Die Lampenlast 6 ist mit einem später beschriebenen PWM-Verarbeitungsabschnitt 11 verbunden, und nachdem eine hohe Spannung durch eine im PWM- Verarbeitungsabschnitt 11 durchgeführte PWM-Steuerung in eine Impulsspannung umgewandelt worden ist, die als niedrige Spannung angesehen wird, wird die Lampenlast 6 mit der Impulsspannung getrieben.
Der elektrische Verbindungsteil 4 ist mit dem PWM- Verarbeitungsabschnitt 11 versehen, der mit einem LAN (Lokalbereichsnetz), der Hochspannungs-Leistungsquelle 2 über den DC/DC-Wandler 12, der Niederspannungs-Leistungsquelle 3 und der Lampenlast 6 verbunden ist, und ist mit dem DC/DC- Wandler 12 versehen, der mit der Hochspannungs- Leistungsquelle 2, der Niederspannungs-Leistungsquelle 3 und der Niederspannungs-Last 5 verbunden ist.
Der PWM-Verarbeitungsabschnitt 11 ist mit einer MPU (Mikro- Verarbeitungseinheit) 21, einem PWM-Steuerabschnitt 22, einem ersten Schaltelement SW1, einem zweiten Schaltelement SW2, einem Nebenschlusswiderstand 23 und einem Strom- Erfassungsabschnitt 24 versehen. Die MPU 21 ist mit dem LAN verbunden. Der PWM-Steuerabschnitt 22 ist mit der Hochspannungs-Leistungsquelle 2 über den DC/DC-Wandler 12 verbunden. Das erste Schaltelement SW1 ist mit dem PWM- Steuerabschnitt 22, der Hochspannungs-Leistungsquelle 2 und der Lampenlast 6 verbunden. Das zweite Schaltelement SW1 ist mit dem PWM-Steuerabschnitt 22; der Niederspannungs- Leistungsquelle 3 und der Lampenlast 6 verbunden. Der Nebenschlusswiderstand 23 ist zwischen dem zweiten Schaltelement SW2 und der Lampenlast 6 vorgesehen. Der Strom- Erfassungsabschnitt 24 erfasst einen Wert eines Stroms, der im Nebenschlusswiderstand 23 fließt, um ein Erfassungssignal DS zum PWM-Steuerabschnitt 22 zuzuführen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedes des ersten Schaltelements SW1 und des zweiten Schaltelements SW2 ein FET (Feldeffekttransistor), aber andere Schaltelement können dafür verwendet werden.
Die MPU 21 liest ein Schaltsignal von einem Mehrfachsignal einschließlich eines Befehls von einem Befehls- Erzeugungsabschnitt (nicht gezeigt) über das LAN, was eine Mehrfachkommunikation zulässt, um ein Schaltsignal SS1 zum Steuern der Lampenlast 6 zu erzeugen. Die MPU 21 ist beispielsweise mit einem Lampenschalter verbunden, der durch einen Fahrer eines Fahrzeugs (Bediener) über das LAN betrieben wird, so dass die MPU 21 einen Befehl in den PWM- Steuerabschnitt eingibt. Der Befehl zeigt den Zustand der Lampe an, wie beispielsweise EIN oder AUS.
Dem PWM-Steuerabschnitt 22 wird das Schaltsignal SS1 von der MPU 21 eingegeben, um zum Zuführen einer Spannung von der Niederspannungs-Leistungsquelle 3 zur Lampenlast 6 ein Schaltsignal SS2 an das zweite Schaltelement SW2 anzulegen.
Der Strom-Erfassungsabschnitt 24 erfasst einen Wert eines Sttoms, der im Nebenschlusswiderstand 23 fließt, um dadurch einen Wert eines Lampenstroms zu erfassen, der gerade zur Lampenlast 6 zugeführt wird, um ein Erfassungssignal DS zum PWM-Steuerabschnitt 22 zuzuführen.
Der PWM-Steuerabschnitt 22 erkennt den Wert eines Lampenstroms, der gerade zur Lampenlast 6 zugeführt wird, auf der Basis des Erfassungssignals DS vom Strom- Erfassungsabschnitt 24 und vergleicht den erkannten Lampenstromwert und einen vorbestimmten Schwellenwert eines Lampenstroms miteinander, um Operationen bzw. den Betrieb des ersten Schaltelements SW1 und des zweiten Schaltelements SW2 zu steuern.
Der DC/DC-Wandler 12 ist mit einem Kondensator 31, einem Schaltelement SW11, einer Diode 32, einem Transformator 33 und einem Kondensator 34 gebildet, und ihm wird eine hohe Spannung von der Hochspannungs-Leistungsquelle 2 zugeführt.
Der DC/DC-Wandler 12 schaltet das Schaltelement SW11 in einen EIN-Zustand, um eine hohe Spannung (beispielsweise 42 V) von der Hochspannungs-Leistungsquelle 2 zum Transformator 33 zuzuführen, um dadurch die hohe Spannung zu einer niedrigen Spannung (beispielsweise 14 V) umzuwandeln. Die niedrige Spannung wird zur Niederspannungs-Last 5 zugeführt, so dass die Niederspannungs-Last 5 betrieben wird.
Das Schaltelement SW11 und der Transformator 33, die den DC/DC-Wandler 12 bilden, sind aufgebaut, um eine von der Hochspannungs-Leistungsquelle 2 zur Niederspannungs-Last 5 zugeführte Spannung gemäß der Anzahl der Niederspannungs- Lasten 5 zu ändern.
Als nächstes wird der Betrieb der oben beschriebenen Last- Treibervorrichtung zum Treiben der Rampenlast 6 unter Bezugnahme auf ein in Fig. 3 gezeigtes Zeitdiagramm erklärt.
Gemäß Fig. 3 wird zuerst ein Befehl zum Treiben der Lampenlast 6 über das LAN zur Zeit T1 zur MPU 21 eingegeben, so dass das Schaltsignal SS1, das die Lampenlast 6 in einen EIN-Zustand schaltet, von der MPU 21 zum PWM-Steuerabschnitt 22 zugeführt (siehe (a) in Fig. 3).
In Reaktion darauf wird das zweite Schaltelement SW2 durch den PWM-Steuerabschnitt 22 zur Zeit T1 EIN-geschaltet (siehe (c) in Fig. 3), und eine niedrige Spannung von der Niederspannungs-Leistungsquelle 3 wird über das zweite Schaltelement SW2 zur Lampenlast 6 zugeführt.
Wenn ein Zuführen der niedrigen Spannung zur Lampenlast 6 beginnt, wird der Wert eines Stroms, der im Nebenschlusswiderstand 23 fließt, durch den Strom- Erfassungsabschnitt 24 erfasst, und ein Stromstoß wird zur Lampenlast 6 zugeführt (siehe (d) in Fig. 3). Dann beginnt darauf folgend die Lampenlast 6 ein Einschalten zur Zeit T1, und die Temperatur der Lampenlast 6 steigt an, so dass sich der Stromstoß nach und nach erniedrigt. Weiterhin wird, während das zweite Schaltelement SW2 fortgesetzt im EIN- Zustand bleibt, der Wert des Lampenstroms zu einer Zeit T2 kleiner als der Schwellenwert.
Wenn der Strom-Erfassungsabschnitt 24 erfasst, dass der Wert des Lampenstroms zur Zeit T2 kleiner als der Schwellenwert geworden ist, und der PWM-Steuerabschnitt 22 die Tatsache erkennt, wird das zweite Schaltelement SW2 durch den PWM- Steuerabschnitt 22 AUS-geschaltet. Dadurch wird deshalb, weil sowohl das erste Schaltelement SW1 als auch das zweite Schaltelement SW2 in den AUS-Zustand geschaltet sind (siehe (b) und (c) in Fig. 3), der Wert des zur Lampenlast 6 zugeführten Lampenstroms zu einer Zeit T3 Null.
In einem Ruhezustand wird, nachdem der Wert des zur Lampenlast 6 zugeführten Lampenstroms kleiner als der Schwellenwert geworden ist, das erste Schaltelement SW1 durch den PWM-Steuerabschnitt EIN/AUS-gesteuert. Die hohe Spannung von der Hochspannungs-Leistungsquelle 2 wird daher gemäß dem Tastgradverhältnis impulsgesteuert. Als Ergebnis wird die hohe Spannung von 42 V zu einer Impulsspannung umgewandelt, die so niedrig wie die niedrige Spannung von 14 V ist, und wird zu einer Zeit T4 zur Lampenlast 6 zugeführt (siehe (b) in Fig. 3).
Durch Verwenden der Last-Treibervorrichtung, die auf eine derartige Weise arbeitet, kann deshalb, weil dann, wenn ein Treiben der Lampenlast 6 beginnt, die niedrige Spannung von der Niederspannungs-Leistungsquelle 3 über das zweite Schaltelement SW2 zur Lampenlast 6 zugeführt wird, ein während einer Periode ab der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 erzeugter Stromstoß verglichen mit einem Fall reduziert werden, in welchem eine hohe Spannung zugeführt wird, wenn ein Treiben der Lampenlast 6 beginnt. Insbesondere dann, wenn eine hohe Spannung von 42 V einer PWM-Steuerung unterzogen wird, um zur Zeit eines Beginns eines Treibens der Lampenlast 6 zur Lampenlast 6 zugeführt zu werden, erreicht ein Stromstoß mehrere hundert Ampere (A). Jedoch dann, wenn eine niedrige Spannung von 14 V zur Lampenlast 6 zugeführt wird, kann der Stromstoß auf 1/3 der mehreren hundert Ampere oder so reduziert werden.
Anders ausgedrückt kann durch Verwenden der Last- Treibervorrichtung genau nach einem Beginnen eines Treibens der Lampenlast 6, d. h. wenn die Lampenlast 6 in einen Nicht- Ruhezustand versetzt ist, die Lampenlast 6 mit einer niedrigen Spannung bei einer niedrigen Temperatur getrieben werden. Nachdem die Temperatur der Lampenlast 6 ausreichend ansteigt, d. h. nachdem die Lampe in den Ruhezustand gelangt ist, wird die Lampenlast 6 mit einer hohen Spannung, die der PWM-Steuerung unterzogen worden ist, als Impulsspannung getrieben, so dass der Stromstoß zur Zeit des Nicht- Ruhezustands unterdrückt werden kann.
Ebenso wird in der Last-Treibervorrichtung, nachdem die Lampenlast 6 zum Ruhezustand gelangt, da die hohe Spannung, die der PWM-Steuerung unterzogen worden ist, als Impulsspannung zur Lampenlast zugeführt wird, der Wert eines Lampenstroms, der in der Lampenlast 6 fließt, nicht so erhöht. Demgemäß fließt kein Überstrom in der Lampenlast 6, und eine komplexe Steuerung zum Unterdrücken eines Überstroms oder ein Schaltelement mit einem großen zulässigen Stromwert ist nicht erforderlich.
Weiterhin wird durch Verwenden der Last-Treibervorrichtung die Lampenlast 6 mittels der PWM-Steuerung betrieben, außer für den Nicht-Ruhezustand der Lampenlast 6, so dass die Menge an Leistung, die durch den DC/DC-Wandler 12 zu handhaben ist, reduziert werden kann.
Darüber hinaus wird gemäß der Last-Treibervorrichtung selbst dann, wenn die Lampenlast 6 zur Zeit eines AUS-Zustands einer Zündung eines Fahrzeugs betrieben wird, das zweite Schaltelement SW2 gesteuert, und nur die Niederspannungs- Leistungsquelle 3 wird verwendet. Daher kann eine Belastung der Hochspannungs-Leistungsquelle 2, die einen Starter des Fahrzeugs aktiviert, unterdrückt werden.
Übrigens ist das oben beschriebene Beispiel nur ein Beispiel der vorliegenden Erfindung. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, und verschiedene Modifikationen können gemäß einem Entwurf oder von ähnlichem innerhalb des Schutzumfangs und Sinngehalts der technischen Idee gemäß der vorliegenden Erfindung über dieses Ausführungsbeispiel hinausgehend verwendet werden.
Das bedeutet, dass beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Beispiel erklärt worden ist, bei welchem die durch die Hochspannungs-Leistungsquelle 2 und die Niederspannungs-Leistungsquelle 3 betriebene Last die Lampenlast ist, aber die vorliegende Erfindung auf eine Last anwendbar ist, die einen Stromstoß aushalten kann, der zur Zeit eines Treibens eines Startens auftritt, und die mit einer hohen Spannung, die der PWM-Steuerung unterzogen worden ist, als Impulsspannung betrieben werden kann, nachdem ein Ruhezustand erreicht ist.

Claims

1. Last-Treibervorrichtung, die folgendes aufweist:
ein erstes Schaltelement (SW1), das mit einer ersten Leistungsquelle (2) verbunden ist, die eine erste Spannung zuführt und mit einer Last (6) verbunden ist;
ein zweites Schaltelement (SW2), das mit einer zweiten Leistungsquelle (3) verbunden ist, die eine zweite Spannung zuführt, die niedriger als die erste Spannung ist, und mit der Last (6) verbunden ist;
eine Strom-Erfassungseinrichtung (24), die einen Wert eines Stroms erfasst, der in der Last (6) fließt; und
eine Steuereinrichtung (22), die mit dem ersten Schaltelement (SW1), dem zweiten Schaltelement (SW2) und der Strom-Erfassungseinrichtung (24) verbunden ist, um eine zur Last (6) zuzuführende Spannung zu steuern,
wobei die Steuereinrichtung (22) das zweite Schaltelement (SW2) zuerst in einen EIN-Zustand schaltet, und die zweite Spannung von der zweiten Leistungsquelle (3) fortgesetzt zur Last (6) zuführt, während der Wert eines durch die Strom-Erfassungseinrichtung (24) erfassten Stroms größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die das zweite Schaltelement (SW2) in einen AUS- Zustand schaltet, und das erste Schaltelement (SW1) antreibt, um die erste Spannung von der ersten Leistungsquelle (2) zur Last (6) zuzuführen, wenn der Wert eines durch die Strom-Erfassungseinrichtung (24) erfassten Stroms einmal kleiner als der vorbestimmte Wert wird.

2. Last-Treibervorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin eine Gleichstrom-Spannungs-Wandlereinrichtung (SW1, 22) aufweist, die mit der ersten Leistungsquelle (2) verbunden ist und die die erste Spannung erniedrigt.

3. Last-Treibervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Spannung von der ersten Leistungsquelle (2) mittels der Gleichstrom-Spannungs-Wandlereinrichtung (SW1, 22) mit einer PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Steuerung in eine Impulsspannung umgewandelt wird und zur Last (6) zugeführt wird.

4. Last-Treibervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Strom- Erfassungseinrichtung (24) einen Wert eines Stroms erfasst, der in einem Widerstand (23) fließt, der zwischen dem zweiten Schaltelement (SW2) und der Last (6) vorgesehen ist.

5. Last-Treibervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Last (6) eine Lampe ist.

6. Last-Treibervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Wert auf einen Wert eingestellt ist, der anzeigt, dass die Last zu einem Ruhezustand gelangt ist.