JP5446142B2 - Driving method and driving apparatus - Google Patents

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本発明は、負荷の駆動開始時に、負荷に流れる突入電流を抑制する駆動方法及び駆動装置に関する。   The present invention relates to a driving method and a driving apparatus that suppress an inrush current flowing through a load when driving of the load is started.

自動車のヘッドランプ及びフォグランプ等のランプは、通電したフィラメントがある程度発熱することで発光する。このため、ランプの照度はフィラメントの温度に関係する。図6は、ランプへの給電時間又はフィラメント温度と共に変化するランプへの電流量及びランプ照度との関係を示した図である。点灯開始時はフィラメントが冷たいため、ランプは、図6に示すように、所定時間は照度が略ゼロ、即ち発光せず、フィラメントの温度上昇と共に照度が高くなる。その後、ランプは定常点灯となる。また、一般的にフィラメントは、温度が低いときの抵抗値(以下、冷抵抗値と言う)が定常点灯時の抵抗値の数分の一から十数分の一程度となっている。このため、点灯開始時はフィラメントの抵抗値が小さく、フィラメントに流れる電流の立ち上がりが速く、大電流(以下、突入電流と言う)が流れる。その後、フィラメントの温度が上昇することでフィラメントの抵抗値が増大し、ランプへ流れる電流が定常状態へと移行する。   Lamps such as automobile headlamps and fog lamps emit light when energized filaments generate heat to some extent. For this reason, the illuminance of the lamp is related to the temperature of the filament. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the amount of current to the lamp and the lamp illuminance, which varies with the power supply time to the lamp or the filament temperature. Since the filament is cold at the start of lighting, as shown in FIG. 6, the lamp has substantially zero illuminance for a predetermined time, that is, does not emit light, and the illuminance increases as the temperature of the filament increases. Thereafter, the lamp is steadily lit. In general, the filament has a resistance value at a low temperature (hereinafter referred to as a cold resistance value) of about one-tenth to one-tenth of the resistance value during steady lighting. For this reason, at the start of lighting, the resistance value of the filament is small, the rise of the current flowing through the filament is fast, and a large current (hereinafter referred to as inrush current) flows. Thereafter, as the filament temperature rises, the resistance value of the filament increases, and the current flowing to the lamp shifts to a steady state.

ランプに突入電流が流れた場合、急激な発熱によるフィラメントの劣化、電源スイッチ接点の溶着及びヒューズの溶断等の問題が発生する。また、点灯開始時に流す電流を制限し、突入電流を抑制した場合、ランプのフィラメントの温度を上昇させることができず、ランプを定常点灯させるまでに時間を要する。そこで、特許文献1には、突入電流を抑制しながらフィラメントの温度及び抵抗値を速やかに上昇させる制御装置が提案されている。   When an inrush current flows through the lamp, problems such as filament deterioration due to rapid heat generation, welding of a power switch contact, and fusing of a fuse occur. In addition, when the current flowing at the start of lighting is limited and the inrush current is suppressed, the temperature of the filament of the lamp cannot be raised, and it takes time until the lamp is steadily lit. Therefore, Patent Document 1 proposes a control device that quickly increases the temperature and resistance value of the filament while suppressing inrush current.

特許文献1に記載されている制御装置は、ランプ点灯開始時、ランプを定格電力負荷で点灯させる定常点灯制御に先立って、ランプのフィラメントの温度及び抵抗値の速やかに上昇させる初期点灯制御を行っている。初期点灯制御では、ランプへの給電時間が、定常点灯制御の給電時間よりも小さく、給電周波数が定常点灯制御の給電周波数よりも大きく設定されている。これにより、特許文献1に記載されている制御装置は、突入電流を抑制しながらランプのフィラメントの温度及び抵抗値を速やかに上昇させることができる。そして、初期点灯制御を定常点灯制御に切り替えたときには、突入電流が発生しない状態で所定の明るさを確保することが可能となっている。
特開2004−355887号公報
The control device described in Patent Literature 1 performs initial lighting control for quickly increasing the temperature and resistance of the filament of the lamp prior to steady lighting control for lighting the lamp at the rated power load at the start of lamp lighting. ing. In the initial lighting control, the power supply time to the lamp is set to be shorter than the power supply time of the steady lighting control, and the power supply frequency is set to be larger than the power supply frequency of the steady lighting control. Thereby, the control apparatus described in Patent Document 1 can quickly increase the temperature and resistance value of the lamp filament while suppressing the inrush current. When the initial lighting control is switched to the steady lighting control, it is possible to ensure a predetermined brightness in a state where no inrush current is generated.
JP 2004-355887 A

しかしながら、特許文献1に記載の制御装置では、初期点灯制御においてランプへの給電時間を短くすることで突入電流が流れ続けることがないようにするものであり、突入電流のピーク値を抑制することができない。即ち、特許文献1では、突入電流が長時間流れないように抑制することはできても突入電流のピーク値を抑制することができず、結果として突入電流は流れる。このため、特許文献1では、上述したような急激な発熱によるフィラメントの劣化等の問題点を確実に解決することができない。   However, in the control device described in Patent Document 1, the inrush current does not continue to flow by shortening the power supply time to the lamp in the initial lighting control, and the peak value of the inrush current is suppressed. I can't. That is, in Patent Document 1, even if the inrush current can be suppressed from flowing for a long time, the peak value of the inrush current cannot be suppressed, and as a result, the inrush current flows. For this reason, Patent Document 1 cannot reliably solve the problems such as the deterioration of the filament due to the rapid heat generation as described above.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、突入電流が抑制目標値を超えて流れないようランプ等の負荷を駆動することができる駆動方法及び駆動装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a driving method and a driving device capable of driving a load such as a lamp so that an inrush current does not flow beyond a suppression target value. It is to provide.

本発明に係る駆動方法は、負荷とバッテリとを接続及び遮断するスイッチをオンオフ制御し、前記負荷への電力の供給と遮断とを一定の周期で繰り返した後、前記負荷を駆動する駆動方法において、前記負荷に流れる突入電流が流れ始めてから抑制目標値の電流となるまでの時間を予め前記周期毎に取得して記憶しておき、記憶した時間を記憶順に、各周期における前記負荷へ電力を供給するオン時間として、前記スイッチをオンオフ制御することを特徴とする。 The drive method according to the present invention is a drive method for driving the load after controlling on / off of a switch that connects and disconnects the load and the battery, and repeatedly supplying and interrupting power to the load at a constant cycle. The time from the start of the inrush current flowing through the load to the current of the suppression target value is acquired and stored in advance for each cycle , and the stored time is stored in the storage order in order to supply power to the load in each cycle. as the on-time supply, characterized by on-off control of the pre-Symbol switch.

本発明に係る駆動方法は、所定期間だけ前記スイッチをオンオフ制御することを特徴とする。 The driving method according to the present invention is characterized and Turkey to on-off control of the switch for a predetermined period.

本発明に係る駆動装置は、負荷とバッテリとを接続及び遮断するスイッチをオンオフ制御し、前記負荷への電力の供給と遮断とを一定の周期で繰り返した後、前記負荷を駆動する駆動装置において、前記負荷に流れる突入電流が流れ始めてから抑制目標値の電流となるまでの時間を予め前記周期毎に取得して記憶する記憶手段と、該記憶手段が記憶した時間を記憶順に、各周期における前記負荷へ電力を供給するオン時間として、前記スイッチをオンオフ制御する制御手段とを備えることを特徴とする。 The drive device according to the present invention is an on-off control of a switch that connects and disconnects a load and a battery, repeats supply and cut-off of power to the load at a constant period, and then drives the load. Storage means for acquiring and storing in advance for each period the time from when the inrush current flowing through the load starts to flow to the current of the suppression target value, and the time stored in the storage means in each order in each period as the on-time for supplying power to the load, and a controlling means for turning on and off the front Stories switch.

本発明では、負荷に流れる突入電流が流れ始めてから抑制目標値の電流となるまでの時間を負荷へ電力を供給するオン時間とし、負荷への電力の供給と遮断とを繰り返す周期をオン時間より長く設定する。そして、負荷へ電力を供給するオン時間及び設定した周期に基づいて、スイッチのオンオフ制御を行う。これにより、抑制目標値以上の突入電流が負荷へ流れることはない。抑制目標値、オン時間及び周期を負荷の種類に応じて設定することで、負荷の駆動開始時に突入電流が流れないようにすることができる。
また、本発明では、負荷に流れる突入電流が流れ始めてから抑制目標値の電流となるまでの時間が負荷の抵抗値の上昇に伴い長くなるのに応じて、デューティ比を徐々に大きくすることで、負荷の温度及び抵抗値の上昇を早めるように制御できる。
In the present invention, the time from when the inrush current flowing through the load starts to flow to the current of the suppression target value is defined as the on time for supplying power to the load, and the cycle for repeating the supply and interruption of power to the load is determined from the on time. Set longer. And based on the ON time which supplies electric power to load, and the set period, switch ON / OFF control is performed. Thereby, the inrush current more than the suppression target value does not flow to the load. By setting the suppression target value, the ON time, and the cycle according to the type of load, it is possible to prevent an inrush current from flowing at the start of load driving.
Further, according to the present invention, the duty ratio is gradually increased as the time from the start of the inrush current flowing to the load until the current of the suppression target value becomes longer as the resistance value of the load increases. The temperature and resistance value of the load can be controlled to be accelerated.

本発明では、突入電流を抑制するためにスイッチのオンオフ制御を行うことで、オンオフ制御を行う間だけ負荷の駆動開始が遅延する。このため、オンオフ制御を行う間を適切に定することで、負荷の駆動開始が遅延し過ぎることを防止できる。 In the present invention, by performing on-off control of the switch in order to suppress rush current, drive start of the load only the period of performing O-off control is delayed. Therefore, by appropriately setting how long to perform on-off control, it is possible to prevent the start of driving the load is too delayed.

本発明では、負荷に流れる突入電流が流れ始めてから抑制目標値の電流となるまでの時間を負荷へ電力を供給するオン時間とし、負荷への電力の供給と遮断とを繰り返す周期をオン時間より長く設定する。そして、負荷へ電力を供給するオン時間及び定した周期に基づいて、スイッチのオンオフ制御を行う。これにより、抑制目標値以上の突入電流が負荷へ流れることはない。抑制目標値、オン時間及び周期を負荷の種類に応じて設定することで、負荷の駆動開始時に突入電流が流れないようにすることができる。 In the present invention, the time from when the inrush current flowing to the load starts to flow until the current of the suppression target value is reached is the on time for supplying power to the load, and the cycle for repeating the supply and interruption of power to the load is the on time. a longer set. Then, based on the on-time and set boss was periodically supplying power to a load, performs on-off control of the switch. Thereby, the inrush current more than the suppression target value does not flow to the load. Suppression target value, on-time and set Teisu isosamples according to the type of periodic load, it is possible to make the inrush current does not flow at start of driving the load.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.

(実施形態1)
本発明に係る実施形態1について説明する。図1は、実施形態1に係る制御装置を用いたランプ駆動システムの構成を模式的に示すブロック図である。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 which concerns on this invention is demonstrated. FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a lamp driving system using the control device according to the first embodiment.

ランプ駆動システムは、制御装置1の他に、バッテリ2、スイッチング素子3、ランプ4及び電源スイッチ5等を備えている。バッテリ2は、例えば12V又は42Vの車両用バッテリである。ランプ4は、通電したフィラメントがある程度発熱することで発光するバルブランプであり、例えばヘッドランプ又はフォグランプ等の前照灯である。ランプ4は、運転者により電源スイッチ5がオン又はオフされることで点灯又は消灯する。スイッチング素子3は、バッテリ2及びランプ4の間に配設されており、バッテリ2及びランプ4を電気的に接続し又は遮断する。スイッチング素子3は、制御装置1によりPWM(Pulse Wide Modulation)制御が行われる。   In addition to the control device 1, the lamp driving system includes a battery 2, a switching element 3, a lamp 4, a power switch 5, and the like. The battery 2 is a vehicle battery of 12V or 42V, for example. The lamp 4 is a bulb lamp that emits light when an energized filament generates heat to some extent, and is a headlamp such as a headlamp or a fog lamp. The lamp 4 is turned on or off when the power switch 5 is turned on or off by the driver. The switching element 3 is disposed between the battery 2 and the lamp 4 and electrically connects or disconnects the battery 2 and the lamp 4. The switching element 3 is subjected to PWM (Pulse Wide Modulation) control by the control device 1.

制御装置1は、制御部10、記憶部11、入力部12、及び出力部13等を備えている。制御部10は、内部バスにより接続されたCPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備えるマイクロコンピュータである。制御部10は、図示しない電力線によりバッテリ2から電力が供給されて駆動し、ROMに記憶された制御プログラムに従うCPU又はMPUの動作により各種制御を行う。実施形態1では、制御部10は、電源スイッチ5がオンにされた場合、スイッチング素子3をPWM制御し、スイッチング素子3のオン,オフを繰り返す初期点灯制御を所定期間行う。その後、制御部10は、スイッチング素子3をオンにし続け、ランプ4へDC(Direct Current)通電を行う定常点灯制御を行う。   The control device 1 includes a control unit 10, a storage unit 11, an input unit 12, an output unit 13, and the like. The control unit 10 is a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like connected by an internal bus. The controller 10 is driven by power supplied from the battery 2 through a power line (not shown), and performs various controls by the operation of the CPU or MPU according to a control program stored in the ROM. In the first embodiment, when the power switch 5 is turned on, the control unit 10 performs PWM control of the switching element 3 and performs initial lighting control for repeatedly turning on and off the switching element 3 for a predetermined period. Thereafter, the control unit 10 keeps the switching element 3 on, and performs steady lighting control for energizing the lamp 4 with DC (Direct Current).

入力部12は、電源スイッチ5が接続されており、制御部10に電源スイッチ5のオン又はオフの検出信号を出力する。出力部13は、スイッチング素子3が接続されており、スイッチング素子3をオン又はオフに切り替えるパルス信号をスイッチング素子3へ出力する。   The input unit 12 is connected to the power switch 5 and outputs an ON / OFF detection signal of the power switch 5 to the control unit 10. The output unit 13 is connected to the switching element 3, and outputs a pulse signal for switching the switching element 3 on or off to the switching element 3.

記憶部11は、制御部10がスイッチング素子3をPWM制御する際に用いる制御パラメータを記憶している。制御パラメータは、初期点灯制御を行う期間L、初期点灯制御におけるPWM制御の周期T及びデューティ比D等である。   The storage unit 11 stores control parameters used when the control unit 10 performs PWM control of the switching element 3. The control parameters are a period L during which the initial lighting control is performed, a PWM control cycle T and a duty ratio D in the initial lighting control, and the like.

周期Tは、PWM制御においてスイッチング素子3をオン及びオフする期間である。デューティ比Dは、周期Tに占めるスイッチング素子3をオンにする時間(以下、時間tと言う)の割合である。時間tは、換言すれば、ランプ4にバッテリ2からの電流を供給する給電時間である。実施形態1では、時間tは、図6に示したランプ4の点灯開始時における電流の立ち上がりにおいて、目標値に達するまで時間、即ち、ランプ4の点灯開始時に流れる突入電流が目標値となるまでの時間である。目標値は、急激な発熱によるフィラメントの劣化等の問題を起こりうる電流値である。これら時間t、周期T及びデューティ比Dは、時間t=周期T×デューティ比Dの関係となる。時間tは、図6により求められ、周期T及びデューティ比Dは、上述の関係を満たすように最適な値が選定される。   The period T is a period during which the switching element 3 is turned on and off in the PWM control. The duty ratio D is a ratio of time (hereinafter referred to as time t) for turning on the switching element 3 to the period T. In other words, the time t is a power supply time for supplying the current from the battery 2 to the lamp 4. In the first embodiment, the time t is the time until the target value is reached at the rise of the current at the start of lighting of the lamp 4 shown in FIG. 6, that is, until the inrush current flowing at the start of lighting of the lamp 4 reaches the target value. Is the time. The target value is a current value that can cause problems such as degradation of the filament due to rapid heat generation. The time t, the period T, and the duty ratio D have a relationship of time t = period T × duty ratio D. The time t is obtained from FIG. 6, and optimal values are selected for the period T and the duty ratio D so as to satisfy the above-described relationship.

期間Lは、初期点灯制御を行う時間である。後述するが、実施形態1では、初期点灯制御においてスイッチング素子3をオン,オフすることで、スイッチング素子3をオン,オフしない場合(図6参照)との対比において、ランプ4の照度が立ち上がるタイミングは遅延する。従って、運転者が電源スイッチ5をオンに切り替えてからランプ4が発光するまでに時間差が発生する。このため、期間Lは、電源スイッチ5がオンとなってランプ4が点灯するまでの遅延が許容される範囲内で設定される。   The period L is a time for performing the initial lighting control. As will be described later, in the first embodiment, when the switching element 3 is turned on / off in the initial lighting control, the illuminance of the lamp 4 rises in comparison with the case where the switching element 3 is not turned on / off (see FIG. 6). Is delayed. Accordingly, there is a time difference from when the driver turns on the power switch 5 until the lamp 4 emits light. Therefore, the period L is set within a range in which a delay until the power switch 5 is turned on and the lamp 4 is lit is allowed.

なお、時間t、周期T、デューティ比D及び期間Lは、ランプ4の種類に応じて異なる。例えば、ランプ4へ流れる79.1A[12.5V]の突入電流を45[A]以下に制限し、ランプ4の発光時間(期間L)を250[ms]にする場合、時間t=周期T×デューティ比D<60[μsec]を満たすように各パラメータを決定する。   The time t, the period T, the duty ratio D, and the period L vary depending on the type of the lamp 4. For example, when the inrush current of 79.1 A [12.5 V] flowing to the lamp 4 is limited to 45 [A] or less and the light emission time (period L) of the lamp 4 is 250 [ms], time t = period T X Each parameter is determined so as to satisfy the duty ratio D <60 [μsec].

上述のように構成される制御装置1において、電源スイッチ5がオンにされた場合に制御部10が行う初期点灯制御及び定常点灯制御について説明する。図2は、スイッチング素子3へ出力するパルス信号に対する、ランプ4へ流れる電流及びランプ4の照度の変化を模式的に示す図である。図2の点線及び一点鎖線は、図6で説明したものと同じであり、実施形態1に係る制御装置1で制御した場合との対比のために図示している。   In the control device 1 configured as described above, the initial lighting control and the steady lighting control performed by the control unit 10 when the power switch 5 is turned on will be described. FIG. 2 is a diagram schematically showing changes in the current flowing to the lamp 4 and the illuminance of the lamp 4 with respect to the pulse signal output to the switching element 3. The dotted line and the alternate long and short dash line in FIG. 2 are the same as those described with reference to FIG. 6, and are illustrated for comparison with the case of being controlled by the control device 1 according to the first embodiment.

初期点灯制御は、制御部10が入力部12を介して検出した電源スイッチ5のオンを検出したときに開始される。初期点灯制御では、制御部10は、制御パラメータに係る期間Lの間、周期T及びデューティ比Dでスイッチング素子3をPWM制御する。具体的には、制御部10は、図2に示すように、周期T及びデューティ比Dのパルス信号をスイッチング素子3へ出力する。この場合、スイッチング素子3は、時間tの間オンとなった後、時間「T−t」の間オフとなる動作を期間Lの間繰り返す。時間tは、ランプ4の点灯開始時に流れる突入電流が目標値となるまでの時間である。このため、ランプ4のフィラメントの抵抗値が最も小さいランプ4の点灯開始時に時間tスイッチング素子3をオンにしても、目標値を超えて電流がランプ4へ流れることがない。これにより、ランプ4へ流れる突入電流をピーク値から目標値まで抑制することができる。   The initial lighting control is started when the control unit 10 detects that the power switch 5 detected through the input unit 12 is turned on. In the initial lighting control, the control unit 10 performs PWM control of the switching element 3 with the period T and the duty ratio D during the period L related to the control parameter. Specifically, the control unit 10 outputs a pulse signal having a cycle T and a duty ratio D to the switching element 3 as shown in FIG. In this case, after the switching element 3 is turned on for the time t, the switching element 3 repeats the operation that is turned off for the time “T−t” during the period L. Time t is the time until the inrush current that flows at the start of lighting of the lamp 4 reaches the target value. For this reason, even if the time t switching element 3 is turned on at the start of lighting of the lamp 4 having the smallest filament resistance value of the lamp 4, the current does not flow to the lamp 4 exceeding the target value. Thereby, the rush current which flows into the lamp | ramp 4 can be suppressed from a peak value to a target value.

また、ランプ4へ電流を流すことで、ランプ4のフィラメントは電流により温められる。フィラメントの一般的な特性として、短時間に急激に温度が低下することがなく、ランプ4への電流を短時間(実施形態1では時間「T−t」)遮断した場合であっても、ランプ4へ電流が流れている間(実施形態1では時間t)に暖められたフィラメントの温度が低下することがない。このため、初期点灯制御において、ランプ4へ繰り返し電流が流れることで、ランプ4のフィラメントの温度が徐々に上昇し、フィラメントの抵抗値も徐々に大きくなる。抵抗値が大きくなることで、流れる電流も徐々に抑制される。その結果、図2に示すように、スイッチング素子3のオン時に流れる電流の立ち上りが徐々に緩やかになる。このため、図2に示すように、ランプ4へ流れる電流量は、時間の経過と共に目標値から徐々に小さくなる。   Moreover, the filament of the lamp 4 is warmed by the current by flowing the current to the lamp 4. As a general characteristic of the filament, even if the temperature does not drop suddenly in a short time and the current to the lamp 4 is cut off for a short time (time “Tt” in the first embodiment), the lamp While the current flows to 4 (time t in the first embodiment), the temperature of the heated filament does not decrease. For this reason, in the initial lighting control, when a current repeatedly flows to the lamp 4, the temperature of the filament of the lamp 4 gradually increases, and the resistance value of the filament also gradually increases. As the resistance value increases, the flowing current is gradually suppressed. As a result, as shown in FIG. 2, the rise of the current that flows when the switching element 3 is turned on gradually becomes gentle. For this reason, as shown in FIG. 2, the amount of current flowing to the lamp 4 gradually decreases from the target value over time.

以上のように、初期点灯制御では、制御部10は、ランプ4の点灯開始時に流れる突入電流を抑制しつつ、ランプ4のフィラメントの温度及び抵抗値を上昇させるようスイッチング素子3を制御する。   As described above, in the initial lighting control, the control unit 10 controls the switching element 3 so as to increase the temperature and resistance value of the filament of the lamp 4 while suppressing the inrush current flowing at the start of lighting of the lamp 4.

定常点灯制御は、制御部10が、期間Lの間、初期点灯制御を行った後に開始される。定常点灯制御では、制御部10は、電源スイッチ5がオフに切り替えられるまでスイッチング素子3をオンにし、ランプ4へDC通電を行う。初期点灯制御においてランプ4のフィラメントの温度及び抵抗値は上昇しているため、定常点灯制御に切り替えランプ4へDC通電を行っても急激な突入電流が流れることはない。そして、ランプ4へのDC通電を行い、ランプ4のフィラメントの温度及び抵抗値が十分に大きくなった後、ランプ4へ流れる電流は一定値に落ち着くようになる。また、ランプ4のフィラメントの温度及び抵抗値は上昇して十分に大きくなった後、ランプ4の照度が立ち上がり、一定の照度となる。なお、上述したように、ランプ4の照度が立ち上がりは、スイッチング素子3をオン,オフしない場合(図中一点鎖線)との対比において、遅延する。   The steady lighting control is started after the control unit 10 performs the initial lighting control during the period L. In the steady lighting control, the control unit 10 turns on the switching element 3 until the power switch 5 is switched off, and performs DC energization to the lamp 4. Since the temperature and resistance value of the filament of the lamp 4 are increased in the initial lighting control, a sudden inrush current does not flow even when the DC power is supplied to the lamp 4 by switching to the steady lighting control. Then, after the DC current is supplied to the lamp 4 and the temperature and resistance value of the filament of the lamp 4 become sufficiently large, the current flowing to the lamp 4 settles to a constant value. Further, after the temperature and resistance value of the filament of the lamp 4 are increased and sufficiently increased, the illuminance of the lamp 4 rises and becomes constant illuminance. As described above, the rise of the illuminance of the lamp 4 is delayed in comparison with the case where the switching element 3 is not turned on / off (the chain line in the figure).

次に、制御装置1の動作について説明する。図3は、制御装置1が実行する処理を示すフローチャートである。図3に示す処理は、例えばイグニッションスイッチがオンされたときに制御装置1の制御部10により開始される。   Next, the operation of the control device 1 will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating processing executed by the control device 1. The process illustrated in FIG. 3 is started by the control unit 10 of the control device 1 when the ignition switch is turned on, for example.

制御部10は、RAMの記憶内容のリセット等の初期処理を行う(S1)。次に、制御部10は、電源スイッチ5がオンに切り替えられたか否かを判定する(S2)。電源スイッチ5がオンに切り替えられなければ(S2:NO)、制御部10は、処理をS9に移す。電源スイッチ5がオンに切り替えられた場合(S2:YES)、制御部10は、記憶部11から制御パラメータを取得する(S3)。   The control unit 10 performs initial processing such as resetting of the stored contents of the RAM (S1). Next, the control unit 10 determines whether or not the power switch 5 is turned on (S2). If the power switch 5 is not switched on (S2: NO), the control unit 10 moves the process to S9. When the power switch 5 is switched on (S2: YES), the control unit 10 acquires control parameters from the storage unit 11 (S3).

次に、制御部10は、取得した制御パラメータに基づきスイッチング素子3のPWM制御を行う(S4)。即ち、制御部10は、初期点灯制御を行い、図2で説明したように、パルス信号をスイッチング素子3へ出力し、スイッチング素子3のオン,オフを繰り返す。これにより、ランプ4のフィラメントの温度及び抵抗値を上昇させることができる。   Next, the control part 10 performs PWM control of the switching element 3 based on the acquired control parameter (S4). That is, the control unit 10 performs initial lighting control, outputs a pulse signal to the switching element 3 as described with reference to FIG. Thereby, the temperature and resistance value of the filament of the lamp 4 can be increased.

次に、制御部10は、初期点灯制御を開始してから期間L経過したか否かを判定する(S5)。期間L経過していなければ(S5:NO)、制御部10はPWM制御を続行する。期間L経過した場合(S5:YES)、制御部10は、初期点灯制御から定常点灯制御に切り替え、スイッチング素子3を常時オンに切り替える(S6)。これにより、ランプ4へDC通電がなされる。その後、制御部10は、電源スイッチ5がオフに切り替えられたか否かを判定する(S7)。電源スイッチ5がオフに切り替えられなければ(S7:NO)、制御部10は、電源スイッチ5がオフに切り替えられるまで待機する。ランプ4は、制御部10がスイッチング素子3のPWM制御を開始してから徐々に照度が上昇していき、その後一定の照度となる。   Next, the control unit 10 determines whether or not a period L has elapsed since the start of the initial lighting control (S5). If the period L has not elapsed (S5: NO), the control unit 10 continues the PWM control. When the period L has elapsed (S5: YES), the control unit 10 switches from the initial lighting control to the steady lighting control, and switches the switching element 3 to always on (S6). Thereby, DC energization is performed to the lamp 4. Thereafter, the control unit 10 determines whether or not the power switch 5 is switched off (S7). If the power switch 5 is not switched off (S7: NO), the control unit 10 waits until the power switch 5 is switched off. The lamp 4 gradually increases in illuminance after the control unit 10 starts PWM control of the switching element 3 and then becomes constant illuminance.

電源スイッチ5がオフに切り替えられた場合(S7:YES)、制御部10は、スイッチング素子3をオフに切り替える(S8)。これにより、ランプ4は、消灯する。その後、制御部10は、制御装置1の動作を終了するか否かを判定する(S9)。例えば、イグニッションスイッチがオフにされたときに制御装置1の動作は終了する。制御装置1の動作を終了しない場合(S9:NO)、制御部10は、処理をS2に移す。制御装置1の動作を終了する場合(S9:YES)、制御部10は本処理を終了する。   When the power switch 5 is switched off (S7: YES), the control unit 10 switches the switching element 3 off (S8). As a result, the lamp 4 is turned off. Thereafter, the control unit 10 determines whether or not to end the operation of the control device 1 (S9). For example, the operation of the control device 1 ends when the ignition switch is turned off. When the operation of the control device 1 is not terminated (S9: NO), the control unit 10 moves the process to S2. When the operation of the control device 1 is to be ended (S9: YES), the control unit 10 ends this process.

なお、図3の処理において、電源スイッチ5をオフとした直後はランプ4のフィラメントの温度及び抵抗値は上昇しているため、所定時間内に再びオンとした場合、制御部10は、初期点灯制御を行わないようにしてもよい。   In the process of FIG. 3, immediately after the power switch 5 is turned off, the temperature and resistance value of the filament of the lamp 4 are increased. Therefore, when the power is turned on again within a predetermined time, the control unit 10 performs initial lighting. Control may not be performed.

以上説明したように、実施形態1では、ランプ4の点灯開始時に流れる突入電流が目標値となるまでの時間から、PWM制御における周期及び一定値のデューティ比等の制御パラメータを予め設定する。そして、ランプ4の点灯開始時にスイッチング素子3を予め設定した制御パラメータに基づいてオンオフ制御することで、流れる突入電流を抑制しつつ、ランプ4のフィラメントの温度及び抵抗値を上昇させることができる。   As described above, in the first embodiment, control parameters such as a period in PWM control and a constant duty ratio are set in advance from the time until the inrush current flowing at the start of lighting of the lamp 4 reaches a target value. Then, the temperature and resistance value of the filament of the lamp 4 can be increased while suppressing the flowing inrush current by performing on / off control of the switching element 3 based on a preset control parameter at the start of lighting of the lamp 4.

(実施形態2)
次に、本発明に係る実施形態2について説明する。実施形態1では、一定のデューティ比を用いてPWM制御を行っているが、実施形態2では、デューティ比を変化させる点で実施形態1と相違する。以下、相違点についてのみ説明し、実施形態1と同じ部材については同じ符号を参照し説明は省略する。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 according to the present invention will be described. In the first embodiment, PWM control is performed using a constant duty ratio. However, the second embodiment is different from the first embodiment in that the duty ratio is changed. Hereinafter, only different points will be described, and the same members as those of the first embodiment will be referred to by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

実施形態2では、初期点灯制御を行う期間L、初期点灯制御におけるPWM制御の周期T、及び一周期でスイッチ素子3をオンにする時間t(n)を含む制御パラメータが記憶部11に記憶されている。nは、スイッチング素子3のオンの回数、即ち給電を繰り返す回数である。時間t(n)は、時間経過と共に(nが多くなるに従い)、長くなるよう設定されており、t(1)<t(2)<t(3)<t(4)となる。なお、周期Tは不変であるため、デューティ比D(n)は、時間t=周期T×デューティ比Dの関係から、時間経過と共に徐々に大きくなり、D(1)<D(2),,,<D(n)となる。   In the second embodiment, the storage unit 11 stores control parameters including a period L for performing the initial lighting control, a PWM control period T in the initial lighting control, and a time t (n) for turning on the switch element 3 in one cycle. ing. n is the number of times the switching element 3 is turned on, that is, the number of times of repeating power feeding. The time t (n) is set to increase with time (as n increases), and t (1) <t (2) <t (3) <t (4). Since the period T is unchanged, the duty ratio D (n) gradually increases with time from the relationship of time t = period T × duty ratio D, and D (1) <D (2),. , <D (n).

図4は、時間の経過と共にランプ4へ流れる電流量を模式的に示す図である。図5は、PWM制御した結果、ランプ4へ流れる電流の変化を模式的に示す図である。なお、図4では、スイッチング素子3をn回目にオンにしたときに流れる電流I(n)を示している。また、図5では、ランプ4の照度の変化は図2と略同じであるため省略している。   FIG. 4 is a diagram schematically showing the amount of current flowing to the lamp 4 over time. FIG. 5 is a diagram schematically showing a change in the current flowing to the lamp 4 as a result of the PWM control. FIG. 4 shows a current I (n) that flows when the switching element 3 is turned on for the nth time. In FIG. 5, the change in the illuminance of the lamp 4 is omitted because it is substantially the same as that in FIG.

実施形態1で説明したように、初期点灯制御においてランプ4への給電を繰り返し行った場合、ランプ4のフィラメントの抵抗値は徐々に上昇する。このため、図4に示すように、給電を繰り返す回数(スイッチング素子3をオンにする回数n)が多くなるにつれ、ランプ4へ流れる電流I(n)の立ち上りが徐々に緩やかとなる。立ち上りが緩やかとなることで、給電を繰り返す毎に同じ時間内に流れる電流量は徐々に小さくなり、電流が目標値に達するまでの時間も長くなる。   As described in the first embodiment, when the power supply to the lamp 4 is repeatedly performed in the initial lighting control, the resistance value of the filament of the lamp 4 gradually increases. For this reason, as shown in FIG. 4, the rising of the current I (n) flowing to the lamp 4 gradually becomes gentle as the number of times of repeating power feeding (the number n of times the switching element 3 is turned on) increases. Since the rise becomes gentle, the amount of current flowing within the same time gradually decreases every time power feeding is repeated, and the time until the current reaches the target value also becomes longer.

記憶部11に記憶される制御パラメータの時間t(n)は、時間経過と共に徐々に長くなる。このため、図5に示すように、実施形態2に係る初期点灯制御では、スイッチング素子3をオンにする時間t(n)は、給電を繰り返す毎に長くなっている。また、給電を繰り返す毎に、電流の立ち上がりが徐々に緩やかとなり、給電時に流れる電流量も徐々に小さくなっている。このように、初期点灯制御においてランプ4のフィラメントの温度及び抵抗値を上昇することができる。このため、定常点灯制御に切り替えランプ4へDC通電を行っても急激な突入電流が流れることがない。   The control parameter time t (n) stored in the storage unit 11 gradually increases with time. For this reason, as shown in FIG. 5, in the initial lighting control according to the second embodiment, the time t (n) for turning on the switching element 3 becomes longer every time power feeding is repeated. Further, every time the power feeding is repeated, the rising of the current gradually becomes gentle, and the amount of current flowing at the time of power feeding gradually decreases. Thus, the temperature and resistance value of the filament of the lamp 4 can be increased in the initial lighting control. For this reason, even if DC switching is applied to the switching lamp 4 in the steady lighting control, no sudden inrush current flows.

以上説明したように、実施形態2では、給電を繰り返す毎に、時間t(n)及びデューティ比D(n)が大きくなるよう制御パラメータが設定されている。この制御パラメータに基づいて制御部10が初期点灯制御を行うことで、実施形態1と同様に、ランプ4へ流れる突入電流をピーク値から目標値まで抑制することができる。なお、実施形態2に係る制御装置1の動作は実施形態1と同じであるため説明は省略する。   As described above, in the second embodiment, the control parameter is set so that the time t (n) and the duty ratio D (n) are increased every time power feeding is repeated. As the control unit 10 performs the initial lighting control based on this control parameter, the inrush current flowing to the lamp 4 can be suppressed from the peak value to the target value, as in the first embodiment. In addition, since the operation | movement of the control apparatus 1 which concerns on Embodiment 2 is the same as Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

なお、実施形態1及び2では、予め決定した制御パラメータを記憶し、ランプ4の駆動制御を行っているが、ランプ4の駆動制御の開始時に制御パラメータを決定するようにしてもよい。具体的には、制御装置1の記憶部11に、目標値に達するまで時間を記憶する。制御部10は、ランプ4の駆動開始時に、記憶部11に記憶された時間から周期T、時間t(n)及びデューティ比Dを決定する。そして、決定した周期T、時間t(n)及びデューティ比Dに基づいて、スイッチ素子3のPWM制御を行う。   In the first and second embodiments, the control parameter determined in advance is stored and the drive control of the lamp 4 is performed. However, the control parameter may be determined when the drive control of the lamp 4 is started. Specifically, the time until the target value is reached is stored in the storage unit 11 of the control device 1. The control unit 10 determines the period T, time t (n), and duty ratio D from the time stored in the storage unit 11 at the start of driving of the lamp 4. Based on the determined period T, time t (n), and duty ratio D, PWM control of the switch element 3 is performed.

以上、本発明の好適な実施形態について、具体的に説明したが、各構成及び処理動作等は適宜変更可能であって、上述の実施の形態に限定されることはない。   The preferred embodiments of the present invention have been specifically described above, but each configuration, processing operation, and the like can be changed as appropriate, and are not limited to the above-described embodiments.

実施形態1に係る制御装置を用いたランプ駆動システムの構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the lamp drive system using the control apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. PWM制御した結果、ランプへ流れる電流及びランプの照度の変化を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the change of the electric current which flows into a lamp, and the illumination intensity of a lamp as a result of PWM control. 制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which a control apparatus performs. 時間の経過と共にランプへ流れる電流の変化を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the change of the electric current which flows into a lamp | ramp with progress of time. PWM制御した結果、ランプへ流れる電流の変化を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the change of the electric current which flows into a lamp as a result of performing PWM control. ランプへの給電時間又はフィラメント温度と共に変化するランプへの電流量及びランプ照度との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the electric current amount to a lamp which changes with the electric power feeding time to a lamp | ramp, or a filament temperature, and lamp | ramp illumination intensity.

符号の説明Explanation of symbols

1 制御装置
2 バッテリ
3 スイッチング素子
4 ランプ
5 電源スイッチ
10 制御部
11 記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control apparatus 2 Battery 3 Switching element 4 Lamp 5 Power switch 10 Control part 11 Memory | storage part

Claims (3)

負荷とバッテリとを接続及び遮断するスイッチをオンオフ制御し、前記負荷への電力の供給と遮断とを一定の周期で繰り返した後、前記負荷を駆動する駆動方法において、
前記負荷に流れる突入電流が流れ始めてから抑制目標値の電流となるまでの時間を予め前記周期毎に取得して記憶しておき、
記憶した時間を記憶順に、各周期における前記負荷へ電力を供給するオン時間として、前記スイッチをオンオフ制御すること
を特徴とする駆動方法。
In a driving method of driving the load after controlling on / off of a switch that connects and disconnects the load and the battery, and repeatedly supplying and cutting off the power to the load at a constant cycle,
The time from the start of the inrush current flowing through the load to the current of the suppression target value is acquired and stored in advance for each cycle ,
Driving method the stored time in the storage order, as the on-time for supplying power to the load at each cycle, characterized by on-off control of the pre-Symbol switch.
所定期間だけ前記スイッチをオンオフ制御することを特徴とする請求項1に記載の駆動方法。   The driving method according to claim 1, wherein the switch is on / off controlled only for a predetermined period. 負荷とバッテリとを接続及び遮断するスイッチをオンオフ制御し、前記負荷への電力の供給と遮断とを一定の周期で繰り返した後、前記負荷を駆動する駆動装置において、
前記負荷に流れる突入電流が流れ始めてから抑制目標値の電流となるまでの時間を予め前記周期毎に取得して記憶する記憶手段と、
該記憶手段が記憶した時間を記憶順に、各周期における前記負荷へ電力を供給するオン時間として、前記スイッチをオンオフ制御する制御手段と
を備えることを特徴とする駆動装置。
In a drive device for driving the load after controlling on / off of a switch that connects and disconnects the load and the battery, and repeatedly supplying and cutting off the power to the load at a constant cycle,
Storage means for acquiring and storing in advance for each period the time from the start of the inrush current flowing through the load until the current of the suppression target value is reached;
The order storage time which the storage means stores, as the on-time for supplying power to the load at each cycle, the drive device characterized by a control means for turning on and off the front Stories switch.
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