JP2004319189A - Vehicular discharge lamp lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の前照灯としての放電灯を点灯させる車両用前照灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平7−9911号公報
【0003】
図12は従来の車両用灯具装置(例えば特開平11−321440号公報)の概略構成図である。車両用灯具Aにおいて、外部に周囲の明るさを検出する光検出装置Bを含む情報取得手段Cと、灯具Dの配光分布、光量または光色を変化させる照射制御手段Eを備えている。上記の構成において、光検出装置Bを含む情報取得手段Cにより周囲の明るさに応じて光量を変化させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、光検出装置Bにより検出された信号により光量を変化させる方式を採っているが、放電灯を用いた車両用前照灯システムにおいて、放電灯の寿命低下に影響を及ぼす始動時の制御ができない。また、近来、昼間の前照灯常時点灯(デイライト)が欧州、北米を中心に進む中、点灯時間が長くなることによる放電灯の寿命低下が考えられる。
【0005】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、周囲の明るさに応じて、放電灯の始動時および定常時の出力制御を行なうことが可能な車両用放電灯点灯装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、点灯装置の外部に設けた光検出装置により検出された信号をもとに、所定の制御を指令する制御手段指令部を放電灯点灯装置内に具備し、周囲の明るさに応じて、放電灯の始動時および定常時の出力制御を行うことを特徴とする。
請求項1の車両用放電灯点灯装置は、放電灯1と、放電灯1に高圧パルスを印加して放電灯1を始動させる高圧パルス発生回路2と、直流電源E1の電圧を昇降圧して放電灯1に供給する電圧/電流を制御する昇降圧コンバータ4と、昇降圧コンバータ4の出力を低周波電力に変換して放電灯1に供給するインバータ3と、放電灯1の電流Ila2を検出するランプ電流検出部5と、放電灯1の電圧Vla2を検出するランプ電圧検出部6と、前記各検出部5,6の出力を入力して昇降圧コンバータ4とインバータ3を制御する制御回路7と、周囲の明るさを検出する光検出装置20とを備え、前記制御回路7は、光検出装置20により検出された信号をもとに、周囲の明るさに応じた制御指令を出力する制御手段指令部8を備えることを特徴とするものである。
【0007】
請求項2の発明によれば、請求項1において、前記光検出装置の検出結果より昼/夜の判別を行う昼夜判別手段を具備し、放電灯への定常時出力電力を昼夜に応じて制御することを特徴とする。
請求項3の発明によれば、請求項1において、前記光検出装置の検出結果を記憶する情報記憶手段を有し、放電灯の始動時から定常時にかけて昼夜に応じた光立上げ制御を行うことを特徴とする。
請求項4の発明によれば、請求項3において、光立上げ制御手段として、目標出力電力の最大値の設定を可変としたことを特徴とする。
請求項5の発明によれば、請求項3において、光立上げ制御手段として、最大電力投入時間の設定を可変としたことを特徴とする。
請求項6の発明によれば、請求項1において、周囲が明るい条件下では、始動時の無負荷出力電圧値を低くなるように制御することを特徴とする。
請求項7の発明によれば、請求項6において、点灯初期は無負荷電圧値を低く設定し、点灯時間の経過に伴い徐々に無負荷電圧値を高くする制御を行うことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1に実施の形態1の構成を示す。この実施の形態では、放電灯1と、放電灯1に高圧パルスを印加して放電灯1を始動させる高圧パルス発生回路2と、放電灯1に低周波電力を供給するインバータ3と、直流電源E1の電圧を昇降圧し、放電灯1に供給する電圧/電流を制御する昇降圧コンバータ4と、放電灯1の電流を検出するランプ電流検出部5と、放電灯1の電圧を検出するランプ電圧検出部6と、昇降圧コンバータ4、インバータ3を制御する制御回路7とを具備する放電灯点灯装置100において、制御回路7の外部に周囲の明るさを検出する光検出装置20を付加したものである。制御回路7の内部には、所定の制御を指令する制御手段指令部8と、放電灯1のランプ電圧を判別するランプ電圧判別回路9と、判別された結果より所定の出力電力Wを指令する目標出力電力設定部10と、ランプ電流の目標値を設定する目標出力電流設定部11と、ランプ電流の検出値と目標値を比較する誤差アンプP2と、誤差アンプP2の出力に応じて昇降圧コンバータ4のスイッチング素子のオン時間幅を制御するPWM制御部P1とを有している。目標出力電流設定部11では、目標出力電力設定部10から出力される目標出力電力Wをランプ電圧検出部6で検出した電圧Vlaで除算して、供給するランプ電流の指令値を決定する。誤差アンプP2は目標出力電流設定部11にて設定されたランプ電流指令値とランプ電流検出部5によって検出した実際に流れているランプ電流Ila2を比較し、誤差を検出し、昇降圧コンバータのPWM制御部P1にフィードバック信号を送る。なお、L1はインバータ駆動部であり、フルブリッジ回路等よりなるインバータ3の出力極性の反転周期を制御する(特許文献1参照)。
【0009】
光検出装置20からは図2(a)に示すようなレベル信号が放電灯点灯装置に入力され、制御手段指令部8はこの信号を受けて、同図(b)に示す“1”または“0”の信号を出力し、この信号を受けて目標出力電力設定部10により、同図(c)に示すように目標出力電力が設定される。すなわち、光検出装置20から出力される周囲の明るさに応じた信号が所定の閾値α以下であれば、制御手段指令部8の出力は“1”となり、夜間であると判定する。また、光検出装置20から出力される周囲の明るさに応じた信号が所定の閾値αよりも大きいときは、制御手段指令部8の出力は“0”となり、昼間であると判定する。定常時の出力電力指令値は、夜間と昼間では図2(c)に示すように切り替えられる。
【0010】
上記の構成において、車載用バッテリー等よりなる直流電源E1から点灯装置に通電すると、昇降圧コンバータ4、インバータ3が動作を開始し、高圧パルス発生回路2が高圧パルスを発生し、放電灯1の電極間の絶縁を破壊し、放電灯1が点灯を開始する。この時、昇降圧コンバータ4の出力側に設けたランプ電圧検出部6によりランプ電圧Vla2を検出する。また、光検出装置20により検出された信号が制御手段指令部8に入力され、制御手段指令部8は所定の閾値αを持ち、閾値α以下の場合は夜間と判定し、通常の出力制御を行うよう目標出力電力設定部10で設定し、閾値αより大きい場合は昼間と判定し、通常より出力を低下させた出力制御を行うよう、目標出力電力設定部10で設定し、出力制御を行う。
【0011】
本実施の形態によれば、昼間、夜間に応じて放電灯の定常時の出力制御を切り替えることができ、昼間の前照灯常時点灯(デイライト)により点灯時間が長くなっても、放電灯の寿命低下を抑制できる。また、光量を必要としない昼間の点灯時に、消費電力を低減させることができ、省エネルギーとなる。
【0012】
(実施の形態2)
図3に実施の形態2の構成を示す。基本構成は実施の形態1と同様で、光検出装置20より検出された信号を記憶できる情報記憶手段IMを具備する。周囲の明るさの検出は、点灯開始時または走行開始時より行う。情報記憶手段IMから制御手段指令部8に周囲の明るさの検出信号が入力され、目標出力電力設定部10で目標電力が設定され、出力が制御される。
【0013】
例えば、昼間と判断した場合は、図4のテーブル1の目標出力電力、夜間と判断した場合は、図4のテーブル2の目標出力電力に設定し、出力制御を行う。図中、Tsは点灯開始後、最大電力を供給する期間である。
【0014】
本実施の形態によれば、周囲の明るさに応じて放電灯の始動時および定常時の出力制御を行うことができ、放電灯の寿命低下を抑制できる。また、光量を必要としない昼間の点灯時に、消費電力を低減させることができ、省エネルギとなる。
【0015】
(実施の形態3)
図5に実施の形態3の構成を示す。基本構成は実施の形態2と同様であり、さらに、情報記憶手段IMをリセットする手段RSと、時間をカウントするタイマーTJを具備する。例えば、昼間のトンネル走行時のように、光検出装置20より検出された周囲の明るさの検出信号が急激に変化した場合のように、タイマーTJでカウントされる一定時間内の光検出信号の変化が規定の値より大きくなった場合にはリセット手段RSにより情報記憶手段IMの記憶をリセットし、再び、制御手段指令部8により周辺の明るさ情報を取得して情報記憶手段IMに記憶し、始動時出力または定常時出力を最適制御する。
本実施の形態によれば、実施の形態2の効果に加えて、昼間のトンネル走行時においても対応でき、最適な出力制御を行い、安全走行ができる。
【0016】
(実施の形態4)
図6に実施の形態4の要部構成を示す。基本構成は図3に示した実施の形態2と同様であり、制御手段指令部8の内部構成を図6に示す構成としたものである。光束立上げ手段として、光検出装置20より検出された信号を演算部81に入力し、周囲の明るさの検出信号に応じた最大電力を演算する。その演算結果を目標出力電力設定部10に入力し、始動時の光束立上げ出力制御を行う。具体的な演算方法としては、図7に示すようにリニアに変化させる手段が考えられるが、ノンリニアに変化させても良い。また、周囲の明るさの増加に応じて最大電力を増加させても良いし、反対に減少させても良い。
本実施の形態によれば、周囲の明るさに応じて放電灯の始動時の光束立上げ出力制御を行うことができ、放電灯の寿命低下を抑制できる。
【0017】
(実施の形態5)
図8に実施の形態5の要部構成を示す。基本構成は図3に示した実施の形態2と同様であり、制御手段指令部8の内部構成を図8に示す構成としたものである。光束立上げ手段として、光検出装置20より検出された信号を演算部82に入力し、周囲の明るさの検出信号に応じた最大電力投入時間を演算する。その演算結果を目標出力電力設定部10に入力し、始動時の光束立上げ出力制御を行う。具体的な演算方法としては、図9に示すようにリニアに変化させる手段が考えられるが、ノンリニアに変化させても良い。また、周囲の明るさの増加に応じて最大電力投入時間を増加させても良いし、反対に減少させても良い。
本実施の形態によれば、周囲の明るさに応じて放電灯の始動時の光束立上げ出力制御を行うことができ、放電灯の寿命低下を抑制できる。
【0018】
(実施の形態6)
図10に実施の形態6の動作を示す。基本構成は図3に示した実施の形態2と同様であるが、本実施の形態では、さらに無負荷電圧設定部を具備し、制御手段指令部8により昼間、夜間の判断を行った信号が無負荷電圧設定部に入力され、図10に示す無負荷電圧値が指令される。設定された無負荷電圧値により昇降圧コンバータ4の駆動部P1を制御し、所定の無負荷電圧を出力する。無負荷電圧は放電灯1の始動特性に影響を及ぼし、電圧値が高いほど始動特性が良くなる。しかし、反面、電圧が高くなると放電灯点灯装置に電圧ストレスがかかり、それぞれ寿命の低下に影響する。この実施の形態では、昼間は始動性能を満足する最小の無負荷電圧値に設定し、夜間は通常の設定とする。これにより、周囲の明るさに応じて始動時の出力制御を行うことができ、点灯装置および放電灯の寿命低下を抑制できる。
【0019】
(実施の形態7)
図11に実施の形態7の動作を示す。基本構成は図3に示した実施の形態2と同様であるが、本実施の形態では、さらに無負荷電圧設定部を具備し、制御手段指令部8により昼間、夜間の判断を行った信号が無負荷電圧設定部に入力され、図11に示す無負荷電圧値が指令される。設定された無負荷電圧値により昇降圧コンバータ4の駆動部P1を制御し、所定の無負荷電圧を出力する。この実施の形態では、昼間は始動性能を満足する最小の無負荷電圧値から徐々に電圧値を上げていく制御を行う。また、夜間は通常の設定とする。これにより、周囲の明るさに応じて始動時の出力制御を行うことができ、点灯装置および放電灯の寿命低下を抑制できる。また、徐々に無負荷電圧値を上昇していくことにより、確実に始動できる。
【0020】
【発明の効果】
本発明によれば、周囲の明るさに応じて放電灯の始動時および定常時の出力制御を行うことができ、放電灯の寿命低下を抑制できるという効果がある。例えば、先に述べた昼間の前照灯常時点灯では、主に他の車両、歩行者に自車両の認知を促すための点灯であるから、夜間に必要とされる光立上げ特性、光量は必要ないと考えられ、点灯時間が長くなることによる放電灯の寿命低下を抑制することが望ましく、本発明の適用が特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の構成を示すブロック回路図である。
【図2】本発明の実施の形態1の動作説明図である。
【図3】本発明の実施の形態2の構成を示すブロック回路図である。
【図4】本発明の実施の形態2の動作説明図である。
【図5】本発明の実施の形態3の構成を示すブロック回路図である。
【図6】本発明の実施の形態4の要部構成を示すブロック回路図である。
【図7】本発明の実施の形態4の動作説明図である。
【図8】本発明の実施の形態5の要部構成を示すブロック回路図である。
【図9】本発明の実施の形態5の動作説明図である。
【図10】本発明の実施の形態6の動作説明図である。
【図11】本発明の実施の形態7の動作説明図である。
【図12】従来例の構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
E1 直流電源
1 放電灯
2 高圧パルス発生回路
3 インバータ
4 昇降圧コンバータ
5 ランプ電流検出部
6 ランプ電圧検出部
7 制御回路
8 制御手段指令部
20 光検出装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle headlamp lighting device for lighting a discharge lamp as a headlamp of an automobile.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP-A-7-9911
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a conventional vehicle lighting device (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-32440). The vehicular lamp A includes an information acquisition unit C including a light detection device B for detecting ambient brightness outside, and an irradiation control unit E for changing a light distribution, a light amount, or a light color of the lamp D. In the above configuration, the light quantity can be changed by the information acquisition means C including the light detection device B according to the surrounding brightness.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art, a method is employed in which the amount of light is changed by a signal detected by the light detection device B. However, in a vehicle headlamp system using a discharge lamp, a start-up time that affects the life of the discharge lamp is reduced. Cannot be controlled. In recent years, as headlights are continually lit in the daytime (daylight) mainly in Europe and North America, it is conceivable that the life of the discharge lamps may be shortened due to a longer lighting time.
[0005]
The present invention has been made in view of such a point, and provides a vehicular discharge lamp lighting device capable of performing output control at the time of starting and steady state of a discharge lamp according to ambient brightness. That is the task.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a control means command unit for commanding predetermined control based on a signal detected by a light detection device provided outside the lighting device is provided in the discharge lamp lighting device, and the surrounding brightness is In this case, output control is performed at the time of starting and at the time of steady operation of the discharge lamp.
The discharge lamp lighting device for a vehicle according to the first aspect of the present invention includes a discharge lamp, a high-voltage pulse generating circuit for applying a high-voltage pulse to the discharge lamp to start the discharge lamp, and raising and lowering the voltage of the DC power supply to release the voltage. A buck-boost converter 4 for controlling the voltage / current supplied to the
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, there is provided a day / night discriminating unit for discriminating day / night from the detection result of the light detection device, and the steady-state output power to the discharge lamp is controlled according to day / night. It is characterized by doing.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, there is provided an information storage means for storing a detection result of the light detection device, and performs light start-up control according to day and night from the start of the discharge lamp to a steady time. It is characterized by the following.
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the setting of the maximum value of the target output power is variable as the light start-up control means.
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect, the setting of the maximum power supply time is variable as the light start-up control means.
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect, the control is performed such that the no-load output voltage value at the time of starting is reduced under a bright ambient condition.
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the control is performed such that the no-load voltage value is set to be low at the beginning of lighting, and the no-load voltage value is gradually increased as the lighting time elapses.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment. In this embodiment, a
[0009]
A level signal as shown in FIG. 2A is input from the
[0010]
In the above configuration, when the lighting device is energized from the DC power supply E1 including a vehicle-mounted battery or the like, the buck-boost converter 4 and the
[0011]
According to the present embodiment, the output control of the discharge lamp in the steady state can be switched between daytime and nighttime. Can be reduced. In addition, power consumption can be reduced during daytime lighting when light quantity is not required, and energy is saved.
[0012]
(Embodiment 2)
FIG. 3 shows the configuration of the second embodiment. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, and includes an information storage unit IM that can store a signal detected by the
[0013]
For example, when it is determined to be daytime, the target output power of Table 1 in FIG. 4 is set, and when it is determined to be nighttime, the target output power of Table 2 in FIG. 4 is set and output control is performed. In the figure, Ts is a period for supplying the maximum power after the start of lighting.
[0014]
According to the present embodiment, it is possible to perform output control at the time of starting and steady state of the discharge lamp in accordance with the surrounding brightness, and it is possible to suppress a decrease in the life of the discharge lamp. In addition, power consumption can be reduced during daytime lighting when light quantity is not required, and energy is saved.
[0015]
(Embodiment 3)
FIG. 5 shows the configuration of the third embodiment. The basic configuration is the same as that of the second embodiment, and further includes a unit RS for resetting the information storage unit IM and a timer TJ for counting time. For example, when the detection signal of the surrounding brightness detected by the
According to the present embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, it is possible to cope with even during tunnel driving in the daytime, perform optimal output control, and perform safe driving.
[0016]
(Embodiment 4)
FIG. 6 shows a main part configuration of the fourth embodiment. The basic configuration is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 3, and the internal configuration of the control
According to the present embodiment, it is possible to perform luminous flux start-up output control at the time of starting the discharge lamp according to the surrounding brightness, and it is possible to suppress a reduction in the life of the discharge lamp.
[0017]
(Embodiment 5)
FIG. 8 shows a main part configuration of the fifth embodiment. The basic configuration is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 3, and the internal configuration of the control
According to the present embodiment, it is possible to perform luminous flux start-up output control at the time of starting the discharge lamp according to the surrounding brightness, and it is possible to suppress a reduction in the life of the discharge lamp.
[0018]
(Embodiment 6)
FIG. 10 shows the operation of the sixth embodiment. Although the basic configuration is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 3, this embodiment further includes a no-load voltage setting unit, and the control
[0019]
(Embodiment 7)
FIG. 11 shows the operation of the seventh embodiment. Although the basic configuration is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 3, this embodiment further includes a no-load voltage setting unit, and the control
[0020]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the output control at the time of starting of a discharge lamp and a steady state can be performed according to the surrounding brightness | luminance, and there exists an effect that the life reduction of a discharge lamp can be suppressed. For example, in the above-mentioned daytime headlights that are always lit, other vehicles and pedestrians are mainly lit in order to encourage the pedestrian to recognize the vehicle, so the light start-up characteristics and light quantity required at night are It is considered unnecessary, and it is desirable to suppress a decrease in the life of the discharge lamp due to a long lighting time, and the application of the present invention is particularly effective.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a configuration according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a configuration according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block circuit diagram showing a main part configuration of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an operation explanatory view of Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 8 is a block circuit diagram showing a main part configuration of a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an operation explanatory view of
FIG. 10 is an operation explanatory view of
FIG. 11 is an operation explanatory view of Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 12 is a block circuit diagram showing a configuration of a conventional example.
[Explanation of symbols]
E1
Claims (7)
放電灯に高圧パルスを印加して放電灯を始動させる高圧パルス発生回路と、直流電源の電圧を昇降圧して放電灯に供給する電圧/電流を制御する昇降圧コンバータと、
昇降圧コンバータの出力を低周波電力に変換して放電灯に供給するインバータと、
放電灯の電流を検出するランプ電流検出部と、
放電灯の電圧を検出するランプ電圧検出部と、
前記各検出部の出力を入力して昇降圧コンバータとインバータを制御する制御回路と、
周囲の明るさを検出する光検出装置とを備え、
前記制御回路は、光検出装置により検出された信号をもとに、周囲の明るさに応じた制御指令を出力する制御手段指令部を備えることを特徴とする車両用放電灯点灯装置。A discharge lamp,
A high-voltage pulse generating circuit that applies a high-voltage pulse to the discharge lamp to start the discharge lamp, a buck-boost converter that controls the voltage / current supplied to the discharge lamp by raising and lowering the voltage of the DC power supply,
An inverter that converts the output of the buck-boost converter into low-frequency power and supplies it to the discharge lamp;
A lamp current detector for detecting a current of the discharge lamp,
A lamp voltage detector for detecting a voltage of the discharge lamp,
A control circuit that controls the buck-boost converter and the inverter by inputting the output of each of the detection units,
A light detection device that detects ambient brightness,
The discharge lamp lighting device for a vehicle, wherein the control circuit includes a control unit command unit that outputs a control command according to ambient brightness based on a signal detected by a light detection device.
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CN103796873A (en) * | 2011-06-30 | 2014-05-14 | 川崎重工业株式会社 | Power supply unit control device for internal combustion engine driven vehicle and internal combustion engine driven vehicle equipped with power supply unit control device |
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2003
- 2003-04-14 JP JP2003109654A patent/JP2004319189A/en active Pending
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