FR2891432A1 - Procede de commande pour lampe a decharge - Google Patents

Abstract

Procédé pour commander une lampe à décharge à l'aide d'un dispositif de commande de puissance sur un véhicule automobile, comprenant une étape de mise en marche et une étape de commutation. Le dispositif fournit de l'électricité à la lampe. Lors de l'étape de mise en marche, la lampe à décharge commence à émettre de la lumière de telle sorte que le dispositif fournisse une première puissance électrique. Lors de l'étape de commutation, le dispositif passe de la première puissance électrique à une deuxième puissance électrique afin que la lampe continue à émettre la lumière à la deuxième puissance, laquelle est inférieure à la première puissance. Lors de l'étape de commutation, la température de la lampe est abaissée suivant un gradient de température qui est égal ou inférieur à un gradient prédéterminé.

Description

PROCEDE DE COMMANDE POUR LAMPE A DECHARGE

La présente invention est relative à un procédé de commande pour une lampe à décharge.

Depuis quelques années, on utilise, pour un phare de véhicule automobile, une lumière appelée lumière de décharge. Une lampe, à savoir une lampe à décharge, qui émet de la lumière par décharge d'électricité, fournit la lumière de décharge. Des caractéristiques (par exemple, la consommation d'électricité, la luminosité et la durée de vie) de la lampe à décharge sur le véhicule sont énormément améliorées en comparaison d'une lampe classique utilisant un filament. La lampe à décharge classique d'un véhicule est décrite, par exemple, dans le brevet des E.U.A. n 6 850 015.

La lampe à décharge selon la technique antérieure pour véhicule comprend une lampe à décharge, qui émet de la lumière, et un régulateur de puissance servant à fournir et réguler une puissance pour la lampe à décharge. La lampe à décharge selon la technique antérieure est alimentée avec des puissances électriques différentes entre celle du moment de la mise en marche du phare et celle en régime stable survenant après la mise en marche. Ainsi, à la mise en marche, une grande puissance est nécessaire pour la lampe à décharge afin de générer la décharge entre des électrodes de la lampe à décharge et de produire une lumière d'une intensité requise juste après la mise en marche du phare. En réalité, la forte puissance (c'est-à-dire l'électricité de mise en marche) est produite pour la lampe à décharge. Ensuite, après la production de la décharge dans la lampe à décharge, il est nécessaire de maintenir un régime de décharge stable afin qu'une puissance stable (c'est-à-dire de l'électricité régulière) soit fournie à la lampe à décharge. Par exemple, la lampe à décharge fonctionne dans des conditions selon lesquelles l'électricité au moment de la mise en marche a une puissance de 75 W et l'électricité en régime stable a une puissance de 35 W. L'électricité stable a une puissance inférieure à celle de l'électricité de mise en marche. Le régulateur de puissance régule la puissance fournie à la lampe à décharge. Un passage de la puissance de mise en marche à la puissance en régime stable s'effectue d'une manière telle que le changement apparaît sous la forme d'une courbe linéaire à fort gradient. Le fort gradient signifie qu'une variation de puissance de l'électricité par unité de temps devient grande.

Après que la lampe à décharge est restée longtemps éteinte, lorsque la lampe 35 à décharge commence à éclairer (c'est-à-dire qu'une mise en marche à froid est effectuée), les électrodes de décharge ne sont pas correctement réchauffées. Dans ces conditions, lorsque la puissance de l'électricité diminue rapidement de la puissance de mise en marche à la puissance du régime stable, une irrégularité de température est produite sur les électrodes. L'irrégularité de la température sur les électrodes provoque un changement partiel de l'emplacement de la décharge sur les électrodes. Le changement partiel de l'emplacement de la décharge sur les électrodes provoque un changement d'un arc, qui est généré entre les électrodes de la lampe à décharge. Le changement de l'arc provoque une fluctuation de l'arc. Ainsi, la lumière de la lampe à décharge n'est pas stable.

De plus, dans la lampe à décharge pour véhicule selon la technique antérieure, un bruit radioélectrique est produit par la décharge dans la lampe à décharge et par le changement rapide de la puissance de l'électricité.

Compte tenu des problèmes ci-dessus et d'autres problèmes, la présente description vise à proposer un procédé pour commander une lampe à décharge, dans lequel la lampe à décharge émette une lumière stable et la production d'un bruit radioélectrique par la lampe à décharge soit empêchée.

Selon un aspect de la description, il est proposé un procédé pour commander une lampe à décharge par un dispositif de commande de puissance dans un véhicule automobile, le dispositif fournissant de l'électricité à la lampe, le procédé comprenant une étape de mise en marche et une étape de commutation. Lors de l'étape de mise en marche, la lampe à décharge commence à émettre de la lumière de façon que le dispositif fournisse de l'électricité à une première puissance. Au cours de l'étape de commutation, le dispositif passe de la première puissance électrique à une seconde puissance électrique afin que la lampe continue à émettre la lumière avec la seconde puissance électrique, laquelle est plus faible que celle de la première puissance électrique. Lors de l'étape de commutation, la température de la lampe est réduite suivant un gradient de température qui est égal ou inférieur à un gradient prédéterminé.

La température de la lampe diminue lentement afin que n'apparaisse pas une irrégularité de température d'une électrode de la lampe à décharge. Un changement partiel de l'emplacement de décharge sur l'électrode ne se produit pas. Ainsi, un arc produit entre les électrodes de la lampe à décharge est stable. De ce fait, la lumière de la lampe à décharge est stable.

Le fonctionnement décrit ci-dessus est particulièrement efficace pour une 35 mise en marche à froid. La mise en marche à froid signifie que la lampe à décharge commence à éclairer après que la lampe à décharge est restée éteinte pendant longtemps. Dans ces conditions, les électrodes de décharge ne sont pas correctement réchauffées. Lorsque la puissance électrique diminue rapidement de la première puissance électrique à la seconde puissance électrique, une irrégularité de température apparaît sur l'électrode.

Avantageusement, le procédé de l'invention comporte également l'une au moins des caractéristiques suivantes: - l'étape de commutation comporte une première étape de décroissance et une deuxième étape de décroissance, - la première étape de décroissance a un premier taux de décroissance et la deuxième étape de décroissance a un deuxième taux de décroissance (IIB) qui est inférieur au premier taux de décroissance.

- la première étape de décroissance au premier taux de décroissance est exécutée dès le début de l'étape de commutation jusqu'à un instant où la température de la lampe atteint une valeur prédéterminée, et - la deuxième étape de décroissance au deuxième taux de décroissance est exécutée après l'instant où la température de la lampe a atteint la valeur prédéterminée.

- la température prédéterminée de la lampe est une température à laquelle la lampe à décharge commence à produire un bruit radioélectrique suite à un changement de la puissance de l'électricité fournie à la lampe à décharge.

- le dispositif de commande de puissance comporte une première source de puissance, une deuxième source de puissance, un moyen d'alimentation électrique et un moyen de commutation de sources de puissance, - la première source de puissance fournit de l'électricité au premier taux de décroissance, - la deuxième source de puissance fournit de l'électricité au deuxième taux de décroissance, - le moyen d'alimentation électrique met sous tension la lampe à décharge avec l'électricité fournie par la première source de puissance ou la deuxième source de puissance, et - le moyen de commutation de sources de puissance exécute une commutation entre la première source de puissance et la deuxième source de puissance.

- le moyen de commutation de sources de puissance comprend un condensateur à horloge pour la commutation entre la première source de puissance et la deuxième source de puissance d'après un signal d'entrée appliqué par la première source de puissance.

En outre, la production d'un bruit radioélectrique peut être réduite. Le déplacement de la position de l'arc génère un bruit radioélectrique. Le taux de diminution de la puissance électrique est établi de manière à être faible dans la gamme de températures dans laquelle apparaît le bruit radioélectrique. Ainsi, la production du bruit radioélectrique est réduite.

Les objectifs, caractéristiques et avantages ci-dessus et d'autres de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée ci-après faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 est un schéma de circuit représentant un régulateur de puissance 15 pour une lampe à décharge selon une forme de réalisation; la Fig. 2A est une courbe illustrant une relation entre la puissance électrique de la lampe et le temps et la Fig. 2B est une courbe illustrant une relation entre la température d'une électrode de la lampe et le temps; et la Fig. 3 est une courbe illustrant une relation entre la tension d'un 20 condensateur et une durée de charge.

Une lampe à décharge de véhicule automobile selon une forme de réalisation de la présente invention est alimentée en électricité par un régulateur de puissance représenté sur la Fig. 1, afin que la lampe à décharge émette de la lumière.

Le régulateur de puissance de la lampe à décharge comprend une première source 11 de puissance, une seconde source 12 de puissance, un condensateur 31 à horloge mis sous tension par la première et la seconde sources 11, 12 d'électricité, une résistance 21 disposée entre les sources 11, 12 d'électricité et le condensateur 31 à horloge, et un commutateur pour la commutation entre les sources 11, 12 d'électricité en fonction d'un signal d'entrée fourni par le condensateur 31 à horloge. De plus, le régulateur de puissance de la lampe à décharge comprend une autre résistance 22 servant à décharger l'électricité accumulée dans le condensateur 31 à horloge. La première source 11 de puissance a une tension de charge VCi et la seconde source 12 de puissance a une tension de charge VC2. La résistance 21 a une valeur R1 et la résistance 22 a une valeur R2. Le condensateur 31 à horloge a une capacité Cl. Des composants classiques peuvent être utilisées pour la lampe à décharge, les sources 11, 12 d'électricité, le condensateur 31 à horloge et les résistances 21, 22. L'électricité délivrée par les sources 11, 12 d'électricité peut être régulée.

La lampe à décharge décharge de l'électricité en appliquant une forte tension entre les électrodes de la lampe à décharge. Ensuite, après la décharge, de l'électricité choisie dans l'une des sources 11, 12 d'électricité est fournie. Ainsi, la lampe à décharge émet de la lumière. Après que la lampe à décharge a été alimentée par un courant de forte puissance au moment de la mise en marche de l'éclairage, la lampe à décharge est alimentée en courant électrique d'une puissance inférieure à celle de la mise en marche de l'éclairage.

Le fonctionnement de la lampe à décharge selon la forme de réalisation va maintenant être décrit, la lampe à décharge commençant à éclairer au moment d'une mise en marche à froid (après que la lampe à décharge est restée longtemps éteinte).

La Fig. 2A est une courbe illustrant le changement de la puissance électrique fournie à la lampe à décharge et la Fig. 2B est une courbe illustrant un changement de température d'électrodes de la lampe à décharge.

La lampe à décharge s'allume ou s'éteint suite à une instruction fournie par un commutateur d'allumage (non représenté) présent dans un véhicule. En particulier, lorsque le conducteur du véhicule passe le commutateur en position de marche ou d'arrêt, la lampe s'allume ou s'éteint conformément à un signal de commande, c'est-à-dire l'instruction fournie par le commutateur. Lorsque la lampe à décharge commence à éclairer, le commutateur sélectionne la première source 11 de puissance. Ainsi, de l'électricité correspondant à la tension chargée dans le condensateur 31 à horloge est fournie à la lampe à décharge par la première source 11 de puissance. Ainsi, la décharge de l'électricité entre les électrodes accroît la température de chaque électrode dans la lampe à décharge.

Au terme d'un laps de temps prédéterminé (Ti sur la Fig. 2A) après la mise en marche de l'éclairage, l'électricité fournie à la lampe à décharge par la première source 11 de puissance décroît. La diminution de la puissance de l'électricité dépend d'une relation entre la valeur de la résistance 21 et la capacité du condensateur 31. Ainsi, l'électricité fournie à la lampe à décharge décroît, en réponse à la valeur de la tension chargée sur le condensateur 31 à horloge. La puissance de l'électricité décroît, à partir de la puissance initiale (par exemple, 75 W) à un premier taux de décroissance (indiqué par IIA sur la Fig. 2A), lequel a un gradient presque linéaire.

La température de l'électrode de la lampe à décharge diminue elle aussi, lorsque la puissance de l'électricité fournie par la première source d'électricité 11 décroît. Lorsque la température de l'électrode de la lampe à décharge atteint une valeur prédéterminée, la puissance de l'électricité commence à décroître à un deuxième taux de décroissance (indiqué par IIC sur la Fig. 2A), lequel est plus petit que le premier taux de décroissance. La décroissance de la puissance de l'électricité au deuxième taux de décroissance se poursuit jusqu'à ce que la puissance de l'électricité fournie à la lampe à décharge descende à 35 W. Ensuite, la lampe à décharge émet la lumière en consommant 35 W d'électricité. De plus, la détermination pour faire passer le taux de décroissance de la puissance du premier taux au deuxième taux s'effectue d'après le temps s'écoulant depuis le début de la décharge de la lampe à décharge. Si un détecteur de température servant à mesurer la température de l'électrode de la lampe à décharge est monté sur le véhicule, le détecteur interrompt la lumière produite par la lampe à décharge. De ce fait, la température de l'électrode est préalablement mesurée, calculée ou déterminée afin que la température de l'électrode soit estimée d'après l'électricité fournie à la lampe à décharge. D'après le changement de la température de l'électrode, le temps (T2 sur la Fig. 2A) qui doit s'écouler pour changer de taux de décroissance est déterminé.

La température prédéterminée pour changer de taux de décroissance de puissance est la température à laquelle la lampe à décharge commence à générer un bruit radioélectrique (IIB sur la Fig. 2A) lorsque la puissance électrique décroît au premier taux de décroissance. Plus particulièrement, si la puissance de l'électricité fournie à la lampe à décharge continue à décroître au premier taux de décroissance, un changement rapide de la puissance est généré. Le changement de puissance d'électricité provoque un changement de température de l'électrode. Dans ce cas, le changement de puissance provoque la baisse de la température. Le changement de température de l'électrode provoque une différence partielle de température entre une partie dans laquelle l'électricité est déchargée et une partie dans laquelle l'électricité n'est pas déchargée. En fonction de la différence partielle de température, une position d'arc de la décharge se déplace. Le déplacement de la position d'arc génère un bruit radioélectrique. Cependant, dans la présente forme de réalisation, le taux de décroissance de puissance est établi à une faible valeur dans l'intervalle de températures dans lequel est généré le bruit radioélectrique. Ainsi, la production du bruit radioélectrique est réduite.

De plus, lorsque le taux de décroissance de puissance est modifié, un régulateur de puissance fait passer la source de puissance de la première source de puissance 11 à la seconde source de puissance 12. Le changement de source de puissance est commandé par un signal d'instruction fourni par le condensateur 31 à horloge. Le condensateur 31 à horloge détermine l'instant du changement de source de puissance d'après la capacité du condensateur 31 à horloge et la tension appliquée au condensateur 31 à horloge. Plus particulièrement, lorsque l'électricité est fournie à la lampe à décharge, l'électricité est également fournie au condensateur 31 à horloge. Le condensateur 31 à horloge n'est pas chargé par l'électricité lorsque la lampe à décharge n'émet pas la lumière. Lorsque l'électricité commence à être fournie à la lampe à décharge, le condensateur 31 à horloge commence à être chargé par l'électricité. Le condensateur 31 à horloge est chargé par l'électricité jusqu'à une quantité prédéterminée correspondant à l'électricité de la première source de puissance 11. Après que le condensateur 31 à horloge a été chargé avec l'électricité jusqu'à la quantité prédéterminée, l'électricité fournie à la lampe à décharge passe de la première source de puissance 11 à la seconde source de puissance 12.

Dans la lampe à décharge, l'électricité fournie à la lampe à décharge est réduite non seulement en commandant la première source de puissance 11 mais encore en passant de la première source de puissance 11 à la seconde source de puissance 12. La seconde source de puissance 12 a presque la même caractéristique que la première source de puissance 11, mais la seconde source de puissance 12 fournit une faible tension. Le condensateur 31 à horloge peut être chargé avec l'électricité en utilisant la faible tension. C'est ce qui va maintenant être décrit.

On connaît la tension V d'un condensateur en la calculant conformément à la formule F l ci-dessus: V = Vci(l-é Tixici) (F1) Ici, Vcl représente une tension de charge, de telle sorte que la tension V du condensateur puisse changer non seulement dans une mesure égale à une valeur R1 de résistance et/ou une capacité, mais encore dans une mesure égale à la tension de charge Vci. Ainsi, la baisse de la tension de charge V permet au condensateur d'être progressivement chargé. Un circuit est constitué d'une source de puissance 11 ou 12, d'une résistance 21 et d'un condensateur 31 à horloge, qui sont disposés comme représenté sur la Fig. 1. La capacité Cl du condensateur 31 est constante, par exemple 10 F. La tension de charge Vci ou VC2 et la valeur R1 de résistance sont modifiées. La relation entre un temps de charge T et la tension V du condensateur est mesurée et indiquée sur la Fig. 3. Sur la Fig. 3, une courbe IIIA représente un état n 1 dans lequel la tension de charge V est de 2 V et la valeur de résistance R1 est de 5 MO, et une courbe IIIB représente un état n 2 dans lequel la tension de charge V est de 0,5 V et la valeur de résistance R1 est de 1 Mil.

Comme représenté sur la Fig. 3, les courbes IIIA et IIIB ont presque les mêmes caractéristiques. Ainsi, même si la valeur R1 de la résistance 21 connectée au condensateur 31 est faible, la baisse de la tension de charge V permet au condensateur 31 d'acquérir la même tension que' dans un cas où la valeur Rl de résistance est élevée. De plus, dans la technique antérieure, un problème consiste en ce que la décharge est retardée lorsque la valeur R1 de résistance est élevée. Cependant, dans la présente forme de réalisation, le problème de retard de la décharge est supprimé puisque la faible valeur R1 de résistance peut être utilisée. En outre, puisque le condensateur 31 à forte capacité Cl est cher, le fait d'utiliser le condensateur 31 à plus faible capacité C 1 est préférable pour réduire le coût de la fabrication de la lampe.

Par ailleurs, lorsque la puissance de l'électricité fournie à la lampe à décharge décroît au deuxième taux de décroissance lorsque la lampe à décharge éclaire, le deuxième taux de décroissance peut passer à un troisième taux de décroissance. Lorsque la puissance décroît alors au troisième taux de décroissance, il n'y a pas de production de bruit radioélectrique. Le troisième taux de décroissance peut être inférieur ou supérieur au deuxième taux de décroissance. Dans le cas où le troisième taux de décroissance est supérieur au deuxième taux de décroissance, la puissance de l'électricité fournie à la lampe à décharge diminue rapidement jusqu'au niveau requis (35 W). En revanche, dans le cas où le troisième taux de décroissance est inférieur au deuxième taux de décroissance, l'apparition d'une irrégularité de température sur l'électrode peut diminuer et on obtient une décharge d'arc plus stable.

La présente invention possède les aspects suivants: selon un premier aspect de la présente invention, un procédé pour commander une lampe à décharge par un dispositif de commande de puissance dans un véhicule automobile, le dispositif fournissant de l'électricité à la lampe, comprend des étapes consistant à : commencer à émettre de la lumière à partir de la lampe d'une manière telle que le dispositif fournit de l'électricité à une première puissance à la lampe; et faire passer le dispositif de la première puissance à une deuxième puissance de façon que la lampe continue à émettre la lumière avec la seconde puissance électrique. La seconde puissance électrique est inférieure à la première puissance électrique. Lors de l'étape de commutation, la température de la lampe baisse suivant un gradient de température qui est égal ou inférieur à un gradient prédéterminé.

Selon une autre possibilité, l'étape de commutation peut comporter une première étape de décroissance et une deuxième étape de décroissance. La première étape de décroissance a un premier taux de décroissance. La deuxième étape de décroissance a un deuxième taux de décroissance qui est plus petit que le premier taux de décroissance.

Selon une autre possibilité, la première étape de décroissance au premier taux de décroissance peut être effectuée dès le début de l'étape de commutation jusqu'à un instant où la température de la lampe atteint une valeur prédéterminée. La deuxième étape de décroissance au deuxième taux de décroissance peut être effectuée après l'instant où la température de la lampe atteint la valeur prédéterminée.

Selon une autre possibilité, la température prédéterminée de la lampe peut être une température à laquelle la lampe à décharge commence à produire un bruit radioélectrique lorsque change la puissance de l'électricité fournie à la lampe à décharge.

Selon une autre possibilité, le dispositif de commande de puissance peut comporter une première source de puissance, une deuxième source de puissance, un moyen d'alimentation en électricité et un moyen de commutation de sources de puissance. La première source de puissance fournit de l'électricité au premier taux de décroissance. La deuxième source de puissance fournit de l'électricité au deuxième taux de décroissance. Le moyen d'alimentation électrique met sous tension la lampe à décharge avec l'électricité produite par la première source de puissance ou la deuxième source de puissance. Le moyen de commutation de sources de puissance réalise une commutation entre la première source de puissance et la deuxième source de puissance.

Selon une autre possibilité, le moyen de commutation de sources de puissance peut comporter un condensateur à horloge pour effectuer la commutation entre la première source de puissance et la deuxième source de puissance d'après un signal appliqué par la première source de puissance.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour commander une lampe à décharge à l'aide d'un dispositif de commande de puissance dans un véhicule automobile, le dispositif fournissant de l'électricité à la lampe, le procédé comprenant des étapes consistant à : commencer à émettre de la lumière avec la lampe de façon que le dispositif fournisse de l'électricité à une première puissance à la lampe; et faire commuter le dispositif de la première puissance électrique à une seconde puissance électrique afin que la lampe continue à émettre la lumière à la seconde puissance, caractérisé en ce que la seconde puissance électrique est inférieure à la première puissance électrique, et lors de l'étape de commutation, la température de la lampe est réduite suivant un gradient de température qui est égal ou inférieur à un gradient prédéterminé.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de commutation comporte une première étape de décroissance et une deuxième étape de décroissance, la première étape de décroissance a un premier taux de décroissance (IIA) et la deuxième étape de décroissance a un deuxième taux de décroissance (IIB) qui est inférieur au premier taux de décroissance (IIA).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première étape de décroissance au premier taux de décroissance (IIA) est exécutée dès le début de l'étape de commutation jusqu'à un instant (T2) où la température de la lampe atteint une valeur prédéterminée, et la deuxième étape de décroissance au deuxième taux de décroissance (IIB) est exécutée après l'instant (T2) où la température de la lampe a atteint la valeur prédéterminée.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la température prédéterminée de la lampe est une température à laquelle la lampe à décharge commence à produire un bruit radioélectrique (IIB) suite à un changement de la puissance de l'électricité fournie à la lampe à décharge.

5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de commande de puissance comporte une première source de puissance (11), une deuxième source de puissance (12), un moyen d'alimentation électrique et un moyen de commutation de sources de puissance, la première source de puissance (11) fournit de l'électricité au premier taux de décroissance (IIA), la deuxième source de puissance (12) fournit de l'électricité au deuxième taux de décroissance (IIB), le moyen d'alimentation électrique met sous tension la lampe à décharge avec l'électricité fournie par la première source de puissance (11) ou la deuxième source de puissance (12), et le moyen de commutation de sources de puissance exécute une commutation entre la première source de puissance (11) et la deuxième source de puissance (12).

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de commutation de sources de puissance comprend un condensateur (31) à horloge pour la commutation entre la première source de puissance (11) et la deuxième source de puissance (12) d'après un signal d'entrée appliqué par la première source de puissance (11).