JP5547907B2 - 放電灯点灯装置及びそれを用いた車載用前照灯点灯装置 - Google Patents

Description

本発明は車載用に適した放電灯点灯装置及びそれを用いた車載用照明器具に関するものである。

従来、特許文献１（特開２００５−１０１０１６号公報）には、ＨＩＤランプのような放電灯を安定に点灯させる点灯装置（バラスト）として、図７に示すような回路が提案されている。この点灯装置は、直流電源Ｅをスイッチング素子Ｑ０のオン・オフ動作により電力変換するＤＣ／ＤＣコンバータ部２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧を矩形波交流電圧に変換して放電灯ＤＬに供給する矩形波インバータ部３と、始動時に放電灯ＤＬに高電圧を印加するイグナイタ部４と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ０を制御する制御部５を備えている。前記制御部５は、ランプ電圧検出部５１とランプ電流検出部５２と、これら検出部５１，５２の出力を受けて放電灯ＤＬに適正電力を供給するようにスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを可変とする演算部５３を備えている。入力フィルタ部１はローパスフィルタであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング動作による高周波電流が車両用バッテリー等の直流電源Ｅに漏洩しないようにしている。

特許文献２（特開２００９−２６５６０号公報）では、ランプ電圧が正常な点灯電圧を超えたことを検出したとき、または、ランプ電流が正常な点灯電流より低下したことを検出したとき、立ち消え予測信号を出力し、この立ち消え予測信号を受けて、放電灯が立ち消えする前に、強制的にＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを広げることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電力を増加させることが提案されている。

特許文献３（特開平８−２５５６９０号公報）では、車両用バッテリーを電源とする放電灯点灯装置において、バッテリの電圧Ｖｂａｔが一時的に低下したときに、バッテリと点灯装置を接続する電源遮断用のリレー接点を開くことが提案されており、特許文献４（特開平８−２５５６９１号公報）では、電源遮断用のリレー接点が開くタイミングを遅らせることにより、バッテリー電圧の一時的な変動に対して過敏に応答しないように制御することが提案されている。

特開２００５−１０１０１６号公報 特開２００９−２６５６０号公報 特開平８−２５５６９０号公報 特開平８−２５５６９１号公報

図７に示すような車両用バッテリーを電源とする放電灯点灯装置では、エンジン起動時にセルモータ駆動のためバッテリから消費される電流が急増すると、バッテリの電圧Ｖｂａｔが低下するため、図８のｔ１時点に示すように、放電灯点灯装置への供給電圧Ｖｉｎも急激に低下していた。このとき、放電灯への供給電力が低下するため、放電灯が寿命末期に近づくと、管電圧が上昇しているため、ランプ電流Ｉｌａが低下しやすくなり、その結果、放電灯の電極温度が低下する（図８のｔ２〜ｔ３）。そのため、極性反転直後のランプ電流Ｉｌａの休止区間が発生し、更に放電灯の電極温度が低下するという悪循環が発生し、最終的に立ち消えするモードが発生する（図８のｔ４〜ｔ５）。

従来は、電源電圧が低下したときの立ち消え対策として、点灯装置内の入力部に電源保持用のコンデンサを接続し、逆流阻止用のダイオードを介してバッテリに接続することで、バッテリ側の電圧が急激に低下しても、点灯装置内の入力部に設けたコンデンサに蓄えられたエネルギーで点灯装置内部の電圧の急激な変動を抑えていた。しかしながら、容量が大きな入力部コンデンサが必要なため、点灯装置の形状が大型化するという問題があった。また、ダイオードでの電力損失により回路損失が増加するという問題があった。

本発明は、このような従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、放電灯点灯装置への供給電圧が急に低下した場合においても、確実な点灯維持をさせることを課題とする。

請求項１の放電灯点灯装置を備えることを特徴とする車載用照明器具は、上記の課題を解決するために、図１〜図４に示すように、直流電源Ｅをスイッチング素子Ｑ０のオン・オフ動作により電力変換するＤＣ／ＤＣコンバータ部２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧を矩形波交流電圧に変換して放電灯ＤＬに供給する矩形波インバータ部３と、始動時に放電灯ＤＬに高電圧を印加するイグナイタ部４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ０を少なくとも制御する制御部５からなり、制御部５は、ランプ電圧またはランプ電流の少なくとも一方を検出するランプ状態検出部（５１，５２）と、放電灯ＤＬが立ち消えしない通常点灯時には前記ランプ状態検出部の出力を受けて放電灯ＤＬに適正電力を供給するようにスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを可変とする演算部５３を備える放電灯点灯装置において、制御部５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の入力電圧Ｖｉｎを検出する入力電圧検出部５７を備え、放電灯ＤＬの点灯中に、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の入力電圧Ｖｉｎの低下が所定値よりも大きい場合、放電灯ＤＬが立ち消えする前に、演算部５３による演算処理を介さずに、強制的にスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを所定時間Ｔ１の間、広げる方向に補正する手段（５５，５８，５９）を備え、所定時間Ｔ１は０．１秒以内とし、前記補正する手段は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の入力電圧の変動の傾きｄＶ／ｄｔを検出するｄＶ／ｄｔ検出部５８を有し、ｄＶ／ｄｔ検出部５８により検出された前記傾きｄＶ／ｄｔが第２所定値以下の急減する変動傾きである場合、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを拡大することを特徴とする。

本願の別の放電灯点灯装置は、同じ課題を解決するために、図５、図６に示すように、直流電源Ｅをスイッチング素子Ｑ０のオン・オフ動作により電力変換するＤＣ／ＤＣコンバータ部２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧を矩形波交流電圧に変換して放電灯ＤＬに供給する矩形波インバータ部３と、始動時に放電灯ＤＬに高電圧を印加するイグナイタ部４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ０を少なくとも制御する制御部５からなり、制御部５は、ランプ電圧またはランプ電流の少なくとも一方を検出するランプ状態検出部（５１，５２）と、放電灯ＤＬが立ち消えしない通常点灯時には前記ランプ状態検出部の出力を受けて放電灯ＤＬに適正電力を供給するようにスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを可変とする演算部５３を備える放電灯点灯装置において、制御部５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の入力電圧Ｖｉｎを検出する入力電圧検出部５７を備え、放電灯ＤＬの点灯中に、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の入力電圧Ｖｉｎの低下が所定値よりも大きい場合、矩形波インバータ部３の極性反転を停止し、所定時間Ｔ１の間、直流点灯することを特徴とするものである。

本発明によれば、放電灯点灯装置への供給電圧が急に低下したことを検出した場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ部のスイッチング素子のＯＮデューティを所定時間の間、拡大させるように制御したり、矩形波インバータ部の極性反転を停止し、所定時間の間、直流点灯させることにより、確実な点灯維持をさせることが簡単な回路で実現でき、車載用放電灯点灯装置として、小型化、低コスト化を図ることが可能になる。

本発明の実施形態１の回路図である。 本発明の実施形態１の動作説明図である。 本発明の実施形態２の回路図である。 本発明の実施形態２の動作説明図である。 本発明の実施形態３の回路図である。 本発明の実施形態３の動作説明図である。 従来例の回路図である。 従来例の動作説明図である。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る車載用放電灯点灯装置の回路図である。この点灯装置は、例えばＨＩＤランプのような放電灯ＤＬと、車載用バッテリ等の直流電源Ｅと、この直流電源Ｅに入力フィルタ部１を介して接続され、直流電源電圧を放電灯ＤＬの安定点灯に適したランプ電圧まで昇圧させるＤＣ／ＤＣコンバータ部２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧を矩形波交流電圧に変換して放電灯ＤＬに供給する矩形波インバータ部３と、始動時に放電灯ＤＬを起動させるための高電圧パルスを発生させるイグナイタ部４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２及びインバータ部３を制御する制御部５とで構成されている。

入力フィルタ部１は、直流電源Ｅに並列接続されたコンデンサＣ１と、直流電源Ｅに直列接続されたインダクタＬ１と、該インダクタＬ１を介して直流電源Ｅに並列接続されるコンデンサＣ２とから構成され、コンデンサＣ２の両端間にＤＣ／ＤＣコンバータ部２の入力端を接続する。この入力フィルタ部１はローパスフィルタであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング動作による高周波電流が車両用バッテリー等の直流電源Ｅに漏洩しないようにしている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ部２は昇圧トランスＴｆと、昇圧トランスＴｆの並列接続された２つの１次巻線を介して入力フィルタ部１の出力端間に接続されたＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ０等から構成されている。昇圧トランスＴｆは２個の２次巻線を備え、一方の２次巻線の両端間には、ダイオードＤ１と平滑用のコンデンサＣ３との直列回路が接続される。ダイオードＤ１はスイッチング素子Ｑ０のオン時に昇圧トランスＴｆからコンデンサＣ３への充電電流を阻止する極性に接続される。つまり、スイッチング素子Ｑ０のオン時に昇圧トランスＴｆに電磁エネルギを蓄積し、この電磁エネルギをスイッチング素子Ｑ０のオフ時に昇圧トランスＴｆから放出しダイオードＤ１を通してコンデンサＣ３に充電電流を流す。したがって、コンデンサＣ３と２次巻線との接続点がコンデンサＣ３の低電位側になり、図示例ではコンデンサＣ３の高電位側を回路グランドに接続して基準電位としている。この場合、直流電源Ｅの負極とＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力の高電位側とが同電位になり、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧は基準電位に対して負極性になる。スイッチング素子Ｑ０のオンオフは制御部５によりそのＯＮデューティやスイッチング周波数が制御され、この制御によってＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧（ひいては出力電力）が制御される。ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧は、矩形波インバータ部３に入力される。

矩形波インバータ部３は４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を備え、２個ずつのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２及びＱ３，Ｑ４の直列回路からなる２本のアームを並列接続した形でブリッジ接続されており、各アームにおけるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２及びＱ３，Ｑ４の接続点を出力端としている。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオン・オフの周波数は制御部５によって制御される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンのときにはスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオフになり、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンのときにはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオフになるように制御される。このスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオン・オフは比較的低周波で行われ、放電灯ＤＬにイグナイタ部４のパルストランスＰＴの２次巻線ｎ２を介して矩形波交番電圧を印加する。ただし、放電灯ＤＬの点灯前にはスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオンにし、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４をオフになるように制御部５により制御され、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の接続点がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点に対して負極側になる。

ここでＤＣ／ＤＣコンバータ部２には、コンデンサＣ４と抵抗Ｒ４，Ｒ３との直列回路をコンデンサＣ３と抵抗Ｒ１との直列回路に並列接続するとともに、抵抗Ｒ４にダイオードＤ２を並列接続して構成された始動補助回路が設けられている。この始動補助回路は放電灯ＤＬの始動時にＤＣ／ＤＣコンバータ部２とともに放電灯ＤＬに電流を供給することによって、放電灯ＤＬを速やかに点灯させるものであって、コンデンサＣ４はコンデンサＣ３から抵抗Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４を通して充電され、またコンデンサＣ４の充電電荷の放電経路はダイオードＤ２及び抵抗Ｒ３を通る経路になる。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２に設けた昇圧トランスＴｆの別の２次巻線は、ダイオードＤ３、コンデンサＣ５、抵抗Ｒ５，Ｒ６とともに昇圧回路を構成しており、スイッチング素子Ｑ０のオフ時に昇圧トランスＴｆからダイオードＤ３を介してコンデンサＣ５を充電するようになっている。

イグナイタ部４は、矩形波インバータ部３の出力端間に接続されるコンデンサＣ６と、コンデンサＣ５に抵抗Ｒ５，Ｒ６を介して接続されるコンデンサＣ７と、２次巻線ｎ２が高圧放電灯ＤＬに直列接続されるとともに２次巻線ｎ２と放電灯ＤＬとの直列回路がコンデンサＣ６の両端間に接続されたパルストランスＰＴと、パルストランスＰＴの１次巻線ｎ１との直列回路がコンデンサＣ７の両端間に接続されるスパークギャップＳＧとにより構成されている。この構成により、コンデンサＣ７にはＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧と上述の昇圧回路の出力電圧とで決まる電圧が印加され、コンデンサＣ７の両端電圧がスパークギャップＳＧの破壊電圧に達すると、スパークギャップＳＧが導通してパルストランスＰＴの１次巻線ｎ１を通してコンデンサＣ７の電荷が放出される。これによりパルストランスＰＴの２次巻線ｎ２には１次巻線ｎ１の印加電圧を昇圧した高電圧のパルス電圧が誘起され、この高電圧パルスにより放電灯ＤＬの放電を起動させるのである。コンデンサＣ６はパルス電圧に対して低インピーダンスであって、パルス電圧が矩形波インバータ部３に印加されるのを防止する。

制御部５は入力フィルタ部１のコンデンサＣ１、インダクタＬ１の接続点から動作電源が供給される集積回路等からなるもので、内部にはＤＣ／ＤＣコンバータ部２のコンデンサＣ３と昇圧トランスＴｆの２次巻線との接続点の電位によりＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電圧、つまり放電灯ＤＬのランプ電圧Ｖｌａを検出するランプ電圧検出部５１と、コンデンサＣ３の他端と後段の回路との間に挿入した電流検出用の抵抗Ｒ１の両端電圧によりＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電流、つまり放電灯ＤＬのランプ電流Ｉｌａを検出するランプ電流検出部５２と、これら検出部５１，５２の検出値に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電力を決定するとともに、放電灯ＤＬの点灯状態に応じて矩形波インバータ部３のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオン・オフの周波数（低周波）を制御する信号を生成する演算部５３と、演算部５３の出力に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ０のオン・オフの周波数（高周波）やＯＮデューティを制御し、スイッチング素子Ｑ０をオンオフ駆動する高周波駆動回路５５と、矩形波インバータ部３のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンオフ駆動する低周波駆動回路５６を備えている。

本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の一例として、昇降圧型フライバック方式の回路例を挙げているが、電源電圧に応じて昇圧型回路、降圧型回路を用いても良く、特に限定はしない。また、矩形波インバータ部３の一例として、フルブリッジ回路を例示しているが、ハーフブリッジ回路を用いても良く、特に限定しない。また、イグナイタ部４として、放電ギャップをスイッチ素子としてパルストランスを介して高圧パルスを印加する方式を例示しているが、これに限定するものではなく、ＬＣ共振電圧を用いた始動方式でも良い。

従来の放電灯点灯装置（図７）では、点灯中の放電灯のランプ電圧を検出することにより、当該ランプ電圧に適したランプ電力を制御目標電力として演算部５３により決定し、この制御目標電力をランプ電圧の検出値で割ることにより制御目標電流を演算しており、ランプ電流の検出値が制御目標電流に収束するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティ（一周期に占めるオン時間の割合）を可変制御していた。このような演算部５３を含む制御部５はマイコン等を用いて構成され、演算部５３の演算処理には時間遅れが生じる。

そこで、本発明の図１の構成では、入力電圧検出部５７とｄＶ／ｄｔ検出部５８を設けて、急激な電圧降下を検出したときには、ｄＶ／ｄｔ検出部５８から演算部５３を介さず、直接、高周波駆動回路５５に対してＯＮデューティを拡大する補正信号を送る構成になっている。入力電圧検出部５７では、直流電源Ｅからの入力電圧Ｖｉｎを検出している。制御部５をマイクロコンピュータで構成する場合、入力電圧検出部５７はＡ／Ｄ変換入力部で実現できる。ｄＶ／ｄｔ検出部５８では、入力電圧Ｖｉｎの変動の傾きｄＶ／ｄｔを検出し、所定値以上の急減する変動傾きが検出された場合は、電圧瞬時低下検出信号を高周波駆動回路５５に対して出力する。この信号を受けて、所定時間Ｔ１の間、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを強制的に素早く引き上げることで、２次側電流の落ち込みを最小限にする。ここで、所定時間Ｔ１は、エンジン起動時に発生する瞬時低電圧への対応のため、例えば０．１秒以内とする。

図２は本実施形態の動作説明図である。バッテリ電圧Ｖｂａｔ（＝入力電圧Ｖｉｎ）と、その入力電圧Ｖｉｎの変動の傾きｄＶ／ｄｔに対する応答信号（電圧瞬時低下検出信号）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを決める信号波形と、ランプ電流Ｉｌａの波形を示す。セルモータ駆動のためバッテリから消費される電流が急増すると、バッテリ電圧Ｖｂａｔ自体が低下するため、点灯装置への入力電圧Ｖｉｎも急激に低下する。極端な場合、数十μｓｅｃ程度でＶ１（＝１６Ｖ）からＶ３（＝６Ｖ程度）まで低下することがある。このように、急激に入力電圧Ｖｉｎが低下する場合には、ｄＶ／ｄｔ検出部５８からの電圧瞬時低下検出信号が、図２のｔ１時点直後から、ＰＷＭ制御のＯＮデューティを所定時間Ｔ１の間、強制的に引き上げるため、従来制御と比べて、格段に早くＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電流を増やすことができ、結果的に、ランプ電流Ｉｌａの落ち込みが未然に防止可能になる。これにより、放電灯の立ち消えを防止できる。

なお、特許文献２（特開２００９−２６５６０号公報）に開示された技術では、放電灯のランプ電圧またはランプ電流の変動を検出し、放電灯の立ち消えの前兆が現れた場合には、演算部５３の演算を介さずに、素早くスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを拡大するように制御することで放電灯の立ち消えを未然に防止している。これに対して、本発明では、直流電源ＥからＤＣ／ＤＣコンバータ部２への入力電圧Ｖｉｎが急激に低下した場合には、いずれは放電灯の立ち消えの前兆がランプ電圧やランプ電流にも現れるであろうから、さらに先回りして、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを暫時拡大することにより、放電灯の立ち消えにつながるようなランプ電圧やランプ電流の変動さえも最小限に抑えるように制御するものである。これにより、特許文献２に開示された技術と比べても、さらに確実に放電灯の立ち消えを防止できる。

ここで、入力電圧Ｖｉｎの電圧低下が所定値よりも大きいことを検出する手段として、入力電圧Ｖｉｎが実際に所定電圧まで低下したことを検出することも考えられるが、図１に示すように、ｄＶ／ｄｔ検出部５８を用いて急激な電圧降下を検出すれば、入力電圧Ｖｉｎが実際に所定電圧まで低下するよりも前に、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを拡大する動作を開始できるから、応答の遅れが少なくなる利点がある。セルモータ駆動のためバッテリから消費される電流が急増する場合には、点灯装置への入力電圧Ｖｉｎも急激に低下するから、ｄＶ／ｄｔ検出部５８が急激な電圧低下を検出したときに、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを一定時間Ｔ１にわたり拡大するように制御すれば、入力電圧Ｖｉｎが実際に所定電圧まで低下したときには既にＯＮデューティの拡大が開始されているので、制御が後手に回ることがなくなり、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の出力電力の急激な低下を未然に防止し、点灯維持させることが可能となる。

（実施形態２）
図３は本発明の実施形態２に係る車載用放電灯点灯装置の回路図である。上述の実施形態１では、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティそのものを所定時間Ｔ１の間、拡大するように制御しているが、実施形態２では、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティの制御（ＰＷＭ制御）に用いるフィードバック制御の目標値を、所定時間Ｔ１の間、拡大するように制御している点が異なる。その他の構成及び動作は実施形態１と同様である。

図４は本実施形態の動作説明図である。バッテリ電圧Ｖｂａｔ（＝入力電圧Ｖｉｎ）と、その入力電圧Ｖｉｎの変動の傾きｄＶ／ｄｔに対する応答信号（電圧瞬時低下検出信号）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを決める信号波形と、ランプ電流Ｉｌａの波形を示す。上述の図２では、所定時間Ｔ１の間、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティは入力電圧Ｖｉｎの瞬時低下に対しても放電灯が点灯維持できるような値（例えば最大値）に固定されているのに対して、図４では、フィードバック量可変部５９によりフィードバック制御の目標値を増加させるように制御している。

演算部５３では、ランプ電圧検出部５１により点灯中の放電灯のランプ電圧を検出することにより、当該ランプ電圧に適したランプ電力を制御目標電力として決定し、この制御目標電力をランプ電圧の検出値で割ることにより制御目標電流を演算しており、ランプ電流検出部５２により検出されたランプ電流の検出値が制御目標電流に収束するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを可変制御する信号を高周波駆動回路５５に与えている。フィードバック量可変部５９では、ｄＶ／ｄｔ検出部５８からの電圧瞬時低下検出信号を受けて、演算部５３から高周波駆動回路５５に与えられるフィードバック制御の目標値を所定時間Ｔ１にわたり増加させるように可変制御する。これにより、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティは演算部５３の演算を介さずに速やかに拡大される方向に制御される。

図４に示すように、演算部５３を介する従来制御と比べて、演算部５３を介さない今回の制御を用いれば、入力電圧Ｖｉｎが瞬時低下した後のＰＷＭ制御のＯＮデューティの引き上げが素早くて、結果的に、出力電流Ｉｌａの落ち込みを減らすことができる。これにより放電灯の立ち消えを未然に防止できる。

（実施形態３）
図５は本発明の実施形態３に係る車載用放電灯点灯装置の回路図である。上述の実施形態１，２では、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティそのもの又はフィードバック制御の目標値を、所定時間Ｔ１の間、拡大するように制御しているが、本実施形態では、放電灯ＤＬの点灯中に、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の入力電圧Ｖｉｎの低下が所定値よりも大きい場合、矩形波インバータ部３の極性反転を停止し、所定時間Ｔ１の間、直流点灯することを特徴とする。その他の構成及び動作は実施形態１，２と同様である。

図６は本実施形態の動作説明図である。バッテリ電圧Ｖｂａｔ（＝入力電圧Ｖｉｎ）と、その入力電圧Ｖｉｎの変動の傾きｄＶ／ｄｔに対する応答信号（電圧瞬時低下検出信号）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２のスイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを決める信号波形と、ランプ電流Ｉｌａの波形を示す。

エンジン起動時にセルモータ駆動のためバッテリから消費される電流が急増すると、バッテリ電圧Ｖｂａｔ自体が低下するため、点灯装置への入力電圧Ｖｉｎも急激に低下する。極端な場合、数十μｓｅｃ程度でＶ１（＝１６Ｖ）からＶ３（＝６Ｖ程度）まで低下することがある。このように、急激に入力電圧Ｖｉｎが低下する場合には、ｄＶ／ｄｔ検出部５８から電圧瞬時低下検出信号が発生し、低周波駆動回路５６に対して、極性反転動作を一時的に停止させるように制御される。これにより、図６のｔ１〜ｔ２の期間で、所定時間Ｔ１の間、矩形波インバータ部３の極性反転を停止し、直流点灯することで、極性反転時に発生するランプ電流ゼロの期間を無くし、立ち消えを防止する効果がある。ここで、所定時間Ｔ１はエンジン起動時に発生する瞬時低電圧への対応のため、例えば０．１秒以内とする。

なお、上述の実施形態１または２において、実施形態３の制御を併用しても構わない。その場合、図６において、スイッチング素子Ｑ０のＯＮデューティを図２または図４のように制御すれば良い。両方の制御を併用することで、入力電圧の瞬時低下による放電灯の立ち消えを、さらに確実に防止することができる。

実施形態１〜３において、ＤＣ／ＤＣコンバータ部２の入力電圧Ｖｉｎは入力フィルタ部１のコンデンサＣ１側で検出しているが、一変形例として、コンデンサＣ２側で検出しても良い。その場合、インダクタＬ１とコンデンサＣ２がローパスフィルタとして働くので、電源線上のノイズによる誤動作に対しては強くなる。一方、実施形態１〜３のように、コンデンサＣ１の側で検出した場合には、入力電圧Ｖｉｎの低下をより素早く捉えることができる。

（実施形態４）
上述の実施形態１〜３の放電灯点灯装置は、高輝度放電灯（ＨＩＤランプ）と共に車載用照明器具に搭載することで、車両のヘッドライトやフォグライトなどの車載用光源の点灯装置として利用することができる。

Ｅ 直流電源
２ ＤＣ／ＤＣコンバータ部
３ 矩形波インバータ部
４ イグナイタ部
５ 制御部
ＤＬ 放電灯
５１ ランプ電圧検出部
５２ ランプ電流検出部
５３ 演算部
５７ 入力電圧検出部
５８ ｄＶ／ｄｔ検出部

Claims (1)

1. 直流電源をスイッチング素子のオン・オフ動作により電力変換するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を矩形波交流電圧に変換して放電灯に供給する矩形波インバータ部と、始動時に放電灯に高電圧を印加するイグナイタ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部のスイッチング素子を少なくとも制御する制御部からなり、
   前記制御部は、ランプ電圧またはランプ電流の少なくとも一方を検出するランプ状態検出部と、放電灯が立ち消えしない通常点灯時には前記ランプ状態検出部の出力を受けて放電灯に適正電力を供給するように前記スイッチング素子のＯＮデューティを可変とする演算部を備える放電灯点灯装置において、
   前記制御部は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の入力電圧を検出する入力電圧検出部を備え、放電灯の点灯中に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の入力電圧の低下が第１所定値よりも大きい場合、放電灯が立ち消えする前に、前記演算部による演算処理を介さずに、強制的に前記スイッチング素子のＯＮデューティを所定時間の間、広げる方向に補正する手段を備え、前記所定時間は０．１秒以内とし、
   前記補正する手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の入力電圧の変動の傾きｄＶ／ｄｔを検出するｄＶ／ｄｔ検出部を有し、前記ｄＶ／ｄｔ検出部により検出された前記傾きｄＶ／ｄｔが第２所定値以下の急減する変動傾きである場合、前記スイッチング素子のＯＮデューティを拡大することを特徴とする放電灯点灯装置を備えることを特徴とする車載用照明器具。

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