JP5954659B2 - 点灯装置及びそれを用いた灯具並びに車両 - Google Patents

Description

本発明は、点灯装置及びそれを用いた灯具並びに車両に関するものである。

従来より、直流電源からの直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力によってＨＩＤランプ（Ｈｉｇｈ−ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｌａｍｐ）等の高輝度放電灯を点灯させる放電灯点灯装置が提供されている。

メタルハライドランプなどのＨＩＤランプは、その光束の大きさから車載用前照灯に用いられており、従来では、始動時における光束の立ち上げと安定時における電極間電圧を高めに設定するため、水銀が封入されているものが主流であった。水銀封入型のランプは一般にＤ１、Ｄ２ランプと呼ばれ、Ｄ１ランプは始動時のパルス発生用のイグナイタを内蔵している。それに対して、環境問題の観点から、水銀を封入せずに、その役割を他のハロゲン化合物で代用した水銀フリーランプもあり、今後規模が拡大していく方向にある。水銀フリーランプは一般にＤ３、Ｄ４ランプと呼ばれ、Ｄ３ランプは始動時のパルス発生用のイグナイタを内蔵している。

図１１は従来の放電灯点灯装置Ａ２の一例を示す概略回路図であり、この放電灯点灯装置Ａ２は、直流電源１からの直流電圧を所定の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣ変換回路２と、ＤＣ−ＤＣ変換回路２の出力電力を低周波の交番電力に変換して放電灯１２に供給するインバータ回路３とを備える。ＤＣ−ＤＣ変換回路２は、フライバックコンバータ方式であり、トランスＴ１の一次巻線に直列に接続されたスイッチング素子Ｑ０を駆動するＰＷＭ信号（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を調整することにより、負荷である放電灯１２への直流電力を制御する。また、インバータ回路３は、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４により構成されるフルブリッジ回路を有し、それぞれ対になるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を交互にオン／オフさせることで、ＤＣ−ＤＣ変換回路２から入力される直流電力を矩形の交番電力に変換する。

また、放電灯点灯装置Ａ２は、ＤＣ−ＤＣ変換回路２の出力電圧を検出する電圧検出回路１４と、ＤＣ−ＤＣ変換回路２の出力電流を検出する電流検出回路１３と、電源電圧を検出する電源電圧検出回路（図示せず）と、マイコン１００とをさらに備えており、放電灯１２に対して定電力制御を行っている。また、マイコン１００は、電圧検出回路１４により検出された出力電圧を平均化する第１平均化処理部１０１と、電流検出回路１３により検出された出力電流を平均化する第２平均化処理部１０２と、電源電圧検出回路により検出された電源電圧を平均化する第３平均化処理部（図示せず）と、放電灯１２に対する電力指令値を演算するランプ電力指令値演算部１０３と、比較演算部１０４と、除算部１０６と、時間計測部１０５とを有する。ランプ電力指令値演算部１０３は、メモリ（図示せず）に記憶させてある電力指令値データ（図１２（ａ）参照）を電源電圧により制限したランプ電力指令値（図１２（ｂ）参照）を演算し、除算部１０６に出力する。除算部１０６は、ランプ電力指令値演算部１０３から入力されたランプ電力指令値を、第１平均化処理部１０１で平均化された出力電圧で除算することによりランプ電流指令値を算出し、比較演算部１０４に出力する。そして、比較演算部１０４は、除算部１０６から入力されたランプ電流指令値と、第２平均化処理部１０２で平均化された出力電流とを比較し、これらの値が等しくなるように、ＤＣ−ＤＣ変換回路２の一次側電流の指令値を演算する。そして、ＰＷＭ信号発生回路７は受け取った上記指令値に基づいてＰＷＭ信号を生成し、ドライブ回路８はこのＰＷＭ信号に従ってＤＣ−ＤＣ変換回路２のスイッチング素子Ｑ０をオン／オフさせる。

以上のような回路構成で、ＤＣ−ＤＣ変換回路２のスイッチング素子Ｑ０のオン時間をＰＷＭ制御することにより、放電灯１２の定電力制御を実現している。

また、図１２（ｃ）は放電灯点灯装置Ａ２の温度と出力電力との関係を示すグラフであり、装置温度が１０５℃を上回ると出力電力を低減し始め、その後は温度の変化に応じて出力電力を低減する。一方、装置温度が１０５℃以下になると定格電力（本例では３５Ｗ）を保持する制御を行う。このように装置温度に応じて出力電力を制御することで、高温時における回路ロスの増加を抑制することができる。

さらに、始動時において定格電力よりも大きな最大電力を出力する放電灯点灯装置も開示されており（例えば特許文献１参照）、この放電灯点灯装置では、温度検出部による検出温度が上昇した場合には上記の最大電力を低減するように制御され、これにより高温時における部品ストレスを低減することができる。

特開２００２−２１６９８９号公報

ところで、自動車用のＨＩＤランプは、水銀がなくなるとランプ電圧が低くなるため（例えば電圧設定が８５Ｖから４２Ｖに低下）、一般にランプ電流を大きくしなければならず、その結果、装置や配線などで電気容量の増大を招き、又発熱の問題が生じる可能性があった。また、放電灯点灯装置を小型化した場合には装置温度が高くなってしまうため、ランプへの出力を低減させなければならないが、低減量を大きくしすぎると放電灯のちらつきや立ち消えが発生する可能性があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、放電灯のちらつきや立ち消えを抑えつつ、電気部品の温度ストレスを低減させた点灯装置及びそれを用いた灯具並びに車両を提供することにある。

本発明の点灯装置は、直流電源の電圧を変換して直流電力を出力するＤＣ−ＤＣ変換回路と、直流電力を交番電力に変換して放電灯に供給するインバータ回路と、ＤＣ−ＤＣ変換回路及びインバータ回路を制御する制御部とを備える。制御部は、直流電源の電圧値もしくはこの電圧値に対応する値を検出する電圧検出部と、装置温度もしくはこの装置温度に対応する値を検出する温度検出部とを有し、点灯開始からの第１電力供給期間は、安定点灯時に供給する電力よりも大きくかつ定格電力よりも大きい電力を放電灯に供給し、第１電力供給期間の後の第２電力供給期間は、定格電力を放電灯に供給し、点灯開始から、第１電力供給期間及び第２電力供給期間からなる第１時間が経過すると放電灯への供給電力を低減して安定電力を供給する。また制御部は、電圧検出部の検出結果及び温度検出部の検出結果に応じて上記第１時間を設定する。

この点灯装置において、制御部は、点灯開始から第１時間が経過するまでは放電灯への供給電力を一定値以上とするのが好ましい。

また、この点灯装置において、制御部は、電圧検出部の検出結果に応じて、第１時間の経過後における放電灯への供給電力の低減率及び低減量を設定するのも好ましい。

さらに、この点灯装置において、制御部は、温度検出部の検出結果に応じて、第１時間の経過後における放電灯への供給電力の低減率を設定するのも好ましい。

また、この点灯装置において、電圧検出部の検出結果又は温度検出部の検出結果に応じた放電灯への供給電力の低減値が制御部に設定されているのも好ましい。

さらに、この点灯装置において、制御部は、基準となる電力カーブを記憶しており、電力カーブに基づいて放電灯への供給電力の低減量を設定するのも好ましい。

また、この点灯装置において、電圧検出部の検出結果又は温度検出部の検出結果に応じた放電灯への供給電力の低減量の下限値が制御部に設定されているのも好ましい。

本発明の灯具は、上記の点灯装置を備えたことを特徴とする。

本発明の車両は、上記の灯具を備えたことを特徴とする。

装置温度が高温で且つ直流電源からの電源電圧が低電圧である場合には、第１時間を短くすることで電力低減の開始時間を早めることができ、これにより電気部品の温度ストレスを低減することができるという効果がある。また、第１時間が経過するまでは安定点灯時よりも高い電圧を放電灯に供給するので、放電灯のちらつきや立ち消えを抑えることができるという効果もある。

（ａ）は実施形態１の放電灯点灯装置の一例を示す概略回路図、（ｂ）は同上の温度検出部の一例を示す概略回路図である。 同上の動作を説明するための動作図である。 同上の経過時間と出力電力との関係を示すグラフである。 （ａ）は同上の温度と出力電力低減量との関係を示すグラフ、（ｂ）は同上の電源電圧と出力電力低減量との関係を示すグラフ、（ｃ）は同上の温度と電力低減開始時間との関係を示すグラフ、（ｄ）は同上の電源電圧と最大電力との関係を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）は実施形態２の放電灯点灯装置の経過時間と出力電力との関係を示すグラフである。 同上の動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態３の放電灯点灯装置の電源電圧と出力電力低減量との関係を示すグラフである。 同上の動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態１〜３の放電灯点灯装置を用いた灯具の模式的な断面図である。 同上を用いた車両の一部省略せる斜視図である。 従来の放電灯点灯装置の一例を示す概略回路図である。 （ａ）は同上の経過時間と出力電力との関係を示すグラフ、（ｂ）は同上の電源電圧と安定出力電力との関係を示すグラフ、（ｃ）は同上の温度と安定出力電力との関係を示すグラフである。

以下に、点灯装置、灯具及び車両の実施形態を図面を参照して説明する。

（実施形態１）
図１（ａ）は本実施形態の放電灯点灯装置Ａ１の一例を示す概略回路図である。この放電灯点灯装置Ａ１は、例えば高輝度放電灯であるＨＩＤランプなどを点灯させるものであり、ＤＣ−ＤＣ変換回路２と、インバータ回路３と、始動回路４と、インバータ駆動信号発生回路６と、出力フィードバック制御回路５とを備える。また、放電灯点灯装置Ａ１は、ＰＷＭ信号発生回路７と、ドライブ回路８と、制御電源回路９と、バラスト温度検出回路１０と、消灯時間計測タイマ１１とを備える。

ＤＣ−ＤＣ変換回路２は、フライバックコンバータ方式であり、トランスＴ１の１次巻線及びスイッチング素子Ｑ０からなり直流電源１の両端子間に接続された直列回路と、トランスＴ１の２次巻線に直列に接続されたダイオードＤ１と、トランスＴ１の２次巻線の両端間に接続されたコンデンサＣ１とで構成される。このＤＣ−ＤＣ変換回路２では、ＰＷＭ信号発生回路７からのＰＷＭ信号に従ってスイッチング素子Ｑ０をオン／オフすることで、トランスＴ１の２次巻線に電圧が誘起され、この誘起電圧をダイオードＤ１及びコンデンサＣ１によって整流・平滑することで、所望の電圧値Ｖ２の直流電力が出力される。

インバータ回路３は、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４で構成されるフルブリッジ型のインバータ回路であり、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点及びスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点を始動回路４への出力端としている。そして、インバータ駆動信号発生回路６で発生した駆動信号に応答する形で、ドライブ回路３１によりそれぞれ対になるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を交互にオン／オフさせることで、ＤＣ−ＤＣ変換回路２より出力される電圧値Ｖ２の直流電力を、電圧値Ｖ３の矩形波交番電力に変換して出力する。

始動回路４は、放電灯１２を介してインバータ回路３の出力端間に２次巻線が接続されたパルストランスＰＴ１と、パルストランスＰＴ１の１次巻線に接続されたパルス駆動回路４１とで構成される。そして、パルス駆動回路４１によりパルストランスＰＴ１の１次巻線に所定の繰り返し周期でパルス電流を供給することで、パルストランスＰＴ１の２次巻線の両端間に高電圧パルスを発生させ、この高電圧パルスをキック電圧として放電灯１２を点灯させる。

インバータ駆動信号発生回路６は、音響的共鳴を生じない程度の周波数（例えば数十Ｈｚ〜数ｋＨｚ）で発振動作する低周波発振回路（図示せず）と、フリップフロップ（図示せず）と、デッドタイム付加回路６１とで構成される。そして、インバータ駆動信号発生回路６は、デッドタイム付加回路６１により全てのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフとするデッドタイムが付加された２相のクロック信号をインバータ回路３のドライブ回路３１に出力する。

出力フィードバック制御回路５は、指令電流発生回路５１と、減算器５２と、誤差増幅器５３とで構成される。指令電流発生回路５１は、ＤＣ−ＤＣ変換回路２の出力電圧Ｖ２を検出することで放電灯１２への印加電圧Ｖ３を等価的に検出し、放電灯１２に供給すべき電力指令値から指令電流値を演算する。また、減算器５２は、ＤＣ−ＤＣ変換回路２に流れる電流（抵抗Ｒ１に流れる電流）を検出することで放電灯１２に流れる電流を等価的に検出し、この検出値と上記の指令電流値の差分を演算する。そして、誤差増幅器５３は、上記差分を増幅してＰＷＭ指令信号を作成し、ＰＷＭ信号発生回路７に出力する。なお本実施形態では、出力フィードバック制御回路５がマイコン１００の一部で構成されている。

ＰＷＭ信号発生回路７は、コンパレータ７１を有し、コンパレータ７１の非反転入力にはトランスＴ１の１次巻線とスイッチング素子Ｑ０の接続点が接続され、反転入力には出力フィードバック制御回路５の誤差増幅器５３の出力端が接続されている。そして、ＰＷＭ信号発生回路７は、出力フィードバック制御回路５から出力される上記のＰＷＭ指令信号を受けて、ＤＣ−ＤＣ変換回路２の出力電圧Ｖ２を所望の電圧値に調整するデューティ比のＰＷＭ信号を生成し、ドライブ回路８に出力する。そして、ドライブ回路８は、ＰＷＭ信号発生回路７より入力されたＰＷＭ信号に従ってスイッチング素子Ｑ０をオン／オフさせる。

制御電源回路９は、上述した各回路の動作電源を生成し、例えば本実施形態ではＤＣ５ＶとＤＣ１０Ｖを生成する。また、消灯時間計測タイマ１１は、放電灯１２を消灯させてから次に点灯させるまでの時間を計測し、この計測時間に応じて放電灯１２の始動電圧の大きさが決定される。

図１（ｂ）はバラスト温度検出回路１０の一例を示す概略回路図である。このバラスト温度検出回路１０（温度検出部）は、固定抵抗器Ｒ４及びサーミスタＴＨ１の直列回路からなり、固定抵抗器Ｒ４とサーミスタＴＨ１の接続点の電位Ｖ４がマイコン１００に入力され、マイコン１００では、この電位Ｖ４に基づいてバラスト温度（装置温度）を算出する。このバラスト温度検出回路１０は、放電灯点灯装置Ａ１を構成する回路基板（図示せず）上に設けるのが好ましいが、ケース等の構造部材上に設けてもよい。また、上記の回路基板上に設ける場合には、発熱量の大きい部品（例えばトランスＴ１など）の近傍に配置することで、より確実に装置を保護することができる。

ここにおいて、マイコン１００は、直流電源１の電源電圧Ｖ１を検出する電圧検出部（図示せず）を有しており、マイコン１００と、バラスト温度検出回路１０と、インバータ駆動信号発生回路６と、ＰＷＭ信号発生回路７と、ドライブ回路８とで制御部が構成されている。

次に、放電灯点灯装置Ａ１の動作について、図２及び図４を参照して説明する。マイコン１００は、放電灯１２の点灯動作を開始してから第１時間が経過すると（Ｓ１）、データテーブル（図４（ａ）及び図４（ｂ）参照）を参照して出力電力の低減量を決定するのであるが（Ｓ２，Ｓ５）、この際、バラスト温度検出回路１０より入力される装置温度（Ｓ３）と、直流電源１の電源電圧Ｖ１（Ｓ４）に基づいて出力電力の低減量を決定する。例えば装置温度が１２０℃、電源電圧Ｖ１＝９Ｖの場合には、図４（ａ）及び図４（ｂ）より出力電力の低減量は９Ｗ（６Ｗ＋３Ｗ）となり、定格電力が３５Ｗの場合には出力電力は３５Ｗ−９Ｗ＝２６Ｗとなる。

続けて、マイコン１００は、メモリ（図示せず）に記憶させてある電力指令値データ（図１２（ａ）参照）を電源電圧Ｖ１により制限したランプ電力指令値Ｗ１（図１２（ｂ）参照）を演算する（Ｓ６）。このとき、ＤＣ−ＤＣ変換回路２の出力電圧Ｖ２（Ｓ７）と、ＤＣ−ＤＣ変換回路２の出力電流（Ｓ８）とがマイコン１００に入力され、マイコン１００は、これらの検出値に基づいて出力電力を演算し（Ｓ９）、この出力電力に基づいてランプ電力指令値Ｗ１を補正する（Ｓ１０）。さらに、マイコン１００は、補正されたランプ電力指令値Ｗ１を上記の出力電圧Ｖ２で除算して（Ｓ１１）、ランプ電流指令値Ｉ１を算出する（Ｓ１２）。その後、マイコン１００は、ランプ電流指令値Ｉ１と上記の出力電流の差分をとり（Ｓ１３）、この差分が０となるようにＤＣ−ＤＣ変換回路２の１次側電流の指令値Ｉ２を演算する（Ｓ１４，Ｓ１５）。

そして、マイコン１００は、この指令値Ｉ２に基づいて作成したＰＷＭ指令信号をＰＷＭ信号発生回路７に出力し、ＰＷＭ信号発生回路７は、このＰＷＭ指令信号に従ってＰＷＭ信号を作成してドライブ回路８に出力する。その後、ドライブ回路８は、ＰＷＭ信号発生回路７より受け取ったＰＷＭ信号に従ってＤＣ−ＤＣ変換回路２のスイッチング素子Ｑ０をオン／オフさせる。このように、ＤＣ−ＤＣ変換回路２のスイッチング素子Ｑ０のオン時間をＰＷＭ制御することにより、放電灯１２への出力電力が一定値となるように制御することができる。

ここで、放電灯１２が常温程度に冷えた状態からの始動をコールドスタートと呼ぶが、このときの印加電力は図３中の実線ｃに示す基準電力カーブに基づいて設定され、また最大電力は図４（ｄ）に示すグラフに基づいて設定される。さらに、安定点灯時の電力は、上述したように図４（ａ）及び図４（ｂ）に基づいて設定される。

ところで本実施形態では、上述したように放電灯１２の点灯動作を開始してから第１時間が経過すると、装置温度及び電源電圧Ｖ１に応じて放電灯１２への出力電力を低減させているが、これは装置の小型化に伴って装置温度が高くなってしまい、このままでは電気部品の温度ストレスが大きくなるからである。また、放電灯１２の点灯直後に出力電力を低減させた場合には、放電灯１２のちらつきや立ち消えが発生するため、図３中の実線ｃに示す基準電力カーブのように、一定時間定格出力３５Ｗを印加した後に出力電力を低減することで、安定した点灯状態を維持することができる。例えば、図３に示す例（電源電圧Ｖ１＝９Ｖ）では第１時間を６０秒程度に設定し、この第１時間が経過するまでは定格電力（３５Ｗ）を維持するようにするのが望ましい。

図４（ｃ）は装置温度と第１時間（電力低減開始時間）との関係を示すグラフであり、装置温度が１１５℃よりも高い異常な温度の場合には、電気部品の温度ストレスが大きくなるため、第１時間は６０秒よりも短い時間に設定される。このように、装置温度が高くなった場合には第１時間を短くすることで電気部品の温度ストレスを低減することができる。なお、図４（ｃ）に示す例では下限値を設けているが、上述したように点灯直後に電力を低減させると放電灯１２のちらつきや立ち消えが生じてしまうため、例えば１０秒程度を下限値に設定するのが望ましい。

而して本実施形態によれば、装置温度が高温で且つ直流電源１からの電源電圧Ｖ１が低電圧である場合には、第１時間を短くすることで電力低減の開始時間を早めることができ、これにより装置を構成する電気部品の温度ストレスを低減することができる。特に本実施形態のように、電力低減を開始する第１時間が経過するまでは一定値以上の電力（定格電力３５Ｗ）を放電灯１２に供給した場合には、放電灯１２の電極温度を十分に高めることができ、これにより放電灯１２のちらつきや立ち消えを抑えることができる。さらに本実施形態によれば、装置温度や電源電圧Ｖ１に応じて最適な大きさの電力を供給することができ、これにより放電灯１２のちらつきや立ち消えを抑えつつ電気部品の温度ストレスを低減することができる。また本実施形態のように、基準電力カーブをマイコン１００のメモリに記憶させておき、この基準電力カーブに基づいて放電灯１２への供給電力の低減量を設定することで、全ての低減量をメモリに記憶させる場合に比べてメモリ容量を小さくすることができる。

なお本実施形態では、フライバックコンバータによりＤＣ−ＤＣ変換回路２を構成しているが、例えば昇圧チョッパや降圧チョッパ、昇降圧チョッパによりＤＣ−ＤＣ変換回路２を構成してもよい。また、インバータ回路３についてもフルブリッジ型のものに限定されるものではなく、例えばハーフブリッジ型のものやチョッパ機能を兼用させたものでもよい。さらに、始動回路４についても本実施形態に限定されるものではなく、例えばＬＣ共振電圧を利用する構成でもよい。また本実施形態では、温度検出部としてサーミスタＴＨ１を用いたが、温度検出用のＩＣなどを用いてもよく、さらにＦＥＴやダイオードのＯＮ抵抗に基づいて温度を算出するなど、温度が検出できればどのような計測手段を用いてもよい。

（実施形態２）
放電灯点灯装置Ａ１の実施形態２を図１、図５及び図６を参照して説明する。

本実施形態の放電灯点灯装置Ａ１は、図１（ａ）に示すように、ＤＣ−ＤＣ変換回路２と、インバータ回路３と、始動回路４と、インバータ駆動信号発生回路６と、出力フィードバック制御回路５とを備える。また、放電灯点灯装置Ａ１は、ＰＷＭ信号発生回路７と、ドライブ回路８と、制御電源回路９と、バラスト温度検出回路１０と、消灯時間計測タイマ１１とを備える。なお、各回路の具体的な構成は実施形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図５（ａ）は本実施形態の放電灯点灯装置Ａ１の経過時間と出力電力との関係を示すグラフであり、図５（ａ）中の実線ｅは基準電力カーブを示している。本実施形態では、マイコン１００が、直流電源１の電源電圧Ｖ１の大きさに応じて放電灯１２への供給電力（出力電力）の低減率及び低減量を設定しており、例えば電源電圧Ｖ１＜８Ｖでは実線ｆに示すように出力電力を変化させる。また、マイコン１００は、電源電圧Ｖ１＝９Ｖでは実線ｇに示すように出力電力を変化させ、電源電圧Ｖ１＝１０Ｖでは実線ｈに示すように出力電力を変化させる。すなわち、本例では電源電圧Ｖ１が低くなるほど出力電力の低減率（傾き）が大きくなり、さらに低減量も大きくなる。このように、回路ロスが大きくなる低電圧時には出力電力の低減率及び低減量を大きくすることで、電気部品の温度ストレスを抑えることができ、また電源電圧Ｖ１が高い場合には低減率及び低減量を小さくすることで、放電灯１２のちらつきや立ち消えを抑えることができる。なお、図５（ａ）中の点ｄは、出力電力の低減を開始する開始点を示している。

また、図５（ｂ）は放電灯点灯装置Ａ１の経過時間と出力電力との関係を示す別のグラフであり、図５（ａ）では電源電圧Ｖ１に応じて出力電力の低減率及び低減量を変化させているが、図５（ｂ）では装置温度に応じて出力電力の低減率を変化させている。本例では、マイコン１００は、装置温度が１０５℃の場合には実線ｍに示すように出力電力を変化させ、装置温度が９５℃の場合には実線ｎのように出力電力を変化させ、装置温度が８５℃の場合には実線ｐに示すように出力電力を変化させる。すなわち、本例では装置温度が高くなるほど出力電力の低減率（傾き）が大きくなる。このように、回路ロスが大きくなる高温時には出力電力の傾きを大きくすることで、電気部品の温度ストレスを抑えることができ、また装置温度が低い場合には出力電力の傾きを小さくすることで、放電灯１２のちらつきや立ち消えを抑えることができる。

また本実施形態においても、装置温度が高くなった場合には電力低減開始時間を短くすることで、回路ロスが大きくなる高温時における電気部品の温度ストレスを抑えることができる。そして、これにより放電灯点灯装置Ａ１の長寿命化が図れる。

次に、本実施形態の放電灯点灯装置Ａ１の動作について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。ユーザが電源スイッチ（図示せず）をオンにすることで給電が開始されると（ステップＳ２１）、マイコン１００はリセットされて（ステップＳ２２）、使用する変数やフラグ等の初期化を行う（ステップＳ２３）。初期化処理が終了すると、マイコン１００は始動の有無を判定し（ステップＳ２４）、始動する場合には放電灯１２が点灯する前の無負荷時の制御を行う（ステップＳ２５）。無負荷時の制御が終了すると、マイコン１００は放電灯１２が点灯しているか否かを判定し（ステップＳ２６）、放電灯１２が点灯している場合には放電灯１２が点灯してからの経過時間（第１時間）を読み込む（ステップＳ２７）。

その後、マイコン１００は、バラスト温度検出回路１０より装置温度を読み込み（ステップＳ２８）、さらに直流電源１の電源電圧Ｖ１を読み込み（ステップＳ２９）、読み込んだ電源電圧Ｖ１を平均化する（ステップＳ３０）。また、マイコン１００は、ＤＣ−ＤＣ変換回路２の出力電圧を読み込むことで等価的にランプ電圧を読み込み（ステップＳ３１）、読み込んだランプ電圧を平均化する（ステップＳ３２）。その後、マイコン１００は、メモリ（図示せず）に記憶させてあるデータテーブルからこの時のランプ電力指令値を読み出し、温度による電力制限をかける（ステップＳ３３）。そして、マイコン１００は、ランプ電力指令値と平均化したランプ電圧からランプ電流指令値を演算する（ステップＳ３４）。

さらに、マイコン１００は、ＤＣ−ＤＣ変換回路２に流れる電流を読み込むことで等価的にランプ電流を読み込み（ステップＳ３５）、読み込んだランプ電流を平均化する（ステップＳ３６）。その後、マイコン１００は、演算により求めたランプ電流指令値と平均化したランプ電流を比較し、比較結果に応じてＤＣ−ＤＣ変換回路２の１次側電流の指令値を変更するとともに（ステップＳ３８）、その他の制御（負荷異常や電源異常の判断による停止等）を行う（ステップＳ３９）。以下、マイコン１００は、ステップＳ２７からステップＳ３９の動作を繰り返し行う。

（実施形態３）
放電灯点灯装置Ａ１の実施形態３を図１、図７及び図８を参照して説明する。

本実施形態の放電灯点灯装置Ａ１は、図１（ａ）に示すように、ＤＣ−ＤＣ変換回路２と、インバータ回路３と、始動回路４と、インバータ駆動信号発生回路６と、出力フィードバック制御回路５とを備える。また、放電灯点灯装置Ａ１は、ＰＷＭ信号発生回路７と、ドライブ回路８と、制御電源回路９と、バラスト温度検出回路１０と、消灯時間計測タイマ１１とを備える。なお、各回路の具体的な構成は実施形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図７は本実施形態の放電灯点灯装置Ａ１の電源電圧Ｖ１と出力電力低減量との関係を示すグラフであり、本実施形態では電力低減量の下限値を−６Ｗに設定している。また、装置温度と出力電力低減量の関係については図４（ａ）に示す通りであり、電力低減量の下限値は−６Ｗに設定されている。したがって、この場合には最大で−１２Ｗの低減になる。ここで、定格電力が３５Ｗの場合、１２Ｗも低減してしまうと電力不足となって放電灯１２がちらついたり、立ち消えする可能性がある。そこで、本実施形態では、電力低減量の合計が９Ｗを超えた場合には電力低減量を最大で９Ｗとし、合計が９Ｗ以下である場合にはその合計量としている。以下、図８に示すフローチャートを参照して説明する。

マイコン１００は、バラスト温度検出回路１０により検出した装置温度を読み込み（ステップＳ４１）、読み込んだ装置温度に基づいて出力電力の低減量Δｗ１を決定する（ステップＳ４２）。続けて、マイコン１００は、直流電源１の電源電圧Ｖ１を読み込み（ステップＳ４３）、読み込んだ電源電圧Ｖ１に基づいて出力電力の低減量Δｗ２を決定する（ステップＳ４４）。そして、マイコン１００は、トータルの出力電力の低減量、つまりΔｗ１＋Δｗ２が９Ｗ未満の場合（ステップＳ４５）には、Δｗ１＋Δｗ２を出力電力の低減量に設定し（ステップＳ４６）、Δｗ１＋Δｗ２が９Ｗ以上の場合（ステップＳ４５）には、下限値である９Ｗを出力電力の低減量に設定する（ステップＳ４７）。

このように、出力電力の低減量の下限値を設定することにより、放電灯１２を点灯させるために必要な最低電力を確保することができ、これにより放電灯１２の消灯を抑制して安定点灯を実現でき、しかも出力電力を低減することにより電気部品の温度ストレスを抑えることもできる。

（実施形態４）
図９は本実施形態の灯具の模式的な断面図であり、図１０は本実施形態の車両の一部省略せる斜視図である。

本実施形態の灯具は、例えば車両Ｃに搭載される前照灯Ｂであり、この前照灯Ｂは、前面（図９中の左面）が開口する略箱状の筐体２２を有している。筐体２２の内部には、ソケット２３に装着された放電灯１２と、放電灯１２を取り囲むように配置されて放電灯１２の光を前方に反射させる反射鏡２１と、放電灯１２に取り付けられて放電灯１２のグレアを防止する遮光板２６とが収納される。また、筐体２２の前面には透光カバー２４が取り付けられており、放電灯１２から放射された光及び反射鏡２１で反射された光が透光カバー２４を透過して外部に照射される。

さらに、筐体２２の下部には、上述の実施形態１〜３で説明した放電灯点灯装置Ａ１が、ケース２７に収納された状態で取り付けられ、ケーブル２５を介してソケット２３に接続されている。また、放電灯点灯装置Ａ１には、点灯スイッチＳ１、ヒューズＦ１及び電源線２８を介してバッテリからなる直流電源１が接続されている。

このように構成された前照灯Ｂは、例えば図１０に示すように車両Ｃの前部の左右両側に配置され、それぞれ対応する放電灯点灯装置Ａ１から供給される交番電力によって所定の照度レベルで点灯する。

而して本実施形態によれば、上述の実施形態１〜３で説明した放電灯点灯装置Ａ１を用いることによって、放電灯１２のちらつきや立ち消えを抑えつつ、電気部品の温度ストレスを低減させた前照灯Ｂ（灯具）及び車両Ｃを提供することができる。

なお本実施形態では、前照灯Ｂを例に説明したが、灯具は前照灯Ｂに限定されるものではなく、例えば車幅灯や尾灯であってもいいし、それ以外のものであってもよい。

１ 直流電源
２ ＤＣ−ＤＣ変換回路
３ インバータ回路
５ 出力フィードバック制御回路
６ インバータ駆動信号発生回路
１０ バラスト温度検出回路（温度検出部）
１２ 放電灯
１００ マイコン
Ａ１ 放電灯点灯装置

Claims (9)

1. 直流電源の電圧を変換して直流電力を出力するＤＣ−ＤＣ変換回路と、
   前記直流電力を交番電力に変換して放電灯に供給するインバータ回路と、
   前記ＤＣ−ＤＣ変換回路及び前記インバータ回路を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記直流電源の電圧値もしくはこの電圧値に対応する値を検出する電圧検出部と、
   装置温度もしくはこの装置温度に対応する値を検出する温度検出部とを有し、
   点灯開始からの第１電力供給期間は、安定点灯時に供給する電力よりも大きくかつ定格電力よりも大きい電力を前記放電灯に供給し、
   前記第１電力供給期間の後の第２電力供給期間は、定格電力を前記放電灯に供給し、
   点灯開始から、前記第１電力供給期間及び前記第２電力供給期間からなる第１時間が経過すると前記放電灯への供給電力を低減して安定電力を供給し、
   前記電圧検出部の検出結果及び前記温度検出部の検出結果に応じて前記第１時間を設定することを特徴とする点灯装置。
2. 前記制御部は、点灯開始から前記第１時間が経過するまでは前記放電灯への供給電力を一定値以上とすることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
3. 前記制御部は、前記電圧検出部の検出結果に応じて、前記第１時間の経過後における前記放電灯への供給電力の低減率及び低減量を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の点灯装置。
4. 前記制御部は、前記温度検出部の検出結果に応じて、前記第１時間の経過後における前記放電灯への供給電力の低減率を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の点灯装置。
5. 前記電圧検出部の検出結果又は前記温度検出部の検出結果に応じた前記放電灯への供給電力の低減値が前記制御部に設定されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の点灯装置。
6. 前記制御部は、基準となる電力カーブを記憶しており、前記電力カーブに基づいて前記放電灯への供給電力の低減量を設定することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の点灯装置。
7. 前記電圧検出部の検出結果又は前記温度検出部の検出結果に応じた前記放電灯への供給電力の低減量の下限値が前記制御部に設定されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の点灯装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の点灯装置を備えたことを特徴とする灯具。
9. 請求項８記載の灯具を備えたことを特徴とする車両。

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