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技術 自動車における高圧ガス放電ランプを始動する方法及び装置

出願人 ヘラ・ゲーエムベーハー・ウント・コムパニー・カーゲーアーアー
発明者 ヴォルフガンク・ダウブ
出願日 1991年4月26日 (29年0ヶ月経過) 出願番号 1991-125071
公開日 1995年1月10日 (25年3ヶ月経過) 公開番号 1995-006882
状態 特許登録済
技術分野 放電ランプ高周波または変換器直流点灯回路 放電灯の点灯回路一般(1) 放電灯の点灯回路一般(2) 放電灯の点灯回路一般(3)
主要キーワード 最適動作状態 動作デューティ 特性曲線領域 交流電圧発生器 RC素子 ランプオフ 投入条件 電圧経過
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (4)

目的

自動車における高圧ガス放電ランプをできるだけ迅速にかつ所望の光出力を越えないように始動する方法及び装置を提供する。

構成

高圧ガス放電ランプGDLに始動の際に動作電力BLに加えて補助電力ZLを供給し、その際高圧ガス放電ランプGDLの前回投入時間遮断時間に依存して、補助電力ZLの有効になる期間と大きさを制御する。

概要

背景

高圧ガス放電ランプ始動する回路装置に関するドイツ連邦共和国特許出願公開第3729383号明細書によれば、高圧ガス放電ランプを始動する方法が公知であり、ここでは、発生された直流電圧から交流電圧が形成され、かつこの交流電圧が、高圧ガス放電ランプの点弧のために点弧装置に供給される。ランプ回路においてかつ交流電圧発生器において電圧が測定され、これら電圧は、実際値として目標値と比較され、かつこれら電圧に依存してランプに供給される電力が変更される。高信頼度でランプが点弧後に安定な動作状態をとるようにするため、測定電圧の実際値に依存した所定の期間の間、交流電圧の変化により動作電力に加えて補助電力を高圧ガス放電ランプに供給する。その場合交流電圧の変化は、動作デューティレシオに対する高圧ガス放電ランプの点弧の際及びその直後の始動デューティーレシオを高めることによって行われる。

その場合点弧後の高圧ガス放電ランプに一定の補助電力を供給することは不利とわかった。それにより特に点弧後の投入短期間だけ中断すると、高圧ガス放電ランプはあまりに高い光度を放出することがあり、それにより特に自動車において危険な状態を生じることがある幻惑作用引起こしてしまうことがある。

その場合さらに高圧ガス放電ランプが存在する種々の投入条件に応じて種々の光度で始動し、従ってできるだけ迅速、均一かつ一定の光度の上昇が達成されないことは、不利とわかった。

その場合回路装置は、交流電圧発生器に接続された直流電圧源、交流電圧発生器と高圧ガス放電ランプの間の点弧装置、ランプ回路内の少なくとも1つの電圧測定装置、及び交流電圧を変化するために交流電圧発生器を制御する比較器から成る。

概要

自動車における高圧ガス放電ランプをできるだけ迅速にかつ所望の光出力を越えないように始動する方法及び装置を提供する。

高圧ガス放電ランプGDLに始動の際に動作電力BLに加えて補助電力ZLを供給し、その際高圧ガス放電ランプGDLの前回投入時間遮断時間に依存して、補助電力ZLの有効になる期間と大きさを制御する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

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請求項1

直流電圧から交流電圧を形成し、高圧ガス放電ランプ点弧するため点弧装置に交流電圧を供給し、ランプ電圧及び/又はランプ電流を測定し、ランプ電圧及び/又はランプ電流の実際値目標値と比較し、かつ高圧ガス放電ランプの点弧後に所定の期間にわたって、交流電圧の変化により高圧ガス放電ランプの動作電力に加えて補助電力を供給し、この交流電圧を、一方において許容最大ラン電流により制限し、かつ他方において所定の期間の経過後に低下させる、自動車における高圧ガス放電ランプを始動する方法において、値「ランプオン」と「ランプオフ」をとる状態値を形成し、実際値がランプ電力実際値であり、目標値がランプ電力実際値であり、点弧後に形成すべき補助電力(ZL)を、遮断時間の増加と共にかつ前回投入時間の期間の減少と共に増加し、かつ補助電力(ZL)が有効になる期間(T)を、遮断時間の増加と共にかつ高圧ガス放電ランプの前回の投入時間の期間の減少と共に増加することを特徴とする、自動車における高圧ガス放電ランプを始動する方法。

請求項2

ランプ電流に対応する電圧の所定の値に依存して状態値「ランプオン」及び「ランプオフ」を形成する、請求項1記載の方法。

請求項3

ランプ電流に対応する電圧とランプ電圧の掛算によりランプ電力実際値を形成する、請求項2記載の方法。

請求項4

最大補助電力(ZLM)があらかじめ与えられている、請求項3記載の方法。

請求項5

補助電力(ZL)の有効になる最大期間(TM)があらかじめ与えられている、請求項4記載の方法。

請求項6

補助電力(ZL)の有効になる期間(T)にわたって、補助電力(ZL)がほぼ一定の値をとる、請求項5記載の方法。

請求項7

補助電圧(ZL)の有効になる期間(T)の経過後に、補助電力を連続的に低下する、請求項6記載の方法。

請求項8

デジタル又はアナログ的にファイルした特性曲線領域により、補助電力(ZL)用の電力目標値を形成する、請求項7記載の方法。

請求項9

少なくとも2つの異なった時定数を有するRC素子により形成した指数関数により、補助電力(ZL)用の電力目標値を形成する、請求項7記載の方法。

請求項10

交流電圧発生器に接続された直流電圧源、交流電圧発生器と高圧ガス放電ランプの間の点弧装置、ランプ回路内の電圧及び/又は電流測定装置、及び比較器が設けられており、この比較器が、一方において電圧及び/又は電流測定装置に接続されており、かつ他方において交流電圧発生器に接続されている、自動車における高圧ガス放電ランプを始動する装置において、電力実際値判定装置LT)が、一方において電流測定装置(I)と電圧測定装置(U)に接続されており、かつ他方において比較器(V)に接続されており、時間制御された電力目標値判定装置(LS)が、一方において状態判定装置(ST)を介して電流測定装置(I)に接続されており、かつ他方において比較器(V)に接続されており、かつ電力目標値判定装置(LS)が少なくとも2つのタイマを有することを特徴とする、自動車における高圧ガス放電ランプを始動する装置。

請求項11

第1のタイマが、高圧ガス放電ランプ(GDL)の遮断時間を測定する、請求項10記載の装置。

請求項12

第2のタイマが、高圧ガス放電ランプの前回の投入時間の期間を測定する、請求項11記載の装置。

請求項13

電力目標値判定装置(LS)が、測定した投入時間及び遮断時間に依存して特性曲線領域を介して、最大ランプ始動電流を考慮した電力目標値を判定する、請求項12記載の装置。

請求項14

交流電圧発生器に接続された直流電圧源、交流電圧発生器と高圧ガス放電ランプの間の点弧装置、ランプ回路内の電圧及び/又は電流測定装置、及び比較器が設けられており、この比較器が、一方において電圧及び/又は電流測定装置に接続されており、かつ他方において交流電圧発生器に接続されている、自動車における高圧ガス放電ランプを始動する装置において、電力実際値判定装置(LI)が、一方において電流測定装置(I)と電圧測定装置(U)に接続されており、かつ他方において比較器(V)に接続されており、時間制御された電力目標値判定装置(LS)が、一方において状態判定装置(ST)を介して電流測定装置(I)に接続されており、かつ他方において比較器(V)に接続されており、電力目標値判定装置(LS)が、遮断素子及び/又は抵抗に接続された第1のコンデンサ(C1)を有し、このコンデンサが、高圧ガス放電ランプ(GDL)の遮断時間及び前回の投入時間の期間に依存して動作電力に対する補助電力の大きさを判定し、かつ電力目標値判定装置(LS)が、遮断素子及び/又は抵抗に接続された第2のコンデンサ(C2)を有し、このコンデンサが、遮断時間及び前回の投入時間の期間に依存して動作電力に対する補助電力の有効になる期間を判定することを特徴とする、自動車における高圧ガス放電ランプを始動する装置。

請求項15

第1のコンデンサ(C1)における電圧経過が、補助電力の有効になる期間の経過後の補助電力の減少関数を判定する、請求項14記載の装置。

請求項16

状態判定装置(ST)が、スイッチ装置(S)の制御入力端子(SE)に接続されており、このスイッチ装置のスイッチ区間が、第1の基準電圧端子(UR1)又はアースを、第1の抵抗(R1)を介して比較器(K)の非反転入力端子に接続でき、その他に比較器(K)の非反転入力端子が、第2のコンデンサ(C2)を介してアースに接続されており、比較器(K)の反転入力端子が第2の基準電圧端子(UR2)に接続されており、比較器(K)の出力がスイッチ(SA)を制御し、このスイッチのスイッチ区間が、遮断素子(D)を介して第1の基準電圧端子(UR1)を、一方において第9の抵抗を介して理想電圧ホロワSF)の非反転入力端子に接続でき、かつ他方において第8の抵抗(R8)を介してアースに接続でき、電圧ホロワ(SF)の非反転入力端子が、第1のコンデンサ(C1)を介してアースに接続されており、電圧ホロワ(SF)の出力端子が、一方において電圧ホロワ(SF)の反転入力端子に接続されており、かつ他方において第14の抵抗(R14)を介して引算器(SH)の反転入力端子に接続されており、引算器(SH)の非反転入力端子が第3の基準電圧端子(UR3)に接続されており、かつ引算器(SH)の出力端子が、一方において第13の抵抗を介して引算器(SH)の反転入力端子に接続されており、かつ他方において出力端子(A)に接続されており、この出力端子が比較器(V)に接続されている、請求項15記載の装置。

技術分野

0001

本発明は、直流電圧から交流電圧を形成し、高圧ガス放電ランプ点弧するため点弧装置に交流電圧を供給し、ランプ電圧及び/又はランプ電流を測定し、ランプ電圧及び/又はランプ電流の実際値目標値と比較し、かつ高圧ガス放電ランプの点弧後に所定の期間にわたって、交流電圧の変化により高圧ガス放電ランプの動作電力に加えて補助電力を供給し、この交流電圧を、一方において許容最大ラン電流により制限し、かつ他方において所定の期間の経過後に低下させる、自動車における高圧ガス放電ランプを始動する方法、及び特許請求の範囲第10項及び第14項の上位概念に相当する装置に関する。

背景技術

0002

高圧ガス放電ランプを始動する回路装置に関するドイツ連邦共和国特許出願公開第3729383号明細書によれば、高圧ガス放電ランプを始動する方法が公知であり、ここでは、発生された直流電圧から交流電圧が形成され、かつこの交流電圧が、高圧ガス放電ランプの点弧のために点弧装置に供給される。ランプ回路においてかつ交流電圧発生器において電圧が測定され、これら電圧は、実際値として目標値と比較され、かつこれら電圧に依存してランプに供給される電力が変更される。高信頼度でランプが点弧後に安定な動作状態をとるようにするため、測定電圧の実際値に依存した所定の期間の間、交流電圧の変化により動作電力に加えて補助電力を高圧ガス放電ランプに供給する。その場合交流電圧の変化は、動作デューティレシオに対する高圧ガス放電ランプの点弧の際及びその直後の始動デューティーレシオを高めることによって行われる。

0003

その場合点弧後の高圧ガス放電ランプに一定の補助電力を供給することは不利とわかった。それにより特に点弧後の投入短期間だけ中断すると、高圧ガス放電ランプはあまりに高い光度を放出することがあり、それにより特に自動車において危険な状態を生じることがある幻惑作用引起こしてしまうことがある。

0004

その場合さらに高圧ガス放電ランプが存在する種々の投入条件に応じて種々の光度で始動し、従ってできるだけ迅速、均一かつ一定の光度の上昇が達成されないことは、不利とわかった。

0005

その場合回路装置は、交流電圧発生器に接続された直流電圧源、交流電圧発生器と高圧ガス放電ランプの間の点弧装置、ランプ回路内の少なくとも1つの電圧測定装置、及び交流電圧を変化するために交流電圧発生器を制御する比較器から成る。

0006

本発明の課題は、簡単かつ合理的な価格であり、かつ投入状態に関係なくできるだけ迅速かつ所望の光出力を上回ることなく、従って幻惑作用を引起こすことなくできるだけ均一な単調に増大する光度で高圧ガス放電ランプがその最適な動作状態に達することを保証する、自動車における高圧ガス放電ランプを始動する方法及び装置を提供することにある。

0007

自動車における高圧ガス放電ランプを始動する本発明による方法において、この課題は次のようにして解決できる。すなわち値「ランプオン」と「ランプオフ」をとる状態値を形成し、実際値がランプ電力実際値であり、目標値がランプ電力実際値であり、点弧後に形成すべき補助電力を、遮断時間の増加と共にかつ前回投入時間の期間の減少と共に増加し、かつ補助電力が有効になる期間を、遮断時間の増加と共にかつ高圧ガス放電ランプの前回の投入時間の期間の減少と共に増加する。

0008

値「ランプオン」と「ランプオフ」をとる状態値を形成することは有利である。なぜならそれによりランプが投入されているか又は遮断されているかが特に簡単に検出でき、従って一方において前回の投入時間の期間が、かつ他方において遮断時間が測定できかつ評価できるからである。

0009

実際値をランプ電力実際値としかつ目標値をランプ電力目標値とすることによって、次のような利点が得られる。すなわち高圧ガス放電ランプの点弧後及び動作中に高圧ガス放電ランプに供給される電力が、高い信頼度及び精度で調整できる。

0010

点弧後に形成すべき補助電力を、遮断時間の増加と共にかつ前回の投入時間の期間の減少と共に増加することは有利であり、それにより高圧ガス放電ランプの投入状態に応じて高圧ガス放電ランプに正確に補助電力を提供することが可能になり、それによりできるだけ迅速に所望の光出力を上回ることなく、従って幻惑作用を引起こすことなくできるだけ均一な単調に増大する光度で高圧ガス放電ランプがその最適動作状態に達することが保証される。

0011

これに関連して、補助電力が有効になる期間を、遮断時間の増加と共にかつ高圧ガス放電ランプの前回の投入時間の期間の減少と共に増加することは、特に有利とわかった。なぜならそれにより高圧ガス放電ランプが安定な動作状態に達することを保証する期間にわたってのみ、高圧ガス放電ランプに補助電力が供給され、それにより一方において高圧ガス放電ランプの寿命が延び、かつ他方において高圧ガス放電ランプの点弧直後に所望の光度を越えることがないからである。

0012

高圧ガス放電ランプを始動する方法がこのように簡単にかつ合理的な価格で実施できる以外に、ランプ電流に対応する電圧の所定の値に依存して、状態値「ランプオン」及び「ランプオフ」を形成することは有利とわかった。それにより遮断時間と高圧ガス放電ランプの前回の投入時間の期間とを測定するための状態値が、特に簡単かつ確実に形成される。

0013

ランプ電流に対応する電圧とランプ電流の掛算によりランプ電力実際値を形成することにより、次のような利点が得られる。すなわちランプ電力実際値の形成が、特に確実、簡単かつ合理的価格になる。

0014

最大補助電力をあらかじめ決めておくことにより、次のような利点が得られる。すなわち一方において高圧ガス放電ランプの保護により寿命が延び、かつ他方において補助電力の供給中に高圧ガス放電ランプの光度が所望の値を上回ることが防止される。

0015

同じ理由により、補助電力の有効になる最大の期間をあらかじめ決めておくことは有利であり、最大期間は、この最大期間内に高圧ガス放電ランプが確実に安定な動作状態に達するように選定されるでけになおさらのことである。

0016

補助電力の有効になる期間にわたって補助電力がほぼ一定の値をとることは有利である。なぜならそれにより高圧ガス放電ランプの光度が一様な単調増大を生じることが確実になるからである。

0017

補助電力が有効になる期間の経過後に連続的に低下することにより、次のような利点が得られる。すなわち補助電力の低下の際に高圧ガス放電ランプの光度は大幅に変動しない。

0018

デジタル又はアナログ的にファイルした特性曲線領域により補助電力用の電力目標値の形成を行うことにより、特に簡単かつ合理的な価格の構成で高圧ガス放電ランプの始動が行われる。

0019

少なくとも2つの異なった時定数を有するRC素子により形成した指数関数により補助電力用の電力目標値の形成を行うことは有利である。なぜならそれにより特に簡単かつ合理的価格の方法構成が行われるからである。

0020

前記課題は、特許請求の範囲第10項記載の本発明による装置によって次のようにして解決される。すなわち電力実際値判定装置が、一方において電流測定装置と電圧測定装置に接続されており、かつ他方において比較器に接続されており、時間制御された電力目標値判定装置が、一方において状態判定装置を介して電流測定装置に接続されており、かつ他方において比較器に接続されており、かつ電力目標値判定装置が少なくとも2つのタイマを有す。

0021

電力実際値判定装置が、一方において電流測定装置と電圧測定装置に接続されており、かつ他方において比較器に接続されていることは有利である。なぜならそれにより電力実際値を判定するため特に簡単かつ合理的価格の測定装置が得られるからである。

0022

時間制御された電力目標値判定装置が、一方において状態判定装置を介して電流測定装置に接続されており、かつ他方において比較器に接続されていることは有利である。なぜなら一方において遮断時間と高圧ガス放電ランプの前回の投入時間の期間とに依存して、電力目標値と動作電力に加える補助電力とが、このようにして特に合理的な価格で形成でき、かつ他方において特に簡単にかつ合理的価格で電力実際値が電力目標値と比較でき、かつ電力上昇及び電力低下のために交流電圧を変化させることができる信号を交流電圧発生器に供給できるからである。

0023

これに関連して電力目標値が少なくとも2つのタイマを有することは特に有利である。なぜならそれにより遮断時間と投入時間の期間とに依存して点弧後に高圧ガス放電ランプに特にかつ簡単にかつ合理的価格で補助電力を供給することができ、それにより一方において高圧ガス放電ランプが安定な動作状態に達することが確実になり、かつ他方において種々の投入状態に関係なくできるだけ迅速にかつ所望の光度を越えることなく、従って幻惑作用を生じることなくできるだけ迅速に一様に単調増大する光度で、高圧ガス放電ランプがその最適な動作状態に達することが保証されるからである。

0024

第1のタイマが高圧ガス放電ランプの遮断時間を測定し、かつ第2のタイマが高圧ガス放電ランプの前回の投入時間の期間を測定すれば、特に簡単かつ高信頼度の装置構成が得られる。

0025

これに関連して、電力目標値判定装置が、測定した投入時間及び遮断時間に依存して特性曲線領域を介して、最大ランプ始動電流を考慮した電力目標値を判定すれば、特に有利である。なぜならそれにより特に高い確度でそれぞれの投入状態における高圧ガス放電ランプの最適動作状態に達し、かつ最適な始動が保証されるからである。

0026

前記課題は、特許請求の範囲第14項記載の本発明による装置によって次のように解決される。すなわち電力実際値判定装置が、一方において電流測定装置と電圧測定装置に接続されており、かつ他方において比較器に接続されており、時間制御された電力目標値判定装置が、一方において状態判定装置を介して電流測定装置に接続されており、かつ他方において比較器に接続されており、電力目標値判定装置が、遮断素子及び/又は抵抗に接続された第1のコンデンサを有し、このコンデンサが、高圧ガス放電ランプの遮断時間及び前回の投入時間の期間に依存して動作電力に対する補助電力の大きさを判定し、かつ電力目標値判定装置が、遮断素子及び/又は抵抗に接続された第2のコンデンサを有し、このコンデンサが、遮断時間及び前回の投入時間の期間に依存して動作電力に対する補助電力の有効になる期間を判定する。

0027

電力実際値判定装置が、一方において電流測定装置と電圧測定装置に接続されており、かつ他方において比較器に接続されており、時間制御された電力目標値判定装置が、一方において状態判定装置を介して電流測定装置に接続されており、他方において比較器に接続されていることは有利である。なぜならこのようにして特に簡単かつ合理的価格の装置が供給され、この装置が、所定の電力目標値と測定した電力状態に依存して高圧ガス放電ランプの確実な始動と動作を保証するからである。

0028

これに関連して、電力目標値判定装置が、遮断素子及び/又は抵抗に接続された第1のコンデンサを有し、このコンデンサが、高圧ガス放電ランプの遮断時間及び前回の投入時間の期間に依存して動作電力に対する補助電力の大きさを判定し、かつ電力目標値判定装置が、遮断素子及び/又は抵抗に接続された第2のコンデンサを有し、このコンデンサが、遮断時間及び前回の投入時間の期間に依存して動作電力に対する補助電力の有効になる期間を判定することは、特に有利とわかった。なぜならそれにより特に簡単かつ合理的価格で高圧ガス放電ランプの確実な始動が達成され、かつその上投入状態に関係なくできるだけ迅速にかつ所望の光度を越えることなく、従って幻惑作用を生じることなくできるだけ一様な単調増大する光度で高圧ガス放電ランプの最適動作状態が達成されるからである。

0029

第1のコンデンサにおける電圧経過が、補助電力の有効になる期間の経過後の補助電力の減少関数を決定することは有利である。なぜならそれにより補助電力を低下する際の光度の変動が防止されるからである。

0030

状態判定装置が、スイッチ装置制御入力端子に接続されており、このスイッチ装置のスイッチ区間が、第1の基準電圧端子又はアースを、第1の抵抗を介して比較器の非反転入力端子に接続でき、その他に比較器の非反転入力端子が、第2のコンデンサを介してアースに接続されており、比較器の反転入力端子が第2の基準電圧端子に接続されており、比較器の出力がスイッチを制御し、このスイッチのスイッチ区間が、遮断素子を介して第1の基準電圧端子を、一方において第9の抵抗を介して理想電圧ホロワの非反転入力端子に接続でき、かつ他方において第8の抵抗を介してアースに接続でき、電圧ホロワの非反転入力端子が、第1のコンデンサを介してアースに接続されており、電圧ホロワの出力端子が、電圧ホロワの出力端子が、一方において電圧ホロワの反転入力端子に接続されており、かつ他方において第14の抵抗を介して引算器の反転入力端子に接続されており、引算器の非反転入力端子が第3の基準電圧端子に接続されており、かつ引算器の出力端子が、一方において第13の抵抗を介して引算器の反転入力端子に接続されており、かつ他方において出力端子に接続されており、この出力端子が比較器に接続されていることによって、高い信頼度で動作する特に簡単かつ合理的価格の装置が得られるという利点が生じる。

0031

本発明の実施例を以下図面により詳細に説明する。

0032

同じ又は同じ作用の部品は、すべての図中で同じ符号を有する。

0033

図1は、高圧ガス放電ランプGDLを始動する装置のブロック図を示している。自動車のバッテリーであってもよい直流電圧源Bは、交流電圧発生器Wに導電結合されており、この交流電圧発生器は、直流電圧から交流電圧を形成する。形成された交流電圧は、電力調整のために周波数パルス幅及びパルス振幅に関して調整可能にすることができる。高圧ガス放電ランプGDLの点弧のため、交流電圧発生器Wは点弧装置Zに接続されており、この点弧装置は、高圧ガス放電ランプGDLに点弧電圧を供給し、かつその動作の際に動作電圧を供給することができる。

0034

高圧ガス放電ランプGDLに供給する電力を決めるため、回路は電力実際値判定装置LIを有し、この電力実際値判定装置は、一方において高圧ガス放電ランプGDLに対して並列に配置された電圧測定装置Uに接続されており、かつ他方においてランプ回路内に配置された電流測定装置Iに接続されている。電圧測定装置Uは、高圧ガス放電ランプGDL内の電圧に相当する電圧値を形成する。電流測定装置Iは、ランプ回路内に流れる電流に相当する電圧を形成する。その場合電力実際値判定装置LIは掛算器として構成すればよく、この掛算器は、入力信号の掛算により電力実際値を形成し、この電力実際値は、電力調整のため交流電圧発生器Wに導電結合された比較器Vに電圧信号として供給される。その他に比較器Vは電力目標値判定装置LSに接続されており、この電力目標値判定装置は、状態判定装置STを介して電流測定装置Iに接続されている。その場合状態判定装置STは、ランプ回路内に所定の電流が流れた場合、状態値「ランプオン」を発生する。状態判定装置STは、ランプ回路内で電流に関して所定の値を下回った場合、状態値「ランプオフ」を発生する。

0035

比較器Vは、電力目標値を電力実際値と比較し、かつ電力を変化するために交流電圧を変化するように交流電圧発生器Wを制御する電圧信号を発生する。

0036

高圧ガス放電ランプGDLの動作の際、このような電力調整により次のような利点が得られる。すなわち高圧ガス放電ランプGDLは、一方において出力、従って輝度に関して調整可能であり、かつ他方において高圧ガス放電ランプGDLは最適動作条件で動作できる。

0037

特に道路照明用の自動車における高圧ガス放電ランプGDLの動作の際、高圧ガス放電ランプGDLから送出すべき光ができるだけ迅速に所望の光出力に達するという要求が課される。そのため高圧ガス放電ランプGDLには始動段階において通常の動作電力に加えて補助電力が供給できる。

0038

本発明による装置ではこのことは、電力目標値判定装置が測定された投入時間と遮断時間に依存して特性曲線領域を介して最大ランプ始動電流を考慮した電力目標値を判定することによって達成される。さらにこのような実施例では第1のタイマを設けることができ、このタイマが高圧ガス放電ランプGDLの遮断時間を測定する。その他に第2のタイマを設けることができ、このタイマが高圧ガス放電ランプの前回の投入時間の期間を測定する。その場合これらのタイマは、状態判定装置STによって形成された状態値「ランプオン」、「ランプオフ」によって制御することができる。それにより特に簡単にかつ合理的価格で次のことが保証される。すなわち高圧ガス放電ランプGDLは確実に始動し、かつそのつどの投入状態に関係なくできるだけ迅速に所望の光度を越えることなく、従って自動車の運転の際に幻惑作用を引起こすことなくできるだけ一様な単調増大する光度でその最適動作状態に達する。

0039

図2は、電力目標値判定装置LSの回路装置の特に簡単かつ合理的価格の実施例を示している。

0040

図2に示した回路装置において状態判定装置STはスイッチ装置Sの制御入力端子SEに接続されており、このスイッチ装置のスイッチ区間は、第1の抵抗R1を介して第1の基準電圧端子UR1又はアースを比較器Kの非反転入力端子に接続できる。その他に比較器Kの非反転入力端子は、第2のコンデンサC2を介してアースに接続されている。比較器Kの反転入力端子は、第2の基準電圧端子UR2に接続されている。ここでは比較器Kの出力端子は、例えばスイッチSAに接続されており、このスイッチのスイッチ区間は、遮断素子Dを介して第1の基準電圧端子UR1を、一方において第9の抵抗R9を介して理想電圧ホロワSFの非反転入力端子に接続でき、かつ他方において第8の抵抗R8を介してアースに接続できる。電圧ホロワSFの非反転入力端子は、第1のコンデンサC1を介してアースに接続されている。

0041

電圧ホロワSFの出力端子は、一方において電圧ホロワSFの反転入力端子に接続されており、かつ他方において第14の抵抗R14を介して引算器SHの反転入力端子に接続されている。引算器SHの非反転入力端子は第3の基準電圧端子UR3に接続されている。引算器SHの出力端子は、一方において第13の抵抗R13を介して引算器SHの反転入力端子に接続されており、かつ他方において出力端子Aに接続されており、この出力端子は比較器Vに接続されている。

0042

次に図3に示した出力線図により方法及び装置構成を詳細に説明する。

0043

図3グラフを示しており、その際横軸時間軸であり、符号tを有し、かつ縦軸は出力Lを表している。高圧ガス放電ランプGDLにとってその最適動作のために、一定の又は変化する電力値をとる動作電力BLが必要である。高圧ガス放電ランプGDLの点弧の後に、迅速かつ確実な始動を確実にするため、動作電力BLに加えて付加的に補助電力ZLがこの高圧ガス放電ランプに与えられる。その場合補助電力ZLの大きさは、高圧ガス放電ランプGDLの遮断時間と前回の投入時間の期間とに依存してO〜最大補助電力ZLMの間で変化する。補助電力ZLが有効になる期間Tは、高圧ガス放電ランプGDLの遮断時間と前回の投入時間の期間とに依存して値O〜最大期間TMの間で変化する。補助電力ZLが有効になる期間にわたって補助電力ZLは、ここでは例えば一定の値をとる。許容最大始動電流に基づいてランプ電力は、図3に例として示すように点弧の直後に付加的に制限されている。ここでは補助電力ZLは、例えば高圧ガス放電ランプGDLの輝度変動が生じることを防ぐため、期間Tの経過後に動作電力BLまで連続的に低下させられる。それにより高圧ガス放電ランプGDLの遮断時間と前回の投入時間の期間とに依存した特性曲線領域を示す曲線群が生じる。これらの曲線は測定できるか、又は計算できる。その場合形成すべき補助電力ZLは、遮断時間の増加と共に、かつ前回の投入時間の期間の減少と共に増加し、かつ補助電力ZLの有効になる期間Tは、高圧ガス放電ランプGDLの遮断時間の増加と共に、かつ前回の投入時間の期間の減少と共に増加する。

0044

このような特性曲線領域は、図1に関して説明したように、電力目標値判定装置LSにおいて特性領域メモリ内にファイルすることができる。その場合電力目標値判定装置LSは第1のタイマを利用でき、このタイマは、状態判定装置STの状態値に依存して、前回不動作にした後に改めて始動するまでの高圧ガス放電ランプGDLの遮断時間を測定する。第2のタイマは、状態判定装置STの状態値に依存して、高圧ガス放電ランプGDLの前回の投入時間の期間を測定することができる。第1及び第2のタイマの信号に依存して、この時交流電圧発生器Wにより、ファイルした特性曲線領域に相応した補助電力ZLが発生される。

0045

高圧ガス放電ランプGDLが長い間不動作になっており、従って冷たい動作状態にあった場合、高圧ガス放電ランプGDLには最大補助電力ZLMが供給される。高圧ガス放電ランプGDLの動作が短期的に中断されただけであり、なおかつ前回の投入の期間が極めて長かった別の極端な場合には、改めて点弧する際に高圧ガス放電ランプGDLには動作電力BLだけが供給される。図3に示した曲線の経過は例としてのみみなされるものであり、特に別の構成では、補助電力ZLの有効になる期間Tにわたって一定の補助電力ZLの経過が、高圧ガス放電ランプGDLの動作条件に合わされた経過をとることがある。

0046

次に第2図による回路装置の動作を詳細に説明する。

0047

高圧ガス放電ランプは時間(t=0)に作動させられ、かつ第1の基準電圧UR1が、スイッチ装置Sを介して電力目標値判定装置に接続されている。この時点(t=0)にコンデンサに電圧はなく、第2の基準電圧UR2及び第3の基準電圧UR3が、その定格値に達する。引算器SHの出力端子Aにおける目標電圧USは、この瞬間に最大電力目標値に相当し、かつ次の値になる。
US=UR3・(1+R13/R14)
US=電圧目標値
UR3=第3の基準電圧値
R13=第13の抵抗R13の抵抗値
R14=第14の抵抗R14の抵抗値
第2のコンデンサC2は、第1の抵抗R1を介して第1の時定数(T1=R1・C2)で充電される。第2のコンデンサC2の電圧が第2の基準電圧UR2の値に達すると、比較器KはスイッチSAを投入し、かつ第1のコンデンサC1は、第9の抵抗R9を介して遮断素子Dを介し第1の基準電圧端子UR1を介して、第2の時定数(T2=R9・C1)で充電される。従って目標電圧USは次の値まで低下する。
US(t)=UR3・(1+R13/R14)−UC1(t)・R13/R14
その際UC(t)は、第1のコンデンサにおいて時間的に変化する電圧を表している。US(t)は時間的に変化する目標電圧USを表し、この目標電圧は電力目標値に相当する。第1のコンデンサC1が、第1の基準電圧UR1の電圧値まで充電されると、電力目標値、すなわち電圧目標値USは動作電力BLに相当する。
US=UR3・(1+R13/R14)−UR1・R13/R14
高圧ガス放電ランプGDLを時点(t1>0)に遮断すると、スイッチ装置Sはアースに接続され、かつ第2のコンデンサC2は、第1の抵抗R1を介して第1の時定数T1で放電する。第1のコンデンサC1は、第8の抵抗R8と第9の抵抗R9を介して第3の時定数T3で放電し、その場合第3の時定数T3はT3=(R8+R9)・C1で与えられる。

0048

高圧ガス放電ランプGDLを時点(t2>t1)に再び投入すると、前記の経過は、第1のコンデンサC1と第2のコンデンサC2の残留電圧によって影響を受ける。すなわち第1のコンデンサC1の残留電圧は、補助電力ZLの大きさを決め、かつ第2のコンデンサC2の残留電圧は補助電力ZLの有効になる期間を決める。

0049

図面の簡単な説明

0050

図1高圧ガス放電ランプを始動する装置のブロック図である。
図2電力目標値判定装置の回路装置の実施例の図である。
図3電力のグラフである。

--

0051

GDL:高圧ガス放電ランプ
B:直流電圧源
W:交流電圧発生器
Z:点弧装置
U:電圧測定装置
I:電流測定装置
V:比較器
LS:電力目標値判定装置
LI:電力実際値判定装置
ST:状態判定装置
K:比較器
SF:電圧ホロワ
SH:引算器

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