JPH11329767A - 放電灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランプの電気配線部が地絡状態になったとき
のフェイルセーフを誤動作を生じることなく行う。 【解決手段】 ランプ電圧ＶＬが所定電圧以下のときの
ランプ電圧検出回路６０１からの信号と、ランプ電流Ｉ
Ｌが所定電流以下のときのランプ電流検出回路６０２か
らの信号に基づいて地絡状態を判定すると、単安定回路
６０５から一定時間ハイレベル信号が出力され、Ｈブリ
ッジオフ回路４０１によりＨブリッジ回路をオフしてラ
ンプへの電力供給を停止するとともに再点灯させるため
の高電圧発生を行わないようにし、この後、一定時間が
経過すると、再度、Ｈブリッジ回路を作動させるととも
に再点灯作動を行う。このとき再び地絡状態を判定する
と、上記した作動を繰り返し、この繰り返し状態が所定
時間継続すると、Ｈブリッジ回路をオフさせ、この状態
を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧放電灯を点灯
する放電灯装置に関し、特に車両前照灯に用いて好適な
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高圧放電灯（以下、ランプとい
う）を車両用前照灯に適用し、車載バッテリの電圧をト
ランスにて高電圧化したのち、この高電圧の極性をイン
バータ回路にて切り換えて、ランプを交流点灯させるよ
うにしたものが種々提案されている（特開平９−１８０
８８８号公報、特開平８−３２１３８９号公報など）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種のランプにおい
ては、通常、車両前方部に設けられたリフレクタ内に取
り付けられているが、ランプの電気配線部が何らかの原
因で地絡すると、過電流が流れ、ヒューズが溶断したり
放電灯装置内の回路素子が破壊するといった問題が生じ
る。

【０００４】本発明は上記問題に鑑みたもので、ランプ
の電気配線部が地絡状態になったときのフェイルセーフ
を誤動作を生じることなく行うことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、トランス（４
１）とインバータ回路（６）との間の電圧が所定電圧以
下で、かつインバータ回路（６）から直流電圧源（１）
の負極側に流れる電流が所定電流以下であるときに地絡
状態を判定し、このとき一時的にインバータ回路（６）
における複数のスイッチング素子（６１ａ〜６１ｄ）を
全てオフさせて放電灯（２）への電力供給を停止させ、
この後、複数のスイッチング素子（６１ａ〜６１ｄ）に
よる電力供給を開始させる。

【０００６】この電力供給の開始により地絡状態を再度
判定すると、上記した電力供給の停止と開始を繰り返
す。そして、その繰り返しが所定期間続いた場合に、複
数のスイッチング素子（６１ａ〜６１ｄ）を全てオフさ
せた状態に保持する。このことにより地絡時のフェイル
セーフ動作を行うことができる。この場合、電力供給の
停止と開始が所定期間続いたことを条件としてフェイル
セーフ動作を行っているから、誤動作を防止することが
できる。

【０００７】なお、地絡状態の判定により一時的にイン
バータ回路（６）における複数のスイッチング素子（６
１ａ〜６１ｄ）をオフさせるときには、請求項２に記載
の発明のように、始動回路（７）の点灯始動作動を禁止
するのが好ましい。また、請求項３に記載の発明におい
ては、複数のスイッチング素子（６１ａ〜６１ｄ）を全
てオフさせた状態に保持するときに、トランス（４１）
の一時側に接続された昇圧用スイッチング素子（４２）
をオフさせた状態に保持するようにしている。このこと
によりトランス（４１）の一次側に過大な電流が流れる
のを確実に防止することができる。

【０００８】なお、地絡状態における電力供給の停止と
開始の判定期間としては、請求項４に記載の発明のよう
に所定時間又は所定回数とすることができ、また請求項
５に記載の発明のように所定時間および所定回数のいず
れか早い方とすることもできる。また、請求項６に記載
の発明においては、インバータ回路（６）と放電灯
（２）の間の電気配線が地絡していることを判定する
と、一時的に前記電力供給を停止させた後、電力供給を
開始させ、地絡判定に基づく前記電力供給の停止と開始
が所定期間続いた場合に、前記電力供給を停止させた状
態に保持することを特徴としている。

【０００９】この発明においても請求項１に記載の発明
と同様の効果を奏することができる。また、請求項７に
記載の発明のように、地絡判定に基づく電力供給の停止
と開始が第１の所定時間続いた場合に複数のスイッチン
グ素子（６１ａ〜６１ｄ）を全てオフさせた状態に保持
し、地絡以外の他の異常が第１の所定時間より長い第２
の所定時間続いた場合に、複数のスイッチング素子（６
１ａ〜６１ｄ）を全てオフさせた状態に保持するように
すれば、地絡時に直ちにフェイルセーフを行うことがで
き、他の異常の判定に対しては判定時間を長くして誤動
作を防止することができる。

【００１０】なお、上記した括弧内の符号は、後述する
実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１に、本発明
にかかる放電灯装置を車両用前照灯に適用した実施形態
の全体構成を示す。１は直流電源としての車載バッテ
リ、２は車両用前照灯であるメタルハライドランプ等の
ランプ、３はランプ２の点灯スイッチである。

【００１２】放電灯装置は、直流電源回路（ＤＣ／ＤＣ
コンバータ）４、テークオーバー回路５、インバータ回
路６、始動回路７等の回路機能部を有している。ＤＣ／
ＤＣコンバータ４は、バッテリ１側に配された一次巻線
４１ａとランプ２側に配された二次巻線４１ｂを有する
フライバックトランス４１と、一次巻線４１ａに接続さ
れたＭＯＳトランジスタ４２と、二次巻線４１ｂに接続
された整流用のダイオード４３および平滑用コンデンサ
４４から構成され、バッテリ電圧ＶＢを昇圧した昇圧電
圧を出力する。すなわち、ＭＯＳトランジスタ４２がオ
ンすると、一次巻線４１ａに一次電流が流れて一次巻線
４１ａにエネルギーが蓄えられ、ＭＯＳトランジスタ４
２がオフすると、一次巻線４１ａのエネルギーが二次巻
線４１ｂに供給される。そして、このような動作を繰り
返すことにより、ダイオード４３と平滑用コンデンサ４
４の接続点から高電圧を出力する。

【００１３】なお、フライバックトランス４１は、図に
示すように一次巻線４１ａと二次巻線４１ｂとが電気的
に導通するように構成されている。テークオーバー回路
５は、コンデンサ５１と抵抗５２から構成され、点灯ス
イッチ３がオンした後にコンデンサ５１が充電されるこ
とによって、ランプ２を電極間での絶縁破壊から速やか
にアーク放電に移行させる。

【００１４】インバータ回路６は、ランプ２を交流点灯
させるもので、Ｈブリッジ回路６１とブリッジ駆動回路
６２、６３から構成されている。Ｈブリッジ回路６１
は、Ｈブリッジ状に配置されたブリッジ用半導体スイッ
チング素子をなすＭＯＳトランジスタ６１ａ〜６１ｄか
らなる。ブリッジ駆動回路６２、６３は、後述するＨブ
リッジ制御回路４００からの制御信号によって、ＭＯＳ
トランジスタ６１ａ、６１ｄとＭＯＳトランジスタ６１
ｂ、６１ｃを交互にオンオフ駆動する。この結果、ラン
プ２の放電電流の向きが交互に切り換わり、ランプ２の
印加電圧（放電電圧）の極性が反転してランプ２が交流
点灯する。

【００１５】なお、コンデンサ６１ｅ、６１ｆは、点灯
始動時に発生する高圧パルスからＨブリッジ回路６１を
保護する保護用のコンデンサである。始動回路７は、Ｈ
ブリッジ回路６１の中点電位点とバッテリ１の負極端子
との間に設置され、一次巻線７１ａと二次巻線７１ｂを
有するトランス７１、ダイオード７２、７３、抵抗７
４、コンデンサ７５、および一方向性半導体素子である
サイリスタ７６から構成されており、ランプ２を点灯始
動させる。すなわち、点灯スイッチ３がオンすると、コ
ンデンサ７５が充電を開始し、この後、サイリスタ７６
がオンすると、コンデンサ７５が放電を開始し、トラン
ス７１を通じて、ランプ２に高電圧を印加する。その結
果、ランプ２が、電極間で絶縁破壊し点灯する。

【００１６】上記したＭＯＳトランジスタ４２、ブリッ
ジ回路６２、６３、サイリスタ７６は、制御回路１０に
よって制御される。この制御回路１０には、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ４とインバータ回路６の間のランプ電圧（す
なわちインバータ回路６に印加される電圧）ＶＬおよび
インバータ回路６からバッテリ１の負極側に流れるラン
プ電流ＩＬなどが入力されている。なお、ランプ電流Ｉ
Ｌは電流検出用抵抗８により電圧として検出される。

【００１７】図２に、制御回路１０のブロック構成を示
す。制御回路１０は、ＭＯＳトランジスタ４２をＰＷＭ
信号によってオンオフさせるＰＷＭ制御回路１００と、
ランプ電圧ＶＬをサンプルホールドするサンプルホール
ド回路２００と、サンプルホールドされたランプ電圧Ｖ
Ｌとランプ電流ＩＬに基づいてランプ電力を所望値に制
御するランプパワー制御回路３００と、Ｈブリッジ回路
６１を制御するＨブリッジ制御回路４００と、サイリス
タ７６をオンさせてランプ２に高電圧を発生させる高電
圧発生制御回路５００と、ランプ２両側の電気配線部２
０が地絡したときなどの異常状態を検出して対処処理を
行うフェイルセーフ回路６００から構成されている。

【００１８】上記構成において、放電灯装置の点灯動作
を説明する。点灯スイッチ３がオンすると、図１に示す
各部に電源が供給される。そして、ＰＷＭ制御回路１０
０はＭＯＳトランジスタ４２をＰＷＭ制御する。その結
果、フライバックトランス４１の作動によって、バッテ
リ電圧ＶＢを昇圧した電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ４か
ら出力される。また、Ｈブリッジ制御回路４００は、Ｈ
ブリッジ回路６１におけるＭＯＳトランジスタ６１ａ〜
６１ｄを対角線の関係で交互にオンオフさせる。このこ
とにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ４から出力された高電
圧が、Ｈブリッジ回路６１を介して始動回路７のコンデ
ンサ７５に供給され、コンデンサ７５が充電される。

【００１９】この後、高電圧発生制御回路５００は、Ｈ
ブリッジ制御回路４００から出力されるＭＯＳトランジ
スタ６１ａ〜６１ｄの切換えタイミングを知らせる信号
に基づいて、サイリスタ７６にゲート駆動信号を出力
し、サイリスタ７６をオンさせる。そして、サイリスタ
７６がオンすると、コンデンサ７５が放電し、トランス
７１を通じて、ランプ２に高電圧が印加される。その結
果、ランプ２が電極間で絶縁破壊し、点灯始動する。

【００２０】この後、Ｈブリッジ回路６１によりランプ
２への放電電圧の極性（放電電流の向き）を交互に切り
換えることで、ランプ２が交流点灯される。また、ラン
プパワー制御回路３００は、ランプ電流ＩＬとランプ電
圧ＶＬ（サンプルホールド回路２００によってサンプル
ホールドされたもの）とに基づいて、ランプ電力が所望
値となるように制御し、ランプ２を安定点灯させる。

【００２１】なお、サンプルホールド回路２００は、Ｈ
ブリッジ回路６１の切換タイミングに同期しその切換時
に発生する過渡電圧をマスクし、過渡電圧発生時以外の
ランプ電圧ＶＬをサンプリングしてホールドする。次
に、上記したブリッジ駆動回路６２、６３について説明
する。図３にその具体的な構成を示す。

【００２２】ブリッジ駆動回路６２、６３は、同一構成
のもので、ハイアンドロードライバー回路（Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ社製、ＩＲ２１
０１）を使用している。そして、ブリッジ駆動回路６２
の高電圧側入力端子Ｈｉｎとブリッジ駆動回路６３の低
電圧側入力端子Ｌｉｎには、Ｈブリッジ制御回路４００
の端子４００ａからの信号が入力され、ブリッジ駆動回
路６２の低電圧側入力端子Ｌｉｎとブリッジ駆動回路６
３の高電圧側入力端子Ｈｉｎには、Ｈブリッジ制御回路
４００の端子４００ｂからの信号が入力される。そし
て、Ｈブリッジ制御回路４００の端子４００ａ、４００
ｂからの信号は、互いにハイレベルとローレベルとが反
転するようになっている。

【００２３】このような構成において、Ｈブリッジ制御
回路４００の端子４００ａからハイレベル信号が出力さ
れ、端子４００ｂからローレベル信号が出力されると、
ブリッジ駆動回路６２、６３からの出力信号によって、
ＭＯＳトランジスタ６１ａ、６１ｄがオン、ＭＯＳトラ
ンジスタ６１ｂ、６１ｃがオフとなる。また、Ｈブリッ
ジ制御回路４００の端子４００ａからローレベル信号が
出力され、端子４００ｂからハイレベル信号が出力され
ると、ブリッジ駆動回路６２、６３からの出力信号によ
って、ＭＯＳトランジスタ６１ｂ、６１ｃがオン、ＭＯ
Ｓトランジスタ６１ａ、６１ｄがオフとなる。

【００２４】なお、ブリッジ駆動回路６２、６３には、
フライバックトランス４１の二次側から電圧が供給され
るようになっている。すなわち、フライバックトランス
２９の二次側には、抵抗６４ａとツェナーダイオード６
４ｂよりなる第１電源回路６４が設けられており、第１
電源回路６４にて発生された所定電圧Ｖ２（例えば１５
Ｖ）がブリッジ駆動回路６２、６３に供給されるように
なっている。また、トランス４１の二次側の電圧の他
に、ダイオード６５、抵抗６６、ノイズ除去用のコンデ
ンサ６７を介した一次側の電圧（バッテリ電圧ＶＢ）に
よってもブリッジ駆動回路６２、６３に電圧供給できる
ようになっている。

【００２５】また、後述するフェイルセーフ回路６００
からの信号により、ブリッジ駆動回路６２、６３の入力
端子Ｈｉｎ、Ｌｉｎの全てにローレベル信号を印加し
て、Ｈブリッジ回路６１における４つのＭＯＳトランジ
スタ６１ａ〜６１ｄを全てオフ（以後、この状態を、Ｈ
ブリッジ回路６１のオフという）するＨブリッジオフ回
路４０１が設けられている。

【００２６】次に、上記したランプパワー制御回路３０
０について説明する。図４にその具体的な構成を示す。
ランプパワー制御回路３００は、ランプ２の点灯状態を
示す信号であるランプ電圧ＶＬやランプ電流ＩＬ等に応
じた出力を発生する誤差増幅回路３０１を備えており、
この誤差増幅回路３０１の出力がＰＷＭ制御回路１００
に入力されるようになっている。ＰＷＭ制御回路１００
は、誤差増幅回路３０１の出力電圧が大きくなるほど、
ＭＯＳトランジスタ４２をオンオフさせるデューティー
比を大きくして、ランプ電力を増加させる。

【００２７】誤差増幅回路３０１の非反転入力端子に
は、基準電圧Ｖｒ１が入力され、反転入力端子には、ラ
ンプ電力を制御するためのパラメータとなる電圧Ｖ１が
入力されており、誤差増幅回路３０１は基準電圧Ｖｒ１
と電圧Ｖ１の差に応じた電圧を出力する。この電圧Ｖ１
は、ランプ電流ＩＬと、一定電流ｉ１と、第１電流設定
回路３０２にて設定される電流ｉ２と、第２電流設定回
路３０３にて設定される電流ｉ３に基づいて決定され
る。なお、電流ｉ１と電流ｉ２と電流ｉ３との和は、ラ
ンプ電流ＩＬより十分小さく設定されている。

【００２８】ここで、第１電流設定回路３０２は、図に
示すようにランプ電圧ＶＬが高くなるほど電流ｉ２を大
きく設定し、第２電流設定回路３０３は、図に示すよう
に点灯スイッチ３のオン後の時間Ｔが長くなるほど電流
ｉ３を大きく設定する。そして、このランプパワー制御
回路３００は、点灯スイッチ３のオン後の時間Ｔ、ラン
プ電圧ＶＬ、ランプ電流ＩＬなどに応じた電圧を出力し
てランプ電力を制御し、点灯始動時にはランプ電力を大
きな値（例えば７５Ｗ）として電極温度を迅速に高め、
電極温度が徐々に高くなると、ランプ電力を徐々に低下
させていき、ランプ２が安定状態になるとランプ電力を
所定値（例えば３５Ｗ）に制御する。

【００２９】次に、ＰＷＭ制御回路１００について説明
する。図５にその具体的な構成を示す。ＰＷＭ制御回路
１００は、スレッショルドレベルを設定するスレッショ
ルドレベル設定回路１０１と、鋸歯状波を形成する鋸歯
状波形成回路１０２と、鋸歯状波とスレッショルドレベ
ルとを比較してスッショルドレベルに応じたデューティ
ー比のゲート信号を出力するコンパレータ１０３と、コ
ンパレータ１３からの出力とフェイルセーフ回路６００
からインバータ１０４を介した出力を入力とするＡＮＤ
ゲート１０５から構成されている。

【００３０】スレッショルドレベル設定回路１０１は、
上述した誤差増幅回路３０１からの出力電圧（指令信
号）に応じ、その出力電圧が大きくなるほど、低いスレ
ッシュルドレベルを設定する。従って、ランプ電力を大
きくするために誤差増幅回路３０１の出力電圧が大きく
なると、スレッショルドレベルが低くなって、デューテ
ィー比が大きくなる。また、ランプ電力を小さくするた
めに誤差増幅回路３０１の出力電圧が低くなると、スレ
ッショルドレベルが高くなって、デューティー比が小さ
くなる。

【００３１】また、フェイルセーフ回路６００からラン
プ２の地絡状態の検出を示すハイレベル信号が出力され
ると、インバータ１０４からローレベル信号が出力され
るため、ＡＮＤゲート１０５の出力がローレベルとな
り、ＭＯＳトランジスタ４２をオフする。従って、ラン
プ２が地絡状態のときには、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の
作動を停止する。

【００３２】次に、フェイルセーフ回路６００について
説明する。図６にその具体的な構成を示す。フェイルセ
ーフ回路６００は、ランプ電圧検出回路６０１とランプ
電流検出回路６０２と、ＡＮＤゲート６０３と、フィル
タ６０４と、単安定回路６０５と、ＮＯＲゲート６０６
と、フィルタ６０７と、ＯＲゲート６０８と、タイマ回
路６０９と、Ｄフリップフロップ６１０から構成されて
いる。

【００３３】ランプ電圧検出回路６０１は、サンプルホ
ールド回路２００からのランプ電圧ＶＬと所定電圧Ｖｒ
２（例えば２０Ｖ）とを比較するコンパレータ６０１ａ
を有し、ランプ電圧ＶＬが所定電圧Ｖｒ２以下のとき
に、ハイレベル信号（電圧低下信号）を出力する。ラン
プ電流検出回路６０２は、コンパレータ６０２ａと、コ
ンデンサ６０２ｂと、抵抗６０２ｃから構成されてい
る。コンパレータ６０２ａは、ランプ電流ＩＬに応じた
電圧ＶＩＬと所定電圧Ｖｒ３とを比較し、電圧ＶＩＬが
所定電圧Ｖｒ３以下のとき、すなわちランプ電流ＩＬが
所定電流（例えば０．２Ａ）以下のときに、ハイレベル
信号（電流低下信号）を出力する。

【００３４】ここで、ランプ２が電力制御されていると
きには、ランプ電圧ＶＬは、例えば２０Ｖ〜４００Ｖの
範囲にあり、ランプ電流ＩＬは、例えば０．３５〜２．
６Ａの範囲にあるため、ランプ電圧検出回路６０１およ
びランプ電流検出回路６０２は共にローレベル信号を出
力する。しかし、ランプ２両端の電気配線部、すなわち
インバータ回路６とランプ２の間の電気配線部２０が地
絡していると、フライバックトランス４１の二次側に過
電流が流れ、ランプ電圧ＶＬは２０Ｖより低くなる。ま
た、二次巻線４１ｂ側からの過電流は電気配線部２０か
らアースに落ち、ランプ電流ＩＬは０．２Ａ以下にな
る。その結果、ランプ電圧検出回路６０１およびランプ
電流検出回路６０２は共にハイレベル信号を出力し、Ａ
ＮＤゲート６０３の出力が地絡状態を示すハイレベル信
号となる。

【００３５】なお、ランプ２の両端が短絡した場合に
は、ランプ電圧ＶＬは所定電圧Ｖｒ２以下になるが、ラ
ンプ電流ＩＬは上記所定電流より大きくなる。また、ラ
ンプ２が断線した場合には、ランプ電流ＩＬは上記所定
電流より小さくなるが、ランプ電圧ＶＬは所定電圧Ｖｒ
２より大きくなる。従って、ランプ電圧ＶＬとランプ電
流ＩＬの両方をそれぞれ所定値と比較することにより、
電気配線部２０の地絡状態を、ランプ２の短絡あるいは
断線状態と区別することができる。

【００３６】次に、上述したような地絡状態になった後
の作動について説明する。この場合の図６中の各部の信
号波形を図７に示す。ＡＮＤゲート６０３の出力信号ａ
が地絡状態を示すハイレベル信号になると、フィルタ６
０４の出力信号ｂもハイレベルになる。そして、単安定
回路６０５の出力信号ｃが一定時間（例えば１０ｍ秒）
ハイレベルになり、そのハイレベル信号がＨブリッジオ
フ回路４０１と高電圧制御回路５００に出力される。

【００３７】Ｈブリッジオフ回路４０１は、単安定回路
６０５からのハイレベル信号によってＨブリッジ回路６
１をオフする。このことによって、電気配線部２０の地
絡による過電流が、ＭＯＳトランジスタ６１ａ、６１ｃ
によって遮断されることになる。また、高電圧制御回路
５００は、単安定回路６０５からのハイレベル信号によ
ってサイリスタ７６にゲート駆動信号を出力しないよう
に動作する。図８に高電圧制御回路５００の構成を示
す。高電圧制御回路５００は、Ｈブリッジ制御回路４０
０からの出力信号に基づいてサイリスタ７６にゲート駆
動信号を出力する信号発生回路５０１を備えている。そ
して、単安定回路６０５からハイレベル信号が出力され
ると、インバータ５０２の出力がローレベルになり、Ａ
ＮＤゲート５０３が閉じるため、サイリスタ７６のオン
が禁止される。すなわち、ランプ２を点灯させるための
高電圧発生が禁止される。

【００３８】そして、Ｈブリッジ回路６１のオフによっ
てランプ電圧ＶＬが上昇すると、ランプ電圧検出回路６
０１の出力信号がローレベルになるため、ＡＮＤゲート
６０３の出力信号ａがローレベルになる。この後、単安
定回路６０５の出力信号ｃがローレベルになると、Ｈブ
リッジ制御回路４００がＭＯＳトランジスタ６１ａ〜６
１ｄのオンオフ駆動を開始し、ランプ２への電力供給を
開始する。このとき、電気配線部２０の地絡状態が継続
していると、ランプ電圧検出回路６０１の出力信号が再
びハイレベルになり、ＡＮＤゲート６０３の出力信号ａ
も再びハイレベルになる。その結果、単安定回路６０５
から一定時間ハイレベル信号が出力され、Ｈブリッジ回
路６１がオフされるとともにサイリスタ７６のオンが禁
止される。

【００３９】以後、電気配線部２０の地絡状態が継続し
ている間、上記した作動を繰り返す。また、ランプ電流
検出回路６０２からハイレベル信号が出力されることに
よって、ＮＯＲゲート６０６の出力信号がローレベルに
なり、フィルタ６０７の出力信号ｅもローレベルにな
る。そして、ＯＲゲート６０８の出力信号がローレベル
になるため、タイマ回路６０９は、リセットが解除され
て時間計数作動を開始する。この後、所定時間（例えば
０．２秒）が経過し、タイマ回路６０９の出力信号ｆが
ハイレベルになると、それをクロックとしてＤフリップ
フロップ６１０のＱ端子出力信号ｇがハイレベルにな
る。

【００４０】このＤフリップフロップ６１０からのハイ
レベル信号によって、Ｈブリッジオフ回路４０１は、Ｈ
ブリッジ回路６１をオフし、ＰＷＭ制御回路１００は、
ＭＯＳトランジスタ４２をオフする。すなわち、ＰＷＭ
制御回路１００において、Ｄフリップフロップ６１０か
らハイレベル信号が出力されると、図５に示すインバー
タ１０４の出力がローレベルになり、ＡＮＤゲート１０
５の出力がローレベルになるため、ＭＯＳトランジスタ
４２をオフする。従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の作
動が停止する。

【００４１】このことにより、一次電流が過大になるこ
とを防止できる。すなわち、ＭＯＳトランジスタ４２を
オフにしなかった場合、例えば、電気配線部２０が地絡
しその部分に所定の接触抵抗があると、その接触抵抗に
よってフライバックトランス４１の二次側の電力が大き
く消費され、ランプパワー制御回路３００の作動によっ
て、一次巻線４１ａに蓄えられるエネルギーを増加させ
るようにＭＯＳトランジスタ４２をオンオフ制御する。
このため、フライバックトランス４１の一次巻線４１ａ
に過大な電流が流れるといった問題が生じるが、上述し
たように、ＭＯＳトランジスタ４２をオフし、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ４の作動を停止することによって、フライ
バックトランス４１の一次巻線４１ａに過大な電流が流
れないようにすることができる。

【００４２】以上述べたように、この実施形態において
は、ランプ電圧ＶＬが所定電圧以下でランプ電流ＩＬが
所定電流以下になったときに地絡状態であると判定し、
この判定により、一時的に（一定時間）Ｈブリッジ回路
６１をオフするとともに再点灯させるための高電圧発生
を行わないようにし、この後、一定時間が経過すると、
再度、Ｈブリッジ回路６１を作動させるとともに再点灯
作動を行う。この作動において再び地絡状態を判定する
と、上記した作動を繰り返し、この繰り返し状態が所定
時間継続すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の作動を停止
しこの状態を保持する。

【００４３】このようにランプ電圧ＶＬとランプ電流Ｉ
Ｌに基づいて地絡状態を判定したときに、Ｈブリッジ回
路６１の停止と作動開始を繰り返し、その繰り返しが所
定時間続いたときにフェイルセーフを行うようにしてい
るので、１回の地絡状態の判定に基づいて直ちにフェイ
ルセーフを行うものに比べ、誤動作を防止することがで
きる。

【００４４】なお、フェイルセーフ回路６００において
は、上記した地絡時のフェイルセーフのみならず、他の
異常検出（例えば、図示しないランプ２のコネクタの外
れなどの検出）に対してもフェイルセーフを行うように
している。この場合、その異常検出信号（異常検出時に
ハイレベルとなる信号）は、ＮＯＲゲート６０６に入力
される。そして、タイマ回路６０９が所定時間計数する
間、異常検出信号が継続して発生すると、Ｄフリップフ
ロップ６１０からハイレベル信号が出力されるため、Ｈ
ブリッジ回路６１をオフするとともに、ＭＯＳトランジ
スタ４２をオフする。 （第２実施形態）上記第１実施形態においては、タイマ
回路６０９が計数する時間、すなわち異常判定時間を、
地絡検出時と他の異常検出時とで等しくしている。この
異常判定時間は、異常検出に対する誤動作防止という観
点からすれば、長い方がよいが、地絡時にはできるだけ
早くフェイルセーフを行うのが好ましい。

【００４５】そこで、この実施形態では、地絡検出時に
おける異常判定時間を他の異常検出時よりも短くしてい
る。図９に、この実施形態におけるフェイルセーフ回路
６００の構成を示し、図１０に、図９中の各部の信号波
形を示す。地絡検出あるいは他の異常検出によってＯＲ
回路６０８からの信号がローレベルになると、タイマ回
路６０９は、リセットが解除されて時間計数作動を開始
する。このタイマ回路６０９は、第１の所定時間（例え
ば０．２秒）を計数すると出力信号ｈをハイレベルに
し、第２の所定時間（例えば０．４秒）を計数すると出
力信号ｉをハイレベルにする。

【００４６】そして、地絡検出の場合、タイマ回路６０
９からの出力信号ｈと単安定回路６０５からの出力信号
ｃにより、両出力信号がハイレベルになると、ＡＮＤゲ
ート６１１の出力信号ｊがハイレベルになり、ＯＲゲー
ト６１２を介してＤフリップフロップ６１０のクロック
端子にハイレベル信号が入力されるため、Ｄフリップフ
ロップ６１０のＱ端子出力信号ｌがハイレベルになる。
従って、地絡検出の場合には、異常判定時間を第１の所
定時間として、フェイルセーフの作動が行われる。

【００４７】また、他の異常検出の場合には、タイマ回
路６０９からの出力信号ｉがハイレベルになったときに
Ｄフリップフロップ６１０のＱ端子出力信号ｌがハイレ
ベルになる。従って、他の異常検出の場合には、地絡検
出の場合よりも長い第２の異常判定時間を用いてフェイ
ルセーフの作動が行われる。 （第３実施形態）上記第１、第２実施形態においては、
Ｈブリッジ回路６１の停止と作動開始が所定時間が継続
したときに、フェイルセーフ作動を行うものを示した
が、Ｈブリッジ回路６１の停止と開始の回数を用いてフ
ェイルセーフ作動を行うようにしてもよい。

【００４８】図１１に、この実施形態におけるフェイル
セーフ回路６００の構成を示し、図１２に、図１１中の
各部の信号波形を示す。この実施形態においては、単安
定回路６０５の出力信号ｃに基づきＨブリッジ回路６１
の停止と開始の回数をカウントするカウンタ回路６１３
を設けている。そして、カウンタ６１３は、カウント値
が所定回数（例えば５回）に達すると、出力信号ｍをハ
イレベルにする。このことにより、ＯＲゲート６１４を
介してＤフリップフロップ６１０のクロック端子にハイ
レベル信号が入力されるため、第１、第２実施形態と同
様、フェイルセーフの作動が行われる。

【００４９】また、この実施形態においては、第１実施
形態と同様、タイマ回路６０９から所定時間が経過した
ときの信号ｏによっても、フェイルセーフの作動が行わ
れるようにしている。従って、この実施形態において
は、Ｈブリッジ回路６１の停止と開始の回数が所定回数
に達するか、タイマ回路６０９の計数時間が所定時間に
達するかのいずれか早いタイミングでフェイルセーフの
作動が行われる。

【００５０】なお、この実施形態において、Ｈブリッジ
回路６１の停止と開始の回数が所定回数に達したことの
みによってフェイルセーフの作動を行うようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す放電灯装置の全体構
成図である。

【図２】図１中の制御回路１０を示すブロック構成図で
ある。

【図３】図１中のブリッジ駆動回路６２、６３の具体的
な構成を示す図である。

【図４】図２中のランプパワー制御回路３００の具体的
な構成を示す図である。

【図５】図２中のＰＷＭ制御回路１００の具体的な構成
を示す図である。

【図６】図２中のフェイルセーフ回路６００の具体的な
構成を示す図である。

【図７】図６中の各部の信号波形を示す図である。

【図８】図２中の高電圧発生回路５００の構成を示す図
である。

【図９】本発明の第２実施形態におけるフェイルセーフ
回路６００の具体的な構成を示す図である。

【図１０】図９中の各部の信号波形を示す図である。

【図１１】本発明の第３実施形態におけるフェイルセー
フ回路６００の具体的な構成を示す図である。

【図１２】図１１中の各部の信号波形を示す図である。

【符号の説明】

１…車載バッテリ、２…ランプ、３…ランプ、４…ＤＣ
−ＤＣコンバータ、５…テークオーバー回路、６…イン
バータ回路、７…始動回路、４１…フライバックトラン
ス、４２…ＭＯＳトランジスタ、６１…Ｈブリッジ回
路、１００…ＰＷＭ制御回路、２００…サンプルホール
ド回路、３００…ＰＷＭ制御回路、４００…Ｈブリッジ
制御回路、５００…高電圧発生制御回路、６００…フェ
イルセーフ回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 悟市 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 (72)発明者 舟山 友幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電圧源（１）の電圧を昇圧するトラ
   ンス（４１）と、 複数のスイッチング素子（６１ａ〜６１ｄ）により前記
   昇圧電圧を交流電圧に変換して放電灯（２）に電力供給
   を行うインバータ回路（６）と、 前記トランス（４１）と前記インバータ回路（６）との
   間の電圧が所定電圧以下で、かつ前記インバータ回路
   （６）から前記直流電圧源（１）の負極側に流れる電流
   が所定電流以下であることを判定すると、一時的に前記
   複数のスイッチング素子（６１ａ〜６１ｄ）を全てオフ
   させて前記電力供給を停止させた後、前記複数のスイッ
   チング素子（６１ａ〜６１ｄ）による電力供給を開始さ
   せ、前記判定に基づく前記電力供給の停止と開始が所定
   期間続いた場合に、前記複数のスイッチング素子（６１
   ａ〜６１ｄ）を全てオフさせた状態に保持するフェイル
   セーフ回路（６００）とを備えたことを特徴とする放電
   灯装置。
2. 【請求項２】 前記フェイルセーフ回路（６００）は、
   前記複数のスイッチング素子（６１ａ〜６１ｄ）を全て
   オフさせるときに、前記放電灯（２）を点灯始動させる
   始動回路（７）の点灯始動作動を禁止し、前記複数のス
   イッチング素子（６１ａ〜６１ｄ）による電力供給を開
   始させるときに前記始動回路（７）の点灯始動作動の禁
   止を解除するものであることを特徴とする請求項１に記
   載の放電灯装置。
3. 【請求項３】 前記トランス（４１）は、前記直流電源
   （１）側に設けられ前記昇圧を行うための昇圧用スイッ
   チング素子（４２）が接続された一次側と前記放電灯
   （２）側に設けられた二次側とが電気的に導通するよう
   に構成されており、 前記フェイルセーフ回路（６００）は、前記複数のスイ
   ッチング素子（６１ａ〜６１ｄ）を全てオフさせた状態
   に保持するときに、前記昇圧用スイッチング素子（４
   ２）をオフさせた状態に保持するものであることを特徴
   とする請求項１又は２に記載の放電灯装置。
4. 【請求項４】 前記フェイルセーフ回路（６００）は、
   前記判定に基づく前記電力供給の停止と開始が所定時間
   又は所定回数続いた場合に、前記複数のスイッチング素
   子（６１ａ〜６１ｄ）を全てオフさせた状態に保持する
   ものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   １つに記載の放電灯装置。
5. 【請求項５】 前記フェイルセーフ回路（６００）は、
   前記判定に基づく前記電力供給の停止と開始が所定時間
   および所定回数のいずれか早い方まで続いた場合に、前
   記複数のスイッチング素子（６１ａ〜６１ｄ）を全てオ
   フさせた状態に保持するものであることを特徴とする請
   求項１乃至３のいずれか１つに記載の放電灯装置。
6. 【請求項６】 直流電圧源（１）の電圧を昇圧するトラ
   ンス（４１）と、 前記トランス（４１）によって昇圧された電圧を交流電
   圧に変換して放電灯（２）に電力供給を行うインバータ
   回路（６）と、 前記インバータ回路（６）と前記放電灯（２）の間の電
   気配線部（２０）が地絡していることを判定すると、一
   時的に前記電力供給を停止させた後、前記電力供給を開
   始させ、前記地絡判定に基づく前記電力供給の停止と開
   始が所定期間続いた場合に、前記電力供給を停止させた
   状態に保持するフェイルセーフ回路（６００）とを備え
   たことを特徴とする放電灯装置。
7. 【請求項７】 前記フェイルセーフ回路（６００）は、
   前記地絡判定に基づく前記電力供給の停止と開始が第１
   の所定時間続いた場合に、前記複数のスイッチング素子
   （６１ａ〜６１ｄ）を全てオフさせた状態に保持し、前
   記地絡以外の他の異常が前記第１の所定時間より長い第
   ２の所定時間続いた場合に、前記複数のスイッチング素
   子（６１ａ〜６１ｄ）を全てオフさせた状態に保持する
   ものであることを特徴とする請求項６に記載の放電灯装
   置。