專利名稱：一種提高汽車hid頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于照明電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及汽車HID燈的啟動控制，是一種提高啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法。
背景技術(shù)：
隨著夜間駕駛安全要求的不斷提高，高強(qiáng)度氣體放電燈在汽車頭燈系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。相比與傳統(tǒng)的鹵素?zé)簦琀ID燈的功耗低，顯色性好，發(fā)光效率高，同時(shí)具有更長的使用壽命。汽車氙氣燈的負(fù)載特性很復(fù)雜，啟動過程可以分為啟動、點(diǎn)火、過渡、預(yù)熱、降功率和恒功率六個(gè)階段，每個(gè)階段都有不同的電壓和電流要求。系統(tǒng)上電后，首先需要25kV左 右的高壓脈沖將燈擊穿，然后提供一定值的預(yù)熱電流維持燈弧。為了使燈在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到光輸出的要求，燈首先需要工作在兩倍額定功率下，然后再降到額定功率進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)，不同的燈個(gè)體在特性上也會存在一定的差異，就算是同一燈個(gè)體也會隨著使用時(shí)間的變長而發(fā)生特性的變化。因此，汽車氙氣燈的啟動控制很復(fù)雜?，F(xiàn)有的汽車HID燈啟動控制技術(shù)，在設(shè)計(jì)時(shí)很少考慮到燈的自身特性，其自適應(yīng)特性也相應(yīng)的缺乏設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種應(yīng)用于汽車HID頭燈啟動的電流控制方式，所述控制方式能檢測燈特性的變化，并且相應(yīng)地調(diào)整電流基準(zhǔn)曲線，從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制的功能。所述控制方式在提高汽車HID頭燈啟動性能的同時(shí)也大大簡化了控制實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度。為此，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案
所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的高頻反激變換器采用輸出電流反饋的控制方式，其輸入端對應(yīng)車載電池，輸出連接到全橋極性變換器；輸出直流電流跟隨所述控制方法產(chǎn)生的電流基準(zhǔn)，所述電流基準(zhǔn)根據(jù)不同的燈個(gè)體特性及由于老化造成的燈特性變化而自適應(yīng)變化；
所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的低頻全橋極性變換器，通過極性轉(zhuǎn)換的方式將反激變換器輸出的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流，以確保頭燈運(yùn)行在低頻交流狀態(tài)；
所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的高壓點(diǎn)火電路，通過倍壓電路和變壓器產(chǎn)生高壓脈沖擊穿燈?。?br> 所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的數(shù)字控制器，代替了傳統(tǒng)的模擬PWM控制器實(shí)現(xiàn)了對燈電流的控制，同時(shí)完善了系統(tǒng)的保護(hù)功能。進(jìn)一步，所述控制方法的設(shè)計(jì)依據(jù)為燈功率與燈電流在穩(wěn)態(tài)條件下成線性關(guān)系，所述數(shù)字控制器通過控制燈電流來控制燈在啟動過程中的功率變化，進(jìn)而在優(yōu)化頭燈啟動性能的同時(shí)簡化了控制實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度。進(jìn)一步，所述控制方法在設(shè)計(jì)電流基準(zhǔn)時(shí)先標(biāo)定優(yōu)化的燈功率基準(zhǔn)，最大程度優(yōu)化燈的啟動性能；然后再根據(jù)標(biāo)定的燈功率基準(zhǔn)和燈電壓變化情況推導(dǎo)出最優(yōu)化的燈電流基準(zhǔn)。所述標(biāo)定優(yōu)化的燈功率基準(zhǔn)包括降功率和恒功率兩段
權(quán)利要求
1.一種提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法，所述控制方法依托的全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺包括一個(gè)高頻反激變換器，一個(gè)低頻全橋極性變換器，一個(gè)高壓點(diǎn)火電路和一個(gè)數(shù)字控制器，其特征在于 所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的高頻反激變換器采用輸出電流反饋的控制方式，其輸入端對應(yīng)車載電池，輸出連接到全橋極性變換器；輸出直流電流跟隨所述控制方法產(chǎn)生的電流基準(zhǔn)，所述電流基準(zhǔn)根據(jù)不同的燈個(gè)體特性及由于老化造成的燈特性變化而自適應(yīng)變化； 所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的低頻全橋極性變換器，通過極性轉(zhuǎn)換的方式將反激變換器輸出的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流，以確保頭燈運(yùn)行在低頻交流狀態(tài)； 所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的高壓點(diǎn)火電路，通過倍壓電路和變壓器產(chǎn)生高壓脈沖擊穿燈?。? 所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的數(shù)字控制器，代替了傳統(tǒng)的模擬PWM控制器實(shí)現(xiàn)了對燈電流的控制，同時(shí)完善了系統(tǒng)的保護(hù)功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法，其特征在于所述控制方法的設(shè)計(jì)依據(jù)為燈功率與燈電流在穩(wěn)態(tài)條件下成線性關(guān)系，所述數(shù)字控制器通過控制燈電流來控制燈在啟動過程中的功率變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法，其特征在于所述控制方法在設(shè)計(jì)電流基準(zhǔn)時(shí)先標(biāo)定優(yōu)化的燈功率基準(zhǔn)，最大程度優(yōu)化燈的啟動性能，然后再根據(jù)標(biāo)定的燈功率基準(zhǔn)和燈電壓變化情況推導(dǎo)出最優(yōu)化的燈電流基準(zhǔn)；所述標(biāo)定優(yōu)化的燈功率基準(zhǔn)包括降功率和恒功率兩段
4.根據(jù)權(quán)利要3所述的提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法，其特征在于燈在啟動過程中被控制在額定工作電壓點(diǎn)到來時(shí)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，同時(shí)在穩(wěn)態(tài)時(shí)，通過數(shù)字控制測定不同燈個(gè)體及由于老化造成特性變化的同一燈個(gè)體額定工作電壓Vr3t的變化，然后重新標(biāo)定新的燈電流基準(zhǔn)，即每一個(gè)燈都有一個(gè)特定的電流基準(zhǔn)與其相對應(yīng)，優(yōu)化啟動性能，達(dá)到自適應(yīng)的目的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法，其特征在于數(shù)字控制器根據(jù)燈穩(wěn)態(tài)額定電壓Vrst的變化重新標(biāo)定燈電壓反饋系數(shù)總和燈電流反饋系數(shù)冬進(jìn)而將一系列離散的燈電流基準(zhǔn)曲線歸一化為一條初始化電流基準(zhǔn)曲線4_;數(shù)字控制器事先將標(biāo)定好存儲在內(nèi)部，然后根據(jù)所測得Vrat的變化修訂總和尤
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法。所述控制方法實(shí)現(xiàn)了對不同燈個(gè)體和同一燈個(gè)體隨著使用時(shí)間變長之后的老化的自適應(yīng)控制，同時(shí)通過簡單的電流反饋控制實(shí)現(xiàn)汽車HID頭燈的啟動控制，優(yōu)化了燈啟動性能。所述控制方法燈電流基準(zhǔn)標(biāo)定通過燈功率標(biāo)定推導(dǎo)而得，這樣使所述電流控制方法在實(shí)現(xiàn)時(shí)完全符合燈功率變化的要求，解決了傳統(tǒng)電流控制方法中燈功率變化不均勻的情況。同時(shí)在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，通過kv和ki對Vrat變化的重新標(biāo)定將一系列燈基準(zhǔn)電流曲線歸一化為一條初始化燈電流基準(zhǔn)曲線Iref0。大大降低了所述控制方法的實(shí)現(xiàn)難度，使其具有較高的使用價(jià)值。
文檔編號H05B41/36GK102724802SQ201110339648
公開日2012年10月10日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者呂曉峰, 徐碧文, 賈紫蕊, 錢照明, 陳敏 申請人:浙江大學(xué)