JP2959405B2

JP2959405B2 - 燃焼機の電磁ポンプ制御装置

Info

Publication number: JP2959405B2
Application number: JP18737794A
Authority: JP
Inventors: 利雄笠田; 研司関戸; 桂池戸
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1999-10-06
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: JPH0849840A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液体燃料を電磁ポン
プにて供給して燃焼させる燃焼機の電磁ポンプ制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は例えば特開平１−１８４３２４号
公報に示された従来の燃焼制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【０００３】図中、１は図示しない燃焼機の燃料供給制
御を行う燃焼制御装置で、燃焼制御装置１はマイクロコ
ンピュータ２、電源電圧検出部４、電磁ポンプ電源部
５、駆動部６よりなる。マイクロコンピュータ２は図示
しない温度設定器からの設定信号と室温を検知する図示
しないルームサーモメータの検出信号を比較し、室温が
設定温度に保たれるような吐出流量を得ることのできる
制御信号を発生する機能を有するとともにこの制御信号
をその値に対応したパルス幅にパルス幅変調（ＰＷＭ）
し、これを駆動パルスとして出力するパルス幅変調回路
部３を内蔵する。パルス幅変調回路部３からの駆動パル
スは駆動部６に与えられ、電磁ポンプ電源部５の出力す
る電源出力の電磁ポンプ７への印加をこの駆動部６によ
りスイッチング制御して電磁ポンプ７を駆動する。

【０００４】また、電磁ポンプ電源部５は商用電源等の
外部電源を整流し、電磁ポンプ駆動用に最適な電圧に定
電圧化して出力するものであり、この電圧値は電源電圧
検出部４により検出してマイクロコンピュータ２に電源
電圧情報として入力する。マイクロコンピュータ２はこ
の電源電圧情報をもとにパルス幅変調回路部３に設定す
る周期とパルス幅を演算し更新する機能をも有してい
る。

【０００５】このような構成の燃焼制御装置１は電源電
圧検出部４の検出電圧と設定温度値およびルームサーモ
メータによる室温検出値をもとにマイクロコンピュータ
２は電磁ポンプ５の液体燃料吐出流量が設定室温を維持
するに最適な量となるようなパルス周期およびパルス幅
の駆動パルスを、内蔵のパルス幅変調回路部３を介して
発生し、駆動部６に与える。すると、その駆動部６は電
磁ポンプ電源部５の出力する電源出力の電磁ポンプ７へ
の印加をこの駆動パルスに従って、スイッチング制御し
て電磁ポンプ７に与え、この電磁ポンプ７を駆動する。
電磁ポンプ電源部５は商用電源を整流し、電磁ポンプ駆
動用に最適な電圧に定電圧化して出力するものであり安
定度は良いので、通常は電磁ポンプ電源出力一定電圧下
における最適パルス周期とし、室温と設定温度の差に応
じたパルス幅の駆動パルスが出力されて、電磁ポンプ７
は駆動されることになり、これによって、設定温度を維
持するような燃焼制御が成されることになる。

【０００６】一方、定電圧電源である電磁ポンプ電源部
５は商用電源の変動により出力電圧の変動を招くことが
ある。この場合は電源電圧検出部４の検出電圧に応じて
マイクロコンピュータ２は駆動パルスのパルス幅と周期
を演算して修正するので、電磁ポンプ電源部５の電圧値
が変動しても、それに対応して室温を設定温度に保持す
るに最適な吐出流量を維持するような電磁ポンプ７の運
転を実現する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の装
置においては、商用電源が大きく変動したときは電源電
圧検出部４によって容易に検出し、駆動パルスを修正で
きる。しかしながら、商用電源の電圧が少し低下した状
態では、電磁ポンプ７がオンしたときに流れる電流のた
め、図８に示すようにパルスがオンしたときのみ電磁ポ
ンプ電源部５の電圧がリップル状に低下するという現象
が現れる。

【０００８】一方、このようなリップル電圧は従来の電
源電圧検出部４では検出しにくく、例えば、常時サンプ
リングする方法で検出しても時々電圧が低下するだけで
あり、次の検出時には元の定電圧に戻っているため、正
確に電圧変動を検出することができず、駆動パルスに対
する補正をかけられなかった。このような状態において
は、駆動パルスの一部が欠けるため吐出流量が減少し、
燃焼量が低下する。そうすると、室温の維持ができなか
ったり、燃焼用空気とのバランスを電子制御で行ってい
るものにあっては燃焼量が低下するため、リフト燃焼と
なり燃焼中に臭いが発生したり、炎電流の低下により途
中消火してしまうなどの問題点があった。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、商用電源のいかなる変動におい
ても電磁ポンプ電源部の電圧変動を正確に検出して駆動
パルスに補正をかけることにより、常に最適な燃焼状態
で燃焼することができる信頼性の高い燃焼機の電磁ポン
プ制御装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる燃焼機
の電磁ポンプ制御装置は、燃焼制御部と、この燃焼制御
部からの信号に基づいて電磁ポンプに印加するパルスを
設定するパルス設定部と、このパルス設定部からの出力
により電磁ポンプに駆動パルスを印加する駆動部と、こ
の駆動部に直流の定電圧を供給し駆動パルスを定電圧に
する電磁ポンプ電源部と、この電磁ポンプ電源部の電圧
を検出する電源電圧検出部と、前記パルス設定部より出
力されるパルスの立上りから所定時間後の電源電圧検出
部の値を読み込み定電圧かどうかを判定する定電圧判定
部と、この定電圧判定部の判定に基づきパルス設定部で
設定されるパルス幅あるいはパルス周期に補正をかける
パルス補正部とを備えたものである。

【００１１】また、前記定電圧判定部は、パルス設定部
から出力されるパルスの立下り時の電源電圧検出部の値
を読み込んで判定するようにしたものである。

【００１２】また、燃焼制御部と、この燃焼制御部から
の信号に基づいて電磁ポンプに印加するパルスを設定す
るパルス設定部と、このパルス設定部からの出力により
電磁ポンプに駆動パルスを印加する駆動部と、この駆動
部に直流の定電圧を供給し駆動パルスを定電圧にする電
磁ポンプ電源部と、この電磁ポンプ電源部の電圧を検出
する電源電圧検出部と、前記パルス設定部からパルスが
出力されていないときあるいはパルスの立上り時とパル
スの立上り時から所定時間後の電源電圧検出部の値とを
読み込み定電圧かどうかを判定する定電圧判定部と、こ
の定電圧判定部の判定に基づきパルス設定部で設定され
るパルス幅あるいはパルス周期に補正をかけるパルス補
正部とを備えたものである。

【００１３】さらにまた、前記定電圧判定部は、パルス
設定部からパルスが出力されていないときあるいはパル
スの立上り時とパルスの立上り時から所定時間後の電源
電圧検出部の値との偏差により判定するようにしたもの
である。

【００１４】

【作用】この発明において、パルス補正部は、定電圧判
定部が電圧低下と判定したときは、パルス幅を増加させ
るかあるいは周期を短くして、燃料供給量が一定になる
ように補正する。

【００１５】また、定電圧判定部は、パルス立下り時の
電源電圧検出部の値を読み込んで判定するようにしたの
で、リップル状の電圧に対しても正確に検出し、電圧低
下を判定することができる。

【００１６】また、定電圧判定部は、パルス設定部から
パルスが出力されていないときあるいはパルスの立上り
時とパルスの立上り時から所定時間後の電源電圧検出部
の値とを読み込んで定電圧かどうかを判定するようにし
たので、リップル状の電圧低下に対して、より正確に判
定することができる。

【００１７】さらにまた、定電圧判定部は、パルス設定
部からパルスが出力されていないときあるいはパルスの
立上り時とパルスの立上り時から所定時間後の電源電圧
検出部の値との偏差により判定するようにしたので、リ
ップル状の電圧の変動幅を正確に検出できるとともに、
パルス補正部に最適な補正をかけて燃料供給量の変動を
抑えることができる。

【００１８】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図に基づいて説
明する。図１は本制御装置の構成を示すブロック図であ
り、１０は燃焼機による暖房装置等において設定室温を
入力するための温度設定部、１１は温度設定部１０から
の設定温度に基づいて燃焼を制御する燃焼制御部、１２
は燃焼制御部１１によって決めた燃焼量で燃焼させるた
め、電磁ポンプ７を駆動するパルスを発生させるパルス
発生部である。

【００１９】なお、電源電圧検出部４，電磁ポンプ電源
部５，駆動部６，電磁ポンプ７については従来例とほぼ
同一構成なので説明を省略する。８はパルス設定部１２
からの信号を受け、出力パルスの立上りから所定時間後
の電源電圧検出部４の値を読み込み、定電圧かどうかを
判定する定電圧判定部、９はこの定電圧判定部８の判定
に基づいてパルス設定部１２で設定されるパルス幅ある
いは周期に補正をかけるパルス補正部である。

【００２０】なお、前記燃焼制御部１１，パルス設定部
１２，定電圧判定部８，パルス補正部９はマイクロコン
ピュータ２により構成される。

【００２１】図２は、上記構成のブロック図を電気回路
図にしたものである。図２において、１４は商用電源，
１５は降圧トランス，１６は商用電源１４の交流を全波
整流するダイオードブリッヂ、１７，１８，１９，２０
は全波整流された電圧から零クロスパルスを発生させる
抵抗とトランジスタであり、その出力はマイクロコンピ
ュータ２に入力される。

【００２２】２１は電流ブロック用のダイオード、２２
は平滑用のコンデンサ、２３は電磁ポンプ用の定電圧を
作る３端子レギュレータ、２４，２５はマイクロコンピ
ュータ２用の電源ＶＤＤを作るための抵抗とツェナーダ
イオード、２６，２７はマイクロコンピュータ２からの
信号により電磁ポンプ７をパルス駆動する抵抗とトラン
ジスタである。マイクロコンピュータ２にはクロック回
路として動作するセラミック発振子２８とコンデンサ２
９，３０が接続され、セラミック発振子２８の共振周波
数に基づいたクロックパルスを発生させてマイクロコン
ピュータ２の基準時間を作る。

【００２３】さらに、３１，３２は温度設定スイッチと
抵抗であり、マイクロコンピュータ２に設定温度を入力
し、マイクロコンピュータ２はこの温度になるように電
磁ポンプ７と負荷群３３を制御する。３４，３５は３端
子レギュレータ２３の定電圧を検出するツェナーダイオ
ードと抵抗であり、抵抗３５に印加されるアナログ電圧
はＡＤ変換回路３６を通してデジタル値に変換され、マ
イクロコンピュータ２に入力される。上記のうち、３
４，３５，３６は電源電圧検出部４、２３は電磁ポンプ
電源部５、２６，２７は駆動部にそれぞれ相当する。

【００２４】次に図３の制御フローチャートを併用しな
がら、動作について説明する。まず、温度設定スイッチ
３１により温度が設定されると（ステップ４０）、マイ
クロコンピュータ２はその温度になるように最適な燃焼
量を決定し（ステップ４１）、そしてこの燃焼量に対応
した電磁ポンプ７の駆動パルスの周期とパルス幅を設定
する（ステップ４２）。

【００２５】次に設定値に基づいてまず駆動パルスをオ
ンさせ（ステップ４３）、パルス幅タイマーと周期タイ
マーを同時にスタートさせる（ステップ４４）。これら
のタイマーは、マイクロコンピュータ２のクロックを基
準にしてソフトウェアにて実現する。次にパルス幅タイ
マーが設定時間を経過したかどうかを判定し（ステップ
４５）、経過した場合は、ＡＤ変換回路３６を通してポ
ンプ電源電圧を読み込むと同時に駆動パルスをオフする
（ステップ４６）。このとき、ポンプ電源電圧が基準値
内かどうかを判定し（ステップ４７）、基準内の場合
は、周期タイマーが設定時間を経過するまで待った後
（ステップ４９）、ステップ４３に戻り、再度パルスの
オン，オフを繰返す。

【００２６】一方、ポンプ電源電圧が基準値から外れて
いるときは、ステップ４８に移り、電圧変動分に相当す
るパルス幅補正量を演算し、新たなパルス幅を設定す
る。以下、この新たなパルス幅によってパルスのオン，
オフを繰り返す。なお、一度パルス幅を修正した後はス
テップ４７におけるポンプ電源電圧の基準値も変更して
おけば、パルス幅は１回目に補正されるのみで、その後
電源電圧が変動しなければ、パルス幅は変更されない。

【００２７】図４は以上の動作を説明するための電圧波
形図である。Ａは３端子レギュレータ２３の入力電圧で
あり、商用電源１４の電圧変動に合わせて電圧が変動す
る。また、降圧トランス１５の電圧変動率によっても左
右され、負荷電流が大きいときは、降圧トランス１５の
出力電圧が低下するため、入力電圧Ａも低下する。Ｂは
３端子レギュレータ２３の出力電圧であり、入力電圧Ａ
を定電圧化し電磁ポンプ７の電源となるものである。

【００２８】図４において、（ａ）は商用電源１４が正
常時、例えば１００Ｖのときの電圧波形図である。パル
スがオンしているときは大きな電流が流れるため、入力
電圧Ａは低下するが、出力電圧Ｂとの差が大きいため、
出力電圧Ｂは一定に保たれる。このとき、定電圧判定部
８ではイ，ロ，ハのポイントで出力電圧Ｂを検出するわ
けであるが、一定電圧のため駆動パルスに対する補正は
行わない。

【００２９】次に（ｂ）は商用電源１４の電圧が低下し
たときの電圧波形図であり、入力電圧Ａが低下し、出力
電圧Ｂはパルスがオフの間は定電圧を保つが、パルスが
オンすると、負荷電流の影響で入力電圧Ａが低下し、出
力電圧Ｂが定電圧を保てなくなり、パルスがオンする度
にリップルが発生する。

【００３０】このとき、定電圧判定部８はイ，ロ，ハの
各ポイントで出力電圧Ｂを検出するため、リップル電圧
の谷のポイントを正確に検出できる。そして２発目のパ
ルスのときに電圧低下によりパルス面積の欠けた部分を
パルス幅を広げることで補い、同じ面積のパルスにする
ことにより電磁ポンプ７による燃料供給量の低下を防
ぎ、一定の燃料供給量を保つことができる。

【００３１】実施例２．なお、上記実施例１ではポンプ
電源電圧の検出をパルスの立上り時の１ポイントで行
い、マイクロコンピュータ２内にあらかじめ設定されて
いる基準値と比較したが、図５の制御フローチャートに
示すようにパルスの立上り時と立下り時の２ポイントで
行い、この偏差によって補正するようにしてもよい。

【００３２】図５において、駆動パルスをオンする前に
まずステップ５０でポンプ電源電圧Ｖ₁ を読み込む。そ
の後、ステップ４６で駆動パルスをオフする前に再度ポ
ンプ電源電圧Ｖ₂ を読み込む。次にステップ４７で（Ｖ
₁ −Ｖ₂ ）の偏差を算出し、この値に基づいてパルス幅
に補正を加える。またＶ₁ の値はパルスがオンされてい
ないときならいつ読み込んでもよい。商用電源１４の電
圧が極端に低下すると、Ｖ₁ の電圧も定電圧を保てなく
なるため、上記実施例１と同じようにＶ₁の値をマイク
ロコンピュータ２内にあらかじめ設定されている基準値
と比較するようにしてもよい。

【００３３】図６は上記実施例２における電圧波形図で
ある。ポンプ電源電圧をＶ₁ とＶ₂の２ポイントで測定
し、その偏差を算出することにより、電圧電源の変動を
より正確に検出することができる。

【００３４】実施例３．図７は本発明の実施例３を示す
もので、ポンプ電源電圧をＶ₁ とＶ₂ の２ポイントで測
定し、その偏差に基づいてパルス周期に補正を加えるよ
うにした場合の電圧波形図であり、実施例２と同様の効
果が得られる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、燃焼
制御部と、この燃焼制御部からの信号に基づいて電磁ポ
ンプに印加するパルスを設定するパルス設定部と、この
パルス設定部からの出力により電磁ポンプに駆動パルス
を印加する駆動部と、この駆動部に直流の定電圧を供給
し駆動パルスを定電圧にする電磁ポンプ電源部と、この
電磁ポンプ電源部の電圧を検出する電源電圧検出部と、
前記パルス設定部より出力されるパルスの立上りから所
定時間後の電源電圧検出部の値を読み込んで定電圧がど
うがを判定する定電圧判定部と、この定電圧判定部の判
定に基づきパルス設定部で設定されるパルス幅あるいは
パルス周期に補正をかけるパルス補正部とを備えている
ので、商用電源のいかなる変動においても電磁ポンプ電
源部の電圧変動を正確に検知でき、これを基に駆動パル
スに補正をかけることにより、常に最適な燃焼状態で燃
焼することができ、信頼性の高い燃焼機の電磁ポンプ制
御装置が得られる。

【００３６】また、定電圧判定部は、パルス立下り時の
電源電圧検出部の値を読み込んで判定するようにしたの
で、リップル状の電圧に対しても正確に検出し、電圧低
下を判定することができるため、駆動パルスに正確な補
正がかけられ、電圧が変動しても常に最適な燃焼状態が
得られる。

【００３７】また、定電圧判定部は、パルス設定部から
パルスが出力されていないときあるいはパルスの立上り
時とパルスの立上り時から所定時間後の電源電圧検出部
の値とを読み込んで定電圧かどうかを判定するようにし
たので、リップル状の電圧低下に対して、より正確に判
定することができる。

【００３８】さらにまた、定電圧判定部は、パルス設定
部からパルスが出力されていないときあるいはパルスの
立上り時とパルスの立上がり時から所定時間後の電源電
圧検出部の値との偏差により判定するようにしたので、
リップル状の電圧の変動幅を正確に検出できるととも
に、パルス補正部に最適な補正をかけて燃料供給量の変
動を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電磁ポンプ制御装置の
構成を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例を示す電磁ポンプ制御装置の
電気回路図。

【図３】本発明の実施例１による電磁ポンプ制御装置の
動作を示す制御フローチャート。

【図４】本発明の実施例１による電磁ポンプ制御装置の
動作を説明する電圧波形図。

【図５】本発明の実施例２による動作を示す制御フロー
チャート。

【図６】本発明の実施例２の動作を説明する電圧波形
図。

【図７】本発明の実施例３の動作を説明する電圧波形
図。

【図８】従来の燃焼制御装置の構成を示すブロック図。

【図９】従来の燃焼制御装置の電磁ポンプ制御動作を説
明する電圧波形図。

【符号の説明】

２マイクロコンピュータ４電源電圧検出部５電磁ポンプ電源部６駆動部７電磁ポンプ８定電圧判定部９パルス補正部１１燃焼制御部１２パルス設定部

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−184324（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−43281（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−138288（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−52631（ＪＰ，Ａ) 実開平７−40698（ＪＰ，Ｕ) 特許2697170（ＪＰ，Ｂ２) 特公平３−513（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23N 1/00 105 F23K 5/04 F04B 17/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼制御部と、この燃焼制御部からの信
号に基づいて電磁ポンプに印加するパルスを設定するパ
ルス設定部と、このパルス設定部からの出力により電磁
ポンプに駆動パルスを印加する駆動部と、この駆動部に
直流の定電圧を供給し駆動パルスを定電圧にする電磁ポ
ンプ電源部と、この電磁ポンプ電源部の電圧を検出する
電源電圧検出部と、前記パルス設定部より出力されるパ
ルスの立上りから所定時間後の電源電圧検出部の値を読
み込み、定電圧かどうかを判定する定電圧判定部と、こ
の定電圧判定部の判定に基づき前記パルス設定部で設定
されるパルス幅あるいはパルス周期に補正をかけるパル
ス補正部とを備えたことを特徴とする燃焼機の電磁ポン
プ制御装置。
【請求項２】前記定電圧判定部は、パルス設定部から
出力されるパルスの立下り時の電源電圧検出部の値を読
み込んで判定することを特徴とする請求項１記載の燃焼
機の電磁ポンプ制御装置。
【請求項３】燃焼制御部と、この燃焼制御部からの信
号に基づいて電磁ポンプに印加するパルスを設定するパ
ルス設定部と、このパルス設定部からの出力により電磁
ポンプに駆動パルスを印加する駆動部と、この駆動部に
直流の定電圧を供給し駆動パルスを定電圧にする電磁ポ
ンプ電源部と、この電磁ポンプ電源部の電圧を検出する
電源電圧検出部と、前記パルス設定部からパルスが出力
されていないときあるいはパルスの立上り時とパルスの
立上り時から所定時間後の電源電圧検出部の値とを読み
込み、定電圧かどうかを判定する定電圧判定部と、この
定電圧判定部の判定に基づき前記パルス設定部で設定さ
れるパルス幅あるいはパルス周期に補正をかけるパルス
補正部とを備えたことを特徴とする燃焼機の電磁ポンプ
制御装置。
【請求項４】前記定電圧判定部は、パルス設定部から
パルスが出力されていないときあるいはパルスの立上り
時とパルスの立上り時から所定時間後の電源電圧検出部
の値との偏差により判定することを特徴とする請求項３
記載の燃焼機の電磁ポンプ制御装置。