JP3739680B2 - 診断機能付きのガス燃焼機器用電磁弁群駆動装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス燃焼機器に組込まれている複数の電磁弁を駆動する装置に関する。特に、各電磁弁に対応して設けられており、各電磁弁のオン・オフを切換える各電磁弁駆動回路の正常・異常を個々に(電磁弁駆動回路は複数存在する)診断できる機能を内蔵する電磁弁群駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電磁弁群駆動装置の一例が特開平9−257245号公報に記載されている。図5は同公報に記載の電磁弁群駆動装置20の回路構成を示す。
図5に示す電磁弁群駆動装置20は、第1電磁弁駆動回路31と、第2電磁弁駆動回路41と、第1通電検出手段25と、第2通電検出手段35と、コンピュータ22とを備えている。
第1電磁弁駆動回路31は、第1励磁コイル32と、第1電磁弁駆動回路31の通電・非通電を切換える第1スイッチ34を有する。第1励磁コイル32は、第1電磁弁(全体構成は図示省略)に組込まれており、第1励磁コイル32に通電されている間は第1電磁弁が開き(オンする)、第1励磁コイル32に通電されていない間は第1電磁弁が閉じる(オフする)。
第2電磁弁駆動回路41は、第2励磁コイル42と、第2電磁弁駆動回路41の通電・非通電を切換える第2スイッチ44を有する。第2励磁コイル42は、第2電磁弁(全体構成は図示省略)に組込まれており、第2励磁コイル42に通電されている間は第2電磁弁が開き、第2励磁コイル42に通電されていない間は第2電磁弁が閉じる。
【0003】
第1通電検出手段25は、第1スイッチ34とダイオード30と信号線26で構成されている。第2通電検出手段35は、第2スイッチ44とダイオード40と信号線36で構成されている。
コンピュータ22は、第1スイッチ34にオン信号を出力する第1出力ポート22bと、第2スイッチ44にオン信号を出力する第2出力ポート22dと、第1通電検出手段25の出力が入力される第1入力ポート22aと、第2通電検出手段35の出力が入力される第2入力ポート22cを有する。コンピュータ22はその内部から第1入力ポート22aと第2入力ポート22cにハイ状態の電圧を印加している。このため、第1入力ポート22aと第2入力ポート22cは、通電検出手段25、35の出力がロー状態の電圧値とならない限り、ハイ状態となっている。
第1通電検出手段25の信号線26は、コンピュータ22の第1入力ポート22aに接続されている。第2通電検出手段35の信号線36はコンピュータ22の第2入力ポート22cに接続されている。
【0004】
第1出力ポート22bからオン信号が出力されると(ハイ状態の電圧が印加されると)、第1スイッチ34がオンする。第1スイッチ34がオンして第1励磁コイル32に通電されると、第1通電検出手段25の出力の電圧値はローとなり、第1入力ポート22aにそのロー状態の電圧(第1電磁弁駆動回路31が通電状態であることを表す信号)が入力される。一方、第1出力ポート22bからオフ信号が出力されると(ロー状態の電圧が印加されると)、第1スイッチ34がオフする。第1スイッチ34がオフして第1励磁コイル32に通電されないと、第1通電検出手段25の出力の電圧値はハイとなり、第1入力ポート22aにそのハイ状態の電圧(第1電磁弁駆動回路31が非通電状態であることを表す信号)が入力される。
第2出力ポート22dからオン信号が出力されると(ハイ状態の電圧が印加されると)、第2スイッチ44がオンする。第2スイッチ44がオンして第2励磁コイル42に通電されると、第2通電検出手段35の出力の電圧値はローとなり、第2入力ポート22cにそのロー状態の電圧(第2電磁弁駆動回路41が通電状態であることを表す信号)が入力される。一方、第2出力ポート22dからオフ信号が出力されると(ロー状態の電圧が印加されると)、第2スイッチ44がオフする。第2スイッチ44がオフして第2励磁コイル42に通電されないと、第2通電検出手段35の出力の電圧値はハイとなり、第2入力ポート22dにそのハイ状態の電圧(第2電磁弁駆動回路41が非通電状態であることを表す信号)が入力される。
【0005】
この電磁弁群駆動装置20によると、コンピュータ22の2つの入力ポート22a、22cに入力された信号(電圧)から、2つの電磁弁駆動回路31、41の正常・異常を個々に診断することができる。例えば、第1出力ポート22bから第1スイッチ34にオン信号を出力したにもかかわらず、第1入力ポート22aへの入力がハイ状態の電圧値を維持する場合は、第1電磁弁駆動回路31に非通電異常が生じていることがわかる。一方、第1出力ポート22bから第1スイッチ34にオフ信号を出力したにもかかわらず、第1入力ポート22aにロー状態の電圧値が入力される場合は、第1電磁弁駆動回路31に通電異常が生じていることがわかる。
【0006】
ここで、電磁弁駆動回路の非通電異常とは、その回路を通電状態にしようとしているにもかかわらず、その回路が非通電状態となっていることをいう。その原因としては、その回路を構成するスイッチのオフ異常や、その回路を構成する配線の断線等が挙げられる。一方、電磁弁駆動回路の通電異常とは、その回路を非通電状態にしようとしているにもかかわらず、その回路が通電状態となっていることをいう。その原因としては、その回路を構成するスイッチのオン異常や、その回路を構成する配線のショート等が挙げられる。
また、スイッチのオフ異常とは、スイッチをオンしようとしているにもかかわらず、スイッチがオフすることをいう。一方、スイッチのオン異常とは、スイッチをオフしようとしているにもかかわらず、スイッチがオンすることをいう。なお、スイッチをオンしようとする態様には、出力ポートからスイッチのオン信号を出力する態様と、出力ポートからスイッチのオフ信号の出力を停止することでスイッチをオンしようとする態様等がある。一方、スイッチをオフしようとする態様には、出力ポートからスイッチのオフ信号を出力する態様と、出力ポートからスイッチのオン信号の出力を停止することでスイッチをオフしようとする態様等がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示す電磁弁群駆動装置20で、各電磁弁駆動回路31、41の正常・異常を個々に診断するためには、電磁弁駆動回路の数(図5では2つ)と等しい数だけの入力ポート22a、22cを必要とする。しかし、コンピュータ22の1つの入力ポートに入力された信号から複数の電磁弁駆動回路の正常・異常を個々に診断できれば、コンピュータ22の簡素化や回路の配線数の少数化等を図ることができる。
しかしながら、第1通電検出手段25の信号線26と第2通電検出手段35の信号線36を、破線Aから破線Bに示すように、単に1つの入力ポート22aに共通に接続したというだけでは、以下のような問題が生じる。
【0008】
例えば、第1出力ポート22bから第1スイッチ34にオン信号を出力し、第2出力ポート22dから第2スイッチ44にオフ信号を出力している場合、正常であれば第1電磁弁駆動回路31が通電状態となり、第1入力ポート22aにはロー状態の電圧が入力されるはずである。しかしながら、第2電磁弁駆動回路41に通電異常が生じていると、第1電磁弁駆動回路31が非通電異常でも、第1入力ポート22aはロー状態の電圧値が入力されてしまう。このように、信号線26と信号線36を単に1つの入力ポート22aに共通に接続しただけでは、その入力ポート22aにロー状態の電圧が入力されていても、第1電磁弁駆動回路31が正常であるとも異常であるとも判別できないのである。
【0009】
本発明は、コンピュータの1つの入力ポートに入力された信号から、複数の電磁弁駆動回路の正常・異常を個々に診断できる電磁弁駆動装置を実現することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の電磁弁群駆動装置は、ガス燃焼機器に組込まれている複数の電磁弁を駆動するとともに、各電磁弁のオン・オフを切換える各電磁弁駆動回路を個々に診断する機能を内蔵している。
この電磁弁群駆動装置は、各電磁弁に対応して設けられているとともに、各々の通電・非通電を切換えるスイッチが各々に設けられている電磁弁駆動回路により構成される電磁弁駆動回路群と、電磁弁駆動回路の結果的な通電・非通電の組合せ毎に異なる電圧値を出力する電圧値出力手段と、各スイッチを独立にオン・オフさせる信号を電磁弁駆動回路群に出力するとともに、電圧値検出手段が出力する電圧値を1つの入力ポートから入力するコンピュータを備えている。このコンピュータは、電磁弁駆動回路群に出力した信号が示す各スイッチのオン・オフの組合わせにより決定される電圧値と、入力ポートから入力した電圧値を比較し、比較結果に基づいて、いずれの電磁弁駆動回路が異常であるかを診断する処理を実行する。
ここで「電磁弁駆動回路」は、その回路に電磁弁の励磁コイルが組込まれていて、その励磁コイルの通電・非通電を切換えることによって直接的に電磁弁を駆動する回路であってもよいし、あるいは、その回路に電磁弁の励磁コイルの通電・非通電を切換える中継リレーとしての励磁コイルが組込まれていて、その励磁コイルの通電・非通電を切換えることによって間接的に電磁弁を駆動する回路であってもよい。
【0011】
この装置は、電磁弁駆動回路群の通電・非通電の組合せ毎に異なる信号を出力する通電検出手段を備えているので、その出力によって電磁弁駆動回路群の通電・非通電の組合せを検出できる。このために、コンピュータの1つの入力ポートに入力された信号から得られる電磁弁駆動回路群の通電・非通電の組合せと、コンピュータから出力されるスイッチ群のオン・オフ信号の組合せを対比することによって、各電磁弁駆動回路の正常・異常を個々に判別できる。
この装置によると、コンピュータの1つの入力ポートに入力された信号から、複数の電磁弁駆動回路の正常・異常を個々に診断することができる。
【0012】
この装置のコンピュータは、全てのスイッチをオンさせる信号を電磁弁駆動回路群に出力し、全てのスイッチがオンしている場合の電圧値と、前記入力ポートから入力した電圧値を比較し、また、全てのスイッチをオフさせる信号を電磁弁駆動回路群に出力し、全てのスイッチがオフしている場合の電圧値と、前記入力ポートから入力した電圧値を比較し、各比較結果に基づいて、いずれの電磁弁駆動回路が異常であるかを診断する処理を実行するようにプログラムされていることが好ましい。
ここで、スイッチを「オンさせる処理」、あるいは「オフさせる処理」とは、コンピュータからオン信号を出力する、あるいはオン信号の出力を停止する、または、オフ信号を出力する、あるいはオフ信号の出力を停止する等によって、スイッチをオンあるいはオフさせるべく制御することを意味する。結果的にオンあるいはオフするということとは異なる。
【0013】
この装置によると、全てのスイッチをオンさせる処理を実行した結果コンピュータの1つの入力ポートに入力された信号から、非通電異常の電磁弁駆動回路が存在するか否か、存在する場合にはどの電磁弁駆動回路が非通電異常であるかを診断できる。また、全てのスイッチをオフさせる処理を実行した結果コンピュータの1つの入力ポートに入力された信号から、通電異常の電磁弁駆動回路が存在するか否か、存在する場合にはどの電磁弁駆動回路が通電異常であるかを診断できる。
この装置によると、コンピュータの1つの入力ポートに入力された信号から、より簡単に複数の電磁弁駆動回路の正常・異常を個々に診断することができる。
【0014】
コンピュータの1つの入力ポートに入力される信号の経時的変化を利用して各電磁弁駆動回路を個々に診断することができる。この電磁弁群駆動装置は、各電磁弁に対応して設けられているとともに、各々の通電・非通電を切換えるスイッチが各々に設けられている電磁弁駆動回路により構成される電磁弁駆動回路群と、全ての電磁弁駆動回路が結果的に非通電状態の場合と、少なくとも一つの電磁弁駆動回路が結果的に通電状態の場合とで異なる信号を出力する信号出力手段と、電磁弁駆動回路群に、各スイッチを順にオンさせる信号と全てのスイッチをオフさせる信号を経時的に出力するとともに、信号出力手段が出力する信号を1つの入力ポートから入力するコンピュータを備えている。この装置のコンピュータは、各スイッチを順にオンさせる信号と全てのスイッチをオフさせる信号を経時的に出力するとともに、信号出力手段が出力する信号を1つの入力ポートから入力するコンピュータを備えている。このコンピュータは、電磁弁駆動回路群に出力した信号が示す各スイッチのオン・オフの組合わせで決定される信号と、入力ポートから入力した信号を比較し、比較結果に基づいて、いずれの電磁弁駆動回路が異常であるかを診断する処理を実行する
ここでいう「電磁弁駆動回路」も、上記と同様に直接的に電磁弁を駆動する回路であってもよいし、あるいは、間接的に電磁弁を駆動する回路であってもよい。また、スイッチを「オンさせる処理」、あるいは「オフさせる処理」も、上記と同様にスイッチをオンあるいはオフさせるべく制御することを意味し、結果的にオンあるいはオフするということとは異なる。
【0015】
この装置は、全ての電磁弁駆動回路が非通電状態の場合と、少なくとも一つの電磁弁駆動回路が通電状態の場合とで、異なる信号を出力する通電検出手段を備えている。この装置のコンピュータによって一のスイッチをオンさせる処理を実行したときに、全ての電磁弁駆動回路が非通電状態の場合の信号が出力された場合には、少なくともその一のスイッチを有する電磁弁駆動回路に非通電異常が生じていることがわかる。このため、各スイッチを順にオンさせる処理を実行することで、各電磁弁駆動回路に非通電異常が生じているか否かがわかる。また、全てのスイッチをオフさせる処理を実行したときに、少なくとも一つの電磁弁駆動回路が通電状態の場合の信号が出力された場合には、少なくとも1つの電磁弁駆動回路に通電異常が生じていることがわかる。
この装置によると、コンピュータの1つの入力ポートに入力された信号から、複数の電磁弁駆動回路のうち、どの電磁弁駆動回路に非通電異常が生じているかを検出でき、また、いずれかの電磁弁駆動回路に通電異常が生じていることを検出できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第1実施例) 図1に、第1実施例の電磁弁群駆動装置120の回路構成を示す。この電磁弁群駆動装置120は、ガスコンロ、ガスファンヒータ、ガスストーブ、ガス炊飯器等のガス燃焼機器(図示省略)に組込み、ガス燃焼機器の火力調整や被加熱物体の温度調整のためにガスの供給・停止を断続的に切換える複数の電磁弁群のオン・オフを制御するのに好適に用いることができる。
電磁弁群駆動装置120は、第1電磁弁駆動回路131と、第2電磁弁駆動回路141と、通電検出手段123と、コンピュータ122を備えている。
第1電磁弁駆動回路131は、第1励磁コイル132と、第1電磁弁駆動回路131の通電・非通電を切換える第1スイッチ(この例ではバイポーラトランジスタ)134を有している。第1励磁コイル132の一端には電圧VCC(5V)が印加されている。第1スイッチ134のコレクタ端子には第1励磁コイル132の他端が接続されており、ベース端子はコンピュータ122の第1出力ポート122bに接続されており、エミッタ端子は接地されている。
第2電磁弁駆動回路141は、第2励磁コイル142と、第2電磁弁駆動回路141の通電・非通電を切換える第2スイッチ(バイポーラトランジスタ)144を有している。第2励磁コイル142の一端には電圧VCCが印加されている。第2スイッチ144のコレクタ端子には第2励磁コイル142の他端が接続されており、ベース端子はコンピュータ122の第2出力ポート122cに接続されており、エミッタ端子は接地されている。
【0017】
通電検出手段123は、第1電磁弁駆動回路131の第1通電検出部125と、第2電磁弁駆動回路141の第2通電検出部135と、抵抗値10kΩの抵抗124によって主に構成されている。各通電検出部125、135は互いに並列に接続され、各通電検出部125、135に対して抵抗124が直列に接続されている。抵抗124の他端には電圧VCCがかけられている。各通電検出部125、135と抵抗124の間に接続された配線は、コンピュータ122の入力ポート122aに接続されている。
第1通電検出部125は、第1スイッチ134と、第1スイッチ134のコレクタ端子側に接続された信号線126と、信号線126によって直列に接続されたダイオード130と抵抗値10kΩの抵抗128によって構成されている。
第2通電検出部135は、第2スイッチ144と、第2スイッチ144のコレクタ端子側に接続された信号線136と、信号線136によって直列に接続されたダイオード140と抵抗値4.7kΩの抵抗138によって構成されている。
第1電磁弁駆動回路131と第1通電検出部125、および第2電磁弁駆動回路141と第2通電検出部135は一部重複している部分(スイッチ134、144)がある。
【0018】
コンピュータ122は、マイクロコンピュータによって構成されている。コンピュータ122は、各スイッチ134、144にオン・オフ信号を出力する出力ポート122b、122cと、通電検出手段123の出力が入力される入力ポート122aを有する。入力ポート122aはアナログポートとなっており、ハイ・ローの2値でなく、1.2Vや1.6V等のアナログ値が入力される。コンピュータ122は、A/Dコンバータを内蔵している。
【0019】
次に、電磁弁群駆動装置120の正常時の基本的な動作を説明する。
まず、コンピュータ122の第1出力ポート122bからオフ信号が出力され、第2出力ポート122cからもオフ信号が出力されると、第1スイッチ134と第2スイッチ144が共にオフとなり、第1電磁弁駆動回路131と第2電磁弁駆動回路141は共に非通電状態となる。このとき、通電検出手段123の出力(A点の電圧値)は約5Vとなり、コンピュータ122の入力ポート122aには約5V(VCC)が入力される。
【0020】
コンピュータ122の第1出力ポート122bからオン信号が出力され、第2出力ポート122cからオフ信号が出力されると、第1スイッチ134のみがオンする。第1スイッチ134のみがオンすると、第1電磁弁駆動回路131が通電し、第1励磁コイル132がオンし、これにより第1電磁弁(全体構成は図示省略)がオンする(開く)。また、第1通電検出部125のダイオード130と抵抗128と抵抗124に通電される。ダイオード130の順方向電圧と、第1スイッチ134のオン時のコレクタ−エミッタ間電圧はほぼゼロと近似できるので、通電検出手段123の出力(A点の電圧)は、抵抗124と抵抗128で分圧された電圧となり、両方の抵抗値がともに10kΩであることから、A点の電圧は約2.5Vとなり、入力ポート122aには約2.5Vが入力される。
【0021】
コンピュータ122の第1出力ポート122bからオフ信号が出力され、第2出力ポート122cからオン信号が出力されると、第2スイッチ144のみがオンする。第2スイッチ144のみがオンすると、第2電磁弁駆動回路141が通電し、第2励磁コイル142がオンし、これにより第2電磁弁がオンする(開く)。また、第2通電検出部135のダイオード140と抵抗138と抵抗124に通電される。ダイオード140の順方向電圧と、第2スイッチ144のオン時のコレクタ−エミッタ間電圧はほぼゼロと近似できるので、通電検出手段123の出力(A点の電圧)は、抵抗124と抵抗138で分圧された電圧となり、A点の電圧は約1.6Vとなり、入力ポート122aには約1.6Vが入力される。
【0022】
コンピュータ122の第1出力ポート122bからオン信号が出力され、第2出力ポート122cからもオン信号が出力されると、第1スイッチ134と第2スイッチ144がオンする。第1スイッチ134がオンすると、第1電磁弁駆動回路131が通電し、第1励磁コイル132がオンし、これにより第1電磁弁がオンする(開く)。第2スイッチ144がオンすると、第2電磁弁駆動回路141が通電し、第2励磁コイル142がオンし、これにより第2電磁弁がオンする(開く)。このとき、第1通電検出部125のダイオード130と抵抗128と、第2通電検出部135のダイオード140と抵抗138と、抵抗124に通電される。ダイオード130、140の順方向電圧と、第1スイッチ134と第2スイッチ144のオン時のコレクタ−エミッタ間電圧はほぼゼロと近似できるので、通電検出手段123の出力(A点の電圧)は、抵抗138(4.7kΩ)と抵抗128(10kΩ)の並列回路の合計抵抗(3.2Ω)と、抵抗124(10kΩ)で分圧した電圧(1.2V)となり、入力ポート122aには約1.2Vが入力される。
【0023】
以上のように、通電検出手段123は、各電磁弁駆動回路131、141の通電・非通電状態の組合せ毎に異なる電圧値(約5V、約2.5V、約1.6V、約1.2V)を出力する。
【0024】
図2に第1実施例の電磁弁群駆動装置120の診断処理のフローチャートを示す。以下の診断処理は、電磁弁群駆動装置120を組込んだガス燃焼機器の燃焼運転開始前にいわゆる初期チェックとして行うものである。
まず、コンピュータ122によって第1スイッチ134と第2スイッチ144の両方をオンさせる(即ち、オン信号を出力する。S10)。この結果、入力ポート122aに入力される電圧値(アンサー)が約1.2Vである場合は(S20)、第1スイッチ134と第2スイッチ144の両方がオンし、第1電磁弁駆動回路131と第2電磁弁駆動回路141の両方が通電状態となったことがわかる。この場合、両方の電磁弁駆動回路131、141とも正常であるか、あるいは、一方または両方の電磁弁駆動回路131、141が通電異常であるということがいえる。そのいずれであるかを診断するために、次は第1スイッチ134と第2スイッチ144の両方をオフさせる(即ち、オフ信号を出力する。S30)。この結果、S60のアンサーが約1.2Vである場合は、第1電磁弁駆動回路131と第2電磁弁駆動回路141の両方が通電異常であることがわかる(S90)。S60のアンサーが約1.6Vである場合は、第1電磁弁駆動回路131は正常であり、第2電磁弁駆動回路141は通電異常であることがわかる(S100)。S60のアンサーが約2.5Vである場合は、第1電磁弁駆動回路131は通電異常であり、第2電磁弁駆動回路141は正常であることがわかる(S110)。S60のアンサーが約5Vである場合は、第1電磁弁駆動回路131と第2電磁弁駆動回路141の両方が正常であることがわかる(S120)。
【0025】
S10でコンピュータ122によって第1スイッチ134と第2スイッチ144の両方をオンさせたときのアンサーが約1.6Vである場合は(S20)、第1電磁弁駆動回路131が非通電異常であることがわかる。この場合、第2電磁弁駆動回路141は非通電異常でないことがわかるが、正常であるか通電異常であるかのどちらかはわからない。そこでさらに診断を進めるために、第1スイッチ134と第2スイッチ144の両方をオフさせる(S40)。この結果、S70のアンサーが約1.6Vである場合は、第2電磁弁駆動回路141が通電異常であることがわかる(S130)。S70のアンサーが約5Vである場合は、第2電磁弁駆動回路141は正常であることがわかる(S140)。
【0026】
S10でコンピュータ122によって第1スイッチ134と第2スイッチ144の両方をオンさせたときのアンサーが約2.5Vである場合は(S20)、第2電磁弁駆動回路141が非通電異常であることがわかる。この場合、第1電磁弁駆動回路131は非通電異常でないことがわかるが、正常であるか通電異常であるかのどちらかはわからない。そこでさらに診断を進めるために、第1スイッチ134と第2スイッチ144の両方をオフさせる(S50)。この結果、S80のアンサーが約2.5Vである場合は、第1電磁弁駆動回路131が通電異常であることがわかる(S150)。S80のアンサーが約5Vである場合は、第1電磁弁駆動回路131は正常であることがわかる(S160)。
【0027】
S10でコンピュータ122によって第1スイッチ134と第2スイッチ144の両方をオンさせたときのアンサーが約5.0Vである場合は(S20)、第1電磁弁駆動回路131と第2電磁弁駆動回路141の両方に非通電異常が生じていることがわかる(S170)。
【0028】
電磁弁群駆動装置120の診断処理は、その装置120を組込んだガス燃焼機器の燃焼運転中にも行うことができる。例えば、燃焼運転中に第1スイッチ134をオンさせる処理を実行し、第2スイッチ144をオフさせる処理を実行している状態では、正常時であればアンサーは約2.5Vである。それにもかかわらず、アンサーが例えば約1.2Vとなった場合は、第2電磁弁駆動回路141に通電異常が生じていることがわかる。
【0029】
以上の診断処理によって、いずれかの電磁弁駆動回路131、141の異常がわかった場合は、コンピュータ122によってスイッチ134、144をオフさせる処理を実行し電磁弁駆動回路131、141を非通電状態にする。また、電磁弁群駆動装置120を組込んだガス燃焼機器の運転開始前であれば、ガス燃焼機器の運転を開始不能とするとともに異常を報知する。運転中であれば、ガス燃焼機器の運転を停止させるとともに異常を報知する。
【0030】
(第2実施例) 図3に、第2実施例の電磁弁群駆動装置220の回路構成を示す。第2実施例の電磁弁群駆動装置220は、通電検出手段223のうち、第1電磁弁駆動回路231の第1通電検出部225と、第2電磁弁駆動回路241の第2通電検出部235のそれぞれが抵抗を有していない点で第1実施例の電磁弁群駆動装置120と異なる。即ち、第1通電検出部225は第1スイッチ234と、信号線226と、ダイオード230によって構成されており、第2通電検出部235は第2スイッチ244と、信号線236と、ダイオード240によって構成されている。また、コンピュータ222の入力ポート222aはデジタルポートとなっており、ハイ状態とロー状態の電圧値というデジタルな状態を区別することができる。
【0031】
次に、電磁弁群駆動装置220の正常時の基本的な動作を説明する。
まず、第1スイッチ234と第2スイッチ244が共にオフのときは、第1電磁弁駆動回路231と第2電磁弁駆動回路241は共に非通電状態であるため、通電検出手段223の出力(A点の電圧)はハイ状態(電圧VCCが現れた状態)となり、コンピュータ222の入力ポート222aにはハイ状態の電圧が入力される。
【0032】
コンピュータ222の第1出力ポート222bから第1スイッチ234にオン信号が送られると、第1スイッチ234がオンする。第1スイッチ234がオンすると、第1電磁弁駆動回路231が通電され、第1励磁コイル232がオンし、第1電磁弁(全体構成は図示省略)がオンする(開く)。また、第1通電検出部225のダイオード230と、抵抗224に通電される。この結果、通電検出手段223の出力(A点の電圧)はロー状態(ダイオード230の順方向電圧と第1スイッチ234のオン時のコレクタ−エミッタ間電圧を合計した電圧が現れた状態)となり、入力ポート222aにはロー状態の電圧が入力される。
【0033】
コンピュータ222の第2出力ポート222cから第2スイッチ244にオン信号が送られると、第2スイッチ244がオンする。第2スイッチ244がオンすると、上記と同様に、通電検出手段223の出力(A点の電圧)はロー状態となり、入力ポート222aにはロー状態の電圧が入力される。
【0034】
コンピュータ222の第1出力ポート222bから第1スイッチ234にオン信号が送られ、かつ、第2出力ポート222cから第2スイッチ244にオン信号が送られると、第1スイッチ234と第2スイッチ244の両方がオンする。第1スイッチ234と第2スイッチ244の両方がオンした場合も、上記と同様に、通電検出手段223の出力(A点の電圧)はロー状態となり、入力ポート222aにはロー状態の電圧が入力される。
【0035】
以上のように、通電検出手段223は、全ての電磁弁駆動回路231、241が非通電状態の場合と、少なくとも一つの電磁弁駆動回路231、241が通電状態の場合とで、異なる電圧値(前者ではハイ状態の電圧値、後者ではロー状態の電圧値)を出力する。
【0036】
なお、実際の燃焼運転中は第2スイッチ244のみをオンさせる制御は実行しない。燃焼運転中は、第1スイッチ234のみをオンさせる弱燃焼モードと、第1スイッチ234と第2スイッチ244の両方をオンさせる強燃焼モードのいずれかのモードで燃焼を行う。第2スイッチ244のみをオンさせるのは、以下で説明する診断処理を行う場合である。
【0037】
図4に第2実施例の電磁弁群駆動装置220の診断処理のフローチャートを示す。以下の診断処理は、電磁弁群駆動装置220を組込んだガス燃焼機器の燃焼運転開始前にいわゆる初期チェックとして行うものである。
まず、S210でコンピュータ222によって第1スイッチ234のみをオンさせる処理を行い、入力ポート222aに入力される電圧値(アンサー)がハイ(第1電磁弁駆動回路231が非通電状態の場合)か、ロー(第1電磁弁駆動回路231が通電状態の場合)かを判別する(S220)。S220でアンサーがハイ(非通電)の場合は、第1電磁弁駆動回路231は非通電異常しており、かつ、第2電磁弁駆動回路241は通電異常していないことがわかる(図4の右側の表(1)の状態)。図4の右側に示す表は、図4の処理とアンサーから判別される各電磁弁駆動回路231、241の状態を示しており、番号は図4の処理のアンサーによる分岐に対応している。
【0038】
S220でアンサーがハイ(非通電)の場合は、第2スイッチ244のみをオンさせる処理を行い(S230)、アンサーがハイかローかを判別する(S240)。S240でアンサーがハイ(非通電)の場合は、第2電磁弁駆動回路241にまで非通電異常が生じていることがわかる(図4の右側の表(2)の状態)。S240でアンサーがロー(通電)の場合は、第2電磁弁駆動回路241は非通電異常していないことがわかる。S220でアンサーがハイ(非通電)の場合は、第2電磁弁駆動回路241は通電異常でないことがわかっているので、S240でアンサーがロー(通電)の場合は、第2電磁弁駆動回路241は正常であることがわかる(通電異常でも非通電異常でもないので正常である。図4の右側の表(3)の状態)。
【0039】
S210の処理の結果、S220でアンサーがロー(通電)の場合、「第1電磁弁駆動回路231と第2電磁弁駆動回路241の両方ともが非通電異常していることはない」ことがわかる(図4の右側の表(4)の状態)。図4の右側の表(4)に示す記号は、「両方の電磁弁駆動回路231、241がともに非通電異常していることはない」ことを示す。しかしそれ以上に詳しいことはわからない。例えば、第1電磁弁駆動回路231が非通電異常でないということはいえない。第2電磁弁駆動回路241が通電異常であれば、第1電磁弁駆動回路231が非通電異常であっても通電するからである。
この場合には、S250で第2スイッチ244のみをオンさせる処理を行い、アンサーがハイかローかを判別する(S260)。S260でアンサーがハイ(非通電)の場合、第2電磁弁駆動回路241に非通電異常が生じていることがわかる。また、第1電磁弁駆動回路231に通電異常が生じていないことがわかる。さらに、第2電磁弁駆動回路241にが非通電異常が生じているにもかかわらず、S220でアンサーがロー(通電)であったことから、第1電磁弁駆動回路231は非通電異常でなかったことがわかる。従って、第1電磁弁駆動回路231は通電異常でも非通電異常でもないので、正常であることがわかる(図4の右側の表(5)の状態)。
【0040】
S260でアンサーがロー(通電)の場合は、「第1電磁弁駆動回路231と第2電磁弁駆動回路241の両方ともが非通電異常していることがない」ことが確認されるだけで、それ以上のことはわからない(図4の右側の表(6)の状態)。そこで、この場合には、第1電磁弁駆動回路231と第2電磁弁駆動回路241の両方をオフさせる処理を行い(S270)、アンサーがハイかローかを判別する(S280)。S280でアンサーがハイ(非通電)の場合は、第1電磁弁駆動回路231と第2電磁弁駆動回路241はいずれも通電異常でないことがわかる。第2電磁弁駆動回路241が通電異常でないのに、S220でアンサーがロー(通電)であったことから、第1電磁弁駆動回路231は非通電異常でないことがわかる。また、第1電磁弁駆動回路231が通電異常でないのに、S260でアンサーがロー(通電)であったことから、第2スイッチ244はオフ異常でないことがわかる。このことから、第1電磁弁駆動回路231と第2電磁弁駆動回路241は共に正常であることがわかる(図4の右側の表(7)の状態)。
【0041】
S270の処理の結果、S280でアンサーがロー(通電)の場合は、第1電磁弁駆動回路231と第2電磁弁駆動回路241のうちの少なくとも一方が通電異常であることがわかる(図4の右側の表(8)の状態)。この場合、両方ともに通電異常が生じている可能性がある。第1電磁弁駆動回路231と第2電磁弁駆動回路241のうちの少なくとも一方が通電異常である場合には、それ以上に細かく分析することができない。
【0042】
以上の診断処理によって、いずれかの電磁弁駆動回路231、241の異常がわかった場合は、コンピュータ222によって、ガス燃焼機器の燃焼運転を開始させないとともに異常を報知する。ガス燃焼機器は、両方の電磁弁駆動回路231、241が正常に作動することを確認できたときにのみ燃焼運転を開始する。
【0043】
電磁弁群駆動装置220の診断処理は、その装置220を組込んだガス燃焼機器の燃焼運転中にも行うことができる。電磁弁群駆動装置220は、その装置220を組込んだガス燃焼機器の燃焼運転中は、第1電磁弁駆動回路231が非通電状態のときは、第2電磁弁駆動回路241も非通電状態であり、第2電磁弁駆動回路241のみが通電状態となる燃焼モードは上記したように存在しない。即ち、燃焼運転中は少なくとも第1電磁弁駆動回路231は原則として通電状態である。
このため、燃焼運転中の異常としては主に以下の4つの態様が考えられる。
(1)第1駆動回路231が通電、第2駆動回路241が非通電→非通電異常。
(2)第1駆動回路231が通電、第2駆動回路241が通電→非通電異常。
(3)第1駆動回路231が通電→非通電異常、第2駆動回路241が非通電。
(4)第1駆動回路231が通電→非通電異常、第2駆動回路241が通電→非通電異常。
なお、例えば、第1電磁弁駆動回路231が通電状態から非通電異常となり、第2電磁弁駆動回路241が非通電状態から通電異常と同時になる場合等の態様は考えにくいので列挙していない。
【0044】
上記(1)の場合は弱燃焼モードにしているにもかかわらず強燃焼モードと同じ状態になっていることを示している。この場合は、サーミスタ246によって検出された温度が弱燃焼モードの温度範囲以上の異常温度となるため、コンピュータ222によってこの異常な状態を温度値や温度勾配から判別し、燃焼運転を停止させる。
上記(2)の場合は強燃焼モードにしているにもかかわらず弱燃焼モードと同じ状態になっていることを示している。この場合は、サーミスタ246によって検出された温度が強燃焼モードの温度範囲以下の異常温度となるため、コンピュータ222によってこの異常な状態を温度値や温度勾配から判別し、燃焼運転を停止させる。
上記(3)と(4)の場合は結果として第1電磁弁駆動回路231と第2電磁弁駆動回路241の両方ともオフする場合である。この場合は、再点火時に再度上記した初期チェックの異常診断処理を行うことで異常を検知できる。
【0045】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【0046】
【発明の効果】
請求項1または3に記載の電磁弁群駆動装置によると、複数の電磁弁駆動回路の正常・異常を個々に診断することができながらも、その正常・異常を診断するコンピュータの入力ポートを1つにできるので、診断に用いるコンピュータの構成を簡単にすることができる。また、コンピュータの入力ポートを1つにすることができるので、電磁弁群駆動装置を構成する回路の配線数を減らすことができるため、配線パターンの設計や製造も容易となる。従って、複数の電磁弁駆動回路の正常・異常を個々に診断する機能を内蔵した電磁弁駆動装置を従来に比較して安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施例の電磁弁群駆動装置の回路構成を示す。
【図2】 同装置の異常診断処理のフローチャートを示す
【図3】 第2実施例の電磁弁群駆動装置の回路構成を示す。
【図4】 同装置の異常診断処理のフローチャートを示す
【図5】 従来の電磁弁群駆動装置の回路構成を示す。
【符号の説明】
120、220:電磁弁群駆動装置
122、122:コンピュータ
131、231:第1電磁弁駆動回路
132、232:第1励磁コイル
134、234:第1スイッチ
141、241:第2電磁弁駆動回路
142、242:第2励磁コイル
144、244:第2スイッチ

Claims (3)

  1. ガス燃焼機器に組込まれている複数の電磁弁を駆動するとともに、各電磁弁のオン・オフを切換える各電磁弁駆動回路を個々に診断する装置であって、
    各電磁弁に対応して設けられているとともに、各々の通電・非通電を切換えるスイッチが各々に設けられている電磁弁駆動回路により構成される電磁弁駆動回路群と、
    電磁弁駆動回路の結果的な通電・非通電の組合わせ毎に異なる電圧値を出力する電圧値出力手段と、
    各スイッチを独立にオン・オフさせる信号を前記電磁弁駆動回路群に出力するとともに、前記電圧値出力手段が出力する電圧値を1つの入力ポートから入力するコンピュータを備え、
    前記コンピュータは、前記電磁弁駆動回路群に出力した信号が示す各スイッチのオン・オフの組合わせにより決定される電圧値と、前記入力ポートから入力した電圧値を比較し、比較結果に基づいて、いずれの電磁弁駆動回路が異常であるかを診断する処理を実行することを特徴とする電磁弁群駆動装置。
  2. 前記コンピュータは、全てのスイッチをオンさせる信号を前記電磁弁駆動回路群に出力し、全てのスイッチがオンしている場合の電圧値と、前記入力ポートから入力した電圧値を比較し、
    また、全てのスイッチをオフさせる信号を前記電磁弁駆動回路群に出力し、全てのスイッチがオフしている場合の電圧値と、前記入力ポートから入力した電圧値を比較し、
    各比較結果に基づいて、いずれの電磁弁駆動回路が異常であるかを診断する処理を実行することを特徴とする請求項1に記載の電磁弁群駆動装置。
  3. ガス燃焼機器に組込まれている複数の電磁弁を駆動するとともに、各電磁弁のオン・オフを切換える各電磁弁駆動回路を個々に診断する装置であって、
    各電磁弁に対応して設けられているとともに、各々の通電・非通電を切換えるスイッチが各々に設けられている電磁弁駆動回路により構成される電磁弁駆動回路群と、
    全ての電磁弁駆動回路が結果的に非通電状態の場合と、少なくとも一つの電磁弁駆動回路が結果的に通電状態の場合とで異なる信号を出力する信号出力手段と、
    前記電磁弁駆動回路群に、各スイッチを順にオンさせる信号と全てのスイッチをオフさせる信号を経時的に出力するとともに、前記信号出力手段が出力する信号を1つの入力ポートから入力するコンピュータを備え、
    前記コンピュータは、前記電磁弁駆動回路群に出力した信号が示す各スイッチのオン・オフの組合わせで決定される信号と、前記入力ポートから入力した信号を比較し、比較結果に基づいて、いずれの電磁弁駆動回路が異常であるかを診断する処理を実行することを特徴とする電磁弁群駆動装置。
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