JP3906828B2

JP3906828B2 - 電気炊飯器

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Publication number: JP3906828B2
Application number: JP2003296301A
Authority: JP
Inventors: 昌之小野
Original assignee: Tiger Corp
Current assignee: Tiger Corp
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2023-08-20
Also published as: JP2005058654A

Description

本願発明は、吸水工程において、初期水温を考慮した上で炊飯量の判定を行う電気炊飯器に関するものである。

従来の電気炊飯器では、吸水工程終了後、昇温工程に移った段階で炊飯量の判定を行うのが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。

昇温工程において炊飯量の判定を行うようにした場合、例えば早炊きメニューのような吸水工程を経ないメニューの場合にも、適切な炊飯量の判定が可能であり、また温度勾配が大きく、炊飯加熱曲線が直線に近くなるので、炊飯量の判定が容易であるなどのメリットがある。

しかし、その場合、昇温工程の温度上昇特性が固定（制約）されるため、炊飯性能に影響を与え、例えばかため・やわらかめなどの炊き分けレベルの差をつけにくくなるデメリットがある。

そこで、最近では、例えば図９のタイムチャートに示すように、吸水工程において炊飯量を判定する炊飯量判定方法を採用した電気炊飯器も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

吸水工程において炊飯量を判定するようにすると、吸水工程終了後、炊き上げ初期の昇温工程から炊飯量に応じた適切かつ十分な加熱量で加熱することができる。また、同昇温工程の温度上昇度合を炊飯量判定上の制約を受けることなく自由に設定できるため、上記かため、やわらかめ等の炊き分けレベルの差を付けやすくなる。

ところが、このように吸水工程で炊飯量を判定するようにした場合、どうしても初期水温の影響が出やすくなり、初期水温を考慮しないと正確な炊飯量の判定ができない問題が生じる。

このため、従来から、上記のように吸水工程において炊飯量の判定を行うようにした場合には、例えば考慮すべき初期水温の温度帯域（温度幅）を複数の温度領域に区分する一方、初期水温毎に判定値を異にする、炊飯量判定ランク毎の複数の炊飯量判定用の閾値を備え、該閾値により炊飯量を判定するようにして、可能な限り初期水温の影響を少なくするようにしていた。

この場合、例えば図８に示すように、複数の炊飯量ランクＡ，Ｂ，Ｃ・・・毎に決まる複数本の理想加熱曲線そのものを判定用の閾値として、各初期水温領域Ｔ₀〜Ｔ₁、Ｔ₁〜Ｔ₂、Ｔ₂〜Ｔ₃、Ｔ₃〜Ｔ₄、Ｔ₄〜Ｔ₅、Ｔ₅〜Ｔ₆、Ｔ₆〜Ｔ₇毎に炊飯量を判定するようにすると、きわめて高精度な炊飯量の判定が可能となる。

しかし、図８から明らかなように、理想加熱曲線は、炊飯量と初期水温の関係がｎ次関数の関係で変化するｎ次曲線となるため、閾値演算、炊飯量判定のためのデータ量が多く、処理能力の高くない安価なマイコンでは対応できず、コストが高くなる。

そこで、従来の炊飯量判定方法では、同理想加熱曲線の上記初期水温領域間を図８中の破線のように階段状の閾値で近似的に置換し、該階段状の閾値を用いて初期水温を考慮した炊飯量の判定を行っているのが実情である。

実開平２−５１８２９号公報（第３−４頁、第９図）特公平７−２１３０号公報（第２−３頁、第３図、第５図）

上記のような構成を採用した場合、処理能力の高くない安価なマイコンで足り、上記初期水温の温度帯域Ｔ₀〜Ｔ₇を分割する区分数をできるだけ多くし、より細かく分割すればするほど、炊飯量の判定精度は向上する。

しかし、そのようにすると、それに対応して確認作業回数が増大し、逆に閾値付近での誤判定が生じる可能性が高くなる。例えば図８中のＯ点の場合、理想加熱曲線で見ると、炊飯量はＢランクとなるにも拘わらず、実際にはＡランクと判定されることになる。

本願発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、初期水温の温度帯域の分割レベルを必要以上に細かくすることなく、可及的に適正な炊飯量の判定を行えるようにした電気炊飯器を提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記の目的を達成するために、それぞれ次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。

（１）第１の課題解決手段
本願発明の第１の課題解決手段は、水および米を収容する内鍋と、該内鍋の温度を検出する内鍋温度検知手段と、上記内鍋を加熱する加熱手段と、初期水温の温度帯域を予じめ複数の温度領域に区分するとともに、該区分された複数の温度領域毎に予じめ設定された複数の階段状の閾値を線状に置換した上で炊飯量を判定する炊飯量判定手段と、該炊飯量判定手段により判定された炊飯量に対応して上記内鍋加熱手段の加熱量、加熱状態を設定制御する加熱制御手段とを備えてなる電気炊飯器であって、上記線状の置換は、上記複数の温度領域の各領域間を区切る初期水温値と上記階段状の閾値の最高値と最低値の交点同士を直線的に結ぶことによりなされるようになっている一方、炊飯量の判定は、内鍋の温度が所定の温度に達した時点から予じめ設定された炊飯量判定期間内における、内鍋の温度を所定の温度に維持するための加熱手段のＯＮ又はＯＦＦ時間の積算値に基いてなされるようになっていることを特徴としている。

このような構成によると、初期水温の温度帯域のレベル、区分を必要以上に細かくすることなく、炊飯量判定時の初期水温の影響を可及的に小さくすることができる。

したがって、従来のような閾値付近での誤判定を招くことなく、より正確な炊飯量の判定を可能とすることができる。

そして、炊飯量判定のための閾値の演算も、理想加熱曲線のようなｎ次式ではなく１次式で足り、データ量、演算回数共に少なくて済む。したがって、処理能力の高くない安価なマイコンで足りる。

また、上記複数の温度領域間を階段状の閾値で仕切り、それを基準に炊飯量を判定する場合に比べて、より正確な判定が可能となり、誤判定が防止される。

そのため、例えば、特に初期水温の影響が大きい吸水工程などにおいても、同構成を採用すると、可能な限り正確な炊飯量の判定が可能となる。

そして以上の場合、炊飯量の判定そのものは、内鍋の温度が所定の温度に達した時点から予じめ設定された炊飯量判定期間内における、内鍋の温度を所定の温度に維持するための加熱手段のＯＮ又はＯＦＦ時間の積算値に基いてなされるようになっている。

つまり、以上のような炊飯量判定方法を採用した場合においても、炊飯量データそのものは、内鍋の温度が所定の温度に達した時点から閾値データの炊飯量判定期間内における、内鍋の温度を所定の温度に維持するための加熱手段のＯＮ又はＯＦＦ時間の積算値によって示され、同積算値を閾値と比較することによってなされる。

（２）第２の課題解決手段
本願発明の第２の課題解決手段は、水および米を収容する内鍋と、該内鍋の温度を検出する内鍋温度検知手段と、上記内鍋を加熱する加熱手段と、初期水温の温度帯域を予じめ複数の温度領域に区分するとともに、該区分された複数の温度領域毎に予じめ設定された複数の階段状の閾値を、上記炊飯量と初期水温の関係がｎ次関数の関係で変化する理想加熱曲線よりも曲率の大きい線状に置換した上で炊飯量を判定する炊飯量判定手段と、該炊飯量判定手段により判定された炊飯量に対応して上記内鍋加熱手段の加熱量、加熱状態を設定制御する加熱制御手段とを備えてなる電気炊飯器であって、上記線状の置換は、上記複数の温度領域の各領域間を区切る初期水温値と階段状の閾値の最高値と最低値の交点同士を直線的に結ぶことによりなされるようになっている一方、炊飯量の判定は、内鍋の温度が所定の温度に達した時点から予じめ設定された炊飯量判定期間内における、内鍋の温度を所定の温度に維持するための加熱手段のＯＮ又はＯＦＦ時間の積算値に基いてなされるようになっていることを特徴としている。

以上の結果、本願発明の電気炊飯器によると、吸水工程で炊飯量判定を行う場合を含めて電気炊飯器の炊飯量判定性能を有効に改善向上させることができ、その利便性、信頼性を向上させることができる。

（最良の形態１）
図１〜図５は、本願発明を実施するに際しての最良の形態１に係るマイコン式電気炊飯器の炊飯器本体およびその制御回路部分の構成、並びに同電気炊飯器の炊飯制御システムの構成、作用をそれぞれ示している。

（炊飯器本体部分の基本構成・・・図１、図２参照）
すなわち、先ず該電気炊飯器の炊飯器本体は、例えば図１に示すように、内部に誘起されるうず電流によって自己発熱が可能な例えばステンレス鋼板等の磁性金属板よりなる内鍋(飯器ないし保温容器)３と、該内鍋３を任意にセットし得るように形成された合成樹脂製の有底筒状の保護枠（内ケース）４と、該保護枠（内ケース）４を保持する外部筺体である有底筒状の外ケース１と、該外ケース１と上記保護枠（内ケース）４とを一体化して形成された炊飯器器体Ａの上部に開閉可能に設けられた蓋ユニット（蓋）２とから構成されている。

上記保護枠（内ケース）４の底壁部（底部）４ａの下方側にはコイル台７が設けられ、その上部には、フェライトコアを介し、上記内鍋３の底壁部（底部）３ａの中央部と側方部の各位置に対応して各々リッツ線が同心状に巻成されたワークコイルＣが、それぞれ内鍋３の底壁部３ａの中央から側部に到る略全体を包み込むように設けられており、それらにより通電時には内鍋３の略全体にうず電流を誘起して、その全体を略均一に加熱するようになっている。そして、該ワークコイルＣの一端は、後述するように整流回路および平滑回路を介したワークコイル駆動回路の電源ラインに、また他端は同回路中のＩＧＢＴ（パワートランジスタ）にそれぞれ接続されている。

また、上記側壁部３ｂの上方部には、保温時において加熱手段として機能する保温ヒータＨ₁が設けられており、保温時において上記内鍋３の全体を有効かつ均一に加熱するようになっている。また、上記肩部材１１の肩部内周側には、肩ヒータＨ₂が設けられている。

また、上記保護枠（内ケース）４およびコイル台７の前方部側には、上記ワークコイルＣ、保温ヒータＨ₁、肩ヒータＨ₂等を駆動制御するに必要な電源電圧整流用のダイオードブリッジよりなる整流回路、平滑回路、ＩＧＢＴ、ヒータ駆動回路、マイコン制御ユニットを備えた制御基板６Ａおよび制御基板収納ボックス５Ａが上下立設状態で設けられている。

また上記外ケース１は、例えば合成樹脂材で形成された上下方向に筒状のカバー部材１ａと、該カバー部材１ａの上端部に結合された合成樹脂製の肩部材１１と、上記カバー部材１ａの下端部に一体化された合成樹脂製の底部材１ｂとからなり、かつ上記保護枠（内ケース）４の底壁部４ａとの間に所定の広さの断熱および通風空間部を形成した全体として有底の筒状体に構成されている。そして、該外ケース１の前面部上方には、操作パネル部２０が設けられている。該操作パネル部２０面には、例えば図２に示すような液晶ディスプレイ２１と、炊飯スイッチ２２ａ、タイマー予約スイッチ２２ｂ、取消スイッチ２２ｃ、保温スイッチ２２ｄ、再加熱スイッチ２２ｅ、メニュー選択スイッチ２２ｆ、時スイッチ２２ｇ、分スイッチ２２ｈ等の各種入力スイッチ（タッチキーのタッチ部）が設けられている（図１中では図示省略）。

さらに、上記外ケース１内の上記操作パネル部２０の内側部分（裏側空間）には、上記制御基板６Ａの上端側位置から斜め前方に下降する格好で、例えばマイコン基板６Ｂが傾斜設置されている。このマイコン基板６Ｂは、上記液晶ディスプレイ２１、液晶ディスプレイ支持部材３０、炊飯スイッチ２２ａ、タイマー予約スイッチ２２ｂ、取消スイッチ２２ｃ、保温スイッチ２２ｄ、再加熱スイッチ２２ｅ、メニュー選択スイッチ２２ｆ、時スイッチ２２ｇ、分スイッチ２２ｈ等の各種入力スイッチ（タッチキーの動作機構部）が設けられた操作基板部と、その下方側にあって、円形をなすマイコンのバックアップ用電源電池の設置部（ランド部）を有するマイコン用電源基板部とからなっている。

さらに、図示はしないが、上記保護枠（内ケース）４下方側のコイル台７の中央部には、上下方向に同心状に貫通したセンタセンサ収納空間部が形成されており、該センタセンサ収納空間部中に上下方向に昇降自在な状態で、かつ常時コイルスプリングにより上方に上昇付勢された状態で、例えば図２に示す内鍋温度検知センサＳおよび内鍋検知スイッチＬＳを備えたセンタセンサが設けられている。

一方、符号２は蓋ユニットであり、該蓋ユニット２は、その外周面を構成する合成樹脂製の外カバー１２と、該外カバー１２と内枠１４との間に設けられた金属製の断熱構造体１３と、該断熱構造体１３の内側にパッキン１７を介して設けられた金属製の内カバー１５と、該内カバー１５の下方に設けられた金属製の放熱板１６とによって内側が中空の断熱構造体に形成されている。また、上記断熱構造体１３は上下２枚の金属板１３ａ，１３ｂを閉断面構造に対向させて一体化することにより形成されている。

この蓋ユニット２は、上記外ケース１上部の肩部材１１に対してヒンジ機構を介して回動自在に取付けられており、その開放端側には、該蓋ユニット２の所定位置に係合して該蓋ユニット２の上下方向への開閉を行うロック機構１８が設けられている。

したがって、該構成では、先ず炊飯時には、上記内鍋３は、上記ワークコイルＣの駆動によりその底壁部３ａから側壁部３ｂにかけて略全体が均一に発熱し、例えば内鍋３内の水に浸された飯米が断熱部として作用する吸水工程などにおいても内鍋３の上部側をもムラなく加熱して略全体に均一な吸水性能を可能にするとともに、炊飯量が多い時などにも内鍋３の全体を略均一に加熱して加熱ムラなく効率良く炊き上げることができる。また、沸騰工程以降の水分がなくなった状態における内鍋３の底壁部３ａの局部的な熱の集中を防止して焦げ付きの発生を防止することができる。

次に、保温時には、上記内鍋３の側壁部３ｂに対応して設けられた上記保温ヒータＨ₁および蓋ユニット２の内カバー１５に当接するように設けられた肩ヒータＨ₂の駆動により、内鍋３の底壁部３ａから側壁部３ｂおよび上方側開口部の全体が適切な加熱量で略均一に加熱されて加熱ムラのない保温が実現される。

一方、上記制御基板６Ａ上のマイコン制御ユニット３２には、上記各入力スイッチ２２ａ〜２２ｈを介して入力されたユーザーの指示内容を判断する所望の認識手段が設けられており、該認識手段で認識されたユーザーの指示内容に応じて所望の炊飯又は蒸し、保温機能、所望の炊飯又は蒸し、保温メニュー、それら炊飯又は蒸し、保温メニューに対応した所定の加熱出力、加熱パターンを設定して、その炊飯加熱制御手段又は保温加熱制御手段としてのマイコン制御ユニット４２を適切に作動させて所望の炊飯又は蒸し、保温を行うようになっている。

したがって、ユーザーは、上記各入力スイッチ２２ａ〜２２ｈを使って炊飯又は蒸し、保温、タイマー予約、予約時刻設定、白米又は玄米、早炊、おかゆ、かため又はやわらかめ、すしめし、炊き込み等の炊き分け、通常保温又は低温保温等の各種の炊飯又は保温機能の選択設定内容を入力すれば、それに対応した機能内容が当該マイコン制御ユニット３２内の上記認識手段を介して炊飯および保温加熱パターン等設定部に自動的に設定入力され、対応する炊飯又は保温加熱制御が所望の制御パターンで適切になされるようになる。

そして、この形態１における炊飯制御では、例えば図３のように、吸水工程中において正確に炊飯量の判定を行ない、昇温工程から炊き上げ工程における電力量、加熱特性を判定された炊飯量に応じた適切なものとすることができるように、例えば図４〜図７に示すように、従来の階段状の閾値の初期水温区分間の閾値を直線で補間することにより正確な判定を行うようになっている。これにより、従来のような炊飯量の誤判定を確実に防ぎ、良好な炊飯機能を確保することができるようにしている。その結果、炊き上げ初期の昇温工程から炊飯量に応じた適切な加熱量で加熱でき、また昇温工程の温度上昇カーブも自由に設定できるので、かため、やわらかめ、ふつう等の炊き分けレベルの差を付けやすくなる。

（炊飯器本体側制御回路部分の構成・・・図２参照）
次に、図２は上述のように構成された炊飯器本体側のマイコン制御ユニット３２を中心とする制御回路部分の構成を示す。

図中、符号３２がマイコン制御ユニット（ＣＰＵ）であり、該マイコン制御ユニット３２はマイクロコンピュータを中心として構成され、例えば内鍋３の温度検知回路部、ワークコイル駆動制御回路部、炊飯および保温制御回路部、炊飯量判定制御回路部、内鍋３の検知回路部、発振回路部、リセット回路部、保温ヒータおよび肩ヒータ等駆動制御回路部、停電制御回路部、ブザー報知部、電源回路部、バックアップ電源回路部、システム・時計等クロック発生回路部等を各々有して構成されている。

そして、先ず上記内鍋３の底壁部３ａ側センタセンサ部の内鍋温度検知センサＳ、内鍋検知スイッチＬＳに対応して設けられた温度検知回路４３および鍋検知回路４４には、例えば上記内鍋温度検知センサＳによる内鍋３の底壁部３ａの温度検知信号、内鍋検知スイッチＬＳによる鍋検知信号がそれぞれ入力されるようになっている。

また、上記ワークコイル駆動制御回路部は、例えばパルス幅変調回路４１、同期トリガー回路４０、ＩＧＢＴ駆動回路４２、ＩＧＢＴ３７、共振コンデンサ３８、整流回路３５、平滑コンデンサ３６等によって形成されている。そして、上記マイコン制御ユニット３２のワークコイル駆動制御回路部により、上記パルス幅変調回路４１を制御することにより、例えば炊飯工程に応じて上記ワークコイルＣの出力値および同出力値でのＯＮデューティー比（例えばｎ秒／１６秒）をそれぞれ適切に変えることによって、炊飯又は蒸し加熱工程の各工程における内鍋３の加熱温度と加熱パターンを上記炊飯量判定制御回路により上記吸水工程で判定された炊飯量又は強制設定された炊飯量を考慮して適切に可変コントロールし、均一な吸水作用と加熱ムラのない御飯の炊き上げを実現するための適切な出力制御が行われる。

整流回路３５は、充電部品であるノイズカット用コンデンサ２４、電源ヒューズＦを介して電源プラグ３０ｂ．３０ｂ部分に接続されている。該電源プラグ３０ｂ．３０ｂ部分には、図示しない差し込みプラグを介して一端側がＡＣ電源（ＡＣ電源コンセント）３０に接続された電源コードの他端側挿入プラグ３０ａ．３０ａが着脱可能に接続され、ＡＣ１００（Ｖ）の電源電圧が印加される。

そして、この印加電源電圧は、同電源プラグ３０ｂ．３０ｂから電源ヒューズＦ、ノイズカット用コンデンサ２４を経て上記整流回路３５に供給されて整流されるが、その電源ライン途中には、例えばフォトカプラおよびスイッチングトランジスタよりなる停電検知回路２９が設けられており、同電源電圧のゼロクロス信号を検出して、マイコン制御ユニット３２の停電制御回路部（充電部放電制御回路部）に入力するようになっている。

また、上記ＡＣ電源ライン間には、第１のフォトトライアックＰＴ₁を介して保温ヒータＨ₁が、また第２のフォトトライアックＰＴ₂を介して肩ヒータＨ₂が接続されている。

また上記マイコン制御ユニット３２の保温ヒータ駆動制御回路部および肩ヒータ駆動制御回路部により、それぞれ保温ヒータ駆動回路３３および肩ヒータ駆動回路３４を作動させて、上記第１，第２のフォトトライアックＰＴ₁，ＰＴ₂をＯＮ，ＯＦＦ制御（トリガー）することにより、例えば保温又は炊飯加熱工程に応じて上記保温ヒータＨ₁、肩ヒータＨ₂の出力値、および同出力値でのＯＮデューティー比（例えばｎ秒／１６秒）をそれぞれ適切に変えることによって、保温又は炊飯、蒸し加熱工程の各工程における内鍋３の加熱温度と加熱パターンとを実際の炊飯量を考慮して適切に可変コントロールするための適切な出力制御が行われるようになっている。

また、符号２２ａ〜２２ｈは上述した各種入力スイッチ部であり、同スイッチの必要なものが適切に操作されると、上記マイコン制御ユニット３２側の認識手段によってユーザーの指示内容が認識され、その認識内容に応じて所望の炊飯又は保温加熱パターンを設定して上記炊飯加熱制御手段又は保温加熱制御手段を適切に作動させて所望の炊飯又は保温を行うようになっている。

したがって、ユーザーは、同入力スイッチ２２ａ〜２２ｈを使用して炊飯又は保温、タイマー予約、予約時刻設定、白米又は玄米、早炊、おかゆ、かため又はやわらかめ、すしめし、炊き込み等の炊き分け、通常保温又は低温保温等の各種の炊飯又は保温機能の選択設定内容を入力すれば、それに対応した機能内容が当該マイコン制御ユニット３２の上述した認識手段を介して炊飯又は保温加熱パターン設定部に自動的に設定入力され、対応する炊飯又は蒸し、保温加熱制御が適切になされる。

さらに、符号２５ａは各種入力スイッチ２２ａ〜２２ｈ操作時の操作音、炊飯完了を知らせるブザー報知音、何らかの異常を知らせる異常報知音等等を発する圧電ブザー、２５は同圧電ブザー２５ａを駆動するブザー駆動回路、２６はシステムクロック発生回路、２７は時計クロック発生回路、２８はバックアップ用の電源電池を備えたバックアップ電源回路、２１は液晶表示部である。

（吸水工程における炊飯量の判定制御および炊飯加熱制御・・・図３および図９参照）
次に図３のフローチャートおよび図９のタイムチャートは、この形態１の構成例に係る吸水工程における炊飯量判定制御とその後の炊飯加熱制御システムの内容と作用を示すものである。

すなわち、該図３の吸水工程における炊飯量の判定および炊飯加熱制御システムでは、先ず炊飯器本体側の炊飯スイッチ２２ａが押された時点で、上述のワークコイルＣをＯＮにして炊飯動作を開始し、その制御動作をスタートさせる。

その後、先ずステップＳ₁で、上述した温度検知センサＳにより上記内鍋３内の水の初期水温（炊飯スイッチ２２ａをＯＮにした時の内鍋３の温度）Ｔｏ（℃）を検出する。そして、それと同時にステップＳ₂で吸水タイマーのタイマー動作をスタートさせた後、ステップＳ₃で吸水工程に入る。

この吸水工程では、その時の初期水温（炊飯スイッチ２２ａをＯＮにした時の内鍋３の温度）Ｔｏが例えば吸水温度（吸水目標温度）４０℃よりも低かった時には、例えば前述の図９に示すように、吸水温度４０℃に達した時点からｔ時間内の当該吸水温度４０℃に維持するためのワークコイルＣのＯＮ／ＯＦＦ制御時のＯＦＦ時間（又はＯＮ時間）の積算値を演算することにより炊飯量の判定が行われる一方（詳細な内容については後述）、同初期水温Ｔｏが吸水温度４０℃であるか又は吸水温度４０℃以上に高かった時には、温度勾配を取ることができないので、例えば以後の昇温工程において炊飯量の判定が行われる。

そこで、上記ステップＳ₄の炊飯量の判定が終了し、さらにステップＳ₅で上記設定された吸水工程時間が経過したこと（吸水タイマーのタイムアップ）が判定されると、そのままステップＳ₆の昇温工程（図９の炊き上げ工程初期）に進んで、ワークコイルＣのフルパワー出力で内鍋３を加熱し、速やかに昇温させる。そして、その場合、上記ステップＳ₄での炊飯量の判定値を基にステップＳ₇，ステップＳ₉で、具体的に炊飯量の（大量），（中量），（小量）を判定し、その判定結果（大量），（中量），（小量）に対応して、ステップＳ₈，Ｓ₁₀，Ｓ₁₁で各々その飯量の炊飯に必要な以後の電力量（強），（中），（弱）を設定して、昇温を行ないながら、さらにステップＳ₁₂の炊き上げ工程を実行する。

そして、以後、図９の沸とう維持工程を経てステップＳ₁₃の炊き上げ検知判定に進み、上記温度検知センサＳによって検知される内鍋３の温度が、炊き上げ検知温度以下であるか、それよりも高くなったかを判定し、ＹＥＳ（以下）の場合は沸とう維持を継続するが、ＮＯの時（炊き上げ検知温度よりも高い時）は炊き上げ完了と判断して、ステップＳ₁₆のむらし工程に進む。

そして、同むらし工程が終了（むらし時間が経過）すると、それにより炊飯を完了し、以後は必要に応じて保温工程に移行する。

以上のように、吸水工程中において炊飯量の判定を行うようにすると、吸水終了後の昇温段階から実際の炊飯量に応じた最適な電力量で適切に加熱炊飯することができるようになるとともに、昇温段階での温度上昇度を自由に設定できるようになり、かため、やわらかめ等の炊き分けレベルに差をつけやすくなる。

（炊飯量の判定制御の詳細・・・・図４のフローチャートおよび図５〜図７の閾値線図参照）
ところで、この形態の場合、上記ステップＳ₄の吸水工程における炊飯量の判定は、例えば図５および図６に示すように、従来の理想加熱曲線を基にして複数に区分された初期水温領域Ｔ₀〜Ｔ₁、Ｔ₁〜Ｔ₂、Ｔ₂〜Ｔ₃、Ｔ₃〜Ｔ₄、Ｔ₄〜Ｔ₅、Ｔ₅〜Ｔ₆、Ｔ₆〜Ｔ₇毎に形成した階段状の閾値ライン（階段状の破線）に対し、同階段状の閾値ラインの所定の初期水温区分Ｔ₀〜Ｔｎラインとの交点間を理想加熱曲線によるｎ次曲線ではなく、一次的な直線（又は理想加熱曲線よりも曲率の大きな略直線）で結んでリニアに補完（置換）することにより、具体的に図７のような第１〜第７段階の炊飯量判定ランクＡ〜Ｇを仕切る折れ線状の閾値ラインａ〜ｆを形成することにより、その間における実際の検出水温Ｔ℃との交点（図６参照）を、後述するようにｎ次式ではなく、１次式で演算することができるようにして、データ量、演算回数をともに少なくし、従来のような誤判定をなくしたことを特徴とするものである。

すなわち、この形態の構成では、図７に示すように、例えば想定される初期水温領域（５℃〜４０℃）を第１区分〜第９区分の９段階に区分し、これら第１〜第９の９つの初期水温区分間を炊飯量の大量ランクＡから小量ランクＧの方向に第１ランクＡ〜第７ランクＧまでの７段階の折れ線状の炊飯量判定用の閾値ａ〜ｆで仕切り、それによって第１ランクＡから第７ランクＧまでの７段階の炊飯量の判定（例えば第１ランクＡ＝５．５合、第２ランクＢ＝５．０合、第３ランクＣ＝４．０合、第４ランクＤ＝３．０合、第５ランクＥ＝２．０合、第６ランクＦ＝１．０合、第７ランクＧ＝０．５合）が行えるようになっている。

図４は、このような図７の初期水温区分および折れ線状の閾値ラインａ〜ｆを用いて行われる炊飯量判定制御の内容を示している。

該制御では、先ず上述の図３のフローチャートのようにして吸水工程における炊飯量の判定が開始されると、ステップＳ₁で上述のようにして当該吸水工程における吸水温度を４０℃に維持するためのワークコイルＯＮ，ＯＦＦ制御のＯＦＦ時間の積算カウンタを作動させて同ＯＦＦ時間の積算を開始する。

次に、ステップＳ₂に進み、上記第１ランクＡ〜第７ランクＧまでの第１〜第７の７段階の炊飯量を判定するための第１〜第６の６段階の折れ線状閾値ラインａ〜ｆをａからｆまで順次演算して行くことを前提して、各制御周期毎にその演算ランクを順次第１ランクＡから、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇと順番に設定して行く。

そして、次にステップＳ₃で当該周期に対応する各ランクＡ〜Ｇ毎の閾値データ図７中のａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを順番に演算して行く。

この各ランクＡ〜Ｇ毎の閾値データａ〜ｆの演算は、上述のように、従来上記理想加熱曲線を共にして階段状に形成されている階段状の閾値ラインの初期水温区分線毎の交点（変曲点）間を直線で結ぶことにより、理想加熱曲線の曲線データに基いて形成した階段状データを最終的に直線データに置換し、これによって従来のような２次式ではない次のような１次式で演算し得るようにしている。

閾値＝｛（ｔ_n+1−ｔ_n）／Ｔ_n+1−Ｔ_n｝×（Ｔ−Ｔ_n）＋ｔ_n
ｔ_n+1：現在の初期水温区分での判定中のランクとひとつ上のランクの判定閾値
ｔ_n ：現在の初期水温区分での判定中のランクとひとつ下のランクの判定閾値
Ｔ_n+1：現在の初期水温区分とひとつ上の初期水温区分の閾温度
Ｔ_n ：現在の初期水温区分とひとつ下の初期水温区分の閾温度
Ｔ：現在の初期水温の検出値
このようにして図７のａ〜ｆに示すような、第１区分１〜第９区分９の少なくとも９つの初期水温区分間をカバーし得るに十分な６つの閾値データの演算がそれぞれ終了すると、続いてステップＳ₄に進んで、それら各閾値データａ〜ｆをメモリ中に設定記憶する。

次に、その上でステップＳ₅に進み、それまでの上記ワークコイルＯＦＦ時間の積算値を入力する。そして、さらにステップＳ₆に進み、当該入力した実際の積算値（時間：ｍｓｅｃ）が上記図７のように折れ線状に表わされる閾値ａ〜ｆによって、その下方側又は上方側に仕切られる第１ランクＡ〜第７ランクＧの何れの領域に属することになるかを順次その閾値ａ〜ｆとの大きさの関係でａからｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆと順々に比較して行き、積算値が閾値よりも小さいと判定されたＹＥＳの時は、最終的にステップＳ₈に進んで、その時の閾値データａ〜ｆの何れかで仕切られる第１ランクＡ〜第７ランクＧの何れかの炊飯量が実際の炊飯量であると確定して、炊飯量の判定を終了する。

他方、ステップＳ₆でＮＯの積算値が閾値以上に大きい場合には順次それよりも上のランクの炊飯量判定用閾値データの演算、設定を行って、新たに当該積算値との比較を行って行くことになるが、その前にステップＳ₉で当該ステップＳ₆で対比した閾値データが最小量である第７ランクＧ判定のための閾値データｆであったか否かを判定し、それがＹＥＳの場合には、次に上述の最終ステップＳ₈に進み、当該炊飯量を最小量である第７ランクＧと確定して炊飯量の判定を終了する。

このようにして、少なくとも上記各初期水温区分間では、直線データでリニアに示される各炊飯量判定ランクＡ〜Ｇ毎の複数の閾値ａ〜ｆと、吸水工程中におけるワークコイルＯＦＦ時間の積算値とを対比することにより、比較的簡単に正確な炊飯量の判定を可能とすることができる。

本願発明を実施するに際しての最良の形態１に係る電気炊飯器本体の全体的な構成を示す一部切欠側面図である。同電気炊飯器本体内の要部であるマイコン制御ユニットを中心とする制御回路部分のブロック図である。同電気炊飯器のマイコン制御ユニットを利用した吸水工程における炊飯量判定制御の内容を示すフローチャートである。同制御の内容に対応した具体的な炊飯量判定方法を示すフローチャートである。同制御の内容に対応した炊飯量判定用の閾値の形成方法を示すグラフである。図５の方法により形成された閾値を用いて炊飯量を判定する場合の説明図である。図５の方法で形成された複数の炊飯量判定用の閾値を、初期水温区分と炊飯量判定値との関係で示すグラフである。従来の炊飯量判定用の閾値を示すグラフである。電気炊飯器の炊飯工程を示すタイムチャートである。

符号の説明

３：内鍋
３２：マイコン制御ユニット
３７：ＩＧＢＴ
４２：ＩＧＢＴ駆動回路
Ｃ：ワークコイル
Ｓ：温度検知センサ

Claims

水および米を収容する内鍋と、該内鍋の温度を検出する内鍋温度検知手段と、上記内鍋を加熱する加熱手段と、初期水温の温度帯域を予じめ複数の温度領域に区分するとともに、該区分された複数の温度領域毎に予じめ設定された複数の階段状の閾値を線状に置換した上で炊飯量を判定する炊飯量判定手段と、該炊飯量判定手段により判定された炊飯量に対応して上記内鍋加熱手段の加熱量、加熱状態を設定制御する加熱制御手段とを備えてなる電気炊飯器であって、上記線状の置換は、上記複数の温度領域の各領域間を区切る初期水温値と上記階段状の閾値の最高値と最低値の交点同士を直線的に結ぶことによりなされるようになっている一方、炊飯量の判定は、内鍋の温度が所定の温度に達した時点から予じめ設定された炊飯量判定期間内における、内鍋の温度を所定の温度に維持するための加熱手段のＯＮ又はＯＦＦ時間の積算値に基いてなされるようになっていることを特徴とする電気炊飯器。
水および米を収容する内鍋と、該内鍋の温度を検出する内鍋温度検知手段と、上記内鍋を加熱する加熱手段と、初期水温の温度帯域を予じめ複数の温度領域に区分するとともに、該区分された複数の温度領域毎に予じめ設定された複数の階段状の閾値を、上記炊飯量と初期水温の関係がｎ次関数の関係で変化する理想加熱曲線よりも曲率の大きい線状に置換した上で炊飯量を判定する炊飯量判定手段と、該炊飯量判定手段により判定された炊飯量に対応して上記内鍋加熱手段の加熱量、加熱状態を設定制御する加熱制御手段とを備えてなる電気炊飯器であって、上記線状の置換は、上記複数の温度領域の各領域間を区切る初期水温値と階段状の閾値の最高値と最低値の交点同士を直線的に結ぶことによりなされるようになっている一方、炊飯量の判定は、内鍋の温度が所定の温度に達した時点から予じめ設定された炊飯量判定期間内における、内鍋の温度を所定の温度に維持するための加熱手段のＯＮ又はＯＦＦ時間の積算値に基いてなされるようになっていることを特徴とする電気炊飯器。