JPH0213709A

JPH0213709A - 燃焼制御装置

Info

Publication number: JPH0213709A
Application number: JP63162164A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kobayashi; 隆小林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-01-18
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH0830574B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、燃料供給量（燃料を供給すべき量）に応じ
た開度となるように比例弁コイルの電流を制御する燃焼
制御装置に関するものである。

（従来の技術）第７図はこの種の従来の燃焼制御装置の主要部の構成を
示す回路図である。同図において、データ処理用の中央
処理装置（以下ＣＰＵと言う）１に、Ｄ／Ａ変換器２が
接続され、ＣＰＵＩが燃料供給量に対応するディジタル
信号を出力すると、Ｄ／Ａ変換器２がこれに比例するア
ナログ電圧信号を出力する。このＤ／Ａ変換器２には、
さらに、定電流回路３が接続され、この定電流回路３が
アナログ電圧信号に対応する直流電流を比例弁コイルＰ
Ｖに流すようになっている。

ここで、定電流回路３は演算増幅器ＯＰ１抵抗Ｒ１〜Ｒ
４およびコンデンサＣ１でなる電圧増幅回路を含み、こ
の電圧増幅回路の出力により、ベース抵抗Ｒ５を介して
、トランジスタＱにベース電流を流せば、比例弁コイル
ＰＶ、）ランジスタＱおよび抵抗Ｒの直列接続回路に、
増幅回路の入力端子に比例した電流が流れることになる
。なお、比例弁コイルＰｖには、トランジスタＱをオン
状態からオフ状態に変化させた場合の電圧上昇を抑える
ための、ダイオードＤが並列接続され、これによって、
トランジスタＱなどの素子を過電圧から保護することが
できる。

（発明が解決しようとする課題）上述した従来の燃焼制御装置にあっては、定電流回路３
が、演算増幅器ＯＰおよび多数の回路要素でなる電圧増
幅回路を含むことから構成が複雑化するという問題点が
あった。

また、上述した構成では、トランジスタＱが非飽和領域
で動作するため、このトランジスタＱを冷却する放熱器
が必要になり、これが基板上のスペースファクタの低下
を招くと同時に、電源効率を低下させるという問題点が
あった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、構成の簡易化を実現すると共に、電源効率を格段に
向上させることのできる燃焼制御装置を得ることを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）この発明は、燃料供給量に応じた開度となるように比例
弁コイルの電流を制御する燃焼制御装置において、前記
電流として燃料供給量に応じてパルス幅が変化するパル
ス幅変調電流を用いることを特徴とするものである。

（作　用）この発明においては、連続的な電流を流す代わりにパル
ス幅変調電流を比例弁コイルに流すようにしたため、こ
の回路に電流制御用のトランジスタを用いたとしても発
熱量が低く抑えられ、これによって、放熱器などが不要
化されて構成が簡易化されると共に、電源効率を格段に
向上させることができる。

（実施例）第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図であり
、図中、第７図と同一の符号を付したものはそれぞれ同
一または相当の要素を示す。そして、ここでは、燃料供
給量をパルス幅変調（以下ＰＷＭという）信号に変換し
て出力する機能と、Ａ／Ｄ変換機能を内臓するＣＰＵＩ
を用い、ここから出力されるＰＷＭ信号を、抵抗Ｒ６を
介してトランジスタＱのベースに加えると共に、抵抗Ｒ
およびコンデンサＣ２でなる積分回路４を付加し、トラ
ンジスタＱと直列接続された抵抗Ｒｓの両端電圧をこの
積分回路４で積分してＣＰＵＩにフィードバックする構
成になっている。

上記のように構成された本実施例の動作を以下に説明す
る。

先ず、ＣＰＵ１は燃料供給量（供給指令）として、第２
図に示したように、繰り返し周期がＮで、燃料供給量の
大小に応じて、期間ＭだけｒＨＪレベルになったり、期
間Ｍ′だけｒＨＪレベルになったりするＰＷＭ信号を出
力する。このうち、期間ＭだけｒＨＪレベルになるＰＷ
Ｍ信号が出力されると、これが、抵抗Ｒ８を介してトラ
ンジスタＱのベースに印加され、比例弁コイルｐｖ、ト
ランジスタＱおよび抵抗Ｒｓの直列接続回路にＰＷＭ電
流Ｉ９．が流れて、比例弁を期間Ｍに対応した開度に調
整する。この場合、比例弁コイルＰ■に燃料供給量に対
応する電流が流れているか否かを確認する必要がある。

そのために、積分回路４が設けられ、抵抗Ｒの両端に発
生した電圧■　（第２図参照）を積分シテ、ＣＰ　Ｕ　
１　（７）Ａ／Ｄ端子に入力する。ＣＰＵＩでは、この
信号をディジタル信号に変換して、比例弁コイルＰＶの
電流Ｉｐ、が目標値に対して大きいか小さいか等を判定
し、若し、差がある場合にはその差が零になるようにＰ
ＷＭ波形を修正する。

かくして、この実施例によれば、ＰＷＭ波形に応じてト
ランジスタＱをオン、オフする構成であるため、演算増
幅器ＯＰを中心とする直流増幅回路が不要化されて、構
成が著しく簡単になる他、トランジスタＱを飽和領域で
動作させるため、放熱器が不要になって基板のスペース
ファクタを改善することができ、さらに、電源効率をも
向上させることができる。

ところで、上記実施例では、比例弁コイルＰＶに流れる
電流Ｉ　を検出するために、トランジスｖりＱに抵抗Ｒを直列接続し、この抵抗Ｒに電Ｓ流■　をそのまま流している。このため、大容量ｖの抵抗を用いなければならない他、その消費電力による
電源効率の低下が問題になりかねない。

第３図は、かかる問題点を考慮した他の実施例の回路図
である。同図において、第１図と同一の符号を付したも
のはそれぞれ同一の要素を示す。

そして、ここでは、トランジスタＱｌのコレクタと、ト
ランジスタＱ２のコレクタとが相互に接続されると共に
、この相互接合点が比例弁コイルＰｖの負極端に接続さ
れている。このうち、トランジスタＱ１のエミッタは直
接接地され、トランジスタＱ２のエミッタは、抵抗ＲＳ
を介して接地されている。また、トランジスタＱ１のベ
ースは、抵抗Ｒ６を介して、切換えスイッチＳＷ１の共
通端子に接続されており、このスイッチＳＷ１の常閉側
の切換え端子（以下Ａ側端子という）がＣＰＵＩのＰＷ
Ｍ端子に接続され、常開側の切換え端子（以下Ｂ側端子
という）が接地されている。

一方、トランジスタＱ２のベースは、抵抗Ｒ８を介して
、切換えスイッチＳＷ２の共通端子に接続されており、
このスイッチＳＷ２のＡ側端子が接地され、Ｂ側端子が
制御電源Ｖ　に接続されていＣる。なお、ここに用いられた、スイッチＳＷ１およびＳ
Ｗ２はＣＰＵＩのスイッチ制御端子ｓｃ（以下ＳＣ端子
という）の出力によって同時に切換え制御されるように
なっている。

次に、この実施例の動作を、第４図のタイムチャートを
参照して説明する。ＣＰＵＩのｓｃ端子の出力によって
、スイッチＳＷ１およびＳＷ２は、Ａ側にある時間とＢ
側にある時間との比が１００：１になるように切換え制
御される。今、ＣＰＵＩのＰＷＭ端子からＰＷＭ信号が
出力され、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２がＡ側にあ
ったとすれば、ＰＷＭ信号に対応する比例弁コイル電流
ｌ、ｖ□がトランジスタＱ１を通して流れ、反対に、ス
イッチＳＷ１、スイッチＳＷ２がＢ側にあるときには、
ＰＷＭ信号に対応する比例弁コイル電流■ｐｖ２がトラ
ンジスタＱ２および抵抗ＲＳを通して流れる。このうち
、比例弁コイル電流Ｉ１，２に対応する電圧が積分回路
４、に加えられ、ここで積分されてＣＰＵＩのＡ／Ｄ端
子に加えられる。このとき、ＰＷＭ信号の幅Ｍ　に対応
して、最高しベルがＶ　の電圧信号がＣＰＵＩに入力さ
れ、さｎらに、ＰＷＭ信号の幅Ｍｎ＋１に対応して、最高レベル
がｖｓｎ＋１の信号がそれぞれＣＰＵＩに入力されたと
すると、ＣＰＵＩは、ｓｗ　　およびＳ　Ｗ　２をＢ側
に切換え接続した瞬間から、積分回路４の出力状態が安
定する時間Ｔを経過した時点でＡ／Ｄ端子入力を読み取
る。そして、電圧Ｖ　を読みｎ込んだとき、この電圧に対応する電流Ｉ　　が目ｖｎ標電流に対して大きいか小さいか（比例分）、前回読み
込んだ電圧ｖ８□−１に対応する電流Ｉｐｖｎ−１に対
してその差がどうなっているか（微分）、今までの目標
値に対しての誤差の総和（積分）を加味しながら、次の
ＰＷＭ信号のパルス幅Ｍｎ＋１を決定してＳＷ　および
ＳＷ２をＡ側に倒し、以下、ｖｓｎ＋１以降の電圧を読
み取る毎に同様な処理を繰り返す。

なお、ＣＰＵＩは積分回路４の出力電圧に基づいて、比
例弁コイルＰｖの電流ｌ　　を次式に従ｖｎって演算する。

かくして、この実施例によれば、比例弁コイルｐｖの電
流を抵抗Ｒに流す期間が、第１図の実施例に比べて１／
１００になるため、この抵抗Ｒｓとしては容量の小さい
もので済むと共に、電源効率をさらに向上させることが
できる。

なお、第３図では理解を容易にするために、機械的な接
点を用いて説明したが、これらのスイッチＳＷ１および
ＳＷ２としては、トランジスタなどの電子的なスイッチ
に置き換えることも可能である。

第５図はスイッチＳＷ　およびＳＷ２として一つのトラ
ンジスタを応用した構成例である。同図において、トラ
ンジスタＱｌのベースは、抵抗Ｒ６を介して、ＣＰＵＩ
のＰＷＭ端子に接続されると共に、抵抗Ｒ８を介して接
地点に接続されている。また、トランジスタＱ２のベー
スは、抵抗Ｒ９を介して、ＣＰＵＩのＳＣ端子に接続さ
れると共に、抵抗Ｒ１ｏを介して接地点に接続されてい
る。また、エミッタが接地されたトランジスタＱ　のコ
レクタがトランジスタＱ１のベースに接続されている。

そして、このトランジスタＱ３のベースは抵抗Ｒ１□を
介してＣＰＵ１のＳＣ端子に、抵抗Ｒ１゜を介して接地
点にそれぞれ接続されている。

この場合、ＣＰＵ１のＳＣ端子から、１００に相当する
時間ｒＬＪレベルで、１に相当する時間ｒＨＪレベルの
信号が出力されたとすれば、ｒＬＪレベルである期間ト
ランジスタＱ３がオフ状態にあることから、トランジス
タＱ、がオン状態になっており、トランジスタＱ２がオ
フ状態になっている。従って、比例弁コイルＰｖの電流
はトランジスタＱ１を流れる。これとは反対に、ｒＨＪ
レベルである期間トランジスタＱ３がオン状態になるこ
とからトランジスタＱ１がオフ状態になり、トランジス
タＱ２はオン状態になる。従って、比例弁コイルＰＶの
電流はトランジスタＱ２を通して、抵抗Ｒに流れる。

かくして、第３図で説明したと全く同様な動作が行われ
る。

第６図は機械的接点を用いた、もう一つ他の実施例の構
成を示す回路図である。同図において、比例弁コイルＰ
Ｖの負極側端子と接地点との間に、トランジスタＱｌと
Ｑ２の直列回路が接続され、このうち、トランジスタＱ
ｌのベースが抵抗ＲＢを介してスイッチＳＷＩの共通端
子に、トランジスタＱ２のベースが抵抗Ｒ９を介してス
イッチＳＷ２の共通端子に接続されている。そして、ス
イッチｓｗ１のＡ側端子はＣＰＵＩのＰＷＭ端子に、Ｂ
側端子は抵抗Ｒ１３を介して制御電源ｖ０゜にそれぞれ
接続されている。また、スイッチＳＷ２のＡ側端子は抵
抗Ｒ１４を介して制御電源Ｖｅｏに接続され、Ｂ側端子
は接地されている。また、トランジスタＱ１とＱ２の相
互接合点と接地点との間に抵抗Ｒが接続されている。

ここで、ＣＰＵ１は１００に対応する時間、スイッチＳ
Ｗ　およびＳＷ２を図示した状態、すな■ わち、Ａ側に接続しておいたとすれば、トランジスタＱ
１はＰＷＭ信号に応じてオン、オフするが、トランジス
タＱ２はこの間連続してオン状態に保たれる。従って、
比例弁コイルＰｖの電流は、トランジスタＱ１、Ｑ２を
通して流れるので、抵抗Ｒによる電力損失は発生しない
。一方、ＣＰＵ１が１に対応する時間だけ、スイッチＳ
Ｗ１およびＳＷ２を図示したとは反対の状態、すなわち
、Ｂ側に倒すと、トランジスタＱはオン状態になりたま
まで、トランジスタＱ２がオフ状態になる。

従って、比例弁コイルＰｖの電流は抵抗Ｒを流れ、この
電流に対応する電圧がＣＰＵＩのＡ／Ｄ端子に取り込ま
れる。

かくして、この実施例によっても、上述したと同様な動
作を行わせることができる。

なお、第５図および第６図では、積分回路４を省略した
が、この積分回路４の機能をＣＰ　Ｕ　１１；ｌ：持た
せることも、もちろん可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、連続的な電流を流す代わりにＰＷＭ電流を比例弁コイ
ルに流すようにしたため、この回路に電流制御用のトラ
ンジスタを用いたとしても発熱量が低く抑えられ、放熱
器などが不要化されて構成が簡易化されると共に、電源
効率を格段に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第２
図は同実施例の動作を説明するための波形図、第３図は
本発明の他の実施例の構成を示す回路図、第４図はこの
実施例の動作を説明するためのタイムチャート、第５図
および第６図はさらに他の実施例の構成を示す回路図、
第７図は従来の燃焼制御装置の構成を示す回路図である
。１・・・中央処理装置、４・・・積分回路、Ｐｖ・・・
比例弁コイル、Ｑｌ、Ｑ２、Ｑ３・・・トランジスタ、
ＳＷ　５ＳＷ２・・・スイッチ、Ｒ１＝Ｒ１４、Ｒ８・
・・抵抗。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄第３図

Claims

【特許請求の範囲】

　燃料供給量に応じた開度となるように比例弁コイルの
電流を制御する燃焼制御装置において、前記電流として
燃料供給量に応じてパルス幅が変化するパルス幅変調電
流を用いることを特徴とする燃焼制御装置。