JP3113226B2 - 燃焼状態判定装置 - Google Patents
燃焼状態判定装置Info
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- JP3113226B2 JP3113226B2 JP10056833A JP5683398A JP3113226B2 JP 3113226 B2 JP3113226 B2 JP 3113226B2 JP 10056833 A JP10056833 A JP 10056833A JP 5683398 A JP5683398 A JP 5683398A JP 3113226 B2 JP3113226 B2 JP 3113226B2
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- Japan
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- correction value
- combustion state
- level
- electric signal
- microcomputer
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- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼器の燃焼状態
を判定する燃焼状態判定装置に関する。
を判定する燃焼状態判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、図３に示す様に、バーナに臨
ませた熱電対１００が送出する熱起電力を増幅回路１０
１で増幅し、増幅回路１０１が送出する電気出力をマイ
クロコンピュータ１０２に入力してバーナの燃焼状態を
判定する燃焼状態判定回路Ｃが知られている。
ませた熱電対１００が送出する熱起電力を増幅回路１０
１で増幅し、増幅回路１０１が送出する電気出力をマイ
クロコンピュータ１０２に入力してバーナの燃焼状態を
判定する燃焼状態判定回路Ｃが知られている。
【０００３】この燃焼状態判定回路Ｃの様に、数ｍＶ〜
数十ｍＶ程度の熱起電力を数Ｖ程度迄増幅してマイクロ
コンピュータ１０２に入力する構成の場合、オペアンプ
１０３や抵抗等の電子部品の僅かなバラツキにより、同
じ熱起電力が発生しても異なる電圧がマイクロコンピュ
ータ１０２に入力される。
数十ｍＶ程度の熱起電力を数Ｖ程度迄増幅してマイクロ
コンピュータ１０２に入力する構成の場合、オペアンプ
１０３や抵抗等の電子部品の僅かなバラツキにより、同
じ熱起電力が発生しても異なる電圧がマイクロコンピュ
ータ１０２に入力される。
【０００４】この為、増幅回路１０１に可変抵抗器１０
４を配し、例えば、熱起電力を短絡させた状態で増幅回
路１０１の電気出力が所定値になる様に可変抵抗器１０
４を作業者が手動調節する、所謂、オフセット調整を行
なう必要がある。
４を配し、例えば、熱起電力を短絡させた状態で増幅回
路１０１の電気出力が所定値になる様に可変抵抗器１０
４を作業者が手動調節する、所謂、オフセット調整を行
なう必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、作業者は、燃
焼状態判定回路Ｃを組み込んだ燃焼装置を調整する際、
一台毎、増幅回路１０１の電気出力を電圧計等で監視し
ながら、可変抵抗器１０４を調整する為、オフセット調
整作業に手間と時間がかかるという欠点がある。又、振
動等により可変抵抗器１０４の慴動軸が動くとオフセッ
ト調整がずれる。本発明の目的は、オフセット調整作業
の簡略化を図った燃焼状態判定装置の提供にある。
焼状態判定回路Ｃを組み込んだ燃焼装置を調整する際、
一台毎、増幅回路１０１の電気出力を電圧計等で監視し
ながら、可変抵抗器１０４を調整する為、オフセット調
整作業に手間と時間がかかるという欠点がある。又、振
動等により可変抵抗器１０４の慴動軸が動くとオフセッ
ト調整がずれる。本発明の目的は、オフセット調整作業
の簡略化を図った燃焼状態判定装置の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は以下の構成を採用した。燃焼状態判定装置は、
燃焼部に近接して配され、燃焼器の燃焼状態に応じたレ
ベルの電気信号を送出する燃焼状態検出素子と、前記電
気信号を増幅して電気出力を送出する信号増幅回路と、
後述する補正値に係わる補正値データを記憶する記憶素
子と、補正値データの前記記憶素子への書き込みや補正
値の読み出し、及び前記電気出力に基づいて前記電気信
号のレベルを認識し、この認識した信号レベルから燃焼
状態を判定するマイクロコンピュータとを具備し、失火
判定レベルに相当する直流電圧を前記電気信号に替えて
前記信号増幅回路に入力し、前記失火判定レベルに相当
する直流電圧と前記マイクロコンピュータが認識した電
気信号レベルとの差を補正値とし、該補正値に係わる補
正値データを前記記憶素子に記憶させてオフセット調整
を行ない、前記マイクロコンピュータは、認識した電気
信号レベルに前記補正値を加えた補正電気信号レベルに
基づいて前記燃焼器の燃焼状態を判定する。
本発明は以下の構成を採用した。燃焼状態判定装置は、
燃焼部に近接して配され、燃焼器の燃焼状態に応じたレ
ベルの電気信号を送出する燃焼状態検出素子と、前記電
気信号を増幅して電気出力を送出する信号増幅回路と、
後述する補正値に係わる補正値データを記憶する記憶素
子と、補正値データの前記記憶素子への書き込みや補正
値の読み出し、及び前記電気出力に基づいて前記電気信
号のレベルを認識し、この認識した信号レベルから燃焼
状態を判定するマイクロコンピュータとを具備し、失火
判定レベルに相当する直流電圧を前記電気信号に替えて
前記信号増幅回路に入力し、前記失火判定レベルに相当
する直流電圧と前記マイクロコンピュータが認識した電
気信号レベルとの差を補正値とし、該補正値に係わる補
正値データを前記記憶素子に記憶させてオフセット調整
を行ない、前記マイクロコンピュータは、認識した電気
信号レベルに前記補正値を加えた補正電気信号レベルに
基づいて前記燃焼器の燃焼状態を判定する。
【０００７】
【０００８】
【作用】オフセット調整は、以下の様に行なわれる。燃
焼状態検出素子の電気信号に替えて失火判定レベルに相
当する直流電圧を信号増幅回路に入力すると、信号増幅
回路は直流電圧を増幅し、その電気出力はマイクロコン
ピュータに入力される。信号増幅回路が理論通り作動し
ていれば、電気出力は理論値となり、マイクロコンピュ
ータは疑似信号が失火判定レベルであると認識する筈で
あるが、実際には、電気出力は理論値にならない。そこ
で、（失火判定レベルに相当する直流電圧）−（マイク
ロコンピュータが認識した電気信号レベル）を補正値と
し、該補正値はマイクロコンピュータにより補正値デー
タに変換され記憶素子に書き込まれる。また、燃焼状態
の判定は、以下の様に行なわれる。燃焼器の燃焼中、マ
イクロコンピュータは、（認識した電気信号レベル）＋
（記憶素子から読み出して変換した補正値）による補正
電気信号レベルを失火判定レベルと比較して燃焼器の燃
焼状態を判定する。
焼状態検出素子の電気信号に替えて失火判定レベルに相
当する直流電圧を信号増幅回路に入力すると、信号増幅
回路は直流電圧を増幅し、その電気出力はマイクロコン
ピュータに入力される。信号増幅回路が理論通り作動し
ていれば、電気出力は理論値となり、マイクロコンピュ
ータは疑似信号が失火判定レベルであると認識する筈で
あるが、実際には、電気出力は理論値にならない。そこ
で、（失火判定レベルに相当する直流電圧）−（マイク
ロコンピュータが認識した電気信号レベル）を補正値と
し、該補正値はマイクロコンピュータにより補正値デー
タに変換され記憶素子に書き込まれる。また、燃焼状態
の判定は、以下の様に行なわれる。燃焼器の燃焼中、マ
イクロコンピュータは、（認識した電気信号レベル）＋
（記憶素子から読み出して変換した補正値）による補正
電気信号レベルを失火判定レベルと比較して燃焼器の燃
焼状態を判定する。
【０００９】
【００１０】
【発明の効果】オフセット調整の際、信号増幅回路の電
気出力を電圧計等で監視しながら、可変抵抗器を調整す
る様な調整作業が不要となり、失火判定レベルに相当す
る直流電圧を電気信号に替えて信号増幅回路に入力し、
補正値データを記憶素子に記憶させるだけで良い。この
為、オフセット調整作業が簡単に行なえ、手間や時間が
かからない。ところで、受熱温度‐熱起電力特性や熱起
電力‐出力電圧特性に非直線部分があるものにおいて、
失火判定レベルと異なる直流電圧を信号増幅回路に印加
してオフセット調整を行なうと、オフセット調整を行っ
た電圧では正確な補正値が得られても、失火判定レベル
に対応する補正値としては、必ずしも適確な値とは限ら
ない。そこで、本発明では、失火判定レベルに相当する
直流電圧を信号増幅回路に印加してオフセット調整を行
なう構成としたことにより、受熱温度‐熱起電力特性や
熱起電力‐出力電圧特性に非直線部分があっても問題に
ならず、マイクロコンピュータは正確に失火判定を行な
う事ができる。
気出力を電圧計等で監視しながら、可変抵抗器を調整す
る様な調整作業が不要となり、失火判定レベルに相当す
る直流電圧を電気信号に替えて信号増幅回路に入力し、
補正値データを記憶素子に記憶させるだけで良い。この
為、オフセット調整作業が簡単に行なえ、手間や時間が
かからない。ところで、受熱温度‐熱起電力特性や熱起
電力‐出力電圧特性に非直線部分があるものにおいて、
失火判定レベルと異なる直流電圧を信号増幅回路に印加
してオフセット調整を行なうと、オフセット調整を行っ
た電圧では正確な補正値が得られても、失火判定レベル
に対応する補正値としては、必ずしも適確な値とは限ら
ない。そこで、本発明では、失火判定レベルに相当する
直流電圧を信号増幅回路に印加してオフセット調整を行
なう構成としたことにより、受熱温度‐熱起電力特性や
熱起電力‐出力電圧特性に非直線部分があっても問題に
ならず、マイクロコンピュータは正確に失火判定を行な
う事ができる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１及び
図２に基づいて説明する。図１に示す如く、燃焼状態判
定回路Ａは、熱電対１と、熱起電力１３を増幅する直流
増幅回路２と、補正値データを記憶するＥ2 ＰＲＯＭ３
と、マイクロコンピュータ４とを具備する。
図２に基づいて説明する。図１に示す如く、燃焼状態判
定回路Ａは、熱電対１と、熱起電力１３を増幅する直流
増幅回路２と、補正値データを記憶するＥ2 ＰＲＯＭ３
と、マイクロコンピュータ４とを具備する。
【００１５】ガス燃焼器（図示せず）の燃焼部、例えば
燃焼板に近接して配される熱電対１は、異種金属であ
る、クロメル（９９Ｎｉ‐１０Ｃｒ）１１‐アルメル
（９４Ｎｉ‐３Ａｌ‐２Ｍｎ‐１Ｓｉ）１２を接合（＝
測温接点１０）して構成され、その＋側１１１は抵抗２
２を介して非反転入力端子２１１に電気接続され、−側
１２１は抵抗２３を介して反転入力端子２１２に接続さ
れる。この熱電対１は、検出温度の上昇に伴い熱起電力
１３が直線的に上昇する特性を有し、ガス燃焼器が正常
燃焼している場合は、失火判定レベル（本実施例では１
４ｍＶ；約３４０℃）を越える熱起電力１３を送出し、
異常燃焼（立ち消え、酸欠燃焼等）の場合には熱起電力
１３は失火判定レベル以下に低下する。
燃焼板に近接して配される熱電対１は、異種金属であ
る、クロメル（９９Ｎｉ‐１０Ｃｒ）１１‐アルメル
（９４Ｎｉ‐３Ａｌ‐２Ｍｎ‐１Ｓｉ）１２を接合（＝
測温接点１０）して構成され、その＋側１１１は抵抗２
２を介して非反転入力端子２１１に電気接続され、−側
１２１は抵抗２３を介して反転入力端子２１２に接続さ
れる。この熱電対１は、検出温度の上昇に伴い熱起電力
１３が直線的に上昇する特性を有し、ガス燃焼器が正常
燃焼している場合は、失火判定レベル（本実施例では１
４ｍＶ；約３４０℃）を越える熱起電力１３を送出し、
異常燃焼（立ち消え、酸欠燃焼等）の場合には熱起電力
１３は失火判定レベル以下に低下する。
【００１６】直流増幅回路２は、オペアンプ２１、抵抗
２２〜２６、コンデンサ２７等により構成され、熱電対
１が送出する熱起電力１３（数ｍＶ〜数十ｍＶ）を数百
倍にリニア増幅し、出力電圧２０（数Ｖ）は抵抗２８を
介してマイクロコンピュータ４のＡ／Ｄ入力ポート４１
に入力される。
２２〜２６、コンデンサ２７等により構成され、熱電対
１が送出する熱起電力１３（数ｍＶ〜数十ｍＶ）を数百
倍にリニア増幅し、出力電圧２０（数Ｖ）は抵抗２８を
介してマイクロコンピュータ４のＡ／Ｄ入力ポート４１
に入力される。
【００１７】数ｋビットの記憶容量を有するＥ2 ＰＲＯ
Ｍ３は、ＳｉＯ2 の絶縁物中にフローティングゲートを
形成し、トンネル効果を利用してゲート中に電荷を蓄積
する事で補正値データを記憶させている。尚、書き換え
可能回数は、１０5 回以上、保持期間十年以上の性能を
有する。
Ｍ３は、ＳｉＯ2 の絶縁物中にフローティングゲートを
形成し、トンネル効果を利用してゲート中に電荷を蓄積
する事で補正値データを記憶させている。尚、書き換え
可能回数は、１０5 回以上、保持期間十年以上の性能を
有する。
【００１８】マイクロコンピュータ４は、入力端子２２
１‐入力端子２３１間に、熱電対１を接続しない状態で
失火判定レベルに相当する１４ｍＶの直流電圧（所定レ
ベルの疑似信号）を印加する〔図２のステップｓ１〕オ
フセット調整時には、補正値を、『１４ｍＶ−熱起電力
認識値（出力電圧２０からマイクロコンピュータ４が認
識する熱起電力の電圧値）』の計算結果から求め〔ステ
ップｓ２〕、この補正値を補正値データに変換してＥ2
ＰＲＯＭ３へ格納する〔ステップｓ３〕。尚、１４ｍＶ
を印加して熱起電力認識値が例えば１１ｍＶの場合、補
正値は３ｍＶとなる。又、通常使用時（ガス燃焼器の燃
焼時）には、マイクロコンピュータ４は、出力電圧２０
に基づいて熱起電力値を認識する〔ステップｓ４〕とと
もに、補正値データをＥ2 ＰＲＯＭ３から読み出して補
正値に変換し、『熱起電力認識値＋補正値』の計算を行
なって補正熱起電力認識値を求め〔ステップｓ５〕、該
補正熱起電力認識値に基づいて失火判定を行なう〔ステ
ップｓ６〕。尚、本実施例では、直流増幅回路２、マイ
クロコンピュータ４、Ｅ2 ＰＲＯＭ３、入力端子２２
１、２３１、及び疑似信号によりオフセット調整装置を
構成している。
１‐入力端子２３１間に、熱電対１を接続しない状態で
失火判定レベルに相当する１４ｍＶの直流電圧（所定レ
ベルの疑似信号）を印加する〔図２のステップｓ１〕オ
フセット調整時には、補正値を、『１４ｍＶ−熱起電力
認識値（出力電圧２０からマイクロコンピュータ４が認
識する熱起電力の電圧値）』の計算結果から求め〔ステ
ップｓ２〕、この補正値を補正値データに変換してＥ2
ＰＲＯＭ３へ格納する〔ステップｓ３〕。尚、１４ｍＶ
を印加して熱起電力認識値が例えば１１ｍＶの場合、補
正値は３ｍＶとなる。又、通常使用時（ガス燃焼器の燃
焼時）には、マイクロコンピュータ４は、出力電圧２０
に基づいて熱起電力値を認識する〔ステップｓ４〕とと
もに、補正値データをＥ2 ＰＲＯＭ３から読み出して補
正値に変換し、『熱起電力認識値＋補正値』の計算を行
なって補正熱起電力認識値を求め〔ステップｓ５〕、該
補正熱起電力認識値に基づいて失火判定を行なう〔ステ
ップｓ６〕。尚、本実施例では、直流増幅回路２、マイ
クロコンピュータ４、Ｅ2 ＰＲＯＭ３、入力端子２２
１、２３１、及び疑似信号によりオフセット調整装置を
構成している。
【００１９】（あ）直流増幅回路２の出力電圧２０を電
圧計等で監視しながら可変抵抗器を調整する様なオフセ
ット調整作業が不要となり、熱電対１を入力端子２２
１、２３１に接続する前の工程、即ち、熱電対１を入力
端子２２１、２３１に接続しない状態で入力端子２２１
‐入力端子２３１間に失火判定レベルに相当する１４ｍ
Ｖの直流電圧を印加して補正値データをＥ2 ＰＲＯＭ３
へ格納するだけでオフセット調整が完了する。この為、
オフセット調整作業が簡単に行なえ、調整作業に手間や
時間がかからないとともに、振動等の衝撃を受けてもオ
フセット調整がズレない。また、熱電対１を入力端子２
２１‐入力端子２３１間に接続しない状態でオフセット
調整を行なうため、疑似信号として安定したレベルの信
号を直流増幅回路２に入力することができるとともに、
大容量の電流供給源を用いることなく、所定レベルの疑
似信号を入力することができる。
圧計等で監視しながら可変抵抗器を調整する様なオフセ
ット調整作業が不要となり、熱電対１を入力端子２２
１、２３１に接続する前の工程、即ち、熱電対１を入力
端子２２１、２３１に接続しない状態で入力端子２２１
‐入力端子２３１間に失火判定レベルに相当する１４ｍ
Ｖの直流電圧を印加して補正値データをＥ2 ＰＲＯＭ３
へ格納するだけでオフセット調整が完了する。この為、
オフセット調整作業が簡単に行なえ、調整作業に手間や
時間がかからないとともに、振動等の衝撃を受けてもオ
フセット調整がズレない。また、熱電対１を入力端子２
２１‐入力端子２３１間に接続しない状態でオフセット
調整を行なうため、疑似信号として安定したレベルの信
号を直流増幅回路２に入力することができるとともに、
大容量の電流供給源を用いることなく、所定レベルの疑
似信号を入力することができる。
【００２０】（い）所定レベルの疑似信号として、失火
判定レベルに相当する１４ｍＶの直流電圧を入力端子２
２１‐入力端子２３１間に印加してオフセット調整を行
なう構成であるので、受熱温度‐熱起電力１３特性や熱
起電力１３‐出力電圧２０特性に非直線部分があっても
問題にならず、マイクロコンピュータ４は正確に失火判
定を行なう事ができる。
判定レベルに相当する１４ｍＶの直流電圧を入力端子２
２１‐入力端子２３１間に印加してオフセット調整を行
なう構成であるので、受熱温度‐熱起電力１３特性や熱
起電力１３‐出力電圧２０特性に非直線部分があっても
問題にならず、マイクロコンピュータ４は正確に失火判
定を行なう事ができる。
【００２１】本発明は、上記実施の形態以外に、つぎの
実施態様を含む。 ａ．燃焼状態検出素子は、熱電対以外に、フレームロッ
ド等でも良い。
実施態様を含む。 ａ．燃焼状態検出素子は、熱電対以外に、フレームロッ
ド等でも良い。
【図１】本発明の一実施の形態に係る燃焼状態判定回路
の概略電気回路図である。
の概略電気回路図である。
【図２】その燃焼状態判定回路の作動を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】従来の燃焼状態判定回路の概略電気回路図であ
る。
る。
Ａ 燃焼状態判定回路（燃焼状態判定装置） １ 熱電対（燃焼状態検出素子） ２ 直流増幅回路（信号増幅回路） ３ Ｅ2 ＰＲＯＭ（記憶素子） ４ マイクロコンピュータ １３ 熱起電力（電気信号） ２０ 出力電圧（電気出力）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安江 伸示 名古屋市中川区福住町２番26号 リンナ イ株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−213435（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−36918（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23N 5/10 320
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼部に近接して配され、燃焼器の燃焼
状態に応じたレベルの電気信号を送出する燃焼状態検出
素子と、 前記電気信号を増幅して電気出力を送出する信号増幅回
路と、 後述する補正値に係わる補正値データを記憶する記憶素
子と、 補正値データの前記記憶素子への書き込みや補正値の読
み出し、及び前記電気出力に基づいて前記電気信号のレ
ベルを認識し、この認識した信号レベルから燃焼状態を
判定するマイクロコンピュータとを具備し、 失火判定レベルに相当する直流電圧を前記電気信号に替
えて前記信号増幅回路に入力し、前記失火判定レベルに
相当する直流電圧と前記マイクロコンピュータが認識し
た電気信号レベルとの差を補正値とし、該補正値に係わ
る補正値データを前記記憶素子に記憶させてオフセット
調整を行ない、 前記マイクロコンピュータは、認識した電気信号レベル
に前記補正値を加えた補正電気信号レベルに基づいて前
記燃焼器の燃焼状態を判定する燃焼状態判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056833A JP3113226B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 燃焼状態判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10056833A JP3113226B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 燃焼状態判定装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5029446A Division JP2965428B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 燃焼状態判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10213321A JPH10213321A (ja) | 1998-08-11 |
| JP3113226B2 true JP3113226B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=13038400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10056833A Expired - Lifetime JP3113226B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 燃焼状態判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3113226B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7205175B2 (ja) | 2018-11-09 | 2023-01-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の保護装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19934489C2 (de) * | 1999-07-22 | 2001-09-06 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Schaltung zum Auswerten von Thermoelement-Messsignalen |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP10056833A patent/JP3113226B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7205175B2 (ja) | 2018-11-09 | 2023-01-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の保護装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10213321A (ja) | 1998-08-11 |
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Legal Events
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