JPH0429174Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は給湯機等に用いられ、燃焼部への燃料
供給量を制御する電磁弁である電流制御比例弁の
制御回路における改良に関する。

＜従来の技術＞ 給湯機等の燃焼部に生ガス等の燃料を供給する
に際し、その供給量を必要な燃焼量に応じて制御
するため、制御電気信号に応じて変化する駆動電
流により、その弁開度を調整する電流制御比例弁
はどうしても用いねばならない構成子であるが、
この比例弁の制御自体は、昨今開発される給湯器
等においてはマイクロ・コンピユータから出力さ
れるパルス信号に基づいて行なわれることが多
く、特にその弁開度は当該パルス信号の周波数に
よつて指示されるようになつている。

こうした場合、当該マイクロ・コンピユータと
比例弁との間には第２図に示すような制御回路構
成が採用され、例えば比例弁の弁開度を現在より
大きくするためには、本体は図示されていないマ
イクロ・コンピユータの出力ポート２から積分回
路３に与えられるパルス信号P₁の周波数が上昇
し、これによつて当該積分回路３の出力電圧が上
昇する。

この電圧信号は、適当なるインピーダンス変換
器４を介する等した後、当該電圧信号に応じた駆
動電流が比例弁１に流れるように自動制御するた
めの電圧比較器５の正相入力に与えられる。

一方、比例弁１は、電流制御用トランジスタ６
を介して電源電流の供給を受けており、そのとき
どきの電流値に応じた開度を示しているが、当該
そのときどきの開度を与えている電流値を電圧値
に変換して検出する電流検出抵抗７の両端電圧が
比較器５の逆相入力に与えられているため、今、
正相入力側の電圧値が上記のように上昇すると、
比較器５の出力電位が高レベルになり、駆動トラ
ンジスタ８がオンとされ続けて電流制御用トラン
ジスタ６もオンを続け、比例弁１に供給される電
流量は多くなつて比例弁の弁開度は開方向に変化
して行く。

しかし当然、その電流増加過程は電流検出抵抗
７の両端に電圧値に変換されて検出され、これが
比較器５の逆相入力に帰還されているので、比例
弁１に供給される電流値の増加は無制限ではな
く、やがて逆相入力電圧がそのときの正相入力電
圧に追い付いた所で安定する。

つまり、比較器５の正相入力電圧に対し、逆相
入力電圧がその値において近い状態下で微妙に変
動した場合、当該逆相入力側の電圧値が高いとき
には比較器５の出力が低レベルとなつて駆動トラ
ンジスタ８をターン・オフし、一時的に電流制御
用トランジスタ６をもターン・オフさせて供給電
流を遮断し、比例弁１が締つてくるのを待つ一
方、逆に逆相入力側が低くなれば、再度、逆相入
力側が高くなるまで、比較器５の高レベル出力に
より駆動トランジスタ７、電流制御用トランジス
タ６をオンとして比例弁１に電流を供給し続け、
弁開度を広げて行くのである。

このようにして、この第２図示の従来例におい
ては、マイクロ・コンピユータから発せられる周
波数信号P₁に応じ、所定の弁開度となるよう、
比例弁１への供給電流が自動制御されるのであ
る。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 上記従来例においては、明らかなように、マイ
クロ・コンピユータと比例弁との間に積分回路と
いう周波数対電圧変換器が挿入されている。

そのため、どうしてもある程度以上の信号伝搬
時間遅れを覚悟せねばならず、実際上、こうした
制御回路を採用した場合、応答が鈍いという欠点
が指摘されていた。

また、その割には必要とする部品点数が多く、
余り合理的な構成とも言えない。

本考案は、こうした観点に立つて成されたもの
で、構成至便にして高速な比例弁制御回路を提供
せんとするものである。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案は、上記目的を達成するために、電流制
御比例弁に供給される電源電流線路中に直列に挿
入され、当該供給電流を制御する電流制御トラン
ジスタと、この電流制御トランジスタを制御する
駆動トランジスタとを有する電流制御比例弁の制
御回路であつて、マイクロ・コンピユータから上
記の駆動トランジスタに対し、そのときどきで比
例弁に必要とする弁開度に応じてデユーテイ比を
可変としながら直接にパルス信号列を供給し、当
該駆動トランジスタを当該パルス列信号の上記デ
ユーテイ比に応じてオン・オフ動作させる制御回
路を提案する。

＜作用および効果＞ 上記本考案の構成によれば、従来のように比例
弁でそのときどきで要求する弁開度指令信号を周
波数で表すのではなく、マイクロ・コンピユータ
から発せられるパルス信号列のデユーテイ比によ
り表現している。

したがつて、デユーテイ比が変わればこれを受
けている駆動トランジスタのオン・オフ時間率も
変動し、電流制御用トランジスタのオン・オフ時
間率も対応的に変化するため、結局、そのときど
きのデユーテイ比に応じた電源電流が比例弁に与
えられ、対応した所期の弁開度が得られる。

このように、本考案によると、従来のようにマ
イクロ・コンピユータと比例弁との間に信号伝搬
遅れの元となり、構成を複雑化する要因となる積
分回路等を用いる必要がなくなり、極めて簡単な
構成でかつ極めて高速な比例弁制御系を実現する
ことができる。

＜実施例＞ 第１図には本考案に従つて構成された電流制御
比例弁の制御回路が示されている。

電流制御比例弁１は電流制御トランジスタ６に
より、その供給を受ける電源電流I₀が制御され、
これに応じた弁開度を実現する。

電流制御トランジスタ６は駆動トランジスタ８
により制御され、またこの駆動トランジスタ８は
マイクロ・コンピユータ１０の比例弁制御用ポー
ト１２に表れるパルス列信号P₀により直接に制
御される。

そしてこのパルス列信号P₀は、そのデユーテ
イ比のいかんによつて得るべき弁開度を表すよう
になつている。

すなわち、現在よりも弁開度を大きくするとき
には、マイクロ・コンピユータ１０からこの場
合、高レベルとなつている期間がより長くなるよ
うな、相対的にデユーテイ比が大きくされたパル
ス列信号P₀が発せられ、したがつて駆動トラン
ジスタ８はある一定時間内でオンとなつている期
間が長くなるため、電流制御トランジスタ６もそ
うなり、比例弁１に供給される電流量は一定時間
内で多くなつて、弁開度も大きくなつて行く。

もちろん逆に、弁を現在よりも絞りたいときに
は、デユーテイ比がより小さくされたパルス列信
号P₀がマイクロ・コンピユータ１０から発せら
れ、これに応じて駆動トランジスタ８、ひいては
電流制御トランジスタ６が一定時間内でオンとな
つている期間が短くなつて、結局は比例弁１に与
えられる電流量が減少し、所期の狭められた弁開
度に落ち着いて行く。

この実施例の場合には、先の第２図示の従来例
に対応させて比例弁に直列な抵抗７も示されてい
るが、上記からして明らかなように、本考案を採
用する場合にはこの抵抗は比例弁１に供給される
最大電流値制御用以外、他の意味を持たない。し
たがつて場合により、この抵抗７は省略すること
も可能である。

いずれにしても本考案によれば、必要な弁開度
をパルス信号列のデユーテイ比により表すという
手段を採り。またこのパルス列信号により直接に
駆動トランジスタ（ひいては電流制御用トランジ
スタ）を制御しているので、間に従来のような遅
れ要素がなく、極めて高速な応答特性を示すこと
ができる。

またその結果、構成も極めて至便となり、実際
上、マイクロ・コンピユータに外付けの回路部分
の簡略化程度は極めて大きくなつている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に従つて構成された望ましい一
実施例としての電流制御比例弁制御回路の概略構
成図、第２図は従来における電流制御比例弁の代
表的な制御回路の概略構成図、である。 図中、１は電流制御比例弁、６は電源電流制御
用のトランジスタ、８は駆動トランジスタ、１０
はマイクロ・コンピユータ、１２は所望の弁開度
に応じてデユーテイ比可変なパルス信号列を出力
するマイクロ・コンピユータ出力ポート、であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電流制御比例弁に供給される電源電流線路中に
   直列に挿入され、該供給電流を制御する電流制御
   トランジスタと； 上記電流制御トランジスタを制御する駆動トラ
   ンジスタと； 上記駆動トランジスタに対し、そのときどきで
   比例弁に必要とする弁開度に応じてデユーテイ比
   を可変としながら直接にパルス信号列を供給し、
   該駆動トランジスタを該パルス列信号の該デユー
   テイ比に応じてオン・オフ動作させるマイクロ・
   コンピユータと； から成ることを特徴とする電流制御比例弁の制御
   回路。