説明

電池電圧監視方法

【課題】ステッピングモータで駆動される可動体を有する電動品と、電子制御ユニットと、ステッピングモータ及び電子制御ユニットの電源となる乾電池とを備え、可動体の移動を電動品に設けたストッパにより阻止した状態でステッピングモータの駆動パルスを出力する強制脱調制御を行う機器における電池電圧の監視方法であって、電池電圧の読み込み値が所定の第1閾値に低下したときに、乾電池の交換を促す交換表示を行うものにおいて、強制脱調制御中に不必要に交換表示が行われて使用者に違和感を与えることを防止できるようにする。
【解決手段】強制脱調制御中は、電池電圧の読み込み値Vが第1閾値YV1に低下しても交換表示を行わない。また、強制脱調制御中に電池電圧の読み込み値Vが第1閾値YV1より低く設定する第2閾値YV2に低下したときは、以後のステッピングモータの作動を禁止する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ステッピングモータで駆動される可動体を有する電動品と、電子制御ユニットと、ステッピングモータ及び電子制御ユニットの電源となる乾電池とを備える機器における電池電圧の監視方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の電池電圧監視方法として、ステッピングモータ作動中の電池電圧の変動波形が所定の同一位相になるタイミングで電子制御ユニットに電池電圧を読み込み、電池電圧の読み込み値が所定の閾値に低下したときに、乾電池の交換を促す交換表示を行うようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
ところで、ステッピングモータは電子制御ユニットから駆動パルスが出力される度に一定角度ずつ回転するから、ステッピングモータで駆動される可動体の原点位置からの移動量は、原点位置から出力された駆動パルス数に比例する。従って、駆動パルス数を制御することで、可動体の位置制御を行うことができる。
【0004】
然し、ステッピングモータを或る程度の時間作動させると、ステッピングモータに脱調を生じ、駆動パルス数による可動体の位置制御に狂いを生ずる。そこで、可動体の移動をストッパにより阻止した状態で電子制御ユニットからステッピングモータの駆動パルスを出力する強制脱調制御を行い、ストッパに当接している位置を原点として位置補正し、この原点位置から新たに可動体を移動させて通常の動作を行うようにしている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
ここで、強制脱調制御中は、ステッピングモータに流れる電流が比較的大きくなり、電池電圧が通常の作動時より低下する。従来は、強制脱調制御中も上述した電池電圧監視方法を実行している。これでは、通常制御時に読み込まれた電池電圧が閾値を上回っていても、強制脱調制御に移行したときに電池電圧が閾値に低下して、交換表示が行われることがある。この場合、強制脱調制御から通常制御に移行すると、交換表示が停止されることとなり、使用者に違和感を与えてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2006−284408号公報
【特許文献2】特開2008−169863号公報(段落0005)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、以上の点に鑑み、強制脱調制御中に不必要に交換表示が行われて使用者に違和感を与えることを防止できるようにした電圧監視方法を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明は、ステッピングモータで駆動される可動体を有する電動品と、電子制御ユニットと、ステッピングモータ及び電子制御ユニットの電源となる乾電池とを備え、可動体の移動を電動品に設けたストッパにより阻止した状態で電子制御ユニットからステッピングモータの駆動パルスを出力する強制脱調制御を行う機器における電池電圧の監視方法であって、ステッピングモータ作動中の電池電圧の変動波形が所定の同一位相になるタイミングで電子制御ユニットに電池電圧を読み込み、電池電圧の読み込み値が所定の第1閾値に低下したときに、乾電池の交換を促す交換表示を行うものにおいて、ステッピングモータの強制脱調制御中は、電池電圧の読み込み値が第1閾値に低下しても交換表示を行わないことを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、通常制御中は、電池電圧の読み込み値が第1閾値に低下したときに交換表示が行われるが、強制脱調制御中は、電池電圧の読み込み値が第1閾値に低下しても交換表示は行われない。従って、強制脱調制御中に行われた交換表示が通常制御への移行で停止されることがなく、使用者に違和感を与えることを防止できる。
【0010】
また、本発明においては、電子制御ユニットの動作保障に必要な下限電圧に応じて第1閾値よりも低い第2閾値を設定し、強制脱調制御中に電池電圧の読み込み値が第2閾値に低下したときは、以後のステッピングモータの作動を禁止することが望ましい。これによれば、電池電圧の低下で電子制御ユニットが正常に動作しなくなる状態でのステッピングモータの誤作動を未然に防止することができ、安全である。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施対象となるガス器具の構成要素を示す説明図。
【図2】ステッピングモータの駆動パルスと電池電圧の変動波形とを示す図。
【図3】図1のガス器具に備える電子制御ユニットが行う電池電圧監視制御の内容を示すフロー図。
【図4】通常制御中の電圧波形と強制脱調制御中の電圧波形とを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1を参照して、1はガスコンロ等のガス器具に設けるバーナを示している。ガス器具には、バーナ1に対するガス供給路1aに介設した電動品たるモータ安全弁2と、電子制御ユニット3と、モータ安全弁2及び電子制御ユニット3の電源となる乾電池4とが設けられている。
【0013】
モータ安全弁2は、バルブケーシング21の上面の蓋板22上に配置したステッピングモータ23と、バルブケーシング21内に配置した、ステッピングモータ23により送りねじ機構(図示せず)を介して上下動される可動体24と、バルブケーシング21に形成した弁孔21aを開閉する弁体25とを備えている。弁体25には、上方にのびる軸部25aを介してアーマチュア25bが連結されている。また、可動体24には、アーマチュア25bに対向する電磁石24aと、電磁石24aを囲うようにして下方にのびるカバー24bとが取付けられている。カバー24bの下端と弁体25との間にはばね25cが縮設されている。そして、弁体25は、常時は、弁孔21aを閉じる下方の閉弁位置にばね25cによって付勢保持される。
【0014】
弁体25を開弁させる際は、ステッピングモータ23の正転で可動体24を電磁石24aがアーマチュア25bに当接する所定の下降位置まで下動させた後、電磁石24aに通電してアーマチュア25bを吸着し、この状態でステッピングモータ23を逆転させて可動体24を所定の原点位置(図1に示す位置)まで上昇させる。これによれば、アーマチュア25bを介して電磁石24aに吸着保持される弁体25が引き上げられて開弁する。尚、電磁石24bへの通電を停止すれば、弁体25はばね25cの付勢力で閉弁する。
【0015】
また、蓋板22には、可動体24の上記原点位置よりも若干高い位置で可動体24に対向するストッパ26が垂設されている。そして、ステッピングモータ23の逆転で可動体24をストッパ26に当接する位置まで上動させ、可動体24のそれ以上の上動をストッパ26により阻止した状態で電子制御ユニット3からステッピングモータ23を逆転させる駆動パルスを出力して、ステッピングモータ23を強制的に脱調させる制御を行うようにしている。強制脱調制御後は、ステッピングモータ23を正転させる駆動パルスを所定数出力して、可動体24をストッパ26に当接する位置から所定距離下方に移動させ、この位置を新たな原点位置に設定する。尚、強制脱調制御は、出力された駆動パルスの累積数が所定数になる度、或いは、モータ安全弁2の閉弁時等に定期的に行う。
【0016】
電子制御ユニット3は、乾電池4に接続した昇圧回路5で昇圧された電圧を受けて動作するものであり、駆動回路6を介してステッピングモータ23を制御する。駆動回路6は、ステッピングモータ23の図示省略した2つのモータコイル用のスイッチを電子制御ユニット3から位相をずらして出力される第1と第2の駆動パルス(図2参照)に応じて順番にオンし、2つのコイルに位相差を存して通電するように構成される。
【0017】
また、電子制御ユニット3は、モータ安全弁2の電磁石24aと乾電池4とを接続する回路に介設した電磁石スイッチ7をオンオフ制御する。即ち、可動体24が上記下降位置に下動したところで電磁石スイッチ7をオンし、消火操作が行われたときやバーナ1に付設した熱電対等の火炎検知素子11の出力変化でバーナ1の失火が検知されたときに、電磁石スイッチ7をオフして、モータ安全弁2を閉弁させる。
【0018】
また、乾電池4には、その電圧を検出する電圧検出回路8が接続されている。電圧検出回路8は、2つの抵抗8a、8bから成る分圧回路で構成されており、分圧点の電圧が電池電圧として電子制御ユニット3に入力されている。
【0019】
ところで、ステッピングモータ23の作動中、電池電圧は図2に示す如く変動する。そのため、一定時間間隔で電池電圧を読み込んだのでは、読み込んだ電池電圧が変動幅のどのあたりの電圧になるか不明になり、電池電圧を正確に監視できなくなる。
【0020】
ここで、電池電圧は第1と第2の各駆動パルスに同期して変動する。そこで、電池電圧の変動波形が所定の同一位相になるタイミング、例えば、電池電圧が極小値に低下する極小位相になるタイミングを各駆動パルスから割り出し、このタイミングで電子制御ユニット3に電池電圧を読み込むようにしている。
【0021】
電子制御ユニット3は、上記のタイミングで読み込んだ電池電圧の読み込み値V(正確には、上記タイミングで複数回読み込んだ電圧の平均値)に基づいて、ガス器具の外面に配置した電池交換ランプ9を点灯する電池電圧監視制御を行う。以下、電池電圧監視制御について図3を参照して説明する。尚、図3において、YV1は、電池寿命が残り僅かになったときの乾電池4の電圧に応じて設定される第1閾値であり、YV2は、電子制御ユニット3の動作保障に必要な下限電圧に応じて設定される第2閾値であり、YV2<YV1である。
【0022】
電池電圧監視制御では、先ず、STEP1で強制脱調制御中か否かを判別する。強制脱調制御中でなければ、STEP2に進んで、電池電圧の読み込み値Vが第1閾値YV1以下になったか否かを判別する。そして、V≦YV1であれば、STEP3に進んで、電池電圧の読み込み値Vが第2閾値YV2以下になったか否かを判別する。
【0023】
STEP3でV>YV2と判別された場合、即ち、YV2<V≦YV1である場合は、STEP4に進んで、乾電池4の交換を促すために電池交換ランプ9を点滅させる交換表示を行う。一方、V≦YV2である場合は、STEP5に進み、電池交換ランプ9を継続点灯させて乾電池4を直ちに交換することを促すと共に、電磁石スイッチ7をオフしてバーナ1を消火し、更に、以後のステッピングモータ23の作動を禁止する。これにより、ガス器具は使用不能となる。尚、ステッピングモータ23の作動禁止は、乾電池4の交換で電池電圧が正常値に戻ったときに解除される。
【0024】
STEP1で強制脱調制御中であると判別されたときは、STEP6に進んで、電池電圧の読み込み値Vが第2閾値YV2以下になったか否かを判別し、V≦YV2である場合は、STEP5に進み、上記の如く電池交換ランプ9を継続点灯させると共に、電磁石スイッチ7をオフし、更に、以後のステッピングモータ23の作動を禁止する。また、強制脱調制御中は、電池電圧の読み込み値Vが第1閾値YV1に低下しても、交換表示は行われない。
【0025】
ここで、ステッピングモータ23の通常制御中の電圧波形は図4のa線のようになるが、ステッピングモータ23の強制脱調制御中の電圧波形は、通常制御時より電圧が低下して図4のb線のようになる。そして、通常制御時はV>YV1になっていても、強制脱調制御中はV≦YV1になってしまうことがある。この場合に、交換表示を行ったのでは、強制脱調制御から通常制御への移行で交換表示が停止されてしまうため、使用者に違和感を与えてしまう。
【0026】
これに対し、本実施形態では、強制脱調制御中にV≦YV1になっても交換表示は行われないため、強制脱調制御から通常制御への移行で交換表示が停止されることがなく、使用者に違和感を与えことを防止できる。また、強制脱調制御中であっても、V≦YV2になったときは、以後のステッピングモータ23の作動が禁止されるため、電池電圧の低下で電子制御ユニット3が正常に動作しなくなる状態でのステッピングモータ23の誤作動を未然に防止することができ、安全である。
【0027】
以上、電動品たるモータ安全弁2を備えるガス器具における電池電圧の監視方法に本発明を適用した実施形態について説明したが、ステッピングモータで駆動される可動体を有するモータ安全弁以外の電動品を備える機器における電池電圧の監視方法として本発明は広く適用できる。
【符号の説明】
【0028】
2…モータ安全弁(電動品)、23…ステッピングモータ、24…可動体、26…ストッパ、3…電子制御ユニット、V…電池電圧の読み込み値、YV1…第1閾値、YV2…第2閾値。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステッピングモータで駆動される可動体を有する電動品と、電子制御ユニットと、ステッピングモータ及び電子制御ユニットの電源となる乾電池とを備え、可動体の移動を電動品に設けたストッパにより阻止した状態で電子制御ユニットからステッピングモータの駆動パルスを出力する強制脱調制御を行う機器における電池電圧の監視方法であって、
ステッピングモータ作動中の電池電圧の変動波形が所定の同一位相になるタイミングで電子制御ユニットに電池電圧を読み込み、電池電圧の読み込み値が所定の第1閾値に低下したときに、乾電池の交換を促す交換表示を行うものにおいて、
ステッピングモータの強制脱調制御中は、電池電圧の読み込み値が第1閾値に低下しても交換表示を行わないことを特徴とする電池電圧監視方法。
【請求項2】
前記電子制御ユニットの動作保障に必要な下限電圧に応じて前記第1閾値よりも低い第2閾値を設定し、前記強制脱調制御中に電池電圧の読み込み値が第2閾値に低下したときは、以後のステッピングモータの作動を禁止することを特徴とする請求項1記載の電池電圧監視方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−239555(P2011−239555A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−108358(P2010−108358)
【出願日】平成22年5月10日(2010.5.10)
【出願人】(000115854)リンナイ株式会社 (1,534)
【Fターム(参考)】