JP6679397B2 - Fuel pump drive circuit - Google Patents
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Description
本発明は、外部の商用電源から供給される交流電力を整流し、コンデンサで平滑した直流電力で燃料ポンプを駆動する燃料ポンプ駆動回路に関する。 The present invention relates to a fuel pump drive circuit that rectifies AC power supplied from an external commercial power source and drives a fuel pump with DC power smoothed by a capacitor.
上述のような燃料ポンプ駆動回路として、例えば燃料ポンプに供給する直流電力をPWM制御することにより燃料ポンプからの燃料の吐出量を増減するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As the fuel pump drive circuit as described above, for example, there is known one that increases / decreases the amount of fuel discharged from the fuel pump by PWM controlling the DC power supplied to the fuel pump (see, for example, Patent Document 1).
このような燃料ポンプに供給する電力をPWM制御するものでは、商用電源から供給される交流電力の電圧をモニタしており、その電圧が低下すると、燃料ポンプに供給する電力のデューティ比を増加させて燃料の吐出量が変化しないような制御が行われる。 In such PWM control of the power supplied to the fuel pump, the voltage of the AC power supplied from the commercial power supply is monitored, and when the voltage drops, the duty ratio of the power supplied to the fuel pump is increased. The control is performed so that the fuel discharge amount does not change.
上記従来のものでは、電源電圧の変動を整流後の直流電力の電圧として取り込んでおり、他の負荷の稼働状態によって電源電圧が変動すると、燃料ポンプに供給する電力のデューティ比を変更している。すなわち、外部の電源の電圧が低下すればデューティ比を増加させる必要がある。 In the above conventional one, the fluctuation of the power supply voltage is taken in as the voltage of the rectified DC power, and when the power supply voltage changes due to the operating state of other loads, the duty ratio of the power supplied to the fuel pump is changed. . That is, it is necessary to increase the duty ratio when the voltage of the external power supply decreases.
一方、外部の電源からの交流電力には電源高調波が重畳されることが知られている。交流電力に電源高調波が重畳されると、外部の電源の交流電力の電圧が低下していなくても整流後の直流電源の電圧が低下する現象か生じる。上記従来の駆動回路ではこの電源高調波の影響については全く考慮されていないので、整流後の電圧が低下する現象が生じると一律に外部電源の電圧が低下したものとしてデューティ比を増加させることになるが、電源高調波が重畳されたことにより整流後の電圧が低下しているのであれば、電源高調波が重畳されていない前提での制御を行うと、デューティ比を必要以上に増加させてしまい、燃料の吐出量が設定以上に増加してしまうという不具合が生じる。 On the other hand, it is known that power source harmonics are superposed on AC power from an external power source. When the power supply harmonics are superimposed on the AC power, a phenomenon occurs in which the voltage of the DC power supply after rectification drops even if the voltage of the AC power of the external power supply has not dropped. Since the above-mentioned conventional drive circuit does not consider the influence of the power supply harmonics at all, if the phenomenon that the voltage after rectification drops occurs, it is assumed that the voltage of the external power supply decreases uniformly and the duty ratio is increased. However, if the voltage after rectification has dropped due to superimposition of power supply harmonics, the duty ratio will be increased more than necessary if control is performed on the assumption that power supply harmonics are not superposed. As a result, there arises a problem that the fuel discharge amount increases more than the set amount.
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、電源高調波の影響を加味して適切な燃料の吐出量を確保することのできる燃料ポンプ駆動回路を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a fuel pump drive circuit capable of ensuring an appropriate fuel discharge amount in consideration of the influence of power source harmonics.
上記課題を解決するために本発明による燃料ポンプ駆動回路は、外部の商用電源から供給される交流電力を整流し、コンデンサで平滑した直流電力で燃料ポンプを駆動する燃料ポンプ駆動回路であって、交流電力の電圧変動を検知して、その交流電力の変化に伴って燃料ポンプに供給する直流電力をPWM制御するものにおいて、上記交流電力を分岐して電圧モニタ用の降圧トランスで電圧を下げた電圧モニタ用の交流電力を全波整流して脈流を生成し、コンデンサで平滑した電圧をマイコンに取り込んで上記燃料ポンプに供給するPWM制御のデューティ比を決定するように構成し、このコンデンサに充電する経路に抵抗を設け、この抵抗を介してコンデンサを充電した状態でのコンデンサの電圧と、この抵抗を短絡させた状態でコンデンサを充電した状態でのコンデンサの電圧とを比較して、上記外部の商用電源からの交流電力に重畳されている電源高調波による歪み率を求め、この歪み率を基に上記PWM制御を補正することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a fuel pump drive circuit according to the present invention is a fuel pump drive circuit that rectifies AC power supplied from an external commercial power source and drives the fuel pump with DC power smoothed by a capacitor, What detects the voltage fluctuation of the AC power and PWM-controls the DC power supplied to the fuel pump according to the change of the AC power, in which the AC power is branched and the voltage is lowered by a step-down transformer for voltage monitoring. The AC power for voltage monitoring is full-wave rectified to generate a pulsating current, the voltage smoothed by the capacitor is taken into the microcomputer, and the duty ratio of the PWM control supplied to the fuel pump is determined. A resistor is provided in the charging path, and the capacitor voltage when the capacitor is charged through this resistor and the capacitor voltage when this resistor is short-circuited By comparing the voltage of the capacitor while charging, determine the distortion rate by power supply harmonics are superimposed on the AC power from the external commercial power source, correcting the PWM control based on the strain rate It is characterized by
本発明では、電源高調波による歪み率を検知することができるので、その歪み率に応じた適正な制御を行うことができる。 In the present invention, since the distortion rate due to the power source harmonic can be detected, it is possible to perform appropriate control according to the distortion rate.
以上の説明から明らかなように、本発明は、電源高調波による歪み率を検知できるので、従来の制御装置では電源高調波の影響を受けると燃料をポンプを適正に制御できなかったが、そのような不具合を解消することができる。 As is apparent from the above description, the present invention can detect the distortion rate due to the power supply harmonics, so that the conventional control device could not properly control the fuel pump when affected by the power supply harmonics. Such a problem can be solved.
図1を参照して、1は外部の交流電源であり、この交流電源1から実効値が100ボルトの交流電力の供給を受ける。供給された交流電力はダイオードブリッジ2で全波整流されコンデンサ3で平滑化されて、最大値が141ボルトの直流電力に変換される。その直流電力を燃料ポンプ4に供給して液体燃料を図外のバーナに供給するが、燃料の供給量は開閉素子41に供給するパルス信号のデューティ比を増減することにより制御する。
Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes an external AC power supply, which receives AC power having an effective value of 100 V. The supplied AC power is full-wave rectified by the diode bridge 2, smoothed by the capacitor 3, and converted into DC power with a maximum value of 141 volts. The direct current power is supplied to the
このデューティ比はマイコン5によって制御される。上記交流電源1から供給される交流電力の電圧は、図示しない他の負荷の稼働状況によって変動することがあるので、マイコン5は、交流電源1からの電圧が低下するとデューティ比を増加させ、逆に交流電源1の電圧が上昇するとデューティ比を減少させて、交流電源1の電圧が変動しても燃料の供給量が一定になるように制御する。
This duty ratio is controlled by the
マイコン5は入力ポート51を備えており、この入力ポート51に入力される電圧を基に交流電源1の電圧を認識するように構成されている。6は降圧トランスであり、交流電源1の電圧を適宜の電圧に降圧した後、ダイオードブリッジ61で全波整流し、更にコンデンサ62で平滑化する。そして、そのコンデンサ62の充電電圧を2個の分圧抵抗72,73の中間電圧として上記入力ポート51に入力させる。
The
上記交流電源1の電圧が上昇すれば、入力ポート51に入力される電圧が上昇し、交流電源1の電圧が低下すれば、入力ポート51に入力される電圧が低下する。従来の駆動回路では、以上説明した構成で交流電源1の電圧を検知して、開閉素子41に供給するパルス信号のデューティ比を増減していた。但し、この構成では、交流電源1が供給する交流電力に重畳される電源高調波の影響を配慮することができない。すなわち、交流電源1の電圧が変動していなくても、電源高調波が重畳することにより入力ポート51に入力される電圧が変化し、デューティ比を適切に制御することができなくなる。
If the voltage of the AC power supply 1 increases, the voltage input to the
そこで、本発明では上記コンデンサ62に充電する経路に別途抵抗71を設けると共に、この抵抗71を自在に短絡することができる開閉素子52を設け、この開閉素子52の開閉状態をマイコン5が制御できるようにした。このように構成することにより、コンデンサ62に対して抵抗71を介して充電している状態での電圧(固定値)と、抵抗71を介さずに直接コンデンサ62を充電する従来の構成での電圧(変動値)とが入力ポート51に入力できるようになる。
Therefore, in the present invention, a
上記固定値は電源高調波が重畳することによる歪み率の影響をほぼ受けない。これに対して歪み率が増加すると上記変動値は減少する。例えば、交流電源1の電圧が100ボルトで変動しない状態では、固定値がMVで歪み率に影響されず一定であるが、変動値はMVHに示すように、歪み率の増加に伴って降下する。 The fixed value is almost unaffected by the distortion rate due to superposition of power source harmonics. On the other hand, when the strain rate increases, the fluctuation value decreases. For example, in a state where the voltage of the AC power supply 1 does not fluctuate at 100 V, the fixed value is MV and is constant without being influenced by the distortion rate, but the fluctuation value drops as the distortion rate increases, as indicated by MVH. .
交流電源1の電圧が上昇すれば、固定値はHVとなり、変動値はHVHになる。逆に、交流電源1の電圧が降下すれば、固定値はLVになり、変動値はLVHになる。 If the voltage of the AC power supply 1 rises, the fixed value becomes HV and the fluctuation value becomes HVH. Conversely, if the voltage of the AC power supply 1 drops, the fixed value becomes LV and the fluctuation value becomes LVH.
燃料ポンプ4を作動させるのに先だって、最初に固定値を読み込む。入力ポート51に入力される電圧がV1(A点)であり、変動値がV2(B点)であると、両電圧の電圧差(V1−V2)から、歪み率が10%であることが分かる。すると、燃料ポンプ4の作動中はマイコン5に変動値を入力させて燃料ポンプ4の動作用のデューティ比を調節するが、V2が入力されている状態を、歪み率の影響を無視してV1が入力されているものとして制御するのではなく、V1とV2との間であって所定の内分比で求められるC点の電圧であるV3が入力されているとして、デューティ比を調節するようにした。
Prior to operating the
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
1 交流電源
3 コンデンサ
4 燃料ポンプ
5 マイコン
41 開閉素子
51 入力ポート
52 開閉素子
62 コンデンサ
1 AC power supply 3
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