JP7694062B2 - Abnormality determination device - Google Patents
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Description
本開示は、ヒータの異常を判定する異常判定装置に関する。 This disclosure relates to an abnormality determination device that determines whether a heater is abnormal.
特許文献1には、通電時の電気抵抗増加率の変化の大小により、ヒータの異常を判定する電気ヒータが開示されている。
電気ヒータのヒータ線の電気抵抗は、温度特性を持つ。特許文献1の電気ヒータでは、ヒータ線の温度を検出するためのセンサを備えていないため、通電時の電気抵抗増加率の変化の大小を正確に判定することができない場合がある。
The electrical resistance of the heater wire of an electric heater has temperature characteristics. The electric heater of
本開示の目的は、前記問題を解決することにあって、ヒータの温度情報を用いることなく、ヒータの異常を判定可能な異常判定装置を提供することにある。 The objective of this disclosure is to solve the above problem by providing an abnormality determination device that can determine whether a heater is abnormal without using heater temperature information.
前記目的を達成するために、本開示の1つの態様に係る異常判定装置は、
ヒータの電熱体の両端の電圧を検出する電圧センサにより検出された電圧および前記電熱体を流れる電流を検出する電流センサにより検出された電流から、前記電熱体の抵抗値および電力値を算出する第1算出部と、
前記抵抗値および前記電力値に基づいて基準抵抗値を算出する第2算出部と、
前記抵抗値が前記基準抵抗値よりも大きい場合に前記ヒータが異常であると判定する異常判定部と
を備える。
In order to achieve the above object, an abnormality determination device according to one aspect of the present disclosure includes:
a first calculation unit that calculates a resistance value and a power value of the electric heating body from a voltage detected by a voltage sensor that detects a voltage across both ends of the electric heating body of the heater and a current detected by a current sensor that detects a current flowing through the electric heating body;
a second calculation unit that calculates a reference resistance value based on the resistance value and the power value;
and an abnormality determination unit that determines that the heater is abnormal when the resistance value is greater than the reference resistance value.
本開示の前記態様によれば、ヒータの温度情報を用いることなく、ヒータの異常を判定することができる。 According to the above aspect of the present disclosure, it is possible to determine a heater abnormality without using heater temperature information.
以下、本開示に係る実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 The following describes in detail the embodiments of the present disclosure with reference to the drawings.
(実施形態)
本開示の一実施形態に係る異常判定装置200は、図1に示すように、電気抵抗ヒータ2(以下、単に「ヒータ」という。)の電熱線20(電熱体の一例)に接続されている。電熱線20には、一例として、温調器100と、スイッチング素子の一例であるソリッドステートリレー(SSR)110とが接続されている。ソリッドステートリレー110には、電源120が接続されている。温調器100によりソリッドステートリレー110がオンオフ制御され、ソリッドステートリレー110のオン期間において電源120により電熱線20が通電される。
(Embodiment)
1, an
異常判定装置200は、電圧センサ210と、電流センサ220と、算出部240と、異常判定部270とを備える。本実施形態では、異常判定装置200は、AD(アナログ・ツー・デジタル)変換器230と、表示部250と、操作部260とを備える。
The
電圧センサ210は、電熱線20の両端の電圧を検出する。検出された電圧に対応するアナログデータは、AD変換器230に出力される。
The
電流センサ220は、電熱線20を流れる電流を検出する。検出された電流センサ220が検出した電流に対応するアナログデータは、AD変換器230に出力される。
The
AD変換器230は、電圧センサ210から出力された電圧に対応するアナログデータをデジタルデータである電圧値Vに変換する。AD変換器230は、電流センサ220から出力された電流に対応するアナログデータをデジタルデータである電流値Iに変換する。電圧値Vおよび電流値Iは、算出部240に出力される。
The
算出部240は、演算を行うCPUと、電熱線20の異常判定に必要なプログラムおよびデータ等を記憶する記憶部246とを有している。算出部240は、第1算出部242と、第2算出部244と有する。第1算出部242および第2算出部244は、例えば、CPUが所定のプログラムを実行することにより実現される機能である。
The calculation unit 240 has a CPU that performs calculations and a memory unit 246 that stores programs and data necessary for determining an abnormality in the
第1算出部242は、電圧センサ210により検出された電圧および電流センサ220により検出された電流から、電熱線20の電力値Wおよび抵抗値Rを算出する。算出された抵抗値Rは、第2算出部244と、表示部250と、異常判定部270とに出力される。また、第1算出部242で算出された電力値Wは、第2算出部244と、表示部250とに出力される。
The first calculation unit 242 calculates the power value W and resistance value R of the
第2算出部244は、抵抗値Rおよび電力値Wに基づいて基準抵抗値Rrを算出する。本実施形態では、第2算出部244は、抵抗値Rと、電力値Wに一次遅れフィルタ処理(以下、LPFという。)を施した電力値のLPF出力値(以下、LPF出力値Wfという。)とに基づいて、基準抵抗値Rrを算出する。LPFをf1とし、ラプラス演算子をsとし、時定数をT1とするとき、LPFは、計算式f1=1/(1+T1・s)で表すことができる。
The
具体的には、第2算出部244は、ヒータ2が昇温状態である場合に電圧センサ210および電流センサ220により検出された電圧および電流(以下、昇温状態の電圧および電流という。)の時系列データを取得し、取得した昇温状態の電圧および電流の時系列データから、抵抗値RおよびLPF出力値Wfを算出する。例えば、電力値Wに対して、電力から温度への遅れ時間相当の1次遅れフィルタ処理をすると、横軸Xが電熱線20の温度に比例したLPF出力値Wfに変換できる(図2参照)。昇温状態の電力および電流から得られたLPF出力値Wfと、ヒータ2が安定状態である場合に電圧センサ210および電流センサ220により検出された電圧および電流(以下、安定時の電力および電流という。)から得られたLPF出力値Wfとは、同一の直線または曲線上にあると推定できる。図2では、縦軸Yが抵抗値Rを示し、横軸XがLPF出力値Wfを示している。
Specifically, the
昇温状態とは、電熱線20の温度が目標値で維持されていない状態をいい、安定状態とは、電熱線20の温度が目標値で維持されている状態をいう。
The heated state refers to a state in which the temperature of the
第2算出部244は、算出された抵抗値RおよびLPF出力値Wfの時系列データから、抵抗値Rのばらつきを評価する。例えば、第2算出部244は、全ての抵抗値RおよびLPF出力値Wfの時系列データにおける縦軸Y方向の近似直線Lからの2乗誤差の和を抵抗値Rのばらつきとして評価する。近似直線Lは、例えば、抵抗値RおよびLPF出力値Wfの時系列データから最小2乗法を用いて求められる。近似直線Lは、横軸Xを複数の区間に分割して複数の直線からなる折れ線であってもよい。抵抗値Rのばらつきが最小であると評価された場合、第2算出部244は、近似直線Lを推定温度特性として算出し、算出された推定温度特性およびLPF出力値Wfから基準抵抗値Rrを算出する。
The
抵抗値Rのばらつきが最小ではないと評価された場合、第2算出部244は、LPFの時定数T1を再設定し、再度算出された抵抗値RおよびLPF出力値Wfの時系列データから、抵抗値Rのばらつきを評価する。
If it is determined that the variation in the resistance value R is not minimum, the
調整部248は、LPFの時定数T1を調整する。LPFの時手数T1の調整は、例えば、シミュレーテッドアニーリング、または、遺伝的アルゴリズムを用いて行うことができる。LPFの時定数T1の調整は、第2算出部244で、抵抗値Rのばらつきが最小であると判断されるまで行われる。
The
本実施形態では、LPFの時定数T1の調整は、所定のパラメータを設定して時定数T1の探索を行う。所定のパラメータは、例えば、探索回数、時定数、探索点数、収束条件、時定数上限、時定数下限および時定数幅を含む。一例として、各パラメータの初期値は、次の通り設定される。
探索回数It=0
時定数T1=0
探索点数J=1
収束条件De=0.01(Ω2)
時定数上限Tma=1000(S)
時定数下限Tmi=0(S)
時定数幅Wid=Tma-Tmi
In this embodiment, the time constant T1 of the LPF is adjusted by setting predetermined parameters and searching for the time constant T1. The predetermined parameters include, for example, the number of searches, the time constant, the number of search points, the convergence condition, the upper limit of the time constant, the lower limit of the time constant, and the time constant width. As an example, the initial values of the parameters are set as follows:
Number of searches It=0
Time constant T1=0
Number of search points J=1
Convergence condition De=0.01 (Ω 2 )
Time constant upper limit Tma = 1000 (S)
Time constant lower limit Tmi=0(S)
Time constant width Wid=Tma-Tmi
記憶部246は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、およびSSD(Solid State Drive)で構成されている、記憶部246は、電圧センサ210および電流センサ220で検出された電力および電圧の時系列データと、第1算出部242で算出された電力値および抵抗値と、LPFの時定数T1とに加えて、第2算出部244で算出されたLPF出力値Wfおよび基準抵抗値Rrを記憶する。
The memory unit 246 is composed of, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and an SSD (Solid State Drive). The memory unit 246 stores the time series data of the power and voltage detected by the
電力値WのLPF出力値WfをXとし、抵抗値RをYとするとき、推定温度特性を表す曲線が計算式Y=aX+bで近似される場合、記憶部246は、2つの係数a、bを記憶する形式で基準抵抗値Rrを記憶する。 When the LPF output value Wf of the power value W is X and the resistance value R is Y, if the curve representing the estimated temperature characteristics is approximated by the formula Y = aX + b, the memory unit 246 stores the reference resistance value Rr in a format that stores two coefficients a and b.
表示部250は、例えば、液晶表示装置で構成されている。表示部250は、算出部240で算出された結果(例えば、図2に示すグラフ)を表示する。表示部250に表示されるGUI(グラフィックユーザーインターフェース)は、例えば、記憶部246又は外部装置に記憶されているソフトウェアで実現される。
The
操作部260は、例えば、キー入力スイッチ又はスライドスイッチで構成され、ユーザ(操作者)の指示を入力し、入力された内容を設定する。本実施形態では、操作部260は、例えば、LPFの時定数T1を入力可能に構成されている。
The
異常判定部270は、第1算出部242で算出された抵抗値Rが第2算出部244で算出された基準抵抗値Rrよりも大きい場合、例えば、抵抗値Rが基準抵抗値Rrの1.1倍以上である場合にヒータ2が異常であると判定する。ヒータ2の異常には、例えば、電熱線20の劣化により電熱線20を目標温度に制御できない状態が含まれる。ヒータ2が異常であると判定されると、異常判定部270は、例えば、無線通信装置を介して、異常を報知するための信号を警報装置に対して出力する。
The
本実施形態では、異常判定部270は、ヒータ2が安定状態である場合に異常判定処理を行う。この場合、例えば、異常判定部270は、安定状態とするLPF出力値Wfの上限値および下限値(以下、安定範囲という。)を設定する。LPF出力値Wfが安定範囲にある状態で、LPF出力値Wfが安定範囲に入ったときから予め設定された待ち時間(例えば、LPFの時定数T1の2倍)が経過した場合、異常判定部270は、ヒータ2が安定状態であると判定する。異常判定は、ヒータ2が安定状態であると判定された以降のLPF出力値Wrを用いて行われる。所定時間が経過する前にLPF出力値Wfが安定範囲外となった場合は、計測された時間がリセットされる。
In this embodiment, the
次に、異常判定装置200の異常判定処理について説明する。
Next, the abnormality determination process of the
図3に示すように、電圧センサ210が電熱線20の両端の電圧を検出し、電流センサ220が電熱線20を流れる電流を検出する(ステップS11)。検出された電熱線20を流れる電圧および電流は、AD変換器230によりデジタルデータに変換され、算出部240に出力される。
As shown in FIG. 3, the
検出された電圧および電流が算出部240に出力されると、第1算出部242が、出力された電圧および電流から電力値Wおよび抵抗値Rを算出する(ステップS12)。 When the detected voltage and current are output to the calculation unit 240, the first calculation unit 242 calculates the power value W and the resistance value R from the output voltage and current (step S12).
電力値Wおよび抵抗値Rが算出されると、第2算出部244は、電力値Wに基づいて基準抵抗値Rrを算出する(ステップS13)。
Once the power value W and resistance value R are calculated, the
基準抵抗値Rrが算出されると、異常判定部270は、ヒータ2が安定状態であるか否かを判定する(ステップS14)。ヒータ2が安定状態であると判定されるまで、ステップS14が繰り返される。
Once the reference resistance value Rr is calculated, the
ヒータ2が安定状態であると判定されると、異常判定部270は、抵抗値Rが基準抵抗値Rrよりも大きいか否かを判定する(ステップS15)。
When it is determined that the
抵抗値Rが基準抵抗値Rrよりも大きいと判定されると、異常判定部270は、ヒータ2が異常であると判定し、ヒータ2が異常であることを表す異常信号を出力する(ステップS16)。
If it is determined that the resistance value R is greater than the reference resistance value Rr, the
ステップS15で抵抗値Rが基準抵抗値Rr以下であると判定されると、または、ステップS16で異常信号が出力されると、算出部240は、異常判定処理を終了するか否かを判定する(ステップS17)。例えば、ヒータ2の電源がオフになった場合、算出部240は、異常判定処理を終了する。異常判定処理が終了すると判定されるまで、ステップS11~S17が繰り返される。
When it is determined in step S15 that the resistance value R is equal to or less than the reference resistance value Rr, or when an abnormality signal is output in step S16, the calculation unit 240 determines whether or not to end the abnormality determination process (step S17). For example, when the power supply to the
次に、第2算出部244におけるLPFの時定数調整処理について説明する。
Next, we will explain the LPF time constant adjustment process in the
図4に示すように、第1算出部242は、昇温状態の電圧および電流の時系列データを取得する(ステップS21)。 As shown in FIG. 4, the first calculator 242 acquires time series data of voltage and current in a temperature rise state (step S21).
昇温状態の電圧および電流の時系列データが取得されると、第1算出部242は、取得された電圧および電流から昇温状態の抵抗値(以下、昇温抵抗値Ruという。)および昇温状態のLPF出力値Wru(以下、昇温LPF出力値Wruという。)を算出する(ステップS22)。 When the time series data of the voltage and current in the heating state is acquired, the first calculation unit 242 calculates the resistance value in the heating state (hereinafter referred to as the heating resistance value Ru) and the LPF output value in the heating state Wru (hereinafter referred to as the heating LPF output value Wru) from the acquired voltage and current (step S22).
昇温抵抗値Ruおよび昇温LPF出力値Wruが算出されると、第2算出部244は、LPFの時定数T1の調整を行うためのパラメータの初期設定を行う(ステップS23)。
Once the temperature rise resistance value Ru and the temperature rise LPF output value Wru are calculated, the
パラメータの初期設定が行われると、第2算出部244は、昇温抵抗値Ruおよび数値の異なる複数の時定数T1に基づく昇温LPF出力値Wruの各時系列データから2乗誤差を算出し、算出された2乗誤差のうち、最も小さい2乗誤差(以下、最小誤差という。)を記憶部246に記憶させる(ステップS24)。
When the parameters are initially set, the
最小誤差が記憶部246に記憶されると、第2算出部244は、終了条件を満たしているか否かを判定する(ステップS25)。例えば、調整回数Itが2以上であり、前回の調整で算出された最小誤差と今回の調整で算出された最小誤差との差が、収束条件Deを満たすことで、終了条件が満たされる。
When the minimum error is stored in the memory unit 246, the
終了条件を満たしていると判定された場合、第2算出部244は、今回の調整で算出された最小誤差を算出したときの時定数T1をLPFの時定数T1として設定し(ステップS27)、LPFの時定数調整処理が終了する。設定された時定数T1は、記憶部246に記憶される。終了条件を満たしていないと判定された場合、第2算出部244は、パラメータのうち、時定数幅、時定数上限および時定数下限を設定値から変更する(ステップS26)。パラメータの変更が行われると、調整回数がプラス1され、ステップS24で再び最小誤差が算出される。
If it is determined that the termination condition is met, the
異常判定装置200によれば、異常判定部270は、電熱線20の抵抗値が電熱線20の抵抗値および電熱線20の電力値のLPF出力値Wrに基づいて算出された基準抵抗値Rrよりも大きい場合に、ヒータ2が異常であると判定する。このような構成により、ヒータ2の電熱線20の温度情報を用いることなく、ヒータ2の異常を判定することができる。
According to the
第2算出部244が、LPF出力値Wfおよび抵抗値Rに基づいて算出された推定温度特性と、LPF出力値Wfとに基づいて基準抵抗値Rrを算出する。このような構成により、ヒータ2の電熱線20の温度情報を用いることなく、ヒータ2の異常をより確実に判定することができる。
The
フィルタ処理が、一次遅れフィルタ処理である。このような構成により、簡単な構成で、ヒータ2の電熱線20の温度情報を用いることなく、ヒータ2の異常を判定することができる。
The filtering process is a first-order lag filtering process. This simple configuration makes it possible to determine an abnormality in the
異常判定装置200が、操作部260と、表示部250とを備える。このような構成により、例えば、LPFの時定数T1をユーザが手動で入力することができる。
The
異常判定装置200が、基準抵抗値Rrを記憶する記憶部246を備える。このような構成により、異常判定の度に基準抵抗値Rrを算出する必要がなくなり、算出部240の処理負荷を軽減できる。
The
記憶部246は、電力値をXとし、抵抗値をYとするとき、計算式Y=aX+bで推定温度特性を表す式が近似される場合、計算式の係数a、bを記憶する形式で、基準抵抗値Rrを記憶する。このような構成により、LPF出力値Wfと基準抵抗値Rrとの組み合わせを網羅的に記憶する必要がなくなるので記憶部246が記憶するデータの容量を抑制できる。 When the power value is X and the resistance value is Y, and the equation representing the estimated temperature characteristics is approximated by the equation Y = aX + b, the memory unit 246 stores the reference resistance value Rr in a format that stores the coefficients a and b of the equation. With this configuration, it is no longer necessary to comprehensively store combinations of the LPF output value Wf and the reference resistance value Rr, so the amount of data stored in the memory unit 246 can be reduced.
異常判定部270は、LPF出力値が安定範囲にあり、かつ、LPF出力値が安定範囲に入ったときから予め設定された待ち時間が経過した以降に、ヒータ2が異常であるか否かを判定する。このような構成により、ヒータ2の異常をより正確に判定できる。
The
本実施形態では、第2算出部244におけるフィルタ処理を一次遅れフィルタ処理としたが、フィルタ処理はこれに限定されない。フィルタ処理は、例えば、二次遅れフィルタ処理であってもよい。二次遅れフィルタをf2とし、ラプラス演算子をsとし、時定数をT1,T2とするとき、二次遅れフィルタは、計算式f2=1/{(1+T1・s)・(1+T2・s)}で表すことができる。このとき、電力値WのLPF出力値をXとし、抵抗値RをYとすると、推定温度特性を表す曲線が計算式Y=aX2+bX+cで近似される。この場合、記憶部246は、3つの係数a,b,cを記憶する形式で、基準抵抗値Rrを記憶することができる。二次遅れフィルタ処理を行う場合であっても、簡単な構成で、ヒータ2の電熱線20の温度情報を用いることなくヒータ2の異常を判定することができる。また、記憶部246が記憶するデータの容量を抑制できる。
In this embodiment, the filter processing in the
本実施形態では、操作部260は、時定数に限らず、他のパラメータまたは制御内容を入力可能に構成してもよい。
In this embodiment, the
本実施形態では、操作部260は、キー入力スイッチ又はスライドスイッチなどで構成されるとしたが、ユーザ(操作者)が第2算出部244に対して入力内容を設定する手段はこれに限定されない。ユーザ(操作者)が第2算出部244に対して入力内容を設定する手段を、例えば、ソフトウェア(コンピュータプログラム)として、CD(コンパクトディスク)、DVD(デジタル万能ディスク)、又はフラッシュメモリなどの非一時的(non-transitory)にデータを記憶可能な記録媒体に記録してもよい。このような記録媒体に記録されたソフトウェアを、パーソナルコンピュータ、PDA(パーソナル・デジタル・アシスタンツ)、スマートフォン、PLC(プログラマブルロジックコントローラ)などの実質的なコンピュータ装置にインストールすることによって、それらのコンピュータ装置に、上述のユーザ(操作者)が第2算出部244に対して入力内容を設定する手段を実行させることができる。
In this embodiment, the
本実施形態では、LPFの時定数T1の調整を第2算出部244が自動的に実施する場合を説明したが、LPFの時定数T1の調整手段はこれに限定されない。LPFの時定数T1の調整が第2算出部244において探索的に実施された後、ユーザ(操作者)が表示部250を見ながら操作部260を操作することで、時定数T1の値を入力してもよい。このようにすることで、LPFの時定数T1の値を微調整することができる。
In this embodiment, the case where the
本実施形態では、異常判定部270は、ヒータ2が安定状態である場合に異常判定を行う場合に限らず、ヒータ2が昇温状態である場合においても異常判定を行うように構成してもよい。この場合、図3のフローチャートにおいて、ステップS14が省略される。
In this embodiment, the
本実施形態では、異常判定装置200は、電圧センサ210と、電流センサ220と、算出部240と、異常判定部270とを備えているが、異常判定装置200の構成はこれに限定されない。電圧センサ210および電流センサ220は、省略することができる。例えば、異常判定装置200は、電圧センサ210および電流センサ220と一体に構成してもよいし、電圧センサ210および電流センサ220とは別体に構成してもよい。電圧センサ210および電流センサ220と別体に構成する場合、異常判定部270をサーバーなどの外部装置に設けて、無線通信装置を介して、互いに各種データが入出力されるように構成してもよい。
In this embodiment, the
以上の実施の形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。 The above embodiments are merely examples, and various modifications are possible without departing from the scope of the invention.
以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。 Various embodiments of the present disclosure have been described above in detail with reference to the drawings. Finally, various aspects of the present disclosure will be described. In the following description, reference symbols will also be used as examples.
本開示の第1態様の異常判定装置200は、
ヒータ2の電熱体の両端の電圧を検出する電圧センサ210により検出された電圧および前記電熱体を流れる電流を検出する電流センサ220により検出された電流から、前記電熱体の抵抗値Rおよび電力値Wを算出する第1算出部242と、
抵抗値Rおよび電力値Wに基づいて基準抵抗値Rrを算出する第2算出部244と、
抵抗値Rが基準抵抗値Rrよりも大きい場合にヒータ2が異常であると判定する異常判定部270と
を備える。
The
a first calculation unit 242 that calculates a resistance value R and a power value W of the electric heating body from a voltage detected by a
a
and an
本開示の第2態様の異常判定装置200は、
第2算出部244が、フィルタ処理が施された電力値Wおよび抵抗値Rに基づいて算出される推定温度特性と、前記フィルタ処理が施された電力値Wとに基づいて基準抵抗値Rrを算出する。
The
The
本開示の第3態様の異常判定装置200は、
前記フィルタ処理が、一次遅れフィルタ処理である。
The
The filtering process is a first-order lag filtering process.
本開示の第4態様の異常判定装置200は、
前記フィルタ処理が、二次遅れフィルタ処理である。
The
The filtering process is a second-order lag filtering process.
本開示の第5態様の異常判定装置200は、
第2算出部244は、前記推定温度特性における抵抗値Rのばらつきが最小になるように前記フィルタ処理の時定数を設定する。
The
The
本開示の第6態様の異常判定装置200は、
電圧センサ210と、
電流センサ220と、
前記時定数を入力可能な操作部260と、
抵抗値Rおよび前記フィルタ処理が施された電力値Wfを表示する表示部250と
を備える。
The
A
A
an
and a
本開示の第7態様の異常判定装置200は、
第2算出部244で算出された基準抵抗値Rrを記憶する記憶部246を備える。
The
The device includes a storage unit 246 that stores the reference resistance value Rr calculated by the
本開示の第8態様の異常判定装置200は、
記憶部246は、
フィルタ処理が施された電力値WfをXとし、抵抗値RをYとするとき、
Y=aX+b
なる計算式で前記推定温度特性を表す曲線が近似される場合、2つの係数a,bを記憶する形式で、基準抵抗値Rrを記憶する。
The
The storage unit 246 is
When the filtered power value Wf is X and the resistance value R is Y,
Y = aX + b
When the curve representing the estimated temperature characteristic is approximated by the following formula, the reference resistance value Rr is stored in a format in which two coefficients a and b are stored.
本開示の第9態様の異常判定装置200は、
記憶部246は、
フィルタ処理が施された電力値WfをXとし、抵抗値RをYとするとき、
Y=aX2+bX+c
なる計算式で前記推定温度特性を表す曲線が近似される場合、3つの係数a,b,cを記憶する形式で、基準抵抗値Rrを記憶する。
The
The storage unit 246 is
When the filtered power value Wf is X and the resistance value R is Y,
Y=aX 2 +bX+c
When the curve representing the estimated temperature characteristic is approximated by the following formula, the reference resistance value Rr is stored in a format in which three coefficients a, b, and c are stored.
本開示の第10態様の異常判定装置200は、
異常判定部270は、
前記フィルタ処理が施された電力値Wfの安定範囲を設定し、
前記フィルタ処理が施された電力値Wfが前記安定範囲にあり、かつ、前記フィルタ処理が施された電力値Wfが前記安定範囲に入ったときから予め設定された待ち時間が経過した以降に、ヒータ2が異常であるか否かを判定する。
The
The
A stable range of the filtered power value Wf is set,
When the filtered power value Wf is within the stable range and a preset waiting time has elapsed since the filtered power value Wf entered the stable range, it is determined whether or not the
本発明の前記態様に係る異常判定装置は、電気ヒータの他、例えば、ヒューズ、導線、又は送電線などの抵抗加熱により発熱する電熱体に関する異常判定において適用可能である。 The abnormality determination device according to the above aspect of the present invention can be applied to determine abnormalities in electric heaters, as well as in electric heating elements that generate heat by resistance heating, such as fuses, conductors, or power lines.
2 ヒータ
20 電熱線
100 温調器
110 ソリッドステートリレー
120 電源
200 異常判定装置
210 電圧センサ
220 電流センサ
230 AD変換器
240 算出部
242 第1算出部
244 第2算出部
246 記憶部
248 調整部
250 表示部
260 操作部
270 異常判定部
2
Claims (7)
前記抵抗値および前記電力値に基づいて基準抵抗値を算出する第2算出部と、
前記抵抗値が前記基準抵抗値よりも大きい場合に前記ヒータが異常であると判定する異常判定部と
を備え、
前記第2算出部が、フィルタ処理が施された前記電力値および前記抵抗値に基づいて算出される推定温度特性と、前記フィルタ処理が施された前記電力値とに基づいて前記基準抵抗値を算出し、
前記フィルタ処理が、一次遅れフィルタ処理である、異常判定装置。 a first calculation unit that calculates a resistance value and a power value of the electric heating body from a voltage detected by a voltage sensor that detects a voltage across both ends of the electric heating body of the heater and a current detected by a current sensor that detects a current flowing through the electric heating body;
a second calculation unit that calculates a reference resistance value based on the resistance value and the power value;
an abnormality determination unit that determines that the heater is abnormal when the resistance value is greater than the reference resistance value ;
the second calculation unit calculates the reference resistance value based on an estimated temperature characteristic calculated based on the power value and the resistance value after filtering and based on the power value after filtering;
The abnormality determination device, wherein the filtering process is a first-order lag filtering process .
前記抵抗値および前記電力値に基づいて基準抵抗値を算出する第2算出部と、
前記抵抗値が前記基準抵抗値よりも大きい場合に前記ヒータが異常であると判定する異常判定部と
を備え、
前記第2算出部が、フィルタ処理が施された前記電力値および前記抵抗値に基づいて算出される推定温度特性と、前記フィルタ処理が施された前記電力値とに基づいて前記基準抵抗値を算出し、
前記フィルタ処理が、二次遅れフィルタ処理である、異常判定装置。 a first calculation unit that calculates a resistance value and a power value of the electric heating body from a voltage detected by a voltage sensor that detects a voltage across both ends of the electric heating body of the heater and a current detected by a current sensor that detects a current flowing through the electric heating body;
a second calculation unit that calculates a reference resistance value based on the resistance value and the power value;
an abnormality determination unit that determines that the heater is abnormal when the resistance value is greater than the reference resistance value;
Equipped with
the second calculation unit calculates the reference resistance value based on an estimated temperature characteristic calculated based on the power value and the resistance value after filtering and based on the power value after filtering;
The abnormality determination device, wherein the filtering process is a second-order lag filtering process.
前記電流センサと、
前記時定数を入力可能な操作部と、
前記抵抗値および前記フィルタ処理が施された前記電力値を表示する表示部と
を備える、請求項3に記載の異常判定装置。 The voltage sensor;
The current sensor;
An operation unit capable of inputting the time constant;
The abnormality determination device according to claim 3 , further comprising a display unit that displays the resistance value and the power value after the filtering process.
前記フィルタ処理が施された前記電力値をXとし、前記抵抗値をYとするとき、
Y=aX+b
なる計算式で前記推定温度特性を表す曲線が近似される場合、2つの係数a,bを記憶する形式で、前記基準抵抗値を記憶する、請求項5に記載の異常判定装置。 The storage unit is
Let X be the power value after the filtering process and Y be the resistance value.
Y = aX + b
6. The abnormality determination device according to claim 5 , wherein the reference resistance value is stored in a format in which two coefficients a and b are stored when the curve representing the estimated temperature characteristic is approximated by a formula:
前記フィルタ処理が施された前記電力値をXとし、前記抵抗値をYとするとき、
Y=aX2+bX+c
なる計算式で前記推定温度特性を表す曲線が近似される場合、3つの係数a,b,cを記憶する形式で、前記基準抵抗値を記憶する、請求項5に記載の異常判定装置。 The storage unit is
Let X be the power value after the filtering process and Y be the resistance value.
Y=aX2+bX+c
6. The abnormality determination device according to claim 5 , wherein the reference resistance value is stored in a format in which three coefficients a, b, and c are stored when the curve representing the estimated temperature characteristic is approximated by a formula:
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| JP2013084478A (en) | 2011-10-11 | 2013-05-09 | Denso Corp | Heat generating device |
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