JP2004204872A - 流量制御装置のモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータを所定の停止位置に停止し、流量を高い精度で制御可能な流量制御装置のモータの制御装置を提供する。
【解決手段】開口部５の開口面積を調整して開口部５を通過する流体の流量を調整するための弁体６を、モータ３０により相対移動させる駆動制御手段を有する流量制御装置１は、モータ３０をステップ信号の駆動パルスＤＰにより回転駆動し、停止位置でロータ３１とステータ３３の間に磁気的なディテントトルクを有し、駆動制御手段は、モータ３０を回転駆動するための所定数の駆動パルスを出力するステップ数設定手段１００と、ロータ３１を停止させる直前にモータ３０に出力する駆動パルスＤＰの時間よりも長い停止パルスＳＰを形成する時間設定手段１０３を有し、時間設定手段１０３から出力する停止パルスＳＰの時間を、ロータ３１がディテントトルクを生ずる定位置にほぼ制止する時間に設定する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種流体の流量を制御するための流量制御装置に関し、詳しくは、流量制御装置の弁機構を駆動するモータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
温水器、冷蔵庫、或いはエアコン等の機器において、これら機器に使用するＬＰガス、都市ガス、石油等のエネルギー媒体、冷媒、温水等の気体または液体の流量を制御するために、流量制御装置が用いられている。この流量制御装置においては、気体または液体の流量を制御する機構として、弁体をソレノイドまたはモータで駆動する方式の弁機構が採用されている。ソレノイド駆動方式は、弁体を開閉動作させる制御のために、流量を微調整したり高精度に制御することができない問題を有している。また、弁体を閉じるときに衝撃音が発生する問題を有している。一方、モータを駆動源として弁体を開口部に対して相対移動させる弁駆動装置が新たな方式として提案され、流量の制御をソレノイド駆動方式と比較して高精度に行うことが可能となった。
【０００３】
上記モータとしては、回転角度を駆動パルス数で制御可能なステッピングモータが採用されている。このステッピングモータは、ロータとステータが磁気的吸引によって停止するディテントトルクを有していることから、所定数の駆動パルスを印加してロータを回転駆動した後は、ステッピングモータへの通電を停止してディテントトルクにより停止位置を保持させている。ところが、弁駆動装置に使用するステッピングモータは、ガス等の流体の漏洩を防止するために、ロータとステータとの間に遮蔽部材を設けて密閉することから、ロータとステータとの間の間隔が大きくなるために上記ディテントトルクが減少する。この場合には、通電を停止したときに、ロータが停止するまでのダンピング時間が長くなると共に、停止位置が不安定となる。
【０００４】
即ち、図６に示すように、所定の流量とするために、所定数の駆動パルスを印加した後、ロータのダンピングによる振幅幅がロータとステータ間のディテントトルクによって保持できる振幅幅まで収束しない間に駆動パルスが断たれると、ロータのダンピングによって所定位置に停止することなく異なる位置まで回転してずれてしまう。ロータの停止位置のずれに伴い弁体の位置がずれることから、流量が所定値と異なり、高精度の温度制御が不可能になる。また、このようなロータの停止位置のずれによって、次に駆動パルスを印加しても脱調することにより起動しないことがある。
【０００５】
このような脱調を防止し、確実に起動させる手段として、特開２００１−３４６３９９号公報（特許文献１）に示すステッピングモータ駆動装置が提案されている。この駆動装置は、駆動パルスとしてステッピングモータを駆動する主パルスと停止位置復帰パルスとからなり、この停止位置復帰パルスを上記主パルスとは異なる周波数として、無通電停止状態から起動させる初期に、停止位置復帰パルスを１パルス印加することにより、無通電前の停止位置に復帰するようにしてステッピングモータの無通電停止状態から起動させるときに起こる脱調を防止している。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３４６３９９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
弁駆動装置にステッピングモータを使用した場合、通電を停止したときのロータの所定位置が不安定になることから、無通電停止状態から起動させるときに脱調が起こる問題と、弁体の位置がずれて流量が所定値と異なってしまう問題が生ずる。上記特許文献１に記載のステッピングモータ駆動装置は、脱調を防止する点で、上述した問題に一つを解決することができる。しかしながら、ロータを停止するときに所定位置に停止させるように制御する技術思想ではない。このため、ロータの停止位置がずれることにより、弁駆動装置の弁体の位置がずれる可能性があるために、流量が所定値と異なってしまう問題は依然として解決することができない。
【０００８】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、モータを所定の停止位置に停止し、流量を高い精度で制御可能な流量制御装置のモータの制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、流体流路の上流側と下流側とを繋ぐ開口部と、該開口部の開口面積を調整して当該開口部を通過する流体の流量を調整するための弁体と、該弁体を前記開口部に対して相対移動させる弁駆動用のモータと、該モータを回転駆動制御する駆動制御手段を有する流量制御装置であって、前記モータは、前記駆動制御手段から出力する駆動パルスと前記モータのロータを停止させる停止パルスによって駆動制御され、前記駆動制御手段は、前記モータを回転駆動するための所定数の駆動パルスを出力するステップ数設定手段と、前記駆動パルスの時間よりも長い時間に設定した停止パルスを形成する時間設定手段とを有し、前記ロータを所定位置に停止させる直前に前記停止パルスを印加して前記ロータをステータとの間の磁気的なディテントトルクにより所定の回転位置にほぼ停止させることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、ロータを停止させる直前に、モータに出力する前記駆動パルスの時間よりも長く、ロータがモータのディテントトルクを生ずる所定の回転位置にほぼ制止する時間に設定した停止パルスを出力し、この停止パルスによってロータを所定位置に停止させることができる。この結果、モータによって回転駆動される弁体が高精度の位置に停止できるので、弁駆動装置が行う流体を高精度に制御することができる。
【００１１】
本発明において、前記停止パルスは、前記ロータが停止するときのダンピング時間よりやや短い時間以上の時間に設定される。このように構成すると、ロータが停止するときのダンピングを停止パルスによる励磁によってダンピングを抑制するので、小さなディテントトルクであってもロータを所定の位置に安定して停止することが可能となる。
【００１２】
本発明において、前記モータは、前記弁駆動装置の弁体に伝達し、当該弁体を前記開口部に接近する方向、および離間する方向に移動させるように正逆方向に回転駆動され、両回転方向の停止直前に前記停止パルスを前記モータに出力している。このように構成すると、モータを正逆方向に回転駆動しても、何れの回転方向における停止直前に停止パルスをモータに出力するので、弁駆動装置の弁体を高精度に制御できることから、高精度な流体の制御が可能となる。
【００１３】
本発明において、前記弁体は、基部から先端に向かって先細り形状に形成され、前記モータの回転駆動に従動して前記開口部との隙間を変化させる。このように構成すると、モータの出力を回転運動のまま弁体に伝達されるので、モータの停止位置を高精度に制御することにより、弁体を高精度な位置に制御することができ、かつ、エネルギーロスも少ない。
【００１４】
本発明において、前記停止パルスを印加してロータを所定の回転位置にほぼ停止させた後、前記停止パルスの印加を停止する。ロータは停止パルスにより停止した後はステータとの間の磁気的なディテントトルクにより停止位置が保持されるので、省電力化が可能となる。
【００１５】
本発明において、前記停止パルスは、前記駆動パルスよりも低い印加電圧として前記駆動パルスに連続して出力することが好ましい。このように構成することにより、ロータのディテントトルクが小さくても、低い印加電圧の停止パルスによって励磁することによってロータをディテントトルク位置で安定化させることができ、弁体を高精度な位置に制御することが可能になり、次にステップ駆動させるときに、確実な起動が可能となる。
【００１６】
前記モータは、前記駆動制御手段から出力する駆動パルスによって正逆方向に駆動制御され、前記ロータを停止させる所定位置で前記モータを交互に正逆方向に回転駆動する繰り返し周期の正逆パルスを印加させ、前記ロータを停止位置近傍でウォブリング駆動させることが好ましい。このように構成すると、ロータが正逆方向に励磁されながら実質的に一定の位置で安定するので、モータによって回転駆動される弁体を高精度な位置に制御することが可能となる。
【００１７】
本発明において、正逆パルスは、前記モータと前記弁体との間に設けた減速機構の輪列が有するバックラッシュの範囲内で前記ロータをウォブリング駆動させる周期を有することが好ましい。このように構成すると、ロータが正逆方向に励磁されながらウォブリング駆動しても、その範囲を減速機構の輪列が有するバックラッシュの範囲内のため、弁体の位置は実質的に一定の位置で安定するので、弁体を高精度な位置に制御することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した流量制御装置のモータの制御装置を説明する。尚、本発明を説明するために、先ず流量制御装置について、図４および図５を参照して説明する。
【００１９】
図４および図５に示す流量制御装置１は、ＬＰガス、都市ガス、冷蔵庫やエアコン内の冷媒などの流量制御に用いられる。
【００２０】
流量制御装置１では、フランジ部を備えたカップ状のケース２１、蓋材２２、および蓋材２２とケース２１との間に挟まれたゴムパッキン２３によって密閉したハウジング２が形成されている。蓋材２２では、ステッピングモータ３０のロータ３１などを配置する円筒部２４が上方に突出し、円筒部２４の外側にステッピングモータ３０のステータ３３が配置されている。
【００２１】
ハウジング２の側面部には流体入口２６が開口している一方、底部には流体出口２７が開口している。ハウジジング２の内部は、プレート４の底部分を隔壁４０として、流体入口２６が位置する上流側１１と、円筒状の流体出口２７が位置する下流側１２とに仕切られており、隔壁４０には、上流側１１と下流側１２とを繋ぐ開口部５が形成されている。この開口部５は、上流側１１に位置する入口が横方向（周方向）に開口する一方、下流側１２に位置する出口が下向きに開口している。
【００２２】
開口部５の入口側には、フランジ状の基部６１から先端部分６２に向けて先細り形状に形成された弁体６が配置されている。この弁体６において、基部６１の前面側には先端部分６２を取り巻くようにゴムシール６３（シール用弾性部材）が固着され、図５（Ａ）に示す全閉状態における気密を確保している。また全閉状態において、弁体６は先端部分６２が開口部５の内側に侵入し、かつ、基部６１がゴムシール６３を介して開口部５の入口を密封した状態としている。
【００２３】
これに対して、図５（Ｂ）に示す開状態において、弁体６は開口部５から後退した位置にあって、基部６１と開口部５の入口の周りとは離間し、かつ、先端部分６２は、開口部５の内側から抜け出た状態にある。
【００２４】
そして、それらの中間状態においては、弁体６の先端部分６２の一部が開口部５の内側に侵入した状態にあることにより、先端部分６２と開口部５との隙間によって開度が調整される。
【００２５】
ここで、図５（Ａ）、（Ｂ）において、矢印Ａで示す方向が閉方向であり、矢印Ｂで示す方向が開方向であり、弁体６は、以下に説明する弁駆動装置３によって、ステッピングモータ３０の出力軸３５と交差する方向に駆動され、ステッピングモータ３０の出力軸３５の周りにおいて円弧状の軌跡を描く。従って、弁体６の先端部分６２は、弁体６の円弧状の軌跡に対応して湾曲させ、開口部５の平面形状も、弁体６の円弧状の軌跡、および弁体６の先端部分６２の湾曲形状に対応して湾曲させている。
【００２６】
弁体６を矢印Ａおよび矢印Ｂで示す方向に駆動するために、正逆方向への回転駆動が可能なステッピングモータ３０と、歯車列からなる伝達機構７０とを備えた弁駆動装置３が構成され、伝達機構７０は、カップ状のケース２１内に配置されている。
【００２７】
弁駆動装置３において、ステッピングモータ３０の出力軸３５は、プレート４の受け部によって回転可能に支持されている。また、出力軸３５の側方位置において、伝達機構７０は、出力軸３５に固着されたピニオンと噛み合う外歯を備えた第１車７１を備えているとともに、この第１車７１の側方位置には、第１車７１の回転軸に固着されたピニオンと噛み合う外歯を備えた第２車７２を備えている。
【００２８】
一方、プレート４の内周壁に沿ってその底部たる隔壁４０には、周方向にガイド溝４４が形成され、このガイド溝４４の上には、円弧状の移動体８が配置されている。移動体８は、その円弧状内周側面に、第２車７２の回転軸に固着されたピニオンと噛み合う内歯を備え、かつ、その端部には前記の弁体６が一体に形成されている。
【００２９】
このように構成した流量制御装置１において、図５（Ａ）に示す全閉状態からステッピングモータ３０の出力軸３５が反時計周りＣＣＷの方向に回転すると、第１車７１が時計周りＣＷの方向に回転し、第２車７２が反時計周りＣＣＷの方向に回転する。その結果、移動体８も反時計周りＣＣＷの方向に回転し、弁体６は、矢印Ｂで示すように開方向に駆動される（図５（Ｂ）を参照）。その間、弁体６の移動距離に応じて、開口部５は、全閉状態から開度が徐々に増大し、流量が徐々に増大する。
【００３０】
それ故、図６に示すように、ステッピングモータ３０のステップ数、および弁体６の角度位置に対応して、流体入口２６から開口部５を経由して流体出口２７から流出していく流量が直線的に変化していく。
【００３１】
これに対して、図５（Ｂ）に示す開状態からステッピングモータ３０の出力軸３５が時計周りＣＷの方向に回転すると、第１車７１が反時計周りＣＣＷの方向に回転し、第２車７２が時計周りＣＷの方向に回転する。その結果、移動体８は時計周りＣＷの方向に回転し、弁体６は、矢印Ａで示すように閉方向に駆動される（図２（Ａ）を参照）。
【００３２】
このとき、弁駆動装置３は、弁体６と開口部５の入口の周りとがゴムシール６３を介して密着した閉状態よりもさらにゴムシール６３が圧縮される方向に駆動した状態を全閉状態の原点位置とする。
【００３３】
弁体６の角度位置を変化させるためのステッピングモータ３０には、図示しない制御装置から所定のステップ数の駆動パルスが印加される。例えば、一定温度の温水を得る場合には、温度センサーにより水温をモニターしながら熱源となるガスの流量を調整するために、ステッピングモータ３０を１ステップ駆動させながら弁体６の角度位置を微妙に変化させている。
【００３４】
次に、以上説明した流量制御装置に適用される本発明のモータの制御装置について説明する。
【００３５】
図１は、本発明を適用したモータの制御装置のブロック図である。図１において、３０はステッピングモータ、３１はステータ３３の駆動コイル３３ａに励磁されて回転駆動されるラジアル方向に２極に着磁された永久磁石からなるロータ、３３ｂはステータ３３の磁極（一部を例示し全体の磁極は省略する）、１０２は駆動パルス発生手段１０１の駆動パルスに従ってステータ３３の駆動コイル３３ａにφＡ、φ／Ａ、φＢ、φ／Ｂの通電電圧を出力すると共に、ステップ数設定手段１００のステップ信号に従って駆動コイル３３ａへの通電をON、OFFする駆動手段、１０３はロータ３１を停止させる直前に駆動コイル３３ａに出力する駆動パルスの時間よりも長い停止パルスを形成する時間設定手段であり、この時間設定手段１０３は、流量制御装置１の例えば温度制御等の各種制御を行うマイコンのプログラムに組み込まれて停止パルスの時間を設定している。
【００３６】
上記構成において、ステップ数設定手段１００は、マイコンの制御信号に従って、弁体６を所定角度回転させるために必要な時間信号に基づき、駆動コイル３３ａに出力するｎ個の駆動パルスのステップ数を設定する。つまり、図２に示すように、最初の駆動パルスからｎ−１のステップ数までは、ロータ３１を回転付勢するに必要な時間幅ｔ１となる駆動パルスＤＰとなるように信号を駆動パルス発生手段１０１に出力する。そして、最終のｎ個目のステップ数における停止パルスの時間幅ｔ２は、駆動パルスＤＰの時間幅ｔ１よりも長い時間幅ｔ２の停止パルスＳＰとするための信号を駆動パルス発生手段１０１に出力する。
【００３７】
駆動パルス発生手段１０１は、ステップ数設定手段１００の指令を受けて、時間幅ｔ１に設定されたｎ−１個の駆動パルスＤＰの信号を順次駆動手段１０２に出力する。駆動手段１０２は、駆動コイル３３ａにφＡ、φ／Ａ、φＢ、φ／Ｂの通電電圧を出力してステータ３３を励磁し、ロータ３１を回転付勢する。
【００３８】
今、ロータ３１を３ステップにより出力軸３５を時計周りＣＷの方向に回転付勢するとき、図２に示すように、まず、１個目の駆動パルスＤＰにより駆動コイル３３ａを励磁すると、ロータ３１がＣＷの方向に回転付勢される。このとき、ロータ３１は、ステータ３３の磁極３３ｂとの間に生ずるディテントトルクによる制動力と慣性力によってダンピングが生ずる。
【００３９】
その後、２個目の駆動パルスＤＰによって駆動コイル３３ａが励磁されると、ロータ３１はさらに時計周りＣＷの方向に回転付勢される。このときも同様にダンピングが生ずる。そして、最後の３個目は、停止パルスＳＰによって駆動コイル３３ａが励磁される。この停止パルスＳＰの時間幅ｔ２は、駆動パルスＤＰの時間幅ｔ１よりも長く、ロータ３１のダンピングによる振幅がロータ３１とステータ３３の間のディテントトルクによって保持できる時間幅としている。停止パルスＳＰを印加することにより、ロータ３１の磁極がステータ３３の駆動コイル３３ａの励磁によって磁極３３ｂに磁気的に吸引され、しかも、ディテントトルクによりダンピングが収束して定位置に停止する。停止パルスＳＰは時間幅ｔ２のパルスを印加した後に遮断して無通電状態となる。
【００４０】
前記停止パルスＳＰの時間幅ｔ２は、ロータ３１が停止するときのダンピング時間よりやや短い時間以上に設定される。上述したように、停止パルスＳＰを駆動コイル３３ａに印加して励磁することにより、ロータ３１の磁極が磁極３３ｂに磁気的に吸引されて制動を受け、ダンピングを収束させるように作用する。その後ダンピングが小さくなると、停止パルスＳＰによる励磁を止めてもディテントトルクによりロータ３１が定位置に停止するように制動させる。このように、ロータ３１がディテントトルクにより定位置に停止可能な時間幅は、ロータ３１が停止するときのダンピング時間よりやや短い時間であれば良い。尚、停止パルスＳＰの時間幅ｔ２をロータ３１が停止するときのダンピング時間と同じにするか、もしくはやや長い時間幅にしても良く、この場合は停止するまでの時間を短くすることができる。
【００４１】
このように、モータ３０のロータ３１が所定の位置に停止すると、モータ３０の回転に従動して移動する弁体６が開口部５に対して所定の定位置に精度良く停止する。この結果、図８に示す弁体６と開口部５との間隔Ｇが所定の間隔になることからガスの流量が所定値となり、高精度の温度制御が可能になる。
【００４２】
以上の制御は、ステッピングモータ３０の出力軸３５を時計周りＣＷの方向に回転させることにより、弁体６を矢印Ａで示すように閉方向に駆動させ、流体の流量を抑制して水温を低下させるように制御した。その後、水温を上昇させる場合には、マイコンの指令によってステッピングモータ３０の出力軸３５を反時計周りＣＣＷの方向に回転させるように、ロータ３１を上述の例とは反対の逆回転させる方向に回転付勢させるように制御する。ステッピングモータ３０の出力軸３５は反時計周りＣＣＷの方向に回転し、弁体６を矢印Ｂで示すように開方向に駆動して流体の流量を大きくすることによって水温を上昇させる。
【００４３】
図３（Ａ）（Ｂ）は、本発明を適用したモータの制御装置の他の実施態様を示している。図３（Ａ）は、前記停止パルスＳＰを駆動パルスＤＰよりも低い印加電圧として、ロータ３１を停止させる直前の駆動パルスＤＰに連続して出力するようにしている。即ち、停止パルスＳＰを駆動コイル３３ａに印加して励磁することにより、ロータ３１の磁極が磁極３３ｂに磁気的に吸引されて制動を受け、ロータ３１のダンピングを収束させるように作用する。その後ダンピングが小さくなると、停止パルスＳＰによる励磁を止めてもディテントトルクによりロータ３１が定位置に停止するように制動させる。
【００４４】
前述したように、本実施態様における流量制御装置は、ロータ３１とステータ３３との間に円筒部２４を配置して両者の間隔を大きくしていることから、ディテントトルクが減少している。このため、外部からの振動等によりロータ３１が回転して本来の停止位置からずれてしまう可能性がある。駆動パルスＤＰよりも低い印加電圧とした停止パルスＳＰを連続して印加することにより、ロータ３１の磁極が磁極３３ｂに磁気的に吸引され、停止位置を保持することができる。ロータ３１が停止した以後の保持が不要な場合には、停止パルスＳＰを、ロータ３１のダンピングの振幅が、ロータ３１とステータ３３との間のディテントトルクによって保持できる振幅幅になるまでの時間幅として印加し、その後は無通電状態としてディテントトルクのみで保持するようにしてもよい。
【００４５】
図３（Ｂ）は、停止パルスＳＰとして、ステッピングモータ３０を交互に正逆方向に回転駆動する繰り返し周期の正逆パルスとし、ロータ３１をディテントトルク位置で正逆方向に回転付勢して停止位置近傍でウォブリング駆動させるようにしたものである。本実施態様におけるロータ３１とステータ３３との間のディテントトルクが小さいことから、ロータ３１の停止位置を保持できない可能性がある。このため、停止パルスＳＰとして正逆パルスをステータ３３の駆動コイル３３ａに印加し、ロータ３１を定位置の前後のディテントトルク位置で正逆回転駆動させてウォブリング駆動することにより、実質的にロータ３１をほぼ定位置に保持することができる。
【００４６】
即ち、図３（Ｂ）において、Ｃをロータ３１の所定の定位置としたとき、停止パルスＳＰとして、先ず、正回転方向のパルスを印加してロータ３１を１つ前のディテントトルク位置（−１）から、１つ後のディテントトルク位置（＋１）まで正方向に回転させる。次に、逆回転方向のパルスを印加してロータ３１を１つ後のディテントトルク位置（＋１）から、１つ前のディテントトルク位置（−１）まで逆方向に回転させる。その後再び正回転方向のパルスを印加してロータ３１を正回転させ、順次正逆回転駆動を繰り返す。この結果、ロータ３１は定位置Ｃを中心として前後のディテントトルク位置（−１，＋１）を往復するようにウォブリング駆動することから、実質的にロータ３１がほぼ定位置に保持される。
【００４７】
このようなウォブリング駆動は、ロータ３１は質量を有し、しかも、弁体６を駆動するために、モータ３０と弁体６との間には、前述したように、減速機構の輪列を設けていることから、実質的には弁体６はほぼ定位置に停止した状態に保持される。上記減速機構の輪列は通常の場合、バックラッシュを有している。このため、ウォブリング駆動の周期と大きさを輪列のバックラッシュの範囲とすることにより、ウォブリング駆動が輪列によって吸収されることから、弁体６に伝達されることがなく定位置に保持することが可能となる。
【００４８】
以上説明した上記形態では、モータとしてステッピングモータを例示したが、ロータとステータとの間にディテントトルクを有するモータであれば、他の形式の直流モータに置換することができる。
【００４９】
また、上記形態では、１つの開口部５の開度を調整する構成であったが、複数の開口部を設け、その開閉状態の組み合わせを弁体６で切り換える構成とし、この弁体６をモータによって制御することにより流量を制御してもよい。
【００５０】
さらに、弁体６の駆動方法については、上記形態のように、回転方式に限らず、直動方式、あるいは、ネジ状の弁体６が回転しながらネジ溝内を移動する構成であっても良く、この場合は、モータの回転動作を直動動作に変換する機構を設ければ良い。
【００５１】
また、流量の制御対象となる流体としては、気体に限らず、液体であってもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る流量制御装置のモータ制御装置では、ロータを停止させる直前に、モータに出力する前記駆動パルスの時間よりも長く、ロータがモータのディテントトルクを生ずる所定の回転位置にほぼ制止する時間に設定した停止パルスを出力するので、この停止パルスによってロータを所定位置に停止させることができる。この結果、モータによって回転駆動される弁体が高精度の位置に停止できることから、弁駆動装置が行う流体の制御を高精度に行うことができる。また、次のステップ起動時の機動性を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した流量制御装置のモータ制御装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示すモータ制御装置の動作を示すタイムチャート図である。
【図３】本発明を適用した流量制御装置のモータ制御装置の他の実施態様を示すタイムチャート図である。
【図４】本発明が適用される流量制御装置を示す断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図４に示す流量制御装置のケース内に配置された機構部品の全閉状態における平面図、および開状態の平面図である。
【図６】本発明が適用される流量制御装置における弁体位置と流量との関係を示すグラフである。
【図７】従来の流量制御装置のモータ制御装置における動作を示すタイムチャート図である。
【図８】流量制御装置における弁体位置を示す要部平面図である。
【符号の説明】
１ 流量制御装置
３ 弁駆動機構
５ 開口部
６ 弁体
３０ ステッピングモータ
３１ ロータ
３３ ステータ
３３ａ 駆動コイル
３５ ステッピングモータの出力軸
１００ ステップ数設定手段
１０１ 駆動パルス発生手段
１０２ 駆動手段
１０３ 時間設定手段
ＤＰ 駆動パルス
ＳＰ 停止パルス

Claims (8)

1. 流体流路の上流側と下流側とを繋ぐ開口部と、該開口部の開口面積を調整して当該開口部を通過する流体の流量を調整するための弁体と、該弁体を前記開口部に対して相対移動させる弁駆動用のモータと、該モータを回転駆動制御する駆動制御手段を有する流量制御装置であって、
   前記モータは、前記駆動制御手段から出力する駆動パルスと前記モータのロータを停止させる停止パルスによって駆動制御され、
   前記駆動制御手段は、前記モータを回転駆動するための所定数の駆動パルスを出力するステップ数設定手段と、前記駆動パルスの時間よりも長い時間に設定した停止パルスを形成する時間設定手段とを有し、
   前記ロータを所定位置に停止させる直前に前記停止パルスを印加して前記ロータをステータとの間の磁気的なディテントトルクにより所定の回転位置にほぼ停止させることを特徴とする流量制御装置のモータ制御装置。
2. 請求項１において、前記停止パルスは、前記ロータが停止するときのダンピング時間よりやや短い時間以上の時間に設定されることを特徴とする流量制御装置のモータ制御装置。
3. 請求項１において、前記モータは、前記弁駆動装置の弁体に伝達し、当該弁体を前記開口部に接近する方向、および離間する方向に移動させるように正逆方向に回転駆動され、両回転方向の停止直前に前記停止パルスを前記モータに出力することを特徴とする流量制御装置。
4. 請求項１において、前記弁体は、基部から先端に向かって先細り形状に形成され、前記モータの回転駆動に従動して前記開口部との隙間を変化させることを特徴とする流量制御装置。
5. 請求項１において、前記ロータを所定位置に停止させる直前に前記停止パルスを印加して前記ロータをステータとの間の磁気的なディテントトルクにより所定の回転位置にほぼ停止させた後、前記停止パルスの印加を停止することを特徴とする流量制御装置のモータ制御装置。
6. 請求項１において、前記停止パルスは、前記駆動パルスよりも低い印加電圧として前記駆動パルスに連続して出力することを特徴とする流量制御装置のモータ制御装置。
7. 流体流路の上流側と下流側とを繋ぐ開口部と、該開口部の開口面積を調整して当該開口部を通過する流体の流量を調整するための弁体と、該弁体を前記開口部に対して相対移動させる弁駆動用のモータと、該モータを回転駆動制御する駆動制御手段を有する流量制御装置であって、
   前記モータは、前記駆動制御手段から出力する駆動パルスによって正逆方向に駆動制御され、
   前記ロータを停止させる所定位置で前記モータを交互に正逆方向に回転駆動する繰り返し周期の正逆パルスを印加させ、前記ロータを停止位置近傍でウォブリング駆動させたことを特徴とする流量制御装置のモータ制御装置。
8. 請求項７において、正逆パルスは、前記モータと前記弁体との間に設けた減速機構の輪列が有するバックラッシュの範囲内で前記ロータをウォブリング駆動させる周期を有することを特徴とする流量制御装置のモータ制御装置。

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