JP2020034080A - 回転制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】非接触式の相対的位置センサによって操作対象軸の回転方向の位置の測定を行う回転制御装置の検出精度と信頼性を長期間維持することを可能にする。【解決手段】回転制御装置は、操作対象軸の回転方向の機械的変位を非接触で検出する相対的位置センサと、操作対象軸の回転方向における所定の中間位置に操作対象軸が到達したときに検知信号を出力するON/OFFセンサと前記操作対象軸の回転位置を補正する補正部とを備え、ON/OFFセンサは、操作対象軸の軸線と直交する主面を有する基板と、基板の主面上に配置された電極(21a、21b)と、操作対象軸が所定の中間位置にあるときに他端側の一部が電極の1つに接触する接触子(201a、201b)と、基板の主面上に配置され、操作対象軸が所定の中間位置にないときに接触子の他端を主面から離間させる方向に移動させる複数のカム部材(24a、24b)とを備える。【選択図】図8
Description
本発明は、操作対象軸の回転を制御する回転制御装置に関する。
一般に、弁軸などの操作対象軸の回転を制御する回転制御装置は、操作対象軸の回転方向の機械的変位を位置センサによって検出し、その検出結果に基づいて軸の操作量を決定している。例えば、ボール弁等のロータリ式の調節弁の弁軸を操作する電動式の操作器(アクチュエータ)では、位置センサとして可変抵抗器から成るポテンショメータを用い、そのポテンショメータによって検出した弁軸の回転方向の機械的変位量に基づいて、弁軸を制御している(特許文献1参照)。
また、軸の回転方向の機械的変位量を測定するための位置センサとしては、ポテンショメータに代表される接触式の位置センサの他に、ロータリエンコーダのように、測定対象の軸の回転方向の位置を非接触で検出する非接触式の位置センサがある。さらに、非接触式の位置センサには、検出対象軸の角度位置に対応した信号を出力する絶対的位置センサと、検出対象軸の回転角度、すなわち角度位置の変化量に応じた信号を出力する相対的位置センサとがある。例えば、非接触式の絶対的位置センサとしては、検出対象軸の絶対的な角度位置に対応したコード信号を出力するアブソリュート型のロータリエンコーダが、非接触式の相対的位置センサとしては、検出対象軸の回転角度に対応してパルスを出力するインクリメンタル型のロータリエンコーダが、夫々知られている(特許文献2参照)。
一般に、ポテンショメータは、摺動子を機械的に操作することによる抵抗値の変化を出力するセンサであるため、耐久性が低く、製品寿命が短い傾向がある。また、ポテンショメータの代わりに、絶対的非接触位置センサとしてのアブソリュート型のロータリエンコーダを用いた場合、一般に部品単価が高い上に、アブソリュート型のロータリエンコーダを駆動するためのバッテリが別途必要になることから、製品コストが増大してしまう。
そこで、本願発明者は、ポテンショメータの代わりに、ロータリエンコーダ等の非接触式の相対的位置センサと、所定の位置に操作対象軸が到達したときに検知信号を出力するON/OFFセンサとを用いた新たな回転制御装置を提案した(特願2017−034014)。この回転制御装置において、ON/OFFセンサは、操作対象軸200の近傍に設けられ、各種演算処理を行うICチップ30を搭載したプリント基板20の主面20aに電極21aを配置し、操作対象軸200に連結されたショートプレート201を電極21aのいずれかと接触させて、不連続ながらも操作対象軸の絶対的な位置を検出する。以下、このようなON/OFFセンサを用いて、不連続ながらも操作対象軸の絶対的な位置を検出する位置センサを「不連続な絶対的位置センサ」ということがある。
ところが、このような構成では、ショートプレート(201)とプリント基板(20)とを離間させるのに、ショートプレートとプリント基板20との間隔の微妙な調整が必要となり、コスト上昇の原因となるばかりか、実現は容易ではない。また、ショートプレートのバネ性の経年変化による、接触抵抗の信頼性にも問題がある。逆に、ショートプレート201にプリント基板20の主面20aを摺動させてしまうと、プリント基板20に悪影響を与える恐れがあり、ポテンショメータと同じく、耐久性および製品寿命の問題が生じてしまう。
そこで、本願発明者は、ショートプレート(201)とプリント基板(20)とを電極(21a)上の所定領域で接触させつつその他の領域で双方を離間させるための構造として、例えば、電極(21a)と電極(21a)との間の領域に、ショートプレート(201)の先端部に設けられた接点(201a’)をプリント基板(20)の主面(20a)から離間する方向に移動させるカム部材(24)が配設された新たな回転制御装置を提案した(特願2017−066000)。
ところが、このような構成の回転制御装置では、例えば、ショートプレート(201)が、カム部材(24)や電極(21a)上を摺動するため、使用に伴いカム部材(24)や電極(21a)が摩耗して、ON/OFFセンサ2_1〜2_nによって検出される操作対象軸(200)の位置、換言すれば、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから検知信号(P1〜Pn)が出力されるときの操作対象軸(200)の回転位置が変化してしまう。この結果、使用を重ねるうちに、操作対象軸の位置制御の精度が低下するといった問題が生じる恐れがある。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、位置検出の精度、耐久性および信頼性を向上させつつ低コスト化を実現した回転制御装置において、高い検出精度を長期間保持できる回転制御装置を提供することにある。
本発明に係る、操作対象軸(200)の回転を制御する回転制御装置(100)は、前記操作対象軸の回転の機械的変位を非接触で検出する相対的位置センサ(1)と、前記操作対象軸の回転可能な範囲(SR)の間にある少なくとも1つの中間位置(Pc、Pa,Pm,Pb、Po)に前記操作対象軸が到達したときに検知信号を出力するON/OFFセンサ(2_1〜2_n)と、前記検知信号が出力されてからの、前記相対的位置センサによって検出される前記機械的変位の積算値(RP)と、前記ON/OFFセンサが出力する前記検知信号によって検出される前記中間位置を示す基準値(AP)とに基づいて、前記操作対象軸の絶対的な回転位置を算出する位置算出部(3)と、前記操作対象軸の回転位置の目標値(SP)の情報と、前記位置算出部によって算出された前記操作対象軸の絶対的な回転位置(PV)とに基づいて、前記操作対象軸の操作量(MV)を算出する操作量算出部(4)と、前記操作量算出部によって算出された前記操作量に基づいて、前記操作対象軸の回転可能な範囲内において前記操作対象軸を操作する操作部(5)と、前記基準値を補正する補正部(10)とを備え、さらに、前記ON/OFFセンサは、前記操作対象軸の周りに設けられ、前記操作対象軸の軸線と直交する主面(20a、20b)を有する基板(20)と、前記基板の主面上に配設された少なくとも1つの電極(21a、21b)と、一端が前記操作対象軸に固定され、前記操作対象軸の径方向に延在し、前記操作対象軸が前記中間位置にあるときに他端側の一部が前記電極の1つに接触する接触子(201a、201b)と、前記接触子が前記電極の1つに接触すると前記検知信号を出力する検出回路(23_i)と、前記基板の前記主面上かつ前記電極間に配置され、前記操作対象軸が前記中間位置にないときに前記接触子の他端を前記主面から離間させる方向に移動させるカム部材(24a、24b)とを備え、前記補正部は、前記検知信号が出力されるときの前記操作対象軸の回転位置を異なる2つの時点で計測し、これら計測値に基づいて前記中間位置を示す基準値を補正するように構成された装置である。
上記回転制御装置において、前記操作対象軸の回転位置が、前記ON/OFFセンサによって検出される前記中間位置と絶対的な位置に固定された基準位置との間を回転する前記操作対象軸の変位量として計測されるように構成してもよい。
上記回転制御装置において、前記変位量が、前記操作対象軸が前記基準位置と前記中間位置との間を回転する間に前記相対的位置センサによって検出される機械的変位の積算値(PCα/ PCαref)として計測されるように構成してもよい。
上記回転制御装置において、前記基準位置が、前記操作対象軸の回転可能な範囲の端点を形成する第1位置および第2位置の少なくとも1つであるように構成してもよい。
上記回転制御装置において、前記中間位置が、前記検知信号の出力が開始される時点における前記操作対象軸の回転位置によって規定される第1の補正用検出位置(Pα1)、および/または、前記検知信号の出力が終了する時点における前記操作対象軸の回転位置として規定される第2の補正用検出位置(Pα2)を含むように構成してもよい。
上記回転制御装置において、前記変位量が、前記操作対象軸の絶対的な回転位置を示す値が増加する方向(特許う請求の範囲に記載の「順方向」に相当。以下「開方向」という。また、操作対象軸の絶対的な回転位置を示す値が減少する「逆方向」を、以下「閉方向」という。)へ前記操作対象軸が回転するときに前記中間位置が前記第1の補正用検出位置であるとして計測される第1の変位量(Lα1)、および/または、前記第1の変位量は、前記開方向へ前記操作対象軸が回転するときに、前記中間位置が前記第2の補正用検出位置であるとして計測される第2の変位量(Lα2)を含むように構成してもよい。
上記回転制御装置において、前記変位量が、前記操作対象軸の絶対的な回転位置を示す値が減少する前記閉方向へ前記操作対象軸が回転するときに前記中間位置が前記第1の補正用検出位置であるとして計測される第3の変位量(Lα3)、および/または、前記閉方向へ前記操作対象軸が回転するときに、前記中間位置が前記第2の補正用検出位置であるとして計測される第4の変位量(Lα4)を含むように構成してもよい。
上記回転制御装置において、前記補正部を、前記経時的変化量に基づいて前記基準値の補正量(Δθcn)を算出し、前記絶対的な回転位置を示す値が増加する開方向へ前記操作対象軸が回転するときに検出される前記基準値に対して前記補正量(Δθcn)を減算し、前記値が減少する前記閉方向へ前記操作対象軸が回転するときに検出される前記基準値に対し前記補正量(Δθcn)を加算することで前記基準値を補正するように構成してもよい。
上記回転制御装置において、前記補正部を、前記第1の変位量または前記第4の変位量を用いて測定される前記経時的変化量に基づいて前記基準値に対する第1の補正量(Δθcn1)を算出し、前記第2の変位量または第3の変位量を用いて測定される前記経時的変化量に基づいて前記基準値に対する第2の補正量(Δθcn2)を算出し、前記開方向へ前記操作対象軸が回転するときに検出される前記基準値から前記第1の補正量(Δθcn1)を減算し、前記閉方向へ前記操作対象軸が回転するときに検出される前記基準値に前記第2の補正量(Δθcn2)を加算するように構成してもよい。
上記回転制御装置において、前記特定中間位置が前記中間位置の全てであってもよい。
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。
以上説明したことにより、本発明によれば、非接触式の相対的位置センサとON/OFFセンサとによって操作対象軸の回転方向の位置の測定を行う回転制御装置をより低コストで実現しつつ、その検出精度と信頼性を長期間維持することができる。
≪回転制御装置の構成≫
はじめに、本実施の形態に係る回転制御装置100の構成にいついて説明する。
図1は、本発明に係る実施の形態としての回転制御装置の構成を示す図である。
同図に示される回転制御装置100は、例えば、プラント等において流量のプロセス制御に用いられるボール弁等のロータリ式の調節弁の弁軸の回転を制御する電動式の操作器である。
はじめに、本実施の形態に係る回転制御装置100の構成にいついて説明する。
図1は、本発明に係る実施の形態としての回転制御装置の構成を示す図である。
同図に示される回転制御装置100は、例えば、プラント等において流量のプロセス制御に用いられるボール弁等のロータリ式の調節弁の弁軸の回転を制御する電動式の操作器である。
以下、回転制御装置100の具体的な構成について説明する。
図1に示すように、操作対象軸としての弁軸200の回転を制御する回転制御装置100は、相対的位置センサ1、複数のON/OFFセンサ2_1〜2_n(nは、2以上の整数)、位置算出部3、操作量算出部4、操作部5および補正部10を備えている。複数のON/OFFセンサ2_1〜2_nは、不連続な絶対的位置センサを構成する。
図1に示すように、操作対象軸としての弁軸200の回転を制御する回転制御装置100は、相対的位置センサ1、複数のON/OFFセンサ2_1〜2_n(nは、2以上の整数)、位置算出部3、操作量算出部4、操作部5および補正部10を備えている。複数のON/OFFセンサ2_1〜2_nは、不連続な絶対的位置センサを構成する。
これらの構成要素は、筐体内部に収容される。なお、回転制御装置100は、上述した機能部に加えて、調節弁の弁開度等の各種情報をユーザに提示するための表示部(例えば液晶ディスプレイ)や外部機器との間でデータの送受信を行うための通信回路等を備えていてもよい。
先ず、調節弁の実開度、すなわち弁軸200の回転方向の位置を測定するための相対的位置センサ1およびON/OFFセンサ2_1〜2_nを含む不連続な絶対的位置センサについて説明する。
相対的位置センサ1は、回転制御装置100の操作対象軸としての弁軸200の回転方向の機械的変位Mdを非接触で検出する機能部である。相対的位置センサ1としては、検出対象軸(弁軸200)の回転角度に対応してパルスを出力するインクリメンタル型のロータリエンコーダを例示することができる。本実施の形態では、相対的位置センサ1が、インクリメンタル型のロータリエンコーダであるとして説明する。
一方、不連続な絶対的位置センサは、ON/OFFセンサ2_1〜2_nを含み、操作対象軸である弁軸200が回転方向における所定の位置に到達したときに、その所定の位置に対応して設けられた各ON/OFFセンサ2_1〜2_nはそれぞれ検知信号P1〜Pnを出力する。ON/OFFセンサ2_1〜2_nは、弁軸200が回転方向において特定の位置に到達したことを示す電気信号を出力することが可能な部品であればよい。具体的には、ON/OFFセンサ2_1〜2_nとして、例えば、リミットスイッチ、フォトインタラプタ―およびホール素子を用いることができる。ここで、上記電気信号は、弁軸200が回転方向において特定の位置に到達したことを示す信号であればよく、例えばオン・オフ信号(状態を表す信号、例えばデジタル信号)である。
図2を参照して、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの配置について説明する。図2には、n=5とした場合のON/OFFセンサ2_1〜2_5の配置例が示されている。
図2に示すように、ON/OFFセンサ2_1〜2_5は、弁軸200の回転可能範囲SR内において、互いに異なる複数の位置毎に対応して設けられ、弁軸200がその対応する位置に到達したときに検知信号P1〜Pnを夫々出力する。
ここで、回転可能範囲SRとは、弁軸200の回転方向における回転可能な範囲であり、例えば、回転方向における第1位置としての弁開度が0%となる全閉位置Pcから、第2位置としての弁開度が100%となる全開位置Poまでの範囲を示す。
回転制御装置100において、ON/OFFセンサ2_1〜2_5は、弁開度が0%から100%までの範囲における何れかの位置に対応して設けられている。例えば、図2に示す配置例の場合、ON/OFFセンサ2_1は、弁開度が0%となる全閉位置Pcに対応して設けられ、ON/OFFセンサ2_2は、弁開度が20%となる位置Paに対応して設けられ、ON/OFFセンサ2_3は、弁開度が50%となる位置Pmに対応して設けられ、ON/OFFセンサ2_4は、弁開度が70%となる位置Pbに対応して設けられ、ON/OFFセンサ2_5は、弁開度が100%となる全開位置Poに対応して設けられている。
なお、通常動作モードに関する説明中の「所定の中間位置」は、弁軸200において、弁開度が0%となる全閉位置Pcと弁開度が100%となる全開位置Poとを除いた、弁開度が20%となる位置Pa、弁開度が50%となる位置Pm、弁開度が70%となる位置Pbを意味する。
なお、通常動作モードに関する説明中の「所定の中間位置」は、弁軸200において、弁開度が0%となる全閉位置Pcと弁開度が100%となる全開位置Poとを除いた、弁開度が20%となる位置Pa、弁開度が50%となる位置Pm、弁開度が70%となる位置Pbを意味する。
図2に示す配置例の場合、ON/OFFセンサ2_1は、弁軸200が全閉位置Pcに到達したときに検知信号P1を出力する。ON/OFFセンサ2_2は、弁軸200が位置Pa(弁開度:20%)に到達したときに検知信号P2を出力する。ON/OFFセンサ2_3は、弁軸200が位置Pm(弁開度:50%)に到達したときに検知信号P3を出力する。ON/OFFセンサ2_4は、弁軸200が位置Pb(弁開度:70%)に到達したときに検知信号P4を出力する。ON/OFFセンサ2_5は、弁軸200が全開位置Po(弁開度:100%)に到達したときに検知信号P5を出力する。
次に、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの具体的な構造について説明する。
ON/OFFセンサ2_1〜2_nは、弁軸200の周りに設けられ、弁軸200の軸線と直交する第1主面20aおよび第2主面20bを有するプリント基板20と、このプリント基板の第1主面20aおよび第2主面20b上にそれぞれ配置された複数の第1電極21aおよび第2電極21bと、弁軸200の側面に固定されたショートプレート201と、ショートプレート201の第1接触子201aおよび第2接触子201bが複数の第1電極21aおよび第2電極21bの1つにそれぞれ接触すると検知信号Piを出力する検出回路23_iと、プリント基板20の第1主面20a上に配置された複数の第1カム部材24aと、第2主面20b上に配置された複数の第2カム部材24bとを備えている。
ON/OFFセンサ2_1〜2_nは、弁軸200の周りに設けられ、弁軸200の軸線と直交する第1主面20aおよび第2主面20bを有するプリント基板20と、このプリント基板の第1主面20aおよび第2主面20b上にそれぞれ配置された複数の第1電極21aおよび第2電極21bと、弁軸200の側面に固定されたショートプレート201と、ショートプレート201の第1接触子201aおよび第2接触子201bが複数の第1電極21aおよび第2電極21bの1つにそれぞれ接触すると検知信号Piを出力する検出回路23_iと、プリント基板20の第1主面20a上に配置された複数の第1カム部材24aと、第2主面20b上に配置された複数の第2カム部材24bとを備えている。
以下、プリント基板20の第1主面20aおよび第2主面20bをあわせて「主面20a、20b」ということがある。また、第1電極21aおよび第2電極21bをあわせて「電極21a、21b」ということがある。また、ショートプレート201の第1接触子201aおよび第2接触子201bをあわせて「接触子201a、201b」ということがある。また、第1カム部材20aと第2カム部材20bとをあわせて「カム部材20a、20b」ということがある。
図3A〜3Eは、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの具体的な構造の一例を示す図である。ここでは、n=5とした場合が図示されている。
ここで、図3Aおよび図3Bは、それぞれ、弁軸200が全閉位置Pc、位置Pa(弁開度:20%)、位置Pm(弁開度:50%)、位置Pb(弁開度:70%)、全開位置Po(弁開度:100%)の何れかに到達した状態におけるON/OFFセンサ2_1〜2_nの構造を模式的に示す平面図および断面図である。また、図3Cおよび図3Dは、それぞれ、弁軸200が上記の所定の位置の何れにも到達していないときのON/OFFセンサ2_1〜2_nの構造を模式的に示す平面図および断面図である。また、図3Eは、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの構造を模式的に示す側面図である。
この例において、個々のON/OFFセンサ2_i(1≦i≦n)は、図3A〜3Eに示されるように、弁軸200の周りに設けられるプリント基板20上に、抵抗Rと電極21a、21bを配置し、弁軸200にショートプレート201を設けることによって実現することができる。
具体的には、プリント基板20の第1主面20aに第1電極21aを形成するとともに、第1電極21aと電源電圧が供給される電源ラインVccとの間に抵抗Rを接続する。また、プリント基板20の第2主面20bに第2電極21bを形成するとともに、第2電極21bを、グラウンド電圧が供給されるグラウンドラインGNDに接続する。プリント基板20の二つの主面20a、20bにそれぞれ形成される複数の電極21a、21bは、弁軸200の軸を中心とする円周C1に沿って配置されている。ここで、抵抗Rは、例えば、プリント基板20の第1主面20aに配置すればよい。また、電源ラインVccは、例えば、プリント基板20の第1主面20aに形成し、グラウンドラインGNDは、例えば、プリント基板20の第2主面20bに形成すればよい。
プリント基板20の第1主面20aには、後述する位置算出部3、操作量算出部4および補正部10として機能するマイクロコントローラやCPU等のプログラム処理装置を含むICチップ30や記憶用メモリー等が配置される。ここで、上述した抵抗Rと電極21aとが接続されるノードnaは、ICチップ30の何れか一つの入力端子に接続される。
弁軸200は、プリント基板20に設けられた貫通孔20cに挿通されている。弁軸200の軸線とプリント基板20の主面20a、20bとは互いに直交する。弁軸200の外周面には、ショートプレート201が接合されている。
図3B,3Dに示されるように、ショートプレート201は、例えば側面視「コ」字状に形成されている。ショートプレート201は、例えば、真鍮やステンレス等の金属から成る短冊状の板部材を曲げ加工して側面視「コ」字状に形成すればよい。このようなショートプレート201を弁軸200の側面にネジ等で固定することによって、このショートプレート201は、一端が弁軸200に固定されてこの弁軸200の径方向に延在する第1接触子201aと、この第1接触子201aと電気的に接続され、一端が弁軸200に固定されてこの弁軸200の径方向に延在する第1接触子201aとを提供することとなる。第1接触子201aと第2接触子201bとは、ともに弾性変形可能な板状の部材である。プリント基板20は、これら一対の接触子201a、201bの間に配置される。この状態でこれらの接触子201a、201bの接点201a’、201b’がプリント基板20の表と裏の2つの主面20a、20bの方向にそれぞれ付勢されている。したが
って、弁軸200に固定されたショートプレート201は、対向する一対の接触子201a,201bがプリント基板20を挟み込んだ状態で弁軸200とともに回転する。
って、弁軸200に固定されたショートプレート201は、対向する一対の接触子201a,201bがプリント基板20を挟み込んだ状態で弁軸200とともに回転する。
弁軸200が、全閉位置Pc、弁開度が20%となる位置Pa、弁開度が50%となる位置Pm、弁開度が70%となる位置Pb、および全開位置Poの何れかの位置に到達したとき、ショートプレート201の接触子201a、201bは、これらの所定の位置に対応する位置に配置された電極21a、21bと接触する。例えば、図3Aに示すように、弁軸200が回転して、ショートプレート201がON/OFFセンサ2_3の位置に到達したとき、ショートプレート201の接点201a’がON/OFFセンサ2_3の電極21aと接触するとともに、ショートプレート201の接点201b’がON/OFFセンサ2_3の電極21bと接触する。このとき、電源ラインVccから、抵抗R、電極21a、ショートプレート201、および電極21bを介してグラウンドラインGNDに至る電流経路が形成され、ノードnaの電位が0V(グラウンド電位)となる。
一方、図3Cに示すように、ショートプレート201がON/OFFセンサ2_1とON/OFFセンサ2_2との間にあるときは、すなわち、弁軸200が中間位置にないときは、ショートプレート201の接点201a’,201b’は、何れのON/OFFセンサ2_1〜2_5の電極21a,21bにも接触しない状態となる。これにより、各ON/OFFセンサ2_1〜2_5のノードnaの電位がVcc(電源電圧)となる。
このように、各ON/OFFセンサ2_1〜2_5のノードnaの電圧変化を検知信号としてICチップ30に入力することにより、弁軸200が回転方向における所定の位置に到達したことを検出することが可能となる。したがって、一端が電源ラインVccに接続された抵抗Rと、この抵抗Rの他端に接続された電極21aと、グラウンドラインGNDに接続された電極21bは、ショートプレート201の接触子201a、201bの他端側の一部が、複数の電極21a、21bのうち1つにそれぞれ接触すると検知信号Piを出力する検出回路を構成する。
さらに本実施の形態においては、ON/OFFセンサは、プリント基板20の第1主面20a上に配置されたカム部材24aと、第2主面20b上に配置されたカム部材24bとを備えている。図3Aおよび図3Cに示すように、これらのカム部材24a、24bは、それぞれプリント基板20の2つの主面20a、20b上において、弁軸200の軸線を中心とする円周C2に沿って配置されている。
カム部材24a、24bは、プラスチック等の材料から構成され、それぞれ、円周C2に沿って主面上の所定の中間位置に対応する位置、すなわち電極21a、21bが配置されている位置に近づくにつれて主面からの高さが低くなる形状を有している。2つの主面20a、20bのそれぞれで隣り合う2つのカム部材の互いに対向する端部は、互いに離間している。
これらのカム部材24a、24bを接着剤でプリント基板20に固定するには、接着剤やネジを用いればよい。なお、カム部材24a、24bをプリント基板20上に実装する代わりに、図示しない樹脂ケース等の構造物上にカム部材24a、24bを形成してもよい。
これらのカム部材24a、24bを接着剤でプリント基板20に固定するには、接着剤やネジを用いればよい。なお、カム部材24a、24bをプリント基板20上に実装する代わりに、図示しない樹脂ケース等の構造物上にカム部材24a、24bを形成してもよい。
図3Dは、弁軸200が所定の位置、すなわち、図2に示した全閉位置Pc、位置Pa、位置Pm、位置Pb、および全開位置Poのいずれかにないときの不連続な絶対的位置センサの様子を説明する図である。図3Dに示すように、弁軸200が所定の位置のいずれにもないときに、ショートプレート201の接触子201a、201bは、プリント基板20の両主面20a、20b上にそれぞれ設けられたカム部材24a、24bと接触し、接触子201a、201bの他端側はプリント基板20の両主面20a、20bから離間する方向に移動する。したがって、この場合は、接触子201a、201bの接点201a’、201b’はプリント基板20の主面20a、20bとは接触しない。
これに対し、弁軸200が所定の位置のいずれかにあるときは、図3Bに示すように、ショートプレート201の接触子201a、201bは電極21a、21bに接触する。
これに対し、弁軸200が所定の位置のいずれかにあるときは、図3Bに示すように、ショートプレート201の接触子201a、201bは電極21a、21bに接触する。
次に、位置算出部3、操作量算出部4、および操作部5について説明する。
位置算出部3は、弁軸200の絶対的な位置を算出する機能部である。位置算出部3は、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの検知信号P1〜Pnが出力されてからの、相対的位置センサ1によって検出された機械的変位Mdの積算値と、その検知信号P1〜Pnを出力したON/OFFセンサ2_1〜2_nに対応する位置を示す基準値APとに基づいて、操作対象軸の回転方向の絶対的な位置を算出する。
なお、基準値APは、例えば、ON/OFFセンサ2_1〜2_nに対応する位置を角度(°)として表した数値データであり、この数値データは、基板20上に設けられたメモリー(またはICチップ30内のメモリー)に予め記憶されている。
なお、基準値APは、例えば、ON/OFFセンサ2_1〜2_nに対応する位置を角度(°)として表した数値データであり、この数値データは、基板20上に設けられたメモリー(またはICチップ30内のメモリー)に予め記憶されている。
位置算出部3は、例えば、マイクロコントローラやCPU等のプログラム処理装置によるプログラム処理によって実現することができる。上述の例の場合、プリント基板20に載置されたICチップ30によって実現される。
より具体的には、位置算出部3は、基準値更新部32、相対的位置情報取得部31、および位置決定部33を含む。
基準値更新部32は、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから検知信号P1〜Pnが出力された場合に、基準値APを更新するとともにリセット信号RSTを出力する機能部である。
ここで、基準値APは、回転可能範囲SR内における絶対的な位置を示す値であり、弁軸200の回転方向の絶対的な位置を算出する際の基準となる。
具体的に、基準値更新部32は、ON/OFFセンサ2_1〜2_nが検知信号P1〜Pnを出力する度に、基準値APを、その検知信号を出力したON/OFFセンサ2_1〜2_nに対応する位置を示す値に設定する。例えば、図2の例の場合、先ず、弁軸200が回転して弁開度が20%となる位置Paに到達し、ON/OFFセンサ2_2が検知信号P2を出力した場合、基準値更新部32は、基準値APを、ON/OFFセンサ2_2に対応する位置Paを示す値に設定する。その後、弁軸200が更に回転し、弁開度が50%となる位置Pmに弁軸200が到達してON/OFFセンサ2_3が検知信号P3を出力した場合、基準値更新部32は、基準値APを、位置Paを示す値からON/OFFセンサ2_3に対応する位置Pmを示す値に変更する。
相対的位置情報取得部31は、相対的位置センサ1によって検出された弁軸200の回転方向の機械的変位Mdを取得し、その機械的変位Mdの積算値RPを算出する機能部である。例えば、相対的位置情報取得部31は、相対的位置センサ1としてのインクリメンタル型のロータリエンコーダから出力されるパルスをカウントし、そのパルス数の積算値RPを算出する。
また、相対的位置情報取得部31は、基準値更新部32からリセット信号RSTが出力された場合に、それまでにカウントしていたパルス数の積算値RPをリセットする。リセット後、相対的位置情報取得部31は、パルスのカウント動作を再開する。
すなわち、相対的位置情報取得部31は、ON/OFFセンサ2_1〜2_nのいずれかから検知信号が出力される度に、積算値RPをリセットする。したがって、相対的位置情報取得部31によって算出される積算値RPは、直前に基準値APが更新されてから次に基準値APが更新されるまでに、ロータリエンコーダから出力されたパルス数の累積値となる。
位置決定部33は、基準値更新部32によって生成された基準値APと、相対的位置情報取得部31によって算出されたパルス数の積算値RPに基づく弁軸200の回転方向の機械的変位量とを加算して、回転可能範囲SRにおける弁軸200の絶対的な位置を算出する。位置決定部33は、算出した弁軸200の絶対的な位置を弁開度に換算し、換算した値を実開度PVとして出力する。
操作量算出部4は、弁軸200の回転方向の目標位置としての弁開度の目標値SPと、位置算出部3によって算出された実開度PVとに基づいて、弁軸200の操作量を算出する機能部である。操作量算出部4は、例えば、位置算出部3と同様に、マイクロコントローラやCPU等のプログラム処理装置によるプログラム処理によって実現することができる。上述の例の場合、プリント基板20に載置されたICチップ30によって実現される。
具体的には、操作量算出部4は、目標値取得部41、偏差算出部42、および操作量決定部43を含む。
目標値取得部41は、例えばバルブ制御システムにおける上位装置(図示せず)から与えられた弁開度の目標値SPを取得する機能部である。目標値SPは、外部コントローラから通信や、例えば4-20mAのアナログ信号によって設定される。
偏差算出部42は、目標値取得部41によって取得された弁開度の目標値SPと、位置算出部3によって算出された実開度PVとの偏差ΔPを算出する機能部である。
操作量決定部43は、偏差算出部42によって算出された偏差ΔPに基づいて、弁軸200が目標値SPに基づく回転方向の目標位置に到達するまでに必要な操作量MVを算出する。
操作部5は、操作量算出部4によって算出された操作量MVに基づいて、弁軸200を回転可能範囲SR内で操作する機能部である。具体的に、操作部5は、電動モータ52、電動モータ駆動部51、および減速機53を含む。
電動モータ52は、弁軸200を操作するための回転力を発生させる部品である。電動モータ52としては、ブラシレスモータやステッピングモータ、同期モータ等を例示することができる。
電動モータ駆動部51は、電動モータ52を駆動する機能部である。具体的に、電動モータ駆動部51は、操作量算出部4によって算出された操作量MVに応じた電流(または電圧)を電動モータ52に印加することにより、電動モータ52の出力軸を回転させる。
減速機53は、電動モータ52よって発生した回転力を減速して弁軸200に伝達する動力伝達機構である。例えば、減速機53は、平歯車機構等の各種歯車機構によって構成されている。減速機53の出力軸が弁軸200に連結されることにより、電動モータ52の回転力を所定の減速比で減速した回転力によって弁軸200を回転させることができる。
次に、補正部10について説明する。この補正部10は、位置算出部3で算出される弁軸200の絶対的な位置に対して変化をもたらす要因、具体的には、ON/OFFセンサ2_1〜2_nを構成する要素の摩耗による経時的形状変化、特にカム部材24a、24bの摩耗による経時的形状変化といった要因が生じた場合に、「補正動作モードにおける動作原理」のところで詳述する方法によって、弁軸200の絶対的な位置を算出する際に用いられる基準値APを補正し、これによって前記変化を是正する機能部である。
補正部10は、操作指示部11、位置検出部12、位置情報保存部13、検出位置変化量算出部14および基準値補正量算出部15といった機能部から主に構成され、例えば、基板20上に設けられたメモリー(またはICチップ30内のメモリー)に演算プログラムの形で組み込まれる。
操作指示部11は、例えば電源投入後に自動的に実行され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モード(補正モードの詳細については後述する。)において、第1位置と第2位置との間に位置する弁軸200(調節弁)を、中間位置、すなわち、全閉位置Pc、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poのうちの少なくとも1つ(以下、「特定中間位置Pα」という。)と基準位置Pst(基準位置に関しては、「補正動作モードにおける動作原理」のところで詳述する。)との間で回転させまたは停止させる指示を与える機能部である。操作指示部11は、弁軸200を回転させる指示信号SS10を操作部5に向けて出力するとともに、後述する位置検出部12から出力される回転停止の指示信号SS16を受信したとき、弁軸200の回転を停止させる指示信号SS10−2を操作部5に向けて出力する。
位置検出部12は、前記操作指示部11からの指示命令に基づいて回転する弁軸200の位置を検出する機能部である。位置検出部12は、例えば、ON/OFFセンサ2_1〜2_nからの検知信号(以下、通常動作モードにおける検知信号と区別するために、「補正用検知信号SS11」という。)を受信し、この受信の開始または受信の終了をトリガーに、補正時における特定中間位置Pαを検出する機能部である。なお、特定中間位置Pαの検出に関しては、「補正動作モードにおける動作原理」のところで詳述する。特定中間位置Pαの検出に関する情報SS13は、位置検出部12から検出位置変化量算出部14に向けて送信される。
また、位置検出部12は、例えば、基準位置Pstに配設された基準位置ON/OFFセンサ(基準位置ON/OFFセンサ12a、12b。詳細については、後述する)から出力される基準位置検知信号SS14を受信することで、弁軸200が基準位置Pstにあることを検出し、この検出情報SS15を検出位置変化量算出部14に向けて送信する。
さらに、位置検出部12は、特定中間位置Pαおよび基準位置Pstを検出すると、弁軸200の回転を停止させる指示信号SS16を操作指示部11に向けて出力する。
また、位置検出部12は、例えば、基準位置Pstに配設された基準位置ON/OFFセンサ(基準位置ON/OFFセンサ12a、12b。詳細については、後述する)から出力される基準位置検知信号SS14を受信することで、弁軸200が基準位置Pstにあることを検出し、この検出情報SS15を検出位置変化量算出部14に向けて送信する。
さらに、位置検出部12は、特定中間位置Pαおよび基準位置Pstを検出すると、弁軸200の回転を停止させる指示信号SS16を操作指示部11に向けて出力する。
位置情報保存部13は、特定中間位置Pαと基準位置Pstとの間を回転する弁軸200の変位量(以下、「回転区間変位量Lα」という。)の初期値(以下、補正時の「回転区間変位量Lα」と区別するために「回転区間初期変位量Lαref」という。)、および回転区間初期変位量Lαrefに対応した弁軸200の回転角度(以下、「初期回転角度θαref」という。)に関する情報(以下、「特定中間位置Pαに関する初期情報」という。)を記憶する機能部である。また、位置情報保存部13は、第1位置と第2位置との間を回転する弁軸200の変位量(以下、「回転可能区間変位量Lsp」という。)および回転角(以下、「最大回転角θsp」という。)といった情報(以下、「基本情報」という。)も記憶する。
初期情報および基本情報は、例えば、基板20上(またはICチップ30内)に設けられた不揮発性メモリーに記憶される。
初期情報および基本情報は、例えば、基板20上(またはICチップ30内)に設けられた不揮発性メモリーに記憶される。
ここで、前記初期および初期値とは、本実施の形態に係る回転制御装置100が製造された直後に、工場の完成品検査工程等において、「回転区間変位量Lαの初期値の計測方法」のところで後述する所定の方法によって回転区間変位量Lαが計測される時点およびその計測値を意味する。
検出位置変化量算出部14は、「補正モードの動作原理」のところで詳述する方法によって、補正時の回転区間変位量Lαを計測し、この回転区間変位量Lαと位置情報保存部13に格納されている回転区間初期変位量Lαrefとからこれらの差分に相当する経時的変化量ΔLαを測定する機能部である。
ここで、回転区間変位量Lαおよび回転区間初期変位量Lαrefは、いずれも相対的位置センサ1によって検出される機械的変位の積算値、より具体的には、相対的位置センサ1を構成するインクリメンタル型のロータリエンコーダから一定の回転角毎に出力されるパルス数の積算値して計測される(以下、回転区間変位量Lαに対応する積算値を「回転区間積算値PCα」といい、回転区間初期変位量Lαrefに対応する積算値を「回転区間回転区間初期積算値PCαref」という。)。
また、前記基本情報である回転可能区間変位量Lspも、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位の積算値(以下、「回転可能区間積算値PCsp」という。)の形で計測される。
また、前記基本情報である回転可能区間変位量Lspも、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位の積算値(以下、「回転可能区間積算値PCsp」という。)の形で計測される。
検出位置変化量算出部14は、位置検出部12が出力する検出信号SS13および検出信号SS15を受信するとともに、相対位置センサ1から機械的変位Mdに関する情報を受信する。検出位置変化量算出部14は、これら受信情報に基づいて、回転区間積算値PCαを計測する。さらに、検出位置変化量算出部14は、位置情報保存部13に格納されている、回転区間初期変位量Lαrefに対応した回転区間回転区間初期積算値PCαrefに関する情報SS17受信し、この回転区間回転区間初期積算値PCαrefと回転区間積算値PCαとの差分から、経時的積算変化量ΔPCαを測定する。
基準値補正量算出部15は、検出位置の経時的積算変化量ΔPCαと弁軸200の最大回転角θsp及びこの回転角に対応した回転区間変位量Lspに相当する回転可能区間積算値PCspとから基準値APに対する補正量Δθを算出する機能部である。
基準値補正量算出部15は、検出位置変化量算出部14から検出位置の経時的変化量ΔLαおよび経時的積算変化量ΔPCαに関する情報SS18を受信し、また、初期時の弁軸200の最大回転角θspとこの回転角に対応した回転区間変位量Lsp(回転可能区間積算値PCsp)に関する情報SS19を位置情報保存部13から受信する。
基準値補正量算出部15は、検出位置変化量算出部14から検出位置の経時的変化量ΔLαおよび経時的積算変化量ΔPCαに関する情報SS18を受信し、また、初期時の弁軸200の最大回転角θspとこの回転角に対応した回転区間変位量Lsp(回転可能区間積算値PCsp)に関する情報SS19を位置情報保存部13から受信する。
また、本実施の形態に係る回転制御装置100は、回転区間変位量Lαを計測する際の起点または終点となる基準位置Pstを検出するためのセンサとして、前述したように、基準位置ON/OFFセンサ(基準位置ON/OFFセンサ12a、12bを備える。
この基準位置ON/OFFセンサは、ON/OFFセンサ2_1〜2_nと同様に、弁軸200が回転方向において特定の位置に到達したことを示す電気信号を出力することが可能な部品であればよく、例えば、リミットスイッチ、フォトインタラプタ―およびホール素子から構成される。ここで、上記電気信号は、弁軸200が回転方向において特定の位置に到達したことを示す信号であればよく、例えばオン・オフ信号(状態を表す信号、例えばデジタル信号)である。基準位置ON/OFFセンサは、弁軸200が基準位置Pstに到達すると、基準位置到達信号Qを出力するように構成されている。
本実施の形態は、弁軸200の回転可能な範囲の端点を形成する第1位置および第2位置に、第1基準位置Pst1および第2基準位置Pst2を設けている。このため、弁軸200が第1基準位置Pst1に到達したときに第1基準位置到達信号Q1を出力する第1基準位置ON/OFFセンサ12aが第1位置に、弁軸200が第2基準位置Pst2に到達したときに第2基準位置到達信号Q2を出力する第2基準位置ON/OFFセンサ12bが第2位置にそれぞれ配設されている。
なお、本実施の形態では、第1位置が全閉位置Pcで構成され、第2位置が全開位置Poで構成されている。このため、第1基準位置Pst1と全閉位置Pcとは同じ位置にあり、第2基準位置Pst2と全開位置Poとは同じ位置にある。したがって、構造的に可能であれば、全閉位置Pc側基準位置ON/OFFセンサ12aをON/OFFセンサ2_1で代用し、全開位置Po側基準位置ON/OFFセンサ12bをON/OFFセンサ2_5で代用してもよい。
このとき、全閉位置Pcおよび全開位置Poの検出位置が経時的に変化しないよう、例えば、これらの位置を検出するON/OFFセンサ2_1および2_5の近傍に、弁軸200の回転を機械的に規制する要素(例えばストッパーW)が配設されていることが望ましい。ON/OFFセンサ2_1、2_5が備える電極21a、21bおよびカム部材24a、24b等の形で経時的形状変化によって全閉位置Pcおよび全開位置Poの検出位置が経時的に変化することが想定される場合には、基準位置ON/OFFセンサ12a、12bを、ON/OFFセンサ2_1、2_nで代用することなく、経時的形状変化のない部位に別途配設することが望ましい。
このとき、全閉位置Pcおよび全開位置Poの検出位置が経時的に変化しないよう、例えば、これらの位置を検出するON/OFFセンサ2_1および2_5の近傍に、弁軸200の回転を機械的に規制する要素(例えばストッパーW)が配設されていることが望ましい。ON/OFFセンサ2_1、2_5が備える電極21a、21bおよびカム部材24a、24b等の形で経時的形状変化によって全閉位置Pcおよび全開位置Poの検出位置が経時的に変化することが想定される場合には、基準位置ON/OFFセンサ12a、12bを、ON/OFFセンサ2_1、2_nで代用することなく、経時的形状変化のない部位に別途配設することが望ましい。
≪回転制御装置100における通常動作モードの動作原理≫
次に、前記構成からなる本実施の形態に係る回転制御装置100の動作態様のうち、通常動作モードの動作原理について、その一例を図1ないし図5を参照しながら説明する。
まず、回転制御装置100による原点復帰の動作について説明する。
次に、前記構成からなる本実施の形態に係る回転制御装置100の動作態様のうち、通常動作モードの動作原理について、その一例を図1ないし図5を参照しながら説明する。
まず、回転制御装置100による原点復帰の動作について説明する。
図4は、実施の形態1に係る回転制御装置100の原点復帰動作モードにおける動作の流れを示す図である。
ここでは、回転制御装置100の電源投入の時点で、弁軸200が、弁開度が80%となる位置に到達している場合を例にとり、説明する。
ここでは、回転制御装置100の電源投入の時点で、弁軸200が、弁開度が80%となる位置に到達している場合を例にとり、説明する。
回転制御装置100に電源が投入された場合、回転制御装置100は、相対的位置センサの原点復帰の処理を行う原点復帰動作モードで動作を開始する。原点復帰動作モードにおいて、回転制御装置100は、調節弁を閉じる方向に電動モータ52を駆動する(S11)。具体的には、電動モータ駆動部51は、操作量決定部43によって弁開度が0%となるように算出された操作量MVに基づいて、電動モータ52を駆動する。
次に、回転制御装置100は、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから検知信号が出力されたか否かを判定する(S12)。ステップS12において、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから検知信号が出力されなかった場合には、回転制御装置100は、引き続き、弁開度が0%になるように電動モータ52を駆動する。
一方、ステップS12において、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから検知信号が出力された場合には、回転制御装置100は、検知信号を出力したON/OFFセンサ2_1〜2_nに対応する位置を、弁軸200の絶対的な位置を算出する際の基準値AP(初期点)とする(S13)。
例えば、図2の例の場合、ステップS11において弁開度が80%となる位置から0%になる方向に弁軸200が回転し、その後、弁開度が70%となる位置Pbに弁軸200が到達したときに、ON/OFFセンサ2_4から検知信号P4が出力される。このとき、位置算出部3における基準値更新部32は、検知信号P4を出力したON/OFFセンサ2_4に対応する位置Pbを示す値を基準値APとして設定するとともに、リセット信号RSTを出力する。
基準値更新部32からのリセット信号RSTを受けた相対的位置情報取得部31は、それまでにカウントしていたパルス数の積算値RPをリセットする(S14)。
以上により原点復帰の処理が完了し、回転制御装置100は、原点復帰動作モードから通常動作モードに移行する。
次に、原点復帰後の通常動作モードにおける回転制御装置100の動作について説明する。
図5は、実施の形態1に係る回転制御装置の通常動作モードにおける動作の流れを示すフロー図である。
図5は、実施の形態1に係る回転制御装置の通常動作モードにおける動作の流れを示すフロー図である。
回転制御装置100は、原点復帰動作モードが終了すると、通常動作モードに移行する。通常動作モードにおいて、回転制御装置100は、上位装置から弁開度の目標値SPの変更が指示されるまで待機する(S20)。弁開度の目標値SPの変更が指示された場合には、回転制御装置100の偏差算出部42が、位置算出部3によって算出された弁軸200の絶対的な位置に基づく実開度PVが上位装置から指示された目標値SPよりも大きいか否かを判定する(S21)。
ステップS21において、実開度PVが目標値SPよりも大きい場合、回転制御装置100は、調節弁を閉じる方向に電動モータ52を駆動する(S22a)。具体的には、操作量決定部43が、偏差算出部42によって算出された偏差ΔPに基づいて、弁開度が目標値SPとなるように操作量MVを算出し、電動モータ駆動部51が、その操作量MVに基づいて電動モータ52を駆動する。
一方、ステップS21において、実開度PVが目標値SPよりも小さい場合、回転制御装置100は、調節弁を開く方向に電動モータ52を駆動する(S22b)。具体的には、操作量決定部43が、偏差算出部42によって算出された偏差ΔPに基づいて、弁開度が目標値SPとなるように操作量MVを算出し、電動モータ駆動部51が、その操作量MVに基づいて電動モータ52を駆動する。
ステップS22aまたはステップS22bの後、回転制御装置100は、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの一つから検知信号が出力されたか否かを判定する(S23)。
ステップS23において、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから検知信号が出力されていない場合には、回転制御装置100は、直前に基準値更新部32によって設定された基準値APと、相対的位置情報取得部31によって算出された相対的位置センサ1からの出力パルス数の積算値RPに基づく弁軸200の機械的変位量とに基づいて、実開度PV(弁軸200の絶対的な位置)を算出する(S26)。
例えば、上述の原点復帰の処理(ステップS11〜S14)の後、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから検知信号が一度も出力されていない場合には、原点復帰動作モードのステップS13において設定した基準値AP(上記例の場合、弁開度が70%となる位置)に、相対的位置情報取得部31によって算出された積算値RPに基づく弁軸200の機械的変位量を加算することによって、実開度PVを算出する。
一方、ステップS23において、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから検知信号が出力された場合には、回転制御装置100は、基準値APを更新する(S24)。具体的には、基準値更新部32が、検知信号を出力したON/OFFセンサ2_1〜2_nに対応する位置を、新たな基準値APに設定する。例えば、上述の原点復帰動作モードにおいて、基準値APが位置Pb(弁開度:70%)を示す値に設定された直後のステップS23において、ON/OFFセンサ2_3から検知信号P3が出力された場合には、基準値更新部32は、基準値APを、位置Pb(弁開度:70%)を示す値から位置Pm(弁開度:50%)を示す値に変更する。このとき、基準値更新部32は、リセット信号RSTも出力する。
基準値更新部32からのリセット信号RSTを受けた相対的位置情報取得部31は、それまでにカウントしていた相対的位置センサ1の出力パルス数の積算値RPをリセットする(S25)。
次に、回転制御装置100は、ステップS24において基準値更新部32によって設定された基準値APと、ステップS25でリセットされた後に相対的位置情報取得部31によってカウントされた積算値RPとに基づいて、実開度PV(弁軸200の絶対的な位置)を算出する(S26)。例えば、ステップS24において、基準値APが位置Pm(弁開度:50%)を示す値に変更された場合には、その基準値APに、ステップS25以降に相対的位置情報取得部31によってカウントされた積算値RPに基づく弁軸200の機械的変位量を加算することによって弁軸200の絶対的な位置を算出し、その位置から実開度PVを算出する。
次に、回転制御装置100は、ステップS27において算出された実開度PVが目標値SPと一致するか否かを判定する(S27)。
ステップS27において、実開度PVが目標値SPと一致しない場合には、ステップS21に戻り、回転制御装置100は、再度、上述の処理(S21〜S26)を行う。一方、ステップS27において、実開度PVが目標値SPと一致した場合には、回転制御装置100は、弁開度を目標値に設定する一連の処理を終了する。
≪回転制御装置100における補正モードの原理≫
次に、前記構成からなる本実施の形態に係る回転制御装置100の動作態様のうち、例えば電源投入後に自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードの動作原理について、図6ないし図23を参照しながら説明する。
次に、前記構成からなる本実施の形態に係る回転制御装置100の動作態様のうち、例えば電源投入後に自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードの動作原理について、図6ないし図23を参照しながら説明する。
<補正モードの動作原理の概要>
はじめに、弁軸200の絶対的な位置に変化をもたらす要因について説明する。
基板20、およびこの基板20に設けられた電極21a、21bやカム部材24a、24bといったON/OFFセンサ2_1〜2_nを構成する要素は、回転制御装置100が作動している間ショートプレート201を介して弁軸200に接合する接触子201a、201bと摺動するため、使用時間・頻度に比例して摩耗する。これら構成要素の摩耗による経時的形状変化、特にカム部材24a、24bの摩耗による経時的形状変化は、接触子201a、201bと電極21a、21bとの接触態様を変様させ、この結果、ON/OFFセンサ2_1〜2_nによって検出される操作対象軸(200)の位置、換言すれば、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから検知信号P1〜Pnが出力されるときの弁軸200の回転位置を経時的に変化させる。このため、弁軸200の位置を正確に検出するには、検知信号P1〜Pnに基づいて検出される中間位置、すなわち、全閉位置Pc、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poを示す基準値APも、経時的変化にあわせて変化させる必要がある。ところが、ON/OFFセンサ2_1〜2_nが不連続な絶対的位置センサとして機能する回転制御装置100にあっては、ON/OFFセンサ2_1〜2_nによって検出される全閉位置Pc、位置Pa、位置Pm、位置Pbおよび全開位置Poを示すそれぞれの基準値APは、通常動作モードにおいて固定されている。このため、検知信号P1〜Pnが出力されるときの弁軸200の回転位置と、固定された基準値APに基づいて算出される弁軸200の絶対的な回転位置とに齟齬が生じることなる。
はじめに、弁軸200の絶対的な位置に変化をもたらす要因について説明する。
基板20、およびこの基板20に設けられた電極21a、21bやカム部材24a、24bといったON/OFFセンサ2_1〜2_nを構成する要素は、回転制御装置100が作動している間ショートプレート201を介して弁軸200に接合する接触子201a、201bと摺動するため、使用時間・頻度に比例して摩耗する。これら構成要素の摩耗による経時的形状変化、特にカム部材24a、24bの摩耗による経時的形状変化は、接触子201a、201bと電極21a、21bとの接触態様を変様させ、この結果、ON/OFFセンサ2_1〜2_nによって検出される操作対象軸(200)の位置、換言すれば、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから検知信号P1〜Pnが出力されるときの弁軸200の回転位置を経時的に変化させる。このため、弁軸200の位置を正確に検出するには、検知信号P1〜Pnに基づいて検出される中間位置、すなわち、全閉位置Pc、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poを示す基準値APも、経時的変化にあわせて変化させる必要がある。ところが、ON/OFFセンサ2_1〜2_nが不連続な絶対的位置センサとして機能する回転制御装置100にあっては、ON/OFFセンサ2_1〜2_nによって検出される全閉位置Pc、位置Pa、位置Pm、位置Pbおよび全開位置Poを示すそれぞれの基準値APは、通常動作モードにおいて固定されている。このため、検知信号P1〜Pnが出力されるときの弁軸200の回転位置と、固定された基準値APに基づいて算出される弁軸200の絶対的な回転位置とに齟齬が生じることなる。
本実施の形態においては、検知信号P1〜Pnが出力される時点における弁軸200の回転位置の経時的変化がON/OFFセンサ2_1〜2_nによって検出される特定中間位置Pαの検出位置の経時的変化であるとの理解のもとで補正が行われる。ここで、特定中間位置Pαの検出位置の経時的変化を、特定中間位置Pαと基準位置Pstとの間を回転する弁軸200(より詳細には、弁軸200と接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)の回転区間変位量Lαの経時的変化量ΔLαと捉え、この変化量を初期時と補正時とで計測する。そして、補正時の回転区間変位量Lα(以下、単に「回転区間変位量Lα」という。)と初期時の回転区間変位量Lα(以下、「回転区間初期変位量Lαref」という。)との差分から求まる経時的変化量ΔLαを用いて、中間位置(ここで言う中間位置とは、特定中間位置Pαを含めた全ての中間位置を意味する)を示す基準値APの補正量ΔAPを算出する。
弁軸200の回転区間変位量Lαは、前述したように、基準位置Pstと特定中間位置Pαとの間を弁軸200が回転する間に相対的位置センサ1が検出する機械的変位Md、より具体的には、相対的位置センサ1を構成するインクリメンタル型のロータリエンコーダから一定の回転角毎に出力されるパルス数の積算値の形で定量的に計測される。弁軸200の回転区間変位量Lαの経時的変化量ΔLαは、初期時に計測された回転区間回転区間初期積算値PCαrefと補正時に計測された回転区間積算値PCαとの差分である経時的積算変化量ΔPCαの形で定量的に測定される。
基準位置Pstは、前述したように、回転区間変位量Lαを計測する際の起点または終点となる位置であり、必要に応じて複数設けることができる。また、基準位置Pstのうちの少なくとも1つは、経時的変化を伴わない位置、例えば、弁軸200の回転を機械的に規制し、弁軸200の回転範囲の端点を形成する位置である第1位置および第2位置のいずれかに設けることが望ましい。
本実施の形態では、全閉位置Pcが配設された第1位置に第1基準位置Pst1が設けられ、全開位置Poが配設された第2位置に第2基準位置Pst2が設けられている。このため、初期時(すなわち、ON/OFFセンサ2を構成する各要素に経時的形状変化のないとき)において、第1基準位置Pst1と全閉位置Pc、および第2基準位置Pst2と全開位置Poとが、それぞれ同一位置に設けられることになる。
本実施の形態では、全閉位置Pcが配設された第1位置に第1基準位置Pst1が設けられ、全開位置Poが配設された第2位置に第2基準位置Pst2が設けられている。このため、初期時(すなわち、ON/OFFセンサ2を構成する各要素に経時的形状変化のないとき)において、第1基準位置Pst1と全閉位置Pc、および第2基準位置Pst2と全開位置Poとが、それぞれ同一位置に設けられることになる。
特定中間位置Pαは、前述したように、ON/OFFセンサ2_1〜2_nから出力される検知信号P1〜Pnによって検出される不連続な絶対的位置nの少なくとも1つ、すなわち、全閉位置Pc、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poのうちの1つ、または2つ、または3つ、または4つ、または全部であって、基準値APにより、例えば角度(°)として定量的に表される。
特定中間位置Pαの検出は、以下に示す方法によって実行される。
すなわち、操作指示部11を通じた回転指示により、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b(より詳細には、接触子201a、201bの先端部に配設された接点201a’、201b’)が特定中間位置Pαに到達する位置、すなわち、特定中間位置Pαに設けられたON/OFFセンサ2_αの電極21a、21bと接触する位置まで回転すると、ON/OFFセンサ2_αから出力される補正用検知信号SS11を位置検出部12は受信する。ここで、中間位置を高精度(高分解能)で検出するためには、接触子201a、201bと電極21a、21bとが接触している間に相対的位置センサ1によって機械的変位Mdが検出されないように、ON/OFFセンサ2_1〜2_n(より詳細には、ON/OFFセンサ2_1〜2_nを構成する電極21a、21bやカム部材24a、24b等)を設計することが望まし。しかし、例えこのように設計しても、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの構成要素、特にカム部材24a、24bの摩耗によって接触子201a、201bと電極21a、21bとの接触範囲が拡張する。接触範囲が相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdよりも大きくなるまで拡張すると、補正用検知信号SS11を受信する位置(以下、「受信開始点」という。この「受信開始点」は、特許請求の範囲に記載の「第1の補正用検出位置」に該当する。)とこの受信が途絶える位置(以下、「受信終了点」という。この「受信終了点」は、特許請求の範囲に記載の「第2の補正用検出位置」に該当する。)とで、相対的位置センサ1によって計測される回転区間積算値PCαが異なることになる。すなわち、ON/OFFセンサ2_1〜2_nが出力する検知信号P1〜Pnによって検出される特定中間位置Pαは、相対的位置センサ1によって2つの位置として識別されることになる。
本実施の形態では、必要に応じて、受信開始点と受信終了点とを区別し、これら2つの点の少なくとも1つを基点とし、この基点と基準位置Pstとで規定される回転区間に対応した回転区間積算値PCαをそれぞれ計測するように構成される。
すなわち、操作指示部11を通じた回転指示により、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b(より詳細には、接触子201a、201bの先端部に配設された接点201a’、201b’)が特定中間位置Pαに到達する位置、すなわち、特定中間位置Pαに設けられたON/OFFセンサ2_αの電極21a、21bと接触する位置まで回転すると、ON/OFFセンサ2_αから出力される補正用検知信号SS11を位置検出部12は受信する。ここで、中間位置を高精度(高分解能)で検出するためには、接触子201a、201bと電極21a、21bとが接触している間に相対的位置センサ1によって機械的変位Mdが検出されないように、ON/OFFセンサ2_1〜2_n(より詳細には、ON/OFFセンサ2_1〜2_nを構成する電極21a、21bやカム部材24a、24b等)を設計することが望まし。しかし、例えこのように設計しても、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの構成要素、特にカム部材24a、24bの摩耗によって接触子201a、201bと電極21a、21bとの接触範囲が拡張する。接触範囲が相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdよりも大きくなるまで拡張すると、補正用検知信号SS11を受信する位置(以下、「受信開始点」という。この「受信開始点」は、特許請求の範囲に記載の「第1の補正用検出位置」に該当する。)とこの受信が途絶える位置(以下、「受信終了点」という。この「受信終了点」は、特許請求の範囲に記載の「第2の補正用検出位置」に該当する。)とで、相対的位置センサ1によって計測される回転区間積算値PCαが異なることになる。すなわち、ON/OFFセンサ2_1〜2_nが出力する検知信号P1〜Pnによって検出される特定中間位置Pαは、相対的位置センサ1によって2つの位置として識別されることになる。
本実施の形態では、必要に応じて、受信開始点と受信終了点とを区別し、これら2つの点の少なくとも1つを基点とし、この基点と基準位置Pstとで規定される回転区間に対応した回転区間積算値PCαをそれぞれ計測するように構成される。
なお、以下の説明では、必要に応じて、受信開始点を基点としたときの回転区間積算値PCα(回転区間変位量Lα)を、第1の回転区間積算値PCα1(第1の回転区間変位量Lα1)と称し、受信終了点を基点としたときの回転区間積算値PCα(回転区間変位量Lα)を、第2の回転区間積算値PCα2(第2の回転区間変位量Lα2)と称することがある。ここで、第1の回転区間変位量Lα1は、特許請求の範囲に記載の「第1の変位量」または「第3の変位量」に該当し、第2の回転区間変位量Lα2は、特許請求の範囲に記載の「第2の変位量」または「第4の変位量」に該当する。
受信開始点と受信終了点とを区別して特定中間位置Pαを検出することで、ON/OFFセンサ2_αの電極21a、21bと円周C1に沿って接続するカム部材24a、24bの経時的形状変化に起因した経時的変化量ΔLαに関して、例えば、図8、図10、図12および図14に示すような、電極21a、21bの閉方向側端部(図8中の左側端部)に接続する部分の経時的形状変化X1に起因した経時的変化量ΔLα(以下、この経時的変化量ΔLαを必要に応じて「第1の経時的変化量ΔLα1、ΔLβ1またはΔLγ1」と称し、これに対応する積算値を「第1の積算変位量ΔPCα1、ΔPCβ1またはΔPCγ1」と称する。)と、例えば、図16、図18、図20および図22に示すような、電極21a、21bの開方向側端部(図8中の右側端部)に接続する部分の経時的形状変化X2に起因した経時的変化量ΔLα(以下、この経時的変化量ΔLαを必要に応じて「第2の経時的変化量ΔLα2」と称し、これに対応する積算値を「第2の積算変位量ΔPCα2」と称する。)とを区別して、これらを個別に測定することが可能になる。なお、各図中の実線は補正時のカム部材24の形状を示し、破線は初期時のカム部材24の形状を示す。
カム部材24a、24bの経時的形状変化X1に起因した第1の経時的変化量ΔL1(経時的変化量ΔLα1、ΔLβ1またはΔLγ1)、より具体的には、第1の経時的積算変化量ΔPC1(第1の経時的積算変化量ΔPCα1、ΔPCβ1またはΔPCγ1)の測定は、例えば後述する第1の方法(図8参照)、第2の方法(図10参照)、第3の方法(図12参照)および第4の方法(図14参照)によって実行される。
すなわち、絶対的な回転位置を示す値が増加する開方向へ弁軸200を回転させながら、カム部材24a、24bの経時的形状変化X1に起因した第1の回転区間変位量L1(第1の回転区間積算値PC1)を計測し、これを用いて特定中間位置PαまたはPγの第1の経時的変化量ΔL1(第1の経時的積算変化量ΔPC1)を測定するには、図10に示す第2の方法または図14に示す第4の方法によって、前記受信開始点を基点に特定中間位置PαまたはPγを検出することになる。
これに対し、前記閉方向へ弁軸200を回転させながら、カム部材24a、24bの経時的形状変化X1に起因した第1の回転区間変位量L1(第1の回転区間積算値PC1)を計測し、これを用いて特定中間位置PαまたはPβの第1の経時的変化量ΔL1(第1の経時的積算変化量ΔPC1)を測定するには、図8に示す第1の方法または図12に示す第3の方法によって、前記受信終了点を基点に特定中間位置PαまたはPβを検出することになる。
これに対し、前記閉方向へ弁軸200を回転させながら、カム部材24a、24bの経時的形状変化X1に起因した第1の回転区間変位量L1(第1の回転区間積算値PC1)を計測し、これを用いて特定中間位置PαまたはPβの第1の経時的変化量ΔL1(第1の経時的積算変化量ΔPC1)を測定するには、図8に示す第1の方法または図12に示す第3の方法によって、前記受信終了点を基点に特定中間位置PαまたはPβを検出することになる。
他方、カム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した第2の経時的変化量ΔL2(第2の経時的積算変化量ΔPC2)の測定は、例えば後述する第5の方法(図16参照)、第6の方法(図18参照)、第7の方法(図20参照)および第8の方法(図22参照)によって実行される。
すなわち、開方向へ弁軸200を回転させながら、カム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した第2の回転区間変位量L2(第2の回転区間積算値PC2)を計測し、これを用いて特定中間位置PαまたはPγの第2の経時的変化量ΔL2(第2の経時的積算変化量ΔPC2)を測定するには、図18に示す第6の方法または図22に示す第8の方法によって、前記受信終点を基点に特定中間位置PαまたはPγを検出することになる。
これに対し、前記閉方向へ弁軸200を回転させながら、カム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した第2の回転区間変位量L2(第2の回転区間積算値PC2)を計測し、これを用いて特定中間位置PαまたはPβの第2の経時的変化量ΔL2(第2の経時的積算変化量ΔPC2)を測定するには、図16に示す第5の方法または図20に示す第7の方法によって、前記受信開始点を基点に特定中間位置PαまたはPβを検出することになる。
すなわち、開方向へ弁軸200を回転させながら、カム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した第2の回転区間変位量L2(第2の回転区間積算値PC2)を計測し、これを用いて特定中間位置PαまたはPγの第2の経時的変化量ΔL2(第2の経時的積算変化量ΔPC2)を測定するには、図18に示す第6の方法または図22に示す第8の方法によって、前記受信終点を基点に特定中間位置PαまたはPγを検出することになる。
これに対し、前記閉方向へ弁軸200を回転させながら、カム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した第2の回転区間変位量L2(第2の回転区間積算値PC2)を計測し、これを用いて特定中間位置PαまたはPβの第2の経時的変化量ΔL2(第2の経時的積算変化量ΔPC2)を測定するには、図16に示す第5の方法または図20に示す第7の方法によって、前記受信開始点を基点に特定中間位置PαまたはPβを検出することになる。
<特定中間位置Pαに関する初期情報の計測>
次に、特定中間位置Pαに関する初期情報、すなわち、初期時における、特定中間位置Pαと基準位置Pstとの間を回転する弁軸200の回転区間初期変位量Lαref(回転区間初期積算値PCαref)および初期回転角度θαrefの計測について、図6および7を参照しながら説明する。
次に、特定中間位置Pαに関する初期情報、すなわち、初期時における、特定中間位置Pαと基準位置Pstとの間を回転する弁軸200の回転区間初期変位量Lαref(回転区間初期積算値PCαref)および初期回転角度θαrefの計測について、図6および7を参照しながら説明する。
ここで、初期および初期値とは、前述したように、本実施の形態に係る回転制御装置100が製造された直後に、例えば製造工場の検査工程において計測される時点、およびその計測値を意味する。また、添え字「ref」が付された符号によって示される値は、前述したものを含め、全て初期値を意味する。
初期情報の計測は、製造工場に備え付けの所定の装置を用いて実施してもよいし、回転制御装置100が備える各種機能部、例えば、補正部10を通じて実施してもよい。
初期情報の計測は、製造工場に備え付けの所定の装置を用いて実施してもよいし、回転制御装置100が備える各種機能部、例えば、補正部10を通じて実施してもよい。
初期情報の計測は、例えば、図6に示すような態様によって実行される。
すなわち、回転区間初期変位量Lαrefは、前記通常動作モードの動作原理と同様に、特定中間位置Pαと基準位置Pstとの間を弁軸200が回転する間に相対的位置センサ1を構成するインクリメンタル型のロータリエンコーダから出力されるパルス数を積算することで、回転区間初期積算値PCαrefとして計測される。初期回転角度θαrefは、回転区間初期積算値PCαrefに1パルスあたりの回転角度を乗ずることで計測される。
計測された初期情報は、前述したように、例えば基板20上(またはICチップ30内)に設けられた不揮発性メモリーに記憶され保存される。
すなわち、回転区間初期変位量Lαrefは、前記通常動作モードの動作原理と同様に、特定中間位置Pαと基準位置Pstとの間を弁軸200が回転する間に相対的位置センサ1を構成するインクリメンタル型のロータリエンコーダから出力されるパルス数を積算することで、回転区間初期積算値PCαrefとして計測される。初期回転角度θαrefは、回転区間初期積算値PCαrefに1パルスあたりの回転角度を乗ずることで計測される。
計測された初期情報は、前述したように、例えば基板20上(またはICチップ30内)に設けられた不揮発性メモリーに記憶され保存される。
本実施の形態では、全ての中間位置、すなわち、全閉位置Pc、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poを特定中間位置Pα(Pα1〜Pα5)とし、それぞれの初期情報の計測が行われる。
初期情報の計測は、例えば図7に示すようなステップを介して実行される。
はじめに、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合されたショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)を第1基準位置Pst1に配置する(ステップPS1)。このとき、第1基準位置Pst1に配設された第1基準位置ON/OFFセンサ12aから第1基準位置検知信号Q1が出力される。
はじめに、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合されたショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)を第1基準位置Pst1に配置する(ステップPS1)。このとき、第1基準位置Pst1に配設された第1基準位置ON/OFFセンサ12aから第1基準位置検知信号Q1が出力される。
次に、弁軸200を開方向(全開位置Poに向けた方向)へ回転させるように電動モータ52を駆動する(ステップPS2)。
その後、回転弁軸200(より詳細には、回転弁軸200と接合する接触子201a、201b)が特定中間位置Pαに到達したか否かを、特定中間位置Pαを検出の有無、すなわち、この位置に配設されたON/OFFセンサ2_αから出力される検知信号(以下、通常動作モードにおける検知信号Pn(n=1〜5)と区別するために、検知信号Pn´´という。)の受信の有無に基づいて判定する(ステップPS3)。特定中間位置Pαを検出した場合には、後述するステップPS4へと進み、特定中間位置Pαを検出しない場合には、ステップPS2へと戻り、検知信号Pα´´を受信するまでステップPS2およびPS3が繰り返えされる。
全ての中間位置を特定中間位置Pαとする本実施の形態では、弁軸200が、第1基準位置Pst1に最も近い中間位置である全閉位置Pcに到達したときに、当該位置に配設されたON/OFFセンサ2_1から出力される検知信号P1´´を受信することで全閉位置Pcを検出し以降のステップPS4へと進む。検知信号P1´´を受信しない場合には、ステップPS2へと戻り、検知信号P1´´を受信するまでステップPS2およびPS3が繰り返えされる。
なお、第1基準位置ON/OFFセンサ12aが全閉位置Pcに配設されたON/OFFセンサ2_1で代用されている場合には、初期検知信号P1´´は、第1基準位置検知信号Q1と同一の信号となる。
全ての中間位置を特定中間位置Pαとする本実施の形態では、弁軸200が、第1基準位置Pst1に最も近い中間位置である全閉位置Pcに到達したときに、当該位置に配設されたON/OFFセンサ2_1から出力される検知信号P1´´を受信することで全閉位置Pcを検出し以降のステップPS4へと進む。検知信号P1´´を受信しない場合には、ステップPS2へと戻り、検知信号P1´´を受信するまでステップPS2およびPS3が繰り返えされる。
なお、第1基準位置ON/OFFセンサ12aが全閉位置Pcに配設されたON/OFFセンサ2_1で代用されている場合には、初期検知信号P1´´は、第1基準位置検知信号Q1と同一の信号となる。
検知信号Pα´´を受信することで特定中間位置Pαを検出すると、第1基準位置Pst1と特定中間位置Pαとの間を回転する弁軸200の回転区間初期積算値PCαrefおよび初期角度θαrefが計測される。この計測値は、例えば基板20上(またはICチップ30内)に設けられた不揮発性メモリーに記憶される(ステップPS4)。
ここで、全ての中間位置を特定中間位置Pαとする本実施の形態では、はじめに第1基準位置Pst1と隣接する全閉位置Pcを検知信号P1´´の受信によって検出し、この全閉位置Pcと第1基準位置Pst1との間を回転する弁軸200の回転区間初期積算値PCcrefと初期角度θcrefとが計測され、これら計測値が不揮発性メモリーに記憶されることになる。
なお、本実施の形態では、前述したように、第1基準位置Pst1と初期時の全閉位置Pcとが同じ位置にある。このため、全閉位置Pcにおける回転区間初期積算値PCcrefおよび初期角度θcrefは、いずれもゼロとして計測されることになる。
ここで、全ての中間位置を特定中間位置Pαとする本実施の形態では、はじめに第1基準位置Pst1と隣接する全閉位置Pcを検知信号P1´´の受信によって検出し、この全閉位置Pcと第1基準位置Pst1との間を回転する弁軸200の回転区間初期積算値PCcrefと初期角度θcrefとが計測され、これら計測値が不揮発性メモリーに記憶されることになる。
なお、本実施の形態では、前述したように、第1基準位置Pst1と初期時の全閉位置Pcとが同じ位置にある。このため、全閉位置Pcにおける回転区間初期積算値PCcrefおよび初期角度θcrefは、いずれもゼロとして計測されることになる。
次に、弁軸200が全開位置Po側の第2基準位置Pst2に到達したか否かを、当該位置に配設された第2基準位置ON/OFFセンサ12bから出力される第2基準位置検知信号Q2の受信の有無に基づいて判定する(ステップPS5)。
第2基準位置を検出しないときは、ステップPS2へと戻って、ステップPS2ないしステップPS4が繰り返えされる。
全ての中間位置を特定中間位置Pαとする本実施の形態では、弁軸200が、第2基準位置Pst2へ到達するまでに通過する全ての中間位置、すなわち、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poを順次検出し、これら中間位置と第1基準位置Pst1との間を回転する弁軸200の回転区間初期積算値PCαref(回転区間初期積算値PCaref、PCmref、PCbrefおよびPCoref)および初期角度θcref(初期角度θaref、θmref、θbrefおよびθoref)がそれぞれ計測され、これら計測値が不揮発性メモリーに記憶されることになる。
全ての中間位置を特定中間位置Pαとする本実施の形態では、弁軸200が、第2基準位置Pst2へ到達するまでに通過する全ての中間位置、すなわち、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poを順次検出し、これら中間位置と第1基準位置Pst1との間を回転する弁軸200の回転区間初期積算値PCαref(回転区間初期積算値PCaref、PCmref、PCbrefおよびPCoref)および初期角度θcref(初期角度θaref、θmref、θbrefおよびθoref)がそれぞれ計測され、これら計測値が不揮発性メモリーに記憶されることになる。
弁軸200が第2基準位置検知信号Q2を受信して第2基準位置Pst2検出したならば、上記一連のステップが終了する。
なお、接触子201a、201bと電極21a、21bとの接触範囲が、装置製造時から、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdよりも大きく設定されている場合には、初期時より、特定中間位置Pαを検出する際の基点として「受信終了点」と「受信終了点」とが存在することになる。
この場合、補正精度を担保する観点から、回転区間初期変位量Lαref(回転区間回転区間初期積算値PCαref)と補正時の回転区間変位量Lα(回転区間積算値PCα)とは、同一基点に基づいて計測されることが望ましい。
この場合、補正精度を担保する観点から、回転区間初期変位量Lαref(回転区間回転区間初期積算値PCαref)と補正時の回転区間変位量Lα(回転区間積算値PCα)とは、同一基点に基づいて計測されることが望ましい。
また、ステップPS1において、弁軸200を全開位置Po側の第2基準位置Pst2に配置してもよい。この場合、ステップPS2およびステップPS5では、弁軸200を閉方向(全開位置Pcに向けた方向)へ回転させるように電動モータ52を駆動する。また、弁軸200が全閉位置Pc側の第1基準位置Pst1に到達したときに出力される第1基準位置検知信号Q1を受信するまで、ステップPS2ないしPS4が繰り返されることなる。
<経時的変化量ΔLαの測定方法>
次に、補正時の回転区間変位量Lαの計測および回転区間変位量Lαの経時的変化量ΔLαの測定の方法を、図8ないし図23を参照しながら説明する。
次に、補正時の回転区間変位量Lαの計測および回転区間変位量Lαの経時的変化量ΔLαの測定の方法を、図8ないし図23を参照しながら説明する。
〔第1の方法〕
はじめに、図8および図9で示される第1の方法について説明する。
はじめに、図8および図9で示される第1の方法について説明する。
この第1の方法は、例えば図8に示すように、補正時に、全閉位置Pc側の第1位置に設けられた第1基準位置Pst1と全開位置Po側の第2位置に設けられた第2基準位置Pst2との間の任意の位置(この任意の位置には、第2基準位置Pst2も含まれる)ある弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)を、第1基準位置Pst1に向かう閉方向へ回転させ、この間に検出される特定中間位置Pαと第1基準位置Pst1との間の回転区間変位量Lαを、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdを積算することで回転区間積算値PCαの形で定量的に計測し、この回転区間積算値PCαと位置情報保存部13に記憶・保存されている回転区間初期積算値PCαrefとの差分から、特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLαを経時的積算変化量ΔPCαの形で定量的に計測するというものである。
この第1の方法は、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。
この第1の方法は、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。
図8に示す第1の方法は、前述したように、カム部材24a、24bの経時的形状変化のうち、特に電極21a、21bの閉方向側端部と接続する部分の経時的形状変化X1に起因した第1の経時的変化量ΔLα1を、第1の経時的積算変化量ΔPCα1の形で測定するための方法であり、前記閉方向へ弁軸200を回転させながら補正用検知信号SS11の受信終了点を基点として特定中間位置Pαを検出して回転区間変位量Lα(経時的積算変化量PCα)を計測するように構成されている。
なお、以下で説明では、第1の方法を、第1の経時的変化量ΔLα1の上位概念である経時的変化量ΔLαを計測するための方法として説明する。
なお、以下で説明では、第1の方法を、第1の経時的変化量ΔLα1の上位概念である経時的変化量ΔLαを計測するための方法として説明する。
第1の方法は、例えば図9に示すステップCS1ないしCS7を経て実行される。
すなわち、補正部10は、補正モードが始動すると、第1基準位置Pst1と第2基準位置Pst2との間の前記任意の位置にある弁軸200を、全閉位置Pc側の第1基準位置Pst1に向かう閉方向へ回転させるように、電動モータ52を駆動させる(ステップCS1)。このとき補正部10は、操作指示部11を通じて、操作部5に向けて回転指示命令信号SS10を出力する。
すなわち、補正部10は、補正モードが始動すると、第1基準位置Pst1と第2基準位置Pst2との間の前記任意の位置にある弁軸200を、全閉位置Pc側の第1基準位置Pst1に向かう閉方向へ回転させるように、電動モータ52を駆動させる(ステップCS1)。このとき補正部10は、操作指示部11を通じて、操作部5に向けて回転指示命令信号SS10を出力する。
補正部10は、第1基準位置Pst1に向かう閉方向へ弁軸200が回転している間に、回転開始位置と第1基準位置Pst1との間に配設された特定中間位置Pαを、位置検出部12を通じて検出する(ステップCS2)。当該検出は、前述したように、補正用検知信号SS11の受信終了点を基点として実行される。
位置検出部12を通じて特定中間位置Pαが検出されると、位置検出部12から検出位置変化量算出部14に向けて検出信号SS13が出力され、この検出信号SS13を受信した検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαの積算(カウント)を開始する(ステップCS3)。具体的には、通常動作モードと同様に、相対的位置センサ1を構成するインクリメンタル型のロータリエンコーダから出力されるパルス数の積算(カウント)を開始する。
さらに補正部10は、操作指示部11を通じて、弁軸200を第1基準位置Pst1に向けて回転させるように電動モータ52を駆動させる(ステップCS4)。このとき、電動モータ52の回転を指示する回転指示命令信号SS10が操作指示部11から操作部5に向けて出力される。
その後、補正部10は、弁軸200が第1基準位置Pst1に到達したか否か、すなわち、第1基準位置Pst1を検出したか否かを、当該位置に配設された第1基準位置ON/OFFセンサ12aから出力される第1基準位置検知信号Q1の受信の有無に基づいて判定する(ステップCS5)。
位置検出部12を通じて第1基準位置検知信号Q1を受信し、これによって第1基準位置Pst1が検出されると、後述するステップCS6へと進む。
他方、位置検出部12を通じて第1基準位置Pst1が検出されなければ、ステップCS4へと戻り、ステップCS4ないしステップCS5が繰り返えされる。このとき、操作指示部11は、閉方向へ弁軸200を回転させる回転指示命令信号SS10を、操作部5に向けて出力し続ける。
他方、位置検出部12を通じて第1基準位置Pst1が検出されなければ、ステップCS4へと戻り、ステップCS4ないしステップCS5が繰り返えされる。このとき、操作指示部11は、閉方向へ弁軸200を回転させる回転指示命令信号SS10を、操作部5に向けて出力し続ける。
位置検出部12を通じて第1基準位置Pst1が検出されると、検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαの積算(カウント)を終了し、回転区間積算値PCαを計測する(ステップCS6)。この回転区間積算値PCαは、前述したように、補正時の回転区間変位量Lαを定量的に表す計測値である。
また、位置検出部12は、弁軸200の回転停止の指示信号SS16を操作指示部11に向けて出力し、この回転停止の指示信号SS16を受信した操作指示部11は、操作部5に向けて弁軸200の回転を停止させる指示信号SS10−2を出力する。
また、位置検出部12は、弁軸200の回転停止の指示信号SS16を操作指示部11に向けて出力し、この回転停止の指示信号SS16を受信した操作指示部11は、操作部5に向けて弁軸200の回転を停止させる指示信号SS10−2を出力する。
さらに、検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαと、位置情報保存部13に記憶・保存されている回転区間初期積算値PCαrefとから、これら値の差分として求められる検出位置の経時的積算変化量ΔPCαを算出する(ステップCS7)。回転区間積算値PCαと、回転区間初期積算値PCαrefと、検出位置の経時的積算変化量ΔPCαとの間には、ΔPCα=PCαref−PCαの関係式が成り立つ。
以上のステップにより、第1の方法による回転区間積算値PCα(補正時の特定中間位置Pαと第1基準位置Pst1との間の回転区間変位量Lαの計測)、および特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCα(特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLα)の測定が終了する。
なお、前記任意の位置から第1基準位置Pst1に至るまでの間に、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)が複数の中間位置を通過する場合には、補正部10は、それぞれの中間位置を特定中間位置PαとしてステップCS2ないしステップCS7を適宜実行するように構成してもよい。
〔第2の方法〕
次に、図10および図11で示される第2の方法について説明する。
次に、図10および図11で示される第2の方法について説明する。
第2の方法は、例えば図10に示すように、全閉位置Pc側の第1位置に設けられた第1基準位置Pst1と全開位置Po側の第2位置に設けられた第2基準位置Pst2との間の任意の位置(この任意の位置には、第1基準位置Pst1も含まれる)にある弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)を、第2基準位置Pst2に向けて回転(前記開方向に向けて回転)させ、この間に検出される所定の中間位置Pαから第2基準位置Pst2に至るまでの回転区間変位量Lαを、相対的位置センサ1が検出する機械的変位Mdを積算することで回転区間積算値PCαの形で定量的に計測し、この回転区間積算値PCαと位置情報保存部13に予め記憶されている回転区間回転区間初期積算値PCαrefとの差分から、特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLαを経時的積算変化量ΔPCαの形で定量的に計測するというものである。
この第2の方法は、第1の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。
この第2の方法は、第1の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。
図10に示す第2の方法は、前述したように、カム部材24a、24bの経時的形状変化のうち、特に電極21a、21bの閉方向側端部と接続する部分の経時的形状変化X1に起因した経時的変化量ΔLα1を、第1の経時的積算変化量ΔPCα1の形で測定するための方法であり、弁軸200を開方向へ回転させながら補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として特定中間位置Pαを検出して回転区間変位量Lα(積算変位量PCα)を計測するように構成されている。
なお、以下で説明では、第2の方法を、第1の経時的変化量ΔLα1の上位概念である経時的変化量ΔLαを計測するための方法として説明する。
なお、以下で説明では、第2の方法を、第1の経時的変化量ΔLα1の上位概念である経時的変化量ΔLαを計測するための方法として説明する。
第2の方法は、例えば図11に示すステップを経て実行される。
すなわち、補正部10は、補正モードが始動すると、第1基準位置Pst1と第2基準位置Pst2との間の前記任意の位置ある弁軸200を、第2基準位置Pst2に向けて回転させるように電動モータを駆動させる(ステップCS10)。このとき補正部10は、操作指示部11を通じて、操作部5に向けて回転指示命令信号SS10を出力する。
すなわち、補正部10は、補正モードが始動すると、第1基準位置Pst1と第2基準位置Pst2との間の前記任意の位置ある弁軸200を、第2基準位置Pst2に向けて回転させるように電動モータを駆動させる(ステップCS10)。このとき補正部10は、操作指示部11を通じて、操作部5に向けて回転指示命令信号SS10を出力する。
補正部10は、第2基準位置Pst2に向かう開方向へ弁軸200が回転している間に、回転開始位置と第2基準位置Pst2との間に配設された特定中間位置Pαを、位置検出部12を通じて検出する(ステップCS11)。当該検出は、前述したように、補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として実行される。
位置検出部12を通じて特定中間位置Pαが検出されると、第1の方法と同様に、位置検出部12から検出位置変化量算出部14に向けて検出信号SS13が出力され、この検出信号SS13を受信した検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαの積算(カウント)を開始する(ステップCS12)。具体的には、通常動作モードと同様に、相対的位置センサ1を構成するインクリメンタル型のロータリエンコーダから出力されるパルス数の積算(カウント)を開始する。
さらに補正部10は、操作指示部11を通じて、弁軸200を第2基準位置Pst2に向けて回転させるように電動モータ52を駆動させる(ステップCS13)。このとき、回転指示命令信号SS10が操作指示部11から操作部5に向けて出力される。
その後、補正部10は、弁軸200が第2基準位置Pst2に到達したか否か、すなわち、第2基準位置Pst2が検出されたか否かを、当該位置に配設された第2基準位置ON/OFFセンサ12bから出力される第2基準位置検知信号Q2の受信の有無に基づいて判定する(ステップCS14)。
位置検出部12を通じて第2基準位置検知信号Q2を受信し、これによって第2基準位置Pst2が検出されると、後述するステップCS15へと進む。
他方、位置検出部12を通じて第2基準位置Pst2が検出されなければ、ステップCS13へと戻り、ステップCS13ないしステップCS14が繰り返えされる。このとき、操作指示部11は、開方向へ弁軸200を回転させる回転指示命令信号SS10を、操作部5に向けて出力し続ける。
他方、位置検出部12を通じて第2基準位置Pst2が検出されなければ、ステップCS13へと戻り、ステップCS13ないしステップCS14が繰り返えされる。このとき、操作指示部11は、開方向へ弁軸200を回転させる回転指示命令信号SS10を、操作部5に向けて出力し続ける。
位置検出部12を通じて第2基準位置Pst2が検出されると、検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαの積算(カウント)を終了し、回転区間積算値PCαを計測する(ステップCS15)。
また、位置検出部12は、弁軸200の回転停止の指示信号SS16を操作指示部11に向けて出力し、この回転停止の指示信号SS16を受信した操作指示部11は、操作部5に向けて弁軸200の回転を停止させる指示信号SS10−2を出力する。
また、位置検出部12は、弁軸200の回転停止の指示信号SS16を操作指示部11に向けて出力し、この回転停止の指示信号SS16を受信した操作指示部11は、操作部5に向けて弁軸200の回転を停止させる指示信号SS10−2を出力する。
さらに検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαと、位置情報保存部13に記憶・保存されている回転区間初期積算値PCαrefおよび回転可能区間積算値PCspとから、検出位置の経時的積算変化量ΔPCαを算出する(ステップCS16)。回転区間積算値PCα、回転区間初期積算値PCαref、回転可能区間積算値PCspおよび検出位置の経時的積算変化量ΔPCαの間には、ΔPCα=PCsp−PCαref−PCαの関係式が成り立つ。
以上のステップにより、第2の方法による回転区間積算値PCα(補正時の特定中間位置Pαから第1基準位置Pst1に至るまでの回転区間変位量Lα)の計測、および特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCα(特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLα)の測定が終了する。
なお、前記任意の位置から第1基準位置Pst1に至るまでの間に、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)が複数の中間位置を通過する場合には、第1の方法と同様に、補正部10は、それぞれの中間位置を特定中間位置PαとしてステップCS11ないしステップCS16を適宜実行するように構成してもよい。
〔第3の方法〕
次に、図12および図13で示される第3の方法について説明する。
次に、図12および図13で示される第3の方法について説明する。
第3の方法は、図12に示すように、特定中間位置Pαにある弁軸200(より詳細には、弁軸200と接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)を第1基準位置Pst1に向かう閉方向へ回転させる間に、特定中間位置Pαと異なるもう一つの特定中間位置Pβを検出し、特定中間位置Pαと特定中間位置Pβとの間を回転する弁軸200の変位量(以下、「回転区間変位量Lαβ」という。)を、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdを積算(パルス数をカウント)することで、回転区間積算値PCαβの形で計測し、この回転区間積算値PCαβと、位置情報保存部13に記憶・保存されている回転区間初期積算値PCαrefおよび回転区間初期積算値PCβrefと、第1の方法または第2の方法で測定された特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαとから、特定中間位置Pβの経時的変化量ΔLβを経時的積算変化量ΔPCβの形で定量的に計測するというものである。
この第3の方法は、第1の方法または第2の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。ただし、第3の方法は、例えば第1の方法または第2の方法によって経時的積算変化量ΔPCαが測定された後に実行される。
なお、上記特定中間位置Pβは、特定中間位置Pα以外であって、かつ特定中間位置Pαよりも全閉位置Pc側にある全閉位置Pc、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pmおよび弁開度70%位置Pbの少なくとも1つである。
この第3の方法は、第1の方法または第2の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。ただし、第3の方法は、例えば第1の方法または第2の方法によって経時的積算変化量ΔPCαが測定された後に実行される。
なお、上記特定中間位置Pβは、特定中間位置Pα以外であって、かつ特定中間位置Pαよりも全閉位置Pc側にある全閉位置Pc、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pmおよび弁開度70%位置Pbの少なくとも1つである。
図12に示す第3の方法は、第1の方法および第2の方法と同様に、カム部材24a、24bの経時的形状変化X1に起因した第1の経時的変化量ΔL1(第1の経時的積算変化量ΔPC1)を測定するための方法であり、前記閉方向へ弁軸200を回転させながら補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として特定中間位置Pβを検出して経時的変位量ΔLβ1(経時的積算変化量ΔPCβ1)を計測するように構成されている。
なお、以下で説明では、第3の方法を、第1の経時的変化量ΔLβ1の上位概念である経時的変化量ΔLβを計測するための方法として説明する。
なお、以下で説明では、第3の方法を、第1の経時的変化量ΔLβ1の上位概念である経時的変化量ΔLβを計測するための方法として説明する。
第3の方法は、第1の方法または第2の方法を経たのち、例えば図13に示すステップを経ることで実行される。
すなわち、補正部10は、第1の方法のステップCS1ないしCS7、または第2の方法のステップCS10ないしCS16を経ることで特定中間位置Pαを検出し、この特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαを測定する(ステップCS20)。
すなわち、補正部10は、第1の方法のステップCS1ないしCS7、または第2の方法のステップCS10ないしCS16を経ることで特定中間位置Pαを検出し、この特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαを測定する(ステップCS20)。
その後、補正部10は、全閉位置Pc側の第1基準位置Pst1に向にかう閉方向へ弁軸200を回転させるように電動モータ52を駆動する(ステップCS21)。このとき補正部10は、操作指示部11を通じて、操作部5に向けて回転指示命令信号SS10を出力する。
補正部10は、電動モータ52を駆動させると同時に、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdの積算(カウント)を開始する(ステップCS22)。これにより、特定中間位置Pαとこの特定中間位置Pαよりも第1基準位置Pst1側に位置する特定中間位置Pβとの間を回転する弁軸200の回転区間変位量Lαβ(回転区間積算値PCαβ)の測定が開始される。
その後、補正部10は、位置検出部12を通じて、特定中間位置Pβが検出されたか否かを判定する(ステップCS23)。
ここで、特定中間位置Pβの検出は、図12に示すように、弁軸200を前記閉方向に回転させながら特定中間位置Pαを検出する第1の方法と同様に、ON/OFFセンサ2_βから出力される補正用検知信号SS11の受信終了点を基点として実行される。
ここで、特定中間位置Pβの検出は、図12に示すように、弁軸200を前記閉方向に回転させながら特定中間位置Pαを検出する第1の方法と同様に、ON/OFFセンサ2_βから出力される補正用検知信号SS11の受信終了点を基点として実行される。
位置検出部12を通じて特定中間位置Pβが検出されなければ、ステップCS21へと戻り、ステップCS21ないしステップCS23が繰り返えされる。具体的には、検出位置変化量算出部14を通じて、特定中間位置Pβが検出されるまで前記積算(カウント)が継続される。
他方、特定中間位置Pβが検出されると、位置検出部12は、当該情報に関する検出信号SS13を検出位置変化量算出部14に向けて出力し、この検出信号SS13を受信した検出位置変化量算出部14は、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdの積算(パルス数のカウント)を終了し、回転区間変位量Lαβに対応した回転区間積算値PCαβを計測する(ステップCS24)。
その後、補正部10は、検出位置変化量算出部14を通じて、ステップCS24で計測された回転区間積算値PCαβと、位置情報保存部13に記憶・保存されている特定中間位置Pαの回転区間初期積算値PCαrefおよび特定中間位置Pβの回転区間初期積算値PCβrefと、既に測定済みの特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαとから、特定中間位置Pβの経時的積算変化量ΔPCβを測定する(ステップCS25)。このとき、回転区間積算値PCαβ、回転区間初期積算値PCαref、回転区間初期積算値PCβref、経時的積算変化量ΔPCαおよび経時的積算変化量ΔPCβとの間には、ΔPCβ=(PCαβ+ΔPCα)‐PCαβref(ただし、PCαβref=PCαref−PCβref)の関係式が成り立つ。
以上のステップにより、第3の方法による特定中間位置Pβの回転区間積算値PCβ(補正時の特定中間位置Pαから特定中間位置Pβに至るまでの回転区間変位量Lαβ)の計測、および特定中間位置Pβの経時的積算変化量ΔPCβ(特定中間位置Pβの経時的変化量ΔLβ)の測定が終了する。
なお、特定中間位置Pαから第1基準位置Pst1に至るまでの間に、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)が複数の中間位置を通過する場合には、第1の方法または第2の方法と同様に、補正部10は、それぞれの中間位置を特定中間位置PβとしてステップCS21ないしステップCS25を適宜実行するように構成してもよい。
〔第4の方法〕
次に、図14および図15で示される第4の方法について説明する。
次に、図14および図15で示される第4の方法について説明する。
第4の方法は、図14に示すように、特定中間位置Pαにある軸200(より詳細には、弁軸200と接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)を第2基準位置Pst2にかう開方向へさせる間に、特定中間位置Pαと異なるもう一つの特定中間位置Pγを検出し、特定中間位置Pαと特定中間位置Pγとの間を回転する弁軸200の変位量(以下、「回転区間変位量Lαγ」という。)を、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdを積算(パルス数をカウント)することで回転区間積算値PCαγの形で計測し、この回転区間積算値PCαγと、位置情報保存部13に予め記憶されている回転区間初期積算値PCαrefおよび回転区間初期積算値PCγrefと、第1の方法または第2の方法で測定された特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαとから、特定中間位置Pγの経時的変化量ΔLγを経時的積算変化量ΔPCγの形で定量的に計測するというものである。
この第4の方法は、従前の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。ただし、第4の方法は、例えば第1の方法または第2の方法によって経時的積算変化量ΔPCαが測定された後に実行される。
なお、上記特定中間位置Pγは、特定中間位置Pα以外であって、かつ特定中間位置Pαよりも全開位置Po側にある弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poの少なくとも1つである。
この第4の方法は、従前の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。ただし、第4の方法は、例えば第1の方法または第2の方法によって経時的積算変化量ΔPCαが測定された後に実行される。
なお、上記特定中間位置Pγは、特定中間位置Pα以外であって、かつ特定中間位置Pαよりも全開位置Po側にある弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poの少なくとも1つである。
図14に示す第4の方法は、第1の方法および第2の方法と同様に、カム部材24a、24bの経時的形状変化X1に起因した第1の経時的変化量ΔL1(第1の経時的積算変化量ΔPC1)を測定するための方法であり、前記開方向へ弁軸200を回転させながら補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として特定中間位置Pγを検出して経時的変化量ΔLγ1(経時的積算変化量ΔPCγ1)を計測するように構成されている。
なお、以下で説明では、第4の方法を、第1の経時的変化量ΔLγ1の上位概念である経時的変化量ΔLγを計測するための方法として説明する。
なお、以下で説明では、第4の方法を、第1の経時的変化量ΔLγ1の上位概念である経時的変化量ΔLγを計測するための方法として説明する。
第4の方法は、第1の方法または第2の方法を経たのち、例えば図15に示すようなステップを経ることで実行される。
すなわち、補正部10は、第1の方法のステップCS1ないしCS7、または第2の方法のステップCS10ないしCS16を経ることで特定中間位置Pαを検出し、この特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαを測定する(ステップCS30)。
すなわち、補正部10は、第1の方法のステップCS1ないしCS7、または第2の方法のステップCS10ないしCS16を経ることで特定中間位置Pαを検出し、この特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαを測定する(ステップCS30)。
その後、補正部10は、全開位置Po側の第2基準位置Pst2に向かう開方向へ弁軸200を回転させるように電動モータ52を駆動する(ステップCS31)。このとき補正部10は、操作指示部11を通じて、操作部5に向けて回転指示命令信号SS10を出力する。
補正部10は、電動モータ52を駆動させると同時に、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdの積算(カウント)を開始する(ステップCS32)。これにより、特定中間位置Pαとこの特定中間位置Pαよりも第2基準位置Pst2側に位置する特定中間位置Pγとの間を回転する弁軸200の回転区間変位量Lαγ(回転区間積算値PCαγ)の測定が開始される。
その後、補正部10は、位置検出部12を通じて、特定中間位置Pγが検出されたか否かを判定する(ステップCS33)。
ここで、特定中間位置Pγの検出は、図14に示すように、弁軸200を前記開方向に回転させながら特定中間位置Pαを検出する第2の方法と同様に、ON/OFFセンサ2_γから出力される補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として実行される。
ここで、特定中間位置Pγの検出は、図14に示すように、弁軸200を前記開方向に回転させながら特定中間位置Pαを検出する第2の方法と同様に、ON/OFFセンサ2_γから出力される補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として実行される。
位置検出部12を通じて特定中間位置Pγが検出されなければ、ステップCS31へと戻り、ステップCS31ないしステップCS33が繰り返えされる。具体的には、検出位置変化量算出部14を通じて、特定中間位置Pγが検出されるまで前記積算(カウント)が継続される。
他方、特定中間位置Pγが検出されると、位置検出部12は、当該情報に関する検出信号SS13を検出位置変化量算出部14に向けて出力し、この検出信号SS13を受信した検出位置変化量算出部14は、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdの積算(パルス数のカウント)を終了し、回転区間変位量Lαγに対応した回転区間積算値PCαγを計測する(ステップCS34)。
その後、補正部10は、検出位置変化量算出部14を通じて、ステップCS34で計測された特定中間位置Pαの回転区間積算値PCαγと、位置情報保存部13に記憶・保存されている特定中間位置Pαの回転区間初期積算値PCαrefと、特定中間位置Pγの回転区間初期積算値PCγrefと、既に測定済みの特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαとから、特定中間位置Pγの経時的積算変化量ΔPCγを測定する(ステップCS35)。このとき、回転区間積算値PCαγ、回転区間初期積算値PCαref、回転区間初期積算値PCγref、経時的積算変化量ΔPCαおよび経時的積算変化量ΔPCγとの間には、ΔPCγ=PCαγ−(PCαγref+ΔPCα)(ただし、PCαγref=PCγref−PCαref)の関係式が成立する。
以上のステップにより、第4の方法による補正時積算値PCαγ(補正時の特定中間位置Pαから特定中間位置Pγにいたるまでの回転区間変位量Lαγ)の計測、および特定中間位置Pγの経時的積算変化量ΔPCγ(特定中間位置Pγの経時的変化量ΔLγ)の測定が終了する。
なお、特定中間位置Pαから第2基準位置Pst2に至るまでの間に、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)が複数の中間位置を通過する場合には、従前の方法と同様に、補正部10は、それぞれの中間位置を特定中間位置PγとしてステップCS31ないしステップCS35を適宜実行するように構成してもよい。
〔第5の方法〕
次に、図16および図17で示される第5の方法について説明する。
次に、図16および図17で示される第5の方法について説明する。
この第5の方法は、第1の方法と同様に、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)が、前記任意の位置から第1基準位置Pst1に向かう閉方向へ回転している間に特定中間位置Pαを検出し、この特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLαを経時的積算変化量ΔPCαの形で定量的に計測するというものである。
ただし、第1の方法と異なり、補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として、特定中間位置Pαを検出する。このため、第5の方法は、前述したように、カム部材24a、24bの経時的形状変化のうち、電極21a、21bの開方向側端部と接続する部分の経時的形状変化X2に起因した第2の経時的変化量ΔL2(ΔLα2)を、第2の経時的積算変化量ΔPC2(ΔPCα2)形で測定するように構成されている。
なお、以下で説明では、第5の方法を、第2の経時的変化量ΔLα2の上位概念である経時的変化量ΔLαを計測するための方法として説明する。
なお、以下で説明では、第5の方法を、第2の経時的変化量ΔLα2の上位概念である経時的変化量ΔLαを計測するための方法として説明する。
第5の方法は、例えば図17に示すステップCS40ないしCS46を経て実行される。このステップCS40ないしCS46は、基本的に第1の方法におけるステップCS1ないしCS7と同じである。
すなわち、補正部10は、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードが始動すると、前記任意の位置にある弁軸200を、全閉位置Pc側の第1基準位置Pst1に向かう閉方向へ回転させるように、電動モータ52を駆動させる(ステップCS40)。このとき補正部10は、操作指示部11を通じて、操作部5に向けて回転指示命令信号SS10を出力する。
補正部10は、第1基準位置Pst1に向けて弁軸200が回転している間に、前記任意の位置と第1基準位置Pst1との間に配設された特定中間位置Pαを、位置検出部12を通じて検出する(ステップCS41)。当該検出は、前述したように、補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として実行される。
位置検出部12を通じて特定中間位置Pαが検出されると、位置検出部12から検出位置変化量算出部14に向けて検出信号SS13が出力され、この検出信号SS13を受信した検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαの積算(カウント)を開始する(ステップCS42)。具体的には、通常動作モードと同様に、相対的位置センサ1を構成するインクリメンタル型のロータリエンコーダから出力されるパルス数の積算(カウント)を開始する。
さらに補正部10は、操作指示部11を通じて、弁軸200を第1基準位置Pst1に向けて回転させるように電動モータ52を駆動させる(ステップCS43)。このとき、電動モータ52の回転を指示する回転指示命令信号SS10が操作指示部11から操作部5に向けて出力される。
その後、補正部10は、弁軸200が第1基準位置Pst1に到達したか否か、すなわち、第1基準位置Pst1を検出したか否かを、当該位置に配設された第1基準位置ON/OFFセンサ12aから出力される第1基準位置検知信号Q1の受信の有無に基づいて判定する(ステップCS44)。
位置検出部12を通じて第1基準位置検知信号Q1を受信し、これによって第1基準位置Pst1が検出されると、後述するステップCS45へと進む。
他方、位置検出部12を通じて第1基準位置Pst1が検出されなければ、ステップCS43へと戻り、ステップCS43ないしステップCS44が繰り返えされる。このとき、操作指示部11は、前記閉方向へ弁軸200を回転させる回転指示命令信号SS10を、操作部5に向けて出力し続ける。
他方、位置検出部12を通じて第1基準位置Pst1が検出されなければ、ステップCS43へと戻り、ステップCS43ないしステップCS44が繰り返えされる。このとき、操作指示部11は、前記閉方向へ弁軸200を回転させる回転指示命令信号SS10を、操作部5に向けて出力し続ける。
位置検出部12を通じて第1基準位置Pst1が検出されると、検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαの積算(カウント)を終了し、回転区間積算値PCαを計測する(ステップCS45)。この回転区間積算値PCαは、前述したように、補正時の回転区間変位量Lαを定量的に表す計測値である。
また、位置検出部12は、弁軸200の回転停止の指示信号SS16を操作指示部11に向けて出力し、この回転停止の指示信号SS16を受信した操作指示部11は、操作部5に向けて弁軸200の回転を停止させる指示信号SS10−2を出力する。
また、位置検出部12は、弁軸200の回転停止の指示信号SS16を操作指示部11に向けて出力し、この回転停止の指示信号SS16を受信した操作指示部11は、操作部5に向けて弁軸200の回転を停止させる指示信号SS10−2を出力する。
さらに、検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαと、位置情報保存部13に記憶・保存されている回転区間初期積算値PCαrefとから、これら値の差分として求められる経時的積算変化量ΔPCαを算出する(ステップC46)。回転区間積算値PCαと、回転区間回転区間初期積算値PCαrefと、検出位置の経時的積算変化量ΔPCαとの間には、ΔPCα=PCαref−PCαの関係式が成り立つ。
以上のステップにより、第1の方法による回転区間積算値PCα(補正時の特定中間位置Pαと第1基準位置Pst1との間の回転区間変位量Lαの計測)、および特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCα(特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLα)の測定が終了する。
なお、前記任意位置から第1基準位置Pst1に至るまでの間に、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)が複数の中間位置を通過する場合には、従前の方法と同様に、補正部10は、それぞれの中間位置を特定中間位置PαとしてステップCS41ないしステップCS46を適宜実行するように構成してもよい。
〔第6の方法〕
次に、図18および図19で示される第6の方法について説明する。
次に、図18および図19で示される第6の方法について説明する。
この第6の方法は、第2の方法と同様に、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)が、前記任意の位置から第2基準位置Pst2に向かう開方向へ回転する間に特定中間位置Pαを検出し、この特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLαを経時的積算変化量ΔPCαの形で定量的に計測するというものである。
ただし、第2の方法と異なり、補正用検知信号SS11の受信終了点を基点として、特定中間位置Pαを検出する。このため、第6の方法は、前述したように、カム部材24a、24bの経時的形状変化のうち、電極21a、21bの開方向側端部と接続する部分の経時的形状変化X2に起因した第2の経時的変化量ΔL2(ΔLα2)を、第2の経時的積算変化量ΔPC2(ΔPCα2)の形で測定するように構成されている。
なお、以下で説明では、第6の方法を、第2の経時的変化量ΔLα2の上位概念である経時的変化量ΔLαを計測するための方法として説明する。
なお、以下で説明では、第6の方法を、第2の経時的変化量ΔLα2の上位概念である経時的変化量ΔLαを計測するための方法として説明する。
第6の方法は、例えば図19に示すステップCS50ないしCS56を経て実行される。このステップCS50ないしCS56は、基本的に、第2の方法におけるステップCS10ないしCS16と同じである。
すなわち、補正部10は、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードが始動すると、前記任意の位置にある弁軸200を、第2基準位置Pst2に向かう開方向へ回転させるように、電動モータを駆動させる(ステップCS50)。このとき補正部10は、操作指示部11を通じて、操作部5に向けて回転指示命令信号SS10を出力する。
補正部10は、第2基準位置Pst2に向けて弁軸200が回転している間に、前記任意の位置と第2基準位置Pst2との間に配設された特定中間位置Pαを、位置検出部12を通じて検出する(ステップCS51)。当該検出は、前述したように、補正用検知信号SS11の受信終了点を基点として実行される。
位置検出部12を通じて特定中間位置Pαが検出されると、位置検出部12から検出位置変化量算出部14に向けて検出信号SS13が出力され、この検出信号SS13を受信した検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαの積算(カウント)を開始する(ステップCS52)。具体的には、通常動作モードと同様に、相対的位置センサ1を構成するインクリメンタル型のロータリエンコーダから出力されるパルス数の積算(カウント)を開始する。
さらに補正部10は、操作指示部11を通じて、弁軸200を第2基準位置Pst2に向けて回転させるように電動モータ52を駆動させる(ステップCS53)。このとき、回転指示命令信号SS10が操作指示部11から操作部5に向けて出力される。
その後、補正部10は、弁軸200が第2基準位置Pst2に到達したか、すなわち、第2基準位置Pst2が検出されたか否かを、当該位置に配設された第2基準位置ON/OFFセンサ12bから出力される第2基準位置検知信号Q2の受信の有無に基づいて判定する(ステップCS54)。
位置検出部12を通じて第2基準位置検知信号Q2を受信し、これによって第2基準位置Pst2が検出されると、後述するステップCS65へと進む。
他方、位置検出部12を通じて第2基準位置Pst2が検出されなければ、ステップCS53へと戻り、ステップCS53ないしステップCS54が繰り返えされる。このとき、操作指示部11は、開方向へ弁軸200を回転させる回転指示命令信号SS10を、操作部5に向けて出力し続ける。
他方、位置検出部12を通じて第2基準位置Pst2が検出されなければ、ステップCS53へと戻り、ステップCS53ないしステップCS54が繰り返えされる。このとき、操作指示部11は、開方向へ弁軸200を回転させる回転指示命令信号SS10を、操作部5に向けて出力し続ける。
位置検出部12を通じて第2基準位置Pst2が検出されると、検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαの積算(カウント)を終了し、回転区間積算値PCαを計測する(ステップCS55)。この回転区間積算値PCαは、前述したように、補正時の回転区間変位量Lαを定量的に表す計測値である。
また、位置検出部12は、弁軸200の回転停止の指示信号SS16を操作指示部11に向けて出力し、この回転停止の指示信号SS16を受信した操作指示部11は、操作部5に向けて弁軸200の回転を停止させる指示信号SS10−2を出力する。
また、位置検出部12は、弁軸200の回転停止の指示信号SS16を操作指示部11に向けて出力し、この回転停止の指示信号SS16を受信した操作指示部11は、操作部5に向けて弁軸200の回転を停止させる指示信号SS10−2を出力する。
さらに、検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαと、位置情報保存部13に記憶・保存されている回転区間初期積算値PCαrefおよび回転可能区間積算値PCspとから、経時的積算変化量ΔPCαを算出する(ステップC56)。回転区間積算値PCαと、回転区間初期積算値PCαref、回転可能区間積算値PCspおよび経時的積算変化量ΔPCαとの間には、ΔPCα=PCsp−PCαref−PCαの関係式が成り立つ。
以上のステップにより、第6の方法による回転区間積算値PCα(補正時の特定中間位置Pαと第1基準位置Pst1との間の回転区間変位量Lα)の計測、および特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCα(特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLα)の測定が終了する。
なお、前記任意の位置から第2基準位置Pst2に至るまでの間に、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)が複数の中間位置を通過する場合には、従前の方法と同様に、補正部10は、それぞれの中間位置を特定中間位置PαとしてステップCS51ないしステップCS56を適宜実行するように構成してもよい。
〔第7の方法〕
次に、図20および21に示される第7の方法について説明する。
次に、図20および21に示される第7の方法について説明する。
この第7の方法は、第3の方法と同様に、特定中間位置Pαにある軸200(より詳細には、弁軸200と接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)を第1基準位置Pst1に向かう閉方向へ回転させている間に、特定中間位置Pαと異なるもう一つの特定中間位置Pβを検出し、特定中間位置Pαと特定中間位置Pβとの間を弁軸200が回転する間に相対的位置センサ1が検出する機械的変位Mdを積算(パルス数をカウント)することで、回転区間積算値PCαβの形で計測し、この回転区間積算値PCαβと、位置情報保存部13に記憶・保存されている回転区間初期積算値PCαrefおよび回転区間初期積算値PCβrefと、第5の方法または第6の方法で測定された特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαとから、特定中間位置Pβの経時的変化量ΔLβを経時的積算変化量ΔPCβの形で定量的に計測するというものである。
この第7の方法は、従前の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。ただし、第7の方法は、例えば第5の方法または第6の方法によって経時的積算変化量ΔPCαが測定された後に実行される。
なお、上記特定中間位置Pβは、特定中間位置Pα以外であって、かつ特定中間位置Pαよりも全閉位置Pc側にある全閉位置Pc、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pmおよび弁開度70%位置Pbの少なくとも1つである。
この第7の方法は、従前の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。ただし、第7の方法は、例えば第5の方法または第6の方法によって経時的積算変化量ΔPCαが測定された後に実行される。
なお、上記特定中間位置Pβは、特定中間位置Pα以外であって、かつ特定中間位置Pαよりも全閉位置Pc側にある全閉位置Pc、弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pmおよび弁開度70%位置Pbの少なくとも1つである。
第7の方法は、第3の方法と異なり、補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として、特定中間位置Pαを検出する。これにより、第7の方法は、カム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した第2の経時的変化量ΔL2(ΔLβ2)、より具体的には第2の経時的積算変化量ΔPC2(ΔPCβ2)を測定するように構成されている。
なお、以下で説明では、第7の方法を、第2の経時的変化量ΔLβ2の上位概念である経時的変化量ΔLβを計測するための方法として説明する。
なお、以下で説明では、第7の方法を、第2の経時的変化量ΔLβ2の上位概念である経時的変化量ΔLβを計測するための方法として説明する。
第7の方法は、例えば図21に示すステップCS60ないしCS65によって実行される。このステップCS60ないしCS65は、基本的に第3の方法におけるステップCS20ないしCS25と同じである。
第7の方法は、第5の方法または第6の方法を経たのち、例えば図21に示すステップを経ることで実行される。
すなわち、補正部10は、第5の方法のステップCS41ないしCS46、または第6の方法のステップCS51ないしCS56を経ることで特定中間位置Pαを検出し、この特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαを測定する(ステップCS60)。
すなわち、補正部10は、第5の方法のステップCS41ないしCS46、または第6の方法のステップCS51ないしCS56を経ることで特定中間位置Pαを検出し、この特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαを測定する(ステップCS60)。
その後、補正部10は、全閉位置Pc側の第1基準位置Pst1に向かう閉方向弁軸200を回転させるように電動モータ52を駆動する(ステップCS61)。このとき補正部10は、操作指示部11を通じて、操作部5に向けて回転指示命令信号SS10を出力する。
補正部10は、電動モータ52を駆動させると同時に、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdの積算(カウント)を開始する(ステップCS62)。これにより、特定中間位置Pαとこの特定中間位置Pαよりも第1基準位置Pst1側に位置する特定中間位置Pβとの間を回転する弁軸200の回転区間変位量Lαβ(回転区間積算値PCαβ)の測定が開始される。
その後、補正部10は、位置検出部12を通じて、特定中間位置Pβが検出されたか否かを判定する(ステップCS63)。
ここで、特定中間位置Pβの検出は、図20に示すように、弁軸200を前記閉方向に回転させながら特定中間位置Pαを検出する第1の方法と同様に、ON/OFFセンサ2_βから出力される補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として実行される。
ここで、特定中間位置Pβの検出は、図20に示すように、弁軸200を前記閉方向に回転させながら特定中間位置Pαを検出する第1の方法と同様に、ON/OFFセンサ2_βから出力される補正用検知信号SS11の受信開始点を基点として実行される。
位置検出部12を通じて特定中間位置Pβが検出されなければ、ステップCS61へと戻り、ステップCS61ないしステップCS63が繰り返えされる。具体的には、検出位置変化量算出部14を通じて、特定中間位置Pβが検出されるまで前記積算(カウント)が継続される。
他方、特定中間位置Pβが検出されると、位置検出部12は、当該情報に関する検出信号SS13を検出位置変化量算出部14に向けて出力し、この検出信号SS13を受信した検出位置変化量算出部14は、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdの積算(パルス数のカウント)を終了し、回転区間変位量Lαβに対応した回転区間積算値PCαβを計測する(ステップCS64)。
その後、補正部10は、検出位置変化量算出部14を通じて、ステップCS64で計測された回転区間積算値PCαβと、位置情報保存部13に記憶・保存されている特定中間位置Pαの回転区間初期積算値PCαrefおよび特定中間位置Pβの回転区間初期積算値PCβrefと、既に測定済みの特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαとから、特定中間位置Pβの経時的積算変化量ΔPCβを測定する(ステップCS65)。このとき、回転区間積算値PCαβ、回転区間初期積算値PCαref、回転区間初期積算値PCβref、経時的積算変化量ΔPCαおよび経時的積算変化量ΔPCβとの間には、ΔPCβ=PCαβ‐(PCαβref+ΔPCα)(ただし、PCαβref=PCαref−PCβref)の関係式が成り立つ。
以上のステップにより、第7の方法による特定中間位置Pβの補正時積算値PCβ(補正時の特定中間位置Pαから特定中間位置Pβにいたるまでの回転区間変位量Lαβ)の計測、および特定中間位置Pβの経時的積算変化量ΔPCβ(特定中間位置Pβの経時的変化量ΔLβ)の測定は終了する。
なお、特定中間位置Pαから第1基準位置Pst1に至るまでに、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)が複数の中間位置を通過する場合には、従前の方法と同様に、補正部10は、それぞれの中間位置を特定中間位置PβとしてステップCS61ないしステップCS65を適宜実行するように構成してもよい。
〔第8の方法〕
次に、図22および23で示される第8の方法について説明する。
次に、図22および23で示される第8の方法について説明する。
この第8の方法は、第4の方法と同様に、特定中間位置Pαにある軸200(より詳細には、弁軸200と接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)を第2基準位置Pst2に向かう開方向へ回転させている間に、特定中間位置Pαと異なるもう一つの特定中間位置Pγを検出し、特定中間位置Pαと特定中間位置Pγとの間を弁軸200が回転する間に相対的位置センサ1が検出する機械的変位Mdを積算(パルス数をカウント)することで、回転区間積算値PCαγ(回転区間変位量Lαγ)を計測し、この計測された回転区間積算値PCαγと、位置情報保存部13に予め記憶されている回転区間回転区間初期積算値PCαrefおよびPCγrefと、第5の方法または第6の方法で測定された特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαとから、特定中間位置Pγの経時的変化量ΔLγを経時的積算変化量ΔPCγの形で定量的に計測するというものである。
この第8の方法は、従前の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。ただし、第8の方法は、例えば第5の方法または第6の方法によって経時的積算変化量ΔPCαが測定された後に実行される。
なお、上記特定中間位置Pγは、特定中間位置Pα以外であって、かつ特定中間位置Pαよりも全開位置Po側にある弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poの少なくとも1つである。
この第8の方法は、従前の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。ただし、第8の方法は、例えば第5の方法または第6の方法によって経時的積算変化量ΔPCαが測定された後に実行される。
なお、上記特定中間位置Pγは、特定中間位置Pα以外であって、かつ特定中間位置Pαよりも全開位置Po側にある弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poの少なくとも1つである。
第8の方法は、第4の方法と異なり、補正用検知信号SS11の受信終了点を基点として、特定中間位置Pαを検出する。これにより、第8の方法は、カム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した第2の経時的変化量ΔL2(ΔLγ2)、より具体的には第2の経時的積算変化量ΔPC2(ΔPCγ2)を測定するように構成されている。
なお、以下で説明では、第8の方法を、第2の経時的変化量ΔLγ2の上位概念である経時的変化量ΔLγを計測するための方法として説明する。
なお、以下で説明では、第8の方法を、第2の経時的変化量ΔLγ2の上位概念である経時的変化量ΔLγを計測するための方法として説明する。
第8の方法は、第5の方法または第6の方法を経たのち、例えば図23に示すステップCS70ないしCS75を経ることで実行される。このステップCS70ないしCS75は、基本的に第4の方法におけるステップCS30ないしCS35と同じである。
すなわち、補正部10は、第5の方法のステップCS41ないしCS46、または第6の方法のステップCS51ないしCS56を経ることで特定中間位置Pαを検出し、この特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαを測定する(ステップCS70)。
その後、補正部10は、全開位置Po側の第2基準位置Pst2に向かう開方向へ弁軸200を回転させるように電動モータ52を駆動する(ステップCS71)。このとき補正部10は、操作指示部11を通じて、操作部5に向けて回転指示命令信号SS10を出力する。
補正部10は、電動モータ52を駆動させると同時に、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdの積算(カウント)を開始する(ステップCS72)。これにより、特定中間位置Pαとこの特定中間位置Pαよりも第2基準位置Pst2側に位置する特定中間位置Pγとの間を回転する弁軸200の回転区間変位量Lαγ(回転区間積算値PCαγ)の測定が開始される。
その後、補正部10は、位置検出部12を通じて、特定中間位置Pγが検出されたか否かを判定する(ステップCS73)。
ここで、特定中間位置Pγの検出は、図22に示すように、弁軸200を前記開方向に回転させながら特定中間位置Pαを検出する第6の方法と同様に、ON/OFFセンサ2_γから出力される補正用検知信号SS11の受信終了点を基点として実行される。これにより、カム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した特定中間位置Pγの経時的積算変化量ΔPCγ2(特定中間位置Pγの回転区間変位量ΔLγ2)が測定される。
ここで、特定中間位置Pγの検出は、図22に示すように、弁軸200を前記開方向に回転させながら特定中間位置Pαを検出する第6の方法と同様に、ON/OFFセンサ2_γから出力される補正用検知信号SS11の受信終了点を基点として実行される。これにより、カム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した特定中間位置Pγの経時的積算変化量ΔPCγ2(特定中間位置Pγの回転区間変位量ΔLγ2)が測定される。
位置検出部12を通じて特定中間位置Pγが検出されなければ、ステップCS71へと戻り、ステップCS71ないしステップCS73が繰り返えされる。具体的には、検出位置変化量算出部14を通じて、特定中間位置Pγが検出されるまで前記積算(カウント)が継続される。
他方、特定中間位置Pγが検出されると、位置検出部12は、当該情報に関する検出信号SS13を検出位置変化量算出部14に向けて出力し、この検出信号SS13を受信した検出位置変化量算出部14は、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdの積算(パルス数のカウント)を終了し、回転区間変位量Lαγに対応した回転区間積算値PCαγを計測する(ステップCS74)。
その後、補正部10は、検出位置変化量算出部14を通じて、ステップCS74で計測された特定中間位置Pαの回転区間積算値PCαγと、位置情報保存部13に記憶・保存されている特定中間位置Pαの回転区間初期積算値PCαrefと、特定中間位置Pγの回転区間初期積算値PCγrefと、既に測定済みの特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαとから、特定中間位置Pγの経時的積算変化量ΔPCγを測定する(ステップCS75)。このとき、回転区間積算値PCαγ、回転区間初期積算値PCαref、回転区間初期積算値PCγref、経時的積算変化量ΔPCαおよび経時的積算変化量ΔPCγとの間には、ΔPCγ=(PCαγ+ΔPCα)−PCαγref(ただし、PCαγref=PCγref−PCαref)の関係式が成立する。
以上のステップにより、第8の方法による特定中間位置Pγの補正時積算値PCαγ(補正時の特定中間位置Pαから特定中間位置Pγに至るまでの回転区間変位量Lαγ)の計測、および特定中間位置Pγの経時的積算変化量ΔPCγ(特定中間位置Pγの経時的変化量ΔLγ)の測定が終了する。
なお、特定中間位置Pαから第2基準位置Pst2に至るまでに、弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)が複数の中間位置を通過する場合には、従前の方法と同様に、補正部10は、それぞれの中間位置を特定中間位置PγとしてステップCS71ないしステップCS75を適宜実行する。
前記第1ないし第8の方法で計測・測定された各数値は、回転制御装置100が備える記憶装置に保存されるように構成されてもよいし、回転制御装置100から離隔した場所に設けられた記憶装置に無線または有線によって送信されて保存されるように構成してもよい。
〔第1の方法ないし第8の方法の組み合わせ〕
前記第1の方法ないし第8の方法を重畳的に組み合わせて補正モードを実行するように構成してもよい。
例えば、補正の際に弁軸200を回転させる方向が同一である第1の方法と第5の方法を同時(重畳的)に実行することで、第1の経時的変化量ΔLα1およびこれに対応する第1の積算変位量ΔPCα1と、第2の経時的変化量ΔLα2およびこれに対応する第2の積算変位量ΔPCα2とを、前記任意位置から第1の基準位置Pst1に向けて弁軸200を回転させる過程で略同時に測定することができる。これにより、短時間かつ高精度の補正を実現することができる。
同様に、第1の方法と第7の方法、第3と第7の方法、第2の方法と第6の方法、第2と第8の方法および第4と第8の方法を重畳的に組み合わせることで、短時間かつ高精度の補正を実現することができる。
前記第1の方法ないし第8の方法を重畳的に組み合わせて補正モードを実行するように構成してもよい。
例えば、補正の際に弁軸200を回転させる方向が同一である第1の方法と第5の方法を同時(重畳的)に実行することで、第1の経時的変化量ΔLα1およびこれに対応する第1の積算変位量ΔPCα1と、第2の経時的変化量ΔLα2およびこれに対応する第2の積算変位量ΔPCα2とを、前記任意位置から第1の基準位置Pst1に向けて弁軸200を回転させる過程で略同時に測定することができる。これにより、短時間かつ高精度の補正を実現することができる。
同様に、第1の方法と第7の方法、第3と第7の方法、第2の方法と第6の方法、第2と第8の方法および第4と第8の方法を重畳的に組み合わせることで、短時間かつ高精度の補正を実現することができる。
また、前述したように、第3の方法および第4の方法は、第1の方法または第2の方法に続いて実施され、第7の方法および第8の方法は、第5の方法または第6の方法に続いて実施されるが、第1の方法と第2の方法、および第5の方法と第6の方法とを連続して実施するように構成してもよい。これにより、第1位置(第1基準位置Pst1)と第2位置(第2基準位置Pst2)との間に配設されている全ての中間位置に対し、それぞれを特定中間位置Pαとして経時的変化量ΔLα(経時的積算変化量ΔPCα)を測定することができる。
<補正方法>
次に、図24ないし図27を参照しながら補正方法について説明する。
なお、中間位置を示す基準値APは、回転角度(°)で示される値であるとして説明する。
次に、図24ないし図27を参照しながら補正方法について説明する。
なお、中間位置を示す基準値APは、回転角度(°)で示される値であるとして説明する。
本実施の形態における補正は、前述したように、ON/OFFセンサ2_αの電極21a、21bの両端部(図24及び図25中の左右両端部。以下、「左側端部」および「右側端部」という。)に接続するカム部材24a、24bは、摩耗により経時的形状変化し、この経時的形状変化に起因して生じる中間位置の検出位置の変化を是正するように、基準値APを補正するものである。
以下、2つの補正方法について説明する。
以下、2つの補正方法について説明する。
〔第1の補正方法〕
第1の補正方法を、図24ないし図26を参照しながら説明する。この第1の補正方法は、第1の方法ないし第8の方法のいずれか1つの方法によって測定された特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLα(検出位置積算量ΔPCα)を用いて、中間位置Pを示す基準値APを補正する方法であり、図26に示されるステップHS1ないしHS4により実行される。ここで、中間位置が複数設けられている場合(5つの中間位置が設けられている本実施の形態の場合)は、それぞれの中間位置においてステップHS1ないしHS4が実行される。
第1の補正方法を、図24ないし図26を参照しながら説明する。この第1の補正方法は、第1の方法ないし第8の方法のいずれか1つの方法によって測定された特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLα(検出位置積算量ΔPCα)を用いて、中間位置Pを示す基準値APを補正する方法であり、図26に示されるステップHS1ないしHS4により実行される。ここで、中間位置が複数設けられている場合(5つの中間位置が設けられている本実施の形態の場合)は、それぞれの中間位置においてステップHS1ないしHS4が実行される。
補正部10は、基準値補正量算出部15を通じて、前記第1ないし第8の方法のいずれかによって測定された特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαと、位置情報保存部13に記憶されている弁軸200の最大回転角θspおよびこの最大回転角θに対応した回転可能区間積算値PCspとから、特定中間位置Pαを含む中間位置Pを示す基準値APの補正量ΔAPを算出する(ステップHS1)。このとき基準値補正量算出部15は、検出位置変化量算出部14から経時的積算変化量ΔPCαに関する情報SS18を受信し、また、位置情報保存部13から最大回転角θspおよび回転可能区間積算値PCspに関する情報SS19を受信する。
補正量ΔAP、検出位置の変位量ΔPCα、最大回転角θspおよび回転可能区間積算値PCspの間には、ΔAP=ΔPCα/PCsp×θspといった関係式が成り立つ。
補正量ΔAP、検出位置の変位量ΔPCα、最大回転角θspおよび回転可能区間積算値PCspの間には、ΔAP=ΔPCα/PCsp×θspといった関係式が成り立つ。
ここで、前記第1ないし第8の方法のいずれかによって測定された特定中間位置Pαが、複数配設された中間位置の全て、すなわち、特定中間位置Pαが、全閉位置Pc、位置Pa、位置Pm、位置Pb、全開位置Poである場合には、それぞれの中間位置における経時的積算変化量ΔPCc、ΔPCa、ΔPCm、ΔPCbおよびΔPCoが測定されているため、それぞれの中間位置を示す基準値AP(基準値APc、APa、APm、APbおよびAPo)毎に補正量AP(補正量ΔAPc、ΔAPa、ΔAPm、ΔAPbおよびΔAPo)を算出する。
他方、複数の中間位置のうちの1つの中間位置、例えば、弁開度20%位置Paのみの経時的積算変化量ΔPCaが測定されている場合には、この経時的積算変化量ΔPCaを用いて、全ての中間位置を示す基準値AP(APc、APa、APm、APbおよびAPo)に共通の補正量ΔAPを算出する。
前者によれば、高い精度の補正を実施することができる。後者によれば、補正に要する時間を抑えることができる。
他方、複数の中間位置のうちの1つの中間位置、例えば、弁開度20%位置Paのみの経時的積算変化量ΔPCaが測定されている場合には、この経時的積算変化量ΔPCaを用いて、全ての中間位置を示す基準値AP(APc、APa、APm、APbおよびAPo)に共通の補正量ΔAPを算出する。
前者によれば、高い精度の補正を実施することができる。後者によれば、補正に要する時間を抑えることができる。
基準値補正量算出部15は、補正量ΔAPを算出したのち、弁軸200が回転する方向を判定し(ステップHS2)、この回転方向に応じて基準値APを補正する。
すなわち、弁軸200が、図24に示すように、絶対的位置を示す値が減少する前記閉方向(本実施の形態では、全開位置Poから全閉位置Pcに向かう方向)に回転しているときに検出される基準値APに対しては、現在の値から補正量ΔAPを減算することで補正後の基準値AP´を算出する(ステップHS3)。
他方、弁軸200が、図25に示すように、絶対的位置を示す値が増大する開方向(本実施の形態では、全閉位置Pcから全開位置Poに向かう方向)に回転しているときに検出される基準値APに対しては、現在の値に補正量ΔAPを加算することで補正後の基準値AP´を算出する(ステップHS4)。
以上のステップを経て、第1の補正方法は終了する。
補正後の基準値AP´に関すデータは、例えば、回転制御装置100が備える不揮発性メモリーに保存される。また、別の仕様では、例えば回転制御装置100から離隔した場所に設けられた記憶装置に無線または有線によって送信されて保存されるように構成してもよい。
保存された補正後の基準値AP´に関する情報SS21は、例えば基準位置更新部32へと送られ、通常動作モードにおいて、補正後の基準値AP´が反映された更新が実行される。また、補正を重ねることで蓄積されるデータは、その時系列的トレンドをモニターすることで回転制御装置100の故障診断や予防保全に役立てることができる。このとき、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの使用頻度を表すパラメータ、例えば、通常動作モードにおいてON/OFFセンサ2_1〜2_nから出力される検知信号P1〜Pnの回数等を並行して取得することで、使用頻度と摩耗による検出位置の変化量/補正量との相関を求めることができるので、より効果的な予防保全が可能になる。
補正後の基準値AP´に関すデータは、例えば、回転制御装置100が備える不揮発性メモリーに保存される。また、別の仕様では、例えば回転制御装置100から離隔した場所に設けられた記憶装置に無線または有線によって送信されて保存されるように構成してもよい。
保存された補正後の基準値AP´に関する情報SS21は、例えば基準位置更新部32へと送られ、通常動作モードにおいて、補正後の基準値AP´が反映された更新が実行される。また、補正を重ねることで蓄積されるデータは、その時系列的トレンドをモニターすることで回転制御装置100の故障診断や予防保全に役立てることができる。このとき、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの使用頻度を表すパラメータ、例えば、通常動作モードにおいてON/OFFセンサ2_1〜2_nから出力される検知信号P1〜Pnの回数等を並行して取得することで、使用頻度と摩耗による検出位置の変化量/補正量との相関を求めることができるので、より効果的な予防保全が可能になる。
〔第2の補正方法〕
次に、第2の補正方法を、図24、図25および図27を参照しながら説明する。この第2の補正方法は、第1の方法ないし第4の方法のうちの少なくとも1つによってカム部材24a、24bの経時的形状変化X1に起因した第1の経時的変化量ΔLα1およびこれに対応する第1の経時的積算変化量ΔPCα1を測定し、かつ第5の方法ないし第8の方法のうちの少なくとも1つによってカム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した第2の経時的変化量ΔLα2およびこれに対応する第2の経時的積算変化量ΔPCα2を測定した場合に実行される補正方法であり、図27に示されるステップHS10ないしHS14により実行される。ここで、中間位置が複数設けられている場合(5つの中間位置が設けられている本実施の形態の場合)は、それぞれの中間位置においてステップHS10ないしHS14が実行される。
次に、第2の補正方法を、図24、図25および図27を参照しながら説明する。この第2の補正方法は、第1の方法ないし第4の方法のうちの少なくとも1つによってカム部材24a、24bの経時的形状変化X1に起因した第1の経時的変化量ΔLα1およびこれに対応する第1の経時的積算変化量ΔPCα1を測定し、かつ第5の方法ないし第8の方法のうちの少なくとも1つによってカム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した第2の経時的変化量ΔLα2およびこれに対応する第2の経時的積算変化量ΔPCα2を測定した場合に実行される補正方法であり、図27に示されるステップHS10ないしHS14により実行される。ここで、中間位置が複数設けられている場合(5つの中間位置が設けられている本実施の形態の場合)は、それぞれの中間位置においてステップHS10ないしHS14が実行される。
補正部10は、基準値補正量算出部15を通じて、前記第1ないし第4の方法の少なくとも1つの方法によって測定された第1の経時的積算変化量ΔPCα1と、位置情報保存部13に記憶されている弁軸200の最大回転角θspおよびこの最大回転角θspの間に相対的位置センサ1が検出する機械的変位の回転可能区間積算値PCspとから、中間位置Pを示す基準値APにおける第1の補正量ΔAP1を算出する(ステップHS10)。この第1の補正量ΔAP1は、カム部材24a、24bの経時的形状変化X1に起因した検出位置の変化を是正する補正量である。
このとき基準値補正量算出部15は、検出位置変化量算出部14から第1の経時的積算変化量ΔPCα1に関する情報SS18を受信し、位置情報保存部13から最大回転角θおよび回転可能区間積算値PCspに関する情報SS19を受信する。
第1の補正量ΔAP1、第1の経時的積算変化量ΔPCα1、最大回転角θspおよび回転可能区間積算値PCspとの間には、ΔAP=ΔPCα/PCsp×θspといった関係式が成立する。
このとき基準値補正量算出部15は、検出位置変化量算出部14から第1の経時的積算変化量ΔPCα1に関する情報SS18を受信し、位置情報保存部13から最大回転角θおよび回転可能区間積算値PCspに関する情報SS19を受信する。
第1の補正量ΔAP1、第1の経時的積算変化量ΔPCα1、最大回転角θspおよび回転可能区間積算値PCspとの間には、ΔAP=ΔPCα/PCsp×θspといった関係式が成立する。
前記第1ないし第4の方法における特定中間位置Pαが、複数配設された中間位置の全て、すなわち、全閉位置Pc、位置Pa、位置Pm、位置Pbおよび全開位置Poである場合には、それぞれの中間位置において第1の経時的積算変化量ΔPCc1、ΔPCa1、ΔPCm1、ΔPCb1およびΔPCo1が測定されているため、それぞれの中間位置を示す基準値AP(基準値APc、APa、APm、APbおよびAPo)毎に第1の補正量AP1(第1の補正量ΔAPc1、ΔAPa1、ΔAPm1、ΔAPb1およびΔAPo1)を算出する。
他方、複数の中間位置のうちの1つの中間位置、例えば、弁開度20%位置Paのみの第1の経時的積算変化量ΔPCa1が測定されている場合には、この第1の経時的積算変化量ΔPCa1を用いて、全ての中間位置を示す第1の基準値AP1(第1の基準値APc1、APa1、APm1、APb1およびAPo1)に共通の第1の補正量ΔAP1を算出する。
前者によれば、高い精度の補正を実施することができる。後者によれば、補正に要する時間を抑えることができる。
他方、複数の中間位置のうちの1つの中間位置、例えば、弁開度20%位置Paのみの第1の経時的積算変化量ΔPCa1が測定されている場合には、この第1の経時的積算変化量ΔPCa1を用いて、全ての中間位置を示す第1の基準値AP1(第1の基準値APc1、APa1、APm1、APb1およびAPo1)に共通の第1の補正量ΔAP1を算出する。
前者によれば、高い精度の補正を実施することができる。後者によれば、補正に要する時間を抑えることができる。
次に、補正部10は、基準値補正量算出部15を通じて、前記第5ないし第8の方法の少なくとも1つの方法によって測定された第2の経時的積算変化量ΔPCα2と、位置情報保存部13に記憶されている弁軸200の最大回転角θspおよびこの最大回転角θspの間に相対的位置センサ1が検出する機械的変位の回転可能区間積算値PCspとから、中間位置Pを示す基準値APにおける第2の補正量ΔAP2を算出する(ステップHS11)。この第2の補正量ΔAP2は、カム部材24a、24bの経時的形状変化X2に起因した検出位置の変化を是正する補正量である。
このとき基準値補正量算出部15は、検出位置変化量算出部14から第1の経時的積算変化量ΔPCα2に関する情報SS18を受信し、位置情報保存部13から最大回転角θおよび回転可能区間積算値PCspに関する情報SS19を受信する。
第2の補正量ΔAP2、第2の経時的積算変化量ΔPCα2、最大回転角θspおよび回転可能区間積算値PCspとの間には、ΔAP=ΔPCα/PCsp×θspといった関係式が成立する。
このとき基準値補正量算出部15は、検出位置変化量算出部14から第1の経時的積算変化量ΔPCα2に関する情報SS18を受信し、位置情報保存部13から最大回転角θおよび回転可能区間積算値PCspに関する情報SS19を受信する。
第2の補正量ΔAP2、第2の経時的積算変化量ΔPCα2、最大回転角θspおよび回転可能区間積算値PCspとの間には、ΔAP=ΔPCα/PCsp×θspといった関係式が成立する。
前記第5ないし第8の方法における特定中間位置Pαが、複数配設された中間位置の全て、すなわち、全閉位置Pc、位置Pa、位置Pm、位置Pbおよび全開位置Poである場合には、それぞれの中間位置において第2の経時的積算変化量ΔPCc2、ΔPCa2、ΔPCm2、ΔPCb2およびΔPCo2が測定されているため、それぞれの中間位置を示す基準値AP(基準値APc、APa、APm、APbおよびAPo)毎に第2の補正量AP2(第2の補正量ΔAPc2、ΔAPa2、ΔAPm2、ΔAPb2およびΔAPo2)を算出する。
他方、複数の中間位置のうちの1つの中間位置、例えば、弁開度20%位置Paのみの第2の経時的積算変化量ΔPCa2が測定されている場合には、この第2の経時的積算変化量ΔPCa2を用いて、全ての中間位置を示す第2の基準値AP2(第2の基準値APc2、APa2、APm2、APb2およびAPo2)に共通の第2の補正量ΔAP2を算出する。
前者によれば、高い精度の補正を実施することができる。後者によれば、補正に要する時間を抑えることができる。
他方、複数の中間位置のうちの1つの中間位置、例えば、弁開度20%位置Paのみの第2の経時的積算変化量ΔPCa2が測定されている場合には、この第2の経時的積算変化量ΔPCa2を用いて、全ての中間位置を示す第2の基準値AP2(第2の基準値APc2、APa2、APm2、APb2およびAPo2)に共通の第2の補正量ΔAP2を算出する。
前者によれば、高い精度の補正を実施することができる。後者によれば、補正に要する時間を抑えることができる。
基準値補正量算出部15は、第1の補正量ΔAP1および第2の補正量ΔAP2を算出したのち、弁軸200が回転する方向を判定し(ステップHS12)、この回転方向に応じて基準値APを補正する。
すなわち、弁軸200が、図24に示すように、絶対的位置を示す値が減少する前記閉方向(本実施の形態では、全開位置Poから全閉位置Pcに向かう方向)に回転しているときに検出される基準値APに対しては、現在の値から第1の補正量ΔAP1を減算することで補正後の基準値AP´を算出する(ステップHS13)。
他方、弁軸200が、図25に示すように、絶対的位置を示す値が増大する開方向(本実施の形態では、全閉位置Pcから全開位置Poに向かう方向)に回転しているときに検出される基準値APに対しては、現在の値に第1の補正量ΔAP1を加算することで補正後の基準値AP´を算出する(ステップHS14)。
以上のステップを経て、第1の補正方法は終了する。
補正後の基準値AP´に関すデータは、第1の補正方法と同様に、例えば、回転制御装置100が備える不揮発性メモリーに保存される。また、別の仕様では、例えば回転制御装置100から離隔した場所に設けられた記憶装置に無線または有線によって送信されて保存されるように構成してもよい。
補正後の基準値AP´に関すデータは、第1の補正方法と同様に、例えば、回転制御装置100が備える不揮発性メモリーに保存される。また、別の仕様では、例えば回転制御装置100から離隔した場所に設けられた記憶装置に無線または有線によって送信されて保存されるように構成してもよい。
≪本実施の形態における補正の効果≫
第1の方法ないし第8の方法によれば、ON/OFFセンサ2_1〜2_nを構成する基板20、電極21a、21bおよびカム部材24a、24bの摩耗等による経時的形状変化、特にカム部材24a、24bの経時的形状変化に起因した中間位置の検出位置の変化量を、必要なときに迅速に測定することができる。
また、第1の補正方法および第2の補正方法によれば、第1の方法ないし第8の方法の方法を用いて計測された検出位置変化量を用いて、中間位置を示す基準値APを適正な値に補正することができる。
これにより、操作対象軸の高い位置検出精度と、高い耐久性・信頼性を兼ね備え回転制御装置を低コストで実現しつつ、さらに高い位置検出精度を長期間保持することができる。
第1の方法ないし第8の方法によれば、ON/OFFセンサ2_1〜2_nを構成する基板20、電極21a、21bおよびカム部材24a、24bの摩耗等による経時的形状変化、特にカム部材24a、24bの経時的形状変化に起因した中間位置の検出位置の変化量を、必要なときに迅速に測定することができる。
また、第1の補正方法および第2の補正方法によれば、第1の方法ないし第8の方法の方法を用いて計測された検出位置変化量を用いて、中間位置を示す基準値APを適正な値に補正することができる。
これにより、操作対象軸の高い位置検出精度と、高い耐久性・信頼性を兼ね備え回転制御装置を低コストで実現しつつ、さらに高い位置検出精度を長期間保持することができる。
また、第1の方法ないし第8の方法によって測定された特定中間位置Pαの検出位置の変化量、および第1の補正方法および第2の補正方法によって算出された補正値を、例えば自身が備える記憶装置(不揮発性メモリー等)に記憶・保存するように構成し、または遠隔地に設けられた記憶装置へ有線または無線で送信して記憶・保存するように構成すれば、補正を重ねることにデータが蓄積され、これら蓄積デーを、例えば時系列なトレンドをモニターするといった形で分析することで、回転制御装置100の故障診断や予防保全に役立てることができる。このとき、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの使用頻度を表すパラメータ、例えば、通常動作モードにおいてON/OFFセンサ2_1〜2_nから出力される検知信号P1〜Pnの回数等を同時に取得することで、摩耗による検出位置の変化量/補正量と使用頻度との相関を求めることができ、より効果的な予防保全が可能になる。
100…回転制御装置(操作器)、200…弁軸、1…相対的位置センサ、2,2_1〜2_n…ON/OFFセンサ、3…位置算出部、4,4A…操作量算出部、5…操作部、10…補正部、11…操作指示部、12…位置検出部、13…位置情報保存部、14…検出位置変化量算出部、15…基準値補正量算出部、20…プリント基板、20a、20b…主面、21a、21b…電極、201…ショートプレート、201a、201b…接触子、23_i…検出回路、24a、24b…カム部材、31…相対的位置情報取得部、32…基準値更新部、33…位置決定部、41…目標
値取得部、42…偏差算出部、43…操作量決定部、51…電動モータ駆動部、52…電動モータ、53…減速機、SP…目標値、PV…実開度、ΔP…偏差、MV…操作量、RP…積算値、AP…基準値、RST…リセット信号、Pα…特定中間位置、Pα…特定中間位置、Pst1…第1基準位置、Pst2…第2基準位置、Lα…回転区間変位量、ΔLα…経時的変化量、PCα…回転区間積算値PCα ref…初期時積算値、ΔPCα…経時的積算変化量、ΔAP…基準値補正量。
値取得部、42…偏差算出部、43…操作量決定部、51…電動モータ駆動部、52…電動モータ、53…減速機、SP…目標値、PV…実開度、ΔP…偏差、MV…操作量、RP…積算値、AP…基準値、RST…リセット信号、Pα…特定中間位置、Pα…特定中間位置、Pst1…第1基準位置、Pst2…第2基準位置、Lα…回転区間変位量、ΔLα…経時的変化量、PCα…回転区間積算値PCα ref…初期時積算値、ΔPCα…経時的積算変化量、ΔAP…基準値補正量。
上記回転制御装置において、前記変位量が、前記操作対象軸の絶対的な回転位置を示す値が増加する方向(特許請求の範囲に記載の「順方向」に相当。以下「開方向」という。また、操作対象軸の絶対的な回転位置を示す値が減少する「逆方向」を、以下「閉方向」という。)へ前記操作対象軸が回転するときに前記中間位置が前記第1の補正用検出位置であるとして計測される第1の変位量(Lα1)、および/または、前記開方向へ前記操作対象軸が回転するときに、前記中間位置が前記第2の補正用検出位置であるとして計測される第2の変位量(Lα2)を含むように構成してもよい。
図3B,3Dに示されるように、ショートプレート201は、例えば側面視「コ」字状に形成されている。ショートプレート201は、例えば、真鍮やステンレス等の金属から成る短冊状の板部材を曲げ加工して側面視「コ」字状に形成すればよい。このようなショートプレート201を弁軸200の側面にネジ等で固定することによって、このショートプレート201は、一端が弁軸200に固定されてこの弁軸200の径方向に延在する第1接触子201aと、この第1接触子201aと電気的に接続され、一端が弁軸200に固定されてこの弁軸200の径方向に延在する第2接触子201bとを提供することとなる。第1接触子201aと第2接触子201bとは、ともに弾性変形可能な板状の部材である。プリント基板20は、これら一対の接触子201a、201bの間に配置される。この状態でこれらの接触子201a、201bの接点201a’、201b’がプリント基板20の表と裏の2つの主面20a、20bの方向にそれぞれ付勢されている。したがって、弁軸200に固定されたショートプレート201は、対向する一対の接触子201a,201bがプリント基板20を挟み込んだ状態で弁軸200とともに回転する。
ここで、回転区間変位量Lαおよび回転区間初期変位量Lαrefは、いずれも相対的位置センサ1によって検出される機械的変位の積算値、より具体的には、相対的位置センサ1を構成するインクリメンタル型のロータリエンコーダから一定の回転角毎に出力されるパルス数の積算値して計測される(以下、回転区間変位量Lαに対応する積算値を「回転区間積算値PCα」といい、回転区間初期変位量Lαrefに対応する積算値を「回転区間初期積算値PCαref」という。)。
また、前記基本情報である回転可能区間変位量Lspも、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位の積算値(以下、「回転可能区間積算値PCsp」という。)の形で計測される。
また、前記基本情報である回転可能区間変位量Lspも、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位の積算値(以下、「回転可能区間積算値PCsp」という。)の形で計測される。
検出位置変化量算出部14は、位置検出部12が出力する検出信号SS13および検出信号SS15を受信するとともに、相対位置センサ1から機械的変位Mdに関する情報を受信する。検出位置変化量算出部14は、これら受信情報に基づいて、回転区間積算値PCαを計測する。さらに、検出位置変化量算出部14は、位置情報保存部13に格納されている、回転区間初期変位量Lαrefに対応した回転区間回転区間初期積算値PCαrefに関する情報SS17受信し、この回転区間初期積算値PCαrefと回転区間積算値PCαとの差分から、経時的積算変化量ΔPCαを測定する。
なお、本実施の形態では、第1位置が全閉位置Pcで構成され、第2位置が全開位置Poで構成されている。このため、第1基準位置Pst1と全閉位置Pcとは同じ位置にあり、第2基準位置Pst2と全開位置Poとは同じ位置にある。したがって、構造的に可能であれば、全閉位置Pc側基準位置ON/OFFセンサ12aをON/OFFセンサ2_1で代用し、全開位置Po側基準位置ON/OFFセンサ12bをON/OFFセンサ2_5で代用してもよい。
このとき、全閉位置Pcおよび全開位置Poの検出位置が経時的に変化しないよう、例えば、これらの位置を検出するON/OFFセンサ2_1および2_5の近傍に、弁軸200の回転を機械的に規制する要素(例えばストッパーW)が配設されていることが望ましい。ON/OFFセンサ2_1、2_5が備える電極21a、21bおよびカム部材24a、24b等の経時的形状変化によって全閉位置Pcおよび全開位置Poの検出位置が経時的に変化することが想定される場合には、基準位置ON/OFFセンサ12a、12bを、ON/OFFセンサ2_1、2_nで代用することなく、経時的形状変化のない部位に別途配設することが望ましい。
このとき、全閉位置Pcおよび全開位置Poの検出位置が経時的に変化しないよう、例えば、これらの位置を検出するON/OFFセンサ2_1および2_5の近傍に、弁軸200の回転を機械的に規制する要素(例えばストッパーW)が配設されていることが望ましい。ON/OFFセンサ2_1、2_5が備える電極21a、21bおよびカム部材24a、24b等の経時的形状変化によって全閉位置Pcおよび全開位置Poの検出位置が経時的に変化することが想定される場合には、基準位置ON/OFFセンサ12a、12bを、ON/OFFセンサ2_1、2_nで代用することなく、経時的形状変化のない部位に別途配設することが望ましい。
次に、回転制御装置100は、ステップS26において算出された実開度PVが目標値
SPと一致するか否かを判定する(S27)。
SPと一致するか否かを判定する(S27)。
弁軸200の回転区間変位量Lαは、前述したように、基準位置Pstと特定中間位置Pαとの間を弁軸200が回転する間に相対的位置センサ1が検出する機械的変位Md、より具体的には、相対的位置センサ1を構成するインクリメンタル型のロータリエンコーダから一定の回転角毎に出力されるパルス数の積算値の形で定量的に計測される。弁軸200の回転区間変位量Lαの経時的変化量ΔLαは、初期時に計測された回転区間初期積算値PCαrefと補正時に計測された回転区間積算値PCαとの差分である経時的積算変化量ΔPCαの形で定量的に測定される。
第2基準位置検知信号Q2を受信して弁軸200が第2基準位置Pst2に到達したことを検出したならば、上記一連のステップが終了する。
なお、接触子201a、201bと電極21a、21bとの接触範囲が、装置製造時から、相対的位置センサ1によって検出される機械的変位Mdよりも大きく設定されている場合には、初期時より、特定中間位置Pαを検出する際の基点として「受信開始点」と「受信終了点」とが存在することになる。
この場合、補正精度を担保する観点から、回転区間初期変位量Lαref(回転区間初期積算値PCαref)と補正時の回転区間変位量Lα(回転区間積算値PCα)とは、同一基点に基づいて計測されることが望ましい。
この場合、補正精度を担保する観点から、回転区間初期変位量Lαref(回転区間初期積算値PCαref)と補正時の回転区間変位量Lα(回転区間積算値PCα)とは、同一基点に基づいて計測されることが望ましい。
また、ステップPS1において、弁軸200を全開位置Po側の第2基準位置Pst2に配置してもよい。この場合、ステップPS2およびステップPS5では、弁軸200を閉方向(全閉位置Pcに向けた方向)へ回転させるように電動モータ52を駆動する。また、弁軸200が全閉位置Pc側の第1基準位置Pst1に到達したときに出力される第1基準位置検知信号Q1を受信するまで、ステップPS2ないしPS4が繰り返されることなる。
第2の方法は、例えば図10に示すように、全閉位置Pc側の第1位置に設けられた第1基準位置Pst1と全開位置Po側の第2位置に設けられた第2基準位置Pst2との間の任意の位置(この任意の位置には、第1基準位置Pst1も含まれる)にある弁軸200(より詳細には、弁軸200に接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)を、第2基準位置Pst2に向けて回転(前記開方向に向けて回転)させ、この間に検出される所定の中間位置Pαから第2基準位置Pst2に至るまでの回転区間変位量Lαを、相対的位置センサ1が検出する機械的変位Mdを積算することで回転区間積算値PCαの形で定量的に計測し、この回転区間積算値PCαと位置情報保存部13に予め記憶されている回転区間初期積算値PCαrefとの差分から、特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLαを経時的積算変化量ΔPCαの形で定量的に計測するというものである。
この第2の方法は、第1の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。
この第2の方法は、第1の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。
さらに、検出位置変化量算出部14は、回転区間積算値PCαと、位置情報保存部13に記憶・保存されている回転区間初期積算値PCαrefとから、これら値の差分として求められる経時的積算変化量ΔPCαを算出する(ステップC46)。回転区間積算値PCαと、回転区間初期積算値PCαrefと、検出位置の経時的積算変化量ΔPCαとの間には、ΔPCα=PCαref−PCαの関係式が成り立つ。
以上のステップにより、第5の方法による回転区間積算値PCα(補正時の特定中間位置Pαと第1基準位置Pst1との間の回転区間変位量Lαの計測)、および特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCα(特定中間位置Pαの経時的変化量ΔLα)の測定が終了する。
位置検出部12を通じて第2基準位置検知信号Q2を受信し、これによって第2基準位置Pst2が検出されると、後述するステップCS55へと進む。
他方、位置検出部12を通じて第2基準位置Pst2が検出されなければ、ステップCS53へと戻り、ステップCS53ないしステップCS54が繰り返えされる。このとき、操作指示部11は、開方向へ弁軸200を回転させる回転指示命令信号SS10を、操作部5に向けて出力し続ける。
他方、位置検出部12を通じて第2基準位置Pst2が検出されなければ、ステップCS53へと戻り、ステップCS53ないしステップCS54が繰り返えされる。このとき、操作指示部11は、開方向へ弁軸200を回転させる回転指示命令信号SS10を、操作部5に向けて出力し続ける。
この第8の方法は、第4の方法と同様に、特定中間位置Pαにある軸200(より詳細には、弁軸200と接合するショートプレート201に設けられた接触子201a、201b)を第2基準位置Pst2に向かう開方向へ回転させている間に、特定中間位置Pαと異なるもう一つの特定中間位置Pγを検出し、特定中間位置Pαと特定中間位置Pγとの間を弁軸200が回転する間に相対的位置センサ1が検出する機械的変位Mdを積算(パルス数をカウント)することで、回転区間積算値PCαγ(回転区間変位量Lαγ)を計測し、この計測された回転区間積算値PCαγと、位置情報保存部13に予め記憶されている回転区間初期積算値PCαrefおよびPCγrefと、第5の方法または第6の方法で測定された特定中間位置Pαの経時的積算変化量ΔPCαとから、特定中間位置Pγの経時的変化量ΔLγを経時的積算変化量ΔPCγの形で定量的に計測すると
いうものである。
この第8の方法は、従前の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。ただし、第8の方法は、例えば第5の方法または第6の方法によって経時的積算変化量ΔPCαが測定された後に実行される。
なお、上記特定中間位置Pγは、特定中間位置Pα以外であって、かつ特定中間位置Pαよりも全開位置Po側にある弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poの少なくとも1つである。
いうものである。
この第8の方法は、従前の方法と同様に、例えば、所定の期間が経過した後に電源が投入されると自動的に実施され、または、通常動作時において制御対象の制御に支障が生じない任意のタイミングで実施される補正モードにおいて実行される。ただし、第8の方法は、例えば第5の方法または第6の方法によって経時的積算変化量ΔPCαが測定された後に実行される。
なお、上記特定中間位置Pγは、特定中間位置Pα以外であって、かつ特定中間位置Pαよりも全開位置Po側にある弁開度20%位置Pa、弁開度50%位置Pm、弁開度70%位置Pbおよび全開位置Poの少なくとも1つである。
以上のステップを経て、第1の補正方法は終了する。
補正後の基準値AP´に関すデータは、例えば、回転制御装置100が備える不揮発性メモリーに保存される。また、別の仕様では、例えば回転制御装置100から離隔した場所に設けられた記憶装置に無線または有線によって送信されて保存されるように構成してもよい。
保存された補正後の基準値AP´に関する情報SS21は、例えば基準値更新部32へと送られ、通常動作モードにおいて、補正後の基準値AP´が反映された更新が実行される。また、補正を重ねることで蓄積されるデータは、その時系列的トレンドをモニターすることで回転制御装置100の故障診断や予防保全に役立てることができる。このとき、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの使用頻度を表すパラメータ、例えば、通常動作モードにおいてON/OFFセンサ2_1〜2_nから出力される検知信号P1〜Pnの回数等を並行して取得することで、使用頻度と摩耗による検出位置の変化量/補正量との相関を求めることができるので、より効果的な予防保全が可能になる。
補正後の基準値AP´に関すデータは、例えば、回転制御装置100が備える不揮発性メモリーに保存される。また、別の仕様では、例えば回転制御装置100から離隔した場所に設けられた記憶装置に無線または有線によって送信されて保存されるように構成してもよい。
保存された補正後の基準値AP´に関する情報SS21は、例えば基準値更新部32へと送られ、通常動作モードにおいて、補正後の基準値AP´が反映された更新が実行される。また、補正を重ねることで蓄積されるデータは、その時系列的トレンドをモニターすることで回転制御装置100の故障診断や予防保全に役立てることができる。このとき、ON/OFFセンサ2_1〜2_nの使用頻度を表すパラメータ、例えば、通常動作モードにおいてON/OFFセンサ2_1〜2_nから出力される検知信号P1〜Pnの回数等を並行して取得することで、使用頻度と摩耗による検出位置の変化量/補正量との相関を求めることができるので、より効果的な予防保全が可能になる。
以上のステップを経て、第2の補正方法は終了する。
補正後の基準値AP´に関すデータは、第1の補正方法と同様に、例えば、回転制御装置100が備える不揮発性メモリーに保存される。また、別の仕様では、例えば回転制御装置100から離隔した場所に設けられた記憶装置に無線または有線によって送信されて保存されるように構成してもよい。
補正後の基準値AP´に関すデータは、第1の補正方法と同様に、例えば、回転制御装置100が備える不揮発性メモリーに保存される。また、別の仕様では、例えば回転制御装置100から離隔した場所に設けられた記憶装置に無線または有線によって送信されて保存されるように構成してもよい。
100…回転制御装置(操作器)、200…弁軸、1…相対的位置センサ、2,2_1〜2_n…ON/OFFセンサ、3…位置算出部、4…操作量算出部、5…操作部、10…補正部、11…操作指示部、12…位置検出部、13…位置情報保存部、14…検出位置変化量算出部、15…基準値補正量算出部、20…プリント基板、20a、20b…主面、21a、21b…電極、201…ショートプレート、201a、201b…接触子、23_i…検出回路、24a、24b…カム部材、31…相対的位置情報取得部、32…基準値更新部、33…位置決定部、41…目標値取得部、42…偏差算出部、43…操作量決定部、51…電動モータ駆動部、52…電動モータ、53…減速機、SP…目標値、PV…実開度、ΔP…偏差、MV…操作量、RP…積算値、AP…基準値、RST…リセット信号、Pα…特定中間位置、Pst1…第1基準位置、Pst2…第2基準位置、Lα…回転区間変位量、ΔLα…経時的変化量、PCα…回転区間積算値、PCα ref…回転区間初期積算値、ΔPCα…経時的積算変化量、ΔAP…基準値補正量。
Claims (9)
- 操作対象軸の回転を制御する回転制御装置であって、
前記操作対象軸の回転の機械的変位を非接触で検出する相対的位置センサと、
前記操作対象軸の回転可能な範囲の間にある少なくとも1つの中間位置に前記操作対象軸が到達したときに検知信号を出力するON/OFFセンサと、
前記検知信号が出力されてからの、前記相対的位置センサによって検出される前記機械的変位の積算値と、前記ON/OFFセンサが出力する前記検知信号によって検出される前記中間位置を示す基準値とに基づいて、前記操作対象軸の絶対的な回転位置を算出する位置算出部と、
前記操作対象軸の回転位置の目標値の情報と、前記位置算出部によって算出された前記操作対象軸の絶対的な回転位置とに基づいて、前記操作対象軸の操作量を算出する操作量算出部と、
前記操作量算出部によって算出された前記操作量に基づいて、前記操作対象軸の回転可能な範囲内において前記操作対象軸を操作する操作部と、
前記基準値を補正する補正部とを備え、
前記ON/OFFセンサは、前記操作対象軸の周りに設けられ、前記操作対象軸の軸線と直交する主面を有する基板と、前記基板の主面上に配設された少なくとも1つの電極と、一端が前記操作対象軸に固定され、前記操作対象軸の径方向に延在し、前記操作対象軸が前記中間位置にあるときに他端側の一部が前記電極の1つに接触する接触子と、前記接触子が前記電極の1つに接触すると前記検知信号を出力する検出回路と、前記基板の前記主面上かつ前記電極間に配置され、前記操作対象軸が前記中間位置にないときに前記接触子の他端を前記主面から離間させる方向に移動させるカム部材とを備え、
前記補正部は、前記検知信号が出力されるときの前記操作対象軸の回転位置を異なる2つの時点で計測し、これら計測値に基づいて前記中間位置を示す基準値を補正するように構成されている、
回転制御装置。 - 請求項1に記載された回転制御装置において、
前記操作対象軸の回転位置は、前記ON/OFFセンサによって検出される前記中間位置と絶対的な位置に固定された基準位置との間を回転する前記操作対象軸の変位量として計測される、
回転制御装置。 - 請求項2に記載された回転制御装置において、
前記変位量は、前記操作対象軸が前記基準位置と前記中間位置との間を回転する間に前記相対的位置センサによって検出される機械的変位の積算値として計測される、
回転制御装置。 - 請求項2または3に記載された回転制御装置において、
前記基準位置は、前記操作対象軸の回転可能な範囲の端点を形成する第1位置および第2位置の少なくとも1つである、
回転制御装置。 - 請求項2ないし4のいずれかに記載された回転制御装置において、
前記中間位置は、前記検知信号の出力が開始される時点における前記操作対象軸の回転位置によって規定される第1の補正用検出位置、および/または、前記検知信号の出力が終了する時点における前記操作対象軸の回転位置として規定される第2の補正用検出位置を含む
回転制御装置。 - 請求項5に記載された回転制御装置において、
前記変位量は、前記操作対象軸の絶対的な回転位置を示す値が増加する順方向へ前記操作対象軸が回転するときに前記中間位置が前記第1の補正用検出位置であるとして計測される第1の変位量、および/または、前記順方向へ前記操作対象軸が回転するときに、前記中間位置が前記第2の補正用検出位置であるとして計測される第2の変位量を含む
回転制御装置。 - 請求項5または6に記載された回転制御装置において、
前記変位量は、前記操作対象軸の絶対的な回転位置を示す値が減少する逆方向へ前記操作対象軸が回転するときに前記中間位置が前記第1の補正用検出位置であるとして計測される第3の変位量、および/または、前記逆方向へ前記操作対象軸が回転するときに、前記中間位置が前記第2の補正用検出位置であるとして計測される第4の変位量を含む
回転制御装置。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載された回転制御装置において、
前記補正部は、前記経時的変化量に基づいて前記基準値の補正量を算出し、前記絶対的な回転位置を示す値が増加する順方向へ前記操作対象軸が回転するときに検出される前記基準値に対して前記補正量を減算し、前記値が減少する逆方向へ前記操作対象軸が回転するときに検出される前記基準値に対し前記補正量を加算することで前記基準値を補正するように構成されている、
回転制御装置。 - 請求項6または7に記載された回転制御装置において、
前記補正部は、前記第1の変位量または前記第4の変位量を用いて測定される前記経時的変化量に基づいて前記基準値に対する第1の補正量を算出し、前記第2の変位量または第3の変位量を用いて測定される前記経時的変化量に基づいて前記基準値に対する第2の補正量を算出し、
前記順方向へ前記操作対象軸が回転するときに検出される前記基準値から前記第1の補正量を減算し、前記逆方向へ前記操作対象軸が回転するときに検出される前記基準値に前記第2の補正量を加算するように構成されている、
回転制御装置。
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