JP7382796B2 - ピエゾバルブ、流体制御装置、及び、ピエゾバルブ診断方法 - Google Patents
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Description
4 ・・・ピエゾバルブ
41 ・・・ピエゾアクチュエータ
42 ・・・弁座
43 ・・・弁体
5 ・・・駆動回路
51 ・・・増幅器
52 ・・・第1スイッチング素子
6 ・・・診断機構
61 ・・・リーク電流検出器
62 ・・・検出抵抗
63 ・・・第2スイッチング素子
64 ・・・第1電圧検出部
65 ・・・キャパシタンス検出器
66 ・・・電流供給部
67 ・・・第2電圧検出部
68 ・・・第1診断タイミング制御部
69 ・・・第2診断タイミング制御部
Claims (9)
- 弁座と、
前記弁座に対して接触する全閉位置と、全開位置との間で移動可能に設けられた弁体と、
弁体を駆動するピエゾアクチュエータと、
ピエゾ制御信号が入力され、当該ピエゾ制御信号に応じた駆動電圧を前記ピエゾアクチュエータに出力する駆動回路と、
前記駆動回路が前記弁体を前記全閉位置又は前記全開位置へ駆動する定格最大電圧以上を駆動電圧として前記ピエゾアクチュエータに出力している状態において、前記ピエゾアクチュエータのリーク電流を検出するリーク電流検出器と、を備え、
前記リーク電流検出器が前記ピエゾアクチュエータのリーク電流を検出している状態又はその直前の状態で、前記弁座と前記弁体との間に流体が流れており、
前記駆動回路が、
入力された前記ピエゾ制御信号を増幅し、前記駆動電圧として前記ピエゾアクチュエータに出力する増幅器と、
前記ピエゾアクチュエータと、グラウンドとの間に設けられた第1スイッチング素子と、を具備し、
前記リーク電流検出器が、
前記第1スイッチング素子と並列に設けられた第2スイッチング素子と、
前記第2スイッチング素子に直列に設けられ、前記第1スイッチング素子がオフかつ前記第2スイッチング素子がオンの状態で前記リーク電流が流れ込むように構成された検出抵抗と、
前記検出抵抗に発生する電圧を検出する第1電圧検出部と、を具備することを特徴とするピエゾバルブ。 - 前記リーク電流検出器が、前記駆動回路が定格最大電圧よりも大きい駆動電圧を所定時間出力している状態でリーク電流を検出する請求項1記載のピエゾバルブ。
- 前記駆動回路が前記定格最大電圧以上の駆動電圧を出力している場合に、前記第1スイッチング素子をオフとし、前記第2スイッチング素子をオンとする第1診断タイミング制御部をさらに備えた請求項1又は2記載のピエゾバルブ。
- 前記駆動回路が前記ピエゾアクチュエータに駆動電圧を出力していない状態において、前記ピエゾアクチュエータのキャパシタンスを検出するキャパシタンス検出器をさらに備えた請求項1乃至3いずれかに記載のピエゾバルブ。
- 前記キャパシタンス検出器が、前記ピエゾアクチュエータにテスト電流を所定時間供給し、そのときの電圧変化に基づいて当該ピエゾアクチュエータのキャパシタンスを検出する請求項4記載のピエゾバルブ。
- 前記キャパシタンス検出器が、
前記ピエゾアクチュエータにテスト電流を供給する電流供給部と、
前記ピエゾアクチュエータに印加されている電圧の変化を検出する第2電圧検出部と、を備えた請求項4又は5記載のピエゾバルブ。 - 前記駆動回路が駆動電圧を出力していない場合に、前記電流供給部にテスト電流を出力させる第2診断タイミング制御部をさらに備えた請求項6記載のピエゾバルブ。
- 請求項1乃至7いずれかに記載のピエゾバルブと、
前記ピエゾバルブの開度を制御するバルブ制御部と、を備えた流体制御装置。 - 弁座と、前記弁座に対して接触する全閉位置と、全開位置との間で移動可能に設けられた弁体と、弁体を駆動するピエゾアクチュエータと、ピエゾ制御信号が入力され、当該ピエゾ制御信号に応じた駆動電圧を前記ピエゾアクチュエータに出力する駆動回路と、を備えたピエゾバルブの診断方法であって、
前記駆動回路が前記弁体を前記全閉位置又は前記全開位置へ駆動する定格最大電圧以上を駆動電圧として前記ピエゾアクチュエータに出力している状態において、前記ピエゾアクチュエータのリーク電流を検出することと、
前記ピエゾアクチュエータのリーク電流を検出している状態又はその直前の状態で、前記弁座と前記弁体との間に流体が流れていることと、
前記ピエゾアクチュエータとグラウンドとの間に設けた第1スイッチング素子がオフ、かつ当該第1スイッチング素子と並列に設けた第2スイッチング素子がオンの状態で、前記第2スイッチング素子に直列に設けた検出抵抗に前記リーク電流が流れ込むようにし、当該検出抵抗に発生する電圧を検出することで、前記リーク電流を検出することと、
増幅器により、入力された前記ピエゾ制御信号を増幅し、当該増幅された前記ピエゾ制御信号を前記駆動電圧として前記ピエゾアクチュエータに出力することを特徴とするピエゾバルブ診断方法。
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