KR20210113068A - 상태 추정 장치, 제어 밸브, 상태 추정 프로그램 및 상태 추정 방법 - Google Patents

Abstract

제어 밸브의 상태를 적확하게 추정하기 위한 기술을 제공한다.
상태 추정 장치(400)는, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정하는 추정부를 구비한다.

Description

상태 추정 장치, 제어 밸브, 상태 추정 프로그램 및 상태 추정 방법 {CONDITION ESTIMATION APPARATUS, CONTROL VALVE, CONDITION ESTIMATION PROGRAM, AND CONDITION ESTIMATION METHOD}

본 발명은, 제어 밸브의 상태를 추정하기 위한 상태 추정 장치, 제어 밸브, 상태 추정 프로그램 및 상태 추정 방법에 관한 것이다.

선박 등의 이동체에 탑재된 엔진을 제어하기 위해서, 유압 서보 밸브 등의 제어 밸브가 사용된다. 전기적으로 제어 가능한 제어 밸브를 사용하여 엔진에의 연료의 공급이나 엔진으로부터의 배기 등을 세밀하게 제어함으로써, 엔진의 열효율을 향상시킬 수 있어, 연료의 소비량을 억제할 수 있다.

일본 특허 제5465365호

선박은 해상을 항행하기 때문에, 탑재된 제어 밸브에 고장이나 문제 등이 발생하였다고 해도 즉시 대처할 수 있다고는 할 수 없다. 종래에는, 선박이 항만에 정박하고 있을 때 등에, 고장이나 문제 등이 발생한 제어 밸브를 분리하여, 공장 등에 가져와서 점검하고, 필요한 수리나 교환 등을 실시하고 있었다. 그러나, 선박이 항행 불능인 상태에 빠져 큰 손해를 발생하는 사태를 억제하기 위해서는, 제어 밸브의 상태를 적확하게 파악하여, 고장이나 문제에 의해 동작 불능이 되기 전에 적절한 처치를 강구해 두는 것이 매우 중요하다.

본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 제어 밸브의 상태를 보다 정확하게 추정하기 위한 기술을 제공하는 데에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 양태의 상태 추정 장치는, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정하는 추정부를 구비한다.

본 발명의 또 다른 양태는 제어 밸브이다. 이 제어 밸브는, 위치를 지정하기 위한 제어 신호에 따라서 위치가 변화되고, 위치에 따라서 작동 유체의 유량이 제어되는 제1 가동부와, 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정하는 추정부를 구비한다.

본 발명의 또 다른 양태는 상태 추정 프로그램이다. 이 상태 추정 프로그램은, 컴퓨터를, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정하는 추정부로서 기능시킨다.

본 발명의 또 다른 양태는 상태 추정 방법이다. 이 상태 추정 방법은, 컴퓨터에, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 스텝과, 취득하는 스텝에 있어서 취득된 검지 정보에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정하는 스텝을 실행시킨다.

본 발명의 또 다른 양태는 상태 추정 장치이다. 이 상태 추정 장치는, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 추정부를 구비한다.

본 발명의 또 다른 양태는 제어 밸브이다. 이 제어 밸브는, 위치를 지정하기 위한 제어 신호에 따라서 위치가 변화되고, 위치에 따라서 작동 유체의 유량이 제어되는 제1 가동부와, 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 추정부를 구비한다.

본 발명의 또 다른 양태는 상태 추정 프로그램이다. 이 상태 추정 프로그램은, 컴퓨터를, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 추정부로서 기능시킨다.

본 발명의 또 다른 양태는 상태 추정 방법이다. 이 상태 추정 방법은, 컴퓨터에, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 스텝과, 취득하는 스텝에 있어서 취득된 검지 정보에 기초하여 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 스텝을 실행시킨다.

또한, 이상의 구성 요소가 임의의 조합이나, 본 발명의 구성 요소나 표현을 방법, 장치, 프로그램, 프로그램을 기록한 일시적인 또는 일시적이지 않은 기억 매체, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.

본 발명에 따르면, 제어 밸브의 상태를 보다 정확하게 추정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 선박에 탑재된 유압 서보 밸브의 주변의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 유압 서보 밸브의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 파일럿 밸브의 밸브체의 제1 방향의 위치와 포트의 개폐 상태를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 5는 서보 밸브 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 학습 장치 및 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 실시 형태의 상태 추정 방법의 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 실시예 1-1에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 실시예 1-2에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 실시예 1-3에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 실시예 1-4에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 12는 실시예 1-5에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 실시예 2에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 파일럿 밸브의 스풀과 메인 밸브의 스풀의 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 실시예 3에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은 실시예 4에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 17은 파일럿 밸브의 스풀과 메인 밸브의 스풀의 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 실시예 5에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 19는 메인 밸브의 스풀 위치 센서의 상태를 나타내는 도면이다.
도 20은 실시예 6에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 21은 실시예 7에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 적합한 실시 형태를 바탕으로 각 도면을 참조하면서 설명한다. 실시 형태 및 변형예에서는, 동일 또는 동등한 구성 요소, 부재에는, 동일한 번호를 부여하는 것으로 하고, 적절히 중복된 설명은 생략한다. 또한, 각 도면에 있어서의 부재의 치수는, 이해를 용이하게 하기 위해 적절히 확대, 축소하여 나타낸다. 또한, 각 도면에 있어서 실시 형태를 설명함에 있어서 중요하지 않은 부재의 일부는 생략하여 표시한다.

또한, 제1, 제2 등의 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위해 사용되지만, 이 용어는 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별할 목적으로만 사용되고, 이 용어에 의해 구성 요소가 한정되는 것은 아니다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 관리 시스템의 구성을 나타낸다. 관리 시스템(1)은 제어 밸브의 동작에 관련되는 정보에 기초하여 제어 밸브를 관리한다. 관리 시스템(1)은 임의의 제어 밸브를 관리하기 위해 이용 가능하지만, 본 실시 형태에서는, 선박(2)에 탑재된 엔진을 제어하기 위한 유압 서보 밸브를 관리하는 예에 대하여 주로 설명한다. 관리 시스템(1)은 학습 장치(300) 및 상태 추정 장치(400)를 구비한다. 학습 장치(300)는 유압 서보 밸브에 관련되는 정보에 기초하여 유압 서보 밸브의 상태를 추정하기 위한 추정 모델을 학습한다. 상태 추정 장치(400)는 학습 장치(300)에 의해 학습된 추정 모델을 사용하여 유압 서보 밸브의 상태를 추정한다.

학습 장치(300)는 추정 모델을 학습하기 위한 학습 데이터를 사용하여 추정 모델을 학습한다. 학습 데이터는, 선박(2)에 있어서 실제로 유압 서보 밸브 또는 유압 서보 밸브와 동종의 다른 유압 서보 밸브가 사용되었을 때에 기록된 로그 데이터여도 되고, 유압 서보 밸브 또는 유압 서보 밸브와 동종의 다른 유압 서보 밸브가 선박(2) 이외의 시험 환경 등에 있어서 사용되었을 때에 기록된 시험 데이터여도 되고, 유압 서보 밸브의 동작을 시뮬레이트하기 위한 시뮬레이터에 의해 생성된 시뮬레이션 데이터여도 되고, 그들 중 2 이상의 조합이어도 된다. 이후, 특별히 명기하지 않는 한, 로그 데이터 또는 시험 데이터는, 상태를 추정하는 대상이 되는 유압 서보 밸브 자체가 사용 또는 시험되었을 때에 기록된 로그 데이터 또는 시험 데이터여도 되고, 당해 유압 서보 밸브와 동종의 다른 유압 서보 밸브가 사용 또는 시험되었을 때에 기록된 로그 데이터 또는 시험 데이터여도 되고, 그들의 조합이어도 된다.

학습 데이터로서 로그 데이터를 사용하는 경우, 상태를 추정하는 대상이 되는 유압 서보 밸브와 마찬가지의 환경에서 실제로 유압 서보 밸브가 사용되었을 때에 수집된 로그 데이터에 기초하여 추정 모델을 학습할 수 있으므로, 추정 모델의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이 경우, 선박(2)에 로그 데이터를 기억하기 위한 로그 데이터 기억 장치를 탑재하고, 선박(2)이 착안(着岸)되었을 때 등에 로그 데이터 기억 장치로부터 로그 데이터를 판독하여 학습 장치(300)에 공급해도 된다. 또한, 선박(2)에 배와 육지간 통신을 위한 통신 장치를 탑재하고, 통신망(3)을 통해 선박(2)으로부터 학습 장치(300)에 로그 데이터를 송신해도 된다.

학습 데이터로서 시험 데이터 또는 시뮬레이션 데이터를 사용하는 경우, 각종 상태 또는 환경에 있어서 유압 서보 밸브가 사용되었을 때의 데이터를 대량으로 생성할 수 있으므로, 추정 모델의 정밀도 및 범용성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 발생 빈도가 매우 낮은 고장이 실제로 발생하였을 때의 로그 데이터를 입수하는 것이 곤란하였다고 해도, 그 고장을 시험적으로 발생시켰을 때의 시험 데이터나, 그 고장을 시뮬레이션하였을 때의 시뮬레이션 데이터를 사용하여 추정 모델을 학습함으로써, 그러한 고장도 적확하게 추정하는 것이 가능한 추정 모델을 생성할 수 있다.

학습 장치(300)는 상태 추정 장치(400)에 있어서 사용되고 있는 학습 완료의 추정 모델을 더 학습하여 갱신해도 된다.

상태 추정 장치(400)는 선박(2)에 탑재된 유압 서보 밸브에 관련되는 정보를 취득하고, 추정 모델을 사용하여 유압 서보 밸브의 상태를 추정한다. 상태 추정 장치(400)는 선박(2)에 탑재된 로그 데이터 기억 장치로부터 로그 데이터를 판독하고, 판독한 로그 데이터에 기초하여 선박(2)의 과거 항행에 있어서의 유압 서보 밸브의 상태를 추정해도 된다. 또한, 상태 추정 장치(400)는, 선박(2)에 탑재된 배와 육지간 통신을 위한 통신 장치로부터 통신망(3)을 통해 유압 서보 밸브에 관련되는 정보를 수신하고, 수신한 정보에 기초하여 항행 중의 선박(2)에 있어서의 유압 서보 밸브의 상태를 추정해도 된다. 또한, 상태 추정 장치(400)는 선박(2)에 탑재되어, 유압 서보 밸브에 관련되는 정보를 실시간으로 취득하여 유압 서보 밸브의 상태를 추정해도 된다. 이 경우, 상태 추정 장치(400)에 의한 추정 결과는, 배와 육지간 통신에 의해 선박(2)의 소유자, 관리 주체, 보수 주체 등에 송신되어도 된다.

본 실시 형태의 기술에 의하면, 과거 또는 현재의 유압 서보 밸브의 상태를 적확하게 추정할 수 있으므로, 유압 서보 밸브에 고장이나 문제 등이 발생하였다고 해도, 신속하면서 적절하게 처치를 강구할 수 있다. 또한, 유압 서보 밸브에 고장이나 문제 등이 발생하지 않았을 경우에도, 장래의 항행에 있어서 유압 서보 밸브에 고장이나 문제가 발생할 가능성이나 유압 서보 밸브의 수명 등을, 현재 또는 과거의 유압 서보 밸브의 상태로부터 적확하게 예측할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태의 기술은, 특히 선박(2) 등의 이동체의 안전성 및 효율을 향상시키기 때문에, 매우 중요한 의의를 갖고 있다.

도 2는, 선박(2)에 탑재된 유압 서보 밸브(100)의 주변의 구성을 개략적으로 나타낸다. 선박(2)에 탑재된 엔진(80)은 복수의 기통(81) 및 센서(82)를 구비한다. 센서(82)는 엔진(80)의 회전수, 부하, 압력, 배기 온도 등을 검지한다. 유압 서보 밸브(100)는 복수의 기통(81)의 각각에 대응하여 마련되고, 각각의 기통(81)에 있어서의 연료의 분사나 배기 등을 제어한다. 본 실시 형태에서는, 유압 서보 밸브(100)는, 스풀의 위치를 전기적으로 제어함으로써 액추에이터에 공급되는 작동유의 유량을 제어하는 파일럿 밸브와, 파일럿 밸브에 의해 제어되는 액추에이터의 일례인 메인 밸브를 구비한다. 유압 서보 밸브(100)는 메인 밸브의 스풀의 위치에 따라서, 분사 밸브나 배기 밸브 등을 구동하기 위해 마련된 다른 액추에이터에 공급하는 작동유의 유량을 제어한다. 다른 예에서는, 유압 서보 밸브(100)는 메인 밸브의 스풀의 이동에 의해 분사 밸브나 배기 밸브 등을 직접 구동해도 된다.

엔진 제어 장치(91)는, 선박(2)의 항행을 제어하기 위한 도시하지 않은 컨트롤 패널로부터 입력되는 지시에 따라서, 엔진(80)의 회전수 등을 결정하고, 서보 밸브 제어 장치(110)에 지시를 입력한다. 서보 밸브 제어 장치(110)는 엔진 제어 장치(91)로부터의 지시에 따라서, 복수의 유압 서보 밸브(100)의 메인 밸브 스풀 목표 위치를 산출하고, 각각의 메인 밸브의 스풀의 위치가 산출된 목표 위치가 되도록, 각각의 파일럿 밸브의 스풀의 위치를 제어한다. 서보 밸브 제어 장치(110)는 정션 박스(92)를 통해 복수의 유압 서보 밸브(100)의 각각으로부터 메인 밸브의 스풀 실제 위치를 나타내는 정보를 취득하고, 메인 밸브의 스풀의 목표 위치 및 실제 위치에 기초하여, 파일럿 밸브의 스풀의 목표 위치를 산출하여 유압 서보 밸브(100)로 출력함으로써, 메인 밸브의 스풀의 위치를 피드백 제어한다. 서보 밸브 제어 장치(110)는 P 제어, PI 제어, PID 제어 등, 임의의 방식으로 메인 밸브의 스풀의 위치를 피드백 제어해도 된다.

서보 밸브 제어 장치(110)는, 엔진 제어 장치(91)로부터의 입력 데이터, 유압 서보 밸브(100)로의 출력 데이터, 정션 박스(92)를 통해 취득되는 유압 서보 밸브(100) 및 엔진(80)의 상태를 나타내는 각종 검지 데이터 등을 로그 데이터 기억 장치(90)에 기록한다.

본 도면에서는, 로그 데이터 기억 장치(90)가 서보 밸브 제어 장치(110)에 접속된 예를 나타내지만, 로그 데이터 기억 장치(90)는 정션 박스(92)에 접속되어도 되고, 정션 박스(92)와 유압 서보 밸브(100) 사이에 접속되어도 되고, 유압 서보 밸브(100) 내에 탑재되어도 된다. 로그 데이터 기억 장치(90)를 서보 밸브 제어 장치(110)에 접속하는 경우에는, 로그 데이터 기억 장치(90)를 엔진(80)으로부터 비교적 떨어진 위치에 설치할 수 있으므로, 엔진(80)에 있어서 발생하는 진동이나 열 등의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 기존의 선박(2)에 로그 데이터 기억 장치(90)를 설치할 때에 필요한 배선 등의 변경을 적게 할 수 있다. 로그 데이터 기억 장치(90)를 정션 박스(92)에 접속하는 경우에는, 유압 서보 밸브(100)의 파일럿 밸브의 스풀의 실제 위치를 나타내는 데이터가 서보 밸브 제어 장치(110)에 송신되지 않도록 구성되어 있는 경우에도 파일럿 밸브의 스풀의 실제 위치를 나타내는 데이터를 취득하여 기록할 수 있으므로, 보다 정확하게 유압 서보 밸브(100)의 상태를 추정할 수 있다. 로그 데이터 기억 장치(90)를 유압 서보 밸브(100)와 정션 박스(92) 사이에 접속하는 경우에는, 유압 서보 밸브(100)의 파일럿 밸브의 스풀의 실제 위치를 나타내는 데이터에 더하여, 유압 서보 밸브(100)에 공급되는 전압 또는 전류의 값을 취득할 수 있으므로, 보다 정확하게 유압 서보 밸브(100)의 상태를 추정할 수 있다. 로그 데이터 기억 장치(90)를 유압 서보 밸브(100) 내에 탑재하는 경우도 마찬가지이다.

상태 추정 장치(400)가 선박(2)에 탑재되는 경우, 상태 추정 장치(400)는 로그 데이터 기억 장치(90)로부터 데이터를 취득해도 되고, 로그 데이터 기억 장치(90) 대신에 설치되어도 된다. 이 경우에도, 상기한 바와 같이, 상태 추정 장치(400)는 서보 밸브 제어 장치(110)에 접속되어도 되고, 정션 박스(92)에 접속되어도 되고, 정션 박스(92)와 유압 서보 밸브(100) 사이에 접속되어도 되고, 유압 서보 밸브(100) 내에 탑재되어도 된다.

도 3은, 유압 서보 밸브(100)의 구성을 개략적으로 나타낸다. 유압 서보 밸브(100)는 파일럿 밸브(10)와 메인 밸브(20)를 구비한다. 파일럿 밸브(10)는, 서보 밸브 제어 장치(110)로부터의 명령에 기초하여 피제어 기기인 메인 밸브(20)로의 작동유(48)의 송출 상태를 변화시킴으로써, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치를 제어한다.

파일럿 밸브(10)는 복수의 볼트 B1에 의해 메인 밸브(20)에 연결되어 있다. 파일럿 밸브(10)에는 볼트 B1을 관통시키기 위한 복수의 관통 구멍(10h)이 마련된다. 메인 밸브(20)에는 볼트 B1이 나사 결합하기 위한 복수의 암나사(20h)가 마련된다. 복수의 관통 구멍(10h)은 복수의 암나사(20h)의 위치에 대응하는 위치에 배치된다. 볼트 B1을 관통 구멍(10h)을 통하여 암나사(20h)에 나사 결합함으로써, 파일럿 밸브(10)는 메인 밸브(20)에 연결된다. 볼트 B1을 뺌으로써, 파일럿 밸브(10)는 메인 밸브(20)로부터 분리된다.

도 3의 메인 밸브(20)의 유압 계통은, 작동유(48)를 저류하는 드레인 탱크(44)와, 드레인 탱크(44)의 작동유(48)를 가압하여 송출하는 유압 펌프(42)를 포함한다. 유압 펌프(42)로부터 송출된 작동유(48)는, 메인 밸브(20) 내의 펌프측 배관부(22p)를 통해서, 메인 밸브(20)의 내부와 파일럿 밸브(10)에 공급된다. 파일럿 밸브(10)와 메인 밸브(20)의 내부로부터 배출되는 작동유(48)는, 메인 밸브(20) 내의 탱크측 배관부(22t)를 통해서, 드레인 탱크(44)로 복귀된다. 펌프측 배관부(22p)와 탱크측 배관부(22t)를 총칭할 때는 메인 밸브 배관부라고 한다.

파일럿 밸브(10)는 본체부(10b)와, 스풀(12)과, 포트(16)와, 스풀 구동부(18)를 주로 포함한다. 스풀(12)은 제1 가동부로서 기능하고, 샤프트(12s)와, 샤프트(12s)와 일체로 이동하는 복수의 밸브체(14)를 갖는다. 스풀(12)은 스풀 구동부(18)에 의해 구동되고, 제1 방향으로 진퇴한다. 이하, 편의상, 스풀(12)이 스풀 구동부(18)로부터 제1 방향을 따라서 연장 돌출되는 방향(도 1에서 하향)을 「연장 돌출 방향」, 「연장 돌출측」이라고 하고, 그 연장 돌출 방향과 반대 방향을 「반 연장 돌출 방향」, 「반 연장 돌출측」이라고 한다.

스풀(12)의 연장 돌출측에는, 스풀(12)을 반 연장 돌출 방향으로 가압하는 가압 부재(12h)가 마련된다. 가압 부재(12h)는, 예를 들어 제1 방향으로 신축하는 코일 스프링이어도 된다. 스풀 구동부(18)는, 샤프트(12s)를 제1 방향으로 진퇴시키는 코일 등의 전자적인 액추에이터(도시하지 않음)를 포함한다. 스풀 구동부(18)는 서보 밸브 제어 장치(110)로부터의 명령에 기초하여 샤프트(12s)를 진퇴시키고, 가압 부재(12h)의 가압력과의 밸런스에 의해 밸브체(14)의 위치를 제어한다.

밸브체(14)는, 제1 방향으로 이격하여 배치되는 제1 밸브체(14a)와, 제2 밸브체(14b)와, 제3 밸브체(14c)를 포함한다. 제2 밸브체(14b)는 제1 밸브체(14a)의 반 연장 돌출측에 배치되고, 제3 밸브체(14c)는 제1 밸브체(14a)의 연장 돌출측에 배치된다. 제1 밸브체(14a)는 그 제1 방향의 위치에 따라서, 후술하는 A 포트(16a)의 연통 상태를 변화시킨다. 본체부(10b)는 제1 방향으로 연장되어 스풀(12)을 수용하는 원통 공간(10s)을 갖는다. 원통 공간(10s)는 밸브체(14)를 좁은 간극을 개재하여 둘러싸는 실린더로서 기능한다.

본체부(10b)에는 포트(16)가 마련된다. 본 실시 형태의 포트(16)는 P 포트(16p)와, A 포트(16a)와, T 포트(16t)를 포함한다. P 포트(16p)는 펌프측 배관부(22p)에 접속되고, 유압 펌프(42)로부터 가압된 작동유(48)가 공급된다. A 포트(16a)는 메인 밸브(20)의 작동유 수납부(22a)에 접속된다. 메인 밸브(20)의 스풀(28)은 작동유 수납부(22a)에 공급된 작동유(48)의 압력에 의해 이동된다. T 포트(16t)는 탱크측 배관부(22t)에 접속되고, 본체부(10b)를 흐른 작동유(48)를 탱크측 배관부(22t)를 통하여 드레인 탱크(44)에 배출한다.

메인 밸브(20)는 제2 가동부로서 기능하는 스풀(28)을 포함한다. 본 도면에서는 메인 밸브(20)의 상세를 생략하고 있지만, 메인 밸브(20)는 파일럿 밸브(10)와 마찬가지의 구조를 갖고 있어도 된다.

파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 선단부에는, 스풀(12)의 위치를 검출하기 위한 위치 센서(19)가 마련된다. 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 선단부에는, 스풀(28)의 위치를 검출하기 위한 위치 센서(29)가 마련된다. 위치 센서(19)에 의해 검출된 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 실제 위치를 나타내는 데이터와, 위치 센서(29)에 의해 검출된 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 실제 위치를 나타내는 데이터는, 배선을 통해 정션 박스(92)에 보내진다.

도 4는, 파일럿 밸브(10)의 밸브체(14)의 제1 방향의 위치와 포트의 개폐 상태를 모식적으로 나타내는 모식도이다. 이 도면에서는 설명에 중요하지 않은 요소의 기재를 생략하고 있다. 도 4의 (a)는, 밸브체(14)가 A 포트(16a)와 P 포트(16p)를 연통시키는 제1 영역 내에 위치하는 상태를 나타낸다. 이 상태에서는, A 포트(16a)는 P 포트(16p)로부터의 작동유(48)를 작동유 수납부(22a)에 공급한다(이하, 「공급 모드」라고 함). 공급 모드에서는, 메인 밸브(20)의 작동유 수납부(22a)에는 P 포트(16p)로부터의 작동유(48)가 공급된다. 이 동작에 의해, 예를 들어 메인 밸브(20)의 스풀(28)이 엔진(80)에의 연료 공급량을 증가시키는 방향으로 이동한다.

도 4의 (b)는, 밸브체(14)가 A 포트(16a)를 차단하여 P 포트(16p) 및 T 포트(16t)와 연통시키지 않는 중립 영역 내에 위치하는 상태를 나타낸다(이하, 중립 영역 내의 위치를 「중립 위치」라고도 함). 이 상태에서는, A 포트(16a)는 차단되어, 작동유 수납부(22a)에 대하여 공급도 회수도 하지 않는다(이하, 「중립 모드」라고 함). 중립 모드에서는, 메인 밸브(20)의 작동유 수납부(22a)의 유압은, 밸브체(14)가 중립 영역에 위치하기 직전의 상태에서 유지된다. 이 동작에 의해, 예를 들어 메인 밸브(20)의 스풀(28)이 직전의 위치에서 정지하고, 엔진(80)에의 연료 공급량이 직전의 상태로 유지된다.

도 4의 (c)는, 밸브체(14)가 A 포트(16a)와 T 포트(16t)를 연통시키는 제2 영역 내에 위치하는 상태를 나타낸다. 이 상태에서는, A 포트(16a)는 작동유 수납부(22a)로부터 작동유(48)를 회수하여 펌프측 배관부(22p)로 복귀시킨다(이하, 「회수 모드」라고 함). 회수 모드에서는, 메인 밸브(20)의 작동유 수납부(22a)의 작동유(48)가 A 포트(16a), T 포트(16t) 및 탱크측 배관부(22t)를 통하여 드레인 탱크(44)에 회수된다. 이 동작에 의해, 예를 들어 메인 밸브(20)의 스풀(28)이 엔진(80)에의 연료 공급량을 저감시키는 방향으로 이동한다.

도 5는, 서보 밸브 제어 장치(110)의 구성을 나타낸다. 서보 밸브 제어 장치(110)는 전원 회로(120), 서보 밸브 제어 회로(130), 서보 밸브 구동 회로(140), 전압 검출부(150) 및 데이터 수집 회로(160)를 포함한다.

전원 회로(120)는 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 서보 밸브 제어 회로(130) 및 서보 밸브 구동 회로(140)에 공급한다. 전압 검출부(150)는 전원 회로(120)에 입력되는 전압 또는 전원 회로(120)로부터 출력되는 전압을 검출한다. 전압 검출부(150) 대신에 또는 더하여, 전원 회로(120)에 입력되는 전류 또는 전원 회로(120)로부터 출력되는 전류를 검출하는 전류 검출부가 마련되어도 된다.

서보 밸브 제어 회로(130)는 엔진 제어 장치(91)로부터의 명령에 기초하여, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 목표 위치를 산출한다. 서보 밸브 제어 회로(130)는 산출된 목표 위치에 메인 밸브(20)의 스풀(28)을 이동시키기 위한 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 목표 위치를 산출한다. 서보 밸브 제어 회로(130)는 산출된 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 목표 위치를 서보 밸브 구동 회로(140)에 입력한다.

서보 밸브 구동 회로(140)는 서보 밸브 제어 회로(130)로부터 입력된 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 목표 위치에 따라서, 파일럿 밸브(10)의 스풀 구동부(18)의 코일에 전력을 공급하여 스풀(12)을 이동시킨다. 서보 밸브 구동 회로(140)는 유압 서보 밸브(100) 내에 마련되어도 된다.

파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 이동하여 포트(16)의 개폐 상태가 변경되면, 작동유(48)의 공급 또는 회수에 의해 메인 밸브(20)의 스풀(28)이 목표 위치를 향하여 이동한다. 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 실제 위치가 목표 위치와 일치하면, 서보 밸브 제어 회로(130)는 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)을 중립 위치로 복귀시킨다. 이에 의해, 메인 밸브(20)의 스풀(28)은 목표 위치에서 정지한다. 엔진(80)의 동작 중, 이러한 일련의 제어가 반복된다.

데이터 수집 회로(160)는, 전압 검출부(150)에 의해 검출된 전압값이나, 서보 밸브 제어 회로(130)로부터 서보 밸브 구동 회로(140)에 입력된 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 목표 위치 등의 데이터를 로그 데이터 기억 장치(90)에 기록한다. 데이터 수집 회로(160)는, 센서(82)에 의해 검지된 엔진(80)의 상태를 나타내는 데이터나, 위치 센서(19)에 의해 검지된 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 실제 위치나, 위치 센서(29)에 의해 검지된 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 실제 위치 등을 정션 박스(92)를 통해 취득하고, 로그 데이터 기억 장치(90)에 기록한다.

도 6은, 학습 장치(300) 및 상태 추정 장치(400)의 구성을 나타낸다. 학습 장치(300)는 학습 데이터 취득부(301), 추정 모델 생성부(302) 및 추정 모델 제공부(303)를 구비한다. 상태 추정 장치(400)는 검지 정보 취득부(401), 상태 추정부(402) 및 추정 결과 출력부(403)를 구비한다.

학습 데이터 취득부(301)는 유압 서보 밸브(100)의 상태를 추정하기 위한 추정 모델을 학습하는 데 사용되는 학습 데이터를 취득한다. 학습 데이터는, 유압 서보 밸브(100)의 동작에 관련하여 취득 가능한 데이터와, 그 유압 서보 밸브(100)의 상태를 나타내는 데이터의 조를 포함한다. 학습 데이터 취득부(301)는 로그 데이터 기억 장치(90)에 기억된 로그 데이터를 취득해도 되고, 유압 서보 밸브(100)가 선박(2) 이외의 시험 환경 등에 있어서 사용되었을 때에 기록된 시험 데이터를 취득해도 되고, 유압 서보 밸브(100)의 동작을 시뮬레이트하기 위한 시뮬레이터에 의해 생성된 시뮬레이션 데이터를 취득해도 된다.

학습 데이터 취득부(301)는 특정한 상황 하에서 기록 또는 생성된 데이터를 학습 데이터로서 취득해도 된다. 학습 데이터 취득부(301)는 취득한 데이터 중에서 특정한 상황 하에서 기록 또는 생성된 데이터를 학습 데이터로서 선택해도 된다. 예를 들어, 학습 데이터 취득부(301)는, 추정 모델에 의해 추정해야 할 특정한 상태가 발생하였을 때의 로그 데이터나, 시험 환경에 있어서 특정한 상태를 발생시켰을 때의 시험 데이터나, 시뮬레이터에 의해 특정한 상태를 시뮬레이트하였을 때의 시뮬레이션 데이터를 취득 또는 선택해도 된다. 학습 데이터 취득부(301)는 특정한 환경 하에서 유압 서보 밸브(100)를 동작시켰을 때에 기록 또는 생성된 데이터를 학습 데이터로서 취득해도 된다. 예를 들어, 학습 데이터 취득부(301)는 선박(2)의 종류, 항로, 항행 시기, 엔진(80)의 종류, 기통수, 누적 가동 시간 등에 따라서 데이터를 분류하고, 그들 환경마다 별개의 추정 모델을 학습해도 된다.

학습 데이터 취득부(301)는 취득한 데이터를 전처리하여 학습 데이터를 생성해도 된다. 예를 들어, 학습 데이터 취득부(301)는 추정 모델에 의해 추정해야 할 상태와 상관이 있는 특징량을, 취득한 데이터로부터 산출하여 학습 데이터로 해도 된다. 또한, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 목표 위치 또는 실제 위치, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 목표 위치 또는 실제 위치와, 다른 데이터를 대응짓기 위해서, 목표 위치를 입력하고 나서 스풀(12) 또는 스풀(28)의 실제 위치가 목표 위치에 도달할 때까지의 오프셋 시간을 조정해도 된다.

추정 모델 생성부(302)는 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터를 사용하여, 상태 추정 장치(400)에 있어서 유압 서보 밸브(100)의 상태를 추정하기 위해 사용되는 추정 기준을 생성한다. 추정 기준은, 유압 서보 밸브(100)의 동작에 관련하여 취득 가능한 데이터와 유압 서보 밸브(100)의 상태를 나타내는 데이터를 대응지은 테이블 또는 프로그램 등이어도 된다. 추정 기준은, 유압 서보 밸브(100)의 동작에 관련하여 취득 가능한 데이터와 유압 서보 밸브(100)의 상태를 나타내는 데이터의 대응 관계를 모델화한 추정 모델이어도 된다. 추정 모델은, 유압 서보 밸브(100)의 동작에 관련하여 취득 가능한 데이터를 입력 변수로 하고, 유압 서보 밸브(100)의 상태를 나타내는 데이터를 산출하기 위한 수식이어도 된다. 이 경우, 추정 모델 생성부(302)는 다변량 해석, 중회귀 분석, 주성분 분석 등의 통계학적 방법에 의해 추정 모델을 생성해도 된다. 추정 모델은, 유압 서보 밸브(100)의 상태를 나타내는 데이터를 입력층에 입력하고, 유압 서보 밸브(100)의 상태를 나타내는 데이터를 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 추정 모델 생성부(302)는 학습 데이터에 포함되는, 유압 서보 밸브(100)의 동작에 관련하여 취득되는 데이터를 입력층에 입력하였을 때, 그 데이터에 대응하는 유압 서보 밸브(100)의 상태를 나타내는 데이터에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 추정 모델을 학습한다. 추정 모델은 룰베이스의 추정 알고리즘이어도 되고, 임의의 형식의 인공 지능 등이어도 된다.

추정 모델 제공부(303)는 추정 모델 생성부(302)에 의해 생성된 추정 모델을 상태 추정 장치(400)에 제공한다. 추정 모델 제공부(303)는 상태 추정 장치(400)가 제조될 때에 상태 추정 장치(400)에 제공되어도 된다. 또한, 상태 추정 장치(400)가 제조된 후에도 학습 장치(300)가 추정 모델을 학습하여 추정 모델을 갱신할 경우에는, 소정의 타이밍에서 갱신된 추정 모델을 상태 추정 장치(400)에 제공해도 된다.

검지 정보 취득부(401)는 유압 서보 밸브(100)의 동작에 관련하여 검지된 정보를 취득한다. 검지 정보 취득부(401)는 로그 데이터 기억 장치(90)에 기억된 데이터를 취득해도 되고, 데이터 수집 회로(160)로부터 직접 데이터를 취득해도 되고, 배와 육지간 통신에 의해 선박(2)으로부터 데이터를 취득해도 된다. 검지 정보 취득부(401)는 취득한 데이터에, 추정 모델이 생성되었을 때에 사용된 학습 데이터와 마찬가지의 전처리를 실행해도 된다.

상태 추정부(402)는 학습 장치(300)에 의해 생성된 추정 모델을 사용하여, 유압 서보 밸브(100)의 상태를 추정한다. 상태 추정부(402)는 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 데이터를 추정 모델에 입력하고, 추정 모델로부터 출력되는 유압 서보 밸브(100)의 상태를 추정 결과로서 취득한다.

추정 결과 출력부(403)는 상태 추정부(402)에 의한 추정 결과를 출력한다. 추정 결과 출력부(403)는, 상태 추정부(402)에 의해 유압 서보 밸브(100)가 이상 상태에 있다고 추정된 경우에, 그 취지를 통보해도 된다. 이상 상태인지 여부는, 상태 추정부(402)에 의해 출력된 유압 서보 밸브(100)의 상태를 나타내는 상태 추정 데이터가, 소정의 역치 이상 또는 소정의 역치 미만이 되었는지 여부, 또는 소정의 범위 내에 있는지 여부에 의해 판정되어도 되고, 상태 추정 데이터의 초깃값으로부터의 변화량이 소정의 역치 이상이 되었는지 여부에 의해 판정되어도 된다. 또한, 추정 결과 출력부(403)는, 동일한 엔진(80)의 복수의 기통(81)에 대응하여 마련되어 있는 복수의 유압 서보 밸브(100)의 상태 추정 결과를 비교함으로써, 유압 서보 밸브(100)가 이상 상태인지 여부를 판정해도 된다. 예를 들어, 특정한 유압 서보 밸브(100)의 상태 추정 결과의 값이, 복수의 유압 서보 밸브(100)의 상태 추정 결과의 평균값으로부터 크게 벗어나 있는 경우에, 그 유압 서보 밸브(100)가 이상 상태에 있다고 판정해도 된다. 복수의 유압 서보 밸브(100) 각각의 상태 추정 결과의 편차값을 산출하고, 편차값이 소정의 역치, 예를 들어 80 이상 또는 30 미만인 유압 서보 밸브(100)가 이상 상태에 있다고 판정해도 된다.

도 7은, 본 실시 형태의 상태 추정 방법의 수순을 나타내는 흐름도이다. 먼저, 추정 모델을 생성하는 단계의 수순을 설명한다. 유압 서보 밸브(100)를 탑재한 선박(2)이 항행할 때, 유압 서보 밸브(100)의 동작에 관련되는 데이터가 로그 데이터 기억 장치(90)에 기록된다(스텝 S10). 학습 장치(300)의 학습 데이터 취득부(301)는 로그 데이터 기억 장치(90)에 기록된 로그 데이터를 학습 데이터로서 취득한다(스텝 S12). 학습 데이터 취득부(301)는 시험 데이터나 시뮬레이션 데이터도 학습 데이터로서 취득한다. 추정 모델 생성부(302)는 취득된 학습 데이터에 기초하여 추정 모델을 생성한다(스텝 S14). 추정 모델 제공부(303)는 생성된 추정 모델을 상태 추정 장치(400)에 제공한다(스텝 S16).

계속해서, 추정 모델을 사용하여 유압 서보 밸브(100)의 상태를 추정하는 단계의 수순을 설명한다. 유압 서보 밸브(100)를 탑재한 선박(2)이 항행할 때, 유압 서보 밸브(100)의 동작에 관련되는 데이터가 로그 데이터 기억 장치(90)에 기록된다(스텝 S20). 상태 추정 장치(400)의 검지 정보 취득부(401)는 로그 데이터 기억 장치(90)에 기록된 검지 정보를 취득한다(스텝 S22). 상태 추정부(402)는 취득된 검지 정보에 기초하여, 추정 모델을 사용하여 유압 서보 밸브(100)의 상태를 추정한다(스텝 S24). 추정 결과 출력부(403)는 추정 결과를 출력한다(스텝 S26).

본 실시 형태의 관리 시스템의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예 1: 내부 기름 누출량의 추정]

파일럿 밸브(10)가 장시간 사용되면, 밸브체(14)가 마모되어 밸브로서의 절도가 저하되고, 중립 모드에서도, A 포트(16a), P 포트(16p) 및 T 포트(16t)가 서로 약간 연통하게 된다. 중립 모드에서 작동유(48)가 P 포트(16p)로부터 A 포트(16a)로 누출되면, 작동유 수납부(22a)의 유압이 점차 상승하여 엔진(80)에의 연료 공급량이 증가하고, 엔진(80)의 연비의 악화를 야기한다. 또한, 중립 모드에 있어서 작동유(48)가 A 포트(16a)로부터 T 포트(16t)로 누출되면, 작동유 수납부(22a)의 유압이 점차 저하되어 엔진(80)에의 연료 공급량이 감소하고, 엔진(80)의 출력 저하를 야기한다. 작동유(48)의 누출량이 허용량을 초과하면, 유압 서보 밸브(100)는 정상적으로 기능하지 않게 되어 고장에 이른다. 누출량을 고정밀도로 추정할 수 있으면, 누출량이 허용량을 초과하기 전에 유압 서보 밸브(100)를 교환 또는 수리하여, 예기치 못한 고장을 피할 수 있다.

전술한 바와 같이, 유압 서보 밸브(100)가 정상적으로 동작하고 있을 경우, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 중립 위치에 있을 때에 메인 밸브(20)의 스풀(28)은 정지하지만, 작동유(48)의 누출량이 증대되면, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 중립 위치에 있을 때에도 메인 밸브(20)의 스풀(28)이 이동한다. 본 발명자들의 실험에 의해, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 중립 위치에 있을 때의 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 이동 속도와 작동유(48)의 누출량 사이에 강한 상관 관계가 있음을 알았다. 따라서, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 중립 위치에 있을 때의 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 이동 속도로부터, 파일럿 밸브(10)에 있어서의 내부 기름 누출량을 추정할 수 있다.

[실시예 1-1]

도 8은, 실시예 1-1에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 본 실시예의 학습 장치(300)에 있어서, 학습 데이터 취득부(301)는 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310), 메인 밸브 실제 스풀 위치(311) 및 내부 기름 누출량 실측값(312)을 학습 데이터로서 취득한다.

파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)와 메인 밸브 실제 스풀 위치(311)는, 내부 기름 누출량이 실측된 시점의 전 또는 후의 소정 기간 내에 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때의 시계열 데이터이다. 이 시계열 데이터는, 엔진(80)의 회전 동작의 1 내지 수주기분의 시계열 데이터여도 된다. 엔진(80)의 회전 동작의 1 주기 중에 적어도 수회는 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 위치가 중립 위치가 되므로, 1 주기분의 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(311)의 시계열 데이터는, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 중립 위치에 있을 때의 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 이동 속도를 나타내는 정보를 포함하고 있다.

내부 기름 누출량 실측값(312)은 유압 서보 밸브(100)에 있어서의 내부 기름 누출량의 값이다. 학습 데이터로서 로그 데이터 또는 시험 데이터를 사용하는 경우, 내부 기름 누출량 실측값(312)은 유량계 등에 의해 실측된 내부 기름 누출량의 값이다. 내부 기름 누출량은 유압 서보 밸브(100)의 사용 중에 급격하게는 변화되지 않는다고 생각되므로, 내부 기름 누출량이 실측된 시점의 전 또는 후의 소정 기간에는, 실측된 양의 작동유(48)가 내부에서 누설되고 있는 상태에서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었다고 간주하고, 그 소정 기간에 기록된 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(311)와 내부 기름 누출량 실측값(312)을 대응지어 학습 데이터로 한다. 소정 기간은, 유압 서보 밸브(100)의 사용 중에 내부 기름 누출량이 동일한 정도인 채로 변함없는 기간이면 되고, 유압 서보 밸브(100)의 사용 시간, 엔진(80)의 동작 시간, 엔진(80)의 회전수 등에 의해 규정되어도 된다. 학습 데이터로서 시뮬레이션 데이터를 사용하는 경우, 내부 기름 누출량 실측값(312)은 시뮬레이션 조건으로서 시뮬레이터에 입력된 내부 기름 누출량의 값이다.

내부 기름 누출량 추정 모델 생성부(313)는 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터를 사용하여, 상태 추정 장치(400)에 있어서 유압 서보 밸브(100)의 내부 기름 누출량을 추정하기 위해 사용되는 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성한다. 내부 기름 누출량 추정 모델은, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(311)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하고, 유압 서보 밸브(100)의 내부 기름 누출량을 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 내부 기름 누출량 추정 모델 생성부(313)는, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(311)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하였을 때, 내부 기름 누출량 실측값(312)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 내부 기름 누출량 추정 모델을 학습한다.

내부 기름 누출량 추정 모델 제공부(314)는, 내부 기름 누출량 추정 모델 생성부(313)에 의해 생성된 내부 기름 누출량 추정 모델을 상태 추정 장치(400)에 제공한다.

검지 정보 취득부(401)는 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(411)를 검지 정보로서 취득한다. 이 검지 정보는, 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성하기 위해 사용한 학습 데이터와 동일한 소정 기간의 시계열 데이터이다.

내부 기름 누출량 추정부(412)는 학습 장치(300)에 의해 생성된 내부 기름 누출량 추정 모델을 사용하여, 유압 서보 밸브(100)의 내부 기름 누출량을 추정한다. 내부 기름 누출량 추정부(412)는, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(411)의 시계열 데이터를 내부 기름 누출량 추정 모델에 입력하고, 내부 기름 누출량 추정 모델로 출력되는 내부 기름 누출량을 추정 결과로서 취득한다.

내부 기름 누출량 추정값 출력부(413)는 내부 기름 누출량 추정부(412)에 의해 추정된 내부 기름 누출량의 추정값을 출력한다. 내부 기름 누출량 추정값 출력부(413)는, 유압 서보 밸브(100)가 이상 상태에 있다고 추정된 경우에, 그 취지를 통보해도 된다. 이상 상태인지 여부는, 내부 기름 누출량 추정부(412)에 의해 출력된 내부 기름 누출량의 값이, 소정의 역치 이상인지 여부에 의해 판정되어도 되고, 내부 기름 누출량의 초깃값으로부터의 변화량이 소정의 역치 이상이 되었는지 여부에 의해 판정되어도 된다. 또한, 내부 기름 누출량 추정값 출력부(413)는, 동일한 엔진(80)의 복수의 기통(81)에 대응하여 마련되어 있는 복수의 유압 서보 밸브(100)의 내부 기름 누출량의 값을 비교함으로써, 유압 서보 밸브(100)가 이상 상태인지 여부를 판정해도 된다. 예를 들어, 특정한 유압 서보 밸브(100)의 내부 기름 누출량의 값이, 복수의 유압 서보 밸브(100)의 내부 기름 누출량의 평균값으로부터 크게 벗어나 있는 경우에, 그 유압 서보 밸브(100)가 이상 상태에 있다고 판정해도 된다. 복수의 유압 서보 밸브(100) 각각의 내부 기름 누출량의 편차값을 산출하고, 편차값이 소정의 역치, 예를 들어 80 이상 또는 30 미만인 유압 서보 밸브(100)가 이상 상태에 있다고 판정해도 된다.

[실시예 1-2]

도 9는, 실시예 1-2에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 실시예 1-2의 학습 장치(300)는 도 8에 나타낸 실시예 1-1의 학습 장치(300)의 구성에 더하여, 특징량 산출부(315)를 구비한다. 또한, 실시예 1-2의 상태 추정 장치(400)는 도 8에 나타낸 실시예 1-1의 상태 추정 장치(400)의 구성에 더하여, 특징량 산출부(414)를 구비한다. 실시예 1-1과 상이한 점에 대하여 주로 설명한다. 그 이외의 점은 실시예 1-1과 마찬가지이다.

학습 장치(300)의 특징량 산출부(315)는, 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 또는 메인 밸브 실제 스풀 위치(311)로부터, 내부 기름 누출량과 상관이 있는 특징량을 산출한다. 상술한 바와 같이, 내부 기름 누출량은, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 중립 위치에 있을 때의 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 이동 속도와 상관이 있음이 본 발명자들의 실험에 의해 밝혀지게 되었으므로, 특징량 산출부(315)는 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)가 중립 위치에 있는 기간의 메인 밸브 실제 스풀 위치(311)로부터, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 이동 속도를 산출한다. 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 중립 위치로 이동하고 나서, 메인 밸브(20)로의 작동유의 공급이 멈추어서 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치가 정지할 때까지 타임 래그가 있을 경우에는, 특징량 산출부(315)는 타임 래그를 조정하고 나서 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 이동 속도를 산출해도 된다. 타임 래그의 조정량은 유압 서보 밸브(100)의 종류나, 온도, 작동유(48)의 압력, 엔진(80)의 회전수, 부하, 배기 온도 등의 유압 서보 밸브(100)가 사용되는 환경 등에 따라서, 실험 등에 의해 미리 정해져 있어도 된다.

내부 기름 누출량 추정 모델 생성부(313)는, 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터와 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여, 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성한다. 내부 기름 누출량 추정 모델 생성부(313)는, 내부 기름 누출량 실측값(312)과 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성해도 된다. 예를 들어, 내부 기름 누출량 추정 모델은, 특징량을 입력 변수로 하여 내부 기름 누출량을 산출하는 수식이어도 된다. 이 경우, 내부 기름 누출량 추정 모델 생성부(313)는 회귀 분석 등의 통계적 방법에 의해 수식을 생성해도 된다. 내부 기름 누출량 추정 모델 생성부(313)는, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310), 메인 밸브 실제 스풀 위치(311) 및 특징량을 사용하여 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성해도 된다. 예를 들어, 내부 기름 누출량 추정 모델은, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(311)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하고, 내부 기름 누출량을 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 내부 기름 누출량 추정 모델 생성부(313)는, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(311)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하였을 때, 내부 기름 누출량 실측값(312)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 내부 기름 누출량 추정 모델을 학습한다.

상태 추정 장치(400)의 특징량 산출부(414)는, 내부 기름 누출량 추정부(412)가 사용하는 내부 기름 누출량 추정 모델이 생성되었을 때에 특징량 산출부(315)가 특징량을 산출한 방법과 동일한 방법으로, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410) 또는 메인 밸브 실제 스풀 위치(411)로부터 특징량을 산출한다. 내부 기름 누출량 추정 모델이 생성되었을 때에 사용된 학습 데이터와는 다른 환경에 있어서 사용된 유압 서보 밸브(100)의 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(411)가 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 경우에는, 특징량 산출부(414)는 환경의 차이를 조정하고 나서 특징량을 산출해도 된다. 예를 들어, 환경에 따라서 타임 래그의 조정량을 변경해도 된다. 이에 의해, 내부 기름 누출량의 추정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

[실시예 1-3]

도 10은, 실시예 1-3에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 도 9에 나타낸 실시예 1-2의 학습 장치(300)에서는, 학습 데이터 취득부(301)가 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)를 취득하였지만, 실시예 1-3의 학습 장치(300)에서는, 학습 데이터 취득부(301)가 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 대신에 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)를 취득한다. 또한, 도 9에 나타낸 실시예 1-2의 상태 추정 장치(400)에서는, 검지 정보 취득부(401)가 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410)를 취득하였지만, 실시예 1-3의 상태 추정 장치(400)에서는, 검지 정보 취득부(401)가 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410) 대신에 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415)를 취득한다. 실시예 1-2와 상이한 점에 대하여 주로 설명한다. 그 이외의 점은 실시예 1-1 또는 1-2와 마찬가지이다.

전술한 바와 같이, 로그 데이터 기억 장치(90)의 접속 위치에 따라서는, 유압 서보 밸브(100)가 사용되고 있을 때의 파일럿 밸브 실제 스풀 위치를 기록할 수 없는 경우가 있다. 이 경우, 학습 데이터 및 검지 정보로서, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치를 파일럿 밸브 실제 스풀 위치 대신에 사용한다. 이에 의해, 로그 데이터 기억 장치(90)의 접속 위치에 구애받지 않고 취득 가능한 데이터를 사용하여, 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성할 수 있음과 함께, 그 내부 기름 누출량 추정 모델을 사용하여 내부 기름 누출량을 추정할 수 있다. 도 10의 예에서는, 실시예 1-2와 마찬가지로 특징량 산출부(315) 및 특징량 산출부(414)가 마련되어 있지만, 실시예 1-1과 마찬가지로 특징량 산출부가 마련되지 않아도 된다.

[실시예 1-4]

도 11은, 실시예 1-4에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 실시예 1-4의 학습 장치(300)는 도 10에 도시한 실시예 1-3의 학습 장치(300)의 구성에 더하여, 오프셋 시간 산출부(319)를 구비한다. 또한, 실시예 1-4의 학습 장치(300)에서는, 학습 데이터 취득부(301)가 코일 구동 전압(317) 및 파일럿 밸브 물리 파라미터(318)를 더 취득한다. 또한, 실시예 1-4의 상태 추정 장치(400)에서는, 검지 정보 취득부(401)가 코일 구동 전압(416)을 더 취득한다. 실시예 1-3과 상이한 점에 대하여 주로 설명한다. 그 이외의 점은 실시예 1-1 내지 1-3과 마찬가지이다.

서보 밸브 제어 장치(110)로부터 파일럿 밸브(10)에 스풀(12)의 목표 위치의 명령 신호가 입력되고 나서, 스풀 구동부(18)의 코일에 전류가 공급되고, 스풀(12)이 실제로 목표 위치에 도달할 때까지에는 타임 래그가 있다. 따라서, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)를 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 대신에 학습 데이터로서 사용하는 경우, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 실제 위치가 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)에 추종할 때까지 요하는 오프셋 시간을 조정함으로써, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 실제로 중립 위치에 추종하였을 때의 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치에 기초하여 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성할 수 있으므로, 내부 기름 누출량 추정 모델의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

오프셋 시간 산출부(319)는 코일 구동 전압(317)과 파일럿 밸브 물리 파라미터(318)에 기초하여, 오프셋 시간을 산출한다. 파일럿 밸브 물리 파라미터(318)는, 예를 들어 스풀 구동부(18)의 구동 회로를 구성하는 소자의 저항값, 코일의 인덕턴스, 스풀(12)의 질량, 본체부(10b)와 스풀(12) 사이의 마찰 계수 등의 물리량을 포함한다. 오프셋 시간 산출부(319)는 이들 물리 파라미터와 코일 구동 전압(317)을 포함하는 운동 방정식으로부터 오프셋 시간을 산출한다. 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 위치, 이동 방향, 이동 속도 등에 따라서 오프셋 시간이 다를 수 있는 경우에는, 이들 데이터를 더 사용하여 오프셋 시간을 산출해도 된다.

학습 장치(300)가 특정한 종류의 유압 서보 밸브(100)의 내부 기름 누출량을 추정하기 위한 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성할 경우에는, 파일럿 밸브 물리 파라미터(318)는 상수로서 다루어져도 된다. 이에 의해, 파일럿 밸브 물리 파라미터(318)가 기록되어 있지 않은 로그 데이터도 학습 데이터로서 사용할 수 있다. 파일럿 밸브 물리 파라미터(318)로서, 유압 서보 밸브(100)의 종류에 따라서 미리 정해진 상수가 사용되어도 된다. 파일럿 밸브 물리 파라미터(318)로서, 유압 서보 밸브(100)의 출하 시에 측정된 물리 파라미터가 사용되어도 된다. 이에 의해, 유압 서보 밸브(100)의 개체차에 의한 파일럿 밸브의 물리 파라미터의 변동의 영향을 억제하여, 보다 정확하게 오프셋 시간을 산출할 수 있다. 파일럿 밸브 물리 파라미터(318)로서, 유압 서보 밸브(100)의 오버홀 등의 보수 시에 측정된 물리 파라미터가 사용되어도 된다. 이에 의해, 파일럿 밸브(10)의 경년 변화의 영향을 억제하여, 보다 정확하게 오프셋 시간을 산출할 수 있다.

내부 기름 누출량 추정 모델 생성부(313)는 실시예 1-1 또는 1-2와 마찬가지로, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(411)를 입력하여 내부 기름 누출량을 출력하는 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성해도 되고, 실시예 1-3과 마찬가지로, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(411)를 입력하여 내부 기름 누출량을 출력하는 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성해도 되고, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415), 메인 밸브 실제 스풀 위치(411) 및 코일 구동 전압(416)을 입력하여 내부 기름 누출량을 출력하는 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성해도 되고, 그들 외에도 파일럿 밸브 물리 파라미터 또는 오프셋 시간을 더 입력하여 내부 기름 누출량을 출력하는 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성해도 된다. 본 도면의 예에서는, 내부 기름 누출량 추정 모델은, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415), 메인 밸브 실제 스풀 위치(411) 및 코일 구동 전압(416)을 입력하여 내부 기름 누출량을 출력한다. 서보 밸브 제어 장치(110)의 전원 회로(120)로부터 코일에 공급되는 코일 구동 전압(416)은, 엔진(80)의 회전수 등에 의해 변동할 수 있으므로, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415) 및 메인 밸브 실제 스풀 위치(411)에 더하여 코일 구동 전압(416)을 입력하여 내부 기름 누출량을 출력하는 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성함으로써, 오프셋 시간의 변동의 영향을 억제하여, 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상태 추정 장치(400)의 검지 정보 취득부(401)는, 내부 기름 누출량 추정부(412)가 사용하는 내부 기름 누출량 추정 모델에 입력을 요하는 검지 정보를 취득한다. 본 도면의 예에서는, 검지 정보 취득부(401)는 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415), 메인 밸브 실제 스풀 위치(411) 및 코일 구동 전압(416)을 취득한다. 내부 기름 누출량 추정 모델에 파일럿 밸브 물리 파라미터를 입력할 필요가 있는 경우에는, 검지 정보 취득부(401)는 파일럿 밸브 물리 파라미터를 더 취득해도 된다. 또는, 내부 기름 누출량 추정부(412)는 내부 기름 누출량을 추정하는 대상이 되는 유압 서보 밸브(100)의 종류에 따른 물리 파라미터를 미리 유지해 두어도 된다. 또한, 내부 기름 누출량 추정 모델에 오프셋 시간을 입력할 필요가 있는 경우에는, 검지 정보 취득부(401)는 오프셋 시간을 더 취득해도 된다. 또는, 상태 추정 장치(400)는, 코일 구동 전압(416)이나 파일럿 밸브 물리 파라미터 등에 기초하여 오프셋 시간을 산출하는 오프셋 시간 산출부를 더 구비해도 된다.

[실시예 1-5]

도 12는, 실시예 1-5에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 실시예 1-5의 학습 장치(300)는 도 8에 나타낸 실시예 1-1의 학습 장치(300)의 구성에 더하여, 데이터 선택부(320)를 구비한다. 또한, 실시예 1-5의 학습 장치(300)는 도 8에 나타낸 실시예 1-1의 상태 추정 장치(400)의 구성에 더하여, 데이터 선택부(417)를 구비한다. 실시예 1-1과 상이한 점에 대하여 주로 설명한다. 그 이외의 점은 실시예 1-1 내지 1-4와 마찬가지이다.

본 실시예에서는, 내부 기름 누출량 추정 모델에 의한 추정 정밀도를 향상시키기 위해서, 상태 추정 장치(400)가 내부 기름 누출량을 추정하는 대상이 되는 유압 서보 밸브(100)가 사용되는 환경과 마찬가지의 환경에서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때의 로그 데이터를 사용하여 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성한다. 이에 의해, 환경의 영향을 억제하여, 내부 기름 누출량의 추정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

데이터 선택부(320)는, 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터 중에서 특정한 환경에 있어서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때에 기록된 학습 데이터를 선택한다. 데이터 선택부(320)는 로그 데이터, 시험 데이터, 시뮬레이션 데이터 등에 포함되는 유압 서보 밸브(100)의 사용 환경을 나타내는 데이터, 예를 들어 엔진(80)의 기통(81)의 배기 온도나 압력 등을 참조하여, 특정한 환경에 있어서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때에 기록된 학습 데이터를 선택해도 된다. 데이터 선택부(320)는 환경마다 학습 데이터를 분류해도 된다. 이 경우, 환경마다 내부 기름 누출량 추정 모델이 생성되어도 된다. 로그 데이터, 시험 데이터, 시뮬레이션 데이터 등의 학습 데이터는, 특정한 환경에 있어서 기록 또는 생성되어도 되고, 기록 또는 생성될 때에 사용 환경마다 분류되어도 된다. 이 경우, 학습 데이터 취득부(301)가 특정한 환경에 있어서 기록, 생성 또는 분류된 학습 데이터를 취득하면 되므로, 데이터 선택부(320)는 마련되지 않아도 된다.

데이터 선택부(417)는 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 검지 정보 중에서, 특정한 환경에 있어서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때에 기록된 검지 정보를 선택한다. 데이터 선택부(417)는, 내부 기름 누출량 추정부(412)에 의해 사용되는 내부 기름 누출량 추정 모델이 생성되었을 때에 사용된 학습 데이터가 기록된 환경과 마찬가지의 환경에 있어서 기록된 검지 정보를 선택해도 된다. 사용 환경마다 생성된 복수의 내부 기름 누출량 추정 모델이 상태 추정 장치(400)에 유지되어 있을 경우에는, 내부 기름 누출량 추정부(412)는 검지 정보에 포함되는 유압 서보 밸브(100)의 사용 환경을 나타내는 데이터를 참조하여, 사용하는 내부 기름 누출량 추정 모델을 선택해도 된다. 이 경우, 데이터 선택부(417)는 마련되지 않아도 된다.

특정한 패턴으로 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)을 동작시키는 시험 모드에서 유압 서보 밸브(100)가 동작되었을 때에 기록된 학습 데이터를 사용하여 내부 기름 누출량 추정 모델이 생성되어도 된다. 이 경우, 상태 추정 장치(400)는, 시험 모드에서 유압 서보 밸브(100)가 동작되었을 때에 기록된 검지 정보를 사용하여 내부 기름 누출량을 추정한다. 이에 의해, 내부 기름 누출량의 추정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

사용 환경의 영향을 더욱 억제하기 위해서, 엔진(80)이 정지되어 있을 때에 기록된 로그 데이터, 시험 데이터, 시뮬레이션 데이터 등을 학습 데이터로서 사용해도 된다. 엔진(80)이 정지되어 있는 동안, 엔진 제어 장치(91)로부터 서보 밸브 제어 장치(110)에는 정지 명령이 내려져 있지만, 유압 펌프(42)에 의해 작동유(48)가 가압되어 있는 경우에는, 서보 밸브 제어 장치(110)는 파일럿 밸브(10)의 스풀(12) 및 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 고착을 방지하기 위해서, 엔진(80)에 연료가 공급되지 않을 정도의 소진폭의 패턴으로 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)을 반복해서 이동시킨다. 이 고착 방지 동작의 사이에 기록된 학습 데이터를 사용하여 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성함과 함께, 상태 추정 장치(400)가 유압 서보 밸브(100)의 내부 기름 누출량을 추정할 때에도, 고착 방지 동작의 사이에 기록된 로그 데이터를 사용함으로써, 엔진(80)의 동작에 수반하는 진동 등의 외란의 영향을 억제하여, 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 고착 방지 동작의 패턴은 사인파 패턴, 톱형파 패턴, 디더 패턴 등이어도 된다. 다른 복수의 패턴에 의해 고착 방지 동작이 행해지는 경우에는, 특정한 패턴에서의 고착 방지 동작이 행해지고 있을 때에 기록된 학습 데이터 및 검지 정보를 사용해도 된다.

[실시예 1의 변형예]

실시예 1-1 내지 1-5에 있어서 학습 데이터 및 검지 정보로서 사용된 데이터에 더하여, 엔진 회전수, 엔진 부하, 작동유 압력, 작동유 온도 등의 다른 데이터 중 어느 것, 또는 그들의 임의의 조합이 학습 데이터 및 검지 정보로서 사용되어도 된다. 이들 데이터 중, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치, 메인 밸브 실제 스풀 위치 등의 데이터에 환경 인자로서 영향을 줄 수 있는 데이터가 선택되어 사용되어도 된다. 이들 데이터의 영향이 반영된 내부 기름 누출량 추정 모델을 생성함으로써, 내부 기름 누출량의 추정의 로버스트성을 더욱 향상시킬 수 있다.

이상의 실시예 1-1 내지 1-5에 있어서 설명한 특징은, 임의로 조합하여 적용되어도 된다.

[실시예 2: 전원의 고장 판정]

실시예 2에서는, 전원 회로(120) 및 전원 회로(120)에 전력을 공급하는 전원의 고장을 판정하는 기술에 대하여 설명한다. 전원 또는 전원 회로(120)가 고장나면, 유압 서보 밸브(100)가 정상적으로 동작하지 않게 되므로, 엔진(80)의 출력 저하 등의 이상을 야기한다. 전원 또는 전원 회로(120)의 고장을 고정밀도로 예측할 수 있으면, 전원 또는 전원 회로(120)가 고장나기 전에 전원 또는 전원 회로(120)를 교환 또는 수리하여, 예기치 못한 이상을 피할 수 있다.

엔진(80)에의 연료 공급 및 배기를 제어하기 위한 유압 서보 밸브(100)는, 엔진(80)의 구동 중에 일정한 동작을 반복하므로, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12) 또는 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 동작 파형과 전원 전압 파형 사이에는 일정한 패턴을 볼 수 있다. 따라서, 정상 시에 있어서의 동작 파형과 전원 전압 파형의 패턴과, 고장의 징후가 나타나고 있을 때의 동작 파형과 전원 전압 파형의 패턴의 상이를 모델화함으로써, 전원 또는 전원 회로(120)의 고장을 판정할 수 있다.

도 13은, 실시예 2에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 본 실시예의 학습 장치(300)에 있어서, 학습 데이터 취득부(301)는 전원 전압(321), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 전원 고장 징후 지표값(322)을 학습 데이터로서 취득한다.

파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)는, 전원 고장 징후 지표값(322)이 실측된 시점의 전 또는 후의 소정 기간 내에 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때의 시계열 데이터이다. 전원 전압(321)은, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)가 기록되었을 때에 전압 검출부(150)에 의해 검출된 전원 전압의 시계열 데이터이다. 전원 전압(321)은 전원 회로(120)에의 입력 전압이어도 되고, 전원 회로(120)로부터의 출력 전압이어도 되고, 그들 양쪽이어도 된다. 이들 시계열 데이터는 엔진(80)의 회전 동작의 1 내지 수주기분의 시계열 데이터여도 된다.

전원 고장 징후 지표값(322)은, 전원 회로(120)의 누적 동작 시간, 전원 회로(120)를 구성하는 콘덴서 등의 소자의 열화 상태, 전원 회로(120)로부터 방출되는 에미션 노이즈의 실측값 등에 기초하여 산출된다. 전원 고장 징후 지표값(322)의 산출 방법은, 실험이나 필드테스트 등에 의해 정해져도 된다.

학습 데이터로서 로그 데이터 또는 시험 데이터를 사용하는 경우, 전원 고장 징후 지표값(322)은 상기 변수의 실측값에 기초하여 산출된다. 전원 고장 징후 지표값(322)은 유압 서보 밸브(100)의 사용 중에 급격하게는 변화되지 않는다고 생각되므로, 전원 고장 징후 지표값(322)을 산출하기 위한 변수가 실측된 시점의 전 또는 후의 소정 기간에는, 전원 고장 징후 지표값(322)은 변화되지 않는다고 간주하고, 그 소정 기간에 기록된 전원 전압(321) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)와 전원 고장 징후 지표값(322)을 대응지어 학습 데이터로 한다. 소정 기간은, 유압 서보 밸브(100)의 사용 중에 전원 고장 징후 지표값(322)이 동일한 정도인 채로 변함없는 기간이면 되고, 유압 서보 밸브(100)의 사용 시간, 엔진(80)의 동작 시간, 엔진(80)의 회전수 등에 의해 규정되어도 된다. 학습 데이터로서 시뮬레이션 데이터를 사용하는 경우, 전원 고장 징후 지표값(322)은 시뮬레이션 조건으로서 시뮬레이터에 입력된 변수의 값에 기초하여 산출된다.

전원 고장 판정 모델 생성부(323)는 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터를 사용하여, 상태 추정 장치(400)에 있어서 전원 또는 전원 회로(120)의 고장을 판정하기 위해 사용되는 전원 고장 판정 모델을 생성한다. 전원 고장 판정 모델은, 전원 전압(321) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하고, 전원 고장 징후 지표값을 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 전원 고장 판정 모델 생성부(323)는, 전원 전압(321) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하였을 때, 전원 고장 징후 지표값(322)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 전원 고장 판정 모델을 학습한다.

전원 고장 판정 모델 제공부(324)는, 전원 고장 판정 모델 생성부(323)에 의해 생성된 전원 고장 판정 모델을 상태 추정 장치(400)에 제공한다.

검지 정보 취득부(401)는 전원 전압(420) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410)를 검지 정보로서 취득한다. 이 검지 정보는, 전원 고장 판정 모델을 생성하기 위해 사용한 학습 데이터와 동일한 소정 기간의 시계열 데이터이다.

전원 고장 판정부(421)는 학습 장치(300)에 의해 생성된 전원 고장 판정 모델을 사용하여, 유압 서보 밸브(100)의 전원 또는 전원 회로(120)의 고장을 판정한다. 전원 고장 판정부(421)는, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 전원 전압(420) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410)의 시계열 데이터를 전원 고장 판정 모델에 입력하고, 전원 고장 판정 모델로부터 출력되는 전원 고장 징후 지표값을 판정 결과로서 취득한다. 전원 고장 판정부(421)는 출력된 전원 고장 징후 지표값에 기초하여, 전원 또는 전원 회로(120)의 고장의 유무를 판정해도 된다. 예를 들어, 전원 고장 판정부(421)는, 출력된 전원 고장 징후 지표값이 소정의 역치 이상일 경우에, 전원 또는 전원 회로(120)가 고장나 있다고 판정해도 되고, 전원 고장 징후 지표값의 초깃값으로부터의 변화량이 소정의 역치 이상이 되었을 경우에, 전원 또는 전원 회로(120)가 고장나 있다고 판정해도 된다. 전원 고장 판정부(421)는 출력된 전원 고장 징후 지표값에 기초하여, 전원 또는 전원 회로(120)가 고장날 때까지의 기간, 즉 수명을 추정해도 된다. 예를 들어, 전원 고장 판정부(421)는, 출력된 전원 고장 징후 지표값을 변수로 하는 수식 등을 사용하여 수명을 추정해도 된다. 전원 고장 판정 모델은 전원 고장 징후 지표값 대신에 또는 더해서, 전원 또는 전원 회로(120)의 고장의 유무, 또는 전원 또는 전원 회로(120)의 수명을 출력하게 구성되어도 된다.

동일한 엔진(80)의 복수의 기통(81)에 대응하여 마련되어 있는 복수의 유압 서보 밸브(100)의 각각에 전원 회로(120)가 마련되는 경우, 전원 고장 판정부(421)는, 각각의 유압 서보 밸브(100)의 전원 고장 징후 지표값을 비교함으로써, 전원 회로(120)가 고장나 있는지 여부를 판정해도 된다. 예를 들어, 특정한 유압 서보 밸브(100)의 전원 고장 징후 지표값이, 복수의 유압 서보 밸브(100)의 전원 고장 징후 지표값의 평균값으로부터 크게 벗어나 있는 경우에, 그 유압 서보 밸브(100)의 전원 회로(120)가 고장나 있다고 판정해도 된다. 복수의 유압 서보 밸브(100) 각각의 전원 고장 징후 지표값의 편차값을 산출하고, 편차값이 소정의 역치, 예를 들어 80 이상 또는 30 미만인 유압 서보 밸브(100)의 전원 회로(120)가 고장나 있다고 판정해도 된다.

전원 고장 판정 결과 출력부(422)는 전원 고장 판정부(421)에 의해 판정된 결과를 출력한다. 전원 고장 판정 결과 출력부(422)는, 전원 고장 판정부(421)에 의해 유압 서보 밸브(100)의 전원 또는 전원 회로(120)가 고장나 있다고 판정된 경우에, 그 취지를 통보해도 된다. 전원 고장 판정 결과 출력부(422)는 전원 고장 판정부(421)에 의해 판정된 전원 또는 전원 회로(120)의 수명을 출력해도 된다.

본 발명자들의 실험에 의해, 부하 전류의 피크값에 대한 전원 전압의 강하량이, 전원 또는 전원 회로(120)의 고장과 상관 관계가 있음을 알았다. 따라서, 유압 서보 밸브(100)에 공급되는 전류의 값을 검출하기 위한 전류계가 마련되는 경우에는, 학습 데이터 및 검지 정보로서, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 대신에 또는 더해서, 전류계에 의해 측정된 전류값이 사용되어도 된다. 이에 의해, 고장의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

부하 전류의 피크값에 대한 전원 전압의 강하량은, 전원 전압 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치 등으로부터 산출되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-2와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 특징량 산출부(315)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 특징량 산출부(414)를 더 구비해도 된다.

학습 장치(300)의 특징량 산출부(315)는, 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 전원 전압(321) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)로부터, 전원 또는 전원 회로(120)의 고장과 상관이 있는 특징량으로서, 부하 전류의 피크값에 대한 전원 전압의 강하량을 산출한다. 특징량 산출부(315)는, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 변동으로부터 산출한 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 가속도 또는 속도에 기초하여, 유압 서보 밸브(100)에 공급된 전류의 값을 산출해도 된다. 특징량 산출부(315)는, 산출된 전류의 값이 피크가 될 때의 전원 전압(321)의 값에 기초하여, 전원 전압의 강하량을 산출해도 된다. 전원 회로(120)로부터 파일럿 밸브(10)의 스풀 구동부(18)의 코일에 전력이 공급되고 나서, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 이동할 때까지에 타임 래그가 있을 경우에는, 특징량 산출부(315)는 타임 래그를 조정하고 나서 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 가속도 또는 속도를 산출해도 된다. 타임 래그의 조정량은 유압 서보 밸브(100)의 종류나, 온도, 작동유(48)의 압력, 엔진(80)의 회전수, 부하, 배기 온도 등의 유압 서보 밸브(100)가 사용되는 환경 등에 따라서, 실험 등에 의해 미리 정해져 있어도 된다.

전원 고장 판정 모델 생성부(323)는, 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터와 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여, 전원 고장 판정 추정 모델을 생성한다. 전원 고장 판정 모델 생성부(323)는, 전원 고장 징후 지표값(322)과 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여 전원 고장 판정 모델을 생성해도 된다. 예를 들어, 전원 고장 판정 모델은, 특징량을 입력 변수로 하여 전원 고장 징후 지표값을 산출하는 수식이어도 된다. 이 경우, 전원 고장 판정 모델 생성부(323)는 회귀 분석 등의 통계적 방법에 의해 수식을 생성해도 된다. 전원 고장 판정 모델 생성부(323)는 전원 전압(321), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 특징량을 사용하여 전원 고장 판정 모델을 생성해도 된다. 예를 들어, 전원 고장 판정 모델은, 전원 전압(321) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하고, 전원 고장 징후 지표값을 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 전원 고장 판정 모델 생성부(323)는, 전원 전압(321) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하였을 때, 전원 고장 징후 지표값(322)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 전원 고장 판정 모델을 학습한다.

상태 추정 장치(400)의 특징량 산출부(414)는, 전원 고장 판정부(421)가 사용하는 전원 고장 판정 모델이 생성되었을 때에 특징량 산출부(315)가 특징량을 산출한 방법과 동일한 방법으로, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 전원 전압(420) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410)로부터 특징량을 산출한다. 전원 고장 판정 모델이 생성되었을 때에 사용된 학습 데이터와는 다른 환경에 있어서 사용된 유압 서보 밸브(100)의 전원 전압(420) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410)가 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 경우에는, 특징량 산출부(414)는 환경의 차이를 조정하고 나서 특징량을 산출해도 된다. 예를 들어, 환경에 따라서 타임 래그의 조정량을 변경해도 된다. 이에 의해, 전원 고장 판정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다. 또한, 전류계를 실장하지 않아도 부하 전류의 피크값에 대한 전원 전압의 강하량을 특징량으로서 산출할 수 있으므로, 회로의 효율의 향상 및 비용의 저감을 실현할 수 있다.

특징량으로서, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 동작의 특징을 나타내는 물리량 등이 산출되어도 된다. 예를 들어, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 가속도, 속도, 오버슈트량, 지연량 등이 특징량으로서 산출되어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치 대신에 또는 더해서, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치 또는 메인 밸브 실제 스풀 위치가 사용되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-4와 마찬가지로, 파일럿 밸브(10)의 실제 스풀 위치가 파일럿 밸브의 목표 스풀 위치에 추종할 때까지 요하는 오프셋 시간을 조정하기 위해서, 학습 장치(300)가 오프셋 시간 산출부(319)를 구비해도 된다. 오프셋 시간 산출부(319)는, 유압 서보 밸브(100)에 공급되는 전류의 값이 피크가 될 때의 전원 전압 강하량을 산출하기 위해서, 유압 서보 밸브(100)에 공급되는 전류의 변동과 전원 전압의 변동 사이의 오프셋 시간을 산출해도 된다. 오프셋 시간을 산출하는 방법은, 실시예 1-2와 마찬가지여도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 특정한 환경에 있어서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때에 기록된 데이터가 사용되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-5와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 데이터 선택부(320)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 데이터 선택부(417)를 더 구비해도 된다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 특정한 패턴으로 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)을 동작시키는 시험 모드에서 유압 서보 밸브(100)가 동작되었을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 고장 판정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 엔진(80)이 정지되고, 스풀의 고착 방지 동작이 실행되고 있을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 외란의 영향을 억제하여, 고장 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

[실시예 3: 이물의 말려들어감 검지]

실시예 3에서는, 파일럿 밸브(10)의 본체부(10b)와 스풀(12) 사이에 이물이 말려들어간 것을 검지하는 기술에 대하여 설명한다. 본체부(10b)와 스풀(12) 사이에 이물이 말려들어가면, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 정상적으로 동작하지 않게 되므로, 메인 밸브(20)의 실제 스풀 위치가 목표 스풀 위치로부터 어긋나서 알람이 발보된다. 종래는, 이 알람의 원인을 특정할 수는 없었지만, 이물이 말려들어간 것을 고정밀도로 검지할 수 있으면, 알람이 발보되었을 때에 알람의 원인을 특정하여 적절한 조치를 신속히 강구할 수 있다.

도 14는, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)과 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 동작을 모식적으로 도시한다. 도 14의 (a)는 유압 서보 밸브(100)가 정상적으로 제어되고 있을 경우의 동작예를 나타낸다. 시각 t1에 있어서 메인 밸브(20)의 목표 스풀 위치가 입력되면, 메인 밸브(20)의 스풀(28)을 정방향으로 이동시키기 위해서, 시각 t2에 있어서 파일럿 밸브(10)의 목표 스풀 위치로서 정(正)의 값이 입력된다. 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 목표 스풀 위치에 추종하면, 작동유가 메인 밸브(20)에 공급되고, 시각 t3에 메인 밸브(20)의 스풀(28)이 정방향으로 이동하기 시작한다. 시각 t4에 있어서 메인 밸브(20)의 목표 스풀 위치가 일정값으로 고정되고, 메인 밸브(20)의 실제 스풀 위치가 목표 스풀 위치에 추종하면, 파일럿 밸브(10)의 목표 스풀 위치로서 중립 위치가 입력되고, 시각 t5에 메인 밸브(20)의 스풀(28)이 목표 스풀 위치에서 정지한다.

도 14의 (b)는, 파일럿 밸브(10)에 이물이 말려들어갔을 경우의 동작예를 나타낸다. 시각 t4까지의 동작은 도 14의 (a)와 마찬가지이지만, 시각 t4에 있어서 파일럿 밸브(10)에 이물이 말려들어간 것으로 한다. 파일럿 밸브(10)의 목표 스풀 위치로서 중립 위치가 입력되어 있지만, 이물이 말려들어가 있어 스풀(12)을 이동할 수 없으므로, 작동유가 메인 밸브(20)에 계속 공급되고, 메인 밸브(20)의 스풀(28)은 계속 정방향으로 이동한다. 메인 밸브 실제 스풀 위치의 피드백 신호가 목표 위치로부터 벗어나므로, 메인 밸브(20)의 스풀(28)을 목표 위치로 복귀시키기 위해서, 파일럿 밸브(10)의 목표 스풀 위치로서 부의 값이 계속 입력된다. 메인 밸브(20)의 스풀(28)은 정방향의 한계 위치에 달하면, 그 이상은 이동하지 않고 한계 위치에서 정지한다.

이와 같이, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)과 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 동작 패턴은, 정상일 때와 이물이 말려들어갔을 때에서 크게 상이하다. 따라서, 정상 시의 동작 패턴과 이물이 말려들어갔을 때의 동작 패턴의 상이를 모델화함으로써, 이물의 말려들어감을 검지할 수 있다. 동작 패턴은 이물의 종류, 크기, 양 등에 따라서도 다를 수 있으므로, 이물의 말려들어감의 유무뿐만 아니라, 말려들어간 이물의 종류, 크기, 양 등도 검지할 수 있다. 일단 이물이 말려들어간 후에 이물이 자연스럽게 제거된 경우에도, 이물이 말려들어간 이력을 로그 데이터로부터 검출할 수 있으므로, 동작 불량이 발생한 원인의 증거로서 사용할 수 있다. 선박(2) 등에 있어서는, 작동유는, 엔진(80)을 제어하기 위한 유압 서보 밸브(100)뿐만 아니라, 다른 장치 등을 제어하기 위한 유압 서보 밸브에도 순환되므로, 유압 서보 밸브(100)에 있어서 일단 말려들어간 이물이 자연스럽게 제거되었다고 해도, 그 이물이 다른 유압 서보 밸브 등에 말려들어가는 경우가 있을 수 있다. 본 실시예의 기술에 의하면, 유압 서보 밸브(100)에 있어서의 이물의 말려들어감을 검지하여, 작동유의 교환 등의 적절한 보수를 실시할 수 있으므로, 다른 장치에 있어서의 이물의 말려들어감을 억제할 수 있다.

도 15는, 실시예 3에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 본 실시예의 학습 장치(300)에 있어서, 학습 데이터 취득부(301)는 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316) 및 이물 데이터(331)를 학습 데이터로서 취득한다.

메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)는, 이물 데이터(331)가 실측된 시점의 전 또는 후의 소정 기간 내에 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때의 시계열 데이터이다. 이들 시계열 데이터는 엔진(80)의 회전 동작의 1 내지 수주기분의 시계열 데이터여도 된다.

이물 데이터(331)는 파일럿 밸브(10)에 말려들어간 이물의 유무, 종류, 크기, 양 등을 나타내는 데이터이다. 학습 데이터로서 로그 데이터를 사용하는 경우, 이물 데이터(331)는 파일럿 밸브(10)에 말려들어간 이물의 실측값이다. 학습 데이터로서 시험 데이터를 사용하는 경우, 이물 데이터(331)는 파일럿 밸브(10)에 말려들어간 이물의 실측값이다. 학습 데이터로서 시뮬레이션 데이터를 사용하는 경우, 이물 데이터(331)는 시뮬레이션 조건으로서 시뮬레이터에 입력된 이물의 데이터이다.

이물 검지 모델 생성부(333)는 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터를 사용하여, 상태 추정 장치(400)에 있어서 이물의 말려들어감을 검지하기 위해 사용되는 이물 검지 모델을 생성한다. 이물 검지 모델은, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하고, 이물 데이터를 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 이물 검지 모델 생성부(333)는 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하였을 때, 이물 데이터(331)에 근사하는 값이 출력층에서 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 이물 검지 모델을 학습한다.

이물 검지 모델 제공부(334)는 이물 검지 모델 생성부(333)에 의해 생성된 이물 검지 모델을 상태 추정 장치(400)에 제공한다.

검지 정보 취득부(401)는 메인 밸브 실제 스풀 위치(411), 메인 밸브 목표 스풀 위치(430) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415)를 검지 정보로서 취득한다. 이 검지 정보는, 이물 검지 모델을 생성하기 위해 사용한 학습 데이터와 동일한 소정 기간의 시계열 데이터이다.

이물 검지부(431)는 학습 장치(300)에 의해 생성된 이물 검지 모델을 사용하여, 파일럿 밸브(10)에 있어서의 이물의 말려들어감을 검지한다. 이물 검지부(431)는, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 메인 밸브 실제 스풀 위치(411), 메인 밸브 목표 스풀 위치(430) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415)의 시계열 데이터를 이물 검지 모델에 입력하고, 이물 검지 모델로부터 출력되는 이물 데이터를 판정 결과로서 취득한다. 이물 검지부(431)는 출력된 이물 데이터에 기초하여, 파일럿 밸브(10)에 이물이 말려들어갈 때까지의 기간을 추정해도 된다. 이 경우, 동일한 엔진(80)의 복수의 기통(81)에 대응하여 마련되어 있는 복수의 유압 서보 밸브(100)의 이물 데이터를 비교함으로써, 이물이 말려들어갈 때까지의 기간을 추정해도 된다.

이물 검지 결과 출력부(432)는 이물 검지부(431)에 의해 판정된 결과를 출력한다. 이물 검지 결과 출력부(432)는, 이물 검지부(431)에 의해 파일럿 밸브(10)에 이물이 말려들어가 있는 것이 검지되었을 경우에, 그 취지를 통보해도 된다. 이물 검지 결과 출력부(432)는 이물 검지부(431)에 의해 추정된 이물이 말려들어갈 때까지의 기간을 출력해도 된다.

이물의 말려들어감의 유무, 또는 말려들어간 이물의 종류, 크기 또는 양과 상관이 있는 특징량이, 메인 밸브 실제 스풀 위치, 메인 밸브 목표 스풀 위치 또는 파일럿 밸브 목표 스풀 위치 등으로부터 산출되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-2와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 특징량 산출부(315)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 특징량 산출부(414)를 더 구비해도 된다. 전원 회로(120)로부터 파일럿 밸브(10)의 스풀 구동부(18)의 코일에 전력이 공급되고 나서, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 이동하고, 메인 밸브 실제 스풀 위치가 메인 밸브 목표 스풀 위치에 추종할 때까지 타임 래그가 있을 경우에는, 특징량 산출부(315)는 타임 래그를 조정하고 나서 특징량을 산출해도 된다. 타임 래그의 조정량은 유압 서보 밸브(100)의 종류나, 온도, 작동유(48)의 압력, 엔진(80)의 회전수, 부하, 배기 온도 등의 유압 서보 밸브(100)가 사용되는 환경 등에 따라서, 실험 등에 의해 미리 정해져 있어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치 대신에 또는 더해서, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치가 사용되어도 된다. 학습 데이터 및 검지 정보로서, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치, 메인 밸브 목표 스풀 위치 및 메인 밸브 실제 스풀 위치 중 어느 2 이상의 조합이 사용되어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 특정한 환경에 있어서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때에 기록된 데이터가 사용되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-5와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 데이터 선택부(320)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 데이터 선택부(417)를 더 구비해도 된다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 특정한 패턴으로 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)을 동작시키는 시험 모드에서 유압 서보 밸브(100)가 동작되었을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 이물 말려들어감의 검지의 로버스트성을 향상시킬 수 있다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 엔진(80)이 정지되고, 스풀의 고착 방지 동작이 실행되고 있을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 외란의 영향을 억제하여, 이물 말려들어감의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

[실시예 4: 작동유 청정도의 추정]

실시예 4에서는, 작동유의 청정도를 추정하는 기술에 대하여 설명한다. 유압 서보 밸브(100)의 동작 중에, 작동유에 이물이 혼입되어 청정도가 저하되면, 혼입된 이물의 영향에 의해, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 동작이 저해되거나, 메인 밸브(20)에 공급되는 작동유의 압력이 저하되거나 하여, 엔진(80) 등의 제어 대상이 동작 불량을 일으키는 경우가 있다. 또한, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)에 이물이 말려들어갈 가능성이 증대된다. 작동유의 청정도를 적확하게 추정하여, 작동유의 청정도가 저하되었을 때에 적절한 조치를 신속히 강구함으로써, 유압 서보 밸브(100)나 제어 대상의 동작을 양호하게 유지할 수 있음과 함께, 이물의 말려들어감을 방지할 수 있다.

미소한 이물의 혼입(콘타미네이션)에 의해 작동유의 청정도가 저하되면, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 미끄럼 이동할 때, 스풀(12)과 본체부(10b) 사이에 발생하는 마찰력이 증대되어, 스풀(12)의 거동이 변화된다. 따라서, 파일럿 밸브(10)의 스풀 구동부(18)의 코일에 공급되는 전류의 파형과, 파일럿 밸브(10)의 목표 스풀 위치 및 실제 스풀 위치의 동작 파형의 패턴의, 작동유의 청정도에 의한 상이를 모델화함으로써, 작동유의 청정도를 추정할 수 있다.

도 16은, 실시예 4에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 본 실시예의 학습 장치(300)에 있어서, 학습 데이터 취득부(301)는 코일 인가 전류(341), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 작동유 청정도의 실측값(342)을 학습 데이터로서 취득한다.

코일 인가 전류(341), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)는, 작동유 청정도의 실측값(342)이 실측된 시점의 전 또는 후의 소정 기간 내에 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때의 시계열 데이터이다. 이들 시계열 데이터는 엔진(80)의 회전 동작의 1 내지 수주기분의 시계열 데이터여도 된다.

작동유 청정도의 실측값(342)은 작동유에 혼입된 이물의 수, 양, 크기 등을 나타내는 데이터이다. 학습 데이터로서 로그 데이터 또는 시험 데이터를 사용하는 경우, 작동유 청정도의 실측값(342)은, 유압 서보 밸브(100)에 있어서 사용된 작동유의 청정도를 일반적인 액 중 미립자 계측 장치 등에 의해 측정한 실측값이다. 작동유 청정도는, 예를 들어 중량법, 현미경법, 광산란법, 광차단법, 전기 저항법, 음향법, 다이내믹 광산란법 등에 의해 측정되어도 된다. 작동유의 청정도는 유압 서보 밸브(100)의 사용 중에 급격하게는 변화되지 않는다고 생각되므로, 작동유의 청정도가 실측된 시점의 전 또는 후의 소정 기간에는, 실측된 청정도의 작동유가 사용되었다고 간주하고, 그 소정 기간에 기록된 코일 인가 전류(341), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)와 작동유 청정도의 실측값(342)을 대응지어 학습 데이터로 한다. 소정 기간은, 유압 서보 밸브(100)의 사용 중에 작동유의 청정도가 동일한 정도인 채로 변함없는 기간이면 되고, 유압 서보 밸브(100)의 사용 시간, 엔진(80)의 동작 시간, 엔진(80)의 회전수 등에 의해 규정되어도 된다. 학습 데이터로서 시뮬레이션 데이터를 사용하는 경우, 작동유 청정도의 실측값(342)은 시뮬레이션 조건으로서 시뮬레이터에 입력된 작동유의 청정도의 값이다.

작동유 청정도 추정 모델 생성부(343)는, 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터를 사용하여, 상태 추정 장치(400)에 있어서 사용되는 작동유의 청정도를 추정하기 위해 사용되는 작동유 청정도 추정 모델을 생성한다. 작동유 청정도 추정 모델은, 코일 인가 전류(341), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하고, 작동유 청정도를 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 작동유 청정도 추정 모델 생성부(343)는, 코일 인가 전류(341), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하였을 때, 작동유 청정도의 실측값(342)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 작동유 청정도 추정 모델을 학습한다.

작동유 청정도 추정 모델 제공부(344)는, 작동유 청정도 추정 모델 생성부(343)에 의해 생성된 작동유 청정도 추정 모델을 상태 추정 장치(400)에 제공한다.

검지 정보 취득부(401)는 코일 인가 전류(441), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410)를 검지 정보로서 취득한다. 이 검지 정보는, 작동유 청정도 추정 모델을 생성하기 위해 사용한 학습 데이터와 동일한 소정 기간의 시계열 데이터이다.

작동유 청정도 추정부(442)는 학습 장치(300)에 의해 생성된 작동유 청정도 추정 모델을 사용하여, 작동유의 청정도를 추정한다. 작동유 청정도 추정부(442)는, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 코일 인가 전류(441), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410)의 시계열 데이터를 작동유 청정도 추정 모델에 입력하고, 작동유 청정도 추정 모델로부터 출력되는 작동유 청정도를 추정 결과로서 취득한다.

작동유 청정도 추정 결과 출력부(443)는 작동유 청정도 추정부(442)에 의해 추정된 결과를 출력한다. 작동유 청정도 추정 결과 출력부(443)는 출력된 작동유 청정도에 기초하여 작동유의 청정화나 교환 등의 보수의 필요 여부를 판정하고, 작동유의 보수가 필요하다고 판정된 경우에 그 취지를 통보해도 된다. 예를 들어, 작동유 청정도 추정 결과 출력부(443)는, 출력된 작동유의 청정도가 소정의 역치 미만이었을 경우에, 작동유의 보수가 필요하다고 판정해도 되고, 작동유 청정도의 초깃값으로부터의 변화량이 소정의 역치 이상이 되었을 경우에, 작동유의 보수가 필요하다고 판정해도 된다. 작동유 청정도 추정 결과 출력부(443)는 작동유의 보수가 필요해질 때까지의 기간을 추정하여 출력해도 된다. 예를 들어, 작동유 청정도 추정 결과 출력부(443)는, 출력된 작동유 청정도를 변수로 하는 수식 등을 사용하여 작동유의 보수가 필요해질 때까지의 기간을 추정해도 된다. 작동유 청정도 추정 모델은 작동유 청정도 대신에 또는 더해서, 작동유의 보수의 필요 여부 또는, 작동유의 보수가 필요해질 때까지의 기간을 출력하게 구성되어도 된다.

동일한 엔진(80)의 복수의 기통(81)에 대응하여 복수의 유압 서보 밸브(100)가 마련되는 경우, 작동유 청정도 추정부(442)는, 각각의 유압 서보 밸브(100)에 있어서 추정된 작동유 청정도에 기초하여 작동유의 보수의 필요 여부를 판정해도 된다. 복수의 유압 서보 밸브(100)에 있어서 공통의 작동유가 순환하여 사용되는 경우에, 어느 유압 서보 밸브(100)에 있어서 추정된 작동유의 청정도가 소정의 역치 미만이었을 경우, 다른 유압 서보 밸브(100)에 있어서 추정된 작동유의 청정도가 역치 이상이었다고 해도, 청정도가 낮은 작동유가 순환되어 다른 유압 서보 밸브(100)의 동작에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 작동유 청정도 추정 결과 출력부(443)는, 적어도 하나의 유압 서보 밸브(100)에 있어서 추정된 작동유의 청정도가 소정의 역치 미만이었을 경우, 작동유의 보수가 필요하다고 판정해도 된다. 작동유 청정도 추정 결과 출력부(443)는, 작동유가 순환하는 순서에도 기초하여 작동유의 보수의 필요 여부를 판정해도 된다. 예를 들어, 상류측의 유압 서보 밸브(100)에 있어서 작동유의 보수의 필요 여부를 판정하기 위한 역치를, 하류측의 유압 서보 밸브(100)에 있어서 작동유의 보수의 필요 여부를 판정하기 위한 역치보다도 높게 해도 된다. 작동유 청정도 추정 결과 출력부(443)는 복수의 유압 서보 밸브(100)에 있어서 추정된 작동유의 청정도 평균값 등의 통계값을 산출하고, 산출된 통계값에 기초하여 작동유의 보수의 필요 여부를 판정해도 된다.

작동유의 청정도와 상관이 있는 특징량이, 코일 인가 전류, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치 등으로부터 산출되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-2와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 특징량 산출부(315)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 특징량 산출부(414)를 더 구비해도 된다. 작동유의 청정도가 저하되어 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)과 본체부(10b) 사이의 마찰력이 증대되면, 스풀(12)의 속도 또는 가속도가 저하된다고 생각되므로, 특징량 산출부는 파일럿 밸브 실제 스풀 위치의 변화율 또는 변화율의 변화율을 산출함으로써, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 속도 또는 가속도를 산출해도 된다.

작동유 청정도 추정 모델 생성부(343)는, 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터와 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여, 작동유 청정도 추정 모델을 생성한다. 작동유 청정도 추정 모델 생성부(343)는, 작동유 청정도의 실측값(342)과 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여 작동유 청정도 추정 모델을 생성해도 된다. 예를 들어, 작동유 청정도 추정 모델은, 특징량을 입력 변수로 하여 작동유 청정도를 산출하는 수식이어도 된다. 이 경우, 작동유 청정도 추정 모델 생성부(343)는 회귀 분석 등의 통계적 방법에 의해 수식을 생성해도 된다. 작동유 청정도 추정 모델은, 코일 인가 전류 또는 파일럿 밸브 목표 스풀 위치가 소정의 조건을 충족할 때의 스풀(12)의 속도 또는 가속도를 입력 변수로 하여 작동유 청정도를 산출하는 수식이어도 된다. 예를 들어, 코일 인가 전류의 피크값에 있어서의 스풀(12)의 속도 또는 가속도를 입력 변수로 해도 되고, 스풀(12)이 중립 위치로부터 이동될 때의 스풀(12)의 속도 또는 가속도를 입력 변수로 해도 된다. 작동유 청정도 추정 모델 생성부(343)는, 코일 인가 전류(341), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 특징량을 사용하여 작동유 청정도 추정 모델을 생성해도 된다. 예를 들어, 작동유 청정도 추정 모델은, 코일 인가 전류(341), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하고, 작동유 청정도를 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 작동유 청정도 추정 모델 생성부(343)는, 코일 인가 전류(341), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하였을 때, 작동유 청정도의 실측값(342)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 작동유 청정도 추정 모델을 학습한다.

상태 추정 장치(400)의 특징량 산출부(414)는, 작동유 청정도 추정부(442)가 사용하는 작동유 청정도 추정 모델이 생성되었을 때에 특징량 산출부(315)가 특징량을 산출한 방법과 동일한 방법으로, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 코일 인가 전류(441), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415) 또는 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410)로부터 특징량을 산출한다. 작동유 청정도 추정 모델이 생성되었을 때에 사용된 학습 데이터와는 다른 환경에 있어서 사용된 유압 서보 밸브(100)의 코일 인가 전류(441), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410)가 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 경우에는, 특징량 산출부(414)는 환경의 차이를 조정하고 나서 특징량을 산출해도 된다. 이에 의해, 작동유 청정도 추정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

특징량으로서, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 동작의 특징을 나타내는 다른 물리량 등이 산출되어도 된다. 예를 들어, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 오버슈트량, 지연량 등이 특징량으로서 산출되어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 특정한 환경에 있어서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때에 기록된 데이터가 사용되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-5와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 데이터 선택부(320)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 데이터 선택부(417)를 더 구비해도 된다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 특정한 패턴으로 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)을 동작시키는 시험 모드에서 유압 서보 밸브(100)가 동작되었을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 작동유 청정도의 추정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 엔진(80)이 정지되고, 스풀의 고착 방지 동작이 실행되고 있을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 외란의 영향을 억제하여, 작동유 청정도의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

학습 데이터 및 검지 정보로서 사용되는 데이터에 더하여, 엔진 회전수, 엔진 부하, 유압 펌프(42)에 의해 가압된 작동유의 압력, 작동유에 혼입된 이물을 제거하기 위한 필터의 전후에 있어서의 작동유의 압력 또는 유량, 작동유의 온도, 전원 전압, 전원 전류 등의 다른 데이터 중 어느 것, 또는 그들의 임의의 조합이 학습 데이터 및 검지 정보로서 사용되어도 된다. 이들 데이터 중, 코일 인가 전류, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치 등의 데이터에 환경 인자로서 영향을 줄 수 있는 데이터가 선택되어 사용되어도 된다. 작동유의 청정도뿐만 아니라, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이나 본체부(10b)의 내벽의 마모에 의해서도, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이 미끄럼 이동할 때의 마찰력이 변화될 수 있으므로, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)이나 본체부(10b)의 내벽의 마모에 영향을 줄 수 있는 인자, 예를 들어 파일럿 밸브(10)의 누적 사용 시간, 스풀(12)의 누적 이동 거리 등이 학습 데이터 및 검지 정보로서 사용되어도 된다. 이들 데이터의 영향이 반영된 작동유 청정도 추정 모델을 생성함으로써, 작동유 청정도의 추정의 로버스트성을 더욱 향상시킬 수 있다.

[실시예 5: 위치 센서 단선 검지]

실시예 5에서는, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 실제 위치를 검지하기 위한 위치 센서(29)가 단선된 것을 검지하는 기술에 대하여 설명한다. 위치 센서(29)가 단선되면, 스풀(28)이 올바른 실제 위치를 나타내는 신호를 위치 센서(29)로부터 수신할 수 없게 되므로, 메인 밸브(20)의 실제 스풀 위치가 목표 스풀 위치로부터 어긋난다. 실시예 3에 있어서 설명한 바와 같이, 종래, 메인 밸브(20)의 실제 스풀 위치가 목표 스풀 위치로부터 어긋났을 경우에 알람이 발보되었지만, 알람의 원인을 특정할 수는 없었다. 위치 센서(29)가 단선된 것을 고정밀도로 검지할 수 있으면, 알람이 발보되었을 때에 알람의 원인을 특정하여 적절한 조치를 신속히 강구할 수 있다.

도 17은, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)과 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 동작을 모식적으로 도시한다. 도 17의 (a)는, 유압 서보 밸브(100)가 정상적으로 제어되고 있을 경우의 동작예를 나타낸다. 도 17의 (a)에 나타내는 동작예는, 도 14의 (a)에 나타낸 동작예와 동일하다.

도 17의 (b)는, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치 센서(29)가 단선된 경우의 동작예를 나타낸다. 시각 t3까지의 동작은 도 17의 (a)와 마찬가지이지만, 시각 t6에 있어서 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치 센서(29)가 단선된 것으로 한다. 메인 밸브(20)의 실제 스풀 위치의 피드백 신호는, 단선된 직후에 급격하게 이상값(예를 들어, 제로)으로 변동되고, 이후에는 이상값인 채로 고정된다. 본 도면의 예에서는, 메인 밸브(20)의 실제 스풀 위치가 목표 스풀 위치로부터 정방향으로 어긋난 채로 고정되므로, 메인 밸브(20)의 스풀(28)을 목표 스풀 위치로 복귀시키기 위해서, 파일럿 밸브(10)의 목표 스풀 위치로서 부의 최댓값이 계속 입력된다. 그 때문에, 현실적으로는 파선으로 나타낸 바와 같이, 메인 밸브(20)의 스풀(28)은 계속 부방향으로 이동하여, 부방향의 한계 위치에 달하면, 그 이상은 이동하지 않고 한계 위치에서 정지한다.

이와 같이, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)과 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 동작 패턴은, 정상 때와 위치 센서(29)가 단선되었을 때에서 크게 상이하다. 따라서, 정상 시의 동작 패턴과 위치 센서(29)가 단선되었을 때의 동작 패턴의 상이를 모델화함으로써, 위치 센서(29)의 단선을 검지할 수 있다. 메인 밸브(20)의 실제 스풀 위치가 목표 스풀 위치로부터 어긋난 것을 보고하는 알람이 발보되고 나서 시간이 경과하고 있는 경우에도, 위치 센서(29)가 단선된 이력을 로그 데이터로부터 검출할 수 있으므로, 동작 불량이 발생한 원인의 증거로서 사용할 수 있다. 본 실시예의 기술에 의하면, 메인 밸브(20)의 실제 스풀 위치가 목표 스풀 위치로부터 어긋난 것을 보고하는 알람이 발보되었을 경우에, 실시예 3에서 설명한 이물의 말려들어감이 원인인지, 본 실시예에서 설명하는 위치 센서(29)의 단선이 원인인지를 적확하게 판별하여 적절한 보수를 실시할 수 있다. 또한, 위치 센서(29)의 접촉 불량 등에 의한 채터링의 발생에 대해서도, 메인 밸브(20)의 실제 스풀 위치와 파일럿 밸브(10)의 목표 스풀 위치의 동작 패턴을 모델화함으로써 적확하게 검지할 수 있다. 이에 의해, 위치 센서(29)가 단선되기 전에 이상을 검지하여 적절한 보수를 실시할 수 있으므로, 위치 센서(29)의 단선에서 기인하는 동작 불량의 발생을 방지할 수 있다.

도 18은, 실시예 5에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 본 실시예의 학습 장치(300)에 있어서, 학습 데이터 취득부(301)는 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316) 및 위치 센서 단선 데이터(351)를 학습 데이터로서 취득한다.

메인 밸브 실제 스풀 위치(311) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)는, 위치 센서 단선 데이터(351)가 실측된 시점의 전 또는 후의 소정 기간 내에 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때의 시계열 데이터이다. 이들 시계열 데이터는 엔진(80)의 회전 동작의 1 내지 수주기분의 시계열 데이터여도 된다.

위치 센서 단선 데이터(351)는 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치 센서(29)의 단선 유무, 타이밍, 양태, 원인 등을 나타내는 데이터이다. 학습 데이터로서 로그 데이터를 사용하는 경우, 위치 센서 단선 데이터(351)는 위치 센서(29)가 실제로 단선되었을 때의 실측값이다. 학습 데이터로서 시험 데이터를 사용하는 경우, 위치 센서 단선 데이터(351)는 위치 센서(29)를 단선시켰을 때의 실측값이다. 학습 데이터로서 시뮬레이션 데이터를 사용하는 경우, 위치 센서 단선 데이터(351)는 시뮬레이션 조건으로서 시뮬레이터에 입력된 데이터이다.

위치 센서 단선 검지 모델 생성부(353)는 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터를 사용하여, 상태 추정 장치(400)에 있어서 위치 센서(29)의 단선을 검지하기 위해 사용되는 위치 센서 단선 검지 모델을 생성한다. 위치 센서 단선 검지 모델은, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하고, 위치 센서 단선 데이터를 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 위치 센서 단선 검지 모델 생성부(353)는, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하였을 때, 위치 센서 단선 데이터(351)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 위치 센서 단선 검지 모델을 학습한다.

위치 센서 단선 검지 모델 제공부(354)는, 위치 센서 단선 검지 모델 생성부(353)에 의해 생성된 위치 센서 단선 검지 모델을 상태 추정 장치(400)에 제공한다.

검지 정보 취득부(401)는 메인 밸브 실제 스풀 위치(411) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415)를 검지 정보로서 취득한다. 이 검지 정보는, 위치 센서 단선 검지 모델을 생성하기 위해 사용한 학습 데이터와 동일한 소정 기간의 시계열 데이터이다.

위치 센서 단선 검지부(451)는 학습 장치(300)에 의해 생성된 위치 센서 단선 검지 모델을 사용하여, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치 센서(29)의 단선을 검지한다. 위치 센서 단선 검지부(451)는, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 메인 밸브 실제 스풀 위치(411) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415)의 시계열 데이터를 위치 센서 단선 검지 모델에 입력하고, 위치 센서 단선 검지 모델로부터 출력되는 위치 센서 단선 데이터를 판정 결과로서 취득한다. 위치 센서 단선 검지부(451)는 출력된 위치 센서 단선 데이터에 기초하여, 위치 센서(29)가 단선될 때까지의 기간을 추정해도 된다. 이 경우, 동일한 엔진(80)의 복수의 기통(81)에 대응하여 마련되어 있는 복수의 유압 서보 밸브(100)의 위치 센서 단선 데이터를 비교함으로써, 위치 센서(29)가 단선될 때까지의 기간을 추정해도 된다.

위치 센서 단선 검지 결과 출력부(452)는 위치 센서 단선 검지부(451)에 의해 판정된 결과를 출력한다. 위치 센서 단선 검지 결과 출력부(452)는, 위치 센서 단선 검지부(451)에 의해 위치 센서(29)가 단선되어 있는 것이 검지되었을 경우에, 그 취지를 통보해도 된다. 위치 센서 단선 검지 결과 출력부(452)는, 위치 센서 단선 검지부(451)에 의해 추정된 위치 센서(29)가 단선될 때까지의 기간을 출력해도 된다.

위치 센서(29)의 단선과 상관이 있는 특징량이, 메인 밸브 실제 스풀 위치 또는 파일럿 밸브 목표 스풀 위치 등으로부터 산출되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-2와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 특징량 산출부(315)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 특징량 산출부(414)를 더 구비해도 된다. 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치 센서(29)가 단선되면, 메인 밸브 실제 스풀 위치가 급격하게 이상값으로 변동되므로, 특징량 산출부는 메인 밸브 실제 스풀 위치의 변화율 또는 변화율의 변화율을 산출함으로써, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 속도 또는 가속도를 산출해도 된다.

위치 센서 단선 검지 모델 생성부(353)는, 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터와 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여, 위치 센서 단선 검지 모델을 생성한다. 위치 센서 단선 검지 모델 생성부(353)는, 위치 센서 단선 데이터(351)와 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여 위치 센서 단선 검지 모델을 생성해도 된다. 위치 센서 단선 검지 모델 생성부(353)는 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316) 및 특징량을 사용하여 위치 센서 단선 검지 모델을 생성해도 된다. 예를 들어, 위치 센서 단선 검지 모델은, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하고, 위치 센서 단선 데이터를 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 위치 센서 단선 검지 모델 생성부(353)는, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(316)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하였을 때, 위치 센서 단선 데이터(351)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 위치 센서 단선 검지 모델을 학습한다.

상태 추정 장치(400)의 특징량 산출부(414)는, 위치 센서 단선 검지부(451)가 사용하는 위치 센서 단선 검지 모델이 생성되었을 때에 특징량 산출부(315)가 특징량을 산출한 방법과 동일한 방법으로, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 메인 밸브 실제 스풀 위치(411) 또는 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415)로부터 특징량을 산출한다. 위치 센서 단선 검지 모델이 생성되었을 때에 사용된 학습 데이터와는 다른 환경에 있어서 사용된 유압 서보 밸브(100)의 메인 밸브 실제 스풀 위치(411) 및 파일럿 밸브 목표 스풀 위치(415)가 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 경우에는, 특징량 산출부(414)는 환경의 차이를 조정하고 나서 특징량을 산출해도 된다. 이에 의해, 위치 센서 단선 검지의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

특징량으로서, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 동작의 특징을 나타내는 다른 물리량 등이 산출되어도 된다. 예를 들어, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 오버슈트량, 지연량 등이 특징량으로서 산출되어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치 대신에 또는 더해서, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치가 사용되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-4와 마찬가지로, 파일럿 밸브(10)의 실제 스풀 위치가 파일럿 밸브의 목표 스풀 위치에 추종할 때까지 요하는 오프셋 시간을 조정하기 위해서, 학습 장치(300)가 오프셋 시간 산출부(319)를 구비해도 된다. 오프셋 시간을 산출하는 방법은, 실시예 1-2와 마찬가지여도 된다. 학습 데이터 및 검지 정보로서, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치, 메인 밸브 목표 스풀 위치 및 메인 밸브 실제 스풀 위치 중 어느 2 이상의 조합이 사용되어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 특정한 환경에 있어서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때에 기록된 데이터가 사용되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-5와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 데이터 선택부(320)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 데이터 선택부(417)를 더 구비해도 된다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 특정한 패턴으로 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)을 동작시키는 시험 모드에서 유압 서보 밸브(100)가 동작되었을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 위치 센서(29)의 단선 검지의 로버스트성을 향상시킬 수 있다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 엔진(80)이 정지되고, 스풀의 고착 방지 동작이 실행되고 있을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 외란의 영향을 억제하여, 위치 센서(29)의 단선의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

[실시예 6: 위치 센서 느슨함 검지]

실시예 6에서는, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 실제 위치를 검지하기 위한 위치 센서(29)를 고정하기 위한 나사가 느슨해지거나 하여 위치 센서(29)의 위치가 어긋난 것을 검지하는 기술에 대하여 설명한다. 위치 센서(29)의 위치가 어긋나면, 메인 밸브 실제 스풀 위치의 피드백 신호와 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 실제의 위치 사이에 어긋남이 발생하므로, 메인 밸브(20)의 스풀(28)을 정상적으로 제어할 수 없게 되어, 엔진(80) 등의 제어 대상이 동작 불량을 일으키는 경우가 있다. 위치 센서(29)의 위치가 어긋난 것을 고정밀도로 검지할 수 있으면, 나사를 조이거나 위치 센서(29)를 교환하거나 하는 등의 적절한 조치를 신속히 강구할 수 있다.

도 19는, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치 센서(29)의 상태를 나타낸다. 도 19의 (a)는, 위치 센서(29)가 정상적으로 설치된 상태를 나타낸다. 위치 센서(29)는 스풀(28)의 상단부에 깎인 암나사(30)에 비틀어 넣어져 있다. 이 나사가 느슨해지면, 도 19의 (b)에 나타내는 바와 같이, 위치 센서(29)와 스풀(28) 사이에 간극이 생기므로, 이 간극 d의 분만큼 스풀(28)의 위치가 하방에 오프셋된다. 그러나, 스풀(28)의 위치는 위치 센서(29)에 의해 검지되므로, 도 19의 (a)의 경우도 도 19의 (b)의 경우도 동일한 위치가 검지되게 되고, 하방에 오프셋된 실제의 스풀(28)의 위치를 검지할 수는 없다. 도 19의 (b)의 상태에 있어서는, 메인 밸브 실제 스풀 위치가 메인 밸브 목표 스풀 위치에 정확하게 추종하고 있는 것처럼 보여도, 스풀(28)의 실제의 위치는 메인 밸브 목표 스풀 위치보다도 하방으로 어긋나 있기 때문에, 제어 대상의 동작에 문제가 발생한다. 본 실시예에서는, 엔진(80)의 기통(81)에 연료를 공급하기 위한 연료 분사 액추에이터에 공급되는 제어유의 양이 감소하여, 기통(81)에 공급되는 연료의 양이 감소하므로, 기통(81) 내의 압력이나 기통(81)으로부터의 배기의 온도가 저하되어 알람이 발보된다.

이와 같이, 위치 센서(29)의 느슨함에 의해 위치가 어긋났을 경우에는, 메인 밸브 실제 스풀 위치는 메인 밸브 목표 스풀 위치에 추종하지만, 기통(81)의 압력 및 배기 온도가 저하된다. 따라서, 기통(81)의 압력이나 배기 온도 등에 이상이 발생하여 알람이 발보되었을 경우에, 메인 밸브 실제 스풀 위치가 메인 밸브 목표 스풀 위치에 추종하고 있었는지 여부를 확인함으로써, 위치 센서(29)의 이상이 원인인지 여부를 특정할 수 있다. 엔진(80)의 이상을 보고하는 알람이 발보되고 나서 시간이 경과하고 있는 경우에도, 위치 센서(29)가 느슨해진 것을 로그 데이터로부터 검출할 수 있으므로, 동작 불량이 발생한 원인의 증거로서 사용할 수 있다. 이에 의해, 위치 센서(29)의 느슨함을 적확하게 검지하여 적절한 보수를 실시할 수 있으므로, 엔진(80)의 동작 불량을 개선하기 위해 요하는 보수의 비용이나 공정수를 저감시킬 수 있다.

도 20은, 실시예 6에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 본 실시예의 학습 장치(300)에 있어서, 학습 데이터 취득부(301)는 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330), 기통 배기 온도(361) 및 위치 센서 느슨함 데이터(362)를 학습 데이터로서 취득한다.

메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330) 및 기통 배기 온도(361)는, 위치 센서 느슨함 데이터(362)가 실측된 시점의 전 또는 후의 소정 기간 내에 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때의 시계열 데이터이다. 이들 시계열 데이터는 엔진(80)의 회전 동작의 1 내지 수주기분의 시계열 데이터여도 된다.

위치 센서 느슨함 데이터(362)는 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치 센서(29)의 위치 어긋남의 유무, 정도, 양태, 원인 등을 나타내는 데이터이다. 학습 데이터로서 로그 데이터를 사용하는 경우, 위치 센서 느슨함 데이터(362)는 위치 센서(29)가 실제로 어긋났을 때의 실측값이다. 학습 데이터로서 시험 데이터를 사용하는 경우, 위치 센서 느슨함 데이터(362)는 위치 센서(29)를 어긋나게 하였을 때의 실측값이다. 학습 데이터로서 시뮬레이션 데이터를 사용하는 경우, 위치 센서 느슨함 데이터(362)는 시뮬레이션 조건으로서 시뮬레이터에 입력된 데이터이다.

위치 센서 느슨함 검지 모델 생성부(363)는 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터를 사용하여, 상태 추정 장치(400)에 있어서 위치 센서(29)의 느슨함을 검지하기 위해 사용되는 위치 센서 느슨함 검지 모델을 생성한다. 위치 센서 느슨함 검지 모델은, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330) 및 기통 배기 온도(361)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하고, 위치 센서 느슨함 데이터를 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 위치 센서 느슨함 검지 모델 생성부(363)는, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330) 및 기통 배기 온도(361)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하였을 때, 위치 센서 느슨함 데이터(362)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 위치 센서 느슨함 검지 모델을 학습한다.

위치 센서 느슨함 검지 모델 제공부(364)는, 위치 센서 느슨함 검지 모델 생성부(363)에 의해 생성된 위치 센서 느슨함 검지 모델을 상태 추정 장치(400)에 제공한다.

검지 정보 취득부(401)는 메인 밸브 실제 스풀 위치(411), 메인 밸브 목표 스풀 위치(430) 및 기통 배기 온도(461)를 검지 정보로서 취득한다. 이 검지 정보는, 위치 센서 느슨함 검지 모델을 생성하기 위해 사용한 학습 데이터와 동일한 소정 기간의 시계열 데이터이다.

위치 센서 느슨함 검지부(462)는 학습 장치(300)에 의해 생성된 위치 센서 느슨함 검지 모델을 사용하여, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치 센서(29)의 느슨함을 검지한다. 위치 센서 느슨함 검지부(462)는, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 메인 밸브 실제 스풀 위치(411), 메인 밸브 목표 스풀 위치(430) 및 기통 배기 온도(461)의 시계열 데이터를 위치 센서 느슨함 검지 모델에 입력하고, 위치 센서 느슨함 검지 모델로부터 출력되는 위치 센서 느슨함 데이터를 판정 결과로서 취득한다. 위치 센서 느슨함 검지부(462)는 출력된 위치 센서 느슨함 데이터에 기초하여, 위치 센서(29)가 소정값 이상 어긋날 때까지의 기간을 추정해도 된다. 이 경우, 동일한 엔진(80)의 복수의 기통(81)에 대응하여 마련되어 있는 복수의 유압 서보 밸브(100)의 위치 센서 느슨함 데이터를 비교함으로써, 위치 센서(29)가 소정값 이상 어긋날 때까지의 기간을 추정해도 된다.

동일한 엔진(80)의 복수의 기통(81)에 대응하여 복수의 유압 서보 밸브(100)가 마련되는 경우, 위치 센서 느슨함 검지부(462)는, 각각의 유압 서보 밸브(100)에 있어서 추정된 위치 센서 느슨함 데이터에 기초하여 위치 센서(29)의 느슨함을 검지해도 된다. 예를 들어, 위치 센서 느슨함 검지부(462)는 각각의 기통(81)의 배기 온도를 비교함으로써, 위치 센서(29)의 느슨함을 검지해도 된다. 위치 센서 느슨함 검지부(462)는, 어떤 기통(81)의 배기 온도가 다른 기통(81)의 배기 온도의 평균값보다도 소정값 이상 낮은 경우에, 그 기통(81)에 마련된 유압 서보 밸브(100)의 위치 센서(29)가 느슨해졌다고 판정해도 된다.

위치 센서 느슨함 검지 결과 출력부(463)는 위치 센서 느슨함 검지부(462)에 의해 판정된 결과를 출력한다. 위치 센서 느슨함 검지 결과 출력부(463)는, 위치 센서 느슨함 검지부(462)에 의해 위치 센서(29)가 느슨해진 것이 검지되었을 경우에, 그 취지를 통보해도 된다. 위치 센서 느슨함 검지 결과 출력부(463)는, 위치 센서 느슨함 검지부(462)에 의해 추정된 위치 센서(29)가 소정값 이상 어긋날 때까지의 기간을 출력해도 된다.

위치 센서(29)의 느슨함과 상관이 있는 특징량이, 메인 밸브 실제 스풀 위치, 메인 밸브 목표 스풀 위치 또는 기통 배기 온도 등으로부터 산출되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-2와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 특징량 산출부(315)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 특징량 산출부(414)를 더 구비해도 된다. 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 위치 센서(29)의 느슨함의 정도가 클수록, 메인 밸브 실제 스풀 위치와 실제의 스풀(28)의 위치의 어긋남이 커지므로, 기통의 배기 온도나 압력의 정상값으로부터의 저하량이 커진다고 생각된다. 따라서, 특징량 산출부는, 기통의 배기 온도 또는 압력의 정상값으로부터의 저하량, 변화율, 변화율의 변화율 등을 특징량으로서 산출해도 된다.

위치 센서 느슨함 검지 모델 생성부(363)는, 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터와 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여, 위치 센서 느슨함 검지 모델을 생성한다. 예를 들어, 위치 센서 느슨함 검지 모델은, 특징량을 입력 변수로 하여 위치 센서 느슨함 데이터를 산출하는 수식이어도 된다. 이 경우, 위치 센서 느슨함 검지 모델 생성부(363)는 회귀 분석 등의 통계적 방법에 의해 수식을 생성해도 된다. 위치 센서 느슨함 검지 모델 생성부(363)는, 위치 센서 느슨함 데이터(362)와 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여 위치 센서 느슨함 검지 모델을 생성해도 된다. 위치 센서 느슨함 검지 모델 생성부(363)는, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330) 및 특징량을 사용하여 위치 센서 느슨함 검지 모델을 생성해도 된다. 예를 들어, 위치 센서 느슨함 검지 모델은, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311) 및 메인 밸브 목표 스풀 위치(330)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하고, 위치 센서 느슨함 데이터를 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 위치 센서 느슨함 검지 모델 생성부(363)는, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311) 및 메인 밸브 목표 스풀 위치(330)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하였을 때, 위치 센서 느슨함 데이터(362)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 위치 센서 느슨함 검지 모델을 학습한다.

상태 추정 장치(400)의 특징량 산출부(414)는, 위치 센서 느슨함 검지부(462)가 사용하는 위치 센서 느슨함 검지 모델이 생성되었을 때에 특징량 산출부(315)가 특징량을 산출한 방법과 동일한 방법으로, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 메인 밸브 실제 스풀 위치(411), 메인 밸브 목표 스풀 위치(430) 또는 기통 배기 온도(461)로부터 특징량을 산출한다. 위치 센서 느슨함 검지 모델이 생성되었을 때에 사용된 학습 데이터와는 다른 환경에 있어서 사용된 유압 서보 밸브(100)의 메인 밸브 실제 스풀 위치(411), 메인 밸브 목표 스풀 위치(430) 또는 기통 배기 온도(461)가, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 경우에는, 특징량 산출부(414)는 환경의 차이를 조정하고 나서 특징량을 산출해도 된다. 이에 의해, 위치 센서 느슨함 검지의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

특징량으로서, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 동작의 특징을 나타내는 다른 물리량 등이 산출되어도 된다. 예를 들어, 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 오버슈트량, 지연량 등이 특징량으로서 산출되어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 기통 배기 온도 대신에 또는 더해서, 기통(81)의 압력 또는 압력의 최댓값이 사용되어도 된다. 또한, 학습 데이터 및 검지 정보로서, 유압 서보 밸브(100)에 의해 제어되는 제어 대상의 상태나 동작의 양부 등을 나타내는 각종 데이터가 사용되어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 특정한 환경에 있어서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때에 기록된 데이터가 사용되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-5와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 데이터 선택부(320)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 데이터 선택부(417)를 더 구비해도 된다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 특정한 패턴으로 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)을 동작시키는 시험 모드에서 유압 서보 밸브(100)가 동작되었을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 위치 센서 느슨함 검지의 로버스트성을 향상시킬 수 있다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 엔진(80)이 정지되고, 스풀의 고착 방지 동작이 실행되고 있을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 외란의 영향을 억제하여, 위치 센서 느슨함의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

[실시예 7: 파일럿 밸브의 중립 위치 어긋남 검지]

실시예 7에서는, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치가 어긋난 것을 검지하는 기술에 대하여 설명한다. 파일럿 밸브 목표 스풀 위치로서 중립 위치가 명령되었을 때, 파일럿 밸브(10)가 정상적으로 동작하고 있을 경우에는, 스풀(12)이 중립 위치로 이동되어, 메인 밸브(20)로의 작동유의 공급 및 회수가 정지되고, 메인 밸브(20)의 스풀(28)이 메인 밸브 목표 스풀 위치에서 정지한다. 그러나, 어떠한 원인에 의해 스풀(12)의 중립 위치가 어긋나 있으면, 메인 밸브(20)로의 작동유의 공급 및 회수를 정상적으로 제어할 수 없게 되어, 엔진(80) 등의 제어 대상이 동작 불량을 일으키는 경우가 있다. 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치가 어긋난 것을 고정밀도로 검지할 수 있으면, 파일럿 밸브(10)의 제어 계통을 보수하거나 파일럿 밸브(10)를 교환하거나 하는 등의 적절한 조치를 신속히 강구할 수 있다.

파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치가 어긋나는 원인으로서, 주로 2가지의 경우가 있다. 하나는, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 위치를 검지하기 위한 위치 센서(19)의 이상이나 스풀(12)을 구동하기 위한 전기 계통의 이상 등에 의해, 스풀(12)을 정확하게 중립 위치로 이동시킬 수 없다는 전기적인 원인이다. 또 하나는, 스풀(12) 또는 본체부(10b)가 편마모됨으로써, 스풀(12)이 중립 위치에 있어도 밸브체(14)가 A 포트(16a)를 차단하여 P 포트(16p) 및 T 포트(16t)의 양쪽과 연통시키지 않게 할 수 없다는 기계적인 원인이다. 어느 경우에도, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치로서 중립 위치가 지정되었을 때, 메인 밸브(20)의 스풀(28)이 정지하지 않고 이동하므로, 메인 밸브 실제 스풀 위치의 피드백 신호가 메인 밸브 목표 스풀 위치로부터 어긋나고, 그 어긋남을 보정하도록 파일럿 밸브(10)가 제어된다. 이와 같이, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)과 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 동작 패턴은, 정상 때와 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치가 어긋났을 때에서 크게 상이하다. 따라서, 정상 시의 동작 패턴과 스풀(12)의 중립 위치가 어긋났을 때의 동작 패턴의 상이를 모델화함으로써, 스풀(12)의 중립 위치 어긋남을 검지할 수 있다. 동작 패턴은, 스풀(12)의 중립 위치로부터의 어긋남의 정도나 원인 등에 따라서도 다를 수 있으므로, 스풀(12)의 중립 위치 어긋남의 유무뿐만 아니라, 중립 위치 어긋남의 원인, 어긋남의 크기 등도 검지할 수 있다.

스풀(12)이 편마모된 경우에는, 스풀(12)이 올바른 중립 위치에 있어도 밸브체(14)로 A 포트(16a)를 차단할 수 없으므로, 작동유가 A 포트(16a)로부터 누출된다. 이 내부 기름 누출량을 실측함으로써, 스풀(12)의 중립 위치 어긋남이 편마모에 의한 것인지 전기적인 원인에 의한 것인지를 특정할 수 있다. 내부 기름 누출량은 파일럿 밸브(10)에 유량계를 마련함으로써 측정해도 되고, 파일럿 밸브(10)을 보수할 때에 외부의 유량계에 의해 측정해도 되고, 실시예 1의 기술에 의해 추정해도 된다.

파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남이 발생하면, 제어 대상의 엔진(80)에 있어서, 기통(81)의 압력이나 배기 온도 등에 이상이 발생하여 알람이 발보된다. 알람이 발보되었을 경우에, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12) 및 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 동작 패턴을 확인함으로써, 실시예 6에서 설명한 위치 센서(29)의 이상이 원인인지, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남이 원인인지를 특정할 수 있다. 또한, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남이 원인일 경우, 내부 기름 누출량을 확인함으로써, 전기적인 원인으로 중립 위치가 어긋나 있는지 기계적인 원인으로 중립 위치가 어긋나 있는지를 특정할 수 있다. 이에 의해, 엔진(80)의 동작 불량의 원인을 적확하게 판정하고, 원인에 따라서 적절한 보수를 실시할 수 있으므로, 엔진(80)의 동작 불량을 개선하기 위해 요하는 보수의 비용이나 공정수를 저감시킬 수 있다. 또한, 유압 서보 밸브(100)에 있어서의 피드백 제어에 있어서 PID 제어가 실행되는 경우에는, 적분 성분(I 성분)에 의해 어느 정도의 어긋남양이 보정되지만, 본 실시예의 기술에 의하면, PID 제어에 의해 중립 위치 어긋남이 보정되어 있는 경우에도, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남을 적확하게 검지할 수 있다. 또한, P 제어 또는 PD 제어가 실행되는 경우에는, 어긋남양이 보정되지 않으므로, 본 실시예의 기술이 특히 유효하다.

도 21은, 실시예 7에 관한 학습 장치와 상태 추정 장치의 구성을 나타낸다. 본 실시예의 학습 장치(300)에 있어서, 학습 데이터 취득부(301)는, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310), 기통 배기 온도(361) 및 중립 위치 어긋남 데이터(371)를 학습 데이터로서 취득한다.

메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 기통 배기 온도(361)는, 중립 위치 어긋남 데이터(371)가 실측된 시점의 전 또는 후의 소정 기간 내에 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때의 시계열 데이터이다. 이들 시계열 데이터는 엔진(80)의 회전 동작의 1 내지 수주기분의 시계열 데이터여도 된다.

중립 위치 어긋남 데이터(371)는 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남의 유무, 정도, 원인 등을 나타내는 데이터이다. 학습 데이터로서 로그 데이터를 사용하는 경우, 중립 위치 어긋남 데이터(371)는 스풀(12)의 중립 위치 어긋남이 실제로 발생하였을 때의 실측값이다. 학습 데이터로서 시험 데이터를 사용하는 경우, 중립 위치 어긋남 데이터(371)는 스풀(12)의 중립 위치 어긋남을 발생시켰을 때의 실측값이다. 학습 데이터로서 시뮬레이션 데이터를 사용하는 경우, 중립 위치 어긋남 데이터(371)는 시뮬레이션 조건으로서 시뮬레이터에 입력된 데이터이다.

중립 위치 어긋남 검지 모델 생성부(373)는 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터를 사용하여, 상태 추정 장치(400)에 있어서 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남을 검지하기 위해 사용되는 중립 위치 어긋남 검지 모델을 생성한다. 중립 위치 어긋남 검지 모델은, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 기통 배기 온도(361)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하고, 중립 위치 어긋남 데이터를 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 중립 위치 어긋남 검지 모델 생성부(373)는, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 기통 배기 온도(361)의 소정 기간의 시계열 데이터를 입력층에 입력하였을 때, 중립 위치 어긋남 데이터(371)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 중립 위치 어긋남 검지 모델을 학습한다.

중립 위치 어긋남 검지 모델 제공부(374)는, 중립 위치 어긋남 검지 모델 생성부(373)에 의해 생성된 중립 위치 어긋남 검지 모델을 상태 추정 장치(400)에 제공한다.

검지 정보 취득부(401)는, 메인 밸브 실제 스풀 위치(411), 메인 밸브 목표 스풀 위치(430), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410) 및 기통 배기 온도(461)를 검지 정보로서 취득한다. 이 검지 정보는, 중립 위치 어긋남 검지 모델을 생성하기 위해 사용한 학습 데이터와 동일한 소정 기간의 시계열 데이터이다.

중립 위치 어긋남 검지부(472)는, 학습 장치(300)에 의해 생성된 중립 위치 어긋남 검지 모델을 사용하여, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남을 검지한다. 중립 위치 어긋남 검지부(472)는, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 메인 밸브 실제 스풀 위치(411), 메인 밸브 목표 스풀 위치(430), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410) 및 기통 배기 온도(461)의 시계열 데이터를 중립 위치 어긋남 검지 모델에 입력하고, 중립 위치 어긋남 검지 모델로부터 출력되는 중립 위치 어긋남 데이터를 판정 결과로서 취득한다. 중립 위치 어긋남 검지부(472)는 출력된 중립 위치 어긋남 데이터에 기초하여, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치가 실제의 중립 위치로부터 소정값 이상 어긋날 때까지의 기간을 추정해도 된다. 이 경우, 동일한 엔진(80)의 복수의 기통(81)에 대응하여 마련되어 있는 복수의 유압 서보 밸브(100)의 중립 위치 어긋남 데이터를 비교함으로써, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치가 실제의 중립 위치로부터 소정값 이상 어긋날 때까지의 기간을 추정해도 된다.

동일한 엔진(80)의 복수의 기통(81)에 대응하여 복수의 유압 서보 밸브(100)가 마련되는 경우, 중립 위치 어긋남 검지부(472)는, 각각의 유압 서보 밸브(100)에 있어서 추정된 중립 위치 어긋남 데이터에 기초하여 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남을 검지해도 된다. 예를 들어, 중립 위치 어긋남 검지부(472)는 각각의 기통(81)의 배기 온도를 비교함으로써, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남을 검지해도 된다. 중립 위치 어긋남 검지부(472)는, 어떤 기통(81)의 배기 온도가 다른 기통(81)의 배기 온도의 평균값보다도 소정값 이상 낮은 경우에, 그 기통(81)에 마련된 유압 서보 밸브(100)의 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치가 어긋나 있다고 판정해도 된다.

중립 위치 어긋남 검지 결과 출력부(473)는 중립 위치 어긋남 검지부(472)에 의해 판정된 결과를 출력한다. 중립 위치 어긋남 검지 결과 출력부(473)는, 중립 위치 어긋남 검지부(472)에 의해 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치가 어긋나 있는 것이 검지되었을 경우에, 그 취지를 통보해도 된다. 중립 위치 어긋남 검지 결과 출력부(473)는, 중립 위치 어긋남 검지부(472)에 의해 추정된 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치가 소정값 이상 어긋날 때까지의 기간을 출력해도 된다.

파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남과 상관이 있는 특징량이, 메인 밸브 실제 스풀 위치, 메인 밸브 목표 스풀 위치, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치 또는 기통 배기 온도 등으로부터 산출되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-2와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 특징량 산출부(315)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 특징량 산출부(414)를 더 구비해도 된다. 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)의 중립 위치 어긋남의 정도가 클수록, 메인 밸브 실제 스풀 위치가 메인 밸브 목표 스풀 위치로부터 어긋나는 정도가 커지므로, 기통의 배기 온도나 압력의 정상값으로부터의 변동량이 커진다고 생각된다. 따라서, 특징량 산출부는, 기통의 배기 온도 또는 압력의 정상값으로부터의 변동량, 변화율, 변화율의 변화율 등을 특징량으로서 산출해도 된다.

중립 위치 어긋남 검지 모델 생성부(373)는, 학습 데이터 취득부(301)에 의해 취득된 학습 데이터와 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여, 중립 위치 어긋남 검지 모델을 생성한다. 예를 들어, 중립 위치 어긋남 검지 모델은, 특징량을 입력 변수로 하여 중립 위치 어긋남 데이터를 산출하는 수식이어도 된다. 이 경우, 중립 위치 어긋남 검지 모델 생성부(373)는 회귀 분석 등의 통계적 방법에 의해 수식을 생성해도 된다. 중립 위치 어긋남 검지 모델 생성부(373)는, 중립 위치 어긋남 데이터(371)와 특징량 산출부(315)에 의해 산출된 특징량을 사용하여 중립 위치 어긋남 검지 모델을 생성해도 된다. 중립 위치 어긋남 검지 모델 생성부(373)는, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310) 및 특징량을 사용하여 중립 위치 어긋남 검지 모델을 생성해도 된다. 예를 들어, 중립 위치 어긋남 검지 모델은, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하고, 중립 위치 어긋남 데이터를 출력층으로부터 출력하는 뉴럴 네트워크 등이어도 된다. 이 경우, 중립 위치 어긋남 검지 모델 생성부(373)는, 메인 밸브 실제 스풀 위치(311), 메인 밸브 목표 스풀 위치(330) 및 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(310)의 소정 기간의 시계열 데이터와, 그 소정 기간에 있어서의 특징량을 입력층에 입력하였을 때, 중립 위치 어긋남 데이터(371)에 근사하는 값이 출력층으로부터 출력되도록 뉴럴 네트워크의 중간층을 조정함으로써, 중립 위치 어긋남 검지 모델을 학습한다.

상태 추정 장치(400)의 특징량 산출부(414)는, 중립 위치 어긋남 검지부(472)가 사용하는 중립 위치 어긋남 검지 모델이 생성되었을 때에 특징량 산출부(315)가 특징량을 산출한 방법과 동일한 방법으로, 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 메인 밸브 실제 스풀 위치(411), 메인 밸브 목표 스풀 위치(430), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410) 또는 기통 배기 온도(461)로부터 특징량을 산출한다. 중립 위치 어긋남 검지 모델이 생성되었을 때에 사용된 학습 데이터와는 다른 환경에 있어서 사용된 유압 서보 밸브(100)의 메인 밸브 실제 스풀 위치(411), 메인 밸브 목표 스풀 위치(430), 파일럿 밸브 실제 스풀 위치(410) 또는 기통 배기 온도(461)가 검지 정보 취득부(401)에 의해 취득된 경우에는, 특징량 산출부(414)는 환경의 차이를 조정하고 나서 특징량을 산출해도 된다. 이에 의해, 중립 위치 어긋남 검지의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

특징량으로서, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12) 또는 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 동작의 특징을 나타내는 다른 물리량 등이 산출되어도 된다. 예를 들어, 파일럿 밸브(10)의 스풀(12) 또는 메인 밸브(20)의 스풀(28)의 가속도, 속도, 오버슈트량, 지연량 등이 특징량으로서 산출되어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 기통 배기 온도 대신에 또는 더해서, 기통(81)의 압력 또는 압력의 최댓값이 사용되어도 된다. 또한, 학습 데이터 및 검지 정보로서, 유압 서보 밸브(100)에 의해 제어되는 제어 대상의 상태나 동작의 양부 등을 나타내는 각종 데이터가 사용되어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치 대신에 또는 더해서, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치가 사용되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-4와 마찬가지로, 파일럿 밸브(10)의 실제 스풀 위치가 파일럿 밸브의 목표 스풀 위치에 추종할 때까지 요하는 오프셋 시간을 조정하기 위해서, 학습 장치(300)가 오프셋 시간 산출부(319)를 구비해도 된다. 오프셋 시간을 산출하는 방법은, 실시예 1-2와 마찬가지여도 된다. 학습 데이터 및 검지 정보로서, 파일럿 밸브 목표 스풀 위치, 파일럿 밸브 실제 스풀 위치, 메인 밸브 목표 스풀 위치 및 메인 밸브 실제 스풀 위치 중 어느 2 이상의 조합이 사용되어도 된다.

학습 데이터 및 검지 정보로서, 특정한 환경에 있어서 유압 서보 밸브(100)가 사용되었을 때에 기록된 데이터가 사용되어도 된다. 이 경우, 실시예 1-5와 마찬가지로, 학습 장치(300)가 데이터 선택부(320)를 더 구비하고, 상태 추정 장치(400)가 데이터 선택부(417)를 더 구비해도 된다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 특정한 패턴으로 파일럿 밸브(10)의 스풀(12)을 동작시키는 시험 모드에서 유압 서보 밸브(100)가 동작되었을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 중립 위치 어긋남의 검지의 로버스트성을 향상시킬 수 있다. 데이터 선택부(320) 및 데이터 선택부(417)는, 엔진(80)이 정지되고, 스풀의 고착 방지 동작이 실행되고 있을 때에 기록된 데이터를 선택해도 된다. 이에 의해, 외란의 영향을 억제하여, 중립 위치 어긋남의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

이상의 실시예 1 내지 7에 있어서 설명한 특징은, 임의로 조합하여 적용되어도 된다.

이상, 본 발명의 실시 형태의 예에 대하여 상세하게 설명하였다. 전술한 실시 형태는, 모두 본 발명을 실시함에 있어서 구체예를 나타낸 것에 지나지 않는다. 실시 형태의 내용은, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것이 아니고, 청구의 범위에 규정된 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위에 있어서, 구성 요소의 변경, 추가, 삭제 등의 여러 설계 변경이 가능하다. 전술한 실시 형태에서는, 이러한 설계 변경이 가능한 내용에 대해서, 「실시 형태의」 「실시 형태에서는」 등의 표기를 붙여서 설명하고 있지만, 그러한 표기가 없는 내용에 설계 변경이 허용되지 않는 것은 아니다.

[변형예]

이하, 변형예에 대하여 설명한다. 변형예의 도면 및 설명에서는, 실시 형태와 동일 또는 동등한 구성 요소, 부재에는, 동일한 번호를 부여한다. 실시 형태와 중복되는 설명을 적절히 생략하고, 실시 형태와 상이한 구성에 대하여 중점적으로 설명한다.

실시 형태의 설명에서는, 유압 서보 밸브(100)의 파일럿 밸브(10)가 3포트의 밸브인 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 유압 서보 밸브(100)는 기타 형식의 밸브여도 된다.

실시 형태의 설명에서는, 유압 서보 밸브(100)의 파일럿 밸브(10)가 메인 밸브(20)를 제어하는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 파일럿 밸브(10)의 제어 대상은 기타 임의의 액추에이터여도 된다.

실시 형태의 설명에서는, 유압 서보 밸브(100)가 선박(2)의 엔진(80)을 제어하기 위해 사용되는 예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 유압 서보 밸브(100)는 임의의 제어 대상을 제어하기 위해 사용되어도 된다.

상술한 변형예는 실시 형태와 마찬가지의 작용·효과를 발휘한다.

상술한 실시 형태와 변형예의 임의의 조합도 또한 본 발명의 실시 형태로서 유용하다. 조합에 의해 발생하는 새로운 실시 형태는, 조합되는 실시 형태 및 변형예 각각의 효과를 겸비한다.

[본 발명의 양태]

본 발명의 어느 양태는 상태 추정 장치이다. 이 상태 추정 장치는, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정하는 추정부를 구비한다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브에 있어서의 작동 유체의 청정도를 추정할 수 있으므로, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

추정부는 데이터 세트의 검지 정보에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정하기 위한 추정 기준을 사용하여 작동 유체의 청정도를 추정해도 된다. 이 양태에 의하면, 작동 유체의 청정도의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

추정 기준은 소정 기간 내에 제어 밸브 또는 제어 밸브와 동종의 제어 밸브가 사용되었을 때의 데이터 세트의 값과 소정 기간에 있어서 실측된 작동 유체의 청정도의 관계에 기초하여 생성된 것이어도 된다. 이 양태에 의하면, 작동 유체의 청정도의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

추정 기준은 데이터 세트의 값으로부터 산출되는 특징량과 작동 유체의 청정도의 실측값의 관계에 기초하여 생성된 것이며, 추정부는 취득부에 의해 취득된 검지 정보로부터 특징량을 산출하고, 산출된 특징량에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정해도 된다. 이 양태에 의하면, 작동 유체의 청정도의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

특징량은 제1 가동부의 속도 또는 가속도여도 된다. 이 양태에 의하면, 작동 유체의 청정도와의 사이에서 높은 상관을 갖는 특징량을 사용하여 작동 유체의 청정도를 추정할 수 있으므로, 작동 유체의 청정도의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

취득부는 추정 기준을 생성하기 위해 사용된 데이터 세트의 값이 기록되었을 때의 제어 밸브 또는 제어 밸브와 동종의 제어 밸브의 사용 환경과 마찬가지의 사용 환경에 있어서의 데이터 세트의 검지 정보를 취득해도 된다. 이 양태에 의하면, 작동 유체의 청정도의 추정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

사용 환경은 제어 밸브 또는 제어 밸브와 동종의 제어 밸브의 제어 대상이 정지되며, 또한 제1 가동부의 고착 방지 동작이 행해지고 있는 상황이어도 된다. 이 양태에 의하면, 작동 유체의 청정도의 추정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

상태 추정 장치는, 추정부에 의해 추정된 작동 유체의 청정도가 일정 이하인 경우에 그 취지를 보고하는 통지부를 더 구비해도 된다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브의 작동 유체의 이상을 적확하게 파악할 수 있어, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

통지부는 작동 유체의 청정도가 역치를 하회할 때까지의 시간을 추정하여 통보해도 된다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브의 작동 유체의 이상을 적확하게 예측할 수 있어, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

제어 밸브는 엔진에 공급되는 연료의 양을 조정하기 위한 제어 밸브여도 된다. 이 양태에 의하면, 엔진을 제어하기 위한 제어 밸브의 이상을 적확하게 파악할 수 있어, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

제어 밸브는 복수의 기통을 갖는 엔진의 각각의 기통에 공급되는 연료의 양을 조정하기 위해 각각의 기통에 마련되고, 추정부는 복수의 기통에 마련된 복수의 제어 밸브 각각에 관한 정보를 비교함으로써 작동 유체의 이상을 판정해도 된다. 이 양태에 의하면, 엔진을 제어하는 제어 밸브의 이상을 적확하게 파악할 수 있어, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 제어 밸브이다. 이 제어 밸브는, 위치를 지정하기 위한 제어 신호에 따라서 위치가 변화되고, 위치에 따라서 작동 유체의 유량이 제어되는 제1 가동부와, 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정하는 추정부를 구비한다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브에 있어서의 작동 유체의 청정도를 추정할 수 있으므로, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 상태 추정 프로그램이다. 이 상태 추정 프로그램은, 컴퓨터를, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정하는 추정부로서 기능시킨다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브에 있어서의 작동 유체의 청정도를 추정할 수 있으므로, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 상태 추정 방법이다. 이 상태 추정 방법은, 컴퓨터에, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 스텝과, 취득하는 스텝에 있어서 취득된 검지 정보에 기초하여 작동 유체의 청정도를 추정하는 스텝을 실행시킨다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브에 있어서의 작동 유체의 청정도를 추정할 수 있으므로, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

본 발명의 어느 양태는 상태 추정 장치이다. 이 상태 추정 장치는, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 추정부를 구비한다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브에 있어서의 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정할 수 있으므로, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

추정부는 데이터 세트의 검지 정보에 기초하여 검지부의 이상을 추정하기 위한 추정 기준을 사용하여 검지부의 이상을 추정해도 된다. 이 양태에 의하면, 검지부의 이상의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

추정 기준은 소정 기간 내에 제어 밸브 또는 제어 밸브와 동종의 제어 밸브가 사용되었을 때의 데이터 세트의 값과 검지부의 상태에 관한 정보의 관계에 기초하여 생성된 것이어도 된다. 이 양태에 의하면, 검지부의 이상의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

검지부의 상태에 관한 정보는 검지부의 단선의 유무, 타이밍, 양태 또는 원인이어도 된다. 이 양태에 의하면, 검지부의 이상의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

추정 기준은 데이터 세트의 값으로부터 산출되는 특징량과 검지부의 상태에 관한 정보의 관계에 기초하여 생성된 것이며, 추정부는 취득부에 의해 취득된 데이터 세트의 검지 정보로부터 특징량을 산출하고, 산출된 특징량에 기초하여 검지부의 이상을 추정해도 된다. 이 양태에 의하면, 검지부의 이상의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

특징량은 제2 가동부의 속도 또는 가속도여도 된다. 이 양태에 의하면, 검지부의 이상과의 사이에서 높은 상관을 갖는 특징량을 사용하여 검지부의 이상을 추정할 수 있으므로, 검지부의 이상의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

취득부는 추정 기준을 생성하기 위해 사용된 데이터 세트의 값이 기록되었을 때의 제어 밸브 또는 제어 밸브와 동종의 제어 밸브의 사용 환경과 마찬가지의 사용 환경에 있어서의 데이터 세트의 검지 정보를 취득해도 된다. 이 양태에 의하면, 검지부 이상의 추정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

사용 환경은, 제어 밸브 또는 제어 밸브와 동종의 제어 밸브의 제어 대상이 정지되며, 또한 제1 가동부 및 제2 가동부의 고착 방지 동작이 행해지고 있는 상황이어도 된다. 이 양태에 의하면, 검지부 이상의 추정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

상태 추정 장치는, 추정부에 의해 검지부에 이상이 있다고 추정된 경우에 그 취지를 보고하는 통지부를 더 구비해도 된다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브의 검지부의 이상을 적확하게 파악할 수 있어, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

통지부는 검지부에 이상이 발생할 때까지의 시간을 추정하여 통보해도 된다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브의 검지부의 이상을 적확하게 예측할 수 있어, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

제어 밸브는 엔진에 공급되는 연료의 양을 조정하기 위한 제어 밸브여도 된다. 이 양태에 의하면, 엔진을 제어하기 위한 제어 밸브의 이상을 적확하게 파악할 수 있어, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 제어 밸브이다. 이 제어 밸브는, 위치를 지정하기 위한 제어 신호에 따라서 위치가 변화되고, 위치에 따라서 작동 유체의 유량이 제어되는 제1 가동부와, 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 추정부를 구비한다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브에 있어서의 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정할 수 있으므로, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 상태 추정 프로그램이다. 이 상태 추정 프로그램은, 컴퓨터를, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부, 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 추정부로서 기능시킨다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브에 있어서의 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정할 수 있으므로, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 상태 추정 방법이다. 이 상태 추정 방법은, 컴퓨터에, 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 스텝과, 취득하는 스텝에 있어서 취득된 검지 정보에 기초하여 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 스텝을 실행시킨다. 이 양태에 의하면, 제어 밸브에 있어서의 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정할 수 있으므로, 제어 밸브의 상태에 따라서 적절한 대응을 할 수 있다.

1··관리 시스템, 2··선박, 10··파일럿 밸브, 12··스풀, 16··포트, 18··스풀 구동부, 19··위치 센서, 20··메인 밸브, 28··스풀, 29··위치 센서, 48··작동유, 80··엔진, 81··기통, 82··센서, 90··로그 데이터 기억 장치, 91··엔진 제어 장치, 92··정션 박스, 100··유압 서보 밸브, 110··서보 밸브 제어 장치, 120··전원 회로, 130··서보 밸브 제어 회로, 140··서보 밸브 구동 회로, 150··전압 검출부, 160··데이터 수집 회로, 300··학습 장치, 301··학습 데이터 취득부, 302··추정 모델 생성부, 303··추정 모델 제공부, 310··파일럿 밸브 실제 스풀 위치, 311··메인 밸브 실제 스풀 위치, 315··특징량 산출부, 316··파일럿 밸브 목표 스풀 위치, 320··데이터 선택부, 341··코일 인가 전류, 342··작동유 청정도의 실측값, 343··작동유 청정도 추정 모델 생성부, 344··작동유 청정도 추정 모델 제공부, 351··위치 센서 단선 데이터, 353··위치 센서 단선 검지 모델 생성부, 354··위치 센서 단선 검지 모델 제공부, 400··상태 추정 장치, 401··검지 정보 취득부, 402··상태 추정부, 403··추정 결과 출력부, 410··파일럿 밸브 실제 스풀 위치, 411··메인 밸브 실제 스풀 위치, 414··특징량 산출부, 415··파일럿 밸브 목표 스풀 위치, 417··데이터 선택부, 441··코일 인가 전류, 442··작동유 청정도 추정부, 443··작동유 청정도 추정 결과 출력부, 451··위치 센서 단선 검지부, 452··위치 센서 단선 검지 결과 출력부.

Claims (28)

1. 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 상기 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 상기 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와,
   상기 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 상기 작동 유체의 청정도를 추정하는 추정부
   를 구비하는 상태 추정 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 추정부는 상기 데이터 세트의 검지 정보에 기초하여 상기 작동 유체의 청정도를 추정하기 위한 추정 기준을 사용하여 상기 작동 유체의 청정도를 추정하는 상태 추정 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 추정 기준은 소정 기간 내에 상기 제어 밸브 또는 상기 제어 밸브와 동종의 제어 밸브가 사용되었을 때의 상기 데이터 세트의 값과 상기 소정 기간에 있어서 실측된 상기 작동 유체의 청정도의 관계에 기초하여 생성된 것인 상태 추정 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 추정 기준은 상기 데이터 세트의 값으로부터 산출되는 특징량과 상기 작동 유체의 청정도의 실측값의 관계에 기초하여 생성된 것이며,
   상기 추정부는 상기 취득부에 의해 취득된 검지 정보로부터 상기 특징량을 산출하고, 산출된 특징량에 기초하여 상기 작동 유체의 청정도를 추정하는 상태 추정 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 특징량은 상기 제1 가동부의 속도 또는 가속도인 상태 추정 장치.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 취득부는 상기 추정 기준을 생성하기 위해 사용된 상기 데이터 세트의 값이 기록되었을 때의 제어 밸브 또는 상기 제어 밸브와 동종의 제어 밸브의 사용 환경과 마찬가지의 사용 환경에 있어서의 상기 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 상태 추정 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 사용 환경은 상기 제어 밸브 또는 상기 제어 밸브와 동종의 제어 밸브의 제어 대상이 정지되며, 또한 상기 제1 가동부의 고착 방지 동작이 행해지고 있는 상황인 상태 추정 장치.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추정부에 의해 추정된 상기 작동 유체의 청정도가 일정 이하인 경우에 그 취지를 보고하는 통지부를 더 구비하는 상태 추정 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 통지부는 상기 작동 유체의 청정도가 역치를 하회할 때까지의 시간을 추정하여 보고하는 상태 추정 장치.
10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 밸브는 엔진에 공급되는 연료의 양을 조정하기 위한 제어 밸브인 상태 추정 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 제어 밸브는 복수의 기통을 갖는 엔진의 각각의 기통에 공급되는 연료의 양을 조정하기 위해 각각의 기통에 마련되고,
    상기 추정부는 상기 복수의 기통에 마련된 복수의 제어 밸브 각각에 관한 정보를 비교함으로써 상기 작동 유체의 이상을 판정하는 상태 추정 장치.
12. 위치를 지정하기 위한 제어 신호에 따라서 위치가 변화되고, 위치에 따라서 작동 유체의 유량이 제어되는 제1 가동부와,
    상기 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 상기 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 상기 작동 유체의 청정도를 추정하는 추정부
    를 구비하는 제어 밸브.
13. 컴퓨터를,
    제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 상기 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 상기 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부,
    상기 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 상기 작동 유체의 청정도를 추정하는 추정부
    로서 기능시키기 위한 상태 추정 프로그램이 기억된 컴퓨터 로딩 가능한 기억 매체.
14. 컴퓨터에,
    제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 상기 제1 가동부의 목표 위치 및 실제 위치와 상기 제1 가동부를 구동하는 구동부에 공급된 전류의 값을 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 스텝과,
    상기 취득하는 스텝에 있어서 취득된 검지 정보에 기초하여 상기 작동 유체의 청정도를 추정하는 스텝
    을 실행시키는 상태 추정 방법.
15. 제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 상기 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 상기 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 상기 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 추정부
    를 구비하는 상태 추정 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 추정부는 상기 데이터 세트의 검지 정보에 기초하여 상기 검지부의 이상을 추정하기 위한 추정 기준을 사용하여 상기 검지부의 이상을 추정하는 상태 추정 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 추정 기준은 소정 기간 내에 상기 제어 밸브 또는 상기 제어 밸브와 동종의 제어 밸브가 사용되었을 때의 상기 데이터 세트의 값과 상기 검지부의 상태에 관한 정보의 관계에 기초하여 생성된 것인 상태 추정 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 검지부의 상태에 관한 정보는 상기 검지부의 단선의 유무, 타이밍, 양태 또는 원인인 상태 추정 장치.
19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추정 기준은 상기 데이터 세트의 값으로부터 산출되는 특징량과 상기 검지부의 상태에 관한 정보의 관계에 기초하여 생성된 것이며,
    상기 추정부는 상기 취득부에 의해 취득된 상기 데이터 세트의 검지 정보로부터 상기 특징량을 산출하고, 산출된 특징량에 기초하여 상기 검지부의 이상을 추정하는 상태 추정 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 특징량은 상기 제2 가동부의 속도 또는 가속도인 상태 추정 장치.
21. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 취득부는 상기 추정 기준을 생성하기 위해 사용된 상기 데이터 세트의 값이 기록되었을 때의 제어 밸브 또는 상기 제어 밸브와 동종의 제어 밸브의 사용 환경과 마찬가지의 사용 환경에 있어서의 상기 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 상태 추정 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 사용 환경은 상기 제어 밸브 또는 상기 제어 밸브와 동종의 제어 밸브의 제어 대상이 정지되며, 또한 상기 제1 가동부 및 상기 제2 가동부의 고착 방지 동작이 행해지고 있는 상황인 상태 추정 장치.
23. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추정부에 의해 상기 검지부에 이상이 있다고 추정된 경우에 그 취지를 보고하는 통지부를 더 구비하는 상태 추정 장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 통지부는 상기 검지부에 이상이 발생할 때까지의 시간을 추정하여 보고하는 상태 추정 장치.
25. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 밸브는 엔진에 공급되는 연료의 양을 조정하기 위한 제어 밸브인 상태 추정 장치.
26. 위치를 지정하기 위한 제어 신호에 따라서 위치가 변화되고, 위치에 따라서 작동 유체의 유량이 제어되는 제1 가동부와,
    상기 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 상기 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 상기 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 추정부
    를 구비하는 제어 밸브.
27. 컴퓨터를,
    제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 상기 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 상기 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 취득부,
    상기 취득부에 의해 취득된 검지 정보에 기초하여 상기 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 추정부
    로서 기능시키기 위한 상태 추정 프로그램이 기억된 컴퓨터 로딩 가능한 기억 매체.
28. 컴퓨터에,
    제1 가동부의 위치에 따라서 작동 유체의 유량을 제어하는 제어 밸브에 있어서의 상기 제1 가동부의 목표 위치 또는 실제 위치와 상기 작동 유체의 유량에 따라서 위치를 변화시키는 제2 가동부의 실제 위치를 포함하는 데이터 세트의 검지 정보를 취득하는 스텝과,
    상기 취득하는 스텝에 있어서 취득된 검지 정보에 기초하여 상기 제2 가동부의 위치를 검지하기 위한 검지부의 이상을 추정하는 스텝
    을 실행시키는 상태 추정 방법.
    
    

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