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公開番号2025165013
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-04
出願番号2024068846
出願日2024-04-22
発明の名称バルブ装置の学習装置及び学習方法
出願人株式会社アイシン,マブチモーター株式会社
代理人弁理士法人真田特許事務所
主分類F16K 39/04 20060101AFI20251027BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】ダメージを回避しつつ適切に学習を実施する。
【解決手段】バルブ装置1の学習装置は、弁体3の端面3aに対向配置される対向面5aに凹設された部分円環状の溝部50と、端面3aに突設され溝部50内を移動する突起部30と、シール部材4に設けられ、弁体3が所定開度のときに壁面37の軸方向縁部を乗り上げて隙間をシールするリブと、弁体3に作用するトルクTに関する情報を取得する取得部11と、弁体3の回転制御機能と情報に基づき弁体3の当接有無を判定して端点の位置を初期位置として学習する学習機能とを持つ制御部12とを備える。リブには、第一開度,第二開度で隙間をシールする第一リブ,第二リブが含まれ、バルブ装置1の周方向DCに関し、第一端点及び第一リブ間の第一領域と、第二端点及び第二リブ間の第二領域と、第一リブ及び第二リブ間の第三領域との中心角がそれぞれ異なる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ハウジングに対し弁体を回転させるアクチュエータと、前記弁体及び前記ハウジングの一方に設けられたシール部材と、を具備するバルブ装置の初期位置を学習する学習装置であって、
前記弁体の端面及び当該端面に対向配置される対向面の一方に凹設され、前記弁体の作動角よりも大きな中心角を有する部分円環状の溝部と、
前記端面及び前記対向面の他方に突設され、前記弁体の回転に伴って前記溝部内を移動し前記弁体の開度を特定する突起部と、
前記シール部材に設けられ、前記回転に伴い前記弁体及び前記ハウジングの他方に対して摺動するとともに前記弁体が所定開度であるときに当該他方の壁面の軸方向縁部を乗り上げて前記壁面との隙間をシールするリブと、
前記弁体に作用するトルクに関する情報を取得する取得部と、
前記弁体の回転を制御する機能と、前記情報に基づいて前記弁体の当接有無を判定し、前記初期位置として前記溝部の周方向の一端及び他端である第一端点及び第二端点の位置を学習する学習機能とを持つ制御部と、を備え、
前記リブには、前記開度が第一所定値であるときに前記隙間をシールする第一リブと、前記開度が前記第一所定値よりも大きい第二所定値であるときに前記隙間をシールする第二リブと、が含まれ、
前記バルブ装置の前記周方向に関し、前記第一端点及び前記第一リブ間を第一領域と定義し、前記第二端点及び前記第二リブ間を第二領域と定義し、前記第一リブ及び前記第二リブ間を第三領域と定義したときに、前記第一領域及び前記第二領域及び前記第三領域の各中心角がそれぞれ異なる
ことを特徴とする、バルブ装置の学習装置。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記第一領域及び前記第二領域及び前記第三領域には、それぞれ、前記軸方向縁部を前記リブが乗り上げるときの抵抗よりも小さな抵抗を持つ凸部がｎ個（ただしｎは０または正の整数）以上、且つ、異なる個数で配置される
ことを特徴とする、請求項１記載のバルブ装置の学習装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバルブ装置の学習装置において実施される学習方法であって、
前記突起部を所定トルクで前記周方向の一方向へ所定角度だけ移動させる間に前記当接有無を判定する第一判定を実施し、
前記第一判定において当接したと判定した場合には、前記突起部を前記所定トルクで前記周方向の他方向へ前記所定角度だけ移動させて前記当接有無を判定する第二判定を実施して、前記第二判定において当接したと判定した場合にはその位置を前記第一端点又は前記第二端点の位置であると学習するとともに、前記第二判定において当接がないと判定した場合には、前記突起部を前記所定トルクよりも大きな第二所定トルクで前記他方向へ移動させて前記リブを乗り越えさせる乗り越え処理を実施したのち再び前記第二判定を実施し、
前記第一判定において当接がないと判定した場合には、前記乗り越え処理を実施したのち前記突起部を前記所定トルクで前記他方向へ前記所定角度だけ移動させてから前記当接有無を判定する第三判定を実施して、前記第三判定において当接したと判定した場合にはその位置を前記第一端点又は前記第二端点であると学習するとともに、前記第三判定において当接がないと判定した場合には、前記乗り越え処理を実施したのち前記突起部を前記所定トルクで前記他方向へ前記所定角度だけ移動させたときに前記突起部が当接した位置を前記第一端点又は前記第二端点であると学習する
ことを特徴とする、バルブ装置の学習方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本件は、バルブ装置の初期位置を学習する装置、及び、この装置を用いた学習方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
バルブ装置は、ハウジングに対して回転可能に設けられた弁体の回転角度（回転位置）に応じて、流体等が流れる流路の連通状態を切り替える弁である。ハウジングには、外部の複数の流路と接続される複数のポートが設けられており、弁体内の流路が、ハウジングのいずれかのポートと連通する位置に回転することで、流路が切り替わる。バルブ装置は、弁体を回転させるアクチュエータ（例えば電動モータ）を備えており、アクチュエータを制御することで弁体の回転位置が変更される。
【０００３】
バルブ装置に、弁体の回転角度を検出するセンサなどが設けられていない場合には、弁体の回転基準となる初期位置を学習（記憶）しておき、その初期位置を基準として、所望の回転角度に制御される。初期位置の学習では、弁体を、その動作範囲の一端（始点，第一端点，全閉位置等とも呼ばれる）及び他端（終点，第二端点，全開位置等とも呼ばれる）に当接させ、動作範囲の一端及び他端の位置をそれぞれ記憶する。なお、特許文献１には、冷却水制御弁の一例としてのロータリ式バルブにおいて、弁体の動作範囲のイニシャライズ学習の実施に関する技術が開示されている。この技術では、アクチュエータの減速機内に、イニシャライズ学習に用いられる規制手段が設けられており、小型化や低コスト化が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５９２５６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ハウジングと弁体との間の隙間には、流体等の漏れを防止するためのシール部材（例えばパッキン）が配置されることが多い。シール部材は、例えばハウジングに装着され、弁体の回転時に弁体の周面に対して摺動する。このようなシール部材には、リブとも呼ばれる凸条が設けられることがある。リブにより、弁体の停止時、すなわち弁体が流路を連通させた状態でのシール性がさらに高められる。
【０００６】
一方で、リブは、弁体の周面に向かって凸形状となっていることから、弁体の回転時には抵抗となる。このため、弁体の回転時には、弁体のシールすべき部分を凸形状のリブが乗り上げられる程度に高い回転トルクが必要である。しかしながら、初期位置の学習において、高い回転トルクで弁体を回転させて動作範囲の一端及び他端に当接させてしまうと、弁体やこれを回転させるアクチュエータにダメージを与える可能性がある。これに対し、ダメージを回避すべく低い回転トルクで弁体を回転させたのでは、リブが乗り上げられず、学習を適切に実施できない。したがって、リブが設けられたシール部材を備えたバルブ装置では、初期位置の学習において改善の余地がある。
【０００７】
本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、ダメージを回避しつつ適切に学習を実施することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示のバルブ装置の学習装置及び学習方法は、以下に開示する態様（適用例）として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。態様２は付加的に適宜選択されうる態様であって、省略可能な態様である。態様２は、本件にとって必要不可欠な態様や構成を開示するものではない。
【０００９】
態様１．開示のバルブ装置の学習装置は、ハウジングに対し弁体を回転させるアクチュエータと、前記弁体及び前記ハウジングの一方に設けられたシール部材と、を具備するバルブ装置の初期位置を学習する学習装置であって、前記弁体の端面及び当該端面に対向配置される対向面の一方に凹設され、前記弁体の作動角よりも大きな中心角を有する部分円環状の溝部と、前記端面及び前記対向面の他方に突設され、前記弁体の回転に伴って前記溝部内を移動し前記弁体の開度を特定する突起部と、前記シール部材に設けられ、前記回転に伴い前記弁体及び前記ハウジングの他方に対して摺動するとともに前記弁体が所定開度であるときに当該他方の壁面の軸方向縁部が乗り上げて前記壁面との隙間をシールするリブと、前記弁体に作用するトルクに関する情報を取得する取得部と、前記弁体の回転を制御する機能と、前記情報に基づいて前記弁体の当接有無を判定し、前記初期位置として前記溝部の周方向の一端及び他端である第一端点及び第二端点の位置を学習する学習機能とを持つ制御部と、を備える。
【００１０】
前記リブには、前記開度が第一所定値であるときに前記隙間をシールする第一リブと、前記開度が前記第一所定値よりも大きい第二所定値であるときに前記隙間をシールする第二リブと、が含まれる。また、前記バルブ装置の前記周方向に関し、前記第一端点及び前記第一リブ間を第一領域と定義し、前記第二端点及び前記第二リブ間を第二領域と定義し、前記第一リブ及び前記第二リブ間を第三領域と定義したときに、前記第一領域及び前記第二領域及び前記第三領域の各中心角がそれぞれ異なる。
（【００１１】以降は省略されています）

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