(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023152098
(43)【公開日】2023-10-16
(54)【発明の名称】ソレノイドバルブの劣化診断装置及び診断方法
(51)【国際特許分類】
G01M 99/00 20110101AFI20231005BHJP
F16K 51/00 20060101ALI20231005BHJP
F16K 31/06 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
G01M99/00 Z
F16K51/00 F
F16K31/06 320A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022062039
(22)【出願日】2022-04-01
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100189555
【弁理士】
【氏名又は名称】徳山 英浩
(74)【代理人】
【識別番号】100091524
【弁理士】
【氏名又は名称】和田 充夫
(72)【発明者】
【氏名】鶴口 祐規
(72)【発明者】
【氏名】上内 将之
【テーマコード（参考）】
2G024
3H066
3H106
【Ｆターム（参考）】
2G024AA15
2G024AD21
2G024BA11
2G024CA18
3H066BA38
3H106EE28
3H106EE45
3H106FB02
(57)【要約】
【課題】異物などが詰まってソレノイドバルブが正常に動作できなくなる異常状態を検出する。
【解決手段】ソレノイドバルブの劣化診断装置は、駆動電圧をソレノイドコイルに印加して駆動するときに、ソレノイドバルブの劣化を診断する制御部を備える。制御部は、駆動電圧を印加したときに流れるコイル電流を測定し、コイル電流の波形において、駆動電圧の印加開始後に、ソレノイドコイルのインダクタンスが最大となるコイル電流の極大値の第１の時刻と、その後、インダクタンスが低下したときのコイル電流の極小値の第２の時刻とを測定し、測定された第１の時刻から第２の時刻までの経過時間を計算し、計算された経過時間がしきい値よりも大きいか否かを判断し、計算された経過時間がしきい値よりも大きいときに、ソレノイドバルブが劣化したと判断する一方、計算された経過時間がしきい値以下であるときに、ソレノイドバルブが正常に動作していると判断する。
【選択図】図１
【解決手段】ソレノイドバルブの劣化診断装置は、駆動電圧をソレノイドコイルに印加して駆動するときに、ソレノイドバルブの劣化を診断する制御部を備える。制御部は、駆動電圧を印加したときに流れるコイル電流を測定し、コイル電流の波形において、駆動電圧の印加開始後に、ソレノイドコイルのインダクタンスが最大となるコイル電流の極大値の第１の時刻と、その後、インダクタンスが低下したときのコイル電流の極小値の第２の時刻とを測定し、測定された第１の時刻から第２の時刻までの経過時間を計算し、計算された経過時間がしきい値よりも大きいか否かを判断し、計算された経過時間がしきい値よりも大きいときに、ソレノイドバルブが劣化したと判断する一方、計算された経過時間がしきい値以下であるときに、ソレノイドバルブが正常に動作していると判断する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の駆動電圧をソレノイドコイルに印加して駆動するときに、ソレノイドバルブの劣化を診断する制御部を備えるソレノイドバルブの劣化診断装置であって、
前記制御部は、
（１）前記駆動電圧を前記ソレノイドコイルに印加したときの前記ソレノイドコイルに流れるコイル電流を測定し、前記コイル電流の波形において、前記駆動電圧の印加開始後に、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが最大となる前記コイル電流の極大値の第１の時刻（ｔ１）と、その後、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが低下したときの前記コイル電流の極小値の第２の時刻（ｔ２）とを測定し、
（２）前記測定された第１の時刻（ｔ１）から第２の時刻（ｔ２）までの経過時間（Ｔ２１）を計算し、
（３）前記計算された経過時間（Ｔ２１）が所定のしきい値よりも大きいか否かを判断し、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値よりも大きいときに、前記ソレノイドバルブが劣化したと判断する一方、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値以下であるときに、前記ソレノイドバルブが正常に動作していると判断する、
ソレノイドバルブの劣化診断装置。
前記制御部は、
（１）前記駆動電圧を前記ソレノイドコイルに印加したときの前記ソレノイドコイルに流れるコイル電流を測定し、前記コイル電流の波形において、前記駆動電圧の印加開始後に、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが最大となる前記コイル電流の極大値の第１の時刻（ｔ１）と、その後、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが低下したときの前記コイル電流の極小値の第２の時刻（ｔ２）とを測定し、
（２）前記測定された第１の時刻（ｔ１）から第２の時刻（ｔ２）までの経過時間（Ｔ２１）を計算し、
（３）前記計算された経過時間（Ｔ２１）が所定のしきい値よりも大きいか否かを判断し、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値よりも大きいときに、前記ソレノイドバルブが劣化したと判断する一方、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値以下であるときに、前記ソレノイドバルブが正常に動作していると判断する、
ソレノイドバルブの劣化診断装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記ソレノイドバルブが正常に動作している安定稼働時の経過時間（Ｔ２１）を複数回測定したときの平均値（Ｔ２１ａｖｅ）、標準偏差（σ）又は分散（σ２）を、１を超える所定数（ｎ）倍した値を、前記所定のしきい値として計算する、
請求項１に記載のソレノイドバルブの劣化診断装置。
請求項１に記載のソレノイドバルブの劣化診断装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記ソレノイドバルブが正常に動作している安定稼働時の経過時間（Ｔ２１）を複数回測定したときに、複数回の測定値である経過時間（Ｔ２１）のうちの最大値と最小値を除外した測定値の平均値（Ｔ２１ａｖｅ）、標準偏差（σ）又は分散（σ２）を、１を超える所定数（ｎ）倍した値を、前記所定のしきい値として計算する、
請求項１に記載のソレノイドバルブの劣化診断装置。
請求項１に記載のソレノイドバルブの劣化診断装置。
【請求項4】
前記制御部は、請求項２又は３における所定のしきい値の計算は、複数回測定したときの測定値がその平均値（Ｔ２１ａｖｅ）から所定の範囲内にあるときのみ有効として、前記しきい値の計算を行う、
請求項２又は３に記載のソレノイドバルブの劣化診断装置。
請求項２又は３に記載のソレノイドバルブの劣化診断装置。
【請求項5】
所定の駆動電圧をソレノイドコイルに印加して駆動するときに、ソレノイドバルブの劣化を診断する制御部を備えるソレノイドバルブの劣化診断装置のための劣化診断方法であって、
（１）前記制御部が、前記駆動電圧を前記ソレノイドコイルに印加したときの前記ソレノイドコイルに流れるコイル電流を測定し、前記コイル電流の波形において、前記駆動電圧の印加開始後に、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが最大となる前記コイル電流の極大値の第１の時刻（ｔ１）と、その後、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが低下したときの前記コイル電流の極小値の第２の時刻（ｔ２）とを測定するステップと、
（２）前記制御部が、前記測定された第１の時刻（ｔ１）から第２の時刻（ｔ２）までの経過時間（Ｔ２１）を計算するステップと、
（３）前記制御部が、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が所定のしきい値よりも大きいか否かを判断し、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値よりも大きいときに、前記ソレノイドバルブが劣化したと判断する一方、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値以下であるときに、前記ソレノイドバルブが正常に動作していると判断するステップとを含む、
ソレノイドバルブの劣化診断方法。
（１）前記制御部が、前記駆動電圧を前記ソレノイドコイルに印加したときの前記ソレノイドコイルに流れるコイル電流を測定し、前記コイル電流の波形において、前記駆動電圧の印加開始後に、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが最大となる前記コイル電流の極大値の第１の時刻（ｔ１）と、その後、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが低下したときの前記コイル電流の極小値の第２の時刻（ｔ２）とを測定するステップと、
（２）前記制御部が、前記測定された第１の時刻（ｔ１）から第２の時刻（ｔ２）までの経過時間（Ｔ２１）を計算するステップと、
（３）前記制御部が、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が所定のしきい値よりも大きいか否かを判断し、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値よりも大きいときに、前記ソレノイドバルブが劣化したと判断する一方、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値以下であるときに、前記ソレノイドバルブが正常に動作していると判断するステップとを含む、
ソレノイドバルブの劣化診断方法。
【請求項6】
前記制御部が、前記ソレノイドバルブが正常に動作している安定稼働時の経過時間（Ｔ２１）を複数回測定したときの平均値（Ｔ２１ａｖｅ）、標準偏差（σ）又は分散（σ２）を、１を超える所定数（ｎ）倍した値を、前記所定のしきい値として計算するステップをさらに含む、
請求項５に記載のソレノイドバルブの劣化診断方法。
請求項５に記載のソレノイドバルブの劣化診断方法。
【請求項7】
前記制御部が、前記ソレノイドバルブが正常に動作している安定稼働時の経過時間（Ｔ２１）を複数回測定したときに、複数回の測定値である経過時間（Ｔ２１）のうちの最大値と最小値を除外した測定値の平均値（Ｔ２１ａｖｅ）、標準偏差（σ）又は分散（σ２）を、１を超える所定数（ｎ）倍した値を、前記所定のしきい値として計算するステップをさらに含む、
請求項５に記載のソレノイドバルブの劣化診断方法。
請求項５に記載のソレノイドバルブの劣化診断方法。
【請求項8】
前記制御部が、請求項６又は７における所定のしきい値を計算するステップにおいて、複数回測定したときの測定値がその平均値（Ｔ２１ａｖｅ）から所定の範囲内にあるときのみ有効として、前記しきい値の計算を行う、
請求項６又は７に記載のソレノイドバルブの劣化診断方法。
請求項６又は７に記載のソレノイドバルブの劣化診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばＤＣソレノイドバルブなどのソレノイドバルブの劣化診断装置及び診断方法に関する。
【背景技術】
【0002】
簡単な手法で確実にプランジャの固着等の故障を検出するために、ソレノイドバルブの故障診断装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
この故障診断装置では、ソレノイドバルブのプランジャが正常に作動している場合は、コイルへの電流供給を開始すると、電流の増加過程で一度減少してから再度増加する傾向を示す。また、プランジャの固着等によりソレノイドバルブ正常に作動しないときは、コイル電流は単調に増加するのみである。したがって、電流波形に減少部分があるとき正常と判定し、無いとき故障と判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平８－２９１８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記従来例にかかる故障診断装置では、プランジャの固着等によりソレノイドバルブ正常に作動しないときに簡単にソレノイドバルブの故障を診断することができる。
【0006】
昨今、ソレノイドバルブの弁において異物などが詰まってソレノイドバルブが正常に動作できなくなることが多発している。しかし、前記従来例にかかる故障診断装置では、これらの劣化などの異常状態を検出することができないという問題点があった。
【0007】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、ソレノイドバルブにおいて、異物などが詰まってソレノイドバルブが正常に動作できなくなるなどの異常状態を検出することができる、ソレノイドバルブの劣化診断装置及び診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様に係るソレノイドバルブの劣化診断装置は、
所定の駆動電圧をソレノイドコイルに印加して駆動するときに、ソレノイドバルブの劣化を診断する制御部を備えるソレノイドバルブの劣化診断装置であって、
前記制御部は、
（１）前記駆動電圧を前記ソレノイドコイルに印加したときの前記ソレノイドコイルに流れるコイル電流を測定し、前記コイル電流の波形において、前記駆動電圧の印加開始後に、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが最大となる前記コイル電流の極大値の第１の時刻（ｔ１）と、その後、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが低下したときの前記コイル電流の極小値の第２の時刻（ｔ２）とを測定し、
（２）前記測定された第１の時刻（ｔ１）から第２の時刻（ｔ２）までの経過時間（Ｔ２１）を計算し、
（３）前記計算された経過時間（Ｔ２１）が所定のしきい値よりも大きいか否かを判断し、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値よりも大きいときに、前記ソレノイドバルブが劣化したと判断する一方、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値以下であるときに、前記ソレノイドバルブが正常に動作していると判断する。
所定の駆動電圧をソレノイドコイルに印加して駆動するときに、ソレノイドバルブの劣化を診断する制御部を備えるソレノイドバルブの劣化診断装置であって、
前記制御部は、
（１）前記駆動電圧を前記ソレノイドコイルに印加したときの前記ソレノイドコイルに流れるコイル電流を測定し、前記コイル電流の波形において、前記駆動電圧の印加開始後に、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが最大となる前記コイル電流の極大値の第１の時刻（ｔ１）と、その後、前記ソレノイドコイルのインダクタンスが低下したときの前記コイル電流の極小値の第２の時刻（ｔ２）とを測定し、
（２）前記測定された第１の時刻（ｔ１）から第２の時刻（ｔ２）までの経過時間（Ｔ２１）を計算し、
（３）前記計算された経過時間（Ｔ２１）が所定のしきい値よりも大きいか否かを判断し、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値よりも大きいときに、前記ソレノイドバルブが劣化したと判断する一方、前記計算された経過時間（Ｔ２１）が前記しきい値以下であるときに、前記ソレノイドバルブが正常に動作していると判断する。
【発明の効果】
【0009】
従って、前記ソレノイドバルブにおいて、異物などが詰まってソレノイドバルブが正常に動作できなくなるなどの異常状態を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態に係るソレノイドバルブの劣化診断装置の構成例を示すブロック図である。
【図5】ソレノイドバルブの劣化診断装置の正常時と異常時の電流の波形図である。
【図7】ソレノイドバルブの動作原理を説明するためのＤＣソレノイドバルブの構造例を示す縦断面図である。
【図8】ソレノイドバルブの動作原理を説明するためのＤＣソレノイドバルブに対する駆動電圧Ｖｄと、ソレノイドコイルに流れる電流Ｉｃとを示す波形図である。
【図9A】実施例１に係る正常電流波形の波形図である。
【図9B】実施例２に係る正常電流波形の波形図である。
【図9C】実施例３に係る正常電流波形の波形図である。
【図10A】実施例４に係る異常電流波形の波形図である。
【図10B】実施例５に係る異常電流波形の波形図である。
【図10C】実施例６に係る異常電流波形の波形図である。
【図11】実施例１～６の波形図の各測定パラメータを示すテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係る実施形態及び変形例について図面を参照して説明する。なお、同一又は同様の構成要素については同一の符号を付している。
【0012】
（発明者の知見等）
まず、ＤＣソレノイドバルブ（以下、「ソレノイドバルブ」という。）の劣化診断装置の診断原理について、図面を参照して以下に説明する。
まず、ＤＣソレノイドバルブ（以下、「ソレノイドバルブ」という。）の劣化診断装置の診断原理について、図面を参照して以下に説明する。
【0013】
【0014】
発明者らは、ソレノイドバルブの劣化診断の事前検討に当たり、バルブ内部に異物などの「詰まり」を再現した検討を実行したところ、駆動電流波形を監視することで、異常検出ができることを確認できた。具体的には、図５に示すように、電流波形で異物堆積や固着による弁の変化を捕捉し、電流の交流成分にかかる特徴量を抽出分析したところ、図６に示すように、当該電流の交流成分に顕著な差が表れていることを確認した。
【0015】
次いで、ソレノイドバルブの動作原理について以下に説明する。
【0016】
図７はソレノイドバルブの動作原理を説明するためのソレノイドバルブの構造例を示す縦断面図である。また、図８はソレノイドバルブの動作原理を説明するためのソレノイドバルブに対する駆動電圧Ｖｄと、ソレノイドコイルに流れるコイル電流Ｉｃとを示す波形図である。
【0017】
図７において、ソレノイドバルブ１の円筒フレームケース２０の円筒底面が装着面２１に装着され、円筒フレームケース２０の内部にソレノイドコイル２は、その円筒内孔部２Ａの長手方向が円筒長手方向と平行となるように実装される。ここで、円筒内孔部２Ａには、その底部に復帰スプリング２３が載置され、復帰スプリング２３に当接するようにプランジャ２２の一部が内挿される。ここで、プランジャ２２の図７の右側にはバルブ開閉機構が連結される。図７において、２２ｄはプランジャ２２の移動方向を示し、２０ｍはソレノイドコイル２が発生する磁界による磁力線を示す。また、Ｌｓはプランジャ２２のストローク長を示す。
【0018】
図７のソレノイドコイル２に電流が流れると、プランジャ２２は図示の左方向２２ｄで引き付けられて移動する。このとき、復帰スプリング２３の中心部分にも磁界が通過する。そして、時刻ｔ１でプランジャ２２の移動が開始し、プランジャ２２が左方向２２ｄに移動すると、空間部分が鉄心に置き換わるので、ソレノイドコイル２のインダクタンスＬが大きくなる。
【0019】
図８のソレノイドコイル２に流れるコイル電流Ｉｃの傾きは、駆動電圧Ｖｄを前記インダクタンスＬで除算した値Ｖｄ／Ｌで決まり、ここで、インダクタンスＬは次式で表される。
【0020】
（プランジャ２２の移動後のインダクタンスＬ）＞（プランジャ２２の移動前のインダクタンスＬ）
【0021】
なお、プランジャ２２の移動中はソレノイドバルブ１のダイナミックな特性で決まることになる。簡単に説明すれば、インダクタンスＬが大きくなり、コイル電流Ｉｃの傾きが小さくなるので、一旦、コイル電流Ｉｃが小さくなると考えられる。ここで、最終的なコイル電流Ｉｃは、駆動電圧Ｖｄをソレノイドコイル２の抵抗値Ｒで除算した値で決定されると考えられる。すなわち、図８に示すように、コイル電流Ｉｃは駆動電圧Ｖｄの印加時（時刻ｔ０）に、上昇した後、インダクタンスＬの増大で時刻ｔ１から一旦下降するが、その後、時刻ｔ２から上昇して最終的なコイル電流Ｉｃ＝Ｖｄ／Ｒとなる。従って、コイル電流Ｉｃは、時刻ｔ１の極大値と、時刻ｔ２の極小値とを有する。
【0022】
以下、コイル電流Ｉｃの極大値の時刻をｔ１とし、その極小値の時刻をｔ２とし、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間期間の時間をＴ２１とする。
【0023】
次いで、本発明者らは、正常電流波形と、バルブ内に異物などが詰まった異常電流波形との相違点について、以下の実験を行った。
【0024】
図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃはそれぞれ、バルブ内の圧力Ｐｉｎを図１１に示すように変化させたときの、０Ｖから所定の電圧に立ち上がるステップ形状の駆動電圧Ｖｄに対する、実施例１、２及び３に係る正常電流Ｉｎの波形図である。また、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃはそれぞれ、バルブ内の圧力Ｐｉｎを図１１に示すように変化させたときの、０Ｖから所定の電圧に立ち上がるステップ形状の駆動電圧Ｖｄに対する、実施例４、５及び６に係る異常電流Ｉａの波形図である。図１１は実施例１～６の波形図の各測定パラメータを示すテーブルである。
【0025】
図９Ａ～図９Ｃから明らかなように、バルブ内の圧力Ｐｉｎを変化させても正常電流Ｉｎの波形における時間Ｔ２１はほとんど変化しないことがわかる。これに対して、図１０Ａ～図１０Ｃから明らかなように、バルブ内の圧力Ｐｉｎを変化させても正常電流Ｉａの波形における時間Ｔ２１はほとんど変化しないが、正常電流Ｉｎの波形における時間Ｔ２１に比較して長くなることがわかる。本発明者らはこの知見に基づいて、以下の実施形態に係るソレノイドバルブの劣化診断装置を考案した。
【0026】
（実施形態）
図１は実施形態に係るソレノイドバルブの劣化診断装置の構成例を示すブロック図である。図１において、ソレノイドバルブの劣化診断装置は、制御部１０と、駆動部１１と、電圧センサ１２と、電流センサ１３とを備えて構成される。
図１は実施形態に係るソレノイドバルブの劣化診断装置の構成例を示すブロック図である。図１において、ソレノイドバルブの劣化診断装置は、制御部１０と、駆動部１１と、電圧センサ１２と、電流センサ１３とを備えて構成される。
【0027】
制御部１０には、後述する図３及び図４の処理を実行するための所定のデータ（指示データ及び測定データなど）を格納するメモリ１０ｍを内蔵する。また、制御部１０には、ユーザが図３及び図４の処理を実行するための指示データを入力するための、キーボード及びマウスなどを含む操作部１５と、図３及び図４の処理の結果等を表示する、ディスプレイなどの表示部１６とが接続される。駆動部１１は、制御部１０からの制御信号に基づいて所定の駆動電圧Ｖｄを発生してソレノイドコイル２に印加する。電圧センサ１２はソレノイドコイル２と並列に接続されて駆動電圧Ｖｄを測定して測定された駆動電圧Ｖｄを示す測定信号を制御部１０を出力する。また、電流センサ１３はソレノイドコイル２に直列に接続されてソレノイドコイル２に流れるコイル電流Ｉｃを測定して測定されたコイル電流Ｉｃを示す測定信号を制御部１０を出力する。
【0028】
制御部１０は、ユーザの指示データに基づいて、図３及び図４の処理を実行することで、ソレノイドバルブ１のソレノイドコイル２を駆動制御し、かつ前記測定された駆動電圧Ｖｄ及びコイル電流Ｉｃに基づいてソレノイドバルブ１の劣化診断（上述のようにバルブ内に異物等が詰まるなどして性能が劣化する診断等をいう）を行う。
【0029】
【0030】
本実施形態では、ソレノイドバルブ１のソレノイドコイル２に流れるコイル電流Ｉｃの波形を監視することで、異物堆積等によるバルブの劣化を診断し、予兆保全することを特徴としている。詳細詳述した実験結果からバルブに異物が堆積すると、時間Ｔ２１が正常稼働時に比較して長くなるので、それを検知することで劣化を診断する。なお、バルブにかかる圧力が変化した場合でも、時刻ｔ１，ｔ２は変化するが、時間Ｔ２１の変化が顕著に表れるのは異物堆積の場合のみである。従って、バルブ内の圧力変化の影響を受けることなく、異物堆積によるバルブの劣化診断ができる。言い換えれば、時間Ｔ２１のみを測定すれば、バルブの圧力を測定しなくても、異物堆積による劣化を判断できることが大きな作用効果である。
【0031】
ここで、異物堆積による劣化を判断するときの時間Ｔ２１のしきい値は以下のように決定できる。
【0032】
（方法Ａ）ユーザは劣化時の時間Ｔ２１が分からないので、安定稼働時の時間Ｔ２１を測定し、平均値Ｔａｖｅを算出する。そして、ユーザは、時間Ｔ２１の平均値Ｔａｖｅの倍率ｎを入力することで、ｎ倍の平均値ｎ・Ｔａｖｅを劣化診断用しきい値時間Ｔ２１ｔｈを決定する。なお、ここで、ｎは例えば１を超える数値であって、１．５、２、２．５等である。
（方法Ｂ）方法Ａの平均値ｎ・Ｔａｖｅに代えて、標準偏差σを用いる。ユーザは、時間Ｔ２１の標準偏差σの倍率ｎを入力することで、ｎ倍の標準偏差（ｎ・σ）を劣化診断用しきい値時間Ｔ２１ｔｈを決定する。ここで、ｎは例えば１以上の自然数であって、１、２、３、４等である。
（方法Ｃ）方法Ａの平均値ｎ・Ｔａｖｅに代えて、分散σ２を用いる。ユーザは、時間Ｔ２１の分散σ２の倍率ｎを入力することで、ｎ倍の分散（ｎ・σ２）を劣化診断用しきい値時間Ｔ２１ｔｈを決定する。ここで、ｎは例えば１以上の自然数であって、１、２、３、４等である。
（方法Ｂ）方法Ａの平均値ｎ・Ｔａｖｅに代えて、標準偏差σを用いる。ユーザは、時間Ｔ２１の標準偏差σの倍率ｎを入力することで、ｎ倍の標準偏差（ｎ・σ）を劣化診断用しきい値時間Ｔ２１ｔｈを決定する。ここで、ｎは例えば１以上の自然数であって、１、２、３、４等である。
（方法Ｃ）方法Ａの平均値ｎ・Ｔａｖｅに代えて、分散σ２を用いる。ユーザは、時間Ｔ２１の分散σ２の倍率ｎを入力することで、ｎ倍の分散（ｎ・σ２）を劣化診断用しきい値時間Ｔ２１ｔｈを決定する。ここで、ｎは例えば１以上の自然数であって、１、２、３、４等である。
【0033】
図３及び図４の処理では、方法Ａによる劣化診断用しきい値時間Ｔ２１ｔｈを用いるが、本発明はこれに限らず、方法Ｂ又は方法Ｃによる劣化診断用しきい値時間Ｔ２１ｔｈなどの他のしきい値時間Ｔ２１ｔｈを用いてもよい。
【0034】
【0035】
図３のステップＳ１において、まず、ユーザが、操作部１５を用いて、しきい値時間Ｔ２１ｔｈを計算するときの平均値Ｔ２１ａｖｅの倍率ｎを入力した後、ステップＳ２において、ソレノイドバルブ１を所定の装着装置にセットする。次いで、ステップＳ３において、ユーザが操作部１５の開始ボタンを押下することで、制御部１０が、駆動部１１からの駆動電圧Ｖｄにソレノイドバルブ１に印加することでソレノイドバルブ１を駆動して、時刻ｔ１と時刻ｔ２を測定し、時間期間Ｔ２１を計算してメモリ１０ｍに記憶する。ステップＳ４において、ソレノイドバルブ１を所定の回数である複数Ｎ回（Ｎは例えば２０などの数十の数値である）駆動したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ５に進む一方、ＮＯのときはステップＳ３に戻る。
【0036】
ステップＳ５では、メモリ１０ｍに記憶されたＮ回の時間期間Ｔ２１データのうち、最大値と最小値を除外したデータを有効データとし、ステップＳ６において、前記有効データについて、時間期間Ｔ２１の平均値Ｔ２１ａｖｅ及び分散Ｔ２１を計算する。次いで、ステップＳ７において、有効データの各データ値が、平均値の±５％以内であるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ８に進む一方、ＮＯのときはステップＳ９に進む。なお、ステップＳ３～Ｓ５の処理は、ソレノイドバルブ１が正常に動作している安定稼働条件での有効データの収集を行うための処理である。
【0037】
ステップＳ８では、ソレノイドバルブ１は安定稼働しているので、「異常診断許可」と判断し、異常診断しきい値時間を、次式を用いて計算してメモリ１０ｍに格納して当該処理を終了する。
【0038】
Ｔ２１ｔｈ＝ｎ×平均値Ｔ２１ａｖｅ
【0039】
ステップＳ９においては、ソレノイドバルブ１は安定稼働していないので、「異常診断不許可」と判断し、安定稼働していない阻害要因を取り除いた後、再度、この異常診断しきい値時間Ｔ２１ｔｈの計算設定処理を実行する。
【0040】
図３のステップＳ５では、メモリ１０ｍに記憶されたＮ回の時間期間Ｔ２１データのうち、最大値と最小値を除外したデータを有効データとしているが、本発明はこれに限らず、最大値と最小値を除外しないデータを有効データとしてよい。
【0041】
図３のステップＳ７において、有効データの各データ値（測定値）が、平均値の±５％以内であるときに、異常診断を許可しているが、本発明はこれに限らず、この処理を実行することなく、異常診断を許可してもよい。また、平均値の±５％以内は一例であり、例えば平均値の±１０％以内などであってもよく、平均値からの所定の範囲内であってもよい。
【0042】
【0043】
図４のステップＳ１１において、制御部１０が、駆動部１１からの駆動電圧Ｖｄをソレノイドバルブ１に印加することで、ソレノイドバルブ１を駆動して、時刻ｔ１と時刻ｔ２を測定し、時間期間Ｔ２１を計算する。次いで、ステップＳ１２において、Ｔ２１＞Ｔ２１ｔｈであるか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１３に進む一方、ＮＯのときはステップＳ１４に進む。
【0044】
ステップＳ１３では、ソレノイドバルブ１において異常状態が発生したと判断して表示部１６に表示し、当該処理を終了する。これに対して、ステップＳ１４では、ソレノイドバルブ１において異常状態が発生していないと判断して、通常の駆動処理を実行し、当該処理を終了する。
【0045】
以上説明したように、本実施形態に係るソレノイドバルブの劣化診断装置によれば、前記ソレノイドバルブにおいて、異物などが詰まってソレノイドバルブが正常に動作できなくなるなどの異常状態を確実に検出することができる。
【0046】
また、上述のように、本発明者の実験によれば、バルブにかかる圧力が変化した場合でも、時刻ｔ１，ｔ２は変化するが、時間Ｔ２１の変化が顕著に表れるのは異物堆積の場合のみである。従って、本実施形態に係るソレノイドバルブの劣化診断装置は、バルブ内の圧力変化の影響を受けることなく、異物堆積によるバルブの劣化診断ができる。言い換えれば、時間Ｔ２１のみを測定すれば、バルブの圧力を測定しなくても、異物堆積による劣化を判断できるという作用効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【0047】
以上詳述したように、本発明に係るソレノイドバルブの劣化診断装置によれば、前記ソレノイドバルブにおいて、異物などが詰まってソレノイドバルブが正常に動作できなくなるなどの異常状態を確実に検出することができる。
【符号の説明】
【0048】
１ ＤＣソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）
２ ソレノイドコイル
１０ 制御部
１０ｍ メモリ
１１ 駆動部
１２ 電圧センサ
１３ 電流センサ
１５ 操作部
１６ 表示部
２０ 円筒フレームケース
２１ 装着面
２２ プランジャ
２３ 復帰スプリング
２ ソレノイドコイル
１０ 制御部
１０ｍ メモリ
１１ 駆動部
１２ 電圧センサ
１３ 電流センサ
１５ 操作部
１６ 表示部
２０ 円筒フレームケース
２１ 装着面
２２ プランジャ
２３ 復帰スプリング
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】