【手続補正書】
【提出日】平成16年9月29日(2004.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイレクト・ドライブ・バルブ（Direct Drive Valve）から予め設定された流量を出力する方法であって、
前記ダイレクト・ドライブ・バルブの原流量データを作成する第１のステップと、
前記ダイレクト・ドライブ・バルブの前記原流量データと予め設定された所望の流量データとを比較する第２のステップと、
前記原流量データと予め設定された所望の流量との差に相関する補償変数を計算する第３のステップと、
前記ダイレクト・ドライブ・バルブを制御するデジタル・シグナル・プロセッサを提供する第４のステップと、
前記補償変数を前記デジタル・シグナル・プロセッサにロードする第５のステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記原流量データを作成するステップは、
調水弁試験（Hydraulic valve test）スタンドを提供するステップと、
前記ダイレクト・ドライブ・バルブを前記試験スタンドに取り付けるステップと、
ダイレクト・ドライブ・バルブアルゴリズムにより生成された指令信号を前記ダイレクト・ドライブ・バルブに加えるステップと、
前記指令信号に応じて前記ダイレクト・ドライブ・バルブからの流量を測定するステップとを備えることを特徴とする請求項１に記載のダイレクト・ドライブ・バルブから予め設定された流量を出力する方法。
【請求項３】
前記補償変数を計算するステップは、
予め設定された原流量データポイントに乗算器を近似するための処理式を提供することを備え、前記近似処理式が前記原流量データポイントに応用されると予め設定された流量が生成されることを特徴とする請求項１に記載のダイレクト・ドライブ・バルブから予め設定された流量を出力する方法。
【請求項４】
前記ダイレクト・ドライブ・バルブからの出力流量の測定は、前記流量を表す電気アナログ信号を生成することを特徴とする請求項２に記載のダイレクト・ドライブ・バルブから予め設定された流量を出力する方法。
【請求項５】
さらに、前記予め設定された流量を出力する方法は、前記アナログ信号をデジタル化にするステップを備えることを特徴とする請求項４に記載のダイレクト・ドライブ・バルブから予め設定された流量を出力する方法。
【請求項６】
前記補償変数を計算するステップは、多項式を解く、さらにその解をダイレクト・ドライブ・バルブアルゴリズムに入力することを備えることを特徴とする請求項５に記載のダイレクト・ドライブ・バルブから予め設定された流量を出力する方法。
【請求項７】
ダイレクト・ドライブ・バルブからの出力流量を予め設定された流量に一致させるように、前記ダイレクト・ドライブ・バルブへの指令信号を補償するシステムであって、
補償されていない前記ダイレクト・ドライブ・バルブからの原流量データを作成する手段と、
前記ダイレクト・ドライブ・バルブの原流量データと予め設定された所望の流量とを比較して、両者の差を決める手段と、
前記原流量データと予め設定された所望の流量との差に相関する補償変数を計算する手段と、
前記ダイレクト・ドライブ・バルブに加える指令信号を生成するデジタル・シグナル・プロセッサを提供する手段と、
予め設定された所望の流量が得られるように前記ダイレクト・ドライブ・バルブを制御する前記指令信号を生成するために、前記補償変数を前記デジタル・シグナル・プロセッサに適用する手段とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項８】
前記原流量データを作成する手段は、
調水弁試験スタンドを具備することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記試験スタンドは、前記ダイレクト・ドライブ・バルブに指令信号を加える手段と、前記ダイレクト・ドライブ・バルブからの流量を表すアナログ電気信号を生成する変換手段と、前記アナログ信号をデジタル化する手段とを具備することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
一体化した流量補償されたダイレクト・ドライブ・バルブであって、
ソースから負荷まで流れる流体の流量を制御する制御手段と、
前記制御手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段へ制御信号を提供するデジタル・シグナル・プロセッサとを備えることを特徴とするダイレクト・ドライブ・バルブ。
【請求項１１】
前記制御手段はスプールであり、前記スプールを駆動する駆動手段は制限アングル回転式モーター（limited angle rotary motor）であることを特徴とする請求項１０に記載のダイレクト・ドライブ・バルブ。
【請求項１２】
前記制御手段はスプールであり、前記スプールを駆動する駆動手段はリニアドライブモーター（linear drive motor）であることを特徴とする請求項１０に記載のダイレクト・ドライブ・バルブ。
【請求項１３】
前記デジタル・シグナル・プロセッサは、前記ダイレクト・ドライブ・バルブから測定した原流量データから算出された流量補償を有することを特徴とする請求項１０に記載のダイレクト・ドライブ・バルブ。
【請求項１４】
さらに、前記ダイレクト・ドライブ・バルブは、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と、前記駆動手段の位置を検出して、前記位置を表すアナログ電気信号を生成する手段と、前記信号を前記アナログ/デジタル変換器に伝送する手段と、前記アナログ/デジタル変換器の出力を前記デジタル・シグナル・プロセッサへ伝送する手段とを備えることを特徴とする請求項１３に記載のダイレクト・ドライブ・バルブ。
【請求項１５】
さらに、前記ダイレクト・ドライブ・バルブは、前記制御信号を前記アナログ/デジタル変換器へ伝送する手段を備えることを特徴とする請求項１４に記載のダイレクト・ドライブ・バルブ。
【請求項１６】
さらに、前記ダイレクト・ドライブ・バルブは、指令信号を前記デジタル・シグナル・プロセッサへ伝送する手段と、前記指令信号の変化率を決める手段と、前記指令信号の変化率が増加すると前記流量補償の効果を抑える手段とを備えることを特徴とする請求項１３に記載のダイレクト・ドライブ・バルブ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ダイレクト・ドライブ・バルブからの出力流量を予め設定された流量に一致させるように、前記ダイレクト・ドライブ・バルブへの指令信号を補償するシステムは、補償されていない前記ダイレクト・ドライブ・バルブからの原流量データを作成する手段と、前記ダイレクト・ドライブ・バルブの原流量データと予め設定された所望の流量とを比較して、両者の差を決める手段と、前記原流量データと予め設定された所望の流量との差に相関する補償変数を計算する手段と、前記ダイレクト・ドライブ・バルブに加える指令信号を生成するデジタル・シグナル・プロセッサを提供する手段と、予め設定された所望の流量が得られるように前記デジタル・ドライブ・バルブを制御する前記指令信号を生成するために、前記補償変数を前記デジタル・シグナル・プロセッサに適用する手段とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
場合によって、モーター制御回路が正しく動作できなくなる程、所望の流量を出力するためにシステムに設置した通常の補償信号が指令信号より遅れる状況を引き起こすような変化率の高い指令信号が発生する。従って、一部の実施形態において、指令信号値の変化量を検出し、補償変数の効果を最小、又は完全無効にして、デジタル・シグナル・プロセッサにロードされている普通のＤＤＶコードのみによるモーター制御を行うことが望まれる。これを実現するための処理仕組みを図６に示す。図６に示すデジタル入力指令信号は図５に示すＡ/Ｄ（アナログ/デジタル）変換器９２からデジタル・シグナル・プロセッサ１００へ出力する信号であり、前記信号がブロック１１０に入力される。ブロック１１０は、Ａ/Ｄ変換器９２からの出力を連続時間間隔において比較し、指令信号の時間関数の１次微分を有効的に取る。ブロック１１０はデジタル入力指令信号、即ち指令信号の変化率に比例した出力信号を提供する。発明の目的に応じて、変化率の大きさのみが必要となるので、前記変化率の絶対値が１１２により出力される。この出力信号は乗算器１１４の一つの入力として用いられる。１１６に示す正常補償信号Ｈは乗算器１１４のもう一つの入力信号として乗算器１１４に加えられる。乗算器１１４は、デジタル入力信号の変化率の大きさが十分に大きくなったら、補償信号Ｈを完全に無効させるように働く。結果として、デジタル入力信号は連結手段１１８及びアンプ１２０とアンプ１２２とを通して、直接加算ネットワーク１２４に入力され、そのまま出力として１２６によりモーター制御回路へ伝送されることになる。運転中に、図６に示す回路は、デジタル入力信号の変化率がモーター操作の過度の遅れを引き起こすような値ではなく、即ち低い或いは適度の値であれば、１２６からの出力信号は完全に補償された信号となるように働く。即ち、補償信号はＨ(Ｘ)+Ｕ0(Ｘ)の式により生成される。乗算器１１４へ出力するデジタル入力信号の時間に関する１次微分が零或いは非常に低い値になったら、補償Ｈは低減されずに、デジタル入力信号とともに加算ネットワーク１２４に完全に適用され、モーター制御に補償入力信号を提供することになる。