特許 7555645 電動弁制御装置および電動弁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-13

(45)【発行日】2024-09-25

(54)【発明の名称】電動弁制御装置および電動弁装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/04 20060101AFI20240917BHJP

【ＦＩ】

F16K31/04 K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023555074

(86)(22)【出願日】2022-09-26

(86)【国際出願番号】 JP2022035700

(87)【国際公開番号】W WO2023067988

(87)【国際公開日】2023-04-27

【審査請求日】2023-06-20

(31)【優先権主張番号】P 2021171258

(32)【優先日】2021-10-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】110002608

【氏名又は名称】弁理士法人オーパス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】成川 文太

(72)【発明者】

【氏名】西森 宏樹

【審査官】橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１６９９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０９８３６０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３１／００－３１／０５

３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステッピングモーターを有する電動弁を制御する電動弁制御装置であって、
前記電動弁の現在の弁開度を示す現在弁開度情報を有し、前記現在弁開度情報に基づいて前記電動弁の弁開度を最小開度から最大開度の範囲内で変更し、
前記電動弁の異常を検出したとき、前記現在弁開度情報に前記最大開度を設定することを特徴とする電動弁制御装置。

【請求項2】

前記電動弁の前回の制御終了時の状態を示す状態情報と、前記電動弁の前回の制御終了時の弁開度を示す前回弁開度情報と、を格納する不揮発性の記憶部を有し、
前記電動弁の制御開始時に前記状態情報が正常終了を示す情報だったとき、前記現在弁開度情報に前記前回弁開度情報に示される前記弁開度を設定し、前記状態情報に異常終了を示す情報を設定し、
前記電動弁の制御開始時に前記状態情報が異常終了を示す情報だったとき、前記現在弁開度情報に前記最大開度を設定し、
前記電動弁の制御開始時に前記状態情報が正常終了を示す情報でありかつ前記電動弁の制御開始時以降に前記電動弁の異常を検出しなかったとき、前記電動弁の制御終了時に前記状態情報に正常終了を示す情報を設定する、請求項１に記載の電動弁制御装置。

【請求項3】

前記電動弁と、請求項１または請求項２に記載の電動弁制御装置と、を有する電動弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動弁制御装置および電動弁制御装置を有する電動弁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、従来の電動弁の一例を開示している。このような電動弁は、エアコンの冷凍サイクルに組み込まれる。電動弁は、弁本体と、弁体と、弁体を移動させるためのステッピングモーターと、を有している。ステッピングモーターは、ローターとステーターとを有している。ステッピングモーターにパルスが入力されるとローターが回転する。ローターの回転に応じて弁体が移動し、電動弁の弁開度が変更される。

【0003】

電動弁は、電動弁制御装置によって制御される。電動弁制御装置は、電動弁の弁開度を最小開度から最大開度の範囲内（例えば、０％～１００％の範囲内）で変更する。電動弁制御装置は、電動弁の現在の弁開度を示す情報（現在弁開度情報）を有している。電動弁制御装置は、エアコン制御装置から電動弁の弁開度を変更する命令を受信すると、現在弁開度情報に基づいて算出した数のパルスをステッピングモーターに入力し、電動弁の弁開度を当該命令で指定された弁開度に変更する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１３１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電動弁の電源電圧の低下や冷媒中の異物によるローターの回転不良などの異常発生によって、現在弁開度情報に示される弁開度が、電動弁の実際の弁開度と異なることがある。そして、電動弁の実際の弁開度が現在弁開度情報に示される弁開度より大きいことがある。このときに電動弁制御装置が電動弁の弁開度を最大開度に変更する命令を受信すると、ローターが開弁方向に回転して、ローターの位置が最大開度に対応する位置を超える。これにより、ローターの回転を直線運動に変換するねじ機構からローターが外れたり、ステッピングモーターが脱調したりするおそれがある。ステッピングモーターと異なる種類のモーターを有する電動弁においても、ローターの位置が最大開度に対応する位置を超えることにより、不具合が生じるおそれがある。

【0006】

そこで、本発明は、モーターのローターの位置が電動弁の最大開度に対応する位置を超えることを抑制できる電動弁制御装置および電動弁制御装置を有する電動弁装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電動弁制御装置は、モーターを有する電動弁を制御する電動弁制御装置であって、前記電動弁の現在の弁開度を示す現在弁開度情報を有し、前記現在弁開度情報に基づいて前記電動弁の弁開度を最小開度から最大開度の範囲内で変更し、前記電動弁の異常を検出したとき、前記現在弁開度情報に前記最大開度を設定することを特徴とする。

【0008】

本発明において、前記電動弁制御装置が、前記電動弁の前回の制御終了時の状態を示す状態情報と、前記電動弁の前回の制御終了時の弁開度を示す前回弁開度情報と、を格納する不揮発性の記憶部を有し、前記電動弁の制御開始時に前記状態情報が正常終了を示す情報だったとき、前記現在弁開度情報に前記前回弁開度情報に示される前記弁開度を設定し、前記状態情報に異常終了を示す情報を設定し、前記電動弁の制御開始時に前記状態情報が異常終了を示す情報だったとき、前記現在弁開度情報に前記最大開度を設定し、前記電動弁の制御開始時に前記状態情報が正常終了を示す情報でありかつ前記電動弁の制御開始時以降に前記電動弁の異常を検出しなかったとき、前記電動弁の制御終了時に前記状態情報に正常終了を示す情報を設定する、ことが好ましい。

【0009】

上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る電動弁装置は、電動弁と、前記電動弁制御装置と、を有する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、電動弁制御装置が、電動弁の現在の弁開度を示す現在弁開度情報を有し、現在弁開度情報に基づいて電動弁の弁開度を最小開度から最大開度の範囲内で変更する。そして、電動弁制御装置が、電動弁の異常を検出したとき、現在弁開度情報に最大開度を設定する。このようにしたことから、電動弁制御装置が、電動弁の異常を検出したとき、電動弁の実際の弁開度に関わらず、電動弁の弁開度が最大開度であるとする。これにより、電動弁制御装置が、異常を検出したときの電動弁の実際の弁開度に対応する位置を超えて、ローターを開弁方向に回転させることを防ぐことができる。そのため、電動弁制御装置は、モーターのローターの位置が最大開度に対応する位置を超えることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施例に係る電動弁装置を有するエアコンシステムのブロック図である。

【図2】図１の電動弁装置の断面図である。

【図3】図２の電動弁装置が有する弁軸ホルダー、ストッパ部材、ローターおよびステーターの平面図である。

【図4】図２の電動弁装置が有するコンピュータ、モータードライバおよびステッピングモーターを説明する図である。

【図5】図２の電動弁装置が有するコンピュータが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】図２の電動弁装置が有するコンピュータが実行する処理の一例を示すフローチャートである（図５の続き）。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施例に係る電動弁装置について、図１～図６を参照して説明する。本実施例に係る電動弁装置１は、例えば、エアコンの冷凍サイクルにおいて冷媒流量を制御する流量制御弁として使用される。

【0013】

図１は、本発明の一実施例に係る電動弁装置を有するエアコンシステムのブロック図である。図２は、図１の電動弁装置の断面図である。図２において、ステーターおよび電動弁制御装置を模式的に示している。図３は、図２の電動弁装置が有する弁軸ホルダー、ストッパ部材、ローターおよびステーターの平面図である。図３において、ステーターを模式的に示している。また、図３において、ローターの磁極を模式的に示している。図４は、図２の電動弁装置が有するコンピュータ、モータードライバおよびステッピングモーターを説明する図である。図４Ａは、コンピュータとモータードライバとステッピングモーターとの接続を模式的に示す。図４Ｂは、パルスとモータードライバがステーターに供給する駆動電流との対応の一例を示す。図５、図６は、図２の電動弁装置が有するコンピュータが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【0014】

図１に、車両に搭載されるエアコンシステム１００の一例を示す。このエアコンシステム１００は、配管１０５を介して順に接続された圧縮機１０１、凝縮器１０２、電動弁装置１（電動弁５）および蒸発器１０３を有している。電動弁装置１は、膨張弁である。エアコンシステム１００は、エアコン制御装置１１０を有している。エアコン制御装置１１０は、電動弁装置１と通信可能に接続されている。エアコン制御装置１１０は、電動弁装置１を用いて配管１０５を流れる冷媒の流量を制御する。

【0015】

図２に示すように、電動弁装置１は、電動弁５と、電動弁制御装置７０と、を有している。

【0016】

電動弁５は、弁本体１０と、キャン２０と、弁体３０と、駆動機構４０と、ステーター６０と、を有している。

【0017】

弁本体１０は、本体部材１１と、接続部材１３と、を有している。本体部材１１は、円柱形状を有している。本体部材１１は、弁室１４を有している。本体部材１１には、第１導管１５および第２導管１６が接合されている。第１導管１５は、軸線Ｌと直交する方向（図２の左右方向）に沿って配置され、弁室１４に接続されている。第２導管１６は、軸線Ｌ方向（図２の上下方向）に沿って配置され、弁口１７を介して弁室１４に接続されている。弁口１７は、弁室１４において円環形状の弁座１８に囲まれている。本体部材１１は、円形の嵌合穴１１ａを有している。嵌合穴１１ａは、本体部材１１の上端面に配置されている。嵌合穴１１ａの内周面は、図２において左方を向く平面１１ｄを有している。嵌合穴１１ａの底面には、弁室１４に通じる貫通孔１１ｂが設けられている。接続部材１３は、円環板形状を有している。接続部材１３の内周縁は、本体部材１１の上端部に接合されている。本体部材１１および接続部材１３は、アルミニウム合金、ステンレスまたは真ちゅうなどの金属製である。

【0018】

キャン２０は、ステンレスなどの金属製である。キャン２０は、円筒形状を有している。キャン２０は、下端部が開口しかつ上端部が塞がれている。キャン２０の下端部は、接続部材１３の外周縁に接合されている。

【0019】

弁体３０は、第１軸部３１と、第２軸部３２と、弁部３３と、を有している。第１軸部３１は、円柱形状を有している。第２軸部３２は、円柱形状を有している。第２軸部３２の径は、第１軸部３１の径より小さい。第２軸部３２は、第１軸部３１の上端部に同軸に連設されている。弁体３０は、上方を向く円環状の平面である段部３４を有している。段部３４は、第１軸部３１と第２軸部３２との連設部分に配置されている。弁部３３は、上方から下方に向かうにしたがって径が小さくなる略円錐形状を有している。弁部３３は、第１軸部３１の下端部に同軸に連設されている。弁部３３は、弁口１７に配置される。弁部３３と弁口１７との間に可変絞り部が形成される。弁部３３は、弁座１８と向かい合って配置される。弁部３３が弁座１８に接すると、弁口１７が閉じる。

【0020】

駆動機構４０は、弁体３０を上下方向（軸線Ｌ方向）に移動させる。弁体３０の移動によって弁口１７の開度（すなわち、電動弁５の弁開度）が変わる。駆動機構４０は、ローター４１と、弁軸ホルダー４２と、ガイドブッシュ４３と、ストッパ部材４４と、固定具４５と、を有している。

【0021】

ローター４１は、円筒形状を有している。ローター４１の外径は、キャン２０の内径より若干小さい。ローター４１は、キャン２０の内側に配置される。ローター４１は、弁本体１０に対して回転可能である。ローター４１は、複数のＮ極および複数のＳ極を有している。複数のＮ極および複数のＳ極は、ローター４１の外周面に配置されている。複数のＮ極および複数のＳ極は、上下方向に延在している。複数のＮ極および複数のＳ極は、周方向に等角度間隔で交互に配置されている。電動弁装置１において、ローター４１は、例えば、Ｎ極を１２個有し、Ｓ極を１２個有している。互いに隣り合うＮ極とＳ極との間の角度は、１５度である。

【0022】

弁軸ホルダー４２は、円筒形状を有している。弁軸ホルダー４２は、下端部が開口しかつ上端部が塞がれている。弁軸ホルダー４２はローター４１の嵌合孔４１ａに嵌合されている。弁軸ホルダー４２は、ローター４１と共に回転する。弁軸ホルダー４２の外周面の下端部には、径方向外方に突出する突部である可動ストッパ４２ｓが配置されている。弁軸ホルダー４２は、軸孔４２ｂを有している。軸孔４２ｂは、弁軸ホルダー４２の上壁部４２ａに配置されている。軸孔４２ｂには、弁体３０の第２軸部３２が軸線Ｌ方向に移動可能に配置される。弁軸ホルダー４２の上壁部４２ａの下面にはワッシャー４６が配置される。ワッシャー４６と弁体３０の段部３４との間には閉弁ばね４７が配置される。閉弁ばね４７は、コイルばねであり、弁体３０を弁座１８に向けて押す。弁軸ホルダー４２の内周面には、雌ねじ４２ｃが形成されている。可動ストッパ４２ｓは、ローター４１に対して固定されている。

【0023】

ガイドブッシュ４３は、基部４３ａと、支持部４３ｂと、を有している。基部４３ａは、円筒形状を有している。支持部４３ｂは、円筒形状を有している。基部４３ａの外周面は、平面４３ｄを有している。基部４３ａは本体部材１１の嵌合穴１１ａに圧入され、平面４３ｄが嵌合穴１１ａの平面１１ｄと接する。これにより、本体部材１１の中心軸とガイドブッシュ４３の中心軸とが軸線Ｌ上で一致し、ガイドブッシュ４３が本体部材１１に対して軸線Ｌ周りに正しく位置付けられる。支持部４３ｂの外径は、基部４３ａの外径より小さい。支持部４３ｂの内径は、基部４３ａの内径と同じである。支持部４３ｂは、基部４３ａの上端部に同軸に連設されている。支持部４３ｂの外周面には、雄ねじ４３ｃが形成されている。雄ねじ４３ｃは、弁軸ホルダー４２の雌ねじ４２ｃと螺合される。弁軸ホルダー４２とガイドブッシュ４３とは、ローター４１の回転を直線運動に変換するねじ機構を構成する。ガイドブッシュ４３の内側には、弁体３０の第１軸部３１が配置される。ガイドブッシュ４３は、弁体３０を軸線Ｌ方向に移動可能に支持する。

【0024】

ストッパ部材４４は、ストッパ本体４４ａを有している。ストッパ本体４４ａは、円筒形状を有している。ストッパ本体４４ａの内周面には、雌ねじ４４ｃが形成されている。ストッパ本体４４ａの外周面には、径方向外方に突出する突部である固定ストッパ４４ｓが配置されている。雌ねじ４４ｃは、ストッパ本体４４ａがガイドブッシュ４３の基部４３ａに当接するまで雄ねじ４３ｃに螺合されている。これにより、ストッパ部材４４は、ガイドブッシュ４３に固定される。固定ストッパ４４ｓは、弁本体１０に対して固定されている。

【0025】

固定具４５は、固定部４５ａと、フランジ部４５ｂと、を有している。固定部４５ａは、段付きの円筒形状を有している。固定部４５ａの内側には、弁体３０の第２軸部３２が配置される。固定部４５ａは、第２軸部３２に接合される。フランジ部４５ｂは、固定部４５ａの下端部に連設されている。固定具４５の外側には、復帰ばね４８が配置される。復帰ばね４８は、コイルばねである。なお、本発明において復帰ばね４８は必須の構成要素ではない。

【0026】

ステーター６０は、円筒形状を有している。ステーター６０は、Ａ相ステーター６１と、Ｂ相ステーター６２と、を有している。

【0027】

Ａ相ステーター６１は、複数のクローポール型の極歯６１ａ、６１ｂを内周に有している。極歯６１ａの先端は下方に向いており、極歯６１ｂの先端は上方に向いている。極歯６１ａと極歯６１ｂとは、周方向に等角度間隔で交互に配置されている。電動弁装置１において、Ａ相ステーター６１は、例えば、極歯６１ａを１２個有し、極歯６１ｂを１２個有している。互いに隣り合う極歯６１ａと極歯６１ｂとの間の角度は、１５度である。Ａ相ステーター６１のコイル６１ｃが通電されると、極歯６１ａと極歯６１ｂとは互いに異なる極性の磁極となる。

【0028】

Ｂ相ステーター６２は、複数のクローポール型の極歯６２ａ、６２ｂを内周に有している。極歯６２ａの先端は下方に向いており、極歯６２ｂの先端は上方に向いている。極歯６２ａと極歯６２ｂとは、周方向に等角度間隔で交互に配置されている。電動弁装置１において、Ｂ相ステーター６２は、例えば、極歯６２ａを１２個有し、極歯６２ｂを１２個有している。互いに隣り合う極歯６２ａと極歯６２ｂとの間の角度は、１５度である。Ｂ相ステーター６２のコイル６２ｃが通電されると、極歯６２ａと極歯６２ｂとは互いに異なる極性の磁極となる。

【0029】

Ａ相ステーター６１とＢ相ステーター６２とは、同軸に配置されている。Ａ相ステーター６１は、Ｂ相ステーター６２と接している。軸線Ｌ方向から見たときに互いに隣り合うＡ相ステーター６１の極歯６１ａとＢ相ステーター６２の極歯６２ａとの間の角度は、７．５度である。つまり、Ｂ相ステーター６２は、極歯６１ａと極歯６２ａとが軸線Ｌ方向に並ぶ位置からＡ相ステーター６１に対して軸線Ｌ周りに７．５度回転した位置にある。図４Ａに示すように、Ａ相ステーター６１のコイル６１ｃの端子Ａ１、Ａ２およびＢ相ステーター６２のコイル６２ｃの端子Ｂ１、Ｂ２は、電動弁制御装置７０のモータードライバ７７に接続されている。

【0030】

ステーター６０の内側には、キャン２０が配置される。キャン２０の内側には、ローター４１が配置される。ステーター６０とローター４１とは、ステッピングモーター６６を構成する。

【0031】

ステッピングモーター６６にパルスＰが入力されることによりローター４１が回転する。具体的には、ステッピングモーター６６のステーター６０にパルスＰに応じた駆動電流が供給されることによりローター４１が回転する。本明細書において、「ステッピングモーター６６にパルスＰが入力されること」は、「ステッピングモーター６６のステーター６０にパルスＰに応じた駆動電流が供給されること」と同義である。

【0032】

ステッピングモーター６６には、図４Ｂに示すパルスＰ［１］～Ｐ［８］が順番に入力される。

【0033】

ローター４１を第一方向（図３において時計方向）に回転させる場合、ステッピングモーター６６にパルスＰを昇順（パルスＰ［１］～Ｐ［８］の順番）で循環的に入力する。ローター４１が第一方向に回転すると、弁軸ホルダー４２の雌ねじ４２ｃとガイドブッシュ４３の雄ねじ４３ｃとのねじ送り作用によってローター４１および弁軸ホルダー４２が下方に移動する。ローター４１（弁軸ホルダー４２）が、閉弁ばね４７を介して弁体３０を下方に押す。弁体３０が下方に移動して弁部３３が弁座１８に接する。このときのローター４１の位置は、閉弁位置Ｒｃである。この状態からローター４１を第一方向にさらに回転させると、閉弁ばね４７が圧縮されてローター４１および弁軸ホルダー４２が下方にさらに移動する。弁体３０は下方に移動しない。そして、弁軸ホルダー４２の可動ストッパ４２ｓがストッパ部材４４の固定ストッパ４４ｓに接すると、ローター４１の第一方向への回転が規制される。このときのローター４１の位置は、基準位置Ｒｘである。可動ストッパ４２ｓおよび固定ストッパ４４ｓは、ローター４１の第一方向への回転を規制するストッパ機構４９である。

【0034】

ローター４１を第一方向と反対の第二方向（図３において反時計方向）に回転させる場合、ステッピングモーター６６にパルスＰを降順（パルスＰ［８］～Ｐ［１］の順番）で循環的に入力する。ローター４１が第二方向に回転すると、弁軸ホルダー４２の雌ねじ４２ｃとガイドブッシュ４３の雄ねじ４３ｃとのねじ送り作用によってローター４１および弁軸ホルダー４２が上方に移動する。ローター４１（弁軸ホルダー４２）が固定具４５を上方に押す。固定具４５とともに弁体３０が上方に移動して、弁体３０が弁座１８から離れる。所定の流量測定環境において弁口１７における流体の流量が所定の設定値であるときのローター４１の位置を開弁位置Ｒｏとする。設定値は、電動弁装置１の構成や用途などに応じて適宜設定される。また、ステッピングモーター６６に所定数（例えば５００）のパルスを入力して、ローター４１を基準位置Ｒｘから第二方向に回転させたときのローター４１の位置を全開位置Ｒｚとする。

【0035】

ローター４１が第一方向に回転すると弁口１７が閉じ、ローター４１が第二方向に回転すると弁口１７が開く。すなわち、第一方向は閉弁方向であり、第二方向は開弁方向である。

【0036】

ローター４１が閉弁位置Ｒｃにあるとき、弁体３０が弁座１８に接して弁口１７が閉じており、弁口１７の開度は最小開度（０％）である。ローター４１が全開位置Ｒｚにあるとき、弁体３０が電動弁５の実用動作範囲内で弁座１８から最も離れており、弁口１７の開度は最大開度（１００％）である。弁口１７の開度は、電動弁５の弁開度に関連している。

【0037】

電動弁制御装置７０は、電動弁５の弁開度が最小開度から最大開度の範囲内となるように当該電動弁５を制御する。電動弁制御装置７０が電動弁５の制御に用いる弁開度の最小開度および最大開度について説明する。ローター４１がストッパ機構４９によって第一方向への回転が規制された位置（基準位置Ｒｘ）にあるときの電動弁５の弁開度が、最小開度（０％）である。また、弁口１７が電動弁５の最大流量（例えばＣｖ値）の９０％の流量の冷媒が流動可能な開度となる位置にローター４１があるときの電動弁５の弁開度が、最大開度（１００％）である。

【0038】

ただし、電動弁制御装置７０が電動弁５の制御に用いる弁開度の最小開度および最大開度の設定は上記に限定されない。例えば、ローター４１が開弁位置Ｒｏにあるときの電動弁５の弁開度が、最小開度（０％）でもよい。開弁位置Ｒｏは、例えば、閉弁位置Ｒｃから開弁方向に回転していくときに電動弁５の弁漏れ量が所定流量に達した位置である。また、ローター４１が雄ねじ４３ｃと雌ねじ４２ｃとの螺合が外れる直前の位置にあるときの電動弁５の弁開度が、最大開度（１００％）でもよい。ローター４１が全開位置Ｒｚにあるときの電動弁５の弁開度が、最大開度（１００％）でもよい。

【0039】

電動弁制御装置７０は、複数の電子部品（図示なし）が実装された基板７１を有している。電動弁制御装置７０は、図１に示すように、不揮発性メモリ７５と、通信装置７６と、モータードライバ７７と、コンピュータ８０と、を有している。電動弁制御装置７０は、エアコン制御装置１１０から受信した命令に基づいて電動弁５を制御する。

【0040】

不揮発性メモリ７５は、電源が切断された場合でも保持する必要があるデータを記憶する。不揮発性メモリ７５は、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリである。不揮発性メモリ７５は、不揮発性の記憶部である。

【0041】

不揮発性メモリ７５の一部の領域は、電動弁５の前回の制御終了時の状態を示す情報である状態情報Ｊ１が格納される状態記憶部Ｍ１である。また、不揮発性メモリ７５の他の一部の領域は、電動弁５の前回の制御終了時の弁開度を示す情報である前回弁開度情報Ｊ２が格納される前回弁開度記憶部Ｍ２である。

【0042】

通信装置７６は、有線通信バス１２０を介してエアコン制御装置１１０と通信可能に接続されている。エアコンシステム１００は、例えば、Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＩＮ）やＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＣＡＮ）などの通信方式を採用している。なお、通信装置７６は、エアコン制御装置１１０と無線通信可能に接続されていてもよい。

【0043】

モータードライバ７７は、コンピュータ８０から入力されるパルスＰに基づいてステッピングモーター６６に駆動電流を供給する。図４Ａに示すように、モータードライバ７７は、Ａ相ステーター６１のコイル６１ｃの端子Ａ１、Ａ２およびＢ相ステーター６２のコイル６２ｃの端子Ｂ１、Ｂ２と接続されている。図４Ｂに、パルスＰとモータードライバ７７が供給する駆動電流との対応の一例を示す。図４Ｂにおいて、（＋）は、端子Ａ１から端子Ａ２への駆動電流、または、端子Ｂ１から端子Ｂ２への駆動電流を供給することを示し、（－）は、端子Ａ２から端子Ａ１への駆動電流、または、端子Ｂ２から端子Ｂ１への駆動電流を供給することを示し、（０）は、駆動電流を供給しないことを示す。

【0044】

コンピュータ８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）およびアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）などが１つのパッケージに組み込まれた組込機器用のマイクロコンピュータである。コンピュータ８０は、不揮発性メモリ７５、通信装置７６およびモータードライバ７７を含んでいてもよい。

【0045】

コンピュータ８０のＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムや書き換えが不要な各種設定値などが格納される。

【0046】

コンピュータ８０のＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行する際に使用される作業用メモリである。コンピュータ８０のＲＡＭの一部の領域は、電動弁５の現在の弁開度を示す情報である現在弁開度情報Ｊ３が格納される現在弁開度記憶部Ｍ３である。また、コンピュータ８０のＲＡＭの他の一部の領域は、電動弁５の起動時診断の結果を示す情報である起動時診断結果情報Ｊ４と、電動弁５の通常運転時診断の結果を示す情報である通常運転時診断結果情報Ｊ５と、が格納される診断結果記憶部Ｍ４である。

【0047】

次に、電動弁制御装置７０が実行する処理の一例を、図５、図６を参照して説明する。

【0048】

電動弁制御装置７０（具体的にはコンピュータ８０）は、電源が投入されると、または、スリープモードから復帰すると、動作モードに移行して、図５、図６に示すフローチャートに示す処理を実行する。図５のステップＳ１１０～Ｓ１７０が起動処理であり、図６のステップＳ２１０～Ｓ２９０が通常運転処理である。

【0049】

起動処理において、電動弁制御装置７０は、前回の制御終了時の状態（終了状態）が「正常」だったとき（Ｓ１１０でＹ）、電動弁５の現在の弁開度として「前回の制御終了時の弁開度」を設定し（Ｓ１２０）、制御終了時の状態として「異常終了」を保存する（Ｓ１３０）。

【0050】

具体的には、電動弁制御装置７０は、状態情報Ｊ１が「正常終了」を示す情報だったとき、前回弁開度情報Ｊ２を現在弁開度情報Ｊ３として現在弁開度記憶部Ｍ３に格納する。そして、電動弁制御装置７０は、「異常終了」を示す情報を状態情報Ｊ１として状態記憶部Ｍ１に格納する。電動弁制御装置７０は、起動処理において状態情報Ｊ１に「異常終了」を示す情報を設定することで、突然の電源喪失後に再起動したときなどに、異常終了が生じたことを検出できる。

【0051】

または、電動弁制御装置７０は、前回の制御終了時の状態が「異常」だったとき（Ｓ１１０でＮ）、電動弁５の現在の弁開度として「最大開度」を設定する（Ｓ１４０）。

【0052】

具体的には、電動弁制御装置７０は、状態情報Ｊ１が「異常終了」を示す情報だったとき、最大開度（１００％）を示す情報を現在弁開度情報Ｊ３として現在弁開度記憶部Ｍ３に格納する。

【0053】

電動弁制御装置７０は、電動弁５の起動時診断を行う（Ｓ１５０）。電動弁制御装置７０は、起動時診断として、例えば、電源電圧が適正範囲内であるか否か、ステッピングモーター６６に入力したパルスＰに応じてローターが適切に回転するか否か、などを確認する。そして、電動弁制御装置７０は、起動時診断の結果を示す情報を起動時診断結果情報Ｊ４として診断結果記憶部Ｍ４に格納する。

【0054】

電動弁制御装置７０は、起動時診断の結果が「正常」であるとき（Ｓ１６０でＹ）、通常運転処理（Ｓ２１０）に進む。または、電動弁制御装置７０は、起動時診断の結果が「異常」であるとき（Ｓ１６０でＮ）、電動弁５の現在の弁開度として「最大開度」を設定して（Ｓ１７０）、通常運転処理（Ｓ２１０）に進む。

【0055】

具体的には、電動弁制御装置７０は、起動時診断結果情報Ｊ４が「正常」を示す情報だったとき、ステップＳ２１０に進む。または、電動弁制御装置７０は、起動時診断結果情報Ｊ４が「異常」を示す情報だったとき、最大開度（１００％）を示す情報を現在弁開度情報Ｊ３として現在弁開度記憶部Ｍ３に格納し、ステップＳ２１０に進む。

【0056】

通常運転処理において、電動弁制御装置７０は、電動弁５の通常運転時診断を行う（Ｓ２１０）。電動弁制御装置７０は、通常運転時診断として、例えば、電源電圧が適正範囲内にあるか否か、ステッピングモーター６６が脱調していないか否か、などを確認する。そして、電動弁制御装置７０は、通常運転時診断の結果を示す情報を通常運転時診断結果情報Ｊ５として診断結果記憶部Ｍ４に格納する。なお、電動弁制御装置７０は、各種センサーの出力やタイマーなどをトリガーとして実行される割り込み処理や、本フローチャートに示す処理と並行して実行される他の処理などにおいて、通常運転時診断を行ってもよい。

【0057】

電動弁制御装置７０は、通常運転時診断の結果が「正常」であるとき（Ｓ２２０でＹ）、エアコン制御装置１１０からの命令の受信処理（Ｓ２４０）に進む。または、電動弁制御装置７０は、通常運転時診断の結果が「異常」であるとき（Ｓ２２０でＮ）、電動弁５の現在の弁開度として「最大開度」を設定して（Ｓ２３０）、エアコン制御装置１１０からの命令の受信処理（Ｓ２４０）に進む。

【0058】

具体的には、電動弁制御装置７０は、通常運転時診断結果情報Ｊ５が「正常」を示す情報だったとき、ステップＳ２４０に進む。または、電動弁制御装置７０は、通常運転時診断結果情報Ｊ５が「異常」を示す情報だったとき、最大開度（１００％）を示す情報を現在弁開度情報Ｊ３として現在弁開度記憶部Ｍ３に格納し、ステップＳ２４０に進む。

【0059】

電動弁制御装置７０は、エアコン制御装置１１０から受信した命令がスリープ命令でないとき（Ｓ２４０でＹ、Ｓ２５０でＮ）、当該命令を実行して（Ｓ２６０）、通常運転時診断に戻る（Ｓ２１０）。

【0060】

例えば、電動弁制御装置７０が電動弁５の弁開度を変更する命令を受信したとき、電動弁制御装置７０は、現在弁開度情報Ｊ３に基づいて算出した数のパルスＰをステッピングモーター６６に入力する。電動弁制御装置７０は、電動弁５の弁開度を現在弁開度情報Ｊ３に示される弁開度から当該命令で指定された弁開度に変更するためのパルスＰの数およびローター４１の回転方向を取得する。ステッピングモーター６６にパルスＰが入力されると、ローター４１が閉弁方向または開弁方向にパルスＰに応じた角度の回転をする。これにより、電動弁５の弁開度が、当該命令で指定された弁開度に変更される。そして、電動弁制御装置７０は、パルスＰの入力に応じて、弁開度を示す情報を現在弁開度情報Ｊ３として現在弁開度記憶部Ｍ３に格納する。

【0061】

電動弁制御装置７０は、通常運転処理において、最小開度（０％）から最大開度（１００％）の範囲内で弁開度を変更する。例えば、電動弁制御装置７０が受信した命令に基づいて電動弁５の弁開度を大きくしている途中で現在弁開度情報Ｊ３に示される弁開度が最大開度（１００％）になったとき、電動弁制御装置７０は弁開度の変更を中止する。または、現在弁開度情報Ｊ３に示される弁開度が最大開度（１００％）である場合に電動弁制御装置７０が弁開度を大きくする命令を受信したとき、電動弁制御装置７０は弁開度を変更せず、当該命令を破棄する。電動弁制御装置７０は、現在弁開度情報Ｊ３が実際の弁開度を示しているか否かにかかわらず、当該現在弁開度情報Ｊ３が最大開度（１００％）を示していれば、ローター４１を開弁方向に回転させない。なお、電動弁制御装置７０は、命令の実行を中止したり、命令を実行せずに破棄したりしたとき、命令が正常に終了しなかった旨の応答をエアコン制御装置１１０に送信してもよい。また、電動弁制御装置７０が原点出し命令を受信したとき、電動弁制御装置７０は、ローター４１を全開位置Ｒｚから基準位置Ｒｘまで第一方向に回転させるのに十分な数のパルスＰをステッピングモーター６６に入力する。そして、電動弁制御装置７０は、ローター４１が基準位置Ｒｘに位置付けられると、現在弁開度情報Ｊ３に最小開度（０％）を設定する。具体的には、電動弁制御装置７０は、ローター４１が基準位置Ｒｘに位置付けられると、最小開度（０％）を示す情報を現在弁開度情報Ｊ３として現在弁開度記憶部Ｍ３に格納する。

【0062】

電動弁制御装置７０は、エアコン制御装置１１０から命令を受信しない期間が４秒未満であるとき（Ｓ２４０でＮ、Ｓ２７０でＮ）、通常運転時診断に戻る（Ｓ２１０）。

【0063】

電動弁制御装置７０は、エアコン制御装置１１０から受信した命令がスリープ命令であるとき（Ｓ２４０でＹ、Ｓ２５０でＹ）、または、エアコン制御装置１１０から命令を受信しない期間が４秒以上であるとき（Ｓ２４０でＮ、Ｓ２７０でＹ）、スリープモードに移行するため、次のステップＳ２８０に進む。

【0064】

電動弁制御装置７０は、起動時診断の結果および通常運転時診断の結果が「正常」であるとき（Ｓ２８０でＹ）、電動弁５の現在の弁開度を制御終了時の弁開度として保存し、制御終了時の状態として「正常終了」を保存して（Ｓ２９０）、スリープモードに移行する。

【0065】

具体的には、電動弁制御装置７０は、起動時診断結果情報Ｊ４および通常運転時診断結果情報Ｊ５がともに「正常」を示す情報だったとき、現在弁開度情報Ｊ３を前回弁開度情報Ｊ２として前回弁開度記憶部Ｍ２に格納し、「正常終了」を示す情報を状態情報Ｊ１として状態記憶部Ｍ１に格納する。そして、電動弁制御装置７０は、本フローチャートの処理を終えて、スリープモードに移行する。

【0066】

または、電動弁制御装置７０は、起動時診断の結果および通常運転時診断の結果の少なくとも一方が「異常」であるとき（Ｓ２８０でＮ）、スリープモードに移行する。

【0067】

具体的には、電動弁制御装置７０は、起動時診断結果情報Ｊ４および通常運転時診断結果情報Ｊ５の少なくとも一方が「異常」を示す情報だったとき、本フローチャートの処理を終えて、スリープモードに移行する。

【0068】

以上説明したように、電動弁装置１は、電動弁５と、電動弁制御装置７０と、を有している。電動弁制御装置７０は、電動弁５の現在の弁開度を示す現在弁開度情報Ｊ３を有しており、現在弁開度情報Ｊ３に基づいて電動弁５の弁開度を最小開度から最大開度の範囲内で変更する。そして、電動弁制御装置７０が、電動弁５の異常を検出したとき（１：前回の制御終了時の状態が「異常」だったとき、２：起動時診断の結果が「異常」だったとき、３：通常運転時診断の結果が「異常」だったとき）、現在弁開度情報Ｊ３に最大開度を設定する。

【0069】

電動弁制御装置７０は、電動弁５の異常を検出したとき、電動弁５の現在の弁開度に係る情報が信用できず、実際の弁開度が不明となるため、電動弁５の現在の弁開度を最大開度（１００％）とみなす。そして、電動弁制御装置７０は、電動弁５の現在の弁開度に係る情報が最大開度を示すとき、ローター４１を開弁方向に回転させない。つまり、電動弁制御装置７０は、電動弁５の異常を検出したときに、電動弁５の実際の弁開度がそれ以上大きくならないようにする。

【0070】

このようにしたことから、電動弁制御装置７０が、電動弁５の異常を検出したとき、電動弁５の実際の弁開度に関わらず、電動弁５の現在の弁開度が最大開度（１００％）であるとする。これにより、電動弁制御装置７０が、異常を検出したときの電動弁５の実際の弁開度に対応する位置を超えて、ローター４１を開弁方向に回転させることを防ぐことができる。そのため、電動弁制御装置７０は、ローター４１の位置が電動弁５の最大開度に対応する位置を超えることを抑制できる。例えば、ローター４１における電動弁５の最大開度に対応する位置が全開位置Ｒｚだった場合、ローター４１の位置が全開位置Ｒｚを超えることを抑制できる。また、電動弁５においてローター４１の開弁方向の回転を規制する他のストッパ機構が不要であり、電動弁５の製造コストを低減できる。

【0071】

また、電動弁制御装置７０は、電動弁５の前回の制御終了時の状態を示す状態情報Ｊ１と、電動弁５の前回の制御終了時の弁開度を示す前回弁開度情報Ｊ２と、を格納する不揮発性メモリ７５を有している。電動弁制御装置７０は、電動弁５の制御開始時に状態情報Ｊ１が「正常終了」を示す情報だったとき、現在弁開度情報Ｊ３に前回弁開度情報Ｊ２に示される弁開度を設定し、状態情報Ｊ１に「異常終了」を示す情報を設定する。または、電動弁制御装置７０は、電動弁５の制御開始時に状態情報Ｊ１が「異常終了」を示す情報だったとき、現在弁開度情報Ｊ３に最大開度（１００％）を設定する。そして、電動弁制御装置７０は、電動弁５の制御開始時に状態情報Ｊ１が「正常終了」を示す情報でありかつ電動弁５の制御開始時以降に電動弁５の異常を検出しなかったとき、電動弁５の制御終了時に状態情報Ｊ１に「正常終了」を示す情報を設定する。

【0072】

このようにすることで、電動弁制御装置７０は、電動弁５の前回の制御終了時の状態が「正常」であれば、電動弁５の前回の制御終了時の弁開度を引き継ぐ。または、電動弁制御装置７０は、電動弁５の前回の制御終了時の状態が「異常」であれば、電動弁５の制御開始時の実際の弁開度を最大開度（１００％）とする。そのため、電動弁５の前回の制御終了時の状態が「異常」であっても、電動弁制御装置７０が、電動弁５の制御開始時の実際の弁開度に対応する位置を超えて、ローター４１を開弁方向に回転させることを防ぐことができる。また、電動弁制御装置７０は、突然の電源喪失後に再起動したときなどに、異常終了が生じたことを検出できる。

【0073】

電動弁５はステッピングモーター６６を有しているが、電動弁５は、ステッピングモーター６６に代えて、他の種類のモーターを有していてもよい。

【0074】

また、電動弁５はローター４１の回転を減速しない駆動機構４０を有しているが、電動弁５は、駆動機構４０に代えて、ローター４１の回転を減速する減速機構を有する駆動機構を有していてもよい。

【0075】

本明細書において、「円筒」や「円柱」等の形状を示す各用語は、実質的にその用語の形状を有する部材や部材の部分にも用いられている。例えば、「円筒形状の部材」は、円筒形状の部材と実質的に円筒形状の部材とを含む。

【0076】

上記に本発明の実施例を説明したが、本発明は実施例に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0077】

１…電動弁装置、５…電動弁、１０…弁本体、１１…本体部材、１１ａ…嵌合穴、１１ｂ…貫通孔、１１ｄ…平面、１３…接続部材、１４…弁室、１５…第１導管、１６…第２導管、１７…弁口、１８…弁座、２０…キャン、３０…弁体、３１…第１軸部、３２…第２軸部、３３…弁部、３４…段部、４０…駆動機構、４１…ローター、４１ａ…嵌合孔、４２…弁軸ホルダー、４２ａ…上壁部、４２ｂ…軸孔、４２ｃ…雌ねじ、４２ｓ…可動ストッパ、４３…ガイドブッシュ、４３ａ…基部、４３ｂ…支持部、４３ｃ…雄ねじ、４３ｄ…平面、４４…ストッパ部材、４４ａ…ストッパ本体、４４ｃ…雌ねじ、４４ｓ…固定ストッパ、４５…固定具、４５ａ…固定部、４５ｂ…フランジ部、４６…ワッシャー、４７…閉弁ばね、４８…復帰ばね、４９…ストッパ機構、６０…ステーター、６１…Ａ相ステーター、６１ａ…極歯、６１ｂ…極歯、６１ｃ…コイル、６２…Ｂ相ステーター、６２ａ…極歯、６２ｂ…極歯、６２ｃ…コイル、６６…ステッピングモーター、７０…電動弁制御装置、７１…基板、７５…不揮発性メモリ、７６…通信装置、７７…モータードライバ、８０…コンピュータ、１００…エアコンシステム、１０１…圧縮機、１０２…凝縮器、１０３…蒸発器、１０５…配管、１１０…エアコン制御装置、１２０…有線通信バス、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２…端子、Ｌ…軸線、Ｒｃ…閉弁位置、Ｒｏ…開弁位置、Ｒｘ…基準位置、Ｒｚ…全開位置、Ｊ１…状態情報、Ｊ２…前回弁開度情報、Ｊ３…現在弁開度情報、Ｊ４…起動時診断結果情報、Ｊ５…通常運転時診断結果情報、Ｍ１…状態記憶部、Ｍ２…前回弁開度記憶部、Ｍ３…現在弁開度記憶部、Ｍ４…診断結果記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】