特許 7560119 電動弁制御装置および電動弁制御プログラム

(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】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(54)【発明の名称】電動弁制御装置および電動弁制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/04 20060101AFI20240925BHJP

【ＦＩ】

F16K31/04 K

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021077859

(22)【出願日】2021-04-30

(65)【公開番号】P2022171289

(43)【公開日】2022-11-11

【審査請求日】2023-11-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000133652

【氏名又は名称】株式会社テージーケー

(74)【代理人】

【識別番号】110002273

【氏名又は名称】弁理士法人インターブレイン

(72)【発明者】

【氏名】湯浅 智宏

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 真司

(72)【発明者】

【氏名】金子 靖明

(72)【発明者】

【氏名】水嶋 亮直

【審査官】山崎 孔徳

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－３２６９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１５０７９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータを回転させるステッピングモータと、前記ロータの回転運動を弁体の軸線運動に変化させる機構と、前記ロータの角度を検出するセンサとを有する電動弁に接続され、
前記ステッピングモータにおける励磁パターンを切り替える回転制御部と、
前記励磁パターンによって前記ステッピングモータに角度を指示する回転指示部と、
前記センサから前記ロータの前記角度を取得する回転検出部と、
前記ロータの前記角度と前記ステッピングモータに指示した前記角度との差が基準範囲を逸した状態のときに、脱調したものとみなす脱調検出部と、を備え、
前記脱調検出部は、前記電動弁の作動によって変化する状態に応じて前記基準範囲を変化させることを特徴とする電動弁制御装置。

【請求項2】

前記脱調検出部は、前記弁体が弁座に接していない状態のときに第１基準範囲を前記基準範囲として用い、前記弁体が前記弁座に接している状態のときに前記第１基準範囲と異なる第２基準範囲を前記基準範囲として用いることを特徴とする請求項１に記載の電動弁制御装置。

【請求項3】

前記第２基準範囲は、前記第１基準範囲よりも広いことを特徴とする請求項２に記載の電動弁制御装置。

【請求項4】

前記脱調検出部は、前記ステッピングモータのステップが変化している状態のときに第３基準範囲を前記基準範囲として用い、前記ステッピングモータの前記ステップが変化していない状態のときに前記第３基準範囲と異なる第４基準範囲を前記基準範囲として用いることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動弁制御装置。

【請求項5】

前記第４基準範囲は、前記第３基準範囲よりも狭いことを特徴とする請求項４に記載の電動弁制御装置。

【請求項6】

ロータを回転させるステッピングモータと、前記ロータの回転運動を弁体の軸線運動に変化させる機構と、前記ロータの角度を計測するセンサとを有する電動弁に接続されたコンピュータに、
前記ステッピングモータにおける励磁パターンを切り替える機能と、
前記励磁パターンによって前記ステッピングモータに角度を指示する機能と、
前記センサから前記ロータの前記角度を取得する機能と、
前記ロータの前記角度と前記ステッピングモータに指示した前記角度との差が基準範囲を逸した状態のときに、脱調したものとみなす脱調検出機能と、を発揮させ、
前記脱調検出機能において、前記電動弁の作動によって変化する状態に応じて前記基準範囲を変化させることを特徴とする電動弁制御プログラム。

【請求項7】

前記脱調検出機能において、前記弁体が弁座に接していない状態のときに第１基準範囲を前記基準範囲として用い、前記弁体が前記弁座に接している状態のときに前記第１基準範囲と異なる第２基準範囲を前記基準範囲として用いることを特徴とする請求項６に記載の電動弁制御プログラム。

【請求項8】

前記脱調検出機能において、前記ステッピングモータのステップが変化している状態のときに第３基準範囲を前記基準範囲として用い、前記ステッピングモータの前記ステップが変化していない状態のときに前記第３基準範囲と異なる第４基準範囲を前記基準範囲として用いることを特徴とする請求項６又は７に記載の電動弁制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電動弁に関し、特にロータの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車用空調装置は、一般に、圧縮機、凝縮器、膨張装置、蒸発器等を冷凍サイクルに配置して構成される。冷凍サイクルには、膨張装置としての膨張弁など、冷媒の流れを制御するために各種制御弁が設けられている。近年の電気自動車等の普及に伴い、駆動部としてモータを備える電動弁が広く採用されつつある。

【0003】

このような電動弁として、弁開度を検出するための磁気センサを備えるものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。ロータとともに回転する作動ロッドの一端に弁体が設けられ、他端にマグネット（センサマグネット）が設けられる。そのセンサマグネットと軸線方向に対向するように磁気センサが設けられる。ロータの回転運動は、ねじ送り機構により弁体の軸線運動に変換される。ロータの回転に伴う磁束の変化を磁気センサで捉えることによりセンサマグネットの回転角度ひいては弁体の軸線方向位置を検出でき、弁開度を算出できる。

【0004】

電動弁内において上下動する弁体には、制御の基準となる基準位置が設定される。ロータが弁閉方向への回転を続けて「原点」ともよばれる基準位置に至ったとき、ロータはストッパにより回転を規制される（たとえば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－１３５９０８号公報

【文献】特開２０２０－２０４３４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ロータを回転させるために用いられるステッピングモータは、ときに脱調することがある。脱調とは、急な速度の変化や過負荷が原因となって、ステッピングモータにおける回転誘導が損なわれる現象のことである。脱調が生じると、正常にロータを回転させることができなくなる。したがって、電動弁としての動作を保証するためには、ステッピングモータにおける脱調を正しく検出して外部装置に通知する必要がある。

【0007】

従来技術として、ステッピングモータに印加する電流を監視して、脱調時に生じる誘導起電力の変化を検出した場合に、脱調したと判定する方法が知られている。但し、この方法では、明らかな誘導起電力の変化が生じない場合に脱調を見逃すという問題がある。また、特許文献１の場合、磁気センサで回転角度を検出することは可能であるが、その回転角度が脱調によって生じているものであるか否かは検出されない。

【0008】

本発明の主たる目的は、電動弁に使用されるステッピングモータにおける脱調を検出する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のある態様における電動弁制御装置は、ロータを回転させるステッピングモータと、ロータの回転運動を弁体の軸線運動に変化させる機構と、ロータの角度を計測するセンサとを有する電動弁に接続され、ステッピングモータに角度を指示する回転指示部と、センサからロータの角度を取得する回転検出部と、ロータの角度とステッピングモータに指示した角度との差が基準範囲を逸した状態のときに、脱調と判定する脱調検出部と、を備える。

【0010】

本発明のある態様における電動弁制御プログラムは、ロータを回転させるステッピングモータと、ロータの回転運動を弁体の軸線運動に変化させる機構と、ロータの角度を計測するセンサとを有する電動弁に接続されたコンピュータに、ステッピングモータに角度を指示する機能と、センサからロータの角度を取得する機能と、ロータの角度とステッピングモータに指示した角度との差が基準範囲を逸した状態のときに、脱調と判定する機能と、を発揮させる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、電動弁に使用されるステッピングモータにおける脱調を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る電動弁を表す断面図である。

【図2】ステータおよびその周辺の構成を表す図である。

【図3】ロータの構成を表す図である。

【図4】磁気センサとセンサマグネットおよびセンサマグネットから発生する磁力線の関係を示す模式図である。

【図5】センサマグネットの平面図である。

【図6】センサマグネットのセンサ値と感知角との関係を示すグラフである。

【図7】角度値（デューティー比）とステップの関係を示すグラフである。

【図8】ロータの移動範囲の模式図である。

【図9】ステップと理想的なロータ角度の関係を示すグラフである。

【図10】駆動トルクの変化を示すグラフである。

【図11】各シーンにおけるステップ差の基準値と機械角差の基準値を示す図である。

【図12】論理演算Ｚの真理値表を示す図である。

【図13】脱調と同調の判定例を示すグラフである。

【図14】電動弁制御装置の機能ブロック図である。

【図15】メイン処理過程を示すフローチャートである。

【図16】メイン処理過程を示すフローチャートである。

【図17】各シーンの脱調判定処理過程を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。また、以下の実施形態およびその変形例について、ほぼ同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。

【0014】

図１は、実施形態に係る電動弁を表す断面図である。
電動弁１は、図示しない自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用される。この冷凍サイクルには、循環する冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器、凝縮された冷媒を絞り膨張させて霧状に送出する膨張弁、霧状の冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱により車室内の空気を冷却する蒸発器等が設けられている。電動弁１は、その冷凍サイクルの膨張弁として機能する。

【0015】

電動弁１は、弁本体２とモータユニット３とを組み付けて構成される。弁本体２は、弁部を収容したボディ５を有する。ボディ５は、「バルブボディ」として機能する。ボディ５は、第１ボディ６と第２ボディ８とを同軸状に組み付けて構成される。第１ボディ６および第２ボディ８は、ともにステンレス鋼（以下「ＳＵＳ」と表記する）からなる。第２ボディ８には弁座２４が設けられるため、耐摩耗性に優れた材質が選定されている。第１ボディ６は第２ボディ８よりも溶接性に優れ、第２ボディ８は第１ボディ６よりも加工性に優れている。

【0016】

第１ボディ６は、外径が下方に向けて段階的に縮径する段付円筒状をなす。第１ボディ６の上端部の外径がやや縮径され、段差による係止部５２が構成されている。第１ボディ６の下部外周面には、電動弁１を図示しない配管ボディに組み付けるための雄ねじ１０が形成されている。なお、配管ボディには、凝縮器側から延びる配管や、蒸発器につながる配管などが接続されるが、その詳細については説明を省略する。第１ボディ６における雄ねじ１０のやや上方の外周面には、環状溝からなるシール収容部１２が形成され、シールリング１４（Ｏリング）が嵌着されている。

【0017】

第１ボディ６の下部には、円穴状の凹状嵌合部１６が設けられている。第２ボディ８は有底円筒状をなし、その上部が凹状嵌合部１６に圧入されている。第２ボディ８の下部外周面には環状溝からなるシール収容部１８が形成され、シールリング２０が嵌着されている。第２ボディ８の底部を軸線方向に貫通するように弁孔２２が設けられ、その弁孔２２の上端開口部に弁座２４が形成されている。第２ボディ８の側部に入口ポート２６が設けられ、下部に出口ポート２８が設けられている。第１ボディ６および第２ボディ８の内方に弁室３０が形成されている。入口ポート２６と出口ポート２８とは、弁室３０を介して連通している。

【0018】

ボディ５の内方には、モータユニット３のロータ６０から延びる作動ロッド３２が挿通されている。作動ロッド３２は、弁室３０を貫通する。作動ロッド３２は、非磁性金属からなる棒材を切削加工して得られ、その下部にニードル状の弁体３４が一体に設けられている。弁体３４が弁室３０側から弁座２４に着脱することにより弁部を開閉する。

【0019】

第１ボディ６の上部中央には、ガイド部材３６が立設されている。ガイド部材３６は、非磁性金属からなる管材を段付円筒状に切削加工して得られ、その軸線方向中央部の外周面に雄ねじ３８が形成されている。ガイド部材３６の下端部が大径となっており、その大径部４０が第１ボディ６の上部中央に圧入され、同軸状に固定されている。ガイド部材３６は、その内周面により作動ロッド３２を軸線方向に摺動可能に支持する一方、その外周面によりロータ６０の回転軸６２を回転摺動可能に支持する。

【0020】

作動ロッド３２における弁体３４のやや上方にばね受け４２が設けられ、ガイド部材３６の底部にもばね受け４４が設けられている。ばね受け４２，４４間に、弁体３４を閉弁方向に付勢するスプリング４６（「付勢部材」として機能する）が介装されている。

【0021】

一方、モータユニット３は、ロータ６０とステータ６４とを含む三相ステッピングモータとして構成されている。モータユニット３は、有底円筒状のキャン６６を有し、そのキャン６６の内方にロータ６０を配置し、外方にステータ６４を配置して構成されている。キャン６６は、弁体３４およびその駆動機構が配置される空間を覆うとともにロータ６０を内包する有底円筒状の部材であり、冷媒の圧力が作用する内方の圧力空間（内部空間）と作用しない外方の非圧力空間（外部空間）とを画定する。

【0022】

キャン６６は、非磁性金属（本実施形態ではＳＵＳ）からなり、その下部が第１ボディ６の上端部に外挿されるようにして同軸状に組み付けられている。キャン６６は、その下端が係止部５２に係止されることによりその挿入量が規制される。キャン６６の下端と第１ボディ６との境界に沿って全周溶接が施されることにより（図示略）、ボディ５とキャン６６との固定およびシールが実現されている。ボディ５とキャン６６とに囲まれた空間が、上記圧力空間を形成している。

【0023】

ステータ６４は、積層コア７０の内周部に複数の突極を等間隔に配置して構成される。積層コア７０は、環状のコアが軸線方向に積層されて構成される。各突極には、コイル７３（電磁コイル）が装着されたボビン７４が組み付けられている。これらコイル７３およびボビン７４により「コイルユニット７５」が構成される。本実施形態では、三相電流を供給するためのモータユニット３つのコイルユニット７５が、積層コア７０の中心軸に対して１２０度ごとに設けられている（詳細後述）。

【0024】

ステータ６４は、モータユニット３のケース７６と一体に設けられている。すなわち、ケース７６は、耐食性を有する樹脂材の射出成形（「インサート成形」または「モールド成形」ともいう）により得られる。ステータ６４は、その射出成形によるモールド樹脂によって被覆されている。ケース７６は、そのモールド樹脂からなる。以下、ステータ６４とケース７６とのモールド成形品を「ステータユニット７８」とも称する。

【0025】

ステータユニット７８は、中空構造を有し、キャン６６を同軸状に挿通しつつボディ５に組み付けられている。第１ボディ６における係止部５２のやや下方の外周面には、環状溝からなるシール収容部８０が形成され、シールリング８２（Ｏリング）が嵌着されている。第１ボディ６の上部外周面とケース７６の下部内周面とに間にシールリング８２が介装されることにより、キャン６６とステータ６４との間隙への外部雰囲気（水など）の侵入が防止されている。

【0026】

ロータ６０は、回転軸６２に組み付けられた円筒状のロータコア１０２と、ロータコア１０２の外周面に設けられたロータマグネット１０４と、ロータコア１０２の上端面に設けられたセンサマグネット１０６を備える。ロータコア１０２は、回転軸６２に組み付けられている。ロータマグネット１０４は、その周方向に複数極に磁化（着磁）されている。センサマグネット１０６も複数極に磁化（着磁）されている。ロータマグネット１０４およびセンサマグネット１０６は、ロータコア１０２に一体成型されたマグネット部に後工程で着磁して得られたものであるが、その詳細については後述する。

【0027】

回転軸６２は、有底円筒状の円筒軸であり、その開口端を下にしてガイド部材３６に外挿されている。回転軸６２の下部内周面に雌ねじ１０８が形成され、ガイド部材３６の雄ねじ３８と噛合している。これらのねじ部によるねじ送り機構１０９によって、ロータ６０の回転運動が作動ロッド３２の軸線運動に変換される。それにより弁体３４が軸線方向、つまり弁部の開閉方向に移動（昇降）する。

【0028】

作動ロッド３２の上部が縮径され、その縮径部１１０が回転軸６２の底部１１２を貫通している。縮径部１１０の先端部には環状のストッパ１１４が固定されている。一方、縮径部１１０の基端と底部１１２との間には、作動ロッド３２を下方（つまり閉弁方向）に付勢するスプリング１１６が介装されている。このような構成により、開弁時には、ストッパ１１４が底部１１２に係止される態様で作動ロッド３２がロータ６０と一体変位する。一方、閉弁時には、弁体３４が弁座２４から受ける反力によりスプリング１１６が押し縮められる。このときのスプリング１１６の弾性反力により弁体３４を弁座２４に押し付けることができ、弁体３４の着座性能（弁閉性能）を高められる。

【0029】

モータユニット３は、キャン６６の外側に回路基板１１８を有する。回路基板１１８は、ケース７６の内方に固定されている。本実施形態では、回路基板１１８の下面に制御部や通信部として機能する各種回路が実装されている。具体的には、モータを駆動するための駆動回路、駆動回路に制御信号を出力する制御回路（マイクロコンピュータ）、制御回路が外部装置と通信するための通信回路、各回路およびモータ（コイル）に電力を供給するための電源回路等が実装されている。ケース７６の上端は、蓋体７７により閉止されている。ケース７６における蓋体７７の下方の空間に回路基板１１８が配設されている。

【0030】

回路基板１１８におけるセンサマグネット１０６との対向面には、磁気センサ１１９が設けられている。磁気センサ１１９は、キャン６６の底部端壁を介してセンサマグネット１０６と軸線方向に対向する。ロータ６０の回転に伴ってセンサマグネット１０６による磁束が変化する。磁気センサ１１９は、この磁束の変化を捉えることでロータ６０の変位量（本実施形態ではロータ６０の回転角度）を検出する。制御部は、そのロータ６０の変位量に基づいて弁体３４の軸線方向位置ひいては弁開度を算出する。

【0031】

それぞれのボビン７４からはコイル７３につながる一対の端子１１７が延出し、回路基板１１８に接続されている。回路基板１１８からは電源端子、グランド端子および通信端子（これらを総称して「接続端子８１」ともいう）が延出し、それぞれケース７６の側壁を貫通して外部に引き出されている。ケース７６の側部にコネクタ部７９が一体に設けられ、そのコネクタ部７９の内方に接続端子８１が配置されている。

【0032】

ロータ６０の下方にはストッパ９０が形成される。特許文献２に示すようにストッパ９０の構成は既知である。作動ロッド３２が弁閉位置に至ると、ロータ６０にはスプリング１１６による弾性反力がかかり、弁閉が安定維持される。最終的には、ストッパ９０がガイド部材３６の一部として形成される図示しない突部（係止部）に当接することにより、ロータ６０の弁閉方向への回転が完全に規制される。以下、ストッパ９０が突部と当接したときのステップをステップの「原点」とする。また、本実施形態においてはステップの原点において弁体３４が「基準位置」にあるものとする。

【0033】

図２は、ステータ６４およびその周辺の構成を表す図である。図２（Ａ）は図１のＡ－Ａ矢視断面に対応し、ステータユニット７８の断面図である。図２（Ｂ）はステータ６４のみ（樹脂モールド前の状態）を表す図である。なお、図２（Ａ）には参考のため、キャン６６およびロータ６０を示している（二点鎖線参照）。

【0034】

モータユニット３が三相のモータであるため、図２（Ａ）に示すように、ロータ６０の軸線Ｌの周りに等間隔でコイルユニット７５が設けられている。図２（Ｂ）にも示すように、積層コア７０の内周部に軸線Ｌに対して１２０度の間隔でスロット１２０ａ～１２０ｃ（これらを特に区別しないときは「スロット１２０」と総称する）が設けられている。各スロット１２０には、その中央から半径方向内向きに突出する突極１２２ａ～１２２ｃ（「突極１２２」と総称する）が形成され、それぞれＵ相コイル７３ａ、Ｖ相コイル７３ｂ、Ｗ相コイル７３ｃ（「コイル７３」と総称する）が組み付けられている。互いに隣接するスロット１２０の間にも、横断面Ｕ字状のスリット１２４が形成され、磁路の最適化が図られている。

【0035】

ロータマグネット１０４は、キャン６６を介して突極１２２ａ～１２２ｃと対向する。本実施形態では図２（Ａ）に示すように、ロータマグネット１０４が雄ねじ１０極に磁化されているが、その極数については適宜設定できる。

【0036】

次に、ロータ６０におけるマグネットの構成について詳細に説明する。
図３は、ロータ６０の構成を表す図である。図３（Ａ）は斜視図、図３（Ｂ）は正面図、図３（Ｃ）は平面図、図３（Ｄ）は図３（Ｃ）のＢ－Ｂ矢視断面図である。図中の「Ｎ」はＮ極、「Ｓ」はＳ極を示す。なお、同図においては、説明の便宜上、回転軸６２（図１参照）の表記を省略している。

【0037】

ロータ６０は、ロータコア１０２の外周面に沿ってロータマグネット１０４を有し、ロータコア１０２の軸端部にセンサマグネット１０６を有する（図３（Ａ），図３（Ｄ））。ロータマグネット１０４は円筒状をなし、外周面１０極着磁とされている（図３（Ｂ），図３（Ｃ））。一方、センサマグネット１０６は環状をなし、平面２極着磁とされている。

【0038】

図３（Ｄ）に示したように、ロータマグネット１０４の内周面が環状溝１４０に嵌合し、センサマグネット１０６の下面が環状溝１４４に嵌合している。すなわち、環状溝１４０は、ロータコア１０２からのロータマグネット１０４の脱落を防止する脱落防止構造として機能する。同様に、環状溝１４４は、ロータコア１０２からのセンサマグネット１０６の脱落を防止する脱落防止構造として機能する。

【0039】

以上の構成を前提として、次に、磁気センサ１１９がロータ６０の回転角度を検出する方法について説明する。なお、以下においては、図１の上下方向を「開閉方向」または「上下方向」とよぶ。

【0040】

図４は、磁気センサ１１９とセンサマグネット１０６およびセンサマグネット１０６から発生する磁力線の関係を示す模式図である。
図４は、磁気センサ１１９およびセンサマグネット１０６を側面から見たときの模式図である。図４に示すようにセンサマグネット１０６（永久磁石）のＮからＳに磁力線が発生する。センサマグネット１０６の直上に位置する磁気センサ１１９は、センサマグネット１０６から発生する磁力線を検出する既知構成のロータリーセンサである。磁気センサ１１９は、磁力線の方向に基づいて、センサマグネット１０６（ロータ６０）の回転角を検出する（詳細後述）。なお、本実施形態において、磁気センサ１１９はセンサマグネット１０６の回転角を検出可能であるが、磁気センサ１１９により、センサマグネット１０６までの距離、いいかえれば、作動ロッド３２の開閉方向における移動量を直接検出することはできないものとして説明する。

【0041】

図５は、センサマグネット１０６の平面図である。
ステータ６４のコイル７３に後述の方法にて駆動電流を流すことにより、ロータ６０に回転駆動力が与えられる。ロータ６０を閉弁方向（下方向）に回転させると（以下、「下降回転」とよぶ）、ロータ６０に連動して作動ロッド３２（弁体３４）は閉弁方向、すなわち、図１の図面下方向に移動する。ロータ６０を開弁方向に回転させると（以下、「上昇回転」とよぶ）、ロータ６０と連動して作動ロッド３２（弁体３４）は開弁方向、すなわち、図１の図面上方に移動する。

【0042】

ロータ６０の回転に連動して、センサマグネット１０６も回転する。センサマグネット１０６の回転にともなって、センサマグネット１０６の磁界方向ＭＡも変化する。図５に示すようにＸＹ座標系（図１における水平面に対応）を設定したとき、磁界方向ＭＡがＸ軸となす角度をθとする。磁気センサ１１９は、特許文献１の角度センサに示す既知の方法にて、センサマグネット１０６の回転角度θを検出する。

【0043】

図６は、センサマグネット１０６のセンサ値と感知角との関係を示すグラフである。
横軸は、磁気センサ１１９の計測対象であるセンサマグネット１０６の回転角度θを示す（以下、「感知角」とよぶことがある）。縦軸は、磁気センサ１１９のセンサ値である。この例におけるセンサ値は、アークタンジェント値である。図６に示すように、磁気センサ１１９は感知角に対応してノコギリ型の波形を示すセンサ値を検出する。磁気センサ１１９は、アナログ信号であるセンサ値を、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）によってパルスのデューティー比に置き換えて、変調されたデジタル信号を示す電流を出力する。このとき、センサ値を「下限値ＤＡ～上限値ＴＡ」に正規化して、パルスにおけるデューティー比が定められる。下限値ＤＡ、上限値ＴＡは任意に設定可能である。下限値ＤＡは、０であってもよい。以下、パルスのデューティー比を「角度値」とよぶことがある。制御回路は、磁気センサ１１９の仕様に則って、デジタル信号のパルスから読み取られるデューティー比（角度値）に基づき、実際のロータ角度（感知角）を特定できる。

【0044】

図７は、角度値（デューティー比）とステップの関係を示すグラフである。
本実施形態において、弁体３４を最上位点から最下位点まで移動させるとき、ロータ６０は合計４回転する。詳細は後述するが、制御回路は３相のコイル７３に供給する駆動電流を変化させることにより、各コイル７３の磁界方向を変化させることでロータ６０を回転させる。本実施形態においては、制御回路はロータ６０をｕ１度単位で回転させる（詳細後述）。以下、この単位回転量のことを「ステップ」とよぶ。３６０度×４回転÷ｕ１度＝１４４０／ｕ１＝ＳＭ４より、制御回路は作動ロッド３２の動作範囲においてロータ６０に合計ＳＭ４ステップ分の回転を指示することになる。ロータ６０の４回転に対応して、角度値はＤＡ～ＴＡの間で４回変化する。

【0045】

ステップ０が原点に相当し、ステップｎは、原点から数えてｎ番目のステップを表す。なお、この後の説明では、ステップｎを弁位置Ｐｏｓ（ｎ）と表すこともある。図示したＳＭ１は、機械角が１周したときのステップの順番を表し、ＳＭ２は、機械角が２周したときのステップの順番を表し、ＳＭ３は、機械角が３周したときのステップの順番を表し、ＳＭ４は、機械角が４周したときのステップの順番を表す。機械角は、ロータ６０などの回転体の実空間における角度を指す。

【0046】

制御回路はＵ相コイル７３ａに所定レベルの駆動電流を流す。このとき、Ｖ相コイル７３ｂおよびＷ相コイル７３ｃについても同様に所定レベルの駆動電流が流される。各コイル７３に駆動電流を流すことによりコイル７３における磁界を変化させ、ロータ６０を回転させる。Ｕ相コイル７３ａ、Ｖ相コイル７３ｂおよびＷ相コイル７３ｃそれぞれに与える駆動電流の電流値の組み合わせを「励磁パターン」とよぶ。本実施形態における励磁パターンはＮ種類である。ある励磁パターンＰ１を１つ隣りの励磁パターンＰ２に変化させることが「１ステップ」の回転、いいかえれば、単位回転量分の回転指示に対応する。

【0047】

励磁パターンの変化により、いいかえれば、１ステップずつ励磁パターンを変更することにより、指示角α（理想的なロータ角度）が制御される。指示角αの変化に同期して、ロータ６０が回転し、感知角θも変化する。励磁パターンを変化させたあと、磁気センサ１１９により検出される角度値から感知角θを算出することで、制御回路は、感知角θ（実際のロータ角度）が指示角αに追従している状態であるか否かを判定する。感知角θが指示角αに追従している状態を「同調」といい、感知角θが指示角αに追従できていない状態を「脱調」という。

【0048】

Ｎ種類の励磁パターンにはそれぞれパターンＩＤが付与される。パターンＩＤ＝Ｎ１の励磁パターン（以下、「励磁パターン（Ｎ１）」のように表記する）におけるＵ相コイル７３ａ、Ｖ相コイル７３ｂおよびＷ相コイル７３ｃそれぞれの駆動電流値をＩＵ（Ｎ１）、ＩＶ（Ｎ１）、ＩＷ（Ｎ１）とする。すなわち、励磁パターン（Ｎ１）とは［ＩＵ（Ｎ１）、ＩＶ（Ｎ１）、ＩＷ（Ｎ１）］の組み合わせを意味する。駆動電流ＩＵ（Ｎ１）、ＩＶ（Ｎ１）およびＩＷ（Ｎ１）により各コイル７３に磁界を生じさせて、ロータ６０を励磁パターン（Ｎ１）に応じた指示角αへ誘導する。

【0049】

Ｎ種類のパターンＩＤは、電気角の１周分のＮ個のステップに対応している。電気角は、Ｎ個のパターンＩＤを０～３６０度の範囲に均等に割り当てた理論値である。原点から最上位までの各ステップｎは、循環して順次パターンＩＤに対応付けられる。たとえば、ｎをＮで除した剰余としてパターンＩＤが定められる。また、連続するパターンＩＤは、連続的に変化する励磁パターンに対応する。

【0050】

制御回路が、ステップｎからステップｎ＋１に移すとき、励磁パターン（Ｎ１）から励磁パターン（Ｎ１＋１）へ切り替える。これにより、駆動電流値［ＩＵ（Ｎ１＋１）、ＩＶ（Ｎ１＋１）、ＩＷ（Ｎ１＋１）］で、各コイル７３による磁界を変化させ、ロータ６０を単位回転量だけ上昇回転させる。反対に、制御回路が、ステップｎからステップｎ－１に移すとき、励磁パターン（Ｎ１）から励磁パターン（Ｎ１－１）に切り替える。これにより、駆動電流値［ＩＵ（Ｎ１－１）、ＩＶ（Ｎ１－１）、ＩＷ（Ｎ１－１）］で、各コイル７３による磁界を変化させ、ロータ６０を単位回転量だけ下降回転させる。

【0051】

図３に示した構造のロータ６０の場合、ロータマグネット１０４がＮ極とＳ極の対を５個有するので、ロータ６０の１周（機械角の３６０度）において電気角は５周する。つまり、電気角の１周は、機械角の７２度に相当する。また、電気角の１周にはＮ個のステップが含まれるので、１ステップの変化で回転する機械角は、ｕ１＝７２／Ｎ度となる。また、図７に関連して説明したように、弁体３４を最上位点から原点まで移動させる間にロータ６０を４周させる場合、全域にわたる移動で４×５×Ｎ個だけステップを進めることになる。つまり、図７に示したＳＭ４は、４×５×Ｎである。同様にＳＭ１は、５×Ｎであり、ＳＭ２は、２×５×Ｎであり、ＳＭ３は、３×５×Ｎである。

【0052】

本実施形態においては、ストッパ９０がガイド部材３６（より厳密にはガイド部材３６の突部）と当接するときのロータ６０の位置を原点（基準位置）とし、制御回路はこのときの角度値および励磁パターンを「原点情報（基準情報）」として記録する。電動弁１の製造時において、電動弁１に固有の原点情報（基準情報）が回路基板１１８の不揮発性メモリに記録される。そして、制御回路は、原点（弁閉位置）を基準するステップｎにより、作動ロッド３２の移動量、すなわち、電動弁１の弁開度を調整する。

【0053】

図８は、ロータ６０の移動範囲の模式図である。
図８の右方向はロータ６０の開方向（上昇方向）、左方向は閉方向（下降方向）を示す。ステップ０の原点は、ストッパ９０が回転規制を受け、ロータ６０がそれ以上の下降回転をできなくなる限界位置である。ステップＭは、ロータ６０が上昇回転した弁開点である。Ｍの値は、所定の共通値でもよいし、電動弁１毎に異なる固有値でもよい。固有値を用いる場合には、弁開点のステップを示すＭの値を回路基板１１８の不揮発性メモリに記憶しておく。原点から弁開点までの範囲では、スプリング１１６の弾性反力により弁体３４が弁座２４に押し付けられるため、弁閉状態は維持される。ロータ６０が原点０から上昇回転を続け、弁開点Ｍを超えたとき弁体３４は弁座２４から離脱し、開弁状態となる。弁開点を超えたあともロータ６０の上昇回転が続くと弁開度は徐々に拡大し、入口ポート２６から出口ポート２８への流量が増加する。

【0054】

原点から弁開点までの弁閉状態でも、弁開点から最上位点までの弁開状態でも、ねじ送り機構１０９における摩擦抵抗などによって摺動時の負荷トルクが生じる。特に、弁閉状態では、たとえば雌ねじ１０８と雄ねじ３８の接触面における圧力が高まり摩擦抵抗が大きくなるので、弁開状態に比べて負荷トルクが大きくなる。そのため、弁閉状態では、弁開状態よりもロータ６０を回転させるために必要な駆動トルクが大きくなるという電動弁１の機構的な特徴を有する。つまり、弁閉状態では、弁開状態よりも摺動しにくくなるので、指示角α（理想的なロータ角度）と感知角θ（実際のロータ角度）が乖離しやすいと言える。

【0055】

本実施形態では、制御回路において脱調を検出する。具体的には、指示角α（理想的なロータ角度）と感知角θ（実際のロータ角度）との差（以下、「機械角差」とよぶ）が所定の閾値を超えたときに、脱調したと判定する。厳密に言えば、機械角差が閾値を超えたときに、実際に脱調の現象が生じているとは限らないが、安定した同調状態を逸しているという意味で脱調と判断する。なお、機械角差は、「ロードアングル」とよばれることもある。

【0056】

この例では、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）通信により外部装置から許可設定された場合に脱調検出を行う。また、使用段階での弁移動中と弁停止時の脱調を検出対象とするが、キャリブレーションにおける脱調は検出対象としない。不揮発性メモリ（たとえば、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile RAM））に保存されているステップ０位置（原点位置）のロータ角度ＲＡ＿ｍ（０）を基準とする。この基準は、製造時に検出された原点を指す。ＲＡ＿ｍ（０）は、電動弁１の固有値である。つまり、個体毎に、原点におけるロータ角度ＲＡ＿ｍ（０）は異なるものとする。

【0057】

原点からｎ個のステップが進んだ状態を想定すると、ステップｎによって弁位置が特定される。以下では、ステップｎを弁位置といい、Ｐｏｓ（ｎ）と表すことがある。

【0058】

上述した指示角α（理想的なロータ角度）は、外部装置からのコマンドに応じて経時的に決定されるロータ６０の目標となる角度である。以下では、指示角αを、理想的なロータ角度：ＲＡ＿ｃ（ｎ）と表現する。たとえば、原点へ弁体３４を導く場合、理想的なロータ角度ＲＡ＿ｃ（０）は、原点位置のロータ角度ＲＡ＿ｍ（０）となる。

【0059】

ステップｎ（＝弁位置Ｐｏｓ（ｎ））を大きくして行くと、ロータ６０の姿勢は変わる。ロータ６０が回転する角度は、ｎ（＝Ｐｏｓ（ｎ））の値に比例する。機械角／ステップの比を所定値Ｒで示すと、相対的な増加角度は（Ｐｏｓ（ｎ）×Ｒ)である。したがって、原点を基準とする累積的なロータ６０の角度は（Ｐｏｓ（ｎ）×Ｒ)＋ＲＡ＿ｍ（０）となる。ここで、ロータ６０が一周以上回転することを考慮して姿勢を示す角度（０～３６０度）で表現すると、理想的なロータ角度ＲＡ＿ｃ（ｎ）は、式１によって求められる。
ＲＡ＿ｃ（ｎ）＝（（Ｐｏｓ（ｎ）×Ｒ)＋ＲＡ＿ｍ（０））ｍｏｄ３６０ ［式１］

【0060】

図９は、ステップと理想的なロータ角度の関係を示すグラフである。
図示した一点鎖線は、ロータ６０が４周し、ロータ角度が累積的に１４４０度変化したときに、最上位点のステップＳＭ４に至ることを示している。また、一点鎖線の勾配は、機械角／ステップの比Ｒ（たとえば、ｕ１度）を表している。

【0061】

図示した実線は、原点位置のロータ角度ＲＡ＿ｍ（０）が１８０度である電動弁１におけるステップと理想的なロータ角度の関係を示している。上述のとおり、理想的なロータ角度ＲＡ＿ｃ（ｎ）は、ロータ６０の姿勢を示す０～３６０度の範囲に収まる。実線上の白丸は、ステップ（０．８３×ＳＭ１）における理想的なロータ角度ＲＡ＿ｃ（０．８３×ＳＭ１）は、（（０．８３×ＳＭ１×ｕ１）＋１８０)ｍｏｄ３６０の計算によって求められる１２０度であることを示している。

【0062】

図示した破線は、原点位置のロータ角度ＲＡ＿ｍ（０）が２７０度である電動弁１におけるステップと理想的なロータ角度の関係を示している。破線上の白丸は、ステップ（１．６７×ＳＭ１）における理想的なロータ角度ＲＡ＿ｃ（１．６７×ＳＭ１）は、（（１．６７×ＳＭ１×ｕ１）＋２７０)ｍｏｄ３６０の計算によって求められる１５０度であることを示している。

【0063】

このように、ステップｎ（＝弁位置Ｐｏｓ（ｎ））と理想的なロータ角度ＲＡ＿ｃ（ｎ）の関係は、幾何的な理論によって定まる。これに対して、ステップｎ（＝弁位置Ｐｏｓ（ｎ））と感知角θ（実際のロータ角度）の関係は、幾何的な理論だけでは定まらない。実際のロータ角度は、摺動時の負荷トルクとロータ６０にかかる駆動トルクとの力学的バランスによって決まるからである。理想的なロータ角度は、モータユニット３が励磁によって安定する状態で、幾何的に生じるロータ６０の角度であり、別の言い方をすれば、ロータ６０の摺動時の負荷トルクが０であると想定した場合のロータ６０の角度である。一方、実際のロータ角度は、実際に生じる摺動時の負荷トルクとモータユニット３の駆動トルクが釣り合った状態でのロータ６０の角度である。以下では、感知角θとして現れる実際のロータ角度をＲＡ＿ｍ（ｎ）と表す。

【0064】

図１０は、駆動トルクの変化を示すグラフである。
モータユニット３の駆動トルクは、励磁パターンで指示した電気角（以下、「理想の電気角」とよぶ）と実際のロータ６０の姿勢に相当する電気角（以下、「実際の電気角」とよぶ）の差によって定まる。この電気角差は、理想の電気角－実際の電気角と定義される。駆動トルクは、電気角差を変数とするサイン値として算出できる。したがって、図示するようなサイン曲線を描く。この図では、最大駆動トルクを１とした比率で駆動トルクを示している。

【0065】

なお、電気角差は、励磁パターンに対応するステップ（以下、「理想のステップ」とよぶ）と実際のロータ６０の姿勢に相当するステップ（以下、「実際のステップ」とよぶ）の差と比例関係にある。このステップ差は、理想のステップ－実際のステップと定義される。したがって、ある状態Ａにおける電気角差と別の状態Ｂにおける電気角差の大小関係は、状態Ａにおけるステップ差と状態Ｂにおけるステップ差の大小関係と一致する。

【0066】

さらに、電気角差は、励磁パターンで指示した電気角に応じた理想のロータ角度と実際のロータ角度の機械角差と比例関係にある。この機械角差は、理想のロータ角度－実際のロータ角度と定義される。したがって、ある状態Ａにおける電気角差と別の状態Ｂにおける電気角差の大小関係は、状態Ａにおける機械角差と状態Ｂにおける機械角差の大小関係と一致する。

【0067】

電気角差が増すときにどのように駆動トルクが変化するかについて説明する。電気角差が０のときには、駆動トルクは生じない。電気角差が大きくなるにつれて、駆動トルクは増加する。そして、電気角差が９０度のときに、駆動トルクが最大となる。さらに電気角差が大きくなると、駆動トルクは減少に転じる。駆動トルクが減少する段階で駆動トルクが負荷トルクを下回ると、実際に脱調の現象が生じると考えられる。

【0068】

したがって、上昇回転させるようにステップｎを変化させると、駆動トルクが負荷トルクを超えるまで、ロータ６０は回転しない。駆動トルクが負荷トルクを超えると、ロータ６０が回転し始める。その後は、電気角差がある状態のまま、実際のロータ角度が理想のロータ角度を追従する。上述のように電気角差が増大して駆動トルクが負荷トルクを下回ることが無い限り、追従は継続する。

【0069】

ロータ６０を停止させる場合には、ステップｎを変化させない。その結果、実際の電気角が理想の電気角に近づき、電気角差が縮まる。ただし、電気角差が小さくなると、駆動トルクが小さくなるので、電気角差が０になることころまでは接近しない。駆動トルクが負荷トルクと均衡した段階で、ロータ６０は停止する。

【0070】

電気角差が負の値であるときには、駆動トルクの向きが反転して同様の変化を示す。ロータ６０も向きを逆にして同様の挙動を示す。なお、図示した各シーンの同調範囲については、後述する。

【0071】

本実施形態では、上述のふるまいを考慮して脱調検出を行う。具体的には、実際のロータ角度と理想のロータ角度の機械角差が基準値を超えた場合に、脱調したものと判定する。別の見方をすると、実際の電気角と理想の電気角の電気角差が基準値を超えた場合に、脱調したものと判定すると捉えてもよい。あるいは、実際のステップと理想のステップのステップ差が基準値を超えた場合に、脱調したものと判定すると捉えてもよい。いずれのタイプの差を用いて判定しても、理論的には同義である。

【0072】

本実施形態では、弁移動中と弁停止時において異なる基準値を用いる。ここでいう「弁移動」とは、ステップを切り替えて励磁パターンを変化させている状態を意味する。弁が開いていれば、文字通り弁が移動するが、弁が閉じられていれば、ステップを切り替えても弁は動かない。しかし、閉じられた弁が動かない状態でもステップを切り替えていれば、ここでいう弁移動中に当たるものとする。また、ここでいう「弁停止」とは、ステップを切り替えずに一定の励磁パターンを維持する状態を意味する。さらに、弁閉状態と弁開状態とでも、基準値を区別する。以下では、弁移動中と弁停止時の別及び弁閉状態と弁開状態の別を組み合わせたシーンを想定してそれぞれのシーンに応じた基準値について説明する。

【0073】

図１１は、各シーンにおけるステップ差の基準値と機械角差の基準値を示す図である。
弁開点より大きいステップｎでの弁移動中であるシーン（ａ）、弁開点より大きいステップｎでの弁停止時であるシーン（ｂ）、弁開点以下のステップｎでの弁移動中であるシーン（ｃ）、及び弁開点以下のステップｎでの弁停止時であるシーン（ｄ）に分ける。シーン（ａ）とシーン（ｂ）では、弁開状態で小さい負荷トルクが生じる。シーン（ｃ）とシーン（ｄ）では、弁閉状態で大きい負荷トルクが生じる。

【0074】

ここでは、ステップ差の基準値の例として、ステップ差の上限数と下限数を示す。ステップ差の下限数から上限数までの範囲を、ステップ差の同調範囲という。ステップ差の同調範囲は、安定した同調状態におけるステップ差を表す。ステップ差の同調範囲は、脱調と判定する基準となる基準範囲の例である。

【0075】

また、機械角差の基準値の例として、機械角差の上限と下限を示す。機械角差の下限から上限までの範囲を、機械角差の同調範囲という。機械角差の同調範囲も、安定した同調状態における機械角差を表す。

【0076】

ステップ差が同調範囲を外れた場合、つまり機械角差が同調範囲を外れた場合に、脱調したものとみなす。同調範囲を外れても、実際に脱調の現象が生じているとは限らないが、少なくとも脱調に至るリスクが高いと言える。よって、この例で検出される脱調は、異常の一種あるいは注意や警告の一種ととらえることもできる。

【0077】

シーン（ａ）では、ステップ差の上限数をＵａとし、下限数をＬａとする。上限数Ｕａと下限数Ｌａの例を図１０に示す。この例で上限数Ｕａは、電気角差の９０度に対応する。下限数Ｌａは、電気角差の－９０度に対応する。つまり、弁開状態での弁移動中は、駆動トルクの絶対値が最大値となるまでの間は、脱調していないものと判断する。なお、図示するように上限数Ｕａは、機械角差の上限ｕａに対応する。この例で機械角差の上限ｕａは、７２／４＝１８度である。また、下限数Ｌａは、機械角差の下限ｌａに対応する。この例で機械角差の上限ｌａは、－１８度である。

【0078】

シーン（ｂ）では、ステップ差の上限数をＵｂとし、下限数をＬｂとする。上限数Ｕｂと下限数Ｌｂの例を図１０に示す。この例で上限数Ｕｂは、電気角差の４５度に対応する。下限数Ｌｂは、電気角差の－４５度に対応する。つまり、弁開状態での弁停止時は、駆動トルクの絶対値が最大値×ｓｉｎ４５を超えなければ、脱調していないものと判断する。なお、図示するように上限数Ｕｂは、機械角差の上限ｕｂに対応する。この例で機械角差の上限ｕｂは、７２／８＝９度である。また、下限数Ｌｂは、機械角差の下限ｌｂに対応する。この例で機械角差の下限ｌｂは、－９度である。

【0079】

シーン（ｃ）では、ステップ差の上限数をＵｃとし、下限数をＬｃとする。上限数Ｕｃと下限数Ｌｃの例を図１０に示す。この例で上限数Ｕｃは、電気角差の９７．５度に対応する。下限数Ｌｃは、電気角差の－９７．５度に対応する。つまり、弁閉状態での弁移動中は、駆動トルクの絶対値が最大値を超えて最大値×ｓｉｎ９７．５を下回らなければ、脱調していないものと判断する。なお、図示するように上限数Ｕｃは、機械角差の上限ｕｃに対応する。また、下限数Ｌｃは、機械角差の下限ｌｃに対応する。

【0080】

シーン（ｄ）では、ステップ差の上限数をＵｄとし、下限数をＬｄとする。上限数Ｕｄと下限数Ｌｄの例を図１０に示す。この例で上限数Ｕｄは、電気角差の６０度に対応する。下限数Ｌｄは、電気角差の－６０度に対応する。つまり、弁閉状態での弁停止時は、駆動トルクの絶対値が最大値×ｓｉｎ６０を上回らなければ、脱調していないものと判断する。なお、図示するように上限数Ｕｄは、機械角差の上限ｕｄに対応する。また、下限数Ｌｄは、機械角差の下限ｌｄに対応する。

【0081】

この例で、各上限数については、Ｕｃ＞Ｕａ＞Ｕｄ＞Ｕｂの大小関係である。同じく、各下限数については、Ｌｃ＜Ｌａ＜Ｌｄ＜Ｌｂの大小関係である。

【0082】

弁移動中の上限数に関してＵｃ（弁閉状態）＞Ｕａ（弁開状態）とし、さらに移動中の下限数に関してＬｃ（弁閉状態）＜Ｌａ（弁開状態）とする理由は、弁閉状態では負荷トルクが大きくなり、移動中にステップ差が広がりやすいからである。また、弁停止時の上限数に関してＵｄ（弁閉状態）＞Ｕｂ（弁開状態）とし、さらに弁停止時の下限数に関してＬｄ（弁閉状態）＜Ｌｂ（弁開状態）とする理由は、弁閉状態では負荷トルクが大きいのでこれと均衡する駆動トルクも大きくなり、ステップ差が縮まり切らずに停止するからである。

【0083】

具体的な処理過程においては、これらの上限数Ｕａ，Ｕｂ，Ｕｃ，Ｕｄと下限数Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄに基づいて、各シーンにおける実際のロータ角度の同調範囲を想定する。実際のロータ角度の同調範囲は、最大角と最小角によって特定される。実際のロータ角度が、この同調範囲を外れた場合に脱調したと判定する。

【0084】

シーン（ａ）：弁開点より大きいステップｎでの弁移動中の場合には、同調範囲の最大角ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）は、以下の式２または式３で求められる。
ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＝ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｕａ） ［式２］
ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｕａ）：ステップ（ｎ＋Ｕａ）における理想的なロータ角度
ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＝（ＲＡ＿ｃ（ｎ）＋Ｕａ×Ｒ）ｍｏｄ３６０ ［式３］
ＲＡ＿ｃ（ｎ）：ステップｎにおける理想的なロータ角度
Ｒ：機械角／ステップの比

【0085】

また、シーン（ａ）の場合、同調範囲の最小角ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）は、以下の式４または式５で求められる。
ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）＝ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｌａ） ［式４］
ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｌａ）：ステップ（ｎ＋Ｌａ）における理想的なロータ角度
ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）＝（ＲＡ＿ｃ（ｎ）＋Ｌａ×Ｒ）ｍｏｄ３６０ ［式５］

【0086】

シーン（ｂ）：弁開点より大きいステップｎでの弁停止時の場合には、同調範囲の最大角ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）は、以下の式６または式７で求められる。
ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＝ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｕｂ） ［式６］
ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｕｂ）：ステップ（ｎ＋Ｕｂ）における理想的なロータ角度
ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＝（ＲＡ＿ｃ（ｎ）＋Ｕｂ×Ｒ）ｍｏｄ３６０ ［式７］

【0087】

また、シーン（ｂ）の場合、同調範囲の最小角ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）は、以下の式８または式９で求められる。
ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）＝ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｌｂ） ［式８］
ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｌｂ）：ステップ（ｎ＋Ｌｂ）における理想的なロータ角度
ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）＝（ＲＡ＿ｃ（ｎ）＋Ｌｂ×Ｒ）ｍｏｄ３６０ ［式９］

【0088】

シーン（ｃ）：弁開点以下のステップｎでの弁移動中の場合には、同調範囲の最大角ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）は、以下の式１０または式１１で求められる。
ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＝ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｕｃ） ［式１０］
ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｕｃ）：ステップ（ｎ＋Ｕｃ）における理想的なロータ角度
ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＝（ＲＡ＿ｃ（ｎ）＋Ｕｃ×Ｒ）ｍｏｄ３６０ ［式１１］

【0089】

また、シーン（ｃ）の場合、同調範囲の最小角ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）は、以下の式１２または式１３で求められる。
ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）＝ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｌｃ） ［式１２］
ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｌｃ）：ステップ（ｎ＋Ｌｃ）における理想的なロータ角度
ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）＝（ＲＡ＿ｃ（ｎ）＋Ｌｃ×Ｒ）ｍｏｄ３６０ ［式１３］

【0090】

シーン（ｄ）：弁開点以下のステップｎでの弁停止時の場合には、同調範囲の最大角ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）は、以下の式１４または式１５で求められる。
ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＝ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｕｄ） ［式１４］
ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｕｄ）：ステップ（ｎ＋Ｕｄ）における理想的なロータ角度
ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＝（ＲＡ＿ｃ（ｎ）＋Ｕｄ×Ｒ）ｍｏｄ３６０ ［式１５］

【0091】

また、シーン（ｄ）の場合、同調範囲の最小角ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）は、以下の式１６または式１７で求められる。
ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）＝ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｌｄ） ［式１６］
ＲＡ＿ｃ（ｎ＋Ｌｄ）：ステップ（ｎ＋Ｌｄ）における理想的なロータ角度
ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）＝（ＲＡ＿ｃ（ｎ）＋Ｌｄ×Ｒ）ｍｏｄ３６０ ［式１７］

【0092】

シーン（ａ）からシーン（ｄ）のいずれの場合にも、最大角ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）と最小角ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）をデューティー比に換算する。最大角に対応するデューティー比ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）は、式１８で求められる。また、最小角に対応するデューティー比ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ）は、式１９で求められる。
ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）＝定数Ｓ×ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＋定数Ｔ ［式１８］
ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ）＝定数Ｓ×ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）＋定数Ｔ ［式１９］
定数Ｓは、デューティー比／機械角の比である。定数Ｔは、デューティー比の下限値ＤＡである。

【0093】

図１２は、論理演算Ｚの真理値表を示す。
本実施形態では、上述したデューティー比ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）とＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ）を用いた論理演算Ｚによって脱調を判断する。関係Ａを表す式２０、関係Ｂを表す式２１および関係Ｃを表す式２２の成否に基づく論理演算Ｚ（式２３）を行う。
関係Ａ：ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）＞ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ） ［式２０］
関係Ｂ：ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）≧ＳＯ＿ｍ（ｎ） ［式２１］
関係Ｃ：ＳＯ＿ｍ（ｎ）≧ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ） ［式２２］
論理演算Ｚ：関係Ａ ｘｏｒ 関係Ｂ ｘｏｒ 関係Ｃ ［式２３］

【0094】

ＳＯ＿ｍ（ｎ）は、磁気センサ１１９から受信したデジタル信号のパルスから読み取られるデューティー比（角度値）である。デューティー比ＳＯ＿ｍ（ｎ）は、実際のロータ角度ＲＡ＿ｍ（ｎ）に対応する。この対応関係については、図１３に例示している。

【0095】

論理演算Ｚの結果が真（１）であれば同調しており、論理演算Ｚの結果が偽（０）であれば脱調したと判定する。論理的に生じ得る組み合わせは、図示したパターン１～６の６種類である。

【0096】

この例では、関係Ａから関係Ｃについてデューティー比で大小関係を判定するが、これは実際のロータ角度における大小関係と一致する。

【0097】

図１３は、脱調と同調の判定例を示すグラフである。
左側縦軸には、ロータ角ＲＡを示し、右側縦軸には、デューティー比ＳＯを示している。ロータ角ＲＡとデューティー比ＳＯは、線形関係にある。したがって、相互に変換可能である。横軸には、ステップｎ（＝弁位置Ｐｏｓ（ｎ）を示す。

【0098】

図示した実線は、同調範囲の最大角ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）とその最大角に対応するデューティー比ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）を示す。同じく一点鎖線は、理想的なロータ角度ＲＡ＿ｃ（ｎ）とその理想的なロータ角度に対応するデューティー比ＳＯ＿ｃ（ｎ）を示す。同じく破線は、同調範囲の最小角ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）とその最小角に対応するデューティー比ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ）を示す。

【0099】

パターン１、４および５の脱調例を黒丸で示している。パターン２、３および６の同調例を白丸で示している。
例えば、パターン６の場合、ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）＞ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ）であり、関係Ａは真（１）である。ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）≧ＳＯ＿ｍ（ｎ）であり、関係Ｂは真（１）である。また、ＳＯ＿ｍ（ｎ）≧ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ）であり、関係Ｃは真（１）である。よって、論理演算Ｚは真（１）であり、判定結果は同調となる。

【0100】

例えば、パターン５の場合、図示したように、ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）＞ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ）であり、関係Ａは真（１）である。ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）≧ＳＯ＿ｍ（ｎ）であり、関係Ｂは真（１）である。また、ＳＯ＿ｍ（ｎ）＜ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ）であり、関係Ｃは偽（０）である。よって、論理演算Ｚは偽（０）であり、判定結果は脱調となる。

【0101】

ステップｎがＰ１～Ｐ２の区間では、ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）とＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ）の大小関係が逆転するので、関係Ａが偽（０）である。この区間におけるパターン１～３では、関係Ａが真（１）である区間のパターン４～６とは異なる判定ロジックとなる。

【0102】

続いて、判定のタイミングについて説明する。
弁移動中の判定に関しては、１つステップを移動する度に、次の励磁に切替える直前に判定処理を実行する。弁停止時の判定に関しては、弁停止毎に１回ずつ行う。具体的には、保持電流の停止処理後、所定の待機時間が経過した時点で判定処理を実行する。待機時間は、電源ラインオープンでコイル３相の電流（プローブ）が収束するまでの時間を基準としてもよい。例えば、収束するまでの時間に所定の余裕時間を加えた時間長を、待機時間としてもよい。

【0103】

図１４は、電動弁制御装置２００の機能ブロック図である。
電動弁制御装置２００の各構成要素は、回路基板１１８上における制御回路（マイクロコンピュータ）、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェア（制御回路）と、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバおよびアプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。

【0104】

電動弁制御装置２００は、データ処理部２０２、通信部２０４、基準情報記憶部２０６およびロータインタフェース部２０８を含む。
通信部２０４は、接続端子８１を介して外部装置に対するインタフェースとして機能する。ロータインタフェース部２０８は、磁気センサ１１９およびコイルユニット７５に対するインタフェースとして機能する。基準情報記憶部２０６は、原点情報（基準情報）を記憶する。基準情報記憶部２０６は不揮発性メモリに構成される記憶領域である。データ処理部２０２は、基準情報および通信部２０４、ロータインタフェース部２０８から取得された各種データに基づいて各種処理を実行する。データ処理部２０２は、通信部２０４、ロータインタフェース部２０８および基準情報記憶部２０６のインタフェースとしても機能する。

【0105】

通信部２０４は、外部装置からデータおよびコマンドを受信する受信部２１０と、外部装置にデータを送信する送信部２１２を含む。

【0106】

ロータインタフェース部２０８は、回転指示部２１４および回転検出部２１６を含む。回転指示部２１４は、励磁パターンに応じて、Ｕ相コイル７３ａ、Ｖ相コイル７３ｂおよびＷ相コイル７３ｃそれぞれに駆動電流を出力する。回転検出部２１６は、磁気センサ１１９から受けた電流のパルスからデューティー比（角度値）を読み取る。

【0107】

データ処理部２０２は、回転制御部２１８と脱調検出部２２０を含む。回転制御部２１８は、原点情報及び外部装置から受信したコマンドに基づいて回転指示部２１４を制御する。脱調検出部２２０は、各シーンにおける脱調判定処理を行って、脱調を検出する。

【0108】

図１５と図１６は、メイン処理過程を示すフローチャートである。
回転制御部２１８は、ステップｎを特定する（Ｓ１０）。ステップｎは、受信部２１０において外部装置から受信した移動コマンド（移動方向および移動速度を含む）または停止コマンドに基づいて決定される。

【0109】

脱調検出部２２０は、ステップｎが進んだか否かを判定する（Ｓ１２）。弁開方向への移動の場合には、回転制御部２１８が励磁パターンを上昇回転方向に切り替えるため、ステップｎが１つ増加する。弁閉方向への移動の場合には、回転制御部２１８が励磁パターンを下降回転方向に切り替えるため、ステップｎが１つ減少する。ステップｎが増加した場合も、減少した場合も、ステップｎが進んだと判定される。ステップｎが進むタイミングは、移動速度に基づき回転制御部２１８により決定される。

【0110】

ステップｎが進んだと判定した場合には（Ｓ１２のＹ）、脱調検出部２２０は、ステップｎが弁開点より大きいか否かを判定する（Ｓ１４）。ステップｎが弁開点より大きい場合（Ｓ１４のＹ）、つまり弁開状態である場合には、脱調検出部２２０は、シーン（ａ）の脱調判定処理を実行する（Ｓ１６）。一方、ステップｎが弁開点以下である場合（Ｓ１４のＮ）、つまり弁閉状態である場合には、脱調検出部２２０は、シーン（ｃ）の脱調判定処理を実行する（Ｓ１８）。各シーンの脱調判定処理については、図１７に関連して後述する。脱調判定処理の後で、回転制御部２１８は、回転指示部２１４に指示する励磁パターンを切り替える（Ｓ２０）。このときの励磁パターンは、Ｓ１０で特定されたステップｎに対応する。そして、Ｓ１０に戻って上述した処理を繰り返す。

【0111】

Ｓ１２の処理の説明に戻る。ステップｎが進んでいないと判定した場合には（Ｓ１２のＮ）、図１６に示したＳ２２の処理へ移る。

【0112】

回転制御部２１８は、回転指示部２１４における通電を停止させるか否かを判定する（Ｓ２２）。たとえば受信部２１０が外部装置から停止コマンドを受信した場合に、回転制御部２１８は、回転指示部２１４における通電を停止させると判定する。

【0113】

回転制御部２１８が通電を停止させないと判定した場合には（Ｓ２２のＮ）、Ｓ１０に示した処理に戻る。一方、回転制御部２１８が通電を停止させると判定した場合には（Ｓ２２のＹ）、回転制御部２１８は、回転指示部２１４の通電をＯＦＦにする（Ｓ２４）。

【0114】

再び移動コマンドが発せられた場合には通電を再開させる必要があるので、回転制御部２１８は、回転指示部２１４における通電を再開させるか否かを判定する（Ｓ２６）。受信部２１０が外部装置から移動コマンドを受信していない場合に、回転制御部２１８は、回転指示部２１４における通電を再開させないと判定する。通電を再開させないと判定した場合には（Ｓ２６のＮ）、脱調検出部２２０は、通電ＯＦＦ時から所定の待機時間が経過したか否かを判定する（Ｓ２８）。所定の待機時間は、たとえば電流の立下りに要する時間に相当する。つまり、電源ラインのオープンによってコイル３相の電流（プローブ）が収束するまでの間は、待機する。

【0115】

所定の待機時間が経過していないと判定した場合には（Ｓ２８のＮ）、回転制御部２１８は、Ｓ２６の処理に戻る。そして、通電を再開させると判定した場合には（Ｓ２６のＹ）、回転制御部２１８は、回転指示部２１４の通電をＯＮにして（Ｓ３０）、Ｓ１０の処理に戻る。このように、すぐに通電を再開させた場合には、弁停止時の脱調判定処理は行われない。

【0116】

一方、通電を再開させることなく、所定の待機時間が経過したと判定した場合には（Ｓ２８のＹ）、脱調検出部２２０は、ステップｎが弁開点より大きいか否かを判定する（Ｓ３２）。ステップｎが弁開点より大きい場合（Ｓ３２のＹ）、つまり弁開状態である場合には、脱調検出部２２０は、シーン（ｂ）の脱調判定処理を実行する（Ｓ３４）。一方、ステップｎが弁開点以下である場合（Ｓ３２のＮ）、つまり弁閉状態である場合には、脱調検出部２２０は、シーン（ｄ）の脱調判定処理を実行する（Ｓ３６）。

【0117】

脱調判定処理を行った後は、通電を再開させるまでそのまま待機する。つまり、回転制御部２１８は、回転指示部２１４における通電を再開させるか否かの判定を繰り返し（Ｓ３８）、通電を再開させると判定した場合に（Ｓ３８のＹ）、回転制御部２１８は、回転指示部２１４の通電をＯＮにして（Ｓ４０）、Ｓ１０の処理に戻る。つまり、受信部２１０が外部装置から移動コマンドを受信すれば、元の処理に復帰する。

【0118】

図１７は、各シーンの脱調判定処理過程を示すフローチャートである。
まず、脱調検出部２２０は、上述した式１の演算を行う処理によって、理想のロータ角度ＲＡ＿ｃ（ｎ）を算出する（Ｓ５０）。

【0119】

次に、脱調検出部２２０は、同調範囲の最大角ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）を算出する（Ｓ５２）。シーン（ａ）であれば、脱調検出部２２０は、上述した式３の演算を行う処理を実行する。シーン（ｂ）であれば、脱調検出部２２０は、上述した式７の演算を行う処理を実行する。シーン（ｃ）であれば、脱調検出部２２０は、上述した式１１の演算を行う処理を実行する。シーン（ｄ）であれば、脱調検出部２２０は、上述した式１５の演算を行う処理を実行する。

【0120】

さらに、脱調検出部２２０は、同調範囲の最小角ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）を算出する（Ｓ５４）。シーン（ａ）であれば、脱調検出部２２０は、上述した式５の演算を行う処理を実行する。シーン（ｂ）であれば、脱調検出部２２０は、上述した式９の演算を行う処理を実行する。シーン（ｃ）であれば、脱調検出部２２０は、上述した式１３の演算を行う処理を実行する。シーン（ｄ）であれば、脱調検出部２２０は、上述した式１７の演算を行う処理を実行する。

【0121】

脱調検出部２２０は、最大角ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）に対応するデューティー比ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）を算出する（Ｓ５６）。脱調検出部２２０は、上述した式１８の演算を行う処理を実行する。

【0122】

脱調検出部２２０は、最小角ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ）に対応するデューティー比ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ）を算出する（Ｓ５８）。脱調検出部２２０は、上述した式１９の演算を行う処理を実行する。

【0123】

回転検出部２１６は、磁気センサ１１９から受信したパルスからデューティー比ＳＯ＿ｍ（ｎ）を読み取る（Ｓ６０）。

【0124】

そして、脱調検出部２２０は、上述の関係Ａ（式２０）の真偽、関係Ｂ（式２１）の真偽、および関係Ｃ（式２２）の真偽を判定し、さらにそれらの判定結果に基づいて、論理演算Ｚ（式２３）の真偽を判定する（Ｓ６２）。論理演算Ｚの結果が真（１）であれば、脱調していないと判定し、偽（０）であれば、脱調したと判定する。

【0125】

脱調検出部２２０が脱調していないと判定した場合には（Ｓ６４のＮ）、メイン処理の呼び出し元（Ｓ２０又はＳ３８）に復帰する。

【0126】

一方、脱調検出部２２０が脱調したと判定した場合には（Ｓ６４のＹ）、送信部２１２は、脱調したことを知らせる脱調通知を外部装置へ送信する（Ｓ６６）。そして、メイン処理の呼び出し元（Ｓ２０又はＳ３８）に復帰する。

【0127】

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

【0128】

［変形例］
本実施形態においては最下位点の原点を基準位置とする例を説明した。変形例として最上位点を基準位置に設定してもよい。基準位置は作動ロッド３２をロータ６０で駆動するための基準となるべき位置であればよい。ストッパ９０によりロータ６０の回転を規制可能な位置であれば任意に基準位置を定めることができる。

【0129】

上述した関係Ｂに関して式２１に代えて、式２４を用いてもよい。
関係Ｂ：ＳＯ＿ｍａｘ（ｎ）＞ＳＯ＿ｍ（ｎ） ［式２４］
同様に、関係Ｃに関して式２２に代えて、式２５を用いてもよい。
関係Ｃ：ＳＯ＿ｍ（ｎ）＞ＳＯ＿ｍｉｎ（ｎ） ［式２５］

【0130】

読み取ったデューティー比（角度値）ＳＯ＿ｍ（ｎ）を実際のロータ角度ＲＡ＿ｍ（ｎ）に換算して、ロータ角度の関係Ａ～関係Ｃに基づいて、論理演算Ｚを行うようにしてもよい。その場合に、関係Ａは、式２６で表される。関係Ｂは、式２７または式２８で表される。関係Ｃは、式２９または式３０で表される。
関係Ａ：ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＞ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ） ［式２６］
関係Ｂ：ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）≧ＲＡ＿ｍ（ｎ） ［式２７］
関係Ｂ：ＲＡ＿ｍａｘ（ｎ）＞ＲＡ＿ｍ（ｎ） ［式２８］
関係Ｃ：ＲＡ＿ｍ（ｎ）≧ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ） ［式２９］
関係Ｃ：ＲＡ＿ｍ（ｎ）＞ＲＡ＿ｍｉｎ（ｎ） ［式３０］

【0131】

磁気センサ１１９のＰＷＭ周期に同期して判定処理を実行するようにしてもよい。つまり、ＰＷＭのパルスを受信したタイミングで、判定処理を実行してもよい。

【0132】

上記実施形態では、弁停止時に１回だけ脱調判定処理を実行する例を示したが、変形例として、弁停止時に複数回脱調判定処理を実行するようにしてもよい。

【0133】

上記実施形態では、磁気センサ１１９をセンサマグネット１０６と軸線方向に対向させる構成を例示した（図１参照）。変形例においては、センサマグネットの側方（径方向外側）に磁気センサを配置してもよい。すなわち、両者を径方向に対向させてもよい。センサマグネットの外周面に着磁してもよい。その極数については、例えば弁本体２極とするなど適宜設定できる。

【0134】

上記実施形態では、ロータマグネット１０４とセンサマグネット１０６とが軸線方向に離隔する構成を例示した。変形例においては、ロータマグネットとセンサマグネットとを一体に構成してもよい。マグネット部成形工程において、ロータマグネット部とセンサマグネット部とを一体成形してもよい。その場合、磁気センサが磁束を確実に検出できるよう、センサマグネットの面積（外径）を大きくしてもよい。センサマグネットがロータコアの外周にはみ出すことになるため、センサマグネットとロータマグネットを射出成形しやすくなる。

【0135】

各実施形態では、ステータのコアとして積層コア（積層磁心）を例示した。変形例においては、圧粉コアその他のコアを採用してもよい。圧粉コアは、「圧粉磁心」とも呼ばれ、軟磁性材料を粉末にし、非導電性の樹脂等でコーティングした紛体と、樹脂バインダとを混練し、圧縮成型・加熱することで得られる。

【0136】

各実施形態では、回路基板の下面に駆動回路、制御回路、通信回路および電源回路が実装される構成を例示したが、実装される回路については適宜変更できる。例えば、駆動回路および電源回路を実装する一方、制御回路を電動弁の外部に設置してもよい。また、各回路を回路基板の上面に実装してもよい。

【0137】

各実施形態では、モータユニットとして、ＰＭ型ステッピングモータを採用したが、ハイブリッド型ステッピングモータを採用してもよい。また、上記実施形態では、モータユニットを三相モータとしたが、二相，四相、五相などその他のモータとしてもよい。ステータにおける電磁コイルの数も３つや６つに限らず、モータの相数に合わせて適宜設定してよい。

【0138】

各実施形態の電動弁は、冷媒として代替フロン（ＨＦＣ－１３４ａ）など使用する冷凍サイクルに好適に適用されるが、二酸化炭素のように作動圧力が高い冷媒を用いる冷凍サイクルに適用することも可能である。その場合には、冷凍サイクルに凝縮器に代わってガスクーラなどの外部熱交換器が配置される。

【0139】

各実施形態では、上記電動弁を膨張弁として構成したが、膨張機能を有しない開閉弁や流量制御弁として構成してもよい。

【0140】

各実施形態では、上記電動弁を自動車用空調装置の冷凍サイクルに適用する例を示したが、車両用に限らず電動膨張弁を搭載する空調装置に適用可能である。また、冷媒以外の流体の流れを制御する電動弁として構成することもできる。

【0141】

本実施形態における１は電気自動車に限らず、各種の自動車に応用可能である。

【0142】

センサマグネット１０６を両面４極着磁（片面弁本体２極の両面着磁）としてもよい。上面と下面で磁極の極性を反転させることで磁束を強化できる。この場合、ロータ６０が閉弁方向に変位してセンサマグネット１０６と磁気センサ１１９との距離が大きくなっても、磁気センサ１１９の感度を良好に維持できる。

【符号の説明】

【0143】

１ 電動弁、２ 弁本体、３ モータユニット、５ ボディ、６ 第１ボディ、８ 第２ボディ、１０ 雄ねじ、１２ シール収容部、１４ シールリング、１６ 凹状嵌合部、１８ シール収容部、２０ シールリング、２２ 弁孔、２４ 弁座、２６ 入口ポート、２８ 出口ポート、３０ 弁室、３２ 作動ロッド、３４ 弁体、３６ ガイド部材、３８ 雄ねじ、４０ 大径部、４２ ばね受け、４４ ばね受け、４６ スプリング、５２ 係止部、６０ ロータ、６２ 回転軸、６４ ステータ、６６ キャン、７０ 積層コア、７３ コイル、７３ａ Ｕ相コイル、７３ｂ Ｖ相コイル、７３ｃ Ｗ相コイル、７４ ボビン、７５ コイルユニット、７６ ケース、７７ 蓋体、７８ ステータユニット、７９ コネクタ部、８０ シール収容部、８１ 接続端子、８２ シールリング、９０ ストッパ、１０２ ロータコア、１０４ ロータマグネット、１０６ センサマグネット、１０８ 雌ねじ、１０９ ねじ送り機構、１１０ 縮径部、１１２ 底部、１１４ ストッパ、１１６ スプリング、１１７ 端子、１１８ 回路基板、１１９ 磁気センサ、１２０ スロット、１２２ 突極、１２４ スリット、１４０ 環状溝、１４４ 環状溝、２００ 電動弁制御装置、２０２ データ処理部、２０４ 通信部、２０６ 基準情報記憶部、２０８ ロータインタフェース部、２１０ 受信部、２１２ 送信部、２１４ 回転指示部、２１６ 回転検出部、２１８ 回転制御部、２２０ 脱調検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】