特表 2024-515151 制御方法及び制御装置、電子膨張弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-05

(54)【発明の名称】制御方法及び制御装置、電子膨張弁

(51)【国際特許分類】

   H02P 8/34 20060101AFI20240329BHJP

   F16K 31/04 20060101ALN20240329BHJP

【ＦＩ】

H02P8/34

F16K31/04 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023550625

(86)(22)【出願日】2022-05-23

(85)【翻訳文提出日】2023-10-24

(86)【国際出願番号】 CN2022094442

(87)【国際公開番号】W WO2022247777

(87)【国際公開日】2022-12-01

(31)【優先権主張番号】202110564209.0

(32)【優先日】2021-05-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515266108

【氏名又は名称】浙江盾安人工環境股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｚｈｅｊｉａｎｇ ＤｕｎＡｎ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ

【住所又は居所原語表記】Ｄｉａｎｋｏｕ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｚｏｎｅ， Ｚｈｕｊｉ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100108213

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 豊隆

(72)【発明者】

【氏名】董 勝海

(72)【発明者】

【氏名】王 傅鋼

(72)【発明者】

【氏名】宋 治国

【テーマコード（参考）】

3H062

5H580

【Ｆターム（参考）】

3H062BB04

3H062CC02

3H062HH08

5H580AA08

5H580AA10

5H580BB05

5H580FA14

5H580HH27

5H580JJ09

(57)【要約】

本開示は、自動車の技術分野に関し、制御方法及び制御装置、電子膨張弁を開示しており、この制御方法は、第１のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングを記録することと、第２のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングを記録することと、第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値を計算することと、差分値が正の値であるとカウントを設定値だけ増加又は減少し、差分値が負の値であるとカウントを設定値だけ減少又は増加することと、設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することと、を含む。この制御方法を用いて、ステッピングモータの運転状態を、より正確に、効率的に、簡便に判断する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各前記第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングを記録することと、
第２のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各前記第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングを記録することと、
前記第２のタイミングと、対応する前記第１のタイミングとの差分値を計算することと、
前記差分値が正の値であるとカウントを設定値だけ増加又は減少し、対応する前記差分値が負の値であると前記カウントを設定値だけ減少又は増加することと、
設定時間帯内であって、且つ前記カウントが増加していない又は前記カウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することと、
を含む制御方法。

【請求項2】

設定時間帯内であって、且つ前記カウントが増加していない又は前記カウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することは、
設定時間帯内であって、且つ前記カウントが増加しておらず且つ減少した場合、前記ステッピングモータに第１のストールが発生したと判断すること、あるいは
設定時間帯内であって、且つ前記カウントが減少しておらず且つ増加した場合、前記ステッピングモータに第１のストールが発生したと判断すること
を含む、請求項１に記載の制御方法。

【請求項3】

設定時間帯内であって、且つ前記カウントが増加していない又は前記カウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することは、
設定時間帯内で、前記カウントがそのまま変化しないと、前記ステッピングモータに第２のストールが発生したと判断する、請求項１に記載の制御方法。

【請求項4】

前記差分値が正の値であると前記ステッピングモータが正回転していると判断し、前記差分値が負の値であると前記ステッピングモータが逆回転していると判断する、請求項１に記載の制御方法。

【請求項5】

第１のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各前記第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングを記録するための第１の収集アセンブリと、
第２のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各前記第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングを記録するための第２の収集アセンブリと、
前記第２のタイミングと、対応する前記第１のタイミングとの差分値を計算するための計算アセンブリと、
前記差分値が正の値であるとカウントを設定値だけ増加又は減少し、前記差分値が負の値であると前記カウントを設定値だけ減少又は増加するためのカウントアセンブリと、
設定時間帯内であって、且つ前記カウントが増加していない又は前記カウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断するための判断アセンブリと、
を含む制御装置。

【請求項6】

設定時間帯内であって、且つ前記カウントが増加していない又は前記カウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することは、
設定時間帯内であって、且つ前記カウントが増加しておらず且つ減少した場合、前記ステッピングモータに第１のストールが発生したと判断すること、あるいは
設定時間帯内であって、且つ前記カウントが減少しておらず且つ増加した場合、前記ステッピングモータに第１のストールが発生したと判断すること
を含む、請求項５に記載の制御装置。

【請求項7】

設定時間帯内であって、且つ前記カウントが増加していない又は前記カウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することは、
設定時間帯内で、前記カウントがそのまま変化しないと、前記ステッピングモータに第２のストールが発生したと判断することを含む、請求項５に記載の制御装置。

【請求項8】

ロータとステータとを含み、前記ロータは永久磁石を含む、ステッピングモータと、
前記永久磁石の周囲に設けられ、前記ロータの磁界の変化を感知して第１のジャンピング信号を出力する、第１のセンサと、
前記永久磁石の周囲に設けられ、前記ロータの磁界の変化を感知して第２のジャンピング信号を出力し、前記第１のセンサと位置をずらして設けられている、第２のセンサと、
前記第１のセンサ及び前記第２のセンサに電気的に接続されている、請求項５から７のいずれか一項に記載の制御装置と、
を含む電子膨張弁。

【請求項9】

前記第１のセンサと前記第２のセンサとの間の夾角がαであり、

【数1】

式中、ｍは正の整数であり、ｎは磁極対数であり、βは３６０°／２ｎより小さい正の数である、請求項８に記載の電子膨張弁。

【請求項10】

前記ロータは少なくとも１対の磁極を含み、ここで、各対の磁極は１つのＮ極と１つのＳ極とを含み、前記第１のセンサは、前記ロータの磁極がＮ極からＳ極に変化したか又はＳ極からＮ極に変化したことを検出した場合、前記第１のジャンピング信号を１つ発生し、前記第２のセンサは、前記ロータの磁極がＮ極からＳ極に変化したか又はＳ極からＮ極に変化したことを検出した場合、前記第２のジャンピング信号を１つ発生する、請求項８に記載の電子膨張弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本開示は、２０２１年５月２４日に提出した出願番号が２０２１１０５６４２０９．０であり、名称が「制御方法及び制御装置、電子膨張弁」である中国特許出願の優先権を主張し、この中国特許出願の全ての内容は参照により全て本文に組み込まれる。

【0002】

本開示は自動車の技術分野に関し、具体的には、制御方法及び制御装置、この制御装置を含む電子膨張弁に関する。

【背景技術】

【0003】

車両用のシステムにおいて、電子膨張弁は、冷却システムに用いられ冷媒の流量を調節する。電子膨張弁はステッピングモータを含み、ステッピングモータが制御装置により制御されて回転するため、ステッピングモータが回転する過程で障害物に遭うとき、ステッピングモータにストールが発生してしまう。電子膨張弁がオープンループ制御を採用するため、弁がストール、脱調した場合、弁体の現在の状態及び位置を正確に知ることができず、特に復帰過程において、弁芯が全閉状態にあるため、長時間にわたって復帰・ストールが継続され、バネ特性が変化しやすくなってしまい、復帰時間が長く騒音が大きい等の現象が現われ、弁芯のスタックが発生すると、バネの柔軟な変形によって逆起電力の変換が緩やかになり、制御装置も失速によってストールを正確に判断することが困難である。

【0004】

なお、上述の背景技術の部分で開示された情報は、単に本開示の背景に対する理解を高めるためのものにすぎず、当業者に知られている従来技術を構成しない情報を含んでもよい。

【発明の概要】

【0005】

本開示は、上述の従来技術の欠点を克服し、制御方法及び制御装置、電子膨張弁を提供することを目的とする。

【0006】

本開示の一態様によれば、
第１のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングを記録することと、
第２のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングを記録することと、
第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値を計算することと、
差分値が正の値であるとカウントを設定値だけ増加又は減少し、差分値が負の値であるとカウントを設定値だけ減少又は増加することと、
設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することと、
を含む制御方法を提供する。

【0007】

本開示の１つの例示的な実施例において、設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することは、
設定時間帯内であって、且つカウントが増加しておらず且つ減少した場合、ステッピングモータに第１のストールが発生したと判断すること、あるいは
設定時間帯内であって、且つカウントが減少しておらず且つ増加した場合、ステッピングモータに第１のストールが発生したと判断すること
を含む。

【0008】

本開示の１つの例示的な実施例において、設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することは、
設定時間帯内でカウントがそのまま変化しないと、ステッピングモータに第２のストールが発生したと判断することを含む。

【0009】

本開示の１つの例示的な実施例において、差分値が正の値であるとステッピングモータが正回転していると判断し、差分値が負の値であるとステッピングモータが逆回転していると判断する。

【0010】

本開示の別の態様によれば、
第１のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングを記録するための第１の収集アセンブリと、
第２のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングを記録するための第２の収集アセンブリと、
第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値を計算するための計算アセンブリと、
差分値が正の値であるとカウントを設定値だけ増加又は減少し、差分値が負の値であるとカウントを設定値だけ減少又は増加するためのカウントアセンブリと、
設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断するための判断アセンブリと、
を含む制御装置を提供する。

【0011】

本開示の１つの例示的な実施例において、設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することは、
設定時間帯内であって、且つカウントが増加しておらず且つ減少した場合、ステッピングモータに第１のストールが発生したと判断すること、あるいは
設定時間帯内であって、且つカウントが減少しておらず且つ増加した場合、ステッピングモータに第１のストールが発生したと判断すること
を含む。

【0012】

本開示の１つの例示的な実施例において、設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断することは、
設定時間帯内でカウントがそのまま変化しないと、ステッピングモータに第２のストールが発生したと判断することを含む。

【0013】

本開示の更に別の態様によれば、
ロータとステータとを含み、ロータは永久磁石を含む、ステッピングモータと、
永久磁石の周囲に設けられ、ロータの磁界の変化を感知して第１のジャンピング信号を出力する、第１のセンサと、
永久磁石の周囲に設けられ、ロータの磁界の変化を感知して第２のジャンピング信号を出力し、第１のセンサと位置をずらして設けられている、第２のセンサと、
第１のセンサ及び第２のセンサに電気的に接続されている、請求項５から８のいずれか一項に記載の制御装置と、
を含む電子膨張弁を提供する。

【0014】

本開示の１つの例示的な実施例において、第１のセンサと第２のセンサとの間の夾角がαであり、

【0015】

【数1】

【0016】

式中、ｍは正の整数であり、ｎは磁極対数であり、βは３６０°／２ｎより小さい正の数である。

【0017】

本開示の１つの例示的な実施例において、ロータは少なくとも１対の磁極を含み、ここで、各対の磁極は１つのＮ極と１つのＳ極とを含み、第１のセンサは、ロータの磁極がＮ極からＳ極に変化したか又はＳ極からＮ極に変化したことを検出した場合、第１のジャンピング信号を１つ発生し、第２のセンサは、ロータの磁極がＮ極からＳ極に変化したか又はＳ極からＮ極に変化したことを検出した場合、第２のジャンピング信号を１つ発生する。

【0018】

以上の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、単に例示的且つ解釈的なものにすぎず、本開示を制限するものではないことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【0019】

ここでの図面は、明細書に組み込まれ本明細書の一部として構成され、本開示に合致する実施例を示し、本開示の原理を解釈するために明細書とともに使用される。以下の説明における図面は単に本開示のいくつかの実施例にすぎず、当業者にとって、創造的な労力なしにこれらの図面に基づいて他の図面を得ることもできることは明らかである。

【0020】

【図1】本開示の制御方法の１つの例示的な実施形態のフローの模式的なブロック図である。

【図2】本開示の制御方法の１つの例示的な実施形態の制御フローの模式図である。

【図3】電子膨張弁のステッピングモータが正回転する場合の運転ステップ数、ロータの磁極、及び第１のフィードバック信号、第２のフィードバック信号の時間的対応関係の模式図である。

【図4】電子膨張弁のステッピングモータが逆回転する場合の運転ステップ数、ロータの磁極、及び第１のフィードバック信号、第２のフィードバック信号の時間的対応関係の模式図である。

【図5】電子膨張弁にストールスタックが発生した場合の原理の模式図である。

【図6】電子膨張弁にストールリバウンドが発生した場合の原理の模式図である。

【図7】本開示の制御装置の１つの例示的な実施形態の模式的なブロック図である。

【図8】本開示の電子膨張弁の１つの例示的な実施形態の構造模式図である。

【図9】図８におけるＡ－Ａに沿った断面模式図である。

【図10】図９におけるＩで示す部分の部分拡大模式図である。

【0021】

符号の説明
１ ステッピングモータ、１１ ロータ、１２ ステータ、２ 第１のセンサ、２１ 本体部、２２ 接続部、３ 第２のセンサ、４ 回路基板、４１ 連通孔、５ スピンドル、６ 弁座、７ 弁体、８ 弁口部材、９ スクリュ、１０ ナット部材、１１ 弾性素子、１２１ 第１の収集アセンブリ、１２２ 第２の収集アセンブリ、１２３ 計算アセンブリ、１２４ カウントアセンブリ、１２５ 判断アセンブリ。

【発明を実施するための形態】

【0022】

次に、例示的な実施形態について、添付の図面を参照してより詳細に説明する。ただし例示的な実施形態は、様々な形式で実施することができ、且つここに記述する実施形態に制限されると理解されるべきではなく、むしろこれらの実施形態を提供することで本開示が徹底的且つ完全なものとなり、例示的な実施形態の思想を完全に当業者に伝達する。図において、同一の符号は、同一又は類似の構造を示すため、これらの詳細な説明は省略する。更に、図面は単に本開示の模式的な図解にすぎず、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。

【0023】

本明細書では、例えば「上」、「下」のような相対的な用語を使用して図示の一方のアセンブリの他方のアセンブリに対する相対関係を説明しているが、これらの用語は、例えば図面に記載の例示的な方向のように、単に便宜のために本明細書で使用される。図示の装置を転倒して上下を反転させると、説明される「上」にあるアセンブリは「下」にあるアセンブリになることが理解できる。ある構造が他の構造の「上」にある場合、ある構造が他の構造上に一体形成されること、又はある構造が他の構造上に「直接」に設けられること、あるいは、ある構造が別の構造を介して他の構造上に「間接」に設けられることを意味する場合がる。

【0024】

「１つ」、「一」、「この」、「少なくとも１つ」、「前記」という用語は、１つ又は複数の要素／構成部分／等が存在することを示すために用いられ、「含む」及び「有する」という用語は、開放式に含む意味を示すために用いられるとともに、列挙された要素／構成部分／等の他に、別の要素／構成部分／等が存在してもよいことを示し、「第１」、「第２」及び「第３」等の用語は、単に表記として用いられ、その対象に対する数量を限制するものではない。

【0025】

本開示の実施形態はまず制御方法を提供し、図１及び図２に示されるように、この制御方法は、
第１のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングを記録するステップＳ１０と、
第２のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングを記録するステップＳ２０と、
第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値を計算するステップＳ３０と、
差分値が正の値であるとカウントを設定値だけ増加又は減少し、差分値が負の値であるとカウントを設定値だけ減少又は増加するステップＳ４０と、
設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータにストールが発生したと判断するステップＳ５０と、
を含んでもよい。

【0026】

本開示の制御方法及び制御装置において、第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値が正の値であることは、第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングが、第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングより小さく、第１のジャンピング信号が第２のジャンピング信号を超えていることを説明し、逆に、第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値が負の値であることは、第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングが第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングより大きく、第２のジャンピング信号が第１のジャンピング信号を超えていることを説明する。差分値が正の値であるとカウントを設定値だけ増加し、差分値が負の値であるとカウントを設定値だけ減少し、設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータ１にストールが発生したと判断する。ステッピングモータ１が正常運転している場合、第１のジャンピング信号が常に第２のジャンピング信号を超え、あるいは、第２のジャンピング信号が常に第１のジャンピング信号を超え、カウントが常に増加又は減少し続ける。ステッピングモータ１にストールスタックが発生した場合、第１のジャンピング信号及び第２のジャンピング信号が受信されず、カウントが設定時間帯内でそのまま変化しない。ステッピングモータ１にストールリバウンドが発生した場合、第１のジャンピング信号は元々第２のジャンピング信号を超えていたが、リバウンドによって、第２のジャンピング信号が第１のジャンピング信号を超えるようになり、元々常に増加し続けていたカウントが減少し、第２のジャンピング信号は元々第１のジャンピング信号を超えていたが、リバウンドによって、第１のジャンピング信号が第２のジャンピング信号を超えるようになり、元々常に減少し続けていたカウントが増加する。本開示の制御方法及び制御装置は、ステッピングモータ１の運転状態をより正確に、効率的に、簡便に判断する。

【0027】

この制御方法及び制御装置は電子膨張弁に用いられ、この制御方法及び制御装置をより明確に説明するために、以下、電子膨張弁について説明する。

【0028】

この例示的な実施形態において、図８、図９及び図１０を参照すると、電子膨張弁は、第１のセンサ２、第２のセンサ３及び制御装置、ステッピングモータ１、並びにバルブ等を含んでもよく、制御装置によってステッピングモータ１の運転を制御し、ステッピングモータ１によってバルブの運転を連動させてオン・オフを実現する。

【0029】

ステッピングモータ１はロータ１１とステータ１２とを含んでもよく、ロータ１１は永久磁石を含んでもよく、永久磁石は少なくとも１対の磁極を含んでもよく、ステータ１２はコイルと磁気伝導部とを含んでもよく、コイルには規律的に変化する電流が流れており、更に、磁気伝導部で励起磁界が形成され、ロータ１１の永久磁石の磁界とステータ１２の磁極の励起磁界とが相互作用して、ロータ１１が中心軸の回りに回転できるようにする。

【0030】

ロータ１１は少なくとも１対の磁極を含み、各対の磁極はそれぞれＮ極とＳ極とを含み、Ｎ極及びＳ極はロータ１１の円周方向に間隔をおいて分布されている。本実施例において、電子膨張弁は２相１０対の磁極のステッピングモータ１を採用し、ロータ１１は１０個のＮ極と１０個のＳ極とを含み、即ち、ロータ１１は、２０個の磁極を含みロータ１１の円周に沿って配列されている。

【0031】

第１のセンサ２及び第２のセンサ３は、ロータ１１の周囲に位置し、ロータ１１に近接して設けられ、ロータ１１が回転するとき、ロータ１１のＮ極及びＳ極は第１のセンサ２及び第２のセンサ３を交互に経過し、第１のセンサ２はロータ１１の磁界の変化を感知して周期的な第１のフィードバック信号を発生し、この第１のフィードバック信号は矩形波であり、この第１のフィードバック信号は複数の第１のジャンピング信号を含み、第２のセンサ３はロータ１１の磁界の変化を感知して周期的な第２のフィードバック信号を発生し、この第２のフィードバック信号は矩形波であり、この第２のフィードバック信号は複数の第２のジャンピング信号を含み、即ち、Ｎ極からＳ極に変化するか又はＳ極からＮ極に動くと、第１のセンサ２は第１のジャンピング信号を１つ発生し、第２のセンサ３は第２のジャンピング信号を１つ発生し、第１のジャンピング信号及び第２のジャンピング信号は、ローレベルからハイレベルへジャンピングするか又はローレベルからハイレベルへジャンピングするものである。ステッピングモータ１が一回り運転すると、即ち、ロータ１１が１回転すると、２０個の第１のジャンピング信号及び２０個の第２のジャンピング信号が発生する。

【0032】

制御装置は、マイクロプロセッサ、シングルチップマイクロコンピュータ等であってもよく、制御装置は上述の制御方法を実現するために用いられる。

【0033】

以下、制御方法の各ステップについて詳細に説明する。

【0034】

ステップＳ１０：第１のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングを記録する。

【0035】

この例示的な実施形態において、第１のジャンピング信号は、第１のセンサ２が感知した、Ｎ極からＳ極に変化するか又はＳ極からＮ極に動く、これにより発生した、ローレベルからハイレベルへジャンピングするか又はローレベルからハイレベルへジャンピングする信号である。ロータ１１が１回転すると、２０個の第１のジャンピング信号が発生し、制御装置は、２０個の第１のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングを記録し、即ち、制御装置は、２０個の第１のタイミングを記録し、２０個の第１のタイミングと２０個の第１のジャンピング信号とは１対１で対応している。

【0036】

ステップＳ２０：第２のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングを記録する。

【0037】

この例示的な実施形態において、第２のジャンピング信号は、第２のセンサ３が感知した、Ｎ極からＳ極に変化するか又はＳ極からＮ極に動く、これにより発生した、ローレベルからハイレベルへジャンピングするか又はローレベルからハイレベルへジャンピングする信号である。ロータ１１が１回転すると２０個の第２のジャンピング信号が発生し、制御装置は、２０個の第２のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングを記録し、即ち、制御装置は、２０個の第２のタイミングを記録し、２０個の第２のタイミングと２０個の第２のジャンピング信号とは１対１で対応している。

【0038】

なお、第１のジャンピング信号及び第２のジャンピング信号の数とロータ１１に含まれる磁極対数は関連がある。本開示の他の例示的な実施形態において、磁極対数が変化すると第１のジャンピング信号及び第２のジャンピング信号の数も変化するが、いずれも本開示で保護される範囲内である。

【0039】

ステップＳ３０：第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値を計算する。

【0040】

この例示的な実施形態において、第２のタイミングの個数と第１のタイミングの個数は同じである。２０個の第１のタイミングを、記録順にＴ１０１、Ｔ１０２、Ｔ１０３、．．．、Ｔ１１９、Ｔ１２０と順次に順位付ける。２０個の第２のタイミングを、記録順にＴ２０１、Ｔ２０２、Ｔ２０３、．．．、Ｔ２１９、Ｔ２２０と順次に順位付ける。第２のタイミングに対応する第１のタイミングとは、これらの配列番号が一致することを意味する。例えば、第２のタイミングＴ１０１に対応する第１のタイミングがＴ２０１、第２のタイミングＴ１０２に対応する第１のタイミングがＴ２０２であるというように類推する。第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値を計算し、即ち、第２のタイミングから第１のタイミングを減算し、例えばＴ２０１－Ｔ１０１である。

【0041】

ステップＳ４０：差分値が正の値であるとカウントを設定値だけ増加又は減少し、差分値が負の値であるとカウントを設定値だけ減少又は増加する。

【0042】

この例示的な実施形態において、第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値が正の値であることは、第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングが第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングより小さく、第１のジャンピング信号が第２のジャンピング信号を超えていることを説明し、即ち、第１のセンサ２が先にＮ極からＳ極に変化したか又はＳ極からＮ極に動いたことを感知し、ステッピングモータ１が正回転していると判断できる。設定値は１であってもよく、即ち、差分値が正の値であるとカウントを１だけ増加する。

【0043】

逆に、第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値が負の値であることは、第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングが第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングより大きく、第２のジャンピング信号が第１のジャンピング信号を超えていることを説明し、即ち、第２のセンサ３が先にＮ極からＳ極に変化したか又はＳ極からＮ極に動いたことを感知し、ステッピングモータ１が逆回転していると判断できる。設定値は１であってもよく、即ち、差分値が負の値であるとカウントを１だけ減少する。

【0044】

当然ながら、上述の設定値は単に例示にすぎず、必要に応じて設定してもよく、上述の設定値の数値は本開示に対する限定を構成するものではない。

【0045】

なお、本開示の他の例示的な実施形態において、例えば、差分値が正の値であるとカウントを設定値だけ減少し、差分値が負の値であるとカウントを設定値だけ増加するというような異なるカウント方式を取ってもよい。

【0046】

ステップＳ５０：設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータ１にストールが発生したと判断する。

【0047】

この例示的な実施形態において、ステッピングモータ１が正常運転している場合、例えば正回転している場合、図３を参照すると、第１のジャンピング信号は常に第２のジャンピング信号を超えカウントが徐々に増加し続け、例えば逆回転している場合、図４を参照すると、第２のジャンピング信号は常に第１のジャンピング信号を超えカウントが徐々に減少し続ける。

【0048】

ストールは、第１のストールと第２のストールとを含んでもよい。第１のストールはストールリバウンドであってもよく、第１のストールは、通常、上死点及び下死点の付近で発生する。第２のストールはストールスタックであってもよく、第２のストールは、通常、上死点と下死点との間で発生する。

【0049】

図５を参照すると、図においてＭで示す部分のように、ステッピングモータ１にストールスタック（即ち、第２のストール）が発生した場合、ロータ１１が回転せず、従って、第１のジャンピング信号及び第２のジャンピング信号が受信されず、カウントが設定時間帯内でそのまま変化しないようにする。

【0050】

図６を参照すると、図においてＮで示す部分のように、ステッピングモータ１にストールリバウンド（即ち、第１のストール）が発生した場合、第１のジャンピング信号は元々第２のジャンピング信号を超えていたが、リバウンドによって、第２のジャンピング信号が第１のジャンピング信号を超えるようになり、元々常に徐々に増加し続けていたカウントが減少し、従って、設定時間帯内であって、且つカウントが増加しておらず且つ減少した場合、ステッピングモータ１に第１のストールが発生したと判断する。同様に、第２のジャンピング信号は元々第１のジャンピング信号を超えていたが、リバウンドによって、第１のジャンピング信号が第２のジャンピング信号を超えるようになり、元々常に徐々に減少し続けていたカウントが増加し、従って、設定時間帯内であって、且つカウントが減少しておらず且つ増加した場合、ステッピングモータ１に第１のストールが発生したと判断する。

【0051】

この例示的な実施形態において、電子膨張弁のステッピングモータ１は３２マイクロステップの制御態様を採用し、１つのフルステップは３２個のマイクロステップを含み、ステッピングモータ１は２つのフルステップを運転して、１つのロータ１１の磁極の変化に対応し、即ち、１つのジャンピング信号のジャンピング後の運転持続時間は、２つのフルステップに対応する時間、即ち、理論上の６４個のマイクロステップの時間を含む。

【0052】

具体的に、図３を参照すると、電子膨張弁が正常に作動している場合、ステッピングモータ１は２つのフルステップに対応する時間を運転し、第１のセンサ２は、ロータ１１の磁極に対応して、Ｎ極の一端からＮ極とＳ極との境界に回転し、対応する第１のジャンピング信号がハイレベルであり、ステッピングモータ１の運転につれて、第１のセンサ２はロータ１１の磁極に対応してＮ極からＳ極に変化し、第１のジャンピング信号はローレベルにジャンピングし、ステッピングモータ１は２つのフルステップを運転し、第１のセンサ２はロータ１１の磁極に対応してＳ極からＮ極とＳ極との境界に回転し、第１のジャンピング信号はローレベルを維持し続け、ステッピングモータ１の運転につれて、第１のセンサ２はロータ１１の磁極に対応してＳ極からＮ極に変化し、第１のジャンピング信号はハイレベルにジャンピングし、このように往復運転して、ロータ１１が１回転すると、ステッピングモータ１は４０個のフルステップを運転して、２０個の第１のジャンピング信号を発生し、第１のジャンピング信号のハイレベル及びローレベルの運転持続時間は２つのフルステップに対応する時間と等しくなる。

【0053】

この例示的な実施形態において、設定時間帯をステッピングモータ１の少なくとも２つのフルステップに対応する時間と定義し、設定時間帯Ｔと、モータの回転速度ｎ及びロータ１１の磁極対数ｐ並びにモータの相数ｍとは関連があり、具体的な関係は、Ｔ＝６０／（ｎ＊ｍ＊Ｐ）であり、ここでｎの単位は回転／分であり、ｍ＝２、ｐ＝１０である。

【0054】

なお、図面において特定の順序で本開示における制御方法の各ステップを説明したが、この特定の順序でこれらのステップを実行しなければならないこと、あるいは、期待の結果を実現するために示された全てのステップを実行しなければならないことを要求又は暗示することではない。追加的に又は選択的に、あるステップを省略したり、複数のステップを組み合わせて１つのステップにして実行したり、及び／又は、１つのステップを複数のステップに分解して実行したり等してもよい。例えば、ステップＳ１０とステップＳ２０とを相互に置換してもよく、ステップＳ３０とステップＳ４０とを組み合わせて１つのステップにして実行してもよい。

【0055】

更に、本開示の実施形態は制御装置を更に提供し、図７を参照すると、この制御装置は、第１の収集アセンブリ１２１、第２の収集アセンブリ１２２、計算アセンブリ１２３、カウントアセンブリ１２４及び判断アセンブリ１２５を含んでもよく、第１の収集アセンブリ１２１は、第１のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第１のジャンピング信号を収集した第１のタイミングを記録するために用いられてもよく、第２の収集アセンブリ１２２は、第２のジャンピング信号をリアルタイムで収集し、各第２のジャンピング信号を収集した第２のタイミングを記録するために用いられてもよく、計算アセンブリ１２３は、第２のタイミングと、対応する第１のタイミングとの差分値を計算するために用いられてもよく、カウントアセンブリ１２４は、差分値が正の値であるとカウントを設定値だけ増加又は減少し、差分値が負の値であるとカウントを設定値だけ減少又は増加するために用いられてもよく、判断アセンブリ１２５は、設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータ１にストールが発生したと判断するために用いられてもよい。

【0056】

この例示的な実施形態において、設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータ１にストールが発生したと判断することは、設定時間帯内であって、且つカウントが増加しておらず且つ減少した場合、ステッピングモータ１に第１のストールが発生したと判断すること、あるいは、設定時間帯内であって、且つカウントが減少しておらず且つ増加した場合、ステッピングモータ１に第１のストールが発生したと判断することを含む。

【0057】

この例示的な実施形態において、設定時間帯内であって、且つカウントが増加していない又はカウントが減少していない場合、ステッピングモータ１にストールが発生したと判断することは、設定時間帯内でカウントがそのまま変化しないと、ステッピングモータ１に第２のストールが発生したと判断することを含む。

【0058】

この例示的な実施形態において、差分値が正の値であるとステッピングモータ１が正回転していると判断し、差分値が負の値であるとステッピングモータ１が逆回転していると判断する。

【0059】

上述の制御装置における各アセンブリの具体的な内容は、対応する制御方法で既に詳細に説明したため、ここでは説明を省略する。

【0060】

更に、本開示の実施形態は電子膨張弁を更に提供し、図８、図９及び図１０に示された電子膨張弁の構造模式図を参照する。この電子膨張弁は、ステッピングモータ１、第１のセンサ２、第２のセンサ３及び制御装置を含んでもよく、ステッピングモータ１はロータ１１とステータ１２とを含んでもよく、ロータ１１は永久磁石を含み、第１のセンサ２は、永久磁石の周囲に設けられ、第１のセンサ２はロータ１１の磁界の変化を感知して第１のジャンピング信号を出力し、第２のセンサ３は、永久磁石の周囲に設けられ、第２のセンサ３はロータ１１の磁界の変化を感知して第２のジャンピング信号を出力し、第２のセンサ３と第１のセンサ２とは位置をずらして設けられ、制御装置は第１のセンサ２及び第２のセンサ３に電気的に接続され、制御装置は上述のいずれか一項に記載の制御装置である。

【0061】

制御装置の具体的な構造及び制御方法は、既に詳細に説明したため、ここでは説明を省略する。

【0062】

ステッピングモータ１の具体的な構造も、既に詳細に説明したため、ここでは説明を省略する。

【0063】

ここで、第１のセンサ２がホールセンサ又は位置センサであり、第１のジャンピング信号がホール信号であってもよい。第２のセンサ３もホールセンサ又は位置センサであり、第２のジャンピング信号もホール信号であってもよい。第１のセンサ２と第２のセンサ３とは位置をずらして設けられ、第１のセンサ２及び第２のセンサ３がロータ１１の磁界の変化を同時に検出できなくなり、具体的には、第１のセンサ２と第２のセンサ３との間の夾角がαであり、即ち、第１のセンサ２の中心線と第２のセンサ３の中心線との間の夾角がαであり、

【0064】

【数2】

【0065】

式中、ｍは正の整数で、ｍは２ｎ以下であり、ｎは磁極対数であり、βは３６０°／２ｎより小さい正の数である。

【0066】

この例示的な実施形態において、第１のセンサ２の中心線と第２のセンサ３の中心線との間の夾角αは約１５４°である。

【0067】

第１のセンサ２は、本体部２１と接続部２２とを含んでもよく、接続部２２は回路基板４に電気的に接続され、接続部２２は回路基板４に溶接固定され、具体的には、回路基板４には連通孔４１が形成されており、接続部２２は、連通孔４１を通過して設けれ、回路基板４に溶接固定して接続されている。

【0068】

電子膨張弁はバルブを更に含んでもよく、バルブはスピンドル５、弁座６、弁体７及び弁口部材８を含んでもよく、スピンドル５はロータ１１により連動されて運動し、スピンドル５は上死点と下死点との間で運動し、スピンドル５が下死点にあるとき、弁口の両側の流路が遮断され、弁口が閉じられ、スピンドル５が下死点から上死点へ運動するにつれて弁口が徐々に開けられ両側の流路が弁口とスピンドル５との間の隙間を通って連通され、スピンドル５が上死点に達したら弁口の開口は最大となる。本実施例において、弁口の両側の流路はいずれも弁体７上に成形され、弁口は両側の流路間に位置し、弁口部材８には弁口が形成されており、弁口部材８は弁体７に固定接続され、弁座６は弁体７に固定接続され、スピンドル５はロータ１１に接続して設けられている。

【0069】

電子膨張弁は、スクリュ９、ナット部材１０及び動止ロッドを更に含んでもよく、ナット部材１０はスクリュの周囲に嵌合され、ナット部材１０とスクリュとはネジにより係合され、ナット部材１０は弁座６に対して固定して設けられ、且つナット部材１０はロータ１１の内輪に固定され、ロータ１１はナット部材１０を連動させて回転できるようにし、スクリュがナット部材１０に対して上向き又は下向きに運動するようにする。動止ロッドとスクリュとは、接続板によって固定接続され、動止ロッドはナット部材１０に対して上向き又は下向きに運動し、動止ロッドとナット部材１０とが係合されて、スクリュの運動を上死点と下死点との間に制限し、スピンドル５とスクリュとが相対的に固定接続されているため、更に、スピンドル５の運動を上死点と下死点との間の距離内に制限する。スピンドル５とスクリュ９との間には弾性素子１１が設けられており、弾性素子１１はバネであってもよく、このようにして、スピンドル５が下死点に運動したとき、スピンドル５と弁口部材８とが弾性接触し、スピンドル５と弁口部材８を緩衝させ、２つの部材の寿命を向上させるために有利であるが、上死点及び下死点の付近でストールが発生した場合、弾性素子１１の弾性的な柔軟変形によってリバウンドが発生し、第１のセンサ及び第２のセンサがフィードバックしたパルスに周期的な振動波形が現われ、ストールされたことを判断できないか、又はストールされたと誤判する可能性がある。

【0070】

当業者は、明細書を考慮してここで開示された発明を実践したうえで、本開示の他の実施態様を容易に想到できるであろう。本出願は、本開示のいかなる変形、用途又は適応性の変化を含むことを意図しており、これらの変形、用途又は適応性の変化は、本開示の一般的な原理を遵守し、本開示で開示されていない本技術分野における公知常識又は慣用技術手段を含む。明細書及び実施例は単に例示的なものと見なされ、本開示の真の範囲と精神は添付の特許請求の範囲により示されることが意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】