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公開番号2025119849
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-15
出願番号2024014919
出願日2024-02-02
発明の名称電動弁制御装置、電動弁装置及び電動弁制御方法
出願人株式会社鷺宮製作所
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類F16K 31/04 20060101AFI20250807BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】モータに係る負荷や電動弁の状態を高い精度で検出することができる、電動弁制御装置を提供する。
【解決手段】弁ポートを開閉するマグネットロータと、このマグネットロータを回転させるコイル部を含むステッピングモータと、を備えた電動弁を制御する負荷判定部91を備える電動弁制御装置であって、負荷判定部91は、コイル部に供給される励磁電圧、または励磁電流と、コイル部において無通電相で発生する逆起電力との位相差に基づいて、ステッピングモータに係る負荷を判定する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
弁口を開閉する弁体を移動させるためのロータと、前記ロータを回転させるコイル部を含むモータと、を備え、前記ロータを回転させて前記弁体で前記弁口の開閉を行う電動弁を制御する電動弁制御部を備える電動弁制御装置であって、
前記電動弁制御部は、
前記コイル部に供給される励磁電圧または励磁電流と、前記コイル部において無通電相で発生する逆起電力との位相差に基づいて、前記モータに係る負荷を判定する負荷判定部を含む、
電動弁制御装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記電動弁は、前記ロータの回転に連動して回転する可動ストッパ部材と、前記弁口が全開、または全閉した場合に前記可動ストッパ部材に当接する固定ストッパ部材を備え、
前記電動弁制御部は、前記位相差を予め定められた閾値と比較して、基準の閾値よりも前記位相差が大きい場合には、前記可動ストッパ部材を前記固定ストッパ部材に当接するまで回転させるイニシャライズ処理を継続させ、前記閾値よりも前記位相差が小さくなった場合には、前記イニシャライズ処理を停止する、請求項１に記載の電動弁制御装置。
【請求項３】
前記電動弁制御部は、
前記モータに回転量を指示するための信号を発生する信号発生部を備え、
前記信号発生部は、前記ロータが前記可動ストッパ部材に当接するまでの最大回転量よりも小さい回転量で予め定められたパルス数回転させるパートイニシャライズを実行するための前記信号を発生する、
請求項２に記載の電動弁制御装置。
【請求項４】
前記電動弁制御部は、
前記最大回転量を超える回転量を所定の分割回数で等分に分割した分割パルス数ずつ前記ロータを回転させることによって前記パートイニシャライズを実行する、
請求項３に記載の電動弁制御装置。
【請求項５】
前記電動弁制御部は、
前記パートイニシャライズの実行時、前記位相差が第１の閾値まで低下した場合、前記パートイニシャライズが前記分割回数に達していない場合には前記パートイニシャライズを少なくとも一回実行し、前記パートイニシャライズが前記分割回数に達した場合、前記パートイニシャライズを中止する、請求項４に記載の電動弁制御装置。
【請求項６】
前記電動弁制御部は、前記位相差が第１の閾値まで低下した場合、第１の警報信号を発生する警報発生部をさらに含む、請求項１に記載の電動弁制御装置。
【請求項７】
前記警報発生部は、
前記位相差が前記第１の閾値と、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値との間まで低下し、かつ、第１の時間の範囲内に前記第２の閾値よりも大きい第４の閾値以上に達した場合、第２の警報信号を発生する、請求項６に記載の電動弁制御装置。
【請求項８】
前記警報発生部は、
前記位相差が前記第２の閾値と、前記第２の閾値よりも大きい第３の閾値との間まで低下し、かつ、第２の時間継続した場合、第３の警報信号を発生する、請求項６に記載の電動弁制御装置。
【請求項９】
前記請求項１から８のいずれか一項の電動弁制御装置と、弁口を開閉するロータと、当該ロータを回転させるコイル部を含むモータと、を備えた電動弁と、を含む、電動弁装置。
【請求項１０】
弁口を開閉するロータと、当該ロータを回転させるコイル部とを含むモータと、を備えた電動弁を制御する電動弁制御方法であって、
前記コイル部に供給される励磁電圧または励磁電流と、前記コイル部において無通電相で発生する逆起電力と、を取得するステップと、
取得された前記励磁電圧または励磁電流と、前記逆起電力との位相差を算出するステップと、
前記位相差に基づいて、前記モータに係る負荷を判定する負荷判定部を含む、
電動弁制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動弁制御装置、電動弁装置及び電動弁制御方法に関し、詳しくは、モータで回転するロータによって弁口の開閉を行う電動弁を制御する技術に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電動弁は、例えば、空調装置の冷媒の流路に用いられ、弁口の開度により冷媒の流量を制御する。弁口の開度はモータにおけるロータの回転量により制御される。モータの制御には、モータに印加される励磁電圧と、ステータで発生する逆起電圧（誘起電圧）とを用い、モータに係る負荷、ひいては電動弁の状態を検出する処理を行っている。モータの負荷を監視して電動弁装置の脱調を検出するステッピングモータの駆動方法は、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平４－１７５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に記載のステッピングモータの駆動方法は、ステッピングモータのコイル電圧と、ステッピングモータの回転速度に対応する予測コイル電圧との差電圧を求め、差電圧を閾値と比較することによってモータの負荷状態を検出している。このような特許文献１の構成は、ステッピングモータの回転速度がコイル電圧に依存するため、コイル電圧及び予測コイル電圧の両方が変化し、閾値と比較される差電圧の精度をより高めることに課題がある。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、モータに係る負荷や電動弁の状態を高い精度で検出することができる、電動弁制御装置、電動弁装置及び電動弁制御方法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】
【０００６】
本発明の一態様は、弁口を開閉するロータと、当該ロータを回転させるコイル部を含むモータと、を備えた電動弁を制御する電動弁制御部を備える電動弁制御装置であって、前記電動弁制御部は、前記コイル部に供給される励磁電圧または励磁電流と、前記コイル部において無通電相で発生する逆起電力との位相差に基づいて、前記モータに係る負荷を判定する負荷判定部を含む、電動弁制御装置である。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の電動弁制御装置を備えた電動弁装置である。
【０００８】
また、本発明の一態様は、弁口を開閉するロータと、当該ロータを回転させるコイル部を含むモータと、を備えた電動弁を制御する電動弁制御方法であって、前記コイル部に供給される励磁電圧または励磁電流と、前記コイル部において無通電相で発生する逆起電力と、を取得するステップと、取得された前記励磁電圧または励磁電流の位相と、前記逆起電力の位相との位相差を算出するステップと、前記位相差に基づいて、前記モータに係る負荷を判定する負荷判定部を含む、電動弁制御方法である。
【発明の効果】
【０００９】
以上の形態によれば、モータに係る負荷や電動弁の状態を高い精度で検出することができる、電動弁制御装置、電動弁装置及び電動弁制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態の電動弁装置が適用されるシステムを説明するための図である。
本実施形態の電動弁装置を説明するための図である。
図２に示すガイドシステムの上限ストッパ、下限ストッパを説明するための図である。
図２に示した電動弁のコイル部の断面図である。
図１に示す電動弁制御装置の機能ブロック図である。
図２に示す弁ポートの全閉、全開を判定する閾値を例示する図である。
第１の実施形態のイニシャライズ処理を説明するためのフローチャートである。
本発明の第２の実施形態のパートイニシャライズを説明するための図である。
第２の実施形態のイニシャライズ処理を説明するためのフローチャートである。
第３の実施形態が検出する脱調の種類を説明するための図である。
第３の実施形態のロック判定の処理を説明するためのフローチャートである。
公知のイニシャライズ処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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