CN118159761A - 电动阀控制装置及电动阀装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够使电动阀从锁定状态恢复至通常状态的电动阀控制装置及电动阀装置。电动阀控制装置(70)具有控制电动阀(5)的步进电动机的计算机。计算机在为了变更电动阀(5)的阀开度而以使转子(41)向第一方向旋转的方式控制步进电动机时，如果检测到步进电动机的失步，则以使转子(41)向与第一方向相反的第二方向旋转的方式控制步进电动机。

Description

电动阀控制装置及电动阀装置

技术领域

本发明涉及一种电动阀控制装置及具有电动阀控制装置的电动阀装置。

背景技术

专利文献1公开了以往的电动阀装置的一例。电动阀装置具有电动阀和电动阀控制装置。电动阀组装于空调的制冷循环。电动阀具有阀主体、阀芯以及用于使阀芯移动的步进电动机。步进电动机具有转子和定子。步进电动机与电动阀控制装置的电动机驱动器连接。当将脉冲输入电动机驱动器时，电动机驱动器向定子供给与脉冲对应的驱动电流，使转子旋转。电动阀具有通过转子的旋转使阀芯移动的驱动机构。阀芯根据转子的旋转而移动，从而变更电动阀的阀开度。

电动阀由电动阀控制装置控制。电动阀控制装置使电动阀的阀开度在从最小开度到最大开度的范围内变更。当从空调控制装置接收到包含电动阀的目标阀开度的阀开度变更命令时，电动阀控制装置将基于目标阀开度计算出的数量的脉冲输入电动机驱动器。由此，电动阀的阀开度变更为目标阀开度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2019/130928号

发明所要解决的技术问题

制冷循环的制冷剂中含有的异物有时会进入电动阀的驱动机构。由此，有步进电动机失步，或者电动阀从转子能够旋转的通常状态陷入转子不能旋转的锁定状态的担忧。如果电动阀的锁定状态持续，则制冷剂的流量无法控制。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够使电动阀从锁定状态恢复至通常状态的电动阀控制装置及具有电动阀控制装置的电动阀装置。

用于解决技术问题的技术手段

为了达成上述目的，本发明的一方式所涉及的电动阀控制装置是控制电动阀的电动阀控制装置，其中，所述电动阀具有阀芯、步进电动机及根据所述步进电动机的转子的旋转使所述阀芯移动的驱动机构，所述电动阀控制装置具有控制所述步进电动机的控制部，所述控制部在为了变更所述电动阀的阀开度而以使所述转子向第一方向旋转的方式控制所述步进电动机时，如果检测到所述步进电动机的失步，则(A)以使所述转子向与所述第一方向相反的第二方向旋转的方式控制所述步进电动机。

根据本发明，电动阀控制装置在以使转子向第一方向旋转的方式控制步进电动机时，如果检测到步进电动机的失步，则(A)以使转子向与第一方向相反的第二方向旋转的方式控制步进电动机。由此，通过使转子的旋转方向反转，能够使驱动机构的部件的动作方向反转而从驱动机构排出异物。因此，能够使电动阀从转子不能旋转的锁定状态恢复至转子能够旋转的通常状态。

在本发明中，优选的是，所述控制部在(B)即使以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机，所述转子也不向所述第二方向旋转时，增大所述步进电动机的转矩且以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机。这样，通过增大步进电动机的转矩并使转子向第二方向旋转，能够更有效地从驱动机构排出异物。

在本发明中，优选的是，所述控制部在(C)即使增大所述转矩且以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机，所述转子也不向所述第二方向旋转时，进一步增大所述转矩且以使所述转子向所述第一方向旋转的方式控制所述步进电动机。这样，通过进一步增大步进电动机的转矩并使转子的旋转方向反转，能够更有效地从驱动机构排出异物。

在本发明中，优选的是，在所述(A)、(B)、(C)中的任一项动作中，当所述转子旋转时，所述控制部结束所述(A)、(B)、(C)的动作，以使所述转子定位于基准位置的方式控制所述步进电动机。这样，通过在电动阀从锁定状态恢复至通常状态后，将转子定位于基准位置，能够消除步进电动机的失步。

在本发明中，优选的是，所述控制部重复所述(A)、(B)、(C)的动作，当所述(A)、(B)、(C)的动作重复了规定的次数时，所述控制部结束所述(A)、(B)、(C)的动作。这样，通过重复(A)、(B)、(C)的动作，能够提高电动阀恢复至通常状态的可能性。另外，在即使重复了规定次数(A)、(B)、(C)的动作，电动阀也没有恢复至通常状态时，结束(A)、(B)、(C)的动作，因此能够防止使电动阀恢复至通常状态的动作长时间持续。

在本发明中，优选的是，所述控制部通过增大向所述步进电动机供给的驱动电流来增大所述转矩，所述控制部重复所述(A)、(B)、(C)的动作，当所述驱动电流超过电流上限判定阈值时，所述控制部结束所述(A)、(B)、(C)的动作。这样，通过重复(A)、(B)、(C)的动作，能够提高电动阀恢复至通常状态的可能性。另外，在向步进电动机供给的驱动电流超过电流上限判定阈值时，结束(A)、(B)、(C)的动作，因此能够防止使电动阀恢复至通常状态的动作长时间持续。

在本发明中，优选的是，所述控制部通过减小所述转子的旋转速度来增大所述转矩，所述控制部重复所述(A)、(B)、(C)的动作，当所述旋转速度成为速度下限判定阈值以下时，所述控制部结束所述(A)、(B)、(C)的动作。这样，通过重复(A)、(B)、(C)的动作，能够提高电动阀恢复至通常状态的可能性。另外，在转子的旋转速度成为速度下限判定阈值以下时，结束(A)、(B)、(C)的动作，因此能够防止使电动阀恢复至通常状态的动作长时间持续。

在本发明中，优选的是，所述控制部在(B1)即使以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机，所述转子也不向所述第二方向旋转时，使向所述步进电动机供给的驱动电流为最大值且以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机。这样，通过使向步进电动机供给的驱动电流为最大值来增大转矩，使转子向第二方向旋转，能够更有效地从驱动机构排出异物。

在本发明中，优选的是，所述控制部在(C1)即使所述驱动电流为最大值且以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机，所述转子也不向所述第二方向旋转时，使所述驱动电流为最大值且以使所述转子向所述第一方向旋转的方式控制所述步进电动机。这样，通过使向步进电动机供给的驱动电流为最大值来增大转矩，使转子的旋转方向反转，能够更有效地从驱动机构排出异物。

为了达成上述目的，本发明的另一方式所涉及的电动阀装置，具有：电动阀，该电动阀具有阀芯、步进电动机及根据所述步进电动机的转子的旋转使所述阀芯移动的驱动机构；以及所述电动阀控制装置。根据本发明，由于具有电动阀控制装置，因此能够从电动阀的驱动机构排出异物。因此，能够使电动阀从锁定状态恢复至通常状态。

发明的效果

根据本发明，能够使电动阀从锁定状态恢复至通常状态。

附图说明

图1是具有本发明的一个实施例所涉及的电动阀装置的空调系统的框图。

图2是图1的电动阀装置的剖视图。

图3是图1的电动阀装置所具有的阀轴保持架、止动部件、转子以及定子的俯视图。

图4是说明图1的电动阀装置所具有的计算机、电动机驱动器以及步进电动机的图。

图5是表示图1的电动阀装置所具有的计算机执行的处理的一例的流程图。

图6是表示图1的电动阀装置所具有的计算机执行的处理的一例的流程图(续图5)。

具体实施方式

以下，参照图1～图4对本发明的一个实施例所涉及的电动阀装置的结构进行说明。本发明所涉及的电动阀装置1例如被用作在空调的制冷循环中控制制冷剂流量的流量控制阀。

图1是具有本发明的一个实施例所涉及的电动阀装置的空调系统的框图。图2是图1的电动阀装置的剖视图。在图2中，示意性地表示定子和电动阀控制装置。在图2中，省略收容定子及电动阀控制装置的外壳的图示。图3是图1的电动阀装置所具有的阀轴保持架、止动部件、转子以及定子的俯视图。在图3中，示意性地表示定子。在图3中，示意性地表示转子的磁极。图4是说明图1的电动阀装置所具有的计算机、电动机驱动器以及步进电动机的图。图4的(A)示意性地表示计算机、电动机驱动器以及步进电动机的连接。图4的(B)表示脉冲与电动机驱动器向定子供给的驱动电流的对应的一例。

图1表示搭载于车辆的空调系统100的一例。该空调系统100具有经由配管105按序连接的压缩机101、冷凝器102、电动阀装置1(电动阀5)以及蒸发器103。电动阀装置1为膨胀阀。空调系统100具有空调控制装置110。空调控制装置110以能够与电动阀装置1通信的方式与电动阀装置1连接。空调控制装置110使用电动阀装置1来控制在配管105流动的制冷剂的流量。

如图2所示，电动阀装置1具有电动阀5和电动阀控制装置70。

电动阀5具有阀主体10、壳体20、阀芯30、驱动机构40、转子41以及定子60。

阀主体10具有主体部件11和连接部件13。主体部件11具有圆柱形状。主体部件11具有阀室14。第一导管15和第二导管16与主体部件11接合。第一导管15沿着与轴线L正交的方向(图2的左右方向)配置，并且与阀室14连接。第二导管16沿着轴线L方向(图2的上下方向)配置，并且经由阀口17与阀室14连接。阀口17在阀室14被圆环形状的阀座18包围。主体部件11具有圆形的嵌合孔11a。嵌合孔11a配置于主体部件11的上端面。嵌合孔11a的内周面具有在图2中朝向左侧的平面11d。在嵌合孔11a的底面形成有与阀室14相通的贯通孔11b。连接部件13具有圆环板形状。连接部件13的内周缘与主体部件11的上端部接合。主体部件11和连接部件13为铝合金、不锈钢或黄铜等金属制。

壳体20为不锈钢等金属制。壳体20具有圆筒形状。壳体20的下端部开口且上端部被封闭。壳体20的下端部与连接部件13的外周缘接合。

阀芯30具有第一轴部31、第二轴部32以及阀部33。第一轴部31具有圆柱形状。第二轴部32具有圆柱形状。第二轴部32的直径比第一轴部31的直径小。第二轴部32与第一轴部31的上端部同轴地相连设置。阀芯30具有作为朝向上方的圆环状的平面的台阶部34。台阶部34配置于第一轴部31与第二轴部32的相连设置部分。阀部33具有随着从上方朝向下方而直径变小的圆锥形状。阀部33与第一轴部31的下端部同轴地相连设置。阀部33配置于阀口17。在阀部33与阀口17之间形成有可变节流部。阀部33与阀座18相对地配置。在阀部33与阀座18接触时，阀口17关闭。

转子41具有圆筒形状。转子41的外径比壳体20的内径略小。转子41配置于壳体20的内侧。转子41能够相对于阀主体10旋转。转子41具有多个N极和多个S极。多个N极和多个S极配置于转子41的外周面。多个N极和多个S极在上下方向上延伸。多个N极和多个S极在周向上以等角度间隔交替配置。在电动阀装置1中，转子41例如具有12个N极和12个S极。彼此相邻的N极和S极之间的角度为15度。

驱动机构40使阀芯30在上下方向(轴线L方向)上移动。通过阀芯30的移动，阀口17的开度(即，电动阀5的阀开度)变化。驱动机构40具有阀轴保持架42、导向衬套43、止动部件44以及固定件45。

阀轴保持架42具有圆筒形状。阀轴保持架42的下端部开口且上端部被封闭。阀轴保持架42嵌合于转子41的嵌合孔41a。阀轴保持架42与转子41一同旋转。在阀轴保持架42的外周面的下端部配置有作为向径向外侧突出的突部的可动止动件42s。阀轴保持架42具有轴孔42b。轴孔42b配置于阀轴保持架42的上壁部42a。阀芯30的第二轴部32以在轴线L方向上能够移动的方式配置于轴孔42b。在阀轴保持架42的上壁部42a的下表面配置有垫圈46。在垫圈46与阀芯30的台阶部34之间配置有闭阀弹簧47。闭阀弹簧47为螺旋弹簧，将阀芯30朝向阀座18按压。在阀轴保持架42的内周面形成有内螺纹42c。可动止动件42s相对于转子41固定。

导向衬套43具有基部43a和支承部43b。基部43a具有圆筒形状。支承部43b具有圆筒形状。基部43a的外周面具有平面43d。基部43a被压入主体部件11的嵌合孔11a，并且平面43d与嵌合孔11a的平面11d接触。由此，主体部件11的中心轴与导向衬套43的中心轴在轴线L上一致，并且导向衬套43相对于主体部件11绕轴线L被正确地定位。支承部43b的外径比基部43a的外径小。支承部43b的内径与基部43a的内径相同。支承部43b与基部43a的上端部同轴地相连设置。在支承部43b的外周面形成有外螺纹43c。外螺纹43c与阀轴保持架42的内螺纹42c螺合。阀轴保持架42和导向衬套43构成将转子41的旋转转换为直线运动的螺纹机构。在导向衬套43的内侧配置有阀芯30的第一轴部31。导向衬套43将阀芯30支承为能够在轴线L方向上移动。

止动部件44具有止动主体44a。止动主体44a具有圆筒形状。在止动主体44a的内周面形成有内螺纹44c。在止动主体44a的外周面配置有作为向径向外侧突出的突部的固定止动件44s。内螺纹44c与外螺纹43c螺合至止动主体44a与导向衬套43的基部43a抵接为止。由此，止动部件44固定于导向衬套43。固定止动件44s相对于阀主体10固定。

固定件45具有固定部45a和凸缘部45b。固定部45a具有带台阶的圆筒形状。在固定部45a的内侧配置有阀芯30的第二轴部32。固定部45a与第二轴部32接合。凸缘部45b与固定部45a的下端部相连设置。在固定件45的外侧配置有复位弹簧48。复位弹簧48为螺旋弹簧。此外，在本发明中，复位弹簧48并不是必须的构成要素。

定子60具有圆筒形状。定子60具有A相定子61和B相定子62。

A相定子61在内周具有多个爪极型的极齿61a、61b。极齿61a的顶端朝向下方，极齿61b的顶端朝向上方。极齿61a和极齿61b在周向上以等角度间隔交替配置。在电动阀装置1中，A相定子61例如具有12个极齿61a和12个极齿61b。彼此相邻的极齿61a和极齿61b之间的角度为15度。当A相定子61的线圈61c被通电时，极齿61a和极齿61b成为彼此极性不同的磁极。

B相定子62在内周具有多个爪极型的极齿62a、62b。极齿62a的顶端朝向下方，极齿62b的顶端朝向上方。极齿62a和极齿62b在周向上以等角度间隔交替配置。在电动阀装置1中，B相定子62例如具有12个极齿62a和12个极齿62b。彼此相邻的极齿62a和极齿62b之间的角度为15度。当B相定子62的线圈62c被通电时，极齿62a和极齿62b成为彼此极性不同的磁极。

A相定子61和B相定子62同轴地配置。A相定子61与B相定子62接触。从轴线L方向观察时彼此相邻的A相定子61的极齿61a与B相定子62的极齿62a之间的角度为7.5度。即，B相定子62处于从极齿61a和极齿62a在轴线L方向上并排的位置相对于A相定子61绕轴线L旋转了7.5度的位置。如图4的(A)所示，A相定子61的线圈61c的端子A1、A2和B相定子62的线圈62c的端子B1、B2与电动阀控制装置70的电动机驱动器77连接。

在定子60的内侧配置有壳体20。在壳体20的内侧配置有转子41。定子60与转子41构成步进电动机66。

通过脉冲P输入步进电动机66而使转子41旋转。具体而言，通过向步进电动机66的定子60供给与脉冲P对应的驱动电流而使转子41旋转。在本说明书中，“脉冲P输入步进电动机66”与“向步进电动机66的定子60供给与脉冲P对应的驱动电流”为相同含义。

图4的(B)所示的脉冲P[1]～P[8]按序输入步进电动机66。在电动阀装置1中，脉冲P的速度为125pps。脉冲P的速度也可以是400pps。脉冲P的速度根据组装了电动阀装置1的系统等适当设定。

在使转子41向一方向(图3中的顺时针方向)旋转的情况下，将脉冲P按升序(脉冲P[1]～P[8]的顺序)循环地输入步进电动机66。当转子41向一方向旋转时，通过阀轴保持架42的内螺纹42c与导向衬套43的外螺纹43c的螺纹进给作用，转子41和阀轴保持架42向下方移动。转子41(阀轴保持架42)经由闭阀弹簧47向下方按压阀芯30。阀芯30向下方移动而阀部33与阀座18接触。此时的转子41的位置为闭阀位置Rc。当使转子41从该状态向一方向进一步旋转时，闭阀弹簧47被压缩而转子41和阀轴保持架42向下方进一步移动。阀芯30不向下方移动。然后，当阀轴保持架42的可动止动件42s与止动部件44的固定止动件44s接触时，转子41向一方向的旋转被限制。此时的转子41的位置为基准位置Rx。可动止动件42s和固定止动件44s是限制转子41向一方向的旋转的止动机构49。

在使转子41向与一方向相反的另一方向(图3中的逆时针方向)旋转的情况下，将脉冲P按降序(脉冲P[8]～P[1]的顺序)循环地输入步进电动机66。当转子41向另一方向旋转时，通过阀轴保持架42的内螺纹42c与导向衬套43的外螺纹43c的螺纹进给作用，转子41和阀轴保持架42向上方移动。转子41(阀轴保持架42)将固定件45向上方按压。阀芯30与固定件45一同向上方移动，从而阀芯30从阀座18分离。将在规定的流量测定环境下阀口17中的流体的流量为规定的设定值时的转子41的位置设为开阀位置Ro。根据电动阀装置1的结构、用途等适当地设定设定值。

当转子41向一方向旋转时阀口17关闭，当转子41向另一方向旋转时阀口17打开。即，一方向为闭阀方向，另一方向为开阀方向。

阀口17的开度与电动阀5的阀开度相关联。电动阀控制装置70以使电动阀5的阀开度处于从最小开度(0％)到最大开度(100％)的范围内的方式控制该电动阀5。

对电动阀控制装置70用于电动阀5的控制的阀开度的最小开度及最大开度进行说明。转子41处于通过止动机构49限制了向一方向的旋转的位置(基准位置Rx)时的电动阀5的阀开度为最小开度(0％)。另外，转子41处于阀口17成为电动阀5的最大流量(例如Cv值)的90％的流量的制冷剂能够流动的开度的位置(全开位置Rz)时的电动阀5的阀开度为最大开度(100％)。使转子41从基准位置Rx旋转至全开位置Rz所需的脉冲数为500。

此外，电动阀控制装置70用于电动阀5的控制的阀开度的最小开度及最大开度的设定并不限定于上述。例如，也可以将转子41处于从闭阀位置Rc向开阀方向旋转时电动阀5的阀泄漏量达到规定流量的位置时的电动阀5的阀开度作为最小开度(0％)。或者，也可以将转子41处于闭阀位置Rc、开阀位置Ro时的电动阀5的阀开度作为最小开度(0％)。另外，也可以将转子41处于内螺纹42c与外螺纹43c的螺合即将脱离前的位置时的电动阀5的阀开度作为最大开度(100％)。

电动阀控制装置70具有安装有多个电子零件(未图示)的基板71。基板71和定子60收容于合成树脂制的外壳(未图示)。如图1所示，电动阀控制装置70具有非易失性存储器75、通信装置76、电动机驱动器77以及计算机80。电动阀控制装置70基于从空调控制装置110接收到的命令来控制电动阀5。

非易失性存储器75存储即使在电源切断的情况下也需要保持的数据。非易失性存储器75例如是EEPROM、闪速存储器。

通信装置76经由有线通信总线120而与空调控制装置110以能够通信的方式连接。空调系统100例如采用Local Interconnect Network(LIN)、Controller Area Network(CAN)等通信方式。此外，通信装置76也可以与空调控制装置110以能够无线通信的方式连接。

电动机驱动器77基于从计算机80输入的脉冲P向步进电动机66供给驱动电流。如图4的(A)所示，电动机驱动器77与A相定子61的线圈61c的端子A1、A2及B相定子62的线圈62c的端子B1、B2连接。图4的(B)表示脉冲P与电动机驱动器77供给的驱动电流的对应的一例。在图4的(B)中，(+)表示供给从端子A1向端子A2的驱动电流或者从端子B1向端子B2的驱动电流，(﹣)表示供给从端子A2向端子A1的驱动电流或者从端子B2向端子B1的驱动电流，(0)表示不供给驱动电流。

当脉冲P[1]或P[5]输入电动机驱动器77时，电动机驱动器77仅对A相定子61的线圈61c供给驱动电流。当脉冲P[3]或P[7]输入电动机驱动器77时，电动机驱动器77仅对B相定子62的线圈62c供给驱动电流。当脉冲P[2]、P[4]、P[6]或P[8]输入电动机驱动器77时，电动机驱动器77对A相定子61的线圈61c和B相定子62的线圈62c供给驱动电流。

计算机80是CPU、ROM、RAM、输入输出接头(I/O)模拟-数字转换器(ADC)以及计时器等组装在一个组件中的组装设备用的微型计算机。计算机80也可以包含非易失性存储器75、通信装置76以及电动机驱动器77。计算机80也可以连接外置的温度传感器、外置的模拟-数字转换器。计算机80为控制部。

计算机80控制步进电动机66。具体而言，计算机80向电动机驱动器77输入脉冲P而使转子41旋转。

另外，计算机80获取由于转子41的旋转而在定子60产生的电压(被定子60电磁感应的电压)。具体而言，当电动机驱动器77根据脉冲P[1]和P[5]仅对A相定子61的线圈61c供给驱动电流时，计算机80获取在B相定子62的线圈62c的端子B1、B2间产生的电压VB。当电动机驱动器77根据脉冲P[3]和P[7]仅对B相定子62的线圈62c供给驱动电流时，计算机80获取在A相定子61的线圈61c的端子A1、A2间产生的电压VA。

步进电动机66没有失步时的电压VA的波形及电压VB的波形与步进电动机66失步时的电压VA的波形及电压VB的波形不同。计算机80基于电压VA和电压VB来判定步进电动机66是否失步。计算机80基于电压VA和电压VB来检测步进电动机66的失步。

另外，转子41旋转时的电压VA的波形及电压VB的波形与转子41不旋转时的电压VA的波形及电压VB的波形不同。计算机80基于电压VA和电压VB来判定转子41是否旋转。计算机80基于电压VA和电压VB来检测转子41的旋转。

另外，也可以是，电动阀5具有与转子41一同旋转的永磁体，电动阀控制装置70具有检测永磁体的旋转的磁传感器。然后，也可以是，计算机80基于磁传感器的输出信号，来判定步进电动机66是否失步以及转子41是否旋转。

在计算机80的ROM储存有CPU所执行的程序、不需要改写的各种设定值等。

计算机80的RAM是CPU执行程序时使用的作业用存储器。在计算机80的RAM储存有表示电动阀5的当前的阀开度的当前阀开度Dc。当前阀开度Dc在电动阀控制装置70的电源切断时或向休眠模式转移时从RAM被复制到非易失性存储器75。当前阀开度Dc在电动阀控制装置70的电源接通时或从休眠模式恢复时从非易失性存储器75被复制到RAM。另外，在计算机80的RAM储存有计数器C1。

接着，参照图5、图6对电动阀控制装置70执行的处理的一例进行说明。图5、图6是表示图1的电动阀装置所具有的计算机执行的处理的一例的流程图。

当电源接通时或从休眠模式恢复时，电动阀控制装置70(具体而言是计算机80)转移至动作模式。电动阀控制装置70在动作模式下，等待来自空调控制装置110的命令。然后，当从空调控制装置110接收到阀开度变更命令时，电动阀控制装置70执行图5、图6的流程图所示的处理(以下，称为“阀开度变更处理”。)。阀开度变更命令包含电动阀5的阀开度的目标值(目标阀开度Dt)。

电动阀控制装置70为了变更电动阀5的阀开度而使转子41旋转(S110)。具体而言，电动阀控制装置70将脉冲P输入电动机驱动器77，以使转子41旋转的方式控制步进电动机66。如果目标阀开度Dt比当前阀开度Dc小，则电动阀控制装置70将脉冲P按升序输入以使转子41向闭阀方向旋转。或者，如果目标阀开度Dt比当前阀开度Dc大，则电动阀控制装置70将脉冲P按降序输入以使转子41向开阀方向旋转。将此时的转子41的旋转方向称为“第一方向”。第一方向是在阀开度变更处理中将电动阀5的阀开度从当前阀开度Dc变更为目标阀开度Dt时的转子41的旋转方向。当目标阀开度Dt比当前阀开度Dc小时，闭阀方向为第一方向。当目标阀开度Dt比当前阀开度Dc大时，开阀方向为第一方向。

电动阀控制装置70判定步进电动机66是否失步。具体而言，电动阀控制装置70在以使转子41向第一方向旋转的方式控制步进电动机66时，基于电压VA和电压VB来判定步进电动机66是否失步(S120)。如果判定为步进电动机66未失步(S120：否)，并且电动阀5的阀开度未到达目标阀开度Dt(S130：否)，则电动阀控制装置70继续向电动机驱动器77输入脉冲P，以使转子41向第一方向旋转(S110)。当电动阀5的阀开度到达目标阀开度Dt时(S130：是)，电动阀控制装置70将目标阀开度Dt作为当前阀开度Dc储存于RAM，并结束阀开度变更处理。

当判定为步进电动机66失步时(S120：是)，电动阀控制装置70将用于使电动阀5从转子41不能旋转的锁定状态恢复到转子41能够旋转的通常状态的动作(S150～S220)的重复次数设定于计数器C1(S140)。在本实施例中，在计数器C1中设定的数为3。在计数器C1中设定的数量根据组装有电动阀装置1的系统等适当设定。

如果计数器C1不为0(S150：否)，则电动阀控制装置70使转子41向与第一方向相反的第二方向旋转(S160)。具体而言，电动阀控制装置70将脉冲P输入电动机驱动器77，以使转子41向与第一方向相反的第二方向旋转的方式控制步进电动机66。然后，电动阀控制装置70基于电压VA和电压VB来判定转子41是否旋转(S170)。

当判定为转子41没有旋转时(S170：否)，电动阀控制装置70增大步进电动机66的转矩，使转子41向第二方向旋转(S180)。具体而言，电动阀控制装置70在即使以使转子41向第二方向旋转的方式控制步进电动机66，转子41也不向第二方向旋转时，增大向步进电动机66供给的驱动电流。电动阀控制装置70使驱动电流与之前供给的驱动电流相比增大规定的大小(例如50mA)。当驱动电流增大时，转矩增大。电动阀控制装置70将脉冲P输入电动机驱动器77，以使转子41向第二方向旋转的方式控制步进电动机66。然后，电动阀控制装置70基于电压VA和电压VB来判定转子41是否旋转(S190)。

当判定为转子41没有旋转时(S190：否)，电动阀控制装置70增大步进电动机66的转矩，使转子41向第一方向旋转(S200)。具体而言，电动阀控制装置70在即使增大驱动电流且以使转子41向第二方向旋转的方式控制步进电动机66，转子41也不向第二方向旋转时，进一步增大向步进电动机66供给的驱动电流。电动阀控制装置70使驱动电流与之前供给的驱动电流相比增大规定的大小(例如50mA)。电动阀控制装置70将脉冲P输入电动机驱动器77，以使转子41向第一方向旋转的方式控制步进电动机66。然后，电动阀控制装置70基于电压VA和电压VB来判定转子41是否旋转(S210)。

此外，电动阀控制装置70在步骤S180及步骤S200中，代替增大驱动电流，也可以减小转子41的旋转速度。在该情况下，电动阀控制装置70使旋转速度与之前的旋转速度相比减小规定的大小(例如10pps)。当旋转速度减小时，转矩增大。

当电动阀控制装置70判定为转子41没有旋转时(S210：否)，使计数器C1减少1(S220)，并返回计数器C1的判定(S150)。

当判定为转子41旋转时(S170：是、S190：是、或S210：是)，电动阀控制装置70将转子41定位于基准位置Rx(S230)。具体而言，电动阀控制装置70将向步进电动机66供给的驱动电流的大小设为初始值。电动阀控制装置70将脉冲P输入电动机驱动器77，以使转子41向闭阀方向旋转的方式控制步进电动机66，而将转子41定位于基准位置Rx。例如，电动阀控制装置70将为了使转子41从全开位置Rz旋转至基准位置Rx所需的数量的脉冲P输入电动机驱动器77。然后，电动阀控制装置70结束阀开度变更处理。

当计数器C1为0时(S150：是)，电动阀控制装置70判定为不能使电动阀5从锁定状态恢复至通常状态，设置为故障标志，并结束阀开度变更处理。当设置了故障标志时，电动阀控制装置70执行电动阀5发生故障时的处理。此外，关于发生故障时的处理，由于超过本发明的范围，因此省略详细说明。

如以上说明的那样，本实施例所涉及的电动阀装置1具有电动阀5和电动阀控制装置70。电动阀5具有阀芯30、步进电动机66、根据步进电动机66的转子41的旋转使阀芯30移动的驱动机构40。电动阀控制装置70具有控制步进电动机66的计算机80。当计算机80为了变更电动阀5的阀开度而以使转子41向第一方向旋转的方式控制步进电动机66时，如果检测到步进电动机66的失步，则(A)以使转子41向与第一方向相反的第二方向旋转的方式控制步进电动机66。由此，通过使转子41的旋转方向反转，能够使驱动机构40的部件的动作方向反转而从驱动机构40排出异物。因此，能够使电动阀5从锁定状态恢复至通常状态。

另外，计算机80在(B)即使以使转子41向第二方向旋转的方式控制步进电动机66，转子41也不向第二方向旋转时，使步进电动机66的转矩增大且以使转子41向第二方向旋转的方式控制步进电动机66。这样，通过计算机80增大转矩并使转子41向第二方向旋转，能够更有效地从驱动机构40排出异物。

另外，计算机80在(C)即使增大步进电动机66的转矩且以使转子41向第二方向旋转的方式控制步进电动机66，转子41也不向第二方向旋转时，进一步增大转矩且以使转子41向第一方向旋转的方式控制步进电动机66。这样，通过计算机80进一步增大转矩并使转子41的旋转方向反转，能够更有效地从驱动机构40排出异物。

另外，计算机80在(A)、(B)、(C)中的任一项动作中转子41旋转时，结束(A)、(B)、(C)的动作，以使转子41定位于基准位置Rx的方式控制步进电动机66。这样，计算机80通过在电动阀5从锁定状态恢复至通常状态后，将转子41定位于基准位置Rx，能够消除步进电动机66的失步。

另外，计算机80重复(A)、(B)、(C)的动作。当(A)、(B)、(C)的动作重复了规定的次数时，计算机80结束(A)、(B)、(C)的动作。这样，通过计算机80重复(A)、(B)、(C)的动作，能够提高电动阀5恢复至通常状态的可能性。另外，计算机80在即使重复了规定次数(A)、(B)、(C)的动作，电动阀5也没有恢复至通常状态时，结束(A)、(B)、(C)的动作，因此能够防止使电动阀5恢复至通常状态的动作长时间持续。

在上述的实施例中，计算机80通过增大向步进电动机66供给的驱动电流来增大转矩。然后，也可以是，计算机80重复(A)、(B)、(C)的动作，当驱动电流超过规定的电流上限判定阈值(例如800mA)时，结束(A)、(B)、(C)的动作。这样，通过计算机80重复(A)、(B)、(C)的动作，能够提高电动阀5恢复至通常状态的可能性。另外，计算机80在向步进电动机66供给的驱动电流超过电流上限判定阈值时，结束(A)、(B)、(C)的动作，因此能够防止使电动阀5恢复至通常状态的动作长时间持续。电流上限判定阈值是基于电动机驱动器77能够向步进电动机66供给的电流的最大值而设定的。

在上述的实施例中，也可以是，计算机80通过减小转子41的旋转速度来增大转矩。然后，也可以是，计算机80重复(A)、(B)、(C)的动作，在旋转速度成为速度下限判定阈值(例如0pps)以下时，结束(A)、(B)、(C)的动作。这样，通过计算机80重复(A)、(B)、(C)的动作，能够提高电动阀5恢复至通常状态的可能性。另外，计算机80在转子41的旋转速度成为速度下限判定阈值以下时，结束(A)、(B)、(C)的动作，因此能够防止使电动阀5恢复至通常状态的动作长时间持续。

在上述的实施例中，也可以是，计算机80代替(B)的动作，在(B1)即使以使转子41向第二方向旋转的方式控制步进电动机66，转子41也不向第二方向旋转时，使向步进电动机66供给的驱动电流为最大值且以使转子41向第二方向旋转的方式控制步进电动机66。这样，通过使计算机80向步进电动机66供给的驱动电流为最大值来增大转矩，使转子41向第二方向旋转，能够更有效地从驱动机构40排出异物。

在上述的实施例中，也可以是，计算机80代替(C)的动作，在(C1)即使向步进电动机66供给的驱动电流为最大值且以使转子41向第二方向旋转的方式控制步进电动机66，转子41也不向第二方向旋转时，使驱动电流为最大值且以使转子41向第一方向旋转的方式控制步进电动机66。这样，计算机80通过使驱动电流为最大值来增大转矩，使转子41的旋转方向反转，能够更有效地从驱动机构40排出异物。在(B1)的动作和(C1)的动作中，最大值是电动机驱动器77能够向步进电动机66供给的电流的最大值。

在本说明书中，“圆筒”、“圆柱”等表示形状的各用语也用于实质上具有该用语的形状的部件、部件的部分中。例如，“圆筒形状的部件”包含圆筒形状的部件和实质上圆筒形状的部件。

以上虽然对本发明的实施例进行了说明，但是本发明并不限定于实施例。只要不违背本发明的主旨，本领域技术人员对上述的实施例适当进行结构要素的追加、删除、设计变更而得到的结构、适当组合实施例的特征而得到的结构，也包含在本发明的范围内。

符号说明

1…电动阀装置、5…电动阀、10…阀主体、11…主体部件、11a…嵌合孔、11b…贯通孔、11d…平面、13…连接部件、14…阀室、15…第一导管、16…第二导管、17…阀口、18…阀座、20…壳体、30…阀芯、31…第一轴部、32…第二轴部、33…阀部、34…台阶部、40…驱动机构、41…转子、41a…嵌合孔、42…阀轴保持架、42a…上壁部、42b…轴孔、42c…内螺纹、42s…可动止动件、43…导向衬套、43a…基部、43b…支承部、43c…外螺纹、43d…平面、44…止动部件、44a…止动主体、44c…内螺纹、44s…固定止动件、45…固定件、45a…固定部、45b…凸缘部、46…垫圈、47…闭阀弹簧、48…复位弹簧、49…止动机构、60…定子、61…A相定子、61a…极齿、61b…极齿、61c…线圈、62…B相定子、62a…极齿、62b…极齿、62c…线圈、66…步进电动机、70…电动阀控制装置、71…基板、75…非易失性存储器、76…通信装置、77…电动机驱动器、80…计算机、100…空调系统、101…压缩机、102…冷凝器、103…蒸发器、105…配管、110…空调控制装置、120…有线通信总线、A1…端子、A2…端子、B1…端子、B2…端子、C1…计数器、L…轴线。

Claims (10)

1.一种电动阀控制装置，控制电动阀，其特征在于，

所述电动阀具有阀芯、步进电动机及根据所述步进电动机的转子的旋转使所述阀芯移动的驱动机构，

所述电动阀控制装置具有控制所述步进电动机的控制部，

所述控制部在为了变更所述电动阀的阀开度而以使所述转子向第一方向旋转的方式控制所述步进电动机时，如果检测到所述步进电动机的失步，则(A)以使所述转子向与所述第一方向相反的第二方向旋转的方式控制所述步进电动机。

2.根据权利要求1所述的电动阀控制装置，其特征在于，

所述控制部在(B)即使以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机，所述转子也不向所述第二方向旋转时，增大所述步进电动机的转矩且以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机。

3.根据权利要求2所述的电动阀控制装置，其特征在于，

所述控制部在(C)即使增大所述转矩且以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机，所述转子也不向所述第二方向旋转时，进一步增大所述转矩且以使所述转子向所述第一方向旋转的方式控制所述步进电动机。

4.根据权利要求3所述的电动阀控制装置，其特征在于，

在所述(A)、(B)、(C)中的任一项动作中，当所述转子旋转时，所述控制部结束所述(A)、(B)、(C)的动作，以使所述转子定位于基准位置的方式控制所述步进电动机。

5.根据权利要求4所述的电动阀控制装置，其特征在于，

所述控制部重复所述(A)、(B)、(C)的动作，

当所述(A)、(B)、(C)的动作重复了规定的次数时，所述控制部结束所述(A)、(B)、(C)的动作。

6.根据权利要求4或5所述的电动阀控制装置，其特征在于，

所述控制部通过增大向所述步进电动机供给的驱动电流来增大所述转矩，

所述控制部重复所述(A)、(B)、(C)的动作，

当所述驱动电流超过电流上限判定阈值时，所述控制部结束所述(A)、(B)、(C)的动作。

7.根据权利要求4或5所述的电动阀控制装置，其特征在于，

所述控制部通过减小所述转子的旋转速度来增大所述转矩，

所述控制部重复所述(A)、(B)、(C)的动作，

当所述旋转速度成为速度下限判定阈值以下时，所述控制部结束所述(A)、(B)、(C)的动作。

8.根据权利要求1所述的电动阀控制装置，其特征在于，

所述控制部在(B1)即使以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机，所述转子也不向所述第二方向旋转时，使向所述步进电动机供给的驱动电流为最大值且以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机。

9.根据权利要求8所述的电动阀控制装置，其特征在于，

所述控制部在(C1)即使所述驱动电流为最大值且以使所述转子向所述第二方向旋转的方式控制所述步进电动机，所述转子也不向所述第二方向旋转时，使所述驱动电流为最大值且以使所述转子向所述第一方向旋转的方式控制所述步进电动机。

10.一种电动阀装置，其特征在于，具有：

电动阀，该电动阀具有阀芯、步进电动机及根据所述步进电动机的转子的旋转使所述阀芯移动的驱动机构；以及

权利要求1所述的电动阀控制装置。