JP2014169771A

JP2014169771A - 電磁弁制御装置

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Publication number: JP2014169771A
Application number: JP2013043060A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Ogawa; 善朗小川
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2014-09-18
Also published as: US20140251467A1; EP2775182A1

Abstract

【課題】使用者等が電磁弁の動作回数に基づいて電磁弁の状態を精緻に把握することのできる電磁弁制御装置を提供する。
【解決手段】電磁弁１２を制御する電磁弁制御装置１３であって、電磁弁１２の開閉に関する動作回数を記憶する記憶部１３６と、記憶部１３６に記憶された動作回数を外部へ送信する送受信部１３２と、を備える。また、記憶部１３６に記憶された動作回数が電磁弁１２の寿命に関する制限回数以上となったときに、送受信部１３２は外部へ警報信号を送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁弁制御装置に係り、例えば車両用空調装置に用いる電磁弁の制御装置に関する。

例えば、フロントエアコンとリアエアコンを備えた車両用空調装置（カーエアコン）では、フロントエアコンへの冷媒の流れを制御する電磁弁とリアエアコンへの冷媒の流れを制御する電磁弁とが用いられる。一般に、フロントエアコンを使用する場合には、フロントエアコン用の電磁弁を開弁してフロントエアコンへ冷媒を流し、フロントエアコンを使用しない場合には、フロントエアコン用の電磁弁を閉弁してフロントエアコンへの冷媒の流れを遮断する。また、リアエアコンを使用する場合には、リアエアコン用の電磁弁を開弁してリアエアコンへ冷媒を流し、リアエアコンを使用しない場合には、リアエアコン用の電磁弁を閉弁してリアエアコンへの冷媒の流れを遮断する（例えば、特許文献１）。

また、上記する車両用空調装置に用いる電磁弁には、ノーマルオープンタイプとノーマルクローズタイプが存在する。ノーマルオープンタイプの電磁弁は、非通電状態で開弁しており、通電すると弁が動作して閉弁する。一方で、ノーマルクローズタイプの電磁弁は、非通電状態で閉弁しており、通電すると弁が動作して開弁するようになっている。

ところで、上記する電磁弁は、機械部品であるために耐久性上の寿命があり、例えば10万回などといった動作回数の制限が設けられている。

そのため、例えば車両用空調装置にノーマルクローズタイプの電磁弁を使用し、車両の保証期間が経過する前に電磁弁の動作回数が寿命に関する制限回数（例えば、10万回）を超えてしまった場合には、電磁弁に通電しても開弁しないで閉弁したままとなり、車室内の空調を行うことができないといった問題や、非通電にしても閉弁しないで開弁したままとなり、冷媒の流れを遮断することができないといった問題が発生する。また、車両用空調装置にノーマルオープンタイプの電磁弁を使用し、車両の保証期間が経過する前に電磁弁の動作回数が寿命に関する制限回数（例えば、10万回）を超えてしまった場合には、電磁弁に通電しても閉弁しないで開弁したままとなり、冷媒の流れを遮断することができないといった問題や、非通電にしても開弁しないで閉弁したままとなり、車室内の空調を行うことができないといった問題が発生する。

このような問題に対し、特許文献２には、電磁弁の使用期限（寿命）に対する信頼性を向上させる技術が開示されている。

特許文献２に開示されている電磁弁駆動回路は、電流検出値に基づいて電磁弁が動作中であることを検出する電磁弁動作検出部と、電磁弁動作検出部での検出結果を記憶する検出結果記憶部と、検出結果記憶部に記憶された各検出結果より電磁弁の累積動作回数を算出し、累積動作回数が所定の第１動作回数を上回るか否かを判定する累積動作回数判定部と、を有しており、その累積動作回数判定部は、累積動作回数が第１動作回数を上回ったことを判定した際に、第１パルス信号のパルス幅の変更を指示するパルス幅変更信号をスイッチ制御部に出力すると共に、累積動作回数が第１動作回数よりも多く設定された第２動作回数を上回ったことを判定した際に、電磁弁が使用期限に至ったことを通知する使用期限通知信号を外部に出力するものです。

特開平７−１１７４５５号公報特許第４４３１９９６号公報

特許文献２に開示されている電磁弁駆動回路によれば、累積動作回数が所定回数を上回ったことを累積動作回数判定部が判定した際に、電磁弁が使用期限に至ったことを通知する使用期限通知信号を当該累積動作回数判定部が外部に出力することによって、使用者等が使用期限（寿命）に至った電磁弁を速やかに交換することができる。

しかしながら、特許文献２に開示されている電磁弁駆動回路においては、電磁弁が使用期限に至るまで、使用者等が電磁弁の状態（例えば、累積動作回数等）を把握することができないといった問題がある。例えば電磁弁が車両用空調装置に使用される場合、当該空調装置を搭載した車両は様々な環境下で使用されるため、電磁弁の使用期限（寿命）は環境に応じて様々に変化し、使用者等はその環境に応じた適宜の動作回数で電磁弁を交換する必要があるものの、上記する電磁弁駆動回路においては、使用者等が所望の時期に電磁弁の状態（例えば、累積動作回数等）を精緻に把握することができず、環境に応じた適宜の動作回数で電磁弁を交換することができないといった問題が生じ得る。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、使用者等が電磁弁の動作回数に基づいて電磁弁の状態を精緻に把握することのできる電磁弁制御装置を提供することにある。

上記する課題を解決するために、本発明に係る電磁弁制御装置は、電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、前記電磁弁の開閉に関する動作回数を記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された前記動作回数を外部へ送信する送信部と、を備えることを特徴としている。

好ましい形態では、前記記憶部に記憶された前記動作回数が電磁弁の寿命に関する制限回数以上となったときに、前記送信部は外部へ警報信号を送信する。また、好ましい形態では、前記制限回数は、前記電磁弁の耐久性上許容し得る動作回数である。また、好ましい形態では、前記動作回数は、前記電磁弁の開弁回数、閉弁回数及び通電回数のうちのいずれかである。また、好ましい形態では、前記送信部は、LIN通信又はCAN通信によって外部へ送信する。また、好ましい形態では、前記記憶部は不揮発性メモリである。

本発明の電磁弁制御装置によれば、送信部が、記憶部に記憶された電磁弁の開閉に関する動作回数を外部へ送信することによって、使用者等は所望の時期に電磁弁の開閉に関する動作回数を精緻に把握することができる。また、記憶部に記憶された動作回数が電磁弁の寿命に関する制限回数以上となったとき、特に記憶部に記憶された動作回数が電磁弁の耐久性上許容し得る動作回数以上となったときに送信部が外部へ警報信号を送信することによって、使用者等は電磁弁が交換時期であることを確実に把握することができる。また、動作回数が電磁弁の開弁回数、閉弁回数及び通電回数のうちのいずれかであることによって、使用者等は電磁弁の開閉に関する動作回数を精緻に把握することができる。また、送信部が車両等で一般に使用されるLIN通信又はCAN通信によって外部と通信を行うことによって、新たな通信ネットワークを構築することなく簡便に当該電磁弁制御装置を車両用空調装置（カーエアコン）に適用することができる。また、記憶部が不揮発性メモリであることによって、当該電磁弁制御装置が消費電力を低減するスリープモードで動作している場合や、当該電磁弁制御装置の電源が切断された場合であっても、電磁弁の動作回数を前記記憶部に確実に記憶しておくことができる。

本発明に係る電磁弁制御装置が適用された空調装置の冷凍サイクルを説明した全体構成図。図１に示す電磁弁装置の内部構成を示した内部構成図。図２に示す電磁弁制御装置のマイコンから出力される制御信号の一例を時系列で示した図。図２に示す電磁弁制御装置のマイコンの処理フローを説明したフロー図。送信バッファレジスタの一例を示した図。

以下、本発明に係る電磁弁制御装置の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る電磁弁制御装置が適用された空調装置の冷凍サイクルを説明したものであり、例えばバッテリーを搭載した電気自動車用の空調装置の冷凍サイクルを説明したものである。なお、図中の矢印は、冷房時の冷媒の流れ方向を示している。

図示する空調装置（例えばカーエアコン）１００は、フロントエアコン１０、リアエアコン２０、バッテリーエアコン３０、圧縮機４０、及び凝縮器５０を備え、それぞれが配管で接続されていて、その内部を冷媒が循環することによって冷凍サイクルが構成されている。

フロントエアコン１０は、例えば車室内の前方座席の空調を行うために使用され、電磁弁装置１１、膨張弁１５、及び蒸発器１６を有している。また、電磁弁装置１１は、電磁弁１２に当該電磁弁１２の開閉を制御する電磁弁制御装置１３を一体に取り付けた構造となっている。

また、リアエアコン２０は、例えば車室内の後方座席の空調を行うために使用され、電磁弁装置２１、膨張弁２５、及び蒸発器２６を有している。また、電磁弁装置２１は、電磁弁２２に当該電磁弁２２の開閉を制御する電磁弁制御装置２３を一体に取り付けた構造となっている。

また、バッテリーエアコン３０は、例えば車両に搭載されたバッテリーを冷却するために使用され、電磁弁装置３１、膨張弁３５、及び蒸発器３６を有している。また、電磁弁装置３１は、電磁弁３２に当該電磁弁３２の開閉を制御する電磁弁制御装置３３を一体に取り付けた構造となっている。

例えば、フロントエアコン１０の電磁弁装置１１の電磁弁制御装置１３により電磁弁１２を開弁することによって、電磁弁１２及び膨張弁１５を通って蒸発器１６へ冷媒が流れるため、車室内の前方座席の冷房を行うことができる。また、リアエアコン２０の電磁弁装置２１の電磁弁制御装置２３により電磁弁２２を開弁することによって、電磁弁２２及び膨張弁２５を通って蒸発器２６へ冷媒が流れるため、車室内の後方座席の冷房を行うことができる。さらに、バッテリーエアコン３０の電磁弁装置３１の電磁弁制御装置３３により電磁弁３２を開弁することによって、電磁弁３２及び膨張弁３５を通って蒸発器３６へ冷媒が流れるため、車両に搭載されたバッテリーを冷却することができる。

一方、バッテリーエアコン３０の電磁弁装置３１の電磁弁制御装置３３により電磁弁３２を閉弁することによって、電磁弁３２及び膨張弁３５を通って蒸発器３６へ流れる冷媒の流れが遮断されるため、例えば車両に搭載されたバッテリーの冷却が不要である場合等に、当該バッテリーの冷却を行わないようにすることができる。また、フロントエアコン１０の電磁弁装置１１の電磁弁制御装置１３により電磁弁１２を閉弁し、リアエアコン２０の電磁弁装置２１の電磁弁制御装置２３により電磁弁２２を閉弁することによって、電磁弁１２及び膨張弁１５を通って蒸発器１６へ流れる冷媒の流れが遮断されると共に、電磁弁２２及び膨張弁２５を通って蒸発器２６へ流れる冷媒の流れが遮断されるため、例えば車両を停車し、搭乗者が車両から離れてバッテリーの充電のみを行う場合等に、車室内の前方座席や後方座席の空調を行わないようにすることができる。

図２は、図１に示す電磁弁装置の内部構成、特にフロントエアコン１０の電磁弁装置１１の内部構成を示したものである。なお、リアエアコン２０の電磁弁装置２１及びバッテリーエアコン３０の電磁弁装置３１は、フロントエアコン１０の電磁弁装置１１と同様の構成を有しているため、その詳細な説明は省略する。

図示する電磁弁装置１１の電磁弁制御装置１３は、例えばプリント基板上に電子部品が半田付けされた電子回路基板から構成されており、その電子回路基板がネジ等によって樹脂性ケースに固定され、そのケースがネジ等によって電磁弁１２のコイル１２１に取り付けられた金具等に固定されることによって、電磁弁制御装置１３が電磁弁１２に一体に取り付けられている。また、電磁弁１２のコイル１２１はリード線に接続され、そのリード線が例えば半田付け等によって電磁弁制御装置１３のプリント基板に直接的に接続されている。

また、電磁弁装置１１の電磁弁制御装置１３は、車両のバッテリー電源(+Vb, GND)と接続されると共に、例えば自動車等の車両内での通信に使用される車載LAN(Local Area Network)であるLIN（Local Interconnect Network）バス（CAN（Controller Area Network）バスでもよい）１に接続されている。電磁弁装置１１の電磁弁制御装置１３は、スレーブノードとして動作し、LINバス１に接続されるマスターノードとして動作する空調装置（例えばカーエアコン）用ECU（Electronic Control Unit）３から送信されるLIN通信信号（CANバスの場合にはCAN通信信号）を介して電磁弁１２の開弁や閉弁を表す信号等の命令を定期的に受信し、電磁弁１２の開弁や閉弁を制御するようになっている。

ここで、電磁弁制御装置１３が受信する電磁弁１２の開弁や閉弁を表す信号は、電磁弁１２の開弁や閉弁を直接的に表す信号でもよいし、例えば電磁弁１２の通電や非通電を表す信号でもよい。電磁弁制御装置１３が通電を表す信号を受信した場合、例えば電磁弁１２がノーマルオープンタイプであれば電磁弁１２は閉弁し、電磁弁１２がノーマルクローズタイプであれば電磁弁１２は開弁する。一方で、電磁弁制御装置１３が非通電を表す信号を受信した場合、電磁弁１２がノーマルオープンタイプであれば電磁弁１２は開弁し、電磁弁１２がノーマルクローズタイプであれば電磁弁１２は閉弁する。

なお、空調装置１００は、電磁弁装置１１、２１、３１等のほか、例えば風量を調整するダンパー装置６１、７１を有している。電磁弁装置１１が接続されるLINバス１には、上記する電磁弁装置１１のほか、空調装置１００に使用されるスレーブノードとして動作する電磁弁装置２１や電磁弁装置３１、ダンパー装置６１、７１等も接続されている。また、マスターノードとして動作する空調装置（例えばカーエアコン）用ECU３は、車両内での通信に使用されるCANバス２に接続され、このCANバス２を介して不図示の他のECU、あるいは車両のメインテナンスサービス時に当該車両に接続される検査機器、車両のナビゲーション画面やコントロールパネル等の表示装置４と通信できるようになっている。

電磁弁制御装置１３は、主に、レギュレータ１３１、LINトランシーバ１３２、マイコン１３３、IPD(Intelligent Power Device)１３４、FWD(Free Wheeling Diode)１３５、及びEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)１３６を備えている。

レギュレータ１３１は、電磁弁制御装置１３に接続された車両のバッテリー電源+Vb（例えば+12Vdc）から電磁弁制御装置１３の内部の回路で使用する電源+Vc（例えば+5Vdc）を生成する。

LINトランシーバ（送受信部）１３２は、LINバス１に接続されており、LINバス１の電圧レベルを電磁弁制御装置１３の内部の回路の電圧レベルに変換して、例えば空調装置用ECU３とマイコン１３３とのLIN通信を可能にする。

マイコン１３３は、LINトランシーバ１３２に接続されており、LINバス１を介して空調装置用ECU３から送信されるLIN通信信号に基づいて電磁弁１２の開弁や閉弁を制御するプログラム等を格納するROM、ROMに格納されたプログラムの実行処理や電磁弁１２の動作回数等の演算処理を行うCPU、CPUで演算された電磁弁１２の動作回数等を一時的に記憶するRAM、電磁弁１２の制御信号Ssvを出力する出力ポートPsvを含む周辺回路との入出力処理を行うI/O回路、時間を計測するタイマ、及び、アナログ電圧をデジタル値に変換するA/D変換器等を有している。

IPD１３４は、マイコン１３３の出力ポートPsvに接続され、例えばMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等のスイッチング素子を含んでおり、マイコン１３３の出力ポートPsvから出力される電磁弁１２の制御信号Ssvに基づいて電磁弁１２へ印加するバッテリー電圧の通電状態を制御する。

FWD１３５は、電磁弁１２のコイル１２１に並列に接続されており、例えばMOSFETがOFFされた時の負荷電流を還流させるようになっている。

不揮発性メモリであるEEPROM（記憶部）１３６は、マイコン１３３に接続されており、マイコン１３３のRAMに記憶されたデータのうちバッテリー電源が切断された際に保持する必要がある電磁弁１２の動作回数等のデータを記憶する。

なお、レギュレータ１３１、LINトランシーバ１３２、マイコン１３３、IPD１３４、FWD１３５、及びEEPROM１３６はそれぞれ別体に構成してもよいし、電磁弁制御装置１３を小型化するためにそれらのうち二つ以上を一体に構成したICチップなどを使用してもよい。

上記する電磁弁制御装置１３による電磁弁１２の制御処理を概説すると、まず、空調装置用ECU３は、車両の状態や運転者のスイッチ操作等に基づいて、電磁弁１２の開弁や閉弁、又は通電や非通電を表す信号をLINバス１を介してLIN通信信号で電磁弁制御装置１３へ送信する。

電磁弁制御装置１３は、空調装置用ECU３から送信されたLIN通信信号をLINトランシーバ１３２で受信し、このLINトランシーバ１３２は、電磁弁制御装置１３の内部の回路の電圧レベルに変換してそのLIN通信信号をマイコン１３３へ出力する。マイコン１３３は、その信号を入力し、電磁弁１２の開弁や閉弁、又は通電や非通電に応じた制御信号Ssvを出力ポートPsvからIPD１３４へ出力する。IPD１３４は、マイコン１３３の出力ポートPsvから入力した制御信号Ssvに基づいて、電磁弁１２のコイル１２１に印加するバッテリー電圧+Vb（例えば＋12Vdc）の通電状態を制御し、電磁弁１２の開弁や閉弁、又は通電や非通電を制御する。マイコン１３３は、この電磁弁１２の開弁回数や閉弁回数、通電回数等の動作回数をカウントしてEEPROM１３６へ出力し、EEPROM１３６は、その動作回数を記憶する。

図３は、図２に示す電磁弁制御装置のマイコンから出力される制御信号の一例を時系列で示したものであり、特に、電磁弁１２がノーマルクローズタイプである場合に、電磁弁制御装置１３が空調装置用ECU３から受信した電磁弁１２の開弁や閉弁を表すLIN通信信号に基づいてマイコン１３３の出力ポートPsvから出力され、電磁弁１２のコイル１２１に印加するバッテリー電圧+Vbの通電状態を制御する制御信号Ssvの一例を示したものである。

ここで、LIN通信信号に基づいてマイコン１３３が出力ポートPsvに1をセットした場合には、当該出力ポートPsvから出力される電磁弁１２の制御信号SsvはH（High）となり、この制御信号Ssvを入力したIPD１３４は、例えばMOSFET等のスイッチング素子をONにして電磁弁１２にバッテリー電圧を印加するため、電磁弁１２は通電状態となって開弁する。一方で、LIN通信信号に基づいてマイコン１３３が出力ポートPsvに0をセットした場合には、当該出力ポートPsvから出力される電磁弁１２の制御信号SsvはL（Low）となり、この制御信号Ssvを入力したIPD１３４は、例えばMOSFET等のスイッチング素子をOFFにして電磁弁１２にバッテリー電圧を印加しないため、電磁弁１２は非通電状態となって閉弁する。

図３に示すように、例えばt1〜t2、t3〜t4、t5〜t6の時間では、電磁弁制御装置１３のマイコン１３３が電磁弁１２の閉弁を表すLIN通信信号を空調装置用ECU３から受信しており、マイコン１３３は出力ポートPsvに0をセットし、当該出力ポートPsvから出力される電磁弁１２の制御信号SsvがLとなり、IPD１３４はスイッチング素子をOFFにして電磁弁１２にバッテリー電圧を印加せず、電磁弁１２が非通電状態となって閉弁している。一方で、t2〜t3、t4〜t5の時間では、電磁弁制御装置１３のマイコン１３３が電磁弁１２の開弁を表すLIN通信信号を空調装置用ECU３から受信しており、マイコン１３３は出力ポートPsvに1をセットし、当該出力ポートPsvから出力される電磁弁１２の制御信号SsvがHとなり、IPD１３４はスイッチング素子をONにして電磁弁１２にバッテリー電圧を印加し、電磁弁１２が通電状態となって開弁している。

なお、例えばt2〜t3、t4〜t5の時間で電磁弁１２にバッテリー電圧を印加して通電している際に、電磁弁１２のコイル１２１の温度上昇が問題となる場合等には、IPD１３４のMOSFET等のスイッチング素子のON/OFFを制御して電磁弁１２に印加しているバッテリー電圧を制御し、電磁弁１２のコイル１２１に流れる電流を減少させてその温度上昇を抑制してもよい。

また、上記するように、電磁弁１２がノーマルオープンタイプである場合には、電磁弁１２は通電状態で閉弁し、非通電状態で開弁する。また、電磁弁制御装置１３が空調装置用ECU３から受信する電磁弁１２の開弁や閉弁を表すLIN通信信号は、例えば電磁弁１２の通電や非通電を表す信号であってもよい。

そして、電磁弁制御装置１３のマイコン１３３は、例えば図３に示すt1〜t6の時間における電磁弁１２の開弁回数（例えば2回）や閉弁回数（例えば3回）、通電回数（例えば2回）等の動作回数をカウントしてEEPROM１３６へ出力し、EEPROM１３６は、マイコン１３３から出力された電磁弁１２の動作回数を記憶する。

図４は、図２に示す電磁弁制御装置のマイコンの処理フローを説明したものであり、特に、電磁弁１２がノーマルクローズタイプである場合の、電磁弁制御装置１３のマイコン１３３による電磁弁１２の開閉制御処理フローを説明したものである。

まず、ＳＴ１では、マイコン１３３は空調装置用ECU３から受信した定期的（例えば200msec毎）なLIN通信信号が電磁弁１２の開弁を表す信号であるか否かを判断し、そのLIN通信信号が電磁弁１２の開弁を表す信号である場合には、ＳＴ２へ進む。

次いで、ＳＴ２では、マイコン１３３は出力ポートPsvに1をセットして電磁弁１２の制御信号SsvをHとし、IPD１３４の例えばMOSFET等のスイッチング素子をONにして電磁弁１２にバッテリー電圧を印加し、電磁弁１２に通電して当該電磁弁１２を開弁する。

次に、ＳＴ３では、マイコン１３３はカウントフラグfcが0であるか否かを判断する。ここで、カウントフラグfcは、電磁弁１２の動作回数のカウントを示すフラグであり、カウントフラグfcが0である場合には電磁弁１２の動作（開弁動作）が未カウントであることを表し、カウントフラグfcが1である場合には電磁弁１２の動作（開弁動作）がカウント済みであることを表しており、その初期値は0である。マイコン１３３が電磁弁１２のＳＴ２での動作をカウントしていない、すなわちカウントフラグfcが初期値の0である場合には、ＳＴ４へ進む。なお、マイコン１３３が電磁弁１２のＳＴ２での動作を既にカウントしている、すなわちカウントフラグfcが1である場合には、ＳＴ１へ戻る。これにより、マイコン１３３が既にカウントした電磁弁１２のＳＴ２での動作を再びカウントしてしまうことを抑止している。

次に、ＳＴ４では、マイコン１３３はEEPROM１３６に記憶している動作回数カウンタCmをRAMに読み出し、ＳＴ５では、電磁弁１２をＳＴ２で1回動作（開弁）させたため、RAM上の動作回数カウンタCmに1を加算し（例えば、電磁弁１２の最初の動作の際には動作回数カウンタCmが1となる）、ＳＴ６では、RAM上の新たな動作回数カウンタCmを再びEEPROM１３６に書き込んで記憶する。これにより、電磁弁制御装置１３は、耐久性に影響する電磁弁１２の動作回数を記憶することができる。また、マイコン１３３が前記電磁弁１２の動作回数を不揮発性メモリであるEEPROM１３６に記憶することによって、マイコン１３３が電磁弁制御装置１３を省電力状態とするためにスリープモードに入ったり、電源＋Vcが切断されてマイコン１３３が動作していない場合や、電磁弁制御装置１３のバッテリー電源+Vbが切断された場合であっても、電磁弁１２の動作回数を確実に記憶しておくことができる。

次に、ＳＴ７では、マイコン１３３は電磁弁１２の開弁動作による動作回数をカウントしたため、カウントフラグfcを1にセットする。

次に、ＳＴ８では、ＳＴ５でカウントした電磁弁１２の動作回数をマイコン１３３から例えば空調装置用ECU３へ送信するため、マイコン１３３はRAM上の動作回数カウンタCmを同様にRAM上にあるLIN通信のための送信バッファレジスタにセットする。マイコン１３３は、例えば空調装置用ECU３からLINバス１を介してLIN通信で送信要求信号を受信した場合、その空調装置用ECU３へ送信バッファレジスタの内容をLINバス１を通してLIN通信信号として送信する。これにより、送信バッファレジスタの内容を受信したマスターノードとして動作する外部のECUが、電磁弁１２の動作回数を把握することができるため、例えば6ヶ月点検や12ヶ月点検、車検等の車両の定期的なメインテナンスサービス時に当該車両に接続された検査機器の表示画面や表示ランプ、車両のナビゲーション画面、コントロールパネル上のランプ等の表示装置４を介して、車両整備者や運転者等といった使用者等が電磁弁１２の動作回数を確認することができ、電磁弁１２の動作回数が当該電磁弁１２の寿命に関する制限回数以上となる以前に使用者等が電磁弁１２の交換の判断を行うことができる。なお、電磁弁１２の寿命に関する制限回数は、例えばマイコン１３３等に予め記憶しておいてもよいし、空調装置１００を搭載した車両の使用環境に応じてマイコン１３３等により演算して記憶しておいてもよいし、使用者等が自ら任意に設定してもよい。

次に、ＳＴ９では、マイコン１３３は、当該マイコン１３３のRAM上の動作回数カウンタCmがROM上に記憶している電磁弁１２の寿命に関する制限回数（以下、動作回数制限値という）Cmmax（例えば10万回）以上であるか否かを判断する。

そして、動作回数カウンタCmが動作回数制限値Cmmax以上である場合には、電磁弁１２の動作回数が当該電磁弁１２の耐久性上で許容し得る動作回数以上であると判断し、ＳＴ１０へ進んで送信バッファレジスタの警報ビットを1にセットする。マイコン１３３は、例えば空調装置用ECU３からLINバス１を介してLIN通信で送信要求信号を受信した場合、その空調装置用ECU３に送信バッファレジスタの内容をLINバス１を通してLIN通信信号として送信するが、この送信バッファレジスタの警報ビットが1となっていることによって、マスターノードとして動作する外部のECUは、電磁弁１２の動作回数が耐久性上許容し得る動作回数以上となっていることを把握することができる。これにより、外部のECUは、電磁弁の交換時期であるといった警報信号を例えば車両の定期的なメインテナンスサービス時に当該車両に接続される検査機器、車両のナビゲーション画面、コントロールパネル上のランプ等の表示装置４へ送信し、それらの表示装置４を介して車両整備者や運転者等といった使用者等に電磁弁のメインテナンスの必要性を促すことによって、使用者等は、耐久性上で許容し得る動作回数以上となった電磁弁１２を新品の電磁弁へ迅速に交換することができる。なお、動作回数カウンタCmが動作回数制限値Cmmax以上でない場合には、マイコン１３３は電磁弁１２が正常な状態であると判断し、ＳＴ１１へ進んで送信バッファレジスタの警報ビットを0にクリアする。

ＳＴ１で空調装置用ECU３から受信したLIN通信信号が電磁弁１２の開弁を表す信号である場合、このような処理を繰り返すことによって、電磁弁制御装置１３のマイコン１３３は、電磁弁１２の耐久性に影響する動作回数を精緻にカウントして記憶することができる。

一方、ＳＴ１でマイコン１３３が空調装置用ECU３から受信した定期的なLIN通信信号が電磁弁１２の開弁を表す信号であるか否かを判断し、そのLIN通信信号が電磁弁１２の閉弁を表す信号である場合には、ＳＴ１２へ進む。

ＳＴ１２では、マイコン１３３は出力ポートPsvに0をセットして電磁弁１２の制御信号SsvをLとし、IPD１３４の例えばMOSFET等のスイッチング素子をOFFにして電磁弁１２にバッテリー電圧を印加しないようにし、電磁弁１２を非通電にして当該電磁弁１２を閉弁する。そして、ＳＴ１３では、マイコン１３３はカウントフラグfcを0にクリアして処理を終了する。

なお、カウントフラグfcを0にクリアした後、ＳＴ１でマイコン１３３が空調装置用ECU３から受信したLIN通信信号が電磁弁１２の開弁を表す信号であるか否かを判断し、そのLIN通信信号が再び電磁弁１２の開弁を表す信号と判断された場合には、ＳＴ２へ進んで電磁弁制御装置１３が電磁弁１２の動作回数をカウントして記憶する。

図５は、上記する送信バッファレジスタの一例を示したものである。

例えば、電磁弁１２の動作回数の動作回数制限値が100,000回である場合、電磁弁１２の動作回数カウンタCmをセットするバッファレジスタを17ビットとし、このバッファレジスタにて最大で131,071回まで書き込んで送信可能とする。また、そのバッファレジスタの警報ビットを1ビットとし、電磁弁１２の動作回数制限値Cmmaxを100,000とし、電磁弁１２の動作回数が100,000回未満の場合には正常を表す0、電磁弁１２の動作回数が100,000回以上の場合には警報を表す1をバッファレジスタの警報ビットにセットするようにする。すなわち、電磁弁１２の動作回数の動作回数制限値が100,000回である場合には、送信バッファレジスタは、図５に示すように例えば18ビットで構成されることとなる。

なお、本実施の形態の空調装置（例えばカーエアコン）１００は、図１に示すように、フロントエアコン１０、リアエアコン２０、及びバッテリーエアコン３０を有しており、それぞれのエアコンが電磁弁１２、電磁弁２２、及び電磁弁３２を使用しているため、電磁弁１２に対して、例えば、マイコン１３３の出力ポートPsvをPsv1、電磁弁１２の制御信号SsvをSsv1、カウントフラグfcをfc1、動作回数カウンタCmをCm1、送信バッファレジスタを送信バッファレジスタ1、電磁弁１２の動作回数制限値CmmaxをCmmax1、送信バッファレジスタの警報ビットを警報ビット1とし、電磁弁２２に対して、例えば、マイコン１３３の出力ポートPsvをPsv2、電磁弁２２の制御信号SsvをSsv2、カウントフラグfcをfc2、動作回数カウンタCmをCm2、送信バッファレジスタを送信バッファレジスタ2、電磁弁２２の動作回数制限値CmmaxをCmmax2、送信バッファレジスタの警報ビットを警報ビット2とし、電磁弁３２に対して、例えば、マイコン１３３の出力ポートPsvをPsv3、電磁弁３２の制御信号SsvをSsv3、カウントフラグfcをfc3、動作回数カウンタCmをCm3、送信バッファレジスタを送信バッファレジスタ3、電磁弁３２の動作回数制限値CmmaxをCmmax3、送信バッファレジスタの警報ビットを警報ビット3として分離して設定してもよい。

また、上記する送信バッファレジスタやその警報ビットのビット数は適宜変更することができると共に、警報ビットの0が警報、1が正常を表すようにしてもよい。

また、上記する実施の形態では、電磁弁の制御信号SsvがH(High)となった場合に、IPDの例えばMOSFET等のスイッチング素子がONとなり、電磁弁にバッテリー電圧が印加されて電磁弁に通電され、電磁弁の制御信号SsvがL(Low)となった場合に、IPDの例えばMOSFET等のスイッチング素子がOFFになり、電磁弁にバッテリー電圧が印加されずに電磁弁が非通電になる形態について説明したが、例えば、電磁弁の制御信号SsvがLとなった場合に、スイッチング素子がONとなり、電磁弁にバッテリー電圧が印加されて電磁弁に通電され、電磁弁の制御信号SsvがHとなった場合に、スイッチング素子がOFFとなり、電磁弁にバッテリー電圧が印加されずに電磁弁が非通電となるようにしてもよい。

また、上記する実施の形態では、電磁弁１２の動作回数がLINバス１を介して電磁弁装置１１のマイコン１３３から空調装置用ECU３へ送信され、CANバス２を介して空調装置用ECU３から表示装置４へ送信される形態について説明したが、例えば電磁弁１２の動作回数をLINバス１を介して空調装置用ECU３以外のECUへ送信し、そのECUから表示装置４へ送信してもよいし、例えば表示装置４をLINバス１に接続し、電磁弁１２の動作回数をLINバス１を介して直接的に表示装置４へ送信してもよい。

また、上記する実施の形態では、主に電磁弁の開弁動作による動作回数（開弁回数）を電磁弁の開閉に関する動作回数として記憶する形態について説明したが、例えば電磁弁の閉弁回数や電磁弁への通電回数等を電磁弁の開閉に関する動作回数としてもよいし、それら開弁回数や閉弁回数、通電回数を適宜組み合わせた回数を電磁弁の開閉に関する動作回数としてもよい。

また、上記する実施の形態では、警報信号を生成するための電磁弁の寿命に関する制限回数が、電磁弁の耐久性上許容し得る動作回数（例えば100,000回）である場合について説明したが、例えば電磁弁の動作回数を外部へ送信するための送信バッファレジスタに書き込み得る電磁弁の動作回数の最大値（例えば131,071回）や記憶部であるEEPROMに記憶し得る電磁弁の動作回数の最大値を電磁弁の寿命に関する制限回数としてもよい。また、例えば電磁弁の耐久性上許容し得る動作回数（例えば100,000回）を電磁弁の寿命に関する第１の制限回数とし、送信バッファレジスタに書き込み得る電磁弁の動作回数の最大値（例えば131,071回）もしくはEEPROMに記憶し得る電磁弁の動作回数の最大値を電磁弁の寿命に関する第２の制限回数とすることによって、車両整備者や運転者等といった使用者等に電磁弁のメインテナンスの必要性をより確実に促すことができる。

さらに、上記する実施の形態では、MOSFET等のスイッチング素子を内蔵したIPDを電磁弁を駆動するデバイスとして使用する形態について説明したが、例えばMOSFET単体を電磁弁を駆動するデバイスとして使用してもよいし、例えばバイポーラトランジスタやIGBT、リレーやSSR等を電磁弁を駆動するデバイスとして使用してもよい。

１ LINバス
２ CANバス
３空調装置用ECU
４表示装置
１０フロントエアコン
２０リアエアコン
３０バッテリーエアコン
１１、２１、３１電磁弁装置
１２、２２、３２電磁弁
１３、２３、３３電磁弁制御装置
１５、２５、３５膨張弁
１６、２６、３６蒸発器
４０圧縮機
５０凝縮器
６１、７１ダンパー装置
１００空調装置
１２１コイル
１３１レギュレータ
１３２ LINトランシーバ（送受信部）
１３３マイコン
１３４ IPD
１３５ FWD
１３６ EEPROM（記憶部）

Claims

電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、
前記電磁弁の開閉に関する動作回数を記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された前記動作回数を外部へ送信する送信部とを備えることを特徴とする電磁弁制御装置。
前記記憶部に記憶された前記動作回数が電磁弁の寿命に関する制限回数以上となったときに、前記送信部は外部へ警報信号を送信することを特徴とする請求項１に記載の電磁弁制御装置。
前記制限回数は、前記電磁弁の耐久性上許容し得る動作回数であることを特徴とする請求項２に記載の電磁弁制御装置。
前記動作回数は、前記電磁弁の開弁回数、閉弁回数及び通電回数のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電磁弁制御装置。
前記送信部は、LIN通信又はCAN通信によって外部へ送信することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電磁弁制御装置。
前記記憶部は不揮発性メモリであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電磁弁制御装置。