JP5601217B2 - 膨張弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷媒を減圧膨張させる膨張弁に関し、特にステッピングモータにより弁体を変位させて冷媒流量を変更可能な電動式の膨張弁に関する。

従来技術として、下記特許文献１に開示された冷凍サイクルの冷媒流量制御に使用する電動流量制御弁（電動式の膨張弁）がある。この電動流量制御弁は、ステッピングモータにより流体通路の弁口を開閉する弁体を、大径弁口の大径弁座に対して離接する大径の弁体と、大径の弁体に設けられた小径弁座に対して離接して小径開口を開閉する小径の弁体とにより構成している。これにより、小流量制御域では小径の弁体で小径開口のみを開閉して流量制御を行い、大流量制御域では大径の弁体で大径開口も開閉して流量制御を行い、小流量制御域での流量制御精度を向上するようになっている。

特許２８９８９０６号公報

しかしながら、上記従来技術の電動式の膨張弁では、小流量制御域での流量制御精度を確保するために、弁体を大径弁体と小径弁体との二段式の弁体を開閉制御するようになっており、構造が複雑であるという問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、構造が簡素な弁体を用いても小流量制御域での流量制御精度を向上することが可能な電動式の膨張弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
冷凍サイクル中に配設され、冷凍サイクルを循環する冷媒を減圧膨張可能な膨張弁装置であって、
内部に冷媒が流通する冷媒通路が形成されたハウジングと、
ハウジング内に設けられ、冷媒通路の開度を変更可能な弁体と、
ステッピングモータを有し、ステッピングモータの回転角度に応じて弁体を変位させ開度を調節する電動駆動部と、
ステッピングモータを駆動制御する駆動制御手段と、を備え、
駆動制御手段は、
冷媒通路を流通する冷媒流量が所定流量以下である第１流量域で開度を変更するときには、ステッピングモータを定電流駆動によりマイクロステップ駆動し、
冷媒通路を流通する冷媒流量が所定流量を超える第２流量域で開度を変更するときには、ステッピングモータをフルステップ駆動するものであり、
駆動制御手段は、冷媒通路の弁体よりも上流側の冷媒圧力と弁体よりも下流側の冷媒圧力との圧力差の増大、もしくは、冷媒通路の弁体よりも上流側の冷媒圧力の増大に応じて、定電流駆動を行う際の電流値を増大することを特徴としている。

これによると、冷媒通路を流通する冷媒流量が所定流量以下である第１流量域で流量制御を行うときには、ステッピングモータのマイクロステップ駆動により弁体を変位させ、冷媒通路を流通する冷媒流量が所定流量を超える第２流量域で流量制御を行うときには、ステッピングモータをフルステップ駆動して弁体を変位させることができる。したがって、構造が簡素な弁体を用いても、小流量制御域である第１流量域での流量制御精度を向上することが可能である。
また、電源から供給される電圧が変動した際にも、ステッピングモータを定電流駆動により安定してマイクロステップ駆動することができる。
また、冷媒通路の弁体の上下流の冷媒圧力差が増大するのに伴い、弁体を変位させる電動駆動部の駆動負荷が増大する。また、冷媒通路の弁体の上下流の冷媒圧力差が増大する際には、冷媒通路の弁体よりも上流側の冷媒圧力が比較的大きく増大する。
したがって、ステッピングモータを定電流駆動によりマイクロステップ駆動するときに、冷媒通路の弁体よりも上流側の冷媒圧力と弁体よりも下流側の冷媒圧力との圧力差の増大に応じて、もしくは、冷媒通路の弁体よりも上流側の冷媒圧力の増大に応じて、定電流駆動を行う際の電流値を増大すれば、増大する駆動負荷に対応してステッピングモータの発生トルクを増大することができる。このようにして、駆動負荷が大きくなった場合であっても、ステッピングモータを安定してマイクロステップ駆動することができる。

また、請求項２に記載の発明では、
駆動制御手段は、
冷媒通路を流通する冷媒を減圧する必要があるときに、第１流量域で冷媒を減圧膨張する減圧膨張モードと、
冷媒通路を流通する冷媒を減圧する必要がないときに、冷媒通路を流通する冷媒流量が第２流量域の最大流量となるように弁体が冷媒通路の開度を最大開度とする全開モードと、を選択的に切り換え可能であり、
減圧膨張モードと全開モードとを切り換える際には、ステッピングモータをフルステップ駆動することを特徴としている。

これによると、冷媒通路を流通する冷媒流量が所定流量以下である第１流量域で冷媒を減圧膨張する減圧膨張モード時には、ステッピングモータのマイクロステップ駆動により弁体を変位させて冷媒流量制御を行い、減圧膨張モードと弁体が冷媒通路の開度を最大開度とする全開モードとの間でモード切り換えするときには、ステッピングモータのフルステップ駆動により弁体を変位させることができる。したがって、冷媒を減圧膨張する減圧膨張モード時には、冷媒流量制御精度を向上することができ、減圧膨張モードと全開モードとの間のモード切り換え時には、速やかにモードを変更することができる。

本発明を適用した第１の実施形態における膨張弁装置である暖房用可変絞り弁５０および暖房用可変絞り弁５０を作動制御する空調制御装置１０の概略構成を示す断面図（一部ブロック図）である。 暖房用可変絞り弁５０を用いた車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。 モータ部５５を１６分割マイクロステップ駆動する際の各相への入力電流を例示するグラフである。 図３に示す各電流パターンにおけるロータ角度（ロータ位置）と発生トルクとの関係（トルク曲線）を示すグラフである。 図４に示すトルク曲線の一部を拡大したグラフである。 図５に示すレベルの負荷が加わった場合の、ロータの指令停止位置に対する実停止位置を示すグラフである。 トルク曲線と負荷との関係を示すグラフであり、（ａ）はバッテリ電圧が１２Ｖの場合、（ｂ）はバッテリ電圧が８Ｖの場合を例示している。 （ａ）、（ｂ）は、定電流駆動の電流値を負荷に応じて変化させた場合のトルク曲線と負荷との関係を例示するグラフである。 定電流駆動の電流値を負荷に係わらず変化させない比較例の場合のトルク曲線と負荷との関係を示すグラフである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用した第１の実施形態における膨張弁装置である暖房用可変絞り弁５０および暖房用可変絞り弁５０を作動制御する空調制御装置１０の概略構成を示す断面図（一部ブロック図）である。また、図２は、暖房用可変絞り弁５０を用いた車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。

図２に例示する本実施形態の車両用空調装置は、自動車等の車両の車室内を空調する空調ユニット（エアコンユニット）１における各空調機器（アクチュエータ）を、空調制御装置（エアコン制御装置：以下ＥＣＵと言う）１０によって制御するように構成された自動車用オートエアコンである。空調ユニット１は、内部に自動車の車室内に空調風を導く空気通路を形成する送風ダクト２と、この送風ダクト２内において車室内に向かう空気流を発生させる遠心式送風機と、送風ダクト２内を流れる空気を冷却するエバポレータ２７、およびこのエバポレータ２７を通過した空気を再加熱するガスクーラ２２を有する冷凍サイクル３とを備えている。

送風ダクト２は、自動車の車室内の前方側に配設されている。その送風ダクト２の空気の流れ方向の上流側には、車室内空気（以下内気と言う）を取り入れる内気吸込口１１、および車室外空気（以下外気と言う）を取り入れる外気吸込口１２が形成されている。そして、内気吸込口１１および外気吸込口１２の空気通路側には、内外気切替ドア４が回転自在に支持されている。この内外気切替ドア４は、サーボモータ等のアクチュエータ１３により駆動されて、吸込口モードを、外気導入（ＦＲＳ）モードまたは内気循環（ＲＥＣ）モード等に切り替える。

また、送風ダクト２の空気の流れ方向の下流側には、図示しない複数の吹出口が形成されている。複数の吹出口は、少なくとも、自動車の窓ガラスの内面に向かって主に温風を吹き出すためのデフロスタ（ＤＥＦ）吹出口、乗員の上半身（頭胸部）に向かって主に冷風を吹き出すためのフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口、および乗員の下半身（足元部）に向かって主に温風を吹き出すためのフット（ＦＯＯＴ）吹出口等を有している。複数の吹出口は、図示しない複数のモード切替ドアによって選択的に開閉される。複数のモード切替ドアは、サーボモータ等のアクチュエータ１４により駆動されて、吹出口モード（ＭＯＤＥ）を、フェイス（ＦＡＣＥ）モード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット（ＦＯＯＴ）モード、フットデフ（Ｆ／Ｄ）モード、デフロスタ（ＤＥＦ）モードに切り替える。

遠心式送風機は、送風ダクト２の空気の流れ方向の上流側に一体的に形成されたスクロールケーシングに回転自在に収容された遠心式ファン５、およびこの遠心式ファン５を回転駆動するブロワモータ１６等を有し、図示しないブロワ駆動回路を介して印加されるブロワモータ端子電圧（ブロワ制御電圧、ブロワレベル）に基づいてブロワモータ１６の回転速度が変更されることで、車室内へ向かう空調風の送風量が制御される。

冷凍サイクル３は、コンプレッサ２１、ガスクーラ２２、第１減圧部、室外熱交換器２４、内部熱交換器、第２減圧部、エバポレータ２７、アキュムレータ２８およびこれらを環状に接続する冷媒配管とで構成されている。コンプレッサ２１は、内蔵する駆動モータ（図示せず）によって回転駆動されて、エバポレータ２７より吸入した冷媒を例えば臨界圧力以上まで高温、高圧に圧縮して吐出する電動式の冷媒圧縮機である。このコンプレッサ２１は、通電（ＯＮ）されると稼働し、通電が停止（ＯＦＦ）されると停止する。そして、コンプレッサ２１は、ＥＣＵ１０が算出する目標回転速度となるようにインバータ２０により回転速度を制御される。

ガスクーラ２２は、送風ダクト２内においてエバポレータ２７よりも空気の流れ方向の下流側に配置されて、コンプレッサ２１より流入する冷媒ガスとの熱交換によって通過する空気を加熱する加熱用熱交換器である。このガスクーラ２２の空気入口部および空気出口部には、ガスクーラ２２を通過する空気量とガスクーラ２２を迂回する空気量とを調節して車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調整するエアミックス（Ａ／Ｍ）ドア６、７が回転自在に支持されている。これらのＡ／Ｍドア６、７は、サーボモータ等のアクチュエータ１５により駆動される。

第１減圧部は、ガスクーラ２２から冷媒ガスが流入する暖房用可変絞り弁５０によって構成されている。その暖房用可変絞り弁５０は、ガスクーラ２２から流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する第１減圧装置で、ＥＣＵ１０によって弁開度が電気的に制御される暖房用電動式膨張弁（ＥＶＨ）が使用されている。また、暖房用可変絞り弁５０は、ＥＣＵ１０の制御によって弁開度を全開とする全開モードが設定可能となっている。

室外熱交換器２４は、送風ダクト２の外部、例えば自動車が走行する際に生じる走行風を受け易い場所（具体的にはエンジンルームの前方部等）に設置されて、内部を流れる冷媒と図示しない電動式ファンにより送風される室外空気（外気）とを熱交換する。なお、室外熱交換器２４は、暖房モードまたは除湿モード時には、外気より吸熱する吸熱器として運転され、また、冷房モードまたは除湿モード時には、外気へ放熱する放熱器として運転される。

内部熱交換器は、室外熱交換器２４の出口部より流出した高温側の冷媒とアキュムレータ２８の出口部より流出した低温側の冷媒とを熱交換させてコンプレッサ２１の吸入口に吸入される冷媒を過熱させる冷媒−冷媒熱交換器である。この内部熱交換器は、高温側熱交換器２５の一端面に低温側熱交換器２９の他端面が熱交換可能に密着するように配置された二層の熱交換構造となっている。

第２減圧部は、内部熱交換器中の高温側熱交換器２５から冷媒が流入する冷房用可変絞り弁２６、および内部熱交換器中の高温側熱交換器２５から流出する冷媒を冷房用可変絞り弁２６およびエバポレータ２７を迂回させてアキュムレータ２８へ送るためのバイパス配管３３等によって構成されている。その冷房用可変絞り弁２６は、内部熱交換器中の高温側熱交換器２５から流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する第２減圧装置で、ＥＣＵ１０によって弁開度が電気的に制御される冷房用電動式膨張弁（ＥＶＣ）が使用されている。また、バイパス配管３３には、通電（ＯＮ）されると開弁し、通電が停止（ＯＦＦ）されると閉弁する電磁式開閉弁（ＶＨ：以下暖房用電磁弁と言う）３４を設置している。

エバポレータ２７は、冷房用可変絞り弁２６で減圧された冷媒を遠心式ファン５によって送風される被吸熱流体としての空気との熱交換によって蒸発気化させ、アキュムレータ２８を介して内部熱交換器中の低温側熱交換器２９およびコンプレッサ２１に冷媒ガスを供給する空気−冷媒熱交換器（吸熱器）である。また、アキュムレータ２８は、エバポレータ２７より流入した冷媒を一時的に貯留するための貯留室を有する気液分離器である。

ここで、冷凍サイクル３の循環回路切替手段は、冷凍サイクル３の運転モード、つまり冷凍サイクル３中の冷媒の循環経路を、冷房モード用循環回路（冷房サイクル）、暖房モード用循環回路（暖房サイクル）、除湿モード（除湿暖房モード）用循環回路（除湿サイクル）のいずれかのサイクルに切り替えるもので、本実施形態では、全開モードを設定可能な暖房用可変絞り弁５０、および、暖房用電磁弁３４が上記の循環回路切替手段に相当する。

具体的には、暖房用可変絞り弁５０が全開モードとなり、暖房用電磁弁３４が閉弁することで、冷凍サイクル３の運転モードが冷房サイクル（冷房モード用循環回路）となる。また、暖房用可変絞り弁５０が冷媒を減圧膨張するように小流量制御する減圧膨張モードとなり、暖房用電磁弁３４が開弁することで、冷凍サイクル３の運転モードが暖房サイクル（暖房モード用循環回路）となる。また、暖房用可変絞り弁５０が減圧膨張モードとなり、暖房用電磁弁３４が閉弁することで、冷凍サイクル３の運転モードが除湿サイクル（除湿モード用循環回路）となる。

ここで、本実施形態の冷凍サイクル３は、例えば臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ_２）を主成分とする冷媒を使用し、コンプレッサ２１の吐出口から吐出される冷媒の高圧圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式ヒートポンプサイクルにより構成されている。この超臨界蒸気圧縮式ヒートポンプサイクルでは、高圧側の冷媒圧力の上昇によりガスクーラ２２の入口部の冷媒温度（冷媒の入口温度）、つまりコンプレッサ２１の吐出口より吐出される冷媒の吐出温度を、例えば１２０℃程度まで高めることができる。なお、ガスクーラ２２内に流入する冷媒は、コンプレッサ２１で臨界圧力以上に加圧されているので、ガスクーラ２２で放熱しても凝縮液化することはない。

ＥＣＵ１０は、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムやデータを保存するメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、Ｉ／Ｏポートおよびタイマ等の機能を含んで構成され、それ自体は周知の構造を持つマイクロコンピュータを内蔵している。そして、ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、ＥＣＵ電源の供給が成されて、図示しないエアコン操作パネル等からの操作信号、各種センサからのセンサ信号、およびメモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、空調ユニット１の各アクチュエータ（サーボモータ１３〜１５、ブロワモータ１６、各可変絞り弁２６、５０、電磁弁３４、インバータ２０等）を電気的に制御する。

エアコン操作パネルには、温度設定スイッチ、エアコン（Ａ／Ｃ）スイッチ、吸込口設定（ＦＲＳ／ＲＥＣ切替）スイッチ、吹出口モード設定（ＭＯＤＥ切替）スイッチ、デフロスタ（ＤＥＦ）スイッチ、風量設定スイッチ、オート（ＡＵＴＯ）スイッチ、オフ（ＯＦＦ）スイッチ等が配置されている。そのエアコン（Ａ／Ｃ）スイッチは、自動車の車室内の冷房または除湿を希望する冷房または除湿スイッチであり、冷凍サイクル３の運転モードのうち冷房モードまたは除湿モードのうちいずれかの運転モードを希望する冷房または除湿モード設定手段でもある。なお、Ａ／ＣスイッチをＯＮすると冷凍サイクル３のコンプレッサ２１を強制的に起動し、Ａ／ＣスイッチをＯＦＦするとコンプレッサ２１の運転を強制的に停止するようにしても良い。

そして、ＤＥＦスイッチは、吹出口モードをＤＥＦモードに固定するように指令するＤＥＦモード固定スイッチで、また、自動車のフロント窓ガラスの曇りの除去またはフロント窓ガラスの防曇を希望する防曇スイッチである。また、ＤＥＦスイッチは、冷凍サイクル３の運転モードを除湿モードに固定するように指令する除湿モード選択手段であり、除湿優先モードまたは吹出温度優先モードのうちのいずれかの除湿モードを設定する除湿モード設定手段でもある。なお、ＤＥＦスイッチの代わりに、吹出口モードをＤＥＦモードに固定するように指令することなく、オン状態の時に自動車の車室内の除湿または自動車のフロント窓ガラスの防曇のみを希望する除湿または防曇スイッチやフロント窓ガラスの曇り状態を検出する防曇センサ等の除湿モード設定手段を設けても良い。

また、ＡＵＴＯスイッチは、少なくとも目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて、冷凍サイクル３の運転モードを、冷房モード、暖房モード、除湿モードのいずれかに自動的に設定するように指令するスイッチである。また、ＡＵＴＯスイッチは、空調ユニット１の各アクチュエータを自動的に制御するように指令する自動制御スイッチで、ＭＯＤＥ切替スイッチまたは風量設定スイッチ等が操作された際に、例えば吹出口モード切替制御またはブロワモータ制御等の自動空調制御が解除される。

また、コンプレッサ２１の吐出口より吐出される冷媒の吐出圧力（ＳＰ）を検出する吐出圧力センサ４０、コンプレッサ２１の吐出口より吐出される冷媒の吐出温度（ＴＤ）を検出する吐出温度センサ４１、ガスクーラ２２の出口部より流出するガスクーラ出口冷媒温度（ＴＣＯ）を検出する第１冷媒温度センサ４２、および室外熱交換器２４の出口部より流出する室外熱交換器出口冷媒温度（ＴＨＯ）を検出する第２冷媒温度センサ４３等からのセンサ信号は、図２では図示を省略した入力回路（Ａ／Ｄ変換回路、図１入力処理部１０２参照）によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。なお、吐出圧力センサ４０は、冷凍サイクル３の高圧圧力を検出する高圧圧力検出手段である。また、吐出温度センサ４１は、ガスクーラ２２の入口部に流入する冷媒の入口温度を検出する冷媒入口温度検出手段でもある。

また、車室外の空気温度である外気温度（ＴＡＭ）を検出する外気温度センサ４４、エバポレータ２７の下流直後の空気温度（ＴＥ：以下エバ後温度と言う）を検出するエバ後温度センサ（本発明の除湿能力検出手段に相当する）４５、車室内の空気温度である内気温度（ＴＲ）を検出する内気温度センサ４６、車室内に入射する日射量（ＴＳ）を検出する日射センサ４７、およびガスクーラ２２の下流直後の空気温度（ＴＧＣ：以下ガスクーラ後温度と言う）を検出するガスクーラ後温度センサ（本発明の加熱能力検出手段に相当する）４８からのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。

次に、本実施形態の車両用空調装置の作動について簡単に説明する。

例えばイグニッションスイッチがＯＮ状態にありＥＣＵ１０へＥＣＵ電源の供給が成されているときには、ＥＣＵ１０は、図示しないエアコン操作パネルの各スイッチ等からの操作信号、各種センサからのセンサ信号、およびメモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、冷凍サイクル３の運転モードを選択し、空調ユニット１の各アクチュエータ（サーボモータ１３〜１５、ブロワモータ１６、各可変絞り弁２６、５０、電磁弁３４、インバータ２０等）を電気的に制御する。

例えば、ＥＣＵ１０は、ＡＵＴＯスイッチが操作されており自動空調制御を行う際には、自動車の車室内を空調する空調ユニット１における各空調機器（アクチュエータ）の制御に必要な各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、エアコン操作パネルからの操作信号を取り込む。次に、予めメモリ内に格納された演算式に基づいて、自動車の車室内に吹き出す空調風の目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する。

次に、コンプレッサ２１をＯＮ状態にするかＯＦＦ状態にするかを判定するコンプレッサ作動判定を行う。このコンプレッサ作動判定は、例えばエアコン（Ａ／Ｃ）スイッチがＯＮされているか否かで判定する。コンプレッサ作動判定結果がコンプレッサ２１ＯＮ状態の場合には、先に算出した目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて、冷凍サイクル３の運転モードを判定する運転モード判定を行う。

運転モード判定は、目標吹出温度（ＴＡＯ）を第１所定値α（例えば４５℃）および第２所定値β（例えば１５℃）と比較する。ＴＡＯ≧αの場合には、冷凍サイクル３の運転モードとして暖房サイクル（暖房モード）を選択する。ＴＡＯ≦βの場合には、冷凍サイクル３の運転モードとして冷房サイクル（冷房モード）を選択する。また、β＜ＴＡＯ＜αの場合には、冷凍サイクル３の運転モードとして除湿サイクル（除湿モード）を選択する。

冷凍サイクル３の運転モードを選択したら、ブロワモータ１６に印加するブロワモータ端子電圧（ブロワ制御電圧、ブロワレベル）、吸込口モード（内外気モード）を切り替える内外気切替ドア４の開度、吹出口モードを切り替える複数のモード切替ドアの開度、２つのＡ／Ｍドア６、７の開度（Ａ／Ｍ開度）等を決定し、これらを駆動するアクチュエータ等を駆動制御する。

また、冷凍サイクル３の運転モードの設定、および、各運転モードにおける冷凍サイクル３のサイクル効率を最大化するように、コンプレッサ２１の運転状態（回転速度等）、暖房用可変絞り弁５０および冷房用可変絞り弁２６の開度、および暖房用電磁弁３４の開閉状態を決定し、これらを制御する。

冷凍サイクル３の運転モードとして冷房モードが選択された時には、暖房用可変絞り弁５０が全開モードとなり、暖房用電磁弁３４が閉弁するため、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された冷媒が、ガスクーラ２２→全開の暖房用可変絞り弁５０→室外熱交換器２４→高温側熱交換器２５→冷房用可変絞り弁２６→エバポレータ２７→アキュムレータ２８→低温側熱交換器２９→コンプレッサ２１の経路（図２に白矢印で示した経路）で循環する（冷房モード用循環回路、冷房サイクル）。

ここで、冷房モードが選択された時には、ガスクーラ２２の空気入口部および空気出口部に取り付けられたＡ／Ｍドア６、７の開度が、全閉（ＭＡＸ・ＣＯＯＬ）となるように制御され、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された高温高圧の冷媒はガスクーラ２２を通過する際に放熱することはない。よって、エバポレータ２７を通過する際に冷却された空気は、ガスクーラ２２を迂回するように送風ダクト２内を流れ、例えばＦＡＣＥ吹出口から自動車の車室内に吹き出されて、車室内の温度が所望の温度（設定温度）となるように車室内が冷房される。また、内部熱交換器では、高温側熱交換器２５内を流れる、室外熱交換器２４から流出した高温高圧の冷媒と、低温側熱交換器２９内を流れる、アキュムレータ２８から流出した低温低圧の冷媒とを熱交換させることにより、エバポレータ２７内に流入する高温高圧の冷媒を冷却する。これにより、エバポレータエンタルピが増大することによって、省動力または省電力で冷凍サイクル３のサイクル効率を向上できる。

また、冷凍サイクル３の運転モードとして暖房モードが選択された時には、暖房用可変絞り弁５０が減圧膨張モードとなり、暖房用電磁弁３４が開弁するため、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された冷媒が、ガスクーラ２２→暖房用可変絞り弁５０→室外熱交換器２４→高温側熱交換器２５→暖房用電磁弁３４→アキュムレータ２８→低温側熱交換器２９→コンプレッサ２１の経路（図２に黒矢印で示した経路）で循環する（暖房モード用循環回路、暖房サイクル）。なお、暖房モードが選択された時には、冷房用可変絞り弁２６は、全閉状態とすることが好ましい。

ここで、上記のＡ／Ｍドア６、７の開度が、全開（ＭＡＸ・ＨＯＴ）となるように制御され、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された高温高圧の冷媒はガスクーラ２２を通過する際に送風ダクト２内を流れる空気と熱交換して放熱し、例えばＦＯＯＴ吹出口から自動車の車室内に吹き出されて、車室内の温度が所望の温度（設定温度）となるように車室内が暖房される。また、内部熱交換器では、低温低圧の冷媒がそれぞれの高温側熱交換器２５、低温側熱交換器２９を通過するため熱交換しない。

また、冷凍サイクル３の運転モードとして除湿モードが選択された時には、暖房用可変絞り弁５０が減圧膨張モードとなり、暖房用電磁弁３４が閉弁するため、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された冷媒が、ガスクーラ２２→暖房用可変絞り弁５０→室外熱交換器２４→高温側熱交換器２５→冷媒用可変絞り弁２６→エバポレータ２７→アキュムレータ２８→低温側熱交換器２９→コンプレッサ２１の経路（図２にドット矢印で示した経路）で循環する（除湿モード用循環回路、除湿サイクル）。

ここで、エバポレータ２７を通過する際に冷却除湿された空気は、ガスクーラ２２を通過する際に再加熱され、例えばＤＥＦ吹出口またはＦＯＯＴ吹出口から自動車の車室内に吹き出されて、車室内の温度が所望の温度（設定温度）となるように、しかもフロント窓ガラスの曇りを除去または防曇するように車室内が除湿暖房される。ここで、暖房用可変絞り弁５０と冷媒用可変絞り弁２６との弁開度の絞り度合いによって、コンプレッサ２１から吐出される冷媒の吐出圧力および室外熱交換器２４の冷媒圧力が可変されるため、ガスクーラ２２の加熱能力（ガスクーラ後温度、吹出温度）またはエバポレータ２７の除湿能力（エバ後温度）が目標値となるようにコントロールされる。

具体的には、コンプレッサ２１から吐出される冷媒の吐出圧力および室外熱交換器２４の冷媒圧力が低く設定されるようにコントロールされた場合（暖房用可変絞り弁５０の開度：小、冷房用可変絞り弁２６の開度：大）には、室外熱交換器２４が吸熱器として機能（作動）するため、ガスクーラ２２で放熱される熱量が増大し、自動車の車室内に吹き出される空調風の吹出温度が比較的に高温となる。

逆に、コンプレッサ２１から吐出される冷媒の吐出圧力および室外熱交換器２４の冷媒圧力が高く設定されるようにコントロールされた場合（暖房用可変絞り弁５０の開度：大、冷房用可変絞り弁２６の開度：小）には、室外熱交換器２４が放熱器として機能（作動）するため、ガスクーラ２２で放熱される熱量が減少し、自動車の車室内に吹き出される空調風の吹出温度が比較的に低温となる。

次に、本実施形態の要部である暖房用可変絞り弁５０および暖房用可変絞り弁５０を作動制御する空調制御装置１０について説明する。

図１に示すように、暖房用可変絞り弁５０は、ハウジング５１、弁座部材５２、弁体５３、スプリング５４、モータ部５５、プレート部材５６、リング部材５７、Ｏリング５８等により構成されている。

ハウジング５１は、例えば金属材からなり、内部に冷媒が流通する略Ｌ字形状の冷媒通路５１ａが形成されている。ハウジング５１内には、冷媒通路５１ａの折れ曲がり部に、内側の空間が冷媒通路５１ａの一部をなすように、例えば金属材からなる円筒形状の弁座部材５２が挿設されている。弁座部材５２は、図示上端面の内周縁部が弁座５２ａとなっている。

ハウジング５１の冷媒通路５１ａ内には、例えば金属材からなる弁体５３が配設されている。弁体５３は、本体部が略円錐台形状をなしており、図示下端面の外周縁部が、弁座部材５２の弁座５２ａに対して離着座する着座領域となっている。弁体５３は、本体部から図示上方に向かって延設された軸部５３ａを有している。軸部５３ａは、ハウジング５１を上下方向に貫通する孔部内に配設されており、上端がハウジング５１外に位置するように突出している。

ハウジング５１の図示上方にはステッピングモータであるモータ部５５が配設されている。モータ部５５は、円筒部と、円筒部の図示上端を閉塞する半球面状部とを有する略ドーム型のケース体５５３を備えている。ケース体５５３の円筒部の外周側に円環状のステータ５５１が配設され、円筒部の内側にロータ５５２が配設されている。

ケース体５５３の円筒部の図示下端には、外方に向かって張り出したフランジ部が設けられている。このフランジ部とハウジング５１との間には、シール部材であるＯリング５８が介設されている。ハウジング５１に対して螺着された例えば金属製のプレート部材５６が、ケース体５５３のフランジ部の上方に配設されたリング部材５７を介してフランジ部をハウジング５１に押し付けている。これによりハウジング５１とモータ部５５のケース体５５３との間が全周に亘ってシールされている。

プレート部材５６の図示上方に配設されたステータ５５１は、Ａ相コイル５５１ＡおよびＢ相コイル５５１Ｂからなる２相構造をなしている。モータ部５５は、所謂２相ステッピングモータである。

ケース体５５３内に配設されたロータ５５２は、磁性材料からなり図示上下両端面から円環状に凹んだ除肉部を有する略円柱形状の本体部５５２ａと、本体部５５２ａの外周面に配設されロータ回転方向に等ピッチに着磁された永久磁石からなる円筒磁石５５２ｂと有している。

ロータ５５２の本体部５５２ａには、図示下端面中央から上方に向かって凹んだ円柱形状凹部が形成されており、この凹部の天井面となる部位に、前述した弁体５３の軸部５３ａの上端部が係止している。

ロータ５５２の本体部５５２ａの円柱形状凹部の内周面には、雌ねじ部が形成されている。一方、ハウジング５１には、図示上方に向かって突設され、外周面に雄ねじ部が形成された円筒形状の雄ねじ部材５１ｂが固定されている。ロータ５５２本体部５５２ａの雌ねじ部と、雄ねじ部材５１ｂの雄ねじ部とは螺合しており、ロータ５５２が回転するとロータ５５２が軸線方向（図示上下方向）に変位するようになっている。

ロータ５５２が回転して軸線方向に変位すると、ロータ５５２の本体部５５２ａに係止している弁体５３も共に変位し、弁体５３と弁座５２ａと間の開度を変更するようになっている。

モータ部５５、および、ロータ５５２に螺合する雄ねじ部材５１ｂからなる構成が、本実施形態において、ステッピングモータを有して、ステッピングモータの回転角度に応じて弁体を変位させ冷媒通路の開度を調節する電動駆動部に相当する。

図１から明らかなように、弁体５３の軸部５３ａには段部が形成されており、この段部とロータ５５２本体部５５２ａの天井面部位との間に、スプリング５４が介装されている。これにより、弁体５３が弁座５２ａに着座した後にもロータ５５２が図示下方に変位した場合には、スプリング５４が圧縮されることで、弁体５３と弁座５２ａとの着座部に過剰な荷重が印加されることを抑制している。

また、ハウジング５１から突設されたピン部材５１ｃとロータ５５２から突設されたピン部材５５２ｃとが当接することで、ロータ５５２の過剰な回転変位を規制するようになっている。

図１に示すように、ＥＣＵ１０は、エアコン制御部１０１、前述した各スイッチおよび各センサからの信号を入力処理してエアコン制御部１０１へ送る入力処理部１０２、エアコン制御部１０１で決定した前述の各アクチュエータ（サーボモータ１３〜１５、ブロワモータ１６、各可変絞り弁２６、電磁弁３４、インバータ２０等）の制御値情報を電気的な信号として各アクチュエータに向けて出力する駆動部１０３を有している。

また、ＥＣＵ１０は、エアコン制御部１０１が決定した暖房用可変絞り弁５０の弁開度指令を受け、暖房用可変絞り弁５０のモータ部５５の駆動方向（回転方向）やステップ数等の駆動情報（具体的には電流指令値）を決定するステップ駆動制御部１１１、ステップ駆動制御部１１１が決定した暖房用可変絞り弁５０の駆動情報に基づいてステータ５５１のＡ相コイル５５１Ａ、Ｂ相コイル５５１Ｂに例えばＰＷＭ制御により通電する駆動部１１３、Ａ相コイル５５１ＡおよびＢ相コイル５５１Ｂを流れる電流値を入力してステップ駆動制御部１１１にフィードバックする入力処理部１１２を有している。

ステップ駆動制御部１１１、入力処理部１１２および駆動部１１３からなる構成が、本実施形態において、ステッピングモータを駆動制御する駆動制御手段に相当する。

エアコン制御部１０１は、冷凍サイクル３の運転モードとして冷房モードを選択したときには、暖房用可変絞り弁５０を全開とする弁開度指令をステップ駆動制御部１１１へ出力する。一方、冷凍サイクル３の運転モードとして暖房モードもしくは除湿モード（除湿暖房モード）を選択したときには、所望の空調を行うための冷凍サイクル３の運転効率が良好となるように暖房用可変絞り弁５０において冷媒を減圧膨張する弁開度指令をステップ駆動制御部１１１へ出力する。

ステップ駆動制御部１１１は、エアコン制御部１０１からの弁開度指令を受けて、暖房用可変絞り弁５０が冷媒を減圧膨張する減圧膨張モードにおいて弁体５３の位置（弁開度）を調節する駆動条件を算出したり、暖房用可変絞り弁５０が冷媒を減圧膨張する減圧膨張モードと弁体５３を全開位置とする全開モードとの間でモード切り換えをする駆動条件を算出したりする。

ステップ駆動制御部１１１は、減圧膨張モードにおいて弁体５３の位置を調節する（減圧膨張する小流量制御域で弁体５３を変位させる）駆動を行う際には、モータ部５５をマイクロステップ駆動により駆動する条件、すなわち、弁体５３を指令弁開度位置にまで変位させるためのロータ５５２の回転方向（駆動方向）およびマイクロステップ数（マイクロステップパルス数）を算出する。

一方、減圧膨張モードと全開モードとの間のモード切り換え（減圧膨張モードにおける最大流量時と全開モード時との切り換え）を行う際には、モータ部５５をフルステップ駆動により駆動する条件、すなわち、弁体５３を指令弁開度位置にまで変位させるためのロータ５５２の回転方向およびフルステップ数（フルステップパルス数）を算出する。

暖房用可変絞り弁５０が冷媒を減圧膨張する冷媒流量域が、本実施形態における第１流量域に相当し、暖房用可変絞り弁５０が冷媒を減圧膨張する冷媒流量域よりも流量が大きい冷媒流量域が、本実施形態における第２流量域に相当する。したがって、冷媒流量が第２流量域の最大流量となるように弁体５３が冷媒通路５１ａの開度を最大開度とするモードが全開モードである。

ここで、フルステップ駆動とは、ロータ５５２の歯（具体的には、円筒磁石５５２ｂの磁極）を、ステータ５５１の歯（具体的には、各相コイルにより磁化される磁極）に対向する位置から、ステータ５５１の当該歯の隣の歯に対向する位置にまで、１ステップで移動させる駆動方法である。また、マイクロステップ駆動とは、ロータ５５２の歯を、ステータ５５１の歯に対向する位置から、ステータ５５１の当該歯の隣の歯に対向する位置にまで、複数段階に分割して移動させる駆動方法である。すなわち、マイクロステップ駆動は、フルステップ駆動における１ステップの駆動角度を、複数ステップに分割して段階的に駆動する（ステータ５５１の歯と歯の間で、ロータ５５２の歯を止めることが可能な）駆動方法である。

ステップ駆動制御部１１１は、算出した駆動方向およびパルス数に対応してモータ部５５を定電流駆動するための電流指令値を駆動部１１３へ出力し、駆動部１１３は入力した電流指令値に基づいてＡ相コイル５５１ＡおよびＢ相コイル５５１Ｂに通電する。

図２を用いた冷凍サイクルシステムの説明では省略していたが、図１に示すように、冷凍サイクル中の暖房用可変絞り弁５０が減圧する前の冷媒圧力、すなわち、冷媒通路５１ａのうち弁体５３よりも上流側の冷媒通路の圧力を検出する高圧側冷媒圧力センサ４０Ａを設けている。そして、ステップ駆動制御部１１１は、高圧側冷媒圧力センサ４０Ａが検出する冷媒圧力に応じて、モータ部５５を定電流駆動する際の電流値を変化させる。具体的には、検出する冷媒圧力が大きくなるほど、定電流駆動を行う際の電流値を大きくするように変化させる。

なお、図１では、冷媒通路５１ａのうち弁体５３よりも上流側の冷媒通路の圧力を検出する高圧側圧力検出手段である高圧側冷媒圧力センサ４０Ａを、暖房用可変絞り弁５０に直近の上流側冷媒配管に設けていたが、これに限定されるものではない。例えば、弁体５３よりも上流側の冷媒通路５１ａに臨むように、ハウジング５１に高圧側冷媒圧力センサ４０Ａを設けてもかまわない。また、高圧側圧力検出手段として、吐出圧力センサ４０を共用してもかまわない。

また、詳細な説明は省略したが、図１に示す冷房用可変絞り弁２６にも暖房用可変絞り弁５０と同一構成の膨張弁を採用することができる。これによれば、冷房用可変絞り弁２６と暖房用可変絞り弁５０とを共通化することができる。

上述の構成および作動によれば、ステップ駆動制御部１１１は、エアコン制御部１０１からの弁開度指令に基づいて、暖房用可変絞り弁５０の冷媒通路５１ａを流通する冷媒を減圧する必要があるときに、小流量制御域で冷媒を減圧膨張する減圧膨張モードと、冷媒通路５１ａを流通する冷媒を減圧する必要がないときに、冷媒通路５１ａを流通する冷媒流量が最大流量となるように弁体５３位置を最大開度位置とする全開モードと、を選択的に切り換える。

そして、減圧膨張モード時には、ステッピングモータであるモータ部５５のマイクロステップ駆動により弁体５３を変位させて冷媒流量制御を行い、減圧膨張モードと全開モードとの間のモード切り換え時には、モータ部５５のフルステップ駆動により弁体５３を変位させる。

したがって、冷媒を減圧膨張する減圧膨張モード時には、冷媒流量制御精度を向上することができ、減圧膨張モードと全開モードとの間のモード切り換え時には、速やかにモードを変更することができる。

また、ステップ駆動制御部１１１は、駆動部１１３を介してモータ部５５を駆動する際に、駆動方向および駆動パルス数を算出し、駆動パルスに応じた定電流駆動によりモータ部５５を駆動する。これによると、ステッピングモータであるモータ部５５を安定して駆動することができる。

上述した本実施形態では、減圧膨張モードと全開モードとの間のモード切り換え時も、減圧膨張モード時と同様に、定電流駆動によりモータ部５５を駆動していたが、少なくとも、減圧膨張モード時に小流量制御域で弁開度を変更する際に、モータ部５５を定電流駆動によりマイクロステップ駆動することが好ましい。これによると、例えば電源から供給される電圧が変動した際にも、モータ部５５を定電流駆動により安定してマイクロステップ駆動することができる。

以下、図３〜図７を用いて、その理由を説明する。図３は、１６分割マイクロステップ駆動する際の各相への入力電流を例示するグラフである。また、図４は、図３で示した各電流パターンにおけるロータ角度（ロータ位置）と発生トルクとの関係（トルク曲線）を示すグラフであり、図５は、図４に示すトルク曲線の一部を拡大したグラフである。

図３に示すように、フルステップ駆動時の１ステップ角に対して、Ａ相の電流を段階的に１６ステップで増加させ、Ｂ相の電流を段階的に１６ステップで減少させると、相間でロータ５５２を吸引する力がステップ毎に徐々に変化し、その都度、吸引力がバランスする点でロータ５５２を停止させることが可能となり、フルステップ角を１６分割したマイクロステップ駆動を行うことができる。

ところが、図４に示すように、トルク曲線はトルク値（トルクの絶対値）が大きい山や谷の部分においてバラツキを発生し易いとともに、変動量も小さくなる（曲線が寝て傾きが小さくなる）。したがって、図５に示すように、モータ部５５の駆動負荷が小さい場合と大きい場合とでは、トルク曲線の山側（もしくは谷側）を使う駆動負荷が大きい場合の方が、ロータ停止位置の分解能が低下する。なお、ここで示した負荷大および負荷小は、大小関係を例示すものであり、本実施形態の暖房用可変絞り弁５０の負荷レベルを示すものではない。

図６は、図５に示したレベルの駆動負荷が加わった場合の、ロータの指令停止位置に対する実停止位置を示している。トルク曲線の山側を使う負荷大の場合の方が、負荷小の場合よりも、実停止位置が理想値から大きく乖離し易い。

したがって、モータ部５５の駆動方法が定電流駆動ではなく電圧印加による駆動であると、電圧が低下したときにモータトルクも低下して、負荷が大きい場合には更に分解能が悪化する。本実施形態の空調装置は車両用であり、車載バッテリの電圧が低下した場合には、電圧印加による駆動であると分解能の悪化が顕著になり易い。例えば、図７（ａ）に示すように、バッテリ電圧が１２Ｖである場合に負荷レベルがトルク曲線の山部（ピーク部）近傍から離れていたとしても、図７（ｂ）に示すように、バッテリ電圧が８Ｖに低下した場合には、負荷レベルがトルク曲線の山部に近接してしまい、分解能が極端に悪化する。

これに対して、本実施形態のようにモータ部５５の駆動方法を定電流駆動とすると、モータ発生トルクが電源電圧に係わらず略一定となる。例えば、バッテリ電圧が１２Ｖから８Ｖにまで低下したとしても、図７（ａ）に示す状態を維持することができる。

なお、図７では、理解を容易にするために、図４〜図６とは異なり、４分割マイクロステップ駆動時のトルク曲線を模式的に示している。また、以降の説明に使用する図８および図９についても同様である。

また、上述した本実施形態の構成および作動によれば、ステップ駆動制御部１１１は、高圧側冷媒圧力センサ４０Ａが検出する冷媒圧力が大きくなるほど、定電流駆動を行う際の電流値を大きくするように変化させる。冷媒通路５１ａの弁体５３よりも上流側の冷媒圧力が増大すると、冷媒通路５１ａの弁体５３の上下流の冷媒圧力差が増大し、これに伴い駆動負荷のレベルが上昇する。

したがって、モータ部５５を定電流駆動によりマイクロステップ駆動するときに、冷媒通路５１ａの弁体５３よりも上流側の冷媒圧力の増大に応じて、定電流駆動を行う際の電流値を増大すれば、増大する駆動負荷に対応してステッピングモータの発生トルクを増大することができる。このようにして、駆動負荷が大きくなった場合であっても、モータ部５５を安定してマイクロステップ駆動することができる。

換言すれば、弁体５３よりも上流側の冷媒圧力値により負荷レベルを推定して、この推定に基づいて定電流駆動の値を変化させることにより、分解能を一定もしくは変化を抑えて、分解能の悪化を抑制することができる。

図９に比較例を示すように、負荷レベルがＡからＢへ増大したときに、定電流駆動の値を変化させず、発生トルクを変化させないと、最大発生トルクＸに対する負荷レベルの比率が大きく低下する。すなわち、Ａ／ＸとＢ／Ｘとが大きく乖離し、分解能が大きく低下してしまう。

これに対して、本実施形態のように冷媒通路５１ａの弁体５３よりも上流側の冷媒圧力の増大に応じて定電流駆動を行う際の電流値を増大すれば、例えば図８（ａ）、（ｂ）に示すように、負荷レベルがＡ（図８（ａ））からＢ（図８（ｂ））へ増大したときに、定電流駆動の値を増大させて、最大発生トルクをＸ１（図８（ａ））からＸ２（図８（ｂ））へ増大させることができる。これにより、最大発生トルクに対する負荷レベルの比率が低下することを抑制できる。すなわち、Ａ／Ｘ１とＢ／Ｘ２との乖離の度合いが小さく、分解能は若干低下するものの、大きな低下を抑止することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態では、ステッピングモータであるモータ部５５をマイクロステップ駆動する際に、１６分割マイクロステップ駆動していたが、これに限定されるものではなく、分割数は任意に設定可能である。

また、上記実施形態では、ステップ駆動制御部１１１は、モータ部５５を定電流駆動するときに、冷媒通路５１ａの弁体５３よりも上流側の冷媒圧力の増大に応じて、定電流駆動を行う際の電流値を増大していたが、これに限定されるものではない。例えば、冷媒通路５１ａの弁体５３よりも上流側の冷媒圧力と弁体５３よりも下流側の冷媒圧力との圧力差の増大に応じて、定電流駆動を行う際の電流値を増大してもよい。また、３箇所以上のセンサ情報に基づいて、定電流駆動を行う際の電流値を変更するものであってもよい。

また、上記実施形態では、モータ部５５は、２相ステッピングモータであったが、これに限定されるものではなく、多相ステッピングモータであってもよい。例えば、５相ステッピングモータであってもかまわない。

また、上記実施形態では、ステップ駆動制御部１１１、駆動部１１３等からなる駆動制御手段は、モータ部５５を定電流駆動していたが、これに限定されるものではない。例えば、所望の分解能が確保できるのであれば、モータ部５５の駆動方法は電圧印加による駆動であってもかまわない。

また、上記実施形態では、ステップ駆動制御部１１１、駆動部１１３等からなる駆動制御手段は、暖房用可変絞り弁５０が冷媒を減圧膨張する減圧膨張モードの冷媒流量域（第１流量域に相当）では、モータ部５５をマイクロステップ駆動し、減圧膨張モードと全開モード（第２流量域の最大流量時に相当）との間のモード切り換え（減圧膨張モードにおける最大流量時と全開モード時との切り換え）を行う際には、モータ部５５をフルステップ駆動していた。

換言すれば、駆動制御手段は、冷媒通路５１ａを流通する冷媒を減圧する必要があるときに、第１流量域で冷媒を減圧膨張する減圧膨張モードと、冷媒通路５１ａを流通する冷媒を減圧する必要がないときに、冷媒通路５１ａを流通する冷媒流量が第２流量域の最大流量となるように弁体５３が冷媒通路５１ａの開度を最大開度とする全開モードと、を選択的に切換可能であり、第１流量域で弁開度を変更するときには、モータ部５５をマイクロステップ駆動し、減圧膨張モードと全開モードとを切り替える際には、モータ部５５をフルステップ駆動していた。すなわち、第２流量域では、最大流量時の流量制御のみを行っていた。

しかしながら、本発明の適用はこのような制御のみに限定されるものではない。例えば、第２流量域の全域において流量制御を行うものであってもよい。すなわち、駆動制御手段は、冷媒通路５１ａを流通する冷媒流量が所定流量以下である第１流量域で弁開度を変更するときには、モータ部５５をマイクロステップ駆動し、冷媒通路５１ａを流通する冷媒流量が所定流量を超える第２流量域で弁開度を変更するときには、モータ部５５をフルステップ駆動するものであればよい。

また、上記実施形態では、冷凍サイクル３は、超臨界蒸気圧縮式ヒートポンプサイクルであったが、高圧側圧力が冷媒の臨界圧力以下である蒸気圧縮式ヒートポンプサイクルであってもかまわない。

また、上記実施形態では、膨張弁装置である暖房用可変絞り弁５０および暖房用可変絞り弁５０を駆動制御する駆動制御手段を、車両用空調装置の冷凍サイクルに適用していたが、これに限定されるものではない。例えば、定置式の冷凍サイクルに本発明を適用しても有効である。

３ 冷凍サイクル
１０ 空調制御装置
５０ 暖房用可変絞り弁（膨張弁装置の一部）
５１ ハウジング
５１ａ 冷媒通路
５１ｂ 雄ねじ部材（電動駆動部の一部）
５３ 弁体
５５ モータ部（ステッピングモータ、電動駆動部の一部）
１１１ ステップ駆動制御部（駆動制御手段の一部、膨張弁装置の一部）
１１２ 入力処理部（駆動制御手段の一部、膨張弁装置の一部）
１１３ 駆動部（駆動制御手段の一部、膨張弁装置の一部）

Claims (2)

1. 冷凍サイクル中に配設され、前記冷凍サイクルを循環する冷媒を減圧膨張可能な膨張弁装置であって、
   内部に冷媒が流通する冷媒通路が形成されたハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられ、前記冷媒通路の開度を変更可能な弁体と、
   ステッピングモータを有し、前記ステッピングモータの回転角度に応じて前記弁体を変位させ前記開度を調節する電動駆動部と、
   前記ステッピングモータを駆動制御する駆動制御手段と、を備え、
   前記駆動制御手段は、
   前記冷媒通路を流通する冷媒流量が所定流量以下である第１流量域で前記開度を変更するときには、前記ステッピングモータを定電流駆動によりマイクロステップ駆動し、
   前記冷媒通路を流通する冷媒流量が前記所定流量を超える第２流量域で前記開度を変更するときには、前記ステッピングモータをフルステップ駆動するものであり、
   前記駆動制御手段は、前記冷媒通路の前記弁体よりも上流側の冷媒圧力と前記弁体よりも下流側の冷媒圧力との圧力差の増大、もしくは、前記冷媒通路の前記弁体よりも上流側の冷媒圧力の増大に応じて、前記定電流駆動を行う際の電流値を増大することを特徴とする膨張弁装置。
2. 前記駆動制御手段は、
   前記冷媒通路を流通する冷媒を減圧する必要があるときに、前記第１流量域で前記冷媒を減圧膨張する減圧膨張モードと、
   前記冷媒通路を流通する冷媒を減圧する必要がないときに、前記冷媒通路を流通する冷媒流量が前記第２流量域の最大流量となるように前記弁体が前記冷媒通路の開度を最大開度とする全開モードと、を選択的に切り換え可能であり、
   前記減圧膨張モードと前記全開モードとを切り換える際には、前記ステッピングモータを前記フルステップ駆動することを特徴とする請求項１に記載の膨張弁装置。

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