JP6667925B2 - Electric valve control device and electric valve device provided with the same - Google Patents
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Description
本発明は、電動弁の弁開度を制御する電動弁制御装置およびそれを備えた電動弁装置に関する。 The present invention relates to a motor-operated valve control device for controlling a valve opening of a motor-operated valve and a motor-operated valve device including the same.
従来、空調機や冷蔵・冷凍ショーケース等に使用される冷凍サイクルシステムにおいては、冷房能力を安定させ、過熱度を一定にして効率良く運転するなどの目的から循環冷媒の流量調整を行っているが、その際の調整を高精度に行うため、ステッピングモータにより弁体を動作させる電動式膨張弁や流量制御弁としての電動弁が広く活用されている。また、ステッピングモータを使用し、冷媒の流路を開閉して冷媒を流したり遮断したりするシャット弁や、冷媒の流れる方向を切り換える三方弁(流路切換弁)などの電動弁もある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in refrigeration cycle systems used for air conditioners, refrigeration / refrigeration showcases, etc., the flow rate of the circulating refrigerant is adjusted for the purpose of stabilizing the cooling capacity and operating efficiently with a constant degree of superheat. However, in order to perform the adjustment at that time with high accuracy, an electric expansion valve that operates a valve element by a stepping motor and an electric valve as a flow control valve are widely used. Also, there are motor-operated valves such as a shut-off valve that uses a stepping motor to open and close the flow path of the refrigerant to flow or shut off the refrigerant, and a three-way valve (flow path switching valve) that switches the direction in which the refrigerant flows (for example, And Patent Document 1).
しかし、前記のステッピングモータを使用した電動弁などにおいては、絶対開度(実際の開度)をフィードバックしないオープンループ制御を用いて開度の制御を行うのが一般的であり、また、弁内の弁体は、電源供給が停止された際に、初期位置に戻ることなく、電源遮断時の位置で停止してしまう。そのため、次に電源を投入したときに、弁体が停止している位置(絶対開度)を正確に把握できないという問題がある。 However, in the case of a motor-operated valve or the like using the above-described stepping motor, the opening is generally controlled using open-loop control that does not feed back the absolute opening (actual opening). When the power supply is stopped, the valve body does not return to the initial position and stops at the position at the time of power cutoff. Therefore, there is a problem that the position (absolute opening) where the valve element is stopped cannot be accurately grasped when the power is turned on next time.
そこで、前記のステッピングモータを使用した電動弁などの制御にあたっては、通常、電源を投入したときなどにイニシャライズ(原点位置出し、基点位置出し、又は初期化などともいう)を実行し、弁体の位置出しを行ってから開度の制御を開始するようにしている(例えば、特許文献2参照)。ここで、イニシャライズとは、全開位置から全閉位置又は全閉位置から全開位置に至るまでの全ストロークを超えるパルス数だけ、詳しくは、例えばステッピングモータのロータが確実にストッパと呼ばれる回り止めに衝突して回転を停止するパルス数だけ、ステッピングモータを閉弁方向又は開弁方向に十分に回転させる処理であり、これにより電動弁の0パルス又は最大パルスの初期位置を確定する。 Therefore, in controlling an electric valve or the like using the above-described stepping motor, initialization (also referred to as origin position finding, base position finding, or initialization) is usually performed when power is turned on, and the valve body is controlled. The control of the opening is started after the positioning is performed (for example, see Patent Document 2). Here, the initialization means the number of pulses exceeding the full stroke from the fully open position to the fully closed position or from the fully closed position to the fully open position, more specifically, for example, the rotor of the stepping motor surely collides with a detent called a stopper. This is a process for sufficiently rotating the stepping motor in the valve closing direction or the valve opening direction by the number of pulses for stopping the rotation, thereby determining the initial position of the 0 pulse or the maximum pulse of the motor-operated valve.
ところで、前記の電動弁のステッピングモータは、通常は、入力パルスに同期して回転するが、過負荷や急激な速度変化などの各種要因によって、入力パルスに同期しなくなる場合がある(この現象を、脱調や同期ずれという)。前記した如くの、絶対開度(実際の開度)をフィードバックしないオープンループ制御で駆動される従来の電動弁においては、前記脱調が発生すると、次のイニシャライズが実施されるまで(例えば、次に電源を投入するときまで)は脱調した状態が維持されるため、その間の弁開度の制御精度が低下してしまう懸念がある。 The stepping motor of the motor-operated valve normally rotates in synchronization with the input pulse. However, the stepping motor may not be synchronized with the input pulse due to various factors such as an overload and a rapid change in speed (this phenomenon may occur). Out-of-sync or out of sync) As described above, in the conventional motor-operated valve driven by open-loop control that does not feed back the absolute opening (actual opening), when the step-out occurs, until the next initialization is performed (for example, Until the power is turned on, the step-out state is maintained, and there is a concern that the control accuracy of the valve opening during that time may be reduced.
また、従来は、システムの制御装置であるマスターECU側で、イニシャライズを行う判断をする必要があったが、その判断が難しく、必要以上にイニシャライズを実施して、電動弁の寿命が短くなったり、必要なイニシャライズを実施せずに弁開度を正常に制御できなくなる可能性がある。 In the past, it was necessary to make a decision to perform initialization on the master ECU side, which is the control device of the system.However, this decision was difficult, and initialization was performed more than necessary, shortening the life of the motor-operated valve. However, there is a possibility that the valve opening cannot be controlled normally without performing the necessary initialization.
本発明は、上記事情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、脱調による弁開度の制御精度の低下を確実に防止することのできる電動弁制御装置およびそれを備えた電動弁装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a motor-operated valve control apparatus and a motor-operated valve control apparatus capable of reliably preventing a decrease in control accuracy of a valve opening due to step-out. To provide a motor-operated valve device.
前記した課題を解決すべく、本発明に係る電動弁制御装置は、電動弁の弁開度を制御する電動弁制御装置であって、前記電動弁の現在の弁開度と該電動弁制御装置に記憶されている弁開度とが異なる脱調を検知したときに、イニシャライズ要求信号を外部に出力し、不揮発性の記憶部を有し、前記イニシャライズ要求信号を外部に出力したことを示すフラグを前記記憶部に記憶し、イニシャライズが実施された後に前記フラグを前記記憶部からクリアすることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an electric valve control device according to the present invention is an electric valve control device for controlling a valve opening of an electric valve, the current valve opening of the electric valve and the electric valve control device. A flag indicating that the initialization request signal is output to the outside when a step-out that is different from the valve opening stored in the memory is detected, the nonvolatile storage unit is provided, and the initialization request signal is output to the outside. Is stored in the storage unit, and the flag is cleared from the storage unit after the initialization is performed.
他の好ましい態様では、立ち上げ時にイニシャライズ要求フラグが記憶されている場合には、前記イニシャライズ要求信号を外部に対して出力する。 In another preferred aspect, when the initialization request flag is stored at the time of startup, the initialization request signal is output to the outside.
他の好ましい態様では、立ち上げ時にイニシャライズ要求フラグが記憶されていない場合には、前記イニシャライズ要求信号を外部に対して出力しない。 In another preferred aspect, when the initialization request flag is not stored at the time of startup, the initialization request signal is not output to the outside.
別の好ましい態様では、外部との信号の送受信を行う送受信部、前記送受信部で外部から受信した信号に応じて前記電動弁の弁開度の制御信号を算出する演算部、前記演算部からの前記電動弁の弁開度の制御信号に応じて前記電動弁のモータを動作させるモータ駆動部、および、前記電動弁の脱調を検知する脱調検知部を有する。 In another preferred aspect, a transmission / reception unit that transmits / receives signals to / from the outside, a calculation unit that calculates a control signal of a valve opening degree of the motor-operated valve according to a signal received from the outside by the transmission / reception unit, A motor drive unit that operates a motor of the electric valve in accordance with a control signal of a valve opening degree of the electric valve; and a step-out detection unit that detects step-out of the electric valve.
他の好ましい態様では、前記脱調検知部が前記モータ駆動部に備えられる。 In another preferred aspect, the out-of-step detection unit is provided in the motor drive unit.
他の好ましい態様では、前記脱調検知部が前記演算部に備えられており、前記脱調検知部は、前記電動弁のモータに付設された回転角度検知部で検出された回転角度と、該電動弁制御装置に記憶された回転角度とに基づいて、前記電動弁の脱調を検知する。 In another preferred aspect, the out-of-step detection unit is provided in the arithmetic unit, and the out-of-step detection unit includes a rotation angle detected by a rotation angle detection unit attached to a motor of the electric valve; The step-out of the electric valve is detected based on the rotation angle stored in the electric valve control device.
別の好ましい態様では、前記電動弁の弁開度制御のための通信に、LIN通信、CAN通信、もしくはFlexRay通信が用いられる。 In another preferred embodiment, LIN communication, CAN communication, or FlexRay communication is used for communication for controlling the opening degree of the electric valve.
また、本発明に係る電動弁装置は、前記電動弁制御装置と前記電動弁とが一体として組み立てられたことを特徴としている。 Further, the electric valve device according to the present invention is characterized in that the electric valve control device and the electric valve are integrally assembled.
本発明によれば、脱調を検知したときに、イニシャライズ要求信号を外部に出力するので、脱調を検知する毎にイニシャライズが実施されるため、脱調による弁開度の制御精度の低下を確実に防止することができる。 According to the present invention, when an out-of-step is detected, an initialization request signal is output to the outside, so that initialization is performed every time an out-of-step is detected. It can be reliably prevented.
また、イニシャライズ要求信号を外部に出力したことを示すフラグを不揮発性の記憶部に記憶し、イニシャライズが実施された後にそのフラグを不揮発性の記憶部からクリアするので、イニシャライズ要求信号を出力し、そのフラグを不揮発性の記憶部に記憶してから実際にイニシャライズが実行される前またはイニシャライズの途中に電源が切断された場合に、イニシャライズが終了されていないことが不揮発性の記憶部に記憶されているため、次回の立ち上げ時(例えば、電源投入時やスリープモードからの復帰時など)に不揮発性の記憶部のフラグがクリアされていなければイニシャライズ要求信号を外部に出力することができ、それにより、確実にイニシャライズを実行でき、これによっても、脱調による弁開度の制御精度の低下を確実に防止することができる。また、立ち上げ時にフラグがクリアされている場合にはイニシャライズ要求信号を外部に出力しないため、不必要なイニシャライズの実施により電動弁の寿命が短くなるおそれがない。 Also, a flag indicating that the initialization request signal has been output to the outside is stored in the non-volatile storage unit, and after the initialization is performed, the flag is cleared from the non-volatile storage unit, so that the initialization request signal is output. After the flag is stored in the non-volatile storage unit, before the initialization is actually executed or when the power is turned off during the initialization, the fact that the initialization has not been completed is stored in the non-volatile storage unit. Therefore, the initialization request signal can be output to the outside if the flag of the nonvolatile storage unit is not cleared at the next start-up (for example, at the time of turning on the power or returning from the sleep mode), As a result, the initialization can be executed with certainty, and this also reduces the control accuracy of the valve opening due to step-out. It is possible to really prevent. In addition, since the initialization request signal is not output to the outside when the flag is cleared at the time of startup, there is no possibility that the life of the motor-operated valve is shortened by performing unnecessary initialization.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
[電動弁制御装置およびそれを備えた電動弁装置の構成]
図1は、本発明に係る電動弁制御装置およびそれを備えた電動弁装置の第1実施形態のシステムブロック図である。なお、以下の説明においては、カーエアコンに使用される冷凍サイクルシステムの膨張弁に本発明に係る電動弁制御装置を適用した場合を例にとって説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1st Embodiment)
[Electric Valve Control Apparatus and Configuration of Electric Valve Apparatus Provided Therewith]
FIG. 1 is a system block diagram of a first embodiment of a motor-operated valve control device and a motor-operated valve device including the same according to the present invention. In the following description, a case where the motor-operated valve control device according to the present invention is applied to an expansion valve of a refrigeration cycle system used for a car air conditioner will be described as an example.
図示実施形態の電動弁装置12は、電動弁9と電動弁制御装置11とがリード線などで接続され、離れた場所にあるのではなく、一体に組み立てられたもので、電動弁9は、流体(冷媒)の流量を制御する弁体(不図示)を備える膨張弁5と、膨張弁5の弁体を駆動するステッピングモータ8とで構成され、ステッピングモータ8が回転することにより膨張弁5(電動弁9)の弁開度が調整されるようになっている。なお、膨張弁5に替えて、冷媒の流路を開閉して冷媒を流したり遮断したりするシャット弁、冷媒の流れる方向を切り換える三方弁(流路切換弁)、もしくは膨張弁としての用途以外の流量調整弁などでもよい。 The motor-operated
図示は省略するが、例えばカーエアコンに使用される冷凍サイクルシステムにおいては、圧縮機、凝縮器、前記電動弁9(の膨張弁5)、および蒸発器が配管を介して順次に接続されており、電動弁9(の膨張弁5)の弁開度を調整することなどにより、その配管を流れる冷媒の流量が制御される。 Although illustration is omitted, for example, in a refrigeration cycle system used for a car air conditioner, a compressor, a condenser, (the
電動弁制御装置11には車両のバッテリー電源(+Vb、GND)が接続されるとともに、車両内での通信に使用される車載LANである、例えばLINバス(又はCANバス、もしくはFlexRayバス)14が接続されている。電動弁制御装置11は、スレーブノードとして動作し、同じLINバス14に接続されているシステムの制御装置であるマスターノードのエアコンECU16から送信されるLIN通信信号(CANバスの場合はCAN通信信号、FlexRayバスの場合はFlexRay通信信号)で、ステッピングモータ8のパルス数やイニシャライズ動作指示の信号等の命令を受信し、電動弁9(膨張弁5)の開度(弁開度)を制御する。 A battery power supply (+ Vb, GND) of the vehicle is connected to the motor-operated
なお、エアコンECU16と電動弁制御装置11との間の通信方式としては、前記のようなシリアルインターフェイスへの入出力(LIN通信、CAN通信、又はFlexRay通信など:「以下、LIN通信等」とする)、デジタル信号によるI/Oポートへの入出力(ON-OFF信号など)、無線(Wi-Fi(登録商標)、ブルートゥース(登録商標)など)などによる入出力などがあり、どの方式を採用してもよく、前記したLIN通信等に限定されない。図1では、カーエアコンなどで通常用いる車載LANであるLIN通信を適用しているため、電動弁制御装置11の制御に用いられる、後述のイニシャライズ要求信号、イニシャライズ指示信号等の送受信等は、LIN通信で行われる。このように既存の車載LANであるLIN通信等を用いることで、新たな送受信の信号線の取付けが不要となる。 The communication method between the
電動弁制御装置11は、主に、バッテリー電源+Vb(例えば+12Vdc)から電動弁制御装置11の内部の回路で使用する電源+Vc(例えば+5Vdc)を発生させるレギュレータ11aと、LINバス14を通してエアコンECU16から送信されるLIN通信信号に基づいて、ステッピングモータ8の回転を制御するプログラム等を格納するROM、ROMに格納したプログラムの実行や演算処理を行うCPU、イニシャライズ動作の状況や通信データ等のプログラムの実行に必要なデータを一時的に記憶するRAM、周辺回路との入出力を行うI/O回路、割り込み処理等の時間を計測するタイマ、アナログ信号をデジタル値に変換するA/D変換器等を備えた演算部としてのマイコン11bと、LINバス14とマイコン11bとの間に接続され、LINバス14の電圧レベルを電動弁制御装置11内部の回路電圧レベルに変換し、マイコン11bとのLIN通信を可能にする送受信部としてのLINトランシーバ11cと、マイコン11bからの制御信号に基づいて電動弁9のステッピングモータ8の回転を制御するモータ駆動部としてのステッピングモータドライバ11dと、マイコン11bに接続され、マイコン11bのRAMデータのうち、バッテリー電源が切断又はスリープモードに移行されても保持する必要があるデータ(例えば、後述するイニシャライズ要求フラグなど)を記憶する記憶部としての不揮発性メモリであるEEPROM11eとが、例えば不図示の基板上に搭載されて構成される。なお、レギュレータ11a、LINトランシーバ11c、ステッピングモータドライバ11d、EEPROM11e、マイコン11bの2つ以上を一体的に構成したICを用いてもよく、その場合は、さらなる装置の小型化が可能になる。 The motor-operated
なお、電動弁制御装置11の具体的構成は、上記構成に限定されるものではなく、本発明を実施可能(つまり、電動弁9の弁開度制御およびイニシャライズ制御等を実施可能)であれば、如何なる構成でも良い。 The specific configuration of the motor-operated
エアコンECU16は、電動弁制御装置11にバッテリー電源を投入した場合などに電動弁9の初期位置として例えば0パルスを決める必要があるため、ステッピングモータ8を例えば最大パルス数以上閉弁方向に回転させるイニシャライズ動作を実行する命令(イニシャライズ指示信号)を、LINバス14を介してLIN通信信号で電動弁制御装置11に送信する。ここで、最大パルス数とは、弁体の下限位置(弁体が下方向に移動できる限界位置)から上限位置(弁体が上方向に移動できる限界位置)まで移動する間にステッピングモータ8に印加されるパルスの数であり、もしくは弁体の上限位置から下限位置まで移動する間にステッピングモータ8に印加されるパルスの数であり、例えば、弁体の下限位置は全閉位置、上限位置は全開位置である。また、弁体の現在位置とは、弁体の下限位置を0パルスとして、全閉位置から全開位置の間で弁体を移動させるために開弁又は閉弁方向に印加(増減)したパルス数である。もちろん、弁体の上限位置を0パルスとして印加したパルス数をカウントしてもよい。 The
前記LIN通信信号を受信した電動弁制御装置11は、バッテリー電源投入時などはステッピングモータ8の現在位置(パルス数)が判らないため、電動弁9が制御可能な最大パルス数(例えば500パルス)に、ロータが確実にストッパ(回り止め)に衝突するために十分なパルス数を加えたパルス数(例えば700パルス以上)だけステッピングモータ8を閉弁方向に回転させるイニシャライズ(電動弁9のイニシャライズ動作)(0パルスの初期位置出し)を行う。なお、ステッピングモータ8を閉弁方向に回転させるイニシャライズに替えて開弁方向に回転させるイニシャライズを行ってもよい。 The motor-operated
前記電動弁制御装置11のマイコン11bは、通常時は、信号の送受信ラインであるLINバス14を介してエアコンECU16から送信される制御信号に基づいて、電動弁9(膨張弁5)の弁開度を制御するとともに、現在の弁開度とマイコン11bがRAM内に管理している弁開度とが異なる状態となる脱調を検知(ストールディテクションともいう)する。マイコン11bは、前記脱調を検知する毎に、イニシャライズを実行するようになっており、そのためのイニシャライズ要求フラグが予め用意され、そのイニシャライズ要求フラグの状態をEEPROM11eに記憶させておく(後で詳述)。 The
本例では、前記脱調を検知する機能(脱調検知部)が、ステッピングモータドライバ11dに備えられている。ステッピングモータドライバ11dの検知機能とは、例えば、ステッピングモータ8の回転角度を制御する際にステッピングモータドライバ11dが印加電圧や変動幅をモニタしており、印加電流値等が所定の閾値を超えると、脱調と判断する機能である。 In this example, a function (step-out detection unit) for detecting the step-out is provided in the stepping
また、マイコン11bは、エアコンECU16から電源切断信号又はスリープモード移行信号を受信した場合には、例えば動作中である電動弁9(膨張弁5)の動作を停止して、当該電動弁制御装置11の電源を切断又はスリープモードに移行する。 When the
ここで、スリープモードとは、電源は投入されているが、マイコン11bの機能を制限又は一部停止することで省電力とするモードである。このとき、弁開度情報を一時的に記憶するRAMの記憶が保持されない状態に移行する。例えば、データの送受信が行われない期間はスリープモードへ移行し、データ送信が検知されるとスリープモードから復帰させることにより、省電力化を図ることができる。 Here, the sleep mode is a mode in which power is turned on, but power is saved by limiting or partially stopping the function of the
マイコン11bは、エアコンECU16を介して電源が再投入される又はスリープモードから復帰すると、電動弁9の制御(弁開度制御)を再開する。 The
[電動弁制御装置による電動弁の脱調検知およびイニシャライズ]
次に、前記した電動弁制御装置11(のマイコン11b)による脱調検知およびイニシャライズの処理フローについて、図2および図3を参照しながら説明する。この処理は例えば定時間毎に実行される。[Detection of step-out of motorized valve by motorized valve control device and initialization]
Next, a processing flow of step-out detection and initialization by (the
図2に示されるように、マイコン11bは、前記したステッピングモータドライバ11dの検知機能によって出力される脱調したときのシグナル(つまり、脱調したか否か)を定時間毎に確認している(ステップS21)。 As shown in FIG. 2, the
マイコン11bは、脱調のシグナルを検知すると(ステップS21:Yes)、LINバス14を介してエアコンECU16にイニシャライズ要求信号を送信する(ステップS22)。また、マイコン11bは、予め用意したイニシャライズ要求フラグをセット(1にセット)してEEPROM11eに記憶する(ステップS23)。 When detecting the out-of-step signal (Step S21: Yes), the
イニシャライズを行うに当たっては、図3に示されるように、マイコン11bは、前記のイニシャライズ要求信号を受信したエアコンECU16から(LINバス14を介して)イニシャライズ指示信号が有ったか否かを定時間毎に確認している(ステップS31)。 In performing the initialization, as shown in FIG. 3, the
イニシャライズ指示信号が有った場合(ステップS31:Yes)、マイコン11bは、イニシャライズ(例えば、ステッピングモータ8を閉弁方向に最大パルス数以上(例えば700パルス以上)回転させる処理)を実施する(ステップS32)。 When there is an initialization instruction signal (Step S31: Yes), the
次いで、マイコン11bは、EEPROM11eに記憶されたイニシャライズ要求フラグが1であるか否かを判断する(ステップS33)。 Next, the
EEPROM11eに記憶されたイニシャライズ要求フラグが1であれば(ステップS33:Yes)(つまり、脱調のシグナルが検知されていた場合においてイニシャライズを行った場合)、マイコン11bは、イニシャライズ要求フラグをクリア(0に)してEEPROM11eに記憶する(ステップS34)。なお、この制御では、イニシャライズ要求フラグをセットするEEPROM11eの記憶領域において、イニシャライズ要求フラグがセットされている状態を1、クリアされている状態を0として識別している。 If the initialization request flag stored in the
一方、EEPROM11eに記憶されたイニシャライズ要求フラグが1でなければ(ステップS33:No)(例えば、通常使用時での電源投入時やスリープモードからの復帰時などにおいて、エアコンECU16からのイニシャライズ指示によりイニシャライズを行った場合)、ステップS34をスルーして、処理を終了する。 On the other hand, if the initialization request flag stored in the
この脱調検知およびイニシャライズが完了すると、電動弁9が通常動作の状態になって、エアコンECU16の指示に従い、電動弁9の弁開度制御を開始する。 When the step-out detection and the initialization are completed, the motor-operated
なお、上記の制御では、EEPROM11eの記憶領域において、イニシャライズ要求フラグが記憶されている状態を1、クリアされている状態を0としているが、イニシャライズ要求フラグが記憶されているか否かを識別できるのであれば、具体的に割り当てる信号は任意であることはもちろんである。例えば、イニシャライズ要求フラグが記憶されている状態を0、クリアされている状態を1としてもよいし、他の数字でもよい。また、イニシャライズ要求フラグが記憶されている状態を示すフラグとイニシャライズ要求フラグが記憶されていない状態(つまり、フラグがクリアされている状態)を示すフラグとを別の構成として設けてもよい。 In the above control, the state where the initialization request flag is stored is 1 and the state where the initialization request flag is cleared is 0 in the storage area of the
[電動弁制御装置およびそれを備えた電動弁装置の作用効果]
このように、本実施形態の電動弁制御装置11では、脱調を検知したときに、イニシャライズ要求信号を外部(システムの制御装置であるエアコンECU16)に出力するので、脱調を検知する毎にイニシャライズが実施されるため、脱調による弁開度の制御精度の低下を確実に防止することができる。[Operation and Effect of Electric Valve Control Apparatus and Electric Valve Apparatus Provided Therewith]
As described above, the motor-operated
また、イニシャライズ要求信号を外部に出力したことを示すイニシャライズ要求フラグをEEPROM(不揮発性の記憶部)11eに記憶し、イニシャライズが実施された後にそのイニシャライズ要求フラグをEEPROM11eからクリアするので、イニシャライズ要求信号を出力し、イニシャライズ要求フラグをEEPROM11eに記憶(1にセット)してから実際にイニシャライズが実行される前またはイニシャライズの途中に例えばリード線の短絡や切断等によって突然電源が切断された場合に、イニシャライズが終了されていないことがEEPROM11eに記憶されているため、次回の立ち上げ時(例えば、電源投入時やスリープモードからの復帰時など)にEEPROM11eのイニシャライズ要求フラグが1にセットされているので、マイコン11bからイニシャライズ要求信号を外部に対して出力することができ、それにより、確実にイニシャライズを実行でき、これによっても、脱調による弁開度の制御精度の低下を確実に防止することができる。 In addition, an initialization request flag indicating that the initialization request signal has been output to the outside is stored in an EEPROM (non-volatile storage unit) 11e, and after the initialization is performed, the initialization request flag is cleared from the
また、立ち上げ時にイニシャライズ要求フラグがセットされていない場合には、イニシャライズ要求信号を外部に対して出力しないため、不必要なイニシャライズの実施により電動弁9の寿命が短くなるおそれがない。 In addition, when the initialization request flag is not set at the time of startup, the initialization request signal is not output to the outside, so that there is no possibility that the life of the motor-operated
(第2実施形態)
図4は、本発明に係る電動弁制御装置およびそれを備えた電動弁装置の第2実施形態のシステムブロック図である。第2実施形態の電動弁制御装置およびそれを備えた電動弁装置の構成は、上記第1実施形態の電動弁制御装置11およびそれを備えた電動弁装置12の構成とほぼ同じであるが、上記第1実施形態との相違点は、脱調を検知するための構成および処理のみである。よって、上記第1実施形態と同様の構成には、同様の符号を付してその詳細な説明は省略し、以下では、前記相違点について説明する。(2nd Embodiment)
FIG. 4 is a system block diagram of a second embodiment of a motor-operated valve control device and a motor-operated valve device including the same according to the present invention. The configurations of the motor-operated valve control device of the second embodiment and the motor-operated valve device having the same are substantially the same as the structures of the motor-operated
すなわち、本実施形態では、図4に示されるように、電動弁9のステッピングモータ8に回転角度検知部としての磁気センサからなる回転角度センサ20が付設されており、電動弁制御装置11のマイコン11bは、この回転角度センサ20で検出された回転角度を用いて、前記電動弁9の脱調を検知する。 That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the stepping
図5は、図4に示される電動弁制御装置11(のマイコン11b)による脱調検知の処理フローを示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow of step-out detection by (the
図5に示されるように、マイコン11bは、電動弁9(膨張弁5)の弁開度の実測値を回転角度センサ20で取得する(ステップS51)。 As shown in FIG. 5, the
次いで、マイコン11bは、エアコンECU16から送信された制御信号に応じて算出してそのRAM内に記憶した電動弁9(膨張弁5)の弁開度(理論値)とステップS51で取得した実測値との差を求め(ステップS52)、その差が予め設定した閾値以上か否かを判断する(ステップS53)。 Next, the
前記差が閾値以上であれば(ステップS53:Yes)、マイコン11bは、脱調していると判断し、LINバス14を介してエアコンECU16にイニシャライズ要求信号を送信する(ステップS54)。また、マイコン11bは、予め用意したイニシャライズ要求フラグをセット(1にセット)してEEPROM11eに記憶する(ステップS55)。 If the difference is equal to or greater than the threshold (step S53: Yes), the
一方、前記差が閾値未満であれば(ステップS53:No)、マイコン11bは、脱調していないと判断し、ステップS54、S55をスルーして、処理を終了する。 On the other hand, if the difference is smaller than the threshold value (step S53: No), the
なお、この場合のイニシャライズは、上記第1実施形態と同様のフローにて実施することができる。 The initialization in this case can be performed according to the same flow as in the first embodiment.
このように、本第2実施形態の電動弁制御装置11でも、脱調を検知したときに、イニシャライズ要求信号を外部(システムの制御装置であるエアコンECU16)に出力するので、上記第1実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、回転角度センサ20を用いることによって脱調の検知精度を高くすることができる。 As described above, the motor-operated
なお、上記実施形態においては、電動弁制御装置11および電動弁装置12をカーエアコンに使用される冷凍サイクルシステムの膨張弁5(電動弁9)に適用した場合を例示したが、膨張弁5に限らず、流体の流入口および流出口、該流出口より流出する流体の流量を制御する弁体、および該弁体を駆動するモータを備えた電動弁であれば、本発明に係る電動弁制御装置11および電動弁装置12を適用できることは勿論である。また、例えば、冷媒の流路を開閉して冷媒を流したり遮断したりするモータ式シャット弁や冷媒の流れる方向を切り換える三方弁や四方弁などの流路切換弁などに適用してもよいことは当然である。 In the above embodiment, the case where the motor-operated
上述した各実施形態においては、イニシャライズについて、全開位置から全閉位置又は、全閉位置から全開位置に至るまでの全ストロークを超えるパルス数だけ、ステッピングモータ8を閉弁方向又は開弁方向に回転させる処理(イニシャライズ)として記載したが、これに限定されないことは勿論である。例えば、イニシャライズの際に閉弁方向又は開弁方向に回転させるパルス数として、脱調を検知したときに回転角度センサ20で検知したパルス数にロータが確実にストッパに衝突するために十分な所定パルス数(例えば200パルス)を加えたパルス数、もしくは、脱調を検知したときにマイコン11bがRAM内に管理しているパルス数に前記所定パルス数を加えたパルス数を用いてもよい。 In each of the above-described embodiments, regarding the initialization, the stepping
5 膨張弁
8 ステッピングモータ
9 電動弁
11 電動弁制御装置
11a レギュレータ
11b マイコン(演算部)
11c LINトランシーバ(送受信部)
11d ステッピングモータドライバ(モータ駆動部)
11e EEPROM(不揮発性の記憶部)
12 電動弁装置
14 LINバス
16 エアコンECU
20 回転角度センサ(回転角度検知部)5
11c LIN transceiver (transmitter / receiver)
11d Stepping motor driver (motor drive unit)
11e EEPROM (non-volatile storage unit)
12 Motorized valve unit 14
20 Rotation angle sensor (Rotation angle detection unit)
Claims (8)
前記電動弁の現在の弁開度と該電動弁制御装置に記憶されている弁開度とが異なる脱調を検知したときに、イニシャライズ要求信号を外部に出力し、
不揮発性の記憶部を有し、
前記イニシャライズ要求信号を外部に出力したことを示すフラグを前記記憶部に記憶し、イニシャライズが実施された後に前記フラグを前記記憶部からクリアすることを特徴とする電動弁制御装置。 An electric valve control device for controlling a valve opening of an electric valve,
When detecting a step-out difference between the current valve opening of the motor-operated valve and the valve opening stored in the motor-operated valve control device, outputs an initialization request signal to the outside,
A nonvolatile storage unit,
A motor-operated valve control device, wherein a flag indicating that the initialization request signal has been output to the outside is stored in the storage unit, and the flag is cleared from the storage unit after initialization is performed.
前記脱調検知部は、前記電動弁のモータに付設された回転角度検知部で検出された回転角度と、該電動弁制御装置に記憶された回転角度とに基づいて、前記電動弁の脱調を検知することを特徴とする請求項4に記載の電動弁制御装置。 The step-out detection unit is provided in the calculation unit,
The step-out detection unit is configured to perform step-out of the electric valve based on a rotation angle detected by a rotation angle detection unit attached to a motor of the electric valve and a rotation angle stored in the electric valve control device. The motor-operated valve control device according to claim 4, wherein
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