JP7375395B2 - 弁装置 - Google Patents
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Description
[構成]
本発明の第1実施形態の構成について、図1、図2を参照しつつ説明する。本実施形態の電動式弁装置10は、例えば車両の空気調和機に用いられる冷凍サイクル装置に備えられる。図示しない冷凍サイクル装置は、冷媒循環回路において、コンプレッサ、コンデンサ、レシーバ、電動式弁装置10、およびエバポレータ11等を備える周知の装置である。電動式弁装置10は、レシーバから供給された低温高圧状態の液相冷媒を減圧膨張させてエバポレータ11に供給する。なお、図1では、電動モータ42および減速機構43の構成を概略的に簡略化して示している。
次に、モータ制御部62が実行する弁保持制御について、図5に示すフローチャートを参照して説明する。まず、ステップ100(以下、ステップを「S」と略す。)において、各種信号が読み込まれる。ここで読み込まれる各種信号は、例えば膨張弁13の動作モード、直前の動作モード時におけるMOSFET64a~64fの素子温度、出力部44に加わる力F、等である。次いで、S200において、膨張弁13が保持モードであるか否かが判断される。保持モードであると判断されると(S200:YES)、S300に進み、高圧側素子64a,64c,64eの温度と低圧側素子64b,64d,64fの温度とが比較される。
(1)本実施形態では、弁保持モード時には、電動モータ42の回転子52が回転することで固定子51の巻線に生じた誘導電流Iが、バッテリ63を経由しないで循環する閉回路が駆動回路61内に形成される。弁保持モードの際に、弁体24が冷媒圧力を受けて開弁方向に押されると、弁体24に接続する出力部44および減速機構43を通じて回転力が回転子52に作用し、回転子52が回転する。回転子52が回転することで、固定子51には誘導電流Iが流れる。この生じた誘導電流Iにより、閉弁方向への力、すなわち弁体24が冷媒圧力を受けて弁体24から電動モータ42へ伝達される回転力に対向する力が生じるため、冷媒圧力に影響されることなく、弁体24を任意の開弁状態の範囲内に保持することができる。
次に、本発明の第2実施形態の弁装置について、図6を参照して説明する。第2実施形態の弁装置は、素子温度を計測する素子温度センサを備えており、その他の機械的な装置構成については第1実施形態と同様である。
次に、本発明の第3実施形態の弁装置について、図7を参照して説明する。第3実施形態の弁装置は、誘導電流Iを計測する電流センサを備えており、その他の機械的な装置構成については第1実施形態と同様である。
次に、本発明の第4実施形態の弁装置について、図8を参照して説明する。第4実施形態の弁装置は、機械的な装置構成については第1実施形態と同様である。第4実施形態においてモータ制御部62が実行する弁保持制御について説明する。図8に示すように、S200において保持モードであると判断されると(S200:YES)、S505において、第1閉回路モードが選択される。
・ 上記各実施形態において、電動モータ42の回転を直動運動に変換する構成として、ねじ機構部28の代わりにカム等を用いてもよい。
24 ・・・弁体
40 ・・・ハウジング
42 ・・・電動モータ
43 ・・・減速機構
44 ・・・出力部
51 ・・・固定子
52 ・・・回転子
61 ・・・駆動回路
62 ・・・モータ制御部
63 ・・・電源
64a,64b,64c,64d,64e,64f ・・・MOSFET(スイッチング素子)
Claims (4)
- ハウジング(40)内に固定された回転子(52)、および、複数の電機子巻線(51a,51b,51c)を有しかつ前記回転子を回転させるために磁界を発生する固定子(51)を含む電動モータ(42)と、
出力部(44)を含み前記電動モータの回転速度を減速して出力する減速機構(43)と、
前記出力部から出力される回転力により駆動される弁体(24)と、
前記電動モータを駆動する電源(63)と、
前記電源および前記電動モータと電気的に接続し、前記複数の電機子巻線にブリッジ接続された複数のスイッチング素子(64a,64b,64c,64d,64e,64f)を有する駆動回路(61)と、
前記電動モータに流れる電流を前記スイッチング素子の開閉により制御する制御部(62)と、
を備え、
前記制御部は、前記弁体を開弁状態における任意の位置で保持する保持モードの際に、前記弁体から前記電動モータへ伝達される回転力に対抗する力を生じるように前記駆動回路を制御し、前記保持モードの際に、前記電動モータに生じた誘導電流が前記電源を経由せずに流れる閉回路を形成し、複数の前記スイッチング素子のうち前記電源の正極側と前記固定子との間に接続される高圧側素子(64a,64c,64e)を閉じ且つ複数の前記スイッチング素子のうち前記電源の負極側と前記固定子との間に接続される低圧側素子(64b,64d,64f)を開く第1閉回路モードと、前記高圧側素子を開き且つ前記低圧側素子を閉じる第2閉回路モードとのうち、前記高圧側素子の温度と前記低圧側素子の温度との比較結果に基づき、温度がより低い方の素子が閉とされるいずれかの前記閉回路モードを選択する弁装置。 - 前記制御部は、前記スイッチング素子の温度を、前記誘導電流と前記素子の抵抗値とに基づいて算出する請求項1に記載の弁装置。
- 前記制御部は、前記誘導電流を前記出力部に加わる力から推定する請求項2に記載の弁装置。
- 前記電機子巻線は三相電機子巻線であり、
前記駆動回路は、前記三相電機子巻線に三相ブリッジ接続された6つの前記スイッチング素子を備え、
前記制御部は、6つの前記スイッチング素子のうち3つの前記高圧側素子を閉じ且つ3つの前記低圧側素子を開く前記第1閉回路モードと、3つの前記高圧側素子を開き且つ3つの前記低圧側素子を閉じる前記第2閉回路モードとのうち、いずれかの前記閉回路モードを選択する請求項1~3のうちいずれか一項に記載の弁装置。
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