WO2019098359A1

WO2019098359A1 - 電動弁制御装置およびそれを備えた電動弁装置

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Publication number: WO2019098359A1
Application number: PCT/JP2018/042610
Authority: WO
Inventors: 晃弘林; 潔治佐藤; 善朗小川
Original assignee: 株式会社不二工機
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2019-05-23
Also published as: JP6664730B2; CN111417811A; JPWO2019098359A1

Abstract

EEPROMに記憶されている弁開度情報の正否を確実に判断でき、信頼性を高め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。不揮発性の記憶部であるEEPROM１１ｅに異常終了フラグをセットし、電動弁９の電源切断時又はスリープモードへの移行時に、EEPROM１１ｅから前記異常終了フラグをクリアする。

Description

電動弁制御装置およびそれを備えた電動弁装置

　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。

　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、流量制御用の膨張弁として、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。

　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開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。

　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処理（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１参照）。ここで、イニシャライズ処理とは、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。

　ところで、前記のように電源を再投入する時、又はスリープモードから復帰する時にイニシャライズを実施して基準位置を知る場合、通常動作へ復帰するまでに時間がかかり、エアコン機器などの動作開始が遅れるという問題があった。また、イニシャライズ動作により、余分なエネルギーを消費してしまうという問題があった。また、イニシャライズ毎に閉弁動作又は/および開弁動作や増し締めも発生するが、電動弁は機械部品であり、機械的な動作寿命が決まっているため、イニシャライズ（回数）が多くなると、電動弁の寿命も短くなってしまうという問題もあった。

　このような問題に対し、例えば下記特許文献２には、電源切断時やスリープモードへの移行時に、弁開度情報であるステッピングモータの回転位置データを不揮発性の記憶手段であるEEPROMに記憶することが提案されている。

特許第４０３２９９３号公報特開平８－１４５４３９号公報

　しかしながら、上記特許文献２に所載の従来技術では、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、そのときの弁開度情報をEEPROMに書き込むことができない。また、弁開度情報がEEPROMに正確に書き込まれているか否か（つまり、電源投入時等にEEPROMから読み込む弁開度情報が実際の位置に一致しているか否か）の確認手段を有していないので、信頼性が低くなるおそれがあった。

　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、EEPROMに記憶されている弁開度情報の正否を確実に判断でき、信頼性を高め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。

　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、電動弁の電源切断時又はスリープモードへの移行時に弁開度情報を記憶する不揮発性の記憶部を有し、前記電動弁の駆動開始時に、前記記憶部に異常終了フラグをセットし、前記電動弁の電源切断時又はスリープモードへの移行時に、前記記憶部から前記異常終了フラグをクリアすることを特徴としている。

　好ましい態様では、前記電動弁の電源切断時又はスリープモードへの移行時に、前記電動弁の弁開度情報を前記記憶部に記憶した後に、前記記憶部から前記異常終了フラグをクリアする。

　更に好ましい態様では、前記電動弁の弁開度情報を前記記憶部に記憶し、前記記憶部から前記異常終了フラグをクリアした後に、外部に対して電源切断が可能となったこと又はスリープモードへの移行が可能となったことを知らせる信号を出力する。

　他の好ましい態様では、前記電動弁の電源投入時又はスリープモードからの復帰時に、前記記憶部に前記異常終了フラグがセットされていたときは、イニシャライズ処理を実行する、もしくは、外部から受信した弁開度情報を前記電動弁の弁開度制御に用いる。

　他の好ましい態様では、前記電動弁の電源投入時又はスリープモードからの復帰時に、前記記憶部から前記異常終了フラグがクリアされていたときは、前記記憶部に記憶されている弁開度情報を前記電動弁の弁開度制御に用いる。

　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通信又はCAN通信が用いられる。

　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、および、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を有する。

　別の好ましい態様では、前記電動弁の電源切断時又はスリープモードへの移行時に、前記電動弁の弁開度情報とともに前記電動弁の駆動方向を前記記憶部に記憶し、前記電動弁の電源投入時又はスリープモードからの復帰時に、前記記憶部から前記電動弁の弁開度情報および駆動方向を読み出し、前記電動弁の駆動時に駆動する方向が読み出した前記駆動方向と異なる場合は、弁開度変更分に所定値を加算する。

　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。

　本発明によれば、電動弁の駆動開始時に、不揮発性の記憶部に異常終了フラグをセットし、電動弁の電源切断時又はスリープモードへの移行時に、不揮発性の記憶部から前記異常終了フラグをクリアする。これにより、前回の制御が異常終了したとき（例えば、リード線の短絡や切断等によって、電源が突然遮断されたとき）は、次回立ち上げ時に異常終了フラグが不揮発性の記憶部に残っているので、電動弁制御装置の電源投入時ないし制御開始時に不揮発性の記憶部に記憶されている弁開度を異常と判断できる。また、電動弁の次回立ち上げ時に異常終了フラグが不揮発性の記憶部からクリアされていれば、前回の制御は正常終了していると判断して、不揮発性の記憶部に記憶されている弁開度情報を使用して電動弁を駆動することができる。そのため、不揮発性の記憶部に記憶されている弁開度情報の正否を確実に判断でき、信頼性を高めることができる。

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システムブロック図。図１に示される電動弁制御装置による電動弁の制御の処理フロー全体を示すフローチャート。図１に示される電動弁制御装置による電源投入時又はスリープモード復帰時の制御の処理フローを示すフローチャート。図３に示される異常時の制御の処理フローを示すフローチャート。図１に示される電動弁制御装置による電動弁駆動時の制御の処理フローを示すフローチャート。図５に示される電動弁駆動制御時の処理フローを示すフローチャート。図５に示される電動弁駆動制御時の処理フローを示すフローチャート。図１に示される電動弁制御装置による電源切断時又はスリープモード移行時の制御の処理フローを示すフローチャート。

　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。
［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。

　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や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。

　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。

　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。

　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。そのため、電動弁制御装置１１の制御に用いられる、後述の電源切断信号の受信、スリープモード移行信号の受信、電源切断可能信号の送信、およびスリープモード移行許可信号の送信等は、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。

　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されても保持する必要があるデータ（例えば、電動弁９の現在の弁開度に関する弁開度情報やその回転方向、後述する異常終了フラグなど）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、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。

　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。

　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。また、LINバス１４を介して電動弁制御装置１１から電動弁９の弁開度（つまり、ステッピングモータ８の現在位置（パルス数））やステッピングモータ８の回転方向が送信されていれば、その弁開度や回転方向をLINバス１４を介して電動弁制御装置１１に送信する（知らせる）（後で詳述）。

　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においてステッピングモータ８の現在位置（パルス数）が判らない場合、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処理（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処理に替えて開弁方向に回転させるイニシャライズ処理を行ってもよい。また、ステッピングモータ８の現在位置（パルス数）等がEEPROM１１ｅに記憶されている場合、その情報をEEPROM１１ｅから読み出して使用する（後で詳述）。

　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が、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、その時の（現在の）電動弁９の弁開度情報およびその（ステッピングモータ８の）回転方向のEEPROM１１ｅへの記憶を実行する。また、マイコン１１ｂには、例えばリード線の短絡や切断等による突然の電源切断などといった電動弁装置１２（の電動弁制御装置１１）の終了状態を知らせるための異常終了フラグが予め用意されており、マイコン１１ｂは、その異常終了フラグの状態も当該EEPROM１１ｅに記憶させておく（後で詳述）。

　ここで、弁開度情報とは、電動弁９の弁開度に関連する情報であり、例えば、ステッピングモータ８の回転位置、パルス数、膨張弁５（電動弁９）の弁体位置などの情報が含まれる。また、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、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。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。

　また、ここでの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。

　電動弁９の弁開度が変更される毎にEEPROM１１ｅにその弁開度を記憶する方法も考えられるが、EEPROM１１ｅには一般的に記憶回数の制限があるため、本実施形態では、記憶する機会を、外部からの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のみに限定し、不揮発性の記憶部であるEEPROM１１ｅへの記憶回数を制限している。すなわち、外部からの電源切断信号又はスリープモード移行信号を受信するまでは、EEPROM１１ｅにその弁開度や回転方向を記憶する動作は行わない。

　前記までの電源切断又はスリープモードへの移行の準備が整い次第、すなわち、前記弁開度情報、回転方向および異常終了フラグをEEPROM１１ｅに記憶したことを確認すると、前記電動弁制御装置１１のマイコン１１ｂは、電源切断が可能な状態となったことを知らせる電源切断可能信号又はスリープモードへの移行が可能な状態となったことを知らせるスリープモード移行許可信号を外部（エアコンECU１６）へ送信する。

　エアコンECU１６は、LINバス１４を介して電動弁制御装置１１から前記電源切断可能信号又はスリープモード移行許可信号を受信した後に、電動弁制御装置１１の電源を切断するか、又はスリープモードへ移行させる。

　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、通常は（具体的には、前回の制御が正常終了している場合は）、EEPROM１１ｅから電源切断前又はスリープモード移行前（言い換えれば、前回の電源切断時又はスリープモード移行時）に記憶してある電動弁９の弁開度情報およびその回転方向を読み出し、その弁開度および回転方向を用いて、電動弁９の制御（弁開度制御）を再開する。

［電動弁制御装置による電動弁の制御］
　以下、図１に示される電動弁制御装置１１（のマイコン１１ｂ）による電動弁９の制御の処理フローを、図２～図８を参照しながら具体的に説明する。

　図２は、図１に示される電動弁制御装置１１（のマイコン１１ｂ）による電動弁９の制御の処理フロー全体を示すフローチャートである。

　この電動弁制御装置１１（のマイコン１１ｂ）による電動弁９の制御は、基本的に、電源投入時又はスリープモード復帰時の制御（Ｓ１０）、電動弁駆動時の制御（Ｓ２０）、電源切断時又はスリープモード移行時の制御（Ｓ３０）で構成される。

＜電源投入時又はスリープモード復帰時の制御（Ｓ１０）＞
　図３は、図１に示される電動弁制御装置１１（のマイコン１１ｂ）による電源投入時又はスリープモード復帰時の制御の処理フローを示すフローチャートである。なお、この制御では、異常終了フラグをセットするEEPROM１１ｅの記憶領域において、異常終了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。

　マイコン１１ｂは、エアコンECU１６を介して電源が投入される又はスリープモードから復帰されると、EEPROM１１ｅに記憶された異常終了フラグが０であるか否か（言い換えれば、クリアされているか否か）を判断する（ステップＳ１１）。異常終了フラグが０である場合は（ステップＳ１１：Yes）、前回の制御は正常終了しており、EEPROM１１ｅに記憶されている弁開度等が有効であると判断し、EEPROM１１ｅから前回の電源切断時又はスリープモード移行時に当該EEPROM１１ｅに記憶した電動弁９の弁開度情報およびその（ステッピングモータ８の）回転方向を読み出し（ステップＳ１２）、その弁開度情報および回転方向を電動弁９の制御に用いる。

　一方、異常終了フラグが０でない（１である、もしくは、セットされている）場合は（ステップＳ１１：No）、前回の制御は異常終了しており、EEPROM１１ｅに記憶されている弁開度等が無効であると判断し、異常時の制御を実施する（ステップＳ１３）。EEPROM１１ｅに記憶された異常終了フラグがクリアされているか否かを判断する具体的なタイミングは、電動弁制御装置１１に電源供給された後、又はスリープモードから復帰した後、エアコンECU１６からの指示を読み込む前である。

　図４は、前述の、図３に示される異常時の制御（ステップＳ１３）の処理フローをより具体的に示すフローチャートである。

　この場合、マイコン１１ｂは、LINバス１４を介してエアコンECU１６に異常終了フラグが１であったことを知らせる報知信号を送信する（ステップＳ６１）。これにより、エアコンECU１６に対して、現在の弁開度等が不明であることを報知する。

　次いで、マイコン１１ｂは、LINバス１４を介してエアコンECU１６から、イニシャライズ処理の実行を指示するイニシャライズ指示信号が有ったか否かを判断し（ステップＳ６２）、イニシャライズ指示信号が有った場合は（ステップＳ６２：Yes）、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（ステップＳ６３）。マイコン１１ｂは、ステッピングモータ８が最大パルス数以上（例えば700パルス以上）閉弁方向へ回転したか否かを定時間毎に確認し（ステップＳ６４）、ステッピングモータ８が最大パルス数以上閉弁方向へ回転したことを確認すると（つまり、イニシャライズ動作を実行処理し終えると）（ステップＳ６４：Yes）、処理を終了する。

　一方、イニシャライズ指示信号が無かった場合は（ステップＳ６２：No）、エアコンECU１６から、現在の弁開度情報および回転方向を受信したか否か（つまり、エアコンECU１６が知っている現在の弁開度情報および回転方向が知らせられたか否か）を確認する（ステップＳ６５）。現在の弁開度情報および回転方向を受信した場合は（ステップＳ６５：Yes）、その弁開度情報および回転方向を電動弁９の制御に用いるために、当該マイコン１１ｂ内にあるRAMの弁開度および回転方向を更新して（ステップＳ６６）、処理を終了する。なお、現在の弁開度情報および回転方向を受信していない場合は（ステップＳ６５：No）、再度、イニシャライズ指示信号が有ったか否かを判断する（ステップＳ６２）。

＜電動弁駆動時の制御（Ｓ２０）＞
　図５は、図１に示される電動弁制御装置１１（のマイコン１１ｂ）による電動弁駆動時の制御の処理フローを示すフローチャートである。

　マイコン１１ｂは、前述の電動弁９の弁開度情報およびその回転方向、もしくは、イニシャライズ動作による電動弁９の初期位置を使用し、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）の弁開度の制御信号を算出して当該電動弁９（膨張弁５）の駆動状態を制御する（ステップＳ２１）。このときに、前記した異常終了フラグを１にセットしてEEPROM１１ｅに記憶する（ステップＳ２２）。

　図６、７は、前述の、図５に示される電動弁駆動制御時（ステップＳ２１）の処理フローをより具体的に示すフローチャートである。

　図６に示されるように、マイコン１１ｂは、エアコンECU１６から送信される制御信号に応じて、電動弁９（膨張弁５）の弁開度を変更するか否か（言い換えれば、エアコンECU１６から送信される目標の弁開度と現在の弁開度とが異なるか否か）を判断し（ステップＳ７１）、電動弁９（膨張弁５）の弁開度を変更する場合は（ステップＳ７１：Yes）、その電動弁９（膨張弁５）の回転方向が、前回駆動時の回転方向と同じか否か（言い換えれば、駆動する方向が読み出した回転方向もしくはイニシャライズ動作による回転方向と同じか否か）を判断する（ステップＳ７２）。回転方向が前回駆動時の回転方向と同じである場合は（ステップＳ７２：Yes）、ヒステリシス分を無視できるので、弁開度変更分を開閉して、当該電動弁９の弁開度を調整する（ステップＳ７３）。一方、回転方向が前回駆動時の回転方向と同じでない（つまり、駆動する方向が読み出した回転方向もしくはイニシャライズ動作による回転方向と異なる）場合は（ステップＳ７２：No）、ヒステリシス分を考慮する必要があるので、弁開度変更分に所定値（ヒステリシス分のモータの回転角度に相当するパルス数）を加算して開閉して、当該電動弁９の弁開度を調整する（ステップＳ７４）。なお、ギア式の電動弁の場合などでは、開弁から閉弁に、又は閉弁から開弁に回転方向が逆転する場合に、ギアのクリアランスなどによりヒステリシスが生じる。

　なお、前記したマイコン１１ｂによる異常終了フラグのセット（ステップＳ２２）は、電動弁９（膨張弁５）の弁開度を変更（駆動）することを確認したとき（ステップＳ７１）に行ってもよいし、実際に電動弁９（膨張弁５）の弁開度を変更（駆動）したとき（ステップＳ７３、又は、ステップＳ７４）に行ってもよい。

　また、図７に示されるように、マイコン１１ｂは、この電動弁９の駆動制御時において定時間毎に、エアコンECU１６に電動弁９の弁開度情報と回転方向を送信する（ステップＳ８１）。

＜電源切断時又はスリープモード移行時の制御（Ｓ３０）＞
　図８は、図１に示される電動弁制御装置１１（のマイコン１１ｂ）による電源切断時又はスリープモード移行時の制御の処理フローを示すフローチャートである。

　マイコン１１ｂは、前記のように電動弁９（膨張弁５）の駆動状態を制御しつつ、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すると、EEPROM１１ｅへの電動弁９の現在の弁開度情報とその回転方向の記憶を実施（書き込み）し（ステップＳ３１）、その後、異常終了フラグをクリア（つまり、０に）してその情報をEEPROM１１ｅに記憶する（ステップＳ３２）。また、マイコン１１ｂは、上記のような電源切断の準備が整い次第、電源切断が可能な状態となったことを知らせる（言い換えれば、電源切断を許可する）電源切断可能信号、又は、スリープモードへの移行が可能な状態となったことを知らせる（言い換えれば、スリープモード移行を許可する）スリープモード移行許可信号を外部へ送信する（ステップＳ３３）。

　そして、マイコン１１ｂから前記電源切断可能信号又はスリープモード移行許可信号を受けたエアコンECU１６により、電動弁制御装置１１の電源が切断される、又は、スリープモードへ移行される（ステップＳ３４）。

［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、不揮発性の記憶部であるEEPROM１１ｅに異常終了フラグをセットし、電動弁９の電源切断時又はスリープモードへの移行時に、EEPROM１１ｅの前記異常終了フラグをクリアする。これにより、前回の制御が異常終了したとき（例えば、リード線の短絡や切断等によって、電源が突然遮断されたとき）は、次回立ち上げ時（電源投入時またはスリープモードからの復帰時）にEEPROM１１ｅの異常終了フラグがセットされているので、電動弁制御装置１１の電源投入時ないし制御開始時（スリープモードからの復帰時）にEEPROM１１ｅに記憶されている弁開度を異常と判断できる。また、電動弁９の次回立ち上げ時（電源投入時またはスリープモードからの復帰時）にEEPROM１１ｅの異常終了フラグがクリアされていれば、前回の制御は正常終了していると判断して、EEPROM１１ｅに記憶されている弁開度情報を使用して電動弁９を駆動することができる。そのため、EEPROM１１ｅに記憶されている弁開度情報の正否を確実に判断でき、信頼性を高めることができる。

　また、本実施形態の電動弁制御装置１１では、電動弁９の電源切断時又はスリープモードへの移行時に、電動弁９の弁開度とともに電動弁９のステッピングモータ８の回転方向を不揮発性の記憶部であるEEPROM１１ｅに記憶するので、次回立ち上げ時（電源投入時またはスリープモードからの復帰時）にステッピングモータ８の回転方向を考慮して、前回駆動時の回転方向と今回駆動時の回転方向が異なる場合には、弁開度変更分に所定値（ヒステリシス分のモータの回転角度に相当するパルス数）を加算して電動弁９の弁開度を制御できるため、機械的なヒステリシスがあるギア式の電動弁であっても、ヒステリシス分の誤差をなくして、電動弁９の弁開度を精緻に制御することができる。

　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。

　また、上記実施形態においては、モータの回転方向をEEPROM１１ｅに記憶しているが、モータの回転方向に替えて、弁体やギアの回転方向、閉弁/開弁の移動/駆動方向、弁体の移動方向（上下）などでもよい。そのため、モータの回転方向、弁体やギアの回転方向、閉弁/開弁の移動/駆動方向、弁体の移動方向等を含めた用語として「電動弁の駆動方向」と記載する。

　上記実施形態の制御では、異常終了フラグをセットするEEPROM１１ｅの記憶領域において、異常終了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としているが、異常終了フラグがセットされているか否かを識別できるのであれば、EEPROM１１ｅの記憶領域における具体的な信号の状態は任意であることはもちろんである。

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

Claims

　電動弁の電源切断時又はスリープモードへの移行時に弁開度情報を記憶する不揮発性の記憶部を有する電動弁制御装置であって、
　前記電動弁の駆動開始時に、前記記憶部に異常終了フラグをセットし、前記電動弁の電源切断時又はスリープモードへの移行時に、前記記憶部から前記異常終了フラグをクリアすることを特徴とする電動弁制御装置。
　前記電動弁の電源切断時又はスリープモードへの移行時に、前記電動弁の弁開度情報を前記記憶部に記憶した後に、前記記憶部から前記異常終了フラグをクリアすることを特徴とする請求項１に記載の電動弁制御装置。
　前記電動弁の弁開度情報を前記記憶部に記憶し、前記記憶部から前記異常終了フラグをクリアした後に、外部に対して電源切断が可能となったこと又はスリープモードへの移行が可能となったことを知らせる信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の電動弁制御装置。
　前記電動弁の電源投入時又はスリープモードからの復帰時に、前記記憶部に前記異常終了フラグがセットされていたときは、イニシャライズ処理を実行する、もしくは、外部から受信した弁開度情報を前記電動弁の弁開度制御に用い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動弁制御装置。
　前記電動弁の電源投入時又はスリープモードからの復帰時に、前記記憶部から前記異常終了フラグがクリアされていたときは、前記記憶部に記憶されている弁開度情報を前記電動弁の弁開度制御に用い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動弁制御装置。
　前記電動弁の弁開度制御のための通信に、LIN通信又はCAN通信が用いられ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動弁制御装置。
　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、および、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を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電動弁制御装置。
　前記電動弁の電源切断時又はスリープモードへの移行時に、前記電動弁の弁開度情報とともに前記電動弁の駆動方向を前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電動弁制御装置。
　前記電動弁の電源投入時又はスリープモードからの復帰時に、前記記憶部から前記電動弁の弁開度情報および駆動方向を読み出し、前記電動弁の駆動時に駆動する方向が読み出した前記駆動方向と異なる場合は、弁開度変更分に所定値を加算することを特徴とする請求項８に記載の電動弁制御装置。
　請求項１から９のいずれか一項に記載の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する電動弁装置。