CN102519115B - 一种汽车空调伺服执行器的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车空调伺服执行器的控制方法，其特征在于：所述的控制方法为控制面板根据HVAC风门模式状态的需求定义伺服电机所需的角度；设定反馈电压信号对应的风门角度，控制器通过采集到的反馈电压信号与预先的设定值做比较进而控制风门角度，由于采用方法，该控制方法具有以下优点：1、提高伺服执行器对伺服电机拨杆转动角度控制的灵活性；2、由于伺服电机拨杆转动角度可随意设置，使得风门运动机构的布置更灵活。
Description
涉及领域
本发明涉及汽车空调领域，特别涉及一种汽车空调伺服执行器的控制方法。
背景技术
汽车空调中使用的车载空调微电机又被称为伺服电机或者伺服执行器，按照空调控制面板发出的各种指令去执行相关的状态转换任务，它主要被用于车载空调HVAC的各风门状态的转换与水阀的启闭。
伺服电机可被分为具有反馈信号采集功能的与不具有反馈信号采集功能的两种。具有反馈信号采集功能的伺服电机在执行任务的过程中采集相关位置信号反馈给空调控制面板，控制面板对伺服电机的状态进行控制，此种控制方式，伺服电机的位置状态具有很大的灵活性；不具有反馈信号采集功能的伺服电机，位置状态是伺服电机本身在制作过程中预先设定好的，控制面板只需给伺服电机提供一个具有额定电压的电源或一个触发信号，伺服电机的转动状态和起停位置均有电机本身自己控制。
具有反馈信号采集功能的伺服电机按反馈信号采集部件可分为碳膜电压反馈和电位器电压反馈两大类，它们采集到反馈信号都是电压反馈信号。
电位器反馈：当伺服电机带动空调风门运动机构工作过程中同时带动套扣在大传动齿轮上的电位器转动，电位器滑动端输出的反馈电 压信号与自身转动的角度成线性变化关系。由于电位器是与微电机的大传动齿轮同步转动的，则其采集到的反馈电压也就是与伺服电机拨杆转动角度成线性关系。
碳膜反馈：当伺服电机带动空调风门运动机构工作过程中同时带动固定在大传动齿轮上的反馈回路的弹刷转动，与此弹刷连接的铜膜采集输出的反馈电压信号与弹刷在碳膜上滑动的角度成线性变化关系。由于此弹刷是与伺服电机的大传动齿轮同步转动的，则其采集到的反馈电压也就是与伺服电机拨杆转动角度成线性关系。
现有控制方式下的伺服执行器与伺服电机拨杆转动角度成线性关系，给风门控制造成很大的局限性，提高伺服执行器对伺服电机拨杆转动角度控制的灵活性是现有技术需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种汽车空调伺服执行器的控制方法，以达到提高伺服执行器对伺服电机拨杆转动角度控制的灵活性的目的。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种汽车空调伺服执行器的控制方法，其特征在于：所述的控制方法为伺服电机带动空调风门运动机构工作过程中同时带动固定在大传动齿轮上的反馈回路的弹刷转动，弹刷上连接铜环采集输出固定的反馈电压信号给控制面板；
控制面板根据HVAC风门模式状态的需求定义伺服电机所需的 角度；设定反馈电压信号对应的风门角度，控制器通过采集到的反馈电压信号与预先的设定值做比较进而控制风门角度，从而实现伺服执行器对伺服电机拨杆转动角度的非线性控制，提高灵活性。
所述的铜环分为5段，每段铜环之间设有电阻与铜环串联。以实现分压到达预先设定的反馈电压值。
所述的每段铜环为平行四边形，防止电机在运转过程中出现过位现象，保证平滑过渡。
一种汽车空调伺服执行器的控制方法，由于采用方法，该控制方法具有以下优点：1、提高伺服执行器对伺服电机拨杆转动角度控制的灵活性；2、由于伺服电机拨杆转动角度可随意设置，使得风门运动机构的布置更灵活。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明一种汽车空调伺服执行器的控制方法的铜环结构示意图；
图2为碳膜反馈的电压反馈表；
图3为现有技术线性控制的电压反馈表。
具体实施方式
本发明的伺服电机带动空调风门运动机构工作过程中同时带动固定在大传动齿轮上的反馈回路的弹刷转动，与此弹刷连接的铜环采集输出固定的反馈电压信号，与弹刷在铜环上滑动的角度成非线性变化关系。
本发明为为伺服电机带动空调风门运动机构工作过程中同时带动固定在大传动齿轮上的反馈回路的弹刷转动，弹刷上连接铜环采集输出固定的反馈电压信号给控制面板；
控制面板根据HVAC风门模式状态的需求定义伺服电机所需的角度；设定反馈电压信号对应的风门角度，控制器通过采集到的反馈电压信号与预先的设定值做比较进而控制风门角度，从而实现伺服执行器对伺服电机拨杆转动角度的非线性控制，提高灵活性。
铜环分为5段，每段铜环之间设有电阻与铜环串联。以实现分压到达预先设定的反馈电压值。每段铜环为平行四边形，防止电机在运转过程中出现过位现象，保证平滑过渡。
表一为模式电机线性控制方式下反馈电压与风门角度对应表；
表二为模式电机线非性控制方式下反馈电压与风门角度对应表；
| 风门状态反馈电压 | 对应角度 |
| 吹面（1）4.9V | 39° |
| 吹面吹脚（2）3.63V | 56° |
| 吹脚（3）2.35V | 103° |
| 吹脚除霜（4）0.98V | 153° |
| 除霜（5）0.1V | 190° |
表一
| 风门状态反馈电压 | 对应角度 |
| 吹面（1）4.9V | 39° |
| 吹面吹脚（2）3.63V | 78° |
| 吹脚（3） | 2.35V | 96° |
| 吹脚除霜（4） | 0.98V | 138° |
| 除霜（5） | 0.1V | 190° |
表二
对于传统的碳膜反馈，要达到以上反馈电压对应的角度，必须使碳膜做到非线性，通过多次铺碳膜方式来改变其反馈电压，从而达到所需要对应角度。根据下图2可以看出正常线性是平滑的，只需铺一次碳膜；但根据表二角度对应的电压是需要铺4次碳膜。但是铺碳膜的次数过多直接导致执行器精度不够；弹刷在PCB上滑动时需要铜环及碳膜的平滑，通过多次铺碳膜会导致噪音过大。所以本发明采用电阻反馈代替传统的碳膜反馈。
采用铜环分段式串联电阻来实现就显的简单的多了，将铜环分成5段，每一段为1个模式状态的位置点，碳膜反馈的阻值为5K，电压为5V，按照上表的五个反馈电压计算出每个电压点所需的电阻值，见下图1，为防止电机在运转过程中出现过位现象，将铜环设定成斜边形状，保证平滑过渡。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种汽车空调伺服执行器的控制方法，其特征在于：所述的控制方法为伺服电机带动空调风门运动机构工作过程中同时带动固定在大传动齿轮上的反馈回路的弹刷转动，弹刷上连接铜环采集输出固定的反馈电压信号给控制面板；
控制面板根据HVAC风门模式状态的需求定义伺服电机所需的角度；设定反馈电压信号对应的风门角度，控制器通过采集到的反馈电压信号与预先的设定值做比较进而控制风门角度。
2.根据权利要求1所述的一种汽车空调伺服执行器的控制方法，其特征在于：所述的铜环分为5段，每段铜环之间设有电阻与铜环串联。
3.根据权利要求2所述的一种汽车空调伺服执行器的控制方法，其特征在于：所述的每段铜环为平行四边形，防止电机在运转过程中出现过位现象，保证平滑过渡。
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