CN1051843C - 冰箱用风门的停止检测方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种冰箱风门的停止检测方法及其装置，目的是把挡板的关闭状态作为原点控制其开启量，并能早期检测出由于挡板的冻结等引起的动作不良状态。在步进马达式的风门1中，有设定值的存储装置23，测定装置22，比较装置24，停止检测装置25，首先使挡板3朝关闭方向动作，从因停止导致驱动电信号的变化检测出原点，存储下该原点位置并以原点为基础控制挡板3的开启量，从开启动作时的驱动电信号的增加中检测挡板3的异常停止。

Description

冰箱用风门的停止检测方法及其装置

本发明涉及在对配置于冰箱的冷气取入口一侧的挡板进行开关用的步进马达式的风门装置中，用电检测该挡板的停止位置的方法及其装置。

现在的冰箱一般分设有冷冻室与冷藏室，也有进一步把冷藏室分成例如两个冷藏室的，冷冻室的冷气根据需要，独立地送入呈分割状态的两个冷藏室的内部。

并且，该冷气的控制是通过设在连接冷冻室与各个冷藏室的通道上的风门的开关来进行的。

以往的冰箱用风门是通过利用簧片开关来检测出由AC同步马达控制的挡板的全开、全关两种状态，使挡板动作吸入冷气，来进行温度控制的。

又，如日本实用新型公开1983年第87083号及日本实用新型公开1985年第2271号中所示的那样，有种代替AC同步马达而使用以步进马达为代表的脉冲马达的技术。

这时，在低温中的开关故障多，再由于在短时间内不能检测出挡板的冻结状态，所以会有在动作不良的状态下运转的情况。

本发明的目的在于，使用步进马达作为冰箱用风门的转动驱动源，把挡板的关闭状态作为原点，控制其开启量，同时能早期检测出由于挡板的冻结等引起的动作不良的状态。

为了达到上述目的，本发明提供一种冰箱用风门的停止检测方法，这是具有步进马达、由该步进马达驱动的挡板以及控制上述步进马达的转动方向及转动量的转动控制装置的步进马达式风门用的停止检测方法，其特征在于，它具有：为了识别上述挡板的动作停止位置用的设定值的存储装置，上述挡板动作时的驱动电信号的测定装置，把上述设定值与上述动作时的驱动电信号作比较的比较装置，以及当由该比较装置判断出上述动作时的驱动电信号超过上述设定值时，把上述挡板看作停止，并发出停止信号的停止检测装置，并且，使上述挡板首先向关闭挡板的方向运动，从完全关闭状态下的挡板停止位置检测出原点，存储下此时的驱动电信号，并以原点为基础对挡板的开启量进行控制，从挡板开启动作时的驱动电信号≥设定值，检测挡板的停止状态。

另外，本发明提供一种冰箱用风门的停止检测装置，这是具有步进马达、由该步进马达驱动的挡板以及控制上述步进马达的转动方向及转动量的转动控制装置的步进马达式风门的停止检测装置，其特征在于，它具备：识别上述挡板的动作停止位置用的设定值的存储装置；上述挡板动作时的驱动电信号的测定装置；比较上述设定值与上述动作时的驱动电信号的比较装置，当由该比较装置判断出上述动作时的驱动电信号超过上述设定值时，把上述挡板看作停止并发出停止信号的停止检测装置。

图1：冰箱用风门的局部剖切侧视图。

图2：步进马达及凸轮的局部放大剖视图。

图3：挡块与基准位置挡块的对应关系的俯视图。

图4：控制部分的方块图。

图5：动作时的流程图。

图6：电压的波形图。

图7：检测异常的流程图。

以下参照附图说明本发明的实施例

图1、2、3图示了步进马达式风门1的机械性构成部分。步进马达式风门1，备有作为转动驱动源的步进马达2及由它来驱动的挡板3，它们都装在框架4上。框架4是板状，上侧部分与冷气取入口5形成一体。并且，挡板3设置于与该冷气取入口5相对的一侧，由图1下方的支承轴6支承，由与框架4成一体的轴承7支承，可自由转动，并通过安装在框架4的弹簧台8上的板簧9始终受到关闭冷气取入口5的方向的作用力。

并且，上述步进马达2如图2所示内装有减速轮系26，相对于框架4，装在与挡板3不同的侧面上，减速轮系26的转动输出传递给以止转状态安装在输出轴10上的端面凸轮11。该端面凸轮11，在凸轮斜面12的部分，与通过壳体13的导向筒14可自由进退的挺杆15的一端相接触，并且，如图2，图3所示，当与端面凸轮11成一体的挡块16碰到与壳体13成一体的基准位置挡块17时，就处于与基准位置即挡板3将冷气取入口5完全关闭的全闭位置对应的状态。上述挺杆15通过其顶端部分与挡板3的挺杆托18接触，对抗板簧9推动挡板3，驱使冷气取入口5打开。

接着，图4示出了步进马达2的控制部分。CPU等的转动控制装置20，其内装有根据本发明的方法转动控制步进马达2所必需的程序，按来自温度传感器19的信号来控制驱动器21，控制步进马达2的转动方向及转动量。并且，与步进马达2相连接的测定装置22，与存储装置23一起，与比较装置24相连接，又，该比较装置24，通过停止检测装置25与转动控制装置20相连接。

这里测定装置22是测定作为步进马达2的驱动电信号的电压值的。另外，存储装置23，为了识别挡板3的动作停止状态，存储了事先输入的设定值S。比较装置24把设定值S与作为驱动电信号的电压值V作比较，产生与该比较结果相适应的输出。又，停止检测装置25在作为驱动电信号的电压值V超过上述设定值S时，根据由比较装置24输出的输出信号，判定挡板3处于停止状态，产生停止信号。

图5所示的是根据本发明的程序。如已叙述过的那样，该程序是通过转动控制装置20来实行的。

步骤1是程序的开始。在接着的“最大脉冲输出”的步骤2中，对驱动器21输出为使挡板3全关闭所要的脉冲数。当然，这时的转动方向，在图3中，对端面凸轮11来说呈顺时针方向。

在“V≥S？”的步骤3中，通过测定装置22来测定使挡板3全关动作过程中的电压值V，再由比较装置24与设定值S比较大小。

图6的横轴是时间，纵轴表示加在步进马达2上1脉冲波形的电压的变化。挡板3在处于正常的转动状态时，脉冲投入后的电压如图6a所示那样上升。然而，当挡块16与基准位置挡块17相抵接或挡板2被冻结，挡板2处于停止状态时，由于挡板2不动作，脉冲投入后的电压如图6b那样地变化。

脉冲投入后7.5〔ms〕后的电压值V，在正常的动作状态时，是90(mv)，关闭时为150〔mv〕。从该电压的变化状况，能识别挡板3的转动状态与停止状态。为了识别而应该设定的值是在90〔mv〕、150〔mv〕的中间，例如可设定在130〔mv〕。把这作为设定值S，事先存储在存储装置23中。

再回到图5的程序中，在步骤3中，当“V≥S？”是“是”的时候，进入到下一步骤4，在步骤4中步进马达2的驱动被设定在停止状态，这时的停止位置以与挡块16和基准位置挡块17的接触位置即基准位置相对应的脉冲数来表示。在步骤5中，转动控制装置20的内部存入了上述脉冲数。这样，步进马达式风门1的装配阶段的调整就完成了。因此，驱动所需的脉冲数与挡板3在关闭状态时的角度就相对应了。

然后，作为编入在冰箱内的动作，步骤6就开始了。在步骤6中，在动作开始后，由于长时间使用，基准位置会产生偏差，所以要规定设定时间对基准位置进行再设定。为此的定时器的设定要通过转动控制装置20的输入手段来进行。在步骤7中，如达到设定时间，通过再次重复上面的步骤2-6，能够对基准位置及与之相对应的脉冲数进行确认。

在非设定时间时，为温度控制而进行的动作就开始。首先，在步骤8中，通过“温度差？”对目标设定温度与现在的温度有无温度差进行确认，若无温度差，则跳到后面的步骤12。然而，在现时若有温度差时，转动控制装置20便进入下一步骤9，即，把与温度差相对应的设定脉冲输出到驱动器21中，把挡板3朝开启的方向驱动。由于这时的设定脉冲数是与温度差相对应的数，所以，挡板3的开启量是与温度差成比例的。并且，该脉冲数也可以考虑温度差的时间经过及温度差的变化率进行设定。

在下一步骤10中，在再通过“V≥S？”对挡板3进行开启的动作中，监视电压值V，与设定值S作比较。在电压值V不满设定值S时，向下一步骤11移动，如果电压值V大于设定值S时，则判别为有冻结等的异常，移向分支步骤15。在这里使步进马达2的驱动停止，根据需要，发出警告，动作就结束。

在步骤10“否”时，在“目标设定温度？”的步骤11中，判断冰箱内温度是否到达目标设定值。在控制对象的温度到达了目标设定温度时，进入到下一步骤12，通过设定脉冲的复原动作使在“设定脉冲输出”的步骤9所输出的设定脉冲恢复原状。此外，该复原动作根据不同的冰箱，也有设定成比在“设定脉冲输出”的步骤9所输出的设定脉冲复原得少，使挡板2设定成稍稍开启的状态。在下一个步骤13中，在使设定脉冲复原的过程中，通过监视电压值V，与设定值S作比较，在这里同样地，当电压值V在设定值S以上时，看作有冻结等的异常，移到步骤15。另外，电压值V在不满设定值S时，使步进马达2停止，移向步骤7，重复上述的动作。

图7示出了冻结检验的其他例子。该动作也可与在图5的冰箱的动作中，从步骤1到步骤6之后的步骤7到步骤17平行设置。步骤6的动作开始后，步骤7就进行是否是设定时间的判断。该设定时间可根据冻结检验的频度事先任意设定。例如作为一例，可通过每当经过规定时间或挡板3动作规定次数时进行设定。

在下一个步骤8中，检验冻结状态所必要的设定脉冲被施加于驱动器21。这时，由步进马达2使挡板3进行开关动作。在该开闭动作中，由测定装置22测定步进马达2的电压值V。步骤9中，被测定的电压值V通过比较装置24与设定值S作比较。当电压值V超过设定值S时，作为有冻结等的异常，移到步骤13、14、15，马达驱动停止，警告之后就结束。

但是，电压值V如没超过设定值S，就进到步骤10。在步骤10中，为使挡板3返回到原处所必需的脉冲被施加于驱动器21。在步骤11中，即使在挡板3的动作过程中，也监视电压值V，并与设定值S作比较。在电压值V超过设定值S时，看作有冻结等异常，移向上述的步骤13、14、15，如没超过设定值S，则移到下一步骤12，使步进马达2停止。

此外，在以上的实施例中，脉冲投入后的电压的上升状态能识别了，但作为检测停止状态的手段，除了电压，电流也可以，电流或电压的波形积分值也可以。

本发明具有如下的效果，即：由于挡板的开关状态是由步进马达的转动量的控制来进行的，所以，不需要检测挡板全开、全关两种状态的簧片开关，能防止由于簧片开关的冻结产生动作不良而引起的误动作于未然。又，由于使用步进马达，能对挡板的开关程度进行控制，所以可通过温度调节进行细微的温度控制，并且能进行不完全关闭状态下的控制，通过使其大致呈关闭状态，可防止冷气取入口与挡板的密封片由于时间的经过而产生的变形。再根据步进马达的驱动电信号的变化，能检测出开关状态及由冻结而产生的固定状态，所以能早期检测出异常，并且，还能容易地设定组装初期的基准位置等。

Claims (4)

1.一种冰箱用风门的停止检测方法，这是具有步进马达、由该步进马达驱动的挡板以及控制上述步进马达的转动方向及转动量的转动控制装置的步进马达式风门用的停止检测方法，其特征在于，它具有：为了识别上述挡板的动作停止位置用的设定值的存储装置，上述挡板动作时的驱动电信号的测定装置，把上述设定值与上述动作时的驱动电信号作比较的比较装置，以及当由该比较装置判断出上述动作时的驱动电信号超过上述设定值时，把上述挡板看作停止，并发出停止信号的停止检测装置，并且，使上述挡板首先向关闭挡板的方向运动，从完全关闭状态下的挡板停止位置检测出原点，存储下此时的驱动电信号，并以原点为基础对挡板的开启量进行控制，从挡板开启动作时的驱动电信号≥设定值，检测挡板的停止状态。

2.一种冰箱用风门的停止检测装置，这是具有步进马达、由该步进马达驱动的挡板以及控制上述步进马达的转动方向及转动量的转动控制装置的步进马达式风门的停止检测装置，其特征在于，它具备：识别上述挡板的动作停止位置用的设定值的存储装置；上述挡板动作时的驱动电信号的测定装置；比较上述设定值与上述动作时的驱动电信号的比较装置，当由该比较装置判断出上述动作时的驱动电信号超过上述设定值时，把上述挡板看作停止并发出停止信号的停止检测装置。

3.按权利要求2所述的冷箱用风门的停止检测装置，其特征在于，令上述驱动电信号为电压值。

4.按权利要求2所述的冷箱用风门的停止检测装置，其特征在于，令上述驱动电信号为电流值。

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