CN107144055A - 防止电子膨胀阀漂移的控制方法和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防止电子膨胀阀漂移的控制方法，包括以下步骤：生成调阀动作信号，空调控制器输出驱动脉冲信号，控制电子膨胀阀动作至设定开度，空调控制器记录对应当前设定开度的第一脉冲分配状态；如果对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为一相绕组线圈通电，则根据当前通电顺序输出第一调节脉冲信号，控制与通电一相绕组线圈相位差为180°的另一相绕组线圈通电并保持至本次调阀动作结束。同时公开了一种空调器。本发明可以有效地减少制冷系统运行过程中制冷剂作用在阀芯上导致的阀芯漂移，同时根据负载的外部环境形成准确的调节电子膨胀阀开度的控制策略，具有控制精度好的优点。

Description

防止电子膨胀阀漂移的控制方法和空调器

技术领域

本发明涉及空气调节设备技术领域，尤其涉及一种防止电子膨胀阀漂移的控制方法、电子膨胀阀和空调器。

背景技术

电子膨胀阀是空调器中常见的制冷剂调节装置，根据蒸发器出口的蒸气过热度的大小，自动调节阀门的开度，以调节制冷剂的流量。市面上出售的空调中所采用的电子膨胀阀，通常为电机直接驱动阀杆轴，以改变阀的开度来调节制冷剂流量。其中电机转子的转动主要依靠电磁线圈间产生的磁力进行的，转矩由导向螺纹变换，驱动阀针做上下直线运动，从而改变阀口的流通面积。转子的旋转角度，阀针的位移量与输入的脉冲数成正比。

现有电子膨胀阀的控制采用开环控制。控制电路按照一定的逻辑关系发出脉冲指令，在电机定子绕组线圈上施加脉冲电压，驱动转子动作，指令信号序列反向时，电动机反向转动。到达目标开度后，线圈就不再通电。理论上说，当线圈不再通电后，电子膨胀阀阀芯停留在当前位置不再动。但是在空调系统运行时，电子膨胀阀的阀芯上始终有一定的压力。一定运行时间后，电子膨胀阀的开度很有可能和设定开度不一致，出现漂移的现象，即阀芯偏离目标位置。由于电子膨胀阀的控制采用开环策略，所以无法得到实际开度，即无法反馈偏差。多次调节电子膨胀阀的开度之后，开度的漂移会出现误差累积，影响系统能力。

因此，现有技术的电子膨胀阀的控制方法容易出现开度漂移，存在累积误差，影响系统能力的问题。

发明内容

为了解决现有技术的电子膨胀阀的控制方法容易出现开度漂移，存在累积误差，影响系统能力的问题，本发明公开了一种防止电子膨胀阀漂移的控制方法。

本发明提供防止电子膨胀阀漂移的控制方法，包括以下步骤：

生成调阀动作信号，空调控制器输出驱动脉冲信号，控制电子膨胀阀动作至设定开度，空调控制器记录对应当前设定开度的第一脉冲分配状态；

如果对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为一相绕组线圈通电，则根据当前通电顺序输出第一调节脉冲信号，控制与通电一相绕组线圈相位差为180°的另一相绕组线圈通电并保持至本次调阀动作结束。

进一步的，还包括以下步骤：在调阀动作结束时，输出第一复位脉冲信号，控制停止输出第一调节脉冲信号并恢复第一脉冲分配状态，与通电一相绕组线圈相位差为180°的另一相绕组线圈断电。

进一步的，还包括以下步骤：如果对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为两相通电，则根据当前通电顺序输出第二调节脉冲信号，控制按照当前通电顺序较前的一相绕组线圈断电，保持较后的一相绕组线圈通电，同时输出第三调节脉冲信号，控制与通电一相绕组线圈相位差为180°的另一相绕组线圈通电并保持至本次调阀动作结束。

进一步的，还包括以下步骤：在调阀动作结束时，输出第二复位脉冲信号，控制停止输出第二调节脉冲信号，与通电一相相位差为180°的另一相绕组线圈断电。

进一步的，还包括以下步骤：在输出第二复位脉冲信号后，再次生成调阀动作信号之前，控制器输出中断控制脉冲信号，控制恢复至对应所述第一脉冲分配状态的通电相序。

进一步的，所述驱动脉冲信号、第一调节脉冲信号、第一复位脉冲信号、第二调节脉冲信号、第三调节脉冲信号均为空调控制器多个接口输出的组合信号。

进一步的，还包括以下步骤：如果对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为两相通电，则维持所述第一脉冲分配状态至第一周期，在所述第一周期的截止时刻输出第四调节脉冲信号，控制所有绕组线圈断电至本次调阀动作结束。

优选的，所述第一周期为500ms。

进一步的，所述驱动脉冲信号和第四调节脉冲信号为空调控制器多个接口输出的组合信号。

本发明所公开的防止电子膨胀阀漂移的控制方法，可以有效地减少制冷系统运行过程中制冷剂压力在阀芯上形成的阀芯漂移，同时根据负载的外部环境形成准确的调节电子膨胀阀开度的控制策略。

本发明同时还公开一种空调器，应用防止电子膨胀阀漂移的控制方法。防止电子膨胀阀漂移的控制方法包括以下步骤：

生成调阀动作信号，空调控制器输出驱动脉冲信号，控制电子膨胀阀动作至设定开度，空调控制器记录对应当前设定开度的第一脉冲分配状态；

如果对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为一相绕组线圈通电，则根据当前通电顺序输出第一调节脉冲信号，控制与通电一相绕组线圈相位差为180°的另一相绕组线圈通电并保持至本次调阀动作结束。

本发明公开的空调器具有控制精度高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所公开的防止电子膨胀阀漂移的控制方法第一种实施例的流程图；

图2为本发明所公开的防止电子膨胀阀漂移的控制方法第二种实施例的流程图；

图3为本发明所公开的防止电子膨胀阀漂移的控制方法第三种实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1为本发明所公开的防止电子膨胀阀漂移的控制方法第一种实施例的结构示意图。电子膨胀阀用于控制制冷剂的流量，使得变频空调器压缩机的优越性得到充分发挥。电子膨胀阀的开度由空调控制器根据设置在电子膨胀阀进/出口，压缩机吸气管等处的温度传感器收集的信息调节，以随时改变制冷剂的流量。在空调器的运行过程中，压缩机的转速与膨胀阀的开度是相对应的，使得压缩机的输送量与通过电子膨胀阀的供应量相适应，使得制冷系统的过热度不至于太大，蒸发器的能力得到最大限度的发挥，从而实现制冷系统的最佳控制。根据上述方式，空调控制器，优选为空调器室外机的控制器，把随时收集到的室内环境温度的有关参数和设定值进行比较，经运算处理后生成调阀动作信号。电子膨胀阀的动作主要分为开阀和关阀两种，对应两种相反的转子转向，电子膨胀阀的电机转动不同的步长，带动阀芯动作达到对应设定开度。

电子膨胀阀的电机接收数字控制信号，对于常见的四相步进电机来说，空调控制器的四个独立的输出接口分别连接一相绕组线圈。当空调室外机的控制器生成调阀动作信号后，空调控制器将调阀动作信号，通常为并行的二进制码转换呈具有方向标识的多路串行脉冲序列，空调控制器输出驱动脉冲信号，使得电子膨胀阀的电机根据驱动脉冲信号动作直至电子膨胀阀的阀芯动作至设定开度，经过电子膨胀阀的冷媒流量满足空调器的需要。

当阀芯动作至设定开度后，空调控制器记录对应当前设定开度的第一脉冲分配状态。脉冲分配状态具体是指电机各个相位的绕组线圈的通电换向状态。在调阀的过程中，电机按照步数动作，处于设定开度时，对应该脉冲分配状态电机转子转过步数角的整数倍。达到设定开度时，四个独立的输出接口保持驱动脉冲信号对应的脉冲分配状态，空调控制器记录每一路输出接口输出的电平值。如果动作至设定开度时，对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为一相通电，以A相通电为例，则空调控制器根据当前通电顺序输出第一调节脉冲信号。利用第一调节脉冲信号控制与通电的一相相位差为180°的另一相绕组线圈通电并保持至本次调阀动作结束。以A相通电为例，且处于开阀调节周期，则第一调节脉冲信号控制与A相相位差为180°的C相通电并保持A相和C相同时通电至本次调阀动作结束。A相和C相线圈绕组同时被激励，转子上受到的外力达到平衡，抵消作用在转子上的制冷剂的压力，从而保持在设定开度时阀芯不会由于制冷剂的压力发生漂移，提高制冷剂流量的控制精度，在本发明中，本次调阀动作结束是指下一次调阀动作开始前的时刻。对应B相、C相、D相通电的示例以及处于关阀调节周期与以上示例相同，在此不再赘述。

本次调阀动作结束时，即下一次调阀动作开启之前，空调控制器输出第一复位脉冲信号，控制停止输出第一调节脉冲信号并恢复第一脉冲分配状态，与通电一相相位差为180°的另一相绕组线圈断电。延续上述的示例，在本次调阀动作结束时，空调控制器输出第一复位脉冲信号，保持A相带电，C相断电，作为执行下一次调阀动作的准备状态。下一次调阀的初始位置，即为A相带电的初始位置。从而保持在累积运行过程中，电子膨胀阀的阀芯一直保持在根据调阀动作信号形成的设定位置，而不因为制冷剂流动造成的外力形成漂移或者累积漂移。

如图2所示，在调阀的过程中，如四相八拍的控制方式，在达到设定开度时，有可能是两相绕组同时通电的状态。所以，如果空调控制器记录对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为两相通电，如A相B相同时通电，则根据当前通电顺序输出第二调节脉冲信号，控制按照当前通电顺序较前的一相绕组线圈断电，保持较后的一相绕组线圈通电。同样举例来说，即调节时，空调控制器使得A相断电，保持B相通电，同时输出第三调节脉冲信号，控制与通电一相绕组线圈相位差为180°的另一相绕组线圈通电并保持至本次调阀动作结束。即输出第三调节脉冲信号后，B相和D相保持同时通电的状态。

本次调阀动作结束时，空调控制器输出第二复位脉冲信号，控制停止输出第二调节脉冲信号，与通电一相相位差为180°的另一相绕组线圈断电，同时，为了校正调节时产生的误差，空调控制器在再次生成调阀动作信号之前会生成中断控制脉冲信号，中断控制脉冲信号控制各相绕组线圈恢复至第一脉冲分配状态的两相通电相序，即延续上述示例A相B相同时通电。由于第二调节脉冲信号和第三调节脉冲信号都是沿着当前的通电相序生成的，所以，中断控制脉冲信号具有与通电相序相反的方向指针，当生成中断控制脉冲信号时，各相绕组线圈按照电机反向运转的模型通断电。恢复至第一脉冲分配状态后，自动停止生成中断脉冲信号。电子膨胀阀按照根据调阀动作信号对应形成的驱动脉冲信号继续动作。

需要说明的是，由于各相绕组线圈的通电状态是通过多个独立的输出接口分别独立控制的。所以，在上述的两个实施例中，驱动脉冲信号、第一调节脉冲信号、第一复位脉冲信号、第二调节脉冲信号和第三调节脉冲信号均为空调控制器多个接口输出的组合信号。根据电机的驱动电流，必要时，输出接口和电机之间还设置有对应的接口电路、驱动电路和隔离电路。接口电路、驱动电路和隔离电路均为现有技术中所公开的在售芯片，不是本发明的保护重点，在此不再赘述。

如图3所示，如果对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为两相通电，另一种可选的方式为，维持当前的第一脉冲分配状态至第一周期。即在第一周期中使得制冷剂流量突变作用在阀芯上的外力降低并逐渐达到稳定。在第一周期的截止时刻输出第四调节脉冲信号，控制所有绕组线圈断电至本次调阀结束，避免突变的外力造成阀芯的移动。下次调阀动作则继续回复至第一脉冲分配状态的通电相序，根据当前通电顺序继续进行调节。通常来说，第一周期的设定长度为500ms。这种方式的控制精度略低于第二实施例所公开的控制方法，但是由于数据处理量较小，所以更为适用于数据处理速率降低且内存较小的空调控制器。

与上述实施例类似，由于各相绕组线圈的通电状态是通过多个独立的输出接口分别独立控制的，所以，上述的驱动脉冲信号和第四调节脉冲信号也是空调控制器多个接口输出的组合信号。

采用上述三个实施例任一种所公开的防止电子膨胀阀漂移的控制方法，可以有效地减少制冷系统运行过程中制冷剂作用在阀芯上压力的造成的阀芯位移的误差，同时根据负载的外部环境形成准确的调节电子膨胀阀开度的控制策略。

本发明同时还公开了一种空调器，应用上述三个实施例任一种所公开的防止电子膨胀阀漂移的控制方法。电子膨胀阀的控制方法的具体步骤参见上述任一实施例和说明书附图的详细描述，在此不再赘述。本发明所公开的空调器具有控制精度高的优点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.防止电子膨胀阀漂移的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

生成调阀动作信号，空调控制器输出驱动脉冲信号，控制电子膨胀阀动作至设定开度，空调控制器记录对应当前设定开度的第一脉冲分配状态；

如果对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为一相绕组线圈通电，则根据当前通电顺序输出第一调节脉冲信号，控制与通电一相绕组线圈相位差为180°的另一相绕组线圈通电并保持至本次调阀动作结束。

2.根据权利要求1所述的防止电子膨胀阀漂移的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在调阀动作结束时，输出第一复位脉冲信号，控制停止输出第一调节脉冲信号并恢复第一脉冲分配状态，与通电一相绕组线圈相位差为180°的另一相绕组线圈断电。

3.根据权利要求2所述的防止电子膨胀阀漂移的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

如果对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为两相通电，则根据当前通电顺序输出第二调节脉冲信号，控制按照当前通电顺序较前的一相绕组线圈断电，保持较后的一相绕组线圈通电，同时输出第三调节脉冲信号，控制与通电一相绕组线圈相位差为180°的另一相绕组线圈通电并保持至本次调阀动作结束。

4.根据权利要求3所述的防止电子膨胀阀漂移的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在本次调阀动作结束时，输出第二复位脉冲信号，控制停止输出第二调节脉冲信号，与通电一相相位差为180°的另一相绕组线圈断电。

5.根据权利要求4所述的防止电子膨胀阀漂移的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在输出第二复位脉冲信号后，再次生成调阀动作信号之前，控制器输出中断控制脉冲信号，控制恢复至对应所述第一脉冲分配状态的通电相序。

6.根据权利要求5所述的防止电子膨胀阀漂移的控制方法，其特征在于，所述驱动脉冲信号、第一调节脉冲信号、第一复位脉冲信号、第二调节脉冲信号、第三调节脉冲信号均为空调控制器多个接口输出的组合信号。

7.根据权利要求2所述的防止电子膨胀阀漂移的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

如果对应当前设定开度的第一脉冲分配状态为两相通电，则维持所述第一脉冲分配状态至第一周期，在所述第一周期的截止时刻输出第四调节脉冲信号，控制所有绕组线圈断电至本次调阀动作结束。

8.根据权利要求6所述的防止电子膨胀阀漂移的控制方法，其特征在于，所述第一周期为500ms。

9.根据权利要求8所述的防止电子膨胀阀漂移的控制方法，其特征在于，所述驱动脉冲信号和第四调节脉冲信号为空调控制器多个接口输出的组合信号。

10.一种空调器，其特征在于，应用如权利要求1至8任一项所述的防止电子膨胀阀漂移的控制方法。