CN108631666A - 一种电机控制方法及电机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电机控制方法，包括：发送第一脉冲信号至电机，控制所述电机启动；接收霍尔传感器发送的霍尔信号；根据所述霍尔信号和所述第一脉冲信号，判断所述电机是否失步；当所述电机不失步时，减小所述第一脉冲信号的幅值，就能够减小电机动作所消耗的能量，减少系统能耗；和/或，增大所述第一脉冲信号的频率，以使电机更快的走完移动的距离，以提高系统的效率，同样降低了系统能耗。

Description

一种电机控制方法及电机控制装置

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机控制方法及电机控制装置。

背景技术

在车辆的空调系统中，电子膨胀阀用来精确的调节冷媒的流量，因此电子膨胀阀进出口的压力差会随着工况和空调的控制策略大幅变化，其负载大小与进出口的冷媒压力差成正比。在负载一定且电子膨胀阀电机转速一定时，电子膨胀阀的电流如果过小就会造成电机失步，电流如果过大则会造成能量的浪费并使电机的发热增加。因此，如何准确的控制电子膨胀阀电流大小来减少能量的浪费和不必要的发热是本领域技术人员要面对的问题。

目前，控制电子膨胀阀的方法是为电子膨胀阀设定一个固定的电流值，在电子膨胀阀进出口的压力最大时，该电流值仍能够保证电子膨胀阀的步进电机不失步。实际控制过程中，在正常工况下，始终以该固定的电流值来驱动电子膨胀阀的步进电机；而在异常情况下，如电机发生堵转，则增大驱动步进电机的电流。虽然，这种控制方法能够保证步进电机的正常工作，但在电子膨胀阀进出口的压力差较小时仍然以该固定的电流值来控制电机，会造成能量的浪费和不必要的发热，系统的能耗较高。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明提供了一种电机控制方法及电机控制装置，能够减少系统能耗。

本发明实施例提供的一种电机控制方法，包括：

发送第一脉冲信号至电机，控制所述电机启动；

接收霍尔传感器发送的霍尔信号；

根据所述霍尔信号和所述第一脉冲信号，判断所述电机是否失步；

当所述电机不失步时，减小所述第一脉冲信号的幅值，和/或，增大所述第一脉冲信号的频率。

本发明实施例提供一种电机控制装置，包括：第一发送模块、信号接收模块、失步判断模块和信号调整模块；

所述第一发送模块，用于发送第一脉冲信号至电机，控制所述电机启动；

所述信号接收模块，用于接收霍尔传感器发送的霍尔信号；

所述失步判断模块，用于根据所述霍尔信号和所述第一脉冲信号，判断所述电机是否失步；

所述信号调整模块，包括：幅值调整子模块和/或频率调整子模块；

所述幅值调整子模块，用于当所述失步判断模块判断所述电机不失步时，减小所述第一脉冲信号的幅值；

所述频率调整子模块，用于当所述失步判断模块判断所述电机不失步时，增大所述第一脉冲信号的频率。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明在发送第一脉冲信号至电机以控制电机启动后，接收到霍尔传感器根据感应到的电机转子的位置所生成的霍尔信号，根据霍尔信号能够确定出电机动作的步数。然后，根据霍尔信号和发送至电机的第一脉冲信号，可以判断出电机是否失步。当电机未失步时，说明电机的负载可能较小，减小第一脉冲信号的幅值以减小所述第一脉冲信号的输出功率降低电机的电流，就能够减小电机动作所消耗的能量，减少系统能耗。此外，还可以在减小第一脉冲信号幅值的同时，或者只增大所述第一脉冲信号的频率，以使电机更快的走完移动的距离，以提高系统的效率，同样降低了系统能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为电子膨胀阀和电子膨胀阀的控制系统的示意框图；

图2为本发明提供的电机控制方法实施例的流程示意图；

图3为霍尔信号、脉冲信号以及电机电流之间对应关系的示意图；

图4为霍尔信号、脉冲信号以及电机转速之间对应关系的示意图；

图5为本发明实施例提供的电机控制方法的第一个具体实现方式的流程示意；

图6为本发明实施例提供的电机控制方法的第二个具体实现方式的流程示意图；

图7为本发明提供的电机控制装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅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做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。

首先需要说明的是，本发明实施例提供的电机控制方法和电机控制装置，可以应用于车载控制系统中以控制空调系统中电子膨胀阀阀体的开关度，还可以应用于其他包括电机控制单元的系统中来控制该系统中电机动作，这里不再一一列举。

以电子膨胀阀的控制系统为例，参见图1，该图为电子膨胀阀阀体和电子膨胀阀控制系统的示意框图。该控制系统包括：主控制器10、电机控制器20以及霍尔传感器40；该电子膨胀阀包括：电机30和阀体50。主控制器10发送控制信号至电机控制器20以控制阀体50的开关度。电机控制器20根据主控制器10的控制信号发送脉冲信号至电机30以驱动电机30动作的步数。霍尔传感器40靠近电机30设置，用于感应电机30转子的位置，并根据转子的位置生成霍尔信号发送至电机控制器20。电机30动作带动与之相连的阀体50移动，从而调整阀体50的开关度。而本发明实施例提供的电机控制方法及电机控制装置，应用于上述电机控制器20来控制电机动作，以减小电机动作所消耗的能量，减少电子膨胀阀控制系统能耗。当然，本发明实施例提供的电机控制方法和电机控制装置也可以由主控制器10，由主控制器10直接控制电机30的运行，省去电机控制器20。

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

方法实施例：

参见图2，该图为本发明提供的电机控制方法实施例的流程示意图。

本实施例提供的电机控制方法，包括：

S201：发送第一脉冲信号至电机，控制所述电机启动。

为了保证电机在启动时不失步，可以将该第一脉冲信号的幅值设置为最大幅值，以使电机以标称电流启动；还可以将该第一脉冲信号的频率设置为最小频率，以使电机低速启动。

这里需要说明的是，以最大幅值发送的第一脉冲信号能够保证在设计工况中最恶劣的工况下电机不失步。同理，以最小频率发送的第一脉冲信号也能够保证在最恶劣的工况下电机不失步。本领域技术人员可以根据实际情况，具体设定第一脉冲信号的启动参数(如第一脉冲信号的幅值和频率等)以保证电机在启动时不失步，这里不再一一列举。

还需要说明的是，为了更加精确的控制电机动作并实现减小能耗的目的，可以根据主控制器发送的控制信号精确的控制电机动作的步数。以空调系统为例，空调的主控制器发送控制信号至电子膨胀阀系统的控制器以控制电子膨胀阀阀体的开关度。例如，当主控制器发送控制信号控制阀体从位置1移动到位置2时，电子膨胀阀的控制器(即图1中的电机控制器)根据电机的型号，可以得知电机需动作的整步的数量和需发送的脉冲数量。在某些控制情况下，通过接收到的控制命令可得知所述电机的动作步数较少。此时，还调整第一脉冲信号的参数可能反而会因控制流程的复杂而导致控制效率的下降增加系统能耗，也可能无法保证电机动作步数的准确性。

因此，在本实施例的一些可能的实现方式中，在步骤S201之间还包括如下步骤：接收控制命令，所述控制命令携带有所述电机的期望动作距离；根据所述期望动作距离，获得所述电机需动作的步数M；根据所述需动作的步数M，确定所述霍尔信号的待接收数量；当所述待接收数量大于预设阈值时，执行所述发送第一脉冲信号至电机，以控制所述电机以标称电流启动，所述第一脉冲信号的幅值为预设初始幅值。而当所述待接收数量小于或等于所述预设阈值时，在一个例子中，可以发送第二脉冲信号至所述电机，以控制所述电机以所述标称电流动作M步，所述第二脉冲信号的幅值为所述预设初始幅值。即，以最大幅值发送脉冲信号控制电机以标称电流(最大电流)动作完控制命令指示的全部步数。在另一个例子中，可以发送第二脉冲信号至所述电机，以控制所述电机以所述预设转速(最低转速)动作M步，所述第一脉冲信号的频率为所述预设初始频率。即，以最低频率发送脉冲信号控制电机以(预设的)最低转速动作完控制命令指示的全部步数。当然，也可以发送第二脉冲信号至电机，使电机以标称电流、预设转速动作完控制命令指示的全部步数。

可以理解的是，在电子膨胀阀控制系统中，电机动作步数与阀体移动距离的对应关系是已知的，且霍尔传感器的位置固定，霍尔信号与电机动作步数的对应关系也是已知的。因此，可以直接根据控制命令中携带的电机的期望动作距离，获得电机需动作的步数M以及霍尔信号的待接收数量。举例而言，电机的2个整步对应一个霍尔信号，而在电机不失步的情况下2个整步对应4个脉冲，即一个霍尔信号对应4个脉冲，这样就能够得知霍尔信号的待接收数量。

此外，关于预设阈值的具体数值，本领域技术人员可以根据经验以及实际控制需要来具体设定，例如预设阈值可以为1、2、3和4等。当霍尔信号的待接收数量小于或等于预设阈值时，电机的动作步数过少，执行步骤S202-S204可能无法保证电机动作位置的准确，直接发送第二脉冲信号控制电机走完全部需动作的步数即可。

S202：接收霍尔传感器发送的霍尔信号。

可以理解的是，霍尔传感器根据电机转子的位置生成霍尔信号。

S203：根据所述霍尔信号和所述第一脉冲信号，判断所述电机是否失步。

本实施例中的电机为步进电机，作为一个示例，霍尔传感器生成两个霍尔信号之间，步进电机动作了两个整步(即4个半步)。而在不失步的情况下，每发送一个脉冲，该步进电机动作一个半步。即在电机不失步的情况下，接收到两个霍尔信号之间，发送了4个脉冲至该步进电机。因此，可以根据接收到的霍尔信号和发送的第一脉冲信号来判断步进电机是否失步。

因此，具体的，本领域技术人员可以通过统计相继接收到的两个霍尔信号之间发送的脉冲数量来判断电机是否失步。

在本实施例的一些可能的实现方式中，步骤S203具体包括如下步骤：统计所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量；在第N次接收到所述霍尔信号时，判断从第N-1次接收到所述霍尔信号开始已发送的脉冲数量是否大于预设脉冲数量，其中N为大于1的整数；如果是，则所述电机失步；如果否，则所述电机不失步。

这里需要说明的是，预设脉冲数量为电机不失步时，在接收到两个霍尔信号之间，需发送给该电机的脉冲数量，如上面示例中说明的4个脉冲，即在该示例中预设脉冲数量为4。显然的是，当电机结构不同时，预设脉冲数量也不一定相同，需根据实际情况具体设定，这里不再一一赘述。

还需要说明的是，虽然在发送第一脉冲信号时可以通过设置该脉冲信号的参数来初步保证电机不失步，然而在某些特殊或极端的情况下，电机可能在启动过程中即会失步。因此，在一些可能的实现方式中，步骤S203具体还包括：在第一次接收到所述霍尔信号时，判断所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量是否大于所述预设脉冲数量；如果是，则所述电机失步；如果否，则所述电机不失步。

同理，所述预设脉冲数量为电机不失步时，在接收到两个霍尔信号之间，需发送给该电机的脉冲数量。

在具体实施时，可以设置一个计数器，以记录从接收到第N-1个霍尔信号起发送的脉冲数量。当发送5个脉冲时仍未接收到霍尔信号，则说明电机动作的步数小于2，即电机失步；当在发送第5个脉冲之前就接收到霍尔信号，则说明电机动作了2步，即电机没有失步。

S204：当所述电机不失步时，减小所述第一脉冲信号的幅值，和/或，增大所述第一脉冲信号的频率。

图3举例示出了霍尔信号、脉冲信号以及电机电流的对应关系，其中I3>I2>I1；图4举例示出了霍尔信号、脉冲信号以及电机转速的对应关系，其中V3>V2>V1。从图3和图4中，可以看出脉电机电流与脉冲信号的幅值成正比，电机的转速与脉冲信号的频率成正比。而通过霍尔信号可以看出，图3中第4、5、6个霍尔信号之间电机发生失步，图4中第4和5个霍尔信号之间电机发生失步。

当电机不失步时，则说明给电机提供的驱动脉冲信号(即第一脉冲信号)的能量大于电机带动负载所需的能量。此时，通过减小第一脉冲信号的幅值以降低其输出功率就能够减小驱动电机所需的能量，降低能耗。本实施例中的电机为步进电机，通过降低第一脉冲信号的幅值可以减小电机的电流，当所述电机为直流电机时，可以通过调整第一脉冲信号的占空比减小电机的电流。由于电机上的电流降低了，其耗能降低，发热情况减轻，第一脉冲信号所输出的能量降低了，相应的减少了整体系统的能耗。

同理，由于给电机提供的驱动脉冲信号(即第一脉冲信号)的能量大于电机带动当前负载所需的能量，说明当前电机可以更快的速度转动。因此，还可以增大第一脉冲信号的频率，提高电机的转速，以缩短了电机在动作一定距离所需的时间。这样做，提高了系统的效率，同样降低了系统的整体能耗。例如在空调系统中，电子膨胀阀的阀体需移动一段距离来调整冷媒的流量，此时电机的移动速度较现有技术更快，使得阀体能够更快的到达预设的位置，电子膨胀阀的响应速度更快，提高了冷媒流量调节的速度，而从降低了空调系统的能耗。

需要说明的是，在接收到第一个霍尔信号时，由于电机的起始位置未知，并且控制电机启动时发送的第一脉冲信号已保证电机不失步。因此，可以在接收到第一个霍尔信号时，直接减小第一脉冲信号的幅值(当所述电机为直流电机时可以减小第一脉冲信号的占空比)以减小电机的电流，和/或直接增大第一脉冲信号的频率以提高电机的转速。

而当所述电机失步时，可以增大所述第一脉冲信号的幅值以增大所述电机的电流，和/或，降低所述第一脉冲信号的频率，以控制电机不失步。

在具体实施时，由于电机的负载未知，在调整第一脉冲信号的参数时，可以在每次判断出电机不失步时，逐档减小第一脉冲信号的幅值以逐档降低电机的电流，和/或，逐档增大第一脉冲信号的频率以逐档增大电机的转速；而当判断出电机失步时，再增加一档第一脉冲信号的幅值以增大一档电机的电流，和/或，减小一档第一脉冲信号的频率以减小一档增大电机的转速。这样可以尽可能的保证电机的电流为电机不失步所需的最小电流，无需检测冷媒压力的具体数值并以此为依据来控制电机以实现减少能耗的目的。

举例而言，减小第一脉冲信号的幅值，具体包括：确定所述第一脉冲信号幅值的减小次数i；将所述第一脉冲信号的幅值调整至第i+1档预设调整幅值A_i以减小所述电机的电流，i＝i+1；其中，A_i＝[1-0.1(i+1)]A_max，A_max为所述预设初始幅值。

换言之，启动时电机电流为标称电流(最大)，第一脉冲信号的幅值为最大的预设初始幅值。每减小一次第一脉冲信号的幅值，将其幅值减小10％。即，第一次调整时，将第一脉冲信号的幅值调整为预设初始幅值的90％；第二次调整时，将第一脉冲信号的幅值调整为预设初始幅值的80％；第三次调整时，将第一脉冲信号的幅值调整为预设初始幅值的70％；以此类推。

同理，增大所述第一脉冲信号的频率，具体包括：确定所述第一脉冲信号频率的减小次数j；将所述第一脉冲信号的频率调整至第j+1档预设调整频率f_j以增大所述电机的转速，j＝j+1；其中，f_j＝[1+0.1(j+1)]f_min，f_min为所述预设初始频率。

换言之，启动时电机转速为标称转速(最慢)，第一脉冲信号的频率为最小的预设初始频率。每增大一次第一脉冲信号的频率，将其频率增大10％。即，第一次调整时，将第一脉冲信号的频率调整为预设初始频率的110％；第二次调整时，将第一脉冲信号的频率调整为预设初始频率的120％；第三次调整时，将第一脉冲信号的频率调整为预设初始频率的130％；以此类推。

可以理解的是，本领域技术人员还可以根据实际情况具体设定每次调整的具体数值，这里不再一一列举。

需要说明的是，由于电机的负载不会经常的变化，当电机发生过失步时，已调整过第一脉冲信号的参数以使电机工作在不失步的最低电流或最高转速下。

因此，为了简化控制流程、防止控制逻辑震荡，在本实施例的一些可能的实现方式中，步骤S204，具体包括以下步骤：判断所述电机是否发生过失步；当所述电机未发生过失步时，执行减小所述第一脉冲信号幅值，和/或，增大所述第一脉冲信号的频率。

可以理解的是，为了减少了控制流程、提高了控制效率，可以在接收到第二个霍尔信号时，直接根据当前时刻判断出的电机是否失步的判断结果来确定是否调整进而如何调整第一脉冲信号的参数。

在具体实施时，可以通过设置一个电流标志位来实现，具体的：在发送所述第一脉冲信号时，设置电流标志位为0；当所述电机失步时，将所述电流标志位调整为1。此时，判断所述电机是否发生过失步，具体为：判断所述电流标志位是否为1；当所述电流标志位不为1时，所述电机未发生过失步；当所述电流标志位为1时，所述电机发生过失步。

在本实施例的一些可能的实现方式中，为了更加精确的控制电机动作并实现减小能耗的目的，可以根据主控制器发送的控制信号精确的控制电机动作的步数。具体的，通过统计第一脉冲信号已发送的脉冲数量，在接收到第一个霍尔信号、确定电机的位置时，根据所述需动作的步数和所述已发送的脉冲数量，获得剩余霍尔信号数量H以及在接收到第H+1个霍尔信号后电机的剩余步数。然后，根据所述剩余步数，确定剩余脉冲数量Y。在接收到第H+1个霍尔信号时，将所述第一脉冲信号的频率调整至所述预设初始频率后发送Y个脉冲至所述电机。和/或，在接收到第H+1个霍尔信号时，将所述第一脉冲信号的频率调整至所述预设初始频率后发送Y个脉冲至所述电机。

作为一个示例，已知电机需动作的步数M，在接收到第一个霍尔信号时，可得知电机转子的具体位置，也已知此时发送了b个脉冲信号。由于电机的2个整步对应一个霍尔信号，而在电机不失步的情况下一个霍尔信号对应4个脉冲，这样就能够得知待接收H个霍尔信号，并在接收到第H个霍尔信号后，需要再发送Y个脉冲以使电机走完需动作的步数，其中2M-b的差除以4得H余Y，即Y＝(2M-b)-4H。由于电机负载的不可测无法通过霍尔信号判断电机在走剩余步数Y时是否发生失步。因此，在接收到第H+1个霍尔信号后，调整第一脉冲信号的参数发送剩余的Y个脉冲以使电机为标称电流走完剩余的步数Y，或者，调整第一脉冲信号的频率至预设初始频率以使电机低速走完剩余的步数Y，以防电机在最后的动作过程中失步。

下面以控制空调系统的电子膨胀阀阀体的开关度为例，结合具体场景分别介绍本实施例的两种具体实现方式。

第一种实现方式，其流程如图5所示，具体如下：

首先，控制器根据控制命令计算电机需动作的步数、需要发送的脉冲总数与理论上应接收到的霍尔信号的个数并发送第一脉冲信号。其次，判断理论上应接收的霍尔信号的个数是否小于3。如果是，则以最大幅值发送第一脉冲信号驱动电机动作并走完全程；如果否，以最大幅值发送第一脉冲信号驱动电机动作，并统计收到第一个霍尔信号时已发送的脉冲数量。当理论上应接收的霍尔信号的个数大于或等于3时，在收到第一个霍尔信号时，根据已发送的脉冲数量，确定待接收的霍尔信号数量和在接收到最后一个霍尔信号后电机仍需动作的步数。之后，在接收到第一个霍尔信号时，判断已发送的霍尔信号的个数是否大于预设脉冲数量；并在接收到第N+1个霍尔信号时，在每次接收到霍尔信号时，通过判断从接收到前一个霍尔信号开始发送的脉冲数量是否大于预设脉冲数量，来判断电机是否失步。本实施例中预设脉冲数量为4个。当电机未失步时，判断接收到霍尔信号是否为理论上最后一个待接收的霍尔信号。如果是，控制器以最大幅值的发送Y个脉冲给电机，电机以最大电流(标称电流)运行完剩余步数；如果否，则判断电机是否发生过失步，若电机未发生过失步则减小第一脉冲信号的幅值；若电机发生过失步则维持第一脉冲信号的幅值直到接收到最后一个霍尔信号。当电机失步时，增大第一脉冲信号的幅值后，判断接收到的霍尔信号是否为理论上最后一个待接收的霍尔信号，如果是，则控制器以最大幅值的发送Y个脉冲给电机，电机以最大电流(标称电流)运行完剩余步数。

第二种实现方式，其流程如图6所示，具体如下：

首先，控制器根据控制命令计算电机需动作的步数、需要发送的脉冲总数与理论上应接收到的霍尔信号的个数并发送第一脉冲信号。其次，判断理论上应接收的霍尔信号的个数是否小于3。如果是，则以最小频率发送第一脉冲信号驱动电机动作并走完全程；如果否，以最小频率发送第一脉冲信号驱动电机动作，并统计收到第一个霍尔信号时已发送的脉冲数量。当理论上应接收的霍尔信号的个数大于或等于3时，在收到第一个霍尔信号时，根据已发送的脉冲数量，确定待接收的霍尔信号数量和在接收到最后一个霍尔信号后电机仍需动作的步数。之后，在接收到第一个霍尔信号时，判断已发送的霍尔信号的个数是否大于预设脉冲数量；并在接收到第N+1个霍尔信号时，在每次接收到霍尔信号时，通过判断从接收到前一个霍尔信号开始发送的脉冲数量是否大于预设脉冲数量，来判断电机是否失步。本实施例中预设脉冲数量为4个。当电机未失步时，判断接收到霍尔信号是否为理论上最后一个待接收的霍尔信号。如果是，控制器以最小频率的发送Y个脉冲给电机，电机以最低转速(标称转速)运行完剩余步数；如果否，则判断电机是否发生过失步，若电机未发生过失步则增大第一脉冲信号的频率；若电机发生过失步则维持第一脉冲信号的幅值直到接收到最后一个霍尔信号。当电机失步时，减小第一脉冲信号的频率后，判断接收到的霍尔信号是否为理论上最后一个待接收的霍尔信号，如果是，则控制器以最小频率的发送Y个脉冲给电机，电机以最低转速(标称转速)运行完剩余步数。

本实施例提供的电机控制方法，在发送第一脉冲信号至电机以控制电机启动后，接收到霍尔传感器根据感应到的电机转子的位置所生成的霍尔信号，根据霍尔信号能够确定出电机动作的步数。然后，根据霍尔信号和发送至电机的第一脉冲信号，可以判断出电机是否失步。当电机未失步时，说明电机的负载可能较小，减小第一脉冲信号的幅值以减小所述第一脉冲信号的输出功率降低电机的电流，就能够减小电机动作所消耗的能量，减少系统能耗。此外，还可以在减小第一脉冲信号幅值的同时，或者只增大所述第一脉冲信号的频率，以使电机更快的走完移动的距离，以提高系统的效率，同样降低了系统能耗。

此外，还需要说明的是，在现有技术中，还存在这样一种电机控制方法，借助于空调系统传感器感应电子膨胀阀前后管路上的压力差数据，根据该压力差发送合适的第一脉冲信号来保证电机以不失步所需的最小电流或转速动作，实现减小能耗的作用。但该方法需要设置至少两个传感器，成本较高。并且，该方法的控制流程较复杂、信号调整的相应时间较长，也不能够保证电机不失步。而本申请实施例提供的电机控制方法，无需得知电子膨胀阀压力差的具体数值，节约了成本，也不需要系统负载的闭环反馈(即根据电机的压力差调整控制信号来控制电机的过程)，感应速度快，并能够动态的调整电机的电流和转速，使其工作在不失步的最低能耗的情况下，降低了电机上的平均电流，降低了发热，减少了电子膨胀阀甚至于空调系统的能耗。

基于上述实施例提供的电机控制方法，本发明还提供了一种电机控制装置。

装置实施例：

参见图7，该图为本发明提供的电机控制装置实施例的结构示意图。

本实施例提供的电机控制装置，包括：第一发送模块101、信号接收模块200、失步判断模块300和信号调整模块400；

所述第一发送模块101，用于发送第一脉冲信号至电机，控制所述电机启动；

所述信号接收模块200，用于接收霍尔传感器发送的霍尔信号；

所述失步判断模块300，用于根据所述霍尔信号和所述第一脉冲信号，判断所述电机是否失步；

所述信号调整模块400，包括：幅值调整子模块401和/或频率调整子模块402；

所述幅值调整子模块401，用于当所述失步判断模块300判断所述电机不失步时，减小所述第一脉冲信号的幅值；

所述频率调整子模块402，用于当所述失步判断模块300判断所述电机不失步时，增大所述第一脉冲信号的频率。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述失步判断模块300，包括：数量统计子模块、第一判断子模块和失步确定子模块(均为在图中示出)；

所述数量统计子模块，用于统计所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量；

所述第一判断子模块，用于在所述信号接收模块第N次接收到所述霍尔信号时，判断所述数量统计子模块从第N-1次接收到所述霍尔信号开始统计的已发送脉冲数量是否大于预设脉冲数量，其中N为大于1的整数；

所述失步确定子模块，用于当所述第一判断子模块的判断结果为是时，确定所述电机失步；还用于当所述第一判断子模块的判断结果为否时，确定所述电机不失步。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述第一判断子模块，还用于在所述信号接收模块第一次接收到所述霍尔信号时，判断所述数量统计子模块统计的所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量是否大于所述预设脉冲数量。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述电机控制装置，还包括：命令接收模块、数量获取模块、数量判断模块、触发模块和第二发送模块(均为在图中示出)；

所述命令接收模块，用于接收控制命令，所述控制命令携带有所述电机的期望动作距离；

所述数量获取模块，用于根据所述期望动作距离，获得所述电机需动作的步数M；还用于根据所述需动作的步数M，确定所述霍尔信号的待接收数量；

所述数量判断模块，用于判断所述待接收数量是否大于预设阈值；

所述触发模块，用于当所述数量判断模块判断所述待接收数量大于预设阈值时，触发所述第一发送模块，以控制所述电机以标称电流启动，所述第一脉冲信号的幅值为预设初始幅值；还用于当所述数量判断模块判断所述待接收数量小于或等于所述预设阈值时，触发所述第二发送模块；

所述第二发送模块，用于发送第二脉冲信号至所述电机，以控制所述电机以所述标称电流动作M步，所述第二脉冲信号的幅值为所述预设初始幅值。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述幅值调整子模块401，包括：次数确定子模块和第一调整子模块(均未在图中示出)；

所述次数确定子模块，用于确定所述第一脉冲信号幅值的减小次数i；

所述第一调整子模块，用于将所述第一脉冲信号的幅值调整至第i+1档预设调整幅值A_i以减小所述电机的电流，i＝i+1；

其中，A_i＝[1-0.1(i+1)]A_max，A_max为所述预设初始幅值。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述数量获取模块，还用于根据所述需动作的步数和所述待接收数量，获得在所述信号接收模块接收到第H个霍尔信号后的剩余步数，H为所述待接收数量；还用于根据所述剩余步数，确定剩余脉冲数量Y；

所述第一调整子模块，还用于在所述信号接收模块接收到第H个霍尔信号时，将所述第一脉冲信号的幅值调整至所述预设初始幅值；

所述第一发送模块，还用于在所述信号接收模块接收到第H个霍尔信号后发送Y个脉冲至所述电机。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述电机控制装置，还包括：命令接收模块、数量获取模块、数量判断模块、触发模块和第二发送模块(均未在图中示出)；

所述命令接收模块，用于接收控制命令，所述控制命令携带有所述电机的期望动作距离；

所述数量获取模块，用于根据所述期望动作距离，确定所述电机需动作的步数M；还用于根据所述需动作的步数M，确定所述霍尔信号的待接收数量；

所述数量判断模块，用于判断所述待接收数量是否大于预设阈值；

所述触发模块，用于当所述数量判断模块判断所述待接收数量大于预设阈值时，触发所述第一发送模块，以控制所述电机以预设转速启动，所述第一脉冲信号的频率为预设初始频率；还用于当所述数量判断模块判断所述待接收数量小于或等于所述预设阈值时，触发所述第二发送模块；

所述第二发送模块，用于发送第二脉冲信号至所述电机，以控制所述电机以所述预设转速动作M步，所述第二脉冲信号的频率为所述预设初始频率。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述频率调整子模块402，包括：次数确定子模块和第二调整子模块(均未在图中示出)；

所述次数确定子模块，用于确定所述第一脉冲信号频率的减小次数j；

所述第二调整子模块，用于将所述第一脉冲信号的频率调整至第j+1档预设调整频率f_j以增大所述电机的转速，j＝j+1；

其中，f_j＝[1+0.1(j+1)]f_min，f_min为所述预设初始频率。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述数量获取模块，还用于根据所述需动作的步数和所述待接收数量，获得在所述信号接收模块接收到第H个霍尔信号后的剩余步数，H为所述待接收数量；还用于根据所述剩余步数，确定剩余脉冲数量Y；

所述第二调整子模块，用于在所述信号接收模块接收到第H个霍尔信号时，将所述第一脉冲信号的频率调整至所述预设初始频率；

所述第一发送模块，还用于在所述信号接收模块接收到第H个霍尔信号后发送Y个脉冲至所述电机。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述信号调整模块400，还包括：判断子模块和触发子模块(均未在图中示出)；

所述判断子模块，用于判断所述电机是否发生过失步；

所述触发子模块，用于当所述第二判断子模块判断所述电机未发生过失步时，触发所述幅值调整子模块和/或频率调整子模块。

在本实施例的一些可能的实现方式中，所述装置还包括：标识设置模块(未在图中示出)；

所述标识设置模块，用于在所述第一发送模块发送所述第一脉冲信号时，设置电流标志位为0；还用于当所述失步判断模块判断所述电机失步时，将所述电流标志位调整为1；

所述幅值调整子模块，还用于当所述失步判断模块判断所述电机失步时，增大所述第一脉冲信号的幅值；

所述频率调整子模块，还用于当所述失步判断模块判断所述电机失步时，减小所述第一脉冲信号的频率；

所述判断子模块，具体包括：标识判断子模块和确定子模块(均未在图中示出)；

所述标识判断子模块，用于判断所述电流标志位是否为1；

所述确定子模块，用于当所述标识判断子模块判断所述电流标志位不为1时，确定所述电机未发生过失步；还用于当所述标识判断子模块判断所述电流标志位为1时，确定所述电机发生过失步。

本实施例提供的电机控制装置，在发送模块发送第一脉冲信号至电机控制电机启动后，接收模块接收到霍尔传感器根据感应到的电机转子的位置所生成的霍尔信号，根据霍尔信号能够确定出电机动作的步数。然后，判断模块根据霍尔信号和发送至电机的第一脉冲信号，可以判断出电机是否失步。当电机未失步时，则说明电机的负载可能较小，此时调整模块调整所述第一脉冲信号参数以减小所述第一脉冲信号的输出功率，就能够减小电机动作所消耗的能量，减少系统能耗。或者，调整模块增大所述第一脉冲信号的频率，以使电机更快的走完移动的距离，以提高系统的效率，降低系统能耗。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (22)

1.一种电机控制方法，其特征在于，所述方法包括：

发送第一脉冲信号至电机，控制所述电机启动；

接收霍尔传感器发送的霍尔信号；

根据所述霍尔信号和所述第一脉冲信号，判断所述电机是否失步；

当所述电机不失步时，减小所述第一脉冲信号的幅值，和/或，增大所述第一脉冲信号的频率。

2.根据权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述霍尔信号和所述第一脉冲信号，判断所述电机是否失步，包括：

统计所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量；

在第N次接收到所述霍尔信号时，判断从第N-1次接收到所述霍尔信号开始已发送的脉冲数量是否大于预设脉冲数量，其中N为大于1的整数；

如果是，则所述电机失步；

如果否，则所述电机不失步。

3.根据权利要求2所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述霍尔信号和所述第一脉冲信号，判断所述电机是否失步，还包括：

在第一次接收到所述霍尔信号时，判断所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量是否大于所述预设脉冲数量；

如果是，则所述电机失步；

如果否，则所述电机不失步。

4.根据权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述发送第一脉冲信号至电机，之前还包括：

接收控制命令，所述控制命令携带有所述电机的期望动作距离；

根据所述期望动作距离，获得所述电机需动作的步数M；

根据所述需动作的步数M，确定所述霍尔信号的待接收数量；

当所述待接收数量大于预设阈值时，执行所述发送第一脉冲信号至电机，以控制所述电机以标称电流启动，所述第一脉冲信号的幅值为预设初始幅值；

当所述待接收数量小于或等于所述预设阈值时，发送第二脉冲信号至所述电机，以控制所述电机以所述标称电流动作M步，所述第二脉冲信号的幅值为所述预设初始幅值。

5.根据权利要求4所述的电机控制方法，其特征在于，所述减小所述第一脉冲信号的幅值，具体包括：

确定所述第一脉冲信号幅值的减小次数i；

将所述第一脉冲信号的幅值调整至第i+1档预设调整幅值A_i以减小所述电机的电流，i＝i+1；

其中，A_i＝[1-0.1(i+1)]A_max，A_max为所述预设初始幅值。

6.根据权利要求4所述的电机控制方法，其特征在于，还包括：

统计所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量；

在接收到第一个所述霍尔信号时，根据所述需动作的步数和所述已发送的脉冲数量，获得剩余霍尔信号数量H以及在接收到第H+1个霍尔信号后电机的剩余步数；

根据所述剩余步数，确定剩余脉冲数量Y；

在接收到第H+1个霍尔信号时，将所述第一脉冲信号的幅值调整至所述预设初始幅值后发送Y个脉冲至所述电机。

7.根据权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述发送第一脉冲信号至电机，之前还包括：

接收控制命令，所述控制命令携带有所述电机的期望动作距离；

根据所述期望动作距离，确定所述电机需动作的步数M；

根据所述需动作的步数M，确定所述霍尔信号的待接收数量；

当所述待接收数量大于预设阈值时，执行所述发送第一脉冲信号至电机，以控制所述电机以预设转速启动，所述第一脉冲信号的频率为预设初始频率；

当所述待接收数量小于或等于所述预设阈值时，发送第二脉冲信号至所述电机，以控制所述电机以所述预设转速动作M步，所述第二脉冲信号的频率为所述预设初始频率。

8.根据权利要求7所述的电机控制方法，其特征在于，所述增大所述第一脉冲信号的频率，具体包括：

确定所述第一脉冲信号频率的减小次数j；

将所述第一脉冲信号的频率调整至第j+1档预设调整频率f_j以增大所述电机的转速，j＝j+1；

其中，f_j＝[1+0.1(j+1)]f_min，f_min为所述预设初始频率。

9.根据权利要求7所述的电机控制方法，其特征在于，还包括：

统计所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量；

在接收到第一个所述霍尔信号时，根据所述需动作的步数和所述已发送的脉冲数量，获得剩余霍尔信号数量H以及在接收到第H+1个霍尔信号后电机的剩余步数；

根据所述剩余步数，确定剩余脉冲数量Y；

在接收到第H+1个霍尔信号时，将所述第一脉冲信号的频率调整至所述预设初始频率后发送Y个脉冲至所述电机。

10.根据权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述当所述电机不失步时，减小所述第一脉冲信号幅值，和/或，增大所述第一脉冲信号的频率，包括：

判断所述电机是否发生过失步；

当所述电机未发生过失步时，执行减小所述第一脉冲信号幅值，和/或，增大所述第一脉冲信号的频率。

11.根据权利要求10所述的电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在发送所述第一脉冲信号时，设置电流标志位为0；

当所述电机失步时，增大所述第一脉冲信号的幅值，和/或，减小所述第一脉冲信号的频率，并将所述电流标志位调整为1；

所述判断所述电机是否发生过失步，具体包括：

判断所述电流标志位是否为1；

当所述电流标志位不为1时，所述电机未发生过失步；当所述电流标志位为1时，所述电机发生过失步。

12.一种电机控制装置，其特征在于，所述装置包括：第一发送模块、信号接收模块、失步判断模块和信号调整模块；

所述第一发送模块，用于发送第一脉冲信号至电机，控制所述电机启动；

所述信号接收模块，用于接收霍尔传感器发送的霍尔信号；

所述失步判断模块，用于根据所述霍尔信号和所述第一脉冲信号，判断所述电机是否失步；

所述信号调整模块，包括：幅值调整子模块和/或频率调整子模块；

所述幅值调整子模块，用于当所述失步判断模块判断所述电机不失步时，减小所述第一脉冲信号的幅值；

所述频率调整子模块，用于当所述失步判断模块判断所述电机不失步时，增大所述第一脉冲信号的频率。

13.根据权利要求12所述的电机控制装置，其特征在于，所述失步判断模块，包括：数量统计子模块、第一判断子模块和失步确定子模块；

所述数量统计子模块，用于统计所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量；

所述第一判断子模块，用于在所述信号接收模块第N次接收到所述霍尔信号时，判断所述数量统计子模块从第N-1次接收到所述霍尔信号开始统计的已发送脉冲数量是否大于预设脉冲数量，其中N为大于1的整数；

所述失步确定子模块，用于当所述第一判断子模块的判断结果为是时，确定所述电机失步；还用于当所述第一判断子模块的判断结果为否时，确定所述电机不失步。

14.根据权利要求13所述的电机控制装置，其特征在于，

所述第一判断子模块，还用于在所述信号接收模块第一次接收到所述霍尔信号时，判断所述数量统计子模块统计的所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量是否大于所述预设脉冲数量。

15.根据权利要求12所述的电机控制装置，其特征在于，还包括：命令接收模块、数量获取模块、数量判断模块、触发模块和第二发送模块；

所述命令接收模块，用于接收控制命令，所述控制命令携带有所述电机的期望动作距离；

所述数量获取模块，用于根据所述期望动作距离，获得所述电机需动作的步数M；还用于根据所述需动作的步数M，确定所述霍尔信号的待接收数量；

所述数量判断模块，用于判断所述待接收数量是否大于预设阈值；

所述触发模块，用于当所述数量判断模块判断所述待接收数量大于预设阈值时，触发所述第一发送模块，以控制所述电机以标称电流启动，所述第一脉冲信号的幅值为预设初始幅值；还用于当所述数量判断模块判断所述待接收数量小于或等于所述预设阈值时，触发所述第二发送模块；

所述第二发送模块，用于发送第二脉冲信号至所述电机，以控制所述电机以所述标称电流动作M步，所述第二脉冲信号的幅值为所述预设初始幅值。

16.根据权利要求15所述的电机控制装置，其特征在于，所述幅值调整子模块，包括：次数确定子模块和第一调整子模块；

所述次数确定子模块，用于确定所述第一脉冲信号幅值的减小次数i；

所述第一调整子模块，用于将所述第一脉冲信号的幅值调整至第i+1档预设调整幅值A_i以减小所述电机的电流，i＝i+1；

其中，A_i＝[1-0.1(i+1)]A_max，A_max为所述预设初始幅值。

17.根据权利要求15所述的电机控制装置，其特征在于，还包括：数量统计模块；

所述数量统计模块，用于统计所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量；

所述数量获取模块，还用于在接收到第一个所述霍尔信号时，根据所述需动作的步数和所述已发送的脉冲数量，获得剩余霍尔信号数量H以及在接收到第H+1个霍尔信号后电机的剩余步数；还用于根据所述剩余步数，确定剩余脉冲数量Y；

所述第一调整子模块，还用于在所述信号接收模块接收到第H+1个霍尔信号时，将所述第一脉冲信号的幅值调整至所述预设初始幅值；

所述第一发送模块，还用于在所述信号接收模块接收到第H+1个霍尔信号后发送Y个脉冲至所述电机。

18.根据权利要求12所述的电机控制装置，其特征在于，还包括：命令接收模块、数量获取模块、数量判断模块、触发模块和第二发送模块；

所述命令接收模块，用于接收控制命令，所述控制命令携带有所述电机的期望动作距离；

所述数量获取模块，用于根据所述期望动作距离，确定所述电机需动作的步数M；还用于根据所述需动作的步数M，确定所述霍尔信号的待接收数量；

所述数量判断模块，用于判断所述待接收数量是否大于预设阈值；

所述触发模块，用于当所述数量判断模块判断所述待接收数量大于预设阈值时，触发所述第一发送模块，以控制所述电机以预设转速启动，所述第一脉冲信号的频率为预设初始频率；还用于当所述数量判断模块判断所述待接收数量小于或等于所述预设阈值时，触发所述第二发送模块；

所述第二发送模块，用于发送第二脉冲信号至所述电机，以控制所述电机以所述预设转速动作M步，所述第一脉冲信号的频率为所述预设初始频率。

19.根据权利要求18所述的电机控制装置，其特征在于，所述频率调整子模块，包括：次数确定子模块和第二调整子模块；

所述次数确定子模块，用于确定所述第一脉冲信号频率的减小次数j；

所述第二调整子模块，用于将所述第一脉冲信号的频率调整至第j+1档预设调整频率f_j以增大所述电机的转速，j＝j+1；

其中，f_j＝[1+0.1(j+1)]f_min，f_min为所述预设初始频率。

20.根据权利要求18所述的电机控制装置，其特征在于，还包括：数量统计模块；

所述数量统计模块，用于统计所述第一脉冲信号已发送的脉冲数量；

所述数量获取模块，还用于在接收到第一个所述霍尔信号时，根据所述需动作的步数和所述已发送的脉冲数量，获得剩余霍尔信号数量H以及在接收到第H+1个霍尔信号后电机的剩余步数；还用于根据所述剩余步数，确定剩余脉冲数量Y；

所述第二调整子模块，用于在所述信号接收模块接收到第H+1个霍尔信号时，将所述第一脉冲信号的频率调整至所述预设初始频率；

所述第一发送模块，还用于在所述信号接收模块接收到第H+1个霍尔信号后发送Y个脉冲至所述电机。

21.根据权利要求12所述的电机控制装置，其特征在于，所述信号调整模块，还包括：判断子模块和触发子模块；

所述判断子模块，用于判断所述电机是否发生过失步；

所述触发子模块，用于当所述第二判断子模块判断所述电机未发生过失步时，触发所述幅值调整子模块和/或频率调整子模块。

22.根据权利要求21所述的电机控制装置，其特征在于，所述装置还包括：标识设置模块；

所述标识设置模块，用于在所述第一发送模块发送所述第一脉冲信号时，设置电流标志位为0；还用于当所述失步判断模块判断所述电机失步时，将所述电流标志位调整为1；

所述幅值调整子模块，还用于当所述失步判断模块判断所述电机失步时，增大所述第一脉冲信号的幅值；

所述频率调整子模块，还用于当所述失步判断模块判断所述电机失步时，减小所述第一脉冲信号的频率；

所述判断子模块，具体包括：标识判断子模块和确定子模块；

所述标识判断子模块，用于判断所述电流标志位是否为1；

所述确定子模块，用于当所述标识判断子模块判断所述电流标志位不为1时，确定所述电机未发生过失步；还用于当所述标识判断子模块判断所述电流标志位为1时，确定所述电机发生过失步。