CN111457142B - 控制方法以及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制方法以及控制系统，用于控制阀装置，阀装置接收控制命令，控制命令包括第一控制命令，第一控制命令对应的流量目标位置为第一流量目标位置，控制命令还包括第二控制命令，第一控制命令结束时阀装置的位置为第一位置，第二控制命令结束时阀装置的位置为实际位置，第二控制命令控制阀装置在第一控制命令结束时继续运行，并使得阀装置的实际位置比第一位置更靠近第一流量目标位置；从而保证阀装置运行停止的位置更接近流量目标位置，有利于提高系统的工作精度。

Description

控制方法以及控制系统

【技术领域】

本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种控制方法以及控制系统。

【背景技术】

热管理系统中，阀装置根据控制命令控制工作介质的流量或通断。控制命令控制阀装向流量目标位置动作，但是实际位置与流量目标位置之间会产生偏差。如何能够在使得阀装置运行停止的位置更接近流量目标位置是一个技术问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种控制方法以及控制系统，使得阀装置运行停止的位置更接近流量目标位置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种控制方法，能够用于控制阀装置，所述阀装置接收控制命令，所述控制命令包括第一控制命令，所述第一控制命令控制所述阀装置向所述第一流量目标位置运行，所述控制命令还包括第二控制命令，所述第一控制命令结束时所述阀装置的位置为第一位置，所述阀装置包括传感器，所述传感器能够检测所述第一位置并生成第一信号，所述第二控制命令根据所述第一信号控制所述阀装置继续运行，所述第二控制命令结束时所述阀装置的位置为实际位置，所述第二控制命令控制所述阀装置在所述第一控制命令结束时继续运行，并使得所述阀装置的实际位置比所述第一位置更靠近所述第一流量目标位置。

一种控制系统，所述控制系统能够控制阀装置，所述阀装置包括转子，所述控制系统包括，接收模块、运算模块以及执行模块；

所述接收模块，能够接收第一控制命令和第二控制命令；

所述运算模块，能够控制阀装置在第一控制命令结束后运行第二控制命令；

所述执行模块，能够用于执行所述接收模块接收的控制命令。

本发明提供的控制方法以及控制系统，在阀装置执行完第一控制命令后到达第一位置，第二控制命令控制所述阀装置在第一控制命令结束后继续运行并控制阀装置运行至实际位置，实际位置比第一位置更靠近第一流量目标位置，能够使得阀装置运行停止的实际位置更接近流量目标位置。

【附图说明】

图1是阀装置的第一种控制方法的流程示意图；

图2是阀装置的第二种控制方法的流程示意图；

图3是阀装置的第三种控制方法的流程示意图；

图4是阀装置的第四种控制方法的流程示意图；

图5是一种应用于车用空调系统电子膨胀阀的控制系统的第一种具体实施例的示意框图；

图6是图5中控制系统的控制方法的第一种实施方式的流程示意图；

图7是图5中控制系统的控制方法的第二种实施方式的流程示意图；

图8是一种应用于车用空调系统电子膨胀阀的控制系统的第二种具体实施例的示意框图；

图9是图8中控制系统的控制方法的第一种实施方式的流程示意图；

图10是阀装置的控制装置的一种实施例的示意框图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明实施例提供的控制方法以及控制系统，能够控制阀装置的运行，阀装置可以是电子膨胀阀，也可以是水阀或球阀，此处不再一一列举，其中电子膨胀阀、水阀以及球阀可以应用于车载空调系统中。

首先，参见图1，图1是阀装置的第一种控制方法的流程示意图。本发明提供的控制方法，第一控制命令对应的流量目标位置为第一流量目标位置，控制命令还包括第二控制命令，第一控制命令结束时阀装置的位置为第一位置，第二控制命令控制阀装置在第一控制命令结束后控制阀装置继续运行，第二控制命令结束时阀装置的位置为实际位置，实际位置比第一位置更靠近第一流量目标位置。阀装置的实际位置更接近流量目标位置，有利于提高系统的位置准确性，控制方法具体包括：

在阀装置启动之后，上位机根据用户的实际流量需求发送第一控制命令给阀装置，阀装置接收该第一控制命令。

S11、阀装置根据接收到的第一控制命令向第一流量目标位置运行；阀装置启动后，首先接收到上位机发送的第一控制命令，第一控制命令包括第一流量目标位置信息，阀装置根据第一控制命令向第一流量目标位置运行。

S12、第二控制命令控制阀装置在第一控制命令结束后的第一位置继续运行，并使得阀装置的实际位置比第一位置更靠近第一流量目标位置。

阀装置执行完第一控制命令，第二控制命令控制所述阀装置在第一控制命令结束后继续运行，第一控制命令结束时阀装置的位置为第一位置，第二控制命令结束时阀装置的位置为实际位置，第二控制命令能够使得实际位置比第一位置更靠近第一流量目标位置。

图2是阀装置的第二种控制方法的流程示意图，包括以下步骤：

S101、阀装置根据接收到的第一控制命令向第一流量目标位置运行；

阀装置启动，接收第一控制命令，阀装置根据第一控制命令向第一流量目标位置运行。

S102、在执行完第一控制命令时，为阀装置通入保持电流并保持预设时间，控制阀装置在第二控制命令结束时的转速降低为零。

定义控制阀装置正常运行的电流为驱动电流，阀装置在驱动电流的作用下向第一流量目标位置运行，第一控制命令结束时，断开驱动电流，阀装置的位置为第一位置，第一位置靠近第一流量目标位置，执行第二控制命令，第二控制命令包括为阀装置通入保持电流并保持预设时间，保持电流带动阀装置继续靠近第一流量目标位置，从而控制阀装置在第一流量目标位置的转速降低为零。

参见图3，图3是阀装置的第三种控制方法的流程示意图。当然，在阀装置朝向第一流量目标位置运行但尚未到达第一流量目标位置的过程中，还可以接收第三控制命令，所述第三控制命令对应的目标位置为第二流量目标位置，第二流量目标位置与第一流量目标位置不同，定义阀装置接收到第三控制命令时的位置为当前位置，当前位置在第一流量目标位置之前。阀装置接收到第三控制命令时的运行方向为第一方向，阀装置从当前位置运行至第二流量目标位置的运行方向为第二方向，接收到第三控制命令时，控制阀装置在第二流量目标位置的转速降低为零，具体包括：

启动阀装置，控制系统根据用户的实时需求改变阀装置的位置以调整工作介质的流量。首先，系统发送控制命令，控制命令包括第一控制命令，阀装置接收第一控制命令并执行相应的动作；

S201、阀装置接收第一控制命令后沿第一方向朝第一流量目标位置运行；

阀装置接收到第一控制命令后，沿第一方向朝第一流量目标位置运行。

S202、接收第三控制命令；

阀装置在朝向第一流量目标位置运行但尚未到达第一流量目标位置前，系统根据实际流量需求发送第三控制命令，阀装置接收第三控制命令向第二流量目标位置运行，第二流量目标位置与第一流量目标位置不同。

S203、判断第一方向与第二方向是否相同；

接收到第三控制命令时，首先判断第一方向与第二方向是否相同。如果是，转至步骤S204；如果否，转至步骤S205。

S204、阀装置沿第一方向向第二流量目标位置运行，在执行完第三控制命令时，执行第二控制命令，第二控制命令包括为阀装置通入保持电流并保持预设时间；

如果第一方向与第二方向相同，根据第三控制命令控制阀装置向第二流量目标位置继续运行，第三控制命令结束时，执行第二控制命令，第二控制命令包括为阀装置通入保持电流并保持预设时间，保持电流能够使阀装置在第二流量目标位置的转速降低为零。

S205、在当前位置为阀装置通入保持电流并保持预设时间，控制阀装置在当前位置的转速降低为零；控制阀装置从当前位置沿第二方向执行第三控制命令，在执行完第三控制命令时，执行第二控制命令，第二控制命令包括为阀装置通入保持电流并保持预设时间。

如果第一方向与第二方向不同，首先需要切换阀装置的运行方向。在当前位置为阀装置通入保持电流并保持预设时间，使阀装置在当前位置的转速降低至零，控制阀装置从当前位置沿第二方向执行第三控制命令，在执行完第三控制命令时，执行第二控制命令，第二控制命令包括为阀装置通入保持电流并保持预设时间，控制阀装置在第二流量目标位置的转速降低至零。

参见图4，图4是阀装置的第四种控制方法的流程示意图。

本实施例中，阀装置包括转子、定子组件以及角度传感器，定义转子的角度为所述转子相对于基准位置所转过的角度，基准位置为转子的角度相对为零的位置，第一流量目标位置对应转子的角度为理论角度，阀装置执行完第一控制命令转子实际转过的角度为实际角度。

具体控制方法包括：

S301、阀装置根据第一控制命令向第一流量目标位置运行；

阀装置启动后或在其正常运行过程中，接收上位机发送的第一控制命令，并向第一流量目标位置运行。

S302、得到转子的实际角度；

阀装置执行完第一控制命令所在的位置所对应的转子转过的角度为转子的实际角度，转子的实际角度可通过角度传感器得到。

S303、判断实际角度与理论角度的差值是否在预设范围内；如果否，进入S304；

对比实际角度与理论角度的数值，判断实际角度与理论角度的数值的差值是否在预设范围内，根据阀装置的特性以及精度要求确定该预定范围，本实施例中，用于电子膨胀阀，该预设范围为10°的角度误差范围。

S304、控制阀装置修正角度误差。

如果实际角度与理论角度的数值的差值不在预设范围内，说明阀装置实际第一位置与流量目标位置之间存在较大的偏移，阀装置并未准确到达流量目标位置，阀装置也不能满足实际流量需求，此时，控制阀装置修正角度误差，使得实际角度与理论角度的数值的差值位于预设范围内。这里所述的控制阀装置修正角度误差包括，发送第二控制命令，第二控制命令包括在所述实际角度位置为所述定子组件通入控制电流，控制电流控制实际角度与理论角度的数值的差值落在预设范围内。在实际位置为定子组件通入控制电流并保持预设时间，控制电流驱动转子继续动作，控制转子的实际角度与理论角度的数值的差值落入预设范围内，从而保证阀装置的转子的所在位置更接近流量目标位置。

如果实际角度与理论角度的数值的差值在预设范围内，认为阀装置的实际位置与流量目标位置一致，提高阀装置流量控制精度。

结合参见图5至图9，图5是一种应用于车用空调系统电子膨胀阀的控制系统的第一种具体实施例的示意框图，本实施例中，控制系统主要包括：主控制器1、微处理器2以及霍尔传感器3，该电子膨胀阀包括电机4和阀组件5。主控制器1与微处理器2之间通过LIN通讯连接，主控制器1发送控制信号给微处理器2以控制阀组件5的开度，当然，也可以由主控制器1直接控制电机4的运行，省去微处理器2。电机4动作带动与之相连的阀组件5的阀芯移动，从而达到调整阀组件5的开度的目的。当然，主控制器1与微处理器2之间还可以通过其他的通讯方式连接，例如主控制器1与微处理器2还可以通过CAN通讯或PWM通讯连接，此处不再一一列举；微处理器2控制通过电机4的电流或电压来驱动电机4动作；霍尔传感器3靠近电机4的转子设置，能够感应电机4的转子的动作，并根据转子的动作生成霍尔信号，微处理器2得到霍尔信号并根据霍尔信号和脉冲信号的对应关系来判断电机4是否失步，本发明实施例提供的控制方法以及控制系统，以车用电子膨胀阀为例，以霍尔信号作为参考信号来得到电子膨胀阀的位置参数，当然，参考信号也可以是其它信号，如光信号等，此处不再一一列举。

下面结合附图对本实施例的控制方法做详细的说明。

参见图6，该图为图5中控制系统的控制方法的第一种实施方式的流程示意图。

本实施例提供的电子膨胀阀的控制方法，控制电子膨胀阀在流量目标位置的转速降低为零，具体过程为，在执行完控制命令时为电子膨胀阀通入一个保持电流并保持预设时间，从而使电子膨胀阀在目标位置的转速快速降低为零。保持电流能够产生保持转矩，保持转矩能够用于克服角动量产生的转矩力、电机齿槽的转矩力以及阀针丝杆的摩擦力等作用力，从而使得阀装置运行停止的实际位置更接近流量目标位置，有利于提高系统的工作精度。控制方法包括以下步骤：

S401、电子膨胀阀接收主控制器发送的第一控制命令；

车辆空调系统在正常工作期间，电子膨胀阀的电机4的转子能够转动，转子带动阀组件运行，从而控制工作介质的流量，主控制器1根据实时需求对电子膨胀阀的位置和运行方向进行监控和调整。首先，主控制器1发送第一控制命令，电子膨胀阀接收第一控制命令并执行相应的动作。这里所说的第一控制命令指的是电子膨胀阀运行期间，上位机根据实时需要对电子膨胀阀的位置进行的调整命令，包括满足流量需求的第一流量目标位置。

S402、电子膨胀阀根据第一控制命令向第一流量目标位置运行；

第一控制命令包括满足流量需求的第一流量目标位置信息，在接到第一控制命令后，电子膨胀阀根据第一控制命令向第一流量目标位置运行。

S403、在执行完第一控制命令，为电子膨胀阀通入保持电流并保持预设时间。

电子膨胀阀工作期间，通常由驱动电流驱动其正常运行，将驱动电流记为i₀，电子膨胀阀接到第一控制命令，电子膨胀阀在驱动电流i₀作用下向第一流量目标位置运行，执行完第一控制命令之后，需要控制电子膨胀阀的转速降低为零，本实施例中控制电子膨胀阀的转速降低为零是指在流量目标位置断开驱动电流i₀，控制电子膨胀阀执行第二控制命令，第二控制命令包括根据当前转速为电子膨胀阀通入保持电流，电子膨胀阀在保持电流的作用下减速，保持电流保持预设时间使得电子膨胀阀在流量目标位置的转速降低为零。

将电子膨胀阀接收到第二控制命令时的转子的转速定义为当前转速，当前转速记为n，保持电流记为i，预设时间记为t，当前转速n可以根据电子膨胀阀的运行状况直接获得，保持电流i的大小与当前转速n有关。保持电流i持续预设时间t后，电子膨胀阀的转速降低至零，切断保持电流i。下面对保持电流i与当前转速n的关系进行详细的推导和介绍。

本实施例中，电子膨胀阀采用两相步进电机，电机包括转子和定子组件，转子的齿槽转矩的周期为2个步距角，一个步距角范围内有两个力矩过零点，将两个力矩过零点分别记为0位置和1位置，电机转子的步距角记为θ，步距角θ为固定值，电机转子转动惯量产生角动量，角动量产生的过冲角度记为α，若转子在0～0.5θ的角度范围内转速降至零，即0≤α＜0.5θ，转子向0位置移动，电机能够停在流量目标位置，不会产生位置偏移；若转子在0.5θ～θ的角度范围内转速降至零，即0.5θ≤α≤θ，转子则向1位置移动，转子会停在目标位置的下一个步距角，产生位置偏移，从而导致实际位置偏差。在要求转子停在0位置时，有时会由于当前转速n过大产生较大的角动量，角动量产生的转矩力使得转子在转速降为零的过程中产生过冲角度α，过冲角度α的范围落在0.5θ≤α≤θ时，转子会被齿槽转矩拉向1位置，从而产生一个步距角的位置误差，当前转速越大，误差也会相应增加。因此，需要将转子因角动量引起的过冲角度α保持在0～0.5θ的角度范围内，以提高转子位置的精确度。

电机40的转子转动时会产生角动量，将角动量记为J，角动量引起的过冲角度α位于0≤α＜0.5θ时，能够保证转子不会因角动量J过大而过冲到下一个步距角。因此，在电机停止沿第一方向的动作并切换运行方向时，主控制器10为定子组件通入保持电流i，保持电流i能够产生保持转矩，保持转矩能够克服电机转子的角动量J产生的转矩力等作用力，从而使得控制命令结束后转子停止的实际位置更接近流量目标位置。

在执行完第一控制命令时，根据转子的当前转速为电子膨胀阀通入保持电流，通过保持电流控制电子膨胀阀的当前转速降低为零。在此过程中，微处理器20根据当前转速和电机本身的参数为电子膨胀阀施加保持电流i，电机转子在停止当前动作并切换运行方向的过程中，保持电流i不变，将保持电流i产生的保持转矩记为T_i，T_i用于克服角动量J产生的转矩力等作用力，使电机能够准确地停止在当前位置，将保持电流保持预设时间t，定义角动量J产生的转动角度为过冲角度，记为α，电机齿槽的步距角为θ，过冲角度和步距角的单位均为rad，本实施例中，θ＝7.5rad，转子转动的角加速度记为β，单位为rad*s^-2，转子转动的角速度记为ω，单位rad/s，电机当前转速n，单位rpm，主控制器1每秒发送的脉冲数记为PPS，n＝PPS*θ/6，角动量记为J，单位kg*m²，这里取单相峰值电流对应的平均转矩作为保持转矩T_i，单位N*m，保持电流i，单位A，保持转矩T_i与角动量J对应关系的推导过程如下：

通入保持电流i与当前转速n的关系式：i＝f(n)。

以电子膨胀阀为例，电流在0.2A以下时，可以忽略爪极板的磁饱和，通入保持电流i时电机的平均转矩T与保持电流i的关系式为：T_i＝ai，a为常数，在电机的角动量和齿槽步距角已定的情况下，可通过仿真得到a的数值，a的数值与电机匝数、电机结构、永磁体等参数有关。本实施例中，电机4的角动量J＝6*10^-7，a＝0.0184，T_i＝0.0184i，由于a的数值的理论推导过程过于复杂，此处不再详细介绍，通过仿真实验可以直接得到a，将a的数值代入公式可得：

若将步距角θ的单位由弧度rad改为°，则可得：

本实施例中，θ＝7.5rad，由上式可得，保持电流i的数值与电机的当前转速n有关，已选定电机的情况下，可根据当前转速n来确定保持电流i的数值以防止角度过冲。不同型号的电机仿真得到的a的数值不同，但电机一旦确定，该系数a就确定，此处不再一一列举。

定子组件的线圈匝数一定时，保证当前转速n与保持电流i成一定的比例关系，根据上述公式为电机通入保持电流i，

能够防止转子在停止动作或切换运行方向时过冲到目标位置的下一步距角，能够有效保证电机位置的准确性。

根据当前转速n为电子膨胀阀通入保持电流i，保持电流持续预设时间t，

t的取值与电机的当前转速n以及保持电流i有关，当前转速n越大，预设时间t越大；保持电流i越大，预设时间t越小。一般情况下，可根据实际需要取t≤20ms，以保证电子膨胀阀能够在可靠地停止在目标位置。

这种控制方法能够使得电子膨胀阀停止的实际位置更接近于流量目标位置，有利于提高电子膨胀阀的流量控制精度。

参见图7，图7是第二种控制方法的另一种实施方式的流程示意图。

首先，车用空调系统首次启动，电子膨胀阀通电并执行初始化。此时控制电子膨胀阀执行初始化能够保证电子膨胀阀初始位置的准确性，从而保证制冷系统的工作精度，初始化完成后，电子膨胀阀位于初始化结束后的位置，主控制器1控制电子膨胀阀运行至指定流量位置，电子膨胀阀正常工作；在车用空调系统首次启动之后的运行过程中，根据本实施例，可以根据实际需求调整电子膨胀阀的位置，在不影响系统响应速度的同时保证电子膨胀阀位置的准确性。具体实施方式包括以下步骤。

S501、电子膨胀阀接收第三控制命令；

主控制器根据用户的实际流量需求发送第三控制命令给电子膨胀阀，电子膨胀阀根据第三控制命令得到第二流量目标位置的信息。

S502、电子膨胀阀根据第三控制命令朝向第二流量目标位置运行；

主控制器控制电子膨胀阀朝向第二流量目标位置运行。

S503、电子膨胀阀接收第一控制命令；

在电子膨胀阀朝向第二流量目标位置运行且尚未到达第二流量目标位置的过程中，主控制器根据流量需求重新发送控制命令，新的控制命令包括第一控制命令，发送第一控制命令给电子膨胀阀，第一控制命令与第三控制命令不同，第一控制命令对应的流量目标位置为第一流量目标位置，第二流量目标位置与第一流量目标位置不同。

S504、得到第一方向和第二方向；

定义电子膨胀阀接收到第一控制命令时的运行方向为第一方向，电子膨胀阀接收到第一控制命令时的实际位置为当前位置，电子膨胀阀从当前位置运行至第一流量目标位置所需要的运行方向为第二方向。在电子膨胀阀接收到第一控制命令时，首先根据其当前的运行状况得到第一方向，并根据当前位置和第一流量目标位置计算得到第二方向。

S505、判断第一方向与第二方向是否相同；

根据得到的第一方向和第二方向的信息，判断第一方向与第二方向是否相同。如果第一方向与第二方向相同，转至步骤S508；如果第一方向与第二方向不同，转至步骤S506。

S506、根据电子膨胀阀的当前转速通入保持电流；

电子膨胀阀在驱动电流的作用下正常运行，如果电子膨胀阀在接到第一控制命令时，主控制器1判定第一方向与第二方向不同时，需要控制电子膨胀阀停止当前动作并将运行方向由第一方向切换至第二方向，在停止动作并切换运行方向时，首先需要控制电子膨胀阀的当前转速降低为零。本实施例中，控制电子膨胀阀在当前位置停止动作，包括，在当前位置断开驱动电流并为电子膨胀阀通入保持电流，保持电流控制电子膨胀阀在当前位置的转速降低为零。保持电流与当前转速的关系参见步骤S404。

S507、控制电子膨胀阀切换运行方向并将保持电流保持预设时间t；

根据当前转速为电子膨胀阀通入保持电流i，保持电流i能够使电子膨胀阀在当前位置的转速降低为零。电子膨胀阀在当前位置的转速降低为零后，在保持电流i的作用下控制电子膨胀阀的运行方向从第一方向切换至第二方向，并将保持电流i保持预设时间t。

根据当前转速n为电子膨胀阀通入保持电流i，保持电流持续预设时间t，t的取值与电机的当前转速n以及保持电流i有关，当前转速n越大，预设时间t越大，保持电流i越大；预设时间t越小。本实施例中，根据实际需要取t≤20ms，以保证电子膨胀阀能够可靠地停止在当前位置。保持电流i保持时间t后，切断保持电流i。

S508、控制电子膨胀阀执行第一控制命令；

保持电流i持续预设时间t后，电子膨胀阀能够可靠地停止在当前位置并完成运行方向的切换，微处理器2控制电子膨胀阀执行第三控制命令，即电子膨胀阀沿第二方向朝第一流量目标位置运行。

S509、判断电子膨胀阀是否执行完第一控制命令；如果是，进入S511；如果否，进入S10；

驱动电流控制电子膨胀阀沿第二方向向第一流量目标位置运行，主控制器1实时监控电子膨胀阀的位置，并判断电子膨胀阀是否执行完第一控制命令。如果否，转至步骤S510；如果是，转至步骤S511。

S510、控制电子膨胀阀继续动作；

如果电子膨胀阀未执行完第一控制命令，微处理器2控制电子膨胀阀继续动作并执行步骤S510，直至电子膨胀阀执行完第一控制命令。

S511、根据电子膨胀阀的实际转速通入保持电流；

如果主控制器1监测到电子膨胀阀已执行完第一控制命令，切断驱动电流，并由微处理器2再次根据电子膨胀阀的实际转速为电子膨胀阀通入保持电流，这里的实际转速指的是电子膨胀阀在到达第一流量目标位置时的转速，实际转速不同，施加的保持电流也不同，保持电流的具体计算方法与步骤S404相同，此处不再赘述。在电子膨胀阀执行完第一控制命令时根据其实际转速通入保持电流以防止电子膨胀阀在到达第一流量目标位置并停止动作时因角动量过大产生位置偏移而导致实际位置与第一流量目标位置不相符，有利于保证电子膨胀阀的流量控制精度。在电子膨胀阀运行期间，驱动电流通常是固定不变的，电子膨胀阀的转速大小与驱动电流有关。因此，在执行完第一控制命令时需要的保持电流的大小与切换动作方向时需要的保持电流的大小一般是相同的。当然，也可以将切换运行方向时的保持电流与停止动作时的保持电流进行区分，将停止动作时的保持电流记为i₂。

S512、控制电子膨胀阀停止动作并保持预设时间；

电子膨胀阀执行完第一控制命令时，微处理器2为电子膨胀阀施加保持电流i₂并保持预设时间，将该过程中的保持时间记为t₂，t₂与实际转速和保持电流大小有关，本实施例中，为保证电子膨胀阀能够可靠地停在流量目标位置，取t₂≤20ms，保持电流i₂保持时间t₂后，切断保持电流i₂。

采用本实施例提供的控制方法，在电子膨胀阀停止动作的过程中，根据电机的转速为电子膨胀阀通入保持电流并保持预设时间，保持电流产生的保持转矩能够有效避免电机因转速过大在目标位置产生位置偏移，在保证系统响应速度的同时提高电子膨胀阀的位置准确性，有利于提高系统的工作精度。

下面介绍电子膨胀阀第四种控制方法的另外一种具体实施例：

结合参见图8至图9，还可以将霍尔传感器3换成角度霍尔传感器6和磁环7组件，电子膨胀阀包括转子，定子组件以及角度霍尔传感器，将电机4的轴与磁环7相连，电机4的位置变化会带动转子的角度发生变化，转子的角度变化与磁环7的角度变化相一致，角度霍尔传感器6感应磁环7的实时角度并生成霍尔信号，因此可以通过角度霍尔传感器6感应磁环7的实时角度来得到转子的角度。这里所说的转子的角度指的是转子相对于基准位置所转过的角度，基准位置指的是转子的角度相对为零的位置。本实施例中，主控制器1通过对比电子膨胀阀在流量目标位置时电机转子的理论角度和实际角度的数值的差值是否在预设范围内来判断电机4的位置是否准确，并通过及时修正电子膨胀阀的实际角度，使实际角度与理论角度的数值的差值在预设范围内来保证电子膨胀阀位置的准确性，从而保证系统的流量控制精度。

本实施例提供的控制方法以及控制系统，应用角度霍尔传感器6来监测电子膨胀阀在休眠或掉电期间转子的角度变化，并根据实际角度与理论角度的数值的差值是否在预设范围内来判断电子膨胀阀的位置是否发生偏移，不需要对电子膨胀阀的运行过程进行控制，过程简单，检测精度高，有利于提高系统的响应速度和位置准确性。

S601、电子膨胀阀接收第一控制命令；

启动车用空调系统，系统稳定后，电子膨胀阀正常控制工作介质的流量或通断。在电子膨胀阀工作期间，主控制器1根据用户需求发送第一控制命令，第一控制命令包括第一流量目标位置，同时能够得到第一流量目标位置对应电机转子的理论角度，微处理器2根据第一控制命令调整电子膨胀阀的运行方向和位置。

S602、控制电子膨胀阀从当前位置向第一流量目标位置运行；

微处理器2根据第一控制命令中包含的第一流量目标位置信息，控制电子膨胀阀向第一流量目标位置运行。

S603、判断第一控制命令是否结束；

主控制器1对电子膨胀阀的运行状况进行实时监测，并根据监测结果判断第一控制命令是否结束。如果是，转至步骤S605，如果否，转至步骤S604。

S604、控制电子膨胀阀继续动作；

如果监测到第一控制命令尚未结束，微处理器2控制电子膨胀阀继续动作，直至第一控制命令结束。

S605、计算得到理论角度θ₁；

如果监测到第一控制命令结束，计算第一流量目标位置对应的理论角度θ₁，得到θ₁并保存。当然，第一流量目标位置对应的理论角度θ₁也可以在电子膨胀阀接到第一控制命令时直接计算得到，此处不再一一列举。

S606、测量得到实际角度θ₂；

第一控制命令结束时，角度霍尔传感器测得此时电机转子的实际角度θ₂，得到θ₂并保存。

S607、判断θ₁与θ₂的数值的差值是否在±10°范围内；

主控制器1根据记录结果判断θ₁与θ₂的数值的差值是否在±10°的误差范围内，如果θ₁与θ₂的数值的差值不在±10°范围内，转至步骤S608；如果θ₁与θ₂的数值的差值在±10°范围内，转至步骤S609。

S608、控制电子膨胀阀修正角度误差；

如果θ₁与θ₂的数值的差值不在±10°范围内，说明电子膨胀阀停止的实际位置与流量目标位置发生了偏移，实际位置与流量目标位置相差较大，微处理器2控制电子膨胀阀修正实际角度θ₂，使得θ₂与θ₁的数值的差值在±10°范围内，对电机转子的实际角度进行修正即对电子膨胀阀到达流量目标位置时因转速过大而产生的位置偏移进行修正，可以保证电子膨胀阀的实际位置与流量目标位置一致，在不影响系统响应速度的前提下保证电子膨胀阀的位置的准确性。需要说明的是，这里所说的控制电子膨胀阀修正角度误差指的是修正转子的角度误差，包括，发送第二控制命令，第二控制命令包括在所述实际角度位置为所述定子组件通入控制电流，控制电流控制实际角度与理论角度的数值的差值落在预设范围内。在实际位置为定子组件通入控制电流并保持预设时间，控制电流驱动转子继续动作，控制转子的实际角度与理论角度的数值的差值落入预设范围内，从而保证阀装置的转子的所在位置更接近流量目标位置。控制电子膨胀阀的实际位置与流量目标位置一致，电子膨胀阀准确到达流量目标位置并进入正常的流量控制状态，控制过程结束。

需要说明的是，如果实际角度小于理论角度，说明第一控制命令结束时电子膨胀阀的实际位置尚未到达流量目标位置，控制电流的方向与驱动电流的方向相同，如果实际角度大于理论角度，说明第一控制命令结束时电子膨胀阀发生角度过冲，实际位置已经超过流量目标位置，控制电流的方向与驱动电流的方向应相反。控制电流的大小与保持电流大小的计算公式雷同，

其中，θ为所述转子的步距角，单位为rad，J为所述转子的角动量，a为常数，a的选值与转子以及定子组件的选型相关；记控制电流的保持时间为t，

T_i为所述转子在所述保持电流的作用下产生的保持转矩，T_i＝ai。控制电流的大小与第一控制命令结束时电机的实际转速有关，此处不再赘述，

基于上述实施例的电子膨胀阀的控制方法，本发明还提供了一种电子膨胀阀的控制系统。

参见图10，该图为本发明提供的电子膨胀阀控制系统实施例的一种示意图。

本实施例提供的电子膨胀阀的控制系统，包括：接收模块10、运算模块20、判断模块30以及执行模块40；

接收模块10，能够用于接收控制命令，包括第一控制命令、第二控制命令以及第三控制命令；

运算模块20，能够用于控制阀装置在第一控制命令结束后运行第二控制命令，或在执行第一控制命令的过程中运行第三控制命令，或计算流量目标位置对应的转子的理论角度；

判断模块30，能够用于接收运算模块20处理过的电子膨胀阀的位置信息，并根据运算结果判断第一方向与第二方向是否相同、电子膨胀阀是否执行完相应的控制命令以及实际角度与理论角度的数值的差值是否在预设范围内等，并将判断结果传输给运算模块20；当然，判断模块30可以与运算模块20作为一个模块实现相应功能。

执行模块40，能够用于执行接收模块10接受到的控制命令。

本实施例提供的电子膨胀阀的控制系统，执行模块10接收控制命令；运算模块20对接收到的控制命令进行分析处理，并控制阀装置执行相应动作；判断模块30对控制命令执行过程以及运行结果进行判断，并将判断结果传输给运算模块10；执行模块40执行接收模块10接收到的控制命令。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种控制方法，能够用于控制阀装置，所述阀装置接收控制命令，所述控制命令包括第一控制命令，所述第一控制命令控制所述阀装置向第一流量目标位置运行，所述控制命令还包括第二控制命令，所述第一控制命令结束时所述阀装置的位置为第一位置，所述阀装置包括传感器，所述传感器能够检测所述第一位置并生成第一信号，所述第二控制命令根据所述第一信号控制所述阀装置继续运行，所述第二控制命令结束时所述阀装置的位置为实际位置，所述第二控制命令控制所述阀装置在所述第一控制命令结束时继续运行，并使得所述阀装置的实际位置比所述第一位置更靠近所述第一流量目标位置；

所述第二控制命令包括保持电流，所述第一信号为速度信号，所述控制方法包括：

在所述阀装置执行完所述第一控制命令时，根据所述第一位置的所述速度信号为所述阀装置通入所述保持电流并保持预设时间，控制所述阀装置在所述第二控制命令结束时的转速降低为零。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述控制命令还包括第三控制命令，所述第三控制命令对应的目标位置为第二流量目标位置，在执行所述第三控制命令时所述阀装置接收到所述第一控制命令，定义所述阀装置接收到所述第一控制命令时的位置为当前位置，所述当前位置在所述第二流量目标位置之前，所述阀装置接收到所述第一控制命令时的运行方向为第一方向，所述阀装置从所述当前位置运行至所述第一流量目标位置的运行方向为第二方向，所述控制方法还包括如下步骤，

判断所述第一方向与所述第二方向是否相同，如果是，控制所述阀装置沿所述第一方向向所述第一流量目标位置运行，在执行完所述第一控制命令时，所述第二控制命令控制所述阀装置在所述第一控制命令结束时继续运行；如果否，在所述当前位置所述阀装置执行所述第二控制命令，然后所述第一控制命令控制所述阀装置沿所述第二方向向所述第一流量目标位置运行，在执行完所述第一控制命令时，所述第二控制命令控制所述阀装置在所述第一控制命令结束时继续运行。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：所述阀装置包括转子和定子组件，所述控制命令控制所述定子组件，所述速度信号记为n，所述保持电流记为i，所述保持电流i与所述速度信号n应满足关系式，

，其中，θ为所述转子的步距角，单位为rad，J为所述转子的角动量，a为常数，a的选值与转子以及定子组件的选型相关。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：定义所述预设时间为t，

，T_i为所述转子在所述保持电流的作用下产生的保持转矩， T_i =ai。

5.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：所述阀装置包括转子、定子组件以及角度传感器，定义所述转子的角度为所述转子相对于基准位置所转过的角度，所述基准位置为所述转子的角度相对为零的位置，所述第一流量目标位置对应所述转子的角度为理论角度，所述阀装置执行完所述第一控制命令所述转子实际转过的角度为实际角度；所述第一信号为角度信号，所述第二控制命令为在所述实际角度位置为所述定子组件通入控制电流，所述控制方法还包括，

判断所述转子的实际角度与理论角度的数值的差值是否在预设范围内；

如果否，所述控制电流控制所述阀装置继续运行使得所述实际角度与所述理论角度的数值的差值落在预设范围内。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括判断所述实际角度是否大于所述理论角度；如果否，所述控制电流方向与所述第一控制命令的方向相同；如果是，所述控制电流的方向与所述第一控制命令的方向相反。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：记所述控制电流为i，所述第一控制命令执行完时所述阀装置的转速为当前转速n，所述控制电流i与所述当前转速n应满足关系式，

，其中，θ为所述转子的步距角，单位为rad，J为所述转子的角动量，a为常数，a的选值与转子以及定子组件的选型相关；记所述控制电流的保持时间为t，

，T_i为所述转子在所述保持电流的作用下产生的保持转矩，T_i=ai。

8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：判断所述转子在所述第一流量目标位置的实际角度与理论角度的数值的差值是否在预设范围内为判断所述转子在所述第一流量目标位置的实际角度与理论角度的数值的差值是否在±10°范围内。

9.根据权利要求6至7任一项所述的控制方法，其特征在于：判断所述转子在所述第一流量目标位置的实际角度与理论角度的数值的差值是否在预设范围内为判断所述转子在所述第一流量目标位置的实际角度与理论角度的数值的差值是否在±10°范围内。

10.一种控制系统，所述控制系统能够控制阀装置，所述阀装置包括转子，其特征在于，所述控制系统包括：接收模块、运算模块以及执行模块；

所述接收模块，能够接收第一控制命令和第二控制命令；

所述运算模块，能够控制阀装置在第一控制命令结束后运行第二控制命令；

所述执行模块，能够用于执行所述接收模块接收的控制命令；

所述第一控制命令结束时所述阀装置的位置为第一位置，所述阀装置还包括传感器，所述传感器能够检测所述第一位置并生成第一信号；

所述第二控制命令包括保持电流，所述第一信号为速度信号，控制方法包括：

在所述阀装置执行完所述第一控制命令时，根据所述第一位置的所述速度信号为所述阀装置通入所述保持电流并保持预设时间，控制所述阀装置在所述第二控制命令结束时的转速降低为零。

Images