CN112026485A - 一种风门电机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车空调风门开度控制方法技术领域，具体涉及一种风门电机控制方法；控制风门电机一个极限位置运行时先驱动风门电机超出正常正转时间进行正转，然后停止运转，最后驱动风门电机反转；风门电机反向运转时先驱动风门电机超出正常反转时间进行反转，然后控制风门电机停止运行，最后驱动风门电机正转多次；或者控制风门电机向一个极限位置运行时驱动风门电机按照小于正常正转的时长进行正转，然后风门电机反向运转时也按照小于正常反转时间进行反转，控制风门电机并释放风门电机在极限位置时的内部应力，即该控制方法能够有效的释放风门电机运行至极限位置时的内部应力，延长电机使用寿命。

Description

一种风门电机控制方法

技术领域

本发明属于汽车空调风门开度控制方法技术领域，具体涉及一种风门电机控制方法。

背景技术

汽车空调系统在发展之初，其风门的操作大多通过手动操纵机构实现，通过拨杆、拉丝等机械结构控制空调系统各风门的开度，风门定位精度差，操作力一般不均匀，操作舒适性较差；随着技术的进步，以及乘员对操作舒适性要求的提高，逐渐出现电动空调以及自动空调系统，风门的控制目前多通过电机控制，操作精度更高，用户体检更佳。

现有技术中公开的一种空调电机的控制系统及方法，其控制方法包括：判断电机反馈模拟电压信号对应的电机位置是否与用户的配置信息对应的电机位置对应，若判断为是，则停止接收电机反馈模拟电压信号，若判断为否，则继续实时接收电机反馈的模拟电压信号，直至电机反馈模拟电压信号对应的电机位置与用户匹配信息对应的电机位置对应时，停止接收所述电机反馈模拟电压信号。

现有技术中公开的一种用于步进电机防堵转、防丢步的控制方法，涉及供热通风与空气调节技术领域。通过专用的电路控制模块、单片机编程进行控制，实现了步进电机的驱动模块能检测到电机运行过程中的堵转信号并在运行过程中解决了产生堵转或丢步的问题。

对于上述两种公开的方法中，主要是针对具备位置反馈的风门电机，根据电机反馈的模拟电压信号，来确定电机运行至什么位置，或以此来防止电机堵转或丢步。这些控制方法具有局限性，仅适用于具有反馈的风门电机，而且在风门电机运行到极限位置时，没有措施来保证风门电机的内部应力得到释放。

现有技术中公开的公开了一种汽车空调箱内外循环风门运动机构，空调箱上设有新风壳体和伺服电机总成，伺服电机总成由带反馈的伺服电机与传动齿轮组成，传动齿轮设置在带反馈的伺服电机下部，传动齿轮一侧设有摇臂，摇臂进一步和风门轴连接，新风风门设置在摇臂下部，提供了一种新型汽车空调箱内外循环风门运动机构，使用齿轮机构代替轨迹槽和销针，能够精确控制风门轴的运动位置，使用带反馈的伺服电机，能够使风门在任意位置保持停止状态。

对于此种的循环风门运动机构，同样是针对具有反馈的风门电机，通过齿轮机构代替轨迹槽和销针，以提高风门电机运行精度，但当风门运行至极限位置时，该机构同样不能保证风门电机的内部应力得到释放。

综上所述，在使用电机控制风门开度的空调系统中，风门电机一般分为两种，一种是具有位置反馈的风门电机，空调控制器可以检测到电机运转的角度，以确定风门对应的开度进而进行控制；另一种是没有位置反馈的电机，针对这种电机，一般仅存在两个开度，即电机的两个极限位置。当前仅有两个极限位置、不具有位置反馈功能的风门电机，在控制时一般都是通过长时间通电，保证风门电机运行到位。因长时间通电，电机一直处于驱动堵转状态，电机内齿轮持续受力，车辆使用过程中的振动颠簸，会加剧电机的磨损，最终易造成电机损坏。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种风门电机控制方法，适用于仅需要两个极限位置、不具有反馈功能的风门电机，控制风门电机并释放风门电机在极限位置时的内部应力，即该控制方法能够有效的释放风门电机运行至极限位置时的内部应力，延长电机使用寿命。

一种风门电机控制方法，包括如下内容：

设定风门电机运行的两个极限位置，分别记为P1和P2，其中风门电机正转运行到的极限位置为P1，风门电机反转运行到的极限位置为P2，风门电机从 P1位置运行至P2位置需要的时间记为T1，风门电机从P2位置运行至P1位置需要的时间记为T2，取T1和T2中的最大值记为T0；

方式一：

控制风门电机由极限位置P2向极限位置P1运行的过程为：先驱动风门电机正转，正转时长为T0+T3，然后控制风门电机停止运转，停止时长为T4，最后驱动风门电机反转N次，反转N次的总时长为T5，风门电机完成从极限位置 P2向极限位置P1的运行；

风门电机处于极限位置P1时，控制风门电机向极限位置P2运行的过程为：先驱动风门电机反转，反转时长为T0+T3，然后控制风门电机停止运行，停止时长为T4，最后驱动风门电机正转M次，正转M次的总时长为T5，风门电机完成从极限位置P1向极限位置P2的运行；

方式二：

控制风门电机由极限位置P2向极限位置P1运行的过程为：驱动风门电机正转，正转时长为T2-T6，风门电机完成向极限位置P1的运行；

风门电机处于极限位置P1时，控制风门电机向极限位置P2运行的过程为：驱动风门电机反转，反转时长为T1-T6，风门电机完成从极限位置P1向极限位置P2的运行。

方式一中所述的驱动风门电机反转N次以及驱动风门电机正转M次，其中N 和M均为大于或者等于1的整数。

所述的T3为任意设定的固定时长。

所述的T4为任意设定的固定时长。

所述的T5为释放风门电机极限位置内部应力的反转时长，为任意设定的固定时长。

所述的T6为任意设定的固定时长。

所述风门电机上设有两个供电管脚，分别为PIN1和PIN2。

给风门电机的供电管脚PIN1供12V电从而驱动风门电机正转。

给风门电机的供电管脚PIN2供12V电从而驱动风门电机反转。

给风门电机的供电管脚PIN1和PIN2均供0V电从而实现风门电机停止转动。

本发明的有益效果：

本发明适用于仅需要两个极限位置、不具有反馈功能的风门电机，控制风门电机避免走向极限位置产生内部应力，或释放风门电机在极限位置时的内部应力，该控制方法能够有效的释放风门电机运行至极限位置时产生内部应力对电机的损害，延长电机使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明方式一的风门电机供电时序图。

图2为本发明方式二的风门电机供电时序图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

一种风门电机控制方法，包括如下内容：

设定风门电机运行的两个极限位置，分别记为P1和P2，其中风门电机正转运行到的极限位置为P1，风门电机反转运行到的极限位置为P2，风门电机从 P1位置运行至P2位置需要的时间记为T1，风门电机从P2位置运行至P1位置需要的时间记为T2，取T1和T2中的最大值记为T0，即当T1＞T2时，T0＝T1，当T1＜T2时，T0＝T2；

方式一：

控制风门电机由极限位置P2向极限位置P1运行的过程为：先驱动风门电机正转，正转时长为T0+T3，T3时长的设定使风门电机内部存在内部应力，及使风门电机的传动机构持续锁紧受力的，然后控制风门电机停止运转，停止时长为T4，最后驱动风门电机反转N次，反转N次的总时长为T5，风门电机完成从极限位置P2向极限位置P1的运行；

风门电机处于极限位置P1时，控制风门电机向极限位置P2运行的过程为：先驱动风门电机反转，反转时长为T0+T3，然后控制风门电机停止运行，停止时长为T4，最后驱动风门电机正转M次，正转M次的总时长为T5，风门电机完成从极限位置P1向极限位置P2的运行；

方式二：

控制风门电机由极限位置P2向极限位置P1运行的过程为：驱动风门电机正转，正转时长为T2-T6，风门电机完成向极限位置P1的运行；

风门电机处于极限位置P1时，控制风门电机向极限位置P2运行的过程为：驱动风门电机反转，反转时长为T1-T6，风门电机完成从极限位置P1向极限位置P2的运行。

方式一中所述的驱动风门电机反转N次以及驱动风门电机正转M次，其中N 和M均为大于或者等于1的整数。

所述的T3为任意设定的固定时长，是保证风门电机运行到极限位置的延时时长。

所述的T4为任意设定的固定时长。

所述的T5为释放风门电机极限位置内部应力的反转时长，为任意设定的固定时长。

所述的T6为任意设定的固定时长，防止风门电机运行到极限位置，避免风门电机运行至极限位置产生内部应力。

所述风门电机上设有两个供电管脚，分别为PIN1和PIN2。

给风门电机的供电管脚PIN1供12V电从而驱动风门电机正转。

给风门电机的供电管脚PIN2供12V电从而驱动风门电机反转。

给风门电机的供电管脚PIN1和PIN2均供0V电从而实现风门电机停止转动。

针对工作过程中只有两个极限位置的风门电机，其运行角度最大为A°，电机运行的两个极限位置分别为P1和P2，电机从P1位置运行至P2位置需要的时间为T1，电机从P2位置运行至P1位置需要的时间为T2，取T1和T2中的最大值记为T0；

驱动风门电机的两个供电管脚分别定义为PIN1和PIN2，供电管脚驱动风门电机时，电机驱动芯片给风门电机的供电管脚PIN1和供电管脚PIN2分别供 12V电和0V电，通过改变对供电管脚PIN1和PIN2的供电来实现风门电机的正转和反转，在风门电机不运行时，电机驱动芯片给供电管脚PIN1和PIN2这两个管脚均供0V电。

如图1所示的第一种电机供电时序，横轴为时间，纵轴为相应时间内对应的电机动作，包括正转、停止和反转。

用户每次操作空调控制驱动电机至电机运行结束，为电机的一个运行周期，由图1所示可知，电机的一个运行周期的时间为T0+T3+T4+T5，在运行周期以外的时间，电机处于停止状态。

如果电机正转运行到的极限位置为P1，则反转运行到的极限位置是P2，第一种对电机的控制方法的实施方案如图1所示，

在控制电机向极限位置P1运行时，先驱动电机正转，正转时长为T0+T3，然后让电机停止运转，停止时长为T4，最后驱动电机反转，反转时长为T5，至此，控制电机完成整个向极限位置P1的运行。

在电机处于极限位置P1时，向极限位置P2驱动电机时，则先驱动电机反转，反转时长为T0+T3，然后让电机停止运行，停止时长为T4，最后驱动电机正转，正转时长为T5，控制电机完成向极限位置P2的运行。

以上，是根据图1所示的第一种供电时序的第一种实施方案。

如图2所示的第二种电机供电时序，横轴为时间，纵轴为相应时间内对应的电机动作，同样包括正转、停止和反转。

同样的，以电机正转运行到的极限位置为P1，反转运行到的极限位置为P2，第二种对电机的控制方法的实施方案如图2所示，在控制电机向极限位置P1 运行时，驱动电机正转运行时长T2-T6，完成电机向P1位置的驱动；电机在P1 位置向P2位置驱动时，驱动电机反转运行时长T1-T6，完成电机向P2位置的驱动。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种风门电机控制方法，其特征在于包括如下内容：

设定风门电机运行的两个极限位置，分别记为P1和P2，其中风门电机正转运行到的极限位置为P1，风门电机反转运行到的极限位置为P2，风门电机从P1位置运行至P2位置需要的时间记为T1，风门电机从P2位置运行至P1位置需要的时间记为T2，取T1和T2中的最大值记为T0；

方式一：

控制风门电机由极限位置P2向极限位置P1运行的过程为：先驱动风门电机正转，正转时长为T0+T3，然后控制风门电机停止运转，停止时长为T4，最后驱动风门电机反转N次，反转N次的总时长为T5，风门电机完成从极限位置P2向极限位置P1的运行；

风门电机处于极限位置P1时，控制风门电机向极限位置P2运行的过程为：先驱动风门电机反转，反转时长为T0+T3，然后控制风门电机停止运行，停止时长为T4，最后驱动风门电机正转M次，正转M次的总时长为T5，风门电机完成从极限位置P1向极限位置P2的运行；

方式二：

控制风门电机由极限位置P2向极限位置P1运行的过程为：驱动风门电机正转，正转时长为T2-T6，风门电机完成向极限位置P1的运行；

风门电机处于极限位置P1时，控制风门电机向极限位置P2运行的过程为：驱动风门电机反转，反转时长为T1-T6，风门电机完成从极限位置P1向极限位置P2的运行。

2.根据权利要求1所述的一种风门电机控制方法，其特征在于方式一中所述的驱动风门电机反转N次以及驱动风门电机正转M次，其中N和M均为大于或者等于1的整数。

3.根据权利要求2所述的一种风门电机控制方法，其特征在于所述的T3为任意设定的固定时长。

4.根据权利要求3所述的一种风门电机控制方法，其特征在于所述的T4为任意设定的固定时长。

5.根据权利要求4所述的一种风门电机控制方法，其特征在于所述的T5为释放风门电机极限位置内部应力的反转时长，为任意设定的固定时长。

6.根据权利要求5所述的一种风门电机控制方法，其特征在于所述的T6为任意设定的固定时长。

7.根据权利要求6所述的一种风门电机控制方法，其特征在于所述风门电机上设有两个供电管脚，分别为PIN1和PIN2。

8.根据权利要求7所述的一种风门电机控制方法，其特征在于给风门电机的供电管脚PIN1供12V电从而驱动风门电机正转。

9.根据权利要求8所述的一种风门电机控制方法，其特征在于给风门电机的供电管脚PIN2供12V电从而驱动风门电机反转。

10.根据权利要求9所述的一种风门电机控制方法，其特征在于给风门电机的供电管脚PIN1和PIN2均供0V电从而实现风门电机停止转动。

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