CN112283910B - 导风板控制方法及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导风板控制方法及空调器，包括电压控制步骤，包括：检测导风板驱动电机的工作电压；根据所述工作电压修正导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间m3；按照所述驱动电压脉冲时间m3控制驱动电机带动所述导风板动作。本发明的导风板控制方法，通过设置电压控制步骤，根据导风板驱动电机的工作电压修正导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，可以保证当电压不稳时，尤其电压偏低时，能够为导风板提供足够的力矩，通过调节导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，使得导风板的力矩保持恒定，解决了目前导风板存在的无法闭合、堵转等技术问题。

Description

导风板控制方法及空调器

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体地说，涉及一种导风板控制方法及空调器。

背景技术

空调导风板运转大多通过步进电机进行运作。步进电机以默认固定脉冲数控制开关速度，通过预先设置步数进行开关幅度运作，造成开关时间浪费。在全开、或者闭合时留有过步，相当于步进电机堵转，会产生噪音。

公开号为CN 105757876的中国专利申请公开了一种空调导风板控制方法及装置，其通过检测运行电流的方式，当电流不小于设定阈值时，认为电机负载增加，相应判断为导风板到达关闭位置，控制导风板驱动电机停止转动，该种方式的缺陷是，驱动电机的输入电压正常12V，当电压过低时，如当驱动电机的输入电压降到10V时，力矩下降50%左右，将无法带动导板继续运动，电机处于堵转状态，而这时的电流已达到最大，也即电流无法达到设定阈值，导致电机持续转动，且由于力矩不够导风板处于始终无法关闭的故障状态。

发明内容

本发明针对现有空调导风板控制方法在导风板驱动电机的驱动电压过低时，会出现导风板无法关闭的技术问题，提出了一种导风板控制方法，可以解决上述问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种导风板控制方法，包括电压控制步骤，包括：

检测导风板驱动电机的工作电压；

根据所述工作电压修正导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间m3；

按照所述驱动电压脉冲时间m3控制驱动电机带动所述导风板动作。

进一步的，驱动电压脉冲时间m3的修正方法包括：

驱动电压脉冲时间m3=m2+k；

其中，m2为预设值，k为修正值，k根据所述工作电压确定。

进一步的，修正值k的确定方法为：

当工作电压≥V1时，k＜0；

当V2≤工作电压＜V1时，k=0；

当工作电压＜V2时，k＞0。

进一步的，按照所述驱动电压脉冲时间m3控制驱动电机带动所述导风板动作步骤中，包括：

检测导风板是否到达目标位置；

检测导风板驱动电机的运行电流；

当导风板未到达目标位置时，判断导风板驱动电机的运行电流的状态，包括运行电流不发生变化、运行电流持续上升和运行电流持续下降；

根据运行电流的状态调整导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间。

进一步的，当所述运行电流持续设定时间不发生变化时，增加导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，并返回至检测导风板是否到达目标位置步骤。

进一步的，当所述运行电流持续下降设定时间时，减少导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，并返回至检测导风板是否到达目标位置步骤。

进一步的，当所述运行电流持续上升时，直接返回至检测导风板是否到达目标位置步骤。

进一步的，在电压控制步骤之前，还包括检测导风板当前执行的动作方向，所述动作方向包括上行运动和下行运动，上行运动的动作方向是自下而上，下行运动的动作方向是自上而下，只有当导风板当前执行的动作方向为上行运动时，才执行电压控制步骤。

进一步的，当导风板当前执行的动作方向为下行运动时，包括：

按照初始驱动电压脉冲时间m1控制驱动电机带动所述导风板动作；

检测导风板是否到达目标位置；

当导风板到达目标位置时，控制导风板驱动电机停止转动。

本发明同时提出了一种空调器，包括导风板、导风板驱动电机以及控制器，所述导风板按照前面任一项所记载的导风板控制方法控制运行。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的导风板控制方法，通过设置电压控制步骤，根据导风板驱动电机的工作电压修正导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，可以保证当电压不稳时，尤其电压偏低时，能够为导风板提供足够的力矩，通过调节导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，使得导风板的力矩保持恒定，解决了目前导风板存在的无法闭合、堵转等技术问题。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明所提出的导风板控制方法的一种实施例流程方框图；

图2是图1中控制导风板动作步骤流程图；

图3是本发明所提出的空调器的一种实施例局部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一，导风板设置在空调器的出风口处，在空调器运行时起到导风的作用，在空调非运行期间，导风板关闭，用于将出风口封堵，可以起到防尘效果，本实施例提出了一种导风板控制方法，如图1所示，包括电压控制步骤，该电压控制步骤包括：

检测导风板驱动电机的工作电压；

根据所述工作电压修正导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间m3；

按照所述驱动电压脉冲时间m3控制驱动电机带动所述导风板动作。

当空调上电运行后，导风板驱动电机带动导风板转动，导风板转动的阻力就是其负载，阻力大则负载大，阻力小则负载小，而负载与其电流成正比关系。当导风板驱动电机的工作电压满足要求时，在恒定工作电压下，导风板正常转动时，转速恒定，阻力恒定，工作电压不恒定时，电压越低，相同脉冲数情况下步进电机的力矩越小，会导致实际运转时，导板失步，摆动幅度达不到预定，甚至因为力矩不够出现驱动电机堵转的情况（因为导风板未到位，导风板驱动电机持续转动，同时因为力矩不够，导致导风板不运动）。为了能够应对导风板驱动电机的工作电压不恒定的情况，本方案加入电压控制的步骤加以解决。

本方案中通过设置电压控制步骤，根据导风板驱动电机的工作电压修正导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，可以保证当电压不稳时，尤其电压偏低时，能够为导风板提供足够的力矩，通过调节导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，使得导风板的力矩保持恒定，解决了目前导风板存在的无法闭合、堵转等技术问题。

为了防止市电供电电压不稳定，导致导风板驱动电机的工作电压不稳定，当工作电压偏高时驱动电机尚可维持工作，但是当工作电压偏低时，将会导致电机的驱动力不足，无法为驱动导风板提供足够的力矩，出现堵转的情况，也即到位检测机构检测不到到位，使得驱动电机持续转动，而此时力矩却不够，导致导风板不转动的情况。

本实施例中的驱动电机是采用步进电机实现，步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，可以通过控制电压脉冲时间来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速和定位的目的。电压脉冲时间越长，电机的转动速度越小，相应作用在导风板的力矩越大，本方案即是利用了延长电压脉冲时间增加力矩的特性，可以解决当电压较小导致力矩不足时电机堵转的问题。

如图2所示，本实施例中驱动电压脉冲时间m3的修正方法包括：

驱动电压脉冲时间m3=m2+k；

其中，m2为预设值，k为修正值，k根据工作电压确定。

导致电机堵转的原因有多种，可能时由于运行电压不够导致力矩不够所造成，也有可能导风板被卡住，导致迟迟无法到达目标位置，本方案中可以通过具体的控制逻辑分析出两种情况，并分别执行相应的控制措施以解决上述问题。

驱动电机的正常运行电压是12V，电网的电压不稳定均会造成运行电压的不稳定，空调执行导风板动作时同时判断运行电压情况，根据运行电压情况修正脉冲时间，当运行电压降低时通过延长脉冲时间的方式增加力矩。同时需要避免运行电压过大的问题，当运行电压增大时，可通过缩短脉冲时间的方式减小力矩。

修正值k的确定方法为：

当工作电压≥V1时，k＜0；该种方式属于运行电压过大的情况，通过设置k＜0，进而减小电压脉冲时间，达到减小力矩使其维持在一个合理的范围的目的。

当V2≤工作电压＜V1时，k=0；此时可设置V2=12V，也即可以满足驱动电机的力矩需求，同时不会超过正常电压过多，可以保持驱动电机的脉冲时间，既不较小也不增大。

当工作电压＜V2时，k＞0。该种方式属于运行电压过小的情况，通过设置k＞0，进而增加电压脉冲时间，达到增大力矩的目的。

若运行电压下降的较大，可以分多次增加电压脉冲时间才能达到所需的力矩，也可以再次将运行电压下降程度进行细分，如当V3＜工作电压＜V2时，K取a1，当工作电压＜V3时，k取a2，且a2＞a1＞0，也即，选择不同的调节步长达到快速增加力矩的目的，提高了反应速度。

造成导风板堵转的原因有多种，其中一种原因是力矩不足造成，而因为力矩不足原因通过增加电压脉冲时间即可解决，其他原因造成的堵转若采用增加电压脉冲时间的方式是无法解决的，因此，本方案中在运行一定时间后，还需要检测导风板的到位情况。具体的，按照驱动电压脉冲时间m3控制驱动电机带动导风板动作步骤中，包括：

检测导风板是否到达目标位置；检测方式可以采用到位传感器或者其他方式实现。

检测导风板驱动电机的运行电流；由于导风板驱动电机的运行电流反映了负载状况，因此，本步骤中需要通过检测运行电流判断导风板的运行状态。

当导风板未到达目标位置时，判断导风板驱动电机的运行电流的状态，包括运行电流不发生变化、运行电流持续上升和运行电流持续下降；

根据运行电流的状态调整导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间。

由于导风板转动的阻力就是其负载，当导风板正常转动时，其负载仅受重力的影响，随着重心的变化，反映到其运行电流相应发生变化，但是变化规律随着导风板是否过平衡点而不同，体现在有时候电流发生增加的变化，有时候电流发生减小的变化。当导风板到位时，受到限位机构的限制，导致负载增加，相应运行电流增加，随着持续时间的累积，运行电流会相应的增大到一定的值，当运行电流处于不变状态时，有可能发生堵转情况，也即力矩不足以驱动导风板到位，则增加导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，返回至检测运行电流的变化状态步骤。增加导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间也即增加了驱动电机的力矩，然后返回至检测运行电流的变化状态步骤，判断此时运行电流是否发生变化，并按照正常的程序继续判断，需要说明的是，若在增加驱动电压脉冲时间后，运行电流产生了变化，说明确实是由于力矩不够导致的驱动电机堵转，并且在增加驱动电压脉冲时间后即可解决，同时，当前的驱动电压脉冲时间也即增加后的时间，记录作为第一驱动电压脉冲时间，以方便导风板后续的控制。若在增加驱动电压脉冲时间后，运行电流仍然不变化，说明确实不是由于力矩不够导致的驱动电机堵转，可能是导风板被异物卡住了或者其他原因，此时可以进行故障报警。

当运行电流持续设定时间不发生变化时，增加导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，并返回至检测导风板是否到达目标位置步骤。

当运行电流持续下降设定时间时，减少导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，并返回至检测导风板是否到达目标位置步骤。

当运行电流持续上升时，直接返回至检测导风板是否到达目标位置步骤。

导风板的动作方向包括下行运动和上行运动，上行运动的动作方向是自下而上，下行运动的动作方向是自上而下，根据导风板的具体装配方式，下行运动时可以是开启出风口，也可以是关闭出风口，相应的，上行运动是关闭出风口，或者开启出风口，受导风板重力的影响，不同运动方向所需要的力矩是不同的，因此，本方案中进一步优化，对两种情况分别执行不同的控制。

在电压控制步骤之前，还包括检测导风板当前执行的动作方向，由于导风板在执行上行动作时，向上运行，需要同时克服导风板的重力，所需力矩最大，因此，只有当导风板当前执行的动作方向为上行运动时，才执行电压控制步骤。

当导风板当前执行下行动作时，不需要克服重力做功，所需驱动电机提供的转力小，甚至不提供驱动力，在重力的作用下导风板仍然能够下行运动，只是速度及紧闭程度无法保证，因此，当导风板当前执行的动作方向为下行运动时，包括：

按照初始驱动电压脉冲时间m1控制驱动电机带动所述导风板动作；

检测导风板是否到达目标位置；

当导风板到达目标位置时，控制导风板驱动电机停止转动。

初始驱动电压脉冲时间m1小于预设值m2。

步进电机每相绕组的直流电阻a，直流检测电压为b，最大运行电流为maxI，最小运行电流为minI，其中，maxI和minI的计算方法为：

；

。

空调运行过程中当检测到运行电流小于最小运行电流为minI时，则需要进行故障报警。

实施例二，本实施例提出了一种空调器，如图3所示，包括导风板11、导风板驱动电机12以及控制器（角度原因图中未示出），导风板枢接在机壳的出风口13处，导风板按照实施例一中记载的导风板控制方法控制运行，具体可参见实施例一所记载，在此不做赘述。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种导风板控制方法，其特征在于，包括电压控制步骤，包括：

检测导风板驱动电机的工作电压；

根据所述工作电压修正导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间m3；

按照所述驱动电压脉冲时间m3控制驱动电机带动所述导风板动作；

驱动电压脉冲时间m3的修正方法包括：

驱动电压脉冲时间m3=m2+k；

其中，m2为预设值，k为修正值，k根据所述工作电压确定；

修正值k的确定方法为：

当工作电压≥V1时，k＜0；

当V2≤工作电压＜V1时，k=0；

当工作电压＜V2时，k＞0。

2.根据权利要求1所述的导风板控制方法，其特征在于，按照所述驱动电压脉冲时间m3控制驱动电机带动所述导风板动作步骤中，包括：

检测导风板是否到达目标位置；

检测导风板驱动电机的运行电流；

当导风板未到达目标位置时，判断导风板驱动电机的运行电流的状态，包括运行电流不发生变化、运行电流持续上升和运行电流持续下降；

根据运行电流的状态调整导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间。

3.根据权利要求2所述的导风板控制方法，其特征在于，当所述运行电流持续设定时间不发生变化时，增加导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，并返回至检测导风板是否到达目标位置步骤。

4.根据权利要求2所述的导风板控制方法，其特征在于，当所述运行电流持续下降设定时间时，减少导风板驱动电机的驱动电压脉冲时间，并返回至检测导风板是否到达目标位置步骤。

5.根据权利要求2所述的导风板控制方法，其特征在于，当所述运行电流持续上升时，直接返回至检测导风板是否到达目标位置步骤。

6.根据权利要求1-5任一项所述的导风板控制方法，其特征在于，在电压控制步骤之前，还包括检测导风板当前执行的动作方向，所述动作方向包括上行运动和下行运动，上行运动的动作方向是自下而上，下行运动的动作方向是自上而下，只有当导风板当前执行的动作方向为上行运动时，才执行电压控制步骤。

7.根据权利要求6所述的导风板控制方法，其特征在于，当导风板当前执行的动作方向为下行运动时，包括：

按照初始驱动电压脉冲时间m1控制驱动电机带动所述导风板动作；

检测导风板是否到达目标位置；

当导风板到达目标位置时，控制导风板驱动电机停止转动。

8.一种空调器，包括导风板、导风板驱动电机以及控制器，其特征在于，所述导风板按照权利要求1-7任一项所述的导风板控制方法控制运行。

Images