暖通空调系统及其保持气流方向控制元件位置的方法专利检索- 车辆客室或货室专用加热冷却通风或其他空气处理设备的布置或装置专利检索查询-专利查询网

暖通空调系统及其保持气流方向控制元件位置的方法
申请号	CN201710079235.8	申请日	2017-02-14	公开(公告)号	CN107120819A	公开(公告)日	2017-09-01
申请人	德昌电机(深圳)有限公司;			发明人	依凡·布克;
摘要	本发明提供一种保持暖通空调系统的气流方向控制元件的位置的方法，包括以下步骤：a.确定所述保持暖通空调系统的气流方向控制机构的至少一可移动元件的位置；b.判断所述可移动构件是否处于与所述气流方向控制元件的所需位置相关联的目标位置；如果不是，则驱动所述暖通空调系统的气流方向控制执行器以改变可移动元件的位置。本发明暖通控制系统的执行器具有较高的效率，可降低系统的功率消耗。
权利要求	1.一种保持暖通空调系统的气流方向控制元件的位置的方法，包括以下步骤： a.确定所述保持暖通空调系统的气流方向控制机构的至少一可移动元件的位置； b.判断所述可移动构件是否处于与所述气流方向控制元件的所需位置相关联的目标位置；如果不是，则驱动所述暖通空调系统的气流方向控制执行器以改变可移动元件的位置。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b进一步包括如下步骤： c.在所述气流方向控制执行器致动之后，确定所述可移动元件移动后的位置； d.比较所述可移动元件移动后的位置和所述目标位置；如果所述移动后的位置与所述目标位置相符，则停止驱动所述气流方向控制执行器；否则返回步骤b。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可移动元件包括所述气流方向控制执行器的电机的转子、驱动轴或者所述气流方向控制元件。 4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气流方向控制元件是所述暖通空调系统的风门。 5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，如果所述可移动元件不在目标位置，提供电流到所述气流方向控制执行器；如果所述可移动元件在目标位置，则不提供电流到所述气流方向控制执行器。 6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述提供到电机的电流逐渐增大直到所述可移动元件的位置开始改变。 7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤b之前进一步包括如下步骤，侦测提供到电机的电流以确定可以致动所述可移动元件的最小电流值。 8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可移动元件的位置通过确定所述气流方向控制执行器的电机的转子的位置而间接确定。 9.一种暖通空调系统，包括：气流方向控制执行器；可移动元件，由所述气流方向控制执行器驱动，包括一气流方向控制元件；与所述气流方向控制执行器相关联的位置传感器；和与所述位置传感器相关联的控制器，用于根据所述位置传感器的检测结果反馈控制所述可移动元件的位置。 10.一种保持暖通空调系统的气流方向控制元件的位置的方法，包括以下步骤： a.确定所述保持暖通空调系统的气流方向控制元件的位置； b.确定所述气流方向控制元件在未被所述气流方向控制器驱动的情况下是否发生移动；如果是，则提供电流至所述气流方向控制执行器以改变所述气流方向控制元件的位置；如果否，则不提供电流至所述气流方向控制执行器。
说明书全文	暖通空调系统及其保持气流方向控制元件位置的方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种暖通空调系统及其保持气流方向控制元件位置的方法，特别是一种不利用保持电流来保持所述气流方向控制元件的位置的方法。背景技术 [0002] 暖通空调(Heating,Ventilation,and Air Conditioning,HVAC)系统广泛应用于空气调节，例如机动车辆中的空气调节。所述暖通空调系统利用多个风门去控制到达或者通过某个区域的气流，从而进行空气调节。所述风门的位置通常由一个或者多个执行器控制。 [0003] 通常，每个执行器具有一用于控制齿轮传动链的电机。所述齿轮传动链直接或者间接连接到与风门相互作用的控制杆，因此执行器的驱动可以被传递，从而改变风门的位置。 [0004] 为了保持风门的位置，需要提供保持电流以便防止电机提供的力失效导致风门松弛，或者由风或振动等原因促使所述风门进入不正确的位置。所述风门的移动也可能是在电机启动时所述暖通空调系统中的机械间隙导致的结果。所述保持电流必然降低暖通空调系统的效率。 [0005] 另一种保持风门位置的实现方式，是使用一种机械不可逆的执行器，如此执行器的输出齿轮上的扭矩即使在电机未被供电时也不会移动。例如蜗轮，就可以被用于这种执行器中。然而，机械不可逆执行器具有很低的效率，因此会产生更多的功率消耗。 [0006] 有鉴于此，本发明旨在提供一种可以克服上述问题的暖通空调系统及方法。发明内容 [0007] 本发明提供一种保持暖通空调系统的气流方向控制元件的位置的方法，包括以下步骤：a.确定所述保持暖通空调系统的气流方向控制机构的至少一可移动元件的位置；b.判断所述可移动构件是否处于与所述气流方向控制元件的所需位置相关联的目标位置；如果不是，则驱动所述暖通空调系统的气流方向控制执行器以改变可移动元件的位置。 [0008] 优选的，所述步骤b进一步包括如下步骤：c.在所述气流方向控制执行器致动之后，确定所述可移动元件移动后的位置；d.比较所述可移动元件移动后的位置和所述目标位置；如果所述移动后的位置与所述目标位置相符，则不驱动所述气流方向控制执行器；否则返回步骤b。 [0009] 优选的，所述可移动元件包括所述气流方向控制执行器的电机的转子、驱动轴或者所述气流方向控制元件。 [0010] 优选的，所述气流方向控制元件是所述暖通空调系统的风门。 [0011] 优选的，所述步骤b中，如果所述可移动元件不在目标位置，提供电流到所述气流方向控制执行器；如果所述可移动元件在目标位置，则不提供电流到所述气流方向控制执行器。 [0012] 优选的，所述提供到电机的电流逐渐增大直到所述可移动元件的位置开始改变。 [0013] 优选的，所述步骤b之前进一步包括如下步骤，侦测提供到电机的电流以确定可以致动所述可移动元件的最小电流值。 [0014] 优选的，所述可移动元件的位置通过确定所述气流方向控制执行器的电机的转子的位置而间接确定。 [0015] 本发明还提供一种暖通空调系统，包括气流方向控制执行器；可移动元件，由所述气流方向控制执行器驱动，包括一气流方向控制元件；与所述气流方向控制执行器相关联的位置传感器；和与所述位置传感器相关联的控制器，用于根据所述位置传感器的检测结果反馈控制所述可移动元件的位置。 [0016] 本发明还提供一种保持暖通空调系统的气流方向控制元件的位置的方法，包括以下步骤：a.确定所述保持暖通空调系统的气流方向控制元件的位置；b.确定所述气流方向控制元件在未被所述气流方向控制器驱动的情况下是否发生移动；如果是，则提供电流至所述气流方向控制执行器以改变所述气流方向控制元件的位置；如果否，则不提供电流至所述气流方向控制执行器。 [0017] 相较于现有技术，本发明暖通空调系统通过反馈控制校正气流方向控制元件的位置，即便是受到振动或者风等因素的影响，所述气流方向控制元件的位置也可以被保持，无需再提供保持电流去保持气流方向控制元件的位置。本发明暖通控制系统的执行器具有较高的效率，降低了系统的功率消耗。 [0018] 为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图说明 [0019] 图1是本发明暖通空调系统一较佳实施例的部分结构示意图。 [0020] 图2是图1所示暖通空调系统的执行器的一较佳实施例的结构示意图。 [0021] 图3是本发明控制暖通空调系统的执行器的方法的一较佳实施例的流程图。具体实施方式 [0022] 下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。 [0023] 请先参阅图1，所述暖通空调系统10可以是机动车辆的气流控制系统的一部分，但并不限于所述应用，其可以潜在的应用于任何可以应用暖通空调系统的环境。 [0024] 所述暖通空调系统10包括至少一气流方向控制执行器12。图1中示出了两个执行器12，其可以被单独控制。但是，执行器12的数量并不限于两个，数量可以根据暖通空调系统10的需求设定。每个执行器12与至少一个连接件连接，例如控制杆14。所述控制杆14又与至少一个气流方向控制元件相关联，例如风门16。所述风门16可以控制穿过暖通控制系统10的气流的通道。虽然图1示出的是单个的、一体形成的控制杆14，但是控制杆14也可以是其他形式的连接件，例如齿轮传动链。不管怎样，从所述执行器12到对应的风门16之间的机械链路会引入一个机械间隙的区域，在此区域移动的过程中所述执行器12的负载会减小，从而导致无效的传输力。暖通空调系统10中可以因执行器12的驱动而移动的元件都应被认为是可移动元件。执行器12中任何或者所有的可移动部分，例如转子、控制杆14、和/或者风门16都可以被认为包括所述可移动元件的一部分。除了执行器12中静止的元件，形成移动元件的元件组合可以被认为包括暖通空调系统10的气流方向控制机构。 [0025] 图2所示的执行器12移除了壳体18的盖子，示出了执行器12的内部结构。所述执行器12包括一驱动机构，优选为电机20，所述电机20优选被一车载的控制器22控制。 [0026] 所述控制器22包括一位置传感器24，所述位置传感器24用于侦测电机20的转子的位置，并且间接计算风门16的相对位置，以便确定控制指令。可以理解，也可以在执行器12到风门16之间的任何位置设置一些其他形式的传感器，所述传感器与任意的可移动元件相关联。例如，位置传感器24可以与控制杆14或者风门16接合。在本实施例中，所述位置传感器24为霍尔传感器，可以容易地侦测电机20的转子的位置。 [0027] 所述控制器22包括一存储电路26，所述存储电路26用于存储和传递有关暖通控制系统的机械间隙的区域的信息至控制器22。所述控制器22可以在发送指令到执行器12时，考虑所述机械间隙的区域。 [0028] 所述电机20包括一输出部28，通过所述输出部28将执行器12的驱动传递出去。在本实施例中，所述输出部28优选为正齿轮，所述正齿轮构成高效率的齿轮传动链30的一部分。本发明并不限于图2所示的齿轮传动链30，例如，可以采用蜗轮代替所述齿轮传动链30。 [0029] 所述暖通空调系统10是可控制的，因此不需要提供恒定的强保持电流去保持风门的位置。所述位置传感器24使某些移动元件，例如所述电机20的转子的位置持续被确定。所述位置传感器24持续侦测转子相对于一预设值的位置。 [0030] 因为所述控制器22可以通过位置传感器24侦测转子的位置，再加上电机20被施加有驱动转子的电流，所以风门16的移动和位置的改变也可以被侦测或者推断出，实现所述风门16位置的反馈控制。 [0031] 所述控制器22进一步包括一电流侦测器32，用于侦测传递到执行器12的电流，以便确定可激发所述风门16驱动的最小电流值。因此，所述控制器22可以将传递到执行器12的电流幅值限制到所述最小电流值，进一步提升暖通空调系统10的效率。 [0032] 所述暖通空调系统10可以反馈控制风门16的位置，因此可以使用高效率的齿轮传动链。图3示出了所述暖通空调系统10的保持气流方向控制元件的位置的方法，包括以下步骤： [0033] 步骤S110，确定暖通空调系统10的风门16的位置。本实施例中，这个步骤是由所述位置传感器24通过侦测电机20的转子位置间接完成。通过侦测转子的位置，可以计算或者推断出风门16的位置。可以理解，也可以直接获取风门16或者控制杆14的位置。步骤S110并不限于确定所述风门16的位置，可以确定气流方向控制机构的任何可移动元件的位置，例如确定控制杆14的位置。 [0034] 步骤S120，一旦风门16的位置被确定，所述控制器22可以计算出所述风门16是否在目标位置。所述计算方式可以存储于所述存储电路26中。所述目标位置可以通过暖通空调系统10的用户接口设定，所述用户接口可以设置在机动车辆的仪表盘上。或者，所述控制器22可以实现自动控制，此时所述风门16的目标位置取决于控制器22内部的或者预先编程的逻辑。如果风门16的位置在目标位置，则进入步骤S125，即无需驱动执行器12。 [0035] 如果风门16的位置不在目标位置，或者风门16的位置与目标位置之间的距离超过一预设值，则执行步骤S130，驱动所述执行器12以移动所述风门16。所述预设值可由元件和/或者位置传感器24的位置分辨率决定。具体的，提供电流到执行器12的电机。优选的，所述电流缓慢上升直到实现小的致动，其中所述控制器22确定可激发所述风门16位置改变的最小电流值。如此可以将提供给电机20的电流最小化，提升执行器12的效率。 [0036] 优选的，本发明保持暖通空调系统的气流方向控制元件的位置的方法进一步包括以下步骤： [0037] 一旦风门16发生移动，其新的位置可以被侦测、计算或者以其他方式确定。步骤S140，通过位置传感器24确定风门16的新位置。步骤S150，比较所述风门16的新位置与目标位置。如果所述新位置符合目标位置，则进入步骤S155，停止驱动所述执行器12。具体的，停止提供电流到执行器12的电机。如果所述新位置不符合目标位置，例如所述风门16被移动的太多、被移动的距离不足或者进入错误的方向，则返回到步骤S120，重新计算所述风门16是否在目标位置。 [0038] 通过本发明暖通控制系统保持气流方向控制元件的位置的方法，即便是受到振动或者风等因素的影响，所述风门16的位置也可以被保持。由于所述风门16的位置可以通过反馈控制校正，因此所述执行器12可以运用高效率的齿轮传动链30。并且，无需再提供保持电流去保持风门16的位置。本发明暖通控制系统的执行器12更加高效率，降低了系统的功率消耗。 [0039] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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