《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》是青島海信日立空調系統有限公司於2012年5月17日申請的專利，該專利的申請號為2012101541373，公布號為CN102645065A，授權公布日為2012年8月22日，發明人是李希志、鄧玉平、張獻林、黃曙良。
《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》公開了一種用於電子膨脹閥的驅動控制裝置和方法。根據該發明，在給電子膨脹閥的電機施加與轉動脈衝數相應的驅動脈衝信號之前，通過首先給電機施加第一持續時間的保持電流，然後給電機施加一個附加脈衝數的脈衝信號，再給電機施加一個第二持續時間的保持電流來對電機的定子和轉子磁場的相對位置進行二次定位，並且在給電子膨脹閥的電機施加與轉動脈衝數相應的驅動脈衝信號之後也對電機進行相同的二次定位操作，確保電子膨脹閥能夠正確根據與轉動脈衝數相應的驅動脈衝信號進行工作。
2018年12月20日，《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法
- 公告號：CN102645065A
- 授權日：2012年8月22日
- 申請號：2012101541373
- 申請日：2012年5月17日
- 申請人：青島海信日立空調系統有限公司
- 地址：山東省青島市經濟技術開發區前灣港路218號
- 發明人：李希志、鄧玉平、張獻林、黃曙良
- Int.Cl.：F25B49/02(2006.01)I
- 代理機構：北京市京大律師事務所
- 代理人：黃啟行、方曉明
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著科技的發展，電子膨脹閥在變頻空調領域的使用已經很普遍。在空調領域中通常使用的是步進電機電子膨脹閥。電子膨脹閥包括步進電機和閥體，通過步進電機的轉動控制閥體的開度。步進電機的驅動電路通過驅動線與步進電機相連線。當需要驅動電子膨脹閥時，控制器向驅動電路傳送脈衝控制信號，從而驅動步進電機轉動，使閥體達到相應的開度。
然而，截至2012年5月電子膨脹閥在變頻空調領域中的套用中，所涉及的技術主要是如何根據溫度和壓力的變化來控制步進電機的轉動從而調節電子膨脹閥的閥體的開度。具體地，電子膨脹閥的使用中，通過溫度壓力感測器採樣壓力和溫度，基於所採集的壓力和溫度以及根據一定的控制算法，對電子膨脹閥目標開度進行控制。CPU通過計算得到電子膨脹閥需要的開度並轉換成相應的脈衝信號，該脈衝信號通過驅動器對電子膨脹閥的步進電機進行驅動，步進電機帶動閥體轉動從而調節電子膨脹閥的開度。如上所述，2012年5月之前技術中，電子膨脹閥的閥體開度的巨觀控制方面已經存在許多成熟的技術並且沒有太大的差別，但是鮮有涉及電子膨脹閥的控制細節即電子膨脹閥的啟動和停止驅動技術本身。由於在控制細節方面的忽視，使用中電子膨脹閥常常出現驅動失步，不能有效驅動以及不能有效的保持當前開度等等。
特別地，2012年5月之前技術中對電子膨脹閥的啟動控制方式是：電子膨脹閥在上次停止後，當目標脈衝信號發生變化時，直接從當前脈衝信號開始以正常的工作速率開關。電子膨脹閥的這種驅動方式在正常情況下沒有太大的問題。但有兩種情況會導致電子膨脹閥不能有效的動作。第一種情況是當電子膨脹閥在長時間沒有使用或有油或異物在閥體的被粘連卡死的情況下，往往由於電機的啟動轉矩不足導致電子膨脹閥不能有效的驅動，出現打滑、失步的情況，導致電子膨脹閥不能有效的開關。第二種情況是由於電子膨脹閥的電機停止後，在電子膨脹閥的停止脈衝信號上實施一定的電流，從而使電子膨脹閥的電機的定子和轉子之間的磁場形成保持力矩，使電子膨脹閥線圈在不通電的情況下仍然使轉子保持在停止時狀態。然而，實際情況中，在冷媒的壓力等的衝擊下，電子膨脹閥的電機的轉子不可避免的產生位移。在轉子產生位移的情況下按照電子膨脹閥上次停止時的脈衝位置啟動，往往由於轉子位置的偏移導致啟動失步的情況。
此外，2012年5月之前技術中對電子膨脹閥的停止控制方式為：通常，電子膨脹閥運行到達目標脈衝後，再持續對電子膨脹閥施加50毫秒以上電流使電子膨脹閥增大保持力矩，防止電子膨脹閥的電機的轉子磁場的S極或N極與定子磁場的N極或S極錯位。然而，在實際情況中，僅僅依靠在電子膨脹閥運行到達目標脈衝後，再持續對電子膨脹閥施加50毫秒以上電流，還難以確保電子膨脹閥的電機的轉子磁場的S極或N極與定子磁場的N極或S極不錯位。
因此，2012年5月之前技術中電子膨脹閥的啟動和停止的驅動技術仍然難以克服電機的啟動轉矩不足導致電子膨脹閥不能有效的驅動以及由於轉子與定子相對位置的偏移導致啟動失步的缺陷，無法確保正確控制電子膨脹的閥體開度。然而，變頻空調領域，特別市商用變頻多在線上領域電子膨脹閥的開度對整個空調系統控制有著無可替代的作用。因此，電子膨脹閥能否正確開啟、開度是否合適以及是否能保持當前開度決定著空調系統的性能及可靠性。而要獲得良好的性能以及可靠性，能夠正確地驅動電子膨脹閥的驅動技術是一款空調系統產品成功與否的關鍵。
因此，存在對一種能夠有效地對電子膨脹閥的啟動和停止進行控制以確保電子膨脹的閥體開度正確的技術的需要。
發明內容
專利目的
《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》實施例提供了一種能夠有效地對電子膨脹閥的啟動和停止進行控制以確保電子膨脹的閥體開度正確的技術。
根據《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》的一個方面，提供了一種用於電子膨脹閥的驅動控制裝置，在啟動電子膨脹之前對電子膨脹閥的電機進行二次定位以克服電機的啟動轉矩不足導致電子膨脹閥不能有效的驅動以及由於轉子與定子相對位置的偏移導致啟動失步的缺陷，還在給電子膨脹閥的電機施加轉動脈衝數之後，再次對電子膨脹閥的電機進行二次定位，增強電機的力矩，以達到電機停止後電子膨脹閥不會由於冷媒壓力變動等情況使電子膨脹閥的電機的轉子產生位移。
技術方案
《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》驅動控制裝置包括：處理單元，用於接收電子膨脹閥的期望閥體開度信號並根據所述期望閥體開度信號確定出期望閥體開度脈衝數，基於所述期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數獲得需要使電子膨脹閥的電機轉動的脈衝信號的轉動脈衝數；驅動信號發生電路，用於在所述處理單元的控制下產生預定脈衝數的附加脈衝信號和根據所述轉動脈衝數產生相應脈衝數目的驅動脈衝信號，並且用於在所述處理單元控制下產生持續預定時間的保持電流；驅動電路，將根據所述附加脈衝信號和驅動脈衝信號分別功率放大並施加給所述電機使其轉動，對驅動信號發生電路輸出的持續預定時間的保持電流進行功率放大並施加到所述電機上來產生用於使所述電機的定子和轉子磁場之間實現定位的力矩。
其中，所述驅動信號發生電路在所述處理單元控制下產生持續預定時間的保持電流包括：所述處理單元確定出所述期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數不相等時，所述電驅動信號發生電路產生第一持續預定時間的第一保持電流；在所述驅動電路根據第一預定脈衝數的附加脈衝信號驅動所述電機後，所述驅動信號發生電路產生第二持續預定時間的第二保持電流。
其中，所述驅動信號發生電路在所述處理單元控制下產生持續預定時間的保持電流包括：在所述驅動電路根據所述驅動脈衝信號驅動所述電機之後，所述驅動信號發生電路產生第三持續預定時間的第三保持電流；在所述驅動電路根據第二預定脈衝數的附加脈衝信號驅動所述電機後，所述驅動信號發生電路產生第四持續預定時間的第四保持電流。
根據《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》的另一個方面，提供了一種用於電子膨脹閥的驅動控制方法，該方法啟動電子膨脹之前對電子膨脹閥的電機進行二次定位以克服電機的啟動轉矩不足導致電子膨脹閥不能有效的驅動以及由於轉子與定子相對位置的偏移導致啟動失步的缺陷，該方法還可以進一步在給電子膨脹閥的電機施加轉動脈衝數之後，再次對電子膨脹閥的電機進行二次定位，增強電機的力矩，以達到電機停止後電子膨脹閥不會由於冷媒壓力變動等情況使電子膨脹閥的電機的轉子產生位移。該驅動控制方法包括步驟：接收所述電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並根據所述期望閥體開度信號確定期望閥體開度脈衝數；當所述期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數不同時，將第一預定持續時間的第一保持電流施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場相對位置實現定位的力矩；將第一預定脈衝數的第一附加脈衝信號功率放大後施加給所述電子膨脹閥的電機，然後將第二預定持續時間的第二保持電流施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場相對位置實現定位的力矩；根據所述期望閥體開度脈衝數和當前閥體開度脈衝數確定出使所述電機轉動的轉動脈衝數，並基於所述轉動脈衝數產生與所述轉動脈衝數相應的驅動脈衝信號，並將該驅動脈衝信號進行功率放大後施加到所述電子膨脹閥的電機。
其中，接收所述電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並根據所述期望閥體開度信號確定期望閥體開度脈衝數包括：如果所述期望閥體開度信號為脈衝數，將該脈衝數作為期望閥體開度脈衝數；如果所述期望閥體開度信號為角度信號，根據預先確定的算法將該角度信號轉換為與該角度信號相對應的脈衝信號的脈衝數，並將其作為期望閥體開度脈衝數。
所述驅動控制方法進一步包括：將所述期望閥體開度脈衝數存儲在存儲器中作為所述當前閥體開度脈衝數。
其中，在基於所述轉動脈衝數產生與所述轉動脈衝數相應的驅動脈衝信號，並將該驅動脈衝信號進行功率放大後施加到所述電子膨脹閥的電機之後，進一步包括：將第三預定持續時間的第三保持電流施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩。
其中，將第三預定持續時間的第三保持電流施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩之後，進一步包括：向所述電子膨脹閥的電機施加第二預定脈衝數的第二附加脈衝信號，然後將第四預定持續時間的第四保持電流施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩。
根據《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》的再一個方面，提供了一種用於電子膨脹閥的驅動控制方法，該驅動控制方法在給電子膨脹閥的電機施加轉動脈衝數之後，再次對電子膨脹閥的電機進行二次定位，增強電機的力矩，以達到電機停止後電子膨脹閥不會由於冷媒壓力變動等情況使電子膨脹閥的電機的轉子產生位移；還可以在啟動電子膨脹之前對電子膨脹閥的施加一預定持續時間的電流對電機進行一次定位以克服電機的啟動轉矩不足導致電子膨脹閥不能有效的驅動的缺陷。該驅動控制方法包括步驟：接收所述電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並根據所述期望閥體開度信號確定期望閥體開度脈衝數；根據所述期望閥體開度脈衝數和當前閥體開度脈衝數確定出使所述電子膨脹閥的電機轉動的轉動脈衝數，並基於所述轉動脈衝數產生與所述轉動脈衝數相應的驅動脈衝信號，並將該驅動脈衝信號進行功率放大後施加到所述電子膨脹閥的電機；將第三預定持續時間的第三保持電流經功率放大後施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩；將第二預定脈衝數的附加脈衝信號功率放大後施加給所述電子膨脹閥的電機，然後將第四預定持續時間的第四保持電流經功率放大後施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相位位置實現定位的力矩。
其中，接收所述電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並根據所述期望閥體開度信號確定期望閥體開度脈衝數包括：如果所述期望閥體開度信號為脈衝數，將該脈衝數作為期望閥體開度脈衝數；如果所述期望閥體開度信號為角度信號，根據預先確定的算法將該角度信號轉換為與該角度信號相對應的脈衝信號的脈衝數，並將其作為期望閥體開度脈衝數。
其中，在根據所述期望閥體開度脈衝數和當前閥體開度脈衝數確定出使所述電子膨脹閥的電機轉動的轉動脈衝數之前，還包括：將第一預定持續時間的第一保持電流經功率放大後施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩。
其中，所述當前閥體開度脈衝數存儲在存儲器中。
所述驅動控制方法，進一步包括：將所述期望閥體開度脈衝數存儲在存儲器中作為所述當前閥體開度脈衝數。
其中，第一、第二、第三和第四持續時間中的每一個為50毫秒至1秒。
其中，第一和第二預定脈衝數為1個。
附圖說明
圖1為《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》實施例的配置有驅動控制裝置的電子膨脹閥的結構示意圖；
圖2示出了根據發明的一個實施例的電子膨脹閥的驅動控制方法的流程圖
圖3示出了根據發明的另一個實施例的電子膨脹閥的驅動控制方法的流程圖。
圖4示出了根據發明的再一個實施例的電子膨脹閥的驅動控制方法的流程圖。
技術領域
《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》涉及電子膨脹閥技術，尤其涉及用於電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法。
權利要求
1.一種用於電子膨脹閥的驅動控制裝置，包括：處理單元，用於接收電子膨脹閥的期望閥體開度信號並根據所述期望閥體開度信號確定出期望閥體開度脈衝數，基於所述期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數獲得需要使電子膨脹閥的電機轉動的脈衝信號的轉動脈衝數；驅動信號發生電路，用於在所述處理單元的控制下產生預定脈衝數的附加脈衝信號和根據所述轉動脈衝數產生相應脈衝數目的驅動脈衝信號，並且用於在所述處理單元控制下產生持續預定時間的保持電流，所述保持電流為直流電流；驅動電路，將根據所述附加脈衝信號和驅動脈衝信號分別功率放大並施加給所述電機使其轉動，對驅動信號發生電路輸出的持續預定時間的保持電流進行功率放大並施加到所述電機上來產生用於使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩。
2.如權利要求1所述的驅動控制裝置，其中，所述驅動信號發生電路在所述處理單元控制下產生持續預定時間的保持電流包括：所述處理單元確定出所述期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數不相等時，所述電驅動信號發生電路產生第一持續預定時間的第一保持電流；在所述驅動電路根據第一預定脈衝數的附加脈衝信號驅動所述電機後，所述驅動信號發生電路產生第二持續預定時間的第二保持電流。
3.如權利要求1或2所述的驅動控制裝置，所述驅動信號發生電路在所述處理單元控制下產生持續預定時間的保持電流包括：在所述驅動電路根據所述驅動脈衝信號驅動所述電機之後，所述驅動信號發生電路產生第三持續預定時間的第三保持電流；在所述驅動電路根據第二預定脈衝數的附加脈衝信號驅動所述電機後，所述驅動信號發生電路產生第四持續預定時間的第四保持電流。
4.如權利要求3所述的驅動控制裝置，其中，第一至第四持續預定時間中的每一個為50毫秒至1秒。
5.如權利要求4所述的驅動控制裝置，進一步包括：存儲器，用於存儲所述期望閥體開度脈衝數並將其作為所述當前閥體開度脈衝數。
6.如權利要求1所述的驅動控制裝置，其中，所述預定脈衝數為1個。
7.一種用於電子膨脹閥的驅動控制方法，包括步驟：接收所述電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並根據所述期望閥體開度信號確定期望閥體開度脈衝數；當所述期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數不同時，將第一預定持續時間的第一保持電流施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場相對位置實現定位的力矩；將第一預定脈衝數的第一附加脈衝信號功率放大後施加給所述電子膨脹閥的電機，然後將第二預定持續時間的第二保持電流施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場相對位置實現定位的力矩；根據所述期望閥體開度脈衝數和當前閥體開度脈衝數確定出使所述電機轉動的轉動脈衝數，並基於所述轉動脈衝數產生與所述轉動脈衝數相應的驅動脈衝信號，並將該驅動脈衝信號進行功率放大後施加到所述電子膨脹閥的電機。
8.如權利要求7所述的驅動控制方法，其中，接收所述電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並根據所述期望閥體開度信號確定期望閥體開度脈衝數包括：如果所述期望閥體開度信號為脈衝數，將該脈衝數作為期望閥體開度脈衝數；如果所述期望閥體開度信號為角度信號，根據預先確定的算法將該角度信號轉換為與該角度信號相對應的脈衝信號的脈衝數，並將其作為期望閥體開度脈衝數。
9.如權利要求7所述的驅動控制方法，其中，所述當前閥體開度脈衝數存儲在存儲器中。
10.如權利要求7所述的驅動控制方法，進一步包括：將所述期望閥體開度脈衝數存儲在存儲器中作為所述當前閥體開度脈衝數。
11.如權利要求7所述的驅動控制方法，在基於所述轉動脈衝數產生與所述轉動脈衝數相應的驅動脈衝信號，並將該驅動脈衝信號進行功率放大後施加到所述電子膨脹閥的電機之後，進一步包括：將第三預定持續時間的第三保持電流施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩。
12.如權利要求11所述的驅動控制方法，將第三預定持續時間的第三保持電流施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩之後，進一步包括：向所述電子膨脹閥的電機施加第二預定脈衝數的第二附加脈衝信號，然後將第四預定持續時間的第四保持電流施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩。
13.如權利要求11所述的驅動控制方法，其中，第一至第四持續時間中的每一個為50毫秒至1秒。
14.如權利要求12所述的驅動控制方法，其中，第一和第二預定脈衝數中的每一個為1個。
15.一種用於電子膨脹閥的驅動控制方法，包括步驟：接收所述電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並根據所述期望閥體開度信號確定期望閥體開度脈衝數；根據所述期望閥體開度脈衝數和當前閥體開度脈衝數確定出使所述電子膨脹閥的電機轉動的轉動脈衝數，並基於所述轉動脈衝數產生與所述轉動脈衝數相應的驅動脈衝信號，並將該驅動脈衝信號進行功率放大後施加到所述電子膨脹閥的電機；將第三預定持續時間的第三保持電流經功率放大後施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩；將第二預定脈衝數的附加脈衝信號功率放大後施加給所述電子膨脹閥的電機，然後將第四預定持續時間的第四保持電流經功率放大後施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相位位置實現定位的力矩。
16.如權利要求15所述的驅動控制方法，其中，接收所述電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並根據所述期望閥體開度信號確定期望閥體開度脈衝數包括：如果所述期望閥體開度信號為脈衝數，將該脈衝數作為期望閥體開度脈衝數；如果所述期望閥體開度信號為角度信號，根據預先確定的算法將該角度信號轉換為與該角度信號相對應的脈衝信號的脈衝數，並將其作為期望閥體開度脈衝數。
17.如權利要求15所述的驅動控制方法，在根據所述期望閥體開度脈衝數和當前閥體開度脈衝數確定出使所述電子膨脹閥的電機轉動的轉動脈衝數之前，還包括：將第一預定持續時間的第一保持電流經功率放大後施加到所述電機產生使所述電機的定子和轉子磁場之間的相對位置實現定位的力矩。
18.如權利要求15所述的驅動控制方法，其中，所述當前閥體開度脈衝數存儲在存儲器中。
19.如權利要求15所述的驅動控制方法，進一步包括：將所述期望閥體開度脈衝數存儲在存儲器中作為所述當前閥體開度脈衝數。
20.如權利要求17所述的驅動控制方法，其中，第一、第三和第四持續時間中的每一個為50毫秒至1秒。
21.如權利要求15所述的驅動控制方法，其中，第二預定脈衝數為1個。
實施方式
電子膨脹閥的優點使其在空調機尤其是變頻多在線上得到廣泛套用。通常，空調機和變頻多在線上在室外機和室內機都分別有一個電子膨脹閥。在製冷時，室外機的電子膨脹閥全開，室內機的電子膨脹閥進行排氣過熱度控制，使系統和壓縮機處在穩定可靠的運行區域。在制熱時，室外機的電子膨脹閥進行排氣過熱度控制，室內機的電子膨脹閥根據各個室內機的容量進行冷媒量分配，使各個室內機的制熱效果達到最佳。在空調機製冷或制熱過程中，根據溫度和壓力來調節電子膨脹閥的閥體開度從而達到控制溫度的具體技術措施2012年5月之前技術中已經存在大量的描述，在此不再贅述。《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》中，電子膨脹閥指的是利用直流電機技術的電子膨脹閥。
根據《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》，為了克服由於電機的啟動轉矩不足導致電子膨脹閥不能有效的驅動以及由於轉子與定子相對位置的偏移導致啟動失步的缺陷，在電子膨脹閥啟動和停止時都對電機的轉子和定子之間的位置進行二次定位。總得來說，在電子膨脹閥啟動時，首先給電子膨脹閥的電機施加一個預定持續時間的保持電流，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子之間的位置進行一次定位。然後，給電機施加一個預定脈衝數的附加脈衝信號使得電機轉動一個微小角度，接著再次給電機施加另一個預定持續時間的保持電流，利用轉子和定子之間的磁場產生的力矩來進行二次定位。接下來，給電機施加目標脈衝信號，使得電機轉動相應的角度。作為選擇，可以進一步在所述目標脈衝信號之後電機停止時，同樣先給電子膨脹閥的電機施加一個預定持續時間的保持電流，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子之間的位置進行一次定位。接著，給電機施加一個預定脈衝數的附加脈衝信號使得電機轉動一個微小角度，接著再次給電機施加另一個預定持續時間的保持電流，利用轉子和定子之間的磁場產生的力矩來進行二次定位。
下面詳細描述《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》的具體實施方式。
圖1示出了《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》實施例的配置有驅動控制裝置的電子膨脹閥的結構示意圖。如圖1所示，電子膨脹閥包括驅動控制裝置和本體部分。本體部分包括電機14和閥體15。該領域技術人員理解，驅動控制裝置可以與本體部分是一體結構，也可以是完全分離的獨立部件。圖1所示的驅動控制裝置包括處理單元10，驅動信號發生電路11和驅動電路12。處理單元10接收電子膨脹閥的期望閥體開度信號。期望閥體開度信號是由空調系統的主控器（未示出）發出的。期望閥體開度信號可以是表示閥體開度的角度信號，也可以是表示與閥體開度的角度信號相對應的脈衝信號的脈衝數。處理單元10根據期望閥體開度信號確定出期望閥體開度脈衝數。具體地，當期望閥體開度信號為脈衝數時，處理單元10將該脈衝數作為期望閥體開度脈衝數；當期望閥體開度信號為角度時，處理單元10將該期望閥體開度信號根據預先確定的算法將該角度信號轉換為與表示閥體開度的角度信號相對應的脈衝信號的脈衝數，並將其作為期望閥體開度脈衝數。處理單元10根據期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數確定出需要使電子膨脹閥的電機轉動的脈衝信號的轉動脈衝數。其中，轉動脈衝數為期望閥體開度脈衝數和當前閥體開度脈衝數的差值。《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》中，當前閥體開度脈衝數存儲在存儲器13中，存儲器13可以位於處理單元11內部，也可以在處理單元11外部作為一個獨立部件。驅動信號發生電路11根據處理單元10確定的轉動脈衝數，產生相應脈衝數目的驅動脈衝信號。當處理單元10確定需要產生預定脈衝數的附加脈衝信號時，驅動信號發生電路11產生預定脈衝數的附加脈衝信號。處理單元10確定是否指示驅動信號發生電路11產生保持電流和預定脈衝數的附加脈衝信號。具體地，處理單元10確定期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數不同時，控制驅動信號發生電路11先輸出第一預定持續時間的第一保持電流；然後，驅動信號發生電路11輸出第一預定脈衝數的附加脈衝信號；接著處理單元10控制驅動信號發生電路11輸出第二持續預定時間的第二保持電流。處理單元10監控驅動信號發生電路11的輸出信號，當所述輸出信號為轉動脈衝數的驅動脈衝信號時，控制驅動信號發生電路11在轉動脈衝數的驅動脈衝信號之後輸出第三預定持續時間的第三保持電流；然後，驅動信號發生電路11輸出第二預定脈衝數的附加脈衝信號；處理單元10控制驅動信號發生電路11輸出第四個持續預定時間的第四保持電流。驅動信號發生電路11輸出的信號輸送到驅動電路12。驅動電路12對來自驅動信號發生電路的信號進行功率放大並施加到電機14上，使得電機14進行相應的動作。具體地，當從驅動信號發生電路11輸出的信號為脈衝信號時，驅動電路12驅動電機14轉動與脈衝信號的脈衝數相應的角度；當從驅動信號發生電路11輸出的信號為保持電流信號時，驅動電路12在電機14的定子和轉子磁場之間產生使電機定子和轉子定位的力矩。
每一次根據轉動脈衝數的脈衝信號驅動電機轉動之後，處理單元10都將期望閥體開度脈衝數進行存儲作為當前閥體開度脈衝數。
《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》中，保持電流為直流電流。
圖2示出了根據發明的一個實施例的電子膨脹閥的驅動控制方法的流程圖。如圖2所示，在步驟201，處理單元10接收電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並從期望閥體開度信號獲得期望閥體開度脈衝數。如前所述，期望閥體開度信號是從空調系統的主控器發出。如果期望閥體開度信號為脈衝數，處理單元10將該脈衝數作為期望閥體開度脈衝數。如果期望閥體開度信號為角度信號，處理單元10根據預先確定的算法將該角度信號轉換為與表示閥體開度的角度信號相對應的脈衝信號的脈衝數，並將其作為期望閥體開度脈衝數。
接下來，在步驟202，處理單元10從存儲器中讀取當前閥體開度脈衝數。處理單元10將期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數進行比較（步驟203），並且在二者不相同時，確定出需要使電子膨脹閥的電機轉動的脈衝信號的轉動脈衝數。如果期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數相同，則流程進行到步驟210。如果期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數不相同，處理單元10控制驅動信號發生電路11輸出第一預定持續時間的第一保持電流給驅動電路12，經驅動電路12進行功率放大之後施加到電子膨脹閥的電機上，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子磁場之間的相對位置進行一次定位（步驟204）。然後，驅動信號發生電路11在處理單元10的控制下輸出第一預定脈衝數的附加脈衝信號，該附加脈衝信號經驅動電路12進行功率放大之後作用到電子膨脹閥的電機上使得電機轉動一個微小角度（步驟205）。在步驟206，處理單元10再次控制驅動信號發生電路11輸出第二持續預定時間的第二保持電流，經驅動電路12進行功率放大之後施加到電子膨脹閥的電機上，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子磁場之間的相對位置進行二次定位。
接下來，處理單元10根據確定出的轉動脈衝數，控制驅動信號發生電路11產生與轉動脈衝數相應的轉動脈衝信號，並輸入到驅動電路12。轉動脈衝信號經驅動電路12進行功率放大之後，施加到電子膨脹閥的電機上使電機轉動與轉動脈衝數相對應的角度（步驟207）。在步驟208，處理單元10指示驅動信號發生電路11產生一個附加電流，經驅動電路12功率放大後施加到電機上產生力矩。該實施例中，步驟208並不是必須的。在步驟209，處理單元10將期望閥體開度脈衝數存儲到存儲器中作為當前閥體開度脈衝數，流程結束於步驟210。
該實施例中，第一持續時間和第二持續時間可以相同，也可以不同，但均至少為50毫秒。作為選擇，二者可以是60毫秒，70毫秒，80毫秒，90毫秒，100毫秒等。但是，為了不使電機過渡發熱，第一持續時間和第二持續時間最好不超過1秒。
該實施例中，第一預定脈衝數優選地為1個脈衝。
眾所周知，根據電子膨脹閥的特性，電機的驅動速率越慢則電機的勵磁轉矩越大。大轉矩有助於電機啟動時克服由於電子膨脹閥在長時間沒有使用或有油或異物在閥體的被粘連卡死時產生的阻力，從而使得電機的轉子和定子的相對位置能夠定位。因此在該實施例中，為了克服電機的啟動轉矩不足導致電子膨脹閥不能有效的驅動以及由於轉子與定子相對位置的偏移導致啟動失步的缺陷，在根據轉動脈衝數啟動電機之前，首先給電機施加第一持續時間的保持電流，然後給電機施加一個附加脈衝數的脈衝信號，再給電機施加一個第二持續時間的保持電流。這樣，利用二次施加的一定持續時間的保持電流，在電機上產生大的勵磁轉矩，克服電機的阻力並且完成電機的轉子和定子相對位置的兩次定位。這樣，當給電機施加與轉動脈衝數相應的脈衝信號時，就可以正確地控制電子膨脹閥的閥體開度。
圖3示出了根據發明的另一個實施例的電子膨脹閥的驅動控制方法的流程圖。在步驟301，如同步驟201一樣，處理單元10接收電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並從期望閥體開度信號獲得期望閥體開度脈衝數。接下來，在步驟302，處理單元10從存儲器中讀取當前閥體開度脈衝數。處理單元10將期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數進行比較（步驟303），並且在二者不相同時，確定出需要使電子膨脹閥的電機轉動的脈衝信號的轉動脈衝數。如果期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數相同，則流程進行到步驟312。如果期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數不相同，處理單元10控制驅動信號發生電路11輸出第一預定持續時間的第一保持電流給驅動電路12，經驅動電路12進行功率放大之後施加到電子膨脹閥的電機上，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子之間的位置進行一次定位（步驟304）。然後，驅動信號發生電路11在處理單元10的控制下輸出第一預定脈衝數的附加脈衝信號，該附加脈衝信號經驅動電路12進行功率放大之後作用到電子膨脹閥的電機上使得電機轉動一個微小角度（步驟305）。在步驟306，處理單元10再次控制驅動信號發生電路11輸出第二持續預定時間的第二保持電流，經驅動電路12進行功率放大之後施加到電子膨脹閥的電機上，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子之間的位置進行二次定位。
接下來，處理單元10根據確定出的轉動脈衝數，控制驅動信號發生電路11產生與轉動脈衝數相應的轉動脈衝信號，並輸入到驅動電路12。轉動脈衝信號經驅動電路12進行功率放大之後，施加到電子膨脹閥的電機上使電機轉動與轉動脈衝數相對應的角度（步驟307）。
在電子膨脹閥的電機轉動與轉動脈衝數相對應的角度之後，在步驟308，處理單元10控制驅動信號發生電路11輸出第三預定持續時間的第三保持電流給驅動電路12，經驅動電路12進行功率放大之後施加到電子膨脹閥的電機上，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子之間的位置進行一次定位。然後，驅動信號發生電路11在處理單元10的控制下輸出第二預定脈衝數的附加脈衝信號，該附加脈衝信號經驅動電路12進行功率放大之後作用到電子膨脹閥的電機上使得電機轉動一個微小角度（步驟309）。在步驟310，處理單元10再次控制驅動信號發生電路11輸出第四持續預定時間的第四保持電流，經驅動電路12進行功率放大之後施加到電子膨脹閥的電機上，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子之間的位置進行二次定位。在步驟311，處理單元10將期望閥體開度脈衝數存儲到存儲器中作為當前閥體開度脈衝數，流程結束於步驟312。
該實施例中，第一至第四持續時間可以相同，也可以不同，但均至少為50毫秒。作為選擇，第一至第四持續時間中的每一個可以是60毫秒，70毫秒，80毫秒，90毫秒，100毫秒等。但是，為了不使電機過渡發熱，第一至第四持續時間中的每一個最好不超過1秒。
該實施例中，第一預定脈衝數和第二預定脈衝數均為1個脈衝。
在該實施例中，不僅如圖2所示實施例一樣在啟動電子膨脹之前對電子膨脹閥的電機進行二次定位以克服電機的啟動轉矩不足導致電子膨脹閥不能有效的驅動以及由於轉子與定子相對位置的偏移導致啟動失步的缺陷，還在給電子膨脹閥的電機施加轉動脈衝數之後，再次對電子膨脹閥的電機進行二次定位，增強電機的力矩，以達到電機停止後電子膨脹閥不會由於冷媒壓力變動等情況使電子膨脹閥的電機的轉子產生位移。
圖4示出了根據《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》的另一個實施例的電子膨脹閥的驅動控制方法的流程圖。如圖4所示，在步驟401，如步驟201一樣，處理單元10接收電子膨脹閥的期望閥體開度信號，並從期望閥體開度信號獲得期望閥體開度脈衝數。接下來，在步驟402，處理單元10從存儲器中讀取當前閥體開度脈衝數。處理單元10將期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數進行比較（步驟403），並且在二者不相同時，確定出需要使電子膨脹閥的電機轉動的脈衝信號的轉動脈衝數。如果期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數相同，則流程進行到步驟409。如果期望閥體開度脈衝數與當前閥體開度脈衝數不相同，處理單元10根據確定出的轉動脈衝數，控制驅動信號發生電路11產生與轉動脈衝數相應的轉動脈衝信號，並輸入到驅動電路12。轉動脈衝信號經驅動電路12進行功率放大之後，施加到電子膨脹閥的電機上使電機轉動與轉動脈衝數相對應的角度（步驟404）。可選地，在步驟404之前，處理單元10控制驅動信號發生電路11輸出第一預定持續時間的第一保持電流給驅動電路12，經驅動電路12進行功率放大之後施加到電子膨脹閥的電機上，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子之間的位置進行一次定位。
在電子膨脹閥的電機轉動與轉動脈衝數相對應的角度之後，在步驟405，處理單元10控制驅動信號發生電路11輸出第三預定持續時間的第三保持電流給驅動電路12，經驅動電路12進行功率放大之後施加到電子膨脹閥的電機上，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子之間的位置進行一次定位。然後，驅動信號發生電路11在處理單元10的控制下輸出第二預定脈衝數的附加脈衝信號，該附加脈衝信號經驅動電路12進行功率放大之後作用到電子膨脹閥的電機上使得電機轉動一個微小角度（步驟406）。在步驟407，處理單元10再次控制驅動信號發生電路11輸出第四持續預定時間的第四保持電流，經驅動電路12進行功率放大之後施加到電子膨脹閥的電機上，在電機的轉子和定子之間產生磁場，利用該磁場產生的力矩對轉子和定子之間的位置進行二次定位。在步驟408，處理單元10將期望閥體開度脈衝數存儲到存儲器中作為當前閥體開度脈衝數，流程結束於步驟409。
該實施例中，第一、第三和第四持續時間可以相同，也可以不同，但均至少為50毫秒。作為選擇，第一、第三和第四持續時間中的每一個可以是60毫秒，70毫秒，80毫秒，90毫秒，100毫秒等。但是，為了不使電機過渡發熱，第一、第三和第四持續時間中的每一個最好不超過1秒。
該實施例中，優選地，第二預定脈衝數為1個脈衝。
在該實施例中，在給電子膨脹閥的電機施加轉動脈衝數之後，再次對電子膨脹閥的電機進行二次定位，增強電機的力矩，以達到電機停止後電子膨脹閥不會由於冷媒壓力變動等情況使電子膨脹閥的電機的轉子產生位移。而且，在給電子膨脹閥的電機施加轉動脈衝數之前，第一持續時間的保持電流使得電機產生大的力矩克服阻力，也有助於電子膨脹閥的正確啟動。
榮譽表彰
2018年12月20日，《電子膨脹閥的驅動控制裝置及方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
