步進電機防堵轉(zhuǎn)、防丟步的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及供熱通風與空氣調(diào)節(jié)(HVAC)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種步進電機防堵轉(zhuǎn)、防丟步的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的HVAC的風門主要由碳膜式伺服電機進行控制，在其使用過程中不存在風門堵轉(zhuǎn)或丟步的問題。由于步進電機可滿足整車的輕量化，HVAC設(shè)計可模塊平臺化，風門控制線控制精確度高等優(yōu)點，HVAC被越來越多地應(yīng)用到了汽車空調(diào)風門的控制領(lǐng)域，由于使用者越來越多，價格也越來越便宜，形成了良好的使用環(huán)境。預(yù)計在今后汽車空調(diào)的HVAC總成中，控制風門運動的電機會越來越多地采用步進電機的控制模式。
[0003]現(xiàn)有步進電機使用的常規(guī)控制方法為:
⑴風門電機第一次上電時，進行自學習(自學習就是復(fù)位清零的過程)。
[0004]⑵風門運行一定次數(shù)后進行一次自學習。
[0005]⑶每一次汽車啟動時進行一次自學習。
[0006]⑷通過模式的設(shè)置，在到極限位置時進行一次自學習。
[0007]現(xiàn)有步進電機控制方法的不足是:
⑴風門電機第一次上電時進行自學習
所述自學習采用最大行程來控制，也就是不管當前的位置如何，都將運行最大的角度后作為起始點位置并通過軟件程序中的規(guī)定，進行清零處理。其不足是:因為無法判斷風門的位置，因此在自學習過程中有時會存在過度堵轉(zhuǎn)的運行，再加上后期未對風門過盈量的釋放進行設(shè)計，長時間的使用會造成風門永久性變形。
[0008]⑵風門運行一定次數(shù)后進行一次自學習
按使用次數(shù)，當使用滿一定的次數(shù)(如50次)后進行一次自學習，以糾正風門平時運行時局部的咔滯引起的丟步而造成的風門控制上的偏差；其優(yōu)點是:不用每次學習，可減少客戶的抱怨。其不足是:不能及時糾正丟步所造成的控制偏差(有了此項自學習，第⑶就會沒有，一般是二者選一)。
[0009]⑶每一次汽車啟動時(IGN 0N)進行一次自學習
汽車關(guān)閉電源時，HVAC自動進入PARK模式；等到下次汽車電源開啟時，HVAC自動進入自學習模式，學習完畢后自動進入關(guān)閉前的模式:其優(yōu)點是:隨時進行偏差的修復(fù)，可預(yù)防丟步的產(chǎn)生。其不足是:每次開機時會進行一次自學習，需要延時一段時間再開啟空調(diào)，這可能會引起一些性急客戶的抱怨。另外，在控制不當?shù)那闆r下會因為過度學習而造成風門永久的變形或損傷。
⑷通過模式的設(shè)置，在到極限位置時進行一次自學習設(shè)置到極限位置時再進行一次自學習是在通過手動修復(fù)風門運行的過程中，由于風門卡滯帶來的丟步造成風門控制的偏差時再進行一次自學習。其不足是:如果客戶沒有進行極限位置的設(shè)置，則風門運行過程中造成的丟步不能及時得到修復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于客服上述不足，提供一種步進電機防堵轉(zhuǎn)、防丟步的控制方法，在HVAC自學習糾偏過程中進行力的釋放設(shè)計，減少風門運動機構(gòu)在使用過程中永久性的變形量，能避免在風門糾偏過程中造成的運動機構(gòu)的變形。
[0011]由于風門在自學習時是以已堵轉(zhuǎn)為目標位置的，此時風門的運動機構(gòu)會處在過盈狀態(tài)，而此時的目標位置又正好是零狀態(tài)位置，這樣，風門會一直處在過盈狀態(tài)，如果過盈狀態(tài)長時間未得到釋放的話，會造成風門的永久性變形。為了避免風門的永久性變形，在自學習過程中設(shè)置過盈量釋放的控制功能，在風門停留的任何位置，只要是在運行過程中發(fā)生異常，通過控制軟件能自動檢測到問題所在，在無需人為干涉的情況下能及時自動地進行最多兩次的修復(fù)處理，且在整個修復(fù)過程中用戶無異常感覺。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
[0013]一種步進電機防堵轉(zhuǎn)、防丟步的控制方法，包含以下控制步驟:
(1)風門電機第一次上電時的控制
HVAC在整車第一次上電時，不管當前的位置如何，風門都復(fù)位清零運行到程序規(guī)定的起始位置；復(fù)位時采用檢測堵轉(zhuǎn)信號時間來確認是否到位；
(2)復(fù)位過程控制
對風門進行單邊堵轉(zhuǎn)清零計算，清零要求全冷、吹面、內(nèi)循環(huán)；另一端按控制步數(shù)要求進行控制:將控制步數(shù)參數(shù)設(shè)置在預(yù)定程序中，初始值為HVAC廠家提供的初始運行角度或步數(shù)，通過與HVAC實際測量確定參數(shù)，清零后要求有回退；
其特征在于，還包括以下控制步驟:
(3)實際運行角度控制
若溫度風門角度范圍B。，朝全冷方向檢測到風門堵轉(zhuǎn)后回退A°并將步進電機步數(shù)清為0，定義為0°起始位置，即為全冷位置，由此走B。到全熱位置；
若模式風門角度范圍C。，朝吹臉方向檢測到風門堵轉(zhuǎn)后回退D°并將步進電機步數(shù)清為0，定義為0°起始位置，即為吹臉位置，由此走C。到除霜位置；
若內(nèi)外循環(huán)風門角度范圍E°，朝內(nèi)循環(huán)方向檢測到風門堵轉(zhuǎn)后回退F。并將步進電機步數(shù)清為0，定義為0°起始位置，即內(nèi)循環(huán)位置，由此開始走E°到外循環(huán)位置；
其中，A°、D°、F°是為了避免風門的永久性變形在自學習過程中進行了過盈量釋放的控制功能的參數(shù)。
[0014]進一步，所述控制步驟還包括:
(4 )中間運行過程中的自動檢測堵轉(zhuǎn)控制
增加在中間運行過程中對堵轉(zhuǎn)信號的自動檢測并對檢測到的信號進行后續(xù)處理:如果風門在中間位置運行不暢時，會存在咔滯現(xiàn)象，這時，通過目標運行角度和實際運行角度進行比對，如果判斷是未到達指定目標，即判斷為堵轉(zhuǎn)并進入自動修復(fù)階段；如果在規(guī)定時間內(nèi)不能完成修復(fù)，則通過保存故障代碼判定此風門堵轉(zhuǎn)，在下一次開機時進入自動修復(fù)狀態(tài)；
在中間運行過程中，當通過檢測信號反饋發(fā)現(xiàn)任何一個風門無法達到預(yù)期目標值時，應(yīng)判斷為風門堵轉(zhuǎn)；檢測到堵轉(zhuǎn)信號后，可通過單片機內(nèi)存的控制程序進行兩次修復(fù)； (5)第一次修復(fù)
第一次修復(fù)是依據(jù)目標位置與實際運行位置之間的對比值進行修復(fù)；
修復(fù)方法:當運行過程中實際運行位置通過采樣的數(shù)據(jù)無法達到目標規(guī)定的位置時，通過采樣堵轉(zhuǎn)信號，堵轉(zhuǎn)時扣除運行步數(shù)的記錄，繼續(xù)發(fā)送信號，超過一定時間后關(guān)閉信號發(fā)送；如修復(fù)失敗，保存故障代碼，以備作為下次開機時需要修復(fù)的依據(jù)；
(6)第二次修復(fù)
第二次修復(fù)是在第一次修復(fù)無效的情況下，當汽車再一次啟動時，HVAC對存在堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象的風門再進行一次自學習方式的修復(fù)；
修復(fù)方法:風門自動進入相應(yīng)的復(fù)位清零位置，進行清零修復(fù)，自學習完成后，風門將自動運行到IGN關(guān)機前控制位置，如果通過自動修復(fù)還不能運行到相應(yīng)的目的位置，則保存故障代碼，表示HVAC此修復(fù)的風門運動機構(gòu)運行有問題，需要進行報修處理。
[0015]進一步，所述控制步驟還包括:
(7)報修處理
如果通過兩次自動修復(fù)還不能運行到相應(yīng)的目標位置，HVAC則保存故障代碼，表示此次修復(fù)的風門運動機構(gòu)運行有問題，需要進行報修處理。
[0016]一種步進電機防堵轉(zhuǎn)、防丟步的控制方法，包含以下控制步驟:
(1)風門電機第一次上電時的控制
HVAC在整車第一次上電時，不管當前的位置如何，風門都復(fù)位清零運行到程序規(guī)定的起始位置；復(fù)位時采用檢測堵轉(zhuǎn)信號時間來確認是否到位；
(2)復(fù)位過程控制
對風門進