制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、電子膨脹閥，所述控制系統(tǒng)包括中心處理模塊、步進(jìn)驅(qū)動控制模塊、驅(qū)動模塊，電子膨脹閥在所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的運行包括初始化運行與流量調(diào)節(jié)運行階段，電子膨脹閥在所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的運行時動作速度可調(diào)且電子膨脹閥在流量調(diào)節(jié)運行時的最大動作速度小于等于在初始化運行時動作的最大速度，在流量調(diào)節(jié)運行時的最小動作速度小于初始化運行時動作的最小速度。這樣能實現(xiàn)系統(tǒng)相對快速及穩(wěn)定的調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)保持穩(wěn)定運行。
【專利說明】制冷劑循環(huán)系統(tǒng)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，具體地涉及一種設(shè)置了電子膨脹閥的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)如汽車空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]電子膨脹閥作為一種新型的節(jié)流元件已廣泛應(yīng)用在家用空調(diào)領(lǐng)域。電子膨脹閥可以根據(jù)系統(tǒng)的要求靈活改變空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流量，實現(xiàn)對過熱度的有效控制，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的效能的提高。電子膨脹閥是一種由步進(jìn)電機驅(qū)動閥芯運動、通過針形閥芯開啟度，調(diào)整閥口的大小，從而調(diào)整制冷劑流量的機構(gòu)。
[0003]在家用空調(diào)系統(tǒng)中，控制器有規(guī)律地發(fā)出電壓脈沖序列給電子膨脹閥步進(jìn)電機的線圈，使得步進(jìn)電機的各相線圈按一定規(guī)律進(jìn)行通電和不通電，達(dá)到有規(guī)律地控制線圈定子各個爪級磁性的變化，進(jìn)而控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動帶動閥針的上下移動，達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。在家用空調(diào)系統(tǒng)等非移動式空調(diào)系統(tǒng)中，空調(diào)系統(tǒng)所處環(huán)境相對較穩(wěn)定，電子膨脹閥以固定速度進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。
[0004]但在車用空調(diào)系統(tǒng)等移動式空調(diào)系統(tǒng)或其他制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中，系統(tǒng)系統(tǒng)所處環(huán)境復(fù)雜多變，需要系統(tǒng)以更為智能靈活的方式來應(yīng)對環(huán)境變化對系統(tǒng)帶來的影響。如對于家調(diào)系統(tǒng)來說，對于對制冷劑流量進(jìn)行調(diào)節(jié)進(jìn)而直接影響空氣調(diào)節(jié)效果的節(jié)流元件電子膨脹閥來說，如果針對不同工況能以不同速度來調(diào)節(jié)制冷劑流量，將有助于空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)對這種復(fù)雜工況帶來的挑戰(zhàn)。
[0005]在車用空調(diào)環(huán)境，至少以下工況有調(diào)節(jié)電子膨脹閥動作速度的需求:
[0006]比如當(dāng)過熱度驟增或者驟降等負(fù)荷急劇變化時，或者壓縮機、風(fēng)機工況發(fā)生較大改變時，希望能快速地調(diào)節(jié)制冷劑的流量，以達(dá)到快速穩(wěn)定系統(tǒng)工況的目的；
[0007]又比如當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)啟動時，希望能快速地定位到預(yù)設(shè)固定開度；
[0008]又比如當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)停止運行時，希望快速關(guān)閉以利于避免高低壓平衡。
[0009]而當(dāng)過熱度出現(xiàn)震蕩時，希望電子膨脹閥在過熱度調(diào)節(jié)時降低動作速度。在負(fù)荷比較低的情況下，或者壓縮機控制和膨脹閥控制出現(xiàn)相互影響時，系統(tǒng)容易出現(xiàn)過熱度振蕩。此時希望通過降低電子膨脹閥的動作速度，以利于振蕩的減小和消除。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0010]本發(fā)明的目的在于使系統(tǒng)能減少由于電子膨脹閥的動作而產(chǎn)生的振蕩且在必要時減少電子膨脹閥動作時間，為此本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0011]一種制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、電子膨脹閥，所述控制系統(tǒng)包括中心處理模塊、步進(jìn)驅(qū)動控制模塊或步進(jìn)驅(qū)動控制模塊和驅(qū)動模塊，
[0012]所述中心處理模塊負(fù)責(zé)接收并解析系統(tǒng)控制信息、將解析的針對電子膨脹閥的控制信號發(fā)送給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊、記錄或存儲當(dāng)前電子膨脹閥的開度信息；或者所述中心處理模塊負(fù)責(zé)接收輸入信號和或傳感器信號、然后運算產(chǎn)生對電子膨脹閥的控制信號、將產(chǎn)生的針對電子膨脹閥的控制信號發(fā)送給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊、記錄或存儲當(dāng)前電子膨脹閥的開度信息；
[0013]在所述控制系統(tǒng)沒有單獨設(shè)置驅(qū)動模塊時，步進(jìn)驅(qū)動控制模塊負(fù)責(zé)接收所述中心處理模塊過來對電子膨脹閥控制的控制信號，并提供給所述電子膨脹閥的線圈滿足所述中心處理模塊過來對電子膨脹閥控制的控制信號要求的電流；
[0014]所述控制系統(tǒng)也可以單獨設(shè)置驅(qū)動模塊，在所述控制系統(tǒng)中設(shè)置有驅(qū)動模塊時，步進(jìn)驅(qū)動控制模塊負(fù)責(zé)接收所述中心處理模塊過來對電子膨脹閥控制的控制信號，并控制所述驅(qū)動模塊使得流經(jīng)電子膨脹閥線圈的電流變化滿足所述中心處理模塊過來對電子膨脹閥控制的控制信號的要求；驅(qū)動模塊按照步進(jìn)驅(qū)動控制模塊的信號要求給所述電子膨脹閥的線圈提供電流；
[0015]所述電子膨脹閥在所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的運行包括初始化運行階段與流量調(diào)節(jié)運行階段，且所述電子膨脹閥在流量調(diào)節(jié)運行時的最大動作速度小于等于在初始化運行時動作的最大動作速度，在流量調(diào)節(jié)運行時的最小動作速度小于初始化運行時動作的最小動作速度；
[0016]所述中心處理模塊還可以接收與傳送步進(jìn)驅(qū)動控制模塊過來的反饋信號。
[0017]所述電子膨脹閥在所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的初始化運行時動作速度固定，在流量調(diào)節(jié)運行時的速度可調(diào)，且所述電子膨脹閥在流量調(diào)節(jié)運行時的動作速度小于等于在初始化運行時動作的速度。
[0018]所述中心處理模塊包括定時器模塊，所述電子膨脹閥動作速度的調(diào)節(jié)通過所述中心處理模塊改變所述定時器模塊的設(shè)定定時值，在定時值到后中心處理模塊輸出相應(yīng)電平信號提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊，步進(jìn)驅(qū)動控制模塊接收到相應(yīng)電平信號有效變化時控制所述電子膨脹閥動作一個單次步進(jìn)量，這樣通過控制電子膨脹閥的單次步進(jìn)量的動作時間從而實現(xiàn)對所述電子膨脹閥的動作速度的調(diào)節(jié)。
[0019]所述中心處理模塊與步進(jìn)驅(qū)動控制模塊可以通過SPI接口連接，所述步進(jìn)驅(qū)動控制模塊通過SPI接口接收所述中心處理模塊發(fā)送的針對所述電子膨脹閥的電機動作的單次步進(jìn)量值，單次步進(jìn)量值為設(shè)定的微步和“本次微步個數(shù)段”的乘積，最大不超過一個整步，微步方式設(shè)定為1/N整步，本次微步個數(shù)段為n，電機走的單次步進(jìn)量值即等于n/N，其中I < η < N，這樣通過控制電子膨脹閥的單次步進(jìn)量值從而實現(xiàn)對所述電子膨脹閥的動作速度的調(diào)節(jié)。
[0020]所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)具體為汽車空調(diào)系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)還包括LIN收發(fā)模塊，所述LIN收發(fā)模塊通過LIN線連接到LIN總線，所述LIN收發(fā)模塊接收LIN總線過來的數(shù)字信號的電壓電平轉(zhuǎn)換后發(fā)送給所述中心處理模塊、并接收與轉(zhuǎn)換傳送所述中心處理模塊發(fā)送過來的信號。
[0021]所述LIN收發(fā)模塊通過LIN線接收LIN總線上的信號包括對所述電子膨脹閥的控制信號，控制信號包括所述電子膨脹閥所要到達(dá)的開度信號、動作速度信息；所述LIN收發(fā)模塊將接收到的數(shù)字信號的電壓電平轉(zhuǎn)換后發(fā)送給中心處理模塊；所述中心處理模塊對控制信號的含義進(jìn)行解析；所述中心處理模塊根據(jù)當(dāng)前開度和新的要到達(dá)的開度信息，計算得到需要提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊的步進(jìn)量值、電機的驅(qū)動方向(即旋轉(zhuǎn)方向)信息，并把控制所述電子膨脹閥動作的信息提供給所述步進(jìn)驅(qū)動控制模塊。
[0022]所述LIN收發(fā)模塊通過LIN線接收LIN總線上的信號包括對所述電子膨脹閥的控制信號，控制信號包括所述電子膨脹閥所要到達(dá)的開度信號；所述LIN收發(fā)模塊將接收到的數(shù)字信號的電壓電平轉(zhuǎn)換后發(fā)送給中心處理模塊；所述中心處理模塊對控制信號的含義進(jìn)行解析；所述中心處理模塊根據(jù)當(dāng)前開度和新的要到達(dá)的開度信息，計算得到需要提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊的步進(jìn)量值、電機的驅(qū)動方向(即旋轉(zhuǎn)方向)信息、動作速度信息，并把控制所述電子膨脹閥動作的信息提供給所述步進(jìn)驅(qū)動控制模塊。
[0023]所述電子膨脹閥在所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的運行還可以包括快速關(guān)斷運行階段，所述快速關(guān)斷運行信號通過LIN線從LIN總線上接收，在中心處理模塊接收到快速關(guān)斷信號后，即控制所述電子膨脹閥執(zhí)行快速關(guān)斷，且所述電子膨脹閥在快速關(guān)斷運行階段的動作速度大于等于在初始化運行階段的動作速度。
[0024]所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)為汽車空調(diào)系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)還包括輸入處理器、通信接口，所述輸入處理器用于接收從空調(diào)控制面板上輸入的各種開關(guān)控制信號和或空調(diào)系統(tǒng)管路中布置的各種傳感器檢測到的信號，輸入處理器對輸入的各種開關(guān)控制信號和或傳感器信號進(jìn)行處理或轉(zhuǎn)換后輸出給中心處理模塊；通信接口用于接收車上其他模塊發(fā)出的信號并傳送給所述中心處理模塊；所述中心處理模塊根據(jù)輸入處理器處理后輸入的開關(guān)控制信號和或傳感器信號，及經(jīng)通信接口輸入的信號，再結(jié)合自身存儲器中存儲的控制程序及信息，運算后得出所述電子膨脹閥所要到達(dá)的開度信息、動作速度信息。
[0025]電子膨脹閥在所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的運行還可以包括快速關(guān)斷運行階段，快速關(guān)斷運行信號通過通信接口或輸入處理器接收，在中心處理模塊接收到快速關(guān)斷信號后，即控制所述電子膨脹閥執(zhí)行快速關(guān)斷，且所述電子膨脹閥在快速關(guān)斷運行階段的動作速度大于等于在初始化運行階段的動作速度。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的電子膨脹閥的動作速度可根據(jù)工況要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，如使空調(diào)系統(tǒng)在電子膨脹閥初始化時動作速度較快，盡快進(jìn)入空調(diào)運行工況，而在正常調(diào)節(jié)時，使電子膨脹閥的動作速度隨工況而改變，從而保證系統(tǒng)能快速進(jìn)入運行工況的同時，也能保證運行相對穩(wěn)定。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0027]下述附圖以汽車空調(diào)系統(tǒng)為例進(jìn)行具體說明，其中:
[0028]圖1是本發(fā)明第一種具體實施例中的信號連接示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明第二種具體實施例中的信號連接示意圖；
[0030]圖3示意出了信號在LIN幀響應(yīng)段中的一種分布情況示意圖；
[0031 ] 圖4示意出了中心處理模塊(或汽車空調(diào)中心處理模塊)與步進(jìn)驅(qū)動控制模塊的相關(guān)針腳的一種連接方式的示意圖；
[0032]圖5示意出了中心處理模塊(或汽車空調(diào)中心處理模塊)與步進(jìn)驅(qū)動控制模塊的相關(guān)針腳的另一種連接方式的示意圖；
[0033]圖6為中心處理模塊的一種實施方式的不意框圖；
[0034]圖7為步進(jìn)驅(qū)動控制模塊與驅(qū)動模塊的一種【具體實施方式】的連接示意框圖；
[0035]圖8為中心處理模塊接收到LIN信號后的流程示意圖；
[0036]圖9為圖8中步驟S90 “控制EXV走向目標(biāo)開度”的一種【具體實施方式】的流程示意圖；
[0037]圖10為圖8中步驟S80 “EXV執(zhí)行初始化”中“從當(dāng)前位置運行到全開”這一部分的一種【具體實施方式】流程示意圖；
[0038]圖11為中心處理模塊與步進(jìn)驅(qū)動控制模塊之間的一種SPI通信的示意圖；
[0039]圖12為微步值設(shè)定數(shù)據(jù)段為1/4微步時，A、B兩相線圈內(nèi)的電流波形示意圖。
【【具體實施方式】】
[0040]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行說明，實施例以汽車空調(diào)系統(tǒng)為例，請參圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一種具體實施例，該圖示意性地給出了與LIN總線連接的用于控制EXV的控制系統(tǒng)的電控部分。
[0041]控制系統(tǒng)包括電控部分23與機械部分，電控部分23包括LIN收發(fā)模塊25、中心處理模塊26、步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27、驅(qū)動模塊28 ；電控部分23通過LIN線連接到LIN總線24。其中步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27控制驅(qū)動模塊28中的開關(guān)管有規(guī)律的關(guān)斷和導(dǎo)通，使得電流按既定規(guī)律流經(jīng)電子膨脹閥(EXV)的A相線圈29和B相線圈39，從而實現(xiàn)對電子膨脹閥的動作的控制驅(qū)動；同時步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27還接收A相電流值和B相電流值信息。
[0042]LIN收發(fā)模塊25通過LIN線接收LIN總線上的幀(frame)，對組成幀的數(shù)字信號的電壓電平轉(zhuǎn)換后發(fā)送給中心處理模塊26、并接收與轉(zhuǎn)換傳送中心處理模塊26發(fā)送過來的信號；中心處理模塊26負(fù)責(zé)對幀的含義進(jìn)行解析、將解析后的針對電子膨脹閥的控制信號發(fā)送給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27、并接收與傳送步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27過來的反饋信號、記錄或存儲當(dāng)前電子膨脹閥的開度信息。具體來說，中心處理模塊26首先對巾貞頭(frame header)中的巾貞標(biāo)識符(frame identifier)進(jìn)行判斷，當(dāng)判斷結(jié)果為該巾貞信息為指向EXV的命令中貞，則中心處理模塊26進(jìn)一步接收巾貞響應(yīng)段(frame response)并對其中的信號(signal)進(jìn)行解析或?qū)⒁呀?jīng)接收的幀信息的幀響應(yīng)段的信號進(jìn)行解析。如果當(dāng)解析結(jié)果為要求電子膨脹閥需要從當(dāng)前開度走到一個新的開度時，中心處理模塊26根據(jù)當(dāng)前開度和新的開度信息，計算得到需要提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27的步進(jìn)量值、電機的驅(qū)動方向(即旋轉(zhuǎn)方向)信息，并把所述步進(jìn)量信息和電機驅(qū)動方向信息、提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27。步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27收到所述步進(jìn)量信息和電機驅(qū)動方向信息后，控制驅(qū)動模塊28使得流經(jīng)A相線圈和B相線圈的電流變化滿足所述步進(jìn)量值和電機驅(qū)動方向的要求。在電流流經(jīng)A相線圈和B相線圈的過程中，A相線圈和B相線圈的電流被實時反饋到步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27，用于對線圈中電流值的監(jiān)測，以實現(xiàn)步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27對驅(qū)動模塊28中開關(guān)管的開關(guān)控制。而針對電子膨脹閥的動作速度信息則由中心處理模塊計算后，設(shè)定中心處理模塊內(nèi)定時器的定時值，定時值到后中心處理模塊輸出電平信號提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27，從而實現(xiàn)步進(jìn)電機的動作速度的控制；另外，中心處模塊的計算可以是先通過模擬或?qū)嶒灩袒谥行奶幚砟K內(nèi)，在接收到相關(guān)信號后進(jìn)行運算或直接通過固化的表格得出相應(yīng)的值坐坐寸寸ο
[0043]圖1所示實施例中電控部分的步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27、驅(qū)動模塊28可以集成在一個集成電路(IC)中，如Onsemi的NCV70501或Allegro的A4980或其他集成步進(jìn)電機驅(qū)動集成芯片；LIN收發(fā)模塊25和中心處理模塊26可以各自是一個單獨的集成電路，如LIN收發(fā)模塊可以是NXP的1028集成芯片，中心處理模塊可以是8位單片機，如freescale的HCS08系列單片機。另外上述4個模塊也可以集成在一個集成電路中，如Elmos的E523集成芯片等等。這些控制系統(tǒng)可以設(shè)置在空調(diào)系統(tǒng)中，也可以固定設(shè)置在電子膨脹閥或靠近電子膨脹閥的位置上。
[0044]上面介紹的第一實施例中電控部份是通過LIN線與LIN總線通訊的，另外也可以通過其他方式，如圖2所示，圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二種實施例信號連接的示意圖。汽車空調(diào)控制裝置30是整個汽車空調(diào)控制的中心，除了包含針對EXV控制的電控部分36外，還包含其他與實施汽車空調(diào)控制有關(guān)的各種模塊，在此僅示意性地說明與本發(fā)明相關(guān)的部分。具體來說，汽車空調(diào)控制裝置30還包括輸入處理器31、汽車空調(diào)中心處理模塊32、驅(qū)動器34、通信接口 38。這里汽車空調(diào)中心處理模塊32即作為制冷劑循環(huán)系統(tǒng)的中心處理模塊。
[0045]輸入處理器31，用于接收從空調(diào)控制面板(圖中未示出)上輸入的各種開關(guān)控制信號，還用于接收空調(diào)系統(tǒng)管路中布置的各種傳感器檢測到的信號，如各個溫度傳感器檢測到的制冷劑或空氣溫度值，又如各個壓力傳感器檢測到的制冷劑的壓力值等等。輸入處理器31對輸入的各種開關(guān)信號和傳感器信號進(jìn)行處理或轉(zhuǎn)換如進(jìn)行如濾波或電平轉(zhuǎn)換后輸出給汽車空調(diào)中心處理模塊32。通信接口 38用于接收車上其他模塊發(fā)出的信號，如發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、風(fēng)機轉(zhuǎn)速信號、快速關(guān)斷EXV信號等等；該接口可以是CAN接口。
[0046]汽車空調(diào)中心處理模塊32，根據(jù)輸入處理器31處理后輸入的開關(guān)控制信號和傳感器信號，及經(jīng)通信接口 38輸入的信號，再結(jié)合自身存儲器中存儲的控制程序控制汽車空調(diào)系統(tǒng)中的各個被控單元，如用于控制EXV的電控部分36、驅(qū)動風(fēng)機、風(fēng)門等模塊的驅(qū)動器34等等。電控部分36包括步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27、驅(qū)動模塊28。步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27收到汽車空調(diào)中心處理模塊32過來對電子膨脹閥控制的步進(jìn)量信息和電機驅(qū)動方向信息后，控制驅(qū)動模塊28使得流經(jīng)電子膨脹閥A相線圈29和B相線圈39的電流變化滿足所述步進(jìn)量值和電機驅(qū)動方向的要求，同樣A相線圈29和B相線圈39的電流值經(jīng)步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27傳遞到汽車空調(diào)中心處理模塊32 ;而針對電子膨脹閥的動作速度信息則由汽車空調(diào)中心處理模塊計算后，設(shè)定中心處理模塊內(nèi)定時器的定時值，定時值到后中心處理模塊輸出電平信號提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27，從而實現(xiàn)步進(jìn)電機的動作速度的控制。
[0047]該實施例相對于圖1所示實施例的不同在于將控制EXV的電控部分都集成到了汽車空調(diào)控制裝置30上而成為該裝置的一部分，因此一方面不需要LIN收發(fā)模塊，另一方面也不需要為EXV專門配置一個單獨的中心處理模塊，而是可以和其他模塊共享汽車空調(diào)控制裝置30中的汽車空調(diào)中心處理模塊32。
[0048]汽車空調(diào)中心處理模塊32根據(jù)輸入處理器31處理后輸入的開關(guān)控制信號和傳感器信號及經(jīng)通信接口 38輸入的信號，再結(jié)合自身存儲器中存儲的EXV的當(dāng)前開度信息，計算得到需要提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27的步進(jìn)量信息和電機的驅(qū)動方向(即旋轉(zhuǎn)方向)信息，并把所述步進(jìn)量信息和電機驅(qū)動方向信息提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27。步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27接收到該步進(jìn)量值和電機驅(qū)動方向信息后對驅(qū)動模塊28的控制與以上實施例相同。電控部分36可以集成在一個集成電路中，如Onsemi的NCV70501或Allegro的A4980或其他步進(jìn)電機驅(qū)動集成芯片；汽車空調(diào)中心處理模塊可以是16位單片機,如freescale的MC9S12G系列單片機。
[0049]圖3為第一個實施例中相關(guān)信號在發(fā)給中心處理模塊26時LIN命令巾貞響應(yīng)段的一種分布情況示意圖。其中，LIN命令幀中第一個字節(jié)的BitO為快速關(guān)斷信號，當(dāng)車輛發(fā)生碰撞等緊急狀況時，或者當(dāng)認(rèn)為必要時，控制EXV的主節(jié)點將該信號置為有效并通過LIN總線發(fā)送給控制系統(tǒng)從而控制EXV實施快速關(guān)閉動作；另外也可以由LIN收發(fā)模塊通過LIN總線讀取信號。第一個字節(jié)的bitl為初始化信號。第二個字節(jié)整個字節(jié)和第三個字節(jié)的起始2位共同組成目標(biāo)開度信號，總共可以為1bit位。該目標(biāo)開度信號中的值可以是EXV目標(biāo)步數(shù)位置；另外也可以是以EXV目標(biāo)開度位置相對最大開度位置的百分比的方式，如1023 (10位全為I)表示100%開度。在電子膨脹閥的速度信號也由系統(tǒng)提供的情況下，第三個字節(jié)的高6位bit可以為速度等級信號，如利用6位表示速度等級信號的情況下可以代表最多64個速度等級。
[0050]對于第二個實施例，汽車空調(diào)中心處理模塊不涉及LIN信號的收發(fā)，快速關(guān)斷信號可以通過通信接口 38以CAN信號的方式輸入，而對于初始化信號、目標(biāo)開度信號和速度信號，汽車空調(diào)中心處理模塊32可以根據(jù)輸入處理器31和通信接口 38的輸入信號并通過固化設(shè)置的程序運行計算得到，因此不需要專門定義這三個信號。
[0051]對于第一個實施例中，也可以是信號幀中沒有定義速度等級信號，而通過中心處理模塊26根據(jù)保存的當(dāng)前EXV開度信息、接收到的EXV目標(biāo)開度信息通過運算得到，如根據(jù)運算結(jié)果確定不同的電機運行速度。
[0052]圖4為中心處理模塊(或汽車空調(diào)中心處理模塊)與步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27的相關(guān)針腳的一種連接方式的示意圖。步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27與中心處理模塊互連的針腳(Pin)有:步進(jìn)(STEP)針腳、方向(DIR)針腳，其中步進(jìn)(STEP)針腳與中心處理模塊的PAO針腳連通，方向(DIR)針腳與中心處理模塊的PAl針腳連通，通過步進(jìn)(STEP)針腳接收步進(jìn)量信息，通過方向(DIR)針腳接收電子膨脹閥的動作方向信號。中心處理模塊通過PAO和PAl分別輸出電壓信號給STEP針腳和DIR針腳。當(dāng)PAO 口輸出給STEP針腳的電壓發(fā)生切換，如從低電平切換為高電平時，步進(jìn)驅(qū)動控制模塊控制驅(qū)動模塊使得流經(jīng)線圈的電流產(chǎn)生變化，從而控制電子膨脹閥的電機動作。每變化一次，電機就轉(zhuǎn)動一個單次步進(jìn)量，本說明書中單次步進(jìn)量是指電機動作一次走的步進(jìn)量，最大不超過一個整步。即對于用STEP信號驅(qū)動電機動作的方式時，STEP信號每一次有效變化，電機會動作單次步進(jìn)量值。
[0053]電機轉(zhuǎn)動方向受DIR針腳的輸入信號控制，比如當(dāng)為高電平時，對應(yīng)電機正轉(zhuǎn)。這里每個單次步進(jìn)量值是可以設(shè)置與調(diào)節(jié)的，不一定是電機本身結(jié)構(gòu)決定的一個整步，而可以是如1/2個整步、1/4個整步、1/8個整步、1/16個整步等微步值。在系統(tǒng)需要微調(diào)時，單次步進(jìn)量值可以采用較小的整步值，而在需要快速動作時，單次步進(jìn)量值可以采用較大的微步值或一個整步。電子膨脹閥的電機轉(zhuǎn)動的單次步進(jìn)量的大小通過在芯片上設(shè)置單次步進(jìn)量，并通過步進(jìn)驅(qū)動模塊輸出針對兩相線圈的電流值相位關(guān)系來實現(xiàn)。單次步進(jìn)量可以是一個整步，也可以是微步方式。
[0054]由于該方式中電機只在STEP針腳上的電壓發(fā)生切換且方向有效時轉(zhuǎn)動，因此可以通過控制STEP針腳上電壓的切換周期來控制電機移動一個單次步進(jìn)量的時間從而控制動作速度。當(dāng)切換周期長，則電機轉(zhuǎn)動速度低，當(dāng)切換周期短，則電機轉(zhuǎn)動速度高。具體可以利用中心處理模塊中的定時器來控制切換周期的長短。當(dāng)定時器設(shè)定的定時時間到達(dá)，中斷被觸發(fā)，在中斷程序中對PAO輸出給STEP針腳的電壓進(jìn)行切換。這樣，通過改變定時時間，可以控制電機速度。具體，可以通過中心處理模塊中固化的程序表格、或運算公式通過中心處理模塊運算得到，然后控制定時器工作。
[0055]圖5為中心處理模塊(或汽車空調(diào)中心處理模塊)與步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27的相關(guān)針腳的另一種連接方式的示意圖。步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27與中心處理模塊通過SPI接口互連，針腳(Pin)有:SDI (從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入)針腳、SDO (從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出)針腳、SCK (時鐘)針腳、STRn (片選)針腳，分別與中心處理模塊的PB2、PB3、PB1、PB0針腳相連。電機走的單次步進(jìn)量值為設(shè)定的微步和“本次微步個數(shù)段”的乘積，最大不超過一個整步，如設(shè)定微步方式為1/16整步，本次微步個數(shù)段為n，電機走的單次步進(jìn)量值即等于n/16，其中I彡16。步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27通過SPI 口收到微步值設(shè)定數(shù)據(jù)段和本次微步個數(shù)段并發(fā)給步進(jìn)驅(qū)動控制中心270，步進(jìn)驅(qū)動控制中心270控制驅(qū)動模塊28，使得提供給線圈中電流波形按照微步值設(shè)定數(shù)據(jù)段和本次微步個數(shù)段的要求變化。微步值設(shè)定數(shù)據(jù)段確定了電機單次步進(jìn)量的最小值，如選1/4微步，則電機單次步進(jìn)量最小值為1/4個整步。本次微步個數(shù)段確定了電機本次動作要移動多少個微步，并和微步值設(shè)定數(shù)據(jù)段一起確定電機的單次步進(jìn)量。如微步值設(shè)定數(shù)據(jù)段指定N為1/8微步，本次微步個數(shù)段η為4，則電機的單次步進(jìn)量為1/2個整步。請參圖12，圖12為微步值設(shè)定數(shù)據(jù)段設(shè)定為1/4微步，Α、Β兩相線圈內(nèi)的電流波形示意圖，其中從Step (η)到Step (η+1),電機走完一個整步。請參圖6與圖7,圖6為中心處理模塊的一種實施方式的示意框圖，圖7為步進(jìn)驅(qū)動控制模塊與驅(qū)動模塊的一種【具體實施方式】的連接示意框圖。中心處理模塊26包括SCI (serial communicat1n interface)接口 262、定時器(HMER)模塊 261、中心處理器 260 (CPU, central processing unit),ROM存儲器 266、RAM 存儲器 267、PA 口 263、PB 口 264 及 SPI 口 265 ；PA 口 263、PB 口 264 為通用1端口，分別含多個通用1針腳；SPI 口 265為通用外設(shè)接口，在本發(fā)明中可以與步進(jìn)驅(qū)動控制模塊的SPI接口通信。中心處理模塊26的SCI接口 262可以用于與LIN收發(fā)模塊25通信；定時器模塊261用于定時，當(dāng)定時時間到，產(chǎn)生中斷信號給中心處理器260 ;而ROM存儲器266、RAM存儲器267用于存儲程序和數(shù)據(jù)；中心處理器260根據(jù)ROM和RAM中存儲的程序和數(shù)據(jù)來執(zhí)行算術(shù)邏輯計算，控制上述各個模塊。在需要進(jìn)行速度控制時，如中心處理模塊26通過SCI接口 262收到初始化信號后，程序計算得到相應(yīng)的電機速度，再根據(jù)該速度給定時器模塊261賦相應(yīng)的定時值，定時器運行后，當(dāng)所賦定時值時間到即產(chǎn)生中斷信號，程序即進(jìn)入到相應(yīng)的中斷程序運行。
[0056]步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27包括步進(jìn)驅(qū)動控制中心270、STEP 口和DIR 口 272、SPI 口271，驅(qū)動模塊28包括兩個由4個開關(guān)管組成的H橋281分別驅(qū)動電子膨脹閥的A相線圈29、B相線圈39。步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27通過電流采樣電阻Rsa、Rsb，通過測量電流采樣電阻Rsa、Rsb兩端的電壓從而得到流經(jīng)線圈的電流。步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27中的步進(jìn)驅(qū)動控制中心270通過STEP 口和DIR 口 272，或者通過SPI 口 271接收到中心處理模塊發(fā)出的步進(jìn)控制的相關(guān)控制信號后，控制驅(qū)動模塊28，使得流經(jīng)A相線圈和B相線圈的電流變化滿足所述步進(jìn)量值和電機驅(qū)動方向的要求。在電流流經(jīng)線圈的過程中，A相和B相的電流分別被實時反饋到步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27，用于對線圈中電流值的監(jiān)測，以實現(xiàn)步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27對驅(qū)動模塊28中開關(guān)管的開關(guān)控制。
[0057]下面介紹一下本發(fā)明控制系統(tǒng)的控制運行過程，請參圖8-圖10，其中圖8為本發(fā)明中第一實施例中的控制系統(tǒng)接收到LIN信號后的流程示意圖，圖9為圖8中步驟S90“控制EXV走向目標(biāo)開度”的一種【具體實施方式】的流程示意圖，其示出了一種改變STEP針腳電壓切換周期長短的方法；圖10為圖8中步驟S80 “EXV執(zhí)行初始化”中“從當(dāng)前位置運行到全開”這一部分的一種【具體實施方式】流程示意圖。電子膨脹閥的運行可以包括快速關(guān)斷、初始化運行及流量調(diào)節(jié)運行，如當(dāng)控制系統(tǒng)接收到快速關(guān)斷信號并解析為有效，則以最高運行速度控制電子膨脹閥執(zhí)行關(guān)斷；而在空調(diào)系統(tǒng)剛開啟運行或關(guān)閉時，則執(zhí)行初始化運行。電子膨脹閥的初始化運行，是指其進(jìn)行全開度確認(rèn)的一個過程，比如從當(dāng)前開度先運行到開度為100%再運行到開度O最后再運行到一個默認(rèn)開度位置。
[0058]汽車空調(diào)系統(tǒng)可以控制EXV在點火開關(guān)啟動(Ignit1n on)或點火開關(guān)關(guān)閉(Ignit1n off)或空調(diào)系統(tǒng)開啟或關(guān)閉(A/C off)時執(zhí)行初始化，也可以在汽車空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)為需要EXV執(zhí)行該命令的時候(如認(rèn)為EXV可能故障時)執(zhí)行。由于初始化運行的目的是進(jìn)行自檢確認(rèn)整個開度范圍可用，不涉及流量調(diào)節(jié)，因此可以采用與流量調(diào)節(jié)不一樣的運行速度。因為初始化過程較長，以高于流量調(diào)節(jié)時的速度運行，可以加快初始化過程。當(dāng)控制系統(tǒng)中的處理器如中心處理模塊接收到初始化信號并解析為該位有效，則選擇相應(yīng)速度控制EXV進(jìn)行初始化動作。初始化動作的速度可以預(yù)先設(shè)置在中心處理模塊中，也可以是由中心處理模塊在接到信號后再運算得出。如果不定義初始化信號，也可以通過對目標(biāo)開度信號中數(shù)值的范圍來判斷是否要進(jìn)行初始化。比如約定流量調(diào)節(jié)時目標(biāo)開度信號值范圍在10%到90%之間，當(dāng)EXV收到該信號值為O或100%開度，則按初始化速度來動作。
[0059]EXV的流量調(diào)節(jié)，是按照目標(biāo)開度信號要求運行到指定的目標(biāo)開度位置。在流量調(diào)節(jié)階段，EXV根據(jù)對目標(biāo)開度信號和速度信號的解析選擇對應(yīng)的速度控制步進(jìn)電機動作。
[0060]控制系統(tǒng)的控制運行過程包括以下步驟:
[0061]S10、控制系統(tǒng)的中心處理模塊接收LIN信號幀頭；
[0062]S20、控制系統(tǒng)判斷接收到的LIN信號幀頭是否是針對EXV控制的；如是，轉(zhuǎn)S30 ；如否，轉(zhuǎn)S100 ；
[0063]S30、控制系統(tǒng)的中心處理模塊接收LIN信號的數(shù)據(jù)段；
[0064]S40、判斷接收到的信號是否是需要EXV進(jìn)行快速關(guān)斷，如是，轉(zhuǎn)S70 ;如否，轉(zhuǎn)S50 ；
[0065]S50、判斷接收到的信號是否是需要進(jìn)行初始化，如是，轉(zhuǎn)S80 ;如否，轉(zhuǎn)S60 ；
[0066]S60 JljWEXV的目標(biāo)開度值是否等于當(dāng)前開度值，如是，轉(zhuǎn)S100 ;如否，轉(zhuǎn)S90 ；
[0067]S70、控制EXV進(jìn)行快速關(guān)斷動作；
[0068]S80、控制EXV以較快的動作速度執(zhí)行初始化動作；
[0069]S90、控制EXV向目標(biāo)開度方向動作；
[0070]S100、結(jié)束。
[0071]在上述控制流程中，也可以是LIN信號一起接收，然后進(jìn)行后續(xù)的判斷執(zhí)行。
[0072]另外上述S80步驟中初始化的全開一部份的動作可以包括如下子步驟:
[0073]S810、中心處理模塊的PAl輸出高電平，轉(zhuǎn)S820 ；
[0074]S820、設(shè)定用于初始化命令的定時器定時值，轉(zhuǎn)S830 ；
[0075]S830、開定時器中斷，定時器開始運行，轉(zhuǎn)S840 ；
[0076]S840、定時器定時值到，執(zhí)行中斷程序，轉(zhuǎn)S850 ；
[0077]S850、判斷PAO輸出是否為低電平，如是，轉(zhuǎn)S860 ;如否，轉(zhuǎn)S845 ；
[0078]S845、PA0 輸出低電平，轉(zhuǎn) S840 ;
[0079]S860、PA0 輸出高電平，轉(zhuǎn) S870 ;
[0080]S870、更新EXV當(dāng)前開度信息，轉(zhuǎn)S880 ；
[0081]S880、判斷EXV是否達(dá)到全開位置，如是，轉(zhuǎn)S890 ;如否，轉(zhuǎn)S840 ；
[0082]S890、關(guān)定時器中斷，定時器中止運行。
[0083]另外，S80步驟中初始化的全關(guān)部份的動作可以參照上述子步驟，只是將動作方向信號相反即可；另外，初始化中的使EXV達(dá)到固定開度部份可以參照下面的開度調(diào)節(jié)部份，這里不再詳細(xì)闡述。
[0084]控制流程中的S90步驟的動作可以包括如下子步驟:
[0085]S910、根據(jù)速度要求設(shè)定相應(yīng)的定時器定時值，轉(zhuǎn)S920 ；
[0086]S920、開定時器中斷，定時器開始運行，轉(zhuǎn)S920 ；
[0087]S930、定時器定時值到，執(zhí)行中斷程序，轉(zhuǎn)S940 ；
[0088]S940、判斷PAO輸出是否為低電平，如是，轉(zhuǎn)S950 ;如否，轉(zhuǎn)S990 ；
[0089]S950、PA0 輸出高電平，轉(zhuǎn) S960 ;
[0090]S960、更新EXV當(dāng)前開度信息，轉(zhuǎn)S970 ；
[0091]S970、判斷EXV的目標(biāo)開度值是否等于當(dāng)前開度值，如是，轉(zhuǎn)S980 ;如否，轉(zhuǎn)S930 ；
[0092]S980、關(guān)定時器中斷，定時器中止運行。
[0093]S990、PA0 輸出低電平，轉(zhuǎn) S930。
[0094]在程序中EXV的動作速度可以由汽車空調(diào)控制器發(fā)出而中心處理模塊接收后控制執(zhí)行；另外也可以由中心處理模塊運算得出。
[0095]對于第二實施例的控制流程，汽車空調(diào)的中心處理模塊可以根據(jù)輸入處理器31和通信接口 38的輸入信號并結(jié)合自身程序決定要進(jìn)行“EXV進(jìn)行快速關(guān)斷”、“EXV執(zhí)行初始化”、“控制EXV走向目標(biāo)開度”中的哪個動作?？刂屏鞒痰木唧w步驟可以參照上述流程示意圖。具體地，中心處理模塊32可以通過圖4所示方式，或通過SPI通信方式將步進(jìn)量信息和方向信息發(fā)送給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27。
[0096]圖11為中心處理模塊32與步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27之間的SPI通信的一種具體方式的示意圖。片選信號、時鐘信號、從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入信號，這三個信號均可以從中心處理模塊32輸出給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊。當(dāng)中心處理模塊32的PBO輸出信號使得片選針腳從高電平變?yōu)榈碗娖?tl，t3時刻)，步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27被中心處理模塊32選中作為通信從設(shè)備，開始一次中心處理模塊32和步進(jìn)驅(qū)動控制模塊27之間的SPI通信。此后，中心處理模塊通過PBl輸出時鐘信號給時鐘針腳，通過PB2輸出要發(fā)送的數(shù)據(jù)給SDI針腳。當(dāng)在CLK信號的上升沿時，步進(jìn)驅(qū)動控制模塊將對應(yīng)該時刻的SDI針腳上的數(shù)據(jù)保存到內(nèi)部移位寄存器中。因此通過連續(xù)地發(fā)送CLK信號，步進(jìn)驅(qū)動控制模塊可以將SDI針腳上的數(shù)據(jù)連續(xù)地保存到內(nèi)部移位寄存器中。SDI針腳上數(shù)據(jù)的具體含義可以由步進(jìn)驅(qū)動控制模塊確定。圖11只是示意出了 SDI針腳數(shù)據(jù)的一種情況，共有16bit位(中間7位未示出)。起始兩位為目標(biāo)寄存器地址段，表明本次數(shù)據(jù)發(fā)送的目標(biāo)地址，如圖11中的起始兩位“10”為運行寄存器地址；第三位為使能標(biāo)志，只有該位有效時(如為I)步進(jìn)驅(qū)動控制模塊才能控制驅(qū)動模塊。最后六位為本次微步個數(shù)段，表示步進(jìn)驅(qū)動控制模塊接收到本次SDI針腳數(shù)據(jù)后，控制電機走動的步進(jìn)量值。中間7位分別為微步值設(shè)定數(shù)據(jù)段(3位)、電流值設(shè)定數(shù)據(jù)段(2位)、開路電流閾值設(shè)定數(shù)據(jù)段(2位)。對于本次微步個數(shù)段，用其中最高位表示本次步進(jìn)的方向，其余5位表示微步個數(shù)值。
[0097]當(dāng)片選信號從低電平變?yōu)楦唠娖降膖2時刻，內(nèi)部移位寄存器中的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)存到運行寄存器，同時步進(jìn)驅(qū)動控制模塊根據(jù)運行寄存器中的當(dāng)前值控制驅(qū)動模塊，使得流經(jīng)線圈的電流產(chǎn)生變化，從而控制電機動作。即，流經(jīng)線圈的電流在t2時刻產(chǎn)生變化，并一直保持到t4時刻，電機單次步進(jìn)量由微步值設(shè)定數(shù)據(jù)段和本次微步個數(shù)段一起確定。比如當(dāng)設(shè)定1/16微步運行時，本次微步個數(shù)段為000100表示本次步進(jìn)量值為原方向4個1/16微步，即1/4個整步；這樣，在時間段Tstrn內(nèi)，本次步進(jìn)量為1/4個整步。又如在設(shè)定1/16微步運行，本次單次步進(jìn)量個數(shù)段段為000011表示本次步進(jìn)量值為原方向3個1/16微步，即3/16個整步。
[0098]因此，可以通過控制時間段Tstrn的長短，或者改變單次步進(jìn)量值來控制電機的運行速度，即控制電子膨脹閥的運行速度可以通過控制電子膨脹閥的動作頻率與單次步進(jìn)量值的大小來進(jìn)行。對于上面介紹的第一實施例，同樣可以利用中心處理模塊的定時器來控制時間段Tstrn的長短。
[0099]對于第一實施例和第二實施例，均可以分別采用圖4或圖5所示方式來控制步進(jìn)驅(qū)動控制t旲塊。
[0100]除了快速關(guān)斷和初始化動作，下面再列舉一些會要求EXV改變速度的情況。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)感知到過熱度驟增時，說明負(fù)荷急劇上升，需要電子膨脹閥快速打開，提供制冷劑。比如車輛在連續(xù)加速過程中，如從普通城市工況轉(zhuǎn)換到高速工況，或者由原來怠速或堵車情況切換到穩(wěn)定城市工況。當(dāng)過熱度驟降時，說明負(fù)荷急劇下降，需要電子膨脹閥快速關(guān)閉，減少制冷劑。一方面可以快速穩(wěn)定系統(tǒng)工況，另一方面也可以避免壓縮機出現(xiàn)液擊。上述兩種情況，控制系統(tǒng)希望控制EXV采用較高的速度來進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。其他希望控制EXV采用較高的速度來進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的情況還包括:制冷和制熱切換、啟動過程、停機過程。
[0101]而當(dāng)過熱度出現(xiàn)震蕩時，希望EXV動作相對慢一些。振蕩通常發(fā)生在負(fù)荷比較低的情況下，或者壓縮機控制和膨脹閥控制出現(xiàn)相互影響時。這種情況，控制系統(tǒng)希望控制EXV采用較低的速度來進(jìn)行流量調(diào)節(jié)?？照{(diào)系統(tǒng)也可以根據(jù)EXV當(dāng)前所處開度位置指示EXV采用不同的速度。比如，當(dāng)開度小于某一閾值時，采用一較低速度；而當(dāng)開度高于某一閾值時，采用一較高速度。這些可以根據(jù)具體的系統(tǒng)需要進(jìn)行設(shè)置與控制。另外空調(diào)系統(tǒng)也可以根據(jù)EXV每次行程的不同指示EXV采用不同的速度。比如，某次行程范圍小于某一閾值時，米用一較低速度；高于某一閾值時，米用一較高速度。
[0102]上述空調(diào)系統(tǒng)對EXV的不同速度要求的指示，對于第一實施例通過圖3所示速度信號發(fā)給EXV ;對于第二實施例，EXV根據(jù)輸入處理器31和通信接口 38的輸入并結(jié)合自身程序計算得到，這些可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。另外，雖然上述實施例以采用兩相的步進(jìn)電機為例，但除了兩相步進(jìn)電機外，還可以是多相步進(jìn)電機。
[0103]因此，本發(fā)明通過控制系統(tǒng)的控制，使電子膨脹閥單次步進(jìn)動作對應(yīng)的時間周期可調(diào)，單次步進(jìn)對應(yīng)的本次步進(jìn)量可調(diào)，從而使電子膨脹閥的動作速度可調(diào)，且使電子膨脹閥在初始化時運行速度較快，而在開度調(diào)節(jié)時的速度可快可慢，使正常調(diào)節(jié)時的最大速度小于等于初始化動作時的最大速度，且使正常調(diào)節(jié)時的最小速度小于初始化動作時的最小速度，這樣即可保證快速啟動、快速調(diào)節(jié)的需要，如假設(shè)一般的空調(diào)系統(tǒng)中電子膨脹閥的正常動作速度為I的話，在快速動作時可以達(dá)到1.5倍或甚至2倍以上；初始化動作時電子膨脹閥的動作速度達(dá)到1.5倍以上，而正常調(diào)節(jié)時速度可以在0.1-1.5倍之間可調(diào)，如在穩(wěn)定區(qū)域時速度可以較低，調(diào)節(jié)可以微步方式調(diào)節(jié)，速度為正常動作速度的0.1-0.75之間；而在動作開度較大時，可以使動作速度在1-1.5倍左右。而在需要相對穩(wěn)定時，又能實現(xiàn)相對穩(wěn)定的調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)保持穩(wěn)定運行，可以減少或避免電子膨脹閥在控制過程中發(fā)生振蕩，實現(xiàn)最節(jié)能的控制方式。另外，初始化動作的速度也可以是固定的，這樣初始化動作時的最大速度與最小速度就是相等的，即使正常調(diào)節(jié)時的最大速度小于等于初始化動作時的速度。
[0104]上面實施例中雖然均采用了汽車空調(diào)系統(tǒng)來進(jìn)行說明，在其他帶有電子膨脹閥的制冷循環(huán)系統(tǒng)中也同樣適用本發(fā)明的調(diào)節(jié)控制方法。另外，上面的實施方式中為了說明清楚，將步進(jìn)驅(qū)動控制模塊與驅(qū)動模塊按功能進(jìn)行劃分，兩者可以是分別設(shè)置，也可以設(shè)置在一起即將驅(qū)動模塊的功能一起放在步進(jìn)驅(qū)動控制模塊所在的芯片中，這樣也是可以的。
[0105]需要說明的是:以上實施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，盡管本說明書參照上述的實施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、電子膨脹閥，所述控制系統(tǒng)包括中心處理模塊、步進(jìn)驅(qū)動控制模塊或步進(jìn)驅(qū)動控制模塊和驅(qū)動模塊， 所述中心處理模塊負(fù)責(zé)接收并解析系統(tǒng)控制信息、將解析的針對電子膨脹閥的控制信號發(fā)送給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊、記錄或存儲當(dāng)前電子膨脹閥的開度信息；或者所述中心處理模塊負(fù)責(zé)接收輸入信號和或傳感器信號、然后運算產(chǎn)生對電子膨脹閥的控制信號、將產(chǎn)生的針對電子膨脹閥的控制信號發(fā)送給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊、記錄或存儲當(dāng)前電子膨脹閥的開度?目息; 在所述控制系統(tǒng)中沒有單獨設(shè)置驅(qū)動模塊時，步進(jìn)驅(qū)動控制模塊負(fù)責(zé)接收所述中心處理模塊過來對電子膨脹閥控制的控制信號，并提供給所述電子膨脹閥的線圈滿足所述中心處理模塊過來對電子膨脹閥控制的控制信號要求的電流； 在所述控制系統(tǒng)中設(shè)置有驅(qū)動模塊時，步進(jìn)驅(qū)動控制模塊負(fù)責(zé)接收所述中心處理模塊過來對電子膨脹閥控制的控制信號，并控制所述驅(qū)動模塊使得流經(jīng)電子膨脹閥線圈的電流變化滿足所述中心處理模塊過來對電子膨脹閥控制的控制信號的要求；驅(qū)動模塊按照步進(jìn)驅(qū)動控制模塊的信號要求給所述電子膨脹閥的線圈提供電流； 所述電子膨脹閥在所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的運行包括初始化運行階段與流量調(diào)節(jié)運行階段，且所述電子膨脹閥在流量調(diào)節(jié)運行時的最大動作速度小于等于在初始化運行時動作的最大動作速度，在流量調(diào)節(jié)運行時的最小動作速度小于初始化運行時動作的最小動作速度。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述電子膨脹閥在所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的初始化運行時動作速度固定，在流量調(diào)節(jié)運行時的速度可調(diào)，且所述電子膨脹閥在流量調(diào)節(jié)運行時的動作速度小于等于在初始化運行時動作的速度。
3.如權(quán)利要求1所述的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述中心處理模塊包括定時器模塊，所述電子膨脹閥動作速度的調(diào)節(jié)通過所述中心處理模塊改變所述定時器模塊的設(shè)定定時值，在定時值到后中心處理模塊輸出相應(yīng)電平信號提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊，步進(jìn)驅(qū)動控制模塊接收到相應(yīng)電平信號有效變化時控制所述電子膨脹閥動作一個單次步進(jìn)量，這樣通過控制電子膨脹閥的單次步進(jìn)量的動作時間從而實現(xiàn)對所述電子膨脹閥的動作速度的調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求1所述的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述中心處理模塊與步進(jìn)驅(qū)動控制模塊通過SPI接口連接，所述步進(jìn)驅(qū)動控制模塊通過SPI接口接收所述中心處理模塊發(fā)送的針對所述電子膨脹閥的電機動作的單次步進(jìn)量值，單次步進(jìn)量值為設(shè)定的微步和“本次微步個數(shù)段”的乘積，最大不超過一個整步，微步方式設(shè)定為1/Ν整步，本次微步個數(shù)段為η，電機走的單次步進(jìn)量值即等于η/Ν，其中I Sn SN，這樣通過控制電子膨脹閥的單次步進(jìn)量值從而實現(xiàn)對所述電子膨脹閥的動作速度的調(diào)節(jié)。
5.如以上權(quán)利要求任一所述的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)為汽車空調(diào)系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)還包括LIN收發(fā)模塊，所述LIN收發(fā)模塊通過LIN線連接到LIN總線，所述LIN收發(fā)模塊接收LIN總線過來的數(shù)字信號的電壓電平轉(zhuǎn)換后發(fā)送給所述中心處理模塊、并接收與轉(zhuǎn)換傳送所述中心處理模塊發(fā)送過來的信號。
6.如權(quán)利要求5所述的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述LIN收發(fā)模塊通過LIN線接收LIN總線上的信號包括對所述電子膨脹閥的控制信號，控制信號包括所述電子膨脹閥所要到達(dá)的開度信號、動作速度信號；所述LIN收發(fā)模塊將接收到的數(shù)字信號的電壓電平轉(zhuǎn)換后發(fā)送給中心處理模塊；所述中心處理模塊對控制信號的含義進(jìn)行解析；所述中心處理模塊根據(jù)當(dāng)前開度和新的要到達(dá)的開度信息，計算得到需要提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊的步進(jìn)量值、電機的驅(qū)動方向(即旋轉(zhuǎn)方向)信息，并把控制所述電子膨脹閥動作的信息提供給所述步進(jìn)驅(qū)動控制模塊。
7.如權(quán)利要求5所述的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述LIN收發(fā)模塊通過LIN線接收LIN總線上的信號包括對所述電子膨脹閥的控制信號，控制信號包括所述電子膨脹閥所要到達(dá)的開度信號；所述LIN收發(fā)模塊將接收到的數(shù)字信號的電壓電平轉(zhuǎn)換后發(fā)送給中心處理模塊；所述中心處理模塊對控制信號的含義進(jìn)行解析；所述中心處理模塊根據(jù)當(dāng)前開度和新的要到達(dá)的開度信息，計算得到需要提供給步進(jìn)驅(qū)動控制模塊的步進(jìn)量值、電機的驅(qū)動方向(即旋轉(zhuǎn)方向)信息、動作速度信息，并把控制所述電子膨脹閥動作的信息提供給所述步進(jìn)驅(qū)動控制模塊。
8.如權(quán)利要求5-7其中任一所述的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述電子膨脹閥在所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的運行還包括快速關(guān)斷運行階段，所述快速關(guān)斷運行信號通過LIN線從LIN總線上接收，在中心處理模塊接收到快速關(guān)斷信號后，即控制所述電子膨脹閥執(zhí)行快速關(guān)斷，且所述電子膨脹閥在快速關(guān)斷運行階段的動作速度大于等于在初始化運行階段的動作速度。
9.如權(quán)利要求1-4其中任一所述的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)為汽車空調(diào)系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)還包括輸入處理器、通信接口，所述輸入處理器用于接收從空調(diào)控制面板上輸入的各種開關(guān)控制信號和或空調(diào)系統(tǒng)管路中布置的各種傳感器檢測到的信號，輸入處理器對輸入的各種開關(guān)控制信號和或傳感器信號進(jìn)行處理或轉(zhuǎn)換后輸出給中心處理模塊；通信接口用于接收車上其他模塊發(fā)出的信號并傳送給所述中心處理模塊；所述中心處理模塊根據(jù)輸入處理器處理后輸入的開關(guān)控制信號和或傳感器信號，及經(jīng)通信接口輸入的信號，再結(jié)合自身存儲器中存儲的控制程序及信息，運算后得出所述電子膨脹閥所要到達(dá)的開度信息、動作速度信息。
10.如權(quán)利要求9所述的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述電子膨脹閥在所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)中的運行還包括快速關(guān)斷運行階段，所述快速關(guān)斷運行信號通過通信接口或輸入處理器接收，在中心處理模塊接收到快速關(guān)斷信號后，即控制所述電子膨脹閥執(zhí)行快速關(guān)斷，且所述電子膨脹閥在快速關(guān)斷運行階段的動作速度大于等于在初始化運行階段的動作速度。
【文檔編號】F24F11/00GK104515333SQ201310455110
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月28日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:杭州三花研究院有限公司