本發(fā)明涉及控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制方法及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電子膨脹閥由電子控制器，電機(jī)，閥針等部件組成，控制器控制電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)閥針的上下移動(dòng)，達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。電子膨脹閥應(yīng)用在比較精密的工程或儀器中，因此需要對(duì)電子膨脹閥，特別是其中的電機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)和控制。

但是目前的電子膨脹閥的控制數(shù)據(jù)精確度很低，使得對(duì)電子膨脹閥的流量控制不準(zhǔn)，影響系統(tǒng)控制效果，甚至?xí)绊懻麄€(gè)系統(tǒng)的可靠性。

因此，有必要對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以解決以上技術(shù)問題

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種控制方法，所述控制方法能夠用于控制電子膨脹閥，所述電子膨脹閥包括電機(jī)，所述電機(jī)包括定子線圈，所述控制方法包括：

步驟s1，通過基準(zhǔn)時(shí)鐘生成時(shí)鐘信號(hào)；

步驟s2，根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)在采樣定子線圈的電流過零時(shí)間內(nèi)對(duì)所述定子線圈兩端電壓進(jìn)行采樣，并將采樣電壓保存在bemf寄存器中；

步驟s3，從所述bemf寄存器中讀取所述采樣電壓，對(duì)電子膨脹閥進(jìn)行控制和操作。

所述步驟s2中，在對(duì)所述采樣線圈兩端電壓進(jìn)行采樣后，將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

在將采樣電壓保存在bemf寄存器中的同時(shí)使用微步寄存器保存當(dāng)前電機(jī)運(yùn)行所處的微步值，所述步驟s3中還包括從所述微步寄存器中讀取所述微步值。

所述步驟s3包括：步驟s31，從所述bemf寄存器中讀取所述采樣電壓，從所述微步寄存器中讀取所述微步值；步驟s32，判斷所述微步值是否為電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值的整數(shù)倍，若是，則返回步驟s31。

本發(fā)明還提供一種控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)能夠控制電子膨脹閥，所述電子膨脹閥包括電機(jī)，所述電機(jī)包括定子線圈，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括：

線圈選擇及采樣保持電路，其與所述電機(jī)連接，將所述電機(jī)的定子線圈兩端電壓進(jìn)行采樣并得到采樣數(shù)據(jù)；

adc電路，其將所述采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

驅(qū)動(dòng)控制模塊，其包括bemf寄存器，接收所述數(shù)字信號(hào)并更新；所述驅(qū)動(dòng)控制模塊控制生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

驅(qū)動(dòng)模塊，其接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)；

其中，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊基于輸入的基準(zhǔn)時(shí)鐘，控制生成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并向所述線圈選擇及采樣保持電路傳輸。

所述驅(qū)動(dòng)控制模塊還包括微步寄存器，所述微步寄存器保存當(dāng)前電機(jī)運(yùn)行所處的微步值。

還包括中心處理模塊，其與所述驅(qū)動(dòng)控制模塊連接，判斷所述電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

所述中心處理模塊包括：數(shù)據(jù)接收模塊，其與所述驅(qū)動(dòng)控制模塊連接，接收所述驅(qū)動(dòng)控制模塊從所述bemf寄存器中讀取的所述采樣電壓和從所述微步值寄存器中讀取的所述微步值；微步值對(duì)比模塊，其判斷所述微步值是否為所述電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值的整數(shù)倍，若是，則向所述數(shù)據(jù)接收模塊發(fā)送再啟動(dòng)信號(hào)。

所述中心處理模塊還包括：象限對(duì)比模塊，其與所述微步值對(duì)比模塊連接，判斷所述微步值與之前微步值是否在一個(gè)象限內(nèi)，若是，則向所述數(shù)據(jù)接收模塊發(fā)送所述再啟動(dòng)信號(hào)。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明提供的控制方法及控制系統(tǒng)，通過在電流過零時(shí)刻對(duì)其進(jìn)行采樣，提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，大大降低了檢測(cè)不準(zhǔn)帶來的風(fēng)險(xiǎn)；通過準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，可以大大提供控制和操作的準(zhǔn)確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明各實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為控制方法的第一種實(shí)施方式的流程示意圖；

圖2為定子線圈上產(chǎn)生的bemf值隨電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度變化理論值示意圖；；

圖3為電機(jī)線圈上電流過零時(shí)的線圈電流與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖；

圖4為電機(jī)線圈上電流過零時(shí)的線圈電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖；

圖5為步驟s3的第一種實(shí)施方式的流程示意圖；

圖6為步驟s3的第二種實(shí)施方式的流程示意圖；

圖7為兩相線圈的電流與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖；

圖8為一個(gè)周期內(nèi)兩相線圈的電流與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系另一種實(shí)施方式的示意圖；

圖9為電機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)生堵轉(zhuǎn)和未發(fā)生堵轉(zhuǎn)的反饋位置和實(shí)際位置對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖；

圖10為控制方法的第二種實(shí)施方式的流程示意圖；

圖11為控制方法的第三種實(shí)施方式的流程示意圖；

圖12為控制方法的第四種實(shí)施方式的流程示意圖；

圖13為包括諧振區(qū)域的定子線圈上產(chǎn)生的bemf值隨電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度變化的示意圖；

圖14為控制系統(tǒng)的第一種實(shí)施方式的示意圖；

圖15為控制系統(tǒng)的第二種實(shí)施方式的示意圖；

圖16為控制系統(tǒng)的第三種實(shí)施方式的示意圖；

圖17為控制系統(tǒng)的第四種實(shí)施方式的示意圖；

圖18為中心處理模塊的第一種實(shí)施方式的示意圖；

圖19為中心處理模塊的第二種實(shí)施方式的示意圖；

圖20為中心處理模塊的第三種實(shí)施方式的示意圖；

圖21為中心處理模塊的第四種實(shí)施方式的示意圖；

圖22為中心處理模塊的第五種實(shí)施方式的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例中，控制方法能夠用于控制電子膨脹閥，電子膨脹閥包括電機(jī)，電機(jī)包括定子線圈，控制方法通過控制電機(jī)控制電子膨脹閥，控制方法包括：

步驟s1，通過基準(zhǔn)時(shí)鐘生成時(shí)鐘信號(hào)；

通過生成時(shí)鐘信號(hào)，可以對(duì)后續(xù)的采樣時(shí)刻進(jìn)行選擇，以便于進(jìn)行特定時(shí)間段內(nèi)的采樣。

步驟s2，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)在采樣線圈的電流過零時(shí)間內(nèi)對(duì)所述采樣線圈兩端電壓進(jìn)行采樣，并將采樣電壓保存在bemf寄存器中；

其中，采樣線圈為電機(jī)定子線圈。

電機(jī)定子線圈上電壓表達(dá)式為：

vcil為線圈電壓，i為線圈電流，r為線圈電阻，l為線圈電感值，bemf為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)變化在線圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)線圈上電流為0時(shí)，線圈的端電壓即等于bemf，因此可以通過在線圈上電流為零時(shí)采集線圈電壓值以得到bemf。

變化的電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在定子線圈上產(chǎn)生的bemf隨電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度變化理論公式為：

bemf＝-n×b×a×ωsinωt

其中n為定子線圈匝數(shù)、b為電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)強(qiáng)度、a為電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和線圈的耦合面積、ω為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。對(duì)于確定的電機(jī)，n、b、a均為常數(shù)，故bemf值理論上與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度成線性關(guān)系，如圖2所示。

另外，對(duì)采樣線圈的兩端電壓進(jìn)行采樣時(shí)，電機(jī)的定子線圈一般為一個(gè)或兩個(gè)或三個(gè)或三個(gè)以上，此時(shí)可以選取其中一個(gè)作為采樣線圈進(jìn)行采樣。

該步驟中，在對(duì)采樣線圈兩端電壓進(jìn)行采樣后，將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)為所述采樣電壓。

這樣，通過在電流過零時(shí)刻對(duì)其進(jìn)行采樣，提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，通過準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，可以有利提供控制和操作的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高系統(tǒng)控制的可靠性。

步驟s3，從所述bemf寄存器中讀取所述采樣電壓，對(duì)所述電子膨脹閥進(jìn)行控制和操作。

該步驟中，所述控制操作可以為堵轉(zhuǎn)控制，也可以為電機(jī)速度控制；其可以為現(xiàn)有的對(duì)電子控制閥可以采取的控制操作。

這樣，可以準(zhǔn)確檢測(cè)電子膨脹閥的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，可以大大提供控制和操作的準(zhǔn)確性，提高控制的可靠性。

實(shí)施例2

如上述所述的控制方法，本實(shí)施例與其不同之處在于，所述步驟s1還包括，對(duì)所述時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行延時(shí)；

圖3中t1和t2之間為線圈電流過零時(shí)間。虛線為理論值，實(shí)線為實(shí)際值。由于線圈的儲(chǔ)能特性，當(dāng)驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)模塊關(guān)斷之后(t1時(shí)刻)，線圈中電流不會(huì)馬上為0，而是需要一定時(shí)間之后才能變?yōu)?(tdecay時(shí)刻)。由于有此特性存在，因此實(shí)際的bemf值是tdecay時(shí)刻后的線圈電壓值。如圖4所示，s10和s27分別是本次電流過零的第一次和最后一次線圈電壓采樣。從s10到s14，所采線圈電壓值除了bemf還包含本身線圈電流產(chǎn)生的電壓；s14之后，線圈中原儲(chǔ)能已經(jīng)消耗掉，所采電壓值只包含bemf。

在一個(gè)線圈過零點(diǎn)時(shí)對(duì)線圈電壓的采樣次數(shù)取決于電機(jī)速度和采樣頻率，但總是存在tdecay時(shí)刻之前線圈電壓不是線圈實(shí)際bemf的問題。

tdecay時(shí)長主要取決于線圈儲(chǔ)能，相對(duì)于該儲(chǔ)能釋放所需時(shí)間，線圈過零維持時(shí)間要長的多。這樣，通過對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的延時(shí)，使得線圈每次過零時(shí)做適當(dāng)延時(shí)以確保在tdecay時(shí)刻之后再保存在bemf寄存器中。

對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的延時(shí)，可以通過在基準(zhǔn)時(shí)鐘內(nèi)集成延時(shí)電路來完成；也可以是其他的延時(shí)方式。

通過延時(shí)，可以避免線圈過零開始時(shí)刻殘留電流對(duì)bemf值的影響，進(jìn)而使得bemf值更接近線圈的反向電動(dòng)勢(shì)。

實(shí)施例3

如上述所述的控制方法，本實(shí)施例與其不同之處在于，所述步驟s2中，在將采樣電壓保存在bemf寄存器中的同時(shí)使用微步寄存器保存當(dāng)前電機(jī)運(yùn)行所處的微步值。

這樣，可以對(duì)后續(xù)的所述控制操作中需要微步值的情況進(jìn)行支持，擴(kuò)大可以支持的操作范圍。

所述步驟s3中，從所述bemf寄存器中讀取所述采樣電壓，從所述微步寄存器中讀取所述微步值，對(duì)所述電子膨脹閥進(jìn)行控制和操作。

實(shí)施例4

如上述所述的控制方法，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖5所示，所述步驟s3包括：

步驟s31，從所述bemf寄存器中讀取所述采樣電壓，從所述微步寄存器中讀取所述微步值；

步驟s32，判斷所述微步值是否為所述電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值的整數(shù)倍，若是，則返回步驟s31。

線圈過零時(shí)刻的每次線圈電壓采樣值都會(huì)被保存在bemf寄存器中，即s10到s27的每次采樣值都會(huì)保存到bemf寄存器。該線圈過零時(shí)刻之后，bemf寄存器保存本次線圈過零最后一次的采樣值直到下一個(gè)線圈過零時(shí)刻。s10到s27發(fā)生在一次線圈過零時(shí)間內(nèi)，因此對(duì)應(yīng)的微步寄存器值為同一個(gè)值，當(dāng)電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值為16微步，該值為0，或16，或32，或48。

當(dāng)微步值對(duì)應(yīng)線圈過零點(diǎn)時(shí)，bemf寄存器值可能采自tdecay時(shí)刻之前的線圈電壓。而在線圈過零點(diǎn)期間，bemf寄存器中會(huì)一直保存上一次線圈過零最后時(shí)刻的bemf值。線圈過零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的微步值為電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值的整數(shù)倍，因此可以讀取微步寄存器值來判斷本次bemf值是否有效。如電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值為16微步，那么當(dāng)讀取的當(dāng)前微步值為0，或16，或32，或48時(shí)，則本次bemf寄存器值為非有效值。

通過該步驟，可以直接利用微步值排除線圈過零開始時(shí)刻殘留電流對(duì)bemf值的影響，進(jìn)而使得bemf值更接近線圈的反向電動(dòng)勢(shì)。

實(shí)施例5

如上述所述的控制方法，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖6所示，所述步驟s3還包括步驟s33，判斷所述微步值與之前微步值是否在一個(gè)象限內(nèi)，若是則返回步驟s31。

圖7和圖8中ta0和tb0分別為兩相線圈過零點(diǎn)時(shí)刻。由于線圈電壓采樣只在電流過零時(shí)發(fā)生，這樣ta0時(shí)刻最后一次電壓采樣值保存在bemf寄存器之后，會(huì)一直保存到tb0時(shí)刻之前。而讀取寄存器值的頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這一頻率，這樣一次過零點(diǎn)的采樣值會(huì)被多次讀取。

圖7中示意出ta0的最后一次采樣值被連續(xù)讀取了5次。這樣，一次過零點(diǎn)采樣電壓就被多次讀取進(jìn)而被重復(fù)使用，給正常的電子膨脹閥控制帶來不便。

圖8示出了步進(jìn)模式設(shè)置值為16微步時(shí)電機(jī)所處微步值和象限的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此通過微步寄存器值即可判斷象限是否更新。

通過本步驟，可以進(jìn)一步解決圖7所示的一次過零點(diǎn)采樣電壓被多次讀取進(jìn)而被重復(fù)使用的問題。

實(shí)施例6

車用電子膨脹閥通過控制器進(jìn)行控制，電子膨脹閥包括電機(jī)，閥針等部件，電機(jī)包括定子線圈和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)閥針的上下移動(dòng)，達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。車用電子膨脹閥安裝在汽車上，汽車的運(yùn)行工況非常復(fù)雜，存在雜質(zhì)異物進(jìn)入的可能，從而引起電機(jī)卡住。

電子膨脹閥發(fā)生電機(jī)卡住的故障不能被檢測(cè)出，會(huì)導(dǎo)致電子膨脹閥上報(bào)給控制控制器的電子膨脹閥當(dāng)前所處位置(比如上報(bào)處于50％開度位置)和電子膨脹閥實(shí)際位置(比如處于10％開度位置)不符，即電子膨脹閥的流量不準(zhǔn)，嚴(yán)重影響系統(tǒng)控制可靠性。而如果電子膨脹閥在特定位置(如開度為0％的全關(guān)位置)卡住不能被檢測(cè)出，則將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)帶來嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。

如圖9所示，本實(shí)施例中，其中實(shí)線代表電子膨脹閥實(shí)際位置，電子膨脹閥所處實(shí)際位置為電子膨脹閥閥針?biāo)幍臋C(jī)械位置，虛線代表電子膨脹閥反饋位置，電子膨脹閥反饋位置為軟件認(rèn)為電子膨脹閥當(dāng)前所處的位置并會(huì)將此位置值反饋給控制電子膨脹閥的控制器；彎折處tchange時(shí)刻。在tchange時(shí)刻之前，電子膨脹閥沒有發(fā)生電機(jī)失步或卡住等異常，此時(shí)兩者一致，反饋位置和實(shí)際位置相符。tchange時(shí)刻，電子膨脹閥發(fā)生電機(jī)卡住，之后實(shí)際位置一直停留，不再變化。由于沒有堵轉(zhuǎn)檢測(cè)功能，軟件會(huì)認(rèn)為電機(jī)工作仍然“正?！?，而繼續(xù)給線圈施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，相應(yīng)地軟件會(huì)認(rèn)為電子膨脹閥自身位置在“按照施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)正常變化直到走到目標(biāo)位置”并將此上報(bào)給控制器。這樣就產(chǎn)生電子膨脹閥實(shí)際位置和上報(bào)位置不符的問題，影響控制的可靠性。

如圖10所示，一種控制方法，能夠用于控制電子膨脹閥，所述電子膨脹閥包括電機(jī)，所述電機(jī)包括定子線圈，其包括：

步驟s11，通過基準(zhǔn)時(shí)鐘生成時(shí)鐘信號(hào)；

通過生成時(shí)鐘信號(hào)，可以對(duì)后續(xù)的采樣時(shí)刻進(jìn)行選擇，以便于進(jìn)行特定時(shí)間段內(nèi)的采樣。

步驟s12，根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)在采樣線圈的電流過零時(shí)間內(nèi)對(duì)所述采樣線圈兩端電壓進(jìn)行采樣，并將采樣電壓保存在bemf寄存器中；

其中，所述采樣線圈為定子線圈。

另外，對(duì)所述采樣線圈的兩端電壓進(jìn)行采樣時(shí)，所述電機(jī)的定子線圈一般為一個(gè)或兩個(gè)或三個(gè)或三個(gè)以上，此時(shí)可以選取其中一個(gè)作為采樣線圈進(jìn)行采樣。

該步驟中，在對(duì)所述采樣線圈兩端電壓進(jìn)行采樣后，將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)為所述采樣電壓。

步驟s13，設(shè)采樣電壓總和為一初始值；

步驟s14，從所述bemf寄存器中讀取所述采樣電壓，并將本次所述采樣電壓轉(zhuǎn)換為電壓等效值；

將本次采樣電壓轉(zhuǎn)換為電壓等效值，這一轉(zhuǎn)換建立在每個(gè)采樣電壓和電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)性分析基礎(chǔ)上。

電壓等效值為電機(jī)異常運(yùn)轉(zhuǎn)的貢獻(xiàn)值，根據(jù)從所述bemf寄存器讀取的采樣電壓對(duì)電機(jī)異常貢獻(xiàn)大小對(duì)其賦予相應(yīng)的權(quán)重，對(duì)電機(jī)異常貢獻(xiàn)大的，賦予較大的權(quán)重，即根據(jù)從所述bemf寄存器讀取的采樣電壓對(duì)電機(jī)異常貢獻(xiàn)大小對(duì)其賦予與之成正比的權(quán)重，電壓等效值等于與采樣電壓相對(duì)應(yīng)的權(quán)重；

步驟s15，將所述采樣電壓總和與所述電壓等效值的和作為新的采樣電壓總和；

步驟s16，判斷所述采樣電壓總和是否大于閾值，若大于，則判定電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)并發(fā)出信號(hào)；若不大于，則返回步驟s14。

需要說明的是，步驟s16是建立在步驟s14中的特定轉(zhuǎn)換關(guān)系的基礎(chǔ)上的。當(dāng)采用相反的轉(zhuǎn)換關(guān)系后，步驟s16中判定堵轉(zhuǎn)的判斷條件也可以為采樣電壓總和小于閾值，這并不影響對(duì)“判定堵轉(zhuǎn)”這一實(shí)際情況的判斷。

這樣，通過對(duì)電機(jī)定子線圈的電流過零時(shí)間內(nèi)兩端電壓的采樣，并利用于堵轉(zhuǎn)概率相關(guān)的等效值進(jìn)行判斷，有利掌握電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以更好地對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行控制；可以迅速對(duì)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)，防止因電機(jī)堵轉(zhuǎn)給系統(tǒng)帶來的嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)施例7

如上述所述的控制方法，本實(shí)施例與其不同之處在于，所述步驟s11還包括，對(duì)所述時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行延時(shí)；

對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的延時(shí)，可以通過在基準(zhǔn)時(shí)鐘內(nèi)集成延時(shí)電路來完成；也可以是其他的延時(shí)方式。

通過延時(shí)，可以避免線圈過零開始時(shí)刻殘留電流對(duì)bemf值的影響，進(jìn)而使得bemf值更接近線圈的反向電動(dòng)勢(shì)。

實(shí)施例8

如圖11所示，本實(shí)施例中，控制方法，能夠用于控制電子膨脹閥，所述電子膨脹閥包括電機(jī)，所述電機(jī)包括定子線圈，控制方法包括：

步驟s11，通過基準(zhǔn)時(shí)鐘生成時(shí)鐘信號(hào)；

通過生成時(shí)鐘信號(hào)，可以對(duì)后續(xù)的采樣時(shí)刻進(jìn)行選擇，以便于進(jìn)行特定時(shí)間段內(nèi)的采樣。

步驟s12，根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)在采樣線圈的電流過零時(shí)間內(nèi)對(duì)所述采樣線圈兩端電壓進(jìn)行采樣，并將采樣電壓保存在bemf寄存器中，同時(shí)使用微步寄存器保存當(dāng)前電機(jī)運(yùn)行所處的微步值；

其中，所述采樣線圈為電機(jī)定子線圈。

另外，對(duì)所述采樣線圈的兩端電壓進(jìn)行采樣時(shí)，所述電機(jī)的定子線圈一般為一個(gè)或兩個(gè)或三個(gè)或三個(gè)以上，此時(shí)可以選取其中一個(gè)作為采樣線圈進(jìn)行采樣。

該步驟中，在對(duì)所述采樣線圈兩端電壓進(jìn)行采樣后，將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)為所述采樣電壓。

其中，微步寄存器保存的值為當(dāng)前電機(jī)運(yùn)行所處的微步值，因此通過讀取該寄存器中值即可判斷當(dāng)前電機(jī)運(yùn)行處于什么微步位置。對(duì)于電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值為16微步(即一個(gè)整步分為16微步來走)時(shí)，該寄存器值范圍為0到63，該范圍對(duì)應(yīng)4個(gè)整步，即一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期。當(dāng)步進(jìn)模式設(shè)定值更改，該寄存器范圍相應(yīng)更改。

步驟s13，設(shè)采樣電壓總和為一初始值；

步驟s14，從所述bemf寄存器中讀取所述采樣電壓，從所述微步寄存器中讀取所述微步值；

步驟s15，判斷所述微步值是否為所述電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值的整數(shù)倍，若是，則返回步驟s14；

線圈過零時(shí)刻的每次線圈電壓采樣值都會(huì)被保存在bemf寄存器中，即s10到s27的每次采樣值都會(huì)保存到bemf寄存器。該線圈過零時(shí)刻之后，bemf寄存器保存本次線圈過零最后一次的采樣值直到下一個(gè)線圈過零時(shí)刻。s10到s27發(fā)生在一次線圈過零時(shí)間內(nèi)，因此對(duì)應(yīng)的微步寄存器值為同一個(gè)值，當(dāng)電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值為16微步，該值為0，或16，或32，或48。

當(dāng)微步值對(duì)應(yīng)線圈過零點(diǎn)時(shí)，bemf寄存器值可能采自tdecay時(shí)刻之前的線圈電壓。而在線圈過零點(diǎn)期間，bemf寄存器中會(huì)一直保存上一次線圈過零最后時(shí)刻的bemf值。線圈過零點(diǎn)對(duì)應(yīng)的微步值為電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值的整數(shù)倍，因此可以讀取微步寄存器值來判斷本次bemf值是否有效。如電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值為16微步，那么當(dāng)讀取的當(dāng)前微步值為0，或16，或32，或48時(shí)，則本次bemf寄存器值為非有效值。

通過該步驟，可以直接利用微步值排除線圈過零開始時(shí)刻殘留電流對(duì)bemf值的影響，進(jìn)而使得bemf值更接近線圈的反向電動(dòng)勢(shì)。

步驟s17，確定本次所述采樣電壓為有效值并將所述采樣電壓轉(zhuǎn)換為電壓等效值；

將本次采樣電壓轉(zhuǎn)換為電壓等效值，這一轉(zhuǎn)換建立在每個(gè)采樣電壓和電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)性分析基礎(chǔ)上。

電壓等效值為電機(jī)異常運(yùn)轉(zhuǎn)的貢獻(xiàn)值，根據(jù)從所述bemf寄存器讀取的采樣電壓對(duì)電機(jī)異常貢獻(xiàn)大小對(duì)其賦予相應(yīng)的權(quán)重，對(duì)電機(jī)異常貢獻(xiàn)大的，賦予較大的權(quán)重，即根據(jù)從所述bemf寄存器讀取的采樣電壓對(duì)電機(jī)異常貢獻(xiàn)大小對(duì)其賦予與之成正比的權(quán)重，電壓等效值等于與采樣電壓相對(duì)應(yīng)的權(quán)重；

步驟s18，將所述采樣電壓總和與所述電壓等效值的和作為新的采樣電壓總和；

步驟s19，判斷所述采樣電壓總和是否大于閾值，若大于，則判定電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)并發(fā)出信號(hào)；若不大于，則返回步驟s14。

需要說明的是，本步驟是建立在步驟s17中的特定轉(zhuǎn)換關(guān)系的基礎(chǔ)上的。當(dāng)采用相反的轉(zhuǎn)換關(guān)系后，本步驟中判定堵轉(zhuǎn)的判斷條件也可以為采樣電壓總和小于閾值，這并不影響對(duì)“判定堵轉(zhuǎn)”這一實(shí)際情況的判斷。

這樣，通過對(duì)電機(jī)定子線圈的電流過零時(shí)間內(nèi)兩端電壓的采樣，并利用于堵轉(zhuǎn)概率相關(guān)的等效值進(jìn)行判斷，有利掌握電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以更好地對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行控制；可以迅速對(duì)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)，防止因電機(jī)堵轉(zhuǎn)給系統(tǒng)帶來的嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)

實(shí)施例9

如上述所述的控制方法，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖12所示，還包括步驟s16，判斷所述微步值與之前微步值是否在一個(gè)象限內(nèi)，若是則返回步驟s14；該步驟在步驟s15之后，在步驟s17之前。

圖7和圖8中ta0和tb0分別為兩相線圈過零點(diǎn)時(shí)刻。由于線圈電壓采樣只在電流過零時(shí)發(fā)生，這樣ta0時(shí)刻最后一次電壓采樣值保存在bemf寄存器之后，會(huì)一直保存到tb0時(shí)刻之前。而讀取寄存器值的頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這一頻率，這樣一次過零點(diǎn)的采樣值會(huì)被多次讀取。

圖7中示意出ta0的最后一次采樣值被連續(xù)讀取了5次。這樣，一次過零點(diǎn)采樣電壓就被多次讀取進(jìn)而被重復(fù)使用，給正常的電機(jī)控制帶來不便。

圖8示出了步進(jìn)模式設(shè)置值為16微步時(shí)電機(jī)所處微步值和象限的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此通過微步寄存器值即可判斷象限是否更新。

通過本步驟，可以進(jìn)一步解決圖7所示的一次過零點(diǎn)采樣電壓被多次讀取進(jìn)而被重復(fù)使用的問題。

實(shí)施例10

如上述所述的控制方法，本實(shí)施例與其不同之處在于，還包括步驟s，設(shè)定電機(jī)速度為一非電機(jī)諧振區(qū)間速度；該步驟可設(shè)置在所述步驟s13之前或之后。

bemf值理論上與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度成線性關(guān)系，如圖2所示。但實(shí)際上，由于電機(jī)存在諧振特性，bemf值會(huì)受此影響。圖13中電機(jī)速度s11和s12區(qū)間為電機(jī)的諧振頻率區(qū)間，可見在此區(qū)間內(nèi)，bemf值和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不成線性關(guān)系。

因此，將電機(jī)速度設(shè)置為一非電機(jī)諧振區(qū)間速度，可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，避免因電機(jī)的諧振特性而使得控制出錯(cuò)。

實(shí)施例11

如圖14所示；其中，所述控制系統(tǒng)，能夠控制電子膨脹閥，所述電子膨脹閥包括電機(jī)，所述電機(jī)包括定子線圈，所述控制系統(tǒng)包括：

線圈選擇及采樣保持電路1，其與所述電機(jī)連接，將所述電機(jī)的定子線圈兩端電壓進(jìn)行采樣并得到采樣數(shù)據(jù)；

adc電路2，其將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

驅(qū)動(dòng)控制模塊3，其包括bemf寄存器，接收所述數(shù)字信號(hào)并更新；所述驅(qū)動(dòng)控制模塊控制生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

驅(qū)動(dòng)模塊4，其接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)；

其中，

所述驅(qū)動(dòng)控制模塊3基于輸入的基準(zhǔn)時(shí)鐘，控制生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并向所述線圈選擇及采樣保持電路1傳輸。

由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)中包含線圈中電流何時(shí)過零的信息，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊3向所述線圈選擇及采樣保持電路1傳輸時(shí)鐘信號(hào)使得其對(duì)定子線圈的電壓采樣只在被采樣線圈的電流過零時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。

這樣，所述線圈選擇及采樣保持電路可以在定子線圈的電流過零時(shí)間內(nèi)進(jìn)行對(duì)其兩端電壓進(jìn)行采樣；adc電路將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制模塊3中的bemf寄存器值相應(yīng)更新；同時(shí)所述驅(qū)動(dòng)控制模塊控制生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)給驅(qū)動(dòng)模塊，以驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)。這樣，可以通過對(duì)電機(jī)定子線圈的電流過零時(shí)間內(nèi)兩端電壓的采樣，掌握所述電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以更好地對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行控制。

實(shí)施例12

如上述所述的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖15所示，所述電子膨脹閥控制系統(tǒng)還包括中心處理模塊6，其與所述驅(qū)動(dòng)控制模塊3連接，判斷所述電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

實(shí)施例13

如上述所述的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例與其不同之處在于，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊3還包括微步寄存器，所述微步寄存器保存當(dāng)前電機(jī)運(yùn)行所處的微步值，通過讀取該寄存器中值即可判斷當(dāng)前電機(jī)運(yùn)行處于什么微步位置。對(duì)于電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值為16微步(即一個(gè)整步分為16微步來走)時(shí)，該寄存器值范圍為0到63，該范圍對(duì)應(yīng)4個(gè)整步，即一個(gè)驅(qū)動(dòng)周期。當(dāng)步進(jìn)模式設(shè)定值更改，該寄存器范圍相應(yīng)更改。

所述微步寄存器在所述bemf寄存器更新時(shí)進(jìn)行同步更新。

實(shí)施例14

如上述所述的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例與其不同之處在于，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊3還包括延時(shí)電路，其對(duì)所述時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，使得線圈每次過零時(shí)做適當(dāng)延時(shí)以確保在tdecay時(shí)刻之后再保存在bemf寄存器中，這樣可以通過控制bemf寄存器采集的信號(hào)進(jìn)而使得中心處理模塊讀取的bemf值更接近線圈的反向電動(dòng)勢(shì)。

實(shí)施例15

如上述所述的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖16所示，所述控制系統(tǒng)還包括lin和/或can收發(fā)模塊7，其與所述中心處理模塊6連接，輸出控制信號(hào)。

所述lin和/或can收發(fā)模塊7用于接收外部控制信號(hào)對(duì)電子膨脹閥進(jìn)行控制。

實(shí)施例16

如上述所述的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖17所示，所述控制系統(tǒng)還包括lin和/或can總線8，其與所述lin和/或can收發(fā)模塊7連接，傳輸控制信號(hào)。

lin和/或can總線8用于傳輸外部控制信號(hào)。

實(shí)施例17

如上述所述的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖18所示，所述中心處理模塊6包括：

數(shù)據(jù)接收模塊62，其與所述驅(qū)動(dòng)控制模塊連接，接收所述驅(qū)動(dòng)控制模塊從所述bemf寄存器中讀取的所述采樣電壓和從所述微步值寄存器中讀取的微步值；

微步值對(duì)比模塊67，其判斷所述微步值是否為所述電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值的整數(shù)倍，若是，則向所述數(shù)據(jù)接收模塊62發(fā)送再啟動(dòng)信號(hào)。

這樣，可以直接利用微步值排除線圈過零開始時(shí)刻殘留電流對(duì)bemf值的影響，進(jìn)而使得bemf值更接近線圈的反向電動(dòng)勢(shì)。

實(shí)施例18

如上述所述的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖19所示；所述中心處理模塊6還包括：象限對(duì)比模塊68，其與所述微步值對(duì)比模塊67連接，判斷所述微步值與之前微步值是否在一個(gè)象限內(nèi)，若是，則向所述數(shù)據(jù)接收模塊62發(fā)送再啟動(dòng)信號(hào)。

這樣，可以進(jìn)一步解決一次過零點(diǎn)采樣電壓被多次讀取進(jìn)而被重復(fù)使用的問題。

實(shí)施例19

如上述所述的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖20所示，所述中心處理模塊6包括：

初始值設(shè)定模塊61，其將所述采樣電壓總和設(shè)置為一初始值；

數(shù)據(jù)接收模塊62，其與所述驅(qū)動(dòng)控制模塊連接，接收所述驅(qū)動(dòng)控制模塊從所述bemf寄存器中讀取的所述采樣電壓；

電壓等效模塊63，其將所述采樣電壓轉(zhuǎn)換為電壓等效值；

賦值模塊64，其將所述采樣電壓總和與所述電壓等效值的和作為新的采樣電壓總和；

預(yù)設(shè)模塊65，其內(nèi)預(yù)先設(shè)置有閾值；

判斷模塊66，其所述采樣電壓總和是否大于閾值，若是，判定堵轉(zhuǎn)發(fā)出堵轉(zhuǎn)信號(hào)，若否，向所述數(shù)據(jù)接收模塊62發(fā)送再啟動(dòng)信號(hào)。

需要說明的是，判斷模塊66是建立在賦值模塊64中的特定轉(zhuǎn)換關(guān)系的基礎(chǔ)上的。當(dāng)采用相反的轉(zhuǎn)換關(guān)系后，判斷模塊66中判定堵轉(zhuǎn)的判斷條件也可以為采樣電壓總和小于閾值，這并不影響對(duì)“判定堵轉(zhuǎn)”這一實(shí)際情況的判斷。

實(shí)施例20

如上述所述的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖21所示，所述中心處理模塊6還包括：微步值對(duì)比模塊67；所述數(shù)據(jù)接收模塊62還接收所述驅(qū)動(dòng)控制模塊從所述微步寄存器中讀取的所述微步值；所述微步值對(duì)比模塊67判斷所述微步值是否為所述電機(jī)步進(jìn)模式設(shè)定值的整數(shù)倍，若是，則向所述數(shù)據(jù)接收模塊62發(fā)送再啟動(dòng)信號(hào)。

可以直接利用微步值排除線圈過零開始時(shí)刻殘留電流對(duì)bemf值的影響，進(jìn)而使得bemf值更接近線圈的反向電動(dòng)勢(shì)。

實(shí)施例21

如上述所述的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例與其不同之處在于，如圖22所示；所述中心處理模塊6還包括：象限對(duì)比模塊68，其與所述微步值對(duì)比模塊67連接，判斷所述微步值與之前微步值是否在一個(gè)象限內(nèi)，若是，則向所述數(shù)據(jù)接收模塊62發(fā)送再啟動(dòng)信號(hào)。

這樣，可以進(jìn)一步解決一次過零點(diǎn)采樣電壓被多次讀取進(jìn)而被重復(fù)使用的問題。

需要說明的是，本發(fā)明只是以電子膨脹閥為例進(jìn)行說明，不能理解為該發(fā)明只限定于電子膨脹閥使用。只要采用本發(fā)明所述檢測(cè)方法來進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)的方法，均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。只要采用本發(fā)明所示驅(qū)動(dòng)電機(jī)并且采用本發(fā)明所述檢測(cè)方法進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)的裝置，均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。

本發(fā)明中，所述采樣電壓為電機(jī)的bemf值。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。