本發(fā)明涉及一種暖通空調(diào)系統(tǒng)及其保持氣流方向控制元件位置的方法，特別是一種不利用保持電流來保持所述氣流方向控制元件的位置的方法。

背景技術(shù)：

暖通空調(diào)(heating,ventilation,andairconditioning,hvac)系統(tǒng)廣泛應用于空氣調(diào)節(jié)，例如機動車輛中的空氣調(diào)節(jié)。所述暖通空調(diào)系統(tǒng)利用多個風門去控制到達或者通過某個區(qū)域的氣流，從而進行空氣調(diào)節(jié)。所述風門的位置通常由一個或者多個執(zhí)行器控制。

通常，每個執(zhí)行器具有一用于控制齒輪傳動鏈的電機。所述齒輪傳動鏈直接或者間接連接到與風門相互作用的控制桿，因此執(zhí)行器的驅(qū)動可以被傳遞，從而改變風門的位置。

為了保持風門的位置，需要提供保持電流以便防止電機提供的力失效導致風門松弛，或者由風或振動等原因促使所述風門進入不正確的位置。所述風門的移動也可能是在電機啟動時所述暖通空調(diào)系統(tǒng)中的機械間隙導致的結(jié)果。所述保持電流必然降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的效率。

另一種保持風門位置的實現(xiàn)方式，是使用一種機械不可逆的執(zhí)行器，如此執(zhí)行器的輸出齒輪上的扭矩即使在電機未被供電時也不會移動。例如蝸輪，就可以被用于這種執(zhí)行器中。然而，機械不可逆執(zhí)行器具有很低的效率，因此會產(chǎn)生更多的功率消耗。

有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種可以克服上述問題的暖通空調(diào)系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種保持暖通空調(diào)系統(tǒng)的氣流方向控制元件的位置的方法，包括以下步驟：a.確定所述保持暖通空調(diào)系統(tǒng)的氣流方向控制機構(gòu)的至少一可移動元件的位置；b.判斷所述可移動構(gòu)件是否處于與所述氣流方向控制元件的所需位置相關(guān)聯(lián)的目標位置；如果不是，則驅(qū)動所述暖通空調(diào)系統(tǒng)的氣流方向控制執(zhí)行器以改變可移動元件的位置。

優(yōu)選的，所述步驟b進一步包括如下步驟：c.在所述氣流方向控制執(zhí)行器致動之后，確定所述可移動元件移動后的位置；d.比較所述可移動元件移動后的位置和所述目標位置；如果所述移動后的位置與所述目標位置相符，則不驅(qū)動所述氣流方向控制執(zhí)行器；否則返回步驟b。

優(yōu)選的，所述可移動元件包括所述氣流方向控制執(zhí)行器的電機的轉(zhuǎn)子、驅(qū)動軸或者所述氣流方向控制元件。

優(yōu)選的，所述氣流方向控制元件是所述暖通空調(diào)系統(tǒng)的風門。

優(yōu)選的，所述步驟b中，如果所述可移動元件不在目標位置，提供電流到所述氣流方向控制執(zhí)行器；如果所述可移動元件在目標位置，則不提供電流到所述氣流方向控制執(zhí)行器。

優(yōu)選的，所述提供到電機的電流逐漸增大直到所述可移動元件的位置開始改變。

優(yōu)選的，所述步驟b之前進一步包括如下步驟，偵測提供到電機的電流以確定可以致動所述可移動元件的最小電流值。

優(yōu)選的，所述可移動元件的位置通過確定所述氣流方向控制執(zhí)行器的電機的轉(zhuǎn)子的位置而間接確定。

本發(fā)明還提供一種暖通空調(diào)系統(tǒng)，包括氣流方向控制執(zhí)行器；可移動元件，由所述氣流方向控制執(zhí)行器驅(qū)動，包括一氣流方向控制元件；與所述氣流方向控制執(zhí)行器相關(guān)聯(lián)的位置傳感器；和與所述位置傳感器相關(guān)聯(lián)的控制器，用于根據(jù)所述位置傳感器的檢測結(jié)果反饋控制所述可移動元件的位置。

本發(fā)明還提供一種保持暖通空調(diào)系統(tǒng)的氣流方向控制元件的位置的方法，包括以下步驟：a.確定所述保持暖通空調(diào)系統(tǒng)的氣流方向控制元件的位置；b.確定所述氣流方向控制元件在未被所述氣流方向控制器驅(qū)動的情況下是否發(fā)生移動；如果是，則提供電流至所述氣流方向控制執(zhí)行器以改變所述氣流方向控制元件的位置；如果否，則不提供電流至所述氣流方向控制執(zhí)行器。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明暖通空調(diào)系統(tǒng)通過反饋控制校正氣流方向控制元件的位置，即便是受到振動或者風等因素的影響，所述氣流方向控制元件的位置也可以被保持，無需再提供保持電流去保持氣流方向控制元件的位置。本發(fā)明暖通控制系統(tǒng)的執(zhí)行器具有較高的效率，降低了系統(tǒng)的功率消耗。

為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明暖通空調(diào)系統(tǒng)一較佳實施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示暖通空調(diào)系統(tǒng)的執(zhí)行器的一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的執(zhí)行器的方法的一較佳實施例的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式詳細描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為了便于清晰描述，而并不限定比例關(guān)系。

請先參閱圖1，所述暖通空調(diào)系統(tǒng)10可以是機動車輛的氣流控制系統(tǒng)的一部分，但并不限于所述應用，其可以潛在的應用于任何可以應用暖通空調(diào)系統(tǒng)的環(huán)境。

所述暖通空調(diào)系統(tǒng)10包括至少一氣流方向控制執(zhí)行器12。圖1中示出了兩個執(zhí)行器12，其可以被單獨控制。但是，執(zhí)行器12的數(shù)量并不限于兩個，數(shù)量可以根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)10的需求設(shè)定。每個執(zhí)行器12與至少一個連接件連接，例如控制桿14。所述控制桿14又與至少一個氣流方向控制元件相關(guān)聯(lián)，例如風門16。所述風門16可以控制穿過暖通控制系統(tǒng)10的氣流的通道。雖然圖1示出的是單個的、一體形成的控制桿14，但是控制桿14也可以是其他形式的連接件，例如齒輪傳動鏈。不管怎樣，從所述執(zhí)行器12到對應的風門16之間的機械鏈路會引入一個機械間隙的區(qū)域，在此區(qū)域移動的過程中所述執(zhí)行器12的負載會減小，從而導致無效的傳輸力。暖通空調(diào)系統(tǒng)10中可以因執(zhí)行器12的驅(qū)動而移動的元件都應被認為是可移動元件。執(zhí)行器12中任何或者所有的可移動部分，例如轉(zhuǎn)子、控制桿14、和/或者風門16都可以被認為包括所述可移動元件的一部分。除了執(zhí)行器12中靜止的元件，形成移動元件的元件組合可以被認為包括暖通空調(diào)系統(tǒng)10的氣流方向控制機構(gòu)。

圖2所示的執(zhí)行器12移除了殼體18的蓋子，示出了執(zhí)行器12的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。所述執(zhí)行器12包括一驅(qū)動機構(gòu)，優(yōu)選為電機20，所述電機20優(yōu)選被一車載的控制器22控制。

所述控制器22包括一位置傳感器24，所述位置傳感器24用于偵測電機20的轉(zhuǎn)子的位置，并且間接計算風門16的相對位置，以便確定控制指令?？梢岳斫?，也可以在執(zhí)行器12到風門16之間的任何位置設(shè)置一些其他形式的傳感器，所述傳感器與任意的可移動元件相關(guān)聯(lián)。例如，位置傳感器24可以與控制桿14或者風門16接合。在本實施例中，所述位置傳感器24為霍爾傳感器，可以容易地偵測電機20的轉(zhuǎn)子的位置。

所述控制器22包括一存儲電路26，所述存儲電路26用于存儲和傳遞有關(guān)暖通控制系統(tǒng)的機械間隙的區(qū)域的信息至控制器22。所述控制器22可以在發(fā)送指令到執(zhí)行器12時，考慮所述機械間隙的區(qū)域。

所述電機20包括一輸出部28，通過所述輸出部28將執(zhí)行器12的驅(qū)動傳遞出去。在本實施例中，所述輸出部28優(yōu)選為正齒輪，所述正齒輪構(gòu)成高效率的齒輪傳動鏈30的一部分。本發(fā)明并不限于圖2所示的齒輪傳動鏈30，例如，可以采用蝸輪代替所述齒輪傳動鏈30。

所述暖通空調(diào)系統(tǒng)10是可控制的，因此不需要提供恒定的強保持電流去保持風門的位置。所述位置傳感器24使某些移動元件，例如所述電機20的轉(zhuǎn)子的位置持續(xù)被確定。所述位置傳感器24持續(xù)偵測轉(zhuǎn)子相對于一預設(shè)值的位置。

因為所述控制器22可以通過位置傳感器24偵測轉(zhuǎn)子的位置，再加上電機20被施加有驅(qū)動轉(zhuǎn)子的電流，所以風門16的移動和位置的改變也可以被偵測或者推斷出，實現(xiàn)所述風門16位置的反饋控制。

所述控制器22進一步包括一電流偵測器32，用于偵測傳遞到執(zhí)行器12的電流，以便確定可激發(fā)所述風門16驅(qū)動的最小電流值。因此，所述控制器22可以將傳遞到執(zhí)行器12的電流幅值限制到所述最小電流值，進一步提升暖通空調(diào)系統(tǒng)10的效率。

所述暖通空調(diào)系統(tǒng)10可以反饋控制風門16的位置，因此可以使用高效率的齒輪傳動鏈。圖3示出了所述暖通空調(diào)系統(tǒng)10的保持氣流方向控制元件的位置的方法，包括以下步驟：

步驟s110，確定暖通空調(diào)系統(tǒng)10的風門16的位置。本實施例中，這個步驟是由所述位置傳感器24通過偵測電機20的轉(zhuǎn)子位置間接完成。通過偵測轉(zhuǎn)子的位置，可以計算或者推斷出風門16的位置。可以理解，也可以直接獲取風門16或者控制桿14的位置。步驟s110并不限于確定所述風門16的位置，可以確定氣流方向控制機構(gòu)的任何可移動元件的位置，例如確定控制桿14的位置。

步驟s120，一旦風門16的位置被確定，所述控制器22可以計算出所述風門16是否在目標位置。所述計算方式可以存儲于所述存儲電路26中。所述目標位置可以通過暖通空調(diào)系統(tǒng)10的用戶接口設(shè)定，所述用戶接口可以設(shè)置在機動車輛的儀表盤上。或者，所述控制器22可以實現(xiàn)自動控制，此時所述風門16的目標位置取決于控制器22內(nèi)部的或者預先編程的邏輯。如果風門16的位置在目標位置，則進入步驟s125，即無需驅(qū)動執(zhí)行器12。

如果風門16的位置不在目標位置，或者風門16的位置與目標位置之間的距離超過一預設(shè)值，則執(zhí)行步驟s130，驅(qū)動所述執(zhí)行器12以移動所述風門16。所述預設(shè)值可由元件和/或者位置傳感器24的位置分辨率決定。具體的，提供電流到執(zhí)行器12的電機。優(yōu)選的，所述電流緩慢上升直到實現(xiàn)小的致動，其中所述控制器22確定可激發(fā)所述風門16位置改變的最小電流值。如此可以將提供給電機20的電流最小化，提升執(zhí)行器12的效率。

優(yōu)選的，本發(fā)明保持暖通空調(diào)系統(tǒng)的氣流方向控制元件的位置的方法進一步包括以下步驟：

一旦風門16發(fā)生移動，其新的位置可以被偵測、計算或者以其他方式確定。步驟s140，通過位置傳感器24確定風門16的新位置。步驟s150，比較所述風門16的新位置與目標位置。如果所述新位置符合目標位置，則進入步驟s155，停止驅(qū)動所述執(zhí)行器12。具體的，停止提供電流到執(zhí)行器12的電機。如果所述新位置不符合目標位置，例如所述風門16被移動的太多、被移動的距離不足或者進入錯誤的方向，則返回到步驟s120，重新計算所述風門16是否在目標位置。

通過本發(fā)明暖通控制系統(tǒng)保持氣流方向控制元件的位置的方法，即便是受到振動或者風等因素的影響，所述風門16的位置也可以被保持。由于所述風門16的位置可以通過反饋控制校正，因此所述執(zhí)行器12可以運用高效率的齒輪傳動鏈30。并且，無需再提供保持電流去保持風門16的位置。本發(fā)明暖通控制系統(tǒng)的執(zhí)行器12更加高效率，降低了系統(tǒng)的功率消耗。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。