一种空调器室内机及控制方法、空调器与流程

1.本发明属于空气调节技术领域，具体地说，是涉及一种空调器室内机及控制方法、空调器。


背景技术：

2.现有空调器室内机有各种形式的导板、摆叶，通过步进电机来驱动，用来控制导板角度、位置，实现室内风向改变。由于步进电机的特性，每次开关机时都需要复位，确保导板位置精确不出现偏差。但同时也导致步进电机驱动导板复位时，产生过步音问题，尤其是现在出现的异型导板、超大导板等结构，需要更大的步进电机驱动，更长的过步时间确保导板复位，导致空调开关机的时候出现较长的导板复位等待时间，以及过步音问题。
3.针对上述技术问题，一般通过合理的步进电机过步步数设计，确保导板能完全复位，同时又不会有过多过步音产生。由于系统中设定的步进电机复位步数是固定值，而步进电机在实际运行过程中无法直接判定导板位置。参见图1至图3所示，空调器室内机包括室内换热器1、电辅热装置2、贯流风扇3、步进电机4、导板5、壳体6等，壳体6具有出风口6-1；步进电机4驱动导板5转动，以打开或遮住出风口6-1。图1所示为导板5处于完全打开角度a，图2所示为导板5处于完全闭合角度c，图3所述为导板5处于中间角度b。
4.假设，常规情况下导板5从角度a到角度c位置需要步进电机4运转1000步，一般会在系统中设置1100步或者更高的步数，确保导板5完全复位完成。因此会有100步的时间会产生过步音的问题。假设角度b为中间位置，即角度b到角度c正常需要500步。如果空调意外断电时，导板5刚好在这个位置，则再次上电时，导板5复位时需要步进电机4运转1100步，这时会有600步的时间都是过步复位，从而产生额外的电源浪费与过步音问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种空调器室内机，解决了容易出现过步音的问题。
6.为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：
7.一种空调器室内机，包括：
8.壳体，其具有出风口；
9.导板，其转轴与所述壳体转动连接；
10.电机，其输出轴与所述导板的转轴连接；
11.变扭矩装置，其与所述电机的输出轴或导板的转轴连接；所述电机或导板的转动角度改变时，所述变扭距装置的扭矩大小也改变；
12.控制器，其被配置为：
13.获取导板目标角度以及电机实际电流值；根据预设的导板角度与电机电流值对应关系，获得导板目标角度对应的电机目标电流值；
14.如果电机实际电流值不等于电机目标电流值，则电机驱动导板继续转动；
15.如果电机实际电流值等于电机目标电流值，则电机和导板停止转动。
16.本技术一些实施例中，所述变扭矩装置为扭矩弹簧，所述扭矩弹簧套设在所述电机的输出轴上，所述扭矩弹簧的一端与所述电机的输出轴连接，所述扭矩弹簧的另一端与所述壳体连接。
17.本技术一些实施例中，所述变扭矩装置为扭矩弹簧，所述扭矩弹簧套设在所述导板的转轴上，所述扭矩弹簧的一端与所述导板的转轴连接，所述扭矩弹簧的另一端与所述壳体连接。
18.本技术一些实施例中，所述变扭矩装置为发条，所述发条与所述电机的输出轴连接。
19.本技术一些实施例中，所述变扭矩装置为发条，所述发条与所述导板的转轴连接。
20.本技术一些实施例中，所述变扭矩装置包括凸轮和弹片；所述弹片的一端与所述壳体连接，所述弹片的另一端与所述凸轮的外轮廓面抵接；所述凸轮的轴与所述电机的输出轴或所述导板的转轴连接。
21.一种空调器室内机控制方法，在所述空调器室内机的电机的输出轴或导板的转轴上设置有变扭矩装置；
22.所述控制方法包括：
23.获取导板目标角度以及电机实际电流值；根据预设的导板角度与电机电流值对应关系，获得导板目标角度对应的电机目标电流值；
24.判断电机实际电流值是否等于电机目标电流值；
25.如果电机实际电流值不等于电机目标电流值，则电机驱动导板继续转动；
26.如果电机实际电流值等于电机目标电流值，则电机和导板停止转动。
27.本技术一些实施例中，所述导板角度与电机电流值对应关系为对应表或关系曲线。
28.本技术一些实施例中，预设导板角度与电机电流值对应关系时，电机驱动导板从最小角度转动至最大角度的过程中，导板的转动角度每增加设定步长，记录一次导板的转动角度及电机电流值，形成导板角度与电机电流值的对应表。
29.一种空调器，包括所述的空调器室内机。
30.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的空调器室内机及控制方法、空调器，通过在电机输出轴或导板转轴上设置变扭矩装置，电机驱动导板转动时，对变扭矩装置施力，变扭矩装置受力扭转；电机转动角度不同，变扭距装置的扭矩大小不同；控制器获取导板目标角度以及电机实际电流值；根据预设的导板角度与电机电流值对应关系，获得导板目标角度对应的电机目标电流值；如果电机实际电流值不等于电机目标电流值，则电机驱动导板继续转动；如果电机实际电流值等于电机目标电流值，则电机和导板停止转动；从而可以精确控制导板转动而不产生过步音，也不产生长时间导板复位动作的问题，而且避免电能浪费，解决了容易出现过步音的问题。
31.结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用
的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是空调器室内机导板完全打开时的结构示意图；
34.图2是空调器室内机导板完全闭合时的结构示意图；
35.图3是空调器室内机导板半开时的结构示意图；
36.图4是本发明所提出的空调器室内机的一个实施例的结构示意图；
37.图5是本发明所提出的空调器室内机控制方法的一个实施例的流程图；
38.图6是本发明所提出的空调器室内机控制方法的另一个实施例的流程图。
39.附图标记：
40.1、室内换热器；2、电辅热装置；3、贯流风扇；
41.4、电机；4-1、输出轴；
42.5、导板；5-1、导板主体；5-2、连杆；5-3、转轴；
43.6、壳体；6-1、出风口；
44.7、变力矩装置。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
47.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
48.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
49.针对目前空调器室内机容易出现过步音的技术问题，本发明提出了一种空调器室内机及控制方法、空调器，防止产生过步音，避免电能浪费。下面，结合附图对本发明的空调器室内机及控制方法、空调器进行详细说明。
50.图1、图2、图3为空调器室内机示意图，分别示意空调器室内机导板5在完全打开角度a、完全闭合角度c、中间角度b。电机转动，进而驱动导板转动。本技术中的电机，优选步进
电机，以便于对电机转动进行控制。当然，也可以根据实际需求选择其他电机。
51.实施例一、
52.本实施例的空调器室内机，包括壳体6、导板5、电机4、变扭矩装置7、控制器等，参见图4所示。
53.壳体6，其具有出风口6-1。
54.导板5，其转轴5-3与壳体6转动连接。
55.电机4，其输出轴4-1与导板的转轴5-3连接；电机4转动，驱动导板5转动。
56.变扭矩装置7，其与电机4的输出轴4-1或导板5的转轴5-3连接。电机4或导板5的转动角度改变时，变扭距装置7的扭矩大小也改变。变扭距装置7的扭矩大小跟随电机4或导板5的转动角度的变化而变化。电机4或导板5的转动角度不同，变扭距装置7的扭矩大小也不同。变扭距装置的扭矩大小与电机4或导板5的转动角度对应。
57.控制器，其用于控制电机4转动，以及整个空调器室内机的运行。
58.变扭矩装置是一种不同转动角度下所需要的扭矩大小不同的装置。变扭矩装置可以与导板5连接，也可以直接与步进电机4连接。
59.步进电机驱动导板转动，变扭矩装置同时受力扭转。由于变扭矩装置扭转后力矩是确定的，同时扭矩是逐渐增加的，因此，步进电机驱动导板转动所需要的驱动力及对应电流也是逐渐增加的。
60.步进电机驱动导板转动时，不同转动角度下对应变扭矩装置的不同扭矩，由于步进电机在不同角度下需要转动的扭矩不同，从而电流不同，因此可以通过监测电机电流值直接判定导板实时位置。预设导板角度与步进电机电流对应关系，通过监测步进电机实时电流值，可以判定导板实际角度。
61.因此，控制器被配置为：
62.获取导板目标角度以及电机实际电流值；根据预设的导板角度与电机电流值对应关系，获得导板目标角度对应的电机目标电流值；
63.如果电机实际电流值不等于电机目标电流值，说明导板还没有达到目标角度，则电机驱动导板继续转动；
64.如果电机实际电流值等于电机目标电流值，说明导板达到目标角度，则电机和导板停止转动，避免电能浪费，防止产生过步音。
65.本实施例的空调器室内机，通过在电机输出轴或导板转轴上设置变扭矩装置，电机驱动导板转动时，对变扭矩装置施力，变扭矩装置受力扭转；电机转动角度不同，变扭距装置的扭矩大小不同；控制器获取导板目标角度以及电机实际电流值；根据预设的导板角度与电机电流值对应关系，获得导板目标角度对应的电机目标电流值；如果电机实际电流值不等于电机目标电流值，则电机驱动导板继续转动；如果电机实际电流值等于电机目标电流值，则电机和导板停止转动；从而可以精确控制导板转动而不产生过步音，也不产生长时间导板复位动作的问题，而且避免电能浪费，解决了容易出现过步音的问题。
66.本技术一种实施例中，变扭矩装置7为扭矩弹簧，扭矩弹簧套设在电机4的输出轴4-1上，扭矩弹簧的一端与电机4的输出轴4-1连接，扭矩弹簧的另一端与壳体6连接。电机4转动时，对扭矩弹簧施力，扭动扭矩弹簧，使得扭矩弹簧的扭矩力改变，电机4驱动导板5所需的电流值也会发生改变。扭矩弹簧成本低、重量轻，便于拆装。
67.本技术一种实施例中，变扭矩装置7为扭矩弹簧，扭矩弹簧套设在导板5的转轴5-3上，扭矩弹簧的一端与导板5的转轴5-3连接，扭矩弹簧的另一端与壳体6连接。电机4转动时，驱动导板5转动，导板5转动时对扭矩弹簧施力，扭动扭矩弹簧，使得扭矩弹簧的扭矩力改变，电机4驱动导板5所需的电流值也会发生改变。扭矩弹簧成本低、重量轻，便于拆装。
68.本技术一种实施例中，变扭矩装置7为发条，发条与电机4的输出轴4-1连接。发条为卷紧片状钢条。电机4转动时，对发条施力，扭动发条，使得发条的扭矩力改变，电机4驱动导板5所需的电流值也会发生改变。发条成本低、重量轻，便于拆装。
69.本技术一种实施例中，变扭矩装置7为发条，发条与导板5的转轴5-3连接。发条为卷紧片状钢条。电机4转动时，驱动导板5转动，导板5转动时对发条施力，扭动发条，使得发条的扭矩力改变，电机4驱动导板5所需的电流值也会发生改变。发条成本低、重量轻，便于拆装。
70.本技术一种实施例中，变扭矩装置7包括凸轮和弹片；弹片的一端与壳体6连接，弹片的另一端与凸轮的外轮廓面抵接；凸轮的轴与电机4的输出轴4-1或导板5的转轴5-3连接。由于凸轮的外轮廓面与凸轮的轴的距离不同，因此，凸轮转动时，其外轮廓面对弹片施加的力的大小是不同的。
71.当凸轮的轴与电机4的输出轴4-1连接时，电机4转动，带动凸轮转动，凸轮的外轮廓面对弹片施力，使得弹片的扭矩力改变，电机4驱动导板5所需的电流值也会发生改变。凸轮和弹片成本低、重量轻，便于拆装。
72.当凸轮的轴与导板5的转轴5-3连接时，电机4转动，带动导板5转动，导板5带动凸轮转动，凸轮的外轮廓面对弹片施力，使得弹片的扭矩力改变，电机4驱动导板5所需的电流值也会发生改变。凸轮和弹片成本低、重量轻，便于拆装。
73.本实施例中，导板5包括导板主体5-1、两个连杆5-2、两个转轴5-3，参见图4所示；导板主体5-1的长度方向的两端分别设置连杆5-2，连杆5-2与转轴5-3固定连接。
74.例如，参见图4所示，导板5包括左连杆、右连杆、左转轴、右转轴；左连杆固定在导板主体5-1左端，右连杆固定在导板主体5-1右端；左转轴与左连杆固定连接，右转轴与右连杆固定连接。左转轴与壳体6转动连接，右转轴与壳体6转动连接。步进电机4与右转轴固定连接，驱动右转轴转动，继而带动右连杆、导板主体、左连杆、左转轴转动，实现整个导板5的转动。
75.本实施例中，变扭矩装置设置在步进电机或导板转轴上。针对步进电机电流进行监测，配合变扭矩装置，可以精确控制导板转动而不产生过步音或长时间导板复位动作的问题。
76.本实施例的空调器室内机，通过变扭矩装置与步进电机结合，使步进电机驱动导板时，不同角度下产生的电流值是确定的，从而可以确定导板实时位置，精确控制导板复位或者动作。
77.实施例二、
78.基于实施例一的空调器室内机的设计，本实施例二提出了一种空调器室内机控制方法。
79.在空调器室内机的电机的输出轴或导板的转轴上设置有变扭矩装置；电机或导板的转动角度不同，变扭矩装置的力矩大小不同。
80.本实施例的空调器室内机控制方法，主要包括下述步骤，参见图5所示。
81.步骤s1：获取导板目标角度以及电机实际电流值。
82.控制器接收到控制指令，根据控制指令解析出导板目标角度。
83.通过电流传感器实时监测电机实际电流值。
84.步骤s2：根据预设的导板角度与电机电流值对应关系，获得导板目标角度对应的电机目标电流值。
85.步骤s3：判断电机实际电流值是否等于电机目标电流值。
86.如果电机实际电流值不等于电机目标电流值，说明导板还没有达到目标角度，则执行步骤s4：电机驱动导板继续转动。
87.如果电机实际电流值等于电机目标电流值，说明导板达到目标角度，则执行步骤s5：电机和导板停止转动，避免电能浪费，防止产生过步音。
88.本实施例的空调器室内机控制方法，在电机输出轴或导板转轴上设置变扭矩装置，电机驱动导板转动时，对变扭矩装置施力，变扭矩装置受力扭转；电机转动角度不同，变扭距装置的扭矩大小不同；获取导板目标角度以及电机实际电流值；根据预设的导板角度与电机电流值对应关系，获得导板目标角度对应的电机目标电流值；如果电机实际电流值不等于电机目标电流值，则电机驱动导板继续转动；如果电机实际电流值等于电机目标电流值，则电机和导板停止转动；从而可以精确控制导板转动而不产生过步音，也不产生长时间导板复位动作的问题，而且避免电能浪费，解决了容易出现过步音的问题。
89.本技术一种实施例中，导板角度与电机电流值对应关系为对应表或关系曲线，方便查询。导板角度与电机电流值的对应关系存储在空调器室内机的存储模块中，以便于及时查询。
90.通过导板角度与电机电流值的对应表或关系曲线，可以简单方便直接快速地获取导板目标角度对应的电机目标电流值，也可以方便地获取电机实际电流值对应的导板实际角度。
91.本技术一种实施例中，预设导板角度与电机电流值的对应关系时，电机驱动导板从最小角度转动至最大角度的过程中，导板的转动角度每增加设定步长，记录一次导板的转动角度及电机电流值，形成导板角度与电机电流值的对应表，如表1所示。通过上述步骤，可以获得比较精确的导板角度及电机电流值，以形成比较准确的对应表，并存储起来。
92.导板的转动范围从角度c至角度a，假设导板的最小角度为c，最大角度为a，将角度c至角度a平均分割，每个角度对应一个电流值。
93.例如，角度c为0
°
，角度a为60
°
，设定步长为10
°
。导板在角度0
°
时，记录步进电机电流值为0.3安；导板的转动角度增加10
°
，即导板角度为10
°
，记录步进电机电流值为0.4安；导板的转动角度再增加10
°
，即导板角度为20
°
，记录步进电机电流值为0.5安；
……
；导板的转动角度增加10
°
，即导板角度为60
°
，记录步进电机电流值为0.9安。
94.表1导板角度及步进电机电流对应表
95.导板角度步进电机电流/安0
°
0.310
°
0.420
°
0.5
30
°
0.640
°
0.750
°
0.860
°
0.9
96.根据对应表拟合出关系曲线。还可以根据关系曲线获得关系公式。
97.下面，通过一个具体实施例，对本技术的空调器室内机控制方法的原理进行详细说明。
98.预设导板角度与电机电流值对应表或曲线。用户设定导板目标角度，通过查询对应表，获得导板目标角度对应的电机目标电流值h。监测步进电机实际电流值p。
99.预设条件：电机实际电流值p＝电机目标电流值h。
100.当监测到电机实际电流值p＝电机目标电流值h时，则满足预设条件，导板达到用户设定的目标位置。
101.当监测到电机实际电流值p＜h，或p＞h，则不满足预设条件。
102.参见图6所示，步进电机驱动导板动作，监测步进电机实际电流值p，查询预设的对应表，获得导板实时角度。判断是否满足预设条件；如果不满足预设条件，则步进电机驱动导板继续动作；如果满足预设条件，则导板达到目标角度，电机停止转动，导板停止转动。
103.实施例三、
104.基于实施例一的空调器室内机的设计，本实施例三提出了一种空调器，包括所述的空调器室内机。
105.通过在空调器中采用所述的空调器室内机，可以精确控制导板转动而不产生过步音，也不产生长时间导板复位动作的问题，而且避免电能浪费，解决了容易出现过步音的问题。
106.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明个实施例技术方案的精神和范围。