一种电子膨胀阀及其步进电机在汽车空调中的应用

摘要

本发明公开了一种电子膨胀阀，包括电控部分和机械部分；电控部分包括：总线信号接收/发送模块用于接收总线控制信号并发送至中央处理模块；中央处理模块用于提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，结合从数据存储模块中读取的步进电机的当前位置信息，生成相应的脉冲控制信号，输出至步进电机驱动模块；步进电机驱动模块用于根据所述脉冲控制信号驱动步进电机调整所述阀体的开度。本发明还公开一种步进电机及换向阀。采用本发明实施例，能够减少与主控制板直接连接的驱动线数量，从而简化主控制板的结构，节省制造成本。

权利要求

1.一种电子膨胀阀在汽车空调中的应用，所述汽车空调设有相对应的主控制器，其特征在于，所述电子膨胀阀包括电控部分和机械部分；所述机械部分包括步进电机和阀体；

所述电控部分包括总线信号接收/发送模块、中央处理模块、数据存储模块、步进电机驱动模块；

所述电子膨胀阀通过汽车总线与主控制器连接，并接收主控制器下发的总线控制信号；所述主控制器上未设置额外的与所述电子膨胀阀连接的驱动线；

所述总线信号接收/发送模块用于接收所述总线控制信号并发送至中央处理模块；

所述中央处理模块用于提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，结合从所述数据存储模块中读取的步进电机的当前位置信息，生成相应的脉冲控制信号，输出至步进电机驱动模块；

所述数据存储模块用于存储步进电机的当前位置信息；

所述步进电机驱动模块用于根据所述脉冲控制信号驱动所述步进电机调整所述阀体的开度。

2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀在汽车空调中的应用，其特征在于，所述中央处理模块包括：信号提取单元，用于提取接收到的总线控制信号中包含的阀体开度信息，得到期望的阀体的开度；

信号转换单元，用于将所述期望的阀体的开度转换为步进电机的期望位置信息；

转动角度计算单元，用于根据所述步进电机的期望位置信息，结合从数据存储模块中读取的当前步进电机的位置信息，计算出步进电机从当前位置转动至所述期望位置需要转动的角度；

脉冲生成单元，用于根据步进电机需要转动的角度生成相应的脉冲控制信号，发送至步进电机驱动模块。

3.根据权利要求1或2所述的电子膨胀阀在汽车空调中的应用，其特征在于，所述电子膨胀阀通过所述汽车总线实现与主控制器的连接，接收主控制器下发的总线控制信号；所述总线信号接收/发送模块与主控制器的总线接口相连，用于接收来自主控制器的总线控制信号并发送至中央处理模块，将接收自中央处理模块的总线信号返回至主控制器；

所述电控部分包括步进电机监测模块，用于监测步进电机线圈上的感应电动势是否发生异常，如果是，发送异常信号至所述中央处理模块；

所述中央处理模块还包括失步判断单元；所述失步判断单元，用于接收到所述异常信号后，确定所述步进电机发生失步现象，发送失步信号至所述数据存储模块；

所述中央处理模块根据接收到的感应电动势异常信号，计算得到所述步进电机的当前位置信息，存储在所述数据存储模块中。

4.根据权利要求1或2所述的电子膨胀阀在汽车空调中的应用，其特征在于，所述中央处理模块还可以包括失步补偿单元，用于根据所述数据存储模块存储的所述失步信号，对所述步进电机进行失步补偿，其中失步补偿包括两种方式，分别为第一补偿方式或第二补偿方式：所述第一补偿方式为，所述失步补偿单元用于在所述数据存储模块接收到所述失步信号后，立即对步进电机进行失步补偿；

所述第二补偿方式为，所述失步补偿单元对所述数据存储模块接收到的失步信号进行累计，在步进电机完成当前次转动后，将步进电机当前次实际转动的角度与当前次需要转动的角度进行比较，计算得到需要补偿的角度，生成相应的脉冲控制信号，发送至步进电机驱动模块以驱动步进电机转动。

5.根据权利要求1或2所述的电子膨胀阀在汽车空调中的应用，其特征在于，所述电子膨胀阀通过所述汽车总线实现与主控制器的连接，接收主控制器下发的总线控制信号；所述总线信号接收/发送模块与主控制器的总线接口相连，用于接收来自主控制器的总线控制信号并发送至中央处理模块，将接收自中央处理模块的总线信号返回至主控制器；

所述电控部分还包括温度检测模块，用于检测所述电子膨胀阀的阀体的工作温度，并将检测温度反馈至中央处理模块。

6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀在汽车空调中的应用，其特征在于，所述中央处理模块还包括温度判断单元，用于接收到所述检测温度时，判断所述检测温度是否处于正常温度范围，如果是，将所述检测温度转化为总线信号返回至主控制器；如果否，发送相应的控制信号至步进电机驱动电路，控制步进电机转动至阀体处于安全开度，并将所述检测温度和所述阀体已处于安全开度的信息转化为总线信号返回至主控制器。

7.根据权利要求1或2所述的电子膨胀阀在汽车空调中的应用，其特征在于，所述电子膨胀阀通过所述汽车总线实现与主控制器的连接，接收主控制器下发的总线控制信号；所述总线信号接收/发送模块与主控制器的总线接口相连，用于接收来自主控制器的总线控制信号并发送至中央处理模块，将接收自中央处理模块的总线信号返回至主控制器；

所述中央处理模块还包括自动归位单元，用于在预设时间段内没有接收到来自主控制器的监听信号时，发送相应的控制信号至步进电机驱动电路，控制步进电机转动至阀体处于安全开度；

所述发送相应的控制信号至步进电机驱动电路具体为：将预设的阀体的安全开度转换成步进电机转动的安全角度，再结合从数据存储模块中读取的步进电机的当前位置信息，计算出步进电机从当前位置转动至所述安全角度需要转动的角度，据此生成相应的脉冲控制信号，发送至步进电机驱动模块。

8.根据权利要求1或2所述的电子膨胀阀在汽车空调中的应用，其特征在于，所述电子膨胀阀可以用四通换向阀或者切换阀进行替换。

9.一种步进电机在汽车空调中的应用，所述汽车空调设有相对应的主控制器，所述步进电机用于电子膨胀阀，所述步进电机包括线圈绕组和转子，其特征在于，所述步进电机还包括电路板；所述电路板包括总线信号接收/发送模块、中央处理模块、数据存储模块；

所述电路板包括步进电机监测模块，用于监测步进电机的线圈绕组上的感应电动势是否发生异常，如果是，发送异常信号至所述中央处理模块；

所述电子膨胀阀通过汽车总线与主控制器连接，并接收主控制器下发的总线控制信号；所述主控制器未设置额外的与所述电子膨胀阀连接的驱动线；

所述总线信号接收/发送模块用于接收所述总线控制信号并发送至所述中央处理模块；

所述中央处理模块用于提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，结合从数据存储模块中读取的步进电机的当前位置信息，生成相应的脉冲控制信号，输出至所述线圈绕组；

所述中央处理模块包括：

失步判断单元，用于接收到所述异常信号后，确定所述步进电机发生失步现象，发送失步信号至所述数据存储模块；

失步补偿单元，用于根据所述数据存储模块存储的所述失步信号，对所述步进电机进行失步补偿；

所述数据存储模块用于存储步进电机的当前位置信息。

10.根据权利要求9所述的步进电机在汽车空调中的应用，其特征在于，所述电子膨胀阀通过所述汽车总线实现与主控制器的连接，接收主控制器下发的总线控制信号；所述总线信号接收/发送模块与主控制器的总线接口相连，用于接收来自主控制器的总线控制信号并发送至中央处理模块，将接收自中央处理模块的总线信号返回至主控制器；

所述电路板还包括温度检测模块，用于检测所述步进电机的工作温度，并将检测温度反馈至中央处理模块。

11.根据权利要求9所述的步进电机在汽车空调中的应用，其特征在于，所述电子膨胀阀通过所述汽车总线实现与主控制器的连接，接收主控制器下发的总线控制信号；所述总线信号接收/发送模块与主控制器的总线接口相连，用于接收来自主控制器的总线控制信号并发送至中央处理模块，将接收自中央处理模块的总线信号返回至主控制器；

所述中央处理模块还包括自动归位单元，用于在预设时间段内没有接收到来自主控制器的监听信号时，发送相应的控制信号至所述线圈绕组，控制步进电机转动至安全开度。

说明书

一种电子膨胀阀及其步进电机在汽车空调中的应用

技术领域

[0001] 本发明涉及电子膨胀阀技术领域，特别是涉及一种电子膨胀阀及其步进电机在汽车空调中的应用。

背景技术

[0002] 在家用空调领域，一般采用步进电机式电子膨胀阀。所述电子膨胀阀通常包括步进电机和阀体，通过步进电机的转动控制阀体的开度。现有电子膨胀阀中，所述步进电机的驱动电路一般集成在主控板上，通过驱动线与步进电机相连。当主控板需要驱动电子膨胀阀时，下发相应的脉冲控制信号至驱动电路，进而驱动步进电机转动，使阀体达到相应的开度。

[0003] 当前在汽车空调中，普遍使用的是热力膨胀阀（TXV），TXV由感温包或气箱头感知蒸发器出口制冷剂的压力温度，并通过该具有特殊热力学性质的气箱头和传动机构来调节阀体开度，从而控制进入蒸发器的制冷剂流量，因而空调主控制板和热力膨胀阀之间没有传感、控制的电子线路。该热力膨胀阀的控制特性由自身的机械结构和热力学性能决定，每个产品的动态特性都是固定的，因而热力膨胀阀不能根据不同空调系统的参数差异来调整开阀性能，通用性较差。而采用电子膨胀阀，可根据不同的空调系统特点设计不同的开阀特性，产品的适用性更广。

[0004] 鉴于此，本领域技术人员考虑将家用空调领域的电子膨胀阀应用到汽车空调上，由于现有电子膨胀阀的步进电机驱动电路是需要集成在主控制板上的，因而需要在汽车的主控制板上增加额外的驱动线去驱动电子膨胀阀。考虑到汽车的主控制板需要同时控制日光传感器、湿度传感器和温度传感器等多个传感器，并同时控制压缩机、多个风机等，在有限的空间中，再增加额外的驱动线实现主控制板与电子膨胀阀的直接连接，会使得从主控制板上引出的驱动线非常多，主控制板的结构非常复杂，增加制造成本。

[0005] 有鉴于此，如何对现有技术中的电子膨胀阀进行改进，减少与主控制板直接连接的驱动线数量，从而简化主控制板的结构，是本领域技术亟需解决的问题。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电子膨胀阀、步进电机及换向阀，能够减少与主控制板直接连接的驱动线数量，从而简化主控制板的结构，节省制造成本。

[0007] 本发明提供一种电子膨胀阀，包括电控部分和机械部分；所述机械部分包括步进电机和阀体；所述电控部分包括总线信号接收/发送模块、中央处理模块、数据存储模块、步进电机驱动模块；

[0008] 所述总线信号接收/发送模块用于接收总线控制信号并发送至中央处理模块；

[0009] 所述中央处理模块用于提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，结合从所述数据存储模块中读取的步进电机的当前位置信息，生成相应的脉冲控制信号，输出至步进电机驱动模块；

[0010] 所述数据存储模块用于存储步进电机的当前位置信息；

[0011] 所述步进电机驱动模块用于根据所述脉冲控制信号驱动所述步进电机调整所述阀体的开度。

[0012] 优选地，所述中央处理模块包括：

[0013] 信号提取单元，用于提取接收到的总线控制信号中包含的阀体开度信息，得到期望的阀体的开度。

[0014] 信号转换单元，用于将所述期望的阀体的开度转换为步进电机的期望位置信息；

[0015] 转动角度计算单元，用于根据所述步进电机的期望位置信息，结合从数据存储模块中读取的当前步进电机的位置信息，计算出步进电机从当前位置转动至所述期望位置需要转动的角度；

[0016] 脉冲生成单元，用于根据步进电机需要转动的角度生成相应的脉冲控制信号，发送至步进电机驱动模块。

[0017] 优选地，所述电控部分还包括步进电机监测模块，用于监测步进电机线圈上的感应电动势是否发生异常，如果是，发送异常信号至所述中央处理模块。

[0018] 优选地，所述中央处理模块根据接收到的感应电动势异常信号，计算得到所述步进电机的当前位置信息，存储在所述数据存储模块中。

[0019] 优选地，所述中央处理模块还包括失步判断单元，用于接收到所述异常信号后，确定所述步进电机发生失步现象，发送失步信号至所述数据存储模块。

[0020] 优选地，所述中央处理模块还可以包括失步补偿单元，用于根据所述数据存储模块存储的所述失步信号，对所述步进电机进行失步补偿。

[0021] 优选地，所述电控部分还包括温度检测模块，用于检测所述电子膨胀阀的阀体的工作温度，并将检测温度反馈至中央处理模块。

[0022] 优选地，所述中央处理模块还包括温度判断单元，用于接收到所述检测温度时，判断所述检测温度是否处于正常温度范围，如果是，将所述检测温度转化为总线信号返回至主控制器；如果否，发送相应的控制信号至步进电机驱动电路，控制步进电机转动至阀体处于安全开度，并将所述检测温度和所述阀体已处于安全开度的信息转化为总线信号返回至主控制器。

[0023] 优选地，所述中央处理模块还包括自动归位单元，用于在预设时间段内没有接收到来自主控制器的监听信号时，发送相应的控制信号至步进电机驱动电路，控制步进电机转动至阀体处于安全开度。

[0024] 优选地，所述电子膨胀阀采用单极性步进电机驱动方式或双极性步进电机驱动方式。

[0025] 本发明还提供一种步进电机，用于电子膨胀阀，包括线圈绕组和转子，还包括电路板；所述电路板包括总线信号接收/发送模块、中央处理模块、数据存储模块；

[0026] 所述总线信号接收/发送模块用于接收总线控制信号并发送至所述中央处理模块；

[0027] 所述中央处理模块用于提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，结合从数据存储模块中读取的步进电机的当前位置信息，生成相应的脉冲控制信号，输出至所述线圈绕组；

[0028] 所述数据存储模块用于存储步进电机的当前位置信息。

[0029] 优选地，所述电路板还包括步进电机监测模块，用于监测步进电机的线圈绕组上的感应电动势是否发生异常，如果是，发送异常信号至所述中央处理模块。

[0030] 优选地，所述中央处理模块还包括失步判断单元，用于接收到所述异常信号后，确定所述步进电机发生失步现象，发送失步信号至所述数据存储模块。

[0031] 优选地，所述中央处理模块还可以包括失步补偿单元，用于根据所述数据存储模块存储的所述失步信号，对所述步进电机进行失步补偿。

[0032] 优选地，所述电路板还包括温度检测模块，用于检测所述步进电机的工作温度，并将检测温度反馈至中央处理模块。

[0033] 优选地，所述中央处理模块还包括自动归位单元，用于在预设时间段内没有接收到来自主控制器的监听信号时，发送相应的控制信号至所述线圈绕组，控制步进电机转动至安全开度。

[0034] 本发明还提供一种换向阀，包括电控部分和机械部分；所述机械部分包括步进电机和阀体；所述电控部分包括总线信号接收/发送模块、中央处理模块、数据存储模块、步进电机驱动模块；

[0035] 所述总线信号接收/发送模块用于接收总线控制信号并发送至中央处理模块；

[0036] 所述中央处理模块用于提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，结合从数据存储模块中读取的步进电机的当前位置信息，生成相应的脉冲控制信号，输出至步进电机驱动模块；

[0037] 所述数据存储模块用于存储步进电机的当前位置信息；

[0038] 所述步进电机驱动模块用于根据所述脉冲控制信号驱动所述步进电机调整所述阀体的开度

[0039] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

[0040] 采用本发明实施例，能够直接通过总线与主控制器相连，接收主控制器下发的总线控制信号。从而实现了主控制器能够通过控制总线对电子膨胀阀的控制，满足总线控制的工作环境。进而不需要再在主控制器上增加额外的驱动线来实现主控制器与电子膨胀阀的连接，减少与主控制板直接连接的驱动线数量，从而简化主控制板的结构，节省制造成本。

附图说明

[0041] 图1，为本发明实施例一提供的电子膨胀阀结构图；

[0042] 图2，为本发明实施例一提供的电子膨胀阀工作原理图；

[0043] 图3，为本发明实施例一提供的中央处理模块结构图。

[0044] 图4，为本发明实施例二提供的电子膨胀阀结构图。

具体实施方式

[0045] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0046] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电子膨胀阀、步进电机及换向阀，能够减少与主控制板直接连接的驱动线数量，从而简化主控制板的结构，节省制造成本。

[0047] 在汽车电子领域中，一般采用汽车总线技术。汽车总线技术是指汽车内部导线采用总线控制的一种技术。具体的，是指通过某种通讯协议，如高速总线CAN（控制器局部网，Controller Area Network）或低速总线LIN（Local Interconnect Network），将汽车内部的各个ECU（电子控制单元，Electronic Control Unit）节点联结起来，从而形成一个汽车内部的局域网络。各ECU节点根据接收自总线的控制信息，完成预定的控制功能和动作。

[0048] 本发明实施例所述的电子膨胀阀，能够直接通过总线与主控制器相连，接收主控制器下发的总线控制信号。从而实现了主控制器能够通过控制总线对电子膨胀阀的控制，满足总线控制的工作环境。进而不需要再在主控制器上增加额外的驱动线来实现主控制器与电子膨胀阀的连接，减少与主控制板直接连接的驱动线数量，从而简化主控制板的结构，节省制造成本。

[0049] 参照图1和图2，分别为本发明实施例一提供的电子膨胀阀结构图和工作原理图。所述电子膨胀阀1包括：电控部分10和机械部分20。其中，所述机械部分20包括步进电机21和阀体22。所述电控部分10包括：总线信号接收/发送模块11、中央处理模块12、步进电机驱动模块13、以及数据存储模块15。

[0050] 所述总线信号接收/发送模块11与主控制器2的总线接口相连，用于接收来自主控制器2的总线控制信号并发送至中央处理模块12，将接收自中央处理模块12的总线信号返回至主控制器2。

[0051] 如图2所示，所述电子膨胀阀1通过总线实现与主控制器2的连接，接收主控制器2下发的总线控制信号。所述总线控制信号是基于总线通讯协议的；所述总线可以为CAN总线或LIN总线，也可以为TTP、J1850、MOST和IDB等其他控制总线。

[0052] 需要说明的是，所述总线信号接收/发送模块11能够对总线上传输的控制信号进行识别，当确认控制信号的接收方为电子膨胀阀1时，总线信号接收/发送模块11接收该控制信号，并将该控制信号转发至中央处理模块12。

[0053] 具体的，所述总线控制信号是主控制器2下发的，用于控制电子膨胀阀1的阀体22的开度的信号，其中应包含有该电子膨胀阀1的地址信息和阀体开度信息。所述总线信号接收/发送模块11根据所述总线控制信号中的地址信息确认该控制信号的接收方是否为电子膨胀阀1。

[0054] 所述中央处理模块12用于提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，结合从所述数据存储模块15中读取的当前步进电机位置信息，生成相应的脉冲控制信号，输出至步进电机驱动模块13。

[0055] 具体的，所述中央处理模块12从总线控制信号中提取出所述阀体开度信息后，得到期望的阀体开度，转换成步进电机需要转动到的期望位置，再结合从数据存储模块15中读取的步进电机的当前位置信息，计算出步进电机从当前位置转动至所述期望位置需要转动的角度，据此生成相应的脉冲控制信号，发送至步进电机驱动模块13。

[0056] 所述数据存储模块15用于存储步进电机21的当前位置信息。

[0057] 所述步进电机驱动模块13用于根据所述脉冲控制信号驱动所述步进电机21转动，进而调整所述阀体22的开度，控制电子膨胀阀1正常工作。

[0058] 本发明实施例所述电子膨胀阀1，通过在总线信号接收/发送模块11实现与主控制器2的控制总线相连，接收主控制器2下发的总线控制信号，经过中央处理模块12提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，转化为脉冲控制信号，由步进电机驱动模块13驱动步进电机21调整阀体22的开度。从而实现了主控制器2能够通过控制总线对电子膨胀阀1的控制，使得本发明所述电子膨胀阀1能够满足总线控制的工作环境。

[0059] 具体的，参照图3，为本发明实施例一提供的中央处理模块结构图。如图3所示，所述中央处理模块12可以包括：信号提取单元121、信号转换单元122、转动角度计算单元123、脉冲生成单元124。

[0060] 信号提取单元121，用于提取接收到的总线控制信号中包含的阀体开度信息，得到期望的阀体22的开度。

[0061] 具体的，所述总线控制信号中包含的所述阀体开度信息，是用于表明主控制器2期望电子膨胀阀1的阀体22达到的开度。

[0062] 信号转换单元122，用于将所述期望的阀体22的开度转换为步进电机21需要转动到的角度，即为步进电机21的期望位置信息。

[0063] 根据电子膨胀阀1的工作原理可知，其阀体22的开度是通过步进电机21的转动控制的，对于确定的电子膨胀阀1，其阀体22的开度与步进电机21的转动角度之间的对应关系是确定的。因此，根据阀体22的开度可以很容易的得到步进电机21的期望位置信息。

[0064] 同时，对于步进电机21而言，其转动的角度与步数之间也是存在一定的对应关系的。也就是说，步进电机21每转动一步，其对应的角度是确定的。因此，本发明实施例中，所述中央处理模块12也可以将期望的阀体22的开度转换为步进电机21需要转动到的步数。

[0065] 转动角度计算单元123，用于根据所述步进电机21的期望位置信息，结合从数据存储模块15中读取的当前步进电机21的位置信息，计算出步进电机21从当前位置转动至所述期望位置需要转动的角度。

[0066] 脉冲生成单元124，用于根据步进电机21需要转动的角度生成相应的脉冲控制信号，发送至步进电机驱动模块13。

[0067] 优选地，所述电控部分10还包括：所述步进电机监测模块14，用于监测步进电机21线圈上的感应电动势是否发生异常，如果是，发送异常信号至所述中央处理模块12。

[0068] 对应的，所述中央处理模块12可以根据接收到的来自步进电机监测模块14的感应电动势异常信号，计算得到所述步进电机21当前的位置信息，存储在所述数据存储模块15中。

[0069] 需要说明的是，所述数据存储模块15中不仅包括步进电机的当前位置信息，还包括步进电机的期望位置信息、当前次需要的转动量、以及当前次实际的转动量。

[0070] 其中，所述期望位置信息即为所述信号转换单元122根据所述总线控制信号中包含的所述期望的阀体22的开度转换得到的。

[0071] 所述当前次需要的转动量，即为转动角度计算单元123计算得到的步进电机21从当前位置转动至所述期望位置需要转动的角度。

[0072] 所述当前次实际的转动量，即为步进电机21当前次实际转动的角度；可以在步进电机21完成该次转动后，根据所述当前次需要的转动量，结合发生异常的感应电动势的计算得到。

[0073] 所述步进电机的当前位置可以根据所述步进电机当前次转动之前的位置和当前次实际的转动量计算得到。

[0074] 具体的，对于步进电机的当前次转动，在转动开始前，可以通过数据存储模块15得到步进电机的当前位置，此当前位置是步进电机当前次转动之前的位置；在步进电机完成当前次转动后，结合步进电机当前次实际的转动量可以计算得到步进电机的当前位置，此当前位置是指步进电机当前次转动完成后的位置。

[0075] 需要说明的是，当步进电机21没有按驱动信号（即为脉冲控制信号）转动时，相应的步进电机21的某一线圈上的感应电动势会出现异常。由此可以判断得到该步进电机21未正常转动，发生了失步现象。

[0076] 对步进电机21发生的失步现象进行累计，得到失步累计值；根据所述失步累计值，再结合当前次需要转动的步数，可以得到步进电机21当前次实际转动的步数；再结合步进电机21转动步数与角位移的关系，计算得到步进电机21实际转动的角度，保存在数据存储模块15中。

[0077] 进一步的，所述中央处理模块12还包括：失步判断单元，用于接收到所述步进电机监测模块14发送的异常信号后，确定该步进电机21发生失步现象，发送失步信号至所述数据存储模块15。

[0078] 当所述失步判断单元接收到步进电机21线圈上的感应电动势发生异常的信号时，可以判断得到该步进电机21未正常转动，发生了失步现象。

[0079] 对应的，所述中央处理模块12还可以包括：失步补偿单元，用于根据所述数据存储模块15存储的所述失步信号，对所述步进电机21进行失步补偿。

[0080] 所述失步补偿具体为：对所述数据存储模块15存储的失步信号，重新发送各次失步对应的脉冲控制信号，驱动所述步进电机21转动。由于发生失步现象即为所述步进电机21没有被该次脉冲控制信号驱动转动，因此，在对该次失步进行补偿时，只需对所述步进电机21重新发送该次脉冲控制信号，驱动所述步进电机21转动即可。

[0081] 具体的，所述失步补偿单元对所述步进电机21的失步补偿可以通过两种方式实现。下面分别对二种补偿方式进行阐述。

[0082] 第一种补偿方式：所述失步补偿单元用于所述数据存储模块15一接收到所述失步信号后，立即对步进电机21进行失步补偿。也就是说，只要数据存储模块15接收到一个失步信号，所述失步补偿单元便立刻针对该失步信号对该次失步进行补偿,重新发送该次失步对应的脉冲控制信号，驱动所述步进电机21转动。

[0083] 第二种补偿方式：所述失步补偿单元对所述数据存储模块15接收到的失步信号进行累计，在步进电机21完成当前次转动后，将步进电机21当前次实际转动的角度与所述当前次需要转动的角度进行比较，计算得到需要补偿的角度，生成相应的脉冲控制信号，发送至步进电机驱动模块13驱动步进电机21转动。

[0084] 其中，所述步进电机21当前次实际转动的角度可以直接根据失步信号的累计值计算得到。具体的，对接收到的失步信号进行累计，得到失步信号的累计值；将所述失步信号的累计值与步进电机21当前次需要转动的角度对应的脉冲控制信号进行比较，即可得到实际驱动步进电机21正常转动的脉冲信号值，利用步进电机21的原理，即可转化得到步进电机21实际转动的角度。

[0085] 当然，所述失步补偿单元也可以直接对所述数据存储模块15接收到的失步信号进行累计，在步进电机21完成转动后，将累计得到的失步信号的累计值，转化为需要补偿的角度，生成相应的脉冲控制信号，发送至步进电机驱动模块13驱动步进电机21转动。

[0086] 优选地，所述中央处理模块12还可以包括补偿检验单元，用于当补偿完成后，再次接收到失步判断单元发送的失步信号时，确定该步进电机21在补偿过程中再次发生了失步，需要再次对其进行补偿。

[0087] 进一步的，所述补偿检验单元还可以预先设定最大补偿次数，当对该步进电机21的失步补偿超出了所述最大补偿次数时，停止补偿，同时生成基于总线通讯协议的错误信号，经总线信号接收/发送模块11发送至主控制器2。

[0088] 通过所述失步判断单元和失步补偿单元，能够解决电子膨胀阀1在工作过程中因失步引起的阀体22开度的误差偏大、甚至于产生错误的问题。

[0089] 参照图4，为本发明实施例二提供的电子膨胀阀结构图。如图4可知，本发明实施例二提供的电子膨胀阀与实施例一的区别在于：所述电子膨胀阀1的电控部分1还包括：温度检测模块16。

[0090] 所述温度检测模块16用于检测所述电子膨胀阀1的阀体22的工作温度，并将检测温度反馈至中央处理模块12。

[0091] 对应的，所述中央处理模块12还包括温度判断单元，用于接收到所述检测温度时，判断所述检测温度是否处于正常温度范围，如果是，将所述检测温度转化为总线信号返回至主控制器2；如果否，发送相应的控制信号至步进电机驱动电路13，控制步进电机21转动至阀体22处于安全开度，并将所述检测温度和所述阀体已处于安全开度的信息转化为总线信号返回至主控制器2。

[0092] 具体的，所述发送相应的控制信号至步进电机驱动电路13具体为：将预设的阀体22的安全开度转换成步进电机21转动的安全角度，再结合从数据存储模块15中读取的当前步进电机的位置信息，计算出步进电机21从当前位置转动至所述安全角度需要转动的角度，据此生成相应的脉冲控制信号，发送至步进电机驱动模块13。

[0093] 优选地，所述中央处理模块12还可以包括：自动归位单元。

[0094] 为了使主控制器2和电子膨胀阀1能够时时互相了解到对方的工作状态是否正常，主控制器2和电子膨胀阀1之间通过监听信号时时进行通信。当电子膨胀阀1在一段时间内没有接收到来自主控制器2的监听信号，可以初步判断主控制器2工作出现异常，此时所述中央处理模块12的自动归位单元可以实现自动控制所述步进电机驱动模块13，驱动步进电机21转动至安全位置，进而使得电子膨胀阀1的阀体22处于安全开度。

[0095] 具体的，所述自动归位单元用于在预设时间段内没有接收到来自主控制器2的监听信号时，发送相应的控制信号至步进电机驱动电路13，控制步进电机21转动至阀体22处于安全开度。

[0096] 具体的，所述发送相应的控制信号至步进电机驱动电路13具体为：将预设的阀体22的安全开度转换成步进电机21转动的安全角度，再结合从数据存储模块15中读取的步进电机的当前位置信息，计算出步进电机21从当前位置转动至所述安全角度需要转动的角度，据此生成相应的脉冲控制信号，发送至步进电机驱动模块13。

[0097] 本发明实施例所述的电子膨胀阀1可以采用单极性步进电机驱动方式，也可以采用双极性步进电机驱动方式。其区别仅仅在于，当采用单极性步进电机驱动方式时，所述步进电机21与步进电机驱动电路13之间采用四相六线制接法；当采用双极性步进电机驱动方式时，所述步进电机21与步进电机驱动电路13之间采用两相四线制接法。

[0098] 相对于单极性步进电机驱动方式而言，采用双极性步进电机驱动方式，在线圈铜线线径相同的情况下，具有更强大的驱动力，且电机转动更加平稳，大大降低了因驱动力和振动问题导致的电子膨胀阀的不良率。因此，本发明实施例所述电子膨胀阀1优选采用双极性步进电机驱动方式。

[0099] 优选地，本发明实施例中，对所述步进电机的驱动可以采用细分功能，实现对步进电机的细分控制。具体的，所述细分控制是通过对步进电机的励磁绕组中的电流进行控制来实现的。

[0100] 通过对步进电机采用细分功能，有利于所述步进电机监测模块14对步进电机的感应电动势的监测。

[0101] 本发明实施例还提供一种步进电机，用于控制电子膨胀阀，所述步进电机包括线圈绕组和转子，还可以包括电路板。所述电路板包括：总线信号接收/发送模块、中央处理模块、以及数据存储模块。

[0102] 所述总线信号接收/发送模块与主控制器的总线接口相连，用于接收来自主控制器的总线控制信号并发送至中央处理模块，将接收自中央处理模块的总线信号返回至主控制器。

[0103] 所述中央处理模块用于提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，结合从所述数据存储模块中读取的当前步进电机位置信息，生成相应的脉冲控制信号，输出至与所述步进电机的线圈绕组。

[0104] 所述数据存储模块用于存储步进电机的当前位置信息。

[0105] 本发明实施例所述步进电机，通过在总线信号接收/发送模块实现与主控制器的控制总线相连，接收主控制器下发的总线控制信号，经过中央处理模块提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，转化为脉冲控制信号，发送至步进电机的驱动模块驱动步进电机。从而实现了主控制器能够通过控制总线对步进电机的控制，使得本发明所述步进电机能够满足总线控制的工作环境。

[0106] 具体的，所述中央处理模块可以包括：信号提取单元、信号转换单元、转动角度计算单元、脉冲生成单元。

[0107] 信号提取单元，用于提取接收到的总线控制信号中包含的阀体开度信息，得到期望的阀体的开度。

[0108] 信号转换单元，用于将所述期望的阀体的开度转换为步进电机需要转动到的角度，即为步进电机的期望位置信息。

[0109] 转动角度计算单元，用于根据所述步进电机的期望位置信息，结合从数据存储模块中读取的当前步进电机的位置信息，计算出步进电机从当前位置转动至所述期望位置需要转动的角度。

[0110] 脉冲生成单元，用于根据步进电机需要转动的角度生成相应的脉冲控制信号，发送至所述步进电机的线圈绕组。

[0111] 优选地，所述电路板还包括：步进电机监测模块，用于监测步进电机的线圈绕组上的感应电动势是否发生异常，如果是，发送异常信号至所述中央处理模块。

[0112] 对应的，所述中央处理模块可以根据接收到的来自步进电机监测模块的感应电动势异常信号，计算得到所述步进电机当前的位置信息，存储在所述数据存储模块中。

[0113] 需要说明的是，所述数据存储模块中不仅包括步进电机的当前位置信息，还包括步进电机的期望位置信息、当前次需要的转动量、以及当前次实际的转动量。

[0114] 进一步的，所述中央处理模块还包括：失步判断单元，用于接收到所述步进电机监测模块发送的异常信号后，确定该步进电机发生失步现象，发送失步信号至所述数据存储模块。

[0115] 对应的，所述中央处理模块还可以包括：失步补偿单元，用于根据所述数据存储模块存储的所述失步信号，对所述步进电机进行失步补偿。

[0116] 优选地，所述中央处理模块还可以包括补偿检验单元，用于当补偿完成后，再次接收到失步判断单元发送的失步信号时，确定该步进电机在补偿过程中再次发生了失步，需要再次对其进行补偿。

[0117] 进一步的，所述补偿检验单元还可以预先设定最大补偿次数，当对该步进电机的失步补偿超出了所述最大补偿次数时，停止补偿，同时生成基于总线通讯协议的错误信号，经总线信号接收/发送模块发送至主控制器。

[0118] 优选地，所述电路板还包括温度检测模块，用于检测所述步进电机控制的电子膨胀阀的阀体的工作温度，并将检测温度反馈至中央处理模块。

[0119] 对应的，所述中央处理模块还包括温度判断单元，用于接收到所述检测温度时，判断所述检测温度是否处于正常温度范围，如果是，将所述检测温度转化为总线信号返回至主控制器；如果否，发送相应的控制信号至步进电机驱动电路，控制步进电机转动至电子膨胀阀的阀体处于安全开度，并将所述检测温度和所述阀体已处于安全开度的信息转化为总线信号返回至主控制器。

[0120] 优选地，所述中央处理模块还可以包括自动归位单元，用于在预设时间段内没有接收到来自主控制器的监听信号时，发送相应的控制信号至步进电机驱动电路，控制步进电机转动至电子膨胀阀的阀体处于安全开度。

[0121] 需要说明的是，本发明实施例的应用范围不仅仅局限于电子膨胀阀，对于经常用于制冷领域的其他阀也仍然适用，例如四通换向阀和切换阀。下面以四通换向阀和切换阀为例进行简单说明。

[0122] 目前汽车空调一般仅具有制冷功能，但是兼具制冷、制热功能的热泵空调是未来汽车空调的发展方向。而四通换向阀是热泵空调上必须的部件，用于改变空调系统中制冷剂气体的流向，以改变热交换器（蒸发器和冷凝器）的功能，从而实现空调兼具制冷和制热。

[0123] 基于此，本发明实施例还提供一种四通换向阀，所述四通换向阀包括：电控部分和机械部分。其中，所述机械部分包括步进电机和阀体。所述电控部分包括：总线信号接收/发送模块、中央处理模块、步进电机驱动模块、以及数据存储模块。

[0124] 所述总线信号接收/发送模块与主控制器的总线接口相连，用于接收来自主控制器的总线控制信号并发送至中央处理模块，将接收自中央处理模块的总线信号返回至主控制器。

[0125] 所述中央处理模块用于提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，结合从所述数据存储模块中读取的当前步进电机位置信息，生成相应的脉冲控制信号，输出至步进电机驱动模块。

[0126] 所述数据存储模块用于存储步进电机的当前位置信息。

[0127] 所述步进电机驱动模块用于根据所述脉冲控制信号驱动所述步进电机转动，进而调整所述阀体的开度，控制四通换向阀正常工作。

[0128] 本发明实施例提供的四通换向阀的电控部分与前述实施例中提供的电子膨胀阀的电控部分相同，在此不再赘述。

[0129] 本发明实施例所述四通换向阀，通过在总线信号接收/发送模块实现与主控制器的控制总线相连，接收主控制器下发的总线控制信号，经过中央处理模块提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，转化为脉冲控制信号，由步进电机驱动模块驱动步进电机调整阀体的开度。从而实现了主控制器能够通过控制总线对四通换向阀的控制，使得本发明所述四通换向阀能够满足总线控制的工作环境。

[0130] 切换阀也是换向阀的一种，一般可以理解为“一进口多出口”的阀，用于控制进口与不同出口的切换连接。具体的，对于切换阀，可以通过控制步进电机转动，实现控制所述进口与不同的出口相通、或者控制所述进口给同一个出口的供给量。

[0131] 当所述普通换向阀用于制冷领域时，通过控制所述进口与不同的出口相通，可以将不同的出口后接不同的制冷单元，实现对不同的制冷单元满足不同的制冷需求；通过控制所述进口给同一个出口的供给量，可以实现对于同一个制冷单元，起到控制制冷量的效果。

[0132] 基于此，本发明实施例还提供一种切换阀，所述切换阀包括：电控部分和机械部分。其中，所述机械部分包括步进电机和阀体。所述电控部分包括：总线信号接收/发送模块、中央处理模块、步进电机驱动模块、以及数据存储模块。

[0133] 所述总线信号接收/发送模块与主控制器的总线接口相连，用于接收来自主控制器的总线控制信号并发送至中央处理模块，将接收自中央处理模块的总线信号返回至主控制器。

[0134] 所述中央处理模块用于提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，结合从所述数据存储模块中读取的当前步进电机位置信息，生成相应的脉冲控制信号，输出至步进电机驱动模块。

[0135] 所述数据存储模块用于存储步进电机的当前位置信息。

[0136] 所述步进电机驱动模块用于根据所述脉冲控制信号驱动所述步进电机转动，进而调整所述阀体的开度，控制切换阀正常工作。

[0137] 本发明实施例提供的切换阀的电控部分与前述实施例中提供的电子膨胀阀的电控部分相同，在此不再赘述。

[0138] 本发明实施例所述切换阀，通过在总线信号接收/发送模块实现与主控制器的控制总线相连，接收主控制器下发的总线控制信号，经过中央处理模块提取所述总线控制信号内包含的阀体开度信息，转化为脉冲控制信号，由步进电机驱动模块驱动步进电机调整阀体的开度。从而实现了主控制器能够通过控制总线对切换阀的控制，使得本发明所述切换阀能够满足总线控制的工作环境。

[0139] 以上对本发明所提供的一种电子膨胀阀、步进电机及换向阀，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。