УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ВО ВРЕМЯ НЕНАДЕЖНОЙ РАБОТЫ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ Российский патент 2018 года по МПК E05F15/697 B60L11/18 F02N11/10 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к управлению электрическим двигателем, а точнее - к управлению электрическими двигателями в течение промежутков времени, когда электропитание является ненадежным.

Автомобильные транспортные средства, включающие в себя свойство пуска/останова, могут полагаться на основную аккумуляторную батарею транспортного средства для электропитания во время части выключения двигателя операций пуска/останова. Пуск/останов является способом улучшения экономии топлива транспортного средства посредством останова двигателя, когда транспортное средство останавливается вследствие обычных событий вождения (например, остановлено на светофоре). При пуске/остановке программное обеспечение управления двигателем останавливает двигатель, когда транспортное средство останавливается. Цель останова двигателя состоит в том, чтобы улучшать экономию топлива посредством отсутствия сгорания топлива, когда транспортное средство остановлено, и двигатель работает на холостом ходу. Как только двигатель остановлен, электрические устройства транспортного средства питаются только аккумуляторной батареей (в противоположность генератору переменного тока, который используется, когда двигатель включен). Когда водитель отпускает тормоз и нажимает ногой на акселератор, двигатель автоматически перезапускается, чтобы предоставлять транспортному средству возможность продолжать свой путь.

Этот перезапуск двигателя вызывает то, что называется событием низкого напряжения в электрической системе транспортного средства. Когда стартерный электродвигатель двигателя сначала включается, для того чтобы перезапустить двигатель, он отбирает большую величину тока из аккумуляторной батареи. Этот отбор большого тока приводит к временному падению напряжения аккумуляторной батареи до низкого уровня, который находится на несколько вольт ниже, чем оно было до перезапуска двигателя. Даже если событие низкого напряжения типично продолжается несколько сот миллисекунд, в то время как двигатель осуществляет проворачивание коленчатого вала, низкое напряжение аккумуляторной батареи может заставлять многие электрические устройства в транспортном средстве прекращать работу, так как они больше не имеют достаточного электропитания, чтобы действовать. После того как двигатель перезапускается, напряжение затем восстанавливается в электрической системе, когда стартерный электродвигатель выключается, и генератор переменного тока вновь начинает работу. Хотя в определенных условиях работы, когда напряжение источника электропитания у электродвигателей в транспортном средстве восстанавливается, электродвигатели испытывают бросок электрического тока. Если многочисленные электродвигатели в транспортном средстве перезапускаются одновременно, они могут (вместе) отбирать достаточный ток, чтобы продолжать нарушать напряжение источника электропитания в транспортном средстве на короткий период после работы стартерного электродвигателя.

Электрические двигатели в транспортном средстве могут находиться под значительным влиянием таких событий низкого напряжения. Когда электродвигатели подвергаются низкому напряжению, связанному с событием пуска/останова, может нарушаться работа электродвигателей и любая операция, где они находились посередине. Например, электродвигатель электрического стеклоподъемника мог быть в процессе открывания или закрывания окна во время перезапуска двигателя. Во время перезапуска двигателя, электродвигатели могут мгновенно прекращать работу. К тому же электродвигатели могут не «помнить», что они делали до события низкого напряжения. Например, электродвигатели в некоторых подсистемах (например, электрических стеклоподъемниках) не будут помнить направление, в котором они действовали (например, вверх или вниз), если электропитание прервано, или потеряют из вида свое положения в пределах своего диапазона перемещения. Управление электрическими двигателями во время событий пуска/останова может оказывать значительное влияние на потребительское восприятие свойства пуска/останова.

Например, если это поведение электродвигателя оставлено неисправленным, потребитель может испытывать ситуацию, когда функции транспортного средства, которые используют электродвигатели, останавливаются во время перезапусков двигателя с пуском/остановом, требуя, чтобы потребитель вручную перезапускал электродвигатель. Некоторые элементы (например, электрические стеклоподъемники) могут прекращать работу в некоторый момент в своем диапазоне перемещения, причем потребителю необходимо выполнять специальную операцию для повторной калибровки положения электродвигателя. Это поведение электродвигателя потенциально ведет к повышенной неудовлетворенности потребителей функцией пуска/останова транспортного средства.

В дополнение, вообще, это неблагоприятное поведение электродвигателя может усиливаться по мере того, как стареет аккумуляторная батарея, поскольку старые аккумуляторные батареи могут быть в меньшей степени способны выдерживать нагрузку электрической системы во время операций перезапуска. Так как потребители замечают, что поведение некоторых электрических элементов ухудшается со временем, они могут возвращать транспортные средства для технического обслуживания.

Как следствие этого поведения электродвигателя во время операций пуска/останова, электрические системы пуска/останова стремятся использовать аппаратные средства и программное обеспечение для уменьшения неблагоприятного поведения электродвигателей во время перезапуска двигателя при пуске/останове. Одной из попыток таких решений является использование внешних электронных модулей для управления электродвигателями. Внешние электронные модули в основном выполняют две функции, контролируют работу электродвигателя и контролируют напряжение источника электропитания в транспортном средстве. Когда происходит событие низкого напряжения, и электродвигатели работают, модули сохраняют информацию, необходимую, чтобы вспоминать направление перемещения электродвигателя и расположение электродвигателя в пределах диапазона перемещения. Когда событие низкого напряжения прошло, они возобновляют работу электродвигателей, как должно.

В некоторых случаях внешние электронные модули перехватывают запросы потребителя ввести в действие электродвигатели (например, нажатием клавиш). Модули, в таком случае, решают, на основании состояния транспортного средства, могут ли электродвигатели работать, не подвергая риску потенциально возможные перезапуски двигателя. Например, если исправность аккумуляторной батареи низка, в некоторых обстоятельствах модули могут предписывать, чтобы двигатель перезапускался до того, как стеклам разрешено перемещаться. Это гарантирует, что пусковой ток, связанный с вводом в действие оконных стекол, не совпадает с пусковым током стартера, тем самым обеспечивая достаточное напряжение аккумуляторной батареи для успешного перезапуска.

Трудность у применения внешних электронных модулей состоит в том, что они могут быть очень дорогостоящими для реализации. Например, когда внешние электронные модули используются для модулей управления дверями, чтобы управлять электростеклоподъемниками при пуске/останове, стоимость модулей имеет значение нескольких десятков долларов. Это повышает стоимость включения свойства пуска/останова в транспортные средства, которым иначе такие модули были бы не нужны. Вторая проблема состоит в том, что реализация этих смягчающих действий для управления электродвигателем, обсужденных выше, состоит в том, что они могут значительно повышать сложность аттестационного испытания программного обеспечения и конструкции для транспортного средства.

Вторая попытка решения состоит в том, чтобы принять ухудшение поведения электродвигателя, не добавляя внешние модули специально для управления электродвигателями. В некоторых случаях может не быть практичным (по соображениям себестоимости, сложности, компоновочного пространства или других факторов) предусматривать внешний модуль для управления электродвигателем. Однако эта попытка решения имеет недостатки, такие как электродвигатели без внешнего управления, представляющие собой риск для успешных перезапусков двигателя, если их действие понижает напряжение аккумуляторной батареи во время перезапуска. Более того, потенциальная возможность для таких событий может возрастать по мере того, как стареет аккумуляторная батарея, падает температура окружающей среды или возрастает электрическая нагрузка транспортного средства (для других подсистем).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вариант осуществления предполагает способ работы электродвигателя, содержащий этапы, на которых: контролируют напряжение электропитания, подаваемого на электродвигатель, микроконтроллером, расположенным в электродвигателе; накапливают энергию внутри электродвигателя; выявляют, падает ли напряжение ниже ненулевого порога; и если напряжение падает ниже порога, немедленно приводят в действие микроконтроллер на накопленной энергии для сохранения состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти, расположенной внутри электродвигателя, и прекращают работу электродвигателя.

Согласно частному варианту реализации, в вышеупомянутом способе состояние электродвигателя, сохраняемое в энергонезависимой памяти, включает в себя положение электродвигателя.

Согласно другому аспекту, способ дополнительно включает в себя этап, на котором непрерывно обновляют хранение состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти во время работы электродвигателя.

Согласно еще одному аспекту способ дополнительно включает в себя этап, на котором выявляют, падает ли напряжение ниже второго порога, второй порог является более высоким напряжением, чем порог; и, если напряжение выявлено в качестве находящегося между порогом и вторым порогом, непрерывно обновляют хранение состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти во время работы электродвигателя.

Согласно другому аспекту, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель, микроконтроллер возобновляет работу электродвигателя только после того, как напряжение превышает третий порог, третий порог является более высоким, чем порог.

Согласно еще одному аспекту, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель, микроконтроллер подтверждает целостность хранимого состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти, и, если целостность выявлена в качестве неудовлетворительной, приводят в действие электродвигатель в режиме работы состояния по умолчанию.

Согласно еще одному аспекту, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель, микроконтроллер подтверждает целостность хранимого состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти, и, если целостность выявлена в качестве удовлетворительной, начинают работу электродвигателя на основании состояния электродвигателя, хранимого в энергонезависимой памяти.

Согласно другому частному аспекту, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель, микроконтроллер задерживает перезапуск электродвигателя на предопределенный период времени.

В соответствии с частным аспектом, предлагается способ, в котором, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель, микроконтроллер задерживает перезапуск электродвигателя на период времени, основанный на хранимом состоянии электродвигателя в энергонезависимой памяти.

Согласно частному аспекту, электродвигатель является электродвигателем для перемещения оконного стекла в транспортном средстве и, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель, микроконтроллер задерживает перезапуск электродвигателя на первый период времени на основании хранимого состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти, включающего в себя указание автоматического обратного хода стекла, и на второй период времени, более короткий, чем первый период времени, на основании хранимого состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти, включающего в себя указание состояния без автоматического обратного хода стекла электродвигателя. Электродвигатель приводит в движение механизм в транспортном средстве, и падение напряжения ниже порога происходит во время перезапуска двигателя по событию останова/пуска транспортного средства.

Согласно еще одному аспекту, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер возобновляет работу электродвигателя только после того, как напряжение превышает второй порог, второй порог является более высоким, чем порог.

Вариант осуществления предполагает электрический двигатель, содержащий: корпус; источник электропитания, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью накапливать энергию; энергонезависимую память, расположенную в корпусе; и микроконтроллер, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью контролировать напряжение электропитания, подаваемого на электродвигатель, выявлять, падает ли напряжение ниже ненулевого порога и, если напряжение падает ниже порога, использовать накопленную энергию для сохранения состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти.

Согласно частному аспекту, в упомянутом электродвигателе микроконтроллер дополнительно выполнен с возможностью выявлять, падает ли напряжение ниже второго порога, второй порог является более высоким напряжением, чем порог; и, если напряжение выявлено в качестве находящегося между порогом и вторым порогом, непрерывно обновляют хранение состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти во время работы электродвигателя.

Согласно другому аспекту, микроконтроллер дополнительно выполнен с возможностью действовать так, что, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер подтверждает целостность хранимого состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти, и, если целостность выявлена в качестве неудовлетворительной, приводит в действие электродвигатель в режиме работы состояния по умолчанию.

Согласно еще одному частному аспекту, микроконтроллер дополнительно выполнен с возможностью действовать так, что, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер задерживает перезапуск электродвигателя на период времени, основанный на хранимом состоянии электродвигателя в энергонезависимой памяти.

Согласно другому аспекту, электродвигатель функционально входит в зацепление с механизмом в транспортном средстве, имеющем двигатель, и падение напряжения ниже порога происходит во время перезапуска двигателя по событию останова/пуска транспортного средства.

Согласно частному аспекту, состояние электродвигателя, хранимое в энергонезависимой памяти, включает в себя положение электродвигателя.

Согласно аспекту изобретения, состояние электродвигателя, хранимое в энергонезависимой памяти, включает в себя направление вращения электродвигателя.

Преимуществом варианта осуществления является улучшенное поведение электродвигателя для электродвигателей в транспортном средстве во время событий перезапуска двигателя с пуском/остановом транспортного средства. Улучшенное поведение электродвигателя включает в себя обеспечение правильной работы электродвигателя после того, как прервано напряжение источника электропитания электродвигателя. Это улучшенное поведение электродвигателя достигается наряду с избеганием затрат, связанных с отдельными внешними электронными модулями контроллера электродвигателя, применяемыми для управления электродвигателя. Улучшенная работа электродвигателя происходит даже с более старой аккумуляторной батареей или в условиях низкой температуры окружающей среды. Преимущество варианта осуществления также состоит в том, что электродвигатели не работают в те моменты времени, в которые могут мешать событиям перезапуска двигателя при пуске/останове.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схематический вид транспортного средства.

Фиг. 2 - схематический вид электрического двигателя.

Фиг. 3A и 3B - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая работу электродвигателя в рабочих условиях транспортного средства.

Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая необязательный способ для приведения в действие электродвигателя в рабочих условиях транспортного средства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Фиг. 1 иллюстрирует транспортное средство 20 с двигателем 22 внутреннего сгорания и системой 24 пуска/останова в транспортном средстве 20. Система 24 пуска/останова функционирует для улучшения экономии топлива транспортного средства, останавливая двигатель 22, когда транспортное средство 20 остановлено вследствие обычных событий вождения (например, остановлено на светофоре). При пуске/останове двигатель 22 автоматически выключается, когда транспортное средство 20 останавливается, и автоматически перезапускается, когда тормозная педаль 26 отпускается, и нажимается педаль 28 акселератора. Таким образом, во время операции временной остановки двигатель 22 не может приводить в движение генератор переменного тока, чтобы обеспечивать подачу электрического тока для подсистем транспортного средства. Двигатель 22 перезапускается контроллером 30, который управляет операцией пуска/останова, выявляя необходимость перезапустить двигатель 22 и использовать аккумуляторную батарею 32 и стартер 34 для перезапуска двигателя 22.

Транспортное средство 20 также включает в себя различные подсистемы, которые обеспечивают элементы удобства пассажиров, которые применяют электродвигатель для работы. Такие подсистемы, например, могут включать в себя водительское боковое зеркало 36, имеющее электродвигатель 38 для настройки, пассажирское боковое зеркало 40, имеющее электродвигатель 42 для настройки, систему стеклоочистителя, имеющую электродвигатель 44 стеклоочистителя, люк в крыше, имеющий электродвигатель 46 открывания/закрывания люка в крыше, подъемную заднюю дверь с электроприводом, имеющую электродвигатель 48 подъемной задней двери, водительское сиденье, имеющее, по меньшей мере, один электродвигатель 50 настройки сиденья, водительский боковой электростеклоподъемник, имеющий электродвигатель 52 для перемещения оконного стекла, и пассажирский боковой электростеклоподъемник, имеющий электродвигатель 54 для перемещения оконного стекла. Эти электродвигатели и подсистемы являются всего лишь примерами, и другие подсистемы транспортного средства также могут включать в себя электрические двигатели для работы, такие как тенты с электроприводом, рулевые колеса с электроусилителем и другие настраиваемые сиденья с электроприводом. Электродвигатели транспортного средства могут быть присоединены к контроллеру 30 (или другим контроллерам на связи с контроллером 30). Контроллер 30 может содержать различные комбинации аппаратных средств и программного обеспечения и может быть отдельными контроллерами на связи друг с другом, как известно специалистам в данной области техники.

Фиг. 2 показывает схему электрического двигателя 60, который может быть применен в качестве электродвигателя в одном или более из по меньшей мере указанных выше примеров подсистем транспортных средства, использующих электродвигатели. Электродвигатель 60 может включать в себя корпус 62, внутри которого расположен подузел традиционных компонентов 64 электродвигателя (например, статор, ротор, выходной вал). К тому же в корпусе 62 содержатся энергонезависимая память 66 для хранения информации, относящейся к этому конкретному электродвигателю 60, микроконтроллер 68 для управления работой электродвигателя 60, и который может измерять напряжение источника электропитания для электродвигателя 60, и схему 70 источника электропитания, которая содержит в себе достаточный запас энергии, чтобы предоставлять микроконтроллеру 68 возможность, когда прервано электропитание, продолжать работать в течение отрезка времени, достаточного для сохранения состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти 66. Этот электродвигатель 60 находится на связи с контроллером 30 по фиг. 1. Таким образом, память 66, микроконтроллер 68 и схема 70 источника электропитания включены в сам электродвигатель 60. Это предоставляет возможность для управления работой электродвигателя без использования специальных внешних модулей управления, чтобы управлять различными электродвигателями в транспортном средстве.

Энергонезависимая память 66 может содержать в себе информацию, предусматривающую рабочее состояние электродвигателя, когда электропитание для электродвигателя 60 было прервано последний раз (включенное или выключенное), направление перемещения электродвигателя, когда электропитание было прервано последний раз (прямое или обратное), положение электродвигателя в пределах его диапазона перемещения, порог напряжения, который определяет, когда должны выполняться операции события низкого напряжения, и другую контекстно зависимую информацию, которая гарантирует, что микроконтроллер 68 надлежащим образом справляется с управлением электродвигателем для этого электродвигателя 60, когда электропитание восстановлено. Например, контекстно зависимая информация для электродвигателя 54 для перемещения оконного стекла (на фиг. 1) может включать в себя, была ли работа электродвигателя для перемещения оконного стекла результатом операции автоматического обратного хода. Конкретная контекстно зависимая информация зависит от того, с какой функцией транспортного средства связан конкретный электродвигатель.

Микроконтроллер 68 определяет напряжение источника электропитания на основе реального времени. Это может достигаться различными способами, например, благодаря упорядоченному опросу регистра или прерывания по низкому напряжению. Схема 70 источника электропитания содержит в себе достаточный запас энергии, чтобы предоставлять микроконтроллеру 68 возможность продолжать работать, когда прервано электропитание, чтобы сохранять состояние электродвигателя в энергонезависимой памяти 66. Таким образом, электродвигателю 60 не нужно зависеть от подаваемого транспортным средством электропитания во время события прерывания электропитания. Микроконтроллер 68 также включает в себя алгоритм для управления работой электродвигателя 60, обсужденный ниже. Алгоритм может содержать различные комбинации аппаратных средств и программного обеспечения, расположенных внутри самого электродвигателя 60.

Одно из состояний работы электродвигателя происходит во время начального включения электропитания электродвигателя или восстановления от повторного включения, которые будут обсуждены со ссылкой на фиг. 1-3. Это предполагает, что перед начальным включением электропитания или восстановлением от повторного включения электродвигателя, микроконтроллер 68 непрерывно контролирует и сохраняет состояние электродвигателя 60 в энергонезависимой памяти 66, вершина 100 блок-схемы. Когда электропитание подается на электродвигатель 60 в начале, микроконтроллер 68 подтверждает целостность содержимого энергонезависимой памяти 66, что, например, может выполняться посредством расчета контрольной суммы, вершина 102 блок-схемы. Если целостность энергонезависимой памяти 66 нарушена, вершина 104 блок-схемы, микроконтроллер 68 приводит в действие электродвигатель 60 в состоянии по умолчанию, вершина 106 блок-схемы, причем состояние по умолчанию основано на конкретной системе транспортного средства, в которой работает этот электродвигатель 60. Например, если конкретный электродвигатель 60 является электродвигателем 38 для настройки водительского бокового зеркала 36, то состоянием по умолчанию может быть выключенный электродвигатель. Что касается электродвигателей для других систем транспортного средства, состояние по умолчанию может быть несколько иным, чем состояние выключенного электродвигателя.

Если целостность энергонезависимой памяти 66 не нарушена, вершина 104 блок-схемы, микроконтроллер 68 приводит в действие электродвигатель 60 в состоянии, хранимом в энергонезависимой памяти 66, вершина 108 блок-схемы. Например, если хранимым состоянием является выключение электродвигателя, микроконтроллер 68 ничего не делает. С другой стороны, например, если хранимое состояние является включенным электродвигателем, микроконтроллер 68 устанавливает направление электродвигателя в качестве указанного в энергонезависимой памяти 66 и включает электродвигатель 60 для завершения операции, проводимой электродвигателем 60. Например, если электродвигатель является электродвигателем 52 для перемещения оконного стекла, и электродвигатель перемещается в направлении для закрывания окна, то направление электродвигателя устанавливается для закрывания окна, устанавливается положение электродвигателя, которое отражает положение оконного стекла и электродвигатель 52 для перемещения оконного стекла включается для завершения события закрывания окна. Несмотря на то что работа электродвигателя 60 основана на состоянии, хранимом в энергонезависимой памяти 66, вершина 108 блок-схемы, микроконтроллер 68 непрерывно контролирует и обновляет новое состояние электродвигателя в энергонезависимой памяти 66, вершина 110 блок-схемы. Этап на вершине 110 блок-схемы является необязательным, и, как обсуждено ниже, состояние электродвигателя 60 может сохраняться в энергонезависимой памяти, когда напряжение падает ниже конкретного предопределенного порога, как проиллюстрировано ниже на фиг. 3B и 4.

Текущее состояние работы электродвигателя включает в себя микроконтроллер 68, контролирующий напряжение источника электроснабжения у электродвигателя 60 в реальном времени, вершина 116 блок-схемы. Это происходит наряду с тем, что состояние электродвигателя 60 непрерывно контролируется и сохраняется в энергонезависимой памяти 66 (если требуется). Если пассажир транспортного средства (или общая подсистема управления) предпринимает действия для ввода в действие электродвигателя 60, вершина 118 блок-схемы, микроконтроллер 68 выявляет, упало ли напряжение источника электропитания ниже предопределенного порога, вершина 120 блок-схемы. Например, в системе аккумуляторной батареи с номинальным напряжением 12 вольт порог может иметь значение 8,5 вольт. Приведенный конкретный порог является просто примером и может быть разным для разных комбинаций транспортных средств, силовых передач и других факторов, имеющих отношение к конкретному типу и модели транспортного средства.

Если напряжение находится ниже предопределенного порога, то микроконтроллер 68 незамедлительно сохраняет в энергонезависимой памяти 66, вершина 122 блок-схемы, состояние электродвигателя (работающее или неработающее), направление перемещения электродвигателя (прямое или обратное), если работающий, расположение электродвигателя в пределах его диапазона перемещения, и любую контекстно зависимую информацию для конкретной системы, внутри которой работает электродвигатель (например, автоматический обратный ход для электродвигателя перемещения для оконного стекла); и электродвигатель 60 останавливается (или остается остановленным, если не движется), вершина 124 блок-схемы. Микроконтроллер 68 может использовать энергию, накопленную в схеме 70 источника электропитания, чтобы предоставлять возможность сохранения в энергонезависимой памяти 66, даже когда электропитание из транспортного средства не подается на электродвигатель 60. Такое состояние может возникать во время события запуска двигателя транспортного средства, даже когда транспортное средство 20 является работающим в режиме останова/пуска. По восстановлению электропитания транспортного средства в отношении электродвигателя 60 микроконтроллер 68 возвращается на вершину 102 блок-схемы, чтобы вновь инициализировать электродвигатель 60 для работы.

Если напряжение не находится ниже предопределенного порога, то электродвигатель 60 работает для выполнения запрошенной функции для конкретной системы, с которой ассоциативно связан электродвигатель 60, вершина 126 блок-схемы. В то время как работает, микроконтроллер 68 продолжает контроль напряжения источника электропитания для электродвигателя 60 в реальном времени, вершина 128 блок-схемы, выполняя этапы, приведенные выше, если напряжение падает ниже предопределенного порога, вершина 120 блок-схемы.

Фиг. 4 иллюстрирует необязательный способ работы электродвигателя 60 и будет обсужден касательно фиг. 1-4. Работа подобна работе электродвигателя по фиг. 3 и может быть частью этапов последовательности операций по фиг. 3, но текущее состояние работы электродвигателя может модифицироваться, чтобы включать в себя контроль микроконтроллером 68 напряжения источника электропитания у электродвигателя 60 в реальном времени с последовательностью операций, применяющей дополнительный порог напряжения.

Например, электродвигатель 60 может работать (как на вершине 108 блок-схемы) из состояния, хранимого в энергонезависимой памяти, вершина 138 блок-схемы. В таком случае, вместо автоматического непрерывного сохранения состояния электродвигателя 60 в энергонезависимой памяти (как на вершине 110 блок-схемы), контролируется напряжение источника электропитания для электродвигателя (как на вершине 116 блок-схемы), вершина 146 блок-схемы. Если напряжение источника электропитания является меньшим, чем первый порог напряжения, вершина 147 блок-схемы, то микрокомпьютер 68 начинает непрерывно обновлять энергонезависимую память 66, вершина 140 блок-схемы. Если нет, то энергонезависимая память 66 не обновляется непрерывно.

Если пассажир транспортного средства (или общая подсистема управления) предпринимает действия для ввода в действие электродвигателя 60 (как на вершине 118 блок-схемы), вершина 148 блок-схемы, микроконтроллер 68 выявляет, упало ли напряжение источника электропитания ниже второго предопределенного порога напряжения, вершина 150 блок-схемы. Второй порог является более низким напряжением, чем первый порог. Если оно упало ниже второго порога, то выполняются этапы 122 и 124 по фиг. 3. Если нет, то выполняются этапы 126 и 128 по фиг. 3. По существу, последовательности операций по фиг. 3 и 4 подобны, но последовательность операций по фиг. 4 предоставляет возможность, чтобы микроконтроллер 68 обновлял энергонезависимую память 66 в целом меньше, поскольку в основном напряжение будет находиться выше обоих порогов напряжения.

В качестве дополнительного варианта выбора третий порог напряжения может использоваться для определения, когда электродвигатель 60 возвращается во включенное состояние после события низкого напряжения или сброса микроконтроллера, причем это происходит, когда напряжение находится выше третьего порога. Этот третий порог может предоставлять возможность для измерения гистерезиса в работе электродвигателя 60.

Еще один вариант выбора для последовательности операций управления электродвигателем 60 может состоять в том, что после останова электродвигателя, вершины 124 блок-схемы на фиг. 3B и 4, микроконтроллер 68 для каждого электродвигателя может применять временную задержку, которая изменяет момент времени, в который каждый конкретный электродвигатель в транспортном средстве перезапускается после события низкого напряжения. Временные задержки могут быть расположены вразбежку по разным электродвигателям в транспортном средстве, чтобы уменьшать вероятность пускового тока электродвигателя непосредственно после события низкого напряжения. Это может избегать одновременного перезапуска многочисленных электродвигателей в транспортном средстве после события низкого напряжения, например, после перезапуска двигателя во время события пуска/останова. Эти задержки, например, могут находиться в диапазоне десятков или сотен миллисекунд.

Что касается конкретных электродвигателей, продолжительность задержки также может быть основана на информации, которая хранится в такой энергонезависимой памяти конкретного электродвигателя. Например, в электродвигателе 52 для перемещения оконного стекла, если перезапуск электродвигателя основан на событии автоматического обратного хода, то задержка должна быть как можно более короткой, для того чтобы высвободить препятствие на пути оконного стекла, которое вызвано обращением движения оконного стекла. Нахождение электродвигателя 52 в событии автоматического обратного хода является информацией, которая доступна из энергонезависимой памяти 66 для такого конкретного электродвигателя 52. Однако если электродвигатель 52 для перемещения оконного стекла испытывал нормальное перемещение оконного стекла перед остановкой электродвигателя вследствие события низкого напряжения, то временная задержка может применяться для минимизации количества электродвигателей на транспортном средстве, запускающихся одновременно после события низкого напряжения.

Несмотря на то что были подробно описаны некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, специалисты в области техники, к которой относится это изобретение, будут осознавать различные альтернативные конструкции и варианты осуществления для осуществления изобретения на практике, как определено следующей формулой изобретения.

Предложен способ управления электрическими двигателями в течение промежутков времени, когда электропитание является ненадежным, например во время пуска основного двигателя. При осуществлении способа контролируют напряжение подаваемого на электродвигатель электропитания микроконтроллером, расположенным в электродвигателе. Накапливают энергию внутри электродвигателя. Выявляют, падает ли напряжение ниже ненулевого порога. Если напряжение падает ниже этого порога, немедленно приводят в действие микроконтроллер на накопленной энергии для сохранения состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти, расположенной внутри электродвигателя, и прекращают работу электродвигателя. Предложены также электрический двигатель и способ работы электродвигателя. Достигается обеспечение правильной работы электродвигателя после того, как прервано напряжение источника электропитания электродвигателя. Электродвигатели не работают в те моменты времени, в которые могут мешать событиям перезапуска двигателя при пуске/останове. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ работы электродвигателя, содержащий этапы:

контролируют напряжение подаваемого на электродвигатель электропитания микроконтроллером, расположенным в электродвигателе;

накапливают энергию внутри электродвигателя;

выявляют, падает ли напряжение ниже ненулевого порога;

если напряжение падает ниже этого порога, немедленно приводят в действие микроконтроллер на накопленной энергии для сохранения состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти, расположенной внутри электродвигателя, и прекращают работу электродвигателя;

выявляют, падает ли напряжение ниже второго порога, причем второй порог является более высоким напряжением, чем упомянутый порог, и, если напряжение выявлено находящимся между упомянутым порогом и вторым порогом, непрерывно обновляют хранение состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти во время работы электродвигателя.

2. Способ по п. 1, в котором состояние электродвигателя, сохраняемое в энергонезависимой памяти, включает в себя положение электродвигателя.

3. Способ по п. 1, в котором состояние электродвигателя, сохраняемое в энергонезависимой памяти, включает в себя направление вращения электродвигателя.

4. Способ по п. 1, в котором, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже упомянутого порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер возобновляет работу электродвигателя только после того, как напряжение превышает третий порог, причем третий порог является более высоким, чем упомянутый порог.

5. Способ по п. 1, в котором, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже упомянутого порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер подтверждает целостность хранимого состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти и, если целостность выявлена неудовлетворительной, приводят в действие электродвигатель в режиме работы по умолчанию.

6. Способ по п. 1, в котором, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже упомянутого порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер подтверждает целостность хранимого состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти и, если целостность выявлена удовлетворительной, начинают работу электродвигателя на основании состояния электродвигателя, хранимого в энергонезависимой памяти.

7. Способ по п. 1, в котором, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже упомянутого порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер задерживает перезапуск электродвигателя на предварительно заданный период времени, чтобы избежать перезапуска этого электродвигателя одновременно со вторым электродвигателем.

8. Способ по п. 1, в котором, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже упомянутого порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер задерживает перезапуск электродвигателя на период времени, который изменяется на основании хранимого в энергонезависимой памяти состояния электродвигателя до падения напряжения.

9. Способ по п. 1, в котором электродвигатель является электродвигателем для перемещения оконного стекла в транспортном средстве и, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже упомянутого порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер задерживает перезапуск электродвигателя на первый период времени на основании хранимого в энергонезависимой памяти состояния электродвигателя, включающего в себя указание автоматического обратного хода стекла, и на второй период времени, более короткий, чем первый период времени, на основании хранимого в энергонезависимой памяти состояния электродвигателя, включающего в себя указание состояния электродвигателя без автоматического обратного хода стекла.

10. Способ по п. 1, в котором электродвигатель приводит в движение механизм в транспортном средстве и падение напряжения ниже упомянутого порога происходит во время перезапуска двигателя по событию останова/пуска транспортного средства.

11. Способ по п. 1, в котором, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже упомянутого порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер возобновляет работу электродвигателя только после того, как напряжение превышает второй порог.

12. Электрический двигатель, содержащий:

корпус;

источник электропитания, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью накапливать энергию;

энергонезависимую память, расположенную в корпусе;

микроконтроллер, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью контролировать напряжение электропитания, подаваемого на электродвигатель, выявлять, падает ли напряжение ниже ненулевого порога, и, если напряжение падает ниже этого порога, использовать накопленную энергию для сохранения состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти, и при этом микроконтроллер дополнительно выполнен с возможностью выявлять, падает ли напряжение ниже второго порога, причем второй порог является более высоким напряжением, чем упомянутый порог, и, если напряжение выявлено находящимся между упомянутым порогом и вторым порогом, непрерывно обновляют хранение состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти во время работы электродвигателя.

13. Электродвигатель по п. 12, в котором микроконтроллер дополнительно выполнен с возможностью работать так, что, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже упомянутого порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер подтверждает целостность хранимого в энергонезависимой памяти состояния электродвигателя и, если целостность выявлена неудовлетворительной, приводит в действие электродвигатель в режиме работы по умолчанию.

14. Электродвигатель по п. 12, в котором микроконтроллер дополнительно выполнен с возможностью работать так, что, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже упомянутого порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер задерживает перезапуск электродвигателя на период времени, который изменяется на основании хранимого в энергонезависимой памяти состояния электродвигателя до падения напряжения.

15. Электродвигатель по п. 12, при этом электродвигатель функционально взаимодействует с механизмом в транспортном средстве, имеющем двигатель, и падение напряжения ниже упомянутого порога происходит во время перезапуска двигателя по событию останова/пуска транспортного средства.

16. Электродвигатель по п. 12, при этом состояние электродвигателя, хранимое в энергонезависимой памяти, включает в себя положение электродвигателя.

17. Электродвигатель по п. 12, при этом состояние электродвигателя, хранимое в энергонезависимой памяти, включает в себя направление вращения электродвигателя.

18. Способ работы электродвигателя, содержащий этапы:

контролируют напряжение подаваемого на электродвигатель электропитания микроконтроллером, расположенным в электродвигателе;

накапливают энергию внутри электродвигателя;

выявляют, падает ли напряжение ниже ненулевого порога;

если напряжение падает ниже этого порога, немедленно приводят в действие микроконтроллер на накопленной энергии для сохранения состояния электродвигателя в энергонезависимой памяти, расположенной внутри электродвигателя, и прекращают работу электродвигателя;

причем электродвигатель является электродвигателем для перемещения оконного стекла в транспортном средстве и, если электродвигатель прекращает работу вследствие падения напряжения ниже упомянутого порога, при повторной подаче электропитания на электродвигатель микроконтроллер задерживает перезапуск электродвигателя на первый период времени на основании хранимого в энергонезависимой памяти состояния электродвигателя, включающего в себя указание автоматического обратного хода стекла, и на второй период времени, более короткий, чем первый период времени, на основании хранимого в энергонезависимой памяти состояния электродвигателя, включающего в себя указание состояния электродвигателя без автоматического обратного хода стекла.