[发明专利]用于估计电动机控制电路中的电流以改进性能和诊断能力的系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及控制电路如电动机控制电路中的电流监测。更特别地，本公开涉及适于实施在车辆发动机控制模块中的处理器或微控制器的电流询问技术，用在例如电子节气门电动机诊断和控制的应用中。

背景技术

这里所提供的背景描述用于总地介绍本公开的背景的目的。目前署名的发明人的工作，就该背景技术部分中描述的程度、以及说明书中可能未以其它方式构成提交时的现有技术的方面，既未明示地也未暗示地被承认为抵触本公开的现有技术。

在利用电动机或其它致动器的电控装置的诊断系统中，仅通过检查系统产生的错误代码难以辨别错误状态的确切原因。例如，在车辆系统中，例如汽车系统中，在检测预定义的错误状态时通常利用记录了预定错误代码的控制模块。然后机械师查看这些记录的错误代码，作为诊断程序的一部分。这种错误代码的问题在于两点。第一，限制了可用的存储空间和处理能力。因此，大多数系统必须对仅仅有限且通常小数量的认识到的错误状态够用。第二，一些错误状态是断断续续的。因此，机械师可能无法重建报告的错误状态，使得难以识别是何原因。

在利用电动机或其它电致动器的电控系统中，在发生错误状态时已知电动机或致动器电流是在识别错误的原因方面的有价值的诊断辅助。不幸的是，在必须最小化成本、重量和系统复杂性的车辆或汽车应用中，用于测量电流的传统技术常常是不实际的。例如，传统技术，例如利用电流路径中的精确分流电阻器，或使用霍尔效应传感器检测电流都需要模数转换器来将测量的模拟电流值转换为适于存储在控制模块的诊断存储器中的数字值。精确的分流电阻器和霍尔效应传感器、及相关的模数转换器增加了成本、重量和复杂性（更多零件会故障）。

发明内容

用于估计电动机控制电路中的电流的系统和方法提供了给诊断错误代码补充在检测到错误状态时测量的电流值的一种方式。该技术可以非侵入的方式实施，不需要额外的分流电阻器、霍尔效应传感器或相关的模数转换器。相反，该系统和方法通过重新编程现有的系统硬件可大量地实施，从而使该技术对传统电流测量是令人满意的替代。

所公开的系统在错误状态事件中估计在电动机或致动器控制电路中流动的电流。如本文所使用的，除非以其它方式表示，否则术语“电动机”意欲覆盖回转马达、线性致动器及基于电动势产生运动的其它装置。

根据本公开，错误状态检测电路联接至电动机控制电路，当实际电动机操作偏离预定期望电动机操作时其报告错误状态。

提供数据存储寄存器，以存储表示电动机过电流阈值的过电流阈值数据值，所述数据存储寄存器被初始化为对应于预定电流上限的值。如本文所使用的，术语寄存器意欲包括构造到微处理器或微控制器的中央处理单元（CPU）中的数据存储存储器、以及CPU外部的其它数据存储存储器，包括但不限于随机存取存储器（RAM）、静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）及其它数据存储机构。

联接至电动机控制电路的过电流阈值比较器感测电动机电流、读取阈值数据值、将电动机电流与阈值数据值作比较、并在电动机电流超过电动机过电流阈值时设置过电流标记。

电流询问处理器联接成监测报告的错误状态，还监测过电流标记。电流询问模块编程为响应于报告的错误状态操作，以反复地读取过电流标记并将过电流阈值数据值减小预定减小量，直到过电流标记变成被过电流阈值比较器设置。电流询问模块还可操作以报告在过电流标记变成被设置时现存的过电流阈值数据值作为在错误状态事件中流动的电流的估计。

根据所公开的电流估计，非暂时性机器可读存储器，数据存储寄存器被限定为存储过电流阈值数据值，并在所述数据存储寄存器中存储对应于预定电流上限的初始的过电流阈值数据值。

所述方法包括：感测在电动机控制电路中流动的电流，读取过电流阈值数据值，并将感测的电流与过电流阈值数据值作比较，当电动机控制电路中流动的电流超过过电流阈值数据值时设置过电流标记。

然后，当继续将感测的电流与过电流阈值数据值作比较的同时，所述方法还包括：通过感测电动机控制电路中的操作参数来检测错误状态，并在检测到所述错误状态时执行下列步骤：

(a) 反复地读取过电流标记；

(b) 将过电流阈值数据值减小预定减小量，直到过电流标记变成被设置为止；和

(c) 报告在过电流标记变成被设置时现存的过电流阈值数据值作为电动机控制电路中流动的电流的估计。

本发明提供以下技术方案：

1. 一种用于在错误状态事件中估计电动机控制电路中流动的电流的系统，包括：