用于sma装置的过负荷保护方法

专利名称：用于sma装置的过负荷保护方法
技术领域：
本发明涉及检测和防止过负荷状态对通电活性材料的损害。
背景技术：
这部分的叙述仅提供涉及本发明的背景信息，并且不构成现有技术。活性材料提供激励(致动)，具有相对低的成本和质量。活性材料可包括形状记忆 合金(SMA)，电活性聚合物(EAP)，压电的、磁致伸缩的和电致伸缩的材料。通过施加通过该 活性材料的电流，来增加该活性材料的温度或磁场，活性材料能够从施加了应力或负载的 状态中恢复应变。恢复应变的能力使得活性材料能够提供激励。在许多应用中，活性材料 是SMA导线或电缆。然而，由于SMA材料的热性能，过负荷保护期望能够防止导线过度拉伸 以及由此丧失在被激活时恢复应变的能力。

发明内容
一种用于检测通电线性致动器的机械过负荷状态以防止向该线性致动器发出可 能使该线性致动器机械过负荷的启动信号的方法，包括监测与该线性致动器相关的活动 部件的反馈变化，包括监测该活动部件的当前反馈信号，监测该活动部件的先前反馈信号， 比较该当前反馈信号和先前反馈信号并基于该比较确定该反馈变化。比较该反馈变化和反 馈变化阈值。监测与用于控制该线性致动器的启动信号相关的输入信号，并比较该输入信 号和输入信号阈值。在该反馈变化小于该反馈变化阈值且该输入信号大于该输入信号阈值 时，检测到电过负荷状态。本发明进一步包括下面的技术方案。方案1. 一种用于检测通电线性致动器的机械过负荷状态并提供机械过负荷保护 方案的方法，该机械过负荷保护方案用于防止向该线性致动器发出启动信号，在检测到机 械过负荷状态时该启动信号可能使该线性致动器机械过负荷，所述方法包括监测与该线性致动器相关的可动部件的反馈变化，包括监测该可动部件的当前反 馈信号，监测该可动部件的先前反馈信号，比较该当前反馈信号和先前反馈信号并基于该 比较确定该反馈变化；比较该反馈变化和反馈变化阈值；监测与用于控制该线性致动器的启动信号相关的输入信号；比较该输入信号和输入信号阈值；以及检测该机械过负荷状态并在该反馈变化小于该反馈变化阈值且该输入信号大于 该输入信号阈值时，提供该机械过负荷保护方案。
方案2.根据方案1的方法，其中监测该可动部件的当前反馈信号包括监测该可动 部件的当前位置，且监测该可动部件的先前反馈信号包括在随后的启动周期期间监测该可 动部件的先前位置。方案3.根据方案2的方法，其中该当前位置对应于该可动部件的转动位置、旋转 角度、线性运动以及该线性致动器的电阻中的至少一个。方案4.根据方案1的方法，其中监测与用于控制该线性致动器的启动信号相关的 输入信号包括监测指示该可动部件的优选位置的命令信号；监测指示该可动部件的当前位置的当前反馈信号；比较上述命令信号和当前反馈信号；以及基于上述比较确定误差信号。方案5.根据方案4的方法，其中比较该输入信号和输入信号阈值包括比较该误差信号和误差阈值；监测过负荷时间计数器；比较该过负荷时间计数器和过负荷时间计数器阈值；以及在该反馈变化小于该反馈变化阈值、误差信号大于该误差信号阈值且过负荷时间 计数器超过该过负荷时间计数器阈值时，检测该机械过负荷状态。方案6.根据方案1的方法，其中监测与用于控制该线性致动器的启动信号相关的 输入信号包括监测指示该可动部件的优选位置的命令信号；监测指示该可动部件的当前位置的该当前反馈信号；比较上述命令信号和当前反馈信号；基于对该命令信号和当前反馈信号的比较进行PI控制来确定放大信号；监测该线性致动器大体的周围温度以及电能存储设备的电压电位，该电能存储设 备用于在该线性致动器响应于该启动信号而处于启用期间时，提供流过该线性致动器的激 励电流；以及基于该放大信号、周围温度以及该电压电位确定控制信号，该控制信号包括与该 电压电位和周围温度相关的最大和最小值。方案7.根据方案6的方法，其中比较该输入信号和输入阈值，包括比较该控制信号和控制信号阈值；监测过负荷时间计数器；比较该过负荷时间计数器和过负荷时间计数器阈值；以及在该反馈变化小于该反馈变化阈值、控制信号大于该控制信号阈值且过负荷时间 计数器超过该过负荷时间计数器阈值时，检测该机械过负荷状态。方案8.根据方案7的方法，其中在该线性致动器响应于该启动信号而启用期间， 该控制信号表示用于控制流过该线性致动器的激励电流的脉冲宽度调制、电流调制和电压 调制中的一种。方案9.根据方案1的方法，其中在该反馈变化小于该反馈变化阈值且输入信号大 于该输入信号阈值时检测该机械过负荷状态且提供该机械过负荷保护方案包括立即断电
5(禁用)该线性致动器从而冷却该线性致动器。方案10.根据方案9的方法，还包括在断电该线性致动器预定持续时间后接着再 次为该线性致动器通电。方案11.根据方案1的方法，还包括在监测与该线性致动器相关的可动部件的反 馈变化之前监测初始延迟周期，该初始延迟周期足以允许该通电线性致动器的剩余热量降 低，从而减少由于低的反馈变化带来的错误的过负荷状态检测。方案12.根据方案11的方法，其中该初始延迟周期被可变地选择，包括在通电之 前该线性致动器上基本没有剩余热量时选择较长的初始延迟周期，以及在通电之前该线性 致动器上保留有剩余热量时选择较短的初始延迟周期。方案13. —种用于检测通电线性致动器的机械过负荷状态并提供机械过负荷保 护方案的方法，该机械过负荷保护方案用于防止发出启动信号来控制与该线性致动器相关 联的可动部件，在检测到机械过负荷状态时该启动信号可能使该线性致动器机械过负荷， 所述方法包括监测过负荷时间计数器；监测该可动部件的反馈变化，包括监测该可动部件的当前位置；监测所监测的当前位置之前的周期内该可动部件的先前位置；比较该当前位置和该先前位置；以及基于该比较来确定该反馈变化；比较该反馈变化与反馈变化阈值；基于该可动部件的优选位置以及该可动部件的当前位置监测输入信号；比较该输入信号和所选择的输入信号阈值；比较该过负荷时间计数器和过负荷时间计数器阈值；在该反馈变化小于该反馈变化阈值、输入信号大于该选择的输入信号阈值且过负 荷时间计数器大于该过负荷时间计数器阈值时，检测该机械过负荷状态；以及基于所述检测该机械过负荷状态来提供该过负荷保护方案。方案14.根据方案13的方法，其中该线性致动包括由活性材料制成的导线和电缆 中的一种。方案15.根据方案13的方法，其中该过负荷时间计数器阈值基于与该线性致动器 相关的过负荷循环寿命和操作循环寿命。方案16.根据方案13的方法，其中所选择的输入信号阈值包括容许极限的范围， 所述范围包括实质上减少过早的过负荷状态检测的下阈值极限以及实质上与可动部件的 优选位置相一致的上阈值极限中的一个。方案17.根据方案13的方法，其中该反馈变化阈值依赖于期望的启动时间而变， 以使该可动部件运动到该优选位置。方案18.根据方案16的方法，其中该反馈变化阈值包括容许极限的范围，所述范 围包括下列各项之一使该可动部件运动的期望启动时间长时的反馈变化下阈值极限，以 及使该可动部件运动的期望启动时间短时的反馈变化阈值上极限。方案19.根据方案13的方法，其中基于检测该机械过负荷状态来提供该过负荷保
6护方案包括监测时间周期内过负荷状态周期的次数；比较该过负荷状态周期的次数和过负荷周期阈值；以及在过负荷状态周期的次数至少为过负荷周期阈值时断电该线性致动器以实质上 冷却该线性致动器，且在过负荷状态周期的次数小于过负荷周期阈值时暂时地断电该线性 致动器。方案20. —种用于检测通电线性致动器的机械过负荷状态并在检测到该机械过 负荷状态时提供机械过负荷保护方案的装置，包括连接到线性致动器的可动部件；以及启动控制器监测连接到该线性致动器的可动部件的反馈变化，包括监测该可动部件的当前反 馈信号、监测该可动部件的先前反馈信号、比较该当前反馈信号和先前反馈信号并基于该 比较确定该反馈变化；比较该反馈变化与反馈变化阈值；监测与控制该线性致动器的启动信号相关的输入信号；比较该输入信号与输入信号阈值；以及检测该机械过负荷状态并在该反馈变化小于该反馈变化阈值且该输入信号大于 该输入信号阈值时提供该机械过负荷保护方案。


下面参考相应的附图，通过示例来描述一个或多个实施例，其中图1A和1B是根据本发明示出的奥氏体-马氏体晶体变换的临界应力随温度而变 的相图；图2是根据本发明披露的材料的应力和应变的图解；图3和4根据本发明绘制了指示出由一种示例性SMA材料制成的导线或电缆的应 力(0)0、应变(06和温度arc ))i的三维视图，所述示例性SMA材料在不同的负荷和 温度条件下既展现出形状记忆效应又展现出超弹效应；图5示出了根据本发明用于一种设备的致动器系统，该设备包括具有连接到线性 SMA致动器的旋转部件的外壳；图6和7的每个都是根据本发明的控制电路的详细原理图，该控制电路包括启动 控制器，以控制使用了线性SMA致动器的设备的位置；图8A和8B根据本发明的一个示例性实施例图示了当SMA致动器被启动和禁用时 SMA致动器上的应力(0 )、应变(O以及应变恢复(￡ EEC)的详细视图；图9-11根据本发明图示了当在线性SMA致动器上施加高激励电流电平以在一定 时间周期内响应于启动信号而提供启动时，所采用的用于检测该线性SMA致动器中的过负 荷条件的形成的各种控制方案；以及图12根据本发明图示了用于防止由图9-11中的一种控制方案检测的过负荷状态 的控制方案。
具体实施例方式现在参考附图，其中这些附图仅用于解释某些示例性实施例的目的，而不用于限 制的目的，图1A和1B解释了用于形状记忆合金(SMA)的奥氏体-马氏体晶体变换的临界 应力随温度而变的相图。横坐标轴1表示温度且纵坐标轴0表示应力(o )。SMA由于在马 氏体和奥氏体之间的结晶转化而具有很强的应变可恢复特性。结果，由于SMA可提供大的 形状改变或产生大的力而令人期望。图2概略地解释了一种材料的应力(o )和应变(O。横坐标轴6表示应变(￡ ) 且纵坐标轴0表示应力(0)。如所示出的，依赖于温度的应变在加热14时按滞后回线恢复 或者在卸载该材料时恢复。这种可逆、可控的较大应变的能力是对选择SMA作为致动器材 料产生兴趣的根本。这些材料可以很容易地引起大的形状改变。在约束状态下，大的应力 可被传递给相连的结构部件。参考图1A和图2，SMA的行为是由于在高对称母相奥氏体10和低对称子相马氏体 12之间的可逆热弹晶相转化导致的。奥氏体10和马氏体12之间相变作为应力和温度的结 果发生。在应力13下马氏体相12的形成导致可引起大的诱导应变的优选的各种结晶取向 的形成。参考图1B，在静载荷和充分低的温度下，该材料稳定在马氏体12。在充分高的温 度下，该材料稳定在奥氏体10。马氏体开始(Ms)3和结束(Mf)2分别指示了马氏体12相 转化开始和结束的温度。奥氏体开始(As)4和结束(Af) 5分别指示了奥氏体10相转化开 始和结束的温度。温度在Mf2以下，SMA材料稳定在马氏体12相。当SMA材料在马氏体12 相且在恒定应力下加热时，向奥氏体相10的转化只有在温度在第三区域20超过As4时才 开始。从这个点，材料逐渐地向奥氏体向相10转化，直到在Af5完成该转化。如图1B中所 示，当温度在Af5以上，在静应力22下，材料稳定在奥氏体10相。然而，施加足够的负载24 给该材料则可能引起从奥氏体10到可伸缩(或去孪晶的)马氏体的固态、无扩散相变，从 而导致该材料的诱导应变。在随后于相同温度下的卸载26期间，该材料回复到奥氏体10， 其中该应变全部或部分地恢复。参考图3，示出了指示出由一种示例性SMA材料制成的导线或电缆的应力(0 )0、 应变(￡ )6和温度(T(°C))1的三维视图，所述示例性SMA材料在不同的负荷和温度条件下 既展现出形状记忆效应又展现出超弹效应。在参考点81和91之间，之前在较低温度下的诱 导应变随着温度的升高而恢复。在参考点91和93之间，向处于奥氏体相的SMA电缆或导 线施加拉伸负荷，在参考点91和95之间产生应变。当维持在恒定温度时，在参考点95和 91之间SMA电缆或导线部分地卸载，其中在参考点97和99之间，大部分诱导应变被恢复。 当仍然维持在该恒定温度时，在参考点99和91之间，该SMA电缆或导线完全卸载，其中在 奥氏体相中应变完全恢复。在参考点91和81之间，该SMA电缆或导线被冷却到材料的特 定温度(比温)，其中该材料从奥氏体相到马氏体相进行相变。因此，SMA材料可被应用于 实现形状改变，该形状改变响应于启动(激活)信号，比如激励电流而引起，所述启动信号 造成该SMA材料的温度增加和温度减小中的一种。如下所述，在物理约束的应用中，SMA材 料可被应用于响应于所述启动信号而在连接的结构部件之间引起应力。参考图4，示出了指示出由一种示例性SMA材料制成的导线或电缆的应力(0)0、 应变(￡ )6和温度(T(°C))1的三维视图，所述示例性SMA材料在不同的负荷和温度条件下既展现出形状记忆效应又展现出超弹效应。在参考点81和83之间，向处于马氏体相的SMA 材料施加负荷，生成应变。当维持在静态温度时，该材料在参考点83和85之间卸载。在参 考点81和85之间加载和卸载的循环导致该材料稳定在马氏体相并具有诱导应变。增加材 料的温度导致在参考点85和87之间相对静态的应变。然而，在参考点87和89之间，在某 一材料的特定温度，应变迅速减小(即，恢复)，其中发生从马氏体到奥氏体的转换。在参考 点91，转变后的材料稳定在奥氏体相。在从奥氏体冷却到马氏体时，即便有的话，通常也只 观察到微小的应变(或形状改变)，除非该材料已被明显地处理成具有所谓的双向形状记 忆效应。一种使用具有双向形状记忆效应的SMA材料的替代方案包括偏置元件的使用，以 在该材料冷却时形成诱导应变。图5示出了根据本发明的实施例构造的用于设备10的致动器系统。该设备10包 括外壳32，其包括在轮轴39处可枢转地安装在外壳32中的旋转部件34。外壳32分别包 括内表面和外表面31、33。旋转部件34可被封闭在外壳32的内表面31内。该致动器系统 包括电连接到启动控制器40的线性SMA致动器30。该线性SMA致动器30连接到该旋转 部件34的一侧，且机械偏置部件44相对于轮轴39在相对的一侧机械连接到旋转部件34。 该线性SMA致动器30和偏置部件44在对应于轮轴39的枢转点施加相对的拉伸力，导致相 对的转矩臂。位置反馈传感器50构造成监测旋转设备34的位置，例如旋转位置。该启动 控制器40监测来自位置反馈传感器50的信号输入并产生启动信号，其控制激励电流以 启动线性SMA致动器30。该线性SMA致动器30包括由活性材料制成的导线或电缆，该活性材料可包括SMA 材料。该线性SMA致动器30的第一端30A机械连接到位于设备10上的固定定位点37。该 线性SMA致动器30的第二端30B机械连接到旋转设备34上的固定定位点35。线性SMA致 动器30在被启动时相对于轮轴39在旋转设备34上引起转矩，促使旋转设备34的部件34A 旋转。活性材料可替代的实施例包括电活性聚合体(EAP)、压电的、磁致伸缩的和电致伸缩 的材料。可以理解的是活性材料元件可取决于所期望的该设备的功能以及所期望的该元件 的启动力而被应用于广泛的各种形状。启动控制器40在第一端30A和第二端30B电连接到该线性SMA致动器30，并且 产生启动信号V_79，其控制激励电流以启动该线性SMA致动器30。在一个实施例中，由启 动信号V_79控制的激励电流通过该线性SMA致动器30，并引起该致动器中的温度改变，从 而在该线性SMA致动器30内产生应变，导致第二端30B相对于第一端30A物理地延伸或者 缩回，进而在该旋转设备34上引起转矩以相对于设备10上的固定定位点37线性地移动固 定定位点35。在与激励电流相关的电流为脉宽调制电流或以其他方式交变时，该启动信号 Vem79可被用于，例如控制该电流的整个幅值，或者控制该电流的平均值或RMS幅值。可以 理解的是其他的实施例也可以提供该启动信号Vem79来控制该激励电流。在一个实施例中，启动控制器40电连接到开关设备41，以响应于启动信号Vem79 控制施加给该线性SMA致动器30的激励电流。该开关设备41通过控制从能量储存设备 42 (例如电池)经由导线线束到固定定位点37处流入线性SMA致动器30的第一端30A的 电流来控制激励电流。如所示，开关设备41位于启动状态。该开关设备41可以采取任何 合适的方式，包括机械的、电磁的、电开关设备或固态设备，比如IGBT和M0SFET设备。偏置部件44连接到旋转设备34，在一个实施例中该偏置设备包括分别具有第一
9端43和第二端45的机械弹簧设备。第一端43机械连接到旋转设备34且第二端45机械 固定到外壳32的内表面31。位置反馈传感器50用于监测旋转设备34的位置，由此可以确定与部件34A相关 联的当前位置(PM)。位置反馈传感器50可以信号地连接到启动控制器40。位置反馈传感 器50可以是连接到轮轴39的旋转位置传感器，且在一个实施例中可被构造成测量旋转设 备34的旋转角度。在一个实施例中，旋转位置传感器50可以是构造成提供反馈位置的电 位计，且与设备10的外壳32成为一体。可选地，其他的反馈传感器可以监测该线性SMA致 动器30的旋转角度、线性运动和电阻中的一个以获得电流位置。向启动控制器40提供信 号输入的其他传感器包括电压监测传感器以用于监测能量储存设备42的输出电压(VB)，以 及温度监测传感器以用于监测线性SMA致动器30处或其附近的周围温度(Ta)。当线性SMA致动器30响应于来自启动控制器40的启动信号V_79，相对于第一端 30A线性地移动第二端30B时，旋转设备34绕轮轴39旋转，改变了部件34A的位置。在示出的实施例中，该线性SMA致动器30在固定定位点35线性地移动旋转设备 34。固定定位点35处的线性移动导致了旋转设备34绕轮轴39的转动，致使部件34A的转 动。可以理解的是可选的实施例可包括连接到该线性SMA致动器30的设备的线性移动以 及相关的旋转和移动。当该线性SMA致动器30被禁用，偏置部件44施加偏置力94给旋转设备34，从而 产生对该线性SMA致动器30施加应变并从而拉伸该线性SMA致动器30的应力。可以理解 的是当该线性SMA致动器30被禁用时，开关41也被禁用且位于断开位置。当该线性SMA 致动器30启用时，该线性SMA致动器30恢复所施加的与偏置部件相关联的应变，且对该偏 置部件44施加相反的力96，克服偏置力94并绕轮轴39转动该旋转设备34、转动或线性地 移动该部件34A。该启动控制器40构造成接收参考信号或命令信号(Pe)，并响应于该参考 信号和指示与部件34A相关的当前位置(PM)的反馈信号而产生启动信号V_79。命令信号 (Pc)可包括预定的与部件34A相关的不连续的位置，比如打开或闭合。可选地，命令信号 (Pc)可包括与部件34A相关的线性位置，比如部分打开(percent-opened)位置或部分闭合 (percent-closed)位置。命令信号(Pc)可由另一个控制方案生成，或者可由操作者通过用 户界面生成。命令信号(Pe)可以响应于车辆状态启用或禁用设备10。生成控制信号(Pe) 的车辆状态的非限制性实例包括打开门或关闭门事件以及打开窗口或关闭窗口事件。启动控制器40将指示与部件34A相关的当前位置(PM)的当前位置反馈信号和控 制信号(Pc)相比较，并相应地产生启动信号VeM79。该启动信号VeM79用于通过采用针对 线性SMA致动器的脉冲宽度调制(PWM)或电压调节来控制电功率，从而产生流过该线性SMA 致动器30的激励电流。该启动控制器40可包括微控制器以用于执行生成启动信号Vem79 的控制方案和电路，该启动信号Vem79与功率级，例如PWM控制器相通信以启用或禁用流过 该线性SMA致动器30的激励电流。对指示当前位置(PM)的当前位置反馈信号的基于时间 的微商可用于过负荷保护和精确控制。图6示出了用于启动控制器40的控制电路的实施例的详细示意性电路图，该启动 控制器40用于控制设备的位置，例如控制该旋转设备34的部件34A的位置。启动控制器 40包括控制电路以用于产生启动信号Vem79来控制PWM发生器58，该PWM发生器58通过开 关设备41控制流过线性SMA致动器30的激励电流。可选地，启动控制器40包括控制电路以用于产生启动信号V_79，该启动信号VeM79包括电压调节器设备，其控制流向线性SMA 致动器30的激励电流。生成命令信号71，其可以是与设备的优选位置，比如旋转设备34的部件34A的优 选位置相关的命令信号。位置反馈传感器50测量当前位置反馈信号73，其被输入到信号处 理电路93，由此确定关注的部件的当前位置(PM)，例如旋转设备34的部件34A的位置。信 号处理电路93还监测来自电压传感器52和周围温度传感器54的信号输入，以分别确定电 压电位(VB) 63和周围温度(T)75。利用差分单元51比较当前位置(PM)和优选位置(Pc)(即，分别为当前位置反馈信 号73和命令信号71)，该差分单元51确定位置差异或误差信号77，其被输入到误差放大器 72。误差放大器72可包括PI控制器，且生成放大信号81，该放大信号81被传送到信号限 制器74。该信号限制器74对放大信号81施加限制以产生控制信号76，该控制信号76包括 与电压电位(VB)63和周围温度(T) 75相关的最大和最小控制信号值。过负荷保护电路91 在由能量储存设备42输出的电压电位(VB)63、周围温度(T)75、和指示旋转设备34的部件 34A的当前位置(PM)的当前位置反馈信号73的条件下监测控制信号76以检测机械过负荷 状态并执行过负荷保护，从而防止发出可能导致线性SMA致动器30出现机械过负荷的控制 信号。最终控制信号，即启动信号VeM79包括用于控制线性SMA致动器30的占空因数控制 信号，其被输出给致动器，例如PWM发生器58和相关开关设备41中的一个。可选的，包括 用于控制线性SMA致动器30的电压控制信号的启动信号Vem79可被输出给电压调节器或 电流调节器。一个示例性的过负荷保护电路可参考图14来解释。图7是一个示意性的电路图，示出了控制电路38的实施例的细节，启动控制器40 采用该控制电路来控制传递到包括位置传感器50在内的线性SMA致动器30的激励电流。 位置传感器50可以是构造成如所描述的作为旋转位置感测设备来操作的电位计设备。控 制电路38包括线性比较器装置102，在一个实施例中其可以是运算放大器。能量储存设备 42提供输出电压(Vc)83以提供电功率给位置传感器50和线性比较器装置102。可控输出 电压(Ve)83可以是0V的直流，其禁用该控制电路38，以便控制处于具有旋转部件34的对 应转动的延伸态800的线性SMA致动器30。该可控输出电压(Vc)83可以是5V的直流或其 他合适的电压电平，以启动控制电路38来控制处于具有旋转部件34的对应转动的收缩态 802的该线性SMA致动器30。当该能量储存设备42控制输出电压(Ve)83来启动该控制电路38时，向该线性SMA 致动器30提供致使其收缩的电功率。该位置传感器50生成输入到该线性比较器装置102 的正极(+)输入端的信号。输入到该线性比较器装置102的负极(-)输入端的信号为校准 参考电压，其可采用形成分压器的可变电阻装置108来设定。可以理解的是输入到该线性 比较器装置102的负极(-)输入端的参考电压可以采用其他的装置和方法来生成。当通过 能量储存设备42提供电功率来启用该控制电路38时，输入该线性比较器装置102的负极 (-)输入端的参考电压将该线性SMA致动器30控制到与收缩态802相关联的预定长度并相 应地转动该旋转部件34。该比较器102生成输出电压，其对应于启动信号V_79，在一个实 施例中该启动信号可被输入到任选的电路驱动器58。信号限制器74，在一个实施例中为电 阻设备的形式，电连接在该线性SMA致动器30的第二端30B和能量存储设备42之间。上 拉电阻53电连接在能量存储设备42和比较器102的输出引脚之间。
该线性SMA致动器30分别包括第一和第二端30A和30B，其中该第二端30B机械 连接到旋转设备34上的固定定位点35，且第一端30A机械固定在外壳32的内表面上的固 定定位点37。来自位置传感器50的反馈电压输入到比较器102，其中该反馈电压与参考电 压相比较。该比较器装置102信号地连接到任选的电路驱动器58并生成启动信号以控制 开关设备41，以响应于启动信号Vaffi而控制该线性SMA致动器30的电功率。该比较器102 构造成控制激励电流和相关的材料温度并因此控制该线性SMA致动器30的长度。由于来 自位置传感器50的反馈电压被用于控制该线性SMA致动器30的长度，比如温度或气流的 任何外部力在内部被补偿。操作中，只要来自位置传感器50的反馈电压小于参考电压，启 动信号Vaffi 79就控制开关设备41传递激励电流流过线性SMA致动器30。当来自位置传感 器50的反馈电压大于参考电压时，由比较器102输出的启动信号Vaffi 79下降至零，用于禁 用开关设备41来中断和停止流过线性SMA致动器30的激励电流。在一个实施例中，示出 的旋转部件34处在与禁用状态相关的第一位置800，以及与启用状态相关的第二位置802， 所述位置分别对应于分压器108在OV直流和5V直流时的参考电压。根据本发明披露的一个示例性的实施例，图8A和8B解释了当该SMA致动器30在 启用和禁用时，该SMA致动器30上的应力(σ )、应变(ε )以及应变恢复(ε EEC)的详细视 图。可以理解的是图8A对应于该SMA致动器30被禁用，即在延伸态800。图8B对应于该 SMA致动器30被启用，即在收缩态802。应该理解的是该SMA致动器30可包括一种选择的 SMA材料，以便于该SMA致动器30的周围或操作温度小于该SMA材料的奥氏体初始温度。 因此，当该SMA致动器30被禁用时，且未被电加热时，该SMA致动器30维持在马氏体相且 被保护以防由于周围温度的上升而被意外致动。参考图8A，当该线性SMA致动器30被禁用时，偏置部件44对旋转设备34施加偏 置力94，产生在该线性SMA致动器30上施加应变(ε )的应力(σ )，并因此延伸该线性SMA 致动器30以达到延伸态800。可以理解的是当该线性SMA致动器30被禁用时，开关41也 被禁用且位于断开位置。进一步可以理解的是位置反馈传感器50测量输入到信号处理电 路93的当前位置反馈信号，由此确定旋转设备34的部件34Α的当前位置(Pm) 73。参考图8Β，当该SMA致动器30被启用时，该SMA致动器恢复所施加的与偏置部件 相关联的应变(ε EEC)，且对该偏置部件44施加相反的力96，以克服偏置力94并绕轮轴39 转动该旋转设备34以及旋转或线性移动部件34A。可以理解的是位置反馈传感器50测量 输入到信号处理电路93的当前位置反馈信号，由此确定旋转设备34的部件34A的当前位 置(Pm) 73。根据本发明披露的示例性实施例，图9-11解释了当通过利用脉冲宽度调制 (PWM)、电流调制或电压调制来控制电功率来施加高的激励电流电平给线性SMA致动器30 以用于在一定周期时间内提供致动时，用于检测线性SMA致动器30中过负荷状态发展的各 种控制方案。可以理解的是在致动器开始改变位置或出现任何反馈变化之前，需要花费时间来 加热该线性SMA致动器30。这个初始加热时间是变化的。在一个非限制性的实例中，初始 加热时间为大约1秒。在这个期间，误差可能较大且反馈变化等于零。因此，由于不希望在 加热期间引起过负荷，初始延迟周期被用于测量到误差或反馈变化的情形。该初始延迟周 期可被设置成允许通电线性致动器的剩余热量降低，从而减少由于低反馈变化引起的错误的过负荷状态检测。该初始延迟周期能被可变地选择，包括在通电之前线性致动器基本上 未保留剩余热量时，选择较长的初始延迟周期；以及在通电之前线性致动器上保留有剩余 热量时，选择较短的初始延迟周期。控制方案100和200 (分别为图9和10)中预想的实施例包括当检测到过负荷状 态时执行过负荷保护方案。可以理解的是检测过负荷状态可基于预先确定的窗口，在该窗 口内过负荷状态的检测必须满足特定的次数。类似地，当窗口内的样本中的每一个都满足 过负荷状态标准时，可以使用移动的窗口，在启动控制器40中记录满足过负荷状态标准的 样本。基于最早的和最近的样本来更新计数。在移动的窗口内当过负荷状态满足特定的次 数时，可以执行过负荷保护方案。可替代的，如果没有采用预先确定的窗口，可以按基于时 间的方式检测过负荷状态。参考图6和9，控制方案100通过基于当前位置反馈信号73和之前的位置反馈信 号之间的差别监测位置反馈变化，以及基于当前位置反馈信号73(例如，旋转设备34的部 件34A的当前位置Pm)和命令信号71 (例如，旋转设备34的部件34A的优选位置)之间 的差别监测误差信号77来检测过负荷状态。如之前提到的，误差信号77为用在启动信号 Vcm79的产生中的输入信号，该启动信号V.79包括用于控制线性SMA致动器30的电压电 平控制信号或脉冲宽度调制信号脉冲。如之前提到的，线性SMA致动器30的激励电流增加 了该线性SMA致动器的温度，以控制该线性SMA致动器30的长度来移动旋转设备34的部 件34Α到优选的位置。分别在方框101和102中开始控制方案100和增加窗口时间计数器。该窗口时间 计数器在判定方框103处与窗口时间阈值进行比较。如果剩余的时间计数器大于该窗口时 间阈值，则在进行到判定方框169之前在方框104将过负荷时间计数器和窗口时间计数器 重置为零。如果该窗口时间计数器小于窗口时间计数器阈值，则控制方案100继续到方框 169，此处基于当前位置反馈信号73和之前的位置反馈信号监测位置反馈变化。窗口时间 阈值被选择作为用于监测和检测过负荷状态所需的初始值和参数被重置时的时间周期。例 如，过负荷时间计数器和窗口时间计数器可每秒钟被重置。参考判定方框170，比较位置反 馈变化与位置反馈变化阈值。如果位置反馈变化信号大于位置反馈变化阈值，则该控制方 案100由于未检测到过负荷状态而在方框199处结束。如果位置反馈变化信号小于位置反 馈变化阈值，则控制方案继续到监测到误差信号77的方框173。可以理解的是如果位置反 馈变化小于位置反馈变化阈值，则在线性SMA致动器的启动期间旋转设备34的部件34Α的 当前位置Pm的变化过慢，从而指示出线性SMA致动器30启用的阻断或中断。线性SMA致 动器30启用的阻断或中断可能是由于对线性SMA致动器30施加了过长时间的激励电流而 导致过负荷状态的结果。位置反馈变化阈值可依赖于期望的启动时间而改变，以使旋转设 备34的可动部件34Α运动到优选的位置。进一步可以理解的是位置反馈变化阈值可包括 容许极限的范围，包括在用于使该可动部件运动的期望启动时间长时选择反馈变化下阈值 极限，以及在用于使该可动部件运动的期望启动时间短时选择反馈变化上阈值极限。参考 判定方框174，将误差信号77和误差阈值相比较。如果误差信号77小于该误差阈值，则该 控制方案100由于未检测到过负荷状态而在方框199处结束。如果误差信号77大于该误 差阈值，则该控制方案100继续到方框177，在此增加过负荷时间计数器。基于当前位置反 馈信号73 (例如，旋转设备34的部件34Α的当前位置Pm)和命令信号71 (例如，旋转设备34的部件34A的优选位置)之间的差别将误差阈值选择作为可接受或容许的误差。例如， 命令信号71可以命令旋转设备34的部件34A的优选位置转动到60度的转动角度，而当前 位置反馈信号73仅指示旋转设备的部件34A的当前位置PM为55度，从而导致5度的误差 信号77。如果误差阈值选择为4度，则误差信号77将大于该误差阈值，表明可能的过负荷。 可以理解的是误差阈值可包括容许极限的范围，包括选择下阈值极限以基本上减少过负荷 状态的过早检测，以及选择上阈值极限以基本上与可动部件的优选位置相一致。参考判定方框178，比较过负荷时间计数器和过负荷时间阈值。过负荷时间阈值 被选择为足够的时间周期以在该控制方案100已经确定位置反馈变化小于位置反馈变化 阈值(例如方框170)以及该误差信号77大于误差阈值(例如方框174)在窗口时间周期 内已经出现足够次数时，检测过负荷状态。该过负荷时间阈值可以变化，且基于与线性SMA 致动器30的材料相关的过负荷循环寿命和操作循环寿命来选择。如果过负荷时间计数器 小于该过负荷时间阈值，则该控制方案100由于没有检测到过负荷状态而在方框199处结 束。如果过负荷时间计数器大于过负荷时间阈值，则检测到过负荷状态，并可利用过负荷保 护(即，图12中所示的过负荷保护方案600)来防止该线性SMA致动器30中过负荷状态的 发展。换句话说，对于待检测的过负荷状态而言，在窗口时间周期内，位置反馈变化必须小 于位置反馈变化阈值且误差信号77必须大于误差阈值一定数量的预定次数(即，窗口)。参考图6和10，控制方案200通过基于当前位置反馈信号73和之前的位置反馈 信号之间的差别监测位置反馈变化，以及基于当前位置反馈信号73 (例如，旋转设备34的 部件34A的当前位置Pm)和命令信号71 (例如，旋转设备34的部件34A的优选位置)监测 控制信号76来检测过负荷状态。如之前提到的，该控制信号76为由信号限制器74产生且 用在启动信号V。M79的产生中的输入信号，该启动信号V.79包括用于控制线性SMA致动器 30的电压电平控制信号或脉冲宽度调制信号脉冲。该控制信号76进一步包括与电压电位 (VB)63和周围温度(T) 75相关的最大和最小控制信号值。如前所述，周围温度(T)75是在 该线性SMA致动器处或基本上在该线性SMA致动器附近测量的温度，且电压电位(Vb) 63对 应于为控制该线性SMA致动器30而提供激励电流的电能存储设备。分别在方框201和202中开始控制方案200和增加窗口时间计数器。该窗口时间 计数器在判定方框203处与窗口时间阈值进行比较。如果窗口时间计数器大于该窗口时间 阈值，则在进行到判定方框269之前将窗口时间计数器和过负荷时间计数器在方框204处 重置为零。如果该窗口时间计数器小于窗口时间阈值，则控制方案200继续到方框269，在 此处基于当前位置反馈信号73和之前的位置反馈信号监测位置反馈变化。窗口时间阈值 被选择作为监测和检测过负荷状态所需的初始值和参数被重置时的时间周期。例如，过负 荷时间计数器和窗口时间计数器可每秒钟被重置。参考判定方框270，比较位置反馈变化与 位置反馈变化阈值。如果位置反馈变化大于位置反馈变化阈值，则该控制方案200由于没 有检测到过负荷状态而在方框299处结束。如果位置反馈变化小于位置反馈变化阈值，则 控制方案继续到方框276，在此监测控制信号76且将其与控制信号阈值进行比较。可以理 解的是，如果位置反馈变化小于位置反馈变化阈值，则在线性SMA致动器的启动期间旋转 设备34的部件34Α的当前位置Pm的变化过慢，从而指示出线性SMA致动器30启用的阻断 或中断。线性SMA致动器30启用的阻断或中断可能是由于对线性SMA致动器30施加了过 长时间的激励电流而导致过负荷状态的结果。位置反馈变化阈值可依赖于期望的启动时间而改变以使旋转设备34的可动部件34A运动到优选的位置。进一步可以理解的是位置反 馈变化阈值可包括可容许极限的范围，包括在用于使部件34A运动的期望启动时间长时选 择反馈变化下阈值极限，以及在用于使部件34A运动的期望启动时间短时选择反馈变化上 阈值极限。如果该控制信号76小于该控制信号阈值，则该控制方案200由于未检测到过负 荷状态而在方框299处结束。如果控制信号76大于该控制信号阈值，则该控制方案继续到 方框277，在此增加过负荷时间计数器。选择该控制信号阈值作为用于可接受的控制信号 76的极限，该可接受的控制信号76用于生成控制该线性SMA致动器的启动信号V·。该控 制信号阈值可包括容许极限的范围，包括选择下阈值极限以基本上减少过负荷状态的过早 检测，以及选择上阈值极限以基本上与可动部件的优选位置相一致。参考判定方框278，比较过负荷时间计数器和过负荷时间阈值。该过负荷时间阈值 被选择为足够的时间周期，以用于在该控制方案200已经确定位置反馈变化小于位置反馈 变化阈值(例如方框270)以及该控制信号76大于控制信号阈值(例如方框276)在窗口 时间周期内已经出现预定次数(即窗口)时，检测过负荷状态。该过负荷时间阈值可以变 化，且基于与线性SMA致动器30的材料相关的过负荷循环寿命和操作循环寿命来选择。如 果过负荷时间计数器小于该过负荷时间阈值，则该控制方案200由于没有检测到过负荷状 态而在方框299处结束。如果过负荷时间计数器大于过负荷时间阈值，则检测到过负荷状 态，并可利用过负荷保护(例如，图12中所示的过负荷保护方案600)来防止该线性SMA致 动器30中过负荷状态的发展。换句话说，对于待检测的过负荷状态，在窗口时间周期内，位 置反馈变化必须小于位置反馈变化阈值且控制信号76必须大于控制信号阈值一定数量的 预定次数(即，窗口)。参考图6和11，控制方案300通过监测时间周期内控制信号76的积分来检测过 负荷状态，其中该控制信号76由电压限制器74产生，且包括与电压电位(Vb)和周围温度 (T)相关的最大和最小控制信号值。可选的，该控制方案300可通过监测时间周期内误差信 号77的绝对值的积分来检测过负荷状态。如前所述，误差信号77是基于命令信号71 (例 如，旋转设备34的部件34A的优选位置)和当前位置反馈信号(例如，旋转设备34的部件 34A的当前位置Pm)的。这里将讨论在时间周期内控制信号76的积分。分别在方框301和 302中开始控制方案300并增加重置时间计数器。在判定框303处比较该重置时间计数器 和窗口时间阈值。如果该重置时间计数器大于该重置时间阈值，则在进行到方框376之前， 过负荷时间计数器、重置时间计数器以及该信号(例如，控制信号76或误差信号77)的积 分在方框304处被重置为零。如果该重置时间计数器大于该重置时间阈值，则该控制方案 300进行到方框376，在此监测过负荷时间计数器等于零的该控制信号76的积分。当用于监 测和检测过负荷状态所需的初始值和参数被重置时，选择重置时间阈值作为时间周期。例 如，过负荷时间计数器，积分和窗口时间计数器可每三秒被重置。对信号(例如，控制信号 或误差信号77)求积分包括确定积分周期内的总体累积能量。在判定方框370处，信号的 积分和积分阈值相比较。如果该控制信号76的积分大于积分阈值，则检测到过负荷状态， 且运行过负荷保护控制方案(如图12中所示的过负荷保护方案600)以防止线性SMA致动 器30中过负荷状态的发展。如果该控制信号76 (或误差信号77)的积分小于该积分阈值， 则该控制方案300继续到方框377，在此增加过负荷时间计数器。参考判定方框378，比较 过负荷时间计数器和过负荷时间阈值。如果时间计数器小于过负荷时间阈值，则该控制方案300由于未检测到过负荷状态而在方框399处结束。如果时间计数器大于过负荷时间阈 值，该控制方案300继续到方框380，在此在控制方案在方框399处结束之前计算该信号的 积分和控制阈值之间的差。该过负荷时间阈值可以变化，且基于与线性SMA致动器30的材 料相关的过负荷循环寿命和操作循环寿命来选择。根据本发明披露的示例性实施例，图12解释了一个示例性的过负荷保护控制方 案600。当利用图9-11中所描述的任意一种控制方案检测到线性SMA致动器30出现过负 荷状态时，该过负荷保护控制方案600被设置成防止对线性致动器发出启动信号V。M79，该 启动信号可使得线性SMA致动器30电性过负荷。可以理解的是如果控制方案100、200和 300中的任意一种检测出过负荷状态，则在该启动控制器40的存储器中记录该过负荷状 态。该存储器在不会出现休眠或断电的情况下可以是易失性存储器，或者可以是非易失性 存储器。控制器40内的存储器进一步构造成储存过负荷循环的数量、循环的数量、最后过 负荷位置、最后启动时间且在之前的启动期间是否检测到负荷状态。而且，该控制器40可 构造成与位置反馈传感器50通信，其中可读取微商以用于与速度控制及车辆操控速度状 态的保持姿态相关，但不限于此的过负荷和精确控制。参照方框601，过负荷保护控制方案600开始于过负荷状态的检测(即，控制方案 100、200和300)之后。在判定方框603，比较重置时间与重置时间阈值。可以理解的是即 使未检测到过负荷状态，在启动控制器40执行过负荷保护控制方案600之前，也每次周期 性地增加重置时间。启动控制器40执行过负荷保护控制方案600时第一次开始计数。可 选地，重置时间计数器可以在检测到预定量的过负荷状态后开始计数。重置时间阈值比上 面讨论的窗口时间阈值大的多。在非限制性的实例中，重置时间阈值为30秒。如果该重 置时间比重置时间阈值大，则控制方案600进行到方框604，在此重置时间且过负荷循环计 数器重置为零且线性SMA致动器30在进行到方框605之前被通电。如果该重置时间比重 置时间阈值小，则控制方案600直接进行到方框605和606，在此检查控制方案100、200或 300设置的过负荷标记位。如果在方框606未检测到过负荷状态，则控制方案由于未检测 到过负荷状态而继续到方框699。如果在方框606检测到过负荷状态，则控制方案进行到 方框608，在此存储和记录(即，启动控制器40)检测到的过负荷状态。可以理解的是在方 框608，在重置时间周期内检测到的过负荷状态周期的数量作为过负荷状态周期的总数合 计被存储。例如，在窗口时间周期内每次检测一个过负荷状态，记录该过负荷状态作为单一 的过负荷状态周期。在判定方框610比较过负荷状态周期的数量和过负荷周期阈值。在判 定方框610如果过负荷状态周期的数量大于或等于过负荷周期阈值，则在方框612该线性 SMA致动器30被完全断电。如果过负荷状态周期的数量小于过负荷周期阈值，则控制方案 600进行到方框614，在此该线性SMA致动器30在禁用周期期间暂时被断电，且接下来在方 框616在经过禁用周期之后被通电。可以理解的是在禁用期间暂时的断电冷却了该线性 SMA致动器30，且因此允许消除阻断。在判定方框616处通电时，控制方案600返回到判定 方框603。可以理解的是如果过负荷状态周期的数量至少不是过负荷周期阈值，则该线性 SMA致动器30被断电并被重新通电，在此在每个随后的循环周期连续地应用控制方案(例 如，方案100、200和300)以检测过负荷状态。除了上面描述的过负荷保护控制方案600，可以设想其他的实施例。一种设想的防 止过负荷状态损害线性SMA致动器30的实施例是简单地立即断电该线性SMA致动器30。设想的第二个实施例是暂时切断该线性SMA致动器30的电源(S卩，使该线性SMA致动器30 断电)且在禁用周期之后同时该线性SMA致动器被断电时，给该线性SMA致动器30通电。 对该线性SMA致动器30断电是有效的以便允许该线性SMA致动器30基本上冷却。冷却 该线性SMA致动器30防止了增加可能导致该线性SMA致动器30损害的阻断。在对该线性 SMA致动器30通电和断电若干周期之后，如果仍然检测到过负荷状态，则该线性SMA致动器 30可以被完全断电一段重置时间周期，此后重试之前的次序。 本发明已经描述了某些优选的实施例及其变形方式。阅读和理解了本说明书的本 领域技术人员可以作出进一步的变形和变换。因此，本发明的目的不在于限制到这里作为 用于实施本发明的最佳方式而披露的具体的实施例，本发明的目的在于包括了所有落入所 附权利要求范围内的实施例。
权利要求
一种用于检测通电线性致动器的机械过负荷状态并提供机械过负荷保护方案的方法，该机械过负荷保护方案用于防止向该线性致动器发出启动信号，在检测到机械过负荷状态时该启动信号可能使该线性致动器机械过负荷，所述方法包括监测与该线性致动器相关的可动部件的反馈变化，包括监测该可动部件的当前反馈信号，监测该可动部件的先前反馈信号，比较该当前反馈信号和先前反馈信号并基于该比较确定该反馈变化；比较该反馈变化和反馈变化阈值；监测与用于控制该线性致动器的启动信号相关的输入信号；比较该输入信号和输入信号阈值；以及检测该机械过负荷状态并在该反馈变化小于该反馈变化阈值且该输入信号大于该输入信号阈值时，提供该机械过负荷保护方案。
2.根据权利要求1的方法，其中监测该可动部件的当前反馈信号包括监测该可动部件 的当前位置，且监测该可动部件的先前反馈信号包括在随后的启动周期期间监测该可动部 件的先前位置。
3.根据权利要求2的方法，其中该当前位置对应于该可动部件的转动位置、旋转角度、 线性运动以及该线性致动器的电阻中的至少一个。
4.根据权利要求1的方法，其中监测与用于控制该线性致动器的启动信号相关的输入 信号包括监测指示该可动部件的优选位置的命令信号； 监测指示该可动部件的当前位置的当前反馈信号； 比较上述命令信号和当前反馈信号；以及 基于上述比较确定误差信号。
5.根据权利要求4的方法，其中比较该输入信号和输入信号阈值包括 比较该误差信号和误差阈值；监测过负荷时间计数器；比较该过负荷时间计数器和过负荷时间计数器阈值；以及在该反馈变化小于该反馈变化阈值、误差信号大于该误差信号阈值且过负荷时间计数 器超过该过负荷时间计数器阈值时，检测该机械过负荷状态。
6.根据权利要求1的方法，其中监测与用于控制该线性致动器的启动信号相关的输入 信号包括监测指示该可动部件的优选位置的命令信号； 监测指示该可动部件的当前位置的该当前反馈信号； 比较上述命令信号和当前反馈信号；基于对该命令信号和当前反馈信号的比较进行PI控制来确定放大信号； 监测该线性致动器大体的周围温度以及电能存储设备的电压电位，该电能存储设备用 于在该线性致动器响应于该启动信号而处于启用期间时，提供流过该线性致动器的激励电 流；以及基于该放大信号、周围温度以及该电压电位确定控制信号，该控制信号包括与该电压 电位和周围温度相关的最大和最小值。
7.根据权利要求6的方法，其中比较该输入信号和输入阈值，包括 比较该控制信号和控制信号阈值；监测过负荷时间计数器；比较该过负荷时间计数器和过负荷时间计数器阈值；以及在该反馈变化小于该反馈变化阈值、控制信号大于该控制信号阈值且过负荷时间计数 器超过该过负荷时间计数器阈值时，检测该机械过负荷状态。
8.根据权利要求7的方法，其中在该线性致动器响应于该启动信号而启用期间，该控 制信号表示用于控制流过该线性致动器的激励电流的脉冲宽度调制、电流调制和电压调制 中的一种。
9.一种用于检测通电线性致动器的机械过负荷状态并提供机械过负荷保护方案的方 法，该机械过负荷保护方案用于防止发出启动信号来控制与该线性致动器相关联的可动部 件，在检测到机械过负荷状态时该启动信号可能使该线性致动器机械过负荷，所述方法包 括监测过负荷时间计数器； 监测该可动部件的反馈变化，包括 监测该可动部件的当前位置；监测所监测的当前位置之前的周期内该可动部件的先前位置； 比较该当前位置和该先前位置；以及 基于该比较来确定该反馈变化； 比较该反馈变化与反馈变化阈值；基于该可动部件的优选位置以及该可动部件的当前位置监测输入信号； 比较该输入信号和所选择的输入信号阈值； 比较该过负荷时间计数器和过负荷时间计数器阈值；在该反馈变化小于该反馈变化阈值、输入信号大于该选择的输入信号阈值且过负荷时 间计数器大于该过负荷时间计数器阈值时，检测该机械过负荷状态；以及 基于所述检测该机械过负荷状态来提供该过负荷保护方案。
10.一种用于检测通电线性致动器的机械过负荷状态并在检测到该机械过负荷状态时 提供机械过负荷保护方案的装置，包括连接到线性致动器的可动部件；以及 启动控制器监测连接到该线性致动器的可动部件的反馈变化，包括监测该可动部件的当前反馈信 号、监测该可动部件的先前反馈信号、比较该当前反馈信号和先前反馈信号并基于该比较 确定该反馈变化；比较该反馈变化与反馈变化阈值；监测与控制该线性致动器的启动信号相关的输入信号；比较该输入信号与输入信号阈值；以及检测该机械过负荷状态并在该反馈变化小于该反馈变化阈值且该输入信号大于该输 入信号阈值时提供该机械过负荷保护方案。
全文摘要
本发明涉及用于SMA装置的过负荷保护方法。一种用于检测通电线性致动器机械过负荷状态以防止向该线性致动器发出启动信号的方法，该启动信号可能使该线性致动器出现机械过负荷，包括监测与该线性致动器相关的可动部件的反馈变化，包括监测该可动部件的当前反馈信号，监测该可动部件的前次反馈信号，比较该当前反馈信号和前次反馈信号并基于该比较确定该反馈变化。比较该反馈变化和反馈变化阈值。监测与用于控制该线性致动器的启动信号相关的输入信号，并比较该输入信号和输入信号阈值。在该反馈变化小于该反馈变化阈值且该输入信号大于该输入信号阈值时，检测到电过负荷状态。
文档编号H02H7/085GK101950953SQ20101026140
公开日2011年1月19日 申请日期2010年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者L·郝, S·M·奈克, X·高 申请人:通用汽车环球科技运作公司