CN101950952B - 用于过载保护的基于位置反馈的控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于过载保护的基于位置反馈的控制的方法。具体地，一种执行机械过载保护的方法，以防止发出控制信号给线性致动器，当探测到线性致动器的过载条件时其可能使线性致动器机械过载，使用线性致动器响应于控制信号来控制和线性致动器相关联的可移动元件，该方法包括：基于在积分周期与线性致动器相关联的可移动元件的位置变化和积分周期的剩余能量来监控过载条件，当探测到过载条件时断开线性致动器，基于探测到过载条件的循环数监控过载重试计数器，将过载重试计数器和过载重试阈值相比较，当过载重试计数器小于过载重试阈值时重新通电线性致动器，以及当过载重试计数器至少达到过载重试阈值时保持断开线性致动器。

Description

用于过载保护的基于位置反馈的控制的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2009年6月26日提交的美国临时申请No.61/221,026的优先权，并将该申请以引用的方式合并在此。

技术领域

本发明涉及控制活性材料的激活。

背景技术

本部分的陈述仅仅提供与本发明公开内容相关的背景信息，并且不构成现有技术。

活性材料提供相对低成本和质量的致动。活性材料可以包括形状记忆合金(SMAs)、电活化聚合体(EAPs)、压电材料、磁致伸缩材料和电限制材料。通过向活性材料施加电流以提高活性材料的磁场的温度，活性材料能够回复由施加的应力或载荷产生的应变。回复应变的能力使活性材料能够提供致动。在很多应用中，活性材料是SMA导线或电缆。可是，由于SMA材料的热特性，为了防止导线过度延伸，过载保护是必要的，并且因此当其被激活时将损失回复应变的能力。

众所周知，例如，使用如机械过载保护的技术。机械过载保护需要额外的组装部分，这可能增加了成本、封装空间约束和重量。

发明内容

一种执行机械过载保护的方法，以防止发出控制信号给线性致动器，其当探测到线性致动器的过载条件时可能使线性致动器机械过载，使用线性致动器响应于控制信号来控制和线性致动器相关联的可移动元件，该方法包括：基于在积分周期与线性致动器相关联的可移动元件的位置变化和积分周期的剩余能量来监控过载条件，当探测到过载条件时断开线性致动器，基于探测到过载条件的循环数监控过载重试计数器，将过载重试计数器和过载重试阈值相比较，当过载重试计数器小于过载重试阈值时重新通电线性致动器，以及当过载重试计数器至少达到过载重试阈值时保持断开线性致动器。

本发明还提供了以下方案：

1.一种方法，所述方法用于当探测到所述线性致动器的过载条件时执行机械过载保护以防止发出控制信号的命令到线性致动器，其会使所述线性致动器机械过载，所述线性致动器用于响应于控制信号来控制与所述线性致动器相关联的可移动元件，所述方法包括：

基于在积分周期与所述线性致动器相关联的所述可移动元件的位置变化和在积分周期的剩余能量来监控过载条件；

当探测到过载条件时断开所述线性致动器；

基于探测到过载条件的循环数监控过载重试计数器；

将过载重试计数器和过载重试阈值相比较；和

当所述过载重试计数器小于过载重试阈值时重新通电所述线性致动器，以及当所述过载重试计数器至少达到过载重试阈值时保持断开所述线性致动器。

2.根据方案1所述的方法，其中，基于在积分周期与所述线性致动器相关联的可移动元件的位置变化和积分周期的剩余能量来监控过载条件是紧接着通电所述线性致动器后的初始延迟周期，所述初始延迟周期根据从之前通电循环过去的时间而可变调节以补偿来自于先前通电循环的剩余热保持、施加到所述线性致动器的电压变化和大致在所述线性致动器处的周围温度变化、以及来自先前通电循环的剩余热保持量相关的过去时间段；以及

其中初始延迟周期根据来自先前能量循环的过去时间段的减小、大致在所述线性致动器处的周围温度的升高以及施加到所述线性致动器的电压的升高而减小；

其中初始延迟周期根据来自先前通电循环的过去时间段的增加、大致在所述线性致动器处的周围温度的降低以及施加到所述线性致动器的电压的降低而增加。

3.根据方案1所述的方法，其中，基于在积分周期与所述线性致动器相关联的可移动元件的位置变化和积分周期的剩余能量来监控过载条件包括：

在积分周期监控与所述线性致动器相关联的可移动元件的位置变化，其包括监控可移动元件的当前反馈信号、监控可移动元件的命令信号、比较当前反馈信号和命令信号，以及基于当前反馈信号和命令信号的比较确定位置变化；

监控在积分周期的剩余能量包括：

监控用于通电所述线性致动器的电存储装置的输出电压；

监控控制信号和控制信号阈值之间的控制信号差值；

对控制信号差值和输出电压的乘积积分；以及

基于积分确定在积分周期的剩余能量；

比较积分周期的剩余能量和积分阈值；

比较位置变化和位置变化阈值；以及

当积分周期的剩余能量超过积分阈值时并且积分周期的位置变化小于位置变化阈值时探测过载条件。

4.根据方案3所述的方法，其中，当积分周期的剩余能量超过积分阈值时并且积分周期的位置变化小于位置变化阈值时探测过载条件进一步包括：当积分周期的剩余能量不超过积分阈值和积分周期的位置变化至少达到位置变化阈值二者之一存在时，不探测过载条件并且重新盐控剩余能量。

5.根据方案4所述的方法，其中，在通电所述线性致动器的周期位置变化随着时间增加可变地减小。

6.根据方案3所述的方法，其中，监控控制信号和控制信号阈值之间的控制信号差值包括：

监控指示可移动元件的优选位置的命令信号；

监控指示可移动元件的当前位置的当前反馈信号；

比较命令信号和当前反馈信号；

监控用于通电所述线性致动器的电能量存储装置的输出电压并且监控大致在所述线性致动器处的周围温度；以及

基于命令信号和当前反馈信号，输出电压和周围温度的比较确定控制信号。

7.根据方案6所述的方法，其中，控制信号指示用于控制通过所述线性致动器的通电电流的脉冲宽度调节、电流调节和电压调节之一，并且其中控制信号阈值指示通过所述线性致动器的通电电流，需要所述通电电流来根据时间移动可移动元件至优选位置。

8.根据方案3所述的方法，其中，监控可移动元件的位置变化包括监控可移动元件的当前位置，并且其中监控可移动元件的命令信号包括监控可移动元件的优选位置。

9.根据方案3所述的方法，其中，当前位置对应于旋转位置、旋转角度、线性移动和通过线性致动器的电阻中至少一个以获得当前位置。

10.根据方案1所述的方法，其中，基于探测过载条件的循环数监控过载重试计数器包括标记指示可移动元件的位置的过载反馈信号，在此处探测到过载条件，对应于循环数的过载重试计数器具有指示可移动元件的位置的标记，在此处探测到过载条件。

11.根据方案1所述的方法，其中，比较过载重试计数器和过载重试阈值包括设置过载重试阈值为重试循环的数值，其足够低以在随后的重试循环中减小会使所述线性致动器机械过载的过载条件的重复探测。

12.根据方案1所述的方法，其中，当过载重试计数器至少为过载重试阈值时保持所述线性致动器断开包括断开所述线性致动器足够长的时间段以允许所述线性致动器冷却以在随后的通电循环前消除剩余热保持。

13.一种方法，所述方法用于执行机械过载保护以防止发出激活信号的命令到所述线性致动器，其会使所述线性致动器机械过载，所述方法包括：

响应于激活信号激活所述线性致动器，所述线性致动器构造成在激活周期将可移动元件从初始位置移动至优选位置；

基于激活的线性致动器并在初始延迟周期之后监控过载条件；

基于探测过载条件而执行机械过载保护控制方案包括：

停用所述线性致动器，标记指示探测到过载条件的可移动元件位置的过载位置，并且监控重试计数器，所述重试计数器对应于具有指示探测到过载条件的可移动元件的过载位置的标记的循环数；

比较重试计数器和重试阈值；以及

当重试计数器小于重试阈值时激活所述线性致动器且保持停用足够长的时间段以允许所述线性致动器冷却以在任何随后的激活所述线性致动器之前消除剩余热保持。

14.根据方案13所述的方法，其中，基于激活的所述线性致动器并在初始延迟周期之后监控过载条件包括：

监控剩余能量，其包括：

监控用于通电所述线性致动器的电存储装置的输出电压；

监控控制信号和控制信号阈值之间的控制信号差值；

将控制信号差值和输出电压的乘积进行积分；以及

基于积分确定剩余能量；

监控误差信号，其包括：

监控指示可移动元件的优选位置的命令信号；

监控指示可移动元件的当前位置的当前反馈信号；

比较命令信号和当前反馈信号；

基于命令信号和当前反馈信号的比较来确定误差信号；

比较误差信号和误差阈值；

比较剩余能量和剩余能量阈值；以及

当误差信号至少达到误差阈值时且剩余能量至少达到剩余能量阈值时探测过载条件，且当误差信号小于误差阈值和剩余能量小于剩余能量阈值之一存在时不探测过载条件。

15.根据方案14所述的方法，其中，监控控制信号和控制信号阈值之间的控制信号差值进一步包括可变选择控制信号，使得控制信号的减小补偿了从所述线性致动器的先前激活循环的通过所述线性致动器的剩余热保持的增大。

16.根据方案13所述的方法，其中，比较重试计数器和重试阈值进一步包括：当重试计数器小于重试阈值时在随后的激活循环中减小初始延迟周期，其中在随后的激活循环的初始延迟周期的减小补偿了通过线性SMA致动器30的剩余热保持。

17.根据方案13所述的方法，其中，停用线性致动器，标记指示探测到过载条件的可移动元件位置的过载位置，并且监控重试计数器，所述重试计数器对应于具有指示探测到过载条件的可移动元件的过载位置的标记的循环数，其包括：

监控过载关闭计数器；

比较过载关闭计数器和过载关闭阈值；和

当过载关闭计数器大于过载关闭阈值时且重试计数器小于重试阈值时在随后的激活循环中减小控制信号，其中随后激活循环中的控制信号的减小补偿了通过所述线性致动器的剩余热保持的增大，过载关闭计数器和随后的激活循环中的剩余热保持量有关。

18.根据方案13所述的方法，其中，标记指示探测到过载条件的可移动元件的位置的过载位置进一步包括：

监控具有对应于过载位置的标记的连续激活循环数；

比较具有对应于过载位置的标记的连续激活循环数和目标阈值；和

当具有对应于过载位置的标记的连续激活循环数至少为目标阈值时将可移动元件的优选位置重置为过载位置。

19.根据方案13所述的方法，进一步包括：持续监控可移动元件的位置、大致在所述线性致动器处的周围温度和用于通电所述线性致动器的电存储装置的输出电压，并且当位置、周围温度和输出电压的任何之一超过各自的用于激活所述线性致动器的限制时，立即停用所述线性致动器。

20.一种装置，所述装置用于执行机械过载保护以防止发出激活信号的命令到所述线性致动器，其会使所述线性致动器机械过载，所述装置包括：

联接于可移动元件的线性致动器，其构造为在激活周期将可移动元件从初始位置移动到优选位置；

与可移动元件和线性致动器相关联的激活控制器1；

响应于激活信号激活线性致动器；

基于激活的线性致动器在初始延迟周期之后监控过载条件；

基于探测过载条件执行机械过载保护控制方案，其包括：

停用所述线性致动器，标记指示探测到过载条件的可移动元件位置的过载位置，并且监控重试计数器，所述重试计数器对应于具有指示探测到过载条件的可移动元件的过载位置的标记的循环数；

比较重试计数器和重试阈值；以及

当重试计数器小于重试阈值时激活所述线性致动器且保持停用足够长的时间段以允许所述线性致动器冷却以在任何随后的激活所述线性致动器之前消除剩余热保持。

附图说明

现在参考附图以举例的方式描述一个或多个实施例，其中：

图1A和1B是根据本发明的作为温度函数的奥氏体-马氏体晶体转变的临界应力的相图；

图2是根据本发明的材料的应力和应变图；

图3和4均示出了根据本发明的三维图形，其示出了由示意性SAM材料构成的导线和电缆的应力(σ)0、应变(ε)6和温度(T(℃))1，该示意性SAM材料在不同载荷和温度条件下表现出形状记忆效应和超弹性效应；

图5示出了根据本发明的用于包括具有连接至线性SMA致动器的可旋转元件的壳体的装置的致动器系统；

图6和7均示出了根据本发明的包括激活控制器的控制电路的详细示意图，该激活控制器用于控制使用线性SMA致动器的装置的位置；

图8A和8B示出了根据本发明的示意性实施例的当SMA致动器被启动和停用时SMA致动器上的应力(σ)、应变(ε)和应变回复(ε_REC)的详细图；

图9示出了根据本发明的示意性试验数据，其绘出了线性SMA致动器30的位置变化以及相应的脉宽调制(PWM)占空比与时间的关系曲线图900；

图10图示了根据本发明的控制方案1000，其示出了基于误差信号77监控过载条件和不监控积分周期的过剩能量积分的方法；以及

图11示出了机械过载保护控制方案，以防止发出控制信号给线性致动器，其当探测到线性致动器的过载条件时可能使线性致动器机械过载。

具体实施方式

现在参考附图，其中所示仅仅是为了对特定的实施例进行说明，并且不是为了将其限制于此，图1A和1B示出了作为形状记忆合金(SMA)的温度函数的奥氏体-马氏体晶体转变的转化的临界应力的相图。横坐标轴1表示温度，纵坐标轴0表示应力(σ)。由于在马氏体和奥氏体之间的结晶转变，SMA具有非常大的可回复应变的特性。因此，由于其提供了大的形状变化或产生了大的压力，SAM是令人满意。

图2图示了材料的应力(σ)和应变(ε)。横坐标轴6表示应变(ε)，纵坐标轴0表示应力(σ)。如图所示，温度相关的应变基于加热14而在滞后回线中回复或者基于卸载材料而回复。这种可逆、可控大应变的能力是选择SMA作为致动器材料所感兴趣的基础。利用这些材料可以很容易诱发大的形状变化。在一些限定的情况下，大应力可传递到连接的结构部件。

参照图1A和2，SMA性能取决于在高对称母相的奥氏体10和低对称子相的马氏体12之间的可逆的热电晶相转变。奥氏体10和马氏体12之间相变的产生是应力和温度的共同结果。应力13下的马氏体相12的形成导致优选的晶体不同取向的形成，从而诱发较大的诱发应变。

参照图1B，在静态载荷下并且处于足够低的温度时，材料在马氏体12是稳定的。在足够高的温度，材料在奥氏体10是稳定的。马氏体起始点(Ms)3和终点(Mf)2分别指示开始和结束到马氏体12的相变的温度。奥氏体起始点(As)4和终点(Af)5分别指示开始和结束到奥氏体10的相变的温度。处于低于Mf2的温度时，SMA材料在马氏体12相中是稳定的。当处于马氏体12相的SMA材料在恒定的应力下加热时，到奥氏体相10的相变仅当温度超过在第三区域20处的As4时开始。从这点开始，材料逐渐转变为奥氏体相10，直到在Af5处转化完成。如图1B所示，在高于Af5的温度时，在此静态应力22下，材料在奥氏体10相中是稳定的。可是，给材料施加足够的载荷24可诱发从奥氏体10到拉伸(或去孪晶)马氏体的固态的、无扩散相变，因此导致给材料施加诱发应变。在随后的相同温度下的卸载26期间，材料回复到奥氏体10，其中应变全部或者部分回复。

参照图3，示出了由示例性SMA材料构成的导线或电缆的应力(σ)0、应变(ε)6和温度(T(℃))1的三维图，显示了不同的载荷和温度条件下的形状记忆效应和超弹性效应。在参考点81和91之间，先前的处于低温的诱发应变随着温度的提高而回复。在参考点91和93之间，在奥氏体相中向SMA电缆或导线施加拉伸载荷，在参考点91和95之间产生应变。当保持恒定的温度时，SMA电缆或导线在参考点95和91之间被部分卸载，其中大多数诱发应变在参考点97和99之间回复。当仍然保持在恒定温度时，SMA电缆或导线在参考点99和91之间被完全卸载，其中应变在奥氏体相完全回复。在参考点91和81之间，SMA电缆或导线冷却至材料特定温度，其中材料从奥氏体相相变至马氏体相。因此，可以应用SMA材料响应激活信号产生诱发的形状变化，信号例如是产生SMA材料的热增加和热降低之一的通电电流。如此处下文所述，在物理约束应用时，可以应用SMA材料响应于激活信号在相互连接的结构构件中产生应力。

参照图4，示出了根据本发明的由示例性SMA材料构成的导线或电缆的应力(σ)0、应变(ε)6和温度(T(℃))1的三维图，显示了不同的载荷和温度条件下的形状记忆效应和超弹性效应。在参考点81和83之间，在其马氏体相中施加载荷给SMA材料，产生应变。当保持在静态温度时，材料在参考点83和85之间被卸载。加载-卸载在参考点81-85之间循环，导致材料在马氏体相中稳定并且具有诱发应变。材料的温度升高导致在参考点85和87之间的相对静态的应变。可是，在参考点87和89之间，在材料的特定温度应变迅速降低(即回复)，其中出现从马氏体到奥氏体的转变。在参考点91，转变的材料在奥氏体相稳定。由于从奥氏体到马氏体的冷却，若有的话，通常观察到很小的应变(或形状变化)，除非材料已经大量处理以具有所谓的双向形状记忆效应。使用具有双向形状记忆效应的SMA材料替代地包括使用偏置构件以在冷却时在材料上产生应变。

图5示出了用于根据本发明的实施例构造的装置10的致动器系统。装置10包括壳体32，其包括沿轴线39可枢转地安装在壳体32中的可旋转元件34。壳体32分别包括内表面和外表面31和33。可旋转元件34可以装入壳体32的内表面31内。致动器系统包括电连接至激活控制器40的线性SMA致动器30。线性SMA致动器30连接至可旋转元件34的一侧，机械偏置构件44在相对于轴线39的相反侧机械联接于可旋转元件34。线性SMA致动器30和偏置构件44越过对应于轴线39的枢转点施加相反的拉力，导致相反的转矩臂。配置位置反馈传感器50来监控可旋转装置34的位置，例如旋转位置。激活控制器40监控从位置反馈传感器50的信号输入并产生激活信号V_CMD以控制通电电流以激活线性SMA致动器30。

线性SMA致动器30包括可包含SMA材料的活性材料构造的导线或电缆。线性SMA致动器30的第一端30A机械联接至装置10上的固定锚点37。线性SMA致动器30的第二端30B机械联接至可旋转装置34上的固定锚点35。当被激活时线性SMA致动器30在可旋转装置34上产生相对于轴线39的转矩，使得可旋转装置34的元件34A旋转。活性材料的替代实施例包括电活化聚合体(EAPs)、压电、磁致伸缩和电限制的材料。应当意识到活性材料构件可以多种形状被使用，这取决于所需的装置功能和构件所需的激活力。

激活控制器40在第一端30A和第二端30B电连接至线性SMA致动器30，并且产生激活信号V_CMD79以控制通电电流来激活线性SMA致动器30。在一个实施例中，由激活信号V_CMD79控制的通电电流流过线性SMA致动器30，并且在其中产生温度变化以在线性SMA致动器30诱发应变，使得其相对于第一端30A物理延伸或缩回端部30B，因此在可旋转装置34上诱发转矩以相对于装置10上的固定锚点37线性移动固定锚点35。激活信号V_CMD79例如可以用来控制和通电电流相关的电流的总量，或者当电流被脉冲宽度调制或其他方式改变时控制与通电电流相关的电流的平均量或RMS量。应当意识到，存在其他实施例来提供激活信号V_CMD79来控制通电电流。

在一个实施例中，激活控制器40电连接至开关装置41以响应于激活信号V_CMD79来控制给线性SMA致动器30的通电电流。开关装置41通过控制从例如电池的能量存储装置42通过线束流至位于固定锚点37的线性SMA致动器30的第一端30A的电流来控制通电电流。如上所述，开关装置41处于激活状态。开关装置41可以采用任何适当的形式，包括机械的、电机的、电力开关装置或固态装置，例如，IGBT和MOSFET装置。

偏置构件44连接至可旋转装置34并且在一个实施例中包括分别具有第一端43和第二端45的机械弹簧装置。第一端43机械联接至可旋转装置34并且第二端45机械锚定于壳体32的内表面31。

位置反馈传感器50用来监控可旋转装置34的位置，通过其可以确定和元件34A相关的当前位置(P_M)。位置反馈传感器50可明显连接于激活控制器40。在一个实施例中，位置反馈传感器50可以是连接至轴线39的旋转位置传感器，并且可以构造来测量可旋转装置34的旋转角度。在一个实施例中，旋转位置传感器50可以是构造来提供反馈位置的电位计，并且集成至装置10的壳体32中。替代地，其他反馈传感器可以通过线性SMA致动器30监控旋转角度、线性运动和电阻之一以得到当前位置。提供信号输入给激活控制器40的其他传感器包括电压监控传感器和温度监控传感器，电压监控传感器用于监控能量存储装置42的输出电压(V_B)，温度监控传感器用于监控在线性SMA致动器30处或其附近的周围温度(T_A)。

当线性SMA致动器30响应于来自激活控制器40的激活信号V_CMD 79将第二端30B相对于第一端30A线性移动时，可旋转装置34围绕轴线39旋转，改变了元件34A的位置。

在所示实施例中，线性SMA致动器30在固定锚点35处线性移动旋转装置34。固定锚点35处的线性移动使得可旋转装置34围绕轴线39旋转，使得元件34A旋转。应当意识到替代的实施例可以包括连接至线性SMA致动器30的装置的线性移动和相关的旋转和移动。

当线性SMA致动器30被停用时，偏置构件44在可旋转装置34上施加偏置力94，产生在线性SMA致动器30上施加应变的应力，并因此拉伸线性SMA致动器30。应当意识到当线性SMA致动器30被停用时，开关41也被停用并且处于打开的位置。当线性SMA致动器30被启动时，线性SMA致动器30回复与偏置构件有关的施加的应变，并且在偏置构件44上施加反向的力96，克服偏置力94并围绕轴线39旋转可旋转装置34，并且旋转或线性移动元件34A。激活控制器40构造成接收参考信号或命令信号(P_C)，并且产生响应于参考信号的激活信号V_CMD 79以及指示和元件34A相关的当前位置(P_M)的反馈信号。命令信号(P_C)可以包括和元件34A相关的预定的离散位置，例如，开或关。可选的，命令信号(P_C)可以包括和元件34A有关的线性位置，例如开启百分比或关闭百分比位置。命令信号(P_C)可以由另一控制方案产生，或者可以由操作者通过用户界面来产生。命令信号(P_C)可以响应于车辆条件来激活或停用装置10。产生命令信号(P_C)的车辆条件的非限制的例子包括门开或门关事件和舱口开或舱口关事件。

激活控制器40将指示和元件34A有关的当前位置(P_M)的当前位置反馈信号与命令信号(P_C)进行比较，并且产生对应的激活信号V_CMD 79。激活信号V_CMD 79用来通过使用脉冲宽度调制(PWM)或对其的电压调节来控制电力从而产生通过线性SMA致动器30的通电电流。激活控制器40可以包括微控制器来执行控制方案和电路来产生激活信号V_CMD 79，其和功率级连通，例如PWM控制器使能和禁能通电电流流经线性SMA致动器30。指示当前位置(P_M)的当前位置反馈信号的基于时间的导数可以用于过载保护和精确控制。

图6示出了用于激活控制器40的控制电路来控制装置的位置的实施例的详细的示意图，例如，来控制可旋转装置34的元件34A的位置。激活控制器40包括产生控制PWM产生器58的激活信号V_CMD 79的控制电路以通过开关装置41控制给线性SMA致动器30的通电电流。可选地，激活控制器40包括产生激活信号V_CMD 79的控制电路，其包括控制给线性SMA致动器30的通电电流的电压调节器或电流调节器装置。

命令信号71产生了，其可以是和装置的优选位置有关的命令信号(P_C)76，例如，可旋转装置34的元件34A的优选位置。位置反馈传感器50测量输入给信号处理电路93的当前位置反馈信号73，由其确定兴趣元件的当前位置(P_M)，例如可旋转装置34的元件34A的位置。信号处理电路93也监控来自电压提供传感器52和周围温度传感器54的信号输入以分别确定电势(V_B)63和周围温度(T)75。

使用差值单元51比较当前位置(P_M)和优选位置(P_C)(即分别为当前位置反馈信号73和命令信号71)，以确定输入给误差放大器72的位置差或误差信号77。误差放大器72可以包括PI控制器并且产生传送给信号限制器74的放大信号81。信号限制器74向放大信号81施加限度以产生控制信号76，控制信号76包括和电势(V_B)63和周围温度(T)75有关的最大和最小控制信号值。过载保护电路91监控在从能量存储装置42输出的电势(V_B)63环境中的控制信号76、周围温度(T)75和指示可旋转装置34的元件34A的当前位置(P_M)的当前位置反馈信号73，来探测机械过载状态并执行过载保护以防止命令可能机械过载线性SMA致动器30的控制信号。向制动器输出最终控制信号，即激活信号V_CMD79，包括用于控制线性SMA致动器30的占空比控制信号，例如，PWM产生器58和相关的开关装置41两者之一。可选的，可以将用于控制线性SMA致动器30的包括电压控制信号的激活信号V_CMD79输出给电压调节器或电流调节器。参照图14描述了示意性过载保护方案。

图7是示出了由激活控制器40使用来控制传递给线性SMA致动器30的通电电流的控制电路38的实施例的细节的示意图，包括位置传感器50。位置传感器50可以是构造成作为如描述的旋转位置传感装置的电位计装置。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行放大器。能量存储装置42提供输出电压(V_C)83来给位置传感器50和线性比较器装置102提供电力。可控输出电压(V_C)83可以是0V DC，停用控制电路38以控制线性SMA致动器30处于具有可旋转元件34的相应旋转的延伸状态800。可控输出电压(V_C)83可以是5V DC或其他适合的电压值来激活控制电路38以控制线性SMA致动器30处于具有旋转元件34的相应旋转的缩回状态802。

当能量存储装置42控制输出电压(V_C)83来激活控制电路38时，提供电力给线性SMA致动器30，使其缩回。位置传感器50产生信号输入给线性比较器装置102的阳极(+)输入。给线性比较器装置102的阴极(-)输入的信号输入是可以使用可变电阻装置108形成分压器来设置的校准参考电压。应当意识到，向线性比较器装置102的阴极(-)输入的参考电压输入可以使用其他装置和方法产生。向线性比较器装置102的阴极(-)输入的参考电压控制线性SMA致动器30至与缩回状态802有关的一预定长度，并且当通过由能量存储装置42提供的电力激活控制电路38时，相应地旋转可旋转元件34。在一实施例中，比较器102产生对应于激活信号V_CMD 79的输出电压，可以将其输入给可选的电路驱动器58。电压限制器74在一实施例中是电阻装置的形式，在线性SMA致动器30的第二端30B和能量存储装置42之间电连接。上拉电阻53在能量存储装置42和比较器102的输出引线之间电连接。

线性SMA致动器30分别包括第一端30A和第二端30B，其中第二端30B机械联接于可旋转装置34上的固定锚点35并且第一端30A机械锚定于壳体32的内表面上的固定锚点37。将来自位置传感器50的反馈电压输入给比较器102，其中对反馈电压和参考电压进行比较。比较器装置102明显连接于可选电路驱动器58并且产生激活信号以控制开关装置41来响应于激活信号V_CMD控制给线性SMA致动器30的电力。配置比较器102以控制通电电流和相关的材料温度并且因此控制线性SMA致动器30的长度。因为利用来自于位置传感器50的反馈电压来控制线性SMA致动器30的长度，因此对任何外部的力，例如温度或气流，进行内部补偿。运转中，只要来自于位置传感器50反馈电压比参考电压小，激活信号V_CMD 79控制开关装置41来传递通电电流通过线性SMA致动器30。当来自于位置传感器50反馈电压大于参考电压，比较器102输出的激活信号V_CMD 79下降至0，用来停用开关装置41从而中断和停止通电电流通过线性SMA致动器30。在一个实施例中，在与停用状态有关的第一位置800和与启用状态有关的第二位置802示出可旋转元件34，其分别对应于分压器108的参考电压处于0VDC和5VDC。

根据本发明的示例性实施例，图8A和8B示出了当SMA致动器30被激活和停用时SMA致动器30上的应力(σ)、应变(ε)和应变回复(ε_REC)的详细图。应当意识到，图8A对应于对SMA致动器30停用，也就是处于延伸状态800。图8B对应于对SMA致动器30激活，也就是处于缩回状态802。应当意识到，SMA致动器30可以包括选择的SMA材料，使得SMA致动器30的周围或运行温度比SMA材料的奥氏体起始温度小。因此，当将SMA致动器30停用并不进行电子加热时，SMA致动器30保持马氏体相且防止由于周围温度的升高而意外启动。

参照图8A，当线性SMA致动器30停用时，偏置构件44在可旋转装置34上施加偏置力94，产生应力(σ)，其在线性SMA致动器30上施加应变(ε)，并且因此伸长线性SMA致动器30至延伸状态800。应当意识到，当线性SMA致动器30停用时，开关41也停用并且处于打开位置。此外应当意识到，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，由其确定可旋转装置34的元件34A的当前位置(P_M)73。

参照图8B，当激活线性SMA致动器30时，SMA致动器回复施加和偏置构件有关的应变(ε_REC)，并且在偏置构件44上施加反向力96，克服偏置力94并围绕轴线39旋转可旋转装置34，且旋转或线性移动元件34A。应当意识到，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，由其确定可旋转装置34的元件34A的当前位置(P_M)73。

预见的实施例包括当探测到过载条件时执行过载保护方案。可以理解的是，探测过载条件可以基于预定的窗口，其中过载条件的探测必须满足窗口中的特定的时间数。同样地，可以使用移动窗口来对窗口中满足过载条件标准的采样计数，并且根据先前的窗口和当前的窗口可以对计数进行更新。可选地，可以不使用预定的窗口而以基于时间的方式探测过载条件。

如在前所述，参照图6，过载保护方案91监控从能量储存装置42输出的电势(V_B)63的范围内的控制信号76、周围温度(T)75以及指示可旋转装置34的元件34A的当前位置(P_M)的当前位置反馈信号73，来探测机械过载条件并执行过载保护以防止命令可能使线性SMA致动器30机械过载的控制信号。具体地，激活信号V_CMD 79控制开关装置41以传递通电电流通过线性SMA致动器30来激活线性SMA致动器30，由其可旋转装置34的元件34A的当前位置(P_M)73变化至优选的位置。例如，可旋转装置34的元件34A的当前位置(P_M)73可以改变至优选的位置以帮助车辆的门或舱口的开或关事件。因此，位置变化需要将可旋转装置34的元件34A从初始当前位置(P_M)73(也就是关闭舱口)移动到优选位置(P_C)(也就是开启舱口)。可以理解的是，位置的变化是不定的并且在激活期间将随着时间减少，因为激活时当前位置将移动至更靠近优选位置。

执行线性SMA致动器30的机械过载保护以防止向线性SMA致动器30命令可能机械过载线性SMA致动器30的激活信号V_CMD 79，当检测过载条件时首先包括监测过载状况的发生。基于积分周期可旋转装置34的元件34A的位置变化(也就是误差信号77)以及积分周期的剩余能量或储能的积分，可以探测到过载条件。显然，如果在探测过载条件之前积分周期结束，重置积分周期并重新启动对剩余能量的积分，其中位置的变化(也就是误差信号77)将由于线性SMA致动器30的持续激活而减小。同样地，也可以不需要监控积分周期，基于误差信号77和剩余能量的积分来探测到过载条件。可以得知，积分周期对应于预定的窗口，其中过载条件的探测必须满足窗口中的特定的时间数。此外剩余能量的积分可以包括对能量存储装置42的输出电压(V_C)83的监控、对控制信号76和控制信号阈值之间的控制信号差值的监控，以及对控制信号差值和输出电压(V_C)83的乘积的积分以确定剩余能量。为了达到一致的性能，根据大致处于线性SMA致动器30处的周围温度和施加在线性SMA致动器30上的电压，控制信号76和控制信号阈值都可以是变化的。如在前所述，控制信号76可以和最终控制信号(也就是激活信号79)关联，以使用脉宽调制占空比或者可选的电压调节或电流调节来控制流经线性SMA致动器30的通电电流。显而易见，基于先前激活循环，控制信号76和控制信号阈值是可变选择的，以补偿通过线性SMA致动器30的剩余热保持。具体地，可以降低控制信号76以补偿在之前激活循环中的增加的通过线性SMA致动器30的剩余热保持。

参照图9，示意性试验数据绘出了线性SMA致动器30的位置变化以及相应的脉宽调制(PWM)占空比与时间的关系曲线图900。横坐标轴表示以秒为单位的时间901，纵坐标轴表示PWM占空比902以及线性SMA致动器30的位置903。用垂直虚线904表示，对线性SMA致动器30的激活由PWM占空比902控制，以施加通过线性SMA致动器30的通电电流。初始延迟周期位于垂直虚线904和垂直虚线906之间。初始延迟周期是可变选择的来补偿线性SMA致动器30中的剩余热保持、大致处于线性SMA致动器30处的周围温度变化和施加在线性SMA致动器30上的电压变化。在激活循环过程中，线性SMA致动器30从周围温度加热一段时间来将可旋转装置34的元件34A移动到优选位置，然后在移除电力之后冷却至周围温度。例如，可以采用10秒来冷却致动器至周围温度。如果线性SMA致动器30在接下来的激活循环之前没有完全冷却，通过致动器保持的剩余热将减少将线性SMA致动器30从当前位置加热到优选位置的时间。结果是，初始延迟周期需要根据来自先前激活循环的增加的剩余热保持而降低。同样地，初始延迟周期需要根据大致处于线性SMA致动器30处的周围温度和/或施加给线性SMA致动器30的电压的提高而降低。如垂直虚线906所示，开始对剩余能量或储能的积分。此处，监测到能量存储装置的输出电压(即图7中所示的能量存储装置42的输出电压(V_C)83)以及PWM占空比902和PWM占空比阈值之间的差值。在积分周期积分输出电压与PWM占空比902和PWM占空比阈值之间的差值的乘积。例如，积分可以是四秒。如在前所述，积分周期对应于预定的窗口，其中过载条件的探测必须满足窗口中的特定的时间数。和剩余能量的积分一致，对位置变化进行持续监测。如图所示，点908可以表示线性SMA致动器30的初始位置。例如，初始位置可以对应于出口的关闭位置。点912可以表示线性SMA致动器30的优选位置。例如，优选位置可以对应于出口的开启位置。在积分周期中的位置变化可以是点912和908之间的差值。同样地，随着积分周期的增加，位置变化将减小。例如，点910可以是一个新的当前位置，其中减小的位置变化是点910和912之间的差值。在对剩余能量的积分和位置变化的监控之后，将剩余能量的积分与积分阈值进行比较，并且将位置变化和位置变化阈值比较。当积分周期的剩余能量积分超过积分阈值并且积分周期的位置变化小于位置变化阈值时，探测过载条件。同样地，当积分周期的剩余能量积分没有超过积分阈值以及积分周期的位置变化至少达到位置变化阈值这两者之一发生时，探测不到过载条件。因此，如果过载条件在积分周期没有被探测到，积分周期重置并且重新监控积分和位置变化。

现在参考图6和10，图示的控制方案1000描述了不需要监控积分周期而基于误差信号77和剩余能量积分的监控过载条件的方法。控制方案1000开始于框1002，继续至监控对剩余能量或储能进行积分的框1004。基于能量存储装置的输出电压(也就是图6中所示的能量存储装置42的输出电压(V_C)63)来确定剩余能量的积分，并且监控控制信号76和控制信号阈值之间的差值。可以得知，控制信号阈值可以基于根据时间将可旋转装置34的元件34A移动至优选的位置所需的通电电流。在继续到框1006之前，对输出电压以及控制信号76和控制信号阈值的差值之间的乘积进行积分来确定剩余能量的积分。在框1006，基于命令信号71和当前位置反馈信号73对误差信号77进行监控。如在前所述，命令信号71示出可旋转装置34的元件34A的优选位置，并且当前位置反馈信号73示出可旋转装置34的元件34A的当前位置。在框1008中，将误差信号77与误差阈值进行比较。如果误差信号77小于误差阈值，控制方案1000继续到框1010，其中在框1004中确定的积分在继续到框1012之前被设为零。如果框1006中的误差信号至少达到误差阈值，控制方案1000继续至框1012，其中将剩余能量的积分与积分阈值进行比较。如果剩余能量的积分大于积分阈值，探测到过载条件。如果剩余能量的积分小于或等于积分阈值，则探测不到过载条件，并且控制方案1000终止于框1016。可以得知，任何时间误差信号77小于误差阈值时，剩余能量的积分也会小于积分阈值，因为如果误差信号77小于误差阈值，在框1010中剩余能量的积分将设为零。因此，当误差信号77至少达到误差阈值并且剩余能量至少达到剩余能量阈值时探测到过载条件，当误差信号77小于误差阈值以及剩余能量小于剩余能量阈值这两者之一发生时探测不到过载条件。此外可以理解的是，如果误差信号77小于误差阈值，可旋转装置34的元件34A已经到达优选位置，因此激活已经顺利完成。

现在参照图6和11，示出了根据本发明的示意性过载保护方案1100。方案1100开始于框1102，方案1100中使用的变量和阈值在框1108中进行限定。在框1112中，对延迟进行限定从而允许初始化。在非限制性例子中，延迟周期设置为2.5秒。在框1114，对方案1100执行初始化，包括，例如，监控可旋转装置34的元件34A的初始位置。对初始位置进行多次监控并平均。初始位置可以包括，例如，舱口出口的关闭位置。可以得知，框1102-1114中执行的步骤执行一次并且不被包括作为此处在框118-1160中公开的循环。

在框1118，循环计数器递增。例如，可以选择循环计数器每四毫秒对框1118-1160中的每个进行监控。在框1120，监控可旋转装置34的元件34A的当前位置P_M 73、大致位于或邻近线性SMA致动器30的周围温度(T)75和能量存储装置42的输出的电势(V_B)63，以确定框1122中的控制信号76(也就是PWM占空比、电压或电流控制信号)。框1122确定将施加多大的通电电流通过线性SMA致动器30。在框1124，基于命令信号71和当前反馈信号73(即分别为优选位置(P_C)和当前位置(P_M))计算位置变化(也就是误差信号77)。在框1126，激活开始并且在继续到列1104之前基于激活信号(V_CMD 76)启动对应的激活计数器。

在判定框1128，将激活计数器与初始延迟周期进行比较。如在前所述，初始延迟周期是可变选择的以补偿来自先前致动循环的线性SMA致动器30中的剩余热保持。初始延迟周期可以从查找表(LUT)或基于对应于剩余热保持的在前激活循环过去的时间的方程来选择。如果激活计数器不大于初始延迟周期，方案继续到1106栏的判定框1144，其中确定探测不到过载条件。如果激活计数器大于初始延迟周期，方案继续到框1130。可以得知，当线性SMA致动器30由于施加通电电流通过线性SMA致动器30或大致处于线性SMA致动器30处的周围温度的变化而变热时，初始延迟周期可以基本上消除对的过载条件的错误探测。在框1130，对剩余能量进行积分。在框1132，将位置变化和位置变化阈值进行比较并且对积分周期进行监测。如果位置变化大于位置变化阈值以及达到积分周期两者之一出现，在框1134使积分重置。换句话说，如果位置变化大于位置变化阈值，或者达到积分周期，在框1134使积分重置。如果位置变化不大于位置变化阈值，或者积分周期没有过去，方案继续到判定框1136，其中将剩余能量积分和积分阈值进行比较。如在前所述，位置变化在激活期间随时间减小。如果剩余能量的积分大于积分阈值，探测到过载条件并且方案1100继续到框1138。如果剩余能量的积分不大于积分阈值，探测不到过载条件。可以得知，框1128-1136对应于图9中公开的积分方法，使用了其中过载条件必须满足窗中的特定时间数(也就是积分周期)的预定窗。如果框1140的剩余能量积分是负值，表示当前反馈信号73超过命令信号71，积分在框1142重置。

当在框1138中已经探测到过载条件时执行过载保护，其中线性SMA致动器30立即停用并且断开。在框1138，探测到过载条件的可旋转装置34的元件34A的当前位置被标记，监控过载关闭计数器，并且监控重试计数器，重试计数器对应于激活循环数，其具有示出可移动装置34的元件34A的在此处探测到过载条件的过载位置的标记。预见的实施例包括监控具有对应于过载位置的标记的连续激活循环数、将具有对应于过载位置标记的连续激活循环数和目标阈值相比较，以及当达到目标阈值时将可移动装置34的元件34A的优选位置重置为过载位置。可以得知，标记存储在激活控制器40中，其中循环数、上次过载位置和前激活循环的上次运转时间都存储在激活控制器40的存储器中。在判定框1144，在继续到判定框1146之前确定过载条件存在，由表示过载位置的标记所示。如在前提到的，当判定框1136的剩余能量的积分不大于积分阈值或没有超过判定框1128的初始延迟时，判定框1144不示出过载条件。这样，在判定框1144如果过载条件没有探测到(即未标记的)，方案继续至判定框1152。

参照判定框1146，当在判定框1144确定了过载条件被探测到(即标记的)，过载关闭计数器和过载关闭阈值相比较。如果过载关闭计数器大于过载关闭阈值，方案1100继续到框1150，其中假定过载条件不再持续，因为在停用期间使得线性SMA致动器30冷却至大致周围温度的足够的时间期间已经过去，因此充分消除线性SMA致动器30的剩余热保持。在非限制例子中，过载关闭阈值是八秒。然而如果过载关闭计数器不大于过载关闭阈值，方案继续到框1148，其中不允许激活。在判定框1152，监控的重试计数器和重试阈值相比较。如果重试计数器小于重试阈值，方案1100继续到判定框1156。在该情形中，过载保护方案1100在随后的激活循环中可以减小控制信号或者控制信号阈值(即判定框1130)只要重试计数器小于重试阈值，其中在随后的激活循环中减小控制信号或控制信号阈值补偿线性SMA致动器30中增加的剩余热保持。过载关闭计数器和随后的激活循环期间的剩余热保持量有关。同样地，当重试计数器小于重试阈值时过载保护方案1100可以降低在随后的激活循环期间的初始延迟周期(即判定框1128)，其中在随后的激活循环期间的减小初始延迟周期补偿线性SMA致动器30中的剩余热保持。

再次参照判定框1152，如果重试计数器至少为重试阈值，方案1100继续到框1154，其中线性SMA致动器30在停用状态保持停用。在判定框1156，确定线性SMA致动器30是否经过了停用(即断开)过载重置周期。过载重置周期是在线性SMA致动器30的任何随后激活之前的充分长的以允许线性SMA致动器30冷却来消除剩余热保持的时间段。在非限制例子中，过载重置周期是64秒，其中如果重试计数器已经达到重试阈值停用是可以保持的。过载重置周期可以依靠循环计数器，和预定窗有关。在可选实施例中，仅当探测到过载时开始计数。此外可以得知重试阈值选择为重试激活循环数值，其充分低以在可以使线性SMA致动器30机械过载的随后的重试激活循环中减少过载条件的重复探测。

参照框1158，在达到过载重置周期之后，过载重试计数器重置到零并且可以在框中恢复致动，其中控制信号76(即PWM占空比)用于在框1180的随后的激活循环中执行。

此外，过载保护控制方案1100持续监控可移动装置34的元件34A的位置、大致处于线性SMA致动器30处的周围温度和通电线性SMA致动器30的电存储装置的输出电压。当位置、温度和输出电压任何之一分别在用于线性SMA致动器30的限制外时，线性SMA致动器30立即停用并断开。当这样的参数在限制外时，会发生短路。

本发明已经描述了特定的优选实施例和其修改方式。此外，可以通过阅读和理解说明书想到其他修改和改变。因此，本发明的不意欲限制为公开的实现本发明的最好方式的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (18)

1.一种方法，所述方法用于当探测到线性致动器的过载条件时执行机械过载保护以防止发出控制信号的命令到所述线性致动器，其会使所述线性致动器机械过载，所述线性致动器用于响应于控制信号来控制与所述线性致动器相关联的可移动元件，所述方法包括： 

基于在积分周期与所述线性致动器相关联的所述可移动元件的位置变化和在积分周期的剩余能量来监控过载条件； 

当探测到过载条件时断开所述线性致动器； 

基于探测到过载条件的循环数监控过载重试计数器； 

将过载重试计数器和过载重试阈值相比较；和 

当所述过载重试计数器小于过载重试阈值时重新通电所述线性致动器，以及当所述过载重试计数器至少达到过载重试阈值时保持断开所述线性致动器； 

其中，基于在积分周期与所述线性致动器相关联的可移动元件的位置变化和积分周期的剩余能量来监控过载条件包括： 

在积分周期监控与所述线性致动器相关联的可移动元件的位置变化，其包括监控可移动元件的当前反馈信号、监控可移动元件的命令信号、比较当前反馈信号和命令信号，以及基于当前反馈信号和命令信号的比较确定位置变化； 

监控在积分周期的剩余能量包括： 

监控用于通电所述线性致动器的电存储装置的输出电压； 

监控控制信号和控制信号阈值之间的控制信号差值； 

对控制信号差值和输出电压的乘积积分；以及 

基于积分确定在积分周期的剩余能量； 

比较积分周期的剩余能量和积分阈值； 

比较位置变化和位置变化阈值；以及 

当积分周期的剩余能量超过积分阈值时并且积分周期的位置变化小于位置变化阈值时探测过载条件。 

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于在积分周期与所述线性致动器相关联的可移动元件的位置变化和积分周期的剩余能量来监控过载条件是紧接着通电所述线性致动器后的初始延迟周期，所述初始延迟周期根据从之前通电循 环过去的时间而可变调节以补偿来自于先前通电循环的剩余热保持、施加到所述线性致动器的电压变化和大致在所述线性致动器处的周围温度变化、以及来自先前通电循环的剩余热保持量相关的过去时间段；以及 

其中初始延迟周期根据来自先前能量循环的过去时间段的减小、大致在所述线性致动器处的周围温度的升高以及施加到所述线性致动器的电压的升高而减小； 

其中初始延迟周期根据来自先前通电循环的过去时间段的增加、大致在所述线性致动器处的周围温度的降低以及施加到所述线性致动器的电压的降低而增加。 

3.根据权利要求1所述的方法，其中，当积分周期的剩余能量超过积分阈值时并且积分周期的位置变化小于位置变化阈值时探测过载条件进一步包括：当积分周期的剩余能量不超过积分阈值和积分周期的位置变化至少达到位置变化阈值二者之一存在时，不探测过载条件并且重新监控剩余能量。 

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在通电所述线性致动器的周期位置变化随着时间增加可变地减小。 

5.根据权利要求1所述的方法，其中，监控控制信号和控制信号阈值之间的控制信号差值包括： 

监控指示可移动元件的优选位置的命令信号； 

监控指示可移动元件的当前位置的当前反馈信号； 

比较命令信号和当前反馈信号； 

监控用于通电所述线性致动器的电能量存储装置的输出电压并且监控大致在所述线性致动器处的周围温度；以及 

基于命令信号和当前反馈信号，输出电压和周围温度的比较确定控制信号。 

6.根据权利要求5所述的方法，其中，控制信号指示用于控制通过所述线性致动器的通电电流的脉冲宽度调节、电流调节和电压调节之一，并且其中控制信号阈值指示通过所述线性致动器的通电电流，需要所述通电电流来根据时间移动可移动元件至优选位置。 

7.根据权利要求1所述的方法，其中，监控可移动元件的位置变化包括监控可移动元件的当前位置，并且其中监控可移动元件的命令信号包括监控可移动元件的优选位置。 

8.根据权利要求1所述的方法，其中，当前位置对应于旋转位置、旋转角度、线性移动和通过线性致动器的电阻中至少一个以获得当前位置。 

9.根据权利要求1所述的方法，其中，基于探测过载条件的循环数监控过载重试计数器包括标记指示可移动元件的位置的过载反馈信号，在此处探测到过载条件，对应于循环数的过载重试计数器具有指示可移动元件的位置的标记，在此处探测到过载条件。 

10.根据权利要求1所述的方法，其中，比较过载重试计数器和过载重试阈值包括设置过载重试阈值为重试循环的数值，其足够低以在随后的重试循环中减小会使所述线性致动器机械过载的过载条件的重复探测。 

11.根据权利要求1所述的方法，其中，当过载重试计数器至少为过载重试阈值时保持所述线性致动器断开包括断开所述线性致动器足够长的时间段以允许所述线性致动器冷却以在随后的通电循环前消除剩余热保持。 

12.一种用于执行机械过载保护以防止发出激活信号的命令到线性致动器的方法，其会使所述线性致动器机械过载，所述方法包括： 

响应于激活信号激活所述线性致动器，所述线性致动器构造成在激活周期将可移动元件从初始位置移动至优选位置； 

基于激活的线性致动器并在初始延迟周期之后监控过载条件； 

基于探测过载条件而执行机械过载保护控制权利要求包括： 

停用所述线性致动器，标记指示探测到过载条件的可移动元件位置的过载位置，并且监控重试计数器，所述重试计数器对应于具有指示探测到过载条件的可移动元件的过载位置的标记的循环数； 

比较重试计数器和重试阈值；以及 

当重试计数器小于重试阈值时激活所述线性致动器且保持停用足够长的时间段以允许所述线性致动器冷却以在任何随后的激活所述线性致动器之前消除剩余热保持；

其中，基于激活的所述线性致动器并在初始延迟周期之后监控过载条件包括： 

监控剩余能量，其包括： 

监控用于通电所述线性致动器的电存储装置的输出电压； 

监控控制信号和控制信号阈值之间的控制信号差值； 

将控制信号差值和输出电压的乘积进行积分；以及 

基于积分确定剩余能量； 

监控误差信号，其包括： 

监控指示可移动元件的优选位置的命令信号； 

监控指示可移动元件的当前位置的当前反馈信号； 

比较命令信号和当前反馈信号； 

基于命令信号和当前反馈信号的比较来确定误差信号； 

比较误差信号和误差阈值； 

比较剩余能量和剩余能量阈值；以及 

当误差信号至少达到误差阈值时且剩余能量至少达到剩余能量阈值时探测过载条件，且当误差信号小于误差阈值和剩余能量小于剩余能量阈值之一存在时不探测过载条件。 

13.根据权利要求12所述的方法，其中，监控控制信号和控制信号阈值之间的控制信号差值进一步包括可变选择控制信号，使得控制信号的减小补偿了从所述线性致动器的先前激活循环的通过所述线性致动器的剩余热保持的增大。 

14.根据权利要求12所述的方法，其中，比较重试计数器和重试阈值进一步包括：当重试计数器小于重试阈值时在随后的激活循环中减小初始延迟周期，其中在随后的激活循环的初始延迟周期的减小补偿了通过线性致动器的剩余热保持。 

15.根据权利要求12所述的方法，其中，停用线性致动器，标记指示探测到过载条件的可移动元件位置的过载位置，并且监控重试计数器，所述重试计数器对应于具有指示探测到过载条件的可移动元件的过载位置的标记的循环数，其包括： 

监控过载关闭计数器； 

比较过载关闭计数器和过载关闭阈值；和 

当过载关闭计数器大于过载关闭阈值时且重试计数器小于重试阈值时在随后的激活循环中减小控制信号，其中随后激活循环中的控制信号的减小补偿了通过所述线性致动器的剩余热保持的增大，过载关闭计数器和随后的激活循环中的剩余热保持量有关。 

16.根据权利要求12所述的方法，其中，标记指示探测到过载条件的可移动 元件的位置的过载位置进一步包括： 

监控具有对应于过载位置的标记的连续激活循环数； 

比较具有对应于过载位置的标记的连续激活循环数和目标阈值；和 

当具有对应于过载位置的标记的连续激活循环数至少为目标阈值时将可移动元件的优选位置重置为过载位置。 

17.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：持续监控可移动元件的位置、大致在所述线性致动器处的周围温度和用于通电所述线性致动器的电存储装置的输出电压，并且当位置、周围温度和输出电压的任何之一超过各自的用于激活所述线性致动器的限制时，立即停用所述线性致动器。 

18.一种装置，所述装置用于执行机械过载保护以防止发出激活信号的命令到线性致动器，其会使所述线性致动器机械过载，所述装置包括： 

联接于可移动元件的线性致动器，其构造为在激活周期将可移动元件从初始位置移动到优选位置； 

与可移动元件和线性致动器相关联的激活控制器； 

响应于激活信号激活线性致动器； 

基于激活的线性致动器在初始延迟周期之后监控过载条件； 

基于探测过载条件执行机械过载保护控制权利要求，其包括： 

停用所述线性致动器，标记指示探测到过载条件的可移动元件位置的过载位置，并且监控重试计数器，所述重试计数器对应于具有指示探测到过载条件的可移动元件的过载位置的标记的循环数； 

比较重试计数器和重试阈值；以及 

当重试计数器小于重试阈值时激活所述线性致动器且保持停用足够长的时间段以允许所述线性致动器冷却以在任何随后的激活所述线性致动器之前消除剩余热保持； 

其中，基于激活的所述线性致动器并在初始延迟周期之后监控过载条件包括： 

监控剩余能量，其包括： 

监控用于通电所述线性致动器的电存储装置的输出电压； 

监控控制信号和控制信号阈值之间的控制信号差值； 

将控制信号差值和输出电压的乘积进行积分；以及 

基于积分确定剩余能量； 

监控误差信号，其包括： 

监控指示可移动元件的优选位置的命令信号； 

监控指示可移动元件的当前位置的当前反馈信号； 

比较命令信号和当前反馈信号； 

基于命令信号和当前反馈信号的比较来确定误差信号； 

比较误差信号和误差阈值； 

比较剩余能量和剩余能量阈值；以及 

当误差信号至少达到误差阈值时且剩余能量至少达到剩余能量阈值时探测过载条件，且当误差信号小于误差阈值和剩余能量小于剩余能量阈值之一存在时不探测过载条件。