专利名称：包括活性材料的致动器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制活性材料的致动。
背景技术：
该部分的内容仅提供与本发明有关的背景信息，且可能不构成现有技术。活性材料(包括形状记忆合金(SMA)材料)是响应于致动信号展现材料属性(例 如，刚度、形状和/或尺寸)的变化的成分。致动信号可包括电、磁、热和其它信号中的一种 或多种，且可以被动地或主动地传送给活性材料以实现材料属性的变化。形状记忆合金(SMA)材料指的是在由外部激励致动时经受特性属性的可逆变化 的一组金属材料，包括在经受致动信号(例如，热致动信号)时恢复先前限定的形状或尺寸 的能力。SMA材料响应于温度而经受相变，从而导致屈服强度、刚度、尺寸和形状的变化。 SMA材料可以多个不同的取决于温度的相存在，包括马氏体相和奥氏体相。马氏体相指的是 在较低材料温度下发生的更易变形的和较小刚度的相。奥氏体相指的是在较高材料温度下 发生的更刚硬和更硬的相。存在转变温度范围，包括起始温度和结束温度，在该转变温度范 围中，形状记忆合金在马氏体相和奥氏体相之间转变。处于马氏体相的SMA材料在具有增 加的材料温度的奥氏体转变温度范围内变为奥氏体相。处于奥氏体相的SMA材料在具有降 低的温度的马氏体转变温度范围内变为马氏体相。形状记忆合金在马氏体相时具有较低的 弹性模量且在奥氏体相时具有较高的弹性模量。SMA材料可以包括包含钼族金属的金属合金。已知的SMA材料也包括某些铜合金 (CuAlZn)和镍钛基合金，例如接近等原子的NiTi (称为Nitimol)和一些三元合金(例如， NiTiCu和NiTiNb)。包括NiTi的SMA材料可以承受大的应力且对于低循环使用可以恢复 接近8%的应变或者对于高循环使用可以恢复高达约2. 5%的应变。SMA材料属性包括由于在马氏体相和奥氏体相之间的结晶转变引起的大的可恢复 应变。因而，SMA材料可提供大的可逆形状变化或大的力生成。SMA材料行为是由于在高对 称母相(即，奥氏体相)和低对称子相(即，马氏体相)之间的可逆热弹性结晶相变引起。 在马氏体相和奥氏体相之间的相变由于应力和温度中的任一个的变化而发生。用于控制SMA材料的致动的已知方法包括基于机械的装置，包括微型开关。已知 的微型开关具有与基于致动器的结束位置的开/关控制方案有关的欠佳控制。通常采用过 载保护机构以防止微型开关的欠佳可控性，从而增加成本、尺寸和复杂性。
发明内容
一种用于装置的致动器系统，包括具有可移动元件的装置，所述可移动元件配置成响应于可移动元件上的固定点相对于装置上的固定点的线性移动而改变位置。线性致动 器包括线缆，所述线缆由活性材料制成，且具有被机械地联接到装置上的固定点的第一端 和被机械地联接到可移动元件上的固定点的第二端。所述活性材料响应于致动信号而引起 线性致动器中的应变，且线性致动器配置成响应于引起的应变而将可移动元件上的固定点 相对于装置上的固定点线性移动。位置反馈传感器配置成产生表示可移动元件的当前位置 的信号且被信号地连接到致动控制器。所述致动控制器被电连接到线性致动器且配置成产 生致动信号以使可移动元件移动至优选位置。方案1. 一种用于装置的致动器系统，包括具有可移动元件的装置，所述可移动元件配置成响应于可移动元件上的固定点相 对于装置上的固定点的线性移动而改变位置；包括线缆的线性致动器，所述线缆由活性材料制成，且包括被机械地联接到装置 上的固定点的第一端和被机械地联接到可移动元件上的固定点的第二端，所述活性材料响 应于致动信号而引起线性致动器中的应变，且线性致动器配置成响应于引起的应变而将可 移动元件上的固定点相对于装置上的固定点线性移动；位置反馈传感器，所述位置反馈传感器配置成产生表示可移动元件的当前位置的 信号且被信号地连接到致动控制器；以及致动控制器，所述致动控制器被电连接到线性致动器且配置成产生致动信号以使 可移动元件移动至优选位置。方案2.根据方案1所述的致动器系统，其中，致动控制器还包括过载保护方案，所 述过载保护方案配置成在不存在可移动元件的当前位置的可辨别变化且可移动元件不能 实现优选位置时停用致动信号。方案3.根据方案2所述的致动器系统，其中，可移动元件的当前位置的可辨别变 化包括可移动元件的当前位置的基于时间的导数。方案4.根据方案1所述的致动器系统，其中，致动控制器还包括过载保护方案，所 述过载保护方案配置成在可移动元件不能实现优选位置时停用致动信号，其中，优选位置 基于位置曲线和致动信号的致动经过时间来确定。5.根据权利要求1所述的致动器系统，其中，致动控制器响应于可移动元件的优 选位置和可移动元件的当前位置来产生致动信号。方案6.根据方案1所述的致动器系统，其中，所述致动控制器被电连接到线性致 动器且配置成响应于指令而产生致动信号以使可移动元件移动至优选位置。方案7.根据方案1所述的致动器系统，其中，致动控制器被信号连接到位置反馈 传感器且被电连接到线性致动器，以响应于可移动元件的优选位置和可移动元件的当前位 置来产生致动信号。方案8.根据方案1所述的致动器系统，其中，所述致动控制器被电连接到线性致 动器以控制通过线性致动器的激励电流，其中，激励电流的幅值响应于致动信号。方案9.根据方案1所述的致动器系统，还包括可移动元件可旋转地安装在轴上；
线性致动器的第二端在轴的第一侧上机械地联接到可移动元件上的固定点；以及机械偏压构件，所述机械偏压构件在轴的与第一侧相对的第二侧上机械地联接到 可移动元件。方案10. —种用于装置的可移动元件的致动器系统，包括包括线缆的线性致动器，所述线缆由活性材料制成，且包括被机械地联接到装置 上的固定点的第一端和被机械地联接到可移动元件上的固定点的第二端；
位置反馈传感器，所述位置反馈传感器配置成监测可移动元件的当前位置；致动控制器，所述致动控制器被电连接到线性致动器且配置成响应于可移动元件 的优选位置而产生致动信号；所述活性材料可操作响应于致动信号而引起线性致动器中的应变；以及线性致动器配置成响应于引起的应变而将可移动元件上的固定点相对于装置上 的固定点移动。方案11.根据方案10所述的致动器系统，其中，致动控制器被信号连接到位置反 馈传感器且被电连接到线性致动器，以响应于可移动元件的当前位置来产生致动信号。方案12.根据方案11所述的致动器系统，其中，所述致动控制器配置成响应于致 动信号而控制通过线性致动器的激励电流。方案13.根据方案12所述的致动器系统，其中，致动控制器被信号连接到位置反 馈传感器且被电连接到线性致动器，以响应于可移动元件的当前位置来产生致动信号且防 止线性致动器中的过载条件。方案14.根据方案13所述的致动器系统，其中，所述致动控制器配置成响应于致 动信号而控制通过线性致动器的激励电流且防止线性致动器中的过载条件。方案15.根据方案10所述的致动器系统，其中，致动控制器还包括过载保护方案， 所述过载保护方案配置成在不存在可移动元件的当前位置的可辨别变化且可移动元件不 能实现优选位置时停用致动信号。方案16.根据方案15所述的致动器系统，其中，可移动元件的当前位置的可辨别 变化包括可移动元件的当前位置的基于时间的导数。方案17.根据方案10所述的致动器系统，其中，致动控制器还包括过载保护方案， 所述过载保护方案配置成在可移动元件不能实现优选位置时停用致动信号，其中，优选位 置基于位置曲线和致动信号的致动经过时间来确定。
现在将通过示例的方式参考附图来描述一个或多个实施例，在附图中图1是根据本发明的表示由示例性SMA材料制成的线缆的应力(σ )、应变(ε )和 温度OTC ))的三维图形图示，SMA材料在不同的负载和温度条件下展现出形状记忆效应 和超弹性效应两者；图2示出了根据本发明的装置的致动器系统，所述装置包括具有被连接到线性 SMA致动器的可旋转元件的壳体；图3和4均示出了根据本发明的控制电路的详细示意图，控制电路包括致动控制 器，以使用线性SMA致动器来控制装置的位置；和
图5是根据本发明的包括示例性过载保护方案的流程图，所述过载保护方案与操作致动控制器以控制传输给线性SMA致动器的激励电流相关联。
具体实施例方式现在参考附图，其中，附图仅仅是为了图示某些示例性实施例而不是为了限制于 此，图1是表示由示例性SMA材料制成的线缆的应力(ο)、应变(O和温度OTC))的三 维图形图示，SMA材料在不同的负载和温度条件下展现出形状记忆效应和超弹性效应两者。 在参考点a和f之间，在较低温度下的先前引起的应变借助于温度增加而恢复。在参考点f 和g之间，张力负载施加到处于奥氏体相的SMA缆线，从而在参考点f和g之间产生应变。 当保持在恒定温度下时，SMA缆线在参考点h和f之间被部分卸载，其中，在参考点i和j之 间恢复所引起的应变的大部分。当仍保持在恒定温度下时，SMA缆线在参考点j和f之间 被完全卸载，其中，应变在奥氏体相下完全恢复。在参考点f和a之间，SMA缆线被冷却至 依赖于材料的温度，其中，材料从奥氏体相相变为马氏体相。因而，SMA材料可以被应用以 实现响应于致动信号(例如，引起SMA材料中的热增加和热减少之一的激励电流)引起的 形状变化。如下文所述，在物理约束应用中，SMA材料可以被应用以响应于致动信号引起所 连接的结构构件之间的应力。图2示出了根据本发明配置的装置10的致动器系统。装置10包括具有可旋转元 件34的壳体32，可旋转元件34在轴39处可枢转地安装在壳体32中。壳体32相应地包括 内表面33和外表面31。可旋转元件34优选封装在壳体32的内表面33内。致动器系统包 括被电连接到致动控制器40的线性SMA致动器30。线性SMA致动器30连接到可旋转元件 34的一侧，机械偏压构件44在相对于轴39的相对侧上机械地联接到可旋转元件34。线性 SMA致动器30和偏压构件44越过与轴39相对应的枢转点施加相反的张力，从而得到相反 的扭矩臂。位置反馈传感器50配置成监测可旋转装置34的位置，例如，旋转位置。致动控 制器40监测来自于位置反馈传感器50的信号输入且产生致动信号V ，致动信号Vaffi控制 激励电流以致动线性SMA致动器30。线性SMA致动器30包括由单股或多股活性材料(优选包括SMA材料)制成的线 缆。线性SMA致动器30的第一端30A机械地联接到装置10上的固定锚定点37。线性SMA 致动器30的第二端30B机械地联接到可旋转装置34上的固定锚定点35。线性SMA致动 器30在被致动时相对于轴39在可旋转装置34上引起扭矩，从而使得可旋转装置34的元 件34A旋转。活性材料的替代实施例包括电活性聚合物(ΕΑΡ)、压电材料、磁致伸缩材料和 电致伸缩材料。应当理解的是，取决于装置的期望功能和构件所需的致动力，活性材料构件 能以宽范围的各种形状使用。致动控制器40在第一端30Α和第二端30Β处被电连接到线性SMA致动器30，且产 生致动信号V·，致动信号Vaffi控制激励电流以致动线性SMA致动器30。在一个实施例中， 由致动信号Vaffi控制的激励电流经过线性SMA致动器30且引起其中的温度变化，以便引起 线性SMA致动器30中的应变，使之将端部30Β相对于第一端30Α物理地伸长或缩回，从而 在可旋转装置34上引起扭矩，以使得固定锚定点35相对于装置10上的固定锚定点37线 性移动。致动信号V·可以被使用，以例如控制与激励电流相关的电流的总幅值，或者在电 流是脉宽调制或以其它方式交替时控制与激励电流相关的电流的平均或RMS幅值。应当理解的是，存在提供致动信号Vaffi以控制激励电流的其它实施例。 在一个实施例中，致动控制器40电连接到开关装置41以响应于致动信号Vaffi来控 制线性SMA致动器30的激励电流。开关装置41通过经由配线在固定锚定点37处控制从 能量存储装置42 (例如，蓄电池)到线性SMA致动器30的第一端30A的电流流量来控制激 励电流。如图所示，开关装置41处于致动状态。开关装置41可采用任何合适的形式，包括 机械、机电、功率开关装置或固态装置，例如IGBT和MOSFET装置。替代地，开关装置41可 以是电压调节器。
偏压构件44连接到可旋转装置34且包括机械弹簧装置，在一个实施例中，机械弹 簧装置相应地具有第一端43和第二端45。第一端43机械地联接到可旋转装置34，第二端 45机械地锚定到壳体32的内表面33。位置反馈传感器50用于监测可旋转装置34的位置，根据可旋转装置34的位置可 以确定与元件34A相关的当前位置(PM)。位置反馈传感器50优选被信号地连接到致动控 制器40。在一个实施例中，位置反馈传感器50是附连到轴39的旋转位置传感器且配置成 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是配置成提供反馈位 置的电位计且一体形成到装置10的壳体32中。替代地，其它反馈传感器可以监测旋转角 度、线性移动、通过可旋转装置34的元件34A的应用或施加的力的幅值、以及通过线性SMA 致动器30的电流和/或电阻中的一个，以获得可旋转装置34的位置。提供信号输入给致 动控制器40的其它传感器包括监测能量存储装置42的输出电压(Vb)的电压监测传感器 和监测线性SMA致动器30处或附近的环境温度(Ta)的温度监测传感器。当线性SMA致动器30响应于来自于致动控制器40的致动信号Vaffi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39旋转，从而改变元件34A的位置。在所示实施例中，线性SMA致动器30在固定锚定点35处线性地移动可旋转装置 34。在固定锚定点35处的线性移动使得可旋转装置34围绕轴39旋转，从而引起元件34A 的旋转。将理解的是，替代实施例可包括被连接到线性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，偏压构件44在可旋转装置34上施加偏压力94， 从而产生应力，所述应力在线性SMA致动器30上强加应变，从而将线性SMA致动器30伸展。 当线性SMA致动器30被致动时，线性SMA致动器30恢复与偏压构件相关的强加应变，且在 偏压构件44上施加相反的力96，克服偏压力94并使得可旋转装置34围绕轴39旋转且使 元件34A旋转或线性移动。致动控制器40配置成接收参考信号或指令信号(P。)，并响应于 参考信号和表示与元件34A有关的当前位置(Pm)的反馈信号而产生致动信号V_。指令信 号(Pe)可包括与元件34A有关的预定离散位置，例如开启或关闭。替代地，指令信号(P。)可 包括与元件34A有关的线性位置，例如开启一定百分比或关闭一定百分比的位置。指令信 号(Pe)可由另一个控制方案产生，或者可以经由用户接口而由操作者产生。指令信号(Pc) 可响应于车辆条件而致动或停用装置10。产生指令信号(Pe)的车辆条件的非限制性示例 包括门开启或门关闭事件和窗口开启或关闭事件。致动控制器40将表示与元件34A有关的当前位置(Pm)的反馈信号与指令信号 (Pc)进行比较，且相应地产生致动信号V·。致动信号Vaffi用于通过使用脉宽调制(PWM)或 电压调节来控制电功率而产生经过线性SMA致动器30的激励电流。致动控制器40优选包括执行控制算法的微控制器和产生致动信号V·的电路，所述致动信号Vaffi被传送到功率级，例如PWM控制器，以启用或禁用流经线性SMA致动器30的激励电流。当前位置(Pm)位 置信号的基于时间的导数可以用于过载保护和精确控制。图3示出了用于致动控制器40的控制电路的实施例的详细示意图，以控制装置的 位置，例如，控制可旋转装置34的元件34A的位置。致动控制器40包括控制电路以产生致 动信号Vaffi以便控制PWM发生器58，PWM发生器58经由开关装置41控制线性SMA致动器 30的激励电流。替代地，致动控制器40包括控制电路以产生致动信号V·，可包括电压调 节器装置，所述电压调节器装置控制线性SMA致动器30的激励电流。产生指令信号(P。)，可以是装置的优选位置，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测量输入信号，输入信号被输入到信号处理电路93，据此确定 感兴趣元件的当前位置(Pm)，例如，可旋转装置34的元件34A的位置。信号处理电路93也 监测来自于供应电压信号52和环境温度传感器54的信号输入以确定电压电势(Vb)和环 境温度⑴。当前位置(Pm)和优选位置(Pe)使用差分单元51来进行比较，差分单元51确定位 置差(Error)，所述位置差(Error)被输入到误差放大器72。误差放大器72优选包括PI 控制器且产生被传输给信号限制器74的控制信号。信号限制器74对控制信号施加限制， 包括与电压电势(Vb)和环境温度⑴相关的最大和最小控制信号值。过载保护方案91在 从能量存储装置42输出的电压电势(VB)、环境温度(T)、以及可旋转装置34的元件34A的 当前位置(Pm)的环境中监测控制信号，以检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。最终控制信号(即，致动信号VcJ包括用于 控制线性SMA致动器30的占空因子控制信号，占空因子控制信号输出到致动器，例如，PWM 发生器58和相关开关装置41中的一个。示例性过载保护方案参考图5描述。图4是示出了由致动控制器40使用以控制传输给线性SMA致动器30的激励电流 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是配置成作 为所示旋转位置感测装置操作的电位计装置。控制电路38包括线性比较器装置102，在一 个实施例中可以是运算放大器。能量存储装置42供应输出电压(V。)以提供电功率给位置 传感器50和线性比较器装置102。输出电压(Vc)可以是0VDC，其停用控制电路38以借助 于可旋转元件34的相应旋转来控制线性SMA致动器30处于伸长状态(A)。可控输出电压 (Vc)可以是5V DC或其它合适的电压电平以致动控制电路38，从而借助于可旋转元件34的 相应旋转来控制线性SMA致动器30处于缩回状态(B)。当能量存储装置42控制输出电压(Vc)以致动控制电路38时，电功率被提供给线 性SMA致动器30，使之缩回。位置传感器50产生输入到线性比较器装置102的正(+)输 入的信号。输入到线性比较器装置102的负(-)输入的信号是可以使用可变电阻装置108 设定的可标定参考电压，可变电阻装置108形成分压器。应当理解的是，输入到线性比较器 装置102的负(-)输入的参考电压可以使用其它装置和方法产生。当控制电路38通过经 由能量存储装置42提供电功率而被致动时，线性比较器装置102的负(-)输入的参考电压 将线性SMA致动器30控制为与缩回状态(B)相关的预定长度且相应地旋转可旋转元件34。 比较器102产生与致动信号Vaffi相对应的输出电压，在一个实施例中，输出电压可以被输入 到任选的电路驱动器。电压限制器74 (在一个实施例中是电阻装置的形式)被电连接在线性SMA致动器30的第二端30B和能量存储装置42之间。存在电连接在能量存储装置42 和比较器102的输出引线之间的上拉电阻器76。线性SMA致动器30相应地包括第一端30A和第二端30B，其中，第二端30B被机 械地联接到可旋转装置34上的固定锚定点35，第一端30A被机械地锚定到壳体32的内表 面上的固定锚定点37。来自于位置传感器50的反馈电压被输入到比较器102，其中，反馈 电压与参考电压进行比较。比较器装置102产生致动信号Vaffi且信号地连接到电路驱动 器(Driver) 59以响应于致动信号Vaffi而控制开关装置41来控制线性SMA致动器30的电 功率。替代地，电路驱动器(Driver) 59和开关41可以用电压调节器装置取代，以控制线性 SMA致动器30的激励电流。比较器102配置成控制激励电流和相关材料温度，因而控制线 性SMA致动器30的长度。由于来自于位置传感器50的反馈电压用于控制线性SMA致动器 30的长度，因而内部补偿任何外部力，例如温度或空气电流。操作中，只要来自于位置传感 器50的反馈电压小于参考电压，致动信号Vaffi就控制开关装置41以将激励电流传输经过 线性SMA致动器30。当来自于位置传感器50的反馈电压大于参考电压时，从比较器102输 出的致动信号Vaffi下降为0，用于停用开关装置41以中断和中止经过线性SMA致动器30的 激励电流。在一个实施例中，可旋转元件34显示为处于与停用状态相关联的第一位置(A) 和与致动状态相关联的第二位置(B)，第一位置(A)和第二位置(B)分别对应于处于OV DC 和5V DC的分压器108的参考电压。
图5示意性地示出了包括示例性过载保护方案的流程图800。流程图800描述操 作致动控制器40以控制传输给线性SMA致动器30的激励电流，包括使用位置传感器50来 监测被机械地联接到线性SMA致动器30的可旋转装置34的位置。位置传感器50提供描 述可旋转装置34的当前位置的反馈给致动控制器40。在持续进行的系统操作期间(810)， 可以有用户启动的致动(812)，请求可旋转装置34移动至优选位置。应当理解的是，用户启 动的致动(812)可以源于人机接口装置的操作者输入，或者替代地，用户启动的致动(812) 可以源于另一装置。优选位置可以是固定位置，或者替代地，优选位置可以与基于致动经过 时间的位置曲线相关联。致动控制器40计算用于控制可旋转装置34的位置的控制信号且控制线性SMA致 动器30的致动电流(814)。来自于位置传感器50的信号输出(反馈)与对应于可旋转装 置34处于优选位置的参考信号(参考)进行比较(816)。在致动期间，位置传感器50的信号输出被监测以确定是否存在可旋转装置34的 位置的变化(反馈变化)(818)。位置传感器50的信号输出可以被监测以确定自上一次迭 代以来是否存在可旋转装置34的位置的可辨别变化。替代地，位置传感器50的信号输出 可以在一定时间内被监测且可以计算可旋转装置34的位置的基于时间的导数以确定是否 存在可旋转装置34的位置的可辨别变化。只要存在可旋转装置34的位置的可辨别变化，致动控制器40就计算用于控制可 旋转装置34的位置的控制信号并控制线性SMA致动器30的致动电流(814)。当没有可旋 转装置34的位置的可辨别变化时，累加计时(819)，且计时与阈值进行比较(821)。当没有 可旋转装置34的位置的可辨别变化且计时超过阈值时，致动控制器40检测到过载事件，且 中止线性SMA致动器30的致动电流(822)。当来自于位置传感器50的信号输出(反馈) 等于参考信号(参考)时，确定用户是否已经启动了致动结束(820)。如果没有用户启动的致动结束，那么致动控制器40计算用于控制可旋转装置34的位置的控制信号并控制线性 SMA致动器30的致动电流(814)。当用户已经启动了致动结束时，表示可旋转装置34定位 在优选位置处，致动控制器40中止线性SMA致动器30的致动电流(824)。在替代实施例中，来自于位置传感器50的信号输出(反馈)与对应于可旋转装置 34处于优选位置的参考信号(参考)进行比较，其中，优选位置与基于致动信号的致动经过 时间的前述位置曲线相关联(816)。在一个实施例中，位置曲线包括随致动信号的致动经过 时间单调变化的优选位置。可旋转装置34的位置的可辨别变化限定为与位置曲线相对应 的可旋转装置34的位置变化。
本发明已经描述某些优选实施例及其变型。在阅读和理解说明书之后，可以想到 进一步的变型和修改。因而，本发明并不旨在限于作为用于实施本发明的最佳模式公开的 具体实施例，而本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。
权利要求
一种用于装置的致动器系统，包括具有可移动元件的装置，所述可移动元件配置成响应于可移动元件上的固定点相对于装置上的固定点的线性移动而改变位置；包括线缆的线性致动器，所述线缆由活性材料制成，且包括被机械地联接到装置上的固定点的第一端和被机械地联接到可移动元件上的固定点的第二端，所述活性材料响应于致动信号而引起线性致动器中的应变，且线性致动器配置成响应于引起的应变而将可移动元件上的固定点相对于装置上的固定点线性移动；位置反馈传感器，所述位置反馈传感器配置成产生表示可移动元件的当前位置的信号且被信号地连接到致动控制器；以及致动控制器，所述致动控制器被电连接到线性致动器且配置成产生致动信号以使可移动元件移动至优选位置。
2.根据权利要求1所述的致动器系统，其中，致动控制器还包括过载保护方案，所述过 载保护方案配置成在不存在可移动元件的当前位置的可辨别变化且可移动元件不能实现 优选位置时停用致动信号。
3.根据权利要求2所述的致动器系统，其中，可移动元件的当前位置的可辨别变化包 括可移动元件的当前位置的基于时间的导数。
4.根据权利要求1所述的致动器系统，其中，致动控制器还包括过载保护方案，所述过 载保护方案配置成在可移动元件不能实现优选位置时停用致动信号，其中，优选位置基于 位置曲线和致动信号的致动经过时间来确定。
5.根据权利要求1所述的致动器系统，其中，致动控制器响应于可移动元件的优选位 置和可移动元件的当前位置来产生致动信号。
6.根据权利要求1所述的致动器系统，其中，所述致动控制器被电连接到线性致动器 且配置成响应于指令而产生致动信号以使可移动元件移动至优选位置。
7.根据权利要求1所述的致动器系统，其中，致动控制器被信号连接到位置反馈传感 器且被电连接到线性致动器，以响应于可移动元件的优选位置和可移动元件的当前位置来 产生致动信号。
8.根据权利要求1所述的致动器系统，其中，所述致动控制器被电连接到线性致动器 以控制通过线性致动器的激励电流，其中，激励电流的幅值响应于致动信号。
9.根据权利要求1所述的致动器系统，还包括 可移动元件可旋转地安装在轴上；线性致动器的第二端在轴的第一侧上机械地联接到可移动元件上的固定点；以及 机械偏压构件，所述机械偏压构件在轴的与第一侧相对的第二侧上机械地联接到可移 动元件。
10.一种用于装置的可移动元件的致动器系统，包括包括线缆的线性致动器，所述线缆由活性材料制成，且包括被机械地联接到装置上的 固定点的第一端和被机械地联接到可移动元件上的固定点的第二端；位置反馈传感器，所述位置反馈传感器配置成监测可移动元件的当前位置； 致动控制器，所述致动控制器被电连接到线性致动器且配置成响应于可移动元件的优 选位置而产生致动信号；所述活性材料可操作响应于致动信号而引起线性致动器中的应变；以及 线性致动器配置成响应于引起的应变而将可移动元件上的固定点相对于装置上的固 定点移动。
全文摘要
本发明涉及包括活性材料的致动器系统。一种与用于装置的致动器系统相关的线性致动器包括由活性材料制成的线缆。线性致动器联接到所述装置且联接到可移动元件。活性材料响应于致动信号而引起线性致动器中的应变。线性致动器响应于引起的应变而将可移动元件相对于装置移动。致动控制器电连接到线性致动器且产生致动信号。位置反馈传感器监测可移动元件的位置。
文档编号F03G7/06GK101936275SQ20101021420
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者C·S·纳穆杜里, K·J·舍马克, L·郝, P·W·亚历山大, R·J·斯库尔基斯, S·M·奈克, S·戈帕拉克里什南, T·J·德舒特, X·高 申请人:通用汽车环球科技运作公司