专利名称：用于操作机电促动器的方法
技术领域：
本发明涉及用于操作机电促动器的方法，特别是包括用于控制促动器操作的电控单元的汽车的机电促动器。
背景技术：
现代的汽车包括机电促动器的网络，其由中央电控单元或者由连接到中央电控单元的辅助的控制单元所控制，借助于通信总线数据线。相对于操作和促动器的实际位置的信息通过促动器传递到中央或者辅助控制单元，使用不同的通信协议，如控制器局域网 (CAN)或者本地互联网(LIN)数据总线。上述的数据总线类型工作正常，但是它们两者都需要昂贵的和复杂的硬件去操作。不同的解决方案规定通过分立的输出线路连接每个促动器和中央的或辅助控制单元，并且用于从促动器到控制单元传递信息数据。根据这个解决方案，信息数据使用带有固定占空因数的脉冲宽度调制(PWM)信号来传递，同时对信息数据进行编码，表示促动器的正确操作，改变脉冲宽度调制(PWM)信号的频率值。这个解决方案有缺点，对于每个线路只允许一类信息数据的传递。因此，如果需要传递涉及促动器的正确操作和其实际位置的两种信息必须提供两个线路。本发明实施例的第一目的是提供用于操作促动器的方法，以允许信息数据在促动器网络和中央单元之间的传递，其不要求复杂和昂贵的硬件区操作。进一步的目的是提供用于操作促动器的方法，以允许信息数据在促动器网络和中央单元之间仅使用一个分立线路传递，其中多个不同的信息数据使用单独的PWM信号来通
发明内容
这些和/或其它目的通过如本发明主要方面所报道的本发明实施例的特征来获得。本发明的其它方面叙述了本发明实施例的更优的和/或特殊的优点。本发明的第一实施例提供了用于操作机电促动器的方法，机电促动器包括可移动元件、用于检测可移动元件位置的位置传感器、连接到位置传感器的逻辑单元和仅有一个输出线路，该输出线路用于逻辑单元去传递具有预定频率值的脉冲宽度调制(PWM)信号， 本方法规定逻辑单元去执行步骤a.检测可移动元件的位置；b.以可移动元件的检测位置为基础，确定脉冲宽度调制(PWM)信号的占空因数的值；c.传递具有占空因数确定值的表示可移动元件位置的脉冲宽度调制(PWM)信号。根据本发明的所述第一实施例的一方面，占空因数的值借助于使可移动元件不同位置与脉冲宽度调制(PWM)信号的占空因数的不同值相互关联的数据集来确定。
这个实施例的进一步方面规定逻辑单元去执行进一步的步骤a.检测促动器故障；b.以促动器故障为基础，确定脉冲宽度调制(PWM)信号的频率值；c.改变所传递的脉冲宽度调制(PWM)信号的频率值为相应于所检测故障的值。这个实施例的这个最后方面具有允许逻辑单元在相同的脉冲宽度调制(PWM)信号内去同时传递两者表示促动器故障检测的信息和表示促动器的可移动元件的实际位置的信息的优点。本发明实施例提供机电促动器，其包括可移动元件、用于检测可移动元件位置的位置传感器、连接到位置传感器的逻辑单元和仅有一个输出线路，该输出线路用于传递表示可移动元件实际位置的脉冲宽度调制(PWM)信号。根据本发明的方法可以以包括程序代码的计算机程序的形式来实现，以执行本发明方法的所有步骤，和以包括用于执行计算机程序的方法的计算机程序产品的形式来实现。计算机程序产品包括，根据本发明的更优的实施例，用于内燃机的控制装置，例如发动机的ECU，程序被储存于其中，所以控制装置以与本方法相同的方式定义本发明。在这种情况下，当控制装置执行计算机程序时，根据本发明的方法的所有步骤被执行。根据本发明的方法也可以电磁信号的形式来实现，所述信号被调制以执行一系列数据位，其代表计算机程序去执行本发明方法的所有步骤。本发明还提供用于执行本发明方法的特殊布置的内燃机。
本发明将借助于实例参考附图进行描述，其中
图1是汽车的示意图，根据本发明的方法在其中被执行
图2显示在电控单元和机电促动器之间连接的示意图3显示在不同操作条件下PWM信号传递的实例。
附图标记
1汽车
2发动机
3促动器
4可移动元件
5位置传感器
6 线路(line)
7处理单元
8控制单元
9输出线路
10第一波列
11第二波列
具体实施方式
本发明的第一实施例现在参考附图进行描述。图1显示汽车1，其提供有内燃机2和多个机电促动器，其中一个显示在图2中带有参考序号3。促动器3包括可移动元件4，例如带有旋转轴的电动机，其实际位置由连接到促动器3的位置传感器5所检测。促动器3的操作由逻辑单元7所控制，其在促动器3本身内提供。逻辑单元7借助于线路6连接到位置传感器5，并且借助于只有一个输出线路9连接到电控单元8，例如，汽车1的ECU或者另一个辅助的控制单元。电控单元8具有通过逻辑单元7管理促动器3的操作的功能。特别是，逻辑单元7和控制单元8提供有嵌入的已知装置(未显示)用于产生、传递和接收脉冲宽度调制(PWM)信号，该信号载有对于促动器3的操作和对于控制其正确操作所需要的信息数据。在促动器操作过程中，逻辑单元7检测可移动元件4的实际位置，从位置传感器5 接收表示促动器3的可移动元件4的实际位置的信号。一旦可移动元件4的实际位置被检测，逻辑单元7以可移动元件4的确定位置为基础确定脉冲宽度调制(PWM)信号的占空因数(duty cycle)的值，并且其给控制元件8传递脉冲宽度调制(PWM)信号，表示具有占空因数确定值的可移动元件4的位置。优选地，脉冲宽度调制(PWM)信号的占空因数的确定被执行，提供数据集，该数据集将脉冲宽度调制(PWM)信号占空因数的不同值与促动器3的可移动元件4的不同位置相互关联。详细地，数据集储存在逻辑单元7和电控单元8中。以这种方式，每个预定的占空因数值表示可移动元件4的不同位置，也就是例如，电动机的轴的不同位置。根据该数据集，逻辑单元7在数据集中检测相应于可移动元件4的实际位置的占空因数的值，并且选择脉冲宽度调制(PWM)信号的占空因数的相应值，传递到控制单元8。本发明这个实施例的一方面也提供用于使用脉冲宽度调制(PWM)信号的预定频率值作为表示促动器的正确位置，和用于以促动器3的故障类型为基础改变频率值。为此，逻辑单元7提供有用于检测促动器3中故障的已知的故障检测程序。一旦故障被检测，基于促动器3的检测的故障，逻辑单元7确定脉冲宽度调制信号的频率值，并且其把传递给控制单元8的脉冲宽度调制信号的频率值改变为表示检测的缺陷的值。由于本发明实施例的这个方面，有可能，使用单独的脉冲宽度调制(PWM)信号，同时传递给中央单元8表示可移动元件4的实际位置和表示促动器3的正确操作的信息数据。图3显示脉冲宽度调制(PWM)信号的两个波列(wave train) 10和11，其中第一个波列显示在促动器3正常操作过程中脉冲宽度调制(PWM)信号的实例，而第二个波列11 是当促动器3的故障被检测时的脉冲宽度调制(PWM)信号的实例。在这最后的情况下，脉冲宽度调制(PWM)信号的占空因数是常量，其意味着可移动元件4被阻挡，而脉冲宽度调制 (PWM)信号的频率被改变成表示所检测缺陷类型的预定频率值。虽然本发明参考特定更优的实施例和特殊应用被描述，但是可以理解的是上文所提出的描述是借助于实例但不局限于实例。那些本领域技术人员将认识到对特定实施例的各种修改在附加权利要求书的范围内。因此，其意味着本发明不局限于所公布的实施例，而是其具有所附权利要求书的语言所允许的全部范围。
权利要求
1.一种用于操作机电促动器(3)的方法，所述促动器包括可移动元件G)、用于检测所述可移动元件位置的位置传感器( 、连接到所述位置传感器( 的逻辑单元(7)和仅一个输出线路(9)，该输出线路用于所述逻辑单元(7)去传递具有预定频率值的脉冲宽度调制 (PWM)信号，所述方法规定所述逻辑单元(7)执行以下步骤a.检测所述可移动元件的位置；b.基于所述可移动元件的被检测位置，确定所述脉冲宽度调制(PWM)信号的占空因数的值；c.传递具有所述占空因数确定值的表示所述可移动元件(4)位置的脉冲宽度调制 (PWM)信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述占空因数的值是通过使所述可移动元件(4)的不同位置与所述脉冲宽度调制(PWM)信号的占空因数的不同值相互关联的数据集来确定。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述逻辑单元(7)执行进一步的步骤a.检测促动器故障；b.基于所述促动器(3)的故障，确定所述脉冲宽度调制(PWM)信号的频率值；c.改变所传递的脉冲宽度调制(PWM)信号的频率值为相应于所检测故障的值。
4.一种机电促动器(3)，包括可移动元件G)、用于检测所述可移动元件的实际位置的位置传感器(5)、连接到所述位置传感器(5)的逻辑单元(7)和仅一个输出线路(9)，该输出线路用于传递表示所述可移动元件的实际位置的脉冲宽度调制(PWM)信号。
5.一种计算机程序，包括适用于执行权利要求1-3中任一方法的步骤的计算机代码。
6.一种计算机程序产品，包括如权利要求5所述的计算机程序。
7.—种电磁信号，其被调制作为载体用于代表如权利要求5所述的计算机程序的数据位序列。
全文摘要
用于操作机电促动器的方法，该促动器包括可移动元件、用于检测可移动元件位置的位置传感器、连接到位置传感器的逻辑单元和仅一个输出线路，该输出线路用于逻辑单元去传递具有预定频率值的脉冲宽度调制(PWM)信号，该方法规定逻辑单元去执行步骤a.检测可移动元件的位置；b.以可移动元件的检测位置为基础，确定脉冲宽度调制(PWM)信号的占空因数的值；c.传递具有占空因数确定值的表示可移动元件位置的脉冲宽度调制(PWM)信号。
文档编号G05D3/18GK102385393SQ201110203049
公开日2012年3月21日 申请日期2011年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者福尔维奥.布罗西奥 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司