專利名稱：電氣驅(qū)動(dòng)電路及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及電氣與電子電路，具體地說(shuō)涉及驅(qū)動(dòng)電路及其方法。
為了進(jìn)行解釋(而非進(jìn)行限制)的目的，給出一個(gè)例子，即駕駛員的座位和其它的座位可以通過(guò)按下位于汽車(chē)內(nèi)的按鈕進(jìn)行調(diào)整。此種座位具有通常為電動(dòng)馬達(dá)的電氣負(fù)載或執(zhí)行機(jī)構(gòu)(actuator)用以改變座位不同部分的位置(例如X方向和Y方向)。通常，一個(gè)專用電子控制單元或電子控制電路驅(qū)動(dòng)每一電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)或馬達(dá)，使其進(jìn)行交替處于推模式或拉模式的相反方向上的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明試圖提供一種包含電子控制電路的電氣電路和一種可以減少或避免現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)和局限的、驅(qū)動(dòng)電氣負(fù)載的方法。
在第一步，例如手動(dòng)按下汽車(chē)中的按鈕(未示出)或由控制邏輯(未示出)自動(dòng)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)(未示出)時(shí)，控制和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)控制器(未示出)通過(guò)接口109將第一個(gè)數(shù)據(jù)和控制信號(hào)提供給電子控制電路101。電子控制電路101向端接線103施加第一電壓并向端接線104施加第二個(gè)電壓，以使馬達(dá)102的驅(qū)動(dòng)軸向某一方向和/或持續(xù)一段時(shí)間旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向和持續(xù)時(shí)間由第一數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的特征決定。
第二步，網(wǎng)絡(luò)控制器通過(guò)接口110將第二數(shù)據(jù)和控制信號(hào)提供給電子控制電路105，電子控制電路105向端接線107施加第三電壓并向端接線108施加第四電壓，以使馬達(dá)106的驅(qū)動(dòng)軸向某一方向和/或持續(xù)一段時(shí)間旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)方向和持續(xù)時(shí)間由第二數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的特征決定。如何裝配和操作此網(wǎng)絡(luò)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，因而在此不作詳細(xì)描述。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)施例的用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)馬達(dá)102和106的電氣電路200與

圖1中所示的公知電氣電路100的區(qū)別在于電子控制電路201取代了電子控制電路101，電子控制電路202取代了電子控制電路105，并且馬達(dá)203的端接線204與端接線104相連，而馬達(dá)203的另一端接線205與端接線107相連。電子控制電路201和202通過(guò)接口206進(jìn)行通信。
在第一步，網(wǎng)絡(luò)控制器(未示出)通過(guò)接口109將數(shù)據(jù)和控制信號(hào)提供給電子控制電路201，初始化已通過(guò)圖1和電子控制電路101進(jìn)行闡述的功能。因此，電子控制電路201向端接線103施加第電壓并向端接線104施加第二電壓，以使馬達(dá)102的驅(qū)動(dòng)軸向某一方向和/或持續(xù)一段時(shí)間旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向和持續(xù)時(shí)間由第一數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的特征決定。
第二步，網(wǎng)絡(luò)控制器通過(guò)接口110將數(shù)據(jù)和控制信號(hào)提供給電子控制電路202，初始化已通過(guò)圖1和電子控制電路105進(jìn)行了解釋的功能。電子控制電路202向端接線107施加第三電壓，并向端接線108施加第四電壓，使馬達(dá)106的驅(qū)動(dòng)軸在某一方向上旋轉(zhuǎn)和/或旋轉(zhuǎn)持續(xù)一段時(shí)間，旋轉(zhuǎn)方向和持續(xù)時(shí)間由數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的特征決定。
第三步，網(wǎng)絡(luò)控制器通過(guò)接口109將數(shù)據(jù)和控制信號(hào)提供給電子控制電路201，并通過(guò)接口110將數(shù)據(jù)和控制信號(hào)提供給電子控制電路202，以便指示電子控制電路201和202依據(jù)特定數(shù)據(jù)和控制信號(hào)來(lái)協(xié)同操作以共同驅(qū)動(dòng)馬達(dá)203處于拉狀態(tài)或推狀態(tài)。
優(yōu)選地，在第三或接下來(lái)的步驟中，電子控制電路201根據(jù)數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的特征來(lái)決定斷開(kāi)端接線103上的電流(power flow)，并向端接線104施加一電壓。優(yōu)選地，以同樣的方式，電子控制電路202根據(jù)數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的特征來(lái)決定斷開(kāi)端接線108上的電流，并向端接線107施加一電壓。因此，不給馬達(dá)102和106提供能量，而馬達(dá)203由電子控制電路201和電子控制電路202共同供給能量和驅(qū)動(dòng)。馬達(dá)203的驅(qū)動(dòng)軸向某一方向旋轉(zhuǎn)并持續(xù)一段時(shí)間，旋轉(zhuǎn)方向和持續(xù)時(shí)間由通過(guò)總線111和接口109與110提供給電子控制電路201和202的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的特征決定。電子控制電路201和電子控制電路202的協(xié)同工作可以通過(guò)在電子控制電路201和電子控制電路202之間的接口206進(jìn)行數(shù)據(jù)通信來(lái)共同調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明，協(xié)同操作的二個(gè)或更多電子控制電路共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)的協(xié)同操作可以由一個(gè)適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)控制器交替或部分調(diào)整。此網(wǎng)絡(luò)控制器可以是一個(gè)由適當(dāng)軟件程序控制的控制器。然而，如圖2所示，為了減少通過(guò)總線111傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，由電子控制電路201和202共同進(jìn)行的功能調(diào)整可以通過(guò)在它們之間建立的直接數(shù)據(jù)通信的接口206的數(shù)據(jù)通信來(lái)完成。
諸如電子控制電路101和105的公知電子控制電路包含一個(gè)由軟件程序或程序代碼控制的微控制器，也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的許多電氣和電子部件，所述軟件程序或程序代碼存于諸如EEPROM的非易失存儲(chǔ)器中。或者，除了微控制器，可以用更低廉的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)控制運(yùn)算法。
電子控制電路201和202的硬件最好相同，并且也與公知的電子控制電路101和105的硬件相同。電子控制電路201或202與公知的電子控制電路101和105的區(qū)別在于相對(duì)公知的軟件程序，修改了存于非易失存儲(chǔ)器中的軟件程序或程序代碼。
所述修改至少這樣進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的、存儲(chǔ)于兩個(gè)協(xié)同工作的電子控制電路中的每一個(gè)控制電路的軟件程序或程度代碼適于允許共同操作或驅(qū)動(dòng)如電氣馬達(dá)203的電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的、兩個(gè)協(xié)同工作的電子控制電路中的每一個(gè)控制電路的軟件程序或程度代碼還適于允許通過(guò)共同接口來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，在圖2中，該共同接口為接口206，其支持為共同驅(qū)動(dòng)電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)。因此，如前面解釋的，對(duì)于二個(gè)電子控制電路共同驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)同操作控制所必需的、通過(guò)數(shù)據(jù)和控制總線向和從網(wǎng)絡(luò)控制器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量可以顯著地減少。
如何配置軟件程序或程序代碼以使根據(jù)本發(fā)明的二個(gè)或更多電子控制電路協(xié)同操作以共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)負(fù)載或執(zhí)行機(jī)構(gòu)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，因而在此不作詳細(xì)描述。
使用了根據(jù)本發(fā)明的電子控制電路或電子控制單元，其中，由控制一個(gè)或多個(gè)微控制器的一個(gè)或多個(gè)軟件程序或程序代碼來(lái)提供上述的功能。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以使用這樣的電子控制電路或電子控制單元，其中，利用硬連線或硬件而不是軟件來(lái)提供這些功能或者這些功能中的一部分。
將圖1中的公知電氣電路100與圖2中的電氣電路200進(jìn)行比較，可以看到，為了驅(qū)動(dòng)三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，公知的方案要求三個(gè)電子控制電路，而電氣電路200只需要二個(gè)電子控制電路。因此，可以獲得硬件數(shù)量的顯著減少。由于可以使用相同或相似的控制協(xié)同操作的計(jì)算機(jī)程序或程序代碼來(lái)操作許多電子控制電路，因而，可以顯著地減少諸如在汽車(chē)工業(yè)中應(yīng)用的大批量產(chǎn)品的、包含根據(jù)本發(fā)明的電氣電路的大批量產(chǎn)品的總成本。
如前所述，通過(guò)在協(xié)同操作電子控制電路間提供一個(gè)用于數(shù)據(jù)通信的接口，可以使數(shù)據(jù)和控制總線的負(fù)荷得到減輕。這就允許一個(gè)包含有一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器和一個(gè)或多個(gè)總線的網(wǎng)絡(luò)，此網(wǎng)絡(luò)針對(duì)較低數(shù)據(jù)負(fù)載設(shè)計(jì)，因而成本更低。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施方式
的電氣電路300與圖2中所示的電氣電路200的區(qū)別在于電氣電路300包括電子控制電路301和302而不是電子控制電路201和202，電子控制電路301和302與電子控制電路201和202基本相同，但它們之間無(wú)接口206。另外，存于每一電子控制電路301和302的非易失存儲(chǔ)器中的軟件程序或程序代碼不必或不同地改編(adapted to)以控制二個(gè)電子控制電路的協(xié)同操作來(lái)共同驅(qū)動(dòng)如圖2和圖3中所示的電氣馬達(dá)203一樣的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為了共同驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)而對(duì)電子控制電路301和302進(jìn)行的協(xié)同操作是由諸如多路復(fù)用總線主機(jī)(MBM)303的控制器來(lái)控制的。此多路復(fù)用總線主機(jī)303與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(未示出)中的數(shù)據(jù)和控制總線111通信，并通過(guò)數(shù)據(jù)和控制總線304控制電子控制電路301和302，總線304與電子控制電路301和302由接口305和306相連。此多路復(fù)用總線主機(jī)303與電子控制電路301和302的組合允許以圖2中所述的相同方式來(lái)操作馬達(dá)102、203和106。
用電子控制電路301、電子控制電路302和多路復(fù)用總線主機(jī)303的組合取代如圖2所示的電子控制電路201和202的優(yōu)點(diǎn)在于相似或相同的、公知電子電路101和105中的硬件或大多數(shù)的硬件概念(hardware concept)可以在電子控制電路301和302中使用。因此，僅需要相對(duì)存于每一公知電子控制電路101和105非易失存儲(chǔ)器中的軟件程序或程序代碼，將存于每一電子控制電路301和302的非易失存儲(chǔ)器中的軟件程序或程序代碼需進(jìn)行修改，以適于兩電路間的協(xié)同操作。換言之，公知電子控制電路的硬件或至少是硬件概念可在如圖3所示的本發(fā)明第二個(gè)具體實(shí)施的構(gòu)建中使用。
如何裝配或設(shè)計(jì)電子控制電路300的部件以提供如圖2所示的電氣電路200中所述的相同功能為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，因而在此不作詳細(xì)描述。
可用于驅(qū)動(dòng)附加的二個(gè)電氣馬達(dá)的本發(fā)明的第三具體實(shí)施的電氣電路示于圖4中。如圖4所示的電氣電路400與如圖2所示的電氣電路200的區(qū)別在于它還包含電子控制電路401、馬達(dá)405和馬達(dá)402。電子控制電路401包含與電子控制電路201和202相同的硬件或硬件概念，其輸出端與馬達(dá)402的端接線403和404相連。馬達(dá)405的端接線406與馬達(dá)106的端接線108相連，而馬達(dá)405的端接線407與端接線403相連。電子控制電路202與電子控制電路401之間提供了接口408，而電子控制電路401與總線111之間提供了接口409。
電子控制電路401基本上以與電子控制電路202驅(qū)動(dòng)馬達(dá)106和馬達(dá)203相同的方式驅(qū)動(dòng)馬達(dá)402和馬達(dá)405。在如圖4所示優(yōu)選的實(shí)施例中，電子控制電路202與電子控制電路401以類似于電子控制電路201及電子控制電路202協(xié)同操作來(lái)共同驅(qū)動(dòng)馬達(dá)203的方式，協(xié)同操作以共同控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)405。因此，優(yōu)選地，馬達(dá)405的驅(qū)動(dòng)可由存儲(chǔ)于電子控制電路202和電子控制電路401的非易失存儲(chǔ)器中的適當(dāng)?shù)能浖绦蚧虺绦虼a進(jìn)行控制。
然而，因?yàn)殡娮涌刂齐娐?02既與電子控制電路201協(xié)同操作以共同驅(qū)動(dòng)馬達(dá)203，又與電子控制電路401協(xié)同操作以共同驅(qū)動(dòng)馬達(dá)405，而非協(xié)同操作僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)馬達(dá)，存儲(chǔ)于如圖4中所示的電子控制電路202中的軟件程序或程序代碼是根據(jù)存于如圖2中所示的電子控制電路202中的軟件程序或程序代碼改編而成的。如何設(shè)計(jì)這些功能為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，因而在此不作詳細(xì)描述。
將如圖1所示的驅(qū)動(dòng)二個(gè)電氣馬達(dá)電氣電路100與如圖4所示的依據(jù)本發(fā)明的電氣電路400進(jìn)行比較，可以理解，它的五個(gè)電氣馬達(dá)由三個(gè)電子控制電路驅(qū)動(dòng)，而按圖1所示的概念驅(qū)動(dòng)五個(gè)電氣馬達(dá)需要用五個(gè)電子控制電路。因此，可以從根據(jù)如圖1和圖2所示電氣電路的比較中得出以上所述優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭梢怨?jié)省二個(gè)電子控制電路。這意味著當(dāng)用本發(fā)明所述的概念、以所述的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)或操作三個(gè)、五個(gè)或甚至更多負(fù)載、馬達(dá)、螺線管(solenoid)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，顯著地降低成本。
圖5說(shuō)明用于驅(qū)動(dòng)五個(gè)電氣馬達(dá)的電氣電路為本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例。電氣電路500與圖3所示的電氣電路300的區(qū)別在于電氣電路500還包含有電子控制電路501、馬達(dá)505和馬達(dá)502。馬達(dá)505的端接線506與端接線108相連，而馬達(dá)505的端接線507與馬達(dá)502的端接線503相連，端接線503還與用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電子控制電路501的輸出端相連。馬達(dá)502的端接線504與電子控制電路501的另一輸出端相連。電子控制電路501由總線111、多路復(fù)用總線主機(jī)303、總線304和介于總線304和電子控制電路501之間的接口508所控制。
電氣電路500提供與電氣電路300相同的功能，并且額外允許以類似于結(jié)合圖3或圖4中所示的馬達(dá)102、203和106所介紹的方法的方式來(lái)操作或驅(qū)動(dòng)額外的馬達(dá)。以類似于用于如圖4所示電子控制電路202的方式，存于如圖3所示的電子控制電路302的非易失存儲(chǔ)器中的程序代碼經(jīng)修改存儲(chǔ)于如圖5所示的電子控制電路302的非易失存儲(chǔ)器中。由于圖5中的電子控制電路302既與電子控制電路301協(xié)同操作以共同驅(qū)動(dòng)馬達(dá)203(正如結(jié)合圖3所介紹的一樣)，又與電子控制電路501協(xié)同操作以共同驅(qū)動(dòng)馬達(dá)505，所以修改是必要的。另外，控制如圖5中所示多路復(fù)用總線主機(jī)303的軟件程序或軟件代碼根據(jù)圖3所示的、控制多路復(fù)用總線主機(jī)303的軟件程序或程序代碼進(jìn)行修改。
此種可以驅(qū)動(dòng)五個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)s或馬達(dá)的替換電氣電路500也僅包含三個(gè)電子控制電路，用于驅(qū)動(dòng)五個(gè)馬達(dá)。因此，前面所述的關(guān)于電氣電路300和400的成本優(yōu)點(diǎn)對(duì)于電氣電路500依然甚至更適用。
盡管詳細(xì)介紹了以上實(shí)施例的結(jié)構(gòu)、器件和方法，根據(jù)上面的說(shuō)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明不僅僅限于上述的例子，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)叵薅ā?br> 權(quán)利要求
1.一種電氣電路，其具有第一電子控制電路，用于控制第一電氣負(fù)載的操作以交替地以推狀態(tài)或拉狀態(tài)進(jìn)行操作，所述電氣電路的特征在于所述第一電子控制電路與第二電子控制電路協(xié)同操作以控制對(duì)第二電氣負(fù)載的驅(qū)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1中所述的電路，其中，所述第二電子控制電路與第三電子控制電路協(xié)同操作以對(duì)控制第三電氣負(fù)載的驅(qū)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2中所述的電路，其中，所述第三電子控制電路控制對(duì)第四電氣負(fù)載的驅(qū)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1中所述的電路，其中，所述電氣負(fù)載中的至少一個(gè)為電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣馬達(dá)或電氣螺線管。
5.如權(quán)利要求4所述的電路，其中，用以驅(qū)動(dòng)所述電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣馬達(dá)或電氣螺線管中的至少之一的能量由電子控制電路的協(xié)同操作所提供。
6.如權(quán)利要求1中的所述的電路，其中所述的協(xié)同操作電子控制電路通過(guò)第一接口或第二接口來(lái)相互通信，以執(zhí)行所述協(xié)同操作。
7.如權(quán)利要求1中的所述的電路，其中，所述的第一接口或第二接口為多路復(fù)用數(shù)據(jù)接口。
8.如權(quán)利要求1中的所述的電路，其中，所述的電氣電路包含多路復(fù)用總線主機(jī)，用以至少部分控制所述協(xié)同操作的通信。
9.如權(quán)利要求1中的所述的電路，其中，所述的電氣電路為控制和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的一部分，此控制和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包含有許多通過(guò)總線相互連接的節(jié)點(diǎn)，其中所述的每一電氣控制電路代表所述的網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)。
10.一種用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電氣負(fù)載中的至少一個(gè)交替處于推狀態(tài)或拉狀態(tài)的方法，該方法包括步驟由第一電子控制電路向所述的至少兩個(gè)電氣負(fù)載中的第一個(gè)電氣負(fù)載的第一條端接線提供第一電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并向所述的第一電氣負(fù)載的第二端接線提供第二電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和由所述的第一電子控制電路向所述的至少兩個(gè)電氣負(fù)載中的第二電氣負(fù)載的第一端接線提供第三電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并由第二電子控制電路向所述的第二電氣負(fù)載的第二端接線提供第四電氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而與所述的第一電子控制電路協(xié)同操作以驅(qū)動(dòng)所述的第二電氣負(fù)載。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述的第一電子控制電路代表控制和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的第一節(jié)點(diǎn)，此控制和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包含有通過(guò)總線相互連接的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述的第二電子控制電路代表所述網(wǎng)絡(luò)的第二節(jié)點(diǎn)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是不同的電壓或數(shù)據(jù)信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)或控制在其上施加所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的所述電氣負(fù)載的操作。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括步驟在所述的第一和所述的第二電子控制電路之間、或在多個(gè)所述的第一和所述的第二電子控制電路之間通信，且多路復(fù)用總線主機(jī)至少部分控制所述協(xié)同操作。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述至少兩個(gè)電氣負(fù)載中的至少一個(gè)為電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣馬達(dá)或電氣螺線管。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電氣電路(200；300；400；500)，其包含用于控制第一電氣負(fù)載(102)交替處于推模式或拉模式操作的第一電子控制電路(201；301)。為了降低成本，提出了一電氣電路，其可用所述的第一電子控制電路(201；301)與第二電子控制電路(202；302)協(xié)同操作以控制第二電氣負(fù)載(203)的驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)B60N2/02GK1479679SQ01820068
公開(kāi)日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2001年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月4日
發(fā)明者馬庫(kù)斯·斯特雷克, 馬庫(kù)斯 斯特雷克 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司