用電池運行的手持式設備的控制的製作方法
2023-09-10 15:30:30 3
用電池運行的手持式設備的控制的製作方法
【專利摘要】本發明涉及用電池運行的手持式設備的控制，尤其涉及一種用於對具有驅動馬達和電的蓄能器的電動的手持式設備的運行進行控制的方法，包括確定所述手持式設備上的參數超過閾值的步驟以及如此控制所述驅動馬達的步驟，使得通過所述驅動馬達輸出的轉矩周期性地在第一與第二數值之間波動，其中所述波動的頻率處於能夠聽得見的範圍之下。
【專利說明】用電池運行的手持式設備的控制
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及對於用電池運行的手持式設備的控制。尤其本發明涉及用於將用電池運行的手持式設備的觸覺的反饋輸出給使用者的一種方法和一種裝置。
【背景技術】
[0002]由能夠充電的電的蓄能器向電動的手持式設備供給電能。所述電的蓄能器尤其可以包括一定數目的鎳金屬混合物-電池或者鋰-離子-電池。這樣的電池要求遵守特定的電的和物理的參數，用於保證其功能能力並且降低比如由於空載運轉、爆裂或者起火引起的事故危險。常見的電池因而包括用於確定一個或者多個參數的控制儀。
[0003]如果所述特定的參數之一超過或者低於預先確定的閾值或者當前的參數的組合暗示電池的進一步的放電可能導致事故危險或者損失，那麼所述控制儀就會切斷所述電池或者將消息輸出給所述手持式設備中的其它控制元件，以便所述該控制元件改變或者說結束來自所述電池的能量消耗。在有些實施方式中，在所述電池或者手持式設備的方面設置了光學的或者聲學的輸出機構，用於將相應的警告指示輸出給所述手持式設備的使用者。使用者在收到所述警告指示之後可以改變其比如工作速度的形式的工作方式並且就這樣至少能夠實現所述手持式設備的受限制的運行。
[0004]但是光學的或者聲學的信號在使用者使用所述電動的手持式設備的時候並非一定到達使用者處。聲學的信號可以淹沒在環境噪聲或者工作噪聲中並且光學的信號比如可能由於光線關係而不為將注意力集中於其工件上的使用者所注意。此外，聲學的或者光學的輸出元件引起額外的成本。
[0005]US 2008/0180059 Al示出了用於在用電運行的工具的電池中防止故障狀態的技術。電池的過度充電、深度放電、過電流和過熱溫度屬於被測評的故障狀態。為了警告使用者提防這樣的故障狀態，如此運行所述電的驅動馬達的脈寬調製的速度控制，從而產生能夠聽得見的吱喳而鳴的效應。
【發明內容】
[0006]本發明的任務是，如果電的蓄能器的電的功能能力受到了限制，則提供一種得到改進的用於將警告指示輸出給能夠用電運行的手持式設備的使用者的技術。
[0007]本發明藉助於具有獨立權利要求所述特徵的一種方法、一種電腦程式產品和一種電動的手持式設備得到解決。從屬權利要求表明優選的實施方式。
[0008]按本發明的用於對具有驅動馬達和電的蓄能器的電動的手持式設備尤其手持式工具機的運行進行控制的方法，包括確定所述手持式設備中的參數超過閾值的步驟以及如此控制所述驅動馬達的步驟，使得通過所述驅動馬達輸出的轉矩周期性地在第一與第二數值之間波動，其中所述波動的頻率處於能夠聽得見的範圍之下。
[0009]按照本發明，如果所述特定的參數暗示預先確定的警告狀態，則可以將能觸知的或者說觸覺的信號輸出給所述手持式設備的操作人員。所述警告狀態尤其可以包括所述電的蓄能器的存在的或者面臨的受到限制的功能能力、由於轉矩弓I起的面臨的切斷情況或者所述手持式設備的構件的面臨的熱的損壞。為此，尤其所述驅動馬達或者蓄能器的電流、電壓或者溫度為所述參數所包括。通過能觸知的或者說觸覺的輸出，可以將操作人員的注意力直接引到所述手持式設備的當前的狀態上，而沒有使用在實際的使用中易受幹擾影響的聲學的或者光學的信道。尤其通過所述波動的在能夠聽得見的範圍之下的頻率的選擇，所述聲學的信道可以保持不用，由此可以支持直接的針對手持式設備的緊要性的提示。
[0010]在一種優選的實施方式中，所輸出的轉矩的第一數值相當於能夠由操作人員預選的轉矩並且所述第二數值小於所述第一數值。換句話說，可以周期性地低於由使用者所定義的轉矩預先規定，用於向操作人員指出所述手持式設備的當前的狀態。由此還可以結束使用者剛好藉助於所述手持式設備來實施的工作流程，而同時通過所述驅動馬達的周期性地受到限制的功率來提供不會忽視的警告信號。
[0011]優選所述第二數值相當於零。因而可以周期性接通或者切斷所述驅動馬達，用於保證所述手持式設備的繼續的可使用性，同時能夠以簡單而可靠的方式產生所述觸覺的或者說能觸知的信號。
[0012]在一種實施方式中，可以如此設置用於所述轉矩的數值，使得所述數值的差取決於所述參數與所述閾值之間的差。如果所述特定的參數比如在所述手持式設備的運行的過程中還總是越來越運離所述閾值，那麼作為響應所述驅動馬達的轉矩波動就會變得越來越大。由此能夠將報警或者說提示信號的緊迫性傳達給操作人員。
[0013]在另一種能夠與前面提到的實施方式相組合的實施方式中，也可以根據所述參數與所述閾值之間的差來改變所述頻率。在這種情況下，所述頻率可以隨著所述參數的離開閾值的間距的增加而降低或者提高。
[0014]在一種進一步優選的實施方式中，此外所述方法包括如此設置所述第一數值和第二數值的步驟，使得所輸出的轉矩的平均值相當於零，如果所述參數以預先確定的程度超出所述閾值。所述預先確定的程度可以通過另一個與所述第一閾值隔開的第二閾值構成。在效應中，所述電動的手持式設備會將或多或少有力的振動暴露出來，其中在實際上取消了用於原來所設想的用途的可使用性。
[0015]由此可以非常明確地設計所述警告或者說報警信號，同時對於所述蓄能器來說大大降低了電的負荷。
[0016]在所述參數經過所述閾值之後在預先確定的持續時間之後，可以將所述數值彼此等同起來。因而在預先確定的持續時間之後又可以調節所述手持式設備的振動。由此可以決定，在當前的情況中是應該繼續工作流程還是不交由所述操作人員來決定。在一些情況中工作流程的中斷會導致工作結果變差，在這些情況中可以以這種方式來防止所述工作流程由於所輸出的警告信號而失敗。
[0017]如果所述參數以預先確定的程度超出所述閾值，那也可以切斷所述驅動馬達。由此可以實現第三閾值，在掃過所述閾值時出於安全原因沒有困難地調節所述手持式設備的運行。由此可以保證所述手持式設備的運行可靠性。
[0018]按本發明的電腦程式產品包括用於程序代碼段，所述程序代碼段用於在所述電腦程式產品在處理裝置上運行或者保存在計算機可讀的數據載體上時實施所描述的方法。[0019]按本發明的電動的手持式設備包括電的蓄能器、用於由所述電的蓄能器來進行運行的驅動馬達以及控制機構，所述控制機構用於確定所述手持式設備中的參數超出閾值並且用於如此控制所述驅動馬達的運行，使得通過所述驅動馬達輸出的轉矩周期性地在第一與第二數值之間波動，其中所述波動的頻率處於能夠聽到的範圍之下。
[0020]所述手持式設備可以有助於在存在所述電的蓄能器的故障或者說降低了的功能能力時也至少部分地維持操作人員的生產率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]現在參照附圖對本發明進行詳細解釋，其中:
圖1是電動的手持式設備；並且
圖2是用於對圖1的手持式設備進行控制的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]圖1示出了電動的手持式設備100。在當前的示範性的實施方式中，所述手持式設備100是手持式工具機尤其是蓄電池螺釘機；但是在其它的實施方式中也比如可以包括電鋸或者其它的能夠用電運行的設備。
[0023]所述手持式設備100包括殼體105，在該殼體105中布置了控制機構110、驅動馬達115、可選的傳動機構120和操縱開關125。蓄能器130安置在所述殼體105的上面或裡面，其中所述蓄能器130優選可以在不打開所述殼體105的情況下更換。
[0024]所述控制機構110設置用於根據所述操縱開關125的信號來控制所述驅動馬達115。在一種優選的實施方式中，所述操縱開關125設置用於支持多個不同的級，用於以不同的速度來運行所述驅動馬達115。在一種優選的實施方式中設置了選擇元件135，用於預先給定可以通過所述手持式設備100來輸出的最大的轉矩。
[0025]設置了監控機構140，用於確定所述手持式設備100中的一個或者多個參數並且必要時將其彼此聯結起來。所述監控機構140可以是所述控制機構110的或者能夠從所述手持式設備100上移走的蓄能器130的一部分。所述監控機構140比如可以檢測所述蓄能器130的單個的能量電池的電壓、所述蓄能器130的總電壓、所述手持式設備100的至少一個構件(比如所述蓄能器130的能量電池、所述驅動馬達115、所述控制機構110的MOSFET(金屬氧化物半導體場效應電晶體)等等)的溫度、所述蓄能器130和/或驅動馬達115的總溫度或者電流。在一種實施方式中，所述監控機構140設置用於在電方面將所述蓄能器130從所述手持式設備上分開，如果所述特定的參數提示所述蓄能器130的一種狀態，在該狀態中進一步的電的能量消耗可能會導致持久的損壞或者對於環境的危害。
[0026]所述控制機構110設置用於將所述監控機構140的參數與預先確定的閾值進行比較並且根據所述比較情況來如此操控所述驅動馬達動115，從而在所述手持式設備100的運行的過程中所輸出的轉矩經受了低頻的波動，用於使所述手持式設備100的操作人員注意到所述特定的參數的狀態。
[0027]圖2示出了用於對圖1的手持式設備100進行控制的方法200的流程圖。所述方法200尤其設置用於通過所述控制機構110來執行。所述控制機構110可以包括能夠編程的微型計算機，其中所述方法200可以以電腦程式產品的形式來實現。[0028]所述方法200在步驟205中開始，在該步驟205中所述驅動馬達動115被切斷。在接下來的步驟210中確定，所述操縱開關125被激活。而後確定一種參數，該參數指出所述電的蓄能器130的電的負荷。如上面參照圖1的手持式設備100中的監控機構140所描述的那樣，比如所述電的參數可以代表著所述手持式設備100中的電流或者溫度。在此認為，所述參數越高，所述蓄能器130的功能能力就越小或者說就越要迫切地結束來自所述蓄能器130的進一步的能量消耗，用於避免所述蓄能器130的過負荷。
[0029]為了形成所述參數，比如在NTC的電壓的基礎上確定溫度時相應地對經過掃描的數值進行處理。在這種情況下，所述參數可以藉助於負的縮放因數從所述數值中確定，用於將較高的參數分配給較低的功能能力。在其它的實施方式中，較高的參數以相反的方式則暗示所述蓄能器130的較高的功能能力。
[0030]下面將所述特定的參數與一個或者多個閾值S1、S2、S3或者S4進行比較，其中在不限制普遍性的情況下在這裡認為，適用這一點:S1〈S2〈S3〈S4。
[0031]如果所述特定的參數處於所述第一閾值SI之下，那麼這就暗示所述電的蓄能器130的沒有降低的功能能力。這種狀態可以被理解為正常運行。如果所述參數處於所述第一閾值SI之上，那就可以區分多種不同的情況。但是，在更為簡單的實施方式中，也可以取消下面所描述的情況中的一種或者幾種情況的確定。
[0032]在通過步驟220表示的第一種情況中，所述特定的參數處於所述第一閾值SI之上，但是還處於所述第二閾值S2之下。在這種情況下，在接下來的步驟225中操控所述驅動馬達115，用於輸出轉矩，所述轉矩周期性地在兩個數值Wl與W2之間波動。在一種實施方式中，在此所述數值Wl、W2可以相當於零。所述波動頻率在此處於對於人來說能夠聽得見的範圍之下，但是處於能夠在觸覺方面感覺到的範圍之內，比如處於大約IOHz之下並且大約IHz之上。所述方法200在步驟230中繼續進行，用於檢查是否所述操縱開關125被停用。如果不是這種情況，那麼所述方法200就返回到步驟215並且重新連續進行。只要所述特定的參數處於所述閥值SI與S2之間，那麼所述方法200就連續經過所述步驟220和225的分支，其中維持所述轉矩的低頻的波動。
[0033]但是如果在步驟230中將所述操縱開關125停用，那就可以在步驟235中緊接著或者在再振動的階段結束之後切斷所述驅動馬達110。隨後可以自步驟205起重新連續運行所述方法200。
[0034]在通過步驟240表示的第二種情況中，所述特定的參數處於所述閾值S2與S3之間。在所述方法200的第一種變型方案中，而後在步驟245中根據所述特定的參數超出所述第二閾值S2多少或者說所述參數離開所述第三閾值S3多遠來改變所述分支220和225的轉矩波動的頻率。隨著所述參數的在閾值S2和S3之間的增長，因而所述轉矩波動的頻率會上升或者下降。
[0035]在另一種能夠與步驟245的所提到的變型方案相組合的變型方案中，在步驟250中根據所述特定的參數的離開所述閾值S2或者S3之一的間距來將所述數值Wl和W2設置得彼此更加靠近或者說彼此更加遠離。對於所述數值Wl或者W2的提高的間距來說，所述轉矩波動的能夠感覺到的幅度可以更大一些，而對於Wl與W2之間的更小的間距來說所述
幅度可以更小一些。
[0036]緊隨在所述步驟245、250中的每個步驟後面，在步驟230中進行上面所描述的檢查並且所述方法200可以重新連續進行。在此，當所述特定的參數處於所述閾值S2與S3之間時連續進行所述步驟240、245或者說250的分支。
[0037]在通過步驟255表示的第三種情況中，所述特定的參數處於所述第三閾值S3之上。鑑於此，在步驟260中如此設置所述數值W1、W2，使得平均的通過所述驅動馬達115輸出的轉矩具有數值零。換句話說，可以交替地沿不同的旋轉方向來操控所述驅動馬達115。通常不再有意義地將通過所述手持式設備100輸出的旋轉運動用於一種工作流程，從而通過這種方式可以將緊迫的針對過負荷的提示發送給操作人員，其中所述手持式設備設置用於所述工作流程。
[0038]所述方法200可以從步驟260繼續進行到步驟230並且必要時如上面所解釋的一樣重新連續進行。在另一種實施方式中，可以在步驟265中以所描述的方式繼續運行所述驅動馬達115，直到經過了預先確定的時間比如大約10秒鐘。如果到那時還沒有將所述操縱開關125停用，那就可以在步驟270中切斷所述驅動馬達115。在另一種實施方式中，也可以緊接在超過所述第三閾值S3或者說處於所述第三閾值S3之上的第四閾值S4這個情況之後切斷所述驅動馬達115。
[0039]不需要實施所述方法200的所有示出的步驟205到270。比如僅僅實施所示出的連接到步驟215上的路徑中的一條路徑或者兩條路徑可能就已足夠。在其它的實施方式中，也可以如本領域的技術人員能夠沒有困難地看出的一樣來改變所述步驟205到270的順序。
【權利要求】
1.用於對具有驅動馬達(115)和電的蓄能器(130)的電動的手持式設備(100)尤其手持式工具機的運行進行控制的方法(200)，包括以下步驟: -確定(220)所述手持式設備(100)中的參數超過閾值(S1、S2、S3)； -如此控制(225)所述驅動馬達，使得通過所述驅動馬達輸出的轉矩周期性地在第一(Wl)與第二數值(W2)之間波動， -其中所述波動的頻率處於能夠聽得見的範圍之下。
2.按權利要求1所述的方法(200)，其中所述第一數值(Wl)相當於能夠通過操作人員來預選的轉矩並且所述第二數值(W2)小於所述第一數值(Wl)。
3.按權利要求2所述的方法(200)，其中所述第二數值(W2)相當於零。
4.按前述權利要求中任一項所述的方法(200)，此外包括如此設置(250)所述數值(Wl、W2 )，使得所述數值(Wl、W2 )的差取決於所述參數與所述閾值(S1、S2、S3 )之間的差。
5.按前述權利要求中任一項所述的方法(200)，此外包括根據所述參數與所述閾值(S1、S2、S3 )之間的差來改變(245 )所述頻率。
6.按前述權利要求中任一項所述的方法(200)，此外包括如此設置(260)所述第一和第二數值(W1、W2)，使得所輸出的轉矩的平均值相當於零，如果所述參數以預先確定的程度超出所述閾值(S1、S2、S3)。
7.按前述權利要求中任一項所述的方法(200)，此外包括在所述參數經過所述閾值(S1、S2、S3)之後在預先確定的持續時間(265)之後將所述數值(Wl、W2)等同起來(270)。
8.按前述權利要求中任一項所述的方法(200)，此外包括確定(255)所述參數以預先確定的程度超出所述閾值並且切斷(270)所述驅動馬達(130)。
9.具有程序代碼段的電腦程式產品，所述程序代碼段用於在所述電腦程式產品在處理裝置上運行或者保存在計算機可讀的數據載體上時實施按前述權利要求中任一項所述的方法(200)。
10.電動的手持式設備(100)尤其手持式工具機，包括； -電的蓄能器(130); -用於由所述電的蓄能器(130)來進行運行的驅動馬達(115)； -控制機構(11)，該控制機構用於確定所述手持式設備(100)中的參數超出閾值(S1、S2、S3)並且用於如此控制所述驅動馬達(115)的運行，使得通過所述驅動馬達(115)輸出的轉矩周期性地在第一(Wl)與第二數值(W2)之間波動，其中所述波動的頻率處於能夠聽到的範圍之下。
【文檔編號】B25F5/00GK103522262SQ201310265897
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月28日 優先權日:2012年6月29日
【發明者】H.勒姆 申請人:羅伯特·博世有限公司