DE102014117091A1

DE102014117091A1 - Motorsteuerung mit einer Funktion zur Erfassung von Auffälligkeiten der Kraftübertragungseinheit zwischen Motor und Hauptwelle

Info

Publication number: DE102014117091A1
Application number: DE102014117091.1A
Authority: DE
Inventors: c/o FANUC CORPORATION Okita Tadashi; c/o FANUC CORPORATION Tajima Daisuke
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2034-11-22
Also published as: CN104669028B; DE102014117091B4; CN104669028A; US9356550B2; JP2015106936A; JP5832509B2; US20150145460A1

Abstract

Eine Motorsteuerung 1, die die Drehung eines Motors 2 steuert, dessen Drehmoment über eine Kraftübertragungseinheit 4 auf eine Hauptwelle 3 übertragen wird, umfasst: eine Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 11, die den Drehwinkel des Motors 2 erfasst; eine Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 12, die den Drehwinkel der Hauptwelle 3 erfasst; eine Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13, die ein Einzelumdrehungssignal erfasst, das immer dann ausgegeben wird, wenn sich die Hauptwelle 3 ein einziges Mal gedreht hat; eine Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14, die die Drehzahl des Motors 2 aus dem Drehwinkel des Motors 2 berechnet; eine Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15, die die Drehzahl der Hauptwelle 3 aus dem Drehwinkel der Hauptwelle 3 berechnet; und eine Störungsfeststelleinheit 18, in der, wenn die Größe einer Veränderung des Drehwinkels des Motors 2, die zwischen dem Zeitpunkt erfasst wird, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erfasst wird, von einem ersten Bereich abweicht, oder wenn die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 von einem zweiten Bereich abweicht, eine Störung in der Kraftübertragungseinheit 4 festgestellt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Motorsteuerung mit einer Funktion zur Erfassung von Störungen einer Kraftübertragungseinheit zwischen einem Motor und einer Hauptwelle.
Beschreibung des Stands der Technik
Es ist bekannt, bei einer Werkzeugmaschine Störungen zu erfassen, etwa einen Schlupf, der in einer Kraftübertragungseinheit wie einem Riemen auftritt, der das Drehmoment eines Motors auf eine Hauptwelle überträgt.
Beispielsweise ist in der ungeprüften japanischen Patentschrift Nr. 2010-137310 eine Vorrichtung beschrieben, die eine Störung bei einem Riemen erkennt, wobei ein Sensor verwendet wird, der die Lastinformation eines Motors und den Zustand eines Antriebsriemens erfasst.
Beispielsweise ist in der ungeprüften japanischen Patentschrift Nr. S61-103750 ein Störungserkennungsverfahren beschrieben, bei dem die Drehzahl einer Hauptwelle und die Drehzahl eines Motors verglichen werden. Weicht die Differenz zwischen der Drehzahl der Hauptwelle und der Drehzahl eines Motors von der Drehzahldifferenz ab, in die ein vorbestimmtes Drehzahluntersetzungsverhältnis zwischen Motor und Hauptwelle einbezogen ist, so wird festgestellt, dass eine Störung in einer Kraftübertragungseinheit zwischen Hauptwelle und Motor vorliegt.
Beispielsweise ist in der ungeprüften japanischen Patentschrift Nr. 2003-94289 ein Störungserkennungsverfahren beschrieben, bei dem ein Schlupfverhältnis berechnet wird, indem die Drehzahl einer Hauptwelle und die Drehzahl eines Motors überwacht wird, um einen Schlupf zu erkennen, der von vorbestimmten Bedingungen abweicht.
Beispielsweise ist in der ungeprüften japanischen Patentschrift Nr. 2005-246534 ein Verfahren beschrieben, in dem eine befohlenen Anzahl Umdrehungen eines Controllers und eine tatsächliche Anzahl Umdrehungen einer Hauptwelle verglichen werden. Dauert ein Zustand, in dem das Verhältnis einen zulässigen Wert überschreitet, für eine zulässige Zeitspanne an, so wird der Zustand als gestört beurteilt und der Hauptwellenmotor angehalten.
Man kennt beispielsweise auch ein Störungserkennungsverfahren, das ein Mittel umfasst, das ein Einzelumdrehungssignal erkennt, das immer dann ausgegeben wird, wenn sich eine Hauptwelle ein einziges Mal gedreht hat, wobei die Größe der Veränderung des Drehwinkels eines Motors zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erkannt wird, berechnet wird. Weicht die Größe der Veränderung des Motordrehwinkels jeweils zwischen zwei Einzelumdrehungssignalen von vorbestimmten Bedingungen ab, so wird festgestellt, dass eine Unregelmäßigkeit in einer Kraftübertragungseinheit zwischen der Hauptwelle und dem Motor aufgetreten ist.
Bei dem Verfahren, in dem eine Störung in einer Kraftübertragungseinheit, etwa einem Riemen oder einem Zahnrad zwischen einer Hauptwelle und einem Motor dadurch erfasst wird, dass man ein Vergleichsergebnis zwischen der Drehzahl der Hauptwelle und der Drehzahl des Motors verwendet, ist zum Unterdrücken des Einflusses eines kurzzeitigen Schlupfs in der Kraftübertragungseinheit der Einsatz eines Filters für die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Hauptwelle und der Motordrehzahl notwendig, und der Störungserkennungsvorgang erfolgt unter Verwendung der Daten nach der Filterung. Dabei tritt jedoch die Schwierigkeit auf, dass eine Erkennungsverzögerung aufgrund der Filterzeitkonstante auftritt, und dass Zeit zum Erkennen der Störung insbesondere dann erforderlich ist, wenn sich der Motor und die Hauptwelle mit hoher Drehzahl drehen.
Bei einem Verfahren, bei dem die Störung einer Kraftübertragungseinheit zwischen einer Hauptwelle und einem Motor mit Hilfe des Ausmaßes der Veränderung des Motordrehwinkels zwischen je zwei Einzelumdrehungssignalen der Hauptwelle erkannt wird, ist dagegen die Verzögerung beim Erfassen einer Störung bei sich schnell drehendem Motor und sich schnell drehender Hauptwelle gering, da das genannte Filter nicht verwendet werden muss. Es tritt jedoch das Problem auf, dass eine Verzögerung beim Erkennen der Störung auftreten kann, wenn sich der Motor und die Hauptwelle mit geringer Drehzahl drehen, da der Störungserkennungsvorgang nur dann ausgeführt wird, wenn ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Hinsichtlich der angesprochenen Probleme ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Motorsteuerung bereitzustellen, die eine Störungserkennungsfunktion aufweist, die eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit zwischen einem Motor und einer Hauptwelle über dem gesamten Drehzahlbereich des Motors und der Hauptwelle stabil erfassen kann.
Zum Erfüllen der obigen Aufgabe umfasst eine Motorsteuerung, die die Drehung eines Motors steuert, dessen Drehmoment über eine Kraftübertragungseinheit auf eine Hauptwelle übertragen wird:
eine Motordrehwinkel-Erfassungseinheit, die den Drehwinkel des Motors erfasst;
eine Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit, die den Drehwinkel der Hauptwelle erfasst;
eine Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit, die ein Einzelumdrehungssignal erfasst, das immer dann ausgegeben wird, wenn sich die Hauptwelle ein einziges Mal gedreht hat;
eine Motordrehzahl-Berechnungseinheit, die die Drehzahl des Motors aus dem erfassten Drehwinkel des Motors berechnet;
eine Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit, die die Drehzahl der Hauptwelle aus dem erfassten Drehwinkel der Hauptwelle berechnet; und
eine Störungsfeststelleinheit, in der, wenn die Größe einer Veränderung des Motordrehwinkels, die zwischen dem Zeitpunkt erfasst wird, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erfasst wird, von einem ersten Bereich abweicht, oder wenn die Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Hauptwellendrehzahl von einem zweiten Bereich abweicht, eine Störung in der Kraftübertragungseinheit festgestellt wird.
Die Motorsteuerung umfasst:
eine erste vorläufig feststellende Einheit, in der, wenn die Größe der Veränderung des Motordrehwinkels, die zwischen dem Zeitpunkt erfasst wird, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erfasst wird, von dem ersten Bereich abweicht, vorläufig festgestellt wird, dass in der Kraftübertragungseinheit eine Störung aufgetreten ist; und
eine zweite vorläufig feststellende Einheit, in der, wenn die Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Hauptwellendrehzahl von dem zweiten Bereich abweicht, vorläufig festgestellt wird, dass in der Kraftübertragungseinheit eine Störung aufgetreten ist,
wobei in der Störungsfeststelleinheit, wenn wenigstens eine der ersten vorläufig feststellenden Einheit und der zweiten vorläufig feststellenden Einheit vorläufig feststellt, dass in der Kraftübertragungseinheit eine Störung aufgetreten ist, festgestellt wird, dass eine Störung in der Kraftübertragungseinheit vorliegt.
In der Motorsteuerung enthält die zweite vorläufig feststellende Einheit ein Filter, das Rauschen, das durch einen Schlupf in der Kraftübertragungseinheit zwischen dem Motor und der Hauptwelle verursacht wird, von der Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Hauptwellendrehzahl entfernt, und sie stellt vorläufig fest, dass in der Kraftübertragungseinheit eine Störung vorliegt, wenn die Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Hauptwellendrehzahl, von der das Rauschen durch das Filter entfernt wurde, vom zweiten Bereich abweicht,
wobei in der Störungsfeststelleinheit, wenn irgend eine der ersten vorläufig feststellenden Einheit und der zweiten vorläufig feststellenden Einheit vorläufig feststellt, dass in der Kraftübertragungseinheit eine Störung aufgetreten ist, festgestellt wird, dass in der Kraftübertragungseinheit eine Störung vorliegt.
Wird in der Motorsteuerung von der Störungsfeststelleinheit erkannt, dass sowohl die erste vorläufig feststellende Einheit als auch die zweite vorläufig feststellende Einheit vorläufig feststellen, dass in der Kraftübertragungseinheit eine Störung aufgetreten ist, so kann man feststellen, dass in der Kraftübertragungseinheit eine Störung vorliegt.
In der Motorsteuerung können der erste Bereich und der zweite Bereich jeweils abhängig vom Drehzahl-Untersetzungsverhältnis zwischen der Motordrehzahl und der Hauptwellendrehzahl und einer gewünschten zulässigen Abweichung vorgeschrieben werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Man versteht die Erfindung mit Hilfe der folgenden beigegebenen Zeichnungen besser.
Es zeigt:
1 ein Prinzip-Blockdiagramm einer Motorsteuerung;
2 ein Flussdiagramm eines Arbeitsablaufs der Motorsteuerung in 1;
3 ein Prinzip-Blockdiagramm eines ersten Beispiels einer Motorsteuerung;
4 ein Flussdiagramm eines Arbeitsablaufs der Motorsteuerung des ersten Beispiels in 3;
5 ein Prinzip-Blockdiagramm eines zweiten Beispiels einer Motorsteuerung; und
6 ein Flussdiagramm eines Arbeitsablaufs der Motorsteuerung des zweiten Beispiels in 5.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Mit Hilfe der Zeichnungen wird eine Motorsteuerung beschrieben, die eine Erfassungsfunktion für Störungen in einer Kraftübertragungseinheit zwischen einem Motor und einer Hauptwelle aufweist. Man beachte jedoch, dass die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Zeichnungen und Ausführungsformen eingeschränkt ist.
1 zeigt ein Prinzip-Blockdiagramm einer Motorsteuerung. Im Weiteren sind Komponenten, die mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, Komponenten mit gleicher Funktion. Im Folgenden wird ein Beispiel einer Werkzeugmaschine erklärt, bei der das Drehmoment eines Motors 2 über eine Kraftübertragungseinheit 4 auf eine Hauptwelle 3 übertragen wird, wobei der Motor 2 von einer Motorsteuerung 1 in Drehung versetzt wird. Beispiele für die Kraftübertragungseinheit 4 sind ein Riemen und ein Zahnrad.
Die Antriebsleistung des Motors 2, der es ermöglicht, die Hauptwelle 3 über die Kraftübertragungseinheit 4 in Drehung zu versetzen, wird von einem Wechselrichter 10 für die Hauptwelle erzeugt. Der Hauptwellen-Wechselrichter 10 enthält eine Hauptschaltungseinheit 21, in der eine Brückenschaltung aus Halbleiter-Schaltbauteilen aufgebaut ist. Der Hauptwellen-Wechselrichter 10 formt von einem Gleichrichter (nicht dargestellt) eingegebenen Gleichstrom in dreiphasigen Wechselstrom mit einer gewünschten Spannung und einer gewünschten Frequenz um, damit der Motor 2 in Drehung versetzt wird, und zwar durch Schaltvorgänge der Halbleiter-Schaltbauteile in der Hauptschaltungseinheit 21 abhängig von einem Ansteuerbefehl, den eine numerische Steuerungseinheit (nicht dargestellt) in der Motorsteuerung 1 erzeugt. Der Motor 2 arbeitet mit dem gelieferten dreiphasigen Wechselstrom, dessen Spannung und Frequenz variabel sind. Das Drehmoment des Motors 2 wird über die Kraftübertragungseinheit 4 auf die Hauptwelle 3 übertragen, wodurch die Hauptwelle 3 in Drehung versetzt wird. In der Regel ist der Motor 2 mit einem Motordrehwinkel-Detektor 31 versehen, beispielsweise einem rotierenden Geber, der den Drehwinkel eines Läufers (nicht dargestellt) erfasst. Die Hauptwelle 3 ist mit einem Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32 ausgestattet, beispielsweise einem rotierenden Geber, der den Drehwinkel der Hauptwelle erfasst. Der Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32 erfasst den Drehwinkel der Hauptwelle 3 und gibt zusätzlich ein Einzelumdrehungssignal aus, das nach jeder Umdrehung der Hauptwelle 3 angibt, dass sich die Hauptwelle 3 ein einziges Mal gedreht hat. In der Motorsteuerung 1 wird der Drehbetrieb des Motors 2 mit Hilfe der Information kontrolliert, die aus dem Motordrehwinkel und dem Hauptwellen-Drehwinkel vom Motordrehwinkel-Detektor 31 und dem Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32, dem Einzelumdrehungssignal usw. besteht.
Zum Erfassen einer Störung in der Kraftübertragungseinheit 4 zwischen dem Motor 2 und der Hauptwelle 3 enthält die Motorsteuerung 1: eine Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 11; eine Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 12, eine Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13; eine Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14; eine Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15; eine erste vorläufig feststellende Einheit 16; eine zweite vorläufig feststellende Einheit 17; und eine Störungsfeststelleinheit 18.
Die Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 11 erfasst Information über den Drehwinkel des Motors 2, die der Motordrehwinkel-Detektor 31 ausgibt.
Die Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 12 erfasst Information über den Drehwinkel der Hauptwelle 3, die der Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32 ausgibt.
Die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 erfasst das Einzelumdrehungssignal der Hauptwelle 3, die der Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32 ausgibt.
Die Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14 berechnet die Drehzahl des Motors 2 aus der Information über den Drehwinkel des Motors 2, die die Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 11 erfasst. Die Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14 erhält beispielsweise die Drehzahl des Motors 2 durch Differenzieren des Drehwinkels des Motors 2.
Die Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15 berechnet die Drehzahl der Hauptwelle 3 aus der Information über den Drehwinkel der Hauptwelle 3, die die Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 12 erfasst. Die Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15 erhält beispielsweise die Drehzahl der Hauptwelle 3 durch Differenzieren des Drehwinkels der Hauptwelle 3.
Die erste vorläufig feststellende Einheit 16 berechnet die Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2, den die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 zwischen dem Zeitpunkt erfasst, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und sie stellt fest, ob die Größe der Veränderung vom ersten Bereich abweicht. Der erste Bereich wird abhängig von einem Untersetzungsverhältnis voreingestellt, das in der Werkzeugmaschine zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 vorgeschrieben ist, abhängig von einer in der Verarbeitung zulässigen Abweichung, usw. Weicht die berechnete Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2 vom ersten Bereich ab, so stellt die erste vorläufig feststellende Einheit 16 vorläufig fest, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung aufgetreten ist.
Die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 berechnet eine Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 und stellt fest, ob die Differenz vom zweiten Bereich abweicht. Der zweite Bereich wird abhängig von einem Untersetzungsverhältnis voreingestellt, das in der Werkzeugmaschine zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 vorgeschrieben ist, abhängig von einer in der Verarbeitung zulässigen Abweichung, usw. Weicht die berechnete Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 vom zweiten Bereich ab, so stellt die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 vorläufig fest, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung aufgetreten ist.
Wird in der Störungsfeststelleinheit 18 erkannt, dass zumindest entweder die erste vorläufig feststellende Einheit 16 oder die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 vorläufig feststellen, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung aufgetreten ist, so wird endgültig festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung aufgetreten ist. Weicht anders ausgedrückt in der Störungsfeststelleinheit 18 eine Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2, den die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 zwischen dem Zeitpunkt erfasst, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erkannt wird, vom ersten Bereich ab, oder weicht die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 vom zweiten Bereich ab, so wird festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung aufgetreten ist. Die Störungsfeststelleinheit 18 kann eine Bedienperson mit Hilfe einer Meldeeinheit (nicht dargestellt) wie einer Anzeige, einer Lampe oder einem Summer über das Feststellergebnis informieren, oder das Feststellergebnis kann in einer Ablagevorrichtung gespeichert werden, beispielsweise einer Festplatte oder einem Speicher. Wahlweise kann das Feststellergebnis in Form von Daten verwendet werden, wenn eine Störung auftritt und diverse Störungsbehebungsvorgänge in der Werkzeugmaschine ausgeführt werden.
Die Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14, die Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15, die erste vorläufig feststellende Einheit 16, die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 und die Störungsfeststelleinheit 18 können beispielsweise in Form eines Softwareprogramms aufgebaut sein oder sie können durch eine Kombination aus elektronischen Schaltungen und Softwareprogrammen umgesetzt sein. Beispielsweise sind die Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14, die Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15, die erste vorläufig feststellende Einheit 16, die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 und die Störungsfeststelleinheit 18 in Form eines Softwareprogramms aufgebaut, und die Arithmetikverarbeitungseinheit in der Motorsteuerung 1 arbeitet gemäß dem Softwareprogramm, damit die Funktionen der genannten Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14, der Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15, der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16, der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17 und der Störungsfeststelleinheit 18 verwirklicht werden. Damit kann eine vorhandene Motorsteuerung, an die eine Motordrehwinkel-Erfassungseinheit oder eine Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit angeschlossen ist, für die Erfindung verwendet werden, indem man zusätzlich ein Softwareprogramm für die genannte Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14, die Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15, die erste vorläufig feststellende Einheit 16, die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 und die Störungsfeststelleinheit 18 installiert.
Wahlweise können die genannte Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14, die Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15, die erste vorläufig feststellende Einheit 16, die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 und die Störungsfeststelleinheit 18 in einem Gehäuse untergebracht werden, damit ein einziger Störungserkenner verwirklicht wird. In diesem Fall kann ein Störungserkenner zusätzlich an der vorhandenen Motorsteuerung angebracht werden, die mit einer Motordrehwinkel-Erfassungseinheit oder einer Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit verbunden ist.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Arbeitsablaufs der Motorsteuerung in 1.
Im Schritt S101 erfasst die Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 11 Information über den Drehwinkel des Motors 2, die der Motordrehwinkel-Detektor 31 ausgibt.
Im Schritt S102 erfasst die Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 12 Information über den Drehwinkel der Hauptwelle 3, die der Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32 ausgibt. Die durch die Verarbeitung im Schritt S101 erhaltene Information über den Drehwinkel des Motors 2 und die durch die Verarbeitung im Schritt S102 erhaltene Information über den Drehwinkel des Motors 2 werden gleichzeitig von dem Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 31 und der Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 32 ausgegeben.
Im Schritt S103 erfasst die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 ein Einzelumdrehungssignal der Hauptwelle 3, das der Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32 ausgibt.
Im Schritt S104 berechnet die erste vorläufig feststellende Einheit 16 eine Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2, den die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 zwischen dem Zeitpunkt erfasst, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und sie stellt fest, ob die Größe der Veränderung vom ersten Bereich abweicht. Die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 ein Einzelumdrehungssignal erkennt, und dem Zeitpunkt, zu dem sie das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erkennt, entspricht der Zeitdauer für eine Umdrehung der Hauptwelle 3.
Wird im Schritt S104 in der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 festgestellt, dass die Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2 vom ersten Bereich abweicht, so wird im Schritt S105 vorläufig festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung aufgetreten ist.
Wird im Schritt S104 in der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 festgestellt, dass die Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2 nicht vom ersten Bereich abweicht, so wird im Schritt S106 vorläufig festgestellt, dass die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand ist.
Im Schritt S107 berechnet die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3. Nach dem Ausführen der Erfassungsverarbeitung der Information über den Drehwinkel des Motors 2 durch die Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 11 im Schritt S101 und der Erfassungsverarbeitung des Drehwinkels der Hauptwelle 3 durch die Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 12 im Schritt S102 und vor dem Ausführen der Berechnungsverarbeitung für die Drehzahldifferenz im Schritt S107 werden die Berechnungsverarbeitung für die Drehzahl des Motors 2 durch die Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14 und die Berechnungsverarbeitung für die Drehzahl der Hauptwelle 3 durch die Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15 vorgenommen.
Im Schritt S108 prüft die zweite vorläufig feststellende Einheit 17, ob die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 vom zweiten Bereich abweicht.
Wird im Schritt S108 in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17 festgestellt, dass die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 vom zweiten Bereich abweicht, so wird im Schritt S109 vorläufig festgestellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist.
Wird im Schritt S108 in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17 festgestellt, dass die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 nicht vom zweiten Bereich abweicht, so wird im Schritt S110 vorläufig festgestellt, dass die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand ist.
Im Schritt S111 prüft die Störungsfeststelleinheit 18, ob zumindest entweder die erste vorläufig feststellende Einheit 16 oder die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 vorläufig feststellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist.
Hat im Schritt S111 die Störungsfeststelleinheit 18 erkannt, dass zumindest entweder die erste vorläufig feststellende Einheit 16 oder die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 vorläufig feststellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist, so wird endgültig festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung vorliegt.
Hat im Schritt S111 die Störungsfeststelleinheit 18 erkannt, dass sowohl die erste vorläufig feststellende Einheit 16 als auch die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 vorläufig feststellt, dass die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand ist, so wird im Schritt S113 endgültig festgestellt, dass die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand ist. Daraufhin wird zum Schritt S101 zurückgegangen und die beschriebene Verarbeitung wird wiederholt ausgeführt.
3 zeigt ein Prinzip-Blockdiagramm eines ersten Beispiels der Motorsteuerung. Im ersten Beispiel ist die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 mit einem Filter 19 ausgestattet. Das Filter 19 entfernt Rauschen, das durch einen Schlupf in der Kraftübertragungseinheit 4 zwischen dem Motor 2 und der Hauptwelle 3 verursacht wird, aus der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3. Da das Rauschen einen Hochfrequenzanteil enthält, ist das Filter 19 als Tiefpassfilter ausgelegt. In der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 wird das Filter auf Daten der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 angewendet. Anhand der gefilterten Daten wird untersucht, ob die Differenz vom zweiten Bereich abweicht.
Obwohl in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 das Filter auf die Daten der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 angewendet wird, ist die Zeitkonstante des Filters nicht zu groß. Dies hat den Vorteil, dass die Verzögerungswirkung auf die Störungserkennung gering ist, wenn sich der Motor 2 und die Hauptwelle 3 mit geringer Drehzahl drehen.
In der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 wird die Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2 berechnet, die die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 zwischen dem Zeitpunkt erfasst, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und es wird untersucht, ob die Größe der Veränderung vom ersten Bereich abweicht. Da in der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 kein Filter wie in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 verwendet wird, ist die Störungserkennungsverzögerung gering, wenn sich der Motor und die Hauptwelle mit hoher Drehzahl drehen. Da das Intervall, in dem ein Einzelumdrehungssignal der Hauptwelle 3 erfasst wird, ein Zyklus ist, hat man den Vorteil, dass die Störungserkennung rasch und ohne Verzögerung erfolgen kann, und zwar auch dann, wenn sich der Motor 2 und die Hauptwelle 3 mit hoher Drehzahl drehen.
Drehen sich anders formuliert der Motor 2 und die Hauptwelle 3 mit geringer Drehzahl, so ist die Störungserkennungsverzögerung in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 geringer als in der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16, und die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 kann das Vorliegen einer Störung in der Kraftübertragungseinheit 4 früher erkennen. Drehen sich der Motor 2 und die Hauptwelle 3 mit hoher Drehzahl, so ist die Störungserkennungsverzögerung in der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 geringer als in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1, und die erste vorläufig feststellende Einheit 16 kann das Vorliegen einer Störung in der Kraftübertragungseinheit 4 früher erkennen. Daher ist im ersten Beispiel die Störungsfeststelleinheit 18-1 so aufgebaut, dass sie die Vorteile sowohl der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 als auch der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 ausnutzt und die Störungserkennung für die Kraftübertragungseinheit 4 von der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 vorgenommen wird, wenn sich der Motor 2 und die Hauptwelle 3 mit hoher Drehzahl drehen, und von der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 vorgenommen wird, wenn sich der Motor 2 und die Hauptwelle 3 mit geringer Drehzahl drehen. Wird anders ausgedrückt in der Störungsfeststelleinheit 18-1 erkannt, dass entweder die erste vorläufig feststellende Einheit 16 oder die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 vorläufig feststellt, dass eine Störung in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist, so wird endgültig festgestellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 vorliegt. Ist die Störungsfeststelleinheit 18-1 so aufgebaut, dass, wenn eine Störung in der Kraftübertragungseinheit 4 dann auftritt, wenn sich der Motor 2 und die Hauptwelle 3 mit geringer Drehzahl drehen, die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 das Auftreten der Störung vor der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 erkennt, so stellt die Störungsfeststelleinheit 18-1 fest, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung vorliegt, und wenn eine Störung in der Kraftübertragungseinheit 4 dann auftritt, wenn sich der Motor 2 und die Hauptwelle 3 mit hoher Drehzahl drehen, die erste vorläufig feststellende Einheit 16 das Auftreten der Störung vor der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 erkennt, so stellt die Störungsfeststelleinheit 18-1 fest, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung vorliegt. Weicht wie erwähnt gemäß dem ersten Beispiel ein Wert, den man durch Anwenden eines Filters auf die Daten der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 erhält, vom zweiten Bereich ab, oder weicht die Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2 während einer Umdrehung der Hauptwelle 3 vom ersten Bereich ab, so wird festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung vorliegt.
Die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 und die Störungsfeststelleinheit 18-1 können beispielsweise in Form eines Softwareprogramms aufgebaut sein, oder sie können durch eine Kombination aus elektronischen Schaltungen und Softwareprogrammen umgesetzt sein. Sind beispielsweise die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 und die Störungsfeststelleinheit 18-1 in Form eines Softwareprogramms aufgebaut, so arbeitet eine Arithmetikverarbeitungseinheit in der Motorsteuerung 1 gemäß dem Softwareprogramm, damit die Funktionen der genannten zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 und der Störungsfeststelleinheit 18-1 verwirklicht werden.
Da die weiteren Schaltungskomponenten neben den genannten Komponenten den in 1 dargestellten Schaltungskomponenten gleichen, werden die Schaltungskomponenten nicht mehr detailliert beschrieben, und die identischen Schaltungskomponenten werden mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Arbeitsablaufs der Motorsteuerung des ersten Beispiels in 3.
Im Schritt S201 erfasst die Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 11 Information über den Drehwinkel des Motors 2, die der Motordrehwinkel-Detektor 31 ausgibt.
Im Schritt S202 erfasst die Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 12 Information über den Drehwinkel der Hauptwelle 3, die der Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32 ausgibt. Die durch die Verarbeitung im Schritt S201 erhaltene Information über den Drehwinkel des Motors 2 und die durch die Verarbeitung im Schritt S202 erhaltene Information über den Drehwinkel des Motors 2 werden gleichzeitig von dem Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 31 und der Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 32 ausgegeben.
Im Schritt S203 erfasst die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 ein Einzelumdrehungssignal der Hauptwelle 3, das der Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32 ausgibt.
Im Schritt S204 berechnet die erste vorläufig feststellende Einheit 16 eine Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2, den die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 zwischen dem Zeitpunkt erfasst, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und sie stellt fest, ob die Größe der Veränderung vom ersten Bereich abweicht.
Wird im Schritt S204 in der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 festgestellt, dass die Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2 vom ersten Bereich abweicht, so wird im Schritt S205 vorläufig festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung aufgetreten ist.
Wird im Schritt S204 in der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 festgestellt, dass die Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2 nicht vom ersten Bereich abweicht, so wird im Schritt S206 vorläufig festgestellt, dass die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand ist.
Im Schritt S207 berechnet die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3. Nach dem Ausführen der Erfassungsverarbeitung der Information über den Drehwinkel des Motors 2 durch die Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 11 im Schritt S201 und der Erfassungsverarbeitung des Drehwinkels der Hauptwelle 3 durch die Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 12 im Schritt S202 und vor dem Ausführen der Berechnungsverarbeitung für die Drehzahldifferenz im Schritt S207 werden die Berechnungsverarbeitung für die Drehzahl des Motors 2 durch die Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14 und die Berechnungsverarbeitung für die Drehzahl der Hauptwelle 3 durch die Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15 vorgenommen.
Im Schritt S208 wendet die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 ein Filter auf die Daten der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 an. Anders formuliert entfernt das Filter 19 in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 Rauschen, das durch einen Schlupf in der Kraftübertragungseinheit 4 zwischen dem Motor 2 und der Hauptwelle 3 verursacht wird, aus der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3.
Im Schritt S209 prüft die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1, ob die gefilterten Daten der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 vom zweiten Bereich abweichen.
Wird im Schritt S209 in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 festgestellt, dass die gefilterten Daten der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 vom zweiten Bereich abweichen, so wird im Schritt S210 vorläufig festgestellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist.
Wird im Schritt S209 in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17-1 festgestellt, dass die gefilterten Daten der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 nicht vom zweiten Bereich abweichen, so wird im Schritt S211 vorläufig festgestellt, dass sich die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand befindet.
Im Schritt S212 untersucht die Störungsfeststelleinheit 18-1, ob die erste vorläufig feststellende Einheit 16 vorläufig feststellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist.
Wird in der Störungsfeststelleinheit 18-1 im Schritt S212 erkannt, dass die erste vorläufig feststellende Einheit 16 vorläufig feststellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist, so wird im Schritt S214 endgültig festgestellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 vorliegt.
Wird in der Störungsfeststelleinheit 18-1 im Schritt S212 erkannt, dass die erste vorläufig feststellende Einheit 16 vorläufig feststellt, dass sich die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand befindet, so wird im Schritt S213 geprüft, ob die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 vorläufig feststellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist.
Wird in der Störungsfeststelleinheit 18-1 im Schritt S213 erkannt, dass die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 vorläufig feststellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist, so wird im Schritt S214 endgültig festgestellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 vorliegt.
Wird in der Störungsfeststelleinheit 18-1 im Schritt S213 erkannt, dass die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 vorläufig feststellt, dass sich die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand befindet, so wird im Schritt S215 endgültig festgestellt, dass sich die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand befindet. Daraufhin wird zum Schritt S201 zurückgegangen und die beschriebene Verarbeitung wird wiederholt ausgeführt.
5 zeigt ein Prinzip-Blockdiagramm eines zweiten Beispiels der Motorsteuerung. Im zweiten Beispiel wird, wenn in einer Störungsfeststelleinheit 18-2 sowohl die erste vorläufig feststellende Einheit 16 als auch die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 vorläufig feststellen, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung aufgetreten ist, festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Unregelmäßigkeit vorliegt. In diesem Fall ist es im Gegensatz zum ersten Beispiel nicht nötig, die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 mit einem Filter auszustatten, und die Verarbeitung in der Störungsfeststelleinheit erfolgt wie oben anhand von 1 und 2 beschrieben.
Da die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 kein Filter aufweist, kann irrtümlich festgestellt werden, dass ein kurzzeitiger Schlupf in der Kraftübertragungseinheit 4 das ”Vorhandensein einer Störung” darstellt. Da jedoch in der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 eine Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2 berechnet wird, die durch die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 zwischen dem Zeitpunkt erfasst wird, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und geprüft wird, ob die Größe der Veränderung vom ersten Bereich abweicht, ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein momentaner Schlupf in der Kraftübertragungseinheit 4 irrtümlich als ”Vorhandensein einer Störung” erkannt wird, gering, falls der erste Bereich mit einer gewissen Breite eingestellt ist. Daher ist im zweiten Beispiel eine Störungsfeststelleinheit 18-2 aufgebaut, die die Vorteile sowohl der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 als auch der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17 ausnutzt, so dass nur dann, wenn sowohl die erste vorläufig feststellende Einheit 16 als auch die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 vorläufig feststellen, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung vorliegt, endgültig festgestellt wird, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 vorliegt. Eine solche Anordnung verhindert eine fälschliche Erkennung eines kurzzeitigen Schlupfs in der Kraftübertragungseinheit 4 als ”Vorhandensein einer Störung”.
Die Störungsfeststelleinheit 18-2 kann beispielsweise in Form eines Softwareprogramms aufgebaut sein oder sie kann durch eine Kombination aus elektronischen Schaltungen und Softwareprogrammen umgesetzt sein. Ist beispielsweise die Störungsfeststelleinheit 18-2 in Form eines Softwareprogramms aufgebaut, so arbeitet eine Arithmetikverarbeitungseinheit in der Motorsteuerung 1 gemäß dem Softwareprogramm, damit die Funktionen der genannten Störungsfeststelleinheit 18-2 verwirklicht werden.
Da die weiteren Schaltungskomponenten neben den genannten Komponenten den in 1 dargestellten Schaltungskomponenten gleichen, werden die Schaltungskomponenten nicht mehr detailliert beschrieben, und die identischen Schaltungskomponenten werden mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Arbeitsablaufs der Motorsteuerung des zweiten Beispiels in 5.
Im Schritt S301 erfasst die Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 11 Information über den Drehwinkel des Motors 2, die der Motordrehwinkel-Detektor 31 ausgibt.
Im Schritt S302 erfasst die Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 12 Information über den Drehwinkel der Hauptwelle 3, die der Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32 ausgibt. Die durch die Verarbeitung im Schritt S301 erhaltene Information über den Drehwinkel des Motors 2 und die durch die Verarbeitung im Schritt S302 erhaltene Information über den Drehwinkel des Motors 2 werden gleichzeitig von dem Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 31 und der Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 32 ausgegeben.
Im Schritt S303 erfasst die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 ein Einzelumdrehungssignal der Hauptwelle 3, das der Hauptwellen-Drehwinkeldetektor 32 ausgibt.
Im Schritt S304 berechnet die erste vorläufig feststellende Einheit 16 eine Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2, den die Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit 13 zwischen dem Zeitpunkt erfasst, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und sie stellt fest, ob die Größe der Veränderung vom ersten Bereich abweicht.
Wird im Schritt S304 in der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 festgestellt, dass die Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2 vom ersten Bereich abweicht, so wird im Schritt S305 vorläufig festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung aufgetreten ist.
Wird im Schritt S304 in der ersten vorläufig feststellenden Einheit 16 festgestellt, dass die Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors 2 nicht vom ersten Bereich abweicht, so wird im Schritt S306 vorläufig festgestellt, dass die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand ist.
Im Schritt S307 berechnet die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3. Nach dem Ausführen der Erfassungsverarbeitung der Information über den Drehwinkel des Motors 2 durch die Motordrehwinkel-Erfassungseinheit 11 im Schritt S301 und der Erfassungsverarbeitung des Drehwinkels der Hauptwelle 3 durch die Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit 12 im Schritt S302 und vor dem Ausführen der Berechnungsverarbeitung für die Drehzahldifferenz im Schritt S307 werden die Berechnungsverarbeitung für die Drehzahl des Motors 2 durch die Motordrehzahl-Berechnungseinheit 14 und die Berechnungsverarbeitung für die Drehzahl der Hauptwelle 3 durch die Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit 15 vorgenommen.
Im Schritt S308 wendet die zweite vorläufig feststellende Einheit 17-1 ein Filter auf die Daten der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 an.
Wird im Schritt S308 in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17 festgestellt, dass die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 vom zweiten Bereich abweicht, so wird im Schritt S309 vorläufig festgestellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist.
Wird im Schritt S308 in der zweiten vorläufig feststellenden Einheit 17 festgestellt, dass die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahl der Hauptwelle 3 nicht vom zweiten Bereich abweicht, so wird im Schritt S310 vorläufig festgestellt, dass sich die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand befindet.
Im Schritt S311 untersucht die Störungsfeststelleinheit 18-2, ob die erste vorläufig feststellende Einheit 16 vorläufig feststellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist.
Wird in der Störungsfeststelleinheit 18-2 im Schritt S311 erkannt, dass die erste vorläufig feststellende Einheit 16 vorläufig feststellt, dass eine Unregelmäßigkeit in der Kraftübertragungseinheit 4 aufgetreten ist, so geht die Störungsfeststelleinheit zum Schritt S312.
Wird in der Störungsfeststelleinheit 18-2 im Schritt S311 erkannt, dass die erste vorläufig feststellende Einheit 16 vorläufig feststellt, dass sich die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand befindet, so wird im Schritt S314 festgestellt, dass sich die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand befindet. Daraufhin wird zum Schritt S301 zurückgegangen und die beschriebene Verarbeitung wird wiederholt ausgeführt.
In der Störungsfeststelleinheit 18-2 wird im Schritt S312 untersucht, ob die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 vorläufig feststellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung vorliegt.
Wird in der Störungsfeststelleinheit 18-2 im Schritt S312 erkannt, dass die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 vorläufig festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung vorliegt, so wird im Schritt S313 festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit 4 eine Störung vorliegt.
Wird in der Störungsfeststelleinheit 18-2 im Schritt S312 erkannt, dass die zweite vorläufig feststellende Einheit 17 vorläufig feststellt, dass sich die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand befindet, so wird im Schritt S314 festgestellt, dass sich die Kraftübertragungseinheit 4 im Normalzustand befindet. Daraufhin wird zum Schritt S301 zurückgegangen und die beschriebene Verarbeitung wird wiederholt ausgeführt.
Die Erfindung kann auf eine Werkzeugmaschine angewendet werden, in der die Drehung eines Motors von einer Motorsteuerung kontrolliert wird, an die eine Motordrehwinkel-Erfassungseinheit und eine Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit angeschlossen ist, und in der das Drehmoment des Motors über eine Kraftübertragungseinheit auf eine Hauptwelle übertragen wird, beispielsweise einen Riemen oder ein Zahnrad, wodurch sich die Hauptwelle dreht.
Gemäß der Erfindung wird eine Motorsteuerung bereitgestellt, die eine Störungserkennungsfunktion aufweist, die eine Störung einer Kraftübertragungseinheit zwischen einem Motor und einer Hauptwelle über den gesamten Drehzahlbereich des Motors und der Hauptwelle stabil erkennen kann.
Weicht gemäß dem ersten Beispiel ein Wert, den man durch Anwenden eines Filters auf die Daten der Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Hauptwellendrehzahl erhält, von einem vorgeschriebenen Bereich ab, oder weicht die Größe der Veränderung des Motordrehwinkels während einer einzigen Umdrehung der Hauptwelle von einem vorgeschriebenen Bereich ab, so wird festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit eine Störung aufgetreten ist. Damit kann eine Störung in einer Kraftübertragungseinheit zwischen einem Motor und einer Hauptwelle über den gesamten Drehzahlbereich des Motors und der Hauptwelle in einer frühen Stufe erkannt werden.
Weicht gemäß dem zweiten Beispiel ein Wert, denn man durch Anwenden eines Filters auf die Daten der Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Hauptwellendrehzahl erhält, von einem vorgeschriebenen Bereich ab, und weicht die Größe der Veränderung des Motordrehwinkels während einer einzigen Umdrehung der Hauptwelle von einem vorgeschriebenen Bereich ab, so wird festgestellt, dass in der Kraftübertragungseinheit eine Störung aufgetreten ist. Damit kann eine Störung in einer Kraftübertragungseinheit zwischen einem Motor und einer Hauptwelle über den gesamten Drehzahlbereich des Motors und der Hauptwelle ohne fehlerhafte Erkennung festgestellt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010-137310 [0003]
JP 61-103750 [0004]
JP 2003-94289 [0005]
JP 2005-246534 [0006]

Claims

Motorsteuerung (1), die die Drehung eines Motors (2) steuert, dessen Drehmoment über eine Kraftübertragungseinheit (4) auf eine Hauptwelle (3) übertragen wird: eine Motordrehwinkel-Erfassungseinheit (11), die den Drehwinkel des Motors (2) erfasst; eine Hauptwellen-Drehwinkel-Erfassungseinheit (12), die den Drehwinkel der Hauptwelle (3) erfasst; eine Einzelumdrehungssignal-Erfassungseinheit (13), die ein Einzelumdrehungssignal erfasst, das immer dann ausgegeben wird, wenn sich die Hauptwelle (3) ein einziges Mal gedreht hat; eine Motordrehzahl-Berechnungseinheit (14), die die Drehzahl des Motors (2) aus dem erfassten Drehwinkel des Motors (2) berechnet; eine Hauptwellendrehzahl-Berechnungseinheit (15), die die Drehzahl der Hauptwelle (3) aus dem erfassten Drehwinkel der Hauptwelle (3) berechnet; und eine Störungsfeststelleinheit (18, 18-1, 18-2), in der, wenn die Größe einer Veränderung des Drehwinkels des Motors (2), die zwischen dem Zeitpunkt erfasst wird, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erfasst wird, von einem ersten Bereich abweicht, oder wenn die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors (2) und der Drehzahl der Hauptwelle (3) von einem zweiten Bereich abweicht, eine Störung in der Kraftübertragungseinheit (4) festgestellt wird.
Motorsteuerung (1) nach Anspruch 1, umfassend: eine erste vorläufig feststellende Einheit (16), in der, wenn die Größe der Veränderung des Drehwinkels des Motors (2), die zwischen dem Zeitpunkt erfasst wird, zu dem ein Einzelumdrehungssignal erkannt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das nachfolgende Einzelumdrehungssignal erfasst wird, von dem ersten Bereich abweicht, vorläufig festgestellt wird, dass in der Kraftübertragungseinheit (4) eine Störung aufgetreten ist; und eine zweite vorläufig feststellende Einheit (17, 17-1), in der, wenn die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors (2) und der Drehzahl der Hauptwelle (3) von dem zweiten Bereich abweicht, vorläufig festgestellt wird, dass in der Kraftübertragungseinheit (4) eine Störung aufgetreten ist, wobei in der Störungsfeststelleinheit (18, 18-1, 18-2), wenn wenigstens eine der ersten vorläufig feststellenden Einheit (16) und der zweiten vorläufig feststellenden Einheit (17, 17-1) vorläufig feststellt, dass in der Kraftübertragungseinheit (4) eine Störung aufgetreten ist, festgestellt wird, dass eine Störung in der Kraftübertragungseinheit (4) vorliegt.
Motorsteuerung (1) nach Anspruch 2, wobei die zweite vorläufig feststellende Einheit (17, 17-1) ein Filter enthält, das Rauschen, das durch einen Schlupf in der Kraftübertragungseinheit (4) zwischen dem Motor (2) und der Hauptwelle (3) verursacht wird, aus der Differenz zwischen der Drehzahl des Motors (2) und der Drehzahl der Hauptwelle (3) entfernt, und vorläufig feststellt, dass in der Kraftübertragungseinheit (4) eine Störung vorliegt, wenn die Differenz zwischen der Drehzahl des Motors (2) und der Drehzahl der Hauptwelle (3), von der das Rauschen durch das Filter entfernt wurde, vom zweiten Bereich abweicht, wobei in der Störungsfeststelleinheit (18, 18-1, 18-2), wenn irgendeine der ersten vorläufig feststellenden Einheit (16) und der zweiten vorläufig feststellenden Einheit (17, 17-1) vorläufig feststellt, dass in der Kraftübertragungseinheit (4) eine Störung aufgetreten ist, festgestellt wird, dass in der Kraftübertragungseinheit (4) eine Störung vorliegt.
Motorsteuerung (1) nach Anspruch 2, wobei, wenn in der Störungsfeststelleinheit (18, 18-1, 18-2) erkannt wird, dass sowohl die erste vorläufig feststellende Einheit (16) als auch die zweite vorläufig feststellende Einheit (17, 17-1) vorläufig feststellen, dass in der Kraftübertragungseinheit (4) eine Störung aufgetreten ist, festgestellt wird, dass in der Kraftübertragungseinheit (4) eine Störung vorliegt.
Motorsteuerung (1) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich jeweils abhängig vom Drehzahl-Untersetzungsverhältnis zwischen der Drehzahl des Motors (2) und der Drehzahl der Hauptwelle (3) und einer gewünschten zulässigen Abweichung vorgeschrieben werden.