DE102017007147B4

DE102017007147B4 - Steuerung und Steuerungsverfahren zum zweimaligen Prüfen des Zustands einer Steuerwelle

Info

Publication number: DE102017007147B4
Application number: DE102017007147.0A
Authority: DE
Inventors: Noboru Hirose
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2024-04-25
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: JP6412069B2; CN107689765A; CN107689765B; US20180038771A1; DE102017007147A1; US10488299B2; JP2018022421A

Abstract

Steuerung (10, 70), die konfiguriert ist, einen Zustand einer Steuerwelle (14) zweimal zu prüfen, indem Antriebsleistung auf die Steuerwelle (14) einer Energieübertragungseinheit (12) mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie angewandt wird, umfassend:einen Motor (16), der konfiguriert ist, eine Antriebsleistung auf die Steuerwelle (14) anzuwenden;eine Positionserkennungseinheit (26), die konfiguriert ist, eine Position der Steuerwelle (14) zu erkennen und ein erstes Erkennungssignal (Sd1) auszugeben, das die erkannte Position anzeigt;eine Motorpositionserkennungseinheit (22), die konfiguriert ist, eine Position des Motors (16) zu erkennen und ein Motorpositionssignal (Spm) auszugeben, das die erkannte Position anzeigt;eine Positionsumwandlungseinheit (36, 78), die konfiguriert ist, ein zweites Erkennungssignal (Sd2) auszugeben, das der Position der Steuerwelle (14) entspricht, indem sie das von der Motorpositionserkennungseinheit (22) ausgegebene Motorpositionssignal (Spm) unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) der Energieübertragungseinheit (12) vorwärts umwandelt, wobei die Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) besagt, dass die Position des Motors und die Position der Steuerwelle in einer nichtlinearen Beziehung zueinander stehen; undeine Abnormalitätsermittlungseinheit (38, 76, 80), die konfiguriert ist, unter Verwendung des von der Positionserkennungseinheit (26) ausgegebenen ersten Erkennungssignals (Sd1) und des von der Positionsumwandlungseinheit (36, 78) ausgegebenen zweiten Erkennungssignals (Sd2) zweifach zu ermitteln, ob der Zustand der Steuerwelle (14) abnormal ist,wobei die Abnormalitätsermittlungseinheit (38, 76, 80) konfiguriert ist, zu ermitteln, ob eine erste Position der Steuerwelle (14), die auf dem ersten Erkennungssignal (Sd1) basiert, und eine zweite Position der Steuerwelle (14), die auf dem zweiten Erkennungssignal (Sd2) basiert, jeweils innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt oder nicht, undwobei bestimmt wird, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit (26), der Motorpositionserkennungseinheit (22) und der Energieübertragungseinheit (12) abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Position und der zweiten Position nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung und ein Steuerungsverfahren zum Steuern einer Steuerwelle und zum zweimaligen Prüfen des Zustands der Steuerwelle.
Beschreibung der verwandten Technik:
Im Allgemeinen ist eine Energieübertragungseinheit wie ein variabler Getriebemechanismus oder Ähnliches zwischen einer Steuerwelle und einem Motor zwischengeschaltet. Deshalb wurden herkömmlicherweise verschiedene Techniken vorgeschlagen, um Abnormalitäten in der Energieübertragungseinheit zu erkennen.
In JP 2015 - 106 936 A ist eine Motorsteuerung offenbart, die einen Drehantrieb eines Motors steuert, wobei Rotationsenergie über eine Energieübertragungseinheit an eine Hauptwelle übertragen wird. Um eine kurze Beschreibung davon zu liefern, enthält die Motorsteuerung einen Sensor zum Erkennen eines Drehwinkels des Motors und einen Sensor zum Erkennen eines Drehwinkels der Hauptwelle. Die Motorsteuerung erfasst vom Sensor, der den Drehwinkel der Hauptwelle erkennt, ein einziges Rotationssignal, das jedes Mal ausgegeben wird, wenn die Hauptwelle eine Umdrehung macht. Ferner berechnet die Motorsteuerung eine Rotationsgeschwindigkeit der Hauptwelle aus dem Drehwinkel der Hauptwelle und eine Rotationsgeschwindigkeit des Motors aus dem Drehwinkel des Motors. Die Motorsteuerung ermittelt, dass eine Abnormalität in der Energieübertragungseinheit aufgetreten ist, falls ein Änderungsausmaß im Drehwinkel des Motors, der aus einer Erfassung des einzelnen Rotationssignals bis zu einer Erfassung des nächsten einzelnen Rotationssignals erfasst wird, außerhalb eines ersten Bereichs fällt oder falls eine Differenz zwischen der Rotationsgeschwindigkeit des Motors und der Rotationsgeschwindigkeit der Hauptwelle außerhalb eines zweiten Bereichs fällt.
US 5 642 297 A , US 5 465 624 A und US 3 405 557 A offenbaren weiteren Stand der Technik.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Falls jedoch eine Abnormalität im Sensor selbst auftritt, der den Drehwinkel der Hauptwelle erkennt usw., wird es unmöglich, genau zu ermitteln, ob eine Abnormalität in der Energieübertragungseinheit aufgetreten ist. Um zu ermitteln, ob der Sensor normal oder abnormal funktioniert, ist es möglich, dieses Problem durch zweimaliges Prüfen des Drehwinkels der Hauptwelle zu behandeln, indem zwei Sensoren bereitgestellt werden, die den Drehwinkel der Hauptwelle erkennen. Anders ausgedrückt, falls sich die Erkennungsergebnisse der zwei Sensoren voneinander unterschieden, kann ermittelt werden, dass eine Abnormalität im Sensor aufgetreten ist. Obwohl es möglich ist, zu ermitteln, ob es eine Abnormalität gibt, indem zwei Sensoren vorgesehen sind, muss jedoch in diesem Fall ein zusätzlicher Sensor nur für diesen Zweck bereitgestellt werden, was die Kosten erhöht.
Die vorliegende Erfindung wurde ersonnen, um das obengenannte Problem zu lösen, und hat die Aufgabe, eine Steuerung und ein Steuerungsverfahren zum zweimaligen Prüfen des Zustands einer Steuerwelle bereitzustellen und zu ermitteln, ob es eine Abnormalität gibt oder nicht, ohne gesondert einen Sensor zum Erkennen der Position der Steuerwelle bereitzustellen.
Eine Steuerung nach den Patentansprüchen 1 bis 4 der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerung, die konfiguriert ist, einen Zustand einer Steuerwelle zweimal zu prüfen, indem Antriebsleistung auf die Steuerwelle einer Energieübertragungseinheit mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie angewandt wird, umfassend einen Motor, der konfiguriert ist, eine Antriebsleistung auf die Steuerwelle anzuwenden, eine Positionserkennungseinheit, die konfiguriert ist, eine Position der Steuerwelle zu erkennen und ein erstes Erkennungssignal auszugeben, das die erkannte Position anzeigt, eine Motorpositionserkennungseinheit, die konfiguriert ist, eine Position des Motors zu erkennen und ein Motorpositionssignal auszugeben, das die erkannte Position anzeigt, eine Positionsumwandlungseinheit, die konfiguriert ist, ein zweites Erkennungssignal auszugeben, das der Position der Steuerwelle entspricht, indem sie das von der Motorpositionserkennungseinheit ausgegebene Motorpositionssignal unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie der Energieübertragungseinheit vorwärts umwandelt, und eine Abnormalitätsermittlungseinheit, die konfiguriert ist, unter Verwendung des von der Positionserkennungseinheit ausgegebenen ersten Erkennungssignals und des von der Positionsumwandlungseinheit ausgegebenen zweiten Erkennungssignals zweifach zu ermitteln, ob der Zustand der Steuerwelle unregelmäßig ist.
Nach dieser Konfiguration ist es möglich, das zweite Erkennungssignal zu erfassen, das zum Ermitteln der Gültigkeit des ersten Erkennungssignals verwendet wird, ohne einen anderen Detektor (Sensor) neu hinzuzufügen. Anders ausgedrückt ist es möglich, den Zustand der Steuerwelle zweifach zu prüfen, ohne gesondert einen Sensor zum Erkennen der Position der Steuerwelle vorzusehen. Ferner kann die vorliegende Erfindung durch Vereinfachung der Einrichtungskonfiguration für Universalzwecke auf verschiedene Arten von Energieübertragungseinheiten angewandt werden.
In der Steuerung nach Patentanspruch 1 ist die Abnormalitätsermittlungseinheit konfiguriert, zu ermitteln, ob eine erste, auf dem ersten Erkennungssignal basierende Position der Steuerwelle und eine zweite, auf dem zweiten Erkennungssignal basierende Position der Steuerwelle innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegen oder nicht. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft kann auf doppelte Weise überwacht werden, ob die Position der Steuerwelle innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht. Ferner wird bestimmt, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit, der Motorpositionserkennungseinheit und der Energieübertragungseinheit abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Position und der zweiten Position nicht innerhalb des normalen Bereichs ist.
In der Steuerung nach Patentanspruch 2 ist die Abnormalitätsermittlungseinheit konfiguriert, eine Geschwindigkeit der Steuerwelle aus jeweils dem ersten Erkennungssignal und dem zweiten Erkennungssignal zu berechnen, und konfiguriert, zu ermitteln, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals berechnete Geschwindigkeit und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals berechnete Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft kann auf doppelte Weise überwacht werden, ob die Geschwindigkeit der Steuerwelle innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht. Ferner wird bestimmt, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit, der Motorpositionserkennungseinheit und der Energieübertragungseinheit abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit nicht innerhalb des normalen Bereichs ist.
In der Steuerung nach Patentanspruch 3 ist die Abnormalitätsermittlungseinheit konfiguriert, eine Beschleunigung der Steuerwelle aus jeweils dem ersten Erkennungssignal und dem zweiten Erkennungssignal zu berechnen, und konfiguriert, zu ermitteln, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals berechnete Beschleunigung und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals berechnete Beschleunigung innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft kann auf doppelte Weise überwacht werden, ob die Beschleunigung der Steuerwelle innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht. Ferner wird bestimmt, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit, der Motorpositionserkennungseinheit und der Energieübertragungseinheit abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Beschleunigung und der zweiten Beschleunigung nicht innerhalb des normalen Bereichs ist.
In der Steuerung nach Patentanspruch 4 ist die Abnormalitätsermittlungseinheit konfiguriert, eine Positionsabweichung der Steuerwelle in Bezug auf eine Befehlsposition der Steuerwelle aus jeweils dem ersten Erkennungssignal und dem zweiten Erkennungssignal zu berechnen, und konfiguriert, zu ermitteln, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals berechnete Positionsabweichung der Steuerwelle und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals berechnete Positionsabweichung der Steuerwelle innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft kann auf doppelte Weise überwacht werden, ob die Positionsabweichung der Steuerwelle innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht. Ferner wird bestimmt, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit, der Motorpositionserkennungseinheit und der Energieübertragungseinheit abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Positionsabweichung und der zweiten Positionsabweichung nicht innerhalb des normalen Bereichs ist.
In der Steuerung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Positionsumwandlungseinheit das zweite Erkennungssignal unter Verwendung der Bewegungsumwandlungskennlinie ausgeben, die durch eine Tabelle oder eine Funktion angegeben ist. Nach dieser Eigenschaft kann das zweite Erkennungssignal, das die Position der Steuerwelle angibt, präzise aus dem Motorpositionssignal generiert werden und der Zustand der Steuerwelle kann zweifach geprüft werden.
In der Steuerung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung können ferner zwei Recheneinheiten vorgesehen sein, wobei jede der zwei Recheneinheiten die Positionsumwandlungseinheit und die Abnormalitätsermittlungseinheit enthält, und mindestens eine der jeweils zwei Recheneinheiten kann ermitteln, dass mindestens eine der zwei Recheneinheiten abnormal arbeitet, falls Beurteilungsergebnisse der Abnormalitätsermittlungseinheiten jeder der zwei Recheneinheiten nicht miteinander übereinstimmen. Nach dieser Eigenschaft kann ermittelt werden, ob die Recheneinheit auf der Seite, auf der eine Abnormalität ermittelt wird, normal arbeitet oder nicht. Folglich wird die Zuverlässigkeit der Steuerung bei der Ermittlung von Abnormalitäten verbessert.
Ein Steuerungsverfahren nach den Patentansprüchen 7 bis 10 der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerungsverfahren, bei dem ein Motor verwendet wird, um Antriebsleistung auf eine Steuerwelle einer Energieübertragungseinheit mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie anzuwenden, umfassend einen ersten Ausgabeschritt, in dem eine Positionserkennungseinheit eine Position der Steuerwelle erkennt und ein erstes Erkennungssignal ausgibt, das die erkannte Position anzeigt, einen zweiten Ausgabeschritt, in dem eine Motorpositionserkennungseinheit eine Position des Motors erkennt und ein Motorpositionssignal ausgibt, das die erkannte Position anzeigt, einen Umwandlungsschritt, um ein zweites Erkennungssignal auszugeben, das der Position der Steuerwelle entspricht, indem sie das ausgegebene Motorpositionssignal unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie der Energieübertragungseinheit vorwärts umwandelt, und einen Abnormalitätserkennungsschritt zum zweifachen Ermitteln unter Verwendung des ausgegebenen ersten Erkennungssignals und des ausgegebenen zweiten Erkennungssignals, ob ein Zustand der Steuerwelle abnormal ist.
Nach dieser Konfiguration ist es möglich, das zweite Erkennungssignal zu erfassen, das zum Ermitteln der Gültigkeit des ersten Erkennungssignals verwendet wird, ohne einen anderen Detektor (Sensor) neu hinzuzufügen. Anders ausgedrückt ist es möglich, den Zustand der Steuerwelle zweifach zu prüfen, ohne gesondert einen Sensor zum Erkennen der Position der Steuerwelle vorzusehen. Ferner kann die vorliegende Erfindung durch Vereinfachung der Einrichtungskonfiguration für Universalzwecke auf verschiedene Arten von Energieübertragungseinheiten angewandt werden.
Im Steuerungsverfahren nach Patentanspruch 7 ermittelt der Abnormalitätsermittlungsschritt, ob eine erste, auf dem ersten Erkennungssignal basierende Position der Steuerwelle und eine zweite, auf dem zweiten Erkennungssignal basierende Position der Steuerwelle innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegen oder nicht. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft wird auf doppelte Weise überwacht, ob die Position der Steuerwelle innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht.
Im Steuerungsverfahren nach Patentanspruch 8 berechnet der Abnormalitätsermittlungsschritt eine Geschwindigkeit der Steuerwelle aus jeweils dem ersten Erkennungssignal und dem zweiten Erkennungssignal, und ermittelt, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals berechnete Geschwindigkeit und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals berechnete Geschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft wird auf doppelte Weise überwacht, ob die Geschwindigkeit der Steuerwelle innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht.
Im Steuerungsverfahren nach Patentanspruch 9 berechnet der Abnormalitätsermittlungsschritt eine Beschleunigung der Steuerwelle aus jeweils dem ersten Erkennungssignal und dem zweiten Erkennungssignal, und ermittelt, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals berechnete Beschleunigung und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals berechnete Beschleunigung innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft wird auf doppelte Weise überwacht, ob die Beschleunigung der Steuerwelle innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht.
Im Steuerungsverfahren nach Patentanspruch 10 berechnet der Abnormalitätsermittlungsschritt eine Positionsabweichung der Steuerwelle in Bezug auf eine Befehlsposition der Steuerwelle aus jeweils dem ersten Erkennungssignal und dem zweiten Erkennungssignal, und ermittelt, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals berechnete Positionsabweichung der Steuerwelle und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals berechnete Positionsabweichung der Steuerwelle innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft wird auf doppelte Weise überwacht, ob die Positionsabweichung der Steuerwelle innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht.
Im Steuerungsverfahren kann der Umwandlungsschritt das zweite Erkennungssignal unter Verwendung der Bewegungsumwandlungskennlinie ausgeben, die durch eine Tabelle oder eine Funktion angegeben ist. Nach dieser Eigenschaft kann das zweite Erkennungssignal, das die Position der Steuerwelle angibt, präzise aus dem Motorpositionssignal generiert werden und der Zustand der Steuerwelle kann zweifach geprüft werden.
Im Steuerungsverfahren können der Umwandlungsschritt und der Abnormalitätsermittlungsschritt jeweils von zwei Recheneinheiten durchgeführt und es kann ferner ein zweiter Abnormalitätsermittlungsschritt enthalten sein, um zu ermitteln, dass mindestens eine der zwei Recheneinheiten abnormal arbeitet, falls Beurteilungsergebnisse der durch jede der zwei Recheneinheiten ausgeführten Abnormalitätsermittlungsschritte nicht miteinander übereinstimmen. Nach dieser Eigenschaft kann ermittelt werden, ob die Recheneinheit auf der Seite, auf der eine Abnormalität ermittelt wird, normal arbeitet oder nicht. Folglich wird die Zuverlässigkeit der Steuerung bei der Ermittlung von Abnormalitäten verbessert.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das zweite Erkennungssignal zu erfassen, das zum Ermitteln der Gültigkeit des ersten Erkennungssignals verwendet wird, ohne einen anderen Detektor (Sensor) neu hinzuzufügen. Anders ausgedrückt ist es möglich, den Zustand der Steuerwelle zweifach zu prüfen, ohne gesondert einen Sensor zum Erkennen der Position der Steuerwelle vorzusehen. Ferner kann die vorliegende Erfindung durch Vereinfachung der Einrichtungskonfiguration für Universalzwecke auf verschiedene Arten von Energieübertragungseinheiten angewandt werden.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Bewegungsumwandlungskennlinie in der in 1 gezeigten Energieumwandlungseinheit zeigt;
3 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel einer Bewegungsumwandlungskennlinie in der in 1 gezeigten Energieumwandlungseinheit zeigt;
4 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben der Vorgänge der in 1 gezeigten Steuerung; und
5 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen einer Steuerung nach der vorliegenden Erfindung werden in Bezug auf ein dadurch implementiertes Steuerungsverfahren unten unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Als Erstes wird eine Steuerung 10 nach einer ersten Ausführungsform in Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
<Konfiguration der Steuerung 10>
1 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung 10 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Steuerung 10 ist eine Steuerung, die die Position einer Steuerwelle 14 einer Energieübertragungseinheit 12 unter Verwendung eines Motors 16 (in diesem Fall eines Servomotors) steuert. Zusätzlich zur oben beschriebenen Steuerwelle 14 ist die Energieübertragungseinheit 12 mit einer Hauptwelle 18, die sich integral mit dem Motor 16 drehen kann, und einer Übertragungseinheit 20 ausgestattet, die Rotationsenergie des Motors 16 (hierin nachfolgend als Antriebsleistung bezeichnet) über die Hauptwelle 18 an die Steuerwelle 14 überträgt.
Die Steuerung 10 ist beispielsweise eine numerische Steuerung, die ein oder mehrere Werkzeugmaschinen (nicht gezeigt) umfassend steuert. Falls die Werkzeugmaschine eine Pressmaschine ist, stellt die Energieübertragungseinheit 12 einen Teil eines Schiebeantriebsmechanismus dar. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Kolben (nicht gezeigt), der einer geradlinigen Pendelbewegung unterzogen ist, mit der Steuerwelle 14 verbunden.
Zusätzlich zum Motor 16 ist die Steuerung 10 ausgelegt, einen Impulsgeber (eine Motorpositionserkennungseinheit) 22, eine Recheneinheit 24, einen Drehgeber (Positionserkennungseinheit) 26, einen Antriebskreis 28, eine Speichereinheit 30 und eine Meldeeinheit 32 zu enthalten. Der Impulsgeber 22 ist ein Sensor zum Erkennen einer Rotationsposition (hierin nachfolgend als eine Position bezeichnet) des Motors 16 und ist am Motor 16 befestigt. Der Impulsgeber 22 gibt ein Signal Spm (hierin nachfolgend als ein Motorpositionssignal bezeichnet) an den Antriebskreis 28 aus, das die erkannte Position anzeigt. Der Antriebskreis 28 ist ein Antrieb zum Drehen (Antreiben) des Motors 16 und treibt den Motor 16 unter der Steuerung der Recheneinheit 24 an. Der Antriebkreis 28 treibt den Motor 16 auf eine solche Weise an, dass die Rotationsposition (hierin nachfolgend als eine Position bezeichnet) der Steuerwelle 14 ein Befehlswert (eine Befehlsposition der Steuerwelle 14) wird, wie er von einer später beschriebenen Positionssteuereinheit 34 der Recheneinheit 24 befohlen wird. Der Drehgeber 26 ist an der Steuerwelle 14 befestigt und ist ein Sensor zum Erkennen der Position der Steuerwelle 14. Der Drehgeber 26 gibt ein Signal Sd1 (hierin nachfolgend als ein erstes Erkennungssignal bezeichnet) an die Recheneinheit 24 aus, das die erkannte Position anzeigt.
Die Recheneinheit 24 besteht aus einem Prozessor einer CPU (Zentralprozessoreinheit) oder einer MPU (Mikroprozessoreinheit). Der Prozessor fungiert als die Recheneinheit 24 der vorliegenden ersten Ausführungsform durch Lesen und Ausführen eines grundlegenden Programms, das in der Speichereinheit 30 gespeichert ist. Die Recheneinheit 24 enthält die Positionssteuereinheit 34, die die Position der Steuerwelle 14 steuert, eine Positionsumwandlungseinheit 36, die die Position des Motors 16 in eine Position der Steuerwelle 14 umwandelt, und eine Abnormalitätsermittlungseinheit 38, die ermittelt, ob eine Steuerwelle 14 normal oder abnormal arbeitet.
Die Speichereinheit 30 besteht aus mindestens entweder einer flüchtigen oder einer nichtflüchtigen Arbeitsspeichereinrichtung. Die Arbeitsspeichereinrichtung besteht beispielsweise aus einem ROM (einem schreibgeschützten Arbeitsspeicher), einem RAM (einem Arbeitsspeicher mit wahlfreiem Zugriff), einem PROM (einem programmierbaren ROM), einem EEPORM (einem elektrisch löschbaren programmierbaren ROM) und einem Flashspeicher oder Ähnlichem. Im vorliegenden illustrierten Beispiel sind eine Bewegungsumwandlungskennlinie 40 (oder 62) der Energieübertragungseinheit 12 und das grundlegende Programm usw. in der Speichereinheit 30 gespeichert.
Die Meldeeinheit 32 besteht aus einer Ausgabeeinrichtung, die zum Beispiel eine Anzeige oder einen Lautsprecher enthält und als Reaktion auf eine Ausgabeanweisung von der Recheneinheit 24 sichtbare Bilder oder Töne an einen Betreiber ausgibt.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Bewegungsumwandlungskennlinie in der in 1 gezeigten Energieumwandlungseinheit 12 zeigt. Die horizontale Achse des Graphen zeigt die Position (in Einheiten von Grad) des Motors 16 und die vertikale Achse des Graphen zeigt die Position (in Einheiten von Grad) der Steuerwelle 14. Die in 2 gezeigte Bewegungsumwandlungskennlinie 40 ist eine Umwandlungskennlinie zum Umwandeln der Position des Motors 16 in eine Position der Steuerwelle 14. Die Einheiten der Position sind nicht auf Winkel beschränkt (wie zum Beispiel durch Grad angezeigt), sondern können andere Einheiten (z. B. mm) sein, die die Position angeben können.
Wie aus 2 klar ist, da die Bewegungsumwandlungskennlinie 40 nichtlinear ist, ist die Energieumwandlungseinheit 12 ein sogenannter unregelmäßiger Drehzahlwechselmechanismus (variabler Getriebemechanismus) mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie. Genauer schwankt die Übersetzung (Getriebeübersetzung) zwischen der Geschwindigkeit des Motors 16 und der Geschwindigkeit der Steuerwelle 14 je nach der Position des Motors 16. Verschiedene mechanische Strukturen einschließlich eines Kurbelwellenmechanismus, eines Kniegelenkmechanismus, eines Gelenkmechanismus (genauer, eines Cleveland-Mechanismus, eines Whitworth-Mechanismus oder Ähnlichem) können als die Energieübertragungseinheit 12 mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie angewandt werden.
3 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel einer Bewegungsumwandlungskennlinie in der in 1 gezeigten Energieumwandlungseinheit 12 zeigt. Die horizontale Achse des Graphen zeigt die Position (in Einheiten von Grad) der Steuerwelle 14 und die vertikale Achse des Graphen zeigt die Getriebeübersetzung (Einheiten: keine). Die in 3 gezeigte Bewegungsumwandlungskennlinie 62 ist eine Umwandlungskennlinie zum Umwandeln der Position des Motors 16 in eine Position der Steuerwelle 14 und ist auf diese Weise im Wesentlichen die gleiche wie die in 2 gezeigte Bewegungsumwandlungskennlinie 40.
<Vorgänge der Steuerung 10>
Die Steuerung 10 nach der ersten Ausführungsform ist auf die oben beschriebene Weise konfiguriert. Als Nächstes werden die Vorgänge der Steuerung 10 im Detail unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 4 beschrieben. Nach der ersten Ausführungsform wird der Zustand der Steuerwelle 14 unter Verwendung der Erkennungsergebnisse des Impulsgebers 22 und des Drehgebers 26 zweifach geprüft und es wird ermittelt, ob der Drehgeber 26 oder die Energieübertragungseinheit 12 abnormal arbeitet.
In Schritt S1 von 4 treibt die Positionssteuereinheit 34 den Motor 16 so an, dass die Position der Steuerwelle 14 an einem Befehlswert ankommt. Die Positionssteuereinheit 34 erfasst den Befehlswert durch Analysieren eines Programms zum Steuern der Steuerwelle 14, das in der Speichereinheit 30 gespeichert ist.
Als Nächstes liefert die Recheneinheit 24 in Schritt S2 ein Steuersignal an den Drehgeber 26, das diesen anweist, dass ein Messvorgang durchzuführen ist. Als Reaktion auf die Anweisung von der Recheneinheit 24 gibt der Drehgeber 26 ein erstes Erkennungssignal Sd1 aus, das die Position der Steuerwelle 14 zu einer vorbestimmten Messzeitvorgabe ausgibt. Danach speichert die Recheneinheit 24 nach Erfassung des ersten Erkennungssignals Sd1 vom Drehgeber 26 das erste Erkennungssignal Sd1 in der Speichereinheit 30.
Als Nächstes liefert die Recheneinheit 24 in Schritt S3 ein Steuersignal an den Impulsgeber 22, das diesen anweist, dass ein Messvorgang durchzuführen ist. Als Reaktion auf die Anweisung von der Recheneinheit 24 gibt der Impulsgeber 22 ein erstes Erkennungssignal Spm aus, das die Position des Motors 16 zu einer vorbestimmten Messzeitvorgabe ausgibt. Danach speichert die Recheneinheit 24 nach Erfassung des Motorpositionssignals Spm vom Impulsgeber 22 durch den Antriebskreis 28 das Motorpositionssignal Spm in der Speichereinheit 30.
In Schritt S4 führt die Positionsumwandlungseinheit 36 der Recheneinheit 24 unter Verwendung der aus der Speichereinheit 30 ausgelesenen Bewegungsumwandlungskennlinie 40 (oder 62) eine Vorwärtsumwandlung des Motorpositionssignals Spm aus, das in Schritt S3 erfasst wurde, wobei ein zweites Erkennungssignal Sd2, das der Position der Steuerwelle 14 entspricht, erzeugt wird. In diesem Fall sind die Bewegungsumwandlungskennlinien 40, 62 beispielsweise durch eine Tabelle oder eine Funktion angegeben. Falls zum Beispiel die in 2 gezeigte Bewegungsumwandlungskennlinie 40 durch eine Tabelle angegeben ist, ist eine Beziehung zwischen der Position des Motors 16 und der Position der Steuerwelle 14 in der Speichereinheit 30 in Form einer Eins-zu-eins-Entsprechung gespeichert, und falls sie durch eine Funktion angegeben ist, ist eine Funktion, die die Bewegungsumwandlungskennlinie 40 angibt, in der Speichereinheit 30 gespeichert. Folglich kann der Zustand der Steuerwelle 14 zweifach geprüft werden (auf doppelte Weise geprüft werden).
Falls keine Fehler beim Anstieg des Impulsgebers 22 und des Drehgebers 26 und keine Fehler beim Anstieg anderer Komponenten der Energieübertragungseinheit 12 (d. h., im Fall eines Idealzustands) auftreten und falls deshalb die Energieübertragungseinheit 12 und der Drehgeber 26 normal arbeiten, deckt sich das erste, in Schritt S2 erfasste Erkennungssignal Sd1 mit dem zweiten Erkennungssignal Sd2 oder stimmt mit diesem überein. Es sollte angemerkt werden, dass nach der ersten Ausführungsform der Impulsgeber 22 immer als in einem Normalzustand behandelt wird.
In Schritt S5 führt die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 der Recheneinheit 24 eine Ermittlung aus, ob die Position (erste Position) der Steuerwelle 14, die auf dem in Schritt S2 erfassten ersten Erkennungssignal Sd1 basiert, und die Position (zweite Position) der Steuerwelle 14, die auf dem in Schritt S4 erfassten zweiten Erkennungssignal Sd2 basiert, innerhalb eines normalen Bereichs liegen oder nicht.
In Schritt S5, wenn die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 ermittelt, dass die Position der Steuerwelle 14 auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 und die Position der Steuerwelle 14 auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd2 beide innerhalb eines normalen Bereichs liegen, wird ermittelt, dass die Steuerwelle 14 normal arbeitet (Schritt S6), und der aktuelle Vorgang wird beendet. In Schritt S5, wenn die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 andererseits ermittelt, dass mindestens eine der Position der Steuerwelle 14 auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 und der Position der Steuerwelle 14 auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd2 nicht innerhalb eines normalen Bereichs liegt, wird ermittelt, dass mindestens entweder der Drehgeber 26 und/oder die Energieübertragungseinheit 12 abnormal arbeitet bzw. arbeiten (Schritt S7), woraufhin die Routine mit Schritt S8 fortfährt. Der normale Bereich ist ein vorbestimmter Wert (durch Parameter usw. definiert) und Information, die auf einen solchen vorbestimmten Bereich hinweist, wird zum Beispiel in einem Speichermedium wie der Speichereinheit 30 oder Ähnlichem gespeichert. Ferner, falls die Steuerwelle 14 abnormal arbeitet, kann die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 isolieren und separat ermitteln, ob mindestens entweder der Drehgeber 26 und/oder die Energieübertragungseinheit 12 abnormal arbeitet bzw. arbeiten.
In Schritt S8 liefert die Recheneinheit 24 ein Steuersignal an die Meldeeinheit 32, das diese anweist, dass ein Meldevorgang durchzuführen ist. Infolgedessen zeigt die Meldeeinheit 32 als Reaktion auf die Anweisung von der Recheneinheit 24 einen Warnbildschirm an oder gibt einen Alarmton aus und informiert den Betreiber darüber, dass eine Abnormalität aufgetreten ist.
In Schritt S5 des Ablaufdiagramms von 4, wird unter Verwendung von Positionen auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 und des zweiten Erkennungssignals Sd2 ermittelt, ob der Zustand normal oder abnormal ist. Ob der Zustand normal oder abnormal ist, kann auch aus Werten ermittelt werden, die aus dem ersten Erkennungssignal Sd1 und dem zweiten Erkennungssignal Sd2 berechnet werden. Modifikationen (erste bis dritte Modifikationen) einer solchen Ermittlung werden unten im Detail beschrieben, es kann jedoch auch durch andere Verfahren ermittelt werden, ob der Zustand normal oder abnormal arbeitet. Anders ausgedrückt kann ein beliebiges Verfahren verwendet werden, solange unter Verwendung des ersten Erkennungssignals Sd1 und des zweiten Erkennungssignals Sd2 eine Ermittlung erfolgen kann, ob der Zustand normal oder abnormal arbeitet.
< Erste Modifikation>
Nach einer ersten Modifikation wird eine Geschwindigkeit der Steuerwelle 14 verwendet. Angenommen, dass die zu einem vorherigen Zeitpunkt durch den Drehgeber 26 erkannte Position der Steuerwelle 14 durch POS1_ALT (Zeitpunkt: t) definiert ist und dass die zum aktuellen Zeitpunkt durch den Drehgeber 26 erkannte Position der Steuerwelle 14 durch POS1_NEU (Zeitpunkt: t + Δt) definiert ist, wird die Geschwindigkeit (erste Geschwindigkeit) V1 der Steuerwelle 14, die unter Verwendung des ersten Erkennungssignals Sd1 berechnet wird, durch die folgende Gleichung (1) ermittelt. Die Position der Steuerwelle 14 ist auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 angegeben. $V 1 = (POS 1_NEU - POS 1_ALT) / Δ t$
Andererseits angenommen, dass die zu einem vorherigen Zeitpunkt durch den Impulsgeber 22 erkannte Position des Motors 16 durch POS2_ALT (Zeitpunkt: t) definiert ist und dass die zum aktuellen Zeitpunkt durch den Impulsgeber 22 erkannte Position des Motors 16 durch POS2_NEU (Zeitpunkt: t + Δt) definiert ist, wird die Geschwindigkeit (zweite Geschwindigkeit) V2 der Steuerwelle 14, die unter Verwendung des zweiten Erkennungssignals Sd2 berechnet wird, durch die folgende Gleichung (2) ermittelt. In diesem Fall ist F() ein Funktionsoperator, der die Bewegungsumwandlungskennlinie 40 (Vorwärtsumwandlung) der Energieübertragungseinheit 12 angibt. Die Position des Motors 16 wird auf Basis des Motorpositionssignals Spm angegeben. $V 2 = {F (POS 2_NEU) - F (POS 2_ALT)} / Δ t$
In Schritt S5 von 4 berechnet die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 anfänglich die Geschwindigkeiten V1, V2 unter Verwendung von Gleichung (1) und Gleichung (2). Darüber hinaus ermittelt die Abnormalitätsermittlungseinheit 38, ob die Geschwindigkeiten V1, V2 beide innerhalb eines normalen Bereichs liegen. Nach der ersten Modifikation ist der normale Bereich festgelegt, kleiner als ein oder gleich einem Schwellenwert (oberer Grenzwert) Verr zu sein. Falls VI ≤ Verr und V2 ≤ Verr, ermittelt die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 dementsprechend, dass die Steuerwelle 14 normal arbeitet. Falls die Bedingung VI ≤ Verr und V2 ≤ Verr nicht erfüllt ist, ermittelt die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 ferner, dass die Steuerwelle 14 abnormal arbeitet. In diesem Fall ist Verr ein beliebiger Wert und entspricht einem oberen Grenzwert eines erlaubten Geschwindigkeitsfehlers.
<Zweite Modifikation>
Nach einer zweiten Modifikation wird eine Positionsabweichung der Steuerwelle 14 verwendet. In diesem Fall weist der Begriff „Positionsabweichung“ auf ein Ausmaß an Divergenz zwischen einer Position und einem Befehlswert dafür der Positionssteuereinheit 34 hin. Unter der Annahme, dass der neueste Befehlswert an die Steuerwelle 14 (eine Befehlsposition für die Steuerwelle 14) durch POS1_BEF definiert ist und die tatsächliche Position der Steuerwelle 14 las Reaktion auf den Befehlswert durch POS1_TMP ist, wird die Positionsabweichung (erste Positionsabweichung) DP1 der Steuerwelle 14 durch die folgende Gleichung (3) ermittelt. Der Term POS1_TMP ist die Position der Steuerwelle 14, wie sie vom Drehgeber 26 erkannt wurde, und wird auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 angegeben, das vom Drehgeber 26 ausgegeben wird. $DP 1 = POS 1_TMP - POS 1_BEF$
Andererseits, unter der Annahme, dass die tatsächliche Position des Motors 16, die vom Impulsgeber 22 erkannt wurde, POS2_TMP ist, wird die Positionsabweichung (zweite Positionsabweichung) DP2 der Steuerwelle 14 durch die folgende Gleichung (4) ausgedrückt. Die Position des Motors 16 wird auf Basis des Motorpositionssignals Spm angegeben. $DP 2 = F (POS 2_TMP) - POS 1_BEF$
Die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 berechnet anfänglich in Schritt S5, der in 4 gezeigt wird, die Positionsabweichungen DP1, DP2 unter Verwendung der Gleichung (3) und der Gleichung (4). Darüber hinaus ermittelt die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 zweifach, ob die Positionsabweichungen DP1, DP2 beide innerhalb eines normalen Bereichs liegen. Nach der zweiten Modifikation ist der normale Bereich festgelegt, kleiner als ein oder gleich einem Schwellenwert (oberer Grenzwert) DPerr zu sein. Falls DPI ≤ DPerr und DP2 ≤ DPerr, ermittelt die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 dementsprechend, dass die Steuerwelle 14 normal arbeitet. Falls die Bedingung DPI ≤ DPerr und DP2 ≤ DPerr nicht erfüllt ist, ermittelt die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 ferner, dass die Steuerwelle 14 abnormal arbeitet. In diesem Fall ist DPerr ein beliebiger Wert und entspricht einem oberen Grenzwert eines erlaubten Positionsabweichungsfehlers.
<Dritte Modifikation>
Nach einer dritten Modifikation wird eine Beschleunigung der Steuerwelle 14 verwendet. Unter Verwendung der Technik der oben beschriebenen ersten Modifikation und unter der Annahme, dass die Geschwindigkeit V1 der Steuerwelle 14, die zu einem vorherigen Zeitpunkt erkannt wurde, durch V1_ALT (Zeitpunkt: t) definiert ist, und dass die Geschwindigkeit V1 der Steuerwelle 14, die zum aktuellen Zeitpunkt erkannt wird, durch V1_NEU (Zeitpunkt: t + Δt) definiert ist, wird die Beschleunigung (erste Beschleunigung) A1 der Steuerwelle 14, die auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 berechnet wird, durch die folgende Gleichung (5) ermittelt. $A 1 = (V 1_NEU - V 1_ALT) / Δ t$
Andererseits, unter Verwendung der Technik der oben beschriebenen ersten Modifikation und unter der Annahme, dass die Geschwindigkeit V2 der Steuerwelle 14, die zu einem vorherigen Zeitpunkt erkannt wurde, durch V2_ALT (Zeitpunkt: t) definiert ist, und dass die Geschwindigkeit V2 der Steuerwelle 14, die zum aktuellen Zeitpunkt erkannt wird, durch V2_NEU (Zeitpunkt: t + Δt) definiert ist, wird die Beschleunigung (zweite Beschleunigung) A2 der Steuerwelle 14, die auf Basis des zweiten Erkennungssignals Sd2 (Motorpositionssignals Spm) berechnet wird, durch die folgende Gleichung (6) ermittelt. $A 2 = (V 2_NEU - V 2_ALT) / Δ t$
In Schritt S5 von 4 berechnet die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 anfänglich die Beschleunigungen A1, A2 unter Verwendung von Gleichung (1), Gleichung (2), Gleichung (5) und Gleichung (6). Darüber hinaus ermittelt die Abnormalitätsermittlungseinheit 38, ob die Beschleunigungen A1, A2 beide innerhalb eines normalen Bereichs liegen. Nach der dritten Modifikation ist der normale Bereich festgelegt, kleiner als ein oder gleich einem Schwellenwert (oberer Grenzwert) Aerr zu sein. Falls Al ≤ Aerr und A2 ≤ Aerr, ermittelt die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 dementsprechend, dass die Steuerwelle 14 normal arbeitet. Falls die Bedingung Al ≤ Aerr und A2 ≤ Aerr nicht erfüllt ist, ermittelt die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 ferner, dass die Steuerwelle 14 abnormal arbeitet. In diesem Fall ist Aerr ein beliebiger Wert und entspricht einem oberen Grenzwert eines erlaubten Beschleunigungsfehlers.
Die Energieübertragungseinheit 12 ist in der obigen Beschreibung als eine Energieübertragungseinheit mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennzahl gekennzeichnet.
[Modifikationen]
Die oben beschriebene erste Ausführungsform kann auf die folgenden Arten modifiziert werden.
(Modifikation 1) In Modifikation 1, wandelt die Energieübertragungseinheit 12 die Antriebsleistung in der Drehrichtung des Motors 16 in eine Antriebsleistung in einer geradlinigen Richtung (axialen Richtung) um und überträgt die Leistung auf die Steuerwelle 14. Dementsprechend bewegt sich die Steuerwelle 14 linear entlang der axialen Richtung. In diesem Fall ist statt des Drehgebers 26 eine Positionserkennungseinheit wie ein Weggeber oder Ähnliches vorgesehen, der eine Position in der axialen Richtung der Steuerwelle 14 erkennen kann. Das von der Positionserkennungseinheit erkannte Erkennungssignal wird zum ersten Erkennungssignal Sd1. Ferner speichert die Speichereinheit 30 in Modifikation 1 eine Bewegungsumwandlungskennlinie der Energieübertragungseinheit 12, die die Position in der Drehrichtung des Motors 16 in eine Position in der axialen Richtung der Steuerwelle 14 umwandelt. Auch wenn sich die Steuerwelle 14 der Energieübertragungseinheit 12 entlang einer axialen Richtung bewegt, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, ist es möglich, zweifach zu ermitteln, ob die Steuerwelle 14 abnormal arbeitet oder nicht. Darüber hinaus kann die Energieübertragungseinheit 12 der Modifikation 1 ein sogenannter unregelmäßiger Drehzahlmechanismus mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie sein.
(Modifikation 2) In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wurde der Impulsgeber 22 als normal beschrieben, um das Verständnis zu erleichtern. Es bestehen jedoch auch Bedenken, dass der Impulsgeber 22 versagen kann. Dementsprechend, falls zusätzlich zu einer Ermittlung, dass die Steuerwelle 14 abnormal arbeitet, die jeweiligen Positionen auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 und des zweiten Erkennungssignals Sd2 nicht innerhalb des normalen Bereichs fallen, kann die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 der Steuerung 10 auch isolieren und separat ermitteln, ob mindestens einer vom Impulsgeber 22, vom Drehgeber 26 und der Energieübertragungseinheit 12 abnormal arbeitet. Ferner kann die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 der Steuerung 10 auch ermitteln, dass die Steuerwelle 14 abnormal arbeitet, falls die Geschwindigkeiten V1, V2, die Beschleunigungen A1, A2 oder die Positionsabweichungen DP1, DP2, die jeweils aus dem ersten Erkennungssignal Sd1 und dem zweiten Erkennungssignal Sd2 berechnet werden, nicht in ihre korrekten Bereiche fallen.
<Auswirkungen der ersten Ausführungsform (einschließlich Modifikationen)>
Wie oben beschrieben ist die Steuerung 10 ausgestattet mit [1] dem Motor 16, der Antriebsleistung auf die Steuerwelle 14 der Energieübertragungseinheit 12 mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie oder einer konstanten Getriebeübersetzung anwendet, [2] dem Drehgeber 26, der die Position der Steuerwelle 14 erkennt und das erste Erkennungssignal Sd1 ausgibt, das die erkannte Position anzeigt, [3] dem Impulsgeber 22, der die Position des Motors 16 erkennt und das Motorpositionssignal Spm ausgibt, das die erkannte Position anzeigt, [4] der Positionsumwandlungseinheit 36, die das zweite Erkennungssignal Sd2 ausgibt, das der Position der Steuerwelle 14 entspricht, indem sie das ausgegebene Motorpositionssignal Spm unter Verwendung der Bewegungsumwandlungskennlinie 40 der Energieübertragungseinheit 12 vorwärts umwandelt, und [5] der Abnormalitätsermittlungseinheit 38, die unter Verwendung des ausgegebenen ersten Erkennungssignals Sd1 und des ausgegebenen zweiten Erkennungssignals Sd2 zweifach ermittelt, ob die Steuerwelle 14 abnormal arbeitet oder nicht.
Ferner umfasst das Steuerverfahren, in dem die Steuerung 10 eingesetzt wird, [1] den ersten Ausgabeschritt (S2), bei dem der Drehgeber 26, der die Position der Steuerwelle 14 erkennt, das erste Erkennungssignal Sd1 ausgibt, das die erkannte Position anzeigt, [2] den zweiten Ausgabeschritt (S3), bei dem der Impulsgeber 22, der die Position des Motors 16 erkennt, das Motorpositionssignal Spm ausgibt, das die erkannte Position anzeigt, [3] den Umwandlungsschritt (S4) zum Ausgeben des zweiten Erkennungssignals Sd2, das der Position der Steuerwelle 14 entspricht, durch Vorwärtsumwandeln des ausgegebenen Motorpositionssignals Spm unter Verwendung der Bewegungsumwandlungskennlinie 40 der Energieübertragungseinheit 12, und [4] den Abnormalitätsermittlungsschritt (S5 bis S7) zum zweifachen Ermitteln unter Verwendung des ausgegebenen ersten Erkennungssignals Sd1 und des ausgegebenen zweiten Erkennungssignals Sd2, ob die Steuerwelle 14 abnormal arbeitet oder nicht.
Auf diese Weise wird das Motorpositionssignal Spm vom Impulsgeber 22 unter Verwendung der Bewegungsumwandlungskennlinie 40 der Energieübertragungseinheit 12 vorwärts umgewandelt und das zweite Erkennungssignal Sd2, das der Position der Steuerwelle 14 entspricht, wird ausgegeben. Folglich ist es möglich, einen Bezugswert (d. h., das zweite Erkennungssignal Sd2) zu erfassen, der zum Ermitteln der Gültigkeit des ersten Erkennungssignals Sd1 verwendet wird, ohne einen anderen Detektor (Sensor) neu hinzuzufügen. Anders ausgedrückt ist es möglich, den Zustand der Steuerwelle 14 zweifach zu prüfen, ohne gesondert einen Sensor zum Erkennen der Position der Steuerwelle 14 vorzusehen. Ferner kann die vorliegende Erfindung durch Vereinfachung der Einrichtungskonfiguration für Universalzwecke auf verschiedene Arten von Energieübertragungseinheiten 12 angewandt werden.
Die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 kann jeweils ermitteln, ob eine erste Position der Steuerwelle 14 auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 und eine zweite Position der Steuerwelle 14 auf Basis des zweiten Erkennungssignals Sd2 innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegen oder nicht. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft kann auf doppelte Weise überwacht werden, ob die Position der Steuerwelle 14 innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht. Darüber hinaus kann die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 ermitteln, dass mindestens einer vom Impulsgeber 22, Drehgeber 26 und der Energieübertragungseinheit 12 abnormal arbeitet, falls nur eine Position der ersten Position und der zweiten Position nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt. Folglich ist es möglich, eine Abnormalität des Impulsgebers 22, des Drehgebers 26 oder der Energieübertragungseinheit 12 einfach und genau zu ermitteln.
Die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 kann die Geschwindigkeit der Steuerwelle 14 aus jeweils dem ersten Erkennungssignal Sd1 und dem zweiten Erkennungssignal Sd2 berechnen und kann ermitteln, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 berechnete Geschwindigkeit V1 und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals Sd2 berechnete Geschwindigkeit V2 innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft kann auf doppelte Weise überwacht werden, ob die Geschwindigkeit der Steuerwelle 14 innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht. Darüber hinaus kann die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 ermitteln, dass mindestens einer vom Impulsgeber 22, Drehgeber 26 und der Energieübertragungseinheit 12 abnormal arbeitet, falls nur eine Geschwindigkeit der ersten Geschwindigkeit V1 und der zweiten Geschwindigkeit V2 nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt. Folglich ist es möglich, eine Abnormalität des Impulsgebers 22, des Drehgebers 26 oder der Energieübertragungseinheit 12 einfach und genau zu ermitteln.
Die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 kann die Beschleunigung der Steuerwelle 14 aus jeweils dem ersten Erkennungssignal Sd1 und dem zweiten Erkennungssignal Sd2 berechnen und kann ermitteln, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 berechnete Beschleunigung A1 und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals Sd2 berechnete Beschleunigung A2 innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft kann auf doppelte Weise überwacht werden, ob die Beschleunigung der Steuerwelle 14 innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht. Darüber hinaus kann die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 ermitteln, dass mindestens einer vom Impulsgeber 22, Drehgeber 26 und der Energieübertragungseinheit 12 abnormal arbeitet, falls nur eine Beschleunigung der ersten Beschleunigung A1 und der zweiten Beschleunigung A2 nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt. Folglich ist es möglich, eine Abnormalität des Impulsgebers 22, des Drehgebers 26 oder der Energieübertragungseinheit 12 einfach und genau zu ermitteln.
Die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 kann eine Positionsabweichung der Steuerwelle 14 in Bezug auf eine Befehlsposition der Steuerwelle 14 aus jeweils dem ersten Erkennungssignal Sd1 und dem zweiten Erkennungssignal Sd2 berechnen und kann ermitteln, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals Sd1 berechnete Positionsabweichung DP1 der Steuerwelle 14 und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals Sd2 berechnete Positionsabweichung DP2 der Steuerwelle 14 innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt. In Übereinstimmung mit dieser Eigenschaft kann auf doppelte Weise überwacht werden, ob die Positionsabweichung der Steuerwelle 14 innerhalb eines normalen Bereichs liegt oder nicht. Darüber hinaus kann die Abnormalitätsermittlungseinheit 38 ermitteln, dass mindestens einer vom Impulsgeber 22, Drehgeber 26 und der Energieübertragungseinheit 12 abnormal arbeitet, falls nur eine Positionsabweichung der ersten Positionsabweichung DP1 und der zweiten Positionsabweichung DP2 nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt. Folglich ist es möglich, eine Abnormalität des Impulsgebers 22, des Drehgebers 26 oder der Energieübertragungseinheit 12 einfach und genau zu ermitteln.
Die Positionsumwandlungseinheit 36 kann das zweite Erkennungssignal Sd2 unter Verwendung der Bewegungsumwandlungskennlinie 40 (oder 62) ausgeben, die durch eine Tabelle oder eine Funktion angegeben ist. Nach dieser Eigenschaft kann das zweite Erkennungssignal Sd2, das die Position der Steuerwelle 14 angibt, präzise aus dem Motorpositionssignal Spm generiert werden.
[Zweite Ausführungsform]
Als Nächstes wird eine Steuerung 70 nach einer zweiten Ausführungsform in Bezug auf 5 beschrieben. Die gleichen Bezugsziffern werden verwendet, um die gleichen Bestandteile wie die der in der ersten Ausführungsform gezeigten Steuerung 10 zu bezeichnen, und auf eine Beschreibung dieser Merkmale kann in bestimmten Fällen verzichtet werden.
<Konfiguration und Vorgänge der Steuerung 70>
5 ist ein Blockdiagramm der Steuerung 70 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ist die Steuerung 70 eine Einrichtung, die einen Motor 16 steuert, um Antriebsleistung in Bezug auf eine Steuerwelle 14 einer Energieübertragungseinheit 12 zu übermitteln.
Die Steuerung 70 ist geformt, einen Motor 16, einen Impulsgeber 22, einen Drehgeber 26, einen Antriebskreis 28, eine Speichereinheit 30, eine Meldeeinheit 32 und zwei Recheneinheiten 72, 74 zu enthalten, die miteinander verbunden sind.
Die Recheneinheiten 72, 74 bestehen aus verschiedenen Prozessoren oder aus verschiedenen Kernen des gleichen Prozessors. Durch Lesen und Ausführen eines grundlegenden Programms, das in der Speichereinheit 30 gespeichert ist, kann die eine Recheneinheit 72 jeweilige Funktionen realisieren, einschließlich einer Positionssteuereinheit 34, einer Positionsumwandlungseinheit 36 und einer Abnormalitätsermittlungseinheit 76. Durch Lesen und Ausführen eines grundlegenden Programms, das in der Speichereinheit 30 gespeichert ist, kann die andere Recheneinheit 74 jeweilige Funktionen realisieren, einschließlich mindestens einer Positionsumwandlungseinheit 78 und einer Abnormalitätsermittlungseinheit 80. Als Ergebnis ist es möglich, eine zweifache Prüfung mit noch größerer Unabhängigkeit durchzuführen.
Die Positionsumwandlungseinheit 78 enthält eine Funktion, die der der Positionsumwandlungseinheit 36 äquivalent ist, und die Abnormalitätsermittlungseinheiten 76, 80 enthalten im Prinzip zumindest die gleiche Funktion wie die der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Abnormalitätsermittlungseinheit 38. Anders ausgedrückt berechnet die Positionsumwandlungseinheit 78 das zweite Erkennungssignal Sd2 auf Basis des vom Impulsgeber 22 erkannten Motorpositionssignals Spm. Ferner ermitteln die Abnormalitätsermittlungseinheiten 76, 80 der Recheneinheiten 72, 74 unter Verwendung des vom Drehgeber 26 erkannten ersten Erkennungssignals Sd1 und des von den Positionsumwandlungseinheiten 36, 78 berechneten zweiten Erkennungssignals zweifach, ob die Steuerwelle 14 normal oder abnormal arbeitet.
Ferner erfasst die Abnormalitätsermittlungseinheit 76 von der anderen Abnormalitätsermittlungseinheit 80 das Beurteilungsergebnis (ob normal oder abnormal) der Abnormalitätsermittlungseinheit 80 und ermittelt, ob ihr eigenes Beurteilungsergebnis und das Beurteilungsergebnis der Abnormalitätsermittlungseinheit 80 miteinander übereinstimmen oder nicht. Nach dieser Eigenschaft kann ermittelt werden, ob die Recheneinheit (Recheneinheit 72, 74) auf der Seite, auf der entweder ein normaler Zustand oder ein abnormaler Zustand ermittelt wird, normal oder abnormal arbeitet. Darüber hinaus, falls ermittelt wird, dass die Beurteilungsergebnisse der Abnormalitätsermittlungseinheiten 76, 80 nicht miteinander übereinstimmen, ermittelt die Abnormalitätsermittlungseinheit 76, dass es in mindestens einer der Recheneinheiten 72, 74 eine Abnormalität gibt, und es erfolgt eine entsprechende Meldung an den Betreiber durch die Meldeeinheit 32.
Außerdem kann die Abnormalitätsermittlungseinheit 76 ermitteln, ob die Geschwindigkeiten V1, V2, die Positionsabweichungen DP1, DP2 oder die Beschleunigungen A1, A2 der Steuerwelle 14, die jeweils durch die Abnormalitätsermittlungseinheiten 76, 80 berechnet wurden, miteinander übereinstimmen. Falls ermittelt wird, dass die Geschwindigkeiten V1, V2, die Positionsabweichungen DP1, DP2 oder die Beschleunigungen A1, A2 nicht miteinander übereinstimmen, kann die Abnormalitätsermittlungseinheit 76 ermitteln, dass es eine Abnormalität in zumindest einer der Recheneinheiten 72, 74 gibt, und eine entsprechende Meldung kann an den Betreiber erfolgen. Ferner, obwohl die Abnormalitätsermittlungseinheit 76 verwendet wurde, um zu ermitteln, ob es eine Abnormalität in zumindest einer der Abnormalitätsermittlungseinheiten 76, 80 gibt, kann auch die Abnormalitätsermittlungseinheit 80 verwendet werden, um zu ermitteln, ob zumindest eine der Abnormalitätsermittlungseinheiten 76, 80 abnormal arbeitet oder nicht. In diesem Fall, falls ermittelt wird, dass eine Abnormalität existiert, gibt die Abnormalitätsermittlungseinheit 80 eine entsprechende Meldung an den Betreiber über die Meldeeinheit 32 aus.
<Auswirkungen der zweiten Ausführungsform>
Wie oben beschrieben wurde, enthält die Steuerung 70 zwei Recheneinheiten 72, 74. Die Recheneinheit 72 enthält die Positionsumwandlungseinheit 36 und die Abnormalitätsermittlungseinheit 76, und die Recheneinheit 74 enthält die Positionsumwandlungseinheit 78 und die Abnormalitätsermittlungseinheit 80. Falls die Beurteilungsergebnisse der jeweiligen Abnormalitätsermittlungseinheiten 76, 80 der Recheneinheiten 72, 74 nicht miteinander übereinstimmen, dann ermittelt zumindest eine der zwei Recheneinheiten 72, 74, dass zumindest eine der zwei Recheneinheiten 72, 74 abnormal arbeitet (zweiter Abnormalitätsermittlungsschritt). Nach diesem Merkmal kann ermittelt werden, ob die Recheneinheit 72, 74 auf der Seite, auf der eine Abnormalität der Steuerwelle 14 ermittelt wird, normal arbeitet oder nicht. Folglich wird die Zuverlässigkeit der Steuerung 70 bei der Ermittlung von Abnormalitäten verbessert.

Claims

Steuerung (10, 70), die konfiguriert ist, einen Zustand einer Steuerwelle (14) zweimal zu prüfen, indem Antriebsleistung auf die Steuerwelle (14) einer Energieübertragungseinheit (12) mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie angewandt wird, umfassend: einen Motor (16), der konfiguriert ist, eine Antriebsleistung auf die Steuerwelle (14) anzuwenden; eine Positionserkennungseinheit (26), die konfiguriert ist, eine Position der Steuerwelle (14) zu erkennen und ein erstes Erkennungssignal (Sd1) auszugeben, das die erkannte Position anzeigt; eine Motorpositionserkennungseinheit (22), die konfiguriert ist, eine Position des Motors (16) zu erkennen und ein Motorpositionssignal (Spm) auszugeben, das die erkannte Position anzeigt; eine Positionsumwandlungseinheit (36, 78), die konfiguriert ist, ein zweites Erkennungssignal (Sd2) auszugeben, das der Position der Steuerwelle (14) entspricht, indem sie das von der Motorpositionserkennungseinheit (22) ausgegebene Motorpositionssignal (Spm) unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) der Energieübertragungseinheit (12) vorwärts umwandelt, wobei die Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) besagt, dass die Position des Motors und die Position der Steuerwelle in einer nichtlinearen Beziehung zueinander stehen; und eine Abnormalitätsermittlungseinheit (38, 76, 80), die konfiguriert ist, unter Verwendung des von der Positionserkennungseinheit (26) ausgegebenen ersten Erkennungssignals (Sd1) und des von der Positionsumwandlungseinheit (36, 78) ausgegebenen zweiten Erkennungssignals (Sd2) zweifach zu ermitteln, ob der Zustand der Steuerwelle (14) abnormal ist, wobei die Abnormalitätsermittlungseinheit (38, 76, 80) konfiguriert ist, zu ermitteln, ob eine erste Position der Steuerwelle (14), die auf dem ersten Erkennungssignal (Sd1) basiert, und eine zweite Position der Steuerwelle (14), die auf dem zweiten Erkennungssignal (Sd2) basiert, jeweils innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt oder nicht, und wobei bestimmt wird, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit (26), der Motorpositionserkennungseinheit (22) und der Energieübertragungseinheit (12) abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Position und der zweiten Position nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt.
Steuerung (10, 70), die konfiguriert ist, einen Zustand einer Steuerwelle (14) zweimal zu prüfen, indem Antriebsleistung auf die Steuerwelle (14) einer Energieübertragungseinheit (12) mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie angewandt wird, umfassend: einen Motor (16), der konfiguriert ist, eine Antriebsleistung auf die Steuerwelle (14) anzuwenden; eine Positionserkennungseinheit (26), die konfiguriert ist, eine Position der Steuerwelle (14) zu erkennen und ein erstes Erkennungssignal (Sd1) auszugeben, das die erkannte Position anzeigt; eine Motorpositionserkennungseinheit (22), die konfiguriert ist, eine Position des Motors (16) zu erkennen und ein Motorpositionssignal (Spm) auszugeben, das die erkannte Position anzeigt; eine Positionsumwandlungseinheit (36, 78), die konfiguriert ist, ein zweites Erkennungssignal (Sd2) auszugeben, das der Position der Steuerwelle (14) entspricht, indem sie das von der Motorpositionserkennungseinheit (22) ausgegebene Motorpositionssignal (Spm) unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) der Energieübertragungseinheit (12) vorwärts umwandelt, wobei die Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) besagt, dass die Position des Motors und die Position der Steuerwelle in einer nichtlinearen Beziehung zueinander stehen; und eine Abnormalitätsermittlungseinheit (38, 76, 80), die konfiguriert ist, unter Verwendung des von der Positionserkennungseinheit (26) ausgegebenen ersten Erkennungssignals (Sd1) und des von der Positionsumwandlungseinheit (36, 78) ausgegebenen zweiten Erkennungssignals (Sd2) zweifach zu ermitteln, ob der Zustand der Steuerwelle (14) abnormal ist; wobei die Abnormalitätsermittlungseinheit (38, 76, 80) konfiguriert ist, eine Geschwindigkeit der Steuerwelle (14) aus jeweils dem ersten Erkennungssignal (Sd1) und dem zweiten Erkennungssignal (Sd2) zu berechnen, und konfiguriert ist, zu ermitteln, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals (Sd1) berechnete Geschwindigkeit (V1) und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals (Sd2) berechnete Geschwindigkeit (V2) innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt, und wobei bestimmt wird, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit (26), der Motorpositionserkennungseinheit (22) und der Energieübertragungseinheit (12) abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Geschwindigkeit (V1) und der zweiten Geschwindigkeit (V2) nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt.
Steuerung (10, 70), die konfiguriert ist, einen Zustand einer Steuerwelle (14) zweimal zu prüfen, indem Antriebsleistung auf die Steuerwelle (14) einer Energieübertragungseinheit (12) mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie angewandt wird, umfassend: einen Motor (16), der konfiguriert ist, eine Antriebsleistung auf die Steuerwelle (14) anzuwenden; eine Positionserkennungseinheit (26), die konfiguriert ist, eine Position der Steuerwelle (14) zu erkennen und ein erstes Erkennungssignal (Sd1) auszugeben, das die erkannte Position anzeigt; eine Motorpositionserkennungseinheit (22), die konfiguriert ist, eine Position des Motors (16) zu erkennen und ein Motorpositionssignal (Spm) auszugeben, das die erkannte Position anzeigt; eine Positionsumwandlungseinheit (36, 78), die konfiguriert ist, ein zweites Erkennungssignal (Sd2) auszugeben, das der Position der Steuerwelle (14) entspricht, indem sie das von der Motorpositionserkennungseinheit (22) ausgegebene Motorpositionssignal (Spm) unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) der Energieübertragungseinheit (12) vorwärts umwandelt, wobei die Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) besagt, dass die Position des Motors und die Position der Steuerwelle in einer nichtlinearen Beziehung zueinander stehen; und eine Abnormalitätsermittlungseinheit (38, 76, 80), die konfiguriert ist, unter Verwendung des von der Positionserkennungseinheit (26) ausgegebenen ersten Erkennungssignals (Sd1) und des von der Positionsumwandlungseinheit (36, 78) ausgegebenen zweiten Erkennungssignals (Sd2) zweifach zu ermitteln, ob der Zustand der Steuerwelle (14) abnormal ist; wobei die Abnormalitätsermittlungseinheit (38, 76, 80) konfiguriert ist, eine Beschleunigung der Steuerwelle (14) aus jeweils dem ersten Erkennungssignal (Sd1) und dem zweiten Erkennungssignal (Sd2) zu berechnen, und konfiguriert ist, zu ermitteln, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals (Sd1) berechnete Beschleunigung (A1) und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals (Sd2) berechnete Beschleunigung (A2) innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt, und wobei bestimmt wird, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit (26), der Motorpositionserkennungseinheit (22) und der Energieübertragungseinheit (12) abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Beschleunigung (A1) und der zweiten Beschleunigung (A2) nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt.
Steuerung (10, 70), die konfiguriert ist, einen Zustand einer Steuerwelle (14) zweimal zu prüfen, indem Antriebsleistung auf die Steuerwelle (14) einer Energieübertragungseinheit (12) mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie angewandt wird, umfassend: einen Motor (16), der konfiguriert ist, eine Antriebsleistung auf die Steuerwelle (14) anzuwenden; eine Positionserkennungseinheit (26), die konfiguriert ist, eine Position der Steuerwelle (14) zu erkennen und ein erstes Erkennungssignal (Sd1) auszugeben, das die erkannte Position anzeigt; eine Motorpositionserkennungseinheit (22), die konfiguriert ist, eine Position des Motors (16) zu erkennen und ein Motorpositionssignal (Spm) auszugeben, das die erkannte Position anzeigt; eine Positionsumwandlungseinheit (36, 78), die konfiguriert ist, ein zweites Erkennungssignal (Sd2) auszugeben, das der Position der Steuerwelle (14) entspricht, indem sie das von der Motorpositionserkennungseinheit (22) ausgegebene Motorpositionssignal (Spm) unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) der Energieübertragungseinheit (12) vorwärts umwandelt, wobei die Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) besagt, dass die Position des Motors und die Position der Steuerwelle in einer nichtlinearen Beziehung zueinander stehen; und eine Abnormalitätsermittlungseinheit (38, 76, 80), die konfiguriert ist, unter Verwendung des von der Positionserkennungseinheit (26) ausgegebenen ersten Erkennungssignals (Sd1) und des von der Positionsumwandlungseinheit (36, 78) ausgegebenen zweiten Erkennungssignals (Sd2) zweifach zu ermitteln, ob der Zustand der Steuerwelle (14) abnormal ist; wobei die Abnormalitätsermittlungseinheit (38, 76, 80) eine Positionsabweichung der Steuerwelle (14) in Bezug auf eine Befehlsposition der Steuerwelle (14) aus jeweils dem ersten Erkennungssignal (Sd1) und dem zweiten Erkennungssignal (Sd2) berechnet und konfiguriert ist, zu ermitteln, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals (Sd1) berechnete Positionsabweichung (DP1) der Steuerwelle (14) und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals (Sd2) berechnete Positionsabweichung (DP2) der Steuerwelle (14) innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt.
Steuerung (10, 70) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Positionsumwandlungseinheit (36, 78) das zweite Erkennungssignal (Sd2) unter Verwendung der durch eine Tabelle oder eine Funktion angegebene Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) ausgibt.
Steuerung (70) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: zwei Recheneinheiten (72, 74); wobei jede der zwei Recheneinheiten (72, 74) die Positionsumwandlungseinheit (36, 78) und die Abnormalitätsermittlungseinheit (76, 80) enthält; und wobei zumindest jeweils eine der zwei Recheneinheiten (72, 74) ermittelt, dass zumindest eine der zwei Recheneinheiten (72, 74) abnormal arbeitet, falls Beurteilungsergebnisse der Abnormalitätsermittlungseinheiten (76, 80) jeder der zwei Recheneinheiten (72, 74) nicht miteinander übereinstimmen.
Steuerungsverfahren, bei dem ein Motor (16) verwendet wird, um Antriebsleistung auf eine Steuerwelle (14) einer Energieübertragungseinheit (12) mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie anzuwenden, umfassend: einen ersten Ausgabeschritt, in dem eine Positionserkennungseinheit (26) eine Position der Steuerwelle (14) erkennt und ein erstes Erkennungssignal (Sd1) ausgibt, das die erkannte Position anzeigt; einen zweiten Ausgabeschritt, in dem eine Motorpositionserkennungseinheit (22) eine Position des Motors (16) erkennt und ein Motorpositionssignal (Spm) ausgibt, das die erkannte Position anzeigt; einen Umwandlungsschritt, um ein zweites Erkennungssignal (Sd2) auszugeben, das der Position der Steuerwelle (14) entspricht, indem sie das ausgegebene Motorpositionssignal (Spm) unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) der Energieübertragungseinheit (12) vorwärts umwandelt, wobei die Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) besagt, dass die Position des Motors und die Position der Steuerwelle in einer nichtlinearen Beziehung zueinander stehen; und einen Abnormalitätserkennungsschritt zum zweifachen Ermitteln unter Verwendung des ausgegebenen ersten Erkennungssignals (Sd1) und des ausgegebenen zweiten Erkennungssignals (Sd2), ob ein Zustand der Steuerwelle (14) abnormal ist; wobei der Abnormalitätsermittlungsschritt ermittelt, ob eine erste Position der Steuerwelle (14), die auf dem ersten Erkennungssignal (Sd1) basiert, und eine zweite Position der Steuerwelle (14), die auf dem zweiten Erkennungssignal (Sd2) basiert, jeweils innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt oder nicht, und wobei bestimmt wird, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit (26), der Motorpositionserkennungseinheit (22) und der Energieübertragungseinheit (12) abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Position und der zweiten Position nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt.
Steuerungsverfahren, bei dem ein Motor (16) verwendet wird, um Antriebsleistung auf eine Steuerwelle (14) einer Energieübertragungseinheit (12) mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie anzuwenden, umfassend: einen ersten Ausgabeschritt, in dem eine Positionserkennungseinheit (26) eine Position der Steuerwelle (14) erkennt und ein erstes Erkennungssignal (Sd1) ausgibt, das die erkannte Position anzeigt; einen zweiten Ausgabeschritt, in dem eine Motorpositionserkennungseinheit (22) eine Position des Motors (16) erkennt und ein Motorpositionssignal (Spm) ausgibt, das die erkannte Position anzeigt; einen Umwandlungsschritt, um ein zweites Erkennungssignal (Sd2) auszugeben, das der Position der Steuerwelle (14) entspricht, indem sie das ausgegebene Motorpositionssignal (Spm) unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) der Energieübertragungseinheit (12) vorwärts umwandelt, wobei die Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) besagt, dass die Position des Motors und die Position der Steuerwelle in einer nichtlinearen Beziehung zueinander stehen; und einen Abnormalitätserkennungsschritt zum zweifachen Ermitteln unter Verwendung des ausgegebenen ersten Erkennungssignals (Sd1) und des ausgegebenen zweiten Erkennungssignals (Sd2), ob ein Zustand der Steuerwelle (14) abnormal ist; wobei der Abnormalitätsermittlungsschritt eine Geschwindigkeit der Steuerwelle (14) aus jeweils dem ersten Erkennungssignal (Sd1) und dem zweiten Erkennungssignal (Sd2) berechnet und ermittelt, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals (Sd1) berechnete Geschwindigkeit (V1) und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals (Sd2) berechnete Geschwindigkeit (V2) innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt, und wobei bestimmt wird, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit (26), der Motorpositionserkennungseinheit (22) und der Energieübertragungseinheit (12) abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Geschwindigkeit (V1) und der zweiten Geschwindigkeit (V2) nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt.
Steuerungsverfahren, bei dem ein Motor (16) verwendet wird, um Antriebsleistung auf eine Steuerwelle (14) einer Energieübertragungseinheit (12) mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie anzuwenden, umfassend: einen ersten Ausgabeschritt, in dem eine Positionserkennungseinheit (26) eine Position der Steuerwelle (14) erkennt und ein erstes Erkennungssignal (Sd1) ausgibt, das die erkannte Position anzeigt; einen zweiten Ausgabeschritt, in dem eine Motorpositionserkennungseinheit (22) eine Position des Motors (16) erkennt und ein Motorpositionssignal (Spm) ausgibt, das die erkannte Position anzeigt; einen Umwandlungsschritt, um ein zweites Erkennungssignal (Sd2) auszugeben, das der Position der Steuerwelle (14) entspricht, indem sie das ausgegebene Motorpositionssignal (Spm) unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) der Energieübertragungseinheit (12) vorwärts umwandelt, wobei die Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) besagt, dass die Position des Motors und die Position der Steuerwelle in einer nichtlinearen Beziehung zueinander stehen; und einen Abnormalitätserkennungsschritt zum zweifachen Ermitteln unter Verwendung des ausgegebenen ersten Erkennungssignals (Sd1) und des ausgegebenen zweiten Erkennungssignals (Sd2), ob ein Zustand der Steuerwelle (14) abnormal ist; wobei der Abnormalitätsermittlungsschritt eine Beschleunigung der Steuerwelle (14) aus jeweils dem ersten Erkennungssignal (Sd1) und dem zweiten Erkennungssignal (Sd2) berechnet und ermittelt, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals (Sd1) berechnete Beschleunigung (A1) und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals (Sd2) berechnete Beschleunigung (A2) innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt, und wobei bestimmt wird, dass mindestens eine der Positionserkennungseinheit (26), der Motorpositionserkennungseinheit (22) und der Energieübertragungseinheit (12) abnormal arbeitet, falls nur eine der ersten Beschleunigung (A1) und der zweiten Beschleunigung (A2) nicht innerhalb des normalen Bereichs liegt.
Steuerungsverfahren, bei dem ein Motor (16) verwendet wird, um Antriebsleistung auf eine Steuerwelle (14) einer Energieübertragungseinheit (12) mit einer unregelmäßigen Drehzahlkennlinie anzuwenden, umfassend: einen ersten Ausgabeschritt, in dem eine Positionserkennungseinheit (26) eine Position der Steuerwelle (14) erkennt und ein erstes Erkennungssignal (Sd1) ausgibt, das die erkannte Position anzeigt; einen zweiten Ausgabeschritt, in dem eine Motorpositionserkennungseinheit (22) eine Position des Motors (16) erkennt und ein Motorpositionssignal ausgibt, das die erkannte Position anzeigt; einen Umwandlungsschritt, um ein zweites Erkennungssignal (Sd2) auszugeben, das der Position der Steuerwelle (14) entspricht, indem sie das ausgegebene Motorpositionssignal (Spm) unter Verwendung einer Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) der Energieübertragungseinheit (12) vorwärts umwandelt, wobei die Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) besagt, dass die Position des Motors und die Position der Steuerwelle in einer nichtlinearen Beziehung zueinander stehen; und einen Abnormalitätserkennungsschritt zum zweifachen Ermitteln unter Verwendung des ausgegebenen ersten Erkennungssignals (Sd1) und des ausgegebenen zweiten Erkennungssignals (Sd2), ob ein Zustand der Steuerwelle (14) abnormal ist; wobei der Abnormalitätsermittlungsschritt eine Positionsabweichung der Steuerwelle (14) in Bezug auf eine Befehlsposition der Steuerwelle (14) aus jeweils dem ersten Erkennungssignal (Sd1) und dem zweiten Erkennungssignal (Sd2) berechnet und ermittelt, ob jeweils eine erste, auf Basis des ersten Erkennungssignals (Sd1) berechnete Positionsabweichung (DP1) der Steuerwelle (14) und eine zweite, auf Basis des zweiten Erkennungssignals (Sd2) berechnete Positionsabweichung (DP2) der Steuerwelle (14) innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Umwandlungsschritt das zweite Erkennungssignal (Sd2) unter Verwendung der durch eine Tabelle oder eine Funktion angegebene Bewegungsumwandlungskennlinie (40, 62) ausgibt.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Umwandlungsschritt und der Abnormalitätsermittlungsschritt jeweils von zwei Recheneinheiten (72, 74) ausgeführt werden; und ferner umfassend einen zweiten Abnormalitätsermittlungsschritt zum Ermitteln, dass zumindest eine der zwei Recheneinheiten (72, 74) abnormal arbeitet, falls Beurteilungsergebnisse der von jeder der zwei Recheneinheiten (72, 74) ausgeführten Abnormalitätsermittlungsschritte nicht miteinander übereinstimmen.