KR101129711B1 - 운동 기구의 구동 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

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가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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Abstract

엔진 밸브의 개방 특성을 가변시키는 가변 밸브 기구에 이상이 있는 때에, 가변 밸브 기구의 구동 회로에 대한 전력 공급을 정지시키고, 또한 상기 구동회로에 대한 제어 신호를 클리어한다.
운동 기구, 가변 밸브 기구, 밸브 리프트, 캠샤프트, 액튜에이터

Description

운동 기구의 구동 제어 장치 및 제어 방법{DRIVING CONTROL APPARATUS FOR MOTION MECHANISM AND CONTROL METHOD OF DRIVING CONTROL APPARATUS}
도 1은 실시예에서의 엔진 시스템 구성도이다.
도 2는 실시예에서의 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구를 나타내는 단면도(도 3의 A-A 단면)이다.
도 3은 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구의 측면도이다.
도 4는 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구의 평면도이다.
도 5는 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구에 사용하는 편심 캠을 나타내는 사시도이다.
도 6은 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구의 낮은 리프트 제어 상태를 나타내는 단면도(도 3의 B-B 단면)이다.
도 7은 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구의 높은 리프트 제어 상태를 나타내는 단면도(도 3의 B-B 단면)이다.
도 8은 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구에서 흡기 밸브의 리프트 특성을 나타내는 그래프이다.
도 9는 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구에서 밸브 타이밍과 리프트 양 사이의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구에서 제어 샤프트의 구동 기구를 나타내는 사시도이다.
도 11은 VEL 컨트롤러(controller)의 제 1 실시예를 나타내는 회로 블록도이다.
도 12는 릴레이 회로의 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구의 피드백 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구가 고장인 경우의 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 15는 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구가 고장인 경우의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 16은 VEL 컨트롤러의 제 2 실시예를 나타내는 회로 블록도이다.
도 17은 도 16에 나타낸 VEL 컨트롤러에 의한 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 18은 도 16에 나타낸 VEL 컨트롤러에 의한 제어를 나타내는 흐름도이다.
도 19는 VEL 컨트롤러의 제 3 실시예를 나타내는 회로 블록도이다.
도 20은 가변 밸브 이벤트 및 리프트 기구의 피드백 시스템에 이상(異常)이 있는지 진단하는 흐름도이다.
도 21은 DC 서보 모터에서 과도 전류 진단을 나타내는 흐름도이다.
도 22는 DC 서보 모터에서 서보 시스템 진단을 나타내는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
16: 제어 샤프트 101: 엔진
104: 전자제어 스로틀 105: 흡기 밸브
107: 배기 밸브 112: VEL 기구(운동 기구)
113: VEL 컨트롤러 114: 엔진 제어 모듈(ECM)
121: DC 서보 모터(전동식 액튜에이터)
127: 각도 센서 302: CPU
305: 모터 구동 회로 306: 릴레이 회로
307: 릴레이 구동 회로 308: 전류 검출 회로
311: 온도 센서
본 발명은 예를 들면 엔진 밸브의 리프트 양을 가변시키는 가변 밸브 리프트 기구 등과 같은 전동식 액튜에이터로 작동되는 운동 기구의 구동 제어 장치 및 구동 제어 방법에 관한 것이다.
일본 공개 특허 공보 제 2001-254637호는 엔진 밸브의 리프트 양을 가변시키는 가변 밸브 리프트 기구의 구동 제어 장치를 개시한다.
상기 구동 제어 장치에서는, 가변 밸브 리프트 기구에 이상(異常)이 있는지를 진단하고, 가변 밸브 리프트 기구에 이상이 있는 것으로 검출되면, 가변 밸브 리프트 기구의 오일 제어 밸브(전동식 액튜에이터)로의 전력 공급을 중단하여 엔진 밸브의 리프트 양을 최저로 고정한다.
그렇지만, 가변 밸브 리프트 기구에 이상이 있는 것으로 검출한 경우, 전동식 액튜에이터로의 전력 공급 차단 명령이 출력될지라도 엔진 밸브의 리프트 양이 최저로 고정될 수 없는 경우가 있다.
더욱이, 모터를 전동식 액튜에이터로 사용하는 가변 밸브 리프트 기구의 경우, 모터는 캠 반발력에 대항하는 큰 토크를 발생할 필요가 있다. 그러므로, 구동 회로의 이상에 따라 모터로의 전력 공급이 상당히 오랜 시간 동안 계속되면 모터가 고장난다.
그러므로, 본 발명의 목적은 전동식 액튜에이터로 작동되는 운동 기구에 이상이 있을 경우에 전동식 액튜에이터의 구동을 확실하게 정지시키고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 운동 기구에 이상이 있는 것으로 검출되는 경우에 전동식 액튜에이터의 구동 회로에 대한 전력 공급을 정지시킨다.
본 발명의 다른 목적과 특징들은 첨부한 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 이해될 것이다.
도 1에 있어서, 자동차용 엔진(101)의 흡기관(102)에 전자제어 스로틀(104)이 설치된다.
전자제어 스로틀(104)은 스로틀 모터(103a)(액튜에이터)에 의해 스로틀 밸브(흡기 스로틀 밸브)(103b)를 개폐 구동하는 장치이다.
이때에, 전자제어 스로틀(104)과 흡기 밸브(105)를 경유하여 엔진(101)의 연소실(106)로 공기가 흡입된다.
연소된 배기 가스는 배기 밸브(107)를 통해 연소실(106)로부터 배출된 다음에, 전방 촉매(108)와 후방 촉매(109)에 의해 정화되어 대기 중으로 방출된다.
배기 밸브(107)는 배기측 캠샤프트(110)에 의해 축상에서 지지되는 캠(111)에 의해 구동되어 소정의 리프트 양, 소정의 밸브 작동각 및 소정의 밸브 타이밍을 유지한다.
한편, 흡기 밸브(105)의 리프트 양을 그 작동각과 함께 연속적으로 가변시키는 가변 밸브 이벤트 및 리프트(VEL: variable valve event and lift) 기구(112)가 설치된다.
전술한 VEL 기구(112)는 본 실시예에서의 운동 기구에 해당한다.
제어 유니트(unit)로서, 엔진 제어 모듈(ECM)(114)과 VEL 컨트롤러(controller)(113)가 설치된다.
ECM(114)과 VEL 컨트롤러(113)는 상호 통신이 가능하다.
VEL 기구(112)는 VEL 컨트롤러(113)에 의해 제어된다.
ECM(114)에는 엔진과 차량의 운전 조건을 검출하는 각종 센서로부터의 검출 신호가 입력된다.
각종 센서로서, 엔진의 흡입 공기량을 검출하는 공기 유량계(115), 가속 장치(accelerator)의 개도를 검출하는 가속 장치 센서(116), 크랭크샤프트(120)로부터 크랭크 회전 신호를 수신하는 크랭크각 센서(117), 스로틀 밸브(103b)의 개도 (TVO)를 검출하는 스로틀 센서(118) 및 엔진(101)의 냉각 수온을 검출하는 수온 센서(119)가 설치된다.
또한, 흡기 밸브(105)의 상류 측에 있는 흡기 포트(130)에는 연료 분사 밸브(131)가 설치된다.
연료 분사 밸브(131)는 ECM(114)으로부터의 분사 펄스 신호에 기초하여 개방 구동되어, 분사 펄스 신호의 분사 펄스 폭(밸브 개방 시간)에 비례하는 양의 연료를 분사한다.
도 2 내지 도 4는 VEL 기구(112)의 구조를 상세하게 나타낸다.
도 2 내지 도 4에 도시된 VEL 기구(112)는 한 쌍의 흡기 밸브(104, 105), 실린더 헤드(11)의 캠 베어링(14)에 의해 회전 가능하게 지지되는 중공(中空) 캠샤프트(13), 캠샤프트(13)에 의해 축상에 지지되는 회전하는 캠인 두 개의 편심 캠(15, 15)(구동 캠), 캠 베어링(14)에 의해 지지되고 캠샤프트(13)의 상부 위치에 평행하게 배열된 제어 샤프트(16), 제어 캠(17)을 통해 제어 샤프트(16)에 의해 요동 가능하게 지지되는 한 쌍의 로커 아암(rocker arm)(18, 18), 밸브 리프터(lifter)(19, 19)를 개재하여 흡기 밸브(105, 105)의 상단부에 배치된 한 쌍의 독립한 요동 캠(swing cam)(20, 20)을 포함한다.
편심 캠(15, 15)은 각각 링크 아암(25, 25)에 의해 로커 아암(18, 18)에 연계된다. 로커 아암(18, 18)은 링크 부재(26, 26)에 의해 요동 캠(20, 20)에 연계된다.
로커 아암(18, 18), 링크 아암(25, 25) 및 링크부재(26, 26)는 전달 기구를 구성한다.
각각의 편심 캠(15)은 도 5에 도시된 바와 같이 실질적으로 링(ring)형상으로 형성되며, 소경의 캠 본체(15a)와, 캠 본체(15a)의 외측 표면에 일체로 형성된 플랜지부(15b)를 포함한다. 캠샤프트 삽입 구멍(15c)은 편심 캠(15)의 내부를 축방향으로 관통하여 형성되고, 캠 본체(15a)의 중심축(X)은 캠샤프트(13)의 중심축(Y)으로부터 소정 거리만큼 편심되어 있다.
편심 캠(15, 15)은 밸브 리프터(19, 19)와 간섭하지 않도록 각각 밸브 리프터(19, 19)의 양 외측에 캠샤프트 삽입 구멍(15c)을 통해 캠샤프트(13)로 압입되어 고정된다.
각각의 로커 아암(18)은 도 4에 도시된 바와 같이 실질적으로 크랭크 형상으로 굴곡되어 형성되고, 로커 아암(18)의 중앙 기부(基部)(18a)는 제어 캠(17)에 의해 회전 가능하도록 지지된다.
핀 구멍(18d)은 기부(18a)의 외측 단부로부터 돌출하여 형성되는 일단부(18b)를 관통하여 형성된다. 링크 아암(25)의 선단부와 연결되는 핀(21)이 핀 구멍(18d) 내로 압입된다. 핀 구멍(18e)은 기부(18a)의 내측 단부로부터 돌출하여 형성되는 타단부(18c)를 관통하여 형성된다. 각 링크 부재(26)의 일단부(26a)(후술함)와 연결되는 핀(28)이 핀 구멍(18e) 내로 압입된다.
제어 캠(17)은 원통 형상으로 형성되고 제어 샤프트(16)의 외주에 고정된다. 도 2에 도시된 것처럼, 제어 캠(17)의 중심축(P1) 위치는 제어 샤프트(16)의 중심축(P2) 위치로부터 α만큼 편심되어 있다.
요동 캠(20)은 도 2, 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 실질적으로 횡방향의 U자형으로 형성되고, 지지 구멍(22a)은 실질적으로 링 형상의 기단부(基端部)(22)를 관통하여 형성된다. 캠샤프트(13)는 지지 구멍(22a) 내로 삽입되어 회전 가능하게 지지된다. 또한, 핀 구멍(23a)은 로커 아암(18)의 타단부(18c)에 위치한 단부(23)를 관통하여 형성된다.
요동 캠(20)의 하부 표면에는 기단부(22) 측의 기원형면(基圓形面)(24a)과 기원형면(24a)으로부터 단부(23)의 가장자리로 원호 형상으로 연장하는 캠 표면(24b)이 형성된다. 기원형면(24a)과 캠 표면(24b)은 요동 캠(20)의 요동 위치에 대응하는 각 밸브 리프터(19) 상부 표면의 소정 위치와 접촉한다.
즉, 도 8에 도시된 밸브 리프트 특성, 즉 밸브의 작동 특성에 따라, 도 2에 도시된 것과 같이, 기원형면(24a)의 소정 각도 범위(θ1)는 베이스 서클(base circle) 구간이고, 캠 표면(24b)의 베이스 서클 구간(θ1)으로부터의 소정 각도 범위(θ2)는 소위 램프(ramp) 구간이며, 캠 표면(24b)의 램프 구간(θ2)으로부터의 소정 각도 범위(θ3)는 리프트(lift) 구간이다.
링크 아암(25)은 링 형상의 기부(25a)와 기부(25a) 외측 표면의 소정 위치 상에 돌출되게 형성된 돌출단(突出端)(25b)을 포함한다. 기부(25a)의 중앙 위치에는 편심 캠(15)의 캠 본체(15a) 외측 표면에 회전될 수 있게 끼워지는 끼움용 구멍(25c)이 기부(25a)의 중앙 위치에 형성된다. 또한, 핀(21)이 회전 가능하게 삽입되는 핀 구멍(25d)이 돌출단(25b)을 관통하여 형성된다.
링크 부재(26)는 소정 길이의 직선 형상으로 형성되고, 핀 삽입 구멍(26c, 26d)은 원형의 단부(26a, 26b) 모두를 각각 관통하여 형성된다. 로커 아암(18) 타단부(18c)의 핀 구멍(18d)과 요동 캠(20) 단부(23)의 핀 구멍(23a) 각각에 압입되는 핀(28, 29)의 단부는 핀 삽입 구멍(26c, 26d)에 회전 가능하게 삽입된다.
링크 아암(25)과 링크 부재(26)의 축방향 이동을 제한하는 스냅 링(30, 31, 32)이 핀(21, 28, 29)의 일단부 각각에 설치된다.
상기와 같은 구성에서, 제어 샤프트(16)의 중심축(P2)과 제어 캠(17)의 중심축(P1) 사이의 위치 관계에 따라, 도 6과 도 7에 도시된 것처럼, 밸브 리프트 양이 변화되고, 제어 샤프트(16)를 회전 구동시켜서 제어 캠(17)의 중심축(P1)에 대하여 제어 샤프트(16)의 중심축(P2)의 위치를 변화시킨다.
도 10에 도시된 것처럼, 제어 샤프트(16)는 스토퍼(stopper)에 의해 제한되는 소정의 회전각도 범위 내에서 DC 서보 모터(액튜에이터)(121)에 의해 회전 구동된다. 제어 샤프트(16)의 회전각도를 액튜에이터(121)에 의해 변화시킴으로써, 흡기 밸브(105, 105) 각각의 리프트 양과 작동각이 스토퍼에 의해 제한되는 최대 밸브 리프트 양과 최소 밸브 리프트 양 사이의 가변 범위 내에서 연속적으로 변화한다(도 9 참조).
도 10에서, DC 서보 모터(121)는 그 회전 샤프트가 제어 샤프트(16)에 평행하도록 배치되고, 베벨 기어(122)가 회전 샤프트의 선단부에서 축방향으로 지지된다.
한편, 회전 샤프트의 선단에는 한 쌍의 스테이(stay)(123a, 123b)가 고정된다. 한 쌍의 스테이(123a, 123b)의 선단부를 연결하는 제어 샤프트(16)에 평행한 축 주위에는 너트(124)가 요동 가능하게 지지된다.
너트(124)와 계합하는 나사봉(threaded rod)(125)의 선단에는 베벨 기어(122)와 맞물리는 베벨 기어(126)가 축방향으로 지지된다. 나사봉(125)은 DC 서보 모터(121)의 회전에 의해 회전하고, 나사봉(125)에 계합하는 너트(124)의 위치가 나사봉(125)의 축방향으로 변위되어서, 제어 샤프트(16)가 회전되도록 한다.
여기에서, 밸브 리프트 양은 너트(124)의 위치가 베벨 기어(126)에 접근함에 따라 감소하고, 너트(124)의 위치가 베벨 기어(126)로부터 멀어짐에 따라 밸브 리프트 양은 증가한다.
또한, 제어 샤프트(16)의 각도를 검출하는 전위차계(potentiometer) 방식의 각도 센서(127)가 도 10에 도시된 것처럼 제어 샤프트(16)의 선단에 배치된다. VEL 컨트롤러(113)는 DC 서보 모터(12)에 제어를 피드백하여 각도 센서(127)에 의해 검출된 실제 각도가 목표 각도(목표 리프트 양에 해당하는 값)와 일치하도록 한다.
스토퍼 부재(128)는 제어 샤프트(16)의 외주로부터 돌출하도록 형성된다.
스토퍼 부재(128)가 밸브 리프트 양을 증가시키는 방향과 밸브 리프트 양을 감소시키는 방향 모두에서 고정측 상의 수용 부재(도면에 도시 생략)와 접촉할 때, 제어 샤프트(16)의 회전각도(밸브 리프트 양의 가변 범위)가 제한된다.
도 11은 VEL 컨트롤러(113)의 구성을 도시한다.
배터리 전압이 VEL 컨트롤러(113)에 공급되고, 전력 공급 회로(301)를 통하여 CPU(302)에 전력이 공급된다.
또한, 전력 공급 회로(301)의 전압은 전력 공급 버퍼 회로(303)를 경유하여 각도 센서(127a, 127b)에 공급된다.
각도 센서(127a, 127b)로부터의 출력 신호는 입력 회로(304a, 304b)를 경유하여 CPU(302)에서 읽혀진다.
또한, DC서보 모터(121)를 구동하기 위한 모터 구동 회로(305)가 배치된다.
모터 구동 회로(305)는 CPU(302)로부터의 제어 신호[펄스 폭 변조 신호: pulse width modulated signal(PWM)] 출력의 직류 전류 레벨에 기초하여 DC 서보 모터(121)용 구동 전원을 ON/OFF하는 펄스 신호의 펄스 폭을 가변시키는 PWM 방식의 구동 회로이며, PWM 방식의 구동 회로는 펄스 신호의 ON 듀티(duty)를 가변시켜 DC 서보 모터(121)의 평균 전압을 제어한다.
DC 서보 모터(121)를 정회전 방향 및 역회전 방향으로 구동하기 위하여, 펄스 폭 변조 신호(PWM) 외에도, 정회전 및 역회전을 위한 제어 신호가 CPU(302)로부터 모터 구동 회로(305)로 입력된다.
배터리 전압이 릴레이 회로(306)를 경유하여 모터 구동 회로(305)에 공급되고, 릴레이 회로(306)는 CPU(302)로부터의 포트 출력에 기초하여 제어되는 릴레이 구동 회로(307)에 의해 ON/OFF된다.
또한, DC 서보 모터(121)의 전류를 검출하는 전류 검출 회로(308)가 배치된다.
더욱이, VEL 컨트롤러(113)와 ECM(114) 사이의 통신을 위하여 VEL 컨트롤러(113)에는 통신 회로(309)가 설치된다.
다음에서는, VEL 컨트롤러(113)에 의한 VEL 기구(112)[DC 서보 모터(121)]의 구동 제어와 고장 안전(fail-safe) 제어를 도 12 내지 도 14의 흐름도에 따라 설명한다.
도 12의 흐름도는 릴레이 회로(306)의 제어를 나타낸다. 단계 S1에서, VEL 기구(112)의 구동 허가 조건이 성립되는지 여부를 판정한다.
허가 조건이 성립되면, 단계 S2로 진행하여, CPU(302)의 릴레이 구동용 출력 포트를 세트(set)한다. 이에 따라, 릴레이 회로(306)는 ON이 되어서 배터리 전압이 모터 구동 회로(305)에 공급된다.
한편, 허가 조건이 성립되지 않는 경우, 단계 S3으로 진행하여, 릴레이 구동용 출력 포트를 클리어(clear)한다. 이에 따라, 릴레이 회로(306)는 OFF가 되어서 모터 구동 회로(305)로의 배터리 전압 공급이 차단된다.
도 13의 흐름도는 DC 서보 모터(121)(전동식 액튜에이터)의 피드백 제어를 나타낸다. 단계 S11에서, VEL 기구(112)의 구동 허가 조건이 성립되는지 여부를 판정한다.
허가 조건이 성립되지 않은 경우, 단계 S12로 진행하여, 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 0으로 하고 DC 서보 모터(121)를 정지시킨다.
한편, 허가 조건이 성립되는 경우, 단계 S13으로 진행하여, 제어 샤프트(16)의 목표 각도(목표 VEL 각도)를 연산한다.
더욱이, VEL 컨트롤러(113)는 ECM(114)에 의해 연산된 목표 각도 데이터를 읽어들일 수 있다.
단계 S14에서, 제어 샤프트(16)의 실제 각도는 각도 센서(127)로부터의 출력 신호에 기초하여 검출된다.
단계 S15에서, 피트백 조작량은 목표 각도와 실제 각도 사이의 편차에 기초하여 연산된다.
단계 S16에서, 모터 구동 회로(305)에 출력될 펄스 폭 변조 신호(PWM)는 단계 S15의 계산 결과에 기초하여 세트된다.
도 14의 흐름도는 VEL 기구(112)가 고장인 경우의 고장 안전 제어를 나타낸다.
단계 S21에서, VEL 기구(112)가 고장 판정되었는지 여부를 판단한다.
VEL 기구(112)의 고장 진단은 목표 각도와 실제 각도 사이의 편차, 전류 검출 회로(308)에 의해 검출된 DC 서보 모터의 전류, DC 서보 모터의 구동 듀티 등에 기초하여 실행된다.
단계 S21에서 VEL 기구(112)의 고장 판정으로 판단되면, 단계 S22로 진행하여, CPU(302)의 릴레이 구동용 출력 포트를 클리어한다. 이에 따라, 릴레이 회로(306)는 OFF 되어서 모터 구동 회로(305)로의 배터리 전압(전력 공급 전압) 공급이 차단된다.
더욱이, 다음 단계 S23에서, 펄스 폭 변조 신호(PWM)의 직류 전류 레벨을 O으로 하여 펄스 신호[DC 서보 모터(121)의 ON 신호]가 발생하지 않게 함으로써, DC 서보 모터(121)의 작동이 정지될 수 있도록 한다.
도 15의 흐름도는 고장 안전 제어의 다른 실시예를 나타낸다.
단계 S31에서, VEL 기구(112)가 고장 판정되었는지 여부를 판단한다.
단계 S21에서 VEL 기구(112)의 고장 판정으로 판단되면, 단계 S32로 진행하여, 펄스 폭 변조 신호(PWM)의 직류 전류 레벨을 O으로 한다.
더욱이, 다음 단계 S33에서, 전류 검출 회로(308)에 의해 검출된 DC 서보 모터(121)의 전류(IVEL)가 읽혀진다.
그 다음, 단계 S34에서, 전류(IVEL)가 기준 전류(IVELFS#) 이상인지를 판단한다.
여기에서, DC 서보 모터(121)의 전류(IVEL)가 기준 전류(IVELFS#) 이상이라면, 단계 S35로 진행하여 모터 구동 회로(305)에 이상이 있는지 판정한다.
즉, 펄스 폭 변조 신호(PWM)는 단계 S32에서 0으로 되었기 때문에, DC 서보 모터(121)의 전류(IVEL)는 정상 상황에서는 0이어야 한다. 그러므로, 전류(IVEL)는 기준 전류(IVELFS#) 이상일 경우, 모터 구동 회로(305)는 펄스 폭 변조 신호(PWM)에 대응하지 않는 구동 전류를 DC 서보 모터(121)로 공급한다.
단계 S35에서 모터 구동 회로(305)에 이상이 있는 것으로 판단되면, 다음 단계 S36에서 CPU(302)의 릴레이 구동용 출력 포트는 클리어되어 릴레이 회로(306)를 OFF로 하여서, 모터 구동 회로(305)로의 배터리 전압(전력 공급 전압) 공급이 차단된다. 이에 따라, DC 서보 모터(121)의 전류(IVEL)는 0으로 되어서 DC 서보 모터(121)의 구동이 확실하게 정지될 수 있도록 한다.
도 16은 VEL 컨트롤러(113)의 제 2 실시예를 나타낸다.
도 16의 VEL 컨트롤러(113)는, 모터 구동 회로로서 제 1 모터 구동 회로(305a)(메인 구동 회로) 및 제 2 모터 구동 회로(305b)(서브 구동 회로)가 제공된 다는 점에서, 도 11의 VEL 컨트롤러(113)와 다르다.
제 1 모터 구동 회로(305a) 및 제 2 모터 구동 회로(305b) 모두는 릴레이 회로(306)를 경유하여 배터리 전압이 공급되고, 그리고 제 1 모터 구동 회로(305a)에만 전류 검출 회로(308)가 설치된다.
도 17과 도 18의 흐름도는 도 16에 도시된 VEL 컨트롤러(113)에 의한 고장 안전 제어를 나타낸다.
도 17의 흐름도에 있어서, 단계 S41에서 제어 샤프트(16)의 목표 각도(목표 VEL 각도)가 연산된다.
VEL 컨트롤러(113)는 ECM(114)에서 연산된 목표 각도 데이터를 읽을 수 있다.
단계 S42에서, 제어 샤프트(16)의 실제 각도는 각도 센서(127)에서의 출력 신호에 기초하여 검출된다.
단계 43에서, 피드백 조작량은 목표 각도와 실제 각도 사이의 편차에 기초하여 연산된다.
단계 44에서, VEL 기구(112)의 고장 판정 여부를 판단한다.
이 때에, VEL 기구(112)의 고장 판정이 아니라고 판단되면, 단계 S45로 진행하여, DC 서보 모터(121)를 제 1 모터 구동 회로(305a)로 구동하기 위하여 펄스 폭 변조 신호(PWM)의 출력을 세트한다.
한편, VEL 기구(112)의 고장 판정으로 판단되면, 단계 S46으로 진행하여, DC 서보 모터(121)를 제 2 모터 구동 회로(305b)로 구동하기 위하여 펄스 폭 변조 신호(PWM)의 출력을 세트한다.
VEL 기구(112)의 고장 판정이 제 1 구동 모터 회로(305a)의 고장에 의해 야기된 경우에는, 구동 회로를 제 1 구동 모터 회로(305a)로부터 제 2 구동 모터 회로(305b)로 전환함으로써 고장 상태가 해소된다.
한편, 도 18의 흐름도에 있어서는, 단계 S51에서, DC 서보 모터(112)가 제 2 구동 모터 회로(305b)에 의해 구동되는지 여부를 판정한다.
DC 서보 모터(121)가 제 2 구동 모터 회로(305b)에 의해 구동되는 경우에는 단계 S52로 진행한다.
단계 52에서, VEL 기구(112)의 고장 판정 여부를 판단한다.
VEL 기구(112)의 고장 판정이 아니라고 판단되는 경우에는, 구동 회로가 제 1 구동 모터 회로(305a)로부터 제 2 구동모터 회로(305b)로 전환됨으로써 VEL 기구(112)의 고장은 해소된다.
즉, VEL 기구(112)의 고장 판정이 제 1 구동 모터 회로(305a)의 고장에 의해 야기되면, 이에 따라 DC 서보 모터(121)의 구동 회로는 제 2 구동모터 회로(305b)를 이용하여 정상적으로 실행될 수 있다. 따라서, 제 2 구동 모터 회로(305b)를 이용한 구동 제어 상태를 계속하기 위하여, 이 단계에서 본 제어 루틴(routine)을 종료시킨다.
한편, VEL 기구(112)의 고장 판정이라고 판단되는 경우에는, 구동 회로가 VEL 기구(12)의 고장 원인이 되는 것이 아니다. 그러므로, 다음 단계 S53으로 진행하여, DC 서보 모터(121)(전동식 액튜에이터) 자체가 고장이라고 판정한다.
단계 53에서 DC 서보 모터(121)(전동식 액튜에이터)가 고장이라고 판정되는 때에는, 다음 단계 S54에서 펄스 폭 변조 신호(PWM)의 출력이 0으로 된다.
또한, 단계 55에서, CPU(302)의 릴레이 구동용 출력 포트가 클리어되어 제 1 모터 구동 회로(305a)와 제 2 모터 구동 회로(305b)로의 전력 공급이 차단됨으로써 DC 서보 모터(121)의 구동을 정지시킨다.
도 19는 VEL 컨트롤러(113)의 제 3 실시예를 나타낸다.
제 3 실시예에서, 엔진(101)은 우측 뱅크(bank)와 좌측 뱅크를 가지는 V형 엔진이고, VEL 기구(112)는 각 뱅크 상에 설치된다.
우측 뱅크 상의 VEL 기구(112)에는 제어 샤프트(116)의 각도를 검출하는 각도 센서로서 각도 센서(127a, 127b)가 설치되고, 각도 센서(127a, 127b)로부터의 출력은 각각 입력 회로(304a, 304b)를 경유하여 CPU(302)로 입력된다.
한편, 좌측 뱅크 상의 VEL 기구(112)에는 제어 샤프트(116)의 각도를 검출하는 각도 센서로서 각도 센서(127c, 127d)가 설치되고, 각도 센서(127c, 127d)로부터의 출력은 각각 입력 회로(304c, 304d)를 경유하여 CPU(302)로 입력된다.
또한, 도 19에 도시된 VEL 컨트롤러(113)는 우측 뱅크(RH)를 위한 VEL 기구(112)의 DC 서보 모터(121a)(전동식 액튜에이터)를 구동하는 우측 뱅크 모터 구동 회로(305c)와 좌측 뱅크(LH)를 위한 VEL 기구(112)의 DC 서보 모터(121b)(전동식 액튜에이터)를 구동하는 좌측 뱅크 모터 구동 회로(305d)를 포함한다.
우측 뱅크 모터 구동 회로(305c)와 좌측 뱅크 모터 구동 회로(305d) 모두에는 릴레이 회로(306)를 경유하여 배터리 전압이 공급되고 또한 전류 검출 회로 (308a, 308b)가 설치된다.
전술한 VEL 컨트롤러(113)에 있어서, 도 13의 흐름도에 도시된 제어 루틴은 각각의 뱅크에 대하여 실행된다.
도 14의 흐름도에 도시된 제어 루틴이 각 뱅크에 대해 실행되는 때에, 좌측 뱅크의 VEL 기구 또는 우측 뱅크의 VEL 기구가 고장이라고 판정되는 경우에는 릴레이 회로(306)가 차단된다. 이에 따라, 우측 뱅크 모터 구동 회로(305c)와 좌측 뱅크 모터 구동 회로(305d) 양쪽으로의 전력 공급이 차단됨으로써 양 뱅크들 간의 출력 차이를 피할 수 있다.
도 20 내지 도 22의 흐름도는 각각 VEL 기구(112)의 고장 판정 방법의 예를 나타낸다.
도 20의 흐름도는 VEL 기구(112)에서 피드백 시스템의 고장을 판정하는 과정을 나타낸다.
우선, 단계 S61에서 제어 샤프트(16)의 목표 각도를 연산하고, 단계 S62에서 제어 샤프트(16)의 실제 각도를 검출한다.
그 다음에, 단계 S63에서 목표 각도와 실제 각도 사이의 편차를 연산한다.
단계 S64에서 편차를 적산한다.
그 다음에, 단계 S65에서 편차의 적산치가 소정 범위 내에 있는지 여부를 판정한다.
여기에서, 편차의 적산치가 소정 범위 내에 있는 경우, VEL 기구(112)가 정상적으로 피드백 제어된다고 판정하고, 이 단계에서 제어 루틴을 종료한다.
한편, 편차의 적산치가 소정 범위 바깥에 있는 경우, 단계 S66으로 진행하여 피드백 시스템에 이상이 있다고 판정한다.
도 21의 흐름도는 DC 서보 모터(121)(전동식 액튜에이터)의 과도 전류를 판정하는 과정을 나타낸다.
우선, 단계 S71에서 DC 서보 모터(121)(전동식 액튜에이터)의 구동 전류(IVEL)를 읽는다.
단계 S72에서, 구동 전류(IVEL)의 평균치(IVELave)를 연산한다.
단계 S73에서, 구동 전류(IVEL)가 한계치(A) 이상인지 여부를 판정한다.
여기에서, 구동 전류(IVEL)가 한계치(A) 이상이라면, 단계 S77로 진행하여 과도 전류의 발생으로 판정한다.
한편, 구동 전류(IVEL)가 한계치(A) 미만인 경우에는 단계 S74로 진행한다.
단계 S74에서, 평균치(IVELave)가 한계치(B) 이상인지 여부를 판정한다.
그 다음, 평균치(IVELave)가 한계치(B) 이상인 경우에, 단계 S75로 진행하여, 평균치(IVELave)가 한계치(B) 이상인 상태의 기간을 측정하기 위해 타이머를 세트한다.
단계 S76에서, 타이머에 의한 측정 시간(t)이 소정 시간(C) 이상인지 여부를 판정한다.
타이머에 의한 측정 시간(t)이 소정 시간(C) 이상인 경우에, 즉 평균치(IVELave)가 한계치(B) 이상인 상태가 소정 시간(C) 이상 계속하는 경우에, 단계 S77로 진행하여 과도 전류의 발생으로 판정한다.
도 22의 흐름도는 서보 시스템의 이상을 판정하는 과정을 나타낸다.
우선, 단계 S81에서 DC 서보 모터(121)의 ON 듀티(VELDTY)를 읽는다.
단계 S82에서, DC 서보 모터(121)의 ON 듀티(VELDTY)가 소정치(D) 이상인지 여부를 판정한다.
ON 듀티(VELDTY)가 소정치(D) 이상일 때, 단계 S83으로 진행하여, ON 듀티(VELDTY)가 소정치(D) 이상인 상태의 기간을 측정하기 위하여 타이머를 세트한다.
다음 단계 S84에서, 타이머에 의한 측정 시간(t)이 소정 시간(E) 이상인지 여부를 판정한다.
타이머에 의한 측정 시간(t)이 소정 시간(E) 이상인 경우에, 단계 S85로 진행하여 VEL 기구(112)에 있는 서보 시스템의 이상을 판정한다.
상기 실시예들에서는, 엔진의 밸브 리프트 양을 가변시키는 VEL 기구(112)는 운동 기구의 예를 보인 것이다. 그렇지만, 운동 기구는 VEL 기구(112)에 한정되지 않는다는 것이 명확하다.
본 발명에는 우선권으로 주장된 2004년 2월 3일 출원의 일본 특허 출원 번호 제 2004-026220호의 모든 내용을 참고로 포함한다.
본 발명을 설명하기 위하여 단지 몇 가지 선택된 실시예들만이 선정되었지만, 첨부한 청구항들에 규정된 바와 같은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 본 발명을 다양하게 변경 및 수정할 수 있다는 것은 당업자에게 명확하다.
또한 본 발명에 따른 전술한 실시예는 단지 설명을 위하여 기술된 것이지, 첨부한 청구항들과 그 균등물에 의해 규정되는 본 발명을 제한할 목적으로 기술된 것은 아니다.
본 발명의 운동 기구의 제어 장치 및 제어 방법에 따르면, 운동 기구에 이상이 있는 것으로 검출되는 경우에, 전동식 액튜에이터의 구동 회로에 대한 전력 공급을 정지시켜 전동식 액튜에이터의 구동을 확실하게 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 운동 기구가 전동 액튜에이터로 엔진 밸브의 리프트 양을 가변 제어하는 VEL 기구인 때에, VEL 기구에 이상이 있는 경우라도, 구동 회로로의 전력 공급을 확실히 차단함으로써, 전동식 액튜에이터의 손상을 피할 수 있고, 또한 밸브 리프트 양을 안전한 쪽으로 확실하게 고정할 수 있다. 한편, 복수 개의 운동 기구가 있는 경우에는 그들 중 어느 하나에라도 이상이 있는 것으로 검출되면, 이상이 있는 운동 기구뿐만 아니라 나머지 다른 운동 기구들로의 전동식 액튜에이터에 대한 전원 공급이 차단되어 전동식 액튜에이터 각각이 상이한 작동 상태로 되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

Claims (24)

  1. 엔진에 구비된 엔진 밸브의 작동 특성을 가변시키기 위한 운동 기구와,
    상기 운동 기구를 작동시키는 전동식 액튜에이터와,
    상기 전동식 액튜에이터를 구동하는 구동 회로와,
    상기 구동 회로로 제어 신호를 출력하는 제어 유니트를 포함하고,
    상기 제어 유니트가,
    상기 운동 기구에 이상이 있는지 검출하고,
    상기 운동 기구에 이상이 있는 것을 검출한 경우, 상기 구동 회로에 대한 제어 신호를 클리어함으로써 상기 전동식 액튜에이터에 흐르는 전류를 정지시키고,
    상기 제어 신호를 클리어한 후에 상기 전동식 액튜에이터의 전류가 소정치 이상인 경우, 상기 구동 회로에 대한 전력 공급을 정지시키는 것을 특징으로 하는 운동 기구 구동 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유니트는 상기 운동기구의 제어량을 목표치에 일치시키기 위하여 상기 구동 회로로 출력되는 제어 신호를 피드백 제어하고, 상기 피드백 제어에서의 제어 편차의 적분치가 소정 범위를 벗어난 경우 상기 운동 기구에 이상이 있는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 운동 기구의 구동 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유니트는 상기 전동식 액튜에이터의 전류가 한계 전류를 초과하는 경우 및 상기 전동식 액튜에이터의 평균 전류가 평균 한계 전류를 초과하는 상태가 소정 시간 동안 계속되는 경우 상기 운동 기구에 이상이 있는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 운동 기구의 구동 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 제어 유니트로부터 출력된 제어 신호의 직류 전류 레벨에 기초하여 상기 전동식 액튜에이터의 구동 전원을 온/오프(ON/OFF)시키는 펄스 신호의 펄스 폭을 가변시키는 PWM 방식의 구동 회로이고,
    상기 제어 유니트는 상기 펄스 신호의 온 듀티(ON duty)가 소정치를 초과하는 상태가 소정 시간 동안 계속되는 경우 상기 운동 기구에 이상이 있는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 운동 기구의 구동 제어 장치.
  9. 엔진에 구비된 엔진 밸브의 작동 특성을 가변시키기 위한 운동 기구와,
    상기 운동 기구를 작동시키는 전동식 액튜에이터와,
    상기 전동식 액튜에이터를 구동하는 메인(main) 구동 회로 및 서브(sub) 구동 회로와,
    상기 메인 구동 회로 및 서브 구동 회로로 제어 신호를 출력하는 제어 유니트를 포함하고,
    상기 제어 유니트는,
    상기 운동 기구에 이상이 있는지 검출하고,
    상기 운동 기구에 이상이 있는 것을 검출한 경우, 상기 전동식 액튜에이터를 구동하는 구동 회로를 상기 메인 구동 회로로부터 상기 서브 구동 회로로 전환시키고,
    상기 서브 구동 회로에 의해 상기 전동식 액튜에이터가 구동되는 상태에서 상기 운동 기구에 이상이 있는 것을 검출한 경우, 상기 전동식 액튜에이터에 이상이 있는 것으로 판정하고,
    상기 전동식 액튜에이터에 이상이 있는 것으로 판정한 경우, 상기 메인 구동 회로 및 서브 구동 회로로의 전원 공급을 정지시키고,
    상기 서브 구동 회로에 의해 상기 전동식 액튜에이터가 구동되는 상태에서 상기 운동 기구가 정상(正常)인 것을 검출한 경우에는 상기 메인 구동 회로에 이상이 있는 것으로 판정하고,
    상기 메인 구동 회로에 이상이 있는 것으로 판정한 경우 상기 서브 구동 회로에 의한 상기 전동식 액튜에이터의 구동을 계속시키는 것을 특징으로 하는 운동 기구의 구동 제어 장치.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어 유니트는, 상기 전동식 액튜에이터에 이상이 있는 것을 검출한 경우, 상기 메인 구동 회로와 상기 서브 구동 회로에 대한 전력 공급을 정지시키고 또한 상기 메인 구동 회로 및 상기 서브 구동 회로에 대한 제어 신호를 클리어하는 것을 특징으로 하는 운동 기구의 구동 제어 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 엔진에 구비된 엔진 밸브의 작동 특성을 가변시키기 위한 운동 기구와, 상기 운동 기구를 작동시키는 전동식 액튜에이터와, 상기 전동식 액튜에이터를 구동하는 구동 회로를 구비한 운동 기구 구동 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 운동 기구에 이상이 있는지 검출하는 단계와,
    상기 운동 기구에 이상이 있는 것을 검출한 경우, 상기 구동 회로에 대한 제어 신호를 클리어함으로써 상기 전동식 액튜에이터에 흐르는 전류를 정지시키는 단계와,
    상기 제어 신호를 클리어한 후에 상기 전동식 액튜에이터의 전류가 소정치 이상인 경우, 상기 구동 회로에 대한 전력 공급을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기구 구동 장치 제어 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제14항에 있어서,
    상기 운동기구의 제어량을 목표치에 일치시키기 위하여 상기 구동 회로로 출력되는 제어 신호를 피드백 제어하는 단계를 또한 포함하고,
    상기 운동 기구에 이상이 있는지 검출하는 단계는, 상기 피드백 제어에서의 제어 편차의 적분치가 소정 범위를 벗어난 경우 상기 운동 기구에 이상이 있는 것으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기구 구동 장치 제어 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 운동 기구에 이상이 있는지 검출하는 단계는,
    상기 전동식 액튜에이터의 전류가 한계 전류를 초과하는 경우 상기 운동 기구에 이상이 있는 것으로 판정하는 단계와;
    상기 전동식 액튜에이터의 평균 전류가 평균 한계 전류를 초과하는 상태가 소정 시간 동안 계속되는 경우 상기 운동 기구에 이상이 있는 것으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기구 구동 장치 제어 방법.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 제어 유니트로부터 출력된 제어 신호의 직류 전류 레벨에 기초하여 상기 전동식 액튜에이터의 구동 전원을 온/오프(ON/OFF)시키는 펄스 신호의 펄스 폭을 가변시키는 PWM 방식의 구동 회로이고,
    상기 운동 기구에 이상이 있는지 검출하는 단계는,
    상기 펄스 신호의 온 듀티(ON duty)가 소정치를 초과하는 상태가 소정 시간 동안 계속되는지 여부를 검출하는 단계와,
    상기 펄스 신호의 온 듀티가 소정치를 초과하는 상태로 계속되는 시간을 측정하는 단계와,
    상기 계속 시간이 소정 시간에 도달하였는지 여부를 판별하는 단계와, ,
    상기 계속 시간 소정 시간에 도달한 경우 상기 운동 기구에 이상이 있는 것으로 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기구 구동 장치 제어 방법.
  22. 엔진에 구비된 엔진 밸브의 작동 특성을 가변시키기 위한 운동 기구와, 상기 운동 기구를 작동시키는 전동식 액튜에이터와, 상기 전동식 액튜에이터를 구동하는 메인 구동 회로 및 서브 구동 회로를 구비한 운동 기구 구동 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 운동 기구에 이상이 있는지 검출하는 단계와,
    상기 운동 기구에 이상이 있는 것을 검출한 경우, 상기 전동식 액튜에이터를 구동하는 구동 회로를 상기 메인 구동 회로로부터 상기 서브 구동 회로로 전환하는 단계와,
    상기 서브 구동 회로에 의해 상기 전동식 액튜에이터가 구동되는 상태에서 상기 운동 기구에 이상이 있는 것을 검출한 경우, 상기 전동식 액튜에이터에 이상이 있는 것으로 판정하는 단계와,
    상기 전동식 액튜에이터에 이상이 있는 것으로 판정한 경우, 상기 메인 구동 회로 및 서브 구동 회로에 대한 전원 공급을 정지시키는 단계와,
    상기 서브 구동 회로에 의해 상기 전동식 액튜에이터가 구동되는 상태에서 상기 구동 기구가 정상인 것을 검출한 경우, 상기 메인 구동 회로에 이상이 있는 것으로 판정하는 단계와,
    상기 메인 구동 회로에 이상이 있는 것으로 판정한 경우, 상기 서브 구동 회로에 의한 상기 전동식 액튜에이터의 구동을 계속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기구 구동 장치 제어 방법.
  23. 삭제
  24. 제22항에 있어서,
    상기 전동식 액튜에이터에 이상이 있는 것으로 판정한 때에, 상기 메인 구동 회로 및 상기 서브 구동 회로에 대한 전력 공급을 정지시키고, 또한 상기 메인 구동 회로 및 상기 서브 구동 회로에 대한 제어 신호를 클리어하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기구 구동 장치 제어 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007297964A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE602007004239D1 (de) * 2007-11-28 2010-02-25 Magneti Marelli Spa Verfahren zur Steuerung eines Elektromotors mithilfe der PBM-Technik
ATE449241T1 (de) * 2007-11-28 2009-12-15 Magneti Marelli Spa Verfahren zur herstellung und steuerung eines drosselventils für einen verbrennungsmotor
KR100969019B1 (ko) * 2008-05-29 2010-07-09 현대자동차주식회사 엔진의 연속 가변 밸브리프트 장치
DE102010036941B4 (de) * 2010-08-11 2012-09-13 Sauer-Danfoss Gmbh & Co. Ohg Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Zustands eines elektrisch angesteuerten Ventils
CN112526970A (zh) * 2020-11-27 2021-03-19 宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业(有限合伙) 一种工控设备运行状态检测方法、装置及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4909213A (en) * 1987-10-05 1990-03-20 Robert Bosch Gmbh Arrangement for adjusting an operating characteristic quantity of an internal combustion engine
US5303156A (en) * 1991-07-10 1994-04-12 Koyo Seiko Co., Ltd. Electric power steering apparatus having overload protection
US6057609A (en) * 1997-05-07 2000-05-02 Sony Corporation Auxiliary power supply apparatus

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3418990A (en) * 1967-06-01 1968-12-31 Bosch Arma Corp Ignition system isolation circuit for internal combustion engines and the like
DE2934476A1 (de) * 1979-08-25 1981-03-26 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg Brennstoffeinspritzvorrichtung fuer brennkraftmaschinen
JPS5743596A (en) * 1980-08-29 1982-03-11 Honda Motor Co Ltd Drive control device for pulse motor
US4499876A (en) * 1981-10-30 1985-02-19 Nippondenso Co., Ltd. Fuel injection control for internal combustion engines
DE3725088C1 (de) * 1987-07-29 1989-01-12 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen,insbesondere Reiheneinspritzpumpe fuer Diesel-Brennkraftmaschinen
DE3824631A1 (de) * 1988-07-20 1990-01-25 Bosch Gmbh Robert Fehlfunktions-pruefverfahren und -vorrichtung fuer leerlaufregelung
US5027769A (en) * 1989-08-25 1991-07-02 Mitsubishi Jidosha Kogya Kabushiki Kaisha Throttle valve control apparatus
JP2987824B2 (ja) * 1992-02-26 1999-12-06 オリンパス光学工業株式会社 超音波モータの駆動回路
GB9319325D0 (en) * 1993-09-17 1993-11-03 Rover Group Fuel pressure monitoring
JPH07127407A (ja) * 1993-11-05 1995-05-16 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JPH07241096A (ja) * 1994-02-28 1995-09-12 Unisia Jecs Corp 電動モータの制御装置
US5747955A (en) * 1995-03-31 1998-05-05 Quinton Instrument Company Current sensing module for a variable speed AC motor drive for use with a treadmill
US5764023A (en) * 1995-05-03 1998-06-09 Allen Bradley Company, Inc. Motor controller with circuit interrupter and method for interrupting power to a motor controller
JP3438406B2 (ja) * 1995-05-18 2003-08-18 株式会社デンソー 内燃機関のスロットル制御装置
JPH0966880A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Suzuki Motor Corp 補助動力自転車の電源装置
DE19613184C2 (de) * 1996-04-02 1998-01-22 Daimler Benz Ag Verfahren zum Erkennen von Betriebsstörungen in einer Kraftstoffeinspritzanlage
JP3274377B2 (ja) * 1996-12-25 2002-04-15 三菱電機株式会社 負荷短絡故障の検出方法及びその装置と電動パワーステアリング装置
US6318313B1 (en) * 1998-10-06 2001-11-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Variable performance valve train having three-dimensional cam
DE19850107A1 (de) * 1998-10-30 2000-05-04 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP2000152415A (ja) * 1998-11-06 2000-05-30 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車の制御装置
JP3724964B2 (ja) * 1998-11-18 2005-12-07 株式会社デンソー モータ駆動装置
US6298454B1 (en) * 1999-02-22 2001-10-02 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Diagnostics in a process control system
JP4023030B2 (ja) * 1999-05-14 2007-12-19 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびそれを搭載したハイブリッド車両並びに動力出力装置の制御方法
DE19927669A1 (de) * 1999-06-17 2000-12-21 Fev Motorentech Gmbh Verfahren zur Überwachung des Betriebs einer Kolbenbrennkraftmaschine mit vollvariablen Gaswechselventilen
FR2796421B1 (fr) 1999-07-16 2001-10-05 Renault Procede de commande d'un moteur a combustion en vue de compenser la defaillance d'une soupape
DE19951315A1 (de) * 1999-10-25 2001-04-26 Fev Motorentech Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Kolbenbrennkraftmaschine bei zeitweiligem Funktionsausfall eines elektromagnetischen Ventiltriebs
JP3616737B2 (ja) * 1999-12-10 2005-02-02 株式会社日立ユニシアオートモティブ スライディングモード制御システムのフェールセーフ制御装置
JP3945117B2 (ja) 2000-03-09 2007-07-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブ特性制御装置
US6588260B1 (en) * 2000-10-24 2003-07-08 Visteon Global Technologies, Inc. Electronic throttle disable control test system
JP4348862B2 (ja) * 2000-12-22 2009-10-21 株式会社デンソー ピエゾアクチュエータの駆動装置
DE10293815D2 (de) * 2001-08-24 2004-07-22 Luk Lamellen & Kupplungsbau Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes, elektronisches Sicherheitssystem sowie Zwischenstecker
JP3820960B2 (ja) * 2001-10-26 2006-09-13 トヨタ自動車株式会社 電磁駆動弁の脱調検出を伴う通電制御方法
JP4092917B2 (ja) * 2002-01-21 2008-05-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の電磁駆動弁制御装置
DE10227063A1 (de) 2002-06-18 2004-01-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Verfahren zur Überprüfung eines Verfahrens zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine und Steuergerät
JP3933536B2 (ja) * 2002-07-03 2007-06-20 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP4082197B2 (ja) * 2002-12-05 2008-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の弁駆動システム
JP2004225538A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Mitsubishi Electric Corp スロットルバルブ制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4909213A (en) * 1987-10-05 1990-03-20 Robert Bosch Gmbh Arrangement for adjusting an operating characteristic quantity of an internal combustion engine
US5303156A (en) * 1991-07-10 1994-04-12 Koyo Seiko Co., Ltd. Electric power steering apparatus having overload protection
US6057609A (en) * 1997-05-07 2000-05-02 Sony Corporation Auxiliary power supply apparatus

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