(57)【要約】【課題】ブレーキ調整作業が容易で且つブレーキ衝突音を低減させたエレベーター用ブレーキ制御装置を得る。【解決手段】かご１を駆動する巻上モータ５に設けられたブレーキドラム６と、ブレーキドラム６に対して摺動するブレーキシュー８と、ブレーキシュー８をブレーキドラム６側に押圧するバネ７と、ブレーキシュー８に連結されたアーマチュア１１と、アーマチュア１１を吸引するブレーキコイル１０と、アーマチュアの位置情報を出力するセンサ手段１４と、位置情報に基づいてブレーキコイル１０に対する制御電圧を出力する制御装置９と、ブレーキドラム６とブレーキシュー８との間のブレーキギャップを調整するブレーキギャップ調整機構１３とを備え、ブレーキギャップをセンサ情報に基づいて調整する。【選択図】　　　　図１
2004115203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベーターのかごを昇降駆動する巻上モータと、
前記巻上モータに設けられたブレーキドラムと、
前記ブレーキドラムに対して摺動することにより制動力を発生するブレーキシューと、
前記ブレーキシューを前記ブレーキドラム側に押圧するためのバネと、
前記ブレーキシューに連結されたアーマチュアと、
前記アーマチュアを前記バネの付勢力に抗して吸引するための電磁石を構成するブレーキコイルと、
前記アーマチュアの前記ブレーキドラム側への変位に対応した位置情報、または前記アーマチュアの前記ブレーキドラム側への落下速度に対応した速度情報を、センサ情報として出力するセンサ手段と、
少なくともブレーキ制動時において、前記センサ情報に基づいて、前記ブレーキコイルに供給するコイル電流の指令値となる制御電圧を出力する制御装置と、
前記ブレーキドラムの制動面と前記ブレーキシューとの間のブレーキギャップを調整するブレーキギャップ調整機構とを備え、
前記ブレーキギャップは、前記センサ情報に基づいて調整されることを特徴とするエレベーター用ブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記センサ手段は、前記アーマチュアの位置情報を出力する変位センサからなり、
前記制御装置は、
前記位置情報から前記アーマチュアの速度情報を推定し、
前記速度情報に応じて前記制御電圧を出力することを特徴とする請求項１に記載のエレベーター用ブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記位置情報を微分して前記速度情報として出力する微分器と、
前記速度情報を増幅して前記制御電圧を出力する速度増幅器と
を含むことを特徴とする請求項２に記載のエレベーター用ブレーキ制御装置。
【請求項４】
前記センサ手段は、前記アーマチュアの速度情報を出力する速度センサからなり、
前記制御装置は、前記速度情報に応じて前記制御電圧を出力することを特徴とする請求項１に記載のエレベーター用ブレーキ制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記速度情報を積分して前記位置情報として出力する積分器と、
前記速度情報を増幅して前記制御電圧を出力する速度増幅器と
を含むことを特徴とする請求項４に記載のエレベーター用ブレーキ制御装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記位置情報を上限位置基準値と比較するとともに、前記速度情報を下限速度基準値と比較する比較器を含み、
前記ブレーキ制動時において、前記位置情報が前記上限位置基準値よりも大きく、且つ、前記速度情報が前記下限速度基準値よりも小さくなった時点で、前記制御電圧の出力を停止させ、
前記上限位置基準値および前記下限速度基準値は、前記ブレーキシューが前記ブレーキドラムに衝突する直前の状態に対応するように設定されたことを特徴とする請求項２または請求項３または請求項５に記載のエレベーター用ブレーキ制御装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記速度情報を上限速度基準値と比較する速度比較器を含み、
前記ブレーキ制動時において、前記速度情報が前記上限速度基準値よりも大きくなった時点で、前記速度増幅器のゲインを所定の割合で増加させることを特徴とする請求項３または請求項５に記載のエレベーター用ブレーキ制御装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記アーマチュアの目標速度パターンを生成する速度パターン発生器と、
前記速度情報と目標速度パターンとの速度偏差を算出する減算器と、
前記速度偏差を増幅して前記制御電圧を出力する速度偏差増幅器と
を備えたことを特徴とする請求項２または請求項４に記載のエレベーター用ブレーキ制御装置。
【請求項９】
前記制御装置は、
前記アーマチュアの目標速度パターンを生成する速度パターン発生器と、
前記コイル電流の変化パターンをモデル化した推定速度を生成するコイルモデルと、
前記目標速度パターンと前記推定速度との第１の速度偏差を算出する第１の減算器と、
前記第１の速度偏差を増幅する第１の速度偏差増幅器と、
前記推定速度と前記速度情報との第２の速度偏差を算出する第２の減算器と、
前記第２の速度偏差を増幅する第２の速度偏差増幅器と、
前記第１および第２の速度偏差増幅器の各出力値を加算して前記制御電圧を出力する加算器と
を含むことを特徴とする請求項２または請求項４に記載のエレベーター用ブレーキ制御装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記第２の速度偏差を積分する誤差積分器と、
前記誤差積分器の出力値を増幅する誤差増幅器とを含み、
前記加算器は、前記第１および第２の速度偏差増幅器の各出力値と、前記誤差増幅器の出力値とを加算して前記制御電圧を出力することを特徴とする請求項９に記載のエレベーター用ブレーキ制御装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記センサ情報に基づいて、前記巻上モータのブレーキ制動状態およびブレーキ開放状態を判定することを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のエレベーター用ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブレーキドラムに対して可動ブレーキシューを押圧することにより制動力を得るエレベーター用ブレーキ制御装置に関し、特にブレーキギャップ調整やブレーキ動作確認などの保守作業を大幅に軽減するとともに、制動時にブレーキシューとブレーキドラムとが衝突することによって発生する落下音を低減したエレベーター用ブレーキ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ブレーキドラムに対して可動ブレーキシューを押圧することにより制動力を得るエレベーター用ブレーキ制御装置はよく知られている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
この種のブレーキ制御装置においては、ブレーキ制動時またはブレーキ開放時を示す指令に応答して、ブレーキコイル（直流電磁石）を消勢または付勢することにより、アーマチュアと一体のブレーキシューを駆動するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２６７９８２号公報（図２、図１１）
【特許文献２】
特開平６−２００９６１号公報
【０００４】
特許文献１のエレベーター用ブレーキ制御装置において、エレベーターかごは、巻上モータにより昇降駆動され、巻上モータに設けられたブレーキドラムにブレーキシューが押付けられることによって制動される。このとき、ブレーキシューとブレーキドラムとの摩擦力は、バネの付勢力により得られる。
一方、エレベーターの起動時には、電磁石を構成するブレーキコイルに電流を供給することにより、ブレーキシューと一体のアーマチュアをバネ力に抗して吸引し、ブレーキドラムを開放する。
【０００５】
このとき、エレベーターの起動時（ブレーキコイル付勢時）においては、ブレーキ接点によりアーマチュアの動作位置を検出して吸引完了を判定する。また、制動時（ブレーキコイル消勢時）においては、ブレーキコイルの抵抗値およびリアクタンス値によって定まる時定数に応じてコイル電流値を減少させる。
ブレーキ制動時において、電磁石の消勢によりアーマチュア吸引力がバネ力よりも小さくなると、ブレーキコイルとアーマチュアが離れ、アーマチュアおよびブレーキシューは、バネ力に引かれてブレーキドラム側に落下する。
【０００６】
次に、上記特許文献１によるエレベーター用ブレーキ制御装置の動作原理について説明する。
たとえば、ブレーキ開放時（電磁石の励磁時）と、ブレーキ制動時（電磁石の励磁電流遮断時）のコイル電流指令値およびコイル電流と、電磁石とアーマチュアとのギャップ変化（特許文献１の図１１参照）とを考慮した場合、ブレーキ開放指令によりブレーキコイルに電流が流れ始めると、電磁石とアーマチュアとの間のギャップは、コイル電流の供給開始時点からゆっくりと狭くなる。
【０００７】
しかし、コイル電流による発生磁束は、ギャップの２乗に反比例して増加するので、電磁石へのアーマチュアの接近途中から急激にギャップが狭くなり、電磁石とアーマチュアは瞬時に接触する。電磁石へのアーマチュアの吸引が完了した後は、磁気回路の磁気抵抗が減少することから、ブレーキコイルに流れる励磁電流が少なくてもバネ力に打ち勝つ吸引力が発生するので、この時点でコイル電流を低減させる。
【０００８】
その後、ブレーキ制動指令が生成された時点で、指令コイル電流値を零にすると、コイル電流が所定の時定数で減少することから、電磁石とアーマチュアとのギャップは、ゆっくりと開き始めるが、上記ブレーキ開放時と同じ理由で、途中から急激にギャップが開くので、この急激な動作により、ブレーキシューがブレーキドラムに急激に押圧される。
このように、ブレーキ開放時およびブレーキ制動時においてブレーキシューが急動作すると、アーマチュアの電磁石側への落下音およびブレーキシューのブレーキドラム側への落下音が大きくなり、かご内の乗客に不快感を与えることになる。
【０００９】
このうち、ブレーキ開放時における落下音は、たとえば電磁石側に弾性ゴムなどの緩衝材を設けることにより、比較的容易に軽減させることができるが、ブレーキ制動時における落下音については、ブレーキシューとブレーキドラムとの接触面に緩衝部材などを設けることができないので、解消することは困難である。
特に、昨今における巻上機の小型化により、ブレーキシューおよびブレーキドラムを含むブレーキ機構自体の小型化が余儀なくされることから、ブレーキシューなどを小さく設計する必要があり、所望の制動力を得るためにはバネ力を大きくしなければならないので、ブレーキシューの落下音は無視できないレベルとなっている。
また、各種の規制緩和にともなって、巻上機自体を昇降路内に設置することが可能となったために、さらにブレーキ落下音がかご内騒音として顕著に現れる結果となっている。
【００１０】
そこで、このようなブレーキ制動時の衝突音を抑制するために、従来のコイル電流制御（特許文献１の図２参照）においては、最初にブレーキ開放指令を受けると、コイル電流の指令値としてランプ状（漸増パターン）の電流指令を出力し、コイル電流を漸増させることにより、アーマチュアに作用する吸引力を漸増させている。これにより、電磁石とアーマチュアとのギャップは、ゆっくりと狭くなり、アーマチュアが電磁石に衝突する速度が低減され、音が小さくなる。
同様に、ブレーキ制動指令を受けると、ブレーキコイルの励磁電流をランプ状に漸減させて、アーマチュアを電磁石からゆっくりと離れさせ、続いて、アーマチュアのギャップが急激に開くのを防ぐために、コイル電流を漸増させる。
これにより、アーマチュアおよびブレーキシューのブレーキドラムへの接近時に、コイル吸引力が増加するので、ブレーキシューがブレーキドラムと接触する際の衝突速度を抑制することができ、衝突音を低減させることができる。
【００１１】
しかし、上記従来方法では、ブレーキ落下のタイミングを決定する時刻および具体的なコイル電流値が不明であり、これらの値は、ギャップ設定やブレーキ個体差により大きく変動する。
また、コイル電流値を漸増させる時間や電流値が、理想状態から外れると、ブレーキシューのブレーキドラムに対する衝突速度が十分に低下しない場合や、逆に、落下速度低下用の吸引力が大きくなり過ぎて、アーマチュアが電磁石に引き戻されてしまい、目的とするブレーキ制動が阻害されるおそれがある。
【００１２】
また、特許文献２においては、ブレーキ開放動作時に、アーマチュア動作に関するセンサ情報を用いて、ブレーキコイル（電磁石）に対するアーマチュアの衝突速度を抑制している。しかしながら、特許文献２において、ブレーキ制動時にセンサ情報を用いて落下速度を抑制することについては考慮されていない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエレベーター用ブレーキ制御装置は以上のように、ブレーキ落下時の衝突音を低減するために、コイル電流をランプ制御しているが、ギャップ設定やブレーキ個体差によるばらつきが大きいことから、ブレーキ調整とともに制御パラメータ（具体的なタイミングや電流値）の調整が必要となるので、多大な労力を要するという問題点があった。
また、温度変化や経年変化などの不確定外乱が発生した場合には、衝突音の低減効果がほとんど期待できないという問題点があった。
【００１４】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、アーマチュアの位置または速度を検出するセンサ手段を設け、センサ情報に基づいてブレーキギャップを調整することにより、ブレーキ調整作業が容易で、外乱に作用されずにブレーキの衝突音を低減することのできるエレベーター用ブレーキ制御装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るエレベーター用ブレーキ制御装置は、エレベーターのかごを昇降駆動する巻上モータと、巻上モータに設けられたブレーキドラムと、ブレーキドラムに対して摺動することにより制動力を発生するブレーキシューと、ブレーキシューをブレーキドラム側に押圧するためのバネと、ブレーキシューに連結されたアーマチュアと、アーマチュアをバネの付勢力に抗して吸引するための電磁石を構成するブレーキコイルと、アーマチュアのブレーキドラム側への変位に対応した位置情報、またはアーマチュアのブレーキドラム側への落下速度に対応した速度情報を、センサ情報として出力するセンサ手段と、少なくともブレーキ制動時において、センサ情報に基づいて、ブレーキコイルに供給するコイル電流の指令値となる制御電圧を出力する制御装置と、ブレーキドラムの制動面とブレーキシューとの間のブレーキギャップを調整するブレーキギャップ調整機構とを備え、ブレーキギャップは、センサ情報に基づいて調整されるものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を示す構成図である。
図１において、エレベーターのかご１は、巻上機のシーブ２に巻き掛けられた主索３により、他端側の釣合おもり４とともにつるべ式に吊持されており、巻上モータ５によって昇降駆動される。
ブレーキドラム６は、巻上モータ５とシーブ２とを結合する軸上に設置されており、バネ７の付勢力によってブレーキシュー８がブレーキドラム６に押付けられたときの摩擦力により、制動力を得るようになっている。
【００１７】
制御装置９は、エレベーターの起動時において、直流電磁石を構成するブレーキコイル１０に電流を流して付勢し、ブレーキシュー８と一体に連結されたアーマチュア１１を、バネ７の付勢力（ブレーキシュー８のブレーキドラム６側への押圧力）に打ち勝って、ブレーキコイル１０（電磁石）側に吸引する。
このとき、アーマチュア１１のブレーキコイル１０側への移動面の近傍には、ブレーキ接点１２が配置されており、吸引時にブレーキ接点１２がオンされることにより、アーマチュア１１の吸引が完了したことを検出することができる。
【００１８】
一方、制動時において、制御装置９がブレーキコイル１０を消勢すると、ブレーキコイル１０の電流値は、ブレーキコイル１０の抵抗値およびリアクタンス値により定まる時定数に応じて減少する。これにともない、吸引力が減少してバネ７の付勢力よりも小さくなると、ブレーキコイル１０とアーマチュア１１とが離れ、アーマチュア１１およびブレーキシュー８は、バネ７の付勢力に引かれてブレーキドラム６側に落下する。
【００１９】
ブレーキシュー８とアーマチュア１１との連結部には、ブレーキドラム６の制動面とブレーキシュー８との間のブレーキギャップを調整するためのブレーキギャップ調整機構１３が設けられている。
制御装置９には、変位センサ１４が接続されており、変位センサ１４は、アーマチュア１１の変位に対応した位置情報（センサ情報）を生成して制御装置９に入力する。
【００２０】
制御装置９は、センサ情報に基づいて、ブレーキコイル１０（電磁石）に供給するコイル電流を制御する。
また、制御装置９は、センサ情報を格納するメモリおよびディスプレイなどの出力手段（図示せず）を有しており、必要時にオペレータにセンサ情報を提供するようになっている。これにより、オペレータは、センサ情報を参照しながら、ブレーキギャップ調整機構１３を操作し、ブレーキギャップを調整することができる。
【００２１】
図２は図１内の制御装置９を具体的に示すブロック構成図である。
図２において、制御装置９は、変位センサ１４からのセンサ情報（位置情報）Ｘを微分して速度情報Ｖを出力する微分器１５と、微分器１５からの速度情報ＶをＫ１倍に増幅して電圧指令Ｅとしてブレーキコイル１０に供給する速度増幅器１６とを備えている。
【００２２】
次に、図３を参照しながら、図１および図２に示したこの発明の実施の形態１による制御装置９の動作について説明する。
図３はこの発明の実施の形態１による制御装置９の動作を示すタイミングチャートである。
図３において、横軸は時間ｔを示しており、（ａ）はブレーキコイル１０に供給される電圧指令Ｅの波形、（ｂ）は変位センサ１４により検出されるアーマチュア１１の位置情報（変位）Ｘの時間変化、（ｃ）はアーマチュア１１の速度Ｖの時間変化を示している。図３（ｂ）、（ｃ）において、一点鎖線は、従来装置による動作波形である。
【００２３】
まず、ブレーキ開放時においては、時刻Ｔ１にブレーキコイル１０に吸引電圧を印加する。これにより、コイル電流が流れ、電磁石がバネ７に打ち勝ってアーマチュア１１を吸引する。
続いて、時刻Ｔ２において、変位センサ１４がアーマチュア１１の吸引完了を検出すると、ブレーキコイル１０に保持電圧を印加する。
このときの保持電圧は、吸引電圧よりも低い値に設定され、吸引状態での電磁石の吸引力がバネ７の付勢力よりも僅かに大きくなるように設定されており、アーマチュア１１の吸引時におけるブレーキコイル１０の発熱を抑制している。
【００２４】
次に、保持電圧がブレーキコイル１０に印加された状態で、ブレーキ機構によりかご１を制動させる場合には、時刻Ｔ４において、図３（ａ）に示すように、ブレーキコイル１０の印加電圧を、保持電圧から瞬時に零に設定する。
これにより、ブレーキコイル１０の電流は低下を開始し、コイル電流による吸引力がバネ７の付勢力よりも小さくなると、アーマチュア１１およびブレーキシュー８は、ブレーキドラム６側に落下し始め、アーマチュア１１の落下速度Ｖは、図３（ｃ）に示すように加速を始める。
【００２５】
制御装置９は、変位センサ１４からの位置情報Ｘにより、アーマチュア１１が動き始めたことを検出すると、微分器１５により位置情報Ｘを微分して速度情報Ｖとし、微分器１５からの速度情報Ｖを速度増幅器１６で増幅し、電圧指令Ｅ（制御電圧）としてブレーキコイル１０に供給する。
なお、図３（ａ）に示すように、電圧指令Ｅは、アーマチュア１１およびブレーキシュー８のブレーキドラム６への落下動作終了後の所定時刻Ｔ６まで与えられる。
また、速度増幅器１６の増幅倍率（ゲイン）Ｋ１は、アーマチュア１１をブレーキコイル１０に引き戻さない程度の値に設定されている。
【００２６】
上記のように、アーマチュア１１およびブレーキシュー８のブレーキドラム６への落下開始後に、ブレーキ落下速度（速度情報Ｖ）を抑制するようにブレーキコイル１０への印加電圧（コイル電流）を制御することにより、ブレーキ落下速度Ｖは、従来装置の速度変化（図３（ｃ）内の一点鎖線参照）に対して、所定値以下の値まで遅くなるので、ブレーキシュー８がブレーキドラム６に衝突するときに発生するブレーキ動作音を小さくすることができる。
また、変位センサ１４は、ブレーキ接点１２の代用として機能するので、ブレーキ接点１２を省略することもできる。また、ブレーキギャップ調整機構１３を用いたギャップ調整時において、変位センサ１４は、制御装置９と協働して測定装置としても機能するので、ブレーキ点検および調整などの保守作業を大幅に軽減させることができる。
【００２７】
ここでは、アーマチュア１１の位置情報Ｘまたは速度情報Ｖを検出するセンサ手段として、変位センサ１４および微分器１５の組合せを用いたが、代わりに、速度センサ（後述する）と積分器（図示せず）との組合せを用いてもよく、加速度計（図示せず）と２つの積分器（速度情報算出用の積分器、および、位置情報算出用の積分器）との組合せを用いてもよい。
【００２８】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、単に、速度情報Ｖに応じて電圧指令Ｅ（コイル電流）を制御したが、位置情報Ｘおよび速度情報Ｖをそれぞれの上限位置基準値Ｘｃおよび下限速度基準値Ｖｃと比較し、位置情報Ｘが上限位置基準値Ｘｃよりも大きく、且つ、速度情報Ｖが下限速度基準値Ｖｃよりも小さくなった時点で、電圧指令Ｅ（コイル電流）の制御出力を停止させてもよい。
以下、制御装置に比較器を設けたこの発明の実施の形態２について説明する。
図４はこの発明の実施の形態２による制御装置９Ａを示すブロック構成図であり、前述（図２参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または同一符号の後に「Ａ」を付して、詳述を省略する。また、図４に示されない構成は、図１に示した通りである。
【００２９】
図４において、制御装置９Ａは、前述と同様の微分器１５および速度増幅器１６に加えて、比較器１７および切替スイッチ１８を備えている。
比較器１７は、アーマチュア１１（図１参照）の位置情報Ｘおよび速度情報Ｖをそれぞれの上限位置基準値Ｘｃおよび下限速度基準値Ｖｃと比較し、位置情報Ｘが上限位置基準値Ｘｃよりも大きくなり、且つ、速度情報Ｖが下限速度基準値Ｖｃよりも小さくなった時点で、ブレーキシュー８がブレーキドラム６に衝突する直前の状態と見なして、切替スイッチ１８に対する切替指令を出力する。
切替スイッチ１８は、比較器１７からの切替指令に応答して開放（ＯＦＦ）され、電圧指令Ｅ（コイル電流）の制御出力を停止させるようになっている。
【００３０】
なお、上限位置基準値Ｘｃおよび下限速度基準値Ｖｃは、ブレーキシュー８がブレーキドラム６に衝突する直前の状態に対応するように設定されている。
また、衝突直前状態の判定条件として、位置情報Ｘおよび速度情報Ｖと上限位置基準値Ｘｃおよび下限速度基準値Ｖｃとの両方の比較結果を用いる理由は、以下の通りである。
たとえば、ブレーキ制動時の制動開始直後においては落下速度が遅いので、仮に速度情報Ｖのみを制御電圧Ｅの停止条件に用いたとすると、落下開始直後に制御電圧Ｅの出力を停止してしまう。したがって、このような不具合を回避するために、或る程度以上の位置情報Ｘ（落下距離）が検出された段階で、速度情報Ｘを監視することが望ましい。
【００３１】
次に、図４に示したこの発明の実施の形態２による制御装置９Ａの動作について説明する。
まず、ブレーキ制動時において、制御装置９Ａは、前述と同様に、ブレーキコイル１０の印加電圧を保持電圧から零にする。
このとき、制御装置９Ａは、アーマチュア１１の移動開始を変位センサ１４で検出すると、切替スイッチ１８を投入（ＯＮ）して、速度増幅器１６の出力信号をブレーキコイル１０に出力する。
【００３２】
また、比較器１７は、変位センサ１４からの位置情報Ｘが、アーマチュア１１およびブレーキシュー８の落下距離に近い上限位置基準値Ｘｃ（たとえば、落下距離の８０％）を越え、且つ、微分器１５からの速度情報Ｖが、アーマチュア１１が電磁石側に引き戻されることのない下限速度基準値Ｖｃよりも小さくなったことを検出すると、切替指令を出力する。
この切替指令に応答して、切替スイッチ１８は、開放（ＯＦＦ）され、速度増幅器１６からブレーキコイル１０に印加される電圧指令Ｅ（制御電圧）を遮断する。
【００３３】
このように、アーマチュア１１およびブレーキシュー８の落下中（ブレーキ制動時）において、比較器１７は、ブレーキドラム６への落下量（位置情報Ｘ）および落下速度（速度情報Ｖ）を常に監視している。これにより、たとえば、制御電圧Ｅが過大となってアーマチュア１１の速度が零に近付き、アーマチュア１１がブレーキコイル１０（電磁石）側に再度引き戻されそうになったとしても、位置情報Ｘおよび速度情報Ｖが規定値に達した時点で、切替スイッチ１８をＯＦＦさせて、直ちに制御電圧Ｅの出力を遮断することができる。
したがって、ブレーキ制動時におけるアーマチュア１１の引き戻しを防ぐことができ、ブレーキの誤動作を回避することができる。
また、アーマチュア１１の引き戻し防止機能が確保されることから、速度増幅器１６の増幅倍率（ゲイン）Ｋ１を最大限に大きく設定することができるので、ブレーキ落下速度をさらに効果的に抑制することができ、ブレーキシュー８がブレーキドラム６に衝突するときに発生するブレーキ動作音をさらに小さくすることができる。
【００３４】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態２では、ブレーキ制動時におけるアーマチュア１１の引き戻し防止用の比較器１７および切替スイッチ１８を設けたが、落下速度抑制用の回路構成として、速度情報Ｖを上限速度基準値Ｖｃｘと比較する速度比較器を設け、速度情報が上限速度基準値よりも大きくなった時点で、速度増幅器のゲインを所定の割合で増加させてもよい。
以下、制御装置に速度比較器を設けたこの発明の実施の形態３について説明する。
図５はこの発明の実施の形態３による制御装置９Ｂを示すブロック構成図であり、前述（図２参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または同一符号の後に「Ｂ」を付して、詳述を省略する。また、図５に示されない構成は、図１に示した通りである。
【００３５】
図５において、制御装置９Ｂは、前述と同様の微分器１５および速度増幅器１６Ｂに加えて、速度比較器１９を備えている。
速度比較器１９は、ブレーキ制動時において、速度情報Ｖを上限速度基準値Ｖｃｘと比較し、速度情報Ｖが上限速度基準値Ｖｃｘよりも大きくなった時点で、速度増幅器１６ＢのゲインＫ１を所定の割合で増加させるための指令信号を出力する。
【００３６】
次に、図５に示したこの発明の実施の形態３による制御装置９Ｂの動作について説明する。
まず、ブレーキ制動時において、制御装置９Ｂは、前述と同様に、ブレーキコイル１０に印加される制御電圧Ｅを保持電圧から零に設定する。
このとき、制御装置９Ｂは、変位センサ１４からの位置情報Ｘによりアーマチュア１１の移動開始を検出すると、速度増幅器１６Ｂからの制御電圧Ｅをブレーキコイル１０に出力する。
また、速度比較器１９は、微分器１５からの速度情報Ｖが上限速度基準値Ｖｃｘを越えたことを検出すると、ゲイン更新用の指令信号を出力して、速度増幅器１６Ｂの増幅倍率Ｋ１を所定の割合で増加させる。
【００３７】
このように、アーマチュア１１の落下速度（速度情報Ｖ）が規定値に達した時点で速度増幅器１６Ｂの増幅倍率Ｋ１を自動的に増大設定することにより、ブレーキ落下速度をさらに効果的に抑制することができ、ブレーキシュー８がブレーキドラム６に衝突するときに発生するブレーキ動作音をさらに小さくすることができる。
また、速度増幅器１６Ｂの増幅倍率Ｋ１の調整が不要となるので、さらにブレーキの保守が容易となる。
【００３８】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態１〜３では、アーマチュア１１のセンサ手段として変位センサ１４を用い、速度情報Ｖを得るために微分器１５を設けたが、センサ手段として速度センサを用い、速度センサから得られる速度情報Ｖを理想的な目標速度パターンに一致するように制御電圧Ｅを出力してもよい。
以下、センサ手段として速度センサ２０を用いたこの発明の実施の形態４について説明する。
図６はこの発明の実施の形態４による制御装置９Ｃを示すブロック構成図であり、前述と同様のものについては、同一符号を付して、または同一符号の後に「Ｃ」を付して、詳述を省略する。また、図６に示されない構成は、図１に示した通りである。
【００３９】
図６において、制御装置９Ｃには、前述の変位センサ１４（図５参照）に代えて、アーマチュア１１（図１参照）の速度情報Ｖを出力する速度センサ２０が接続されている。
制御装置９Ｃは、アーマチュア１１（図１参照）の目標速度パターンＶｄを生成する速度パターン発生器２１と、速度情報Ｖと目標速度パターンＶｄとの速度偏差ΔＶを算出する減算器Ｍと、速度偏差ΔＶを増幅する速度偏差増幅器１６Ｃとを備えている。
【００４０】
次に、図６に示したこの発明の実施の形態４による制御装置９Ｃの動作について説明する。
ブレーキ制動時において、制御装置９Ｃは、前述と同様にブレーキコイル１０の印加電圧を保持電圧から零にする。
このとき、制御装置９Ｃは、速度センサ２０からの速度情報Ｖによりアーマチュア１１の移動開始を検出すると、減算器Ｍにおいて、速度情報Ｖと速度パターンＶｄとの速度偏差ΔＶを算出し、さらに、速度偏差ΔＶを速度偏差増幅器１６Ｃで増幅し、ブレーキコイル１０に対する制御電圧Ｅとして出力する。
【００４１】
これにより、アーマチュア１１の落下速度（速度情報Ｖ）は、速度パターン発生器２１で指定した理想的な目標速度パターンＶｄに追従することになる。
したがって、ブレーキ制動時におけるブレーキ落下速度をより効果的に抑制することができ、ブレーキシュー８がブレーキドラム６に衝突するときに発生するブレーキ動作音をさらに小さくすることができる。
【００４２】
実施の形態５．
なお、上記実施の形態４では、速度情報Ｖと目標速度パターンＶｄとの速度偏差ΔＶを増幅して制御電圧Ｅとしたが、目標速度パターンＶｄおよび速度情報Ｖとコイルモデル推定速度との各速度偏差の増幅値と、定常速度誤差の増幅値との総和を制御電圧Ｅとして出力してもよい。
以下、推定速度との速度偏差を用いて制御電圧を生成するようにしたこの発明の実施の形態５について説明する。
図７はこの発明の実施の形態５による制御装置９Ｄを示すブロック構成図であり、前述（図６参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または同一符号の後に「Ｄ」を付して、詳述を省略する。また、図７に示されない構成は、図１に示した通りである。
【００４３】
図７において、制御装置９Ｄは、前述と同様の速度パターン発生器２１Ｄ、減算器Ｍ１および速度偏差増幅器１６Ｄに加えて、コイルモデル２２と、第２の減算器（以下、単に「減算器」という）Ｍ２と、第２の速度偏差増幅器（以下、単に「速度偏差増幅器」という）２３と、加算器Ｐとを備えている。
また、制御装置９は、速度偏差ΔＶ２の定常速度誤差成分の補償回路として、誤差積分器２４と、誤差増幅器２５とを備えている。
【００４４】
コイルモデル２２は、コイル電流の変化パターンをモデル化した理想的な推定速度Ｖｅを生成し、これを各減算器Ｍ１およびＭ２に入力する。
減算器Ｍ１は、目標速度パターンＶｄと推定速度Ｖｅとの速度偏差ΔＶ１を算出し、速度偏差増幅器１６Ｄは、速度偏差ΔＶ１を増幅してコイルモデル２２および加算器Ｐに入力する。
減算器Ｍ２は、推定速度Ｖｅと速度情報Ｖとの第２の速度偏差（以下、単に「速度偏差」という）ΔＶ２を算出し、速度偏差増幅器２３は、速度偏差ΔＶ２を増幅して加算器Ｐに入力する。
誤差積分器２４は、速度偏差ΔＶ２を積分し、誤差増幅器２５は、誤差積分器２４の出力値を増幅して加算器Ｐに入力する。
加算器Ｐは、速度偏差増幅器１６Ｄ、２３の各出力値と、誤差増幅器２５の出力値とを加算し、制御電圧Ｅとして出力する。
【００４５】
次に、図７に示したこの発明の実施の形態５による制御装置９Ｄの動作について説明する。
まず、ブレーキ制動時において、制御装置９Ｄは、前述と同様に、ブレーキコイル１０の印加電圧を保持電圧から零にする。
このとき、制御装置９Ｄは、速度センサ２０からの速度情報Ｖによりアーマチュア１１の移動開始を検出すると、減算器Ｍ１において、目標速度パターンＶｄと推定速度Ｖｅとの速度偏差ΔＶ１を算出し、速度偏差増幅器１６Ｄにより速度偏差ΔＶ１を増幅して加算器Ｐに入力する。
【００４６】
一方、減算器Ｍ２において、推定速度Ｖｅと速度情報Ｖとの速度偏差ΔＶ２を算出し、速度偏差増幅器２３により速度偏差ΔＶ２を増幅して加算器Ｐに入力する。
さらに、誤差積分器２４において速度偏差ΔＶ２を積分した後、増幅器２５を介して増幅した出力値を加算器Ｐに入力する。
したがって、加算器Ｐは、速度偏差増幅器１６Ｄ、２３と、誤差増幅器２５との各出力値を全て加算し、これをブレーキコイル１０に対する制御電圧Ｅとして出力する。
【００４７】
コイルモデル２２としては、たとえば、ブレーキコイル１０に関するパラメータ（コイル電圧ｅ、コイル電流ｉ、コイル抵抗値Ｒ、コイルインダクタンスＬ）と、ブレーキコイル１０とアーマチュア１１との間のアーマチュアギャップ（アーマチュア１１の落下量）ｘとの関係を示した以下の式（１）を用いる。
【００４８】
ｅ＝Ｒｉ＋ｄ（Ｌｉ）／ｄｔ
＝Ｒｉ＋∂Ｌ（ｘ、ｔ）／∂ｔ×ｉ＋Ｌｄｉ／ｄｔ
＝Ｒｉ＋（∂Ｌ／∂ｘ）×（ｄｘ／ｄｔ）×ｉ＋Ｌｄｉ／ｄｔ・・・（１）
【００４９】
式（１）において、コイル電圧ｅは、速度偏差増幅器１６Ｄの出力値、すなわち、速度パターン発生器２１Ｄから得られた理想的な目標速度パターンＶｄと、コイルモデル２２からの推定速度Ｖｅ（＝ｄｘ／ｄｔ）との速度偏差ΔＶ１を増幅した値であり、既知のパラメータ量である。
また、コイル電流ｉおよびその時間微分値ｄｉ／ｄｔは、測定値としてコイルモデル２２に取り込むことができるので、これらも既知のパラメータ量となる。
さらに、コイル抵抗値Ｒも、ブレーキコイル１０の設計時に決定する値であり、既知のパラメータ量である。
一方、アーマチュアギャップｘに関連して決定されるコイルインダクタンスＬ（ｘ）は、たとえば、以下の式（２）により算出される。
【００５０】
Ｌ（ｘ）＝Ｌ０＋Ｌ１／（ｘ＋Ｘ１）　・・・（２）
【００５１】
ただし、式（２）において、Ｌ０、Ｌ１、Ｘ１は、それぞれ一定値（既知の値）である。
したがって、式（２）から、アーマチュアギャップｘが分かれば、式（１）内のコイルインダクタンスＬおよびその偏微分値∂Ｌ／∂ｘは、一意的に決定される。
また、式（１）を変形すると、アーマチュアの落下速度ｄｘ／ｄｔは、以下の式（３）により与えられる。
【００５２】
ｄｘ／ｄｔ＝（ｅ−Ｒｉ−Ｌｄｉ／ｄｔ）／（（∂Ｌ／∂ｘ）×ｉ）・・・（３）
【００５３】
式（３）において、時刻ｔにおけるアーマチュアギャップｘが分かれば、アーマチュア１１の落下推定速度Ｖｅ（＝ｄｘ／ｄｔ）が求められる。
たとえば、式（３）において、落下開始時刻ｔ＝０におけるアーマチュア１１の落下量ｘ（０）＝０を用いて、落下開始時刻ｔ＝０における落下開始速度ｄｘ（０）／ｄｔが与えられる。また、式（３）から得られた落下速度を時間積分することにより、時刻ｔにおけるアーマチュア落下量ｘ（ｔ）を推定することができる。
したがって、コイル電圧ｅを入力信号とするコイルモデル２２は、時刻ｔにおけるアーマチュア落下量ｘ（ｔ）および落下速度Ｖｅ（ｔ）を推定し、アーマチュア１１の落下推定速度Ｖｅ（＝ｄｘ／ｄｔ）を出力信号とすることができる。
【００５４】
このように、図７に示したコイルモデル２２を用いることにより、理想的な推定速度Ｖｄに追従するために必要なコイル電圧ｅを予想することができるので、速度追従性能をさらに向上させることができる。
これにより、アーマチュア１１の落下速度（推定速度Ｖｅ）は、コイルモデル２２および速度パターン発生器２１Ｄで設定される理想モデルに追従するように高精度に制御される。
また、外乱による理想モデルからの誤差に対しては、速度センサ２０からの速度情報Ｖと理想的な推定速度Ｖｅとの速度偏差ΔＶ２を、速度偏差増幅器２３により増幅して加算器Ｐに入力するとともに、速度偏差ΔＶ２を誤差積分器２４で積分した後に、誤差増幅器２５で増幅して加算器Ｐに入力し、制御電圧Ｅに加える。これにより、定常速度誤差を含んだモデル誤差の影響を抑制することができる。
したがって、アーマチュア１１の落下速度をより効果的に抑制することができ、ブレーキシュー８がブレーキドラム６に衝突するときに発生するブレーキ動作音をさらに小さくすることができる。
【００５５】
なお、コイルモデル２２として、上記式（１）に基づく推定速度Ｖｅの算出に代えて、コイル電圧ｅ、コイル電流ｉおよびアーマチュアギャップｘの測定データから、アーマチュア１１の落下時の推定速度Ｖｅ（＝ｄｘ／ｄｔ）を一義的に出力するテーブルデータを用いてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、エレベーターのかごを昇降駆動する巻上モータと、巻上モータに設けられたブレーキドラムと、ブレーキドラムに対して摺動することにより制動力を発生するブレーキシューと、ブレーキシューをブレーキドラム側に押圧するためのバネと、ブレーキシューに連結されたアーマチュアと、アーマチュアをバネの付勢力に抗して吸引するための電磁石を構成するブレーキコイルと、アーマチュアのブレーキドラム側への変位に対応した位置情報、またはアーマチュアのブレーキドラム側への落下速度に対応した速度情報を、センサ情報として出力するセンサ手段と、少なくともブレーキ制動時において、センサ情報に基づいて、ブレーキコイルに供給するコイル電流の指令値となる制御電圧を出力する制御装置と、ブレーキドラムの制動面とブレーキシューとの間のブレーキギャップを調整するブレーキギャップ調整機構とを備え、ブレーキギャップをセンサ情報に基づいて調整するようにしたので、ブレーキ調整作業が容易で、外乱に作用されずにブレーキの衝突音を低減させたエレベーター用ブレーキ制御装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による制御装置を示すブロック構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２による制御装置を示すブロック構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３による制御装置を示すブロック構成図である。
【図６】この発明の実施の形態４による制御装置を示すブロック構成図である。
【図７】この発明の実施の形態５による制御装置を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１　かご、５　巻上モータ、６　ブレーキドラム、７　バネ、８　ブレーキシュー、９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ　制御装置、１０　ブレーキコイル、１１　アーマチュア、１３　ブレーキギャップ調整機構、１４　変位センサ、１５　微分器、１６、１６Ｂ　速度増幅器、１６Ｃ　速度偏差増幅器、１６Ｄ　第１の速度偏差増幅器、１７　比較器、１８　切替スイッチ、１９　速度比較器、２０　速度センサ、２１、２１Ｄ　速度パターン発生器、２２　コイルモデル、２３　第２の速度偏差増幅器、２４　誤差積分器、２５　誤差増幅器、Ｅ　制御電圧（電圧指令）、Ｍ　減算器、Ｍ１　第１の減算器、Ｍ２　第２の減算器、Ｐ　加算器、Ｖ　速度情報、Ｖｃ　下限速度基準値、Ｖｃｘ　上限速度基準値、Ｖｄ　目標速度パターン、Ｖｅ　推定速度、ΔＶ　速度偏差、ΔＶ１　第１の速度偏差、ΔＶ２　第２の速度偏差、Ｘ　位置情報、Ｘｃ　上限位置基準値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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