DE112009005200B4

DE112009005200B4 - Türvorrichtung eines Fahrstuhls

Info

Publication number: DE112009005200B4
Application number: DE112009005200T
Authority: DE
Inventors: Kenji Utsunomiya; Masayuki Sugahara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2013-12-12
Anticipated expiration: 2029-09-04
Also published as: JPWO2011027450A1; WO2011027450A1; JP5465251B2; CN102482057A; CN102482057B; DE112009005200T5

Abstract

Türvorrichtung für einen Fahrstuhl umfassend: – Kabinentüren (1) zum Öffnen/Schließen eines Zugangs einer Kabine (14) des Fahrstuhls; – Schachttüren (10) zum Öffnen/Schließen eines Zugangs einer Schachtstation auf jedem Stockwerk; – eine Antriebsvorrichtung (9) zum Ausführen des Antriebs zum Öffnen/Schließen der Kabinentüren (1); – eine Türkuppelvorrichtung (11, 12), die zwischen den Kabinentüren (1) und den Schachttüren (10) bereitgestellt ist, um zu ermöglichen, dass die Schachttüren (10) einen Öffnungs-/Schließvorgang in Verbindung mit einem Öffnungs-/Schließvorgang der Kabinentüren (1) durch den Antrieb der Antriebsvorrichtung (9) für das Öffnen/Schließen ausführen; – ein Mittel (17) zum Erfassen einer Winkelbeschleunigung oder einer Beschleunigung der Antriebsvorrichtung (9); – ein Mittel (18) zum Erfassen eines Antriebsdrehmoments oder einer Antriebskraft der Antriebsvorrichtung (9); und – ein Mittel (31) zum Abschätzen des Türgewichts zum sequentiellen Abschätzen eines Türgewichts des Fahrstuhls, um eine bisherige Türgewichtsabschätzung als eine abgeschätzte Türgewichtsinformation in einem Speichermittel zu speichern, und zum Verwenden, als Eingaben, von einer Information über die Winkelbeschleunigung oder die Beschleunigung, einer Information über das Antriebsdrehmoment oder die Antriebskraft, und der bisherigen Türgewichtsabschätzung, die in dem Speichermittel gespeichert ist, um eine neue Türgewichtsabschätzung auszugeben.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Türvorrichtung für einen Fahrstuhl, insbesondere eine Türvorrichtung für einen Fahrstuhl, die den Eingriff zwischen einer Kabinentür und einer Schachttür erfasst, um die Geschwindigkeitsregelung der Türen entsprechend der Zeit des Eingriffs auszuführen.
Hintergrund der Erfindung
4 ist ein Graph, der ein Beispiel für ein Geschwindigkeitsmuster zum Türöffnen eines üblichen Fahrstuhls zeigt. Allgemein werden Türen von Fahrstühlen insgesamt aus vier Türen gebildet. Die Türen des Fahrstuhls werden nämlich von zwei Kabinentüren gebildet, d. h. rechte und linke Kabinentüren, die an einer Kabinenseite angeordnet sind, und von zwei Schachttüren, d. h. rechte und linke Schachttüren, die an einer Stockwerkseite angeordnet sind. Für das Öffnen/Schließen der Türen weisen die Kabinentüren und die Schachttüren einen Mechanismus auf, um gegenseitig in Eingriff gebracht zu werden, so dass sie in gegenseitiger Verbindung geöffnet/geschlossen sind. Die Kabinentüren und ein Antriebsriemen, der oberhalb der Türen angeordnet ist, sind miteinander durch Verbindungsanschlussglieder verbunden. Der Antriebsriemen ist endlos und hat eine annähernd ovale Form, die sich in horizontaler Richtung erstreckt. Der Antriebsriemen windet sich in einem Spannungszustand um zwei Laufrollen, die oberhalb der Türen so angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind. Durch diese Anordnung dreht sich der Antriebsriemen in Verbindung mit der Drehung der Laufrollen, so dass sich die Türen öffnen/schließen. Wenn die Türen ganz geschlossen sind, haben die Kabinentüren und die Schachttüren keinen Kontakt zueinander. Deshalb, wie in 4 dargestellt, wo sich das Geschwindigkeitsmuster zum Türöffnen erst nach dem Beginn des Türöffnungsvorgangs befindet, ist es notwendig, die Türen mit einer geringen Geschwindigkeit zu bewegen, bis die Türen in gegenseitigen Eingriff gebracht sind. Der Grund für die Bewegung mit geringer Geschwindigkeit liegt daran, dass lautes Rauschen und große Schwingungen vom Zusammenstoß zum Zeitpunkt des Eingriffs verursacht werden, wenn die Türen mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt werden.
Einige Glieder (gebildet von einem Türkupplungsschieber und einer Türkupplungsrolle; nachfolgend „Türkupplungsvorrichtung”) werden für den oben erwähnten Eingriff verwendet, die an den Kabinentüren und den Schachttüren getrennt angeordnet sind. Die Türkupplungsvorrichtung, die aus den oben erwähnten Gliedern gebildet ist, dient dem Zweck, dass die Glieder nicht gegenseitig in Kontakt kommen, wenn eine Kabine des Fahrstuhls fährt. Deshalb ist die Türkupplungsvorrichtung so angeordnet, dass sie einen Spalt (nachfolgend „Eingriffsspalt”) zwischen den Gliedern hat. Ein üblicher Türregler weist eine Anordnung auf, die unabhängig davon, ob die Kabinentüren mit den Schachttüren in Verbindung stehen, während des Türöffnungsvorgangs nicht erfasst werden kann. Sogar wenn der Eingriffsspalt am größten ist, wird die Steuerung daher ausgeführt, so dass ein Beschleunigungsvorgang nach der Bewegung der Kabinentüren begonnen wird, um eine Position zu erreichen, an der der Eingriff beendet sein muss. Als Ergebnis, wie in 4 dargestellt, wird eine einigermaßen lange Antriebszeit mit niedriger Drehzahl (Zeitperiode mit niedriger Drehzahl) erzeugt, die eine herabgesetzte Fahrleistung des Fahrstuhles zur Folge hat.
Auf ähnliche Weise zur Bewältigung des oben erwähnten Problems wird eine Methode für die Anordnung eines Detektors zur Erfassung des Eingriffsspalts offenbart, in der die Türen entsprechend einer Ausgabe des Detektors so gesteuert werden, dass die unnötige Antriebszeit mit niedriger Drehzahl verringert wird (z. B. siehe Patent-Literatur 1).
Auf eine andere Art und Weise wird eine Methode zum Erfassen der Eingriffsposition von einer Abweichung (oder einer Unterscheidung) zwischen einem Türdrehzahlsollwert und einer derzeitigen Türgeschwindigkeit offenbart, so dass sich das Geschwindigkeitsmuster entsprechend des Eingriffs ändert (z. B. siehe Patent-Literatur 2).
Außerdem wird auf eine weitere Art und Weise eine Methode zum Erfassen der Eingriffsposition durch eine Veränderung der Drehmoments des Motors offenbart (z. B. siehe Patent-Literatur 3 und 4).
Die Druckschrift WO 2007/0455596 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zur automatischen Bestimmung einer Masse eines Kühlsystems. Während einer Beschleunigungsfahrt erfolgt eine Ermittlung der Geschwindigkeitsänderung. In einer Ausführungsform wird eine Kraftkonstante aus einer Drehmomentkonstante des Motors abgeleitet.
Weitere Patent-Literatur

[Patent-Literatur 1] JP H03 293283 A
[Patent-Literatur 2] JP H03 186589 A
[Patent-Literatur 3] JP 2002 3116 A
[Patent-Literatur 4] JP 2007 15787 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der Verwendung der Methode, die oben in der Patent-Literatur 1 beschrieben ist, ist klar, dass die unnötige Antriebszeit mit niedriger Drehzahl verringert werden kann, um die Fahrleistung des Fahrstuhles zu verbessern. Allerdings wird ein Sensor zum Erfassen des Eingriffspalts benötigt. Demzufolge besteht das Problem, dass die Vorrichtung komplex und umfangreich wird. Weiter besteht das andere Problem, dass der Sensor zum Erfassen des Eingriffspalts, wie oben beschrieben, meist teuer ist.
Die Methode, wie in der Patent-Literatur 1 beschrieben, verwendet ein Merkmal, wonach eine derzeitige Geschwindigkeit zum Zeitpunkt des Eingriffs bezüglich des Drehzahlsollwertes, die im Motor eingespeist ist, verlangsamt, so dass der Eingriff der Türen erfasst wird. Die Patent-Literaturen 3 und 4 erfassen den Eingriff aufgrund des Anstiegs des Motordrehmoments zum Zeitpunkt des Eingriffs. Jede von diesen Methoden, die oben beschrieben sind, stellt eine Methode dar zum Erfassen des Eingriffs der Türen durch Verwendung der Information über den Geschwindigkeitssensor oder den Stromsensor (ein Regelstrom ist annähernd proportional zum Drehmoment) für den Motor, der ursprünglich für die normale Steuerung benötigt wird und deshalb nicht für einen neuen Sensor benötigt wird. Der Vorteil ist, dass verhindert werden kann, dass die Vorrichtung komplex, umfangreich und teuer ist. Deshalb kommt auch eine Schwankung der Geschwindigkeit oder des Drehmoments aufgrund eines Faktors anders als der Eingriff der Türen vor, z. B. wird eine Reibung im unteren Teil der Kabinentüren oder der Schachttüren oder Staubablagerung zwischen der Tür und der Türschwelle erzeugt. Daher gibt es das Problem, dass eine falsche Erfassung durchgeführt wird.
Das Ausmaß der Schwankung der Geschwindigkeit oder des Drehmoments bezüglich des Eingriffs unterscheidet sich außerdem bezüglich der verschiedenen Faktoren wie der Zustand des Kontaktes der Türkupplungsvorrichtung (der Türkupplungsschieber und die Türkupplungsrolle), eine Federkonstante des Antriebsriemens, die Reibung in der Kabinentüren und Schachttüren und ein Steuerungs-Algorithmus des Motors zum Antrieb der Laufrollen. Daher gibt es noch das andere Problem, wie ein undefinierter Schwellenwert zum Erfassen des Eingriffs gesetzt wird.
Bezüglich des undefinierten Kriteriums Schwellenwert wird das Ermitteln des Eingriffs benötigt, um nicht nur aufgrund der Sensorinformation zum Zeitpunkt des Eingriffs sondernd auch aufgrund der Sensorinformation, die über eine gegebene Zeit oder länger vorher und nach dem Eingriff erhalten wird. Das Ermitteln des Eingriffs kann daher nicht in Echtzeit durchgeführt werden. Die Patent-Literaturen beschreiben oben die Methoden zum Ermitteln der Eingriffsposition, so dass die Eingriffsposition dann für jede Etage gespeichert wird, nachdem ganze Türöffnungsvorgangsserien durchgeführt wurden und sich das Türgeschwindigkeitsmuster durch Verwendung der gespeicherten Eingriffsposition anschließend ändert. Die Kabine des Fahrstuhls neigt daher dazu, von einer Einstiegsposition des Fahrgastes oder ähnlichem abhängig zu sein. Ein Positionsverhältnis zwischen den Kabinentüren und den Schachttüren ändert sich.
Als Ergebnis ändert sich die Eingriffsposition abhängig von der Anwesenheit/Abwesenheit des Fahrgastes bzw. der Fahrgäste oder der Einstiegsposition auf derselben Etage. Während eines derzeitigen Vorgangs ist die Eingriffsposition, die zum Zeitpunkt des vorherigen Öffnungs-/Schließ-Vorgangs entnommen wird, nicht länger richtig. Das Problem daher ist, dass der Beschleunigungsvorgang begonnen hat, bevor der Eingriff oder eine Zeitperiode mit niedriger Drehzahl sogar nach dem Eingriff anhält.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und hat daher das Ziel, eine Türvorrichtung für einen Fahrstuhl bereitzustellen, der in der Lage ist, den Eingriff mit hoher Betriebssicherheit zu erfassen, sogar wenn eine Störung wie z. B. Reibung oder Staubablagerung auftritt und es auch in der Lage ist, den Eingriff zwischen den Kabinentüren und den Schachttüren in Echtzeit zu erfassen unabhängig vom Zustand der Arretierung der Türen oder einer Schwankung im Steuerungs-Algorithmus.
Diese Aufgabe wird mit einer Türvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Türvorrichtung für einen Fahrstuhl bereit, der folgendes umfasst: Kabinentüren für das Öffnen/Schließen eines Eingangs der Kabine des Fahrstuhls; Schachttüren für das Öffnen/Schließen eines Eingangs von jedem Stockwerk; eine Antriebsvorrichtung für das Ausführen des Antriebs, um die Kabinentüren zu öffnen/schließen; eine Türkupplungsvorrichtung, angeordnet zwischen den Kabinentüren und den Schachttüren, um den Schachttüren zu ermöglichen, einen Öffnungs-/Schließvorgang in Verbindung mit einem Öffnungs-/Schließvorgang der Kabinentüren durch den Antrieb der Antriebsvorrichtung zum Öffnen/Schließen auszuführen; Mittel zum Erfassen einer Winkelbeschleunigung und einer Beschleunigung der Antriebsvorrichtung; Mittel zur Erfassen eines Antriebsdrehmoments und einer Antriebskraft der Antriebsvorrichtung; und Mittel zum Schätzen des Türgewichts für das sequentielle Schätzen eines Türgewichts für den Fahrstuhl, um eine bisherige Türgewichtsschätzung als Information über das geschätzte Türgewicht in Speichermittel zu speichern und zur Verwendung der Informationen über die Winkelbeschleunigung oder der Beschleunigung, Informationen über dem Antriebsdrehmoment oder der Antriebskraft, und einer bisherigen Türgewichtsschätzung, die in Speichermitteln als Eingaben zur Ausgabe einer neuen Türgewichtsschätzung gespeichert sind.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Türvorrichtung für einen Fahrstuhl bereit, der folgendes umfasst: Kabinentüren für das Öffnen/Schließen eines Eingangs der Kabine des Fahrstuhls; Schachttüren für das Öffnen/Schließen eines Eingangs von jedem Stockwerk; eine Antriebsvorrichtung für das Ausführen des Antriebs, um die Kabinentüren zu öffnen/schließen; eine Türkupplungsvorrichtung, angeordnet zwischen den Kabinentüren und den Schachttüren, um den Schachttüren zu ermöglichen, einen Öffnungs-/Schließvorgang in Verbindung mit einem Öffnungs-/Schließvorgang der Kabinentüren durch den Antrieb der Antriebsvorrichtung zum Öffnen/Schließen auszuführen; Mittel zum Erfassen einer Winkelbeschleunigung und einer Beschleunigung der Antriebsvorrichtung; Mittel zum Erfassen eines Antriebsdrehmoments und einer Antriebskraft der Antriebsvorrichtung; und Mittel zum Erfassen des Türgewichts für das sequentielle Erfassen eines Türgewichts für den Fahrstuhl, um eine bisherige Türgewichtsschätzung als Information über das Erfassen des Türgewichts in Speichermittel zu speichern und zur Verwendung der Informationen über die Winkelbeschleunigung oder der Beschleunigung, Informationen über dem Antriebsdrehmoment oder der Antriebskraft, und einer bisherigen Türgewichtsschätzung, die in Speichermitteln als Eingaben zur Ausgabe einer neuen Türgewichtsschätzung gespeichert sind. Eine Türvorrichtung für einen Fahrstuhl, der in der Lage ist, den Eingriff mit hoher Betriebssicherheit zu erfassen, sogar wenn eine Störung wie z. B. Reibung oder Staubablagerung auftritt und es auch in der Lage ist, den Eingriff zwischen den Kabinentüren und den Schachttüren in Echtzeit unabhängig vom Zustand der Arretierung der Türen oder einer Schwankung im Steuerungs-Algorithmus zu erfassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1: Eine Vorderansicht der Kabinentüren des Fahrstuhles zur Darstellung einer Anordnung der Türvorrichtung für den Fahrstuhl entsprechend der Darstellungen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung.
2: Eine Vorderansicht der Schachttüren für einen Fahrstuhl zur Darstellung der Anordnung der Türvorrichtung für den Fahrstuhl entsprechend der Darstellungen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung.
3: Eine Draufsicht zur Darstellung des Verhältnisses zwischen den Kabinentüren und den Schachttüren zur Darstellung der Anordnung der Türvorrichtung für den Fahrstuhl entsprechend der Darstellungen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung.
4: Ein Graph zur Darstellung eines Geschwindigkeitsmusters zur Türöffnung eines üblichen Fahrstuhls.
5: Ein Blockdiagramm zur Darstellung einer internen Anordnung des Türreglers zur Bereitstellung der Türvorrichtung des Fahrstuhls entsprechend der Darstellung 1 der vorliegenden Erfindung.
6: Ein Erklärungsdiagramm zur Darstellung, als Graph, der Ergebnisse des Tests der Türgewichtsschätzung für die Türvorrichtung für den Fahrstuhl, entsprechend der Darstellung 1 der vorliegenden Erfindung.
7: Ein Erklärungsdiagramm zur Darstellung, als Graph, der Effekte der Verbesserung des Türgeschwindigkeitsmusters durch die Türvorrichtung für den Fahrstuhl entsprechend der Darstellung 1 der vorliegenden Erfindung.
8: Ein Blockdiagramm zur Darstellung einer internen Anordnung des Türreglers zur Bereitstellung der Türvorrichtung des Fahrstuhls entsprechend der Darstellung 2 der vorliegenden Erfindung.
9: Ein Blockdiagramm zur Darstellung einer internen Anordnung des Türreglers zur Bereitstellung der Türvorrichtung des Fahrstuhls entsprechend der Darstellung 3 der vorliegenden Erfindung.
10: Eine Vorderansicht der Kabinentüren des Fahrstuhles zur Darstellung einer Anordnung der Türvorrichtung für den Fahrstuhl entsprechend der Darstellung der vorliegenden Erfindung.
11: Ein Blockdiagramm zur Darstellung einer internen Anordnung des Türreglers zur Bereitstellung der Türvorrichtung des Fahrstuhls entsprechend der Darstellung 4 der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der Darstellungen
Ausführungsform 1
1 bis 3 zeigt eine Anordnung der Türvorrichtung für einen Fahrstuhl entsprechend der Darstellung 1 der vorliegenden Erfindung. 1 ist eine Vorderansicht, die die Kabinentüren des Fahrstuhls zeigen, 2 ist eine Vorderansicht, die die Schachttüren des Fahrstuhls zeigen und 3 ist eine Draufsicht, die das Verhältnis zwischen den Kabinentüren und den Schachttüren zeigt. 1 bis 3 zeigen Kabinentüren 1 für das Öffnen/Schließen des Zugangs (ein Eingang) der Kabine des Fahrstuhls, Aufhänger 2 für das Befestigen der Kabinentüren, ein Stützrahmen 3 angeordnet oberhalb der Kabinentüren 1, eine Führungsschiene 4 angeordnet am Stützrahmen 3, ein paar Laufrollen 5 angeordnet am Stützrahmen 3, ein Antriebsriemen 6, die die Laufrollen 5 umschlingen, Verbindungsanschlüsse 7 für das Verbinden der Aufhänger 2 und dem Antriebsriemen 6 miteinander, ein Türregler 8 für das Regeln des Öffnungs-/Schließvorgangs der Türen, einen Motor 9, der als eine Antriebsvorrichtung für das Drehen der Laufrollen 5 dient zum Ausführen des Antriebs zum Öffnen/Schließen der Kabinentüren 1, Schachttüren 10 für das Öffnen/Schließen eines Zugangs (oder eines Eingangs) von jedem Stockwerk, ein Türkupplungsschieber 11 angeordnet auf einer der Kabinentüren 1, eine Türkupplungsrolle 12 angeordnet auf einer der Schachttüren 10, um in Eingriff mit dem Türkupplungsschieber 11 gebracht zu werden, ein dazugehöriges Seil 13, eine Aufzugskabine 14 und ein Eingriffsspalt 15 angeordnet zwischen dem Türkupplungsschieber 11 und der Türkupplungsrolle 12.
Nachfolgend ist eine Anordnung beschrieben. Wie in 1 bis 3 gezeigt, sind die Aufhänger 2 jeweils an den unteren Enden der Kabinentüren 1 angeordnet. Die Kabinentüren 1 sind an einem Zugang (nicht gezeigt) der Aufzugskabine 14 angeordnet. Der Stützrahmen 3 ist am oberen Randabschnitt des Zugangs (nicht gezeigt) angeordnet. Der Stützrahmen 3 hat annähernd eine rechteckige Form. Der Stützrahmen 3 ist so angeordnet, dass die Längsrichtung davon identisch mit einer Horizontalrichtung ist. Die Führungsschiene 4 ist auf dem Stützrahmen 3 so angeordnet, dass seine Längsrichtung identisch mit einer Horizontalrichtung ist. Die Führungsschiene 4 lenkt die Öffnungs-/Schließbewegung der Aufhänger 2. Und zwar lenkt die Führungsschiene 4 die Öffnungs-/Schließbewegung der Kabinentüren 1. Die zwei Laufrollen 5 passen zentral auf den Stützrahmen 3, so dass sie voneinander getrennt sind. Der Antriebsriemen 6 hat eine endlose Form und umschlingt die beiden Laufrollen 5 auf eine straffe Art.
Eine von den zwei Verbindungsanschlüssen 7 ist mit einem der Kabinentüren 1 durch die Vermittlung der entsprechenden Aufhänger 2 verbunden, wobei das andere Ende der zwei Verbindungsanschlüsse 7 mit dem Antriebsriemen 6 verbunden sind. Wie in 1 gezeigt sind die Verbindungsanschlüsse 7 verbunden mit der rechten Kabinentür 1 durch die entsprechenden Aufhänger 2, die mit einer Unterseite des Antriebriemens 6, das als ovale Form ausgebildet ist, verbunden sind, wobei die Verbindungsanschlüsse 7 mit der linken Kabinentür 1 verbunden sind durch die entsprechenden Aufhänger 2, die mit einer Unterseite des Antriebriemens 6, das als ovale Form ausgebildet ist, verbunden sind. Wenn der Motor 9 eine von den Laufrollen 5 in Reaktion auf den Befehl des Türreglers 8 bewegt, nämlich wenn der Motor 9 läuft, drehen sich die Laufrollen 5 und der Antriebsriemen 6 bewegt sich in eine Richtung, so dass sich die zwei Kabinentüren 1, die mit dem Antriebsriemen 6 durch die Verbindungsanschlüsse 7 verbunden sind, mit der Bewegung des Antriebriemens 6 in entgegen gesetzter Richtung zueinander bewegen. Dadurch wird das Öffnen/Schließen des Zugangs durchgeführt.
Wie in 1 und 3 dargestellt ist der Türkupplungsschieber 11 für den Eingriff mit den Schachttüren 10 an einer der zwei Kabinentüren 1 angeordnet. Dementsprechend ist die Türkupplungsrolle 12 an einer der zwei Schachttüren 10 angeordnet. Der Türkupplungsschieber 11, der an einer der Kabinentüren 1 angeordnet ist, hat einen Mechanismus zum Halten der Türkupplungsrolle 12, die in einer zusammengepressten Weise an einer der Schachttüren 10 angeordnet ist, wenn die Aufzugskabine 14 an einer Etage hält. Aufgrund des Mechanismus wird der Öffnungs-/Schließvorgang der Schachttüren 10 in Verbindung mit einem Öffnungs-/Schließvorgang der Kabinentüren 1 durchgeführt. Der Türkupplungsschieber 11 und die Türkupplungsrolle 12 beziehen sich gemeinsam auf eine Türkupplungsvorrichtung.
Die zwei Schachttüren 10 sind miteinander durch die Vermittlung des dazugehörigen Seils 13 verbunden. Wenn die Schachttür 10 auf der Seite, wo die Türkupplungsrolle 12 angeordnet ist, von dem Motor 9 durch die Vermittlung des Türkupplungsschiebers 11 und der Türkupplungsrolle 12 betrieben wird, wird auch die andere Schachttür 10 in entgegen gesetzter Richtung durch die Wirkung des dazugehörigen Seils 13 und damit das Öffnen/Schließen des Zugangs betrieben.
Wie oben beschrieben hat die Türvorrichtung des Fahrstuhls einen Mechanismus, in dem der Motor 9, als Antriebsvorrichtung, die Kabinentüren 1 versorgt und die Kabinentür 1 mit den Schachttüren 10 auf jeder Etage verbunden ist, um in gegenseitiger Verbindung zu öffnen/schließen. Auf der anderen Seite sind der Türkupplungsschieber 11 und die Türkupplungsrolle 12 dazu ausgelegt, in keinen Kontakt zueinander zu kommen, wenn die Aufzugskabine 14 fährt. Der Türkupplungsschieber 11 und die Türkupplungsrolle 12 stehen in einem Verhältnis zueinander, so dass sie den dazwischen liegenden Eingriffsspalt 15, wie in 3 gezeigt, besitzen. Die Aufzugskabine 14 hat eine Struktur zur Bewegung nicht nur in vertikaler (Lauf-)Richtung, sondern auch in horizontaler Richtung und Vorwärts-/Rückwärts Richtung durch Ungleichgewichtsbelastung oder Schwingungen. Daher ist es erforderlich, den Eingriffsspalt 15 in einem gewissen Grad groß einzustellen, um solche Bewegungen zu dämpfen.
5 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer internen Anordnung des Türreglers 8 zur Bereitstellung der Türvorrichtung des Fahrstuhls entsprechend der Darstellung 1 der vorliegenden Erfindung. Wie in 5 gezeigt, umfasst der Türregler 8 einen Geschwindigkeitsmuster-Generator 19, ein Subtrahierglied 20, einen Geschwindigkeitsregler 21, ein Subtrahierglied 22, einen Stromregler 23, Differenzierungsglieder 24 und 25, einen Verstärker 26, einen Wandler für das bekannte Drehmoment 27, ein Subtrahierglied 28, Hochpassfilter 29 und 30, ein Türgewichtsschätzglied 31 und Speichermittel 32.
In 5 entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Türvorrichtung 16 mit dem Türregler 8 verbunden. Die Türvorrichtung 16 umfasst einen Motor 9. Ein Stromsensor 18 und ein Messaufnehmer/Resolver 17 sind jeweils mit der Türvorrichtung 16 verbunden.
Der Messaufnehmer/Resolver (Drehsensor) 17 ist mit dem Motor 9 der Türvorrichtung verbunden, um die Drehung des Motors 9 zu erfassen. Der Stromsensor 18 ist mit dem Motor 9 der Türvorrichtung 16 verbunden, um den Stromfluss durch den Motor 9 zu erfassen.
In dem Türregler 8 wird ein Winkelgeschwindigkeits-Sollwert an den Motor 9 durch den Geschwindigkeitsmuster-Generator 19 ausgegeben. Ein Wert der Drehwinkelgeschwindigkeit erschließt sich aus der Durchführung differenzieller Verarbeitung in dem Differenzierungsglied 24 auf den Drehwinkel, der von dem Messaufnehmer/Resolver 17 erfasst wird. Der Wert der Drehwinkelgeschwindigkeit wird vom Winkelgeschwindigkeits-Sollwert, welcher von dem Geschwindigkeitsmuster-Generator 19 zur Berechnung einer Winkelgeschwindigkeitsabweichung ausgegeben wird, abgezogen. Aufgrund der Winkelgeschwindigkeitsabweichung wird ein Strom-Sollwert, der einer aktuellen Winkelgeschwindigkeit erlaubt, dem Winkelgeschwindigkeits-Sollwert zu folgen, in einem Geschwindigkeitsregler 21 berechnet. Der berechnete Strom-Sollwert wird mit dem aktuellen Stromwert, der von einem Stromsensor 18 im Subtrahierglied 22 erfasst wird, verglichen. Als Ergebnis wird vom Subtrahierglied 22 eine dazwischen liegende Abweichung (oder Differenz) ausgegeben. Aufgrund der Abweichung (oder der Differenz) wird dann eine Antriebsspannung von dem Stromregler 23 bestimmt. Gemäß der Antriebsspannung wird der Motor 9 der Türvorrichtung 16 angetrieben.
Als Vorbereitung vor der Beschreibung des Türgewichtsschätzungs-Algorithmus, der ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, wird das Verhältnis zwischen einem Türgewicht, eines Motordrehmoments und einer Motordrehwinkelgeschwindigkeit beschrieben.
Angesichts der Tatsache, dass ein erfasstes Drehmoment des Motors 9 τ₀(k) ist und eine erfasste Drehwinkelbeschleunigung a₀(k) ist, wird ein Ausdruck (1) aufgestellt. τ₀(k) = Ja₀(k) + T_f + T_W (1)
Im Ausdruck (1) ist J eine Massenträgheit des Türgewichts umgewandelt auf der Drehwelle des Motors 9. T_f ist ein Stördrehmoment aufgrund einer Reibung oder ähnlichem, T_W ist ein bekanntes Drehmoment durch ein Schließgewicht oder ein Flügelgelenk (vane link) (nicht gezeigt) und k ist ein k-ter abgetasteter Wert der Werte, die vom Sensor erfasst werden.
Das bekannte Drehmoment T_W ist hier bekannt durch die Türposition und kann dadurch von dem erfassten Drehmoment τ₀(k) abgezogen werden.
Das Stördrehmoment T_f wird aufgrund einer Reibung oder ähnlichem erzeugt. Obwohl der Wert unbekannt ist, ist es erfahrungsgemäß bekannt, dass der Wert näherungsweise konstant wird. Unter dieser Vorraussetzung ist daher ein Wert τ(k), der ersichtlich ist aus dem Abziehen des bekannten Drehmoments T_W von dem erfassten Drehmoment τ₀(k) und dann davon das Abziehen einer Niederfrequenz-Komponente entsprechend des Stördrehmoments T_W.
Auch unter dieser Vorraussetzung ist ein Wert a(k), der aus dem Abziehen der Niederfrequenz-Komponente von der erfassten Drehwinkelbeschleunigung a₀(k) ersichtlich ist.
Der Ausdruck (1) wird vereinfacht ausgedrückt durch den Ausdruck (2). τ₀(k) ≈ Ja₀(k) (2)
Wenn eine Türmassenträgheitsabschätzung J(k) aufgrund des Algorithmus der iterativen Kleinste-Quadrate-Technik (siehe z. B. „System Identification for Control by MATLAB” veröffentlicht von Tokyo Denki University Press), berechnet wird, erhält man die Ausdrücke (3) und (4).
Formel 1:
Formel 2:
Hier ist P(k) eine Variable namens Kovarianz-Matrix und λ ist eine positive Konstante namens Gedächtnisfaktor kleiner oder gleich 1.
Das Türgewichtsschätzglied 31, in 5 dargestellt, verbessert die Türmassenträgheitsabschätzung J(k) durch die Berechnungen, die als Ausdrücke (3) und (4) dargestellt sind.
Der Türgewichtsabschätzungs-Algorithmus, besonders die vorliegende Erfindung mit der Anordnung, die im unteren Teil der 5 dargestellt ist, wird festgelegt aufgrund der oben beschriebenen Theorie. Und zwar unterzieht sich die Drehwinkelgeschwindigkeit einer Differenzierungsverarbeitung durch das Differenzierungsglied 25, um in die Drehwinkelbeschleunigung umgewandelt zu werden. Die Drehwinkelbeschleunigung wird weiter durch einen Hochpassfilter 30 für das Abziehen der Niederfrequenz-Komponente in eine veränderliche Drehwinkelbeschleunigung a(k) (Winkelbeschleunigungsinformation) umgewandelt.
Auf der anderen Seite wird der Stromwert, der vom Stromsensor 18 erfasst wird, mit der Drehmoment-Konstanten Ke des Verstärkers 26 multipliziert, um das Motordrehmoment zu berechnen. Das Drehmoment durch das Schließgewicht oder dem Flügelgelenk (vane link) (nicht gezeigt) ist eine Funktion der Türposition. Daher wird das bekannte Drehmoment T_W, das ein positionsabhängiges Drehmoment ist und auf den Motor 8 angewandt wird, durch den Wandler für das bekannte Drehmoment 27 aufgrund des Drehwinkels (Positionsinformation), der von dem Messaufnehmer/Resolver 17 erfasst wird, berechnet. Die Niederfrequenz-Komponente wird durch den Hochpassfilter 29 von einem Wert abgezogen, der aus dem Abziehen des bekannten Drehmoments T_W von der Ausgabe des Verstärkers 26 (Drehmomentinformation ist aus dem Stromsensor 18 ersichtlich) von dem Subtrahierglied 28 ersichtlich ist. Als Ergebnis wird ein veränderliches Drehmoment τ(k) (Drehmomentinformation) berechnet.
Das Türgewichtsschätzglied 31 verwendet die veränderliche Drehwinkelbeschleunigung a(k), das veränderliche Drehmoment τ(k) und J(k – 1) als Eingaben zur Berechnung der Schätzung der Türmassenträgheit J(k) (Türgewichtsschätzung) entsprechend den Ausdrücken (3) und (4). Die Schätzung der Türmassenträgheit J(k) wird in dem Speichermittel 32 gespeichert. J(k – 1) ist ein Wert, der in einem Schritt früher als die Schätzung der Türmassenträgheit J(k) ersichtlich ist und in dem Speichermittel 32 gespeichert wird. Die Kovarianz-Matrix P(k) ist eine interne Variable des Türgewichtsschätzglieds 31. Die Kovarianz-Matrix P(k) ist durch einen Anfangswert ungleich Null gegeben und wird bei Bedarf aktualisiert. Die Gedächtnis-Variable λ ist eine Konstante, die in einem Bereich von 0,97 bis 0,995 festgelegt wird.
6 zeigt ein Beispiel des Ergebnisses (experimentelles Ergebnis) der Türgewichtsschätzung in dem Fall, wo die vorliegende Erfindung verwendet wird. Für das Experiment, in 6 dargestellt, sind die Ergebnisse der Abschätzung für einige Muster mit den unterschiedlichen Gewichten der Kabinentüren 1 und der Schachttüren 10 gezeigt.
In 6 zeigt ein Liniendiagramm 33 den Fall an, bei dem ein Gesamtgewicht der Kabinentüren 1 60 kg und ein Gesamtgewicht der Schachttüren 10 80 kg beträgt, ein Liniendiagramm 34 zeigt den Fall an, bei dem das Gesamtgewicht der Kabinentüren 1 60 kg und das Gesamtgewicht der Schachttüren 10 130 kg beträgt, ein Liniendiagramm 35 zeigt den Fall an, bei dem das Gesamtgewicht der Kabinentüren 1 110 kg und das Gesamtgewicht der Schachttüren 10 130 kg beträgt, ein Liniendiagramm 36 zeigt den Fall an, bei dem das Gesamtgewicht der Kabinentüren 1 110 kg und das Gesamtgewicht der Schachttüren 10 180 kg beträgt und ein Liniendiagramm 37 zeigt den Fall an, bei dem das Gesamtgewicht der Kabinentüren 1 160 kg und das Gesamtgewicht der Schachttüren 10 180 kg beträgt. Wie in 6 dargestellt, wird bestätigt, dass das Gewicht der Kabinentüren 1 alleine vor dem Eingriff und das Gesamtgewicht der Kabinentüren 1 und der Schachttüren 10 nach dem Eingriff mit hoher Genauigkeit erfolgreich erfasst werden. In der vorliegenden Erfindung kann das Türgewicht, das durch den Motor 9 mit abgedeckt ist, mit hoher Genauigkeit in Echtzeit erfasst werden. Daher kann eine genaue Steuerung entsprechend des Türgewichts für jedes Stockwerk, und entsprechend einer Abweichung der Eingriffszeit für jedes Stockwerk und abhängig von der Kabinenungleichgewichtslast durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben kann das Türgewicht, das dem Motor 9 auferlegt wird, durch das Türgewichtsschätzglied 31 in Echtzeit mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Daher kann die Eingriffsposition der Schachttüren 10 durch den Geschwindigkeitsmuster-Generator 19 unabhängig von der Etage oder einer Einstiegslage des Fahrgasts/der Fahrgäste in die Aufzugskabine 14 jederzeit erfasst werden.
Entsprechend der erfassten Eingriffsposition werden ein bleibender Türöffnungsabstand und das Geschwindigkeitsmuster einer vollständigen Öffnungsposition durch den Geschwindigkeitsmuster-Generator 19 neu berechnet. Wenn z. B. eine Eingriffsposition früher erfasst wird, wird durch ein Geschwindigkeitsmuster 38, wie in 7 dargestellt, eine Beschleunigungs-Anfangszeit als angegeben vorgeschaltet, so dass eine Anpassung durchgeführt wird, um die Antriebszeit auf eine maximale Geschwindigkeit geringfügig zu verlängern. Wenn im Gegensatz dazu eine Eingriffsposition spät ermittelt wird, wird eine Beschleunigungs-Anfangszeit dementsprechend verzögert, um die Antriebszeit auf eine maximale Geschwindigkeit zu verringern. Zu diesem Zeitpunkt entspricht ein Bereich unterhalb des Geschwindigkeitsmusters einer Laufstrecke. Daher wird ein Anstieg oder eine Verringerung der Antriebszeit auf eine maximale Geschwindigkeit so angepasst, dass der Bereich unterhalb des Geschwindigkeitsmusters derselbe wird. Das so angepasste Geschwindigkeitsmuster wird das Subtrahierglied 20 als Geschwindigkeitssollwert übertragen. Wie oben beschrieben wird in der vorliegenden Erfindung der Eingriff zwischen den Kabinentüren 1 und den Schachttüren 10 durch das Türgewichtsschätzglied bestimmt, so dass die Ausgabe des Geschwindigkeitsmuster-Generators 19 entsprechend der Eingriffsposition angemessen verändert werden kann. Als ein Ergebnis kann die Eingriffsposition unterschiedlich je nach den Zuständen für jeden Zeitpunkt mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, um den Beschleunigungsvorgang nach dem Eingriff unmittelbar zu beginnen. Daher kann die Antriebszeit mit niedriger Drehzahl vernachlässigt werden, während das geringe Rauschverhalten und das geringe Schwingverhalten gegen des Eingriffs bei einer geringen Geschwindigkeit erhalten bleibt. Dementsprechend wird die Fahrleistung des Fahrstuhls außergewöhnlich verbessert.
Wie oben in den Verfahrensreihen beschrieben können in dieser Ausführungsform die Türen gesteuert werden, um den Beschleunigungsvorgang unmittelbar nach dem Eingriff in jeder Etage durchzuführen, die sich als Geschwindigkeits-Kurvenverlauf 38 äußert und in 7 dargestellt ist. Daher werden zum Zeitpunkt des Eingriffs kein großes Rauschverhalten und keine Schwingungen erzeugt, während die unnötige Antriebszeit mit niedriger Drehzahl gegenüber einem herkömmlichen Geschwindigkeits-Kurvenverlauf 38 vernachlässigt wird. Daher wird die Fahrleistung des Fahrstuhls außergewöhnlich verbessert, während das bequeme Türöffnen/Türschließen erhalten bleibt.
Obwohl der Messaufnehmer/Resolver in dieser Ausführungsform als Sensor zum Erfassen der Drehung des Motors 9 verwendet wird, kann eine Codiereinrichtung oder irgendein Sensor, der fähig ist, die Drehung des Motors 9 zu erfassen, verwendet werden. Obwohl das Drehmoment des Motors 9 aus dem Erfassen des Stroms des Motors 9 gewonnen wird, kann außerdem das Drehmoment aus dem Verwenden des Drehmomentsensors direkt gewonnen werden.
Wie oben beschrieben sind in dieser Ausführungsform in der Türvorrichtung für den Fahrstuhl, der die Kabinentüren 1 zum Öffnen/Schließen des Zugangs der Aufzugskabine 14 aufweist, die Schachttüren 10 zum Öffnen/Schließen des Zugangs von jedem Stockwerk, der Motor 9 zum Ausführen des Antriebs, um die Kabinentüren 1 zu öffnen/schließen, und die Türkuppelvorrichtung zwischen den Kabinentüren 1 und den Schachttüren 10 angeordnet, um den Schachttüren 10 zu ermöglichen, den Öffnungs-/Schließvorgang der Schachttüren 10 in Verbindung mit dem Öffnungs-/Schließvorgang der Kabinentüren 1 verursacht durch den Antrieb des Motors 9 zum Öffnen/Schließen auszuführen, darüber hinaus umfasst er den Messaufnehmer/Resolver 17 zum Erfassen der Drehung des Motors 9, den Stromsensor 18 zum Erfassen des Stroms des Motors 9 und das Türgewichtsschätzglied 31 zum sequentiellen Schätzen des Türgewichts durch die Verwendung der Winkelbeschleunigungsinformation, die aus der Ausgabe des Messaufnehmers/Resolver 17 gewonnen wird, der Drehmomentinformation, die aus dem Stromsensor 18 gewonnen wird, und der abgeschätzten Türgewichtsinformation entsprechend seiner eigenen Ausgabe als Eingaben. Daher kann das Türgewicht, die von dem Motor 9 abgedeckt ist, mit hoher Genauigkeit in Echtzeit erfasst werden. Von daher bleiben die Effekte der ermöglichten genauen Steuerung entsprechend des Türgewichts von jedem Stockwerk und die Abweichung in der Eingriffszeit von jedem Stockwerk, die abhängig von der Türungleichgewichtslast oder ähnlichem ist, erhalten.
In dieser Ausführungsform wird außerdem ein Geschwindigkeitsmuster-Generator 19 für das Steuern der Drehgeschwindigkeit des Motors 9 bereitgestellt. Der Eingriff zwischen den Kabinentüren 1 und den Schachttüren 10 ist festgelegt durch die Ausgabe des Türgewichtsschätzglieds 31, um die Ausgabe des Geschwindigkeitsmuster-Generators 19 zu verändern. Daher kann die Eingriffsposition, die unterschiedlich je nach den Zuständen für jeden Zeitpunkt ist, mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, um den Beschleunigungsvorgang nach dem Eingriff unmittelbar zu beginnen. Daher kann die unnötige Antriebszeit mit niedriger Drehzahl vernachlässigt werden, während das geringe Rauschverhalten und das geringe Schwingverhalten gegen des Eingriffs bei einer geringen Geschwindigkeit erhalten bleibt. Von daher können die Effekte der außergewöhnlichen Verbesserung der Fahrleistung des Fahrstuhls erhalten werden.
In dieser Ausführungsform verwendet außerdem das Türgewichtsschätzglied 31 die Werte, die aus dem Abziehen der Niederfrequenz-Komponenten von der Winkelbeschleunigungsinformation und der Drehmomentinformation durch die Hochpassfilter 30 und 29 gewonnen werden, als Eingaben. Durch das Abziehen der Niederfrequenz-Komponente von jedem Eingabesignal kann der Einfluss der Türreibung von jedem Stockwerk abgezogen werden. Als ein Ergebnis kann die Abschätzung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
In dieser Ausführungsform wird außerdem der Wandler für das bekannte Drehmoment 27 für das Berechnen des positionsabhängigen Drehmoments, angewandt auf den Motor 9, von der Positionsinformation, die aus der Ausgabe des Messaufnehmer/Resolver 17 gewonnen wird, bereitgestellt. Das Türgewichtsschätzglied 31 verwendet den Wert, der aus dem Abziehen der Ausgabe des Wandlers für das bekannte Drehmoment 27 von der Drehmomentinformation, die wiederum aus dem Stromsensor 18 gewonnen wird, gewonnen wird, als Eingabe. Daher kann die bekannte Drehmomentbestimmung entsprechend der Türposition vorher abgezogen werden. Von daher kann die Abschätzung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
Ausführungsform 2
8 ist ein Blockdiagramm, das entsprechend der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung eine interne Anordnung des Türreglers 8 zeigt, der die Türvorrichtung für den Fahrstuhl bereitstellt. In 8 sind die Komponenten 8, 9, 16 bis 18, 19, 20 und 22 bis 32 dieselben wie die, die in 5 dargestellt und mit denselben Referenznummern bezeichnet sind, und daher wird hier auf die Beschreibung davon verzichtet. Die Anordnung in 5 und 8 unterscheiden sich dadurch, dass der Geschwindigkeitsregler 40 anstelle des Geschwindigkeitsreglers 21, wie in 5 dargestellt, bereitgestellt wird und in 8 ein Überlastdetektor 41 zwischen dem Stromregler 23 und der Türvorrichtung 16 hinzugefügt ist.
In der Ausführungsform 2 wird eine Ausgabe des Geschwindigkeitsreglers 40 abhängig von der Ausgabe des Türgewichtsschätzglieds 31 verändert. Sogar in dieser Ausführungsform wird der Winkelgeschwindigkeitssollwert zum Motor 9 von dem Geschwindigkeitsmuster-Generator 19 ausgegeben. Die Drehwinkelgeschwindigkeit, die aus der Differenzialverarbeitung gewonnen wird, die auf den Drehwinkel ausgeführt wird, die wiederum von dem Messaufnehmer/Resolver 17 in dem Differenzierungsglied 24 erfasst wird, wird von dem Ausgabe-Winkelgeschwindigkeitssollwert im Subtrahierglied 20 abgezogen, um die Abweichung der Winkelgeschwindigkeit zu berechnen. Aufgrund der Abweichung der Winkelgeschwindigkeit berechnet der Geschwindigkeitsregler 40 den Stromsollwert, so dass die aktuelle Winkelgeschwindigkeit dem Winkelgeschwindigkeitssollwert folgt. In dieser Ausführungsform wird der Stromsollwert abhängig von der Ausgabe des Türgewichtsschätzglieds 31 passend verändert. Als Beispiel des Geschwindigkeitsreglers 40 gibt es einen PI-Geschwindigkeitsregler G(s), der als Ausdruck (5) dargestellt ist. Auch wenn ein PI-Geschwindigkeitsregler, der als Ausdruck (5) dargestellt ist, beschrieben wird als ein Beispiel in dieser Ausführungsform, ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf den PI-Regler begrenzt und andere Geschwindigkeitsregler können verwendet werden, sofern ein gleicher Vorgang ausgeführt wird.
Formel 3
Allgemein wird die folgende Leistungsfähigkeit des Stromreglers 23, der dem Sollwert folgt, höher gesetzt als die Leistungsfähigkeit des Geschwindigkeitsreglers 40. Angenommen, dass der Geschwindigkeitsregler 40 unter der oben genannten Vorraussetzung der PI-Geschwindigkeitsregler ist, der als Ausdruck (5) dargestellt ist, wird eine Übergangsfrequenz ω_c, die ein Index der folgenden Leistungsfähigkeit des Geschwindigkeitsreglers 40 ist, als Ausdruck (6) dargestellt.
Formel 4
Laut Ausdruck (6) versteht sich, dass, wenn von der folgenden Leistungsfähigkeit des Regelsystems gewünscht wird, konstant gehalten zu werden, es wünschenswert ist, eine Proportional-Verstärkung K_sp entsprechend der Massenträgheit 3 zu ändern. Laut der vorliegenden Erfindung kann die Massenträgheit 3 von dem Türgewichtsschätzglied 31 geschätzt werden. Daher kann die Regel-Proportionalverstärkung K_sp abhängig von der Abweichung des Türgewichts für jede Etage oder egal, ob die Schachttüren 10 in Eingriff sind, geändert werden. Als ein Ergebnis kann die folgende Leistungsfähigkeit des Regelsystems konstant gehalten werden unabhängig von der Abweichung des Türgewichts für jede Etage oder egal, ob die Schachttüren 10 in Eingriff sind. Daher können weitere genaue Steuerungen ausgeführt werden.
Eine integrale Proportional-Verstärkung K_si wird festgelegt, um den Ausdruck (7) entsprechend, z. B., „Design and Theory Actualities of AC Servo System” (veröffentlicht von Sogo-Denshi Publishing) zu erfüllen.
Formel 5
In der Ausführungsform 2 wird weiter das Festsetzen des Überlastdetektors 41 entsprechend der Ausgabe des Türgewichtsschätzglieds 31 geändert. Der Überlastdetektor 41 ist ein Bestimmungsmittel, damit ein menschlicher Körper in Kontakt kommt mit oder gefangen wird von den Kabinentüren 1 oder den Schachttüren 10, um die Bewegung der Türen umzukehren, wenn ein Drehmoment größer wird als ein voreingestellter festgelegter Schwellenwert des Abweichungskriteriums. In dieser Art und Weise kann eine große Überlast, die vom menschlichen Körper auferlegt wird, verhindert werden. In dieser Ausführungsform wird der Schwellenwert des Abweichungskriteriums des Überlastdetektors 41 entsprechend der Ausgabe des Türgewichtsschätzglieds 31 geändert.
Das Drehmoment des Motors 9 ändert sich in Abhängigkeit von dem Gewicht der Kabinentüren 1 oder dem Gewicht der Schachttüren 10. Daher ist es wünschenswert, dass sich der Schwellenwert des Abweichungskriteriums für das Erfassen einer Überlast auch ändert. Durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung kann das Gewicht der Türen, die vom Motor 9 bewegt werden, abgeschätzt werden. Daher kann der Schwellenwert des Abweichungskriteriums groß eingestellt werden, wenn das erfasste Türgewicht groß ist, wohingegen der Schwellenwert des Abweichungskriteriums klein eingestellt werden kann, wenn das erfasste Türgewicht klein ist. In dieser Art und Weise kann die Überlastbestimmung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden.
Wie oben in der Ausführungsform 2 beschrieben abgesehen von denselben Effekten, die aus der Ausführungsform 1 entnommen werden, können darüber hinaus die folgenden Effekte gewonnen werden.
In dieser Ausführungsform wird der Geschwindigkeitsregler 40 für die Steuerung des Motors 9 bereitgestellt aufgrund der Abweichung zwischen der Ausgabe des Geschwindigkeitsmuster-Generators 19 und der Drehzahl, die aus dem Messaufnehmer/Resolver 17 gewonnen wird. Die Proportional-Verstärkung des Geschwindigkeitsreglers 40 wird entsprechend der Abschätzung des Türgewichts aufgrund der Ausgabe des Türgewichtsschätzglieds 31 geändert. Daher kann das Geschwindigkeits-Regelsystem entsprechend des Türgewichts von jedem Stockwerk oder vor und nach dem Eingriff optimal geändert werden. Von daher kann eine einheitliche Leistung unabhängig von dem Türgewicht gewonnen werden.
In dieser Ausführungsform wird weiter der Überlastdetektor 41 für das Ermitteln des Auftretens der Abweichung bereitgestellt, wenn das Drehmoment des Motors 9 größer oder gleich wird als der Schwellenwert des Abweichungskriteriums. Der Schwellenwert des Abweichungskriteriums des Überlastdetektors 41 wird aufgrund der Ausgabe des Türgewichtsschätzglieds 31 geändert. Daher kann der Schwellenwert für die Überlasterfassung entsprechend des Türgewichts von jedem Stockwerk oder vor und nach dem Eingriff festgelegt werden. Von daher kann die Überlasterfassung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden.
Ausführungsform 3
9 ist ein Blockdiagramm, das entsprechend der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung eine interne Anordnung des Türreglers 8 zeigt, der die Türvorrichtung für den Fahrstuhl bereitstellt. In 9 sind die Komponenten 8, 9, 16, 18, 19 bis 23 und 25 bis 32 dieselben wie die, die in 5 dargestellt und mit denselben Referenznummern bezeichnet sind, und daher wird hier auf die Beschreibung davon verzichtet. Die Anordnungen in 5 und 9 unterscheiden sich dadurch, dass ein Geschwindigkeitsschätzglied 42 bereitgestellt wird und in 9 der Messaufnehmer/Resolver 17 und das Differenzierungsglied 24 dem Motor 9 nicht bereitgestellt werden.
In den letzten Jahren wurde eine sensorlose Antriebsmethode ohne einem Rotationssensor wie der Messaufnehmer/Resolver aktiv untersucht. Z. B. offenbart JP 2000-78878 A eine Methode für das Schätzen der Drehposition des Motors 9 aufgrund einer Positionsabhängigkeit der induzierten Spannung.
JP 2004-514392 A offenbart eine Methode für das Schätzen der Drehposition des Motors 9 durch die Verwendung der Salienz (saliency) auf die Induktivität des Motors 9.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf die Türvorrichtung für einen Fahrstuhl anwendbar, der die oben beschriebenen sensorlosen Antriebsmethoden verwendet. Speziell die Ausgabe des Spannungssollwerts von dem Stromregler 23 und die Ausgabe des aktuell gemessenen Stromwertes von dem Stromsensor 18 werden verwendet, um die Drehzahl des Motors 9 durch das Geschwindigkeitsschätzglied 42 zu schätzen. Auf die genaue Beschreibung des Geschwindigkeitsschätzglieds 42 wird hier verzichtet, weil es nicht Kern der vorliegenden Erfindung ist. Jedoch können verschieden beliebige Geschwindigkeitsschätzglieder verwendet werden, solange die Drehzahl des Motors aus dem Spannungssollwert und dem aktuell gemessenen Stromwert gewonnen wird. Wie oben beschrieben wird die Drehzahlschätzung durch das Geschwindigkeitsschätzglied 42, die anstelle des Ausgabesignals des Messaufnehmers/Resolver verwendet wird, geschätzt und dann differenziert, um die Drehwinkelbeschleunigung zu berechnen. Daher kann in gleicher Art und Weise wie in der Ausführungsform 1 das Türgewicht, das vom Motor 9 abgedeckt wird, mit hoher Genauigkeit in Echtzeit erfasst werden.
In dieser Ausführungsform 3 kann auf den Messaufnehmer/Resolver 17 zur Erfassung der Drehung des Motors 8 verzichtet werden. Daher werden die Effekte der Verbesserung, die Zuverlässigkeit bezüglich des niedrigeren Preises und die Beseitigung der Angst von einem Ausfall des Messaufnehmers/Resolvers bereitgestellt.
Ausführungsform 4
10 ist eine Vorderansicht, die die Kabinentüren des Fahrstuhls entsprechend der Ausführungsform 4 zeigt, und 11 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Anordnung des Türreglers 8 entsprechend der Ausführungsform 4 zeigt. Die Komponenten 1 bis 8 und 11, dargestellt in 10, und die Komponenten 8, 16, 18 und 19 bis 32, dargestellt in 11, sind dieselben wie die Komponenten, die in 1 und/oder 5 dargestellt sind und mit denselben Referenznummern bezeichnet sind. Hier wird auf die Beschreibung davon verzichtet. In 10 und 11 sind ein Dauermagnet 43, eine bewegliche Spule 44, ein Positionssensor 45 und ein linearer Motor 46 dargestellt. Die Anordnung der Ausführungsform 1 und die Anordnung der Ausführungsform 4 unterscheiden sich dadurch, dass der lineare Motor 46 von der beweglichen Spule 44 gebildet wird und der Dauermagnet 43 als Antriebsvorrichtung für die Kabinentüren 1 anstelle des Motors 9 verwendet wird und der Positionssensor 45 anstelle des Messaufnehmers/Resolvers in der Ausführungsform 4 verwendet wird.
Die Anordnung der Schachttüren ist dieselbe wie in der Ausführungsform 1 und daher wird hier auf die Beschreibung verzichtet.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf die Türvorrichtung des Fahrstuhls anwendbar, der den linearen Motor wie oben beschrieben verwendet. In dem linearen Motor 46 hat eine Antriebskraft, wenn ein Strom durch die bewegliche Spule 44 fließt, einen Einfluss auf den Dauermagneten 43 in horizontaler Richtung bezüglich des Zeichnungsblattes der 10. Die Position der Kabinentüren 1 zu diesem Zeitpunkt wird durch den Positionssensor 45 erfasst. Wie in 11 dargestellt kann daher eine Antriebskraft F(k) des linearen Motors 46 von dem Stromsensor 18 berechnet werden. Eine Ausgabe des Positionssensors 45 wird dann einer Differenzierung zweiter Ordnung unterzogen. Als Ergebnis kann eine Beschleunigung α(k) der Kabinentüren 1 und der beweglichen Spule 44 berechnet werden.
Außerdem wird für F(k) und α(k) der Ausdruck (8) ähnlich wie der Ausdruck (1) der Ausführungsform 1 ermittelt. F(k) = Mα(k) + F_f + F_w (8)
Im Ausdruck (8) ist M ein Türgewicht, F_f eine Störkraft aufgrund von Reibung oder ähnlichem, F_w eine bekannte Störkraft durch ein Schließgewicht oder einem Flügelgelenk (vane link)(nicht gezeigt) und k ist der k-te abgetastete Wert der Werte, die vom Sensor erfasst werden.
Die Ausdrücke (1) und (8) sind im Wesentlichen dieselben. Daher ist es offensichtlich, dass das Türgewicht M in dieser Ausführungsform 4 auf gleiche Art und Weise sequentiell berechnet werden kann, wie die Massenträgheit J für das Türgewicht, die in der Ausführungsform 1 beschrieben ist.
Sogar wenn der lineare Motor 46 verwendet wird wie in der Ausführungsform 4, ähnlich der Ausführungsform 1, werden somit die Effekte der ermöglichenden genauen Steuerung erhalten entsprechend des Türgewichts von jedem Stockwerk und die Abweichung in der Eingriffzeit von jedem Stockwerk, die abhängig ist von der Kabinenungleichgewichtslast. Weiterhin kann die Eingriffsposition, die unterschiedlich abhängig ist von den Zuständen zu jedem Zeitpunkt, mit hoher Genauigkeit ermittelt werden, so dass der Beschleunigungsvorgang unmittelbar nach dem Eingriff begonnen werden kann. Daher kann die unnötige Antriebszeit mit niedriger Drehzahl vernachlässigt werden, während das geringe Rauschverhalten und das geringe Schwingverhalten gegen den Eingriff bei einer geringen Geschwindigkeit beibehalten wird. Daher können die Effekte der außergewöhnlich verbesserten Fahrleistung des Fahrstuhls erhalten werden.
Bezugszeichenliste

1: Kabinentür
2: Aufhänger
3: Stützrahmen
4: Führungsschiene
5: Laufrolle
6: Antriebsriemen
7: Verbindungsanschlüsse
8: Türregler
9: Motor
10: Schachttür
11: Türkupplungsschieber
12: Türkupplungsrolle
13: dazugehöriges Seil
14: Aufzugskabine
15: Eingriffsspalt
16: Türvorrichtung
17: Messaufnehmer/Resolver (Drehsensor)
18: Stromsensor
19: Geschwindigkeitsmuster-Generator
20: Subtrahierglied
21: Geschwindigkeitsregler
22: Subtrahierglied
23: Stromregler
24 und 25: Differenzierungsglied
26: Verstärker
27: Wandler für das bekannte Drehmoment
28: Subtrahierglied
29 und 30: Hochpassfilter
31: Türgewichtsschätzglied
32: Speichermittel
40: Geschwindigkeitsregler
41: Überlastdetektor
42: Geschwindigkeitsschätzglied
43: Dauermagnet
44: bewegliche Spule
45: Positionssensor
46: linearer Motor

Claims

Türvorrichtung für einen Fahrstuhl umfassend: – Kabinentüren (1) zum Öffnen/Schließen eines Zugangs einer Kabine (14) des Fahrstuhls; – Schachttüren (10) zum Öffnen/Schließen eines Zugangs einer Schachtstation auf jedem Stockwerk; – eine Antriebsvorrichtung (9) zum Ausführen des Antriebs zum Öffnen/Schließen der Kabinentüren (1); – eine Türkuppelvorrichtung (11, 12), die zwischen den Kabinentüren (1) und den Schachttüren (10) bereitgestellt ist, um zu ermöglichen, dass die Schachttüren (10) einen Öffnungs-/Schließvorgang in Verbindung mit einem Öffnungs-/Schließvorgang der Kabinentüren (1) durch den Antrieb der Antriebsvorrichtung (9) für das Öffnen/Schließen ausführen; – ein Mittel (17) zum Erfassen einer Winkelbeschleunigung oder einer Beschleunigung der Antriebsvorrichtung (9); – ein Mittel (18) zum Erfassen eines Antriebsdrehmoments oder einer Antriebskraft der Antriebsvorrichtung (9); und – ein Mittel (31) zum Abschätzen des Türgewichts zum sequentiellen Abschätzen eines Türgewichts des Fahrstuhls, um eine bisherige Türgewichtsabschätzung als eine abgeschätzte Türgewichtsinformation in einem Speichermittel zu speichern, und zum Verwenden, als Eingaben, von einer Information über die Winkelbeschleunigung oder die Beschleunigung, einer Information über das Antriebsdrehmoment oder die Antriebskraft, und der bisherigen Türgewichtsabschätzung, die in dem Speichermittel gespeichert ist, um eine neue Türgewichtsabschätzung auszugeben.
Türvorrichtung für einen Fahrstuhl nach Anspruch 1, weiter umfassend ein Mittel (19) zum Erstellen eines Geschwindigkeitsmusters zum Erstellen und Ausgeben einer Anweisungsgeschwindigkeit, die an die Antriebsvorrichtung (9) zu richten ist, wobei das Mittel (19) zum Erstellen eines Geschwindigkeitsmusters einen Eingriff zwischen den Kabinentüren (1) und den Schachttüren (10) basierend auf der Türgewichtsabschätzung des Mittels (31) zum Abschätzen des Türgewichts ermittelt, um einen Wert der Anweisungsgeschwindigkeit basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung zu ändern.
Türvorrichtung für einen Fahrstuhl nach Anspruch 2, weiter umfassend ein Mittel (40) zur Geschwindigkeitssteuerung zum Berechnen eines aktuellen Anweisungswertes basierend auf einer Abweichung zwischen der Anweisungsgeschwindigkeit des Mittels (19) zum Erstellen eines Geschwindigkeitsmusters und einer derzeitigen Geschwindigkeit, so dass die derzeitige Geschwindigkeit der Anweisungsgeschwindigkeit folgt, wobei ein Steuerungsgesetz des Mittels (40) zur Geschwindigkeitssteuerung basierend auf der Türgewichtsabschätzung des Mittels (31) zum Abschätzen des Türgewichts geändert wird.
Türvorrichtung für einen Fahrstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend einen Überlastdetektor (41) zum Ermitteln eines Vorkommens von einer Abweichung, wenn das Antriebsdrehmoment oder die Antriebskraft der Antriebsvorrichtung (9) gleich oder größer wird als ein festgelegter Schwellenwert eines Abweichungskriteriums, wobei der Überlastdetektor (41) den Schwellenwert eines Abweichungskriteriums basierend auf der Türgewichtsabschätzung des Mittels (31) zum Abschätzen des Türgewichts ändert.
Türvorrichtung für einen Fahrstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Mittel (31) zum Abschätzen des Türgewichts jene Werte, als Eingaben, verwendet, die durch Abziehen von Niedrig-Frequenz-Komponenten, jeweils von der Information über die Winkelbeschleunigung oder die Beschleunigung und von der Information über das Antriebsdrehmoment oder die Antriebskraft, erhalten werden.
Türvorrichtung für einen Fahrstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter umfassend ein Mittel (27) zum Umwandeln einer bekannten Störkraft zum Berechnen, basierend auf einer Positionsinformation der Antriebsvorrichtung (9), eines bekannten Drehmoments oder einer bekannten Kraft, die jeweils abhängig von der Position sind und an die Antriebsvorrichtung (9) angelegt werden, wobei das Mittel (31) zum Abschätzen des Türgewichts einen Wert, als Eingaben, verwendet, der durch Abziehen des bekannten Drehmoments oder der bekannten Kraft, das bzw. die von dem Mittel (27) zum Umwandeln einer bekannten Störkraft erhalten wird, von der Information über das Antriebsdrehmoment oder die Antriebskraft erhalten wird.
Türvorrichtung für einen Fahrstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Antriebsvorrichtung (9) einen Motor enthält, das Mittel (17) zum Erfassen der Winkelbeschleunigung oder der Beschleunigung einen Drehsensor enthält, der am Motor befestigt ist, und das Mittel (18) zum Erfassen des Antriebsdrehmoments oder der Antriebskraft einen Stromsensor zum Erfassen eines Stromflusses durch den Motor enthält.