DE112012004971B4

DE112012004971B4 - Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug

Info

Publication number: DE112012004971B4
Application number: DE112012004971.3T
Authority: DE
Inventors: c/o Mitsubishi Electric Corp. Utsunomiya Keji
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2019-09-12
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: DE112012004971T5; CN103648947B; JPWO2013080826A1; WO2013080826A1; CN103648947A; JP5738430B2

Abstract

Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug, die Folgendes aufweist:
- einen Vibrationssensor (10, 12, 13, 17) zum Detektieren der Kabinenvibration einer Aufzugskabine (1, 2);
- eine Dämpfungs-Steuerungseinrichtung (91, 91A, 91B, 91C, 91D) zum Erzeugen eines Befehlswerts gemäß einem detektierten Vibrationswert von dem Vibrationssensor (10, 12, 13, 17);
- eine Dämpfungseinrichtung (8, 89, 11, 14, 18) mit variabler Dämpfung zum Erzeugen einer Dämpfungskraft in Abhängigkeit von dem Befehlswert in der Aufzugskabine (1, 2); und
- eine Veränderungseinrichtung (93, 93A, 93B, 93C, 93D) für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zum Schätzen der Veränderung einer Dämpfungskraft-Erzeugungsrate in Bezug auf den Befehlswert auf der Basis des detektierten Vibrationswerts, um den Befehlswert auf der Basis des Ergebnisses der Schätzung der Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate zu verändern,
- wobei die Veränderungseinrichtung (93, 93A) eine Beurteilungswert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Kabinenvibrations-Beurteilungswerts auf der Basis des detektierten Vibrationswerts aufweist; und
- wobei die Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate geschätzt wird auf der Basis der Amplitude des Kabinenvibrations-Beurteilungswerts zum Zeitpunkt der Veränderung des Befehlswerts, und wobei der Befehlswert sequenziell verändert wird, so dass der Kabinenvibrations-Beurteilungswert kleiner wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug. Insbesondere betrifft sie eine Steuertechnologie zur Vibrationsdämpfung zum Reduzieren der Vibrationen eines Aufzugs, welcher sich mit hoher Geschwindigkeit in einem Aufzugschacht bewegt.
Stand der Technik
In jüngster Zeit ist im Zusammenhang mit der höheren Geschwindigkeit von Aufzügen für eine größere Gebäudehöhe eine Vibrations-Verringerungstechnologie für eine Aufzugskabine (nachstehend auch einfach als „Kabine“ bezeichnet) immer wichtiger geworden.
Die WO 2006/ 137 113 A1 betrifft eine Vibrations-Dämpfungsvorrichtung für einen Aufzug. Die Vibrations-Dämpfungsvorrichtung für einen Aufzug weist dafür Folgendes auf: eine Dämpfereinrichtung, die zwischen einer Kabine und einem Kabinenrahmen angeordnet ist, der die Kabine trägt, und die die Änderung ihres Dämpfungskoeffizienten ermöglicht; eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung, die die Fahrgeschwindigkeit der Kabine des Aufzugs erfasst; und ein Berechnungselement, das Steuersignale berechnet und diese an die Dämpfereinrichtung ausgibt, wobei die von der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung erfasste Fahrgeschwindigkeit als Eingabe verwendet werden. Die Vibrations-Dämpfungsvorrichtung für den Aufzug ist dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet, das Berechnungselement die Dämpfereinrichtung derart steuert, dass der Dämpfungskoeffizient der Dämpfereinrichtung größer ist als derjenige, wenn die Fahrgeschwindigkeit gleich dem oder kleiner als der vorgegebene Wert ist.
Die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP H06- 286 963 A betrifft eine Dämpfungsvorrichtung für einen Aufzug, die zur Vereinfachung des Aufbaus, zur Reduzierung der Geräuschentwicklung und zur Erleichterung der Wartung unter Verwendung eines aktiven Dämpfers ausgebildet ist. Dafür ist die Primärseite eines Linearmotors an einer Unterflur-Montageplatte befestigt, die am unteren Teil einer Kabine befestigt ist. Die Sekundärseite des Linearmotors ist der Primärseite zugewandt und tragend über einen Tragekörper an einem Kabinenrahmen angeordnet. Wenn eine Querschwingung der Kabine von einem Schwingungssensor erfasst wird, der am unteren Teil der Kabine angebracht ist, wird von einer Steuerung ein Steuersignal an die Primärseite des Linearmotors ausgegeben. Diese Anordnung bewirkt die Erzeugung eines Schubs zwischen der Primärseite und der Sekundärseite und die Erzeugung einer Dämpfungskraft zwischen dem Kabinenrahmen und der Kabine.
Die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP H11- 79 573 A betrifft eine Geschwindigkeitssteuerung eines Aufzugs, um die Vibration des Aufzugs mit einer großen Änderung von hohen Eigenfrequenzen zu begrenzen, um eine hochpräzise Geschwindigkeitssteuerung unabhängig von der Änderung der Eigenschaften des Aufzugs zu ermöglichen und um die Geschwindigkeit leicht anzupassen. Dazu weist die Geschwindigkeitssteuerung für den Aufzug Folgendes auf: eine Kabinengeschwindigkeits-Sollwert-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Kabinengeschwindigkeits-Sollwerts durch Empfangen eines Startbefehls eines Aufzugs, zum Antreiben einer Riemenscheibe mittels eines Elektromotors und zum Heben und Senken der Kabine mittels eines um die Riemenscheibe gelegten Seils, eine Kabinenvibrations-Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Vibrationen der Kabine und eine Kabinengeschwindigkeits-Sollwert-Korrektureinrichtung zum Korrigieren des von der Kabinengeschwindigkeits-Sollwert-Einstelleinrichtung eingestellten Kabinengeschwindigkeits-Sollwerts mittels eines von der Kabinenvibrations-Erfassungseinrichtung erfassten Vibrationserfassungswerts. Die Geschwindigkeit des Elektromotors wird dann entsprechend dem korrigierten Kabinengeschwindigkeits-Sollwert gesteuert.
Die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2003 - 104 661 A betrifft eine komfortable Aufzugsvorrichtung, bei der auf eine Kabine übertragene Vibrationen reduziert werden. Die Aufzugsvorrichtung mit einer Kabine, die an einem Hauptseil aufgehängt ist, weist dafür Folgendes auf: einen Kabinenrahmen, der die Kabine trägt und vertikal entlang einer Führungsschiene eines Aufzugsschachts beweglich ist, ein oder mehrere Seile zum Aufhängen der Kabine am Kabinenrahmen, Luftfedern, die zwischen der Kabine und dem Kabinenrahmen angeordnet sind, um die Vibrationen der Kabine zu dämpfen, einen Verschiebungssensor, der zwischen der Kabine und dem Kabinenrahmen angeordnet ist, um die Verschiebung der Kabine zu erfassen, und ein Magnetventil zum Ändern des Kennwertes der Luftfedern, und zwar auf der Grundlage des Erfassungswertes des Verschiebungssensors.
Eine große Zahl von aktiven Vibrationsdämpfungstechnologien wurde herkömmlicherweise als Vibrations-Verringerungseinrichtung für Aufzüge vorgeschlagen. Bei den aktiven Vibrationsdämpfungstechnologien gilt Folgendes: Die Vibrations-Verringerungseinrichtung weist einen Vibrationssensor zum Detektieren der Vibration der Kabine auf, und sie weist einen Aktuator zum Ausüben einer Vibrationsdämpfungskraft auf die Kabine auf. Eine Kraft in der Richtung, die derjenigen der detektierten Vibration entgegengesetzt ist, wird von dem Aktuator auf die Kabine aufgebracht (siehe z. B. die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2001 - 122 555 A , Absätze [0021] bis [0023] und 1).
Die aktive Vibrationsdämpfungstechnologie, die in den Absätzen [0021] bis [0023] der oben zitierten japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2001 - 122 555 A beschrieben und in deren 1 gezeigt ist, ermöglicht ein extrem hohes vibrationsdämpfendes Leistungsvermögen. Andererseits muss die Kraft extern von dem Aktuator ausgeübt werden. Daher tritt bei der oben erwähnten aktiven Vibrationsdämpfungstechnologie das Problem eines erhöhten Energieverbrauchs auf.
In Anbetracht des oben beschriebenen Problems wurde außerdem eine semiaktive Vibrationsdämpfungstechnologie vorgeschlagen. Bei der semiaktiven Vibrationsdämpfungstechnologie ist eine Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung anstelle des Aktuators vorgesehen, die dazu geeignet ist, die Dämpfungskraft variabel einzustellen. Die Dämpfungskraft wird variabel eingestellt, und zwar gemäß einem Detektionssignal des Vibrationssensors, um die Vibrationen der Aufzugskabine zu verringern (siehe z. B. die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2004 - 35 163 A , Absatz [0006], 3).
Verglichen mit der aktiven Vibrationsdämpfungstechnologie ermöglicht die semiaktive Vibrationsdämpfungstechnologie, die im Absatz [0006] der oben zitierten japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2004 - 35 163 A beschrieben und in deren 3 gezeigt ist, ein geringes vibrationsdämpfendes Leistungsvermögen. Die semiaktive Vibrationsdämpfungstechnologie variiert jedoch lediglich die Dämpfungskraft. Daher kann die semiaktive Vibrationsdämpfungstechnologie auf vorteilhafte Weise mit geringer Leistungsaufnahme aufgebaut sein.
Eine herkömmliche Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug, z. B. die semiaktive Vibrationsdämpfungstechnologie, die im Absatz [0006] der oben zitierten japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2004 - 35 163 A beschrieben und in deren 3 gezeigt ist, verwendet einen Reibungs-Dämpfungsmechanismus als Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung. Die Reibungskraft wird bestimmt durch das Produkt des Reibungskoeffizienten und der vertikalen Anpresskraft.
Der Reibungskoeffizient schwankt jedoch relativ stark infolge von Umgebungsfaktoren wie z. B. Temperatur und Feuchtigkeit. Außerdem schwankt der Reibungskoeffizient infolge eines Alterungsfaktors wie z. B. der Abnutzung der Reibungsbacken (Reibungsschuhe). Daher ergibt sich ein dahingehendes Problem, dass die Dämpfungskraft wahrscheinlich schwankt, und zwar infolge des Umgebungsfaktors und des Alterungsfaktors.
Außerdem kann die Schwankung des Reibungskoeffizienten nicht direkt ermittelt werden. Daher ergibt sich ein Problem dahingehend, dass die gewünschte Reibungskraft nicht erhalten werden kann, um ein angenehmes Fahren zu erreichen, und zwar sogar dann, wenn die Anpresskraft auf die Reibungsbacken gesteuert wird.
Außerdem gilt Folgendes: Sogar dann, wenn ein Öldämpfer oder dergleichen als Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung verwendet wird, verändert sich die Ölviskosität infolge des Umgebungsfaktors wie z. B. der Temperatur und infolge des Alterungsfaktors wie z. B. einer Verschlechterung des Öls. Daher ergibt sich ähnlich wie in dem Fall, in dem der Reibungs-Dämpfungsmechanismus verwendet wird, das Problem, dass ein angenehmes Fahren nicht erreicht werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug anzugeben, welche dazu geeignet ist, ein hohes Leistungsvermögen der Vibrationsverringerung und ein angenehmes Fahren zu ermöglichen, und zwar sogar dann, wenn die Dämpfungskraft infolge eines Umgebungsfaktors und eines Alterungsfaktors schwankt.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit allen Merkmalen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1 und 3. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Bestandteil der Unteransprüche.
Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt Folgendes: Sogar dann, wenn die Dämpfungskraft-Erzeugungsrate der Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung in Bezug auf den Befehlswert von der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung schwankt, verändert die Veränderungseinrichtung für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus den Dämpfungs-Einstellalgorithmus gemäß dem Ergebnis der Schätzung der Schwankung der Dämpfungskraft. Daher können ein stabiles Leistungsvermögen der Vibrationsverringerung und ein angenehmes Leistungsvermögen des Fahrens erzielt werden.
Figurenliste
In den Zeichnungen zeigen:

1 eine Seitenansicht, die eine Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Aufzugskabine zeigt.
2 eine Seitenansicht, die eine in 1 dargestellte Führungseinrichtung vergrößert zeigt.
3 eine seitliche Schnittansicht, die einen in den 1 und 2 dargestellten Anpresskraft-Einstellmechanismus vergrößert zeigt.
4 ein erläuterndes Diagramm, das den Zusammenhang zwischen einer allgemeinen Reibungskraft und der Kabinenvibration zeigt.
5 ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen einer in 1 dargestellten Steuerung darstellt.
6 ein Flussdiagramm, das die logische Verarbeitung mittels der in 5 dargestellten Veränderungseinrichtung für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus darstellt.
7 ein erläuterndes Diagramm, das ein Konzept des Erlernens der Veränderung des Dämpfungs-Einstellalgorithmus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 eine Seitenansicht, die eine Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Aufzugskabine zeigt.
9 eine seitliche Schnittansicht, die einen in 8 dargestellten magneto-rheologischen Dämpfer (MR-Dämpfer) vergrößert zeigt.
10 ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen einer in 8 dargestellten Steuerung darstellt.
11 eine Seitenansicht, die eine Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Aufzugskabine zeigt.
12 eine seitliche Schnittansicht, die einen in 11 dargestellten Dämpfer mit variabler Durchlassöffnung vergrößert zeigt.
13 eine Schnitt-Draufsicht, die den in 11 dargestellten Dämpfer mit variabler Durchlassöffnung vergrößert zeigt.
14 ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen einer in 11 dargestellten Steuerung darstellt.
15 ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen einer in 14 dargestellten Veränderungseinrichtung für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus darstellt.
16 ein erläuterndes Diagramm, das den Zusammenhang zwischen einem Dämpfungsbetrag für jedes Frequenzband und einem Vibrationspegel zeigt.
17 eine Seitenansicht, die eine periphere Struktur einer Führungseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vergrößert zeigt.
18 ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen einer Steuerung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen einer in 18 dargestellten Veränderungseinrichtung für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus darstellt.
20 eine Seitenansicht, die eine periphere Struktur einer Führungseinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vergrößert zeigt.
21 ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen einer Steuerung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
22 ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen einer in 21 dargestellten Veränderungseinrichtung für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
1 ist eine Seitenansicht, die den Gesamtaufbau einer Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Aufzugskabine (einem Käfig 1 und einem Kabinenrahmen 2) zeigt.
In 1 weist die Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug Folgendes auf: Führungseinrichtungen 5, Führungsschienen 7, Anpresskraft-Einstellmechanismen 8, eine Steuerung 9 und einen Beschleunigungssensor 10. Diese sind in einem peripheren Bereich des Käfigs 1 und des Kabinenrahmens 2 angeordnet.
Antivibrations-Gummis (Antivibrations-Körper) 3 und 4 sind zwischen dem Käfig 1 und dem Kabinenrahmen 2 vorgesehen. Seile 6 sind an dem Kabinenrahmen 2 angebracht. Die Führungseinrichtungen 5 sind an dem Kabinenrahmen 2 angebracht, und zwar an vier Positionen in der vertikalen und horizontalen Richtung.
Obwohl nicht in 1 gezeigt, ist eine Bügelplatte (später im Zusammenhang mit der dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 11 beschrieben) an den Enden der Seile 6 befestigt.
Der Käfig 1 zum Aufnehmen von Fahrgästen wird von dem Kabinenrahmen 2 mittels der Antivibrations-Gummis 3 und 4 abgestützt. Der Kabinenrahmen 2 ist mit einer Hebemaschine (nicht gezeigt) mittels der Seile 6 verbunden. Der Käfig 1 und der Kabinenrahmen 2 können vertikal von der Hebemaschine bewegt werden. Die Führungseinrichtungen 5, die integral mit dem Kabinenrahmen 2 ausgebildet sind, werden an den Führungsschienen 7 entlanggeführt, um so das Rollen der Kabine beim Hebe- und Senkvorgang der Kabine (Käfig 1 und Kabinenrahmen 2) zu verhindern.
2 ist eine Seitenansicht, die eine der in 1 dargestellten Führungseinrichtungen 5 vergrößert zeigt, welche repräsentativ den Aufbau der Führungseinrichtung 5 zeigt, die an einem unteren rechten Ende angeordnet ist.
Gemäß 2 weist die Führungseinrichtung 5 Folgendes auf: Eine Führungsbasis 51, einen Führungshebel 52, Lager 53 und 54, eine Rolle 55, eine Verlängerungsstange 56, eine Aufnahme 57 und eine Druckfeder 58.
Das eine Ende der Führungsbasis 51 ist an dem Kabinenrahmen 2 befestigt.
Der Führungshebel 52 ist schwenkbar in einem mittleren Bereich der Führungsbasis 51 unter Verwendung des Lagers 53 angebracht.
Die Rolle 55 ist drehbar in einem mittleren Bereich des Führungshebels 52 unter Verwendung des Lagers 54 angebracht.
Die Aufnahme 57 ist in einem mittleren Bereich eines weiteren Endes der Führungsbasis 51 unter Verwendung der Verlängerungsstange 56 angebracht.
Die Druckfeder 58 ist zwischen der Aufnahme 57 und dem Führungshebel 52 vorgesehen. Eine Vorspannkraft der Druckfeder 58 verschwenkt den Führungshebel 52 um das Lager 53, das ein Drehzentrum ist, um die Rolle 55 in Druckkontakt mit der einen korrespondierenden Führungsschiene 7 zu bringen.
Eine Gleitreibungs-Einrichtung 89, die von dem einen korrespondierenden der Anpresskraft-Einstellmechanismen 8 angetrieben wird, ist zwischen einem unteren Endbereich der Führungsbasis 51 und einem Schwenk-Endbereich des Führungshebels 52 vorgesehen. Die Gleitreibungs-Einrichtung 89 dämpft das Schwenken des Führungshebels 52.
Der Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 ist an dem anderen Ende der Führungsbasis 51 vorgesehen. Der Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 steuert die Anpresskraft der Gleitreibungs-Einrichtung 89 auf den Führungshebel 52.
Der Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 und die Gleitreibungs-Einrichtung 89 bilden eine Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung.
3 ist eine seitliche Schnittansicht, die den in 1 und 2 dargestellten Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 vergrößert zeigt, wobei sie den Anpresskraft-Einstellmechanismus in Verbindung mit dem Schwenk-Endbereich (siehe die Pfeile in der horizontalen Richtung) des Führungshebels 52 darstellt.
Gemäß 3 weist der Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 Folgendes auf: Ein Gleitlager 81, eine Spule 82, Druckfedern 83 und 87, einen beweglichen Kern 84, eine Führungsstange 85, ein Gleitlager 86 und einen ortsfesten Kern 88. Der bewegliche Kern 84 ist so aufgebaut, dass er dazu in der Lage ist, die Gleitreibungs-Einrichtung 89 in die Richtung zu bewegen, die durch den punktierten Pfeil angedeutet ist.
Der ortsfeste Kern 88 ist an der Führungsbasis 51 befestigt. Die Spule 82 ist um einen Mittelbereich innerhalb des ortsfesten Kerns 88 gewickelt. Der bewegliche Kern 84 ist in ein Durchgangsloch der Spule 82 eingesetzt.
Der ortsfeste Kern 88 und die Spule 82 bilden einen Elektromagneten. Wenn die Spule 82 mit Energie beaufschlagt wird, so wird eine Anziehungskraft F_p erzeugt, die durch den folgenden Ausdruck (1) ausgedrückt wird, und zwar zwischen dem ortsfesten Kern 88 und dem beweglichen Kern 84. $F_{p} = \frac{μ_{0} S N^{2}}{8 ε^{2}} I^{2}$
Im Ausdruck (1) gilt Folgendes:

µ₀ ist die Permeabilität im Zwischenraum;
S ist die Querschnittsfläche eines Spaltbereichs zwischen dem ortsfesten Kern 88 und dem beweglichen Kern 84;
N ist die Anzahl von Wicklungen der Spule 82;
ε ist der magnetische Spalt zwischen dem ortsfesten Kern 88 und dem beweglichen Kern 84; und
I ist der Erregungswert der Spule 82.

Der bewegliche Kern 84 ist derart ausgebildet, dass er dazu in der Lage ist, gegen das eine Ende des Führungshebels 52 in Anlage zu kommen, um die Gleitreibungs-Einrichtung 89 gegen den Schwenk-Endbereich des Führungshebels 52 zu drücken, wenn er in Richtung des ortsfesten Kerns 88 durch die Energiebeaufschlagung der Spule 82 angezogen wird.
Die Druckfeder 83, die aus einem relativ weichen Material gebildet ist, wird zwischen dem beweglichen Kern 84 und dem Gleitreibungs-Einrichtung 89 eingefügt. Die Vorspannkraft der Druckfeder 83 dient dazu, die Gleitreibungs-Einrichtung 89 sanft gegen den Führungshebel 52 zu drücken, und zwar sogar dann, wenn die Spule 82 nicht mit Energie beaufschlagt ist.
Das Gleitlager 81 ist zwischen der Gleitreibungs-Einrichtung 89 und dem ortsfesten Kern 88 vorgesehen. Das Gleitlager 81 trägt und führt die Gleitreibungs-Einrichtung 89 in dem Durchgangsloch des ortsfesten Kerns 88.
Die Führungsstange 85, die durch einen Teil des beweglichen Kerns 84 geht, ist an dem ortsfesten Kern befestigt. Die Führungsstange 85 trägt und führt den beweglichen Kern 84 unter Verwendung des Gleitlagers 86.
Die Druckfeder 87 ist über einen äußeren Umfangsbereich der Führungsstange 85 zwischen dem beweglichen Kern 84 und dem ortsfesten Kern 88 eingefügt. Die Vorspannkraft der Druckfeder 87 dient dazu, den beweglichen Kern 84 von dem ortsfesten Kern 88 zu trennen, wenn die Spule 82 nicht mit Energie beaufschlagt ist.
Die Vorspannkraft der Druckfeder 87 wirkt als Widerstandskraft, wenn der bewegliche Kern 84 in Richtung des ortsfesten Kerns 88 gezogen wird (wenn die Spule 82 mit Energie beaufschlagt wird). Als Material der Druckfeder 87 wird ein relativ weiches Material ausgewählt, ähnlich dem Material der Druckfeder 87.
Allgemeine Funktionen des Anpresskraft-Einstellmechanismus 8, der in 3 dargestellt ist, werden nun beschrieben.
Wenn die Spule 82 mit Energie beaufschlagt wird, dann drückt der Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 die Gleitreibungs-Einrichtung 89 stark gegen den Führungshebel 52, um eine große Reibungskraft F_d auszuüben, die durch den folgenden Ausdruck (2) ausgedrückt wird, und zwar zwischen dem Führungshebel 52 und der Gleitreibungs-Einrichtung 89, um so die Vibrationen infolge der Schwenkbewegung zu dämpfen, welche vom Führungshebel 52 auf die Führungsbasis 51 übertragen wird. $F_{d} = μ F_{p}$
Im Ausdruck (2) gilt Folgendes: µ ist der Reibungskoeffizient zwischen der Gleitreibungs-Einrichtung 89 und dem Führungshebel 52.
Andererseits gilt dann, wenn die Spule 82 nicht mit Energie beaufschlagt wird, Folgendes: Die Gleitreibungs-Einrichtung 89 wird gegen den Führungshebel 52 gedrückt, und zwar allein durch die Vorspannkraft der Druckfeder 83. Daher wird die Reibungskraft F_d kleiner.
Wie in 1 gezeigt, ist der Beschleunigungssensor (Vibrationssensor) 10 zum Detektieren horizontaler Vibrationen an dem Kabinenrahmen 2 vorgesehen. Ein von dem Beschleunigungssensor 10 detektiertes Vibrationssignal wird der Steuerung 9 zugeführt.
Die Steuerung 9 steuert den Erregungswert der Spule 82 gemäß dem Vibrationssignal von dem Beschleunigungssensor 10. Dadurch verringert sie die Vibration des Kabinenrahmens 2 und des Käfigs 1.
Als Dämpfungs-Einstellalgorithmus, der in der Steuerung 9 gespeichert ist, kann ein Algorithmus verwendet werden, der durch den folgenden Ausdruck (3) ausgedrückt wird: $F_{d} = {\begin{matrix} F_{m a x} & f a l l s ({\ddot{x}}^{2} - α^{2} {\dot{x}}^{2}) < 0 \\ F_{m i n} & f a l l s ({\ddot{x}}^{2} - α^{2} {\dot{x}}^{2}) \geq 0 \end{matrix}$
Im Ausdruck (3) gilt Folgendes:

x ist die transversale Beschleunigung des Kabinenrahmens 2, die von dem Beschleunigungssensor 10 detektiert wird; und x ist die transversale Geschwindigkeit des Kabinenrahmens, die durch Integrieren der transversalen Beschleunigung erhalten wird. Des Weiteren ist α eine Konstante.

Ausdruck (3) drückt einen Algorithmus aus, welcher es der Spule 82 ermöglicht, mit Energie beaufschlagt zu werden, um die Reibungskraft auf eine maximale Reibungskraft F_max zu setzen, wenn für den folgenden bedingten Ausdruck gilt:

(ẍ² - α²ẋ²) ist kleiner als 0 (< 0). Sie beaufschlagt die Spule 82 nicht mit Energie, um die Reibungskraft auf eine minimale Reibungskraft Fmin zu setzen, wenn für den folgenden bedingten Ausdruck gilt:
- (ẍ² - α²ẋ²) ist gleich groß wie oder größer als 0 (≥ 0).

Es sei angemerkt, dass sich der Ausdruck (3) auf die Technologie bezieht, die in bekannten Dokumenten beschrieben ist (z. B. „A Single-Sensor Control Strategy for Semi-Active Suspensions“, Sergio M. Savaresi und Cristiano Spelta, IEEE TRANSACTIONS CONTROL SYSTEMS TECHNOLOGY, Vol. 17, Nr. 1, Januar 2009).
Insbesondere ist eine Technologie zum Reduzieren transversaler Vibrationen des Kabinenrahmens 2 und des Käfigs 1 bekannt.
Es wurde beschrieben, dass die Wirkung der Verringerung der Kabinenvibration auf der Basis der Annahme erhalten wird, dass die maximale Reibungskraft Fmax, die zum Zeitpunkt der Energiebeaufschlagung der Spule 82 erhalten wird, einen gewünschten Wert annimmt. Die Reibungskraft Fd, die durch die Ausdrücke (2) und (3) gegeben ist, schwankt stark infolge eines Umgebungs- und Alterungsfaktors.
Beispielsweise ist - wie im Ausdruck (2) angegeben - die Reibungskraft Fd proportional zum Reibungskoeffizienten µ. Es ist jedoch bekannt, dass der Reibungskoeffizient µ infolge eines Umgebungsfaktors (wie z. B. Temperatur und Feuchtigkeit) schwankt.
Wie durch den Ausdruck (1) ausgedrückt, ist die Anziehungskraft F_p umgekehrt proportional zum Quadrat des magnetischen Spalts ε zwischen dem ortsfesten Kern 88 und dem beweglichen Kern 84, welcher bei der Anziehung ausgebildet wird. Der magnetische Spalt ε, welcher bei der Anziehung ausgebildet wird, verringert sich infolge von Abnutzung der Gleitreibungs-Einrichtung 89 im Laufe der Zeit. Daher schwankt auch die Anziehungskraft F_p für den Erregungswert I im Laufe der Zeit.
Andererseits ist es der Erregungswert I der Spule 82, der als Sollwert von der Steuerung 9 gesteuert werden soll. Daher verändert sich die Reibungskraft Fd, die tatsächlich erhalten wird, zusammen mit den Schwankungen des Reibungskoeffizienten µ und des magnetischen Spalts ε, und zwar sogar dann, wenn der Erregungswert I der gleiche ist. Daher kann in der Praxis die gewünschte Reibungskraft F_d nicht nur durch die oben beschriebene Steuerung erzielt werden.
4 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel des Simulationsergebnisses der Kabinenvibration zeigt, welches die Kabinenvibration zeigt, wenn die Reibungskraft Fd in Bezug auf den gewünschten Wert schwankt.
In 4 gibt die horizontale Achse die Reibungskraft (Dämpfungskraft) bei der Energiebeaufschlagung der Spule 82 an. Die vertikale Achse gibt einen quadratischen Mittelwert der Kabinenvibration an, die erzeugt wird, wenn die Aufzugskabine fährt.
Wie aus 4 ersichtlich, wird die Kabinenvibration größer, und zwar sowohl in dem Fall, wenn die Reibungskraft (auf der horizontalen Achse) zu groß wird, als auch in dem Fall, wenn die Reibungskraft zu klein wird.
Ein Vorgang gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welcher dafür sorgt, dass die Kabinenvibration nicht größer wird, ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 zusammen mit den 1 bis 4 beschrieben.
5 ist ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen der Steuerung 9 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 5 gezeigt, weist die Steuerung 9 eine Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91 und eine Energieversorgung 92 auf. Außerdem weist die Steuerung 9 Folgendes auf: Eine Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus, eine Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 und einen Schalter 95.
Wie oben beschrieben, steuert die Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91 die Energieversorgung 92 gemäß dem Vibrationssignal von dem Beschleunigungssensor 10, um den Erregungswert der Spule 82 zu steuern, die in dem Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 enthalten ist. Dadurch wird die Dämpfungskraft eingestellt.
Um den durch den oben beschriebenen Ausdruck (3) ausgedrückten Algorithmus auszuführen, stellt die Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91 den Erregungswert ein, um einen Strom-Befehlswert I_o für die Energieversorgung 92 zu erzeugen, wie es durch den folgenden Ausdruck (4) ausgedrückt wird. $I_{o} = {\begin{matrix} I_{m a x} & f a l l s ({\ddot{x}}^{2} - α^{2} {\dot{x}}^{2}) < 0 \\ 0 & f a l l s ({\ddot{x}}^{2} - α^{2} {\dot{x}}^{2}) \geq 0 \end{matrix}$
Wie oben beschrieben, ist es jedoch nicht länger sichergestellt, dass die erwünschte maximale Reibungskraft Fmax bei der Energiebeaufschlagung mit einem maximalen Strom-Befehlswert Imax erzielt wird, und zwar infolge von Schwankungen des Reibungskoeffizienten µ und des magnetischen Spalts ε. Daher schätzt die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus eine Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate in Bezug auf den maximalen Strom-Befehlswert Imax auf der Basis des Vibrationssignals. Auf der Basis vom dem Ergebnis der Schätzung der Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate wird der Wert des maximalen Strom-Befehlswerts Imax verändert.
Als spezifisches Verfahren für das Einstellen des maximalen Strom-Befehlswerts Imax mittels der Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus können verschiedenartige Technologien verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform wird beispielhaft die Suche gemäß dem Goldenen Schnitt verwendet.
Die Kabinenvibration, welche gezielt unterdrückt werden soll, hat eine Kennlinie, welche nach oben konkav in Bezug auf die ausgeübte Dämpfungskraft ist, wie es in 4 gezeigt ist.
Die Suche gemäß dem Goldenen Schnitt ist eine Technik zum Suchen des optimalen Punkts, indem sequenziell der Bereich verringert wird, in welchem sich ein Minimalwert befindet, wenn die Anwesenheit des Minimalwerts innerhalb eines vorab festgelegten Bereichs bekannt ist.
Ein Kabinenvibrations-Beurteilungswert, der von der Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus berechnet wird, wird lediglich für die gleiche Kabinenlast-Bedingung (Bedingung/Zustand ohne Fahrgast) validiert. Daher arbeiten die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 und der Schalter 95 wie folgt:

Genauer gesagt gilt dann, wenn ein Kabinenknopf über einen vorab festgelegten Zeitraum in einem Zustand nicht betätigt wird, in welchem der Käfig 1 im Landebereich eines Wartungsstockwerks hält, Folgendes: Die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 bestimmt den Zustand ohne Fahrgast und übermittelt ein Leerfahrt-Zustandssignal an den Schalter 95.

Nur wenn ihm das Leerfahrt-Zustandssignal zugeführt wird, wählt der Schalter 95 eine Schalterstellung aus, die in 5 dargestellt ist, um ein Lernen und Einstellen mittels der Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zu ermöglichen, und er führt einen Algorithmus-Veränderungsbefehl der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91 zu.
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 wird als nächstes der Betrieb gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, welche in den 1 bis 3 und 5 dargestellt ist.
6 ist ein Flussdiagramm, das die logische Verarbeitung durch die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus darstellt, was einen logischen Vorgang der oben beschriebenen Suche gemäß dem Goldenen Schnitt veranschaulicht.
7 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Konzept des Lernens der Veränderung des Dämpfungs-Einstellalgorithmus durch die in 6 veranschaulichte Verarbeitung zeigt, was ein Konzept der Suche gemäß dem Goldenen Schnitt zeigt.
Gemäß 6 wählt die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus anfänglich einen Bereich W₀ (= [I_L(0), I_R(0)]) für den optimalen Strombefehls-Kandidaten aus, in welchem sich der optimale maximale Strom-Befehlswert I_max befindet (Schritt ST1).
Genauer gesagt, es wird ein Anfangswert des Bereichs W₀ für den optimalen Strombefehls-Kandidaten angegeben, und zwar innerhalb eines Bereichs von einem Stromwert I_L(0) zu einem Stromwert I_R(0), wie in 7 gezeigt.
Der optimale maximale Strom-Befehlswert Imax schwankt infolge des Umgebungs- und Alterungsfaktors, wie oben beschrieben. Der Bereich der Schwankung kann vorab vorausgesagt werden.
Daher gilt im Schritt ST1 Folgendes: Der Bereich W₀ (= [I_L(0), I_R(0)]) für den optimalen Strombefehls-Kandidaten, in welchem sich der optimale maximale Strom-Befehlswert Imax befindet, wird vorab in der Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus gespeichert.
Danach berechnet die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus die Stromwerte I_PL(0) und IP_R(0), um den Bereich W₀ für den optimalen Strombefehls-Kandidaten dreizuteilen (Schritte ST2 und ST3).
Hierbei haben die Stromwerte I_PL(0) bzw. I_PR(0) das folgende Verhältnis: I_L(0) < I_PL(0) < I_PR(0) < I_R(0). Sie werden jeweils wie folgt ausgedrückt: $I_{PL} (0) = (I_{L} (0) φ+ I_{R} (0)) / (1 + φ)$
$I_{PR} (0) = (I_{L} (0) + I_{R} (0) φ) / (1 + φ)$
In den oben beschriebenen Ausdrücken ist φ ein Wert, der „Goldener Schnitt“ („Goldenes Verhältnis“) genannt wird. Es gilt: φ = (1 + √5)/2.
Zu dem Zeitpunkt, wenn Imax = I_PL(0), wird ein Kabinen-Vibrationswert bei der Fahrt der Kabine von dem Beschleunigungssensor 10 gemäß dem Algorithmus gemessen, der mit dem oben beschriebenen Ausdruck (4) beschrieben ist. Aus dem gemessenen Kabinen-Vibrationswert wird ein Kabinenvibrations-Beurteilungswert f(I_PL(0)) berechnet (Schritt ST2).
Auf ähnliche Weise wird der Kabinen-Vibrationswert gemessen, wenn I_max = I_PR(0) ist. Aus dem gemessenen Kabinen-Vibrationswert wird ein Kabinenvibrations-Beurteilungswert f(I_PR(0)) berechnet (Schritt ST3).
Jeder der Kabinenvibrations-Beurteilungswerte f(I_PL(0)) und f(I_PR(0)) kann ein geeigneter Wert sein, wie z. B. ein quadratischer Mittelwert oder ein Maximalwert der Kabinenvibration während der Fahrt, oder auch ein quadratischer Mittelwert und ein Maximalwert der Kabinenvibration, solange der Wert nur ein geeigneter Wert ist, welcher die Beurteilung des Vibrationsniveaus (Vibrationspegels) der Kabine ermöglicht. In diesem Fall ist beispielhaft jeder der Kabinenvibrations-Beurteilungswerte f(I_PL(0)) und f(I_PR(0)) der quadratische Mittelwert der Kabinenvibration.
Als nächstes wird eine Variable k anfänglich gesetzt (k = 0) (Schritt ST4). Die Kabinenvibrations-Beurteilungswerte f(I_PL(k)) und f(I_PR(k)) bei k = 0 werden miteinander verglichen, um zu bestimmen, ob oder ob nicht das folgende Verhältnis erfüllt ist: f(I_PL(k)) > f(I_PR(k)) (Schritt ST5).
Im Schritt ST5 gilt: Wenn bestimmt wird, dass f(I_PL(k = 0)) > f(I_PR(k = 0)) erfüllt ist (genauer: JA), dann wird die Anwesenheit des optimalen Punkts (Minimalpunkt der Kabinenvibration) innerhalb des Bereichs vom Stromwert I_PL(0) zum Stromwert I_R(0) bestimmt. Daher wird der Bereich W₀ für den optimalen Strombefehls-Kandidaten geändert zu W₁ (Schritt ST6).
Zu diesem Zeitpunkt sind IL(k+1) = I_PL(k) und IR(k+1) = I_R(k) erfüllt. Daher wird bei k = 0 der veränderte Bereich W₁ für den optimalen Strombefehls-Kandidaten wie folgt ausgedrückt: $\begin{array}{l} W_{1} = [I_{L} (k + 1), I_{R} (k + 1)] = [I_{PL} (k), I_{R} (k)] \\ = [I_{L} (1), I_{R} (1)] = [I_{PL} (0), I_{R} (0)] \end{array}$
Zum gleichen Zeitpunkt werden die Stromwerte I_PL(1) und I_PR(1) zum Dreiteilen des Bereichs W₁ im Goldenen Verhältnis berechnet.
Der Bereich wird im Goldenen Verhältnis geteilt. Im Ergebnis ist I_PL(k + 1) = I_PR(k), genauer: I_PL(1) = I_PR(0) erfüllt. Daher können Zeit und Aufwand zum Messen der Kabinenvibration eingespart werden, um den Auswertungswert zu berechnen, wenn Imax = I_PL(1) ist.
Folglich wird im Schritt ST6 die Kabinenvibration von dem Beschleunigungssensor 10 nur gemessen, wenn I_max = I_PR(1) gesetzt ist. Ein neuer Kabinenvibrations-Beurteilungswert f(I_PR(1))(= f(I_PR(k + 1))) wird berechnet.
Hierbei wird der Stromwert I_PR(1) wie folgt ausgedrückt: $I_{PR} (1) = (I_{L} (1) + I_{R} (1) φ) / (1 + φ) .$
Andererseits gilt im Schritt ST5 Folgendes: Wenn bestimmt wird, dass f(I_PL(0)) ≤ f(I_PR(0))erfüllt ist (genauer: NEIN), dann wird die Anwesenheit des optimalen Punkts (Minimalpunkt der Kabinenvibration) innerhalb des Bereichs vom Stromwert I_L(0) zum Stromwert I_PR(0) bestimmt. Daher wird der Bereich W₀ für den optimalen Strombefehls-Kandidaten geändert in W₁ (Schritt ST7). $\begin{array}{l} W_{1} = [I_{L} (k + 1), I_{R} (k + 1)] = [I_{L} (k), I_{PR} (k)] \\ = [I_{L} (1), I_{R} (1)] = [I_{L} (0), I_{pR} (0)] \end{array}$
Der Bereich W₁ nach der Veränderung wird ausgedrückt durch I_L(0) bis I_R(1), wie in 7 gezeigt.
Zum gleichen Zeitpunkt werden die Stromwerte I_PL(1) und I_PR(1) zum Dreiteilen des Bereichs W₁ im Goldenen Verhältnis berechnet. Dann ist I_PR(1) = I_PL(0) erfüllt. Daher können Zeit und Aufwand zum Messen der Kabinenvibration eingespart werden, um den Auswertungswert zu berechnen, wenn Imax = I_PR(1) ist.
Folglich wird im Schritt ST7 die Kabinenvibration von dem Beschleunigungssensor 10 nur gemessen, wenn Imax = I_PL(1) gesetzt ist. Auf diese Weise wird ein neuer Kabinenvibrations-Beurteilungswert f(I_PL(1)) berechnet.
Hierbei wird der Stromwert I_PL(1) wie folgt ausgedrückt: $I_{PL} (1) = (I_{L} (1) φ + I_{R} (1)) / (1 + φ)$
Als nächstes wird auf die Schritte ST6 und ST7 folgend die Differenz zwischen den Stromwerten I_PR(k + 1) und I_PL(K + 1) bei k = 0 mit dem vorab festgelegten Wert δ verglichen. Auf diese Weise wird bestimmt, ob oder ob nicht das folgende Verhältnis erfüllt ist: I_PR(1) - I_PL(1) < δ (Bereich W₁ ist ausreichend schmal) (Schritt ST8).
Im Schritt ST8 gilt: Wenn bestimmt wird, dass das Verhältnis I_PR(1) - I_PL(1) < δ erfüllt ist (genauer: JA), dann wird ein optimaler Strom-Befehlswert I_opt bestimmt (Schritt ST9). Dann wird die in 6 dargestellte Verarbeitungsroutine beendet.
Der optimale Strom-Befehlswert Iopt wird wie folgt ausgedrückt: $I_{opt} = (I_{PR} (k + 1) + I_{PL} (k + 1)) / 2$
Andererseits gilt im Schritt ST8 Folgendes: Wenn bestimmt wird, dass das Verhältnis I_PR(1)-I_PL(1)≥δ erfüllt ist (genauer: NEIN), wird k auf k + 1 (= 2) erhöht (Schritt ST10). Dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt ST5 zurück, und der Verarbeitungsablauf in den Schritten ST5 bis ST8 wird wiederholt ausgeführt.
Im Folgenden werden die oben beschriebenen Messungen und Berechnungen wiederholt ausgeführt, und zwar immer dann, wenn im Schritt ST8 „NEIN“ bestimmt wird. Im Ergebnis wird - wie in 7 gezeigt - der Bereich für den optimalen Strombefehls-Kandidaten W₀ allmählich schmaler gemacht, und zwar von W₀ zu W₁, W₂, W₃ und dergleichen. Im Schritt ST8 gilt Folgendes: Zu dem Zeitpunkt, wenn bestimmt wird, dass das Verhältnis I_PR(K + 1)-I_PL(k + 1) < δ erfüllt ist (genauer: JA), wird der optimale Strom-Befehlswert I_opt bestimmt (Schritt ST9).
Wie oben beschrieben, wird durch die Verarbeitung, die von der Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus (6 und 7) durchgeführt wird, der Befehls-Stromwert Iopt eingestellt, so dass die Kabinenvibration im Wesentlichen optimal gemäß den Bedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Abnutzungsgrad der Gleitreibungs-Einrichtung 89 und dergleichen) zu diesem Zeitpunkt verringert wird.
Im Schritt ST5 ist es wünschenswert, dass die Kabinenvibrations-Beurteilungswerte f(I_PL(k)) und f(I_PR(k))relativ unter der gleichen Kabinenlast-Bedingung beurteilt werden.
Daher ist die Steuerung 9 mit der Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 ausgerüstet (5). Nur unter der gleichen Kabinenlast-Bedingung (Zustand ohne Fahrgast) wird der Schalter 95 in die Stellung gebracht, die in 5 dargestellt ist, um das Verarbeitungsergebnis durch die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zu validieren.
Genauer gesagt: Wenn der Käfig 1 im Landebereich angehalten wird und der Knopf, der innerhalb des Käfigs 1 vorgesehen ist, über einen vorab festgelegten Zeitraum nicht betätigt wird, dann bestimmt die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94, dass sich kein Fahrgast innerhalb der Kabine 1 befindet, und sie übermittelt das Leerfahrt-Zustandssignal an den Schalter 95.
Auf diese Weise erlaubt der Schalter 95 nur dann, wenn er das Leerfahrt-Zustandssignal von der Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 empfängt, das Lernen und das Einstellen durch die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus, und er übermittelt den Algorithmus-Veränderungsbefehl von der Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus an die Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91.
In 1 bis 3 sind zur Vereinfachung der Beschreibung nur die Konfiguration für die Detektion horizontaler Vibrationen und die Konfiguration für die Unterdrückung horizontaler Vibrationen der Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug dargestellt. Es ist jedoch ersichtlich, dass die gleichen Konfigurationen auch für eine Vorwärts-Rückwärts-Richtung (vertikale Richtung in Bezug auf die Papierebene) vorgesehen werden können.
Außerdem ist der spezifische Aufbau der Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung inklusive des Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 und der Gleitreibungs-Einrichtung 89 oben beschrieben. Der Aufbau der Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 ist darauf jedoch nicht beschränkt. Ein jeglicher Aufbau kann für den Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 verwendet werden, solange die Vibrations-Dämpfungskraft variabel eingestellt werden kann.
Außerdem wird der Algorithmus, der mit dem Ausdruck (3) ausgedrückt wird und auf dem bekannten Dokument basiert, als Dämpfungs-Einstellalgorithmus verwendet. Der Dämpfungs-Einstellalgorithmus ist jedoch nicht auf den oben beschriebenen Algorithmus beschränkt. Verschiedenartige Algorithmen können verwendet werden, die als semiaktive Steuerungsalgorithmen für die Vibrationsdämpfung bekannt sind.
Als anwendbare spezifische bekannte Theorien werden die Karnopp'sche Theorie, die Krasnicki'sche Theorie und die Rakheja'sche Theorie genannt.
Auf die Karnopp'sche Theorie kann aus bekannten Dokumenten zurückgegriffen werden (z. B. „D. Karnopp, M. J. Crosy, R. A. Harwood, Vibration Control Using Semi-Active Force Generators, Journal of Engineering for Industry, Transaction of ASME(1974), S. 619 bis 626“).
Ferner kann auf die Krasnicki'sche Theorie aus bekannten Dokumenten zurückgegriffen werden (z. B. „E.J. Krasnicki, The Experimental Performance of an „On-Off“ Active Damper, Shock and Vibration Bulletin, Nr. 51, Mai, 1981, S. 125 bis 131").
Auf ähnliche Weise kann auf die Rakheja'sche Theorie aus bekannten Dokumenten zurückgegriffen werden (z. B. „S. Rakheja, S. Sanker, Vibration and Shock Isolation Performance of a Semi-Active 'On-Off' Damper, ASME Journal of Vibration, Aconstics, Stress, and Reliability in Design, Vol. 107, 1985, S. 398 bis 403“).
Ferner wird die Verwendung der Suche gemäß dem Goldenen Schnitt oben als ein Lernverfahren für die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus beschrieben. Es kann jedoch auch eine einfache Dreiteilung (Trichotomie) verwendet werden. Ferner kann auch ein Optimierungsalgorithmus unter Verwendung eines Simplex-Verfahrens verwendet werden.
Außerdem detektiert die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 den Zustand ohne Fahrgast auf der Basis der Bedingung, unter welcher die Kabine angehalten wird, und der Bedingung der Betätigung eines Zielknopfs. Es kann jedoch auch der Zustand ohne Fahrgast detektiert werden auf der Basis eines Detektionssignals von einer Lastwiegeeinrichtung (nicht dargestellt), welche im Allgemeinen in dem Aufzug eingebaut ist, um das Gewicht innerhalb des Käfigs 1 zu detektieren. Alternativ kann der Zustand ohne Fahrgast detektiert werden auf der Basis eines Antriebsmoments des Hebemaschinen-Motors zum Antreiben des Käfigs 1 und des Kabinenrahmens 2.
Ferner ist die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 keine unentbehrliche Einrichtung. Sogar wenn die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 entfernt wird, kann die Kabinenvibration beurteilt werden, um den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zu verändern, und zwar obwohl die Lerngenauigkeit herabgesetzt wird.
Wie oben beschrieben, weist die Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (1 bis 7) Folgendes auf: Den Vibrationssensor (Beschleunigungssensor 10) zum Detektieren der Kabinenvibration der Aufzugskabine (des Käfigs 1 und des Kabinenrahmens 2), die Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91 zum Erzeugen des Befehlswerts (Maximalstrom-Befehlswert Imax) gemäß dem detektierten Vibrationswerts (Vibrationssignals) von dem Vibrationssensor, die Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung (Anpresskraft-Einstellmechanismus 8) zum Erzeugen der Dämpfungskraft in Abhängigkeit von dem Befehlswert für die Aufzugskabine, und die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zum Schätzen der Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate in Bezug auf den Befehlswert auf der Basis des detektierten Vibrationswerts, um den Befehlswert auf der Basis des Ergebnisses der Schätzung der Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate zu verändern.
Durch den oben beschriebenen Aufbau gilt sogar dann, wenn die von der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91 zu steuernde Reibungskraft (Dämpfungskraft) infolge eines Umgebungs- und Alterungsfaktors schwankt, Folgendes: Der Dämpfungs-Einstellalgorithmus, der in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91 gespeichert ist, kann von der Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus verändert werden, und zwar gemäß der Schwankung des Vibrationsniveaus der Dämpfungskraft infolge des Umgebungs- und Alterungsfaktors, um so auf maximale Weise die Kabinenvibration zu verringern.
Daher kann ein stabiles hohes Leistungsvermögen der Vibrationsverringerung verwirklicht werden, um Fahrgästen eine stabile Fahrt zu ermöglichen.
Außerdem kann der Dämpfungs-Einstellalgorithmus automatisch von der Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus in einem Zustand verändert werden, in welchem der Aufzug tatsächlich eingebaut ist. Daher kann auch die Wirkung erzielt werden, die Einstellung der Vibrations-Verringerungseinrichtung (Anpresskraft-Einstellmechanismus 8) beim Einbau zu vereinfachen.
Die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus weist eine Beurteilungswert-Berechnungseinrichtung (Schritte ST2 und ST3) auf, um die Kabinenvibrations-Beurteilungswerte f(I_PL(k)) und f(I_PR(k)) auf der Basis des detektierten Vibrationswerts zu berechnen. Die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus schätzt die Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate auf der Basis des Amplitudenverhältnisses zwischen den Kabinenvibrations-Beurteilungswerten f(I_PL(k)) und f(I_PR(k)) zu dem Zeitpunkt, wenn der Befehlswert verändert wird, und sie verändert sequenziell den Befehlswert, so dass die Kabinenvibrations-Beurteilungswerte kleiner werden.
Wie oben beschrieben, wird der Dämpfungs-Einstellalgorithmus sequenziell verändert. Daher kann die Kabinenvibration, die eine zu unterbindende Zielvorgabe darstellt, direkt beurteilt werden, so dass sie kleiner eingestellt wird. Daher kann das Leistungsvermögen der Vibrationsverringerung auf einem hohen Niveau gehalten werden.
Außerdem weist jeder der Kabinenvibrations-Beurteilungswerte f(I_PL(k)) und f(I_PR(k)) mindestens einen von dem Maximalwert und dem quadratischen Mittelwert der Kabinenvibration während der Fahrt der Aufzugskabine auf. Die Berechnung des Maximalwerts oder des quadratischen Mittelwerts ist relativ einfach. Daher ist eine Last auf die Steuerung 9 klein. Folglich ist die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus dazu geeignet, eingebaut zu werden.
Außerdem weist die Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung die Gleitreibungs-Einrichtung 89 und den Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 zum Steuern der Anpresskraft der Gleitreibungs-Einrichtung 89 auf. Wegen der niedrigen Kosten der Gleitreibungs-Einrichtung 89 kann die Dämpfungseinrichtung 89 mit variabler Dämpfung kostengünstig aufgebaut werden.
Ferner weist die Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 zum Schätzen auf, dass sich kein Fahrgast innerhalb der Aufzugskabine befindet. Die Veränderungseinrichtung 93 für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus verändert den Dämpfungs-Einstellalgorithmus unter Verwendung des Schalters 95, wenn die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 detektiert, dass sich kein Fahrgast in der Aufzugskabine befindet. Daher werden das Lernen und der Vergleich unter der gleichen Lastbedingung ermöglicht. Im Ergebnis kann die Genauigkeit der Optimierung verbessert werden.
Zweite Ausführungsform
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform (1 bis 7) werden die Gleitreibungs-Einrichtung 89 und der Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 als Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung verwendet. Es kann jedoch stattdessen, wie in 8, dargestellt ein magneto-rheologischer Dämpfer (MR-Dämpfer) 11 verwendet werden, in welchem ein magneto-rheologisches Fluid (MR-Fluid) eingeschlossen ist.
8 ist eine Seitenansicht, die den Gesamtaufbau einer Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Aufzugskabine zeigt. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 1) sind mit den gleichen Bezugszeichen oder den gleichen um ein nachfolgendes „A“ ergänzten Bezugszeichen versehen. Deren erneute Beschreibung wird hier weggelassen.
Wie in 8 gezeigt, ist der MR-Dämpfer 11 (Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung) zwischen dem Käfig 1 und dem Kabinenrahmen 2 vorgesehen.
In diesem Fall wird als der Vibrationssensor zum Detektieren der Kabinenvibration ein Beschleunigungssensor 12 zum Detektieren einer transversalen Vibration des Käfigs 1 zusätzlich zu dem oben beschriebenen Beschleunigungssensor 10 vorgesehen.
Der Beschleunigungssensor 10 ist am Kabinenrahmen 2 vorgesehen, um die transversale Vibration des Kabinenrahmens 2 zu detektieren, wohingegen der Beschleunigungssensor 12 an dem Käfig 1 vorgesehen ist, um die transversale Vibration des Käfigs 1 zu detektieren.
Beschleunigungen (Vibrationssignale), die von den Beschleunigungssensoren 10 und 12 detektiert werden, werden einer Steuerung 9A zugeführt, um in die Berechnung eines Steuerungssignals von dem MR-Dämpfer 11 einzugehen.
9 ist eine seitliche Schnittansicht, die den MR-Dämpfer 11 vergrößert zeigt.
Wie in 9 dargestellt, weist der MR-Dämpfer 11 Folgendes auf: ein Gehäuse 111, einen Kolben 112, Kugeln 113, ein MR-Fluid 114, ein Joch 115 auf der ortsfesten Seite, ein Joch 116 auf der beweglichen Seite, eine Spule 117 und Lager 118 mit kugelförmiger Oberfläche. Der Kolben 112 ist in das Gehäuse 111 eingesetzt. Die eine Kugel 113 ist an dem einen Ende des Gehäuses 111 vorgesehen, während die andere Kugel 113 an dem einen Ende des Kolbens 112 vorgesehen ist.
Das MR-Fluid 114 ist innerhalb des Gehäuses 111 eingeschlossen. Das Joch 115 auf der ortsfesten Seite ist an einer Innenfläche des Gehäuses befestigt. Das Joch 116 auf der beweglichen Seite ist an einem distalen Endbereich des Kolbens 112 befestigt. Die Spule 117 ist um das Joch 116 auf der beweglichen Seite gewickelt. Die Lager 118 mit kugelförmiger Oberfläche tragen die jeweiligen Kugeln 113.
Die Spule 117 fungiert als Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines magnetischen Flusses, der durch das Joch 116 auf der beweglichen Seite und das MR-Fluid 114 geht, um ein an das MR-Fluid 114 anzulegendes Magnetfeld zu steuern.
Zusammen mit dem Joch 116 auf der beweglichen Seite und der Spule 117 ist der Kolben 112 dem Joch 115 auf der ortsfesten Seite gegenüberliegend angeordnet, um sich direkt im MR-Fluid 114 zu bewegen.
Die Lager 118 mit kugelförmiger Oberfläche für die Kugeln 113 sind jeweils an dem Käfig 1 und dem Kabinenrahmen 2 befestigt.
Das MR-Fluid 114 ist ein Fluid, dessen Viskosität sich in Abhängigkeit von dem magnetischen Feld ändert. Wenn kein Strom durch die Spule 117 fließt, zeigt das MR-Fluid 114 ein Fluidverhalten mit kleiner Viskosität. Daher übt das MR-Fluid 114 kaum eine Widerstandskraft auf die horizontale Bewegung des Kolbens 112 in Bezug auf das Gehäuse 111 aus. Folglich wird die Dämpfungskraft kleiner.
Wenn andererseits die Steuerung 9A den Strom so steuert, dass er durch die Spule 117 des MR-Dämpfers 11 fließt, dann wird ein magnetischer Pfad zwischen dem Joch 116 auf der beweglichen Seite und dem MR-Fluid 114 und dem Joch 115 auf der ortsfesten Seite ausgebildet. Daher wird das magnetische Feld an das MR-Fluid 114 angelegt, um die Viskosität des MR-Fluids 114 zu erhöhen.
Daher geht das MR-Fluid 114 kaum zwischen dem Joch 116 auf der beweglichen Seite und dem Joch 115 auf der ortsfesten Seite hindurch. Im Ergebnis ist die Bewegung des Kolbens 112 in Bezug auf das Gehäuse 111 stark der Widerstandskraft ausgesetzt.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Dämpfungskraft für die Bewegung des Kolbens 112 größer, und zwar proportional zum Strom, der durch die Spule 117 fließt.
Im Prinzip ist der Käfig 1 derart abgestützt, dass er bis zu einem gewissen Grad in Bezug auf den Kabinenrahmen 2 mittels der Antivibrations-Gummis 3 und 4 beweglich ist. Daher ist es dem MR-Dämpfer 11 nicht möglich, die Bewegung zu begrenzen, außer in eine Richtung, in welcher der Kolben 112 bewegt wird.
Die Kugeln 113, die an den Endpunkten des Gehäuses 111 und des Kolbens 112 angeordnet sind, werden jedoch mittels der Lager 118 mit kugelförmiger Oberfläche abgestützt. Daher können sich die Kugeln 113 frei sogar in der Richtung bewegen, die sich von der Richtung unterscheidet, in welche der Kolben 112 bewegt wird.
10 ist ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen der Steuerung 9A gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 5), sind mit den gleichen Bezugszeichen oder den gleichen um ein nachfolgendes „A“ ergänzten Bezugszeichen versehen. Deren erneute Beschreibung wird hier weggelassen.
Wie in 10 gezeigt, weist die Steuerung 9A eine Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91A und die Energieversorgung 92 auf. Außerdem weist die Steuerung 9A eine Veränderungseinrichtung 93A für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus auf.
Die Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91A steuert den Versorgungsstrom von der Energieversorgung 92 an die Spule 117 des MR-Dämpfers 11 auf der Basis der Vibrationssignale von den Beschleunigungssensoren 10 und 12.
Die Veränderungseinrichtung 93A für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus verändert sequenziell den Dämpfungs-Einstellalgorithmus, der in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91A gespeichert ist, und zwar auf der Basis des Vibrationssignals von dem Beschleunigungssensor 12.
Als Dämpfungs-Einstellalgorithmus, der in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91A gespeichert ist, kann die Karnopp'sche Theorie verwendet werden, die mit dem nachfolgenden Ausdruck (5) ausgedrückt ist. $F_{d} = {\begin{matrix} c {\dot{x}}_{0} & f a l l s {\dot{x}}_{0} ({\dot{x}}_{0} - \dot{x}) > 0 \\ 0 & f a l l s {\dot{x}}_{0} ({\dot{x}}_{0} - \dot{x}) \leq 0 \end{matrix}$
Ausdruck (5) ist besonders gut bekannt, beispielsweise als semiaktive Vibrations- Dämpfungstheorie.
Im Ausdruck (5) gilt Folgendes:

x ist die transversale Geschwindigkeit des Kabinenrahmens 2, die durch Integrieren der transversalen Beschleunigung des Kabinenrahmens 2 erhalten wird, die vom Beschleunigungssensor 10 detektiert wird, und
ẋ₀ ist die transversale Geschwindigkeit des Käfigs 1, die durch Integrieren der transversalen Beschleunigung des Käfigs 1 erhalten wird, die vom Beschleunigungssensor 12 detektiert wird. Im Ausdruck (5) ist c ein Koeffizient (Dämpfungskoeffizient), der sich auf die Dämpfungskraft bezieht, die in dem MR-Dämpfer 11 erzeugt werden soll.

Es ist bekannt, dass die transversale Vibration des Käfigs 1 durch den oben beschriebenen Aufbau verringert werden kann.
Die Amplitude der Dämpfungskraft, die durch die Energiebeaufschlagung der Spule 117 des MR-Dämpfers 11 erhalten wird, ist stabil im Vergleich zu derer des Reibungsdämpfers (Anpresskraft-Einstellmechanismus 8 und Gleitreibungs-Einrichtung 89), die oben beschrieben sind (siehe 2 und 3). Die Amplitude der Dämpfungskraft schwankt jedoch im Zeitverlauf immer noch infolge der Verdampfung des Öls, das in dem MR-Fluid 114 enthalten ist.
Eine Zielgröße, der tatsächlich von der Steuerung 9A gesteuert werden kann, ist der Erregungswert I der Spule 117. Daher schwankt die tatsächlich erhaltene Reibungskraft Fd (Dämpfungskraft) sogar dann, wenn der Erregungswert I der gleiche ist. Wenn der gleiche Dämpfungs-Einstellalgorithmus wie in dem oben beschriebenen Fall verwendet wird, kann daher die gewünschte Reibungskraft F_d nicht erhalten werden. Im Ergebnis wird die Kabinenvibration größer.
Um zu verhindern, dass die Kabinenvibration infolge der Schwankung der Reibungskraft F_D größer wird, weist die Steuerung 9A die Veränderungseinrichtung 93A für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zusätzlich zu der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91A auf, um den Erregungswert der Spule 117 zu steuern und so die Dämpfungskraft einzustellen, wie es in 10 gezeigt ist.
Die Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91A stellt den Erregungswert zum Verwirklichen des durch Ausdruck (5) ausgedrückten Algorithmus ein, und sie erzeugt den Strom-Befehlswert I_o für die Energieversorgung 92, wie mit dem folgenden Ausdruck (6) ausgedrückt. $I_{o} = {\begin{matrix} K {\dot{x}}_{0} / ({\dot{x}}_{0} - \dot{x}) & f a l l s {\dot{x}}_{0} ({\dot{x}}_{0} - \dot{x}) > 0 \\ 0 & f a l l s {\dot{x}}_{0} ({\dot{x}}_{0} - \dot{x}) \leq 0 \end{matrix}$
Im Ausdruck (6) ist K eine Variable, die von der Veränderungseinrichtung 93A für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus eingestellt werden soll.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist der Stromwert während der Energiebeaufschlagung festgelegt auf einen konstanten Wert, d. h. den optimalen maximalen Strom-Befehlswert Imax. Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schwankt jedoch der Strom-Befehlswert I_o während der Energiebeaufschlagung gemäß den Vibrationssignalen von den Beschleunigungssensoren 10 und 12, wie mit dem Ausdruck (6) definiert.
Der Grund dafür ist folgender: Für die gesteuerte Dämpfungskraft (Reibungskraft Fd), die durch Ausdruck (5) ausgedrückt wird, ist es erwünscht, dass sie sich proportional zu der transversalen Geschwindigkeit cẋ₀ des Käfigs 1 und der absoluten Geschwindigkeit des Käfigs 1 verhält. Andererseits ist die Dämpfungskraft, die von dem MR-Dämpfer 11 erzeugt werden kann, proportional zur relativen Geschwindigkeit (ẋ₀ - ẋ) zwischen dem Käfig 1 und dem Kabinenrahmen 2.
Daher wird ein Einstellungsterm ẋ_0/(ẋ₀ - ẋ) benötigt.
Wie oben beschrieben, gilt sogar dann, wenn der Aufbau der Vibrationsdämpfungs-Dämpfungseinrichtung und der Aufbau der Vibrationssensoren verschieden sind und der in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91A gespeicherte Dämpfungs-Einstellalgorithmus verschieden ist von demjenigen, der in der oben beschriebenen Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91 gespeichert ist (siehe 5), Folgendes: Das gleiche Einstellverfahren wie dasjenige, das oben beschrieben wurde (siehe 6 und 7) kann grundsätzlich als das Verfahren zum Einstellen der Variable K (Ausdruck (6)) von der Veränderungseinrichtung 93A für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus verwendet werden.
Die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform unterscheiden sich jedoch voneinander lediglich darin, dass die Zielgröße, die direkt eingestellt werden soll, bei der ersten Ausführungsform der Erregungswert I ist (siehe 6 und 7); bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die einzustellende Zielgröße jedoch die Variable K.
Für ein spezifisches Einstellverfahren muss bloß der Erregungswert I, der in 6 und 7 dargestellt ist, durch die Variable K ersetzt werden. Daher wird deren detaillierte Beschreibung hier weggelassen.
Wie oben beschrieben, ist die Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung der Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug gemäß der zweiten Ausführungsform (8 bis 10) der vorliegenden Erfindung der MR-Dämpfer 11 inklusive dem MR-Fluid 114 und der Spule 117 (Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung zum Steuern des an das MR-Fluid 114 anzulegenden Magnetfelds).
Die Vibrations-Verringerungseinrichtung weist die Steuerung 9A zum Steuern der Energiezufuhr an den MR-Dämpfer 11 auf. Obwohl die Kosten ein wenig höher werden, können daher eine hohe Antwortcharakteristik und eine relativ stabile Verhaltenscharakteristik erzielt werden, um auf einfache Weise ein großes Vibrations-Dämpfungsvermögen zu erzielen.
Genauer gesagt, es kann sogar dann, wenn die von dem MR-Dämpfer 11 erzeugte Dämpfungskraft infolge des Verdampfens von Öl, das in dem MR-Fluid enthalten ist, im Laufe der Zeit schwankt, der in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91A gespeicherte Dämpfungs-Einstellalgorithmus verändert werden, und zwar von der Veränderungseinrichtung 93A für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus, um so die Kabinenvibration maximal zu verringern. Daher kann ein stabiles hohes Verringerungsvermögen für transversale Vibrationen erzielt werden, um Fahrgästen eine höchst angenehme Fahrt zu ermöglichen.
Außerdem kann der Dämpfungs-Einstellalgorithmus automatisch in einem Zustand geändert werden, in welchem ein Aufzug tatsächlich eingebaut ist. Daher kann auch die Wirkung erzielt werden, die Einstellung der Vibrations-Verringerungseinrichtung (magneto-rheologischer Dämpfer (MR-Dämpfer) 11) beim Einbau zu vereinfachen.
Gemäß der oben gegebenen Beschreibung wird der MR-Dämpfer 11, dessen Viskosität sich in Abhängigkeit des angelegten magnetischen Feldes verändert, als Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung verwendet. Es kann stattdessen jedoch auch ein elektro-rheologischer Dämpfer (ER-Dämpfer) verwendet werden, in welchem ein elektro-rheologisches Fluid eingeschlossen ist, dessen Viskosität sich in Abhängigkeit von dem angelegten elektrischen Feld ändert. In solch einem Fall werden die gleichen Funktionen und Wirkungen erzielt.
Obwohl darüber hinaus vorstehend nur der Aufbau der Vibrations-Verringerungseinrichtung in der horizontalen Richtung beschrieben worden ist, kann der gleiche Aufbau auch für einen Aufbau in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung (vertikale Richtung in Bezug auf die Papierebene) verwendet werden.
Obwohl in 10 nicht gezeigt, können ferner die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 und der Schalter 95 zum Validieren der Veränderungseinrichtung 93A für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus so wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform vorgesehen sein (siehe 5).
Dritte Ausführungsform
Obwohl der MR-Dämpfer 11 als Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform (8 bis 10) verwendet wird, können auch Dämpfer 14 mit variabler Durchlassöffnung verwendet werden, wie in 11 dargestellt.
11 ist eine Seitenansicht, die den Gesamtaufbau einer Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Aufzugskabine veranschaulicht. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 1 und 8) sind mit den gleichen Bezugszeichen oder den gleichen um ein nachfolgendes „B“ ergänzten Bezugszeichen versehen. Deren Beschreibung wird hier weggelassen.
Wie in 11 gezeigt, ist eine Bügelplatte 15 an den Enden der Seile 6 befestigt. Die Bügelplatte 15 trägt auf elastische Weise den Kabinenrahmen 2 mit Hilfe von Bügelfedern 16.
Die Dämpfer mit variabler Durchlassöffnung 14 (Dämpfungseinrichtungen mit variabler Dämpfung) sind zwischen der Bügelplatte 15 und dem Kabinenrahmen 2 parallel zu den Bügelfedern 16 vorgesehen.
In diesem Fall ist ein Beschleunigungssensor 13 zum Detektieren von vertikalen Vibrationen des Kabinenrahmens 2 als Vibrationssensor zum Detektieren der Kabinenvibration vorgesehen.
Der Beschleunigungssensor 13 ist oben auf dem Kabinenrahmen 2 vorgesehen, so dass er bei Betrachtung in der Ebene in der Nähe der Bügelplatte 15 angeordnet ist.
Ein Vibrationssignal von dem Beschleunigungssensor 13 wird einer Steuerung 9B zugeführt, um in die Berechnung eines Steuerungssignals an den Dämpfer mit variabler Durchlassöffnung 14 einzugehen.
12 und 13 sind Schnittansichten, die einen der Dämpfer mit variabler Durchlassöffnung 14 vergrößert zeigen. 12 ist eine seitliche Schnittansicht, und 13 ist eine Schnitt-Draufsicht entlang der Linie X-X in 12.
Wie in 12, dargestellt, weist der Dämpfer 14 mit variabler Durchlassöffnung Folgendes auf: Ein Gehäuse 141, einen Kolben 142, Kugeln 143, ein viskoses Fluid 144, eine ortsfeste Scheibe 145, einen Motor 146, eine bewegliche Scheibe 147 und Lager 148 mit kugelförmiger Oberfläche. Der Kolben 142 ist in das Gehäuse 141 eingesetzt. Eine der Kugeln 143 ist an dem einen Ende des Gehäuses 141 vorgesehen, während die andere Kugel 143 an dem einen Ende des Kolbens 142 vorgesehen ist.
Das viskose Fluid 144 ist innerhalb des Gehäuses 141 eingeschlossen. Die ortsfeste Scheibe 145 und der Motor 146 sind an einem distalen Endbereich des Kolbens 112 befestigt. Die bewegliche Scheibe 147 ist an dem Motor 146 befestigt. Die Lager 148 mit kugelförmiger Oberfläche stützen auf drehbare Weise die jeweiligen Kugeln 143.
Das Lager 148 mit kugelförmiger Oberfläche, das die Kugel 143 stützt, die an dem Kolben 142 vorgesehen ist, wird an dem Kabinenrahmen 2 befestigt. Genauer gesagt, es ist der Kolben 142 an dem Kabinenrahmen 2 mittels des Lagers 148 mit kugelförmiger Oberfläche und der Kugel 143 vorgesehen.
Andererseits ist das andere Lager 148 mit kugelförmiger Oberfläche, das die Kugel 143 stützt, die an dem Gehäuse 141 vorgesehen ist, an der Bügelplatte 15 befestigt. Insbesondere ist das Gehäuse 141 an der Bügelplatte 15 mittels des Lagers 148 mit kugelförmiger Oberfläche und der Kugel 143 vorgesehen.
Die bewegliche Scheibe 147 bewegt sich auf drehbare Weise relativ zu der ortsfesten Scheibe 145 durch einen Drehvorgang des Motors 146.
Gemäß 13 ist eine Mehrzahl von Durchlassöffnungen 145a an der ortsfesten Scheibe 145 in gleichem Abstand vorgesehen. Auf ähnliche Weise ist eine Mehrzahl von Durchlassöffnungen 147a an der beweglichen Scheibe 147 in gleichem Abstand vorgesehen, so dass sie jeweils der Mehrzahl von Durchlassöffnungen 145a entsprechen.
Wenn die Dämpfungskraft des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung verringert werden soll, dann steuert die Steuerung 9B den Motor 146, so dass die Durchlassöffnungen 145a, die an der ortsfesten Scheibe 145 vorgesehen sind, und die Durchlassöffnungen 147a, die an der beweglichen Scheibe 147 vorgesehen sind, in etwa perfekt zueinander ausgerichtet sind.
Im Ergebnis kann das viskose Fluid 144 auf einfache Weise sowohl durch die Durchlassöffnungen 145a, als auch durch die Durchlassöffnungen 147a gehen. Daher übt es keine große Widerstandskraft auf die Bewegung des Kolbens 142 in Bezug auf das Gehäuse 141 aus. Daher wird die Dämpfungskraft des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung kleiner.
Andererseits gilt, wenn die Dämpfungskraft des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung vergrößert werden soll, Folgendes: Die Steuerung 9B erzeugt einen Befehl zum Erhöhen der Dämpfungskraft, um den Motor 146 drehend anzutreiben. Auf diese Weise wird die bewegliche Scheibe 147 gedreht, um die Fluid-Durchlassöffnungen zu verringern, die durch überlappende Bereiche zwischen den Durchlassöffnungen 145a auf Seiten der ortsfesten Scheibe 145 und den Durchlassöffnungen 147a auf Seiten der beweglichen Scheibe 147 gebildet sind, wie es in 13 gezeigt ist.
Im Ergebnis wird die Widerstandskraft größer, welcher das viskose Fluid 144 ausgesetzt ist, wenn es durch die Fluid-Durchlassöffnungen geht. Daher wird die Dämpfungskraft des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung größer.
Im Gegensatz zum oben beschriebenen MR-Fluid 114 (siehe 9) verändert sich die Viskosität des viskosen Fluids 144, das in dem Gehäuse 141 eingeschlossen ist, nicht in Abhängigkeit vom Steuerstrom.
14 ist ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen der Steuerung 93 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 5 und 10) sind mit den gleichen Bezugszeichen oder den gleichen um ein nachfolgendes „B“ ergänzten Bezugszeichen versehen. Deren Beschreibung wird hier weggelassen.
Wie in 14 dargestellt, hat die Steuerung 9B im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie denjenigen der Steuerung 9 der oben beschriebenen ersten Ausführungsform (5). Die Steuerung 9B steuert den Motor 146, der in dem Dämpfer 14 mit variabler Durchlassöffnung enthalten ist, und zwar auf der Basis des Vibrationssignals von dem Beschleunigungssensor 13.
Als in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91B gesteuerter Dämpfungs-Einstellalgorithmus wird der Algorithmus verwendet, der durch den folgenden Ausdruck (7) unter Bezugnahme auf die bekannten Dokumente ausgedrückt wird, wie in dem Fall des oben beschriebenen Ausdrucks (3). $c_{d} = {\begin{matrix} c_{m a x} & f a l l s ({\ddot{x}}^{2} - α^{2} {\dot{x}}^{2}) < 0 \\ c_{m i n} & f a l l s ({\ddot{x}}^{2} - α^{2} {\dot{x}}^{2}) \geq 0 \end{matrix}$
Obwohl die mittels des Dämpfungs-Einstellalgorithmus einzustellende Zielgröße im oben beschriebenen Ausdruck (3) die Reibungskraft F_d ist, wird im Ausdruck (7) die mittels des Dämpfungs-Einstellalgorithmus einzustellende Zielgröße ein Dämpfungskoeffizient c_d des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung.
Im Ausdruck (7) gilt Folgendes:

ẍ ist die vertikale Beschleunigung des Kabinenrahmens 2, die von dem Beschleunigungssensor 13 wie in dem oben beschriebenen Fall detektiert wird, und x ist die vertikale Geschwindigkeit des Kabinenrahmens 2, die erhalten wird, indem die vertikale Beschleunigung integriert wird.

Wenn im Ausdruck (7) ein bedingter Ausdruck (ẍ² - α²ẋ²) kleiner als 0 ist (< 0), dann steuert die Steuerung 9B das Antreiben des Motors 146, um die Fluid-Durchlassöffnungen zu minimieren, die von den Durchlassöffnungen 145a auf Seiten der ortsfesten Scheibe 145 und den Durchlassöffnungen 147a auf Seiten der beweglichen Scheibe 147 gebildet sind. Auf diese Weise wird der Dämpfungskoeffizient c_d des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung auf einen Maximalwert c_max gesetzt.
Wenn andererseits der bedingte Ausdruck (ẍ2 - α²ẋ²) gleich groß wie oder größer als 0 ist (≥0), dann steuert die Steuerung 9B das Antreiben des Motors 146, um die Durchlassöffnungen 145a auf Seiten der ortsfesten Scheibe 145 und die Durchlassöffnungen 147a auf Seiten der beweglichen Scheibe 147 zueinander auszurichten (um die Fluid-Durchlassöffnungen zu maximieren). Auf diese Weise wird der Dämpfungskoeffizient c_d des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung auf einen Minimalwert c_min gesetzt.
Durch den oben beschriebenen Aufbau kann die vertikale Vibration des Kabinenrahmens 2 und des Käfigs 1 verringert werden.
Sogar dann jedoch, wenn die Fluid-Durchlassöffnungen die gleiche Größe haben, schwankt der Dämpfungskoeffizient c_d , der von dem Dämpfer 14 mit variabler Durchlassöffnung erhalten wird, in Abhängigkeit der Viskosität des viskosen Fluids 144.
Außerdem schwankt die Viskosität des viskosen Fluids 144 infolge eines Umgebungsfaktors wie z. B. der Temperatur, obwohl sich der Schwankungsgrad in Abhängigkeit vom verwendeten Fluid unterscheidet.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Zielgröße, die tatsächlich von der Steuerung 9B gesteuert werden kann, die Öffnung von jeder der Fluid-Durchlassöffnungen, welche durch den Drehantrieb des Motors 146 verändert wird. Der tatsächlich erhaltene Dämpfungskoeffizient c_d schwankt sogar dann, wenn die Öffnung einer jeden Fluid-Durchlassöffnungen gleich ist. Daher kann der erwünschte Dämpfungskoeffizient c_d nicht erhalten werden. Dadurch wird die Kabinenvibration sogar in diesem Fall größer.
Um zu verhindern, dass die Kabinenvibration infolge der Schwankung des Dämpfungskoeffizienten c_d größer wird, weist die Steuerung 9B die Veränderungseinrichtung 93B für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus auf.
Unter Bezugnahme auf 15 und 16 werden nun spezifische Funktionen der in 14 dargestellten Veränderungseinrichtung 93B für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus beschrieben.
15 ist ein Blockdiagramm, das die spezifischen Funktionen der Veränderungseinrichtung 93B für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zeigt. 16 ist ein erläuterndes Diagramm, das das Verhältnis zwischen einem Dämpfungsbetrag und einem Vibrationspegel für jedes Frequenzband (niedriges Frequenzband, Eigenfrequenzband und hohes Frequenzband) zeigt.
In 16 gibt ein ausgefüllter Kreis (durchgezogene Linie) den Vibrationspegel an, wenn die Dämpfungskraft des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung klein ist. Ein ausgefülltes Parallelogramm (unterbrochene Linie) gibt den Vibrationspegel an, wenn die Dämpfungskraft groß ist. Ein großer Umrisspfeil gibt einen Schwankungsbetrag des Vibrationspegels für jedes Frequenzband an, wenn die Dämpfungskraft erhöht wird.
Wie in 15 dargestellt, weist die Veränderungseinrichtung 93B für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus Folgendes auf: Ein Bandpassfilter 931 für niedrige Frequenzen, ein Bandpassfilter 932 für die Eigenfrequenz, ein Bandpassfilter 933 für hohe Frequenzen, eine Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 und eine Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung. Das Vibrationssignal wird von einem Beschleunigungssensor 13 dem Bandpassfilter 931 für niedrige Frequenzen, dem Bandpassfilter 932 für die Eigenfrequenz und dem Bandpassfilter 933 für hohe Frequenzen zugeführt.
Die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 schätzt den Dämpfungskoeffizienten c_d auf der Basis des Signals, das durch jedes der Bandpassfilter 931 bis 933 hindurchgegangen ist. Die Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung berechnet eine optimale Öffnung des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung (Öffnung des Fluiddurchgangslochs) auf der Basis des Dämpfungskoeffizienten c_d .
Das Bandpassfilter 932 für die Eigenfrequenz hat ein Durchlassband auf einer Frequenz (Eigenfrequenz) in einem Vibrationsmodus, in welchem die Bügelfedern 16 (Dämpfer 14 mit variabler Durchlassöffnung) am stärksten vibrieren.
Das Bandpassfilter 931 für niedrige Frequenzen hat ein Frequenzband als Durchlassband, das niedriger ist als die Eigenfrequenz der Bügelfedern 16, wohingegen das Bandpassfilter 933 für hohe Frequenzen ein Frequenzband als Durchlassband hat, das höher ist als die Eigenfrequenz.
Das Bandpassfilter 931 für niedrige Frequenzen, das Bandpassfilter 932 für die Eigenfrequenz und das Bandpassfilter 933 für hohe Frequenzen klassifizieren das Vibrationssignal von dem Beschleunigungssensor 13, und zwar in jedes der oben beschriebenen Frequenzbänder. Sie ermöglichen es dem Vibrationssignal, durch sie hindurchzugehen, und führen das Vibrationssignal der Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 zu.
Wenn der Dämpfungskoeffizient c_d des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung auf einen kleinen Wert festgelegt ist, wird der Vibrationspegel in dem Bereich der Bügelfedern 16 (Eigenfrequenzband) größer, wie es durch die gezeichneten ausgefüllten Kreise (durchgezogene Linien) in 16 gezeigt ist. Daher wird das Vibrationssignal größer, das durch das Bandpassfilter 932 für die Eigenfrequenz geht. Das Vibrationssignal auf einer Frequenz, die höher ist als die Eigenfrequenz, also das Vibrationssignal im hohen Frequenzband, das durch das Bandpassfilter 933 für hohe Frequenzen geht, wird erheblich größer.
Andererseits gilt dann, wenn der Dämpfungskoeffizient c_d des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung vergrößert wird, um auf einen größeren Wert festgelegt zu werden, Folgendes: Der Vibrationspegel im Eigenfrequenzband wird kleiner, er wird jedoch größer im hohen Frequenzband, wie es durch die gezeichneten ausgefüllten Parallelogramme (unterbrochene Linien) in 16 gezeigt ist. Folglich stehen die Dämpfungskraft c_d und der Vibrationspegel in einem Kompromissverhältnis.
Daher vergleicht und beurteilt die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 das Vibrationssignal, das durch das Bandpassfilter 932 für die Eigenfrequenz hindurchgegangen ist, und das Vibrationssignal, das durch das Bandpassfilter 933 für hohe Frequenzen hindurchgegangen ist. Auf diese Weise kann der Wert des Dämpfungskoeffizienten c_d des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung geschätzt werden.
Falls Parameter, wie das Gewicht des Käfigs 1 und des Kabinenrahmens 2 im Voraus gespeichert sind, so dass sie als Zusatzinformation zum Schätzen des Dämpfungskoeffizienten verwendet werden können, dann wird eine Schätzung mit höherer Genauigkeit ermöglicht.
Diese Zusatzinformationen (Parameter) sind jedoch nicht unverzichtbar. Auch wenn keine Zusatzinformationen gespeichert sind, kann die Schätzung durchgeführt werden.
Wenn die Anwesenheit keines Fahrgasts im Käfig 1 von der Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 detektiert wird, steuert die Steuerung 9B den Käfig 1 und den Kabinenrahmen 2 derart, dass sie in einem Zustand betrieben werden, in welchem die Öffnung des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung festgelegt ist. Dann vergleicht und beurteilt die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 das Vibrationssignal, das durch das Bandpassfilter 932 für die Eigenfrequenz hindurchgegangen ist, und das Vibrationssignal, das durch das Bandpassfilter 933 für hohe Frequenzen hindurchgegangen ist. Auf diese Weise wird der Dämpfungskoeffizient c_d bei der Öffnung des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung zum Zeitpunkt des Betriebes der Kabine geschätzt.
Wie aus 16 ersichtlich, schwankt der Vibrationspegel in dem Frequenzband, das niedriger ist als die Eigenfrequenz, also das Vibrationssignal, das durch das Bandpassfilter 931 für niedrige Frequenzen geht, kaum. Dies gilt selbst dann, wenn sich der Dämpfungskoeffizient c_d (die Dämpfungskraft) des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung verändert.
Daher bedeutet die Veränderung des Vibrationspegels im niedrigen Frequenzband, dass Bedingungen, die sich von dem Dämpfungskoeffizienten c_d unterscheiden, verschieden sind. Zum Beispiel wird berücksichtigt, dass sich der Vibrationspegel im niedrigen Frequenzband verändert, wenn die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 nicht korrekt einen Zustand ohne Fahrgast erkennen kann und den Vibrationspegel misst, obwohl sich ein Fahrgast in der Kabine befindet.
Um den Missstand der Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 zu bewältigen, überwacht die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 auch das Vibrationssignal, das durch das Bandpassfilter 931 für niedrige Frequenzen geht. Wenn der Wert des Vibrationssignals, das durch das Bandpassfilter 931 für niedrige Frequenzen geht, stark von dem vorhergehenden Wert abweicht, dann wird die Verarbeitung zum Schätzen des Dämpfungskoeffizienten c_d nicht durchgeführt.
Die Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung bestimmt eine optimale Öffnung der Fluid-Durchlassöffnungen auf der Basis des Werts des Dämpfungskoeffizienten c_d des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung, welcher von der Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 geschätzt wird. Sie verändert den Dämpfungs-Einstellalgorithmus, der in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91B verwendet wird.
Dann verwendet die Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91B den Dämpfungs-Einstellalgorithmus, der durch den oben beschriebenen Ausdruck (7) ausgedrückt wird, um die Öffnung der Fluid-Durchlassöffnungen auf eine optimale Öffnung zu steuern, wenn der Dämpfungskoeffizient c_d maximiert oder minimiert wird.
Genauer gesagt: Wenn der geschätzte Wert des Dämpfungskoeffizienten c_d verglichen mit dem vorhergehenden Wert ansteigt, dann setzt die Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung die optimale Öffnung auf einen Wert, der größer ist als der vorhergehende Wert, um den Widerstand bei den Fluid-Durchlassöffnungen derart einzustellen, dass er kleiner wird.
Wenn der geschätzte Wert des Dämpfungskoeffizienten c_d andererseits verglichen mit dem vorhergehenden Wert sinkt, dann wird die optimale Öffnung auf einen Wert gesetzt, der kleiner ist als der vorhergehende Wert, um den Widerstand bei den Fluid-Durchlassöffnungen derart einzustellen, dass er größer wird.
Wie oben beschrieben, gilt für die Veränderungseinrichtung 93B für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus der Vibrations-Verringerungseinrichtung für den Aufzug gemäß der dritten Ausführungsform (11 bis 16) der vorliegenden Erfindung Folgendes: Sie weist die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 zum Schätzen des Dämpfungskoeffizienten c_d des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung (Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung) auf.
Sie schätzt eine Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate in Bezug auf den Befehlswert auf der Basis des Schätzergebnisses des Dämpfungskoeffizienten (geschätzter Wert des Dämpfungskoeffizienten c_d ) und des Befehlswerts. Schließlich verändert sie den Befehlswert, so dass die Dämpfungskraft-Erzeugungsrate konstant in Bezug auf den detektierten Vibrationswert wird. Auf diese Weise wird der in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91B gespeicherte Dämpfungs-Einstellalgorithmus verändert.
Außerdem verwendet die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 die Bandpassfilter 931 bis 933, um den Vibrationspegel in dem Frequenzband von dem detektierten Vibrationswert zu berechnen, der von dem Beschleunigungssensor 13 (Vibrationssensor) übermittelt wird. Sie schätzt den Dämpfungskoeffizienten c_d auf der Basis des berechneten Werts des Vibrationspegels in dem Frequenzband.
Auf diese Weise kann der Dämpfungs-Einstellalgorithmus gemäß der Schwankung der Dämpfungskraft infolge eines Umgebungs- und Alterungsfaktors verändert werden. Im Ergebnis können ein stabiles Leistungsvermögen der Vibrationsverringerung und ein angenehmes Fahren erzielt werden. Wenn die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 hinzugefügt wird, ist es ausreichend, wenn der Käfig 1 und der Kabinenrahmen 2 eine geringe Anzahl von Malen fahren, um die Optimierung der Dämpfungskraft zu lernen. Daher können die Lern- und Einstellzeit verkürzt werden.
Außerdem weist die Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung gemäß der dritten Ausführungsform (12 und 13) der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: Das viskose Fluid 144, die Durchlassöffnungen 145a und 147a, durch welche das viskose Fluid 144 hindurchgeht, und die Einrichtungen (Motor 146) zum variablen Einstellen der Fläche der Durchlassöffnungen 145a und 147a (Fluid-Durchlassöffnungen). Folglich wird ein Aufbau mit einer großen Zahl von Beispielen der Anwendung als Dämpfungsmechanismus mit variabler Dämpfung verwendet. Demgemäß kann eine hohe Zuverlässigkeit erzielt werden.
Außerdem kann sogar dann, wenn der Dämpfungskoeffizient c_d des Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung durch eine Veränderung der Viskosität des viskosen Fluids 144 infolge eines Umgebungsfaktors schwankt, der in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91B gespeicherte Dämpfungs-Einstellalgorithmus verändert werden, und zwar gemäß dem geschätzten Wert des Dämpfungskoeffizienten c_d von der Veränderungseinrichtung 93B für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus.
Außerdem kann, wie in dem oben beschriebenen Fall, der Dämpfungs-Einstellalgorithmus automatisch in einem Zustand verändert werden, in welchem ein Aufzug tatsächlich eingebaut ist. Daher wird auch die Wirkung erzielt, die Einstellung der Vibrations-Verringerungseinrichtung (Dämpfer mit variabler Durchlassöffnung 14) beim Einbau zu vereinfachen.
Gemäß der oben gegebenen Beschreibung werden die Bandpassfilter 931 bis 933 und die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 als Einrichtungen zum Schätzen des schwankenden Dämpfungskoeffizienten c_d in der Veränderungseinrichtung 93B für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus (15) verwendet, die in der Steuerung 9B enthalten sind. Wenn jedoch die Steuerung 9B ein genügend großes Rechenvermögen hat, kann der Dämpfungskoeffizient c_d geschätzt werden, indem direkt eine Fourier-Transformation des Vibrationssignals von dem Beschleunigungssensor 13 durchgeführt wird, um eine Frequenzkennlinie zu erhalten.
11 veranschaulicht den Fall, wenn die vertikale Vibration des Käfigs 1 und des Kabinenrahmens 2 reduziert wird. Wie in dem Fall der oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsform (siehe 1 und 8) gilt sogar dann, wenn die transversale Vibration des Käfigs 1 und des Kabinenrahmens 2 verringert werden sollen, Folgendes: Es ist ersichtlich, dass die Technik der Verwendung der Veränderungseinrichtung 93B für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus (Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934 und Berechnungseinheit für die optimale Öffnung 935) verwendet werden kann, um die Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91B einzustellen.
Vierte Ausführungsform
Bei der oben erwähnten dritten Ausführungsform (11 bis 16) wird der Dämpfer 14 mit variabler Durchlassöffnung, der parallel zu den Bereichen vorgesehen ist, in denen die Bügelfedern 16 vorgesehen sind, als Dämpfungsmechanismus mit variabler Dämpfung verwendet. Der Beschleunigungssensor 13 wird als Vibrationssensor verwendet.
Wie in 17 dargestellt, können jedoch ein Dämpfer 18 mit variabler Durchlassöffnung zwischen der Führungsbasis 51 einer Führungseinrichtung 5C und eine Verlängerungsstange 59 als Dämpfungsmechanismus mit variabler Dämpfung verwendet werden. Ein Verlagerungssensor 17 kann zusätzlich zu dem Beschleunigungssensor 10 als Vibrationssensor verwendet werden.
17 ist eine Seitenansicht, die eine periphere Struktur der Führungseinrichtung 5C gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vergrößert zeigt. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 1 und 2) sind mit den gleichen Bezugszeichen oder den gleichen um ein nachfolgendes „C“ ergänzten Bezugszeichen versehen. Deren Beschreibung wird hier weggelassen.
Wie in 17 dargestellt, weist die Führungseinrichtung 5C die Verlängerungsstange 59 zusätzlich zu dem oben beschriebenen Aufbau auf (2).
Der Verlagerungssensor 17 ist an der Führungsbasis 51 der Führungseinrichtung 5C vorgesehen. Ein Verlagerungssignal, das von dem Verlagerungssensor 17 detektiert wird, wird einer Steuerung 9C zugeführt.
Auf ähnliche Weise wird das Vibrationssignal von dem Beschleunigungssensor 10, das die transversale Vibration des Kabinenrahmens 2 detektiert, ebenfalls der Steuerung 9C zugeführt.
Der Verlagerungssensor 17 ist ein reflektiver optischer Sensor (siehe die unterbrochene Linie) oder dergleichen und an der Führungsbasis 51 befestigt. Der Verlagerungssensor 17 ist derart vorgesehen, dass er dem Führungshebel 52 gegenüberliegt, um eine relative Verlagerung zwischen der Führungsbasis 51 und dem Führungshebel 52 zu messen.
Die Verlängerungsstange 59 ist an dem Führungshebel 52 befestigt und verläuft in horizontaler Richtung. Der Dämpfer 18 mit variabler Durchlassöffnung ist zwischen der Verlängerungsstange 59 und der Führungsbasis 51 vorgesehen.
Der Aufbau des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung ist grundsätzlich der gleiche wie derjenige des oben beschriebenen Dämpfers 14 mit variabler Durchlassöffnung (siehe 11 bis 13). Daher wird seine Beschreibung wird hier weggelassen.
Beispielsweise tritt eine Verlagerung, wie z.B. ein Biegen in den Führungsschienen 7 auf. Der Führungshebel 52 schwenkt in Bezug auf die Führungsbasis 51 durch ein Schwenken der Rolle 55. Der Dämpfer 18 mit variabler Durchlassöffnung fungiert als Dämpfungseinrichtung zum Dämpfen des Schwenkens der Rolle 55 und des Führungshebels 52 in Bezug auf die Führungsbasis 51.
Der Verlagerungssensor 17 misst die relative Verlagerung zwischen der Führungsbasis 51 und dem Führungshebel 52. Mit anderen Worten: Er misst die relative Verlagerung zwischen einem beweglichen Bereich und einem ortsfesten Bereich des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung.
Die Steuerung 9C erhält das Vibrationssignal von dem Beschleunigungssensor 10 und ein Verlagerungssignal von dem Verlagerungssensor 17, um den Dämpfer 18 mit variabler Durchlassöffnung zu steuern.
18 ist ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen der in 17 dargestellten Steuerung 9C darstellt. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 5, 10 und 14), sind mit den gleichen Bezugszeichen oder den gleichen um ein nachfolgendes „C“ ergänzten Bezugszeichen versehen. Deren Beschreibung wird hier weggelassen.
Wie in 18 dargestellt, verwenden eine Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91C und eine Veränderungseinrichtung 93C für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus, die in der Steuerung 9C enthalten sind, die Detektionssignale von dem Beschleunigungssensor 10 und dem Verlagerungssensor 17 als Eingangsinformation.
Als ein in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91C gespeicherter Dämpfungs-Einstellalgorithmus kann beispielsweise die oben beschriebene Karnopp'sche Theorie verwendet werden.
Auch in diesem Fall ist das Konzept grundsätzlich das gleiche wie das oben beschriebene. Die Eingangsinformation (Detektionssignale) unterscheidet sich jedoch von der oben beschriebenen. Daher wird ein bedingter Ausdruck der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91C nun nochmals als der nachfolgende Ausdruck (8) ausgedrückt. $F_{d} = {\begin{matrix} c \dot{x} & f a l l s \dot{x} (\dot{x} - \dot{d}) > 0 \\ 0 & f a l l s \dot{x} (\dot{x} - \dot{d}) \leq 0 \end{matrix}$
Im Ausdruck (8) gilt Folgendes: x ist die transversale Geschwindigkeit des Kabinenrahmens 2, die durch Integrieren der transversalen Beschleunigung des Kabinenrahmens 2 erhalten wird, die vom Beschleunigungssensor 10 detektiert wird, und (ẋ - ḋ) ist eine relative Geschwindigkeit, die erhalten wird, indem die relative Verlagerung zwischen der Führungsbasis 51 und dem Führungshebel 52 differenziert werden, die von dem Verlagerungssensor 17 detektiert werden.
Mit anderen Worten:

d ist die Geschwindigkeit des Führungshebels 52 und daher die Geschwindigkeit der Führungsschienen 7. Außerdem ist c ein Koeffizient, der sich auf die Dämpfung bezieht (Dämpfungskoeffizient), die von dem Dämpfer 18 mit variabler Durchlassöffnung erzeugt werden soll.

Die Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91C verändert die Dämpfungskraft, die von dem Dämpfer 18 mit variabler Durchlassöffnung erzeugt werden soll, gemäß Ausdruck (8). Auf diese Weise kann die transversale Vibration des Kabinenrahmens 2 und des Käfigs 1 verringert werden.
Es kann jedoch der gewünschte Dämpfungskoeffizient nicht erzielt werden, und zwar infolge eines Umgebungsfaktors der Veränderung (Schwankung). Daher wird auch in diesem Fall die Kabinenvibration größer, wie oben beschrieben. Durch die größere Kabinenvibration wird die Fahrt unangenehm.
Um zu verhindern, dass die Fahrt infolge der Schwankung des Dämpfungskoeffizienten unangenehm wird, weist daher die Steuerung 9C die Veränderungseinrichtung 93C für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus auf.
Unter Bezugnahme auf 19 werden nun spezifische Funktionen der in 18 dargestellten Veränderungseinrichtung 93C für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus beschrieben.
19 ist ein Blockdiagramm, das die spezifischen Funktionen der Veränderungseinrichtung 93C für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zeigt. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 15) sind mit den gleichen Bezugszeichen oder den gleichen, um ein nachfolgendes „C“ ergänzten Bezugszeichen versehen. Deren Beschreibung wird hier weggelassen.
Wie in 19 dargestellt, weist die Veränderungseinrichtung 93C für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus Integrierer 936 und 937 und einen Subtrahierer 938 auf. Die Integrierer 936 und 937 und der Subtrahierer 938 sind auf Seiten der vorhergehenden Stufe der Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934C und der Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung eingesetzt.
Die transversale Beschleunigung des Kabinenrahmens 2, die von dem Beschleunigungssensor 10 gemessen wird, wird mittels der Integrierer 936 und 937 einer doppelten Integration unterzogen und in eine Verlagerung x des Kabinenrahmens 2 umgewandelt.
Der Subtrahierer 938 subtrahiert eine relative Verlagerung (x-d), die von dem Verlagerungssensor 17 gemessen wird, von der Verlagerung x des Kabinenrahmens 2, um eine Verlagerung d der Führungsschienen 7 zu berechnen. Er führt die berechnete Verlagerung d der Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934C zu.
Angenommen, die Aufzugskabine ist ein einfaches Einmassenmodell. Aus dem Ergebnis der Subtraktion des Subtrahierers 938 (Verlagerung d der Führungsschienen 7) und der transversalen Beschleunigung x des Kabinenrahmens 2, die von dem Beschleunigungssensor 10 gemessen wird, schätzt die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934C den Dämpfungskoeffizienten c des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung mittels des folgenden Ausdrucks (9). $c = \frac{x - d}{\dot{x} - \dot{d}} k - \frac{\ddot{x}}{\dot{x} - \dot{d}} m$
Im Ausdruck (9) ist m das Gesamtgewicht des Käfigs 1 und des Kabinenrahmens 2. k ist eine Federkonstante, die durch die Druckfeder 58 definiert ist.
Der geschätzte Wert des Dämpfungskoeffizienten c gemäß Ausdruck (9) ist eine Zustandsgröße, welche sich kurzzeitig ändert. Daher führt die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934C eine Mittelwertbildung mit einem Wert durch, der mit Ausdruck (9) berechnet worden ist, und sie extrahiert den Dämpfungskoeffizienten c als eine Konstante.
Auf der Basis des so erhaltenen Schätzwerts des Dämpfungskoeffizienten c des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung bestimmt die Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung eine optimale Öffnung der Fluid-Durchlassöffnungen, wenn der Dämpfungskoeffizient maximiert werden soll.
Dann verwendet die Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91C den Dämpfungs-Einstellalgorithmus, der durch Ausdruck (8) ausgedrückt wird, um die Öffnung der Fluid-Durchlassöffnungen auf eine optimale Öffnung zu steuern, wenn der Dämpfungskoeffizient c maximiert werden soll.
Genauer gesagt: Wenn der Schätzwert des Dämpfungskoeffizienten c, der von der Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934C erhalten wird, bezogen auf den vorhergehenden Wert erhöht wird, dann setzt die Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung die optimale Öffnung auf einen Wert, der größer ist als der vorhergehende Wert, um eine Einstellung vorzunehmen, so dass der Widerstand bei den Fluid-Durchlassöffnungen verringert wird.
Wenn andererseits der Schätzwert des Dämpfungskoeffizienten c, der von der Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934C erhalten wird, bezogen auf den vorhergehenden Wert verringert wird, dann setzt die Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung die optimale Öffnung auf einen Wert, der kleiner ist als der vorhergehende Wert, um eine Einstellung vorzunehmen, so dass der Widerstand bei den Fluid-Durchlassöffnungen vergrößert wird.
Wie oben beschrieben, weist die Vibrations-Verringerungseinrichtung für den Aufzug gemäß der vierten Ausführungsform (17 bis 19) der vorliegenden Erfindung ferner den Verlagerungssensor 17 zum Detektieren der Verlagerung der Dämpfungseinrichtung mit variabler Dämpfung auf. Die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934C schätzt den Dämpfungskoeffizienten c auf der Basis des detektierten Verlagerungswerts von dem Verlagerungssensor 17 und des detektierten Vibrationswerts von dem Beschleunigungssensor 10 (Vibrationssensor).
Für den oben beschriebenen Aufbau gilt selbst dann, wenn der Dämpfungskoeffizient c des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung durch eine Veränderung der Viskosität des viskosen Fluids infolge eines Umgebungsfaktors verändert wird, Folgendes: Der in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91C gespeicherte Dämpfungs-Einstellalgorithmus kann verändert werden, und zwar von der Veränderungseinrichtung 93C für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus gemäß dem Dämpfungskoeffizienten c, der auf der Basis der geschätzten Verlagerung der Führungsschienen geschätzt wird. Daher kann ein stabiles und hohes Verringerungsvermögen für transversale Vibrationen erzielt werden, um Fahrgästen eine höchst angenehme Fahrt zu ermöglichen.
Außerdem kann der Dämpfungs-Einstellalgorithmus automatisch in einem Zustand geändert werden, in welchem ein Aufzug tatsächlich eingebaut ist. Daher wird auch die Wirkung erzielt, die Einstellung der Vibrations-Verringerungseinrichtung (Dämpfer mit variabler Durchlassöffnung 18) beim Einbau zu vereinfachen.
Außerdem wird das Verlagerungssignal verwendet, das von dem Verlagerungssensor 17 erhalten wird. Daher kann zusätzlich zu den gleichen Funktionen und Wirkungen wie denjenigen der oben beschriebenen dritten Ausführungsform der Dämpfungskoeffizient c mit höherer Genauigkeit geschätzt werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Aufzugskabine als Einmassenmodell behandelt, und es wird Ausdruck (9) als Ausdruck zum Schätzen des Dämpfungskoeffizienten c verwendet. Das Massenmodell und der Ausdruck zum Schätzen des Dämpfungskoeffizienten sind jedoch nicht auf diese oben beschriebenen beschränkt.
Falls eine größere Anzahl von Parametern im Voraus als Zusatzinformation gespeichert werden kann, wird die Aufzugskabine als Mehrmassenmodel behandelt. Indem ein komplexerer und spezifischerer Ausdruck zum Schätzen des Dämpfungskoeffizienten verwendet wird, kann im Ergebnis eine höhere Zuverlässigkeit erzielt werden.
Wie in dem oben beschriebenen Fall (siehe 5 und 14) können darüber hinaus die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 und der Schalter 95 in der Steuerung 9C vorgesehen sein, so dass die Lernverarbeitung durch die Veränderungseinrichtung 93C für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus nur unter der gleichen Kabinenlast-Bedingung (Bedingung/Zustand ohne Fahrgast) durchgeführt werden kann.
Fünfte Ausführungsform
Obwohl der Beschleunigungssensor 10 zusätzlich zu dem Verlagerungssensor 17 als Vibrationssensoren in der oben beschriebenen vierten Ausführungsform (17 bis 19) verwendet wird, kann der Verlagerungssensor 17 auch allein verwendet werden, wie es in 20 dargestellt ist.
20 ist eine Seitenansicht, die eine periphere Struktur einer Führungseinrichtung 5C gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vergrößert zeigt. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 17) sind mit den gleichen Bezugszeichen oder den gleichen um ein nachfolgendes „D“ ergänzten Bezugszeichen versehen. Deren Beschreibung wird hier weggelassen.
Der in 20 dargestellte Aufbau unterscheidet sich von dem oben beschriebenen (17) nur dadurch, dass der Verlagerungssensor 17, der an der Führungsbasis 51 befestigt ist, allein als Vibrationssensor zum Detektieren der Kabinenvibration verwendet wird, und der Beschleunigungssensor 10 ist aus dem peripheren Aufbau der Führungseinrichtung 5C entfernt.
In 20 entspricht das von dem Verlagerungssensor 17 detektierte Verlagerungssignal einer relativen Verlagerung zwischen der Führungsschiene 7 und dem Kabinenrahmen 2. Daher ist es genaugenommen nicht identisch mit der Vibration des Kabinenrahmens 2.
Die Führungsschienen 7 sind jedoch auf relativ gerade Weise eingebaut. Wenn sich der Käfig 1 und der Kabinenrahmen 2 mit hoher Geschwindigkeit bewegen, ist daher die Verlagerung x, die von der Vibration des Kabinenrahmens 2 verursacht wird, ausreichend größer als die Verlagerung d der Führungsschienen 7 (x >> d). Daher kann die Verlagerung d wie folgt angenähert werden: x ≈ x - d
21 ist ein Blockdiagramm, das spezifische Funktionen einer Steuerung 9D gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 18) sind mit den gleichen Bezugszeichen oder den gleichen um ein nachfolgendes „D“ ergänzten Bezugszeichen versehen. Deren Beschreibung wird hier weggelassen.
Als in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91D gespeicherter Dämpfungs-Einstellalgorithmus wird Ausdruck (7) verwendet, der erhalten worden ist unter Bezugnahme auf das oben beschriebene bekannte Dokument.
In diesem Fall ist jedoch ẋ im Ausdruck (7) eine ungefähre transversale Geschwindigkeit des Kabinenrahmens 2, die durch Differenzierung der Verlagerung x̂ = x - d erhalten wird, die ungefähr aus der relativen Verlagerung geschätzt worden ist, welche von dem Verlagerungssensor 17 erhalten worden ist.
Außerdem ist ẍ eine ungefähre transversale Beschleunigung des Kabinenrahmens 2, welche erhalten worden ist durch Differenzierung der ungefähren transversalen Geschwindigkeit des Kabinenrahmens 2.
Wenn die von dem Dämpfer 18 mit variabler Durchlassöffnung zu erzeugende Dämpfungskraft gemäß Ausdruck (7) verändert wird, kann die transversale Vibration des Kabinenrahmens 2 und des Käfigs 1 verringert werden.
Es kann jedoch der gewünschte Dämpfungskoeffizient nicht erzielt werden, und zwar infolge eines Umgebungsfaktors der Veränderung (Schwankung). Im Ergebnis wird die Kabinenvibration größer, und dadurch wird die Fahrt unangenehm, wie oben beschrieben.
Um die Fahrt nicht unangenehm werden zu lassen, weist die Steuerung 9D eine Veränderungseinrichtung 93D für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus auf.
22 ist ein Blockdiagramm, das die spezifischen Funktionen der Veränderungseinrichtung 93D für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zeigt. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen, die oben beschrieben sind (siehe 19) sind mit den gleichen Bezugszeichen oder den gleichen um ein nachfolgendes „D“ ergänzten Bezugszeichen versehen. Deren Beschreibung wird hier weggelassen.
Wie in 22 dargestellt, weist die Veränderungseinrichtung 93D für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus eine Speichereinheit 939 für die anfängliche Verlagerung auf, und zwar zusätzlich zu der Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934D und der Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung.
Zum Zeitpunkt des anfänglichen Einbaus der Aufzugskabine speichert die Speichereinheit 939 für die anfängliche Verlagerung als eine anfängliche Verlagerung einen Wert (relative Verlagerung zwischen den Führungsschienen 7 und dem Kabinenrahmen 2, x - d ≈ x), die dem Vibrationspegel entspricht, das von dem Verlagerungssensor 17 gemessen wird, und zwar zu dem Zeitpunkt, wenn der Aufzug in einem Zustand betrieben wird, in welchem die Öffnung des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung auf einen konstanten Wert festgelegt ist.
In dem Zustand, in welchem der Aufzug tatsächlich bedient bzw. betrieben wird, wird die Öffnung des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung auf den gleichen Wert gesetzt wie zum Zeitpunkt des anfänglichen Einbaus. Die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934D detektiert ein relatives Verlagerungssignal zum Zeitpunkt des Betriebs von dem Verlagerungssensor 17. Sie vergleicht die anfängliche Verlagerung (Vibrationspegel), die in der Speichereinheit 939 für die anfängliche Verlagerung gespeichert ist, und das Verlagerungssignal (Vibrationspegel) zum Zeitpunkt des tatsächlichen Betriebs miteinander.
Zu diesem Zeitpunkt gilt Folgendes: Wenn das Verlagerungssignal (Vibrationspegel) zum Zeitpunkt des tatsächlichen Betriebs größer wird als die anfängliche Verlagerung, dann zeigt das Verlagerungssignal an, dass der Dämpfungskoeffizient c des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung kleiner ist als derjenige im anfänglichen Zustand. Wenn andererseits das Verlagerungssignal (Vibrationspegel) zum Zeitpunkt des tatsächlichen Betriebs kleiner wird als die anfängliche Verlagerung, dann zeigt das Verlagerungssignal an, dass der Dämpfungskoeffizient c des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung größer ist als derjenige im anfänglichen Zustand.
Daher vergleicht die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit 934D das momentane relative Verlagerungssignal (Vibrationspegel) und die anfängliche Verlagerung (Vibrationspegel), um den Dämpfungskoeffizienten c des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung zu schätzen. Sie führt den geschätzten Dämpfungskoeffizienten c der Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung zu.
Die Berechnungseinheit 935 für die optimale Öffnung übermittelt einen Befehl an die Berechnungseinheit 91D für die optimale Öffnung, um die Öffnung auf einen kleineren Wert zu setzen, und zwar wenn der Dämpfungskoeffizient c herabgesetzt worden ist. Sie übermittelt einen Befehl an die Berechnungseinheit 91D für die optimale Öffnung, um die Öffnung auf einen größeren Wert zu setzen, wenn der Dämpfungskoeffizient c heraufgesetzt worden ist.
Wie oben beschrieben, verwendet gemäß der fünften Ausführungsform (20 bis 22) der vorliegenden Erfindung die Veränderungseinrichtung 93D für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus den Verlagerungssensor 17 als Vibrationssensor. Selbst wenn der Dämpfungskoeffizient c des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung infolge einer Veränderung der Viskosität des viskosen Fluids infolge eines Umgebungsfaktors schwankt, wird der Dämpfungsfaktor c aus dem Ergebnis des Vergleichs zwischen dem anfänglichen Zustand und dem momentanen Zustand des relativen Verlagerungssignals des Dämpfers 18 mit variabler Durchlassöffnung geschätzt.
Auf diese Weise kann der in der Dämpfungs-Steuerungseinrichtung 91D gespeicherte Dämpfungs-Einstellalgorithmus optimal verändert werden. Daher kann - wie in dem oben beschriebenen Fall - ein stabiles und hohes Verringerungsvermögen für transversale Vibrationen erreicht werden, um den Fahrgästen eine angenehme Fahrt zu ermöglichen.
Wie in dem oben erwähnten Fall (siehe 5 und 14) können die Leerfahrt-Detektionseinrichtung 94 und der Schalter 95 in der Steuerung 9D vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Lernverarbeitung durch die Veränderungseinrichtung 93D für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus nur unter der gleichen Kabinenlast-Bedingung (Bedingung/Zustand ohne Fahrgast) vorgenommen werden.

Claims

Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug, die Folgendes aufweist: - einen Vibrationssensor (10, 12, 13, 17) zum Detektieren der Kabinenvibration einer Aufzugskabine (1, 2); - eine Dämpfungs-Steuerungseinrichtung (91, 91A, 91B, 91C, 91D) zum Erzeugen eines Befehlswerts gemäß einem detektierten Vibrationswert von dem Vibrationssensor (10, 12, 13, 17); - eine Dämpfungseinrichtung (8, 89, 11, 14, 18) mit variabler Dämpfung zum Erzeugen einer Dämpfungskraft in Abhängigkeit von dem Befehlswert in der Aufzugskabine (1, 2); und - eine Veränderungseinrichtung (93, 93A, 93B, 93C, 93D) für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zum Schätzen der Veränderung einer Dämpfungskraft-Erzeugungsrate in Bezug auf den Befehlswert auf der Basis des detektierten Vibrationswerts, um den Befehlswert auf der Basis des Ergebnisses der Schätzung der Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate zu verändern, - wobei die Veränderungseinrichtung (93, 93A) eine Beurteilungswert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Kabinenvibrations-Beurteilungswerts auf der Basis des detektierten Vibrationswerts aufweist; und - wobei die Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate geschätzt wird auf der Basis der Amplitude des Kabinenvibrations-Beurteilungswerts zum Zeitpunkt der Veränderung des Befehlswerts, und wobei der Befehlswert sequenziell verändert wird, so dass der Kabinenvibrations-Beurteilungswert kleiner wird.
Vibrations-Verringerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kabinenvibrations-Beurteilungswert mindestens einen von einem Maximalwert und einem quadratischen Mittelwert der Kabinenvibration aufweist, wenn sich die Aufzugskabine (1, 2) bewegt.
Vibrations-Verringerungseinrichtung für einen Aufzug, die Folgendes aufweist: - einen Vibrationssensor (10, 12, 13, 17) zum Detektieren der Kabinenvibration einer Aufzugskabine (1, 2); - eine Dämpfungs-Steuerungseinrichtung (91, 91A, 91B, 91C, 91D) zum Erzeugen eines Befehlswerts gemäß einem detektierten Vibrationswert von dem Vibrationssensor (10, 12, 13, 17); - eine Dämpfungseinrichtung (8, 89, 11, 14, 18) mit variabler Dämpfung zum Erzeugen einer Dämpfungskraft in Abhängigkeit von dem Befehlswert in der Aufzugskabine (1, 2); und - eine Veränderungseinrichtung (93, 93A, 93B, 93C, 93D) für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus zum Schätzen der Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate in Bezug auf den Befehlswert auf der Basis des detektierten Vibrationswerts, um den Befehlswert auf der Basis des Ergebnisses der Schätzung der Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate zu verändern, wobei die Veränderungseinrichtung (93B, 93C, 93D) für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus eine Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit (934, 934C, 934D) zum Schätzen eines Dämpfungskoeffizienten der Dämpfungseinrichtung (14, 18) mit variabler Dämpfung aus dem detektierten Vibrationswert aufweist; und wobei die Veränderung der Dämpfungskraft-Erzeugungsrate geschätzt wird auf der Basis eines Schätzergebnisses des Dämpfungskoeffizienten von der Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit (934, 934C, 934D) und des Befehlswerts, und wobei der Befehlswert verändert wird, so dass die Dämpfungskraft-Erzeugungsrate konstant in Bezug auf den detektierten Vibrationswert wird.
Vibrations-Verringerungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit (934) einen Vibrationspegel in einem Frequenzband aus dem detektierten Vibrationswert berechnet; und wobei der Dämpfungskoeffizient geschätzt wird auf der Basis eines berechneten Werts des Vibrationspegels in dem Frequenzband.
Vibrations-Verringerungseinrichtung nach Anspruch 3, die ferner einen Verlagerungssensor (17) zum Detektieren einer Verlagerung der Dämpfungseinrichtung (18) mit variabler Dämpfung aufweist, wobei die Dämpfungskoeffizient-Schätzeinheit (934C, 934D) den Dämpfungskoeffizienten auf der Basis eines detektierten Verlagerungswerts von dem Verlagerungssensor (17) und dem detektierten Vibrationswert schätzt.
Vibrations-Verringerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dämpfungseinrichtung (8, 89) mit variabler Dämpfung Folgendes aufweist: - eine Gleitreibungs-Einrichtung (89); und - einen Anpresskraft-Einstellmechanismus (8) zum Steuern einer Anpresskraft der Gleitreibungs-Einrichtung (89).
Vibrations-Verringerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dämpfungseinrichtung (14, 18) mit variabler Dämpfung Folgendes aufweist: - ein viskoses Fluid (144); - Durchlassöffnungen (145a, 147a), durch welche das viskose Fluid (144) hindurchgeht; und - variable Einstelleinrichtungen (146) zum variablen Einstellen einer Fläche einer jeden Durchlassöffnung (145a, 147a).
Vibrations-Verringerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dämpfungseinrichtung (11) mit variabler Dämpfung Folgendes aufweist: - ein MR-Fluid (114); und - eine Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung (117) zum Steuern eines magnetischen Feldes, das an das MR-Fluid (114) angelegt werden soll.
Vibrations-Verringerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner eine Leerfahrt-Detektionseinrichtung (94) zum Schätzen aufweist, dass sich kein Fahrgast innerhalb der Aufzugskabine (1, 2) befindet, wobei dann, wenn die Leerfahrt-Detektionseinrichtung (94) schätzt, dass sich kein Fahrgast innerhalb der Aufzugskabine (1, 2) befindet, die Veränderungseinrichtung (93, 93A, 93B, 93C, 93D) für den Dämpfungs-Einstellalgorithmus einen Dämpfungs-Einstellalgorithmus verändert.