DE112012005188B4

DE112012005188B4 - Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für elektromagnetische Bremse und zugehöriges Verfahren

Info

Publication number: DE112012005188B4
Application number: DE112012005188.2T
Authority: DE
Inventors: Norikazu Itou; Masaya Sakai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2032-10-10
Also published as: JP5653537B2; WO2013088823A1; CN103459880B; JPWO2013088823A1; CN103459880A; DE112012005188T5

Abstract

Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse, die dazu ausgelegt ist, mittels einer Feder (2) eine Bremsbacke (3), die bezogen auf eine auf einer Antriebswelle (A) vorgesehenen Bremstrommel (1) verschoben wird, so dass eine Bremskraft erzeugt wird, gegen die Bremstrommel (1) zu drücken, und die dazu ausgelegt ist, mittels einer Steuerungseinheit (5) eine Steuerspannung, die einer Bremsspule (4a) eines Elektromagneten (4) zugeführt werden soll, zu steuern, um die Bremsbacke (3) gegen eine Druckkraft der Feder (2) anzuziehen, wobei die Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands Folgendes aufweist: – einen Stromdetektor (7) zum Detektieren eines Stroms, der durch die Bremsspule (4a) fließt; und – ein Zustands-Diagnoseinstrument (6) zum Prüfen des Zustands der elektromagnetischen Bremse auf der Basis von einer Veränderung des Stroms in der Bremsspule (4a) während des Abfallens der Bremse und auf der Basis von einer Veränderung des Stroms in der Bremsspule (4a) während des Anziehens der Bremse, wobei das Zustands-Diagnoseinstrument (6) zu Folgendem ausgelegt ist: – Erfassen eines Stroms beim Beginn des Abfallens der Bremse, während die Bremse abfällt, und eines Stroms beim Beginn des Anziehens der Bremse, während die Bremse angezogen wird; und – Ermitteln einer Relation zwischen einer Lücke zwischen Bremsbacke (3) und Bremsspule (4a) und der Druckkraft auf Grundlage des detektierten Stroms beim Beginn des Abfallens, Ermitteln einer Relation zwischen der Lücke zwischen Bremsbacke (3) und Bremsspule (4a) und einer Anziehungskraft des Elektromagneten auf der Grundlage des detektierten Stroms beim Beginn des Anziehens, und Detektieren des Bremshubs und der Druckkraft auf der Basis von Werten, die gleichzeitig die ermittelte Relation zwischen der Lücke und der Druckkraft und auch die ermittelte Relation zwischen der Lücke und der Anziehungskraft erfüllen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse zum Prüfen des Bremsenzustands der elektromagnetischen Bremse zum Erhalten einer Bremskraft durch Drücken eines beweglichen Teils gegen eine Bremstrommel, und sie betrifft ferner ein Diagnoseverfahren des Bremsenzustandes für eine elektromagnetische Bremse.
Stand der Technik
Bei einer elektromagnetischen Bremse, die Folgendes aufweist: einen Kern zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft; ein bewegliches Teil, das angezogen wird, indem der Kern mit einem Strom beaufschlagt wird; einen Belag zum Lösen einer Scheibe, indem das bewegliche Teil angezogen wird, so dass eine Rotation der Antriebswelle ermöglicht wird; und eine Bremsfeder zum Bereitstellen einer Druckkraft zum Bewegen des beweglichen Teils in Richtung der Scheibe, gilt bisher, dass im Stand der Technik eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Bremsanomalie Folgendes aufweist: eine erste Anomalie-Diagnoseeinheit zum Berechnen eines Hubes aus einer Anziehdauer, so dass eine Anomalie festgestellt wird; eine zweite Anomalie-Diagnoseeinheit zum Berechnen eines Hubes aus einer Stromlücke, wenn das Anziehen des beweglichen Teils beginnt, so dass eine Anomalie festgestellt wird; und eine dritte Anomalie-Diagnoseeinheit zum Berechnen eines Betätigungshubes durch Berücksichtigung der Tatsache, dass die elektromagnetische Kraft und die Kraft der Bremsfeder gleich groß zueinander sind, wenn das Anziehen des beweglichen Teils beginnt, so dass eine Anomalie festgestellt wird (siehe z. B. Patentliteratur 1).
Weitere Verfahren und Vorrichtungen zum Überwachen einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse sind aus der Patentliteratur 2 und 3 bekannt.
Liste der Anführungen
Patentliteratur

Patentliteratur 1 JP 11-600 99 A
Patentliteratur 2 WO 2010/061 050 A1
Patentliteratur 3 DE 103 14 390 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der Patentliteratur 1 wird der Hub ermittelt, indem die Tatsache berücksichtigt wird, dass die elektromagnetische Anziehungskraft, die durch die Bremsspule und fließt, und die Federkraft der Bremsfeder gleich groß zueinander sind, wenn das Anziehen des beweglichen Teils beginnt. In der Patentliteratur 1 findet jedoch die Tatsache keine Berücksichtigung, wonach sich die Druckkraft der Bremsfeder infolge von Abnutzung der Feder und dergleichen verändert. Ferner können sich die Anziehdauer und der Grad der Stromlücke in Abhängigkeit der Druckkraft verändern, und falls sich die Druckkraft ändert, kann der Hub nicht berechnet werden. Daher kann die Patentliteratur 1 der Veränderung der Druckkraft der Feder infolge einer Veränderung über einen längeren Zeitraum und dergleichen nicht begegnen.
Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse anzugeben, die es vermag, den Zustand der Bremse genau zu detektieren. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Diagnoseverfahren des Bremsenzustandes für eine elektromagnetische Bremse anzugeben.
Lösung des Problems
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse angegeben, die dazu ausgelegt ist, mittels einer Feder eine Bremsbacke, die bezogen auf eine auf einer Antriebswelle vorgesehenen Bremstrommel verschoben wird, so dass eine Bremskraft erzeugt wird, gegen die Bremstrommel zu drücken, und die dazu ausgelegt ist, mittels einer Steuerungseinheit eine Steuerspannung, die einer Bremsspule eines Elektromagneten zugeführt werden soll, zu steuern, um die Bremsbacke gegen eine Druckkraft der Feder anzuziehen, wobei die Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands Folgendes aufweist: einen Stromdetektor zum Detektieren eines Stroms, der durch die Bremsspule fließt; und ein Zustands-Diagnoseinstrument zum Prüfen des Zustands der elektromagnetischen Bremse auf der Basis von einer Veränderung des Stroms in der Bremsspule während des Abfallens der Bremse und auf der Basis von einer Veränderung des Stroms in der Bremsspule während des Anziehens der Bremse, wobei das Zustands-Diagnoseinstrument zu Folgendem ausgelegt ist: Erfassen eines Stroms beim Beginn des Abfallens der Bremse, während die Bremse abfällt, und eines Stroms beim Beginn des Anziehens der Bremse, während die Bremse angezogen wird; und Ermitteln einer Relation zwischen einer Lücke zwischen Bremsbacke und Bremsspule und der Druckkraft auf Grundlage des detektierten Stroms beim Beginn des Abfallens, Ermitteln einer Relation zwischen der Lücke zwischen Bremsbacke und Bremsspule und einer Anziehungskraft des Elektromagneten auf der Grundlage des detektierten Stroms beim Beginn des Anziehens, und Detektieren des Bremshubs und der Druckkraft auf der Basis von Werten, die gleichzeitig die ermittelte Relation zwischen der Lücke und der Druckkraft und auch die ermittelte Relation zwischen der Lücke und der Anziehungskraft erfüllen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Diagnoseverfahren des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse angegeben, die dazu ausgelegt ist, mittels einer Feder eine Bremsbacke, die bezogen auf eine auf einer Antriebswelle vorgesehenen Bremstrommel verschoben wird, so dass eine Bremskraft erzeugt wird, gegen die Bremstrommel zu drücken, und die dazu ausgelegt ist, mittels einer Steuerungseinheit eine Steuerspannung, die einer Bremsspule eines Elektromagneten zugeführt werden soll, zu steuern, um die Bremsbacke gegen eine Druckkraft der Feder anzuziehen, wobei das Diagnoseverfahren des Bremsenzustands Folgendes aufweist: Erfassen eines Stroms beim Beginn des Abfallens der Bremse, während die Bremse abfällt, und eines Stroms beim Beginn des Anziehens der Bremse, während die Bremse angezogen wird; und Ermitteln einer Relation zwischen einer Lücke zwischen Bremsbacke und Bremsspule und der Druckkraft auf der Grundlage des detektierten Stroms beim Beginn des Abfallens, Ermitteln einer Relation zwischen der Lücke zwischen Bremsbacke und Bremsspule und einer Anziehungskraft des Elektromagneten auf Grundlage des detektierten Stroms beim Beginn des Anziehens, und Detektieren des Bremshubs und der Druckkraft auf der Basis von Werten, die gleichzeitig die ermittelte Relation zwischen der Lücke und der Druckkraft und auch die ermittelte Relation zwischen der Lücke und der Anziehungskraft erfüllen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Diagnosevorrichtung sind in den abhängigen Ansprüche 1 bis 6 gegeben.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Bremszustand genauer erfasst werden, und zwar auf der Basis der Veränderung des Stroms in der Bremsspule während des Abfallens der Bremse und auf der Basis der Veränderung des Stroms in der Bremsspule während des Anziehens der Bremse.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Aufbaudiagramm, das ein vollständiges Bremssystem mit einer Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß einer ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm, das die Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Bremsspule zeigt;
3 ein Zeitablaufdiagramm, das Abläufe einer Steuerungseinheit und der Zustands-Diagnoseeinrichtung der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein Zeitablaufdiagramm, das Abläufe einer Steuerungseinheit und der Zustands-Diagnoseeinrichtung der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 einen erläuternden Graphen, der eine Relation zwischen einem Strom beim Beginn des Abfallens und einer Druckkraft in einem angezogenen Zustand der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 einen erläuternden Graphen, der eine Relation zwischen einer Lücke und der Druckkraft der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 einen erläuternden Graphen, der eine Relation zwischen der Druckkraft und einer Anziehungskraft der Bremsspule der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ein Blockdiagramm, das eine Zustands-Diagnoseeinrichtung der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Bremsspule zeigt;
9 ein Blockdiagramm, das eine Zustands-Diagnoseeinrichtung der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Bremsspule zeigt;
10 einen erläuternden Graphen, der eine Relation zwischen einem Hub und der Anziehungskraft durch den Strom beim Beginn des Abfallens der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 einen erläuternden Graphen, der eine Relation zwischen der auf eine Bremstrommel ausgeübten Druckkraft und der Anziehungskraft durch den Strom beim Beginn des Abfallens der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ein Aufbaudiagramm, das ein vollständiges Bremssystem mit einer Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
13 ein Blockdiagramm, das eine Zustands-Diagnoseeinrichtung der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Bremsspule zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Es folgt nun eine Beschreibung der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse und eines Diagnoseverfahrens des Bremsenzustandes für eine elektromagnetische Bremse gemäß den jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es ist zu beachten, dass in den jeweiligen Ausführungsformen die gleichen oder einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und die zugehörige Beschreibung nicht wiederholt wird.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Aufbaudiagramm, das ein Bremsen-Gesamtsystem mit einer Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß einer ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 ist eine Bremstrommel 1 auf einer Antriebswelle A vorgesehen. Eine Bremskraft wird durch eine Reibungskraft erhalten, die erzeugt wird, wenn eine Bremsbacke 3 durch eine Presskraft einer Feder 2 gegen die Bremstrommel 1 gedrückt wird.
Eine Steuerungseinheit 5 legt während des Anziehens der Bremse eine Steuerspannung an eine Bremsspule 4a eines Gleichstrom-Elektromagneten 4 an, der die Bremsspule 4a und einen Kern 4b aufweist, um zu veranlassen, dass ein Strom fließt. Hierdurch wird der Bremsspule 4a Energie zugeführt. Die Bremsbacke 3 wird in Richtung der Seite der Bremsspule 4a gezogen, und zwar unter Überwindung der Druckkraft (Druckkraft der Bremsbacke 3 in Richtung der Seite der Bremstrommel 1) durch die Feder 2. (Der Gleichstrom-Elektromagnet 4 kann nachfolgend zum Zwecke der Beschreibung als Bremsspule 4a bezeichnet werden.)
Wenn hingegen die Steuerungseinheit 5 die Bremsspule 4a während des Abfallens der Bremse energielos macht, nimmt der Stromwert der Bremsspule 4a ab, und zwar gemäß einer Zeitkonstante, die durch einen Widerstandswert und einen Induktivitätswert der Bremsspule 4a bestimmt wird. Falls die Abnahme des Stromwerts bewirkt, dass die Anziehungskraft auf einen Wert niedriger als eine Vorspannkraft (Druckkraft) der Feder 2 abfällt, dann werden die Bremsspule 4a und die Bremsbacke 3 voneinander getrennt, und die Bremsbacke 3 fällt durch die Druckkraft der Feder 2 in Richtung der Bremstrommel 1 ab.
Die Bremstrommel 1, die Feder 2, die Bremsbacke 3 und die Bremsspule 4a (Gleichstrom-Elektromagnet 4) bilden die Bremse. Ferner ist eine Zustands-Diagnoseeinrichtung 6 mit der Bremse (Bremsspule 4a) verbunden.
2 ist ein Blockdiagramm, das die Zustands-Diagnoseeinrichtung der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Bremsspule zeigt. In 2 weist die Zustands-Diagnoseeinrichtung 6 einen Stromdetektor 7, eine Detektionseinheit 8 für den Strom beim Abfallen, eine Detektionseinheit 9 für den Strom beim Anziehen und eine Zustands-Schätzeinheit 10 auf, die ein beispielsweise als Computer ausgebildetes Zustands-Diagnoseinstrument ausbildet. Der Stromdetektor 7 detektiert einen Spulenstrom i, der durch die Bremsspule 4a fließt.
3 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Abläufe der Steuerungseinheit 5 und der Zustands-Diagnoseeinrichtung 6 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Es veranschaulicht eine Veränderung des Stroms i in der Bremsspule, wenn die Bremse abfällt. Unter Bezugnahme auf 3 wird nun der Betrieb der Detektionseinheit 8 für den Strom beim Abfallen während des Abfallens der Bremse (T1 bis T3) beschrieben.
In 3 bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, und die vertikale Achse bezeichnet den Strom i, der durch die Bremsspule 4a fließt und vom Stromdetektor 7 erhalten wird. Die Detektionseinheit 8 für den Strom beim Abfallen detektiert einen Strom id beim Beginn des Abfallens, der einen Stromwert darstellt, der erzeugt wird, wenn die Bremse abzufallen beginnt, und zwar auf der Basis einer Wellenform des Spulenstroms i (bzw. dessen Veränderung) während des in 3 dargestellten Abfallens der Bremse, das durch die Spannungssteuerung durch die Steuerungseinheit 5 verursacht wird.
Während des Abfallens der Bremse verringert zunächst – zum Zeitpunkt T1 – die Steuerungseinheit 5 die an die Bremsspule 4a angelegte Spannung. Im Ergebnis beginnt der Spulenstrom i, der durch die Bremsspule 4a fließt, abzunehmen. Wenn der Spulenstrom i abnimmt, beginnt folglich die Anziehungskraft, zuzunehmen. Wenn dann zum Zeitpunkt T2 die Anziehungskraft kleiner als die Druckkraft wird, beginnt die Bremsbacke 3, zur Seite der Bremstrommel 1 hin abzufallen. (Das heißt, sie beginnt, sich zu bewegen.)
Wenn die Bremsbacke 3 beginnt, abzufallen, wird eine gegenelektromagnetische Kraft erzeugt, und der Spulenstrom i nimmt zu. Aufgrund dieser Tatsache wird der Beginn des Abfallens der Bremsbacke 3 erkannt, und zwar auf der Basis der Veränderung des Spulenstroms i. Wenn die Bremsbacke 3 dann mit der Bremstrommel 1 zusammenstößt und den Abfallvorgang zum Zeitpunkt T3 abschließt, hält die Bremsbacke 3 an.
Folglich verschwindet die gegenelektromagnetische Kraft. Im Ergebnis wird das Zunehmen des Spulenstroms i beendet, und der Spulenstrom beginnt nun wieder abzufallen, nachdem der Abfallvorgang beendet ist. Wenn die Detektionseinheit 8 für den Strom beim Abfallen auf der Basis der Veränderung des Spulenstroms i zum Zeitpunkt T2 den Zustand detektiert, in welchem die Bremsbacke 3 anfängt sich zu bewegen, dann detektiert die Detektionseinheit 8 für den Strom beim Abfallen den Strom beim Beginn des Abfallens id, welcher den Stromwert darstellt, der erzeugt wird, wenn das Abfallen beginnt.
4 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Abläufe der Steuerungseinheit 5 und der Zustands-Diagnoseeinrichtung 6 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Es veranschaulicht eine Veränderung des Stroms i in der Bremsspule, während des Anziehens der Bremse. Unter Bezugnahme auf 4 wird nun der Betrieb der Detektionseinheit 9 für den Strom beim Anziehen während des während des Anziehens der Bremse (T4 bis T6) beschrieben.
In 4 bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, und die vertikale Achse bezeichnet den Strom i, der durch die Bremsspule 4a fließt und vom Stromdetektor 7 erhalten wird. Die Detektionseinheit 9 für den Strom beim Anziehen detektiert einen Strom iu beim Beginn des Anziehens, der ein Stromwert ist, der erzeugt wird, wenn das Anziehen der Bremse beginnt, und zwar auf der Basis einer Wellenform des Spulenstroms i (bzw. dessen Veränderung) während des in 4 dargestellten Anziehens der Bremse, das durch die Spannungssteuerung durch die Steuerungseinheit 5 verursacht wird.
Während des Anziehens der Bremse legt die Steuerungseinheit 5 zunächst – also zum Zeitpunkt T4 – eine Spannung an die Bremsspule 4a an. Dementsprechend beginnt ein Strom, durch die Bremsspule 4a zu fließen. Wenn der Spulenstrom i zunimmt, beginnt die Anziehungskraft demzufolge, zuzunehmen. Wenn dann zum Zeitpunkt T5 die Anziehungskraft größer als die Druckkraft wird, beginnt die Bremsbacke 3, in Richtung der Bremsspule 4a angezogen werden. (Das heißt, sie beginnt, sich zu bewegen.)
Wenn die Bremsbacke 3 beginnt, angezogen zu werden, wird eine gegenelektromagnetische Kraft erzeugt, und der Spulenstrom i nimmt ab. Beruhend auf dieser Tatsache wird der Beginn des Anziehens der Bremsbacke 3 erkannt, und zwar auf der Basis der Veränderung des Spulenstroms i. Wenn die Bremsbacke 3 dann mit der Bremsspule 4 zusammenstößt und den Anziehvorgang zum Zeitpunkt T6 abschließt, hält die Bremsbacke 3 an.
Folglich verschwindet die gegenelektromagnetische Kraft. Im Ergebnis wird das Abnehmen des Spulenstroms i beendet, nachdem der Anziehvorgang beendet ist, und der Spulenstrom beginnt nun wieder gemäß der angelegten Spannung, zuzunehmen.
Wenn die Detektionseinheit 9 für den Strom beim Anziehen auf der Basis der Veränderung des Spulenstroms i zum Zeitpunkt T5 den Zustand detektiert, bei welchem die Bremsbacke 3 anfängt, sich zu bewegen, dann detektiert die Detektionseinheit 9 für den Strom beim Anziehen den Strom iu beim Beginn des Anziehens, welcher den Stromwert darstellt, der erzeugt wird, wenn das Anziehen beginnt.
Die Zustands-Schätzeinheit 10 schätzt den Hub Xs der Bremse und eine Druckkraft Fs, die auf die Bremstrommel 1 einwirkt, und zwar auf der Basis von dem durch die Detektionseinheit 8 für den Strom beim Abfallen detektierten Strom id beim Beginn des Abfallens und dem durch die Detektionseinheit 9 für den Strom beim Anziehen detektierten Strom iu beim Beginn des Anziehens.
Der Strom id beim Beginn des Abfallens ist der Stromwert, der erzeugt wird, wenn die Bremsbacke 3 anfängt, sich zum Zeitpunkt T2 zu bewegen. Er ist ein Wert des Spulenstroms i, der erzeugt wird, wenn die Anziehungskraft des Elektromagneten 4 und eine Druckkraft Fh im Anziehungszustand einander ausgleichen. Wenn sich die Druckkraft verändert, dann verändert sich auch der Strom id beim Beginn des Abfallens.
5 zeigt die Relation zwischen dem Strom id beim Beginn des Abfallens und der Druckkraft Fh im Anziehungszustand. Wenn sich – wie in 5 dargestellt – die Druckkraft Fh während des Anziehens von Fha auf Fhb vermindert, so verändert sich auch der Strom id beim Beginn des Abfallens von ida auf idb.
Wenn die Zustands-Schätzeinheit 10 die Relation zwischen der Druckkraft Fh im Anziehungszustand und den Strom id beim Beginn des Abfallens im Voraus -beispielsweise in einem (nicht dargestellten) Speicher (z. B. einem geteilten Speicher in dem Zustands-Diagnoseinstrument) – auf diese Weise speichert, kann die Druckkraft Fh im Anziehungszustand auf der Basis von dem Strom id beim Beginn des Abfallens detektiert werden.
Ferner korrigiert die Zustands-Schätzeinheit 10 die Relation zwischen einer Lücke x und einer Druckkraft F(x), indem sie die detektierte Druckkraft Fh im Anziehungszustand verwendet. Die mittels der Feder 2 auf die Bremsbacke 3 einwirkende Druckkraft F(x) wird durch Gleichung (1) ausgedrückt, und zwar, indem die Lücke x zwischen der Bremsbacke 3 und der Bremsspule 4a und die Druckkraft Fh im Anziehungszustand verwendet werden. F(x) = –kx + Fh (1).
In Gleichung (1) ist k eine Federkonstante der Feder 2 und ein bekannter Wert. 6 zeigt die Relation zwischen der Lücke x und der Druckkraft F(x). Wenn sich – wie in 6 dargestellt – die detektierte Druckkraft Fh im Anziehungszustand von Fha auf Fhb vermindert, so verändert sich auch die Druckkraft F(x) von Fa(x) zu Fb(x). Indem die Druckkraft Fh im Anziehungszustand auf der Basis von dem Strom id beim Beginn des Abfallens detektiert wird, kann im Ergebnis die Relation zwischen der Lücke x und der Druckkraft F(x) korrigiert werden.
Die Zustands-Schätzeinheit 10 detektiert dann den Hub Xs der Bremse, und zwar auf der Basis von dem korrigierten Verhältnis zwischen der Lücke x und der Druckkraft F(x) und dem Strom iu beim Beginn des Anziehens, wie es in 4 dargestellt ist. Sie detektiert außerdem die Druckkraft Fs, die auf die Bremstrommel 1 einwirkt, und zwar auf der Basis von dem korrigierten Verhältnis zwischen der Lücke x und der Druckkraft F(x) und dem erkannten Hub Xs.
Der Strom iu beim Beginn des Anziehens ist der Stromwert, der erzeugt wird, wenn die Bremsbacke 3 anfängt, sich zum Zeitpunkt T5 zu bewegen. Er ist ein Wert des Spulenstroms i, der erzeugt wird, wenn die Anziehungskraft des Elektromagneten 4 und die auf die Bremstrommel 1 einwirkende Druckkraft Fs einander ausgleichen. Der Strom iu beim Beginn des Anziehens verändert sich gemäß der Druckkraft F(x) und dem Hub Xs.
Eine Anziehungskraft Fm(x, i), die auf die Bremsbacke 3 durch die Bremsspule 4a einwirkt, wird durch Gleichung (2) ausgedrückt, und zwar unter Verwendung der Lücke x zwischen der Bremsbacke 3 und der Bremsspule 4a und des Spulenstroms i. F(x, i) = p{i/(x + Xm)}2 (2).
In Gleichung (2) ist p ein Koeffizient der Anziehkraft des Elektromagneten 4 und ein bekannter Wert, und Xm ist ein bekannter Wert, der durch einen magnetischen Leckfluss der Spule und dergleichen erhalten wird. Folglich wird die Anziehungskraft Fms(x) beim Strom iu beim Beginn des Anziehens durch Gleichung (3) ausgedrückt. Fms(x) = F(x, iu) = p{iu/(x + Xm)}² (3).
7 zeigt die Relation zwischen der Druckkraft F(x) und der Anziehungskraft Fms(x) der Bremsspule. Wie in 7 gezeigt ist, entspricht eine Lücke x, bei welcher die Anziehungskraft Fmx(x) beim Strom iu beim Beginn des Anziehens und die Druckkraft F(x) einander ausgleichen, dem Hub Xs. Die Zustands-Schätzeinheit 10 berechnet aus Gleichung (4) den Hub Xs. F(Xs) = Fms(Xs) (4).
Schließlich berechnet die Zustands-Schätzeinheit 10 aus Gleichung (5) die Druckkraft Fs, die auf die Bremstrommel 1 einwirkt, und zwar unter Verwendung des korrigierten Verhältnisses zwischen der Lücke x und der Druckkraft F(x) und des detektierten Hubs Xs. Fs = F(Xs) (5).
Es ist zu beachten, dass das Zustands-Diagnoseinstrument, das die Zustands-Schätzeinheit 10 aufweist, folgendes im Voraus in einem (nicht dargestellten) Speicher speichert: Daten, die für die Zustands-Diagnose benötigt werden, wie beispielsweise die bekannte Federkonstante k, den Koeffizienten p der Anziehkraft und den Wert Xm, der durch den magnetischen Leckfluss der Spule und dergleichen erhalten wird. (Das gleiche gilt nachfolgend.)
Im Ergebnis kann die Zustands-Diagnoseeinrichtung die auf die Bremstrommel 1 einwirkende Druckkraft Fs als Antwort auf eine Veränderung der Druckkraft detektieren, die durch eine Veränderung der Feder über einen längeren Zeitraum und dergleichen verursacht wird. Folglich kann sie den Hub Xs genau detektieren. Darüber hinaus kann der Hub Xs leicht auf der Basis von der Wellenform des Spulenstroms i bzw. dessen Änderung detektiert werden, und zwar ohne Verwendung von Messeinrichtungen wie beispielsweise eines Wegsensors und eines Lücken-Messgeräts.
Zweite Ausführungsform
Bei der ersten Ausführungsform werden der Hub Xs der Bremse und die auf die Bremstrommel 1 einwirkende Druckkraft Fs detektiert; die Zustands-Diagnoseeinrichtung kann aber auch eine Anomalie der Bremse auf die folgende Weise detektieren.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Zustands-Diagnoseeinrichtung einer Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Bremsspule zeigt. In 8 weist in der Zustands-Diagnoseeinrichtung 6 das Zustands-Diagnoseinstrument ferner eine Zustands-Ermittlungseinheit 11 auf.
Die Zustands-Ermittlungseinheit 11 detektiert eine Anomalie der Bremse auf der Basis von dem Hub Xs der Bremse und der auf die Bremstrommel 1 einwirkenden Druckkraft Fs, die von der Zustands-Schätzeinheit 10 erhalten wird. Die Zustands-Ermittlungseinheit 11 ermittelt, ob oder ob nicht der Hub Xs der Bremse, der von der Zustands-Schätzeinheit 10 erhalten wird, Gleichung (6) erfüllt. Xsmin ≤ Xs ≤ Xsmax (6).
Xsmin und Xsmax sind vorgegeben (im Speicher gespeichert), und sie stellen einen Bereich (zulässigen Bereich) des Hubs Xs in einem Normalzustand dar. Es kann festgestellt werden, dass dann, wenn der Hub Xs klein ist (Xsmin > Xs), die Bremsbacke 3 festhängt. Umgekehrt kann festgestellt werden, dass dann, wenn der Hub Xs groß ist (Xs > Xsmax), die Bremsbacke 3 abgenutzt ist. Wenn Gleichung (6) nicht erfüllt ist, stellt die Zustands-Ermittlungseinheit 11 folglich fest, dass der Hub Xs abnorm ist.
Ferner ermittelt die Zustands-Ermittlungseinheit 11, ob oder ob nicht die auf die Bremstrommel 1 einwirkende Druckkraft Fs, die von der Zustands-Schätzeinheit 10 erhalten wird, Gleichung (7) erfüllt. Fsmin ≤ Fs ≤ Fsmax (7).
Fsmin und Fsmax sind vorgegeben (im Speicher gespeichert), und sie stellen einen Bereich (zulässigen Bereich) der Druckkraft Fs in einem Normalzustand dar. Falls die auf die Bremstrommel 1 einwirkende Druckkraft Fs klein ist (Fsmin > Fs), wird infolge einer Abnutzung der Feder 2 oder dergleichen keine ausreichende Bremskraft erhalten. Falls die Druckkraft Fs groß ist (Fs > Fsmax), wird die Verzögerung groß. Wenn Gleichung (7) nicht erfüllt ist, stellt die Zustands-Ermittlungseinheit 11 folglich fest, dass die Druckkraft Fs abnorm ist.
Im Ergebnis kann eine Anomalie der Druckkraft Fs und des Hubs Xs detektiert werden, und zwar auf der Basis von der Wellenform des Spulenstroms i bzw. dessen Veränderung. Es wird eine Anomalie-Detektion unter Einbeziehung sogar der Druckkraft Fs zur Verfügung gestellt, und folglich kann die Bremse noch genauer geprüft werden.
Dritte Ausführungsform
Bei der zweiten Ausführungsform detektiert die Zustands-Ermittlungseinheit 11 die Anomalie der Bremse auf der Basis von den Werten des Hubs Xs der Bremse und der auf die Bremstrommel 1 einwirkenden Druckkraft Fs, die durch die Zustands-Schätzeinheit 10 geschätzt wird. Die Anomalie der Bremse kann auch auf der Basis von dem Wert des Spulenstroms i detektiert werden, wie es unten näher beschrieben ist.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine Zustands-Diagnoseeinrichtung einer Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Bremsspule zeigt. In 9 weist in der Zustands-Diagnoseeinrichtung 6 das Zustands-Diagnoseinstrument eine Zustands-Ermittlungseinheit 11A auf anstelle der Zustands-Schätzeinheit 10 und der Zustands-Ermittlungseinheit 11.
Die Zustands-Ermittlungseinheit 11A detektiert die Anomalie der Bremse basierend auf dem durch die Detektionseinheit 8 für den Strom beim Abfallen detektierten Strom id beim Beginn des Abfallens und basierend auf dem durch die Detektionseinheit 9 für den Strom beim Anziehen detektierten Strom iu beim Anziehen. 10 zeigt die Relation zwischen dem Hub Xs und der Anziehungskraft Fms(x) beim Strom id beim Beginn des Abfallens.
Wie in 10 gezeigt, verändert sich eine Druckkraft F(x, id) gemäß dem Strom id beim Beginn des Abfallens. Falls eine Form der Druckkraft F(x, id) durch den Strom id beim Beginn des Abfallens festgestellt wird, wird der Bereich des Stroms iu, der Gleichung (6) erfüllt, beim Beginn des Anziehens zum Ermitteln der Anomalie des Hubs Xs der Bremse durch Gleichung (8) ausgedrückt. ixmin(id) ≤ iu ≤ ixmax(id) (8).
Der Bereich des Stroms iu beim Beginn des Anziehens, wenn der Hub Xs der Bremse normal ist, verändert sich gemäß dem Strom id beim Beginn des Abfallens. Die Zustands-Ermittlungseinheit 11A kann die Anomalie des Hubs Xs der Bremse auf der Basis von dem Strom id beim Beginn des Abfallens und auf der Basis von dem Strom iu beim Beginn des Anziehens ermitteln, und zwar indem sie sich die Relation zwischen dem Strom id beim Beginn des Abfallens und jedem von ixmin(id) und ixmax(id) im Voraus durch Versuche oder Analyse verschafft und hält (in dem Speicher speichert).
Beispielsweise wird die Relation der Veränderung des zulässigen Bereichs des Stroms beim Beginn des Anziehens während des Anziehens der Bremse in Bezug auf die Veränderung des Stroms id beim Abfallen (auf der Basis von 10) im Voraus im Speicher gespeichert. Dann wird der zulässige Bereich des Stroms beim Beginn des Anziehens in einem Normalzustand (für den Fall, dass id als Referenz dient) korrigiert, und zwar auf der Basis von dem detektierten Strom id beim Beginn des Abfallens.
Eine Anomalie-Diagnose für die Bremse wird ausgeführt, indem der korrigierte zulässige Bereich des Stroms beim Beginn des Anziehens und der detektierte Strom beim Beginn des Anziehens miteinander verglichen werden.
Ferner zeigt 11 die Relation zwischen der auf die Bremstrommel einwirkenden Druckkraft Fs und der Anziehungskraft Fms(x) beim Strom id beim Beginn des Abfallens. Wie in 11 gezeigt ist, wird dann, wenn eine Form der Druckkraft F(x, id) durch den Strom id beim Beginn des Abfallens festgestellt wird, ein Bereich des Stroms iu beim Beginn des Anziehens, der Gleichung (7) erfüllt, zum Ermitteln der Anomalie der auf die Bremstrommel 1 einwirkenden Druckkraft Fs durch Gleichung (9) ausgedrückt. min(id) ≤ iu ≤ ifmax(id) (9).
Der Bereich des Stroms iu beim Beginn des Anziehens, wenn die auf die Bremstrommel 1 einwirkende Druckkraft Fs normal ist, verändert sich gemäß dem Strom id beim Beginn des Abfallens. Die Zustands-Ermittlungseinheit 11A kann die Anomalie der auf die Bremstrommel 1 einwirkenden Druckkraft Fs auf der Basis von dem Strom id beim Beginn des Abfallens und auf der Basis von dem Strom iu beim Beginn des Anziehens ermitteln, und zwar indem sie sich die Relation zwischen dem Strom id beim Beginn des Abfallens und jedem von ifmin(id) und if max(id) im Voraus durch Versuche oder Analyse verschafft und hält (in dem Speicher speichert).
Beispielsweise wird die Relation der Veränderung des zulässigen Bereichs des Stroms beim Beginn des Anziehens während des Anziehens der Bremse in Bezug auf die Veränderung des Stroms id beim Abfallen (auf der Basis von 11) im Voraus im Speicher gespeichert. Dann wird der zulässige Bereich des Stroms beim Beginn des Anziehens in einem Normalzustand (für den Fall, dass id als Referenz dient) korrigiert, und zwar auf der Basis von dem detektierten Strom id beim Beginn des Abfallens.
Eine Anomalie-Diagnose für die Bremse wird ausgeführt, indem der korrigierte zulässige Bereich des Stroms beim Beginn des Anziehens und der detektierte Strom beim Beginn des Anziehens miteinander verglichen werden.
Im Ergebnis kann eine Anomalie der Druckkraft Fs und des Hubs Xs direkt detektiert werden, und zwar auf der Basis von der Wellenform des Spulenstroms i bzw. dessen Veränderung. Folglich kann die Bremse auf einfache Weise geprüft werden.
Es ist zu beachten, dass bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Anomalie der Druckkraft Fs und des Hubs Xs auf der Basis von dem Strom id beim Beginn des Abfallens und dem Strom iu beim Beginn des Anziehens detektiert wird. Zudem stehen jedoch der Strom id beim Beginn des Abfallens und eine Abfall-Startzeit td = T2 – T1 zueinander in proportionaler Beziehung. Auch der Strom iu beim Beginn des Anziehens und eine Anzieh-Startzeit tu = T5 – T4 stehen zueinander in proportionaler Beziehung.
Folglich können die Anomalie der Druckkraft Fs und des Hubs Xs detektiert werden, indem die Detektionseinheit 8 für den Strom beim Abfallen und die Detektionseinheit 9 für den Strom beim Anziehen durch eine Detektionseinheit für die Abfall-Startzeit bzw. eine Detektionseinheit für die Anzieh-Startzeit ersetzt werden, und indem die Abfall-Startzeit td und die Anzieh-Startzeit tu anstelle des Stroms id beim Beginn des Abfallens bzw. des Stroms iu beim Beginn des Anziehens verwendet werden.
Dieser Aufbau kann auf ähnliche Weise auf die oben erwähnten Ausführungsformen und eine weitere, nachfolgend beschriebene Ausführungsform angewendet werden.
Vierte Ausführungsform
Bei der zweiten Ausführungsform detektiert die Zustands-Ermittlungseinheit 11 die Anomalie der Bremse auf der Basis von den Werten des Hubs Xs der Bremse und der auf die Bremstrommel 1 einwirkenden Druckkraft Fs, die durch die Zustands-Schätzeinheit 10 geschätzt wird. Der Zustand der Bremse kann aber auch wie untenstehend beschrieben detektiert werden.
12 ist ein Aufbaudiagramm, das ein vollständiges Bremssystem mit einer Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 12 besitzt das Bremssystem einen Drehmomentdetektor 12 zum Detektieren von Drehmoment-Informationen, die einem Bremsmoment T entsprechen, das durch eine Reibungskraft erzeugt wird, wenn die Bremsbacke 3 gegen die Bremstrommel 1 gedrückt wird.
Der Drehmomentdetektor 12 kann einen Drehmomentsensor verwenden, um das Bremsmoment T zu ermitteln, das durch die Reibungskraft erzeugt wird, wenn die Bremsbacke 3 gegen die Bremstrommel 1 gedrückt wird. Alternativ kann er das Bremsmoment T auf der Basis von einem Bremsabstand schätzen, der erforderlich ist von einem Bremsbeginn, wenn die Reibungskraft von der Bremsbacke 3 auf die mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit angetriebenen Bremstrommel 1 angelegt wird, bis die Bremstrommel 1 anhält.
Außerdem kann das Bremsmoment T geschätzt werden auf der Grundlage einer benötigten Bremsdauer vom Beginn des Bremsens – wenn die Reibkraft von der Bremsbacke 3 an die Bremstrommel 1 angelegt wird, die mit einer festgelegten Geschwindigkeit angetrieben wird – bis die Bremstrommel 1 anhält.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine Zustands-Diagnoseeinrichtung der Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Bremsspule und dem Drehmomentdetektor zeigt. In 13 detektiert eine Zustands-Ermittlungseinheit 11B eine Anomalie der Bremsbacke 3 auf der Basis von dem Hub Xs der Bremse und der auf die Bremstrommel 1 einwirkenden Druckkraft Fs, die durch die Zustands-Schätzeinheit 10 geschätzt wird, und auf der Basis von dem Bremsmoment T, das von dem Drehmomentdetektor 12 erhalten wird.
Die Zustands-Ermittlungseinheit 11B detektiert einen Reibungskoeffizienten μ der Bremsbacke 3 auf der Basis von der auf die Bremstrommel 1 einwirkenden Druckkraft Fs, die von der Zustands-Schätzeinheit 10 erhalten wird, und auf der Basis von dem Bremsmoment T, das von dem Drehmomentdetektor 12 erhalten wird. Das Bremsmoment T wird durch Gleichung (10) unter Verwendung eines Radius r der Bremstrommel 1 ausgedrückt. T = r·μ·Fs (10).
Folglich berechnet die Zustands-Ermittlungseinheit 11B unter Verwendung von Gleichung (11) den Reibungskoeffizienten μ der Bremsbacke 3. μ = T/(r·Fs) (11).
Die Zustands-Ermittlungseinheit 11B ermittelt, ob oder ob nicht der berechnete Reibungskoeffizient μ der Bremsbacke 3 Gleichung (12) erfüllt. μmin ≤ μ (12).
μmin ist ein Bereich des vorgeschriebenen Reibungskoeffizienten μ im Normalzustand (μmin und r werden im Voraus im Speicher abgelegt). Falls Gleichung (12) nicht erfüllt ist (μmin > μ), ermittelt die Zustands-Ermittlungseinheit 11B, dass die Bremse abnorm ist.
Wenn eine Anomalie der Bremse auf der Basis von Gleichung (12) erkannt wird, ermittelt die Zustands-Ermittlungseinheit 11B, ob oder ob nicht der von der Zustands-Schätzeinheit 10 erhaltene Hub Xs die Gleichung (6) erfüllt. Wenn die Zustands-Ermittlungseinheit 11B aus dem auf Gleichung (6) beruhenden Ermittlungsergebnis ermittelt, dass der Hub Xs normal ist (Xsmin ≤ Xs ≤ Xsmax), dann erkennt die Zustands-Ermittlungseinheit 11B, dass Öl oder dergleichen an der Bremstrommel 1 anhaftet und der Reibungskoeffizient μ folglich herabgesetzt ist (μmin > μ).
Falls ferner die Zustands-Ermittlungseinheit 11B aus dem auf Gleichung (6) beruhenden Ermittlungsergebnis ermittelt, dass der Hub Xs vergrößert ist (Xs > Xsmax), dann erkennt die Zustands-Ermittlungseinheit 11B, dass der Reibungskoeffizient μ infolge von einer Abnutzung der Bremsbacke 3 herabgesetzt ist. Wenn schließlich die Zustands-Ermittlungseinheit 11B aus dem auf Gleichung (6) beruhenden Ermittlungsergebnis ermittelt, dass der Hub herabgesetzt ist (Xsmin > Xs), dann erkennt die Zustands-Ermittlungseinheit 11B, dass die Bremsbacke 3 klemmt.
Es ist zu beachten, dass eine obere Grenze des Bereichs des Reibungskoeffizienten μ als μmax gewählt werden kann.
Im Ergebnis kann der Grund der Anomalie der Bremse ermittelt werden, und der Zustand der Bremse kann mehr oder weniger genau ermittelt werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse und dergleichen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann auf verschiedenartige elektromagnetische Bremsen angewendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Bremstrommel
2: Feder
3: Bremsbacke
4: Gleichstrom-Elektromagnet
4a: Bremsspule
4b: Kern
5: Steuerungseinheit
6: Zustands-Diagnoseeinrichtung
7: Stromdetektor
8: Detektionseinheit für den Strom beim Abfallen
9: Detektionseinheit für den Strom beim Anziehen
11, 11A, 11B: Zustands-Ermittlungseinheit
12: Drehmomentdetektor

Claims

Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse, die dazu ausgelegt ist, mittels einer Feder (2) eine Bremsbacke (3), die bezogen auf eine auf einer Antriebswelle (A) vorgesehenen Bremstrommel (1) verschoben wird, so dass eine Bremskraft erzeugt wird, gegen die Bremstrommel (1) zu drücken, und die dazu ausgelegt ist, mittels einer Steuerungseinheit (5) eine Steuerspannung, die einer Bremsspule (4a) eines Elektromagneten (4) zugeführt werden soll, zu steuern, um die Bremsbacke (3) gegen eine Druckkraft der Feder (2) anzuziehen, wobei die Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands Folgendes aufweist: – einen Stromdetektor (7) zum Detektieren eines Stroms, der durch die Bremsspule (4a) fließt; und – ein Zustands-Diagnoseinstrument (6) zum Prüfen des Zustands der elektromagnetischen Bremse auf der Basis von einer Veränderung des Stroms in der Bremsspule (4a) während des Abfallens der Bremse und auf der Basis von einer Veränderung des Stroms in der Bremsspule (4a) während des Anziehens der Bremse, wobei das Zustands-Diagnoseinstrument (6) zu Folgendem ausgelegt ist: – Erfassen eines Stroms beim Beginn des Abfallens der Bremse, während die Bremse abfällt, und eines Stroms beim Beginn des Anziehens der Bremse, während die Bremse angezogen wird; und – Ermitteln einer Relation zwischen einer Lücke zwischen Bremsbacke (3) und Bremsspule (4a) und der Druckkraft auf Grundlage des detektierten Stroms beim Beginn des Abfallens, Ermitteln einer Relation zwischen der Lücke zwischen Bremsbacke (3) und Bremsspule (4a) und einer Anziehungskraft des Elektromagneten auf der Grundlage des detektierten Stroms beim Beginn des Anziehens, und Detektieren des Bremshubs und der Druckkraft auf der Basis von Werten, die gleichzeitig die ermittelte Relation zwischen der Lücke und der Druckkraft und auch die ermittelte Relation zwischen der Lücke und der Anziehungskraft erfüllen.
Diagnosevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Zustands-Diagnoseinstrument (6) eine Anomalie-Diagnose der elektromagnetischen Bremse auf der Basis von einem Vergleich von mindestens einem Wert aus detektierter Druckkraft und detektiertem Bremshub der elektromagnetischen Bremse mit dem jeweiligen festgelegten zulässigen Bereich durchführt.
Diagnosevorrichtung nach Anspruch 2, die ferner einen Drehmomentdetektor (12) zum Detektieren eines Bremsmoments aufweist, das von der Bremsbacke (3) an die Bremstrommel (1) angelegt werden soll, wobei das Zustands-Diagnoseinstrument (6) eine Anomalie-Diagnose der elektromagnetischen Bremse auf der Basis von der detektierten Druckkraft, dem detektierten Bremshub und dem detektierten Bremsmoment der elektromagnetischen Bremse durchführt.
Diagnosevorrichtung nach Anspruch 3, wobei dann, wenn das Zustands-Diagnoseinstrument (6) eine Anomalie der elektromagnetischen Bremse detektiert, das Zustands-Diagnoseinstrument den Grund für die Anomalie der elektromagnetischen Bremse ermittelt, indem sie die Druckkraft und den von der Zustands-Ermittlungseinheit detektierten Bremshub der elektromagnetischen Bremse und das von dem Drehmomentdetektor detektierte Bremsmoment verwendet.
Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse, die dazu ausgelegt ist, mittels einer Feder (2) eine Bremsbacke (3), die bezogen auf eine auf einer Antriebswelle (A) vorgesehenen Bremstrommel (1) verschoben wird, so dass eine Bremskraft erzeugt wird, gegen die Bremstrommel (1) zu drücken, und die dazu ausgelegt ist, mittels einer Steuerungseinheit (5) eine Steuerspannung, die einer Bremsspule (4a) eines Elektromagneten (4) zugeführt werden soll, zu steuern, um die Bremsbacke (3) gegen eine Druckkraft der Feder (2) anzuziehen, wobei die Diagnosevorrichtung des Bremsenzustands Folgendes aufweist: – einen Stromdetektor (7) zum Detektieren eines Stroms, der durch die Bremsspule (4a) fließt; und – ein Zustands-Diagnoseinstrument (6) zum Prüfen des Zustands der elektromagnetischen Bremse auf der Basis von einer Veränderung des Stroms in der Bremsspule (4a) während des Abfallens der Bremse und auf der Basis von einer Veränderung des Stroms in der Bremsspule (4a) während des Anziehens der Bremse, wobei das Zustands-Diagnoseinstrument (6) zu Folgendem ausgelegt ist: – Erfassen eines Stroms beim Beginn des Abfallens der Bremse, während die Bremse abfällt, und eines Stroms beim Beginn des Anziehens der Bremse, während die Bremse angezogen wird; und – Speichern im Voraus einer Relation einer Veränderung eines zulässigen Bereichs des Stroms beim Beginn des Anziehens, während die Bremse angezogen wird, in Bezug auf eine Veränderung des Stroms beim Beginn des Abfallens, während die Bremse abfällt, Korrigieren des zulässigen Bereichs des Stroms beim Beginn des Anziehens in einem Normalzustand auf der Basis von dem detektierten Strom beim Beginn des Abfallens, und Durchführen einer Anomalie-Diagnose für die elektromagnetische Bremse durch Vergleichen des korrigierten Bereichs des Stroms beim Beginn des Anziehens und des detektierten Stroms beim Beginn des Anziehens miteinander.
Diagnosevorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Zustands-Diagnoseinstrument (6) eine Abfall-Startzeit während des Abfallens der Bremse und eine Anzieh-Startzeit während des Anziehens der Bremse anstelle des Stroms beim Beginn des Abfallens während des Abfallens der Bremse und des Stroms beim Beginn des Anziehens während des Anziehens der Bremse verwendet.
Diagnoseverfahren des Bremsenzustands für eine elektromagnetische Bremse, die dazu ausgelegt ist, mittels einer Feder (2) eine Bremsbacke (3), die bezogen auf eine auf einer Antriebswelle (A) vorgesehenen Bremstrommel (1) verschoben wird, so dass eine Bremskraft erzeugt wird, gegen die Bremstrommel (1) zu drücken, und die dazu ausgelegt ist, mittels einer Steuerungseinheit (5) eine Steuerspannung, die einer Bremsspule (4a) eines Elektromagneten (4) zugeführt werden soll, zu steuern, um die Bremsbacke (3) gegen eine Druckkraft der Feder (2) anzuziehen, wobei das Diagnoseverfahren des Bremsenzustands Folgendes aufweist: – Erfassen eines Stroms beim Beginn des Abfallens der Bremse, während die Bremse abfällt, und eines Stroms beim Beginn des Anziehens der Bremse, während die Bremse angezogen wird; und – Ermitteln einer Relation zwischen einer Lücke zwischen Bremsbacke (3) und Bremsspule (4a) und der Druckkraft auf der Grundlage des detektierten Stroms beim Beginn des Abfallens, Ermitteln einer Relation zwischen der Lücke zwischen Bremsbacke (3) und Bremsspule (4a) und einer Anziehungskraft des Elektromagneten auf Grundlage des detektierten Stroms beim Beginn des Anziehens, und Detektieren des Bremshubs und der Druckkraft auf der Basis von Werten, die gleichzeitig die ermittelte Relation zwischen der Lücke und der Druckkraft und auch die ermittelte Relation zwischen der Lücke und der Anziehungskraft erfüllen.