JP6029777B2 - エレベータ制御装置、エレベータシステム、およびエレベータ制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータ用巻上機ブレーキの制動力を診断するエレベータ制御装置、エレベータシステム、およびエレベータ制御方法に関する。

一般的なエレベータでは、昇降路内に配置されたかごは、巻上機のシーブに巻き掛けられた主索により、他端側の釣合おもりとともにつるべ式に吊持されており、巻上機モータによって昇降駆動される。

ブレーキドラムは、巻上機モータとシーブとを結合する軸上に配置されている。そして、ばねの付勢力によって可動部をブレーキドラムに押付け、制動力を作用させ、電磁吸引力で可動部を吸引して制動を解除するブレーキコイルを有する制動装置が設けられている。また、巻上機には、ブレーキドラムの回転数を検出して出力するエンコーダが設けられている。

このようなエレベータにおいては、かごの停止時は、制動装置によりブレーキドラムを保持し、かごを停止位置に静止保持する。しかしながら、制動装置の制動能力が低下すると、停止時に正常にかごを静止保持することができなくなる可能性がある。そのため、制動装置の制動能力は、適正な値に設定されるとともに、定期的な保守点検を実施し、制動能力が異常になっていないかを確認する必要がある。

このような課題に対して、かご内の乗客の有無を確認し、かご内に乗客がいないときに制動能力確認モードに切替るとともに、以下のような動作を行うことで、制動能力の異常を判定するエレベータ装置が知られている（例えば特許文献１）。
（手順１）かご側と釣合おもり側との間に重量の不均衡がある状態で、制動装置によりかごを停止させる。
（手順２）ブレーキコイルへの吸引電流を制御して制動装置による制動を徐々に解除し、エンコーダを介してかごの移動開始を検知する。
（手順３）かごの移動開始時点における吸引電流の値から吸引力を算出し、吸引力と重量不均衡の大きさを用いて、制動装置の制動能力を測定する。

ＷＯ２０１１／１０１９７８号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１に示されたエレベータ装置においては、計測したかごの移動開始時の電流から吸引力を計算するときに、予め測定しておいた吸引電流と吸引力の関係を用いて、吸引力を求めている。

しかしながら、実際の吸引力は、ブレーキコイルの電流だけでなく、ブレーキコイルとブレーキシューの間のギャップによっても変動する。そのため、予め測定した吸引電流と吸引力の関係を用いている特許文献１の方法では、ブレーキのギャップが変化すると、吸引力を正確に求めることができない。このため、制動力を精度よく求めることができないという課題がある。

したがって、安全性を考えると、制動能力を判定する基準値に、制動力の検出誤差を考慮して、大きな裕度をもたせる必要がでてくる。この結果、本来なら十分サービスを継続可能な領域でも、サービスを停止させることになってしまう。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ブレーキのギャップが変動した場合にもブレーキの制動力を高精度に測定できるエレベータ制御装置、エレベータシステム、およびエレベータ制御方法を得ることを目的とする。

本発明に係るエレベータ制御装置は、エレベータの昇降路内に配置されたかごおよび釣合おもりと、かごおよび釣合おもりの昇降を駆動する巻上機と、付勢力によってブレーキドラムに可動部を押圧することで制動力を発生するばねおよび電流を流すことによってばねの付勢力に抗して可動部を吸引し制動を解除するブレーキコイルを有して巻上機のモータを制動するブレーキ装置と、モータの回転数を検出する回転検出器とを備えたエレベータ装置を制御するエレベータ制御装置であって、ブレーキ装置の制動能力を検出する状態監視部をさらに備え、状態監視部は、ブレーキコイルへの電流を制御することで、ブレーキ装置の制動力を制御するブレーキ制御部と、かご側と釣合おもり側との間の重量不均衡によってモータに作用するアンバランストルクをアンバランストルク情報として検出するアンバランストルク検出器と、かごがブレーキ装置による制動力で停止され、かご側と釣合おもり側との間に重量不均衡がある状態で、ブレーキ制御部にブレーキコイルへの電流を制御させてブレーキ装置による制動を開放させていき、制動の開放開始から回転検出器がモータの回転を検出し始める回転開始時までの第１の経過時間を計測し、開放開始からの経過時間と電磁吸引力との対応関係から第１の経過時間でのブレーキコイルの第１の電磁吸引力を算出し、アンバランストルク情報および第１の電磁吸引力から回転開始時のブレーキ装置の力の釣合関係によって、ブレーキ装置の制動能力を検出する検出部とを含むものである。

また、本発明に係るエレベータ制御装置は、エレベータの昇降路内に配置されたかごおよび釣合おもりと、かごおよび釣合おもりの昇降を駆動する巻上機と、付勢力によってブレーキドラムに可動部を押圧することで制動力を発生するばねおよび電流を流すことによってばねの付勢力に抗して可動部を吸引し制動を解除するブレーキコイルを有して巻上機のモータを制動するブレーキ装置と、モータの回転数を検出する回転検出器とを備えたエレベータ装置を制御するエレベータ制御装置であって、ブレーキ装置の制動能力を検出する状態監視部をさらに備え、状態監視部は、ブレーキコイルへの電流を制御することで、ブレーキ装置の制動力を制御するブレーキ制御部と、かご側と釣合おもり側との間の重量不均衡によってモータに作用するアンバランストルクをアンバランストルク情報として検出するアンバランストルク検出器と、ブレーキ装置における可動部とブレーキコイルとの間のギャップをギャップ情報として検出するギャップ検出器と、かごがブレーキ装置による制動力で停止され、かご側と釣合おもり側との間に重量不均衡がある状態で、ブレーキ制御部にブレーキコイルへの電流を制御させてブレーキ装置による制動を開放させていき、回転検出器がモータの回転を検出し始める回転開始時のブレーキコイルの第１の電流情報をブレーキ制御部より取得し、ブレーキコイルの電流情報およびギャップ情報と電磁吸引力との対応関係より第１の電流情報に対するブレーキコイルの第１の電磁吸引力を算出し、アンバランストルク情報および第１の電磁吸引力から回転開始時のブレーキ装置の力の釣合関係によって、ブレーキ装置の制動能力を検出する検出部とを含むものである。

本発明によれば、ブレーキ装置による制動を徐々に開放させていき、モータが回転を始めた際にブレーキコイルに流れる電流、あるいは開放開始からモータが回転を始めるまでの経過時間のいずれか一方と、アンバランストルクとの関係からブレーキ装置の制動能力を測定する構成を備えることで、ギャップ変動に応じた電磁吸引力を高精度に算出でき、ブレーキのギャップが変動した場合にもブレーキの制動力を高精度に測定できるエレベータ制御装置、エレベータシステム、およびエレベータ制御方法を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係るエレベータ制御装置を含むエレベータシステム全体を示す構成図である。 本発明の実施の形態１に係るエレベータ制御装置の一連動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係るエレベータ制御装置の一連動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係るエレベータ制御装置を含むエレベータシステム全体を示す構成図である。 本発明の実施の形態３に係るエレベータ制御装置の一連動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３におけるブレーキコイルに電圧を印加したときの電圧、電流、および電磁吸引力ＦＣのそれぞれの応答波形の関係を示す図である。 本発明の実施の形態４に係るエレベータ制御装置の一連動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態５に係るエレベータ制御装置の一連動作の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明のエレベータ制御装置、エレベータシステム、およびエレベータ制御方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るエレベータ制御装置を含むエレベータシステム全体を示す構成図である。図１において、エレベータのかご１は、昇降路内に配置されている。そして、かご１は、巻上機２に備えられたシーブ３に巻き掛けられたロープ４により、他端側の釣合おもり５とともにつるべ式に吊持されている。さらに、かご１は、巻上機２に備えられたモータによって昇降駆動され、ブレーキ装置６によって制動される。ここで、釣合おもり５の重量は、例えば、かご１内に定格負荷５０％が積載されたときのかご１側の重量と釣合うように設定されている。

ブレーキ装置６は、巻上機２のモータとシーブ３とを結合する軸上に設置されたブレーキドラムと、ブレーキドラムに対向するように配置されたブレーキと、が備えられている（図示省略）。ブレーキは、ばねの付勢力によってブレーキドラムに押付けられたときの摩擦力により制動力を発生させる可動部と、電流を流して付勢することで可動部をばねによる付勢力に逆らって吸引し制動を解除するブレーキコイルと、を備えている。また、巻上機２には、モータの回転数を検出する回転検出器７が設けられている。

状態監視部８は、ブレーキ制御部９と、モータ制御部１０と、ギャップ検出器１１と、アンバランストルク検出器１２と、検出部１３と、を備えて構成されている。ここで、ブレーキ制御部９は、ブレーキ装置６を制御する。モータ制御部１０は、巻上機２のモータを制御する。ギャップ検出器１１は、ブレーキ装置６の可動部とブレーキコイルとの間のギャップを検出する。

アンバランストルク検出器１２は、かご１と釣合おもり５の重量差によるアンバランストルクＴＡを検出する。さらに、検出部１３は、ブレーキ制御部９、回転検出器７、ギャップ検出器１１、およびアンバランストルク検出器１２からの情報に基づいて、ブレーキ機構部の制動能力を診断する。

次に、本実施の形態１におけるエレベータ制御装置の動作について、フローチャートに基づいて説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係るエレベータ制御装置の一連動作の流れを示すフローチャートである。この図２のフローチャートは、エレベータが走行前であり、かつ、戸閉停止状態にあるときに起動可能である。

ここで、戸閉停止状態とは、戸閉状態であるとともに、巻上機２にはかご１側の重量と釣合おもり５側の重量差によるアンバランストルクＴＡが発生し、ブレーキ装置６による制動トルクＴＢがアンバランストルクＴＡを上回る状態でかご１が停止保持されているかご停止状態であることを意味している。

この戸閉停止状態から、かご走行に移行する状態において、ブレーキ制御部９は、ブレーキ装置６のブレーキコイルへ印加する電圧を制御し、ブレーキコイルに流れる電流を徐々に増加させ（ステップＳ１）、ブレーキ装置６を徐々に開放していき、ブレーキ装置６による制動トルクＴＢ（すなわち、ブレーキドラムに対するブレーキの制動力）を徐々に小さくしていく。

ブレーキ装置６による制動トルクＴＢが低減していくと、ある時点で、制動トルクＴＢとアンバランストルクＴＡとが等しくなり、釣合う。さらに、この状態からブレーキコイルへの電流を大きくし、制動トルクＴＢがアンバランストルクＴＡをわずかでも下回ると、巻上機２のモータが回転を始める。

状態監視部８の検出部１３は、回転検出器７からの出力を監視することにより、モータが回転を始めるタイミングを検知し、このモータが回転を始めたとき（つまり、制動トルクＴＢとアンバランストルクＴＡが釣合ったときに相当）に、ブレーキ装置６のブレーキコイルに供給されている電流値を測定し、これを記録する（ステップＳ２）。

モータが回転を始めると同時に、モータ制御部１０は、モータの回転を停止させるように、モータを制御し、モータトルクによってアンバランストルクＴＡを打ち消すことで、モータを停止させ、かご１を静止保持する（ステップＳ３）。

また、検出部１３は、ギャップ検出器１１よりブレーキ装置６の可動部がドラムに接触しているときの可動部とブレーキコイルの間のギャップを計測する（ステップＳ４）。ここで、ギャップ検出器１１は、変位センサを用いてギャップを計測してもよいし、ブレーキコイルの電流波形やブレーキモデルを用いてギャップを推定してもよい。

ブレーキ制御部９は、モータの回転検出後も、ブレーキコイルへ供給する電流を増加させ、可動部をばねによる付勢力に逆らって吸引し、保持する（ステップＳ５）。

そして、検出部１３は、アンバランストルク検出器１２より、巻上機２に作用しているアンバランストルクＴＡを計測する（ステップＳ６）。ここで、アンバランストルク検出器１２は、かご１の重量を秤装置で計測し、かご１の停止階情報から求まるロープのアンバランスおよび釣合おもりの重量よりアンバランストルクＴＡを検出してもよいし、モータ制御部１０で、モータを静止保持するために必要なモータトルクをモータ電流から推定することで、アンバランストルクＴＡを推定してもよい。

以上のステップを受けて、ステップＳ７において、検出部１３は、ブレーキ装置６のブレーキドラムと可動部との間の摩擦係数μを算出する。この検出部１３による摩擦係数μの算出は、次のようにして行われる。

モータが回転を始めたときのブレーキ装置６による制動トルクＴＢは、アンバランストルクＴＡと等しく釣合っている。また、モータが回転を始めたときの制動トルクＴＢは、ばねによるブレーキの付勢力ＦＢ、ブレーキコイルの電磁吸引力ＦＣ、およびブレーキドラムの回転半径ｒを用いて、下式（１）で表される。
ＴＡ＝ＴＢ＝μ（ＦＢ−ＦＣ）ｒ （１）

モータが回転を始めたときの電磁吸引力ＦＣは、可動部とブレーキドラムの間のギャップｘ、および回転開始時のコイル電流ｉを用い、関数ＦＣ（ｘ、ｉ）より計算される。ブレーキ装置６のギャップは、装置の小型化のために、非常に小さく設定される。電磁吸引力は、ギャップの２乗に反比例して増大していくため、ギャップによって値が大きく変動する。そのため、電磁吸引力は、ギャップを考慮して計算する必要がある。

電磁吸引力を算出する関数ＦＣ（ｘ、ｉ）としては、例えば、下式（２）が用いられる。
ＦＣ＝ＦＣ（ｘ、ｉ）＝ｐ｛ｉ／（ｘ＋Ｘｍ）｝² （２）
ここで、ｐは、吸引力係数で既知の値であり、Ｘｍは、コイルの漏れ磁束などから決まる既知の値である。

ばねによるブレーキの付勢力ＦＢは、電磁吸引力ＦＣとは違い、ギャップｘの影響は小さい。そのため、事前に記憶させておいた付勢力ＦＢの設定値を用いてもよいし、計測したギャップｘを用いてギャップｘと付勢力ＦＢの関係を示す関数ＦＢ（ｘ）より計算してもよい。付勢力を算出する関数ＦＢ（ｘ）としては、例えば、下式（３）が用いられる。
ＦＢ＝ＦＢ（ｘ）＝−ｋｘ＋Ｆｈ （３）
ここで、ｋは、ばねのばね定数で既知の値であり、Ｆｈは、ばねの自然長などから決まる既知の値である。

また、その他にも、ステップＳ５において、ブレーキ装置６の可動部が吸引を開始するときは、電磁吸引力ＦＣと付勢力ＦＢが釣合っているタイミングであることから、可動部が吸引を開始するときのブレーキコイルの電流ｉを記録し、電磁吸引力を算出する関数ＦＣ（ｘ、ｉ）より、付勢力ＦＢを算出してもよい。

以上より、摩擦係数μは、モータが回転を始めたときのブレーキコイルの電流ｉ、およびブレーキ装置６の可動部とブレーキコイルの間のギャップｘを用いて、下式（４）より求める。
μ＝ＴＡ／｛（ＦＢ（ｘ）−ＦＣ（ｘ、ｉ））ｒ｝ （４）

ステップＳ７で摩擦係数μを計算した後は、ステップＳ８に進む。状態監視部８の検出部１３は、ブレーキコイルの電流値ｘ、およびギャップｉから求めた摩擦係数μに基づいて、ブレーキ装置６の制動能力を確認する。

このとき、検出部１３は、ブレーキ装置６がかご１を保持するために必要な摩擦係数μの基準範囲を予め記憶しておき、算出した摩擦係数μが、基準範囲内にあるか否かを判定する。そして、算出した摩擦係数μが基準範囲内の場合には、検出部１３は、ブレーキ装置６の制動能力が正常であると判断し（ステップＳ９）、かご走行に移行する（ステップＳ１０）。

一方、算出した摩擦係数μが基準範囲外の場合には、検出部１３は、ブレーキ装置６の制動能力が異常であると判断し（ステップＳ１１）、エレベータの運転を休止させ（ステップＳ１２）、ブレーキ装置６の制動能力が異常であることを、保守会社等の所定の場所に向けて発報する。

このように、モータ制御によりモータの回転を保持する（ステップＳ３）ことで、モータ滑り出し時のかご１内への衝撃を抑えるとともに、かご１の動作を防ぐことができる。このため、エレベータの通常運転中、かご１内に乗客がいる状態でも、ブレーキ装置６の制動能力を確認できる。すなわち、通常サービス内での監視が可能となるので、診断のためにサービスを停止させる必要がなくなる。

また、乗客の有無によらず診断可能なため、診断の頻度を向上させることができる。なお、本発明は、通常サービス内でブレーキ装置６の制動能力を検出することができるが、動作を通常サービス中のみに限定するものではなく、制動能力確認モードといったモードに切替えて、サービスを停止させて実施してもよい。

また、ギャップ検出器１１から得られるブレーキ装置６の可動部とブレーキコイルの間のギャップｘを考慮して電磁吸引力ＦＣ（ｘ、ｉ）を計算することで、電磁吸引力ＦＣを精度よく求めることができる。このため、ブレーキ装置６の制動能力を正確に計測することができるようになる。

制動能力の測定精度が悪い場合には、制動能力の健全性を担保するために、閾値に大きな裕度を持たせる必要があり、実際は正常に使用できる領域でも、サービスを停止させる必要が出てきてしまい、過剰検出になってしまうことが考えられる。これに対して、本実施の形態１では、制動能力を正確に計測することで、制動能力を正確に測定でき、過剰検出を抑制することで、サービス性の低下を抑えることが可能となる。

実施の形態２．
先の実施の形態１では、ギャップ検出器１１として変位センサを用いてギャップｘを計測し、計測したギャップｘとモータが回転を開始した電流ｉを用いて、電磁吸引力の関数ＦＣ（ｘ、ｉ）より電磁吸引力を計算し、求めた電磁吸引力を用いて、摩擦係数μを計算し、ブレーキ装置６の制動能力を検出した。これに対して、本実施の形態２では、先の実施の形態１とは異なる手順で、ブレーキの制動能力を検出する方法について説明する。

図３は、本発明の実施の形態２に係るエレベータ制御装置の一連動作の流れを示すフローチャートである。この図３のフローチャートは、先の実施の形態１における図２のフローチャートと同様に、エレベータが走行前であり、かつ、戸閉停止状態にあるときに起動可能である。

この戸閉停止状態から、かご走行に移行する状態において、ブレーキ制御部９は、ブレーキ装置６のブレーキコイルへ印加する電圧を制御し、ブレーキコイルに流れる電流を徐々に増加させ（ステップＳ１ａ）、ブレーキ装置６を徐々に開放していき、ブレーキ装置６による制動トルクＴＢを徐々に小さくしていく。

ブレーキ装置６による制動トルクＴＢが低減していくと、ある時点で、制動トルクＴＢとアンバランストルクＴＡとが等しくなり、釣合う。さらに、この状態からブレーキコイルへの電流を大きくし、制動トルクＴＢがアンバランストルクＴＡをわずかでも下回ると、巻上機２のモータが回転を始める。

状態監視部８の検出部１３は、回転検出器７からの出力を監視することにより、モータが回転を始めるタイミングを検知し、このモータが回転を始めたとき（つまり、制動トルクＴＢとアンバランストルクＴＡが釣合ったときに相当）に、ブレーキ装置６のブレーキコイルに供給されている電流値を測定し、これを記録する（ステップＳ２ａ）。

モータが回転を始めると同時に、モータ制御部１０は、モータの回転を停止させるように、モータを制御し、モータトルクによってアンバランストルクＴＡを打ち消すことで、モータを停止させ、かご１を静止保持する（ステップＳ３ａ）。

ブレーキ制御部９は、モータの回転検出後も、ブレーキコイルへ供給する電流を増加させ、可動部をばねによる付勢力に逆らって吸引し、保持する（ステップＳ４ａ）。

そして、検出部１３は、アンバランストルク検出器１２より、巻上機２に作用しているアンバランストルクＴＡを計測する（ステップＳ５ａ）。

ステップＳ６ａにおいて、状態監視部８の検出部１３は、ギャップ検出器１１による、ブレーキ装置６の可動部とブレーキコイルの間のギャップｘを計測する。さらに、検出部１３は、測定結果に基づいて、ギャップｘに対応するブレーキコイルの電流ｉと電磁吸引力ＦＣとを関係付けたデータテーブルと、ギャップｘに対するブレーキ装置６の付勢力ＦＢの値を選択する。

具体的には、このステップＳ６ａの動作は、次のようにして行われる。
まず、予め、複数のギャップｘ対してブレーキコイルに電流ｉを与えたときに、可動部に作用する電磁吸引力ＦＣの関係およびそのギャップｘに対する付勢力ＦＢをそれぞれ測定しておく。そして、この測定結果から、電流ｉと電磁吸引力ＦＣの関係および付勢力ＦＢをそれぞれのギャップｘに対しデータテーブル化し、検出部１３に記録しておく。例えば、ギャップｘの変動範囲を３分割し、それぞれの領域の中心ギャップに対し、データテーブルを作成し、記録しておく。

そして、ギャップ検出器１１は、ブレーキ保持時に、ブレーキコイルに流れている電流ｉとブレーキ制御部９の印加電圧ｕより、ブレーキコイルの抵抗Ｒを、次式（５）を用いて計算する。
Ｒ＝ｕ／ｉ （５）

温度が上がると、ブレーキ装置６の取付部が熱で膨張するため、制動付加時におけるブレーキ装置６の可動部とブレーキコイルの間のギャップｘは、増大する。逆に、温度が下がると、ブレーキ装置６の取付部が熱で収縮するため、ギャップｘは、減少することになる。

つまり、温度によって、制動付加時の可動部とブレーキコイルの間のギャップｘは、変化する。温度が変化すると、ブレーキコイルの抵抗Ｒも変化するため、ギャップ検出器１１は、ブレーキコイルの抵抗Ｒを計測することで、温度変化による増減を考慮したギャップｘを検出することができる。

検出部１３は、ギャップ検出器１１で計測されたブレーキコイルの抵抗Ｒより、ギャップｘと抵抗Ｒの関係から対応するブレーキコイルの電流ｉと電磁吸引力ＦＣを関係付けたデータテーブルと、ブレーキ装置６の付勢力ＦＢの値を選択する。

その後、ステップＳ７ａにおいて、検出部１３は、ブレーキ装置６のブレーキドラムと可動部との間の摩擦係数μを算出する。

検出部１３は、ステップＳ６ａで選択したブレーキコイルの電流ｉと電磁吸引力ＦＣを関係付けたデータテーブルを用いてモータが回転を開始した電流ｉより電磁吸引力ＦＣを算出し、これと選択した付勢力ＦＢの値を用いて、下式（６）より、摩擦係数μを算出する。
μ＝ＴＡ／｛（ＦＢ−ＦＣ）ｒ｝ （６）

ステップＳ７ａで摩擦係数μを計算した後は、ステップＳ８ａに進む。状態監視部８の検出部１３は、求めた摩擦係数μに基づいて、ブレーキ装置６の制動能力を確認する。

このとき、検出部１３は、ブレーキ装置６がかご１を保持するために必要な摩擦係数μの基準範囲を予め記憶しておく。さらに、検出部１３は、直前の複数回の測定結果と今回の測定結果の平均をとり、平均摩擦係数μが基準範囲内にあるか否かを判定する。そして、平均摩擦係数μが基準範囲内の場合には、検出部１３は、ブレーキ装置６の制動能力が正常であると判断し（ステップＳ９ａ）、かご走行に移行する（ステップＳ１０ａ）。

一方、平均摩擦係数μが基準範囲外の場合には、検出部１３は、ブレーキ装置６の制動能力が異常であると判断し（ステップＳ１１ａ）、エレベータの運転を休止させ（ステップＳ１２ａ）、ブレーキ装置６の制動能力が異常であることを保守会社等の所定の場所に向けて発報する。

本実施の形態２では、ギャップ検出器１１を用いて、温度を検出するために、ブレーキコイルの抵抗Ｒを算出したが、これに限定されない。ギャップ検出器１１として、温度センサを配置し、温度そのものを計測してもよい。

また、その他にも、本実施の形態２では、温度とギャップｘの関係に注目したが、ギャップｘは、エレベータの軸荷重でも変化する。そのため、ギャップ検出器１１は、かご１内の負荷を計測する秤装置を備え、秤装置によって計測されたかご１内の負荷を利用することも考えられる。

この場合には、計測されたかご内の負荷、および釣合おもり５とロープ４の重量から、軸荷重を算出し、検出部１３は、ギャップ検出器１１で計測した軸荷重に応じたギャップｘに対するブレーキコイルの電流ｉと電磁吸引力ＦＣを関係付けたデータテーブルと、ブレーキ装置６の付勢力ＦＢの値を選択してもよい。

さらに、本実施の形態２では、温度とギャップｘの関係を使用したが、ギャップ検出器１１は、変位センサを備え瘻孔性としてもよい。この場合には、変位センサによりそのままギャップｘを計測し、検出部１３は、ギャップ検出器１１で計測したギャップｘに対するブレーキコイルの電流ｉと電磁吸引力ＦＣを関係付けたデータテーブルと、ブレーキ装置６の付勢力ＦＢの値を選択してもよい。

このように、ギャップｘに対するブレーキコイルの電流ｉと電磁吸引力ＦＣを関係付けたデータテーブルや、ギャップｘと対応する付勢力ＦＢの値を記録しておくことで、非線形で複雑な計算式を用いることなく、ギャップｘの変動に対応することができる。そのため、ブレーキ装置６の制動能力を、簡単にかつ精度よく検出することができるようになる。

実施の形態３．
先の実施の形態１、２では、ブレーキ装置６のブレーキコイルへ供給する電流を徐々に増加させていき、モータがアンバランストルクＴＡで回転を始めるときのブレーキコイルの電流ｉ、およびギャップ検出器１１から検出されるブレーキ装置６の可動部とブレーキコイルとの間のギャップｘを用いて、電磁吸引力の関数ＦＣ（ｘ、ｉ）より電磁吸引力を計算した。

これに対して、本実施の形態３では、ギャップ検出器１１を用いずに、モータがアンバランストルクＴＡで回転を始めるまでの時間を用いて、電磁吸引力の関数ＦＣ（ｔ）より電磁吸引力ＦＣを計算し、ブレーキ装置６の制動能力を検出する場合について説明する。

図４は、本発明の実施の形態３に係るエレベータ制御装置を含むエレベータシステム全体を示す構成図であり、先の実施の形態１における図１と同様の構成については、同一符号を付すか、あるいは符号の後に「ｂ」を付しており、詳述を省略する。

状態監視部８ｂは、ブレーキ制御部９と、モータ制御部１０と、アンバランストルク検出器１２と、検出部１３と、を備えて構成されている。本実施の形態３における図４に示した構成は、先の実施の形態１における図１の構成と比較すると、ギャップ検出器１１を備えていない点が異なっている。

次に、本実施の形態３におけるエレベータ制御装置の動作について、フローチャートのい基づいて説明する。図５は、本発明の実施の形態３に係るエレベータ制御装置の一連動作の流れを示すフローチャートである。この図３のフローチャートは、先の実施の形態１における図２のフローチャート、および先の実施の形態２における図３のフローチャートと同様に、エレベータが走行前であり、かつ、戸閉停止状態にあるときに起動可能である。

この戸閉停止状態から、かご走行に移行する状態において、ブレーキ制御部９は、ブレーキ装置６のブレーキコイルへ印加する電圧を制御し、ブレーキコイルに流れる電流を徐々に増加させるように制御するとともに、検出部１３は、ブレーキコイルに電流が供給されてからの時間の計測を開始する（ステップＳ１ｂ）。ブレーキコイルの電流が増加することで、ブレーキ装置６は、徐々に開放され、ブレーキ装置６による制動トルクＴＢは、徐々に減少していく。

ブレーキ装置６による制動トルクＴＢが低減していくと、ある時点で、制動トルクＴＢとアンバランストルクＴＡとが等しくなり、釣合う。さらに、この状態からブレーキコイルへの電流ｉを大きくし、制動トルクＴＢがアンバランストルクＴＡをわずかでも下回ると、巻上機２のモータが回転を始める。

状態監視部８ｂの検出部１３は、回転検出器７からの出力を監視することにより、モータが回転を始めるタイミングを検知し、ブレーキ制御部９がブレーキコイルへの電流供給を開始してから、モータが回転を始めたときまでの時間（つまり、制動トルクＴＢとアンバランストルクＴＡとが釣合うまでの時間）ｔｍを測定し、これを記録する（ステップＳ２ｂ）。

モータが回転を始めると同時に、モータ制御部１０は、モータの回転を停止させるように、モータを制御し、モータトルクによってアンバランストルクＴＡを打ち消すことで、モータを停止させ、かご１を静止保持する（ステップＳ３ｂ）。

ブレーキ制御部９は、モータの回転検出後も、ブレーキコイルへ供給する電流を増加させていく。コイル電流が増加することで電磁吸引力が増大していくと、電磁吸引力とばねによる付勢力が等しくなり、この状態からブレーキコイルの電流が増加し、電磁吸引力が付勢力をわずかでも超えると、ブレーキ装置６の可動部は、ブレーキコイルに吸引される。

検出部１３は、ブレーキ制御部９がブレーキコイルへの電流供給を開始してから、この電磁吸引力が付勢力に打ち勝って可動部を吸引し始めるまでの時間ｔｈを記録する。なお、可動部が吸引を開始するタイミングは、ブレーキコイルの電流から検出する。可動部が移動を開始すると、ブレーキコイルに逆起電力が発生するため、ブレーキコイルに流れる電流は、減少することになる。

そこで、検出部１３は、ブレーキコイルの電流を監視し、電流が逆起電力によって低下を開始したタイミングから可動部の移動を検出する。可動部吸引完了後は、吸引状態を保持しておく（ステップＳ４ｂ）。

なお、ここでは、可動部の吸引開始のタイミングをコイル電流から検出する方法を示したが、これに限定されず、変位センサや機械的なスイッチなどを取付け、それらの出力から動き出しを検出してもよい。

可動部を吸引保持した後、検出部１３は、アンバランストルク検出器１２より、巻上機２に作用しているアンバランストルクＴＡを計測する（ステップＳ５ｂ）。

そして、ステップＳ６ｂにおいて、検出部１３は、ブレーキ装置６のブレーキドラムと可動部との間の摩擦係数μを算出する。

検出部１３は、ブレーキ制御部９が印加するブレーキコイルへの電圧波形に対する時間ｔと電磁吸引力ＦＣの関係式ＦＣ（ｔ）、または、ブレーキコイルに電圧を印加したときの時間ｔと可動部に作用する電磁吸引力ＦＣの関係を測定しデータテーブル化したものを記録しておく。

そして、検出部１３は、ステップＳ２ｂ記録したモータが回転を開始するまでの時間ｔｍと、ステップＳ４ｂで記録した可動部が吸引し始めるまでの時間ｔｈより、アンバランストルクＴＡと制動トルクＴＢが釣合っているときの電磁吸引力ＦＣと付勢力ＦＢを算出する。

図６は、本発明の実施の形態３におけるブレーキコイルに電圧を印加したときの電圧、電流、および電磁吸引力ＦＣのそれぞれの応答波形の関係を示す図である。また、図６では、可動部とブレーキコイルの間のギャップｘが、ｘ＝ｘａとｘ＝ｘｂ（ｘａ＜ｘｂ）のときの２つの波形を示している。

図６において、横軸は、時間を示し、（ａ）は、ブレーキコイルに印加される電圧の波形、（ｂ）は、電圧が印加されたときのブレーキコイルの電流ｉの波形、（ｃ）は、ブレーキコイルの電流ｉによる電磁吸引力ＦＣの波形、をそれぞれ示している。

ブレーキコイルに電圧が印加されると、ブレーキコイルの抵抗値およびインダクタンス値によって定まる時定数に応じて、ブレーキコイルの電流ｉが増加する。このときの電流ｉの増加は、時定数によって変化し、時定数が大きくなると、電流ｉの立ち上がりは遅くなり、逆に、時定数が小さいと、電流ｉの立ち上がりは早くなる。

ブレーキ装置６のギャップｘが変化すると、インダクタンスが変化するため、時定数が変動する。ギャップｘが小さくなるにつれて、ブレーキコイルのインダクタンスは、増加していくため、ギャップｘが小さくなることで、時定数は大きくなっていく。そのため、図６に示すように、印加した電圧に対する電流ｉの立ち上がりは、ギャップｘが小さくなると（ｘ＝ｘａのとき）遅くなる。

また、電流ｉと電磁吸引力ＦＣの関係もギャップｘで変化し、ギャップｘが小さくなるにつれて、電流ｉに対する電磁吸引力ＦＣは大きくなり、逆に、ギャップｘが大きくなるにつれて、電流ｉに対する電磁吸引力ＦＣは減少する。

そのため、ギャップｘが小さいとき（ｘ＝ｘａ）は、電流ｉの立ち上がりが早いため、時間ｔに対する電流値ｉは高くなるが、ギャップｘが大きい分、電磁吸引力ＦＣは低下する。逆に、ギャップｘが大きいとき（ｘ＝ｘｂ）は、電流ｉの立ち上がりが遅いため、時間ｔに対する電流値ｉは低くなるが、ギャップｘが小さい分、電磁吸引力ＦＣは増加する。

よって、時間ｔと電磁吸引力ＦＣの関係でみると、ギャップｘに対する電流ｉの立ち上がり速度と電磁吸引力ＦＣの大きさの影響は、ギャップｘの影響を互いに打ち消す方向に作用するため、図６に示すように、印加した電圧に対する、電磁吸引力ＦＣの時間波形は、ギャップｘの変化による変動が小さい。

以上のことから、電磁吸引力ＦＣを時間ｔから求めることで、ギャップｘの変化の影響を抑えることができる。このため、ギャップｘを用いずとも、電磁吸引力ＦＣを精度よく求めることができるようになる。

次に、図５のフローチャートの説明に戻り、ステップＳ６ｂの動作は、次のようにして行われる。まず、アンバランストルクＴＡと制動トルクＴＢとが釣合ったときの電磁吸引力ＦＣは、モータが回転を開始するまでの時間ｔｍでの電磁吸引力ＦＣである。したがって、時間ｔと電磁吸引力ＦＣの関係式ＦＣ（ｔ）を用いて、下式（７）により求まる。
ＦＣ＝ＦＣ（ｔｍ） （７）

次に、付勢力ＦＢに関しては、ブレーキ装置６の可動部が吸引を開始するときは、電磁吸引力ＦＣと付勢力ＦＢが釣合っているタイミングであることから、可動部が吸引動作を開始するまでの時間ｔｈでの電磁吸引力ＦＣより、下式（８）により求まる。
ＦＢ＝ＦＣ（ｔｈ） （８）

よって、検出部１３は、計測した時間ｔｍとｔｈを用いて、下式（９）より、摩擦係数μを算出する。
μ＝ＴＡ／｛（ＦＢ−ＦＣ）ｒ｝
＝ＴＡ／｛（ＦＣ（ｔｈ）−ＦＣ（ｔｍ））ｒ｝ （９）

ステップＳ６ｂで摩擦係数μを計算した後は、ステップＳ７ｂに進む。そして、状態監視部８ｂの検出部１３は、求めた摩擦係数μに基づいて、ブレーキ装置６の制動能力が、基準範囲をはずれるまでの正常日数を計算する。

このとき、検出部１３は、ブレーキ装置６がかご１を保持するために必要な摩擦係数μの基準範囲、および保守会社による定期点検の時期を予め記憶しておく。また、状態監視部８ｂで計測した過去数回分の結果と計測日時を、計測時に記録しておく。

そして、検出部１３は、今回の計測結果と、過去数回分の計測結果より、例えば、最小二乗法などを用いて摩擦係数μの変化率を算出し、算出した変化率で摩擦係数μが変化したときに、記憶した基準範囲を超えるまでの日数である正常日数を推定する。

次に、ステップＳ８ｂにおいて、検出部１３は、正常日数と次回の保守の点検日とを比較する。正常日数が次の保守点検日よりも短い場合には、保守点検日までブレーキ装置６の制動能力がもたないことを意味する。この場合には、状態監視ぶ８ｂは、エレベータの保守会社に、推定した正常日数以内に保守を実施するように発報する（ステップＳ１１ｂ）。

一方、正常日数が次回の保守の点検日より長い場合には、検出部１３は、正常日数が次回の保守の点検日より所定値内か否かを判定する。所定値内の場合には、次回の保守点検後、すぐにブレーキ装置６の制動能力が不足することを意味する。そこで、この場合には、次回の保守点検日に、制動能力の保守点検を実施するように、保守会社に発報する（ステップＳ１２ｂ）。

また、先のステップＳ９ｂにおいて、正常日数が次回の保守の点検日から所定値内でない場合には、検出部１３は、ブレーキ装置６の制動能力は、正常であると判断する（ステップＳ１０ｂ）。

そして、正常日数の範囲内ならば、ブレーキ装置６が十分な制動能力を有していることとなり、正常動作が可能なため、診断後、エレベータは、かご走行に移行する（ステップＳ１３ｂ）。

ここでは、ブレーキ装置６の制動能力に余裕があり、正常日数がある場合を考えている。ただし、ステップＳ６ｂで求めた摩擦係数μが基準範囲内にない場合には、ブレーキ装置６の異常と判断し、そのままエレベータの運転を休止させ、ブレーキ装置６の制動能力が異常であることを保守会社等の所定の場所へと発報する。

このように、時間ｔを用いて電磁吸引力ＦＣと付勢力ＦＢを算出することで、ブレーキ装置６の可動部とブレーキコイルの間のギャップｘの影響を抑え、精度よく電磁吸引力ＦＣを算出できるようになる。このため、ギャップ検出器を用いることなく、ブレーキ装置６の制動能力を検出できることとなる。

また、ブレーキ装置６の制動能力が正常な期間を予測することで、異常状態に陥る前に保守を実施できるとともに、保守を実施するタイミングを調整できる。このため、エレベータのサービスを継続しながら、サービス停止中や利用者の少ないタイミングで保守を行うことが可能となる。よって、サービス性を保ちながら、適切なタイミングで保守点検を実施することが可能となる。

実施の形態４．
先の実施の形態３では、モータがアンバランストルクＴＡで回転を始めるまでの時間を用いて、電磁吸引力の関数ＦＣ（ｔ）より電磁吸引力ＦＣを計算し、ブレーキ装置６の制動能力を検出する場合について説明した。これに対して、本実施の形態４では、温度変動も考慮して電磁吸引力ＦＣを計算し、ブレーキ装置６の制動能力を検出する場合について説明する。

なお、先の実施の形態１では、エレベータ制御装置の備えるブレーキ装置６が、１つであったが、本実施の形態４では、エレベータ制御装置に互いに独立して制動動作可能な２つのブレーキ装置６が備えられている場合を考えることとする。

図７は、本発明の実施の形態４に係るエレベータ制御装置の一連動作の流れを示すフローチャートである。この図７のフローチャートは、先の実施の形態１における図２のフローチャート、先の実施の形態２における図３のフローチャート、および先の実施の形態３における図５のフローチャートと同様に、エレベータが走行前であり、かつ、戸閉停止状態にあるときに起動可能である。

この戸閉停止状態から、かご走行に移行する状態において、ブレーキ制御部９は、ブレーキ装置６のブレーキコイルへ印加する電圧を制御し、ブレーキコイルに流れる電流を徐々に増加させるように制御するとともに、検出部１３は、ブレーキコイルに電流ｉが供給されてからの時間の計測を開始する（ステップＳ１ｃ）。

このとき、２つのブレーキ装置６に同時に電圧を印加すると、ブレーキ装置６の個体差から、どちらか一方のブレーキコイルの電流ｉの増加が遅れるため、電流ｉの増加が遅い方のブレーキ装置６の制動能力ばかりを測定することになってしまう。そこで、ブレーキ制御部９は、２つのブレーキ装置６へタイミングをずらして、ブレーキコイルに電流ｉを供給する。

このとき、ブレーキ制御部９は、電流ｉの供給を遅らせる方のブレーキ装置６を、診断のたびに交互に交代させる。こうすることにより、診断のたびに開放が遅れるブレーキ装置６が変化するため、２回の診断で、両方のブレーキ装置６の制動能力を検出できるようになる。

ブレーキコイルの電流が増加することで、ブレーキ装置６は、徐々に開放され、ブレーキ装置６による制動トルクＴＢは、徐々に減少していく。ブレーキ装置６による制動トルクＴＢが低減していくと、ある時点で、制動トルクＴＢとアンバランストルクＴＡとが等しくなり、釣合う。さらに、この状態からブレーキコイルへの電流ｉを大きくし、制動トルクＴＢがアンバランストルクＴＡをわずかでも下回ると、巻上機２のモータが回転を始める。

状態監視部８ｂの検出部１３は、回転検出器７からの出力を監視することにより、モータが回転を始めるタイミングを検知し、ブレーキ制御部９がブレーキコイルへの電流供給を開始してから、モータが回転を始めたときまでの時間（つまり、制動トルクＴＢとアンバランストルクＴＡとが釣合までの時間）ｔｍを測定し、これを記録する（ステップＳ２ｃ）。

モータが回転を始めると同時に、モータ制御部１０は、モータの回転を停止させるように、モータを制御し、モータトルクによってアンバランストルクＴＡを打ち消すことで、モータを停止させ、かご１を静止保持する（ステップＳ３ｃ）。

ブレーキ制御部９は、モータの回転検出後も、ブレーキコイルへ供給する電流を増加させていく。コイル電流が増加することで電磁吸引力が増大していくと、電磁吸引力とばねによる付勢力が等しくなり、この状態からブレーキコイルの電流が増加し、電磁吸引力が付勢力をわずかでも超えると、ブレーキ装置６の可動部は、ブレーキコイルに吸引される。

検出部１３は、ブレーキ制御部９がブレーキコイルへの電流供給を開始してから、この電磁吸引力が付勢力に打ち勝って可動部を吸引し始めるまでの時間ｔｈを記録する。なお、可動部が吸引を開始するタイミングは、ブレーキコイルの電流ｉが逆起電力によって変化するタイミングから検出する。可動部吸引完了後は、吸引状態を保持しておく（ステップＳ４ｃ）。

可動部を吸引保持した後、検出部１３は、アンバランストルク検出器１２より、巻上機２に作用しているアンバランストルクＴＡを計測する（ステップＳ５ｃ）。

そして、ステップＳ６ｃにおいて、状態監視部８の検出部１３は、ブレーキ装置６の温度を計測する。ここで、ステップＳ６ｃの動作は、次のように行われる。

ブレーキ装置６の温度が変化すると、ブレーキコイルの抵抗Ｒが変化する。このことから、検出部１３は、ブレーキコイルの抵抗Ｒを算出することで、温度の検出を行う。ブレーキコイルの抵抗Ｒは、ブレーキ保持時にブレーキコイルに流れる電流ｉと、そのときのブレーキ制御部９の印加電圧ｕより、次式（１０）を用いて計算をおこなう。
Ｒ＝ｕ／ｉ （１０）

なお、ここでは、温度を検出するためにブレーキコイルの抵抗Ｒを算出したが、これに限定されず、温度センサを配置し、実際の温度を計測してもよい。

次に、ステップＳ７ｃにおいて、検出部１３は、ブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢを算出する。

印加電圧に対する電流ｉの立ち上がりは、時定数によって変化するが、時定数は、ブレーキコイルのインダクタンスの値によって決まる。そのため、ブレーキ装置６の温度変化に伴ってブレーキコイルの抵抗が変化すると、時定数が変化する。そうすると、電流ｉの時間ｔに対する挙動が変化するため、時間ｔに対する電磁吸引力ＦＣの波形も変化することになる。

そこで、温度変動が生じても正確に電磁吸引力ＦＣを算出するために、ステップＳ６ｃで計測した温度変動によって変化したブレーキコイルの抵抗値Ｒを用いて、ステップＳ７ｃで、時間ｔに対する電磁吸引力ＦＣの関係を補正し、関数ＦＣｔ（ｔ、Ｒ）を用いて電磁吸引力ＦＣを算出する。

関数ＦＣｔ（ｔ、Ｒ）としては、例えば、次のような式が挙げられる。
印加電圧に対する電流ｉの立ち上がりは、時定数Ｌ／Ｒによって変化する。よって、抵抗Ｒが変化すると、抵抗Ｒの変化割合の逆数で電流ｉの立ち上がりが変化する。電流ｉと電磁吸引力ＦＣの関係より、電流ｉの立ち上がりが変化すると、変化分だけ電磁吸引力ＦＣの時間ｔに対する波形も変化する。よって、電磁吸引力ＦＣは、次式（１１）より求まる。
ＦＣ＝ＦＣｔ（ｔ、Ｒ）＝ＦＣ（ｔ・Ｒｏ／Ｒ） （１１）

ここで、既知のＲｏは、通常温度でのコイル抵抗の値であり、ＦＣ（ｔ）は、通常温度環境での印加した電圧に対する時間ｔと電磁吸引力ＦＣの関係式である。

このように、時間ｔと電磁吸引力ＦＣの関係式を、抵抗Ｒの変化による時定数の変化割合分だけ変化させることで、温度が変化しても、正確な電磁吸引力ＦＣを算出できるようになる。

そこで、ステップＳ７ｃにおいて、ブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢの算出は、次のようにして行われる。まず、アンバランストルクＴＡと制動トルクＴＢが釣合ったときの電磁吸引力ＦＣを、モータが回転を開始するまでの時間ｔｍとコイル抵抗Ｒを用いて、下式（１２）により求める。
ＦＣ＝ＦＣｔ（ｔｍ、Ｒ） （１２）

次に、ブレーキ装置６の可動部が吸引を開始するときには、付勢力ＦＢは、電磁吸引力ＦＣと一致する。このことから、付勢力ＦＢは、可動部が吸引動作を開始するまでの時間ｔｈとコイル抵抗Ｒを用いて、下式（１３）により求まる。
ＦＢ＝ＦＣｔ（ｔｈ、Ｒ） （１３）

よって、計測した時間ｔｍとｔｈ、およびコイル抵抗Ｒを用いて、下式（１４）より、摩擦係数μを算出する。
μ＝ＴＡ／｛（ＦＢ−ＦＣ）ｒ｝
＝ＴＡ／｛（ＦＣｔ（ｔｈ、Ｒ）−ＦＣｔ（ｔｍ、Ｒ））ｒ｝
（１４）
そして、算出した摩擦係数μと付勢力ＦＢを用いて、下式（１５）より、ブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢを算出する。
ＴＢ＝ｒμＦＢ
＝ｒＴＡ／｛（ＦＣｔ（ｔｈ、Ｒ）−ＦＣｔ（ｔｍ、Ｒ））ｒ｝ＦＣｔ（ｔｈ、Ｒ） （１５）

ステップＳ７ｃでブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢを計算した後は、ステップＳ８ｃに進む。状態監視部８ｂの検出部１３は、求めたブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢに基づいて、ブレーキ装置６の制動能力を確認する。

このとき、検出部１３は、ブレーキ装置６がかご１を保持するために必要な制動トルクＴＢの基準範囲を予め記憶しておき、算出したブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢが、基準範囲内にあるか否かを判定する。そして、算出したブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢが基準範囲内の場合には、検出部１３は、ブレーキ装置６の制動能力が正常であると判断し（ステップＳ９ｃ）、かご走行に移行する（ステップＳ１０ｃ）。

一方、算出したブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢが基準範囲外の場合には、検出部１３は、ブレーキ装置６の制動能力が異常であると判断し（ステップＳ１１ｃ）、エレベータの運転を休止させ（ステップＳ１２ｃ）、ブレーキ装置６の制動能力が異常であることを、保守会社等の所定の場所に向けて発報する。

このように、ブレーキコイルを用いて時間ｔと電磁吸引力ＦＣの関係式を補正してブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢを求めることで、温度変動に対応したブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢを算出できる。このため、温度変化がある場合にも、正確にブレーキ装置６の制動能力を検出できる。

また、２つのブレーキ装置６への電流ｉの供給を交互にずらすことで、一方のブレーキ装置６ばかりを診断することを防ぎ、２回の診断で、両方のブレーキ装置６の制動能力を検出可能となる。

なお、本実施の形態４では、時間ｔ、コイル抵抗Ｒと電磁吸引力ＦＣの関係式ＦＣｔ（ｔ、Ｒ）を用いて電磁吸引力ＦＣを算出したが、これに限定されない。複数の温度に対する時間ｔと電磁吸引力ＦＣの関係を記録したデータテーブルを記憶しておき、検出した抵抗Ｒから対応する温度のデータテーブルを選択し、時間ｔとデータテーブルを用いて電磁吸引力ＦＣを算出してもよい。

また、本実施の形態４では、ブレーキドラムを保持している時の制動トルクＴＢを用いてブレーキ装置６の制動能力を検出したが、これに限定されるわけではなく、上式（１４）で求めた摩擦係数μを用いてブレーキ装置６の制動能力を検出してもよい。

また、本実施の形態４では、２つのブレーキ装置６を有する場合を説明したが、ブレーキ装置６の数は、２つに限定されるわけではなく、３つ以上のブレーキ装置６を有する場合にも、同様の手法を適用することができる。

実施の形態５．
先の実施の形態３では、モータがアンバランストルクＴＡによって回転を始めるまでの時間ｔｍと、ブレーキ装置６の可動部が吸引動作を開始するまでの時間ｔｈとを用いて、電磁吸引力の関数ＦＣ（ｔ）よりそれぞれの時間での電磁力を算出し、ブレーキ装置６の制動能力を検出する場合について説明した。これに対して、本実施の形態５では、モータがアンバランストルクＴＡによって回転を始めるまでの時間ｔｍのみを用いて、ブレーキ装置６の制動能力を検出する場合について説明する。

図８は、本発明の実施の形態５に係るエレベータ制御装置の一連動作の流れを示すフローチャートである。この図８のフローチャートは、先の実施の形態１における図２のフローチャート、先の実施の形態２における図３のフローチャート、先の実施の形態３における図５のフローチャート、および先の実施の形態４における図７のフローチャートと同様に、エレベータが走行前であり、かつ、戸閉停止状態にあるときに起動可能である。

この戸閉停止状態から、かご走行に移行する状態において、ブレーキ制御９は、ブレーキ装置６のブレーキコイルへ印加する電圧を制御し、ブレーキコイルに流れる電流を増加させるように制御するとともに、検出部１３は、ブレーキコイルに電流ｉが供給されてからの時間の計測を開始する（ステップＳ１ｄ）。

ブレーキコイルの電流が増加することで、ブレーキ装置６は、徐々に開放され、ブレーキ装置６による制動トルクＴＢは、徐々に減少していく。ブレーキ装置６による制動トルクＴＢが減少していくと、ある時点で、制動トルクＴＢとアンバランストルクＴＡとが等しくなり、釣り合う。さらに、この状態からブレーキコイルへの電流ｉを大きくし、制動トルクＴＢがアンバランストルクＴＡをわずかでも下回ると、巻上機２のモータが回転を始める。

状態監視部８ｂの検出部１３は、回転検出器７からの出力を監視することにより、モータが回転を始めるタイミングを検知し、ブレーキ制御部９がブレーキコイルへの電流供給を開始してから、モータが回転を始めたときまでの時間（つまり、制動トルクＴＢとアンバランストルクＴＡとが釣合うまでの時間）ｔｍを測定し、これを記録する（ステップＳ２ｄ）。

モータが回転を開始すると同時に、モータ制御部１０は、モータの回転を停止させるように、モータを制御し、モータトルクによってアンバランストルクＴＡを打ち消すことで、モータを停止させ、かご１を静止保持する（ステップＳ３ｄ）。

ブレーキ制御部９は、モータの回転検出後も、ブレーキコイルへ供給する電流を増加させていく。コイル電流が増加することで電磁吸引力が増大していくと、電磁吸引力がばねの付勢力よりも大きくなり、ブレーキ装置６の可動部は、ブレーキコイルに吸引される。可動部吸引完了後は、吸引状態を保持しておく。そして、可動部を吸引保持した後、検出部１３は、アンバランス検出器１２により、巻上機２に作用しているアンバランストルクＴＡを計測する（ステップＳ４ｄ）。

そして、検出部１３は、ブレーキ装置６のブレーキドラムと可動部との間の摩擦係数μを算出する（ステップＳ５ｄ）。

検出部１３は、ブレーキ制御部９が印加するブレーキコイルへの電圧波形に対する時間ｔと電磁吸引力ＦＣとの関係式ＦＣ（ｔ）を記録しておく。そして、検出部１３は、ステップＳ２ｄで記録したモータが回転を開始するまでの時間ｔｍより、アンバランストルクＴＡと制動トルクＴＢが釣合っているときの電磁吸引力ＦＣを算出する。すなわち、電磁吸引力ＦＣは、時間ｔと電磁吸引力ＦＣの関係式ＦＣ（ｔ）を用いて、下式（１６）により求まる。
ＦＣ＝ＦＣ（ｔｍ） （１６）

また、検出部１３は、ばねによる付勢力ＦＢに関して、付勢力ＦＢの設定値を事前に記憶しておき、計測した時間ｔｍを用いて、下式（１７）より、摩擦係数μを算出する。
μ＝ＴＡ／｛（ＦＢ−ＦＣ）ｒ｝
＝ＴＡ／｛（ＦＢ−ＦＣ（ｔｍ））ｒ｝ （１７）

ステップＳ５ｄで摩擦係数μを計算した後は、ステップＳ６ｄに進む。そして、検出部１３は、求めた摩擦係数μに基づいて、ブレーキ装置６の制動能力を確認する。

検出部１３は、ブレーキ装置６がかご１を保持するために必要な摩擦係数μの基準範囲をあらかじめ記憶しておき、算出した摩擦係数μが、基準範囲内にあるか否かを判定する。そして、算出した摩擦係数μが基準範囲内の場合には、検出部１３は、ブレーキ装置６の制動能力が正常であると判断し（ステップＳ７ｄ）、かご走行に移行する（ステップＳ８ｄ）。

一方、算出した摩擦係数μが基準範囲外の場合には、検出部１３は、ブレーキ装置６の制動能力が異常であると判断し（ステップＳ９ｄ）、エレベータの運行を休止させ（ステップＳ１０ｄ）、ブレーキ装置６の制動能力が異常であることを、保守会社等の所定の場所に向けて発報する。

このように、モータがアンバランストルクＴＡで回転を始めるまでの時間ｔｍのみからブレーキ装置６の制動能力を検出することもできる。このため、ブレーキ装置６の可動部が吸引動作を開始するまでの時間ｔｈの計測が必要なく、モータが回転を開始するまでの時間ｔｍを計測するだけでよく、容易にブレーキ装置６の制動能力を検出できることとなる。

Claims (10)

1. エレベータの昇降路内に配置されたかごおよび釣合おもりと、
   前記かごおよび前記釣合おもりの昇降を駆動する巻上機と、
   付勢力によってブレーキドラムに可動部を押圧することで制動力を発生するばねおよび電流を流すことによって前記ばねの付勢力に抗して前記可動部を吸引し制動を解除するブレーキコイルを有して前記巻上機のモータを制動するブレーキ装置と、
   前記モータの回転数を検出する回転検出器と
   を備えたエレベータ装置を制御するエレベータ制御装置であって、
   前記ブレーキ装置の制動能力を検出する状態監視部をさらに備え、
   前記状態監視部は、
   前記ブレーキコイルへの電流を制御することで、前記ブレーキ装置の制動力を制御するブレーキ制御部と、
   前記かご側と前記釣合おもり側との間の重量不均衡によって前記モータに作用するアンバランストルクをアンバランストルク情報として検出するアンバランストルク検出器と、
   前記かごが前記ブレーキ装置による制動力で停止され、前記かご側と前記釣合おもり側との間に重量不均衡がある状態で、前記ブレーキ制御部に前記ブレーキコイルへの電流を制御させて前記ブレーキ装置による制動を開放させていき、前記制動の開放開始から前記回転検出器が前記モータの回転を検出し始める回転開始時までの第１の経過時間を計測し、前記開放開始からの経過時間と電磁吸引力との対応関係から前記第１の経過時間での前記ブレーキコイルの第１の電磁吸引力を算出し、前記アンバランストルク情報および前記第１の電磁吸引力から前記回転開始時の前記ブレーキ装置の力の釣合関係によって、前記ブレーキ装置の制動能力を検出する検出部と
   を含むエレベータ制御装置。
2. 前記検出部は、前記開放開始から前記ブレーキ装置の前記可動部の吸引が開始されるまでの第２の経過時間を計測するとともに、前記対応関係から前記第２の経過時間での前記ブレーキコイルの第２の電磁吸引力を算出し、前記アンバランストルク情報、前記第１の電磁吸引力、および前記第２の電磁吸引力から前記回転開始時の前記ブレーキ装置の力の釣合関係によって、前記ブレーキ装置の制動能力を検出する
   請求項１に記載のエレベータ制御装置。
3. 前記検出部は、前記ブレーキ制御部が前記ブレーキコイルに印加した電圧と前記ブレーキコイルに流れる電流から前記ブレーキコイルの抵抗値を検出し、検出した前記ブレーキコイルの抵抗値によって、事前に記憶した前記対応関係を補正する
   請求項１または２に記載のエレベータ制御装置。
4. エレベータの昇降路内に配置されたかごおよび釣合おもりと、
   前記かごおよび前記釣合おもりの昇降を駆動する巻上機と、
   付勢力によってブレーキドラムに可動部を押圧することで制動力を発生するばねおよび電流を流すことによって前記ばねの付勢力に抗して前記可動部を吸引し制動を解除するブレーキコイルを有して前記巻上機のモータを制動するブレーキ装置と、
   前記モータの回転数を検出する回転検出器と
   を備えたエレベータ装置を制御するエレベータ制御装置であって、
   前記ブレーキ装置の制動能力を検出する状態監視部をさらに備え、
   前記状態監視部は、
   前記ブレーキコイルへの電流を制御することで、前記ブレーキ装置の制動力を制御するブレーキ制御部と、
   前記かご側と前記釣合おもり側との間の重量不均衡によって前記モータに作用するアンバランストルクをアンバランストルク情報として検出するアンバランストルク検出器と、
   前記ブレーキ装置における前記可動部と前記ブレーキコイルとの間のギャップをギャップ情報として検出するギャップ検出器と、
   前記かごが前記ブレーキ装置による制動力で停止され、前記かご側と前記釣合おもり側との間に重量不均衡がある状態で、前記ブレーキ制御部に前記ブレーキコイルへの電流を制御させて前記ブレーキ装置による制動を開放させていき、前記回転検出器が前記モータの回転を検出し始める回転開始時の前記ブレーキコイルの第１の電流情報を前記ブレーキ制御部より取得し、前記ブレーキコイルの電流情報および前記ギャップ情報と電磁吸引力との対応関係より前記第１の電流情報に対する前記ブレーキコイルの第１の電磁吸引力を算出し、前記アンバランストルク情報および前記第１の電磁吸引力から前記回転開始時の前記ブレーキ装置の力の釣合関係によって、前記ブレーキ装置の制動能力を検出する検出部と
   を含むエレベータ制御装置。
5. 前記検出部は、前記ブレーキ装置の前記可動部が吸引を開始した吸引開始時の前記ブレーキコイルの第２の電流情報を前記ブレーキ制御部より取得するとともに、前記対応関係から前記第２の電流情報に対する前記ブレーキコイルの第２の電磁吸引力を算出し、前記アンバランストルク情報、前記第１の電磁吸引力、および前記第２の電磁吸引力から前記回転開始時の前記ブレーキ装置の力の釣合関係によって、前記ブレーキ装置の制動能力を検出する
   請求項４に記載のエレベータ制御装置。
6. 前記ギャップ検出器は、前記ブレーキ制御部が前記ブレーキコイルに印加した電圧と前記ブレーキコイルに流れる電流から前記ブレーキコイルの抵抗値を検出し、検出した前記ブレーキコイルの抵抗値から前記ブレーキ装置が前記モータを制動しているときの前記ギャップを検出する
   請求項４または５に記載のエレベータ制御装置。
7. 前記状態監視部は、前記回転開始時の後に、前記モータの回転を停止保持するように制御するモータ制御部をさらに含む
   請求項１から６のいずれか１項に記載のエレベータ制御装置。
8. 請求項１または４に記載のエレベータ制御装置と、このエレベータ制御装置によって制御される前記エレベータ装置とを備えたエレベータシステム。
9. エレベータの昇降路内に配置されたかごおよび釣合おもりと、
   前記かごおよび前記釣合おもりの昇降を駆動する巻上機と、
   付勢力によってブレーキドラムに可動部を押圧することで制動力を発生するばねおよび電流を流すことによって前記ばねの付勢力に抗して前記可動部を吸引し制動を解除するブレーキコイルを有して前記巻上機のモータを制動するブレーキ装置と、
   前記モータの回転数を検出する回転検出器と
   を備えたエレベータ装置を制御するエレベータ制御方法であって、
   前記かご側と前記釣合おもり側との間の重量不均衡によって前記モータに作用するアンバランストルクを、アンバランストルク検出器を介してアンバランストルク情報として検出するアンバランストルク検出ステップと、
   前記かごが前記ブレーキ装置による制動力で停止され、前記かご側と前記釣合おもり側との間に重量不均衡がある状態で、前記ブレーキコイルへの電流を制御して前記ブレーキ装置による制動を開放していき、前記制動の開放開始から前記回転検出器が回転を検出し始める回転開始時までの経過時間を計測し、前記開放開始からの経過時間と電磁吸引力の対応関係から前記回転開始時までの経過時間での前記ブレーキコイルの電磁吸引力を算出し、前記アンバランストルク情報および前記電磁吸引力から前記回転開始時の前記ブレーキ装置の力の釣合関係によって、前記ブレーキ装置の制動能力を検出する検出ステップと
   を含むエレベータ制御方法。
10. エレベータの昇降路内に配置されたかごおよび釣合おもりと、
    前記かごおよび釣合おもりの昇降を駆動する巻上機と、
    付勢力によってブレーキドラムに可動部を押圧することで制動力を発生するばねおよび電流を流すことによって前記ばねの付勢力に抗して前記可動部を吸引し制動を解除するブレーキコイルを有して前記巻上機のモータを制動するブレーキ装置と、
    前記モータの回転数を検出する回転検出器と
    を備えたエレベータ装置を制御するエレベータ制御方法であって、
    前記かご側と前記釣合おもり側との間の重量不均衡によって前記モータに作用するアンバランストルクを、アンバランストルク検出器を介してアンバランストルク情報として検出するアンバランストルク検出ステップと、
    前記ブレーキ装置における前記可動部と前記ブレーキコイルとの間のギャップを、ギャップ検出器を介してギャップ情報として検出するギャップ検出ステップと、
    前記かごが前記ブレーキ装置による制動力で停止され、前記かご側と前記釣合おもり側との間に重量不均衡がある状態で、前記ブレーキコイルへの電流を制御して前記ブレーキ装置による制動を開放していき、前記回転検出器が回転を検出し始める回転開始時の前記ブレーキコイルの電流情報を取得し、前記ブレーキコイルの電流情報および前記ギャップ情報と電磁吸引力との対応関係から前記回転開始時の前記電流情報に対する前記ブレーキコイルの電磁吸引力を算出し、前記アンバランストルク情報および前記電磁吸引力から前記回転開始時の前記ブレーキ装置の力の釣合関係によって、前記ブレーキ装置の制動能力を検出する検出ステップと
    を含むエレベータ制御方法。

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