電磁制動器狀態(tài)診斷裝置及其方法
【專利摘要】一種電磁制動器狀態(tài)診斷裝置，電磁制動器利用彈簧將制動蹄按壓到制動鼓而產(chǎn)生制動力，并且利用控制部控制對克服彈簧的按壓力而吸引制動蹄的電磁鐵的制動器線圈供給的控制電壓，電磁制動器狀態(tài)診斷裝置檢測制動器落下時的落下開始電流以及制動器吸引時的吸引開始電流，根據(jù)所檢測的落下開始電流來推測按壓力與制動器行程的關(guān)系，根據(jù)所檢測的吸引開始電流來推測電磁鐵的吸引力與制動器行程的關(guān)系，使用所推測的按壓力與制動器行程的關(guān)系以及吸引力與制動器行程的關(guān)系來檢測制動器行程和按壓力。
【專利說明】電磁制動器狀態(tài)診斷裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及診斷通過相對制動鼓按壓可動片而得到制動力的電磁制動器的狀態(tài)的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在由產(chǎn)生電磁力的芯(core)、通過對該芯供給電流從而被吸引的可動片、通過該可動片的吸引而將盤(disk)進行解放從而允許驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)的襯墊(lining)、以及提供使可動片向盤方向移動的壓力的制動彈簧構(gòu)成的電磁制動器中，在以往技術(shù)中已知一種具有根據(jù)吸引時間來計算行程并診斷異常的第I異常診斷部、根據(jù)開始吸引可動片時的電流落差來計算行程并診斷異常的第2異常診斷部、利用開始吸引可動片時的電磁力和制動彈簧的力相等的性質(zhì)來計算動作行程并診斷異常的第3異常診斷部的制動器異常診斷裝置(例如下述專利文獻I)。
[0003]專利文獻1:日本特開平11-60099號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在上述專利文獻I中，利用在可動片開始了吸引時制動器線圈中流過的電磁吸引力與制動彈簧的彈簧力相等的性質(zhì)來進行行程的診斷。但是，在專利文獻I中，未考慮制動彈簧的按壓力由于彈簧的劣化等而變化的情形。另外，吸引時間、電流落差的大小也根據(jù)按壓力而變化，所以如果按壓力變化，則無法計算行程。因此，在專利文獻I中，無法對應于由彈簧的經(jīng)年變化等所致的按壓力的變化。
[0005]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于得到一種能夠更正確地檢測制動器的狀態(tài)的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置及其方法。
[0006]本發(fā)明在于電磁制動器狀態(tài)診斷裝置等，特征在于，電磁制動器利用彈簧將通過相對在驅(qū)動軸上設(shè)置的制動鼓進行滑動而產(chǎn)生制動力的制動蹄按壓到所述制動鼓，并且利用控制部控制對克服所述彈簧的按壓力而吸引所述制動蹄的電磁鐵的制動器線圈供給的控制電壓，所述電磁制動器狀態(tài)診斷裝置具備:電流檢測器，檢測所述制動器線圈中流過的電流；以及狀態(tài)診斷單元，根據(jù)制動器落下時的制動器線圈的電流變化以及制動器吸引時的制動器線圈的電流變化，診斷制動器的狀態(tài)，所述狀態(tài)診斷單元檢測制動器落下時的落下開始電流以及制動器吸引時的吸引開始電流，并且，根據(jù)所檢測的落下開始電流來推測按壓力與制動器行程的關(guān)系，根據(jù)所檢測的吸引開始電流來推測電磁鐵的吸引力與制動器行程的關(guān)系，使用所推測的按壓力與制動器行程的關(guān)系以及吸引力與制動器行程的關(guān)系來檢測制動器行程和按壓力。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)制動器落下時的制動器線圈的電流變化以及制動器吸引時的制動器線圈的電流變化而更正確地檢測制動器的狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0008]圖1是示出包括本發(fā)明的實施方式1-3的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的制動器系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2是將本發(fā)明的實施方式I的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的狀態(tài)診斷裝置與制動器線圈一起示出的框圖。
[0010]圖3是用于說明與本發(fā)明的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置有關(guān)的控制部以及狀態(tài)診斷裝置的動作的時序圖。
[0011]圖4是用于說明與本發(fā)明的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置有關(guān)的控制部以及狀態(tài)診斷裝置的動作的時序圖。
[0012]圖5是示出與本發(fā)明的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置有關(guān)的落下開始電流與吸引狀態(tài)下的按壓力的關(guān)系的說明圖。
[0013]圖6是示出與本發(fā)明的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置有關(guān)的間隙與按壓力的關(guān)系的說明圖。
[0014]圖7是示出與本發(fā)明的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置有關(guān)的按壓力與制動器線圈的吸引力的關(guān)系的說明圖。
[0015]圖8是將本發(fā)明的實施方式2的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的狀態(tài)診斷裝置與制動器線圈一起示出的框圖。
[0016]圖9是將本發(fā)明的實施方式3的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的狀態(tài)診斷裝置與制動器線圈一起示出的框圖。
[0017]圖10是示出與本發(fā)明的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置有關(guān)的行程與落下開始電流的吸引力的關(guān)系的說明圖。
[0018]圖11是示出與本發(fā)明的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置有關(guān)的作用于制動鼓的按壓力與落下開始電流的吸引力的關(guān)系的說明圖。
[0019]圖12是示出包括本發(fā)明的實施方式4的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的制動器系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖13是將本發(fā)明的實施方式4的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的狀態(tài)診斷裝置與制動器線圈一起示出的框圖。
[0021](符號說明)
[0022]1:制動鼓；2:彈黃；3:制動蹄；4:直流電磁鐵；4a:制動器線圈；4b:芯；5:控制部；6:狀態(tài)診斷裝置；7:電流檢測器；8:落下電流檢測部；9:吸引電流檢測部；11、11A、11B:狀態(tài)判定部；12:轉(zhuǎn)矩檢測器。
【具體實施方式】
[0023]以下，依照各實施方式，使用附圖來說明本發(fā)明的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置及其方法。另外，在各實施方式中，相同或者相當?shù)牟糠钟猛环柋硎?，省略重復的說明。
[0024]實施方式1.[0025]圖1是示出包括本發(fā)明的實施方式1-3的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的制動器系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)圖。在圖1中，制動鼓I設(shè)置于驅(qū)動軸A上，通過利用彈簧2的按壓力將制動蹄3按壓到制動鼓I時的摩擦力，得到制動力。
[0026]控制部5在制動器吸引時，對包括制動器線圈4a和芯4b的直流電磁鐵4的制動器線圈4a施加控制電壓，從而使電流流過而進行作用，克服由彈簧2產(chǎn)生的按壓力(制動蹄3向制動鼓I側(cè)的按壓力)而將制動蹄3吸引到制動器線圈4a側(cè)(以下，為便于說明，有時將直流電磁鐵4設(shè)為制動器線圈4a)。
[0027]另一方面，在制動器落下時，如果控制部5對制動器線圈4a進行斷電，則制動器線圈4a的電流值根據(jù)由制動器線圈4a的電阻值以及電感值所決定的時間常數(shù)而減少。相伴與此而吸引力減少并小于彈簧2的作用力(按壓力)時，制動器線圈4a和制動蹄3分離，制動蹄3通過彈簧2的按壓力而向制動鼓I側(cè)落下。
[0028]此處，制動鼓1、彈簧2、制動蹄3以及制動器線圈4a (直流電磁鐵4)構(gòu)成了制動器。另外，對制動器(制動器線圈4a)連接了狀態(tài)診斷裝置6。
[0029]圖2是將本發(fā)明的實施方式I的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的狀態(tài)診斷裝置與制動器線圈一起示出的塊結(jié)構(gòu)圖。在圖2中，狀態(tài)診斷裝置6具有電流檢測器7、和例如由計算機構(gòu)成的構(gòu)成狀態(tài)診斷單元的落下電流檢測部8、吸引電流檢測部9、狀態(tài)推測部10。電流檢測部7檢測制動器線圈4a中流過的線圈電流i。
[0030]圖3是用于說明本發(fā)明中的控制部5以及狀態(tài)診斷裝置6的動作的時序圖，示出制動器落下時的制動器線圈電流i的變化。參照圖3，說明制動器落下時(Tl?T3)的落下電流檢測部8的動作。在圖3中,橫軸表示時間,縱軸表示從電流檢測部7得到的流過制動器線圈4a的電流i。落下電流檢測部8根據(jù)伴隨控制部5的上述電壓控制而產(chǎn)生的圖3所示的制動器落下時的線圈電流i的波形(變化)，檢測制動器開始落下時的電流值即落下開始電流id。
[0031]在制動器落下時，首先，在時刻Tl，控制部5使向制動器線圈4a施加的施加電壓降低。由此，流向制動器線圈4a的線圈電流i開始減少。如果線圈電流i減少，貝1J與其相伴，吸引力也開始減少。然后，在時刻T2，如果吸引力變得小于按壓力，則制動蹄3朝向制動鼓I開始落下(即，開始移動)。如果制動蹄3開始落下，則產(chǎn)生反電動勢，線圈電流i增加。由此，能夠根據(jù)線圈電流i的變化來檢測制動蹄3開始落下。之后，在時刻T3，如果制動蹄3碰撞到制動鼓I而完成落下動作，則制動蹄3停止，所以反電動勢消失。因此，線圈電流i的增加停止，在落下動作完成之后，線圈電流i再次開始減少。落下電流檢測部8如果在時刻T2根據(jù)線圈電流i的變化而探測到制動蹄3開始移動，則檢測落下開始時的電流值即落下開始電流id。
[0032]圖4是用于說明本發(fā)明中的控制部5以及狀態(tài)診斷裝置6的動作的時序圖，示出制動器吸引時的制動器線圈電流i的變化。參照圖4，說明制動器吸引時(T4?T6)的吸引電流檢測部9的動作。在圖4中，橫軸表示時間，縱軸表示從電流檢測部7得到的制動器線圈4a中流過的電流i。吸引電流檢測部9根據(jù)伴隨控制部5的上述電壓控制而產(chǎn)生的圖4所示的制動器吸引時的線圈電流i的波形(變化)，檢測制動器開始吸引時的電流值即吸引開始電流iu。
[0033]在制動器吸引時，首先，在時刻T4，控制部5向制動器線圈4a施加電壓，從而使電流開始流過制動器線圈4a。如果線圈電流i增加，則與其相伴，吸引力也開始增加。然后，在時刻T5，如果吸引力變得大于按壓力，則制動蹄3朝向制動器線圈4a開始吸引(即，開始移動)。如果制動蹄3開始被吸引，則產(chǎn)生反電動勢，線圈電流i減少。由此，能夠根據(jù)線圈電流i的變化來檢測制動蹄3開始了吸引。之后，在時刻T6，如果制動蹄3碰撞到制動器線圈4a而完成吸引動作，則制動蹄3停止，所以反電動勢消失。因此，在吸引動作完成之后，線圈電流的減少停止，線圈電流根據(jù)所施加的電壓而開始增加。吸引電流檢測部9如果在時刻T5根據(jù)線圈電流i的變化而探測到制動蹄3開始移動，則檢測吸引開始時的電流值即吸引開始電流iu。
[0034]狀態(tài)推測部10根據(jù)由落下電流檢測部8檢測的落下開始電流id以及由吸引電流檢測部9檢測的吸引開始電流iu，推測制動器的行程Xs以及作用于制動鼓I的按壓力Fs。
[0035]在時刻T2制動蹄3開始移動時的電流值即落下開始電流id是電磁鐵4的吸引力和吸引狀態(tài)下的按壓力Fh平衡時的線圈電流i的值。如果按壓力變化，則落下開始電流id也變化。圖5示出落下開始電流id與吸引狀態(tài)下的按壓力Fh的關(guān)系。如圖5所示，如果吸引時的按壓力Fh從Fha減少到Fhb,則落下開始電流id也從ida變化為idb。這樣,狀態(tài)推測部10通過將吸引狀態(tài)下的按壓力Fh與落下開始電流id的關(guān)系事先儲存到例如存儲器(圖示省略:也可以是由狀態(tài)診斷單元共用的存儲器)，從而能夠根據(jù)落下開始電流id來檢測吸引狀態(tài)下的按壓力Fh。
[0036]而且，狀態(tài)推測部10使用所檢測的吸引狀態(tài)下的按壓力Fh，校正間隙X與按壓力F (X)的關(guān)系。使用制動蹄3與制動器線圈4a之間的間隙X、吸引狀態(tài)下的按壓力Fh，通過
(I)式來表示由彈簧2作用于制動蹄3的按壓力F (x)0
[0037]F (x) =-kx+Fh (I)
[0038]此處，k是彈簧2的彈簧常數(shù)且是已知的值。圖6示出間隙X與按壓力F (X)的關(guān)系。如圖6所示，如果所檢測的吸引狀態(tài)下的按壓力Fh從Fha減少到Fhb，則按壓力F (x)從Fa (X)變化為Fb (x)0因此，通過根據(jù)落下開始電流id來檢測吸引狀態(tài)下的按壓力Fh，從而能夠校正間隙X與按壓力F (x)的關(guān)系。
[0039]然后，狀態(tài)推測部10根據(jù)校正了的間隙X與按壓力F (X)的關(guān)系以及圖4所示的吸引開始電流iu，檢測制動器的行程Xs，并且根據(jù)校正了的間隙X與按壓力F (x)的關(guān)系以及所檢測的行程Xs，檢測作用于制動鼓I的按壓力Fs。
[0040]在時刻T5制動蹄3開始移動時的電流值即吸引開始電流iu是電磁鐵4的吸引力與作用于制動鼓I的按壓力Fs平衡時的線圈電流i的值。吸引開始電流iu根據(jù)按壓力F(x)以及行程Xs而變化。
[0041]使用制動蹄3與制動器線圈4a之間的間隙X、線圈電流i，通過(2)式來表示通過制動器線圈4a對制動蹄3進行作用的吸引力Fm (x, i)。
[0042]F (x, i) =p {i/ (x+Xm) }2 (2)
[0043]此處，p是電磁鐵4的吸引力系數(shù)且是已知的值，Xm是根據(jù)線圈的漏磁通等而決定的已知的值。因此，通過(3)式來表示吸引開始電流iu下的吸引力Fms (x)0
[0044]Fms (x)=F (x, iu) =p {iu/ (x+Xm) }2 (3)
[0045]圖7示出按壓力F (X)與制動器線圈的吸引力Fms (X)的關(guān)系。如圖7所示，該吸引開始電流iu時的吸引力Fms (X)與按壓力F (x)平衡的間隙x成為行程Xs。狀態(tài)推測部10根據(jù)(4)式來計算行程Xs。
[0046]F (Xs)=Fms (Xs) (4)
[0047]最后，狀態(tài)推測部10使用校正了的間隙X與按壓力F (X)的關(guān)系以及所檢測的行程Xs，根據(jù)(5)式來計算作用于制動鼓I的按壓力Fs。[0048]Fs=F (Xs) (5)
[0049]另外，包括狀態(tài)推測部10的狀態(tài)診斷單元將根據(jù)上述已知的彈簧常數(shù)k、吸引力系數(shù)P、線圈的漏磁通等而決定的值Xm等狀態(tài)診斷所需的數(shù)據(jù)事先儲存到存儲器(圖示省略)(以下同樣)。
[0050]由此，狀態(tài)診斷裝置能夠與彈簧的經(jīng)年變化等所致的按壓力的變化對應地，檢測作用于制動鼓I的按壓力Fs，所以能夠正確地檢測行程Xs。另外，無需使用位移傳感器、間隙計量器這樣的測量器，而能夠根據(jù)線圈電流i的波形(變化)容易地檢測行程Xs。
[0051]實施方式2.[0052]在上述實施方式I中，進行了制動器的行程Xs以及作用于制動鼓I的按壓力Fs的檢測，但作為狀態(tài)診斷裝置也可以如以下那樣檢測制動器的異常。
[0053]圖8是將本發(fā)明的實施方式2的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的狀態(tài)診斷裝置與制動器線圈一起示出的塊結(jié)構(gòu)圖。在圖8中，在狀態(tài)診斷裝置6中，對狀態(tài)診斷單元追加了狀態(tài)判定部11。
[0054]狀態(tài)判定部11根據(jù)從狀態(tài)推測部10得到的制動器的行程Xs以及向制動鼓I作用的按壓力Fs，檢測制動器的異常。狀態(tài)判定部11判定從狀態(tài)推測部10得到的制動器的行程Xs是否滿足(6)式。
[0055]Xs min ≤ Xs ≤ Xs max (6)
[0056]Xs min以及Xs max為事先規(guī)定的(在存儲器中儲存的)正常時的行程Xs的范圍(容許范圍)。行程Xs小(Xs min>Xs)是指制動蹄3被卡住，相反地行程Xs大(Xs>Xs max)時制動蹄3被磨損。因此，在不滿足(6)式的情況下，狀態(tài)判定部11判定為行程Xs異常。
[0057]另外，狀態(tài)判定部11判定由狀態(tài)推測部10得到的作用于制動鼓I的按壓力Fs是否滿足(7)式。
[0058]Fs min ≤ Fs ≤ Fs max (7)
[0059]Fs min以及Fs max為事先規(guī)定的(在存儲器中儲存的)正常時的按壓力Fs的范圍(容許范圍)。如果作用于制動鼓I的按壓力Fs小(Fs min>Fs)，則由于彈簧2的劣化等而得不到充分的制動力。如果按壓力Fs大(Fs>Fs max)，則減速度變大。因此，在不滿足(7)式的情況下，狀態(tài)判定部11判定為按壓力Fs異常。
[0060]由此，能夠根據(jù)線圈電流i的波形(變化)來檢測按壓力Fs和行程Xs的異常。由于能夠進行還包括按壓力Fs在內(nèi)的異常探測，所以能夠更正確地進行制動器的診斷。
[0061]實施方式3.
[0062]在上述實施方式2中，狀態(tài)判定部11根據(jù)由狀態(tài)推測部10推測的制動器的行程Xs以及作用于制動鼓I的按壓力Fs的值，檢測了制動器的異常，但也可以如下那樣根據(jù)線圈電流i的值來檢測制動器的異常。
[0063]圖9是將本發(fā)明的實施方式3的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的狀態(tài)診斷裝置與制動器線圈一起示出的塊結(jié)構(gòu)圖。在圖9中，狀態(tài)診斷裝置6在狀態(tài)診斷單元中代替狀態(tài)推測部10和狀態(tài)判定部11而設(shè)置了狀態(tài)判定部11A。
[0064]狀態(tài)判定部IlA根據(jù)從落下電流檢測部8檢測的落下開始電流id和從吸引電流檢測部9檢測的吸引開始電流iu，檢測制動器的異常。圖10示出行程Xs與落下開始電流id的吸引力Fms (X)的關(guān)系。如圖10所示，按壓力F (x, id)根據(jù)落下開始電流id而變化。如果根據(jù)落下開始電流id而決定了按壓力F (X，id)的形式，則滿足對制動器的行程Xs的異常進行判定的(6)式的吸引開始電流iu的范圍如(8)式所示。
[0065]ix min (id) ≤ iu≤ix max (id) (8)
[0066]制動器的行程Xs是正常的情況的吸引開始電流iu的范圍根據(jù)落下開始電流id而變化。狀態(tài)判定部IlA通過事先利用實驗、解析而得到落下開始電流id和ix min (id)以及ix max (id)的關(guān)系并保持(在存儲器中儲存)，從而能夠根據(jù)落下開始電流id和吸引開始電流iu，判定制動器的行程Xs的異常。例如，將制動器吸引時的吸引開始電流的容許范圍的變化相對落下開始電流id的變化的關(guān)系(基于圖10)預先儲存到存儲器，根據(jù)所檢測的落下開始電流id來校正正常時(基準的id的情況)的吸引開始電流的容許范圍，比較進行了校正的吸引開始電流的容許范圍和所檢測的吸引開始電流，進行制動器的異常診斷。
[0067]另外，圖11示出作用于制動鼓的按壓力Fs與落下開始電流id的吸引力Fms (X)的關(guān)系。如圖11所示，如果根據(jù)落下開始電流id而確定了按壓力F (X，id)的形式，則滿足對作用于制動鼓I的按壓力Fs的異常進行判定的(7)式的吸引開始電流iu的范圍如(9)式所示。
[0068]if min (id)≤iu ≤if max (id) (9)
[0069]作用于制動鼓I的按壓力Fs是正常的情況的吸引開始電流iu的范圍根據(jù)落下開始電流id而變化。狀態(tài)判定部IlA通過事先利用實驗、解析取得落下開始電流id和ifmin (id)以及if max (id)的關(guān)系(在存儲器中儲存),從而能夠根據(jù)落下開始電流id和吸引開始電流iu，判定作用于制動鼓I的按壓力Fs的異常。例如，將制動器吸引時的吸引開始電流的容許范圍的變化相對落下開始電流id的變化的關(guān)系(基于圖11)預先儲存到存儲器，根據(jù)所檢測的落下開始電流id來校正正常時(基準的id的情況)的吸引開始電流的容許范圍，比較進行了校正的吸引開始電流的容許范圍和所檢測的吸引開始電流，進行制動器的異常診斷。
[0070]由此，能夠根據(jù)線圈電流i的波形(變化)而直接檢測按壓力Fs和行程Xs的異常，所以能夠容易地進行制動器的診斷。
[0071]另外，在上述實施方式中，根據(jù)落下開始電流id和吸引開始電流iu，進行了按壓力Fs和行程Xs的異常檢測。但是，除此之外落下開始電流id與落下開始時間td=T2-Tl具有比例關(guān)系，吸引開始電流iu與吸引開始時間tu=T5-T4也具有比例關(guān)系。因此，也可以將落下電流檢測部8和吸引電流檢測部9分別置換為落下開始時間檢測部和吸引開始時間檢測部，代替落下開始電流id和吸引開始電流iu而使用落下開始時間td和吸引開始時間tu來進行按壓力Fs和行程Xs的異常探測。這還能夠同樣地應用于上述以及以后的其他實施方式。
[0072]實施方式4.[0073]在上述實施方式2中，狀態(tài)判定部11根據(jù)由狀態(tài)推測部10推測的制動器的行程Xs以及作用于制動鼓I的按壓力Fs的值，檢測了制動器的異常，但也可以如以下那樣檢測制動器的狀態(tài)。
[0074]圖12是示出包括本發(fā)明的實施方式4的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的制動器系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)圖。在圖12中，制動器系統(tǒng)具有檢測與通過制動蹄3被按壓到制動鼓I時的摩擦力而產(chǎn)生的制動轉(zhuǎn)矩T對應的轉(zhuǎn)矩信息的轉(zhuǎn)矩檢測器12。此處，轉(zhuǎn)矩檢測器12既可以使用轉(zhuǎn)矩傳感器來檢測通過制動蹄3被按壓到制動鼓I時的摩擦力而產(chǎn)生的制動轉(zhuǎn)矩T，也可以根據(jù)對以規(guī)定速度驅(qū)動的制動鼓I通過制動蹄3提供了摩擦力時的制動開始至制動鼓I停止為止的制動距離，推測制動轉(zhuǎn)矩T。除此之外，也可以根據(jù)對以規(guī)定速度驅(qū)動的制動鼓I通過制動蹄3提供了摩擦力時的制動開始至制動鼓I停止為止的制動時間,推測制動轉(zhuǎn)矩T。
[0075]圖13是將本發(fā)明的實施方式4的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置的狀態(tài)診斷裝置與制動器線圈以及轉(zhuǎn)矩檢測器一起示出的塊結(jié)構(gòu)圖。在圖12中，狀態(tài)判定部IlB根據(jù)從狀態(tài)推測部10得到的制動器的行程Xs、向制動鼓I作用的按壓力Fs以及從轉(zhuǎn)矩檢測器12得到的制動轉(zhuǎn)矩T，檢測制動蹄3的異常。
[0076]狀態(tài)判定部IlB根據(jù)從狀態(tài)推測部10得到的作用于制動鼓I的按壓力Fs以及從轉(zhuǎn)矩檢測器12得到的制動轉(zhuǎn)矩T，檢測制動蹄3的摩擦系數(shù)μ。使用制動鼓I的半徑r，通過(10)式來示出制動轉(zhuǎn)矩T。
[0077]T=r.μ.Fs (10)
[0078]因此，狀態(tài)判定部IlB使用(11)式來計算制動蹄3的摩擦系數(shù)μ。
[0079]μ =T/ (r.Fs) (11)
[0080]狀態(tài)判定部IlB判定所計算的制動蹄3的摩擦系數(shù)μ是否滿足(12)式。
[0081]μ min≤μ (12)
[0082]μ min是事先規(guī)定的正常時的摩擦系數(shù)μ的范圍(μ min, r預先儲存于存儲器)，在不滿足(12)式的情況下(μ min> μ ),狀態(tài)判定部IlB判定為制動器異常。
[0083]如果根據(jù)(12)式而檢測到制動器異常，則狀態(tài)判定部IlB判定從狀態(tài)推測部10得到的行程Xs是否滿足(6)式。根據(jù)(6)式的判定結(jié)果，在行程Xs正常的情況下(Xsmin≤ Xs ≤ Xs max)，狀態(tài)判定部IlB判定為油等附著到制動鼓I而使摩擦系數(shù)μ降低(μmin> μ )。另外,根據(jù)(6)式的結(jié)果,在行程Xs增加了的情況下(Xs>Xs max),判定為制動蹄3由于磨損而其摩擦系數(shù)μ降低。最后，根據(jù)(6)式的結(jié)果，在行程Xs降低了的情況下(Xs min>Xs),判定為制動蹄3被卡住。
[0084]另外，也可以設(shè)定摩擦系數(shù)μ的范圍的上限作為μ max。
[0085]由此，能夠判定制動器的異常原因，所以能夠更正確地判定制動器的狀態(tài)。
[0086]產(chǎn)業(yè)h的可利用件
[0087]本發(fā)明的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置等能夠應用于各種電磁制動器。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁制動器狀態(tài)診斷裝置，其特征在于， 電磁制動器利用彈簧將通過相對在驅(qū)動軸上設(shè)置的制動鼓進行滑動而產(chǎn)生制動力的制動蹄按壓到所述制動鼓，并且利用控制部控制對克服所述彈簧的按壓力而吸引所述制動蹄的電磁鐵的制動器線圈供給的控制電壓， 所述電磁制動器狀態(tài)診斷裝置具備: 電流檢測器，檢測所述制動器線圈中流過的電流；以及 狀態(tài)診斷單元，根據(jù)制動器落下時的制動器線圈的電流變化以及制動器吸引時的制動器線圈的電流變化，診斷制動器的狀態(tài)， 所述狀態(tài)診斷單元檢測制動器落下時的落下開始電流以及制動器吸引時的吸引開始電流,并且， 根據(jù)所檢測的落下開始電流來推測按壓力與制動器行程的關(guān)系，根據(jù)所檢測的吸引開始電流來推測電磁鐵的吸引力與制動器行程的關(guān)系，使用所推測的按壓力與制動器行程的關(guān)系以及吸引力與制動 器行程的關(guān)系來檢測制動器行程和按壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置，其特征在于， 所述狀態(tài)診斷單元通過使用所檢測的制動器的按壓力以及制動器行程中的至少一個而與各自的規(guī)定的容許范圍進行比較，進行制動器的異常診斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置，其特征在于， 還具備轉(zhuǎn)矩檢測器，該轉(zhuǎn)矩檢測器檢測制動蹄對制動鼓提供的制動轉(zhuǎn)矩， 所述狀態(tài)診斷單元根據(jù)所檢測的制動器的按壓力以及制動器行程和制動轉(zhuǎn)矩，進行制動器的異常診斷。
4.一種電磁制動器狀態(tài)診斷裝置，其特征在于， 電磁制動器利用彈簧將通過相對在驅(qū)動軸上設(shè)置的制動鼓進行滑動而產(chǎn)生制動力的制動蹄按壓到所述制動鼓，并且利用控制部控制對克服所述彈簧的按壓力而吸引所述制動蹄的電磁鐵的制動器線圈供給的控制電壓， 所述電磁制動器狀態(tài)診斷裝置具備: 電流檢測器，檢測所述制動器線圈中流過的電流；以及 狀態(tài)診斷單元，根據(jù)制動器落下時的制動器線圈的電流變化以及制動器吸引時的制動器線圈的電流變化，診斷制動器的狀態(tài)， 所述狀態(tài)診斷單元檢測制動器落下時的落下開始電流以及制動器吸引時的吸引開始電流,并且， 預先儲存制動器吸引時的吸引開始電流的容許范圍的變化相對制動器落下時的落下開始電流的變化的關(guān)系，根據(jù)所檢測的落下開始電流來校正正常時的吸引開始電流的容許范圍，比較進行了校正的吸引開始電流的容許范圍與所檢測的吸引開始電流，進行制動器的異常診斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁制動器狀態(tài)診斷裝置，其特征在于， 所述狀態(tài)診斷單元檢測并使用制動器落下時的落下開始時間以及制動器吸引時的吸引開始時間而代替制動器落下時的落下開始電流以及制動器吸引時的吸引開始電流。
6.一種電磁制動器狀態(tài)診斷方法，其特征在于， 電磁制動器利用彈簧將通過相對在驅(qū)動軸上設(shè)置的制動鼓進行滑動而產(chǎn)生制動力的制動蹄按壓到所述制動鼓，并且利用控制部控制對克服所述彈簧的按壓力而吸引所述制動蹄的電磁鐵的制動器線圈供給的控制電壓， 在所述電磁制動器狀態(tài)診斷方法中， 檢測制動器落下時的落下開始電流以及制動器吸引時的吸引開始電流， 根據(jù)所檢測的落下開始電流來推測按壓力與制動器行程的關(guān)系，根據(jù)所檢測的吸引開始電流來推測電磁鐵的吸引力與制動器行程的關(guān)系，使用所推測的按壓力與制動器行程的關(guān)系以及吸引力與制動器行程的`關(guān)系來檢測制動器行程和按壓力。
【文檔編號】F16D65/22GK103459880SQ201280015012
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月12日
【發(fā)明者】伊藤然一, 酒井雅也 申請人:三菱電機株式會社