JPH0356375A - 流体圧エレベーターの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、流体圧エレベーターの制御装置に係り、特に
、乗客の乗降の際に、エレベーターの乗りかごが浮上ま
たは沈下することを低減するための制御に用いて好適な
流体圧エレベーターの制御装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、流体を用いるエレベーター（以下の説明では、
流体として油を用いるものとする）は、上昇時には、電
動機及びポンプを駆動して、圧油をシリンダに供給し、
下降時には、電動機及びポンプを駆動せず、圧油をシリ
ンダから排出するようにして制御されている。

この圧油は、乗りかごの負荷（積載量）の変化により、
その体積を変化（その原因の多くは、流体内に含まれる
気体による）させ、これがエレベーターの乗りかごの着
床誤差に影響を与える。

このような着床誤差を少なくする流体圧エレベーターの
制御装置に関する従来技術として、例えば、特開昭４９
−７７３３３号公報、特開昭４９−１０８７４９号公報
等に記載された技術が知られている。

前記公報に記載された従来技術は、乗客の乗り降りによ
って、乗りかごが浮上または沈下した場合、この乗りか
ごの浮上または沈下を検出し、アキュムレータを用いて
、圧油をシリンダ内に供給し、あるいは、圧油をシリン
ダより排出するものである。

また、他の従来技術として、乗りかごの着床誤差が所定
値以上になった場合、その誤差が乗りかごの沈下であれ
ば、流体圧源を構成する電動機を駆動し、流体制御弁を
介して圧油をシリンダ内に供給して、微少速度で着床誤
差を補正する方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記アキュムレータを用いる従来技術は、その装置が大
型であり、高価であるという問題点を有している。

また、前記電動機を用いる従来技術は、乗りかごの着床
誤差を検出し、その誤差が乗りかごの沈下である場合に
、その後、電動機を駆動し、シリンダに圧油を供給する
ものであるので、電動機の起動時間の遅れにより、乗り
かごの沈下がさらに進み、乗客に非常に大きな不快感を
与えるという問題点を有していた。

本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、
安価な構成で、電動機の起動遅れなく安全に、乗りかご
の沈下量を軽減し、乗客に不快感を与えることのない流
体圧エレベーターの制御装置を提供することにある。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明によれば前記目的は、乗りかご内の積載量を検出
する手段と、エレベーター乗りかごの起動後、次の階に
おいて、乗りかごの積載量の変化に伴い、乗りかごが浮
上するか沈下するかを予測する手段とを備え、沈下が予
測された場合、乗りかごの着床後、圧力流体を供給する
手段を起動して、乗りかごの沈下に対する準備を行なう
ようにすることにより達成される。

さらに、本発明は、制御をより高精度とし、かつ、安全
性を向」ニさせるため、前記圧力流体を供給する手段を
２段速度電動機を用いて構成し、前記乗りかごの沈下が
予測される場合の圧力流体を供給する手段の起動を、低
速側電動機の起動により行ない、また、ドアゾーン信号
、インチング許可ゾーンを設け、前記低速側電動機の起
動を、このゾーン内でのみ行なうようにしている。

［作　用］ 既に述べたように、圧油は、乗りかごの負荷（積載量）
の変化によりその体積を変化させ、これが、乗りかごの
着床誤差に影響を与える。

従って、エレベーターの起動時、あるいは、走行中に、
乗りかご内の積載量を検出すれば、次の階で停止した場
合、乗りかごが沈下するか浮上するかを予測することが
できる。本発明は、この予測により、次の階で停止した
ときに、乗りかごが沈下すると予測された場合、エレベ
ーター乗りかごの着床時、ドア開と同時に、２段速度電
動機の低速側を駆動し、乗りかごの沈下に対して準備し
ておく。これにより、圧油の圧力がいつでもシリンダ内
に供給できるように高められるので、電動機の起動遅れ
の問題点を回避して、乗りかごの沈下に対処することが
できる。

流体圧源を構成する電動機として、２段速度電動機を用
い、乗りかごの沈下に対処するインチング運転に低速側
を使用するのは、乗りかご沈下後のインチング運転は、
微速で行なう必要があり、通常の運転時に使用する流量
制御弁をより精度良く使用するためである。また、電動
機の低速側を使用することにより、仮に、インチング運
転中に、何らかの異常で、流量制御弁が異常となり、圧
油の全てがシリンダ内に供給された場合にも、電動機が
低速回転であるため、重大故障に至ることを防止するこ
とができる。

一般に、乗客の感覚としては、乗りかごの浮上より沈下
の方が問題になりやすく、沈下が検出されてから電動機
を起動しても、乗りかごの沈下を完全に防止することは
できないが、本発明は、前述のように、予め電動機を起
動して、乗りかごの沈下に対する準備を行なうことがで
きるので、乗りかごが沈下した場合、時間遅れなく対処
することができる。

［実施例コ 以下、本発明による流体圧エレベーターの制御装置の一
実施例を図面により詳細に説明する。

第ｌ図は本発明の一実施例の全体構成を示すブロック図
、第２図は乗りかごの浮沈を予測する動作を説明するフ
ローチャート、第３図はインチング運転の動作を説明す
るフローチャート、第４図は本発明の一実施例全体の動
作を説明するタイムチャート、第５図は流体の圧力から
乗りかごの積載量を求める方法を説明する図である。第
１図において、１は乗りかご、２は流体圧ラム、２ａは
ブランジャ、３はブーリー、４はロープ、５はバネ、６
は流量制御弁、７は流体圧源、８は２段速度電動機、８
ａは低速側電動機、８ｂは高速側電動機、１０は制御装
置、Ｊ２は速度検出器、１３〜１５は接触器、１　７　
ａ、１７ｂはインチングゾーン検出器、１８はドアゾー
ン検出器、２０は流体圧検出器である。

第１図に示す本発明の一実施例は、流体圧ラム２のプラ
ンジャ２ａの頂部に設けたプーリー３、該プーリー３に
掛けられたロープ４、該ロープ４の一端を固定するバネ
５及びロープ４の他端に結合された乗りかご１とを備え
、プランジャ２ａを駆動することにより乗りかご１を駆
動するものである。ブランジャ２ａは、２段速度電動機
８により圧力が加えられる流体圧源７からの圧油が、流
量制御弁６に制御されて、流体圧ラム２に注入、排出さ
れることにより制御される。

制御装置１０は、マイクロコンピュータを備えて構成さ
れており、乗りかご１の変位あるいは速度を検出する、
ロータリーエンコーダ、発電機等の速度検出器１２の検
出信号、流体圧ラム２に対する圧油の圧力を検出する流
体圧検出器２０からの信号を受け、さらに、乗りかごｌ
内、塔内の各種信号を入出力制御し、その結果に基づい
て、流体制御弁を制御することにより、エレベーターの
乗りかご１を呼びに応じて運転制御している。

流体圧検出器２０の信号は、制御装置↓０に戻されて、
前述した運転制御のために用いられると同時に、後述す
るように、乗りかご１の積載量を求めるための信号とな
る。また、通常、ポンプにより構成される流体圧源７は
、２段速度電動機８が結合され、その動力により流体に
圧力を加えるものである。

２段速度電動機８は、例えば、４極構成の高速側電動機
８ａと低速側電動機８ｂとにより構成され、高速側電動
機８ａは、接触機ｌ３の常間接点を介して、インチング
運転を行なう低速側電動機８ｂは、接触器１４と、ドア
ゾーン及びインチングソーンを示す接触器１５の常間接
点の直列接続を介して制御装置に接続されている。

乗りかご１の上部には、ドアゾーン検串器１８、インチ
ングゾーン検出器１７ａ、１７ｂが設けられており、こ
れらの検出器は、塔内に設けられた遮蔽板１６と磁気的
に結合して、それぞれのゾー・ンの検出を行なう。

前述のように構威された流体圧エレベーターは、電動機
８を駆動して、その回転力で流体圧源７を駆動し、圧力
流体を流体圧ラム２内に流量制御弁６を介して注入する
ことにより、乗りかご１を」二昇運転する。一方、乗り
かご１を下降運転する場合には、電動機８を駆動せず、
流量制御弁６により、圧力流体の流量制御のみを行ない
、乗りかご］を、その自重で下降させている。

さて、流体圧エレベーターは、既に述べたように、乗り
かごがドアを開いて停止しているときに、乗客が乗り降
りすることにより、流体の体積が変化し、乗りかごが浮
沈する欠点がある。

この乗りかごの浮沈は、速やかに流体の流量を制御すれ
ば、実用上問題とならない程度に抑えることができる。

このため，本発明の実施例においては、エレベーターの
起動時に、流体圧検出器２０の検出信号により、乗りか
ごｌ内の積載量を検出し、エレベーターの走行中に、次
の階に停止するときの乗りかご１の浮沈を予測し、乗り
かごコ−の浮沈に対する準備をしておくものである。こ
れにより、実際に、乗りかご１が浮沈した場合には、速
やかにその対応を行なうことができる。

以下、本発明一実施例による乗りかごコの浮沈を防止す
る制御を説明するが、まず、第２図のフローを参照して
、乗りかご］の積載量に基づいて、次階着床後の乗客の
乗降に伴う乗りかご］の浮沈を予測する動作を説明する
。

（１）エレベーター起動直前の圧力流体の圧力を流体圧
検出器２０で検出し記憶し、その検出圧力から乗りかご
１内の積載量を推定する（ステップ２１，２２）。

（２）エレベーターが走行を開始すると、ステップ２２
で推定した乗りかごの積載量が、予め定めた所定値、例
えば、定格積載量の７０％以上であるか否か判定する（
ステップ２３、２４）。

（３）ステップ２４で、積載量が７０％以上と判定され
た場合、乗りかごが次の階で停止しドアを開いた後は、
乗りかごが浮上する可能性が大きいと判定する（ステッ
プ２５）。

（４）ステップ２４で、積載量が７０％以下と判■３ 定された場合、その積載量が３０％以下か否かをチェッ
クする（ステップ２６）。

（５）ステップ２６で、積載量が３０％以下と判定され
た場合、乗りかごが次の階で停止しドアを開いた後は、
乗りかごが沈下する可能性が大きいと判定し、乗りかご
の沈下に備えた準備、すなわち、２段速度電動機８の低
速側電動機８ａの起動を行ない、流体圧源７からの流体
の圧力を高め、いつでも、流体を流体圧ラム２内に注入
できるように準備する（ステップ２７、２８）．，（６
）ステップ２５、２８の終了後、および、ステップ２６
で、積載量が３０％〜７０％と判定された場合（この場
合、乗りかごは、浮上も沈下もしない）、乗りかごが停
止し、ドア開の後、乗りかごの浮沈に応じて、流量制御
弁の制御が行なわれる（ステップ２９） 前述において、乗りかごの積載量が定格の７０％以上の
場合に、乗りかごが浮上すると判定したのは、次の階で
乗客が降りる可能性が高いからであり、また、乗りかご
の積載量が定格の３０％以＝１４ 下の場合に、乗りかごが沈下すると判定したのは、次の
階で乗客が乗り込む可能性が高いからである。

この判定の基準となる７０％、３０％の積載量の所定値
は、経験的に得られる任意の値であってよい。

また、この乗りかごの浮沈の予測は、乗りかご内の呼び
登録状況、ホール呼びの登録状況等の情報をも加味して
行なうようにすることが可能であり、このようにすれば
、より正確な予測を行なうことができる。

さらに、前述において、エレベーター起動直前に、乗り
かごの積載量を検出するようにしたのは、このときが、
最も正確な積載量を得ることができるからである。

前述したように、エレベーターの乗りかごは、乗客の乗
り降りにより浮沈するが、特に、乗りかごが沈下する場
合が、感覚的に問題となる。そこで、次に、第３図に示
すフローを参照して、乗りかごが沈下すると予測した場
合の運転動作を説明する。

一般に、乗りかごの浮沈に苅処するためのインチング運
転は、乗りかごを微速で運転することにより、エレベー
ターの着床誤差を補正するものであり、本発明の一実施
例においては、第３図に示すフローにしたがって動作す
る。

（１）まず、乗りかごが着床して、ドアが開いたこと、
乗りかごの位置が、ドアゾーン内であること、インチン
グゾーン内であること、乗客の乗り降りで、乗りかごが
沈下すると予測されていることを確認し、これらの条件
が満たされたとき、２段速度電動機８の低速側電動機８
ｂを起動する（ステップ３１〜３５）。

（２）乗りかごの着床誤差が所定値を越えたが否かをチ
ェックし、着床誤差が所定値を越えた場合、流量制御弁
６を制御して微速でインチング運転を行なう（ステップ
３６、３７）。

前述した微速のインチング運転のための流量制御弁６の
制御において、通常の運転制御の場合と同様に、２段速
度電動機８の高速側電動機８ａと、通常の流量制御弁と
を用いたのでは、制御弁の特性に限界があり、乗りかご
を微速でコントロールすることが困難である。

このため、本発明の一実施例は、２段速度電動機の低速
側電動機をインチング運転のために用いるようにしてい
る。これにより、流体圧源からの圧油の突出量を、通常
より小さくすることができ、通常の流量制御弁によって
も、乗りかごの微速制御が可能である。

従って、前述した本発明の一実施例のように、次の停止
階で乗客の乗り降りにより、乗りかごが沈下すると予測
できた場合、乗りかごの着床誤差が所定値以上になるか
否かにかかわらず、予め低速側電動機を駆動して、乗り
かごの沈下に備えておくことにより、この電動機の起動
遅れは問題でなくなり、実際に乗りかごの沈下が始まっ
たときに、速やかにインチング運転を開始することがで
きる。

前述した本発明の一実施例は、流体圧源の駆動用に、２
段速度電動機を用いるものとしたが、この２段速度電動
機は、２台の速度の異なる、すなわち、極数の異なる電
動機を用いて構成してもよく、１台の電動機の極数を切
り替えて使用するものであってもよい。また、１台の電
動機を周波数制御可能なインバータ装置により速度制御
して、低速で用いるようにしてもよい。

さらに、本発明は、流量制御弁として高精度のものを用
い、流体圧源駆動用の電動機を通常の運転を行なう場合
のものを兼用するようにしてもよい。

次に、第４図のタイムチャートを参照して、上昇運転時
の制御特性を説明する。この例は、乗りかごの積載量が
小さく、次の停止階で、乗客の乗り降りにより、乗りか
ごが沈下する可能性のある場合を示している。

エレベーターの起動時、流体の圧力Ｐ，から乗りかごの
積載量を求め、通常の運転（以下、高速運転という）時
に閉成され、２段速度電動機８の高速側電動機８ａに給
電する接触器１３をＯＮとする。

これにより、高速運転が開始され、この高速運転中に、
第２図により説明した手法により、次に停止する階で乗
りかごが沈下する可能性があるか否かを予測する。

この例では、乗りかごが沈下すると予測したとしている
ので、次の階で停止後、ドアを開くと同時に、インチン
グ運転に備えるため、２段速度電動機８の低速側電動機
８ｂに給電するための接触器１４を投入する。

そして、乗客が乗り込んで、流体の圧力が２２に上昇、
すなわち、乗りかごが所定値だけ沈下すると、流量制御
弁６を制御して、乗りかごを微速制御し元の位置までイ
ンチング運転する。

前述のインチング運転の開始時、２段速度電動機８の低
速側電動機８ａは、充分に回転しているので、時間遅れ
なく、圧力流体を流体圧ラム２に供給することができる
。

前述のように、本発明の一実施例は、インチング運転時
に、低速側電動機８ａを用いているので、万一、流量制
御弁６に障害が発生した場合にも、流体の流量が少ない
ので、乗りかごが異常速度となることがなく、ドアが開
いている状態でも、安全にインチング運転を行なうこと
ができる。

次に、流体の圧力から、乗りかごの積載量を求める方法
を第５図を参照して説明する。

第５図（ａ）、（ｂ）は、乗りかごの積載量と流体の圧
力との関係を示す線図であり、これらの関係は、通常線
形となっている。そして、無負荷の場合の圧力が乗りか
ごの重量に対応する。

そこで、異なる２つの条件、例えば、無負荷時の圧力Ｐ
０と、定格積載量時の圧力Ｐ，とが分かれば、圧力と積
載量との関係式を（１）、（２）式のように求めること
ができる。

圧力＝Ｋ，Ｘ（積載量）十Ｐ。　　　・・・・・・（１
）よって、 積載量．−（１／Ｋｌ）Ｘ（圧力一Ｐ。）　・・・・・
・（２）前記（１）式、（２）式において、Ｋ１は、定
数である。

従って、エレベーターの調整時、据付時等に、まず、無
負荷状態での流体の圧力Ｐ０を検出記憶し（この場合、
電気的に書き替え可能なメモリ、例えば、Ｅ　Ｅ　Ｐ　
ＲＯＭ等に記憶するとよい）、その次に、乗りかごに定
格積載量を載せ、そのときの流体の圧力Ｐ，を検出し、
これらの圧力により前記（１）式、（２）式における定
数Ｋ，を演算し、記憶しておくことにより、前記（２）
式を用いて、乗りかごの積載量を求めることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、乗りかごの着床後
の乗客の乗り降りによる積載量の変化に伴う乗りかごの
浮沈を予め予測することができるので、流体圧源を予め
駆動しておくことにより、速やかにインチング運転を行
なうことが可能となり、着床誤差を改善でき、乗客の不
快感をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示すブロック図
、第２図は乗りかごの浮沈を予測する動作を説明するフ
ローチャート、第３図はインチング運転の動作を説明す
るフローチャート、第４図は本発明の一実施例全体の動
作を説明するタイムチャート、第５図は流体の圧力から
乗りかごの積載量を求める方法を説明する図である。 １・・・・・・乗りかご、２・・・・・・流体圧ラム、
２ａ・・・・・プランジャ、３・・・・・・プーリー、
４・・・・・・ロープ、５・・・・・・バネ、６・・・
・・・流量制御弁、７・・・・・流体圧源、８・・・・
・２段速度電動機、８ａ・・・・・・低速側電動機、８
ｂ・・・・・・高速側電動機、１０・・・・・・制御装
置、１２・・・・・・速度検出器、１３〜１５・・・・
・・接触器、１７ａ、１７ｂ・・・・・・インチングゾ
ーン検出器、１８・・・・・・ドアゾーン検出器、２０
・・・・・・流体圧検出器。 特開乎 ３ ５６３７５　（８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体圧ラムに供給する圧力流体あるいは流体圧ラム
   から排出する圧力流体を流量制御することにより、乗り
   かごの速度制御を行なう流体圧エレベーターにおいて、
   乗りかご内の積載量を検出する手段と、検出された積載
   量に基づいて、次の停止階における積載量の変化に伴う
   乗りかごの浮沈を予測する手段とを備えることを特徴と
   する流体圧エレベーターの制御装置。 ２、前記乗りかごの浮沈を予測する手段の予測結果によ
   り、圧力流体を供給する手段を起動することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の流体圧エレベーターの制
   御装置。 ３、前記圧力流体を供給する手段は、２段速度電動機と
   、ポンプとにより構成され、乗りかごの浮沈を予測する
   手段の予測結果により、該圧力流体を供給する手段を起
   動する場合、前記２段速度電動機の低速側電動機を起動
   することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の流体
   圧エレベーターの制御装置。 ４、前記圧力流体を供給する手段は、インバータにより
   制御される電動機と、ポンプとにより構成され、乗りか
   ごの浮沈を予測する手段の予測結果により、該圧力流体
   を供給する手段を起動する場合、前記インバータにより
   制御される電動機を低速回転させることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の流体圧エレベーターの制御装
   置。 ５、前記乗りかご内の積載量を検出する手段が、圧力流
   体の検出圧力に基づいて、乗りかご内の積載量を算出す
   るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第４項のうち１項記載の流体圧エレベーターの制御
   装置。 ６、前記乗りかごの浮沈を予測する手段の予測結果によ
   る、圧力流体を供給する手段の動作は、乗りかごが所定
   の着床誤差内にある場合にのみ行なわれることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項ないし第５項のうち１項記載
   の流体圧エレベーターの制御装置。 ７、前記乗りかごの浮沈を予測する手段の予測結果によ
   る、圧力流体を供給する手段の動作は、乗りかごがドア
   ゾーン内にあり、かつ、ドアが開いている場合にのみ行
   なわれることを特徴とする特許請求の範囲第２項ないし
   第５項のうち１項記載の流体圧エレベーターの制御装置
   。 ８、前記乗りかご内の積載量を検出する手段による、圧
   力流体の検出圧力に基づく、乗りかご内の積載量の算出
   は、エレベーターの調整時、あるいは、設置時に、異な
   る２つの条件で検出した流体の圧力と乗りかごの積載量
   とから求められた演算式を用いて行なわれることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の流体圧エレベーター
   の制御装置。 ９、前記演算式の定数を電気的に書き替え可能な不揮発
   性メモリに記憶することを特徴とする特許請求の範囲第
   ８項記載の流体圧エレベーターの制御装置。