JPH0543146A - 油圧エレベーターの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は常に安定した着床精度と乗り心地を
提供することの出来る油圧エレベーターの制御方法を提
供することを目的とする。 【構成】 本発明の油圧エレベーターの制御方法は、油
圧ジャッキにバルブを介し接続され、この油圧ジャッキ
に油圧を流通させる油圧ポンプと、この油圧ポンプに回
転接続された電動機と、前記油圧ジャッキに流通する圧
油に対する油温センサと、これらのセンサからの信号を
入力し、前記油圧ジャッキが所定の速度パターンで昇降
できるようにバルブに対して所定の速度パターンに基づ
く制御指令値を生成する速度制御装置と、かごに設置さ
れ、エレベーターの位置及びかご振動を検出するパルス
発生器とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧エレベーターの制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に油圧エレベーターは、流量制御弁
を用いた流量制御方式を採用している。この制御方式で
は、エレベーターの上昇時は電動機を一定速度で回転さ
せ、油圧ポンプからの定吐出量の油をタンクへ戻してお
き、起動指令が出るとタンクへ戻す量を流量制御弁で調
整することによりかごの速度を制御する。そして、エレ
ベーターの下降時は、かごの自重により油圧シリンダ内
の油がタンクへ還流する油量を流量制御弁で制御するこ
とによりかごの速度を制御する。

【０００３】しかし、この制御方式では、上昇時に余分
な油を循環させる必要があることと、下降時に位置エネ
ルギーを油の発熱で消費するのでエネルギーロスが大き
く、また油温上昇も著しい問題点がある。

【０００４】このような従来の油圧エレベーターの制御
装置の動作について説明すると、バルブは乗りかごの停
止時には閉じ、運転指令により開放される。速度制御装
置はバルブの弁を通過する圧油吐出量が制御され、乗り
かごが所定の速度パターンに従って上昇する。

【０００５】この時の速度特性は、速度制御装置によっ
て図７の実線の速度パターンＡに従う。すなわち、起動
指令により乗りかごは起動し、高速走行速度Ｖ０まで加
速し、その後高速走行速度Ｖ０で上昇し、減速スイッチ
の位置に達した時に減速し始める。そして、一定の着床
速度Ｖ１で上昇して上限位置に達すると停止スイッチを
作動させ、上昇を停止する。また、下降運転時には、乗
りかごの自重により油圧ジャッキからの排出する油量に
よって下降速度を制御する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の流量制御方式の油圧エレベーターの制御装置
では、油圧エレベーターの負荷圧力（油圧）または油温
が変化すると油の粘性が変わり、油圧ポンプの容積効率
が低下するため乗りかごの走行パターンが所定のものか
ら開離するという問題点がある。例えば、かご上昇時に
おいては、油圧ポンプは一般に図８に示すように負荷圧
力（または油温）が上がると圧油吐出量が減り、負荷圧
力（または油温）が下がると圧油吐出量が増え、これに
従って、乗りかごの速度パターンも負荷圧力（または油
温）が上がると図７の破線のパターンＢとなり、負荷圧
力（または油温）が下がると一点鎖線の走行パターンＣ
となる。そして、破線の走行パターンＢの場合には、走
行時間が長くなるのでサービス低下につながり、一点鎖
線の走行パターンＣの場合には、乗り心地、特に停止時
の乗り心地を悪くするという問題点が生じる。また、下
降時には、上記の上昇時とは逆の現像が起こる。ところ
で、目的階床へ着床する場合、目的階床の一定距離手前
で低速に移行し、その後一定距離手前で制微指令値の出
力をやめることにより、停止するようにしている。した
がって、油の負荷出力（または油温）により、低速度が
左右されるため、油圧エレベーターが目的階床に停止し
た場合の、かご床レベルと、ホール床レベルの差を表す
着床精度も負荷圧力（または油温）に左右されていた。
着床精度が良好でない場合には、例えば、荷物台車等を
かご内に搬入または搬出する際に、影響が出る。したが
って、かご床レベルとと、ホール床レベルの差がなるべ
く小さくなるように停止する必要がある。しかし、前記
差が小さくなるように停止できた場合においても、停止
時にかご振動が伴う場合には、乗り心地が低下するため
性能上好ましくない。本発明はこのような従来の問題点
を解決するためなされたもので、常に安定した着床精度
と乗り心地を提供することの出来る油圧エレベーターの
制御方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の油圧エレベータ
ーの制御方法は、油圧ジャッキにバルブを介し接続さ
れ、この油圧ジャッキに圧油を流通させる油圧ポンプ
と、この油圧ポンプに回転接続された電動機と、前記油
圧ジャッキに流通する圧油に対する油温センサと、これ
らのセンサからの信号を入力し、前記油圧ジャッキが所
定の速度パターンで昇降できるようにバルブに対して所
定の速度パターンに基づく制御指令値を生成する速度制
御装置と、かごに設置され、エレベーターの位置及びか
ご振動を検出するパルス発生器とを備えたものである。

【０００８】

【作用】本発明の油圧エレベーターの制御方法では、実
際に油圧エレベーターを走行さら、このときの制御指令
値と油圧エレベーターの着床精度とかご振動を検出し、
これらの情報と目標性能から制御指令値を自動的に修正
するようにしたので、常に安定した着床精度を実現する
油圧エレベーターの速度制御を提供することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説す
る。

【００１０】図２は本発明の一実施例を示している。そ
して、この実施例では、この油温センサ17がタンク10
に、負荷圧力センサ16が油圧ジャッキ２とバルブ９とを
連結する油圧配管６上に、また、パルス発生器18が乗り
かご１にそれぞれ設けられ、これらの出力値は速度制御
装置13に検出信号を与えるように接続されている。この
速度制御装置13の詳細な構成を図３に示す。この速度制
御装置13は、減速スイッチ14と停止スイッチ15とパルス
発生器18とのデジタル信号を入力する外部信号入力回路
130 、エレベーター制御装置12からの運転指令に基づき
速度パターンを生成するバルブ制御コントローラ131 、
速度パターンに基づきバルブ９に対し弁の制御信号を出
力するバルブ制御ユニット132 、ポンプモータを駆動さ
せるポンプ制御ユニット133 により構成されている。

【００１１】尚、上記実施例では油温センサ17をタンク
10内に設けたが、油温センサ17は油圧ジャッキ２、また
は油圧ジャッキ２と油圧ポンプ８との間の配管途上等に
設けてもよく、設ける位置は特に限定されない。また、
本実施例では、センサ入力値として油温、負荷圧力を使
用しているが、これらの要因に限らず例えばバルブ温
度、タンク温度、流量などを用いても良い。

【００１２】この発明の実施例としての速度制御装置13
におけるバルブ制御コントローラ131 の詳しい構成が図
１に示されている。バルブ制御コントローラ131 は、セ
ンサ16、17から油の温度、圧力の信号を入力し、油圧ジ
ャッキ２が所定の速度パターンで昇降できるようにバル
ブ９に対して、所定の速度パターンに基づく制御電流指
令値を生成する制御指令生成部21と、制御指令値生成部
21の生成した制御電流指令値を記憶する制御指令値記憶
部22と、パルス発生器18から発するパルス信号を積分す
ることにより距離を求め、この距離からエレベーターの
位置を求め、着床時にかご床と乗り場の床のずれを記憶
する記憶部23と、パルス発生器18が発するパルス値から
かご振動を求め、記憶する記憶部26と、制御指令値記憶
部22の記憶している前回の制御電流指令値及び着床精度
記憶部23の記憶している着床精度とから、エレベーター
の着床精度及びかご振動が所定の精度に近づくように前
回の制御電流値を修正演算する制御指令値修正部24と、
制御指令値修正部24の修正した制御電流指令値を新たな
制御電流指令値としてバルブ９に与える制御指令値更新
部25と、を備えている。

【００１３】次に、上記の構成の油圧エレベーターの制
御装置の動作について説明する。乗りかご１が停止して
いるときはバルブ９の電磁切替弁は閉じている。運転指
令が出ると、電動機７が回転し始める。そこで記憶装置
19のデータから速度制御装置13によって生成された速度
パターンに基づきバルブの弁の開閉が制御され、これに
より油圧ポンプ８の吐出量が制御され、油圧ジャッキ２
のプランジャ３と乗りかご１の昇降が制御される。

【００１４】次に、上記の構成の油圧エレベーターの速
度制御を司るバルブ９の内部動作について、図４を用い
て説明する。まず、上昇時の動作について説明する。上
昇指令によりポンプが起動され、上昇流量制御弁91が全
開状態であるため、ポンプ流量は全量タンクへブリード
オフされており、乗りかごは停止している。バルブ制御
ユニット132 からの制御電流により、上昇電磁比例パイ
ロット制御弁93が動作し、上昇流量制御弁91が閉方向へ
動作する。これにより、タンクへのブリードオフ流量が
減少し、この流量がストロークセンサ95及びチェック弁
96を介してシリンダへ流入するため、乗りかごが上昇す
る。次に、下降時の動作について説明する。下降指令に
より、電磁パイロット切換弁97が励磁され、チェック弁
96が開方向に作動する。さらに、下降電磁比例パイロッ
ト制御弁94が動作し、下降流量制御弁92が開方向へ動作
する。これにより、シリンダ内の油がタンクへ流入する
ため、乗りかごが下降する。

【００１５】ここで、前述のように負荷圧力、油温に関
係なく、常に一定の速度パターンに従って速度制御しよ
うとした場合、負荷圧力及び油温の変化により、油の特
性が変化するため、実際の走行波形は大幅に変化する。

【００１６】そこで、負荷圧力、油温が変化した場合に
も所定の速度パターンが得られるようにするには、図５
に示すようなパターンを発生する必要がある。つまり、
通常時の負荷圧力、油温のパターンをＡ０とすると負荷
圧力、油温が高い時には油圧ポンプの容積効率が低下す
るために吐出量が小さいのでＡ１のパターンを、また負
荷圧力、油温が低い時には油圧ポンプの吐出量が大きい
のでＡ２のパターンを、それぞれ発生させるようにする
のである。そこで、油温センサ、負荷圧力センサの入力
値を基に図６の制御電流値テーブルを、図１における制
御電流値生成部21に記憶しておき、記憶装置19内に記憶
しておき、このテーブルから走行パターンを構成する始
動電流、高速度電流、低速度電流及び停止電流を求め
る。

【００１７】ところで、図６の制御電流値テーブルの制
御電流データは、油圧エレベーターの使用環境及び設備
の経年変化、現地調整時の調整誤差により左右されるた
め、随時更新する必要がある。この更新方法のうち、低
速度電流及び停止電流の更新方法に、本発明の特徴があ
る。すなわち、低速度電流で着床精度を、また、停止電
流で着床時のかご振動を、それぞれ調整する。ただし、
停止電流を調整するために、まず、低速度電流を調整し
ておく必要がある。この理由として、停止電流調整時に
低速度が適正値でない場合に、停止電流に関係なくかご
振動が発生することが挙げられる。そこで、図９に示す
ようにＳＴＰ101 で低速度が目標範囲内にある場合に限
り、ＳＴＰ103 へ進み停止電流の調整を行うようにイン
ターロックをとる必要がある。ここの調整方法について
以下に説明する。

【００１８】まず、低速度電流の更新方法について説明
する。いま図６の制御電流値テーブルの制御電流値は、
負荷圧力、油温に応じた制御電流値を出力すれば、かご
床とホール床のレベル差がゼロになるように設定されて
いる。ここで、レベル差Ｌの求め方について説明する。
図１に記載されている着床精度記憶部23の詳細構成を図
10に示す。まず、パルス入力部234 でパルス発生器18で
生成されるパルス信号を入力する。次に、かごが停止し
た時点でこのパルス信号を記憶する停止位置パルス記憶
部233 の記憶信号と、階床レベル信号をあらかじめ記憶
している階床別レベルデータ記憶部231 のデータを比較
しその差を比較部232 で求める。さらに、この値を着床
誤差記憶部235 で記憶するとともに、このレベル差を制
御指令値修正部24に対して出力する。この様子を第11図
に示す。階床別にあらかじめパルス信号が設定されてお
り、１Ｆは100 Ｈ、２ＦはＤ15（Ｈ）のように記憶され
ている。この値とかごが停止した位置でのパルス信号を
比較する。図中の例は、かごが１Ｆを出発し、２Ｆで停
止したときパルス信号がＤ１７（Ｈ）が有ったことをあ
らわしている。したがって、かごの進行方向にたいして
レベルよりさきに停止したので、この場合のレベル差は
＋２となる。もし仮に２Ｆ手前のＤ13（Ｈ）で停止した
場合には、進行方向にたいしてレベル手前に停止したの
で、レベル差は−２となる。このように、レベル差に符
号をつけることにより、行き足らずやオーバーランを表
すようにする。ところで、負荷圧力Ｐx 、油温Ｔx のと
きに、低速度電流値Ｉx を出力した場合に、レベル差Ｌ
がゼロになるようになっている。しかし、もし制御電流
値Ｉx を出力したにも関わらず、油圧エレベーターの実
際の着床精度がゼロにならなかった場合にも、制御電流
値Ｉx の値自体を見直し、修正値ΔＩを加算することに
より、修正する必要がある。例えば、低速度電流値Ｉx
を出力したにも関わらず、レベル手前Ｌで行きたらずに
なった場合には、低速度電流値Ｉx の値を大きくする必
要がある。また、レベルより先Ｌでオーバーランした場
合には、低速度電流値Ｉx の値を小さくする必要があ
る。従って、修正値△Ｉは以下のようにして求める。修
正後の電流値Ｉx0（＝Ｉx ＋△Ｉ）により、レベルから
の距離Ｌ０で停止できるものとすると、制御電流値と速
度の関係は、低速走行領域ではほぼ線形であるから、 ＩXO：ＬＯ＝Ｉx ：Ｌ …… （１） となる。（１）式より、 ＩX0＝（ＬＯ／Ｌ）Ｉx …… （２） となるから、 ΔＩ＝（（ＬＯ−Ｌ）／Ｖ）Ｉx …（３） となる。ここで、ΔＩを求める場合、Ｌ、Ｉx は前回の
走行で設定した条件であり、現在の走行状態から決定さ
れる値ではない。従って、前回の走行データを基に今回
のデータを修正する。前回の制御電流値をＩ（ｎ−
１）、前回の高速走行速度をＶ（ｎ−１）、今回の制御
電流値をＩ（ｎ）とすると、 Ｉ（ｎ）＝Ｉ（ｎ−１）＋α・ΔＩ ＝Ｉ（ｎ−１）＋α・（（ＬＯ−Ｌ（ｎ−１））／Ｌ（ｎ−１）） ・Ｉ（ｎ−１） …… （４） として今回の制御電流値を求める。ここで、α≦１なる
係数を設け、急激な修正をしないようにする。これによ
り、速度は徐々に目標とする速度ＬＯに近づく。また、
Ｉ（ｎ−１）、Ｌ（ｎ−１）、ＬＯは記憶装置19に記憶
しておき、今回の制御電流値Ｉ（ｎ）で記憶装置19内の
制御電流値Ｉ（ｎ−１）を更新する。例えば、負荷圧力
がＰx 、油温がＴx の場合に、図７に示す制御電流値テ
ーブルのＩ01を出力したときには、Ｉ01を今回の制御電
流値で更新する。

【００１９】次に、停止電流の更新方法について説明す
る。停止電流とかご振動の関係が線形であるとして、上
記実施例と同様に制御電流値を求める。前回の制御電流
値をＩＬ（ｎ−１）、前回のかご振動をＧ（ｎ−１）、
目標とするかご振動をＧＯ、今回の制御電流値をＩＬ
（ｎ）とすると、 ＩＬ（ｎ）＝ＩＬ（ｎ−１）＋β・ΔＩＬ ＝ＩＬ（ｎ−１）＋β・（（ＧＯ−Ｇ（ｎ−１）） ／Ｇ（ｎ−１））・ＩＬ（ｎ−１） …… （５） として今回の制御電流値を求める。ここで、β≦１なる
係数を設け、急激な修正をしないようにする。本発明に
おけるかご振動検出方法を図12を用いて説明する。図１
２は、図１に記載されているかご振動記憶部26の詳細構
成を示したものである。まず、パルス入力部264 でパル
ス発生器18で生成されるパルス信号を入力する。このパ
ルス信号をサンプリング部263 において一定間隔でサン
プリングする。ここで、サンプリング間隔の決め方につ
いて説明する。一定間隔ΔＴでサンプリングし、パルス
信号の変化量ΔＰｕｌｓを求め、この値より周波数を求
めるものとする。ただし、測定で意味をもつ周波数ｆ
は、最高測定周波数をｆＮとしたときサンプリング定理
より、 ｆ＜ｆＮ／２ となる。例えば、４ＨＺの周波数を測定するためには、 ４＜ｆＮ／２ となり、周期（サンプリング間隔）に置き換えると、 0.125 ＞１／ｆＨ＝ΔＴ となる。従って、４ＨＺの周波数を測定するためには、
サンプリング間隔を125msec 未満にする必要がある。次
に、解析部262 で前記サンプリング定理に基づき、振動
数を求め、この値をかご振動記憶部261 で記憶するとと
もに制御指令値修正部24に対して出力する。次に、他の
実施例について説明する。本発明の実施例では、油圧ポ
ンプに回転接続された電動機を上昇時に一定回転させ、
バルブの弁の開閉量を変化させることにより、流量を制
御し油圧エレベーターを制御する方式について適用して
いるが、この方式に限らず、ポンプの回転数を制御する
ことにより流量を制御する方式にも適用可能である。す
なわち、交流電動機を油圧ポンプに回転連結し、この交
流電動機に対する電源周波数を制御する周波数制御装置
にたいして、所定の速度パターンに基づく周波数指令を
与えて制御する。（４）または（５）式の電流指令値に
相当する項を周波数指令値に変更することにより、対応
可能となる。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、本発
明の油圧エレベーターの制御方法では、実際に油圧エレ
ベーターを走行させ、このときの制御指令値と油圧エレ
ベーター速度、着床精度及びかご振動を検出し、これら
の情報から制御指令値を自動的に修正するようにしたの
で、常に安定した走行特性を実現する油圧エレベーター
の速度制御を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例の系統図である。

【図２】図２は油圧エレベーターの制御ブロック図であ
る。

【図３】図３は図１における速度制御装置のブロック図
である。

【図４】図４は図１において用いるバルブの構成回路図
である。

【図５】図５は図１において用いられる走行パターンの
説明図である。

【図６】図６は制御電流値テーブルを示す図である。

【図７】図７は従来の速度パターン図である。

【図８】図８は油圧ポンプの特性図である。

【図９】図９は調整手順のフローチャート図である。

【図１０】図10は着床精度記憶部の構成図である。

【図１１】図11は着床精度の検出例を示す図である。

【図１２】図12はかご振動記憶部の構成図である。

【符号の説明】

１：乗りかご ２：油圧ジャッキ ３：プランジャ ４：プーリ ５：ロープ ６：油圧配管 ７：電動機 ８：油圧ポンプ ９：バルブ 10：タンク 11：電源 12：エレベーター制御装置 13：速度制御装置 14：減速スイッチ 15：停止スイッチ 16：負荷圧力センサ 17：油温センサ 18：パルス発生器 19：記憶装置 21：制御指令値生成部 22：制御指令値記憶部 23：着床速度記憶部 24：制御指令値修正部 25：制御指令値更新部 26：かご振動記憶部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ジャッキにバルブを介して接続さ
   れ、この油圧ジャッキに圧油を通過させる油圧ポンプ
   と、この油圧ポンプに回転接続された電動機と、前記油
   圧ジャッキに流通する圧油に対する油温センサ及び負荷
   圧力センサと、油量を制御するバルブと、これらのセン
   サからの信号を入力し、前記油圧ジャッキが所定の速度
   パターンで昇降できるように前記バルブに対して、所定
   の速度パターンに基づく制御指令値を生成する速度制御
   装置とからなる油圧エレベーター制御システムにおい
   て、かごに設置され回転数に応じたパルス信号を発生す
   るパルス発生器と、前記制御指令値を記憶する記憶手段
   と、パルス発生器から発せられるパルス値からエレベー
   ターの着床精度を記憶する手段と、パルス発生器から発
   せられるパルス値からかご振動を求める手段と、検出さ
   れた前回の制御指令値、着床精度及びかご振動からエレ
   ベーターの着床精度及びかご振動が目標性能に近づくよ
   うに前記制御指令値を修正する手段と、前記記憶手段に
   記憶されている制御指令値を修正された制御指令値に更
   新する手段とを備えたことを特徴とする油圧エレベータ
   ーの制御装置。