JPH054780A

JPH054780A - 油圧エレベータの制御装置

Info

Publication number: JPH054780A
Application number: JP3157025A
Authority: JP
Inventors: Shigefumi Hibiya; 滋史日比谷; Kazuhiro Hatano; 一尋幡野
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba FA Systems Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba FA Systems Engineering Corp
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】油圧エレベータの速度制御装置の現地調整を
簡単化する。【構成】速度制御装置が出力する基準速度パターンに
対して、パターン補正手段がセンサ群からの油温および
負荷圧力検出値に基づいてその基準速度パターンの形状
を拡大し、あるいは縮小する補正を行ない、この補正に
基づく速度パターンを実現するような電流パターンを生
成して、バルブ装置の制御を行ない、油温や負荷圧力の
変動による油の特性の変化に関係なく、安定した走行特
性を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、油圧エレベータの制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧エレベータはバルブ装置を
用いた流量制御方式を採用している。この流量制御方式
では、エレベータの上昇時には油圧ポンプを一定速度で
回転させ、この油圧ポンプからの定吐出量の油をタンク
に戻しておき、起動指令が出るとタンクへ戻す油量をバ
ルブ装置で調整することによりかごの速度を制御する。
そして、エレベータの下降時には、かごの重量により油
圧シリンダ内からタンクへ還流する油の流量をバルブ装
置で制御することによりかごの速度を制御する。

【０００３】そしてこの制御方式は本来、上昇時には余
分な油を循環させる必要があり、また下降時に位置エネ
ルギを油の発熱で消費するのでエネルギロスが大きいこ
ともあって、油温上昇が大きいものである。

【０００４】このような従来の油圧エレベータの制御装
置の動作について説明すると、バルブ装置は乗りかごの
停止時には閉じており、運転指令により開放される。そ
して速度制御装置はこのバルブ装置の弁を通過する圧油
吐出量を制御し、乗りかごを所定の基準速度パターンに
したがって上昇させる。

【０００５】この時の速度特性は、速度制御装置によっ
て図８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、定格速度Ｖｈまで加速
し、その後定格速度Ｖｈ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Ｖ
ｌ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排出される油量によっ
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
うな従来の油圧エレベータの制御装置では、油圧エレベ
ータの負荷圧力または油温が変化すると、油の粘性が変
化し、油圧ポンプの容積効率が低下するために乗りかご
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
があった。例えば、かご上昇時においては、油圧ポンプ
は一般に図９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実線の走行パター
ンＡから破線の走行パターンＢとなる。また下降時に
は、上記の上昇時の場合とは逆の現象が起こる。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
問題点が生じる。

【０００７】そこで、負荷圧力や油温が変動した場合に
も、目標とする基準速度パターンに近いパターンとなる
ような速度パターンの制御指令値を出力することにより
走行パターンのばらつきを少なくする対策がとられてい
る。この実現方式としては、図１０に示すように、現在
の圧油に対する油温センサおよび負荷圧力センサの入力
値Ｔ，Ｐに基づき、あらかじめ設定されている速度パタ
ーン生成のためのパラメータテーブルから加速度α、高
速度Ｖhigh、減速度β、低速度Ｖlow の各パラメータを
選択する方式があげられる。

【０００８】ところが、このような従来の流量制御方式
の油圧エレベータの制御装置では、電流パターンの加速
度、高速度、減速度および低速度をパラメータとしてい
るために、温度、圧力によりパターンを補償する場合、
および現地納入時に調整作業をする場合に調整対象とな
るパラメータが多くなり、調整作業に多大な時間と労力
を必要とする問題点があった。また、パラメータの整合
性をとるために、温度圧力補償処理が複雑になる問題点
もあった。

【０００９】この発明は、このような従来の問題点を解
決するためになされたもので、油圧エレベータの走行特
性を簡単な構成の制御回路により補正し、温度、圧力に
左右されることなく、簡単な調整作業によって安定した
走行特性を実現することができる油圧エレベータの制御
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、乗りかごを
昇降させる油圧ジャッキと、前記油圧ジャッキに接続さ
れ、この油圧ジャッキに圧油を通過させる油圧ポンプ
と、前記油圧ジャッキに流通する圧油に対する油温セン
サおよび負荷圧力センサと、前記油圧ジャッキを流通す
る油量を制御するバルブ装置と、前記センサ群からの信
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装置に対して所定の基準速
度パターンに基づく制御指令値を生成し、エレベータ速
度を制御する速度制御装置とを備えた油圧エレベータの
制御装置において、前記速度制御装置が、前記基準速度
パターンの形状を、前記センサ群からの入力値に基づい
て拡大、または縮小することにより制御指令値を生成
し、出力するパターン補正手段を備えたものである。

【００１１】

【作用】この発明の油圧エレベータの制御装置では、速
度制御装置が出力する基準速度パターンに対して、パタ
ーン補正手段がセンサ群からの油温および負荷圧力検出
値に基づいてその基準速度パターンの形状を拡大し、あ
るいは縮小する補正を行ない、この補正に基づく速度パ
ターンを実現するような電流パターンを生成して、バル
ブ装置の制御を行ない、油温や負荷圧力の変動による油
の特性の変化に関係なく安定した走行特性を確保する。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。図１はこの発明の一実施例のブロック図であり、
１は乗りかごであり、油圧ジャッキ２のプランジャ３に
より上下されるプーリ４に巻き掛けられたロープ５によ
って、この乗りかご１が吊り下げられている。６は油圧
配管であり、電動機７により回転駆動される油圧ポンプ
８からの油をバルブ装置９を介して油圧ジャッキ２に供
給し、またこの油圧ジャッキ２の油をバルブ装置９を介
してタンク１０に還流させるために、油圧ポンプ８と油
圧ジャッキ２との間に設けられている。１１は電動機７
の電源である。

【００１３】１２はこの油圧エレベータのすべての運転
制御を司るエレベータ制御装置であり、１３は乗りかご
１の走行速度を制御する速度制御装置である。この速度
制御装置１３に対して必要な信号を与えるために、昇降
路の各階床の近くに減速スイッチ１４、停止スイッチ１
５が設けられており、さらに油圧配管６には負荷圧力セ
ンサ１６が設けられ、タンク１０には油温センサ１７が
設けられ、さらに乗りかご１に位置検出器１８が設けら
れている。

【００１４】速度制御装置１３の詳しい構成が図２に示
されており、減速スイッチ１４と停止スイッチ１５と速
度検出器１８とのディジタル信号を入力する外部信号入
力回路１３０と、エレベータ制御装置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と、速度パターンに基づきバルブ装置９に
対して制御信号を出力するバルブ制御ユニット１３２
と、電動機７を駆動させるポンプ制御ユニット１３３と
より構成されている。

【００１５】なお、油温センサ１７を設ける箇所は特に
タンク１０内に限定されることはなく、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
途中に設けてもよい。また、上記の実施例では油温と負
荷圧力とを制御要因としたが、これらの要因に限らず、
例えばバルブ温度、タンク温度、油流量などを用いるこ
とも可能である。

【００１６】次に、上記の構成の油圧エレベータの制御
装置の動作について説明する。乗りかご１が停止してい
る時には、バルブ装置９の電磁切替弁は閉じている。そ
して運転指令がエレベータ制御装置１２から与えられる
と、電動機７が回転を開始する。そこで、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
装置９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。

【００１７】次に、油圧エレベータの速度制御を司るバ
ルブ装置９の詳しい内部動作について、図３に基づいて
説明する。

【００１８】まず、上昇時の動作は次のようになる。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、ポンプ流量は全量がタンク１０へ
ブリードオフされており、乗りかご１は停止している。
ここで、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１０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およびチェック弁９６を介して油圧ジ
ャッキ２のシリンダへ流入するため、乗りかご１が上昇
する。

【００１９】次に、下降時の動作について説明すると、
下降指令により、電磁パイロット切替弁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、油圧ジャッキ
２のシリンダ内の油がタンク１０へ流入するため、乗り
かご１が下降する。

【００２０】なお、図３において、９８は応急手動下降
弁、９９は最高圧力制限リリーフ弁、９１０，９１１は
ストレーナ、９１２，９１３はフィルタ、９１４〜９１
８は絞りである。

【００２１】ここで、油温および負荷圧力の変化に関係
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、負荷圧力およ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。そこ
で、負荷圧力、油温が変化した場合にも実際の速度が常
に所定の基準速度パターンで加速し、定格高速度走行
し、減速し、低速度走行して停止するようにするには、
油の温度圧力補償処理を行なう必要がある。

【００２２】次に、この発明の実施例の温度圧力補償処
理について説明する。図４は、この温度圧力補償処理を
実現する速度制御処理ブロック図である。この速度制御
処理は、図２に示す速度制御装置１３におけるバルブ制
御コントローラ１３１内で実行されるものである。目標
とする基準速度パターンＰ１があらかじめ用意され、こ
の速度パターンＰ１をバルブ制御用の電流パターンＰ２
に変換する。この電流パターンＰ２により、バルブ装置
９の弁の開閉度が制御され、バルブ装置を通過する流量
が制御される（Ｐ４）。これにより、最終的に、かごの
速度が制御される（Ｐ５）。ここで、油の温度および圧
力に左右されない走行特性を得るために、油温Ｔおよび
負荷圧力Ｐを入力し、これらの値に基づき、電流パター
ンを補償するパターン補償処理Ｐ３を設けている。

【００２３】次に、この実施例における速度電流パター
ン出力処理について、図５のフローチャートに基づいて
説明する。この速度電流パターン出力処理は、図２のバ
ルブ制御コントローラ１３１内で割込み処理として、一
定間隔で行なわれる。例えば、一定速度で走行している
ときには、一定の制御指令値を継続して出力し、また加
速時には、制御指令値を段階的に増加させることによ
り、速度制御を行なう。したがって、処理間隔をΔｔ、
今回の処理で出力された制御指令値による速度をｖ、前
回の処理で出力された制御指令値による速度をｖｏとす
ると、１）ｖ＞ｖｏのとき、加速度＝（ｖ−ｖｏ）／Δｔ２）ｖ＝ｖｏのとき、速度＝ｖ３）ｖ＜ｖｏのとき、減速度＝（ｖｏ−ｖ）／Δｔとなる。

【００２４】まず、エレベータ停止状態でエレベータ制
御装置１２から運転指令を入力すると、ステップＳ１０
１での条件が真となり、次のステップＳ１０２に進む。

【００２５】ステップＳ１０２では、ドアの閉状態の確
認などの保護動作を確認する。そして、確認がとれれ
ば、次のステップＳ１０３へ進む。

【００２６】当初はエレベータは停止中であるので、ス
テップＳ１０３は偽となり、ステップＳ１１４へ進む。

【００２７】ステップＳ１１４では、油温Ｔおよび負荷
圧力Ｐを常に入力し、図６に示すデータテーブルから補
正係数ｋｏ（＝ｋ（Ｔｉ，Ｐｊ））を求める。

【００２８】運転指令を入力すると、ステップＳ１０３
は真となり、Ｓ１０４に進む。このステップＳ１０４で
は、エレベータの走行状態に応じて速度電流パターンを
生成する。

【００２９】まず、ステップＳ１０５では、スタート時
の加速開始ジャークパターンを生成し、所定の加速度に
達した時点でステップＳ１０６の加速処理へ移行する。
ここで、所定の加速度とは、あらかじめ固定のデータと
してバルブ制御コントローラ１３１内に記憶されている
加速度電流値と、先に求めた加速度補正電流とを加算し
て求められる。

【００３０】次に、所定の速度に達した時点で、ステッ
プＳ１０７の加速終了ジャークパターンを生成し、定格
速度になった時点でステップＳ１０８の一定速度処理へ
移行する。ここで、定格速度とは、あらかじめ固定のデ
ータとしてバルブ制御コントローラ１３１内に記憶され
ている速度電流値と、先に求めた速度補正電流とを加算
して求められる。

【００３１】定格速度走行中に、減速開始地点に達した
ときには、ステップＳ１０９で減速開始ジャークパター
ンを生成し、所定の減速度に達した時点で、次のステッ
プＳ１１０の減速処理を開始する。ここで、所定の減速
度とは、あらかじめ固定のデータとしてバルブ制御コン
トローラ１３１内に記憶されている減速度電流値と先に
求めた減速度補正電流とを加算して求められる。

【００３２】さらに、エレベータが目的階床から所定距
離だけ手前に達したときに、ステップＳ１１１の減速終
了ジャーク処理に移行する。

【００３３】次のステップＳ１１２では、上記のステッ
プＳ１０５〜Ｓ１１１で生成する速度電流パターンに対
して、先に停止時にステップＳ１１４で求めた補正係数
ｋｏで補正し、次のステップＳ１１３においてバルブ装
置９に対して補正された電流パターンで制御電流を出力
する。

【００３４】次に、この発明の実施例の特徴である電流
パターンの補正係数ｋｏを求める方式について説明す
る。図７に油圧バルブ装置９のＩ−Ｑ特性を示してあ
り、このＩ−Ｑ特性線図は、バルブ装置９に対してどの
程度の電流値を与えると、どの程度の流量を得ることが
できるかという電流と流量の関係を表したものである。
この特性は、温度、負荷圧力によって傾きや始動電流Ｉ
ｓが変化する。

【００３５】そこで、この実施例の油圧エレベータの制
御装置では、あらかじめ基準となるＩ−Ｑ特性データを
バルブ制御コントローラ１３１内に記憶しておき、この
Ｉ−Ｑ特性の傾きや始動電流Ｉｓを変化させることによ
り、温度圧力補償を行なったり、現地での調整を行なう
ようにしている。

【００３６】図７中のＩ−Ｑ特性線図において、あらか
じめ格納されている基本となる電流パターンを測定した
ときの温度、圧力が（Ｔ，Ｐ）であり、このときの特性
を実線で表わしてある。また、ある温度、圧力（Ｔ′，
Ｐ′）の特性を波線で示す。ここで、ある２つの流量Ｑ
１，Ｑ２の（Ｔ，Ｐ）の状態時と（Ｔ′，Ｐ′）の状態
時のそれぞれの流量に対する電流値は以下のようにな
る。すなわち、温度、圧力によるＩ−Ｑ特性は、高速度
および低速度付近では、電流と流量の関係はほぼ線形的
に取り扱うことができる。また、始動に必要な電流値Ｉ
ｓは逐次補償しているために、Ｉ１に対するＩ１′の比
率をｋ１、Ｉ２に対するＩ２′の比率をｋ２とすると、
ｋ１とｋ２はほぼ等しいということができる。したがっ
て、Ｉ１，Ｉ２の特性を基本電流パターンとすると、１
点の基本電流パターンに対する補正された電流値から演
算された比率によってＩ１′、Ｉ２′の特性の電流パタ
ーンを生成することができる。

【００３７】すなわち、一般補正式としてし、Ｉｘ＝ｋｏ＊Ｉｏとするのである。そして、このようにして補正係数ｋｏ
で基本電流パターンＩｏの補正演算を行なうことは、基
本電流パターンＩｏを縮小、拡大していることになる。
つまり、図５におけるステップＳ１０５〜Ｓ１１１の処
理において演算された基本電流パターンＩｏに対して、
ステップＳ１１２において、上記補正係数ｋｏでパター
ン補正を行なうことで電流パターンＩを生成し、これを
ステップＳ１１３で出力することにより、温度、圧力補
償された電流パターンを出力することができ、常に安定
した一定速度パターンで乗りかごを昇降させることがで
きるのである。

【００３８】なお、この発明の実施例における図６に示
した補正係数テーブルは、例えば図９に示すような温度
圧力特性図を参考にして経験値からあらかじめ作成して
記憶しておき、さらに、現地調整時に、代表的な数点の
温度圧力条件で高速度走行させて、それぞれの条件での
実際の電流値Ｉｒｉを計測し、当該温度圧力条件での予
測電流値Ｉｐｉとの比率ｋｒｉを求め、図６に示す補正
係数テーブルの中で、これらの温度圧力条件に対応する
点での補正係数ｋｏｉと比較し、その比率κｉを次のよ
うにして求め、 κｉ＝ｋｒｉ／ｋｏｉ得られたκｉによって、図６の補正係数テーブルの補正
係数ｋｏｉを次のように補正する。

【００３９】すなわち、最終的な補正係数Ｋｏｉとし
て、Ｋｏｉ＝ｋｏｉ＊κｉを演算して、このＫｏｉの補正係数テーブルを用意して
おき、これに基づいて、上記の補正演算を行なうように
するのである。もちろん、この際、経験値が正確なもの
であり、修正比率κｉが１であれば、あらかじめ設計時
に用意した図６の補正係数テーブルをそのまま使用する
ことができることになる。

【００４０】さらに、補正係数テーブルの各数値をファ
ジィモデルにより自己学習しながら形成していくように
することも可能であり、とくにそのテーブルの生成方式
は限定されるものではない。

【００４１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、温度圧
力条件に応じて行なう速度パターンの補正を、基準速度
パターンを拡大、縮小するような１つの補正係数をバル
ブ制御電流指令値にかけることにより実行するので、従
来のように速度パターンの各箇所のパラメータの補正を
１つ１つ行なっていた場合に比べて、１つの補正係数で
速度パターンの各箇所の補正を一律的に行なうことがで
き、この結果として、調整作業が数少ない点だけで行な
えば済むことになり、調整作業に要する時間や労力を格
段に少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の系統図。

【図２】上記実施例の速度制御装置のブロック図。

【図３】上記実施例のバルブ装置の構成回路図。

【図４】上記実施例の補正演算処理手順を示すブロック
図。

【図５】上記実施例の動作を説明するフローチャート。

【図６】上記実施例で用いる補正係数テーブルの説明
図。

【図７】上記実施例における流量制御弁のＩ−Ｑ特性
図。

【図８】従来例の走行パターンの説明図。

【図９】一般的な油圧ポンプの特性図。

【図１０】従来例のパラメータテーブルの説明図。

【符号の説明】

１乗りかご２油圧ジャッキ６油圧配管７電動機８油圧ポンプ９バルブ装置１２エレベータ制御装置１３速度制御装置１６負荷圧力センサ１７油温センサ１８位置検出器１３０外部信号入力回路１３１バルブ制御コントローラ１３２バルブ制御ユニット１３３ポンプ制御ユニット

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】乗りかごを昇降させる油圧ジャッキと、
前記油圧ジャッキに接続され、この油圧ジャッキに圧油
を通過させる油圧ポンプと、前記油圧ジャッキに流通す
る圧油に対する油温センサおよび負荷圧力センサと、前
記油圧ジャッキを流通する油量を制御するバルブ装置
と、前記センサ群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
装置に対して所定の基準速度パターンに基づく制御指令
値を生成し、エレベータ速度を制御する速度制御装置と
を備えた油圧エレベータの制御装置において、前記速度
制御装置が、前記基準速度パターンの形状を、前記セン
サ群からの入力値に基づいて拡大、または縮小すること
により制御指令値を生成し、出力するパターン補正手段
を備えて成る油圧エレベータの制御装置。