JPH06255907A - 油圧エレベーターの制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、圧油の圧力、温度の変動に影響され
ずに常に適正な速度パターンで油圧エレベーターを走行
させて、常に安定した走行特性を与えられることを最も
主要な目的としている。 【構成】本発明は、圧油の圧力および温度別に、当該温
度、圧力条件による最適な定格速度基準を予め記憶して
いる定格速度基準記憶手段と、圧力センサおよび油温セ
ンサにより計測される圧油の圧力値および温度値に基づ
いて、その時の温度、圧力条件による最適な定格速度基
準を、定格速度基準記憶手段に記憶されている定格速度
基準を参照して求める定格速度基準作成手段とを備え、
定格速度基準作成手段により求められた定格速度基準に
基づいて目標速度基準パターンを補正することにより、
圧力センサおよび油温センサにより計測される圧油の圧
力値および温度値に応じて、目標速度基準パターンを補
正することを特徴とする。

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
御方法および装置に係り、特に圧油の圧力、温度の変動
に影響されずに常に適正な速度パターンで油圧エレベー
ターを走行させて、常に安定した走行特性を与え得るよ
うにした油圧エレベーターの制御方法および装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧エレベーターにおいては、
その制御方式として、流量制御弁（以下、バルブと称す
る）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、油圧エレベーターの上昇時には、電動機を一定
速度で回転させて、油圧ポンプからの定吐出量の油をタ
ンクへ戻しておき、始動指令が出るとタンクへ戻す量を
バルブで調整することにより、乗りかごの速度を制御す
る。そして、油圧エレベーターの下降時には、乗りかご
の自重によって油圧シリンダ内の油がタンクへ還流する
油量をバルブで制御することにより、乗りかごの速度を
制御する。

【０００３】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、始動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の吐出量が制御され、
乗りかごが所定の速度パターンに従って上昇する。

【０００４】この時の速度特性は、速度制御装置によっ
て、図６に示すような実線の速度パターンＡに従う。す
なわち、始動指令によって乗りかごが始動し、定格速度
Ｖ₀まで加速し、その後定格速度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。

【０００５】しかしながら、このような従来の流量制御
方式を採用した油圧エレベーターの制御装置では、開ル
ープ制御であることから、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があ
る。

【０００６】例えば、乗りかごの上昇時においては、油
圧ポンプは、一般に図７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６の破線で示すようなパターンＢとなり、
負荷圧力（または油温）が下がると、図６の一点鎖線で
示すような走行パターンＣとなる。

【０００７】そして、破線のような走行パターンＢの場
合には、走行時間が長くなるので乗客へのサービス低下
につながり、また一点鎖線のような走行パターンＣの場
合には、乗り心地、特に停止時の乗り心地が悪くなると
いう問題が生じる。また、乗りかごの下降時には、上述
の上昇時とは逆の現象が起こる。

【０００８】そこで、以上のような点を考慮して、最近
では、負荷圧力や油温が変動した場合にも、目標とする
速度パターンに近いパターンとなるように、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方法が提案されてきている。

【０００９】しかしながら、負荷圧力（または油温）が
より高圧、高温になるに従って、油の特性の変化によ
り、定格走行時において目標とする定格速度と実際の定
格速度とが乖離してしまい、最適な制御を行なうことが
困難となる。これは、制御によって制御電流指令値をい
くら上げても、油圧ポンプを一定回転数の電動機により
動作させているため、高温高圧での容積効率の低下、お
よび漏れ量の増大による圧油吐出量の上限によって速度
は上がらず、各温度、圧力条件による最適な制御が行な
えなくなることから起こる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
油圧エレベーターの制御装置においては、圧油の圧力、
温度の変動により、最適な制御を行なえないという問題
があった。

【００１１】本発明の目的は、圧油の圧力、温度の変動
に影響されずに常に適正な速度パターンで油圧エレベー
ターを走行させて、常に安定した走行特性を与えること
が可能な極めて信頼性の高い油圧エレベーターの制御方
法および装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、

【００１３】まず、請求項１に記載の発明では、少なく
とも油圧ジャッキに油量制御用のバルブを介して接続さ
れ、当該油圧ジャッキに圧油を通過させる油圧ポンプ
と、この油圧ポンプを回転駆動する電動機と、油圧ジャ
ッキに流通する圧油の圧力を計測する圧力センサと、油
圧ジャッキに流通する圧油の温度を計測する油温センサ
と、油圧ジャッキに連結された乗りかごの速度を検出す
る速度検出器とを備え、乗りかご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、速度検出器からの
速度フィードバック信号と所定の目標速度基準パターン
との偏差に基づいて制御指令値であるバルブ制御電流基
準を生成して出力する速度フィードバック制御により油
圧エレベーターの制御を行なう方法において、圧力セン
サおよび油温センサによりそれぞれ計測される圧油の圧
力値および温度値に応じて、目標速度基準パターンを補
正するようにしている。

【００１４】一方、請求項２に記載の発明では、少なく
とも油圧ジャッキに油量制御用のバルブを介して接続さ
れ、当該油圧ジャッキに圧油を通過させる油圧ポンプ
と、この油圧ポンプを回転駆動する電動機と、油圧ジャ
ッキに流通する圧油の圧力を計測する圧力センサと、油
圧ジャッキに流通する圧油の温度を計測する油温センサ
と、油圧ジャッキに連結された乗りかごの速度を検出す
る速度検出器と、乗りかご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、速度検出器からの速度フ
ィードバック信号と所定の目標速度基準パターンとの偏
差に基づいて制御指令値であるバルブ制御電流基準を生
成して出力する速度フィードバック制御器とから構成さ
れる油圧エレベーターの制御装置において、圧油の圧力
および温度別に、当該温度、圧力条件による最適な定格
速度基準をあらかじめ記憶している定格速度基準記憶手
段と、圧力センサおよび油温センサによりそれぞれ計測
される圧油の圧力値および温度値を入力とし、これらに
基づいてその時の温度、圧力条件による最適な定格速度
基準を、定格速度基準記憶手段に記憶されている定格速
度基準を参照して求める定格速度基準作成手段とを備
え、定格速度基準作成手段により求められた定格速度基
準に基づいて目標速度基準パターンを補正するようにし
ている。

【００１５】ここで、特に上記定格速度基準記憶手段と
しては、定格速度基準の値それ自体をテーブルとして記
憶しておき、当該定格速度基準値により目標速度基準パ
ターンを直接書き替えるようにしている。

【００１６】また、上記定格速度基準記憶手段として
は、定格速度基準の補正値をテーブルとして記憶してお
き、当該定格速度基準補正値により目標速度基準パター
ンを補正するようにしている。

【００１７】

【作用】従って、本発明による油圧エレベーターの制御
方法および装置においては、所定の目標速度基準パター
ンの定格速度を圧力センサおよび油温センサからの圧力
値および温度値に基づいて補正する際に、圧油の圧力お
よび温度別に、その温度、圧力条件による最適な定格速
度基準があらかじめ記憶されている定格速度基準記憶手
段のテーブルから、定格速度基準を参照して定格速度基
準作成手段により定格速度基準を求め、この定格速度基
準に基づいて目標速度基準パターンを補正することによ
り、油温および負荷圧力が変化しても、常に適正な速度
パターンで油圧エレベーターを走行させて、乗り心地を
よくし、かごを昇降することができる。

【００１８】

【実施例】まず、本発明の考え方について説明する。

【００１９】前述したように、油圧エレベーターにおい
て、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を行なおうとした場合、負荷圧力お
よび油温の変化によって、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。

【００２０】そこで、負荷圧力、油温が変化した場合に
おいても、所定の速度パターンが得られるようにするに
は、例えば図５に示すようなパターンを発生する必要が
ある。すなわち、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ればよい。従って、本発明では、負
荷圧力および油温に応じて、目標速度基準パターンを補
正するものである。以下、上記のような考え方に基づく
本発明の一実施例について、図面を参照して詳細に説明
する。

【００２１】図２は、本発明による油圧エレベーターの
制御装置の全体構成例を示す概要図である。図２におい
て、乗りかご１は、油圧ジャッキ２のプランジャ３によ
って上下されるプーリ４に巻き掛けられたロープ５から
吊り下げられている。

【００２２】また、油圧配管６は、電動機７により回転
駆動される油圧ポンプ８からの圧油を、電磁切換弁で構
成されるバルブ９を介して、油圧ジャッキ２の油をバル
ブ９を介してタンク１０に還流させるように、油圧ポン
プ８と油圧ジャッキ２との間に配設されている。

【００２３】一方、１１は電動機７の電源、１２は油圧
エレベーターの運転制御全体を統括するエレベーター制
御装置、１３は乗りかご１の走行速度を制御する本発明
による速度制御装置である。

【００２４】また、上記速度制御装置１３に対して必要
な信号を与えるために、油圧配管６には圧油の圧力を計
測する圧力センサ１４が設けられ、タンク１０には圧油
の温度を計測する油温センサ１５が設けられ、さらに乗
りかご１にはその速度を検出する速度検出器１６が設け
られており、これら圧力センサ１４、油温センサ１５、
速度検出器１６からの信号は、減速スイッチ１７、停止
スイッチ１８からの信号と共に、全て速度制御装置１３
に入力するようになっている。図１は、上記速度制御装
置１３の詳細な構成例を示すブロック図である。

【００２５】すなわち、本速度制御装置１３は、図１に
示すように、定格速度基準テーブル記憶部２１と、定格
速度基準作成部２２と、目標速度基準作成部２３と、減
算器２４と、速度フィードバック制御器２５とから構成
している。

【００２６】ここで、定格速度基準テーブル記憶部２１
は、圧油の圧力および温度別に、当該温度、圧力条件に
よる最適な定格速度基準を、例えば図３に示すようなテ
ーブルとしてあらかじめ記憶しているものである。すな
わち、本例では、定格速度基準の値それ自体をテーブル
として記憶している。

【００２７】また、定格速度基準作成部２２は、圧力セ
ンサ１４および油温センサ１５によりそれぞれ計測され
る圧油の圧力値および温度値を入力とし、これらに基づ
いてその時の温度、圧力条件による最適な定格速度基準
を、定格速度基準テーブル記憶部２１に記憶されている
定格速度基準テーブルを参照して求めるものである。

【００２８】さらに、目標速度基準作成部２３は、定格
速度基準作成部２２により求められた定格速度基準に基
づいて目標速度基準を補正、すなわち定格速度基準値に
より目標速度基準パターンを直接書き替え、最終的な目
標速度基準パターンを出力するものである。

【００２９】一方、減算器２４は、速度検出器１６から
の速度フィードバック信号と、目標速度基準作成部２３
からの目標速度基準パターンとの偏差を算出するもので
ある。

【００３０】また、速度フィードバック制御器２５は、
減算器２４からの偏差に基づいて、制御指令値であるバ
ルブ制御電流基準を生成し、前記バルブ９に対して出力
するものである。次に、以上のように構成した本実施例
の油圧エレベーターの制御装置における制御方法につい
て説明する。まず、乗りかご１が停止している時には、
バルブ９の電磁切替弁は閉じている。

【００３１】次に、このような状態で、エレベーター制
御装置１２から始動指令が出ると、電動機７が回転し始
める。すると、図示しない記憶回路のデータから速度制
御装置１３によって生成された所定の速度パターンに基
づいてバルブ９の電磁切替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。

【００３２】ここで、前述したように、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、負荷圧力および油温の変化によっ
て、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。

【００３３】目標とする走行特性を得るために、速度パ
ターン制御処理に対して目標値を与え、これに基づきバ
ルブ９に対して、速度制御によりバルブ制御電流値を出
力する。この際、油温、負荷圧力によって、油の特性が
変化するため、実際の速度を速度フィードバックして、
目標速度に沿うように速度制御を行なう。この時、油
温、負荷圧力が高温、高圧になるに従って、図４に示す
ように定格速度が低下する関係がある。

【００３４】従って、本実施例では、このような特性を
踏まえて、図３に示すように、油温、負荷圧力別に定格
速度基準テーブルを、温度が摂氏１０度から摂氏６０度
の範囲で５度間隔、また負荷圧力が１０［kgf/cm² ］か
ら３０［kgf/cm² ］の範囲で５［kgf/cm² ］間隔によ
り、定格速度基準テーブル記憶部２１にあらかじめ記憶
しておき、これに基づいて速度パターンの定格速度基準
の補正を行なう。

【００３５】すなわち、定格速度基準作成部２２によ
り、圧力センサ１４および油温センサ１５からの圧油の
圧力値および温度値に基づいて、その時の温度、圧力条
件による最適な定格速度基準が、定格速度基準テーブル
記憶部２１に記憶されている定格速度基準テーブルを参
照して求められる。

【００３６】また、目標速度基準作成部２３により、定
格速度基準作成部２２からの定格速度基準に基づいて、
つまりこの定格速度基準を目標速度基準パターンを作成
する時の定格速度のデータとして用いて、この定格速度
基準値により目標速度基準パターンを直接書き替えるこ
とで目標速度基準が補正され、最終的な目標速度基準パ
ターンが得られる。

【００３７】そして、減算器２４により、速度検出器１
６からの速度フィードバック信号と、目標速度基準作成
部２３からの目標速度基準パターンとの偏差が算出さ
れ、さらに速度フィードバック制御器２５により、この
減算器２４からの偏差に基づいて、制御指令値であるバ
ルブ制御電流基準が生成され、このバルブ制御電流基準
がバルブ９に対して出力される。

【００３８】このことにより、油温および負荷圧力が変
化して高温、高圧になっても、バルブ制御電流基準の値
と実際の乗りかごの速度とが一対一に対応するため、常
に一定の走行特性と乗り心地で、乗りかごを昇降させる
ことができる。

【００３９】上述したように、本実施例では、油圧ジャ
ッキ２に油量制御用のバルブ９を介して接続され、当該
油圧ジャッキ２に圧油を通過させる油圧ポンプ８と、こ
の油圧ポンプ８を回転駆動する電動機７と、油圧ジャッ
キ２に流通する圧油の圧力を計測する圧力センサ１４
と、油圧ジャッキ２に流通する圧油の温度を計測する油
温センサ１５と、油圧ジャッキ２に連結された乗りかご
の速度を検出する速度検出器１６と、乗りかごが所定の
速度パターンで昇降できるようにバルブ９に対して、速
度検出器１６からの速度フィードバック信号と所定の目
標速度基準パターンとの偏差に基づいて制御指令値であ
るバルブ制御電流基準を生成して出力する速度フィード
バック制御器２５とから構成される油圧エレベーターの
制御装置において、圧油の圧力および温度別に、当該温
度、圧力条件による最適な定格速度基準をあらかじめ記
憶している定格速度基準テーブル記憶部２１と、圧力セ
ンサ１４および油温センサ１５によりそれぞれ計測され
る圧油の圧力値および温度値を入力とし、これらに基づ
いてその時の温度、圧力条件による最適な定格速度基準
を、定格速度基準テーブル記憶部２１に記憶されている
定格速度基準を参照して求める定格速度基準作成部２２
とを備え、定格速度基準作成部２２により求められた定
格速度基準に基づいて目標速度基準パターンを補正する
ことにより、圧力センサ１４および油温センサ１５によ
りそれぞれ計測される圧油の圧力値および温度値に応じ
て、目標速度基準パターンを補正するようにしたもので
ある。

【００４０】従って、従来では、形式により固定で持っ
ていた定格速度値を、所定の目標速度基準パターンに基
づき、圧力センサ１４、油温センサ１５からの圧油の圧
力値、温度値の大きさを基に、定格速度基準テーブルか
ら各条件（油温、負荷圧力）に対応する定格速度値を求
め、この値に基づいて上記目標速度基準パターンが補正
されるため、油温、負荷圧力の変動に影響されずに、常
に適正な速度パターンで油圧エレベーターを走行させる
ことが可能となる。これにより、油圧エレベーターの制
御に対して、常に一定の走行特性を与えることができ
る。尚、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、次のようにしても同様に実施できるものである。

【００４１】（ａ）上記実施例では、定格速度基準テー
ブル記憶部２１により、定格速度基準の値それ自体をテ
ーブルとして記憶する場合について説明したが、これに
限らず、例えば定格速度基準の補正値をテーブルとして
記憶しておき、この定格速度基準補正値により元の目標
速度基準パターンを補正するようにしてもよい。

【００４２】（ｂ）上記実施例では、油温センサ１５を
タンク１０内に設ける場合について説明したが、これに
限らず、油温センサ１５を油圧ジャッキ２、または油圧
ジャッキ２と油圧ポンプ８との間の油圧配管６途上等に
設けるようにしてもよく、油温センサ１５を設ける位置
は特に限定されない。

【００４３】（ｃ）上記実施例では、センサ入力値とし
て油温、負荷圧力を使用する場合について説明したが、
これらの要因に限らず、例えばバルブ温度、タンク温
度、流量等を用いるようにしてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、油
圧エレベーターの制御方法および装置において、圧油の
圧力および温度別に、当該温度、圧力条件による最適な
定格速度基準を予め記憶している定格速度基準記憶手段
と、圧力センサおよび油温センサにより計測される圧油
の圧力値および温度値に基づいて、その時の温度、圧力
条件による最適な定格速度基準を、定格速度基準記憶手
段に記憶されている定格速度基準を参照して求める定格
速度基準作成手段とを備え、定格速度基準作成手段によ
り求められた定格速度基準に基づいて目標速度基準パタ
ーンを補正することにより、圧力センサおよび油温セン
サにより計測される圧油の圧力値および温度値に応じ
て、目標速度基準パターンを補正するようにしたので、
圧油の圧力、温度の変動に影響されずに常に適正な速度
パターンで油圧エレベーターを走行させて、常に安定し
た走行特性を与えることが可能な極めて信頼性の高い油
圧エレベーターの制御方法および装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による速度制御装置の一実施例を示すブ
ロック図。

【図２】本発明を適用した油圧エレベーターの制御装置
の全体構成例を示す概要図。

【図３】同実施例における定格速度基準テーブルの一例
を示す図。

【図４】同実施例における温度とＵＰ定格速度基準との
関係の一例を示す特性図。

【図５】本発明の考え方を説明するための走行パターン
の一例を示す図。

【図６】従来例の走行パターンの一例を示す図。

【図７】油圧ポンプの特性の一例を示す図。

【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…圧力センサ、１５…油温センサ、１６…速度
検出器、１７…減速スイッチ、１８…停止スイッチ、２
１…定格速度基準テーブル記憶部、２２…定格速度基準
作成部、２３…目標速度基準作成部、２４…減算器、２
５…速度フィードバック制御器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも油圧ジャッキに油量制御用の
   バルブを介して接続され、当該油圧ジャッキに圧油を通
   過させる油圧ポンプと、この油圧ポンプを回転駆動する
   電動機と、前記油圧ジャッキに流通する圧油の圧力を計
   測する圧力センサと、前記油圧ジャッキに流通する圧油
   の温度を計測する油温センサと、前記油圧ジャッキに連
   結された乗りかごの速度を検出する速度検出器とを備
   え、前記乗りかご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、前記速度検出器からの速度フ
   ィードバック信号と所定の目標速度基準パターンとの偏
   差に基づいて制御指令値であるバルブ制御電流基準を生
   成して出力する速度フィードバック制御により油圧エレ
   ベーターの制御を行なう方法において、 前記圧力センサおよび前記油温センサによりそれぞれ計
   測される圧油の圧力値および温度値に応じて、前記目標
   速度基準パターンを補正するようにしたことを特徴とす
   る油圧エレベーターの制御方法。
2. 【請求項２】 少なくとも油圧ジャッキに油量制御用の
   バルブを介して接続され、当該油圧ジャッキに圧油を通
   過させる油圧ポンプと、この油圧ポンプを回転駆動する
   電動機と、前記油圧ジャッキに流通する圧油の圧力を計
   測する圧力センサと、前記油圧ジャッキに流通する圧油
   の温度を計測する油温センサと、前記油圧ジャッキに連
   結された乗りかごの速度を検出する速度検出器と、前記
   乗りかご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、前記速度検出器からの速度フィードバ
   ック信号と所定の目標速度基準パターンとの偏差に基づ
   いて制御指令値であるバルブ制御電流基準を生成して出
   力する速度フィードバック制御器とから構成される油圧
   エレベーターの制御装置において、 前記圧油の圧力および温度別に、当該温度、圧力条件に
   よる最適な定格速度基準をあらかじめ記憶している定格
   速度基準記憶手段と、 前記圧力センサおよび前記油温センサによりそれぞれ計
   測される圧油の圧力値および温度値を入力とし、これら
   に基づいてその時の温度、圧力条件による最適な定格速
   度基準を、前記定格速度基準記憶手段に記憶されている
   定格速度基準を参照して求める定格速度基準作成手段と
   を備え、 前記定格速度基準作成手段により求められた定格速度基
   準に基づいて前記目標速度基準パターンを補正するよう
   にしたことを特徴とする油圧エレベーター制御装置。
3. 【請求項３】 前記定格速度基準記憶手段としては、定
   格速度基準の値それ自体をテーブルとして記憶してお
   き、当該定格速度基準値により目標速度基準パターンを
   直接書き替えるようにしたことを特徴とする請求項２に
   記載の油圧エレベーターの制御装置。
4. 【請求項４】 前記定格速度基準記憶手段としては、定
   格速度基準の補正値をテーブルとして記憶しておき、当
   該定格速度基準補正値により目標速度基準パターンを補
   正するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の油
   圧エレベーターの制御装置。