CN104042415A - 车辆用升降装置的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的车辆用升降装置的控制装置能够良好地抑制平台的上升速度或者下降速度暂时急速上升，能够良好地抑制升降时的舒适性被破坏。在从输出了液压泵的电动马达的驱动指令起的连杆机构的旋转角移位量（Δr）小于预定值（Δrth）的情况下，控制装置作为向电动马达供给的电流的指令值（Ie）使用预先设定的第1指令值（Imap），在连杆机构的旋转角移位量（Δr）为上述预定值（Δrth）以上的情况下，作为向电动马达供给的电流的指令值（Ie）使用第2指令值（Ifb），该第2指令值（Ifb）是以使连杆机构的旋转角速度（ω）达到目标速度（ωtrg）的方式，根据连杆机构的旋转角速度与目标速度的偏差，采用反馈控制计算出的。

Description

车辆用升降装置的控制装置

技术领域

本发明涉及一种对用于升降轮椅等的车辆用升降装置进行控制的控制装置。

背景技术

以往已知有例如设置于单厢车后部的轮椅用升降装置（例如，参见专利文献1）。这种升降装置具备能够载置轮椅的平台以及使该平台升降的升降机构，升降机构借助由电动式液压泵生成的液压而被驱动。

通常，这样的升降装置的控制装置，当操作开关被进行接通操作时，以一定速度驱动液压泵，对在向升降机构供给液压的液压回路上设置的流量控制阀的开度进行控制。通过控制对升降机构施加的液压，从而调整平台的升降速度。

另外，也有一种升降装置的控制装置，省略流量控制阀，通过对液压泵的电动马达的旋转速度进行控制，从而调整平台的升降速度。在这种控制装置中，设定有目标升降速度，为了达到该目标升降速度，对供给到电动马达的电流进行反馈控制。

专利文献1：日本特开2004-229723号公报

然而，在液压泵开始驱动时，液压低，所以升降机构几乎不移位。因此，在液压泵开始驱动时，进行反馈控制，想要使实际的升降速度和目标升降速度的偏离程度接近“0”，但该偏离程度不减小，电流的指令值逐渐增大。因此，电流的指令值过度变大，液压上升，平台的上升速度或者下降速度暂时急速上升，升降时的舒适性有可能被破坏。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够抑制平台的上升速度或者下降速度暂时急速上升的车辆用升降装置的控制装置。

用于实现上述目的的车辆用升降装置的控制装置，所述升降装置具备平台以及升降机构，所述升降机构被致动器驱动而使所述平台升降，在从输出了所述致动器的驱动指令起的所述升降机构的移位量小于预定值的情况下，作为向所述致动器供给的电流的指令值使用预先设定的第1指令值，在所述移位量为所述预定值以上的情况下，作为向所述致动器供给的电流的指令值使用第2指令值，该第2指令值是以使所述升降机构的移位速度达到目标速度的方式，根据所述升降机构的移位速度与目标速度的偏离程度，通过反馈控制计算出的。

根据该构成，在从输出了致动器的驱动指令起的升降机构的移位量小于预定值的情况下，作为向致动器供给的电流的指令值使用预先设定的第1指令值。因此，当升降机构几乎不移位时，不会发生将通过反馈控制计算出的第2指令值作为电流的指令值采用的情况。因此，电流的指令值不会被设定为过大的值，能够良好地抑制平台的上升速度或者下降速度暂时急速上升。

另外，在从输出了致动器的驱动指令起的升降机构的移位量为所述预定值以上的情况下，作为向致动器供给的电流的指令值，使用第2指令值，第2指令值是以使升降机构的移位速度达到目标速度的方式，根据升降机构的移位速度与目标速度的偏离程度，通过反馈控制计算出的。因此，当升降机构移位了某一程度之后，升降机构的移位速度、即平台的升降速度良好地接近目标速度。

发明效果

根据本发明，能够良好地抑制平台的上升速度或者下降速度暂时急速上升。

附图说明

图1是针对应用了一实施方式的控制装置的车辆用升降装置表示平台位于地表高度位置的状态的立体结构的立体图。

图2是针对应用了上述实施方式的控制装置的车辆用升降装置表示平台位于地表高度位置的状态的侧面结构的侧视图。

图3是针对上述实施方式的车辆用升降装置表示平台位于地板高度位置的状态的侧面结构的侧视图。

图4是示意性地表示上述实施方式的四连杆机构的示意图。

图5是表示构成上述实施方式的车辆用升降装置的液压回路的概要结构的略图。

图6是表示上述实施方式的电流指令值的设定处理的步骤的流程图。

图7是表示通过上述实施方式的前馈控制设定的电流指令值以及通过反馈控制计算出的电流指令值的推移的一个例子的时序图。

图8是表示上述实施方式的电流指令值的推移的一个例子的时序图。

附图标记说明

10…车辆、12…后门、14…地板、20…升降装置、22…升降机构、24…保持部件、26…四连杆机构、26A、26B…连杆、27A、27B、28A、28B…轴、29…臂、30…平台、31…盖、32…滑动机构、40…箱、42…第1油路、44…止回阀、45…可变节流阀、46…第2油路、48…止回阀、49…可变节流阀、50…液压泵、51…电动马达、52…液压缸、53…活塞杆、60…控制装置、62…角度传感器、64…操作开关。

具体实施方式

以下，参照图1～图8，说明将车辆用升降装置的控制装置具体化的一实施方式。

如图2以及图3所示，在车辆10的后端设置有能够对后端的开口进行开闭的后门12。

如图1～图3所示，在车身后部的地板14上设置有轮椅用的升降装置20。升降装置20具有能够载置轮椅的平台30和升降机构22，升降机构22被支承在地板14上，使平台30在图1以及图2所示的地表高度位置与图3所示的地板14的高度位置之间升降。

升降装置20具备使平台30在车辆前后方向上滑动的滑动机构32。

在此，说明升降机构22的构成。

如图2～图4所示，在地板14的后端部固定有一对保持部件24。在保持部件24上设置有一对连杆26A、26B，这些连杆26A、26B的基端分别经由沿着车宽方向延伸的轴27A、27B被保持部件24可转动地支承。在这些连杆26A、26B的顶端设置有臂29，该臂29的顶端分别经由沿着车宽方向延伸的轴28A、28B被连杆26A、26B的顶端可转动地支承。保持部件24、臂29也作为连杆发挥作用，由保持部件24、臂29、以及一对连杆26A、26B构成平行四连杆机构（以下、简称为连杆机构26。）。

如图1～图3所示，所述平台30经由滑动机构32被支承在臂29的基端。实际上，如图1所示，一对连杆26A、26B被盖31覆盖，然而在图2、图3中，为了便于说明，省略了盖31。连杆机构26的连杆26A、26B可以在图2所示的水平姿势和图3所示的起立姿势之间移位。像这样，连杆26A、26B移位，从而平台30在保持大致水平状态的状态下升降。另外，在保持部件24上设置有未予图示的止动部，连杆26A、26B移动到上述起立姿势时与止动部抵接，从而连杆机构26的移位被限制。

在连杆机构26的位于对角线上的一对轴27B、28A之间设置有使连杆机构26进行移位动作的液压缸52。随着该液压缸52的活塞杆53的进出，液压缸52伸缩，从而连杆机构26进行移位动作，平台30升降。即，在本实施方式中，用于驱动平台30的致动器包括液压泵50、电动马达51、以及液压缸52。

接着，说明向液压缸52供给液压的液压回路的构成。

如图5所示，在液压回路上设置有被电动马达51驱动的液压泵50。液压泵50通过进行正旋转而抽吸箱40内的工作油，并且向第1油路42吐出，另一方面，液压泵50通过进行逆旋转，从而抽吸箱40内的工作油，并向第2油路46吐出。在这些油路42、46的途中各自设置有阻止工作油向液压泵50侧逆流的止回阀44、48。在这些油路42、46上设置有将止回阀44、48迂回的迂回路，在迂回路的途中设置有可变节流阀45、49。

第1油路42与液压缸52的基端连通，通过第1油路42向液压缸52内供给液压时，活塞杆53朝向液压缸52的外部突出。

第2油路46与液压缸52的顶端连通，通过第2油路46向液压缸52内供给液压时，活塞杆53没入到液压缸52的内部。

活塞杆53朝向液压缸52的外部突出，从而连杆机构26移位至图3所示的状态。活塞杆53没入到液压缸52的内部，从而连杆机构26移位至图2所示的状态。

这种液压泵50的驱动控制由控制装置60进行。控制装置60被输入来自传感器以及开关的信号。控制装置60根据来自传感器以及开关的信号来控制向液压泵50的电动马达51的供电方式。作为这种传感器以及开关，例如具有角度传感器62、操作开关64等等，角度传感器62检测连杆机构26从基准姿势起的移位量、即旋转角移位量Δr，操作开关64根据开关操作而输出使平台30上升的操作指令以及使平台30下降的操作指令。另外，控制装置60根据每单位时间的旋转角移位量Δr求出连杆机构26的旋转角速度ω。

从操作开关64输出了使平台30上升的操作指令时，控制装置60开始向电动马达51供电，驱动液压泵50。

在此，在从输出了液压泵50的驱动指令起的连杆机构26的旋转角移位量Δr小于预定值Δrth的情况下，控制装置60将向液压泵50供给的电流的指令值Ie设定为第1指令值Imap。也就是说，该第1指令值Imap是根据预先通过实验或仿真取得的数据求出的，被预先存储于控制装置60的存储部。像这样，作为电流的指令值Ie，设定第1指令值Imap，从而只要升降装置20处于理想状态，则连杆机构26以预先设定的目标速度ωtrg移位。在此的理想状态是指如下条件成立的状态，例如，向液压泵50的电动马达51供电的电池的输出电压在预定值以上，工作油在预定范围内的温度，被载置到平台30上的轮椅以及乘坐人员为预定范围内的重量。

在连杆机构26的旋转角移位量Δr达到了上述预定值Δrth的情况下，控制装置60将向液压泵50的电动马达51供给的电流的指令值Ie切换为通过反馈控制计算出的第2指令值Ifb。在该反馈控制中，根据连杆机构26的旋转角速度ω与目标速度ωtrg之间的偏差，计算第2指令值Ifb，使得连杆机构26的旋转角速度ω达到目标速度ωtrg。也就是说，第2指令值Ifb被设定成使得连杆机构26的每单位时间的旋转角移位量Δr即旋转角速度ω与目标速度ωtrg的偏差接近“0”。

然而，在从输出了液压泵50的电动马达51的驱动指令起的连杆机构26的旋转角移位量Δr达到预定值Δrth以上，将向电动马达51供给的电流的指令值Ie从第1指令值Imap切换到第2指令值Ifb时，有可能产生以下的问题。例如，在向电动马达51供电的电池的电压低于固有值的情况下，供给到电动马达51的电流的实际值比第1指令值Imap低。因此，当连杆机构26的旋转角移位量Δr达到上述预定值Δrth以上时，连杆机构26的旋转角速度ω处于比目标速度ωtrg低的状态，旋转角速度ω的实际值与目标速度ωtrg的偏差增大，第2指令值Ifb被设定成比至此之前的第1指令值Imap大。其结果，液压泵50的旋转速度暂时急速上升，液压上升，平台30的上升速度或者下降速度有可能暂时急速上升。其结果，升降时的舒适性有可能被破坏。

于是，当从输出了液压泵50的电动马达51的驱动指令起的连杆机构26的旋转角移位量Δr达到上述预定值Δrth以上时，控制装置60计算第1指令值Imap与第2指令值Ifb的偏差的绝对值|Imap-Ifb|。然后，在该偏差的绝对值|Imap-Ifb|为预定值α以上的情况下，直至该偏差的绝对值|Imap-Ifb|小于预定值α，继续采用作为供给到电动马达51的电流的指令值Ie的第1指令值Imap，而延迟向第2指令值Ifb的切换。

接着，参照图6，说明电流指令值的设定处理的步骤。该处理通过控制装置60每隔预定期间反复执行。

如图6所示，在这一系列的处理中，首先，判断操作开关64是否被进行了接通操作（步骤S101）。该接通操作包括使平台30上升时的操作和下降时的操作。

在此，进行了否定判断的情况下（步骤S101：“否”），结束这一系列的处理。

另一方面，在进行了肯定判断的情况下（步骤S101：“是”），接着，参照规定了从输出了电动马达51的驱动指令起的经过时间、即在步骤S101中进行了肯定判断起的经过时间与第1指令值Imap的关系的地图，导出与此时的经过时间对应的第1指令值Imap（步骤S102）。

接着，根据连杆机构26的旋转角速度ω与目标速度ωtrg的偏差，通过反馈控制计算第2指令值Ifb（步骤S103）。

接着，判断连杆机构26的旋转角移位量Δr是否小于预定值Δrth（步骤S104）。

在此，在进行了肯定判断的情况下（步骤S104：“是”），在上述步骤S102中导出的第1指令值Imap被设定为电流的指令值Ie（步骤S105），结束该一系列的处理。

另一方面，在进行了否定判断的情况下（步骤S104：“否”），判断在上述步骤S102中导出的第1指令值Imap与在上述步骤S103中计算出的第2指令值Ifb的偏差的绝对值|Imap-Ifb|是否在预定值α以下（步骤S106）。

在此，在进行了肯定判断的情况下（步骤S106：“是”），第2指令值If被设定为电流的指令值Ie（步骤S107），结束这一系列的处理。

另一方面，在进行了否定判断的情况下（步骤S106：“否”），接着，第1指令值Imap被设定为电流的指令值Ie（步骤S105），结束这一系列的处理。

接着，说明本实施方式的作用。

如图7中实线所示，在时点t0，操作开关64被进行接通操作时，开始向电动马达51进行通电，液压泵50开始被驱动。在此，从时点t0起至连杆机构26的旋转角移位量Δr达到预定值Δrth的时点t1，通过参照地图，与从输出了电动马达51的驱动指令起的经过时间对应的第1指令值Imap被设定为电流的指令值Ie。因此，在油路42（46）内的液压低，连杆机构26几乎不移位时，不会发生设定通过反馈控制计算出的第2指令值Ifb的情况。因此，能够良好地抑制电流的指令值Ie被设定得过大、平台30的上升速度或者下降速度暂时急速上升的情况。

并且，在这种情况下，在时点t1、时点t2，第1指令值Imap与第2指令值Ifb的偏差的绝对值|Imap-Ifb|为预定值α以上，所以作为电流的指令值Ie，继续采用第1指令值Imap，延迟向第2指令值Ifb的切换。

而且，在时点t3，该偏差的绝对值|Imap-Ifb|小于预定值α时，在此之后，如图8所示，第2指令值Ifb被设定为电流的指令值Ie。因此，能够抑制电流的指令值Ie突变。因此，能够抑制液压泵50的旋转速度暂时急变而液压变动，能够良好地抑制平台30的上升速度或者下降速度暂时急变。

另外，油路42（46）内的液压变高，连杆机构26旋转了某一程度之后，连杆机构26的旋转角速度ω接近目标速度ωtrg，平台30的升降速度良好地接近目标速度。

根据以上说明的本实施方式的车辆用升降装置的控制装置，得到以下所示的效果。

（1）在从输出了液压泵50的电动马达51的驱动指令起的连杆机构26的旋转角移位量Δr小于预定值Δrth的情况下，控制装置60将预先设定的第1指令值Imap作为向电动马达51供给的电流的指令值Ie使用。并且，在连杆机构26的旋转角移位量Δr为上述预定值Δrth以上的情况下，控制装置60将第2指令值Ifb作为向电动马达51供给的电流的指令值Ie使用，第2指令值Ifb是以使连杆机构26的旋转角速度ω达到目标速度ωtrg的方式，根据连杆机构26的旋转角速度ω和目标速度ωtrg的偏差，通过反馈控制计算出的。根据这样的控制构成，能够良好地抑制平台30的上升速度或者下降速度暂时急速上升，能够良好地抑制升降时的舒适性被破坏。

（2）当从输出了电动马达51的驱动指令起的连杆机构26的旋转角移位量Δr达到上述预定值Δrth以上时，此时的第1指令值Imap与第2指令值Ifb的偏差的绝对值为预定值α以上的情况下，直至该偏差的绝对值小于预定值α，延迟作为电流的指令值Ie使用第2指令值Ifb。根据这种控制构成，能够抑制电流的指令值Ie从第1指令值Imap切换到第2指令值Ifb时电流的指令值Ie急变。因此，能够抑制液压泵50的旋转速度暂时急变而液压变动，能够良好地抑制平台30的上升速度或者下降速度暂时急变，能够抑制升降时的舒适性被破坏。

另外，本发明的车辆用升降装置的控制装置不限于上述实施方式中例示的构成，也能够采用对其进行适当变更的例如如下所示的方式实施。

当从输出了电动马达51的驱动指令起的升降机构22的旋转角移位量Δr达到预定值Δrth以上时，此时的第1指令值Imap与第2指令值Ifb的偏离程度在预定程度以上的情况下，与该偏离程度对应地，以预定期间对作为电流的指令值Ie使用的第2指令值Ifb进行补正。在这种情况下，当升降机构22的旋转角移位量Δr为预定值Δrth以上时，在第2指令值Ifb高于第1指令值Imap的情况下，将从该第2指令值Ifb减去了与该第2指令值Ifb和第1指令值Imap的偏差对应的补正值后得到的值作为最终的电流的指令值Ie即可。另外，当升降机构22的旋转角移位量Δr达到预定值Δrth以上时，在第2指令值Ifb低于第1指令值Imap的情况下，将在该第2指令值Ifb上相加了与该第2指令值Ifb和第1指令值Imap的偏差对应的补正值得到的值设为最终的电流的指令值Ie即可。另外，优选将上述预定期间设为从升降机构22的旋转角移位量Δr达到预定值Δrth以上起至每时每刻的第1指令值Imap与第2指令值Ifb的偏离程度小于预定程度的期间。

升降机构不限于具备四连杆机构的装置，也可以是使平台沿着铅直方向升降的机构。在这种情况下，只要设置检测从基准位置起的升降机构的移位量的移位传感器即可。在这种情况下，只要通过控制装置，根据每单位时间的移位量求出升降机构的移位速度即可。

在上述实施方式中，通过电动马达51来驱动液压泵50，通过由该液压泵50生成的液压使液压缸52伸缩，从而使升降机构22动作。但是，本发明的致动器不限于此，例如可以通过齿轮马达等直接使升降机构动作。

Claims (5)

1.一种车辆用升降装置的控制装置，所述升降装置具备平台以及升降机构，所述升降机构被致动器驱动而使所述平台升降，

在从输出了所述致动器的驱动指令起的所述升降机构的移位量小于预定值的情况下，作为向所述致动器供给的电流的指令值使用预先设定的第1指令值，在所述移位量为所述预定值以上的情况下，作为向所述致动器供给的电流的指令值使用第2指令值，该第2指令值是以使所述升降机构的移位速度达到目标速度的方式根据所述升降机构的移位速度与目标速度的偏离程度采用反馈控制计算出的。

2.根据权利要求1所述的车辆用升降装置的控制装置，

在从输出了所述致动器的驱动指令起的所述升降机构的移位量为所述预定值以上时，此时的所述第1指令值与所述第2指令值的偏离程度为预定程度以上的情况下，延迟作为电流的指令值使用所述第2指令值，直至该偏离程度小于预定程度为止。

3.根据权利要求1所述的车辆用升降装置的控制装置，

在从输出了所述致动器的驱动指令起的所述升降机构的移位量为所述预定值以上时，此时的所述第1指令值与所述第2指令值的偏离程度为预定程度以上的情况下，根据该偏离程度，对作为电流的指令值使用的所述第2指令值进行补正。

4.根据权利要求1～3的任意一项所述的车辆用升降装置的控制装置，

所述升降机构被支承在车辆的地板上，具备支承所述平台的四连杆机构，

所述致动器具备液压缸，所述液压缸具有可往返移动地设置的连结杆，伴随该连结杆的往返移动，使所述四连杆机构移位，

伴随所述液压缸的所述连结杆的往返移动，所述四连杆机构进行移位，从而所述平台升降，

在从输出了所述致动器的驱动指令起的所述四连杆机构的移位量小于预定值的情况下，作为向所述致动器供给的电流的指令值使用所述第1指令值，在所述移位量为所述预定值以上的情况下，作为向所述致动器供给的电流的指令值使用第2指令值。

5.根据权利要求4所述的车辆用升降装置的控制装置，

所述致动器具备生成使所述液压缸的所述连结杆往返移动的液压的泵和驱动该泵的电动马达，

在从输出了所述电动马达的驱动指令起的所述四连杆机构的移位量小于预定值的情况下，作为向所述电动马达供给的电流的指令值使用所述第1指令值，在所述移位量为所述预定值以上的情况下，作为向所述电动马达供给的电流的指令值使用所述第2指令值。