JP3041054B2 - 油圧エレベーターの制御装置 - Google Patents

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速
度制御及び床補正制御に係り、特に起動、走行、着床制
御を滑らかに行い運転性能の向上を図ることのできる油
圧エレベーターの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧エレベーターの速度制御に関する従
来技術として、例えば、特開昭６１−９４９８１号公報
等に記載された技術が知られている。

【０００３】この従来技術は、乗りかご重量が油に与え
る圧力と、油圧ポンプから出力される圧油の温度とを検
出し、これの検出値から油圧ポンプの漏れ量を演算し、
この漏れ量を油圧ポンプの回転速度に対応する信号に変
換し、この回転速度信号により演算回路の出力を補正し
て補正バイアスパターン信号を発生させ、この補正バイ
アスパターン信号により起動補償を行ない、さらに、こ
れに続く走行パターン信号に前記補正バイアスパターン
を加えて油圧ポンプを駆動する電動機を制御するようし
たものである。

【０００４】また、床補正制御装置に関する従来技術と
して、実開平１−１６９５７５号公報等に記載された技
術が知られている。

【０００５】この従来技術は、床補正用の油圧ポンプ及
び電磁切換弁を備え、補正速度信号により電磁切換弁を
制御して行うというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術による油
圧エレベーターの速度制御装置は、複雑である割に、油
圧ポンプ性能のバラツキ、給油管路長、機種などの違い
により、充分な運転性能を得ることができないという問
題点を有している。

【０００７】また、前記従来技術による床補正制御装置
は、床補正用の油圧ポンプを全速で回転させ、電磁切換
弁の切替制御により乗りかごの床補正を行うようにされ
ているので、きめ細かな速度制御を行うことが困難であ
り、床補正時のエレベーター速度が急激な動きとなり、
また、油温変化等により特性変化が生じるという問題点
を有すると共に、床補正装置として別置の油圧ポンプが
必要となるため、保守性に欠け油圧ユニットが大形にな
るという問題点を有している。

【０００８】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、比較的簡単な構成により、油圧ポンプの特性の
バラツキ、給油管路長、機種などの違いがあっても、起
動時の衝撃を抑え、乗りかごを円滑に起動することがで
き、さらに、運転中の速度特性の性能向上を図ることが
できる油圧エレベーターの制御装置を提供することにあ
る。

【０００９】また、本発明の目的は、速やかに、滑らか
に床補正を行うことができ、さらに、油圧変化に対して
も安定な床補正特性を得ることのできる油圧エレベータ
ーの制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、電磁切換弁と油圧シリンダとの間、及び、油圧ポン
プと電磁切換弁との間に、それぞれ、第１の油圧検出器
及び第２の油圧検出器を備え、前記第１の油圧検出器の
信号を油圧指令とし、前記第２の油圧検出器の信号を油
圧帰還信号とすると共に、これら両信号の偏差量により
作動する油圧制御器を備え、前記油圧制御器の出力信号
をエレベーター起動前における起動補償の期間、前記油
圧ポンプを駆動する電動機の回転指令として与え、さら
に、エレベーター起動前の油圧制御器の出力を記憶し、
この記憶量をエレベーター運転指令に加算して用いるこ
とにより達成される。

【００１１】また、前記目的は、故障により前述の油圧
帰還信号が無くなつた場合に、油圧が異常に高くなり、
エレベーター速度が異常速度にならぬよう油圧制御系に
制限器を備えることにより、また、第２の油圧検出器の
油圧帰還信号を、油圧ポンプの圧力脈動を抑え、油圧制
御系の覚乱を抑えるためにろ波器を通すようにすること
により達成される。

【００１２】前述により、エレベーターの起動及び着床
時の性能向上を図り、かつ、安全性、信頼性の向上を図
ることができる。

【００１３】さらに、前記目的は、油圧制御器の出力信
号を電動機の速度指令として与え、速やかにポンプ圧力
をシリンダ圧力に近い値とした後、床補正指令を与える
構成とすることにより達成され、これにより、滑らかな
床補正を行うことができる。

【００１４】

【作用】第１の油圧検出器の信号を油圧指令とし、第２
の油圧検出器の信号を油圧帰還信号として、両信号の偏
差量により作動する油圧制御器を備えた油圧制御系は、
油圧ポンプの性能バラツキ、給油管路長、機種の違いは
勿論のこと油温変化に対しても、全ての条件を制御ルー
プ内に含んで作動するので、前記偏差量は常に油圧ポン
プの漏れ量に相当した信号として検出することができる
から、前記偏差量を記憶し、速度指令量に変換してエレ
ベーター運転指令に加算して用いることにより、乗りか
ごを円滑に起動することができ、さらに、運転中の良好
な乗り心地及び良好な着床特性を得ることができる。

【００１５】また、エレベーター起動時の前記偏差量を
記憶し、これを運転指令に加えることにより、起動時の
乗りかごの衝撃を抑え、乗りかごを円滑に起動すること
が可能になり、速度変動を抑制し、着床時の性能向上を
図ることができる。さらに、床補正時において、乗かご
の動きを速やかに、かつ滑らかに、油温変化に対しても
安定な床補正性能を得ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明による油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。

【００１７】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図、図２は制御系の構成を示すブロック図、図３は
その動作を説明する制御特性を示す図である。図１、図
２において、１は乗かご、２は油圧シリンダ、３はプラ
ンジャー、４はロープ、５は油圧ポンプ、６は三相誘導
電動機、７は油タンク、８は電磁切換弁、９はインバー
タ装置、１０は第１油圧検出器、１１は第２油圧検出
器、１２は油圧指令器、１３は油圧帰還器、１５は油圧
制御器、１６は回転指令制限器、１７−１、１７−２は
切換器、１８は回転指令記憶器、２０はインバータ制御
器、２１は速度指令接点、２２は速度指令器、２４は速
度検出器である。

【００１８】図示本発明の一実施例は、インバータ制御
油圧エレベーター速度制御装置であり、油圧ポンプ５を
駆動する三相誘導電動機６に対する回転指令ｆと、速度
検出器２４からの電動機６の実速度の帰還量との偏差量
によりインバータ制御器２０を作動させ、その出力でイ
ンバータ装置９を動作させている。このインバータ装置
９は、三相誘導電動機６を制御し、油圧ポンプ５を駆動
する。

【００１９】三相誘導電動機６は、前述のようにインバ
ータ制御されており、回転指令ｆに相当した速度で制御
される。従って、三相誘導電動機６に直結されている油
圧ポンプ５は、油タンク７から油を吸い揚げ、油送管、
電磁切換弁８を通して、圧油を油圧シリンダ２に送油し
てプランジャー３を押上げ、ロープ４を介して乗かご１
を上昇させる。これにより、乗かご１は、回転指令ｆに
対応した速度で駆動され、起動、加速、減速、停止の動
作が制御される。

【００２０】次に、前述のように構成されている本発明
の一実施例の動作を、図１〜図３を参照して説明する。

【００２１】乗りかご１の停止中、すなわち、時刻ｔ１
以前、後述する方法により乗りかご１は、床補正制御が
行われる、通常、この床補正が行われていない間は、電
磁切換弁８は閉じられた状態にある。このような状態に
ある時該ｔ１で、起動指令が与えられるものとする。

【００２２】この場合、まず、切換器１７−１、１７−
２がオンに、また、速度指令接点２１がオフに制御され
る。そして、第１の油圧検出器１０によって検出された
プランジャー３の油圧を油圧指令器１２に与え、油圧シ
リンダ圧力指令ｂを作成し、油圧加算器１４に入力す
る。一方、ポンプ圧力ｄが第２の油圧検出器１１で検出
され、油圧帰還器１３を経て油圧加算器１４に入力され
る。

【００２３】この結果、前記油圧シリンダ圧力指令ｂと
前記ポンプ圧力ｄとの偏差量が油圧制御器１５に与えら
れ、該油圧制御器１５は、油圧制御量を生成して出力す
る。この油圧制御量は、制限器１６を介して油圧制御量
ｃとして出力される。油圧制御器１５は、比例要素また
は積分要素で構成することができるが、積分要素で構成
することにより、より精度の高い制御を行うことが可能
となる。また、前記制限器１６は、所定値を越えた油圧
制御器１５からの油圧制御量である出力を制限して、油
圧制御量ｃとして出力するものである。この油圧制御量
ｃの出力は、三相誘導電動機６に対する回転指令として
作用する。

【００２４】前記油圧制御量ｃは、第１の油圧検出器１
０、油圧指令器１２、第２の油圧検出器１１、油圧帰還
器１３、油圧制御器１５、制限器１６から構成される油
圧制御系によって、図３（ｃ）に示すように作用し、三
相誘導電動機６の回転指令として加算器１９に与えられ
る。

【００２５】インバータ制御器２０は、前記油圧制御系
からの前記回転指令と、速度検出器２４からの実際の三
相誘導電動機６の回転速度とを加算した偏差信号により
制御され、三相誘導電動機６を制御するインバータ制御
系を形成する。三相誘導電動機６は、直結されている油
圧ポンプ５を駆動制御し、これにより、ポンプ５から出
力される圧油のポンプ圧力ｄは、図３（ｄ）に示すよう
に、油圧シリンダ圧力ｂに速かに追随制御される。

【００２６】この動作は、前述の油圧制御系とインバー
タ制御系とにより行われるものであり、ポンプ圧力ｄ
が、乗かご１と乗客等の荷重によって発生している油圧
シリンダ圧力ｂと同一になるように追従制御するもので
ある。両圧力が一致したとき、エレベーター起動時にお
ける起動補償が終了したことになる。

【００２７】この起動補償が終了した時刻ｔ２で、回転
指令記憶器１８は、回転指令である前述の油圧制御量ｃ
を記憶し、切換器１７−１、１７−２が開放され、速度
指令接点２１が閉路されると同時に、速度指令器２２か
ら図３（ａ）のように速度指令（回転指令）ａが出力さ
れる。また、このとき同時に電磁切換弁８が開かれる。
すなわち、時刻ｔ２以降、前述の油圧制御系におけるル
ープ制御は行われない。

【００２８】その後、前記速度指令器２２からの速度指
令ａと前記回転指令記憶器１８の出力である油圧制御量
記憶値ｅとは、加算器２３により加算され、時刻ｔ２で
閉路された速度指令接点２１を経て、前記速度指令ａと
前記油圧制御量記憶値ｅとを加算した回転指令ｆで三相
誘導電動機６が制御される。この結果、乗りかご１は、
図３（ｇ）に示すように、衝撃がなく滑らかに起動され
て走行制御される。

【００２９】前述した時刻ｔ２における油圧制御量記憶
値ｅは、油圧ポンプ５の特性バラツキや油温変化等によ
る油圧ポンプの圧油の漏れ量を自動的に考慮した値とな
るため、この油圧制御量記憶値ｅを、時刻ｔ２〜ｔ３の
乗りかごの走行期間の補償量として使用することによ
り、油温変化等があった場合にも、エレベーター速度ｇ
を、速度指令ａとほぼ同一で安定した速度特性とするこ
とができる。

【００３０】さらに、時刻ｔ３〜ｔ５の着床制御期間に
おいても、前記油圧制御量記憶値ｅを補償量として使用
することにより、負荷変化、油温変化等に対して安定し
た速度特性を得ることができ、着床特性の向上を図るこ
とができる。

【００３１】前述したように本発明の一実施例によれ
ば、シリンダ圧力を指令に、ポンプ圧力を帰還量とした
油圧制御系で得た油圧制御量の記憶値を用いているた
め、温度検出を行うことなく、自動的に油温変化、ポン
プ性能のバラツキを補償した値を検出して補償値を得、
これにより、安定した乗りかごの速度制御を行うことが
できる。このため、起動前に油圧信号や湯温信号など各
種条件を入力して油圧ポンプの漏れ量相当の信号を演算
して使用する方式に較べ、簡単な構成で高精度の速度制
御を行うことができる。

【００３２】前述した本発明の一実施例において、第２
の油圧検出器１１は、油圧ポンプ５の圧力脈動を検出
し、この脈動が油圧帰還信号となり油圧制御系が覚乱す
ることがあり好ましくない。そこで、本発明は、油圧帰
還信号回路内に、例えば、油圧帰還器１３の入力側、あ
るいは、出力側にろ波器を接続し、油圧ポンプ５の圧力
脈動による脈動を抑制するように構成することができ
る。これにより、乗客に不快感を与えることのないエレ
ベーターの制御を行うことができる。

【００３３】前述した本発明の一実施例は、乗りかごを
上昇運転させるものとしてその動作を説明したが、乗り
かごを下降運転させる場合にも、同様に制御することが
でき、同様の性能、効果を得ることができる。

【００３４】次に、本発明の他の実施例を図面により詳
細に説明する。

【００３５】図４は本発明の他の実施例の構成を示す
図、図５はその動作を説明する制御特性を示す図であ
る。図４において、２６は着床位置検出器、２７は床補
正指令器、３０は接点であり、他の符号は１図、２図の
場合と同一である。

【００３６】図示本発明の他の実施例は、床補正制御装
置を含む実施例であり、着床位置検出器２６の検出信号
により動作する床補正指令器２７からの信号が、加算器
２３に加えられるようになっている点で、前述した図
１、図２に示した本発明の実施例と相違し、その他は同
一に構成され、同一の動作を行う。

【００３７】図４において、着床位置検出器２６は、検
出器Ａ、Ｂを備えており、床補正指令器２７の出力に
は、乗りかご１がＡに結合するとＡ１特性（下降用）が
発生し、Ｂに結合するとＢ１特性（上昇用）が発生す
る。

【００３８】図５において、時刻ｔ１のとき、乗りかご
１は、速度指令ａで最高速度で走行している状態であ
り、時刻ｔ２で減速を開始し、時刻ｔ３で着床速度に達
し、時刻ｔ４で停止する。その後、時刻ｔ５で油圧制御
器出力記憶量ｅがリセツトされる。

【００３９】その後、乗客が乗かご１内から降りると、
乗かごの床が浮き、乗かご床とホール床との間に位置狂
が生じる。また、逆に多勢の乗客が乗かご１に乗ると、
乗かご床が沈下し、位置狂が生じる。また、時刻ｔ５か
らの停止時間が長いと、油漏れによりプランジャー３が
沈下して、乗かご１が沈下する。このように、油圧エレ
ベーターは、床浮沈現象が発生するので、この浮沈現象
による床狂が、所定値を大きく越えると床補正を行う必
要がある。以下、床補正の動作を説明する。

【００４０】乗かご１がホール床より上の位置になる
と、時刻ｔ６で着床位置検出器２６は検出器Ａと結合
し、これによつて床補正指令が発せられ、インバータ制
御系、油圧制御系が作動する。

【００４１】時刻ｔ６で、第１の油圧検出器１０によ
り、シリンダ圧力が検出され、シリンダ圧力指令ｂが作
成されて、加算器１４に入力される。一方、ポンプ圧力
指令ｄが、第２の油圧検出器１１により検出され、油圧
帰還器１３を経て油圧加算器１４に入力される。油圧制
御器１５は、前記油圧シリンダ圧力指令ｂと前記ポンプ
圧力ｄとの偏差量で作動し、その出力を制限器１６に入
力する。

【００４２】前記制限器１６は、既に説明したように、
油圧制御器１５からの油圧制御量が所定値を越えた場
合、その出力を制限した油圧制御量ｃとして出力するも
のであり、この出力は、三相誘導電動機６に対する回転
指令として加算器１９に与えられる。

【００４３】インバータ制御器２０は、前記油圧制御量
ｃと速度検出器２４からの三相誘導電動機６の実際の速
度とを加算した偏差信号で制御され、三相誘導電動機６
を制御するインバータ制御系を形成する。三相誘導電動
機６は、インバータ制御器２０により制御されて、直結
されている油圧ポンプ５を駆動する。これにより、ポン
プ圧力ｄは、図５（ｄ）に示すように、油圧シリンダ圧
力ｂに追従して速やかに制御される。

【００４４】時刻ｔ７で、回転指令記憶器１８は、回転
指令である油圧制御量ｃを記憶する。同時に、切換器１
７−１、１７−２が開放され、前述の床補正指令器２７
から図５（ｋ）に示すように床補正指令ｈが出力され、
この指令ｈは、回路接点３０、２１を経て加算器１９に
入力される。

【００４５】床補正指令器２７は、前述のように着床位
置検出器２６がＡに結合しているためＡ１特性の出力を
発生しているので、乗かごを下降させて床補正する指令
となる。従って、油圧制御量記憶値ｅと床補正指令ｈと
の加算した回転指令ｆは、図５（ｆ）に示すようにな
り、エレベーター乗りかごは、図５（ｇ）に示すよう
に、下降方向に駆動制御され、これにより床補正が行わ
れる。

【００４６】時刻ｔ８で、乗かごの床とホールの床との
位置が一致し、床補正指令器２７からの出力ｈがなくな
り床補正動作が終了する。

【００４７】このように、本発明の他の実施例によれ
ば、床補正を、速やかに、滑らかに行うことができ、乗
心地の良い安定した油圧エレベーターの床補正を行うこ
とができる。また、床補正用の別置の油圧ポンプも不要
となり、装置の小形化と信頼性、保守性の向上を図るこ
とができる。

【００４８】なお、前述した本発明の実施例は、乗りか
ごをロープを介して駆動する間接型のエレベーターに本
発明を適用したものとして説明したが、本発明は、プラ
ンジャーの上に直接乗りかごを設置した直接型のエレベ
ーターに適用することも可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
リンダ圧力を指令とし、ポンプ圧力を帰還量とした油圧
制御系を使用し、かつ、油圧制御量記憶値を運転指令に
加える構成とすることにより、油温変化による油漏れ量
の変化、ポンプ特性のバラツキ等があっても、安定で良
好なエレベーターの起動、走行、着床、床補正特性を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】制御系の構成を示すブロック図である。

【図３】動作を説明する制御特性を示す図である。

【図４】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】他の実施例の動作を説明する制御特性を示す図
である。

【符号の説明】

１ 乗かご ２ 油圧シリンダ ３ プランジャー ４ ロープ ５ 油圧ポンプ ６ 三相誘導電動機 ８ 電磁切換弁 ９ インバータ装置 １０ 第１の油圧検出器 １１ 第２の油圧検出器 １３ 圧力帰還器 １５ 油圧制御器 １８ 油圧制御量記憶器 ２０ インバータ制御器 ２４ 速度検出器 ２６ 着床位置検出器 ２７ 床補正指令器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 軒田 昭浩 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 日立エレベータサービス株式会社内 (72)発明者 稲葉 博美 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 坂井 吉男 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日 立製作所 水戸工場内 (72)発明者 荒堀 昇 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日 立製作所 水戸工場内 (72)発明者 佐々木 英一 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日 立製作所 水戸工場内 (72)発明者 松土 貴司 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日 立製作所 水戸工場内 (56)参考文献 特公 平７−42057（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−5238（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66B 1/26 B66B 1/44 B66B 9/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プランジャーを介して乗かごを昇降させ
   る油圧シリンダ、乗かごの昇降に際し、油圧タンクから
   油圧シリンダに圧油を供給あるいは排出する油圧ポンプ
   と、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダとの間に設置し
   た電磁切換弁とを備えて構成される油圧エレベーターに
   おいて、電磁切換弁と油圧シリンダとの間、及び、油圧
   ポンプと電磁切換弁との間に、それぞれ、第１の油圧検
   出器及び第２の油圧検出器を備え、前記第１の油圧検出
   器の信号を油圧指令とし、前記第２の油圧検出器の信号
   を油圧帰還信号とすると共に、これら両信号の偏差量に
   より作動する油圧制御器を備え、前記油圧制御器の出力
   信号をエレベーター起動前における起動補償の期間、前
   記油圧ポンプを駆動する電動機の回転指令として与え、
   さらに、エレベーター起動前の油圧制御器の出力を記憶
   し、この記憶量をエレベーター運転指令に加算して用い
   ることにより、乗りかごの速度制御を行うことを特徴と
   する油圧エレベーターの制御装置。
2. 【請求項２】 プランジャーを介して乗かごを昇降させ
   る油圧シリンダ、乗かごの昇降に際し、油圧タンクから
   油圧シリンダに圧油を供給あるいは排出する油圧ポンプ
   と、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダとの間に設置し
   た電磁切換弁とを備えて構成される油圧エレベーターに
   おいて、電磁切換弁と油圧シリンダとの間、及び、油圧
   ポンプと電磁切換弁との間に、それぞれ、第１の油圧検
   出器及び第２の油圧検出器を備え、前記第１の油圧検出
   器の信号を油圧指令とし、前記第２の油圧検出器の信号
   を油圧帰還信号とすると共に、これら両信号の偏差量に
   より作動する油圧制御器を有する油圧制御系と、乗かご
   着床位置検出器と、該乗かご着床位置検出器の判定によ
   り作動する床補正指令器とをさらに備え、前記油圧制御
   器の出力信号をエレベーター起動前における起動補償の
   期間、前記油圧ポンプを駆動する電動機の回転指令とし
   て与え、さらに、エレベーター起動前の油圧制御器の出
   力を記憶し、この記憶量を前記床補正指令器からの床補
   正指令に加算して用いることにより、床補正を行うこと
   を特徴とする油圧エレベーターの制御装置。
3. 【請求項３】 前記油圧制御器の出力を制限する制限器
   を備えることを特徴とする請求項１または２記載の油圧
   エレベーターの制御装置。
4. 【請求項４】 前記第２の油圧検出器の出力側にろ波器
   を備えることを特徴とする請求項１、２または３記載の
   油圧エレベーターの制御装置。
5. 【請求項５】 前記油圧制御器は、積分要素から構成さ
   れることを特徴とする請求項１ないし４のうち１記載の
   油圧エレベーターの制御装置。