JP2018189104A

JP2018189104A - 液圧駆動システム

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Publication number: JP2018189104A
Application number: JP2017089432A
Authority: JP
Inventors: 英泰村岡; Hideyasu Muraoka; 知道能勢; Tomomichi Nose
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2037-04-28
Also published as: CN110520635B; CN110520635A; US10794045B2; US20200141089A1; GB2575399B; GB2575399A; DE112018001632B4; DE112018001632T5; GB201915719D0; JP6845736B2; WO2018199290A1

Abstract

【課題】流量制御弁装置の出力側に圧力センサを設けることなく操作レバーの操作に対して弁装置が作動を開始するタイミング又は弁装置の作動が完了するタイミングを調整することができる液圧システムを提供する。【解決手段】液圧駆動システムは、流量制御弁装置と、ブリードオフ弁装置と、吐出圧センサと、リリーフ弁と、操作子と、制御装置と、を備え、制御装置は、ブリードオフ弁装置によって液圧ポンプとタンクとの間を遮断した状態で流量制御弁装置に流す作動指令電流を変動させて吐出圧センサで吐出圧を検出し、検出する吐出圧とリリーフ圧力とに基づいて流量制御弁装置における開口開始時の開口開始時電流又は閉口完了時の閉口完了時電流のうちの少なくとも一方の電流を検出すると共に、検出される少なくとも一方の電流に基づいて操作子の操作量と少なくとも一方の電流との対応関係を調整するキャリブレーション処理を実行する、液圧駆動システム。【選択図】図２

Description

本発明は、液圧ポンプから吐出される作動液を液圧アクチュエータに供給して駆動する液圧駆動システムに関する。

液圧ショベル等のように走行可能な作業機械は、ブーム、アーム、バケット、及び旋回体等を動かすべく液圧アクチュエータ（例えば、液圧シリンダ及び液圧モータ等）を備えている。液圧アクチュエータは、液圧駆動システムからの作動液によって駆動するようになっており、液圧駆動システムは、作動液の流れる方向及び流量を切換えて液圧アクチュエータの動作方向及び速度を制御するようになっている。このように構成されている液圧駆動システムとして、例えば特許文献１の液圧システム（機器群Ｇ１及びコントローラを備える構成に相当）が知られている。

特許文献１の液圧システムは、流量制御弁（引用文献１においてアクチュエータ制御弁と表記）と、ブリードオフ弁（引用文献１においてアンロード弁と表記）と、コントローラと、を備えている。流量制御弁は、一対の電磁弁が設けられており、一対の電磁弁から夫々出力されるパイロット圧に応じて液圧アクチュエータに流れる作動液の流量を制御するようになっている。また、ブリードオフ弁にもまた、電磁弁が設けられており、電磁弁から出力されるパイロット圧に応じて作動液をブリードオフして液圧アクチュエータに流れる作動液の流量を制御するようになっている。３つの電磁弁は、コントローラに接続されており、コントローラは、操作レバーの操作方向及び操作量に応じた指令電流を電磁弁に与えて各弁の動きを制御するようになっている。

特開２０１４−２２７９４９号公報

特許文献１の液圧システムでは、前述の通り、コントローラからの指令に応じて操作レバーの操作に応じた指令電流を電磁弁に与えて各弁を動かすようになっている。しかし、与える指令電流に対して各弁が作動を開始するタイミング及び作動を完了するタイミングには、製造誤差等に起因してバラつきが生じている。即ち、弁毎に操作レバーの操作量に対して各々タイミングにバラつきが生じる。それを解消すべく、操作レバーの操作量に対して電磁弁に与える指令電流のキャリブレーションを行うことが望ましい。

キャリブレーションを行う方法としては、例えば電磁弁の出力側に圧力センサを取付けて指令電流に対する電磁弁の出力圧の特性を計測し、特性のバラつきを少なくするように指令電流を調整する。しかし、この方法では、電磁弁の出力圧と指令電流との関係を調整できるものの、指令電流に対する各弁の作動の開始タイミング及び完了のタイミングまでは調整することができない。なお、上記電磁弁には、流量制御弁及びブリードオフ弁に組み込まれたものも存在し、そのような場合、圧力センサを取付けること自体が困難となる。そこで、以下のような方法が考えられる。

即ち、流量制御弁及びブリードオフ弁の出力側に圧力センサを取付け、流量制御弁及びブリードオフ弁の出力圧と指令電流の関係を検出し、これに基づいて操作レバーの操作量に対して与えるべき指令電流のキャリブレーションを行うことが考えられる。しかし、液圧駆動システムでは、流量制御弁及びブリードオフ弁の出力側に圧力センサを取付ける必要性が低く、これらの圧力センサは、キャリブレーションを行う際にのみ取付けられることが想定される。他方、これらの圧力センサを取付けるには、別途配管を形成したり、設置及び撤収したりする必要があり、キャリブレーションに多大な工数を要することになる。

そこで本発明は、弁装置（即ち、流量制御弁装置及びブリードオフ弁装置）の出力側に圧力センサを設けることなく操作レバーの操作に対して弁装置が作動を開始するタイミング又は作動を完了するタイミングを調整することができる液圧システムを提供することを目的としている。

本発明の液圧駆動システムは、液圧ポンプから吐出される作動液によって駆動する液圧アクチュエータと前記液圧ポンプとの間に介在し、そこに流される作動指令電流に応じて前記液圧ポンプと前記液圧アクチュエータとの間の開度を調整して前記液圧ポンプから吐出される作動液の流量を制御する流量制御弁装置と、前記液圧ポンプとタンクとの間に介在し、前記液圧ポンプと前記タンクとの間の開度を調整してブリードオフさせる作動液の流量を制御するブリードオフ弁装置と、前記液圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサと、前記液圧ポンプの吐出圧がリリーフ圧力以上になると、前記液圧ポンプから吐出される作動液を前記タンクにリリーフするリリーフ弁と、前記液圧アクチュエータを駆動させるべく操作可能な操作子と、操作子に対する操作量に応じた前記作動指令電流を前記流量制御弁装置に流して前記流量制御弁装置の動きを制御すると共に、前記ブリードオフ弁装置の動きを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ブリードオフ弁装置によって前記液圧ポンプと前記タンクとの間を遮断した状態で前記流量制御弁装置に流す前記作動指令電流を変動させて前記吐出圧センサで吐出圧を検出し、検出する吐出圧と前記リリーフ圧力とに基づいて前記流量制御弁装置における開口開始時の開口開始時電流及び閉口完了時の閉口完了時電流のうちの少なくとも一方を検出すると共に、検出される前記少なくとも一方の電流に基づいて前記操作子の操作量と前記少なくとも一方の電流との対応関係を調整するキャリブレーション処理を実行するものである。

本発明に従えば、キャリブレーション処理を行うことによって、操作レバーの操作量と開口開始時電流との対応関係、及び操作レバーの操作量と閉口完了時電流との対応関係のうちの少なくとも一方の対応関係を調整することができる。即ち、液圧駆動システムでは、流量制御弁装置の出力側に圧力センサを設けることなく、操作レバーの操作に対して流量制御弁装置が作動を開始するタイミング及び流量制御弁装置の作動が完了するタイミングのうち少なくとも一方のタイミングを調整することができる。

上記発明において、前記制御装置は、キャリブレーション処理において前記開口開始時電流を検出すべく前記流量制御弁装置に流す前記作動指令電流を変動させる際、前記流量制御弁装置によって前記液圧ポンプと前記液圧アクチュエータとの間を遮断してから前記液圧ポンプと前記液圧アクチュエータとの間を開くように前記作動指令電流を変動させてもよい。

上記構成に従えば、液圧ポンプと液圧アクチュエータとの間を流量制御弁装置によって開いた際に吐出圧が急峻に下降する。それ故、キャリブレーション処理において流量制御弁装置の開口を判断しやすく、検出される開口開始時電流のばらつきを抑えることができる。

上記発明において、前記制御装置は、前記液圧ポンプである可変容量型ポンプの容量を制御可能であって、前記キャリブレーション処理において前記液圧ポンプの吐出流量を所定流量以下にしてもよい。

上記構成に従えば、吐出流量を少なくすることができ、吐出流量が多い場合に比べて液圧ポンプと液圧アクチュエータとの間を開閉する際の吐出圧の変動を急峻にさせることができる。それ故、流量制御弁装置の開口及び閉口が開始したことを判断しやすく、検出される開口開始時電流及び閉口開始時電流のばらつきを抑えることができる。

上記発明において、前記制御装置は、キャリブレーションを実行する前に、前記流量制御弁装置を介して前記液圧アクチュエータである液圧シリンダに作動液を供給し、前記液圧シリンダのロッドを所定位置に移動させてもよい。

上記構成に従えば、液圧シリンダのロッドを所定位置に移動させてから調整を行うので、同じ位置にて対応関係の調整を行うことができる。ロッドには、その位置に応じて作用する負荷が異なる場合があり、その負荷が電流の検出に影響を与える場合がある。同じ姿勢にてキャリブレーションを行うことによって、そのような影響を抑制することができ、検出される電流のばらつきを抑えることができる。

上記発明において、前記制御装置は、前記流量制御弁装置の動きを制御して前記液圧シリンダのロッドを前記所定位置であるストロークエンドまで動かし、前記流量制御弁装置に流す前記作動指令電流を変動させる際には前記液圧シリンダのロッドが可動する方向に作動液が前記流量制御弁装置に流れるようにしてもよい。

上記構成に従えば、調整する際にロッドをストロークエンドまで移動させた後にその反対方向の可動方向に動かすので、キャリブレーション処理を実行している間にロッドがストロークエンドに達して作動液を液圧シリンダに流すことができなくなるという事態が発生することを抑制できる。即ち、ロッドがストロークエンドに達して開口開始時電流が検出できない事態が発生することを抑制することができる。従って、ロッドの位置を検出するセンサ等を設けることなく、操作レバーの操作に対して流量制御弁装置が作動を開始するタイミングを調整することができる。

上記発明において、前記キャリブレーション処理の実行を指示する指示装置を更に備え、前記制御装置は、前記指示装置による前記キャリブレーション処理の実行の指示に基づいて、前記キャリブレーション処理を実行してもよい。

上記構成に従えば、キャリブレーション処理を実行することを指示されてからキャリブレーション処理を実行するようになっている。それ故、運転中等において、キャリブレーション処理が不所望に行われることを防ぐことができる。

上記発明において、前記キャリブレーション処理では、前記開口開始時電流である第１開口開始時電流が検出され、前記操作子の操作量と前記第１開口開始時電流との対応関係が調整される第１の処理と、前記制御装置が前記ブリードオフ弁装置に流すブリードオフ指令電流を変動させながら前記吐出圧センサで吐出圧が検出され、検出される吐出圧と前記リリーフ圧力とに基づいて前記ブリードオフ弁装置が開口を開始する第２開口開始時電流が検出されると共に、検出される前記第２開口開始時電流に基づいて前記操作子の操作量と前記ブリードオフ弁装置の開口開始時電流との対応関係が調整される第２の処理とが前記制御装置によって実行されてもよい。

上記構成に従えば、キャリブレーション処理を行うことによって、ブリードオフ弁が開口を開始する際にブリードオフ弁装置に流されるブリードオフ指令電流である第２開口開始時電流を検出することができ、これに基づいて操作レバーの操作量とブリードオフ弁装置の開口開始点との対応関係を調整することができる。即ち、液圧駆動システムでは、ブリードオフ弁装置の出力側に圧力センサを設けることなく、操作レバーの操作に対してブリードオフ弁装置が作動を開始するタイミングを調整することができる。

上記発明において、前記キャリブレーション処理では、前記閉口完了時電流である第１閉口完了時電流が検出され、前記操作子の操作量と前記第１閉口完了時電流との対応関係が調整される第１の処理と、前記制御装置が前記ブリードオフ弁装置に流すブリードオフ指令電流を変動させながら前記吐出圧センサで吐出圧が検出され、検出される吐出圧と前記リリーフ圧力とに基づいて前記ブリードオフ弁装置における閉口完了時の第２閉口完了時電流が検出されると共に、検出される前記第２閉口完了時電流に基づいて前記操作子の操作量と前記第２閉口完了時電流との対応関係が調整される第２の処理とが前記制御装置によって実行されてもよい。

上記構成に従えば、キャリブレーション処理を行うことによって、ブリードオフ弁が閉口を完了する際にブリードオフ弁装置に流されるブリードオフ指令電流である第２閉口完了時電流を検出することができ、これに基づいて操作レバーの操作量とブリードオフ弁装置の閉口開始点との対応関係を調整することができる。即ち、液圧駆動システムでは、ブリードオフ弁装置の出力側に圧力センサを設けることなく、操作レバーの操作に対してブリードオフ弁装置の作動が完了するタイミングを調整することができる。

本発明の液圧駆動システムは、液圧アクチュエータに作動液を供給する液圧ポンプとタンクとの間に介在し、そこに流されるブリードオフ指令電流に応じて前記液圧ポンプと前記タンクとの間の開度を調整して前記液圧ポンプから吐出される作動液がブリードオフされる流量を制御するブリードオフ弁装置と、前記液圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサと、前記液圧ポンプの吐出圧がリリーフ圧力以上になると、前記液圧ポンプから吐出される作動液を前記タンクにリリーフするリリーフ弁と、前記液圧アクチュエータを駆動させるべく操作可能な操作子と、操作子に対する操作量に応じた前記ブリードオフ指令電流を前記ブリードオフ弁装置に流して前記ブリードオフ弁装置の動きを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ブリードオフ弁装置に流す前記ブリードオフ指令電流を変動させながら前記吐出圧センサで吐出圧を検出させ、検出される吐出圧と前記リリーフ圧力とに基づいて前記ブリードオフ弁装置における開口開始時の開口開始時電流及び閉口完了時の閉口完了時電流のうちの少なくとも一方の電流を検出すると共に、検出される前記少なくとも一方の電流に基づいて前記操作子の操作量と前記前記少なくとも一方の電流との対応関係を調整するキャリブレーション処理を実行するものである。

本発明に従えば、キャリブレーション処理を行うことによって操作レバーの操作量と開口開始時電流との対応関係、及び操作レバーの操作量と閉口完了時電流との対応関係のうちの少なくとも一方の対応関係を調整することができる。即ち、液圧駆動システムでは、ブリードオフ弁装置の出力側に圧力センサを設けることなく、操作レバーの操作に対してブリードオフ弁装置が作動を開始するタイミング及びブリードオフ弁装置の作動が完了するタイミングのうち少なくとも一方のタイミングを調整することができる。

本発明によれば、弁装置の出力側に圧力センサを設けることなく操作レバーの操作に対して弁装置が作動を開始するタイミング又は作動を完了するタイミングを調整することができる。

本件発明の第１及び第２実施形態の液圧駆動システムを備える液圧ショベルを示す側面図である。第１実施形態の液圧駆動システムの液圧回路を示す回路図である。図２に示す液圧駆動システムにおいて、キャリブレーション処理を行う際の手順を示すフローチャートである。図２に示す液圧駆動システムによるキャリブレーション処理を行った際の（ａ）指令電流の経時変化及び（ｂ）指令電流に対する吐出圧の変化を示すグラフである。第２実施形態の液圧駆動システムの液圧回路を示す回路図である。

以下、本発明に係る第１及び第２実施形態の液圧駆動システム１，１Ａ及びそれを備える液圧ショベル２について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、液圧ショベル２に搭乗する運転者が見ている方向を基準として記載しているが、説明する上で便宜上使用するものであって発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する液圧駆動システム１，１Ａは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

＜第１実施形態＞
作業機械は、走行可能に構成され、走行して移動した先において掘削及び吊り上げ等の種々の作業を行うことができるように構成されている。作業機械は、これらの種々の作業を行うべくアタッチメントを備えており、アタッチメントを動かすべく複数のアクチュエータを備えている。作業機械としては、例えば液圧クレーン、ホイルローダ、及び液圧ショベル２がある。以下では、液圧ショベル２を例に挙げて作業機械を説明する。

［液圧ショベル］
図１に示す液圧ショベル２は、走行移動可能に構成され、バケット１５を動かして掘削や運搬等の作業を行う。即ち、液圧ショベル２は、走行装置１１と、旋回体１２と、ブーム１３と、アーム１４と、バケット１５とを有している。走行装置１１は、例えばクローラーであり、図示しない走行用モータによって走行可能に構成されている。走行装置１１の上には、旋回体１２が旋回可能に載せられており、旋回体１２は、図示しない旋回モータによって旋回駆動可能に構成されている。また、旋回体１２には、運転室１２ａが形成されている。運転室１２ａには、液圧ショベル２を操作すべく運転者が搭乗できるようになっており、後述する操作装置４１〜４３等が配置されている。また、旋回体１２には、ブーム１３が設けられている。

ブーム１３は、その基端部分が上下方向に揺動可能に旋回体１２に設けられ、旋回体１２から上斜め前方に延在している。また、ブーム１３の先端部分には、アーム１４が前後方向に揺動可能に設けられ、アーム１４はブーム１３から下斜め前方に延在している。更に、アーム１４の先端部分には、バケット１５が前後方向に回動可能に設けられている。このように構成されているブーム１３、アーム１４、及びバケット１５の各々には、それらを作動すべく液圧シリンダ１６〜１８が夫々設けられている。

更に詳細に説明すると、液圧ショベル２は、一対のブーム用シリンダ１６と、アーム用シリンダ１７と、バケット用シリンダ１８とを備えている。一対のブーム用シリンダ１６の各々（図１及び２では、一方のブーム用シリンダ１６のみを示す）は、ブーム１３を挟むようにブーム１３の左右両側に夫々配置され、且つブーム１３と旋回体１２との間に架設されている。このように配置されるブーム用シリンダ１６は、作動液の供給に応じて伸縮するようになっており、伸縮させることによってブーム１３が上下方向に揺動する。また、ブーム１３とアーム１４との間には、アーム用シリンダ１７が架設され、アーム１４とバケット１５との間には、バケット用シリンダ１８が架設されている。アーム用シリンダ１７及びバケット用シリンダ１８もまた作動液の供給に応じて伸縮するようになっており、伸縮させることによってアーム１４及びバケット１５が前後方向に揺動する。

このように構成されている液圧シリンダ１６〜１８の各々には、図２に示すようにロッド側ポート１６ａ〜１８ａ及びヘッド側ポート１６ｂ〜１８ｂを夫々有している。各シリンダ１６〜１８は、ロッド側ポート１６ａ〜１８ａに作動液を供給し且つヘッド側ポート１６ｂ〜１８ｂから作動液を排出させることによって収縮し、またヘッド側ポート１６ｂ〜１８ｂに作動液を供給し且つロッド側ポート１６ａ〜１８ａから作動液を排出させることによって伸長するようになっている。このように伸縮する各シリンダ１６〜１８に対して作動液を給排すべく液圧ショベル２は、液圧駆動システム１を備えている。

＜液圧駆動システム＞
液圧駆動システム１は、各シリンダ１６〜１８に作動液を供給してそれらを駆動するシステムである。液圧駆動システム１は、センターブリード型の液圧制御回路で構成されており、液圧ポンプ２１を備えている。液圧ポンプ２１は、図示しないエンジン等の駆動源に連結されており、駆動源によって回転駆動させられて作動液（例えば、水又は油などの液体）を吐出するようになっている。このような機能を有する液圧ポンプ２１は、例えば可変容量型の斜板ポンプであって、吐出流量を変更可能に構成されている。即ち、液圧ポンプ２１は、斜板２１ａを有しており、斜板２１ａの傾転角を変更することで傾転角に応じた流量の作動液を吐出する。また、斜板２１ａには、レギュレータ２１ｂが設けられており、レギュレータ２１ｂは、そこに入力される指令に応じて斜板２１ａの傾転角を変更する。このように構成される液圧ポンプ２１は、主通路２２に繋がっており、タンク２３から吸引した作動液を主通路２２に吐出するようになっている。また、主通路２２には、３つの流量制御弁装置２４〜２６が介在している。

３つの流量制御弁装置２４〜２６は、各シリンダ１６〜１８に対応付けて設けられ、対応するシリンダ１６〜１８に流れる作動液の方向及び流量を制御するようになっている。即ち、液圧駆動システム１は、ブーム用流量制御弁装置２４と、アーム用流量制御弁装置２５と、バケット用流量制御弁装置２６とを備えている。ブーム用流量制御弁装置２４は、一対のブーム用シリンダ１６に対応付けられ、アーム用流量制御弁装置２５は、アーム用シリンダ１７に対応付けられ、バケット用流量制御弁装置２６は、バケット用シリンダ１８に対応付けられている。これら３つの流量制御弁装置２４〜２６は、本実施形態では、ブーム用流量制御弁装置２４、アーム用流量制御弁装置２５、及びバケット用流量制御弁装置２６の順番で主通路２２に介在しているが、この順番でなくても良い。なお、３つの流量制御弁装置２４〜２６は、作動液を流す対象が異なっているものの、同様の機能を有している。それ故、以下では、ブーム用流量制御弁装置２４の構成について主に説明し、その他の流量制御弁装置２５，２６の構成であってブーム用流量制御弁装置２４の構成と同一のものについては同一の符号を付して、説明を省略する。

ブーム用流量制御弁装置２４は、そこに入力される作動指令電流に基づいて液圧ポンプ２１から吐出される作動液の流れる方向を切換え且つ一対のブーム用シリンダ１６に流れる作動液の流量を制御するようになっている。即ち、ブーム用流量制御弁装置２４は、流量制御弁３１と、一対の電磁比例弁３３Ｒ，３３Ｌとを有している。流量制御弁３１は、いわゆる６つのポートを有するスプール弁であり、スプール３１ａの位置に応じて各ポートの接続状態を切換えるようになっている。以下では、ブーム用流量制御弁３１の構成について詳しく説明する。

流量制御弁３１は、センターオープン型のスプール弁であり、スプール３１ａの位置に応じて主通路２２を開閉するようになっている。即ち、流量制御弁３１は、スプール３１ａが中立位置Ｍに位置する際には主通路２２を開き、作動液が流量制御弁３１の下流側に流れるようになっている。他方、スプール３１ａが中立位置Ｍから第１オフセット位置Ｒ又は第２オフセット位置Ｌへと移動すると、流量制御弁３１は、スプール３１ａの位置（即ち、移動量）に応じて主通路２２の開度を狭めるようになっている。即ち、流量制御弁３１は、スプール３１ａの位置に応じた流量の作動液を流量制御弁３１の下流側に流すようになっている。

また、主通路２２は、流量制御弁３１より上流側において分岐しており、その分岐した供給通路３２が逆止弁３４を介して流量制御弁３１に接続されている。なお、逆止弁３４は、供給通路３２を主通路２２から流量制御弁３１に流れる作動液の流れを許容するが、その逆方向の流れを遮断するようになっている。供給通路３２は、流量制御弁３１の１つのポートに接続されており、その他のポートにはブーム用シリンダ１６のロッド側ポート１６ａ及びヘッド側ポート１６ｂ、並びにタンク２３が接続されている。

このように構成されている流量制御弁３１では、スプール３１ａが中立位置Ｍに位置する際には、主通路２２が接続されている２つのポートを除く４つのポートが遮断される。これにより、ブーム用シリンダ１６に対する作動液の給排が停止され、ブーム用シリンダ１６の伸縮状態が維持される。他方、スプール３１ａが中立位置Ｍから第１オフセット位置Ｒに移動すると、ロッド側ポート１６ａとタンク２３とが接続され、ヘッド側ポート１６ｂと供給通路３２とが接続される。これにより、ブーム用シリンダ１６が伸長し、ブーム１３が持ち上げられる。また、スプール３１ａが中立位置Ｍから第２オフセット位置Ｌの方へと移動すると、ヘッド側ポート１６ｂとタンク２３とが接続され、ロッド側ポート１６ａと供給通路３２とが接続される。これにより、ブーム用シリンダ１６が収縮し、ブーム１３が下げられる。更に、流量制御弁３１では、スプール３１ａの位置に応じて接続されるポート間の開度が調整されるようになっている。即ち、２つのポート１６ａ，１６ｂとタンク２３との間、及び２つのポート１６ａ，１６ｂと供給通路３２との間もまた、主通路２２と同様にスプール３１ａの位置に応じた開度に制御され、スプール３１ａの位置に応じた流量の作動液がブーム用シリンダ１６に対して給排されるようになっている。

このような機能を有する流量制御弁３１では、スプール３１ａに一対のばね３１ｂ，３１ｃが設けられており、一対のばね３１ｂ，３１ｃは互いに抗する方向にスプール３１ａを付勢している。また、スプール３１ａは、２つのパイロット圧ｐ１，ｐ２を受けており、第１パイロット圧ｐ１は、第１ばね３１ｂの付勢力に抗するようにスプール３１ａに作用し、第２パイロット圧ｐ２は、第２ばね３１ｃの付勢力に抗するようにスプール３１ａに作用している。即ち、２つのパイロット圧ｐ１，ｐ２は、互いに抗するようにスプール３１ａに作用しており、スプール３１ａは、２つのパイロット圧ｐ１，ｐ２の差圧に応じた位置へと移動するようになっている。このような２つのパイロット圧ｐ１，ｐ２をスプール３１ａに与えるべく、流量制御弁３１には一対の電磁比例弁３３Ｒ，３３Ｌが設けられている。

一対の電磁比例弁３３Ｒ，３３Ｌは、図示しないパイロットポンプとタンク２３とに夫々繋がっており、各々に入力される作動指令電流に応じたパイロット圧ｐ１，ｐ２を夫々出力するようになっている。前述の通り、パイロット圧ｐ１，ｐ２は互いに抗するようにスプール３１ａに作用し、スプール３１ａは、前述の通り２つのパイロット圧ｐ１，ｐ２の差圧に応じた位置に移動するようになっている。このようにスプール３１ａは、作動指令電流に応じた位置に移動する。これにより、作動指令電流に応じた方向且つ流量の作動液をブーム用シリンダ１６に供給し、作動指令電流に応じた速度することができる。

アーム用流量制御弁装置２５及びバケット用流量制御弁装置２６もまた、対象とする液圧アクチュエータが異なるもののブーム用流量制御弁装置と同様の機能を有している。即ち、アーム用流量制御弁装置２５及びバケット用流量制御弁装置２６は、流量制御弁３１及び一対の電磁比例弁３３Ｒ，３３Ｌを有している。アーム用流量制御弁装置２５では、流量制御弁３１がアーム用シリンダの２つのポート１７ａ，１７ｂに対して作動液の給排を行い、またバケット用流量制御弁装置２６では、流量制御弁３１がバケット用シリンダの２つのポート１８ａ，１８ｂに対して作動液の給排を行うようになっている。このようにして、アーム用流量制御弁装置２５及びバケット用流量制御弁装置２６は、そこに入力される作動指令電流に基づいて液圧ポンプ２１から吐出される作動液の流れる方向を切換え且つ対応するシリンダ１７，１８に流れる作動液の流量を制御するようになっている。このように構成されているブーム用流量制御弁装置２４、アーム用流量制御弁装置２５及びバケット用流量制御弁装置２６は、前述の通り主通路２２に３つ並んで介在している。また、主通路２２には、これら３つの弁装置２４〜２６更に下流側にブリードオフ弁２７が介在している。

ブリードオフ弁２７は、いわゆる電磁比例弁であり、そこに流れるブリードオフ指令電流に応じて主通路２２を開閉するようになっている。さらに詳細に説明すると、ブリードオフ弁２７は、ノーマルオープン型の電磁比例弁であり、ブリード指令電流の増加に伴って主通路２２を閉じるようになっている。また、主通路２２は、ブリードオフ弁２７の下流側でタンク２３と繋がっており、ブリードオフ弁２７によって主通路２２を開くことによって作動液がタンク２３に排出される、即ちブリードオフされるようになっている。

また、主通路２２には、ブリードオフ弁２７、及び３つの流量制御弁装置２４〜２６の他にリリーフ弁２８、及び吐出圧センサ２９が繋がっている。即ち、リリーフ弁２８は、主通路２２においてブーム用流量制御弁装置２４より上流側、即ち液圧ポンプ２１側に接続され、主通路２２とタンク２３とに繋いでいる。リリーフ弁２８は、主通路２２を流れる作動液の圧力（即ち、吐出圧）が予め定められたリリーフ圧ｐｒ以上になると開くようになっており、開くことで主通路２２を流れる作動液をタンク２３に排出している。これにより、主通路２２を流れる作動液の圧力がリリーフ圧ｐｒを越えないようになっている。また、通路２２においてブーム用流量制御弁装置２４より上流側には、吐出圧センサ２９が設けられている。吐出圧センサ２９は、制御装置３０と電気的に接続されており、液圧ポンプ２１の吐出圧に応じた信号を制御装置３０に出力するようになっている。制御装置３０は、吐出圧センサ２９からの信号に基づいて液圧ポンプ２１の吐出圧を検出し、検出された吐出圧を記憶できるようになっている。

また、制御装置３０には、複数の操作装置（本実施形態では、便宜上、３つの操作装置４１〜４３として説明しているが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々に操作可能な操作装置を利用することで、操作装置自体の数を省略可能である。）が電気的に接続されている。操作装置４１〜４３は、運転者が操作できるように運転室１２ａ内に配置されている。また、操作装置４１〜４３は、３つのシリンダ１６〜１７に夫々対応付けられており、対応する液圧シリンダ１６〜１８の動作方向及び動作速度の指令を与えるためのものである。更に詳細に説明すると、操作装置４１〜４３は、例えば電気ジョイスティックであって、操作レバー４１ａ〜４３ａを夫々有している。操作子である操作レバー４１ａ〜４３ａは、所定方向一方及び他方に操作可能に構成されており、操作装置４１〜４３の各々は、操作レバー４１ａ〜４３ａが操作されると、操作レバー４１ａ〜４３ａが操作される方向及び操作レバー４１ａ〜４３ａの操作量に応じた信号を制御装置３０に出力するようになっている。また、制御装置３０は、３つの流量制御弁装置２４〜２６の全ての電磁比例弁３３Ｒ，３３Ｌと電気的に繋がっており、操作装置４１〜４３から出力される信号に基づいてそれに対応する流量制御弁装置２４〜２６の電磁比例弁３３Ｒ，３３Ｌに作動指令電流を流す。作動指令電流を与えることによって、操作された操作レバー４１ａ〜４３ａに対応する液圧シリンダ１６〜１８が操作方向に応じた方向であって操作量に応じた速度で作動するようになっている。

また、制御装置３０は、レギュレータ２１ｂ及びブリードオフ弁２７にも電気的に接続されており、操作装置４１〜４３から出力される信号に基づいて（より詳細には、操作レバー４１ａ〜４３ａの操作量に応じて）レギュレータ２１ｂに吐出流量指令信号が出力され、ブリードオフ弁２７にブリードオフ指令信号が出力される。これにより、操作レバー４１ａ〜４３ａの操作量に応じた流量の作動液が液圧ポンプから吐出され、また操作レバー４１ａ〜４３ａの操作量に応じた流量の作動液がブリードオフされる。

このような機能を有する制御装置３０は、操作レバー４１ａ〜４３ａの操作量に対して出力すべき３つの指令電流（即ち、作動指令電流、吐出流量指令電流、及びブリードオフ指令電流）との関係が予め記憶されており、その関係に基づいて各指令電流が出力する。例えば、操作量と作動指令電流との関係は、本実施形態において正比例関係となっており、制御装置３０は、操作量に比例する作動指令電流を各構成に出力するようになっている。

更に、制御装置３０には、モード指示装置４４が電気的に接続されている。モード指示装置４４は、例えばスイッチ及び操作パネル等によって構成されており、操作レバー４１ａ〜４３ａと同様に運転者が操作できるように運転室１２ａに配置されている。モード指示装置４４は、運転モードとキャリブレーションモードとを選択可能に構成されている。運転モードでは、運転者が操作レバー４１ａ〜４３ａを操作することによって液圧シリンダ１６〜１８を伸縮させ、バケット１５を動かすことができる。他方、キャリブレーションモードでは、制御装置３０がキャリブレーション処理を実行する、即ち操作レバー４１ａ〜４３ａの操作に対して液圧シリンダ１６〜１８が作動を開始するタイミングをキャリブレーションする。即ち、制御装置３０は、モード指示装置４４によるキャリブレーションの指示よってキャリブレーション処理を実行するようになっている。以下では、制御装置３０が実行するキャリブレーション処理について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。

＜キャリブレーション処理＞
制御装置３０は、前述の通りモード指示装置４４によってキャリブレーションモードが選択されると、キャリブレーション処理を実行すべくステップＳ１に移行する。姿勢変更工程であるステップＳ１では、制御装置３０が各種構成の動きを制御してブーム１３、アーム１４、及びバケット１５によって構成される構造体１９を図１に示すような初期姿勢にする。即ち、制御装置３０は、３つの流量制御弁装置２４〜２６及びブリードオフ弁２７の動きを制御してブーム用シリンダ１６、アーム用シリンダ１７、及びバケット用シリンダ１８を伸長させる。更に詳細に説明すると、制御装置３０は、３つの流量制御弁装置２４〜２６の各々に対して第１電磁比例弁３３Ｒに対して作動指令電流を流し、ブーム用シリンダ１６、アーム用シリンダ１７、及びバケット用シリンダ１８の各ロッド１６ｃ，１７ｃ，１８ｃをストロークエンド（つまり、所定位置）に達するまで移動させる。これにより、構造体１９が初期姿勢をとることになる。このような初期姿勢をとると、ステップＳ１からステップＳ２に移行する。

吐出流量調整工程であるステップＳ２では、液圧ポンプ２１から吐出される吐出流量を所定流量以下に調整する。ここで、所定流量とは、リリーフ弁２８の許容流量以下となる流量である。本実施形態では、液圧ポンプ２１から吐出される吐出流量を、リリーフ弁２８の許容流量以下となる、最小流量に調整する場合について説明する。即ち、制御装置３０は、レギュレータ２１ｂに吐出流量指令電流を出力し、液圧ポンプ２１の吐出流量を最小流量に制限する。吐出流量を最小流量に調整すると、ステップＳ２からステップＳ３に移行する。

昇圧工程であるステップＳ３では、各液圧シリンダ１６〜１８に対する作動液の給排、及び液圧ポンプ２１から吐出される作動液のブリードオフの両方を停止する。即ち、制御装置３０は、３つの流量制御弁装置２４〜２６の全ての流量制御弁３１において、スプール３１ａを中立位置Ｍに位置させて液圧シリンダ１６〜１８に対する作動液の給排を停止する。更に、制御装置３０は、ブリードオフ弁２７にブリードオフ指令電流を流して、ブリードオフ弁２７によって主通路２２を閉じさせる。このように各液圧シリンダ１６〜１８に対する作動液の給排及び作動液のブリードオフの両方を停止すると、吐出圧が上昇してやがてリリーフ圧ｐｒに達する。そうすると、リリーフ弁２８が開いて主通路２２を流れる作動液がタンク２３に導かれ、吐出圧がリリーフ圧ｐｒで維持される。このように吐出圧がリリーフ圧ｐｒまで昇圧されると、ステップＳ３からステップＳ４に移行する。

対象装置選択工程であるステップＳ４では、キャリブレーションを行う対象の装置、即ち対象装置を３つの流量制御弁装置２４〜２６及びブリードオフ弁２７から選択する。本実施形態では、対象装置としてまずブーム用流量制御弁装置２４が選択される。対象装置が選択されると、ステップＳ４からステップＳ５に移行する。指令電流変動工程であるステップＳ５では、制御装置３０が対象装置に流す指令電流を変動させる。即ち、制御装置３０は、ブーム用流量制御弁装置２４の第２電磁比例弁３３Ｌに作動指令電流を出力する。なお、本実施形態では、ステップＳ１においてブーム用シリンダ１６のロッド１６ｃがストロークエンドまで移動されており、ブーム用シリンダ１６が収縮するような方向にのみロッド１６ｃが移動できるようになっている。即ち、ロッド１６ｃは、ブーム用シリンダ１６が収縮するような方向に必ず移動できるようになっている。それ故、制御装置３０は、収縮する方向にロッド１６ｃを可動させるべく第２電磁比例弁３３Ｌに作動指令電流を流す。このように対象装置に指令電流を流すと、ステップＳ５からステップＳ６に移行する。

圧力下降判定工程であるステップＳ６では、吐出圧が下降していないか否かを判定する。即ち、制御装置３０は、吐出圧センサ２９からの信号に基づいて吐出圧を検出して記憶しており、ステップＳ３の昇圧工程にて昇圧された後に記憶されている吐出圧と今回検出された吐出圧とを比較する。そして、以下のような一例に基づいて吐出圧の降下を判定する。即ち、記憶された吐出圧に対して検出される吐出圧が所定割合の範囲内にある場合、制御装置３０は吐出圧が降下していないと判断する。そうすると、ステップＳ６からステップＳ５に戻る。ステップＳ５に戻ると、制御装置３０は第２電磁比例弁３３Ｌに流す作動指令電流を大きくし、ステップＳ５からステップＳ６に移行して記憶されている吐出圧と検出された吐出圧と再び比較する。作動指令電流の増加及び吐出圧の比較は、吐出圧が降下していると制御装置３０が判断するまで繰り返され、それまで制御装置３０は、図４（ａ）のグラフに示すように第２電磁比例弁３３Ｌに出力する作動指令電流を徐々に増加させる。なお、図４（ａ）の縦軸は作動指令電流を示し、横軸は時間を示す。作動指令電流を徐々に増加させることにより第２電磁比例弁３３Ｌから出力されるパイロット圧ｐ２もまた徐々に増加し、やがて供給通路３２とロッド側ポート１６ａとが接続される（図４（ａ）の開口開始点）。接続されると主通路２２を流れる作動液がブーム用シリンダ１６に流れ、図４（ｂ）に示すようにリリーフ圧ｐｒに維持されていた吐出圧が下降する。なお、図４（ｂ）の縦軸は吐出圧を示し、横軸は作動指令電流を示す。吐出圧が降下すると、吐出圧センサ２９からの信号に基づいて検出される吐出圧もまた下降し、吐出圧が下降していると制御装置３０が判定する。そうすると、ステップＳ６からステップＳ７に移行する。

開口開始時電流記憶工程であるステップＳ７では、吐出圧が下降し始めた際に流された指令電流、即ち開口開始時電流Ｉ１（流量制御弁３１によって供給通路３２とロッド側ポート１６ａとの間が開口し始める開口開始点における作動指令電流である第１開口開始時電流）を記憶する。つまり、制御装置３０は、吐出圧が下降していると判断した際に第２電磁比例弁３３Ｌに流した作動指令電流を記憶し、それを開口開始時電流Ｉ１として記憶する。開口開始時電流Ｉ１を記憶すると、ステップＳ７からステップＳ８に移行する。

キャリブレーション工程であるステップＳ８では、ステップＳ７で記憶した開口開始時電流Ｉ１に基づいて、操作レバー４１ａの操作量と開口開始時電流Ｉ１との対応関係を調整する。即ち、制御装置３０は、操作量と作動指令電流との間の比例関係を維持しつつ、その比例関係にオフセット値（後述する、差分電流に相当）を加えて操作レバー４１ａの操作量が予め定められる所定量になると第２電磁比例弁３３Ｌから開口開始時電流Ｉ１が出力されるようにする。更に詳細に説明すると、制御装置３０は、調整前において操作レバー４１ａに対して所定量の操作がなされた際に第２電磁比例弁３３Ｌに流す作動指令電流と開口開始時電流Ｉ１とを比較し、開口開始時電流Ｉ１から前記作動指令電流を差し引いた差分電流を演算する。そして、制御装置３０は、操作量と作動指令電流との間の比例関係において差分電流をオフセットし、操作レバー４１ａに対して所定量の操作が加えられると、供給通路３２とロッド側ポート１６ａとの間が開口を開始してブーム用シリンダ１６が作動を開始するようにする。このように差分電流をオフセットして作動指令電流のキャリブレーションが行われると、ステップＳ８からステップＳ９に移行する。

処理終了判定工程であるステップＳ９では、３つの流量制御弁装置２４〜２６及びブリードオフ弁２７の全てに関して指令電流のキャリブレーションが終了したか否かを判定する。全てに関して指令電流のキャリブレーションが終了していない場合には、ステップＳ４に戻ってキャリブレーションが終了していない装置から対象装置を選択する。即ち、次にアーム用流量制御弁装置２５が選択されてステップＳ５に移行すると、ブーム用流量制御弁装置２４の場合と同様に、ステップＳ５からステップＳ８までの各工程の手順が実行される。これによって、ブーム用流量制御弁装置２４に関しても操作レバー４２ａの操作量と作動指令電流との比例関係に差分電流がオフセットされ、作動指令電流がキャリブレーションされる。アーム用流量制御弁装置２５に関しても作動指令電流のキャリブレーションが終了すると、再びステップＳ９からステップＳ４に戻り、次にバケット用流量制御弁装置２６が選択されてステップＳ５に移行する。

バケット用流量制御弁装置２６もまた、ブーム用流量制御弁装置２４及びアーム用流量制御弁装置２５と同様に、ステップＳ５からステップＳ８までの各工程の手順が実行される。これによって、バケット用流量制御弁装置２６に関しても操作レバー４３ａの操作量と作動指令電流との比例関係に差分電流がオフセットされ、作動指令電流がキャリブレーションされるバケット用流量制御弁装置２６に関しても作動指令電流のキャリブレーションが終了すると、再びステップＳ９からステップＳ４に戻り、最後にブリードオフ弁２７が選択されてステップＳ５に移行する。

ブリードオフ弁２７の場合ついても、基本的に３つの流量制御弁装置２４〜２６と略同じような手順でブリードオフ指令電流のキャリブレーションが行われるが、ブリードオフ弁２７がノーマルオープン型の弁である点等の理由により手順が若干異なっている。即ち、ブリードオフ弁２７の場合、ステップＳ５では、制御装置３０は、対象装置であるブリードオフ弁２７に流すブリードオフ指令電流、即ちブリードオフ指令電流を変動させる。より詳細に説明すると、ブリードオフ弁２７はブリードオフ指令電流が流されて主通路２２を閉じており、操作量とブリードオフ指令電流とは逆比例の関係を有している。それ故、制御装置３０はステップＳ５においてブリードオフ指令電流を減少させて主通路２２を開く方向にブリードオフ弁２７を作動させる。このようにブリードオフ指令電流を減少させると、ステップＳ５からステップＳ６に移行する。

ステップＳ６では、３つの流量制御弁装置２４〜２６の場合と同様に記憶されている吐出圧と今回検出された吐出圧とを比較し、制御装置３０は吐出圧が降下していないか判断する。下降していない場合には、ステップＳ５に戻って制御装置３０がブリードオフ指令電流を更に減少させ、下降する場合には、ステップＳ７に移行して開口開始時電流Ｉ２（ブリードオフ弁２７によって主通路２２が開口し始める開口開始点におけるブリードオフ指令電流である第２開口開始時電流）を記憶する。ステップＳ８では、記憶された開口開始時電流Ｉ２に基づいて、操作レバー４１ａ〜４３ａの操作量の各々に対して所定量で開口開始時電流Ｉ２が流れるように、ブリードオフ指令をキャリブレーションする。このようにしてブリードオフ弁２７に関してもブリードオフ指令電流のキャリブレーションが終了すると、ステップＳ８からステップＳ９に移行し、ステップＳ９にて制御装置３０が３つの流量制御弁装置２４〜２６及びブリードオフ弁２７の全てに関して指令電流のキャリブレーションが終了したと判断し、キャリブレーション処理が終了してキャリブレーションモードから運転モードへと移行する。

このように構成されている液圧駆動システム１では、制御装置３０がキャリブレーション処理を行うことによって、３つの流量制御弁装置２４〜２６及びブリードオフ弁２７の各々の出力側に圧力センサが設けられていなくても、操作レバーの操作に対して、３つの流量制御弁装置２４〜２６及びブリードオフ弁２７の各々が作動を開始するタイミングを調整することができる。これにより、操作レバー４１ａ〜４３ａの操作に対して３つの流量制御弁装置２４〜２６及びブリードオフ弁２７が作動を開始するタイミングを合わせることができる。これにより、操作レバーの操作に対する３つの流量制御弁装置２４〜２６及びブリードオフ弁２７の作動開始タイミングのばらつきを抑えることができる。即ち、ブーム１３、アーム１４、及びバケット１５を作動させる際、各操作レバー４１ａ〜４３ａの遊び（操作の不感帯）のばらつきを抑えることができる。

また、液圧駆動システム１では、ステップＳ３にて流量制御弁３１のスプール３１ａを中立位置Ｍに位置させて液圧ポンプ２１と液圧シリンダ１６〜１８との間を遮断した後、ステップＳ５にて作動指令電流を徐々に増加させて液圧ポンプ２１と液圧シリンダ１６〜１８との間を開くようにしている。これにより、ステップＳ３によってリリーフ圧ｐｒに維持された吐出圧が、ステップＳ５において液圧ポンプ２１と液圧シリンダ１６〜１８との間を開いた際に急峻に降下する。それ故、流量制御弁装置２４〜２６によって液圧ポンプ２１と液圧シリンダ１６〜１８との間が開口されたこと（即ち、流量制御弁装置２４〜２６の開口）を判断しやすく、検出される開口開始時電流Ｉ１のばらつきを抑えることができる。ブリードオフ弁２７ついても同様である。

更に、液圧駆動システム１では、ステップＳ２においてキャリブレーションをする際における液圧ポンプ２１の吐出流量を最小流量に制限している。これにより、ステップＳ３においてリリーフ弁２８から排出すべきリリーフ流量を抑制でき、吐出圧が過度に昇圧されること及び作動液が過度に温度上昇することを抑制することができる。また、多くの作動液がリリーフ弁２８から無駄に排出されてエネルギー損失が増加することも抑制することができる。また、吐出流量が少なくなることによって、吐出流量が多い場合に比べて、液圧ポンプ２１と液圧シリンダ１６〜１８との間が開く際の吐出圧の下降を急峻にさせることができる。それ故、流量制御弁装置２４〜２６によって液圧ポンプ２１と液圧シリンダ１６〜１８との間が開口されたことを判断しやすく、検出される開口開始時電流Ｉ１のばらつきを抑えることができる。ブリードオフ弁２７についても同様である。

また、液圧ショベル２では、構造体１９の姿勢に応じて各液圧シリンダ１６〜１８に作用する負荷が異なり、液圧ポンプ２１と液圧シリンダ１６〜１８との間を開く際に検出される吐出圧が構造体１９の姿勢毎に変化することになる。それ故、異なる姿勢でキャリブレーションする場合、姿勢に応じてロッド１６ｃ〜１８ｃに作用する負荷が異なり、この負荷が開口開始時電流Ｉ１の検出に影響を与える場合がある。そこで、液圧駆動システム１では、ステップＳ１において構造体１９に初期姿勢をとらせてから指令電流のキャリブレーションを行っている。即ち、同じ姿勢にてキャリブレーションを行っている。これにより、負荷の変化による影響を抑制することができ、検出される開口開始時電流Ｉ１のばらつきを抑えることができる。

また、ステップＳ１において構造体１９にとらせる初期姿勢では、全ての液圧シリンダ１６〜１８に関してロッド１６ｃ〜１８ｃをストロークエンドまで可動させており、そこからロッド１６ｃ〜１８ｃを一方向のみ（即ち、可動方向のみ）移動可能な状態としている。それ故、キャリブレーション処理を実行している間にロッド１６ｃ〜１８ｃがストロークエンドに達して作動液を液圧シリンダ１６〜１８に流すことができなくなるという事態が発生することを抑制できる。即ち、ロッド１６ｃ〜１８ｃがストロークエンドに達して開口開始時電流Ｉ１が検出できない事態が発生することを抑制することができる。従って、ロッド１６ｃ〜１８ｃの位置を検出するセンサ等を設けることなく、操作レバー４１ａ〜４３ａの操作に対して流量制御弁装置が作動を開始するタイミングを調整することができる。

更に液圧駆動システム１では、モード指示装置４４によってキャリブレーションモードが選択される、即ちキャリブレーション処理を実行することを指示されてからキャリブレーション処理を実行するようになっている。それ故、運転中等において、キャリブレーション処理が不所望に行われることを防ぐことができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の液圧駆動システム１Ａは、第１実施形態の液圧駆動システム１と構成が類似している。従って、第２実施形態の液圧駆動システム１Ａの構成については、第１実施形態の液圧駆動システム１と異なる点について主に説明し、同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。

第２実施形態の液圧駆動システム１Ａは、図５に示すように液圧ポンプ２１と、３つの流量制御弁装置２４Ａ〜２６Ａと、ブリードオフ弁装置２７Ａと、リリーフ弁２８と、吐出圧センサ２９と、制御装置３０と、３つの操作装置４１〜４３と、モード指示装置４４とを備えている。３つの流量制御弁装置２４Ａ〜２６Ａは、液圧ポンプ２１に対して並列して接続されている。即ち、主通路２２は、その下流側で３つの供給通路３２ａ〜３２ｃに分岐しており、供給通路３２ａ〜３２ｃの各々が逆止弁３４を介して３つの流量制御弁装置２４Ａ〜２６Ａの各々に接続されている。

このように接続されている３つの流量制御弁装置２４Ａ〜２６Ａの各々は、電動式スプール弁３１Ａで構成されている。電動式スプール弁３１Ａは、スプール３１ａと電動アクチュエータ３１ｄを有している。電動アクチュエータ３１ｄは、例えば電動モータとボールねじとによって構成され、制御装置３０から出力される駆動指令電流に応じて電動モータが一方向及び他方向に回転する。電動モータには、ボールねじを介してスプール３１ａが連結されており、電動モータが一方向に回転するとスプール３１ａが第１オフセット位置Ｒの方へと移動し、また他方向に回転するとスプール３１ａが第２オフセット位置Ｌの方に移動するようになっている。また、スプール３１ａは、主通路２２の開閉機能を有していないが、供給通路３２ａ〜３２ｃ及びタンク２３の各々と液圧シリンダ１６〜１８との間の開度を調整する機能については、第１実施形態のスプール３１ａと同様である。従って、３つの流量制御弁装置２４Ａ〜２６Ａもまた、制御装置３０から出力される駆動指令電流に応じた開度にて、液圧ポンプ２１と液圧シリンダ１６〜１８との間を開くようになっている。

また、液圧駆動システム１Ａは、集中ブリード型の液圧制御回路で構成されており、ブリードオフ弁装置２７Ａが主通路２２に接続されている。ブリードオフ弁装置２７Ａは、ブリードオフ弁５１と、電磁比例制御弁５２とを有している。ブリードオフ弁５１は、パイロット式であってノーマルクローズ形の弁であり、入力されるパイロット圧ｐ３に応じた流量の作動液を主通路２２からブリードオフするようになっている。電磁比例制御弁５２は、いわゆる逆比例型の弁である。電磁比例制御弁５２は、図示しないパイロットポンプに繋がっており、そこに入力されるブリードオフ指令電流に応じた圧力のパイロット圧ｐ３をブリードオフ弁５１に出力するようになっている。このように構成されているブリードオフ弁装置２７Ａは、第１実施形態のブリードオフ弁２７と同様、にブリードオフ指令電流に応じた流量の作動液を主通路２２からブリードオフする。

このように構成されている液圧駆動システム１Ａでは、モード指示装置４４によってキャリブレーションモードが選択されると、駆動指令電流及びブリードオフ指令電流のキャリブレーションを行うべく、制御装置３０が第１実施形態の液圧駆動システム１と同様のキャリブレーション処理を実行する。液圧駆動システム１Ａにおけるキャリブレーション処理については、第１実施形態の液圧駆動システム１のキャリブレーション処理を参照し、詳しい説明は省略する。

このように構成されている液圧駆動システム１Ａは、第１実施形態の液圧駆動システム１と同様の作用効果を奏する。

＜その他の実施形態＞
本実施形態のキャリブレーション処理のステップＳ５では、液圧シリンダ１６〜１８を停止状態から伸長方向へ作動させるように流量制御弁装置２４〜２６に対して作動指令電流を流してキャリブレーションを行っているが、液圧シリンダ１６〜１８を停止状態から収縮方向へ作動させる場合においてもキャリブレーションを実施することができる。更に、液圧シリンダ１６〜１８を伸長方向へ作動している状態から停止させる場合や、液圧シリンダ１６〜１８を収縮方向へ作動している状態から停止させる場合においても、キャリブレーションを実施することができる。例えば、液圧シリンダ１６〜１８を収縮方向へ作動している状態から停止させる場合のキャリブレーションは、供給通路３２とロッド側ポート１６ａ〜１８ａとの間が開いている状態から閉じる方向に流量制御弁３１を作動すべく、流量制御弁３１に流す作動指令電流を減少させる。この時、吐出圧センサ２９に基づいて検出される吐出圧が増加してリリーフ圧ｐｒに達することで、供給通路３２とロッド側ポート１６ａ〜１８ａとの間が閉じたこと（即ち、閉口完了点）を検出することができる。そして、閉じられた際の作動指令電流に基づいて閉口完了時電流を求めることができる。更に、求められた閉口完了時電流に基づいて操作レバー４１ａの操作量と閉口完了時電流との対応関係を調整することによって、流量制御弁装置２４〜２６、２４Ａ〜２６Ａの作動が完了するタイミングを調整することができる。なお、ブリードオフ弁２７及びブリードオフ弁装置２７Ａについても同様に、閉口完了時電流を求めて前記対応関係を調整することができ、同様の作用効果を奏することができる。

また、第１及び第２実施形態の液圧駆動システム１，１Ａでは、操作装置４１〜４３が電気ジョイスティックで構成されているが、必ずしもこれに限定されない。即ち、操作装置４１〜４３が油圧ポイロット式の操作装置であってもよい。この場合、操作弁から出力される出力圧を圧力センサ等によって検出することによって、操作レバー４１ａ〜４３ａの操作方向及び操作量を検出することができる。また、第１及び第２実施形態の液圧駆動システム１，１Ａでは、流量制御弁３１及び電動式スプール弁３１Ａは指令信号に応じて駆動するように構成されているが、パイロット式の流量制御弁であってもよい。この場合、流量制御弁３１及び電動式スプール弁３１Ａに関してキャリブレーションを行うことができないが、前述するキャリブレーション処理によってブリードオフ指令電流のキャリブレーションを行うことは可能である。

更に、第１及び第２実施形態の液圧駆動システム１，１Ａでは、キャリブレーション処理を行う際に液圧ショベル２の構造体１９に初期姿勢をとらせるようにしているが、必ずしも初期姿勢をとらせる必要はなく、またキャリブレーション毎に所定姿勢をとらせる必要もない。また、第１及び第２実施形態の液圧駆動システム１，１Ａでは、液圧アクチュエータの一例として液圧シリンダ１６〜１８を示したが、走行装置１１及び旋回体１２に備わる液圧モータであってもよい。

また、第１及び第２実施形態の液圧駆動システム１，１Ａでは、各弁装置の出力側に圧力センサが設けられていない場合について説明しているが、圧力センサが設けられていることを否定するものではない。即ち、圧力センサが設けられていても、上述するキャリブレーション処理を実行することによって、圧力センサの検出結果を用いることなく作動指令電流及びブリードオフ指令電流のキャリブレーションを行うことができればよい。

１，１Ａ：液圧駆動システム
１６ブーム用シリンダ（液圧アクチュエータ及び液圧シリンダ）
１７アーム用シリンダ（液圧アクチュエータ及び液圧シリンダ）
１８バケット用シリンダ（液圧アクチュエータ及び液圧シリンダ）
１９構造体
２１液圧ポンプ
２１ａ斜板
２１ｂ：レギュレータ
２４，２４Ａブーム用流量制御弁装置
２５，２５Ａアーム用流量制御弁装置
２６，２６Ａバケット用流量制御弁装置
２７：ブリードオフ弁（ブリードオフ弁装置）
２７Ａ：ブリードオフ弁装置
２８：リリーフ弁
２９：吐出圧センサ
３０：制御装置
４１ａ〜４３ａ操作レバー（操作子）
４４：モード指示装置

Claims

液圧ポンプから吐出される作動液によって駆動する液圧アクチュエータと前記液圧ポンプとの間に介在し、そこに流される作動指令電流に応じて前記液圧ポンプと前記液圧アクチュエータとの間の開度を調整して前記液圧ポンプから吐出される作動液の流量を制御する流量制御弁装置と、
前記液圧ポンプとタンクとの間に介在し、前記液圧ポンプと前記タンクとの間の開度を調整してブリードオフさせる作動液の流量を制御するブリードオフ弁装置と、
前記液圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサと、
前記液圧ポンプの吐出圧がリリーフ圧力以上になると、前記液圧ポンプから吐出される作動液を前記タンクにリリーフするリリーフ弁と、
前記液圧アクチュエータを駆動させるべく操作可能な操作子と、
操作子に対する操作量に応じた前記作動指令電流を前記流量制御弁装置に流して前記流量制御弁装置の動きを制御すると共に、前記ブリードオフ弁装置の動きを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ブリードオフ弁装置によって前記液圧ポンプと前記タンクとの間を遮断した状態で前記流量制御弁装置に流す前記作動指令電流を変動させて前記吐出圧センサで吐出圧を検出し、検出する吐出圧と前記リリーフ圧力とに基づいて前記流量制御弁装置における開口開始時の開口開始時電流及び閉口完了時の閉口完了時電流の少なくとも一方の電流を検出すると共に、検出される前記少なくとも一方の電流に基づいて前記操作子の操作量と前記少なくとも一方の電流との対応関係を調整するキャリブレーション処理を実行する、液圧駆動システム。
前記制御装置は、キャリブレーション処理において前記開口開始時電流を検出すべく前記流量制御弁装置に流す前記作動指令電流を変動させる際、前記流量制御弁装置によって前記液圧ポンプと前記液圧アクチュエータとの間を遮断してから前記液圧ポンプと前記液圧アクチュエータとの間を開くように前記作動指令電流を変動させる、請求項１に記載の液圧駆動システム。
前記制御装置は、前記液圧ポンプである可変容量型ポンプの容量を制御可能であって、前記キャリブレーション処理において前記液圧ポンプの吐出流量を所定流量以下にする、請求項１又は２に記載の液圧駆動システム。
前記制御装置は、キャリブレーションを実行する前に、前記流量制御弁装置を介して前記液圧アクチュエータである液圧シリンダに作動液を供給し、前記液圧シリンダのロッドを所定位置に移動させる、請求項１乃至３の何れか１つに記載の液圧駆動システム。
前記制御装置は、前記流量制御弁装置の動きを制御して前記液圧シリンダのロッドを前記所定位置であるストロークエンドまで動かし、前記流量制御弁装置に流す前記作動指令電流を変動させる際には前記液圧シリンダのロッドが可動する方向に作動液が前記流量制御弁装置に流れるようにする、請求項４に記載の液圧駆動システム。
前記キャリブレーション処理の実行を指示する指示装置を更に備え、
前記制御装置は、前記指示装置による前記キャリブレーション処理の実行の指示に基づいて、前記キャリブレーション処理を実行する、請求項１乃至４の何れか１つに記載の液圧駆動システム。
前記キャリブレーション処理では、前記開口開始時電流である第１開口開始時電流が検出され、前記操作子の操作量と前記第１開口開始時電流との対応関係が調整される第１の処理と、前記制御装置が前記ブリードオフ弁装置に流すブリードオフ指令電流を変動させながら前記吐出圧センサで吐出圧が検出され、検出される吐出圧と前記リリーフ圧力とに基づいて前記ブリードオフ弁装置が開口を開始する第２開口開始時電流が検出されると共に、検出される前記第２開口開始時電流に基づいて前記操作子の操作量と前記第２開口開始時電流との対応関係が調整される第２の処理とが前記制御装置によって実行される、請求項１乃至６の何れか１つに記載の液圧駆動システム。
前記キャリブレーション処理では、前記閉口完了時電流である第１閉口完了時電流が検出され、前記操作子の操作量と前記第１閉口完了時電流との対応関係が調整される第１の処理と、前記制御装置が前記ブリードオフ弁装置に流すブリードオフ指令電流を変動させながら前記吐出圧センサで吐出圧が検出され、検出される吐出圧と前記リリーフ圧力とに基づいて前記ブリードオフ弁装置における閉口完了時の第２閉口完了時電流が検出されると共に、検出される前記第２閉口完了時電流に基づいて前記操作子の操作量と前記第２閉口完了時電流との対応関係が調整される第２の処理とが前記制御装置によって実行される、請求項１乃至６の何れか１つに記載の液圧駆動システム。
液圧アクチュエータに作動液を供給する液圧ポンプとタンクとの間に介在し、そこに流されるブリードオフ指令電流に応じて前記液圧ポンプと前記タンクとの間の開度を調整して前記液圧ポンプから吐出される作動液がブリードオフされる流量を制御するブリードオフ弁装置と、
前記液圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサと、
前記液圧ポンプの吐出圧がリリーフ圧力以上になると、前記液圧ポンプから吐出される作動液を前記タンクにリリーフするリリーフ弁と、
前記液圧アクチュエータを駆動させるべく操作可能な操作子と、
操作子に対する操作量に応じた前記ブリードオフ指令電流を前記ブリードオフ弁装置に流して前記ブリードオフ弁装置の動きを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ブリードオフ弁装置に流す前記ブリードオフ指令電流を変動させながら前記吐出圧センサで吐出圧を検出させ、検出される吐出圧と前記リリーフ圧力とに基づいて前記ブリードオフ弁装置における開口開始時の開口開始時電流及び閉口完了時の閉口完了時電流のうちの少なくとも一方の電流を検出すると共に、検出される前記少なくとも一方の電流に基づいて前記操作子の操作量と前記少なくとも一方の電流との対応関係を調整するキャリブレーション処理を実行する、液圧駆動システム。