JPH0735105A

JPH0735105A - 油圧駆動機械の不感帯自動補正装置およびその不感帯自動補正方法

Info

Publication number: JPH0735105A
Application number: JP5201055A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kamata; 誠治鎌田
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1995-02-03
Also published as: WO1995003492A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】建設機械の作業機械、油圧駆動部の自動制御
を行う際のアクチュエータの動き出しの出力値（不感
帯）を自動的に、容易に、かつ、精度良く求めて補正す
る油圧駆動機械の不感帯自動補正装置およびその不感帯
自動補正方法を改良する。【構成】油圧源よりの油を方向切換弁等の流量制御手
段を介してシリンダ等のアクチュエータに送り、アクチ
ュエータを作動させて作業を行う作業装置を搭載する油
圧駆動機械において、アクチュエータへの送油切り替え
時の不感帯を有する流量制御手段と、アクチュエータあ
るいはポンプに作用する圧力を検出する圧力検出手段
と、流量制御手段の操作量を指令する操作量指令手段
と、圧力検出手段および操作量指令手段からの信号によ
り流量制御手段の不感帯量を判断する不感帯判断手段と
からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧駆動機械の不感帯
自動補正装置およびその不感帯自動補正方法に係り、特
には、油圧ショベル、クレーン等の建設機械の作業機
械、あるいは、旋回、走行等の油圧駆動部の自動制御を
行う際のアクチュエータの動き出しの出力値を自動補正
する油圧駆動機械の不感帯自動補正装置およびその不感
帯自動補正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建設機械では、特開平４−１４９
６０４号に示されるように、油圧駆動部への指令を徐々
に上げていきながら、作業機等の回転変化角が一定値を
越えたことを検出して自動補正するものが知られてい
る。また、近年の建設機械では、直線掘削あるいは法面
掘削等の作業において、作業性の向上、あるいは、操作
性の容易化から油圧回路にクローズドセンタ・ロードセ
ンシングシステムを用いて、各リンクの接続部に配設し
た角度センサにより角度の変位を検出し、角度の変位を
制御部に送り、角度の変位に合わせて制御部よりクロー
ズドセンタバルブを作動して直線掘削あるいは法面掘削
の制御を行う方法が採用され始めている。

【０００３】一方、ロボット等の軌跡制御を行う装置に
おいては、制御の上から必要な不感帯等は非線形な特性
を予め定めて補正しておくことが行われている。例え
ば、「計測自動制御学会論文集、ＶｏＬ２２、ＮＯ６の
６３７頁から６４３頁」に記載されている「マニピュレ
ータの動特性同定法」に示されているように、各マニピ
ュレータの静止状態からモータのトルクを徐々に上げて
いき、プラスあるいはマイナス方向に動き始めたときの
トルクを各関節角度センサ信号から判断するという方法
が知られている。すなわち、同論文では、アクチュエー
タの出力を徐々に上げていき、アクチュエータ回転角度
センサの信号が変化したことで、動き出し値のバラツキ
を自動補正している。上記の方法は、全て作業機の姿勢
を角度で検出し、その角度の変化から不感帯領域を判断
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、建設機
械等の油圧駆動機械においては、操作レバー等を操作し
て電磁比例圧力制御弁により方向切換弁を切り替えて油
圧源よりの圧油をアクチュエータに送り、アクチュエー
タを作動させて作業装置により作業を行う場合に、操作
レバーを動かしても一定値以上の信号を得ないとアクチ
ュエータが作動しない不感帯領域がある。この不感帯領
域は、電磁比例圧力制御弁の発生する圧力あるいは方向
切換弁のメインスプールの摺動抵抗等のバラツキ、ポン
プの吐出量等の油圧機器の性能のバラツキ、あるいは、
角度センサのバラツキ等により生じている。このバラツ
キにより不感帯領域は一台の中でも、上げ、下げでバラ
ツキ、さらに、各生産台数毎にも作業装置のバラツキが
生じている。このために、高精度の自動制御をおこなう
必要があるときには、一台、一台、車体の組立後に不感
帯位置を調べて電磁比例圧力制御弁等で調整している。
特に、前記従来の各関節角度センサにより不感帯領域を
判断する場合には、図１１に示すように、関節が動き出
してからの信号（Ｒ点）で、かつ、角度の変位の変化量
が少ないところで不感帯領域を判断しているために不感
帯領域の範囲（Ｈａ）を判断する精度が悪い。また、判
断する精度を向上するために、変化の指令値（角度θ
ａ）を大きくすると操作量に対する変化（Ｈａ）が大き
くなり微調整が困難になるという問題がある。近年のパ
ワショベル等の建設機械では、前記の直線掘削あるいは
法面掘削等の作業を初心者でも容易に行えるように、不
感帯領域を判断する精度の向上と操作量に対する変化の
小さい微調整が容易にできる操作性の良い油圧駆動機械
が望まれている。

【０００５】また、前記の「マニピュレータの動特性同
定法」では、高精度の動き出しを判断するために、アク
チュエータへの出力指令増加の傾きを極めて小さくし、
かつ、作業機の姿勢の僅かな変化を検出している。この
ように、出力の変化を小さくすればするほど変化量も小
さくなり、ロボット等に用いられるエンコーダのような
高精度の角度センサが必要となり、装置が高価になると
ともに追従性が遅くなるという問題が生ずる。また、特
に振動が多い建設機械等の機械では高精度の角度センサ
を用いると振動により角度センサが壊れるなど信頼性が
低下するという問題も生ずる。

【０００６】本発明は上記問題に着目し、油圧駆動機械
の不感帯自動補正装置およびその不感帯自動補正方法に
係り、特には、油圧ショベル、クレーン等の建設機械の
作業機械、あるいは、旋回、走行等の油圧駆動部の自動
制御を行う際のアクチュエータの動き出しの出力値（不
感帯）を自動的に、容易に、かつ、精度良く求めて補正
する油圧駆動機械の不感帯自動補正装置およびその不感
帯自動補正方法の改良を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる第１の発明として、油圧源よりの油
を方向切換弁等の流量制御手段を介してシリンダ等のア
クチュエータに送り、アクチュエータを作動させて作業
を行う作業装置を搭載する油圧駆動機械において、アク
チュエータへの送油切り替え時の不感帯を有する流量制
御手段と、アクチュエータあるいはポンプに作用する圧
力を検出する圧力検出手段と、流量制御手段の操作量を
指令する操作量指令手段と、圧力検出手段および操作量
指令手段からの信号により流量制御手段の不感帯量を判
断する不感帯判断手段と、からなる。

【０００８】第１の発明を主体とする第２の発明では、
流量制御手段はクローズト・センタ形式の切換弁と圧力
補償弁とからなる。

【０００９】第２の発明を主体とする第３の発明では、
クローズト・センタ形式の切換弁には、操作時にポンプ
ポートからシリンダポートに絞りが配設されてなる。

【００１０】また、第１、第２の発明あるいは第３の発
明を主体とする第４の発明では、圧力検出手段は、切換
弁とアクチュエータとの間、あるいは、ポンプと切換弁
との間のいずれかに少なくとも１個以上配設されてな
る。

【００１１】第１から第４のいずれかの発明を主体とす
る第５の発明では、判断した不感帯量、あるいは、不感
帯基準値からの補正量を記憶するＮＶ−ＲＡＭ、ＥＥＰ
ＲＯＭ、ＩＣカード等の不感帯記憶手段を有する。

【００１２】第１から第５のいずれかの発明を主体とす
る第６の発明では、不感帯記憶手段が電源を消去しても
不揮発メモリー等の記録が残る記憶手段からなる。

【００１３】第１から第６のいずれかの発明を主体とす
る第７の発明では、通常のマニアル操作から不感帯自動
補正を行うモードを選択するための補正モード教示手段
を有する。

【００１４】第８の発明では、油圧源よりの油を方向切
換弁等の流量制御手段を介してシリンダ等のアクチュエ
ータに送り、アクチュエータを作動させて作業を行う作
業装置を搭載する油圧駆動機械において、作業装置を駆
動するために流量制御手段を切替えてアクチュエータへ
送油するときに圧力を測定し、切替時の変動する圧力を
不感帯量判断時の圧力の所定のしきい値とする。

【００１５】第９の発明では、油圧源よりの油を方向切
換弁等の流量制御手段を介してシリンダ等のアクチュエ
ータに送り、アクチュエータを作動させて作業を行う作
業装置を搭載する油圧駆動機械において、作業装置を駆
動するために流量制御手段を切替えてアクチュエータへ
送油するときに油圧源の圧力を測定し、切替時の変動す
る圧力と不感帯量の圧力の所定のしきい値とを比較して
不感帯量を判断する。

【００１６】第１０の発明では、油圧源よりの油をクロ
ーズト・センタ形式で、かつ、操作時にポンプ回路とシ
リンダ回路との間に所定の圧力差を有する切換弁等の流
量制御手段を介してシリンダ等のアクチュエータに送
り、アクチュエータを作動させて作業を行う作業装置を
搭載する油圧駆動機械において、操作時のポンプ回路と
シリンダ回路との間に設定した所定の圧力差を不感帯量
判断時の圧力の所定のしきい値とする。

【００１７】第１１の発明では、油圧源よりの油をオー
プン・センタ形式の切換弁等の流量制御手段を介してシ
リンダ等のアクチュエータに送り、アクチュエータを作
動させて作業を行う作業装置を搭載する油圧駆動機械に
おいて、操作時にポンプに作用する圧力値と非操作時に
シリンダに作用する所定の圧力値との所定の圧力差を不
感帯量判断時の圧力の所定のしきい値とする。

【００１８】

【作用】上記構成によれば、不感帯領域を判断するのに
圧力センサーを用いているために、図１２に示すよう
に、変化の指令値（角度θｂ）を小さくでき、かつ、変
化の指令値が小さくても、大きな変化（Ｈｂ）が得られ
るので、不感帯領域を判断する精度が向上する。また、
変化の指令値を小さくできるので作業装置をほとんど動
かさずに不感帯となる流量指令値を検出することができ
る。特に、建設機械等の油圧駆動機械において、油圧操
作弁、電磁比例圧力制御弁等の油圧機器の性能に大きな
バラツキがあっても、不感帯領域が自動的に補正される
ため、自動制御でブーム、アーム等の複合操作をしたと
きに複数のアクチュエータをタイムラグや飛び出しがな
く、同時に協調した動きをさせることができる。これに
より、建設機械の直線掘削あるいは法面掘削等の作業に
おいては、直線掘削あるいは法面掘削の平面度の精度が
良くなるとともに、建設機械等の振動が多い機械でも高
い信頼性が得られる。さらに、車体の組立後に一台、一
台の不感帯位置の検出作業が容易になるとともに、高精
度の角度センサが不要となり、安価で、低精度の圧力セ
ンサにより、簡単な構成で高精度の不感帯領域の検出が
できる。

【００１９】

【実施例】以下に本発明に係わる油圧駆動機械の不感帯
自動補正装置およびその不感帯自動補正方法の実施例に
ついて、図面を参照して説明する。図１は本発明の油圧
駆動機械の不感帯自動補正装置の第１実施例の構成図で
ある。図１において、エンジン等の駆動装置１により可
変容量型油圧ポンプ２（以下、可変ポンプ２という）が
駆動され、可変ポンプ２からの圧油は配管３で結ばれて
いるクローズド・センタ形式の切換弁１０に入る。切換
弁１０は図示しないがスプール弁で構成され、バルブボ
ディーの中にスプールが枢密に挿入され、かつ、スプー
ルの両端面部にはバネ１１が配設されており、通常の操
作がされないときに中立位置にスプールを保持してい
る。また、スプールの両端部には、スプールを油圧に比
例して摺動させるパイロット室１３、１４が配設されて
いる。パイロット室１３、１４はそれぞれ配管により電
磁比例圧力制御弁１５、１６（以下、電磁圧力弁１５、
１６という）に接続されている。また、電磁圧力弁１
５、１６は、制御装置５０に接続され、通常作業時は操
作レバー装置４０の操作量に応じた信号を受けた後述す
る制御装置５０からの指令に応じて、固定容量型ポンプ
４からの圧力を制御してパイロット室１３、１４に送っ
ている。

【００２０】切換弁１０は、電磁圧力弁１５、１６、お
よび、制御装置５０を介して操作レバー装置４０に接続
され、操作レバー装置４０の操作量に応じた指令を受け
て図示しないがスプール弁が摺動し、可変ポンプ２から
の圧油を切換弁１０に接続された配管２１、２２を経て
作業装置３０のシリンダ３１に送油するとともに、シリ
ンダ３１からの戻り油を配管２１、２２を経てタンク５
に戻している。配管２１、２２には、圧力センサー２
３、２４が配設され、シリンダ３１に作用する圧力を測
定し圧力信号として制御装置５０に送っている。

【００２１】作業装置３０は、シリンダ３１と、アーム
３２と、バケット３３と、リンク３４、３５、ブーム３
７等からなり、シリンダ３１の一端はアーム３２に、ま
た、シリンダ３１の他端のシリンダロッド３１ａはリン
ク３４、３５を介してバケット３３に連結され、切換弁
１０からの油の給排出によりバケット３３を回動して、
掘削、排土等の作業を行う。なお、上記例では、作業装
置３０のシリンダ、あるいは、リンクは数を限定して説
明しているが、更に複数のシリンダ、リンクより構成さ
れても良く、また、シリンダ３１には、通常の作業ある
いは整備状態では、バケット３３と、リンク３４、３５
等を保持する所定の保持圧力が作用している。

【００２２】切換弁１０とシリンダ３１との間には圧力
補償弁２５、２６が配設され、圧力補償弁２５、２６は
図５に示すように２つ以上のシリンダ３１、３１Ａを同
時に操作した場合に、それぞれのシリンダの負荷の大小
にかかわらず、各操作指令に応じた流量がそれぞれのシ
リンダに分配されるように制御している。また、切換弁
１０のスプール等では可変ポンプ２の圧油を各シリンダ
３１、３１Ａに送るとともに、圧力補償弁２５、２６に
かかる圧力をチェック弁２７を介して可変ポンプ２のサ
ーボ弁２ａに送り、可変ポンプ２の吐出圧を圧力補償弁
２５、２６にかかる圧力よりも所定の圧力になるように
可変ポンプ２の吐出量を制御している。なお、上記で複
数の切換弁１０、１０Ａを用いた場合には、各シリンダ
に付設された圧力補償弁２５、２６、可変ポンプ２のサ
ーボ弁２ａ、あるいは、後述するアンロードバルブ６に
は、各シリンダに作用する圧力の中で最高の圧力が複数
の切換弁１０、１０Ａのチェック弁２７、２７Ａ（図示
せず）のいずれかからパイロット圧力が導かれて作用し
ている。

【００２３】可変ポンプ２からの配管３にはアンロード
バルブ６が配設され、アンロードバルブ６は、切換弁１
０が中立時には、可変ポンプ２にかかる圧力を所定の低
い圧力にアンロードし、操作されたときには負荷より所
定の圧力差を保持しながら、負荷に応じた圧力をシリン
ダ３１に送っている。

【００２４】制御装置５０は、コントローラ等からなる
制御部５１と、不感帯検出開始スイッチ５２とが配設さ
れている。制御部５１は、図２に示すように、センサー
からの信号を変換するＡ／Ｄ変換器５１ａと、初期値記
憶器５１ｂと、比較判断器５１ｃと、出力加算器５１ｄ
と、出力加算器からの信号を変換するＤ／Ａ変換器５１
ｅと、不感帯位置を記憶する不揮発メモリからなる不感
帯位置記憶器５５と、からなる。なお、不揮発メモリは
ＮＶ−ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＩＣカード等の不感帯記
憶部材を使用しても良い。

【００２５】上記構成において、次に作動について説明
する。第１の実施例として、シリンダ３１と切換弁１０
との間に圧力センサー２３、２４を配置して不感帯電流
を検出する場合について説明する。以下では検出例とし
て、バケット３３をチルトバック（シリンダロッド３１
ａを引き込み）側に動かすための不感帯電流（バケット
３３がチルト側へ丁度動き始める時の電磁圧力弁１５、
１６への電流指令値）の検出方法について、図１の油圧
回路図、図２の構成図、図３のフロチャート図に基づき
説明する。

【００２６】図２に示す構成図において、不感帯判断手
段では、不感帯検出開始スイッチ５２からのスタートか
らの信号を受けて、切換弁１０とシリンダ３１のチルト
バック側間に設置された圧力センサー２３の圧力信号を
Ａ／Ｄ変換５１ａを経て入力して、圧力初期値Ｐｏとし
て初期値記憶器５１ｂに記憶させる（ステップ１）。こ
こで、記憶された圧力Ｐｏは、シリンダ３１がバケット
３３の自重を保持するための静的な保持圧である。

【００２７】続いて、流量制御手段に対して作業機が動
かないレベルの流量指令を電磁圧力弁１５、１６に送
る。ここでは、バケット３３をチルト側に操作する電磁
圧力弁１６に対して、Ｄ／Ａ変換５１ｅを経て微小電流
指令Ｉを出力する（ステップ２）。また、前記圧力セン
サー２３からの圧力信号ＰをＡ／Ｄ入力する（ステップ
３）。

【００２８】上記電流指令Ｉによりスプールが開きはじ
め、可変ポンプ２の吐出油がシリンダ３１に流入してシ
リンダ圧力は保持圧を越えて上昇し、シリンダ３１が動
きだすことから、検出圧Ｐは圧力初期値Ｐｏよりも大き
くなっている。即ち、電流指令値を徐々に増加させてい
った時に、シリンダ圧力Ｐと圧力初期値Ｐｏの差が、初
めて所定の圧力しきい値ΔＰ（例えば、５Ｋｇ／ｃ
ｍ²）を越えて変化した時の電流指令値が、求める油圧
回路の不感帯電流値となる。

【００２９】よって、検出圧Ｐと圧力初期値Ｐｏの差が
所定の圧力しきい値ΔＰをこえているか、いないかを見
て、越えていない場合は、現在出力している電流指令Ｉ
に所定の微小電流ΔＩを加算したものを新たな電流指令
Ｉとして、ステップ２以降を、圧力差が所定の圧力しき
い値ΔＰを越えるまで繰り返す。

【００３０】差が所定の圧力しきい値ΔＰを越えれば、
スプールが開いたと判断し、その時の電流値Ｉを切換弁
１０の不感帯電流とする（ステップ４）。不感帯電流値
が検出できた時点で電磁圧力弁１６への指令をゼロに戻
して、終了する（ステップ５）。ここで、圧力しきい値
ΔＰとしては、バケット３３が所定の姿勢からチルトバ
ック側に動く時にシリンダ圧力がどう変動するかを予め
テストして求めておけば良い。

【００３１】次に、図４に示すスプール開口面積とスプ
ール移動量との関係において、ポンプからシリンダに流
れ込む側（以下、メータイン側と言う）が、シリンダか
らタンク側へ戻る側（以下、メータアウト側と言う）よ
り先に開口する油圧回路の場合では、上記実施例のよう
にメータイン側の圧力の変化を検出して不感帯電流値を
判断すれば良い。

【００３２】また、図６に示すようにメータアウトが先
行する油圧回路では、圧力をメータイン側で測定しない
でメータアウト側で圧力を測定して判断を行えば良い。
即ち、上記実施例の場合には、ステップ１、３、５にお
いて、メータアウト側の圧力センサー２４により圧力を
検出して上記実施例を同様に行えば良い。この場合は、
特に、作業機の初期姿勢としてシリンダ３１を最大押し
出し側にして、予めメータアウト側となるシリンダボト
ム側に高圧を閉じ込めた状態から、上記不感帯電流の検
出を開始させればメータイン側が開く前にメータアウト
側が開口し、閉じ込み圧が瞬時にタンク５に開放される
ため、圧力は一瞬に大きな変化をする。

【００３３】即ち、建設機械のような、指令電流に対す
る応答時間遅れのある油圧回路の不感帯電流を検出する
際に、メータアウト側の閉じ込み圧力の変化を検出する
上記方法では、開口の瞬間に圧力センサー２３、２４の
信号が大きく変化することから低精度の圧力センサーで
検出が可能であるとともに、電磁圧力弁１５、１６への
電流指令値の単位時間当たりの増加量が極めて小さくし
て切換弁１０の応答遅れに影響を受けずに、高精度（高
分解能）の不感帯電流値の検出が可能である。

【００３４】なお、上記バケツト不感帯検出の実施にお
いて、不感帯検出開始スイッチ５２を切り替えた時に、
制御部５１よりバケット３３用の電磁圧力弁１５または
１６に指令を送り、バケットシリンダ３３を自動的に最
押し出し位置、あるいは、最引き込み位置に予め押しつ
ける用にしておけば、検出開始時に所定の姿勢、閉じ込
み圧にすることができ、その後の不感帯検出が正確に行
える。また、自動的に測定姿勢が得られて検出作業が容
易になる。ここで、シリンダ３１が上記所定の姿勢にな
ったか、否かは、シリンダ圧力を検出し、それがリリー
フ圧力になるまで、電磁圧力弁１５または１６から指令
を出し続ける操作を行えは良い。特に、メータアウト側
の閉じ込み圧力の変化から検出する場合に、初期姿勢で
自動的にシリンダに閉じ込み圧力を発生させておく方法
は有効である。

【００３５】図７は本発明の油圧駆動機械の不感帯自動
補正装置の第２実施例の説明図である。なお、第１実施
例と同一部品には同一符号を付して説明は省略する。図
７において、可変ポンプ２とクローズド・センタ形式の
切換弁１１０との間の配管３には圧力センサー６１が配
設され、ポンプの吐出圧力は圧力センサー６１からの吐
出圧力信号６１ａとして制御装置５０に送られている。
切換弁１１０には、バルブボディーの中にスプールが枢
密に挿入され、かつ、スプールの両端面部にはバネ１１
と比例ソレノイド１１２、１１３が配設されており、通
常、操作がされないときに中立位置にスプールを保持し
ている。比例ソレノイド１１２、１１３は、制御装置５
０に接続されている。

【００３６】通常、切換弁１０は中立位置（ロ）にあ
り、かつ、可変ポンプ２にはアンロードバルブ６（バネ
６ａの設定圧力）の作動により所定の圧力（Ｐａ）の負
荷が掛かるとともに、可変ポンプ２はサーボ弁２ａによ
り損失馬力の少ない所定の少ない油量を吐出している。
切換弁１０の操作位置（イ）、（ハ）ではスプールが開
口し、この状態では、スプールと圧力補償弁２５、２６
との間の圧力（以下、ＬＳ圧という）がチェック弁２７
を介してアンロードバルブ６、およびポンプサーボ弁２
ａに達する。

【００３７】ポンプサーボ弁２ａでは、ポンプ２の吐出
圧を前記ＬＳ圧より所定の圧力だけ高くなるように制御
されているため、ポンプ２の吐出量が増え、これによ
り、同時にＬＳ圧を高めていく。また、アンロードバル
ブ６では、ＬＳ圧により、タンクに逃がす油が自動的に
絞られるために、スプール開口と同時にポンプ吐出圧
は、シリンダ圧以上に上昇する。また、スプール開口前
は、ＬＳ圧がアンロードバルブ６、およびポンプサーボ
弁２ａに働かないために、ポンプ吐出圧は一定のアンロ
ード圧に保持されている。

【００３８】上記構成において、次に作動について説明
する。第２の実施例として、可変ポンプ２と切換弁１１
０との間に圧力センサー６１を配置して不感帯電流を検
出する場合について説明する。以下では、第１実施例と
異なる所のみを説明する。

【００３９】図７に示す構成図において、不感帯判断手
段では、不感帯検出開始スイッチ５２からのスタートか
らの信号を受けて、可変ポンプ２と切換弁１１０との間
に設置された圧力センサー６１により、アンロードバル
ブ６の所定の圧力（Ｐａ）を圧力信号としてＡ／Ｄ変換
５１ａを経て入力し、圧力初期値Ｐａとして初期値記憶
器５１ｂに記憶させる（ステップ１）。

【００４０】漸次に電流指令Ｉを上昇させ、所定の電流
指令Ｉによりスプールが開きはじめ、可変ポンプ２の吐
出油がチェック弁２７を介してアンロードバルブ６達
し、ポンプ吐出圧は、図８に示すようにスプール開口と
同時にシリンダ圧以上に上昇する。このときの、ポンプ
２上昇するポンプ吐出圧Ｐｎｄと圧力初期値Ｐａの差
が、初めて所定の圧力しきい値ΔＰ（例えば、５Ｋｇ／
ｃｍ²）を越えて変化した時の電流指令値が、求める油
圧回路の不感帯電流値とする（ステップ４）。

【００４１】次に、図９を用いて、本発明の油圧駆動機
械の不感帯自動補正装置の第３実施例について説明図す
る。なお、第１実施例と同一部品には同一符号を付して
説明は省略する。第３実施例では、オープン・センタ形
式の切換弁２１０を用いており、切換弁２１０には、図
示しないバルブボディーの中にスプールが枢密に挿入さ
れ、かつ、スプールの両端面部にはバネ１１が配設され
ており、通常の操作がされないときに中立位置（ヘ）に
スプールを保持している。ポンプ２０２からの吐出油は
配管３から切換弁２１０に入り、中立位置時にはスプー
ルを経て配管２１１、リリーフ弁２１２（通常は、約５
Ｋｇ／ｃｍ²位にセットされている）を通りタンク７に
戻る。このとき、ポンプ２０２には圧力Ｐａが作用して
いる。また、ポンプ２０２からの配管３には、メインリ
リーフ弁２１３と、圧力センサー６１が配設されてい
る。

【００４２】図９に示す構成図において、シリンダ３１
に作用する保持圧（テストにより求めた値、あるいは、
作業機を作動させ初期姿勢になるときの値）の圧力初期
値Ｐｎｃを初期値記憶器５１ｂに記憶させる（ステップ
１）。

【００４３】次に漸次に電流指令Ｉを上昇させ、所定の
電流指令Ｉによりスプールが開きはじめ、その開きに応
じて吐出油の圧力が上昇する。このときの、ポンプ２０
２の上昇を図１０に示すように、ポンプ吐出圧Ｐｎｅと
圧力初期値Ｐｎｃの差が、初めて所定の圧力しきい値Δ
Ｐ（例えば、５Ｋｇ／ｃｍ²）より小さくなった時の電
流指令値を求める油圧回路の不感帯電流値とする（ステ
ップ４）。

【００４４】

【発明の効果】本発明は上述したようにしてなるので、
建設機械等において、使用する切換弁等の油圧機器の性
能に大きなバラツキがあっても不感帯領域が自動的に補
正されるために、タイムラグが少なくなり複合操作等で
の油圧機器の追随性も向上し、操作がし易く、かつ、運
転性が向上する。また、通常のマニアル操作から不感帯
自動補正を行うモードを選択して作動させると、自動的
に不感帯領域が補正されるために、車体の組立後に一
台、一台の不感帯位置の調整作業が容易になるととも
に、調整時間も短縮され整備性が向上する。さらに、安
価で、低い精度の圧力センサーにより不感帯領域が調整
できるので、建設機械等の振動が多い機械でも高い信頼
性が得られるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧駆動機械の不感帯自動補正装置の
第１実施例の説明図である。

【図２】本発明の油圧駆動機械の不感帯自動補正装置の
制御装置を示す図である。

【図３】本発明の油圧駆動機械の不感帯自動補正装置の
フローチャート図である。

【図４】メータイン先行回路のスプール移動量とスプー
ル開口面積との関係を説明する図である。

【図５】不感帯領域の教示を行う場合の整備状態姿勢を
説明する図である。

【図６】メータアウト先行回路のスプール移動量とスプ
ール開口面積との関係を説明する図である。

【図７】本発明の油圧駆動機械の不感帯自動補正装置の
第２実施例の説明図である。

【図８】第２実施例のスプール操作量と圧力のタイムチ
ャート図である。

【図９】本発明の油圧駆動機械の不感帯自動補正装置の
第３実施例の説明図である。

【図１０】第３実施例のスプール操作量と圧力のタイム
チャート図である。

【図１１】従来の角度センサを用いた変化の指令値と角
度の変化量のタイムチャート図である。

【図１２】本発明の圧力センサーを用いた変化の指令値
と圧力の変化量のタイムチャート図である。

【符号の説明】

１駆動装置、２可変容量型油圧ポンプ、１
０切換弁、１３、１４パイロット室、１５、
１６電磁比例圧力制御弁、２３、２４圧力セン
サー２５、２６圧力補償弁、３０作業装置、５０
制御装置、５２不感帯検出開始スイッチ、５
５不感帯位置記憶器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１５Ｂ 11/05 Ａ 8512−3Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧源よりの油を方向切換弁等の流量制
御手段を介してシリンダ等のアクチュエータに送り、ア
クチュエータを作動させて作業を行う作業装置を搭載す
る油圧駆動機械において、アクチュエータへの送油切り
替え時の不感帯を有する流量制御手段と、アクチュエー
タあるいはポンプに作用する圧力を検出する圧力検出手
段と、流量制御手段の操作量を指令する操作量指令手段
と、圧力検出手段および操作量指令手段からの信号によ
り流量制御手段の不感帯量を判断する不感帯判断手段
と、からなることを特徴とする油圧駆動機械の不感帯自
動補正装置。
【請求項２】流量制御手段はクローズト・センタ形式
の切換弁と圧力補償弁とからなる請求項１記載の油圧駆
動機械の不感帯自動補正装置。
【請求項３】クローズト・センタ形式の切換弁には、
操作時にポンプポートからシリンダポートに絞りが配設
されてなる請求項２記載の油圧駆動機械の不感帯自動補
正装置。
【請求項４】圧力検出手段は、切換弁とアクチュエー
タとの間、あるいは、ポンプと切換弁との間のいずれか
に少なくとも１個以上配設されてなる請求項１、２、あ
るいは３記載の油圧駆動機械の不感帯自動補正装置。
【請求項５】判断した不感帯量、あるいは、不感帯基
準値からの補正量を記憶するＮＶ−ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯ
Ｍ、ＩＣカード等の不感帯記憶手段を有する請求項１か
ら４のいずれか記載の油圧駆動機械の不感帯自動補正装
置。
【請求項６】不感帯記憶手段が電源を消去しても不揮
発メモリー等の記録が残る記憶手段からなる請求項１か
ら５のいずれか記載の油圧駆動機械の不感帯自動補正装
置。
【請求項７】請求項１から請求項６のいずれかの請求
項において、通常のマニアル操作から不感帯自動補正を
行うモードを選択するための補正モード教示手段を有す
る油圧駆動機械の不感帯自動補正装置。
【請求項８】油圧源よりの油を方向切換弁等の流量制
御手段を介してシリンダ等のアクチュエータに送り、ア
クチュエータを作動させて作業を行う作業装置を搭載す
る油圧駆動機械において、作業装置を駆動するために流
量制御手段を切替えてアクチュエータへ送油するときに
圧力を測定し、切替時の変動する圧力を不感帯量判断時
の圧力の所定のしきい値とすることを特徴とする油圧駆
動機械の不感帯自動補正方法。
【請求項９】油圧源よりの油を方向切換弁等の流量制
御手段を介してシリンダ等のアクチュエータに送り、ア
クチュエータを作動させて作業を行う作業装置を搭載す
る油圧駆動機械において、作業装置を駆動するために流
量制御手段を切替えてアクチュエータへ送油するときに
油圧源の圧力を測定し、切替時の変動する圧力と不感帯
量の圧力の所定のしきい値とを比較して不感帯量を判断
する油圧駆動機械の不感帯自動補正方法。
【請求項１０】油圧源よりの油をクローズト・センタ
形式で、かつ、操作時にポンプ回路とシリンダ回路との
間に所定の圧力差を有する切換弁等の流量制御手段を介
してシリンダ等のアクチュエータに送り、アクチュエー
タを作動させて作業を行う作業装置を搭載する油圧駆動
機械において、操作時のポンプ回路とシリンダ回路との
間に設定した所定の圧力差を不感帯量判断時の圧力の所
定のしきい値とすることを特徴とする油圧駆動機械の不
感帯自動補正方法。
【請求項１１】油圧源よりの油をオープン・センタ形
式の切換弁等の流量制御手段を介してシリンダ等のアク
チュエータに送り、アクチュエータを作動させて作業を
行う作業装置を搭載する油圧駆動機械において、操作時
にポンプに作用する圧力値と非操作時にシリンダに作用
する所定の圧力値との所定の圧力差を不感帯量判断時の
圧力の所定のしきい値とすることを特徴とする油圧駆動
機械の不感帯自動補正方法。