(57)【要約】【課題】アームまたはバケットを揺動させるシリンダに重力の影響でキャビテーションが発生することをシンプルな構成で防止できる油圧ショベル駆動システムを提供する。【解決手段】油圧ショベル駆動システムは、揺動部を揺動させるシリンダ用の制御弁と、第１操作を受けたときに操作レバーの傾倒角に応じた操作信号を出力する操作装置と、制御弁の第１操作用の第１パイロットポートと接続された電磁比例弁と、電磁比例弁を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、操作装置が第１操作を受けたときにポンプからシリンダへ供給される作動油の圧力が閾値よりも大きければ、電磁比例弁から出力される二次圧がゼロから最大値まで操作信号に応じて変化し、ポンプからシリンダへ供給される作動油の圧力が閾値よりも小さければ、電磁比例弁から出力される二次圧が最大値よりも小さな設定値以下に規制されるように、電磁比例弁を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームまたはバケットである揺動部を揺動させるシリンダと、
前記シリンダに対する作動油の供給および排出を制御する制御弁であって、前記揺動部を一方向に揺動させる第１操作用の第１パイロットポートおよび前記揺動部を前記一方向と逆方向に揺動させる第２操作用の第２パイロットポートを有する制御弁と、
操作レバーを含み、前記第１操作を受けたときに前記操作レバーの傾倒角に応じた操作信号を出力する操作装置と、
前記第１パイロットポートと接続された電磁比例弁と、
少なくとも前記第１操作時にポンプから前記シリンダへ供給される作動油の圧力を検出する圧力センサと、
前記電磁比例弁を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記操作装置が前記第１操作を受けたときに、前記圧力センサで検出される圧力が閾値よりも大きければ、前記電磁比例弁から出力される二次圧がゼロから最大値まで前記操作信号に応じて変化するように前記電磁比例弁を制御し、前記圧力センサで検出される圧力が前記閾値よりも小さければ、前記電磁比例弁から出力される二次圧が前記最大値よりも小さな設定値以下に規制されるように前記電磁比例弁を制御する、油圧ショベル駆動システム。
【請求項２】
前記閾値は、第１閾値であり、
前記制御装置は、前記圧力センサで検出される圧力が前記第１閾値よりも大きな第２閾値を下回ってから前記第１閾値と前記第２閾値の間の第３閾値となるまでの時間を計測し、計測した時間が基準時間よりも大きければ、前記電磁比例弁から出力される二次圧がゼロから最大値まで前記操作信号に応じて変化するように前記電磁比例弁を制御し、計測した時間が前記基準時間よりも小さければ、前記電磁比例弁から出力される二次圧が前記設定値以下に規制されるように前記電磁比例弁を制御し、
前記制御装置は、計測した時間が前記基準時間よりも大きいときに、前記圧力センサで検出される圧力と前記第１閾値を比較する、請求項１に記載の油圧ショベル駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベルでは、旋回体に対して俯仰するブームの先端にアームが揺動可能に連結され、アームの先端にバケットが揺動可能に連結される。この油圧ショベルに搭載される駆動システムは、ブームを俯仰させるブームシリンダ、アームを揺動させるアームシリンダおよびバケットを揺動させるバケットシリンダなどを含み、これらの油圧アクチュエータには、ポンプから制御弁を介して作動油が供給される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図１０に示すような油圧ショベル駆動システム１００が開示されている。この駆動システム１００では、アームシリンダ１１０に対する作動油の供給および排出が制御弁１５０により制御される。制御弁１５０は、パイロット操作弁１４０と接続された一対のパイロットポートを有しており、制御弁１５０へ導かれるパイロット圧が大きくなるほど、制御弁１５０のメータイン側の開口面積およびメータアウト側の開口面積が大きくなる。
【０００４】
さらに、駆動システム１００では、アームシリンダ１１０のロッド側油室１１２と制御弁１５０とを接続する給排ラインに、パイロット開閉弁１２０が設けられている。パイロット開閉弁１２０は、アームシリンダ１１０のボトム側油室１１１内の圧力が所定圧力以下に低下したときに作動して、アームシリンダ１１０のロッド側油室１１２から排出される作動油用の通路の開口度を低減する。これにより、アーム引き操作時にアームシリンダ１１０がアームおよびバケット全体の自重で伸長することが防止され、アームシリンダ１１０でキャビテーションが発生することが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１８７４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１０に示す駆動システム１００では、パイロット開閉弁１２０に加え、このパイロット開閉弁１２０を作動させるための弁として、パイロット操作弁１４０からパイロット開閉弁１２０へ導かれるパイロット圧を、アームシリンダ１１０のボトム側油室１１１内の圧力に応じて減圧する減圧弁１３０が必要である。従って、駆動システム１００の構成は複雑であり、コストが高い。
【０００７】
そこで、本発明は、アームまたはバケットを揺動させるシリンダに重力の影響でキャビテーションが発生することをシンプルな構成で防止できる油圧ショベル駆動システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の油圧ショベル駆動システムは、アームまたはバケットである揺動部を揺動させるシリンダと、前記シリンダに対する作動油の供給および排出を制御する制御弁であって、前記揺動部を一方向に揺動させる第１操作用の第１パイロットポートおよび前記揺動部を前記一方向と逆方向に揺動させる第２操作用の第２パイロットポートを有する制御弁と、操作レバーを含み、前記第１操作を受けたときに前記操作レバーの傾倒角に応じた操作信号を出力する操作装置と、前記第１パイロットポートと接続された電磁比例弁と、少なくとも前記第１操作時にポンプから前記シリンダへ供給される作動油の圧力を検出する圧力センサと、前記電磁比例弁を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記操作装置が前記第１操作を受けたときに、前記圧力センサで検出される圧力が閾値よりも大きければ、前記電磁比例弁から出力される二次圧がゼロから最大値まで前記操作信号に応じて変化するように前記電磁比例弁を制御し、前記圧力センサで検出される圧力が前記閾値よりも小さければ、前記電磁比例弁から出力される二次圧が前記最大値よりも小さな設定値以下に規制されるように前記電磁比例弁を制御する、ことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、第１操作時に、重力が揺動部に当該揺動部の揺動を加速するように作用することによってポンプからシリンダへ供給される作動油の圧力が低くなったときには、電磁比例弁から出力される二次圧が設定値以下に規制される。つまり、このときは、制御弁のメータアウト側の開口面積が所定値以下に規制される。従って、シリンダに重力の影響でキャビテーションが発生することを防止できる。しかも、図１０に示す従来の駆動システム１００と比べてパイロット開閉弁１２０および減圧弁１３０が不要であり、電磁比例弁を制御することで上記の効果を得ることができるので、駆動システムをシンプルな構成とすることができる。特に、操作装置が電気ジョイスティックの場合は、追加機器が不要であり、本発明の油圧ショベル駆動システムを低コストで実現できる。
【００１０】
前記閾値は、第１閾値であり、前記制御装置は、前記圧力センサで検出される圧力が前記第１閾値よりも大きな第２閾値を下回ってから前記第１閾値と前記第２閾値の間の第３閾値となるまでの時間を計測し、計測した時間が基準時間よりも大きければ、前記電磁比例弁から出力される二次圧がゼロから最大値まで前記操作信号に応じて変化するように前記電磁比例弁を制御し、計測した時間が前記基準時間よりも小さければ、前記電磁比例弁から出力される二次圧が前記設定値以下に規制されるように前記電磁比例弁を制御し、前記制御装置は、計測した時間が前記基準時間よりも大きいときに、前記圧力センサで検出される圧力と前記第１閾値を比較してもよい。この構成によれば、第１閾値を低く設定することができ、圧力センサで検出される圧力が第２閾値を下回ってから第３閾値となるまでの時間が長い場合、換言すれば揺動部に対する重力の影響が小さい場合には、メータアウト側の開口面積を長い時間大きく確保することができる。これにより、例えば揺動部がアームであり、第１操作がアーム引き操作の場合には、掘削時のメータアウト側の圧力を低減できる範囲（ポンプの圧力範囲）を広げることができる。従って、掘削時の燃費を低減できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アームまたはバケットを揺動させるシリンダに重力の影響でキャビテーションが発生することをシンプルな構成で防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油圧ショベル駆動システムの概略構成図である。
【図２】油圧ショベルの側面図である。
【図３】操作信号と電磁比例弁の二次圧との関係を示すグラフである。
【図４】制御弁に作用するパイロット圧と制御弁のメータアウト側の開口面積との関係を示すグラフである。
【図５】制御装置が行う制御のフローチャートである。
【図６】第１実施形態の変形例のフローチャートである。
【図７】アームが水平の状態からアーム引き操作を行った場合の主ポンプの吐出圧力の経時的変化を示すグラフである。
【図８】アームが斜め下向きの状態からアーム引き操作を行った場合の主ポンプの吐出圧力の経時的変化を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る油圧ショベル駆動システムの概略構成図である。
【図１０】従来の油圧ショベル駆動システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る油圧ショベル駆動システム１Ａを示し、図２に、その駆動システム１Ａが搭載された油圧ショベル１０を示す。
【００１４】
図２に示す油圧ショベル１０は、自走式であり、走行体１１を含む。また、油圧ショベル１０は、走行体１１に旋回可能に支持された旋回体１２と、旋回体１２に対して俯仰するブーム１３を含む。ブーム１３の先端には、アーム１４が揺動可能に連結されており、アーム１４の先端には、バケット１５が揺動可能に連結されている。旋回体１２には、運転席が設置されたキャビン１６が設けられている。
【００１５】
図１に示すように、駆動システム１Ａは、油圧アクチュエータとして、図示しない左右一対の走行モータおよび旋回モータを含むとともに、ブームシリンダ２１（図２参照）、アームシリンダ２２およびバケットシリンダ２３を含む。ブームシリンダ２１はブーム１３を俯仰させ、アームシリンダ２２はアーム１４を揺動させ、バケットシリンダ２３はバケット１５を揺動させる。
【００１６】
上述した油圧アクチュエータには、主ポンプ３１から制御弁を介して作動油が供給される。主ポンプ３１は、エンジン３０により駆動される。例えば、アームシリンダ２２には、アーム制御弁４１を介して作動油が供給され、バケットシリンダ２３には、バケット制御弁４４を介して作動油が供給される。なお、その他の油圧アクチュエータ用の制御弁は、図示を省略する。主ポンプ３１は、シングルポンプであってもよいし、ダブルポンプであってもよい。図１では、主ポンプ３１から吐出される作動油をタンクへ逃すためのアンロード弁やリリーフ弁なども省略する。
【００１７】
具体的に、アーム制御弁４１およびバケット制御弁４４は、供給ライン３２により主ポンプ３１と接続されている。また、アーム制御弁４１およびバケット制御弁４４のそれぞれは、タンクライン３５によりタンクと接続されている。
【００１８】
アーム制御弁４１は、アーム引き供給ライン２２ａおよびアーム押し供給ライン２２ｂによりアームシリンダ２２と接続されている。アーム制御弁４１は、アームシリンダ２２に対する作動油の供給および排出を制御する。アーム制御弁４１は、アーム１４をキャビン１６に近づく方向に揺動させるアーム引き操作用のパイロットポート４２と、アーム１４をキャビン１６から遠ざかる方向に揺動させるアーム押し操作用のパイロットポート４３を有している。
【００１９】
バケット制御弁４４は、バケット掘削供給ライン２３ａおよびバケットダンプ供給ライン２３ｂによりバケットシリンダ２３と接続されている。バケット制御弁４４は、バケットシリンダ２３に対する作動油の供給および排出を制御する。バケット制御弁４４は、バケット１５をキャビン１６に近づく方向に揺動させるバケット掘削操作用のパイロットポート４５と、バケット１５をキャビン１６から遠ざかる方向に揺動させるバケットダンプ操作用のパイロットポート４６を有している。
【００２０】
アーム制御弁４１のパイロットポート４２，４３は、それぞれパイロットライン５１，５２によりアーム用電磁比例弁６１，６２と接続されており、バケット制御弁４４のパイロットポート４５，４６は、それぞれパイロットライン５３，５４によりバケット用電磁比例弁６３，６４と接続されている。
【００２１】
アーム用電磁比例弁６１，６２およびバケット用電磁比例弁６３，６４は、一次圧ライン３４により副ポンプ３３と接続されている。副ポンプ３３は、主ポンプ３１と同様に、エンジン３０により駆動される。
【００２２】
本実施形態では、電磁比例弁６１〜６４のそれぞれが、出力する二次圧が指令電流と正の相関を示す正比例型である。ただし電磁比例弁６１〜６４のそれぞれは、出力する二次圧が指令電流と負の相関を示す逆比例型であってもよい。
【００２３】
さらに、駆動システム１Ａは、アーム制御弁４１を動かすためのアーム操作装置７１と、バケット制御弁４４を動かすためのバケット操作装置７２を含む。アーム操作装置７１は、操作レバーを含み、アーム引き操作とアーム押し操作のどちらかを受けたときに操作レバーの傾倒角に応じたアーム操作信号Ｓａ（アーム引き操作信号またはアーム押し操作信号）を出力する。バケット操作装置７２は、操作レバーを含み、バケット掘削操作とバケットダンプ操作のどちらかを受けたときに操作レバーの傾倒角に応じたバケット操作信号Ｓｂ（バケット掘削操作信号またはバケットダンプ操作信号）を出力する。
【００２４】
本実施形態では、アーム操作装置７１およびバケット操作装置７２のそれぞれが、操作信号（ＳａまたはＳｂ）として電気信号を出力する電気ジョイスティックである。アーム操作装置７１から出力されるアーム操作信号Ｓａおよびバケット操作装置７２から出力されるバケット操作信号Ｓｂは、制御装置８へ入力される。
【００２５】
アーム操作装置７１から出力されるアーム操作信号Ｓａは、アーム引き操作とアーム押し操作のそれぞれにおいて、操作レバーの傾倒角が大きくなるほど大きくなってもよい。あるいは、アーム操作装置７１が操作レバーが中立状態のときにも一定の電流または電圧を出力する場合は、アーム操作信号Ｓａは、アーム引き操作とアーム押し操作の一方でじは操作レバーの傾倒角が大きくなるほど大きくなり、他方では操作レバーの傾倒角が大きくなるほど小さくなってもよい。同様に、バケット操作装置７１から出力されるバケット操作信号Ｓｂは、バケット掘削操作とバケットダンプ操作のそれぞれにおいて、操作レバーの傾倒角が大きくなるほど大きくなってもよい。あるいは、バケット操作装置７２が操作レバーが中立状態のときにも一定の電流または電圧を出力する場合は、バケット操作信号Ｓｂは、バケット掘削操作とバケットダンプ操作の一方では操作レバーの傾倒角が大きくなるほど大きくなり、他方では操作レバーの傾倒角が大きくなるほど小さくなってもよい。
【００２６】
制御装置８は、例えば、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとＣＰＵを有するコンピュータであり、ＲＯＭに記憶されたプログラムがＣＰＵにより実行される。制御装置８は、アーム操作信号Ｓａに基づいてアーム用電磁比例弁６１，６２を制御し、バケット操作信号Ｓｂに基づいてバケット用電磁比例弁６３，６４を制御する。なお、図１では、図面の簡略化のために一部の信号線のみを描いている。
【００２７】
具体的に、制御装置８は、アーム引き操作時にアーム用電磁比例弁６１へ指令電流を送給し、アーム押し操作時にアーム用電磁比例弁６２へ指令電流を送給する。また、制御装置８は、バケット掘削操作時にバケット用電磁比例弁６３へ指令電流を送給し、バケットダンプ操作時にバケット用電磁比例弁６４へ指令電流を送給する。
【００２８】
本実施形態では、アーム引き操作時に、以下で説明するキャビテーション防止制御が行われる。つまり、本実施形態では、アーム１４が本発明の揺動部に相当し、アーム引き操作およびアーム押し操作がそれぞれ本発明の第１操作および第２操作に相当し、アーム制御弁４１のアーム引き操作用のパイロットポート４２およびアーム押し操作用のパイロットポート４３がそれぞれ本発明の第１パイロットポートおよび第２パイロットポートに相当する。
【００２９】
バケット掘削操作時およびバケットダンプ操作時は、制御装置８は、バケット操作信号Ｓｂに比例する指令電流をバケット用電磁比例弁（６３または６４）へ送給する。また、アーム押し操作時は、制御装置８は、アーム操作信号Ｓａに比例する指令電流をアーム用電磁比例弁６２へ送給する。
【００３０】
一方、アーム引き操作時は、制御装置８は、必ずしもアーム操作信号Ｓａに比例する指令電流をアーム用電磁比例弁６１へ送給するわけではない。
【００３１】
制御装置８は、圧力センサ８１と電気的に接続されている。圧力センサ８１は、少なくともアーム引き操作時に主ポンプ３１からアームシリンダ２２へ供給される作動油の圧力を検出する。本実施形態では、圧力センサ８１が供給ライン３２に設けられており、主ポンプ３１の吐出圧力Ｐｄ（アーム引き操作時およびアーム押し操作時にアームシリンダ２２へ供給される作動油の圧力）を検出する。ただし、圧力センサ８１がアーム引き供給ライン２２ａに設けられており、アーム引き操作時のアームシリンダ２２の流入側の圧力を検出してもよい。
【００３２】
制御装置８には、吐出圧力Ｐｄと比較されるべき閾値αが予め記憶されている。閾値αは、吐出圧力Ｐｄがそれよりも低くなるとアームシリンダ２２のヘッド側でキャビテーションが発生する可能性がある値である。
【００３３】
そして、制御装置８は、アーム操作装置７１がアーム引き操作を受けたとき（アーム操作装置７１がアーム引き操作信号を出力するとき）に、圧力センサ８１で検出される吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも大きければ、図３に示す特性Ｃｅを選択し、アーム用電磁比例弁６１から出力される二次圧がゼロから最大値Ｐｍまでアーム操作信号Ｓａに応じて変化するようにアーム用電磁比例弁６１を制御する。換言すれば、アーム操作信号Ｓａに比例する指令電流がアーム用電磁比例弁６１へ送給される。
【００３４】
一方、圧力センサ８１で検出される吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも小さければ、制御装置８は、図３に示す特性Ｃｏを選択し、アーム用電磁比例弁６１から出力される二次圧が最大値Ｐｍよりも小さな設定値Ｐｓ以下に規制されるようにアーム用電磁比例弁６１を制御する。つまり、アーム操作信号Ｓａが、設定値Ｐｓに対応する閾値Ｓｃよりも小さいときは、アーム用電磁比例弁６１から出力される二次圧がゼロから設定値Ｐｓまでアーム操作信号Ｓａに応じて変化するが、アーム操作信号Ｓａが閾値Ｓｃよりも大きいときは、アーム用電磁比例弁６１から出力される二次圧が設定値Ｐｓに維持される。
【００３５】
これにより、図４に示すように、アーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積は、吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも大きいときは最大値Ａｍまで上昇可能であるが、吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも小さいときは最大値Ａｍよりも小さい所定値Ａｓまでしか上昇しない。これがキャビテーション防止制御である。なお、所定値Ａｓは、最も厳しい条件で（アームがキャビン１６から遠くで水平となって、揺動に対する自重の影響が最も大きくなるとき）、アームシリンダ２２のヘッド側でキャビテーションが発生するのを防止できる開口面積の最大値であり、設定値Ｐｓは、アーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積を所定値Ａｓとする値である。
【００３６】
図５に、制御装置８が行う制御のフローチャートを示す。まず、制御装置８は、アーム引き操作が行われたか否かを判定し（ステップＳ１）、アーム引き操作が行われたときに（ステップＳ１でＹＥＳ）、吐出圧力Ｐｄを閾値αと比較する（ステップＳ２）。制御装置８は、吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも大きければ（ステップＳ２でＹＥＳ）、アーム用電磁比例弁６１の二次圧として特性Ｃｅを選択し（ステップＳ３）、吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも小さければ（ステップＳ２でＮＯ）、アーム用電磁比例弁６１の二次圧として特性Ｃｏを選択する（ステップＳ４）。
【００３７】
以上説明した構成の駆動システム１Ａでは、アーム引き操作時に、重力がアーム１４に当該アーム１４の揺動を加速するように作用することによって主ポンプ３１からアームシリンダ２２へ供給される作動油の圧力が低くなったときには、アーム用電磁比例弁６１から出力される二次圧が設定値Ｐｓ以下に規制される。つまり、このときは、アーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積が所定値Ａｓ以下に規制される。従って、アームシリンダ２２に重力の影響でキャビテーションが発生することを防止できる。しかも、図１０に示す従来の駆動システム１００と比べてパイロット開閉弁１２０および減圧弁１３０が不要であり、アーム用電磁比例弁６１を制御することで上記の効果を得ることができるので、駆動システム１Ａをシンプルな構成とすることができる。特に、本実施形態のようにアーム操作装置７１が電気ジョイスティックの場合は、追加機器が不要であり、本実施形態の駆動システム１Ａを低コストで実現できる。
【００３８】
一方、アーム引き操作時に、吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも大きくてキャビテーションが発生する可能性がない場合には、アーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積は最大値Ａｍまで上昇可能である。
【００３９】
ところで、本実施形態のようにアーム引き操作時に特性Ｃｅ，Ｃｏのどちらかが選択されるのではなく、特性Ｃｅのみに基づく制御が行われる場合には、キャビテーションの発生を防止するためにアーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積の最大値Ａｍを所定値Ａｓまで低下させる必要がある。しかし、この構成ではキャビテーションが発生する可能性がない場合に、即ち、例えば地面を掘削して地面から反力を受ける場合などに、アーム操作装置７１の操作レバーがフルに傾倒されたときに、アーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積が絞りとして機能することになるため、燃費があまり良くないという問題がある。これに対し、本実施形態では、キャビテーションが発生する可能性がない場合には、アーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積が所定値Ａｓよりも大きな最大値Ａｍまで上昇可能である。従って、アーム操作装置７１の操作レバーがフルに傾倒されたときに、アーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積が大きく確保されるため、燃費を改善することができる。
【００４０】
＜変形例＞
前記実施形態では、キャビテーション防止制御がアーム引き操作時のみに行われたが、アーム押し操作時のみに行われてもよい。この場合、アーム押し操作およびアーム引き操作がそれぞれ本発明の第１操作および第２操作に相当し、アーム制御弁４１のアーム押し操作用のパイロットポート４３およびアーム引き操作用のパイロットポート４２がそれぞれ本発明の第１パイロットポートおよび第２パイロットポートに相当する。さらにこの場合、圧力センサ８１がアーム押し供給ライン２２ｂに設けられており、アーム押し操作時のアームシリンダ２２の流入側の圧力を検出してもよい。
【００４１】
また、キャビテーション防止制御はバケット掘削操作時またはバケットダンプ操作時に行われてもよい。あるいは、キャビテーション防止制御は、アーム引き操作時、アーム押し操作時、バケット掘削操作時およびバケットダンプ操作時の全てで行われてもよい。
【００４２】
また、閾値αよりも小さな第２の閾値α’を設定し、圧力センサ８１で検出される圧力が第２の閾値α’よりも小さなときには、電磁比例弁から出力される二次圧が設定値Ｐｓよりも小さな第２の設定値Ｐｓ’以下に規制されてもよい。
【００４３】
また、制御装置８は、図６に示すフローチャートに従った制御を行ってもよい。この場合、制御装置８には、上述した閾値αが第１閾値として予め記憶されているとともに、第２閾値βおよび第３閾値γが予め記憶されている。第２閾値βは第１閾値αよりも大きな値であり、第３閾値γは第１閾値αと第２閾値βの間の値である。
【００４４】
まず、制御装置８は、アーム引き操作が行われたか否かを判定し（ステップＳ１１）、アーム引き操作が行われたときに（ステップＳ１１でＹＥＳ）、吐出圧力Ｐｄが第２閾値βを下回ってから第３閾値γとなるまでの時間ΔＴを計測する（ステップＳ１２）。そして、制御装置８は、計測した時間ΔＴを基準時間Ｔｃと比較する（ステップＳ１３）。基準時間Ｔｃは、例えば０．０１〜０．５秒である。
【００４５】
計測した時間ΔＴが基準時間Ｔｃよりも大きければ（ステップＳ１３でＹＥＳ）、制御装置８は、アーム用電磁比例弁６１の二次圧として特性Ｃｅを選択し（ステップＳ１４）、アーム用電磁比例弁６１から出力される二次圧がゼロから最大値Ｐｍまでアーム操作信号Ｓａに応じて変化するようにアーム用電磁比例弁６１を制御する。逆に、計測した時間ΔＴが基準時間Ｔｃよりも小さければ（ステップＳ１３でＮＯ）、制御装置８は、アーム用電磁比例弁６１の二次圧として特性Ｃｏを選択し（ステップＳ１５）、アーム用電磁比例弁６１から出力される二次圧が設定値Ｐｓ以下に規制されるようにアーム用電磁比例弁６１を制御する。
【００４６】
特性Ｃｅを選択した後、制御装置８は、圧力センサ８１で検出される吐出圧力Ｐｄを第１閾値αと比較する（ステップＳ１６）。換言すれば、本実施形態では、計測した時間ΔＴが基準時間Ｔｃよりも大きいときに吐出圧力Ｐｄが第１閾値αと比較される。
【００４７】
吐出圧力Ｐｄが第１閾値αよりも大きければ（ステップＳ１６でＹＥＳ）、アーム引き操作が行われなくなる（ステップＳ１７でＮＯ）まで、制御装置８は特性Ｃｅを維持する。換言すれば、吐出圧力Ｐｄが第１閾値αを下回るまで、特性Ｃｅが維持される。一方、吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも小さければ（ステップＳ１６でＮＯ）、換言すれば吐出圧力Ｐｄが第１閾値αを下回ったときは、制御装置８は、ステップＳ１５に進んで特性Ｃｏに切り換える。
【００４８】
例えば、図７に、アーム１４が水平の状態からアーム引き操作を行った場合の主ポンプ３１の吐出圧力Ｐｄの経時的変化を示す。また、図８には、アーム１４が斜め下向き（例えば４５度）の状態からアーム引き操作を行った場合の主ポンプ３１の吐出圧力Ｐｄの経時的変化を示す。図７，８中の実線は、図６に示すフローチャートに従った制御を行う場合を示し、破線は、特性Ｃｅのみに基づく制御を行う場合を示す。
【００４９】
なお、図７，８中には、掘削時の吐出圧力Ｐｄの経時的変化を一点鎖線および二点鎖線で示す。一点鎖線は、図６に示すフローチャートに従った制御を行う場合であって、アーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積の最大値Ａｍが所定値Ａｓよりも大きく設定された場合を示す。二点鎖線は、特性Ｃｅのみに基づく制御を行う場合であって、アーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積の最大値Ａｍが所定値Ａｓに設定された場合を示す。
【００５０】
図６に示すフローチャートに従った制御を行えば、第１閾値αを低く設定することができる。閾値αだけでメータアウト側の開口面積の特性を切り換える場合は、ばらつき等も含めてアーム１４が失速（自由落下）しないようにするために、閾値αを十分高く設定せざるを得ない。これに対し、図６に示す制御では、第１閾値αを低く設定してもアーム１４が失速することがない。これにより、吐出圧力Ｐｄが第２閾値βを下回ってから第３閾値γとなるまでの時間ΔＴが長い場合、換言すればアーム１４に対する重力の影響が小さい場合には、アーム制御弁４１のメータアウト側の開口面積を長い時間大きく確保することができる。これにより、掘削時のメータアウト側の圧力を低減できる範囲（ポンプの圧力範囲）を広げることができる。従って、掘削時の燃費を低減できる。なお、図６に示すフローチャートに従った制御を行う場合でも、吐出圧力Ｐｄに代えて、アームシリンダ２２の流入側の圧力が使用されてもよい。
【００５１】
（第２実施形態）
図９に、本発明の第２実施形態に係る油圧ショベル駆動システム１Ｂを示す。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５２】
本実施形態では、アーム操作装置７１およびバケット操作装置７２のそれぞれが、操作信号（ＳａまたはＳｂ）としてパイロット圧を出力するパイロット操作弁である。また、本実施形態では、アーム引き操作時およびバケット掘削操作時にキャビテーション防止制御が行われる。このため、アーム操作装置７１は、アーム制御弁４１のアーム押し操作用のパイロットポート４３とはパイロットライン５２により直接的に接続されているものの、アーム引き操作用のパイロットポート４２とは電磁比例弁６５を介して接続されている。より詳しくは、電磁比例弁６５は、パイロットライン５１，５５によりパイロットポート４２およびアーム操作装置７１と接続されている。
【００５３】
同様に、バケット操作装置７２は、バケット制御弁４４のバケットダンプ操作用のパイロットポート４６とはパイロットライン５４により直接的に接続されているものの、バケット掘削操作用のパイロットポート４５とは電磁比例弁６６を介して接続されている。より詳しくは、電磁比例弁６６は、パイロットライン５３，５６によりパイロットポート４５およびバケット操作装置７２と接続されている。
【００５４】
電磁比例弁６５，６６のそれぞれは、出力する二次圧が指令電流と負の相関を示す逆比例型である。つまり、電磁比例弁６５，６６に指令電流が送給されていないときは、電磁比例弁６５，６６から出力される二次圧は、アーム操作装置７１およびバケット操作装置７２から出力されるパイロット圧と等しい。ただし、電磁比例弁６５，６６のそれぞれは正比例型であってもよい。
【００５５】
さらに、本実施形態では、アーム操作装置７１がアーム引き操作を受けたときに出力するパイロット圧（アーム操作信号Ｓａ）が圧力センサ８２により検出され、バケット操作装置７２がバケット掘削操作を受けたときに出力するパイロット圧（バケット操作信号Ｓｂ）が圧力センサ８３により検出される。圧力センサ８２，８３により検出されるパイロット圧は、制御装置８へ入力される。
【００５６】
本実施形態でも、アーム操作装置７１がアーム引き操作を受けたときに、圧力センサ８１で検出される吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも大きければ、制御装置８は、電磁比例弁６５から出力される二次圧がゼロから最大値Ｐｍまでアーム操作信号Ｓａに応じて変化するように電磁比例弁６５を制御する。具体的に、制御装置８は、電磁比例弁６５へ指令電流を送給しない。
【００５７】
逆に、吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも小さければ、制御装置８は、電磁比例弁６５から出力される二次圧が最大値Ｐｍよりも小さな設定値Ｐｓ以下に規制されるように電磁比例弁６５を制御する。具体的に、制御装置８は、アーム操作信号Ｓａが閾値Ｓｃよりも大きくなったときは、電磁比例弁６５の二次圧が設定値Ｐｓに維持されるように電磁比例弁６５へ指令電流を送給する。
【００５８】
同様に、バケット操作装置７２がバケット掘削操作を受けたときに、圧力センサ８１で検出される吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも大きければ、制御装置８は、電磁比例弁６６から出力される二次圧がゼロから最大値Ｐｍまでバケット操作信号Ｓｂに応じて変化するように電磁比例弁６６を制御する。具体的に、制御装置８は、電磁比例弁６６へ指令電流を送給しない。
【００５９】
逆に、吐出圧力Ｐｄが閾値αよりも小さければ、制御装置８は、電磁比例弁６６から出力される二次圧が最大値Ｐｍよりも小さな設定値Ｐｓ以下に規制されるように電磁比例弁６６を制御する。具体的に、制御装置８は、バケット操作信号Ｓｂが閾値Ｓｃよりも大きくなったときは、電磁比例弁６６の二次圧が設定値Ｐｓに維持されるように電磁比例弁６６へ指令電流を送給する。
【００６０】
本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、図示は省略するが、アーム操作装置７１を電磁比例弁を介してアーム制御弁４１のアーム押し操作用のパイロットポート４３と接続すれば、アーム押し操作時にキャビテーション防止制御を行うことが可能である。同様に、バケット操作装置７２を電磁比例弁を介してバケット制御弁４４のバケットダンプ操作用のパイロットポート４６と接続すれば、バケット操作時にキャビテーション防止制御を行うことが可能である。
【００６１】
（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００６２】
例えば、駆動システム（１Ａまたは１Ｂ）が搭載される油圧ショベル１０は、必ずしも自走式である必要はない。例えば、油圧ショベル１０が船に搭載される場合には、旋回体１２が船体に旋回可能に支持されてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１Ａ，１Ｂ  油圧ショベル駆動システム
１０  油圧ショベル
１４  アーム（揺動部）
１５  バケット（揺動部）
２２  アームシリンダ
２３  バケットシリンダ
４１  アーム制御弁
４２  第２パイロットポート
４３  第１パイロットポート
４４  バケット制御弁
４５  第２パイロットポート
４６  第１パイロットポート
６１〜６４  電磁比例弁
７１  アーム操作装置
７２  バケット操作装置
８    制御装置
８１〜８３  圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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