JP6936690B2 - Hydraulic excavator drive system - Google Patents

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Description

本発明は、油圧ショベル駆動システムに関する。 The present invention relates to a hydraulic excavator drive system.

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。 Generally, in a hydraulic excavator, an arm is swingably connected to the tip of a boom that is raised with respect to a swivel body, and a bucket is swingably connected to the tip of the arm. The drive system mounted on this hydraulic excavator includes a boom cylinder that raises and lowers the boom, an arm cylinder that swings the arm, a bucket cylinder that swings the bucket, and the like, and these hydraulic actuators are connected to these hydraulic actuators from a pump via a control valve. The hydraulic oil is supplied.

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。 For example, Patent Document 1 discloses a hydraulic excavator drive system 100 as shown in FIG. In this drive system 100, the supply and discharge of hydraulic oil to the arm cylinder 110 is controlled by the control valve 150. The control valve 150 has a pair of pilot ports connected to the pilot operated valve 140, and the larger the pilot pressure guided to the control valve 150, the larger the opening area on the meter-in side and the opening on the meter-out side of the control valve 150. The area becomes large.

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。 Further, in the drive system 100, a pilot on-off valve 120 is provided in a supply / discharge line connecting the rod-side oil chamber 112 of the arm cylinder 110 and the control valve 150. The pilot on-off valve 120 operates when the pressure in the bottom side oil chamber 111 of the arm cylinder 110 drops below a predetermined pressure, and is a passage for hydraulic oil discharged from the rod side oil chamber 112 of the arm cylinder 110. Reduce the degree of opening. This prevents the arm cylinder 110 from extending due to the weight of the arm and the entire bucket during the arm pulling operation, and prevents cavitation from occurring in the arm cylinder 110.

特開平５−１８７４０９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-187409

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。 However, in the drive system 100 shown in FIG. 10, in addition to the pilot on-off valve 120, the pilot pressure guided from the pilot operation valve 140 to the pilot on-off valve 120 is applied to the arm cylinder 110 as a valve for operating the pilot on-off valve 120. A pressure reducing valve 130 that reduces the pressure according to the pressure in the bottom side oil chamber 111 of the above is required. Therefore, the configuration of the drive system 100 is complicated and costly.

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。 Therefore, an object of the present invention is to provide a hydraulic excavator drive system capable of preventing cavitation from occurring due to the influence of gravity on a cylinder that swings an arm or a bucket with a simple configuration.

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。 In order to solve the above problems, the hydraulic excavator drive system of the present invention is a cylinder that swings a swinging portion that is an arm or a bucket, and a control valve that controls supply and discharge of hydraulic oil to the cylinder. A control valve having a first pilot port for a first operation that swings the swinging portion in one direction and a second pilot port for a second operation that swings the swinging portion in the direction opposite to the one direction. An operation device including an operation lever and outputting an operation signal according to the tilt angle of the operation lever when the first operation is received, an electromagnetic proportional valve connected to the first pilot port, and at least the first operation. The control device includes a pressure sensor that detects the pressure of the hydraulic oil supplied from the pump to the cylinder at the time of one operation and a control device that controls the electromagnetic proportional valve. If the pressure detected by the pressure sensor when received is greater than the threshold value, the electromagnetic proportionality is such that the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve changes from zero to the maximum value according to the operation signal. When the valve is controlled and the pressure detected by the pressure sensor is smaller than the threshold value, the electromagnetic wave is regulated so that the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve is regulated to a set value smaller than the maximum value. It is characterized by controlling a proportional valve.

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。 According to the above configuration, when the pressure of the hydraulic oil supplied from the pump to the cylinder becomes low due to the gravity acting on the swinging portion to accelerate the swinging of the swinging portion during the first operation. , The secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve is regulated below the set value. That is, at this time, the opening area on the meter-out side of the control valve is regulated to a predetermined value or less. Therefore, it is possible to prevent cavitation from occurring in the cylinder due to the influence of gravity. Moreover, compared to the conventional drive system 100 shown in FIG. 10, the pilot on-off valve 120 and the pressure reducing valve 130 are not required, and the above effect can be obtained by controlling the electromagnetic proportional valve, so that the drive system is simple. It can be configured. In particular, when the operating device is an electric joystick, no additional equipment is required, and the hydraulic excavator drive system of the present invention can be realized at low cost.

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。 The threshold value is a first threshold value, and the control device receives the pressure detected by the pressure sensor between the first threshold value and the second threshold value after the pressure detected by the pressure sensor falls below the second threshold value larger than the first threshold value. The time until the third threshold is reached is measured, and if the measured time is larger than the reference time, the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve changes from zero to the maximum value according to the operation signal. If the measured time is smaller than the reference time by controlling the electromagnetic proportional valve, the electromagnetic proportional valve is controlled so that the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve is regulated to be equal to or lower than the set value. The control device may compare the pressure detected by the pressure sensor with the first threshold value when the measured time is larger than the reference time. According to this configuration, the first threshold value can be set low, and when the time from when the pressure detected by the pressure sensor falls below the second threshold value to when it reaches the third threshold value is long, in other words, the rocking portion When the influence of gravity on the meter out is small, a large opening area on the meter-out side can be secured for a long time. As a result, for example, when the swinging portion is an arm and the first operation is an arm pulling operation, the range in which the pressure on the meter-out side during excavation can be reduced (pump pressure range) can be expanded. Therefore, the fuel consumption during excavation can be reduced.

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。 According to the present invention, it is possible to prevent cavitation from occurring due to the influence of gravity on a cylinder that swings an arm or a bucket with a simple configuration.

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。It is a schematic block diagram of the hydraulic excavator drive system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 油圧ショベルの側面図である。It is a side view of a hydraulic excavator. 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。It is a graph which shows the relationship between the operation signal and the secondary pressure of an electromagnetic proportional valve. 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。It is a graph which shows the relationship between the pilot pressure acting on a control valve, and the opening area on the meter-out side of a control valve. 制御装置が行う制御のフローチャートである。It is a flowchart of control performed by a control device. 第１実施形態の変形例のフローチャートである。It is a flowchart of the modification of 1st Embodiment. 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。It is a graph which shows the time-dependent change of the discharge pressure of a main pump when the arm pulling operation is performed from the horizontal state of an arm. 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。It is a graph which shows the time-dependent change of the discharge pressure of the main pump when the arm pulling operation is performed from the state where the arm is obliquely downward. 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。It is a schematic block diagram of the hydraulic excavator drive system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 従来の油圧ショベル駆動システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional hydraulic excavator drive system.

（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。 (First Embodiment)
FIG. 1 shows the hydraulic excavator drive system 1A according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the hydraulic excavator 10 on which the drive system 1A is mounted.

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。 The hydraulic excavator 10 shown in FIG. 2 is a self-propelled type and includes a traveling body 11. Further, the hydraulic excavator 10 includes a swivel body 12 rotatably supported by the traveling body 11 and a boom 13 that looks down on the swivel body 12. An arm 14 is swingably connected to the tip of the boom 13, and a bucket 15 is swingably connected to the tip of the arm 14. The swivel body 12 is provided with a cabin 16 in which a driver's seat is installed.

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。 As shown in FIG. 1, the drive system 1A includes a pair of left and right traveling motors and a swivel motor (not shown) as hydraulic actuators, and also includes a boom cylinder 21 (see FIG. 2), an arm cylinder 22, and a bucket cylinder 23. The boom cylinder 21 raises the boom 13, the arm cylinder 22 swings the arm 14, and the bucket cylinder 23 swings the bucket 15.

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。 The hydraulic actuator is supplied from the main pump 31 to the above-mentioned hydraulic actuator via a control valve. The main pump 31 is driven by the engine 30. For example, the arm cylinder 22 is supplied with hydraulic oil via the arm control valve 41, and the bucket cylinder 23 is supplied with hydraulic oil via the bucket control valve 44. The control valves for other hydraulic actuators are not shown. The main pump 31 may be a single pump or a double pump. In FIG. 1, an unload valve, a relief valve, and the like for releasing the hydraulic oil discharged from the main pump 31 to the tank are also omitted.

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。 Specifically, the arm control valve 41 and the bucket control valve 44 are connected to the main pump 31 by a supply line 32. Further, each of the arm control valve 41 and the bucket control valve 44 is connected to the tank by a tank line 35.

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。 The arm control valve 41 is connected to the arm cylinder 22 by an arm pull supply line 22a and an arm push supply line 22b. The arm control valve 41 controls the supply and discharge of hydraulic oil to the arm cylinder 22. The arm control valve 41 has a pilot port 42 for an arm pulling operation that swings the arm 14 in a direction approaching the cabin 16, and a pilot port 43 for an arm pushing operation that swings the arm 14 in a direction away from the cabin 16. doing.

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。 The bucket control valve 44 is connected to the bucket cylinder 23 by a bucket excavation supply line 23a and a bucket dump supply line 23b. The bucket control valve 44 controls the supply and discharge of hydraulic oil to the bucket cylinder 23. The bucket control valve 44 has a pilot port 45 for a bucket excavation operation that swings the bucket 15 in a direction approaching the cabin 16, and a pilot port 46 for a bucket dump operation that swings the bucket 15 in a direction away from the cabin 16. doing.

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。 The pilot ports 42 and 43 of the arm control valve 41 are connected to the electromagnetic proportional valves 61 and 62 for the arm by pilot lines 51 and 52, respectively, and the pilot ports 45 and 46 of the bucket control valve 44 are connected to the pilot lines 53 and 56, respectively. It is connected to the bucket electromagnetic proportional valves 63 and 64 by 54.

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。 The arm electromagnetic proportional valves 61 and 62 and the bucket electromagnetic proportional valves 63 and 64 are connected to the auxiliary pump 33 by a primary pressure line 34. The sub-pump 33 is driven by the engine 30 like the main pump 31.

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。 In the present embodiment, each of the electromagnetic proportional valves 61 to 64 is a direct proportional type in which the output secondary pressure shows a positive correlation with the command current. However, each of the electromagnetic proportional valves 61 to 64 may be of an inverse proportional type in which the output secondary pressure shows a negative correlation with the command current.

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。 Further, the drive system 1A includes an arm operating device 71 for moving the arm control valve 41 and a bucket operating device 72 for moving the bucket control valve 44. The arm operating device 71 includes an operating lever, and when receiving either an arm pulling operation or an arm pushing operation, the arm operating device 71 outputs an arm operating signal Sa (arm pulling operation signal or arm pushing operation signal) according to the tilt angle of the operating lever. Output. The bucket operation device 72 includes an operation lever, and when receiving either a bucket excavation operation or a bucket dump operation, the bucket operation device 72 transmits a bucket operation signal Sb (bucket excavation operation signal or bucket dump operation signal) according to the tilt angle of the operation lever. Output.

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。 In the present embodiment, each of the arm operating device 71 and the bucket operating device 72 is an electric joystick that outputs an electric signal as an operation signal (Sa or Sb). The arm operation signal Sa output from the arm operation device 71 and the bucket operation signal Sb output from the bucket operation device 72 are input to the control device 8.

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。 The arm operation signal Sa output from the arm operation device 71 may increase as the tilt angle of the operation lever increases in each of the arm pull operation and the arm push operation. Alternatively, when the arm operating device 71 outputs a constant current or voltage even when the operating lever is in the neutral state, the arm operating signal Sa is the tilt angle of the operating lever while performing the arm pulling operation and the arm pushing operation. On the other hand, it may become larger as the tilt angle of the operating lever becomes larger. Similarly, the bucket operation signal Sb output from the bucket operation device 71 may increase as the tilt angle of the operation lever increases in each of the bucket excavation operation and the bucket dump operation. Alternatively, when the bucket operating device 72 outputs a constant current or voltage even when the operating lever is in the neutral state, the bucket operating signal Sb has a large tilt angle of the operating lever in either the bucket excavation operation or the bucket dump operation. On the other hand, it may be smaller as the tilt angle of the operating lever is larger.

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。 The control device 8 is, for example, a computer having a memory such as a ROM or a RAM and a CPU, and a program stored in the ROM is executed by the CPU. The control device 8 controls the arm electromagnetic proportional valves 61 and 62 based on the arm operation signal Sa, and controls the bucket electromagnetic proportional valves 63 and 64 based on the bucket operation signal Sb. In FIG. 1, only some signal lines are drawn for simplification of the drawing.

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。 Specifically, the control device 8 supplies a command current to the electromagnetic proportional valve 61 for the arm when the arm is pulled, and supplies a command current to the electromagnetic proportional valve 62 for the arm when the arm is pushed. Further, the control device 8 supplies a command current to the bucket electromagnetic proportional valve 63 during the bucket excavation operation, and supplies a command current to the bucket electromagnetic proportional valve 64 during the bucket dump operation.

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。 In the present embodiment, the cavitation prevention control described below is performed during the arm pulling operation. That is, in the present embodiment, the arm 14 corresponds to the swinging portion of the present invention, the arm pulling operation and the arm pushing operation correspond to the first operation and the second operation of the present invention, respectively, and the arm pulling of the arm control valve 41. The pilot port 42 for operation and the pilot port 43 for arm pushing operation correspond to the first pilot port and the second pilot port of the present invention, respectively.

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。 During the bucket excavation operation and the bucket dump operation, the control device 8 supplies a command current proportional to the bucket operation signal Sb to the bucket electromagnetic proportional valve (63 or 64). Further, at the time of arm pushing operation, the control device 8 sends a command current proportional to the arm operation signal Sa to the arm electromagnetic proportional valve 62.

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。 On the other hand, at the time of arm pulling operation, the control device 8 does not necessarily supply a command current proportional to the arm operation signal Sa to the arm electromagnetic proportional valve 61.

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。 The control device 8 is electrically connected to the pressure sensor 81. The pressure sensor 81 detects the pressure of the hydraulic oil supplied from the main pump 31 to the arm cylinder 22 at least during the arm pulling operation. In the present embodiment, the pressure sensor 81 is provided in the supply line 32, and detects the discharge pressure Pd of the main pump 31 (the pressure of the hydraulic oil supplied to the arm cylinder 22 during the arm pulling operation and the arm pushing operation). .. However, the pressure sensor 81 may be provided on the arm pulling supply line 22a to detect the pressure on the inflow side of the arm cylinder 22 during the arm pulling operation.

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。 The control device 8 stores in advance a threshold value α to be compared with the discharge pressure Pd. The threshold value α is a value at which cavitation may occur on the head side of the arm cylinder 22 when the discharge pressure Pd becomes lower than that.

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。 Then, in the control device 8, when the arm operating device 71 receives the arm pulling operation (when the arm operating device 71 outputs the arm pulling operation signal), the discharge pressure Pd detected by the pressure sensor 81 is from the threshold value α. If it is also large, the characteristic Ce shown in FIG. 3 is selected, and the electromagnetic proportional valve for the arm is changed so that the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve 61 for the arm changes from zero to the maximum value Pm according to the arm operation signal Sa. 61 is controlled. In other words, a command current proportional to the arm operation signal Sa is sent to the arm electromagnetic proportional valve 61.

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。 On the other hand, if the discharge pressure Pd detected by the pressure sensor 81 is smaller than the threshold value α, the control device 8 selects the characteristic Co shown in FIG. 3, and the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve 61 for the arm is the maximum. The electromagnetic proportional valve 61 for the arm is controlled so as to be regulated to a set value Ps or less smaller than the value Pm. That is, when the arm operation signal Sa is smaller than the threshold Sc corresponding to the set value Ps, the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve 61 for the arm changes from zero to the set value Ps according to the arm operation signal Sa. However, when the arm operation signal Sa is larger than the threshold value Sc, the secondary pressure output from the arm electromagnetic proportional valve 61 is maintained at the set value Ps.

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。 As a result, as shown in FIG. 4, the opening area on the meter-out side of the arm control valve 41 can be increased to the maximum value Am when the discharge pressure Pd is larger than the threshold value α, but the discharge pressure Pd is the threshold value α. When it is smaller than, it rises only to a predetermined value As, which is smaller than the maximum value Am. This is cavitation prevention control. The predetermined value As is set to prevent cavitation from occurring on the head side of the arm cylinder 22 under the strictest conditions (when the arm becomes horizontal far from the cabin 16 and the influence of its own weight on the swing is greatest). It is the maximum value of the opening area that can be prevented, and the set value Ps is a value in which the opening area on the meter-out side of the arm control valve 41 is set to a predetermined value As.

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）。 FIG. 5 shows a flowchart of control performed by the control device 8. First, the control device 8 determines whether or not the arm pulling operation has been performed (step S1), and when the arm pulling operation is performed (YES in step S1), the discharge pressure Pd is compared with the threshold value α (step S1). Step S2). If the discharge pressure Pd is larger than the threshold value α (YES in step S2), the control device 8 selects the characteristic Ce as the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve 61 for the arm (step S3), and the discharge pressure Pd is higher than the threshold value α. If it is also small (NO in step S2), the characteristic Co is selected as the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve 61 for the arm (step S4).

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。 In the drive system 1A having the configuration described above, the pressure of the hydraulic oil supplied from the main pump 31 to the arm cylinder 22 by the gravity acting on the arm 14 to accelerate the swing of the arm 14 during the arm pulling operation. When becomes low, the secondary pressure output from the arm electromagnetic proportional valve 61 is regulated to the set value Ps or less. That is, at this time, the opening area on the meter-out side of the arm control valve 41 is regulated to a predetermined value As or less. Therefore, it is possible to prevent cavitation from occurring in the arm cylinder 22 due to the influence of gravity. Moreover, as compared with the conventional drive system 100 shown in FIG. 10, the pilot on-off valve 120 and the pressure reducing valve 130 are unnecessary, and the above effect can be obtained by controlling the electromagnetic proportional valve 61 for the arm, so that the drive system can be obtained. 1A can be a simple configuration. In particular, when the arm operating device 71 is an electric joystick as in the present embodiment, no additional equipment is required, and the drive system 1A of the present embodiment can be realized at low cost.

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。 On the other hand, when the discharge pressure Pd is larger than the threshold value α and there is no possibility of cavitation occurring during the arm pulling operation, the opening area on the meter-out side of the arm control valve 41 can be increased to the maximum value Am.

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。 By the way, when control based only on the characteristic Ce is performed instead of selecting either the characteristic Ce or Co at the time of the arm pulling operation as in the present embodiment, the arm control is performed to prevent the occurrence of cavitation. It is necessary to reduce the maximum value Am of the opening area on the meter-out side of the valve 41 to a predetermined value As. However, in this configuration, when there is no possibility of cavitation, that is, when the operating lever of the arm operating device 71 is fully tilted, for example, when excavating the ground and receiving a reaction force from the ground. Since the opening area on the meter-out side of the arm control valve 41 functions as a diaphragm, there is a problem that fuel efficiency is not very good. On the other hand, in the present embodiment, when there is no possibility of cavitation, the opening area on the meter-out side of the arm control valve 41 can be increased to the maximum value Am larger than the predetermined value As. Therefore, when the operating lever of the arm operating device 71 is fully tilted, a large opening area on the meter-out side of the arm control valve 41 is secured, so that fuel efficiency can be improved.

＜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。 <Modification example>
In the above embodiment, the cavitation prevention control is performed only during the arm pulling operation, but may be performed only during the arm pushing operation. In this case, the arm pushing operation and the arm pulling operation correspond to the first operation and the second operation of the present invention, respectively, and the pilot port 43 for the arm pushing operation and the pilot port 42 for the arm pulling operation of the arm control valve 41 are respectively. Corresponds to the first pilot port and the second pilot port of the present invention. Further, in this case, the pressure sensor 81 may be provided on the arm push supply line 22b to detect the pressure on the inflow side of the arm cylinder 22 during the arm push operation.

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。 Further, the cavitation prevention control may be performed during the bucket excavation operation or the bucket dump operation. Alternatively, the cavitation prevention control may be performed at all of the arm pulling operation, the arm pushing operation, the bucket excavation operation, and the bucket dump operation.

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。 Further, when a second threshold value α'smaller than the threshold value α is set and the pressure detected by the pressure sensor 81 is smaller than the second threshold value α', the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve is the set value. It may be regulated to be less than or equal to the second set value Ps'which is smaller than Ps.

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。 Further, the control device 8 may perform control according to the flowchart shown in FIG. In this case, the above-mentioned threshold value α is stored in advance as the first threshold value, and the second threshold value β and the third threshold value γ are stored in advance in the control device 8. The second threshold value β is a value larger than the first threshold value α, and the third threshold value γ is a value between the first threshold value α and the second threshold value β.

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。 First, the control device 8 determines whether or not the arm pulling operation has been performed (step S11), and when the arm pulling operation is performed (YES in step S11), the discharge pressure Pd falls below the second threshold value β. The time ΔT from the time until the third threshold value γ is reached is measured (step S12). Then, the control device 8 compares the measured time ΔT with the reference time Tc (step S13). The reference time Tc is, for example, 0.01 to 0.5 seconds.

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。 If the measured time ΔT is larger than the reference time Tc (YES in step S13), the control device 8 selects the characteristic Ce as the secondary pressure of the arm electromagnetic proportional valve 61 (step S14), and the arm electromagnetic proportional valve The electromagnetic proportional valve 61 for the arm is controlled so that the secondary pressure output from the 61 changes from zero to the maximum value Pm according to the arm operation signal Sa. On the contrary, if the measured time ΔT is smaller than the reference time Tc (NO in step S13), the control device 8 selects the characteristic Co as the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve 61 for the arm (step S15), and for the arm. The arm electromagnetic proportional valve 61 is controlled so that the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve 61 is regulated to the set value Ps or less.

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。 After selecting the characteristic Ce, the control device 8 compares the discharge pressure Pd detected by the pressure sensor 81 with the first threshold value α (step S16). In other words, in the present embodiment, the discharge pressure Pd is compared with the first threshold value α when the measured time ΔT is larger than the reference time Tc.

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。 If the discharge pressure Pd is larger than the first threshold value α (YES in step S16), the control device 8 maintains the characteristic Ce until the arm pulling operation is stopped (NO in step S17). In other words, the characteristic Ce is maintained until the discharge pressure Pd falls below the first threshold value α. On the other hand, if the discharge pressure Pd is smaller than the threshold value α (NO in step S16), in other words, when the discharge pressure Pd falls below the first threshold value α, the control device 8 proceeds to step S15 to switch to the characteristic Co. ..

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。 For example, FIG. 7 shows a change over time in the discharge pressure Pd of the main pump 31 when the arm pulling operation is performed from the horizontal state of the arm 14. Further, FIG. 8 shows a change over time in the discharge pressure Pd of the main pump 31 when the arm pulling operation is performed from the state where the arm 14 is obliquely downward (for example, 45 degrees). The solid line in FIGS. 7 and 8 shows the case where the control is performed according to the flowchart shown in FIG. 6, and the broken line shows the case where the control is performed based only on the characteristic Ce.

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。 In addition, in FIGS. 7 and 8, the change with time of the discharge pressure Pd at the time of excavation is shown by the alternate long and short dash line and the alternate long and short dash line. The alternate long and short dash line indicates a case where the control is performed according to the flowchart shown in FIG. 6, and the maximum value Am of the opening area on the meter-out side of the arm control valve 41 is set to be larger than the predetermined value As. The alternate long and short dash line indicates a case where control is performed based only on the characteristic Ce, and a case where the maximum value Am of the opening area on the meter-out side of the arm control valve 41 is set to a predetermined value As.

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。 The first threshold value α can be set low by performing control according to the flowchart shown in FIG. When the characteristics of the opening area on the meter-out side are switched only by the threshold value α, the threshold value α must be set sufficiently high in order to prevent the arm 14 from stalling (free fall) including variations and the like. On the other hand, in the control shown in FIG. 6, the arm 14 does not stall even if the first threshold value α is set low. As a result, when the time ΔT from when the discharge pressure Pd falls below the second threshold value β to reach the third threshold value γ is long, in other words, when the influence of gravity on the arm 14 is small, the meter of the arm control valve 41 A large opening area on the out side can be secured for a long time. As a result, the range in which the pressure on the meter-out side during excavation can be reduced (pump pressure range) can be expanded. Therefore, the fuel consumption during excavation can be reduced. Even when the control is performed according to the flowchart shown in FIG. 6, the pressure on the inflow side of the arm cylinder 22 may be used instead of the discharge pressure Pd.

（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。 (Second Embodiment)
FIG. 9 shows the hydraulic excavator drive system 1B according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

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。 In the present embodiment, each of the arm operation device 71 and the bucket operation device 72 is a pilot operation valve that outputs a pilot pressure as an operation signal (Sa or Sb). Further, in the present embodiment, cavitation prevention control is performed during the arm pulling operation and the bucket excavation operation. Therefore, although the arm operating device 71 is directly connected to the pilot port 43 for the arm pushing operation of the arm control valve 41 by the pilot line 52, it is an electromagnetic proportional valve to the pilot port 42 for the arm pulling operation. It is connected via 65. More specifically, the electromagnetic proportional valve 65 is connected to the pilot port 42 and the arm operating device 71 by pilot lines 51 and 55.

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。 Similarly, the bucket operating device 72 is directly connected to the pilot port 46 for bucket dump operation of the bucket control valve 44 by a pilot line 54, but is an electromagnetic proportional valve to the pilot port 45 for bucket excavation operation. It is connected via 66. More specifically, the electromagnetic proportional valve 66 is connected to the pilot port 45 and the bucket operating device 72 by pilot lines 53 and 56.

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。 Each of the electromagnetic proportional valves 65 and 66 is an inverse proportional type in which the output secondary pressure shows a negative correlation with the command current. That is, when the command current is not supplied to the electromagnetic proportional valves 65 and 66, the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valves 65 and 66 is the pilot pressure output from the arm operating device 71 and the bucket operating device 72. Is equal to. However, each of the electromagnetic proportional valves 65 and 66 may be of a direct proportional type.

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。 Further, in the present embodiment, when the pilot pressure (arm operation signal Sa) output when the arm operating device 71 receives the arm pulling operation is detected by the pressure sensor 82 and the bucket operating device 72 receives the bucket excavation operation. The pilot pressure (bucket operation signal Sb) output to is detected by the pressure sensor 83. The pilot pressure detected by the pressure sensors 82 and 83 is input to the control device 8.

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。 Also in the present embodiment, when the arm operating device 71 receives the arm pulling operation, if the discharge pressure Pd detected by the pressure sensor 81 is larger than the threshold value α, the control device 8 is output from the electromagnetic proportional valve 65. The electromagnetic proportional valve 65 is controlled so that the secondary pressure changes from zero to the maximum value Pm according to the arm operation signal Sa. Specifically, the control device 8 does not supply the command current to the electromagnetic proportional valve 65.

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。 On the contrary, if the discharge pressure Pd is smaller than the threshold value α, the control device 8 regulates the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve 65 to a set value Ps smaller than the maximum value Pm. Control 65. Specifically, when the arm operation signal Sa becomes larger than the threshold value Sc, the control device 8 sends a command current to the electromagnetic proportional valve 65 so that the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve 65 is maintained at the set value Ps. Send.

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。 Similarly, when the bucket operating device 72 receives the bucket excavation operation, if the discharge pressure Pd detected by the pressure sensor 81 is larger than the threshold value α, the control device 8 is a secondary output from the electromagnetic proportional valve 66. The electromagnetic proportional valve 66 is controlled so that the pressure changes from zero to the maximum value Pm according to the bucket operation signal Sb. Specifically, the control device 8 does not supply the command current to the electromagnetic proportional valve 66.

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。 On the contrary, if the discharge pressure Pd is smaller than the threshold value α, the control device 8 regulates the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve 66 to a set value Ps smaller than the maximum value Pm. Control 66. Specifically, when the bucket operation signal Sb becomes larger than the threshold value Sc, the control device 8 sends a command current to the electromagnetic proportional valve 66 so that the secondary pressure of the electromagnetic proportional valve 66 is maintained at the set value Ps. Send.

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。 Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Although not shown, if the arm operating device 71 is connected to the pilot port 43 for arm pushing operation of the arm control valve 41 via an electromagnetic proportional valve, cavitation prevention control can be performed during the arm pushing operation. be. Similarly, if the bucket operating device 72 is connected to the pilot port 46 for bucket dump operation of the bucket control valve 44 via an electromagnetic proportional valve, cavitation prevention control can be performed during bucket operation.

（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。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

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。 For example, the hydraulic excavator 10 on which the drive system (1A or 1B) is mounted does not necessarily have to be self-propelled. For example, when the hydraulic excavator 10 is mounted on a ship, the swivel body 12 may be supported by the hull so as to be swivelable.

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
1A, 1B Flood excavator drive system 10 Excavator 14 Arm (swing part)
15 bucket (swing part)
22 Arm cylinder 23 Bucket cylinder 41 Arm control valve 42 2nd pilot port 43 1st pilot port 44 Bucket control valve 45 2nd pilot port 46 1st pilot port 61-64 Electromagnetic proportional valve 71 Arm operating device 72 Bucket operating device 8 Control Equipment 81-83 pressure sensor

Claims (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第１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第１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し、
さらに、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、油圧ショベル駆動システム。
A cylinder that swings the swinging part, which is an arm or bucket,
A control valve that controls the supply and discharge of hydraulic oil to the cylinder, and the first pilot port for the first operation that swings the swinging portion in one direction and the swinging portion in the direction opposite to the one direction. A control valve with a second pilot port for a second operation that swings to
An operating device that includes an operating lever and outputs an operating signal according to the tilt angle of the operating lever when the first operation is received.
An electromagnetic proportional valve connected to the first pilot port and
A pressure sensor that detects the pressure of hydraulic oil supplied from the pump to the cylinder at least during the first operation.
A control device for controlling the electromagnetic proportional valve is provided.
In the control device, when the operating device receives the first operation, if the pressure detected by the pressure sensor is larger than the first threshold value, the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve starts from zero. The electromagnetic proportional valve is controlled so as to change up to the maximum value according to the operation signal, and if the pressure detected by the pressure sensor is smaller than the first threshold value, the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve is output. Controls the electromagnetic proportional valve so that is regulated to a set value smaller than the maximum value .
Further, in the control device, when the operating device receives the first operation, the pressure detected by the pressure sensor falls below the second threshold value larger than the first threshold value, and then the first threshold value and the said first threshold value. The time until the third threshold value is reached between the second threshold values is measured, and if the measured time is larger than the reference time, the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve changes from zero to the maximum value in the operation signal. The electromagnetic proportional valve is controlled so as to change accordingly, and if the measured time is smaller than the reference time, the electromagnetic wave is regulated so that the secondary pressure output from the electromagnetic proportional valve is regulated to the set value or less. Control the proportional valve,
The control device is a hydraulic excavator drive system that compares the pressure detected by the pressure sensor with the first threshold value when the measured time is larger than the reference time.
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