JP2023144468A - 建設機械の油圧制御装置およびこれを備えた建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】打付作業以外の作業を行っている際の操作性を低下させることなく、打付作業時の機体の跳ね上がりを抑止することが可能な建設機械の油圧制御装置およびこれを備えた建設機械を提供する。【解決手段】油圧制御装置１００Ａは、油圧ポンプ１１と、ブームシリンダ７と、ブーム操作装置２０と、カット弁５２と、制御部９０とを備える。カット弁５２は、油圧ポンプ１１から吐出される作動油がブームシリンダ７に供給されることを許容する供給位置と前記作動油がブームシリンダ７に供給されることを規制する規制位置との間で切換可能とされる。制御部９０は、ブーム操作装置２０に下げ操作が入力されると、前記下げ操作がバケット６を地面に打ち付ける打付作業に対応するか否かを判定し、前記打付作業に対応する場合はカット弁５２を前記規制位置に設定する。【選択図】図３

Description

本発明は、ブームシリンダの駆動を制御する油圧制御装置およびこれを備えた建設機械に関するものである。

従来、機体と、当該機体に装着された作業アタッチメントを有する建設機械が知られている。特許文献１には、このような建設機械として、前記作業アタッチメントが、機体に起伏可能に支持されたブームと、前記ブームの先端部に回動可能に支持されたアームと、前記アームの先端部に回動可能に支持されたバケットとを含むものが開示されている。また、当該油圧ショベルは、バケットの背面を地面に叩きつけることで地面の締固めを行う土羽打ち作業時に機体の跳ね上がりを防止する機構を有している。当該機体の跳ね上がりは、バケットが地面に強く打ち付けられた場合に、機体が反力によって大きく跳ね上がる現象である。

具体的に、特許文献１では、油圧ショベルが、通常作業状態と打付作業状態との間で切換可能な作業切換スイッチを有する。作業切換スイッチが通常作業状態に設定された状態で、作業者がブーム下げ動作を指示すると、ブームシリンダのヘッド室から作動油が排出されるとともに油圧ポンプからロッド室に作動油が供給されることで、ブーム下げ速度が加速される。一方、作業切換スイッチが打付作業状態に設定された状態で、作業者がブーム下げ動作を指示すると、ブームシリンダのヘッド室から作動油が排出される一方、ロッド室に供給される作動油の一部がブリード開口からタンクに排出されることで、ブーム下げ速度が減速され、機体の跳ね上がりを防止する。

特許第３１１５２０５号公報

特許文献１に記載された技術では、作業切換スイッチが打付作業状態に設定されると、常に作動油の一部がブリード開口から排出されるため、実際には打付作業を行っていないにも関わらずブーム下げ速度が低下し、作業者が感じる油圧ショベルの操作性が悪いという問題があった。

本発明の目的は、打付作業以外の作業を行っている際の操作性を低下させることなく、打付作業時の機体の跳ね上がりを抑止することが可能な建設機械の油圧制御装置およびこれを備えた建設機械を提供することにある。

本発明により提供されるのは、ブームと当該ブームに装着される作業部材とを含む建設機械の油圧制御装置である。当該油圧制御装置は、油圧ポンプと、ブームシリンダと、ブーム操作装置と、切換弁と、制御部とを備える。前記ブームシリンダは、前記油圧ポンプから作動油の供給を受けることにより前記ブームにブーム下げ動作とブーム上げ動作とを行わせるように作動する。前記ブーム操作装置は、前記ブーム下げ動作に対応する下げ操作及びブーム上げ動作に対応する上げ操作をそれぞれ受け付ける。前記切換弁は、作動油が前記油圧ポンプから前記ブームシリンダに供給されることを許容する供給位置と前記供給位置よりも前記ブームシリンダへの作動油の最大供給量を小さくする規制位置との間で切換可能である。前記制御部は、前記ブーム操作装置に前記下げ操作が入力されると、当該下げ操作が前記作業部材を地面に打ち付ける打付作業に対応するか否かを判定し、前記打付作業に対応する場合は前記切換弁を前記規制位置に設定する。

本構成によれば、ブーム操作装置に入力される下げ操作が打付作業に対応する場合には、制御部が切換弁を規制位置に設定するため、作業部材が地面に接触すると油圧ポンプから吐出される作動油のブームシリンダへの供給量が規制される。この結果、ブームシリンダへの積極的な作動油の供給によって作業部材が大きな駆動力で地面に押し付けられることがないため、その反動で建設機械の機体が跳ね上がることやオペレータが大きな衝撃を感じることが抑止される。また、入力された下げ操作が打付作業に対応する場合に制御部が切換弁を規制位置に設定するため、機体の持上げ作業のような他の作業の場合には制御弁が切換弁を供給位置に設定することが可能であり、大きな駆動力で作業部材を用いた作業を行うことができる。したがって、打付作業および上記の他の作業のいずれの場合にも切換弁を一括して規制位置に設定する場合と比較して、各作業における操作性が低下することを抑止することができる。

上記の構成において、前記切換弁は、前記規制位置において、前記油圧ポンプから吐出された作動油が前記ブームシリンダに供給されることを阻止することが望ましい。

本構成によれば、ブーム操作装置に入力される下げ操作が打付作業に対応する場合には、作動油のブームシリンダへの供給が阻止されるため、建設機械の機体が跳ね上がることやオペレータが大きな衝撃を感じることが更に抑止される。

上記の構成において、前記制御部は、前記下げ操作が前記打付作業に対応すると判定し前記切換弁を前記規制位置に設定した後、前記ブーム操作装置への前記下げ操作の入力が解除されると、前記切換弁を前記供給位置に設定することが望ましい。

本構成によれば、下げ操作が入力されることに伴って切換弁を規制位置に設定したのち上げ操作が入力されると、制御部が切換弁を供給位置に設定するため、ブームシリンダへの作動油の供給によってブーム上げ動作を行うことができる。このため、機体の跳ね上がりを抑止しながらブームを上げ下げすることが可能となり、作業部材を地面に繰り返し打ち付けることが可能となる。

上記の構成において、前記ブームの速度を検出可能な速度検出部を更に備え、前記制御部は、前記ブーム操作装置に前記下げ操作が入力されるとともに、前記速度検出部によって検出される前記ブームの下方向の速度が予め設定された速度閾値よりも大きな速度からゼロまで低下した場合に、前記入力された下げ操作が前記打付作業に対応すると判定することが望ましい。

本構成によれば、作業部材が地面に打ち付けられる現象を、ブームの速度の変化によって精度良く検出し、オペレータが打付作業を行っていると判定することができる。

上記の構成において、前記ブームの加速度を検出可能な加速度検出部を更に備え、前記制御部は、前記ブーム操作装置に前記下げ操作が入力されるとともに、少なくとも前記加速度検出部によって検出される前記ブームの加速度の向きが下方向から上方向に反転した場合に、前記入力された下げ操作が前記打付作業に対応すると判定することが望ましい。

本構成によれば、作業部材が地面に打ち付けられる現象を、ブームの加速度の向きによって精度良く検出し、オペレータが打付作業を行っていると判定することができる。

上記の構成において、前記制御部は、前記ブームの加速度が反転することに加え、前記加速度検出部によって検出される前記ブームの前記上方向の加速度の大きさが予め設定された加速度閾値よりも大きい場合に、前記入力された下げ操作が前記打付作業に対応すると判定することが望ましい。

本構成によれば、機体の持上げ作業時などに、作業部材を静かに地面に押し付けた際のブームの加速度の向きの反転に基づいて誤って切換弁を規制位置に設定することを防止することができる。

上記の構成において、前記ブームシリンダは、シリンダ本体と、前記シリンダ本体をヘッド室とロッド室とに仕切る仕切部を含み前記シリンダ本体に対して相対移動可能なピストンロッドとを有し、前記油圧ポンプにより吐出される作動油を前記ヘッド室に受け入れることで前記ブームに前記ブーム上げ動作を行わせるように前記ピストンロッドが前記シリンダ本体に対して伸長することが可能である一方、前記油圧ポンプにより吐出される作動油を前記ロッド室に受け入れることで前記ブームに前記ブーム下げ動作を行わせるように前記ピストンロッドが前記シリンダ本体に対して収縮することが可能であり、前記ロッド室の圧力を検出することが可能な圧力検出部を更に備え、前記制御部は、前記ブーム操作装置に前記下げ操作が入力されるとともに、前記圧力検出部によって検出される前記ロッド室の圧力が予め設定された圧力閾値を超えた場合に、前記入力された下げ操作が前記打付作業に対応すると判定することが望ましい。

本構成によれば、作業部材が地面に打ち付けられる現象を、ブームシリンダのロッド室の圧力変化によって精度良く検出し、オペレータが打付作業を行っていると判定することができる。

上記の構成において、前記制御部は、前記ブーム操作装置に前記下げ操作が入力された後、前記ブーム下げ動作における前記ブームの速度を減速させるための減速操作が前記ブーム操作装置に入力されると、前記下げ操作が前記打付作業に対応しないと判定することが望ましい。

本構成によれば、ブーム操作装置に下げ操作が入力された後、ブームの下げ速度を減速させるような操作が入力された場合には、オペレータが実行しようとする作業が打付作業とは異なる作業であると早期に判定することができる。

上記の構成において、前記打付作業の判定に応じた前記切換弁の切換設定を指示するためのオン状態と、前記切換弁の切換設定を阻止するためのオフ状態とに切換可能な実行スイッチを更に備えることが望ましい。

本構成によれば、油圧制御装置が実行スイッチを備えているため、非熟練者が建設機械を操作する場合には実行スイッチをオン状態にすることで、機体の跳ね上がりやショックを抑止しながら、打付作業を行うことができる。また、熟練者が建設機械を操作する場合には、実行スイッチをオフ状態にして、自らの感覚で打付作業を行うことができる。

また、本発明によって提供されるのは建設機械であって、当該建設機械は、機体と、当該機体に起伏可能に支持されるブームと、当該ブームに装着される作業部材と、上記に記載の建設機械の油圧制御装置とを備える。

本構成によれば、建設機械において打付作業以外の作業を行っている際の操作性を低下させることなく、打付作業時の機体の跳ね上がりを抑止することができる。

本発明によれば、打付作業以外の作業を行っている際の操作性を低下させることなく、打付作業時の機体の跳ね上がりを抑止することが可能な建設機械の油圧制御装置およびこれを備えた建設機械を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る油圧制御装置を備える建設機械を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る油圧制御装置の回路図である。 本発明の一実施形態に係る油圧制御装置の制御部のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る油圧制御装置における制御部の処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る油圧制御装置を備える建設機械におけるブーム下げ速度の推移を示すグラフである。 本発明の第１変形実施形態に係る油圧制御装置を備える建設機械におけるブームシリンダのロッド圧の推移を示すグラフである。 本発明の第２変形実施形態に係る油圧制御装置を備える建設機械におけるブームシリンダの加速度の推移を示すグラフである。

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る油圧制御装置１００Ａが搭載される油圧ショベル１００（建設機械）を示す。この油圧ショベル１００は、走行面上を走行可能なクローラ式の下部走行体１と、前記走行面に対して垂直な旋回中心軸まわりに旋回可能となるように下部走行体１の上に搭載される上部旋回体２（機体）と、この上部旋回体２に搭載される作業アタッチメント３と、を備える。当該作業アタッチメント３は、前記上部旋回体２に起伏可能に支持されるブーム４と、当該ブーム４の先端に回動可能に連結されるアーム５と、当該アーム５の先端に回動可能に連結されるバケット６（作業部材）とを備える。上部旋回体２は、旋回フレーム２Ｓと、キャブ２Ａとを有する。また、バケット６は、底面６Ｓを有する。

前記油圧ショベル１００は、前記上部旋回体２に対して前記ブーム４を起伏動作させるように作動するブームシリンダ７と、当該ブーム４に対して前記アーム５を回動動作させるように作動するアームシリンダ８と、当該アーム５に対して前記バケット６を回動動作させるように作動するバケットシリンダ９と、を備える。

図２は、本実施形態に係る油圧制御装置１００Ａの回路図である。図２に示すように、当該油圧制御装置１００Ａは、第１油圧ポンプ１１（油圧ポンプ）と、第２油圧ポンプ１２と、タンクＴと、図略のパイロットポンプと、前記ブームシリンダ７と、前記アームシリンダ８と、ブーム制御弁４０と、アーム制御弁４１と、合流制御弁４２と、ブーム操作装置２０と、アーム操作装置３０と、カット弁５２と、メータアウト弁５３と、補給弁６１と、チェック弁６２と、複数の検出部と、制御部９０とを備える。なお、図２では、バケットシリンダ９の図示を省略している。また、前記油圧制御装置１００Ａは、ブームシリンダ回路Ｌ１と、アームシリンダ回路Ｌ２と、合流回路Ｌ３と、補給回路Ｌ５と、メータアウト回路Ｌ６と、を有する。

前記ブームシリンダ回路Ｌ１は、前記第１油圧ポンプ１１から吐出される作動油を前記ブームシリンダ７に供給するための油路である。当該ブームシリンダ回路Ｌ１は、前記第１油圧ポンプ１１と前記ブームシリンダ７とを接続する。

前記アームシリンダ回路Ｌ２は、前記第２油圧ポンプ１２から吐出される作動油を前記アームシリンダ８に供給するための油路である。当該アームシリンダ回路Ｌ２は、前記第２油圧ポンプ１２と前記アームシリンダ８とを接続する。

前記合流回路Ｌ３は、前記第１油圧ポンプ１１から吐出される作動油を前記アームシリンダ８に合流させるための油路である。当該合流回路Ｌ３は、前記第１油圧ポンプ１１と前記アームシリンダ８とを接続する。当該合流回路Ｌ３は、前記ブームシリンダ回路Ｌ１から分岐し、前記アームシリンダ８に接続されているが、前記アームシリンダ回路Ｌ２に接続されていてもよい。

前記補給回路Ｌ５は、前記ブームシリンダ７のロッド室７ｒが負圧になった場合に、前記タンクＴから作動油を前記ブームシリンダ７のロッド室７ｒに供給するための油路である。当該補給回路Ｌ５は、前記ブームシリンダ７のロッド室７ｒとタンクＴとを接続する。

前記メータアウト回路Ｌ６は、前記ブームシリンダ７のヘッド室７ｈから排出される作動油（排出油）をタンクＴに戻すための油路である。当該メータアウト回路Ｌ６は、ブームシリンダ７、前記ブーム制御弁４０およびタンクＴを接続する。

前記第１油圧ポンプ１１は、主として、前記ブームシリンダ７を作動させるための作動油を吐出する。前記第２油圧ポンプ１２は、前記アームシリンダ８を作動させるための作動油を吐出する。前記第１及び第２油圧ポンプ１１，１２、並びに前記パイロットポンプは、図略のエンジンによって駆動される。

前記ブームシリンダ７は、前記第１油圧ポンプ１１により吐出される作動油の供給を受けることによりブーム４にブーム下げ動作とブーム上げ動作とを行わせるように作動するアクチュエータである。ブームシリンダ７は、シリンダ本体７Ａと、前記シリンダ本体７Ａをヘッド室７ｈとロッド室７ｒとに仕切る仕切部７ｃ（ピストン部）を含みシリンダ本体７Ａに対して相対移動可能なピストンロッド７Ｂとを有する。ブームシリンダ７では、第１油圧ポンプ１１により吐出される作動油をヘッド室７ｈに受け入れることでブーム４に前記ブーム上げ動作を行わせるようにピストンロッド７Ｂがシリンダ本体７Ａに対して伸長することが可能である一方、第１油圧ポンプ１１により吐出される作動油をロッド室７ｒに受け入れることでブーム４に前記ブーム下げ動作を行わせるようにピストンロッド７Ｂがシリンダ本体７Ａに対して収縮することが可能である。

前記アームシリンダ８は、前記第２油圧ポンプ１２により吐出される作動油の供給を受けることにより前記アーム５にアーム押し動作とアーム引き動作とを行わせるように作動するアクチュエータである。アームシリンダ８も、シリンダ本体と、前記シリンダ本体をヘッド室８ｈとロッド室８ｒとに仕切る仕切部（ピストン部）を含み、シリンダ本体に対して相対移動可能なピストンロッドとを有する。

前記ブーム制御弁４０は、前記第１油圧ポンプ１１と前記ブームシリンダ７との間に介在し、当該第１油圧ポンプ１１から当該ブームシリンダ７に供給される作動油の流量を変化させるように開閉動作する。具体的に、当該ブーム制御弁４０は、ブーム下げパイロットポート４０ａ及びブーム上げパイロットポート４０ｂを有するパイロット操作式の３位置方向切換弁からなり、前記ブームシリンダ回路Ｌ１に配置されている。

前記ブーム制御弁４０は、前記ブーム下げ及び前記ブーム上げパイロットポート４０ａ，４０ｂの何れにもパイロット圧が入力されないときは中立位置Ｐ１に保たれ、前記第１油圧ポンプ１１と前記ブームシリンダ７との間を遮断する。なお、前記ブームシリンダ回路Ｌ１のうち、前記第１油圧ポンプ１１と前記ブーム制御弁４０との間の部位（具体的には、前記第１油圧ポンプ１１と前記カット弁５２との間の部位）には、図略のリリーフ弁が配置されている。

前記ブーム制御弁４０は、前記ブーム下げパイロットポート４０ａにブーム下げパイロット圧が入力されると、そのブーム下げパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置Ｐ１からブーム下げ位置Ｐ２に切り換えられる。これにより、前記第１油圧ポンプ１１から前記ブームシリンダ７のロッド室７ｒに前記ストロークに応じた流量で作動油が供給されることを許容するとともに、当該ブームシリンダ７のヘッド室７ｈから作動油が排出されることを許容するように、開弁する。これにより、前記ブームシリンダ７は前記ブーム下げパイロット圧に対応した速度で前記ブーム下げ方向に駆動される。

前記ブーム制御弁４０は、前記ブーム上げパイロットポート４０ｂにブーム上げパイロット圧が入力されると、そのブーム上げパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置Ｐ１からブーム上げ位置Ｐ３に切り換えられる。これにより、前記第１油圧ポンプ１１から前記ブームシリンダ７のヘッド室７ｈに前記ストロークに応じた流量で作動油が供給されることを許容するとともに、当該ブームシリンダ７のロッド室７ｒから作動油が排出されることを許容するように、開弁する。これにより、前記ブームシリンダ７は前記ブーム上げパイロット圧に対応した速度で前記ブーム上げ方向に駆動される。

前記アーム制御弁４１は、前記第２油圧ポンプ１２と前記アームシリンダ８との間に介在し、当該第２油圧ポンプ１２から当該アームシリンダ８に供給される作動油の流量を変化させるように開閉動作する。具体的に、当該アーム制御弁４１は、アーム押しパイロットポート４１ａ及びアーム引きパイロットポート４１ｂを有するパイロット操作式の３位置方向切換弁からなり、前記アームシリンダ回路Ｌ２に配置されている。

前記合流制御弁４２は、前記アーム押し動作及び前記アーム引き動作において、前記第２油圧ポンプ１２からの作動油に加えて前記第１油圧ポンプ１１からの作動油を前記アームシリンダ８に供給するためものである。前記合流制御弁４２は、前記第１油圧ポンプ１１と前記アームシリンダ８との間に介在し、当該第１油圧ポンプ１１から当該アームシリンダ８に供給される作動油の流量を変化させるように開閉動作する。具体的に、当該合流制御弁４２は、アーム押しパイロットポート４２ａ及びアーム引きパイロットポート４２ｂを有するパイロット操作式の３位置方向切換弁からなり、前記合流回路Ｌ３に配置されている。

前記アーム制御弁４１は、前記アーム押し及びアーム引きパイロットポート４１ａ，４１ｂの何れにもパイロット圧が入力されないときは中立位置Ｐ１に保たれ、前記第２油圧ポンプ１２と前記アームシリンダ８との間を遮断する。同様に、前記合流制御弁４２は、前記アーム押し及びアーム引きパイロットポート４２ａ，４２ｂの何れにもパイロット圧が入力されないときは中立位置Ｐ１に保たれ、前記第１油圧ポンプ１１と前記アームシリンダ８との間を遮断する。なお、前記アームシリンダ回路Ｌ２のうち前記第２油圧ポンプ１２と前記アーム制御弁４１との間の部位には図略のリリーフ弁が配置されている。

前記アーム制御弁４１は、前記アーム押しパイロットポート４１ａにアーム押しパイロット圧が入力されるとそのアーム押しパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置Ｐ１からアーム押し位置Ｐ２に切換えられる。これにより、前記第２油圧ポンプ１２から前記アームシリンダ８のロッド室８ｒに前記ストロークに応じた流量で作動油が供給されることを許容するとともに、当該アームシリンダ８のヘッド室８ｈからタンクに作動油が戻ることを許容するように、開弁する。同様に、前記合流制御弁４２は、前記アーム押しパイロットポート４２ａにアーム押しパイロット圧が入力されるとそのアーム押しパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置Ｐ１からアーム押し位置Ｐ２に切換えられる。これにより、前記第１油圧ポンプ１１から前記アームシリンダ８のロッド室８ｒに前記ストロークに応じた流量で作動油が供給されることを許容するとともに、当該アームシリンダ８のヘッド室８ｈからタンクに作動油が戻ることを許容するように、開弁する。これにより、前記アームシリンダ８は前記アーム押しパイロット圧に対応した速度で前記アーム押し方向に駆動される。

前記アーム制御弁４１は、前記アーム引きパイロットポート４１ｂにアーム引きパイロット圧が入力されるとそのアーム引きパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置Ｐ１からアーム引き位置Ｐ３に切換えられる。これにより、前記第２油圧ポンプ１２から前記アームシリンダ８のヘッド室８ｈに前記ストロークに応じた流量で作動油が供給されることを許容するとともに、当該アームシリンダ８のロッド室８ｒからタンクに作動油が戻ることを許容するように、開弁する。同様に、前記合流制御弁４２は、前記アーム引きパイロットポート４２ｂにアーム引きパイロット圧が入力されるとそのアーム引きパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記中立位置Ｐ１からアーム引き位置Ｐ３に切換えられる。これにより、前記第１油圧ポンプ１１から前記アームシリンダ８のヘッド室８ｈに前記ストロークに応じた流量で作動油が供給されることを許容するとともに、当該アームシリンダ８のロッド室８ｒからタンクに作動油が戻ることを許容するように、開弁する。これにより、前記アームシリンダ８は前記アーム引きパイロット圧に対応した速度で前記アーム引き方向に駆動される。

前記ブーム操作装置２０は、前記ブーム４に前記ブーム下げ動作及び前記ブーム上げ動作をそれぞれ行わせるためのブーム下げ操作（下げ操作）及びブーム上げ操作（上げ操作）を受け、当該操作に対応するパイロット圧が前記ブーム制御弁４０に対して前記パイロットポンプから入力されることを許容するように作動する。具体的に、当該ブーム操作装置２０は、ブーム操作レバー２１と、ブームパイロット弁２２（リモコン弁）と、を有する。

前記ブーム操作レバー２１は、オペレータによる前記ブーム下げ操作及び前記ブーム上げ操作を受けて回動することが可能な部材である。前記ブーム下げ操作及び前記ブーム上げ操作は、前記ブーム操作レバー２１を互いに逆向きに回動させる操作である。

前記ブームパイロット弁２２は、前記ブーム操作レバー２１に与えられる前記ブーム上げ操作及び前記ブーム下げ操作の一方の操作に連動して開弁することにより、前記ブーム制御弁４０のパイロットポート４０ａ，４０ｂのうち前記一方の操作の方向に対応するパイロットポートに対して当該一方の操作の操作量に対応した大きさのパイロット圧が前記パイロットポンプから入力されることを許容する。

前記アーム操作装置３０は、前記アーム５に前記アーム押し動作及び前記アーム引き動作をそれぞれ行わせるためのアーム押し操作及びアーム引き操作を受け、当該操作に対応するパイロット圧が前記アーム制御弁４１及び前記合流制御弁４２に対して前記パイロットポンプからそれぞれ入力されることを許容するように作動する。具体的に、当該アーム操作装置３０は、アーム操作レバー３１と、アームパイロット弁３２（リモコン弁）と、を有する。

前記アーム操作レバー３１は、オペレータによる前記アーム押し操作及び前記アーム引き操作を受けて回動することが可能な部材である。前記アーム押し操作及び前記アーム引き操作は前記アーム操作レバー３１を互いに逆向きに回動させる操作である。

前記アームパイロット弁３２は、前記アーム操作レバー３１に与えられる前記アーム押し操作及び前記アーム引き操作の一方の操作に連動して開弁することにより、前記アーム制御弁４１のパイロットポート４１ａ，４１ｂのうち前記一方の操作の方向に対応するパイロットポートに対して当該一方の操作の操作量に対応した大きさのパイロット圧が前記パイロットポンプから入力されることを許容し、さらには、前記合流制御弁４２のパイロットポート４２ａ，４２ｂのうち前記一方の操作の方向に対応するパイロットポートに対して当該一方の操作の操作量に対応した大きさのパイロット圧が前記パイロットポンプから入力されることを許容する。

前記カット弁５２は、前記第１油圧ポンプ１１からの作動油がブームシリンダ７に供給されること、詳しくは、作動油がブームシリンダ７の供給側のポートに導入されることを許容する供給位置Ｐ６（供給位置）と、前記第１油圧ポンプ１１からの作動油がブームシリンダ７の供給側のポートに導入されることを阻止する遮断位置Ｐ７（規制位置）との間で開閉動作することが可能（切換可能）なように構成されている。当該カット弁５２は、前記ブームシリンダ回路Ｌ１のうち前記第１油圧ポンプ１１と前記ブーム制御弁４０との間に配置されている。

本実施形態では、前記カット弁５２は、ソレノイド５２ａを有する電磁弁により構成される。当該カット弁５２は、前記制御部９０から前記ソレノイド５２ａに入力される電気信号Ｂに基づいて前記供給位置Ｐ６と前記遮断位置Ｐ７との間で開閉動作する。当該カット弁５２は、前記供給位置Ｐ６と前記遮断位置Ｐ７とを切り換えるオンオフ制御を行うことが可能な電磁弁であってもよく、前記供給位置Ｐ６と前記遮断位置Ｐ７との間で当該カット弁５２の開度を比例的に制御可能な電磁比例弁であってもよい。また、カット弁５２は、パイロットポートを有し、当該パイロットポートに入力されるパイロット圧に応じて、供給位置Ｐ６と前記遮断位置Ｐ７との間で開閉動作するものでもよい。この場合、カット弁５２とパイロット油源との間には不図示の電磁弁が配置され、当該電磁弁に入力される指令信号に応じて、前記パイロット圧が変化し、カット弁５２の位置が切り換えられてもよい。この場合、カット弁５２および前記電磁弁が本発明の切換弁を構成する。

前記メータアウト弁５３は、前記ブームシリンダ７から排出される作動油がタンクＴに戻ることを許容する許容位置Ｐ９と、前記ブームシリンダ７から排出される作動油がタンクＴに戻ることを阻止する遮断位置Ｐ８との間で開閉動作することが可能なように構成されている。当該メータアウト弁５３は、前記メータアウト回路Ｌ６に配置されている。

本実施形態では、前記メータアウト弁５３は、ソレノイド５３ａを有する電磁弁により構成される。当該メータアウト弁５３は、前記制御部９０から前記ソレノイド５３ａに入力される電気信号に基づいて前記許容位置Ｐ９と前記遮断位置Ｐ８との間で開閉動作する。当該メータアウト弁５３は、前記許容位置Ｐ９と前記遮断位置Ｐ８とを切り換えるオンオフ制御を行うことが可能な電磁弁であってもよく、前記許容位置Ｐ９と前記遮断位置Ｐ８との間で当該メータアウト弁５３の開度を比例的に制御可能な電磁比例弁であってもよい。

前記補給弁６１は、前記ブームシリンダ７のロッド室７ｒが負圧になった場合に、前記タンクＴから前記ブームシリンダ７に向けた作動油の流れを許容する一方、その逆向きの作動油の流れを規制するチェック弁である。当該補給弁６１は、前記補給回路Ｌ５に配置されている。

前記チェック弁６２は、前記第２油圧ポンプ１２から前記アーム制御弁４１向けた作動油の流れを許容する一方、その逆向きの作動油の流れを規制するチェック弁である。当該チェック弁６２は、前記アームシリンダ回路Ｌ２に配置されている。

前記複数の検出部は、ブーム操作検出部２３と、アーム操作検出部３３と、速度検出部２６と、を含む。

前記ブーム操作検出部２３は、前記ブーム操作装置２０が前記ブーム下げ操作を受けたことを検出可能に構成される。具体的に、前記ブーム操作検出部２３は、前記ブームパイロット弁２２から前記ブーム制御弁４０のブーム下げパイロットポート４０ａに向けて出力される前記ブーム下げパイロット圧を検出可能な圧力センサ（ブームパイロット圧センサ）により構成される。当該ブーム操作検出部２３は、前記ブーム下げパイロット圧に対応する電気信号であるパイロット圧検出信号Ａを生成して前記制御部９０に入力する。

前記アーム操作検出部３３は、前記アーム操作装置３０が前記アーム押し操作を受けたことを検出可能に構成される。具体的に、前記アーム操作検出部３３は、前記アームパイロット弁３２から前記アーム制御弁４１及び前記合流制御弁４２の前記アーム押しパイロットポート４１ａに向けて出力される前記アーム押しパイロット圧を検出可能な圧力センサ（アームパイロット圧センサ）により構成される。当該アーム操作検出部３３は、前記アーム押しパイロット圧に対応する電気信号であるパイロット圧検出信号Ｃを生成して前記制御部９０に入力する。

前記速度検出部２６は、前記ブーム下げ動作の速度の指標となる速度指標値を検出可能に構成される。具体的に、前記速度検出部２６は、例えば、前記ブームシリンダ７に設けられるストロークセンサ又はポテンショセンサにより構成される。前記ストロークセンサ又は前記ポテンショセンサは、前記ブームシリンダ７の縮み速度を検出することができる。前記ブーム下げ動作は、前記ブームシリンダ７が縮むことにより行われるため、当該縮み速度は、前記ブーム下げ動作の速度の指標となる。当該速度検出部２６は、前記ブーム下げ動作の速度に対応する電気信号である速度検出信号を生成して前記制御部９０に入力する。

本実施形態では、前記油圧制御装置１００Ａは、圧力センサ２４をさらに備える。前記圧力センサ２４は、前記ブームシリンダ７のロッド室７ｒの圧力（前記ブームシリンダ７のロッド圧）を検出可能であり、例えば、ブームシリンダ回路Ｌ１のうちロッド室７ｒとタンクＴとの間の部位に配置されている。当該圧力センサ２４は、ロッド室７ｒの圧力に対応する電気信号である圧力検出信号Ｄを生成して前記制御部９０に入力する。

図３は、本実施形態に係る油圧制御装置１００Ａの制御部９０のブロック図である。

制御部９０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されている。制御部９０は、前記ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、バルブ制御部９１、演算部９２、判定部９３および記憶部９４の各機能部を備えるように機能する。これらの機能部は、実体を有するものではなく、前記制御プログラムによって実行される機能の単位に相当する。なお、制御部９０のすべてまたは一部は、油圧ショベル１００内に設けられるものに限定されず、油圧ショベル１００がリモート制御される場合には、油圧ショベル１００とは異なる位置に配置されても良い。また、前記制御プログラムは遠隔地のサーバ（管理装置）やクラウドなどから油圧ショベル１００内の制御部９０に送信され実行されるものでもよいし、前記サーバやクラウド上で前記制御プログラムが実行され、生成された指令信号が油圧ショベル１００に送信されるものでもよい。

バルブ制御部９１は、カット弁５２およびメータアウト弁５３に指令信号を入力して、各弁の開弁を制御する。特に、バルブ制御部９１は、少なくともブーム操作装置２０に前記ブーム下げ操作が入力されると、当該入力されたブーム下げ操作がバケット６を地面に向かって打ち付ける打付作業に対応するものであるか否かを判定し、前記打付作業に対応すると判定すると、カット弁５２を前記遮断位置Ｐ７に設定するための前記指令信号をカット弁５２に入力する。

演算部９２は、制御部９０が実行する各種の処理において必要とされる演算処理を実行する。判定部９３は、制御部９０が実行する各種の処理において必要とされる判定処理を実行する。記憶部９４は、制御部９０が実行する各種の処理において必要とされるパラメータ、閾値を記憶する。

また、油圧ショベル１００は、入力部３５と、アングルセンサ３６とを更に備える（図３）。入力部３５は、キャブ２Ａ（図１）内に配置されており、オペレータが油圧ショベル１００を操作するための各種の情報を受け付ける。一例として、入力部３５は、後記の打付作業アシスト処理を実行するためのスイッチ機能（実行スイッチ）を有している。アングルセンサ３６は、ブーム４、アーム５およびバケット６の各回動軸に設けられており、各部材の回動角度を検出する。検出された角度は制御部９０に入力され、演算部９２によって作業アタッチメント３の姿勢が演算される。

図４は、本実施形態に係る油圧制御装置１００Ａにおける制御部９０が実行する打付作業アシスト処理を示すフローチャートである。打付作業とは、バケット６の底面６Ｓ（図１）を地面に向かって打ち付けることで地面を締め固めて整地する作業（土羽打ち作業）を含む。また、打付作業は、地面に刺された杭の上端をバケット６の底面６Ｓによって地面に向かって打ち付け、杭を地面に打ち込む作業（杭打ち作業）なども含む。制御部９０は、このような打付作業時に、油圧ショベル１００の機体が跳ね上がることを抑止し作業性を向上させるために、打付作業アシスト処理を実行する。

オペレータが入力部３５に含まれる実行スイッチをオン状態に切り換えることで、打付作業アシスト処理の実行を指示すると、制御部９０が図４のフローを実行する。なお、制御部９０は、前記スイッチがオフされるまで、図４のフローを繰り返す。

打付作業アシスト処理が開始されると、制御部９０の判定部９３は、オペレータがブーム操作装置２０のブーム操作レバー２１を通じてブーム下げ操作を入力したか否かを判定する（ステップＳ１）。この際、判定部９３は、ブーム操作検出部２３の検出結果に基づいて、上記の判定を実行する。なお、ブーム操作レバー２１にブーム下げ操作が入力されていない場合（ステップＳ１でＮＯ）、制御部９０は図４のフローを一旦終了する（ＥＮＤ）とともに、再びステップＳ１から開始する。

一方、ステップＳ１においてブーム操作レバー２１にブーム下げ操作が入力されている場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、判定部９３は、ブーム下げ減速操作が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２）。このブーム下げ減速操作とは、ステップＳ１において確認されたブーム下げ操作に対して、ブーム４の下げ速度を減速させる、すなわち、ブーム操作レバー２１を中立位置に向かって戻すような操作が入力されることを意味する。通常、土羽打ち作業などでは、バケット６の底面６Ｓを地面に対して所定の高さに配置した後、地面に打ち付けるまでの間は、ブーム下げ操作を減速することはない。逆に、機体持ち上げ作業のように、バケット６の底面６Ｓを地面に静かに接地させた後、大きな駆動力でブーム下げ操作を実行して機体を持ち上げる際には、バケット６の底面６Ｓを静かに地面に接地させるために、ブーム下げ減速操作が入力されることが多い。

本実施形態では、上記のような観点から、判定部９３は、ステップＳ１に加えて、ステップＳ２においてブーム下げ減速操作が入力されていない場合（ステップＳ２でＹＥＳ）に、ステップＳ３に進む。

この場合、判定部９３は速度検出部２６の検出結果から、ブーム下げ速度がゼロか否かを判定する（ステップＳ３）。ここで、ブーム下げ速度がゼロの場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、ブーム下げ操作によってバケット６の底面６Ｓが地面に打ち付けられたことを意味する。このため、判定部９３は、ステップＳ１からステップＳ３までの間に、速度検出部２６によって連続的に検出され記憶部９４に記憶されたブーム下げ速度Ｖの最大値Ｖｍａｘと、予め設定された速度閾値Ｖｌｉｍｉｔとの大小関係を判定する（ステップＳ４）。速度閾値Ｖｌｉｍｉｔは、油圧ショベル１００の仕様に応じて設定され、記憶部９４に記憶されている。速度閾値ｌｉｍｉｔは、打付作業のためにバケット６の底面６Ｓを地面に打ち付ける際のブーム下げ操作の平均的な最大速度に対応して設定されている。

ステップＳ４において、Ｖｌｉｍｉｔ＜Ｖｍａｘの場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、バルブ制御部９１がカット弁５２に指令信号を入力し、カット弁５２を遮断位置Ｐ７（図２）に切り換える。なお、メータアウト弁５３は、ブーム下げ操作が入力された際に許容位置Ｐ９に設定されている。

図５は、本実施形態に係る油圧制御装置１００Ａを備える油圧ショベル１００におけるブーム下げ速度の推移を示すグラフである。図５では、ブーム下げ操作を受け、時間とともにブーム下げ速度が増した後、バケット６の底面６Ｓが地面に当接することで、ブーム下げ速度がＶｍａｘから急激にゼロに至る様子が示されている。本実施形態では、このブーム下げ速度の変化量ΔＶが上記のＶｌｉｍｉｔよりも大きい場合に、オペレータが所定の速度でバケット６の底面６Ｓを地面に打ち付けようとしている、すなわち、打付作業を実行しようとしていると判断している。

上記のように、カット弁５２が閉じられると、第１油圧ポンプ１１から吐出された作動油がブーム制御弁４０を通じて、ブームシリンダ７のロッド室７ｒに流入することが阻止される一方、ブームシリンダ７のヘッド室７ｈから排出された作動油は、ブーム制御弁４０、メータアウト弁５３を経由してタンクＴに流入する。したがって、打付作業のためのブーム下げ操作に対応して、主に作業アタッチメント３の自重によってバケット６の底面６Ｓが地面に打ち付けられた直後にブーム４が大きな駆動力で更に下げられることがなく、その反動で機体が大きく跳ね上がることが抑止される。

ステップＳ５においてカット弁５２が閉じられると、判定部９３はブーム操作検出部２３の検出結果から、ブーム下げ操作の有無を判定する。ここで、ブーム下げ操作が継続して入力されている場合（ステップＳ６でＮＯ）、制御部９０はステップＳ５、Ｓ６を繰り返す。

一方、ステップＳ６においてブーム下げ操作がない場合、換言すれば、ブーム操作レバー２１が中立位置に戻された場合、または、次の打付作業のためにブーム上げ操作を受け付けた場合、バルブ制御部９１はカット弁５２を供給位置Ｐ６に切り換えて開弁する（ステップＳ７）。この結果、ブーム上げ操作が入力された場合には、通常のように、第１油圧ポンプ１１から吐出された作動油は、ブーム制御弁４０を経由して、ブームシリンダ７のヘッド室７ｈに流入させることができる。すなわち、本実施形態では、バケット６を用いた打付作業における、１回毎の打ち付け動作に対応して、カット弁５２をそれぞれ閉じる制御を行っている。したがって、バケット６の底面６Ｓが地面に打ち付けられるたびに、ブームシリンダ７への過剰な作動油の流入を阻止し、油圧ショベル１００の機体が受ける反動を抑えることができる。

なお、ステップＳ２においてブーム減速操作が入力されている場合（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ３でブーム下げ速度がゼロに至っていない場合（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ４でＶｌｉｍｉｔ≧Ｖｍａｘの場合（ステップＳ４でＮＯ）のそれぞれの場合には、制御部９０は現在のフローにおいてカット弁５２を閉じることなく、図４のフローをステップＳ１から繰り返す。この中には、オペレータがバケット６の底面６Ｓを静かに地面に当接させた後、ブーム下げ操作を大きく入力することで、機体を持ち上げる機体持ち上げ作業も含まれる。この場合、カット弁５２が開弁されているため、第１油圧ポンプ１１が吐出する作動油をブームシリンダ７のロッド室７ｒに積極的に流入させ、作業アタッチメント３を支点として大きな駆動力で機体を持ち上げることができる。

以上のように、本実施形態では、制御部９０がブーム操作装置２０に入力されるブーム下げ操作が打付作業に対応するか否かを判定し、打付作業の場合にはカット弁５２を規制位置に設定するため、バケット６の底面６Ｓが地面に接触したのち、第１油圧ポンプ１１から吐出される作動油がブームシリンダ７に供給されることが阻止される。この結果、前記作動油の供給によって大きな駆動力でバケット６が地面に押し付けられることがないため、その反動で油圧ショベル１００の機体が跳ね上がることやオペレータが大きな衝撃を感じることが抑止される。また、入力されたブーム下げ操作が打付作業に対応する場合にカット弁５２を規制位置に設定するため、機体の持上げ作業のような他の作業の場合には必要に応じて第１油圧ポンプ１１の作動油をブームシリンダ７に供給し、大きな駆動力で作業を行うことができる。したがって、打付作業および上記の他の作業のいずれの場合にもカット弁５２を一括して規制位置に設定する場合と比較して、各作業における操作性が低下することを抑止することができる。

また、本実施形態では、制御部９０は、ブーム操作装置２０に入力された操作が前記打付作業に対応すると判定しカット弁５２を前記遮断位置Ｐ７に設定した後、ブーム操作装置２０への前記ブーム下げ操作の入力が解除されると、カット弁５２を供給位置Ｐ６に設定するための指令信号をカット弁５２に入力する（供給位置に設定する）。

このような構成によれば、ブーム下げ操作が入力されカット弁５２を遮断位置Ｐ７に設定したのち、ブーム上げ操作が入力されるとカット弁５２を供給位置Ｐ６に設定するため、ブームシリンダ７への作動油の供給によってブーム上げ動作を安定して行うことができる。このため、バケット６によって地面を繰り返し打ち付ける場合でも、機体の跳ね上がりなどを抑止しながらブーム４の上げ下げを行うことができる。

更に、本実施形態では、制御部９０は、ブーム操作装置２０にブーム下げ操作が入力されるとともに、速度検出部２６によって検出されるブーム４の下方向の速度が予め設定された速度閾値Ｖｌｉｍｉｔよりも大きな速度からゼロまで低下した場合に、入力されたブーム下げ操作が打付作業に対応すると判定する。

このような構成によれば、バケット６が地面に打ち付けられる現象を、ブーム４の速度によって精度良く検出し、オペレータが打付作業を行っていると判定することができる。なお、ブーム４の下方向の速度が速度閾値Ｖｌｉｍｉｔよりも小さい場合には、カット弁５２が開放されたままであっても、ブーム４の下げ速度が小さいため、機体の跳ね上がりは生じにくい。換言すれば、本実施形態では、機体の跳ね上がりが発生しやすい、ブーム下げ速度が大きい場合にカット弁５２を閉じることで、機体の跳ね上がりを過不足なく防止することができる。

また、本実施形態では、前記制御部は、ブーム下げ操作が入力されたか否かに加え、前記ブーム下げ動作におけるブーム４の速度を減速させるためのブーム下げ減速操作がブーム操作装置２０に入力されると、前記ブーム下げ操作が打付作業に対応しないと判定する。

このような構成によれば、ブーム操作装置２０にブーム下げ操作が入力された後、ブーム４の下げ速度を減速させるような操作が入力された場合には、オペレータが実行しようとする作業が打付作業とは異なる作業であると早期に判定することができる。

更に、本実施形態では、図２に示すように、アームシリンダ８に対して第２油圧ポンプ１２に加え、第１油圧ポンプ１１からも作動油を供給することができる。一方、カット弁５２は、いわゆるメータインカット弁として、ブームシリンダ回路Ｌ１から合流回路Ｌ３が分岐する分岐点よりもブーム制御弁４０側の位置に配置されている。このため、ブーム４およびアーム５の複合操作が入力されている場合であっても、ブーム４の動作が打付作業に対応する場合には、第１油圧ポンプ１１の作動油をアームシリンダ８に供給しつつ、カット弁５２を閉じることができる。このため、上記のような複合操作時においても、打付作業に伴う機体の跳ね上がりを抑止することができる。

また、本実施形態では、入力部３５が、実行スイッチを含む。当該実行スイッチは、打付作業アシスト処理、すなわち、打付作業の判定処理に伴うカット弁５２の切り換えが必要であることおよび不要であることに関する情報を選択的に受け付ける。換言すれば、前記実行スイッチは、前記打付作業の判定に応じたカット弁５２の切換設定を指示するためのオン状態と、カット弁５２の切換設定を阻止するためのオフ状態とに切換可能である。そして、前記実行スイッチがオン、すなわち、カット弁５２の切り換えが必要であることに関する情報が前記実行スイッチに入力されている場合に、制御部９０が打付作業アシスト処理を実行する。

このような構成によれば、油圧制御装置１００Ａが実行スイッチを備えているため、非熟練者が油圧ショベル１００を操作する場合には実行スイッチを通じて打付作業の判定を必要とすることで、機体の跳ね上がりやショックを抑止しながら、打付作業を行うことができる。また、熟練者が油圧ショベル１００を操作する場合には、実行スイッチをオフ状態にして自らの感覚で打付作業を行うことができる。

なお、本実施形態では、前述のように、制御部９０はアングルセンサ３６（図３）の検出結果によって作業アタッチメント３の姿勢情報を取得することができる。作業アタッチメント３のアーム５が図１に示すような鉛直姿勢の場合と比較して、図１よりもアーム５が前方に水平に延びた姿勢では、車体の跳ね上がりが生じにくい。このため、制御部９０は、作業アタッチメント３の姿勢に応じて、打付作業を判定する閾値の大きさを変更してもよい。例えば、アーム５が前方に水平に延びた姿勢の場合には、前述のＶｌｉｍｉｔを大きくすることでカット弁５２を閉じる確率を下げても良い。換言すれば、図１のような鉛直姿勢の場合には、車体が跳ね上がる可能性が高いため、Ｖｌｉｍｉｔは小さく（厳しく）設定することが望ましい。後記の変形実施形態においても同様である。また、アングルセンサ３６に代えて、ブームシリンダ７、アームシリンダ８およびバケットシリンダ９のストロークをそれぞれ検出するストロークセンサの検出結果によって、作業アタッチメント３の姿勢情報が取得されてもよい。

以上、本発明に係る油圧制御装置１００Ａおよびこれを備えた油圧ショベル１００について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば以下のような変形実施形態をとることができる。

（１）図６は、本発明の第１変形実施形態に係る油圧制御装置１００Ａを備える油圧ショベル１００におけるブームシリンダ７のロッド圧の推移を示すグラフである。先の実施形態では、図４のステップＳ３、Ｓ４において、ブーム下げ速度を用いて打付作業を判定する態様にて説明したが、これに代えて、ブームシリンダ７のロッド室７ｒの圧力に基づいて打付作業を判定するものでもよい。バケット６の底面６Ｓが地面に打ち付けられると、図６に示すように瞬間的にロッド室７ｒの圧力が上昇する。したがって、判定部９３は、ブーム操作装置２０にブーム下げ操作が入力されるとともに、圧力センサ２４（図２、圧力検出部）によって検出されるロッド室７ｒの圧力が予め設定された圧力閾値Ｐｌｉｍｉｔを超えた場合に、ブーム操作レバー２１入力されたブーム下げ操作が打付作業に対応すると判定してもよい。

このような構成によれば、バケット６が地面に打ち付けられる現象を、ブームシリンダ７のロッド室７ｒの圧力変化によって精度良く検出し、オペレータが打付作業を行っていると判定することができる。

（２）図７は、本発明の第２変形実施形態に係る油圧制御装置１００Ａを備える油圧ショベル１００におけるブームシリンダ７の加速度の推移を示すグラフである。図３に示される速度検出部２６が加速度センサ（加速度検出部）の場合、その検出結果を積分することでブーム下げ速度を取得することができる。一方、本変形実施形態では、前記加速度センサが検出するブームの加速度に基づいて、打付作業を判定する。具体的に、バケット６の底面６Ｓが地面に打ち付けられると、図６に示すように瞬間的にブーム４の加速度がプラス側（下向き）からマイナス側（上向き）に変化する。したがって、判定部９３は、ブーム操作装置２０にブーム下げ操作が入力されるとともに、少なくとも前記加速度センサによって検出されるブーム４の加速度の向きが下方向から上方向に反転した場合に、ブーム操作レバー２１に入力されたブーム下げ操作が打付作業に対応すると判定することができる。

このような構成によれば、バケット６が地面に打ち付けられる現象を、ブーム４の加速度の向きによって精度良く検出し、オペレータが打付作業を行っていると判定することができる。

なお、判定部９３は、ブーム４の加速度が上記のように反転することに加え、反転後に加速度センサによって検出されるブーム４の前記上方向の加速度の大きさ（絶対値）が、予め設定された加速度閾値Ａｌｉｍｉｔよりも大きい場合に、ブーム操作レバー２１に入力されたブーム下げ操作が打付作業に対応すると判定するものでもよい。

このような構成によれば、機体の持上げ作業時に、バケット６を静かに地面に押し付けた際のブーム４の加速度の向きの反転に基づいて誤ってカット弁５２を規制位置に設定することを防止することができる。

なお、上記の変形実施形態では、ブーム４の加速度を用いて打付作業を判定する態様にて説明したが、加速度の代わりにブーム４の躍度（加速度の微分、単位時間あたりの加速度の変化率）を用いるものでもよい。更に、上記で説明した、速度、加速度、躍度、ロッド圧などを組み合わせて、打付作業をより精度良く判定するものでもよい。

（３）また、上記の各実施形態では、図４のステップＳ２においてブーム下げ減速操作が入力されていないことを条件として、ブーム操作レバー２１に入力された操作が打付作業に対応すると判定する態様にて説明したが、ブーム下げ減速操作に関する判定処理を行うことなく、ブーム下げ操作の入力のみによってブーム下げ速度などの次のステップに進む態様でもよい。

（４）前記実施形態では、前記油圧制御装置が第１油圧ポンプ１１と第２油圧ポンプ１２とを備えているが、本発明はこれに限られず、第１油圧ポンプ１１及び第２油圧ポンプ１２の一方が省略されてもよい。かかる場合、他方の油圧ポンプから吐出される作動油が前記ブームシリンダ７に供給されるとともに前記アームシリンダ８に供給される。

また、先の実施形態では、カット弁５２の規制位置として、ブームシリンダ７への作動油の供給が完全に阻止される態様にて説明したが、供給位置よりもブームシリンダ７への作動油の最大供給量が小さく設定される態様でもよい。この場合も、ブーム操作装置２０に入力されるブーム下げ操作が打付作業に対応する場合には、制御部９０がカット弁５２を規制位置に設定するため、バケット６が地面に接触したのち第１油圧ポンプ１１から吐出される作動油のブームシリンダ７への供給量が規制される。この結果、ブームシリンダ７への積極的な作動油の供給によってバケット６が大きな駆動力で地面に押し付けられることがないため、その反動で油圧ショベル１００の機体が跳ね上がることやオペレータが大きな衝撃を感じることが抑止される。

（５）また、作業アタッチメント３の先端アタッチメントは、バケットに限られず、例えばグラップル、圧砕機、ブレーカ、フォークなどの他の先端アタッチメントであってもよい。また、本発明の油圧制御装置が搭載される建設機械は、前記油圧ショベルに限られず、他の建設機械であってもよい。

（６）先の実施形態では、機体が下部走行体１であるが、前記機体は下部走行体１のように走行可能なものに限定されず、特定の場所に設置されて上部旋回体２を支持する基台であってもよい。

１ 下部走行体
１００ 油圧ショベル
１００Ａ 油圧制御装置
１１ 第１油圧ポンプ（油圧ポンプ）
１２ 第２油圧ポンプ
２ 上部旋回体（機体）
２０ ブーム操作装置
２１ ブーム操作レバー
２２ ブームパイロット弁
２３ ブーム操作検出部
２４ 圧力センサ（圧力検出部）
２６ 速度検出部（速度検出部、加速度検出部）
２Ａ キャブ
２Ｓ 旋回フレーム
３ アタッチメント
３５ 入力部（実行スイッチ）
３６ アングルセンサ
４ ブーム
４０ ブーム制御弁
４１ アーム制御弁
４２ 合流制御弁
５ アーム
５２ カット弁（切換弁）
５３ メータアウト弁
６ バケット（作業部材）
６Ｓ 底面
７ ブームシリンダ
８ アームシリンダ
９ バケットシリンダ
９０ 制御部
９１ バルブ制御部
９２ 演算部
９３ 判定部
９４ 記憶部
Ｔ タンク

Claims (10)

1. ブームと当該ブームに装着される作業部材とを含む建設機械の油圧制御装置であって、
   油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプから作動油の供給を受けることにより前記ブームにブーム下げ動作とブーム上げ動作とを行わせるように作動するブームシリンダと、
   前記ブーム下げ動作に対応する下げ操作及びブーム上げ動作に対応する上げ操作をそれぞれ受け付けるブーム操作装置と、
   作動油が前記油圧ポンプから前記ブームシリンダに供給されることを許容する供給位置と前記供給位置よりも前記ブームシリンダへの作動油の最大供給量を小さくする規制位置との間で切換可能な切換弁と、
   前記ブーム操作装置に前記下げ操作が入力されると、当該下げ操作が前記作業部材を地面に打ち付ける打付作業に対応するか否かを判定し、前記打付作業に対応すると判定した場合は前記切換弁を前記規制位置に設定する制御部と、
   を備える建設機械の油圧制御装置。
2. 前記切換弁は、前記規制位置において、前記油圧ポンプから吐出された作動油が前記ブームシリンダに供給されることを阻止する、請求項１に記載の建設機械の油圧制御装置。
3. 前記制御部は、前記下げ操作が前記打付作業に対応すると判定し前記切換弁を前記規制位置に設定した後、前記ブーム操作装置への前記下げ操作の入力が解除されると、前記切換弁を前記供給位置に設定する、請求項１または２に記載の建設機械の油圧制御装置。
4. 前記ブームの速度を検出可能な速度検出部を更に備え、
   前記制御部は、前記ブーム操作装置に前記下げ操作が入力されるとともに、前記速度検出部によって検出される前記ブームの下方向の速度が予め設定された速度閾値よりも大きな速度からゼロまで低下した場合に、前記入力された下げ操作が前記打付作業に対応すると判定する、請求項１乃至３の何れか１項に記載の建設機械の油圧制御装置。
5. 前記ブームの加速度を検出可能な加速度検出部を更に備え、
   前記制御部は、前記ブーム操作装置に前記下げ操作が入力されるとともに、少なくとも前記加速度検出部によって検出される前記ブームの加速度の向きが下方向から上方向に反転した場合に、前記入力された下げ操作が前記打付作業に対応すると判定する、請求項１乃至３の何れか１項に記載の建設機械の油圧制御装置。
6. 前記制御部は、前記ブームの加速度が反転することに加え、前記加速度検出部によって検出される前記ブームの前記上方向の加速度の大きさが予め設定された加速度閾値よりも大きい場合に、前記入力された下げ操作が前記打付作業に対応すると判定する、請求項５に記載の建設機械の油圧制御装置。
7. 前記ブームシリンダは、シリンダ本体と、前記シリンダ本体をヘッド室とロッド室とに仕切る仕切部を含み前記シリンダ本体に対して相対移動可能なピストンロッドとを有し、前記油圧ポンプにより吐出される作動油を前記ヘッド室に受け入れることで前記ブームに前記ブーム上げ動作を行わせるように前記ピストンロッドが前記シリンダ本体に対して伸長することが可能である一方、前記油圧ポンプにより吐出される作動油を前記ロッド室に受け入れることで前記ブームに前記ブーム下げ動作を行わせるように前記ピストンロッドが前記シリンダ本体に対して収縮することが可能であり、
   前記ロッド室の圧力を検出することが可能な圧力検出部を更に備え、
   前記制御部は、前記ブーム操作装置に前記下げ操作が入力されるとともに、前記圧力検出部によって検出される前記ロッド室の圧力が予め設定された圧力閾値を超えた場合に、前記入力された下げ操作が前記打付作業に対応すると判定する、請求項１乃至３の何れか１項に記載の建設機械の油圧制御装置。
8. 前記制御部は、前記ブーム操作装置に前記下げ操作が入力された後、前記ブーム下げ動作における前記ブームの速度を減速させるための減速操作が前記ブーム操作装置に入力されると、前記下げ操作が前記打付作業に対応しないと判定する、請求項１乃至６の何れか１項に記載の建設機械の油圧制御装置。
9. 前記打付作業の判定に応じた前記切換弁の切換設定を指示するオン状態と、前記切換弁の切換設定を阻止するオフ状態とに切換可能な実行スイッチを更に備える、請求項１乃至８の何れか１項に記載の建設機械の油圧制御装置。
10. 機体と、
    当該機体に起伏可能に支持されるブームと、
    当該ブームに装着される作業部材と、
    請求項１乃至９の何れか１項に記載の建設機械の油圧制御装置と、
    を備える、建設機械。

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