特許 7739462 作業機の油圧システム、及び作業機の油圧システムの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-09-05

(45)【発行日】2025-09-16

(54)【発明の名称】作業機の油圧システム、及び作業機の油圧システムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20250908BHJP

   F15B 11/042 20060101ALI20250908BHJP

   F15B 11/08 20060101ALI20250908BHJP

   F15B 11/00 20060101ALI20250908BHJP

【ＦＩ】

E02F9/22 Q

F15B11/042

F15B11/08 A

F15B11/00 V

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023570787

(86)(22)【出願日】2022-12-07

(86)【国際出願番号】 JP2022045019

(87)【国際公開番号】W WO2023127436

(87)【国際公開日】2023-07-06

【審査請求日】2024-06-14

(31)【優先権主張番号】P 2021214936

(32)【優先日】2021-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110003041

【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】森 裕也

(72)【発明者】

【氏名】堀井 啓司

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－１５３０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公平７－７７９５７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開昭６１－６０９３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｆ１５Ｂ １１／０４２

Ｆ１５Ｂ １１／０８

Ｆ１５Ｂ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可動部材と、前記可動部材を揺動させる油圧シリンダとを有する作業装置と、
前記油圧シリンダへ供給する作動油の流量を変更可能な電磁比例弁と、
前記電磁比例弁に供給する電流を制御して、前記油圧シリンダに供給する作動油の流量を所定流量以下で制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記油圧シリンダの動作長が当該油圧シリンダのストロークエンドに近づくにつれて、前記可動部材の角速度を減速させるよう前記電磁比例弁を制御するために前記電磁比例弁へ供給する電流の電流値である第１電流値を演算する第１演算部と、
前記油圧シリンダの動作長が当該油圧シリンダのストロークエンドに近づくにつれて、前記油圧シリンダへの作動油の供給流量を減少させるよう前記電磁比例弁を制御するために前記電磁比例弁へ供給する電流の電流値である第２電流値を演算する第２演算部と、
前記油圧シリンダの現在の動作位置からストロークエンドまでの動作長である判定距離が、第１閾値より長い場合であって、当該第１閾値よりも長い値に設定される第２閾値以下である場合には、前記電磁比例弁に供給する電流を前記第２電流値で補正し、前記判定距離が前記第１閾値以下である場合には、前記電磁比例弁に供給する電流を前記第１電流値及び前記第２電流値のうちのいずれかを選択して補正する電流制限部と、
を有している作業機の油圧システム。

【請求項2】

前記第１演算部は、前記判定距離が前記第１閾値よりも長い場合に、前記第１電流値を演算せず、
前記第２演算部は、前記判定距離が前記第２閾値よりも長い場合に、前記第２電流値を演算しない請求項１に記載の作業機の油圧システム。

【請求項3】

前記判定距離が前記第１閾値である場合の前記第１電流値は、前記油圧シリンダに供給する作動油の流量が前記所定流量である場合の前記角速度の最低値である基準角速度に対応する電流値であり、
前記判定距離が零である場合の前記第１電流値は、前記基準角速度よりも小さい所定の終端角速度に対応する電流値である請求項１に記載の作業機の油圧システム。

【請求項4】

前記判定距離が前記第２閾値である場合の前記第２電流値は、前記油圧シリンダに前記所定流量と略同等の流量の作動油を供給する電流値である請求項１に記載の作業機の油圧システム。

【請求項5】

前記電流制限部は、前記判定距離が前記第１閾値以下である場合には、前記第１電流値と前記第２電流値とのうち、前記油圧シリンダに供給する作動油の流量が少ない方の電流値を選択する請求項１に記載の作業機の油圧システム。

【請求項6】

前記電流制限部は、前記判定距離が前記第１閾値以下である場合には、前記電磁比例弁に供給する電流を前記第１電流値で補正する請求項１に記載の作業機の油圧システム。

【請求項7】

操作信号を前記制御装置に出力する第１操作装置を備え、
前記制御装置は、前記操作信号に基づいて、前記電磁比例弁に供給する電流を、当該電磁比例弁の開度が最大になって、前記油圧シリンダに供給する作動油の流量が前記所定流量となる基準電流値以下の範囲内で定義する定義部を有し、
前記電流制限部は、前記定義部によって定義された電流値を前記第１電流値又は前記第２電流値により補正する請求項１～６のいずれか１項に記載の作業機の油圧システム。

【請求項8】

操作可能な第２操作装置と、
前記第２操作装置の操作に応じて、吐出するパイロット油の流量を制御する操作弁と、
前記操作弁から供給されるパイロット油によって切換位置を変更し、前記油圧シリンダへ供給する作動油の流量を変更して、当該油圧シリンダを制御する方向切換弁と、
前記方向切換弁と前記油圧シリンダとを接続する接続油路と、
を備え、
前記電磁比例弁は、前記接続油路に設けられ、前記制御装置から供給される電流に応じて開度を変更し、前記方向切換弁から前記油圧シリンダに供給される作動油の流量を、前記所定流量以下に変更する請求項１～６のいずれか１項に記載の作業機の油圧システム。

【請求項9】

可動部材と、前記可動部材を揺動させる油圧シリンダとを有する作業装置と、前記油圧シリンダへ供給する作動油の流量を変更可能な電磁比例弁と、を備えた作業機の油圧システムにおける、前記電磁比例弁に供給する電流を制御して、前記油圧シリンダに供給する作動油の流量を所定流量以下で制御する作業機の油圧システムの制御方法であって、
前記油圧シリンダの動作長が当該油圧シリンダのストロークエンドに近づくにつれて、前記可動部材の角速度を減速させるよう前記電磁比例弁を制御するために前記電磁比例弁へ供給する電流の電流値である第１電流値を演算する第１ステップと、
前記油圧シリンダの動作長が当該油圧シリンダのストロークエンドに近づくにつれて、前記油圧シリンダへの作動油の供給流量を減少させるよう前記電磁比例弁を制御するために前記電磁比例弁へ供給する電流の電流値である第２電流値を演算する第２ステップと、
前記油圧シリンダの現在の動作位置からストロークエンドまでの動作長である判定距離が、第１閾値より長い場合であって、当該前記第１閾値よりも長い値に設定される第２閾値以下である場合には、前記電磁比例弁に供給する電流を前記第２電流値で補正し、前記判定距離が前記第１閾値以下である場合には前記電磁比例弁に供給する電流を前記第１電流値及び前記第２電流値のうち前記油圧シリンダに供給される作動油の流量が少なくなる方の電流値で補正する第３ステップと、
を備えている作業機の油圧システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機の油圧システム、及び作業機の油圧システムの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に開示された油圧シリンダの電子クッション制御装置が知られている。

【0003】

特許文献１の油圧シリンダの電子クッション制御装置は、シリンダ本体と当該シリンダ本体内を摺動するピストンを有し、建設機械の作業アタッチメントを駆動させるための油圧シリンダと、当該油圧シリンダへの作動油の給排量を変化させるための給排量調整手段と、当該給排量調整手段の作動を電気的に制御するコントローラとを備え、上記コントローラが上記給排量調整手段を作動させることで、上記油圧シリンダへの作動油の給排量を調整し、上記シリンダ本体のストロークエンドに近づく上記ピストンを減速させるクッション制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国公開特許公報「特開２０１０－２６１５２１号公報」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の油圧シリンダの電子クッション制御装置では、コントローラ（制御ユニット）内のストロークエンド検出部は、ブームの回動角度に基づいて、ストロークエンドに近づいていることを検出し、制御ユニット内の作動制御部は、ストロークエンド検出部からの検出情報が入力されると、電磁比例弁を作動させて、ピストンロッドを減速させ、ゆっくりと停止させる。

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示された発明のように、ストロークエンドの近傍からピストンロッドを減速させる場合、ピストンロッドの減速が不十分になったり、油圧シリンダを大きく減速させることによって、動作速度に段差が生じたりする場合がある。

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑み、可動部材の揺動をスムーズに減速することができる作業機の油圧システム及び作業機の油圧システムの制御方法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】

本発明の一態様に係る作業機の油圧システムは、可動部材と、前記可動部材を揺動させる油圧シリンダとを有する作業装置と、前記油圧シリンダへ供給する作動油の流量を変更可能な電磁比例弁と、前記電磁比例弁に供給する電流を制御して、前記油圧シリンダに供給する作動油の流量を所定流量以下で制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記油圧シリンダの動作長が当該油圧シリンダのストロークエンドに近づくにつれて、前記可動部材の角速度を減速させるよう前記電磁比例弁を制御するために前記電磁比例弁へ供給する電流の電流値である第１電流値を演算する第１演算部と、前記油圧シリンダの動作長が当該油圧シリンダのストロークエンドに近づくにつれて、前記油圧シリンダへの作動油の供給流量を減少させるよう前記電磁比例弁を制御するために前記電磁比例弁へ供給する電流の電流値である第２電流値を演算する第２演算部と、前記油圧シリンダの現在の動作位置からストロークエンドまでの動作長である判定距離が、第１閾値より長い場合であって、当該第１閾値よりも長い値に設定される第２閾値以下である場合には、前記電磁比例弁に供給する電流を前記第２電流値で補正し、前記判定距離が前記第１閾値以下である場合には、前記電磁比例弁に供給する電流を前記第１電流値及び前記第２電流値のうちのいずれかを選択して補正する電流制限部と、を有している。

【0009】

前記第１演算部は、前記判定距離が前記第１閾値よりも長い場合に、前記第１電流値を演算せず、前記第２演算部は、前記判定距離が前記第２閾値よりも長い場合に、前記第２電流値を演算しないように構成してもよい。

【0010】

前記判定距離が前記第１閾値である場合の前記第１電流値は、前記油圧シリンダに供給する作動油の流量が前記所定流量である場合の前記角速度の最低値である基準角速度に対応する電流値であり、前記判定距離が零である場合の前記第１電流値は、前記基準角速度よりも小さい所定の終端角速度に対応する電流値であってもよい。

【0011】

前記判定距離が前記第２閾値である場合の前記第２電流値は、前記油圧シリンダに前記所定流量と略同等の流量の作動油を供給する電流値であってもよい。

【0012】

前記電流制限部は、前記判定距離が前記第１閾値以下である場合には、前記第１電流値と前記第２電流値とのうち、前記油圧シリンダに供給する作動油の流量が少ない方の電流値を選択してもよい。

【0013】

前記電流制限部は、前記判定距離が前記第１閾値以下である場合には、前記電磁比例弁に供給する電流を前記第１電流値で補正してもよい。

【0014】

前記作業機の油圧システムは、操作信号を前記制御装置に出力する第１操作装置を備え、前記制御装置は、前記操作信号に基づいて、前記電磁比例弁に供給する電流を、当該電磁比例弁の開度が最大になって、前記油圧シリンダに供給する作動油の流量が前記所定流量となる基準電流値以下の範囲内で定義する定義部を有し、前記電流制限部は、前記定義部によって定義された電流値を前記第１電流値又は前記第２電流値により補正してもよい。

【0015】

前記作業機の油圧システムは、操作可能な第２操作装置と、前記第２操作装置の操作に応じて、吐出するパイロット油の流量を制御する操作弁と、前記操作弁から供給されるパイロット油によって切換位置を変更し、前記油圧シリンダへ供給する作動油の流量を変更して、当該油圧シリンダを制御する方向切換弁と、前記方向切換弁と前記油圧シリンダとを接続する接続油路と、を備え、前記電磁比例弁は、前記接続油路に設けられ、前記制御装置から供給される電流に応じて開度を変更し、前記方向切換弁から前記油圧シリンダに供給される作動油の流量を、前記所定流量以下に変更してもよい。

【0016】

本発明の一態様に係る作業機の油圧システムの制御方法は、可動部材と、前記可動部材を揺動させる油圧シリンダとを有する作業装置と、前記油圧シリンダへ供給する作動油の流量を変更可能な電磁比例弁と、を備えた作業機の油圧システムにおける、前記電磁比例弁に供給する電流を制御して、前記油圧シリンダに供給する作動油の流量を所定流量以下で制御する作業機の油圧システムの制御方法であって、前記油圧シリンダの動作長が当該油圧シリンダのストロークエンドに近づくにつれて、前記可動部材の角速度を減速させるよう前記電磁比例弁を制御するために前記電磁比例弁へ供給する電流の電流値である第１電流値を演算する第１ステップと、前記油圧シリンダの動作長が当該油圧シリンダのストロークエンドに近づくにつれて、前記油圧シリンダへの作動油の供給流量を減少させるよう前記電磁比例弁を制御するために前記電磁比例弁へ供給する電流の電流値である第２電流値を演算する第２ステップと、前記油圧シリンダの現在の動作位置からストロークエンドまでの動作長である判定距離が、第１閾値より長い場合であって、当該前記第１閾値よりも長い値に設定される第２閾値以下である場合には、前記電磁比例弁に供給する電流を前記第２電流値で補正し、前記判定距離が前記第１閾値以下である場合には前記電磁比例弁に供給する電流を前記第１電流値及び前記第２電流値のうち前記油圧シリンダに供給される作動油の流量が少なくなる方の電流値で補正する第３ステップと、を備えている。

【発明の効果】

【0017】

本発明の作業機の油圧システム及び作業機の油圧システム制御方法によれば、可動部材の揺動をスムーズに減速する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態における作業機の概略側面図である。

【図2】第１実施形態における作業機の油圧システムを示す図である。

【図3】第１実施形態における第１操作装置の操作量と供給電流との関係を示す図である。

【図4】第１実施形態における油圧シリンダの動作長を説明する図である。

【図5】第１実施形態における油圧シリンダの動作長と可動部材の角度との関係の一例を示す図である。

【図6】第１実施形態において、電磁比例弁に基準電流値を供給した場合における可動部材の角度と角速度との関係を示す図である。

【図7】第１実施形態における可動部材の角度と制限角速度との関係の一例を示す図である。

【図8】第１実施形態における可動部材の角度と第１電流値との関係の一例を示す図である。

【図9】第１実施形態における可動部材の角度と第２電流値との関係の一例を示す図である。

【図10】第１実施形態における第１電流値と第２電流値との対比を示す図である。

【図11】第１実施形態におけるクッション制御の一連の流れを説明するフローチャートである。

【図12】第２実施形態における作業機の油圧システムを示す図である。

【図13】第２実施形態の変形例における第１電流値と第２電流値との対比を示す図である。

【図14】第２実施形態におけるクッション制御の一連の流れを説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。

【0020】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態における作業機１の概略側面図である。本実施形態では、作業機１として、旋回作業機であるバックホーが例示されている。

【0021】

図１に示すように、作業機１は、走行体１Ａと、走行体１Ａに装備された作業装置２０とを備えている。走行体１Ａは、走行装置３と、走行装置３に搭載された機体（旋回台）２とを有している。機体２には、運転者が着座する運転席６が搭載されている。

【0022】

以下、作業機１の運転席６に着座した運転者が向く方向（図１の矢印Ａ１方向）を前方といい、その反対方向（図１の矢印Ａ２方向）を後方という。また、運転者の左側（図１の手前側）を左方といい、運転者の右側（図１の奥側）を右方という。なお、機体２の前後方向Ｋ１に直交する方向を機体幅方向（幅方向）ということがある。

【0023】

図１に示すように、走行装置３は、機体２を走行可能に支持する装置である。走行装置３は、油圧モータ（油圧アクチュエータ）あるいは電動モータ等で構成される走行モータ１１によって駆動される。なお、本実施形態ではクローラ式の走行装置３を用いているが、これに限らず、ホイール式等の走行装置３を用いてもよい。

【0024】

機体２は、走行装置３上に旋回ベアリング８を介して旋回軸心Ｘ１回りに旋回可能に支持されている。旋回軸心Ｘ１は、旋回ベアリング８の中心を通る上下方向に延伸する軸心である。

【0025】

機体２には、原動機５が搭載されている。原動機５は、ディーゼルエンジンである。なお、原動機５は、ガソリンエンジン又は電動モータであってもよいし、エンジン及び電動モータを有するハイブリッド型であってもよい。

【0026】

機体２は、前部に、後述のブーム装置３０を支持する支持ブラケット１５と、スイングブラケット１６とを有している。支持ブラケット１５は、機体２から前方に突出状に設けられている。支持ブラケット１５の前部（機体２から突出した部分）には、スイング軸を介してスイングブラケット１６が縦軸（上下方向に延伸する軸心）回りに揺動可能に取り付けられている。したがって、スイングブラケット１６は、機体幅方向に（スイング軸を中心として水平方向に）回動可能である。

【0027】

作業装置２０は、可動部材２１と、可動部材２１を揺動させる油圧シリンダ２２とを有している。油圧シリンダ２２は、供給された作動油によって、伸長又は収縮する直線駆動を行い、可動部材２１を回転軸廻りに揺動させる。油圧シリンダ２２は、筒状のシリンダ部２２Ａと、一端側がシリンダ部２２Ａに対して摺動可能に挿入されたピストンロッド２２Ｂとを備えている。

【0028】

図１に示すように、本実施形態において、作業装置２０は、ブーム装置３０と、アーム装置４０と、作業具装置５０と、ドーザ装置６０とを含んでいる。

【0029】

ブーム装置３０は、可動部材２１であるブーム３１と、油圧シリンダ２２であるブームシリンダ３２とを有している。ブーム３１は、スイングブラケット１６の第１枢支部１７に、機体幅方向に延伸する横軸（回転軸）３５を中心として揺動可能（回動自在）に支持された基部３１Ａと、アーム４１を揺動自在に支持する先端部３１Ｂと、基部３１Ａと先端部３１Ｂとの間に設けられた中間部３１Ｃとを有している。中間部３１Ｃは長手方向に沿って長尺状であって、中途部で下方に屈曲している。中間部３１Ｃにおける屈曲部の一方（下部）には下部ブラケット３３が設けられ、中間部３１Ｃにおける屈曲部の他方（上部）には上部ブラケット３４が設けられている。

【0030】

ブームシリンダ３２は、伸長又は収縮することでブーム３１を揺動できる。ブームシリンダ３２は、筒状のシリンダ部３２Ａと、一端側がシリンダ部３２Ａに対して摺動可能に挿入されたピストンロッド３２Ｂとを備えている。シリンダ部３２Ａの基端部は、スイングブラケット１６の第２枢支部１８に、横軸３６を中心として揺動自在に支持されている。ピストンロッド３２Ｂの先端部は、下部ブラケット３３に、横軸３７を中心として揺動自在に支持されている。

【0031】

ブームシリンダ３２は、ブーム３１における、アーム４１がアームクラウド方向Ｄ３に揺動した際にアーム４１に対向する側に配置されている。つまり、ブームシリンダ３２は、ブーム３１の前面側の下部に設けられている。

【0032】

したがって、ブームシリンダ３２（油圧シリンダ２２）は、ブーム３１（可動部材２１）を、横軸（回転軸）３５周りに揺動させることができる。つまり、図１に示すように、ブーム３１は、上方へ揺動するブーム上げ方向Ｄ１と、下方へ揺動するブーム下げ方向Ｄ２とに揺動可能である。

【0033】

なお、本実施形態では、ブームシリンダ３２は、伸長動作することにより、ブーム３１をブーム上げ方向Ｄ１に揺動させることができる。また、ブームシリンダ３２は、収縮動作することにより、ブーム３１をブーム下げ方向Ｄ２に揺動させることができる。

【0034】

アーム装置４０は、可動部材２１であるアーム４１と、油圧シリンダ２２であるアームシリンダ４２とを有している。アーム４１は、長手方向に沿って長尺状である。アーム４１の基端部は、ブーム３１の先端部３１Ｂに、横軸（回転軸）４３を中心として揺動自在に支持されている。また、アーム４１の基端部の上面側には、上部ブラケット４４が設けられている。

【0035】

アームシリンダ４２は、伸長又は収縮することでアーム４１を揺動できる。アームシリンダ４２は、筒状のシリンダ部４２Ａと、一端側がシリンダ部４２Ａに対して摺動可能に挿入されたピストンロッド４２Ｂとを備えている。シリンダ部４２Ａの基端部は、ブーム３１の上部ブラケット３４に、横軸３８を中心として揺動自在に支持されている。ピストンロッド４２Ｂの先端部は、上部ブラケット４４に、横軸４６を中心として揺動自在に支持されている。

【0036】

したがって、アームシリンダ４２（油圧シリンダ２２）は、アーム４１（可動部材２１）を横軸（回転軸）４３周りに揺動させることができる。このため、アーム装置４０（アーム４１）は、上又は下方向（前方又は後方）に揺動自在である。つまり、図１に示すように、アーム４１は、ブーム３１に近づくアームクラウド方向Ｄ３と、ブーム３１から遠ざかるアームダンプ方向Ｄ４とに揺動可能である。

【0037】

なお、本実施形態では、アームシリンダ４２は、伸長動作することにより、アーム４１をアームクラウド方向Ｄ３に揺動させることができる。また、アームシリンダ４２は、収縮動作することにより、アーム４１をアームダンプ方向Ｄ４に揺動させることができる。

【0038】

作業具装置５０は、可動部材２１である作業具５１と、油圧シリンダ２２である作業具シリンダ５２とを有している。本実施形態において、作業具５１は、バケットであり、作業具シリンダ５２は、バケットシリンダである。バケット５１は、アーム４１の先端部に、枢軸（回転軸）５７を中心として揺動自在に支持されている。バケット５１とアーム４１の先端部との間にはリンク機構５３が設けられている。バケット５１は、土砂等を掬う部分であるバケット本体５１ａと、アーム４１及びリンク機構５３に取り付けられる部分である取付ブラケット５１ｂとを有している。

【0039】

バケットシリンダ５２は、伸長又は収縮することでバケット５１を揺動できる。バケットシリンダ５２は、筒状のシリンダ部５２Ａと、一端側がシリンダ部５２Ａに対して摺動可能に挿入されたピストンロッド５２Ｂとを備えている。シリンダ部５２Ａの基端部は、アーム４１の上部ブラケット４４に、横軸４８を中心として揺動自在に支持されている。ピストンロッド５２Ｂの先端部は、リンク機構５３に、横軸５６を中心として揺動自在に支持されている。

【0040】

したがって、バケットシリンダ５２（油圧シリンダ２２）は、バケット５１（可動部材２１）を枢軸（回転軸）５７周りに揺動させることができる。このため、バケット５１は、アーム４１の先端側にクラウド動作（スクイ動作）及びダンプ動作可能である。つまり、図１に示すように、バケット５１は、バケット５１の先端部をブーム３１（アーム４１）に近づける方向であるバケットクラウド方向（作業具クラウド方向）Ｄ５と、バケット５１の先端部をブーム３１（アーム４１）から遠ざける方向であるバケットダンプ方向（作業具ダンプ方向）Ｄ６に揺動可能である。クラウド動作（スクイ動作）とは、例えば、土砂等を掬う場合の動作である。また、ダンプ動作とは、例えば、掬った土砂等を落下（排出）させる場合の動作である。

【0041】

なお、本実施形態において、作業具５１は、バケットであるが、作業機１は、バケットに代えて或いは加えて、油圧アクチュエータにより駆動可能な他の作業具（油圧アタッチメント）を装着することが可能である。他の作業具としては、油圧ブレーカ、油圧圧砕機、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等が例示できる。

【0042】

ドーザ装置６０は、可動部材２１であるドーザ６１と、油圧シリンダ２２であるドーザシリンダ６２とを有している。ドーザ６１の基端部は、走行装置３のフレーム（トラックフレーム）に、揺動軸（回転軸）６３を中心として上下に揺動可能に枢支されている。

【0043】

ドーザシリンダ６２は、伸長又は収縮することでドーザ６１を揺動させることができる。ドーザシリンダ６２は、筒状のシリンダ部６２Ａと、一端側がシリンダ部６２Ａに対して摺動可能に挿入されたピストンロッド６２Ｂとを備えている。シリンダ部６２Ａの基端部は、走行装置３のトラックフレームにおけるドーザ６１の上方の位置に揺動自在に支持されている。ピストンロッド６２Ｂの先端部は、ドーザ６１の中途部に揺動自在に支持されている。

【0044】

したがって、ドーザシリンダ６２（油圧シリンダ２２）は、ドーザ６１を揺動軸６３周りに揺動させることができる。このため、ドーザ装置６０（ドーザ６１）は、上又は下方向に揺動自在である。つまり、図１に示すように、ドーザ６１は、上方へ揺動するドーザ上げ方向Ｄ７と、下方へ揺動するドーザ下げ方向Ｄ８とに揺動可能である。

【0045】

なお、本実施形態では、ドーザシリンダ６２は、収縮動作することにより、ドーザ６１をドーザ上げ方向Ｄ７に揺動させることができる。また、ドーザシリンダ６２は、伸長動作することにより、ドーザ６１をドーザ下げ方向Ｄ８に揺動させることができる。

【0046】

また、本実施形態において、作業装置２０は、ブーム装置３０と、アーム装置４０と、作業具装置５０と、ドーザ装置６０とを含んでいる場合を例に説明したが、作業装置２０は、可動部材２１及び油圧シリンダ２２を有していればよく、ブーム装置３０、アーム装置４０、作業具装置５０、及びドーザ装置６０に限定されない。例えば、作業装置２０は、スイングブラケット１６を有するスイング装置を含んでいてもよい。斯かる場合、スイング装置は、可動部材２１としてスイングブラケット１６と、油圧シリンダ２２としてスイングシリンダ（図示略）と、から構成されている。スイングシリンダは、機体２内に備えられ、伸縮することでスイングブラケット１６を機体幅方向に揺動させる。

【0047】

図２は、第１実施形態における作業機１の油圧システムＳを示す図である。図２に示すように、作業機１の油圧システムＳは、電磁比例弁７０と、制御装置８０と、第１操作装置９０と、を備えている。

【0048】

電磁比例弁７０は、油圧シリンダ２２へ供給する作動油の流量を変更可能な切換弁である。詳しくは、電磁比例弁７０は、制御装置８０から供給される電流によって切換位置を変更して、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流れ方向（供給方向）及び流量を変更する。本実施形態において、電磁比例弁７０は、ソレノイド７０ａ，７０ｂによって直動スプール（以下、単にスプールという）を動かして作動油の流れを制御する直動式の電磁弁である。スプールは、切換位置である第１位置７０Ａ、第２位置７０Ｂ、及び第３位置（中立位置）７０Ｃに切換可能である。

【0049】

ソレノイド７０ａ，７０ｂは、供給される電流の大きさ（電流値Ｉ）に応じて、励磁及び消磁の切換が可能である。ソレノイド７０ａ，７０ｂのうち、第１ソレノイド７０ａは、スプールの一端部側に設けられ、第２ソレノイド７０ｂは、スプールの他端部に設けられており、供給される電流値Ｉによって励磁の強さを変更して、スプールの位置を第１位置７０Ａ、第２位置７０Ｂ、及び第３位置７０Ｃの間で連続的に変更する。これにより、電磁比例弁７０は、油圧ポンプＰから油圧シリンダ２２に供給される作動油の流量（出力）を連続的に変更し、且つ作動油の供給方向を切り換えることができる。

【0050】

なお、以下の説明において、第１ソレノイド７０ａに電流を供給して、第２ソレノイド７０ｂに電流を供給しない場合、スプールの切換位置が第１位置７０Ａに切り換わり、油圧シリンダ２２が収縮し、第１ソレノイド７０ａに電流を供給せず、第２ソレノイド７０ｂに電流を供給する場合、スプールの切換位置が第２位置７０Ｂに切り換わり、油圧シリンダ２２が伸長する場合を例に説明する。

【0051】

また、ソレノイド７０ａ，７０ｂは、供給される電流の電流値Ｉに応じて、スプールの位置を第１位置７０Ａ、第２位置７０Ｂ、及び第３位置７０Ｃの間で段階的に変更してもよく、斯かる場合において、電磁比例弁７０は、油圧ポンプＰから油圧シリンダ２２に供給される作動油の流量（出力）を段階的に変更し、且つ作動油の供給方向を切り換えることができる。

【0052】

また、電磁比例弁７０は、上述した構成に限定されず、例えば、電磁弁が組み込まれ、且つ油圧ポンプＰとは異なるポンプ（図示略）から供給された作動油（パイロット油）によって、スプールの位置が切り換わる電磁式の３位置切換弁であってもよい。また、電磁比例弁７０は、電磁弁が組み込まれた構成に限定されず、直動式のスプール（方向切換弁）と電磁弁とが別体に構成されていてもよい。また、電磁比例弁７０は、３位置切換弁以外の２位置切換弁、４位置切換弁等であってもよく限定されない。

【0053】

図２に示すように、本実施形態においては、電磁比例弁７０として、ブーム制御弁７１、アーム制御弁７２、バケット制御弁７３、及びドーザ制御弁７４を備えている。ブーム制御弁７１、アーム制御弁７２、バケット制御弁７３、及びドーザ制御弁７４は、それぞれ油路を介して、ブームシリンダ３２、アームシリンダ４２、バケットシリンダ５２、及びドーザシリンダ６２に接続されている。また、ブーム制御弁７１、アーム制御弁７２、バケット制御弁７３、及びドーザ制御弁７４には、それぞれ油路を介して、作動油を吐出する油圧ポンプＰが接続されている。

【0054】

電磁比例弁７０（ブーム制御弁７１、アーム制御弁７２、バケット制御弁７３、及びドーザ制御弁７４）のソレノイド７０ａ，７０ｂに供給する電流は、制御装置８０が制御する。

【0055】

制御装置８０は、電気・電子回路、ＣＰＵ、ＭＰＵ等に格納されたプログラム等から構成された装置である。制御装置８０は、作業機１が有する様々な機器を制御する。制御装置８０は、第１操作装置９０の操作に基づいて、作業装置２０を制御することができる。具体的には、制御装置８０は、第１操作装置９０の操作に基づいて、ブーム制御弁７１、アーム制御弁７２、バケット制御弁７３、及びドーザ制御弁７４のソレノイド７０ａ，７０ｂに供給する電流の大きさ（電流値Ｉ）を制御することで、これら各制御弁の切換動作を制御する。これにより、制御装置８０は、ブーム３１、アーム４、バケット５１、及びドーザ装置６０の動作を制御できる。また、図２に示すように、制御装置８０は、記憶部８１を有している。記憶部８１は、不揮発性のメモリ等であり、制御装置８０の制御に関する様々な情報等を記憶している。

【0056】

第１操作装置９０は、作業装置２０を操作する操作具である。第１操作装置９０は、操作時に運転者が把持するレバー等で構成され、それぞれ運転席６の近傍に設けられている。第１操作装置９０は、制御装置８０と接続されており、制御装置８０に操作方向及び操作量を表す操作信号を出力する。

【0057】

図２に示すように、第１操作装置９０は、操縦装置９１Ｌ，９１Ｒと、ドーザ操作装置９１Ｄと、を含んでいる。操縦装置９１Ｌ，９１Ｒは、それぞれ操作レバー９２ａと、ポジションセンサ９２ｂとを有している。操作レバー９２ａは、中立位置から、前、後、右、左に揺動自在であり、ポジションセンサ９２ｂは、操作レバー９２ａの前、後、右、左の中立位置からの揺動方向及び揺動量（操作量）を検出する。操作レバー９２ａは、ポジションセンサ９２ｂが検出した揺動方向及び揺動量を表す電気信号（操作信号）を制御装置８０に出力する。

【0058】

ドーザ操作装置９１Ｄは、操作レバー９３ａと、ポジションセンサ９３ｂとを有している。操作レバー９３ａは、中立位置から、前、後に揺動自在であり、ポジションセンサ９３ｂは、操作レバー９３ａの前、後の中立位置からの揺動方向及び揺動量（操作量）を検出する。操作レバー９３ａは、ポジションセンサ９３ｂが検出した揺動方向及び揺動量を表す電気信号（操作信号）を制御装置８０に出力する。

【0059】

以下、第１操作装置９０の操作に基づく、制御装置８０による作業装置２０の制御について説明する。制御装置８０は、電磁比例弁７０に供給する電流を制御して、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を所定流量以下で制御する。具体的には、制御装置８０は、電磁比例弁７０に供給する電流（供給電流）を所定の基準電流値ＩＢ以下の範囲で制御する。

【0060】

図２に示すように、制御装置８０は、第１操作装置９０から出力された操作信号に基づいて、供給電流を定義する定義部８２を有している。定義部８２は、操作信号と、記憶部８１に予め記憶された制御マップ又は所定の演算式に基づいて、当該操作信号が示す操作対象に対応する電磁比例弁７０に供給する電流の大きさ（電流値Ｉ）を、基準電流値ＩＢ以下の範囲内で定義する（Ｉ≦ＩＢ）。本実施形態においては、定義部８２は、最小電流値ＩＡ以上、基準電流値ＩＢ以下の範囲内で定義する（ＩＡ≦Ｉ≦ＩＢ）。最小電流値ＩＡは、電磁比例弁７０の開度を調整できる最小の大きさの電流値Ｉである。基準電流値ＩＢは、電磁比例弁７０の開度を最大にする場合の電流の大きさ（最大電流値）であり、基準電流値ＩＢの電流を供給された電磁比例弁７０は、最大流量（所定流量）の作動油を油圧シリンダ２２に供給する。

【0061】

図３は、第１実施形態における第１操作装置９０の操作量と、供給電流との関係の一例について示している。第１操作装置９０が中立位置周辺である場合、即ち操作量が第１操作量Ｇ１未満の場合、定義部８２は、供給電流を零に定義する。

【0062】

また、第１操作装置９０の操作量が第１操作量Ｇ１以上、第２操作量Ｇ２以下の場合、定義部８２は、第１操作装置９０の操作量に比例して、又は比例関係に近い対応関係（相関関係）で、供給電流を変更する。

【0063】

詳しくは、図２に示すように、定義部８２は、ブーム制御部８２ａ、アーム制御部８２ｂ、バケット制御部８２ｃ、及びドーザ制御部８２ｄを含んでいる。ブーム制御部８２ａは、操縦装置９１Ｒのポジションセンサ９２ｂから出力された操作信号に基づいて、ブーム制御弁７１に供給する電流（供給電流）を定義する。これにより、制御装置８０がブーム制御弁７１の第１ソレノイド７０ａ及び第２ソレノイド７０ｂに当該定義した供給電流を供給することで、ブーム制御弁７１の切換を行う。

【0064】

アーム制御部８２ｂは、操縦装置９１Ｌのポジションセンサ９２ｂから出力された操作信号に基づいて、アーム制御弁７２に供給する電流（供給電流）を定義する。これによって、制御装置８０がアーム制御弁７２の第１ソレノイド７０ａ及び第２ソレノイド７０ｂに当該定義した供給電流を供給することで、アーム制御弁７２の切換を行う。

【0065】

バケット制御部８２ｃは、操縦装置９１Ｒの操作レバー９２ａから出力された操作信号に基づいて、バケット制御弁７３に供給する電流（供給電流）を定義する。これによって、制御装置８０がバケット制御弁７３の第１ソレノイド７０ａ及び第２ソレノイド７０ｂに当該定義した供給電流を供給することで、バケット制御弁７３の切換を行う。

【0066】

ドーザ制御部８２ｄは、ドーザ操縦装置９１Ｄの操作レバー９３ａから出力された操作信号に基づいて、ドーザ制御弁７４に供給する電流（供給電流）を定義する。これによって、制御装置８０がドーザ制御弁７４の第１ソレノイド７０ａ及び第２ソレノイド７０ｂに当該定義した供給電流を供給することで、ドーザ制御弁７４の切換を行う。

【0067】

制御装置８０は、油圧シリンダ２２がストロークエンド（終端）Ｅに近づくと、ピストンロッド２２Ｂを減速させるクッション制御を行うことができる。制御装置８０は、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づいた場合に、電磁比例弁７０に供給する電流の大きさ（電流値Ｉ）を制限することで、油圧シリンダ２２へ供給する作動油を減少させてクッション制御を行う。具体的には、制御装置８０は、クッション制御において、油圧シリンダ２２の現在の動作位置からストロークエンドＥまでの動作長Ｌである判定距離Ｈに基づいて、電磁比例弁７０に供給する電流を制限することで、油圧シリンダ２２へ供給する作動油を減少させる。

【0068】

図４は、第１実施形態における油圧シリンダ２２の動作長Ｌを説明する図である。油圧シリンダ２２は、第１のストロークエンドＥ１まで収縮し、第２のストロークエンドＥ２まで伸長する。つまり、図４に示す例においては、油圧シリンダ２２の動作長Ｌは、当該油圧シリンダ２２が最も収縮した場合（第１のストロークエンドＥ１）の最小動作長Ｌ１から、当該油圧シリンダ２２が最も伸長した場合（第２のストロークエンドＥ２）の最大動作長Ｌ２まで伸長する。なお、以下の説明において、油圧シリンダ２２が、第１のストロークエンドＥ１と第２のストロークエンドＥ２との中央である場合（中立位置Ｎ）の動作長Ｌを中央動作長Ｌ３という。最小動作長Ｌ１、最大動作長Ｌ２、及び中央動作長Ｌ３は、油圧シリンダ２２ごとに、その形状及び構造等によって異なっている。

【0069】

本実施形態において、制御装置８０は、動作長Ｌを可動部材２１の揺動角度（角度）θに変換することで、判定距離Ｈに基づくクッション制御を行う。なお、制御装置８０は、判定距離Ｈに基づいて、クッション制御を行うことができればよく、揺動角度θに変換せず、各種センサから油圧シリンダ２２の動作長Ｌを演算してクッション制御を行う構成や、判定距離Ｈを油圧シリンダ２２の動作位置を変換して、動作位置に基づくクッション制御を行う構成であってもよい。

【0070】

制御装置８０は、作業機１が備える作業装置２０のうち、少なくとも１つ以上の作業装置２０でクッション制御を行う。本実施形態においては、制御装置８０がブーム装置３０、アーム装置４０、作業具装置５０、及びドーザ装置６０に対してクッション制御を行う場合を例に説明する。

【0071】

図２に示すように、作業機１の油圧システムＳは、可動部材２１の揺動角度θを検出する角度検出装置９５を備えている。角度検出装置９５は、可動部材２１の回転軸を中心とする揺動角度θを検出し、検出した揺動角度θを表す電気信号（検出信号）を制御装置８０に出力する。角度検出装置９５は、例えばポテンショメータによって構成されている。なお、角度検出装置９５は、可動部材２１の揺動角度θを検出することができればよく、慣性計測ユニット（IMU：Inertial Measurement Unit）等の他の角度センサを用いてもよい。また、油圧シリンダ２２の動作長Ｌを検出するシリンダストロークセンサを用いて揺動角度θを検出する構成であってもよい。

【0072】

本実施形態では、角度検出装置９５として、ブーム３１の揺動角度θａ（揺動位置）を検出するブーム角度センサ９５ａと、アーム４１の揺動角度θｂ（揺動位置）を検出するアーム角度センサ９５ｂと、アーム４１の先端部に対するバケット５１の枢軸５７周りの揺動角度θｃ（揺動位置）を検出する作業具角度センサ（バケット角度センサ）９５ｃと、ドーザ６１の揺動角度θｄ（揺動位置）を検出するドーザ角度センサ９５ｄと、を備えている。

【0073】

以下、制御装置８０のクッション制御について詳しく説明する。図２に示すように、制御装置８０は、角度演算部８５と、第１演算部８６と、第２演算部８７と、電流制限部８８と、を有している。

【0074】

角度演算部８５は、角度検出装置９５が検出した検出信号を取得して、可動部材２１の揺動角度θを演算する。角度演算部８５は、記憶部８１に予め記憶されたマップや演算式に基づいて揺動角度θを演算する。

【0075】

図５は、第１実施形態における油圧シリンダ２２の動作長Ｌと可動部材２１の揺動角度θとの関係の一例を示す図である。図５に示すように、油圧シリンダ２２の動作長Ｌは、可動部材２１の揺動角度θに略比例して増加する。図５に示すように、最小動作長Ｌ１に対応する可動部材２１の揺動角度θは、最小角度θ１であり、中央動作長Ｌ３に対応する可動部材２１の揺動角度θは、中央角度θ３であり、最大動作長Ｌ２に対応する可動部材２１の揺動角度θは、最大角度θ２である。

【0076】

このため、制御装置８０は、角度演算部８５が演算した可動部材２１の実際の揺動角度θと最小角度θ１との差の変化に基づいて油圧シリンダ２２が第１のストロークエンドＥ１に近づいていることを判断できる。また、制御装置８０は、角度演算部８５が演算した可動部材２１の実際の揺動角度θと最大角度θ２との差の変化に基づいて油圧シリンダ２２が第２のストロークエンドＥ２に近づいていることを判断することができる。

【0077】

なお、図５に示す油圧シリンダ２２の動作長Ｌと可動部材２１の揺動角度θとの関係は、一例であって、可動部材２１及び油圧シリンダ２２を含む作業装置２０の構造に応じてそれぞれ異なる演算式により定義される。

【0078】

また、角度演算部８５は、演算した可動部材２１の揺動角度θに基づいて、所定時間当たりの可動部材２１の実際の角速度ω（実角速度ωｒ）を演算する。

【0079】

次に、電磁比例弁７０に基準電流値ＩＢを供給した場合における、可動部材２１の揺動角度θと角速度ωとの関係を説明する。図６は、第１実施形態において、電磁比例弁７０に基準電流値ＩＢを供給した場合における可動部材２１の揺動角度θと角速度ωとの関係を示している。図６のグラフにおいて、横軸は、可動部材２１の揺動角度θを示しており、縦軸は、可動部材２１の角速度ωを示している。なお、上述したように、基準電流値ＩＢは、電磁比例弁７０の開口を最大にする電流値Ｉであるため、図６に示す角速度ωは、それぞれの揺動角度θに対応する可動部材２１の揺動位置おける最大の角速度（最大角速度）ωｍａｘである。なお、図６の例では、最小角度θ１における最大角速度ωｍａｘと最大角度θ２における最大角速度ωｍａｘとが等しいが、両者が異なる場合もある。

【0080】

上述したように、油圧シリンダ２２は、供給された作動油によって、伸長又は収縮する直線駆動を行い、可動部材２１を回転軸２７廻りに揺動させるため、図６に示すように、それぞれの揺動角度θにおける最大角速度ωｍａｘは、揺動角度θに対して、下に凸の曲線を描くように変化する。具体的には、油圧シリンダ２２の揺動角度θが中央角度θ３から最小角度θ１へ減少するにつれて、徐々に増加してから急激に増加するよう変化する。また、油圧シリンダ２２の揺動角度θが中央角度θ３から最大角度θ２へ増加するにつれて、徐々に増加してから急激に増加するよう変化する。

【0081】

以下の説明では、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量が所定流量で一定である場合において、揺動角度θ１～θ２の範囲内における角速度ωの最低値のことを、「基準角速度ωＢ」という。図６に示す例では、基準角速度ωＢは、可動部材２１の揺動角度θが中央角度θ３である場合の角速度である。なお、角速度ωの最低値となる揺動位置は、必ずしも中央角度θ３に対応する位置とは限らない。

【0082】

第１演算部８６は、油圧シリンダ２２の動作長Ｌが当該油圧シリンダ２２のストロークエンドＥに近づくにつれて、可動部材２１の角速度ωを減速させるよう電磁比例弁７０を制御するために電磁比例弁７０へ供給する電流の電流値Ｉである第１電流値Ｉ１を演算する。第１演算部８６は、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１以下である場合に、第１電流値Ｉ１を演算し、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１よりも長い場合に、第１電流値Ｉ１を演算しない。

【0083】

具体的には、第１演算部８６は、油圧シリンダ２２のストロークエンドＥまでの長さである判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１以下である場合に、判定距離Ｈが零に近づくにつれて減少して可動部材２１の角速度ωを制限する制限角速度ωＬを演算する。第１閾値Ｔ１は、電磁比例弁７０に基準電流値ＩＢを供給している場合にストロークエンドＥ付近で油圧シリンダ２２を適切に減速するために要する距離に基づいて設定される任意の値である。第１閾値Ｔ１は、作業装置２０の操作性を損なわないように、適切なクッション性能が得られる範囲内で可能な限り小さい（短い）値に設定することが好ましい。

【0084】

制限角速度ωＬは、クッション制御を行う際の目標角速度ωであり、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１以下の場合、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づくにつれて減少し、当該油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに達した際に、当該油圧シリンダ２２の直線駆動が十分減速できる角速度ωに定義される。

【0085】

図７は、第１実施形態における可動部材２１の揺動角度θと制限角速度ωＬとの関係の一例を示す図である。図７に示すように、制限角速度ωＬは、基準角速度ωＢから終端角速度ωＥの範囲で定義されている。制限角速度ωＬは、可動部材２１の揺動角度θが後述する第１判定角度θ１１から最小角度θ１まで減少するにつれて略比例して減少し、後述する第２判定角度θ２１から最大角度θ２まで増加するにつれて略比例して減少する。

【0086】

なお、図７に示す可動部材２１の揺動角度θと制限角速度ωＬとの関係は、例示に過ぎない。例えば、制限角速度ωＬは、可動部材２１の揺動角度θが第１判定角度θ１１から最小角度θ１まで減少するにつれて曲線を描くように減少してもよい。また、制限角速度ωＬは、可動部材２１の揺動角度θが第２判定角度θ２１から最大角度θ２まで増加するにつれて曲線を描くように減少してもよい。また、可動部材２１の揺動角度θと制限角速度ωＬとの関係は、制御装置８０のクッション制御の制御対象（作業装置２０）に応じて、異ならせて定義してもよい。また、本実施形態では、最小角度θ１側のストロークエンドＥと最大角度θ２側のストロークエンドＥとで第１閾値Ｔ１の値を同じ値に設定しているが、これに限らず、異なる値を設定してもよい。

【0087】

図５に示すように、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１である場合の動作長Ｌは、第１のストロークエンドＥ１側の第１判定長Ｌ１１と、第２のストロークエンドＥ２側の第２判定長Ｌ２１である。図５に示すように、第１判定長Ｌ１１に対応する可動部材２１の揺動角度θは、第１判定角度θ１１であり、第２判定長Ｌ２１に対応する可動部材２１の揺動角度θは、第２判定角度θ２１である。可動部材２１の揺動角度θが第１判定角度θ１１である場合、及び第２判定角度θ２１である場合の制限角速度ωＬは基準角速度ωＢである。

【0088】

また、終端角速度ωＥは、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに達した際の角速度ωであり、油圧シリンダ２２の直線駆動が十分減速できる角速度ωである。つまり、終端角速度ωＥは、可動部材２１の揺動角度θが最小角度θ１、又は最大角度θ２である場合の制限角速度ωＬである。終端角速度ωＥは、基準角速度ωＢよりも小さい所定の角速度ωである。本実施形態においては、終端角速度ωＥは、零に定義されている。なお、終端角速度ωＥは、油圧シリンダ２２の直線駆動が十分減速できる角速度ωであって、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに達した際のショックを低減できる角速度ωであればよく、零に限定されない。

【0089】

このため、基準角速度ωＢは、可動部材２１の揺動角度θが第１判定角度θ１１から最小角度θ１に減少するにつれて基準角速度ωＢから終端角速度ωＥに減少する。また、基準角速度ωＢは、可動部材２１の揺動角度θが第２判定角度θ２１から最大角度θ２に増加するにつれて基準角速度ωＢから終端角速度ωＥに減少する。

【0090】

また、第１演算部８６は、角度演算部８５が演算した実角速度ωｒと、制御装置８０が電磁比例弁７０に供給している電流（電流値Ｉ）と、に基づいて、制限角速度ωＬに対応する第１電流値Ｉ１を演算する。例えば、第１演算部８６は、フィードバック制御（ＰＩＤ制御）やフィードフォワード制御等によって、制限角速度ωＬに対応する第１電流値Ｉ１を演算する。なお、第１演算部８６は、第１電流値Ｉ１を演算することができればよく、記憶部８１に記憶された演算式又は演算マップに基づいて、制限角速度ωＬに対応する第１電流値Ｉ１を演算するような構成であってもよい。

【0091】

本実施形態では、供給電流が大きくなると、電磁比例弁７０から油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量は増加し、角速度ωが大きくなる。また、供給電流が小さくなると、電磁比例弁７０から油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量は減少し、角速度ωが小さくなる。

【0092】

図８は、第１実施形態における可動部材２１の揺動角度θと第１電流値Ｉ１との関係の一例を示す図である。判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１である場合、即ち可動部材２１の揺動角度θが第１判定角度θ１１又は第２判定角度θ２１である場合の第１電流値Ｉ１は、基準角速度ωＢに対応している。上述したように、電磁比例弁７０に基準電流値ＩＢの電流を供給した場合、可動部材２１の揺動角度θが中央角度θ３の最大角速度ωｍａｘ（基準角速度ωＢ）が最低値であるため、可動部材２１の揺動角度θが第１判定角度θ１１又は第２判定角度θ２１である場合の第１電流値Ｉ１（始端電流値Ｉｓ）は、基準電流値ＩＢ未満となる（Ｉｓ＜ＩＢ）。

【0093】

図８に示すように、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１から零に減少するにつれて、第１電流値Ｉ１は、終端角速度ωＥに対応する大きさ（第１終端電流値Ｉｅ）まで減少する。つまり、判定距離Ｈが零である場合の第１電流値Ｉ１は、基準角速度ωＢよりも小さい所定の終端角速度ωＥに対応する電流値であって、第１電流値Ｉ１は、第１終端電流値Ｉｅ以上、始端電流値Ｉｓ以下の範囲で定義されている（Ｉｅ≦Ｉ１≦Ｉｓ）。詳しくは、図８に示すように、可動部材２１の揺動角度θが第１判定角度θ１１から減少すると、第１電流値Ｉ１は、可動部材２１の揺動角度θが減少するにつれて、徐々に減少したあと急激に減少する曲線状に減少し、揺動角度θが最小角度θ１に達すると第１終端電流値Ｉｅに達する。本実施形態においては、第１ソレノイド７０ａに電流を供給して、第２ソレノイド７０ｂに電流を供給しない場合、スプールの切換位置が第１位置７０Ａに切り換わり、油圧シリンダ２２が収縮するため、可動部材２１の揺動角度θが第１判定角度θ１１以下の場合、第１電流値Ｉ１は、第１ソレノイド７０ａに供給される電流値Ｉである。

【0094】

また、図８に示すように、可動部材２１の揺動角度θが第２判定角度θ２１から増加すると、第１電流値Ｉ１は、可動部材２１の揺動角度θが増加するにつれて、徐々に減少したあと急激に減少する曲線状に減少し、揺動角度θが最大角度θ２に達すると第１終端電流値Ｉｅに達する。本実施形態においては、第１ソレノイド７０ａに電流を供給せず、第２ソレノイド７０ｂに電流を供給する場合、スプールの切換位置が第２位置７０Ｂに切り換わり、油圧シリンダ２２が伸長するため、可動部材２１の揺動角度θが第２判定角度θ２１以上の場合、第１電流値Ｉ１は、第２ソレノイド７０ｂに供給される電流値Ｉである。

【0095】

なお、第１閾値Ｔ１及び終端角速度ωＥは、記憶部８１に予め記憶された値であって、作業機１に備えられる操作部（図示せず）、或いは制御装置８０と通信可能に接続された端末（表示装置、ＰＣ、及びスマートフォン等）を操作することで変更可能であってもよい。

【0096】

第２演算部８７は、油圧シリンダ２２の動作長Ｌが当該油圧シリンダ２２のストロークエンドＥに近づくにつれて、油圧シリンダ２２への作動油の供給流量を減少させるよう電磁比例弁７０を制御するために電磁比例弁７０へ供給する電流の電流値Ｉである第２電流値Ｉ２を演算する。第２電流値Ｉ２は、判定距離Ｈが零に近づくにつれて、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を所定流量から減少させて油圧シリンダ２２の動作速度を制限する電流値である。

【0097】

具体的には、第２演算部８７は、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２以下である場合に、第２電流値Ｉ２を演算し、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２よりも長い場合に、第２電流値Ｉ２を演算しない。第２閾値Ｔ２は、第１閾値Ｔ１よりも長い値で定義される。

【0098】

判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２である場合の動作長Ｌは、図５に示すように、第１のストロークエンドＥ１側の第３判定長Ｌ１２と、第２のストロークエンドＥ２側の第４判定長Ｌ２２である。

【0099】

図５に示すように、第３判定長Ｌ１２に対応する可動部材２１の揺動角度θは、第３判定角度θ１２であり、第４判定長Ｌ２２に対応する可動部材２１の揺動角度θは、第４判定角度θ２２である。つまり、第２演算部８７は、可動部材２１の揺動角度θが第３判定角度θ１２以下である場合、及び第４判定角度θ２２以上である場合に、第２電流値Ｉ２を演算する。

【0100】

第２電流値Ｉ２は、基準電流値ＩＢ以下であり、判定距離Ｈが零に近づくにつれて減少する。第２演算部８７は、記憶部８１に記憶された演算式や演算マップに基づいて、可動部材２１の揺動角度θに対応する第２電流値Ｉ２を演算する。図９は、第１実施形態における可動部材２１の揺動角度θと第２電流値Ｉ２との関係の一例を示す図である。図９に示すように、第２電流値Ｉ２は、第２終端電流値ＩＥ以上、基準電流値ＩＢ以下の範囲で定義されている（ＩＥ≦Ｉ２≦ＩＢ）。

【0101】

なお、図９に示す可動部材２１の揺動角度θと第２電流値Ｉ２との関係は、例示に過ぎず、可動部材２１の揺動角度θが第３判定角度θ１２から最小角度θ１まで減少するにつれて減少し、可動部材２１の揺動角度θが第４判定角度θ２２から最大角度θ２まで増加するにつれて減少すればよく、その関係は図９の例に限定されない。例えば、第２電流値Ｉ２は、可動部材２１の揺動角度θの増減に応じて曲線状に増減してもよい。また、可動部材２１の揺動角度θと第２電流値Ｉ２との関係は、制御装置８０のクッション制御の制御対象（作業装置２０）に応じて、異ならせて定義してもよい。

【0102】

判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２である場合、即ち可動部材２１の揺動角度θが第３判定角度θ１２又は第４判定角度θ２２である場合の第２電流値Ｉ２は、基準電流値ＩＢと同値である。また、判定距離Ｈが零である場合の第２電流値Ｉ２は、第２終端電流値ＩＥである。なお、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２である場合の第２電流値Ｉ２は、油圧シリンダ２２に所定流量と略同等の流量の作動油を供給する電流値Ｉであればよく、必ずしも基準電流値ＩＢと一致しなくてもよい。つまり、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２である場合の第２電流値Ｉ２は、油圧シリンダ２２に所定流量の作動油を確実に供給するため、基準電流値ＩＢよりも高い電流値Ｉで定義されていてもよい。

【0103】

図９に示すように、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２から零に減少するにつれて、第２電流値Ｉ２は、基準電流値ＩＢから第２終端電流値ＩＥまで略比例して減少する。第２終端電流値ＩＥは、第１終端電流値Ｉｅよりも大きい電流値Ｉに定義されている（Ｉｅ＜ＩＥ）。なお、判定距離Ｈが零である場合の第２電流値Ｉ２は、基準電流値ＩＢ以下であればよく、その大きさは特に限定されない。

【0104】

本実施形態においては、第１ソレノイド７０ａに電流を供給して、第２ソレノイド７０ｂに電流を供給しない場合、スプールの切換位置が第１位置７０Ａに切り換わり、油圧シリンダ２２が収縮するため、可動部材２１の揺動角度θが第３判定角度θ１２以下の場合、第２電流値Ｉ２は、第１ソレノイド７０ａに供給される電流値Ｉである。

【0105】

また、本実施形態においては、第１ソレノイド７０ａに電流を供給せず、第２ソレノイド７０ｂに電流を供給する場合、スプールの切換位置が第２位置７０Ｂに切り換わり、油圧シリンダ２２が伸長するため、可動部材２１の揺動角度θが第４判定角度θ２２以上の場合、第２電流値Ｉ２は、第２ソレノイド７０ｂに供給される電流値Ｉである。

【0106】

なお、第２閾値Ｔ２は、記憶部８１に予め記憶された値であって、作業機１に備えられる操作具、或いは制御装置８０と通信可能に接続された端末（表示装置、ＰＣ、及びスマートフォン等）を操作することで変更可能であってもよい。

【0107】

図１０は、第１実施形態における第１電流値Ｉ１と第２電流値Ｉ２との対比を示す図である。図１０においては、第１電流値Ｉ１を一点鎖線で表記し、第２電流値Ｉ２を二点鎖線で表記している。また、供給電流の電流値Ｉを実線で表記し、且つ表示の都合上、第１電流値Ｉ１及び第２電流値Ｉ２とずらして表記している。

【0108】

電流制限部８８は、判定距離Ｈが、第１閾値Ｔ１より長く、第２閾値Ｔ２以下である場合には、電磁比例弁７０に供給する電流を第２電流値Ｉ２で補正し、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１以下である場合には、電磁比例弁７０に供給する電流を第１電流値Ｉ１及び第２電流値Ｉ２のうちのいずれかを選択して補正する。本実施形態において、電流制限部８８は、定義部８２が定義した供給電流を第１電流値Ｉ１又は第２電流値Ｉ２で補正することによって、供給電流を制限する。本実施形態においては、ブーム装置３０、アーム装置４０、作業具装置５０、及びドーザ装置６０に対してクッション制御を行うため、電流制限部８８は、ブーム制御部８２ａ、アーム制御部８２ｂ、バケット制御部８２ｃ、及びドーザ制御部８２ｄが定義した供給電流を補正する。

【0109】

図１０に示すように、判定距離Ｈが、第１閾値Ｔ１より長く、第２閾値Ｔ２以下である場合、即ち可動部材２１の揺動角度θが第３判定角度θ１２以下且つ第１判定角度θ１１を超過している場合、及び第４判定角度θ２２以上且つ第２判定角度θ２１未満である場合、電流制限部８８は、第２電流値Ｉ２を選択する。また、電流制限部８８は、定義部８２が定義した供給電流が、選択した第２電流値Ｉ２（選択電流値Ｉｃ）を超過している場合、供給電流を第２電流値Ｉ２で補正する。

【0110】

一方、図１０に示すように、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１以下である場合、即ち可動部材２１の揺動角度θが第１判定角度θ１１以下である場合、及び第２判定角度θ２１以上である場合、電流制限部８８は、第１演算部８６が演算した第１電流値Ｉ１と、第２演算部８７が演算した第２電流値Ｉ２とのうち、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量が少ない方の電流値Ｉを選択する。また、電流制限部８８は、定義部８２が定義した供給電流が、選択した電流値Ｉ（選択電流値Ｉｃ）を超過している場合、供給電流を選択電流値Ｉｃで補正する。

【0111】

このため、例えば第１操作装置９０を操作して、定義部８２が供給電流として基準電流値ＩＢを定義している状態において、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づき、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２に達すると、まず供給電流は、第２電流値Ｉ２によって補正され、基準電流値ＩＢから徐々に減少する。また、油圧シリンダ２２がさらにストロークエンドＥに近づき、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１に達すると、供給電流は、第１電流値Ｉ１及び第２電流値Ｉ２のうち、いずれか小さい方の選択電流値Ｉｃによって補正される。

【0112】

これにより、第１電流値Ｉ１のみで補正する場合は、基準電流値ＩＢから始端電流値Ｉｓに電流値の急激な変動が生じる場合があるが、予め第２電流値Ｉ２で補正しておくことで、電流値の急激な変動を抑制して電流値Ｉを減少させることができる。これにより、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づいたときに可動部材２１の揺動速度をスムーズにより減速することができる。

【0113】

なお、本実施形態では、電流制限部８８が、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２から零まで減少する区間において、第１電流値Ｉ１及び第２電流値Ｉ２のいずれか一方の電流値Ｉを選択するものとしたが、選択方法は上述した方法に限るものではない。例えば、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１より長く第２閾値Ｔ２以下である場合には、第２電流値Ｉ２を選択し、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１以下である場合には、第１電流値Ｉ１を選択するようにしてもよい。

【0114】

以下、図１１を用いて、クッション制御における供給電流の制限について説明する。図１１は、第１実施形態におけるクッション制御の一連の流れを説明するフローチャートである。まず、定義部８２は、第１操作装置９０から揺動方向及び揺動量を表す電気信号（操作信号）を取得し（Ｓ１）、取得した操作信号に基づいて操作対象の供給電流を定義する（Ｓ２）。

【0115】

次に、角度演算部８５が可動部材２１の揺動角度θと実角速度ωｒを演算する（Ｓ３）。

【0116】

次に、電流制限部８８は、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２以下であるか否かを判断する（Ｓ４）。

【0117】

電流制限部８８が、判定距離Ｈは第２閾値Ｔ２以下であると判断した場合（Ｓ４，Ｙｅｓ）、第２演算部８７は、第２電流値Ｉ２を演算する（Ｓ５，第２ステップ）。

【0118】

次に、電流制限部８８は、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１を超過しているか否かを判断する（Ｓ６）。

【0119】

電流制限部８８が、判定距離Ｈは第１閾値Ｔ１を超過していると判断した場合（Ｓ６，Ｙｅｓ）、電流制限部８８は、第２演算部８７が演算した第２電流値Ｉ２を選択電流値Ｉｃとして選択する（Ｓ７）。

【0120】

電流制限部８８が、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１を超過していないと判断した場合（Ｓ６，Ｎｏ）、第１演算部８６は、制限角速度ωＬを演算し、当該制限角速度ωＬに対応する第１電流値Ｉ１を演算する（Ｓ８，第１ステップ）。

【0121】

次に、電流制限部８８は、第１演算部８６が演算した第１電流値Ｉ１と、第２演算部８７が演算した第２電流値Ｉ２とのうち、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量が少ない方の電流値Ｉを選択電流値Ｉｃとして選択する（Ｓ９）。本実施形態においては、電流制限部８８は、第１電流値Ｉ１と第２電流値Ｉ２とのうち、小さい方の電流値Ｉを選択電流値Ｉｃとして選択する。

【0122】

電流制限部８８は、選択電流値Ｉｃを選択すると（Ｓ７又はＳ９）、定義部８２によって定義された供給電流が選択電流値Ｉｃを超過しているか否かを判断する（Ｓ１０）。

【0123】

電流制限部８８は、供給電流の電流値Ｉが選択電流値Ｉｃを超過していると判断した場合（Ｓ１０，Ｙｅｓ）、供給電流の電流値Ｉを選択電流値Ｉｃで補正する（Ｓ１１）。次に、制御装置８０は、当該補正後の供給電流を電磁比例弁７０に供給する（Ｓ１２）。なお、Ｓ７、Ｓ９～Ｓ１２を第３ステップという。

【0124】

一方、電流制限部８８は、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２以下でないと判断した場合（Ｓ４，Ｎｏ）、及び供給電流の電流値Ｉが選択電流値Ｉｃを超過していないと判断した場合（Ｓ１０，Ｎｏ）、制御装置８０は、定義部８２が定義した供給電流を選択電流値Ｉｃで補正することなく電磁比例弁７０に供給する（Ｓ１３）。

【0125】

上述した作業機１の油圧システムＳは、可動部材２１と、可動部材２１を揺動させる油圧シリンダ２２とを有する作業装置２０と、油圧シリンダ２２へ供給する作動油の流量を変更可能な電磁比例弁７０と、電磁比例弁７０に供給する電流を制御して、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を所定流量以下で制御する制御装置８０と、を備え、制御装置８０は、油圧シリンダ２２の動作長Ｌが当該油圧シリンダ２２のストロークエンドＥに近づくにつれて、可動部材２１の角速度ωを減速させるよう電磁比例弁７０を制御するために電磁比例弁７０へ供給する電流の電流値Ｉである第１電流値Ｉ１を演算する第１演算部８６と、油圧シリンダ２２の動作長Ｌが当該油圧シリンダ２２のストロークエンドＥに近づくにつれて、油圧シリンダ２２への作動油の供給流量を減少させるよう電磁比例弁７０を制御するために電磁比例弁７０へ供給する電流の電流値Ｉである第２電流値Ｉ２を演算する第２演算部８７と、油圧シリンダ２２の現在の動作位置からストロークエンドＥまでの動作長Ｌである判定距離Ｈが、第１閾値Ｔ１より長い場合であって、当該第１閾値Ｔ１よりも長い値に設定される第２閾値Ｔ２以下である場合には、電磁比例弁７０に供給する電流を第２電流値Ｉ２で補正し、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１以下である場合には、電磁比例弁７０に供給する電流を第１電流値Ｉ１及び第２電流値Ｉ２のうちのいずれかを選択して補正する電流制限部８８と、を有している。

【0126】

上記構成によれば、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づくと、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を徐々に減少させることができ、可動部材２１の揺動をスムーズに減速することができる。

【0127】

また、第１演算部８６は、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１よりも長い場合に、第１電流値Ｉ１を演算せず、第２演算部８７は、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２よりも長い場合に、第２電流値Ｉ２を演算しない。

【0128】

上記構成によれば、電流制限部８８は、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づくにつれて、第２電流値Ｉ２から順に電流を制限することで、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を所定流量から徐々に減少させることができ、可動部材２１の揺動をよりスムーズに減速することができる。

【0129】

また、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１である場合の第１電流値Ｉ１は、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量が所定流量である場合の角速度ωの最低値である基準角速度ωＢに対応する電流値Ｉであり、判定距離Ｈが零である場合の第１電流値Ｉ１は、基準角速度ωＢよりも小さい所定の終端角速度ωＥに対応する電流値Ｉである。

【0130】

上記構成によれば、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１となったとき、即ち油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づく当初から減速を行うことができる。これにより、電流制御部が電磁比例弁７０に供給する電流を制限することで、より確実に油圧シリンダ２２を減速させることができる。

【0131】

また、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２である場合の第２電流値Ｉ２は、油圧シリンダ２２に所定流量と略同等の流量の作動油を供給する電流値Ｉである。

【0132】

上記構成によれば、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づき、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２となったとき、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を所定流量から徐々に減少させることができ、可動部材２１の揺動をよりスムーズに減速することができる。

【0133】

また、電流制限部８８は、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１以下である場合には、第１電流値Ｉ１と第２電流値Ｉ２とのうち、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量が少ない方の電流値Ｉを選択する。

【0134】

上記構成によれば、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づくと、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を確実に減少させることができ、可動部材２１の揺動をよりスムーズに減速することができる。

【0135】

また、電流制限部８８は、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１以下である場合には、電磁比例弁７０に供給する電流を第１電流値Ｉ１で補正する。

【0136】

上記構成によれば、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づくにつれて、第２電流値Ｉ２から第１電流値Ｉ１に切り換えて補正することで、ストロークエンドＥの近傍においては、角速度ωに応じた可動部材２１のスムーズな減速を実現できる。

【0137】

また、作業機１の油圧システムＳは、操作信号を制御装置８０に出力する第１操作装置９０を備え、制御装置８０は、操作信号に基づいて、電磁比例弁７０に供給する電流を、当該電磁比例弁７０の開度が最大になって、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量が所定流量となる基準電流値ＩＢ以下の範囲内で定義する定義部８２を有し、電流制限部８８は、定義部８２によって定義された電流値Ｉを第１電流値Ｉ１又は第２電流値Ｉ２により補正する。

【0138】

上記構成によれば、操作信号によって油圧シリンダ２２を制御する場合に、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づくと、第１電流値Ｉ１又は第２電流値Ｉ２を電磁比例弁７０に供給することで、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を徐々に減少させることができる。これにより、可動部材２１の揺動をスムーズに減速することができる。

【0139】

また、作業機１の油圧システムＳの制御方法は、可動部材２１と、可動部材２１を揺動させる油圧シリンダ２２とを有する作業装置２０と、油圧シリンダ２２へ供給する作動油の流量を変更可能な電磁比例弁７０と、を備えた作業機１の油圧システムＳにおける、電磁比例弁７０に供給する電流を制御して、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を所定流量以下で制御する作業機１の油圧システムＳの制御方法であって、油圧シリンダ２２の動作長Ｌが当該油圧シリンダ２２のストロークエンドＥに近づくにつれて、可動部材２１の角速度ωを減速させるよう電磁比例弁７０を制御するために電磁比例弁７０へ供給する電流の電流値Ｉである第１電流値Ｉ１を演算する第１ステップと、油圧シリンダ２２の動作長Ｌが当該油圧シリンダ２２のストロークエンドＥに近づくにつれて、油圧シリンダ２２への作動油の供給流量を減少させるよう電磁比例弁７０を制御するために電磁比例弁７０へ供給する電流の電流値Ｉである第２電流値Ｉ２を演算する第２ステップと、油圧シリンダ２２の現在の動作位置からストロークエンドＥまでの動作長Ｌである判定距離Ｈが、第１閾値Ｔ１より長い場合であって、当該第１閾値Ｔ１よりも長い値に設定される第２閾値Ｔ２以下である場合には、電磁比例弁７０に供給する電流を第２電流値Ｉ２で補正し、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１以下である場合には電磁比例弁７０に供給する電流を第１電流値Ｉ１及び第２電流値Ｉ２のうち油圧シリンダ２２に供給される作動油の流量が少なくなる方の電流値Ｉで補正する第３ステップと、を備えている。

【0140】

上記構成によれば、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づくと、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を徐々に減少させることができ、可動部材２１の揺動をスムーズに減速することができる。

【0141】

［第２実施形態］
図１２は、作業機１の油圧システムＳの別の実施形態（第２実施形態）を示す。以下、第２実施形態の作業機１の油圧システムＳについて、上述した実施形態（第１実施形態）と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と共通する構成については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。第１実施形態では、電磁比例弁７０が、ブーム制御弁７１、アーム制御弁７２、バケット制御弁７３、及びドーザ制御弁７４を含んでいる場合、言い換えると、ブーム制御弁７１、アーム制御弁７２、バケット制御弁７３、及びドーザ制御弁７４が電磁比例弁７０である場合を例に説明したが、第２実施形態では、ブーム制御弁１７１、アーム制御弁１７２、バケット制御弁１７３、及びドーザ制御弁１７４は、切換位置を変更し、油圧シリンダ２２へ供給する作動油の流量を変更して、当該油圧シリンダ２２を制御する方向切換弁１７０であって、電磁比例弁１６０は、方向切換弁１７０とは別体である。

【0142】

図１２に示すように、作業機１の油圧システムＳは、第２操作装置１９０と、パイロットバルブ１９１と、方向切換弁１７０と、接続油路１７５と、を備えている。第２操作装置１９０は、操作可能な操作具である。第２操作装置１９０は、例えば運転席６の周囲に配置された操作レバーやペダル等から構成されている。

【0143】

パイロットバルブ１９１は、第２操作装置１９０の操作に応じて、吐出するパイロット油の流量を制御する。パイロットバルブ１９１は、第２操作装置１９０の操作方向、及び操作量に応じて出力するパイロット油の圧力（パイロット圧）を変更可能な弁であり、当該パイロット圧を方向切換弁１７０に出力する。

【0144】

方向切換弁１７０は、直動スプール形切換弁であり、パイロットバルブ１９１から供給される作動油によって切換位置を変更することができる。方向切換弁１７０は、パイロットバルブ１９１から供給される作動油の流量に比例してスプールが動かされて、該スプールの動かされた量に比例する量の作動油を操作対象の油圧シリンダ２２に供給する。スプールは、切換位置である第１位置１７０Ａ、第２位置１７０Ｂ、及び第３位置（中立位置）１７０Ｃに切換可能である。なお、方向切換弁１７０は、３位置切換弁以外の２位置切換弁、４位置切換弁等であってもよく限定されない。また、方向切換弁１７０（ブーム制御弁１７１、アーム制御弁１７２、バケット制御弁１７３、及びドーザ制御弁１７４）の切換位置に対する作業装置２０の動作は、第１実施形態におけるブーム制御弁７１、アーム制御弁７２、バケット制御弁７３、及びドーザ制御弁７４が電磁比例弁１６０である場合と同様であるため、詳しい説明を省略する。

【0145】

接続油路１７５は、方向切換弁１７０と油圧シリンダ２２とを接続する油路である。接続油路１７５の一端は、方向切換弁１７０の給排ポート１７０ａ，１７０ｂに接続され、接続油路１７５の他端部は、油圧シリンダ２２に接続される。詳しくは、接続油路１７５は、方向切換弁１７０の第１給排ポート１７０ａと油圧シリンダ２２の第１ポート（ピストンロッド２２Ｂ側のポート）２２ｂとを接続する第１接続油路１７５ａと、方向切換弁１７０の第２給排ポート１７０ｂと油圧シリンダ２２の第２ポート（シリンダ部２２Ａ側のポート）２２ａとを接続する第２接続油路１７５ｂと、を含んでいる。

【0146】

つまり、方向切換弁１７０を作動させることによって、当該方向切換弁１７０から第１接続油路１７５ａに向けて作動油を流したり、方向切換弁１７０から第２接続油路１７５ｂに向けて作動油を流したりすることができる。詳しくは、方向切換弁１７０の切換位置を変更し、第１接続油路１７５ａを流れる作動油の流量が増加すると、油圧シリンダ２２は、収縮する。また、方向切換弁１７０の切換位置を変更し、第２接続油路１７５ｂを流れる作動油の流量が増加すると、油圧シリンダ２２は、伸長する。

【0147】

図１２に示すように、第２実施形態において、電磁比例弁１６０は、接続油路１７５に設けられている。本実施形態において、制御装置８０は、第１のストロークエンドＥ１と第２のストロークエンドＥ２の両方においてクッション制御を行うため、電磁比例弁１６０は、第１接続油路１７５ａと、第２接続油路１７５ｂとの両方に設けられている。なお、第１のストロークエンドＥ１と第２のストロークエンドＥ２のいずれか一方においてクッション制御を行う場合、電磁比例弁１６０は、第１接続油路１７５ａ及び第２接続油路１７５ｂのいずれか一方に設けられていればよい。

【0148】

電磁比例弁１６０は、油圧シリンダ２２へ供給する作動油の流量を変更可能な切換弁である。詳しくは、電磁比例弁１６０は、方向切換弁１７０から油圧シリンダ２２へ至る作動油の供給量を途中で変更する開度調整弁である。

【0149】

図１２に示すように、電磁比例弁１６０は、バネによって抑制位置に切り換えられる方向に付勢されており、ソレノイド１６０ａが消磁されることで抑制位置に切り換えられ、制御装置８０から供給電流を供給されて、ソレノイド１６０ａが励磁されることにより供給位置に切り換えられる。つまり、供給電流が大きくなると、方向切換弁１７０から油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量は増加し、角速度ωが大きくなる関係にある。

【0150】

制御装置８０が電磁比例弁１６０に供給する供給電流は、基準電流値ＩＢに予め定義されている。本実施形態において、基準電流値ＩＢは、電磁比例弁１６０の開度を最大にする電流値Ｉである。

【0151】

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、電流制限部８８は、判定距離Ｈが零に近づくと、第１電流値Ｉ１及び第２電流値Ｉ２のいずれか一方の電流値Ｉを選択し、予め定義された供給電流の電流値Ｉ（基準電流値ＩＢ）を選択した電流値Ｉで補正することによって、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量を所定流量から減少させるよう、電磁比例弁１６０に供給する電流を制限する。

【0152】

なお、上述した実施形態において、例えば、第２操作装置１９０の操作量を検出する検出センサを設け、操作量が所定以上である場合にのみクッション制御を行うようにしてもよい。また、パイロットバルブ１９１と方向切換弁１７０とを接続する油路、又は接続油路１７５に作動油の圧力を検出する圧力センサを設け、作動油（パイロット油）の圧力が所定以上の場合にのみクッション制御を行うようにしてもよい。

【0153】

また、上述した実施形態において、電磁比例弁１６０が、ソレノイド１６０ａが消磁されることで抑制位置に切り換えられ、制御装置８０から供給電流を供給されて、ソレノイド１６０ａが励磁されることにより供給位置に切り換えられる構成を例に説明したが、これとは逆に、変形例として、電磁比例弁１６０は、ソレノイド１６０ａが消磁されることで供給位置に切り換えられ、制御装置８０から供給電流を供給されて、ソレノイド１６０ａが励磁されることにより抑制位置に切り換えられる構成であってもよい。

【0154】

この変形例の場合、供給電流が大きくなると、方向切換弁１７０から油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量は減少し、角速度ωが小さくなる。

【0155】

このため、本変形例においては、可動部材２１の揺動角度θと、第１演算部８６が演算する第１電流値Ｉ１、及び第２演算部８７が演算する第２電流値Ｉ２は、図１３に示すような関係になる。図１３においては、第１電流値Ｉ１を一点鎖線で表記し、第２電流値Ｉ２を二点鎖線で表記している。また、供給電流の電流値Ｉを実線で表記し、且つ表示の都合上、第１電流値Ｉ１及び第２電流値Ｉ２とずらして表記している。

【0156】

図１３に示すように、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１から零に減少するにつれて、第１電流値Ｉ１は、終端角速度ωＥに対応する大きさ（第１終端電流値Ｉｅ）まで増加する。つまり、可動部材２１の揺動角度θが第１判定角度θ１１以下の場合、第１電流値Ｉ１は、可動部材２１の揺動角度θが減少するにつれて増加し、可動部材２１の揺動角度θが最小角度θ１に達すると、第１終端電流値Ｉｅとなる。可動部材２１の揺動角度θが第２判定角度θ２１以上の場合、第１電流値Ｉ１は、可動部材２１の揺動角度θが増加するにつれて増加し、可動部材２１の揺動角度θが最大角度θ２に達すると、第１終端電流値Ｉｅとなる。

【0157】

また、図１３に示すように、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２から零に減少するにつれて、第２電流値Ｉ２は、基準電流値ＩＢから第２終端電流値ＩＥまで略比例して増加する。つまり、可動部材２１の揺動角度θが第３判定角度θ１２以下の場合、第２電流値Ｉ２は、可動部材２１の揺動角度θが減少するにつれて増加し、可動部材２１の角度θが最小角度θ１に達すると、第２終端電流値ＩＥとなる。可動部材２１の角度θが第４判定角度θ２２以上の場合、第２電流値Ｉ２は、可動部材２１の揺動角度θが増加するにつれて増加し、可動部材２１の揺動角度θが最大角度θ２に達すると、第２終端電流値ＩＥとなる。

【0158】

以下、図１４を用いて、クッション制御における供給電流の制限について説明する。図１４は、第２実施形態におけるクッション制御の一連の流れを説明するフローチャートである。まず、角度演算部８５は、角度検出装置９５が検出した検出信号に基づいて可動部材２１の揺動角度θと実角速度ωｒを演算する（Ｓ２１）。

【0159】

次に、電流制限部８８は、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２以下であるか否かを判断する（Ｓ２２）。

【0160】

電流制限部８８が、判定距離Ｈは第２閾値Ｔ２以下であると判断した場合（Ｓ２２，Ｙｅｓ）、第２演算部８７は、第２電流値Ｉ２を演算する（Ｓ２３，第２ステップ）。

【0161】

次に、電流制限部８８は、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１を超過しているか否かを判断する（Ｓ２４）。

【0162】

電流制限部８８が、判定距離Ｈは第１閾値Ｔ１を超過していると判断した場合（Ｓ２４，Ｙｅｓ）、電流制限部８８は、第２演算部８７が演算した第２電流値Ｉ２を選択電流値Ｉｃとして選択する（Ｓ２５）。

【0163】

電流制限部８８が、判定距離Ｈが第１閾値Ｔ１を超過していないと判断した場合（Ｓ２４，Ｎｏ）、第１演算部８６は、制限角速度ωＬ、及び当該制限角速度ωＬに対応する第１電流値Ｉ１を演算する（Ｓ２６，第１ステップ）。

【0164】

次に、電流制限部８８は、第１演算部８６が演算した第１電流値Ｉ１と、第２演算部８７が演算した第２電流値Ｉ２とのうち、油圧シリンダ２２に供給する作動油の流量が少ない方の電流値Ｉを選択電流値Ｉｃとして選択する（Ｓ２７）。第２実施形態においては、電流制限部８８は、第１演算部８６が演算した第１電流値Ｉ１と、第２演算部８７が演算した第２電流値Ｉ２とのうち、小さい電流値Ｉを選択する。なお、図１３のような変形例の場合は、電流制限部８８は、第１演算部８６が演算した第１電流値Ｉ１と、第２演算部８７が演算した第２電流値Ｉ２とのうち、大きい電流値Ｉを選択する。

【0165】

電流制限部８８は、選択電流値Ｉｃを選択すると（Ｓ２５又はＳ２７）、供給電流の電流値Ｉを選択電流値Ｉｃで補正し（Ｓ２８）、制御装置８０は、当該補正後の供給電流を電磁比例弁１６０に供給する（Ｓ２９）。

【0166】

一方、電流制限部８８は、判定距離Ｈが第２閾値Ｔ２以下でないと判断した場合（Ｓ２２，Ｎｏ）、制御装置８０は、基準電流値ＩＢの電流を選択電流値Ｉｃで補正することなく電磁比例弁７０に供給する（Ｓ３０）。なお、Ｓ２５、Ｓ２７～Ｓ２９を第３ステップという。

【0167】

また、作業機１の油圧システムＳは、操作可能な第２操作装置１９０と、第２操作装置１９０の操作に応じて、吐出するパイロット油の流量を制御するパイロットバルブ１９１と、パイロットバルブ１９１から供給されるパイロット油によって切換位置を変更し、油圧シリンダ２２へ供給する作動油の流量を変更して、当該油圧シリンダ２２を制御する方向切換弁１７０と、方向切換弁１７０と油圧シリンダ２２とを接続する接続油路１７５と、を備え、電磁比例弁１６０は、接続油路１７５に設けられ、制御装置８０から供給される電流に応じて開度を変更し、方向切換弁１７０から油圧シリンダ２２に供給される作動油の流量を、所定流量以下に変更する。

【0168】

上記構成によれば、パイロット油によって油圧シリンダ２２を制御する場合に、油圧シリンダ２２がストロークエンドＥに近づくと、接続油路１７５を流れる作動油の流量を減少することで、可動部材２１の揺動をスムーズに減速することができる。

【0169】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0170】

１ 作業機
２０ 作業装置
２１ 可動部材
２２ 油圧シリンダ
７０ 電磁比例弁
８０ 制御装置
８２ 定義部
８６ 第１演算部
８７ 第２演算部
８８ 電流制限部
９０ 第１操作装置
１６０ 電磁比例弁
１７０ 方向切換弁
１７５ 接続油路
１９０ 第２操作装置
１９１ パイロットバルブ
Ｅ ストロークエンド
Ｈ 判定距離
Ｉ 電流値
Ｉ１ 第１電流値
Ｉ２ 第２電流値
ＩＢ 基準電流値（最大電流値）
Ｓ 油圧システム
Ｔ１ 第１閾値
Ｔ２ 第２閾値
ω 角速度
ωｒ 実角速度
ωＢ 基準角速度
ωＥ 終端角速度
ωＬ 制限角速度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】