JP2013147149A

JP2013147149A - 作業機械の油圧制御装置

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Publication number: JP2013147149A
Application number: JP2012009249A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Odaka; 克明小高; Takeshi Takayama; 剛高山; Yoshihiro Tateno; 至洋立野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2032-01-19
Also published as: JP5705755B2; EP2805858B1; EP2805858A1; EP2805858A4; KR101970856B1; KR20140114034A; WO2013108889A1; US9133604B2; US20140367187A1

Abstract

【課題】作業機械の意図しない移動を阻止する。
【解決手段】作業機械の油圧制御装置は、作業機械の走行用の駆動力を発生する駆動装置と、作業機械を駐車させるための駐車ブレーキ装置と、作業機械のキャブ内に設けられて、作業装置の駆動のためにオペレータが操作する操作手段と、ブレーキペダルの操作に応じた制動力を発生する油圧ブレーキ装置と、油圧ブレーキ装置を油圧ロックして油圧ブレーキ装置を継続して動作させる油圧ロック手段と、作業装置の駆動が可能な作業装置駆動可能状態であるか否かを判断する作業装置駆動可能状態判断手段と、油圧ロック手段が油圧ブレーキ装置を油圧ロックし、かつ、作業装置駆動可能状態でないと作業装置駆動可能状態判断手段が判断すると、駐車ブレーキ装置を作動させる駐車ブレーキ制御手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、駐車ブレーキ装置の制御に係る、作業機械の油圧制御装置に関する。

ホイール式の油圧ショベルやホイールローダなどの作業機械では、作業時に作動させる作業ブレーキと、駐車時に作動させる駐車ブレーキとを備えている。この作業ブレーキおよび駐車ブレーキは、ブレーキの作動状態を切り換えるブレーキスイッチの切換位置に応じて作動または解除される（特許文献１参照）。

特開２００６−００７８４９号公報

上述した特許文献に記載の作業車両では、ブレーキスイッチが駐車位置に切り換えられると作業ブレーキが解除され、駐車ブレーキが作動する。また、ブレーキスイッチが作業位置に切り換えられると作業ブレーキが作動し、駐車ブレーキが解除される。また、当該ブレーキスイッチとは異なる切換スイッチが自動位置に切り換えられた場合、所定の条件下で作業ブレーキが自動的に作動または解除される。上述した特許文献に記載の作業車両で作業を行う場合、ブレーキスイッチを作業位置に切り換えるか、切換スイッチを自動位置に切り換えることで作業ブレーキを作動させる。

このように、作業時の作業負荷による作業車両の移動を作業ブレーキによって禁止しているが、作業時に駐車ブレーキを作動させてしまうと、駐車ブレーキに過大な負担が掛かるおそれがある。そのため、作業ブレーキの作動中には駐車ブレーキは解除される。オペレータが点検等のために車両を離れる場合は、駐車ブレーキを作動させなければならないが、しかし万一、駐車ブレーキを作動させずに、作業ブレーキを作動させた状態で作業車両から降車した場合、仮に何らかの原因で作業ブレーキが解除されてしまうと、駐車ブレーキが解除されているため、不整地等では作業車両が動き出すおそれがある。

（１）請求項１の発明による作業機械の油圧制御装置は、作業機械の走行用の駆動力を発生する駆動装置と、作業機械を駐車させるための駐車ブレーキ装置と、作業機械のキャブ内に設けられて、作業装置の駆動のためにオペレータが操作する操作手段と、ブレーキペダルの操作に応じた制動力を発生する油圧ブレーキ装置と、油圧ブレーキ装置を油圧ロックして油圧ブレーキ装置を継続して動作させる油圧ロック手段と、作業装置の駆動が可能な作業装置駆動可能状態であるか否かを判断する作業装置駆動可能状態判断手段と、油圧ロック手段が油圧ブレーキ装置を油圧ロックし、かつ、作業装置駆動可能状態でないと作業装置駆動可能状態判断手段が判断すると、駐車ブレーキ装置を作動させる駐車ブレーキ制御手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の作業機械の油圧制御装置において、操作手段による作業装置の操作の可否を切り換えるゲートロック手段と、ゲートロック手段の切換状態を検出するゲートロック切換状態検出手段とをさらに備え、作業装置駆動可能状態判断手段は、ゲートロック手段が操作手段による作業装置の操作を禁止したことをゲートロック切換状態検出手段が検出すると、作業装置駆動可能状態でないと判断することを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１に記載の作業機械の油圧制御装置において、操作手段が操作されているか否かを検出する操作検出手段をさらに備え、作業装置駆動可能状態判断手段は、操作手段が操作されていないことを操作検出手段が検出すると、作業装置駆動可能状態でないと判断することを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１に記載の作業機械の油圧制御装置において、作業機械の運転席にオペレータが着座しているか否かを検出する着座検出手段をさらに備え、作業装置駆動可能状態判断手段は、運転席にオペレータが着座していないことを着座検出手段が検出すると、作業装置駆動可能状態でないと判断することを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業機械の油圧制御装置において、駐車ブレーキ装置は、ネガティブ型の第１のクラッチ装置と第２のクラッチ装置とを有するトランスミッションによって構成され、トランスミッションは、第１のクラッチ装置と第２のクラッチ装置が同時に係合されると車軸の回転を阻止し、第１のクラッチ装置が解放されると車軸の回転を許容して第１の変速比を設定し、第２のクラッチ装置が解放されると車軸の回転を許容して第１の変速比よりも大きい第２の変速比を設定することを特徴とする。

本発明によれば、油圧ブレーキ装置が油圧ロックされ、かつ、作業装置駆動可能状態でないと判断された場合に駐車ブレーキ装置を作動させるように構成したので、万一、オペレータが駐車ブレーキの操作を忘れても、作業機械の意図しない移動を阻止して、さらなる安全性を確保することができる。

本実施の形態の作業機械の一例としてのホイール式油圧ショベル（ホイールショベル）の側面図（一部断面図）である。本実施の形態に係る作業機械の油圧制御装置の構成を示す図である。作業ブレーキ作動中の駐車ブレーキの作動について表したタイムチャート図である。駐車ブレーキの制御処理の動作について説明するフローチャートである。変形例を示す図である。変形例を示す図である。

図１〜４を参照して、本発明による作業機械の油圧制御装置の一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態の作業機械の一例としてのホイール式油圧ショベル（ホイールショベル）の側面図（一部断面図）である。図１に示すホイールショベルは、下部走行体８１と、旋回装置８２を介して下部走行体８１の上部に旋回可能に連結された上部旋回体８３とを有する。上部旋回体８３にはブーム８４Ａ、アーム８４Ｂ、バケット８４Ｃからなる作業用フロント８４と運転室８５とが設けられている。運転室８５の内部には運転席８５ａが設けられている。運転室８５の入口には、乗降経路に突出した解除位置（Ａ位置）と、乗降経路から後退したロック位置（Ｂ位置）との間で操作可能なゲートロックレバー４１が設けられている。下部走行体８１には走行用の油圧モータ（走行モータ）７が設けられ、後述するように走行モータ７の駆動によりタイヤ１１が回転する。

図２は、本実施の形態に係る作業機械の油圧制御装置の構成を示す図であり、主に走行用の油圧回路図を示している。エンジン（原動機）１により駆動されるメインポンプ２からの吐出油は、コントロールバルブ３によりその方向および流量がそれぞれ制御されて、センタージョイント５を通過し、カウンタバランスバルブ６を経て走行モータ７に供給される。走行モータ７の回転はトランスミッション８によって変速され、車軸９，アクスル１０を介してタイヤ１１に伝達され、ホイールショベルが走行する。

トランスミッション８はサンギア、プラネタリギア、リングギアからなる遊星減速機構と、そのサンギア側およびリングギア側にそれぞれ設けられたクラッチ８ａ，８ｂとを有する周知のものである。すなわち図示は省略するが、クラッチ８ａ，８ｂは、それぞればねを内蔵したクラッチ用シリンダを有し、ばねの付勢力によりクラッチ用シリンダがディスクに押圧されることで、クラッチ８ａ，８ｂは係合状態とされる。また、ばね力に抗して作用する油圧源１２からの油圧力によりクラッチ用シリンダの押圧力が除去されることで、クラッチ８ａ，８ｂは解放状態とされる。クラッチ８ａ，８ｂに作用する油圧力は、電磁切換弁１３の駆動によって制御される。なお、ばねの付勢力によって係合状態とされ、油圧力によって解放状態とされるようなクラッチをネガティブ型のクラッチと呼ぶ。

電磁切換弁１３はＣＰＵ３０からの制御信号によって切り換わる。電磁切換弁１３が位置イに切り換わると、油圧源１２からの圧油が管路１４を介してクラッチ８ａに作用する。これによりクラッチ８ａが解放、クラッチ８ｂが係合状態とされ、トランスミッション８は所定の変速比Ｒ１（ローギア）となり、低速高トルクの１速走行が可能となる。電磁切換弁１３が位置ロに切り換わると、油圧源１２からの圧油が管路１５を介してクラッチ８ｂに作用する。これによりクラッチ８ｂが解放、クラッチ８ａが係合状態とされ、トランスミッション８は所定の変速比Ｒ２（ハイギア）となり、高速低トルクの２速走行が可能となる。なお、変速比Ｒ１は変速比Ｒ２より大きい。

一方、電磁切換弁１３が位置ハに切り換わると、管路１４，１５は作動油タンクに連通する。この場合は、クラッチ８ａおよび８ｂはばね力によって係合状態とされるため、トランスミッション８がロックされて車軸９の回転が阻止される。本実施の形態では、この車軸９の回転を阻止させるクラッチ８ａ，８ｂを駐車ブレーキとして用いる。駐車ブレーキを解除する場合は、一方のクラッチ８ａまたは８ｂに圧油（ブレーキ解除圧）を作用し、クラッチ８ａまたは８ｂを解放状態とする。なお、ばねの付勢力によって作動し、油圧力によって解除されるようなブレーキをネガティブ型の駐車ブレーキと呼ぶ。

走行用パイロット回路は、エンジン１によって駆動されて圧油を生成するパイロット油圧源１６と、アクセルペダル１７の踏み込みに応じてパイロット２次圧力を発生する走行パイロットバルブ１８とを有する。走行用パイロット回路は、パイロットバルブ１８と後述する前後進切換バルブ２０との間に設けられて、パイロットバルブ１８への戻り油を遅延させるスローリターンバルブ１９と、ホイールショベルの前進、後進、中立を選択する前後進切換バルブ２０とを有する。前後進切換バルブ２０は操作レバー２１の操作によって切り換えられる。パイロット油圧源１６からのパイロット圧はコントロールバルブ３のパイロットポートに作用し、コントロールバルブ３を駆動する。このときのバルブストローク量をアクセルペダル１７で調整することでホイールショベルの走行速度を調整できる。

ホイールショベルには、ブレーキペダル２２の操作に応じた減速力を及ぼす周知の油圧フットブレーキ（サービスブレーキ）が設けられている。このフットブレーキ用パイロット回路は、エンジン１によって駆動されて圧油を生成するパイロット油圧源２３と、ブレーキペダル２２の踏み込みに応じてパイロット２次圧力（ブレーキ作動圧）を発生するブレーキバルブ２４とを有する。ブレーキペダル２２の操作により、ブレーキバルブ２４からのブレーキ作動圧がそれぞれ前輪用ブレーキ装置２５および後輪用ブレーキ装置２６に作用する。これによりブレーキペダル２２の操作に応じてブレーキ装置２５，２６が作動し、ブレーキ装置２５，２６を走行時にサービスブレーキとして用いることができる。

ブレーキバルブ２４には、電磁弁２７を介して油圧源１２が接続されている。電磁弁２７はＣＰＵ３０からの信号により切り換わる。電磁弁２７が位置イに切り換わると、油圧源１２からのパイロット圧がブレーキバルブ２４に作用する。これによりブレーキバルブ２４が駆動され、油圧源２３からの圧油がブレーキ装置２５，２６に作用する。このためブレーキペダル２２を操作しなくてもブレーキ装置２５，２６を作動でき、ブレーキ装置２５，２６を作業時に作業ブレーキとして用いることができる。すなわち、本実施の形態のホイールショベルでは、油圧源２３からの圧油によってブレーキ装置２５，２６を油圧ロックしてブレーキ装置２５，２６を継続して動作させることで、ブレーキ装置２５，２６を作業ブレーキとして用いる。

一方、電磁弁２７が位置ロに切り換わると、油圧源１２からブレーキバルブ２４へのパイロット圧の作用が停止する。この状態では、作業ブレーキが解除され、ブレーキペダル２２の操作によりブレーキ装置２５，２６を作動できる。電磁弁２７は、たとえば後述する作業ブレーキスイッチ３５のオンにより位置イに、オフにより位置ロに切り換わる。

旋回装置８２や作業用フロント８４の各部を操作するための操作用パイロット回路は、複数の操作レバー４２と、各操作レバーに対応して設けられるパイロットバルブ４３と、ゲートロック切換弁４４とを有する。操作レバー４２は、旋回装置８２や作業用フロント８４の各部を駆動する不図示の油圧アクチュエータの操作をするための操作レバーであり、各油圧アクチュエータにそれぞれ対応して設けられている。

パイロットバルブ４３は、各操作レバー４２に対応して設けられ、操作レバー４２の操作方向および操作量に応じて不図示のコントロールバルブに供給する油圧源１２からのパイロット圧油の圧力を制御するバルブである。なお、上述した不図示のコントロールバルブは、パイロットバルブ４３で制御されたパイロット圧油の圧力に応じて、旋回装置８２や作業用フロント８４の各部を駆動する不図示の油圧アクチュエータへ供給するメインポンプ２からの圧油の流れを制御するバルブである。

ゲートロック切換弁４４は、油圧源１２とパイロットバルブ４３との間に介挿された電磁切換弁であり、ＣＰＵ３０からの制御信号によって位置イまたは位置ロに切り換えられる。ゲートロック切換弁４４が位置イに切り換えられると、油圧源１２からのパイロット圧油がパイロットバルブ４３に供給される。これにより、操作レバー４２の操作によって、旋回装置８２や作業用フロント８４の各部を駆動可能となる。ゲートロック切換弁４４が位置ロに切り換えられると、油圧源１２からのパイロット圧油のパイロットバルブ４３への供給が遮断される。これにより、操作レバー４２を操作しても、旋回装置８２や作業用フロント８４の各部を駆動できなくなる。

電磁切換弁１３と電磁弁２７とゲートロック切換弁４４とはＣＰＵ３０により制御される。ＣＰＵ３０には、圧力センサ３１と、駐車ブレーキスイッチ３２と、変速スイッチ３３と、車速センサ３４と、作業ブレーキスイッチ３５と、ゲートロックスイッチ３６とが接続されている。圧力センサ３１は、ブレーキバルブ２４からのブレーキ作動圧、すなわちブレーキペダル２２の操作状態を検出する圧力センサである。駐車ブレーキスイッチ３２は、駐車ブレーキの作動／解除を指示するための操作スイッチである。駐車ブレーキスイッチ３２は、オンされると駐車ブレーキの作動を指示する信号（駐車ブレーキ作動信号）をＣＰＵ３０に出力し、オフされると駐車ブレーキの解除を指示する信号（駐車ブレーキ解除信号）をＣＰＵ３０に出力する。

変速スイッチ３３は、トランスミッション８を１速または２速に変速するための操作スイッチである。車速センサ３４は、車速を検出するセンサである。作業ブレーキスイッチ３５は、作業ブレーキの作動／解除を指示するための操作スイッチである。作業ブレーキスイッチ３５は、オンされると作業ブレーキの作動を指示する信号（作業ブレーキ作動信号）をＣＰＵ３０に出力し、オフされると作業ブレーキの解除を指示する信号（作業ブレーキ解除信号）をＣＰＵ３０に出力する。ゲートロックスイッチ３６は、ゲートロックレバー４１が解除位置（図１の位置Ａ）にあるのかロック位置（図１の位置Ｂ）にあるのかを検出するためのスイッチである。ゲートロックスイッチ３６は、ゲートロックレバー４１が解除位置にある場合には解除信号をＣＰＵ３０に出力し、ロック位置にある場合にはロック信号をＣＰＵ３０に出力する。

なお、駐車ブレーキスイッチ３２と作業ブレーキスイッチ３５とは、同時にオンされることがないように構成されている。すなわち、駐車ブレーキスイッチ３２がオンされると、作業ブレーキスイッチ３５がオフされるように構成され、作業ブレーキスイッチ３５がオンされると駐車ブレーキスイッチ３２がオフされるように構成されている。具体的には、たとえば１つのダイヤルによって、駐車ブレーキのみを作動させる選択位置と、作業ブレーキのみを作動させる選択位置を択一的に選択するように構成してもよい。また、たとえば、押し込み位置で固定されてオンされ、再び押し込むことで押し込み位置から戻ってオフされるような押しボタンスイッチを用い、一方の押しボタンスイッチを押し込み位置に押し込むと他方の押しボタンスイッチが押し込み位置から戻るように構成してもよい。

したがって、駐車ブレーキ作動信号と作業ブレーキ作動信号とが同時にＣＰＵ３０に出力されることはない。これは、たとえば作業ブレーキを作動させて掘削作業を行う際に、掘削作業の負荷によって作業ブレーキの制動力に抗してホイールショベルの車体が移動してしまうと、駐車ブレーキが作動している場合には駐車ブレーキ（すなわちトランスミッション８）に過大な負荷が掛かるおそれがあるからである。

本実施の形態では、ＣＰＵ３０は以下のような処理を実行する。
（１）上述したように、駐車ブレーキスイッチ３２がオンされると、作業ブレーキスイッチ３５がオフされるように構成され、作業ブレーキスイッチ３５がオンされると駐車ブレーキスイッチ３２がオフされるように構成されている。したがって、駐車ブレーキスイッチ３２がオンされると、駐車ブレーキスイッチ３２は駐車ブレーキ作動信号をＣＰＵ３０に出力し、作業ブレーキスイッチ３５は作業ブレーキ解除信号をＣＰＵ３０に出力する。これにより、ＣＰＵ３０は、電磁切換弁１３を位置ハに切り換える制御信号を電磁切換弁１３に出力し、電磁弁２７を位置ロに切り換える制御信号を電磁弁２７に出力する。したがって、トランスミッション８がロックされて車軸９の回転が阻止されることで駐車ブレーキが作動するとともに、作業ブレーキが解除される。

（２）作業ブレーキスイッチ３５がオンされると、作業ブレーキスイッチ３５は作業ブレーキ作動信号をＣＰＵ３０に出力し、駐車ブレーキスイッチ３２は駐車ブレーキ解除信号をＣＰＵ３０に出力する。これにより、ＣＰＵ３０は、電磁弁２７を位置イに切り換える制御信号を電磁弁２７に出力し、電磁切換弁１３を位置ハ以外の位置であって、変速スイッチ３３の選択位置に応じた位置に切り換える制御信号を電磁切換弁１３に出力する。したがって、作業ブレーキが作動するとともに、駐車ブレーキが解除されて、トランスミッション８のギヤが変速スイッチ３３の選択位置に応じた１速または２速に切り換えられる。

（３）駐車ブレーキスイッチ３２および作業ブレーキスイッチ３５が共にオフされると、駐車ブレーキスイッチ３２は駐車ブレーキ解除信号をＣＰＵ３０に出力し、作業ブレーキスイッチ３５は作業ブレーキ解除信号をＣＰＵ３０に出力する。これにより、駐車ブレーキが解除されて、トランスミッション８のギヤが変速スイッチ３３の選択位置に応じた１速または２速に切り換えられると共に、作業ブレーキが解除される。

（４）駐車ブレーキスイッチ３２がオフされている場合、上述したように駐車ブレーキスイッチ３２は駐車ブレーキ解除信号をＣＰＵ３０に出力するので、駐車ブレーキが解除されて、トランスミッション８のギヤが変速スイッチ３３の選択位置に応じた１速または２速に切り換えられるとともに、作業ブレーキが解除される。すなわち、変速スイッチ３３が１速に選択されると、変速スイッチ３３は、１速への変速信号をＣＰＵ３０に出力する。これにより、ＣＰＵ３０は、電磁切換弁１３を位置イに切り換える制御信号を電磁切換弁１３に出力する。したがって、電磁切換弁１３が位置イに切り換えられて、トランスミッション８のギヤが１速に切り換えられる。また、変速スイッチ３３が２速に選択されると、変速スイッチ３３は、２速への変速信号をＣＰＵ３０に出力する。これにより、ＣＰＵ３０は、電磁切換弁１３を位置ロに切り換える制御信号を電磁切換弁１３に出力する。したがって、電磁切換弁１３が位置ロに切り換えられて、トランスミッション８のギヤが２速に切り換えられる。

（５）ゲートロックレバー４１が解除位置に操作されている場合、ゲートロックスイッチ３６は、解除信号をＣＰＵ３０に出力する。これにより、ＣＰＵ３０は、ゲートロック切換弁４４を位置イに切り換える制御信号をゲートロック切換弁４４に出力する。したがって、ゲートロック切換弁４４が位置イに切り換えられ、油圧源１２からのパイロット圧油がパイロットバルブ４３に供給される。そのため、操作レバー４２の操作によって、旋回装置８２や作業用フロント８４の各部を駆動可能となる。すなわち、作業装置の駆動が可能な状態（作業装置駆動可能状態）となる。

（６）ゲートロックレバー４１がロック位置に操作されている場合、ゲートロックスイッチ３６は、ロック信号をＣＰＵ３０に出力する。これにより、ＣＰＵ３０は、ゲートロック切換弁４４を位置ロに切り換える制御信号をゲートロック切換弁４４に出力する。したがって、ゲートロック切換弁４４が位置ロに切り換えられ、油圧源１２からのパイロット圧油のパイロットバルブ４３への供給が遮断される。そのため、操作レバー４２を操作しても、旋回装置８２や作業用フロント８４の各部を駆動できなくなる。すなわち、作業装置駆動可能状態ではなくなる。

−−−作業ブレーキ作動中の駐車ブレーキの作動について−−−
上述したように、本実施の形態では、駐車ブレーキ（すなわちトランスミッション８）の保護のために、駐車ブレーキスイッチ３２と作業ブレーキスイッチ３５とは、同時にオンされることがないように構成されている。しかし、掘削作業等、ホイールショベルによる作業が行われないことが明らかな場合には、ホイールショベルの車体に作業負荷が掛からないので、作業ブレーキの作動中に駐車ブレーキを作動させても支障がない。たとえば、オペレータがホイールショベルの点検等を行うために作業ブレーキを作動させた状態で運転室８５を出て、車外に降りた場合などには、ホイールショベルによる作業が行われないことが明らかであり、作業ブレーキの作動中に駐車ブレーキを作動させても支障がない。すなわち、作業装置駆動可能状態ではないため、作業ブレーキの作動中に駐車ブレーキを作動させても支障がない。

仮に、不整地や傾斜地でホイールショベルを駐車ブレーキを作動させずに、作業ブレーキの作動で停車させて、オペレータが車外に降りた場合、たとえば、電気系統の不具合等により万が一作業ブレーキが解除されてしまうと、ホイールショベルが動き出してしまうおそれがある。そこで、本実施の形態では、作業ブレーキの作動中であっても、ホイールショベルによる作業が行われないことが明らかである場合には、駐車ブレーキスイッチ３２がオフであっても駐車ブレーキを作動させるように構成した。

たとえば、ゲートロックレバー４１がロック位置に操作された場合には、上述したように操作レバー４２を操作しても、旋回装置８２や作業用フロント８４の各部を駆動できなくなるのでホイールショベルによる作業が行われないことが明らかである。そこで、本実施の形態では、作業ブレーキスイッチ３５がオンされている場合（すなわち駐車ブレーキスイッチ３２がオフされている場合）であって、ゲートロックレバー４１がロック位置に操作された場合には、作業ブレーキの作動中に駐車ブレーキを作動させるように構成した。

具体的には、駐車ブレーキスイッチ３２から駐車ブレーキ解除信号を受信し、かつ、作業ブレーキスイッチ３５から作業ブレーキ作動信号を受信し、かつ、ゲートロックスイッチ３６からロック信号を受信すると、ＣＰＵ３０は、次の制御信号を出力する。すなわち、ＣＰＵ３０は、電磁弁２７を位置イに切り換える制御信号を電磁弁２７に出力し、ゲートロック切換弁４４を位置ロに切り換える制御信号をゲートロック切換弁４４に出力するとともに、電磁切換弁１３を位置ハに切り換える制御信号を電磁切換弁１３に出力する。これにより、作業ブレーキが作動し、操作レバー４２を操作しても、旋回装置８２や作業用フロント８４の各部を駆動できなくなるだけでなく、駐車ブレーキも作動する。

この状態から、ゲートロックレバー４１が解除位置に操作されると、駐車ブレーキが解除されるように構成されている。具体的には、駐車ブレーキスイッチ３２から駐車ブレーキ解除信号を受信し、かつ、作業ブレーキスイッチ３５から作業ブレーキ作動信号を受信し、かつ、ゲートロックスイッチ３６から解除信号を受信すると、ＣＰＵ３０は、次の制御信号を出力する。すなわち、ＣＰＵ３０は、電磁弁２７を位置イに切り換える制御信号を電磁弁２７に出力し、ゲートロック切換弁４４を位置イに切り換える制御信号をゲートロック切換弁４４に出力するとともに、電磁切換弁１３を位置ハ以外の位置であって、変速スイッチ３３の選択位置に応じた位置に切り換える制御信号を電磁切換弁１３に出力する。これにより、作業ブレーキが作動し、操作レバー４２の操作によって旋回装置８２や作業用フロント８４の各部の駆動が可能となり、駐車ブレーキが解除される。

図３は、作業ブレーキ作動中の駐車ブレーキの作動について表したタイムチャート図である。以下の説明では、記号Ａで示した期間を期間Ａと呼び、記号Ｂで示した期間を期間Ｂと呼び、記号Ｃで示した期間を期間Ｃと呼び、記号Ｄで示した期間を期間Ｄと呼び、記号Ｅで示した期間を期間Ｅと呼ぶ。図３に示すように、期間Ａでは、電磁弁２７が位置イに切り替えられて作業ブレーキが作動しており（すなわち作業ブレーキスイッチ３５がオンされており）、ゲートロックレバー４１が解除位置に操作されている。この場合、上述したように、駐車ブレーキスイッチ３２はオフされるので駐車ブレーキスイッチ３２から駐車ブレーキ解除信号が出力される。また、電磁切換弁１３が位置ハ以外の位置であって、変速スイッチ３３の選択位置に応じた位置に切り換えられるので、駐車ブレーキは解除される。

ここで、ゲートロックレバー４１がロック位置に操作されると（図３の期間Ｂ）、上述したように、電磁切換弁１３が位置ハに切り換えられるので駐車ブレーキが作動する。このとき、電磁弁２７が位置イに切り替えられているので作業ブレーキも作動している。なお、駐車ブレーキスイッチ３２がオフされているので、駐車ブレーキスイッチ３２からは駐車ブレーキ解除信号が出力されている。

その後、再びゲートロックレバー４１が解除位置に操作されると（図３の期間Ｃ）、上述したように、電磁切換弁１３が位置ハ以外の位置であって、変速スイッチ３３の選択位置に応じた位置に切り換えられ、駐車ブレーキが解除される。このとき、電磁弁２７が位置イに切り替えられているので作業ブレーキが作動している。なお、駐車ブレーキスイッチ３２がオフされているので、駐車ブレーキスイッチ３２からは駐車ブレーキ解除信号が出力されている。

その後、図３の期間Ｄのように、電磁弁２７が位置ロに切り替えられて作業ブレーキが解除されても（すなわち作業ブレーキスイッチ３５がオフされても）、駐車ブレーキスイッチ３２がオンされていないため、駐車ブレーキが解除されたままとなる。さらに、この状態からゲートロックレバー４１がロック位置に操作されても（図３の期間Ｅ）、駐車ブレーキスイッチ３２がオンされていないため、駐車ブレーキが解除されたままとなる。

図４は、上述した駐車ブレーキの制御処理の動作について説明するフローチャートである。ホイールショベルの不図示のイグニッションスイッチがオンされると、図４に示す処理を行うプログラムが起動されてＣＰＵ３０で繰り返し実行される。ステップＳ１において、ＣＰＵ３０に接続された各部からの出力信号を読み込んでステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、ステップＳ１で読み込んだ各部からの出力信号に基づいて、作業ブレーキ作動信号を受信したか否かを判断する。

ステップＳ３が否定判断されるとステップＳ５へ進み、電磁弁２７を位置ロに切り換える制御信号を電磁弁２７に出力してステップＳ７へ進む。ステップＳ７において、ステップＳ１で読み込んだ各部からの出力信号に基づいて、駐車ブレーキ作動信号を受信したか否かを判断する。ステップＳ７が否定判断されるとステップＳ９へ進み、電磁切換弁１３を位置ハ以外の位置であって、変速スイッチ３３の選択位置に応じた位置に切り換える制御信号を電磁切換弁１３に出力して本プログラムを終了する。

ステップＳ７が肯定判断されると、ステップＳ１１へ進み、電磁切換弁１３を位置ハに切り換える制御信号を電磁切換弁１３に出力して本プログラムを終了する。

ステップＳ３が肯定判断されるとステップＳ１３へ進み、電磁弁２７を位置イに切り換える制御信号を電磁弁２７に出力してステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、ステップＳ１で読み込んだ各部からの出力信号に基づいて、ゲートロックスイッチ３６からのロック信号を受信したか否かを判断する。ステップＳ１５が肯定判断されるとステップＳ１７へ進み、電磁切換弁１３を位置ハに切り換える制御信号を電磁切換弁１３に出力して本プログラムを終了する。ステップＳ１５が否定判断されるとステップＳ９へ進む。

なお、上述したプログラムでは、ゲートロックスイッチ３６から出力される信号とゲートロック切換弁４４の動作との関係を記載していない。しかし、上述したように、ＣＰＵ３０は、上述したプログラムとは関係なく、解除信号を受信するとゲートロック切換弁４４を位置イに切り換える制御信号をゲートロック切換弁４４に出力する。そして、上述したように、ＣＰＵ３０は、上述したプログラムとは関係なく、ロック信号を受信するとゲートロック切換弁４４を位置ロに切り換える制御信号をゲートロック切換弁４４に出力する。

上述した実施の形態のホイールショベルでは、次の作用効果を奏する。
（１）作業ブレーキスイッチ３５がオンされている場合（すなわち駐車ブレーキスイッチ３２がオフされている場合）であって、ゲートロックレバー４１がロック位置に操作された場合には、作業ブレーキの作動中に駐車ブレーキを作動させるように構成した。これにより、仮に、不整地や傾斜地でホイールショベルを作業ブレーキのみで停車させて、オペレータが車外に降りてしまった場合に、たとえば、電気系統の不具合等により万が一作業ブレーキが解除されてしまったとしても、ホイールショベルが動き出してしまうおそれがない。したがって、確実にホイールショベルを停車させておくことができ、安全性が向上する。

（２）作業ブレーキスイッチ３５がオンされ、かつ、ゲートロックレバー４１がロック位置に操作された場合には、上述のように作業ブレーキの作動中に駐車ブレーキを作動させる。その後、ゲートロックレバー４１が解除位置に操作されると、駐車ブレーキが解除されるように構成した。これにより、ホイールショベルによる作業が開始されてホイールショベルに作業負荷が掛かるおそれがある場合には駐車ブレーキが解除されるので、作業負荷によって駐車ブレーキを損傷するおそれがなく、駐車ブレーキの耐久性を向上できる。

（３）作業ブレーキ作動中に駐車ブレーキを同時に作動させるか否か、すなわち、作業ブレーキ作動中に駐車ブレーキを作動させても駐車ブレーキに過大な負担を与えるおそれがあるか否か、言い換えると、作業装置の駆動が可能であるか否かをゲートロックレバー４１の操作位置によって判断するように構成した。これにより、従来からあるゲートロックレバー４１およびゲートロックスイッチ３６を用いることで、作業ブレーキと駐車ブレーキとを同時に作動させてもよいか否かの判断ができるので、コスト増を抑制できる。

−−−変形例−−−
（１）上述の説明では、作業ブレーキスイッチ３５がオンされると作業ブレーキが作動するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、作業ブレーキスイッチ３５がオンされ、かつ、車速が所定の速度（たとえば時速５ｋｍ）以下であり、かつ、ブレーキペダル２２が所定の踏み込み量以上に（所定の踏み込み力以上で）踏み込まれると、作業ブレーキが作動するように構成してもよい。そして、作業ブレーキの作動中に、ゲートロックレバー４１がロック位置に操作されると、駐車ブレーキをさらに作動させるように構成すればよい。なお、車速は車速センサ３４で検出され、ブレーキペダル２２の踏み込み量（踏み込み力）は圧力センサ３１で検出される。

（２）上述の説明では、作業装置駆動可能状態であるか否かをゲートロックレバー４１の操作位置によって判断するように構成しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図５に示す圧力センサ４３ａによってパイロットバルブ４３で制御されるパイロット圧油の圧力を検出することで、操作レバー４２の操作の有無を検出するように構成してもよい。そして、圧力センサ４３ａでの検出圧力に基づいて、操作レバー４２が操作されたと判断するとＣＰＵ３０が作業装置駆動可能状態であると判断し、操作レバーが操作されていないと判断するとＣＰＵ３０が作業装置駆動可能状態ではないと判断するように構成してもよい。

また、たとえば、運転席８５ａに設けた、図６に示す着座センサ８５ｂによってオペレータの着座の有無を検出するように構成してもよい。そして、着座センサ８５ｂの出力信号に基づいて、オペレータが運手席３５ａに着座していると判断するとＣＰＵ３０が作業装置駆動可能状態であると判断し、オペレータが運手席３５ａに着座していないと判断するとＣＰＵ３０が作業装置駆動可能状態ではないと判断するように構成してもよい。

（３）上述の説明では、作業機械の一例としてホイール式油圧ショベル（ホイールショベル）を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ホイールローダ等、タイヤを装備して作業現場や一般道路を走行する各種の作業機械の油圧制御装置に本発明を適用してもよい。
（４）上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、作業機械の走行用の駆動力を発生する駆動装置と、作業機械を駐車させるための駐車ブレーキ装置と、作業機械のキャブ内に設けられて、作業装置の駆動のためにオペレータが操作する操作手段と、ブレーキペダルの操作に応じた制動力を発生する油圧ブレーキ装置と、油圧ブレーキ装置を油圧ロックして油圧ブレーキ装置を継続して動作させる油圧ロック手段と、作業装置の駆動が可能な作業装置駆動可能状態であるか否かを判断する作業装置駆動可能状態判断手段と、油圧ロック手段が油圧ブレーキ装置を油圧ロックし、かつ、作業装置駆動可能状態でないと作業装置駆動可能状態判断手段が判断すると、駐車ブレーキ装置を作動させる駐車ブレーキ制御手段とを備えることを特徴とする各種構造の作業機械の油圧制御装置を含むものである。

１エンジン（原動機）、２メインポンプ、３コントロールバルブ、７走行モータ、８トランスミッション、８ａ，８ｂクラッチ、１３電磁切換弁、２２ブレーキペダル、２４ブレーキバルブ、２５前輪用ブレーキ装置、２６後輪用ブレーキ装置、２７電磁弁、３０ＣＰＵ、３２駐車ブレーキスイッチ、３３変速スイッチ、３５作業ブレーキスイッチ、３６ゲートロックスイッチ、４１ゲートロックレバー、４２操作レバー、４３ａ圧力センサ、４４ゲートロック切換弁、８５ｂ着座センサ

Claims

作業機械の走行用の駆動力を発生する駆動装置と、
作業機械を駐車させるための駐車ブレーキ装置と、
作業機械のキャブ内に設けられて、作業装置の駆動のためにオペレータが操作する操作手段と、
ブレーキペダルの操作に応じた制動力を発生する油圧ブレーキ装置と、
前記油圧ブレーキ装置を油圧ロックして前記油圧ブレーキ装置を継続して動作させる油圧ロック手段と、
前記作業装置の駆動が可能な作業装置駆動可能状態であるか否かを判断する作業装置駆動可能状態判断手段と、
前記油圧ロック手段が前記油圧ブレーキ装置を油圧ロックし、かつ、前記作業装置駆動可能状態でないと前記作業装置駆動可能状態判断手段が判断すると、前記駐車ブレーキ装置を作動させる駐車ブレーキ制御手段とを備えることを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
請求項１に記載の作業機械の油圧制御装置において、
前記操作手段による前記作業装置の操作の可否を切り換えるゲートロック手段と、
前記ゲートロック手段の切換状態を検出するゲートロック切換状態検出手段とをさらに備え、
前記作業装置駆動可能状態判断手段は、前記ゲートロック手段が前記操作手段による前記作業装置の操作を禁止したことを前記ゲートロック切換状態検出手段が検出すると、前記作業装置駆動可能状態でないと判断することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
請求項１に記載の作業機械の油圧制御装置において、
前記操作手段が操作されているか否かを検出する操作検出手段をさらに備え、
前記作業装置駆動可能状態判断手段は、前記操作手段が操作されていないことを前記操作検出手段が検出すると、前記作業装置駆動可能状態でないと判断することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
請求項１に記載の作業機械の油圧制御装置において、
作業機械の運転席にオペレータが着座しているか否かを検出する着座検出手段をさらに備え、
前記作業装置駆動可能状態判断手段は、前記運転席にオペレータが着座していないことを着座検出手段が検出すると、前記作業装置駆動可能状態でないと判断することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業機械の油圧制御装置において、
前記駐車ブレーキ装置は、ネガティブ型の第１のクラッチ装置と第２のクラッチ装置とを有するトランスミッションによって構成され、
前記トランスミッションは、前記第１のクラッチ装置と第２のクラッチ装置が同時に係合されると車軸の回転を阻止し、前記第１のクラッチ装置が解放されると前記車軸の回転を許容して第１の変速比を設定し、前記第２のクラッチ装置が解放されると前記車軸の回転を許容して前記第１の変速比よりも大きい第２の変速比を設定することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。