JP2019023409A

JP2019023409A - 建設機械

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Publication number: JP2019023409A
Application number: JP2017143066A
Authority: JP
Inventors: 一治但馬; Kazuharu Tajima
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2019-02-14
Anticipated expiration: 2037-07-24
Also published as: JP6907779B2

Abstract

【課題】斜面に位置する建設機械の上部旋回体が駐車ブレーキにより制動された状態で、上部旋回体の旋回操作が行われたときに、駐車ブレーキの解除に応じて該上部旋回体が旋回操作に反して谷側に動いてしまうのを防止し得るように該上部旋回体の旋回動作を行うこと。【解決手段】建設機械１は、下部走行体２と、上部旋回体３と、旋回モータ２１と、駐車ブレーキ２２と、油圧ポンプ２３と、方向切換弁２４と、方向切換弁を駆動させるための操作装置２５とを備えている。制御装置５０は、操作装置２５の操作によって駐車ブレーキ２２により制動された上部旋回体３を旋回させるときに、旋回モータ２１の保持圧の検出値が、記憶部５１に記憶した旋回モータ２１の保持圧と同じになったときに、駐車ブレーキ２２の解除を行うように駐車ブレーキ２２を作動させる。【選択図】図２

Description

本発明は、上部旋回体を有する建設機械に関する。

油圧ショベル等の建設機械では、バケット等を有する作業装置が取り付けられた上部旋回体を備え、該上部旋回体を、旋回用の油圧モータである旋回モータにより旋回させ得るように構成されたものが知られている（例えば特許文献１を参照）。

この種の建設機械では、斜面での駐車時等に、作業装置に作用する重力等に起因して上部旋回体が旋回してしまうのを防止するために、上部旋回体と一体に、もしくは連動して回転する回転部に摩擦力を付与することで、該上部旋回体の旋回を制動する駐車ブレーキが備えられている。

実開平５−６２６６号公報

上記建設機械が斜面での駐車時等に、旋回モータと油圧ポンプとの間の油通路が旋回モータ用の方向切換弁（中立位置の方向切換弁）により遮断されることに加えて、駐車ブレーキも作動することで、上部旋回体の旋回は制動された状態に保持される。

しかし、このとき時間の経過と共に油圧ポンプと旋回モータとの間の方向切換弁などから作動油が徐々に漏れることで油圧モータの保持圧（旋回モータの作動油の入出ポートに作用する圧力）が低下することがある。この状態で上部旋回体を山側に旋回させる（重力に起因して上部旋回体に作用する旋回力の方向と逆方向に旋回させる）ように旋回操作を行って、方向切換弁の駆動を開始すると、上部旋回体もしくは作業装置に作用する重力に起因して駐車ブレーキの解除と同時に上部旋回体が谷側に動いてしまうおそれがある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、斜面に位置する建設機械の上部旋回体が駐車ブレーキにより制動された状態で、上部旋回体の旋回操作が行われたときに、駐車ブレーキの解除に応じて該上部旋回体が旋回操作に反して谷側に動いてしまうのを防止し得るように該上部旋回体の旋回動作を行うことができる建設機械を提供することを目的とする。

[１]上記目的を達成するため、本発明の建設機械は、
地面を走行可能な下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体を旋回させる駆動源としての旋回モータと、
前記上部旋回体を制動する駐車ブレーキと、
前記旋回モータの油圧供給源としての油圧ポンプと、
前記旋回モータに前記油圧ポンプから吐出される作動油を供給する方向切換弁と、
前記方向切換弁を駆動させるための操作装置とを備えた建設機械であって、
前記駐車ブレーキの作動の開始当初における前記旋回モータの保持圧の検出値を記憶する記憶部と、
前記駐車ブレーキにより制動された前記上部旋回体を前記操作装置の操作によって旋回させるときに、前記旋回モータの保持圧の検出値が、前記記憶部に記憶した前記旋回モータの保持圧に達したときに、前記駐車ブレーキの解除を行うように前記駐車ブレーキを作動させる制御装置とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、記憶部は、駐車ブレーキの作動の開始当初における旋回モータの保持圧の検出値を記憶する。斜面での駐車時においては、駐車ブレーキが作動した状態（駐車ブレーキによる上部旋回体の制動状態）では、上部旋回体の旋回位置は保持されるが、時間の経過と共に、旋回モータの保持圧は方向切換弁などの作動油の漏れにより低下する。そこで、制御装置は、操作装置の操作によって駐車ブレーキにより制動された上部旋回体を旋回させるときに、旋回モータの保持圧の検出値が、記憶部に記憶した旋回モータの保持圧に達したときに、駐車ブレーキの解除を行うように駐車ブレーキを作動させる。このため、建設機械を斜面で駐車した後、上部旋回体を山側に動かすように旋回操作をして上部旋回体の駐車ブレーキを解除した際に、上部旋回体が谷側に動くのを防止することができる。

よって、本発明によれば、斜面に位置する建設機械の上部旋回体が駐車ブレーキにより制動された状態で、上部旋回体の旋回操作が行われたときに、駐車ブレーキの解除に応じて該上部旋回体が旋回操作に反して谷側に動いてしまうのを防止し得るように該上部旋回体の旋回動作を行うことができる。

[２]また、本発明においては、前記制御装置は、前記駐車ブレーキが作動したときに前記記憶部に記憶した保持圧の検出値が所定の閾値より大きいときは、前記操作装置の操作によって前記上部旋回体を旋回させるときの保持圧の検出値が、前記記憶部に記憶された保持圧に達したときに前記駐車ブレーキの解除を行う。

ここで、平地で停止した際には、記憶部に記憶した保持圧の検出値が所定の閾値より小さくなる。このため、平地で停止した際には、記憶部に記憶された保持圧の検出値によらずに、操作装置の操作に応じて直ちに駐車ブレーキを解除する。このため、上部旋回体の旋回を円滑に開始できる。また、上部旋回体の駐車時にいわゆるこもり圧が残っていても、駐車ブレーキの解除に応じて上部旋回体が急に旋回されるのを防止できる。

[３]また、本発明においては、当該建設機械は、前記上部旋回体の傾斜角を検出する傾斜角センサを備えており、前記制御装置は、前記駐車ブレーキの作動の開始当初に前記傾斜角センサで検出された傾斜角と、前記操作装置の操作によって前記上部旋回体の旋回を開始しようとするときに検出された傾斜角との相違に応じて、前記記憶部に記憶された保持圧を補正し、当該補正前の保持圧の代わりに当該補正後の保持圧を用いて前記駐車ブレーキの解除を行うように構成されていることが好ましい。

これによれば、上部旋回体の制動後に建設機械の走行などで上部旋回体の傾斜角が変化し、旋回モータの保持圧が変化した場合であっても、制御装置は、駐車ブレーキの作動の開始当初に傾斜角センサで検出された傾斜角と、操作装置の操作によって上部旋回体の旋回を開始しようとするときに検出された傾斜角との相違に応じて、記憶部に記憶された保持圧を補正することで、操作装置の操作によって上部旋回体の旋回を開始しようとするときの上部旋回体の傾斜角に整合させるように、記憶部に記憶された保持圧を補正することができる。そして、当該補正後の保持圧を用いて駐車ブレーキの解除を行う（旋回モータの保持圧の検出値が当該補正後の保持圧に達したときに駐車ブレーキの解除を行う）ことによって、駐車ブレーキの作動中における建設機械の走行等によって上部旋回体の傾斜状態が変化していても、上部旋回体が旋回操作に反して谷側に動いてしまうのを防止することを適切に実現できる。

[４]また、本発明においては、当該建設機械は、作業装置と、当該作業装置の姿勢を検出するための姿勢検出センサとを備えており、前記制御装置は、前記駐車ブレーキの作動の開始当初に前記姿勢検出センサで検出された姿勢と、前記操作装置の操作によって前記上部旋回体の旋回を開始しようとするときに検出された姿勢との相違に応じて、前記記憶部に記憶された保持圧を補正し、当該補正前の保持圧の代わりに当該補正後の保持圧を用いて前記駐車ブレーキの解除を行うように構成されていることが好ましい。

姿勢検出センサによって作業装置の姿勢を検出することで、上部旋回体の制動後に操作装置の操作などで作業装置の姿勢が変化し、上部旋回体の保持圧が変化した場合であっても、制御装置は、駐車ブレーキの作動の開始当初に姿勢検出センサで検出された姿勢と、操作装置の操作によって上部旋回体の旋回を開始しようとするときに検出された姿勢との相違に応じて、記憶部に記憶された保持圧を補正することで、操作装置の操作によって上部旋回体の旋回を開始しようとするときの作業装置の姿勢に整合させるように、記憶部に記憶された保持圧を補正することができる。そして、当該補正後の保持圧を用いて駐車ブレーキの解除を行う（旋回モータの保持圧の検出値が当該補正後の保持圧に達したときに駐車ブレーキの解除を行う）ことによって、駐車ブレーキの作動中における作業装置の操作等によって作業装置の姿勢が変化していても、上部旋回体が旋回操作に反して谷側に動いてしまうのを防止することを適切に実現できる。

第１実施形態に係る建設機械としての油圧ショベルの側面図。第１実施形態の建設機械に備えた油圧システムの回路構成と、その制御に係る構成を示す図。図２に示す制御装置により実行される処理を示すフローチャート。第２実施形態の建設機械に備えた油圧システムの回路構成と、その制御に係る構成を示す図。第２実施形態に係る建設機械の移動態様を示す図。第２実施形態に係る上部旋回体の傾斜角を説明する図。第２実施形態に係る作業装置が折りたたまれた姿勢を示す図。第２実施形態に係る作業装置が延ばされた姿勢を示す図。図４に示す制御装置により実行される処理を示すフローチャート。

（第１実施形態）
図を参照して、本発明の実施形態の建設機械１を詳しく説明する。図１に示すように、本実施形態の建設機械１は、例えば油圧ショベルである（以下、建設機械を油圧ショベルという）。この油圧ショベル１は、地面（斜面）６０を走行可能なクローラ式の下部走行体２と、当該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、当該上部旋回体３に取り付けられた作業装置４とを備える。

上部旋回体３は、下部走行体２に対して、旋回軸心Ｃｚ周りの方向（ヨー方向）に旋回し得るように、該下部走行体２に取り付けられており、後述する旋回モータ２１により旋回駆動される。この上部旋回体３の前部には、作業者が搭乗する運転室５が備えられ、後部には、図示を省略するエンジンや油圧機器（油圧ポンプ、方向切換弁等）等が収容された機械室６が備えられている。上部旋回体３には、水平面に対する上部旋回体３の傾斜角を検出する傾斜角センサ７が備えられている。なお、第１実施形態では、傾斜角センサ７は省略されてもよい。

作業装置４は、上部旋回体３の前部から延設されたブーム１１と、ブーム１１の先端部から延設されたアーム１２と、アーム１２の先端部に組付けられたアタッチメント１３と、ブーム１１を上部旋回体３に対して揺動させるブームシリンダ１４と、アーム１２をブーム１１に対して揺動させるアームシリンダ１５と、アタッチメント１３をアーム１２に対して揺動させるバケットシリンダ１６とを備える。

なお、アタッチメント１３の先端部は、図示例では、バケットであるが、他の種類のアタッチメントであってもよい。

油圧ショベル１には、さらに、図２に示す油圧システムとその動作制御に係る制御システムとが搭載されている。

具体的には、油圧ショベル１は、上部旋回体３の旋回用の油圧モータである旋回モータ２１と、旋回モータ２１の回転駆動力の出力軸である回転軸２１ｃを摩擦力により制動する駐車ブレーキ２２と、旋回モータ２１を含む油圧アクチュエータの油圧供給源としての油圧ポンプ２３と、旋回モータ２１に油圧ポンプ２３から吐出される作動油を供給する方向切換弁２４と、方向切換弁２４を駆動させるための操作装置２５と、油圧ショベル１の運転制御を行う制御装置５０とを含む。

油圧ポンプ２３は、比例弁２３ａを介して吐出量を制御可能な可変容量型のポンプであり、油圧ショベル１に搭載されたエンジン（図示省略）により駆動され、その駆動状態で作動油を吐出する。

旋回モータ２１は、油圧ポンプ２３から方向切換弁２４を介して作動油を供給することで、回転軸２１ｃから回転駆動力（トルク）を出力する。

駐車ブレーキ２２は、旋回モータ２１の回転軸２１ｃ（又は該回転軸２１ｃと一体に、もしくは連動して回転し得る部材）の所定の部位に、該回転軸２１ｃの回転を制動する摩擦力（接触摩擦力）を付与する摩擦係合部２２ａと、該摩擦係合部２２ａを上記所定の部位（以降、制動摩擦力付与部という）に対して進退させるアクチュエータとしてのシリンダ２２ｂとを備える。なお、制動摩擦力付与部は、換言すれば、上部旋回体３と共に回転し得る部位である。

駐車ブレーキ２２の油室２２ｄと図示しないパイロットポンプとの間の油通路３１には、ブレーキ用切換弁２６が介装されている。ブレーキ用切換弁２６は電磁切換弁であり、制御信号（電気信号）が付与されていない状態では、油通路３１を閉弁し、パイロットポンプから油室２２ｄの作動油の供給を遮断する。制御信号（電気信号）を付与することで、ブレーキ用切換弁２６は、パイロットポンプから油室２２ｄに供給するように作動する。

駐車ブレーキ２２のシリンダ２２ｂの筒内には、摩擦係合部２２ａを制動摩擦力付与部に圧接させる方向に付勢するばね２２ｃが内蔵されていると共に、パイロットポンプから作動油が供給されるブレーキ用切換弁２６に油通路３１を介して接続された油室２２ｄが形成されている。そして、油室２２ｄにパイロットポンプから作動油を供給して、該油室２２ｄの圧力を所定値以上の圧力に上昇させることによって、摩擦係合部２２ａがばね２２ｃの付勢力に抗して制動摩擦力付与部から後退して、制動摩擦力付与部への摩擦力の付与が解除されるようになっている。

また、油室２２ｄの圧力を上記所定値よりも低くすることで、ばね２２ｃの付勢力により、摩擦係合部２２ａが制動摩擦力付与部に圧接される。ひいては、該制動摩擦力付与部に、回転軸２１ｃの回転を制動する摩擦力が付与される。この摩擦力により回転軸２１ｃの回転、ひいては、上部旋回体３の旋回動作が制動されることとなる。

また、油圧ポンプ２３には、油通路３２を介して方向切換弁２４が接続されている。方向切換弁２４のパイロットポートには、右旋回用のパイロット油通路３３及び左旋回用のパイロット油通路３４を介して旋回リモコン弁２７が接続される。当該旋回リモコン弁２７は操作レバー２８で操作される。旋回リモコン弁２７には、図示されないパイロットポンプから作動油が供給される。操作装置２５は、旋回リモコン弁２７と、操作レバー２８をと含み、操作レバー２８の操作方向及び操作量に応じて旋回リモコン弁２７により生成されたパイロット圧は、パイロット油通路３３、３４を介して方向切換弁２４のパイロットに付与される。

右旋回用のパイロット油通路３３には、当該右旋回用のパイロット油通路３３の油圧を検出するパイロット圧センサ３３ａが備えられ、左旋回用のパイロット油通路３４には、当該左旋回用のパイロット油通路３４の油圧を検出するパイロット圧センサ３４ａが備えられている。これらのパイロット圧センサ３３ａ、３４ａの出力信号は、制御装置５０に入力される。

パイロット圧センサ３３ａ、３４ａは、換言すれば、操作レバー２８の操作量を検出するものである。なお、実施形態では、パイロット圧センサ３３ａ、３４ａを用いたが、ポテンショメータ等で操作レバー２８の操作量を検出してもよい。

方向切換弁２４に一端が接続された油通路３５は、他端が旋回モータ２１のＡポート２１ａに接続されている。方向切換弁２４に一端が接続された油通路３６は、他端が旋回モータ２１のＢポート２１ｂに接続されている。Ａポート２１ａは、上部旋回体３の左旋回時（上方から見て反時計回り方向の旋回時）における旋回モータ２１のメータイン側ポート、Ｂポート２１ｂは、上部旋回体３の右旋回時（上方から見て時計回り方向の旋回時）における旋回モータ２１のメータイン側のポートである。

方向切換弁２４は、スプール式の位置切換弁である。油通路３２から分岐油通路３８し、分岐油通路３８は方向切換弁２４に接続されている。

方向切換弁２４の動作位置Ｃ１は、油圧ポンプ２３からの作動油を油通路３６に流してＢポート２１ｂに送り、Ａポート２１ａからの作動油を油通路３５から油タンク３７に戻す位置である。換言すると、方向切換弁２４の動作位置Ｃ１では、油圧ポンプ２３からの作動油が分岐油通路３８から油通路３６に流れてＢポート２１ｂに送られ、Ａポート２１ａからの作動油が油通路３５から油タンク３７に流れる。

方向切換弁２４の動作位置Ｃ２は、中立位置であり、油圧ポンプ２３から旋回モータ２１側への作動油の流れを止めて作動油を油タンク３７に戻すと共に、Ａポート２１ａ及びＢポート２１ｂから油タンク３７への作動油の流れを止める位置である。換言すると、方向切換弁２４の動作位置Ｃ２では、油圧ポンプ２３からの作動油が、油通路３２から油タンク３７に流れ、油通路３５、３６から油タンク３７への作動油の流れが止められる。

方向切換弁２４の動作位置Ｃ３は、油圧ポンプ２３からの作動油を油通路３５に流してＡポート２１ａに送り、Ｂポート２１ｂからの作動油を油通路３６から油タンク３７に戻す位置である。換言すると、方向切換弁２４の動作位置Ｃ３では、油圧ポンプ２３からの作動油が分岐油通路３８から油通路３５に流れてＡポート２１ａに送られ、Ｂポート２１ｂからの作動油が油通路３６から油タンク３７に流れる。

なお、油通路３２から分岐する分岐油通路３８には、方向切換弁２４から油通路３２への作動油の逆流を防止する逆止弁３９が設けられている。

油通路３５には、旋回モータ２１のＡポート２１ａ側の圧力を検出するＡポート圧検出センサ４１が設けられている。油通路３６には、旋回モータ２１のＢポート２１ｂ側の圧力を検出するＢポート圧検出センサ４２が設けられている。これらのポート圧検出センサ４１、４２の出力信号は、制御装置５０に入力される。

制御装置５０には、記憶部５１が備えられている。Ａポート圧検出センサ４１で検出した圧力の検出値及びＢポート圧検出センサ４２で検出した圧力の検出値は、それぞれ記憶部５１に記憶される。

また、油通路３５と油通路３６との間に掛け渡されるようにして油通路４３及び油通路４４が配設され、油通路４３と油通路４４との間に掛け渡されるようにして油通路４５が配設され、当該油通路４５から分岐した油通路４６が油タンク３７に接続されている。油通路４６には逆止弁４６ａが設けられている。

油通路４３には、Ａポート２１ａ側の圧力が所定値以上に高くなった場合に油通路３５の作動油を油通路４５に逃がすリリーフ弁４３ａと、Ｂポート２１ｂ側の圧力が所定値以上に高くなった場合に油通路３６の作動油を油通路４５に逃がすリリーフ弁４３ｂとが備えられている。

油通路４４には、油通路３５から油通路４５への作動油の流れを防止する逆止弁４４ａと、油通路３６から油通路４５への作動油の流れを防止する逆止弁４４ｂとが備えられている。

制御装置５０は、ＣＰＵ、メモリ、インターフェイス回路等を含む電子回路ユニットにより構成され、実装されたハードウェア構成とプログラムとにより実現される処理により各種制御処理を実行する機能を有する。例えば、制御装置５０は、駐車ブレーキ２２により制動された上部旋回体３を操作装置２５の操作によって旋回させるときに、旋回モータ２１の保持圧の検出値が、記憶部５１に記憶した旋回モータ２１の保持圧（以下、記憶保持圧という。）に達したときに、駐車ブレーキ２２の解除を行うように駐車ブレーキ２２を作動させる制御処理を実行する。

この駐車ブレーキ２２を解除するときの制御処理は、図３のフローチャートに示す如く実行される。

ＳＴＥＰ１で、制御装置５０は、操作装置２５の操作レバー２８の操作（以降、旋回操作という。）が有るか否かをパイロット圧センサ３３ａ、３４ａの検出値に基づいて判断する。旋回操作が有れば（ＳＴＥＰ１でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２に進む。旋回操作が無ければ（ＳＴＥＰ１でＮＯ）、ＳＴＥＰ１の判断処理を繰り返す。

なお、操作装置２５で右旋回の操作をすると、方向切換弁２４が動作位置Ｃ３に動作してＢポート２１ｂから旋回モータ２１に作動油が供給され、上部旋回体３が右旋回する。操作装置２５で左旋回の操作をすると、方向切換弁２４が動作位置Ｃ１に動作してＡポート２１ａから旋回モータ２１に作動油が供給され、上部旋回体３が左旋回する。

操作装置２５の操作レバー２８が旋回操作無しの状態に維持されて、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になると、制御装置５０は、ブレーキ用切換弁２６への制御信号の出力を中止することで、駐車ブレーキ２２のブレーキ状態を解除する。そして、制御装置５０は、ＳＴＥＰ２で、駐車ブレーキ２２がブレーキ状態（上部旋回体３の制動状態）となったか否か判断する。駐車ブレーキ２２が作動していれば（ＳＴＥＰ２でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ３に進む。駐車ブレーキ２２が作動してなければ（ＳＴＥＰ２でＮＯ）、ＳＴＥＰ１に戻る。

ＳＴＥＰ３で、制御装置５０は、駐車ブレーキ２２の作動の開始当初（開始時又はその直後）におけるＡポート圧検出センサ４１で検出された圧力を保持圧の検出値ＳＭＡ１として記憶部５１に記憶し、駐車ブレーキ２２の作動の開始当初におけるＢポート圧検出センサ４２で検出された圧力を保持圧の検出値ＳＭＢ１として記憶部５１に記憶する。建設機械１が斜面などで停止すると上部旋回体３に自重により谷側へ旋回しようとする力が加わる。すると、ＳＭＡ１とＳＭＢ１の一方が高圧になる。上部旋回体３は、駐車ブレーキ２２及び作動油の入出が方向切換弁２４により遮断された旋回モータ２１により旋回が制動されているが、時間経過に伴い方向切換弁２４などから作動油が徐々に漏れ、旋回モータ２１の高圧側の保持圧が低下することがある。

なお、ＳＭＡ１とＳＭＢ１の保持圧のうち高い方の保持圧を、高圧側の保持圧とする。上部旋回体３が右側に傾いたときは、Ａポート２１ａ側が高圧側の保持圧となり、Ａポート２１ａ側の保持圧ＳＭＡ１が高くなる。上部旋回体３が左側に傾いたときは、Ｂポート２１ｂ側が高圧側の保持圧となり、Ｂポート２１ｂ側の保持圧ＳＭＢ１が高くなる。

ＳＴＥＰ４で、制御装置５０は、再び操作レバー２８の旋回操作がなされたか否か判断する。旋回操作があれば（ＳＴＥＰ４でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ５に進む。旋回操作がなければ（ＳＴＥＰ４でＮＯ）、ＳＴＥＰ４の判断処理を繰り返す。

ＳＴＥＰ５で、制御装置５０は、建設機械１が平地にあるか否かを判断する。具体的には、制御装置５０は、例えば、ＳＭＡ１＜閾値、且つＳＭＢ１＜閾値、であれば建設機械１が平地にあると判断し（ＳＴＥＰ５でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ９に進み駐車ブレーキ２２を解除する。ＳＭＡ１＜閾値、且つＳＭＢ１＜閾値、でなければ建設機械１が平地にないと判断し（ＳＴＥＰ５でＮＯ）、ＳＴＥＰ６に進む。

なお、建設機械１が平地にあるか否かの判断を、傾斜角センサ７で検出された上部旋回体３の傾斜角に基づき判断してもよい。この場合、検出された傾斜角が閾値よりも小さければ、建設機械１が平地にあると判断し（ＳＴＥＰ５でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ９に進み駐車ブレーキ２２を解除する。検出された傾斜角が閾値よりも小さくなければ建設機械１が平地にないと判断し（ＳＴＥＰ５でＮＯ）、ＳＴＥＰ６に進む。

ＳＴＥＰ６で、制御装置５０は、操作レバー２８の操作が上部旋回体３を山側に旋回する操作か否かを判断する。具体的には、制御装置５０は、Ａポート２１ａとＢポート２１ｂのうち記憶保持圧が高い側に、作動油を供給するように操作レバー２８が操作されていれば、山側への操作と判断し（ＳＴＥＰ６でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ７に進む。Ａポート２１ａとＢポート２１ｂのうち記憶保持圧が高い側に、作動油を供給するように操作レバー２８が操作されていなければ、谷側への操作と判断し（ＳＴＥＰ６でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ９に進み駐車ブレーキ２２を解除する。

ＳＴＥＰ７で、制御装置５０は、山側が左側か否か判断する。具体的には、制御装置５０は、例えば、ＳＭＡ１＞ＳＭＢ１であれば山側が左側と判断し（ＳＴＥＰ７でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ８に進む。ＳＭＡ１＞ＳＭＢ１でなければ山側が右側と判断し（ＳＴＥＰ７でＮＯ）、ＳＴＥＰ１０に進む。

ＳＴＥＰ８で、左側が山側となっており、制御装置５０は、現在の保持圧の検出値ＳＭＡと記憶保持圧ＳＭＡ１を比較し、保持圧の検出値ＳＭＡが高圧側の記憶保持圧ＳＭＡ１以上（ＳＭＡ≧ＳＭＡ１）であれば（ＳＴＥＰ８でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ９に進み駐車ブレーキ２２を解除する。これにより、旋回操作の開始後、ＳＭＡがＳＭＡ１に達したときに駐車ブレーキ２２が解除される。保持圧の検出値ＳＭＡが記憶保持圧ＳＭＡ１以上でなければ（ＳＴＥＰ８でＮＯ）、油圧ポンプ２３によりＡポート２１ａ側が昇圧されるのを待ちつつ、ＳＴＥＰ８の判断処理を繰り返す。

ＳＴＥＰ８で、右側が山側となっており、制御装置５０は、現在の保持圧の検出値ＳＭＢと記憶保持圧ＳＭＢ１を比較し、保持圧の検出値ＳＭＢが記憶保持圧ＳＭＢ１以上（ＳＭＢ≧ＳＭＢ１）であれば（ＳＴＥＰ１０でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ９に進み駐車ブレーキ２２を解除する。これにより、旋回操作の開始後、ＳＭＢがＳＭＢ１に達したときに駐車ブレーキ２２が解除される。保持圧の検出値ＳＭＢが記憶保持圧ＳＭＢ１以上（ＳＭＢ≧ＳＭＢ１）でなければ（ＳＴＥＰ１０でＮＯ）、油圧ポンプ２３によりＢポート２１ｂ側が昇圧されるのを待ちつつ、ＳＴＥＰ１０の判断処理を繰り返す。

このような制御をすることで、建設機械１を斜面６０で駐車した後、上部旋回体３を山側に動かすように旋回操作をして上部旋回体３の駐車ブレーキ２２を解除した際に、上部旋回体３が谷側に動くのを防止することができる。よって、本実施形態によれば、斜面６０に位置する建設機械１の上部旋回体３が駐車ブレーキ２２により制動された状態で、上部旋回体３の旋回操作が行われたときに、駐車ブレーキ２２の解除に応じて該上部旋回体３が旋回操作に反して谷側に動いてしまうのを防止し得るように該上部旋回体３の旋回動作を行うことができる。

以上が、制御装置５０の制御処理の詳細である。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の建設機械１を図４〜図７に基づいて説明する。なお、第２実施形態の建設機械１において第１実施形態の建設機械１（以下、油圧ショベル１という）と同一の構成については第１実施形態と同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

図４に示すように、油圧ショベル１は、水平面に対する上部旋回体３の傾斜角を検出する傾斜角センサ７と、第１の姿勢検出センサ１７と、第２の姿勢検出センサ１８と、第３の姿勢検出センサ１９とを備える。これらの検出信号が制御装置５０に入力される。また、制御装置５０は、その機能として、作業装置４の姿勢を演算する姿勢演算部８を備える。

第１の姿勢検出センサ１７、第２の姿勢検出センサ１８及び第３の姿勢検出センサ１９は、角度センサであり、第１の姿勢検出センサ１７で上部旋回体３に対するブーム１１の回転角を検出し、第２の姿勢検出センサ１８でブーム１１に対するアーム１２の回転角を検出し、第３の姿勢検出センサ１９でアーム１２に対するアタッチメント１３の回転角を検出する。姿勢演算部８は、上部旋回体３に対するブーム１１の回転軸からアタッチメント１３への距離を、作業装置４の姿勢を表す指標として、第１〜第３の姿勢検出センサ１７、１８、１９の検出値に基づいて算出する。

なお、実施形態では、第１の姿勢検出センサ１７、第２の姿勢検出センサ１８及び第３の姿勢検出センサ１９として角度センサを用いたが、これに限定されず、例えば作業装置４が伸縮する形態であれば、その伸縮部の変位量を検出する。また、ブーム１１、アーム１２、アタッチメント１３をそれぞれ駆動する油圧シリンダの伸縮量を検出するセンサを作業装置４の姿勢を検出するセンサとすることもできる。さらには、作業装置４の形態によらず当該作業装置４の姿勢を検出できればセンサの種類は問わない。

次に、油圧ショベル１の傾斜角が変化した際の保持圧（ＳＭＡ１、ＳＭＢ１）の補正について説明する。
図５Ａに示すように、図左に示す油圧ショベル１は、傾斜した地面６０（以下、斜面６０という）で停止している。駐車ブレーキ２２（図４参照）を作動させ上部旋回体３を制動する。ここで油圧ショベル１を、上部旋回体３を制動させた状態で図右に示す位置に移動させる。そうすると、斜面６０の変化に伴い、上部旋回体３の傾斜角も変化し、駐車ブレーキ２２が解除された状態で上部旋回体３を制動するために必要な旋回モータ２１の高圧側の保持圧が変化する。

図５Ｂに示すように、水平面に対する上部旋回体３の傾斜角をθとする。制御装置５０は、駐車ブレーキ２２の作動の開始当初に傾斜角センサ７で検出された傾斜角θ１と、例えば油圧ショベル１が移動することで斜面６０が変化し、その後の操作装置２５の操作によって上部旋回体３の旋回を開始しようとするときに検出された傾斜角θとの相違（例えば、偏差）に応じて、記憶保持圧を補正する。

次に、作業装置４の姿勢が変化した際の保持圧（ＳＭＡ１、ＳＭＢ１）の補正について説明する。
図６Ａに示すように、図左に示す油圧ショベル１は、作業装置４が折りたたまれた姿勢で停止している。駐車ブレーキ２２（図４参照）を作動させ上部旋回体３を制動する。ここで図６Ｂに示すように、上部旋回体３を制動させた状態で作業装置４を作動させ、作業装置４が伸ばされた姿勢にする。そうすると、作業装置４の姿勢の変化に伴い、作業装置４を含めた上部旋回体３の旋回の慣性モーメントも変化し、駐車ブレーキ２２が解除された状態で上部旋回体３を制動するために必要な旋回モータ２１の高圧側の保持圧が変化する。

作業装置４が伸ばされた姿勢における斜面６０に沿った方向の作業装置４の突出量（姿勢）をＬとする。制御装置５０は、駐車ブレーキ２２の作動の開始当初に、第１〜第３の姿勢検出センサ１７、１８、１９による検出値に基づいて姿勢演算部８で算出された突出量Ｌ１と、例えば作業装置４のブーム１１、アーム１２、アタッチメント１３を回動させることで作業装置４の突出量が変化し、その後の操作装置２５の操作によって上部旋回体３の旋回を開始しようとするときに第１〜第３の姿勢検出センサ１７、１８、１９による検出値に基づいて姿勢演算部８で算出された突出量Ｌとの相違（例えば、偏差）に応じて記憶保持圧を補正する。

本実施形態では、駐車ブレーキ２２を解除するときの制御処理は、図７のフローチャートに示す如く実行される。

ＳＴＥＰ１１で、制御装置５０は、操作装置２５の操作レバー２８の操作（以降、旋回操作という。）が有るか否かをセンサの検出値に基づいて判断する。旋回操作が有れば（ＳＴＥＰ１１でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ１２に進む。旋回操作が無ければ（ＳＴＥＰ１１でＮＯ）、ＳＴＥＰ１１の判断処理を繰り返す。

操作装置２５の操作レバー２８が旋回操作無しの状態に維持されて、ＳＴＥＰ１１の判断結果が肯定的になると、制御装置５０は、ブレーキ用切換弁２６への制御信号の出力を中止することで、駐車ブレーキ２２のブレーキ状態を解除する。そして、制御装置５０は、ＳＴＥＰ１２で、駐車ブレーキ２２がブレーキ状態（上部旋回体３の制動状態）となったか否か判断する。駐車ブレーキ２２が作動していれば（ＳＴＥＰ１２でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ１３に進む。駐車ブレーキ２２が作動してなければ（ＳＴＥＰ１２でＮＯ）、ＳＴＥＰ１１に戻る。

ＳＴＥＰ１３で、制御装置５０は、駐車ブレーキ２２の作動の開始当初におけるＡポート圧検出センサ４１で検出された圧力を保持圧の検出値ＳＭＡ１として記憶部５１に記憶し、駐車ブレーキ２２の作動の開始当初におけるＢポート圧検出センサ４２で検出された圧力を保持圧の検出値ＳＭＢ１として記憶部５１に記憶する。

ＳＴＥＰ１４で、制御装置５０は、駐車ブレーキ２２の作動の開始当初に傾斜角センサ７で検出された上部旋回体３の傾斜角θ１を記憶部５１に記憶（以下、記憶傾斜角という）する。

ＳＴＥＰ１５で、制御装置５０は、駐車ブレーキ２２の作動の開始当初に姿勢検出センサ１７、１８、１９で検出された角度に基づいて姿勢演算部８で作業装置４の突出量Ｌ１を算出し、作業装置４全体の姿勢として記憶部５１に記憶（以下、記憶突出量という）する。

ＳＴＥＰ１６で、制御装置５０は、記憶部５１に記憶された記憶傾斜角θ１及び記憶突出量Ｌ１と、操作装置２５の操作によって上部旋回体３の旋回を開始しようとするときに検出された傾斜角θ及び突出量Ｌとがそれぞれ同じか確認する。傾斜角θ及び突出量Ｌの両方とも記憶傾斜角θ１及び記憶突出量Ｌ１とそれぞれ同じ場合（ＳＴＥＰ１６でＹＥＳ）は、ＳＴＥＰ１８に進む。傾斜角θ及び突出量Ｌの一方でも異なる場合（ＳＴＥＰ１６でＮＯ）は、ＳＴＥＰ１７に進む。

ＳＴＥＰ１７で、制御装置５０は、記憶傾斜角θ１と操作装置２５の操作によって上部旋回体３の旋回を開始しようとするときに検出された傾斜角θとの相違（偏差）と、記憶突出量Ｌ１と操作装置２５の操作によって上部旋回体３の旋回を開始しようとするときに姿勢検出センサ１７、１８、１９で検出された角度に基づいて姿勢演算部８で算出された突出量Ｌとの相違（偏差）とに応じて、制御装置５０に格納した補正マップ又は２パラメータの演算式によって補正量を求め、補正量によって記憶部５１に記憶された保持圧（ＳＭＡ１、ＳＭＢ１）を補正し、ＳＴＥＰ１３に戻る。

ＳＴＥＰ１８で、制御装置５０は、再び操作装置２５の旋回操作がなされたか否か判断する。旋回操作があれば（ＳＴＥＰ１８でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ１９に進む。旋回操作がなければ（ＳＴＥＰ１８でＮＯ）、ＳＴＥＰ１６に戻る。

ＳＴＥＰ１９で、制御装置５０は、建設機械１が平地にあるか否かを判断する。制御装置５０は、傾斜角θが所定の閾値より小さければ建設機械１が平地にあると判断し（ＳＴＥＰ１９でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２４に進み駐車ブレーキ２２を解除する。傾斜角θが所定の閾値以上であれば建設機械１が平地にないと判断し（ＳＴＥＰ１９でＮＯ）、ＳＴＥＰ２０に進む。

なお、実施形態では、建設機械１が平地にあるか否かの判断を制御装置５０が傾斜角θに基づき行ったが、これに限定されず、保持圧に基づき判断してもよい。すなわち、制御装置５０は、補正後の補正圧ＳＭＡ１’＜閾値、且つ補正後の補正圧ＳＭＢ１’＜閾値、であれば建設機械１が平地にあると判断し（ＳＴＥＰ１９でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２４に進み駐車ブレーキ２２を解除する。補正後の保持圧ＳＭＡ１’＜閾値、且つ補正後の保持圧ＳＭＢ１’＜閾値、でなければ建設機械１が平地にないと判断し（ＳＴＥＰ１９でＮＯ）、ＳＴＥＰ２０に進む。

ＳＴＥＰ２０で、制御装置５０は、操作装置２５の操作が山側への操作か判断する。具体的には、制御装置５０は、Ａポート２１ａとＢポート２１ｂの補正後の保持圧が高い側に、作動油を流すように操作装置２５が操作されていれば、山側への操作と判断し（ＳＴＥＰ２０でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２１に進む。Ａポート２１ａとＢポート２１ｂの保持圧が低い側に、作動油を流すように操作装置２５が操作されていなければ、谷側への操作と判断し（ＳＴＥＰ２０でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２４に進み駐車ブレーキ２２を直ちに解除する。

ＳＴＥＰ２１で、制御装置５０は、山側が左側か否か判断する。具体的には、制御装置５０は、傾斜角センサ７による検出値によって判断し、山側が左側と判断すれば（ＳＴＥＰ２１でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２２に進む。山側が右側と判断すれば（ＳＴＥＰ２１でＮＯ）、ＳＴＥＰ２３に進む。

なお、補正後の保持圧で判断し、制御装置５０は、ＳＭＡ１’＞ＳＭＢ１’あれば山側が左側と判断し（ＳＴＥＰ２１でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２２に進み、ＳＭＡ１’＞ＳＭＢ１’でなければ山側が右側と判断し（ＳＴＥＰ２１でＮＯ）、ＳＴＥＰ２３に進む制御処理を行ってもよい。

ＳＴＥＰ２２で、左側が山側となっており、制御装置５０は、現在の保持圧の検出値ＳＭＡと記憶した保持圧ＳＭＡ１を比較し、保持圧の検出値ＳＭＡが補正後の保持圧ＳＭＡ１’以上（ＳＭＡ≧ＳＭＡ１’）であれば（ＳＴＥＰ２２でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２４に進み駐車ブレーキ２２を解除する。保持圧の検出値ＳＭＡが補正後の保持圧ＳＭＡ１’以上（ＳＭＡ≧ＳＭＡ１’）でなければ（ＳＴＥＰ２２でＮＯ）、油圧ポンプ２３によりＡポート２１ａ側が昇圧されるのを待ちつつ、現在の保持圧の検出値ＳＭＡと補正後の保持圧ＳＭＡ１を比較に戻る（ＳＴＥＰ２２に戻る）。

ＳＴＥＰ２１で、右側が山側となっており、制御装置５０は、現在の保持圧の検出値ＳＭＢと記憶した保持圧ＳＭＢ１’を比較し、保持圧の検出値ＳＭＢが補正後の保持圧ＳＭＢ１’以上（ＳＭＢ≧ＳＭＢ１’）であれば（ＳＴＥＰ２３でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ２４に進み駐車ブレーキ２２を解除する。保持圧の検出値ＳＭＢが補正後の保持圧ＳＭＢ１以上（ＳＭＢ≧ＳＭＢ１’）でなければ（ＳＴＥＰ２３でＮＯ）、油圧ポンプ２３によりＢポート２１ｂ側が昇圧されるのを待ちつつ、現在の保持圧の検出値ＳＭＢと補正後の保持圧ＳＭＢ１’を比較に戻る（ＳＴＥＰ２３に戻る）。

ＳＴＥＰ２４で制御装置５０は、駐車ブレーキ２２の解除を行い、上部旋回体３の旋回を制動する前の状態となる。

以上が、制御装置５０の処理の詳細である。

以上に説明した実施形態によれば、傾斜角センサ７によって上部旋回体３の傾斜角を検出することで、上部旋回体３の制動後に建設機械１の走行などで姿勢が変化し、上部旋回体３の保持圧が変化した場合であっても、制御装置５０は、駐車ブレーキ２２の作動の開始当初に傾斜角センサ７で検出された傾斜角と、操作装置２５の操作によって上部旋回体３の旋回を開始しようとするときに検出された傾斜角との相違に応じて、記憶部５１に記憶された保持圧を補正し、補正した保持圧を用いて駐車ブレーキ２２の解除を行うことができる。

姿勢検出センサ１７、１８、１９によって作業装置４の姿勢を検出することで、上部旋回体３の制動後に操作装置２５の操作などで作業装置４の姿勢が変化し、上部旋回体３の保持圧が変化した場合であっても、制御装置５０は、駐車ブレーキ２２の作動の開始当初に姿勢検出センサ１７、１８、１９で検出された姿勢と、操作装置２５の操作によって上部旋回体３の旋回を開始しようとするときに検出された姿勢との相違に応じて、記憶部５１に記憶された保持圧を補正し、補正した保持圧を用いて駐車ブレーキ２２の解除を行うことができる。

なお、以上説明した実施形態では、建設機械の一例として油圧ショベル１を例示したが、本発明における建設機械は、他の構造の建設機械であってもよい。例えば、旋回体が取り付けられた基体は、車輪式の走行体、あるいは、脚式の移動体であってもよい。

１建設機械
２下部走行体
３上部旋回体
４作業装置
７傾斜角センサ
１７第１の姿勢検出センサ
１８第２の姿勢検出センサ
１９第３の姿勢検出センサ
２１旋回モータ
２２駐車ブレーキ
２３油圧ポンプ
２４方向切換弁
２５操作装置
５０制御装置
５１記憶部

Claims

地面を走行可能な下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体を旋回させる駆動源としての旋回モータと、
前記上部旋回体を制動する駐車ブレーキと、
前記旋回モータの油圧供給源としての油圧ポンプと、
前記旋回モータに前記油圧ポンプから吐出される作動油を供給する方向切換弁と、
前記方向切換弁を駆動させるための操作装置とを備えた建設機械であって、
前記駐車ブレーキの作動の開始当初における前記旋回モータの保持圧の検出値を記憶する記憶部と、
前記駐車ブレーキにより制動された前記上部旋回体を前記操作装置の操作によって旋回させるときに、前記旋回モータの保持圧の検出値が、前記記憶部に記憶した前記旋回モータの保持圧に達したときに、前記駐車ブレーキの解除を行うように前記駐車ブレーキを作動させる制御装置とを備えることを特徴とする建設機械。
請求項１に記載の建設機械であって、
前記制御装置は、前記駐車ブレーキが作動したときに前記記憶部に記憶した保持圧の検出値が所定の閾値より大きいときは、前記操作装置の操作によって前記上部旋回体を旋回させるときの保持圧の検出値が、前記記憶部に記憶された保持圧に達したときに前記駐車ブレーキの解除を行い、
前記駐車ブレーキが作動したときに前記記憶部に記憶した保持圧の検出値が前記閾値より小さいときは、前記記憶部に記憶された保持圧の検出値によらずに、前記操作装置の操作に応じて直ちに前記駐車ブレーキを解除するように構成されていることを特徴とする建設機械。
請求項１に記載の建設機械であって、
当該建設機械は、前記上部旋回体の傾斜角を検出する傾斜角センサを備えており、
前記制御装置は、前記駐車ブレーキの作動の開始当初に前記傾斜角センサで検出された傾斜角と、前記操作装置の操作によって前記上部旋回体の旋回を開始しようとするときに検出された傾斜角との相違に応じて、前記記憶部に記憶された保持圧を補正し、当該補正前の保持圧の代わりに当該補正後の保持圧を用いて前記駐車ブレーキの解除を行うように構成されていることを特徴とする建設機械。
請求項１に記載の建設機械であって、
当該建設機械は、作業装置と、当該作業装置の姿勢を検出するための姿勢検出センサとを備えており、
前記制御装置は、前記駐車ブレーキの作動の開始当初に前記姿勢検出センサで検出された姿勢と、前記操作装置の操作によって前記上部旋回体の旋回を開始しようとするときに検出された姿勢との相違に応じて、前記記憶部に記憶された保持圧を補正し、当該補正前の保持圧の代わりに当該補正後の保持圧を用いて前記駐車ブレーキの解除を行うように構成されていることを特徴とする建設機械。