(57)【要約】  ムダな作動油の供給による損失を低減するようにした油圧装置を提供する。油圧装置(１０)は、第１ポンプ(２１)と、第２ポンプ(２２)と、運転状態を検出する運転状態検出部(１２０)と、第２ポンプ(２２)を第１作動油ラインＰ１または第２作動油ラインＰ２のいずれか一方に接続させる流量切替弁(１２２)と、運転状態検出部(１２０)により検出された運転状態に基づいて、流量切替弁(１２２)を制御して、第２ポンプ(２２)を第１作動油ラインＰ１に接続させるか、または第２作動油ラインＰ２に接続させるかの切替制御を行う切替制御部(１２１)を有する。切替制御部(１２１)は、検出された運転状態が、多段変速機(１)及びステアリング装置(３)の少なくとも一つのクラッチが状態遷移中であるか、または、ステアリング装置(３)の少なくとも一つのブレーキが作動中であるときには、第２ポンプ(２２)の接続先の切り替えを禁止する。
2009001820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータ、多段変速機、及びステアリング装置に作動油を供給する油圧装置であって、
第１作動油ラインを介して前記多段変速機及び前記ステアリング装置に接続され、作動油を吐出する第１ポンプと、
前記第１作動油ラインを介して前記多段変速機及び前記ステアリング装置に接続されるか、または、第２作動油ラインを介して前記トルクコンバータに接続され、作動油を吐出する第２ポンプと、
入力される制御信号に基づいて、前記第２ポンプを前記第１作動油ラインまたは前記第２作動油ラインのいずれか一方に接続させる接続先切替部と、
運転状態を検出する運転状態検出部と、
前記運転状態検出部により検出された運転状態に基づいて、前記接続先切替部を制御して、前記第２ポンプを前記第１作動油ラインに接続させるか、または前記第２作動油ラインに接続させるかの切替制御を行う切替制御部であって、前記検出された運転状態が、前記多段変速機及び前記ステアリング装置の少なくとも一つのクラッチが状態遷移中であるか、または、前記ステアリング装置の少なくとも一つのブレーキが作動中であるときには、前記第２ポンプの接続先の切り替えを禁止する制御を行う切替制御部と、
を備えたことを特徴とする油圧装置。
【請求項２】
前記運転状態検出部により検出された運転状態が、エンジン回転数が所定の回転数よりも低回転であるか、または、作動油温が所定の温度よりも低温度である場合であり、かつ、前記多段変速機及び前記ステアリング装置のいずれのクラッチも状態遷移中でなく、前記ステアリング装置のいずれのブレーキも作動中でない場合に、前記切替制御部は、前記第２ポンプの接続先が前記第１作動油ラインになるように制御することを特徴とする請求項１記載の油圧装置。
【請求項３】
トルクコンバータと、油圧によって駆動されるブレーキとに作動油を供給する油圧装置であって、
前記ブレーキに接続される第１作動油ラインと、
前記第１作動油ラインを介して前記ブレーキに接続され、作動油を吐出する第１ポンプと、
前記トルクコンバータに接続される第２作動油ラインと、
作動油を吐出する第２ポンプと、
前記第２ポンプを前記第１作動油ラインまたは前記第２作動油ラインのいずれか一方に接続させる接続先切替部と、
運転状態を検出する運転状態検出部と、
前記運転状態検出部により検出された運転状態に基づいて、前記接続先切替部を制御して、前記第２ポンプを前記第１作動油ラインに接続させるか、または前記第２作動油ラインに接続させるかの切替制御を行い、前記検出された運転状態が、前記ブレーキが作動中であることを示すときには、前記第２ポンプの接続先の切り替えを禁止する制御を行う切替制御部と、
を備えたことを特徴とする油圧装置。
【請求項４】
油圧によって駆動される複数の変速用クラッチを有し前記変速用クラッチの切替によって速度段の切替を行う多段変速機とトルクコンバータとに作動油を供給する油圧装置であって、
前記変速用クラッチに接続される第１作動油ラインと、
前記第１作動油ラインを介して前記変速用クラッチに接続され、作動油を吐出する第１ポンプと、
前記トルクコンバータに接続される第２作動油ラインと、
作動油を吐出する第２ポンプと、
前記第２ポンプを前記第１作動油ラインまたは前記第２作動油ラインのいずれか一方に接続させる接続先切替部と、
運転状態を検出する運転状態検出部と、
前記運転状態検出部により検出された運転状態に基づいて、前記接続先切替部を制御して、前記第２ポンプを前記第１作動油ラインに接続させるか、または前記第２作動油ラインに接続させるかの切替制御を行い、前記検出された運転状態が、前記変速用クラッチが状態遷移中であることを示すときには、前記第２ポンプの接続先の切り替えを禁止する制御を行う切替制御部と、
を備えたことを特徴とする油圧装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の前記油圧装置を備える作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧装置およびこの油圧装置を備える作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の油圧式クラッチを選択的に結合及び開放することにより変速を行う多段変速機、トルクコンバータ及びステアリング装置のそれぞれに対して、一つの大容量ポンプから作動油を供給する油圧装置がある。従来技術にかかる油圧装置の一例を図１０に示す。この油圧装置において、トルクコンバータ２００を作動させるには低圧・大流量の作動油が必要であり、多段変速機１００及びステアリング装置３００を作動させるには高圧・小流量の作動油が必要である。そこで、この油圧装置では、一つの大容量ポンプ５００は作動油ラインＰ１０へ、高圧・大流量の作動油を出力する。このときに、多段変速機１００及びステアリング装置３００に対しては、高圧のままの作動油が小流量だけ供給される。一方、トルクコンバータ２００に対しては、圧力調整部３１０によって作動油の圧力をリリーフして圧力が下げられた大流量の作動油が供給される。つまり、多段変速機１００及びステアリング装置３００の作動に必要な油量はごく少ないため、ポンプ５００から供給される作動油の大部分はトルクコンバータ２００へ供給される。【０００３】
また、多段変速機の作動用の専用ポンプ、トルクコンバータの作動用の専用ポンプ及びステアリング装置の作動用の専用ポンプを搭載した油圧装置がある（例えば、日本国特開昭５６−５２２４号公報参照）。
【発明の開示】
【０００４】
一つの大容量ポンプで多段変速機、トルクコンバータ及びステアリング装置のそれぞれを作動させる場合、トルクコンバータを作動させるためには低圧でよいが、多段変速機及びステアリング装置を作動させるためには高圧が必要である。このため、大容量ポンプは高圧の作動油を吐出できるものでなければならない。しかしながら、この場合にはトルクコンバータを作動させるためには、不必要に昇圧させることになり、損失が生じている。
【０００５】
ところで、作動油を吐出するポンプとしては、コスト上の制約から、ギアポンプなどの固定容量ポンプが使用されることが多い。固定容量ポンプの吐出油量は、これを駆動するエンジンの回転数により変化する。
【０００６】
そのため、複数台の専用ポンプを搭載した油圧装置の場合、多段変速機のクラッチを常にレスポンスよく作動させるために、ポンプからの吐出油量が少ないときでも十分な吐出油量を確保できるように、ポンプサイズ等を決定する必要がある。そのため、エンジンが高回転のときには、必要以上の流量の作動油が供給されることになり、この場合もムダが生じている。
【０００７】
そこで、本発明の発明者は、複数台のポンプを備え、運転状態に応じてポンプの接続先を切り替える油圧装置を案出している。この油圧装置は、第１ポンプと第２ポンプと接続先切替部と切替制御部とを備えている。第１ポンプは、第１作動油ラインを介して、多段変速機及びステアリング装置に作動油を供給する。第２ポンプは、第１作動油ラインを介して多段変速機及びステアリング装置に作動油を供給するか、又は、第２作動油ラインを介してトルクコンバータに作動油を供給する。接続先切替部は、第２ポンプを第１作動油ラインと第２作動油ラインとのいずれの一方に接続させる。切替制御部は、作動油温度やエンジン回転数などの運転状態に応じて、切替制御を行う。切替制御は、接続先切替部を制御することにより、第２ポンプの接続先を第１作動油ライン又は第２作動油ラインに切り替える制御である。
【０００８】
この油圧装置では、第２ポンプが第１作動油ラインに接続されると、第１ポンプと第２ポンプとの両方から、作動油が多段変速機及びステアリング装置に供給される。また、第２ポンプが第２作動油ラインに接続されると、第１ポンプから作動油が多段変速機及びステアリング装置に供給され、第２ポンプから作動油がトルクコンバータに供給される。
【０００９】
従って、多段変速機及びステアリング装置に供給される作動油が、第１ポンプからの作動油だけでは不足する場合であっても、第２ポンプからの作動油を合わせて供給されることにより、必要な油量及び油圧を確保することができる。
【００１０】
一方、多段変速機において速度段の切替が行われる場合、変速ショックの発生を防止するために、油圧制御が行われる。この油圧制御では、速度段の切替開始から切替完了までの間において、クラッチ圧が所定の波形で変化するように、油圧が制御される。ステアリング装置のブレーキが制動状態から非制動状態に切り替えられる際、及び、非制動状態から制動状態に切り替えられる際にも同様に、供給される油圧が所定の波形で変化するように油圧の制御が行われる。
【００１１】
しかし、上記のような油圧装置では、第２ポンプの接続先が切り替えられる瞬間に、多段変速機およびステアリング装置に供給される油圧が変動する恐れがある。このため、油圧制御の実行中に第２ポンプの接続先が切り替えられると、油圧制御を適切に実行することが困難になる。
【００１２】
本発明の目的は、多段変速機およびステアリング装置の切替時に適切に油圧制御を行うことができる油圧装置および作業機械を提供することにある。
【００１３】
本発明の一局面に従う油圧装置は、トルクコンバータ、多段変速機、及びステアリング装置に作動油を供給する油圧装置であって、第１ポンプと、第２ポンプと、接続先切替部と、運転状態検出部と、切替制御部と、を備える。第１ポンプは、第１作動油ラインを介して多段変速機及びステアリング装置に接続され、作動油を吐出する。第２ポンプは、第１作動油ラインを介して多段変速機及びステアリング装置に接続されるか、または、第２作動油ラインを介してトルクコンバータに接続され、作動油を吐出する。接続先切替部は、入力される制御信号に基づいて、第２ポンプを第１作動油ラインまたは第２作動油ラインのいずれか一方に接続させる。運転状態検出部は、運転状態を検出する。切替制御部は、運転状態検出部により検出された運転状態に基づいて、接続先切替部を制御して、第２ポンプを第１作動油ラインに接続させるか、または第２作動油ラインに接続させるかの切替制御を行う。また、切替制御部は、検出された運転状態が、多段変速機及びステアリング装置の少なくとも一つのクラッチが状態遷移中であるか、または、ステアリング装置の少なくとも一つのブレーキが作動中であるときには、第２ポンプの接続先の切り替えを禁止する制御を行う。
【００１４】
上記の油圧装置において、運転状態検出部により検出された運転状態が、エンジン回転数が所定の回転数よりも低回転であるか、または、作動油温が所定の温度よりも低温度である場合であり、かつ、多段変速機及び前記ステアリング装置のいずれのクラッチも状態遷移中でなく、ステアリング装置のいずれのブレーキも作動中でない場合には、切替制御部は、第２ポンプの接続先が第１作動油ラインになるように制御するようにしてもよい。
【００１５】
本発明の他の局面に従う油圧装置は、トルクコンバータと、油圧によって駆動されるブレーキとに作動油を供給する油圧装置であって、第１作動油ラインと、第１ポンプと、第２作動油ラインと、第２ポンプと、接続先切替部と、運転状態検出部と、切替制御部と、を備える。第１作動油ラインは、ブレーキに接続される。第１ポンプは、第１作動油ラインを介してブレーキに接続され、作動油を吐出する。第２作動油ラインは、トルクコンバータに接続される。第２ポンプは、作動油を吐出する。接続先切替部は、第２ポンプを第１作動油ラインまたは第２作動油ラインのいずれか一方に接続させる。運転状態検出部は、運転状態を検出する。切替制御部は、運転状態検出部により検出された運転状態に基づいて、接続先切替部を制御して、第２ポンプを第１作動油ラインに接続させるか、または第２作動油ラインに接続させるかの切替制御を行う。ただし、切替制御部は、検出された運転状態が、ブレーキが作動中であることを示すときには、第２ポンプの接続先の切り替えを禁止する制御を行う。
【００１６】
本発明の他の局面に従う油圧装置は、多段変速機とトルクコンバータとに作動油を供給する油圧装置である。多段変速機は、油圧によって駆動される複数の変速用クラッチを有し、変速用クラッチの切替によって速度段の切替を行う。そして、この油圧装置は、第１作動油ラインと、第１ポンプと、第２作動油ラインと、第２ポンプと、接続先切替部と、運転状態検出部と、切替制御部と、を備える。第１作動油ラインは、変速用クラッチに接続される。第１ポンプは、第１作動油ラインを介して変速用クラッチに接続され、作動油を吐出する。第２作動油ラインは、トルクコンバータに接続される。第２ポンプは、作動油を吐出する。接続先切替部は、第２ポンプを第１作動油ラインまたは第２作動油ラインのいずれか一方に接続させる。運転状態検出部は、運転状態を検出する。切替制御部は、運転状態検出部により検出された運転状態に基づいて、接続先切替部を制御して、第２ポンプを第１作動油ラインに接続させるか、または第２作動油ラインに接続させるかの切替制御を行う。ただし、運転状態検出部は、検出された運転状態が、変速用クラッチが状態遷移中であることを示すときには、第２ポンプの接続先の切り替えを禁止する制御を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油圧装置の機能構成を模式的に示す構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る油圧装置における、第２ポンプの接続先の切替処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる作業機械の動力伝達系統の構成を示す概略図である。
【図４】第２実施形態にかかる作業機械が備える油圧装置の構成を示す概略図である。
【図５】第２実施形態にかかる作業機械でのクラッチの油圧制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】第２実施形態にかかる作業機械でのクラッチの油圧制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】第２実施形態にかかる作業機械でのブレーキの油圧制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】第２実施形態にかかる作業機械でのブレーキの油圧制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】他の実施形態に係るクラッチの油圧制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】従来の油圧装置の機能構成を模式的に示す構成図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 多段変速機
２ トルクコンバータ
３ ステアリング装置
１０，３０ 油圧装置
２１ 第１ポンプ
２２ 第２ポンプ
１２０ 運転状態検出部
１２１ 切替制御部
１２２ 流量切替弁
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係る油圧装置について、図面を参照して説明する。【００２０】
本実施形態に係る油圧装置は、例えば、ロックアップ可能なトルクコンバータ２と、多段変速機１と、ステアリング装置３と、に作動油を供給する油圧装置である。本実施形態に係る油圧装置は、例えばブルドーザ等の作業機械に適用することができる。【００２１】
図１は、本実施形態に係る油圧装置１０の機能構成を模式的に示す構成図である。【００２２】
多段変速機１は、複数のクラッチを選択的に結合または開放することにより、遊星歯車機構を操作して変速を行うように構成されている。【００２３】
本実施形態では、例えば、多段変速機１の遊星歯車機構は、前進用及び後進用にそれぞれ複数の変速ギアを有している。そして、これら複数の変速ギアを選択するための複数のクラッチと、トルクコンバータのロックアップを行うための１つのクラッチとが多段変速機１に組み込まれている。なお、各クラッチそれ自体と、各クラッチを結合または開放させるための油圧アクチュエータ（例えば油圧ピストン）等とを合わせたモジュールを「クラッチパック」と呼ぶ。従って、本実施形態の多段変速機１には、複数のクラッチパックが組み込まれている。【００２４】
ステアリング装置３は、ブレーキ及びクラッチ（ブレーキクラッチ）のペアを複数有している。例えば、ブルドーザに適用する場合には、ステアリング装置３は、ブルドーザの左右にそれぞれ、ブレーキ及びクラッチを備えている。ステアリング装置３は、ブレーキの作動または開放及びクラッチの結合または開放を、左右同時に行ったり、あるいは左右いずれか一方だけ行ったりすることにより、ブルドーザの走行または停止、及び方向変換を行うように構成されている。【００２５】
本実施形態では、例えば、ステアリング装置３のクラッチも、上述のクラッチパックを構成している。さらに、ステアリング装置３のブレーキもまた、ブレーキを作動または開放するための油圧アクチュエータ（例えば油圧ピストン）等を備えている。従って、本実施形態のステアリング装置３には、左右一対のクラッチパック及び左右一対のブレーキ用油圧アクチュエータが組み込まれている。【００２６】
油圧装置１０は、図１に示すように、第１ポンプ２１と、第２ポンプ２２と、圧力調整部３１と、車両制御部１１０と、運転状態検出部１２０と、切替制御部１２１と、流量切替弁１２２とを備える。【００２７】
車両制御部１１０は、ユーザの指示や車両の運転状態に基づいて、多段変速機１のギアの結合及び開放を制御する。また、車両制御部１１０は、ステアリング装置３のブレーキの作動及び開放を制御する。例えば、車両制御部１１０は、多段変速機１に対して変速指令を出力したり、ステアリング装置３に対してブレーキ指令したりして、多段変速機１及びステアリング装置３を制御する。【００２８】
本実施形態に係る油圧装置１０は、多段変速機１及びステアリング装置３に作動油を供給するためのポンプとして、複数のギアポンプ（第１ポンプ２１及び第２ポンプ２２）を備えている。本実施形態では、単一の大型ポンプによって必要な作動油流量を確保する代わりに、複数のポンプ２１，２２の組み合わせによって、必要な流量を得るようにしている。ギアポンプはエンジンによって駆動されるため、エンジン回転数が高くなると吐出油量は多くなる。また、オイル粘度の低下による油圧装置内での漏れが顕著にならない作動油温の領域では、作動油温が上がると作動油のオイル粘度が下がり、作動油ラインでの圧損が減少する。【００２９】
第１ポンプ２１は、第１作動油ラインＰ１を介して、多段変速機１及びステアリング装置３に常時接続されており、多段変速機１及びステアリング装置３に作動油を供給する。第１作動油ラインＰ１の圧力は、例えば、リリーフ弁として構成される圧力調整部３１により調整される。圧力調整部３１からの余り油は、第２作動油ラインＰ２を介して、トルクコンバータ２に供給される。【００３０】
第２ポンプ２２は、例えば、ソレノイド弁で構成され、接続先の切り替えを行う流量切替弁１２２を介して、第１作動油ラインＰ１または第２作動油ラインＰ２のいずれか一方に接続される。第２ポンプ２２が第１作動油ラインＰ１に接続される場合、第１作動油ラインＰ１には、第１ポンプ２１及び第２ポンプ２２からの作動油がそれぞれ流入し、この作動油は、多段変速機１及びステアリング装置３に供給される。即ち、この場合、第１ポンプ２１を、第２ポンプ２２がアシストする状態となっている。これに対し、第２ポンプ２２が第２作動油ラインＰ２に接続される場合、第１作動油ラインＰ１には、第１ポンプ２１から吐出された作動油のみが流れ込み、第２作動油ラインＰ２には、第２ポンプ２２から吐出された作動油及び圧力調整部３１からの余り油がそれぞれ流入する。トルクコンバータ２は、多段変速機１よりも低圧で作動する油圧回路を備えるため、第２ポンプ２２の負荷は軽くなる。【００３１】
切替制御部１２１は、車両の運転状態に基づいて流量切替弁１２２の接続先の切り替えを制御する。例えば、切替制御部１２１は、流量切替弁１２２にソレノイド指令を出力することにより、第２ポンプ２２の接続先を、第１作動油ラインＰ１または第２作動油ラインＰ２のいずれかに切り替えさせる。【００３２】
運転状態検出部１２０は、例えば、作動油の温度、エンジン回転数を検出する。また、運転状態検出部１２０は、車両制御部１１０が出力した変速指令に基づいて、多段変速機１の選択されている変速ギア及びクラッチの状態を検出する。さらに、運転状態検出部１２０は、車両制御部１１０が出力したブレーキ指令に基づいて、ステアリング装置３のブレーキ及びクラッチの状態を検出する。【００３３】
切替制御部１２１は、例えば、作動油温度が所定の温度よりも低温度であるか、または、エンジン回転数が所定の回転数よりも低回転である場合、流量切替弁１２２を介して、第２ポンプ２２を第１作動油ラインＰ１に接続させるようにする。これにより、作動油が所定の低温であるか、またはエンジン回転数が所定の低回転であるときに、第２ポンプ２２が供給する作動油が、多段変速機１及びステアリング装置３へ供給されて、第１ポンプ２１をアシストすることになる。その結果、作動油が低温あるいは、エンジン回転数が低回転のときに第１ポンプが吐出する作動油のみでは油量が不足する場合であっても、第２ポンプのアシストにより、多段変速機１及びステアリング装置３へ十分な油量の作動油を供給することができる。【００３４】
なお、作動油温が低温、あるいはエンジン回転数が低回転のときに作動油量が不足する理由は以下の通りである。すなわち、第１ポンプ２１はエンジンによって駆動されるため、エンジン回転数が低回転のときに吐出する作動油量は少なくなる。また、作動油が所定の低温（例えば、外気温とほぼ同じ温度）であるときは、作動油の粘度が高い。そのため、第１作動油ラインＰ１での圧損が大きく、多段変速機１及びステアリング装置３で必要な作動油圧力を得るためには、多くの作動油が必要となる。換言すると、作動油の温度が通常の作業を行っている時の標準的温度に比べて低温のときには、見掛け上、第１ポンプ２１からの吐出作動油量が少なくなる。【００３５】
従って、切替制御部１２１は、運転状態検出部１２０が検出した作動油の温度が所定温度より低いか、またはエンジン回転数が所定の回転数より低いと判定したときに、自らのソレノイド指令に基づいて、流量切替弁１２２の状態（第１作動油ラインＰ１または第２作動油ラインＰ２のいずれに接続されているか）を判定する。このときに、切替制御部１２１は、流量切替弁１２２の接続先が第２作動油ラインＰ２であれば、第１作動油ラインＰ１へ切り替え、流量切替弁１２２の接続先が第１作動油ラインＰ１であれば、その状態を維持するよう制御する。なお、第１作動油ラインＰ１に供給された作動油の大半は、圧力調整部３１で圧力をリリーフされて、トルクコンバータ２に供給される。【００３６】
本実施形態に係る油圧装置１０では、作動油が低温であるか、またはエンジン回転数が低回転のときに、第２ポンプ２２が第１ポンプ２１をアシストすることを原則とする。従って、作動油温またはエンジン回転数が上記要件を満たすときに、流量切替弁１２２の接続先が第２作動油ラインＰ２であれば、原則として、上述のように切替制御部１２１からの指示に従って、流量切替弁１２２の接続先を第１作動油ラインＰ１に切り替える動作が行われる。【００３７】
しかしながら、以下のような場合には、作動油が所定の低温、またはエンジン回転数が所定の低回転であっても、流量切替弁１２２の接続先の切り替えを行わないようにする。つまり、多段変速機１またはステアリング装置３のいずれかのクラッチが状態を遷移させているとき、または、ステアリング装置３のいずれかのブレーキが作動中のときは、作動油温またはエンジン回転数が上記要件を満たしていても、切替制御部１２１は切り替えの指示を行わない。【００３８】
ここで、クラッチの「状態遷移」（または、単に「遷移」とも言う）とは、変速ギアなどを切り替えるために、いずれかのクラッチが開放から接続、または接続から開放へ状態を変化させているときを指す。例えば、いずれかのクラッチパックを作動油で満たすために作動油が注入されている最中は、そのクラッチパックに係るクラッチは遷移中である。【００３９】
ところで、クラッチの遷移中にはクラッチをスムーズ、且つ迅速に動作させる必要がある。これは、クラッチを急激に結合させると変速ショックが起きて乗り心地が悪くなったり、クラッチの動作が遅いと変速（ギアの切り替え）に時間がかかったりするからである。従って、クラッチをスムーズ、且つ迅速に動作させるためには、クラッチパックへの作動油の注入を精度よく行う必要がある。このため、クラッチの状態遷移中に、流量切替弁１２２の接続先が切り替わって供給される作動油量が急激に変化すると、クラッチをスムーズ且つ迅速に動作させることが難しくなる。【００４０】
また、ステアリング装置３のブレーキも油圧シリンダで動作させている。このため、ブレーキを作動させているときに、この油圧シリンダに供給される作動油量が急激に変化すると、ブレーキの利き具合が急激に変化することがある。【００４１】
そこで、本実施形態では、上述のように、作動油が所定の低温、またはエンジン回転数が所定の低回転であっても、多段変速機１またはステアリング装置３のいずれかのクラッチが遷移しているとき、及び、ステアリング装置３のいずれかのブレーキが作動しているときは、流量切替弁１２２の切り替えを禁止する。【００４２】
図２は、上記のような構成を備えた油圧装置における、第２ポンプの接続先の切替処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、作業機械のエンジンが始動したときに開始され、エンジンが停止すると終了する。【００４３】
切替制御部１２１は、まず、流量切替弁１２２を制御して、第２ポンプ２２を第１作動油ラインＰ１へ接続して、流量切替弁１２２の状態を初期化する（Ｓ１１）。【００４４】
次に、運転状態検出部１２０が検出した車両の現在の運転状態を判定する。すなわち、作動油温が所定温度（例えば４０℃）より低いか（Ｓ１２）、またはエンジン回転数が所定回転数（例えば１３００ｒｐｍ）より低いか否かを判定する（Ｓ１３）。ここで、所定温度とは、通常作業時の標準的な温度より低い温度で、より具体的には想定できる最大の外気温に相当する。【００４５】
作動油温が所定温度以上であり（Ｓ１２：Ｎｏ）、かつエンジン回転数が所定回転数以上であるときは（Ｓ１３：Ｎｏ）、切替制御部１２１は、運転状態検出部１２０が検出した多段変速機１及びステアリング装置３のクラッチの状態とブレーキの状態を判定する。すなわち、切替制御部１２１は、多段変速機１またはステアリング装置３のいずれかのクラッチが遷移中であるか、またはステアリング装置３がブレーキを作動させている最中であるか否かを判定する（Ｓ１４）。【００４６】
多段変速機１またはステアリング装置３でいずれのクラッチも遷移中でなく、かつステアリング装置３がブレーキを作動させていないときは（Ｓ１４：Ｎｏ）、切替制御部１２１は流量切替弁１２２の状態を判定する（Ｓ１５）。【００４７】
ここで、流量切替弁１２２が第１作動油ラインＰ１へ接続しているときは（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、切替制御部１２１が流量切替弁１２２を制御して、第２ポンプ２２の接続先を第２作動油ラインＰ２へ切り替える（Ｓ１６）。一方、既に流量切替弁１２２が第２作動油ラインＰ２へ接続しているときは（Ｓ１５：Ｎｏ）、切替制御部１２１が流量切替弁１２２を制御して、第２ポンプ２２の接続先を第２作動油ラインＰ２のまま維持する（Ｓ２３）。【００４８】
つまり、本実施形態に係る油圧装置１０は、作動油温が所定温度以上であり、かつエンジン回転数が所定回転数以上であるときは、第２ポンプが吐出する作動油をトルクコンバータ２へ供給する。【００４９】
ステップＳ１２及びＳ１３において、作動油温が所定温度より低いか（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、またはエンジン回転数が所定回転数より低いときは（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、切替制御部１２１は、運転状態検出部１２０が検出した多段変速機１及びステアリング装置３のクラッチの状態とブレーキの状態を判定する。すなわち、切替制御部１２１は、多段変速機１またはステアリング装置３のいずれかのクラッチが遷移中であるか、またはステアリング装置３がブレーキ作動中であるか否かを判定する（Ｓ２１）。【００５０】
多段変速機１またはステアリング装置３でいずれかのクラッチが遷移中であるか、あるいはステアリング装置３がブレーキ操作中であるときは（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、切替制御部１２１は流量切替弁１２２の状態を判定する（Ｓ２２）。【００５１】
ここで、流量切替弁１２２が第２作動油ラインＰ２へ接続しているときは（Ｓ２２：Ｎｏ）、切替制御部１２１が、流量切替弁１２２の接続先を第２作動油ラインＰ２のまま維持するように制御する（Ｓ２３）。一方、流量切替弁１２２が第１作動油ラインＰ１へ接続しているときは（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、切替制御部１２１が、流量切替弁１２２の接続先を第１作動油ラインＰ１のまま維持するように制御する（Ｓ２５）。【００５２】
つまり、多段変速機１またはステアリング装置３のいずれかのクラッチが遷移中であるか、またはステアリング装置３がブレーキ作動中であるときは、流量切替弁１２２の切り替え動作が禁止されている。【００５３】
つぎに、ステップＳ２１で、多段変速機１またはステアリング装置３でいずれのクラッチも遷移中でなく、かつステアリング装置３がブレーキが作動中でもないときは（Ｓ２１：Ｎｏ）、切替制御部１２１は流量切替弁１２２の状態を判定する（Ｓ２４）。【００５４】
ここで、流量切替弁１２２が第１作動油ラインＰ１へ接続しているときは（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、切替制御部１２１が、流量切替弁１２２の接続先を第１作動油ラインＰ１のまま維持するように制御する（Ｓ２５）。一方、流量切替弁１２２が第２作動油ラインＰ２へ接続しているときは（Ｓ２４：Ｎｏ）、切替制御部１２１が、流量切替弁１２２の接続先を第１作動油ラインＰ１へ切り替えるように制御する（Ｓ２６）。【００５５】
つまり、本実施形態に係る油圧装置１０は、作動油温が所定温度より低いか、またはエンジン回転数が所定回転数より低い場合であって、多段変速機１またはステアリング装置３のいずれのクラッチも遷移中でなく、かつステアリング装置３がブレーキ作動中でもないときに、第２ポンプが吐出する作動油を多段変速機１及びステアリング装置３へ供給する。【００５６】
なお、エンジンの始動以降は、ステップＳ１２以降の処理が繰り返される。【００５７】
本実施形態によれば、作動油が高温またはエンジンが高回転であるときの吐出油量を基準にして第１ポンプのサイズを定めたために、多段変速機１及びステアリング装置３が第１ポンプから供給される作動油が不足する場合であっても、第２ポンプからの作動油の供給を受けて、必要な油量及び油圧を確保できるようになる。この結果、クラッチ及びブレーキのレスポンスを悪化させることなく、油圧装置での損失を低減することができる。【００５８】
さらに、本実施形態によれば、第２ポンプが吐出する作動油を、第１作動油ラインＰ１へ切り替え可能としていても、クラッチの状態が遷移しているとき、及びブレーキの作動中には第２ポンプの接続先の切り替えを禁止することにより、変速時のショックやブレーキの利き具合の急変を回避することができる。
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る作業機械４００の概略システム構成図を図３に示す。この作業機械４００は、例えばブルドーザであり、車両の前部に設けられたブレード（図示せず）により、土押し等の作業を行うことができる。【００５９】
〔動力伝達系統の構成〕
この作業機械４００では、エンジン４からの駆動力は、ダンパ５、ＰＴＯ６を介してトルクコンバータ２に伝達される。トルクコンバータ２の出力軸は、変速機構２０の入力軸に連結されており、トルクコンバータ２から変速機構２０に駆動力が伝達される。変速機構２０から出力された駆動力は、第１ベベルギア７および第２ベベルギア８を介して、横軸９に伝達される。横軸９に伝達された駆動力は、左ステアリングクラッチ１１および左終減速装置１３を介して、左スプロケット１５に伝達される。また、横軸９に伝達された駆動力は、右ステアリングクラッチ１２および右終減速装置１４を介して、右スプロケット１６に伝達される。各スプロケット１５，１６には履帯１７，１８が巻回されている。このため、スプロケット１５，１６が回転駆動されると、履帯１７，１８が駆動され、これにより作業機械４００が走行する。【００６０】
ここで、トルクコンバータ２にはロックアップクラッチ２３が付設されている。ロックアップクラッチ２３は、油圧によって係合状態と非係合状態とに切り替えられる。ロックアップクラッチ２３が係合状態である場合には、トルクコンバータ２の入力軸と出力軸とが直結された状態となり、エンジン４からの駆動力がダイレクトに変速機構２０に伝達される（以下、この状態を「ロックアップ状態」という）。また、ロックアップクラッチ２３が非係合状態である場合には、エンジン４からの駆動力がトルクコンバータ２を介して変速機構２０に伝達される（以下、この状態を「トルクコンバータ状態」という）。ロックアップクラッチ２３は、後述する第１作動油ラインＰ１からの作動油を供給されることによって係合状態となる。また、ロックアップクラッチ２３は作動油を排出されることによって非係合状態となる。【００６１】
また、トルクコンバータ２にはステータクラッチ２４が付設されている。ステータクラッチ２４は、油圧によって係合状態と非係合状態とに切り替えられる。トルクコンバータ状態では、ステータクラッチ２４は係合状態となる。ロックアップ状態では、ステータクラッチ２４は非係合状態となる。ステータクラッチ２４は、後述する第１作動油ラインＰ１からの作動油を供給されることによって係合状態となる。また、ステータクラッチ２４は作動油を排出されることによって非係合状態となる。【００６２】
ロックアップクラッチ２３への作動油の供給・排出およびステータクラッチ２４への作動油の供給・排出は、トルクコンバータ制御弁４１（図４参照）によって制御される。【００６３】
変速機構２０は、前進用クラッチ２５、後進用クラッチ２６、及び、複数の変速用クラッチ２７−２９を有している。変速用クラッチ２７−２９には、第１速用クラッチ２７、第２速用クラッチ２８、第３速用クラッチ２９がある。これらのクラッチ２１−２５は、油圧によって係合状態と非係合状態とに切替可能な油圧クラッチである。クラッチ２５−２９は、後述する第１作動油ラインＰ１からの作動油を供給されることによって係合状態となる。また、クラッチ２５−２９は作動油を排出されることによって非係合状態となる。これらのクラッチ２５−２９への作動油の供給・排出は、変速機構制御弁４２（図４参照）によって制御される。【００６４】
前進用クラッチ２５、後進用クラッチ２６は、車両の前進・後進を切り替えるためのクラッチである。前進用クラッチ２５が係合状態にされる場合には、後進用クラッチ２６は非係合状態にされる。また、後進用クラッチ２６が係合状態にされる場合には、前進用クラッチ２５は非係合状態にされる。【００６５】
第１速用クラッチ２７、第２速用クラッチ２８、第３速用クラッチ２９は、変速比の異なる複数の変速ギア列にそれぞれ対応して設けられている。そして、これらのクラッチ２３−２５のうちのいずれかが係合状態とされることにより、変速機構２０の速度段が切り替えられる。この作業機械４００では、前進・後進のそれぞれにおいて３段階の変速が可能となっている。【００６６】
変速機構２０、ロックアップクラッチ２３、ステータクラッチ２４は、多段変速機１を構成している。【００６７】
右ステアリングクラッチ１２および左ステアリングクラッチ１１は、油圧によって係合状態と非係合状態とに切替可能な油圧クラッチである。これらのステアリングクラッチ１１，１２は、後述する第１作動油ラインＰ１からの作動油を供給されることによって係合状態となる。また、ステアリングクラッチ１１，１２は作動油を排出されることによって非係合状態となる。これらのステアリングクラッチ１１，１２への作動油の供給・排出は、ステアリング制御弁４３（図４参照）によって制御される。右ステアリングクラッチ１２が係合状態である場合には、第２ベベルギア８からの駆動力が右スプロケット１６に伝達される。左ステアリングクラッチ１１が係合状態である場合には、第２ベベルギア８からの駆動力が左スプロケット１５に伝達される。【００６８】
また、駆動力の伝達経路において、左ステアリングクラッチ１１と左終減速装置１３との間には左ブレーキ３２が設けられている。左ブレーキ３２は、左スプロケット１５の回転を制動することができる。また、右ステアリングクラッチ１２と右終減速装置１４との間には右ブレーキ３３が設けられている。右ブレーキ３３は、右スプロケット１６の回転を制動することができる。これらのブレーキ３２，３３には、後述する第１作動油ラインＰ１からの作動油が供給され、ブレーキ３２，３３は、油圧によって制動状態と非制動状態とに切り替えられる。なお、ブレーキ３２，３３は、いわゆるネガティブブレーキであり、所定の高油圧が負荷されている状態において非制動状態となり、所定の低油圧が負荷されている状態において制動状態となる。ブレーキ３２，３３への作動油の供給・排出は、上述したステアリング制御弁４３（図４参照）によって制御される。【００６９】
上記の右ステアリングクラッチ１２、右ブレーキ３３、左ステアリングクラッチ１１、左ブレーキ３２は、車両を旋回させるためのステアリング装置３を構成している。すなわち、右ステアリングクラッチ１２、右ブレーキ３３、左ステアリングクラッチ１１、左ブレーキ３２が制御されることによって、作業機械４００の左右の旋回動作が制御される。例えば、右ステアリングクラッチ１２が非係合状態にされ且つ右ブレーキ３３が制動されている状態において、左スプロケット１５が回転駆動されると、作業機械４００は右方向に旋回する。また、左ステアリングクラッチ１１が非係合状態にされ且つ左ブレーキ３２が制動されている状態において、右スプロケット１６が回転駆動されると、作業機械４００は左方向に旋回する。【００７０】
〔油圧装置の構成〕
この作業機械４００は、図４に示すように、トルクコンバータ２、多段変速機１、ステアリング装置３に作動油を供給するための油圧装置３０を備えている。油圧装置３０は、第１作動油ラインＰ１、第１ポンプ２１、第２作動油ラインＰ２、第２ポンプ２２、第３作動油ラインＰ３、流量切替弁１２２、運転状態検出部１２０、切替制御部１２１を備える。【００７１】
第１作動油ラインＰ１は、トルクコンバータ制御弁４１、変速機構制御弁４２、及び、ステアリング制御弁４３に接続されている。トルクコンバータ制御弁４１は、ロックアップクラッチ２３（図３参照）およびステータクラッチ２４（図３参照）に接続されている。変速機構制御弁４２は、変速機構２０（図３参照）に接続されている。ステアリング制御弁４３は、ステアリング装置３（図３参照）に接続されている。従って、第１作動油ラインＰ１は、これらの制御弁４１〜４３を介して、多段変速機１及びステアリング装置３に接続されている。【００７２】
第１ポンプ２１は、ギアポンプなどの固定容量ポンプであり、エンジン４によって駆動されて作動油を吐出する。第１ポンプ２１は、第１作動油ラインＰ１を介して、トルクコンバータ制御弁４１、変速機構制御弁４２、及び、ステアリング制御弁４３に接続されている。従って、第１ポンプ２１は、多段変速機１及びステアリング装置３に常時接続されており、多段変速機１及びステアリング装置３に作動油を供給する。【００７３】
第２作動油ラインＰ２は、流量切替弁１２２とトルクコンバータ２とに接続されている。第２作動油ラインＰ２は、トルクコンバータ２に作動油を供給する。【００７４】
第２ポンプ２２は、ギアポンプなどの固定容量ポンプであり、エンジン４によって駆動されて作動油を吐出する。第２ポンプ２２は、第１ポンプ２１よりも大容量の油圧ポンプである。第２ポンプ２２は、流量切替弁１２２を介して、第１作動油ラインＰ１または第２作動油ラインＰ２のいずれか一方に接続される。【００７５】
第３作動油ラインＰ３は、第１作動油ラインＰ１と第２作動油ラインＰ２とを接続している。第３作動油ラインＰ３には、リリーフバルブ３６が設けられている。リリーフバルブ３６は、第１作動油ラインＰ１の油圧が所定のリリーフ圧より低い場合には、第１作動油ラインＰ１側と第２作動油ラインＰ２との間の作動油の流れを禁止する。また、リリーフバルブ３６は、第１作動油ラインＰ１の油圧が所定のリリーフ圧以上である場合には、第１作動油ラインＰ１側から第２作動油ラインＰ２側への作動油の流れを許容する。これにより、第１作動油ラインＰ１の油圧が調整される。【００７６】
流量切替弁１２２は、例えば、ソレノイド弁であり、切替制御部１２１からの指令信号に応じて、第２ポンプ２２の接続先の切り替えを行う。第２ポンプ２２が流量切替弁１２２を介して第１作動油ラインＰ１に接続されている状態では、第１作動油ラインＰ１には、第１ポンプ２１及び第２ポンプ２２からの作動油がそれぞれ流入する。従って、第１ポンプ２１および第２ポンプ２２からの作動油が、多段変速機１及びステアリング装置３に供給される。即ち、第１ポンプ２１を、第２ポンプ２２がアシストする状態となっている。これに対し、第２ポンプ２２が流量切替弁１２２を介して第２作動油ラインＰ２に接続されている状態では、第１作動油ラインＰ１には、第１ポンプ２１から吐出された作動油のみが流入する。また、第２作動油ラインＰ２には、第２ポンプ２２から吐出された作動油及びリリーフバルブ３６からの余り油が流入する。【００７７】
運転状態検出部１２０は、作動油温センサ４５およびエンジン回転数センサ４６を有する。作動油温センサ４５は、作動油の温度を検出する。例えば、作動油温センサ４５は、トルクコンバータ２の出口側において作動油の温度を検出する。エンジン回転数センサ４６は、エンジン回転数を検出する。また、運転状態検出部１２０は、車両制御部１１０が出力した変速指令に基づいて、多段変速機１のクラッチ２３〜２９の状態を検出する。さらに、運転状態検出部１２０は、車両制御部１１０が出力したブレーキ指令に基づいて、ステアリング装置３のブレーキ３２，３３及びステアリングクラッチ１１，１２の状態を検出する。【００７８】
切替制御部１２１は、車両の運転状態に基づいて流量切替弁１２２の接続先の切り替えを制御する。切替制御部１２１は、流量切替弁１２２に指令信号を出力することにより、第２ポンプ２２の接続先を、第１作動油ラインＰ１または第２作動油ラインＰ２のいずれかに切り替えさせる。詳細には、切替制御部１２１は、作動油温度が所定の温度よりも低温度であるか、または、エンジン回転数が所定の回転数よりも低回転である場合に、流量切替弁１２２を介して、第２ポンプ２２を第１作動油ラインＰ１に接続させる。これにより、作動油が所定の低温であるか、またはエンジン回転数が所定の低回転であるときに、第２ポンプ２２が供給する作動油が、多段変速機１及びステアリング装置３へ供給されて、第１ポンプ２１をアシストすることになる。その結果、第１ポンプ２１が吐出する作動油のみでは油量が不足する場合であっても、第２ポンプ２２のアシストにより、多段変速機１及びステアリング装置３へ十分な量の作動油を供給することができる。【００７９】
〔操作部１２３および車両制御部１１０の構成〕
この作業機械４００は、車両制御部１１０および操作部１２３を備えている。【００８０】
車両制御部１１０は、ユーザの指示や車両の運転状態に基づいて、ロックアップクラッチ２３およびステータクラッチ２４の切替、変速機構２０のクラッチ２５〜２９の切替を制御する。また、車両制御部１１０は、ステアリング装置３のブレーキ３２，３３の切替や、ステアリングクラッチ１１，１２の切替を制御する。【００８１】
操作部１２３は、オペレータによって操作されることにより作業機械４００に各種の動作を指令するためのものである。操作部１２３は、例えば、変速レバー、走行レバー、ブレーキペダルなどを有する。オペレータは操作部１２３を操作することにより、前進・後進の切替、速度段の切替、直進・旋回の切替を指示することができる。また、オペレータは、操作部１２３を操作することにより、ブレーキ３２，３３の制動状態と非制動状態との切替を指示することもできる。【００８２】
〔前進・後進および速度段の切替制御〕
以下、前進・後進および速度段の切替時のクラッチの制御について詳細に説明する。【００８３】
前進・後進および速度段の切替が指令されると、まず、係合状態にあるクラッチが非係合状態とされる。次に、選択されたクラッチが非係合状態から係合状態に切り替えられる。この際、クラッチ圧が所定の波形で変化するように、各クラッチへの指令油圧が制御される。【００８４】
具体的には、図５のタイミングチャートに示すようにクラッチへの指令油圧が制御される。図５は、前進２速ロックアップ状態から後進１速トルクコンバータ状態へ切り替えられる際の、ロックアップクラッチ２３、ステータクラッチ２４、前進用クラッチ２５、第２速用クラッチ２８、後進用クラッチ２６、第１速用クラッチ２７への指令油圧の変化を示している。【００８５】
まず、切替の開始前においては（時間Ｔ０）、ロックアップクラッチ圧、前進用クラッチ圧、第２速用クラッチ圧は、それぞれ所定の保持圧ｐａ０，ｐｃ０，ｐｄ０に維持されている。従って、ロックアップクラッチ２３、前進用クラッチ２５、第２速用クラッチ２８は、それぞれ係合状態に維持されている。また、ステータクラッチ圧、後進用クラッチ圧、第１速用クラッチ圧は、ぞれぞれゼロである。従って、ステータクラッチ２４、後進用クラッチ２６、第１速用クラッチ２７は、それぞれ非係合状態に維持されている。【００８６】
次に、前進・後進および速度段の切替が指令されると（時間Ｔ１）、ロックアップクラッチへの指令油圧が所定の波形で変化するように制御される。すなわち、ロックアップクラッチ圧は時間Ｔ１において所定の第１油圧Ｐａ１まで低下し、その後、第１油圧Ｐａ１から第２油圧Ｐａ２まで徐々に低下して、時間Ｔ２でゼロとなる。また、前進用クラッチ圧、第２速用クラッチ圧は、時間Ｔ１において、それぞれゼロまで低下する。【００８７】
次に、時間Ｔ３において、ステータクラッチ圧、後進用クラッチ圧、第１速用クラッチ圧の油圧制御が開始される。ステータクラッチ圧は、時間Ｔ３から時間Ｔ６までの間に所定の波形で変化するように制御され、時間Ｔ６以降は所定の保持圧Ｐｂ５に維持される。この時間Ｔ３から時間Ｔ６までの間に、ステータクラッチ２４のクラッチパックに作動油が注入され、ステータクラッチ２４の係合が開始される。そして、時間Ｔ６において、ステータクラッチ２４の係合が完了する。詳細には、ステータクラッチ圧は、トリガ圧Ｐｂ１（時間Ｔ３〜Ｔ３ａ）、待機圧Ｐｂ２（時間Ｔ３ａ〜Ｔ３ｂ）、フィル圧Ｐｂ３（時間Ｔ３ｂ〜Ｔ３ｃ）、初期圧Ｐｂ４（時間Ｔ３ｃ〜Ｔ３ｄ）に保持される。そして、ステータクラッチ圧は、初期圧Ｐｂ４から保持圧Ｐｂ５まで徐々に増大するように変化する（時間Ｔ３ｄ〜Ｔ６）。同様に、後進用クラッチ圧は、時間Ｔ３から時間Ｔ５までの間に所定の波形となるように制御され、時間Ｔ５以降は所定の保持圧ｐｅ５に維持される。第１速用クラッチ圧は、時間Ｔ３から時間Ｔ４までの間に所定の波形となるように制御され、時間Ｔ４以降は所定の保持圧ｐｆ５に維持される。以上のようにして、ステータクラッチ２４、後進用クラッチ２６、第１速用クラッチ２７が係合状態となる。【００８８】
次に、前進２速トルクコンバータ状態から後進１速トルクコンバータ状態へ切り替えられる際のタイミングチャートを図６に示す。図６は、前進２速トルクコンバータ状態から後進１速トルクコンバータ状態へ切り替えられる際の、ロックアップクラッチ２３、ステータクラッチ２４、前進用クラッチ２５、第２速用クラッチ２８、後進用クラッチ２６、第１速用クラッチ２７への指令油圧の変化を示している。【００８９】
まず、切替の開始前においては（時間Ｔ１０）、ステータクラッチ圧、前進用クラッチ圧、第２速用クラッチ圧は、それぞれ所定の保持圧ｐｂ０，ｐｃ０，ｐｄ０に維持されている。従って、ステータクラッチ２４、前進用クラッチ２５、第２速用クラッチ２８は、それぞれ係合状態に維持されている。また、ロックアップクラッチ圧、後進用クラッチ圧、第１速用クラッチ圧は、ぞれぞれゼロである。従って、ロックアップクラッチ２３、後進用クラッチ２６、第１速用クラッチ２７は、それぞれ非係合状態に維持されている。【００９０】
次に、速度段の切替が指令されると（時間Ｔ１１）、前進用クラッチ圧、第２速用クラッチ圧は、それぞれゼロまで低下する。なお、ここでは、ロックアップクラッチ２３の切替は行われないため、ステータクラッチ２４は保持圧ｐｂ０のまま変化せず、ロックアップクラッチ圧はゼロのまま変化しない。【００９１】
次に、時間Ｔ１３において、後進用クラッチ圧、第１速用クラッチ圧の油圧制御が開始される。第１速用クラッチ圧は、時間Ｔ１３から時間Ｔ１４までの間に所定の波形で変化するように制御され、時間Ｔ１４以降は所定の保持圧ｐｆ５に維持される。この時間Ｔ１３から時間Ｔ１４までの間に、第１速用クラッチ２７のクラッチパックに作動油が注入され、第１速用クラッチ２７の係合が開始される。そして、時間Ｔ１４において、第１速用クラッチ２７の係合が完了する。同様に、後進用クラッチ圧は、時間Ｔ１３から時間Ｔ１５までの間に所定の波形で変化するように制御され、時間Ｔ１５以降は所定の保持圧ｐｅ５に維持される。以上のようにして、後進用クラッチ２６、第１速用クラッチ２７が係合状態となる。【００９２】
なお、右ステアリングクラッチ１２および左ステアリングクラッチ１１の切替時には、上記の変速用クラッチと同様の油圧制御が行われる。【００９３】
〔ブレーキ３２，３３の切替制御〕
次に、操作部１２３が操作された場合のブレーキ３２，３３の切替制御について説明する。図７は、ブレーキ３２，３３が非制動状態から制動状態に切り替えられる場合のブレーキ３２，３３への指令油圧の変化を示すタイミングチャートである。【００９４】
まず、切替の開始前においては（時間Ｔ２０）、ブレーキ圧は、所定の高保持圧ｐｈ０に維持されている。上述したように、ブレーキ３２，３３は、ネガティブブレーキであるため、ブレーキ圧が所定の高保持圧ｐｈ０に維持されることにより、ブレーキ３２，３３は非制動状態に維持される。【００９５】
そして、操作部１２３が操作されると（時間Ｔ２１）、ブレーキ圧が所定の波形で変化するようにブレーキ３２，３３への指令油圧が制御される（時間Ｔ２１〜Ｔ２４）。具体的には、ブレーキ圧は、トリガ圧ｐｈ１（時間Ｔ２１〜Ｔ２２）、上限圧ｐｈ２（Ｔ２２〜Ｔ２３）、に保持される。なお、トリガ圧ｐｈ１は、上記の高保持圧ｐｈ０より低い。上限圧ｐｈ２は、トリガ圧ｐｈ１より高く且つ高保持圧ｐｈ０より低い。そして、ブレーキ圧は、上限圧ｐｈ２から所定の低保持圧ｐｈ３まで徐々に減少するように変化する（時間Ｔ２３〜Ｔ２４）。【００９６】
時間Ｔ２４以降はブレーキ圧は、低保持圧ｐｈ３以下に保持される。ブレーキ圧が低保持圧ｐｈ３以下に保持されている状態では、ブレーキ３２，３３は制動状態に維持される。【００９７】
上記とは逆に、ブレーキ３２，３３が非制動状態から制動状態に切り替えられる場合には、ブレーキ圧は図８に示すタイミングチャートのように制御される。【００９８】
まず、切替の開始前においては（時間Ｔ３０）、ブレーキ圧は、所定の低保持圧ｐｈ３以下に維持されている。上述したように、ブレーキ３２，３３は、ネガティブブレーキであるため、ブレーキ圧が低保持圧ｐｈ３以下に維持されることにより、ブレーキ３２，３３は制動状態に維持される。【００９９】
そして、操作部１２３が操作されると（時間Ｔ３１）、ブレーキ圧が所定の波形で変化するようにブレーキ３２，３３への指令油圧が制御される（時間Ｔ３１〜Ｔ３４）。具体的には、ブレーキ圧は、初期圧ｐｈ４（時間Ｔ３１〜Ｔ３２）、下限圧ｐｈ５（Ｔ３２〜Ｔ３３）、に保持される。なお、初期圧ｐｈ４は、低保持圧ｐｈ３より低い。下限圧ｐｈ５は、初期圧ｐｈ４より高く且つ上記の低保持圧ｐｈ３と同じである。そして、ブレーキ圧は、下限圧ｐｈ５から所定の高保持圧ｐｈ０まで徐々に増大するように変化する（時間Ｔ３３〜Ｔ３４）。【０１００】
時間Ｔ３４以降はブレーキ圧は、高保持圧ｐｈ０に保持される。ブレーキ圧が高保持圧ｐｈ０に保持されている状態では、ブレーキ３２，３３は非制動状態に維持される。【０１０１】
〔油圧装置３０での流量切替弁１２２の切替制御〕
本実施形態に係る油圧装置３０では、上記の第１実施形態と同様にして、流量切替弁１２２の切替制御が行われる。すなわち、作動油が所定の低温であるか、またはエンジン回転数が所定の低回転である場合、流量切替弁１２２の接続先が第２作動油ラインＰ２であれば、原則として、流量切替弁１２２の接続先が第１作動油ラインＰ１に切り替えられる。なお、エンジン回転数が所定の低回転となるのは、例えば、エンジン４の始動時や、前進・後進の切替時などである。また、オペレータの指令によってエンジン回転数を低減させるデセル機能が作業機械４００に備えられている場合には、デセル機能がオンされたときにも、エンジン回転数が所定の低回転となる。【０１０２】
ただし、切替制御部１２１は、多段変速機１またはステアリング装置３のいずれかのクラッチが状態遷移中である場合、または、ステアリング装置３のいずれかのブレーキ３２，３３が作動中である場合には、作動油温またはエンジン回転数が上記要件を満たしていても、流量切替弁１２２の切替の指示を行わない。【０１０３】
ここで、クラッチが状態遷移中である場合とは、上述したように、クラッチ圧が所定の波形で変化するように制御されている状態、すなわち、クラッチ圧のモジュレーションが行われている状態を意味する。具体的には、図５における時間Ｔ１からＴ６までの間の期間や、図６における時間Ｔ１３からＴ１５までの期間には、流量切替弁１２２の切替が禁止される（図５（ｇ）および図６（ｇ）参照）。なお、図６では、時間Ｔ１３からＴ１５までの期間を含むより広い範囲の期間すなわち時間Ｔ１２からＴ１５までの期間において流量切替弁１２２の切替が禁止される。【０１０４】
また、ブレーキ３２，３３が作動中であるとは、ブレーキ圧が所定の波形で変化するように制御されている状態、すなわち、クラッチ圧のモジュレーションが行われている状態を意味する。具体的には、図７における時間Ｔ２１からＴ２４までの間の期間や、図８における時間Ｔ３１からＴ３４までの間の期間には、流量切替弁１２２の切替が禁止される。【０１０５】
なお、詳細な処理フローの説明は第１実施形態と同様であるため省略する。【０１０６】
本実施形態によれば、多段変速機１及びステアリング装置３において、第１ポンプ２１から供給される作動油だけでは作動油が不足する場合であっても、第２ポンプ２２からの作動油の供給を合わせることにより、必要な油量及び油圧を確保することができる。このため、作動油が高温またはエンジン４が高回転であるときの吐出油量を基準にして第１ポンプ２１のサイズを定めることができる。この結果、クラッチ及びブレーキ３２，３３のレスポンスを悪化させることなく、油圧装置３０での損失を低減することができる。【０１０７】
さらに、本実施形態によれば、クラッチが状態遷移中であるとき、及び、ブレーキ３２，３３が作動中であるときには、流量切替弁１２２による第２ポンプ２２の接続先の切替が禁止される。このため、クラッチ及びブレーキ３２，３３の油圧を適切に制御することができる。この結果、変速時のショックやブレーキ３２，３３の利き具合の急変を回避することができる。【０１０８】
＜他の実施形態＞
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。【０１０９】
例えば、クラッチが遷移中か、またはブレーキが作動中かの判定（図２のステップＳ２１）を作動油温及びエンジン回転数の判定（図２のステップＳ１２，Ｓ１３）よりも先に行うようにしてもよい。【０１１０】
また、上記の第２実施形態では、作業機械４００は、ステアリングクラッチ１１，１２およびブレーキ３２，３３を備えているが、ステアリングクラッチが備えられていない作業機械、例えばHSS（Hydrostatic Steering System）を有する作業機械、に対しても本発明の適用が可能である。また、旋回のためには用いられず車両の制動のために用いられるブレーキを備える作業機械に対しても本発明の適用が可能である。また、多段変速機を備えていない作業機械、例えば、HST（Hydrostatic Transmission）を備える作業機械に対しても本発明の適用が可能である。さらに、上記のようなステアリングクラッチ１１，１２およびブレーキ３２，３３を備えていない作業機械に対して、多段変速機の制御に関してのみ本発明が適用されてもよい。【０１１１】
また、上記の第２実施形態では、図５に示すように、クラッチのモジュレーションの開始時点から完了時点までの間の期間、すなわち、時間Ｔ１からＴ６までの間の期間において流量切替弁１２２の切替が禁止されている。しかし、クラッチの応答遅れ時間を考慮して、モジュレーションの開始時点から完了時点までの間の期間を含む、より広い範囲の期間において流量切替弁１２２の切替が禁止されてもよい。例えば、図９に示すように、時間Ｔ１’からＴ６までの間の期間において流量切替弁１２２の切替が禁止されてもよい。なお、図９に示すタイミングチャートは、図５に示すタイミングチャートと同様のクラッチの油圧制御を示している。【０１１２】
さらに、操作部１２３からの操作信号や、トルクコンバータ制御弁４１、変速機構制御弁４２、及び、ステアリング制御弁４３への指令信号などによって、多段変速機１やブレーキ３２，３３の操作のタイミングが判断されることによって、第２ポンプ２２の接続先の切り替えが行われてもよい。例えば、図６において、多段変速機１の変速指令が出力されると（時間Ｔ１１）、第２ポンプ２２が流量切替弁１２２を介して第１作動油ラインＰ１に接続されるように制御されてもよい。なお、時間Ｔ１１から時間Ｔ１２までは、流量切替弁１２２の切替は禁止されていない。このため、時間Ｔ１１において第２ポンプ２２が第２作動油ラインＰ２に接続されている場合には、第２ポンプ２２の接続先の切替が行われて、第２ポンプ２２が第１作動油ラインＰ１に接続される。ただし、時間Ｔ１２からＴ１５までの期間には、流量切替弁１２２の切替が禁止される。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、多段変速機およびステアリング装置の切替時に適切に油圧制御を行うことができ、油圧装置および作業機械として有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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