KR100656070B1

KR100656070B1 - 휠로더의 유압펌프 제어장치

Info

Publication number: KR100656070B1
Application number: KR1020050132464A
Authority: KR
Inventors: 장인표
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2006-12-11

Abstract

본 발명은 휠로더의 유압펌프 제어장치에 관한 것으로, 특히 엔진(10)의 회전수를 검출하는 엔진회전수 검출수단(11)과, 프론트작업장치의 유압부하에 비례하는 메인유량제어신호를 메인유량제어기구(14)에 전달하는 프론트 로드센싱라인(47)과, 프론트 로드센싱라인(47)상에 설치되어 유로를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브(50)와, 엔진회전수 검출수단(11)에서 검출한 엔진회전수가 소정의 기준값 이하인 경우에 상기 개폐밸브(50)를 차단시켜 상기 프론트 로드센싱라인(47)을 차단하는 제어부(51)를 포함한다.

휠로더, 유압펌프, 시동꺼짐, 엔진회전수, 프론트로드센싱,

Description

휠로더의 유압펌프 제어장치{ APPARATUS FOR CONTROLLING VARIABLE DISPLAEMENT HYDRAULIC PUMPS OF A WHEEL LOADER}

도 1은 종래 휠로더의 유압펌프 제어장치에 대한 개략적인 유압회로도,

도 2는 본 발명에 따른 휠로더의 유압펌프 제어장치에 대한 개략적인 유압회로도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

P1: 메인펌프 P2: 조향펌프

P3: 보조펌프 10: 엔진

11: 엔진회전수 검출수단 T: 탱크

14: 메인유량제어기구 15: 조향유량제어기구

20: 컨트롤밸브 21: 붐제어스풀

22: 버켓제어스풀 23: 붐실린더

24: 버켓실린더 25: 리모트컨트롤밸브

31: 조향우선밸브 32: 조향제어밸브

34: 조향유닛 35: 조향실린더

41A: 버켓실린더 부하검출라인 41B: 붐실린더 부하검출라인

42: 제1셔틀밸브 44: 조향부하 검출라인

46: 제2셔틀밸브 47: 프론트 로드센싱라인

50: 개폐밸브 51: 제어부

본 발명은 휠로더의 유압펌프 제어장치에 관한 것으로, 특히 하나의 엔진에 의해 구동되는 적어도 2개 이상의 가변용량형 유압펌프를 구비한 휠로더에서 엔진시동이 유압펌프 부하때문에 꺼지지 않도록 유압펌프의 토출유량을 조절하는 유압펌프 제어장치에 관한 것이다.

종래 휠로더의 유압펌프 제어장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(10)에 의해 구동되어 프론트작업장치(23,24)로 압유를 공급하는 가변용량형 메인펌프(P1)와, 상기 엔진(10)에 의해 메인펌프(P1)와 함께 구동되어 압유를 토출하고, 토출된 압유는 조향우선밸브(31)에 의해 방향이 제어되어 조향장치(35)에 우선공급되거나 메인펌프(P1)의 압유에 합류되어 프론트작업장치(23,24)와 조향장치(35)에 분배되는 가변용량형 조향펌프(P2)를 포함한다.

상기 메인펌프(P1)에서 토출되는 압유는 컨트롤밸브(20)의 붐제어스풀(21)과 버켓제어스풀(22)에서 흐름에 제어되어 붐실린더(23)와 버켓실린더(24)에 제공되어 이들 붐실린더(23)와 버켓실린더(24)를 작동시킨다. 그리고, 조향펌프(P2)에서 토 출되는 압유는 조향우선밸브(31)를 거쳐 조향제어밸브(32)에서 제어된 후 조향유닛(34)의 조작방향에 따라 조향실린더(35)에 제공되어 조향실린더(35)를 작동시킨다.

보조펌프(P3)는 엔진(10)에 의해 메인펌프(P1)와 조향펌프(P2)와 함께 구동되면서 압유를 토출하고, 보조펌프(P3)에서 토출되는 압유는 리모트컨트롤밸브(25)에서 제어되어 컨트롤밸브(20)의 각 제어스풀(21,22)에 파이롯신호를 제공함으로써 제어스풀을 절환시킨다.

한편, 상기 메인펌프(P1)에는 붐실린더(23) 또는 버켓실린더(24)의 부하압력에 따라 메인펌프(P1)의 토출유량을 가변시키는 메인유량조절기구(14)가 구비되고, 상기 조향펌프(P2)에는 토출유량을 상기 붐실린더(23), 버켓실린더(24)의 부하압력과 조향실린더(35)의 부하압력중 높은 부하압력에 의해 가변조절되도록 조향유량조절기구(15)가 구비되어 있다.

이를 자세히 설명하면, 붐실린더(23)의 부하압력은 붐실린더 부하검출라인(41B)을 통하여 검출되고, 버켓실린더(24)의 부하압력은 버켓실린더 부하검출라인(41A)를 통하여 검출되며, 이들 붐실린더 부하검출라인(41B)와 버켓실린더 부하검출라인(41A)은 셔틀밸브(42)에서 접속되어 붐실린더 부하압력과 버켓실린더 부하압력중 높은 압력이 프론트 로드센싱압력으로 검출되어 프론트 로드센싱라인(47)을 통하여 메인펌프(P1)의 메인유량제어기구(14)에 제공된다. 따라서 프론트 로드센싱라인(47)을 통하여 검출되는 프론트 로드센싱압력이 증가 또는 감소함에 따라 메인펌프(P1)의 토출유량도 증감하게 된다.

한편, 조향펌프(P2)의 조향유량제어기구(15)는 조향제어밸브(32)를 통하여 조향실린더(35)의 부하압력으로부터 조향부하압력을 검출하는 조향 로드센싱라인(44)과 프론트작업장치의 부합압력으로부터 프론트작업부하를 검출하는 프론트 로드센싱라인(47)이 셔틀밸브(46)에 접속되고, 셔틀밸브(46)는 조향부하압력과 프론트 작업부하중 높은 압력을 조향펌프(P2)의 토출유량 제어신호압력으로 선택하여 조향유량제어기구(15)에 제공한다.

그런데 휠로더는 엔진의 저속회전상태에서 작업을 하지 않고 대기하는 경우가 많으므로 엔진의 연비를 향상시키기 위하여 저속 공회전상태의 회전수를 가능한 최저로 설정하여 두고 있다. 따라서 엔진의 저속 공회전상태에서 갑자기 작업을 하거나 주행을 하면서 작업부하와 조향부하가 증가하게 되면 시동이 꺼지는 문제점이 있었다.

즉, 종래 휠로더는 엔진에 2개의 가변용량형 유압펌프가 연결되어 동시에 구동되게 되어 있으므로 작업부하가 갑자기 상승하게 되면 이들 2개의 유압펌프가 동시에 동작하여 압유가 릴리프되고, 이와 같이 토출압유가 릴리프되면 엔진의 출력이 유압부하를 감당하지 못하고 시동이 꺼지는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상기 종래 휠로더의 유압펌프 제어장치가 가진 단점을 해소하여, 엔진의 저속운전상태에서 갑자기 큰 유압부하가 걸리는 경우에도 엔진시동이 꺼지지 않도록 유압펌프의 토출유량을 조절하는 유압펌프 제어장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진에 의해 구동되는 가변용량형 메인펌프와, 상기 엔진에 의해 구동되어 조향장치로만 압유를 제공하거나 메인펌프의 압유와 합류시켜 프론트작업장치와 조향장치에 토출압유를 분배하여 제공하는 가변용량형 조향펌프와, 상기 프론트작업장치에 작용하는 유압부하에 비례적으로 상기 메인펌프의 토출유량을 가변시키는 메인유량제어기구와, 상기 프론트작업장치의 유압부하나 조향장치의 유압부하에 비례적으로 상기 조향펌프의 토출유량을 가변시키는 조향유량제어기구를 구비한 휠로더의 유압펌프 제어장치에 있어서,

상기 엔진의 회전수를 검출하는 엔진회전수 검출수단과,

상기 프론트작업장치의 유압부하에 비례하여 상기 메인펌프의 토출유량이 가변되게 상기 프론트작업장치의 유압부하에 비례하는 메인유량제어신호를 상기 메인유량제어기구에 전달하는 프론트 로드센싱라인과, 상기 프론트 로드센싱라인상에 설치되어 유로를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브와, 상기 엔진회전수 검출수단에서 검출한 엔진회전수를 입력하여 상기 엔진회전수가 소정의 기준값 이하인 경우에 상기 개폐밸브를 차단시켜 상기 프론트 로드센싱라인을 차단하고, 엔진회전수가 소정의 기준값 이상인 경우에는 상기 개폐밸브를 개방하여 상기 프론트 로드센싱라인을 개방하도록 제어하는 제어부를 더 구비한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 엔진이 저속회전상태에서 유압부하가 갑자기 증가하게 되면, 메인펌프의 토출유량을 증가시키는 로드센싱신호를 차단하여 메인펌프는 유량을 토출하지 않고, 조향펌프만 유량을 토출하여 프론트작업과 조향하게 하므로, 그만큼 엔진의 부하가 줄어 시동이 꺼지지 않게 되고, 프론 트작업과 조향작업은 정상대로 수행되게 된다.

이하, 본 발명에 따른 휠로더의 유압펌프 제어장치의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 휠로더의 유압펌프 제어장치의 실시예에 대한 유압회로도이다. 이하에서는 도 1의 도시된 구성과 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 휠로더는 엔진(10)에 의해 구동되어 프론트작업장치(23,24)로 압유를 공급하는 가변용량형 메인펌프(P1)와, 상기 엔진(10)에 의해 메인펌프(P1)와 함께 구동되어 압유를 토출하고, 토출된 압유는 조향우선밸브(31)에 의해 방향이 제어되어 조향장치(35)에 우선공급되거나 메인펌프(P1)의 압유에 합류되어 프론트작업장치(23,24)와 조향장치(35)에 분배되는 가변용량형 조향펌프(P2)를 포함한다.

상기 메인펌프(P1)에서 토출되는 압유는 컨트롤밸브(20)의 붐제어스풀(21)과 버켓제어스풀(22)에서 흐름에 제어되어 붐실린더(23)와 버켓실린더(24)에 제공되어 이들 붐실린더(23)와 버켓실린더(24)를 작동시킨다. 그리고, 조향펌프(P2)에서 토출되는 압유는 조향우선밸브(31)를 거쳐 조향제어밸브(32)에서 제어된 후 조향유닛(34)의 조작방향에 따라 조향실린더(35)에 제공되어 조향실린더(35)를 작동시킨다.

보조펌프(P3)는 엔진(10)에 의해 메인펌프(P1)와 조향펌프(P2)와 함께 구동되면서 압유를 토출하고, 보조펌프(P3)에서 토출되는 압유는 리모트컨트롤밸브(25) 에서 제어되어 컨트롤밸브(20)의 각 제어스풀(21,22)에 파이롯신호를 제공함으로써 제어스풀을 절환시킨다.

즉, 붐실린더(23)의 부하압력과, 버켓실린더(24)의 부하압력은 각각 붐실린더 부하검출라인(41B)과 버켓실린더 부하검출라인(41A)을 통하여 검출되고, 이들 붐실린더 부하검출라인(41B)과 버켓실린더 부하검출라인(41A)은 제1셔틀밸브(42)에 접속된다. 제1셔틀밸브(42)는 상기 부하검출라인(41A,42B)들에서 각각 검출한 부하압력중 높은 부하압력을 프론트 로드센싱압력으로 검출하여 프론트 로드센싱라인(47)을 통하여 메인펌프(P1)의 메인유량제어기구(14)에 제공한다.

또 조향실린더(35)의 부하압력을 검출하는 조향 부하검출라인(44)은 상기 프론트 로드센싱라인(47)과 제2셔틀밸브(46)에 접속된다. 상기 제2셔틀밸브(46)은 프론트 로드센싱라인(47)의 프론트 부하압력과 조향부하검출라인(44)의 조향부하압력중 높은 압력을 조향 로드센싱압력으로 검출하여 조향펌프(P2)의 조향유량제어기구(15)에 조향로드센싱압력으로 제공된다.

한편, 엔진(10)의 회전수를 검출하는 엔진회전수 검출수단(11)이 구비되고, 이 엔진회전수 검출수단(11)에서 검출한 엔진회전수는 제어부(51)에 입력된다. 그 리고 상기 프론트 로드센싱라인(47)에는 유로를 개폐하는 개폐밸브(50)가 설치된다.

상기 제어부(51)는 엔진회전수 검출수단(11)에서 제공하는 엔진회전수와 기준 엔진회전수를 비교하여 검출 엔진회전수가 기준 엔진회전수보다 낮은 경우에 프론트 로드센싱라인(47)을 차단하도록 상기 개폐밸브(50)에 폐쇄 제어신호를 인가하고, 반대로 검출 엔진회전수가 기준 엔진회전수보다 높은 경우에는 상기 개폐밸브(50)에 제어신호를 제공하지 않음으로써 상기 프론트 로드센싱라인(47)을 개방시킨다.

엔진(10)이 기준 회전수 이하로 회전하고 있는 상태에서 프론트 작업장치의 부하압력이 갑자기 증가하는 경우 제어부는 개폐밸브(50)에 제어신호를 인가하여 개폐밸브(50)가 프론트 로드센싱라인(47)을 차단시키게 한다. 이에 따라 유량제어기구(14)에 프론트 로드센싱압력이 전달되지 않아 메인펌프(P1)는 유량을 토출하지 않고 공회전함으로써 엔진부하를 줄여주고, 그 결과 엔진(10)은 시동이 꺼지지 않게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 엔진이 저속회전상태에서 유압부하가 갑자기 증가하게 되면, 메인펌프의 토출유량을 증가시키는 로드센싱신호를 차단하여 메인펌프는 유량을 토출하지 않고, 조향펌프만 유량을 토출하여 프론트작업과 조향하게 하므로, 그만큼 엔진의 부하가 줄어 시동이 꺼지지 않게 되고, 프론트작업과 조향작업은 정상대로 수행되게 된다.

Claims

엔진(10)에 의해 구동되는 가변용량형 메인펌프(P1)와, 상기 엔진(10)에 의해 구동되어 조향장치(35)로만 압유를 제공하거나 메인펌프(P1)의 압유와 합류시켜 프론트작업장치(23,24)와 조향장치(35)에 토출압유를 분배하여 제공하는 가변용량형 조향펌프(P2)와, 상기 프론트작업장치(23,24)에 작용하는 유압부하에 비례적으로 상기 메인펌프(P1)의 토출유량을 가변시키는 메인유량제어기구(14)와, 상기 프론트작업장치(23,24)의 유압부하나 조향장치(35)의 유압부하에 비례적으로 상기 조향펌프(P2)의 토출유량을 가변시키는 조향유량제어기구(15)를 구비한 휠로더의 유압펌프 제어장치에 있어서,

상기 엔진(10)의 회전수를 검출하는 엔진회전수 검출수단(11)과,

상기 프론트작업장치(23,24)의 유압부하에 비례하여 상기 메인펌프(P1)의 토출유량이 가변되게 상기 프론트작업장치(23,24)의 유압부하에 비례하는 메인유량제어신호를 상기 메인유량제어기구(14)에 전달하는 프론트 로드센싱라인(47)과,

상기 프론트 로드센싱라인(47)상에 설치되어 유로를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브(50)와,

상기 엔진회전수 검출수단(11)에서 검출한 엔진회전수를 입력하여 상기 엔진회전수가 소정의 기준값 이하인 경우에 상기 개폐밸브(50)를 차단시켜 상기 프론트 로드센싱라인(47)을 차단하고, 엔진회전수가 소정의 기준값 이상인 경우에는 상기 개폐밸브(50)를 개방하여 상기 프론트 로드센싱라인(47)을 개방하도록 제어하는 제 어부(51)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 휠로더의 유압펌프 제어장치.