KR101741703B1 - 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

유압펌프로부터 유압실린더에 작동유를 공급하지않고 붐의 자중에 의해 지면을 평탄하게 고르는 정지작업하기 위한 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법을 개시한다.
본 발명에 따른 건설기계의 유량 제어방법에 있어서, 유압펌프; 유압펌프에 연결되는 유압 액츄에이터; 유압 액츄에이터에 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 제어밸브; 제어밸브와 유압 액츄에이터 사이의 유로에 설치되며 일반 작업모드와 플로팅 모드로 전환되는 플로팅용 밸브; 사용자에 의해 조작되는 붐-다운 조작레버의 조작량을 검출하는 검출수단; 유압펌프의 토출 유량을 제어하는 전자비례밸브; 제어기를 구비하는 건설기계의 유량 제어방법에 있어서:
상기 플로팅 모드로 전환된 유무를 판단하는 제1단계;
상기 플로팅 모드로 전환된 경우, 상기 검출수단에 의해 검출된 붐-다운 조작량에 대응하여 상기 유압펌프의 토출 유량을 변경하는 제2단계;
상기 붐-다운 조작량에 대응하여 변경된 유량으로 상기 유압펌프에서 작동유를 토출할 수 있도록 상기 전자비례밸브에 전기적 제어신호를 출력하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유량 제어방법을 제공한다.

Description

건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING FLOW RATE IN CONSTRUCTION MACHINERY}
본 발명은 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 특히 유압펌프로부터 유압실린더에 작동유를 공급하지않고 붐의 자중에 의해 지면을 평탄하게 고르는 정지작업할 수 있도록 한 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 붐 플로팅 기능(boom floating function)은 작업중 운전자의 붐 다운 조작이 있는 경우에도 버킷이 붐의 자중에 의해서만 지면의 굴곡면을 따라 상하이동되는 기능을 의미한다. 즉 아암이 전후 방향으로 조작되고 붐 다운이 조작되는 경우, 버킷면은 플로팅 기능에 의해 지면의 굴곡면을 깍아내지 않고 굴곡면을 따라 이동하게 된다.
이로 인해, 작업 형태에 따라 운전자에 의한 플로팅 모드로 전환시 유압펌프로부터의 작동유를 공급받지않은 상태에서 정지작업 등을 수행할 수 있고, 일반 굴삭 작업모드에서는 플로팅 모드를 해제시켜 유압펌프로부터 작동유를 공급받아 작업하게 된다. 이때 플로팅 모드로 전환하여 정지작업하는 경우 유압펌프의 유량을 사용하지않게 되므로 작업의 효율과 생산성을 높일 수 있는 이점을 갖는다.
한편, 플로팅 모드로 전환시킬 경우, 벽면을 버킷에 의해 긁어 내리는 작업이나, 버킷이 지면에 접촉된 상태에서 장비의 몸체(하부 주행체 및 상부 선회체를 말함)를 들어올리는 잭업(jack-up) 작업을 수행할 수 없게 되므로, 운전자는 일반 작업모드로 전환하게 되므로 불편함을 감수하게 된다.
도 1은 종래 기술에 의한 굴삭기의 플로팅 모드로 전환시 유압펌프의 토출 유량을 설명하기 위한 그래프이다. 유압펌프로부터 유압실린더에 작동유를 공급하지않고 지면을 평탄하게 고르는 정지작업을 수행할 수 있는 플로팅 모드로 전환될 경우에, 붐을 다운시키는 조작신호가 있는 경우에도(그래프 곡선 "a" 참조), 아암의 조작에 의해서만(그래프 곡선 "b" 참조) 유량을 계산하게 되므로, 아암의 조작량이 감소하는 시점에 도달할 경우 유압펌프의 토출량이 줄어들게 되는(그래프 곡선 "c" 참조) 문제점을 갖는다.
따라서 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 플로팅 모드 선택으로 지면을 고르는 정지작업을 수행할 경우, 붐 다운 조작량이 감소되는 경우에 유압펌프의 토출 유량을 감소시키므로 조작성이 향상되고 연료 소모량을 줄일 수 있는 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 작업형태에 따라 작업모드의 활성화 및 비활성화를 자동으로 절환시키므로 작업능률을 향상시킬 수 있는 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유압펌프; 유압펌프에 연결되는 유압 액츄에이터; 유압 액츄에이터에 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 제어밸브; 제어밸브와 유압 액츄에이터 사이의 유로에 설치되며 일반 작업모드와 플로팅 모드로 전환되는 작업모드 전환밸브; 사용자에 의해 조작되는 조작레버의 붐-다운 조작량을 검출하는 검출수단; 유압펌프의 토출 유량을 제어하는 전자비례밸브; 제어기를 구비하는 건설기계의 유량 제어방법에 있어서:
상기 플로팅 모드로 전환된 유무를 판단하는 제1단계;
상기 플로팅 모드로 전환된 경우, 상기 검출수단에 의해 검출된 붐-다운 조작량에 대응하여 상기 유압펌프의 토출 유량을 변경하는 제2단계;
상기 붐-다운 조작량에 대응하여 변경된 유량으로 상기 유압펌프에서 작동유를 토출할 수 있도록 상기 전자비례밸브에 전기적 제어신호를 출력하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유량 제어방법을 제공한다.
상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 유압펌프; 유압펌프에 연결되는 유압 액츄에이터; 유압 액츄에이터에 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 제어밸브; 제어밸브와 유압 액츄에이터 사이의 유로에 설치되며 일반 작업모드와 플로팅 모드로 전환되는 작업모드 전환밸브; 작업모드 전환밸브의 기능을 활성화 또는 비활성화시키도록 선택하는 자동 모드 설정수단; 운전자에 의해 조작되는 조작레버의 조작 유무를 검출하는 검출수단; 유압 액츄에이터의 부하 압력을 검출하는 검출수단; 제어기를 구비하는 건설기계의 유량 제어방법에 있어서:
자동 모드 설정시, 상기 조작레버의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되며, 상기 검출수단에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 낮을 경우, 상기 작업모드 전환밸브를 일반 작업모드로 전환시키는 제1단계;
자동 모드 설정시, 상기 조작레버의 조작에 의해 붐-업 조작신호가 한 번 이상 입력되고, 상기 조작레버의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되지 않으며, 상기 검출수단에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 높을 경우, 상기 작업모드 전환밸브를 플로팅 모드로 전환시키는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유량 제어방법을 제공한다.
상기 조작레버의 조작에 의한 붐-다운 조작량을 검출하는 검출수단으로 포텐쇼 미터, 각도 센서, 압력 센서 및 디지털 신호중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면,
엔진에 연결되는 유압펌프;
상기 유압펌프에 연결되는 유압 액츄에이터;
상기 유압펌프와 유압 액츄에이터 사이의 유로에 설치되며, 절환시 유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브;
상기 제어밸브와 유압 액츄에이터 사이의 유로에 설치되며, 절환시 일반 작업모드와 플로팅 모드로 전환되는 작업모드 전환밸브;
상기 작업모드 전환밸브를 일반 작업모드 또는 플로팅 모드로 전환시키는 전자밸브;
상기 작업모드 전환밸브의 기능을 활성화 또는 비활성화시키도록 선택하는 자동 모드 설정수단;
운전자에 의해 조작되는 조작레버의 조작 유무를 검출하는 검출수단;
상기 유압 액츄에이터의 부하 압력을 검출하는 압력 검출수단;
운전자가 상기 자동 모드 설정수단의 조작을 통해 상기 작업모드 전환밸브의 기능을 자동 모드로 설정하고, 상기 검출수단을 통해 입력되는 조작레버의 조작량 및 상기 압력 검출수단을 통해 입력되는 유압 액츄에이터의 부하 압력에 의한 작업조건에 따라, 상기 작업모드 전환밸브를 일반 작업모드와 플로팅 모드로 자동 전환시키도록 상기 전자밸브에 제어신호를 출력하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유량 제어장치를 제공한다.
상기 작업모드 전환밸브는
상기 자동 모드 설정수단의 조작에 의해 자동 모드로 설정된 경우, 상기 조작레버의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되며, 상기 압력 검출수단에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 낮을 경우에 일반 작업모드로 자동 전환되고,
상기 자동 모드 설정수단의 조작에 의해 자동 모드로 설정된 경우, 상기 조작레버의 조작에 의해 붐-업 조작신호가 한 번 이상 입력되고, 상기 조작레버의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되지 않으며, 상기 압력 검출수단에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 높을 경우에 플로팅 모드로 자동 전환되는 것을 특징으로 한다.
상기 작업모드 전환밸브는
외부로부터 입력되는 유압 신호에 의해 절환되는 밸브 또는 외부로부터 입력되는 전기 신호에 의해 절환되는 밸브가 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 유압 액츄에이터의 부하를 검출하는 검출수단으로 압력 센서 또는 압력 스위치가 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 조작레버의 조작 유무를 검출하는 검출수단으로 포텐쇼 미터, 각도 센서, 압력 센서 및 디지털 신호중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 한다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따르면, 플로팅 모드 선택으로 지면을 고르는 정지작업을 수행할 경우, 작업장치의 구동속도를 감속시키지 않으면서 유압펌프의 토출 유량을 감소시키므로 연료 소모량을 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한 작업형태에 따라 제어기에서 작업모드의 활성화 및 비활성화를 자동으로 절환시키므로 작업 효율을 높이고 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 굴삭기의 플로팅 모드로 전환시 유압펌프의 토출 유량을 설명하기 위한 그래프,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어방법에 적용되는 유압회로도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어방법에 이용되는 제어장치의 블록도,
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어방법의 흐름도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어방법에 있어서, 굴삭기의 플로팅 모드로 전환시 유압펌프의 토출 유량을 설명하기 위한 그래프,
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어장치의 블록도,
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어방법에 있어서, 작업형태에 따라 일반 작업모드 또는 플로팅 모드로 전환할 수 있는 자동 모드로 설정된 경우의 흐름도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉
10; 유압펌프
11; 유압 액츄에이터
12; 제어밸브
13; 작업모드 전환밸브
14; 조작레버
15; 전자비례밸브
16; 제어기
17; 전자밸브
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 건설기계의 유량 제어방법에 적용되는 유압회로도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어방법에 이용되는 제어장치의 구성도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어방법의 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어방법에 있어서, 굴삭기의 플로팅 모드로 전환시 유압펌프의 토출 유량을 설명하기 위한 그래프이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어장치의 블록도이며, 도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 건설기계의 유량 제어방법의 흐름도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유량 제어방법은,
엔진(미 도시됨)에 연결되는 유압펌프(10); 유압펌프(10)에 연결되는 유압 액츄에이터(11); 유압펌프(10)와 유압 액츄에이터(11) 사이에 유로에 설치되며, 절환시 유압 액츄에이터(11)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브(12); 제어밸브(12)와 유압 액츄에이터(11) 사이의 유로에 설치되며 일반 작업모드와 플로팅 모드로 절환되는 작업모드 전환밸브(13); 사용자에 의해 조작되는 조작레버(14)의 붐-다운 조작량을 검출하는 검출수단; 유압펌프(10)의 토출 유량을 제어하는 전자비례밸브(15); 제어기(16); 작업모드 전환밸브(13)를 절환시키도록 제어신호를 출력하는 전자밸브(17)를 구비하는 건설기계의 유량 제어방법에 있어서:
상기 플로팅 모드로 전환된 유무를 판단하는 제1단계(S10)와,
상기 플로팅 모드로 전환된 경우, 상기 검출수단에 의해 검출된 붐-다운 조작량에 대응하여 유압펌프(10)의 토출 유량을 변경하되, 변경된 토출 유량에 대응되게 전자비례밸브(15)에 출력되는 전기적 제어신호값을 수정하는 제2단계(S20,S20A)와,
상기 붐-다운 조작량에 대응하여 변경된 유량으로 유압펌프(10)에서 작동유를 토출할 수 있도록 전자비례밸브(15)에 전기적 제어신호를 출력하는 제3단계(S30)를 포함한다.
운전자에 의해 상기 조작레버(14)를 조작할 경우에 붐-다운 조작량을 검출하는 검출수단으로 포텐쇼 미터(potentiometer), 각도 센서, 압력 센서 및 디지털 신호중 어느 하나가 사용될 수 있다.
도면중 미 설명부호 18은 전자비례밸브(15)로부터 출력되는 2차 압력에 대응되게 유압펌프(10)로부터 유량을 토출할 수 있도록 유압펌프(10)의 사판 경전각을 가변 제어하는 레귤레이터이다.
전술한 구성에 따르면, S10에서와 같이, 상기 플로팅 모드로 전환된 유무를 판단하되, 전자밸브(17)로부터 출력되는 신호압력에 의해 작업모드 전환밸브(13)의 스풀이 도면상, 우측 방향으로 절환되어 플로팅 모드로 전환된 경우에 "S20"으로 진행하고, 플로팅 모드로 전환되지않은 경우(작업모드 전환밸브(13)의 스풀이 도 2에 도시된 상태를 유지하고 있는 경우)에는 "S30"으로 진행한다.
S20에서와 같이, 상기 플로팅 모드로 전환된 경우, 운전자에 의해 상기 조작레버(14)를 조작함에 따라 검출수단에 의해 검출된 붐-다운 조작량에 대응되게 유압펌프(10)의 토출 유량을 연산한다. 이때 상기 검출수단으로서 포텐쇼 미터, 각도 센서, 압력 센서 및 디지털 신호중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 이들은 당해분야에서 사용되는 기술내용이므로 이들의 상세한 설명은 생략한다.
S20A에서와 같이, 붐-다운 조작량에 대응되게 연산된 유량을 유압펌프(10)로부터 토출할 수 있도록 전자비례밸브(15)에 출력되는 전기적 제어신호값을 수정한다.
S30에서와 같이, 붐-다운 조작량에 대응되는 유량으로서 유압펌프(10)에서 작동유를 토출할 수 있도록 전자비례밸브(15)에 전기적 제어신호를 출력한다.
도 5의 그래프 곡선에서와 같이, 붐의 자중을 이용하여 지면을 고르는 작업하기 위하여 플로팅 모드로 전환할 경우, 붐을 다운시키는 조작신호가 감지되는 경우에 유압펌프 유량을 감소시키도록 전자비례밸브(15)에 제어신호를 출력하게 된다(그래프 곡선 "d" 참조). 즉 일반 작업모드에서는 붐 다운과 아암 아웃을 동시에 조작할 경우 유압펌프의 유량 일부는 아암실린더로 공급되고, 유압펌프의 유량 일부는 붐실린더로 공급되므로 아암 구동속도가 단독 조작인 경우보다 늦게 된다. 반면에 플로팅 모드로 전환될 경우에 유압펌프의 유량을 붐 다운 조작량에 비례하여 줄이게 된다. 이로 인해 플로팅 모드와 일반 작업모드인 경우에 아암의 구동속도가 동일하므로, 운전자는 항시 동일한 작업성을 유지할 수 있게 되며 연비를 저감시킬수 있게 된다.
도 2 및 도 6를 참조하면, 상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면,
엔진(미 도시됨)에 연결되는 유압펌프(10);
상기 유압펌프(10)에 연결되는 유압 액츄에이터(11);
상기 유압펌프(10)와 유압 액츄에이터(11) 사이의 유로에 설치되며, 절환시 유압 액츄에이터(11)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브(12);
상기 제어밸브(12)와 유압 액츄에이터(11) 사이의 유로에 설치되며, 절환시 일반 작업모드와 플로팅 모드로 전환되는 작업모드 전환밸브(13);
상기 작업모드 전환밸브(13)를 일반 작업모드 또는 플로팅 모드로 전환시키는 전자밸브(17);
상기 작업모드 전환밸브(13)의 기능을 활성화 또는 비활성화시키도록 선택하는 자동 모드 설정수단(19);
운전자에 의해 조작되는 조작레버(14)의 조작량을 검출하는 검출수단;
상기 유압 액츄에이터(11)의 부하 압력을 검출하는 압력 검출수단(20);
운전자가 자동 모드 설정수단(19)의 조작을 통해 상기 작업모드 전환밸브의 기능을 자동 모드로 설정하고, 검출수단을 통해 입력되는 조작레버(14)의 조작량 및 압력 검출수단(20)을 통해 입력되는 유압 액츄에이터(11)의 부하 압력에 의한 작업조건에 따라, 작업모드 전환밸브(13)를 일반 작업모드와 플로팅 모드로 자동 전환시키도록 전자밸브(17)에 제어신호를 출력하는 제어기(16)를 포함한다.
이때 상기 조작레버(14)의 조작량을 검출하는 검출수단과, 자동 모드 설정수단(19) 및 압력 검출수단(20)을 제외한 구성은, 도 2에 도시된 건설기계의 유압회로도 구성과 동일하므로 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 도면부호는 동일한 부품을 의미한다.
상기 작업모드 전환밸브(13)는,
상기 자동 모드 설정수단(19)의 조작에 의해 자동 모드로 설정된 경우, 조작레버(14)의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되며, 압력 검출수단(20)에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 낮을 경우에 일반 작업모드로 자동 전환되고,
상기 자동 모드 설정수단(19)의 조작에 의해 자동 모드로 설정된 경우, 조작레버(14)의 조작에 의해 붐-업 조작신호가 한 번 이상 입력되고, 조작레버(14)의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되지 않으며, 압력 검출수단(20)에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 높을 경우에 플로팅 모드로 자동 전환될 수 있다.
도 6 및 도 7를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계의 유량 제어방법은,
엔진(미 도시됨)에 연결되는 유압펌프(10); 유압펌프(10)에 연결되는 유압 액츄에이터(11); 유압펌프(10)와 유압 액츄에이터(11) 사이의 유로에 설치되며 절환시 유압 액츄에이터(11)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브(12); 제어밸브(12)와 유압 액츄에이터(11) 사이의 유로에 설치되며 일반 작업모드와 플로팅 모드로 전환되는 작업모드 전환밸브(13); 작업모드 전환밸브(13)의 기능을 활성화 또는 비활성화시키도록 선택하는 자동 모드 설정수단(19); 운전자에 의해 조작되는 조작레버(14)(RCV lever)의 조작량을 검출하는 검출수단; 유압 액츄에이터(11)의 부하 압력을 검출하는 검출수단(20); 제어기(16)를 구비하는 건설기계의 유량 제어방법에 있어서:
자동 모드 설정시, 조작레버(14)의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되며, 검출수단에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 낮을 경우, 작업모드 전환밸브(13)를 일반 작업모드로 전환시키는 제1단계(S100A,S100B,S100C,S100D,S100E);
자동 모드 설정시, 상기 조작레버(14)의 조작에 의해 붐-업 조작신호가 한 번 이상 입력되고, 조작레버(14)의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되지 않으며, 검출수단에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 높을 경우, 작업모드 전환밸브(13)를 플로팅 모드로 전환시키는 제2단계(S200A,S200B,S200C,S200D)를 포함한다.
상기 작업모드 전환밸브(13)는
외부로부터 입력되는 유압 신호에 의해 절환되는 밸브 또는 외부로부터 입력되는 전기 신호에 의해 절환되는 밸브가 사용될 수 있다.
상기 유압 액츄에이터(11)의 부하를 검출하는 검출수단으로 압력 센서 또는 압력 스위치가 사용될 수 있다.
상기 조작레버(14)의 조작량을 검출하는 검출수단으로 포텐쇼 미터, 각도 센서, 압력 센서 및 디지털 신호중 어느 하나가 사용될 수 있다.
전술한 구성에 따르면, 도 2 및 도 6에서와 같이, 운전자에 의해 상기 자동 모드 설정수단(19)을 조작함에 따른 조작신호와, 조작레버(14)를 조작함에 따른 조작량에 대응되는 조작신호값과, 압력 검출수단(20)에 의해 검출된 부하 압력에 대한 검출신호값이 제어기(16)에 각각 입력된다.
이로 인해, 작업 형태에 따라 상기 제어기(16)로부터 출력되는 제어신호에 의해 전자밸브(17)를 구동시키며, 전자밸브(17)에서 출력되는 제어신호에 의해 작업모드 전환밸브(13)를 도 2의 도면상, 우측 방향으로 절환시킴에 따라, 작업모드 전환밸브(13)는 플로팅 모드로 전환된다. 즉 스풀이 중립을 유지하는 제어밸브(12)에 의해 유압펌프(10)로부터의 작동유를 유압 액츄에이터(11)에 공급하는 유로가 차단되고, 작업모드 전환밸브(13)의 스풀 절환에 의해 유압 액츄에이터(11)의 라지챔버 및 스몰챔버가 연통되어진다.
도 7에서와 같이, 상기 자동 모드 설정수단(19)에 의해 자동 모드로 전환된 작업조건에서, 조작레버(14)의 조작에 의한 붐-업(boom-up) 조작신호가 있었는지를 판단하되(S100A 참조), 붐-업 조작신호가 제어기(16)에 입력된 경우에 S100B로 진행하고, 조작신호가 제어기(16)에 입력되지않은 경우에는 S100C로 진행한다.
S100B에서와 같이, 붐-업 조작신호가 입력된 경우 제어기(16)에 저장된다(boom-up flag = 1).
S100C에서와 같이, 상기 조작레버(14)의 조작에 의한 붐-다운(boom-down) 조작신호가 있었는지를 판단하되, 붐-다운 조작신호가 제어기(16)에 입력된 경우에 S100D로 진행하고, 조작신호가 제어기(16)에 입력되지않은 경우에는 S200A로 진행한다.
S100D에서와 같이, 상기 압력 검출수단(20)에 의해 검출되는 유압 액츄에이터(11)(붐실린더를 말함)의 라지챔버에 발생되는 부하 압력이 로우(low) 상태인지를 판단하되, 유압 액츄에이터(11)에 발생되는 압력이 로우 상태일 경우에 S100E로 진행하고, 유압 액츄에이터(11)에 발생되는 압력이 하이(high) 상태일 경우에는 S200A로 진행한다.
S100E에서와 같이, 상기 조작레버(14)의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되며, 압력 검출수단(20)에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 낮을 경우, 상기 작업모드 전환밸브(13)를 일반 작업모드로 전환시킨다.
즉 상기 작업모드 전환밸브(13)는 전자밸브(17)로부터 제어신호가 입력되지않아 오프(off) 상태를 유지하여 일반 작업모드로 전환됨에 따라, 유압펌프(10)로부터의 작동유는 제어밸브(12)의 절환시 유압 액츄에이터(11)에 공급될 수 있다. 이로 인해 버킷이 지면에 접촉된 상태에서 장비의 몸체(하부 주행체 및 상부 선회체를 말함)를 지면으로부터 들어올리는 잭업(jack-up) 작업을 할 수 있게 된다.
한편, 상기 자동 모드 설정수단(19)에 의해 자동 모드로 전환된 작업조건에서, S200A에서와 같이, 상기 조작레버(14)의 조작에 의한 붐-업 조작신호가 입력되었는지를 판단하되(boom-up flag = 1 ?), 붐-업 조작신호가 한 번 이상 입력된 경우에 S200B로 진행하고, 붐-업 조작신호가 입력되지않은 경우에는 S100A으로 진행한다.
S200B에서와 같이, 상기 조작레버(14)의 조작에 의한 붐-다운 조작이 없었는지를 판단하되, 붐-다운 조작되지않은 경우에 S200C로 진행하고, 붐-다운 조작된 경우에는 S100A로 진행한다.
S200C에서와 같이, 상기 압력 검출수단(20)에 의해 검출되는 유압 액츄에이터(11)의 라지챔버에 발생되는 부하 압력이 하이(high) 상태인지를 판단하되, 유압 액츄에이터(11)에 발생되는 압력이 하이 상태일 경우에 S200D로 진행하고, 유압 액츄에이터(11)에 발생되는 압력이 로우(low) 상태일 경우에는 S100A로 진행한다.
S200D에서와 같이, 상기 조작레버(14)의 조작에 의해 붐-업 조작신호가 한 번 이상 입력되고, 조작레버(14)의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되지 않으며, 압력 검출수단(20)에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 높을 경우에, 제어기(16)로부터의 제어신호에 의해 전자밸브(17)를 구동시켜 작업모드 전환밸브(13)를 플로팅 모드로 전환시킨다.
전술한 바와 같이 상기 작업모드 전환밸브(13)가 전자밸브(17)로부터 입력되는 제어신호에 의해 스풀이 절환되어 플로팅 모드로 전환됨에 따라, 제어밸브(12)의 절환시 유압펌프(10)로부터의 작동유는 유압 액츄에이터(11)에 공급되지않고, 유압 액츄에이터(11)의 라지챔버와 스몰챔버로 서로 연통된다.
이로 인해 주행중 상기 유압펌프(10)로부터 공급되는 작동유를 사용하지않고, 붐 자중에 의해 붐 다운 작업을 수행할 수 있게 된다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 플로팅 모드 선택으로 인해 평탄 정지작업을 수행할 경우, 유압펌프의 토출 유량을 감소시키면서 작업장치 구동속도 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 유압펌프; 유압펌프에 연결되는 유압 액츄에이터; 유압 액츄에이터에 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 제어밸브; 제어밸브와 유압 액츄에이터 사이의 유로에 설치되며 일반 작업모드와 플로팅 모드로 전환되는 작업모드 전환밸브; 사용자에 의해 조작되는 조작레버의 붐-다운 조작량을 검출하는 검출수단; 유압펌프의 토출 유량을 제어하는 전자비례밸브; 제어기를 구비하는 건설기계의 유량 제어방법에 있어서:
    상기 플로팅 모드로 전환된 유무를 판단하는 제1단계;
    상기 플로팅 모드로 전환된 경우, 상기 검출수단에 의해 검출된 붐-다운 조작량에 대응하여 상기 유압펌프의 토출 유량을 변경하는 제2단계;
    상기 붐-다운 조작량에 대응하여 변경된 유량으로 상기 유압펌프에서 작동유를 토출할 수 있도록 상기 전자비례밸브에 전기적 제어신호를 출력하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유량 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조작레버의 조작에 의한 붐-다운 조작량을 검출하는 검출수단으로 포텐쇼 미터, 각도 센서, 압력 센서 및 디지털 신호중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유량 제어방법.
  3. 삭제
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  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 유압펌프; 유압펌프에 연결되는 유압 액츄에이터; 유압 액츄에이터에 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 제어밸브; 제어밸브와 유압 액츄에이터 사이의 유로에 설치되며 일반 작업모드와 플로팅 모드로 전환되는 작업모드 전환밸브; 작업모드 전환밸브의 기능을 활성화 또는 비활성화시키도록 선택하는 자동 모드 설정수단; 운전자에 의해 조작되는 조작레버의 조작 유무를 검출하는 검출수단; 유압 액츄에이터의 부하 압력을 검출하는 압력 검출수단; 제어기를 구비하는 건설기계의 유량 제어방법에 있어서:
    자동 모드 설정시, 상기 조작레버의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되며, 상기 압력 검출수단에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 낮을 경우, 상기 작업모드 전환밸브를 일반 작업모드로 전환시키는 제1단계;
    자동 모드 설정시, 상기 조작레버의 조작에 의해 붐-업 조작신호가 한 번 이상 입력되고, 상기 조작레버의 조작에 의해 붐-다운 조작신호가 입력되지 않으며, 상기 압력 검출수단에 의한 붐실린더 라지챔버의 압력이 설정압력보다 높을 경우, 상기 작업모드 전환밸브를 플로팅 모드로 전환시키는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유량 제어방법.
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