KR102139836B1 - 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법 - Google Patents

건설기계의 도저 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법은 도저(Dozer)가 구비된 건설기계에서 도저를 플로팅 기능으로 설정해 놓은 상태에서 시동을 켰을 때에 건설기계가 들썩이는 것을 방지하여 건설기계를 안정화시킬 수 있도록 하는 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

건설기계의 도저 제어 장치 및 방법 {System and method for dozer controlling of Construction Machinery}
본 발명은 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도저가 구비된 건설기계에서 도저를 플로팅 기능으로 설정해 놓은 상태에서 시동을 켰을 때에 건설기계를 안정화시킬 수 있도록 하는 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
건설기계에는 도저(Dozer)가 구비될 수 있고, 도저를 이용하여 더욱 다양한 작업을 실시할 수 있다.
도저(20)를 활용한 작업의 예를 들면, 지면을 고르거나 작업 대상물을 밀어 내는 용도로 이용될 수 있다. 또한, 도저(20)를 더욱 큰 폭으로 하강시킴에 따라 도저(20)가 위치한 쪽인 건설기계(10)의 전방 또는 후방이 들릴 수 있고, 건설기계(10)의 전방이 들춰진 상태에서 건설기계(10)이 하부를 점검할 수도 있다.
건설기계(10)에 도저(20)가 구비된 예를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 건설기계(10)의 전방에 도저(20)가 구비된다. 도저(20)는 액추에이터(30)에 의해 작동된다. 한편 건설기계(10)는 하부체에 대하여 상부체가 선회될 수 있다. 즉, 건설기계(10)의 정렬자세에 따라 도저(20)는 건설기계(10)의 전방에 위치될 수도, 후방에 위치될 수도 있다.
또한, 도저(20)는 작업자의 의지에 따라 승강되거나 특정한 높이에서 멈춰있거나, 자유롭게 움직일 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 액추에이터(30)가 작동되도록 하는 유압시스템을 설명한다.
펌프(P1)로부터 토출된 유압라인 상에 제어밸브 유닛(60)이 배치된다. 제어밸브 유닛(60)에는 액추에이터(30)가 연결된다.
제어밸브 유닛(60)의 스풀은 리모컨 밸브 유닛(50)에 의해 제어된다.
보조 펌프(P2)로부터 파일럿 작동유가 토출되고, 파일럿 작동유는 리모컨 밸브 유닛(50)에 제공된다.
한편, 보조 펌프(P2)로부터 리모컨 밸브 유닛(50)에 이르는 파일럿 유압라인 상에는 안전밸브 유닛(40)이 설치된다.
안전밸브 유닛(40)은 파일럿 유압라인을 단절시키거나 개통시키는 작용을 한다. 좀 더 상세하게는 운전실 안전레버가 구비되고, 안전레버의 잠금위치 또는 잠금해제 위치에 대한 정보는 제어부(70)로 전달되고, 제어부(70)에서는 해당 정보를 신호로 발생시켜 안전밸브 유닛(40)을 제어한다.
안전레버를 잠금 설정하면, 안전밸브 유닛(40)은 잠금 위치(41)로 전환되어 파일럿 유압라인을 단절시킨다. 이로써 리모컨 밸브 유닛(50)에는 파일럿 작동유가 제공되지 않고, 작업자가 실수로 리모컨 밸브 유닛(50)의 조이스틱을 조작하더라도 해당 액추에이터 예컨대, 도저(20)를 작동시키도록 하는 액추에이터(30)는 작동하지 않는다.
반면에, 안전레버를 잠금 해제 설정하면, 안전밸브 유닛(40)은 사용 위치(42)로 전환되어 파일럿 유압라인을 개통시킨다. 즉, 작업자의 의지에 따라 안전레버를 작업 가능한 위치로 설정하여야만 리모컨 밸브 유닛(50)을 작동시킬 수 있는 것이다.
리모컨 밸브 유닛(50)은 해당 조이스틱을 조작함으로써 제1 리모컨 밸브(51) 또는 제2리모컨 밸브(52)를 개방한다. 즉, 리모컨 밸브 유닛(50)을 조작함으로써 파일럿 작동유가 제어밸브 유닛(60)의 수압부에 작용되어 제어밸브 유닛(60)의 스풀을 움직이게 한다.
제어밸브 유닛(60)은 스풀의 위치에 따라 상승제어위치(61), 멈춤 위치(62), 하강제어위치(63), 플로팅 제어위치(64), 즉, 4가지의 위치로 제어될 수 있다.
스풀이 상승제어위치(61)쪽으로 이동되면 도저(20)는 상승 작동한다.
스풀이 멈춤 위치(62)에 있으면 도저(20)는 승강하지 않고 현 위치를 유지한다.
스풀이 하강제어위치(63)쪽으로 이동되면 도저(20)는 하강 작동한다.
스풀이 플로팅 제어위치(64)쪽으로 이동되면 액추에이터(30)의 헤드 쪽과 로드 쪽 모두가 탱크(T)에 연결되어 자유롭게 움직일 수 있게 된다.
한편, 하강제어위치(63)와 플로팅 제어위치(64)는 인접하게 배치되어 있다. 즉. 조이스틱이 움직일 수 있는 범위에서 조작하면 상승제어위치(61)에서 하강제어위치(63)의 범위에서 제어된다. 그러나 조이스틱이 하강제어위치(63)을 벗어나도록 조작되면 플로팅 제어위치(64)로 설정된다.
즉, 도저(20)를 승강시키거나 현 위치에 머무르게 하고자 할 때에는 상승제어위치(61)에서 하강제어위치(63)의 범위에서 제어하고, 이때 제어밸브 유닛(60) 스풀에 1차 압력이 작용된다. 그러나 스풀을 플로팅 제어위치(64)로 이동시키기 위해서는 1차 압력보다 더 큰 2차 압력이 작용되어야 한다.
이하 도 3을 참조하여 도저 제어방법에 대하여 설명한다. 첨부도면 도 3는 종래의 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
건설기계의 작업이 종료될 때에, 각종 작업기에 작용되는 부하를 줄이도록 제어한다. 이에 따라 리모컨 밸브 유닛(50)은 고정(detent)위치로 조작하고, 제어밸브 유닛(60)에서 스풀이 플로팅 제어 위치(64)로 전환된 상태를 유지한다.
즉, 작업 종료된 상태는 리모컨 밸브 유닛(50)이 고정 위치이고, 이로써 스풀은 플로팅 위치를 유지한다(S10).
그러나 제어밸브 유닛(60)에서 스풀이 계속 플로팅 제어 위치(64)를 유지할 수는 없다. 이는 제어밸브 유닛(60)의 스풀에는 더 이상 파일럿 압력이 작용되지 않기 때문이다.
시동키를 "ON"시키면 엔진이 작동되고, 엔진은 펌프(P1)와 보조 펌프(P2)를 작동시킨다. 보조 펌프(P2)가 작동됨으로써 파일럿 압력이 형성된다(S20).
또한, 작업자에 의해 안전 바가 "잠금"에서 "잠금해제"로 전환될 수 있다. 잠금해제로 전환되면, 안전밸브 유닛(40)은 잠금위치(41)에서 사용위치(42)로 전환된다. 이로써 파일럿 압력은 리모컨 밸브 유닛(50)을 경유하여 제어밸브 유닛(60)의 수압부에 작용된다. 좀 더 상세하게는 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 스풀에 작용하는 것이다.
그러나 리모컨 밸브 유닛(50)은 고정위치일지라도 제어밸브 유닛(60)의 스풀은 하강제어 위치(63)일 수 있다(s40). 이와 같은 현상은 파일럿 압력이 충분히 상승되지 못한데서 비롯된다.
이에 부연설명하면, 엔진이 시동된 초기에는 파일럿 압력이 형성되지 않는다. 이후에 엔진회전수가 높아짐에 따라 파일럿 압력이 점차 높아진다. 이렇게 파일럿 압력이 점차 높아지면서 그 압력에 의해 제어밸브 유닛(60)의 스풀은 하강제어 위치(63)로 전환되고 플로팅 제어 위치(64)로 전환되지는 않는다. 스풀이 플로팅 제어 위치(64)로 전환되기 위해서는 2차 압력이 형성되어야 하지만, 파일럿 압력이 충분히 높아지기 전에, 즉, 1차 압력에 의해 스풀이 움직임으로써 스풀은 하강제어 위치(63)를 유지하는 것이다
스풀이 하강제어 위치(63)를 유지하는 동안에 펌프(P1)로부터 제공되는 작동유는 액추에이터(30)를 작동시킨다. 이로써, 액추에이터(30)는 도저(20)를 하강시킨다(S50).
한편, 도저(20)는 시동을 개시한 상태에서 이미 바닥에 닿고 있는 상태이므로 도저(20)는 더 이상 하강하지 못한다. 그러나 액추에이터(30)는 계속 확장되는 방향으로 작동하므로 결국, 도 1에 나타낸 바와 같이, 건설기계(10)가 들썩인다.
소정의 시간이 경과되면 파일럿 압력은 저압에서 정상적인 압력을 형성한다. 이로써 파일럿 압력이 2차 압력으로 형성되고, 2차 압력은 제어밸브 유닛(60)에서 스풀이 플로팅 제어위치(64)로 전환되도록 한다. 플로팅 기능은 도저(20)의 액추에이터(30)가 탱크(T)와 연결되는 구성이므로, 도저(20)는 자유롭게 움직일 수 있는 상태로 전환된다.
즉, 도저(20)에 의해 건설기계(10)가 들린 상태에서 갑작스럽게 도저(20)에서 지탱한 힘이 없어짐으로써 건설기계(10)는 갑작스럽게 낙하한다.
따라서 종래의 도저 제어방법은 건설기계(10)에 충격이 작용될 수 있고, 그러한 충격은 건설기계(10)의 내구성에 문제를 유발시킨다.
나아가 건설기계(10)가 갑작스럽게 낙하함으로써 안전사고의 발생우려가 있다.
하기의 특허문헌에는 도저(Dozer)의 플로팅 기능에 대한 일반적인 기술사상이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 제2002-88796호(2002.03.27.)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 건설기계의 시동을 켜기 전에 도저의 플로팅 기능이 설정된 상태에서 시동을 켰을 때에 도저의 작동을 방지하여 건설기계를 안정화시킬 수 있도록 하는 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 장치는, 시동이 개시되어 작동유가 토출되는 펌프(P1); 시동이 개시되어 파일럿 작동유가 토출되는 보조 펌프(P2); 도저의 액추에이터(130)에 상기 작동유를 제공하도록 제어되는 제어밸브 유닛(160); 상기 제어밸브 유닛(160)의 스풀에 상기 파일럿 작동유가 제공되도록 제어되는 리모컨 밸브 유닛(150); 상기 파일럿 작동유가 상기 리모컨 밸브 유닛(150)에 제공되는 유압라인 상에 설치된 안전밸브 유닛(140); 및 상기 안전밸브 유닛(140)의 개폐를 제어하는 제어부(170);를 포함하고,
상기 제어부(170)는 안전 바에서 '잠금해제'신호가 입력되더라도 시동이 개시된 시점부터 설정시간이 경과되지 않으면 상기 안전밸브 유닛(140)은 폐쇄 상태를 유지하고, 상기 설정시간이 경과된 후에 상기 안전밸브 유닛(140)가 개방되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어장치에서, 상기 설정시간은 시동이 개시된 시점부터 엔진의 엔진회전수가 목표 엔진회전수에 도달할 때까지의 시간인 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어장치에서, 상기 설정시간은 1.5초 내지 2.5초인 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 장치는, 시동이 개시되어 작동유가 토출되는 펌프(P1); 시동이 개시되어 파일럿 작동유가 토출되는 보조 펌프(P2); 도저의 액추에이터(130)에 상기 작동유를 제공하도록 제어되는 제어밸브 유닛(160); 상기 제어밸브 유닛(160)의 스풀에 상기 파일럿 작동유가 제공되도록 제어되는 리모컨 밸브 유닛(150); 상기 파일럿 작동유가 상기 리모컨 밸브 유닛(150)에 제공되는 유압라인 상에 설치된 안전밸브 유닛(140); 및 상기 안전밸브 유닛(140)의 개폐를 제어하는 제어부(170);를 포함하고, 상기 제어부(170)는 안전 바에서 '잠금해제'신호가 입력되더라도 상기 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 설정압력에 도달되지 않으면 상기 안전밸브 유닛(140)은 폐쇄 상태를 유지하고, 상기 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 설정압력에 도달된 후에 상기 안전밸브 유닛(140)가 개방되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어장치에서, 상기 설정압력은, 상기 제어밸브 유닛(160)에서 스풀이 플로팅 제어 위치(164)를 유지할 수 있는 정도의 압력인 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 방법은, 안전 바에서 '잠금 해제'신호에 의해 안전밸브 유닛(140)이 개방되고, 파일럿 작동유가 상기 안전밸브 유닛(140)을 경유하여 리모컨 밸브 유닛(150)에 제공되며, 리모컨 밸브 유닛(150)의 제어에 의해 제어밸브 유닛(160)의 스풀이 작동되어 도저(Dozer)가 제어되도록 하는 건설기계의 도저 제어방법에 있어서, 상기 '잠금해제'신호가 입력되더라도 시동이 개시된 시점부터 설정시간이 경과되지 않으면 상기 안전밸브 유닛(140)은 폐쇄 상태를 유지하고, 상기 설정시간이 경과된 후에 상기 안전밸브 유닛(140)가 개방되도록 제어되는 것을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 방법에서, 상기 설정시간은 시동이 개시된 시점부터 엔진의 엔진회전수가 목표 엔진회전수에 도달할 때까지의 시간일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 방법에서, 상기 설정시간은 1.5초 내지 2.5초인 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 방법은, 안전 바에서 '잠금 해제'신호에 의해 안전밸브 유닛(140)이 개방되고, 파일럿 작동유가 상기 안전밸브 유닛(140)을 경유하여 리모컨 밸브 유닛(150)에 제공되며, 리모컨 밸브 유닛(150)의 제어에 의해 제어밸브 유닛(160)의 스풀이 작동되어 도저(Dozer)가 제어되도록 하는 건설기계의 도저 제어방법에 있어서, 상기 '잠금해제'신호가 입력되더라도 상기 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 설정압력에 도달되지 않으면 상기 안전밸브 유닛(140)은 폐쇄 상태를 유지하고, 상기 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 설정압력에 도달된 후에 상기 안전밸브 유닛(140)가 개방되도록 제어되는 것을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 방법에서, 상기 설정압력은, 상기 제어밸브 유닛(160)에서 스풀이 플로팅 제어 위치(164)를 유지할 수 있는 정도의 압력일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법은, 건설기계에서 도저의 플로팅 기능이 설정된 상태에서 시동이 걸렸을 때에 파일럿 압력이 충분히 상승된 후에, 파일럿 작동유가 제어밸브 유닛에 제공되도록 함으로써, 제어밸브 유닛의 스풀 위치를 명확하게 제어할 수 있다. 이로써 건설기계에 시동이 걸린 초기에 건설기계가 들썩이는 비정상적인 작동을 방지할 수 있어 건설기계를 안정화시킬 수 있다.
도 1은 건설기계에 도저가 구비된 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 건설기계에서 도저를 작동시키도록 하는 유압시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3는 종래의 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계에서 도저를 작동시키도록 하는 유압시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 크기가 과장되게 도시될 수 있다.
한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법에 대해서 설명한다.
첨부도면 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계에서 도저를 작동시키도록 하는 유압시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
펌프(P1)로부터 토출된 유압라인 상에 제어밸브 유닛(160)이 배치된다. 제어밸브 유닛(160)에는 액추에이터(130)가 연결된다. 제어밸브 유닛(160)의 스풀은 리모컨 밸브 유닛(150)에 의해 제어된다. 보조 펌프(P2)로부터 파일럿 작동유가 토출되고, 파일럿 작동유는 리모컨 밸브 유닛(150)에 제공된다.
한편, 보조 펌프(P2)로부터 리모컨 밸브 유닛(150)에 이르는 파일럿 유압라인 상에는 안전밸브 유닛(140)이 설치된다.
안전밸브 유닛(140)은 파일럿 유압라인을 단절시키거나 개통시키는 작용을 한다. 좀 더 상세하게는 운전실 안전레버가 구비되고, 안전레버의 잠금위치 또는 잠금해제 위치에 대한 정보는 제어부(170)로 전달되고, 제어부(170)에서는 해당 정보를 신호로 발생시켜 안전밸브 유닛(140)을 제어한다.
본 발명의 실시예에 따른 제어부(170)는 시동이 개시된 시점부터 설정시간이 경과된 후에 상술한 '잠금해제'신호를 상술한 안전밸브 유닛(140)에 제공한다. 설정시간은 1.5초 내지 2.5초일 수 있다. 설정시간이 너무 짧으면 파일럿 압력이 충분히 형성되지 못하여 파일럿 압력이 낮을 수 있다. 따라서 시동이 개시된 후에 1.5초 이상은 지나는 것이 바람직하다. 한편, 설정시간이 너무 길면 작업자가 실제로 작업을 개시할 시간 지연될 수 있다. 따라서 파일럿 압력이 충분히 형성되는 시간만 확보하면 되므로 2.5초 이내로 설정되는 것이 바람직하다. 또한 상술한 설정시간은 시동이 개시된 시점부터 엔진의 엔진회전수가 목표 엔진회전수에 도달할 때까지의 시간일 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어부(170)는 파일럿 압력이 2차 압력을 형성된 후에 상술한 '잠금해제'신호를 상술한 안전밸브 유닛(140)에 제공한다. 2차 압력은 제어밸브 유닛(160)의 기계적인 특성에 따라 설정될 수 있다. 예를 들면 2차 압력은 23bar로 설정될 수 있다.
한편, 파일럿 압력은 유압시스템이 이미 구비된 압력센서에 의해 검출될 수 있다.
안전레버를 잠금 설정하면, 안전밸브 유닛(140)은 잠금 위치(141)로 전환되어 파일럿 유압라인을 단절시킨다. 이로써 리모컨 밸브 유닛(150)에는 파일럿 작동유가 제공되지 않고, 작업자가 실수로 리모컨 밸브 유닛(150)의 조이스틱을 조작하더라도 해당 액추에이터 예컨대, 도저를 작동시키도록 하는 액추에이터(130)는 작동하지 않는다.
반면에, 안전레버를 잠금 해제 설정하면, 안전밸브 유닛(140)은 사용 위치(142)로 전환되어 파일럿 유압라인을 개통시킨다. 즉, 작업자의 의지에 따라 안전레버를 작업 가능한 위치로 설정하여야만 리모컨 밸브 유닛(150)을 작동시킬 수 있는 것이다.
리모컨 밸브 유닛(150)은 해당 조이스틱을 조작함으로써 제1 리모컨 밸브(151) 또는 제2리모컨 밸브(152)를 개방한다. 즉, 리모컨 밸브 유닛(150)을 조작함으로써 파일럿 작동유가 제어밸브 유닛(160)의 수압부에 작용되어 제어밸브 유닛(160)의 스풀을 움직이게 한다.
제어밸브 유닛(160)은 스풀의 위치에 따라 상승제어위치(161), 멈춤 위치(162), 하강제어위치(163), 플로팅 제어위치(164), 즉, 4가지의 위치로 제어될 수 있다.
스풀이 상승제어위치(161)쪽으로 이동되면 액추에이터(130)의 로드 쪽에 작동유가 제공되어 도저는 상승 작동한다.
스풀이 멈춤 위치(162)에 있으면 도저는 승강하지 않고 현 위치를 유지한다.
스풀이 하강제어위치(163)쪽으로 이동되면 액추에이터(130)의 헤드 쪽에 작동유가 제공되어 도저는 하강 작동한다.
스풀이 플로팅 제어위치(164)쪽으로 이동되면 액추에이터(130)의 헤드 쪽과 로드 쪽 모두가 탱크(T)에 연결되어 압력이 형성되지 않음으로써 상승이든 하강이든 자유롭게 움직일 수 있게 된다.
스풀이 플로팅 제어위치(164)에 있을 때에 플로팅 기능이 설정되는 것이다. 플로팅 기능이 활성화되면, 건설기계가 주행할 때에 도저가 지면에 닿고, 지면으로부터 전달되는 저항에 따라 도저가 자유롭게 움직이는 것이다.
한편, 하강제어위치(163)와 플로팅 제어위치(164)는 인접하게 배치되어 있다. 즉. 조이스틱이 움직일 수 있는 범위에서 조작하면 상승제어위치(161)에서 하강제어위치(163)의 범위에서 제어된다. 그러나 조이스틱이 하강제어위치(163)을 벗어나도록 조작되면 플로팅 제어위치(164)로 설정된다.
즉, 도저를 승강시키거나 현 위치에 머무르게 하고자 할 때에는 상승제어위치(161)에서 하강제어위치(163)의 범위에서 스풀이 위치되도록 제어하고, 이때 제어밸브 유닛(160) 스풀에 1차 압력이 작용될 수 있다. 그러나 스풀을 플로팅 제어위치(164)로 이동시키기 위해서는 1차 압력보다 더 큰 2차 압력이 작용되어야 한다. 스풀에 작용되는 압력은 예를 들면, 1차 압력이 8bar일 수 있고, 2차 압력이 23bar일 수 있다.
이하 도 5 및 도 6을 참조하여 도저 제어방법에 대하여 설명한다. 첨부도면 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
건설기계의 작업이 종료될 때에, 리모컨 밸브 유닛(150)은 고정(detent)위치로 조작하고 건설기계의 시동을 끌 수 있다. 이로써 제어밸브 유닛(160)에서 스풀이 플로팅 제어 위치(164)로 전환된 상태를 건설기계의 시동이 꺼지는 것이다.
즉, 건설기계의 시동이 꺼진 상태는 리모컨 밸브 유닛(150)이 고정 위치이고, 이로써 스풀은 플로팅 제어 위치(164)를 한동안 유지할 수 있다(S110).
그러나 제어밸브 유닛(160)에서 스풀이 계속 플로팅 제어 위치(164)를 유지할 수는 없다. 이는 제어밸브 유닛(160)의 스풀에는 더 이상 파일럿 압력이 작용되지 않기 때문이다.
시동키를 "ON"시키면 엔진이 작동되고, 엔진은 펌프(P1)와 보조 펌프(P2)를 작동시킨다. 보조 펌프(P2)가 작동됨으로써 파일럿 압력이 형성된다(S120).
본 발명의 실시예에 따르면 제어부(170)는 설정시간 동안에 안전밸브 유닛(140)이 잠금위치(141)를 유지하도록 제어한다(S130).
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제어부(170)는 파일럿 압력이 충분히 높게 형성될 때까지 안전밸브 유닛(140)이 잠금위치(141)를 유지하도록 제어한다(S132).
한편, 작업자에 의해 안전 바가 "잠금"에서 "잠금해제"로 전환될 수 있다.
그러나 안전 바가 '잠금해제'이더라도 시동시점부터 설정시간이 경과되지 않았거나, 파일럿 압력이 충분히 높게 형성되지 않았다면 제어부(170)에 의해 안전밸브 유닛(140)이 잠금위치(141)를 유지한다.
이후, 설정시간이 경과되었거나, 파일럿 압력이 충분히 높게 형성(S140)된 것을 확인한 후에, 제어부(170)는 안전밸브 유닛(140)가 잠금위치(141)에서 사용위치(142)로 전환되도록 제어한다(S150).
이로써 파일럿 압력은 리모컨 밸브 유닛(150)을 경유하여 제어밸브 유닛(160)의 수압부에 작용된다. 좀 더 상세하게는 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 스풀에 작용하는 것이다(S160).
한편, 건설기계를 시동을 켜기 전에 리모컨 밸브 유닛(150)은 고정위치로 설정되어 있을 수 있다. 그리고 제어밸브 유닛(160)의 스풀은 특별히 제어되지 않은 임의 위치일 수 있다. 이때 파일럿 압력이 2차 압력으로 충분히 높게 형성된 상태에서 제어밸브 유닛(160)의 수압부에 작용된다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 제어밸브 유닛(160)은 스풀이 하강제어 위치(163)를 신속하게 벗어나 플로팅 제어 위치(163)로 전환될 수 있는 것이다.
이에 부연설명하면, 엔진이 시동된 초기에는 파일럿 압력이 형성되지 않는다. 이후에 엔진회전수가 높아짐에 따라 파일럿 압력이 점차 높아진다. 이렇게 파일럿 압력이 점차 높아지면서 결국 2차 압력이 형성된 후에, 2차 압력의 파일럿 작동유에 의해 제어밸브 유닛(160)이 제어되는 것이다.
따라서 종래에서처럼 건설기계에 시동을 개시한 직후에 건설기계가 들썩이는 불안정한 상태를 보이지만, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법은 건설기계를 안정화시킬 수 있다. 나아가 건설기계의 내구성을 유지할 수 있고, 예상하지 못한 안전사고를 방지할 수 있게 된다(S170).
나아가 건설기계가 갑작스럽게 들썩이거나 낙하하지 않은 것으로써 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법은, 건설기계에서 도저의 플로팅 기능이 설정된 상태에서 시동이 걸렸을 때에 파일럿 압력이 충분히 상승된 후에, 파일럿 작동유가 제어밸브 유닛에 제공되도록 함으로써, 제어밸브 유닛의 스풀 위치를 명확하게 제어할 수 있다. 이로써 건설기계에 시동이 걸린 초기에 건설기계가 들썩이는 비정상적인 작동을 방지할 수 있어 건설기계를 안정화시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 건설기계의 도저 제어 장치 및 방법은 건설기계의 시동을 켜기 전에 도저의 플로팅 기능이 설정된 상태에서 시동을 켰을 때에 도저의 작동을 방지하여 건설기계를 안정화시키는 데에 이용될 수 있다.
10: 건설기계 20: 도저
130: 액추에이터 140: 안전밸브 유닛
141: 잠금 위치 142: 사용 위치
150: 리모컨 밸브 유닛 151, 152: 제1, 2 리모컨 밸브
160: 제어밸브 유닛 161: 상승제어 위치
162: 멈춤 위치 163: 하강제어 위치
164: 플로팅 제어 위치 170: 제어부
P1: 펌프 P2: 보조 펌프
T: 탱크

Claims (10)

  1. 시동이 개시되어 작동유가 토출되는 펌프(P1);
    시동이 개시되어 파일럿 작동유가 토출되는 보조 펌프(P2);
    도저의 액추에이터(130)에 상기 작동유를 제공하도록 제어되는 제어밸브 유닛(160);
    상기 제어밸브 유닛(160)의 스풀에 상기 파일럿 작동유가 제공되도록 제어되는 리모컨 밸브 유닛(150);
    상기 파일럿 작동유가 상기 리모컨 밸브 유닛(150)에 제공되는 유압라인 상에 설치된 안전밸브 유닛(140); 및
    상기 안전밸브 유닛(140)의 개폐를 제어하는 제어부(170);를 포함하고,
    상기 제어부(170)는 안전 바에서 '잠금해제'신호가 입력되더라도 시동이 개시된 시점부터 상기 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 상기 스풀이 플로팅 제어 위치로 전환될 수 있는 압력까지 도달하도록 기 설정된 시간이 경과되지 않으면 상기 안전밸브 유닛(140)은 폐쇄 상태를 유지하고, 상기 설정시간이 경과된 후에 상기 안전밸브 유닛(140)가 개방되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 도저 제어 장치.

  2. 제 1항에 있어서,
    상기 설정시간은 시동이 개시된 시점부터 엔진의 엔진회전수가 목표 엔진회전수에 도달할 때까지의 시간인 것을 특징으로 하는 건설기계의 도저 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 설정시간은 1.5초 내지 2.5초인 것을 특징으로 하는 건설기계의 도저 제어 장치.
  4. 시동이 개시되어 작동유가 토출되는 펌프(P1);
    시동이 개시되어 파일럿 작동유가 토출되는 보조 펌프(P2);
    도저의 액추에이터(130)에 상기 작동유를 제공하도록 제어되는 제어밸브 유닛(160);
    상기 제어밸브 유닛(160)의 스풀에 상기 파일럿 작동유가 제공되도록 제어되는 리모컨 밸브 유닛(150);
    상기 파일럿 작동유가 상기 리모컨 밸브 유닛(150)에 제공되는 유압라인 상에 설치된 안전밸브 유닛(140); 및
    상기 안전밸브 유닛(140)의 개폐를 제어하는 제어부(170);를 포함하고,
    상기 제어부(170)는 안전 바에서 '잠금해제'신호가 입력되더라도 상기 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 설정압력에 도달되지 않으면 상기 안전밸브 유닛(140)은 폐쇄 상태를 유지하고, 상기 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 설정압력에 도달된 후에 상기 안전밸브 유닛(140)가 개방되도록 제어되고,
    상기 설정압력은 상기 제어밸브 유닛(160)에서 스풀이 플로팅 제어 위치(164)를 유지할 수 있는 정도의 압력인 것을 특징으로 하는 건설기계의 도저 제어 장치.

  5. 삭제
  6. 안전 바에서 '잠금 해제'신호에 의해 안전밸브 유닛(140)이 개방되고,
    파일럿 작동유가 상기 안전밸브 유닛(140)을 경유하여 리모컨 밸브 유닛(150)에 제공되며,
    리모컨 밸브 유닛(150)의 제어에 의해 제어밸브 유닛(160)의 스풀이 작동되어 도저(Dozer)가 제어되도록 하는 건설기계의 도저 제어방법에 있어서,
    상기 '잠금해제'신호가 입력되더라도 시동이 개시된 시점부터 상기 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 상기 스풀이 플로팅 제어 위치로 전환될 수 있는 압력까지 도달하도록 기 설정된 시간이 경과되지 않으면 상기 안전밸브 유닛(140)은 폐쇄 상태를 유지하고, 상기 설정시간이 경과된 후에 상기 안전밸브 유닛(140)가 개방되도록 제어되는 것
    을 포함하는 건설기계의 도저 제어 방법.

  7. 제 6항에 있어서,
    상기 설정시간은 시동이 개시된 시점부터 엔진의 엔진회전수가 목표 엔진회전수에 도달할 때까지의 시간인 것을 특징으로 하는 건설기계의 도저 제어 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 설정시간은 1.5초 내지 2.5초인 것을 특징으로 하는 건설기계의 도저 제어 방법.
  9. 안전 바에서 '잠금 해제'신호에 의해 안전밸브 유닛(140)이 개방되고,
    파일럿 작동유가 상기 안전밸브 유닛(140)을 경유하여 리모컨 밸브 유닛(150)에 제공되며,
    리모컨 밸브 유닛(150)의 제어에 의해 제어밸브 유닛(160)의 스풀이 작동되어 도저(Dozer)가 제어되도록 하는 건설기계의 도저 제어방법에 있어서,
    상기 '잠금해제'신호가 입력되더라도 상기 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 설정압력에 도달되지 않으면 상기 안전밸브 유닛(140)은 폐쇄 상태를 유지하고, 상기 파일럿 작동유의 파일럿 압력이 설정압력에 도달된 후에 상기 안전밸브 유닛(140)가 개방되도록 제어되는 것
    을 포함하고,
    상기 설정압력은 상기 제어밸브 유닛(160)에서 스풀이 플로팅 제어 위치(164)를 유지할 수 있는 정도의 압력인 것을 특징으로 하는 건설기계의 도저 제어 방법.
  10. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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EP3425213B1 (en) * 2017-07-03 2020-11-25 LEONARDO S.p.A. Safety valve and method for controlling a hydraulic circuit
KR102251457B1 (ko) 2019-08-20 2021-05-12 설철환 연기정화장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006144820A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Toyota Industries Corp 産業車両の油圧制御装置及び産業車両
JP2006246631A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 電動式油圧作業機械の制御回路
JP2009155893A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Kobelco Contstruction Machinery Ltd ショベルのドーザ装置
WO2012050136A1 (ja) * 2010-10-13 2012-04-19 日立建機株式会社 建設機械の制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002088796A (ja) 2000-09-19 2002-03-27 Kobelco Contstruction Machinery Ltd ドーザ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006144820A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Toyota Industries Corp 産業車両の油圧制御装置及び産業車両
JP2006246631A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 電動式油圧作業機械の制御回路
JP2009155893A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Kobelco Contstruction Machinery Ltd ショベルのドーザ装置
WO2012050136A1 (ja) * 2010-10-13 2012-04-19 日立建機株式会社 建設機械の制御装置

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