KR20160142131A

KR20160142131A - 건설기계의 제어 시스템 및 이를 이용한 건설기계의 제어 방법

Info

Publication number: KR20160142131A
Application number: KR1020150078091A
Authority: KR
Inventors: 조용락
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2016-12-12
Also published as: KR102448755B1; US10167615B2; US20160356020A1; CN106223390A; CN106223390B

Abstract

건설기계의 제어 시스템은, 엔진에 연결되는 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프, 제1 유압 펌프의 제1 센터바이패스 유로에 설치되고 병렬유로를 통해 연결되며 선회 모터의 구동을 제어하기 위한 선회 제어밸브 및 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제1 붐 제어밸브, 제2 유압 펌프의 제2 센터바이패스 유로에 설치되며 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제2 붐 제어밸브, 제1 붐 제어밸브에 붐 실린더의 붐을 상승시키기 위한 붐 상승 파일럿 신호압이 공급되는 제어 유로에 설치되며 제어 유로를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브, 및 건설기계의 조작 신호에 따라 개폐밸브를 전자적으로 제어하고 선회 우선 모드가 선택된 경우 개폐밸브를 폐쇄하여 제1 붐 제어밸브를 중립 상태로 변경시키는 제어 유닛을 포함한다.

Description

건설기계의 제어 시스템 및 이를 이용한 건설기계의 제어 방법{CONTROL SYSTEM FOR CONSTRUCTION MACHINERY AND CONTROL METHOD FOR CONSTRUCTION MACHINERY USING THE SAME}

본 발명은 건설기계의 제어 시스템 및 이를 이용한 건설기계의 제어 방법에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 붐 실린더와 선회 모터를 갖는 건설기계의 제어 시스템 및 이를 이용한 건설기계의 제어 방법에 관한 것이다.

건설기계는 작동유를 사용하여 붐, 실린더, 버킷, 주행 모터, 및 선회 모터 등을 구동할 수 있다. 대형 건설기계의 경우, 보다 큰 구동력을 얻기 위해서는 더 많은 작동유를 공급할 필요가 있기 때문에 3개 이상의 메인 펌프를 사용할 수 있다.

이 경우에 있어서, 선회 동작의 경우에는, 선회 동작만을 위한 별도의 메인 펌프를 마련하거나 또는 하나의 메인 펌프에서 공급되는 작동유를 배분하여 선회 동작과 다른 동작을 함께 수행할 수 있다.

본 발명의 일 목적은 하나의 메인 펌프에서 선회 동작과 붐 상승 동작을 함께 수행할 수 있는 건설기계의 제어 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 선회 동작의 독립성을 확보하여 선회 동작을 붐 상승 동작보다 우선시킬 수 있는 건설기계의 제어 시스템을 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템은 엔진에 연결되는 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프, 상기 제1 유압 펌프의 제1 센터바이패스 유로에 설치되고 병렬유로를 통해 연결되며 선회 모터의 구동을 제어하기 위한 선회 제어밸브 및 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제1 붐 제어밸브, 상기 제2 유압 펌프의 제2 센터바이패스 유로에 설치되며 상기 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제2 붐 제어밸브, 상기 제1 붐 제어밸브에 상기 붐 실린더의 붐을 상승시키기 위한 붐 상승 파일럿 신호압이 공급되는 제어 유로에 설치되며 상기 제어 유로를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브, 및 건설기계의 조작 신호에 따라 상기 개폐밸브를 전자적으로 제어하고, 선회 우선 모드가 선택된 경우 상기 개폐밸브를 폐쇄하여 상기 제1 붐 제어밸브를 중립 상태로 변경시키는 제어 유닛을 포함한다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 선회 제어밸브는 상기 제1 유압 펌프측의 상기 제1 센터바이패스 유로 최상류에 설치될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 시스템은 상기 건설기계의 액츄에이터 구동을 제어하기 위한 적어도 하나의 액츄에이터 제어밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 액츄에이터 제어밸브는 상기 제1 센터바이패스 유로에 상기 선회 제어밸브 및 상기 제1 붐 제어밸브보다 하류에 설치될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 액츄에이터 제어밸브는 상기 제1 센터바이패스 유로에 상기 선회 제어밸브 및 상기 제1 붐 제어밸브와 서로 직렬로 연결될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 시스템은 상기 엔진에 연결되는 제3 유압 펌프, 및 상기 제3 유압 펌프의 제3 센터바이패스 유로에 설치되며 상기 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제3 붐 제어밸브를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 선회 우선 모드를 선택하기 위한 선택 스위치, 및 상기 건설기계의 조작 신호 및 상기 선택 스위치의 선택 신호를 수신하여 상기 개폐밸브에 전류를 인가하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 붐 실린더의 붐을 상승시키기 위해 상기 제2 붐 제어밸브로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기를 측정하기 위한 제1 압력센서, 및 상기 선회 모터를 회전시키기 위해 상기 선회 모터 제어밸브로 공급되는 선회 파일럿 신호압의 크기를 측정하기 위한 제2 압력센서를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 선회 우선 모드가 선택되지 않고 상기 제1 압력센서로부터 붐 상승 조작 신호가 수신된 경우에 상기 개폐밸브를 개방시킬 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 시스템은 엔진에 연결되는 파일럿 펌프 및 상기 파일럿 펌프로부터 제어유를 공급받아 상기 건설기계의 조작량에 대응하는 상기 붐 상승 파일럿 신호압 및 상기 선회 파일럿 신호압을 생성하는 압력 발생 장치를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 압력 발생 장치는 조이스틱일 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 개폐밸브는 전자 비례 감압 밸브일 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 개폐밸브는 솔레노이드 밸브일 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 시스템은 상기 제1 센터바이패스 유로에 상기 선회 제어밸브와 직렬로 설치되며, 상기 건설기계의 액츄에이터의 구동을 제어하기 위한 액츄에이터 제어밸브를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계는 굴삭기일 수 있다.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템은 엔진에 연결되는 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프, 상기 제1 유압 펌프와 연결된 제1 센터바이패스 유로에 상기 제1 유압 펌프측의 상기 제1 센터바이패스 유로 최상류에 이동 가능하도록 설치되며 선회모터의 구동을 제어하기 위한 선회 제어밸브, 상기 제1 센터바이패스 유로에 상기 선회 제어밸브보다 하류에 이동 가능하도록 설치되며 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제1 붐 제어밸브, 상기 제2 유압 펌프와 연결된 제2 센터바이패스 유로에 이동 가능하도록 설치되며 상기 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제2 붐 제어밸브, 상기 제1 붐 제어밸브로 붐 상승 파일럿 신호압을 공급하는 제어 유로에 설치되며 상기 제어 유로를 선택적으로 개폐시키기 위한 개폐밸브, 및 제어 유닛을 포함한다. 상기 제어 유닛은 상기 제2 붐 제어밸브로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기를 측정하기 위한 제1 압력센서, 상기 선회 모터 제어밸브로 공급되는 선회 파일럿 신호압의 크기를 측정하기 위한 제2 압력센서, 선회 우선 모드를 선택하기 위한 선택 스위치, 및 상기 선택 스위치 및 상기 압력센서들로부터 각각 선택 정보 및 압력 정보들을 수신하여 상기 개폐밸브를 전자적으로 제어하되 상기 선회 우선 모드가 선택된 경우 상기 개폐밸브를 폐쇄하여 상기 제1 붐 제어밸브를 중립 상태로 이동시키기 위한 컨트롤러를 포함한다. 상기 선회 제어밸브 및 상기 제1 붐 제어밸브는 상기 제1 센터바이패스 유로로부터 분기된 병렬유로를 통해 서로 연결된다.

상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 방법은, 건설기계의 조작 정보 및 선회 우선 모드 선택 정보를 획득한다. 선회 우선 모드가 선택되지 않고 붐 상승 조작을 한 경우 붐 실린더 헤드로 작동유를 공급한다. 선회 우선 모드가 선택되고 붐 상승 조작 및 선회 조작이 입력된 경우 상기 붐 실린더 헤드로 공급되는 작동유의 공급을 차단하다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 조작 정보를 획득하는 단계는, 상기 건설기계의 메인 컨트롤 밸브로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기 정보를 획득하는 단계 및 상기 건설기계의 상기 메인 컨트롤 밸브로 공급되는 선회 파일럿 신호압의 크기 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 붐 실린더 헤드로 공급되는 작동유의 공급을 차단하는 단계는 상기 건설기계의 메인 컨트롤 밸브로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압을 차단하는 단계를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템은, 하나의 메인 펌프에서 공급되는 작동유를 이용하여 선회 모터 및 붐 실린더를 함께 구동시킬 수 있도록 유압 회로를 구성함으로써 비용을 절약하고 공간상의 이점을 얻을 수 있다.

또한, 작업자가 선회 동작을 우선시키고자 하는 경우, 붐 실린더에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써 선회 동작의 독립성을 확보할 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 2 는 도 1에서 선회 우선 모드를 선택하지 않은 경우, 붐 상승 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 3은 도 1에서 선회 우선 모드를 선택하지 않은 경우, 붐 상승 및 선회의 복합 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 4는 도 1에서 선회 우선 모드를 선택한 경우, 붐 상승 및 선회의 복합 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 5는 도 1에서 붐 상승 신호 없이 선회 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 7은 도 6에서 선회 우선 모드를 선택하지 않은 경우, 붐 상승 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 8은 도 6에서 선회 우선 모드를 선택하지 않은 경우, 붐 상승 및 선회의 복합 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 9는 도 6에서 선회 우선 모드를 선택한 경우, 붐 상승 및 선회의 복합 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 10은 도 6에서 붐 상승 신호 없이 선회 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 11은 도 1의 제어 시스템을 이용하여 건설기계를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는" 과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다. 도 2 는 도 1에서 선회 우선 모드를 선택하지 않은 경우, 붐 상승 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다. 도 3은 도 1에서 선회 우선 모드를 선택하지 않은 경우, 붐 상승 및 선회의 복합 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다. 도 4는 도 1에서 선회 우선 모드를 선택한 경우, 붐 상승 및 선회의 복합 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다. 도 5는 도 1에서 붐 상승 신호 없이 선회 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템은 엔진(100)에 연결된 제1 내지 제3 유압 펌프들(200, 202, 204) 및 파일럿 펌프(210), 제1 내지 제3 유압 펌프들(200, 202, 204)로부터 작동유를 공급받아 건설 기계의 액츄에이터들을 제어하는 메인 컨트롤 밸브(300), 파일럿 펌프(210)로부터 제어유를 공급받아 메인 컨트롤 밸브(300)를 제어하기 위한 파일럿 신호압을 발생시키는 압력 발생 장치(700), 메인 컨트롤 밸브(300) 내의 제1 붐 제어밸브(312)에 붐 상승 파일럿 신호압이 공급되는 제1 붐 상승 제어 유로(410)를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브(500), 및 개폐밸브(500)를 전자적으로 제어하는 제어 유닛(600)을 포함할 수 있다.

제1 내지 제3 유압 펌프들(200, 202, 204)은 엔진으로부터 동력을 전달받아 오일 탱크(T)에 저장된 작동유를 메인 컨트롤 밸브(300)를 거쳐 상기 액츄에이터들로 공급할 수 있다. 상기 액츄에이터의 예로는 붐 실린더(900), 암 실린더(도시되지 않음), 버킷 실린더(도시되지 않음), 선회 모터(800), 및 주행모터(도시되지 않음) 등을 들 수 있다.

메인 컨트롤 밸브(300)는 제1 내지 제3 유압 펌프들(200, 202, 204)로부터 작동유를 공급받아 상기 액츄에이터들로 공급할 수 있다. 따라서, 메인 컨트롤 밸브(300)는 작동유를 공급받기 위한 제1 내지 제3 작동 유로들(340, 350, 360) 및 다수개의 제어밸브들을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 작동 유로들(340, 350, 360)은 제1 내지 제3 유압 펌프들(200, 202, 204)과 각각 연결될 수 있다.

상기 제어밸브들은 메인 컨트롤 밸브(300)의 제1 내지 제3 작동 유로들(340, 350, 360)에 각각 설치될 수 있다. 상기 제어밸브들은 건설기계의 조작 신호에 따라 제1 내지 제3 작동 유로들(340, 350, 360)을 선택적으로 개폐하여, 상기 액츄에이터들을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제1 및 제2 주행 제어밸브들(320, 330)은 상기 주행모터의 구동을 제어할 수 있고, 제1 내지 제3 붐 제어밸브들(312, 322, 332)은 붐 실린더(900)의 구동을 제어할 수 있고, 제1 및 제2 암 제어밸브들(324, 334)은 암 실린더(도시되지 않음)의 구동을 제어할 수 있고, 제1 및 제2 버킷 제어밸브들(314, 326)은 버킷 실린더(도시되지 않음)의 구동을 제어할 수 있고, 선회 제어밸브(310)는 선회 모터(800)의 구동을 제어할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 작동 유로(340)는 제1 유압 펌프(200)로부터 작동유를 공급받을 수 있다. 제1 작동 유로(340)는 제1 센터바이패스 유로(342) 및 제1 분기 작동 유로(344)로 분기될 수 있다. 제1 센터바이패스 유로(342)에는 선회 제어밸브(310), 제1 붐 제어밸브(312), 제1 버킷 제어밸브(314), 및 제1 예비 제어밸브(316)가 직렬로 순차적으로 설치될 수 있다. 즉, 선회 제어밸브(310)는 제1 센터바이패스 유로(342)의 최상류에 설치되며, 하류 방향으로 제1 붐 제어밸브(312), 제1 버킷 제어밸브(314), 및 제1 예비 제어밸브(316)가 순차적으로 설치될 수 있다. 이 경우에 있어서, 제1 센터바이패스 유로(342)의 상류는 제1 유압 펌프(200)와 가까운 방향을 의미하고, 하류는 제1 유압 펌프(200)로부터 멀어지는 방향을 의미한다.

선회 제어밸브(310) 및 제1 붐 제어밸브(312)는 제1 분기 작동 유로(344)를 통하여 서로 병렬로 연결됨으로써 제1 유압 펌프(200)로부터 독립적으로 작동유를 공급받을 수 있다. 그러나, 제1 버킷 제어밸브(314) 및 제1 예비 제어밸브(316)는 제1 분기 작동 유로(344)를 통하여 선회 제어밸브(310) 및 제1 붐 제어밸브(312)와 병렬로 연결되어있지 않기 때문에, 선회 제어밸브(310) 또는 제1 붐 제어밸브(312)가 절환되어 제1 센터바이패스 유로(342)가 폐쇄되면 제1 유압 펌프(200)로부터 작동유를 공급받을 수 없다. 아무런 조작 신호가 없는 경우에는, 제1 유압 펌프(200)에서 공급된 작동유는 제1 센터바이패스 유로(342)를 통해 오일 탱크(T)로 복귀할 수 있다.

제2 작동 유로(350)는 제2 유압 펌프(202)로부터 작동유를 공급받을 수 있다. 제2 작동 유로(350)는 제2 센터바이패스 유로(352) 및 제2 분기 작동 유로(354)로 분기될 수 있다. 제2 센터바이패스 유로(352)에는 제1 주행 제어밸브(320), 제2 붐 제어밸브(322), 제1 암 제어밸브(324), 및 제2 버킷 제어밸브(326)가 직렬로 순차적으로 설치될 수 있다. 이 때, 상기 제어밸브들(320, 322, 324, 326)은 제2 분기 작동 유로(354)를 통하여 서로 병렬로 연결됨으로써 제2 유압 펌프(202)로부터 독립적으로 작동유를 공급받을 수 있다. 조작 신호가 없는 경우에는, 제2 유압 펌프(202)에서 공급된 작동유는 제2 센터바이패스 유로(352)를 통해 오일 탱크(T)로 복귀할 수 있다.

제3 작동 유로(360)는 제3 유압 펌프(204)로부터 작동유를 공급받을 수 있다. 제3 작동 유로(360)는 제3 센터바이패스 유로(362) 및 제3 분기 작동 유로(364)로 분기될 수 있다. 제3 센터바이패스 유로(362)에는 제2 주행 제어밸브(330), 제3 붐 제어밸브(332), 제2 암 제어밸브(334), 및 제2 예비 제어밸브(336)가 직렬로 순차적으로 설치될 수 있다. 이 때, 상기 제어밸브들(310, 312, 314, 316)은 제3 분기 작동 유로(364)를 통하여 서로 병렬로 연결됨으로써 제3 유압 펌프(204)로부터 독립적으로 작동유를 공급받을 수 있다. 조작 신호가 없는 경우에는, 제3 유압 펌프(204)에서 공급된 작동유는 제3 센터바이패스 유로(362)를 통해 오일 탱크(T)로 복귀할 수 있다.

파일럿 펌프(210)는 엔진(100)으로부터 동력을 전달받아 오일 탱크(T)에 저장된 제어유를 압력 발생 장치(700) 및 다수개의 제어 유로들을 거쳐 메인 컨트롤 밸브(300)의 제어밸브들에 공급함으로써, 상기 제어밸브들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어유는 작동유와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.

압력 발생 장치(700)는 파일럿 펌프(210)로부터 제어유를 공급받아 상기 건설기계의 조작량에 대응되는 파일럿 신호압을 발생시킬 수 있다. 상기 압력 발생 장치의 예로는 조이스틱을 들 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 운전자가 붐 상승 신호를 입력하면, 압력 발생 장치(700)는 파일럿 펌프(210)로부터 제어유를 공급받아 운전자의 조작량에 대응되는 붐 상승 파일럿 신호압을 발생시킬 수 있다. 상기 붐 상승 파일럿 신호압은 제2 붐 상승 제어 유로(430)를 통하여 제2 및 제3 붐 제어밸브들(322, 332)로 공급될 수 있다. 이에 따라 제2 및 제3 붐 제어밸브들(322, 332)은 절환되고, 붐 실린더(900)로 작동유가 공급될 수 있다.

또한, 후술하는 선택 스위치(620)에 의하여 선회 우선 모드가 선택되지 않고 제1 압력센서(630)로부터 붐 상승 조작 신호가 수신된 경우에는, 제어 유닛(600)은 개폐밸브(500)를 개방함으로써 제1 붐 제어밸브(312)에 붐 상승 파일럿 신호압을 제공할 수 있다. 이로 인하여, 제1 유압 펌프(200)에서 토출된 작동유가 붐 실린더(900)로 공급될 수 있고, 붐 실린더(900)는 제2 및 제3 유압 펌프들(202, 204)만을 사용하는 경우보다 더 큰 힘을 사용할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 개폐밸브(500)는 파일럿 펌프(210)와 연결된 제어 유로(400)에 설치되며, 붐 실린더(900)의 붐을 상승시키기 위한 붐 상승 파일럿 신호압이 제공되는 제1 붐 상승 제어 유로(410)를 선택적으로 개폐할 수 있다. 상기 붐 상승 파일럿 신호압은 제1 붐 제어밸브(312)로 제공되어 제1 붐 제어밸브(312)를 이동시킬 수 있다.

개폐밸브(500)가 폐쇄되면, 제1 붐 상승 제어 유로(410)를 통해 제1 붐 상승 제어밸브(312)에 붐 상승 파일럿 신호압이 제공될 수 없다. 따라서, 제1 붐 상승 제어밸브(312)는 중립 상태에 위치하며, 제1 유압 펌프(200)에서 공급된 작동유는 붐 실린더(900)로 공급되지 못하고 제1 센터바이패스 유로(340)를 통해 오일 탱크(T)로 복귀할 수 있다.

이와 다르게, 개폐밸브(500)가 개방되면, 제1 붐 상승 제어 유로(410)를 통해 제1 붐 상승 제어밸브(312)로 붐 상승 파일럿 신호압이 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1 붐 상승 제어밸브(312)는 우측으로 절환되어 붐 실린더(900)로 작동유가 공급될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 개폐밸브(500)는 전자 비례 감압 밸브(Electronic Proportional Pressure Reducing Valve, EPPRV)일 수 있다.

전자 비례 감압 밸브는 인가되는 전류의 세기에 따라 토출되는 제어유의 압력을 조절할 수 있다. 즉, 제어 유닛(600)은 압력 발생 장치(700)에서 제2 붐 상승 제어 유로(430)로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기에 비례하는 세기의 전류를 전자 비례 감압 밸브로 인가할 수 있고, 전자 비례 감압 밸브는 상기 인가된 전류의 세기에 비례하는 압력의 파일럿 신호압을 제1 붐 상승 제어 유로(410)를 통해 제1 붐 제어밸브(312)로 공급할 수 있다.

제어 유닛(600)은 제2 및 제3 붐 제어밸브들(322, 332)에 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기를 측정하기 위한 제1 압력센서(630), 선회 제어밸브(310)에 공급되는 선회 파일럿 신호압의 크기를 측정하기 위한 제2 압력센서(640), 선회 우선 모드를 선택하기 위한 선택 스위치(620), 및 제1 압력센서(630)와 제2 압력센서(640)로부터의 조작 신호 및 선택 스위치(620)로부터의 선택 신호를 수신하여 개폐밸브(500)에 전류를 인가하는 컨트롤러(610)를 포함할 수 있다.

제1 압력센서(630)는 제2 붐 상승 제어 유로(430)에 설치되며, 운전자의 붐 상승 조작에 따라 압력 발생 장치(700)에서 제2 및 제3 붐 제어밸브들(322, 332)로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기를 측정할 수 있다.

제2 압력센서(640)는 선회 제어 유로(420)에 설치되며, 운전자의 선회 조작에 따라 압력 발생 장치(700)에서 선회 제어밸브(310)로 공급되는 선회 파일럿 신호압의 크기를 측정할 수 있다.

선택 스위치(620)가 온(On)되면 선회 우선 모드가 선택될 수 있고, 선택 스위치(620)가 오프(Off)되면 선회 우선 모드가 선택되지 않을 수 있다.

컨트롤러(610)는 제1 압력센서(630)와 제2 압력센서(640)로부터 조작 신호를 수신하고 선택 스위치(620)로부터의 선택 신호를 수신하여 개폐밸브(500)를 전자적으로 제어할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(610)는 선택 스위치(620)가 오프되어 선회 우선 모드가 선택되지 않고 제1 및 제2 압력센서들(630, 640)로부터 각각 붐 상승 조작 신호 및 선회 조작 신호가 수신되면 개폐밸브(500)를 개방시킬 수 있다. 이 때, 컨트롤러(610)는 제2 붐 상승 제어 유로(430)를 통해 공급된 붐 상승 파일럿 압력과 동일한 크기의 붐 상승 파일럿 신호압이 제1 붐 상승 제어 유로(410)에 공급되도록 개폐밸브(500)에 전류를 인가할 수 있다. 개폐밸브(500)는 상기 인가된 전류에 비례하여 제1 붐 상승 제어 유로(410)를 개방함으로써 제1 붐 제어밸브(312)에 붐 상승 파일럿 신호압을 공급할 수 있다. 또한, 파일럿 펌프(210)로부터 토출된 제어유는 압력 발생 장치(700) 및 선회 제어 유로(420)를 통해 선회 제어밸브(310)로 공급될 수 있다. 선회 제어밸브(310)는 절환되고 제1 유압 펌프(200)에서 토출된 작동유가 선회 모터(800)로 공급될 수 있다. 즉, 제1 유압 펌프(200)에서 공급되는 작동유를 이용하여 선회 모터(800) 및 붐 실린더(900)를 함께 구동시킬 수 있다.

이와 다르게, 도 4에 도시된 바와 같이, 선택 스위치(620)가 온되어 선회 우선 모드가 선택된 경우에는, 컨트롤러(610)는 개폐밸브(500)를 폐쇄하여 제1 붐 제어밸브(312)에 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압을 차단시킬 수 있다. 제1 붐 제어밸브(312)는 중립 상태로 변경되고, 제1 유압 펌프(200)로부터 공급되는 작동유는 모두 선회 모터(800) 구동을 위해 사용될 수 있다.

즉, 작업자가 선회 동작을 우선시키고자 하는 경우에는 제1 및 제2 압력센서들(630, 640)로부터 수신된 조작 신호에 관계없이 개폐밸브(500)를 폐쇄함으로써 선회 동작의 독립성을 확보할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 운전자가 붐 상승 조작 없이 선회 조작 및 버킷 크라우드 조작을 행한 경우에는 제1 유압 펌프(200)에서 공급된 작동유는 모두 선회 모터(800)로 공급될 수 있다.

구체적으로, 선회 제어밸브(310), 제1 붐 제어밸브(312), 및 제1 버킷 제어밸브(314)는 모두 제1 작동 유로(340)에서 분기된 제1 센터바이패스 유로(342)에 설치될 수 있지만, 선회 제어밸브(310) 및 제1 붐 제어밸브(312)만이 제1 작동 유로(340)에서 분기된 제1 분기 작동 유로(344)를 통해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 따라서, 선회 제어밸브(310) 또는 제1 붐 제어밸브(312) 중 어느 하나에 파일럿 신호압이 공급되는 경우에는, 제1 센터바이패스 유로(342)가 폐쇄되어 제1 유압 펌프(200)에서 공급된 작동유는 버킷 실린더(도시되지 않음)로 공급될 수 없다. 선회 제어밸브(310) 및 제1 붐 제어밸브(312) 모두에 파일럿 신호압이 공급되지 않는 경우에는, 제1 센터바이패스 유로(342)가 개방되어 제1 유압 펌프(200)에서 공급된 작동유가 제1 버킷 제어밸브(314)를 통해 버킷 실린더(도시되지 않음)로 공급될 수 있다.

이와 다르게, 제2 센터바이패스 유로(352)에 설치된 제어밸브들(320, 322, 324, 326)은 모두 제2 작동 유로(350)에서 분기된 제2 분기 작동 유로(354)를 통해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 운전자가 버킷 크라우드 조작을 하면, 다른 액츄에이터들의 조작 여부와 관계없이 제2 유압 펌프(202)에서 공급된 작동유가 제2 버킷 제어밸브(326)를 통해 버킷 실린더(도시되지 않음)로 공급될 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 운전자가 붐 상승 조작 없이 선회 조작 및 버킷 크라우드 조작을 행한 경우에는, 제어 유닛(600)은 개폐밸브(500)를 폐쇄시키고 압력 발생 장치(700)로부터 공급된 선회 파일럿 신호압은 선회 제어밸브(310)를 이동시킬 수 있다. 선회 제어밸브(310)가 이동함에 따라 제1 센터바이패스 유로(342)는 선회 모터(800)와 연결되고, 선회 제어밸브(310) 이후의 제1 센터바이패스 유로(342)는 제1 유압 펌프(200)와 차단될 수 있다. 제1 분기 작동 유로(344)는 선회 제어밸브(310)와 제1 붐 제어밸브(312)만을 서로 연결하므로, 제1 버킷 제어밸브(314)는 선회 제어밸브(310)와 서로 병렬로 연결되지 않을 수 있다. 따라서, 제1 버킷 제어밸브(314)에는 제1 유압 펌프(200)로부터 토출된 작동유가 공급되지 않으며, 제1 유압 펌프(200)로부터 토출된 작동유는 모두 선회 모터(800) 구동을 위하여 사용될 수 있다. 즉, 제1 버킷 제어밸브(314)를 통한 버킷으로의 작동유 공급은 붐 상승 및 선회 동작이 모두 없는 경우에만 제한적으로 가능할 수 있다.

도 6은 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다. 도 7은 도 6에서 붐 상승 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다. 도 8은 도 6에서 선회 우선 모드를 선택하지 않은 경우, 붐 상승 및 선회의 복합 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다. 도 9는 도 6에서 선회 우선 모드를 선택한 경우, 붐 상승 및 선회의 복합 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다. 도 10은 도 6에서 붐 상승 신호 없이 선회 동작 신호가 수신된 경우의 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다. 상기 건설기계의 제어 시스템은 개폐밸브를 제외하고는 도 1 내지 도 5를 참조로 설명한 건설기계의 제어 시스템과 실질적으로 동일하거나 유사하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.

도 6 내지 도 10을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템은 엔진(100)에 연결된 제1 내지 제3 유압 펌프들(200, 202, 204) 및 파일럿 펌프(210), 제1 내지 제3 유압 펌프들(200, 202, 204)로부터 작동유를 공급받아 건설 기계의 액츄에이터들을 제어하는 메인 컨트롤 밸브(300), 파일럿 펌프(210)로부터 제어유를 공급받아 메인 컨트롤 밸브(300)를 제어하기 위한 파일럿 신호압을 발생시키는 압력 발생 장치(700), 메인 컨트롤 밸브(300) 내의 제1 붐 제어밸브(312)로 붐 상승 파일럿 신호압이 공급되는 제1 붐 상승 제어 유로(410)를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브(510), 및 개폐밸브(510)를 전자적으로 제어하는 제어 유닛(600)을 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 개폐밸브(510)는 솔레노이드 밸브일 수 있다.

솔레노이드 밸브는 도 1을 참조로 설명한 전자 비례 감압 밸브와는 달리 제어 유닛(600)으로부터 인가되는 전류의 세기에 따라서 제1 붐 상승 제어 유로(410)를 통해 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기를 제어할 수 없다. 따라서, 개폐밸브(510)는 파일럿 펌프(210)로부터 곧바로 제어유를 공급받는 것이 아니라, 압력 발생 장치(700)로부터 제어유를 공급받을 수 있다. 압력 발생 장치(700)는 운전자의 조작량에 대응되는 붐 상승 파일럿 신호압을 생성하고, 제2 붐 상승 제어 유로(430)를 통해 제1 내지 제3 붐 제어밸브들(312, 322, 332)로 공급할 수 있다. 즉, 제어 유닛(600)은 개폐밸브(510)의 개폐 여부만을 제어할 수 있다.

제어 유닛(600)으로부터 개폐밸브(510)에 전류가 인가되면, 개폐밸브(510)는 개방되어 제1 붐 제어밸브(312)로 붐 상승 파일럿 신호압이 공급될 수 있다. 제어 유닛(600)으로부터 개폐밸브(510)에 인가되는 전류가 차단되면, 개폐밸브(510)는 폐쇄되어 제1 붐 제어밸브(312)로 공급되던 붐 상승 파일럿 신호압은 차단되고 제1 붐 제어밸브(312)는 중립 상태로 변경될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 운전자가 붐 상승 신호를 입력하면, 압력 발생 장치(700)는 파일럿 펌프(210)로부터 제어유를 공급받아 운전자의 조작량에 대응되는 붐 상승 파일럿 신호압을 생성할 수 있다. 상기 붐 상승 파일럿 신호압은 제2 붐 상승 제어 유로(430)를 통해 제2 및 제3 붐 제어밸브들(322, 332)로 각각 공급될 수 있다. 이에 따라 제2 및 제3 붐 제어밸브들(322, 332)은 절환되고, 붐 실린더(900)로 작동유가 공급될 수 있다.

또한, 선택 스위치(620)에 의하여 선회 우선 모드가 선택되지 않은 경우에는, 제어 유닛(600)은 개폐밸브(510)를 개방함으로써 압력 발생 장치(700)에서 제2 붐 상승 제어 유로(430)를 통해 공급된 붐 상승 파일럿 신호압이 개폐밸브(510) 및 제1 붐 상승 제어 유로(410)를 거쳐 제1 붐 제어밸브(312)로 공급될 수 있다. 이에 따라, 제1 붐 제어밸브(312)는 절환되고 제1 유압 펌프(200)에서 토출된 작동유가 붐 실린더(900)로 공급될 수 있다. 따라서, 붐 실린더(900)는 제2 및 제3 유압 펌프들(202, 204)만을 사용하는 경우보다 더 큰 힘을 사용할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(610)는 선택 스위치(620)가 오프되어 선회 우선 모드가 선택되지 않고 제1 및 제2 압력센서들(630, 640)로부터 각각 붐 상승 조작 신호 및 선회 조작 신호가 수신되면 개폐밸브(510)를 개방시킬 수 있다. 개폐밸브(510)가 개방되면 압력 발생 장치(700)에서 생성된 붐 상승 파일럿 신호압은 개폐밸브(510) 및 제1 붐 상승 제어 유로(410)를 통해 제1 붐 제어밸브(312)로 공급될 수 있다. 제1 붐 제어밸브(312)는 절환되고 제1 유압 펌프(200)에서 토출된 작동유가 붐 실린더(900)로 공급될 수 있다. 또한, 압력 발생 장치(700)에서 생성된 선회 파일럿 신호압은 선회 제어 유로(420)를 거쳐 선회 제어밸브(310)로 공급될 수 있다. 선회 제어밸브(310)는 절환되고 제1 유압 펌프(200)에서 토출된 작동유가 선회 모터(800)로 공급될 수 있다. 즉, 제1 유압 펌프(200)에서 공급되는 작동유를 이용하여 선회 모터(800) 및 붐 실린더(900)를 함께 구동시킬 수 있다.

이와 다르게, 도 9에 도시된 바와 같이, 선택 스위치(620)가 온되어 선회 우선 모드가 선택된 경우에는, 컨트롤러(610)는 개폐밸브(510)를 폐쇄하여 제1 붐 제어밸브(312)로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압을 차단시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 붐 제어밸브(312)는 중립 상태로 변경될 수 있다.

즉, 작업자가 선회 동작을 우선시키고자 하는 경우에는, 제1 붐 제어밸브(312)로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압을 차단함으로써 제1 유압 펌프(200)로부터 공급되는 작동유가 모두 선회 모터(800) 구동을 위해 사용되도록 하여 선회 동작의 독립성을 확보할 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 운전자가 붐 상승 조작 없이 선회 조작 및 버킷 크라우드 조작을 행한 경우에는 제1 유압 펌프(200)에서 공급된 작동유는 모두 선회 모터(800)로 공급될 수 있다.

구체적으로, 선회 제어밸브(310), 제1 붐 제어밸브(312), 및 제1 버킷 제어밸브(314)는 모두 제1 작동 유로(340)에서 분기된 제1 센터바이패스 유로(342)에 설치될 수 있지만, 선회 제어밸브(310) 및 제1 붐 제어밸브(312)만이 제1 분기 작동 유로(344)를 통해 서로 병렬로 연결될 수 있다. 따라서, 선회 제어밸브(310) 또는 제1 붐 제어밸브(312) 중 어느 하나에 파일럿 신호압이 공급되는 경우에는, 제1 센터바이패스 유로(342)가 폐쇄되어 제1 유압 펌프(200)에서 공급된 작동유는 버킷 실린더(도시되지 않음)로 공급될 수 없다. 선회 제어밸브(310) 및 제1 붐 제어밸브(312) 중 어느 것에도 파일럿 신호압이 공급되지 않은 경우에는, 제1 센터바이패스 유로(342)가 개방되어 제1 유압 펌프(200)에서 공급된 작동유가 제1 버킷 제어밸브(314)를 통해 버킷 실린더(도시되지 않음)로 공급될 수 있다.

상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 시스템은, 제1 유압 펌프(200)에서 공급되는 작동유를 이용하여 선회 모터(800) 및 붐 실린더(900)를 함께 구동시킬 수 있다. 즉, 붐을 상승시키기 위하여 3개의 유압 펌프들(200, 202, 204)을 모두 사용할 수 있기 때문에, 제2 및 제3 유압 펌프들(202, 204)만을 사용하는 경우보다 더 큰 붐 상승 압력을 얻을 수 있다.

또한, 작업자가 선회 동작을 우선시키고자 하는 경우에는, 선택 스위치(620)를 이용하여 제1 유압 펌프(200)에서 공급되는 작동유가 모두 선회 모터(800)에 공급되도록 함으로써 선회 동작의 독립성을 확보할 수 있다.

이하에서는 도 1의 제어 시스템을 이용하여 건설기계를 제어하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 11은 도 1의 제어 시스템을 이용하여 건설기계를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.

도 11을 참조하면, 건설기계의 조작 정보 및 선회 우선 모드 선택 정보를 획득한다(S100).

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 조작 정보를 획득하는 단계는 메인 컨트롤 밸브(300)로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기 정보를 획득하는 단계 및 메인 컨트롤 밸브(300)로 공급되는 선회 파일럿 신호압의 크기 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

예를 들면, 제2 붐 상승 제어 유로(430)에 설치되는 제1 압력센서(630)로부터 제2 및 제3 붐 제어밸브들(322, 332)로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기 정보를 획득할 수 있고, 선회 제어 유로(420)에 설치되는 제2 압력센서(640)로부터 선회 제어밸브(310)에 공급되는 선회 파일럿 신호압의 크기 정보를 획득할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 선회 우선 모드 선택 정보를 획득하는 단계는 선택 스위치(620)를 통하여 선회 우선 모드 선택 여부에 대한 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

예를 들면, 선택 스위치(620)가 온(On) 상태이면 선회 우선 모드가 선택된 상태이고, 선택 스위치(620)가 오프(Off) 상태이면 선회 우선 모드가 선택되지 않은 상태일 수 있다.

선회 우선 모드 선택 여부(S110), 붐 상승 조작 여부(S120, S125), 및 선회 조작 여부(S130)를 판단한다.

선회 우선 모드가 선택되지 않고 붐 상승 조작을 한 경우에는, 붐 실린더 헤드측으로 작동유를 공급한다(S145).

구체적으로, 제어 유닛(600)은 개폐 밸브(500)를 개방하여 제1 붐 제어밸브(312)로 붐 상승 파일럿 신호압을 공급할 수 있다. 이에 따라, 제1 유압 펌프(200)에서 토출된 작동유는 모두 상기 붐 실린더 헤드측으로 공급될 수 있다. 상기 붐 실린더 헤드측으로 작동유가 공급되면 붐이 상승할 수 있다. 이것이 도 2에 도시되어 있다.

선회 우선 모드가 선택되고 붐 상승 조작 및 선회 조작을 한 경우에는, 상기 붐 실린더 헤드측으로의 작동유 공급을 차단한다(S140).

구체적으로, 제어 유닛(600)은 개폐 밸브(500)를 폐쇄하여 제1 붐 제어밸브(312)로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압을 차단할 수 있다. 이에 따라, 제1 붐 제어밸브(312)는 중립 상태로 변경되고, 제1 유압 펌프(200)로부터 토출된 작동유는 모두 선회 모터(800) 구동을 위해 사용될 수 있다. 이것이 도 4에 도시되어 있다.

즉, 붐 상승 및 선회의 복합 동작 시에, 운전자가 선회 우선을 선택한 경우에는 선회 동작을 붐 상승 동작보다 우선시킴으로써 선회 동작의 독립성을 확보할 수 있다.

선회 우선 모드가 선택되었으나 붐 상승 조작을 하지 않은 경우에도 상기 붐 실린더 헤드측으로의 작동유 공급이 차단될 수 있다(S140). 이는 붐 상승 조작이 없어 제1 붐 제어밸브(312)로 붐 상승 파일럿 신호압이 공급되지 않기 때문이다.

선회 우선 모드가 선택되고 붐 상승 조작을 하였으나 선회 조작을 하지 않은 경우에는, 상기 붐 실린더 헤드측으로 작동유를 공급할 수 있다(S145).

이 경우에는 선회 동작을 붐 상승 동작보다 우선시킬 필요가 없기 때문에, 선회 우선 모드가 선택되었다고 하더라도 개폐 밸브(500)를 폐쇄하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 유압 펌프(200)로부터 토출된 작동유는 모두 붐을 상승시키기 위해 사용될 수 있고, 제2 및 제3 유압 펌프들(202, 204)만을 사용하는 경우보다 더 큰 붐 상승 압력을 얻을 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 엔진 200: 제1 유압 펌프
202: 제2 유압 펌프 204: 제3 유압 펌프
210: 파일럿 펌프 300: 메인 컨트롤 밸브
310: 선회 제어밸브 312: 제1 붐 제어밸브
314: 제1 버킷 제어밸브 316: 제1 예비 제어밸브
320: 제1 주행 제어밸브 322: 제2 붐 제어밸브
324: 제1 암 제어밸브 326: 제2 버킷 제어밸브
330: 제2 주행 제어밸브 332: 제3 붐 제어밸브
334: 제3 버킷 제어밸브 336: 제2 예비 제어밸브
340: 제1 작동 유로 342: 제1 센터바이패스 유로
344: 제1 분기 작동 유로 350: 제2 작동 유로
352: 제2 센터바이패스 유로 354: 제2 분기 작동 유로
360: 제3 작동 유로 362: 제3 센터바이패스 유로
364: 제3 분기 작동 유로 400: 제어 유로
410: 제1 붐 상승 제어 유로 420: 선회 제어 유로
430: 제2 붐 상승 제어 유로 500, 510: 개폐밸브
600: 제어 유닛 610: 컨트롤러
620: 선택 스위치 630: 제1 압력센서
640: 제2 압력센서 700: 압력 발생 장치
800: 선회 모터 900: 붐 실린더
T: 오일 탱크

Claims

엔진에 연결되는 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프;
상기 제1 유압 펌프의 제1 센터바이패스 유로에 설치되고 병렬유로를 통해 연결되며, 선회 모터의 구동을 제어하기 위한 선회 제어밸브 및 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제1 붐 제어밸브;
상기 제2 유압 펌프의 제2 센터바이패스 유로에 설치되며 상기 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제2 붐 제어밸브;
상기 제1 붐 제어밸브에 상기 붐 실린더의 붐을 상승시키기 위한 붐 상승 파일럿 신호압이 공급되는 제어 유로에 설치되며, 상기 제어 유로를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브; 및
건설기계의 조작 신호에 따라 상기 개폐밸브를 전자적으로 제어하고, 선회 우선 모드가 선택된 경우 상기 개폐밸브를 폐쇄하여 상기 제1 붐 제어밸브를 중립 상태로 변경시키는 제어 유닛을 포함하는 건설기계의 제어 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 선회 제어밸브는 상기 제1 유압 펌프측의 상기 제1 센터바이패스 유로 최상류에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 센터바이패스 유로에 상기 선회 제어밸브 및 상기 제1 붐 제어밸브보다 하류에 설치되며, 상기 건설기계의 액츄에이터의 구동을 제어하기 위한 적어도 하나의 액츄에이터 제어밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 시스템,
제 3 항에 있어서, 상기 액츄에이터 제어밸브는 상기 제1 센터바이패스 유로에 상기 선회 제어밸브 및 상기 제1 붐 제어밸브와 서로 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 엔진에 연결되는 제3 유압 펌프; 및
상기 제3 유압 펌프의 제3 센터바이패스 유로에 설치되며 상기 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제3 붐 제어밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 유닛은
상기 선회 우선 모드를 선택하기 위한 선택 스위치; 및
상기 건설기계의 조작 신호 및 상기 선택 스위치의 선택 신호를 수신하여 상기 개폐밸브에 전류를 인가하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 시스템.
제 6 항에 있어서, 상기 제어 유닛은
상기 붐 실린더의 붐을 상승시키기 위해 상기 제2 붐 제어밸브로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기를 측정하기 위한 제1 압력센서; 및
상기 선회 모터를 회전시키기 위해 상기 선회 모터 제어밸브로 공급되는 선회 파일럿 신호압의 크기를 측정하기 위한 제2 압력센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 선회 우선 모드가 선택되지 않고 상기 제1 압력센서로부터 붐 상승 조작 신호가 수신된 경우에 상기 개폐밸브를 개방시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 시스템.
제 7 항에 있어서,
엔진에 연결되는 파일럿 펌프; 및
상기 파일럿 펌프로부터 제어유를 공급받아 상기 건설기계의 조작량에 대응하는 상기 붐 상승 파일럿 신호압 및 상기 선회 파일럿 신호압을 생성하는 압력 발생 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 시스템.
건설기계의 엔진에 연결되는 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프;
상기 제1 유압 펌프와 연결된 제1 센터바이패스 유로에 상기 제1 유압 펌프측의 제1 센터바이패스 유로 최상류에 이동 가능하도록 설치되며, 선회모터의 구동을 제어하기 위한 선회 제어밸브;
상기 제1 센터바이패스 유로에 상기 선회 제어밸브보다 하류에 이동 가능하도록 설치되며, 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제1 붐 제어밸브;
상기 제2 유압 펌프와 연결된 제2 센터바이패스 유로에 이동 가능하도록 설치되며, 상기 붐 실린더의 구동을 제어하기 위한 제2 붐 제어밸브;
상기 제1 붐 제어밸브로 붐 상승 파일럿 신호압을 공급하는 제어 유로에 설치되며, 상기 제어 유로를 선택적으로 개폐시키기 위한 개폐밸브; 및
상기 제2 붐 제어밸브로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기를 측정하기 위한 제1 압력센서, 상기 선회 모터 제어밸브로 공급되는 선회 파일럿 신호압의 크기를 측정하기 위한 제2 압력센서, 선회 우선 모드를 선택하기 위한 선택 스위치, 및 상기 선택 스위치 및 상기 압력센서들로부터 각각 선택 정보 및 압력 정보들을 수신하여 상기 개폐밸브를 전자적으로 제어하되 상기 선회 우선 모드가 선택된 경우 상기 개폐밸브를 폐쇄하여 상기 제1 붐 제어밸브를 중립 상태로 이동시키기 위한 컨트롤러를 포함하는 제어 유닛을 포함하고,
상기 선회 제어밸브 및 상기 제1 붐 제어밸브는 상기 제1 센터바이패스 유로로부터 분기된 병렬유로를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 시스템.
건설기계의 조작 정보 및 선회 우선 모드 선택 정보를 획득하는 단계;
선회 우선 모드가 선택되지 않고 붐 상승 조작을 한 경우 붐 실린더 헤드로 작동유를 공급하는 단계: 및
선회 우선 모드가 선택되고 붐 상승 조작 및 선회 조작을 한 경우 상기 붐 실린더 헤드로 공급되는 작동유의 공급을 차단하는 단계를 포함하는 건설기계의 제어 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 건설기계의 조작 정보를 획득하는 단계는,
상기 건설기계의 메인 컨트롤 밸브로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압의 크기 정보를 획득하는 단계; 및
상기 건설기계의 상기 메인 컨트롤 밸브로 공급되는 선회 파일럿 신호압의 크기 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 붐 실린더 헤드로 공급되는 작동유의 공급을 차단하는 단계는 상기 건설기계의 메인 컨트롤 밸브로 공급되는 붐 상승 파일럿 신호압을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어 방법.