KR20170091115A - 건설기계의 유압회로 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설기계의 유압회로 제어 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 주행과 작업이 동시에 요구될 때에 제1 펌프의 유량이 프런트 작업장치에 일찍 제공될 수 있고, 이로써 프런트 작업장치가 실제로 작동을 개시하는 시점을 앞당길 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 제어밸브(20)의 스풀이 제어 맵에 따라 제어되도록 함으로써 주행속도 감속에 따른 충격을 완화시킬 수 있다.

Description

건설기계의 유압회로 제어 장치

본 발명은 건설기계의 유압회로 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행과 프런트 작업을 동시에 수행할 때에 유량 변화로 인한 충격을 완화시킬 수 있도록 하는 건설기계의 유압회로 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설기계는 유압회로장치와 작업장치를 구비한다. 유압회로장치는 조작부, 제어밸브, 펌프 및 액추에이터를 포함하여 구성한다. 작업장치에는, 건설기계 중에서 굴삭기를 예로 들면, 붐 구조물, 암 구조물, 버킷 구조물 및 옵션 장치가 있다.

조작부에는 운전석에 구비되는 조이스틱, 페달 등이 있다. 메인 컨트롤 제어밸브는 조이스틱의 조작 변위량에 대응한 유량을 해당 액추에이터에 제공한다. 펌프는 제1 펌프와 제2 펌프가 제공될 수 있고, 작동유에 압력을 형성하여 메인 컨트롤 제어밸브에 제공한다. 액추에이터는 제공되는 작동유에 의해 작동되어 작업장치가 작동되도록 한다.

한편, 액추에이터에는 주행에 이용되는 좌측 주행모터와 우측 주행모터가 있고, 프런트 작업에 이용되는 붐 실린더, 암 실린더, 버킷 실린더 및 옵션 실린더가 있으며, 상부체 선회를 위한 스윙모터가 있다.

다른 한편으로 건설기계는 주행모드와 작업모드를 선택할 수 있다. 주행모드가 선택되면 직진 주행 성능이 향상되고, 작업모드가 선택되면 주행성능보다는 작업성능이 우선된다.

그리고 주행모드와 작업모드 간에 전환을 원할 때에는 제어밸브를 조작하여 전환할 수 있다.

그러나 종래의 유압회로 장치는 제어밸브를 조작하면 작동유의 유로가 급작스럽게 변경될 수 있고, 이로써 각각의 주행속도가 갑작스럽게 감속되면서 충격이 발생하는 문제점이 있다. 즉, 주행 직진이 수행되는 동안에 프런트 작업장치의 작동이 요구될 때에 충격이 발생된다.

또한, 종래의 유압회로 장치는 제어밸브를 조작한 직후에 프런트 작업이 더디게 진행되는 문제가 있다. 이에 부연 설명하면, 주행 직진을 수행하는 동안에, 작업자가 소망하는 작업을 수행하기 위하여 조이스틱을 조작하였을 때에 조이스틱을 조작한 시점부터 해당 액추에이터가 실질적으로 작동을 시작하는 시점까지의 시간이 길어지는 문제점이 있다. 즉, 주행 직진이 수행되는 동안에 프런트 작업 장치의 작동이 요구될 때 프런트 작업 장치의 작동이 지연되는 문제가 있다.

대한민국 공개 특허공보 제10-2003-0008069호(2003.01.24.) 대한민국 공개 특허공보 제10-2005-0066041호(2005.06.30.)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주행 직진이 수행되는 동안에 프런트 작업장치의 작동이 요구될 때에 발생되는 충격을 해소할 수 있도록 하는 건설기계의 유압회로 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 주행 직진이 수행되는 동안에 프런트 작업장치의 작동이 요구될 때에 프런트 작업장치의 작동이 지연되는 시간을 감소시킬 수 있도록 하는 건설기계의 유압회로 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 제1, 2 펌프(11, 12); 상기 제1 펌프(11)로부터 토출되는 유량을 공급받는 제1 주행모터(41); 상기 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량을 공급받는 제2 주행모터(42); 상기 제1 펌프(11) 또는 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량을 공급받는 프런트 작업장치(50); 상기 제1, 2 펌프(11, 12)와 상기 프런트 작업장치(50) 사이의 유로에 설치되는 제어밸브(20); 상기 프런트 작업장치(50)를 작동하기 위한 제1 조작신호를 생성하는 조이스틱(110); 상기 제1, 2 주행모터(41, 42)를 작동하기 위한 제2 조작신호를 생성하는 주행 페달(120); 및 상기 제1 조작신호와 상기 제2 조작신호가 모두 입력되고 있으면, 상기 제어밸브(20)를 제어하기 위한 제어 값을 제어 맵을 바탕으로 계산하고, 상기 제어 값을 상기 제어밸브(20)에 출력하는 제어부(400);를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 상기 제어밸브(20)가 제어되면 상기 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량을 상기 제1 주행모터(41)에 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 상기 제어밸브(20)는 상기 제1 펌프(11)로부터 토출되는 유량과 상기 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량이 합류할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 상기 프런트 작업장치(50)는 붐 실린더, 암 실린더 및 버킷 실린더를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 상기 제어 맵은, 상기 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)으로부터 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)까지 제어 값이 일정한 기울기로 변하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 상기 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에, 상기 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 40% 내지 80%가 되도록 상기 제어 값이 계산되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 상기 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에, 상기 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 40% 내지 65%가 되도록 상기 제어 값이 계산되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 상기 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에, 상기 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 55% 내지 75%가 되도록 상기 제어 값이 계산되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 상기 프런트 작업장치(50)의 상기 작동요구 시점(t0)으로부터 상기 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)까지 상기 제어 값이 증가하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 상기 프런트 작업장치(50)의 상기 작동요구 시점(t0)으로부터 상기 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)까지 상기 제어 값이 일정한 기울기(a)로 변화되는 것일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 주행과 작업이 동시에 요구될 때에 제1 펌프의 유량이 프런트 작업장치에 일찍 제공될 수 있고, 이로써 프런트 작업장치가 실제로 작동을 개시하는 시점을 앞당길 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 제어밸브의 스풀의 변위가 일정한 기울기로 변하도록 제어함으로써 주행속도 감속에 따른 충격을 완화시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치에서 제어밸브의 전환에 따른 유량 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치에서 제어밸브를 제어하기 위한 제어 맵을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다.
*도면부호의 설명*
11, 12: 제1, 2 펌프
20: 제어밸브
31, 32: 제1, 2 제어 밸브
41: 제1 주행모터
42: 제2 주행모터
50: 프런트 작업장치
51, 52: 제1, 2 액추에이터 그룹
100: 입력부
110: 조이스틱
120: 주행 페달
200: 처리부
210: 판단부
220: 제어 맵
300: 출력부
400: 제어부

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 실제축척대로 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 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치에 대해서 설명한다. 첨부도면 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압제어 장치는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1, 2 펌프(11, 12), 제어밸브(20), 메인 컨트롤 밸브 및 각종 액추에이터를 포함할 수 있다.

제1, 2 펌프(11, 12)는 작동유에 압력을 형성하여 토출한다.

제어밸브(20)는 제1, 2 펌프(11, 12)와 메인 컨트롤 밸브의 사이에 배치되어 제1, 2 펌프(11, 12)로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 결정한다.

각종 액추에이터는 제1 주행모터(41), 제2 주행모터(42) 및 프런트 작업장치(50)를 포함할 수 있다.

상술한 프런트 작업장치(50)는 붐 실린더, 암 실린더, 버킷 실린더를 포함할 수 있다. 프런트 작업장치(50)는 좀 더 상세하게 설명하면, 제1 액추에이터 그룹(51)과 제2액추에이터 그룹(52)으로 구분할 수 있다.

제1 액추에이터 그룹(51)에는 암2속 실린더, 붐1속 실린더 및 버킷 실린더가 포함될 수 있다. 한편 제1 액추에이터 그룹(51)에는 옵션 장치가 더 포함될 수도 있다.

제2 액추에이터 그룹(52)에는 암1속 실린더, 붐2속 실린더 및 스윙 모터가 포함될 수 있다, 한편 제2 액추에이터 그룹(52)에도 또 다른 옵션장치가 더 포함될 수도 있다.

제어밸브(20)는 2위치 4포트 밸브일 수 있다.

제어밸브(20)의 스풀이 제1위치일 때에, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1 펌프(11)로부터 토출되는 작동유는 제1 주행모터(41)와 제1 액추에이터 그룹(51)에 제공된다. 그리고 제2 펌프(12)로부터 토출되는 작동유는 제2 주행모터(42)와 제2 액추에이터 그룹(52)에 제공된다.

제어밸브(20)의 스풀이 제2위치일 때에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 펌프(11)로부터 토출되는 작동유는 제1 액추에이터 그룹(51)과 제2 액추에이터 그룹(52)에 제공된다. 그리고 제2 펌프(12)로부터 토출되는 작동유는 제1 주행모터(41)와 제2 주행모터(42)에 제공된다.

즉, 제어밸브(20)의 스풀이 제2위치로 전환되면 제1 펌프(11)가 프런트 작업장치(50)를 담당하고, 제2 펌프(12)가 제1 주행모터(41)와 제2 주행모터(42)를 담당하는 것이다. 이로써 건설기계가 주행할 때에 주행의 직진 정도가 향상된다.

이하, 제어밸브(20)의 스풀 변위에 따른 유로 면적 변화를 도 3을 참조하여 설명한다. 첨부도면 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치에서 제어밸브의 전환에 따른 유량 변화를 설명하기 위한 도면이다.

제어밸브(20)는 전류 값의 세기에 따라 스풀의 위치가 결정된다. 그리고 제어밸브(20)의 스풀이 이동함에 따라 작동유의 흐름방향과 작동유의 유량이 변화된다. 즉, 스풀의 변위에 따라 유로 면적이 달라지는데, 유로 면적이 넓을수록 유량이 증가하고, 유로 면적이 좁을수록 유량이 감소된다.

제어밸브(20)에는 4포트가 구비됨으로써 4개의 유로가 형성될 수 있다. 제1포트(A)는 제1 펌프(11)와 연결된다. 제2포트(B)는 제1 주행모터(41)를 제어하기 위한 제1제어밸브(31)와 연결된다. 제3포트(C)는 제2액추에이터 그룹(52)과 연결된다. 제4포트(D)는 제2 펌프(12)와 연결된다.

제1 유로는 제1포트(A)에서 제2포트(B)로 연결되는 유로이다. 제2 유로는 제4포트(D)에서 제3포트(C)로 연결되는 유로이다. 즉, 제1, 2 유로는 제어밸브(20)가 오프(off)상태일 때의 유로로 이해할 수 있다.

제3 유로는 제1포트(A)에서 제3포트(C)로 연결되는 유로이다. 제4 유로는 제4포트(D)에서 제2포트(B)로 연결되는 유로이다. 즉, 제3, 4 유로는 제어밸브(20)가 온(on)상태일 때의 유로로 이해할 수 있다.

도 3은 제1, 3, 4 유로의 유로 면적 선도를 보인 것으로써, 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 변함에 따라 각 유로의 유량이 어떻게 변화되는지를 이해할 수 있는 것이다.

한편, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어장치는 입력부(100), 제어부(400)를 포함할 수 있다. 그리고 제어부(400)는 처리부(200) 및 수행부(300)를 포함할 수 있다.

첨부도면 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

조이스틱(110)은 프런트 작업장치(50)를 작동하기 위한 제1 조작신호를 생성한다.

주행 페달(120)은 제1, 2 주행모터(41, 42)를 작동하기 위한 제2 조작신호를 생성한다.

입력부(100)는 프런트 작업장치(50)의 작동을 위한 제1 조작신호와 주행을 위한 제2 조작신호를 입력 받는다. 즉, 입력부(100)에는 제1 조작신호와 제2 조작신호 중에 어느 하나만 입력되는 경우가 있고, 어느 하나의 신호가 입력된 다음에 다른 하나의 신호가 입력되는 경우가 있으며, 제1, 2 조작신호 모두가 입력되는 경우가 있다.

제어부(400)는 제1 조작신호와 제2 조작신호가 모두 입력되고 있으면, 제어밸브(20)를 제어하기 위한 제어 값을 제어 맵을 바탕으로 계산하고, 제어 값을 제어밸브(20)에 출력한다.

제어부(400)에 대하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

처리부(200)는 제1 조작신호와 제2 조작신호가 모두 입력되고 있는 경우에, 판단부(210)에서 주행하는 동안에 프런트 작업장치 작업이 요구되는 것으로 판단한다. 그리고 처리부(200)는 제어 맵(220)을 바탕으로 제어밸브(20)를 제어하기 위한 제어 값을 계산한다.

여기서 제어 값은 제어밸브(20)에 인가될 전류 값으로 이해할 수 있다. 즉, 전류 값이 최대가 되면 제어밸브(20)의 스풀의 변위는 최대가 될 수 있다.

출력부(300)는 처리부(200)에서 계산된 제어 값을 제어밸브(20)로 출력하고, 이로써 제어밸브(20)가 제어 값에 의해 제어될 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어장치는, 제어 맵에 따라 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 제어됨으로써, 프런트 작업장치(50)의 작동이 요구되는 시점에 제3 유로의 면적이 증가되어 제2 펌프(12)의 유량 일부가 프런트 작업장치(50)에 제공되도록 할 수 있다. 이로써 프런트 작업장치(50)가 실제로 작동 개시하는 시점을 앞당길 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어장치는, 제어 맵에 따라 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 제어됨으로써, 제3 유로의 면적이 증가되는 것이 비례하여 제1 유로의 면적이 감소될 때에, 그 감소되는 비율이 완만한 속도로 감소되도록 제어될 수 있다. 이로써 주행속도가 급작스럽게 감속되는 것을 방지하여 충격을 방지할 수 있다.

한편으로, 상기 제어밸브(20)가 제어되면 상기 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량을 상기 제1 주행모터(41)에 공급할 수 있다. 이로써, 제2 펌프(12)가 제2 주행모터(42)뿐만 아니라 제1 주행모터(41)에도 유량을 공급할 수 있고, 특히, 제1, 2 주행모터(41, 42)에 유량을 동시에 공급할 수 있음으로써 직진 주행 성능을 향상시킬 수 있다.

다른 한편으로 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에, 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 40% 내지 80%가 되도록 제어 값이 계산될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 40%이상이면, 제2 펌프(12)의 토출 유량의 일부가 제3 유로를 통하여 프런트 작업장치(50)로 제공될 때에 양호한 유량이 제공되어 프런트 작업장치의 작동이 원활하게 구현될 수 있다.

또한, 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 80%이하이면, 제1 유로를 통하여 제1 주행모터(41)에 작동유가 계속 제공됨으로써 건설기계의 주행속도가 급격하게 감소되는 것을 방지할 수 있다.

또 다른 한편으로 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에, 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 40% 내지 65%가 되도록 제어 값이 계산되는 것일 수 있다. 이로써 프런트 작업장치(50)의 작동 속도를 느리지 않게 하는 최적화된 범위로 프런트 작업장치(50)를 작동시킬 수 있다.

또 다른 한편으로 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에, 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 55% 내지 75%가 되도록 상기 제어 값이 계산되는 것일 수 있다. 여기서, 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 55%이상이면 작업기의 속도를 향상시키는 쪽으로 튜닝할 수 있다. 한편, 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 75%이하이면 주행이 부드럽게 감속되도록 튜닝할 수 있다.

도 5을 참조하여 제어 맵을 설명한다. 첨부도면 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치에서 제어밸브를 제어하도록 하는 제어 맵을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치에 있어서, 제어 값은 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)부터 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)까지 소정의 기울기(a)로 일정하게 변화될 수 있다. 이로써 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 값으로 변위로 변화될 때에 급격하게 변화되는 것을 방지할 수 있고, 나아가 건설기계의 주행속도가 완만하게 감소되도록 제어할 수 있게 된다.

상술한 소정의 기울기(a)는 제조사에서 설정하여 출하될 수 있고, 소망에 따라 새롭게 설정할 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 방법을 각 단계별로 설명한다.

입력단계: 프런트 작업장치(50)의 작동을 위한 제1 조작신호 또는 주행을 위한 제2 조작신호를 입력 받는 단계이다. 즉, 제2 조작신호만 입력되는 경우에는 주행만 수행되는 것으로 판단할 수 있으나, 제2 조작신호가 입력되고 있는 상황에서 제1 조작신호가 입력되면 주행 중에 프런트 작업장치를 작동시키기 위한 의도인 것으로 판단할 수 있다.

그리고 소망하는 액추에이터를 작동시키기 위하여 조이스틱(110)을 조작하게 되는데 이때 파일럿 압력이 생성된다. 따라서 제1 조작신호의 입력 여부는 파일럿 라인에 파일럿 압력이 형성되는지 여부를 바탕으로 판단할 수 있다. 또한, 주행하는 것을 목적으로 주행 페달(120)을 밟게 되면 제2 조작신호가 발생한다. 이러한 제2 조작신호는 제어밸브(20)의 on/off 상태를 바탕으로 알 수 있다.

계산단계: 제1 조작신호와 제2 조작신호가 모두 입력되는 상황인지를 판단하여 제1, 2 조작신호가 동시에 입력되고 있는 상황이라고 판단된다면, 제어 맵을 바탕으로 제어밸브(20)의 제어 값이 계산되는 단계이다. 즉, 주행 중에 프런트 작업장치를 작동시키는 것으로 판단될 때에 제어밸브(20)의 스풀을 제어하여 제1, 2, 3, 4 유로의 면적을 변화시키도록 하는 것이다. 이로써 프런트 작업장치(50)에 제공되는 유량을 특정한 시점에 증가시킬 수 있게 된다. 여기서 특정한 시점은 주행 중에 프런트 작업장치의 작동이 요구되는 시점(t0)이다.

수행단계: 계산단계에서 계산된 제어 값에 따라 제어밸브(20)가 제어되는 단계이다. 이로써 제어밸브(20)는 특정한 시점마다 특정한 변위를 구현할 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어방법은, 제어 맵에 따라 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 제어됨으로써, 프런트 작업장치(50)의 작동이 요구되는 시점(t0)에 제2 펌프(12)의 유량 일부가 프런트 작업장치(50)에 제공될 수 있다. 이로써 프런트 작업장치(50)가 실제로 작동을 개시하는 시점(t1)을 앞당길 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어방법은, 제어 맵에 따라 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 제어됨으로써, 제3 유로의 면적이 증가되는 것에 비례하여 제1 유로의 면적이 감소될 때에, 그 감소되는 비율은 완만한 속도로 감소되도록 제어될 수 있다. 이로써 주행속도가 급작스럽게 감속되는 것을 방지하여 충격을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 방법은, 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에, 제어 값이 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 50% 내지 70%가 되도록 제어 값이 설정될 수 있다.

이로써 제2 펌프(12)의 토출 유량의 일부가 제3 유로를 통하여 프런트 작업장치(50)로 제공될 때에 양호한 유량이 제공되어 프런트 작업장치의 작동이 원활하게 구현될 수 있고, 제1 유로를 통하여 제1 주행모터(41)에 작동유가 계속 제공됨으로써 건설기계의 주행속도가 급격하게 감소되는 것을 방지할 수 있다.

다른 한편, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 방법은, 제어 값이 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)부터 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)까지 일정한 기울기(a)에 따라 변화될 수 있다.

이로써 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위로 변화될 때에 급격하게 변화되는 것을 방지할 수 있고, 나아가 건설기계의 주행속도가 완만하게 감소되도록 제어할 수 있게 된다.

이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어장치의 작용효과를 설명한다. 첨부도면 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다.

실시예1에 따르면, 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)부터 스풀 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)까지 스풀의 변위가 점차 증가된다. 제1 펌프(11)로부터 토출되는 유량은 제1 주행모터(41)에 최대 유량으로 분배되고 프런트 작업장치(50)에는 거의 분배되지 않는다. 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량은 제2 주행모터(42)에 최대 유량으로 분배되고 제1 주행모터(41)에는 거의 분배되지 않는다.

이후 제어밸브(20)의 스풀이 이동되어 스풀의 변위가 프런트 작업장치(50)의 작동이 개시될 수 있는 정도까지 증가한다. 즉, 프런트 작업장치(50)의 작동개시 시점(t1)은 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)으로부터 소정의 시간이 지연된 후가 되는 것이다.

한편, 실시예1에 따르면, 프런트 작업장치(50)의 작동개시 시점(t1)에서는, 제1 펌프(11)로부터 토출되는 유량 중에서 제1 주행모터(41)에 분배되는 유량이 감소되고, 그 감소된 유량만큼 프런트 작업장치(50)에 분배되는 유량이 증가된다. 또한, 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량 중에서 제2 주행모터(42)에 분배되는 유량이 감소되고, 그 감소된 유량만큼 제1 주행모터(41)에 분배되는 유량이 증가된다.

따라서 실시예1에 따르면, 프런트 작업장치(50)의 작동개시 시점(t1)부터 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)의 시간이 짧음에도 불구하고 유량의 변화가 급격하게 이루어짐에 따라 주행 중에 프런트 작업장치(50)를 작동시키면 충격이 발생할 수 있다.

반면에, 본 발명의 실시예2에 따르면, 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에는 스풀의 변위가 개시 변위에서부터 시작된다. 개시 변위는 실시예1에 따른 초기변위보다는 스풀의 위치가 이미 많이 이동된 변위일 수 있다. 그리고 스풀의 변위는 개시변위로부터 최대가 될 때까지 점차 증가된다.

프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)부터, 제1 펌프(11)로부터 토출되는 유량 중에서 제1 주행모터(41)에 분배되는 유량은 점차 감소되고, 그 감소된 유량만큼 프런트 작업장치(50)에 분배되는 유량이 증가된다. 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량 중에서 제2 주행모터(42)에 분배되는 유량은 점차 감소되고, 그 감소된 유량만큼 제1 주행모터(41)에 분배되는 유량이 증가된다.

즉, 본 발명의 실시예2에 따른 건설기계의 유압회로 제어장치에 따르면, 주행 중에 프런트 작업장치(50)의 작동이 요구될 때에, 제1 펌프(11)로부터 토출 되는 유량을 프런트 작업장치(50)에 제공할 수 있고, 이로써 프런트 작업장치(50)의 작동이 실제로 개시되는 시점(t1)을 앞당길 수 있다. 따라서, 프런트 작업장치(50)의 작동개시 시점(t1)은 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)과 동일한 시점이거나 이에 매우 근접한 시점일 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예2에 따른 건설기계의 유압회로 제어장치에 따르면, 프런트 작업장치(50)의 작동개시 시점(t1)부터 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)까지 소요되는 시간이 실시예1에 비교하여 상대적으로 긴 시간이다. 따라서 상대적으로 긴 시간 동안에 유량의 변화가 진행되는 것이므로 유량변화가 완만할 수 있는 것이고, 나아가 주행속도가 급격하게 감소되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이. 본 발명의 실시예2에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 주행과 작업이 동시에 요구될 때에 제어밸브(20)의 스풀 변위 최대 변위의 40% 내지 80%가 되도록 설정함으로써 프런트 작업장치가 실제로 작동을 개시하는 시점을 앞당길 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예2에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는, 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 일정한 기울기(a)로 변하도록 제어됨으로써 주행속도 감속에 따른 충격을 완화시킬 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 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로 제어 장치는 건설기계가 주행되는 동안에 프런트의 작업장치가 움직이도록 조작하였을 때에 프런트의 작업장치의 작동개시 시점이 지연되는 것을 방지하는 데에 이용될 수 있다.

Claims (10)

1. 제1, 2 펌프(11, 12);
   상기 제1 펌프(11)로부터 토출되는 유량을 공급받는 제1 주행모터(41);
   상기 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량을 공급받는 제2 주행모터(42);
   상기 제1 펌프(11) 또는 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량을 공급받는 프런트 작업장치(50);
   상기 제1, 2 펌프(11, 12)와 상기 프런트 작업장치(50) 사이의 유로에 설치되는 제어밸브(20);
   상기 프런트 작업장치(50)를 작동하기 위한 제1 조작신호를 생성하는 조이스틱(110);
   상기 제1, 2 주행모터(41, 42)를 작동하기 위한 제2 조작신호를 생성하는 주행 페달(120); 및
   상기 제1 조작신호와 상기 제2 조작신호가 모두 입력되고 있으면, 상기 제어밸브(20)를 제어하기 위한 제어 값을 제어 맵을 바탕으로 계산하고, 상기 제어 값을 상기 제어밸브(20)에 출력하는 제어부(400);
   를 포함하는 건설기계의 유압회로 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어밸브(20)가 제어되면 상기 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량을 상기 제1 주행모터(41)에 공급하는 것
   을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로 제어 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어밸브(20)는 상기 제1 펌프(11)로부터 토출되는 유량과 상기 제2 펌프(12)로부터 토출되는 유량이 합류하는 것
   을 포함하는 건설기계의 유압회로 제어 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 프런트 작업장치(50)는 붐 실린더, 암 실린더 및 버킷 실린더를 포함하는 건설기계의 유압회로 제어 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어 맵은,
   상기 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)으로부터 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)까지 제어 값이 일정한 기울기로 변하는 것
   을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로 제어 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에,
   상기 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 40% 내지 80%가 되도록 상기 제어 값이 계산되는 것
   을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로 제어 장치.
7. 제1항에 있어서
   상기 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에,
   상기 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 40% 내지 65%가 되도록 상기 제어 값이 계산되는 것
   을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로 제어 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 프런트 작업장치(50)의 작동요구 시점(t0)에,
   상기 제어밸브(20)의 스풀의 변위가 최대 변위에 대하여 55% 내지 75%가 되도록 상기 제어 값이 계산되는 것
   을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로 제어 장치.
9. 제1항 또는 제6항에 있어서,
   상기 프런트 작업장치(50)의 상기 작동요구 시점(t0)으로부터 상기 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)까지 상기 제어 값이 증가하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로 제어 장치.
10. 제6항에 있어서,
    상기 프런트 작업장치(50)의 상기 작동요구 시점(t0)으로부터 상기 스풀의 변위가 최대가 되는 시점(t2)까지 상기 제어 값이 일정한 기울기(a)로 변화되는 것
    을 특징으로 하는 건설기계의 유압회로 제어 장치.

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