KR20230045078A - 작업 기계 - Google Patents

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KR20230045078A
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마사토시 호시노
세이지 히지카타
야스타카 츠루가
Original Assignee
히다치 겡키 가부시키 가이샤
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Abstract

본원 발명은, 조작 레버를 작게 조작하는 미조작 시에 있어서, 유압 액추에이터의 움직임 시작 시의 조작성을 향상시키는 것이 가능한 작업 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 때문에, 기체 컨트롤러는, 제 1 타이밍 검출 장치로부터의 신호 및, 제 2 타이밍 검출 장치로부터의 신호에 의거하여, 상기 제 1 타이밍을 검출하기 전에는, 펌프 토출 유량을 최소 토출 유량으로 제어하고, 상기 제 1 타이밍을 검출한 후이고 또한 상기 제 2 타이밍을 검출하기 전에는, 상기 펌프 토출 유량을 최소 토출 유량보다 큰 소정의 토출 유량으로 제어하고, 상기 제 2 타이밍을 검출한 후에는, 상기 펌프 토출 유량을 조작 레버의 조작량에 따른 토출 유량으로 제어한다.

Description

작업 기계
본 발명은, 유압 셔블 등의 작업 기계의 조작성에 관한 것이다.
유압 셔블 등의 작업 기계에는, 엔진으로 펌프를 구동하고, 펌프로부터 토출된 작동유를 유압 액추에이터에 공급하는 구성의 것이 있다. 펌프와 유압 액추에이터의 사이에는 방향 제어 밸브가 개재되어 있으며, 방향 제어 밸브는 유압 액추에이터로 흘러 들어오는 압유의 방향이나 유량을 조정한다. 펌프는 용량을 제어 가능한 가변 용량 펌프이며, 방향 제어 밸브에 흘러 들어오는 유량을 조정할 수 있다.
오픈 센터 방식의 유압 시스템에서는, 방향 제어 밸브는, 펌프로부터의 압유를 유압 액추에이터로 유도하는 미터 인 개구와, 압유를 작동유 탱크로 되돌리는 블리드 오프 개구의 면적을 조정한다.
유압 액추에이터를 조작하지 않을 때에는, 미터 인 개구가 폐쇄되고, 블리드 오프 개구가 개방되므로 펌프가 토출하는 작동유는 전량(全量), 작동유 탱크로 되돌린다. 이 때, 연비 저감을 위해, 펌프는 용량을 최소한으로 하여 토출 유량을 감소시킨다.
유압 액추에이터를 움직일 때에는, 그 동작의 대소에 따라, 미터 인 개구가 증대하고, 블리드 오프 개구가 감소한다. 이와 동시에 펌프도 동작의 대소에 따라 토출 유량을 조정한다. 이에 따라, 펌프는 작업에 필요한 유량을 방향 제어 밸브에 공급하는 한편, 불필요한 유량을 억제하여 연비 악화의 원인이 되는 압력 손실이나 블리드 오프 유량이 증대하지 않도록 하고 있다.
오퍼레이터는 조작 레버의 조작량에 따라 상기의 개구 면적과 펌프가 토출하는 유량(펌프 토출 유량)을 조정하여, 정지(整地)나 굴삭 등의 작업을 행한다.
미조작이 필요한 작업일 때에는 조작 레버의 조작량은 작으므로, 유압 액추에이터의 미터 인측으로 유입되는 압유의 유량(미터 인 유량)과, 펌프 토출 유량은 작아진다. 그러나, 더욱 매우 저속으로 작게 조작 레버를 조작할 필요가 있는 작업에서는, 펌프의 용량을 최소한으로 한 상태여도, 조작성의 관점에서는 과대한 펌프 토출 유량이 되어, 조작성에 영향이 미치는 경우가 있다.
이 때 엔진 회전수를 낮춰 펌프 토출 유량을 더 작게 하는 것은 가능하지만, 오퍼레이터가 작업에 따라 엔진 회전수를 조정하는 것은 번거롭다. 또한, 엔진 회전수를 낮추면 모든 유압 액추에이터에 공급되는 유량이 일률적으로 저하되어, 복수의 유압 액추에이터를 동시에 움직일 때 등에 조작성이 저하되는 경우가 있다.
이 문제를 해결하기 위해, 특허 문헌 1에서는, 유압 액추에이터인 유압 실린더의 보텀측과 로드측을 작동유 탱크에 접속할 수 있는 유량 제어 밸브를 마련하고, 작게 조작 레버를 조작하는 미조작 영역에서는, 펌프 토출 유량의 일부를 작동유 탱크로 되돌리도록 하고 있다. 이에 따라, 펌프 토출 유량을 최소한으로 하였을 때, 미터 인 유량을 그 최소인 펌프 토출 유량보다 작게 할 수 있어, 미조작에서의 조작성이 향상된다.
일본특허 제3828680호 공보
그러나, 이 방법에서는 유압 액추에이터가 정지된 상태로부터 움직이기 시작할 때의 거동을 개선하는 것은 어렵다.
미조작의 움직임 시작에서는 천천히 조작 레버를 움직이므로, 펌프 토출 유량도 천천히 증가한다. 유압 액추에이터가 정지(靜止)된 상태에서는, 실린더의 보지압(保持壓)에 의한 추력과 중력이 균형잡혀 있지만, 유압 액추에이터가 움직이기 시작하기 위해서는, 추력은 또한 실린더의 슬라이딩부의 마찰력을 초과할 필요가 있다. 일반적으로, 슬라이딩부의 마찰력은, 정지 시가 최대(정지 마찰)이며, 움직이기 시작하면 급격하게 감소하고, 또한 속도가 증가하면 증가로 바뀐다. 통상의 작업에서의 비교적 급준한 움직임 시작이면, 바로 마찰력이 비교적 작은 영역에서 동작하게 된다. 그러나, 미조작으로 천천히 추력을 증가시키면, 유압 액추에이터의 속도가 증가함과 함께 마찰력이 급격하게 변화되는 영역에서의 동작이 되므로, 레버의 조작량에 대하여 유압 액추에이터의 응답이 늦어지거나, 속도의 상승이 급준해지는 경우가 있다. 이 결과, 유압 액추에이터가 움직이기 시작하는 타이밍이나 속도의 상승에 편차가 발생하여, 미조작 시의 조작성을 손상시킬 우려가 있다.
따라서, 본 발명은, 조작 레버를 작게 조작하는 미조작 시에 있어서, 유압 액추에이터의 움직임 시작 시의 조작성을 향상시키는 것이 가능한 작업 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 가변 용량형의 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터와, 상기 유압 액추에이터의 동작을 지시하기 위한 조작 레버와, 상기 유압 펌프의 토출 유량인 펌프 토출 유량을 제어하는 컨트롤러를 구비한 작업 기계에 있어서, 상기 유압 액추에이터가 움직이기 시작하기 직전의 타이밍인 제 1 타이밍을 검출하기 위한 제 1 타이밍 검출 장치와, 상기 유압 액추에이터가 움직이기 시작한 직후의 타이밍인 제 2 타이밍을 검출하기 위한 제 2 타이밍 검출 장치를 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 제 1 타이밍 검출 장치로부터의 신호 및, 상기 제 2 타이밍 검출 장치로부터의 신호에 의거하여, 상기 제 1 타이밍을 검출하기 전에는, 상기 펌프 토출 유량을 최소 토출 유량으로 제어하고, 상기 제 1 타이밍을 검출한 후이고 또한 상기 제 2 타이밍을 검출하기 전에는, 상기 펌프 토출 유량을 상기 최소 토출 유량보다 큰 소정의 토출 유량으로 제어하고, 상기 제 2 타이밍을 검출한 후에는, 상기 펌프 토출 유량을 상기 조작 레버의 조작량에 따른 토출 유량으로 제어하는 것으로 한다.
이상과 같이 구성한 본 발명에 의하면, 유압 액추에이터가 움직이기 시작하기 직전(제 1 타이밍)에서부터 움직이기 시작한 직후(제 2 타이밍)까지의 동안에, 유압 펌프의 토출 유량(펌프 토출 유량)을 최소 토출 유량보다 큰 소정의 토출 유량으로 제어되기 때문에, 유압 액추에이터의 움직임 시작 시의 추력이 유압 액추에이터의 슬라이딩부의 정지 마찰력을 빠르게 상회한다. 이에 따라, 유압 액추에이터가 움직이기 시작하는 타이밍이나 속도의 상승의 편차가 억제되기 때문에, 조작 레버를 작게 조작하는 미조작 시에 있어서, 유압 액추에이터의 움직임 시작 시의 조작성을 향상시키는 것이 가능해진다.
본 발명과 관련된 작업 기계에 의하면, 조작 레버를 작게 조작하는 미조작 시에 있어서, 유압 액추에이터의 움직임 시작 시의 조작성을 향상시키는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예와 관련된 유압 셔블을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예와 관련된 유압 셔블에 탑재된 유압 시스템의 주요부 구성을 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러의 유압 펌프에 대한 제어 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 4는 레버 조작량과 펌프 토출 유량과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 유압 액추에이터의 움직임 시작 시의 레버 조작량에 대한 펌프 토출 유량의 시간 변화를 종래 기술과 비교하여 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 유압 액추에이터의 움직임 시작 시의 레버 조작량 및 액추에이터 속도의 시간 변화를 종래 기술과 비교하여 나타내는 도면이다.
도 7은 유압 액추에이터의 속도와 유압 액추에이터의 슬라이딩부에 발생하는 마찰력과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러의 유압 펌프에 대한 제어 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 유압 액추에이터의 움직임 시작 시의 액추에이터 변위 및 펌프 토출 유량의 시간 변화를 종래 기술과 비교하여 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러의 유압 펌프에 대한 제어 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 유압 액추에이터의 움직임 시작 시의 레버 조작량 및 펌프 토출 유량의 시간 변화를 종래 기술과 비교하여 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 작업 기계로서 유압 셔블을 예로 들어 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동등한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 중복된 설명은 적절히 생략한다.
실시예 1
본 발명의 제 1 실시예와 관련된 유압 셔블의 구성에 대하여 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은 본 실시예와 관련된 유압 셔블을 나타내는 사시도이다. 여기서는, 유압 셔블의 운전석에 착좌한 오퍼레이터로부터 본 방향을 이용하여 설명한다.
도 1에 있어서, 유압 셔블은, 굴삭 작업 등을 행하기 위한 다관절형의 프론트 장치(1)와, 프론트 장치(1)가 장착된 기체(2)로 구성되어 있다. 기체(2)는, 자주(自走) 가능한 하부 주행체(3)와, 하부 주행체(3) 상에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(4)로 구성되어 있다.
프론트 장치(1)는, 상부 선회체(4)의 전부(前部)에 상하 방향으로 회전 운동 가능하게 장착되어 있다. 프론트 장치(1)는, 예를 들면, 붐(5), 아암(6), 작업 도구로서의 버킷(7)으로 구성되어 있다. 붐(5)의 기단측은, 상부 선회체(4)의 전부에 회전 운동 가능하게 지지되어 있다. 붐(5)의 선단부에는, 아암(6)의 기단부가 회전 운동 가능하게 장착되어 있다. 아암(6)의 선단부에는, 버킷(7)의 기단부가 회전 운동 가능하게 장착되어 있다. 붐(5), 아암(6), 버킷(7)은 각각, 유압 액추에이터인 붐 실린더(8), 아암 실린더(9), 버킷 실린더(10)에 의해 구동된다.
하부 주행체(3)는, 좌우에 크롤러식의 주행 장치(11)를 구비하고 있다. 좌우의 주행 장치(11)는 각각, 유압 액추에이터인 주행 유압 모터(11a)(일방만을 도면에 나타냄)에 의해 구동된다.
상부 선회체(4)는, 유압 액추에이터인 선회 유압 모터(도시 생략)에 의해 하부 주행체(3)에 대하여 선회한다. 상부 선회체(4)는, 지지 구조체로서의 선회 프레임(도시 생략) 상의 전부 좌측에 설치된 캡(12)과, 선회 프레임의 후단부에 마련된 카운터 웨이트(13)와, 캡(12)과 카운터 웨이트(13)의 사이에 마련된 기계실(14)을 포함하여 구성되어 있다. 캡(12) 내에는, 오퍼레이터가 착좌하는 운전석(도시 생략)이나 후술의 조작 장치(41, 42)(도 2 참조), 엔진 컨트롤 다이얼(43)(도 2 참조) 등이 배치되어 있다. 카운터 웨이트(13)는, 프론트 장치(1)와의 중량 밸런스를 조정하는 것이다. 기계실(14)은, 후술의 엔진(21)이나 유압 펌프(22)(후술의 도 2 참조) 등의 각종 기기를 수용하고 있다.
붐(5), 아암(6), 버킷(7), 및 상부 선회체(4)의 동작은, 조작 장치(41, 42)로부터의 조작 신호에 따라 지시된다. 하부 주행체(3)의 동작은, 조작 페달 장치(도시 생략)의 조작 신호에 따라 지시된다.
도 2는, 도 1에 나타내는 유압 셔블에 탑재된 유압 시스템의 주요부 구성을 나타내는 회로도이다.
도 2에 있어서, 유압 시스템(20)은, 원동기로서의 엔진(21)에 의해 구동되는 유압 펌프(22) 및 파일럿 펌프(31)와, 유압 펌프(22)가 토출하는 압유에 의해 구동되는 제 1 유압 액추에이터(23) 및 제 2 유압 액추에이터(24)와, 유압 펌프(22)로부터 제 1 유압 액추에이터(23) 및 제 2 유압 액추에이터(24)에 각각 공급되는 압유의 흐름(방향 및 유량)을 제어하는 오픈 센터형의 제 1 방향 제어 밸브(25) 및 제 2 방향 제어 밸브(26)를 구비하고 있다. 또한, 도 2는, 2개의 유압 액추에이터를 구동하기 위한 회로 부분을 대표적으로 발출하여 나타낸 것이다. 도 2에서는 나타나 있지 않은 다른 복수의 유압 액추에이터를 구동하는 회로 부분도, 도 2에 나타내는 회로 부분과 마찬가지로 구성한다.
엔진(21)은, 유압 펌프(22) 및 파일럿 펌프(31)의 회전축에 기계적으로 연결되어 있다. 엔진(21)은, 연료를 분사하는 분사 장치(21a)를 가지고 있다. 엔진(21)의 회전수는, 후술의 엔진 컨트롤러(58)가 분사 장치(21a)의 연료 분사량을 조정함으로써 제어된다.
유압 펌프(22)는, 가변 용량형의 펌프이며, 사판 또는 사축을 포함하는 가변 용량 기구를 구비하고 있다. 유압 펌프(22)는, 가변 용량 기구의 사판 또는 사축의 틸팅을 제어함으로써 펌프 용적을 조정하는 레귤레이터(22a)를 구비하고 있다. 레귤레이터(22a)는, 후술의 기체 컨트롤러(60)로부터의 지령 신호에 의거하여 펌프 용적을 조정한다. 유압 펌프(22)는, 토출 관로(27)를 개재하여 제 1 방향 제어 밸브(25) 및 제 2 방향 제어 밸브(26)에 접속되어 있다.
제 1 유압 액추에이터(23) 및 제 2 유압 액추에이터(24)는, 상기 서술한 붐 실린더(8), 아암 실린더(9), 버킷 실린더(10), 좌우의 주행 유압 모터(13a)(모두 도 1 참조), 선회 유압 모터 중 어느 것에 의해 구성되어 있다. 도 2에서는, 예시적으로 유압 실린더가 도시되어 있다.
오픈 센터형의 제 1 방향 제어 밸브(25)와 제 2 방향 제어 밸브(26)는, 유압 펌프(22)로부터 토출된 압유를 작동유 탱크(28)로 유도하는 센터 바이패스 라인(29) 상에, 유압 펌프(22)측으로부터 작동유 탱크(28)측을 향해 차례로 배치되어 있다. 센터 바이패스 라인(29)은, 제 1 방향 제어 밸브(25) 및 제 2 방향 제어 밸브(26)의 중립 위치를 관통하도록 연장되어 있으며, 상류측의 제 1 방향 제어 밸브(25)와 하류측의 제 2 방향 제어 밸브(26)를 탠덤으로 접속하고 있다. 센터 바이패스 라인(29)은, 일단측(상류측)이 유압 펌프(22)의 토출측인 토출 관로(27)에 접속됨과 함께, 타단측(하류측)이 작동유 탱크(28)에 접속되어 있다. 제 1 방향 제어 밸브(25)와 제 2 방향 제어 밸브(26)는, 예를 들면, 압유 공급 라인(30)을 개재하여 유압 펌프(22)에 대하여 패럴렐로 접속되어 있다.
제 1 방향 제어 밸브(25) 및 제 2 방향 제어 밸브(26)는 각각, 유압 파일럿 조작식의 밸브이며, 부가되는 조작 파일럿압의 크기에 따라 이동하는 스풀을 가지고 있다. 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 스풀에는, 미터 인 통로(25a, 26a)와, 블리드 오프 통로(25b, 26b)와, 미터 아웃 통로(도시 생략)가 마련되어 있다. 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 미터 인 통로(25a, 26a)는, 토출 관로(27)를 각 유압 액추에이터(23, 24)의 미터 인측에 연통시키기 위한 통로이다. 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 미터 인 통로(25a, 26a)의 개구 면적을 미터 인 개구 면적이라고 칭한다. 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 블리드 오프 통로(25b, 26b)는, 토출 관로(27)를 센터 바이패스 라인(29)에 연통시키기 위한 통로이다. 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 블리드 오프 통로(25b, 26b)의 개구 면적을 블리드 오프 개구 면적이라고 칭한다. 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 미터 아웃 통로는, 각 유압 액추에이터(23, 24)의 미터 아웃측을 작동유 탱크(28)에 연통시키기 위한 통로이다. 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 미터 아웃 통로의 개구 면적을 미터 아웃 개구 면적이라고 칭한다. 각 방향 제어 밸브(25, 26)에서는, 스풀이 이동함으로써, 미터 인 개구 면적, 블리드 오프 개구 면적, 미터 아웃 개구 면적의 3개의 개구 면적의 비율이 변화된다. 각 방향 제어 밸브(25, 26)는, 스풀 스트로크에 따라 상기 3개의 개구 면적의 비율이 변화됨으로써, 유압 펌프(22)의 토출 유량(펌프 토출 유량)을 각 유압 액추에이터(23, 24)와 작동유 탱크(28)로 분배하고, 각 유압 액추에이터(23, 24)의 구동(방향, 위치, 속도 등)을 조정하는 것이다. 즉, 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 미터 인 통로(25a, 26a)를 통과한 압유의 유량에 비례한 속도로 각 유압 액추에이터(23, 24)가 구동된다. 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 블리드 오프 통로(25b, 26b)를 통과한 압유는, 각 유압 액추에이터(23, 24)에 공급되지 않고 작동유 탱크(28)로 되돌려진다.
제 1 방향 제어 밸브(25) 및 제 2 방향 제어 밸브(26)는 각각, 제 1 조작 장치(41) 및 제 2 조작 장치(42)에 의해 조작된다. 제 1 조작 장치(41) 및 제 2 조작 장치(42)는 각각, 오퍼레이터의 조작을 개재하여 제 1 유압 액추에이터(23) 및 제 2 유압 액추에이터(24)의 동작을 지시하는 것이며, 예를 들면, 오퍼레이터가 조작하는 조작 레버(41a, 42a)를 가지고 있다. 제 1 조작 장치(41) 및 제 2 조작 장치(42)는, 파일럿 펌프(31)의 유압을 감압하여 조작량에 따른 조작 파일럿압을 생성하는 감압 밸브로서 기능하도록 구성되어 있다. 각 조작 장치에 의해 생성된 조작량에 따른 조작 파일럿압이 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 스풀에 작용함으로써, 조작 파일럿압의 크기에 따른 각 방향 제어 밸브(25, 26)의 스풀 스트로크가 발생한다.
파일럿 펌프(31)와 제 1 조작 장치(41) 및 제 2 조작 장치(42)를 접속하는 유로에는, 게이트 록 밸브(32)가 배치되어 있다. 게이트 록 밸브(32)는, 오퍼레이터의 조작을 개재하여 조작 레버(41a, 42a)의 조작을 유효 또는 무효로 하는 것이며, 예를 들면, 오퍼레이터가 조작하는 게이트 록 레버(32a)를 가지고 있다. 게이트 록 레버(32a)가 언록 위치로 조작되면, 파일럿 펌프(31)는 제 1 조작 장치(41) 및 제 2 조작 장치(42)에 접속된다. 이에 따라, 제 1 조작 장치(41) 및 제 2 조작 장치(42)는, 조작 레버(41a, 42a)의 조작에 따른 조작압을 생성할 수 있다. 한편, 게이트 록 레버(32a)가 록 위치로 조작되면, 파일럿 펌프(31)는 작동유 탱크(28)에 접속된다. 이에 따라, 제 1 조작 장치(41) 및 제 2 조작 장치(42)에서 생성되는 조작압은, 조작 레버(41a, 42a)의 조작에 관계없이 0이 되어, 방향 제어 밸브(25, 26)의 동작이 불가능해진다. 게이트 록 레버(32a)의 전환 위치는, 레버(32a)의 위치나 게이트 록 밸브(32)와 제 1 조작 장치(41) 및 제 2 조작 장치(42)와의 사이의 유로의 압력을 검출하는 센서(55)에 의해 검출된다.
조작 레버(41a, 42a)가 중립인 경우, 즉 조작 레버(41a, 42a)의 조작량이 0인 경우, 방향 제어 밸브(25, 26)의 스풀 스트로크가 0(스풀이 중립 위치)이다. 이 때, 방향 제어 밸브(25, 26)의 블리드 오프 개구 면적은 최대(블리드 오프 통로(25b, 26b)는 전체 개방)인 한편, 미터 인 개구 면적은 0(미터 인 통로(25a, 26a)는 전체 폐쇄)이다. 이 때문에, 유압 펌프(22)가 토출하는 작동유는 모두 작동유 탱크(28)로 되돌아가, 방향 제어 밸브(25, 26)에 대응하는 각 유압 액추에이터(23, 24)는 구동하지 않는다. 이 때, 기체 컨트롤러(60)는, 펌프 용량을 최소한으로 하는 신호를 레귤레이터(22a)로 보내어, 유압 펌프(22)의 유량을 최소로 한다.
조작 레버(41a, 42a)의 조작량이 작은 영역에서는, 스풀 스트로크도 조작량에 따라 작다. 스풀 스트로크(조작량)에 따라, 블리드 오프 개구 면적이 감소하는 한편, 미터 인 개구 면적이 증가한다. 이에 따라, 유압 펌프(22)로부터의 압유의 일부가 방향 제어 밸브(25, 26)의 미터 인 통로(25a, 26a)를 개재하여 각 유압 액추에이터(23, 24)에 유입되는 한편, 나머지의 압유가 블리드 오프 통로(25b, 26b)를 개재하여 작동유 탱크(28)로 되돌아간다. 이 때, 기체 컨트롤러(60)는, 조작 레버(41a, 42a)의 조작량에 따른 펌프 용량을 레귤레이터(22a)에 지령하고, 유압 펌프(22)의 유량을 증가시킨다.
조작 레버(41a, 42a)의 조작량이 최대인 경우(풀 조작인 경우), 최대의 조작량에 따라 스풀 스트로크가 최대가 된다. 이 때, 블리드 오프 개구 면적은 0(블리드 오프 통로(25b, 26b)는 전체 폐쇄)인 한편, 미터 인 개구 면적은 최대이다. 이에 따라, 유압 펌프(22)로부터의 압유의 전량이 미터 인 통로(25a, 26a)를 개재하여 각 유압 액추에이터(23, 24)에 유입되는 한편, 작동유 탱크(28)로 되돌아가는 압유의 유량이 0이 된다.
제 1 유압 액추에이터(23) 및 제 2 유압 액추에이터(24)에는 각각, 제 1 변위 센서(51) 및 제 2 변위 센서(52)가 마련되어 있다. 제 1 변위 센서(51) 및 제 2 변위 센서(52)는 각각, 제 1 유압 액추에이터(23)의 변위 및 제 2 유압 액추에이터(24)의 변위를 검출하는 것이며, 검출한 제 1 유압 액추에이터(23)의 변위 및 제 2 유압 액추에이터(24)의 변위에 따른 검출 신호를 기체 컨트롤러(60)로 출력한다.
제 1 조작 장치(41) 및 제 2 조작 장치(42)가 생성하는 조작 파일럿압은 각각, 제 1 압력 센서(53) 및 제 2 압력 센서(54)에 의해 검출된다. 제 1 압력 센서(53) 및 제 2 압력 센서(54)는, 검출한 조작 파일럿압에 따른 검출 신호를 기체 컨트롤러(60)로 출력한다. 제 1 압력 센서(53) 및 제 2 압력 센서(54)는 각각, 제 1 조작 장치(41) 및 제 2 조작 장치(42)의 조작량을 검출하는 조작량 검출기로서 기능하는 것이다.
엔진(21)에는, 엔진(21)의 실회전수를 검출하는 회전수 센서(56)가 마련되어 있다. 회전수 센서(56)는, 검출한 실회전수에 따른 검출 신호를 엔진 컨트롤러(58)로 출력한다.
엔진 컨트롤러(58)는, 기체 컨트롤러(60)와 서로 통신 가능하게 구성되어 있다. 엔진 컨트롤러(58)는, 기체 컨트롤러(60)로부터 엔진(21)의 목표 회전수를 수신하는 한편, 회전수 센서(56)로부터 입력된 엔진(21)의 실회전수를 기체 컨트롤러(60)로 송신한다. 엔진 컨트롤러(58)는, 회전수 센서(56)가 검출하는 엔진(21)의 실회전수가 기체 컨트롤러(60)로부터의 목표 회전수에 일치하는 연료 분사량의 지령값을 연산하고, 연산 결과의 지령값을 분사 장치(21a)로 출력한다.
기체 컨트롤러(60)에는, 엔진 컨트롤 다이얼(43)이 전기적으로 접속되어 있다. 엔진 컨트롤 다이얼(43)은, 오퍼레이터의 조작에 따라 엔진(21)의 설정 회전수를 지시하는 것이며, 설정 회전수의 지시 신호를 기체 컨트롤러(60)로 출력한다.
기체 컨트롤러(60)는, 엔진 컨트롤 다이얼(43)로부터의 설정 회전수나 각 조작 장치(41, 42)의 조작 등에 의거하여 엔진(21)의 목표 회전수를 결정하고, 결정한 목표 회전수를 엔진 컨트롤러(58)로 출력한다. 즉, 기체 컨트롤러(60)는, 엔진 컨트롤러(58)를 개재하여 엔진(21)의 회전수를 제어한다. 또한, 기체 컨트롤러(60)는, 제 1 유압 액추에이터(23) 및 제 2 유압 액추에이터(24)에 대한 조작의 상태에 따라, 유압 펌프(22)의 토출 유량(펌프 토출 유량)을 제어한다.
이어서, 본 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러(60)의 유압 펌프(22)에 대한 제어 처리에 대하여 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은, 기체 컨트롤러(60)의 유압 펌프(22)에 대한 제어 처리를 나타내는 플로우 차트이다.
도 3에 나타내는 제어 처리(스타트에서부터 리턴까지의 단계)는, 예를 들면, 소정의 제어 주기 Δt로 반복하여 실행된다. 당해 제어 처리는, 예를 들면, 유압 셔블의 기동을 지시하는 키 스위치(도시 생략)의 ON 조작에 의해 개시된다.
우선, 기체 컨트롤러(60)는, 조작 레버(41a, 42a)의 레버 조작량 m이 소정의 조작량 m1보다 작은지 여부를 판정한다(단계 S101). 여기서 말하는 소정의 조작량 m1은, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하기 직전의 조작량이며, 예를 들면 방향 제어 밸브(25, 26)의 미터 인 통로(25a, 26a)가 개구할 때(유압 액추에이터(23, 24)에 작동유가 유입되기 시작할 때)의 조작량으로 설정된다.
단계 S101에서 YES(레버 조작량 m<m1)라고 판정한 경우에는, 펌프 토출 유량을 최소 토출 유량 q1로 제어한다. 단계 S102의 실행 후, 기체 컨트롤러(60)는 리턴하여 스타트로 되돌아간다.
단계 S101에서 NO(레버 조작량 m≥m1)라고 판정한 경우에는, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하기 직전이라고 판단하여, 펌프 토출 유량을 최소 토출 유량 q1보다 큰 소정의 토출 유량 q2로 제어한다(단계 S103). 즉, 조작 레버(41a, 42a)의 조작량을 검출하는 압력 센서(53, 54)는, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하기 직전의 타이밍인 제 1 타이밍을 검출하기 위한 제 1 타이밍 검출 장치를 구성하고, 기체 컨트롤러(60)는, 레버 조작량 m이 소정의 조작량 m1 이상이 된 타이밍을 제 1 타이밍으로서 판정한다. 단계 S103의 실행 후, 단계 S103을 최초로 실행하고 나서의 경과 시간 t에 제어 주기 Δt를 가산하고(단계 S104), 레버 조작량 m이 소정의 조작량 m2보다 작은지 여부를 판정한다(단계 S105). 여기서 말하는 소정의 조작량 m2는, 조작 레버(41a, 42a)를 중립 위치로부터 비교적 빠르게 조작하였을 때에 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작할 때의 조작량이며, 전술의 조작량 m1보다 큰 값으로 설정된다.
단계 S105에서 NO(레버 조작량 m≥m2)라고 판정한 경우에는, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작한 직후라고 판단하여, 펌프 토출 유량을 레버 조작량 m에 따른 유량 q(m)로 제어한다(단계 S106). 즉, 조작 레버(41a, 42a)의 조작량을 검출하는 압력 센서(53, 54)는, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작한 직후 이전의 타이밍인 제 2 타이밍을 검출하기 위한 제 2 타이밍 검출 장치를 구성하고, 기체 컨트롤러(60)는, 레버 조작량 m이 소정의 조작량 m2 이상이 된 타이밍을 제 2 타이밍으로서 판정한다. 여기서, 레버 조작량과 펌프 토출 유량과의 관계를 도 4에 나타낸다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 펌프 토출 유량은, 레버 조작량이 m1 이하일 때에는 최소 토출 유량 q1이 되고, 레버 조작량이 m1를 초과하면 레버 조작량에 따라 순조롭게 증가한다. 단계 S106의 실행 후, 기체 컨트롤러(60)는 리턴하여 스타트로 되돌아간다.
단계 S105에서 YES(레버 조작량 m<m2)라고 판정한 경우에는, 경과 시간 t가 소정 시간 T1 이상인지 여부를 판정한다(단계 S107). 단계 S107에서 NO(경과 시간 t<T1)라고 판정한 경우에는, 기체 컨트롤러(60)는 리턴하여 스타트로 되돌아간다.
단계 S107에서 YES(경과 시간 t≥T1)라고 판정한 경우에는, 단계 S106으로 이행한다. 단계 S106의 실행 후, 컨트롤러(60)는 리턴하여 스타트로 되돌아간다. 이에 따라, 레버 조작량 m이 소정의 조작량 m2에 도달하지 않은 채 긴 시간이 경과한 경우에도, 펌프 토출 유량은 소정의 토출 유량 q2로부터 레버 조작량 m에 따른 토출 유량 q(m)까지 저하되기 때문에, 유압 액추에이터(23, 24)가 필요 이상으로 움직여 조작성이 악화되는 것을 방지할 수 있다.
도 5에, 본 실시예에 있어서의 유압 액추에이터(23, 24)의 움직임 시작 시의 조작 레버(41a, 42a)의 조작량(레버 조작량) 및 유압 펌프(22)의 토출 유량(펌프 토출 유량)의 시간 변화를 종래 기술과 비교하여 나타낸다. 도 5에 있어서, 레버 조작이 개시된 타이밍을 시각 t1로 하고, 비교적 빠른 레버 조작이 행해진 경우의 변화를 실선으로 나타내고, 비교적 느린 레버 조작이 행해진 경우의 변화를 파선으로 나타내고 있다.
종래 기술에서는, 레버 조작량이 소정의 조작량 m1보다 작은 동안에는, 유압 펌프(22)의 토출 유량(펌프 토출 유량)은 최소 토출 유량 q1이 되고, 레버 조작량이 조작량 m1에 도달한 이후(시각 t2 이후)에는, 펌프 토출 유량은 레버 조작량에 따라 순조롭게 증가한다.
이에 대하여, 본 실시예에서는, 레버 조작량이 소정의 조작량 m1에 도달하면, 펌프 토출 유량은 최소 토출 유량 q1보다 큰 소정의 토출 유량 q2까지 증가한다. 그 후, 비교적 빠른 레버 조작이 행해진 경우에는, 레버 조작량이 소정의 조작량 m2에 도달한 타이밍(시각 t3)에서, 펌프 토출 유량은 레버 조작량에 따른 유량까지 저하된다. 한편, 비교적 느린 레버 조작이 행해진 경우에는, 펌프 토출 유량을 q2까지 증가시킨 타이밍(시각 t2)으로부터의 경과 시간 t가 소정 시간 T1에 도달한 타이밍(시각 t4)에서, 펌프 토출 유량은 레버 조작량에 따른 유량까지 저하된다. 이와 같이, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하기 직전이고 또한 유압 액추에이터(23, 24)의 슬라이딩부에 정지 마찰이 작용하고 있는 동안에 펌프 토출 유량을 최소 토출 유량보다 큰 소정의 토출 유량 q2까지 증가시켜, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하여 정지 마찰의 영향이 사라진 이후에는, 종래 기술과 마찬가지로 레버 조작량에 따라 펌프 토출 유량을 증가시킴으로써, 유압 액추에이터(23, 24)의 움직임 시작이 원활해지고, 그 이외에서는 종래 기술과 마찬가지의 조작성을 실현할 수 있다.
도 6에, 본 실시예에 있어서의 유압 액추에이터(23, 24)의 움직임 시작 시의 조작 레버(41a, 42a)의 조작량(레버 조작량) 및 유압 액추에이터(23, 24)의 속도(액추에이터 속도)의 시간 변화를 종래 기술과 비교하여 나타낸다. 종래 기술에서는, 조작 레버(41a, 42a)의 조작에 대하여 유압 액추에이터(23, 24)의 움직임 시작의 타이밍이나 속도의 상승에 편차가 발생할 우려가 있다. 그 이유를 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7은, 유압 액추에이터(23, 24)의 속도(액추에이터 속도)와 유압 액추에이터(23, 24)의 슬라이딩부에 발생하는 마찰력과의 관계를 나타내는 도면이다. 슬라이딩부의 마찰력은, 정지 시가 최대(정지 마찰)이며, 움직이기 시작하면 급격하게 감소하고, 또한 속도가 증가하면 완만하게 증가로 바뀐다. 통상의 작업에서의 비교적 급준한 움직임 시작이면, 바로 마찰력이 비교적 작은 영역에서 동작하게 된다. 그러나, 미조작으로 천천히 추력을 증가시키면, 유압 액추에이터(23, 24)의 속도가 증가함과 함께 마찰력이 급격하게 변화되는 영역에서의 동작이 되므로, 레버의 조작량에 대하여 유압 액추에이터(23, 24)의 응답이 늦어지거나, 속도의 상승이 급준해지는 경우가 있다. 이 결과, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하는 타이밍이나 속도의 상승에 편차가 발생하여, 미조작 시의 조작성을 손상시킬 우려가 있다. 이에 대하여, 본 실시예에서는, 조작 레버(41a, 42a)의 조작량(레버 조작량)에 대하여, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직임 시작의 타이밍이 일정해지고, 또한 유압 액추에이터(23, 24)의 속도가 레버 조작량에 따라 완만하게 상승한다.
(효과)
본 실시예에서는, 가변 용량형의 유압 펌프(22)와, 유압 펌프(22)로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터(23, 24)와, 유압 액추에이터(23, 24)의 동작을 지시하기 위한 조작 레버(41a, 42a)와, 유압 펌프(22)의 토출 유량인 펌프 토출 유량을 제어하는 컨트롤러(60)를 구비한 유압 셔블(작업 기계)에 있어서, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하기 직전의 타이밍인 제 1 타이밍을 검출하기 위한 제 1 타이밍 검출 장치(53, 54)와, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작한 직후의 타이밍인 제 2 타이밍을 검출하기 위한 제 2 타이밍 검출 장치(53, 54)를 구비하고, 컨트롤러(60)는, 제 1 타이밍 검출 장치(53, 54)로부터의 신호 및, 제 2 타이밍 검출 장치(53, 54)로부터의 신호에 의거하여, 상기 제 1 타이밍을 검출하기 전에는, 상기 펌프 토출 유량을 최소 토출 유량 q1로 제어하고, 상기 제 1 타이밍을 검출한 후이고 또한 상기 제 2 타이밍을 검출하기 전에는, 상기 펌프 토출 유량을 최소 토출 유량 q1보다 큰 소정의 토출 유량 q2로 제어하고, 상기 제 2 타이밍을 검출한 후에는, 상기 펌프 토출 유량을 조작 레버(41a, 42a)의 조작량에 따른 토출 유량으로 제어한다.
이상과 같이 구성한 본 실시예에 의하면, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하기 직전(제 1 타이밍)에서부터 움직이기 시작한 직후(제 2 타이밍)까지의 동안에, 유압 펌프(22)의 토출 유량(펌프 토출 유량)이 최소 토출 유량 q1보다 큰 소정의 토출 유량 q2로 제어되기 때문에, 유압 액추에이터(23, 24)의 움직임 시작 시의 추력이 유압 액추에이터(23, 24)의 슬라이딩부의 정지 마찰력을 빠르게 상회한다. 이에 따라, 유압 액추에이터(23, 24)의 움직임 시작의 타이밍이나 속도의 상승의 편차가 억제되기 때문에, 조작 레버(41a, 42a)를 작게 조작하는 미조작 시에 있어서, 유압 액추에이터(23, 24)의 움직임 시작 시의 조작성을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 있어서의 제 1 타이밍 검출 장치는 조작 레버(41a, 42a)의 조작량을 검출하는 센서(53, 54)이며, 컨트롤러(60)는, 센서(53, 54)에 의해 검출된 조작 레버(41a, 42a)의 조작량이 소정의 제 1 조작량 m1 이상이 된 타이밍을 상기 제 1 타이밍으로서 판정한다. 이에 따라, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하기 직전의 타이밍(제 1 타이밍)을 조작 레버(41a, 42a)의 조작량에 의거하여 검출하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 있어서의 상기 제 2 타이밍 검출 장치는 조작 레버(41a, 42a)의 조작량을 검출하는 센서(53, 54)이며, 컨트롤러(60)는, 센서(53, 54)에 의해 검출된 조작 레버(41a, 42a)의 조작량이 제 1 조작량 m1보다 큰 소정의 제 2 조작량 m2 이상이 된 타이밍, 또는, 조작 레버(41a, 42a)의 조작량이 제 1 조작량 m1 이상이 되고 나서의 경과 시간 t가 소정 시간 T1 이상이 된 타이밍 중 어느 빠른 쪽을 상기 제 2 타이밍으로서 판정한다. 이에 따라, 비교적 빠른 레버 조작이 행해진 경우와 비교적 느린 레버 조작이 행해진 경우의 쌍방에 있어서, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작한 직후의 타이밍(제 2 타이밍)을 적절하게 검출하는 것이 가능해진다.
실시예 2
본 발명의 제 2 실시예와 관련된 유압 셔블에 대하여, 제 1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.
제 1 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러(60)는, 레버 조작량이 소정의 조작량 m2 이상이 된 타이밍을 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작한 직후의 타이밍(제 2 타이밍)으로서 판정한다. 그러나, 레버 조작량에 의거하여 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작한 직후의 타이밍(제 2 타이밍)을 정확하게 판정하는 것은 용이하지 않다. 이 때문에, 유압 액추에이터(23, 24)가 실제로 움직이기 시작한 타이밍보다 빨리 제 2 타이밍이 검출된 경우, 펌프 토출 유량의 부족에 의해 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하는 타이밍에 지연이 발생할 우려가 있다. 반대로, 제 2 타이밍이 늦게 검출된 경우, 펌프 토출 유량이 과잉해져 유압 액추에이터(23, 24)의 속도의 상승이 급준해질 우려가 있다. 본 실시예는 이 과제를 해결하는 것이다.
도 8은, 본 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러(60)의 펌프 제어를 나타내는 플로우 차트이다. 이하, 제 1 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러(60)의 펌프 제어와의 차이점을 설명한다.
본 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러(60)는, 제 1 실시예에 있어서의 단계 S105(도 3 참조) 대신에, 액추에이터 변위 d가 소정 변위 d1보다 작은지 여부를 판정한다(단계 S105A). 여기서 말하는 소정 변위 d1은, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작했다고 간주할 수 있는 액추에이터 변위의 최소값으로 설정하는 것이 바람직하다. 단계 S105A에서 YES(액추에이터 변위 d<d1)라고 판정한 경우에는 단계 S107로 이행하고, NO(액추에이터 변위 d≥d1)라고 판정한 경우에는 단계 S106으로 이행한다. 즉, 변위 센서(51, 52)는, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작한 직후의 타이밍인 제 2 타이밍을 검출하기 위한 제 2 타이밍 검출 장치를 구성하고, 기체 컨트롤러(60)는, 액추에이터 변위 d가 소정 변위 d1 이상이 된 타이밍을 제 2 타이밍으로서 판정한다.
도 9는, 본 실시예에 있어서의 유압 액추에이터(23, 24)의 움직임 시작 시의 액추에이터 변위 및 펌프 토출 유량의 시간 변화를 종래 기술과 비교하여 나타내는 도면이다. 제 1 실시예(도 5 참조)에서는, 레버 조작량이 소정값 m2에 도달한 타이밍에서 펌프 토출 유량이 유량 q2에서부터 레버 조작량 m에 따른 유량 q(m)까지 감소하지만, 본 실시예에서는, 액추에이터 변위가 d1에 도달한 타이밍(시각 t3)에서 펌프 토출 유량이 유량 q2로부터 레버 조작량 m에 따른 유량 q(m)까지 감소한다.
(효과)
본 실시예와 관련된 유압 셔블은, 유압 액추에이터(23, 24)의 변위를 계측하는 변위 센서(51, 52)를 제 2 타이밍 검출 장치로서 구비하고, 컨트롤러(60)는, 변위 센서(51, 52)에 의해 계측된 유압 액추에이터(23, 24)의 변위 d가 소정 변위 d1 이상이 된 타이밍을 제 2 타이밍(유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작한 직후의 타이밍)으로서 판정한다.
이상과 같이 구성한 본 실시예에 있어서도, 제 1 실시예와 마찬가지의 효과를 달성할 수 있다. 또한, 유압 액추에이터(23, 24)의 변위 d에 의거하여 유압 액추에이터(23, 24)의 움직임 시작을 검출함으로써, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작한 직후의 타이밍(제 2 타이밍)의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.
실시예 3
본 발명의 제 3 실시예와 관련된 유압 셔블에 대하여, 제 1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.
제 1 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러(60)는, 레버 조작량이 소정의 조작량 m1 이상이 된 타이밍을 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하기 직전의 타이밍(제 1 타이밍)으로서 판정한다. 그러나, 유압 액추에이터(23, 24)에 작동유가 유입되기 시작할 때의 레버 조작량은 기체에 따라 편차가 있다. 이 때문에, 유압 액추에이터(23, 24)에 실제로 작동유가 유입되기 시작하는 타이밍보다 늦어져 제 1 타이밍이 검출된 경우, 펌프 토출 유량의 부족에 의해 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하는 타이밍에 지연이 발생할 우려가 있다. 본 실시예는 이 과제를 해결하는 것이다.
도 10은, 본 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러(60)의 펌프 제어를 나타내는 플로우 차트이다. 이하, 제 1 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러(60)의 펌프 제어와의 차이점을 설명한다.
본 실시예에 있어서의 기체 컨트롤러(60)는, 제 1 실시예에 있어서의 단계 S101(도 3 참조) 대신에, 게이트 록 레버(32a)가 록 위치에 있는지 여부를 판정한다(단계 S101A). 단계 S101A에서 YES(게이트 록 레버(32a)가 록 위치에 있음)라고 판정한 경우에는 단계 S102로 이행하고, NO(게이트 록 레버(32a)가 언록 위치에 있음)라고 판정한 경우에는 단계 S103으로 이행한다. 즉, 게이트 록 레버(32a)의 전환 위치를 검출하는 센서(55)는, 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하기 직전의 타이밍인 제 1 타이밍을 검출하기 위한 제 1 타이밍 검출 장치를 구성하고, 기체 컨트롤러(60)는, 게이트 록 레버(32a)가 언록 위치로 조작된 타이밍을 제 1 타이밍으로서 판정한다.
도 11은, 본 실시예에 있어서의 유압 액추에이터(23, 24)의 움직임 시작 시의 레버 조작량 및 펌프 토출 유량의 시간 변화를 종래 기술과 비교하여 나타내는 도면이다. 제 1 실시예(도 5 참조)에서는, 레버 조작량이 소정의 조작량 m1 이상이 된 타이밍(시각 t2)에서 펌프 토출 유량이 최소 토출 유량 q1에서부터 소정의 유량 q2까지 증가하지만, 본 실시예에서는, 게이트 록 레버(32a)가 언록 위치로 조작된 타이밍(시각 t0)에서 펌프 토출 유량이 최소 토출 유량 q1에서부터 소정의 유량 q2까지 증가한다.
(효과)
본 실시예에 있어서, 유압 액추에이터(23, 24)의 동작을 불가능하게 하는 록 위치와 유압 액추에이터(23, 24)의 동작을 가능하게 하는 언록 위치로 전환 조작 가능한 게이트 록 레버(32a)를 구비하고, 제 1 타이밍 검출 장치는, 게이트 록 레버(32a)의 상기 록 위치 및 상기 언록 위치를 검출하는 센서(55)이며, 컨트롤러(60)는, 센서(55)에 의해 검출된 게이트 록 레버(32a)의 위치가 상기 록 위치로부터 상기 언록 위치로 변화된 타이밍을 제 1 타이밍(유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하기 직전의 타이밍)으로서 판정한다.
이상과 같이 구성한 본 실시예에 있어서도, 제 1 실시예와 마찬가지의 효과를 달성할 수 있다. 또한, 게이트 록 레버(32a)가 언록 위치로 조작된 타이밍(오퍼레이터가 작업을 개시하는 타이밍)에서 유압 펌프(22)의 토출 유량(펌프 토출 유량)을 소정의 토출 유량 q2로 제어함으로써, 유압 액추에이터(23, 24)에 작동유가 유입되기 시작하기 전에 확실하게 펌프 토출 유량을 소정의 토출 유량 q2까지 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 펌프 토출 유량의 부족에 의해 유압 액추에이터(23, 24)가 움직이기 시작하는 타이밍에 지연이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은, 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들면, 상기한 실시예는, 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어느 실시예의 구성에 다른 실시예의 구성의 일부를 더하는 것도 가능하고, 어느 실시예의 구성의 일부를 삭제하고, 혹은, 다른 실시예의 일부와 치환하는 것도 가능하다.
1…프론트 장치, 2…기체, 3…하부 주행체, 4…상부 선회체, 5…붐, 6…아암, 7…버킷, 8…붐 실린더, 9…아암 실린더, 10…버킷 실린더, 11…주행 장치, 11a…주행 유압 모터, 12…캡, 13…카운터 웨이트, 14…기계실, 20…유압 시스템, 21…엔진, 21a…분사 장치, 22…유압 펌프, 22a…레귤레이터, 23…제 1 유압 액추에이터, 24…제 2 유압 액추에이터, 25…제 1 방향 제어 밸브, 25a…미터 인 통로, 25b…블리드 오프 통로, 26…제 2 방향 제어 밸브, 26a…미터 인 통로, 26b…블리드 오프 통로, 28…작동유 탱크, 31…파일럿 펌프, 32…게이트 록 밸브, 32a…게이트 록 레버, 41…제 1 조작 장치, 41a…조작 레버, 42…제 2 조작 장치, 42a…조작 레버, 43…엔진 컨트롤 다이얼, 51…제 1 변위 센서(제 2 타이밍 검출 장치), 52…제 2 변위 센서(제 2 타이밍 검출 장치), 53…제 1 압력 센서(제 1 타이밍 검출 장치, 제 2 타이밍 검출 장치), 54…제 2 압력 센서(제 1 타이밍 검출 장치, 제 2 타이밍 검출 장치), 55…센서(제 1 타이밍 검출 장치), 56…회전수 센서, 58…엔진 컨트롤러, 60…기체 컨트롤러.

Claims (5)

  1. 가변 용량형의 유압 펌프와,
    상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터와,
    상기 유압 액추에이터의 동작을 지시하기 위한 조작 레버와,
    상기 유압 펌프의 토출 유량인 펌프 토출 유량을 제어하는 컨트롤러를 구비한 작업 기계에 있어서,
    상기 유압 액추에이터가 움직이기 시작하기 직전의 타이밍인 제 1 타이밍을 검출하기 위한 제 1 타이밍 검출 장치와,
    상기 유압 액추에이터가 움직이기 시작한 직후의 타이밍인 제 2 타이밍을 검출하기 위한 제 2 타이밍 검출 장치를 구비하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제 1 타이밍 검출 장치로부터의 신호 및,
    상기 제 2 타이밍 검출 장치로부터의 신호에 의거하여,
    상기 제 1 타이밍을 검출하기 전에는, 상기 펌프 토출 유량을 최소 토출 유량으로 제어하고,
    상기 제 1 타이밍을 검출한 후이고 또한 상기 제 2 타이밍을 검출하기 전에는, 상기 펌프 토출 유량을 상기 최소 토출 유량보다 큰 소정의 토출 유량으로 제어하며,
    상기 제 2 타이밍을 검출한 후에는, 상기 펌프 토출 유량을 상기 조작 레버의 조작량에 따른 토출 유량으로 제어하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 타이밍 검출 장치는 상기 조작 레버의 조작량을 검출하는 센서이며,
    상기 컨트롤러는, 상기 센서에 의해 검출된 상기 조작 레버의 조작량이 소정의 제 1 조작량 이상이 된 타이밍을 상기 제 1 타이밍으로서 판정하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 타이밍 검출 장치는 상기 조작 레버의 조작량을 검출하는 상기 센서이며,
    상기 컨트롤러는, 상기 센서에 의해 검출된 상기 조작 레버의 조작량이 상기 제 1 조작량보다 큰 소정의 제 2 조작량 이상이 된 타이밍, 또는, 상기 조작 레버의 조작량이 상기 제 1 조작량 이상이 되고나서의 경과 시간이 소정 시간 이상이 된 타이밍 중 어느 빠른 쪽을 상기 제 2 타이밍으로서 판정하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압 액추에이터의 동작을 불가능하게 하는 록 위치와 상기 유압 액추에이터의 동작을 가능하게 하는 언록 위치로 전환 조작 가능한 게이트 록 레버를 구비하고,
    상기 제 1 타이밍 검출 장치는, 상기 게이트 록 레버의 상기 록 위치 및 상기 언록 위치를 검출하는 센서이며,
    상기 컨트롤러는, 상기 센서에 의해 검출된 상기 게이트 록 레버의 위치가 상기 록 위치로부터 상기 언록 위치로 변화된 타이밍을 상기 제 1 타이밍으로서 판정하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압 액추에이터의 변위를 계측하는 변위 센서를 상기 제 2 타이밍 검출 장치로서 구비하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 변위 센서에 의해 계측된 상기 유압 액추에이터의 변위가 소정 변위 이상이 된 타이밍을 상기 제 2 타이밍으로서 판정하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
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