KR20230144070A - 건설 기계 - Google Patents

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KR20230144070A
KR20230144070A KR1020237030697A KR20237030697A KR20230144070A KR 20230144070 A KR20230144070 A KR 20230144070A KR 1020237030697 A KR1020237030697 A KR 1020237030697A KR 20237030697 A KR20237030697 A KR 20237030697A KR 20230144070 A KR20230144070 A KR 20230144070A
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boom
pressure
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opening degree
valve
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KR1020237030697A
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Inventor
료헤이 후쿠치
쇼타 이시다
Original Assignee
히다치 겡키 가부시키 가이샤
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Publication date
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Abstract

제 2 방향 제어 밸브에 대한 붐 인하 파일럿압을 감압하는 전자 밸브와, 상기 전자 밸브를 제어하는 컨트롤러를 구비하며, 상기 컨트롤러는, 붐 인하 감압 밸브와 상기 제 2 방향 제어 밸브의 수압실과의 연통 면적이 붐 실린더의 보텀압에 따라 감소하도록 제 1 개도 지령값을 연산하고, 상기 연통 면적이 붐 인하 조작량의 증가에 따라 증가하도록 제 2 개도 지령값을 연산하며, 붐 인상 조작 후의 경과 시간이 설정 시간 미만인 경우는 최소 개도 지령값을, 상기 경과 시간이 상기 설정 시간 이상인 경우는 상기 제 1 및 상기 제 2 개도 지령값의 최소 선택값을, 상기 전자 밸브의 개도 지령값으로 결정하고, 결정한 개도 지령값에 따른 지령 신호를 상기 전자 밸브에 출력하는 건설 기계를 제공한다.

Description

건설 기계
본 발명은 유압 셔블 등의 건설 기계에 관한 것이다.
유압 셔블 등의 건설 기계에서는, 굴삭 작업 외에, 비탈면 다지기 작업이나 정지(整地) 작업 등 여러 가지 작업이 행해진다. 붐 실린더의 구동에 필요한 압유의 유량이나 압력은, 작업에 따라 상이하다. 예를 들면 붐 인상 조작 시에는, 복수의 유압 펌프의 토출유를 합류시키는 등 하여 붐 실린더에의 미터인 유량을 증가시킨다. 그에 비하여, 버킷이 허공에 뜬 상태에서 붐 인하 조작이 행해지는 경우, 붐 실린더에의 미터인 유량을 제한하여 에너지 로스를 억제한다. 게다가, 버킷이 접지한 상태에서 붐 인하 조작이 행해지는 경우, 붐 실린더에의 미터인 유량을 증가시켜 잭 업 동작을 가능하게 한다.
이와 같은 붐 실린더에의 미터인 유량의 제어는, 예를 들면 붐 실린더의 보텀압에 따라 붐 실린더에의 압유의 공급 유량을 전자 밸브로 제어하는 것에 의해 행해진다(특허문헌 1).
일본공개특허 특개2010-275818호 공보
버킷이 허공에 뜬 상태에서 행해지는 붐 인하 동작, 또는 버킷의 바닥면을 지면에 누르고 붐을 내려서 행해지는 잭 업 동작에 관해서는, 붐 실린더의 보텀압이 급변하는 경우가 없으므로 특허문헌 1에 개시된 기술에 의해 미터인 유량을 적정하게 제어할 수 있다.
그러나, 예를 들면 붐을 반복하여 인상 인하하는 비탈면 다지기 작업 시에는, 붐 실린더의 보텀압의 심한 변동에 의해, 미터인 유량의 제어가 오퍼레이터의 의도에 반하여 작동되어 버리는 경우가 있다. 버킷이 허공에 뜬 상태에서의 붐 인하 시에는, 붐 실린더의 보텀압은 높고 붐 실린더의 로드압은 낮아져, 미터인 유량이 적어지도록 제어된다. 한편, 버킷을 지면에 누르는 잭 업 시에는, 붐 실린더의 보텀압은 낮고 붐 실린더의 로드압은 높아져, 미터인 유량이 많아지도록 제어된다. 그러나, 붐을 단시간에 반복하여 인상 인하 조작하는 비탈면 다지기 작업 시에는, 붐 실린더의 보텀압의 변동에 기인하여, 붐 인상 조작으로부터 붐 인하 조작으로의 변환 후에도, 잭 업에 대응한 미터인 유량이 선택되어, 미터인 유량이 많은 상태가 계속될 가능성이 있다. 결과적으로, 요구되는 붐의 동작 속도와 일치하지 않는 상태가 되어, 조작성에 영향이 미칠 수 있다.
본 발명의 목적은, 붐의 동작 속도를 요구되는 속도에 일치시켜, 조작성을 향상시킬 수 있는 건설 기계를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 차체와, 상기 차체에 연결한 프런트 작업기와, 상기 프런트 작업기를 상하로 구동하는 붐 실린더와, 원동기와, 상기 원동기에 의해 구동되는 제 1 유압 펌프와, 상기 원동기에 의해 구동되는 제 2 유압 펌프와, 상기 제 1 유압 펌프로부터 상기 붐 실린더로 흐르는 압유를 제어하는 제 1 방향 제어 밸브와, 상기 제 2 유압 펌프로부터 상기 붐 실린더로 흐르는 압유를 제어하는 제 2 방향 제어 밸브와, 상기 제 1 방향 제어 밸브 및 상기 제 2 방향 제어 밸브를 구동하는 파일럿유를 토출하는 파일럿 펌프와, 상기 파일럿유를 원압(元壓)으로 하여, 상기 제 1 방향 제어 밸브 및 상기 제 2 방향 제어 밸브를 붐 인하 방향으로 구동하는 붐 인하 파일럿압을 출력하는 붐 인하 감압 밸브와, 상기 파일럿유를 원압으로 하여, 상기 제 1 방향 제어 밸브 및 상기 제 2 방향 제어 밸브를 붐 인상 방향으로 구동하는 붐 인상 파일럿압을 출력하는 붐 인상 감압 밸브와, 상기 붐 인하 감압 밸브 및 상기 붐 인상 감압 밸브를 조작하는 붐 조작 레버를 구비한 건설 기계에 있어서, 상기 붐 실린더의 보텀압을 측정하는 보텀압 센서와, 상기 붐 조작 레버의 조작량을 측정하는 조작량 센서와, 상기 붐 인하 감압 밸브와 상기 제 2 방향 제어 밸브의 수압실(受壓室)을 연결하는 파일럿 유로에 마련되고, 상기 제 2 방향 제어 밸브에 대한 붐 인하 파일럿압을 감압하는 전자 밸브와, 상기 보텀압 센서에서 측정되는 상기 보텀압 및 상기 조작량 센서에서 측정되는 상기 조작량에 기초하여 상기 전자 밸브를 제어하는 컨트롤러를 구비하며, 상기 컨트롤러는, 상기 보텀압 센서에서 측정된 보텀압에 기초하여, 상기 붐 인하 감압 밸브와 상기 제 2 방향 제어 밸브의 수압실과의 연통 면적이 상기 보텀압의 증가에 따라 감소하도록 제 1 개도 지령값을 연산하고, 상기 조작량 센서에서 측정된 붐 인하 조작량에 기초하여, 상기 연통 면적이 상기 붐 인하 조작량의 증가에 따라 증가하도록 제 2 개도 지령값을 연산하며, 붐 인상 조작 후의 경과 시간에 기초하여, 상기 경과 시간이 설정 시간 미만인 경우는 상기 연통 면적을 최소로 하는 최소 개도 지령값을, 상기 경과 시간이 상기 설정 시간 이상인 경우는 상기 제 1 개도 지령값 및 상기 제 2 개도 지령값의 최소 선택값을, 상기 전자 밸브의 개도 지령값으로 결정하고, 결정한 개도 지령값에 따른 지령 신호를 상기 전자 밸브에 출력하는 건설 기계를 제공한다.
본 발명에 의하면, 붐의 동작 속도를 요구되는 속도에 일치시킬 수 있어, 조작성을 향상시킬 수 있다.
[도 1] 본 발명의 일 실시형태에 관련된 건설 기계를 나타내는 측면도
[도 2] 본 발명의 일 실시형태에 관련된 건설 기계에 탑재된 유압 시스템의 주요부를 나타내는 회로도
[도 3] 본 발명의 일 실시형태에 관련된 건설 기계에 탑재된 컨트롤러에 의한 전자 밸브의 제어 순서를 나타내는 플로우 차트
[도 4] 도 3의 플로우를 실행하기 위한 컨트롤러의 기능 블록의 일례를 나타내는 도
이하에 도면을 이용하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.
-건설 기계-
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 건설 기계를 나타내는 측면도이다. 동(同) 도면에서는, 건설 기계로서 유압 셔블(1)을 예시하고 있지만, 휠 로더, 크레인 등, 토목 작업, 건설 작업, 해체 작업 등의 각종 작업에 이용되는 다른 종류의 건설 기계에 본 발명은 적용 가능하다. 유압 셔블(1)은 크롤러식이지만, 휠식의 건설 기계에도 본 발명은 적용 가능하다.
유압 셔블(1)은, 차체(4)와, 차체(4)에 장착된 프런트 작업기(10)를 포함하여 구성되어 있다. 차체(4)는, 주행체(2)와, 주행체(2) 상에 선회 가능하게 마련한 선회체(3)를 포함하여 구성되어 있다. 주행체(2)는, 좌우의 크롤러를 주행용 유압 모터로 구동함으로써 주행한다. 선회체(3)는, 오퍼레이터가 탑승하는 운전실(7)을 가지고 있고, 차체(4)에 마련된 선회용 유압 모터에 의해 주행체(2)에 대하여 선회 구동된다. 운전실(7)의 내부에는, 상기의 주행용 유압 모터나 선회용 유압 모터 외에, 후술하는 붐 실린더(15), 아암 실린더(16) 및 버킷 실린더(17) 등, 유압 셔블(1)에 탑재한 각 유압 액추에이터를 조작하기 위한 각 조작 장치가 마련되어 있다.
프런트 작업기(10)는, 다관절형의 작업팔(11)에 작업에 따른 어태치먼트인 버킷(14)을 장착한 작업기이고, 선회체(3)에 연결되어 있다. 작업팔(11)은, 선회체(3)의 전부(前部)에 상하로 회동(回動) 가능하게 연결된 붐(12)과, 붐(12)의 선단에 전후로 회동 가능하게 연결된 아암(13)을 포함하고 있다. 붐(12)은 붐 실린더(15)에 의해, 아암(13)은 아암 실린더(16)에 의해, 버킷(14)은 버킷 실린더(17)에 의해, 각각 구동된다. 도 1에서는 버킷(14)을 어태치먼트로서 작업팔(11)에 장착한 구성을 예시하고 있지만, 버킷(14)은 그래플 등의 다른 어태치먼트와 교환 가능하다.
-유압 시스템-
도 2는 도 1에 나타낸 건설 기계에 탑재된 유압 시스템의 주요부를 나타내는 회로도이다. 도 2에서는 붐 실린더(15)의 구동 회로를 발출하여 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 유압 시스템은, 원동기(51), 제 1 유압 펌프(52), 제 2 유압 펌프(53), 제 1 방향 제어 밸브(54), 제 2 방향 제어 밸브(55), 파일럿 펌프(56), 조작 레버 장치(57), 전자 밸브(58), 컨트롤러(60)를 구비하고 있다.
· 유압 펌프
제 1 유압 펌프(52) 및 제 2 유압 펌프(53)는, 유압 셔블(1)에 탑재된 유압 액추에이터를 구동하는 작동유를 토출하는 가변 용량형의 펌프이고, 원동기(51)에 의해 구동된다. 본 실시형태에 있어서의 원동기(51)는 내연 기관 등의 연소 에너지를 동력으로 변환하는 엔진이지만, 전동기를 원동기(51)에 이용하는 경우도 있다. 도 2에서는 제 1 유압 펌프(52) 및 제 2 유압 펌프(53)를 각 1개만 도시하고 있지만, 제 1 유압 펌프(52) 및 제 2 유압 펌프(53)의 적어도 일방을 복수로 하는 경우도 있다. 작동유 탱크(59)로부터 흡입되어 제 1 유압 펌프(52)로부터 토출된 압유는, 제 1 방향 제어 밸브(54)를 경유하여 붐 실린더(15)에 공급된다. 작동유 탱크(59)로부터 흡입되어 제 2 유압 펌프(53)로부터 토출된 압유는, 제 2 방향 제어 밸브(55)를 경유하여 붐 실린더(15)에 공급된다. 붐 실린더(15)로부터의 리턴유는, 제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55)를 개재하여 작동유 탱크(59)에 되돌아간다.
· 파일럿 펌프
파일럿 펌프(56)는, 제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55) 등의 유압 구동식의 제어 밸브를 구동하는 파일럿유를 토출하는 고정 용량형 펌프이다. 제 1 유압 펌프(52) 및 제 2 유압 펌프(53)와 같이, 파일럿 펌프(56)는 원동기(51)에 의해 구동된다. 원동기(51)와는 별도의 동력원으로 파일럿 펌프(56)를 구동하는 구성으로 할 수도 있다. 파일럿 펌프(56)의 토출 유로(56m)는, 분기하여 조작 레버 장치(57)의 붐 인하 감압 밸브(57d)나 붐 인상 감압 밸브(57u) 등에 접속하고 있다. 토출 관로(57a)를 개재하여 파일럿 펌프(56)의 토출압이 붐 인하 감압 밸브(57d)나 붐 인상 감압 밸브(57u) 등에 파일럿압의 원압으로서 입력된다.
· 제 1 방향 제어 밸브
제 1 방향 제어 밸브(54)는, 제 1 유압 펌프(52)로부터 붐 실린더(15)에 공급되는 압유의 흐름(방향 및 유량)을 제어하는 유압 구동식의 방향 전환 밸브이고, 수압실에 입력되는 파일럿압에 의해 구동된다. 제 1 방향 제어 밸브(54)는, 붐 인하 위치(54d), 붐 인상 위치(54u), 중립 위치(54n)를 가지는 비례식의 3위치 전환 밸브이다. 파일럿압이 작용하고 있지 않은 상태에서는, 제 1 방향 제어 밸브(54)의 스풀은, 스프링력에 의해 중립 위치(54n)에 위치한다.
제 1 방향 제어 밸브(54)가 중립 위치(54n)인 경우, 제 1 유압 펌프(52)가 붐 실린더(15)를 바이패스하여 작동유 탱크(59)에 접속하고, 붐 실린더(15)의 로드측 유실 및 보텀측 유실은 폐지된다. 이에 의해 붐 실린더(15)는 신축하지 않고 보지(保持)된다.
제 1 방향 제어 밸브(54)가 붐 인하 위치(54d)인 경우, 제 1 유압 펌프(52)가 붐 실린더(15)를 바이패스하여 작동유 탱크(59)에 접속하고, 붐 실린더(15)의 보텀측 유실이 로드측 유실 및 작동유 탱크(59)에 접속된다. 이에 의해 프런트 작업기(10)의 중량으로 보텀측 유실로부터 밀어내어진 압유의 일부가 로드측 유실에 공급되어, 붐 실린더(15)가 수축한다.
제 1 방향 제어 밸브(54)가 붐 인상 위치(54u)인 경우, 제 1 유압 펌프(52)가 붐 실린더(15)의 보텀측 유실에 접속하고, 붐 실린더(15)의 로드측 유실이 작동유 탱크(59)에 접속한다. 이에 의해 제 1 유압 펌프(52)로부터 토출되는 압유에 의해 붐 실린더(15)가 신장한다.
· 제 2 방향 제어 밸브
제 2 방향 제어 밸브(55)는, 제 2 유압 펌프(53)로부터 붐 실린더(15)에 공급되는 압유의 흐름(방향 및 유량)을 제어하는 유압 구동식의 방향 전환 밸브이고, 수압실에 입력되는 파일럿압에 의해 구동된다. 제 2 방향 제어 밸브(55)는, 붐 인하 위치(55d), 붐 인상 위치(55u), 중립 위치(55n)를 가지는 비례식의 3위치 전환 밸브이다. 파일럿압이 작용하고 있지 않은 상태에서는, 제 2 방향 제어 밸브(55)의 스풀은, 스프링력에 의해 중립 위치(55n)에 위치한다.
제 2 방향 제어 밸브(55)가 중립 위치(55n)인 경우, 제 2 유압 펌프(53)가 붐 실린더(15)를 바이패스하여 작동유 탱크(59)에 접속하고, 붐 실린더(15)의 로드측 유실 및 보텀측 유실은 폐지된다. 이에 의해 붐 실린더(15)는 신축하지 않고 보지된다.
제 2 방향 제어 밸브(55)가 붐 인하 위치(55d)인 경우, 제 2 유압 펌프(53)가 붐 실린더(15)의 로드측 유실에 접속하고, 붐 실린더(15)의 보텀측 유실이 작동유 탱크(59)에 접속한다. 이에 의해 제 2 유압 펌프(53)로부터 토출되는 압유에 의해 붐 실린더(15)가 수축한다.
제 2 방향 제어 밸브(55)가 붐 인상 위치(55u)인 경우, 제 2 유압 펌프(53)가 붐 실린더(15)의 보텀측 유실에 접속하고, 붐 실린더(15)의 로드측 유실이 작동유 탱크(59)에 접속한다. 이에 의해 제 2 유압 펌프(53)로부터 토출되는 압유에 의해 붐 실린더(15)가 신장한다.
· 붐 인하 감압 밸브
제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실은, 각각 파일럿 유로(56a, 56b)를 개재하여 붐 인하 감압 밸브(57d)에 접속하고, 추가로 붐 인하 감압 밸브(57d)를 개재하여 파일럿 펌프(56)에 접속하고 있다. 붐 인하 감압 밸브(57d)는, 붐 조작 레버(57l)에 의해 조작된다. 붐 조작 레버(57l)가 붐 인하 방향(도 2에서는 좌측 방향)으로 조작되면, 붐 조작 레버(57l)의 조작량에 따라 붐 인하 감압 밸브(57d)가 작동한다. 이에 의해 파일럿 펌프(56)의 토출 유로(56m)와 파일럿 유로(56a, 56b)가 접속됨과 함께, 파일럿 펌프(56)로부터의 파일럿유의 압력을 원압으로 하여, 붐 조작 레버(57l)의 붐 인하 조작량에 따른 붐 인하 파일럿압이 출력된다. 이 파일럿압이 제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실에 작용하면, 제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55)가 중립 위치(54n, 55n)로부터 붐 인하 방향으로 구동되어, 붐 인하 위치(54d, 55d)로 전환된다.
· 붐 인상 감압 밸브
제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인상측의 수압실은, 각각 파일럿 유로(56c, 56d)를 개재하여 붐 인상 감압 밸브(57u)에 접속하고, 추가로 붐 인상 감압 밸브(57u)를 개재하여 파일럿 펌프(56)에 접속하고 있다. 붐 인상 감압 밸브(57u)도, 붐 인하 감압 밸브(57d)와 동일하게 붐 조작 레버(57l)에 의해 조작된다. 붐 조작 레버(57l)가 붐 인상 방향(도 2에서는 우측 방향)으로 조작되면, 붐 조작 레버(57l)의 조작량에 따라 붐 인상 감압 밸브(57u)가 작동한다. 이에 의해 파일럿 펌프(56)의 토출 유로(56m)와 파일럿 유로(56c, 56d)가 접속되고, 파일럿 펌프(56)로부터의 파일럿유의 압력을 원압으로 하여, 붐 조작 레버(57l)의 붐 인상 조작량에 따른 붐 인상 파일럿압이 출력된다. 이 파일럿압이 제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인상측의 수압실에 작용하면, 제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55)가 중립 위치(54n, 55n)로부터 붐 인상 방향으로 구동되어, 붐 인상 위치(54u, 55u)로 전환된다.
· 전자 밸브
상기 전자 밸브(58)는, 붐 인하 감압 밸브(57d)가 출력하는 붐 인하 파일럿압을 감압하여, 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실에 대한 보정 붐 인하 파일럿압(보정된 붐 인하 파일럿압)을 출력하는 비례 전자 감압 밸브이다. 이 전자 밸브(58)는, 붐 인하 감압 밸브(57d)와 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실을 연결하는 파일럿 유로(56b)에 마련되어 있다. 전자 밸브(58)는, 개통 위치(58a) 및 차단 위치(58b)를 가지고 있다. 본 실시형태에 있어서, 전자 밸브(58)의 스풀은, 솔레노이드가 소자(消磁)된 상태에서 스프링력에 의해 차단 위치(58b)측으로 눌려지고, 솔레노이드가 여자(勵磁)되면 스프링력에 저항하여 개통 위치(58a)측으로 이동한다. 단, 소자 상태에서 스풀이 개통 위치(58a)로 눌려지고, 여자되면 차단 위치(58b)측으로 스풀이 이동하는 구성으로 해도 된다.
전자 밸브(58)는, 개통 위치(58a)와 차단 위치(58b)로 전환 가능하게 마련된 2 위치를 가진 밸브이다. 전자 밸브(58)가 개통 위치(58a)로 전환되면, 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실은, 붐 인하 감압 밸브(57d)에 연결된다. 전자 밸브(58)가 차단 위치(58b)로 전환되면, 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실은, 작동유 탱크(59)에 연결된다. 전자 밸브(58)의 솔레노이드에의 여자 전류로 스풀의 위치를 조정함으로써, 제 2 방향 제어 밸브(55)의 수압실을 붐 인하 감압 밸브(57d)에 연결하는 개구 면적과, 수압실을 작동유 탱크(59)에 연결하는 개구 면적의 비율이 변화한다. 이 개구 면적의 비율에 의해 붐 인하 파일럿압의 감압량을 조정할 수 있고, 제 2 방향 제어 밸브(55)에 대한 보정 붐 인하 파일럿압을 제어할 수 있다. 제 2 방향 제어 밸브(55)에 대한 붐 인하 파일럿압의 전자 밸브(58)에 의한 감압량이 클수록(보정 붐 인하 파일럿압이 작을수록), 동일한 붐 인하 조작량이라도 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하 방향으로의 이동량이 감소한다. 그리고, 제 2 유압 펌프(53)로부터 붐 실린더(15)의 로드측 유실에 흐르는 압유의 공급량이 감소한다. 그 결과, 제 2 유압 펌프(53)로부터 붐 실린더(15)의 로드측 유실에의 미터인 유량이, 동일한 붐 인하 조작량이라도 감소하게 된다.
본 실시형태에서는, 전자 밸브(58)가 완전히 차단 위치(58b)로 전환되면, 제 2 방향 제어 밸브(55)에 대하여 붐 인하 파일럿압이 작용하지 않아, 가령 붐 인하 조작이 되어도 제 2 유압 펌프(53)로부터 붐 실린더(15)의 로드측 유실에 대하여 압유는 공급되지 않게 된다. 한편, 전자 밸브(58)가 완전히 개통 위치(58a)로 전환되면, 붐 인하 파일럿압의 감압량이 최소가 된다. 이에 의해, 제 1 방향 제어 밸브(54)와 동일 정도로 붐 인하 조작량에 따라 제 2 방향 제어 밸브(55)가 동작하고, 제 2 유압 펌프(53)로부터 붐 실린더(15)의 로드측 유실에 압유가 공급된다.
-센서-
붐 조작 레버(57l)의 조작량이, 조작량 센서(S3, S4)에 의해 측정된다. 조작량 센서(S3)는 붐 인하 조작량(Ad)을, 조작량 센서(S3)는 붐 인상 조작량(Au)을 각각 측정한다. 조작량 센서(S3, S4)는, 모두 압력 센서이다. 조작량 센서(S3)는, 붐 인하 감압 밸브(57d)를 제 1 방향 제어 밸브(54)의 붐 인하측의 수압실 및 전자 밸브(58)에 접속하는 파일럿 유로(56a 또는 56b)(예를 들면 붐 인하 감압 밸브(57d)의 출력 포트 또는 그 바로 하류)에 마련되어 있다. 붐 인하 파일럿압을 조작량 센서(S3)에서 측정함으로써, 붐 인하 조작량(Ad)이 측정된다. 조작량 센서(S4)는, 붐 인상 감압 밸브(57u)를 제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인상측의 수압실에 접속하는 파일럿 유로(56c 또는 56d)(예를 들면 붐 인상 감압 밸브(57u)의 출력 포트 또는 그 바로 하류)에 마련되어 있다. 붐 인상 파일럿압을 조작량 센서(S4)에서 측정함으로써, 붐 인상 조작량(Au)이 측정된다. 또한, 압력 센서 대신에 퍼텐쇼미터 등을 조작량 센서(S3, S4)에 이용하여, 붐 조작 레버(57l)의 각도를 측정하여 붐 인하 조작량(Ad) 및 붐 인상 조작량(Au)을 측정하는 구성으로 할 수도 있다.
붐 실린더(15)의 보텀압(Pb)(보텀측 유실의 압력)이, 보텀압 센서(S1)에 의해 측정된다. 보텀압 센서(S1)는, 붐 실린더(15)의 보텀측 유실을 제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55)에 접속하는 유로(예를 들면 보텀측 유실의 입출력 포트 또는 그 부근)에 마련한 압력 센서이다.
또한, 본 실시형태에서는 반드시 필요하지는 않지만, 붐 실린더(15)의 로드압(Pr)(로드측 유실의 압력)이 로드압 센서(S2)에 의해 측정된다. 로드압 센서(S2)는, 붐 실린더(15)의 로드측 유실을 제 1 방향 제어 밸브(54) 및 제 2 방향 제어 밸브(55)에 접속하는 유로(예를 들면 로드측 유실의 입출력 포트 또는 그 부근)에 마련한 압력 센서이다.
이상의 보텀압 센서(S1), 로드압 센서(S2) 및 조작량 센서(S3, S4)의 측정값은, 컨트롤러(60)에 입력된다.
-컨트롤러-
붐 실린더(15)의 보텀압(Pb) 및 붐 조작 레버(57l)의 조작량에 기초하여, 전자 밸브(58)의 동작이 컨트롤러(60)에 의해 제어된다. 컨트롤러(60)는, CPU나 메모리, 타이머 등을 포함하여 구성된 차재(車載) 컴퓨터이며, 메모리에 미리 기억된 프로그램을 CPU에 의해 실행하여 각종 처리를 실행한다. 본 실시형태에 있어서, 컨트롤러(60)에는, 붐 인하 조작 시에, 보텀압 센서(S1)에서 측정되는 보텀압, 조작량 센서(S3)에서 측정되는 붐 인하 조작량 및 붐 인상 조작 후의 경과 시간에 기초하여 전자 밸브(58)를 제어하는 특징적 기능이 구비되어 있다. 이 기능에 관하여 다음에 설명한다.
도 3은 컨트롤러(60)에 의한 전자 밸브(58)의 제어 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 컨트롤러(60)는, 통전 시(예를 들면 키 스위치 온 시)에 도 3의 플로우를 짧은 사이클 타임(예를 들면 0.1s)으로 반복 실행한다.
동 도면의 플로우를 개시하면, 컨트롤러(60)는, 먼저 보텀압 센서(S1) 및 조작량 센서(S3, S4)의 측정값(출력 신호)을 입력한다(단계 S01).
계속해서, 컨트롤러(60)는, 조작량 센서(S3)의 측정값에 기초하여, 붐 인하 조작이 되어 있는가(붐 인하 조작량(Ad)>0인가)를 판정한다(단계 S02). 붐 인하 조작이 되어 있는 경우, 컨트롤러(60)는, 단계 S02로부터 단계 S03으로 순서를 옮긴다. 붐 인하 조작이 되어 있지 않은 경우, 컨트롤러(60)는, 단계 S02로부터 단계 S07로 순서를 옮긴다.
붐 인하 조작이 되어 있는 경우, 컨트롤러(60)는, 보텀압 센서(S1)에서 측정된 붐 실린더(15)의 보텀압(Pb)에 기초하여 전자 밸브(58)의 제 1 개도 지령값(V1)을 연산한다(단계 S03). 제 1 개도 지령값(V1)은, 붐 인하 감압 밸브(57d)와 제 2 방향 제어 밸브(55)의 수압실과의 연통 면적(개통 위치(58a)의 유로의 개구 면적)이 보텀압(Pb)의 증가에 따라 감소하도록 설정된 제어 테이블에 기초하여 연산된다.
다음에, 컨트롤러(60)는, 조작량 센서(S3)에서 측정된 붐 인하 조작량(Ad)에 기초하여 전자 밸브(58)의 제 2 개도 지령값(V2)을 연산한다(단계 S04). 단계 S03, S04의 순서는 반대여도 동시여도 된다. 제 2 개도 지령값(V2)은, 붐 인하 감압 밸브(57d)와 제 2 방향 제어 밸브(55)의 수압실과의 연통 면적(개통 위치(58a)의 유로의 개구 면적)이 붐 인하 조작량(Ad)의 증가에 따라 증가하도록 설정된 제어 테이블에 기초하여 연산된다.
계속해서, 컨트롤러(60)는, 조작량 센서(S4)의 측정값에 기초하여, 최근의 붐 인상 조작 후의 경과 시간(T)을 연산하고, 경과 시간(T)이 미리 설정된 설정 시간(Ts) 이상인지를 판정한다(단계 S05). 경과 시간(T)은, 예를 들면 최근에 입력된 붐 인상 조작량(Au)(>0)이 0이 된 시각부터 현재 시각까지의 시간이다. 또한, 경과 시간(T)의 시기(始期)는, 붐 인상 조작량이 소정의 파일럿압에 도달한 시각으로 해도 된다. 경과 시간(T)이 설정 시간(Ts) 이상인 경우, 컨트롤러(60)는, 단계 S05로부터 단계 S06으로 순서를 옮긴다. 경과 시간(T)이 설정 시간(Ts) 미만인 경우, 컨트롤러(60)는, 단계 S05로부터 단계 S07로 순서를 옮긴다.
붐 인상 조작 후의 경과 시간(T)이 설정 시간(Ts) 이상인 경우, 컨트롤러(60)는, 제 1 개도 지령값(V1) 및 제 2 개도 지령값(V2)의 최소 선택값(작은 쪽의 값)을 최종적인 개도 지령값(V)으로 결정한다(단계 S06).
붐 인상 조작 후의 경과 시간(T)이 설정 시간(Ts) 미만인 경우, 컨트롤러(60)는, 최소 개도 지령값(Vmin)을 최종적인 개도 지령값(V)으로 결정한다(단계 S07). 단계 S02에 있어서 붐 인하 조작이 되어 있지 않다고 판정된 경우도 마찬가지이다. 최소 개도 지령값(Vmin)은, 붐 인하 감압 밸브(57d)와 제 2 방향 제어 밸브(55)의 수압실과의 연통 면적(개통 위치(58a)의 유로의 개구 면적)을 최소로 하는 값이다. 연통 면적(개통 위치(58a)의 유로의 개구 면적)의 최소값은 예를 들면 0이며, 이 경우, 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실과 붐 인하 감압 밸브(57d)의 사이는 차단되고, 동 수압실은 작동유 탱크(59)만 접속된다.
단계 S06 또는 S07에서 개도 지령값(V)을 결정하면, 컨트롤러(60)는, 결정한 개도 지령값(V)에 따른 지령 신호(전류 또는 전압)를 생성하고, 생성한 지령 신호를 전자 밸브(58)에 출력(솔레노이드에 인가)하고 단계 S01로 순서를 되돌린다(단계 S08).
이상과 같이 전자 밸브(58)를 제어함으로써, 붐 인하 조작 시의 제 2 방향 제어 밸브(55)의 동작이, 조건에 따라 제한된다. 제 2 방향 제어 밸브(55)의 동작이 제한되면, 동일한 붐 인하 조작량(Ad)이라도 제 2 유압 펌프(53)로부터 붐 실린더(15)의 보텀측 유실에의 미터인 유량이 감소한다.
도 4는 도 3의 플로우를 실행하기 위한 컨트롤러(60)의 기능 블록의 일례를 나타내는 도이다. 도 4에 나타내는 예에 있어서, 컨트롤러(60)에는, 제 1 개도 지령값 연산(61), 제 2 개도 지령값 연산(62), 붐 인상 조작 후 경과 시간 연산(63), 제 3 개도 지령값 연산(64), 개도 지령값 결정(65)의 처리를 실행하는 기능이 구비되어 있다.
제 1 개도 지령값 연산(61)은, 메모리에 기억된 제어선(제어 테이블)에 따라, 보텀압 센서(S1)에서 측정된 보텀압(Pb)에 기초하여, 제 1 개도 지령값(V1)을 연산하는 처리이다. 제 1 개도 지령값 연산(61)의 블록에 표시한 대로, 제어선은, 가로축에 Pb, 세로축에 V1을 취하는 Pb-V1 좌표계에 있어서, Pb의 증가에 따라 V1이 감소하도록 규정되어 있다. 제 1 개도 지령값(V1)은, 붐 인하 감압 밸브(57d)와 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실과의 연통 면적을 지령하는 값에 상당하며, V1이 클수록 연통 면적이 증가한다. 제 1 개도 지령값 연산(61)의 블록에 표시한 제어선 하에서 연산되는 V1은, 보텀압(Pb)의 증가에 따라 감소한다.
이 때, 본 실시형태에 있어서, 제 1 개도 지령값 연산(61)에서 참조하는 제어선에는, 제 1 제어선(L1)과 제 2 제어선(L2)이 포함되어 있다. 제 1 제어선(L1)은 보텀압(Pb)의 상승 시에 참조되는 제어선이고, 제 2 제어선(L2)은 보텀압(Pb)의 하강 시에 참조되는 제어선이다. 제 1 개도 지령값 연산(61)의 블록에 나타낸 P1-P4는, Pb에 관한 설정값이다(P1<P2<P3<P4).
제 1 제어선(L1)은, Pb<P2의 영역에서 V1=Vmax(최대 개도 지령값)가 되고, P2≤Pb≤P4의 영역에서 Pb의 증가에 따라 Vmax로부터 Vmin까지 V1이 단조롭게 감소하며, Pb>P4의 영역에서 V1=Vmin(최소 개도 지령값)이 되도록 규정되어 있다. 타방의 제 2 제어선(L2)은, Pb>P3의 영역에서 V1=Vmin이 되고, P1≤Pb≤P3의 영역에서 Pb의 감소에 따라 Vmin으로부터 Vmax까지 V1이 단조롭게 증가하며, Pb<P1의 영역에서 V1=Vmax가 되도록 규정되어 있다. 이와 같이, PB-V1 좌표계에 있어서, 제 1 제어선(L1)에 대하여, 제 2 제어선(L2)은 Pb의 감소 방향(-Pb 방향)으로 소정값(ΔPB)(=P2-P1=P4-P3)만큼 오프셋되어 있다.
제어선 하에서 컨트롤러(60)에 의해 Pb의 증감에 따라 연산되는 V1의 값에 관하여 자세하게 설명한다. Pb가 P2 이하의 값(즉 V1이 Vmax를 취하는 값)으로부터 상승하는 경우, 컨트롤러(60)는, 제 1 제어선(L1)을 따라 V1을 감소시킨다(제 1 제어선(L1) 상에서 Pb에 대응하는 V1을 연산한다). 반대로 Pb가 P3 이상의 값(즉 V1이 Vmin을 취하는 값)으로부터 하강하는 경우, 컨트롤러(60)는, 제 2 제어선(L2)을 따라 V1을 증가시킨다(제 2 제어선(L2) 상에서 Pb에 대응하는 V1을 연산한다). 따라서, 예를 들면 Pb가 P1로부터 P4까지 상승한 후, P1까지 감소하는 경우, 단순히 Pb의 상승에 따라 제 1 제어선(L1)을 따라 V1이 Vmax로부터 Vmin까지 감소한 후, Pb의 하강에 따라 제 2 제어선(L2)을 따라 V1이 Vmin으로부터 Vmax까지 증가한다.
그에 비하여, Pb의 값이 P2 이하의 값으로부터 P4까지 상승하기 전에 Px(P2<Px<P4)까지 상승한 곳에서)에서 하강으로 바뀌는 경우, V1은 Pb가 ΔP 하강하는 동안만큼 제 1 제어선(L1) 상의 Px에 대한 Vx로 유지된다. 그리고, Pb가 Py(=Px-ΔPb)로부터 하강할 때, V1은 제 2 제어선(L2)을 따라 증가한다.
Pb의 값이 P3 이상인 값으로부터 P1까지 하강하기 전에 하강으로 바뀌는 경우도 마찬가지이며, V1은 제 2 제어선(L2) 상의 값으로부터 제 1 제어선(L1) 상의 값까지 값을 유지하고, 그 후에는 제 1 제어선(L1)을 따라 Pb의 상승에 따라 감소한다.
제 2 개도 지령값 연산(62)은, 메모리에 기억된 제어선(제어 테이블)에 따라, 조작량 센서(S3)에서 측정된 붐 인하 조작량(Ad)에 기초하여, 제 2 개도 지령값(V2)을 연산하는 처리이다. 제 2 개도 지령값 연산(62)의 블록에 표시한 대로, 제어선은, 가로축에 Ad, 세로축에 V2를 취하는 Ad-V2 좌표계에 있어서, Ad의 증가에 따라 V2가 증가하도록 규정되어 있다. 제 2 개도 지령값(V2)도, 붐 인하 감압 밸브(57d)와 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실과의 연통 면적을 지령하는 값에 상당하고, V2가 클수록 연통 면적이 증가한다. 제 2 개도 지령값 연산(62)의 블록에 표시한 제어선 하에서 연산되는 V2는, Ad의 증가에 따라 증가한다.
제 2 개도 지령값 연산(62)의 블록에 나타낸 A1, A2는, Ad에 관한 설정값이다(0<A1<A2). 제 2 개도 지령값 연산(62)에서 참조하는 제어선은, Ad<A1의 영역에서 V2=Vmin이 되고, A1≤Ad≤A2의 영역에서 Ad의 증가에 따라 Vmin으로부터 Vmax까지 V2가 단조롭게 증가하며, Ad>A2의 영역에서 V2=Vmax가 되도록 규정되어 있다. 제 1 개도 지령값 연산(61)에서 참조하는 제어선과 달리, 제 2 개도 지령값 연산(62)에서 참조하는 제어선은 단일이며, Ad에 대하여 항상 제어선 상의 값이 V2로서 연산된다.
붐 인상 조작 후 경과 시간 연산(63)은, 조작량 센서(S4)에서 측정되는 붐 인상 조작량(Au)과 타이머의 계측 시각에 기초하여, 최근의 붐 인상 조작의 정지(停止)로부터 현재까지의 경과 시간(T)을 연산하는 처리이다. 경과 시간(T)의 시기는, 최근의 붐 인상 조작량(Au)(>0)이 0이 된 시각이다. 붐 인상 조작량(Au)이 0이 된 시각은, 예를 들면 메모리에 기억되어 있는 붐 인상 조작량(Au)의 로그 데이터로부터 특정할 수 있고, 이 특정된 시각과 현재 시각의 차분을 얻어 붐 인상 조작 후의 경과 시간(T)이 연산된다.
제 3 개도 지령값 연산(64)은, 붐 인상 조작 후의 경과 시간(T)에 기초하여, 전자 밸브(58)의 제 3 개도 지령값 제 3을 연산하는 처리이다. 제 3 개도 지령값 연산(64)의 처리에서는, 경과 시간(T)이 설정 시간(Ts) 미만인 경우, 붐 인하 감압 밸브(57d)와 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실과의 연통 면적이 최소값이 되도록, 전자 밸브(58)의 제 3 개도 지령값 제 3이 연산된다(V3=Vmin). 또한, 경과 시간(T)이 설정 시간(Ts) 이상인 경우, 붐 인하 감압 밸브(57d)와 제 2 방향 제어 밸브(55)의 붐 인하측의 수압실과의 연통 면적이 최대값이 되도록, 전자 밸브(58)의 제 3 개도 지령값 제 3이 연산된다(V3=Vmax).
개도 지령값 결정(65)은, 제 1 개도 지령값(V1), 제 2 개도 지령값(V2) 및 제 3 개도 지령값(V3)의 최소 선택값을 개도 지령값(V)으로서 결정하고, 결정한 개도 지령값(V)에 기초하여 전자 밸브(58)에 대한 지령 신호를 생성하고 전자 밸브(58)에 출력하는 처리이다. 제 3 개도 지령값(V3)은, 붐 인상 조작 후의 경과 시간(T)이 설정 시간(Ts) 미만이면 최소 개도 지령값(Vmin)이기 때문에, T<Ts이면 필연적으로 V=Vmin이 된다. 또한, 붐 인상 조작 후의 경과 시간(T)이 설정 시간(Ts) 이상이면 V3=Vmax이기 때문에, T≥Ts이면 필연적으로 V1, V2의 최소 선택값이 V가 된다.
이상에 예시한 처리에 의해 전자 밸브(58)를 제어함으로써, 도 3에서 먼저 설명한 바와 같이 붐 인하 조작 시에 있어서의 붐 실린더(15)의 보텀측 유실에의 미터인 유량의 제한량이 적합하게 제어된다.
본 실시형태에 있어서는, 붐 인하 조작량(Ad)이 작은 경우나 보텀압(Pb)이 높은 경우, 제 2 방향 제어 밸브(55)의 동작이 제한되어(동작 제한이 강해져) 붐 실린더(15)의 로드측 유실에의 미터인 유량이 감소한다. 붐 인하 조작량(Ad)이 작은 경우나 보텀압(Pb)이 높은 경우는, 버킷(14)이 허공에 뜬 상태에서 붐 인하 동작이 행해지고 있는 것이 추정되고, 이와 같은 상황에서 붐 인하용의 불필요한 미터인 유량을 억제함으로써, 에너지 로스를 억제할 수 있다.
또한, 붐 인하 조작량(Ad)이 크고 또한 보텀압(Pb)이 낮은 경우, 제 2 방향 제어 밸브(55)의 동작 제한이 해제되어(동작 제한이 약해져) 붐 실린더(15)의 로드측 유실에의 미터인 유량이 증가한다. 붐 인하 조작량(Ad)이 크고 보텀압(Pb)이 낮은 경우, 잭 업 동작 등과 같이 버킷(14)이 지면에 강하게 밀어 넣어져 있는 상황이 추정되고, 이와 같은 고부하 작업의 상황에서 붐 인하용의 미터인 유량을 확보할 수 있다.
또한, 최근의 붐 인상 조작 후의 경과 시간(T)이 설정 시간(Ts)에 도달할 때까지의 동안, 제 2 방향 제어 밸브(55)의 동작이 금지되어(동작 제한이 최대가 되어), 붐 인하 조작이 되어도 붐 실린더(15)의 로드측 유실에의 미터인 유량이 바로 증가하는 경우가 없다. 예를 들면 비탈면 다지기 작업과 같이 붐 인상 조작과 붐 인하 조작이 짧은 주기로 번갈아 반복되는 경우, 예를 들면 붐 인상으로부터 붐 인하로 동작이 되받아 쳐질 때에 붐 실린더(15)의 보텀압(Pb)이 크게 변동하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에 전자 밸브(58)의 제어 조건이 우발적으로 충족시켜지면, 바라지 않는 상황에서 전자 밸브(58)가 작동하여 조작성이 나빠질 가능성이 있지만, 붐 인상 조작으로부터 설정 시간(Ts)이 경과할 때까지 전자 밸브(58)가 작동하지 않으므로 조작성의 악화를 억제할 수 있다.
-효과-
(1) 상기와 같이, 본 실시형태에 의하면, 버킷(14)이 허공에 뜬 상태에서 행해지는 저부하의 붐 인하 동작이 추정되는 상황에서는, 붐 인하용의 미터인 유량을 억제함으로써, 에너지 로스를 억제할 수 있다. 또한, 잭 업 동작 등과 같이 버킷(14)을 지면에 강하게 누르는 고부하의 붐 인하 동작이 추정되는 상황에서는, 붐 인하용의 미터인 유량을 증가시켜 소요의 출력을 확보할 수 있다. 또한, 비탈면 다지기 작업 등과 같이 붐 인상 조작과 붐 인하 조작이 반복되는 경우에 바라지 않는 형태로 전자 밸브(58)가 작동할 수 있는 상황에서는, 붐 인상 조작으로부터 설정 시간(Ts)이 경과할 때까지 전자 밸브(58)의 작동을 억지함으로써, 붐 인하 시에 있어서 미터인 유량이 많이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 조작성의 악화를 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 붐의 동작 속도를 요구되는 속도에 일치시켜, 에너지 로스의 저감과 조작성의 향상을 양립할 수 있다.
(2) 예를 들면 붐 인하 동작 중에 버킷(14)이 허공에 뜬 상태로부터 잭 업 동작으로 이행되는 경우나, 급조작으로 붐 실린더(15)를 급속하게 수축시키는 경우 등, 프런트 작업기(10)의 조작 중에는 보텀압(Pb)이 증감하는 순간이 있다. 이러한 순간적인 보텀압(Pb)의 증감에 따라 제 1 개도 지령값(V1)을 증감시키면, 전자 밸브(58)가 과민하게 작동하여 조작성에 영향이 미칠 가능성이 있다.
그에 비하여, 본 실시형태에서는, 제 1 제어선(L1) 및 제 2 제어선(L2)을 준비하여, Pb의 상승 시에는 제 1 제어선(L1)의 하에서 제 1 개도 지령값(V1)이 연산되고, Pb의 하강 시에는 제 2 제어선(L2)의 하에서 제 1 개도 지령값(V1)이 연산된다. 제 1 제어선(L1)과 제 2 제어선(L2)은 Pb-V1 좌표계에서 Pb축 방향으로 ΔPb만큼 오프셋되어 있기 때문에, Pb의 값이 증가로부터 감소(또는 감소로부터 증가)로 바뀔 때에는 Pb의 변화가 일정량(ΔPb)을 넘을 때까지 제 1 개도 지령값(V1)은 변화하지 않는다. 따라서, 상기와 같이 보텀압(Pb)이 증감하는 상황에서 전자 밸브(58)가 과민하게 동작하는 것을 억제할 수 있다.
-변형례-
이상에 본 발명의 일 실시형태를 설명했지만, 본 발명의 실시형태는 이상의 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다. 이하에 몇 가지 변형례를 예시한다.
예를 들면, 제 1 개도 지령값(V1)이 붐 실린더(15)의 보텀압(Pb)에만 기초하여 연산되는 예를 설명했다. 이 점에 관하여, 컨트롤러(60)가, 로드압 센서(S2)에서 측정된 로드압(Pr)과 보텀압(Pb)의 차분을 연산하고, 이 차분에 기초하여 제 1 개도 지령값(V1)을 연산하는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 붐 인하 감압 밸브(57d) 및 붐 인상 감압 밸브(57u)에 기계적으로 연동하는 붐 조작 레버(57l)를 구비한 조작 레버 장치(57)를 설명했지만, 조작 레버 장치(57)에 전기 레버 장치를 채용할 수도 있다. 이 경우, 붐 인하 감압 밸브(57d) 및 붐 인상 감압 밸브(57u)를 전자 구동식으로 하여, 전기 레버 장치의 조작 신호에 따라 컨트롤러(60)로부터 출력되는 지령 신호에 의해 붐 인하 감압 밸브(57d) 및 붐 인상 감압 밸브(57u)가 동작하는 구성이 된다. 조작 레버 장치(57)에 전기 레버 장치를 채용한 경우에서도, 붐 조작 레버(57l)의 조작량은 퍼텐쇼미터 등으로 검출 가능하여, 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 제 1 유압 펌프(52) 및 제 2 유압 펌프(53)가 각 1개의 구성을 예로 들어 설명했지만, 제 1 유압 펌프(52) 및 제 2 유압 펌프(53)의 적어도 일방을 복수로 한 구성으로 할 수도 있다.
1 : 유압 셔블(건설 기계)
4 : 차체
10 : 프런트 작업기
15 : 붐 실린더
51 : 원동기
52 : 제 1 유압 펌프
53 : 제 2 유압 펌프
54 : 제 1 방향 제어 밸브
55 : 제 2 방향 제어 밸브
56 : 파일럿 펌프
56b : 파일럿 유로
57d : 붐 인하 감압 밸브
57l : 붐 조작 레버
57u : 붐 인상 감압 밸브
58 : 전자 밸브
60 : 컨트롤러
Ad : 붐 인하 조작량(조작량)
Au : 붐 인상 조작량(조작량)
L1 : 제 1 제어선
L2 : 제 2 제어선
Pb : 보텀압
Pr : 로드압
S1 : 보텀압 센서
S2 : 로드압 센서
S3, S4 : 조작량 센서
T : 경과 시간
Ts : 설정 시간
V : 개도 지령값
V1 : 제 1 개도 지령값
V2 : 제 2 개도 지령값
V3 : 제 3 개도 지령값
Vmax : 최대 개도 지령값
Vmin : 최소 개도 지령값

Claims (3)

  1. 차체와, 상기 차체에 연결한 프런트 작업기와, 상기 프런트 작업기를 상하로 구동하는 붐 실린더와, 원동기와, 상기 원동기에 의해 구동되는 제 1 유압 펌프와, 상기 원동기에 의해 구동되는 제 2 유압 펌프와, 상기 제 1 유압 펌프로부터 상기 붐 실린더로 흐르는 압유를 제어하는 제 1 방향 제어 밸브와, 상기 제 2 유압 펌프로부터 상기 붐 실린더로 흐르는 압유를 제어하는 제 2 방향 제어 밸브와, 상기 제 1 방향 제어 밸브 및 상기 제 2 방향 제어 밸브를 구동하는 파일럿유를 토출하는 파일럿 펌프와, 상기 파일럿유를 원압으로 하여, 상기 제 1 방향 제어 밸브 및 상기 제 2 방향 제어 밸브를 붐 인하 방향으로 구동하는 붐 인하 파일럿압을 출력하는 붐 인하 감압 밸브와, 상기 파일럿유를 원압으로 하여, 상기 제 1 방향 제어 밸브 및 상기 제 2 방향 제어 밸브를 붐 인상 방향으로 구동하는 붐 인상 파일럿압을 출력하는 붐 인상 감압 밸브와, 상기 붐 인하 감압 밸브 및 상기 붐 인상 감압 밸브를 조작하는 붐 조작 레버를 구비한 건설 기계에 있어서,
    상기 붐 실린더의 보텀압을 측정하는 보텀압 센서와,
    상기 붐 조작 레버의 조작량을 측정하는 조작량 센서와,
    상기 붐 인하 감압 밸브와 상기 제 2 방향 제어 밸브의 수압실을 연결하는 파일럿 유로에 마련되고, 상기 제 2 방향 제어 밸브에 대한 붐 인하 파일럿압을 감압하는 전자 밸브와,
    상기 보텀압 센서에서 측정되는 상기 보텀압 및 상기 조작량 센서에서 측정되는 상기 조작량에 기초하여 상기 전자 밸브를 제어하는 컨트롤러를 구비하며,
    상기 컨트롤러는,
    상기 보텀압 센서에서 측정된 보텀압에 기초하여, 상기 붐 인하 감압 밸브와 상기 제 2 방향 제어 밸브의 수압실과의 연통 면적이 상기 보텀압의 증가에 따라 감소하도록 제 1 개도 지령값을 연산하고,
    상기 조작량 센서에서 측정된 붐 인하 조작량에 기초하여, 상기 연통 면적이 상기 붐 인하 조작량의 증가에 따라 증가하도록 제 2 개도 지령값을 연산하며,
    붐 인상 조작 후의 경과 시간에 기초하여, 상기 경과 시간이 설정 시간 미만인 경우는 상기 연통 면적을 최소로 하는 최소 개도 지령값을, 상기 경과 시간이 상기 설정 시간 이상인 경우는 상기 제 1 개도 지령값 및 상기 제 2 개도 지령값의 최소 선택값을, 상기 전자 밸브의 개도 지령값으로 결정하고,
    결정한 개도 지령값에 따른 지령 신호를 상기 전자 밸브에 출력하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    가로축에 상기 보텀압, 세로축에 상기 제 1 개도 지령값을 취하는 좌표계에 있어서, 상기 보텀압의 증가에 따라 상기 제 1 개도 지령값이 감소하도록 규정되고, 상기 가로축의 방향으로 오프셋된 제 1 제어선 및 제 2 제어선을 기억하고 있으며,
    상기 보텀압의 상승 시에는 상기 제 1 제어선을 참조하여 상기 제 1 개도 지령값을 연산하고, 상기 보텀압의 하강 시에는 상기 제 2 제어선을 참조하여 상기 제 1 개도 지령값을 연산하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 붐 실린더의 로드압을 측정하는 로드압 센서와,
    상기 컨트롤러는, 상기 보텀압 센서에서 측정된 보텀압과 상기 로드압 센서에서 측정된 로드압의 차분을 연산하고, 상기 차분에 기초하여 제 1 개도 지령값을 연산하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
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