WO2016114411A1

WO2016114411A1 - 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치 및 그 제어방법

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Publication number: WO2016114411A1
Application number: PCT/KR2015/000280
Authority: WO
Inventors: 이상희; 이재훈
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비; 이상희
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2016-07-21

Abstract

버킷 등의 작업장치를 동작시킬 경우 작업장치 자중으로 인한 캐비테이션 발생을 방지하기 위한 유압펌프 유량 제어장치 및 그 제어방법을 개시한다. 본 발명에 따른 유량 제어장치에 있어서, 제1,2유압펌프; 제1조작레버; 제1유압펌프의 유로에 설치되는 제어밸브; 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더; 제2유압펌프의 유로에 설치되는 작업장치용 제어밸브; 상기 제어밸브의 절환시 제1유압펌프의 작동유를 상기 유압실린더에 공급되는 작동유에 합류시키는 합류유로; 제1,2유압펌프의 작동유 압력 및 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 제1,2,3압력센서; 제1,2유압펌프의 사판 경전각을 조정하는 제1,2레귤레이터; 제1유압펌프의 검출된 작동유 압력과 미리 설정된 제어압력의 차이에 의해 제1유압펌프의 토출유량을 제어하는 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치를 제공한다.

Description

건설기계용 유압펌프 유량 제어장치 및 그 제어방법

본 발명은 유압펌프 유량 제어장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 버킷 등의 작업장치를 동작시킬 경우 작업장치 자중으로 인한 캐비테이션 발생을 방지하기 위한 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

도 1은 건설기계의 작업장치 동작을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 작업장치가 동작시 작업장치 위치에 따른 압력파형을 나타내는 그래프이다.

도 1에서와 같이, 굴삭기의 버킷(1)을 버킷실린더(2)의 구동으로 인해 중력방향과 동일방향으로 버킷 아웃 동작시킬 경우, 중력으로 인해 버킷실린더(2)에 캐비테이션 현상이 발생될 수 있다.

즉 상기 버킷(1)의 각도(θ → θ1) 변경에 따라 버킷실린더(2)에 압력이 형성되는 데, 상기 버킷(1)의 자중에 의한 낙하로 버킷실린더(2)의 수축구동 속도만큼 유압펌프의 작동유가 상기 버킷실린더(2)의 스몰챔버에 공급되지 못하여 상기 버킷실린더(2) 및 상기 버킷실린더(2)에 작동유를 공급하는 유로에 캐비테이션 현상이 발생된다.

상기 캐비테이션 현상은 작동유 내에 기포를 발생시켜 금속을 피로시키고, 상기 기포가 접하는 면에 부식을 초래하여 씰링재 등의 내구성을 저하시키게 되며, 또한 작업장치의 부자연스런 동작이나 쇼크 등이 발생되는 문제점이 발생된다.

상기 캐비테이션 현상을 방지하기 위해 상기 버킷실린더(2)에 공급되는 작동유 량을 증대시켜 캐비테이션 현상을 방지할 경우, 상기 버킷(1)과 다른 작업장치와의 구동 속도 언밸런싱이 발생되고, 상기 버킷실린더(2)의 빨라진 구동 속도로 인해 정지시 쇼크가 커지게 되며, 장비의 안정도가 떨어지는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 작업장치를 동작시킬 경우 작업장치 자중으로 인한 낙하시 캐비테이션 발생을 방지하여 유압부품의 내구성 저하되는 것을 방지하고, 타 작업장치와의 구동 속도 언밸런싱, 정지시 쇼크 발생 등을 방지할 수 있도록 한 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변용량형 제1,2유압펌프;

조작량에 대응되는 조작신호를 출력하는 제1조작레버;

상기 제1유압펌프의 유로에 설치되고, 상기 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력 인가에 의해 절환시 상기 유로에 압력을 형성하는 제어밸브;

상기 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더;

상기 제2유압펌프의 유로에 설치되고, 상기 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력 인가에 의해 절환시 상기 유압실린더에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 제어밸브;

상기 제1유압펌프의 유로와 상기 작업장치용 제어밸브의 공급측포트를 연결하고, 상기 제어밸브의 절환시 상기 제1유압펌프의 작동유를 상기 유압실린더에 공급되는 작동유에 합류시키는 합류유로;

상기 제1,2유압펌프의 작동유 압력 및 상기 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 제1,2,3압력센서;

상기 제1,2유압펌프의 토출 유량을 제어하기 위해 사판 경전각을 조정하는 제1,2레귤레이터;

상기 제1,2,3압력센서로부터 검출신호가 입력되고, 상기 제1유압펌프의 검출된 작동유 압력과 미리 설정된 제어압력의 크기를 비교하여, 상기 검출된 압력과 미리 설정된 제어압력의 차이에 의해 상기 제1유압펌프의 토출유량을 제어하기 위해 상기 제1레귤레이터에 전기적신호를 입력하는 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치를 제공한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면,

가변용량형 제1,2유압펌프; 조작량에 대응되는 조작신호를 출력하는 제1조작레버; 상기 제1유압펌프의 유로에 설치되는 제어밸브; 상기 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더; 상기 제2유압펌프의 유로에 설치되는 작업장치용 제어밸브; 상기 제1,2유압펌프의 작동유 압력 및 상기 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 제1,2,3압력센서; 상기 제1,2유압펌프의 토출 유량을 제어하기 위해 사판 경전각을 조정하는 제1,2레귤레이터; 상기 제1,2,3압력센서로부터 검출신호가 입력되는 컨트롤러를 구비하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 있어서:

상기 제3압력센서에 의해 감지된 파일럿압력에 의해 상기 제1조작레버의 조작유무를 판단하는 단계;

상기 제1유압펌프의 검출된 작동유 압력과 미리 설정된 제어압력의 크기를 비교하는 단계;

상기 제1유압펌프의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 낮은 경우, 상기 제1유압펌프로부터 상기 제1조작레버의 조작량에 대응되는 토출 유량을 초과하는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터에 전기적신호를 입력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법을 제공한다.

가변용량형 제1,2유압펌프; 조작량에 대응되는 조작신호를 출력하는 제1,2조작레버; 상기 제1유압펌프의 유로에 설치되는 제어밸브; 상기 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더; 상기 제2유압펌프의 유로에 설치되는 작업장치용 제어밸브; 상기 제1,2유압펌프의 작동유 압력을 감지하는 제1,2압력센서; 상기 제1,2조작레버의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 제3,4압력센서; 상기 제1,2유압펌프의 토출 유량을 제어하기 위해 사판 경전각을 조정하는 제1,2레귤레이터; 상기 제1,2,3,4압력센서로부터 검출신호가 입력되는 컨트롤러를 구비하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 있어서:

상기 제1조작레버의 조작이 감지된 상태에서, 상기 제4압력센서에 의해 감지된 파일럿압력에 의해 상기 제1조작레버의 단독 조작유무를 판단하는 단계;

상기 컨트롤러는

상기 미리 설정된 제어압력을 상기 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력 대비 상기 제1유압펌프의 토출유량의 함수관계를 나타내는 그래프 또는 테이블값으로 저장하는 메모리부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러는

상기 제1유압펌프의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 낮은 경우, 상기 제1유압펌프로부터 상기 제1조작레버의 조작량에 대응되는 토출 유량을 초과하는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터에 제어신호를 입력하고,

상기 제1유압펌프의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 높을 경우, 상기 제1유압펌프로부터 상기 제1조작레버의 조작량에 대응되는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터에 전기적신호를 입력하는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 버킷 등의 작업장치를 동작시킬 경우 캐비테이션 발생이 예측될 경우에만 작동유 공급량을 증대시킴에 따라, 캐비테이션 발생으로 인한 씰링재 등의 내구성이 저하되는 것을 방지하고, 타 작업장치와의 구동 속도 언밸런싱, 정지시 쇼크 발생 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 건설기계의 작업장치 동작을 나타내는 도면,

도 2는 도 1에 도시된 작업장치가 동작시 작업장치 위치에 따른 압력파형을 나타내는 그래프,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치의 유압회로도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법을 나타내는 흐름도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법의 다른 흐름도,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 의해 캐비테이션을 방지할 수 있음을 나타내는 그래프이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉

10; 제1유압펌프

11; 제2유압펌프

12; 엔진

13; 제1조작레버(RCV)

14; 유압실린더

15,16; 유로

17; 제어밸브

18; 작업장치용 제어밸브

19; 컨트롤밸브(MCV)

20; 합류유로

21; 제1압력센서

22; 제2압력센서

23; 제3압력센서

24; 제1레귤레이터

25; 제2레귤레이터

26; 컨트롤러

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치 및 그 제어방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치의 유압회로도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법을 나타내는 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법의 다른 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 의해 캐비테이션을 방지할 수 있음을 나타내는 그래프이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치는,

전자제어식 가변용량형 제1,2유압펌프(이하, 제1,2유압펌프 라고 칭함)(10,11)가 엔진(12)에 연결되고, 조작량에 대응되는 조작신호를 출력하는 제1조작레버(13)(RCV)를 구비한다.

상기 제2유압펌프(11)의 작동유에 의해 구동되어 작업장치를 동작시키는 유압실린더(14)가 유로(15)를 통해 제2유압펌프(11)에 연결된다.

상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력 인가에 의해 오프(OFF)상태로 절환시 유로(16)에 압력을 형성하는 제어밸브(17)(CBP;center by-pass valve가 사용됨)가 상기 제1유압펌프(10)의 유로(16) 하류측에 설치된다.

상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력 인가에 의해 절환시 상기 유압실린더(14)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 제어밸브(18)가 상기 제2유압펌프(11)의 유로(15)에 설치된다.

상기 제어밸브(17)의 절환시 상기 제1유압펌프(10)의 작동유를 상기 유압실린더(14)에 공급되는 작동유에 합류시키는 합류유로(20)가 상기 제1유압펌프(10)의 유로(16)와 상기 작업장치용 제어밸브(18)의 공급측포트를 연결하게 된다.

상기 제1,2유압펌프(10,11)의 작동유 압력을 감지하는 제1,2압력센서(21,22)가 제1,2유압펌프(10,11)의 유로(16,15)에 설치된다.

상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 제3압력센서(23)가 상기 제1조작레버(13)와 작업장치용 제어밸브(18)의 사이의 유로에 설치된다.

전기적신호 인가시 상기 제1,2유압펌프(10,11)의 토출 유량을 제어하기 위해 사판 경전각을 조정하는 제1,2레귤레이터(24,25)를 구비한다.

상기 제1압력센서(21)에 의해 제1유압펌프(10)의 검출된 작동유 압력과 미리 설정된 제어압력(acting pressure)의 크기를 비교하여, 상기 검출된 압력과 미리 설정된 제어압력의 차이에 의해 상기 제1유압펌프(10)의 토출유량을 제어하기 위해 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력하는 컨트롤러(26)가 상기 제1,2,3압력센서(21,22,23) 및 상기 제1,2레귤레이터(24,25)에 연결된다.

상기 컨트롤러(26)는

상기 미리 설정된 제어압력을 상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력 대비 상기 제1유압펌프(10)의 토출유량의 함수관계를 나타내는 그래프 또는 테이블값으로 저장하는 메모리부(미도시됨);를 구비할 수 있다.

상기 컨트롤러(26)는

상기 제1압력센서(21)에 의해 제1유압펌프(10)의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력(acting pressure)보다 낮은 경우, 캐비테이션의 발생 위험이 높은 것으로 판단하여 상기 제1유압펌프(10)로부터 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되는 토출 유량을 초과하는 유량(그래프선도 "b"로 표기됨)을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력하고,

상기 제1압력센서(21)에 의해 제1유압펌프(10)의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 높을 경우, 캐비테이션의 발생 위험이 낮은 것으로 판단하여 상기 제1유압펌프(10)로부터 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되는 유량(그래프선도 "a"로 표기됨)을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력하게 된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법은,

전자제어식 가변용량형 제1,2유압펌프(10,11); 조작량에 대응되는 조작신호를 출력하는 제1조작레버(13); 상기 제1유압펌프(10)의 유로(16)에 설치되는 제어밸브(17); 상기 제2유압펌프(11)의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더(14); 상기 제2유압펌프(11)의 유로(15)에 설치되는 작업장치용 제어밸브(18); 상기 제1,2유압펌프(10,11)의 작동유 압력 및 상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 제1,2,3압력센서(21,22,23); 전기적신호 인가시 상기 제1,2유압펌프(10,11)의 토출 유량을 제어하기 의해 사판 경전각을 조정하는 제1,2레귤레이터(24,25); 상기 제1,2,3압력센서(21,22,23)로부터 검출신호가 입력되는 컨트롤러(26)를 구비하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 있어서:

상기 제3압력센서(23)에 의해 상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 단계(미도시됨);

상기 제3압력센서(23)에 의해 감지되어 상기 컨트롤러(26)에 입력된 파일럿압력에 의해 상기 제1조작레버(13)의 조작유무를 판단하는 단계(S10);

상기 제1조작레버(13)가 조작된 경우, 상기 제1압력센서(21)에 의해 상기 제1유압펌프(10)의 작동유 압력을 검출하는 단계(미도시됨);

상기 제1유압펌프(10)의 검출된 작동유 압력과, 미리 설정된 제어압력(acting pressure)의 크기를 비교하는 단계(S20);

상기 제1압력센서(21)에 의해 제1유압펌프(10)의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력(acting pressure)보다 낮은 경우, 캐비테이션의 발생 위험이 높은 것으로 판단하여 상기 제1유압펌프(10)로부터 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되는 토출 유량을 초과하는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력하는 단계(S30);

상기 제1압력센서(21)에 의해 제1유압펌프(10)의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력(acting pressure)보다 높을 경우, 캐비테이션의 발생 위험이 낮은 것으로 판단하여 상기 제1유압펌프(10)로부터 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력하는 단계(S40);를 포함한다.

전술한 구성에 따르면, 상기 제1조작레버(13)를 조작하는 경우, 조작량에 대응되는 파일럿압력이 상기 작업장치용 제어밸브(18)에 인가되어 스풀을 도면상, 우측방향으로 절환시킨다.

이로 인해, 상기 제2유압펌프(11)의 작동유는 유로(15) - 작업장치용 제어밸브(18)를 경유하여 상기 유압실린더(14)의 스몰챔버에 공급되어 수축구동시킨다. 이와 동시에 상기 유압실린더(14)의 라지챔버로부터 배출되는 작동유는 상기 작업장치용 제어밸브(18)를 경유하여 작동유탱크(T)로 드레인된다.

또한, 상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력이 상기 제어밸브(17)에 인가되어 스풀을 도면상, 우측방향으로 절환시킨다. 이로 인해 상기 제1유압펌프(10)의 유로(16) 하류측 개구부를 차단하게 되므로, 상기 제1유압펌프(10)의 작동유는 상기 합류유로(20)를 경유하여 상기 작업장치용 제어밸브(18)의 공급측포트에 공급되어 상기 제2유압펌프(11)의 작동유와 합류하게 된다.

전술한 바와 같이 상기 제2유압펌프(11)의 작동유의 대부분은 상기 유압실린더(14)에 공급되어 사용되고, 상기 제1유압펌프(10)의 작동유는 상기 유압실린더(14)에 공급되는 제2유압펌프(11)의 부족되는 작동유를 보충하도록 사용된다.

한편, 상기 제3압력센서(23)에 의해 상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하고, 감지된 조작신호는 상기 컨트롤러(26)에 입력된다.

S10에서와 같이, 상기 제3압력센서(23)에 의해 감지되어 상기 컨트롤러(26)에 입력된 파일럿압력에 의해 상기 제1조작레버(13)의 조작유무를 판단한다. 상기 제1조작레버(13)가 조작된 경우 S20으로 진행하고, 상기 제1조작레버(13)가 조작되지않은 경우에는 상기 제1유압펌프(10)의 토출유량을 제어하는 과정을 종료한다.

상기 제1조작레버(13)가 조작된 경우, 상기 제1압력센서(21)에 의해 상기 제1유압펌프(10)의 작동유 압력을 감지하고, 감지된 검출신호는 상기 컨트롤러(26)에 입력된다.

S20에서와 같이, 상기 제1압력센서(21)에 의해 제1유압펌프(10)의 검출된 작동유 압력과, 미리 설정된 제어압력(acting pressure)의 크기를 비교하되, 상기 제1유압펌프(10)의 검출된 작동유 압력이 미리 설정된 제어압력보다 작은 경우 S30으로 진행하고, 상기 제1유압펌프(10)의 검출된 작동유 압력이 미리 설정된 제어압력보다 큰 경우 S40으로 진행한다.

이때, 상기 미리 설정된 제어압력(acting pressure)은 캐비테이션 발생의 위험을 감지하게 위한 압력으로써, 상기 미리 설정된 제어압력은 작업장치의 종류 또는 작업장치의 동작 유형에 따른 이론적, 또는 반복적인 실험에 의한 데이터값에 의해 산출할 수 있게 된다.

S30에서와 같이, 상기 제1압력센서(21)에 의해 제1유압펌프(10)의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력(acting pressure)보다 낮은 경우 캐비테이션의 발생 위험이 높은 것으로 판단하게 된다. 따라서 상기 제1유압펌프(10)로부터 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되는 토출 유량을 초과하는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력한다.

즉, 상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력(Pi) 대비 상기 제1유압펌프(10)의 토출유량의 함수관계를 나타내는 그래프선도(b)와 같이, 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되는 토출 유량을 초과하여 상기 제1유압펌프(10)로부터 유량을 토출시킬 수 있도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력하게 된다.

따라서, 도 6에서와 같이, 상기 제1유압펌프(10)의 검출된 작동유 압력이 상기 미리 설정된 제어압력(acting pressure)보다 낮은 경우에, 상기 제1레귤레이터(24)에 입력되는 적기적신호에 의해 상기 제1유압펌프(10)의 사판 경전각을 조정하게 된다. 이로 인해 상기 제1조작레버(13)의 조작량보다 많은 작동유를 토출시켜 상기 유압실린더(14)에 보충 공급되는 작동유 량을 증대시킴에 따라 캐비테이션을 방지할 수 있게 된다.

S40에서와 같이, 상기 제1압력센서(21)에 의해 제1유압펌프(10)의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력(acting pressure)보다 높을 경우, 캐비테이션의 발생 위험이 낮은 것으로 판단하게 된다. 따라서 상기 제1유압펌프(10)로부터 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력한다.

즉, 상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력(Pi) 대비 상기 제1유압펌프(10)의 토출유량의 함수관계를 나타내는 그래프선도(a)와 같이, 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되게 제1유압펌프(10)의 토출유량을 제어할 수 있도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력하게 된다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법은,

전자제어식 가변용량형 제1,2유압펌프(10,11); 조작량에 대응되는 조작신호를 출력하는 제1조작레버(13) 및 제2조작레버(미도시됨); 상기 제1유압펌프(10)의 유로(16)에 설치되는 제어밸브(17); 상기 제2유압펌프(11)의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더(14); 상기 제2유압펌프(11)의 유로(15)에 설치되는 작업장치용 제어밸브(18); 상기 제1,2유압펌프(10,11)의 작동유 압력을 감지하는 제1,2압력센서(21,22); 상기 제1조작레버(13) 및 제2조작레버의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 제3압력센서(23) 및 제4압력센서(미도시됨); 상기 제1,2유압펌프(10,11)의 토출 유량을 제어하기 의해 사판 경전각을 조정하는 제1,2레귤레이터(24,25); 상기 제1,2,3압력센서(21,22,23) 및 제4압력센서로부터 검출신호가 입력되는 컨트롤러(26)를 구비하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 있어서:

상기 제4압력센서에 의해 상기 제2조작레버의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 단계(미도시됨);

상기 제3압력센서(23)에 의해 감지되어 상기 컨트롤러(26)에 입력된 파일럿압력에 의해 상기 제1조작레버(13)의 조작유무를 판단하는 단계(미도시됨);

상기 제1조작레버(13)가 조작된 상태에서, 상기 제4압력센서에 의해 감지된 상기 제2조작레버의 조작에 따른 파일럿압력에 의해 상기 제1조작레버(13)의 단독 조작유무를 판단하는 단계(S100);

상기 제1조작레버(13)가 단독으로 조작된 경우, 상기 제1압력센서(21)에 의해 상기 제1유압펌프(10)의 작동유 압력을 검출하는 단계(미도시됨);

상기 제1유압펌프(10)의 검출된 작동유 압력과 미리 설정된 제어압력(acting pressure)의 크기를 비교하는 단계(S200);

상기 제1유압펌프(10)의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력(acting pressure)보다 낮은 경우, 캐비테이션의 발생 위험이 높은 것으로 판단하여 상기 제1유압펌프(10)로부터 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되는 토출 유량을 초과하는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력하는 단계(S300);

상기 제1유압펌프(10)의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 높을 경우, 캐비테이션의 발생 위험이 낮은 것으로 판단하여 상기 제1유압펌프(10)로부터 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력하는 단계(S400);를 포함한다.

전술한 구성에 의하면, 상기 제3압력센서(23)에 의해 상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하고, 상기 제1조작레버(13)의 감지된 조작신호는 상기 컨트롤러(26)에 입력된다.

상기 제4압력센서에 의해 상기 제2조작레버의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하고, 상기 제2조작레버의 감지된 조작신호는 상기 컨트롤러(26)에 입력된다.

상기 제3압력센서(23)에 의해 감지되어 상기 컨트롤러(26)에 입력된 파일럿압력에 의해 상기 제1조작레버(13)의 조작유무를 판단한다. 상기 제1조작레버(13)가 조작된 경우 S100으로 진행하고, 상기 제1조작레버(13)가 조작되지않은 경우에는 상기 제1유압펌프(10)의 토출유량을 제어하는 과정을 종료한다.

S100에서와 같이, 상기 제1조작레버(13)가 조작된 상태에서, 상기 제4압력센서에 의해 검출되는 상기 제2조작레버의 조작에 의한 파일럿압력에 의해 상기 제1조작레버(13)의 단독 조작여부를 판단한다. 상기 제1조작레버(13)가 단독으로 조작된 경우 S200으로 진행하고, 상기 제1조작레버(13)가 단독으로 조작되지않은 경우 S400으로 진행한다.

상기 제1조작레버(13)가 단독으로 조작된 경우, 상기 제1유압펌프(10)의 작동유 압력이 미리 설정된 제어압력(acting pressure)과 크기를 비교하는 S200, S300단계는 도 4에 도시된 유압펌프 유량 제어방법(S20, S30)과 동일하므로, 이들의 상세한 설명은 생략한다.

S400에서와 같이, 상기 제1조작레버(13)가 단독으로 조작되지않은 경우, 즉 상기 제1조작레버(13) 및 제2조작레버를 동시에 조작하여 작업장치(미도시됨)를 복합 동작시키는 경우에 캐비테이션의 발생 위험이 낮은 것으로 판단하게 된다. 따라서 상기 제1유압펌프(10)로부터 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력한다.

즉, 상기 제1조작레버(13)의 조작에 의한 파일럿압력(Pi) 대비 상기 제1유압펌프(10)의 토출유량의 함수관계를 나타내는 그래프선도(a)와 같이, 상기 제1조작레버(13)의 조작량에 대응되게 상기 제1유압펌프(10)의 토출유량을 제어할 수 있도록 상기 제1레귤레이터(24)에 전기적신호를 입력하게 된다.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 굴삭기에 장착되는 버킷 등의 작업장치를 동작시킬 경우 캐비테이션 현상이 예측될 경우에만 작동유 공급량을 증대시켜 캐비테이션 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

가변용량형 제1,2유압펌프;

조작량에 대응되는 조작신호를 출력하는 제1조작레버;

상기 제1유압펌프의 유로에 설치되고, 상기 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력 인가에 의해 절환시 상기 유로에 압력을 형성하는 제어밸브;

상기 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더;

상기 제2유압펌프의 유로에 설치되고, 상기 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력 인가에 의해 절환시 상기 유압실린더에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 제어밸브;

상기 제1유압펌프의 유로와 상기 작업장치용 제어밸브의 공급측포트를 연결하고, 상기 제어밸브의 절환시 상기 제1유압펌프의 작동유를 상기 유압실린더에 공급되는 작동유에 합류시키는 합류유로;

상기 제1,2유압펌프의 작동유 압력 및 상기 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 제1,2,3압력센서;

상기 제1,2유압펌프의 토출 유량을 제어하기 위해 사판 경전각을 조정하는 제1,2레귤레이터;

상기 제1,2,3압력센서로부터 검출신호가 입력되고, 상기 제1유압펌프의 검출된 작동유 압력과 미리 설정된 제어압력의 크기를 비교하여, 상기 검출된 압력과 미리 설정된 제어압력의 차이에 의해 상기 제1유압펌프의 토출유량을 제어하기 위해 상기 제1레귤레이터에 제어신호를 입력하는 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는

상기 미리 설정된 제어압력을 상기 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력 대비 상기 제1유압펌프의 토출유량의 함수관계를 나타내는 그래프 또는 테이블값으로 저장하는 메모리부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는

상기 제1유압펌프의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 낮은 경우, 상기 제1유압펌프로부터 상기 제1조작레버의 조작량에 대응되는 토출 유량을 초과하는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터에 전기적신호를 입력하고,

상기 제1유압펌프의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 높을 경우, 상기 제1유압펌프로부터 상기 제1조작레버의 조작량에 대응되는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터에 전기적신호를 입력하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어장치.
가변용량형 제1,2유압펌프; 조작량에 대응되는 조작신호를 출력하는 제1조작레버; 상기 제1유압펌프의 유로에 설치되는 제어밸브; 상기 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더; 상기 제2유압펌프의 유로에 설치되는 작업장치용 제어밸브; 상기 제1,2유압펌프의 작동유 압력 및 상기 제1조작레버의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 제1,2,3압력센서; 상기 제1,2유압펌프의 토출 유량을 제어하기 위해 사판 경전각을 조정하는 제1,2레귤레이터; 상기 제1,2,3압력센서로부터 검출신호가 입력되는 컨트롤러를 구비하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 있어서:

상기 제3압력센서에 의해 감지된 파일럿압력에 의해 상기 제1조작레버의 조작유무를 판단하는 단계;

상기 제1유압펌프의 검출된 작동유 압력과 미리 설정된 제어압력의 크기를 비교하는 단계;

상기 제1유압펌프의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 낮은 경우, 상기 제1유압펌프로부터 상기 제1조작레버의 조작량에 대응되는 토출 유량을 초과하는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터에 전기적신호를 입력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법.
제4항에 있어서,

상기 제1유압펌프의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 높을 경우, 상기 제1유압펌프로부터 상기 제1조작레버의 조작량에 대응되는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터에 전기적신호를 입력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법.
가변용량형 제1,2유압펌프; 조작량에 대응되는 조작신호를 출력하는 제1,2조작레버; 상기 제1유압펌프의 유로에 설치되는 제어밸브; 상기 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더; 상기 제2유압펌프의 유로에 설치되는 작업장치용 제어밸브; 상기 제1,2유압펌프의 작동유 압력을 감지하는 제1,2압력센서; 상기 제1,2조작레버의 조작에 의한 파일럿압력을 감지하는 제3,4압력센서; 상기 제1,2유압펌프의 토출 유량을 제어하기 위해 사판 경전각을 조정하는 제1,2레귤레이터; 상기 제1,2,3,4압력센서로부터 검출신호가 입력되는 컨트롤러를 구비하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 있어서:

상기 제1조작레버의 조작이 감지된 상태에서, 상기 제4압력센서에 의해 감지된 파일럿압력에 의해 상기 제1조작레버의 단독 조작유무를 판단하는 단계;

상기 제1유압펌프의 검출된 작동유 압력과 미리 설정된 제어압력의 크기를 비교하는 단계;

상기 제1유압펌프의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 낮은 경우, 상기 제1유압펌프로부터 상기 제1조작레버의 조작량에 대응되는 토출 유량을 초과하는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터에 전기적신호를 입력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법.
제6항에 있어서,

상기 제1유압펌프의 검출된 압력이 상기 미리 설정된 제어압력보다 높을 경우, 상기 제1유압펌프로부터 상기 제1조작레버의 조작량에 대응되는 유량을 토출시키도록 상기 제1레귤레이터에 전기적신호를 입력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법.