KR20190111075A - 건설 기계 - Google Patents
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Abstract
암 당김 조작과 붐 상승 조작을 동시에 행하는 수평 당김 조작에 있어서, 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 건설 기계를 제공한다.
컨트롤러(30)는, 붐 조작 장치(17)의 붐 상승 조작량 Pi1이 소정의 조작량 미만인 경우, 또는 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2가 소정의 압력 이상인 경우는, 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1과 암 조작 장치(18)의 암 당김 조작량 Pi2에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa2 중 최댓값에 따라서 제1 레귤레이터(60a)를 제어하고, 붐 상승 조작량 Pi1이 상기 소정의 조작량 이상이고 또한 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2가 상기 소정의 압력 미만인 경우는, 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1에만 따라서 제1 레귤레이터(60a)를 제어한다.
컨트롤러(30)는, 붐 조작 장치(17)의 붐 상승 조작량 Pi1이 소정의 조작량 미만인 경우, 또는 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2가 소정의 압력 이상인 경우는, 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1과 암 조작 장치(18)의 암 당김 조작량 Pi2에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa2 중 최댓값에 따라서 제1 레귤레이터(60a)를 제어하고, 붐 상승 조작량 Pi1이 상기 소정의 조작량 이상이고 또한 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2가 상기 소정의 압력 미만인 경우는, 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1에만 따라서 제1 레귤레이터(60a)를 제어한다.
Description
본 발명은, 유압 셔블 등의 건설 기계에 관한 것으로, 특히 가변 용량형의 유압 펌프로 복수의 유압 액추에이터를 구동하는 건설 기계에 관한 것이다.
유압 셔블 등의 건설 기계는, 일반적으로, 유압 펌프와, 이 유압 펌프로부터 토출되는 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터와, 이 유압 액추에이터에 대한 압유의 급배를 제어하는 유량 제어 밸브를 구비하고 있다. 복수의 유압 액추에이터를 구동하는 유압 펌프의 유량 제어를 행하는 유압 펌프 제어 장치의 종래 기술을 개시하는 것으로서, 예를 들어 특허문헌 1이 있다.
특허문헌 1에는, 가변 용량 유압 펌프와, 이 가변 용량 유압 펌프의 배기 용적 가변 기구와, 이 배기 용적 가변 기구의 틸팅양을 제어하는 레귤레이터와, 상기 유압 펌프에 의해 구동되는 복수의 유압 액추에이터와, 이들 각 유압 액추에이터의 구동을 제어하는 각 제어 밸브를 구비한 것에 있어서, 상기 각 제어 밸브의 조작량을 검출하는 각 조작량 검출기와, 이들 각 조작량 검출기에 의해 검출되는 각 조작량의 각각에 따른 상기 배기 용적 가변 기구의 각 틸팅양 및 이들 틸팅양의 각각에 대해 대응하는 유압 액추에이터에 최적의 최대 틸팅양이 설정됨과 함께 상기 각 조작량 검출기의 검출값을 입력하고 이들 각 검출값에 따른 상기 틸팅양을 출력하여 상기 레귤레이터를 제어하는 컨트롤러를 마련하고, 상기 컨트롤러는, 상기 각 유압 액추에이터마다 마련되고 대응하는 상기 조작량 검출기의 검출값에 따른 상기 틸팅양을 추출하는 추출 수단과, 이들 각 추출 수단에 의해 추출된 틸팅양 중 최댓값을 선택하는 최댓값 선택 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 제어 장치가 기재되어 있다.
유압 셔블 등의 건설 기계에는, 2 펌프식의 유압 구동 장치를 탑재한 것이 있다. 이 2 펌프식의 유압 구동 장치에서는, 암 당김 조작과 붐 상승 조작을 동시에 행하는 수평 당김 조작에 있어서, 한쪽의 유압 펌프(제1 유압 펌프)가 주로 붐 실린더에 압유를 공급하고, 다른 쪽의 유압 펌프(제2 유압 펌프)가 주로 암 실린더에 압유를 공급한다. 이러한 유압 구동 장치에 특허문헌 1에 기재된 유압 펌프 제어 장치를 적용한 경우, 이하와 같은 과제가 발생한다.
수평 당김 조작에서는, 조작 개시로부터 조작 종료에 걸쳐 암 당김 조작량이 최대로 유지되는 한편, 붐 상승 조작량은 조작 전반에서 최대로 유지되고, 조작 후반에서 서서히 저하된다. 여기서, 제1 유압 펌프의 배기 용적(틸팅양)은, 붐 상승 조작량에 기초하는 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적과 암 당김 조작량에 기초하는 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적 중 최댓값에 따라서 제어되고, 제2 유압 펌프의 배기 용적은, 붐 상승 조작량에 기초하는 제2 유압 펌프의 목표 배기 용적과 암 당김 조작량에 기초하는 제2 유압 펌프의 목표 배기 용적 중 최댓값에 따라서 제어된다.
따라서, 제2 유압 펌프의 배기 용적은, 수평 당김 조작의 전반에서는, 붐 상승 조작량에 기초하는 제2 유압 펌프의 최대 배기 용적과 암 당김 조작량에 기초하는 제2 유압 펌프의 최대 배기 용적의 최댓값이 되고, 수평 당김 조작의 후반에서는, 붐 상승 조작량이 저하됨으로써, 암 당김 조작량에 기초하는 제2 유압 펌프의 최대 배기 용적이 된다.
한편, 제1 유압 펌프의 배기 용적은, 수평 당김 조작의 전반에서는, 붐 상승 조작량에 기초하는 제1 유압 펌프의 최대 배기 용적과 암 당김 조작량에 기초하는 제1 유압 펌프의 최대 배기 용적의 최댓값이 되고, 수평 당김 조작의 후반에서는, 붐 상승 조작량이 저하됨으로써, 암 당김 조작량에 기초하는 제1 유압 펌프의 최대 배기 용적이 된다. 그 결과, 수평 당김 조작의 후반에서는, 붐 상승 조작량이 저하되어 있음에도 불구하고, 주로 붐 실린더에 압유를 공급하는 제1 유압 펌프의 틸팅양이 과대해져, 제1 유압 펌프의 토출압이 과도하게 상승함으로써, 에너지 효율이 저하될 우려가 있다.
본 발명은, 상기한 과제에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 암 당김 조작과 붐 상승 조작을 동시에 행하는 수평 당김 조작에 있어서, 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 건설 기계를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 차체와, 상기 차체에 상하 방향으로 회동 가능하게 설치된 붐과, 상기 붐의 선단부에 상하 또는 전후 방향으로 회동 가능하게 설치된 암과, 가변 용량형의 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프와, 상기 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프의 배기 용적을 조정하는 제1 레귤레이터 및 제2 레귤레이터와, 상기 제1 유압 펌프 및 상기 제2 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어 상기 붐을 구동하는 붐 실린더와, 상기 제1 유압 펌프 및 상기 제2 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어 상기 암을 구동하는 암 실린더와, 상기 붐의 동작을 지시하는 붐 조작 장치와, 상기 암의 동작을 지시하는 암 조작 장치와, 상기 붐 조작 장치 및 상기 암 조작 장치의 조작량을 검출하는 조작량 검출 장치와, 상기 붐 조작 장치 및 상기 암 조작 장치의 조작량에 따라서 상기 제1 레귤레이터 및 제2 레귤레이터를 제어하는 컨트롤러를 구비한 건설 기계에 있어서, 상기 제2 유압 펌프의 토출압을 검출하는 압력 검출 장치를 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 붐 조작 장치의 붐 상승 조작량에 기초하는 상기 제2 유압 펌프의 목표 배기 용적과 상기 암 조작 장치의 암 당김 조작량에 기초하는 상기 제2 유압 펌프의 목표 배기 용적 중 최댓값에 따라서 상기 제2 레귤레이터를 제어하고, 상기 붐 상승 조작량이 소정의 조작량 미만인 경우, 또는 상기 제2 유압 펌프의 토출압이 소정의 압력 이상인 경우는, 상기 붐 상승 조작량에 기초하는 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적과 상기 암 당김 조작량에 기초하는 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적 중 최댓값에 따라서 상기 제1 레귤레이터를 제어하고, 상기 붐 상승 조작량이 상기 소정의 조작량 이상이고 또한 상기 제2 유압 펌프의 토출압이 상기 소정의 압력 미만인 경우는, 상기 붐 상승 조작량에 기초하는 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적에만 따라서 상기 제1 레귤레이터를 제어하는 것으로 한다.
이상과 같이 구성한 본 발명에 따르면, 암 당김 조작과 붐 상승 조작을 동시에 행하는 수평 당김 조작에 있어서, 주로 붐 실린더에 압유를 공급하는 제1 유압 펌프의 배기 용적이 붐 상승 조작량의 저하에 따라서 감소한다. 이에 의해, 제1 유압 펌프의 토출압이 과도하게 상승하는 일이 없어지므로, 에너지 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.
본 발명에 따르면, 암 당김 조작과 붐 상승 조작을 동시에 행하는 수평 당김 조작에 있어서, 주로 붐 실린더에 압유를 공급하는 유압 펌프의 토출압이 과도하게 상승하는 일이 없어지므로, 에너지 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 건설 기계의 일례로서의 유압 셔블의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 유압 셔블에 탑재된 유압 구동 장치의 개략 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시한 유량 제어 밸브의 스풀 스트로크(파일럿압)와 각 스로틀의 개구 면적의 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 수평 당김 조작을 행한 경우의 암 당김 조작량과 붐 상승 조작량의 변화를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 컨트롤러의 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 컨트롤러가 갖는 제1 레귤레이터 제어부의 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 컨트롤러가 갖는 제2 레귤레이터 제어부의 기능 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 있어서 수평 당김 조작을 행한 경우의 제1 및 제2 유압 펌프의 배기 용적의 변화를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 컨트롤러가 갖는 제1 레귤레이터 제어부의 기능 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 있어서 수평 당김 조작을 행한 경우의 제1 및 제2 유압 펌프의 배기 용적의 변화를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 유압 셔블에 탑재된 유압 구동 장치의 개략 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시한 유량 제어 밸브의 스풀 스트로크(파일럿압)와 각 스로틀의 개구 면적의 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 수평 당김 조작을 행한 경우의 암 당김 조작량과 붐 상승 조작량의 변화를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 컨트롤러의 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 컨트롤러가 갖는 제1 레귤레이터 제어부의 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 컨트롤러가 갖는 제2 레귤레이터 제어부의 기능 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 있어서 수평 당김 조작을 행한 경우의 제1 및 제2 유압 펌프의 배기 용적의 변화를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 컨트롤러가 갖는 제1 레귤레이터 제어부의 기능 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 있어서 수평 당김 조작을 행한 경우의 제1 및 제2 유압 펌프의 배기 용적의 변화를 모식적으로 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 건설 기계로서 유압 셔블을 예로 들어, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동등한 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 중복된 설명은 적절하게 생략한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 유압 셔블의 측면도이다.
도 1에 있어서, 유압 셔블(200)은, 하부 주행체(201)와, 하부 주행체(201)와 함께 차체를 구성하는 상부 선회체(202)와, 프론트 작업 장치(203)를 구비하고 있다. 하부 주행체(201)는, 좌우의 크롤러식 주행 장치(204, 205)(편측만 도시)를 갖고, 좌우의 주행 모터(7, 8)(편측만 도시)에 의해 구동된다. 상부 선회체(202)는, 하부 주행체(201) 상에 선회 가능하게 탑재되고, 선회 모터(6)에 의해 선회 구동된다. 프론트 작업 장치(203)는, 상부 선회체(202)의 전방부에 상하 방향으로 회동 가능하게 설치되어 있다. 상부 선회체(202)에는 캐빈(운전실)(206)이 구비되고, 캐빈(206) 내에는 후술하는 조작 레버 장치(17, 18)(도 2 참조)나 도시하지 않은 주행용의 조작 페달 장치 등의 조작 장치가 배치되어 있다.
프론트 작업 장치(203)는, 상부 선회체(202)의 전방부에 상하 방향으로 회동 가능하게 설치된 붐(207)과, 이 붐(207)의 선단부에 상하 또는 전후 방향으로 회동 가능하게 연결된 암(208)과, 이 암(208)의 선단부에 상하 또는 전후 방향으로 회동 가능하게 연결된 버킷(209)과, 붐(207)을 구동하는 유압 액추에이터로서의 붐 실린더(3)와, 암(208)을 구동하는 유압 액추에이터로서의 암 실린더(4)와, 버킷(209)을 구동하는 유압 액추에이터로서의 버킷 실린더(5)를 구비하고 있다. 붐(207)은, 붐 실린더(3)의 신축에 의해 상부 선회체(202)에 대해 상하 방향으로 회동하고, 암(208)은 암 실린더(4)의 신축에 의해 붐(207)에 대해 상하, 전후 방향으로 회동하고, 버킷(209)은 버킷 실린더(5)의 신축에 의해 암(208)에 대해 상하, 전후 방향으로 회동한다.
도 2는, 도 1에 도시한 유압 셔블(200)에 탑재된 유압 구동 장치의 개략 구성도이다. 또한, 설명의 간략화를 위해, 붐 실린더(3) 및 암 실린더(4) 이외의 유압 액추에이터의 조작에 관한 부분의 도시를 일부 생략하고 있다.
도 2에 있어서, 유압 구동 장치(300)는, 원동기로서의 엔진(50)과, 엔진(50)에 의해 구동되는 가변용 용량형의 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)와, 붐 실린더(3)와, 암 실린더(4)와, 버킷 실린더(5)와, 선회 모터(6)와, 좌우의 주행 모터(7, 8)와, 붐 실린더(3)의 압유를 급배하는 붐 유량 제어 밸브(9, 10)와, 암 실린더(4)의 압유의 급배를 제어하는 암 유량 제어 밸브(11, 12)와, 붐 실린더(3) 또는 암 실린더(4) 이외의 유압 액추에이터의 압유의 급배를 제어하는 다른 유량 제어 밸브와, 붐 실린더(3)의 조작을 지시하는 파일럿식의 붐 조작 레버 장치(17)와, 암 실린더(4)의 조작을 지시하는 파일럿식의 암 조작 레버 장치(18)와, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)가 각각 갖는 배기 용적 가변 부재(경사판)(1a, 2a)의 틸팅양(배기 용적)을 각각 조정하는 제1 및 제2 레귤레이터(60a, 60b)와, 제1 및 제2 레귤레이터(60a, 60b)를 제어하는 컨트롤러(30)를 구비하고 있다.
제1 유압 펌프(1)에는, 상류측으로부터 주행 모터(7)로의 압유의 급배를 제어하기 위한 유량 제어 밸브, 버킷 실린더(5)로의 압유의 급배를 제어하기 위한 유량 제어 밸브, 붐 실린더(3)로의 압유의 급배를 제어하기 위한 붐 유량 제어 밸브(9), 암 실린더(4)로의 압유의 급배를 제어하기 위한 암 유량 제어 밸브(12)가 차례로 접속되어 있고, 버킷 실린더(5)로의 압유의 급배를 제어하기 위한 유량 제어 밸브 이후는 탠덤·패럴렐 접속되어 있다.
또한, 제2 유압 펌프(2)에는, 상류측으로부터 선회 모터(6)로의 압유의 급배를 제어하기 위한 유량 제어 밸브, 암 실린더(4)로의 압유의 급배를 제어하기 위한 암 유량 제어 밸브(11), 붐 실린더(3)로의 압유의 급배를 제어하기 위한 붐 유량 제어 밸브(10), 어태치먼트로의 압유의 급배를 제어하기 위한 유량 제어 밸브, 주행 모터(8)로의 압유의 급배를 제어하기 위한 유량 제어 밸브가 차례로 탠덤·패럴렐 접속되어 있다.
제1 레귤레이터(60a)는, 배기 용적 가변 부재(1a)를 구동하는 틸팅 제어 피스톤(61a)과, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 지령 전류에 따라서 틸팅 제어 피스톤(61a)의 조작압을 생성하는 비례 전자 밸브(62a)를 갖는다. 마찬가지로, 제2 레귤레이터(60b)는 배기 용적 가변 부재(2a)를 구동하는 틸팅 제어 피스톤(61b)과, 컨트롤러(60)로부터 입력되는 지령 전류에 따라서 틸팅 제어 피스톤(61b)의 조작압을 생성하는 비례 전자 밸브(62b)를 갖는다.
붐 유량 제어 밸브(9, 10)는, 붐 조작 레버 장치(17)의 조작 레버(붐 조작 레버)(17a)가 붐 상승측으로 조작되었을 때에 붐 조작 레버 장치(17)로부터 출력되는 파일럿압(붐 상승 파일럿압 BMU)에 의해 도시 좌측 방향으로 구동된다. 이에 의해, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 토출유가 붐 실린더(3)의 보텀측에 공급됨과 함께, 붐 실린더(3)의 로드측으로부터 배출되는 오일이 탱크로 복귀되어, 붐 실린더(3)가 신장 동작한다.
또한, 붐 유량 제어 밸브(9, 10)는, 붐 조작 레버(17a)가 붐 하강측으로 조작되었을 때에 붐 조작 레버 장치(17)로부터 출력되는 파일럿압(붐 하강 파일럿압 BMD)에 의해 도시 우측 방향으로 구동된다. 이에 의해, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 토출유가 붐 실린더(3)의 로드측에 공급됨과 함께, 붐 실린더(3)의 보텀측으로부터 배출되는 오일이 탱크로 복귀되어, 붐 실린더(3)가 축퇴 동작한다.
암 유량 제어 밸브(11, 12)는, 암 조작 레버 장치(18)의 조작 레버(암 조작 레버)(18a)가 붐 당김측으로 조작되었을 때에 암 조작 레버 장치(18)로부터 출력되는 파일럿압(암 당김 파일럿압 AMC)에 의해 도시 우측 방향으로 구동된다. 이에 의해, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 토출유가 암 실린더(4)의 보텀측에 공급됨과 함께, 암 실린더(4)의 로드측으로부터 배출되는 오일이 탱크로 복귀되어, 암 실린더(4)가 신장 동작한다.
또한, 암 유량 제어 밸브(11, 12)는, 암 조작 레버(18a)가 암 밀기측으로 조작되었을 때에 암 조작 레버 장치(18)로부터 출력되는 파일럿압(암 밀기 파일럿압 AMD)에 의해 도시 좌측 방향으로 구동된다. 이에 의해, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 토출유가 암 실린더(4)의 로드측에 공급됨과 함께, 암 실린더(4)의 보텀측으로부터 배출되는 오일이 탱크로 복귀되어, 암 실린더(4)가 축퇴 동작한다.
붐 조작 레버 장치(17)로부터 출력되는 붐 상승 파일럿압 BMU를 붐 유량 제어 밸브(9, 10)의 도시 좌측의 각 수압부로 유도하는 파일럿 라인에는, 붐 상승 파일럿압 BMU를 검출하는 압력 센서(19)가 마련되고, 붐 조작 레버 장치(17)로부터 출력되는 붐 하강 파일럿압 BMD를 붐 유량 제어 밸브(9, 10)의 도시 우측의 각 수압부로 유도하는 파일럿 라인에는, 붐 하강 파일럿압 BMD를 검출하는 압력 센서(20)가 마련되어 있다.
암 조작 레버 장치(18)로부터 출력되는 암 당김 파일럿압 AMC를 암 유량 제어 밸브(11, 12)의 도시 우측의 각 수압부로 유도하는 파일럿 라인에는, 암 당김 파일럿압 AMC를 검출하는 압력 센서(21)가 마련되고, 암 조작 레버 장치(18)로부터 출력되는 암 밀기 파일럿압 AMD를 암 유량 제어 밸브(11, 12)의 도시 좌측의 각 수압부로 유도하는 파일럿 라인에는, 암 밀기 파일럿압 AMD를 검출하는 압력 센서(22)가 마련되어 있다.
제2 유압 펌프(2)의 토출유가 공급되는 압유 공급 라인에는, 제2 유압 펌프(2)의 토출압을 검출하는 압력 센서(23)가 마련되어 있다.
컨트롤러(30)는, 압력 센서(19, 20, 21, 22)의 검출 신호(파일럿압) 및 압력 센서(23)의 검출 신호(제2 유압 펌프(2)의 토출압)를 입력하여 소정의 연산 처리를 행하고, 제1 및 제2 레귤레이터(60a, 60b)의 비례 전자 밸브(62a, 62b)에 지령 전류를 출력한다.
도 2에 도시하는 유압 회로는, 오픈 센터형이라고 불리는 방식이다. 이 방식에서는, 유량 제어 밸브(9, 10, 11, 12)의 스풀의 스트로크와 각 스로틀의 개구 면적의 관계를 도 3과 같이 설정함으로써, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)로부터 유압 액추에이터(3, 4)에 공급되는 압유의 유량(이하, 미터인 유량이라고 함)과, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)로부터 센터 바이패스 유로를 통해 탱크로 복귀되는 압유의 유량(이하, 블리드 오프 유량이라고 함)을 스풀의 스트로크, 즉 조작 레버(17a, 18a)의 조작량(레버 조작량)에 따라서 제어한다.
예를 들어, 조작 레버(17a, 18a)가 중립 위치인 경우에는 센터 바이패스 스로틀만이 개방되어 있으므로, 모든 압유가 탱크로 복귀된다. 중간 위치인 경우에는 센터 바이패스 스로틀과 미터인 스로틀의 양쪽이 개방되어 있으므로, 일부의 압유가 탱크로 복귀되는 한편, 나머지 압유가 유압 액추에이터(3, 4)에 공급된다. 최대 위치인 경우에는 미터인 스로틀만이 개방되어 있으므로, 모든 압유가 유압 액추에이터(3, 4)에 공급된다.
여기서, 암 당김 조작과 붐 상승 조작을 동시에 행하는(이하, 수평 당김 조작이라고 함) 경우를 상정한다. 수평 당김 조작에 있어서의 암 당김 조작량과 붐 상승 조작량의 변화를 도 4에 나타낸다. 조작 개시 직후에는 암 당김 조작, 붐 상승 조작 모두 조작량은 최대(A 구간)이지만, 암이 당겨짐에 따라 버킷의 클로의 높이를 일정하게 유지하기 위해, 암 당김 조작량은 최대 상태 그대로인 것에 반해, 붐 상승 조작량은 점차 감소한다(B 구간).
A 구간에서는, 암 당김 조작량, 붐 상승 조작량 모두 최대이므로, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 목표 배기 용적은 모두 최댓값이 된다. 제2 유압 펌프(2)로부터 토출되는 압유는, 붐 실린더(3)의 부하압보다 암 실린더(4)의 부하압이 낮으므로, 모두 암 실린더(4)에 공급되지만, 제1 유압 펌프(1)로부터 토출되는 압유는, 패럴렐 유로(15)에 마련한 스로틀(16)의 작용에 의해, 대부분이 붐 실린더(3)에 공급되고, 일부가 암 실린더(4)에 공급된다.
이에 비해, B 구간에서는 암 당김 조작량이 최대인 상태 그대로이므로, A 구간과 마찬가지로 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 목표 배기 용적은 모두 최댓값이 된다. 제2 유압 펌프(2)로부터 토출되는 압유가 모두 암 실린더(4)에 공급되는 것도 A 구간과 마찬가지이지만, 제1 유압 펌프(1)로부터 토출되는 압유는, 붐 상승 조작량의 감소에 수반하여 붐 유량 제어 밸브(9)의 센터 바이패스 스로틀이 개방됨으로써, 붐 실린더(3)에 공급되는 유량은 감소하고, 감소분의 유량(즉, 블리드 오프 유량)은 센터 바이패스 유로(13)로부터 분기된 탠덤 유로(14)를 통해 암 실린더(4)에 공급된다.
붐 유량 제어 밸브(9)의 센터 바이패스 스로틀의 개구 면적이 비교적 크게 설정(도 3 중의 파선)되어 있는 경우, 중간 위치에 있어서의 블리드 오프 유량도 비교적 많으므로, 붐 상승 조작량의 감소에 따라서 암 실린더(4)의 작동 속도가 증가하여, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 예를 들어 수평 당김 이외의 조작에서의 블리드 오프 유량에 의한 손실을 저감하는 것을 목적으로 하여, 붐 유량 제어 밸브(9)의 센터 바이패스 스로틀의 개구 면적이 비교적 작게 설정(도 3 중의 실선)되어 있는 경우, 수평 당김 조작에 있어서 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적은 최댓값인 상태 그대로이므로, 제1 유압 펌프(1)의 토출압이 상기한 경우보다 상승한다. 이 결과, 블리드 오프 유량에 의한 손실이 증가하여 연비가 악화될 우려가 있다. 본 실시 형태에 관한 유압 셔블(200)은, 이하의 실시예에서 설명하는 컨트롤러(30)를 구비함으로써, 수평 당김 조작에 있어서의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
[실시예 1]
도 5는, 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 컨트롤러(30)의 기능 블록도이다.
도 5에 있어서, 컨트롤러(30)는, 제1 레귤레이터(60a)를 제어하는 제1 레귤레이터 제어부(30a)와, 제2 레귤레이터(60b)를 제어하는 제2 레귤레이터 제어부(30b)를 갖는다. 제1 레귤레이터 제어부(30a)는, 조작 레버 장치(17, 18)를 포함하는 조작 장치로부터 입력되는 파일럿압 Pi1, Pi2, ···, Pin 및 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2를 입력하여 소정의 연산 처리를 행하고, 제1 레귤레이터(60a)의 비례 전자 밸브(62a)에 지령 전류 Ia를 출력한다. 한편, 제2 레귤레이터 제어부(30b)는, 조작 레버 장치(17, 18)를 포함하는 조작 장치로부터 입력되는 파일럿압 Pi1, Pi2, ···, Pin을 입력하여 소정의 연산 처리를 행하고, 제2 레귤레이터(60b)의 비례 전자 밸브(62b)에 지령 전류 Ib를 출력한다.
도 6은, 제1 레귤레이터 제어부(30a)의 상세를 나타내는 기능 블록도이다.
도 6에 있어서, 제1 레귤레이터 제어부(30a)는, 배기 용적 변환부(311, 312, ···, 31n)와, 배기 용적 제한부(70)와, 최댓값 선택부(36a)와, 지령 전류 변환부(37a)를 갖는다. 배기 용적 제한부(70)는, 조작 판정부(32)와, 압력 판정부(33)와, 최댓값 선택부(34)와, 승산부(35)를 갖는다.
배기 용적 변환부(311)는, 파일럿압 Pi1에 대한 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 특성을 기억하고 있고, 입력된 파일럿압 Pi1을 목표 배기 용적 Qa1로 변환하여 출력한다. 배기 용적 변환부(312)는, 파일럿압 Pi2에 대한 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 특성을 기억하고 있고, 입력된 파일럿압 Pi2를 목표 배기 용적 Qa2로 변환하여 출력한다. 배기 용적 변환부(31n)는, 그 밖의 파일럿압 Pin에 대한 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 특성을 기억하고 있고, 입력된 파일럿압 Pin을 배기 용적 Qan으로 변환하여 출력한다. 이하, 파일럿압 Pi1을 붐 상승 파일럿압 BMU로 하고, 파일럿압 Pi2를 암 당김 파일럿압 AMC로 하여 설명한다.
조작 판정부(32)는, 파일럿압 Pi1(붐 상승 조작량)이 붐 상승 조작이 행해지고 있다고 판정되는 역치(소정의 조작량) 미만이면 1을 출력하고, 역치 이상이면 0을 출력한다. 압력 판정부(33)는, 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2가 굴삭 등의 부하가 높은 작업이 행해지고 있다고 판정되는 역치(소정의 압력) 미만이면 0을 출력하고, 역치 이상이면 1을 출력한다. 최댓값 선택부(34)는, 조작 판정부(32)의 출력값과 압력 판정부(33)의 출력값 중 최댓값을 선택하여, 승산부(35)에 출력한다. 승산부(35)는, 최댓값 선택부(34)의 출력값과 배기 용적 변환부(312)의 출력값을 승산하여, 최댓값 선택부(36a)에 출력한다. 이에 의해, 붐 상승 조작량 Pi1이 소정의 조작량 이상이고 또한 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2가 소정의 압력 미만인 경우는, 암 당김 조작량 Pi2에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa2가 최댓값 선택부(36a)에 입력되지 않으므로, 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1에만 따라서 제1 레귤레이터(60b)가 제어된다.
최댓값 선택부(36a)는, 배기 용적 변환부(311, 312, ···, 31n)의 각 출력값 Qa1, Qa2, ···, Qan과 승산부(35)의 출력값 중 최댓값을 선택하여, 지령 전류 변환부(37a)에 출력한다. 지령 전류 변환부(37a)는, 최댓값 선택부(36a)의 출력값에 따른 지령 전류 Ia를 제1 레귤레이터(60a)의 비례 전자 밸브(62a)에 출력한다.
도 7은, 제2 레귤레이터 제어부(30b)의 상세를 도시하는 기능 블록도이다.
도 7에 있어서, 제2 레귤레이터 제어부(30b)는, 배기 용적 변환부(381, 382, ···, 38n)와, 최댓값 선택부(36b)와, 지령 전류 변환부(37b)를 갖는다.
배기 용적 변환부(381)는, 파일럿압 Pi1에 대한 제2 유압 펌프(2)의 목표 배기 용적 특성을 기억하고 있고, 입력된 파일럿압 Pi1을 배기 용적 Qb1로 변환하여 출력한다. 배기 용적 변환부(382)는, 파일럿압 Pi2에 대한 제2 유압 펌프(2)의 목표 배기 용적 특성을 기억하고 있고, 입력된 파일럿압 Pi2를 배기 용적 Qb2로 변환하여 출력한다. 배기 용적 변환부(38n)는, 그 밖의 파일럿압 Pin에 대한 제2 유압 펌프(2)의 목표 배기 용적 특성을 기억하고 있고, 입력된 파일럿압 Pin을 배기 용적 Qbn으로 변환하여 출력한다.
최댓값 선택부(36b)는, 배기 용적 변환부(381, 382, ···, 38n)의 각 출력값 Qb1, Qb2, ···, Qbn 중 최댓값을 선택하여, 지령 전류 변환부(37b)에 출력한다. 지령 전류 변환부(37b)는, 최댓값 선택부(36b)의 출력값에 따른 지령 전류 Ib를 제2 레귤레이터(60b)의 비례 전자 밸브(62b)에 출력한다.
다음으로, 본 실시예에 있어서의 유압 구동 장치(300)(도 2 참조)의 동작에 대해 설명한다.
유압 셔블(200)의 오퍼레이터가 붐 조작 레버(17a)를 붐 상승 방향으로 조작하고, 또한 암 조작 레버(18a)를 암 당김 방향으로 조작하면, 붐 유량 제어 밸브(9, 10)의 도시 좌측의 수압부에 붐 상승 파일럿압 BMU가 작용하고, 암 유량 제어 밸브(11, 12)의 도시 좌측의 수압부에 암 당김 파일럿압 AMC가 작용한다. 이때 파일럿압은 압력 센서(19, 21)에 의해 검출되고, 검출 신호가 Pi1, Pi2로서 컨트롤러(30)에 입력된다. 또한, 제2 유압 펌프(2)의 토출압도 압력 센서(23)의 검출 신호 P2로서 컨트롤러(30)에 입력된다.
컨트롤러(30)에서는, 파일럿압 Pi1, Pi2에 따른 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1, Qa2가 배기 용적 변환부(311, 312)로부터 각각 출력되는 한편, 붐 실린더(3) 및 암 실린더(4) 이외의 유압 액추에이터가 조작되어 있지 않으므로, 배기 용적 변환부(31n)로부터는 목표 배기 용적의 최솟값이 출력된다. 붐 상승 조작이 행해지고 있고, 붐 상승 파일럿압 Pi1은 역치를 상회하므로, 조작 판정부(32)의 출력값은 0이 된다. 또한, 굴삭 등의 부하가 높은 작업이 행해지고 있지 않고, 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2는 역치를 하회하므로, 압력 판정부(33)의 출력값은 0이 된다. 그 결과, 최댓값 선택부(34)의 출력값도 0이 되므로, 승산부(35)에서는 목표 배기 용적 Qa2에 0이 승산된다. 따라서, 최댓값 선택부(36)로부터는 파일럿압 Pi1에 따른 목표 배기 용적 Qa1이 출력된다.
본 실시예에 있어서 수평 당김 조작을 행한 경우의 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 배기 용적의 변화를 도 8에 나타낸다. 조작 개시 직후인 A 구간에 있어서, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2) 모두 배기 용적이 최댓값이 되는 것은 종래 기술과 마찬가지이다. 이에 비해, B 구간에서는 제2 유압 펌프(2)의 배기 용적은 최댓값인 상태 그대로인 한편, 제1 유압 펌프(1)의 배기 용적은 파일럿압 Pi1에 따라서 감소한다(도면 중의 실선). 이것은, 제1 레귤레이터 제어부(30a)(도 6 참조)에 있어서, 암 당김 조작량 Pi2에 기초하는 목표 배기 용적 Qa2의 최댓값 선택부(36a)로의 입력이 배기 용적 제한부(70)에 의해 제한되기 때문이다.
본 실시예에 관한 유압 셔블(200)은, 차체(201, 202)와, 차체(201, 202)에 상하 방향으로 회동 가능하게 설치된 붐(207)과, 붐(207)의 선단부에 상하 또는 전후 방향으로 회동 가능하게 설치된 암(208)과, 가변 용량형의 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)와, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 각 배기 용적을 조정하는 제1 및 제2 레귤레이터(60a, 60b)와, 적어도 제1 유압 펌프(1)의 토출유가 공급되어 붐(207)을 구동하는 붐 실린더(3)와, 적어도 제2 유압 펌프(2)의 토출유가 공급되어 암(208)을 구동하는 암 실린더(4)와, 붐(207)의 동작을 지시하는 붐 조작 장치(17)와, 암(208)의 동작을 지시하는 암 조작 장치(18)와, 붐 조작 장치(17) 및 암 조작 장치(18)의 조작량을 검출하는 조작량 검출 장치(19, 20, 21, 22)와, 붐 조작 장치(17) 및 암 조작 장치(18)의 조작량에 따라서 제1 및 제2 레귤레이터(60a, 60b)를 제어하는 컨트롤러(30)와, 제2 유압 펌프(2)의 토출압을 검출하는 압력 검출 장치(23)를 구비하고, 컨트롤러(30)는 붐 조작 장치(17)의 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 제2 유압 펌프(2)의 목표 배기 용적 Qb1과 암 조작 장치(18)의 암 당김 조작량 Pi2에 기초하는 제2 유압 펌프(2)의 목표 배기 용적 Qb2 중 최댓값에 따라서 제2 레귤레이터(60b)를 제어하고, 붐 상승 조작량 Pi1이 소정의 조작량 미만인 경우 또는 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2가 소정의 압력 이상인 경우는, 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1과 암 당김 조작량 Pi2에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa2 중 최댓값에 따라서 제1 레귤레이터(60a)를 제어하고, 붐 상승 조작량 Pi1이 상기 소정의 조작량 이상이고 또한 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2가 상기 소정의 압력 미만인 경우는, 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1에만 따라서 제1 레귤레이터(60a)를 제어한다.
또한, 제1 레귤레이터(60a)는, 제1 유압 펌프(1)의 배기 용적 가변 부재(1a)를 구동하는 틸팅 제어 피스톤(61a)과, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 지령 전류 Ia에 따라서 틸팅 제어 피스톤(61a)의 조작압을 생성하는 비례 전자 밸브(62a)를 갖고, 컨트롤러(30)는, 붐 상승 조작량 Pi1을 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1로 변환하여 출력하는 제1 배기 용적 변환부(311)와, 암 당김 조작량 Pi2를 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa2로 변환하여 출력하는 제2 배기 용적 변환부(312)와, 붐 상승 조작량 Pi1이 상기 소정의 조작량 미만인 경우, 또는 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2가 상기 소정의 압력 이상인 경우는, 제2 배기 용적 변환부(312)의 출력값 Qa2를 그대로 출력하고, 붐 상승 조작량 Pi1이 상기 소정의 조작량 이상이고 또한 제2 유압 펌프(2)의 토출압 P2가 상기 소정의 압력 미만인 경우는 0을 출력하는 배기 용적 제한부(70)와, 제1 배기 용적 변환부(311)의 출력값 Qa1과 배기 용적 제한부(70)의 출력값 중 최댓값을 선택하여 출력하는 최댓값 선택부(36a)와, 최댓값 선택부(36a)의 출력값에 기초하는 지령 전류 Ia를 비례 전자 밸브(62a)에 출력하는 지령 전류 변환부(37a)를 갖는다.
이상과 같이 구성한 본 실시예에 관한 유압 셔블(200)에 의하면, 암 당김 조작과 붐 상승 조작을 동시에 행하는 수평 당김 조작에 있어서, 주로 붐 실린더(3)에 압유를 공급하는 제1 유압 펌프(1)의 배기 용적이 붐 상승 조작량 Pi1의 저하에 따라서 감소한다. 이에 의해, 제1 유압 펌프(1)의 토출압이 과도하게 상승하는 일이 없어지므로, 에너지 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.
[실시예 2]
도 9는, 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 컨트롤러(30)가 갖는 제1 레귤레이터 제어부(30a)의 기능 블록도이다. 도 9에 있어서, 제1 실시예(도 6 참조)와의 상위점은, 제1 레귤레이터 제어부(30a)가 게인 생성부(38)와, 감산부(39)와, 비교부(40)와, 승산부(41)와, 가산부(42)를 더 갖고 있다는 점이다.
게인 생성부(38)는, 붐 상승 조작량 Pi1에 따라서 0 내지 1의 범위의 수치를 출력한다. 또한, 본 실시예에 있어서의 게인 생성부(38)는, 붐 상승 조작량 Pi1에 비례한 게인을 출력하도록 구성되어 있다. 감산부(39)는, 암 당김 조작량 Pi2에 따른 목표 배기 용적 Qa2로부터 붐 상승 조작량에 따른 목표 배기 용적 Qa1을 감산한 차분값 ΔQ를 출력한다. 비교부(40)는, 차분값 ΔQ와 소정의 역치를 비교하여, 차분값 ΔQ가 역치 이상일 때는 차분값 ΔQ를 그대로 출력하고, 차분값 ΔQ가 역치 미만일 때는 0을 출력한다. 승산부(41)는, 게인 생성부(38)의 출력값과 비교부(40)의 출력값을 승산하고, 가산부(42)는 목표 배기 용적 Qa1에 승산부(41)의 출력값을 가산하여, 최댓값 선택부(36a)에 출력한다.
이하, 본 실시예에 있어서의 유압 구동 장치(300)(도 2 참조)의 동작에 대해 설명한다.
유압 셔블(200)의 오퍼레이터가 붐 조작 레버(17a)를 붐 상승 방향으로 조작하고, 또한 암 조작 레버(18a)를 암 당김 방향으로 조작하면, 배기 용적 변환부(311, 312)로부터 붐 상승 조작량과 암 당김 조작량에 따른 목표 배기 용적 Qa1, Qa2가 각각 출력되고, 게인 생성부(38)로부터는 파일럿압 Pi1에 따른 수치가 출력된다.
도 8 중의 A 구간에서는 감산부(39)의 출력값은 0이 되므로, 비교부(40) 및 승산부(41)의 출력값도 0이 되고, 가산부(42)로부터는 목표 배기 용적 Qa1이 그대로 출력된다. 한편, B 구간에서는 감산부(39)의 출력값 ΔQ는 0보다 커지고, 역치를 상회하면 비교부(40)로부터 차분값 ΔQ가 출력되므로, 가산부(42)로부터는 목표 배기 용적 Qa1에 차분값 ΔQ와 게인 생성부(38)의 출력값의 곱을 가산한 값이 출력된다.
본 실시예에 있어서 수평 당김 조작을 행한 경우의 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 배기 용적의 변화를 도 10에 나타낸다. 조작 개시 직후인 A 구간에 있어서, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2) 모두 배기 용적이 최댓값이 되는 것은, 제1 실시예(도 8 참조)와 마찬가지이다. 이에 비해, B 구간에서는 제2 유압 펌프(2)의 배기 용적은 최댓값인 상태 그대로인 한편, 제1 유압 펌프(1)의 배기 용적은 제1 실시예(도면 중의 파선)보다 증가한다.
여기서, 붐 상승 조작에 대응한 배기 용적 변환부(311)의 특성은 수평 당김 조작 이외의 조작도 고려하여 설정되는 것이 일반적이다. 그 때문에, 제1 실시예에서는, 붐 상승 조작과 암 당김 조작을 동시에 행한 경우에, 붐 상승 조작을 단독으로 행한 경우보다 붐 상승 속도가 저하될 우려가 있다. 한편, 본 실시예에서는, 암 당김 조작량에 따른 목표 배기 용적 Qa2로부터 붐 상승 조작량에 따른 목표 배기 용적 Qa1을 감산한 차분값 ΔQ와 붐 상승 조작량에 따른 게인의 승산값을 목표 배기 용적 Qa1에 가산함으로써, 붐 상승 조작량에 대한 붐 실린더(3)의 작동 속도의 특성을 암 당김 조작이 행해진 경우와 그렇지 않은 경우에 균일하게 할 수 있다.
본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 암 당김 조작량 Pi2에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa2로부터 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1을 감산한 차분값 ΔQ가 소정의 역치 이상인 경우에, 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 게인과 차분값 ΔQ의 승산값을 붐 상승 조작량 Pi1에 기초하는 제1 유압 펌프(1)의 목표 배기 용적 Qa1에 가산한다.
또한, 컨트롤러(30)는, 붐 상승 조작량 Pi1에 따른 게인을 산출하여 출력하는 게인 생성부(38)와, 제2 배기 용적 변환부(312)의 출력값 Qa2로부터 제1 배기 용적 변환부(311)의 출력값 Qa1을 감산한 차분값 ΔQ를 출력하는 감산부(39)와, 차분값 ΔQ가 소정의 역치 이상인 경우에 차분값 ΔQ를 그대로 출력하고, 차분값 ΔQ가 상기 소정의 역치값 미만인 경우에 0을 출력하는 비교부(40)와, 게인 생성부(38)의 출력값과 비교부(40)의 출력값을 승산하여 출력하는 승산부(41)와, 제1 배기 용적 변환부(311)의 출력값 Qa1에 승산부(41)의 출력값을 가산하는 가산부(42)를 갖는다.
이상과 같이 구성한 본 실시예에 관한 유압 셔블(200)에 의하면, 암 당김 조작량에 따른 목표 배기 용적 Qa2로부터 붐 상승 조작량에 따른 목표 배기 용적 Qa1을 감산한 차분값 ΔQ와 붐 상승 조작량에 따른 게인의 승산값을 목표 배기 용적 Qa1에 가산함으로써, 붐 상승 조작량에 대한 붐 실린더(3)의 작동 속도의 특성을 암 당김 조작이 행해진 경우와 그렇지 않은 경우에 균일하게 할 수 있다. 이에 의해, 수평 당김 조작에 있어서 에너지 효율의 저하를 방지하면서, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은, 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들어, 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 추가하는 것도 가능하고, 어느 실시예의 구성의 일부를 삭제하거나, 혹은 다른 실시예의 일부로 치환하는 것도 가능하다.
1 : 제1 유압 펌프
1a : 배기 용적 가변 부재
2 : 제2 유압 펌프
2a : 배기 용적 가변 부재
3 : 붐 실린더
4 : 암 실린더
5 : 버킷 실린더
6 : 선회 모터
7, 8 : 주행 모터
9, 10 : 붐 유량 제어 밸브
11, 12 : 암 유량 제어 밸브
13 : 센터 바이패스 유로
14 : 탠덤 유로
15 : 패럴렐 유로
16 : 스로틀
17 : 붐 조작 레버 장치(붐 조작 장치)
17a : 붐 조작 레버
18 : 암 조작 레버 장치(암 조작 장치)
18a : 암 조작 레버
19, 20, 21, 22 : 압력 센서(조작량 검출 장치)
23 : 압력 센서(압력 검출 장치)
30 : 컨트롤러
30a : 제1 레귤레이터 제어부
30b : 제2 레귤레이터 제어부
32 : 조작 판정부
33 : 압력 판정부
34 : 최댓값 선택부
35 : 승산부
36a, 36b : 최댓값 선택부
37a, 37b : 지령 전류 변환부
38 : 게인 생성부
39 : 감산부
40 : 비교부
50 : 엔진(원동기)
60a : 제1 레귤레이터
61a : 틸팅 제어 피스톤
62a : 비례 전자 밸브
60b : 제2 레귤레이터
61b : 틸팅 제어 피스톤
62b : 비례 전자 밸브
70 : 배기 용적 제한부
200 : 유압 셔블(건설 기계)
201 : 하부 주행체(차체)
202 : 상부 선회체(차체)
203 : 프론트 작업 장치
204, 205 : 크롤러식 주행 장치
206 : 캐빈
207 : 붐
208 : 암
209 : 버킷
300 : 유압 구동 장치
311 : 배기 용적 변환부(제1 배기 용적 변환부)
312 : 배기 용적 변환부(제2 배기 용적 변환부)
31n : 배기 용적 변환부
381, 382, 38n : 배기 용적 변환부
1a : 배기 용적 가변 부재
2 : 제2 유압 펌프
2a : 배기 용적 가변 부재
3 : 붐 실린더
4 : 암 실린더
5 : 버킷 실린더
6 : 선회 모터
7, 8 : 주행 모터
9, 10 : 붐 유량 제어 밸브
11, 12 : 암 유량 제어 밸브
13 : 센터 바이패스 유로
14 : 탠덤 유로
15 : 패럴렐 유로
16 : 스로틀
17 : 붐 조작 레버 장치(붐 조작 장치)
17a : 붐 조작 레버
18 : 암 조작 레버 장치(암 조작 장치)
18a : 암 조작 레버
19, 20, 21, 22 : 압력 센서(조작량 검출 장치)
23 : 압력 센서(압력 검출 장치)
30 : 컨트롤러
30a : 제1 레귤레이터 제어부
30b : 제2 레귤레이터 제어부
32 : 조작 판정부
33 : 압력 판정부
34 : 최댓값 선택부
35 : 승산부
36a, 36b : 최댓값 선택부
37a, 37b : 지령 전류 변환부
38 : 게인 생성부
39 : 감산부
40 : 비교부
50 : 엔진(원동기)
60a : 제1 레귤레이터
61a : 틸팅 제어 피스톤
62a : 비례 전자 밸브
60b : 제2 레귤레이터
61b : 틸팅 제어 피스톤
62b : 비례 전자 밸브
70 : 배기 용적 제한부
200 : 유압 셔블(건설 기계)
201 : 하부 주행체(차체)
202 : 상부 선회체(차체)
203 : 프론트 작업 장치
204, 205 : 크롤러식 주행 장치
206 : 캐빈
207 : 붐
208 : 암
209 : 버킷
300 : 유압 구동 장치
311 : 배기 용적 변환부(제1 배기 용적 변환부)
312 : 배기 용적 변환부(제2 배기 용적 변환부)
31n : 배기 용적 변환부
381, 382, 38n : 배기 용적 변환부
Claims (4)
- 차체와,
상기 차체에 상하 방향으로 회동 가능하게 설치된 붐과,
상기 붐의 선단부에 상하 또는 전후 방향으로 회동 가능하게 설치된 암과,
가변 용량형의 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프와,
상기 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프의 배기 용적을 조정하는 제1 레귤레이터 및 제2 레귤레이터와,
상기 제1 유압 펌프 및 상기 제2 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어 상기 붐을 구동하는 붐 실린더와,
상기 제1 유압 펌프 및 상기 제2 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어 상기 암을 구동하는 암 실린더와,
상기 붐의 동작을 지시하는 붐 조작 장치와,
상기 암의 동작을 지시하는 암 조작 장치와,
상기 붐 조작 장치 및 상기 암 조작 장치의 조작량을 검출하는 조작량 검출 장치와,
상기 붐 조작 장치 및 상기 암 조작 장치의 조작량에 따라서 상기 제1 레귤레이터 및 제2 레귤레이터를 제어하는 컨트롤러를 구비한 건설 기계에 있어서,
상기 제2 유압 펌프의 토출압을 검출하는 압력 검출 장치를 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 붐 조작 장치의 붐 상승 조작량에 기초하는 상기 제2 유압 펌프의 목표 배기 용적과 상기 암 조작 장치의 암 당김 조작량에 기초하는 상기 제2 유압 펌프의 목표 배기 용적 중 최댓값에 따라서 상기 제2 레귤레이터를 제어하고,
상기 붐 상승 조작량이 소정의 조작량 미만인 경우, 또는 상기 제2 유압 펌프의 토출압이 소정의 압력 이상인 경우는, 상기 붐 상승 조작량에 기초하는 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적과 상기 암 당김 조작량에 기초하는 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적 중 최댓값에 따라서 상기 제1 레귤레이터를 제어하고,
상기 붐 상승 조작량이 상기 소정의 조작량 이상이고 또한 상기 제2 유압 펌프의 토출압이 상기 소정의 압력 미만인 경우는, 상기 붐 상승 조작량에 기초하는 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적에만 따라서 상기 제1 레귤레이터를 제어하는
것을 특징으로 하는 건설 기계. - 제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 암 당김 조작량에 기초하는 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적으로부터 상기 붐 상승 조작량에 기초하는 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적을 감산한 차분값이 소정의 역치 이상인 경우에, 상기 붐 상승 조작량에 기초하는 게인과 상기 차분값의 승산값을 상기 붐 상승 조작량에 기초하는 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적에 가산하는
것을 특징으로 하는 건설 기계. - 제1항에 있어서,
상기 제1 레귤레이터는, 상기 제1 유압 펌프의 배기 용적 가변 부재를 구동하는 틸팅 제어 피스톤과, 상기 컨트롤러로부터 입력되는 지령 전류에 따라서 상기 틸팅 제어 피스톤의 조작압을 생성하는 비례 전자 밸브를 갖고,
상기 컨트롤러는,
상기 붐 상승 조작량을 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적으로 변환하여 출력하는 제1 배기 용적 변환부와,
상기 암 당김 조작량을 상기 제1 유압 펌프의 목표 배기 용적으로 변환하여 출력하는 제2 배기 용적 변환부와,
상기 붐 상승 조작량이 상기 소정의 조작량 미만인 경우, 또는 상기 제2 유압 펌프의 토출압이 상기 소정의 압력 이상인 경우는, 상기 제2 배기 용적 변환부의 출력값을 그대로 출력하고, 상기 붐 상승 조작량이 상기 소정의 조작량 이상이고 또한 상기 제2 유압 펌프의 토출압이 상기 소정의 압력 미만인 경우는 0을 출력하는 배기 용적 제한부와,
상기 제1 배기 용적 변환부의 출력값과 상기 배기 용적 제한부의 출력값 중 최댓값을 선택하여 출력하는 최댓값 선택부와,
상기 최댓값 선택부의 출력값에 기초하는 지령 전류를 상기 비례 전자 밸브에 출력하는 지령 전류 변환부를 갖는
것을 특징으로 하는 건설 기계. - 제3항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 붐 상승 조작량에 따른 게인을 산출하여 출력하는 게인 생성부와,
상기 제2 배기 용적 변환부의 출력값으로부터 상기 제1 배기 용적 변환부의 출력값을 감산한 차분값을 출력하는 감산부와,
상기 차분값이 소정의 역치 이상인 경우에 상기 차분값을 그대로 출력하고, 상기 차분값이 상기 소정의 역치값 미만인 경우에 0을 출력하는 비교부와,
상기 게인 생성부의 출력값과 상기 비교부의 출력값을 승산하여 출력하는 승산부와,
상기 제1 배기 용적 변환부의 출력값에 상기 승산부의 출력값을 가산하는 가산부를 갖는
것을 특징으로 하는 건설 기계.
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