KR0120281B1 - 로드센싱시스템의 펌프입력마력 및 유량제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동을 위해 유압을 사용하는 중장비에서 펌프의 토출유량을 조작상태에 따라 적절히 제어되도록 한 유량제어장치에 관한 것으로, 펌프의 마력 및 유량제어기구(3)가 로드센싱제어밸브(14)와 마력제어밸브(15) 및 유로절환밸브(16)로 이루어지고, 이들이 하나의 구조로 컴팩트하게 되어 있으며, 상기 로드센싱제어밸브(14)가 로드센싱압력(LS)과 보조펌프(7)의 펌핑압력과의 사이의 차압에 의해 작동되어지며, 상기 로드센싱밸브(14)에 공급되는 보조펌프(7)의 압유량을 제어해 주는 전자비례제어 감압밸브(13)가 조이스틱(8)의 조작량과 모우드 선택스위치(23)에서 선택된 모우드에 따라 컨트롤러(21)에서 제어 출력되는 전기적 신호에 의해 제어되도록 함으로써, 전체적으로 제어기기가 검팩트해지고 조이스틱(8)을 급격하게 조작하거나 펌프(1)의 토출압력(P)과 로드압력(P1) 사이에 큰 차이가 있는 경우에도 서보피스톤(17)에 충격이 발생하지 않을 뿐만 아니라 장비의 조작성이 향상되게 한 것이다.

Description

로드센싱시스템의 펌프입력마력 및 유량제어장치

제1도는 본 발명의 장치에 따른 유압회로도를 도시한 개략도.

제2도는 제1도의 장치에 의한 펌프의 로드센싱유량제어선도.

제3도와 제4도는 본 발명에 따른 장치에 사용되는 유량제어밸브의 개구면 적선도.

제5도는 본 발명에 따른 장치에 사용되는 전자비례감압제어밸브의 제어선도.

제6도는 본 발명에 따른 장치에 사용되는 전자적 컨트롤러의 조이스틱 파이롯트 압력 Pi에 의한 전류 Ⅰ의 제어선도.

제7도는 제4도에 도시한 장치에 의한 작동기로 공급되는 유량제어선도.

제8도는 본 발명에 따른 장치에서의 조이스틱의 작동에 의한 제어선도.

제9도는 상기 조이스틱의 스텝입력에 대한 컨트롤러의 전류 Ⅰ의 시간에 대한 제어선도.

제10도는 제12도의 제어에 대한 시간에 대한 작동기로 공급되는 유량제어선도.

제11도는 미조작 도중에 조이스틱을 급조작하는 경우 작동기로 공급되는 유량제어선도.

제12도는 종래의 로드센싱시스템에 있어서의 펌프 입력마력 및 유량제어장치.

제13도는 제12도에 도시한 유량제어장치에 의한 일정 입력 마력 제어선도.

제14도는 제12도에 도시한 장치에 의한 로드센싱유량제어선도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 오일펌프 2 : 펌프라인

3 : 유량제어기구 4 : 컨트롤밸브

5 : 압력보상기 6 : 작동기

7 : 보조펌프 8 : 조이스틱

9 : 파이롯트라인 10 : 셔틀밸브

11 : 파이롯트라인 12 : 압력센스

13 : 비례제어감압밸브 14 : 로드센싱제어밸브

15 : 마력제어밸브 16 : 방향절환밸브

17 : 서보피스톤 18 : 오일라인

19 : 리턴백스프링 20 : 로드센싱라인

21 : 컨트롤러 22 : 전선

23 : 선택스위치 24,25 : 전선

본 발명은 중장비의 로드센싱시스템에 있어서 펌프의 입력마력제어와 유량제어장치에 관한 것으로, 특히 펌프의 레규레이터 구조를 단순화시키면서 동시에 조이스틱 조작에 대한 작동기의 응답속도와 조작성을 향상시킬 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

굴삭기 등과 같은 중장비에 있어서는, 이 굴삭기의 작동기에 가해지는 부하와 그 조작속도에 따라 작동기를 동작시키는데 필요한 압유의 공급량과 압유의 압력이 달라지도록 하는 것이 이상적인 바, 이러한 요구조건을 만족시키고자 하는 경우에 굴삭기에 가해지는 부하에 따라 오일펌프의 입력마력을 가변시킴과 더불어 그 토출유량을 제어하도록 하는 로드센싱시스템을 사용하고 있다.

그런데 종래의 로드센싱시스템에 있어서는 펌프의 레규레이터 구조가 복잡하고, 또한 작동기를 조작시키는 조이스틱의 조작결과에 따라 그에 대응하여 작동기로 공급되는 압유의 공급량에 대한 응답속도가 지나치게 빨라 여러가지 부품에 무리가 가는 경우가 있었다.

이러한 종래의 문제를 구체적으로 예를 들어 설명하면, 제12도에 도시된 바와 같은 일반적으로 굴삭기 등에 채택하여 사용하고 있는 로드센싱시스템을 이용한 유압회로는, 오일펌프(101)에서 토출되는 압유가 펌프라인(102)를 따라 공급되어 컨트롤밸브(103)와 보상기 (104)를 거쳐 작동기(105)로 작동기로 주입되어지게 되어 있다.

그리고 상기 콘트롤밸브(103)는 보조펌프(106)에서 라인(107)을 따라 공급되는 압유를 파이롯트 압으로 하여 조이스틱(500)의 조작방향에 따라 상기 컨트롤밸브(103)의 스푸울(103a)을 좌우로 이동시켜 주도록 되어 있는 한편, 상기 펌프라인(102)의 중간에는 오일펌프(101)의 경사판(101a)과 연결되어 작동기(105)에 가해지는 부하에 따라 오일펌프(101)의 사판각을 조절해 주는 마력 및 유량제어기구(108)가 설치되어 있고, 이 유량제어기구(108)에는 상기 보상기(104)로부터 인출되어 작동기(105)에 가해지는 부하에 부합하는 압력을 상기 유량제어기구(108)로 전해주는 로드센싱라인(109)이 연결된 구조로 이루어져 있다.

그리고 상기 마력 및 유량제어기구(108)는 펌프라인(102)에 병렬연결된 마력제어피스톤(110)과, 마력제어밸브(111), 상기 로드센싱라인(109)과 직접연결된 로드센싱밸브(112) 및 상기 펌프(101)의 경사판(101a)과 직접 연결된 서보피스톤(113)으로 이루어지고, 상기 마력제어피스톤(110)의 피스톤로드(110a)가 마력제어밸브(111)의 스푸울(111a)과 직접 맞닿아 있으며, 상기 마력제어밸브(111)와 서보피스톤(113)이 유로라인(114)을 통해 서로 연결되어 있는 한편, 상기 마력제어밸브(111)와 상기 로드센싱밸브(112)로 유로라인(115)을 통해 서로 연결된 구조로 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어진 종래의 장치는, 조이스틱(500)을 전후로 조작함에 따라 보조펌프(106)에서 토출되는 압유가 라인(107)을 거쳐서 조이스틱(500)에 의해 선택되는 방향에 따라 파이롯트라인(115,116)을 선택적으로 통과해 컨트롤밸브(103)의 스푸울(103a)을 좌측 또는 우측으로 이동시켜 줌으로써, 오일펌프(101)에서 펌프라인(102)을 통해 공급되는 압유가 상기 컨트롤밸브(103)를 통과한 다음 보상기(104)를 거쳐 다시 컨트롤밸브(103)로 돌아와서 작동기(105)의 원하는 체임버로 주입되어서 작동기(105)를 작동시키도록 되어 있다.

그런데 이러한 구조로 이루어진 종래의 장치는 그 작동상에 다음과 같은 여러가지 문제점이 있었다.

첫째 ; 조이스틱(500)의 조작에 따라 컨트롤밸브(103)가 급격하게 방향전환하게 되므로 이 컨트롤밸브(103)를 통해 작동기(105)로 유입되는 압유의 흐름이 급격하게 가변되어 작동기(105)가 충격적으로 움직이게 된다.

둘째 ; 상기 마력제어기구(108)에서도 오일펌프(101)의 토출압력과 상기 로드센싱라인(109)의 압력을 동시에 전달받아 작동하는 로드센싱밸브(112)의 절환작동에 따라 선택되는 유로와, 상기 오일펌프(101)의 압력을 전달받아 작동하는 압력제어피스톤(110)의 작동에 따라 절환되는 마력제어밸브(111)에 의해 선택된 유로에 의해, 상기 오일펌프(101)에서 토출된 압축오일이 서보피스톤(113)에 유입되거나, 이 서보피스톤(113)의 체임버 속에 들어 있던 오일이 상기 마력제어밸브(111)와 로드센싱밸브(112)를 거쳐 오일탱크(116)로 배출되게 되어 있으므로, 펌프(101)의 경사판(101a)을 직접적으로 조절하는 서보피스톤(113)이 펌프라인(102)의 압력(P)과 로드센싱라인(109)의 압력(P1) 사이에 발생하는 차압(ΔP)이 상기 마력제어밸브(111)의 스푸울(111a)과 서보피스톤(113)의 피스톤로드(113b) 사이에 설치되어 있는 스프링(111b)의 지지탄력보다 큰 경우에는 그대로 오일펌프(101)의 압유가 서보피스톤(113)으로 전해지게 되고, 상기 차압(Δp)이 스프링(111b)의 지지력보다 작은 경우에는 서보피스톤(113) 내부의 오일이 오일탱크(116)로 빠지게 되기 때문에 결국 상기 서보피스톤(113)의 작동이 펌프(101)의 토출압력(P)과 로드센싱압력(P1)의 영향을 그대로 전달 받아 작동하게 되어 상기 서보스톤(113)과 연결된 펌프(101)의 경사판(101a)이 급격하게 조정되어지게 되므로 상기 조이스틱(500)에서 발생하는 문제점과 유사한 문제점이 그대로 발생하게 되는 것이다.

즉, 유압펌프(101)의 토출유량이 급격하게 가변되므로 이 유압펌프(101)에서부터 전달된 압유를 공급받아 작동되는 작동기(103)가 급격하게 작동하게 된다는 문제점이 있는 것이다.

셋째 ; 펌프의 레귤레이터 구조가 마력제어밸브(111) 및 로드센싱밸브(112)로 이루어지면서, 이들 밸브(111,112)가 병렬로 배치되어 있으면서 펌프라인(102)과 로드센싱라인(109)에 각각 연결된 구조로 되어 있기 때문에 그 배치구조가 복잡하고 설치작업이 간단하지 않아 그에 따른 원가상승요인이 있다는 것이다.

한편, 상기한 바의 문제점들 중에서 로드센싱밸브(112)와 서보피스톤(113)에 의한 문제는 이들 사이에 리턴백스프링(111b)을 설치하여, 상기 서보피스톤(113)의 피스톤로드(113a)가 이동할 때 상기 스프링(111b)이 로드센싱(112)의 스푸울(112b)을 밀어 유량의 적절한 균형제어점으로 쉽게 도달할 수 있도록 한 장치가 본 발명의 출원인에 의해 선출된 것이 있는 바, 이 장치는 작동기(105)에 가해지는 부하에 따라 가해지는 로드센싱라인(109)의 압력(P1)과 펌프라인(102)의 압력(P) 사이의 차압(ΔP)이 설정치(상기 스프링(111b)의 세팅치)보다 큰 경우에 로드센싱밸브(112)의 작용에 의해 서보피스톤(113)의 대경체임버(113a)쪽으로 공급되는 압유의 량을 제어해 주도록 함으로써, 이 서보피스톤(113)의 피스톤로드(113b)에 연결된 펌프(101)의 경사판(101a)각도를 조절하여 이 펌프(101)의 토출량을 상기 차압에 알맞는 량으로 제어해 주도록 할 수 있기는 하나, 이러한 경우에도 조이스틱(500)의 급작스런 조작에 따라 서보피스톤(113)이 급작스럽게 조작되는 것을 완전히 배제시킬 수가 없었고, 또한 작동기(105)에서 요구하는 압유의 량이 펌프(101)의 최대 토출량보다 큰 경우에는 제어를 할 수가 없다는 문제점이 있었다.

상기한 바의 종래 장치에 따른 구조의 구체적인 작동과정을 설명하면서 그 문제점을 살펴보기로 한다. 펌프(101)에서 토출된 유량이 펌프라인(102)을 통해 컨트롤밸브(103)로 공급될 때, 조이스틱(500)을 조작하면 파이로트압력(Pi)가 컨트롤밸브(103)의 스푸울(103a) 양쪽에 있는 수압실(103b,103c)에 선택적으로 작용하여 스푸울(103a)을 좌측 또는 우측으로 이동시키게 되고, 이 스푸울(103a)의 이동량에 따라 제3도에 도시한 바와 같이 펌프라인(102)으로부터 보상기(104)쪽으로 연결되는 컨트롤밸브(103)의 스푸울(103a)에 형성된 개구면적(A)이 결정되게 된다.

이와 같이 스푸울(103a)이 개방절환되면 유압펌프(101)에서 토출된 압유가 펌프라인(102)과 라인(117) 및 압력보상기(104)를 거친 다음 다시 컨트롤밸브(103)를 거처서 상기 작동기(105)로 주입되게 된다.

이 때, 작동기(105)에 가해지는 부하 압력이 상기 압력보상기(104)에서 보상된 다음 상기 로드센싱라인(109)을 통해서 로드센싱밸브(112)의 스프링체임버(112a)로 전달되게 되는데, 여기서 상기 작동기(105)의 부하압력을 로드센싱압력이라 하고, 이 로드센싱압력을 전달받아 작동하는 상기 로드센싱밸브(112)는 펌프(101)의 압력(P)과 로드센싱압력(P₁)의 차압(ΔP)이 일정하게 유지되도록 펌프(101)의 토출유량을 제어 하는 것이다.

그리고 펌프(101)의 토출유량이 컨트롤밸브(103)의 스푸울(103a)에 형성된 개구면적(A)을 통과할 때 유량 Q의 제곱에 비례하는 압력손실이 발생하게 되는데, 이 압력손실이 곧 상기의 차압과 동일한 ΔP가 된다. 한편 상기 압력손실이 증가하여 이 ΔP에 의한 힘이 로드센싱제어스프링(112c)의 설정하중보다 커지면, 이밸브(112)의 스푸울(112b)이 좌측으로 이동하여 펌프에서 토출되어 압력 P를 갖는 압유가 라인(115)과 마력제어밸브(111) 및 라인(114)을 통하여 서보피스톤(113)의 대경체임버(113a)쪽으로 유입되게 되고, 이에 따라 상기 서보피스톤(113)의 피스톤로드(113b)가 좌측으로 이동하면서 펌프(101)의 경사판(101a)을 수직 방향으로 세워줌으로써 이 펌프(101)의 토출유량을 줄여 주게 된다.

이와 같이 작동하게 펌프(101)의 토출유량이 줄어들면 컨트롤밸브(103)의 스푸울 개구면적(A)을 통과하는 압유의 압손이 줄어들게 되므로 펌프(101)의 유량이 감소하게 된다. 한편 펌프(101)의 토출유량이 감소하면 상기 컨트롤밸브(103)의 스푸울(103a)에 형성된 개구면적 (A)을 통과하는 압유의 압손이 작아지게 되고, 이러한 ΔP의 감소에 따라 로드센싱밸브(112)의 스푸울(112b)이 우측으로 이동하여 펌프(101)에서 토출되는 압유가 서보피스톤(113)의 대경체임버(113a)로 유입되는 것을 차단하게 된다.

이와 반대로, 상기 ΔP가 감소하여 이 ΔP에 의한 힘이 로드센싱밸브(112)의 제어스프링(112c)의 설정하중 보다 작아지면, 이 스프링(112c)의 함에 의해 우측으로 이동하여 상기 서보피스톤(113)의 대경체임버(113a)에 유입되어 있는 압유가 로드센싱밸브(112)를 통과하여 오일탱크(116)로 빠지게 되므로, 서보피스톤(113)의 피스톤로드(113b)가 우측으로 이동하면서 상기 펌프(101)에 구비되어 있는 경사판(101a)의 각도를 기울여줌으로써 펌프(101)의 토출량을 증가시켜 주게 된다.

만일 이 때 펌프의 토출압력이 높아서 마력제어밸브(111)의 스푸울(111a)이 우측으로 이동되어 있으면, 서보피스톤(113)의 대경체임버(113a)가 펌프라인(102)으로 연결되어 비록 로드센싱밸브(112)의 스푸울(112b)이 우측으로 이동한다 하더라도 펌프(101)의 토출유량은 감소하게 된다. 즉 이 경우 유량 Q는 마력제어밸브(111)의 스푸울(111a)에 의하여 유량이 적은쪽으로 선택되어지게 된다. 그리고 유량이 증가하면 상기 ΔP가 증가하여 로드센싱밸브(112)의 스푸울(112b)이 좌측으로 이동하여 대경체임버(113a)가 오일탱크(116)로 연결되는 것을 차단한다.

이와 같이 ΔP가 일정하게 유지되도록 펌프(101)의 토출유량이 제어되는 것을 제14도에 도시하였다.

한편, 조이스틱(500)을 급격하게 조작하면 컨트롤밸브(103)의 스푸울(103a)이 급격히 이동되므로 상기ΔP에 급격한 변동이 발생하게 되고, 이러한 ΔP의 급격한 변동은 로드센싱스푸울(112b)을 급격하게 이동시키며 되며, 이에 따라 상기에서 설명한 작동에 의하여 서보피스톤(113)이 급격히 이동하여 토출유량의 변동이 급격하게 이루어지게 되는 한편, 이 때 서보피스톤(119)의 이동이 급격하게 이루어지게 되면 이 서보피스톤(113)이 평형점에서 정지하지 못하고 오우버슈트하게 되므로 서보피스톤(113)이 안정되지 못하고 진동하는 상태가 발생하게 된다.

이러한 진동에 따른 로드센싱압력(P₁)의 급격한 변동은 로드센싱라인(109)의 수축팽창을 동반하여 서보피스톤(113)의 불안정한 상태를 더욱 가중시키는 요인이 된다.

또한 상기 작동기(105)로 공급되는 제어유량 Q는 C를 비례정수로 하면라는 방식으로 표현되는 방법으로 제어되므로 컨트롤밸브(103)의 스푸울(103a)을 급격히 절환시키면 개구면적 A의 증가에 의한 유량의 증가가 급격히 일어나 차체에 충격이 발생하여 운전조작에 불안정성을 가중시키게 된다.

따라서 상기 ΔP의 급격한 변동에도 서보피스톤(113)이 완만하게 움직이도록 제어하지 않으면 안된다. 그러나 이러한 방법의 해결은 조이스틱(500)의 움직임에 대한 작동기(105)의 반응을 느리게 하는 부작용을 수반하게 되는 것이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하여, 마력제어부과 로드센싱유량제어부가 별개로 이루어져 펌프레귤레이터의 전체구조를 단순화시키고, 조이스틱의 조작에 따른 작동기의 미세조작성을 향상시킬 수 있도록 하는 한편, 조이스틱을 급격하게 조작하여도 유압펌프의 토출유량이 부드럽게 증가하여 작동기에 충격이 발생하지 않도록 하므로써 중장비의 조작성이 뛰어나게 한 로드센싱시스템의 마력 및 유량제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 펌프의 마력 및 유량제어기구를 로드센싱제어밸브와 마력제어밸브 및 오일통로 절환밸브가 일직선형태로 차례로 배열되고, 상기 보조펌프에서부터 상기 펌프의 마력 및 유량제어기구의 로드센싱제어피스톤으로 공급되는 압유를, 조이스틱의 조작량 크기와 작동기의 작동상태를 결정하는 선택모우드에 의해 전기적으로 제어되어 지도록 한 비례제어감압밸브로써 적절히 제어하여 운전자가 조이스틱을 급격하게 조작하더라도 상기 비례제어감압밸브에 인가되는 전류의 크기가 시간에 따라 서서히 제어되어 유량제어밸브를 작동시켜 주기 위한 파이롯트 압유가 급격하게 공급되지 아니하게 하고, 이에 따라 상기 마력 및 유량제어밸브를 통해 공급되는 펌프압유가 펌프의 경사판을 조절해 주는 서보피스톤에 충격을 발생시키지 아니하는 정도로 작동되게 하는 한편, 작동기에서 요구하는 마력의 크기와 펌프에서 토출가능한 크기의 유량의 사이에 밸런스를 맞추어 줄 수 있도록 되어 있다.

이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 장치의 구조를 유압회로도를 도시한 개략도로서, 오일펌프(1)에서 펌핑된 압유가 공급되는 펌프라인(2)에 마력 및 유량제어기구(3)와 컨트롤밸브(4)가 병렬 연결되어 있고, 상기 컨트롤 밸브(4)에는 펌프라인(2)을 통해 유동하는 압유의 압력(P)을 필요한 압력으로 보상해 주기 위한 압력보상(5)가 공급라인(5-1)과 귀환라인(5-2)을 통해 연결되어 있으며, 상기 컨트롤밸브(3)의 출구포오트(A,B)에는 작동기(6)가 연결되어 있다.

한편, 상기 펌프(1)와 나란하게 설치되어 이 펌프(1)와 함께 구동되는 보조펌프(7)에는 이 보조펌프(7)에서 펌핑된 압유가 공급되는 보조펌프라인(7-1)을 통해 중장비를 원하는 바대로 조작해 주기 위한 조이스틱(8)이 연결되고, 이 조이스틱(8)에 연결된 파이롯트라인(9-1,9-2)의 다른 쪽 선단은 상기 컨트롤밸브(4)의 스푸울(4-1) 양쪽에 마련된 수압실(4-2,4-3)과 각각 연결되며,상기 양쪽 파이롯트라인(9-1,9-2)의 사이에는 셔틀밸브(10)가 설치되어 각 파이롯트라인(9-1,9-2)에 가해지는 압력에 따라 작동하면서 조이스틱(8)의 작동압력을 파이롯트라인(9-1,9-2)을 통해 압력센서(12)로 전달해서 압력센서(12)가 그 압력의 크기에 부합하는 세기의 전압을 발생시키도록 되어 있다.

또한, 상기 보조펌프라인(7-1)에서 병렬로 분지되어 나간 압력제어라인(7-2)의 선단에는 전기적으로 작동되는 비례제어감압밸브(13)가 설치되어 있다.

그리고 상기 마력 및 유량제어기구(3)는 로드센싱제어밸브(14)와 마력제어밸브(15) 및 방향절환밸브(16)로 이루어지고, 상기 마력제어밸브(15)는 그 내부에 펌프압(P)이 공급되는 체임버(15-2)가 구비되고 이 체임버(15-2)에 의해 펌프에서 토출된 압력(P)을 전달받는 마력제어피스톤(15-2)이 일단에 삽입되어 있으며, 상기 마력제어피스톤(15-1)은 유로절환 밸브(16)의 피드백스프링(19)이 설치된 반대쪽에 접속되어 있는 한편, 상기 마력제어밸브(15)의 타단에는 펌프압력(P)과 로드센싱압력(LS)을 각각 전달받는 두 개의 체임버(14-2,14-3)와 외부 지령압을 받는 로드제어체임버(14-4)를 구비한 로드센싱제어밸브(14)가 접속되어 있다.

그리고 상기 오일펌프(1)의 경사판(1-1)에는 이 경사판(1-1)의 각도를 조절해주는 서보피스톤(17)이 연결되어 있는 한편, 이 서보피스톤(17)의 대경체임버(17-1)과 상기 방향제어밸브(16) 사이에는 오일라인(18)이 연결되어 있고, 상기 서보피스톤(17)의 피스톤로드(17-3)와 방향절환밸브(16)의 스푸울(16-1) 사이에는 리턴백스프링(19)이 설치되어 있으며, 상기 서보피스톤(17)의 소경체임버(17-2)에는 상기 펌프라인(2)으로부터 분지되어 나온 펌프라인(2)의 일부가 연결되어 서보피스톤(17)의 소경체임버(17-2)에 항상 펌프라인(2)의 압력(P)이 가해지도록 되어 있다.

한편, 상기 로드센싱밸브(14)는 그 내부에 피스톤(14-1)이 삽입설치되어 마력제어밸브(15)쪽의 선단은 외부로 노출되어 있고, 이 피스톤(14-1)의 양쪽에는 압유를 수용하기 위한 체임버(14-,14-3)가 각각 마련되어 있으며, 이들 체임버 중에서 한쪽 체임버(14-2)는 상기 압력보상기(5)와 로드센싱라인(20)을 통하여 연결되어 있으며, 이 피스톤(14-1)의 뒷쪽 선단에는 상기 비례제어감압밸브(13)의 출력압력이 전달되는 로드제어체임버(14-4)가 마련된 구조로 되어 있다.

그리고 상기 마력제어밸브(15)의 내부에는 펌프라인(2)에서 공급되는 압유의 압력(P)에 따라 작동하는 피스톤(15-1)이 삽입설치되어, 이 피스톤(15-1)이 상기 방향절환밸브(16)의 스푸울(16-1)을 밀어주도록 되어 있으며, 상기 피스톤(15-1)의 뒷쪽에는 펌프라인(2)과 직접 연결된 마력제어체임버(15-2)가 구비된 구조로 되어 있다.

상기 비례제어감압밸브(13)의 솔레노이드(13-1)에는 상기 밸브(13)의 작동을 제어하는 컨트롤러(21)가 전선(22)을 통해 연결되어 있고, 이 컨트롤러(21)에는 상기 압력센서(12)와 모우드 선택스위치(23)에서 각각 전달되어 오는 신호전류를 조합 처리하여 그 결과를 전기적인 신호로 발생하도록 각각 전선(24,25)을 통해 연결되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 장치는, 우선 펌프(1)가 가동되면서 발생하는 압유는 펌프라인(2)을 따라 상기 컨트롤밸브(4)로 공급되고, 운전자가 조이스틱(8)을 조작하는 결과에 따라 상기 보조펌프(7)에서 토출되는 압유가 파이롯트라인(9-1,9-2) 중의 한쪽으로 공급되면서 상기 컨트롤밸브(4)의 스푸울(4-1)을 좌측 또는 우측으로 위치이동시켜줌에 따라 상기 컨트롤밸브(4)로 공급된 압유가 그 방향을 바꾸어 가면서 상기 작동기(6)로 주입되어져 작동기(6)을 원하는 바대로 작동시키게 되는데, 만약 조이스틱(8)을 뒤쪽으로 기울여 파이롯트라인(9-1)을 통해 보조펌프(7)의 파이롯트 압유가 도면에서 왼쪽 체임버(4-3)로 공급되어 컨트롤밸브(4)의 스푸울(4-1)이 오른쪽으로 이동하게 되면, 펌프라인(2)의 압유가 보상기(5)를 거쳐 다시 컨트롤밸브(4)의 포오트(A)를 통해 작동기(6)를 이완시키는 방향으로 공급되게 되고, 이와 반대로 상기 조이스틱(8)을 반대쪽으로 작동시키면 컨트롤밸브(4)의 오른쪽 체임버(4-2)로 공급되면 스푸울(4-1)이 왼쪽으로 이동하면서 펌프(1)에서 펌핑된 압유가 보상기(5)와 컨트롤밸브(4)를 거쳐 상기작동기(6)를 수축하는 방향으로 공급되게 된다.

이러한 작동을 하는 과정에서, 상기 작동기(6)에 큰 부하가 걸려지면 이 압력을 지탱하기 위한 큰 힘이 요구되고, 이에 따라 상기 펌프라인(2)에 큰 압력이 걸려지면 상기 압력보상기(95)의 스푸울(5-1)이 도면에서 오른쪽으로 이동하여 작동기의 부하압력이 로드센싱라인(20)을 따라 상기 마력 및 유량제어기구(3)를 이루는 로드센싱밸브(14)의 오른쪽 체임버(14-2)로 주입되게 된다.

한편, 이와 동시에 조이스틱(8)을 조작함으로써 양쪽 파이롯트라인(9-1,9-2) 중의 한쪽라인에 보조펌프(7)에서 공급된 압유가 주입되면 이 압유가 상기 셔틀밸브(10)와 라인(11)을 통해 압력센서(12)로 들어가서 조이스틱(8)의 조작량에 따라 발생하는 압력의 크기에 부합하는 전압을 발생시키고, 이 전압은 다시 상기 컨트롤러(21)로 인가됨과 더불어 별도로 마련된 모우드 선택스위치(23)에서 선택된 모우드에 따라 발생하는 전기신호와 함께 상기 컨트롤러(21)로 인가되게 된다.

이 컨트롤러(21)는 상기한 바와 같이 압력센서(12)에서부터 인가되는 신호와 모우드 선택스위치(23)에서 인가되는 신호를 조합처리하여 그 결과를 전선(22)을 통해 상기 비례감압제어밸브(13)의 솔레노이드(13-1)로 인가시키고, 이 솔레노이드(13-1)에 인가되는 전류의 크기에 따라 상기 비례감압제어밸브(13)의 개방정도가 달라져서 보조펌프(7)에서부터 라인(7-2)를 타고 공급되는 보조펌프압유가 이 밸브(13)을 거쳐서 상기 로드센싱제어밸브(14)의 피스톤(14-1) 뒷쪽에 마련된 체임버(14-1)로 공급되게 된다.

따라서 상기 로드센싱라인(20)을 통해 압유의 힘을 전달받는 피스톤(14-1)의 전면에 미치는 힘의 크기와 상기 보조펌프(7)에서 공급되는 압유의 힘이 피스톤(14-1)의 뒷쪽에 미치는 힘의 크기가 서로 다르면 상기 피스톤(14-1)이 힘이 약한 쪽을 향해 뒷쪽 또는 앞쪽으로 이동하게 되는데, 만약 상기 보조펌프(7)쪽에서 공급된 압유의 압력이 높은 경우에는 피스톤(14-1)이 앞쪽으로 이동하면서 그 앞쪽에 설치된 마력제어밸브(15)의 스푸울(15-3)을 함께 밀어주게 된다.

그리고 상기 마력제어밸브(15)의 스푸울(15-3)은 다시 방향절환밸브(16)의 스푸울(16-1)을 밀어 펌프라인(2)에서 부터 공급되어 오는 압유가 상기 라인(18)을 타고 서보피스톤(17)의 대경 체임버(17-1)속으로 주입되게 한다.

이와 반대로, 상기 로드센싱라인(20)의 압력이 큰 경우에는 로드센싱제어밸브(14)의 피스톤(14-1)이 뒤쪽으로 이동하게 되고, 그 결과 스프링(19)의 힘을 받고 있는 방향절환밸브(16)가 뒤쪽으로 이동하여 오일탱크(26)와 연결되게 되므로 서보피스톤(17)에 유입되어 있던 압축오일이 오일탱크(28)로 드레인되게 된다.

이러한 작동과정에 따라 상기 서보피스톤(17)의 피스톤이 좌우로 작동하면서 펌프(1)에 구비된 경사판(1-1)의 각도를 변화시켜 펌프의 토출량이 달라지게 조절하는 것이다.

한편, 상기 마력 및 유량제어기구(3)는 단순히 상기 설명한 바와 같이 로드센싱압력(P1)과 조이스틱(8)의 작동에 의해 발생하는 압력의 차이에 의해서만 작동하는 것이 아니라, 로드센싱압력(P1)과 펌프(1)에서 발생하여 공급되는 압력(P)의 차이에 의해서도 작동하여 궁극적으로 펌프(1)의 토출량과 출력마력을 최적상태로 제어해 주게 되는데, 이하에서 그 자세한 설명을 각각의 경우를 들어 구체적으로 설명한다.

[서보피스톤(17)의 작동]

서보피스톤(17)의 소경체임버(17-2)에는 항상 유압펌프(10)에서 토출된 압융의 압력이 전달되어 있는 상태이고, 대경체임버(17-1)는 라인(18)을 통하여 유로절환밸브(16)와 연결되어 이 절환밸브(16)의 스푸울(16-1)이 좌/우로 이동함에 따라 상기 라인(18)이 펌프라인(2)으로 연결되는가 아니면 오일탱크(26)로 연결되게 되어 있다.

따라서, 상기 서보피스톤(17)의 대경체임버(17-1)가 펌프라인(2)가 연결되면 서보피스톤(17)이 좌측으로 이동하여 경사판(1-1)의 경전각이 작아지기 때문에 유압펌프(10)의 토출유량이 감소되게 된다.

그리고, 상기 대경체임버(17-1)가 탱크(26)와 연결되면 소경체임버(17-2)에 전달되는 유압펌프(10)에서 절달되는 토출압력의 힘으로 인해 서보피스톤(17)이 우측으로 이동하면서 경사판(1-1)의 경전각을 크게하여 그 토출유량을 증가시키게 된다.

한편, 서보피스톤(17)의 움직임은 피드백스프링(19)을 통하여 유로절환밸브(16)의 스푸울(16-1)로 피드백되고, 유압펌프(10)의 토출유량을 증가시키는 방향으로 서보피스톤(17)이 이동하면 피드백 스프링(19)에 가해지는 하중이 감소되고, 유압펌프(10)의 토출유량을 감소시키는 방향으로 이동하면 이 스프링(19)에 가해지는 하중이 증가된다.

[유로절환밸브(16)의 작동]

이 밸브(16)는 서보피스톤(17)의 대경체임버(17-1)로 공급되는 유로를 제어하는 것으로서, 이 밸브(16)의 위치결정은 상기 마력제어밸브(15)의 피스톤(15-1)이 우측으로 미는 힘과 피드백 스프링(19)이 좌측으로 미는 힘의 밸런스에 의해 그 위치가 결정되게 된다.

[마력제어밸브(15)의 추력결정]

마력제어밸브(15)의 피스톤(15-1)이 유로절환밸브(16)의 스푸울(16-1)을 미는 추력은 펌프압력이 마력제어밸브(15)의 피스톤(15-1)에 작용할 때 발생하는 힘과 로드센싱제어밸브(14)의 피스톤(14-1)이 마력제어밸브(15)의 스푸울(15-3)을 미는 힘 중에서 큰 힘으로 결정되게 된다.

즉, 펌프압력(P)에 의해 마력제어피스톤(15-1)이 밀려지는 힘이 로드센싱제어밸브(14)가 스푸울(15-3)을 미는 힘보다 크면 마력제어 피스톤(15-1)이 밀려져 나가면서 유로절환밸브(16)를 앞쪽으로 밀어 부치게 되는 것이다.

이와 반대로, 로드센싱베어밸브(14)가 스푸울(15-3)을 미는 힘이 펌프압력(P)에 의해 마력제어피스톤(15-1)이 밀려지는 힘보다 크면, 마력제어피스톤(15-1)이 체임버(15-2) 내부 선단과 접촉되어 이 스푸울(15-3)에 가하여지는 힘에 의해 상기 유로절환밸브(16)의 스푸울(16-1)을 밀어주도록 되어 있다.

[마력제어밸브(15)의 피스톤(15-1)에 의한 유량제어]

상기한 바와 같이, 펌프압력(P)에 의해 마력제어 밸브(15)의 피스톤(15-1)에 가해지는 힘의 로드센싱제어밸브(14)의 피스톤(14-1)이 스푸울(15-3)을 미는 힘보다 큰 경우에는 유로절환밸브(16)의 위치가 상기 마력제어 피스톤(15-1)에 의해 제어되는 바, 펌프의 토출유량은 펌프압력(P)에 의하여 결정되는데, 이 때의 작동은 종래의 기술의 설명에서 기술한 바와 동일하며 제14도와 같이 제어된다.

[로드센싱제어밸브(14)에 의한 유량제어]

로드센싱제어밸브(14)의 피스톤(14-1)이 스푸울(15-3)을 밀어서 유로절환밸브(16)의 스푸울(16-1)을 절환시키는 힘이 펌프압력(P)에 의해 마력제어 밸브(15)의 스푸울(15-1)이 유로절환밸브(16)의 스푸울(16-1)을 미는 힘보다 큰 경우에는 상기 로드센싱제어밸브(14)에 의해 제어되는 바, 이 경우는 로드센싱제어에 의한 유량이 마력제어에 의한 유량보다 작은 경우이다.

즉, 상기 로드센싱제어밸브(14)의 피스톤(14-1)을 중심으로한 좌측 체임버(14-3)에는 펌프압력(P)이 전달되고, 우측 체임버(14-2)에는 로드센싱압력(P1)이 전달된다. 한편, 상기 양쪽 체임버(14-2,14-3)의 수압면적은 서로 동일하므로 ΔP의 크기에 비례하여 로드센싱피스톤(14-1)이 추력이 발생되게 된다. 또한 상기 피스톤(14-1)의 후단에 구비되어 로드제어 체임버(14-4)에는 보조펌프(7)에서 토출된 파일롯트압유의 외부제어압력 P₂가 전자비례제어감압밸브(13)를 통하여 유입된다.

상기한 바에서 펌프압력 P보다 로드센싱압력 P₁이 크면서 이들 압력의 차압 ΔP가 커질수록 로드센싱피스톤(14-1)이 유로절환스푸울(16-1)을 미는 힘이 비례적으로 커지게 되고, 그에 따라 유로절환스푸울(16-1)의 추력이 피드백 스프링(19)의 하중보다 커지면 유로절환스푸울(16-1)은 우측으로 이동하게 된다.

이와 같이 유로절환스푸울(16-1)이 우측으로 이동하면 펌프(1)에서 공급되는 압유가 유로절환스푸울(16-1)을 통과하여 서보피스톤(17)의 대경체임버(17-1)로 유입되어 서보피스톤로드(17-3)를 좌측으로 이동시키므로써 이 서보피스톤로드(17-3)에 연결되어 있는 펌프(1)의 경사판(1-1)이 그 경전각을 줄이는 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 펌프(1)의 토출유량이 감소되게 된다.

한편, 상기한 바와 같이 서보피스톤의 피스톤로드(17-3)가 좌측으로 이동함에 따라 이 피스톤로드(17-3)와 유로절환스푸울(16-1) 사이에 설치되어 있는 피드백스프링(19)이 압축되어지게 되고, 이 스프링(19)의 압축력은 유로절환밸브(16)로 전달되어 이 유로절환밸브(16)의 스푸울(16-1)을 좌측으로 이동시키게 된다. 따라서 이 유로절환밸브(16)의 압유 통과면적이 차단되어지게 되므로, 유압펌프(1)에서 토출되는 압유가 이 유로절환밸브(16)를 통해 서보피스톤(17)의 대경체임버(17-1)로 유입되는 것을 차단시켜 주게 된다.

그리고, 상기 펌프경사판(1-1)의 경전각이 작을 수록 상기 피드백스프링(19)의 압축량이 증가되어 이 스프링(19)에 의한 하중이 커지게 되므로 이 스프링(19)의 탄력에 대항하여 유로절환밸브(16)의 스푸울(16-1)이 중립위치에 있도록 하기 위해서는 상기 유로절환밸브(16)와 맞닿아 있는 마력제어스푸울(15-3)에 가해지는 힘도 커져야 한다. 즉 펌프의 토출 유량이 적어 질수록 로드센싱밸브(14)에 작용하는 압력이 펌프(1)의 토출압력보다 작은 상태에서 이들의 압력차인 ΔP가 점진적으로 커져야 한다는 것이다.

따라서 펌프의 ΔP에 대한 유량제어 선도는 유량이 작아질수록 ΔP가 커져서 제2도의 직선으로 표시된 선도와 같이 표시된다.

그리고 상기 전자비례제어 감압밸브(13)의 입력전류 Ⅰ 대한 출력압력 P₂의 특성은 제5도에 도시한 바와 같은데, 전류 Ⅰ가 커질수록 로드센싱피스톤(14-1)의 쉬프트압력 P₂가 커지므로 이 압력이 로드센싱피스톤(14-1) 후단에 구비된 체임버(14-4)에 인가되어 로드센싱피스톤(14-1)을 우측으로 밀어주는 힘을 부가해주게 된다. 따라서 상기 절환스푸울(16-1)이 작은 ΔP에서도 우측으로 밀려져 절환될 수 있게 된다. 즉 전류 Ⅰ의 증가에 따라 유량이 감소되어 제2도에서 표시된 바와 같이 선도가 좌측으로 쉬프트된다.

한편, ΔP가 증가하여 유로절환스푸울(16-1)이 우측으로 이동함에 따라 유압펌프(1)에서 공급되는 압유가 서보피스톤(17)의 대경체임버(17-1) 속으로 유입되어 서보피스톤(17)이 좌측으로 이동되면, 상기 유로절환스푸울(16-1)과 서보피스톤(17) 사이에 설치된 피드백 스프링(19)에 부가되는 하중이 증가되게 된다. 이 때 상기 유로절환스푸울(16-1)이 좌측으로 이동하여 펌프(1)로부터 압유가 유입되는 것을 차단하게 되고, 이러한 작동과정을 통해 서보피스톤(17)의 유로제어에 대한 완료가 빨라지게 되므로 오버슈트가 일어나지 않게 되는 한편, 펌프(1)의 경사판(1-1)이 진동하는 것을 방지해 줄 수 있게 되는 것이다.

반대로 ΔP가 감소하여 유로절환밸브(16)의 스푸울(16-1)이 좌측으로 이동하고, 서보피스톤(17)의 대경체임버(17-1) 속에 유입되어 있던 압유가 탱크(26)로 드레인되어 압력이 낮아짐으로 인해 서보피스톤(17)의 피스톤로드(17-3)이 우측으로 이동하면, 피스톤로드(17-3)와 스푸울(16-1) 사이에 배치되어 있는 상기 피드백스프링(19)에 가해지는 하중이 작아져서 상기 유로절환밸브(16)의 스푸울(16-1)이 다시 우측으로 이동하게 되고, 그 결과 상기 서보피스톤(17)의 대경체임버(17-1)가 탱크(26)와 연결된 상태의 유로를 차단하게 된다.

이와 같이, 상기 유로절환밸브(16)의 좌우 이동 동작이 이 유로절환밸브(16)와 서보피스톤(17) 사이에 설치되어 있는 스프링(19)의 동작에 의해 제어되어지면서, 이 스프링(19)의 제어동작이 절환밸브(16)의 위치와 서보피스톤(17)의 위치에 따라 가변되는 스프링(19)의 장력에 의해 빠른 반응속도로 제어되어지는 한편, 상기 스프링(19)이 양쪽 절환밸브(16)와 서보피스톤(17)의 동작을 적절하게 흡수해주기 때문에, 상기 서보피스톤(17)과 연결되어 있는 경사판(17-1)의 진동을 방지해 줄 수 있게 되는 것이다.

[컨트롤 밸브 스푸울(4-1)의 유량제어]

조이스틱(8)을 조작하면 이 조이스틱(8)에 유입되는 보조펌프(7)의 압력이 제 8도에 도시한 바와 같이 조작각도 θ에 비례하는 파이롯트 압력 Pi로 제어된다. 상기 조이스틱(8)에 의해 제어된 파이롯트 압력 Pi가 컨트롤 밸브 스푸울(4-1)의 수압실(4-2,4-3) 중의 한쪽에 작용하면 제 3도에 도시한 바와 같이 스푸울 스트로크 S에 대한 스푸울 개구면적 A가 제어되면서 펌프라인(2)으로부터 라인(5-1)으로 공급되는 압유의 공급량이 가변되어지게 된다.

이 때, 상기 컨트롤 밸브(4)의 스푸울(4-1)을 통과하는 유량 Q는의 식으로 제어되므로, A를 A=25%, 50%, 75%, 100% 각각 증가시킬 때의 ΔP에 대한 Q의 제어선도는 제2도에서와 같이 포물선으로 나타내어 진다. ΔP에 대한 펌프(1)에서 토출되는 유량 Q에 제어선도는 직선으로 표시되므로, 컨트롤밸브(4)의 개구면적 A가 증가함에 따른 작동기(6)로 유입되는 유량제어는 제2도에 도시한 포물선과 직선의 교점에 의해 결정된다. 이 교점을 연결하면 파이롯트 압력 Pi에 대한 제어유량 Q의 선도가 제7도의 실선과 같이 얻어진다.

상기 제7도에서 모우드 1은 전자비례감압밸브(13)의 압력 전류 I를 0mA로 하였을 때이며, 모우드 2는 전류 Ⅰ를 12로 하였을 때의 제어선도로서, 전류 Ⅰ가 커질수록 유량의 제어 게인이 작아지는 것을 알 수 있다.

[미세조작시의 제어성 개선]

제2도에서 보는 바와 같이 개구면적 A가 작을 수록 ΔP는 커지는 바, 즉 조이스틱(8)의 조작각도가 작은 미세조작 구간에서 유량의 제어 케인이 커지는 것이다. 제어 게인이 클수록 미세조작성은 나빠지므로 미세 조작구간에서는 조작성 향상책이 필요하게 되는 것이다.

조이스틱(8)에 의해 발생된 파이롯트 압력 Pi를 셔틀 밸브(10)을 통하여 압력센서(12)로 유입시키고 압력센서에서는 Pi에 의해 이에 부합하는 전기적 신호를 발생하여 이를 컨트롤러(21)로 입력시킨다. 컨트롤러(21)는 Pi에 대한 Ⅰ의 제어를 제6도와 같이 실시하는 바, Pi가 작은 미세조작 구간에서는 Ⅰ를 최대로 높여 놓고 Pi가 증가함에 따라 점차 Ⅰ를 최대로부터 0mA로 낮춘다. 또한 모우드 선택스위치(23)는 미리 기억되어 있는 적어도 두 개 이상의 제어선도 중에서 한 개를 선택하여 컨트롤러(21)가 출력할 수 있도록 되어 있다.그리고 1가 커지면 제2도에 도시된 바와 같이 포물선과 직선이 교차되는 점의 유량이 감소되므로 제6도의 제어함수로 Ⅰ를 제어할 때, 작동기(6)로 공급되는 유량제어는 미세조작 구간에서 제어 게인이 제7도의 점선과 같이 표시된다. 한편 모우드 2의 경우가 모우드 Ⅰ에 비하여 미세정밀조작성이 우수하다.

[급조작시의 충격완화]

작동기(6)로 유입되는 유량은로 제어되므로 조이스틱(8)을 중립상태에서부터 급격하게 조작하면 컨트롤밸브(4)의 개구면적 A가 급증됨으로 인해 유량의 증가가 급격히 일어나게 되어, 작동기(6)의 동작 속도가 충격적으로 빨라지므로 차체에 요동을 발생시키고 조작감이 좋지 않게 된다. 이 때 제2도에 도시한 펌프(1)의 ΔP-Q 제어선도를 가장 좌측으로부터 우측으로 서서히 쉬프트시키면 유량은 서서히 증가할 것이다. 그리고 제9도에서 보는 바와 같이 Pi가 스텝으로 급격히 증가할 때, 컨트롤러(21)의 출력전류 Ⅰ를 Δt 시간동안 서서히 감소시키면 유량의 증가가 제10도에서 보는 바와 같이 서서히 일어날 것이다. 이 경우에도 모우드 선택 스위치(23)에 의하여 컨트롤러(21)가 미리 기억되어 있는 복수개 이상의 제어선도중에서 한개를 선택할 수 있게 한다. 이러한 경우에도 예시한 모우드 2의 경우가 모우드 1보다 더 부드러운 유량증가를 얻을 수 있어서 조작감이 더 좋게 된다.

한편, 조이스틱(8)이 미세조작 구간에 있다가 급격히 조작각도가 커지는 경우는 제6도의 제어 선도에 의하여 Ⅰ가 제어되므로 초기의 미세조작 수준의 전류치로부터 0mA로 Δt 시간동안 서서히 감소시키면 제11도에서와 같은 부드러운 유량증가를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 장치는, 종래의 장치와 같이 마력제어부와 로드센싱유량제어부가 별개로 이루어져 구조가 복잡하지 않고, 이들 그룹이 서로 통합되어 펌프레귤레이터의 구조를 단순화시킴으로서 원가를 절감시킬 수가 있고, 로드센싱밸브의 스푸울이 로드센싱압력과 조이스틱의 조작에 따라 발생하는 파이롯트압력의 균형에 의해 작동되게 함으로써 조이스틱의 조작에 따른 직동기의 미세 조작성을 향상시킬 수 있음은 물론, 조이스틱의 조작에 따라 컨트롤밸브에 가해지는 파이롯트 압력에 부합하게 발생하는 전기적신호와 미리 정해져 있는 모우드의 선택에 의해 발생하는 모우드신호에 의해 컨트롤되는 전기적 신호로써 컨트롤압유를 제어함으로써 조이스틱을 급조작 하더라도 유량이 부드럽게 증가함으로 인해 작동기(6)에 충격이 발생하지 않아 중장비의 조작성이 뛰어나게 되는 것이다.

Claims (5)

1. 펌프(1)의 압력마력을 일정하게 제어하면서 작동기(6)의 부하압력을 감지하여 부하 압력보다 펌프압력(P)이 설정치만큼 높도록 유량을 제어하는 펌프(1)와, 이 펌프(1)의 유량을 공급받아서 작동기(6)로 공급되는 유량을 분배하는 컨트롤밸브(4), 이 컨트롤밸브(4)를 원격조작하는 조이스틱(8), 이 조이스틱(8)에 압유를 공급해 주는 보조펌프(7) 및, 상기 컨트롤밸브(4)에 의해 작동방향 및 속도가 제어되는 작동기(6)로 구성된 로드센싱시스템에 있어서, 상기 펌프(1)의 경전각을 조절해 주는 서보피스톤(17)의 피스톤로드(17-3)와, 상기 펌프(1)에서 토출되어 액튜에이터로 공급되는 압유의 공급유로를 절환시키는 유로절환밸브(16)의 스푸울(16-1) 사이에 피드백스링(19)이 삽입설치되고, 내부에 펌프압(P)이 공급되는 체임버(15-2)가 구비되고 이 체임버(15-2)를 통해 펌프압(P)을 전달받도록 된 마력제어피스톤(15-1)을 갖춘 마력제어밸브(15)가 상기 유로절환밸브(16)이 피드백스프링(19)이 설치된 반대쪽에 배치되어 있으면서 상기 마력제어피스톤(15-1)이 유로절환밸브(18)에 접속되도록 배치되어 있으며, 상기 마력제어밸브(15)의 타단에는 펌프압력(P)과 로드센싱압력(LS)을 각각 전달받는 두 개의 체임버(14-2,14-3)와 외부 지령압을 전달받는 로드제어체임버(14-4)를 구비한 로드센싱제어밸브(14)가 접속되어 있는 한편, 상기 로드센싱밸브(14)의 로드제어체임버(14-4)가 외부지령압 전달수단을 통해 보조펌프(7)와 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 펌프의 유량제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 로드센싱제어밸브(14)의 로드제어체임버(14-4)와 보조펌프(7)를 연결시키는 외부지령압 전달수단이 보조펌프(7)의 압유를 전달하는 라인(7-2)에 설치된 전자비례감압밸브(13)와 이 전자비례감압밸브(13)를 조절하는 전자컨트롤러(21)로 이루어진 것을 특징으로 하는 유량제어장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 전자컨트롤러(21)에 조이스틱(8)의 조작에 따라 발생하는 파이롯트 압력을 셔틀밸브(10)를 통해 전달받아 조이스틱 파이롯트 압력에 부합하는 전기적신호를 발생시키는 압력센서(12)와, 상기 컨트롤러(21)의 제어모우드를 선택하는 모우드 선택스위치(23)가 연결구성된 것을 특징으로 하는 유량제어장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 전자 컨트롤러(21)가 파이롯트 압력의 증가에 따라 전자비례제어밸브(13)로 출력하는 전류를 큰 값으로부터 점차 감소시키는 특성 전달 함수를 처리하도록 하되, 상기 모우드 선택스위치(23)를 사용하여 전자 컨트롤러(21)에 미리 기억되어 있는 두 개 이상의 특성 전달함수 중에서 1개를 선택하도록 된 것을 특징으로 하는 유량제어장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 전자 컨트롤러(21)가 조이스틱(8)의 급격한 조작에 의해 파이롯트 압력이 급격히 증가하여도 전류의 감소가 시간적으로 서서히 일어나도록 전류의 시간적 감소율을 제한하도록 된 것을 특징으로 하는 유량제어장치.