KR100479142B1

KR100479142B1 - 주행 제어 장치

Info

Publication number: KR100479142B1
Application number: KR10-2002-0013689A
Authority: KR
Inventors: 오까히데까즈
Original assignee: 코벨코 겐키 가부시키가이샤
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2005-03-28
Also published as: US20020133280A1; EP1241076A3; DE60204372D1; EP1241076A2; KR20020073399A; JP2002276807A; EP1241076B1; US6688102B2; JP3649139B2; ATE296742T1; DE60204372T2

Abstract

본 발명은 크롤러형 좌우측 주행체, 각 유압 펌프를 유압 공급원으로 사용하여 좌우측 주행체를 작동시키는 좌우측 유압 모터, 좌우측 유압 모터에 작동 명령을 출력하는 작동 수단, 그리고 상기 작동 수단의 제어 입력에 따라 좌우측 유압 모터에 공급되는 펌프 압력을 제어하고 양 유압 모터가 동시에 작동되는 양주행 및 유압 모터 중 단지 하나만이 작동되는 편주행시의 펌프 압력의 상이한 특성들을 기초로 펌프 압력을 제어하는 펌프 압력 제어 수단을 포함하는 주행 제어 장치를 개시한다. 따라서, 편주행 및 양주행시에 적용되는 펌프 압력의 특성들을 상이하게 함으로써, 주행 제어 장치의 조작성이 상당히 향상된다.

Description

주행 제어 장치{TRAVELING CONTROL DEVICE}

본 발명은 유압 굴착기와 같은 크롤러형의 주행체를 구비한 건설 기계에 적용되는 주행 제어 장치에 관한 것이다.

종래 기술은 이하 유압 굴착기를 예로 하여 설명될 것이다.

크롤러형의 주행체의 작동을 제어하기 위한 종래의 주행 제어 장치(유압 회로)는 도6에 도시되어 있다.

도6에 도시된 바와 같이, 주행 제어 장치는 좌측 주행체를 위한 유압 모터(11)와 우측 주행체를 위한 유압 주행 모터(12)(이하, 좌측 주행 모터 및 우측 주행 모터라 한다)를 구비한다. 주행 모터들(11 및 12)은 각각 유압 펌프(13 및 14)(이하, 좌측 유압 펌프 및 우측 유압 펌프라 한다)에 의해 작동된다.

그리고, 모터 회로들(15 및 16)은 두 개의 모터(11 및 12), 좌측 및 우측 펌프(13 및 14), 그리고 탱크(T)를 연결하고, 유압 파일럿형 제어 밸브들(17 및 18)이 각 회로에 설치된다. 제어 밸브들(17 및 18)은 레버들(19a 및 20a)(또는 페달들)에 의해 작동되는 원격 제어 밸브들(19 및 20)로부터 원격 제어 압력에 의해 전환되고 제어된다. 이러한 방식으로, 주행 모터들(11 및 12)의 회전 방향(전진, 후진) 및 회전 속도(주행 속도)가 제어된다.

바꾸어 말하면, 원격 제어 밸브들(19 및 20)이 작동될 때, 제어 밸브들(17 및 18)은 원격 제어 밸브들의 제어 입력에 따른 행정에 의해 작동되는데, 이는 결과적으로 그 밸브들의 개도를 결정한다. 그리고, 상기 밸브 개도에 따른 유량은 주행 모터들(11 및 12)에 공급되고, 펌프 압력을 상승시키며, 주행 모터들(11 및 12)을 작동시킨다.

또한, 종래의 주행 제어 장치에서 원격 제어 밸브들(19 및 20)의 제어 입력(이하, 제어 입력이라 한다)과 그 반응으로부터의 펌프 압력간의 관계는 다음의 두 가지 경우에 어떠한 차이도 없이 같은 특성을 나타낸다.

(a) 주행 모터들(11 및 12)이 동시에 회전하는 양주행(double traveling); 그리고

(b) 주행 모터들(11 및 12) 중 하나만이 회전하는 편주행(single traveling).

그러나, 편주행시에 하나의 주행 모터에 의해 가해지는 부하는 양주행시의 그것보다 비교적 더 크기 때문에 그 기동에 요구되는 제어 입력은 상대적으로 증가한다. 즉, 양주행은 얕은 기동에 의해서도 주행될 수 있는 반면, 편주행은 깊게 기동되지 않으면 주행이 개시되지 않는다.

따라서, 편주행시 기동 후의 제어 입력은 작아서, 기동 후 제어 입력의 영역에서 미세 작동 능력을 저하시킨다.

한편, 만약 작은 제어 입력에서 편주행의 기동이 가능하다면, 이는 작은 제어 입력의 증가된 감도 때문에 양주행의 기동을 지나치게 빠르게 한다. 결과적으로, 갑자기 주행이 시작될 수 있고, 작은 제어 입력에서의 미세 작동이 저하된다.

본 발명의 목적은 그 자체의 특성에 따라 양주행 뿐 아니라 편주행을 적절하게 적용하는 주행 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 주행 제어 장치는 크롤러형의 좌우측 주행체, 각 유압 펌프를 유압 공급원으로 사용하여 좌우측 주행체를 작동시키는 좌우측 유압 모터, 양 유압 모터에 대한 작동 명령을 출력하는 작동 수단, 그리고 상기 작동 수단의 제어 입력에 따라 양 유압 모터에 공급되는 펌프 압력을 제어하는 펌프 압력 제어 수단을 포함한다. 상기 펌프 압력 제어 수단은 단지 하나의 유압 모터만이 작동되는 편주행 중에 그리고 양 유압 모터가 동시에 작동되는 양주행 중에 펌프 압력의 상이한 특성들을 기초로 펌프 압력을 제어한다.

본 발명에서, 펌프 압력 제어 수단에 의해 편주행 및 양주행시에 펌프 압력의 상이한 특성들이 적용된다는 것을 고려하여, 본 발명자는 전반적으로 작동을 개선시키는 방법으로 편주행 및 양주행을 위한 펌프 압력의 이러한 특성을 사용하기로 결정하였다.

또한, 본 발명의 펌프 압력 제어 수단은 펌프 압력의 특성을 기초로 펌프 압력을 제어하도록 고안되었다. 즉, 제어 입력에 대한 펌프 압력의 변화의 기울기는 양주행보다 편주행시에 더 크다.

이에 따라, 본 발명자는 편주행시에는 펌프 압력의 변화를 더 가파르게 만드는 반면 양주행시에는 더 완만하게 만들기 위해 노력함으로써, 편주행의 기동 후 상당히 증가된 제어 입력을 통해 상기 기동 후 제어 입력의 영역에서의 미세 작동이 향상되도록 하였다. 게다가, 본 발명은 양주행시 작은 제어 입력에서조차 뛰어난 미세 작동을 얻을 수 있다. 간단히 말하면, 본 발명을 통해서 편주행 및 양주행시 우수한 조작 능력을 달성할 수 있다.

또한, 본 발명은 편주행 및 양주행에 요구되는 제어 입력이 서로 거의 같다는 펌프 압력 특성을 기초로 상기 펌프 압력 제어 수단이 펌프 압력을 제어하는 구성을 가진다.

이에 따라, 주행의 기동에 필요한 제어 입력은 편주행 및 양주행에 대해 거의 같기 때문에 조작성이 더 좋아진다.

또한, 본 발명의 펌프 압력 제어 수단은 유압 펌프와 유압 모터를 연결하는 모터 회로에 연결된 압력 제어 밸브 및 압력 제어 밸브의 설정 압력을 작동 수단의 제어 입력에 따라 조절하기 위한 설정 압력 조절 수단을 포함한다.

상기한 시스템은 편주행 및 양주행시 펌프 압력의 특성들을 전환하는 제어 시스템들 중 특히 압력 제어 밸브의 설정 압력을 조절하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 압력 제어 밸브는 컷트 밸브(cut valve)이고, 이 컷트 밸브는 양 유압 모터의 작동을 제어하는 제어 밸브를 통과하는 바이패스 라인에 설치된다. 또한, 그 압력 제어 밸브는 바이패스 라인의 유량을 조절하고, 설정 압력 조절 수단은 컷트 밸브의 개도를 제어한다.

전술한 시스템은 소위 컷트 밸브 제어 시스템이라 불리고, 컷트 밸브는 압력 제어 밸브로 사용되며, 컷트 밸브의 개도는 결국 펌프 압력을 조절하기 위해 제어된다.

본 발명의 또 다른 측면은 유압 파일럿형 제어 밸브와 컷트 밸브를 사용하는 주행 제어 장치 및 제어 밸브를 작동시키는 수단으로써 원격 제어 밸브를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 설정 압력 조절 수단은 양호하게는 원격 제어 밸브로부터 원격 제어 압력을 추출하기 위한 셔틀 밸브(shuttle valve), 셔틀 밸브를 연결하기 위한 컷트 밸브 파일럿 라인(cut valve pilot line), 컷트 밸브의 유압 파일럿 포트(hydraulic pilot port), 컷트 밸브 파일럿 라인을 개폐하기 위한 유압 파일럿형 주행 전환 밸브, 그리고 작동측의 원격 제어 압력을 반대측의 주행 전환 밸브에 주행 전환 밸브의 폐쇄 지령을 위한 파일럿 압력으로서 공급하기 위한 전환 밸브 제어 회로를 포함한다.

전술한 시스템은 원격 제어 밸브로부터 원격 제어 압력에 의해 컷트 밸브를 제어하는 소위 컷트 밸브 유압 제어 시스템이다. 특히, 그 시스템은 단선에 의한 기계적 고장율이 낮고, 신뢰성이 우수한 것으로 알려져 있다.

또한, 본 발명은 양 유압 펌프의 방출 유량을 조절하는 조절기 및 바이패스 라인에 설치된 네거티브 제어 밸브(negative control valve)를 포함한다. 네거티브 제어 밸브는 펌프 방출 유량을 전환하기 위해 바이패스 라인의 통과 유량에 따라 조절기의 입력을 변화시킨다.

이에 따라, 컷트 밸브의 통과 유량이 변할 때, 네거티브 제어 밸브로부터 펌프의 조절기에 입력되는 압력 또한 변하는데, 이는 후에 펌프 유량을 변화시킨다. 변화된 펌프 유량은 결국 펌프 압력의 변화를 촉진시킨다. 이렇게 해서 본 발명은 조작자가 작동을 촉진시키고자 할 때 매우 효과적이다.

또한, 본 발명은 유압 파일럿형 컷트 밸브 또는 전기 파일럿형 컷트 밸브를 사용한다. 여기서, 설정 압력 조절 수단은 작동 수단의 제어 입력에 따라 컷트 밸브의 개도를 조절하는 전기적 제어 신호를 출력한다.

다른 컷트 밸브 제어 시스템들 중, 상기한 시스템은 전기적 제어 신호에 의해 컷트 밸브를 제어한다(컷트 밸브 제어 전기 제어 시스템). 이는 유압 회로의 구성을 상당히 간단하게 만든다.

또한, 본 발명의 설정 압력 조절 수단은 제어기, 그리고 제어기로부터 전기적 제어 신호에 따른 2차 압력을 파일럿 압력의 형태로 유압 파일럿형 컷트 밸브에 공급하기 위한 컷트 밸브용 비례 밸브를 포함한다.

게다가, 본 발명은 양 유압 펌프의 방출 유량을 조절하는 조절기를 포함하고, 제어기는 펌프 방출 유량을 변화시키기 위해 상기 조절기로 신호를 출력한다.

이에 따라, 컷트 밸브의 통과 유량이 변할 때, 조절기로 입력되는 압력 또한 변하는데, 이는 결국 펌프 유량을 변화시킨다. 변화된 펌프 유량은 다시 펌프 압력의 변화를 촉진시킨다. 따라서, 조작자가 작동을 촉진시키고자할 때 특히 효과적이다.

많은 경우에 펌프 제어 비례 밸브는 조절기로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에서 원격 제어 밸브는 작동 수단으로 사용되고, 원격 조절 밸브에 의해 추출된 원격 제어 압력은 작동 신호로서 제어기에 입력된다.

본 발명의 압력 제어 밸브는 양호하게는 릴리프 밸브(relief valve)이다. 릴리프 밸브는 모터 회로에 설치되고, 그것의 설정 압력은 가변적이다. 즉, 설정 압력 조절 수단은 릴리프 밸브의 설정 압력을 조절한다.

또한, 본 발명에서, 펌프 압력 제어 수단은 양호하게는 양 유압 펌프의 방출 유량을 조절하는 조절기 및 작동 수단의 제어 입력에 따라 양 유압 펌프의 방출 유량에 관여하는 명령 신호를 조절기로 보내는 제어기를 포함한다.

전술한 구성은 특히 편주행 및 양주행시 펌프 압력의 특성을 변화시키기 위한 다른 제어 시스템들 중 펌프 유량을 제어하는 펌프 제어 시스템에 기초한다. 이 시스템이 적용될 때, 유압 회로 자체는 어떠한 개조도 필요로 하지 않고, 이는 유압 회로가 종래의 장치에도 적용 가능하다는 것을 의미한다.

더욱이, 조절기는 펌프 제어를 위한 비례 밸브가 될 수 있다.

또한, 본 발명에서 원격 제어 밸브는 작동 수단을 위해 사용된다. 그리고, 원격 제어 밸브에 의해 추출된 상기 원격 제어 압력은 작동 신호의 형태로 제어기에 입력된다.

본 발명의 양호한 실시예는 도1 내지 도5를 참조하여 이하 설명될 것이다.

먼저, 본 발명의 제1 및 제2 실시예는 컷트 밸브 제어 시스템을 소개한다. 반면, 본 발명의 제3 실시예는 펌프 제어 시스템을 기초로 한다.

제1 실시예(도1)

제1 실시예에서는, 컷트 밸브 제어 시스템들 중 원격 제어 압력에 의해 조절되는 유압 파일럿형 컷트 밸브가 사용된다.

도1에서 참조 부호 21은 좌측 주행 모터이고 22는 우측 주행 모터이다. 양 모터(21 및 22)의 회전 방향과 회전 속도를 제어하는 유압 파일럿형 좌우측 주행 제어 밸브들(27 및 28)은 양 주행 모터(21 및 22)와 가변적인 유량을 갖는 좌우측 주행 펌프들(23 및 24)을 연결하는 모터 회로들(25 및 26)내에 설치된다. 상기 제어 밸브들(27 및 28)은 작동 수단으로서 원격 제어 밸브들(29 및 30)에 의해 조작된다. 그리고, 참조 부호 29a와 30a는 원격 제어 밸브들(29 및 30)의 레버들이다.

양 제어 밸브(27 및 28)를 통과하는 바이패스 라인들(31 및 32)은 두 펌프(23 및 24) 및 탱크(T)의 사이에 설치된다. 또한, 바이패스 라인(31 및 32)의 제어 밸브들(27 및 28)의 하부에는 다양한 스로틀 동작을 수행하는 유압 파일럿형 컷트 밸브들(33 및 34)이 있다.

네거티브 제어 밸브들(35 및 36)은 컷트 밸브들(33 및 34)의 하부에도 설치된다. 네거티브 제어 밸브들(35 및 36)에 의해 발생되는 네거티브 제어 압력(Pn)은 펌프(23 및 24)의 조절기(37 및 38)에 공급된다. 즉, 방출 유량은 네거티브 제어 압력(Pn)에 의한 펌프들(23 및 24)의 상이한 추력에 따라 변화된다.

도1에 도시된 바와 같이, 파일럿 압력이 아직 공급되지 않을 때, 컷트 밸브들(33 및 34)은 개방 위치 "a"에 있게 된다. 그리고, 파일럿 압력이 공급되는 동안 파일럿 압력의 크기에 따라 개방도는 행정에 의해 폐쇄 위치 "b"로 조여진다.

원격 제어 밸브들(29 및 30)의 제어 입력에 따라 원격 제어 압력을 추출하는 셔틀 밸브들(39 및 40)이 양 원격 제어 밸브(29 및 30)의 바깥 쪽에 설치되는 반면, 셔틀 밸브들(39 및 40)의 출구 포트와 컷트 밸브들(33 및 34)의 파일럿 포트를 연결하기 위한 컷트 밸브 파일럿 라인들(41 및 42)을 개폐하는 유압 파일럿형 주행 전환 밸브들(43 및 44)은 컷트 밸브 파일럿 라인들(41 및 42)에 설치된다.

이하, 원격 제어 밸브들(29 및 30), 컷트 밸브들(33 및 34), 그리고 주행 전환 밸브들(43 및 44)은 좌측 주행 모터(21) 및 우측 주행 모터(22)와 같이 좌측 또는 우측으로 구별될 것이다.

먼저, 전환 밸브 제어 회로(45)는 입력측과 주행 전환 밸브들(43 및 44)의 파일럿 포트를 각각 연결한다. 그리고, 전환 밸브 제어 회로(45)의 지시 하에, 셔틀 밸브들(39 및 40)에 의해 추출된 원격 제어 압력은 파일럿 압력의 형태로 반대측 주행 전환 밸브들(43 및 44)로 유도된다[예컨대, 좌측 주행시, 좌측 원격 제어 밸브(29)로부터의 좌측 원격 제어 압력은 파일럿 압력의 형태로 우측 주행 전환 밸브(44)로 유도된다].

이하 그 장치의 일반적 기능을 설명한다.

A. 양주행 작동시

원격 제어 밸브들(29 및 30)이 동등한 양으로 동시에 작동되는 양주행시, 동등한 원격 제어 압력이 셔틀 밸브(39 및 40)로부터 추출된다. 주행 전환 밸브들(43 및 44)이 이러한 원격 제어 압력에 의해 닫히면, 컷트 밸브들(33 및 34)에는 아무런 파일럿 압력도 공급되지 않는다.

따라서, 양 컷트 밸브들(33 및 34)은 개방 위치 "a"로 설정되고, 여기서는 어떤 스로틀 동작도 실행되지 않는다. 결과적으로, 모터 회로들(25 및 26)에 의해 발생되어 두 주행 모터들(21 및 22)에 가해지는 펌프 압력은 컷트 밸브들(33 및 34)의 조임에 의해 전혀 영향을 받지 않는다.

달리 말하면, 이하 기술할 편주행과 비교해 모터들(21 및 22)은 제어 입력에 의존하여 변화하는 펌프 압력의 특성에 따라 부드럽게 작동된다.

B. 편주행 작동시

도1에 도시된 바와 같이, 우측 원격 제어 밸브(30)만이 작동되는 우측 주행의 경우, 좌측 원격 제어 밸브(29)가 작동되지 않기 때문에 우측 주행 전환 밸브(44)가 열린다.

따라서, 우측 원격 제어 밸브(30)로부터의 원격 제어 압력은 파일럿 압력의 형태로 우측 컷트 밸브(34)로 공급된다. 그리고, 폐쇄 위치 "b"에 있는 컷트 밸브(34)가 작동됨으로써 개도를 조인다.

우측 제어 밸브(28)가 조여지고 우측 컷트 밸브(34)도 조여지기 시작하는 상태에서, 편주행을 위한 펌프 압력은 양주행의 경우와 비교해 더 이른 단계에서 증가한다.

또한, 같은 상태에서, 양주행의 경우와 비교했을 때, 컷트 밸브를 통과하는 유량은 적다. 그리고, 네거티브 제어 밸브들(35 및 36)에서 발생되는 네거티브 제어 압력(Pn)이 낮기 때문에, 결과적으로 펌프 방출 유량을 증가시킨다.

조임 강화와 펌프 유량의 증가 때문에, 우측 주행 모터(22)는 제어 입력이 낮은 영역에서도 기동된다. 간단히 말해, 펌프 압력의 특성들은 편주행과 양주행시에 상이하다. 즉, 편주행시, 주행 모터(21 또는 22)는 제어 입력에 대한 펌프 압력의 변화가 양주행시에 비해 상대적으로 더 빠르다는 펌프 압력 특성을 기초로 작동된다. 이러한 방법으로, 아무런 제어도 없는 경우와 비교해 편주행 조작에 필요한 제어 입력은 감소하는 반면, 그 조작 후의 제어 입력은 증가된다. 결국, 상기 조작 후 제어 입력의 영역에서의 미세 작동은 훨씬 향상된다.

편주행 및 양주행에 필요한 제어 입력이 서로 동등해 질 수 있도록 편주행 및 양주행을 위한 펌프 압력의 특성들을 설정하는 것도 가능하다. 이에 따라, 편주행과 양주행 간의 차이들은 상당히 해소되고, 조작성이 더 좋아진다.

제2 실시예(도2 및 도3)

제2 실시예에서는 특히 제어기(46)로부터의 전기적 제어 신호의 지시 하에 전자식의 비례 밸브들(47 및 48)을 통해 컷트 밸브들(33 및 34)을 제어하는 컷트 밸브 전자 제어 시스템이 소개된다.

이하, 컷트 밸브 전기 제어 시스템과 유압 제어 시스템간의 차이점들만이 설명될 것이다. 우선, 원격 제어 밸브들(29 및 30)로부터의 원격 제어 압력은 셔틀 밸브들(39 및 40)을 경유하여 압력계(49 및 50)에 의해 추출되고, 후에 작동 신호의 형태로 제어기(46)에 입력된다.

제어기(46)는 상기 작동 신호를 기초로, 편주행인지 양주행인지를 결정한다(편주행만 고려할 경우, 좌측 주행인지 우측 주행인지를 결정한다). 그리고, 편주행시, 컷트 밸브(33 또는 34)의 개도를 조이기 위해 컷트 밸브용 비례 밸브들(47 및 48)의 한 측면에서 제어 신호가 출력된다.

조절기로서 펌프 제어 비례 벨브들(51 및 52)은 두 펌프(23 및 24)내에 설치된다. 편주행시, 제1 실시예에서 설명된 네거티브 제어 벨브들(35 및 36)의 작동을 대신해, 제어기(46)로부터 펌프 제어 비례 밸브들(51 및 52)로 펌프 유량을 증가시키기 위한 신호가 출력된다.

제어기(46)의 상세한 기능은 도3에 도시된 플로우 차트를 참조하여 설명될 것이다.

제어가 개시될 때, 주행 형태는 작동 신호에 기초하여 결정되고, 우측 주행이 있는지가 결정된다(S1). 여기서, "아니오" 또는 "예" 이냐에 관계없이 좌측 주행이 있느냐의 여부는 단계(S2 및 S3)에서 또한 결정된다.

만약 단계(S2)에서 "아니오" 이면, 아무런 주행 작동도 없기 때문에 "주행 없음"으로 판단된다.

한편, 단계(S2)에서 "예" 라면, "좌측 주행"으로 판단된다(S5). 또한, 원격 제어 압력에 대하여 좌측 펌프를 제어하는 좌측 컷트 밸브용 비례 밸브들(47 및 51)을 위해 단계(S6)에 도시된 바와 같이 변화율이 큰 명령 신호가 선택된다. 그리고, 그러한 특성들에 기초한 명령 신호는 같은 비례 밸브들(47 및 51)로 출력된다(S7).

달리 말하면, 단계(S3)에서 "아니오"라고 결정되면, "우측 주행"으로 판단된다(S8). 그리고, 단계(S6)에 나타난 유사한 특성들은 또한 단계(S9)에서 선택된다. 그때, 상기 특성들에 대응하는 명령 신호는 같은 비례 제어 밸브들(48 및 52)로 출력된다(S10).

그러나, 단계(S3)에서 "예"라고 결정되면, 양주행으로 판단된다. 그리고, 원격 제어 압력에 관한 명령 신호의 변화율에 따라, 편주행시보다는 더 완만한 주행 특성들이 선택된다(S12 및 S13). 후에, 컷트 밸브를 위한 비례 밸브들(47 및 48)과 펌프 제어 비례 밸브들(51 및 52)의 특성에 따라 적절한 명령 신호가 출력된다(S10 및 S7).

동일한 제어 하에서, 제1 실시예와 유사하게, 양주행과 비교해 펌프 압력이 제어 입력에 따라 더 빨리 변화하는 편주행 동안 주행 모터(21 또는 22)는 펌프 압력의 특성들을 기초로 작동된다.

덧붙이자면, 제1 및 제2 실시예에서, 컷트 밸브(33 및 34)는 편주행동안 폐쇄되고, 양주행동안 개방된다. 그러나, 이렇게 해서 편주행으로부터 양주행으로의 특성에 있어서의 빠른 변화에 기인하여 작동의 연속성을 잃을 수 있다. 따라서, 편주행 및 양주행에 대해, 특성들의 갑작스런 변화를 막는 방법으로 컷트 밸브(33 및 34)의 개도를 조절하는 것이 좋다.

제3 실시예(도4 및 도5)

상기한 다른 실시예들과 달리, 펌프 제어 시스템이 소개된다.

즉, 제1 및 제2 실시예에서 채용된 컷트 밸브들(33 및 34)은 사용되지 않는다. 대신, 셔틀 밸브들(39 및 40)과 압력계들(49 및 50)에 의해 추출된 원격 제어 압력은 작동 신호의 형태로 제어기(53)에 보내진다. 이러한 작동 신호를 기초로, 편주행의 경우, 펌프 유량을 증가시키기 위해 펌프 제어 비례 밸브(51 및 52)용 제어기(53)로부터 명령 신호가 출력되는 반면, 양주행의 경우에는, 펌프 유량을 감소시키기 위해 명령 신호가 출력되는 방식으로 시스템이 구성된다.

더 상세한 작동은 도5에 도시된 플로우 차트를 참조하여 설명된다.

제어가 개시될 때, 제2 실시예(도3)와 유사하게, 작동 신호를 기초로(S101 로부터 S103) "주행 없음", "우측 주행", "좌측 주행" 또는 "양주행" 여부가 결정된다(S104, S105, S108 및 S111). 좌측 주행 또는 우측 주행 중 하나로 결정되면, 단계(S106 또는 S109)에 도시된 바와 같이, 명령 신호는 펌프 제어 비례 밸브(51 또는 52)를 위한 원격 제어 압력에 대해 큰 기울기로 변화하도록 선택된다. 그리고, 상기 명령 신호는 그 때 같은 비례 밸브(51 또는 52)로 출력된다(S107 및 S110).

한편, 양주행으로 판단되면, 편주행시보다 완만한 주행 특성이 나타나는 방식으로 원격 제어 압력에 대한 명령 신호의 변화율이 선택된다. 그리고, 양 펌프를 위한 비례 밸브들(51 및 52)의 특성에 따른 명령 신호가 출력된다(S110 및 S107).

이러한 제어 시스템하에서, 펌프 유량은 양주행시에 비해 편주행시 상대적으로 높다. 또한, 제1 실시예와 유사하게, 편주행을 위한 제어 입력에 따른 펌프 압력의 변화가 양주행시에 비해 편주행시 더 빠르다는 펌프 압력 특성을 기초로 주행 모터(21 또는 22)가 작동된다.

다른 실시예들

(1) 상기한 각 실시예는 실제로 사용하기에 매우 현실적인 제어 시스템들에 관한 것이다. 예컨대, 상기 펌프 압력 제어 시스템은 주로 양주행을 위한 제어 입력의 변화율은 낮은 반면 편주행을 위한 제어 입력의 변화율은 상대적으로 크다는 펌프 압력 특성을 기초로 설명되었다. 그러나, 본 발명은 다른 펌프 압력의 특성들을 기초로 펌프 압력을 제어하는 장치를 소개한다.

(2) 제1 및 제2 실시예에서, 예컨대, 컷트 밸브들(33 및 34)은 압력 제어 밸브로 사용되고, 각 컷트 밸브들(33 및 34)의 개도는 펌프 압력을 제어하는 방법으로 조절된다. 그러나, 본 발명은 또한 릴리프 밸브의 설정 압력을 제어함으로써 펌프 압력을 제어하기 위해 컷트 밸브(33 및 34) 대신에 압력 가변 릴리프 밸브를 모터 회로들(25 및 26)내에 설치하는 것이 가능하다는 것을 보여준다.

(3) 상기한 각 실시예는 제어 수단으로서 원격 제어 밸브들(29 및 30)을 사용하는 원격 제어 밸브 시스템의 경우만을 소개한다. 반면, 본 발명은 레버(또는 페달) 제어 입력이 전위차계를 사용하여 전기 신호로 전환되는 전기적 제어 시스템을 소개한다. 그때, 제어기 밸브는 제어기로부터의 제어 신호에 의해 조절된다.

(4) 본 발명은 유압 굴착기에 한하지 않고, 편주행 및 양주행을 행하는 다른 주행 기계(예컨대, 크롤러형 크레인)에도 적용할 수 있다.

본 발명은 편주행시에는 펌프 압력의 변화를 더 가파르게 만드는 반면 양주행시에는 더 완만하게 함으로써 편주행의 기동 후 상당히 증가된 제어 입력을 통해 상기 기동 후 제어 입력의 영역에서 미세 작동이 향상되도록 하였다. 또한, 양주행시 작은 제어 입력에서조차 뛰어난 미세 작동을 획득할 수 있다. 즉, 본 발명을 통해서 편주행 및 양주행시 조작성이 향상된다.

그리고, 본 발명은 상기 펌프 압력 제어 수단이 편주행 및 양주행을 위한 주행의 기동에 필요한 제어 입력이 서로 거의 같다는 펌프 압력 특성을 기초로 펌프 압력을 제어하는 구성을 가짐으로써, 기동에 필요한 제어 입력이 편주행 및 양주행에 대해 거의 같기 때문에 조작성이 더 좋아진다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 회로의 개략도.

도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유압 회로와 그 제어 시스템의 개략도.

도3은 제2 실시예의 제어기의 작동 기능을 설명하는 플로우 차트.

도4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유압 회로와 그 제어 시스템의 개략도.

도5는 제3 실시예의 제어기의 작동 기능을 설명하는 플로우 차트.

도6은 선행 기술의 주행 제어 장치에 있어서 유압 회로의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11, 12 : 좌우측 주행 모터

13, 14 : 좌우측 유압 펌프

15, 16 : 모터 회로

17, 18 : 유압 파일럿형 제어 밸브

19a, 20a : 레버

19, 20 : 원격 제어 밸브

21, 22 : 좌우측 주행 모터

23, 24 : 좌우측 주행 펌프

25, 26 : 모터 회로

27, 28 : 유압 파일럿형 제어 밸브

29, 30 : 원격 제어 밸브

31, 32 : 바이패스 라인

33, 34 : 유압 파일럿형 컷트 밸브

35, 36 : 네거티브 제어 밸브

37, 38 : 조절기

39, 40 : 셔틀 밸브

41, 42 : 컷트 밸브 파일럿 라인

43, 44 : 유압 파일럿형 주행 전환 밸브

45 : 전환 밸브 제어 회로

Claims

크롤러형의 좌우측 주행체,

각 유압 펌프를 유압 공급원으로 사용하여 상기 좌우측 주행체를 조작하는 좌우측 유압 모터,

상기 좌우측 유압 모터에 대한 작동 명령을 출력하는 작동 수단, 그리고

상기 작동 수단의 제어 입력에 따라 좌우측 유압 모터에 공급되는 펌프 압력을 제어하는 펌프 압력 제어 수단을 포함하고,

상기 펌프 압력 제어 수단은 유압 모터들 중 하나만이 작동되는 편주행시와 양 유압 모터가 동시에 작동되는 양주행시에 서로 다른 펌프 압력 특성에 기초하여 펌프 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 펌프 압력 제어 수단이 제어 입력에 대한 펌프 압력의 변화율 기울기가 양주행시에 비해 편주행시에 더 크게 되는 펌프 압력 특성에 기초하여 펌프 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 펌프 압력 제어 수단은 주행 기동에 필요한 제어 입력이 편주행시와 양주행시에 대해 서로 거의 같게 되는 펌프 압력 특성에 기초하여 펌프 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 펌프 압력 제어 수단은,

상기 유압 펌프와 상기 유압 모터를 연결하는 모터 회로에 연결된 압력 제어 밸브와,

작동 수단의 제어 입력에 따라 압력 제어 밸브의 설정 압력을 조절하는 설정 압력 조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 압력 제어 밸브는 양호하게는 컷트 밸브이고, 상기 컷트 밸브는 좌우측 유압 모터의 작동을 제어하는 제어 밸브를 통과하는 바이패스 라인에 설치되며, 상기 설정 압력 조절 수단이 상기 컷트 밸브의 개도를 제어하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제5항에 있어서, 유압 파일럿형 밸브들이 양호하게는 제어 밸브와 컷트 밸브를 위해 각각 사용되고, 원격 제어 밸브는 상기 제어 밸브를 작동시키는 작동 수단으로 사용되며, 상기 설정 압력 조절 수단은 상기 원격 제어 밸브로부터 원격 제어 압력을 추출하는 셔틀 밸브, 셔틀 밸브와 상기 컷트 밸브의 유압 파일럿 포트를 연결하는 컷트 밸브 파일럿 라인, 컷트 밸브 파일럿 라인을 개폐하는 유압 파일럿형의 주행 전환 밸브 및 상기 주행 전환 밸브의 폐쇄 지시에 대한 파일럿 압력으로서 작동측의 원격 제어 압력을 반대측의 주행 전환 밸브에 공급하는 전환 밸브 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제5항에 있어서, 좌우측 유압 펌프의 방출 유량을 조절하는 조절기 및 바이패스 라인의 통과 유량에 따라 상기 조절기 내로의 입력을 변화시킴으로써 펌프의 방출 유량을 변화시키기는 바이패스 라인에 설치된 네거티브 전환 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제5항에 있어서, 사용된 컷트 밸브는 유압 파일럿형 또는 전자 파일럿형 중 하나이고, 상기 설정 압력 조절 수단은 작동 수단의 제어 입력에 따라 상기 컷트 밸브의 개도를 제어하는 전기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제8항에 있어서, 상기 설정 압력 조절 수단은 제어기 그리고 제어기로부터의 전기 제어 신호에 따른 2차 압력을 유압 파일럿형 컷트 밸브로 파일럿 압력으로서 공급하는 컷트 밸브용 비례 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제9항에 있어서, 좌우측 유압 펌프의 방출 유량을 조절하는 조절기를 더 포함하고, 상기 제어기는 펌프의 방출 유량을 변화시키기 위한 신호를 상기 조절기로 출력하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제10항에 있어서, 상기 조절기는 펌프 제어 비례 밸브인 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제9항에 있어서, 원격 제어 밸브는 상기 작동 수단으로 사용되고, 원격 제어 밸브에 의해 추출된 원격 제어 압력이 상기 제어기에 작동 신호로서 입력되는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 압력 제어 밸브는 릴리프 밸브이고, 상기 릴리프 밸브는 설정 압력이 가변되고 모터 회로에 설치되며, 상기 릴리프 밸브의 설정 압력은 상기 설정 압력 조절 수단에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 펌프 압력 제어 수단은 좌우측 유압 펌프의 방출 유량을 조절하는 조절기 및 상기 작동 수단의 제어 입력에 따라 방출 유량에 대한 명령 신호를 상기 조절기로 보내는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제14항에 있어서, 상기 조절기는 펌프 제어 비례 밸브인 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
제14항에 있어서, 원격 제어 밸브가 상기 작동 수단으로 사용되고, 상기 원격 제어 밸브에 의해 추출된 원격 제어 압력은 상기 제어기에 작동 신호로서 입력되는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.