KR100520475B1 - 건설기계의 유압회로 - Google Patents

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KR100520475B1
KR100520475B1 KR10-2002-7013920A KR20027013920A KR100520475B1 KR 100520475 B1 KR100520475 B1 KR 100520475B1 KR 20027013920 A KR20027013920 A KR 20027013920A KR 100520475 B1 KR100520475 B1 KR 100520475B1
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스기야마겐로쿠
다나카히데아키
도요오카쓰카사
에가시라마사키
오오키다카토시
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히다치 겡키 가부시키 가이샤
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Abstract

3개의 유압 펌프를 이용할 때에, 그 중 하나의 유압 펌프에서는, 다른 유압 펌프의 토크 변동의 영향을 받지 않도록 하기 위하여, 제1 및 제2 유압 펌프의 밀어내기 용적은, 각각의 자기 토출압(P1, P2)과 제3 유압 펌프의 토출압(P3)을 감압밸브(14)에 의하여 감압한 압력(P3')에 기초하여 억제하고, 제3 유압 펌프(3)의 밀어내기 용적은, 자기 토출압(P3)에만 따라서 제어하도록 하고, 제3 유압 펌프(3)로부터 토출되는 압유가 제1, 제2 유압 펌프(1, 2)의 토출 유량의 변동, 즉 소비토크의 변동의 영향을 받지 않도록 하여 안정된 유량의 확보를 도모한다.

Description

건설기계의 유압회로 {HYDRAULIC CIRCUIT OF CONSTRUCTION MACHINERY}
본 발명은 유압 셔블(shovel) 등의 건설기계에 구비되고 엔진에 의해 구동되는 최소한 3개의 유압 펌프를 가지는 유압회로에 관한 것으로, 특히 각 유압 펌프의 구동에 따르는 소비 토크가 엔진의 출력마력을 넘지 않도록 각 유압 펌프의 밀어내기 용적을 제어하는 유압회로 및 이 유압회로를 구비한 건설기계에 관한 것이다.
이 종류의 종래 기술로서, 예를 들면 일본 특개소 53-1l0102호 공보에 개시되어 있는 발명이 공지되어 있다. 본 발명에서는, 1대의 엔진으로 구동되는 복수대의 가변용량형 유압 펌프와, 각 유압 펌프의 토출압을 검출하는 압력검출기와, 각 유압 펌프의 밀어내기 용적을 제어하기 위한 펌프용량 제어장치와, 각 압력검출기로부터의 신호를 입력하여 소정의 연산을 행하고, 그 결과에 따른 신호를 펌프용량 제어장치로 출력하는 연산 회로를 구비하고 있다. 또, 연산 회로는, 각 압력검출기로부터의 신호를 가산하고, 미리 설정된 각 유압 펌프의 출력의 총계에 상당하는 전압치를 상기 가산치로 나누고, 그 결과를 리미터(limiter) 회로를 통하여 펌프용량 제어장치에 출력하도록 되어 있다.
이와 같이 구성한 종래 기술에서는, 연산 회로로 각 압력검출기로부터의 신호에 기초하고, 각 유압 펌프의 입력토크의 합계가 엔진이 출력할 수 있는 출력마력을 넘지 않도록 펌프용량 제어장치로의 출력신호를 제어하고 있다. 따라서, 이 종래 기술에 의하면 복수대의 유압 펌프 중 어떤 유압 펌프의 토출압이 높아지더라도 유압 펌프의 입력토크의 총계가 제한되기 때문에, 엔진이 출력할 수 있는 출력마력을 넘지 않게 되고, 엔진 스톨(engine stall)을 방지할 수 있고, 또, 엔진의 동력을 비교적 유효하게 이용할 수 있다.
또, 다른 종래 기술로서 일본 특개평 5-126104호 공보에 개시된 발명도 공지되어 있다. 이 공보에는, 2개의 가변용량형의 유압 펌프와 1개의 고정용량형의 유압 펌프를 구비하고, 상기 고정용량형의 유압 펌프로부터 선회용 유압 모터에 압유를 공급하는 건설기계의 유압회로가 개시되고, 고정용량형의 유압 펌프의 토출압이 2개의 가변용량형 유압 펌프의 레귤레이터(regulator)에 스로틀(throttle)을 통하여 유도되도록 되어 있다.
이외에 종래 기술로서 개시된 유압회로에서는, 고정용량형의 유압 펌프로부터의 토출압이 증가한 경우, 상기 토출압에 의해서 2개의 가변용량형의 유압 펌프의 레귤레이터가 그 토출량을 감소하도록 동작하도록 되어 있다. 이에 따라, 각 유압 펌프의 입력토크의 총계가 엔진이 출력할 수 있는 마력을 넘지 않고, 엔진의 과부하를 방지하고 있다.
상기 일본 특개소 53-110102호 공보에 개시된 종래 기술에서는 복수대의 유압 펌프의 토출량이 모두 일률적으로 제어되도록 되어 있고, 유량을 확보하고 싶은 액츄에이터에 대하여 우선적으로 압유를 공급할 수 없다. 예를 들면, 건설기계로서의 유압 셔블에서는, 붐(boom), 암(arm), 버킷(bucket) 등의 프런트부재를 구동하는 유압실린더의 부하압력 보다도 선회구동시의 선회부하압력이 훨씬 높기 때문에, 프런트와 선회의 복합 동작때, 특히 선회구동의 초기 동작시에는, 프런트부재용의 유압실린더 보다도 선회용 유압 모터에 대하여 우선적으로 압유를 공급하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 종래 기술에서는, 모든 유압 펌프가 일률적으로 제어되도록 되어 있으므로, 이러한 복합 동작시에 선회용 유압 모터에 대한 압유의 공급량이 부족하고, 선회속도가 느려지게 된다. 또, 프런트부재와 선회의 복합 동작시에 프런트구동용 유압실린더의 부하압력이 변화되면, 선회용 유압 모터에 공급되는 압유의 유량이 변동하고, 이에 의해 선회속도가 변화된다. 유압 셔블의 조작에 있어서, 특히 선회속도의 변동은 조작자에게 있어서 매우 불쾌감을 느끼게 한다. 이와 같이, 상기 종래 기술에서는 특정한 액츄에이터(actuator)에 대한 배려가 되어 있지 않고, 특히 조작성의 면에서 문제가 있다.
한편, 일본 특개평 5-l26104호 공보에 개시된 다른 종래 기술에서는, 선회(旋回)모터로의 압유의 공급원으로서 고정용량형의 유압 펌프를 이용하고 있고, 선회모터와 다른 액츄에이터의 복합 동작시에 다른 액츄에이터의 부하의 변동이, 선회속도에 영향을 주는 것은 아니다. 그러나, 각 유압 펌프의 입력토크의 총계가 엔진이 출력할 수 있는 출력마력을 넘지 않도록 하기 때문에, 다른 2개의 가변용량형의 유압 펌프의 입력토크를 작게 하도록 제어하는 구성으로 되어 있기 때문에, 유압 셔블의 선회구동시에 선회부하가 커지면, 고정용량형의 유압 펌프로부터의 토출압이 대단히 높아지게 되고, 다른 2개의 가변용량형의 유압 펌프의 토출량이 대폭 감소된다. 이로 인하여, 예를 들면, 붐을 동작시키고 있는 상황에서, 선회 동작시킨 경우, 붐용 유압실린더에 대한 공급유량이 극단적으로 감소되고, 붐의 동작속도가 급격히 느려진다. 이와 같이, 다른 종래 기술에 있어서도, 특히 조작성의 면에서 문제가 남아 있다.
본 발명은, 상기 각 종래 기술에서의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 제1 목적은, 3개의 가변용량형의 유압 펌프를 이용하고, 그 중 하나의 유압 펌프에 관해서는 다른 2개의 유압 펌프의 소비토크의 영향을 받지 않고 특정한 액츄에이터에 대하여 안정된 유량의 압유를 공급하고, 특정한 액츄에이터의 구동을 원활하게 할 수 있는 건설기계의 유압회로를 제공하는데 있다.
또, 그 제2 목적은, 제3 유압 펌프로부터 압유가 공급되는 특정한 액츄에이터의 부하가 증대하여도, 제1 및 제2 유압 펌프의 토출량을 극단적으로 줄이지 않고 특정한 액츄에이터 이외의 다른 액츄에이터의 지나친 속도저하를 방지하고, 양호한 조작성을 확보할 수 있는 건설기계의 유압회로를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 제1 실시예의 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에서의 주요부 유압회로도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에서의 제3 유압 펌프의 유량특성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에서의 제1, 제2 유압 펌프의 유량특성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 건설기계로서의 유압 셔블의 외관을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에서의 주요부 유압회로도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에서의 콘트롤러의 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에서의 제1, 제2 유압 펌프의 유량특성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에서의 제3 유압 펌프의 유량특성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에서의 콘트롤러로의 입출력 관계를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에서의 보정계수의 맵을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 유압 펌프의 소비토크의 설정예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 유압 펌프의 소비토크의 다른 설정예를 나타내는 도면이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 제1 발명은, 엔진과, 상기 엔진에 의해서 구동되는 가변용량형의 제1 유압 펌프와, 가변용량형의 제2 유압펌프와, 제3 유압 펌프와, 상기 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프의 밀어내기 용적을 제어하는 용량제어수단과, 상기 제1, 제2, 제3 유압 펌프로부터의 압유에 의해서 구동하는 복수의 액츄에이터와, 상기 액츄에이터에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 복수의 방향제어밸브를 구비하는 건설기계의 유압회로에서, 상기 제3 유압 펌프가 가변용량형의 유압 펌프이고, 상기 제3 유압 펌프의 밀어내기 용적을 제어하는 제3 유압 펌프용 용량제어수단과, 상기 제1, 제2, 제3 유압 펌프의 각각의 소비토크에 관련되는 상태량을 검출하는 제1, 제2, 제3 상태량 검출수단을 구비하고, 상기 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단이 상기 제1, 제2, 제3 상태량 검출수단에 의해서 검출된 상태량에 기초하여 제1 및 제2 유압 펌프의 밀어내기 용적을 제어하는 동시에, 상기 제3 유압 펌프용 용량제어수단이 상기 제3 상태량 검출수단에 의해서 검출된 상태량에 기초하여 제3 유압 펌프의 토출 용적을 제어하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성한 제1 발명에서는, 제3 유압 펌프의 밀어내기 용적은 자기의 소비토크에 관련되는 상태량만으로 제어되고, 다른 유압 펌프의 소비토크의 영향을 받지 않는다. 이에 따라, 제3 유압 펌프로부터 압유가 공급되는 액츄에이터에 대해서 안정된 유량의 압유가 공급되고, 그 구동을 원활하게 할 수 있다.
제2 발명은, 제1 발명에 있어서, 상기 소비토크에 관련되는 상태량이, 각 유압 펌프의 토출압인 것을 특징으로 한다.
제3 발명은, 제2 발명을 전제로 한 뒤에, 상기 제1 수단의 상기 제1 상태량 검출수단이 상기 제l 유압 펌프의 토출압을 상기 제1 및 제2 유압 펌프용의 용량제어수단으로 유도하는 제1 유도관로로 이루어지고, 상기 제2 상태량 검출수단이 상기 제2 유압 펌프의 토출압을 상기 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단으로 유도하는 제2 유도관로로 이루어지고, 상기 제3 상태량 검출수단이 상기 제3 유압 펌프의 토출압을 상기 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단으로 유도하는 제3 유도관로와 상기 제3 유압펌프의 토출압을 상기 제3 유압 펌프용 용량제어수단으로 유도하는 제4 유도관로로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
제4 발명은, 제3 발명에 있어서, 상기 제3 유도관로 상에 상기 제3 유압 펌프의 토출압 신호에 소정의 제한을 부여하는 제한수단을 설치한 것을 특징으로 한다.
상기 제4 발명에서는, 제3 유도관로에 의해서 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단에 유도되는 제3 유압펌프의 토출압 신호가 제어수단에 의해서 예를 들면, 소정의 압력 이상이 되지 않도록 제한된다. 이에 따라 제3 유압 펌프로부터 압유가 공급되는 액츄에이터의 부하가 증대하여도, 제1 및 제2 유압펌프의 밀어내기 용적을 극단적으로 줄이지 않고, 제1 및 제2 유압 펌프로부터의 토출유량으로서 최소한 소정의 유량을 확보할 수 있고, 각 액츄에이터의 지나친 속도저하를 방지하고, 양호한 조작성을 확보할 수 있다.
제5 발명은, 제4 발명에 있어서, 상기 제한수단이 소정의 설정압 이하로 제한하는 감압밸브인 것을 특징으로 한다.
제6 발명은, 제2 발명에 또한, 파일럿(pilot) 유압 펌프와, 상기 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단을 연결하는 관로 상에 설치되어 상기 파일럿 유압 펌프로부터의 토출압을 제어하는 제1 전자비례밸브와, 상기 파일럿 유압 펌프와 상기 제3 유압 펌프용 용량제어수단을 연결하는 관로 상에 설치되고, 상기 파일럿 유압 펌프로부터의 토출압을 제어하는 제2 전자비례밸브와, 상기 제1, 제2, 제3 상태량 검출수단으로부터의 신호가 입력되고, 상기 제1 및 제2 전자비례밸브로의 각각의 구동신호를 연산 출력하는 콘트롤러(controller)를 설치하고, 상기 제l 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단이 상기 제1 전자비례밸브에 의해, 상기 제3 유압 펌프용 용량제어수단이 상기 제2 전자비례밸브에 의해 감압된 파일럿압에 의해서 각각 작동하는 것을 특징으로 한다.
제7 발명은, 제6 발명에 있어서, 상기 콘트롤러가, 상기 제1 전자비례밸브로의 구동신호의 연산시, 상기 제3 상태량 검출수단으로부터의 검출 신호가 소정치 이상인 경우, 제3 유압 펌프에 의한 소비토크를 제3 유압 펌프에 미리 지정된 최대 입력토크 보다 큰 값으로서 산출하고, 상기 제1, 제2 상태량 검출수단으로부터의 검출 신호에 기초하여 산출한 제1 및 제2 유압 펌프의 소비토크로부터 상기 제3 유압펌프의 소비토크로서 연산된 값을 빼고, 그 결과에 기초하여 상기 제1 전자비례밸브로 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
제8 발명은, 건설기계의 최소한 하나의 작업요소의 구동에 상기 제1 내지 제7 발명에 관한 유압회로를 사용하도록 한 것을 특징으로 한다.
제9 발명은, 제8 발명에 있어서, 상기 작업요소 중, 조작자가 각각의 지시하기 위한 지시수단을 추가로 구비하고, 상기 콘트롤러가 상기 지시수단으로부터의 지시신호에 기초하여 상기 제1, 제2 전자비례밸브로의 구동신호를 연산출력하는 것을 특징으로 한다.
제10 발명은, 제9 발명에 있어서, 상기 지시신호가 상기 건설기계에 설치되는 운전실의 실내용 공기조절기의 구동지시신호인 것을 특징으로 한다.
제11 발명은, 제8 발명에 또 상기 건설기계의 가동에 관련되는 상태량을 검출하는 제4 상태량 검출수단을 설치하고, 상기 콘트롤러가 상기 제4 상태량 검출수단으로부터의 신호에 기초하여 상기 제1 및 제2 전자비례밸브로의 구동신호를 연산 출력하는 것을 특징으로 한다.
제12 발명은, 제11 발명에 있어서, 상기 건설기계가 붐, 암, 어태치먼트(attachment)로 이루어지는 프런트부재를 구비한 유압 셔블이며, 상기 제4 상태량 검출수단이, 상기 프런트부재의 자세를 검출하는 자세검출수단인 것을 특징으로 한다.
제13 발명은, 제11 발명에 있어서, 상기 제4 상태량 검출수단이, 상기 엔진의 냉각수온을 검출하는 냉각수온검출기인 것을 특징으로 한다.
제14 발명은, 제8 내지 제13 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 건설기계가 선회가능한 유압 셔블이며, 상기 제3 유압 펌프는 최소한 선회용 액츄에이터에 압유를 공급하는 것을 특징으로 한다.
또, 후술하는 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단은 레귤레이터(6)에, 제3 유압 펌프용 용량제어수단은 레귤레이터(7)에, 제한수단은 감압밸브(14)에, 제1 유도관로는 관로(16)에, 제2 유도관로는 관로(17)에, 제3, 제4 유도관로는 관로(18)에, 제4 유도관로는 관로(19)에, 제3 유도관로는 관로(20)에, 제1, 제2 유도관로는 관로(27)에, 제1 상태량 검출수단은 압력검출기(63)에, 제2 상태량 검출수단은 압력검출기(64)에, 제3 상태량 검출수단은 압력검출기(65)에, 제4 상태량 검출수단은 냉각수온검출기(66)에, 지시수단은 공기조절기의 구동스위치(67)에, 제4 상태량 검출수단은 붐각도검출기(70), 암각도검출기(71), 버킷각도검출기(72)에 각각 대응한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.
<제1 실시예>
본 실시예는, 건설기계로서 유압 셔블의 유압회로에 본 발명을 적용한 것이다. 도 1 내지 도 5는 제1 실시예의 설명도로, 도 1은 전체 유압회로도, 도 2는 주요 부유압회로도, 도 3은 제3 유압 펌프의 토출유량 특성도, 도 4는 제1 및 제2 유압 펌프의 토출유량 특성도, 도 5는 유압 셔블의 외관도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시예가 적용되는 건설기계로서의 유압 셔블은, 도시하지 않은 주행모터에 의해서 주행가능한 주행체(41)와, 운전실(43) 및 기계실(42)을 가지고 도 1에 나타내는 선회용 유압 모터(3)에 의해서 선회가능한 선회체(40)와, 유압실린더(11, 12, 48)에 의해 각각 회전하는 붐(boom)(44), 암(arm)(45), 버킷(bucket)(46)으로 이루어지는 프런트(47)를 구비하고 있다. 또, 붐(44)은, 선회체(40)에 핀 접속되고, 선회체(40)에 대하여 회전가능하게 설치되어 있다.
도 1은, 붐실린더(11), 암실린더(12), 선회모터(13)에 대한 유압회로의 전체도면이다. 또, 버킷실린더(48) 및 주행모터, 조작파일럿계에 관해서는 생략하고 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이 제1 실시예에 의한 유압회로는, 엔진(5)에 의해 구동하는 가변용량형의 제1, 제2, 제3 유압 펌프(1, 2, 3)와 고정용량형의 파일럿 펌프(4)를 가지고 있다.
제l, 제2, 제3 유압 펌프(1, 2, 3)로부터 각각의 주 관로(22, 23, 24)에 토출된 압유는 방향제어밸브(8, 9, 10)에 의해 그 흐름이 제어되고, 붐실린더(11), 암실린더(12), 선회모터(13)로 유도된다. 제l, 제2, 제3 유압 펌프(1, 2, 3)는, 1회전당의 토출유량(용량)을 밀어내는 용적가변기구(이하 경사판으로 대표한다)(la, 2a, 3a)의 경사회전각(밀어내기 용적)을 바꾸는 것에 의해 조정가능한 경사판 펌프이며, 경사판(1a, 2a)의 경사회전각은 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)용 용량제어수단으로서의 레귤레이터(6)에 의해 제어되고, 경사판(3a)의 경사회전각은 제3 유압 펌프용 용량제어수단으로서의 레귤레이터(7)에 의해 제어된다.
상기 레귤레이터(6, 7)를 포함하는 유압회로의 주요부 상세를 도 2에 따라 설명한다. 또, 상기 도 2에서는, 각 액츄에이터를 도시하지 않은 조작레버의 조작량에따른 속도로 구동시키기 위한 기구, 즉, 각 액츄에이터를 조작신호에 따른 속도로 구동시키기 위해서 유압 펌프에 요구되는 유량에 따라서 경사회전각을 증가 또는 감소시키는 유량제어기구에 대해서는, 도시를 생략하고 있다.
레귤레이터(6, 7)는, 유압 펌프의 입력토크를 제한하는 기능을 가지고, 서보실린더(servo cylinder)(6a, 7a)와 경사회전제어밸브(6b, 7b)로 형성되어 있다. 서보실린더(6a, 7a)는 수압(受壓)면적차이로 구동하는 차동피스톤(6e, 7e)을 가지고, 상기 차동피스톤(6e, 7e)의 대직경측 수압실(6c, 7c)은 경사회전제어밸브(6b, 7b)를 통하여 파일럿관로(28a, 28c) 및 탱크(15)에 접속되고, 소직경측 수압실(6d, 7d)은 파일럿관로(28b, 28d)에 접속되고, 파일럿관로(25, 28)를 통하여 공급되는 파일럿압(P0)이 직접 작용한다. 그리고, 대직경측 수압실(6c, 7c)이 파일럿관로(28a, 28c)에 연통되면, 차동피스톤(6e, 7e)은 수압면적차이에 의해 도시 우측으로 구동되고, 대직경측 수압실(6c, 7c)이 탱크(15)에 연통되면, 차동피스톤(6e, 7e)은 수압면적차이에 의해 도시 좌측으로 구동된다. 차동피스톤(6e, 7e)이 도시 우측으로 이동하면, 경사판(1a, 2a, 3a)의 경사회전각, 즉 펌프경사회전이 감소되고, 유압 펌프(1, 2, 3)의 토출량은 감소되고, 차동피스톤(6e, 7e)이 도시 좌측으로 이동하면, 경사판(1a, 2a, 3a)의 경사회전각, 즉 펌프경사회전이 증가하고, 유압 펌프(1, 2, 3)의 토출량은 증가한다.
경사회전제어밸브(6b, 7b)는, 입력토크제한용 밸브이며, 스풀(6g, 7g)과 스프링(6f, 7f)과 조작구동부(6h, 6i, 7h)로 형성되어 있다. 제l 유압 펌프(1)로부터 토출된 압유(토출압(P1))와 제2 유압 펌프(2)로부터 토출된 압유(토출압(P2))는, 각각의 주 관로(22, 23)로부터 분기된 관로(16) 및 관로(17)에 의해 셔틀밸브(26)로 유도되고, 셔틀밸브(26)에 의해서 선택된 고압측의 압유(압력(P2))가 관로(27)를 통하고, 제1, 제2 유압 펌프(1, 2)용 경사회전제어밸브(6b)의 조작구동부(6h)로 유도된다. 또, 제3 유압 펌프(3)로부터 토출된 압유(토출압(P3))는, 주 관로(24)로부터 분기된 관로(18) 상에 설치되고, 후술하는 제한수단으로서의 감압밸브(14)에 의해 감압되고(압력(P3')), 관로(19)를 통하여 또 하나의 조작구동부(6i)로 유도된다. 한편, 제3 유압 펌프용 경사회전제어밸브(7b)의 조작구동부(7h)에는, 제3 유압 펌프(3)로부터의 토출압(P3)이 관로(18) 및 상기 관로(18)로부터 분기된 관로(18a)를 통하여 직접 유도된다. 그리고, 각 경사회전제어밸브(6b, 7b)는, 스프링(6f, 7f)에 의한 가압력과, 조작구동부(6h, 6i, 7h)로의 유압에 의한 가압력에 따라서 그 밸브위치가 제어된다.
감압밸브(14)는, 스프링(14a)과 토출압이 관로(19) 및 관로(21)를 통하여 피드백되는 수압부(受壓部)(14b)를 가지고, 제3 유압 펌프(3)의 토출압(P3)이 스프링(14a)에 의해 설정되는 소정의 압력치 이상으로 되면 스로틀량을 크게 한다. 이에 따라, 제3 유압 펌프(3)의 토출압(P3)이 감압되고, 경사회전제어밸브(6b)의 조작구동부(6i)로 유도되는 압력(P3')이 소정의 압력치 이상으로 되지 않도록 되어 있다. 상기 제1 실시예에서는, 스프링(14a)의 설정은, 도 3에 나타내는 제3 유압 펌프(3)의 토출량제어가 실시되지 않는 최대압(P30)으로 설정되어 있다. 15는 압유의 저장탱크이다.
또, 제1 유압 펌프(1)의 토출압(P1)이 제1 상태량에 상당하고, 관로(16) 및 관로(27)가 제1 상태량 검출수단 및 제1 유도관로를 형성한다. 또, 제2 유압 펌프(2)의 토출압(P2)이 제2 상태량에 상당하고, 관로(17) 및 관로(27)가 제2 상태량 검출수단 및 제2 유도관로를 형성한다. 또한, 제3 유압 펌프의 토출압(P3)이 제3 상태량에 상당하고, 관로(18) 및 관로(19)가 제3 상태량 검출수단 및 제3 유도관로를 형성하고, 관로(18) 및 관로(18a)가 제3 상태량 검출수단 및 제4 유도관로를 형성한다.
이상과 같이 구성된 제1 실시예에 의한 건설기계의 유압회로에서는, 붐 실린더(11)를 작동시킨 경우에는, 그 요구 유량에 따라서 도시하지 않은 유량제어기구에 의해 레귤레이터(6)의 경사회전각이 증가하고, 제1 유압 펌프(1)로부터의 토출유량이 증가한다. 상기 토출유량의 증가 및 붐실린더(11)의 부하압력에 의해, 제1 유압 펌프(1)로부터의 토출압(P1)이 커지고, 경사회전제어밸브(6b)의 조작구동부(6h)의 압력(P12)이 상승하고, 스풀(6g)의 도 2 좌측으로의 가압력이 증가한다. 상기 스풀(6g)의 좌측으로의 가압력이, 스프링(6f)에 의한 우측으로의 가압력을 웃돌면, 스풀(6g)이 좌측으로 이동하고, 그 밸브위치가 Ⅲ측으로 이동하고, 서보실린더(6a)의 대직경측 수압실(受壓室)(6c)과 파일럿관로(28a)를 연통한다. 전술한 바와 같이, 서보실린더(6a)의 대직경측 수압실(6c)과 파일럿관로(28a)가 연통되면, 서보실린더(6a)의 각 수압실(6c, 6d)의 수압면적차이에 의해 차동피스톤(6e)이 도 2의 우측으로 이동하고, 경사판(1a, 2a)의 경사회전각이 감소한다. 한편, 선회모터(13)는 작동하지 않기 때문에, 제3 유압 펌프(3)의 토출압(P3)은 저압의 상태를 유지하고, 경사회전제어밸브(6b)의 또 하나의 조작구동부(6i)에 부여되는 압력 P(3')도 매우 저압의 상태를 유지한다.
이와 같이 선회모터(13)가 작동하지 않고 있는 경우에는, 제l 유압 펌프(1) 및 제2 유압 펌프(2)의 경사회전각은, 제l 유압 펌프(1) 또는 제2 유압 펌프(2)의 토출압(P1, P2)에 의해서 제어되고, 도 4에 나타내는 유량특성선ⅰ-ⅱ-ⅲ-ⅳ을 따라 토출유량이 변화된다. 즉, 제1 유압 펌프(1) 및 제2 유압 펌프(2)로부터의 토출압(P1, P2)이 비교적 저압의 경우에는 경사회전각이 크고, 토출유량도 많아지지만, 토출압(P1, P2)이 높아짐에 따라서, 경사회전각을 줄여 그 토출유량을 줄이고, 미리 제l 유압 펌프(1) 및 제2 유압 펌프(2)에 지정된 최대입력토크a(파선으로 나타내는 곡선 a)를 넘지 않도록 경사회전각이 제어된다.
이와 같은 상황에서, 선회모터(13)의 작동이 지시되면, 도시하지 않은 유량제어기구에 의해 제3 유압 펌프(3)로부터의 토출유량이 증가하고, 상술한 붐실린더(11)의 구동의 경우와 대략 동일한 작용에 의해, 토출압(P3)에 대응하여 도 3에 나타내는 유량특성선을 따라, 유압 펌프(3)의 경사판(3a)의 경사회전각이 감소한다. 즉, 제3 유압 펌프(3)에 대하여 미리 설정된 최대입력토크c(파선으로 나타내는 곡선 c)를 넘지 않는 범위에서 경사회전각이 제어된다. 이 경우, 제3 유압 펌프(3)용 레귤레이터(7)에 의한 제어에는 제l 유압 펌프(1) 및 제2 유압 펌프(2)의 토출압(Pl, P2)이 반영되어 있지 않기 때문에, 예를 들면 붐실린더(11)의 부하압력이 변동하더라도 선회모터(13)로의 제3 유압 펌프(3)로부터의 공급유량은 변동하지 않는다.
한편, 제3 유압 펌프(3)로부터의 토출압(P3)은, 감압밸브(14)를 통하여 제1, 제2 유압 펌프(1, 2)용 레귤레이터(6)로 유도되어 있다. 즉, 경사회전제어밸브(6b)의 조작구동부(6h)에는 제1, 제2 유압 펌프(1, 2)로부터의 토출압(P12)이 작용하고, 또한, 또 하나의 조작구동부(6i)에는 제3 유압 펌프(3)로부터의 토출압(P3)이 감압된 압력(P3')이 부여되기 때문에, 레귤레이터(6)에 의한 제1, 제2 유압 펌프(1, 2)의 경사회전각이 선회모터(13)가 구동하지 않고 있는 경우보다도 더 작게 줄여진다. 이로 인하여, 감압밸브(14)로부터 부여되는 압력(P3')의 값에 따라서, 도 4에 나타내는 유량특성선ⅰ-ⅱ-ⅲ-ⅳ-ⅶ-ⅵ-ⅴ로 둘러싸이는 영역의 값으로 제어되도록 된다. 전술한 바와 같이, 감압밸브(14)의 스프링(14b)은, 경사회전제어밸브(6b)에 전달되는 압력(P3')이 P30 이하로 되도록 설정되어 있고, 특성선ⅴ-ⅵ-ⅶ은 제1, 제2 유압 펌프(1, 2)의 최대입력토크 a에서 압력(P30)에 상당하는 제3 유압 펌프(3)의 입력토크분을 차감한 토크b(도 4에 파선으로 나타내는 곡선 b)에 대응한다. 전술한 바와 같이, 압력(P30)은 제3 유압 펌프(3)의 토출량 제어가 실시되지 않은 압력이며 상기 압력(P30)에 상당하는 입력토크는, 제3 유압 펌프(3)에 지정된 최대입력토크c와 대략 동등하거나 그 보다도 약간 작은 값으로 된다. 이로 인하여, 선회부하가 커지고, 제3 유압 펌프(3)로부터의 토출압(P3)이 증가하더라도, 제1, 제2 유압 펌프(l, 2)로부터의 토출유량은, 최소한 도 4에 유량특성선ⅰ-ⅴ-ⅵ-ⅶ로 나타내는 유량이 확보되고, 붐실린더(11) 및 암실린더(12)의 동작속도가 극단적으로 저하되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 제1 실시예에 의한 건설기계의 유압회로에 따르면, 붐실린더(11)의 부하나 암실린더(12)의 부하가 변동하고, 제1, 제2 유압 펌프(1, 2)에서의 소비토크가 변동하더라도, 그 변동이 제3 유압펌프(3)의 경사회전각제어에는 반영되지 않고, 선회모터(13)로 안정된 량의 압유가 공급되기 때문에 원활한 선회동작을 확보할 수 있다. 또, 선회부하가 증대되더라도 제1, 제2 유압 펌프(1, 2)로부터의 토출유량을 필요 이상 줄이지 않고, 붐실린더(11) 및 암실린더(12)의 극단적인 속도저하를 방지할 수 있고, 양호한 조작성을 확보할 수 있다.
<제2 실시예>
다음에, 도 6 내지 도 9를 이용하여 본 발명에 의한 제2 실시예에 대하여 설명한다. 도 6은 상기 제2 실시예에서의 주요부 유압회로도이고, 도 7은 콘트롤러에 의한 처리의 흐름을 나타내는 플로차트 도면이고, 도 8은 제l 및 제2 유압 펌프의 토출유량특성도이고, 도 9는 제3 유압 펌프의 유량특성도이다. 또, 상술한 제1 실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 관해서는 동일한 부호가 부여되고, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 실시예에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이 제1, 제2, 제3 유압 펌프(1, 2, 3)의 각각의 토출압(P1, P2, P3)을 검출하는 압력검출기(63, 64, 65), 엔진(5)의 냉각수 온도를 검출하는 제4 상태량 검출수단으로서의 냉각수온검출기(66), 운전실(43)의 지시수단으로서의 실내용 공기조절기의 구동스위치(67)로부터의 신호를 입력하고 후술하는 연산 처리를 하는 콘트롤러(controller)(60)를 설치하고 있다. 또, 파일럿펌프(4)의 토출관로(25)로부터 분기된 관로(80) 상에, 파일럿 1차압(P0)을 감압하는 제1 전자비례밸브(61) 및 제2 전자비례밸브(62)를 설치하고, 각각 관로(81, 82)를 통하여, 감압된 파일럿 2차압(P01, P02)이 각 레귤레이터(6, 7)를 형성하는 경사회전제어밸브(6b, 7b)의 조작구동부(6j, 7h)에 유도되도록 되어 있다. 즉, 상술한 제1 실시예에서는, 각 레귤레이터(6, 7)에 각 유압 펌프(1, 2, 3)로부터의 토출압(P1, P2, P3)이 직접 또는 감압되어 유도되고, 상기 압력에 의해 각 경사회전각이 제어되도록 되어 있는데 대하여, 제2 실시예에서는 파일럿 2차압(P01, P02)이 레귤레이터(6, 7)의 제어압으로서 이용되어 있다. 그리고, 제1 전자비례밸브(61) 및 제2 전자비례밸브(62)는, 콘트롤러(60)로부터 출력되는 구동전류(i1, i2)에 의해 구동된다. 그 이외의 구성은, 상술한 제1 실시예와 동일하다.
이와 같이 구성된 제2 실시예에 따른 건설기계의 유압회로에서는, 각 압력검출기(53, 64, 65)로부터의 압력신호(P1, P2, P3)와, 냉각수온검출기(66)로부터의 온도신호(TW)와, 공기조절기구동신호(SA)가 콘트롤러(60)에 입력되고, 상기 입력신호에 기초하여 콘트롤러(60)는 도 7의 플로차트에 나타내는 처리를 실행한다.
상기 처리에서는, 최초에 단계 S1에 의해 각 유압 펌프(1, 2, 3)의 토출압(P1, P2, P3)을 해독하고, 다음 단계 S2에서 도 8 및 도 9에 나타내는 각 유압 펌프(1, 2, 3)의 유량특성에 기초하여 각 토출압(P1, P2, P3)에 따른 토출유량(Ql, Q2, Q3)을 설정한다. 도 8은 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 유량특성이며, 상기 도 8에 도시한 바와 같이, 제3 유압 펌프(3)의 토출압(P3)이 소정의 최소압력(P3m) 이하의 경우에는, 최대입력토크가 곡선 ①로 나타내는 값을 넘지 않도록 토출유량이 설정된다. 또, 제3 유압 펌프(3)의 토출압(P3)이 소정의 최대압력(P30) 이상인 경우에는, 입력토크가 곡선 n에서 나타내는 값을 넘지 않도록 토출유량이 설정된다. 그리고, 제3 유압 펌프(3)의 토출압(P3)이, P3m < P3 < P30의 범위의 경우에는, 그 값에 따라서 ①∼i+1로 나타내는 입력토크곡선에 따라 토출유량이 설정된다. 예를 들면, 제3 유압펌프(3)의 토출압(P3)이 P3i+1의 경우로서, 제l 유압 펌프(1)와 제2 유압 펌프(2)의 토출압(P1, P2)의 큰 쪽의 압력이 Pa인 경우에는, 입력토크곡선 i+1상의 토출유량(Qa)이 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 토출유량으로서 설정된다. 이와 같이, 제l 및 제2 유압 펌프(l, 2)로부터의 토출유량은, 제3 유압 펌프(3)로부터의 토출압(P3)에 따라서 줄여짐과 동시에, 제3 유압 펌프(3)로부터의 토출압(P3)이 소정의 최대압(P30) 이상으로 되더라도, 압력(P30)에 상당하는 입력토크 보다도 크게 줄여지지 않도록 설정되어 있다.
한편, 도 9는 제3 유압 펌프(3)의 유량특성을 도시한 도면으로, 이 도 9에 나타낸 바와 같이 제3 유압 펌프(3)에 관해서는, 제3 유압 펌프(3)의 토출압(P3)에만 따라서 그 토출유량이 설정된다. 즉, 예를 들면 제3 유압 펌프(3)의 토출압(P3)이 P3n' 인 경우에는, 특성선 상의 유량(Qn')이 제3 유압 펌프(3)의 토출유량으로서 설정된다.
도 8로 되돌아가, 다음 단계 S3에서는, 냉각수온검출기(66)로부터의 온도신호(TW)와 공기조절기의 구동스위치(67)로부터의 구동신호(SA)를 판독한다. 단계 S4에서, 냉각수온(TW)이 소정의 온도(TC), 예를 들면 엔진(5)이 오버히트(overheat)의 상태에 가깝다고 판단할 수 있는 온도(TC) 보다도 낮은 경우에는 다음 단계 S5로 이행하고, 공기조절기의 구동이 지시되어 있는지 어떤지를 판별하고, 공기조절기가 구동되어 있지 않다고 판단한 경우에는 단계 S6으로 이행한다.
전술한 단계 S4에서, 냉각수온(TW)이 소정의 온도(TC) 이상인 경우에는, 예를 들면 엔진(5)이 오버히트하는 상태에 가까운 것으로 하고, 단계 S9로 이행하고, 단계 S2에서 설정된 각 유압 펌프(1, 2, 3)의 토출유량(Ql, Q2, Q3)에 대하여, 1보다도 작은 계수(α, β)를 곱한다. 즉, Ql, 2= Ql, 2 x α, Q3 = Q3×β로 하고, 단계 S2에서 설정된 유량보다 적은 유량으로 설정하고, 각 유압 펌프(1, 2, 3)의 소비토크가 작아지도록 재설정하고, 단계 S6으로 이행한다.
또, 단계 S5에서, 공기조절기가 구동되어 있다고 판단한 경우에는, 공기조절기를 작동시키기 위해서 필요한 엔진(5)으로의 부하(負荷)분을 줄이기 위해, 단계 S10으로 이행하고, 상술한 단계 S9와 같이, 단계 S2에서 설정된 각 토출유량(Ql, Q2, Q3)에 1보다도 작은 계수α, β를 곱하고, 단계 S6으로 이행한다.
단계 S6에서는, 제1 전자비례밸브(61) 및 제2 전자비례밸브(62)의 출력특성을 판독한다. 즉, 각 전자비례밸브(6l, 62)의 입력전류(i1, i2)와 토출압(P01, P02)과의 관계를 도시하지 않은 특성으로 판독한다.
다음 단계 S7에서는, 설정된 토출유량(Ql, Q2, Q3)을 얻기 위해, 단계 S6에서 판독한 각 전자비례밸브(61, 62)의 특성으로부터 제1 전자비례밸브(61) 및 제2 전자비례밸브(62)로의 출력 전류(i1, i2)를 산출한다. 상술한 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 각 레귤레이터(6, 7)는, 경사회전제어밸브(6b, 7b)에 부여되는 압력( P01, P02)에 따라서 각 경사회전각이 일의적으로 설정되고, 토출유량(Ql, Q2, Q3)도 각 경사회전각에 따라서 일의적으로 정해지도록 되어 있다. 단계 S6 및 단계 S7에서는 설정된 토출유량(Ql, Q2, Q3)에 상당하는 경사회전제어밸브(6b, 7b)로의 압력(P01, P02)에 기초하고, 각 전자비례밸브(61, 62)로의 전류치(i1, i2)를 산출하도록 되어 있다. 그리고, 단계 S8에서는 전자비례밸브(61, 62)에 대하여, 단계 S7에서 설정된 전류신호(i1, i2)를 출력한다.
전자비례밸브(61, 62)의 솔레노이드(61a, 62a)에 전류(i1, i2)가 통하면, 상기 전류값에 따라서 전자비례밸브(61, 62)의 스풀이 이동하고, 상기 밸브위치가 Ⅸ측 및 ⅩⅠ측으로 된다. 상기 스풀의 이동에 따라 파일럿관로(80)와 관로(81, 82)가 서서히 연통되고, 경사회전제어밸브(6b, 7b)의 조작구동부(6j, 7h)에 파일럿 2차압(P01, P02)이 부여된다. 상기 파일럿 2차압(P01, P02)에 의해, 경사회전제어밸브(6b, 7b)의 스풀(6g, 7g)이 이동하고, 밸브위치가 Ⅱ및 Ⅴ측으로 이동하고, 서보실린더(6a, 7a)의 대직경측 수압실(6c, 7c)과 파일럿관로(28a, 28c)가 연통되고, 경사판(1a, 2a, 3a)의 경사회전각이 감소되고, 각 유압 펌프(1, 2, 3)로부터의 토출유량이 단계 S2 또는 S9, S10에서 설정된 유량(Ql, Q2, Q3)으로 제어된다.
따라서, 상기 제2 실시예에 따르면, 제3 유압펌프(3)의 토출유량(Q3)은, 자기의 토출압(P3)에 의해서만 제어되도록 되어 있고, 예를 들면 붐실린더(11)의 부하압력이 변동하고, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)로부터의 토출유량(Ql, Q2)이 변동하더라도, 즉 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 소비토크가 변동하더라도, 안정된 유량이 확보된다.
또, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 토출유량(Ql, Q2)은, 각각의 토출압(P1, P2) 및 제3 유압 펌프(3)로부터의 토출압(P3)에 따라서 제어되지만, 제3 유압 펌프(3)로부터의 토출압(P3)이 소정의 P30 이상으로 되어도, 상기 압력(P30)에 상당하는 입력토크 이상으로 줄여지지 않고, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)에 접속되는 붐실린더(11) 및 암실린더(12)의 동작속도를 지나치게 저하시키지 않는다.
또한, 냉각수온(TW)에 기초하여, 엔진(5)이 오버히트의 상태에 가깝다고 판단한 경우나, 공기조절기가 구동되어 있는 경우에는, 각 유압 펌프(1, 2, 3)의 토출유량(Ql, Q2, Q3)을 낮게 억제하도록 되어 있고, 엔진(5)의 부하가 그 만큼 경감되고, 엔진 스톨(engine stall)을 방지할 수 있다.
<제3 실시예>
다음에, 도 10 및 도 11에 기초하여 본 발명의 제3 실시예에 대하여 설명한다. 도 10은 콘트롤러(60A)의 입출력관계를 도시한 도면이며, 도 11은 콘트롤러(60A)에서의 처리때, 보정계수를 구하기 위한 맵 도면을 나타낸다.
상기 제3 실시예에서는, 도 10에 나타낸 바와 같이 콘트롤러(60A)에, 각 유압 펌프(1, 2, 3)의 토출압 신호(P1, P2, P3)와 도 5에 나타내는 유압 셔블의 프런트(47)를 형성하는 붐(44), 암(45), 버킷(46)에 각각 설치된 각도검출기(70, 71, 72)로부터의 회전각 신호(θBO, θA, θBU)가 입력된다. 기타 구성은, 상술한 제2 실시예와 동일하다.
이와 같이 구성된 제3 실시예에서는, 콘트롤러(60A)는, 각 회전각 신호(θBO, θA, θBU)에 기초하여, 선회체(40)로부터 버킷(45)의 선단까지의 수평거리(L)를 산출하고, 다음에 상기 수평거리(L)에 대한 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 토출유량(Q1, Q2)의 보정계수(η)(1)와, 제3 유압 펌프(3)의 토출유량(Q3)의 보정계수()(1)를 도 11에 나타내는 맵에서 구한다. 또, 상기 보정계수(, η)는, 수평거리(L)가 멀어질수록 작은 값이 되도록 설정되어 있다. 그리고, 상술한 제2 실시예와 동일하게 각 유압 펌프(1, 2, 3)로부터의 토출압(P1, P2, P3)에 기초하여 목표로 되는 각 유압 펌프(1, 2, 3)의 토출유량(Ql, Q2, Q3)을 산출한다. 상기 산출된 토출유량(Ql, Q2)에 대하여, 전술한 보정계수(η)를 곱하고, 또한, 토출유량(Q3)에 보정계수()를 곱한다. 또한, 상기 보정계수(,η)에 의해서 보정된 목표로 되는 토출유량(Ql, Q2, Q3)에 기초하여, 상술한 제2 실시예와 동일한 처리에 의해 전자비례밸브(61, 62)로 전류신호(i1, i2)를 출력한다.
따라서, 상기 제3 실시예에 의하면, 상술한 제1 실시예 및 제2 실시예와 마찬가지로, 붐실린더(1l)의 부하나 암실린더(12)의 부하가 변동하고, 제1, 제2 유압 펌프(1, 2)에서의 소비토크가 변동하더라도, 그 변동이 제3 유압 펌프(3)의 경사회전각제어에는 반영되지 않고, 선회모터(13)로 안정된 양의 압유가 공급되기 때문에 원활한 선회동작을 확보할 수 있다. 또, 선회부하가 증대되더라도 제1, 제2 유압 펌프(1, 2)로부터의 토출유량을 필요 이상 줄이지 않고, 붐실린더(1l) 및 암실린더(12)의 극단적인 속도저하를 방지할 수 있고, 양호한 조작성을 확보할 수 있다.
또한, 프런트(47)의 자세(선회체(40)로부터 버킷(46)선단까지의 거리)에 의해서 모멘트가 커지더라도, 그 만큼 유압 펌프(1, 2, 3)로부터의 토출유량을 작게 억제할 수 있고, 엔진(5)으로의 과부하를 방지할 수 있음과 동시에, 특히 프런트(47)의 기동·정지시에 생기는 쇼크를 저감할 수 있다.
또, 상술한 제1, 제2 , 제3 실시예에서는, 제3 유압 펌프(3)의 유량특성을 도 3 및 도 9에 나타낸 바와 같이 소정의 압력 P30보다도 높은 영역에서는 일정한 최대토크로 되도록 설정했지만, 예를 들면 도 12의 일점쇄선(2)으로 도시한 바와 같이 P30보다 높은 영역에서도 입력토크가 증가하도록 설정할 수도 있고, 이점쇄선(3)으로 도시한 바와 같이 감소하도록 설정할 수도 있다. 또, 도 13의 곡선(4)에 나타낸 바와 같이 곡선형으로 감소하도록 설정할 수도 있다.
또, 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 경사판(1a, 2a)을 공통의 레귤레이터(6)에 의해 제어하도록 했지만, 각 유압 펌프(1, 2)에 각각 독립한 레귤레이터를 설치할 수도 있다.
또, 각 실시예에서의 레귤레이터(6, 7)는, 액츄에이터의 작동에 따른 펌프로의 요구 유량에 따라서 경사회전각을 증가 또는 감소시키기 위한 유량제어기구를 가지는 것으로 하여 설명했지만, 유량제어기구를 구비하지 않고 액츄에이터가 비작동의 상태에서도 최대 경사회전으로 하는 레귤레이터일 수도 있다.
또, 레귤레이터(6)에 부여되는 제어력으로서, 제1 유압 펌프(1)의 토출압(P1)과 제2 유압 펌프(2)의 토출압(P2) 중 큰 쪽의 압력을 선택하도록 했지만, 양자의 평균값을 취하여도 좋다.
또, 레귤레이터(6, 7)는, 경사회전각제어밸브(6b, 7b)를 가지는 구조로 했지만, 서보실린더(6a, 7a)에 직접 제어압이 유도됨과 동시에, 경사판(1a, lb)의 다른 한쪽에 소정의 가압력을 부하함으로써, 각각의 밸런스에 의해서 경사회전각을 제어하는 것이라도 좋다.
또, 제3 유압 펌프(3)의 토출압(P3)에 기초하는 제1 및 제2 유압 펌프(1, 2)의 레귤레이터(6)에 작용하는 최대압력으로서 제3 유압 펌프(3)의 유량제어가 실시되지 않는 한계치(P30)로 했지만, 이 근방의 값이면 약간 높거나 낮더라도 좋다.
또한, 제3 유압 펌프(3)에 접속되는 특정한 액츄에이터로서 선회모터(13)를 예시했지만, 예를 들면 브레이커나 소비율기 등의 버킷에 대신하는 특수 어태치먼트 등이어도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 3개의 가변용량형의 유압 펌프를 이용하여 각각의 토출압에 의해서 각 유압 펌프의 밀어내기 용적을 제어하도록 한 유압회로에 있어서, 그 중 하나의 유압 펌프에 관해서는, 다른 2개의 유압 펌프의 소비토크의 변동의 영향을 받지 않고 제3 유압 펌프에 접속된 특정한 액츄에이터에 대하여 안정된 유량의 압유를 공급할 수 있고, 상기 특정한 액츄에이터의 구동을 원활하게 할 수 있다. 또, 제3 유압 펌프에 접속되는 특정한 액츄에이터의 부하가 증대되더라도, 제1 및 제2 유압 펌프의 토출유량이 극단적으로 감소하지 않고, 특정한 액츄에이터 이외의 다른 액츄에이터의 지나친 속도저하를 방지할 수 있고, 이것에 의해 양호한 조작성을 확보할 수 있다.

Claims (14)

  1. 엔진과,
    상기 엔진에 의해서 구동되는 가변용량형의 제l 유압 펌프와,
    가변용량형의 제2 유압 펌프와, 제3 유압 펌프와,
    상기 제1 유압 펌프 및 제2 유압 펌프의 밀어내기 용적을 제어하는 용량제어수단과,
    상기 제1, 제2, 제3 유압 펌프로부터의 압유에 의해서 구동하는 복수의 액츄에이터와,
    상기 액츄에이터에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 복수의 방향제어밸브
    를 가지는 유압회로에서,
    상기 제3 유압 펌프가 가변용량형의 유압 펌프이며, 상기 제3 유압 펌프의 밀어내기 용적을 제어하는 제3 유압 펌프용 용량제어수단과,
    상기 제1, 제2, 제3 유압 펌프의 각각의 상태량인 해당되는 유압 펌프 토출압을 검출하는 제1, 제2, 제3 상태량 검출수단
    을 구비하고,
    상기 제l 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단이, 상기 제1, 제2, 제3 상태량 검출수단에 의해서 검출된 토출압에 기초하여 제1 및 제2 유압 펌프의 밀어내기 용적을 제어하며,
    상기 제3 유압 펌프용 용량제어수단이, 상기 제1, 제2, 제3 상태량 검출수단 중 상기 제3 상태량 검출수단에 의해서 검출된 토출압에 기초하여 제3 유압 펌프의 밀어내기 용적을 제어하는 것으로,
    상기 제1 상태량 검출수단이 상기 제1 유압 펌프의 토출압을 상기 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단으로 유도하는 제1 유도관로로 이루어지고,
    상기 제2 상태량 검출수단이 상기 제2 유압 펌프의 토출압을 상기 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단으로 유도하는 제2 유도관로로 이루어지고,
    상기 제3 상태량 검출수단이 상기 제3 유압 펌프의 토출압을 상기 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단으로 유도하는 제3 유도관로와, 상기 제3 유압 펌프의 토출압을 상기 제3 유압 펌프용 용량제어수단으로 유도하는 제4 유도관로로 이루어지고,
    상기 제1, 제2 유압 펌프용 용량제어수단, 및 상기 제3 유압 펌프용 용량제어수단은, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 유도관로에서 검출된 각 유압 펌프의 토출압에 기초하고, 상기 엔진의 출력 마력을 넘지 않도록 상기 제1, 제2, 제3 유압 펌프의 입력 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 유압회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 유도관로 상에 상기 제3 유압 펌프의 토출압 신호에 소정의 제한을 부여하는 제한수단을 설치한 것을 특징으로 하는 유압회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제한수단이 소정의 설정압 이하로 제한하는 감압밸브인 것을 특징으로 하는 유압회로.
  4. 제1항에 있어서,
    파일럿 유압 펌프와,
    상기 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단을 연결하는 관로 상에 설치되어 상기 파일럿 유압 펌프로부터의 토출압을 제어하는 제1 전자비례밸브와,
    상기 파일럿 유압 펌프와 상기 제3 유압 펌프용 용량제어수단을 연결하는 관로상에 설치되고, 상기 파일럿 유압 펌프로부터의 토출압을 제어하는 제2 전자비례밸브와,
    상기 제1, 제2, 제3 상태량 검출수단으로부터의 신호가 입력되고, 상기 제1 및 제2 전자비례밸브로의 각각의 구동신호를 연산 출력하는 콘트롤러를 추가로 구비하고,
    상기 제1 및 제2 유압 펌프용 용량제어수단이 상기 제1 전자비례밸브에 의해, 상기 제3 유압 펌프용 용량제어수단이 상기 제2 전자비례밸브에 의해 감압된 파일럿압에 의해서 각각 작동하는 것을 특징으로 하는 유압회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 상기 제1 전자비례밸브로의 구동신호의 연산시, 상기 제3 상태량 검출수단으로부터의 검출 신호가 소정치 이상인 경우, 상기 액츄에이터의 부하에 따라 변화될 수 있는 제3 유압 펌프의 펌프 입력 토크와 상기 제3 유압 펌프에 미리 설정되어 있는 펌프 입력 토크의 최대치와의 차이 값을 제3 유압 펌프의 펌프 입력 토크의 증가치로 산출하고, 상기 제l, 제2 상태량 검출수단으로부터의 검출 신호에 기초하여 산출한 제l 및 제2 유압 펌프의 펌프 입력 토크에서 상기 산출된 제3 유압 펌프의 펌프 입력 토크의 증가치를 빼고, 그 결과에 기초하여 상기 제1 전자비례밸브로 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 유압회로.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 유압회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 건설기계.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 콘트롤러에 지시를 주기 위한 지시수단을 추가로 구비하고, 상기 콘트롤러가 상기 지시수단으로부터의 지시신호에 기초하여 상기 제1, 제2 전자비례밸브로의 구동신호를 연산 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지시신호가 상기 건설기계에 설치되는 운전실의 실내용 공기조절기의 구동지시신호인 것을 특징으로 하는 건설기계.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 건설기계의 가동에 관련되는 상태량을 검출하는 제4 상태량 검출수단을 추가로 설치하고, 상기 콘트롤러가 상기 제4 상태량 검출수단으로부터의 신호에 기초하여 상기 제1 및 제2 전자비례밸브로의 구동신호를 연산 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 건설기계가 붐(boom), 암(arm), 어태치먼트(attachment)로 이루어지는 프런트부재를 구비한 유압 셔블이며, 상기 제4 상태량 검출수단이 상기 프런트부재의 자세를 검출하는 자세검출수단인 것을 특징으로 하는 건설기계.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제4 상태량 검출수단이 상기 엔진의 냉각수온을 검출하는 냉각수온검출기인 것을 특징으로 하는 건설기계.
  12. 삭제
  13. 제6항에 있어서,
    상기 건설기계가 선회가능한 유압 셔블이며, 상기 제3 유압 펌프는 최소한 선회용 액츄에이터에 압유를 공급하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
  14. 삭제
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