KR100654118B1 - 선회제어장치 - Google Patents

Abstract

선회 개시할 때 선회가속성능이 우수한 선회제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 상부 선회체와, 상부 선회체를 선회 조작하는 선회레버 (5a) 와, 상부 선회체를 회전 구동시키는 선회모터 (1) 를 구비하고, 선회레버 (5a) 의 조작량에 따라 선회모터 (1) 의 유량을 제어하는 작업 차량의 선회제어장치에서, 선회레버 (5a) 의 조작량을 검출하는 조작량 검출수단 (11a, 11b, 31a, 31b) 과, 이 검출된 조작량이 소정값 이상일 때에 그 검출신호에 대응한 조작방향의 고릴리프압 설정신호를 출력하는 제어수단 (10a, 10b, 6, 7a, 7b) 과, 그 출력된 고릴리프압 설정신호에 따라 선회레버 (5a) 의 조작방향에 대응하여 선회모터 (1) 에 유입되는 압유의 릴리프압을 저설정압에서 고설정압으로 승압시키는 선회릴리프밸브 (2a, 2b) 를 구비한다.

Description

선회제어장치{the rotation controller}

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태의 구성도이다.

도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태의 구성도이다.

도 3 은 본 발명의 제 3 실시형태의 구성도이다.

도 4 는 종래의 선회제어장치를 나타낸다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 선회모터 2a, 2b : 선회릴리프밸브

4a : 선회제어밸브 5 : 선회파일럿밸브

5a : 선회레버 6 : 컨트롤러

7a, 7b : 릴리프압 제어밸브 8 : 선회회전검출기

9 : 파일럿펌프 10a, 10b : 릴레이

11a, 11b : 압력스위치 13 : 메인펌프

31a, 31b : 압력센서

본 발명은 유압 구동의 선회장치를 구비한 차량의 선회제어장치에 관한 것이 다.

작업기를 선회 가능한 선회체상에 탑재한, 예컨대 유압 셔블이나 이동식 크레인차 등의 작업 차량에서는 통상 선회차를 유압 구동시키는 것이 많다. 그리고, 이러한 유압 구동의 선회장치를 구비한 작업 차량의 선회제어장치에서는 도 4 에 나타낸 바와 같이 선회모터 (a) 의 구동회로 (b, c) 에 선회모터 (a) 의 기동 또는 정지시의 압력 제어를 하는 릴리프밸브 (d, e) 를 회로안전밸브와는 별개로 설치하는 것이 종종 이뤄진다. 상기 릴리프밸브 (d, e) 는 설정압력이 고정되어 있으며, 선회모터 (a) 를 기동 또는 정지시킬 때에 구동회로 (b, c) 에 발생되는 압력이 상기 설정압력을 초과하면, 압유을 탱크로 도피시킴으로써 선회모터 (a) 에서 회전되고 있는 작업 차량의 작업기 등의 부하를 스무스하게 기동 또는 정지시킨다.

그러나, 유압 셔블 등의 작업 차량에서는 오퍼레이터가 선회속도를 올려 스피디하게 작업을 하고자 하는 경우나 경사지에서의 작업에서 더 큰 선회력으로 선회할 필요가 있는 경우에 선회조작레버를 풀스트로크까지 조작하는 일이 있다. 그러나, 이럴때에 상기 선회제어장치에서는 선회모터 (a) 의 구동회로 (b, c) 의 회로 압력이 상기 설정 압력을 초과하면 릴리프밸브 (d, e) 가 열려 있어, 선회모터 (a) 의 압력은 그 설정압력 이상으로는 오르지 않는다. 따라서, 충분한 선회가속성능을 얻지 못하고 작업능률이 저하되거나 경사지에서의 작업시에 필요한 선회력을 얻지 못하고 선회속도가 저하된다는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 문제점에 착안하여 이뤄진 것으로, 선회 개시할 때 선회 가속성능이 우수한 선회제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단, 작용 및 효과

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 선회제어장치의 제 1 발명은 상부 선회체와, 상부 선회체를 선회 조작하는 선회레버와, 상부 선회체를 회전 구동시키는 선회모터를 구비하고, 선회레버의 조작량에 따라 선회모터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 작업 차량의 선회제어장치에서, 선회레버의 조작량을 검출하는 조작량 검출수단과, 조작량 검출수단의 검출신호가 소정값 이상일 때에 그 검출신호에 대응한 조작방향의 고릴리프압 설정신호를 출력하는 제어수단과, 그 출력된 고릴리프압 설정신호에 따라 선회레버의 조작방향에 대응하여 선회모터에 유입되는 압유의 릴리프압을 저설정압에서 고설정압으로 승압시키는 선회릴리프밸브를 구성으로 한다.

제 1 발명에 따르면, 선회레버의 조작량이 소정량 이상일 때에는 선회모터에 유입되는 압유의 릴리프 설정압을 저릴리프 설정압에서 고릴리프 설정압으로 승압시키기 때문에 선회력이 커진다. 그럼으로써 가속성능이 업되어 단시간에 선회가 고속도에 도달할 수 있다. 따라서, 오퍼레이터가 고속으로 선회시키고자 할 때에, 또는 경사지 등에서의 작업시에 가속하여 선회하고자 할 때에, 선회레버를 소정량 이상 조작함으로써 충분한 선회 고속도 및 선회 가속성을 얻을 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있다.

또, 제 2 발명은 상부 선회체와, 상부 선회체를 선회 조작하는 선회레버와, 상부 선회체를 회전 구동시키는 선회모터를 구비하고, 선회레버의 조작량에 따라 선회모터 (1) 에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 작업 차량의 선회제어장치에서, 선회레버의 조작량을 검출하는 조작량 검출수단과, 선회회전속도를 검출하는 선회회전검출기와, 조작량 검출수단의 검출신호에 따라 구한 목표회전속도와 선회회전검출기의 검출신호에 따라 구한 실제적인 선회회전속도의 편차값을 구하고, 그 편차값이 소정값 이상일 때에 조작량 검출수단의 검출신호에 대응한 조작방향의 고릴리프압 설정신호를 출력하는 제어수단과, 그 출력된 고릴리프압 설정신호에 따라 선회레버의 조작방향에 대응하여 선회모터 (1) 에 유입되는 압유의 릴리프압을 저설정압에서 고설정압으로 승압시키는 선회릴리프밸브를 구비한 구성으로 한다.

제 2 발명에 따르면, 선회레버의 조작량에 따른 목표선회속도와 실제적인 선회속도의 편차가 클 때에는 선회모터에 유입되는 압유의 릴리프압을 승압시키기 때문에, 선회력이 증가하여 가속되고 목표선회속도와 동등한 속도에서 선회할 수 있다. 또, 선회 개시시나 정지시의 선회레버의 조작량에 대한 속도 상승시간 또는 하강시간이 짧아져 응답성좋게 스피디하게 조작할 수 있다. 따라서, 작업 능률을 향상시킬 수 있음과 동시에 오퍼레이터 조작에 대한 추종성이 뛰어나 조작 감각을 향상시킬 수 있다.

발명의 실시형태

이하, 본 발명에 관한 실시형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명하기로 한다. 또, 이하의 실시형태에서는 작업 차량의 일례로서 유압 셔블에 의해 설 명한다.

도 1 은 제 1 실시형태를 나타낸 회로도이다. 상기 도면에서 메인펌프 (13) 의 토출유로 (21) 에는 메인밸브 (4) 및 메인릴리프밸브 (15) 가 접속되어 있다. 메인밸브 (4) 는 선회제어밸브 (4a) , 붐제어밸브 (4b), 아암제어밸브 (4c), 버킷제어밸브 (4d) 및 주행제어밸브 (4e) 를 구비하고 있다. 각 제어밸브 (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) 의 중앙위치에는 센터바이패스가 설정되어 있으며, 메인펌프 (13) 의 토출유는 각각 각 방향제어밸브의 센터바이패스를 통과하여 탱크 (14) 로 복귀하도록 되어 있다.

선회제어밸브 (4a) 는 방향제어밸브로, 그 출력포트의 일측은 유로 (MA) 를 통해 그리고 타측은 유로 (MB) 를 통해 선회모터 (1) 에 접속되어 있다. 유로 (MA, MB) 에는 각각 선회릴리프밸브 (2a, 2b) 의 입력 포트가 접속되어 있고, 선회릴리프밸브 (2a, 2b) 의 출력 포트는 유로 (S) 를 통해 탱크 (14) 에 접속되어 있다. 선회릴리프밸브 (2a, 2b) 는 각각 파일럿 유압의 수압부 (21a, 21b) 를 갖고 있으며, 이 파일럿 유압에 의해 저/고 2 단의 선회릴리프 설정압 (이후에 단순히 릴리프 설정압이라 함 : Pr1, Pr2) 중 어느 하나로 전환할 수 있게 되어 있다. 선회모터 (1) 의 유압이 그 소정의 릴리프 설정압 (Pr1, Pr2) 을 초과하면 선회릴리프밸브 (2a, 2b) 가 열려 유로 (S) 를 통해 압력을 탱크 (14) 로 도피시키도록 되어 있다.

또, 유로 (MA, MB) 와 유로 (S) 사이에는 각각 역지밸브 (3) 가 접속되어 있다.

파일럿펌프 (9) 는 파일럿회로 (22) 에 의해 선회파일럿밸브 (5) 에 접속되어 있고, 선회파일럿밸브 (5) 는 파일럿회로 (23a, 23b) 에 의해 선회제어밸브 (4a) 에 접속되어 있다. 선회파일럿밸브 (5) 는 선회레버 (5a) 의 조작방향 및 조작량에 따른 파일럿압을 파일럿회로 (23a, 23b) 로 출력하고, 선회제어밸브 (4a) 는 메인펌프 (13) 에서 토출된 압유을 입력하여 그 파일럿압에 따른 방향 및 유량의 압유를 선회모터 (1) 에 송급한다.

파일럿회로 (23a, 23b) 에는 각각 압력스위치 (11a, 11b) 가 설치되어 있고, 선회파일럿밸브 (5) 로부터의 파일럿압이 소정의 설정검출값을 초과하면 압력스위치 (11a, 11b) 의 출력접점이 온된다. 즉, 압력스위치 (11a, 11b) 는 선회레버 (5a) 의 조작량을 검출하는 조작량 검출수단의 일례로, 본 실시형태에서는 조작량이 소정값 이상인지의 여부를 검출하고 있다.

압력스위치 (11a, 11b) 의 각 출력접점의 일단측은 배터리 (12) 의 전압 출력단자에 접속되어 있고, 타단측은 각각 릴레이 (10a, 10b) 의 코일 (102a, 102b) 을 통해 배터리 (12) 의 접지단자 (회로 그랜드측) 에 접속되어 있다. 릴레이 (10a, 10b) 의 노멀리 (normally) 오픈 출력접점 (이후, a 접점출력이라 함 : 101a, 101b) 의 일단자에는 배터리 (12) 의 전압 출력단자가 접속되어 있다.

또, 파일럿회로 (22) 에는 선회릴리프압 설정값 전환용 릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 의 입력 포트가 접속되어 있고, 릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 의 출력포트는 각각 파일럿회로 (24a, 24b) 를 경유하여 선회릴리프밸브 (2a, 2b) 의 각각의 수압부 (21a, 21b) 에 접속되어 있다. 또한, 릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 의 솔레노이드 조작부 (71a, 71b) 에는 각각 릴레이 (10a, 10b) 의 a 접점출력 (101a, 101b) 이 접속되어 있다. a 접점출력 (101a, 101b) 을 온/오프 제어하여 릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 를 전환함으로써 릴리프 설정압을 전환하도록 되어 있다.

이어서, 제 1 실시형태의 작동을 설명한다.

오퍼레이터가 선회레버 (5a) 를 예컨대 도 1 에서의 좌방향으로 조작하면, 파일럿 펌프 (9) 에서 토출된 파일럿압유가 파일럿회로 (23a) 를 지나 선회제어밸브 (4a) 를 작동시켜 선회레버 (5a) 의 조작량에 따른 유량의 압유가 유로 (MA) 를 경유하여 선회모터 (1) 에 흐르며 선회모터 (1) 를 회전시켜 유압 셔블의 상부 선회체는 소정 방향으로 선회 (예컨대 좌선회) 를 시작한다.

이때, 선회모터 (1) 의 유압이 저압인 릴리프 설정압 (Pr1) 을 초과하면, 선회릴리프밸브 (2a) 가 열려 유로 (S) 를 통해 압력을 탱크로 도피시켜 선회모터 (1) 의 압력은 동일 설정값 (Pr1) 이상으로는 오르지 않는다. 따라서, 선회 개시할 때 가속성이 충분치 않아 선회속도가 소정값 이상으로는 오르지 않거나 또는 경사지에서의 작업시에는 선회 토크가 부족하여 필요한 선회속도를 얻을 수 없게 된다. 그러면, 오퍼레이터는 가속성능이 좋아지도록 또는 원하는 선회속도을 얻을 수 있도록 선회레버 (5a) 를 더 크게 조작하거나 또는 풀스트로크까지 조작한다. 그 조작으로 선회파일럿밸브 (5) 로부터의 파일럿압이 높아져 소정의 설정검출값을 초과하면 압력스위치 (11a) 의 출력접점이 온된다.

압력스위치 (11a) 의 출력접점이 온되면, 릴레이 (10a) 의 코일 (102a) 이 여자되어 a 접점출력 (101a) 이 닫히고 릴리프압 제어밸브 (7a) 의 솔레노이드 조 작부 (71a) 가 여자된다. 그럼으로써 릴리프압 제어밸브 (7a) 가 열림위치로 전환되고 파일럿펌프 (9) 로부터 파일럿압이 선회릴리프밸브 (2a) 의 수압부 (21a) 에 가해져 선회릴리프밸브 (2a) 가 저릴리프 설정압 (Pr1) 에서 고릴리프 설정압 (Pr2) 으로 전환된다. 따라서, 선회모터 (1) 에 유입되는 압유는 설정압 (Prl) 에서 승압되기 때문에, 유압 셔블의 선회력이 올라감으로써 가속성능이 업되고 또한 경사지에서도 원하는 선회속도를 얻을 수 있다.

그리고, 선회 위치가 소정 위치에 접근하여 오퍼레이터가 선회레버 (5a) 를 복귀하면, 선회파일럿밸브 (5) 로부터의 파일럿압은 낮아지고 압력스위치 (11a) 의 출력접점이 오프되어 릴레이 (10a) 의 접점출력 (101a) 가 오프되기 때문에 선회릴리프밸브 (2a) 의 설정압은 낮은 설정압 (Pr1) 으로 복귀한다.

또, 오퍼레이터가 선회레버 (5a) 를 최초부터 풀스트로크까지 조작한 경우에는 상기와 같이 선회파일럿밸브 (5) 로부터의 파일럿압이 소정의 검출 설정값보다 높아져 압력스위치 (11a) 및 릴리프압 제어밸브 (7a) 에 의해 선회릴리프밸브 (2a) 가 고릴리프 설정압 (Pr2) 으로 전환된다. 그럼으로써 유압 셔블은 선회레버 (5a) 의 조작 개시때부터 고선회력으로 선회하기 때문에, 가속성능이 업되어 조작량에 대한 선회속도의 상승시간 또는 하강시간이 짧아진다.

또한, 오퍼레이터가 선회레버 (5a) 를 도 1 에서의 우방향으로 조작하면, 선회제어밸브 (4a) 에 의해 선회모터 (1) 를 우선회방향으로 회전시킨다. 이 때, 파일럿회로 (23b) 의 파일럿압이 소정의 설정검출값을 초과하면, 압력스위치 (11b), 릴레이 (10b), 릴리프압 제어밸브 (7b) 및 선회릴리프밸브 (2b) 가 각각 상 기 좌선회하는 경우와 마찬가지로 작동하며 선회릴리프밸브 (2b) 가 높은 릴리프 설정압 (Pr2) 으로 설정된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이 본 실시형태에서는 릴레이 (10a, 10b) 및 릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 에 의해 선회레버 (5a) 의 조작량에 따라 릴리프 설정압을 저압 또는 고압으로 전환하는 신호를 출력하는 제어수단을 구성하고 있다.

본 실시형태에 따르면, 선회레버 (5a) 의 조작량이 소정값 이상일 때에는 선회모터 (1) 에 유입되는 유압의 릴리프 설정압을 저릴리프 설정압 (Pr1) 에서 고릴리프 설정압 (Pr2) 으로 승압시키기 때문에 선회력이 커진다. 그럼으로써 가속성능이 업되어 단시간에 선회 고속도에 도달할 수 있다. 따라서, 오퍼레이터가 고속으로 선회시키고자 할 때에, 또는 경사지 등에서의 작업시에 가속하여 선회시키고자 할 때에 선회레버 (5a) 를 소정량 이상 조작함으로써 충분한 선회 고속도 및 선회가속성을 얻을 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있다.

또, 압력스위치 (11a, 11b) 로 릴리프 설정압을 전환하는 선회레버 조작량을 설정하기 때문에, 압력스위치 (11a, 11b) 의 검출 설정값의 선정으로 작업 목적 등에 적합한 릴리프 설정압의 전환 타이밍을 쉽게 설정할 수 있다.

이어서, 도 2 에 의거하여 제 2 실시형태를 설명한다.

본 실시형태는 제 1 실시형태에서의 압력스위치 (11a, 11b) 와 릴레이 (10a, 10b) 에 의해 선회릴리프압의 설정값을 전환하는 수단을 압력센서 (31a, 31b) 와 컨트롤러 (6) 로 치환한 것이다. 상기 도면에서는 제 1 실시형태와 동일한 구성요소에는 동일 부호를 붙여 이하의 설명을 생략한다.

선회파일럿밸브 (5) 의 파일럿회로 (23a, 23b) 에는 각각 압력센서 (31a, 31b) 가 접속되어 있고, 압력센서 (31a, 31b) 는 각각 파일럿회로 (23a, 23b) 의 파일럿압을 검출하여 그 검출값을 컨트롤러 (6) 로 출력한다. 즉, 압력센서 (31a, 31b) 는 선회레버 (5a) 의 조작량을 검출하는 조작량 검출수단의 일례이다.

컨트롤러 (6) 는 마이크로컴퓨터 또는 고속 수치 연산장치 등의 연산처리장치로 구성되어 있으며, 소정의 갱신 가능한 메모리 (6a (이른바 RAM)) 를 갖고 있다. 컨트롤러 (6) 는 메모리 (6a) 내에 선회모터 (1) 이 압유의 릴리프 설정압을 승압시키는 타이밍을 판단하기 위한 압력센서 (31a, 31b) 의 검출 설정값 (선회레버 (5a) 의 조작량의 임계값에 상당함) 을 기억한다. 그 검출 설정값은 임의의 값으로 조정할 수 있게 되어 있다.

컨트롤러 (6) 는 입력된 압력센서 (31a, 31b) 의 검출 신호에 따라 후술하는 소정의 연산 처리를 하면서 처리 결과에 따라 릴리프압 설정신호에 대응하는 릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 의 각 솔레노이드 조작부 (71a, 71b) 로 출력한다.

릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 는 파일럿회로 (24a, 24b) 에 의해 각각 선회릴리프밸브 (2a, 2b) 의 수압부 (21a, 21b) 에 접속되며 선회릴리프압을 설정하고 있다.

이어서 제 2 실시형태의 작동을 설명한다.

제 1 실시형태와 마찬가지로 오퍼레이터가 선회레버 (5a) 를 예컨대 도 1 에서의 좌방향으로 조작하면, 조작량에 비례한 파일럿압의 신호가 파일럿회로 (23a) 를 통해 선회제어밸브 (4a) 를 작동시켜 그 파일럿압에 따른 유량의 메인펌프 (13) 로부터의 압유가 유로 (MA) 를 경유하여 선회모터 (1) 에 유입되며 상부 선회체가 좌선회하도록 선회모터 (1) 를 회전시킨다. 이 때, 선회모터 (1) 의 유압이 저압인 릴리프 설정압 (Pr1) 에 도달하여 릴리프하면, 선회속도가 소정값 이상으로는 오르지 않거나, 또는 경사지에서의 작업시에서는 선회 토크가 부족하여 필요한 선회속도를 얻을 수 없게 된다. 그 경우에는 오퍼레이터는 가속성능이 좋아지도록 또는 원하는 선회속도를 얻을 수 있도록 선회레버 (5a) 를 더 크게 조작하거나 또는 풀스트로크까지 조작한다. 그 조작으로 선회파일럿밸브 (5) 로부터의 파일럿압이 높아진다.

컨트롤러 (6) 는 압력센서 (31a) 에서 입력된 검출신호가 기억된 소정의 검출 설정값 이상일 때에는, 좌선회이며 또 선회레버 (5a) 의 조작량이 소정량 이상이라고 판단하고 고릴리프압 설정신호를 릴리프압 제어밸브 (7a) 의 솔레노이드 조작부 (71a) 로 출력한다. 그럼으로써 릴리프압 제어밸브 (7a) 는 열림위치로 전환되고 파일럿펌프 (9) 로부터의 파일럿압이 선회릴리프밸브 (2a) 의 수압부 (21a) 에 가해져 선회릴리프밸브 (2a) 가 낮은 릴리프 설정압 (Pr1) 에서 고릴리프 설정압 (Pr2) 으로 전환된다. 따라서, 선회모터 (1) 에 유입되는 압유는 설정압 (Pr1) 에서 승압되기 때문에, 유압 셔블의 선회력이 올라감으로써 가속성능이 업되고 또한 경사지에서도 원하는 선회속도를 얻을 수 있다.

그리고, 선회 위치가 소정의 위치에 접근하여 오퍼레이터가 선회레버 (5a) 를 복귀하면, 선회파일럿밸브 (5) 로부터의 파일럿압은 낮아져 압력스위치 (31a) 의 검출신호는 소정값 이하가 된다. 그럼으로써 컨트롤러 (6) 는 고릴리프압 설정신호를 오프하여 릴리프압 제어밸브 (7a) 를 닫힘위치로 전환하기 때문에 선회릴리프밸브 (2a) 가 저릴리프 설정압 (Pr1) 으로 복귀한다.

또한, 제 1 실시예와 마찬가지로 오퍼레이터가 선회레버 (5a) 를 최초부터 풀스트로크까지 조작한 경우에는 상기와 같이 선회파일럿밸브 (5) 로부터의 파일럿압이 소정의 검출설정값보다 높아진다. 그럼으로써 콘트롤러 (6) 는 릴리프압 제어밸브 (7a) 에 고릴리프압 설정신호를 출력하여 선회릴리프밸브 (2a) 를 저릴리프 설정압 (Prl) 에서 고릴리프 설정압 (Pr2) 으로 전환한다. 그 결과, 유압 셔블은 선회레버 (5a) 의 조작 개시때부터 고선회력으로 선회하기 때문에, 가속성능이 업되어 조작량에 대한 선회속도의 상승시간 또는 하강시간이 짧아진다.

또, 오퍼레이터가 선회레버 (5a) 를 도 2 에서의 우방향으로 조작한 경우라도 상기 좌선회하는 경우와 동일하며, 컨트롤러 (6) 는 압력센서 (31b) 의 검출신호가 소정값 이상일 때에는 릴리프압 제어밸브 (7b) 를 통해 선회릴리프밸브 (2b) 에 고릴리프설정압 (Pr2) 을 설정한다.

그리고, 상기 설명한 바와 같이 본 실시형태에서는 컨트롤러 (6) 및 릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 에 의해 선회레버 (5a) 의 조작량에 따라 릴리프 설정압을 저압 또는 고압으로 전환하는 신호를 출력하는 제어수단을 구성하고 있다.

본 실시형태에 따르면 선회레버 (5a) 의 조작량이 소정값 이상일 때에는 선회모터 (1) 에 유입되는 압유의 릴리프 설정압을 저릴리프 설정압 (Pr1) 에서 고릴리프 설정압 (Pr2) 으로 승압시키기 때문에 선회력이 커진다. 그럼으로써 가속성능이 업되어 단시간에 선회 고속도에 도달할 수 있다. 따라서, 오퍼레이터가 고속에서 선회시키고자 할 때에, 또는 경사지 등에서의 작업시에 가속하여 선회시키고자 할때에 선회레버 (5a) 를 소정량 이상 조작함으로써 충분한 선회 고속도 및 선회 가속성을 얻을 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 릴리프 설정압을 전환하는 파일럿압의 소정의 검출설정값 (선회레버 조작량의 임계값에 상당) 을 컨트롤러 (6) 내의 메모리 (6a) 에 설정되어 있기 때문에, 컨트롤러 (6) 내의 검출설정값을 갱신함으로써 최적의 전환 타이밍을 임의로 설정할 수 있다.

이어서, 도 3 으로 제 3 실시형태를 설명한다. 상기 도면에서는 도 2 와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙여 나타내고 이하에서는 중복되는 설명을 생략한다.

선회모터 (1) 의 회전수를 검출하는 선회회전검출기 (8) 가 설치되어 있고, 선회회전검출기 (8) 의 검출신호는 컨트롤러 (6) 에 입력되어 있다. 선회회전검출기 (8) 는 예컨대 펄스 발생기나 펄스엔코더 등의 회전수에 비례한 펄스신호를 출력하는 디지탈 신호 출력의 것, 또는 속도계용 발전기 등의 아날로그신호 출력의 것으로 구성해도 된다.

컨트롤러 (6) 는 압력센서 (31a, 31b) 의 검출신호와 선회회전검출기 (8) 의 검출신호에 따라 소정의 연산처리를 하며 그 처리결과에 따라 소정의 릴리프압 설정신호를 대응하는 릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 의 각 솔레노이드 조작부 (71a, 71b) 로 출력한다. 또한, 컨트롤러 (6) 는 마이크로컴퓨터 또는 고속 수치 연산장치 등의 연산처리장치로 구성되어 있으며, 소정의 갱신 가능한 메모리 (6a : 이른바 RAM) 를 갖고 있다.

릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 는 파일럿회로 (24a, 24b) 에 의해 각각 선회릴리프밸브 (2a, 2b) 의 수압부 (21a, 21b) 에 접속되며 선회릴리프압을 설정하고 있다.

이어서, 컨트롤러 (6) 의 제어내용을 설명한다.

컨트롤러 (6) 는 메모리 (6a) 에 선회레버 (5a) 의 조작량에 따른 압력센서 (31a, 31b) 의 압력검출신호와 목표선회속도의 관계를 함수식 또는 테이블 등으로 설정하여 기억해둔다. 그리고, 제어시에는 컨트롤러 (6) 는 먼저 선회회전검출기 (8) 의 검출신호에 따라 실제적인 선회회전속도 (Nr) 을 구하고, 또한 압력센서 (31a, 31b) 의 검출신호에 따라 상기 기억하고 있는 함수식 또는 테이블로 선회레버 (5a) 의 조작량에 따른 목표선회속도 (Nk) 를 구한다. 이어서, 실제적인 선회회전속도 (Nr) 와 목표선회속도 (Nk) 의 편차 (Ne) 를 연산하고, 그 편차 (Ne) 가 소정값 이상인지의 여부를 판단하여 이상일 때에는 고릴리프압 설정신호를 조작방향에 대응한 릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 의 솔레노이드 조작부 (71a, 71b) 로 출력하도록 한다.

이어서 본 실시형태의 제어방법을 설명한다.

제 1, 제 2 실시형태와 동일하게 오퍼레이터가 선회레버 (5a) 를 예컨대 도 3 에서의 좌방향으로 조작하면, 조작량에 비례한 파일럿압의 신호가 선회제어밸브 (4a) 를 작동시켜 그 파일럿압에 따른 유량의 압유가 유로 (MA) 를 경유하여 선회모터 (1) 로 유입되며 상부 선회체가 좌선회하도록 선회모터 (1) 를 회전시킨다. 이 때 압력센서 (31a, 31b) 의 검출신호 및 선회회전검출기 (8) 의 검출신호는 컨트롤러 (6) 에 입력된다.

컨트롤러 (6) 는 선회회전검출기 (8) 의 검출신호에 따라 실제적인 선회회전속도 (Nr) 를 구하고 압력센서 (31a) 의 검출신호에 따라 선회방향을 판단 (여기에서는 좌선회로 판단) 함과 동시에 선회레버 (5a) 의 조작량에 따른 목표선회속도 (Nk) 를 구한다. 그리고 실제적인 선회회전속도 (Nr) 와 목표선회속도 (Nk) 의 편차 (Ne) 가 소정값 이상일 때에는 고릴리프압 설정신호를 릴리프압 제어밸브 (7a) 의 솔레노이드 조작부 (71a) 로 출력한다. 그럼으로써, 릴리프압 제어밸브 (7a) 가 열림위치로 전환되고, 파일럿펌프 (9) 로부터의 파일럿압이 선회릴리프밸브 (2a) 의 수압부 (21a) 에 가해져 선회릴리프밸브 (2a) 가 저릴리프설정압 (Pr1) 에서 이보다 고릴리프 설정압 (Pr2) 으로 전환된다. 따라서, 선회모터 (1) 의 압력은 설정압 (Pr1) 보다 승압되기 때문에, 유압 셔블의 선회력이 상승됨으로써 가속성능이 업되고 경사지에서도 원하는 선회속도를 얻을 수 있다.

그리고, 실제적인 선회회전속도 (Nr) 와 목표선회속도 (Nk) 의 편차 (Ne) 가 소정값 미만이 되면 컨트롤러 (6) 는 고릴리프압 설정신호를 오프하여 선회릴리프밸브 (2a) 의 설정압은 저릴리프 설정압 (Pr1) 으로 복귀한다.

또한, 오퍼레이터가 선회레버 (5a) 를 도 3 에서의 우방향으로 조작하여 우선회한 경우라도 상기 좌선회의 경우와 동일하며, 컨트롤러 (6) 는 압력센서 (31b) 의 검출신호에 따른 목표선회속도 (Nk) 을 구하고 실제적인 선회회전속도 (Nr) 와 목표선회속도 (Nk) 의 편차 (Ne) 에 의거하여 릴리프압 제어밸브 (7b) 를 통해 선 회릴리프밸브 (2b) 의 릴리프 설정압을 승압시키도록 한다.

또, 상기 설명한 바와 같이 본 실시형태에서는 컨트롤러 (6) 및 릴리프압 제어밸브 (7a, 7b) 에 의해 선회레버 (5a) 의 조작량에 따른 목표선회속도와 실제적인 선회속도의 편차값에 의거하여 릴리프 설정압을 저압 또는 고압으로 전환하는 신호를 출력하는 제어수단을 구성하고 있다.

본 실시형태에 따르면 선회레버 (5a) 의 조작량에 따른 목표선회속도와 실제적인 선회속도의 편차가 클 때에는 선회모터 (1) 에 유입되는 압유의 릴리프압을 승압시키기 때문에, 선회력이 늘어 가속되고 목표선회속도와 동등한 속도로 선회할 수 있다. 또, 선회 개시시나 정지시의 선회레버 (5a) 의 조작량에 대한 속도의 상승시간 또는 하강시간이 짧아져 응답성 좋게 스피디하게 조작할 수 있다. 따라서, 작업능률을 향상시킬 수 있음과 동시에 오퍼레이터 조작에 대한 추종성이 뛰어나 조작 감각을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 선회제어장치에 따르면 오퍼레이터가 희망하는 선회가속성 및 선회속도를 얻을 수 있으며, 또한 경사지에서도 빠른 선회속도로 작업을 할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있다. 또, 오퍼레이터 조작에 대응하여 응답성좋게 선회할 수 있어 조작 감각을 향상시킬 수 있다.

또, 이상 설명에서는 유압 셔블을 예로 들어 설명하였으나, 유압 크레인 등의 상부 선회체를 갖는 차량이라면 본 발명을 적용함으로써 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있는 것은 당연한 일이다.

또한, 상기 실시형태에서는 선회레버가 조작량에 따른 파일럿압을 출력하는 파일럿압 제어밸브로 구성된 예를 나타내고 있으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 예컨대 조작량에 따른 전기적인 신호를 출력하는 전기레버로 구성되어 있어도 된다. 이 경우 컨트롤러는 그 전기적인 조작량 신호에 따라 선회모터 (1) 에 유입되는 압유의 유량을 제어함과 동시에 그 조작량 신호에 따라 선회모터 (1) 의 압유의 릴리프압을 승압시킬 수 있다.

그리고, 본 발명에 관한 각 구성요소는 상기 실시형태에 나타낸 것으로 한정되는 것은 아니고, 그것과 동일한 작용 및 효과를 갖는 구성이라면 충분하며, 요컨대 릴리프압 제어밸브가 선회릴리프밸브에 일체로 장착된 구성 등이어도 된다.

본 발명에 관한 선회제어장치에 따르면 오퍼레이터가 희망하는 선회가속성 및 선회속도를 얻을 수 있으며, 또한 경사지에서도 빠른 선회속도로 작업을 할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있다. 또, 오퍼레이터 조작에 대응하여 응답성 좋게 선회할 수 있어 조작 감각을 향상시킬 수 있다.

또, 이상 설명에서는 유압 셔블을 예로 들어 설명하였으나, 유압 크레인 등의 상부 선회체를 갖는 차량이라면 본 발명을 적용함으로써 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있는 것은 당연한 일이다.

또한, 상기 실시형태에서는 선회레버가 조작량에 따른 파일럿압을 출력하는 파일럿압 제어밸브로 구성된 예를 나타내고 있으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 예컨대 조작량에 따른 전기적인 신호를 출력하는 전기레버로 구성되어 있어도 된다. 이 경우 컨트롤러는 그 전기적인 조작량 신호에 따라 선회모터 (1) 에 유입되는 압유의 유량을 제어함과 동시에 그 조작량 신호에 따라 선회모터 (1) 의 압유의 릴리프압을 승압시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 상부 선회체와, 상부 선회체를 선회 조작하는 선회레버 (5a) 와, 상부 선회체를 회전 구동시키는 선회모터 (1) 를 구비하고, 선회레버 (5a) 의 조작량에 따라 선회모터 (1) 에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 작업 차량의 선회제어장치에 있어서,

   선회레버 (5a) 의 조작량을 검출하는 조작량 검출수단 (11a, 11b, 31a, 31b) 과,

   조작량 검출수단 (11a, 11b, 31a, 31b) 으로 검출된 조작량이 소정값 이상일 때에 그 검출신호에 대응한 조작방향의 고릴리프압 설정신호를 출력하는 제어수단 (10a, 10b, 6, 7a, 7b) 과,

   그 출력된 고릴리프압 설정신호에 따라 선회레버 (5a) 의 조작방향에 대응하여 선회모터 (1) 에 유입되는 압유의 릴리프압을 저설정압에서 고설정압으로 승압시키는 선회릴리프밸브 (2a, 2b) 를 구비한 것을 특징으로 하는 선회제어장치.
2. 상부 선회체와, 상부 선회체를 선회 조작하는 선회레버 (5a) 와, 상부 선회체를 회전 구동시키는 선회모터 (1) 를 구비하고, 선회레버 (5a) 의 조작량에 따라 선회모터 (1) 에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 작업 차량의 선회제어장치에 있어서,

   선회레버 (5a) 의 조작량을 검출하는 조작량 검출수단 (11a, 11b, 31a, 31b) 과,

   선회회전속도를 검출하는 선회회전검출기 (8) 와,

   조작량 검출수단 (11a, 11b, 31a, 31b) 의 검출신호에 따라 구한 목표회전속도와 선회회전검출기 (8) 의 검출신호에 따라 구한 선회회전속도의 편차값을 구하고, 그 편차값이 소정값 이상일 때에 조작량 검출수단 (11a, 11b, 31a, 31b) 의 검출신호에 대응한 조작방향의 고릴리프압 설정신호를 출력하는 제어수단 (10a, 10b, 6, 7a, 7b) 과,

   그 출력된 고릴리프압 설정신호에 따라 선회레버 (5a) 의 조작방향에 대응하여 선회모터 (1) 에 유입되는 압유의 릴리프압을 저설정압에서 고설정압으로 승압시키는 선회릴리프밸브 (2a, 2b) 를 구비한 것을 특징으로 하는 선회제어장치.

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