KR102097451B1 - 작업 기계 - Google Patents

Abstract

유압 파일럿식 조작 장치로부터 출력된 파일럿압을 방향 제어 밸브로 유도하는 파일럿 유로에 마련된 영역 제한 제어용 전자 비례 밸브를 바이패스함으로써 영역 제한 제어를 무효화시킬 수 있는 전환 밸브를 구비한 작업 기계에 있어서, 작업기의 응답성을 확보하면서 영역 제한 제어를 실행할 수 있는 작업 기계를 제공한다.
컨트롤러(25)는, 제1 유온 T1이 제1 소정 온도 Ta보다도 높고, 또한, 제어 전환 스위치(66)에 의해 영역 제한 제어의 무효화가 지시되어 있을 때는, 복수의 전환 밸브(51 내지 55)를 바이패스 위치로 전환하고, 상기 제1 유온이 상기 제1 소정 온도 이하일 때는, 상기 복수의 전환 밸브를 연통 위치로 전환하고, 또한, 상기 복수의 전자 비례 밸브를 완전 개방 위치로 조작한다.

Description

작업 기계

본 발명은, 유압 셔블 등의 작업 기계에 관한 것이다.

일반적으로, 유압 셔블 등의 작업 기계는, 유압 액추에이터에 의해 구동되는 작업기를 구비하고 있다. 유압 액추에이터는, 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동된다. 유압 펌프로부터 유압 액추에이터에 공급되는 압유는, 방향 제어 밸브에 의해 제어된다. 방향 제어 밸브는, 유압 파일럿식 조작 장치에서 생성한 파일럿압에 의해 조작된다. 유압 파일럿식 조작 장치는, 오퍼레이터의 레버 조작에 따른 파일럿압을 생성한다.

이러한 유압을 동력으로 하는 작업 기계는, 작동유의 온도가 저하되면 작동유의 점성이 높아져, 작업기의 응답성이 저하되는 경향이 있다. 그래서, 작동유의 온도가 낮은 경우에도 프론트 제어를 고정밀도로 안전하게 행할 수 있는 건설 기계의 프론트 제어 장치를 개시하는 것으로서, 예를 들어 특허문헌 1이 있다.

특허문헌 1에는, 상하 방향으로 회동 가능한 복수의 프론트 부재에 의해 구성되는 다관절형의 프론트 장치와, 상기 복수의 프론트 부재를 구동하는 복수의 유압 액추에이터와, 복수의 조작 수단으로부터의 신호에 의해 구동되어, 상기 복수의 유압 액추에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 복수의 유압 제어 밸브를 갖는 건설 기계에 구비되고, 상기 프론트 장치를 미리 설정된 영역 내에서 움직이게 제어하는 건설 기계의 프론트 제어 장치에 있어서, 작동유의 온도를 검출하는 유온 검출 수단과, 상기 유온 검출 수단에서 검출된 작동유의 온도가, 제1 유온 영역과, 제1 유온 영역보다도 높은 제2 유온 영역, 제2 유온 영역보다도 높은 제3 유온 영역의 적어도 세 유온 영역 중 어디에 있는지를 판단하여, 작동유의 온도가 제1 및 제2 유온 영역에 있을 때는, 제1 유온 영역과 제2 유온 영역이 상이한 양태로 경보를 발하는 경보 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 프론트 제어 장치(청구항 1)가 개시되어 있다.

특허문헌 1에 기재된 건설 기계에 따르면, 오퍼레이터는, 건설 기계의 조작을 하기 위해 중요한 요소인 유온이 낮은지 여부, 또한 어느 정도 낮은지를 인식하면서 작업을 행할 수 있다. 즉, 유온이 제2 유온 영역에 있는 경우(약간 낮은 경우)는 응답성이 낮을 것이 예견되므로, 건설 기계의 조작을 조심스럽게 행하게 의식하기 때문에, 프론트 제어의 향상이 도모된다. 또한, 유온이 제1 유온 영역에 있는 경우(상당히 낮은 경우)는 프론트 제어에 적합하지 않으므로, 프론트 제어는 이용하지 않고, 통상의 조작 수단의 조작대로 작업을 행한다. 이에 의해, 작동유의 온도가 낮은 경우에도, 프론트 제어를 고정밀도로 안전하게 행할 수 있다.

일본 특허 공개 평10-8491호 공보

그런데, 유압 셔블과 같은 작업 기계에 있어서는, 작업기가 미리 설정된 영역으로 침입하지 않도록 작업기의 동작을 제어하는 영역 제한 제어가 알려져 있다. 영역 제한 제어는, 유압 파일럿식 조작 장치로부터 출력된 파일럿압을 전자 비례 밸브로 감압 또는 증압함으로써 행해진다.

여기서, 영역 제한 제어에 사용되는 전자 비례 밸브에서는, 압력 손실이나 누설 유량이 발생하기 때문에, 전자 비례 밸브를 통해 파일럿압을 방향 제어 밸브로 유도하는 경우는, 전자 비례 밸브를 통하지 않고 파일럿압을 유도하는 경우에 비하여, 작업기의 응답성이 저하되는 경향이 있다. 그 때문에, 정형 작업과 같이 높은 정밀도가 요구되는 작업을 행할 때는, 전자 비례 밸브로 감압 또는 증압한 파일럿압으로 방향 제어 밸브를 조작하고, 털어내기 작업과 같은 높은 응답성이 요구되는 작업을 행할 때는, 레버 조작에 따라 생성된 파일럿압으로 직접 방향 제어 밸브를 조작할 수 있는 것이 바람직하다. 그래서, 조작 장치로부터 출력된 파일럿압을 방향 제어 밸브로 유도하는 파일럿 유로에는, 전자 비례 밸브를 바이패스하여 영역 제한 제어를 무효화하는 전환 밸브가 마련되어 있다.

이러한 영역 제한 제어를 탑재한 작업 기계에 특허문헌 1에 기재된 프론트 장치를 적용한 경우, 이하와 같은 과제가 발생한다.

전자 비례 밸브가 바이패스되면, 파일럿 유로 중 전환 밸브와 전자 비례 밸브를 접속시키는 유로 부분으로 작동유가 유통되지 않게 된다. 그 때문에, 전자 비례 밸브를 바이패스한 상태(영역 제한 제어를 무효화한 상태)에서 작업을 계속했을 경우에, 당해 유로 부분 이외를 유통하고 있는 작동유의 온도가 높게 유지되는 한편, 당해 유로 부분에 체류하고 있는 작동유의 온도는 낮아진다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 프론트 장치에서는, 유압 펌프를 통해 유통하고 있는 작동유의 온도밖에 검출하고 있지 않기 때문에, 전환 밸브와 전자 비례 밸브를 접속시키는 유로 부분에 체류하고 있는 작동유의 온도가 저하되어도, 오퍼레이터에 경보를 발할 수는 없다. 그 때문에, 전환 밸브와 전자 비례 밸브를 접속시키는 유로 부분에 체류하고 있는 작동유의 온도가 낮은 상태에서 오퍼레이터가 전자 비례 밸브의 바이패스를 해제하고, 영역 제한 제어에 의한 작업을 개시했을 경우에, 작업기의 응답성이 저하되고, 작업기가 미리 설정된 영역에 침입해버릴 우려가 있다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 유압 파일럿식 조작 장치에서 생성한 파일럿압을 방향 제어 밸브로 유도하는 파일럿 유로에 마련된 영역 제한 제어용 전자 비례 밸브를 바이패스함으로써 영역 제한 제어를 무효화시킬 수 있는 전환 밸브를 구비한 작업 기계에 있어서, 작업기의 응답성을 확보하면서 영역 제한 제어를 실행할 수 있는 작업 기계를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 원동기와, 상기 원동기에 의해 구동되는 유압 펌프와, 상기 원동기에 의해 구동되는 파일럿 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 복수의 유압 액추에이터와, 상기 복수의 유압 액추에이터에 의해 구동되는 작업기와, 상기 유압 펌프로부터 상기 복수의 유압 액추에이터에 공급되는 압유를 제어하는 복수의 방향 제어 밸브와, 상기 파일럿 펌프로부터 공급된 압유를 감압하고, 상기 복수의 방향 제어 밸브를 조작하기 위한 복수의 파일럿압을 생성하는 유압 파일럿식 복수의 조작 장치와, 상기 복수의 파일럿압을 상기 복수의 방향 제어 밸브로 유도하는 복수의 파일럿 유로에 마련되어, 상기 파일럿압을 감압하지 않는 완전 개방 위치와 상기 복수의 파일럿압을 차단하는 완전 폐쇄 위치 사이에서 조작 가능한 복수의 전자 비례 밸브와, 상기 작업기가 미리 설정된 영역에 침입하지 않도록, 상기 복수의 전자 비례 밸브를 조작하여 상기 복수의 파일럿압을 보정하는 영역 제한 제어를 실행하는 제어 장치와, 상기 영역 제한 제어의 유효화 또는 무효화를 지시하는 제어 전환 스위치와, 상기 복수의 파일럿 유로에 마련되어, 상기 복수의 파일럿 유로를 연통시키는 연통 위치와 상기 복수의 전자 비례 밸브를 바이패스하는 바이패스 위치로 전환 조작 가능한 복수의 전환 밸브를 구비한 작업 기계에 있어서, 상기 복수의 파일럿 유로 중 상기 복수의 전환 밸브와 상기 복수의 전자 비례 밸브를 접속시키는 유로 부분의 작동유 온도를 제1 유온으로서 검출하는 제1 유온 검출 장치를 더 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 제1 유온이 제1 소정 온도보다도 높은지 여부를 판정하고, 또한, 상기 제어 전환 스위치에 의해 상기 영역 제한 제어의 유효화와 무효화 중 어느 것이 지시되어 있는지를 판정하는 상태 판정부와, 상기 제1 유온이 제1 소정 온도보다도 높고 또한 상기 제어 전환 스위치에 의해 상기 영역 제한 제어의 유효화가 지시되어 있다고 상기 상태 판정부가 판정했을 때는, 상기 복수의 전환 밸브를 연통 위치로 전환하고, 상기 제1 유온이 상기 제1 소정 온도보다도 높고 또한 상기 제어 전환 스위치에 의해 상기 영역 제한 제어의 무효화가 지시되어 있다고 상기 상태 판정부가 판정했을 때는, 상기 복수의 전환 밸브를 바이패스 위치로 전환하고, 상기 제1 유온이 상기 제1 소정 온도 이하라고 상기 상태 판정부가 판정했을 때는, 상기 복수의 전환 밸브를 연통 위치로 전환하는 전환 밸브 제어부와, 상기 제1 유온이 제1 소정 온도보다도 높고 또한 상기 제어 전환 스위치에 의해 상기 영역 제한 제어의 유효화가 지시되어 있다고 상기 상태 판정부가 판정했을 때는, 상기 영역 제한 제어에 따라 상기 복수의 전자 비례 밸브를 조작하고, 상기 제1 유온이 상기 제1 소정 온도 이하라고 상기 상태 판정부가 판정했을 때는, 상기 복수의 전자 비례 밸브를 완전 개방 위치로 조작하는 전자 비례 밸브 제어부를 갖는 것으로 한다.

이상과 같이 구성한 본 발명에 따르면, 제1 유온이 제1 소정 온도보다도 높고, 또한, 제어 전환 스위치에 의해 영역 제한 제어의 유효화가 지시되어 있을 때는, 복수의 전환 밸브를 연통 위치로 전환하고, 또한, 영역 제한 제어에 따라 복수의 전자 비례 밸브를 조작함으로써, 작업기의 응답성을 확보하면서 영역 제한 제어를 실행하는 것이 가능해진다.

또한, 제1 유온이 제1 소정 온도보다도 높고, 또한, 제어 전환 스위치에 의해 영역 제한 제어의 무효화가 지시되어 있을 때는, 복수의 전환 밸브를 바이패스 위치로 전환하고, 복수의 파일럿 유로 중 복수의 전환 밸브와 복수의 전자 비례 밸브를 접속시키는 유로 부분으로 작동유를 유통시키지 않음으로써, 작업기의 응답성을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 제1 유온이 제1 소정 온도 이하일 때, 복수의 전환 밸브를 연통 위치로 전환하고, 또한, 복수의 전자 비례 밸브를 완전 개방 위치로 조작함으로써, 복수의 파일럿 유로 중 복수의 전환 밸브와 복수의 전자 비례 밸브를 접속시키는 유로 부분으로 작동유가 유통하기 위해서, 영역 제한 제어가 무효화되어 있는 사이에도 당해 유로 부분의 유온을 제1 소정 온도보다도 높은(작업기의 응답성을 확보할 수 있는) 온도로 유지하는 것이 가능해진다.

본 발명에 따르면, 유압 파일럿식 조작 장치로부터 출력된 파일럿압을 방향 제어 밸브로 유도하는 파일럿 유로에 마련된 영역 제한 제어용 전자 비례 밸브를 전환 밸브에서 바이패스함으로써 영역 제한 제어를 무효화시킬 수 있는 작업 기계에 있어서, 작업기의 응답성을 확보하면서 영역 제한 제어를 실행하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 유압 셔블의 측면도이다.
도 2는, 유압 셔블의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3은, 유압 셔블에 탑재된 유압 제어 시스템의 구성도이다.
도 4는, 유압 제어 시스템의 유압 회로도이다.
도 5는, 전환 밸브 유닛의 유압 회로도이다.
도 6은, 전자 비례 밸브 유닛의 유압 회로도이다.
도 7은, 컨트롤러의 기능 블록도이다.
도 8은, 버킷 클로 위치와 설계면의 거리를 나타내는 모식도이다.
도 9는, 버킷 클로 위치에서의 보정 전후의 속도 벡터를 나타내는 모식도이다.
도 10은, 버킷 클로 위치와 설계면의 거리와 속도 보정 계수의 관계를 나타내는 도면이다.
도 11은, 작동유의 온도 영역의 구분을 나타내는 도면이다.
도 12는, 제1 유온, 제2 유온 및 제어 전환 스위치의 상태와, 상태 판정부가 표시 장치, 전환 밸브 제어부 및 전자 비례 밸브 제어부에 출력하는 명령과의 대응을 나타내는 도면이다.
도 13은, 표시 장치에 표시시키는 화면의 예를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 작업 기계로서 유압 셔블을 예로 들어, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동등한 부재에는 동일한 부호를 붙여, 중복되는 설명은 적절히 생략한다.

도 1은, 본 실시 형태에 관한 유압 셔블의 측면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 유압 셔블(1)은, 좌우 측부 각각에 마련되는 크롤러 벨트를 구동시켜서 주행하는 주행체(2)와, 주행체(2) 위에 선회 가능하게 마련되는 선회체(3)를 구비하고 있다.

선회체(3)는, 운전실(4), 기계실(5) 및 카운터 웨이트(6)를 갖는다. 운전실(4)은, 선회체(3)의 전방부 좌측에 마련되어 있다. 기계실(5)은, 운전실(4)의 후방에 마련되어 있다. 카운터 웨이트는, 기계실(5)의 후방, 즉 선회체(3)의 후단부에 마련되어 있다.

또한, 선회체(3)는, 작업기(7)를 장비하고 있다. 작업기(7)는, 운전실(4)의 우측방이며 선회체(3)의 전방부의 중앙에 마련되어 있다. 작업기(7)는, 붐(8)과, 암(9)과, 버킷(10)과, 붐 실린더(11)와, 암 실린더(12)와, 버킷 실린더(13)를 갖는다. 붐(8)의 기단부는, 붐 핀을 통해, 선회체의 전방부에 회동 가능하게 설치되어 있다. 암(9)의 기단부는, 암 핀을 통해, 붐(8)의 선단부에 회동 가능하게 설치되어 있다. 버킷(10)의 기단부는, 버킷 핀을 통해, 암(9)의 선단부에 회동 가능하게 설치되어 있다. 또한, 붐 실린더(11)와, 암 실린더(12)와, 버킷 실린더(13)는 각각 작동유에 의해 구동되는 유압 실린더이다. 붐 실린더(11)는 붐(8)을 구동한다. 암 실린더(12)는 암(9)을 구동한다. 버킷 실린더(13)는 버킷(10)을 구동한다.

기계실(5)의 내부에는, 유압 펌프(14), 파일럿 펌프(15), 원동기로서의 엔진(16)(도 3에 나타낸다) 등이 설치되어 있다.

운전실(4)의 내부에는 차체 경사 센서(17), 붐(8)에는 붐 경사 센서(18), 암(9)에는 암 경사 센서(19), 버킷(10)에는 버킷 경사 센서(20)가 설치되어 있다. 예를 들어, 차체 경사 센서(17), 붐 경사 센서(18), 암 경사 센서(19) 및 버킷 경사 센서(20)는 IMU(Inertial Measurement Unit)이고, 차체 경사 센서(17)는 차체의 대지 각도를, 붐 경사 센서(18)는 붐의 대지 각도를, 암 경사 센서(19)는 암의 대지 각도를, 버킷 경사 센서(20)는 버킷의 대지 각도를 계측한다. 또한, 선회체(3)의 후방부의 좌우측에는, 제1 GNSS 안테나(21)와 제2 GNSS 안테나(22)가 설치되어 있다. 제1 GNSS 안테나(21)와 제2 GNSS 안테나(22)로부터 얻어지는 위치 정보에 의해, 차체 기준 위치 P0(도 2에 나타낸다)의 글로벌 좌표를 계산하는 것이 가능하다.

도 2는, 유압 셔블(1)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 붐(8)의 길이, 즉, 붐 핀 위치 P1로부터 암 핀 위치 P2까지의 길이는 L1이다. 또한, 암(9)의 길이, 즉, 암 핀 위치 P2로부터 버킷 핀 위치 P3까지의 길이는 L2이다. 또한, 버킷(10)의 길이, 즉, 버킷 핀 위치 P3으로부터 버킷 클로 위치 P4까지의 길이는 L3이다. 또한, 글로벌 좌표계에 대한 차체 경사, 즉, 수평면 연직 방향에 대한 차체 연직 방향이 이루는 각도(이하, 차체 경사 각도)가 θ4이다. 붐 핀 위치 P1과 암 핀 위치 P2를 연결한 선분과 차체 연직 방향이 이루는 각도가 θ1이다. 이하, 붐 각도 θ1이라 한다. 암 핀 위치 P2와 버킷 핀 위치 P3을 연결한 선분과, 붐 핀 위치 P1과 암 핀 위치 P2로부터 이루어지는 직선과 이루는 각도(이하, 암 각도)가 θ2이다. 버킷 핀 위치 P3과 버킷 클로 위치 P4를 연결한 선분과, 암 핀 위치 P2와 버킷 핀 위치 P3으로부터 이루어지는 직선과 이루는 각도(이하, 버킷 각도)가 θ3이다.

도 3은, 유압 셔블(1)에 탑재된 유압 제어 시스템의 구성도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 유압 제어 시스템(100)은, 엔진(16)과, 엔진(16)에 의해 구동되는 유압 펌프(14) 및 파일럿 펌프(15)와, 레버 조작량에 따라 파일럿 펌프(15)로부터 공급된 압유(파일럿 1차압)를 감압하여 출력하는 유압 파일럿식 조작 장치로서의 조작 레버 장치(24)와, 조작 레버 장치(24)로부터 출력된 파일럿압에 의해 구동되어, 유압 펌프(14)로부터 붐 실린더(11), 암 실린더(12), 버킷 실린더(13) 및 선회 모터(23)에 공급되는 압유를 제어하는 방향 제어 밸브 유닛(30)과, 제어 장치로서의 컨트롤러(25)와, 조작 레버 장치(24)로부터 출력된 파일럿압을 컨트롤러(25)로부터의 출력에 따라 감압 또는 증압하여 출력하는 전자 비례 밸브 유닛(29)과, 조작 레버 장치(24)로부터 출력된 압유(파일럿압)를 전자 비례 밸브 유닛(29)을 통하지 않고 방향 제어 밸브 유닛(30)으로 유도할지 전자 비례 밸브 유닛(29)을 통해 방향 제어 밸브 유닛(30)으로 유도할지를 전환하는 전환 밸브 유닛(28)과, 운전실(4)(도 1에 나타낸다)에 설치된 표시 장치(26)와, 조작 레버 장치(24)의 레버 조작량(파일럿압)을 검출하는 파일럿압 센서(27)와, 전자 비례 밸브 유닛(29)을 통과하는 작동유의 온도(제1 유온)를 검출하는 제1 유온 검출 장치로서의 제1 온도 센서(31)와, 파일럿 펌프(15)에 흡입되는 작동유의 온도(제2 유온)를 검출하는 제2 유온 검출 장치로서의 온도 센서(32)와, 영역 제한 제어의 유효화 또는 무효화를 지시하는 제어 전환 스위치(66)를 구비하고 있다.

도 4는, 유압 제어 시스템(100)의 유압 회로도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 조작 레버 장치(24)는, 선회 조작 레버(34)와, 붐 조작 레버(35)와, 암 조작 레버(36)와, 버킷 조작 레버(37)와, 선회 조작 레버(34)에 의해 구동되는 선회 우 파일럿 제어 밸브(43) 및 선회 좌 파일럿 제어 밸브(44)와, 붐 조작 레버(35)에 의해 구동되는 붐 올림 파일럿 제어 밸브(45) 및 붐 내림 파일럿 제어 밸브(46)와, 암 조작 레버(36)에 의해 구동되는 암 끌기 파일럿 제어 밸브(47) 및 암 밀기 파일럿 제어 밸브(48)와, 버킷 조작 레버(37)에 의해 구동되는 버킷 크라우드 파일럿 제어 밸브(49) 및 버킷 덤프 파일럿 제어 밸브(50)를 구비하고 있다. 또한, 방향 제어 밸브 유닛(30)은, 유압 펌프(14)로부터 선회 모터(23)에 공급되는 압유를 제어하는 선회 방향 제어 밸브(39)와, 유압 펌프(14)로부터 붐 실린더(11)에 공급되는 압유를 제어하는 붐 방향 제어 밸브(40)와, 유압 펌프(14)로부터 암 실린더(12)에 공급되는 압유를 제어하는 암 방향 제어 밸브(41)와, 유압 펌프(14)로부터 버킷 실린더(13)에 공급되는 압유를 제어하는 버킷 방향 제어 밸브(42)를 구비하고 있다.

파일럿 차단 밸브(33)는, 파일럿 펌프(15)로부터 조작 레버 장치(24)에 공급되는 압유(파일럿 1차압)를 차단함으로써, 조작 레버(34 내지 37)의 비조작 시에 유압 액추에이터(11 내지 12, 23)가 동작하는 것을 방지하기 위한 것이다.

선회 조작 레버(34)는, 선회 우 파일럿 제어 밸브(43) 또는 선회 좌 파일럿 제어 밸브(44)를 구동하여, 선회 우 파일럿 유로(143) 또는 선회 좌 파일럿 유로(144)를 통해 선회 방향 제어 밸브(39)에 파일럿압을 공급함으로써 선회 모터(23)를 구동한다. 붐 조작 레버(35)는, 붐 올림 파일럿 제어 밸브(45) 또는 붐 내림 파일럿 제어 밸브(46)를 구동하여, 붐 올림 파일럿 유로(145) 또는 붐 내림 파일럿 유로(146)를 통해 붐 방향 제어 밸브(40)에 파일럿압을 공급함으로써 붐 실린더(11)를 구동한다. 암 조작 레버(36)는, 암 끌기 파일럿 제어 밸브(47) 또는 암 밀기 파일럿 제어 밸브(48)를 구동하여, 암 끌기 파일럿 유로(147) 또는 암 밀기 파일럿 유로(148)를 통해 암 방향 제어 밸브(41)에 파일럿압을 공급함으로써 암 실린더(12)를 구동한다. 버킷 조작 레버(37)는, 버킷 크라우드 파일럿 제어 밸브(49) 또는 버킷 덤프 파일럿 제어 밸브(50)를 구동하여, 버킷 크라우드 파일럿 유로(149) 또는 버킷 덤프 파일럿 유로(150)를 통해 버킷 방향 제어 밸브(42)에 파일럿압을 공급함으로써 버킷 실린더(13)를 구동한다.

붐 올림 파일럿 제어 밸브(45)에 의해 출력되는 파일럿압은 붐 올림 조작 셔틀 밸브(38)를 통해 붐 방향 제어 밸브(40)로 유도되지만, 붐 올림 조작 셔틀 밸브(38)는 붐 올림 파일럿 제어 밸브(45)로부터 출력된 붐 올림 파일럿압과 전자 비례 밸브 유닛(29)으로부터 출력된 붐 올림 파일럿압 중 큰 쪽을 붐 방향 제어 밸브(40)로 유도한다. 또한, 붐 내림 파일럿 제어 밸브(46), 암 끌기 파일럿 제어 밸브(47), 암 밀기 파일럿 제어 밸브(48), 버킷 크라우드 파일럿 제어 밸브(49) 및 버킷 덤프 파일럿 제어 밸브(50)로부터 출력되는 파일럿압은, 전환 밸브 유닛(28)을 통해 방향 제어 밸브(40 내지 42)로 유도된다.

도 5는, 전환 밸브 유닛(28)의 유압 회로도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 전환 밸브 유닛(28)은, 전환 밸브(51 내지 55)와, 이들을 내장하는 하우징(28a)을 구비하고 있다.

붐 내림 파일럿 전환 밸브(51)는, 붐 내림 파일럿 제어 밸브(46)에 의해 출력된 파일럿압을 붐 방향 제어 밸브(40)로 유도할지 전자 비례 밸브 유닛(29)으로 유도할지를 전환한다. 암 끌기 파일럿 전환 밸브(52)는, 암 끌기 파일럿 제어 밸브(47)에 의해 출력된 파일럿압을 암 방향 제어 밸브(41)로 유도할지 전자 비례 밸브 유닛(29)으로 유도할지를 전환한다. 암 밀기 파일럿 전환 밸브(53)는, 암 밀기 파일럿 제어 밸브(48)에 의해 출력된 파일럿압을 암 방향 제어 밸브(41)로 유도할지 전자 비례 밸브 유닛(29)으로 유도할지를 전환한다. 버킷 크라우드 파일럿 전환 밸브(54)는 버킷 크라우드 파일럿 제어 밸브(49)에 의해 출력된 파일럿압을 버킷 방향 제어 밸브(42)로 유도할지 전자 비례 밸브 유닛(29)으로 유도할지를 전환한다. 버킷 덤프 파일럿 전환 밸브(55)는, 버킷 덤프 파일럿 제어 밸브(50)에 의해 출력된 파일럿압을 버킷 방향 제어 밸브(42)로 유도할지 전자 비례 밸브 유닛(29)으로 유도할지를 전환한다.

전환 밸브(51 내지 55)는 전자 구동식 온/오프 밸브이며, 컨트롤러(25)로부터의 출력에 의해 구동된다. 컨트롤러(25)로부터의 출력이 없을 때는, 전환 밸브(51 내지 55)는 바이패스 위치(도시 위치)에 보유 지지되고, 조작 레버 장치(24)로부터 공급된 파일럿압을 전자 비례 밸브 유닛(29)을 통하지 않고 방향 제어 밸브 유닛(30)으로 유도한다. 컨트롤러(25)로부터의 출력이 있을 때는, 전환 밸브(51 내지 55)는 연통 위치로 전환되고, 조작 레버 장치(24)로부터 공급된 파일럿압을 전자 비례 밸브 유닛(29)을 통해 방향 제어 밸브 유닛(30)으로 유도한다.

도 6은, 전자 비례 밸브 유닛(29)의 유압 회로도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 전자 비례 밸브 유닛(29)은, 붐 내림 파일럿 감압 밸브(56)와, 암 끌기 파일럿 감압 밸브(57)와, 암 밀기 파일럿 감압 밸브(58)와, 버킷 크라우드 파일럿 감압 밸브(59)와, 버킷 크라우드 파일럿 셔틀 밸브(60)와, 버킷 크라우드 파일럿 증압 밸브(61)와, 버킷 덤프 파일럿 감압 밸브(62)와, 버킷 덤프 파일럿 셔틀 밸브(63)와, 버킷 덤프 파일럿 증압 밸브(64)와, 붐 올림 파일럿 증압 밸브(65)와, 이들을 내장하는 하우징(29a)을 구비하고 있다. 파일럿 감압 밸브(56 내지 59, 62)는, 파일럿압을 감압하지 않는 완전 개방 위치와 파일럿압을 차단하는 완전 폐쇄 위치 사이에서 조작 가능한 전자 비례 밸브이며, 컨트롤러(25)로부터의 명령이 없을 때는 완전 개방 위치에 보유 지지된다. 파일럿 증압 밸브(61, 64, 65)는, 파일럿 1차압을 차단하는 완전 폐쇄 위치와 파일럿압을 감압하지 않는 완전 개방 위치 사이에서 조작 가능한 전자 비례 밸브이며, 컨트롤러(25)로부터의 명령이 없을 때는 완전 개방 위치에 보유 지지된다.

붐 내림 파일럿 감압 밸브(56)는, 전환 밸브 유닛(28)으로부터 공급된 붐 내림 파일럿압을 컨트롤러(25)로부터의 명령에 따라 감압한다. 암 끌기 파일럿 감압 밸브(57)는, 전환 밸브 유닛(28)으로부터 공급된 암 끌기 파일럿압을 컨트롤러(25)로부터의 명령에 따라 감압한다. 암 밀기 파일럿 감압 밸브(58)는, 전환 밸브 유닛(28)으로부터 공급된 암 밀기 파일럿압을 컨트롤러(25)로부터의 명령에 따라 감압한다.

버킷 크라우드 파일럿 감압 밸브(59)는, 전환 밸브 유닛(28)으로부터 공급된 버킷 크라우드 파일럿압을 컨트롤러(25)로부터의 명령에 따라 감압한다. 버킷 크라우드 파일럿 증압 밸브(61)는, 컨트롤러(25)로부터의 명령에 따라 파일럿 1차압을 감압하고, 버킷 크라우드 파일럿압을 생성한다. 버킷 크라우드 파일럿 셔틀 밸브(60)는, 버킷 크라우드 파일럿 감압 밸브(59)와 버킷 크라우드 파일럿 증압 밸브(61)로부터 출력된 파일럿압 중 큰 쪽을 출력한다.

버킷 덤프 파일럿 감압 밸브(62)는, 전환 밸브 유닛(28)으로부터 공급된 버킷 덤프 파일럿압을 컨트롤러(25)로부터의 명령에 따라 감압한다. 버킷 덤프 파일럿 증압 밸브(64)는, 컨트롤러(25)로부터의 명령에 따라 파일럿 1차압을 감압하고, 버킷 덤프 파일럿압을 생성한다. 버킷 덤프 파일럿 셔틀 밸브(63)는, 버킷 덤프 파일럿 감압 밸브(62)와 버킷 덤프 파일럿 증압 밸브(64)로부터 출력된 파일럿압 중 큰 쪽을 출력한다.

붐 올림 파일럿 증압 밸브(65)는, 컨트롤러(25)로부터의 명령에 따라 파일럿 1차압을 감압하고, 붐 올림 파일럿압을 생성한다.

전자 비례 밸브(56 내지 59, 61, 62, 64)에 의해 생성된 파일럿압은, 전환 밸브 유닛(28)을 통해 방향 제어 밸브(40 내지 42)로 유도되고, 전자 비례 밸브(붐 올림 파일럿 증압 밸브)(65)에 의해 생성된 파일럿압(붐 올림 파일럿압)은, 붐 올림 조작 셔틀 밸브(38)로 유도된다.

또한, 제1 온도 센서(31)는, 전환 밸브(51 내지 55)와 전자 비례 밸브(56 내지 59, 62)를 접속하는 유로 부분(146a, 146b, 147a, 147b, 148a, 148b, 149a, 149b, 150a, 150b) 이외를 유통하고 있는 작동유의 온도를 검출할 수 있는 것이라면, 어디에 설치해도 된다. 또한, 제2 온도 센서(32)(도 2 및 도 4에 나타낸다)는, 전환 밸브(51 내지 55)와 전자 비례 밸브(56 내지 59, 62)를 접속하는 유로 부분(146a, 146b, 147a, 147b, 148a, 148b, 149a, 149b, 150a, 150b)(도 5 및 도 6에 나타낸다)의 작동유의 온도를 검출할 수 있는 것이라면, 어디에 설치해도 된다.

도 7은, 컨트롤러(25)의 기능 블록도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(25)는, 온도 취득부(67)와, 상태 판정부(68)와, 전환 밸브 제어부(69)와, 거리 취득부(70)와, 목표 속도 연산부(71)와, 제한 속도 결정부(72)와, 전자 비례 밸브 제어부(73)를 구비하고 있다.

온도 취득부(67)는, 제1 온도 센서(31)에서 검출한 제1 유온 T1과 제2 온도 센서(32)에서 검출한 제2 유온 T2를 취득한다. 상태 판정부(68)는, 온도 취득부(67)가 취득한 제1 유온 T1 및 제2 유온 T2와 제어 전환 스위치(66)의 상태에 따라, 표시 장치(26), 전환 밸브 제어부(69) 및 전자 비례 밸브 제어부(73)로의 출력을 변경한다. 전환 밸브 제어부(69)는, 상태 판정부(68)로부터의 출력에 따라 전환 밸브(51 내지 55)를 제어한다. 거리 취득부(70)는, 버킷 클로 위치 P4와 미리 설정되어 있는 영역인 설계면 사이의 거리를 취득한다. 목표 속도 연산부(71)는, 파일럿압 센서(27)에서 검출한 파일럿압(레버 조작량)에 기초하여, 유압 액추에이터(11 내지 13, 23)의 목표 속도를 연산한다. 제한 속도 결정부(72)는, 거리 취득부(70)에 의해 연산된 거리와 목표 속도 연산부(71)에 의해 연산된 목표 속도에 기초하여 유압 액추에이터(11 내지 13)의 제한 속도를 결정한다. 전자 비례 밸브 제어부(73)는, 상태 판정부(68)에 의해 출력된 영역 제한 제어의 유효화 또는 무효화의 정보와, 제한 속도 결정부(72)에 의해 출력된 액추에이터의 제한 속도에 따라 전자 비례 밸브(56 내지 59, 61, 62, 64, 65)를 제어한다.

도 8은, 버킷 클로 위치 P4와 설계면의 거리 D를 나타내는 모식도이다. 버킷 클로 위치 P4는, 유압 셔블(1)에 설치된 차체 경사 센서(17), 붐 경사 센서(18), 암 경사 센서(19) 및 버킷 경사 센서(20)로부터 얻어지는 각도 정보와, 제1 GNSS 안테나(21) 및 제2 GNSS 안테나(22)로부터 얻어지는 방위 정보 및 위치 정보로부터 계산된다. 여기서 취득되는 각도 정보와 위치 정보는, 글로벌 좌표계에 있어서의 차체 경사 각도 θ4, 붐(8)의 대지 각도, 암(9)의 대지 각도, 버킷(10)의 대지 각도 및 글로벌 좌표계에 있어서의 차체 기준 위치 P0의 좌표이며, 붐 대지 각도로부터 차체 경사 각도 θ4를 감산함으로써 붐 각도 θ1이 구해지고, 암 대지 각도로부터 붐 대지 각도를 감산함으로써 암 각도 θ2이 구해지고, 버킷 대지 각도로부터 암 대지 각도를 감산함으로써 버킷 각도 θ3이 구해진다. 버킷 클로 위치 P4의 좌표는, 차체 기준 위치 P0에 대한 붐 핀 위치 P1의 좌표, 차체 경사 각도 θ4, 붐 길이 L1, 암 길이 L2, 버킷 길이 L3, 붐 각도 θ1, 암 각도 θ2 및 버킷 각도 θ3(도 2에 나타낸다)을 사용한 삼각함수에 의해 구해진다.

도 9는, 버킷 클로 위치 P4에 있어서의 보정 전후의 속도 벡터를 나타내는 모식도이다. 제한 속도 결정부(72)는, 목표 속도 연산부(71)에 의해 출력된 암 실린더 목표 속도, 붐 실린더 목표 속도 및 버킷 실린더 목표 속도에 기초하여 버킷 클로 위치 P4에 있어서의 속도 벡터 V0을 계산하고, 버킷 클로 위치 P4에 있어서의 속도 벡터 V0의 설계면 연직 방향의 성분인 V0z와, 설계면 수평 방향의 성분인 V0x를 계산한다. 다음으로, 버킷 클로 위치 P4와 설계면의 거리 D에 기초하여 결정되는 속도 보정 계수 k를 V0z에 곱함으로써 구해지는 제한 속도 V1z와, 설계면 수평 방향의 성분인 V0x와의 합성 속도 벡터인 V1을 계산하고, 속도 벡터 V1에 상당하는 암 실린더 제한 속도와, 붐 실린더 제한 속도와, 버킷 실린더 제한 속도를 계산하여, 전자 비례 밸브 제어부(73)에 출력한다.

도 10은, 버킷 클로 위치 P4와 설계면의 거리 D와 속도 보정 계수 k의 관계를 나타내는 도면이다. 버킷 클로 위치 P4가 설계면의 외측에 있을 때의 거리를 정으로 하고, 통상 작업 시는 거리 D가 작아짐에 따라 속도 보정 계수 k가 작아지고, 또한, 상기 거리 D가 0일 때의 속도 보정 계수가 0이 된다. 또한, 속도 벡터는 설계면의 외측으로부터 설계면에 근접하는 방향을 정으로 하고 있다. 이렇게 속도 보정 계수 k를 결정함으로써, 버킷 클로 위치 P4가 설계면에 근접함에 따라, 버킷 클로 위치 P4의 설계면으로 침입하는 방향의 속도 벡터가 작아지기 때문에, 버킷(10)이 설계면으로 침입하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

도 11은, 작동유의 온도 영역의 구분을 나타내는 도면이다. 도 7에 나타내는 상태 판정부(68)는, 온도 취득부(67)에 의해 취득된 제1 유온 T1 및 제2 유온 T2가 어느 온도 영역에 있는지를 판정한다. 온도 영역은, 영역 제한 제어의 정밀도가 얻어지지 않을 정도까지 작업기(7)의 응답성이 저하되는 온도 영역 A와, 완만한 레버 조작에 대하여 영역 제한 제어의 정밀도가 얻어질 정도의 작업기(7)의 응답성을 확보할 수 있는 온도 영역 B와, 통상의 레버 조작에 대하여 영역 제한 제어의 정밀도가 얻어질 정도의 작업기(7)의 응답성을 확보할 수 있는 온도 영역 C와, 전자 비례 밸브(56 내지 59, 61, 62, 64, 65)를 고장나게 할 우려가 있는 극저온의 온도 영역 D로 나뉜다. 온도 영역 C의 하한 온도(온도 영역 B의 상한 온도) Tb는, 예를 들어 유압 셔블(1)의 통상 운전 시의 유온 영역의 하한 온도(예, 20℃)로 설정되어 있다. 온도 영역 A의 하한 온도(온도 영역 D의 상한 온도) Tc는, 예를 들어 전자 비례 밸브(56 내지 59, 61, 62, 64, 65)의 작동 온도 영역의 하한 온도(예, -10℃)로 설정되어 있다. 온도 영역 B의 하한 온도 Ta(온도 영역 A의 상한 온도)는, Tb와 Tc 사이의 온도(예, 0℃)로 설정되어 있다. 이하, 온도 Ta를 제1 소정 온도라 칭하고, 온도 Tb를 제2 소정 온도라 칭하고, 온도 Tc를 제3 소정 온도라 칭한다.

도 12는, 제1 유온 T1, 제2 유온 T2 및 제어 전환 스위치(66)의 상태와, 도 7에 나타내는 상태 판정부(68)가 전환 밸브 제어부(69), 전자 비례 밸브 제어부(73) 및 표시 장치(26)에 출력하는 명령과의 대응을 나타내는 도면이다.

제2 유온 T2가 제3 소정 온도 Tc 이하인(온도 영역 D에 있는) 경우는, 제어 전환 스위치(66)의 상태에 관계없이, 전환 밸브 제어부(69)에 전환 밸브 OFF의 명령을 출력하고, 전자 비례 밸브 제어부(73)에 제어 무효인 명령을 출력하고, 표시 장치(26)에 난기 지시 A 표시의 명령을 출력한다.

제2 유온 T2가 제3 소정 온도 Tc보다도 높고(온도 영역 D 이외의 온도 영역에 있고), 또한, 제1 유온 T1이 제1 소정 온도 Ta 이하인(온도 영역 A에 있는) 경우는, 제어 전환 스위치(66)의 상태에 관계없이, 전환 밸브 제어부(69)에 전환 밸브 ON의 명령을 출력하고, 전자 비례 밸브 제어부(73)에 제어 무효의 명령을 출력하고, 표시 장치(26)에 난기 지시 A 표시의 명령을 출력한다.

제2 유온 T2가 제3 소정 온도 Tc보다도 높고(온도 영역 D 이외의 온도 영역에 있고), 또한, 제1 유온 T1이 제1 소정 온도 Ta보다도 높고 또한 제2 소정 온도 Tb 이하인(온도 영역 B에 있는) 경우는, 제어 전환 스위치(66)가 ON일 때는 전환 밸브 제어부(69)에 전환 밸브 ON의 명령을 출력하고, 전자 비례 밸브 제어부(73)에 제어 유효의 명령을 출력하고, 표시 장치(26)에 난기 지시 B 표시의 명령을 출력한다. 한편, 동일한 온도 조건 하에서, 제어 전환 스위치(66)가 OFF일 때는, 전환 밸브 제어부(69)에 전환 밸브 OFF의 명령을 출력하고, 전자 비례 밸브 제어부(73)에 제어 무효인 명령을 출력하고, 표시 장치(26)에 난기 지시 비표시의 명령을 출력한다.

제2 유온 T2가 제3 소정 온도 Tc보다도 높고(온도 영역 D 이외의 온도 영역에 있고), 또한, 제1 유온 T1이 제2 소정 온도 Tb보다도 높은(온도 영역 C에 있는) 경우에서, 제어 전환 스위치(66)가 ON일 때는, 전환 밸브 제어부(69)에 전환 밸브 ON의 명령을 출력하고, 전자 비례 밸브 제어부(73)에 제어 유효의 명령을 출력하고, 표시 장치(26)에 난기 지시 비표시의 명령을 출력한다. 한편, 동일한 온도 조건 하에서, 제어 전환 스위치(66)가 OFF일 때는, 전환 밸브 제어부(69)에 전환 밸브 OFF의 명령을 출력하고, 전자 비례 밸브 제어부(73)에 제어 무효의 명령을 출력하고, 표시 장치(26)에 난기 지시 비표시의 명령을 출력한다.

도 7로 돌아가서, 전환 밸브 제어부(69)는, 상태 판정부(68)로부터 전환 밸브 ON 명령을 받은 경우는, 전환 밸브(51 내지 55)를 구동하여 연통 위치로 전환하고, 조작 레버 장치(24)로부터 출력된 파일럿압을 전자 비례 밸브 유닛(29)으로 유도한다. 한편, 전환 밸브 OFF 명령을 받은 경우는, 전환 밸브(51 내지 55)를 구동하지 않고 바이패스 위치로 보유 지지하여, 조작 레버 장치(24)로부터 출력된 파일럿압을 전자 비례 밸브 유닛(29)을 통하지 않고 방향 제어 밸브 유닛(30)으로 유도한다.

전자 비례 밸브 제어부(73)는, 상태 판정부(68)로부터 제어 유효의 명령을 받은 경우는, 제한 속도 결정부(72)에 의해 결정된 액추에이터의 제한 속도에 기초하여, 전자 비례 밸브(56 내지 59, 61, 62, 64, 65)를 구동한다. 한편, 제어 무효의 명령을 받은 경우는, 전자 비례 밸브(56 내지 59, 61, 62, 64, 65)를 구동하지 않고, 전환 밸브 유닛(28)으로부터 공급된 파일럿압을 보정하지 않고 전환 밸브 유닛(28)으로 복귀시킨다.

도 13은, 도 3에 나타내는 표시 장치(26)에 표시시키는 화면의 예를 나타내는 도면이다. 표시 장치(26)는, 도 7에 나타내는 상태 판정부(68)로부터 난기 지시 A 표시의 명령을 받은 경우는, 영역 제한 제어를 유효화할 수 없는 작동 상태이기 때문에, 그 취지의 메시지와 함께 프론트(도 1에 나타내는 작업기(7))의 난기 운전을 재촉하는 메시지를 표시한다. 또한, 난기 지시 B 표시의 명령을 받은 경우는, 영역 제한 제어의 정밀도를 충분히 확보할 수 없는 작동 상태이기 때문에, 영역 제한 제어의 정밀도 향상을 위하여 프론트의 난기 운전을 재촉하는 메시지를 표시한다. 또한, 난기 지시 비표시의 명령을 받은 경우는, 프론트의 난기 운전을 재촉하는 메시지는 표시하지 않고, 유압 셔블(1)의 표준적인 계기 정보나 작업기(7)와 설계면의 거리 정보를 표시한다.

이상과 같이 구성한 본 실시 형태에 관한 유압 셔블(1)에 따르면, 제1 유온 T1이 제1 소정 온도 Ta보다도 높고, 또한, 제어 전환 스위치(66)에 의해 영역 제한 제어의 유효화가 지시되어 있을 때는, 전환 밸브(51 내지 55)를 연통 위치로 전환하고, 또한, 영역 제한 제어에 따라 전자 비례 밸브(56 내지 59, 61, 62, 64, 65)를 조작함으로써, 작업기(7)의 응답성을 확보하면서 영역 제한 제어를 실행하는 것이 가능해진다.

또한, 제1 유온 T1이 제1 소정 온도 Ta보다도 높고, 또한, 제어 전환 스위치(66)에 의해 영역 제한 제어의 무효화가 지시되어 있을 때는, 전환 밸브(51 내지 55)를 바이패스 위치로 전환하고, 파일럿 유로(143 내지 150) 중 전환 밸브(51 내지 55)와 전자 비례 밸브(56 내지 59, 62)를 접속하는 유로 부분(146a, 146b, 147a, 147b, 148a, 148b, 149a, 149b, 150a, 150b)에 작동유를 유통시키지 않음으로써, 작업기(7)의 응답성을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 제1 유온 T1이 제1 소정 온도 Ta 이하일 때, 전환 밸브(51 내지 55)를 연통 위치로 전환하고, 또한, 전자 비례 밸브(56 내지 59, 62)를 완전 개방 위치로 조작함으로써, 파일럿 유로(143 내지 150) 중 전환 밸브(51 내지 55)와 전자 비례 밸브(56 내지 59, 62)를 접속하는 유로 부분(146a, 146b, 147a, 147b, 148a, 148b, 149a, 149b, 150a, 150b)에 작동유가 유통하기 때문에, 영역 제한 제어가 무효화되어 있는 동안에도 당해 유로 부분의 유온을 제1 소정 온도 Ta보다도 높은(작업기(7)의 응답성을 확보할 수 있는) 온도로 유지하는 것이 가능해진다.

또한, 제2 유온 T2가 제3 소정 온도 Tc 이하인(온도 영역 D에 있는) 경우는, 표시 장치(26)에 난기 지시 A가 표시되기 때문에, 영역 제한 제어를 유효화할 수 없다는 것을 오퍼레이터에 알림과 함께, 작업기(7)의 난기 운전을 행하도록 오퍼레이터에게 촉구할 수 있다.

또한, 제2 유온 T2가 제3 소정 온도 Tc보다도 높고(온도 영역 D 이외의 온도 영역에 있고), 또한, 제1 유온 T1이 제1 소정 온도 Ta보다도 높고 또한 제2 소정 온도 Tb 이하인(온도 영역 B에 있는) 경우에서, 제어 전환 스위치(66)가 ON일 때, 표시 장치(26)에 난기 지시 B가 표시되기 때문에, 영역 제한 제어를 충분히 확보할 수 없다는 것을 오퍼레이터에 알림과 함께, 작업기(7)의 난기 운전을 행하도록 오퍼레이터에게 촉구할 수 있다.

또한, 제2 유온 T2가 전자 비례 밸브(56 내지 59, 61, 62, 64, 65)의 작동 온도 영역의 하한 온도 Tc 이하일(온도 영역 D에 있을) 때, 전환 밸브(51 내지 55)를 바이패스 위치로 전환함으로써, 극저온의 작동유가 전자 비례 밸브(56 내지 59, 62, 65)를 통과하지 않기 때문에, 전자 비례 밸브(56 내지 59, 62, 65)의 고장을 방지하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은, 상기한 실시 형태로 한정되는 것이 아니며, 여러 가지 변형예가 포함된다. 예를 들어, 상기한 실시 형태에서는, 작업구로서 버킷을 구비한 유압 셔블을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은, 버킷 이외의 작업구를 구비한 유압 셔블이나, 유압 셔블 이외의 작업 기계에도 적용 가능하다. 또한, 상기한 실시 형태는, 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위하여 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것으로 한정되는 것은 아니다.

1: 유압 셔블
2: 주행체
3: 선회체
4: 운전실
5: 기계실
6: 카운터 웨이트
7: 작업기
8: 붐
9: 암
10: 버킷
11: 붐 실린더(유압 액추에이터)
12: 암 실린더(유압 액추에이터)
13: 버킷 실린더(유압 액추에이터)
14: 유압 펌프
15: 파일럿 펌프
16: 엔진(원동기)
17: 차체 경사 센서
18: 붐 경사 센서
19: 암 경사 센서
20: 버킷 경사 센서
21: 제1 GNSS 안테나
22: 제2 GNSS 안테나
23: 선회 모터(유압 액추에이터)
24: 조작 레버 장치
25: 컨트롤러(제어 장치)
26: 표시 장치
27: 파일럿압 센서
28: 전환 밸브 유닛
28a: 하우징
29: 전자 비례 밸브 유닛
29a: 하우징
30: 방향 제어 밸브 유닛
31: 제1 온도 센서(제1 온도 검출 장치)
32: 제2 온도 센서(제2 온도 검출 장치)
33: 파일럿 차단 밸브
34: 선회 조작 레버
35: 붐 조작 레버
36: 암 조작 레버
37: 버킷 조작 레버
38: 붐 올림 조작 셔틀 밸브
39: 선회 방향 제어 밸브
40: 붐 방향 제어 밸브
41: 암 방향 제어 밸브
42: 버킷 방향 제어 밸브
43: 선회 우 파일럿 제어 밸브
44: 선회 좌 파일럿 제어 밸브
45: 붐 올림 파일럿 제어 밸브
46: 붐 내림 파일럿 제어 밸브
47: 암 끌기 파일럿 제어 밸브
48: 암 밀기 파일럿 제어 밸브
49: 버킷 크라우드 파일럿 제어 밸브
50: 버킷 덤프 파일럿 제어 밸브
51: 붐 내림 파일럿 전환 밸브
52: 암 끌기 파일럿 전환 밸브
53: 암 밀기 파일럿 전환 밸브
54: 버킷 크라우드 파일럿 전환 밸브
55: 버킷 덤프 파일럿 전환 밸브
56: 붐 내림 파일럿 감압 밸브
57: 암 끌기 파일럿 감압 밸브
58: 암 밀기 파일럿 감압 밸브
59: 버킷 크라우드 파일럿 감압 밸브
60: 버킷 크라우드 파일럿 셔틀 밸브
61: 버킷 크라우드 파일럿 증압 밸브
62: 버킷 덤프 파일럿 감압 밸브
63: 버킷 덤프 파일럿 셔틀 밸브
64: 버킷 덤프 파일럿 증압 밸브
65: 붐 올림 파일럿 증압 밸브
66: 제어 전환 스위치
67: 온도 취득부
68: 상태 판정부
69: 전환 밸브 제어부
70: 거리 취득부
71: 목표 속도 연산부
72: 제한 속도 결정부
73: 전자 비례 밸브 제어부
100: 유압 제어 시스템
143: 선회 우 파일럿 유로
144: 선회 좌 파일럿 유로
145: 붐 올림 파일럿 유로
146: 붐 내림 파일럿 유로
146a, 146b: 유로 부분
147: 암 끌기 파일럿 유로
147a, 147b: 유로 부분
148: 암 밀기 파일럿 유로
148a, 148b: 유로 부분
149: 버킷 크라우드 파일럿 유로
149a, 149b: 유로 부분
150: 버킷 덤프 파일럿 유로
150a, 150b: 유로 부분

Claims (6)

1. 원동기와,
   상기 원동기에 의해 구동되는 유압 펌프와,
   상기 원동기에 의해 구동되는 파일럿 펌프와,
   상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 복수의 유압 액추에이터와,
   상기 복수의 유압 액추에이터에 의해 구동되는 작업기와,
   상기 유압 펌프로부터 상기 복수의 유압 액추에이터에 공급되는 압유를 제어하는 복수의 방향 제어 밸브와,
   상기 파일럿 펌프로부터 공급된 압유를 감압하고, 상기 복수의 방향 제어 밸브를 조작하기 위한 복수의 파일럿압을 생성하는 유압 파일럿식 복수의 조작 장치와,
   상기 복수의 파일럿압을 상기 복수의 방향 제어 밸브로 유도하는 복수의 파일럿 유로에 마련되어, 상기 파일럿압을 감압하지 않는 완전 개방 위치와 상기 복수의 파일럿압을 차단하는 완전 폐쇄 위치 사이에서 조작 가능한 복수의 전자 비례 밸브와,
   상기 작업기가 미리 설정된 영역에 침입하지 않도록, 상기 복수의 전자 비례 밸브를 조작하여 상기 복수의 파일럿압을 보정하는 영역 제한 제어를 실행하는 제어 장치와,
   상기 영역 제한 제어의 유효화 또는 무효화를 지시하는 제어 전환 스위치와,
   상기 복수의 파일럿 유로에 마련되어, 상기 복수의 파일럿 유로를 연통시키는 연통 위치와 상기 복수의 전자 비례 밸브를 바이패스하는 바이패스 위치로 전환 조작 가능한 복수의 전환 밸브를 구비한 작업 기계에 있어서,
   상기 복수의 파일럿 유로 중 상기 복수의 전환 밸브와 상기 복수의 전자 비례 밸브를 접속시키는 유로 부분의 작동유 온도를 제1 유온으로서 검출하는 제1 유온 검출 장치를 더 구비하고,
   상기 제어 장치는,
   상기 제1 유온이 제1 소정 온도보다도 높은지 여부를 판정하고, 또한, 상기 제어 전환 스위치에 의해 상기 영역 제한 제어의 유효화와 무효화 중 어느 것이 지시되어 있는지를 판정하는 상태 판정부와,
   상기 제1 유온이 제1 소정 온도보다도 높고 또한 상기 제어 전환 스위치에 의해 상기 영역 제한 제어의 유효화가 지시되어 있다고 상기 상태 판정부가 판정했을 때는, 상기 복수의 전환 밸브를 연통 위치로 전환하고, 상기 제1 유온이 상기 제1 소정 온도보다도 높고 또한 상기 제어 전환 스위치에 의해 상기 영역 제한 제어의 무효화가 지시되어 있다고 상기 상태 판정부가 판정했을 때는, 상기 복수의 전환 밸브를 바이패스 위치로 전환하고, 상기 제1 유온이 상기 제1 소정 온도 이하라고 상기 상태 판정부가 판정했을 때는, 상기 복수의 전환 밸브를 연통 위치로 전환하는 전환 밸브 제어부와,
   상기 제1 유온이 제1 소정 온도보다도 높고 또한 상기 제어 전환 스위치에 의해 상기 영역 제한 제어의 유효화가 지시되어 있다고 상기 상태 판정부가 판정했을 때는, 상기 영역 제한 제어에 따라 상기 복수의 전자 비례 밸브를 조작하고, 상기 제1 유온이 상기 제1 소정 온도 이하라고 상기 상태 판정부가 판정했을 때는, 상기 복수의 전자 비례 밸브를 완전 개방 위치로 조작하는 전자 비례 밸브 제어부를 갖는
   것을 특징으로 하는 작업 기계.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 소정 온도는, 상기 복수의 전자 비례 밸브의 작동 온도 영역의 하한 온도보다도 높고, 또한, 상기 작업 기계의 통상 운전 시의 작동유의 온도 영역의 하한 온도보다도 낮은 온도로 설정되어 있는
   것을 특징으로 하는 작업 기계.
3. 제2항에 있어서,
   표시 장치를 더 구비하고,
   상기 제어 장치는, 상기 제1 유온이 상기 제1 소정 온도보다도 높게 설정된 제2 소정 온도 이하일 때, 상기 표시 장치에 상기 작업기의 난기 운전을 재촉하는 표시를 시키는
   것을 특징으로 하는 작업 기계.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 소정 온도는, 상기 작업 기계의 통상 운전 시의 작동유의 온도 영역의 하한 온도로 설정되어 있는
   것을 특징으로 하는 작업 기계.
5. 제4항에 있어서,
   상기 유로 부분 이외를 유통하고 있는 작동유의 온도를 제2 유온으로서 검출하는 제2 유온 검출 장치를 더 구비하고,
   상기 제어 장치는, 상기 제2 유온이 상기 제1 소정 온도보다도 낮게 설정된 제3 소정 온도 이하일 때, 상기 복수의 전환 밸브를 바이패스 위치로 전환시키는
   것을 특징으로 하는 작업 기계.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제3 소정 온도는, 상기 복수의 전자 비례 밸브의 작동 온도 영역의 하한 온도로 설정되어 있는
   것을 특징으로 하는 작업 기계.

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