KR19980045503U

KR19980045503U - 중장비의 엔진 최적화시스템

Info

Publication number: KR19980045503U
Application number: KR2019960058645U
Authority: KR
Inventors: 성갑선
Original assignee: 추호석; 대우중공업 주식회사
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-09-25

Abstract

본 고안은 중장비의 엔진 최적화 시스템에 관한 것으로, 엔진(1)에 작업펌프(2)와 조향펌프(3)가 병렬 설치되어 구동되고, 이 두 펌프(2,3)에 배관되어 이 펌프(2,3)에서 토출되는 압유를 작동기로 공급하는 압유라인(5,6)에 소정이상의 압력이 걸리는 것을 방지하기 위한 릴리이프 밸브(7,8)가 설치되며, 이 릴리이프 밸브(7,8)는 상기 엔진(1)의 회전수를 감지하는 감지수단(10)에 의해 구동되는 컨트롤러(11)와 전기적으로 연결되어 제어작동되어지는 구조로 되어, 토오크 컨버터(4)에 순간부하가 최대로 걸릴 경우에 릴리이프 밸브(7,8)의 설정압력을 낮추어 펌프(2,3)에 소요되는 토오크를 줄여 과대부하가 걸리는 토오크 컨버터(4)를 가동시키는 데 필요한 토오크가 전달되어 지도록 하므로써, 과대부하에 의한 엔진(1)의 정지를 방지할 수 있으면서도 엔진(1)이 최대성능으로 작동되어지도록 한 것이다.

Description

중장비의 엔진 최적화시스템( An optical system for the engine of heavy equipment)

본 고안은 중장비의 엔진 최적화 시스템에 관한 것으로, 특히 중장비에서 토오크 컨버터(torque converter)에 순간부하가 최대로 걸릴 경우에 유압펌프에 배관된 릴리이프 밸브의 설정압력을 낮추어 유압펌프에 소요되는 토오크를 줄여 과대부하가 걸리는 토오크 컨버터를 가동시키는 데 필요한 토오크가 전달되어 지도록 하므로써 엔진의 최대성능으로 작동되어지게 한 중장비의 엔진 최적화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 중장비에 있어서는 작업환경에 알맞도록 큰 동력을 발생시키기 위해 유압을 사용하고, 이러한 유압은 엔진의 가동에 의해 발생되도록 되어 있는 바, 휘일 로우더와 같은 중장비에 있어서는 일반적인 작업조건인 주행과 작업부하가 동시에 걸리는 주행 및 작업 조건에서는 엔진 부하가 최대 토오크에 가깝게 걸리도록 엔진과 작업펌프 변속기의 출력을 설계하고 있다.

상기한 중장비의 엔진에서 발생된 토오크는 도 2에 나타낸 바와 같이, 엔진(101)과 연결되어 작업을 위한 작동기를 작동시키기 위한 유압력을 발생시키는 메인펌프(102)와, 이 작업펌프(102)와 병렬로 설치되면서 엔진(101)에 의해 구동되어 주행을 위한 유압모우터를 구동시키는 데 필요한 유압력을 발생시키는 조향펌프 (103)및, 상기 엔진(101)과 변속기(미도시)사이에 설치되어 엔진의 토오크를 변속기로 전달하도록 된 토오크 컨버터(104)에 대부분이 전달되어 소요되도록 되어 있다.

이때, 상기 토오크 컨버터(104)의 소요토오크는 가변적이지 못하여 상기한 두 펌프(102,103)와 토오크 컨버터(104)에서 소요되는 총 토오크량이 엔진(101)의 최대 토오크량을 넘어 엔진(101)이 정지되는 것을 방지하기 위해서는, 엔진(101)의 최대 토오크에서 토오크 컨버터(104)의 최대 토오크을 뺀 나머지 토오크에 의해 상기 두 펌프(102,103)가 구동되도록 조정하여야 한다.

한편, 상기 두 펌프(102,103)의 소요토오크는 펌프(102,103)의 토출량과 두 펌프(102,103)에 압유라인(105,106)을 통해 배관된 작동기와 유압모우터에 오우버로드를 방지해주는 릴리이프 밸브(107,108)의 설정압력에 의해 결정되어 지는 바, 종래에는 상기한 릴리이프 밸브(107,108)의 설정압력을 조정하여, 두 펌프(102,103)에 걸리는 구동토오크의 최대치를 제한하므로써, 두 펌프(102,103)와 토오크 컨버터(104)에서 소요되는 최대 토오크 소요량이 엔진의 최대 토오크량을 초과하지 않도록 하였으나, 토오크 컨버터(104)에 최대 토오크가 전달되어 사용되지 않는 경우 엔진(101)에서 발생된 토오크는 토오크 컨버터(104)와 두 펌프(102,103)를 구동하고도 여분의 토오크가 발생되므로, 엔진(101) 토오크를 효과적으로 사용하지 못한다는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 제 문제점들을 해소시키기 위해 안출된 것으로, 엔진의 회전수에 따라 릴리이프 밸브의 설정압을 변동시켜 펌프의 최대 토오크량을 가변제어함으로써 엔진의 성능을 최대로 발휘할 수 있도록 한 중장비의 엔진 최적화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 엔진에 작업펌프와 조향펌프가 병렬 설치되고, 이 두 펌프에서 토출되는 압유를 작동기로 공급하면서 작동기에 가해지는 압력을 직접적으로 전달받는 압유라인에 소정이상의 압력이 걸리는 것을 방지하기 위한 릴리이프 밸브가 설치되며, 이 릴리이프 밸브는 상기 엔진에 연결된 회전축의 회전수를 감지하는 감지수단에 의해 구동되는 컨트롤러와 전기적으로 연결되어 제어작동되어지는 구조로 되어, 엔진으로부터 발생된 토오크를 두 펌프와 토오크 컨버터에 효과적으로 분배시켜 엔진의 성능을 최대로 발휘할 수 있도록 되어 있다.

도 1은 본 고안에 따른 엔진 최적화시스템을 개략적으로 나타낸 구성도,

도 2는 종래 기술에 따른 시스템을 도 1과 같이 나타낸 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 엔진 2 : 작업펌프

3 : 조향펌프 4 : 토오크 컨버터

5,6 : 압유라인 7,8 : 릴리이프 밸브

9 : 회전축 10 : 감지수단

11 : 컨트롤러 12 : 스프링

13 : 솔레노이드

이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 엔진 최적화시스템을 개략적으로 나타낸 구성도로서, 중장비의 엔진(1)에 작업을 위한 작동기(미도시)를 작동시키기 위한 유압력을 발생시키는 작업펌프(2)가 설치되어 있고, 이 엔진(1)에 주행을 위한 유압모우터(미도시)를 구동시키는 데 필요한 유압력을 발생시키는 조향펌프(3)가 상기 작업펌프(2)와 병렬로 설치되어 있으며, 상기 엔진(1)과 변속기(미도시)사이에 엔진(1)의 토오크를 변속기로 전달하는 토오크 컨버터(4)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 두 펌프(2,3)에서 토출되는 압유를 작동기와 유압모우터로 공급하면서 작동기와 유압모우터에 가해지는 압력을 직접적으로 전달받는 압유라인(5,6)에 소정이상의 압력이 걸리는 것을 방지하기 위한 릴리이프 밸브(7,8)가 각각 설치되고, 이 릴리이프 밸브(7,8)는 상기 엔진(1)에 구비된 회전축(9)의 회전수를 감지하는 감지수단(10)에 의해 구동되는 컨트롤러(11)와 전기적으로 연결되어 제어작동되어지는 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 릴리이프 밸브(7,8)의 설정압력은 스프링(12)의 탄성복원력과 솔레노이드(13)에 의해 조절되도록 되어 있고, 상기 토오크 컨버터(4)에서 과대한 토오크가 필요치 않은 상태에서 충분한 설정압력이 유지할 수 있도록 설계하여 두 펌프(2,3)의 성능을 최대로 발휘할 수 있도록 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어진 본 고안의 시스템은, 토오크 컨버터(4)에 소요되는 토오크량이 적어 엔진(1)이 정상적으로 회전되는 경우에는, 높은 압력으로 설정된 릴리이프 밸브(7,8)에 의해 두 펌프(2,3)는 커다란 토오크를 전달받아 구동되어질 수 있으므로써, 충분한 성능을 발휘할 수 있게 되고, 토오크 컨버터(4)도 정상적으로 작동되어지게 된다.

이와 같이 정상적으로 작동되어지는 도중에 토오크 컨버터(4)에 커다란 부하가 걸리어 토오크 컨버터(4)에 소요되는 토오크량이 증가되어서 엔진(1)의 회전수가 낮아지면, 이와 같이 낮아진 회전수는 상기 감지수단(10)에 의해 감지되게 되고, 이 감지수단(10)은 컨트롤러(11)에 감지신호를 인가하게 되며, 이 감지신호를 인가받은 컨트롤러(11)는 제어신호를 출력하여 상기 릴리이프의 밸브(7,8)에 전기적 신호를 인가하여 릴리이프 밸브(7,8)의 설정압력을 저하시키게 된다.

이와 같이 릴리이프 밸브(7,8)의 설정압력이 저하되면, 두 펌프(2,3)에서 전달되어 소요되는 최대 토오크량을 줄일 수 있게 되고, 이에 따라 토오크 컨버터(4)와 두 펌프(2,3)가 동시에 최대 토오크가 소요되더라도 엔진(1)의 출력토오크를 초과하지 않게 되어, 과대부하에 작용에 의해 엔진(1)이 정지되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기와 같이 엔진(1)회전수가 감소된 상태에서 정상상태로 복귀되어 엔진(1)이 정상상태로 회전되는 경우에는 감지수단(10)도 정상상태의 감지신호를 출력하게 되고, 이 감지신호에 따라 상기 컨트롤러(11)는 구동되어 상기 릴리이프 밸브(7,8)를 초기세팅 위치로 복귀시키게 된다.

상기와 같이, 엔진(1)의 회전수와 연동하여 두 펌프(2,3)로 엔진 토오크가 배분 전달되어 엔진(1)의 출력 토오크를 최대로 활용할 수 있으면서도 과대부하에 의한 엔진(1)의 정지를 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 엔진(1) 최적화 시스템은, 토오크 컨버터(4)에 걸리는 과부에 따라 변환되는 엔진(1)의 회전수를 감지하여 펌프(2,3)에 설치된 릴리이프 밸브(7,8)의 설정압력을 가변시켜 줌으로써, 항상 펌프(2,3)에 엔진(1)의 출력토오크를 효과적으로 사용할 수 잇는 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

엔진(1)에 작업펌프(2)와 조향펌프(3)가 병렬 설치되어 구동되고, 이 두 펌프(2,3)에 배관되어 이 펌프(2,3)에서 토출되는 압유를 작동기로 공급하는 압유라인(5,6)에 소정이상의 압력이 걸리는 것을 방지하는 릴리이프 밸브(7,8)가 설치되며, 이 릴리이프 밸브(7,8)는 상기 엔진(1)의 회전수를 감지하는 감지수단(10)에 의해 구동되는 컨트롤러(11)와 전기적으로 연결되어 제어작동되어지도록 된 중장비의 엔진 최적화시스템.