KR20030051244A - Work vehicle - Google Patents

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KR20030051244A
KR20030051244A KR1020020077550A KR20020077550A KR20030051244A KR 20030051244 A KR20030051244 A KR 20030051244A KR 1020020077550 A KR1020020077550 A KR 1020020077550A KR 20020077550 A KR20020077550 A KR 20020077550A KR 20030051244 A KR20030051244 A KR 20030051244A
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기따지마오사무
나까무라싱이찌
이마이히로시
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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

PURPOSE: To improve the working efficiency of a working machinery by rapidly increasing the pump discharge capacity when starting operation of the working machinery, and to reduce shock by gradually increasing the pump discharge capacity at start of travel. CONSTITUTION: The working vehicle is provided with a torque control valve 21 for controlling the pump discharge capacity of a variable capacity type hydraulic pump 12. A solenoid proportional pressure reducing valve 23 for outputting pilot pressure is provided to the torque control valve 21. A controller 28 for controlling electrification is provided to the solenoid 23a of the solenoid proportional pressure reducing valve 23. The amount of electrification to the solenoid 23a of the solenoid proportional pressure reducing valve 23 is abruptly changed to rapidly increase the pump discharge capacity when a working machinery operation valve 14 only is operated by the controller 28. The amount of electrification is slowly changed to gradually increase the pump discharge capacity when a traveling operation valve 13 is operated.

Description

상부 선회식 작업차량{WORK VEHICLE}Upper Swivel Work Vehicle {WORK VEHICLE}
본 발명은 유압셔블등의 상부 선회식 작업차량, 보다 상세하게는 주행유압모터, 작업기 실린더에 가변용량형 유압펌프의 토출압유(吐出壓油)를 공급하여 액추에이터를 제어하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling an actuator by supplying discharge pressure oil of a variable displacement hydraulic pump to an upper swing type work vehicle such as a hydraulic excavator, more specifically, a traveling hydraulic motor and a work machine cylinder.
종래, 유압셔블은 주행체를 구비한 하부차체에 상부차체를 선회가 자유롭게 장치하여, 그 상부차체에, 붐(boom), 암(arm), 버킷(bucket)을 구비한 작업기를 상하요동이 가능하게 장착되어 있다.Conventionally, hydraulic excavators can freely swing an upper vehicle body on a lower vehicle body having a traveling body, and the upper vehicle body can swing up and down a work machine provided with a boom, an arm, and a bucket. Is fitted.
상기 주행체는 주행유압모터에 구동되며 상부차체는 선회유압모터로 선회동작된다.The traveling body is driven by the traveling hydraulic motor and the upper vehicle body is pivoted by the turning hydraulic motor.
상기 붐, 암, 버킷은 붐실린더, 암실린더, 버킷실린더로 각각 상하요동된다.The boom, the arm and the bucket are vertically swinged by the boom cylinder, the arm cylinder and the bucket cylinder, respectively.
상술한 각 유압모터, 각 실린더에는 엔진으로 구동되는 가변용량형 유압펌프의 토출압유가 복수의 조작밸브에 의하여 각각 공급된다.The discharge pressure oil of the variable displacement hydraulic pump driven by the engine is supplied to each of the hydraulic motors and the cylinders described above by a plurality of operation valves, respectively.
상기 가변용량형 유압펌프의 펌프토출용량(1회전당 토출량)은 펌프토출압 및 조작밸브의 위치에 따라 제어되고 있다.The pump discharge capacity (discharge amount per revolution) of the variable displacement hydraulic pump is controlled in accordance with the pump discharge pressure and the position of the operation valve.
예컨대, 흡수토크(펌프용량 ×펌프토출압)을 일정하게 하도록 펌프토출용량을 제어하고 있다.For example, the pump discharge capacity is controlled to make the absorption torque (pump capacity x pump discharge pressure) constant.
구체적으로는 펌프토출압이 고압인 때에는 펌프토출용량을 작게 하고 펌프토출압이 저압인 때에는 펌프토출용량을 크게하고 있다.Specifically, the pump discharge capacity is reduced when the pump discharge pressure is high pressure, and the pump discharge capacity is increased when the pump discharge pressure is low pressure.
이 유압펌프의 흡수토크는 엔진의 출력상태(풀(full)출력, 부분출력)에 따라 설정된다.The absorption torque of this hydraulic pump is set according to the output state (full output, partial output) of the engine.
이와 같이 제어하므로서 가변용량형 유압펌프를 구동하는 엔진이 과부하로정지되는 것을 방지할 수 있다.By controlling in this way, it is possible to prevent the engine driving the variable displacement hydraulic pump from being overloaded with overload.
또 조작밸브가 중립위치(유압모터, 실린더에 압유를 공급하지 않는 위치)인 때에는 가변용량형 유압펌프의 펌프토출용량을 작게하고 조작밸브가 공급위치(유압모터, 실린더에 압유를 공급하는 위치)인 때에는 가변용량형 유압펌프의 펌프토출용량을 증대한다.If the operation valve is in the neutral position (hydraulic motor, the position where the hydraulic oil is not supplied to the cylinder), the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is reduced and the operation valve is supplied to the hydraulic position (the hydraulic motor and the cylinder). When the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is increased.
이와 같이 가변용량형 유압펌프의 펌프토출용량을 제어하면 유압모터, 실린더에 압유를 공급할 필요가 없는 때에 가변용량형 유압펌프의 펌프토출용량이 작기 때문에 가변용량형유압펌프를 회전구동하는 엔진의 소비마력을 작게 할 수 있다.When the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is controlled as described above, the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is small when there is no need to supply hydraulic oil to the hydraulic motor and the cylinder. Can make horsepower small.
유압셔블은 작업기에 의한 굴삭동작이 주(主)이며, 주행은 드물기 때문에 통상 일반적인 유압셔블은 조작밸브를 중립위치에서 공급위치로 변환한 때에 가변용량형 유압펌프의 펌프토출용량을 신속히 증대시키고 붐실린더, 암실린더, 버킷실린더를 즉시 동작시키어 굴삭작업을 효율좋게 실시할 수 있도록 하여, 조작밸브를 공급위치에서 중립위치로 조작한 때에는 가변용량형 유압펌프의 펌프용량을 신속하게 감소하여 엔진소비마력을 적게 하고 있다.The hydraulic excavator is mainly used for excavation by the working machine, and the driving is rare. Therefore, the general hydraulic excavator generally increases the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump and changes the boom when the operation valve is changed from the neutral position to the supply position. The cylinder, arm cylinder and bucket cylinder can be operated immediately for efficient excavation work. When operating the operation valve from the supply position to the neutral position, the pump capacity of the variable displacement hydraulic pump can be reduced quickly so as to consume engine power. Is less.
이 때문에 주행용의 조작밸브를 중립위치에서 공급위치로 변환하여 주행개시할 때에 주행유압모터에 압유(壓油)가 급격하게 공급되어 주행개시 때의 쇼크가 크다.For this reason, when the driving valve for driving is shifted from the neutral position to the supply position and the driving starts, the hydraulic oil is suddenly supplied to the traveling hydraulic motor, and the shock at the start of driving is large.
본 발명은 상술한 과제를 해결할수 있도록한 상부선회식 작업차량을 공급하는 것을 목적으로 하고 있다.An object of the present invention is to supply an upper swing type work vehicle which can solve the above-mentioned problems.
도1은 유압셔블의 측면도1 is a side view of a hydraulic excavator
도2는 유압공급제어장치의 설명도2 is an explanatory diagram of a hydraulic supply control device;
도3은 조작모드에 의한 펌프토출용량 제어동작을 나타낸 순서도Figure 3 is a flow chart showing the pump discharge capacity control operation by the operation mode
도4는 전자비례압력제어밸브로의 통전량을 나타낸 도표Figure 4 is a diagram showing the amount of electricity supplied to the electromagnetic proportional pressure control valve
도5는 펌프용량의 변화를 나타낸 도표5 is a diagram showing the change in pump capacity
도6은 엔진출력토크와 흡수토크의 관계를 나타낸 도표6 is a diagram showing the relationship between engine output torque and absorption torque.
[도면의 주요부호에 대한 설명][Description of Major Symbols in Drawing]
1 - 주행체, 4 - 작업기, 11 - 엔진, 12 - 가변용량형 유압펌프,1-vehicle, 4-work machine, 11-engine, 12-variable displacement hydraulic pump,
12 - 주행조작밸브, 14 - 작업기 조작밸브, 15 - 선회조작밸브,12-drive control valve, 14-machine control valve, 15-swivel control valve,
16 - 주행유압모터, 17 - 작업기 액추에이터, 18 - 선회유압모터,16-Travel hydraulic motor, 17-Work actuator, 18-Swivel hydraulic motor,
19 - 용량제어실린더, 21 - 토크제어밸브, 22 - 제어용 유압펌프19-capacity control cylinder, 21-torque control valve, 22-hydraulic pump for control
23 - 전자비례감압밸브, 23a - 솔레노이드, 27 - 압력스위치,23-Electronic proportional pressure reducing valve, 23a-Solenoid, 27-Pressure switch,
28 - 컨트롤러(controller), 29 - 엔진회전센서28-controller, 29-engine speed sensor
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 작업기를 동작개시하는 경우에는 펌프토출용량이 급속히 증가하여 작업기의 동작효율을 향상하고,In order to achieve the above object of the present invention, when operating the working machine of the present invention, the pump discharge capacity is rapidly increased to improve the operating efficiency of the working machine,
주행개시 때에는 펌프토출용량을 완만하게 증량하여 쇼크를 절감토록 하는 것으로서,When driving starts, the pump discharge capacity is gradually increased to reduce shock.
본 발명은 가변용량형 유압펌프(12)의 펌프토출용량을 억제하는 토크제어밸브(21)와, 이 토크제어밸브(21)에 파일럿 압력을 토출하는 전자비례감압밸브(23)와, 이 전자비례밸브(23)의 솔레노이드(23a)에 통전제어하는 컨트롤러(28)를 설치하고 작업기 조작밸브(14)만을 조작한 때에는 컨트롤러(28)에 의해서 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)로 가는 통전량을 급격히 변화하여 펌프토출용량을 급속히 증량하고 주행조작밸브(13)를 조작한 때에는 상기한 통전량을 느리게 변화하여 펌프토출용량을 완만하게 증량시키는 기술수단이다.The present invention provides a torque control valve (21) for suppressing the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump (12), an electromagnetic proportional pressure reducing valve (23) for discharging a pilot pressure to the torque control valve (21); When the controller 28 for energizing control is installed in the solenoid 23a of the proportional valve 23 and only the work machine operation valve 14 is operated, the controller 28 is used as the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23. It is a technical means for slowly increasing the pump discharge capacity by slowly changing the energization amount when the thin power supply amount is rapidly changed and the pump discharge capacity is rapidly increased and the driving control valve 13 is operated.
즉, 제1발명은 엔진(11)으로 구동되는 가변용량형 유압펌프(12)와, 상기 가변용량형 유압펌프(12)의 펌프토출용량을 펌프토출압에 의거해서 설정한 흡수토크가 되도록 제어하는 제어하는 토크제어밸브(21)와,That is, the first invention controls the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump 12 driven by the engine 11 and the variable displacement hydraulic pump 12 to be the absorption torque set based on the pump discharge pressure. Torque control valve 21 to control the
그 토크제어밸브(21)에 파일럿압력을 부여하여 토크제어위치를 변화시키는 전자비례감압밸브(23)와, 이 전자비례감압밸브(23)가 출력하는 파일럿압력을 제어하는 컨트롤러(28)와, 상기 가변용량형 유압펌프(12)의 토출압유를 주행유압모터 (16)에 공급하는 주행조작밸브(13), 작업기 액추에이터(17)에 공급하는 작업기조작밸브(14)와, 상기 주행조작밸브(13), 작업기조작밸브(14)의 변환조작을 검지하여상기 컨트롤러(28)에 입력하는 조작밸브 조작검지수단을 가진 상부선회식 작업차량에 있어서,An electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 for applying a pilot pressure to the torque control valve 21 to change the torque control position, a controller 28 for controlling the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23; A traveling operation valve 13 for supplying the discharge pressure oil of the variable displacement hydraulic pump 12 to the traveling hydraulic motor 16, a working machine operation valve 14 for supplying the work machine actuator 17, and the traveling operation valve ( 13), in the upper swing type work vehicle having an operation valve operation detection means for detecting a conversion operation of the operation device operation valve 14 and inputting it to the controller 28,
상기 가변용량형 유압펌프(12)의 토출용량제어를 상기 조작밸브의 조작검지수단에서 상기 작업기조작밸브(14)의 기동(起動)조작신호가 상기 컨트롤러(28)에 입력한 때에, 이 컨트롤러(28)는 상기 전자비례감압밸브(23)가 출력하고 있는 파일럿압력을 급속감압으로 변환시키어 상기 토크제어밸브(21)의 제어위치를 펌프토출용량 증대위치로 급속변위하는 전자비례감압밸브 제어신호를 출력하여 펌프토출용량을 급속증량으로 제어하고,When the discharge operation of the variable displacement hydraulic pump 12 is inputted to the controller 28 by a start operation signal of the work machine operation valve 14 from the operation detection means of the operation valve, the controller ( 28) converts the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 into a rapid depressurization and converts the electromagnetic proportional pressure reducing valve control signal to rapidly shift the control position of the torque control valve 21 to the pump discharge capacity increase position. Output to control pump discharge capacity rapidly
상기 조작 밸브 조작검지수단에서 주행조작밸브(13)의 기동조작신호가 상기 컨트롤러(28)에 입력한 때에 컨트롤러(28)는 상기 전자비례감압밸브(23)가 출력하고 있는 파일럿압력을 점차감압으로 변환하여 상기 토크제어밸브(21)의 제어위치를 펌프토출용량 증대위치로 느리게 변위하는 전자비례감압제어신호를 출력하여 펌프토출용량을 완만한 증량으로 제어하며,When the start operation signal of the travel operation valve 13 is input to the controller 28 by the operation valve operation detection means, the controller 28 gradually reduces the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23. Converts and outputs an electromagnetic proportional pressure reduction control signal which slowly displaces the control position of the torque control valve 21 to the pump discharge capacity increase position, thereby controlling the pump discharge capacity with a gentle increase,
작업기와 주행의 조작기동에 따라서 펌프토출용량의 증량속도를 급증속도와 느린 증가속도로 선택적으로 완급변화시키도록 한 펌프토출용량제어로 한 것을 특징으로 하는 상부 선회식 작업차량이다.The upper swing type work vehicle characterized by the pump discharge capacity control to selectively change the increase rate of the pump discharge capacity to the sudden increase rate and the slow increase rate according to the operation of the work machine and the driving.
제1발명에 의하면 작업조작밸브(14)를 기동조작한 때에는 펌프토출용량이 급속히 증량한다.According to the first invention, the pump discharge capacity rapidly increases when the operation control valve 14 is operated.
따라서 작업기조작밸브(14)를 기동조작함으로서 작업기가 즉시 동작하여 효율좋게 작업을 할 수 있다.Therefore, by operating the work machine operation valve 14, the work machine can be operated immediately and can work efficiently.
또 주행조작밸브(13)만을 조작한 때에는 펌프토출용량이 완만하게 증량한다.When only the travel operation valve 13 is operated, the pump discharge capacity gradually increases.
따라서 주행개시 때의 쇼크가 저감된다.Therefore, the shock at the start of driving is reduced.
제2발명은 제1발명에 있어서 엔진(11)의 회전수를 검출하여 상기 펌프토출용량 제어의 컨트롤러(28)에 입력하는 엔진회전센서(29)을 가지며,The second invention has an engine rotation sensor 29 which detects the rotational speed of the engine 11 in the first invention and inputs it to the controller 28 of the pump discharge capacity control.
주행, 작업기의 조작작동 중에 설정한 엔진 회전수의 다운신호를 상기 컨트롤러(28)가 검출했을 때 컨트롤러(28)는 상기 전자비례감압밸브(23)가 출력하고 있는 파일럿압력을 급증압으로 변환하여 상기 토크제어밸브(21)의 제어위치를 펌프토출용량 감량위치로 급속변위하는 전자비례감압 제어신호를 출력하여 펌프토출용량을 급속감량으로 제어하며,When the controller 28 detects a down signal of the engine speed set during traveling and operation of the work machine, the controller 28 converts the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 into a sudden increase in pressure. Outputs an electronic proportional pressure reduction control signal for rapidly shifting the control position of the torque control valve 21 to the pump discharge capacity reduction position, thereby controlling the pump discharge capacity with a rapid reduction,
설정된 엔진 회전수의 업(up) 신호를 상기 컨트롤러가 검출했을 때 컨트롤러(28)는 상기 전자비례감압밸브(23)가 출력하고 있는 파일럿압력을 점차 감압으로 변환하여 상기 토크제어밸브(21)의 제어위치를 펌프토출용량 증량위치에 느린 변위로 하는 전자비례감압밸브 제어신호를 출력하여 펌프토출용량을 완만한 증량으로 제어하며,When the controller detects an up signal of the set engine speed, the controller 28 gradually converts the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to reduced pressure, thereby reducing the torque of the torque control valve 21. Outputs the electronic proportional pressure reducing valve control signal with the control position at the pump discharge capacity increase position as a slow displacement to control the pump discharge capacity with a gentle increase,
주행과 작업기 작동중의 설정 엔진회전수의 변동에 따라 펌프토출용량의 감량속도와 증량속도로 선택적으로 완급변화시키도록 한 펌프토출용량 제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 상부선회식 작업차량이다.An upper swing type work vehicle comprising a pump discharge capacity control configured to selectively change the pump discharge capacity by a reduction speed and an increase speed of the pump discharge capacity according to a change in the set engine speed during driving and work machine operation.
제2의 발명에 의하면, 가변용량형 유압펌프(12)의 흡수토크가 설정한 값보다 크게 되면 엔진회전수가 저하하여 펌프토출용량이 급속히 감량한다.According to the second invention, when the absorption torque of the variable displacement hydraulic pump 12 is larger than the set value, the engine speed decreases and the pump discharge capacity is rapidly reduced.
펌프토출용량이 지나치게 작게되어 흡수토크가 설정된 값보다 작게 되면 펌프토출용량이 완만하게 증량된다.When the pump discharge capacity becomes too small and the absorption torque becomes smaller than the set value, the pump discharge capacity gradually increases.
따라서 흡수토크가 설정한 값보다 크게 되었을 때 그 흡수토크를 신속하게 설정한 값으로 할 수 있어 흡수토크가 설정한 값보다 지나치게 작게 되거나 재차 크게 되는 일이 몇번이고 반복되는 일이 없다.Therefore, when the absorbed torque becomes larger than the set value, the absorbed torque can be quickly set, and the absorbed torque does not become excessively smaller or larger again than the set value.
따라서 주행시에 흡수토크가 설정한 값보다 크게 된 경우에는 주행 헌팅 (hunting)이 발생하지 않게 되어 오퍼레이터의 승차감이 향상된다.Therefore, when the absorbing torque becomes larger than the set value at the time of driving, driving hunting does not occur and the riding comfort of the operator is improved.
[ 실시예 ]EXAMPLE
본 발명을 도시한 내용에 따라서 구체적으로 그 구성을 설명하면 다음과 같다.The configuration of the present invention will be described in detail as follows.
도1에 표시한 바와 같이 주행체(1)를 구비한 하부차체(2)에 상부차체(3)가 선회가 자유롭게 장착되어 있다.As shown in Fig. 1, the upper vehicle body 3 is freely pivoted on the lower vehicle body 2 provided with the traveling body 1.
이 상부차체(3)에 작업기(4)가 장착되어 상부 선회식 작업차량, 예컨대 유압셔블을 구성하고 있다.The work machine 4 is attached to the upper vehicle body 3 to constitute an upper swing type work vehicle, for example, a hydraulic excavator.
상기 작업기(4)는 붐(5), 암(6) 버킷(7)을 구비하고 붐(5)은 붐실린더(8)로 상부차체(3)에 대하여 상하로 요동된다.The work machine 4 is provided with a boom 5, an arm 6 bucket 7 and the boom 5 swings up and down with respect to the upper body 3 with the boom cylinder 8.
암(6)은 암실린더(9)로 붐(5)에 대하여 상하로 요동된다.The arm 6 swings up and down with respect to the boom 5 with the arm cylinder 9.
버킷(7)은 버킷실린더(10)로 암(6)에 대하여 상하로 요동된다.The bucket 7 swings up and down with respect to the arm 6 by the bucket cylinder 10.
도2는 상기 유압셔블의 압유공급제어장치를 나타낸다.2 shows a pressure oil supply control apparatus of the hydraulic excavator.
엔진(11)으로 가변용량형 유압펌프(12)가 구동된다.The variable displacement hydraulic pump 12 is driven by the engine 11.
이 가변용량형 유암펌프(12)의 토출로(12a)는 복수의 조작밸브로 복수의 액추에이터에 접속된다. 예컨대 토출로(12a)에 주행조작밸브(13)와 작업기조작밸브 (14)와 선회조작밸브(15)가 각각 설치되어 있다.The discharge passage 12a of the variable displacement oil pump 12 is connected to a plurality of actuators by a plurality of operation valves. For example, the traveling operation valve 13, the work machine operation valve 14, and the swing operation valve 15 are provided in the discharge path 12a, respectively.
상기 주행조작밸브(13)는 주행유압모터(16)에 압유를 공급하고 스프링힘으로 중립위치에 유지되며, 수압부(受壓部)(13a)에 공급되는 파일럿압유로 공급위치로 변환한다.The traveling operation valve 13 supplies the hydraulic oil to the traveling hydraulic motor 16 and is maintained at the neutral position by the spring force, and is converted to the pilot pressure flow path supply position supplied to the hydraulic pressure unit 13a.
상기 작업기조작밸브(14)는 작업기 액추에이터(17), 예컨대, 붐실린더(8)와 암실린더(9)에 압유를 공급하는 붐조작밸브(141)와 암조작밸브(142)를 가지며 각각 스프링힘으로 중립위치에 유지되며 수압부(14a)에 공급되는 파일럿압유로 공급위치로 변환한다.The work machine control valve 14 has a boom control valve 14 1 and a female control valve 14 2 for supplying pressure oil to the work machine actuator 17, for example, the boom cylinder 8 and the arm cylinder 9, respectively. It is maintained in the neutral position by the spring force and is converted to the pilot pressure flow path supply position supplied to the hydraulic pressure unit 14a.
상기 선회조작밸브(15)는 선회유압모터(18)에 압유를 공급하고 스프링 힘으로 중립위치에 유지되며 수압부(15a)에 공급되는 파일럿압유로 공급위치로 변환한다.The swing operation valve 15 supplies pressure oil to the swing hydraulic motor 18 and is maintained at a neutral position by a spring force, and is converted to a pilot pressure flow path supply position supplied to the hydraulic pressure section 15a.
상기 각 조작밸브는 3위치방향변환밸브인데 상세한 도시를 생략한다.Each of the operation valves is a three-position direction conversion valve, and detailed illustration is omitted.
상기 가변용량형유압펌프(12)의 경사판(12b)은 용량제어실린더(19)로 경사회전되어 펌프토출용량을 제어한다.The inclined plate 12b of the variable displacement hydraulic pump 12 is inclinedly rotated by the capacity control cylinder 19 to control the pump discharge capacity.
상기 용량제어실린더(19)가 수축동작 하면 펌프토출용량이 증대되어 신장동작하는 펌프토출용량이 감소된다.When the capacity control cylinder 19 contracts, the pump discharge capacity is increased to reduce the pump discharge capacity during the expansion operation.
그 용량제어실린더(19)는 스프링(20)으로 수축동작되는 동시에 유압실(19a)에 공급되는 압유로 신장작동된다.The capacity control cylinder 19 is contracted by the spring 20 and extended by pressurized oil supplied to the hydraulic chamber 19a.
이 유압실(19a)에 가변용량형 유압펌프(12)의 토출압유가 토크제어밸브(21)에 의해 공급제어된다.The discharge pressure oil of the variable displacement hydraulic pump 12 is supplied and controlled to the hydraulic chamber 19a by the torque control valve 21.
상기 토크제어밸브(21)는 스프링 힘으로 드레인 위치(펌프토출용량 증대위치)(a)를 향하여 변위하며, 제1수압부(21a)에 작용하는 펌프토출압과 제2수압부(21b)에 공급되는 파일럿압력으로 공급위치(펌프토출용량 감소위치)(b)를 향하여 변위된다.The torque control valve 21 is displaced toward the drain position (pump discharge capacity increasing position) a by spring force, and acts on the pump discharge pressure and the second hydraulic pressure portion 21b acting on the first hydraulic pressure portion 21a. The pilot pressure supplied is displaced toward the supply position (pump discharge capacity reducing position) b.
상기 엔진(11)에 의해 제어용 유압펌프(22)가 회전구동된다.The control hydraulic pump 22 is rotated by the engine 11.
이 제어용 유압펌프(22)의 토출로(22a)는 전자비례감압밸브(23)의 입구에 접속하며, 또한 주행파일럿밸브(24), 작업기 파일럿밸브(25), 예컨대, 붐파일럿밸브(251) 암파일럿밸브(252), 선회파일럿밸브(26)의 입구에 각각 접속되어 있다.The discharge passage 22a of the control hydraulic pump 22 is connected to the inlet of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23, and also the traveling pilot valve 24, the work machine pilot valve 25, for example, the boom pilot valve 25 1. The inlet is connected to the female pilot valve 25 2 and the swing pilot valve 26.
상기 전자비례감압밸브(23)는 솔레노이드(23a)로의 통전량(제어신호)에 비례한 압력의 압유를 출력한다.The electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 outputs a pressure oil having a pressure proportional to the amount of energization (control signal) to the solenoid 23a.
이 전자비례감압밸브(23)의 출력압이 파일럿압력으로서 상기 토크제어밸브(21)의 제2수압판(21b)에 공급된다.The output pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is supplied as a pilot pressure to the second hydraulic plate 21b of the torque control valve 21.
상기 파일럿밸브(24)(251)(252)(26)는 조작레버(24a)(25a)(26a)의 조작스트로크에 비례한 압력의 변환용 파일럿압유를 상술한 주행조작밸브(13), 작업기 조작밸브(14), 선회조작밸브(15)의 수압부(13a)(14a)(15a)에 공급한다.The pilot valves 24, 25 1 , 25 2 and 26 are traveling control valves 13 which describe pilot pressure oil for converting pressure proportional to the operating strokes of the operation levers 24a, 25a and 26a. And the hydraulic pressure control unit 13a, 14a, 15a of the work machine operation valve 14 and the swing operation valve 15 are supplied.
그 수압부(13a)(14a)(15a)에 변환용파일럿압유가 공급되면 압력스위치(27)가작동된다.When the pilot pressure oil for conversion is supplied to the hydraulic parts 13a, 14a and 15a, the pressure switch 27 is operated.
이 압력스위치(27)의 작동신호는 컨트롤러(28)에 입력된다.The operation signal of this pressure switch 27 is input to the controller 28.
이 압력스위치(27)가 조작밸브의 조작검지수단이다.This pressure switch 27 is an operation detecting means of the operation valve.
상기 컨트롤러(28)에는 엔진회전센서(29)에서 엔진(11)의 엔진회전수(rpm)가 입력된다.The engine speed (rpm) of the engine 11 is input to the controller 28 from the engine rotation sensor 29.
이 컨트롤러(28)는 상기 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)로의 통전량을 제어한다. 즉, 전자비례감압밸브 제어신호를 출력한다.This controller 28 controls the energization amount of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to the solenoid 23a. That is, the electronic proportional pressure reducing valve control signal is output.
상기 토크제어밸브(21)는 펌프토출압에 의거해서 설정된 흡수토크로 되도록 펌프토출용량을 제어한다.The torque control valve 21 controls the pump discharge capacity to be the absorption torque set based on the pump discharge pressure.
상기 전자비례감압밸브(23)와 컨트롤러(28)로 펌프토출용량 증가속도 및 펌프토출용량 감소속도를 변화하는 펌프토출용량 증감속도 제어수단을 구성한다.The electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 and the controller 28 constitute a pump discharge capacity increase and decrease rate control means for changing the pump discharge capacity increase rate and the pump discharge capacity decrease rate.
다음으로, 상기 토크제어밸브(21)의 기능에 대하여 설명한다. 이 경우에는 제2수압부(21b)에 작용하는 전자비례감압밸브(23)의 출력압을 일정하게 한다.Next, the function of the torque control valve 21 will be described. In this case, the output pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 acting on the second hydraulic pressure portion 21b is made constant.
상기 유압펌프(12)의 펌프토출압이 높아지면 토크제어밸브(21)의 제어위치는 공급위치(b)를 향하여 변위하며, 용량제어실린더(19)의 유압실(19a)에 펌프토출압유를 공급하여 펌프용량을 감소한다.When the pump discharge pressure of the hydraulic pump 12 is increased, the control position of the torque control valve 21 is displaced toward the supply position (b), and pump discharge pressure oil is supplied to the hydraulic chamber 19a of the capacity control cylinder 19. Supply to reduce pump capacity.
펌프토출압이 낮게 되면 토크제어밸브(21)의 제어위치는 드레인위치(a)를 향하여 변위하고 용량제어실린더(19)의 유압실(19a)내의 압유를 탱크에 유출하여 펌프토출용량을 증대한다.When the pump discharge pressure becomes low, the control position of the torque control valve 21 is displaced toward the drain position a, and the pressure discharged in the hydraulic chamber 19a of the capacity control cylinder 19 flows into the tank to increase the pump discharge capacity. .
따라서 유압펌프(12)의 펌프용량은 그의 흡수토크(펌프토출용량 ×펌프토출압)가 설정한 값으로 일정하게 되도록 제어된다.Therefore, the pump capacity of the hydraulic pump 12 is controlled so that its absorption torque (pump discharge capacity x pump discharge pressure) becomes constant at a value set.
그의 흡수토크는 전자비례감압밸브(23)의 출력압(파일럿압)으로 설정된다.The absorption torque thereof is set to the output pressure (pilot pressure) of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23.
예컨대, 펌프토출압을 일정하게 하여 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)으로의 통전량을 많게 하고 그의 토출압을 고압으로 하면 토크제어밸브(21)의 제2수압부(21b)에 작용하는 파일럿압력이 높게 된다.For example, when the pump discharge pressure is made constant, the energization amount of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to the solenoid 23a is increased, and when the discharge pressure is made high, the second hydraulic part 21b of the torque control valve 21 is applied. The working pilot pressure is high.
토크제어밸브(21)를 공급위치(b)를 향하여 변위하는 힘이 크게 되어 용량제어실린더(19)의 유압실(19a)에 펌프토출압유가 공급되므로 펌프토출용량이 감소된다.The force which displaces the torque control valve 21 toward the supply position b becomes large, and since pump discharge pressure oil is supplied to the hydraulic chamber 19a of the capacity control cylinder 19, pump discharge capacity is reduced.
따라서 가변용량형유압펌프(12)의 흡수토크는 작게된다.Therefore, the absorption torque of the variable displacement hydraulic pump 12 becomes small.
이 펌프토출용량이 감소하는 속도(펌프토출용량 감소속도)는 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)에 통전하는 전류의 단위 시간당 증가량에 비례하며 그 값을 변화시키므로서 펌프토출용량 감소속도를 제어한다.The rate at which the pump discharge capacity decreases (the pump discharge capacity reduction rate) is proportional to the increase in the unit time of the current passing through the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23, and the pump discharge capacity reduction rate is changed by changing the value. To control.
상술한 것과는 반대로 펌프토출압을 일정하게 하여 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)로의 통전량을 적게 하면 그 토출압이 저압으로 되어 토크제어밸브(21)의 제2수압부(21b)에 작용하는 파일럿압력이 낮게 된다.Contrary to the above, if the pump discharge pressure is made constant and the energization amount of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to the solenoid 23a is reduced, the discharge pressure becomes low and the second hydraulic part 21b of the torque control valve 21 is reduced. The pilot pressure acting on the valve becomes low.
토크제어밸브(21)를 공급위치(b)로 향하여 변위하는 힘이 작아지므로 상술한 것과 반대로 가변용량형 유압펌프(12)의 펌프토출용량이 증가하고 설정 흡수토크가 커진다.Since the force which displaces the torque control valve 21 toward the supply position b becomes small, the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump 12 increases and the set absorption torque becomes large contrary to the above.
이 펌프토출용량이 증가하는 속도(펌프토출용량 증가속도)는 전자비례 감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)에 통전하는 전류의 단위시간당 감소량에 비례하며, 그의 값을 변화시키므로서 펌프토출용량 증가속도를 제어할 수 있다.The rate at which the pump discharge capacity increases (the pump discharge capacity increase rate) is proportional to the decrease in the unit time of the current passing through the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23, and the pump discharge capacity increases by changing its value. You can control the speed.
상기 컨트롤러(28)는 작동하는 액추에이터에 최적의 펌프토출용량 증가속도, 펌프토출용량 감소속도가 각각 설정되어 있다.The controller 28 has an optimum pump discharge capacity increase rate and a pump discharge capacity decrease rate, respectively, set to an actuator to operate.
예컨대, 작업기를 동작할 때에 최적의 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드 (23a)로의 전류출력시간, 선회하는 때에 최적의 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)로의 전류출력시간, 주행할 때의 최적의 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)로의 전류출력시간이 각각 설정되어 있다.For example, the current output time to the solenoid 23a of the optimum electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 when operating the work machine, the current output time to the solenoid 23a of the optimal electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 when turning, The optimum current output time to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 at the time is set respectively.
상기 전력출력시간이란 솔레노이드(23a)에 소정의 전류값(I0)을 공급하는 시간과 솔리노이드(23a)에 통전되고 있는 전류값(I0) 을 소정의 전류값(I1)(I0>I )까지 감소하는 시간이다.The power output time is a time for supplying a predetermined current value I 0 to the solenoid 23a and a current value I 0 applied to the solenoid 23a for a predetermined current value I 1 (I 0 ) . > I) time to decrease.
구체적으로는 컨트롤러(28)는 입력된 압력스위치(27)의 작동신호에 의해 작동하는 액추에이터를 판단하고 그 동작하는 액추에이터에 따라 설정된 전류출력시간으로 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)로의 전류출력을 제어한다.Specifically, the controller 28 determines the actuator operating by the input operation signal of the pressure switch 27, and the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to the solenoid 23a at the current output time set in accordance with the operating actuator. Control current output.
예컨대, 도3에 표시된 바와 같이 주행조작신호(주행파일럿24의 압력스위치27의 작동신호)만이 입력된 때에는 주행단독조작으로 판단한다.For example, as shown in Fig. 3, when only the driving operation signal (operation signal of the pressure switch 27 of the traveling pilot 24) is inputted, it is determined as the driving alone operation.
붐조작신호(붐파일럿밸브 251의 압력스위치의 작동신호)만이 입력된 때에는 붐단독조작으로 판단한다.When only the boom operation signal (operation signal of the pressure switch of the boom pilot valve 25 1 ) is input, it is judged as the boom single operation.
선회조작신호(선회파일럿밸브26의 압력스위치27의 작동신호)만이 입력된 때에는 선회 단독조작으로 판단한다.When only the turning operation signal (operation signal of the pressure switch 27 of the turning pilot valve 26) is inputted, the turning alone operation is judged.
붐 조작신호와 선회조작신호가 입력된 때에는 선회와 붐 조작으로 판단한다.When the boom operation signal and the swing operation signal are input, it is judged by turning and boom operation.
상술한 것 이외의 조합(combination)의 조작신호가 입력된 때에는 다른 조작으로 판단한다.When a combination operation signal other than the above is input, it is determined as another operation.
다음으로 기동시의 펌프토출용량제어에 대하여 설명한다.Next, the pump discharge capacity control at the start will be described.
각 조작밸브가 중립위치일 때에는 압력스위치(27)가 작동하지 않으므로 컨트롤러(28)에 압력스위치(27)의 작동신호가 입력되지 않는다.Since the pressure switch 27 does not operate when each operation valve is in the neutral position, the operation signal of the pressure switch 27 is not input to the controller 28.
이로 인하여 컨트롤러(28)는 각 조작밸브가 중립위치인 것으로 판단하고 도4에 표시된 바와 같이 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)에 소정의 전류값(I0) (mA)을 계속 출력한다.As a result, the controller 28 determines that each operation valve is in a neutral position and continuously outputs a predetermined current value I 0 (mA) to the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 as shown in FIG. do.
전자비례감압밸브(23)의 출력압은 상승하고 토크제어밸브(21)가 공급위치(b)로 변위되어, 펌프토출용량은 감소하며, 도4에 표시한 바와 같이 펌프토출용량은 최소로 된다.The output pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 rises and the torque control valve 21 is displaced to the supply position b so that the pump discharge capacity is reduced, and the pump discharge capacity is minimized as shown in FIG. .
주행조작밸브(13)만을 공급위치로 하여 주행하는 경우,When traveling with only the travel operation valve 13 as the supply position,
상술한 바와 같이 컨트롤러(28)가 주행단독조작으로 기동인 때로 판단하고 컨트롤러(28)는 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)로의 통전량을 도4의 실선으로 표시한 바와 같이 전류값(I1)까지 느리게, 예컨대, 3.0초에서 감소한다.As described above, it is determined that the controller 28 is started by the driving alone operation, and the controller 28 displays the current value of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to the solenoid 23a as indicated by the solid line in FIG. 4. Decreases slowly until (I 1 ), eg, at 3.0 seconds.
이로 인하여 전자비례감압밸브(23)의 출력하고 있는 파일럿압력이 점차감압으로 변환되어 토크제어밸브(21)의 토크제어위치를 드레인위치(a)로 천천히 변화시켜 펌프토출용량은 도5의 실선으로 표시한 바와 같이 완만하게 증량하고 펌프토출용량 증가속도가 저속으로 된다. 즉, 펌프토출용량 증가제어의 변화속도를 느리게 제어한다.As a result, the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is gradually converted into a reduced pressure, and the torque control position of the torque control valve 21 is slowly changed to the drain position a so that the pump discharge capacity is changed to the solid line of FIG. As indicated, it gradually increases and the pump discharge capacity increase speed becomes low. That is, the change rate of the pump discharge capacity increase control is controlled slowly.
따라서 주행유압모터(16)에 공급되는 유량이 서서히 증가함으로 기동시(주행개시때)의 쇼크가 저감된다.Accordingly, the flow rate supplied to the traveling hydraulic motor 16 gradually increases, so that the shock at the start (at the time of running start) is reduced.
선회조작밸브(15)만을 공급위치로 하여 선회하는 경우 또는 선회조작밸브(15)와 붐 조작밸브(141)를 공급위치로 하여 선회하면서 붐을 동작하는 경우,When turning the swing control valve 15 only as a supply position or operating the boom while turning the swing control valve 15 and the boom operation valve 14 1 as the supply position,
상기 컨트롤러(28)가 선회단독조작으로 기동인 때로 판단하고 또 선회와 붐동시 조작으로 기동인때로 판단하고 컨트롤러(28)는 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)로의 통전량을 도4의 한점선으로 표시한 바와 같이 전류값(I1)까지 비교적 급격(중속)히, 예컨대 2.0초에서 감소한다.The controller 28 judges when it is started by turning alone operation, and judges when it starts by turning and boom simultaneous operation, and the controller 28 shows the amount of energization of the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23. current value as indicated by a point 4 of the line (I 1) relatively sharply (middle) Hi to, for example, is reduced in 2.0 seconds.
이로 인하여 전자비례감압밸브(23)의 출력하고 있는 파일럿압력이 비교적 급속으로 감압(중속감소)으로 변환되고 토크제어밸브(21)의 토크제어위치를 드레인위치(a)로 비교적 급속으로 변화시키어 펌프토출용량은 도5의 한점선으로 표시한 바와 같이 비교적 급속으로 증량하여, 펌프토출용량 증가속도가 비교적 높은 속도(중속)로 된다. 즉, 펌프토출용량 증가제어의 변화속도를 비교적 빠르게 한다.As a result, the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is relatively rapidly converted to depressurization (medium speed reduction), and the torque control position of the torque control valve 21 is changed relatively rapidly to the drain position a to pump the pump. As shown by the dotted line in Fig. 5, the discharge capacity is increased relatively rapidly, so that the pump discharge capacity increase rate is relatively high (medium speed). That is, the change rate of the pump discharge capacity increase control is made relatively fast.
따라서 선회유압모터(18) 또는 선회유압모터(18)와 붐실린더(171)에 공급되는 유량이 비교적 급격하게 증가하므로 기동시의 쇼크를 어느 정도 줄이면서 동작효율이 향상된다.Therefore, since the flow rate supplied to the swing hydraulic motor 18 or the swing hydraulic motor 18 and the boom cylinder 17 1 increases relatively rapidly, the operation efficiency is improved while reducing the shock at the start to some extent.
붐조작밸브(141)만을 공급위치로 하여 붐을 동작하는 경우.When operating the boom with only the boom control valve (14 1 ) as the supply position.
상기 컨트롤러(28)가 붐 단독조작으로 기동인 때로 판단하고 컨트롤러(28)는 전자비례감압밸브(23)의 솔레노이드(23a)로의 통전량을 도4의 2점쇄선으로 표시한 바와 같이 전류값(I1)까지 급격히 예컨대 0.1초에서 감소된다.It is judged that the controller 28 is started by the operation of the boom alone, and the controller 28 indicates the amount of energization of the solenoid 23a of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 as indicated by the dashed-dotted line in FIG. I 1 ) is drastically reduced, eg at 0.1 seconds.
이로 인하여 전자비례감압밸브(23)의 출력파일럿압력이 급속히 감압으로 변환되며 토크제어밸브(21)의 토크제어위치를 드레인위치(a)로 급속히 변화시키어 펌프토출용량은 도5의 2점쇄선으로 표시한 바와 같이 급속히 증량하여 펌프토출용량 증가속도가 고속으로 된다. 즉 펌프토출용량 증가제어의 변화속도가 빠르게 된다.Due to this, the output pilot pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is rapidly converted to depressurization, and the torque control position of the torque control valve 21 is rapidly changed to the drain position a so that the pump discharge capacity is changed to the 2-dot chain line of FIG. As shown in the figure, the pump volume is rapidly increased to increase the pump discharge capacity. In other words, the speed of change of the pump discharge capacity increase control is increased.
따라서 붐실린더(171)에 공급되는 유량이 급속하게 증가하므로 붐의 동작효율이 향상된다.Therefore, the flow rate supplied to the boom cylinder 17 1 is rapidly increased, so the operation efficiency of the boom is improved.
상술한 액추에이터를 동작하는 경우 이외의 경우에는 컨트롤러(28)는 붐단독조작으로 기동한 때와 같이 한다.The controller 28 performs the same operation as when the actuator 28 is started by the boom single operation except in the case of operating the actuator described above.
컨트롤러(28)는 입력되어 있던 압력스위치(27)의 작동신호가 입력되지 않은 것으로 되어 정지한 때로 판단한다.The controller 28 determines that the operation signal of the pressure switch 27 that has been input is not input and has stopped.
이 경우에는 컨트롤러(28)는 전자비례압력제어밸브(23)의 솔레노이드(23a)로의 통전량을 도4에 2점쇄선으로 표시한바와 같이 전류값(I0)까지 급격히 예컨대 0.1초에서 증대한다.In this case, the controller 28 rapidly increases the amount of energization of the electromagnetic proportional pressure control valve 23 to the solenoid 23a to a current value I 0 , for example, at 0.1 second, as indicated by the dashed-dotted line in FIG. 4. .
이로 인하여 전자비례감압밸브(23)의 출력파일럿압은 급속히 고압으로 변환되어 펌프토출용량은 도5에 2점쇄선으로 표시한 바와 같이 급속히 감량된다.As a result, the output pilot pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is rapidly converted to high pressure, and the pump discharge capacity is rapidly reduced as indicated by the dashed-dotted line in FIG.
또한 전류값(I0)까지 서서히, 예컨대 3.0초에서 증대하고 펌프토출용량이 느리게 감소되도록 하여도 된다.It is also possible to increase gradually to the current value I 0 , for example at 3.0 seconds, and to slowly decrease the pump discharge capacity.
다음으로 엔진회전수가 변화한 때의 펌프토출용량 제어에 대하여 설명한다.Next, the pump discharge capacity control when the engine speed is changed will be described.
엔진(11)의 출력상태에 따라 소정의 흡수토크로 설정하고 그 흡수토크로 되도록 펌프용량을 제어하고 있을 때, 예컨대 도6에 표시한 바와 같이 엔진(11)의 풀 출력상태의 토크 커브(A)의 정격점 토크(B)에 흡수토크를 설정하고 있을 때는 그 정격점토크(B)의 엔진회전수(N1)가 컨트롤러(28)에 입력되어 기억된다.When the pump capacity is set to a predetermined absorption torque in accordance with the output state of the engine 11 and the pump capacity is controlled to be the absorption torque, for example, as shown in Fig. 6, the torque curve A in the full output state of the engine 11 is shown. When the absorption torque is set to the rated point torque B of the motor, the engine speed N 1 of the rated point torque B is input to the controller 28 and stored.
주행유압모터(16), 작업기액추에이터(17), 선회유압모터(18)의 부하가 급증하면, 펌프토출용량이 고압으로 되어 흡수토크가 상술한 설정된 흡수토크(정격점토크)이상으로 된다.When the loads of the traveling hydraulic motor 16, the work machine actuator 17, and the swing hydraulic motor 18 increase rapidly, the pump discharge capacity becomes high and the absorption torque becomes equal to or higher than the above-described absorption torque (rated torque).
엔진(11)의 엔진회전수가 그 때의 흡수토크(C)와 맞는 엔진회전수(N3)까지 저하한다.The engine speed of the engine 11 falls to the engine speed N 3 which matches the absorption torque C at that time.
이 엔진회전수(N2)(엔진회전수의 다운신호)가 컨트롤러(28)에 입력되어, 컨트롤러(28)는 엔진회전수가 설정된 엔진회전수 이하(다운)로 판단하여 솔레노이드(23a)로의 통전량을 증대하고 전자비례감압밸브(23)의 출력압(파일럿압력)을 고압으로 한다.The engine speed N 2 (down signal of the engine speed) is inputted to the controller 28, and the controller 28 judges that the engine speed is equal to or less than the set engine speed (down) and passes through the solenoid 23a. The total amount is increased and the output pressure (pilot pressure) of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is made high.
이로 인하여 펌프토출용량이 감소된다.This reduces the pump discharge capacity.
상술한 바와 같이 펌프토출용량이 감소하면 흡수토크가 다운되고 상술한 정격점 토크(B)로 향해 순차적으로 작아진다. 이에 따라 엔진(11)의 회전수가 순차적으로 증대한다. 그리고, 정격점토크(B)보다도 작은 토크(D)에 맞는 흡수토크로 되면 그 때의 엔진회전수(N3)가 상술한 엔진회전수(N1)보다 크게 된다.As described above, when the pump discharge capacity decreases, the absorption torque is lowered and gradually decreases toward the rated point torque B described above. Thereby, the rotation speed of the engine 11 increases sequentially. When the absorption torque is matched to the torque D smaller than the rated point torque B, the engine speed N 3 at that time becomes larger than the engine speed N 1 described above.
컨트롤러(28)는 상기 엔진회전수(N3)(엔진회전수의 업(up)신호)가 입력된 것 때문에 엔진수가 소정의 엔진회전수(N1)보다 증가(업)로 판단하여, 솔레노이드(21a)로의 통전량을 감소하고 전자비례감압밸브(23)의 출력압을 저압으로 한다.The controller 28 determines that the engine speed is increased (up) than the predetermined engine speed N 1 because the engine speed N 3 (up signal of the engine speed up) has been input, and the solenoid The amount of energization to 21a is reduced and the output pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is made low.
이로 인하여 펌프토출용량이 증가하므로 상술한 것과 반대로 흡수토크가As a result, the pump discharge capacity is increased.
업(up)한다.Up.
이로 인하여 소정의 엔진회전수(N1)가 되게 한다.This causes a predetermined engine speed N 1 .
상술한 바와 같이, 솔레노이드(21a)로의 통전량을 증가할 때에는 단위 시간당 증가량을 많게 즉 신속하게 통전량을 증가시킨다. 예컨대 1000mA/s로 한다.As described above, when increasing the amount of energization to the solenoid 21a, the amount of increase per unit time is increased, that is, the amount of current rapidly increases. For example, it is set to 1000 mA / s.
이로 인하여 전자비례감압밸브(23)의 파일럿압력이 급증가압으로 되어 토크제어밸브(21)가 공급위치(b)에 급속변위하며 펌프토출용량이 급속감량되고 펌프토출용량감소속도가 고속으로 되므로 흡수토크가 급격히 저하된다.Due to this, the pilot pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 is rapidly increased and the torque control valve 21 is rapidly displaced to the supply position (b), the pump discharge capacity is rapidly reduced, and the pump discharge capacity reduction speed is increased. Torque drops sharply.
또 솔레노이드(21a)로의 통전량을 감소하는 때에는 단위 시간당 감소량을 적게, 즉 느리게 통전량을 감소한다. 예컨대 100mA/s로 한다.In addition, when the amount of energization to the solenoid 21a is reduced, the amount of reduction per unit time is reduced, that is, the energization amount is reduced slowly. For example, 100 mA / s is used.
이로 인하여 전자비례감압밸브(23)의 파일럿압력이 점차 감압하고 토크제어밸브(21)가 드레인위치(a)로 느리게 변위하며 펌프토출용량이 완만하게 증량하고 펌프토출용량증가속도가 저속으로 되므로 흡수토크를 서서히 크게할 수 있다.Due to this, the pilot pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 gradually decreases, the torque control valve 21 is slowly displaced to the drain position a, the pump discharge capacity gradually increases, and the pump discharge capacity increase speed becomes low. The torque can be increased gradually.
이와 같이 하므로서 흡수토크가 설정한 값보다 작게 되거나 크게 되거나를 반복하지 않고 흡수토크를 신속하게 설정된 흡수토크에 합치시킬 수 있다.In this way, the absorption torque can be quickly matched with the set absorption torque without repeating the absorption torque smaller or larger than the set value.
따라서 주행조작밸브(13)를 공급위치로 하여 주행할 때에 가변용량형 유압펌프(12)의 흡수토크가 엔진출력상태로 설정한 값보다 크게 된 경우에, 그 흡수토크가 설정된 값보다 작게 되거나 크게되거나를 반복하는 일이 없다.Therefore, when the driving torque of the variable displacement hydraulic pump 12 becomes larger than the value set in the engine output state when the traveling operation valve 13 is driven to the supply position, the absorption torque becomes smaller or larger than the set value. There is no repetition.
따라서 엔진 회전수가 소정의 회전수보다 느리게 되거나 빠르게 되거나를 복수회로 반복하는 일이 없고 가변용량형유압펌프(12)의 회전수가 느리게 되거나 빠르게 되는 것이 복수횟수로 반복되는 일이 없다.Therefore, the engine speed is slower or faster than the predetermined speed, and the speed of the variable displacement hydraulic pump 12 is not repeated a plurality of times.
이 때문에 주행유압모터의 회전수가 느리게 되거나 빠르게 되거나를 복수회로 반복하는 일이 없고 유압셔블의 주행속도가 변동(즉, 주행헌팅)되는 일이 없다.For this reason, the rotation speed of the traveling hydraulic motor becomes slow or fast, and the traveling speed of the hydraulic excavator is not changed (ie traveling hunting).
즉 가변용량형유압펌프의 펌프토출용량 증가제어와 감소제어가 같은 속도이면 다음과 같이 되어 주행 헌팅이 생긴다.That is, when the pump discharge capacity increase control and the decrease control of the variable displacement hydraulic pump are at the same speed, driving hunting occurs as follows.
주행조작밸브를 공급위치로 하여 가변용량형유압펌프의 토출압유를 주행유압모터에 공급함으로서 주행체가 구동되어 유압셔블이 주행한다.The traveling body is driven by supplying the discharge pressure oil of the variable displacement hydraulic pump to the traveling hydraulic motor with the traveling operation valve as the supply position, and the hydraulic excavator runs.
이 주행중에 가변용량형 유압펌프의흡수토크가 엔진출력상태에 따라 설정한 값보다 크게 되는 경우가 있다.During this run, the absorption torque of the variable displacement hydraulic pump may be larger than the value set according to the engine output state.
예컨대 평지주행에서 발판(發坂)(언덕길)주행으로 된 경우에는 주행부하가 증대되며 가변용량형 유압펌프의 펌프토출압이 고압으로 되므로 최소의 펌프토출용량 ×펌프토출압(흡수토크)의 값이 상술한 값보다 크게된다.For example, in the case of driving on flat ground, the running load increases and the pump discharge pressure of the variable displacement hydraulic pump becomes high, so the minimum pump discharge capacity × pump discharge pressure (absorption torque) This becomes larger than the above-mentioned value.
이 경우에는 엔진부하가 증대하여 엔진회전수가 저하되며 최종적으로는 엔진이 정지된다.In this case, the engine load increases, the engine speed decreases, and finally the engine stops.
이 때문에 종래에는 가변용량형유압펌프의 펌프토출용량을 작게 하여서 흡수토크를 상술한 설정된 값보다 작게하여 엔진의 회전수가 소정의 회전수가 되도록 제어하고 있다.For this reason, conventionally, the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is made small so that the absorption torque is made smaller than the above-described set value so that the engine speed is set to the predetermined rotation speed.
이 때, 가변용량형 유압펌프의 펌프토출용량을 신속하게 작게 하면 엔진의 회전수가 즉시로 소정의 회전수까지 복귀된다.At this time, if the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is quickly reduced, the engine speed is immediately returned to the predetermined engine speed.
그러나 가변용량유압펌프의 펌프토출용량을 작게 하는 속도(감소속도)가 빠르기 때문에 펌프토출용량이 지나치게 작게 되어 가변용량형 유압펌프의 흡수토크가 설정된 값보다 작게 되어서, 엔진회전수가 소정의 회전수보다 빠르게 된다. 이경우에 펌프토출용량을 재차 크게하여 엔진회전수를 느리게 하면 그 펌프토출용량을 크게하는 속도(증가속도)가 빠르기 때문에 펌프토출용량이 설정값보다 재차 크게 되어 엔진회전수가 소정의 회전수보다 느리게 된다.However, since the speed (reduction speed) for reducing the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump is high, the pump discharge capacity becomes too small, so that the absorption torque of the variable displacement hydraulic pump becomes smaller than the set value, so that the engine speed is greater than the predetermined rotation speed. It's fast. In this case, when the pump discharge capacity is increased again and the engine speed is lowered, the speed (increasing speed) of increasing the pump discharge capacity is faster, so the pump discharge capacity becomes larger than the set value again and the engine speed becomes slower than the predetermined speed. .
상술한 바와 같으므로 엔진의 회전수가 소정의 회전수보다 느리게 되거나 빠르게 되거나를 복수횟수로 반복하므로 가변용량형유압펌프의 회전수가 느리게 되거나 빠르게 되는 것을 복수횟수로 반복한다.Since the rotational speed of the engine is slower or faster than the predetermined rotational speed as described above, the rotational speed of the variable displacement hydraulic pump is repeated a plurality of times.
이 때문에 주행유압모터의 회전수도 느리게 되거나 빠르게 되거나를 복수횟수로 반복하므로 유압셔블의 주행속도가 변동(즉 주행 hunting)되어 오퍼레이터의 승차감이 좋지 않다.For this reason, the rotational speed of the traveling hydraulic motor is also slowed down or speeded up a plurality of times, so that the traveling speed of the hydraulic excavator is changed (that is, running hunting) and the operator's riding comfort is not good.
게다가 오파레이터가 손으로 주행조작레버를 잡은 상태로 주행하고 있을 때에 상술한바와 같은 주행 헌팅이 발생하면 차체가 전후로 요동되어 그에 따라 주행조작레버가 동요(動搖)하여 주행조작밸브의 개방도(meter-in 개구면적)이 증감한다.In addition, if the driving hunting occurs as described above while the operator is driving with the driving control lever in hand, the vehicle body swings back and forth, and the driving control lever is shaken accordingly. -in opening area) increases and decreases.
이 때문에 주행유압모터에 공급되는 유압의 양이 증감되어 주행헌팅을 조장((助長)하게 된다.For this reason, the amount of hydraulic pressure supplied to the traveling hydraulic motor is increased and decreased, thereby promoting driving hunting.
유압셔블등의 상부선회식 작업차량의 주행유압모터, 작업실린더에 가변용량형유압펌프의 토출압유를 공급하여 액추에이터를 제어하는 장치에 의하여 작업기의 동작개시를 하는 경우에는 토출용량이 급속하게 증량하여 작업기의 동작효율을 향상시키고, 주행개시때에는 펌프토출용량을 느리게 증량하였기 때문에 작업차량의 주행개시시의 쇼크를 저감시키고, 주행시의 주행 헌팅현상이 없이 승차감을 안전하게 유지하는 등의 효과가 있다.When the operation of the work machine is started by a device that controls the actuator by supplying the discharge pressure oil of the variable displacement hydraulic pump to the traveling hydraulic motor and the work cylinder of the upper swing type working vehicle such as a hydraulic excavator, the discharge capacity is rapidly increased. Since the operating efficiency of the work machine is improved, and the pump discharge capacity is increased slowly at the start of driving, it is possible to reduce the shock at the start of the driving of the work vehicle and to maintain the riding comfort safely without the driving hunting phenomenon at the time of driving.
제1발명에 의하면 작업기조작밸브(14)를 기동조작한 때에는 펌프토출용량이 급속히 증량한다.According to the first invention, the pump discharge capacity is rapidly increased when the work machine control valve 14 is operated.
따라서 작업기조작밸브(14)를 기동조작함으로서 작업기가 즉시 동작하여 효율좋게 작업을 할 수 있다.Therefore, by operating the work machine operation valve 14, the work machine can be operated immediately and can work efficiently.
또 주행조작밸브(13)만을 조작한 때에는 펌프토출용량이 완만하게 증량한다.When only the travel operation valve 13 is operated, the pump discharge capacity gradually increases.
따라서 주행개시 때의 쇼크가 저감된다.Therefore, the shock at the start of driving is reduced.
제2의 발명에 의하면, 가변용량형 유압펌프(12)의 흡수토크가 설정한 값보다 크게 되면 엔진회전수가 저하하여 펌프토출용량이 급속히 감량한다.According to the second invention, when the absorption torque of the variable displacement hydraulic pump 12 is larger than the set value, the engine speed decreases and the pump discharge capacity is rapidly reduced.
펌프토출용량이 지나치게 작게되어 흡수토크가 설정된 값보다 작게 되면 펌프토출용량이 완만하게 증량된다.When the pump discharge capacity becomes too small and the absorption torque becomes smaller than the set value, the pump discharge capacity gradually increases.
따라서 흡수토크가 설정한 값보다 크게 되었을 때 그 흡수토크를 신속하게 설정한 값으로 할 수 있어 흡수토크가 설정한 값보다 지나치게 작게 되거나 재차 크게 되는 일이 몇번이고 반복되는 일이 없게 된다.Therefore, when the absorption torque becomes larger than the set value, the absorption torque can be quickly set, and the absorption torque becomes too small or larger again than the set value so that it is not repeated again and again.
따라서 주행시에 흡수토크가 설정한 값보다 크게 된 경우에는 주행헌팅 (hunting)의 발생이 없게 됨으로 오퍼레이터의 승차감이 향상되는 효과가 있다.Therefore, when the absorbing torque becomes larger than the set value during driving, there is no occurrence of driving hunting, and thus the riding comfort of the operator is improved.

Claims (2)

  1. 엔진(11)으로 구동되는 가변용량형 유압펌프(12)와,Variable displacement hydraulic pump 12 driven by the engine 11,
    상기 가변용량형 유압펌프(12)의 펌프토출용량을 펌프토출압에 의거해서 설정된 흡수토크로 되도록 제어하는 토크제어밸브(21)와,A torque control valve 21 for controlling the pump discharge capacity of the variable displacement hydraulic pump 12 to be the absorption torque set based on the pump discharge pressure;
    상기 토크제어밸브(21)에 파일럿압력을 부여하여 토크제어위치를 변화시키는 전자비례감압밸브(23)와,An electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 for applying a pilot pressure to the torque control valve 21 to change the torque control position;
    이 전자비례감압밸브(23)가 출력하는 파일럿압력을 제어하는 컨트롤러(28)와,A controller 28 for controlling the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23;
    상기 가변용량형유압펌프(12)의 토출압유를 주행유압모터(16)에 공급하는 주행조작밸브(13), 작업기 액추에이터(17)에 공급하는 작업기조작밸브(14)와,A traveling operation valve 13 for supplying the discharge pressure oil of the variable displacement hydraulic pump 12 to the traveling hydraulic motor 16, and a working machine operation valve 14 for supplying the work machine actuator 17;
    상기 주행조작밸브(13), 작업기조작밸브(14)의 변환조작을 검지하여 상기 컨트롤러(28)에 입력하는 조작밸브조작검지수단을 가진 상부 선회식 작업차량에 있어서,In an upper swing type work vehicle having an operation valve operation detection means for detecting a conversion operation of the traveling operation valve 13 and the work machine operation valve 14 and inputting it to the controller 28,
    상기 가변용량형 유압펌프(12)의 토출용량제어를 상기 조작밸브조작검지수단에서 상기 작업기조작밸브(14)의 기동조작신호가 상기 컨트롤러(28)에 입력한 때에 그 컨트롤러(28)는 상기전자비례감압밸브(23)가 출력하고 있는 파일럿압력을 급속감압으로 바꾸어 상기 토크제어밸브(21)의 제어위치를 펌프토출용량 증가위치에 급속변위하는 전자비례감압밸브 제어신호를 출력하여, 펌프토출용량을 급속증량으로 제어하고, 상기 조작밸브조작검지수단에서 주행조작밸브(13)의 기동조작신호가 상기 컨트롤러(28)에 입력된 때에, 그 컨트롤러(28)는 상기 전자비례감압밸브 (23)가 출력하고 있는 파일럿압력을 점차 감압으로 변환하여 상기 토크제어밸브 (21)의 제어위치를 펌프토출용량 증가위치로 완만하게 변위하는 잔자비례감압밸브 제어신호를 출력하여 펌프토출용량을 완만한 증량으로 제어하여,When the start operation signal of the work machine operation valve 14 is inputted to the controller 28 by the operation valve operation detection means, the controller 28 causes the electronic control unit to discharge the discharge capacity control of the variable displacement hydraulic pump 12. The pilot pressure output from the proportional pressure reducing valve 23 is changed to rapid pressure reduction to output the electromagnetic proportional pressure reducing valve control signal for rapidly shifting the control position of the torque control valve 21 to the pump discharge capacity increasing position, thereby pumping capacity. Is controlled by a rapid increase, and when the start operation signal of the travel operation valve 13 is inputted to the controller 28 by the operation valve operation detection means, the controller 28 causes the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to operate. The output pilot pressure is gradually converted to a reduced pressure to output a residual proportional pressure reducing valve control signal that gently shifts the control position of the torque control valve 21 to the pump discharge capacity increasing position. By controlling the discharge capacity to a gentle increase,
    작업기와 주행의 조작기동에 따라서 펌프토출용량의 증량속도를 급증속도와 느린증가속도로 선택적으로 완급변화되도록 한 펌프토출용량 제어로 한 것을 특징으로 하는 상부 선회식 작업차량.An upper swing type working vehicle, characterized in that the pump discharge capacity control is performed so that the increase rate of the pump discharge capacity is selectively changed to a sudden increase rate and a slow increase rate in accordance with an operation operation of the work machine and the driving.
  2. 제1항에 있어서, 엔진(11)의 회전수를 검출하여 상기 펌프토출용량제어의 컨트롤러(28)에 입력하는 엔진회전센서(29)를 가지며,The engine rotation sensor 29 according to claim 1, further comprising an engine rotation sensor 29 for detecting the rotation speed of the engine 11 and inputting it to the controller 28 of the pump discharge capacity control.
    주행시와 작업기의 조작작동Operation operation of driving and work machine
    중에 설정한 엔진회전수의 다운 신호를 상기 컨트롤러(28)가 검출하였을 때, 상기 컨트롤러(28)는 상기 전자비례감압밸브(23)가 출력하고 있는 파일럿압력을 급증압(急增壓)으로 변환하여 상기 토크제어밸브(21)의 제어위치를 펌프토출용량감소위치로 급속변위하는 전자비례감압제어신호를 출력하여 펌프토출용량을 급속감량으로 제어하고,When the controller 28 detects a down signal of the engine speed set in the middle, the controller 28 converts the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 into a sudden increase in pressure. Outputs an electromagnetic proportional pressure reduction control signal for rapidly shifting the control position of the torque control valve 21 to the pump discharge capacity reducing position, thereby controlling the pump discharge capacity with a rapid reduction,
    설정한 엔진회전수의 업(up)신호를 상기 컨트롤러가 검출했을 때 상기 컨트롤러(28)는 상기 전자비례감압밸브(23)가 출력하고 있는 파일럿압력을 점차 감압으로 변환하여 상기 토크제어밸브(21)의 제어위치를 펌프토출용량의 증가위치에 완만하게 변위하는 전자비례감압밸브제어신호를 출력하여, 펌프토출용량을 완만한 증량으로 제어하고,When the controller detects an up signal of the set engine speed, the controller 28 gradually converts the pilot pressure output from the electromagnetic proportional pressure reducing valve 23 to a reduced pressure to control the torque control valve 21. Outputs an electromagnetic proportional pressure reducing valve control signal that gently displaces the control position of the pump to the increase position of the pump discharge capacity, and controls the pump discharge capacity with a gentle increase,
    주행과 작업기 작동중의 설정된 회전수의 변동에 따라서 펌프토출용량의 감량속도와 증량속도로 선택적으로 완급변화시키도록한 펌프토출용량제어를 포함하는 것을 특징으로 하는 상부 선회식 작업차량.And a pump discharge capacity control configured to selectively change the pump discharge capacity at a reduction speed and an increase speed of the pump discharge capacity according to a change in the set rotational speed during driving and working of the work machine.
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