KR20060096081A - 건설 기계의 유압 제어 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명은 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 전후에 발생하는 유량 변동을 억제하여 조작성, 작업 효율을 더욱 향상시키는 것을 목적으로 하고, 또한 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 시기를 정확하게 판단하도록 해서 압력 보상 밸브의 압력 손실에 의한 에너지 손실을 억제하여 에너지 효율을 더욱 향상시킴과 아울러, 복수의 유압 액츄에이터의 복합 동작시의 작업 효율을 더욱 향상시키는 것을 목적으로 하는 건설기계의 유압 제어 장치이며, 이 목적은 제 1 합ㆍ분류 밸브(13) 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 합류 위치(A)로 되어있는 상태에서 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 각 필요 유량(Q1d, Q2d)이 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만이라고 컨트롤러(14)가 판단한 경우에는(S3의 판단YES) 최초에 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭하는 동작이 행해지고(S4), 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 스위칭 완료 후에(S8의 판단YES) 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭하는 동작이 행해지도록(S9) 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭이 제어됨으로써 달성된다.
건설 기계의 유압 제어 장치

Description

건설 기계의 유압 제어 장치{HYDRAULIC PRESSURE CONTROL DEVICE OF CONSTRUCTION MACHINERY}
본 발명은 건설 기계의 유압 제어 장치에 관한 것으로서 특히, 복수의 유압 펌프로부터 토출된 압유(壓油)가 복수의 토출 유로, 복수의 주 조작 밸브를 통해 복수의 유압 액츄에이터에 공급되는 유압 회로에 있어서 복수의 토출 유로를 합류(合流) 상태 또는 분류(分流) 상태로 스위칭하는 유압 제어 장치에 관한 것이다.
유압셔블 등의 건설기계에는 붐, 암, 버킷 등의 복수의 작업기 및 상부 선회체가 설치되어 있고, 이들 복수의 작업기 및 상부 선회체는 대응되는 복수의 유압 액츄에이터(유압 실린더, 유압 모터)가 구동됨으로써 각각 작동된다.
이들 복수의 유압 액츄에이터의 구동원으로서는 통상, 복수(2개)의 가변 용량형 유압 펌프 즉, 제 1 및 제 2 유압 펌프가 사용된다.
제 1 유압 펌프로부터 제 1 토출 유로를 통해 제 1 주 조작 밸브에 압유가 공급되고, 제 1 주 조작 밸브를 통과한 압유는 제 1 유압 액츄에이터에 공급된다. 여기에서, 제 1 주 조작 밸브는 예를 들면, 좌측의 조작 레버에 의해 조작된다. 좌측 조작 레버는 예를 들면, 암, 상부 선회체의 작동을 조작하는 조작 레버이며, 제 1 유압 액츄에이터는 암, 상부 선회체를 작동시키는 작업기용 유압 액츄에이터이 다. 좌측 조작 레버를 조작함으로써 제 1 주 조작 밸브로부터 제 1 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량이 변화되어, 그것에 따른 방향, 속도로 암, 상부 선회체가 작동된다.
한편, 제 2 유압 펌프로부터 제 2 토출 유로를 통해 제 2 주 조작 밸브에 압유가 공급되고, 제 2 주 조작 밸브를 통과한 압유는 제 2 유압 액츄에이터에 공급된다. 여기에서, 제 2 주 조작 밸브는 예를 들면, 우측의 조작 레버에 의해 조작된다. 우측 조작 레버는 예를 들면, 붐, 버킷의 작동을 조작하는 조작 레버이며, 제 2 유압 액츄에이터는 붐, 버킷을 작동시키는 작업기용 유압 액츄에이터이다. 우측 조작 레버를 조작함으로써 제 2 주 조작 밸브로부터 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량이 변화되어, 그것에 따른 방향, 속도로 붐, 버킷이 작동된다.
이후에 게시하는 특허문헌1, 2, 3에는 건설기계의 유압 회로에 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로를 연통 상태 또는 차단 상태로 하는 합ㆍ분류 밸브를 설치하고, 합ㆍ분류밸브를 합류 위치, 분류 위치로 스위칭한다는 발명이 기재되어 있다. 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로 스위칭하면 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로가 연통되어 양쪽 토출 유로는 합류 상태가 되고, 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로 스위칭하면 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로는 차단되어 분류 상태가 된다.
건설 기계에서는, 좌우의 조작 레버를 동시에 조작하여 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터를 동시에 구동하고, 이것에 의해 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터 각각에 대응하는 복수의 작업기를 복합 동작시켜 작업을 행하는 기회가 많다.
여기에서, 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로를 단순히 합류시켜서 복수의 유압 액츄에이터를 동시에 구동시키는 것으로 하면, 좌우의 조작 레버를 동일한 조작량 만큼 조작했다고 해도 부하가 작은 쪽의 유압 액츄에이터(예를 들면, 제 1 유압 액츄에이터)측에는 많은 유량이 공급되고, 부하가 큰 쪽의 유압 액츄에이터(제 2 유압 액츄에이터)에는 적은 유량 밖에 공급되지 않게 되어 조작성이 저하된다.
따라서, 부하의 영향을 받지 않고 좌우 조작 레버의 조작량에 따른 유량이 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터에 공급되도록 제 1 및 제 2 주 조작 밸브 마다 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브가 설치된다.
합ㆍ분류 밸브가 합류 위치로 스위칭되면, 이것과 동시에 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브에 의해 압력 보상이 행해진다. 압력 보상은 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력(P1, P2) 중 최고 부하 압력 예를 들면, P2를 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브에 도입함으로써 행하여진다. 또한, 합ㆍ분류 밸브가 합류 위치에서 분류 위치로 스위칭되면, 이것과 동시에 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브에 의한 압력 보상이 해제된다. 압력 보상의 해제는 최고 부하 압력이 아닌 자기의 유압 액츄에이터의 부하 압력을 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브에 각각 도입함으로써 행하여진다.
제 1 및 제 2 주 조작 밸브로부터 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 유량(Q1, Q2)(l/min)은 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 개구 면적을 A1, A2로 하고, 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 차단 전후 차압을 ΔP1, ΔP2로 하며, 유량 계수를 c라고 하면, 하기(1), (2)식으로 표현된다.
Figure 112006033495958-PCT00001
압력 보상이 행해지면, 부하가 가벼운 측의 제 1 주 조작 밸브의 차단 전후 차압 즉, 상기 (1)식의 우변의 ΔP1은 부하가 무거운 측의 제 2 주 조작 밸브의 차단 전후 차압(ΔP2)과 동일한 값이 된다. 이 때문에, 압력 보상 상태에서는 하기 (3)식에 나타내는 관계가 성립한다.
Q1/Q2 = A1/A2 … (3)
이와 같이 압력 보상이 행해짐으로써 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 차단 전후 차압이 동일값으로 되어, 부하의 영향을 받는 일 없이 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 개도(開度)(A1, A2) 즉, 좌우 조작 레버의 조작량에 비례한 유량(Q1, Q2)이 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되게 되어 복수의 작업기를 복합 동작시킬 때의 조작성이 향상된다.
(종래 기술 1)
상기한 바와 같이, 특허문헌(1, 2, 3)에서는 합ㆍ분류 밸브가 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭됨과 동시에 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브에 의해 압력 보상이 해제되고, 한편, 합ㆍ분류 밸브가 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭됨과 동시에 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브에 의해 압력 보상이 행해지도록 유압 회로가 구성되어 있다.
(종래 기술 2)
특허문헌(1, 2)에서는 제 1 및 제 2 유압 펌프 중 한쪽의 유압 펌프의 경사 판이 최대 경사 회전 위치에 도달하고, 또한 다른쪽 유압 펌프의 토출 압력이 한쪽 유압 펌프의 토출 압력 보다도 높게 되었을 때에 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하도록 하고 있다.
(종래 기술 3)
특허문헌(3)에서는 특정한 유압 액츄에이터가 구동되었을 때에 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치 또는 합류 위치로 스위칭하도록 하고 있다. 예를 들면, 한쪽의 주행용 유압 모터가 작동했을 경우에는 분류 위치로 스위칭되고, 작업기용 유압 액츄에이터가 작동했을 경우에는 합류 위치로 스위칭된다.
특허문헌1: 일본 특허공개 평9-217705호 공보
특허문헌2: 일본 특허공개 평10-82403호 공보
특허문헌3: 일본 특허공개 평11-218102호 공보
종래 기술(1)에서 설명한 바와 같이, 종래에 있어서는 합ㆍ분류 밸브가 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭됨과 동시에 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브에 의해 압력 보상이 해제되고, 합ㆍ분류 밸브가 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭됨과 동시에 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브에 의해 압력 보상이 행하여진다.
그러나, 이와 같이 제 1 및 제 2 토출 유로의 연통, 차단과 동시에 압력 보상의 온, 오프를 행하도록 하면, 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 전후에 제 1 및 제 2 토출 유로를 통과하는 유량의 변동이 생겨, 조작성이 손상되고 작업 효율이 저하된다.
본 발명은 이러한 실상을 감안하여 이루어진 것으로서, 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 전후에 발생하는 유량 변동을 억제하여 조작성, 작업 효율을 더욱 향상시키는 것을 제 1 해결 과제로 하는 것이다.
그런데, 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로 해서 압력 보상을 행하고 있는 상태에서는, 부하가 큰 쪽의 유압 액츄에이터(예를 들면, 제 2 유압 액츄에이터)측의 압력 보상 밸브(제 2 압력 보상 밸브)에서는 유로를 개방하여 주 조작 밸브(제 2 주 조작 밸브)로부터 유압 액츄에이터(제 2 유압 액츄에이터)로 압유를 흐르기 쉽게 하고 있는 한편, 부하가 작은 쪽의 유압 액츄에이터(제 1 유압 액츄에이터)에 대응하는 압력 보상 밸브(제 1 압력 보상 밸브)에서는 유로를 차단하여 주 조작 밸브(제 1 주 조작 밸브)로부터 유압 액츄에이터(제 1 유압 액츄에이터)로 압유를 흐르기 어렵게 하고 있다. 이 때문에, 부하가 작은 측의 압력 보상 밸브(제 1 압력 보상 밸브)에서는 무용한 압력 손실이 생기고 있어 에너지 손실이 발생하고 있다.
이 때문에 압력 손실에 의한 에너지 손실을 방지한다는 관점에서는, 압력 보상을 행하지 않아도 좋은 상황이라면 가능한 한 신속하게 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 것이 필요하다. 한편, 복수의 작업기를 복합 동작시킬 경우의 작업 효율을 향상시킨다는 관점에서는 적절한 타이밍에서 신속하게 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 것이 필요하다.
본 발명은 이러한 실상을 감안하여 이루어진 것으로서, 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 시기를 정확하게 판단하도록 하여 압력 보상 밸브의 압력 손실에 의한 에너지 손실을 억제해서 에너지 효율을 더욱 향상시킴과 아울러, 복수의 유압 액츄에이터의 복합 동작시의 작업 효율을 더욱 향상시키는 것을 제 2 해결 과제로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 제 1 및 제 2 해결 과제를 동시에 달성하는 것을 제 3 해결 과제로 하는 것이다.
또한, 종래 기술(2)에서는 유압 펌프의 경사판 경사 이동각, 토출 압력에 의거하여 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 시기를 판단하도록 하고 있지만, 이러한 유압 펌프로부터 얻어지는 정보는 본 발명의 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터가 실제로 요구하고 있는 유량과는 상이한 것이다. 또한, 종래 기술(3)에서는 특정의 유압 액츄에이터가 작동함으로써 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 행하도록 하고 있지만, 본 발명과 같이 유압 액츄에이터가 어느 정도의 유량을 실제로 요구하는지까지를 판단한 후에 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 행하고 있는 것은 아니다.
제 1 발명은,
제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브; 및
상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭한다고 판단된 경우 최초에 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 제 2 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 상기 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
제 2 발명은,
제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되어야 할 필요 유량을 연산하는 필요 유량 연산 수단;
상기 필요 유량 연산 수단에 의해 연산된 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이 되었는지의 여부를 판단하는 판단 수단; 및
상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 합류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이라고 판단했을 경우, 최초에 제 1 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 제 1 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 제 2 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
제 3 발명은,
제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되어야 할 필요 유량을 연산하는 필요 유량 연산 수단;
상기 필요 유량 연산 수단에 의해 연산된 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이 되었는지의 여부를 판단하는 판단 수단; 및
상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 합류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이라고 판단했을 경우에, 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 제어를 실행하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
제 4 발명은, 제 1 발명에 있어서,
상기 제어 수단은 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭한다고 판단된 경우, 최초에 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 상기 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 한다.
제 5 발명은, 제 2 발명에 있어서,
상기 제어 수단은 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 분류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 필요 유량 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 이상이라고 판단했을 경우, 최초에 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 상기 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 한다.
제 6 발명은, 제 3 발명에 있어서,
상기 제어 수단은 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 분류 위치로 되어 있는 상태에서 판단 수단이 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 필요 유량 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 이상이라고 판단했을 경우에, 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 제어를 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 7 발명은,
제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브; 및
상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭한다고 판단된 경우, 최초에 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 상기 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
제 8 발명은,
제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되어야 할 필요 유량을 연산하는 필요 유량 연산 수단;
상기 필요 유량 연산 수단에 의해 연산된 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이 되었는지의 여부를 판단하는 판단 수단; 및
상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 분류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 필요 유량 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 이상이라고 판단했을 경우, 최초에 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 상기 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
제 9 발명은,
제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브;
상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되어야 할 필요 유량을 연산하는 필요 유량 연산 수단;
상기 필요 유량 연산 수단에 의해 연산된 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이 되었는지의 여부를 판단하는 판단 수단; 및
상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 분류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 필요 유량 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 이상이라고 판단했을 경우에, 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 제어를 실행하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
제 1 발명에 의하면, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 컨트롤러(14)에 의해 제 1 합ㆍ분류 밸브(13) 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭한다고 판단된 경우에는(S3의 판단YES), 최초에 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭하는 동작이 행해지고(S4), 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 스위칭 완료 후에(S8의 판단YES) 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭하는 동작이 행해지도록(S9) 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭이 제어된다.
이와 같이 본 제 1 발명에 의하면, 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭할 때에는 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 분류 위치(B)로 스위칭하여 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)를 차단하고 나서, 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로 스위칭하여 압력 보상을 오프하도록 하고 있으므로, 합분류 밸브(13, 21)의 스위칭 전후에 있어서 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)에서 발생하는 유량 변동이 억제되어 조작성, 작업 효율이 향상된다.
제 3 발명에 의하면, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 제 1 합ㆍ분류 밸브(13) 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 합류 위치(A)로 되어 있는 상태에서 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 각 필요 유량(Q1d, Q2d)이 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만이라고 컨트롤러(14)가 판단했을 경우에는(S3의 판단YES), 제 1 합ㆍ분류 밸브(13), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭하는 제어(S4 ~ 10)가 실행된다.
이와 같이 본 제 3 발명에 의하면, 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d)이 연산되어 필요 유량(Q1d, Q2d)이 제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만이라고 판단된 경우에 분류 위치로 스위칭한다고 판단하도록 했으므로, 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 분류 위치로의 스위칭 시기가 정확하게 판단되고, 압력 보상 밸브(6, 9)의 압력 손실에 의한 에너지 손실이 억제되어 에너지 효율이 향상됨과 아울러, 복수의 작업기[복수의 유압 액츄에이터(4, 7)]를 복합 동작시킬 때의 작업 효율이 향상된다.
제 2 발명에 의하면, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 제 1 합ㆍ분류 밸브(13) 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 합류 위치(A)로 되어 있는 상태에서 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 각 필요 유량(Q1d, Q2d)이 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만이라고 컨트롤러(14)가 판단했을 경우에는(S3의 판단YES), 최초에 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭하는 동작이 행해지고(S4), 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 스위칭 완료 후에(S8의 판단 YES), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭하는 동작이 행해지도록(S9) 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭이 제어된다.
본 제 2 발명은 제 1 발명과 제 3 발명을 조합시킨 발명이며, 제 1 발명의 효과, 제 2 발명의 효과가 얻어진다.
제 4 발명에서는 제 1 발명에 있어서, 또한 컨트롤러(14)에 의해 제 1 합ㆍ분류 밸브(13) 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭한다고 판단된 경우에는(S3의 판단NO), 최초에 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작이 행해지고(S11), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭 완료 후에(S12의 판단YES) 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작이 행해지도록(S13) 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭이 제어된다.
이와 같이 본 제 4 발명에 의하면, 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭할 때에는 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 합류 위치(A)로 스위칭하고 압력 보상을 온으로 하고 나서, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 합류 위치(A)로 스위칭하여 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)를 연통하도록 하고 있으므로, 제 1 발명의 분류 위치로의 스위칭 시 뿐만아니라 합류 위치로의 스위칭 시에 있어서도 스위칭 전후에 있어서의 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)에서 발생하는 유량 변동이 억제되어 조작성, 작업 효율이 향상된다.
제 6 발명에서는 제 3 발명에 있어서, 또한 제 1 합ㆍ분류 밸브(13) 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 분류 위치(B)로 되어 있는 상태에서 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d) 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 이상이라고 컨트롤러(14)가 판단했을 경우에는(S3의 판단NO), 제 1 합ㆍ분류 밸브(13), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 제어(S11 ~ 14)가 실행된다.
이와 같이 본 제 6 발명에 의하면, 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d)이 연산되어 필요 유량(Q1d, Q2d)의 적어도 한쪽이 제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 이상이라고 판단된 경우에 합류 위치로 스위칭한다고 판단하도록 했으므로, 제 3 발명의 분류 위치로의 스위칭 시기 뿐만아니라 합류 위치로의 스위칭 시기에 대해서도 정확히 판단되게 되고, 압력 보상 밸브(6, 9)의 압력 손실에 의한 에너지 손실이 억제되어 에너지 효율이 향상됨과 아울러, 복수의 작업기[복수의 유압 액츄에이터(4, 7)]를 복합 동작시킬 때의 작업 효율이 향상된다.
제 5 발명에서는 제 2 발명에 있어서, 또한 제 1 합ㆍ분류 밸브(13) 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 분류 위치(B)로 되어 있는 상태에서 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d) 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 이상이라고 컨트롤러(14)가 판단했을 경우에는(S3의 판단NO), 최초에 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작이 행해지고(S11), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭 완료 후(S12의 판단YES)에 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작이 행해지도록(S13) 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭이 제어된다.
본 제 5 발명은 제 4 발명과 제 6 발명을 조합시킨 발명이며, 제 4 발명의 효과, 제 6 발명의 효과가 얻어진다.
제 7 발명에 의하면, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 컨트롤러(14)에 의해 제 1 합ㆍ분류 밸브(13) 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭한다고 판단된 경우에는(S3의 판단NO), 최초에 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작이 행해지고(S11), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭 완료 후에(S12의 판단YES) 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작이 행해지도록(S13) 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭이 제어된다.
이와 같이 본 제 7 발명에 의하면, 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭할 때에는 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 합류 위치(A)로 스위칭하고 압력 보상을 온으로 하고 나서, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 합류 위치(A)로 스위칭하여 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)를 연통하도록 하고 있으므로, 합류 위치로의 스위칭 전후에 있어서의 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)에서 발생하는 유량 변동이 억제되어 조작성, 작업 효율이 향상된다.
제 9 발명에 의하면, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 제 1 합ㆍ분류 밸브(13) 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 분류 위치(B)로 되어 있는 상태에서 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d) 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 이상이라고 컨트롤러(14)가 판단했을 경우에는(S3의 판단NO), 제 1 합ㆍ분류 밸브(13), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 제어(S11 ~ 14)가 실행된다.
이와 같이 본 제 9 발명에 의하면, 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d)이 연산되어 필요 유량(Q1d, Q2d) 중 적어도 한쪽이 제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 이상이라고 판단된 경우에 합류 위치로 스위칭한다고 판단하도록 했으므로, 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 합류 위치로의 스위칭 시기가 정확히 판단되게 되고, 압력 보상 밸브(6, 9)의 압력 손실에 의한 에너지 손실이 억제되어 에너지 효율이 향상됨과 아울러, 복수의 작업기[복수의 유압 액츄에이터(4, 7)]를 복합 동작시킬 때의 작업 효율이 향상된다.
제 8 발명에 의하면, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 제 1 합ㆍ분류 밸브(13) 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 분류 위치(B)로 되어 있는 상태에서 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d) 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 이상이라고 컨트롤러(14)가 판단했을 경우에는(S3의 판단NO), 최초에 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작이 행해지고(S11), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭 완료 후(S12의 판단YES)에 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작이 행해지도록(S13) 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭이 제어된다.
본 제 8 발명은 제 7 발명과 제 9 발명을 조합시킨 발명이며, 제 7 발명의 효과, 제 9 발명의 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명에 의한 건설기계의 유압 제어 장치의 실시예를 도시하는 유압 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시한 컨트롤러에 의해 행해지는 처리 내용을 도시하는 플로 우차트이다.
도 3(a), (b)는 각각 도 1에 도시한 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 동작의 타임 차트, 제 1 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 동작의 타임 차트이다.
도 4(a), (b), (c)는 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 동작 중의 모듈레이션 커브를 예시한 도면이다.
도 5는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 필요 유량을 구하기 위한 대응 관계를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 변형예를 도시한 유압 회로도이다.
이하, 본 발명에 의한 건설 기계의 유압 제어 장치의 실시형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 유압 제어 장치의 실시형태를 도시하는 유압 회로도이다. 도 1은 유압셔블에 탑재되는 유압 회로를 도시하고 있다.
유압셔블에는 붐, 암, 버킷 등의 복수의 작업기 및 상부 선회체가 설치되어 있고, 이들 복수의 작업기 및 상부 선회체는 대응하는 제 1 작업기용 유압 액츄에이터(4), 제 2 작업기용 유압 액츄에이터(7)가 구동됨으로써 각각 작동된다. 제 1 유압 액츄에이터(4), 제 2 유압 액츄에이터(7)는 유압 실린더 또는 유압 모터로 구성되지만, 도 1에서는 설명의 편의상 유압 실린더로 도시하고 있다. 또한, 실제의 유압셔블에서는 각 작업기 및 상부 선회체 마다 유압 액츄에이터가 설치되어 있지만, 본 실시예에서는 설명의 편의상 암, 상부 선회체에 대응해서 제 1 유압 액츄에 이터(4)가 설치되고, 붐, 버킷에 대응해서 제 2 유압 액츄에이터(7)가 설치되어 있는 것으로 한다.
이들 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)는 2개의 가변 용량형 유압 펌프 즉, 제 1 유압 펌프(2), 제 2 유압 펌프(3)를 구동원으로 해서 구동된다.
제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)는 엔진(1)에 의해 구동된다.
제 1 유압 펌프(2)의 경사판(2a)은 서보기구(25)에 의해 구동된다. 서보기구(25)는 제어신호(전기신호)에 따라 작동하고, 제 1 유압 펌프(2)의 경사판(2a)을 제어신호에 따른 위치로 변화시킨다. 제 1 유압 펌프(2)의 경사판(2a)의 경사 회전 위치가 변화됨으로써 제 1 유압 펌프(2)의 용량(cc/rev)이 변화된다. 마찬가지로, 제 2 유압 펌프(3)의 경사판(3a)은 서보기구(26)에 의해 구동된다. 제 2 유압 펌프(3)의 경사판(3a)의 경사 회전 위치가 변화됨으로써 제 2 유압 펌프(3)의 용량(cc/rev)이 변화된다. 제 1 유압 펌프(2)의 경사판(2a)이 최대 경사 회전 위치(최대 용량)에 있고 엔진(1)의 회전수가 최고 회전수일 때에, 제 1 유압 펌프(2)의 토출구로부터 최대 토출 유량(Qmax)의 압유가 공급된다. 마찬가지로, 제 2 유압 펌프(3)의 경사판(3a)이 최대 경사 회전 위치(최대 용량)에 있고 엔진(1)의 회전수가 최고 회전수일 때에, 제 2 유압 펌프(3)의 토출구로부터 최대 토출 유량(Qmax)의 압유가 공급된다. 이 최대 토출 유량(Qmax)(l/min)을 본 명세서에서는 「1펌프 당 최대 토출 유량 」으로 정의한다.
제 1 유압 펌프(2)의 토출구는 제 1 토출 유로(10)를 통해 제 1 주 조작 밸브(5)의 입구 포트에 연통되고 있다. 제 1 주 조작 밸브(5)의 출구 포트는 제 1 유 압 액츄에이터(4)의 유실(油室)에 연통되고 있다.
제 1 유압 펌프(2)로부터 토출된 압유는 제 1 토출 유로(10)를 통해 제 1 주 조작 밸브(5)로 공급되고, 제 1 주 조작 밸브(5)를 통과한 압유는 제 1 유압 액츄에이터(4)로 공급된다.
제 1 주 조작 밸브(5)는 예를 들면, 운전실의 좌측에 설치된 좌측 조작 레버(29)에 의해 조작된다. 좌측 조작 레버(29)는 암, 상부 선회체의 작동을 조작하는 조작 레버이다. 좌측 조작 레버(29)를 조작함으로써 제 1 주 조작 밸브(5)로부터 제 1 유압 액츄에이터(4)로 공급되는 압유의 방향 및 유량이 변화되고, 그것에 따른 방향, 속도로 암, 상부 선회체가 작동된다.
한편, 제 2 유압 펌프(3)의 토출구는 제 2 토출 유로(11)를 통해 제 2 주 조작 밸브(8)의 입구 포트에 연통되고 있다. 제 2 주 조작 밸브(8)의 출구 포트는 제 2 유압 액츄에이터(7)의 유실에 연통되고 있다.
제 2 유압 펌프(3)로부터 토출된 압유는 제 2 토출 유로(11)를 통해 제 2 주 조작 밸브(8)로 공급되고, 제 2 주 조작 밸브(8)를 통과한 압유는 제 2 유압 액츄에이터(7)로 공급된다.
제 2 주 조작 밸브(8)는 예를 들면, 운전실의 우측에 설치된 우측 조작 레버(30)에 의해 조작된다. 우측 조작 레버(30)는 붐, 버킷의 작동을 조작하는 조작 레버이다. 우측 조작 레버(30)를 조작함으로써 제 2 주 조작 밸브(8)로부터 제 2 유압 액츄에이터(7)로 공급되는 압유의 방향 및 유량이 변화되고, 그것에 따른 방향, 속도로 붐, 버킷이 작동된다.
제 1 토출 유로(10)와 제 2 토출 유로(11)는 연통 유로(합류 유로)(12)에 의해 접속되어 있다. 연통 유로(12) 상에는 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)가 설치되어 있다. 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)는 연통 유로(12)를 개방해서 제 1 토출 유로(10)와 제 2 토출 유로(11)의 사이를 연통시키는 합류 위치(A)와, 연통 유로(12)을 폐쇄해서 제 1 토출 유로(10)와 제 2 토출 유로(11)의 사이를 차단시키는 분류 위치(B)를 가진 스위칭 밸브이다. 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)는 부설된 전자 솔레노이드(13a)에 가해지는 제어신호에 따라 스위칭 작동한다.
제 1 주 조작 밸브(5)에는 제 1 주 조작 밸브(5)의 차단 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 압력 보상 밸브(6)가 설치되어 있다.
한편, 제 2 주 조작 밸브(8)에는 제 2 주 조작 밸브(8)의 차단 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 2 압력 보상 밸브(9)가 설치되어 있다.
제 1 압력 보상 밸브(6)는 제 1 압력 보상 밸브(6)의 출구 포트측 압력 즉, 제 1 유압 액츄에이터(4)의 유지 압력이 공급되는 제 1 수압부(受壓部)(6a)와, 셔틀 밸브(15)의 출구 포트측의 파일롯 압력이 공급되는 제 2 수압부(6b)와, 제 1 수압부(6a)측에 설치된 스프링(6c)을 구비하고 있다.
셔틀 밸브(15)의 한쪽 입구 포트는 유지 압력 도입 유로(17)를 통해 제 1 압력 보상 밸브(6)의 출구 포트에 연통되어 있고, 셔틀 밸브(15)의 다른쪽 입구 포트는 제 1 부하 압력 도입 유로(16)를 통해 셔틀 밸브(22)의 출구 포트에 연통되고 있다.
한편, 제 2 압력 보상 밸브(9)는 제 2 압력 보상 밸브(9)의 출구 포트측 압 력 즉, 제 2 유압 액츄에이터(7)의 유지 압력이 공급되는 제 1 수압부(9a)와, 셔틀 밸브(18)의 출구 포트측의 파일롯 압력이 공급되는 제 2 수압부(9b)와, 제 1 수압부(9a)측에 설치된 스프링(9c)을 구비하고 있다.
셔틀 밸브(18)의 한쪽 입구 포트는 유지 압력 도입 유로(20)를 통해 제 2 압력 보상 밸브(9)의 출구 포트에 연통되어 있고, 셔틀 밸브(18)의 다른쪽 입구 포트는 제 2 부하 압력 도입 유로(19)에 연통되고 있다.
셔틀 밸브(22)는 제 1 유압 액츄에이터(4)의 부하 압력 즉, 제 1 주 조작 밸브(5)의 출구 포트측 압력(P1)과 제 2 유압 액츄에이터(7)의 부하 압력 즉, 제 2 주 조작 밸브(8)의 출구 포트측 압력(P2) 중 고압측의 압력 즉, 최고 부하 압력을 검출하여, 최고 부하 압력을 제 1 부하 압력 도입 유로(16 및 19)로 출력하는 밸브이다. 제 1 부하 압력 도입 유로(16)는 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 통해 제 2 부하 압력 도입 유로(19)에 연통되고 있다.
셔틀 밸브(22)의 한쪽 입구 포트는 부하 압력 도입 유로(23)를 통해 제 1 주 조작 밸브(5)의 출구 포트에 연통되어 있고, 셔틀 밸브(22)의 다른쪽 입구 포트는 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 통해 부하 압력 도입 유로(24)에 연통되어 있다.
제 2 합ㆍ분류 밸브(21)는 셔틀 밸브(22)에 의해 검출된 최고 부하 압력의 파일롯 압유를 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로(16, 19)로 도입하는 합류 위치(A)와, 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력(P1, P2)을 대응하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로(16, 19)로 각각 도입하는 분류 위치(B)를 가진 스위칭 밸브이다. 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)는 부설된 전자 솔레노이드(21a)에 가해지는 제 어신호에 따라 스위칭 작동한다.
제 1 토출 유로(10)에는 제 1 토출 유로(10)를 흐르는 압유의 압력(P1p)을 검출하는 압력 센서(27)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 제 2 토출 유로(11)에는 제 2 토출 유로(11)를 흐르는 압유의 압력(P2p)을 검출하는 압력 센서(28)가 설치되어 있다.
압력 센서(27, 28)의 검출 신호는 컨트롤러(14)에 입력된다. 또한, 좌우 조작 레버(29, 30)의 조작량(S1, S2)이 조작량 검출 센서(31, 32)에 의해 검출되고, 조작량(S1, S2)을 나타내는 신호가 컨트롤러(14)에 입력된다.
컨트롤러(14)는 후술하는 바와 같이, 입력된 신호에 의거하여 제 1 합ㆍ분류 밸브(13), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 각 전자 솔레노이드(13a, 21a)로 출력되어야 할 제어신호를 작성하여 이것을 출력하고, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭을 제어한다. 또한, 컨트롤러(14)는 후술하는 바와 같이, 입력된 신호에 의거하여 서보기구(25, 26)로 출력되어야 할 제어신호를 작성하여 이것을 출력하고, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 스위칭 제어 시에 제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)의 경사판(2a, 3a)의 경사 회전 위치를 제어한다.
또한, 도 1에서는 도시되어있지 않지만, 제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)의 경사판(2a, 3a)의 경사 회전 위치의 제어는 상기 스위칭 제어시를 제외하고는 로드 센싱 제어에 의해 행해지는 것을 전제로 하고 있다.
즉, 예를 들면 제 1 부하 압력 도입 유로(16)로 도입되는 부하 압력(가령, PL이라고 함)이 제 1 유압 펌프(2)의 서보기구(25)에 가해짐과 아울러, 제 1 토출 유로(10)를 흐르는 압유의 압력(가령, Pp이라고 함)이 제 1 유압 펌프(2)의 서보기구(25)에 가해진다.
여기에서, 양쪽 압력차(Pp - PL)는 제 1 주 조작 밸브(5)의 차단 전후 차압(ΔP1)이다. 서보기구(25)에서는 제 1 주 조작 밸브(5)의 전후 차압(ΔP1)(= Pp - PL)이 일정 차압이 되도록 제 1 유압 펌프(2)의 경사판(2a)의 경사 회전 위치가 제어된다.
상기 (1)식(
Figure 112006033495958-PCT00002
)에 있어서, 제 1 주 조작 밸브(5)의 차단 전후 차압(ΔP1)이 일정하게 되기 때문에, 제 1 유압 액츄에이터(4)의 부하의 크기에 관계 없이 제 1 주 조작 밸브(5)의 개도(A1) 즉, 조작 레버(29)의 조작량(S1)에 비례한 유량(Q1)을 제 1 유압 액츄에이터(4)로 공급할 수 있어 조작성이 향상된다.
마찬가지로, 제 2 유압 펌프(3)측에 대해서도 제 2 부하 압력 도입 유로(16)로 도입되는 부하 압력(PL)이 제 2 유압 펌프(3)의 서보기구(26)에 가해짐과 아울러, 제 2 토출 유로(11)를 흐르는 압유의 압력(Pp)이 제 2 유압 펌프(3)의 서보기구(26)에 가해져 마찬가지로, 로드 센싱 제어가 행해진다.
또한, 유압셔블에서는 작업기용의 좌우 조작 레버(29, 30) 이외에 하부 주행체의 작동을 조작하는 좌우 주행용의 조작 레버(또는, 조작 페달)가 운전실에 설치되어 있다.
유압셔블의 하부 주행체는 좌우 크롤러 트랙(crawler track), 좌우 구동 스프로킷 등으로 구성되어 있고, 차체의 좌우에 설치된 좌우 주행용 유압모터에 의해 좌우 구동 스프로킷을 구동함으로써 하부 주행체가 작동한다.
좌측 유압모터는 제 1 유압 액츄에이터(4)에 상당하고, 제 1 토출 유로(10)를 통해 공급되는 압유에 의해 구동된다. 제 1 주 조작 밸브(5)에 상당하는 좌측 주행용 조작 밸브가 설치되어 있고, 좌측 주행용 조작 레버를 조작함으로써 좌측 주행용 조작 밸브로부터 좌측 주행용 유압모터로 공급되는 압유의 방향 및 유량이 변화되며, 그것에 따른 방향, 속도로 좌측 구동 스프로킷, 좌측 크롤러 트랙이 작동된다.
한편, 우측 유압모터는 제 2 유압 액츄에이터(7)에 상당하고, 제 2 토출 유로(11)를 통해 공급되는 압유에 의해 구동된다. 제 2 주 조작 밸브(8)에 상당하는 우측 주행용 조작 밸브가 설치되어 있고, 우측 주행용 조작 레버를 조작함으로써 우측 주행용 조작 밸브로부터 우측 주행용 유압모터로 공급되는 압유의 방향 및 유량이 변화되며, 그것에 따른 방향, 속도로 우측 구동 스프로킷, 우측 크롤러 트랙이 작동된다.
이어서, 도 2의 플로우차트, 도 3의 타임 차트를 참조해서 컨트롤러(14)에 의해 행해지는 처리 내용에 대해서 설명한다. 도 3(a)는 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭 동작의 타임 차트를 도시하고, 도 3(b)는 제 1 합분류 밸브(13)의 스위칭 동작의 타임 차트를 도시하고 있다.
오퍼레이터가 키 스위치를 엔진 스타트 위치로 조작하면, 전원으로부터 컨트롤러(14)로 전압이 인가되어 컨트롤러(14)가 기동하고, 엔진(1)이 시동된다. 이에 따라 컨트롤러(14)에 의해 도 2의 처리가 스타트된다. 컨트롤러(14)의 기동시의 초 기 상태에서는 제 1 합ㆍ분류 밸브(13), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 모두 합류 위치(A)에 위치되도록 각 전자 솔레노이드(13a, 21a)로 제어신호가 출력된다.
제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 합류 위치(A)에 위치되어 있을 때에는 압력 보상이 행해진다.
제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 합류 위치(A)에 위치되면 제 1 부하 압력 도입 유로(16)와 제 2 부하 압력 도입 유로(19)가 연통됨과 아울러, 부하 압력 도입 유로(24)가 셔틀 밸브(22)의 입구 포트와 연통한다. 여기에서, 제 1 주 조작 밸브(5)의 출구 포트측 압력인 부하 압력(P1) 보다도 제 2 주 조작 밸브(8)의 출구 포트측 압력인 부하 압력(P2) 쪽이 고압이라고 한다면, 부하 압력 도입 유로(24)로부터 셔틀 밸브(22)를 통해 제 1 부하 압력 도입 유로(16)로 최고 부하 압력(P2)이 도입된다. 이것에 의해, 제 1 부하 압력 도입 유로(16), 셔틀 밸브(15)를 통해 제 1 압력 보상 밸브(6)의 제 2 수압부(6b)에 최고 부하 압력(P2)이 가해진다. 그 결과, 제 1 주 조작 밸브(5)의 출구 포트측의 부하 압력은 자기의 부하 압력(P1)으로부터 외관상, 최고 부하 압력(P2)으로 변화된다.
한편, 부하 압력 도입 유로(24)로부터 셔틀 밸브(22), 제 1 부하 압력 도입 유로(16)를 통해 제 2 부하 압력 도입 유로(19)로 최고 부하 압력(P2)이 도입된다. 이것에 의해, 제 2 부하 압력 도입 유로(19), 셔틀 밸브(18)를 통해 제 2 압력 보상 밸브(9)의 제 2 수압부(9b)에 최고 부하 압력(P2)이 가해진다. 그 결과, 제 2 주 조작 밸브(8)의 출구 포트측의 부하 압력은 자기의 부하 압력(P2)(최고 부하 압력)을 유지한다.
제 1 및 제 2 주 조작 밸브(5, 8)로부터 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)로 공급되는 압유의 유량(Q1, Q2)(l/min)은 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 개구 면적을 A1, A2로 하고, 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 차단 전후 차압을 ΔP1, ΔP2로 하며, 유량 계수를 c라고 하면, 하기(1), (2)식으로 표현된다.
Figure 112006033495958-PCT00003
압력 보상이 행해지면, 부하가 가벼운 측의 제 1 주 조작 밸브(5)의 차단 전후 차압 즉, 상기 (1)식의 우변의 ΔP1은 부하가 무거운 측의 제 2 주 조작 밸브(8)의 차단 전후 차압(ΔP2)과 동일한 값이 된다. 이 때문에 압력 보상 상태에서는 하기 (3)식으로 나타내는 관계가 성립한다.
Q1/Q2 = A1/A2 … (3)
이와 같이, 압력 보상이 행해짐으로써 제 1 및 제 2 주 조작 밸브(5, 8)의 차단 전후 차압이 동일값으로 되어, 부하의 영향을 받는 일 없이 제 1 및 제 2 주 조작 밸브(5, 8)의 개도(A1, A2) 즉, 좌우 조작 레버의 조작량에 비례한 유량(Q1, Q2)이 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)로 공급되게 되어 복수의 작업기를 복합 동작시킬 때의 조작성이 향상된다.
이상과 같이, 초기 상태에서는 합류 상태로 해서, 좌우 주행용 조작 레버가 중립 위치에 있는지(off), 그렇지 않으면 조작되었는지(on)의 여부가 판단된다(S1).
좌우 주행용 조작 레버가 조작되어 있는 경우(S1의 판단NO)에는 S21, S22, S23으로 나타내는 주행 로직(logic)이 실행되고, 본 발명에 의한 제어(S3 ~ S14)는 행해지지 않는다.
주행 로직에서는 우선, 작업기용 조작 레버(29, 30)가 중립 위치에 있는 지(off),그렇지 않으면 조작되었는지(on)의 여부가 판단된다(S21).
작업기용 조작 레버(29, 30)가 중립 위치에 있다고 판단된 경우(S21의 판단YES)에는 작업기는 작동하지 않고 하부 주행체가 단독으로 작동하고 있는 경우이므로, 하부 주행체의 좌우 크롤러 트랙의 작동을 분류 상태로 해서 행하도록 한다. 즉, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 모두 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭된다. 하부 주행체가 단독으로 작동하고 있을 경우에 일의적으로 분류 상태로 하고 있는 것은 스티어링(steering) 조작시의 조작성을 확보하기 위해서이다. 만약, 스티어링을 중단하고 있을 때에 합류 상태로 하면 압력 보상이 행해져서 부하가 가벼운 쪽의 주행용 유압모터(예를 들면, 좌측 주행용 유압모터)로 압유가 흐르기 쉬워져서 스티어링 조작시의 조작성이 악화되므로, 이것을 피하기 위해서이다(S22).
한편, 작업기용 조작 레버(29, 30)가 조작되었다고 판단된 경우(S21의 판단NO)에는 작업기와 하부 주행체가 복합 동작하고 있는 경우이므로, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 합류 위치(A)를 유지하여 합류 상태 그대로 둔다(S23).
좌우 주행용 조작 레버가 중립 위치에 있을 경우(S1의 판단YES)에는 다음으로, 작업기용 조작 레버(29, 30)가 조작되었는지(on), 조작되지 않았는지(off)의 여부가 판단된다(S2).
작업기용 조작 레버(29, 30)가 조작되어 있지 않다(중립 위치에 있다)고 판단된 경우(S2의 판단NO)는 다시 S1의 처리로 되돌아오지만, 작업기용 조작 레버(29, 30) 중 어느 하나가 조작되었다고 판단된 경우(S2의 판단YES)는 S3으로 이행한다.
S3에서는 좌우 조작 레버(29, 30)의 조작량(S1, S2)에 의거하여 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)로 공급되어야 할 필요 유량(Q1d, Q2d)(l/min)이 연산된다.
상기 (3)식(Q1/Q2 = A1/A2)으로부터 명백한 바와 같이, 합류 상태에서는 압력 보상에 의해 제 1 및 제 2 주 조작 밸브(5, 8)의 개도(A1, A2)에 따라 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)로 공급되는 유량(Q1, Q2)이 정해진다. 따라서, 좌우 조작 레버(29, 30)의 조작량(S1, S2)[제 1 및 제 2 주 조작 밸브(5, 8)의 개도(A1, A2)]에 의거하여 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)로 공급되어야 할 필요 유량(Q1d, Q2d)을 구할 수 있다.
도 5는 필요 유량(Q1d, Q2d)을 구하는 다른 방법에 대해서 설명하는 도면이다.
이 경우, 동 도면(5)에 도시한 바와 같이 미리 제 1 유압 액츄에이터(4)의 부하 압력(P1)과 조작 레버(29)의 조작량(S1)과 제 1 유압 액츄에이터(4)의 필요 유량(Q1d)의 대응 관계가 기억되어 있다. 그리고, 제 1 유압 액츄에이터(4)의 부하 압력(P1)이 검출되고, 이 검출 부하 압력(P1)과 검출된 레버 조작량(S1)에 의거하 여 도 5에서 도시하는 대응 관계에 따라 제 1 유압 액츄에이터(4)의 필요 유량(Q1d)이 연산된다. 마찬가지로 해서, 제 2 유압 액츄에이터(7)의 부하 압력(P2)이 검출되고, 검출 부하 압력(P2)과 레버 조작량(S2)에 의거하여 도 5에서 도시하는 대응 관계에 따라 제 2 유압 액츄에이터(7)의 필요 유량(Q2d)이 연산된다.
이상과 같이 해서 연산된 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 각 필요 유량(Q1d, Q2d ) 각각이 제 1 및 제 2 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만으로 되어 있는지의 여부가 판단된다(S3).
연산된 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 각 필요 유량(Q1d, Q2d)의 각각이 제 1 및 제 2 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만이라고 판단된 경우(S3의 판단YES)는 합류 상태로부터 분류 상태로 되어야 된다고 판단하고, S4로 이행한다. 즉, 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량(Q1d, Q2d)의 각각이 제 1 및 제 2 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만일 때는 각 유압 액츄에이터(4, 7)로 공급되어야 할 유량을 대응되는 1개의 유압 펌프의 최대 토출 유량으로 조달할 수 있고, 분류 상태로 하더라도 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)에 의해 충분히 동작 속도가 확보되어 작업 효율의 저하를 초래하는 일이 없다. 또한, 분류 상태로 하는 것이 합류 상태에서 압력 보상의 기능을 담당하게 하여 압력 손실을 초래하는 것보다도 에너지 효율의 관점에서 바람직하다. 따라서, 합류 상태에서 압력 보상을 행하는 것에 의한 압력 손실, 그것에 의한 에너지 손실을 회피하기 위해 작업 도중에도 신속히 분류 상태로 이행한다.
이와 같이 합류 상태로부터 분류 상태로 하는 상황은 예를 들면, 암과 버킷 을 복합 동작시키고 있는 경우이다. 암과 버킷을 복합 동작시키고 있을 때는 레버 조작량이 작을 경우 뿐만아니라, 조작 레버(29, 30)를 최대 스트로크 위치로 해서 굴삭 작업을 행하고 있는 상황에서도 부하 압력이 높을 경우에는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 각 필요 유량(Q1d, Q2d)의 각각은 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만이 된다.
또한, 유압셔블로부터 덤프 트럭으로의 흙 배출 후에 버킷을 굴삭 위치로 되돌리는 「다운 선회 동작」을 행할 경우에는 상부 선회체의 선회 동작과 붐을 내리는 동작이 복합되어 행해진다. 원래, 선회 동작은 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만에서 행해지는 작업이며, 붐을 내리는 동작은 부하 압력이 낮고, 필요 유량은 유압 액츄에이터(7)내의 부하 압력 감소가 생기지 않는 레벨이 적은 유량에서 충분하다. 또한, 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)로부터 탱크로 배출되는 압유를 재이용하는 유압 재생 회로를 채용하면, 필요 유량은 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만에서 충분히 조달될 수 있다.
이하, S4 ~ S10까지의 처리에 의해 제 1 합ㆍ분류 밸브(13), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)는 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭된다.
컨트롤러(14)는 최초에 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭하는 동작이 행해지고, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 스위칭 완료 후에 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭하는 동작이 행해지도록 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)로 제어신호를 출력한다. 이것은 최초에 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)의 분류를 행하고, 그것에 이어서 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로(16, 19)의 분류를 행함으로써, 분류로 스위칭할 시에 합류시의 압력 보상의 기능을 가능한 한 계속시키도록 하여 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭 전후에서 발생하는 유량 변동을 억제하기 위해서이다.
즉, 우선 도 3(b)에 도시한 바와 같이 시간(t1)에서 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭하는 동작 즉, 연통 유로(12)를 폐쇄하는 동작을 개시한다(S4).
제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로의 스위칭 동작 즉, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 폐쇄 동작은 도 3(b)에 도시한 모듈레이션 커브에 따라 스풀이 소정 시간(예를 들면, 0.3 ~ 0.5sec)에 걸쳐서 개방 위치(A)로부터 폐쇄 위치(B)로 이동하도록 행해진다(S4 ~ S8).
제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 폐쇄 동작의 모듈레이션 커브는 도 4(a), (b), (c)에 예시한 것이라도 좋다.
제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 폐쇄 동작 중, 컨트롤러(14)는 압력 센서(27, 28)의 검출 압력(P1p, P2p)에 의거하여 제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)의 경사판(2a, 3a)을 제어한다.
압력 센서(27, 28)의 검출 압력(P1p, P2p)에 의거하여 제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)의 토출 유량(Q1p, Q2p)(l/min)의 유량차(Q1p - Q2p)가 연산되어, 제 1 유압 펌프(2)의 토출 유량(Q1p)이 제 2 유압 펌프(3)의 유량(Q2p) 보다도 큰지, 크지않은지의 여부가 판단된다(S5).
제 1 유압 펌프(2)의 토출 유량(Q1p)이 제 2 유압 펌프(3)의 유량(Q2p) 보다 도 크다고 판단된 경우(S5의 판단YES)에는 제 1 유압 펌프(2)의 토출 유량(Q1p)이 소정의 미소 유량(ΔQ1p)씩 서서히 증대됨과 아울러, 제 2 유압 펌프(3)의 토출 유량(Q2p)이 소정의 미소 유량(ΔQ2p)씩 서서히 감소하도록 서보기구(25, 26)로 제어신호가 출력된다. 제 1 유압 펌프(2)의 토출 유량의 증대, 제 2 유압 펌프(3)의 토출 유량의 감소는 상기 S3에서 연산된 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 각 필요 유량(Q1d, Q2d)에 도달할 때까지 행해진다. 다만, 토출 유량 증대의 최대값은 유압 펌프(2)의 최대 토출 유량(Qmax)(최대 경사판 경사 회전 위치)까지이다(S6).
한편, 제 1 유압 펌프(2)의 토출 유량(Q1p)이 제 2 유압 펌프(3)의 유량(Q2p) 이하라고 판단된 경우(S5의 판단NO)에는 제 1 유압 펌프(2)의 토출 유량(Q1p)이 소정의 미소 유량(ΔQ1p)씩 서서히 감소됨과 아울러, 제 2 유압 펌프(3)의 토출 유량(Q2p)이 소정의 미소 유량(ΔQ2p)씩 서서히 증대하도록 서보기구(25, 26)로 제어신호가 출력된다. 제 1 유압 펌프(2)의 토출 유량의 감소, 제 2 유압 펌프(3)의 토출 유량의 증대는 상기 S3에서 연산된 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 각 필요 유량(Q1d, Q2d)에 도달할 때까지 행해진다. 다만, 토출 유량 증대의 최대값은 유압 펌프(3)의 최대 토출 유량(Qmax)(최대 경사판 경사 회전 위치)까지이다(S7).
이어서, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)이 완료되었는지의 여부가 판단된다(S8).
제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)이 완료되어있지 않은 경우에는(S8의 판단NO) 다시 S4로 되돌아오고, 제 1 합ㆍ분류 밸 브(13)의 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)이 계속해서 행해지지만(S4), 제 1 합ㆍ분류 밸브(12)의 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)이 완료되었을 경우(S8의 판단YES)에는 다음의 S9로 이행하여, 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)이 개시된다(S9).
도 3(a)에 도시한 바와 같이, 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)은 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 스위칭 동작 개시 시각(t1)으로부터 소정 시간이 지연된 시간(t2)에서 개시된다. 그리고, 그 스위칭 동작은 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 스위칭 동작시와 마찬가지로, 도 3(a)에 도시한 모듈레이션 커브에 따라 스풀이 소정 시간(예를 들면, 0.3 ~ 0.5sec)에 걸쳐서 폐쇄 위치(B)까지 이동하도록 해서 행해진다(S9 ~ S10).
제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 폐쇄 동작의 모듈레이션 커브는 도 4(a), (b), (c)에 예시한 것이라도 좋다.
제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)이 완료되었는지의 여부가 판단되어(S10), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)이 완료되어 있지 않은 경우에는(S10의 판단NO) 다시 S9로 되돌아가서 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)이 계속해서 행해지지만(S9), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)이 완료되었을 경우에는(S10의 판단YES) 다시 S1로 되돌아가서 재차 주행용 조작 레버가 오프되었는지의 여부가 판단되고, 이하 동일한 처리가 반복 실행된다.
제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 분류 위치(B)에 위치되면, 압력 보상이 해제된다.
제 2 합ㆍ분류 밸브(21)가 분류 위치(B)에 위치되면 제 1 부하 압력 도입 유로(16)와 제 2 부하 압력 도입 유로(19)가 차단됨과 아울러, 부하 압력 도입 유로(24)와 셔틀 밸브(22)의 입구 포트가 차단된다. 이것에 의해, 부하 압력 도입 유로(23), 셔틀 밸브(22), 제 1 부하 압력 도입 유로(16), 셔틀 밸브(15)를 통해 제 1 압력 보상 밸브(6)의 제 2 수압부(6b)에 자기의 부하 압력(P1)이 가해진다. 그 결과, 제 1 주 조작 밸브(5)의 출구 포트측의 부하 압력은 자기의 부하 압력(P1)을 유지한다.
한편, 부하 압력 도입 유로(24), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 연통로(21b), 제 2 부하 압력 도입 유로(19), 셔틀 밸브(18)를 통해 제 2 압력 보상 밸브(9)의 제 2 수압부(9b)에 자기의 부하 압력(P2)이 가해진다. 그 결과, 제 2 주 조작 밸브(8)의 출구 포트측의 부하 압력은 자기의 부하 압력(P2)을 유지한다.
이상과 같이 본 실시예에 의하면, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작) 완료 후에 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)을 개시하도록 하고, 분류 위치로 스위칭할 시에 있어서 합류시의 압력 보상을 가능한 한 계속해서 행하도록 했으므로, 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭 전후에 있어서의 유량 변동이 억제된다. 이것에 의해, 조작성이 향상되어 작업 효율이 향상된다.
한편, S3에서 연산된 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 각 필요 유량(Q1d, Q2d) 중, 적어도 한쪽이 제 1 및 제 2 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 이상이라고 판단된 경우(S3의 판단NO)는 분류 상태로부터 합류 상태로 되어야 한다고 판단하고 S11로 이행한다. 즉, 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량(Q1d, Q2d) 중 적어도 한쪽이 제 1 및 제 2 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 이상일 때는 각 유압 액츄에이터(4, 7)로 공급되어야 할 유량이 대응되는 1개의 유압 펌프의 최대 토출 유량만으로는 조달될 수 없는 경우이며, 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 동작 속도를 충분히 확보해서 작업 효율의 저하를 초래하지 않도록 하기 위해서는 제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)의 토출 유량을 합류시켜서 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)로 공급할 필요가 있다.
이와 같이 분류 상태로부터 합류 상태로 하는 상황은 예를 들면, 붐을 올리는 동작과 암 동작을 복합해서 행하고 있는 경우이다.
이하, S11 ~ S14까지의 처리에 의해 제 1 합ㆍ분류 밸브(13), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)는 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭된다.
컨트롤러(14)는 최초에 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작이 행해지고, 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭 완료 후에 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작이 행해지도록 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)로 제어신호를 출력한다. 이것은 최초에 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로(16, 19)의 합류를 행하고, 그것에 이어서 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)의 합류를 행함으로써 합류로 스위칭할 시에 있어서 합류시의 압력 보상의 기능을 일찍 발휘하도록 하여, 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭 전후에서 발생하는 유량 변동을 억제하기 위해서이다.
즉, 우선 도 3(a)에 도시한 바와 같이 시간(t3)에서 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭하는 동작을 개시한다(S11).
제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로의 스위칭 동작 즉, 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 개방 동작은 도 3(a)에 도시한 모듈레이션 커브에 따라 스풀이 소정 시간(예를 들면, 0.3 ~ 0.5sec)에 걸쳐서 폐쇄 위치(B)로부터 개방 위치(A)로 이동하도록 행해진다(S11 ~ S12).
제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 개방 동작의 모듈레이션 커브는 도 4(a), (b), (c)에서 예시한 커브에 상당하는 것이라도 좋다.
제 2 합ㆍ분류 밸브(13)의 합류 위치(B)로의 스위칭 동작(개방 동작)이 완료되었는지의 여부가 판단되어(S12), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)이 완료되어 있지 않은 경우에는(S12의 판단NO) 다시 S11로 되돌아가서 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)이 계속해서 행해지지만(S11), 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)이 완료되었을 경우(S12의 판단YES)에는 다음의 S13로 이행하여 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)이 개시된다(S13).
도 3(b)에 도시한 바와 같이, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)은 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭 동작 개시 시각(t3)으로부터 소정 시간이 지연된 시간(t4)에서 개시된다. 그리고, 그 스위칭 동작은 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭 동작시와 마찬가지로, 도 3(b)에 도시한 모듈레이션 커브에 따라 스풀이 소정 시간(예를 들면, 0.3 ~ 0.5sec)에 걸쳐서 개방 위치(A)까지 이동하도록 하여 행해진다(S13 ~ S14).
제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 개방 동작의 모듈레이션 커브는 도 4(a), (b), (c)에서 예시한 것이라도 좋다.
제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)이 완료되었는지의 여부가 판단되어(S14), 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)이 완료되어 있지 않은 경우에는(S14의 판단NO) 다시 S13로 되돌아가서 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)이 계속해서 행해지지만(S13), 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)이 완료되었을 경우에는(S14의 판단YES) 다시 S1로 되돌아가서 재차 주행용 조작 레버가 오프되었는지의 여부가 판단되어, 이하 동일한 처리가 반복 실행된다.
이상과 같이 본 실시예에 의하면, 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작) 완료 후에 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)을 개시하도록 하여, 합류 위치로 스위칭할 시에 있어서 합류시의 압력 보상을 가능한 한 일찍 발휘하도록 했으므로, 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭 전후에 있어서의 유량 변동이 억제된다. 이것에 의해, 조작성이 향상되어 작업 효율이 향상된다.
또한, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로의 스위칭 동작(개방 동작)시에도(S13, S14) 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 합류 위치(A)로부 터 분류 위치(B)로의 스위칭 동작(폐쇄 동작)시의 제어(S5, S6, S7)와 마찬가지로, 제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)의 경사판(2a, 3a)의 경사 회전 위치를 제어해도 좋다.
이상과 같이 본 실시예에 의하면, 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭할 때에는 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)를 차단하고나서 압력 보상을 오프되도록 하고, 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭할 때에는 압력 보상을 온으로 하고 나서 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)를 연통시키도록 했으므로, 합분류 밸브(13, 21)의 스위칭 전후에 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)에 발생하는 유량 변동이 억제되어 조작성, 작업 효율이 향상된다.
또한, 본 실시예에 의하면 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d)을 연산하여 필요 유량(Q1d, Q2d)이 제 1 및 제 2 유압 펌프(2, 3)의 1펌프 당 최대 토출 유량(Qmax) 미만인지의 여부에 따라 분류 위치로 스위칭할지, 합류 위치로 스위칭할 지를 판단하도록 했으므로, 합ㆍ분류 밸브(13, 21)의 스위칭 시기가 정확하게 판단되어 압력 보상 밸브(6, 9)의 압력 손실에 의한 에너지 손실이 억제되어서 에너지 효율이 향상됨과 아울러, 복수의 작업기[복수의 유압 액츄에이터(4, 7)]를 복합 동작시킬 때의 작업 효율이 향상된다.
또한, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 스위칭을 개시하는 시각(t1)으로부터 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭을 개시하는 시각(t2)까지의 지연 시간(t2 - t1), 또는 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)의 스위칭을 개시하는 시각(t3)으로부터 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)의 스위칭을 개시하는 시각(t4)까지의 지연 시간(t4 - t3)은 양자 모두 동일 한 시간으로 설정해도 좋고, 또한 다르게 해도 좋다. 또한, 상기 지연 시간(t2 - t1, t4 - t3)은 작업기(유압 액츄에이터)의 종류마다 다르게 해도 좋다. 또한, 모듈레이션 커브는 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭할 경우, 제 1 합ㆍ분류 밸브(13)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭할 경우, 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 합류 위치(A)로부터 분류 위치(B)로 스위칭할 경우, 제 2 합ㆍ분류 밸브(21)를 분류 위치(B)로부터 합류 위치(A)로 스위칭할 경우의 모든 경우에 대해서 동일한 모듈레이션 커브를 사용해도 좋고, 각 경우에서 적당히 모듈레이션 커브를 다르게 해도 좋다.
또한, 본 실시예에서는 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11) 각각에 압력 센서(27, 28)를 설치하고, 이들 압력 센서(27, 28)의 검출 압력에 의거하여 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)를 흐르는 압유의 유량차(Q1p - Q2p)를 구하도록 하고 있지만, 유량차(Q1p - Q2p)를 구하기 위한 센서는 압력 센서 이외의 센서라도 좋다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)를 흐르는 각 압유의 차압을 검출하는 차압 센서를 설치하여 이 차압 센서에 의해 검출된 것에 따라서 유량차(Q1p - Q2p)를 구해도 좋고, 제 1 및 제 2 토출 유로(10, 11)를 흐르는 압유의 각 양(Q1p, Q2p)을 검출하는 유량 센서를 각 토출 유로(10, 11)마다 설치하고 각 유량 센서의 검출 유량(Q1p, Q2p)에 의거하여 유량차(Q1p - Q2p)를 구해도 좋다.
또한, 본 실시예에서는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d)을 조작 레버(29, 30)의 조작량(S1, S2)에 의거하여 연산하도록 하고 있지만, 도 6에 도시한 바와 같이 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(유압 실린더)(4, 7) 각각에 유압 액츄에이터(4, 7)의 로드의 스트로크량을 검출하는 스트로크량 검출 센서(33, 34)를 설치하고, 이들 각 스트로크량 센서(33, 34)에 의해 검출된 스트로크량에 의거하여 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d)을 연산해도 좋다.
또한, 본 실시예에서는 건설기계로서 크롤러식 유압셔블을 상정하여 주행용 조작 레버가 온(on)인 경우에는(S1의 판단NO) 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터(4, 7)의 필요 유량(Q1d, Q2d)여하에 관계없이 주행 로직(S21 ~ 23)으로 이행하게 해서 본 실시예의 제어(S3 ~ S14)를 행하지 않도록 하고 있지만, 본 발명은 크롤러식 유압셔블 이외의 건설기계에 대해서도 적용가능하며, 또한 주행용 조작 레버가 온 되어 있는 경우에도 본 발명의 제어를 행하도록 해도 좋다.
예를 들면, 차륜식 건설기계 예컨대 휠 로더에 본 발명을 적용해도 좋고, 도 2의 플로우차트에 있어서의 S1, 주행 로직(S21 ~ S23)의 처리를 생략하여 작업기용 조작 레버가 조작되었는지의 여부에 따라(S2) 본 발명의 제어(S3 ~ S14)로 이행시켜도 좋다.

Claims (9)

  1. 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
    상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
    상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
    상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
    상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브; 및
    상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭한다고 판단된 경우 최초에 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 제 2 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 상기 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설 기계의 유압 제어 장치.
  2. 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
    상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
    상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합 ㆍ분류 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
    상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
    상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되어야 할 필요 유량을 연산하는 필요 유량 연산 수단;
    상기 필요 유량 연산 수단에 의해 연산된 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이 되었는지의 여부를 판단하는 판단 수단; 및
    상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 합류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이라고 판단했을 경우, 최초에 제 1 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 제 1 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 제 2 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 제 1 및 제 2 합 ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설 기계의 유압 제어 장치.
  3. 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
    상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
    상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
    상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
    상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되어야 할 필요 유량을 연산하는 필요 유량 연산 수단;
    상기 필요 유량 연산 수단에 의해 연산된 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이 되었는지의 여부를 판단하는 판단 수단; 및
    상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 합류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이라고 판단했을 경우에, 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 합류 위치로부터 분류 위치로 스위칭하는 제어를 실행하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설 기계의 유압 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭한다고 판단된 경우, 최초에 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위 치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 상기 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 유압 제어 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 분류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 필요 유량 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 이상이라고 판단했을 경우, 최초에 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 상기 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 유압 제어 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 분류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 필요 유량 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 이상이라고 판단했을 경우에, 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 유압 제어 장치.
  7. 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
    상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
    상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
    상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
    상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로 로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브; 및
    상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭한다고 판단된 경우, 최초에 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 상기 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설 기계의 유압 제어 장치.
  8. 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
    상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
    상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
    상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
    상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되어야 할 필요 유량을 연산하는 필요 유량 연산 수단;
    상기 필요 유량 연산 수단에 의해 연산된 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이 되었는지의 여부를 판단하는 판단 수단; 및
    상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 분류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 필요 유량 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 이상이라고 판단했을 경우, 최초에 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지고, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭 완료 후에 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 동작이 행해지도록 상기 제 1 및 제 2 합ㆍ분류 밸브의 스위칭을 제어하는 제 어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설 기계의 유압 제어 장치.
  9. 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 압유가 공급되어서 구동되는 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향 및 유량을 스위칭하는 제 1 및 제 2 주 조작 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 토출구와 상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브를 연통하는 제 1 및 제 2 토출 유로;
    상기 제 1 및 제 2 주 조작 밸브의 전후 차압을 소정값으로 보상하는 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브;
    상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 연통시키는 합류 위치와, 상기 제 1 토출 유로와 제 2 토출 유로 사이를 차단시키는 분류 위치로 스위칭하는 제 1 합ㆍ분류 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 부하 압력 중 최고 부하 압력을 검출하는 최고 부하 압력 검출 수단;
    상기 제 1 및 제 2 압력 보상 밸브로 부하 압력을 도입하는 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로;
    상기 최고 부하 압력 검출 수단에 의해 검출된 최고 부하 압력의 압유를 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 도입하는 합류 위치와, 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 부하 압력을 대응하는 상기 제 1 및 제 2 부하 압력 도입 유로로 각각 도입하는 분류 위치로 스위칭하는 제 2 합ㆍ분류 밸브;
    상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터로 공급되어야 할 필요 유량을 연산하는 필요 유량 연산 수단;
    상기 필요 유량 연산 수단에 의해 연산된 상기 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 각 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 미만이 되었는지의 여부를 판단하는 판단 수단; 및
    상기 제 1 합ㆍ분류 밸브 및 제 2 합ㆍ분류 밸브가 분류 위치로 되어 있는 상태에서 상기 판단 수단이 제 1 및 제 2 유압 액츄에이터의 필요 유량 중 적어도 한쪽의 필요 유량이 상기 제 1 및 제 2 가변 용량형 유압 펌프의 1펌프 당 최대 토출 유량 이상이라고 판단했을 경우에, 상기 제 1 합ㆍ분류 밸브, 상기 제 2 합ㆍ분류 밸브를 분류 위치로부터 합류 위치로 스위칭하는 제어를 실행하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설 기계의 유압 제어 장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013100457A1 (ko) * 2011-12-28 2013-07-04 두산인프라코어 주식회사 굴삭기 주행 연비 절감 시스템
KR101470626B1 (ko) * 2007-12-27 2014-12-09 두산인프라코어 주식회사 건설장비의 전자유압 시스템
KR20180022624A (ko) * 2016-08-26 2018-03-06 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 제어 시스템, 작업 기계, 및 제어 방법
KR20190113916A (ko) * 2017-09-07 2019-10-08 히다치 겡키 가부시키 가이샤 유압 작업 기계

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4338758B2 (ja) * 2005-05-18 2009-10-07 株式会社小松製作所 建設機械の油圧制御装置
US7559197B2 (en) * 2005-08-31 2009-07-14 Caterpillar Inc. Combiner valve control system and method
US20070044464A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Caterpillar Inc. and Combiner valve control system and method
DE102006019804B4 (de) * 2006-04-28 2009-01-15 Sauer-Danfoss Aps Hydraulische Lenkung
GB2448652B (en) * 2006-05-15 2011-03-02 Komatsu Mfg Co Ltd Hydraulic traveling vehicle and method of controlling hydraulic traveling vehicle
JP4827789B2 (ja) * 2007-04-18 2011-11-30 カヤバ工業株式会社 油圧アクチュエータ速度制御装置
DE102008011016B4 (de) 2008-02-25 2019-02-14 Linde Hydraulics Gmbh & Co. Kg Hydrostatisches Antriebssystem
KR101597174B1 (ko) * 2008-03-31 2016-02-24 나부테스코 가부시키가이샤 건설기계의 유압회로
DE102008038793A1 (de) * 2008-04-24 2009-10-29 Robert Bosch Gmbh Hydraulisches Zweikreissystem und Verfahren zum Ansteuern von Verbrauchern eines Zweikreissystems
KR101088752B1 (ko) * 2009-05-22 2011-12-01 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 복합 조작성을 개선시킨 유압시스템
WO2011046536A1 (en) * 2009-10-12 2011-04-21 Deere And Company Load sense and hydraulic pump management
AU2009353980B2 (en) 2009-10-12 2014-07-10 Deere And Company Load sense hydraulic pump alignment
US9234582B2 (en) * 2009-10-21 2016-01-12 Thomson Linear Llc Apparatus and methods for controlling hydraulically-powered apparatus
KR101728381B1 (ko) * 2010-06-28 2017-04-19 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계의 유압펌프 유량 제어방법
US9303636B2 (en) 2010-07-19 2016-04-05 Volvo Construction Equipment Ab System for controlling hydraulic pump in construction machine
US8336232B2 (en) * 2010-09-08 2012-12-25 Caterpillar Inc. Multi-function wheel loader linkage control with optimized power management
DE102011106307A1 (de) * 2011-07-01 2013-01-03 Robert Bosch Gmbh Steueranordnung und Verfahren zum Ansteuern von mehreren hydraulischen Verbrauchern
DE102011108851A1 (de) * 2011-07-28 2013-01-31 Liebherr-Werk Ehingen Gmbh Kransteuerungssystem
CN102322454B (zh) * 2011-09-05 2013-03-20 中联重科股份有限公司 混凝土泵送设备及其液压系统
CN102434519B (zh) * 2011-11-29 2014-10-15 三一汽车起重机械有限公司 一种工程机械及其分合流液压控制系统
EP2840261B1 (en) * 2012-04-17 2017-02-22 Volvo Construction Equipment AB Hydraulic system for construction equipment
KR20150036000A (ko) * 2012-07-16 2015-04-07 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계용 유압시스템 제어방법
CN104870832B (zh) * 2012-12-19 2016-11-23 株式会社岛津制作所 液压回路以及装卸车辆
AT516181B1 (de) * 2014-10-08 2016-03-15 Weber Hydraulik Gmbh Hydraulikaggregat
WO2016175352A1 (ko) * 2015-04-29 2016-11-03 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법
CN107250560B (zh) * 2015-10-28 2018-10-16 株式会社小松制作所 工程机械的驱动装置
JP6603560B2 (ja) * 2015-12-04 2019-11-06 川崎重工業株式会社 圧力補償ユニット
CN105443474B (zh) * 2015-12-29 2017-05-17 太原理工大学 一种装载机工作装置的控制回路
DE112016000103B4 (de) 2016-07-29 2019-08-14 Komatsu Ltd. Steuersystem, Arbeitsmaschine und Steuerverfahren
JP6244475B1 (ja) * 2016-07-29 2017-12-06 株式会社小松製作所 制御システム、作業機械及び制御方法
JP6807399B2 (ja) * 2016-09-21 2021-01-06 株式会社小松製作所 作業車両および油圧制御方法
JP6901892B2 (ja) * 2017-03-30 2021-07-14 日立建機株式会社 作業車両の油圧駆動装置
CN107683368B (zh) * 2017-04-24 2021-03-16 株式会社小松制作所 控制系统和作业机械
WO2017188460A1 (ja) 2017-07-27 2017-11-02 株式会社小松製作所 制御システム、作業機械、及び制御方法
CN110295642B (zh) * 2018-03-21 2021-09-14 日立建机株式会社 工程机械的液压驱动装置
IT201800009591A1 (it) * 2018-10-18 2020-04-18 Walvoil Spa Sistema idraulico di tipo load sensing con dispositivo idraulico di regolazione
JP7389635B2 (ja) * 2019-12-05 2023-11-30 カヤバ株式会社 作動流体供給システム
CN112177996B (zh) * 2020-09-18 2023-05-05 江苏徐工工程机械研究院有限公司 一种正流量上下车复合稳定控制系统及方法
CN113606207B (zh) * 2021-06-28 2022-07-05 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 一种装载机液压系统及装载机

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3044171A1 (de) * 1980-11-24 1982-06-16 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Antriebssystem mit mindestens zwei teilsystemen
EP0235545B1 (en) * 1986-01-25 1990-09-12 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic drive system
JP2810711B2 (ja) * 1989-08-25 1998-10-15 東芝機械株式会社 ロードセンシング型油圧回路の合流弁装置
JP3066050B2 (ja) * 1990-04-05 2000-07-17 東芝機械株式会社 油圧作業回路
DE4100988C2 (de) * 1991-01-15 2001-05-10 Linde Ag Hydraulisches Antriebssystem
JPH06123302A (ja) * 1992-10-08 1994-05-06 Kayaba Ind Co Ltd 建設機械の油圧制御装置
JP2581858Y2 (ja) 1992-10-27 1998-09-24 株式会社小松製作所 ロードセンシングシステムにおける複数ポンプの分・合流切換装置
JP3694355B2 (ja) 1996-02-09 2005-09-14 日立建機株式会社 ロードセンシング制御による油圧駆動装置
JPH1082402A (ja) 1996-09-09 1998-03-31 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧駆動装置
JPH1082403A (ja) 1996-09-09 1998-03-31 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧駆動装置
JPH10252705A (ja) 1997-03-14 1998-09-22 Komatsu Ltd 圧油供給装置
JPH11218102A (ja) 1997-11-11 1999-08-10 Komatsu Ltd 圧油供給装置
JP2000087904A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Komatsu Ltd 圧油供給装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101470626B1 (ko) * 2007-12-27 2014-12-09 두산인프라코어 주식회사 건설장비의 전자유압 시스템
WO2013100457A1 (ko) * 2011-12-28 2013-07-04 두산인프라코어 주식회사 굴삭기 주행 연비 절감 시스템
CN104024657A (zh) * 2011-12-28 2014-09-03 斗山英维高株式会社 挖掘机行驶燃料消耗量节减系统
KR20140137022A (ko) * 2011-12-28 2014-12-02 두산인프라코어 주식회사 굴삭기 주행 연비 절감 시스템
US9587379B2 (en) 2011-12-28 2017-03-07 Doosan Infracore Co., Ltd. System for reducing fuel consumption in excavator
KR20180022624A (ko) * 2016-08-26 2018-03-06 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 제어 시스템, 작업 기계, 및 제어 방법
KR20190113916A (ko) * 2017-09-07 2019-10-08 히다치 겡키 가부시키 가이샤 유압 작업 기계
US11274418B2 (en) 2017-09-07 2022-03-15 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic work machine

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