KR20140066712A

KR20140066712A - 유압구동 작업기계를 작동시키는 시스템 및 구동제어 방법

Info

Publication number: KR20140066712A
Application number: KR1020147004882A
Authority: KR
Inventors: 유디트 브리튼; 다니엘 뮐러; 토마스 쉐퍼; 베른트 파버
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2014-06-02
Also published as: US9506222B2; US20140190153A1; JP5835721B2; EP2748490A4; JP2014525549A; KR101908547B1; EP2748490A1; EP2748490B1; CN103782069B; CN103782069A; WO2013032370A1

Abstract

본 발명은 가변 변위를 갖는 유압 주행 모터를 포함하고 있는 유압 구동 작업 기계(200)를 작동시키는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 여기에는 유압 펌프(2)에 의해 발생되는 유체 흐름이 유압모터(11)에 제공되고, 제어밸브(4)가 유압 펌프(2)에서 주행 모터(11)에 까지 유체 흐름을 제어하도록 제공된다. 유압펌프(2)에는 주행 제어 밸브(4)에 의해 발생된 로드 신호(LS)에 의존하여 유압 제어가 제공된다. 주행 모터(11)에는 원하는 구동 상태에 따라 전기신호가 제공된다.

Description

유압구동 작업기계를 작동시키는 시스템 및 구동제어 방법{DRIVE CONTROL METHOD AND SYSTEM FOR OPERATING A HYDRAULIC DRIVEN WORK MACHINE}

본 발명은 건설기계에 사용되는 유압 구동 제어에 관한 것이다.

EP 2123 947 A1은 가변 변위(용량) 주행 모터의 변위가 유압으로 제어되는 유압 개방 센터 유압 주행시스템을 갖는 건설기계용 주행 제어 시스템을 개시한다. 내리막을 주행할 동안 주행 모터의 변위는 가속을 방지하도록 증가될 수 있다. 비례밸브에 의해 발생된 유압은 주행모터 내의 압력에 의해 과구동되는데, 즉 만약 주행 모터 내의 소정의 압력 값이 주행모터가 주행모터에 비례값이 과도하게 주어진 제어 압력으로부터 의존하지 않는 최대 변위로 스위블되게 근접했을 경우에 과구동된다. 실제 운전 상태에 따라, 모터와 펌프의 변위가 동시에 변경된다.

본 발명의 목적은 작업 기계가 최고의 속도로 주행하고 내리막 운전에서 가속을 시작할 때 속도 조절의 문제점을 극복하고, 작업기계 핸들링의 편리성과 연료 효율성을 가능하게 하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 작업 기계가 최고의 속도로 주행하고 내리막 운전에서 가속을 시작할 때 속도 조절이 갖는 문제점을 극복하고, 작업기계의 편리한 핸들링과 연료 효율성을 가능케 하는 주행 시스템을 제공함에 있다.

이러한 목적들은 독립 청구항의 특징에 의해 달성된다. 다른 청구항들과 도면 및 상세한 설명은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내고 있다.

다양한 변위를 갖는 유압 주행 모터를 포함하는 유압 구동식 작업 기계를 작동시키는 방법이 제시되어 있고 여기에서 유압 펌프에 의해 발생된 유압 흐름이 주행 모터에 제공되고, 제어 밸브는 상기 주행 모터에 유압 펌프로부터의 유압 흐름을 제어하도록 제공된다. 유압 펌프에는 주행 제어 밸브에 의해 발생되는 로드 신호에 따라 유압 제어가 제공된다. 주행 모터에는 바람직한 주행 상태에 따른 전기 제어가 제공된다.

바람직하게는, 작업 기계는 굴삭기 등 휠 구동 기계일 수도 있다. 일반적으로 본 발명은 오픈 루프 주행 시스템을 갖는 모든 기계에 적합하다. 제안된 본 발명에 따르면, 주행 모터의 변위는 최소값과 최대값 사이에서 연속적으로 제어될 수 있다. 기계의 작동 상태가 부드러워서 돌발정지나 가속이 회피될 수 있다.

한편, 기계가 내리막으로 가고 있고, 실제 속도가 허용 속도를 초과할 때, 유압 모터의 변위는 증가되고, 따라서 허용 속도에 다시 접근할때까지 기계를 천천히 감소시킨다. 이 변위는 주행모터의 변위를 결정하는 파라미터가 정상적인 주행 모터 내의 주행 고압에 상관없이 조정될 수 있다. 주행 모터는 언제라도 안전하게 제어될 수 있다. 모터의 변위는 주행모터를 포함하는 주행 장치 내에 설치된 전기 밸브에 의해 간접적이고 전기적으로 제어되는 것이 바람직하다. 더욱이, 주행 모터는 최소와 최대 변위 사이에서 계단식이 아닌 연속적으로 제어됨으로써, 주행 시스템의 부드러운 작동 상태를 가능케 한다. 또한, 메인 제어 밸브(MCV) 내의 주행부 스풀의 스트로크가 제어된다.

주행모터의 변위는 최소 변위와 최대 변위 사이에서 비례하에 제어될 수 있고, 그 결과, 기계의 주행속도가 제어된다. 주행모터는 고정된 변위 뿐만 아니라 요구되는 변위에 대하여 회전된다.

유압 펌프의 변위는 주행 모드 상의 연료 절약 모드 내에서 제어될 수 있다. 연료 절약 모드에서, 유압(체)의 플로우와 변위는 소정의 구동 상태, 즉 지정된 속도에 따라서 최적으로 조정된다.

바람직하게는, 제어 유닛은 주행 모터 변위와 주행 제어 밸브 내의 스풀 스트로크 및 유압 펌프의 변위가 어떻게 연료 효율 및/또는 핸들링 편리성 측면에서 최적인 바람직한 상태를 얻도록 변화되는지에 대해 계산할 수 있다. 과도 속도 방지에 더하여, 본 발명은 전후방 주행과 더 빠른 가속과 부드러운 가속 및 감속, 및 연료 절약 모드를 변환(reversing) 하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 주행 모터의 변위는 주행 모터 변위 제어 밸브로부터의 전기적 신호에 의하여 주행 모터 내의 실제 주행 고압과는 별개로 조정될 수 있다. 주행 모터의 압력은 주행 모터로 보내어진 제어 신호를 무시하지 않는다.

종래의 시스템에서는, 주행 모터의 변위는 모터 내의 고압에 의존된다. 다른 압력(예, 여분의 남아있는 압력)이 없이도, 주행 모터는 이러한 시스템에서 최소의 변위이다. 만약, 기계가 주행을 시작하면, 압력은 일어날 것이고, 소정 값을 넘어서면, 주행 모터는 주행 모터로 비례 밸브에 의해 제공된 제어 압력과 상관없이 최소 변위로 회전된다. 만약 압력이 소정 값 이하로 떨어지면, 주행 모터는 종래의 모터 제어에 의하여 최소 변위로 회전되며, 기계의 갑작스러운 변화를 초래한다.

바람직하게 본 발명에서는, 주행 고압력 외에도 추가 파라미터를 이 주행 모터의 변위를 제어하고 조정하는데 고려될 수 있다. 간편하게는 주행모터의 변위는 주행 모터의 바람직할 상태에 따라서 제어될 수 있다. 주행모터의 변위는 예를 들면 기계의 주행속도와 주행압력에 의해, 최대변위에서 최소 변위의 범위까지 변화될 수 있다.

본 발명의 바람직할 일실시예에 따르면, 적어도 주행 제어 밸브의 하나의 파일럿 압력에서의 유압 흐름은 작업 기계의 선택 제어 상태를 의존하는 다른 장치에 의해 선택적으로 발생된다. 예를 들면, 파일럿 압력은 파일럿 압력 발생 장치가 요구되는 바와 같이 선택되는 제어유닛에 의해 제어되는 독립 주행 플로우 밸브에 의하거나 또는 주행 액츄에이터에 의해 발생될 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 전기제어 밸브는 작업기계의 선택 제어 상태에 의존하는 다른 파일럿-압력 발생 장치에 의해 발생된 유압의 플로우 사이에서 선택할 수 있다.

전기 제어 밸브는 파일럿 압력의 다른 소스들 사이에서 스위치하는 솔레노이드 밸브일 수 있다. 특히, 제1 제어 상태에서는, 주행 제어밸브의 적어도 하나의 파일럿 압력 라인 내에 있는 유체의 흐름은 주행 액츄에이터에 의해 독립 주행 흐름 밸브에 의해 발생되고, 제2 상태에서는 독립 주행 흐름 밸브에 의해 발생된다. 바람직하게는, 전기제어밸브(솔레노이드 밸브)는 주행 액츄에이터와 주행 제어 밸브 사이의 연결을 방해하지만, 반면 독립 주행 흐름 밸브는 대신에 주행 제어 밸브에 연결된다. 구동 제어 밸브가 주행 제어 밸브의 상류에 배열될 수 있고, 주행 액츄에이터와 주행 방향 밸브 사이의 연결은 중단되어서, 상기 주행 액츄에이터와 주행 제어 밸브 사이의 연결을 방해한다.

작동 밸브 모드에서는, 기계는 내리막을 운행할 수 있고, 가속하거나 평지를 운행할 수도 있으며 오르막을 운행할 수도 있다.

작업 기계의 작업 모드와 주행 모드와 같은 서로 다른 작동 모드들에 대해서 알아본다. 작업 모드에서는, 주행 액츄에이터와 독립 주행 흐름 밸브 사이의 스위칭을 위한 전기 제어 밸브는 독립 주행 흐름 밸브에 대해 활성화시키고 스위치시킴으로써, 독립 주행 흐름 밸브로부터의 신호가 메인 제어 밸브의 주행부로 보내진다. 주행 모드에서는, 전기제어밸브는 상태에서의 부드러운 스타팅/정지/반대운행을 갖도록 활성화된다. 만약 작업기계가 일정 속도로 구동되면, 주행 액츄에이터 또는 독립 주행 흐름밸브로부터 둘 중 어느 하나의 파일럿 압력을 얻도록 선택된다. 이 경우 최대 제어(파일럿) 압력(35bar 범위 내에서) 스풀의 최대 스트로크를 갖도록 주행 스풀에 제공된다.

양 모드에서, 파일럿 압력 라인의 신호는 주행 액츄에이터(제1 제어 상태와 호칭되는 제어 상태에서)나 혹은 독립 주행 흐름밸브, 즉 제2 제어 상태와 호칭되는 제어상태에서의 독립 주행 흐름 밸브 중 어느 하나로부터 발생된다.

본 발명의 바람직할 다른 실시예에 따르면, 주행 모터의 변위는 주행 모터 변위 제어 밸브의 전기 전류 제어 신호에 비례하여, 최대 변위와 최소 변위 사이의 변위로 연속적으로 조절될 수 있다. 바람직하게는 주행 모터는 주행 모터 변위 제어 밸브에 어떠한 전류도 없이 특히 기계의 정지 상태에서, 최대 변위에 설정된다.

본 발명의 또 다른 바람직할 실시예에 따르면, 내리막에서 주행 모터의 변위를 구동하는 것은 기계가 허용된 최대 속도를 초과할 때 휠씬 더 큰 변위가 설정되어야 한다. 변위는 경사에 따라 최소 변위에서 더 큰 변위로 증가된다. 오르막에서, 주행 모터의 구동은 주행 고압력에 대한 정의된 값이 초과될때 더 큰 변위로 쉬프트된다. 기계가 내리막을 내려가고 속도가 허용 속도를 초과할 때, 주행 모터는 허용된 기계 속도에 도달할 때까지 기계를 천천히 구동(slow down)되도록 더 큰 변위로 스위블됨으로써, 과속도가 회피된다. 주행 모터의 변위는 만약 기계 속도가 허용 속도를 초과하면 간접적으로 증가된다. 주행 모터의 제어는 신속하고 신뢰성이 있다.

정지 상태로부터의 기계의 가속을 개선하기 위해서, 주행모터의 변위는 주행모터의 고압력과 주행속도에 따라 제어될 수 있다. 변위 곡선은 가속을 개선시키는 제어 유닛에서 선택될 수 있다. 주행 모터의 변위는 제어 유닛에 의한 각각의 구성에 보내어진, 주행 액츄에이터 대신의 주행 제어 밸브에 대한 최적 파일럿 압력을 발생시키는 독립 주행 흐름 밸브로 보내어진, 촉진 파라미터에 의해서 선택 변위를 뒤따르게 할 수 있다.

유압 손실과 마찬가지로 유체의 흐름을 감소시킴으로써, 기계의 연료 효율은 이동시나 작업시에 개선된다. 이러한 손실은 유체의 흐름을 감소시킴으로써 감소된다. 동일 스텝에서, 압력은 요구되는 파워가 동일하게 머물기 때문에 발생된다. 제1 옵션은 디젤 엔진 속도와 같은 우수한 차량의 속도를 감소시키는 것인데, 그것은 프라임 이동기(mover)를 통하여 간접적으로 연료를 절약할 수 있다. 제2 옵션(제1 옵션과 결합될 수 있음) 전술한 바와 같은 주행시스템에서의 유압 손실을 감소시키는 것이다. 이것은 주행 모터에 대한 유체의 흐름을 감소시키거나 다른 측, 즉 유압펌프 측의 유체 흐름을 감소시킴에 의해 주로 행하여진다. 이 흐름은 작업 모드에서의 독립 주행 흐름 밸브와의 조합에서의 메인 제어 밸브의 주행부에 의하거나 주행 모드에서의 펌프 중 어느 하나에 의해서 감소된다. 유체 흐름의 감소는 메인 제어 밸브(주행 밸브가 메인 제어 밸브의 일부분임) 내의 주행 시스템에서 스풀의 스트로크를 감소시키거나 또는 유압 펌프에 의해 제공되는 유체 흐름을 감소시킴으로써 수행된다.

본 발명에 따른 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 기계의 주행 모드에서 프라임 이동기의 속도는 미리 정해진 연료 절약 경제 속도로 설정되거나, 유압 펌프로부터의 유체 흐름을 감소시킴으로써 주행 모터 내의 압력이 증가될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 펌프측과 제어 밸브의 로드측 사이의 압력차는 주행 모터에 적용된 유체 흐름을 감소시키기 위하여 감소될 수 있다. 유압 손실은 유압 시스템 내에서 감소될 수 있다.

부가적으로 또는 대안으로, 주행 모터에 대한 유체 흐름을 감소시키기 위해서는, 주행 파일럿 라인에서의 파일럿 압력이 주행 액츄에이터에 대하여 선택적 장치를 갖는 바람직한 파일럿 압력을 확립함으로써, 즉 독립 주행 흐름 밸브에 의해서 감소될 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 기계의 작업모드에서 주행 모터의 변위는 주행 모터에 대한 유체 흐름의 감소와 일치하게 감소될 수 있다. 주행 모터에 대한 유체 흐름이 감소될 때, 주행 모터의 변위가 기계 속도를 유지하도록 같은 시간에 감소될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 작동 기계를 동작시키는 주행 시스템이 제시되어 있는데, 이것은 프라임 이동기에 의해 구동되는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 제공되는 유체에 의해 구동되고, 가변 변위를 갖는 유압 주행 모터를 포함한다. 주행 모터에는 전기적으로 제어되는 주행 모터가 제공되어 있고, 유압 펌프에는 주행 밸브에 의해 발생되는 로드 신호에 의존하여 유압 펌프를 제어하는 유압 펌프 제어기가 제공되어 있다.

바람직하게는 제시된 시스템이 흐름 분배형의 개방 루프 및 폐쇄 센터 로드 센싱 시스템이다. 여기에서 "흐름 분배"라 함은 만약 필요한 흐름이 최대 펌프 흐름보다 큰 경우 모든 능동적 기능을 사이에서 분배된다는 것을 의미한다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 파일럿 압력 발생 주행 액츄에이터 또는 파일럿-압력 발생 독립 주행 흐름 밸브 중 어느 하나에 선택적으로 제어 밸브를 연결하도록 밸브가 제공될 수 있다. 이것은 주행 제어 밸브로부터 주행 액츄에이터를 분리하게 한다.

독립 주행 흐름 밸브는 메인 제어 밸브의 주행부를 제어한다. 이 주행 모터는 주행 모터 변위 제어 밸브에 의해 제어됨으로써, 주행 모터의 변위가 어떤 바람직한 변위로 변경된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유압 펌프 제어기는 유압 감소 밸브를 포함할 수 있다. 압력 감소 밸브는 유체 흐름을 감소시키도록 함으로써, 주행 시스템 내의 유압 손실을 감소시킨다.

더욱이, 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 방법을 수행하거나, 상기 프로그램이 전술한 바와 같이 프로그램 마이크로 컴퓨터 상에서 구동될 때 개선된 방법에 사용하기 위해서 채택될 수 있다. 특히 이러한 컴퓨터 프로그램은 제어 유닛이나 또는 인터넷에 연결된 컴퓨터 상에서 구동될 때 그 구성요소 중 하나에 다운로드될 수 있게 적용될 수 있다.

더욱이, 미디엄을 읽을 수 있는 컴퓨터(computer readable medium) 상에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품이 제시되고 있는데, 그것은 컴퓨터 상에서 개선된 방법으로 사용하기 위한 프로그램 코드를 포함한다. 이러한 컴퓨터 프로그램과 컴퓨터 프로그램 제품은 주행 시스템의 제어 유닛 내의 장착될 수 있다.

또한, 전기적 신호를 통하여 제어 유닛과 통신하는 메인 제어 밸브 및/또는 페달 및/또는 적어도 하나의 조이스틱을 포함하는 적어도 하나의 전자-유압 제어 시스템을 포함하고 있는 차량이 제시되어 있다. 일반적으로, 본 발명의 개선된 방법과 장치는 조이스틱과 페달과 주행 액츄에이터가 유압식 뿐만 아니라 각 제어 유닛에 전기 신호를 대신 제공하는 전자-유압 제어 시스템을 갖는 기계에 적용될 수 있다. 부가하여, 메인 제어 밸브는 전기적으로 또한 제어될 수 있다.

본 발명은 작업 기계가 최고의 속도로 주행하고 내리막 운전에서 가속을 시작할 때 속도 조절의 문제점을 극복하고, 작업기계 핸들링의 편리성과 연료 효율성을 가능하게 하는 방법을 제공한다. 그리고, 작업 기계가 최고의 속도로 주행하고 내리막 운전에서 가속을 시작할 때 속도 조절이 갖는 문제점을 극복하고, 작업기계의 편리한 핸들링과 연료 효율성을 가능케 하는 주행 시스템을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 유압회로를 갖는 작업 기계의 일실시예를 나타낸 도면,
도 2a - 2d는 본 발명에 따른 건설기계의 주행시스템의 유압회로의 몇 개의 보조-요소의 실시예로써, 도 2a는 전체도이고, 2b-2d는 유압회로의 특정부의 상세도이다.
도 3은 전기 주행 모터 기능의 블럭도이고,
도 4a - 도 4h는 주행 모터 변위를 계산하는 입력에 사용되는 다양한 기능의 블럭도이다.

도면에서 동일하거나 유사한 엘리먼트는 동일 참조 부호를 언급한다.

도면은 단순히 개략적 표현일 뿐 본 발명의 특정 파라미터에 한정되지는 않는다. 더욱이, 도면은 본 발명의 전형적 실시예를 표현하기 위한 것이어서 본 발명의 범위를 한정하지는 않는다.

본 발명은 건설 기계의 유압 전달 시스템에 적용될 수 있다. 본 발명은 특히 개방 루프 유압 시스템에 유용하다.

도 1은 도 2a ~ 2d에 상세하게 설명된 유압 주행 시스템(100)을 구비한 작업기계(기계 200로 표시되기도 함)와 같은 장비(200)을 개략적으로 도시하고 있다. 명확히 하기 위해 도 2a는 유압회로의 전체 도면이고, 반면 주행 시스템(100)의 다른 부분은 도 2b, 2c 및 2d에 나타나 있다. 더 자세하게는 도 2a의 유압 회로의 전체를 도시하고 있고, 반면 주행 시스템(100)의 다른 부분은 도 2b, 2c 및 2b에 도시되어 있으며 전체 주행 시스템(100)은 그곳에 도시된 부분들은 포함하여 구성된다. 또한 자세하게는 도 2b, 2c, 2d의 부분을 연결하는 유압 또는 데이터 라인은 단순한 알파벳 문자 a, b, c, ... 로 라벨되어 있고, 도면의 각 라인은 계속 지속되도록 표시되어 있다.

주행 시스템(100)은 주행 모터를 구동하는 구성요소들을 포함한다. 유압 펌프(2)와 유압 펌프(2)를 구동하는 프라임 이동기(1)로써 디젤 엔진은 주행 시스템과 결합되어 있다. 유압 펌프(2)는 툴 및/또는 어태치먼트(미도시)와 같은 작업 기계(200)의 다른 구성요소들에게 유체를 또한 공급할 수 있다.

유압 펌프(2)는 메인 제어 밸브의 스풀(주행 제어 밸브로써 도시된 밸브의 일부분)에 대해 유체 흐름(전형적으로 유압 오일)을 발생시킨다. 메인 제어 밸브는 전형적으로 툴 및/또는 어태치먼트(미도시)와 같은 기계(200)의 다양한 구성요소에 유체 흐름을 공급하는 많은 스풀을 포함한다. 단지 메인 제어 밸브의 주행부만 도면에 나타나 있지만, 이러한 메인 제어 밸브의 주행부는 주행 제어 밸브(4)와 같이 아래에 라벨되어 있다.

주행 파일럿 라인(4L)과 (4R) 상의 파일럿 압력 없이, 주행 제어 밸브(4)의 스풀은 유압 펌프(2)에서부터 주행 시스템(100) 까지의 공급이 닫혀 있는 중립 위치에 있다. 이것에 의하면, 주행 시스템(100)의 유압 시스템은 폐쇄 중심 시스템이다.

만약 기계(200)의 운전자가 주행을 원하면, 운전자는 주행 제어 밸브(4)의 파일럿 압력 라인(4L 또는 4R) 중 하나에 공급되는 유압 파일럿 압력을 발생시키도록 주행 액츄에이터(29)를 작동하게 한다. 주행 액츄에이터(29)는 유압부(29a)를 포함하고 있다. 주행 액츄에이터(29)는 주행 페달, 조이스틱, 슬라이더 등이 될 수 있다. 주행 파일럿 압력은 밸브(21)의 솔레노이드로 공급되는 전기 제어 신호에 따른 그것의 상태 적응시키는 전기 제어 밸브 즉 솔레노이드 밸브(26)로 가게 되고, 그것은 중립 위치에서 주행 밸브(28)를 통하여 주행 액츄에이터(29)에 의해 발생되는 유압 파일럿 압력을 주행 제어 밸브(4)로 보내진다. 중립 위치는 솔레노이드 밸브(26)로 공급되는 전기 신호가 없다는 것을 의미한다.

주행 방향 밸브(28)는 기계(200)의 운전자에 의해 주행 방향 액츄에이터(23, 즉 스위치)의 지시에 의존하여 전방 또는 후방으로 기계(200)의 주행 방향을 확립시킨다. 주행 방향 액츄에이터(23)는 전방, 후방, 중립(정지 상태)의 세 가지 위치를 가지고 있다. 주행 방향 밸브(28)는 선택된 주행 방향(즉, 전방 L 또는 후방 R)에 따라 주행 파일럿 라인 4L 또는 주행 파일럿 라인 4R 중 어느 하나로 주행 액츄에이터(29)에 의해 발생되는 유압 파일럿 압력을 보낸다. 이러한 파일럿 압력은 주행 제어 밸브(4)의 스풀을 선택된 방향으로 움직인다. 유압 펌프(2)에 의해 발생되는 유체의 흐름은 선택 방향에 따라 작업 라인(6L) 또는 작업 라인(6R)을 경유하여 주행 장치(32)로 보내진다. 각 작업 라인(6L, 6R)은 충전 밸브(5L, 5R)을 각각 갖는다. 주행 장치(32)는 가변 용량형 모터(11), 주행 모터 변위 제어 스풀(10)에 연결된 주행 모터 변위 제어 밸브(9), 압력 릴리프 밸브(12L, 12R), 브레이크 밸브(13) 및 셔틀 밸브(7)을 포함한다.

셔틀 밸브(7)은 라인(6R) 또는 라인(6L) 내의 양 압력 중 높은 것을 선택하고, 고압력 센서(16)으로 압력 신호를 보낸다. 유압은 주행 장치(32)의 외부에 있는 주행 제어 밸브로부터 들어오는 작업 라인(6L, 6R)과 연결된 압력라인(8L, 8R)에 의해 주행 장치(32) 내의 주행 모터(11)로 공급된다.

동시에, 주행 장치(32)의 로드 압력은 로드 센싱 라인(31, 로드 신호 LS를 센싱하는)을 통하여 펌프 제어기(3)으로 보내지고, 특히 LS 제어 밸브(3b)로 보내진다. 차단 밸브(30)는 센싱 라인(31) 내에 배열된다. 차단 밸브(30)는 이러한 최대 시스템 압력에 의해서 시스템 내의 로드 신호(LS) 압력을 제한한다. 기계(200) 출발할 때 그리고 주행 제어 밸브(4)로부터 로드 신호(LS)가 없을 때, 유압 펌프(2)가 그것의 최소 변위에 있고, 기계(200)의 유압 시스템 내의 누설을 커버하도록 유체의 스탠 바이 흐름을 단지 제공한다. 유압 펌프(2)에 발생된 유압(작업 압력)이 신호 라인(2b)를 통하여 LS 제어 밸브(3b)로 보내지기 때문에 LS 제어 밸브(3b, 위치 1 및 2를 갖는)는 이 경우 위치(2)에 위치하고, 위치(1)에서 위치(2)로 LS 제어 밸브(3b) 스풀을 이동시킨다. LS 제어 밸브(3b)는 두 단부(O 및 CYL MAX) 사이의 위치를 갖는 스위블 각 제어 밸브(2a)로 유압 펌프(2)에 의해 발생된 유압을 보낸다. 이 두 위치 사이에서는 모든 위치가 가능하다.

유압은 최대 스위블 각 위치(CYL_MAX)에서 유압 펌프(2)의 최소 스위블 각인 위치(O)까지 스위블 각 제어밸브(2a)의 스풀을 움직이게 한다. 만약 주행 제어 밸브(4)로부터 로드 신호(LS)가 있다면, 위치(2)로부터 위치(1)로 이동된 밸브(3b)는 LS 신호 라인(31)을 통하여 LS 제어밸브(3b)로 보내지고, LS 제어 밸브(3b)는 위치(2)로부터 위치(1)로 이동된다. 그리고 스위블 각 제어 밸브(2a)의 챔버 내의 압력은 탱크(140)로 유인된다. 스위블 각 제어 밸브(2)의 스풀은 그 때 위치(O)으로부터 위치(CYL_MAX)로 이동하고, 유압 펌프(2)는 즉, 주행 제어 밸브(4)와 주행 모터(11)인 주행 시스템으로 유체 흐름을 더욱 제공한다. 유체 흐름은 작업라인(6L 또는 6R)을 통하여 주행 장치(32)로 가고, 결국 주행 모터(11)로 간다.

주행 장치(32)는 주행 모터(10)의 변위를 변경시키는 주행 변위 제어 스풀(10, 모터 레귤레이터)와, 전기적으로 제어되는 주행 변위 제어 밸브(9)를 포함한다.

주행 장치(32)에서, 유체 흐름은 체크 밸브(14L 또는 14R)를 통하여 결과적으로 턴을 시작하는 주행 모터(11)로 간다. 주행 모터(11)는 축(34)을 통하여 주행 기어 박스(17)에 연결되고, 이 축(34)은 두 개의 프로펠 샤프트(36, 38)과 두 액슬(미도시)을 통하여 기계(200)의 휠을 구동시킨다. 주행 모터(11)로부터 회귀하는 유체는 주행 장치(32) 내의 브레이크 밸브(13)와 작업라인(6L 또는 6R)을 통하여 주행 제어 밸브(4)로 가고, 주행 제어 밸브(4)로부터 탱크(40)로 간다.

브레이크 밸브(13)의 스풀은 이동하고, 작업라인(6L 및 6R)에 대하여 연결을 개방함으로써, 주행 모터(11)로부터 유체 복귀 흐름이 주행 제어 밸브(4)로 복귀시킬 수 있다. 중립 위치에서, 브레이크 밸브(13) 모든 포트는 닫히고, 주행 모터(11)로부터 작업라인(6L 및 6R)까지 오르피스(15R 및 15L)을 통한 연결이 있게 된다.

도 2a 내지 2d에 도시된 바와 같은 주행 시스템(100)의 전기제어 회로는 주행 고압 센서(16), 주행 속도 센서(18), 주행/작업 선택 스위치(22), 주행 액츄에이터 압력 센서(25), 주행 파일럿 압력 센서(24), 주행 방향 스위치(23), 주행 방향 밸브(28), 기어 선택 스위치(20), 독립 주행 흐름 밸브(27), 솔레노이드 밸브(26), 주행 모터 변위 제어 밸브(9), LS 압력 감소 밸브(3a) 및 제어 유닛(50)을 포함한다. 제어 유닛(50)은 단방향 또는 양방향으로 작용하는 입출력 신호 라인(S1 -S12)을 포함한다.

제어 유닛(50)의 입력 신호에는 신호 라인들을 통해 주행 고압 센서(16, 신호 라인 10), 주행 속도 센서(18, 신호 라인 S8), 주행/작업 선택 스위치(22, 신호라인 S12), 주행 액츄에이터 압력 센서(25, 신호라인 S5), 주행 파일럿 압력 센서(24, 신호라인 S2), 주행 방향 스위치(23, 신호라인 S1), 기어 선택 스위치(20, 신호라인 S11)가 제공된다.

제어 유닛(50)의 출력 신호는 신호 라인들을 통하는 신호들이 주행 모터 변위 제어 밸브(9, 신호라인 S9), LS 압력 감소 밸브(3a, 신호라인 S6), 주행 방향 밸브(28, 신호라인 S1), 솔레노이드 밸브(26, 신호라인 S3) 및 독립 주행 흐름 밸브(27, 신호라인 S4)로 출력된다.

프라임 이동기(1)는 신호라인(S7)을 통하여 제어 유닛(50)과 연결되어 있다. LS 압력 감소 밸브(3a)를 가짐으로써, 주행 제어 밸브(4)를 통한 압력 손실 LS-ΔP이 감소될 수 있고, 따라서 유체의 흐름이 주행 제어 밸브를 가고, 최종적으로 주행 모터(11)로 간다.

주행 모터(11)로 가는 유체 흐름을 감소시킬 수 있는 다양한 가능성 중 하나는 독립 주행 흐름 밸브(27)와 솔레노이드 밸브(26)로써 주행 파일럿 라인(4L, 4R) 내의 파일럿 압력을 감소시키는 것이다. 독립 주행 흐름 밸브(27)는 원하는 파일럿 압력을 발생시키고, 만약 독립 주행 흐름 밸브(27)에 의해 발생된 파일럿 압력 또는 주행 액츄에이터(29)에 의해 발생된 파일럿 압력 중 어느 하나를 솔레노이드 밸브(26)가 선택하면, 주행 방향 밸브(28)를 통하여 주행 제어 밸브(4)의 스풀로 보내어진다.

다른 말로, 솔레노이드 밸브(26)는 주행 액츄에이터(29)에 의해 발생된 유압 파일럿 압력으로부터 독립적으로 주행 제어 밸브의 스풀의 스트로크를 제어한다.

유체 흐름의 감소하기 위한 이러한 두 가지 기능성은 유체 흐름이 감소되고 그로 인하여 유체 흐름에 의해 발생되는 손실이 발생된다는 사실에 기인하여 연료 효율 개선으로 고려된다. 여기의 내용에 있는 제어 유닛(50)의 중요한 출력 신호는 주행 모터 변위 제어 밸브(9)에 대한 신호이다. 이러한 주행 모터 변위 제어 밸브(9)로써, 주행 모터(11)의 변위는 최대 변위에서 최소 변위(제로)까지 밸브의 솔레노이드에 대한 전류에 대하여 비례하여 제어된다. 주행 모터 변위 제어 밸브(9) 상의 어떠한 전류도 없이도, 주행 모터(11)는 최대 변위에 있을 수도 있다. 입력 신호에 따라, 주행 모터(11)의 변위는 기계(200)가 과속하지 않는다는 방법으로 제어되며, 좋고 부드러운 제어 상태, 좋은 가속, 부드러운 출발과 정지 상태 및 좋은 연료 효율을 갖도록 제어된다. 그러한 제어를 위해, 제어 유닛(50)은 기계(200)의 바람직한 구동 상태를 위한 제어 파라미터를 포함한다.

전술한 내용에서, 평지와 내리막과 오르막 구동 과정이 설명되어 있다.

기계(200)가 정지 상태일 때, 주행 모터(11)은 그 위치에 기계(200)를 유지시키도록 최대 가능 토크를 가지는 최대 변위에 있게 된다. 평지에서, 운전자가 주행을 원할 때, 운전자는 주행 액츄에이터(29)를 작동시키고, 주행 액츄에이터(29)의 스트로크에 의존하고 파일럿 기어 펌프(19)로부터 들어오는 유체 내의 유압 파일럿 압력을 발생시킨다. 파일럿 기어 펌프(19)는 기어 쉬프트 밸브(21)를 통하여 주행 기어 박스(17)과 연결된다. 기어 선택 스위치(200)는 기어 쉬프트 밸브(21)와 동작 가능하게 연결되고, 신호 라인(S11)을 통하여 제어 유닛(50)과 연결된다.

발생된 파일럿 압력은 주행 액츄에이터 압력 센서(25)와 제어 유닛(50)으로 보내어진 각각의 신호에 의해 검출된다. 주행 제어 밸브(4)의 스풀은 이동되고, 유압 펌프(2)로부터 들어오는 유체 흐름은 주행 장치(32) 내의 주행 모터(11)로 보내어진다. 주행 모터(11)는 턴하기 시작하고, 기계(200)가 구동을 시작한다. 주행 속도 센서(16)에 의해 검출된 주행 고압력과 주행속도센서(18)에 의해 검출된 기계(200)의 주행 속도에 의존하여, 주행 모터(11)의 변위는 주행 모터 변위 제어 밸브(9)를 통하여 최대 변위에서 최소 변위에 이르기까지 변화된다. 이러한 변화는 제어 유닛(50)에 의해 제공된 각 제어 파라미터에 의해 양호한 가속을 가지도록 최적화될 수 있다.

운전자가 기계(200)를 정지시키기를 원할 때, 운전자는 주행 액츄에이터(29)를 해제시킨다. 주행 파일럿 압력이 제로 상태로 떨어지고, 주행 제어 밸브(4)의 스풀이 중립 위치로 갈 것이며, 이리하여 유압 펌프(2)에 대한 연결을 차단시킨다. 주행 모터(11)로의 오일 등과 같은 유체의 흐름은 제로로 감소된다. 제어 유닛(50)은 기계(200)의 정지를 부드럽게 하거나 돌발적이지 않게 하는 방법 내에서 주행 모터(11)의 변위를 제어할 수 있다.

내리막을 운전하기 위해서는, 기본 제어 원칙이 평지의 운전과 거의 유사하다. 주된 차이점은 이러한 과속을 방지하기 위해서 기계(200)는 주행 모터(100)의 변위를 제어함으로써, 일시적 임시 방편으로 슬로우 다운된다. 만약 운전자가 주행 액츄에이터(29)를 완전한 스트로크로 작동시키면, 기계(200)는 최대 허용 속도에 도달할 때까지 가속하게 된다. 중력 때문에 그리고 제어 유닛(50)의 동작 없이, 기계(200)은 내리막에서 가속되고, 최대 허용 속도를 넘는 속도에 도달하게 된다. 본 발명에 따르면, 주행 모터(11)의 변위는 증가된다. 주행 모터(11)의 변위 증가는 주행 모터(11)를 제동시키고, 그에 따라 최대 허용 속도 초과가 방지된다. 즉, 운전자가 바라는 속도가 유지된다.

오르막을 운전하기 위한 기본 제어 원리는 평지의 운전과 유사하다. 주된 차이는 오르막을 운전할 때 기계를 이동시키는데 요구되는 토크가 중력에 의해 기계가 감속되므로 더 높아져야 하기 때문에 하는 것이다. 만약 압력이 규정된 값 이하에 머물면, 주행 모터(11)의 변위는 변경되지 않는다. 만약 주행 고압에 대하여 규정 값이 초과되면, 주행 모터(11)는 주행 모터 변위 제어 밸브에 의해 더 큰 변위로 쉬프트되고, 주행 모터(11)의 토크가 증가된다. 부가적으로 단지 주행 압력만이 주행 모터(11)의 변위를 제어하는 것이 아니라, 속도가 감속도 제어한다. 이러한 두 개의 후자 파라미터들은 오르막 주행을 위한 주된 입력 신호들이다. 주행 모터(11)의 변위는 제어 유닛(50)에 의해 주행 모터 변위 제어 밸브(9)를 통하여 제어되는데, 이 방법은 한편으로는 최대 가능 등반능력(gradability)이 고정되고, 다른 한편으로는 기계(200)가 주행 모터(29)의 실제 스트로크에 따라 최대 가능 속도를 가진 채로 오르막을 운전할 수 있게 한다. 정상적으로는 운전자가 오르막을 항상 주행 액츄에이터(29) 상에서 최대 스트로크로 운전하고 있다.

본 발명은 또한 연료 절약 모드를 가능하게 한다. 연료 절약 모드는 기계가 일정한 속도로 주행할 때 단지 가능하다. 그것은 프라임 이동기(1, 디젤 엔진)의 연료 소비를 줄일 수 있고, 이동 모터(11)에 대한 유체 흐름을 줄일 수 있으며, 이것에 의해 유체 흐름에 의해 발생되는 손실을 감소시킬 수 있다.

연료 절약 모드는 주행 모드(t-모드) 뿐만 아니라 작업 모드(w-모드)에서도 작동될 수 있다.

작업 모드에서 운전자는 기계(200)의 모든 기능들을 작동시킬 수 있다. 유압 시스템의 고압 구성요소에서의 평균 압력은 이 경우 약 150 - 200 바(bar)이다. 이 경우 주 제어 밸브의 주행부(4, 주행 제어 밸브)에 다른 구성 요소들은 활성화되고 주행 펌프(2)로부터 유체가 공급된다. 주행부(주행 제어 밸브, 4) 내에서 최저 가능한 보상 손실을 갖기 위해서는 주행 고압력이 주행 모터(11)로 가는 유체 흐름을 감소시킴으로써 평균 압력 레벨로 셋팅된다. 작업 모드에서 이것은 전술한 바와 같이 독립 주행 흐름 밸브(27)과 솔레노이드 밸브(26)으로 수행된다. 독립 주행 흐름 밸브(27)는 주행 모터(11)에 대하여 요구되는 유체 흐름을 갖도록 주행 제어 밸브(4)의 스풀의 원하는 위치를 위한 필요 유압 파일럿 압력을 발생시킨다. 솔레노이드 밸브(26)는 주행 액츄에이터(29)에서 주행 방향 밸브(28)까지의 연결을 막고(나중 주행 제어 밸브까지임), 독립 주행 흐름 밸브(27)는 대신에 주행 방향 밸브에 연결된다(나중에는 주행 제어 밸브까지임). 주행 제어 밸브(4)의 스풀 위치는 주행 액츄에이터 압력과 독립적이고, 제어 유닛(50)에 의해 제어될 수 있다. 감소된 유체 흐름으로써, 기계(200)는 전에 보다 천천히 구동된다. 원하는 높은 값에서 기계속도를 유지하기 위해서, 주행 모터(11)의 변위는 유체 흐름의 감소에 발맞춰서 감속될 수 있다. 이것은 주행 모터 변위 밸브(9)로 적절한 제어 신호를 보내는 제어 유닛(50)에 의해 수행된다.

주행 모드에서, 이러한 원리는 거의 동일하다. 그러나, 주행 모드에서는 운전자가 기계(200)를 주행하기만 하고, 다른 어떤 기능도 활성화시킬 수 없다는 차이가 있다. 이러한 사실 때문에, 주행 고압력은 압력 보상이 없기 때문에 작업 모드에서보다 높다. 이것은 유체 흐르의 감소가 작업모드에서 보다 훨씬 높다는 것을 의미한다. 유체 흐름의 감소는 연료 소비와 상관없는 최적 작업 포인터를 갖는 속도로 프라임 이동기(1)의 속도를 감소시킴으로써 수행된다. 만약 주행 고압력이 아직까지 최대 가능 압력이 아닐 경우, 유체 흐름은 유압 펌프(2)에 의해 직접적으로 감소된다. 유체 흐름의 감소는 LS 압력 감소 밸브(3a)에 의해 수행된다. LS 압력 감소 밸브(3a)는 LS 제어 밸브(3b)로 압력을 보낸다. LS 제어 밸브(3b)로 보내는 압력이 높을수록 주행 제어 밸브(4)를 통한 압력 손실(LS-ΔP)이 적다. 감소된 압력 손실(LS-ΔP)에 따라, 주행 모터(11)에 대한 유체 흐름이 또한 감소된다.

제안된 본 발명에 따르면, 주행 모터(11)의 변위는 최대 값과 최소 값 사이에서 비례하여 제어될 수 있다. 기계(200)가 내리막을 가고 있을 때와 실제 속도는 허용 속도를 초과하고 있을 때, 유압 모터(11)의 변위는 증가되고, 따라서 허용된 속도에 다시 도달될 때까지 기계(200)가 천천히 운행(slow down)된다. 연료 절약 모드에서는, 유압 흐름과 변위는 셋팅 속도에 따라 최적으로 조정된다.

더 유연한 출발/정지/역전 상태를 제공하기 위하여, 독립 주행 흐름 밸브(27)는 주행 액츄에이터(29) 대신의 주행 제어 밸브(4)용 파일럿 압력에 대한 압력 소스로 선택된다. 이러한 독립 주행 밸브(27)에 의하여, 메인 제어 밸브(4)의 주행 스풀의 개폐는 훨씬 부드러워질 수 있다. 만약 운전자가 주행을 시작하면, 운전자는 제로(0)에서 풀 스트로크까지 푸쉬하고, 이렇게 함으로써 주행 스풀이 제로에서부터 풀 스트로크까지 매우 신속하게 눌러지고 그 결과 기계(100)의 급격한 변화(jerky) 상태에 이르게 된다. 독립 주행 흐름 밸브(27)에 의하여 압력 제어 밸브 스풀은 일정하게 확립되고, 그 결과 주 제어 밸브(4)의 주행 스풀과 기계의 유연한 가속의 스트로크의 일정한 증가를 가져오게 된다. 동일 원리가 기계의 정지와 변환(reversing)에 대하여 이용될 수 있다.

도 3은 주행 모터 변위 제어 밸브(9, 도 2d 참조)의 방법에 의해 수행되는 전기 주행 모터 제어에 대한 블럭도를 나타내고 있다.

입력의 제1 셋은 기계의 작동 모드(주행 모드 또는 작업 모드), 선택된 기어(GS), 페달 압력(PP), LS 압력(LSP), 주행 방향(TD)와 같은 다양한 파라미터들을 제공하는 파라미터 블럭과 관련된다. 또 다른 입력 블럭(MS)은 일정 속도, 속도 증가 및 속도 감소를 나타내는 보조 제어 블럭에 입력되는 기계 속도인 것과 관련된다.

또 다른 입력 TMHP는 최대 허용 주행 모터 고압을 한정하는 제어블럭을 통하여 주행 모터 고압 센서(18, 도 2d 참고)으로부터 들어온다. 다른 입력은 요구되는 속도의 평가와 연관된 블럭(B20)으로부터 온다. 블럭(B20)은 제로 압력과 최대 압력 사이의 스텝, 일정 압력, 최대 압력에서 제로 압력 사이의 스텝, 감소 압력과 증가 압력 상태를 설명하는 제어블럭을 경유하여 주행 페달 압력 블럭(TDP)으로부터 입력을 갖는다. 블럭(20)은 또한 선택 기어와 연관된 기어 선택 블럭(GS)와, 법률적 최대 속도 기어와 연관된 블럭(LMSP)로부터의 파라미터로부터의 입력을 수신한다.

구동상태가 블럭(B30)의 결과를 앞으로 전달되고 분류되어지는 블럭(B10)은, 구동 상태 분류에 응답으로써 모드 기능 블럭(FB10)을 통하여 주행모터 변위의 계산과 관련된다. 블럭(B30)은 요구되는 속도에 대한 평가와 관련된 블럭(B20)과 피드백으로써 블럭(B10)에 대한 입력을 또한 제공한다. 주행 모터 변위의 계산 결과는 블럭(B30)에서 주행 모터 제어와 연관된 블럭(B40)에 까지 전달된다.

모드 기능 블럭(FB10)의 기능은 도 4a - 4h의 블럭다이어그램으로 상세히 설명되어 있는데, 여기에는 모드 기능 블럭(FB10)이 속도 제어 기능(도 4a), 안전 모드(도 4b), 역전 모드(도 4c), 정지 모드(4d), 오르막 운전 모드(도 4e), 기어 다운 쉬프트 모드(도 4f), 비상 과속 방지(도 4g), 에코모드(도 4h)와 같이 관련된 여러 기능 모드를 포함한다.

도4a의 속도 제어 기능 블럭(FB20)에서, 블럭(FB22)은 파라미터 페달 압력(PP)와 선택기어(GS) 및 기계속도(MS)에 의존하여 요구되는 속도를 계산한다. 종속 블럭(FB24)에서는, 폐쇄형 루프 제어가 블럭(FB22)와 기계속도(MS)의 입력으로 요구 속도에 근거하여 수행되고, 결과가 주행 모터 제어 블럭(B30)으로 전해진다.

도 4의 안전 기능 블럭(FB30)에서는, 에러 평가가 기계속도 센서 상태 블럭(MS-S), 주행 모터 고압력 센서 상태 블럭(TMHP-S) 및 페달 압력 센서 상태 블럭(PP-S)을 근거로 한 블럭(FB31) 내에서 만들어지고, 그 결과는 블럭(FB32) 또는 블럭(FB33)으로 전달된다. 블럭(FB31)의 출력 신호가 블럭(FB32) 및 블럭(FB33)으로 보내지고, "기어 1", "기어 2" 또는 "에러"가 선택되면, 신호는 블럭(FB34)으로 가고, 만약 "기어 3"이 선택되면 신호는 블럭(FB35)으로 보내진다. 실제로 선택된 기어가 로우 기어(1 또는 2 기어)이거나 에러가 검출되면, 블럭(FB32)가 어드레스된다. 실제로 하이 기어(3기어)가 선택되면 블럭(FB 33)이 어드레스된다. 블럭(FB22)과 블럭(FB33)은 또한 기어 선택 스위치 상태 블럭(GSS-S)과 선택기어에 의존하여 어드레스되는 기어 선택 스위치 값 블럭(GSS-V)의 입력을 수신한다.

블럭(FB32)은 블럭(FB34)에 대해 입력을 제공하는데, 블럭(FB34)에는 유체 요구 흐름이 기계 속도 센서 시스템에서 검출된 에러, 주행 모터 고압 센서 시스템 또는 페달 압력 센서 시스템을 무시하고 기계의 사용을 가능하게 하는 최대 로우 속도(최대 5km/h)에 해당하는 것으로 설정되어 있다. 블럭(FB33)은 블럭(FB35)에 대해 입력을 제공하는데, 블럭(FB35)에는 유체 요구의 흐름이 최대 하이 속도(최대 20km/h)에 해당하게 설정되어 있다. 블럭(FB34) 또는 블럭(FB35) 중 하나는 발생된 유체 관련 파라미터를 요구되는 기계 속도를 확립하는 주행 모터 제어 블럭(B40)으로 전달한다.

도 4c에 도시된 변환 기능 블럭(FB40)에서의 블럭(FB41)은, 주행 모터 제어 블럭(B40)과 마찬가지로 기계 속도 블럭(MS)으로부터의 입력에 따라 부드러운 감속을 위한 증가되는 유체 흐름을 제공한다. 만약, TS 상에 의존하는 어떤 속도 레벨이 접근되면, 주행 방향은 블럭(B50) 내에서 변경된다.

도 4d에 도시된 정지 모드 블럭(FB50) 내의 블럭(FB51)은, 주행 모터 제어 블럭(B40)과 마찬가지로 기계 속도 블럭(MS)로부터의 입력에 따라 부드러운 감속을 위한 증가하는 유체 흐름을 제공한다. 기어 선택(TS)에 의존하여, 블럭(FB51)의 출력은 더 강한 가속을 위한 상부 제어 블럭 또는 부드러운 감속을 위한 하부 제어 블럭으로 전달된다.

도 4a에서의 오르막 운전 기능 블럭(FB60)은 주행 모터 토크를 증가시키도록 유체 흐름을 증가시키는 중앙 기능 블럭(FB61)을 갖는다. 블럭(FB61)은 주행 모터 제어 블럭(B40)과, 주행 모터 고압 블럭(TMHP)과 기계 속도 블럭(MS)과 페달 압력 블럭(PP)의 조합 입력들, 페달 압력 상태(일정 또는 증가), 기계 속도 상태(감소)와 주행 모터 고압(상한치까지 증가)를 규정하는 중앙 블럭을 통하여 수신하고, 바람직한 오르막 운전 상태를 확립한다.

도 4는 기계의 부드러운 감속을 위한 유체 흐름을 감소시키는 기어 다운 쉬프트 기능 블럭(FB70)을 도시하고 있다. 블럭(FB71)은 부드러운 하강을 규정하는 제어블럭 통하여 주행 모터 제어 블럭(B40)에 대한 입력을 제공하고, 기어 다운 쉬프트를 규정하는 제어 블럭을 통하여 기어 선택 블럭(GS)의 입력을 수신한다. 주행 모터 제어 블럭(B40)은 블럭(FB71)으로 입력을 피드백시킨다.

도 4e는 기계의 과속을 방지하기 위해 제공된 긴급 기능 블럭(FB80)을 도시하고 있다. 블럭(FB81)은 기계의 신속 감속을 위하여 유체 흐름을 강하게 감소시키는 것을 제공하며, 속도 제한으로써 속도를 증가시키는 것을 규정하는 제어블럭을 통하여 기계속도 블럭(MS)으로부터의 입력을 수신한다. 주행 모터 제어 블럭(B40)은 블럭(FB 81)으로부터의 입력을 수신하고, 블럭(FB81)에 정보를 피드백시킨다.

도 4h는 절약 연료를 위한 에코모드블럭(FB90)을 도시하고 있다. 블럭(FB91)은 주행 액츄에이터(29, 도 2b 참조) 유압부(29a)를 통하여 독립주행흐름 밸브(27)와 어드레스 주행 흐름 쉬프트 밸브 블럭(TFSV, 솔레노이드 밸브 26과 관련됨), 및 독립 주행 흐름 밸브 블럭(ITFV, 밸브 27과 관련)으로 제어부로부터의 쉬프트를 제공한다. 블럭(FB91)은 페달 압력 블럭(PP), 기어 선택 블럭(GS), 작동모드블럭(OM), 기계 속도 블럭(MS) 및 주행 모터 고압 블럭(TMHP)로부터의 입력을 에코모드 예비조건 블럭(FB92)을 통하여 수신한다. 럭(92)은 유압 펌프를 구동시키는 디젤 엔진의 회전수를 계산하는 블럭(FB94)을 위한 입력을 제공하고, 그 결과가 엔진블럭(B60)으로 전달된다.

더욱이, 블럭(FB91)은 주행 파일럿 압력 센서 블럭(TPIP)와 주행 페달 압력 센서 블럭(TPP)으로부터 입력을 수신하는 최대 파일럿 압력 블럭(FB93)을 어드레스한다. 블럭(FB93)은 펌프 흐름의 계산 수행되는 블럭(FB95)을 어드레스하고, 블럭(FB95)은 안티스톨(stall) 제어 블럭(B50)에 대한 입력을 제공한다. 또한 블럭(FB93)은 주행 모터 변위가 계산되는 블럭(FB96)을 어드레스하고, 그것을 주행 모터 제어 블럭(B40)에 전달된다.

바람직하게는 본 발명은 주행 시스템의 전체 제어 능력의 개선을 가능하게 한다. 기계의 시작과 정지 상태는 구동 편의성(comfort)과 마찬가지로 더 부드러워지고, 그 자체가 개선되어 기계가 부드럽고 돌발적이지 않게 된다. 이것은 주행모터 변위의 제어에 의해 그리고 주행 페달 등과 제어 유닛의 제어로 인한 주 제어 밸브와 같은 주행 액츄에이터 곡선을 최적화함으로써 달성된다.

11: 유압 주행 모터
2 : 유압 펌프
4 : 주행 제어 밸브
4L, 4R : 파일럿 라인
200 : 작업기계
29 : 주행 액츄에이터
27 : 독립 제어 흐름 밸브

Claims

가변 범위를 갖는 유압 주행 모터(11)를 포함하고 유압 펌프(2)에 의해 발생되는 유체 흐름은 주행모터(11)로 제공되고, 제어 밸브(4)가 상기 주행 모터(11)로 상기 유압 펌프(2)로부터의 유체 흐름을 제어하기 위해 제공되는 유압 구동식 작업 기계를 작동시키는 방법에 있어서,
상기 유압 펌프(2)는 상기 주행 제어 밸브(4)에 의해 발생된 로드 신호(LS)에 따른 유압 제어가 제공되고, 상기 주행 모터(11)은 원하는 구동 상태에 따라 전기신호가 제공되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 주행 모터(11)의 변위는 전기 제어 주행 모터 변위 제어 밸브(9)에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주행 제어 밸브(4)의 적어도 하나의 파일럿 라인(4L, 4R) 내의 유체 흐름은 상기 작업기계(200)의 선택 제어 상태에 따라 서로 다른 장치(27, 29)에 의해 선택적으로 발생되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 주행 제어 밸브의 적어도 하나의 파일럿 압력 라인(4L, 4R) 내의 유체 흐름은 제1 제어 상태에서 주행 액츄에이터(29)에 의해 발생되고, 제2 제어 상태에서는 독립 제어 흐름 밸브(27)에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
선행항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 제어 밸브(26)는 작업기계(200)의 선택 제어 상태에 따라 다른 장치(27, 29)에 의해 발생되는 유체 흐름 사이에서 선택하는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주행 모터(11)의 변위는 최대 변위와 최소 변위 사이에서 연속적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주행 모터(11)의 변위는 내리막 운전 주행모드에서는 상기 기계(200)가 최대 허용 속도를 초과할 때 더 큰 변위로 증가되고/되거나, 오르막 운전 작동모드에서는 주행모터(11)가 주행 고압력에 대한 정의 값이 초과할 경우 더 큰 변위로 쉬프트되며, 속도 감소가 정의된 최대값을 초과하는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주행 제어 밸브(4)의 펌프 측 및 로드 측 사이의 압력 차(ΔP)는 주행모터(1)에 적용되는 유압 흐름을 감소시키도록 감소되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
선행항 중 어느 한 항에 있어서, 주행 파일럿 라인(4L, 4R) 내의 파일럿 압력은 주행 모터(11)에 적용된 유체 흐름을 감소시키기 위하여 감소되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
선행항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 밸브(4)의 펌프 측과 로드 측 사이의 압력차(ΔP)는 미리 설정된 값(LSΔP)으로 조정되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
청구항 8 내지 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 기계(200)의 작업모드에서는 주행 모터(11)의 변위는 주행 모터(2)로 유체 흐름의 감소와 병렬적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
청구항 8 내지 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 기계(200)의 주행모드에서는 프라임 이동기(11)의 속도를 미리 설정된 연료 절약 속도로 설정하고, 주행모터(11) 내의 압력은 상기 유압 펌프(2)로부터의 유체 흐름을 감소시킴으로써 증가되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
청구항 8 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서, 주행 모드에서 평지 상에서 구동될 때, 또한 주행 액츄에이터(29)가 활성화될 때, 상기 주행 액츄에이터(29)의 스트로크에 의존하는 유체 내의 유압 파일럿 압력을 발생시키고, 주행 제어 밸브(4)의 스풀을 이동시키고, 주행 모터(11)로 유체 흐름을 보내며, 상기 주행 모터(11)의 변위는 주행 고압력과 기계(200)의 주행 속도에 의존하여 최대와 최소 사이의 변위로 변경되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업기계로 작동시키는 방법.
프라임 이동기(1)에 의해 구동되는 유압펌프(2)와, 가변 범위를 갖고 상기 유압 펌프(2)로부터 공급되는 유체에 구동되는 유압 주행 모터(11)을 포함하는 작업 기계(200)을 작동시키는 주행 시스템(100)에 있어서,
상기 주행 모터(11)에는 전기적으로 제어되는 주행 모터 제어 밸브(9)가 제공되고, 주행 펌프(2)에는 상기 주행 제어 밸브(4)에 의해 발생되는 로드 신호(LS)에 의존하여 상기 유압 펌프(2)를 제어하는 유압 펌프 제어기(3)가 제공되는 것을 특징으로 하는 작업 기계(200)을 작동시키는 주행 시스템(100).
청구항 14에 있어서, 밸브(26)가 작업기계(200)의 선택 제어 상태에 따라 파일럿-압력 발생 주행 액츄에이터(29)와 파일럿-압력 발생 독립 주행 흐름 밸브(27) 중 어느 하나에 교대로 주행 제어 밸브(4)의 파일럿 라인(4L, 4R)을 작동가능하게 연결시키기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 작업 기계(200)을 작동시키는 주행 시스템(100).
청구항 14 내지 15 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 펌프 제어기(3)는 압력 감소 밸브(3a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 기계(200)을 작동시키는 주행 시스템(100).
청구항 14 내지 16 중 어느 한 항에 따른 주행시스템(100)을 포함하는 차량.
청구항 17에 있어서, 적어도 하나의 조이스틱 및/또는 페달 및/또는 전기신호를 통하여 제어 유닛과 통신하는 메인 제어 밸브를 갖는 전자 유압 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
방법을 수행하기 위해 적용되는 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하고, 상기 프로그램이 프로그램가능한 마이크로 컴퓨터 상에 적용되고 있을 때 청구항 1 내지 13 중 적어도 한 항에 따로 방법으로 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램.
인터넷에 연결된 컴퓨터 상에서 적용될 때 그 구성 요소 중 하나 또는 제어 유닛(50)에 다운로드가 가능하게 적용되는 청구항 17항에 따른 컴퓨터 프로그램.
컴퓨터 상에서 청구항 1 내지 13 항 중 어느 한 항에 따라 방법을 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하고, 컴퓨터로 읽기 가능한 매체 상에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품.