KR20190063894A - Hydraulic pump control system for wheel loader - Google Patents

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KR20190063894A
KR20190063894A KR1020170163015A KR20170163015A KR20190063894A KR 20190063894 A KR20190063894 A KR 20190063894A KR 1020170163015 A KR1020170163015 A KR 1020170163015A KR 20170163015 A KR20170163015 A KR 20170163015A KR 20190063894 A KR20190063894 A KR 20190063894A
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이승현
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(주)대현하이드로릭스
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Abstract

The present invention relates to a hydraulic pump control system for a wheel loader and, more specifically, to a hydraulic pump control system for a wheel loader, capable of controlling a hydraulic pump to prevent overload of an engine connected to the hydraulic pump and reduce energy loss. According to the present invention, the hydraulic pump control system for a wheel loader includes: the hydraulic pump including a wobble plate, a control piston, and a counter piston controlling the angle of the wobble plate and controlling the amount of oil discharged; a pressure compensating spool reducing the angle of the wobble plate by transferring a part of the oil discharged from the hydraulic pump to the control piston when the discharge pressure of oil discharged from the hydraulic pump is equal to or greater than a predetermined maximum pressure; a flow rate compensating spool opening and closing a flow path in which the oil discharged from the hydraulic pump is transferred to the control piston, by comparing the discharge pressure and load sensing pressure detected in accordance with the load pressure applied to a working device of a wheel loader; and an output control unit transferring the load sensing pressure to the flow rate compensating spool by a load sensing line and discharging the oil passing through the load sensing line to the hydraulic tank through a drain line when the load sensing pressure is equal to or greater than a predetermined pressure.

Description

휠로더용 유압펌프 제어 시스템{Hydraulic pump control system for wheel loader}Technical Field [0001] The present invention relates to a hydraulic pump control system for a wheel loader,

본 발명은 휠로더용 유압펌프 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압펌프와 연결되는 엔진 과부하를 방지하고 에너지 손실을 줄일 수 있도록 유압펌프를 제어할 수 있는 휠로더용 유압펌프 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic pump control system for a wheel loader, and more particularly, to a hydraulic pump control system for a wheel loader that can control a hydraulic pump so as to prevent overload of the engine and reduce energy loss connected to the hydraulic pump.

일반적으로 휠로더용 유압펌프의 유량제어장치는 작업 액추에이터의 부하압력에 따라 유압펌프의 유량을 제어하는 로드센싱방식을 이용한다.Generally, the flow rate control device of the hydraulic pump for the wheel loader uses a load sensing method for controlling the flow rate of the hydraulic pump in accordance with the load pressure of the working actuator.

도 1은 종래의 휠로더용 유압펌프 제어장치에 대한 개략적인 유압회로도이다.1 is a schematic hydraulic circuit diagram of a conventional hydraulic pump control apparatus for a wheel loader.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 휠로더용 유압펌프 제어장치는, 엔진(10)에 의해 구동되어 프론트작업장치(23,24)로 압유를 공급하는 가변용량형 메인펌프(P1)와, 상기 엔진(10)에 의해 메인펌프(P1)와 함께 구동되어 압유를 토출하고, 토출된 압유는 조향우선밸브(31)에 의해 방향이 제어되어 조향장치(35)에 우선공급되거나 엠인펌프(P1)의 압유에 합류되어 프론트작업장치(23,24)와 조향장치(35)에 분배되는 가변용량형 조향펌프(P2)를 포함한다.1, a conventional hydraulic pump control device for a wheel loader includes a variable displacement main pump P1 that is driven by an engine 10 to supply pressure oil to front work devices 23 and 24, The driven oil is driven by the main pump P1 together with the main pump P1 to discharge the pressurized oil. The discharged pressurized oil is firstly supplied to the steering device 35 by controlling the direction by the steering priority valve 31, And a variable displacement type steering pump P2 which is joined to the pressure oil and is distributed to the front working devices 23 and 24 and the steering device 35.

상기 메인펌프(P1)에서 토출되는 압유는 컨트롤밸브(20)의 붐제어스풀(21)과 버켓제어스풀(22)에서 흐름에 제어되어 붐실린더(23)와 버켓실린더(24)에 제공되어 이들 붐실린더(23)와 버켓실린더(24)를 작동시킨다. 그리고 조향펌프(P2)에서 토출되는 압유는 조향우선밸브(31)를 거쳐 조향제어밸브(32)에서 제어된 후 조향유닛(34)의 조작방향에 따라 조향실린더(35)에 제공되어 조향실린더(35)를 작동시킨다.The pressurized oil discharged from the main pump P1 is controlled to flow in the boom control spool 21 and the bucket control spool 22 of the control valve 20 to be supplied to the boom cylinder 23 and the bucket cylinder 24, The boom cylinder 23 and the bucket cylinder 24 are operated. The pressurized oil discharged from the steering pump P2 is controlled by the steering control valve 32 via the steering priority valve 31 and then supplied to the steering cylinder 35 in accordance with the operating direction of the steering unit 34, 35).

보조펌프(P3)는 엔진(10)에 의해 메인펌프(P1)와 조향펌프(P2)와 함께 구동되면서 압유를 토출하고, 보조펌프(P3)에서 토출되는 압유는 리모트컨트롤밸브(25)에서 제어되어 컨트롤밸브(20)의 각 제어스풀(21, 22)에 파이롯신호를 제공함으로써 제어스풀을 절환시킨다.The auxiliary pump P3 is driven together with the main pump P1 and the steering pump P2 by the engine 10 to discharge the pressurized oil and the pressurized oil discharged from the auxiliary pump P3 is controlled by the remote control valve 25 Thereby switching the control spools by providing the pilot signals to the control spools 21 and 22 of the control valve 20, respectively.

한편, 상기 메인펌프(P1)에는 붐실린더(23) 또는 버켓실린더(24)의 부하압력에 따라 메인펌프(P1)의 토출유량을 가변시키는 메인유량조절기구(14)가 구비되고, 상기 조향펌프(P2)에는 토출유량을 상기 붐실린더(23), 버켓실린더(24)의 부하압력과 조향실린더(35)의 부하압력 중 높은 부하압력에 의해 가변조절되도록 조향유량조절기구(15)가 구비되어 있다.The main pump P1 is provided with a main flow rate adjusting mechanism 14 for varying the discharge flow rate of the main pump P1 according to the load pressure of the boom cylinder 23 or the bucket cylinder 24, (P2) is provided with a steering flow rate adjusting mechanism (15) such that the discharge flow rate is variably controlled by the load pressure of the boom cylinder (23), the bucket cylinder (24) and the load pressure of the steering cylinder have.

구체적으로 붐실린더(23)의 부하압력은 붐실린더 부하검출라인(41B)을 통하여 검출되고, 버켓실린더(24)의 부하압력은 버켓실린더 부하검출라인(41A)을 통하여 검출되며, 이들 붐실린더 부하검출라인(41B)과 버켓실린더 부하검출라인(41A)은 셔틀밸브(42)에 접속되어 붐실린더 부하압력과 버켓실린더 부하압력 중 높은 압력이 프론트 로드센싱압력으로 검출되어 프론트 로드센싱라인(47)을 통하여 메인펌프(P1)의 메인유량제어기구(14)에 제공된다. 따라서 프론트 로드센싱라인(47)을 통하여 검출되는 프론트 로드센싱압력이 증가 또는 감소함에 따라 메인펌프(P1)의 토출유량도 증감하게 된다.Specifically, the load pressure of the boom cylinder 23 is detected through the boom cylinder load detection line 41B, the load pressure of the bucket cylinder 24 is detected through the bucket cylinder load detection line 41A, The detection line 41B and the bucket cylinder load detection line 41A are connected to the shuttle valve 42 so that a high pressure of the boom cylinder load pressure and the bucket cylinder load pressure is detected at the front load sensing pressure, To the main flow rate control mechanism 14 of the main pump P1. Accordingly, as the front load sensing pressure detected through the front load sensing line 47 increases or decreases, the discharge flow rate of the main pump P1 also increases or decreases.

한편, 조향펌프(P2)의 조향유량제어기구(15)는 조향제어밸브(32)를 통하여 조향실린더(35)의 부하압력으로부터 조향부하압력을 검출하는 조향 로드센싱라인(44)과 프론트작업장치의 부하압력으로부터 프론트작업부하를 검출하는 프론트 로드센싱라인(47)이 셔틀밸브(46)에 접속되고, 셔틀밸브(46)는 조향부하압력과 프론트 작업부하 중 높은 압력을 조향펌프(P2)의 토출유량 제어신호압력으로 선택하여 조향유량제어기구(15)에 제공된다.On the other hand, the steering flow rate control mechanism 15 of the steering pump P2 includes a steering load sensing line 44 for detecting the steering load pressure from the load pressure of the steering cylinder 35 via the steering control valve 32, The front load sensing line 47 for detecting the front work load from the load pressure of the steering pump P2 is connected to the shuttle valve 46 and the shuttle valve 46 applies the high pressure of the steering load pressure and the front work load to the steering pump P2 And is supplied to the steering flow rate control mechanism 15 by selecting the discharge flow rate control signal pressure.

전술한 바와 같은 종래의 휠로더용 유압펌프 제어장치는 부하압력에 따라 유압펌프의 유량을 제어하더라도 특정 부하조건에서 엔진에 과부하가 발생하고 여전히 에너지 손실이 많이 발생하는 문제점이 있다.The conventional hydraulic pump control apparatus for a wheel loader as described above has a problem that an overload occurs in an engine under a specific load condition and energy loss is still generated even if the flow rate of the hydraulic pump is controlled according to a load pressure.

대한민국 등록특허공보 제10-0656070호(2006.12.11.)Korean Registered Patent No. 10-0656070 (December 11, 2006) 대한민국 등록특허공보 제10-1241713호(2013.03.08.)Korean Registered Patent No. 10-1241713 (Mar.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유압펌프와 연결되는 엔진 과부하를 방지하고 에너지 손실을 줄일 수 있는 휠로더용 유압펌프 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hydraulic pump control system for a wheel loader that can prevent an overload of an engine connected to a hydraulic pump and reduce energy loss.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 휠로더용 유압펌프 제어 시스템은, 사판 및 상기 사판의 각도를 조절하는 카운터 피스톤과 컨트롤 피스톤을 구비하여 오일의 토출량이 조절되는 유압펌프; 상기 유압펌프로부터 토출되는 오일의 토출압력이 미리 설정된 최대압력 이상이면 상기 유압펌프로부터 토출되는 오일 중 일부를 상기 컨트롤 피스톤으로 전달하여 상기 사판의 각도를 감소시키는 압력 보상 스풀; 휠로더의 작업장치에 걸리는 부하압력에 따라 검출되는 로드센싱압력과 상기 토출압력을 비교하여 상기 유압펌프로부터 토출되는 오일이 상기 컨트롤 피스톤으로 전달되는 유로를 개폐하는 유량 보상 스풀; 및 상기 로드센싱압력은 로드센싱라인을 통해 상기 유량 보상 스풀로 전달되고, 상기 로드센싱압력이 미리 설정된 압력 이상이면, 상기 로드센싱라인을 통과하는 오일을 드레인 라인을 통해 유압탱크로 배출하는 출력제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a hydraulic pump control system for a wheel loader of the present invention comprises a swash plate, a hydraulic pump having a counter piston and a control piston for adjusting the angle of the swash plate, A pressure compensating spool for transmitting a part of the oil discharged from the hydraulic pump to the control piston to reduce the angle of the swash plate when the discharge pressure of the oil discharged from the hydraulic pump is not less than a preset maximum pressure; A flow compensation spool that opens and closes a flow passage through which oil discharged from the hydraulic pump is transferred to the control piston by comparing the discharge pressure with a load sensing pressure detected according to a load pressure applied to a working device of the wheel loader; And the load sensing pressure is transmitted to the flow compensating spool through a load sensing line, and when the load sensing pressure is equal to or higher than a predetermined pressure, .

그리고 상기 유량 보상 스풀의 이동방향으로 탄성력을 제공하는 유량 보상 스프링을 더 포함하고, 상기 로드센싱라인을 통과하는 오일이 상기 드레인 라인을 통해 유압탱크로 배출되면, 상기 로드센싱압력과 상기 유량 보상 스프링의 탄성력의 합력이 상기 토출압력보다 작아져 상기 유량 보상 스풀이 이동하여 상기 유압펌프로부터 토출되는 오일 중 일부가 상기 유로를 통해 상기 컨트롤 피스톤으로 전달되고, 상기 사판의 각도는 감소한다.And a flow compensating spring for providing an elastic force in a direction of movement of the flow compensating spool, wherein when the oil passing through the load sensing line is discharged to the hydraulic tank through the drain line, So that a part of the oil discharged from the hydraulic pump is transmitted to the control piston through the oil passage, and the angle of the swash plate is reduced.

그리고 상기 카운터 피스톤의 이동방향으로 탄성력을 제공하는 카운터 스프링을 더 포함하고, 상기 컨트롤 피스톤으로 오일이 전달되면 상기 사판의 각도가 감소하면서 상기 카운터 스프링이 압축된다.And a counter spring for providing an elastic force in a moving direction of the counter piston. When the oil is transferred to the control piston, the counter spring is compressed while the angle of the swash plate is reduced.

본 발명의 휠로더용 유압펌프 제어 시스템은 유압펌프와 연결되는 엔진의 과부하를 방지하고 에너지 손실을 줄일 수 있으며 내구성을 향상시킬 수 있다.The hydraulic pump control system for a wheel loader of the present invention can prevent an overload of an engine connected to a hydraulic pump, reduce energy loss, and improve durability.

도 1은 종래의 휠로더용 유압펌프 제어장치에 대한 개략적인 유압회로도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠로더용 유압펌프의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠로더용 유압펌프 제어 시스템의 유압회로도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠로더용 유압펌프 제어 시스템의 유압호로도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휠로더용 유압펌프의 출력제어에 의한 유량-압력 특성을 나타낸 도면.1 is a schematic hydraulic circuit diagram of a conventional hydraulic pump control apparatus for a wheel loader.
2 is a schematic view showing a sectional structure of a hydraulic pump for a wheel loader according to an embodiment of the present invention;
3 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic pump control system for a wheel loader according to an embodiment of the present invention.
4 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic pump control system for a wheel loader according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a flow rate-pressure characteristic by an output control of a hydraulic pump for a wheel loader according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 휠로더용 유압펌프(100) 제어 시스템은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 유압펌프(100), 압력 보상 스풀(200), 유량 보상 스풀(300) 및 출력제어부(400)를 포함하여 이루어진다.2 to 4, the control system of the hydraulic pump 100 for a wheel loader according to the embodiment of the present invention includes a hydraulic pump 100, a pressure compensation spool 200, a flow compensation spool 300, (400).

유압펌프(100)는 사판(110) 및 사판(110)의 각도를 조절하는 카운터 피스톤(140)과 컨트롤 피스톤(130)을 구비한다. 이러한 유압펌프(100)는 사판(110)의 각도에 따라 오일의 토출량이 조절된다.The hydraulic pump 100 includes a counter piston 140 and a control piston 130 for adjusting the angle of the swash plate 110 and the swash plate 110. In this hydraulic pump 100, the discharge amount of the oil is adjusted according to the angle of the swash plate 110.

구체적으로 유압펌프(100)에는 구동축(120)을 중심으로 사판(110)의 각도를 조절할 수 있고, 사판(110)에는 복수의 피스톤이 연결되어 구동축(120)에 의해 회전하면서 오일을 흡입 및 토출하게 된다.Specifically, the angle of the swash plate 110 can be adjusted around the drive shaft 120, and a plurality of pistons are connected to the swash plate 110. The swash plate 110 is rotated by the drive shaft 120 to suck and discharge the oil. .

그리고 구동축(120)을 중심으로 사판(110)의 어느 일단에는 컨트롤 피스톤(130)이 연결되고 사판(110)의 다른 일단에는 카운터 피스톤(140)이 연결된다. 카운터 피스톤(140)에는 카운터 피스톤(140)의 이동방향으로 탄성력을 제공하는 카운터 스프링(150)이 있다. 컨트롤 피스톤(130)과 카운터 피스톤(140)은 서로 반대방향으로 이동하면서 사판(110)의 각도를 증가시키거나 감소시킨다.A control piston 130 is connected to one end of the swash plate 110 around the driving shaft 120 and a counter piston 140 is connected to the other end of the swash plate 110. The counter piston 140 is provided with a counter spring 150 for providing an elastic force in a moving direction of the counter piston 140. The control piston 130 and the counter piston 140 move in opposite directions to each other to increase or decrease the angle of the swash plate 110.

컨트롤 피스톤(130)은 직경이 카운터 피스톤(140)의 직경보다 커서 컨트롤 피스톤(130)에 작용하는 오일 압력이 카운터 스프링(150)의 탄성력을 극복할 수 있다.Since the control piston 130 has a diameter larger than the diameter of the counter piston 140, the oil pressure acting on the control piston 130 can overcome the elastic force of the counter spring 150.

만약, 컨트롤 피스톤(130)으로 오일이 전달되어 컨트롤 피스톤(130)이 어느 일방향으로 이동하면 카운터 피스톤(140)이 반대방향으로 이동하면서 카운터 스프링(150)이 압축되고, 사판(110)의 각도는 감소하게 된다.If the oil is transferred to the control piston 130 and the control piston 130 moves in one direction, the counter spring 140 moves in the opposite direction and the counter spring 150 is compressed. The angle of the swash plate 110 is .

반대로, 컨트롤 피스톤(130)으로 전달된 오일이 배출되면 카운터 스프링(150)의 탄성력에 의해 카운터 피스톤(140)이 어느 일방향으로 이동하면서 컨트롤 피스톤(130)은 반대방향으로 이동하고, 사판(110)의 각도는 증가하게 된다.The counter piston 140 is moved in one direction by the elastic force of the counter spring 150 so that the control piston 130 moves in the opposite direction and the swash plate 110 is moved in the opposite direction, The angle is increased.

이와 같이 사판(110)의 각도가 변함에 따라 사판(110)에 연결되어 있는 복수의 피스톤의 위치가 변경되면서 오일의 토출량 및 토출압력이 조절된다.As the angle of the swash plate 110 varies, the positions of the plurality of pistons connected to the swash plate 110 are changed, and the discharge amount and the discharge pressure of the oil are adjusted.

유압펌프(100)의 오일 토출압력은 제1 유로(L1)를 통해 카운터 피스톤(140)으로 전달된다. 또한, 유압펌프(100)의 오일 토출압력은 제2 유로(L2)를 통해 압력 보상 스풀(200) 및 유량 보상 스풀(300)로 전달된다.The oil discharge pressure of the hydraulic pump 100 is transmitted to the counter piston 140 through the first flow path L1. The oil discharge pressure of the hydraulic pump 100 is transmitted to the pressure compensation spool 200 and the flow compensation spool 300 through the second flow path L2.

전술한 유압펌프(100)는 휠로더의 조향을 위한 조향펌프 또는 휠로더의 작업을 위한 로더펌프가 될 수 있다.The hydraulic pump 100 described above may be a steering pump for steering the wheel loader or a loader pump for operation of the wheel loader.

압력 보상 스풀(200)은 유압펌프(100)로부터 토출되는 오일의 토출압력이 미리 설정된 최대압력 이상이면 유압펌프(100)로부터 토출되는 오일 중 일부를 제3 유로(L3)를 통해 컨트롤 피스톤(130)으로 전달하여 사판(110)의 각도를 감소시킨다. 이러한 압력 보상 스풀(200)은 시스템의 최대 압력을 제한하여 조향 및 작업을 위한 유압 시스템이 과도한 압력에 의해 손상되는 것을 방지한다.When the discharge pressure of the oil discharged from the hydraulic pump 100 is equal to or greater than a preset maximum pressure, the pressure compensation spool 200 transmits a part of the oil discharged from the hydraulic pump 100 through the third passage L3 to the control piston 130 To reduce the angle of the swash plate 110. This pressure compensating spool 200 limits the maximum pressure of the system to prevent the hydraulic system for steering and operation from being damaged by excessive pressure.

유량 보상 스풀(300)은 휠로더의 작업장치(또는 조향장치)에 걸리는 부하압력에 따라 검출되는 로드센싱압력과 토출압력을 비교하여 유압펌프(100)로부터 토출되는 오일이 컨트롤 피스톤(130)으로 전달되는 제2 유로(L2)를 개폐한다. 로드센싱압력은 로드센싱라인(LS)을 통해 유량 보상 스풀(300)로 전달된다. 그리고 유량 보상 스풀(300)에는 유량 보상 스풀(300)의 이동방향으로 탄성력을 제공하는 유량 보상 스프링이 있다.The flow compensation spool 300 compares the load sensing pressure and the discharge pressure detected in accordance with the load pressure applied to the work device (or the steering device) of the wheel loader so that the oil discharged from the hydraulic pump 100 is transmitted to the control piston 130 And opens and closes the second flow path L2. The load sensing pressure is transmitted to the flow compensation spool 300 via the load sensing line LS. The flow compensation spool 300 is provided with a flow compensation spring that provides an elastic force in the direction of movement of the flow compensation spool 300.

출력제어부(400)는 로드센싱압력이 미리 설정된 압력 이상이면, 로스센싱라인을 통과하는 오일을 드레인 라인(L5)을 통해 유압탱크(500)로 배출시킨다. 이러한 출력제어부(400)는 직동형 릴리프밸브가 될 수 있다.The output controller 400 discharges the oil passing through the loss sensing line to the hydraulic tank 500 through the drain line L5 when the load sensing pressure is equal to or higher than a preset pressure. The output control unit 400 may be a linear relief valve.

다음은 상술한 구성을 포함하는 휠로더용 유압펌프(100) 제어 시스템의 작동구조를 설명한다.The following describes the operating structure of the hydraulic pump 100 control system for a wheel loader including the above-described configuration.

유압펌프(100)로부터 토출되는 오일의 토출량은 로드센싱압력에 따라 컨트롤될 수 있다. 로드센싱압력은 로드센싱라인(LS)을 통해 유량 보상 스풀(300)로 전달되며, 유량 보상 스풀(300)은 유압 시스템의 유량과 압력에 대한 요구조건을 만족시킬 수 있는 수준으로 유압펌프(100)의 출력을 유지한다.The discharge amount of the oil discharged from the hydraulic pump 100 can be controlled according to the load sensing pressure. The load sensing pressure is transmitted to the flow compensating spool 300 through the load sensing line LS and the flow compensating spool 300 is controlled by the hydraulic pump 100 to a level that satisfies the requirements for the flow rate and pressure of the hydraulic system. ).

먼저, 유압펌프(100)로부터 토출되는 오일의 토출압력은 제1 유로(L1)를 통해 카운터 피스톤(140)으로 전달된다.First, the discharge pressure of the oil discharged from the hydraulic pump 100 is transmitted to the counter piston 140 through the first flow path L1.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 유량 보상 스풀(300)로 전달되는 로드센싱압력과 유량 보상 스프링의 탄성력의 합력이 토출압력보다 작으면 유량 보상 스풀(300)이 이동하여 제2 유로(L2)가 개방된다. 이에 따라 제2 유로(L2)와 제3 유로(L3)가 연결되어 제3 유로(L3)를 통해 컨트롤 피스톤(130)으로 오일이 공급된다.3, when the resultant force of the load sensing pressure transmitted to the flow compensating spool 300 and the elastic force of the flow compensating spring is smaller than the discharge pressure, the flow compensating spool 300 moves to the second flow path L2 Is opened. Accordingly, the second flow path L2 and the third flow path L3 are connected to supply oil to the control piston 130 through the third flow path L3.

컨트롤 피스톤(130)으로 오일이 공급됨으로써 컨트롤 피스톤(130)에 작용하는 압력은 카운터 피스톤(140)에 작용하는 압력과 카운터 스프링(150)의 탄성력의 합력보다 크게 되고, 이에 따라 사판(110)의 각도가 감소하여 유압펌프(100)로 토출되는 오일의 유량과 토출압력이 감소한다.The pressure applied to the control piston 130 by the oil supplied to the control piston 130 becomes greater than the resultant force of the pressure acting on the counter piston 140 and the elastic force of the counter spring 150, The flow rate of the oil discharged to the hydraulic pump 100 and the discharge pressure decrease.

이후, 유압펌프(100)로부터 토출되는 오일의 유량이 요구되는 조건에 만족하면 유량 보상 스풀(300)이 원위치로 이동하여 제2 유로(L2)를 차단하고, 사판(110)의 각도는 유지된다.Thereafter, when the flow rate of the oil discharged from the hydraulic pump 100 satisfies the required condition, the flow compensation spool 300 moves to the original position to shut off the second flow path L2, and the angle of the swash plate 110 is maintained .

반대로, 도 4에 도시된 바와 같이, 유량 보상 스풀(300)로 전달되는 로드센싱압력과 유량 보상 스프링의 탄성력의 합력이 토출압력보다 크면, 유량 보상 스풀(300)이 이동하여 제2 유로(L2)를 차단하고 제3 유로(L3)와 제4 유로(L4)를 연결한다.4, if the sum of the load sensing pressure transmitted to the flow compensating spool 300 and the elastic force of the flow compensating spring is greater than the discharge pressure, the flow compensating spool 300 moves and the second flow path L2 And connects the third flow path L3 and the fourth flow path L4.

이에 따라 제3 유로(L3) 내의 오일이 제4 유로(L4)로 전달되고, 제4 유로(L4)로 전달된 오일은 드레인 라인(L5)을 통해 유압탱크(500)로 배출된다. 그리고 카운터 피스톤(140)에 작용하는 압력과 카운터 스프링(150)의 탄성력에 의해 사판(110)의 각도가 증가하고, 컨트롤 피스톤(130)으로 공급된 오일은 제3 유로(L3), 제4 유로(L4) 및 드레인 라인(L5)을 통해 유압탱크(500)로 배출된다.The oil in the third flow path L3 is transferred to the fourth flow path L4 and the oil transferred to the fourth flow path L4 is discharged to the hydraulic tank 500 through the drain line L5. The angle of the swash plate 110 is increased by the pressure acting on the counter piston 140 and the elastic force of the counter spring 150. The oil supplied to the control piston 130 flows through the third flow path L3, (L4) and drain line (L5) to the hydraulic tank (500).

이와 같이 사판(110)의 각도가 증가하면 유압펌프(100)로부터 토출되는 오일의 유량 및 토출압력이 증가한다.As the angle of the swash plate 110 increases, the flow rate of the oil discharged from the hydraulic pump 100 and the discharge pressure increase.

이후, 유압펌프(100)로부터 토출되는 오일의 유량이 요구되는 조건에 만족하면 유량 보상 스풀(300)이 원위치로 이동하여 제2 유로(L2) 및 제3 유로(L3)를 차단하고, 사판(110)의 각도는 유지된다. 이에 따라 시스템에서 필요한 압력과 유량을 유지한다.When the flow rate of the oil discharged from the hydraulic pump 100 satisfies the required conditions, the flow compensation spool 300 moves to the home position to shut off the second flow path L2 and the third flow path L3, 110 are maintained. Thus maintaining the required pressure and flow rate in the system.

한편, 휠로더의 고출력 작업이 요구됨에 따라 휠로더의 작업장치에 걸리는 부하압력이 증가하게 된다. 그리고 유압펌프(100)로부터 일정량의 오일이 지속적으로 토출되고 토출압력이 계속해서 증가하게 된다. 이에 따라 구동축(120)과 연결되는 엔진에 과부하가 걸리게 되고, 고출력 작업 및 고압 유지를 위해 필요한 유량보다 유압펌프(100)로부터 토출되는 유량이 많아져 에너지 손실이 증가할 뿐만 아니라 내구성이 떨어지게 된다.On the other hand, as the wheel loader requires a high output operation, the load pressure applied to the working device of the wheel loader increases. Then, a certain amount of oil is continuously discharged from the hydraulic pump 100, and the discharge pressure continuously increases. As a result, the engine connected to the drive shaft 120 is overloaded, and the flow rate discharged from the hydraulic pump 100 increases more than the flow rate required for the high-output operation and high pressure maintenance, thereby increasing energy loss and durability.

이때, 로드센싱압력이 미리 설정된 압력에 도달하면, 출력제어부(400)에 의해 로드센싱라인(LS)을 통과하는 오일이 드레인 라인(L5)을 통해 유압탱크(500)로 배출된다. 그리고 로드센싱압력과 유량 보상 스프링의 탄성력의 합력이 토출압력보다 작아져 유량 보상 스풀(300)이 이동하여 제2 유로(L2)가 개방됨으로써, 유압펌프(100)로부터 토출되는 오일 중 일부가 제2 유로(L2) 및 제3 유로(L3)를 통해 컨트롤 피스톤(130)으로 전달한다.At this time, when the load sensing pressure reaches a preset pressure, the oil passing through the load sensing line (LS) by the output control unit (400) is discharged to the hydraulic tank (500) through the drain line (L5). Then, the sum of the load sensing pressure and the elastic force of the flow compensating spring becomes smaller than the discharge pressure, and the flow compensating spool 300 moves to open the second flow path L2, To the control piston 130 through the second flow path L2 and the third flow path L3.

이에 따라 사판(110)의 각도가 감소하고, 고출력 작업에 필요한 시스템의 압력을 유지하면서 유압펌프(100)로부터 토출되는 오일의 토출량을 감소시킬 수 있다.Accordingly, the angle of the swash plate 110 decreases, and the discharge amount of the oil discharged from the hydraulic pump 100 can be reduced while maintaining the pressure of the system required for the high-output operation.

본 발명에 따른 휠로더용 유압펌프 제어 시스템은 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The hydraulic pump control system for a wheel loader according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

100 : 유압펌프,
110 : 사판,
120 : 구동축,
130 : 컨트롤 피스톤,
140 : 카운터 피스톤,
150 : 카운터 스프링,
200 : 압력 보상 스풀,
300 : 유량 보상 스풀,
400 : 출력제어부,
500 : 유압탱크,100: Hydraulic pump,
110: swash plate,
120: drive shaft,
130: control piston,
140: counter piston,
150: Counter spring,
200: Pressure compensation spool,
300: Flow compensation spool,
400: output control unit,
500: Hydraulic tank,

Claims (3)

사판 및 상기 사판의 각도를 조절하는 카운터 피스톤과 컨트롤 피스톤을 구비하여 오일의 토출량이 조절되는 유압펌프;
상기 유압펌프로부터 토출되는 오일의 토출압력이 미리 설정된 최대압력 이상이면 상기 유압펌프로부터 토출되는 오일 중 일부를 상기 컨트롤 피스톤으로 전달하여 상기 사판의 각도를 감소시키는 압력 보상 스풀;
휠로더의 작업장치에 걸리는 부하압력에 따라 검출되는 로드센싱압력과 상기 토출압력을 비교하여 상기 유압펌프로부터 토출되는 오일이 상기 컨트롤 피스톤으로 전달되는 유로를 개폐하는 유량 보상 스풀; 및
상기 로드센싱압력은 로드센싱라인을 통해 상기 유량 보상 스풀로 전달되고, 상기 로드센싱압력이 미리 설정된 압력 이상이면, 상기 로드센싱라인을 통과하는 오일을 드레인 라인을 통해 유압탱크로 배출하는 출력제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠로더용 유압펌프 제어 시스템.A hydraulic pump having a swash plate and a counter piston for adjusting the angle of the swash plate and a control piston to adjust the discharge amount of the oil;
A pressure compensating spool for transmitting a part of the oil discharged from the hydraulic pump to the control piston to reduce the angle of the swash plate when the discharge pressure of the oil discharged from the hydraulic pump is not less than a preset maximum pressure;
A flow compensation spool that opens and closes a flow passage through which oil discharged from the hydraulic pump is transferred to the control piston by comparing the discharge pressure with a load sensing pressure detected according to a load pressure applied to a working device of the wheel loader; And
The load sensing pressure is transmitted to the flow compensating spool through a load sensing line. When the load sensing pressure is equal to or higher than a predetermined pressure, an output control unit discharges oil passing through the load sensing line to a hydraulic tank through a drain line The hydraulic pump control system for a wheel loader. 청구항 1에 있어서,
상기 유량 보상 스풀의 이동방향으로 탄성력을 제공하는 유량 보상 스프링을 더 포함하고,
상기 로드센싱라인을 통과하는 오일이 상기 드레인 라인을 통해 유압탱크로 배출되면, 상기 로드센싱압력과 상기 유량 보상 스프링의 탄성력의 합력이 상기 토출압력보다 작아져 상기 유량 보상 스풀이 이동하여 상기 유압펌프로부터 토출되는 오일 중 일부가 상기 유로를 통해 상기 컨트롤 피스톤으로 전달되고,
상기 사판의 각도는 감소하는 것을 특징으로 하는 휠로더용 유압펌프 제어 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a flow compensating spring for providing an elastic force in a moving direction of the flow compensating spool,
When the oil passing through the load sensing line is discharged to the hydraulic tank through the drain line, the resultant force of the load sensing pressure and the elastic force of the flow compensating spring becomes smaller than the discharge pressure, Is transmitted to the control piston through the oil passage,
Wherein the angle of the swash plate is reduced. 청구항 2에 있어서,
상기 카운터 피스톤의 이동방향으로 탄성력을 제공하는 카운터 스프링을 더 포함하고,
상기 컨트롤 피스톤으로 오일이 전달되면 상기 사판의 각도가 감소하면서 상기 카운터 스프링이 압축되는 것을 특징으로 하는 휠로더용 유압펌프 제어 시스템.The method of claim 2,
Further comprising a counter spring for providing an elastic force in a moving direction of the counter piston,
Wherein when the oil is transferred to the control piston, the counter spring is compressed while the angle of the swash plate is reduced.
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