KR20190101076A - Hydraulic pump contorl system in construction machinery and hydraulic pump control method in construction machinery - Google Patents

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KR20190101076A
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곽홍섭
임동연
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Abstract

An objective of the present invention is to provide a hydraulic pump control system for a construction machine which can improve engine startability. The hydraulic pump control system for a construction machine comprises: a hydraulic pump to control a discharge flow in accordance with an inputted control pressure signal; a main control valve installed on a first hydraulic line connected to the hydraulic pump to control an operation of an actuator; a sub pump; a variable pressure control valve which is installed on a second hydraulic line connected to the sub pump, and outputs a first control pressure signal in accordance with an inputted control signal; a shuttle valve to supply a relatively larger pressure signal among the first control pressure signal and a second control pressure signal transferred from the main control valve as a control pressure signal of the hydraulic pump; and a control unit to receive an engine start signal to determine whether to enter a start assistance mode, and output the control signal to the variable pressure control valve in the start assistance mode to control a discharge flow of the hydraulic pump by the first control pressure signal larger than the second control pressure signal.

Description

건설기계의 유압 펌프 제어 시스템 및 건설기계의 유압 펌프 제어 방법{HYDRAULIC PUMP CONTORL SYSTEM IN CONSTRUCTION MACHINERY AND HYDRAULIC PUMP CONTROL METHOD IN CONSTRUCTION MACHINERY}HYDRAULIC PUMP CONTORL SYSTEM IN CONSTRUCTION MACHINERY AND HYDRAULIC PUMP CONTROL METHOD IN CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템 및 건설기계의 유압 펌프 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 건설기계의 유압 펌프의 유량을 제어하기 위한 유압 펌프 제어 시스템 및 이를 이용한 건설기계의 유압 펌프 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic pump control system of construction machinery and a hydraulic pump control method of construction machinery. More specifically, the present invention relates to a hydraulic pump control system for controlling a flow rate of a hydraulic pump of a construction machine and a hydraulic pump control method of a construction machine using the same.

굴삭기와 같은 건설기계는 주행이나 각종 작업장치를 구동시키기 위한 복수 개의 액추에이터들을 포함하고, 상기 액추에이터들은 엔진 또는 전기모터에 의해 구동되는 가변 용량형 유압 펌프로부터 토출되는 작동유에 의해 구동될 수 있다. 상기 가변 용량형 유압 펌프의 토출 유량은 작업 부하에 따라 제어되어 동력 손실을 감소시킬 수 있다.A construction machine such as an excavator includes a plurality of actuators for driving or driving various work devices, and the actuators may be driven by hydraulic oil discharged from a variable displacement hydraulic pump driven by an engine or an electric motor. The discharge flow rate of the variable displacement hydraulic pump can be controlled according to the workload to reduce power loss.

특히, 메인 컨트롤 밸브 후단으로부터의 네거티브 신호 압력을 이용하여 상기 유압 펌프의 토출 유량을 제어하는 네거티브 컨트롤 시스템(Negative Control System), 즉, 네가콘 시스템에 있어서, 저온 또는 고산지에서 엔진 시동 시 펌프 용적이 일정 값 이상으로 증가하여 펌프 부하에 의해 엔진 시동이 꺼지는 문제점이 있다.In particular, in the negative control system (Negon system), which controls the discharge flow rate of the hydraulic pump using the negative signal pressure from the rear end of the main control valve, that is, the pump volume when starting the engine at a low temperature or a high mountain area, There is a problem that the engine is turned off by the pump load due to increase above a certain value.

본 발명의 일 과제는 엔진 시동성을 개선할 수 있는 건설기계의 유압모터 제어 시스템을 제공하는 데 있다.One object of the present invention is to provide a hydraulic motor control system of a construction machine that can improve the engine startability.

본 발명의 다른 과제는 상술한 유압 펌프 제어 시스템을 이용한 건설기계의 유압 펌프 제어 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a hydraulic pump control method for a construction machine using the hydraulic pump control system described above.

상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템은 입력된 제어 압력 신호에 따라 토출 유량을 제어할 수 있는 유압 펌프, 상기 유압 펌프에 연결된 제1 유압 라인에 설치되며 액추에이터의 동작을 제어하기 위한 메인 컨트롤 밸브, 서브 펌프, 상기 서브 펌프에 연결된 제2 유압 라인에 설치되고 입력된 제어 신호에 따라 제1 제어 압력 신호를 출력하는 가변압력제어 밸브, 상기 제1 제어 압력 신호 및 상기 메인 컨트롤 밸브로부터 전달된 제2 제어 압력 신호 중 상대적으로 큰 압력 신호를 상기 유압 펌프의 제어 압력 신호로 공급하기 위한 셔틀 밸브, 및 엔진 시동 신호를 수신하여 시동 보조 모드 진입 여부를 결정하고 상기 시동 보조 모드 시에 상기 가변압력제어 밸브에 상기 제어 신호를 출력하여 상기 제2 제어 압력 신호보다 큰 상기 제1 제어 압력 신호로 상기 유압 펌프의 토출 유량을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.Hydraulic pump control system of a construction machine according to an exemplary embodiment for achieving the object of the present invention is a hydraulic pump capable of controlling the discharge flow rate according to the input control pressure signal, the first hydraulic pressure connected to the hydraulic pump A main control valve installed in a line and controlling the operation of the actuator, a sub pump, a variable pressure control valve installed in a second hydraulic line connected to the sub pump and outputting a first control pressure signal according to an input control signal, A shuttle valve for supplying a relatively large pressure signal among a first control pressure signal and a second control pressure signal transmitted from the main control valve as a control pressure signal of the hydraulic pump, and receiving an engine start signal to enter a start assistance mode. Determine whether or not to output the control signal to the variable pressure control valve in the starting assistance mode. A control unit for controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump to the second control pressure signal is greater than the first control pressure signal.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 엔진 RPM이 기 설정된 값에 도달할 때까지 상기 시동 보조 모드를 수행할 수 있다.In example embodiments, the controller may perform the starting assistance mode until the engine RPM reaches a preset value.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 대기 압력, 냉각수 온도 및 작동유 온도 중 적어도 어느 하나를 수신하고, 상기 수신된 값이 기 설정된 값보다 작을 경우 상기 시동 보조 모드를 수행할 수 있다.In example embodiments, the controller may receive at least one of an atmospheric pressure, a coolant temperature, and a hydraulic oil temperature, and perform the starting assistance mode when the received value is smaller than a preset value.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 건설기계의 동작을 위한 운전자의 안전 레버 조작 신호를 수신할 때 상기 제어 신호의 출력을 차단하여 상기 시동 보조 모드를 종료시킬 수 있다.In example embodiments, the control unit may terminate the start assistance mode by blocking the output of the control signal when receiving the driver's safety lever operation signal for operating the construction machine.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 상기 시동 보조 모드의 진입 이후에 기 설정된 시간 경과 후에 상기 시동 보조 모드를 종료시킬 수 있다.In example embodiments, the controller may end the startup assistance mode after a preset time elapses after the startup assistance mode is entered.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 가변압력제어 밸브는 전자비례 감압밸브(Electronic Proportional Pressure Reducing Valve, EPPRV)를 포함할 수 있다.In example embodiments, the variable pressure control valve may include an Electronic Proportional Pressure Reducing Valve (EPPRV).

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 유압 라인은 상기 메인 컨트롤 밸브의 복수 개의 제어 밸브들이 순차적으로 설치되는 센터바이패스 유로를 포함할 수 있다.In example embodiments, the first hydraulic line may include a center bypass flow path in which a plurality of control valves of the main control valve are sequentially installed.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템은 상기 제1 압력 제어 신호 또는 상기 제2 압력 제어 신호에 따라 상기 유압 펌프의 사판 각도를 제어하기 위한 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the hydraulic pump control system of the construction machine may further include a regulator for controlling the swash plate angle of the hydraulic pump according to the first pressure control signal or the second pressure control signal.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보조 펌프는 파일럿 펌프를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the auxiliary pump may comprise a pilot pump.

상기 본 발명의 다른 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 유압 펌프 제어 방법에 있어서, 입력된 제어 압력 신호에 따라 토출 유량을 제어할 수 있는 유압 펌프, 서브 펌프, 및 상기 유압 펌프에 연결된 유압 라인에 설치되며 액추에이터의 동작을 제어하기 위한 메인 컨트롤 밸브를 포함하는 유압 시스템을 제공한다. 엔진 시동 신호를 수신하여 시동 보조 모드 진입 여부를 결정한다. 상기 시동 보조 모드 시에, 상기 서브 펌프에 연결된 가변압력제어 밸브에 제어 신호를 출력하여 제1 제어 압력 신호를 공급한다. 상기 제1 제어 압력 신호에 따라 상기 유압 펌프의 토출 유량을 제어한다. 상기 시동 보조 모드가 아닌 일반 모드 시에, 상기 유압 펌프에 연결된 메인 컨트롤 밸브로부터 전달된 제2 제어 압력 신호에 따라 상기 유압 펌프의 토출 유량을 제어한다.In the hydraulic pump control method of a construction machine according to exemplary embodiments for achieving the another object of the present invention, a hydraulic pump, a sub-pump, and the hydraulic pressure capable of controlling the discharge flow rate according to the input control pressure signal It is installed in a hydraulic line connected to the pump and provides a hydraulic system including a main control valve for controlling the operation of the actuator. Receive engine start signal to determine whether to enter start assist mode. In the starting assistance mode, a control signal is output to a variable pressure control valve connected to the sub pump to supply a first control pressure signal. The discharge flow rate of the hydraulic pump is controlled according to the first control pressure signal. In a normal mode other than the starting assistance mode, the discharge flow rate of the hydraulic pump is controlled according to a second control pressure signal transmitted from the main control valve connected to the hydraulic pump.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 제어 압력 신호에 따라 유압 펌프의 토출 유량을 제어하는 것은 엔진 RPM이 기 설정된 값에 도달할 때까지 수행될 수 있다.In example embodiments, controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump according to the first control pressure signal may be performed until the engine RPM reaches a preset value.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 시동 보조 모드 진입 여부를 결정하는 대기 압력, 냉각수 온도 및 작동유 온도 중 적어도 어느 하나를 수신하여 상기 수신된 값이 기 설정된 값보다 작을 경우 상기 시동 보조 모드를 수행하는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, the at least one of the atmospheric pressure, the coolant temperature, and the hydraulic oil temperature for determining whether to enter the starting auxiliary mode is received and the starting auxiliary mode is performed when the received value is smaller than a preset value. It may include.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 방법은, 건설기계의 동작을 위한 운전자의 안전 레버 조작 신호를 수신할 때 상기 제어 신호의 출력을 차단하여 상기 시동 보조 모드를 종료시키는 것을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the method may further include terminating the start assistance mode by blocking an output of the control signal when receiving a driver's safety lever operation signal for operation of a construction machine.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 방법은, 상기 시동 보조 모드의 진입 이후에 기 설정된 시간 경과 후에 상기 시동 보조 모드를 종료시키는 것을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the method may further include terminating the startup assistance mode after a preset time elapses after entering the startup assistance mode.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 유압 라인은 상기 메인 컨트롤 밸브의 복수 개의 제어 밸브들이 순차적으로 설치되는 센터바이패스 유로를 포함할 수 있다.In example embodiments, the first hydraulic line may include a center bypass flow path in which a plurality of control valves of the main control valve are sequentially installed.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 보조 펌프는 파일럿 펌프를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the auxiliary pump may comprise a pilot pump.

예시적인 실시예들에 따르면, 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템은 서브 펌프에 연결되어 원하는 압력 크기를 갖는 제1 제어 압력 신호를 출력하는 가변압력제어 밸브를 포함하고, 상기 제1 제어 압력 신호 및 메인 컨트롤 밸브 후단으로부터 전달된 제2 제어 압력 신호 중에서 상대적으로 큰 압력 신호를 유압 펌프의 제어 압력 신호로 사용할 수 있다.According to exemplary embodiments, a hydraulic pump control system of a construction machine includes a variable pressure control valve connected to a subpump to output a first control pressure signal having a desired pressure magnitude, wherein the first control pressure signal and the main Among the second control pressure signals transmitted from the rear end of the control valve, a relatively large pressure signal may be used as the control pressure signal of the hydraulic pump.

따라서, 엔진 시동 시 상기 제2 제어 압력 신호보다 큰 상기 제1 제어 압력 신호를 이용하여 상기 유압 펌프의 토출 유량을 제어함으로써, 유압 펌프에 의한 유압 부하를 감소시킬 수 있다.Therefore, by controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump by using the first control pressure signal larger than the second control pressure signal at engine start, the hydraulic load by the hydraulic pump can be reduced.

다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and may be variously expanded within a range without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 2는 도 1의 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템의 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 메인 컨트롤 밸브의 네가콘(NegaCon) 밸브의 특성 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1의 유압 펌프의 네가콘 압력에 따른 유량 제어 선도를 나타내는 그래프이다.
도 5은 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 유압 펌프 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a hydraulic circuit diagram illustrating a hydraulic pump control system of a construction machine according to exemplary embodiments.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control unit of a hydraulic pump control system of the construction machine of FIG. 1.
FIG. 3 is a graph illustrating characteristic curves of a NegaCon valve of the main control valve of FIG. 1.
4 is a graph illustrating a flow rate control diagram according to a negative cone pressure of the hydraulic pump of FIG. 1.
Fig. 5 is a flow chart illustrating a method of controlling a hydraulic pump of a construction machine according to exemplary embodiments.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.In each of the drawings of the present invention, the dimensions of the structures are shown enlarged than actual for clarity of the invention.

본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural to functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing embodiments of the present invention, embodiments of the present invention may be implemented in various forms and It should not be construed as limited to the embodiments described in.

즉, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.That is, the present invention may be modified in various ways and may have various forms. Specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다. 도 2는 도 1의 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템의 제어부를 나타내는 블록도이다. 도 3은 도 1의 메인 컨트롤 밸브의 네가콘(NegaCon) 밸브의 특성 곡선을 나타내는 그래프이다. 도 4는 도 1의 유압 펌프의 네가콘 압력에 따른 유량 제어 선도를 나타내는 그래프이다.1 is a hydraulic circuit diagram illustrating a hydraulic pump control system of a construction machine according to exemplary embodiments. FIG. 2 is a block diagram illustrating a control unit of a hydraulic pump control system of the construction machine of FIG. 1. FIG. 3 is a graph illustrating characteristic curves of a NegaCon valve of the main control valve of FIG. 1. 4 is a graph illustrating a flow rate control diagram according to a negative cone pressure of the hydraulic pump of FIG. 1.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템은 유압 펌프(100), 유압 펌프(100)에 연결된 제1 유압 라인(200)에 설치되며 유압 펌프(100)로부터 토출된 작동유의 흐름 방향을 제어하여 액추에이터들(도시되지 않음)을 제어하기 위한 복수 개의 제어 밸브들(310)을 포함하는 메인 컨트롤 밸브(300), 서브 펌프(400), 서브 펌프(400)에 연결된 제2 유압 라인(402)에 설치되며 입력된 제어 신호에 따라 제1 제어 압력 신호를 출력하는 가변압력제어 밸브(500), 상기 제1 제어 압력 신호 및 메인 컨트롤 밸브(300)로부터 전달된 제2 제어 압력 신호 중 상대적으로 큰 압력 신호를 유압 펌프의 제어 압력 신호로 공급하기 위한 셔틀 밸브(600), 및 가변압력제어 밸브(500)의 동작을 제어하기 위한 제어부(800)를 포함할 수 있다.1 to 4, the hydraulic pump control system of the construction machine is installed in the hydraulic pump 100, the first hydraulic line 200 connected to the hydraulic pump 100 and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 100 A second hydraulic pressure connected to the main control valve 300, the sub pump 400, the sub pump 400 including a plurality of control valves 310 for controlling the flow direction to control actuators (not shown). The variable pressure control valve 500 installed in the line 402 and outputting a first control pressure signal according to the input control signal, the second control pressure signal transmitted from the first control pressure signal and the main control valve 300 The shuttle valve 600 for supplying a relatively large pressure signal to the control pressure signal of the hydraulic pump, and the control unit 800 for controlling the operation of the variable pressure control valve 500 may be included.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계는 굴삭기, 휠 로더, 지게차 등을 포함할 수 있다. 이하에서는 상기 건설기계가 굴삭기인 경우에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 이로 인하여 예시적인 실시예들에 따른 제어 시스템이 굴삭기를 제어하기 위한 것으로 한정되는 것은 아니며, 휠 로더, 지게차 등에도 이와 실질적으로 동일하게 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In example embodiments, the construction machine may include an excavator, a wheel loader, a forklift, and the like. Hereinafter, a case in which the construction machine is an excavator will be described. However, due to this, the control system according to the exemplary embodiments is not limited to controlling the excavator, and it will be understood that the same may be applied to wheel loaders, forklifts, and the like.

상기 건설기계는 하부 주행체, 상기 하부 주행체 상에 선회 가능하도록 탑재되는 상부 선회체, 및 상기 상부 선회체에 설치된 운전실과 프론트 작업 장치를 포함할 수 있다. 상기 프론트 작업 장치는 붐, 암 및 버켓을 포함할 수 있다. 상기 붐과 상기 상부 프레임 사이에는 상기 붐의 움직임을 제어하기 위한 붐 실린더가 설치될 수 있다. 상기 붐과 상기 암 사이에는 상기 암의 움직임을 제어하기 위한 암 실린더가 설치될 수 있다. 그리고, 상기 암과 상기 버켓 사이에는 상기 버켓의 움직임을 제어하기 위한 버켓 실린더가 설치될 수 있다. 상기 붐 실린더, 상기 암 실린더 및 상기 버켓 실린더가 신장 또는 수축함에 따라 상기 붐, 상기 암 및 상기 버켓은 다양한 움직임을 구현할 수 있고, 상기 프론트 작업장치는 여러가지 작업을 수행할 수 있다.The construction machine may include a lower traveling body, an upper swinging body mounted on the lower traveling body so as to be pivotable, and a cab and a front work device installed in the upper swinging body. The front work device may include a boom, an arm and a bucket. A boom cylinder for controlling the movement of the boom may be installed between the boom and the upper frame. An arm cylinder for controlling the movement of the arm may be installed between the boom and the arm. In addition, a bucket cylinder for controlling the movement of the bucket may be installed between the arm and the bucket. As the boom cylinder, the arm cylinder, and the bucket cylinder extends or contracts, the boom, the arm, and the bucket may implement various movements, and the front work device may perform various tasks.

예시적인 실시예들에 있어서, 유압 펌프(100)는 동력전달장치를 통하여 엔진(E)에 연결될 수 있다. 엔진(E)으로부터의 동력은 유압 펌프(100)에 전달될 수 있다. 유압 펌프(100)로부터 토출된 제1 작동유는 메인 컨트롤 밸브(300)을 거쳐 상기 액추에이터들에 각각 분배되어 공급될 수 있다. 하나의 유압 펌프가 도시되어 있지만, 이에 제한되지는 않으며, 적어도 2개의 유압 펌프들이 엔진(E)에 의해 구동될 수 있다.In exemplary embodiments, the hydraulic pump 100 may be connected to the engine E via a power train. Power from engine E may be transmitted to hydraulic pump 100. The first hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 100 may be distributed and supplied to the actuators via the main control valve 300, respectively. One hydraulic pump is shown, but not limited thereto, and at least two hydraulic pumps can be driven by the engine E.

예를 들면, 유압 펌프(100)는 사판(102)의 각도에 따라 토출되는 유량이 가변하는 가변용량형 펌프를 포함할 수 있다. 레귤레이터(regulator)(110)는 유압 펌프(100)의 사판 각도를 제어하여 토출 유량을 조절할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 레귤레이터(110)에 입력되는 신호압에 의해 사판 제어밸브(112)가 변환되고 이에 의해 서브 피스톤(116)이 신축 구동될 수 있다. 서브 피스톤(116)의 구동에 연동되어 사판(102)이 경사 운동을 하게 되고, 이에 의해 유압 펌프(100)의 토출 유량이 조절될 수 있다.For example, the hydraulic pump 100 may include a variable displacement pump having a variable flow rate discharged according to the angle of the swash plate 102. The regulator 110 may adjust the discharge flow rate by controlling the swash plate angle of the hydraulic pump 100. As will be described later, the swash plate control valve 112 is converted by the signal pressure input to the regulator 110, and thereby the sub piston 116 can be stretched and driven. The swash plate 102 is inclined in conjunction with the driving of the sub piston 116, whereby the discharge flow rate of the hydraulic pump 100 can be adjusted.

메인 컨트롤 밸브(Main Control Valve, MCV)(300)는 유압 펌프(100)에 연결된 제1 유압 라인(200)에 설치될 수 있다. 메인 컨트롤 밸브(300)는 복수 개의 제어 밸브들(310)을 포함하는 조립체일 수 있다. 제어 밸브(310) 내의 스풀은 조작 신호에 비례하는 조작부(700)로부터의 파일럿 압력에 의해 이동되어 제어 밸브(310)는 절환될 수 있다.The main control valve (MCV) 300 may be installed in the first hydraulic line 200 connected to the hydraulic pump 100. The main control valve 300 may be an assembly including a plurality of control valves 310. The spool in the control valve 310 is moved by the pilot pressure from the operation unit 700 in proportion to the operation signal so that the control valve 310 can be switched.

제1 유압 라인(200)은 센터바이패스 라인일 수 있다. 복수 개의 제어 밸브들(310)은 센터바이패스 라인에 직렬로 순차적으로 설치될 수 있다. 유압 펌프(100)로부터 토출된 작동유는 제어 밸브들(310)을 거쳐 액추에이터들에 각각 분배되어 공급될 수 있다. 상기 액추에이터는 붐 실린더, 암 실린더, 버켓 실린더 등일 수 있다.The first hydraulic line 200 may be a center bypass line. The plurality of control valves 310 may be installed in series in the center bypass line. The hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 100 may be distributed and supplied to the actuators via the control valves 310, respectively. The actuator may be a boom cylinder, an arm cylinder, a bucket cylinder, or the like.

센터바이패스 라인(200)에는 제어 밸브(310) 하류, 즉, 메인 컨트롤 밸브(300)의 후단에는 네가콘 밸브(320)가 설치될 수 있다. 네가콘 밸브(320)는 센터바이패스 라인(200)에 상호 병렬로 연결되는 오리피스(322) 및 릴리프 밸브(324)를 포함할 수 있다. 센터바이패스 라인(200)은 드레인 탱크(T)와 연결될 수 있다.The center bypass line 200 may be provided with a negative cone valve 320 downstream of the control valve 310, that is, the rear end of the main control valve 300. The negative cone valve 320 may include an orifice 322 and a relief valve 324 connected to the center bypass line 200 in parallel with each other. The center bypass line 200 may be connected to the drain tank T.

네거티브 제어 압력 라인(negative control pressure line)(210)은 네가콘 밸브(320)의 전단의 센터바이패스 라인(200)으로부터 분기될 수 있다. 제어 밸브들(310)을 통과하는 센터바이패스 라인(200)의 압력, 즉, 메인 컨트롤 밸브(300)로부터의 제2 제어 압력 신호는 네거티브 제어 압력 라인(210)을 통해 레귤레이터(110)로 전달할 수 있다.Negative control pressure line 210 may branch from center bypass line 200 in front of negative cone valve 320. The pressure of the center bypass line 200 passing through the control valves 310, ie, the second control pressure signal from the main control valve 300, may be transmitted to the regulator 110 via the negative control pressure line 210. Can be.

서브 펌프(400)는 엔진(E)의 출력축에 연결되며, 상기 출력축이 회전함에 따라 제2 작동유를 공급할 수 있다. 예를 들면, 서브 펌프(400)는 기어펌프를 포함하는 파일럿 펌프일 수 있다.The sub pump 400 is connected to the output shaft of the engine E, and may supply the second hydraulic fluid as the output shaft rotates. For example, the sub pump 400 may be a pilot pump including a gear pump.

서브 펌프(400)로부터 토출된 작동유는 제어 라인을 통해 조작부(700)를 포함한 파일럿 시스템으로 공급될 수 있다. 조작부(700)는 조작 신호에 비례하는 파일럿 압력을 해당하는 제어 밸브(310)의 스풀로 공급하여 제어 밸브(310)를 절환시킬 수 있다.The hydraulic oil discharged from the sub pump 400 may be supplied to a pilot system including the operation unit 700 through a control line. The operation unit 700 may switch the control valve 310 by supplying a pilot pressure proportional to the operation signal to the spool of the corresponding control valve 310.

제2 유압 라인(402)은 서브 펌프(400)에 연결되고, 가변압력제어 밸브(500)는 제2 유압 라인(402)에 설치되며 제어부(800)로부터 입력된 제어 신호에 따라 제1 제어 압력 신호를 출력할 수 있다. 예를 들면, 상기 가변압력제어 밸브는 전자비례감압(Electronic proportional pressure reducing, EPPR) 밸브를 포함할 수 있다. 상기 전자비례감압 밸브는 수신된 제어 신호의 세기, 예를 들면, 전류의 세기에 비례하는 파일럿 신호압으로서의 상기 제1 제어 압력 신호를 발생시킬 수 있다.The second hydraulic line 402 is connected to the sub-pump 400, the variable pressure control valve 500 is installed in the second hydraulic line 402 and according to the control signal input from the control unit 800, the first control pressure. Can output a signal. For example, the variable pressure control valve may include an electronic proportional pressure reducing (EPPR) valve. The electromagnetic proportional pressure reducing valve may generate the first control pressure signal as a pilot signal pressure proportional to an intensity of a received control signal, for example, an electric current.

유량 제어 압력 라인(410)은 가변압력제어 밸브(500)에 연결될 수 있다. 서브 펌프(400)로부터 토출된 작동유는 가변압력제어 밸브(500)로 공급되고, 가변압력제어 밸브(500)는 입력된 제어 신호에 비례하는 크기를 갖는 파일럿 신호압을 공급할 수 있다. 가변압력제어 밸브(500)에 의해 생성된 파일럿 압력, 즉, 제1 제어 압력 신호는 유량 제어 압력 라인(410)을 통해 레귤레이터(110)로 전달할 수 있다.The flow control pressure line 410 may be connected to the variable pressure control valve 500. The hydraulic oil discharged from the sub pump 400 is supplied to the variable pressure control valve 500, and the variable pressure control valve 500 may supply a pilot signal pressure having a magnitude proportional to the input control signal. The pilot pressure generated by the variable pressure control valve 500, that is, the first control pressure signal may be transmitted to the regulator 110 through the flow control pressure line 410.

셔틀 밸브(600)는 네거티브 제어 압력 라인(210)의 상기 제2 제어 압력 신호 및 유량 제어 압력 라인(410)의 상기 제1 제어 압력 신호 중에 상대적으로 큰 압력 신호를 제3 유압 라인(610)을 거쳐 레귤레이터(110)에 공급할 수 있다.The shuttle valve 600 receives a relatively large pressure signal among the second control pressure signal of the negative control pressure line 210 and the first control pressure signal of the flow control pressure line 410 to transmit the third hydraulic line 610. Can be supplied to the regulator 110 via.

상기 제1 및 제2 제어 압력 신호들 중 더 큰 크기의 압력 신호가 제3 유압 라인(610)을 통해 레귤레이터(110)의 유량제어 피스톤(114)으로 전달되고, 사판 제어 밸브(112)는 변환되고 이에 의해 서브 피스톤(116)이 신축 구동될 수 있다. 서브 피스톤(116)의 구동에 연동되어 사판(102)이 경사 운동을 하게 되고, 이에 의해 유압 펌프(100)의 토출 유량이 조절될 수 있다.The greater magnitude of the first and second control pressure signals is transmitted to the flow control piston 114 of the regulator 110 via the third hydraulic line 610 and the swash plate control valve 112 is converted. And thereby the sub piston 116 can be stretched and driven. The swash plate 102 is inclined in conjunction with the driving of the sub piston 116, whereby the discharge flow rate of the hydraulic pump 100 can be adjusted.

예시적인 실시예들에 있어서, 제어부(800)는 엔진 시동 신호를 수신하여 시동 보조 모드의 진입 여부를 결정하고, 상기 시동 보조 모드 시에 가변압력제어 밸브(500)에 상기 제어 신호를 출력하여 상기 제2 제어 압력 신호보다 큰 제1 제어 압력 신호로 유압 펌프(100)의 토출 유량을 제어할 수 있다.In an exemplary embodiment, the control unit 800 receives an engine start signal to determine whether to enter the start auxiliary mode, and outputs the control signal to the variable pressure control valve 500 in the start auxiliary mode to the The discharge flow rate of the hydraulic pump 100 may be controlled by the first control pressure signal larger than the second control pressure signal.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(800)는 데이터 수신부(810), 시동 보조 모드 판단부(820), 제어 압력 결정부(830) 및 출력부(840)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 2, the controller 800 may include a data receiver 810, a startup assistance mode determiner 820, a control pressure determiner 830, and an output unit 840.

데이터 수신부(810)는 엔진 제어 유닛(ECU, Engine Control Unit)으로부터 상기 시동 신호, 엔진 회전속도(RPM)에 관한 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 데이터 수신부(810)는 대기 압력, 냉각수 온도, 작동유 온도에 관한 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 데이터 수신부(810)는 안전 레버의 조작 신호를 수신할 수 있다.The data receiver 810 may receive data regarding the start signal and the engine rotation speed (RPM) from an engine control unit (ECU). In addition, the data receiver 810 may receive data regarding atmospheric pressure, coolant temperature, and hydraulic oil temperature. In addition, the data receiver 810 may receive an operation signal of the safety lever.

시동 보조 모드 판단부(820)는 상기 시동 신호에 관한 데이터를 수신하여 시동 보조 모드를 수행하는 지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 시동 보조 모드 판단부(820)는 상기 엔진 회전속도(RPM)에 관한 데이터를 수신하여 상기 시동 보조 모드의 종료 시점을 판단할 수 있다. 또한, 시동 보조 모드 판단부(820)는 상기 대기 압력, 상기 냉각수 온도 및 상기 작동유 온도 중 적어도 어느 하나를 수신하여 상기 수신된 값이 기 설정된 값보다 작을 경우 상기 시동 보조 모드를 수행하는 것으로 결정할 수 있다.The startup assistance mode determination unit 820 may determine whether to perform the startup assistance mode by receiving data regarding the startup signal. In addition, the start assistance mode determination unit 820 may determine the end time of the start assistance mode by receiving data on the engine rotation speed (RPM). In addition, the start auxiliary mode determiner 820 may receive at least one of the atmospheric pressure, the coolant temperature, and the hydraulic oil temperature to determine that the start auxiliary mode is to be performed when the received value is smaller than a preset value. have.

예를 들면, 운전자에 의해 엔진(E)의 시동이 켜지면 시동 보조 모드 판단부(820)는 상기 시동 보조 모드의 진입 시점을 판단할 수 있다. 이 때, 상기 대기 압력이 상대적으로 낮을 경우(고산지 조건), 상기 냉각수 온도 또는 상기 작동유 온도가 상대적으로 낮을 경우(저온 조건)에 상기 시동 보조 모드를 수행하는 것으로 판단할 수 있다.For example, when the start of the engine E is turned on by the driver, the start assistance mode determination unit 820 may determine the entry point of the start assistance mode. At this time, when the atmospheric pressure is relatively low (high mountain conditions), when the cooling water temperature or the hydraulic oil temperature is relatively low (low temperature conditions) it can be determined that the starting auxiliary mode.

또한, 엔진 회전속도(RPM)가 기 설정된 값(예를 들면, 로우 아이들(low idle) 속도)에 도달한 경우, 시동 보조 모드 판단부(820)는 상기 시동 보조 모드를 종료할 수 있다. 상기 냉각수 온도 또는 상기 작동유 온도가 기 설정된 값에 도달한 경우, 시동 보조 모드 판단부(820)는 상기 시동 보조 모드를 종료할 수 있다. 운전자가 건설기계의 동작을 위하여 안전 레버를 조작할 때, 상기 안전 레버의 조작 신호를 수신한 경우, 시동 보조 모드 판단부(820)는 상기 제어 신호의 출력을 차단하여 상기 시동 보조 모드를 종료시킬 수 있다.In addition, when the engine speed RPM reaches a preset value (eg, low idle speed), the start assistance mode determiner 820 may end the start assistance mode. When the coolant temperature or the hydraulic oil temperature reaches a preset value, the start assistance mode determiner 820 may end the start assistance mode. When the driver operates the safety lever to operate the construction machine, when the driver receives the operation signal of the safety lever, the start assistance mode determination unit 820 blocks the output of the control signal to terminate the start assistance mode. Can be.

또한, 시동 보조 모드 판단부(820)는 상기 시동 보조 모드의 진입 이후에 기 설정된 시간(예를 들면, 10초) 경과 후에 상기 제어 신호의 출력을 차단하여 상기 시동 보조 모드를 종료시킬 수 있다.In addition, the startup assistance mode determiner 820 may terminate the startup assistance mode by blocking the output of the control signal after a predetermined time (eg, 10 seconds) elapses after the startup assistance mode is entered.

제어 압력 결정부(830)는 상기 시동 신호, 상기 엔진 회전속도, 상기 대기 압력, 상기 냉각수 온도, 상기 작동유 온도에 관한 데이터를 수신하고, 상기 시동 보조 모드 시에 유압 펌프(100)의 제어 압력 신호로 사용되는 상기 제2 제어 압력 신호를 산출할 수 있다.The control pressure determiner 830 receives data regarding the start signal, the engine rotation speed, the atmospheric pressure, the coolant temperature, and the operating oil temperature, and controls the control pressure signal of the hydraulic pump 100 in the start assistance mode. The second control pressure signal used as can be calculated.

출력부(840)는 상기 산출된 제2 제어 압력 신호에 비례하는 제어 신호(전류)를 생성하여 가변압력제어 밸브(500)로 인가할 수 있다. 가변압력제어 밸브(500)는 상기 인가된 전류의 세기에 비례하는 제2 제어 압력 신호를 출력할 수 있다.The output unit 840 may generate and apply a control signal (current) proportional to the calculated second control pressure signal to the variable pressure control valve 500. The variable pressure control valve 500 may output a second control pressure signal proportional to the strength of the applied current.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유압 펌프(100)의 펌프 용적은 네가콘 밸브(320)의 유량 대 압력 특성 곡선 및 유압 펌프(100)의 유량 제어 선도에 의해 결정될 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the pump volume of the hydraulic pump 100 may be determined by the flow versus pressure characteristic curve of the negative cone valve 320 and the flow control diagram of the hydraulic pump 100.

엔진(E)의 시동이 켜지면 유압 펌프(100)는 구동되어 작동유를 토출할 수 있다. 일반 모드 시에, 엔진 시동 시 엔진 회전속도는 300rpm 내지 400rpm이 되고 이 때 펌프 입력 회전 속도가 낮아 유압 펌프(100)는 유량 제어 선도 및 네가콘 밸브(320)의 유량 대 압력 특성 곡선의 매칭점에 해당하는 유량을 토출할 수 있다. 이 때, 상기 토출된 유량은 용적의 최소값이 아닌 값이고, 유압 펌프(100)의 유압 부하로 인해 엔진 시동이 어려울 수 있다. 특히, 고산지 또는 저온 시 엔진 시동이 더욱 어려울 수 있다.When the start of the engine E is turned on, the hydraulic pump 100 may be driven to discharge hydraulic oil. In normal mode, the engine rotational speed is 300 rpm to 400 rpm when the engine is started, and the pump input rotational speed is low, so that the hydraulic pump 100 matches the flow rate control curve and the matching point of the flow versus pressure characteristic curve of the negative cone valve 320. The flow rate corresponding to this can be discharged. At this time, the discharged flow rate is not the minimum value of the volume, it may be difficult to start the engine due to the hydraulic load of the hydraulic pump 100. In particular, the engine may be more difficult to start at high or low temperatures.

제어부(800)는 엔진 시동 신호를 수신하여 상기 시동 보조 모드의 진입 여부를 결정하고, 가변압력제어 밸브(500)에 제어 신호를 출력하여 제1 제어 압력 신호를 유압 펌프(100)의 제어 압력 신호로 공급할 수 있다.The control unit 800 receives an engine start signal to determine whether to enter the start auxiliary mode, and outputs a control signal to the variable pressure control valve 500 to transmit a first control pressure signal to the control pressure signal of the hydraulic pump 100. Can be supplied as

상기 시동 보조 모드 시에, 레귤레이터(110)는 메인 컨트롤 밸브(300)로부터 전달된 상기 제2 제어 압력 신호보다 큰 상기 제1 제어 압력 신호를 수신하여 유압 펌프(100)의 토출 유량을 예를 들면, 용적의 최소값으로 감소시킬 수 있다. 즉, 엔진 시동 시 유압 펌프(100)의 유압 부하를 감소시켜 엔진 시동성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 엔진 시동 시에 메인 컨트롤 밸브(300)로부터 전달된 상기 제2 제어 압력 신호는 10bar 내지 15bar이고, 가변압력제어 밸브(500)로부터 공급된 상기 제1 제어 압력 신호는 30bar 내지 40bar일 수 있다.In the start assistance mode, the regulator 110 receives the first control pressure signal greater than the second control pressure signal transmitted from the main control valve 300 to set the discharge flow rate of the hydraulic pump 100, for example. It can be reduced to the minimum value of the volume. That is, the engine startability can be improved by reducing the hydraulic load of the hydraulic pump 100 at engine start. For example, the second control pressure signal transmitted from the main control valve 300 at engine start is 10 bar to 15 bar, and the first control pressure signal supplied from the variable pressure control valve 500 is 30 bar to 40 bar. Can be.

상술한 바와 같이, 상기 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템은 서브 펌프(400)에 연결되어 원하는 압력 크기를 갖는 제1 제어 압력 신호를 출력하는 가변압력제어 밸브(500)를 포함하고, 상기 제1 제어 압력 신호 및 메인 컨트롤 밸브(300) 후단으로부터 전달된 제2 제어 압력 신호 중에서 상대적으로 큰 압력 신호를 유압 펌프(100)의 제어 압력 신호로 사용할 수 있다.As described above, the hydraulic pump control system of the construction machine includes a variable pressure control valve 500 connected to the sub-pump 400 to output a first control pressure signal having a desired pressure magnitude, the first control A relatively large pressure signal among the pressure signal and the second control pressure signal transmitted from the rear end of the main control valve 300 may be used as the control pressure signal of the hydraulic pump 100.

따라서, 엔진 시동 시 상기 제2 제어 압력 신호보다 큰 상기 제1 제어 압력 신호를 이용하여 유압 펌프(100)의 토출 유량을 제어함으로써, 유압 펌프에 의한 유압 부하를 감소시킬 수 있다.Therefore, by controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump 100 by using the first control pressure signal larger than the second control pressure signal at engine start, it is possible to reduce the hydraulic load by the hydraulic pump.

이하에서는, 도 1의 유압 펌프 제어 시스템을 이용하여 건설기계에서의 유압 펌프를 제어하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of controlling a hydraulic pump in a construction machine using the hydraulic pump control system of FIG. 1 will be described.

도 5은 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 유압 펌프 제어 방법을 나타내는 순서도이다.Fig. 5 is a flow chart illustrating a method of controlling a hydraulic pump of a construction machine according to exemplary embodiments.

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 시동 신호 및 엔진 회전속도에 대한 데이터를 수신하고(S100), 시동 보조 모드의 진입 여부를 판단할 수 있다(S110).1, 2 and 5, the start signal and the data about the engine speed may be received (S100), and it may be determined whether to enter the start assistance mode (S110).

예시적인 실시예들에 있어서, 엔진 제어 유닛(ECU, Engine Control Unit)으로부터 상기 시동 신호 및 상기 엔진 회전속도에 관한 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 대기 압력, 냉각수 온도 및 작동유 온도에 관한 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 안전 레버의 조작 신호를 수신할 수 있다.In example embodiments, the start signal and data regarding the engine rotation speed may be received from an engine control unit (ECU). It is also possible to receive data relating to atmospheric pressure, coolant temperature and hydraulic oil temperature. In addition, the operation signal of the safety lever can be received.

예를 들면, 운전자에 의해 엔진(E)의 시동이 켜지면 상기 시동 보조 모드의 진입 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 상기 대기 압력이 상대적으로 낮을 경우(고산지 조건), 상기 냉각수 온도 또는 상기 작동유 온도가 상대적으로 낮을 경우(저온 조건) 상기 시동 보조 모드를 수행하는 것으로 판단할 수 있다.For example, when the start of the engine E is turned on by the driver, it may be determined whether to enter the start assistance mode. At this time, when the atmospheric pressure is relatively low (high mountain conditions), when the cooling water temperature or the hydraulic oil temperature is relatively low (low temperature conditions) it can be determined to perform the start auxiliary mode.

또한, 상기 시동 보조 모드 수행 후에 상기 엔진 회전속도가 기 설정된 값(예를 들면, 로우 아이들(low idle) 속도)에 도달한 경우, 상기 시동 보조 모드를 종료할 수 있다. 상기 냉각수 온도 또는 상기 작동유 온도가 기 설정된 값에 도달한 경우, 상기 시동 보조 모드를 종료할 수 있다. 운전자가 건설기계의 동작을 위하여 안전 레버를 조작할 때, 상기 안전 레버의 조작 신호를 수신한 경우, 상기 시동 보조 모드를 종료시킬 수 있다.In addition, when the engine rotational speed reaches a preset value (eg, low idle speed) after the starting assistance mode is performed, the starting assistance mode may be terminated. When the coolant temperature or the hydraulic oil temperature reaches a preset value, the starting assistance mode may be terminated. When the driver operates the safety lever for the operation of the construction machine, when the driver receives the operation signal of the safety lever, the starting assistance mode may be terminated.

또한, 상기 시동 보조 모드의 진입 후에 기 설정된 시간(예를 들면, 10초) 경과 후에 상기 시동 보조 모드를 종료시킬 수 있다.In addition, after the predetermined time (for example, 10 seconds) elapses after the startup assistance mode is entered, the startup assistance mode may be terminated.

이어서, 상기 시동 보조 모드 시에 파일럿 펌프(400)로부터의 제1 제어 압력 신호를 공급하고(S120), 상기 제1 제어 압력 신호를 제어 압력 신호로 이용하여 유압 펌프(100)의 사판(102) 각도를 조절할 수 있다(S130). 한편, 상기 시동 보조 모드가 아닌 일반 모드 시에 메인 컨트롤 밸브(300)로부터의 제2 제어 압력 신호를 공급하고(S122), 상기 제2 제어 압력 신호를 상기 제어 압력 신호로 이용하여 유압 펌프(100)의 사판(102) 각도를 조절할 수 있다(S130).Subsequently, in the starting assistance mode, the first control pressure signal from the pilot pump 400 is supplied (S120), and the swash plate 102 of the hydraulic pump 100 using the first control pressure signal as a control pressure signal. The angle can be adjusted (S130). On the other hand, the second control pressure signal from the main control valve 300 is supplied in the normal mode other than the start auxiliary mode (S122), and the hydraulic pump 100 by using the second control pressure signal as the control pressure signal. The angle of the swash plate 102 can be adjusted (S130).

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 시동 보조 모드 시, 서브 펌프(400)에 연결된 가변압력제어 밸브(500)에 의해 상기 제1 제어 압력 신호를 공급하고, 상기 제1 제어 압력 신호에 따라 유압 펌프(100)의 토출 유량을 제어할 수 있다. 상기 시동 보조 모드가 아닌 일반 모드 시, 유압 펌프(100)에 연결된 메인 컨트롤 밸브(300)로부터 전달된 상기 제2 제어 압력 신호에 따라 유압 펌프(100)의 토출 유량을 제어할 수 있다.In the exemplary embodiment, in the starting auxiliary mode, the first control pressure signal is supplied by the variable pressure control valve 500 connected to the sub-pump 400, and the hydraulic pump according to the first control pressure signal. The discharge flow rate of 100 can be controlled. In the normal mode other than the starting auxiliary mode, the discharge flow rate of the hydraulic pump 100 may be controlled according to the second control pressure signal transmitted from the main control valve 300 connected to the hydraulic pump 100.

예를 들면, 상기 시동 보조 모드 시, 가변압력제어 밸브(500)에 제어 신호를 출력하여 상기 제1 제어 압력 신호를 제3 유압 라인(610)을 거쳐 레귤레이터(110)에 공급할 수 있다. 예를 들면, 엔진 시동 시에 메인 컨트롤 밸브(300)로부터 전달된 상기 제2 제어 압력 신호는 10bar 내지 15bar이고, 가변압력제어 밸브(500)로부터 공급된 상기 제1 제어 압력 신호는 30bar 내지 40bar일 수 있다. 레귤레이터(110)는 메인 컨트롤 밸브(300)로부터 전달된 상기 제2 제어 압력 신호보다 큰 상기 제1 제어 압력 신호를 수신하여 유압 펌프(100)의 토출 유량을 예를 들면, 용적의 최소값으로 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 엔진 시동 시 유압 펌프(100)의 유압 부하를 감소시켜 엔진 시동성을 향상시킬 수 있다.For example, in the starting assistance mode, a control signal may be output to the variable pressure control valve 500 to supply the first control pressure signal to the regulator 110 via the third hydraulic line 610. For example, the second control pressure signal transmitted from the main control valve 300 at engine start is 10 bar to 15 bar, and the first control pressure signal supplied from the variable pressure control valve 500 is 30 bar to 40 bar. Can be. The regulator 110 receives the first control pressure signal greater than the second control pressure signal transmitted from the main control valve 300 to reduce the discharge flow rate of the hydraulic pump 100 to, for example, a minimum value of the volume. Can be. Accordingly, it is possible to improve the engine startability by reducing the hydraulic load of the hydraulic pump 100 when starting the engine.

상기 일반 모드 시, 조작부(700)가 조작되지 않을 경우, 유압 펌프(100)로부터 토출되는 작동유는 센터바이패스 라인(200)을 통해 드레인 탱크로 드레인될 수 있다. 이때, 센터바이패스 라인(200)을 통해 유동하는 작동유는 오리피스(322)에 의해 상기 드레인 탱크로 드레인되는 작동유의 유량이 제한되어 릴리프 밸브(324)의 허용 압력까지 압력이 상승하게 된다. 한편, 가변압력제어 밸브(500)는 오프되어 상기 제1 제어 압력 신호는 출력되지 않을 수 있다. 이에 따라, 센터바이패스 라인(200)로부터 분기된 네거티브 제어 라인(210)의 상기 제2 제어 압력 신호는 상승하게 되고, 상기 상승된 제2 제어 압력 신호는 레귤레이터(110)의 유량제어 피스톤(114)으로 전달되어 사판(102)은 그 경사각이 감소하는 방향으로 경사운동하고 유압 펌프(1002)의 토출 유량은 감소하게 된다. In the normal mode, when the operation unit 700 is not operated, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 100 may be drained to the drain tank through the center bypass line 200. At this time, the working oil flowing through the center bypass line 200 is limited by the orifice 322 flow rate of the working oil drained to the drain tank to increase the pressure to the allowable pressure of the relief valve 324. On the other hand, the variable pressure control valve 500 may be off so that the first control pressure signal may not be output. Accordingly, the second control pressure signal of the negative control line 210 branched from the center bypass line 200 is raised, and the elevated second control pressure signal is the flow control piston 114 of the regulator 110. The swash plate 102 is inclined in the direction in which the inclination angle is reduced, and the discharge flow rate of the hydraulic pump 1002 is reduced.

한편, 상기 일반 모드 시, 조작부(700)가 조작되어 복수 개의 컨트롤 밸브들(310) 중 적어도 어느 하나가 절환되게 되면, 센터바이패스 라인(200)의 작동유의 유량은 감소하게 되고, 이에 의해 센터바이패스 라인(200)의 상기 제2 제어 압력 신호는 감소하게 된다. 이와 같이 상기 감소한 제2 제어 압력 신호는 제3 유압 라인(610)을 통해 유량제어 피스톤(114)으로 전달되어 사판(102)의 경사 각도는 커져서 유압 펌프(100)의 토출 유량이 증가하게 된다.On the other hand, in the normal mode, when the operation unit 700 is operated to switch at least one of the plurality of control valves 310, the flow rate of the operating oil of the center bypass line 200 is reduced, thereby The second control pressure signal of the bypass line 200 is reduced. As such, the reduced second control pressure signal is transmitted to the flow control piston 114 through the third hydraulic line 610 so that the inclination angle of the swash plate 102 is increased to increase the discharge flow rate of the hydraulic pump 100.

상술한 바와 같이, 저온 또는 고산지에서 건설기계의 엔진 시동 시 파일롯 기어 펌프(400)의 압력을 전자비례제어 밸브(500) 및 셔틀 밸브(600)를 이용하여 유압 펌프(100)의 레귤레이터(110), 즉, 네가콘 신호 입력 포트에 인가하여 유압 펌프(100)의 용적을 최소로 제어함으로 유압 부하를 저감하여 엔진 시동성을 개선할 수 있다.As described above, the regulator 110 of the hydraulic pump 100 by using the electronic proportional control valve 500 and the shuttle valve 600 to the pressure of the pilot gear pump 400 when the engine of the construction machine at low temperature or high mountain That is, by applying to the negative cone signal input port to control the volume of the hydraulic pump 100 to a minimum it is possible to reduce the hydraulic load to improve the engine startability.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

100: 유압 펌프 102: 사판
110: 레귤레이터 112: 사판 제어밸브
114: 유량제어 피스톤 116: 서브 피스톤
200: 유압 라인 210: 네거티브 제어 압력 라인
300: 메인 컨트롤 밸브 310:제어 밸브
320: 네카콘 밸브 322: 오리피스
324: 릴리프 밸브 400: 서브 펌프
402: 제2 유압 라인 410: 유량 제어 압력 라인
500: 가변압력제어 밸브 600: 셔틀 밸브
610: 제3 유압 라인 700: 조작부
800: 제어부 810: 데이터 수신부
820: 시동 보조 모드 판단부 830: 제어 압력 결정부
840: 출력부
100: hydraulic pump 102: swash plate
110: regulator 112: swash plate control valve
114: flow control piston 116: sub piston
200: hydraulic line 210: negative control pressure line
300: main control valve 310: control valve
320: necacon valve 322: orifice
324: relief valve 400: sub-pump
402: second hydraulic line 410: flow control pressure line
500: variable pressure control valve 600: shuttle valve
610: third hydraulic line 700: operation unit
800: control unit 810: data receiving unit
820: starting auxiliary mode determination unit 830: control pressure determination unit
840: output unit

Claims (16)

입력된 제어 압력 신호에 따라 토출 유량을 제어할 수 있는 유압 펌프;
상기 유압 펌프에 연결된 제1 유압 라인에 설치되며 액추에이터의 동작을 제어하기 위한 메인 컨트롤 밸브;
서브 펌프;
상기 서브 펌프에 연결된 제2 유압 라인에 설치되고, 입력된 제어 신호에 따라 제1 제어 압력 신호를 출력하는 가변압력제어 밸브;
상기 제1 제어 압력 신호 및 상기 메인 컨트롤 밸브로부터 전달된 제2 제어 압력 신호 중 상대적으로 큰 압력 신호를 상기 유압 펌프의 제어 압력 신호로 공급하기 위한 셔틀 밸브; 및
엔진 시동 신호를 수신하여 시동 보조 모드 진입 여부를 결정하고, 상기 시동 보조 모드 시에 상기 가변압력제어 밸브에 상기 제어 신호를 출력하여 상기 제2 제어 압력 신호보다 큰 상기 제1 제어 압력 신호로 상기 유압 펌프의 토출 유량을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템.
A hydraulic pump capable of controlling the discharge flow rate according to the input control pressure signal;
A main control valve installed at a first hydraulic line connected to the hydraulic pump, for controlling an operation of an actuator;
Sub pump;
A variable pressure control valve installed in a second hydraulic line connected to the sub-pump and outputting a first control pressure signal according to an input control signal;
A shuttle valve for supplying a relatively large pressure signal of the first control pressure signal and the second control pressure signal transmitted from the main control valve to the control pressure signal of the hydraulic pump; And
Receiving an engine start signal to determine whether to enter the start auxiliary mode, and outputs the control signal to the variable pressure control valve in the start auxiliary mode to the hydraulic pressure to the first control pressure signal greater than the second control pressure signal Hydraulic pump control system of a construction machine including a control unit for controlling the discharge flow rate of the pump.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 엔진 RPM이 기 설정된 값에 도달할 때까지 상기 시동 보조 모드를 수행하는 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템.The hydraulic pump control system of claim 1, wherein the controller performs the starting assistance mode until the engine RPM reaches a preset value. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 대기 압력, 냉각수 온도 및 작동유 온도 중 적어도 어느 하나를 수신하고, 상기 수신된 값이 기 설정된 값보다 작을 경우 상기 시동 보조 모드를 수행하는 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템.The hydraulic pump control system of claim 1, wherein the controller receives at least one of atmospheric pressure, coolant temperature, and hydraulic oil temperature, and performs the starting assistance mode when the received value is smaller than a preset value. . 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 건설기계의 동작을 위한 운전자의 안전 레버 조작 신호를 수신할 때 상기 제어 신호의 출력을 차단하여 상기 시동 보조 모드를 종료시키는 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템.The hydraulic pump control system of claim 1, wherein the control unit terminates the start assistance mode by interrupting the output of the control signal when receiving a safety lever operation signal of a driver for operating the construction machine. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 시동 보조 모드의 진입 이후에 기 설정된 시간 경과 후에 상기 시동 보조 모드를 종료시키는 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템.The hydraulic pump control system of claim 1, wherein the controller terminates the starting assistance mode after a preset time elapses after the starting assistance mode is entered. 제 1 항에 있어서, 상기 가변압력제어 밸브는 전자비례 감압밸브(Electronic Proportional Pressure Reducing Valve, EPPRV)를 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템.The hydraulic pump control system of claim 1, wherein the variable pressure control valve includes an electronic proportional pressure reducing valve (EPPRV). 제 1 항에 있어서, 상기 제1 유압 라인은 상기 메인 컨트롤 밸브의 복수 개의 제어 밸브들이 순차적으로 설치되는 센터바이패스 유로를 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템.The hydraulic pump control system of claim 1, wherein the first hydraulic line includes a center bypass flow path in which a plurality of control valves of the main control valve are sequentially installed. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 압력 제어 신호 또는 상기 제2 압력 제어 신호에 따라 상기 유압 펌프의 사판 각도를 제어하기 위한 레귤레이터를 더 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템.
The method of claim 1,
And a regulator for controlling the swash plate angle of the hydraulic pump according to the first pressure control signal or the second pressure control signal.
제 1 항에 있어서, 상기 보조 펌프는 파일럿 펌프를 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 시스템.The hydraulic pump control system of claim 1, wherein the auxiliary pump comprises a pilot pump. 입력된 제어 압력 신호에 따라 토출 유량을 제어할 수 있는 유압 펌프, 서브 펌프, 및 상기 유압 펌프에 연결된 유압 라인에 설치되며 액추에이터의 동작을 제어하기 위한 메인 컨트롤 밸브를 포함하는 유압 시스템을 제공하고;
엔진 시동 신호를 수신하여 시동 보조 모드 진입 여부를 결정하고;
상기 시동 보조 모드 시에, 상기 서브 펌프에 연결된 가변압력제어 밸브에 제어 신호를 출력하여 제1 제어 압력 신호를 공급하고;
상기 제1 제어 압력 신호에 따라 상기 유압 펌프의 토출 유량을 제어하고; 그리고
상기 시동 보조 모드가 아닌 일반 모드 시에, 상기 유압 펌프에 연결된 메인 컨트롤 밸브로부터 전달된 제2 제어 압력 신호에 따라 상기 유압 펌프의 토출 유량을 제어하는 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.
Providing a hydraulic system including a hydraulic pump capable of controlling the discharge flow rate according to the input control pressure signal, a sub-pump, and a main control valve installed in the hydraulic line connected to the hydraulic pump and controlling the operation of the actuator;
Receiving an engine start signal to determine whether to enter the start assistance mode;
In the starting assist mode, output a control signal to a variable pressure control valve connected to the sub-pump to supply a first control pressure signal;
Controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump in accordance with the first control pressure signal; And
The hydraulic pump control method of the construction machine to control the discharge flow rate of the hydraulic pump in accordance with the second control pressure signal transmitted from the main control valve connected to the hydraulic pump in the normal mode other than the starting auxiliary mode.
제 10 항에 있어서, 상기 제1 제어 압력 신호에 따라 유압 펌프의 토출 유량을 제어하는 것은 엔진 RPM이 기 설정된 값에 도달할 때까지 수행되는 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.The method of claim 10, wherein controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump according to the first control pressure signal is performed until the engine RPM reaches a preset value. 제 10 항에 있어서, 상기 시동 보조 모드 진입 여부를 결정하는 것은 대기 압력, 냉각수 온도 및 작동유 온도 중 적어도 어느 하나를 수신하여 상기 수신된 값이 기 설정된 값보다 작을 경우 상기 시동 보조 모드를 수행하는 것을 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.The method of claim 10, wherein determining whether to enter the start auxiliary mode comprises: receiving at least one of atmospheric pressure, coolant temperature, and hydraulic oil temperature to perform the start auxiliary mode when the received value is smaller than a preset value. Hydraulic pump control method of construction machinery comprising. 제 10 항에 있어서,
건설기계의 동작을 위한 운전자의 안전 레버 조작 신호를 수신할 때 상기 제어 신호의 출력을 차단하여 상기 시동 보조 모드를 종료시키는 것을 더 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.
The method of claim 10,
And shutting off the output of the control signal when receiving the driver's safety lever operation signal for operating the construction machine, thereby terminating the starting assistance mode.
제 10항에 있어서,
상기 시동 보조 모드의 진입 이후에 기 설정된 시간 경과 후에 상기 시동 보조 모드를 종료시키는 것을 더 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.
The method of claim 10,
And ending the starting assistance mode after a preset time elapses after entering the starting assistance mode.
제 10 항에 있어서, 상기 제1 유압 라인은 상기 메인 컨트롤 밸브의 복수 개의 제어 밸브들이 순차적으로 설치되는 센터바이패스 유로를 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.The method of claim 10, wherein the first hydraulic line comprises a center bypass flow path in which a plurality of control valves of the main control valve are sequentially installed. 제 10 항에 있어서, 상기 보조 펌프는 파일럿 펌프를 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.The method of claim 10, wherein the auxiliary pump comprises a pilot pump.
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