KR20210124388A - 작업 기계 - Google Patents

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KR20210124388A
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hydraulic
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다카아키 치바
겐토 구마가이
요스케 이마이
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히다치 겡키 가부시키 가이샤
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Abstract

유압 셔블(1)은, 엔진(16)과, 엔진(16)에 의해 구동되는 메인 유압 펌프(17)와, 메인 유압 펌프(17)로부터 토출된 압유에 의해 구동되는 복수의 유압 액추에이터와, 메인 유압 펌프(17)로부터 유압 액추에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 복수의 유량 제어 밸브와, 이들 유량 제어 밸브를 구동하기 위한 압유를 공급하는 파일럿 유압 펌프(18)와, 파일럿 유압 펌프(18)의 토출 유량을 제어하는 제어 장치(15)를 구비한다. 제어 장치(15)는, 파일럿 유압 펌프(18)의 토출 유량을, 유량 제어 밸브에의 제어 지령에 따라서 결정되는 요구 파일럿 유량과 미리 설정된 스탠바이 유량과의 합이 되도록 제어한다.

Description

작업 기계
본 발명은 작업 기계에 관한 것이다.
본원은, 2019년 9월 25일에 출원된 일본 특원2019-174623호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
작업 기계로서, 유압 액추에이터를 구동하는 압유를 공급하는 메인 유압 펌프와, 유압 액추에이터에 공급하는 압유의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브와, 유량 제어 밸브를 구동하기 위한 압유를 공급하는 파일럿 유압 펌프를 구비한 유압 셔블이 널리 알려져 있다. 이와 같은 작업 기계에 있어서, 메인 유압 펌프와 파일럿 유압 펌프는 1개의 엔진(즉, 원동기)에 의해서 구동되고 있고, 파일럿 유압 펌프는 고정 용량형 유압 펌프인 것이 일반적이다. 그리고, 유압 액추에이터를 구동하고 있지 않은 경우이더라도 파일럿 유압 펌프가 엔진의 회전수에 따라서 압유를 공급하기 때문에, 에너지를 쓸데없이 소비하는 문제가 있었다.
이 문제를 해결하기 위하여 여러 가지 기술이 제안되어 있다. 예를 들면 특허문헌 1에서는, 메인 유압 펌프를 구동하는 원동기와는 별도로 파일럿 유압 펌프를 구동하는 전동 모터를 마련하고, 유압 액추에이터의 조작 신호에 따라서 파일럿 유압 펌프와 직결한 전동 모터의 시동과 정지가 제어되는 작업 기계가 개시되어 있다. 이 작업 기계에 의하면, 유압 액추에이터의 조작 신호가 없는 경우는 전동 모터가 정지하므로, 파일럿 유압 펌프에 의한 쓸데없는 에너지의 소비를 억제하는 것이 가능해진다.
또, 특허문헌 2에서는, 압력보상형의 가변 용량 파일럿 유압 펌프를 구비하는 작업 기계가 개시되어 있다. 이 작업 기계에 의하면, 파일럿 유압 펌프의 소비 토크가 일정해지도록 파일럿 유압 펌프의 토출압에 따라서 토출 유량이 제어되므로, 유압 액추에이터의 조작이 없는 경우, 즉 파일럿 유압 펌프의 토출 유량이 필요없는 경우의 에너지 소비를 저감할 수 있다.
일본 특허 제4601635호 공보 일본 공개특허 특개2017-061795호 공보
그러나, 상술의 작업 기계에서는 이하의 문제점이 있다. 즉, 특허문헌 1의 작업 기계에서는, 유압 액추에이터의 조작 신호가 입력되고나서 파일럿 유압 펌프에 직결한 전동 모터가 시동되므로, 전동 모터의 회전수가 상승할 때까지는 파일럿 유압 펌프의 토출압이 상승하지 않는다. 이 때문에, 유압 액추에이터의 응답성이 저하되고, 조작성을 손상시킬 가능성이 있다. 또, 조작 신호에 따라서 전동 모터는 시동과 정지의 동작만을 행하므로, 유압 액추에이터 조작시에 파일럿 유압 펌프로부터 잉여의 토출 유량을 공급해 버려, 결과적으로는 에너지를 쓸데없이 소비하게 된다.
또, 특허문헌 2의 작업 기계에 있어서, 압력보상형의 가변 용량 파일럿 유압 펌프에서는, 유압 액추에이터의 조작에 의해서 유량 제어 밸브가 구동되고, 파일럿 유압 펌프의 토출압이 저하되고나서 파일럿 유압 펌프의 공급 유량이 상승하기 때문에, 가변 용량 파일럿 유압 펌프의 응답성에 따라서는, 일시적으로 유압 액추에이터 동작의 감속 또는 정지가 발생하여, 조작성을 악화시킬 가능성이 있다.
상술의 사정을 감안하여, 본 발명은, 파일럿 유압 펌프에서 소비되는 에너지를 저감할 수 있음과 함께, 양호한 조작성을 유지할 수 있는 작업 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관련된 작업 기계는, 원동기와, 상기 원동기에 의해 구동되는 적어도 하나의 메인 유압 펌프와, 상기 메인 유압 펌프로부터 토출된 압유에 의해 구동되는 복수의 유압 액추에이터와, 상기 메인 유압 펌프로부터 상기 유압 액추에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 복수의 유량 제어 밸브와, 상기 유량 제어 밸브를 구동하기 위한 압유를 공급하는 파일럿 유압 펌프와, 상기 파일럿 유압 펌프의 토출 유량을 제어하는 제어 장치를 구비하는 작업 기계에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 파일럿 유압 펌프의 토출 유량을, 상기 유량 제어 밸브에의 제어 지령에 따라서 결정되는 요구 파일럿 유량과 미리 설정된 스탠바이 유량과의 합이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 관련된 작업 기계에 의하면, 파일럿 유압 펌프의 에너지 소비를 저감하는 것이 가능하다. 그에 추가하여, 유압 액추에이터의 구동에 필요한 파일럿 유량보다 스탠바이 유량만큼 많은 파일럿 유량을 파일럿 유압 펌프로부터 공급하기 때문에, 유압 액추에이터의 응답 지연이나 파일럿 유량의 공급 부족에 의한 유압 액추에이터의 일시적인 감속이나 정지를 방지할 수 있어, 양호한 조작성을 유지하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 파일럿 유압 펌프에서 소비되는 에너지를 저감할 수 있음과 함께, 양호한 조작성을 유지할 수 있다.
도 1은 제 1 실시 형태에 관련된 유압 셔블을 나타내는 측면도이다.
도 2는 제 1 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 제 1 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 유압 회로를 나타내는 도면이다.
도 4는 유압 액추에이터 및 유량 제어 밸브의 유압 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 파일럿 유압 펌프의 제어에 관련된 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 요구 파일럿 유량 연산부의 연산을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 유량 제어 밸브의 제어 지령과 요구 파일럿 유량의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 파일럿 유압 펌프의 토출 유량의 시계열 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 제 2 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 10은 파일럿 유압 펌프의 제어에 관련된 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11은 제 3 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 12는 제 3 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 유압 회로를 나타내는 도면이다.
도 13은 파일럿 유압 펌프의 제어에 관련된 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14는 제어 장치의 제어 처리를 나타내는 플로우도이다.
도 15는 파일럿 유압 펌프의 토출 유량의 시계열 변화를 나타내는 도면이다.
도 16은 제 4 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 17은 파일럿 유압 펌프의 제어에 관련된 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관련된 작업 기계의 실시 형태에 대하여 설명한다. 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일 부호를 붙이고, 중복 설명은 생략한다. 또, 이하의 설명에 있어서, 작업 기계가 유압 셔블인 예를 들어 설명하지만, 본 발명은 유압 셔블에 한정되지 않고, 유압 셔블 이외의 작업 기계에도 적용된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상하, 좌우, 전후의 방향 및 위치는, 유압 셔블의 통상의 사용 상태, 즉 주행체가 지면에 접지하는 상태를 기준으로 한다.
[제 1 실시 형태]
도 1은 제 1 실시 형태에 관련된 유압 셔블을 나타내는 측면도이다. 본 실시 형태에 관련된 유압 셔블(1)은, 좌우측부의 각각에 마련되는 크롤러를 구동시켜 주행하는 주행체(2)와, 주행체(2)의 상부에 선회 가능하게 마련되는 선회체(3)를 구비하고 있다. 선회체(3)는 운전실(4), 기계실(5), 카운터 웨이트(6) 및 작업기(7)를 갖는다. 운전실(4)은 선회체(3)의 좌측부에 마련되어 있다. 기계실(5)은 운전실(4)의 후방에 마련되어 있다. 카운터 웨이트(6)는 기계실(5)의 후방, 즉 선회체(3)의 최후부에 마련되어 있다.
작업기(7)는 붐(8), 암(9), 버킷(10), 붐(8)을 구동하기 위한 붐 실린더(11a), 암(9)을 구동하기 위한 암 실린더(11b), 및 버킷(10)을 구동하기 위한 버킷 실린더(11c)를 갖는다. 붐(8)의 기단(基端)부는, 붐 핀을 개재하여 선회체(3)의 전부(前部)에 회동 가능하게 장착되어 있다. 암(9)의 기단부는, 암 핀을 개재하여 붐(8)의 선단(先端)부에 회동 가능하게 장착되어 있다. 버킷(10)의 기단부는, 버킷 핀을 개재하여 암(9)의 선단부에 회동 가능하게 장착되어 있다.
붐 실린더(11a)와 암 실린더(11b)와 버킷 실린더(11c)는, 각각 압유에 의해서 구동되는 유압 액추에이터이다. 따라서, 이하의 설명에서는 붐 실린더(11a)를 「유압 액추에이터(11a)」, 암 실린더(11b)를 「유압 액추에이터(11b)」, 버킷 실린더(11c)를 「유압 액추에이터(11c)」라고 한다.
선회체(3)의 중앙부에는 선회 모터(11d)가 설치되어 있다(도 4 참조). 선회 모터(11d)를 구동하면, 선회체(3)는 주행체(2)에 대하여 회전하게 된다. 또, 주행체(2)에는 우 주행 모터(11e)와 좌 주행 모터(11f)가 각각 설치되어 있다(도 4 참조). 이들 주행 모터를 구동하면, 좌우의 크롤러가 각각 구동된다. 이에 의해서, 주행체(2)는 전진 또는 후진할 수 있다. 선회 모터(11d), 우 주행 모터(11e) 및 좌 주행 모터(11f)는, 각각 압유에 의해서 구동되는 유압 액추에이터이다. 따라서, 이하의 설명에서는 선회 모터(11d)를 「유압 액추에이터(11d)」, 우 주행 모터(11e)를 「유압 액추에이터(11e)」, 좌 주행 모터(11f)를 「유압 액추에이터(11f)」라고 한다.
또, 기계실(5)의 내부에는 엔진(16), 메인 유압 펌프(17) 및 파일럿 유압 펌프(18)가 각각 설치되어 있다(도 2 참조). 메인 유압 펌프(17)와 파일럿 유압 펌프(18)는 각각 엔진(원동기)(16)에 의해서 구동된다. 또한, 메인 유압 펌프(17)와 파일럿 유압 펌프(18)는 전동기(원동기)에 의해서 각각 구동되어도 된다.
도 2는 제 1 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 시스템을 나타내는 구성도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 유압 액추에이터(11a∼11f)는, 메인 유압 펌프(17)에 의해서 토출되고, 또한 유량 제어 밸브(25a∼25f)를 통하여 공급된 압유에 의해서 구동된다. 유량 제어 밸브(25a∼25f)는, 메인 유압 펌프(17)로부터 각 유압 액추에이터(11a∼11f)로 공급하는 압유의 유량을 제어하기 위한 것이고, 조작 장치(14)로부터 출력된 제어 파일럿압에 의해서 구동된다.
메인 유압 펌프(17)와 파일럿 유압 펌프(18)는, 엔진(16)에 의해서 구동되는 가변 용량형의 유압 펌프이며, 제어 장치(15)로부터의 제어 지령에 의해서 메인 유압 펌프(17) 및 파일럿 유압 펌프(18)의 변위 용적(펌프 경전(傾轉))이 각각 제어되고 있다. 보다 구체적으로는, 제어 장치(15)로부터의 제어 신호가 레귤레이터(17a)에 보내어지고, 레귤레이터(17a)가 메인 유압 펌프(17)의 경전을 제어함으로써 메인 유압 펌프(17)의 토출 유량이 조정된다. 마찬가지로, 제어 장치(15)로부터의 제어 신호가 레귤레이터(18a)에 보내어지고, 레귤레이터(18a)가 파일럿 유압 펌프(18)의 경전을 제어함으로써 파일럿 유압 펌프(18)의 토출 유량이 조정된다. 그리고, 메인 유압 펌프(17)는 유량 제어 밸브(25a∼25f)에 압유를 공급하고, 파일럿 유압 펌프(18)는 조작 장치(14)에 파일럿 압유를 공급한다.
조작 장치(14)는 유압식의 파일럿 레버이며, 파일럿 레버의 조작량에 따라서 파일럿 유압 펌프(18)로부터 공급된 파일럿 압유를 감압하고, 각 유량 제어 밸브(25a∼25f)에 제어 파일럿압을 출력한다. 또, 상세 내용은 후술하지만, 유압식의 파일럿 레버에는 조작량 검출 장치가 장착되어 있다. 조작량 검출 장치는, 조작 장치(14)의 조작량을 검출하고, 그 검출 결과를 제어 장치(15)에 출력한다.
제어 장치(15)는, 조작량 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 조작 장치(14)로부터 출력된 각 조작량으로부터 유량 제어 밸브(25a∼25f)에의 제어 지령을 연산하고, 유량 제어 밸브(25a∼25f)에의 제어 지령과 엔진(16)으로부터 출력된 엔진 회전수로부터 메인 유압 펌프(17) 및 파일럿 유압 펌프(18)의 제어량을 각각 연산하고, 출력한다.
도 3은 제 1 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 유압 회로를 나타내는 도면이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 조작 장치(14)는 붐 조작 레버(22a)와 암 조작 레버(22b)와 버킷 조작 레버(22c)와 선회 조작 레버(22d)와 우 주행 조작 레버(22e)와 좌 주행 조작 레버(22f)로 이루어진다. 붐 조작 레버(22a)에는 그 조작량을 검출하기 위한 붐 조작량 검출 장치(23a)가, 암 조작 레버(22b)에는 그 조작량을 검출하기 위한 암 조작량 검출 장치(23b)가, 버킷 조작 레버(22c)에는 그 조작량을 검출하기 위한 버킷 조작량 검출 장치(23c)가, 선회 조작 레버(22d)에는 그 조작량을 검출하기 위한 선회 조작량 검출 장치(23d)가, 우 주행 조작 레버(22e)에는 그 조작량을 검출하기 위한 우 주행 조작량 검출 장치(23e)가, 좌 주행 조작 레버(22f)에는 그 조작량을 검출하기 위한 좌 주행 조작량 검출 장치(23f)가 각각 장착되어 있다. 각 조작량 검출 장치(23a∼23f)는, 그 검출한 결과를 제어 장치(15)에 출력한다. 또한, 각 조작량 검출 장치(23a∼23f)는, 각 조작 레버(22a∼22f)의 구동량을 전기적으로 계측하는 포텐쇼미터나 스트로크 센서 등의 장치여도 되고, 각 조작 레버(22a∼22f)의 조작 결과에 의해서 생기는 제어 파일럿압을 검출하는 압력 센서여도 된다.
도시하지 않지만, 조작 레버(22a∼22f)에는 파일럿 밸브가 각각 마련되어 있다. 파일럿 밸브는, 조작 레버(22a∼22f)의 조작 방향과 조작량에 따라서 파일럿 유압 펌프(18)로부터 공급된 파일럿 압유를 감압하고, 제어 파일럿압을 유량 제어 밸브(25a∼25f)에 출력한다.
보다 구체적으로는, 붐 조작 레버(22a)로부터는 붐 내림 제어 파일럿압(24a)과 붐 올림 제어 파일럿압(24b)이, 암 조작 레버(22b)로부터는 암 덤프 제어 파일럿압(24c)과 암 크라우드 제어 파일럿압(24d)이, 버킷 조작 레버(22c)로부터는 버킷 덤프 제어 파일럿압(24e)과 버킷 크라우드 제어 파일럿압(24f)이, 선회 조작 레버(22d)로부터는 선회 우 제어 파일럿압(24g)과 선회 좌 제어 파일럿압(24h)이, 우 주행 조작 레버(22e)로부터는 우 주행 전진 제어 파일럿압(24i)과 우 주행 후진 제어 파일럿압(24j)이, 좌 주행 조작 레버(22f)로부터는 좌 주행 전진 제어 파일럿압(24k)과 좌 주행 후진 제어 파일럿압(24l)이, 각각 출력된다.
또, 파일럿 유압 펌프(18)의 토출 유로의 도중에는, 릴리프 밸브(21)가 마련되어 있다. 이 릴리프 밸브(21)는, 파일럿 압유가 릴리프 밸브(21)의 설정압 이상으로 상승하는 것을 방지한다.
도 4는 유압 액추에이터 및 유량 제어 밸브의 유압 회로를 설명하기 위한 도면이다. 상술한 바와 같이, 유압 액추에이터(11a∼11f)는, 메인 유압 펌프(17)에 의해서 토출되어 또한 유량 제어 밸브(25a∼25f)를 통하여 공급된 압유에 의해서 구동된다. 유량 제어 밸브(25a∼25f) 중, 25a는 붐 유량 제어 밸브, 25b는 암 유량 제어 밸브, 25c는 버킷 유량 제어 밸브, 25d는 선회 유량 제어 밸브, 25e는 우 주행 유량 제어 밸브, 25f는 좌 주행 유량 제어 밸브이다.
즉, 붐 유량 제어 밸브(25a)는 유압 액추에이터(즉, 붐 실린더)(11a)로 공급되는 압유의 유량을, 암 유량 제어 밸브(25b)는 유압 액추에이터(즉, 암 실린더)(11b)로 공급되는 압유의 유량을, 버킷 유량 제어 밸브(25c)는 유압 액추에이터(즉, 버킷 실린더)(11c)로 공급되는 압유의 유량을, 선회 유량 제어 밸브(25d)는 유압 액추에이터(즉, 선회 모터)(11d)로 공급되는 압유의 유량을, 우 주행 유량 제어 밸브(25e)는 유압 액추에이터(즉, 우 주행 모터)(11e)로 공급되는 압유의 유량을, 좌 주행 유량 제어 밸브(25f)는 유압 액추에이터(즉, 좌 주행 모터)(11f)로 공급되는 압유의 유량을, 각각 제어한다.
예를 들면, 붐 유량 제어 밸브(25a)는, 조작 장치(14)로부터 출력된 붐 내림 제어 파일럿압(24a) 또는 붐 올림 제어 파일럿압(24b)에 의해서 구동되어 있다. 예를 들면, 붐 유량 제어 밸브(25a)에 붐 내림 제어 파일럿압(24a)이 작용하였을 경우, 붐 유량 제어 밸브(25a)는 도 4 중의 우 방향으로 구동한다. 이에 의해서, 메인 유압 펌프(17)로부터 공급된 압유는 붐 실린더(11a)의 로드실측에 공급되고, 붐 실린더(11a)의 보텀실측의 오일은 탱크에 배출된다. 그 결과, 붐 실린더(11a)는 수축 방향으로 동작하고, 붐(8)은 내림 방향으로 동작한다.
한편, 붐 유량 제어 밸브(25a)에 붐 올림 제어 파일럿압(24b)이 작용하였을 경우, 붐 유량 제어 밸브(25a)는 도 4 중의 좌 방향으로 구동하므로, 메인 유압 펌프(17)로부터 공급된 압유는 붐 실린더(11a)의 보텀실측에 공급되고, 붐 실린더(11a)의 로드실측의 오일은 탱크에 배출된다. 이에 의해서, 붐 실린더(11a)는 신장 방향으로 동작하고, 붐(8)은 올림 방향으로 동작한다.
도 5는 파일럿 유압 펌프의 제어에 관련된 제어 장치를 나타내는 블록도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(15)는 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)와 요구 파일럿 유량 연산부(29)와 목표 펌프 용적 연산부(30)로 구성되어 있다. 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)는, 각 조작 레버(22a∼22f)로부터 출력된 조작량에 기초하여 각 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어 지령을 연산하고, 출력한다. 본 실시 형태에 있어서, 조작 장치(14)는 유압식의 파일럿 레버이기 때문에, 실제로 유량 제어 밸브(25a∼25f)에 출력되는 제어 지령은 파일럿 밸브에 의해서 생성된 파일럿압이지만, 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)에서는 조작 장치(14)의 조작량으로부터 실제로 생성되어 있는 파일럿압을 추정한다.
요구 파일럿 유량 연산부(29)는, 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어 지령으로부터 파일럿 유압 펌프(18)의 요구 파일럿 유량을 연산한다. 환언하면, 이 요구 파일럿 유량 연산부(29)는, 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어 지령에 따라서 결정되는 요구 파일럿 유량을 구한다. 한편, 목표 펌프 용적 연산부(30)는, 요구 파일럿 유량 연산부(29)로부터 출력된 요구 파일럿 유량을 엔진 회전수로 제산함으로써, 파일럿 유압 펌프(18)의 목표 펌프 용적을 연산하고, 또한 연산한 목표 펌프 용적으로 하기 위한 제어 지령을 출력한다.
도 6은 요구 파일럿 유량 연산부의 연산을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 요구 파일럿 유량 연산부(29)는, 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어 지령으로부터 변환 테이블에 기초하여 각 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 요구 파일럿 유량을 연산하고, 요구 파일럿 유량 그대로의 값과, 요구 파일럿 유량을 하이패스 필터를 통과시켜 정수배한 값과의 합을 취함으로써, 유량 제어 밸브(25a∼25f)가 움직이기 시작할 때만 일시적으로 요구 파일럿 유량을 많게 하고 있다.
또, 요구 파일럿 유량 연산부(29)는, 요구 파일럿 유량 그대로의 값과 필터 처리한 값의 최대값을 선택함으로써, 요구 파일럿 유량의 하락시에는 필터 처리가 걸리지 않도록 하고 있다. 그 후, 요구 파일럿 유량 연산부(29)는, 각 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 요구 파일럿 유량의 합을 취하고, 미리 설정된 스탠바이 유량과의 합을 파일럿 유압 펌프의 요구 파일럿 유량으로서 출력한다.
여기에서, 스탠바이 유량이란, 유압 액추에이터(11a∼11f)에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(25a∼25f) 한개당 소비하는 파일럿 유량을 의미하고 있으며, 대기 유량이라고도 한다. 또한, 본 실시 형태에 관련된 유압 셔블(1)에서는, 상술한 바와 같이 복수의 유압 액추에이터(즉, 6개의 유압 액추에이터(11a∼11f))가 마련되어 있고, 이들 유압 액추에이터(11a∼11f)를 시계열로 순차적으로 구동할 때에, 유압 액추에이터(11a∼11f)에 대하여, 스탠바이 유량이 설정되고 있다.
예를 들면, 오퍼레이터가 붐(8), 암(9), 버킷(10)을 차례대로 움직여 토사 등을 싣는 경우, 붐(8)을 구동하기 위한 유압 액추에이터(즉, 붐 실린더)(11a), 암(9)을 구동하기 위한 유압 액추에이터(즉, 암 실린더)(11b), 버킷(10)을 구동하기 위한 유압 액추에이터(즉, 버킷 실린더)(11c)를 순차적으로 구동해 간다. 이 때, 유압 액추에이터(11a), 유압 액추에이터(11b), 유압 액추에이터(11c)마다 스탠바이 유량이 설정된다(도 8 참조). 그리고, 유압 액추에이터(11a, 11b, 11c)마다 설정된 스탠바이 유량은, 동일해도 되고 달라도 된다.
한편, 주행체(2)를 전진 또는 후진시키는 경우, 유압 액추에이터(즉, 우 주행 모터)(11e) 및 유압 액추에이터(즉, 좌 주행 모터)(11f)를 동시에 구동한다. 이 때, 구동 지령이 출력되는 유압 액추에이터(11e) 및 유압 액추에이터(11f)에 대하여, 1개의 스탠바이 유량이 설정된다.
도 7은 유량 제어 밸브의 제어 지령과 요구 파일럿 유량의 관계를 나타내는 도면이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 유량 제어 밸브의 제어 지령에 대하여 요구 파일럿 유량은 단조롭게 증가하도록 설정되어 있지만, 양자의 관계는 유압 파일럿 레버의 특성이나 유량 제어 밸브의 특성에 의해서 결정되며, 유압 액추에이터마다 달라도 되고, 단조로운 증가가 아니어도 된다.
도 8은 파일럿 유압 펌프의 토출 유량의 시계열 변화를 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서, 일점쇄선으로 나타내는 것은 동적 유량 보상을 하기 전의 요구 파일럿 유량의 합이고, 파선으로 나타내는 것은 동적인 유량 보상을 한 요구 파일럿 유량의 합이며, 실선으로 나타내는 것은 파일럿 유압 펌프의 토출 유량이다. 이 도 8에 나타내는 예에서는, 예를 들면 오퍼레이터가 붐(8), 암(9), 버킷(10)을 순차적으로 구동하여 토사 등을 싣는 작업이 상정된다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어 지령에 따른 요구 파일럿 유량의 합(즉, 일점쇄선으로 나타내는 동적 유량 보상을 하기 전의 요구 파일럿 유량의 합)에 대하여, 움직이기 시작할 때에만 필터 처리에 의해 일시적으로 요구 파일럿 유량이 많아지고 있고, 동적인 유량 보상의 지령이 출력되고 있다(즉, 파선으로 나타내는 동적인 유량 보상을 한 요구 파일럿 유량의 합). 본 실시 형태에서는, 이 동적인 유량 보상을 한 요구 파일럿 유량의 합에 미리 설정된 스탠바이 유량을 더한 유량이 파일럿 유압 펌프의 토출 유량으로서 출력되고 있다(실선 부분 참조).
즉, 본 실시 형태에 관련된 유압 셔블(1)에 있어서, 제어 장치(15)는, 유량 제어 밸브(25a∼25f)에의 제어 지령에 따라서 결정되는 요구 파일럿 유량과 미리 설정된 스탠바이 유량과의 합이 되도록, 파일럿 유압 펌프(18)의 토출 유량을 제어하고 있다. 이 때문에, 파일럿 유압 펌프(18)는 유압 액추에이터(11a∼11f)의 구동에 필요한 파일럿 유량보다 스탠바이 유량만큼 많은 파일럿 유량을 공급하므로, 파일럿 유압 펌프(18)의 에너지 소비를 저감할 수 있음과 함께, 파일럿 유량의 공급 부족에 의한 유압 액추에이터(11a∼11f)의 응답 지연이나 유압 액추에이터(11a∼11f)의 일시적인 감속이나 정지를 방지할 수 있어, 양호한 조작성을 유지하는 것이 가능하다.
[제 2 실시 형태]
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 작업 기계의 제 2 실시 형태를 설명한다. 본 실시 형태의 유압 셔블은, 파일럿 유압 펌프가 전동기에 의해서 구동되는 점, 및 제어 장치의 구조에 있어서 상술한 제 1 실시 형태와 다르다. 그 외의 구조는 제 1 실시 형태와 마찬가지이므로, 중복 설명을 생략한다.
도 9는 제 2 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 시스템을 나타내는 구성도이다. 본 실시 형태에 있어서, 파일럿 유압 펌프(18)는 전동기(31)에 의해서 구동되는 고정 용량형 유압 펌프이며, 전동기(31)는 배터리(32)에 의해서 구동되고 있고, 그 회전수가 제어 장치(15A)로부터의 제어 지령에 따라서 제어되고 있다. 전동기(31) 및 배터리(32)는, 예를 들면 기계실(5)의 내부에 배치되어 있다.
도 10은 파일럿 유압 펌프의 제어에 관련된 제어 장치를 나타내는 블록도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(15A)는 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)와 요구 파일럿 유량 연산부(29)와 목표 전동기 회전 연산부(33)로 구성되어 있다. 유량 제어 밸브 지령 연산부(39) 및 요구 파일럿 유량 연산부(29)는, 제 1 실시 형태에서 설명한 내용과 동일하다. 한편, 목표 전동기 회전 연산부(33)는, 요구 파일럿 유량 연산부(29)로부터 출력된 요구 파일럿 유량을 파일럿 유압 펌프(18)의 펌프 용적으로 제산함으로써, 목표 전동기 회전수를 연산하여 제어 지령을 출력한다.
그리고, 제어 장치(15A)는, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 유량 제어 밸브(25a∼25f)에의 제어 지령에 따라서 결정되는 요구 파일럿 유량과 미리 설정된 스탠바이 유량과의 합이 되도록, 파일럿 유압 펌프(18)의 토출 유량을 제어하고 있다.
본 실시 형태에 관련된 유압 셔블에 의하면, 상술한 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 파일럿 유압 펌프에서 소비되는 에너지를 저감할 수 있음과 함께, 양호한 조작성을 유지할 수 있다.
[제 3 실시 형태]
이하, 도 11∼도 15를 참조하여 작업 기계의 제 3 실시 형태를 설명한다. 본 실시 형태의 유압 셔블은, 조작 장치가 전기 레버인 점, 및 전자 비례 밸브를 더 구비하는 점에 있어서 상술한 제 1 실시 형태와 다르다. 그 외의 구조는 제 1 실시 형태와 마찬가지이므로, 중복 설명을 생략한다.
도 11은 제 3 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 시스템을 나타내는 구성도이다. 본 실시 형태의 조작 장치(14A)는 전기 레버이며, 붐 조작 레버와 암 조작 레버와 버킷 조작 레버와 선회 조작 레버와 우 주행 조작 레버와 좌 주행 조작 레버로 구성되어 있다. 붐 조작 레버는 붐 내림 조작량과 붐 올림 조작량을, 암 조작 레버는 암 덤프 조작량과 암 크라우드 조작량을, 버킷 조작 레버는 버킷 덤프 조작량과 버킷 크라우드 조작량을, 선회 조작 레버는 선회 우 조작량과 선회 좌 조작량을, 우 주행 조작 레버는 우 주행 전진 조작량과 우 주행 후진 조작량을, 좌 주행 조작 레버는 좌 주행 전진 조작량과 좌 주행 후진 조작량을, 각각 제어 장치(15B)에 출력한다.
또, 본 실시 형태에 관련된 유압 셔블은, 전자 비례 밸브(감압 밸브)(34)를 더 구비하고 있다. 전자 비례 밸브(34)는, 제어 장치(15B)로부터의 제어 지령에 기초하여 파일럿 유압 펌프(18)로부터 공급된 압유를 감압하고, 유량 제어 밸브(25a∼25f)를 구동하는 파일럿압을 생성하고, 유량 제어 밸브(25a∼25f)에 출력한다.
도 12는 제 3 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 유압 회로를 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 전자 비례 밸브(34)는, 붐 내림 전자 비례 밸브(35a), 붐 올림 전자 비례 밸브(35b), 암 덤프 전자 비례 밸브(35c), 암 크라우드 전자 비례 밸브(35d), 버킷 덤프 전자 비례 밸브(35e), 버킷 크라우드 전자 비례 밸브(35f), 선회 우 전자 비례 밸브(35g), 선회 좌 전자 비례 밸브(35h), 우 주행 전진 전자 비례 밸브(35i), 우 주행 후진 전자 비례 밸브(35j), 좌 주행 전진 전자 비례 밸브(35k), 및 좌 주행 후진 전자 비례 밸브(35l)로 구성되어 있다.
붐 내림 전자 비례 밸브(35a)는 붐 내림 제어 파일럿압(37a)을, 붐 올림 전자 비례 밸브(35b)는 붐 올림 제어 파일럿압(37b)을, 각각 붐 유량 제어 밸브(25a)에 출력한다. 암 덤프 전자 비례 밸브(35c)는 암 덤프 제어 파일럿압(37c)을, 암 크라우드 전자 비례 밸브(35d)는 암 크라우드 제어 파일럿압(37d)을, 각각 암 유량 제어 밸브(25b)에 출력한다. 버킷 덤프 전자 비례 밸브(35e)는 버킷 덤프 제어 파일럿압(37e)을, 버킷 크라우드 전자 비례 밸브(35f)는 버킷 크라우드 제어 파일럿압(37f)을, 각각 버킷 유량 제어 밸브(25c)에 출력한다.
선회 우 전자 비례 밸브(35g)는 선회 우 제어 파일럿압(37g)을, 선회 좌 전자 비례 밸브(35h)는 선회 좌 제어 파일럿압(37h)을, 선회 유량 제어 밸브(25d)에 각각 출력한다. 우 주행 전진 전자 비례 밸브(35i)는 우 주행 전진 제어 파일럿압(37i)을, 우 주행 후진 전자 비례 밸브(35j)는 우 주행 후진 제어 파일럿압(37j)을, 각각 우 주행 유량 제어 밸브(25e)에 출력한다. 좌 주행 전진 전자 비례 밸브(35k)는 좌 주행 전진 제어 파일럿압(37k)을, 좌 주행 후진 전자 비례 밸브(35l)는 좌 주행 후진 제어 파일럿압(37l)을, 각각 좌 주행 유량 제어 밸브(25f)에 출력한다.
도 13은 파일럿 유압 펌프의 제어에 관련된 제어 장치를 나타내는 블록도이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(15B)는 최대 유량 연산부(36)와 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)와 요구 파일럿 유량 연산부(29)와 목표 펌프 용적 연산부(30)와 유량 제어 밸브 지령 제한부(38)로 구성되어 있다.
최대 유량 연산부(36)는, 엔진 회전수와 파일럿 유압 펌프(18)의 최대 변위 용적에 기초하여 파일럿 유압 펌프(18)의 최대 유량을 연산하고, 연산한 결과를 요구 파일럿 유량 연산부(29)에 출력한다. 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)는, 조작 장치(14A)로부터 출력된 각 조작 레버의 조작량에 따라서 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어 지령을 연산하고, 출력한다. 요구 파일럿 유량 연산부(29)는, 최대 유량 연산부(36)로부터 출력된 파일럿 유압 펌프(18)의 최대 유량과 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)로부터 출력된 유량 제어 밸브 제어 지령에 기초하여, 파일럿 유압 펌프(18)의 요구 파일럿 유량과 각 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제한 제어량을 출력한다. 또한, 요구 파일럿 유량 연산부(29)의 상세는 후술한다.
목표 펌프 용적 연산부(30)는, 엔진 회전수와 요구 파일럿 유량 연산부(29)로부터 출력된 요구 파일럿 유량에 기초하여 파일럿 유압 펌프(18)의 목표 용적을 연산하고, 파일럿 유압 펌프(18)에의 제어 지령을 출력한다.
유량 제어 밸브 지령 제한부(38)는, 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)로부터 출력된 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어량과 요구 파일럿 유량 연산부(29)로부터 출력된 각 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제한 제어량에 기초하여, 전자 비례 밸브(34)의 제어 지령을 연산하여 출력한다. 구체적으로는, 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)로부터 출력된 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어량과 요구 파일럿 유량 연산부(29)로부터 출력된 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제한 제어량 중 작은 쪽을 선택하고, 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어량에 필요한 전자 비례 밸브 지령을 출력하고 있다.
도 14는 제어 장치의 제어 처리를 나타내는 플로우도이다. 먼저, 단계 S1에서는, 요구 파일럿 유량 연산부(29)는, 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)로부터 출력된 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어 지령으로부터 각 유량 제어 밸브(25a∼25f)에서 소비되는 요구 파일럿 유량을 연산한다. 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어 지령으로부터 요구 파일럿 유량을 연산하는 방법은 제 1 실시 형태에서 설명한 내용과 마찬가지이다.
단계 S1에 이어지는 단계 S2에서는, 제어 장치(15B)는, 각 요구 파일럿 유량이 0보다 클 때는 유압 액추에이터의 ON 판정을, 요구 파일럿 유량이 0일 때는 유압 액추에이터의 OFF 판정을 행한다. 단계 S2에 이어지는 단계 S3에서는, 제어 장치(15B)는, OFF 판정된 유압 액추에이터에 대하여, 당해 유압 액추에이터에 할당된 동작 번호를 0으로 한다.
단계 S3에 이어지는 단계 S4에서는, 제어 장치(15B)는, ON 판정된 유압 액추에이터 중에서 전회(前回) 연산시의 동작 번호가 0 이외의 작은 것부터 순서대로, 금회 동작의 동작 번호를 1부터 순서대로 다시 매긴다. 단계 S4에 이어지는 단계 S5에서는, 제어 장치(15B)는, ON 판정된 유압 액추에이터 중에서 전회 연산시의 동작 번호가 0인 유압 액추에이터에 대하여, 금회 동작의 동작 번호를 단계 S4에서 할당된 번호의 다음 번호부터 순서대로 할당한다.
단계 S5에 이어지는 단계 S6에서는, 제어 장치(15B)는, ON 판정된 유압 액추에이터 중에서 전회 연산시의 동작 번호가 0인 유압 액추에이터가 복수 있는 경우, 미리 설정된 유압 액추에이터의 우선순위에 따라서 동작 번호를 할당한다. 그리고, 제어 장치(15B)는, 할당된 동작 번호 중에서 가장 작은 동작 번호의 유압 액추에이터를 선택한다.
단계 S6에 이어지는 단계 S7에서는, 제어 장치(15B)는, 선택된 유압 액추에이터에 대응한 요구 파일럿 유량이 최대 유량 연산부(36)로부터 출력된 파일럿 유압 펌프의 최대 유량 이하인지를 판정한다. 선택된 유압 액추에이터의 요구 파일럿 유량이 최대 유량 이하인 경우는, 제어 장치(15B)는, 선택된 유압 액추에이터의 요구 파일럿 유량으로서 그대로 요구 파일럿 유량을 출력한다(단계 S8 참조). 한편, 선택된 유압 액추에이터의 요구 파일럿 유량이 최대 유량보다 큰 경우, 제어 장치(15B)는, 최대 유량을 선택된 유압 액추에이터의 요구 파일럿 유량으로서 출력한다(단계 S9 참조).
단계 S8 또는 단계 S9에 이어지는 단계 S10에서는, 제어 장치(15B)는, 최대 유량으로부터 출력된 요구 파일럿 유량을 감산하고, 다음의 계산에 사용하는 최대 유량으로서 갱신한다. 단계 S10에 이어지는 단계 S11에서는, 제어 장치(15B)는, 요구 파일럿 유량을 결정하고 있지 않은 유압 액추에이터가 있는지 여부를 판정한다. 요구 파일럿 유량을 결정하고 있지 않은 유압 액추에이터가 있는 경우, 제어 처리는 단계 S12로 진행된다. 단계 S12에서는, 제어 장치(15B)는, 다음으로 동작 번호가 작은 유압 액추에이터를 선택한다. 그 후, 제어 처리는 단계 S7로 진행되고, 상술한 단계 S7로부터의 제어 처리가 반복된다. 한편, 단계 S11에 있어서 요구 파일럿 유량을 결정하고 있지 않은 유압 액추에이터는 없다고 판정된 경우, 일련의 제어 처리가 종료된다.
이와 같은 제어 장치(15B)의 제어 처리에 의하면, 각 유량 제어 밸브(25a∼25f)의 제어량에 기초하여 각 유압 액추에이터(11a∼11f)의 요구 파일럿 유량을 연산할 수 있음과 함께, 한꺼번에 복수의 유압 액추에이터가 파일럿 유량을 요구하였다고 하더라도 시계열로 뒤에서부터 구동 지령이 들어간 유압 액추에이터의 요구 파일럿 유량을 제한하는 것이 가능하다.
또, 제어 장치(15B)는, 제어 플로우에 따라서 계산된 각 유압 액추에이터의 요구 파일럿 유량과 미리 설정된 스탠바이 유량과의 합을 파일럿 유압 펌프의 요구 파일럿 유량으로서 출력한다. 또한, 연산된 각 유압 액추에이터의 요구 파일럿 유량을 단계 S1에서 사용한 유량 제어 밸브의 제어량과 요구 파일럿 유량의 변환을 행함으로써, 각 유량 제어 밸브의 제한 제어량을 연산하여 출력한다.
도 15는 파일럿 유압 펌프의 토출 유량의 시계열 변화를 나타내는 도면이다. 도 15 중의 일점쇄선, 파선 및 실선으로 나타내는 내용은, 도 8에서 설명한 것과 마찬가지이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 파일럿 유압 펌프의 토출 유량은 파일럿 유압 펌프의 최대 유량 이하인 경우, 유량 제어 밸브의 제어량에 따른 요구 파일럿 유량(환언하면, 유량 제어 밸브에의 제어 지령에 따라서 결정된 요구 파일럿 유량)과 스탠바이 유량과의 합이 되도록 출력된다. 한편, 파일럿 유압 펌프의 최대 유량을 초과한 경우, 파일럿 유압 펌프의 토출 유량은 파일럿 유압 펌프의 최대 유량으로 출력된다. 또, 유량 제어 밸브의 제어량에 따른 요구 파일럿 유량의 합이 파일럿 유압 펌프의 최대 유량을 초과한 경우는, 유량 제어 밸브에서 소비되는 파일럿 유량의 합이 파일럿 유압 펌프의 최대 유량이 되도록 제한된다.
본 실시 형태에 관련된 유압 셔블에 의하면, 상술한 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 파일럿 유압 펌프에서 소비되는 에너지를 저감할 수 있음과 함께 양호한 조작성을 유지할 수 있는 효과가 얻어지는 것 외에, 추가로 이하의 작용 효과가 얻어진다. 즉, 복수의 유압 액추에이터를 순차적으로 제어하는 경우에 전자 비례 밸브에서 소비되는 파일럿 유량이 파일럿 유압 펌프의 최대 유량을 초과하였다고 하더라도, 시계열로 뒤에서부터 제어 지령이 출력된 전자 비례 밸브의 출력이 제한되며, 환언하면, 뒤에서부터 구동 지령이 출력된 유압 액추에이터의 요구 파일럿 유량이 제한된다. 따라서, 파일럿 유량의 공급 부족에 의한 유압 액추에이터의 감속이나 정지를 방지하는 것이 가능하며, 그 때까지 구동 지령이 출력되고 있던 유압 액추에이터는 그대로 동작 가능하다.
즉, 유압 액추에이터 구동에 필요한 요구 파일럿 유량이 파일럿 유압 펌프의 최대 유량을 초과한 경우에, 요구 파일럿 유량이 파일럿 유압 펌프의 최대 유량을 초과하기 이전에 동작하고 있던 전자 비례 밸브 이외의 전자 비례 밸브의 출력을 제한함으로써, 그 때까지 동작하고 있던 유압 액추에이터가 감속 또는 정지하는 것을 방지할 수 있어, 양호한 조작성을 유지하는 것이 가능하다.
[제 4 실시 형태]
이하, 도 16 및 도 17을 참조하여 작업 기계의 제 4 실시 형태를 설명한다. 본 실시 형태의 유압 셔블은, 파일럿 유압 펌프가 전동기에 의해서 구동되는 점, 및 전자 비례 밸브를 더 구비하는 점에 있어서 상술한 제 1 실시 형태와 다르다. 그 외의 구조는 제 1 실시 형태와 마찬가지이므로, 중복 설명을 생략한다.
도 16은 제 4 실시 형태에 관련된 유압 셔블의 시스템을 나타내는 구성도이다. 본 실시 형태에 있어서, 파일럿 유압 펌프(18)는 전동기(31)에 의해서 구동되는 고정 용량형 유압 펌프이며, 전동기(31)는 배터리(32)에 의해서 구동되고 있고, 그 회전수가 제어 장치(15C)로부터의 제어 지령에 따라서 제어되고 있다. 전동기(31) 및 배터리(32)는, 예를 들면 기계실(5)의 내부에 마련되어 있다.
또, 본 실시 형태에 관련된 유압 셔블은, 전자 비례 밸브(34)를 더 구비하고 있다. 전자 비례 밸브(34)는, 제어 장치(15C)로부터의 제어 지령에 기초하여 파일럿 유압 펌프(18)로부터 공급된 압유를 감압하고, 유량 제어 밸브(25a∼25f)를 구동하는 파일럿압을 생성하고, 유량 제어 밸브(25a∼25f)에 출력한다. 또한, 전자 비례 밸브(34)의 구성은 제 3 실시 형태에서 설명한 내용과 마찬가지이다.
도 17은 파일럿 유압 펌프의 제어에 관련된 제어 장치를 나타내는 블록도이다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(15C)는 최대 유량 연산부(36)와 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)와 요구 파일럿 유량 연산부(29)와 목표 전동기 회전 연산부(33)와 유량 제어 밸브 지령 제한부(38)로 구성된다. 최대 유량 연산부(36)는, 파일럿 유압 펌프(18)의 변위 용적과 전동기(31)의 최대 회전수로부터 파일럿 유압 펌프(18)의 최대 유량을 연산하여 출력한다.
목표 전동기 회전 연산부(33)는, 파일럿 유압 펌프(18)의 변위 용적과 요구 파일럿 유량 연산부(29)로부터 출력된 파일럿 유압 펌프(18)의 요구 파일럿 유량으로부터 전동기(31)의 목표 회전수를 연산하고, 제어 지령을 출력한다. 요구 파일럿 유량 연산부(29)와 유량 제어 밸브 지령 연산부(39)와 유량 제어 밸브 지령 제한부(38)의 구성은 제 3 실시 형태에서 설명한 내용과 마찬가지이다.
본 실시 형태에 관련된 유압 셔블에 의하면, 상술한 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 파일럿 유압 펌프에서 소비되는 에너지를 저감할 수 있음과 함께 양호한 조작성을 유지할 수 있는 효과가 얻어지는 것 외에, 이하의 작용 효과가 더 얻어진다. 즉, 복수의 유압 액추에이터를 순차적으로 제어하는 경우에 전자 비례 밸브에서 소비되는 파일럿 유량이 파일럿 유압 펌프의 최대 유량을 초과하였다고 하더라도, 시계열로 뒤에서부터 제어 지령이 출력된 전자 비례 밸브의 출력이 제한되므로, 파일럿 유량의 공급 부족에 의한 유압 액추에이터의 감속이나 정지를 방지하는 것이 가능하고, 그 때까지 구동 지령이 출력되고 있던 유압 액추에이터는 그대로 동작 가능하다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상술하였지만, 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 정신을 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지 설계 변경을 행할 수 있는 것이다.
1 유압 셔블
2 주행체
3 선회체
4 운전실
5 기계실
6 카운터 웨이트
7 작업기
8 붐
9 암
10 버킷
11a∼11f 유압 액추에이터
14, 14A 조작 장치
15, 15A, 15B, 15C 제어 장치
16 엔진(원동기)
17 메인 유압 펌프
17a, 18a 레귤레이터
18 파일럿 유압 펌프
25a∼25f 유량 제어 밸브
29 요구 파일럿 유량 연산부
30 목표 펌프 용적 연산부
31 전동기
33 목표 전동기 회전 연산부
34 전자 비례 밸브(감압 밸브)
36 최대 유량 연산부
38 유량 제어 밸브 지령 제한부
39 유량 제어 밸브 지령 연산부

Claims (3)

  1. 원동기와, 상기 원동기에 의해 구동되는 적어도 하나의 메인 유압 펌프와, 상기 메인 유압 펌프로부터 토출된 압유에 의해 구동되는 복수의 유압 액추에이터와, 상기 메인 유압 펌프로부터 상기 유압 액추에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 복수의 유량 제어 밸브와, 상기 유량 제어 밸브를 구동하기 위한 압유를 공급하는 파일럿 유압 펌프와, 상기 파일럿 유압 펌프의 토출 유량을 제어하는 제어 장치를 구비하는 작업 기계에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 파일럿 유압 펌프의 토출 유량을, 상기 유량 제어 밸브에의 제어 지령에 따라서 결정되는 요구 파일럿 유량과 미리 설정된 스탠바이 유량과의 합이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일럿 유압 펌프로부터 공급되는 압유를 감압하여 상기 유량 제어 밸브에의 제어 지령을 출력하는 감압 밸브를 추가로 복수 구비하며,
    상기 감압 밸브는, 상기 제어 장치에 의해서 제어되는 전자 비례 밸브이고,
    상기 제어 장치는, 상기 요구 파일럿 유량이 상기 파일럿 유압 펌프의 최대 유량을 초과한 경우, 전자 비례 밸브의 출력을 제한하는 작업 기계.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 요구 파일럿 유량이 상기 파일럿 유압 펌프의 최대 유량을 초과한 경우, 상기 요구 파일럿 유량이 상기 파일럿 유압 펌프의 최대 유량을 초과하기 이전에 동작하고 있던 전자 비례 밸브 이외의 전자 비례 밸브의 출력을 제한하는 작업 기계.
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