KR970000491B1

KR970000491B1 - 유압건설기계의 유압제어장치

Info

Publication number: KR970000491B1
Application number: KR1019920702343A
Authority: KR
Inventors: 아키라 다츠미; 세이지 다무라; 미츠오 기하라; 가즈히로 이치무라; 히로시 오노우에; 시게타카 나카무라
Original assignee: 히다치 겐키 가부시키가이샤; 오카다 하지메
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1997-01-13
Also published as: WO1992013144A1; DE69231776D1; EP0522171A1; EP0765970A3; EP0522171B1; DE69220293T2; EP0765970A2; DE69231776T2; EP0765970B1; EP0522171A4; US5307631A; KR930700738A; DE69220293D1

Abstract

내용없음

Description

유압건설기계의 유압제어장치

종래에 이러한 종류의 유압제어장치가 탑재되는 유압건설기계로서 예를들면 제10도에 나타낸 바와같은 휠식 유압굴삭기가 있다.

도면에 있어서“4”는 주행용 유압모터이고 이 유압모터(4)의 회전에 의해 트랜스미션(101) 및 프로펠러샤프트(102)를 통해서 뒷바퀴(103)가 구동되어 차량이 주행한다.

붐실린더(21)의 신축에 의해 프론트 어태치먼트의 일부인 붐(104)이 승강된다.

본 명세서에 있어서는 주행하지 않고 프론트 어태치먼트에 의해 굴삭 등을 행하는 것을 단순히 작업이라고 부르고, 주행과 구별한다.

그래서, 상기한 유압건설기계에 있어서 로드센싱제어 및 입력토크 제한제어를 선택적으로 행하는 것이 제안되어 있다(예를들면, 일본특개평 2-118203호 공보).

이하, 제11도에 의해 이들 시스템에 관해서 설명한다.

제11도는 예를들면 상기 유압굴삭기의 주행 및 작업용 유압회로를 나타내는 도면이고,“1”은 디젤엔진(27)에 의해 구동되는 가변용량 유압펌프이다.

엔진(27)의 회전수는 도시하지 않은 연료레버의 조작량 또는 주행페달(6a)의 밟는 양에 응답하여 가버너(27a)의 가버너레버(27b)가 펄스모터(28)에 의해 회동되는 것에 의해 제어된다.

가변용량 유압펌프(1)는 엔진회전수 및 밀어내는 용적에 응답한 유량의 기름을 토출하고 이 토출유는 주행용 제어밸브(2)를 통해서 유압모터(4)에 인도됨과 동시에 작업용 제어밸브(20)를 통해서 붐구동용 유압실린더(21)에 인도된다.

로드센싱제어는 주행용 제어밸브(2) 혹은 작업용 제어밸브(20)의 전후압력, 즉 제어밸브(2,20)의 입구압(펌프압)과 출구압(로드 센싱압)과의 차압이 일정값이 되도록 가변용량 유압펌프(1)의 밀어내는 용적(이하, 경전각이라고도 한다)를 제어하고 상기 펌프압을 로드센싱압보다도 소정의 목표값 만큼 높게 유지하는 것이다.

로드센싱압은 유압모터(4), 유압실린더(21)의 부하압 중 셔틀밸브(29)로 선택된 고압측의 압력이다.

로드센싱제어를 행하는 제11도에 나타내는 시스템에 있어서는 펌프압과 로드센싱압과의 차압에 응답하여 전환하는 로드센싱 레규레이터(11)가 설치되어 펌프압과 로드센싱압과의 차압이 스프링(11a)으로 설정되는 압력 이상이 되면 로드센싱 레규레이터(11)는 그 압력에 응답하여 b위치의 방향으로 전환된다.

이 b위치에서는 서보실린더(12)에 펌프압이 인도되어 서보실린더(12)의 신장에 의해 유압펌프(1)의 밀어내는 용적이 작게되서 펌프토출유량이 저감한다.

반대로 상기 차압이 스피링(11a)으로 설정되는 압력미만이 되면 로드센싱 레규레이터(11)는 a위치의 방향으로 전환하고 서보실린더(12)가 탱크에 접속된다.

그 결과, 상기 밀어내는 용적이 커지고 펌프토출유량이 증가한다.

이상의 동작에 의해, 로드센싱제어를 행하는 시스템에서는 펌프토출유량이 제어밸브(2) 또는 (20)의 요구유량이 되도록 펌프경전각이 제어되고 여분인 유량을 토출하는 일없이 루프손실에 의한 낭비가 없어지므로 연비가 향상하고 또 조작성도 좋다.

다음으로 주행회로의 동작에 관해서 설명한다.

전후진 전환밸브(8)를 전진(E위치)에 전환파이로트밸브(6)의 페달(6a)을 조작하면 유압펌프(5)로부터의 토출유가 파이로트식 제어밸브(2)의 파이로트 포트(2a)에 인도되어 이 제어밸브(2)가 파이로트유압에 응답한 스트로크량으로 전환한다.

이것에 의해 가변용량 유압펌프(1)로부터의 토출유가 관로(91), 압력보상 밸브(23), 제어밸브(2), 관로(92) 및 카운터밸런스밸브(3)를 거쳐서 유압모터(4)에 공급되어 차량이 주행한다.

또, 주행페달(6a)의 밟는 양에 의존한다.

주행중에 페달(6a)에 떼면 파이로트밸브(6)의 출구포트는 입구포트로부터 차단되서 탱크(10)에 접속된 탱크포트와 연통된다.

이 결과, 파이로트포트(2a)에 작용하고 있던 유압이 전후진 전환밴브(8), 스로우리턴밸브(7), 파이로트밸브(6)를 통해서 탱크(10)에 돌아온다.

이때, 스로우리턴밸브(7)의 교축부(7a)에 의해 교축되기 때문에 파이로트식 제어밸브(2)는 서서히 중립위치로 전환하면서 차량이 서서히 감속되어 간다.

한편, 작업회로의 동작은 다음과 같다.

조작레버(20a)에 의해 작업용 전환밸브(20)를 「b」위치 또는 「c」위치에 전환조작하면 유압펌프(1)로부터의 토출유가 관로(91), 압력보상밸브(24), 관로(94) 및 제어밸브(20)를 통해서 붐구동용 유압실린더(21)로 인도되고 유압실린더(21)의 신축에 의해 제10도에 나타낸 붐(104)이 승강한다.

여기에서, 압력보상밸브(23,24)는 유압모터(4)와 유압실린더(21)의 각각에, 각각의 부하압보다도 소정압만큼 높은 압력을 유압펌프(1)에서 공급시켜 이것에 의해 양 액튜에이터를 독립적으로 작동시키게 한 것이다.

제11도의 유압제어장치는 또, 입력토크 제한제어를 행하기 위한 토크제어 서보밸브(25)를 구비해 이 서보밸브(25)에는 유압펌프(1)의 토출압력이 파이로트압으로서 인도된다.

서보밸브(25)에 작용하는 파이로트압이 제한토크 설정용스프링(25a)으로 설정되는 압력보다도 높게된 때에 서보밸브(25)는 도시한 c위치에서 d위치로 전환한다.

이것에 의해 유압펌프(1)의 토출압이 서보실린더(12)에 작용하고 서보실린더(12)에 의해 유압펌프(1)의 토출압이 서보실린더(12)에 작용하고 서보실린더(12)에 의해 유압펌프(1)의 밀어내는 용적이 감소되고 유압펌프(1)의 토크가 엔진(27)의 출력토크의 범위내로 유지되고 엔진(27)에 과부하가 작용하는 것이 방지된다.

이것이 입력토크 제한제어이다.

이상의 구성에 따르면 로드센싱제어에 의한 목표밀어내기용적(제1의 목표밀어내기용적)과 입력토크 제한제어에 의한 목표밀어내기용적(제2의 목표밀어내기용적)중 작은쪽의 값이 되도록 유압펌프의 밀어내기용적이 제어되고 이것에 의해 연비 및 조작성의 향상과 엔진(27)의 과부하방지를 꾀할 수 있다.

또한,“26”은 상기 펌프압과 로드센싱압과의 차압에 의해서 구동되는 언로드밸브,“31a, 31b”는 크로스오버 로드리리프밸브, CJ는 센터조인트이다.

그리고, 제11도에 나타내는 유압제어장치의 로드센싱제어와 입력토크 제안제어를 구비하는 유압제어장치에 있어서는 가변용량 유압펌프(1)의 밀어내기용적은 압력토크 제한제어 시스템측의 서보밸브(25)로 결정되는 값으로 그 최대값이 제한되고 이 최대값을 넘지않는 범위내에서는 로드센싱제어 시스템측의 로드센싱 레규레이터(11)로 결정되는 밀어내기용적에 제한되는 구성이고 주행과 작업이라고한 운전내용의상이, 혹은 오퍼레이터의 취향에 관계없이 주행페달의 밝기양과 조작레버의 조작량 혹은 회로압력상태에 기인해서 획일적으로 입력토크 제한제어값 또는 로드센싱제어값의 어느 한쪽값으로 제어된다.

그렇기 때문에, 다음과 같은 2가지 문제가 있다.

전후진 전환밸브(8)를 전진(E위치)에 전환파이로트밸브(6)의 페달(6a)을 조작하면 유압펌프(5)로부터의 토출유가 파이로트식 제어밸브(2)의 파이로트 포트(2a)에 인도되어 이 제어밸브(2)가 파이로트유압에 응답한 스토로크량으로 전환한다.

또, 주행페달(6a)의 밟는 양에 의존한다.

이 결과, 파이로트포트(2a)에 작용하고 있던 유압이 전후진 전환밸브(8), 스로우리턴밸브(7), 파이로트밸브(6)를 통해서 탱크(10)에 돌아온다.

한편, 작업회로의 동작은 다음과 같다.

조작레버(20a)에 의해 작업용 전환밸브(20)를「b」위치 또는「c」위치에 전환조작하면 유압펌프(1)로부터의 토출유가 관로(91), 압력보상밸브(24), 관로(94) 및 제어밸브(20)를 통해서 붐구동용 유압실린더(21)로 인도되고 유압실린더(21)의 신축에 의해 제10도에 나타낸 붐(104)이 승강한다.

제11도의 유압제어장치는 또, 압력토크 제한제어를 행하기 위한 토크제어 서보밸브(25)를 구비해 이 서보밸브(25)에는 유압펌프(1)의 토출압력이 파이로트압으로서 인도된다.

서보밸브(25)에 작용하는 파이로트압이 제한토크 설정용스프링(25a)으로 설정되는 압력보다는 높게된 때에 서보밸브(25)는 도시한 c위치에서 d위치로 전환한다.

이것이 입력토크 제한제어이다.

그리고, 제11도에 나타내는 유압제어장치의 로드센싱제어와 입력토크 제한제어를 구비하는 유압제어장치에 있어서는 가변용량 유압펌프(1)의 밀어내기용적은 압력토크 제한제어 시스템측의 서보밸브(25)로 결정되는 값으로 그 최대값이 제한되고 이 최대값을 넘지않는 범위내에서는 로드센싱제어 시스템측의 로드센싱 레규레이터(11)로 결정되는 밀어내기용적에 제한되는 구성이고 주행과 작업이라고한 운전내용의상이, 혹은 오퍼레이터의 취향에 관계없이 주행페달의 밝기양과 조작레버의 조작량 혹은 회로압력상태에 기인해서 획일적으로 입력토크 제한제어값 또는 로드센싱제어값의 어느 한쪽값으로 제어된다.

그렇기 때문에, 다음과 같은 2가지 문제가 있다.

(1) 조작레버(20a)와 주행페달(6a)을 조작하지 않는 중립시에 있어서는 로드센싱 레규레이터(11)는 b위치에, 서보밸브(25)는 c위치로 전환되서 가변용량 유압펌프(1)의 밀어내기용적은 최소값으로 제어되고 펌프토출 유량이 적다.

그렇기 때문에 조작레버를 중립위치에서 금조작한 경우 펌프밀어내기용적은 조작레버 조작량에 응답하여 중대하지만 조작레버위치에 대응하는 밀어내기용접이 도기까지 시간이 걸리고 액튜에이터의 응답성이 나쁘다고하는 문제가 있다.

본 명세서에 있어서 제어밸브(2,20)가 중립위치에 있을때의 펌프토출유량을 스탠바이유량이라고 부른다.

(2) 본 출원인은 작업시에 주행페달(6a)의 조작에 응답하여 엔진회전수를 제어가능하게한 장치를 일본특개평 3-234364호 공보증에 제안하고 있다.

이 제안을 로드센싱제어에 의해서 결정되는 밀어내기용적과 입력토크 제한제어에 의해서 결정되는 밀어내기 용적을 택일적으로 선택해서 밀어내기용적이 제어되는 제11도에 나타내는 유압제어장치로 채용하는 경우, 다음과 같은 문제가 발생한다.

제어밸브(2) 또는 (20)의 전후압력차에 일정하게 유지하는 상기 로드센싱제어에서는 제어밸브(2)의 개구면적 즉 조작레버와 스트로크가 일정한 경우 엔진(27)의 회전수가 높아지고 펌프토출유량이 증가해도 상기 압차가 커지지 않도록 유압펌프(1)의 밀어내기용적이 자동적으로 작게되고, 한편 엔진(27)의 회전수가 낮아지고 펌프토출유량이 감소해도 상기 차압이 작아지지않도록 유압펌프(1)의 밀어내기용적이 크게 된다.

이 때문에, 작업시에 주행페달(6a)에 의해 제어밸브(2)의 개구면적과 무관하게 엔진회전수를 제어할때에 상기 로드센싱제어가 행해지면 엔진 회전수가 변동해도 펌프유량은 일정하고 프론트 어태치먼트(예를들면 붐)의 구동속도는 변화하지 않고 작업성이 나쁘다.

엔진회전수의 제어에 의해 프론트 액튜에이터의 속도를 제어할 수 있는 것은 유압펌프(1)의 경전각이 최대값까지 증가해도 미리 설정한 차압이 발생하지 않는 상태 또는 목표유량이 토크제한유량을 넘은 경우(새튜레이션상태)가 된 때이다.

발명의 개시

본 발명의 목적은, 로드센싱제어에 의한 밀어내는 용적의 목표값과 입력토크 제한제어에 의한 목표값을 획일적으로 선택하는 일없이 특히 로드센싱제어에 의한 목표값에 제한을 더하게하고 제한을 더한때와 더하지 않은 때에는 동일 운전내용에 있어서도 선택되는 목표값이 다르게한 유압건설기계의 유압제어장치를 제공하는 것에 있다.

청구항 1의 독립항과 종속항

(1) 본 발명은, 원동기에 의해 구동되는 가변용량 유압펌프와 이 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 제1의 유압 액튜에이터와 상기 유압펌프와 제1의 유압 액튜에이터와의 사이에 설치되어 이 제1의 유압 액튜에이터에 공급되는 압유를 제어하는 제1의 제어밸브와 상기 유압펌프의 토출압력을 상기 제1의 유압 액튜에이터의 부하압보다도 소정의 목표값만큼 높게 유지하는 제1의 목표밀어내기용적을 결정하는 제1의 결정수단과 상기 유압펌프의 토출압력에 기인해서 입력토크를 제한하는 제2의 목표밀어내기용적을 결정하는 제2의 결정수단과, 적어도 제1 및 제2의 목표밀어내기용적의 어느 한쪽값이 되도록 상기 유압펌프의 밀어내기용적을 제어하는 밀어내기용적제어수단을 구비한 유압건설기계에 적용된다.

상기 목적은, 제1의 결정수단으로 결정되서 출력되는 제1의 목표 밀어내기용적을 나타내는 신호에 제한을 더하는 제한수단을 설치하는 것에 의해 달성된다.

가변용량 유압펌프의 밀어내기용적은 적어도 제1의 결정수단으로 결정되는 제1의 목표밀어내기용적과 제2의 수단으로 결정되는 제2의 목표밀어내기용적의 어느쪽인가에 제어된다.

그리고, 제한수단의 상태에 의해 제1의 목표밀어내기용적이 제한을 받은 값에 가변용량 유압펌프의 밀어내기용적이 제어되거나 제1의 목표밀어내기용적이 완전히 기능하지 않고 가변용량 유압펌프의 밀어내기용적이 항상 제2의 목표밀어내기용적에 제어된다.

(2) 상기 제한수단은 바람직하게는 상기 제1의 결정수단으로부터 출력되는 제1의 목표밀어내는 용적의 최소값보다도 큰값의 제한신호를 출력하는 제한신호 출력수단과 이 제한신호와 상기 제1의 결정수단으로부터 출력되는 제1의 목표밀어내는 용적의 대소를 비교해서 큰쪽을 선택출력하는 최대값 선택수단과 조작자에게 조작되는 것에 의해 상기 제한신호 출력수단을 동작시키는 제한동작 지령신호를 출력하는 제한동작 지령신호를 출력수단을 구비해 상기 최대값 선택수단으로 선택된 목표밀어내기용적과 상기 제2의 밀어내기용적 중 작은쪽의 값이 되도록 상기 밀어내기용적이 제어된다.

예를들면 제1의 제어밸브가 중립에서 유압액튜에이터가 정지하고 있는 때와같이 제1의 목표밀어내는 용적이 최소값을 나타내고 제2의 목표밀어내는 용적이 대략 최대값을 나타낼때 조작자의 조작에 의해 제한동작 지령신호가 출력되고 있으면 제한신호에 의해 나타내지는 목표밀어내기용적이 최대값 선택수단 및 최소값 선택수단으로 선택되어 가변용량 유압펌프의 밀어내는 용적은 제2의 목표밀어내는 용적보다는 작지만 제1의 목표밀어내는 용적보다도 큰값으로 설정되게 된다.

따라서, 제1의 제어밸브가 중립에 있는때의 유압펌프로부터의 토출유량(이하, 스탠바이 유량)을 많게 할 수 있고, 제1의 제어밸브를 급조작할 때 등에 있어서 그 요구유량에 달하기까지의 시간을 단축할 수 있다.

(3) 상기 제한동작 지령신호 출력수단은 조작자에게 조작되는 스위치가 바람직하고 조작자가 원할 때 제1의 목표밀어내는 용적에 제한을 가해서 상기 작용을 얻을 수가 있다.

(4) 상기 제한동작 지령신호 출력수단으로부터 적어도 2종류의 제한동작 지령신호를 출력하도록하고 상기 제한신호 출력수단으로부터 입력되는 제한동작 지령신호에 응한값의 목표밀어내는 용적을 출력하도록 해도 좋다. 작업내용에 응답하여 상기 스탠바이유량을 변경할 수 있다.

(5) 상기 제한동작 지령신호 출력수단은 조작자에게 조작되는 조작량에 응한 2종류 이상의 제한동작 지령신호를 출력하는 조작부재를 포함하도록 구성할 수 있다.

(6) 상기 제한수단은 상기 제1의 결정수단으로부터 출력되는 제1의 목표밀어내는 용적과 상기 제2이 결정수단으로부터 출력되는 제2의 목표밀어내는 용적중 적은쪽을 선택하는 최소값 선택수단과 이 최소값 선택수단으로 선택된 목표밀어내는 용적과 상기 제2의 목표밀어내는 용적이 어느 한쪽을 선택수단과 이 선택수단으로 선택하는 목표밀어내는 용적으로서 상기 최소값 선택수단의 출력을 선택하던가 상기 제2의 목표밀어내기용적을 선택하던가를 지령하는 선택지령신호를 출력하는 선택지령신호출력수단을 구비해서 구성해도 좋다.

이 구성에 의하면 통상은 제1 및 제2의 목표밀어내는 용적의 최소값에 밀어내는 용적이 제어되고 선택지령신호가 출력되는 제1의 목표밀어내는 용적에 관계없이 제2의 목표밀어내는 용적에 밀어내는 용적이 제어된다.

따라서, 로드센싱 제어값으로 밀어내는 용적을 제어하는 것보다도 입력 노프제한값으로 밀어내는 용적을 제어하는 것이 바람직하고 운전시에 선택지령신호를 출력시키면 조작필링이 향상한다.

(7) 상기 제한동작 지령신호를 조작레버와 주행페달과 같은 특정의 조작부재가 조작되면 출력하도록 해도좋다.

(8) 상기 유압건설기계는 더욱기, 원동기의 회전수를 임의의 회전수로 유지하기 위해 조작되는 제1의 조작수단과 원동기의 회전수를 제어하기 위해 조작되고 조작력을 늦추면 초기저회전수 위치로 복귀하는 제2의 조작수단과 상기 제1 및 제2의 조작수단에 응해서 원동기회전수를 제어하는 회전수 제어수단과, 상기 유압펌프로부터 토출유에 의해 구동되는 제2의 유압액튜에이터와, 상기 유압펌프와 제2의 유압액튜에이터와의 사이에 설치되어 이 제2의 유압액튜에이터에 공급되는 가압유를 제어하는 제2의 제어밸브를 구비하도록 해도 좋다.

그러고 이 경우 상기 제한동작 지령신호 출력수단으로서 상기 제2의 조작수단에 의해 원동기회전수를 계속제어하고 상기 제1의 유압액튜에이터를 조작하고 있는 상태를 판별하면 상기 제2의 목표밀어내는 용적을 선택하는 선택지령신호를 출력하는 판별수단을 사용하는 것이 바람직하다.

(9) 상기 제1의 결정수단은 상기 제1의 제어밸브에 상기 유압펌프를 접속하는 관로의 압력과 상기 제1의 제어밸브에 상기 제1의 유압액튜에이터를 접속하는 관로에 압력과의 차압을 검출하고 이미 정해진 목표차압과 검출된 차압과의 편차를 구해 이 편차에 기인해서 제1의 목표밀어내는 용적을 산출하는 주지의 로드센싱 제어시스템으로 해도 좋다.

(10) 상기 제2의 결정수단은, 상기 원동기인 디젤엔진의 실회선수와 디젤엔진의 가버너레버 위치에서 표시되는 제어회전수와의 편차를 검출해 검출된 편차로부터 상기 디젤엔진이 엔진스를 되지않게 목표토크를 구함과 동시에 상기 가변용량 유압펌프의 토출압력을 검출하여, 검출된 토출압력의 역수와 상기 목표토크에 기초하여 상기 제2의 목표밀어내는 용적을 검출하는 주지의 입력토크 제한제어 시스템으로 해도좋다.

청구항 11의 독립항과 그 종속항

(11) 본 발명은, 원동기의 회전수를 임의의 회전수로 유지하기 위해 조작되는 제1의 조작수단과, 원동기의 회전수를 제어하기 위해 조작되어 조작력을 늦추면 초기 저회전수위치로 복귀하는 제2의 조작수단과, 상기 제1 및 제2의 조작수단에 응답하여 원동기회전수를 제어하는 회전수제어수단과, 상기 원동기에 의해 구동되는 가변용량 유압펌프와, 이 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 제1의 유압액튜에이터와, 상기 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 제1의 유압액튜에이터와, 상기 유압펌프와 제1의 유압액튜에이터와의 사이에 설치되어 이 제1의 유압액튜에이터에 공급되는 가압유를 제어하는 제1의 제어밸브와, 상기 유압펌프와 제2의 유압액튜에이터와의 사이에 설치되어 이 제2의 유압액튜에이터에 공급되는 가압유를 제어하는 제2의 제어밸브와, 상기 유압펌프의 토출압력을 상기 제1 및 제2의 유압액튜에이터의 부하압보다도 소정의 목표값만큼 높게 유지하는 제1의 목표밀어내는 용적을 결정하는 제1의 결정수단과, 상기 유압펌프의 토출압력에 기초해서 입력토크를 제한하는 제2의 목표밀어내는 용적을 결정하는 제2의 결정수단과, 적어도 상기 제1 및 제2의 목표밀어내는 용적의 어느 한쪽의 값이되도록 상기 유압펌프의 밀어내는 용적을 제어하는 밀어내는 용적제어수단을 구비한 유압건설기계의 유압제어장치에 적용된다.

그리고, 상기 제2의 조작수단에 의해 원동기 회전수를 계속제어해 상기 제1의 유압액튜에이터를 조작하고 있는 상태를 판별하면 판별신호를 출력하는 판별수단을 설치해, 상기 판별신호가 출력되고 있는 경우 상기 제1의 목표밀어내는 용적의 값에 관계없이 상기 제2의 목표밀어내는 용적이 되도록 상기 가변용량 유압펌프의 밀어내는 용적이 제어되도록 구성하는 것에 의해 상기 목적이 달성된다.

제2의 조작수단에 의해 원동기회전수를 계속 제어하고 상기 제1의 유압액튜에이터를 조작하고 있는 상태가 판별되면 상기 제2의 목표밀어내는 용적이 되도록 상기 가변용량 유압펌프의 밀어내는 용적이 제어된다.

운전상황에 응답하여, 로드센싱제어 및 입력토크 제한제어를 하는 제어장치에 있어서 예를들면 주행이외의 작업 때문에 주행페달의 조작량에 응답하여 원동기회전수를 제어한 경우에는 강제적으로 입력토크 제한제어에 의해 가변용량펌프의 밀어내는 용적이 제어한다.

따라서, 작업시에 예를들면 주행페달을 조작해서 원동기회전수 제어를 하는 것에 의해 붐 등의 프론트 어태치먼트의 속도를 페달조작에 한층 응답시켜 제어할 수 있고 조작성의 향상을 꾀할 수 있다.

(12) 바람직하게는 상기 제1 및 제2의 목표밀어내는 용적중 작은값을 선택하는 최소값 선택수단과 상기 판별신호가 출력되어 있지 않은때는 상기 최소값 선택수단으로 선택된 목표밀어내는 용적을 출력하고 상기 판별신호가 출력되고 있는 때는 상기 제2의 목표밀어내는 용적을 출력하는 전환수단을 더욱 포함하도록 구성한다.

(13) 또, 상기 제1의 목표밀어내는 용적의 최소값보다도 큰값의 제한신호를 출력하는 제한신호 출력수단과, 이 제한신호와 상기 제1의 목표밀어내는 용적의 대소를 비교해서 큰쪽을 선택출력하는 최대값 선택수단과, 이 최대값 선택수단으로부터 출력되는 목표밀어내는 용적과 제2의 목표밀어내는 용적중 작은값을 선택하는 최소값 선택수단과 조작자에게 조작되는 것에 의해 상기 제한신호 출력수단을 구동시키는 제한동작 지령신호를 출력하는 제한동작 지령신호 출력수단을 구비하도록 해도좋다.

(14) 상기 제1의 유압액튜에이터를 프론트 어태치먼트용 유압실린더로하고 상기 제2의 유압액튜에이터를 주행용 유압모터로 함과 동시에 상기 제1의 조작수단을 수동조작부재로하고 상기 제2의 조작부재를 발로 밟기식의 조작부재로하는 것도 할 수 있다.

(15) 상기 수동조작부재로서는, 조작된 위치에 응답하여 원동기회전수를 설정하는 연료레버가 가장 적합하고 상기 페달식 조작부재로서는 그 밟는 양에 응답하여 제2의 제어밸브의 개구면적도 조절가능한 주행페달이 가장 적합하다. 이 발명에 따르면 연료레버를 조작해서 원동기 회전수제어를 행한 경우에는 상황에 응답하여 로드센싱제어 및 입력토크 제한제어의 어느쪽인가가 행해지고 한편 작업시에 주행페달을 조작해서 원동기 회전수를 제어한 경우네는 강제적으로 입력토크 제한제어가 행해진다.

따라서, 작업시에 주행페달의 조작에 의해 원동기 회전수제어를 행하는 것에 의해 펌프유량이 그것에 응답하여 변화하고 붐 등의 프론트 어태치먼트를 바라던 속도로 제어할 수 있다.

(16) 상기 판별신호가 출력되는 때는 상기 제2의 유압액튜에이터의 구동을 금지하는 금지수단을 더욱 설치하면 작업시에 휠식 유압굴삭기등이 발진할 우려가 없어 더욱 바람직하다.

(17) 상기 회전수제어수단은 상기 제1의 조작수단의 조작량에 응답하여 상기 원동기의 제1의 목표회전수를 설정하는 제1의 목표회전수 설정수단과, 제2의 조작수단의 조작량에 응답하여 상기 원동기의 제2의 목표회전수를 설정하는 제2의 목표회전수 설정수단과, 상기 제1 및 제2의 목표회전수중 어느 큰쪽의 값을 선택하는 선택수단과, 선택된 목표회전수가 되도록 원동기회전수를 증감하는 회전수 증감수단을 포함할 수 있다.

본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태

본 발명은 로드센싱제어 및 입력토크 제한제어가 가능한 유압건설기계의 유압제어장치에 관한 것이다.

제1도는 본 발명의 제1의 실시예에 관한 유압제어장치의 펌프제어계를 나타내는 블록도.

제2도는 상기 유압제어장치의 전체구성을 나타내는 도면.

제3도는 제2도의 일부분을 확대해서 나타내는 도면.

제4도는 본 발명의 제2의 실시예에 관한 유압제어장치의 펌프제어계를 나타내는 블록도.

제5도는 본 발명의 제3의 실시예에 관한 유압제어장치의 펌프제어계를 나타내는 블록도.

제6도는 엔진제어계를 나타내는 블록도.

제7도는 엔진회전수제어의 순서를 나타내는 플로우챠트.

제8도는 제1∼제3의 실시예에 대한 입력토크 제어부를 상세히 나타내는 블록도.

제9도는 제8도의 입력토크 제어부에서 생기는 문제를 해결하는 입력토크 제어부를 상세히 나타내는 블록도.

제10도는 휠식 유압굴삭기의 측면도.

제11도는 종래의 유압제어장치를 나타내는 도면이다.

제1도∼제3도에 의해 본 발명의 제1의 실시예를 설명한다.

제1도의 실시예는 통상은 로드센싱제어계로 연산된 제1의 목표밀어내는 용적 및 입력토크 제한제어계에서 연산된 제2의 목표밀어내는 용적중 어느쪽이 작은값으로 밀어내는 용적이 제어되고 보다빠른 응답속도를 얻고 싶은 경우에는 스탠바이유량을 크게하기 때문에 제1의 목표밀어내는 용적에 제한을 더해 제1의 목표밀어내는 용적보다도 커다란 제한값 및 제2의 목표밀어내는 용적중 어느쪽인가 작은값에 밀어내는 용적을 제어하도록 한 것이다.

제2도는 본 발명이 적용된 휠식 유압굴삭기의 유압제어장치 전체구성을 나타내는 도면, 제3도는 그 일부분을 확대해서 나타내는 도면이고 제11도와 같은 개소에는 동일의 부호를 붙여서 상이점을 주로 설명한다.

본 실시예에서는 가변용량 유압펌프(1)의 경전각, 즉 밀어내는 용적은 경전각 제어장치(40)에 의해 제어된다.

경전각 제어장치(40)는 엔진(27)에 의해 구동되는 유압펌프(41)와 한쌍의 전자밸브(42,43)와, 전자밸브(42,43)의 전환에 응답하여 유압펌프(41)로부터의 유압에 의해 피스톤위치가 제어되는 서보실린더(44)로부터되고, 서보실린더(44)의 피스톤위치에 응답하여 유압펌프(1)의 경전각이 제어된다.

여기에서, 한쌍의 전자밸브(42,43)는 주로 마이크로컴퓨터로 구성되는 콘트롤러(50)에 의해 전환제어된다.

전후진 전환밸브(8A)는 전자식의 밸브가 사용되고 운전석에 설치된 전후진 전환스위치(SW1)의 N위치에서 F위치, R위치에로의 전환에 응답하여 전후진 전환밸브(8A)가 N위치에서 E위치, R위치에 각각 전환한다.

작업용 제어밸브(20A)는 유압파이로트식의 밸브가 사용되고 조작레버(58)의 조작에 응답하여 감압밸브(59)로부터 출력되는 파이로트압력에 의해 전환방향과 스트로크량이 제어된다.

“SW2”는 브레이크스위치이고 작업시에는 조작자의 조작에 의해 ON되고, 주행시에는 OFF된다.

“SW3”은 응답속도 선택스위치이고 후술하는 바와같이 스탠바이유량을 많은쪽으로 하는 퀵모드를 설정할때에 ON조작되고 연비와 소음을 중시하는 표준 모드를 설정할때에 OFF조작된다.

이것들 스위치(SW2,3)의 출력신호는 모두 콘트롤러(50)에 입력되어 있다.

이 실시예는, 제11도의 종례예와는 다르고 운전상태를 전기적으로 검출해 유압펌프의 밀어내는 용적을 전기적으로 제어하는 것이고 상기 스위치와 후술하는 센서군으로부터의 신호는 콘트롤러(50)에 입력되고 콘트롤러(50)에서 여러 가지 연산을 실행해서 각종 액튜에이터를 구동하는 것에 의해 유압펌프의 밀어내는 용적이 제어된다.

“51”은 유압펌프(1)의 경전각 θs를 검출하는 경전각센서,“52”는 유압펌프(1)의 토출입력(Pp)을 검출하는 압력센서,“53”은 엔진(27)의 회전수(Nr)를 검출하는 회전수센서,“54”는 유압펌프(1)의 토출압력과 액튜에이터의 최대 부하압력(유압모터(4)의 부하압력과 유압실린더(21)의 부하압력중 큰쪽값이고 셔틀밸브(29)에서 선택된 것이다)과의 차압 △PLS를 검출하는 차압센서이다.

“55”는 가버너레버(27b)의 변위량으로부터 제어회전수 Nθ를 검출하는 포텐셔메터,“56”은 주행페달(6a)의 조작량에 응한 파이로트밸브(6)의 압력(Pt)을 검출하는 압력센서“95”는 작업용 파이로트압력(Pd)이 소정값 이상인 때에 ON하는 압력스위치이다.

각 센서의 검출결과 및 압력스위치(95)의 ON·OFF상태는 콘트롤러(50)에 입력된다.

“57”은 연료레버(57a)의 수동조작에 응답한 목표회전수(X)를 지령하는 회전수 설정장치이고 그 지령신호도 콘트롤러(50)에 입력된다.

콘트롤러(50)는 제1도에 나타낸 바와같은 제1의 제어회로부(60)를 가지고, 이 제어회로부(60)는 제1의 목표밀어내는 용적(θL)을 연산출력하는 로드센싱제어부(이하, LS제어부)(61)와, 제2의 목표밀어내는 용적(θA)를 연산출력하는 토크제어부(62)와, 스탠바이유량을 크게할때에 제1의 목표밀어내는 용적(θL)에 대신해서 제3의 목표밀어내는 용적(θO)을 출력하는 스탠바이유량제어부(63)와, 스탠바이유량제어부(63)를 통해서 입력되는 제1 또는 제3의 목표밀어내는 용적과 토크제어부(62)로부터 입력되는 제2의 목표밀어내는 용적중 작은쪽을 선택하는 최소값 선택부(64)와, 최소값선택부(64)로부터 입력되는 목표밀어내는 용적과 실밀어내는 용적에 기초하여 밀어내는 용적제어용 전자밸브(42,43)를 제어하는 서보제어부(65)로부터 된다.

LS제어부(61)는, 목표차압 △PLSR에 응답한 신호를 출력하는 목표차압 발생기(61a)와, 목표차압 △PLSR과 차압센서(54)로 검출된 차압 △PLS과의 편차 △(PLS)을 연산하는 편차기(61a)와, 이 편차(△PLS)로부터 목표값의 변화량 △θL을 연산하는 연산기(61c)와, △θL를 적분해서 로드센싱제어를 위한 제1의 목표밀어내는 용적(θL)을 구해서 출력하는 적분기(61d)로부터 된다.

토크제어부(62)는 회전수센서(53)에서 검출된 엔진회전수(Nr)와 포텐셔메터(55)에서 검출된 가버너레버 변위량으로 나타내어지는 제어회전수(Nθ)와의 편차로부터 여유토크(△T)를 연산하는 편차기(62a)와, 이 여유토크(△T)로부터 엔진스톨을 방지하기 위한 목표토크(Tpo)를 연산하는 목표토크연산기(62b)와, 압력센서(52)에서 검출된 펌프토출압력(Pp)의 역수를 산출하는 역수연산기(62c)와, 목표토크(Tpo)에 역수 1/Pp를 곱해서 경전각 θps를 연산하는 θps연산기(62d)와, 경전각 θps에 일시적으로 늦어지는 요소의 필터를 거쳐서 입력토크 제한제어를 위한 제2의 목표밀어내는 용적(θA)을 출력하는 필터(62e)로 되게된다.

스탠바이 유량제어부(63)는, LS제어부(61)에서 연산되는 제1의 목표밀어내는 용적(θL)의 최소값보다도 적어도 큰 제3의 목표밀어내는 용적(θO)에 대응한 값을 출력하는 스탠바이 유량설정기(63a), 응답속도 선택스위치(SW3)가 ON되면 닫혀서 제3의 목표밀어내는 용적(θO)을 출력하는 스위치(63b)와, 제1의 목표밀어내는 용적(θL)과 제3의 목표밀어내는 용적(θO)중 어느쪽인가 큰쪽을 선택해서 출력하는 최대값 선택부(63c)를 가진다.

최대값 선택부(63c)는 제1 또는 제3의 목표밀어내는 용적(θL) 또는 (θO)중 큰쪽을 최소값선택부(64)에 입력하고 최소값 선택부(64)는 최대값 선택부(63c)로부터 제1 또는 제3의 목표밀어내는 용적(θL) 또는 (θO)와 제2의 목표밀어내는 용적(θA)중 작은쪽을 선택해서 경전각지령값 θr로서 서보제어부(65)에 입력한다.

서보제어부(65)는 선택된 경전각지령값(θr)과 경전각센서(51)에 의해 검출한 경전각 피드백값(θs)과의 편차를 산출하는 편차가(65d)와, “θs”가 불감대의 크기보다도 큰때에 전자밸브(42) 또는 (43)으로 ON신호를 출력하는 함수발생기(65b)를 가지고, 펌프경전각(θs)이 경전각 지령값(θr)에 일치하도록 경전각제어장치(40)를 제어한다.

다음으로, 이상과 같이 구성된 제1실시예의 동작을 설명한다.

제1도에 나타내는 콘트롤러(50)의 제1의 제어회로부(60)에 있어서는 이하의 처리가 이루어진다.

(1) 조작레버(58)과 주행페달(6A)이 비조작이고 제어밸브(2,20A)가 중립위치에 있는때, 응답속도 선택스위치(SW3)가 OFF상태에서 표준모드가 선택되어 있으면 스위치(SW3)로부터 출력되는 선택신호(SS)가 저레벨이고 스위치(63b)가 열려져 있다.

이래서, 최대값선택부(63c)는 LS제어부(61)로부터의 LS제어값(θL)을 선택출력한다.

제어밸브(2,20A)가 중립위치인때, LS제어부(61)에서 연산되는 제1의 목표밀어내는 용적(θL)은 그때의 엔진회전수에 대해서는 가장 작은(θLmin)이 된다.

한편, 펌프토출압력(Pp)이 언로드밸브(26)로 결정되는 최소값이고 입력토크제어부(62)에서 연산되는 제2의 목표밀어내는 용적은 최대값(θAmax)가 된다.

따라서, 최소값 선택부(64)는 LS제어값인 제1의 목표밀어내는 용적(θLmin)을 선택하고 유압펌프(1)의 스탠바이유량은 제1의 최소목표 밀어내는 용적(θLmin)과 엔진회전수의 곱한값으로 표시되는 비교적 적은 유량(Qs)이 된다.

이 상태에서 오퍼레이터가 조작레버(58)를 조작하면 펌프압력을 유압액튜에이터의 부하압력보다도 일정차압△PLSR만큼 높게 유지하는 로드센싱제어가 행해지고 조작레버(58)의 조작량에 비례해서 제어밸브(20A)의 개구면적이 증가해서 요구유량이 증가하는 것에 응답하여 유압펌프(1)의 밀어내는 용적이 증가해진다.

이때, 스탠바이유량이 비교적 작은 유량이기 때문에 펌프토출유량은 완만하게 증가해진다.

부하압력이 높아지고 입력토크제어부(62)에서 연산되는 제2의 목표밀어내는 용적(θA)이 최대값 선택부(63c)로부터 출력되는 목표밀어내는 용적보다도 작아지면 최소값선택부(64)에서 제2의 목표밀어내는 용적(θA)이 선택된다.

따라서, 유압펌프(1)의 압력토크는 엔진(27)의 출력토크를 넘지않도록 제어되고 엔진스톨의 발생이 방지된다.

(2) 조작레버(58)와 주행페달(6A)이 비조작이고 제어밸브(2,20A)가 중립위치에 있는때, 응답속도 선택스위치(SW3)가 ON상태에서 퀵모드가 선택되어 있으면 선택신호(SS)가 고레벨이고 스위치(63b)가 닫혀있다.

이래서, 최대값선택부(63c)에는 제3의 목표밀어내는 용적(θO)과 LS제어부(61)로부터의 LS제어값(θL)이 입력된다.

제어밸브(2,20A)가 중립위치인때 LS제어부(61)에서 연산되는 제1의 목표밀어내는 용적(θL)은 그때의 엔진 회전수의 밑에서는 가장 작은 θLmin이 된다.

따라서, 제3의 목표밀어내는 용적(θO)을 θLmin보다도 큰값으로 설정해두면 제어밸브 비조작시에 최대값선택부(63c)는 반드시 제3의 목표밀어내는 용적(θO)을 선택출력한다.

한편, 제어밸브 비조작시 입력토크제어부(62)에서 연산되는 제2의 목표밀어내는 용적은 상기한대로 최대값(θAmax)이 된다.

따라서, 최소값선택부(64)는 스탠바이유량제어부(63)에서 설정되는 제3의 목표밀어내는 용적(θO)을 선택하고 유압펌프(1)의 스탠바이유량은 제3의 목표밀어내는 용적(θO)과 엔진회전수의 곱한 값으로 나타내어지는 비교적 많은 유량(Qq(Q, S))이 된다.

이 상태에서 오퍼레이터가 조작레버(58)를 조작할 때, LS제어부(61)에서는 상기한 바와같은 로드센싱 제어연산이 행해지고 조작레버(58)의 조작량에 비례해서 제어밸브(20A)의 개구면적이 증가해서 요구유량이 증가하는 것에 응해서 제1의 목표밀어내는 용적(θL)의 증가해진다.

이때, 이 제1목표밀어내는 용적(θL)이 제3의 목표밀어내는 용적(θO)보다도 커질때까지의 사이는 조작레버(58)의 조작에 관계없이, 유압펌프(1)의 밀어내는 용적은 제3의 목표밀어내는 용적값(θO)에 설정된다.

따라서, 조작레버(58)를 급조작하는 운전시에 퀵모드를 선택해두면 스탠바이유량이 비교적 큰 유량이기 때문에 펌프토출유량은 조작레버(58)의 조작에 응답성 좋게 추종해서 증가해간다.

이 경우도, 제2의 목표밀어내는 용적(θA)이 제3의 목표밀어내는 용적(θO) 혹은 제1의 목표밀어내는 용적(θL)보다도 커지면 최소값 선택부(64)는 제2의 목표밀어내는 용적(θA)을 선택하기 때문에 펌프입력토크가 엔진출력토크를 넘는 일이없다.

이상과 같이 제1실시예에 따르면, 응답속도 선택스위치(SW3)의 조작에 의해 제어밸브(2,20A)가 중립위치에 있는때의 유압펌프(1)의 밀어내는 용적, 즉 스탠바이유량을 변경할 수 있으므로 스탠바이유량이 적은 표준모드에서는 조작부재의 미세한 조작에 응해서 액튜에이터는 마일드에 작동해서 미세조작성이 향상하고 스탠바이 유량이 많은 퀵모드에서는 조작부재의 급조작에 응해서 액튜에이터는 재빠르게 작동해서 응답성이 향상한다.

제1도에 있어서, 제3의 목표밀어내는 용적(θO)을 입력토크제어부(62)로부터 출력되는 최대값(θAmax)보다 크게 설정해주면 응답속도 선택스위치(SW3)를 ON하면 항상 입력토크제어에서 펌프밀어내는 용적이 제어되고 스위치(SW3)를 OFF하면 운전상태에 응해서 로드센싱제어와 입력토크제어의 어느쪽인가에서 펌프밀어내는 용적이 제어된다.

또, 응답속도 선택스위치(SW3), 예를들면 주행파이로트압력이 소정값 이상에서 ON하는 압력스위치로 구성할 수가 있다.

이 구성에 따르면 주행시는 스탠바이유량이 크게되어서 발진응답성이 향상한다.

또한, 그외의 응답성이 요구되는 조작부의 파이로트압력에 의해서 ON하는 압력스위치를 응답속도 선택스위치(SW3)로 대신해서 설치해도 좋다.

[실시예 2]

제4도는 제2의 실시예를 나타낸다.

제1의 실시예에서는 스탠바이유량을 변경하는 제3의 목표밀어내는 용적(θO)이 고정값이었지만 제2의 실시예는 그 제3의 목표밀어내는 용적(θO)을 오퍼레이터의 조작량에 응해서 임의의 값에 설정가능하게 한 것이다.

제1의 실시예와 상이한 점을 주로 설명한다.

응답선택스위치(SW3)에 대신해서 회전조작량에 응한 전기신호를 출력하는 불륨과 같은 응답선택다이알(DI)을 설치함과 동시에 스탠바이유량제어부(63A)에는 설정기(63a)와 스위치(63b)에 대신해서 다이알(DI)로부터의 출력전압에 응한 제3의 목표밀어내는 용적(θO)을 출력하는 함수발생기(63d)를 설치한다.

이와같은 구성에 의해 스탠바이유량을 오퍼레이터의 취미와 운전상태에 응해서 임의로 설정할 수 있게 되고 보다 한층 누구에게나 환영받고 또한 여러 가지 운전상태에 폭넓게 대응할 수 있는 조작성이 향상된 유압건설기계를 제공할 수 있다.

또한, 함수발생기(63d)의 최대출력값을 입력토크제어부(62)의 최대출력값 보다 크게설정하면 상기한 것과 같이 입력토크제어만으로 펌프밀어내는 용적의 제어를 할 수가 있다.

[실시예 3]

제5도∼제7도는 제3의 실시예를 나타낸다.

제1 및 제2의 실시예는 LS제어부(61)로부터 출력되는 제1의 목표밀어내는 용적(θL)과 압력토크제어부(62)로부터 출력되는 제2의 목표밀어내는 용적(θO)과는 따로 스탠바이유량제어부(63,63A)를 설치해 오퍼레이터의 조작에 의해 스탠바이유량을 변경하도록 했지만 제3의 실시예에서는 스탠바이유량제어부를 폐지하고, 특정의 운전상태를 검출한때에는 로드센싱제어를 금지해서 입력토크 제한제어로 유압펌프의 밀어내는 용적을 제어하도록 한 것이다.

또한, 제3의 실시예에서는 주행시는 로드센싱제어와 입력토크 제한제어를 선택적으로 하고 주행페달(6a)에의해 엔진회전수제어를 계속해 조작레버(58)에 의해 작업을 하는 운전시에는 로드센싱제어를 하지않고 입력토크 제한제어를 하게 한 것이다.

유압건설기계의 전체회로의 주요부는 제2도, 제3도에 나타낸 대로이고 상이점을 주로 설명한다.

콘트롤러(50)는 제5도에 나타내는 제1의 제어회로부(60B)와 제6도에 나타내는 제2의 제어회로부(80)를 구비한다.

제5도의 제1의 제어회로부(60B)에서는 제1도의 스탠바이유량제어부(63)를 생략하고, 최소값 선택부(64)의 후단에 선택스위치(66)를 설치함과 동시에 그 스위치(66)의 전환 제어부인 판정부(67)를 설치한다.

판정부(67), 비교기(67a)와 앤드 게이트 회로(67b)를 가지고 주행페달(6a)에서 엔진회전수를 계속제어하고 조작레버(58)를 조작하는 운전시에 고레벨신호를 출력하도록 구성되어있다.

비교기(67a)는 압력센서(56)에 의해 검출된 파이로트압(Pt)이 미리 설정된 소정압력(표준전원(67c)으로 설정된다)보다 높은 경우에 고레벨신호를 출력하는 것이고 그 출력신호는 앤드게이트회로(67b)에 입력된다.

앤드게이트회로(67b)에는 브레이크스위치(SW2)의 ON·OFF상태를 나타내는 신호와 전후진 전환스위치(SW1)의 전환상태를 나타내는 신호도 각각 입력되어, ① 브레이크스위치(SW2)가 ON(고레벨신호가 출력된다), ② 전후진 전환스위치(SW1)이 N위치(고레벨신호가 출력된다), ③ 상기 파이로트압(Pt)이 소정값보다 높다(비교기(67a)에서 고레벨신호가 출력된다), ④ 작업용 파이로트압력스위치(95)가 ON(고레벨신호가 출력된다)의 4개의 조건이 모두 만족된때에만 앤드게이트회로(67b)가 ON한다.

차량정지상태에서 주행페달(6a)의 조작에 의해 엔진(27)의 회전수를 제어하면서 작업을 하고 있는 경우 상기 4개의 조건이 모두 만족되어 앤드게이트회로(67b)에서 고레벨신호가 출력된다.

선택스위치(66)는 앤드게이트회로(67b)가 OFF일때(저레벨신호가 출력되고 있는때이고 주행시) a접점에 전환되고, 최소값 선택부(64)의 출력을 선택한다.

즉 제1의 목표밀어내는 용적(θL) 및 제2의 목표밀어내는 용적(θA)중 작은쪽을 밀어내는 용적 지령값(θr)으로해서 선택한다.

앤드게이트회로(67b)가 ON일때(고레벨신호가 출력되고 있는때이고, 상기 특정의 작업시) 선택스위치(66)는 b접점에 전환되어 토크제어부(62)의 출력을 선택한다.

즉 제2의 목표밀어내는 용적(θA)을 밀어내는 용적 지령값(θr)으로 해서 선택한다.

선택된 밀어내는 용적 지령값(θr)은 서보제어부(66)에 입력된다.

콘트롤러(50)는 또, 제6도에 나타내는 제2의 제어회로부(80)를 가지고 있다.

제2의 제어회로부(80)에 있어서,“81”은 제1의 목표회전수 연산부이고 회전수설정장치(57)의 연료레버(57a)의 조작량(X)에 상당하는 신호가 입력되고 변위량(X)에 응한 제1의 목표회전수(Nx)를 결정한다.

“82”는 제2의 목표회전수 연산부이고 주행페달(6a)의 조작량을 나타내고 압력센서(56)에서 검출된 파이로트압(Pt)이 입력되어 파이로트압(Pt)에 응답한 제2의 목표회전수(Nt)를 결정한다.

여기에서 제1의 목표회전수 연산부(81)에서는 변위량(X)과 제1의 목표회전수(Nx)는 변위량(X)이 증가함에 따라서 제1의 목표회전수(Nx)가 아이들회전수(Ni)로부터 직선적으로 증가하는 관계로 설정되어 있다.

제2의 목표회전수 연산부(82)에서는 파이로트압(Pt)과 제2의 목표회전수(Nt)는 파이로트압(Pt)(페달조작량)이 증가함에 따라서 제2의 목표회전수(Nt)가 아이들 회전수(Ni)에서 직선적으로 증가하는 관계로 설정되어 있다.

더욱이 제1의 목표회전수(Nx)의 최대값(Nxmax)은 엔진(1)의 낼 수 있는 최고회전수 보다도 낮게 설정되고 제2의 목표회전수(Nt)의 최대값(Ntmax)은 엔진(1)의 최고회전수에 거의같게 설정된다.

따라서, 목표회전수(Nt)의 최대값(Ntmax)은 목표회전수(Nx)의 최대값(Nxmax)보다도 크다.

이것들 목표회전수(Nx,Nt)는 최대값 선택부(83)에서 큰쪽의 값이 선택되고 목표회전수 지령값(Ny)으로 된다.

이 목표회전수 지령값(Ny)은 서보제어부(84)에서 포텐셔 메이터(55)에 의해 검출한 가버너레버(27b)의 변위량으로 표시되는 제어회전수(Nθ)와 비교되고 제7도에 나타내는 순서에 따라서 양자가 일치하도록 펄스모터(28)가 제어된다.

제7도에 있어서 우선스텝 “S21”에서 목표회전수 지령값(Ny)과 가버너레버변위량으로 표시되는 제어회전수(Nθ)를 각각 판독해 스텝 “S22”로 진행한다.

스텝“S22”에서는 Nθ-Ny의 결과를 회전수차(A)로 해서 메모리에 격납하고 스텝“S23”에 있어서 이미 정해진 기준회전수차(K)를 이용해서｜A｜≥K인가 아닌가를 판정한다.

긍정되면 스텝“S24”로 진행하고 회전수차 A0인가 아닌가를 판정해 A0이면 가버너레버 변위량으로 표시되는 제어회전수(Nθ)가 목표회전수 지령값(Ny)보다도 크고 즉 제어회전수가 목표회전수 보다도 높기 때문에 엔진회전수를 내리기 위해 스텝 “S25”로 모터 역전을 지령하는 신호를 펄스모터(28)에 출력한다.

이것에 의해 펄스모터(28)가 역전해 엔진(27)의 회전수가 저하한다.

한편, A≤0이라면 가버너레버 변위량으로 표시되는 제어회전수(Nθ)가 목표회전수 지령값(Ny)보다도 작아, 즉 제어회전수가 목표 회전수보다도 낮기 때문에 엔진회전수를 올리기 위해 스텝 “S26”으로 모터 정회전을 지령하는 신호를 출력한다.

이것에 의해 펄스모터(28)가 정회전하고 엔진(27)의 회전수가 상승한다.

스텝 “S23”이 부정되면 스텝 “S27”에 진행해서 모터 정지신호를 출력하고 이것에 의해 엔진(27)의 회전수가 일정값으로 유지된다.

스텝 “S25∼S27”을 실행하면 처음으로 돌아간다.

다음으로 이상과 같이 구성된 제3의 실시예의 동작을 설명한다.

프론트 어태치먼트를 구동해서 굴삭작업을 한때는 브레이크 스위치(SW2)를 ON하고 전후진 전환스위치(SW1)를 N위치로 전환된다.

엔진 회전수의 제어는 연료레버(57a)에 의해 또는 주행페달(6a)에 의해 행할 수가 있다.

주행페달(6a)에 의하지않는 경우는 회전수 설정장치(57)의 연료레버(57a)를 최대 스트로크위치 또는 그 이하의 적당한 중간위치에 유지한다.

이와같이 연료레버(57a)로 엔진회전수를 제어하는 경우 제2의 제어회로부(80)의 제2의 목표회전수 연산부(82)에 입력되는 주행파이로트입력(Pt)은 제로이고 이 연산부(82)에서 연산되는 제2의 목표회전수(Nt)는 아이들 회전수(Ni)가 되고 제1의 목표회전수 연산부(81)에 입력되는 연료레버 조작량(X)은 제로이외의 큰값이고 이 연산부(81)에 연산되는 제1의 목표회전수(Nx)는 연료레버(57a)의 스토로크위치에 응답한 아이들 회전수(Ni)보다도 큰값이 된다.

따라서 선택부(83)에서는 목표회전수(Nx)가 목표회전수 지령값(Ny)로서 선택되고 엔진(27)은 목표회전수(Nx)에 의해 제어된다.

이것에 의해 엔진회전수는 연료레버(57a)의 스토르크위치에 대응한 일정속도로 제어된다.

한편 제5도에 나타내는 콘트롤러(50)의 제1의 제어회로부(60B)에 있어서는 이하의 처리를 할 수 있다.

연료 레버(57a)에 의해 엔진회전수를 제어하는 작업시에는 브레이크 스위치(SW2)가 ON, 전후진 전환스위치치(SW1)가 N위치(중립위치)이고 또한 작업레버(58)의 조작에 의해 압력스위치(95)가 ON이다.

그러나, 주행페달(6a)을 조작하지 않기 때문에 파이로트압(Pt)이 소정값 미만이고(상기 3개의 ①②③④중 ①②④는 만족하지만 ③이 만족하지 않는다), 판정부(67)를 구성하는 앤드게이트회로(67b)는 OFF이다.

따라서 선택스위치(66)는 최소값 선택부(64)를 선택한다.

즉 제1 및 제3의 목표밀어내는 용적(θL,θA)중 작은쪽의 값이 밀어내는 용적 지령값(θr)으로서 선택되고 유압펌프(1)의 밀어내는 용적은 선택된 밀어내는 용적 지령값(θr)이 되도록 제어된다.

이상 설명한 바와 같이 연료레버(57a)로 엔진회전수를 제어해서 작업을 행한 경우 제1의 목표밀어내는 용적(θL)에 의해 유압펌프(1)의 토출압력이 유압모터(3)의 부하압력보다도 목표차압 △PLSR만큼 높아지도록 제어(로드센싱제어)됨과 동시에 제2의 목표밀어내는 용적(θA)에 의해 유압펌프(1)의 입력토크가 목표토크(Tpo)를 넘지않게 제어(입력토크 제한제어)된다.

또한 차량 주행시에는 주행페달(6a)에 의해서 엔진회전수가 제어되지만 브레이크스위치(SW2)가 OFF되어있기 때문에 선택스위치(66)는 a축에 전환되고“θL”과 “θA”중 작은값으로 펌프 경전각이 제어된다.

작업시에 주행페달(6a)의 조작에 의해 엔진회전수를 제어해서 프론트 어태치먼트의 속도제어를 한 경우에는 브레이크스위치(SW2)를 ON하고 또한 전후진 스위치(SW1)를 중립 N위치로 전환하고 연료레버(57a)를 최소 스트로크위치에 유지한다.

이 상태에서 주행페달(6a)을 밟으면 제2의 제어회로부(80)의 제1의 목표회전수 연산부(81)에는 연료레버조작량×=0이 입력되고 이 연산부(81)에서 연산되는 제1의 목표회전수(Nx)는 아이들 회전수(Ni)가 되고 제2의 목표회전수 연산부(82)에는 주행페달(6a)의 밟는 양에 응한 주행파이로트압력(Pt)이 입력되고 이 연산부(82)에서 연산되는 제2의 목표회전수(Nt)는 아이들 회전수(Ni)보다도 큰, 주행페달(6a)의 밟는 양에 응답한 값이된다.

따라서, 선택부(83)에서는 목표회전수(Nt)가 목표회전수 지령값(Ny)으로서 선택되고 엔진(27)의 회전수는 목표회전수(Nt)에 의해 제어된다.

그결과 엔진회전수는 주행페달(6a)의 조작량에 응답하여 제어되고 주행페달(6a)의 조작량을 늘리면 엔진회전수가 증대하고 주행페달(6a)을 되돌리면 엔진수가 감소한다.

한편, 제1의 제어회로부(60B)에 있어서는 이하의 처리가 이루어진다.

주행페달(6a)에 의해 엔진회전수를 제어하는 작업시에는 브레이크스위치(SW2)가 ON, 전후진 전환스위치(SW1)가 N위치(중립위치)이고 주행페달(6a)의 조작에 의해 파이로트압(Pt)이 소정값이상이 되고 작업레버(58)의 조작에 의해 압력스위치(95)가 ON된다.

따라서, 상기 4개의 조건 ①②③④이 모두 만족하므로 판정부(67)를 구성하는 앤드게이트화로(67b)는 ON하고 이것에 의해 선택스위치(66)는 B접점으로 전환해서 토크제어부(62)에서 구해진 제2의 목표밀어내는 용적(θA)이 밀어내는 용적 지령값(θr)으로서 선택된다.

유압펌프(1)의 밀어내는 용적은 선택된 밀어내는 용적 지령값(θr)이 되도록 제어된다.

즉 상기한 로드센싱 제어는 하지않고 입력토크제한 제어만이 행해진다.

따라서 입력토크 제어에 의해 결정되는 제2의 목표밀어내는 용적 이하의 영역에서는 주행페달(6a)에 의한 상기 엔진회전수의 증감제어에 대략 비례에서 유압펌프(1)의 유량이 증감하고 붐 등의 프론트 어태치먼트를 요구되는 속도로 구동제어하는 것이 가능해진다.

제5도의 선택스위치(66)를 오퍼레이터가 자유롭게 전환하도록 하면 오퍼레이터의 판단으로 로드센싱제어와 입력토크제어를 나눠서 사용할 수가 있다.

또, 제1 및 제2의 실시예에 있어서 보충설명한 바와같이 오퍼레이터의 판단으로 로드센싱제어를 금지해서 입력토크 제어로 펌프 밀어내는 용적을 제어하는 방식을 채용하는 경우에도 제3의 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

역시 이상에서는 엔진회전수 제어용의 조작수단으로서 기존의 주행페달(6A)을 겸용한예를 나타냈지만 이 조작수단은 주행페달(6a)에 한정되지 않고 다른 조작부재(페달이 바람직하다)라도 좋다.

더욱이 유악액튜에이터로서 주행용 유압모터(4) 및 작업용 유압 실린더(20A)를 설치한 예를 나타냈지만 복수의 작업용 유압 실린더(20A)와 선회용 유압모터를 가지는 것이라도 좋다.

그위에 또 작업용 유압 실린더(20A)는 붐구동용에 한정되지 않고 예를들면 암과 버킷구동용의 것이라도 좋다.

이상 설명한 제1∼제3실시예의 토크제어부(62)의 보다 상세한 블록도를 제8도를 나타낸다.

포텐셔메이터(55)에서 검출된 가버너레버위치에 상당하는 제어회전수(Nθ)는 기준회전수 연산부(162a) 및 토크연산부(162a)에 입력된다.

기준회전연산부(162a)는 입력된 제어회전수(Nθ)에 응해서 도시된 특성으로부터 스피드센싱 기준회전수(Ns)를 연산한다.

기준회전수(Ns)는 제어회전수(Nθ)가 높을수록 높다.

또, 토크연산부(162b)는 입력된 제어회전수(Nθ)에 응답하여 도시된 특성으로부터 목표토크(Tro)를 연산한다.

가산부(162C)는 엔진의 실제 회전수(Nr)와 상기 기준회전수(Ns)와의 편차 △N=(Nr-Ns)를 구해 보정토크 연산부(162d)는 이 회전수편차 △N에 응답하여 도시된 특성으로부터 보정토크 △T를 구한다.

회전수편차 △N가 양(+)인때는 보정토크도 양이 되고 회전수편차 △N가 음(-)인때는 보정토크 음이되고 또 ｜△N｜의 증가에 동반해서 보정토크 ｜△T｜가 증가하도록 되어있다.

함수발생기(162e)는 제어회전수(Nθ)가 소정값 미만인때에는 「0」소정값 이상인때에는「1」을 나타내는 신호를 출력하고, 그 신호는 곱셈기(162f)에서 상기 보정토크(△T)에 서로 합쳐진다.

즉 보정토크(△T)는 제어회전수(Nθ)가 소정값 이상인때에만 유효하게 되고, 이 △T는 가산부(162g)에서 상기 목표 토크(Tro)에 가산되어 그 값이 목표 토크 지령값(Tpo)으로서 출력된다.

그리고, 이 목표 토크 지령값(Tpo)으로부터 상기의 목표밀어내는 용적(θA)이 연산된다.

이와같은 입력토크 제어부에 의하면 엔진의 토크에 여유가 있을때는 보정토크(△T)가 양이되서 목표 토크 지령값(Tpo)이 증가하고 토크오버일 경우에는 보정토크(△T)음가 음이되서 목표 토크 지령값(Tpo)이 감소하므로 목표 토크를 정격토크에 가까이 하게 할 수가 있고 토크를 유효하게 설정할 수 있다.

그렇지만 연료레버(57a)로 엔진회전수를 일정값으로 유지해서 운전하는 경우는 문제가 없으나 주행페달(6a)에 의해 엔진회전수를 증감제어해서 운전하는 경우에는 다음과 같은 문제가 있다.

주행페달(6a)을 풀스롯틀 위치까지 곱조작하는 경우 가버너 레버(27a)는 펄스모터(28)에 의해 곧바로 풀스롯트 위치까지 조작되기 때문에 제어회전수(Nθ)는 커지고 스피트 센싱 기준회전수(Ns)도 곧바로 큰값이 된다.

그러나, 가버너레버가 최대조작량이 되어도 엔진의 실회전수가 최대값까지 올라가기까지에 타임래그가 있다.

이 타임래그의 사이는 회전수 편차 △N는 임이되고 보정토크(△T)도 음이된다.

따라서 목표 토크 지령값(Tpo)이 작아져서 유압펌프의 밀어내는 용적이 감소하고 회전수의 스타트가 나빠진다.

그래서, 이와같은 엔진회전수의 스타트특성의 개선을 도모한 실시예를 제9도에 나타낸다. 제9도는 콘트롤러(50)내의 제1의 제어회로부(60)의 입력토크제어부(162)를 나타내는 것이다. 제8도와 같은 개소에는 동일의 부호를 붙여서 상이점을 주로 설명한다.

이 입력토크 제어부(162)는 제8도의 토크 연산부(162d)와 병렬로 다른 특성을 가지는 토크 연산부(162k)를 구비하고 각 토크 연산부의 출력값이 선택부(162h)에 입력된다.

토크 연산부(162k)는 회전수 편차△N가 양인경우에는 상기한 경우와 같이 보정토크(△T)는 양이고 △N의 증가에 따라서 증가하지만 △N가 음인경우에는 △T는 제로가 된다.

즉, 입력토크가 증가하는 제어만이 행해진다.

또, 입력토크 제어부(162)는 앤드게이드회로(162i)를 가지고 이 앤드게이드회로(162i)에는 브레이크스위치(SW2)의 ON·OFF상태를 나타내는 신호와 전후진전환스위치(SW1)의조작위치를 나타내는 신호와 함수발생기(162j)의 추력이 입력된다.

함수발생기(162j)는 주행페달(6a)의 밟는 양이 소정값 이상인때에 「1」을, 소정값 미만인때 제로를 출력하는 것으로 이 함수발생기(162j)에는 압력센서(56)의 출력인 주행페달(6a)의 밟는양을 나타내는 신호(Pt)가 입력되어 있다.

따라서 앤드게이트회로(162j)는 다음의 3가지 조건이 성립한때 즉 주행시에 ON해서 고레벨 신호를 선택스위치(162h)에 입력하고 선택스위치(162h)는 토크 연산부(162k)를 선택한다.

① 브레이크스위치(SW2)가 off(스위치(SW2)는 저레벨신호를 출력), ②전후진전환밸브(8A)가 N위치이외에 전환되어 있다(전후진전환스위치(SW1)는 저레벨신호를 출력), ③ 주행페달(6a)이 소정값이상 밟히고 있다(함수발생기(162j)는 고레벨을 출력) 이와같이 구성된 입력토크 제어부(162)에 의하면 주행시에 주행페달(6a)을 풀스로틀 위치까지 밟은때 가버너 레버 위치의 검출값인 제어회전수(Nθ)가 최대값이 되고 이것에 응답하여 스피드센싱 기준회전수(Ns)도 최대값이 된다.

엔진의 실회전수가 가버너레버 최대값에 대응한 값이되기까지에는 타임래그가 있고 이 사이는 회전수편차 △N는 음이된다.

그러나, 주행시는 토크 연산부(162k)가 선택되기 때문에 회전수편차(△N)가 음이되고 보정토크(△T)는 음은 되지않고 제로가 된다.

따라서, 목표토크 지령값(Tpo)은 저감되지 않고 유압펌프(1)의 밀어내는 용적이 저감되지 않기 때문에 제8도의 입력토크 제어부를 이용하는 경우에 비교해서 주행가속성이 향상한다.

또, 비주행시인 굴삭작업시등에는 선택스위치(162h)에 의해 토크 연산부(162d)가 선택되기 때문에 종래의 입력토크 제한제어와 같이 엔진토크에 여유가 없는때에는 펌프 밀어내는 용적이 작아지게 되어 엔진입력토크의 저감이 도모되어 쓸데없는 엔진스톨이 방지된다.

이와같은 가속성능을 확보하는 구성은 주행에 한정하지 않고 선회해서 작용해도 좋다.

이상 설명한 본 발명에 관한 유압제어장치는 휠식 유압 굴삭기, 크로울러식 유압굴삭기, 유압식 크로울러크레인, 휠로우더등 특히 디젤엔진을 탑재한 여러종류의 유압식 건설기계에 이용해서 효과가 있다.

Claims

원동기에 의해 구동되는 가변용량유압펌프, 이 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 제1의 유압액튜에이터, 상기 유압펌프와 제1의 유압액튜에이터와의 사이에 설치되어 이 제1의 유압액튜에이터에 공급되는 가압유를 제어하는 제1의 제어밸브, 상기 유압펌프의 토출압력을 상기 제1의 유압액튜에이터의 부하압보다도 소정의 목표값만 높게 유지하는 제1의 목표밀어내는 용적을 결정하는 제1의 결정수단, 상기유압펌프의 토출압력에 기초하여 입력토크를 제한하는 제2의 목표밀어내는 용적을 결정하는 제2의 결정수단 및 적어도 제1 및 제2의 목표밀어내는 용적의 어느 한쪽의 값이 되도록 상기 유압펌프의 밀어내는 용적을 제어하는 밀어내는 유적제어수단을 구비한 유압건설기계의 유압제어장치에 있어서, 제1의 결정수단으로 결정되서 출력되는 제1의 목표 밀어내는 용적을 나타내는 신호에 제한을 더하는 제한수단을 구비하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제1항에 있어서, 상기 제한수단은 상기 제1의 결정수단으로부터 출력되는 제1의 목표밀어내는 용적의 최소값보다도 큰값의 제한신호를 출력하는 제한신호 출력수단, 이 제한신호와 상기 제1의 결정수단으로부터 출력되는 제1의 목표밀어내는 용적의 대소를 비교해서 큰쪽을 선택출력하는 최대값선택수단 및 조작자에게 조작되는 것에 의해 상기 제한신호출력수단을 동작시키는 제한동작지령신호를 출력하는 제한동작지령신호출력수단을 구비하고, 상기 최대값 선택수단으로 선택된 목표밀어내는 용적과 상기 제2의 밀어내는 용적중 작은쪽의 값이 되도록 상기 밀어내는 용적이 제어되는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제2항에 있어서, 상기 제한동작지령신호출력수단은 조직자에게 조작되는 스위치인 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제2항에 있어서, 상기 제한동작지령신호출력수단은 적어도 2종류의 제한동작지령신호를 출력하고 상기 제한신호출력수단은 입력되는 제한동작지령신호에 응답한 값인 목표밀어내는 용적을 출력하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제4항에 있어서, 상기 제한동작지령신호출력수단은 조작자에게 조작되는 조작량에 응답한 2종류 이상의 제한동작지령신호를 출력하는 조작부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제1항에 있어서, 상기 제한수단은 상기 제1의 결정수단으로부터 출력되는 제1의 목표밀어내는 용적과 상기 제2의 결정수단으로 출력되는 제2의 목표밀어내는 용적중 작은쪽을 선택하는 최소값 선택수단, 이 최소값 선택수단에서 선택된 목표밀어내는 용적과 상기 제2의 목표밀어내는 용적의 어느 한쪽을 선택하는 선택수단 및 이 선택수단의 출력을 선택하던가 상기 제2의 목표밀어내는 용적을 선택하는가를 지령하는 선택지령신호를 출력하는 선택지령신호출력수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제1항에 있어서, 상기 제한수단은 상기 제1의 결정수단으로부터 출력되는 제1의 목표밀어내는 용적의 최소값보다도 큰값의 제한신호를 출력하는 제한신호출력수단, 이 제한신호와 상기 제1의 결정수단으로부터 출력되는 제1의 목표밀어내는 용적의 대소를 비교해서 큰쪽을 선택출력하는 최대값 선택수단 및 상기 유압액튜에이터의 조작부재가 조작되는 것에 의해 상기 제한신호출력수단을 동작시키는 제한동작지령신호출력수단을 구비하며, 상기 최대값 선택수단으로 선택된 목표밀어내는 용적과 상기 제2의 목표밀어내는 용적중 작은쪽의 값이 되도록 상기 밀어내는 용적이 제어되는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제2항에 있어서, 상기 유압건설기계는 더욱이 원동기의 회전수를 임의의 회전수로 유지하기 위해 조작되는 제1의 조작수단, 원동기의 회전수를 제어하기 위해 조작되어 조작력을 완화하면 초기 저희전수 위치에 복귀하는 제2의 조작수단, 상기 제1 및 제2의 조작수단에 응답하여 원동기 회전수를 제어하는 회전수 제어수단, 상기 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 제2의 유압액튜에이어터 및 상기 유압펌프와 제2의 유압액튜에이터와의 사이에 설치되어 이 제2의 유압액튜에이터에 공급되는 압유를 제어하는 제2의 제어밸브를 구비하며, 상기 제한 동작지령신호출력수단은 상기 제2의 조작수단에 의해 원동기 회전수를 계속 제어하고 상기 제1의 유압액튜이에터를 조작하고 있는 상태를 판별하면 상기 제2의 목표밀어내는 용적을 선택하는 선택지령신호를 출력하는 판별수단인 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1의 제어밸브에 상기 유압펌프를 접속하는 관로의 압력과 상기 제1의 제어밸브에 상기 제1의 유압액튜에이터를 접속하는 관로의 압력과의 차압을 검출해 이미 정해진 목표차압과 검출된 차압과의 편차를 구해 이 편차에 기인해서 제1의 목표밀어내는 용적을 산출하고, 상기 제2의 결정수단은 상기 원동기인 디젤엔진의 실회전수와 디질엔진의 가버너레버위치에 표시되는 제어회전수와의 편차를 검출해, 검출된 편차로부터 상기 디젤엔진이 엔진스톨되지 않도록 목표토크를 구함과 동시에 상기 가변 용량유압펌프의 토출압력을 검출해 검출된 토출압력의 역수와 상기 목표토크와에 기초하여 상기 제2의 목표밀어내는 용적을 산출하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제9항에 있어서, 상기 제2의 결정수단은 주행시를 판정하는 수단을 포함하고 주행시에는 실회전수가 제어회전수보다도 큰때에 상기 목표토크를 증가하는 보정만 행하고 비주행시에는 실회전수가 제어회전수보다도 큰때에 상기 목표토크를 증가하고 실회전수가 제어회전수보다도 작은때에 상기 목표토크를 감소하도록 보정하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
원동기의 회전수를 임의의 회전수로 유지하기 위해 조작되는 제1의 조작수단, 원동기의 회전수를 제어하기 위해 조작되고 조작력을 완화하면 초기 저회전수 위치에 복귀하는 제2의 조작수단, 상기 제1 및 제2의 조작수단에 응답하여 원동기 회전수를 제어하는 회전수제어수단, 상기 원동기에 의해 구동되는 가변용량유압펌프, 이 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 제1의 유압액튜에이터, 상기 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 제2의 유압액튜에이터, 상기 유압펌프와 제1의 유압액튜에이터와의 사이에 설치되어 이 제1의 유압액튜에이터에 공급되는 압유를 제어하는 제1의 제어밸브, 상기 유압펌프와 제2의 유압액튜에이터와의 사이에 설치되어 이 제2의 유압액튜에이터에 공급되는 가압유를 제어하는 제2의 제어밸브, 상기 유압펌프의 토출압력을 상기 제1 및 제2의 유압액튜에이터의 부하압 보다도 소정의 목표값만큼 높게 유지하는 제1의 목표밀어내는 용적을 결정하는 제1의 결정수단, 상기 유압펌프의 토출압력에 기초하여 입력토크를 제한하는 제2의 목표밀어내는 용적을 결정하는 제2의 결정수단 및 적어도 상기 제1 및 제2의 목표밀어내는 용적의 어느한쪽 값이 되도록 상기 유압펌프의 밀어내는 용적을 제어하는 밀어내는 용적제어 수단을 구비한 유압건설기계의 유압제어장치에 있어서, 상기 제2의 조작수단에 의해 원동기 회전수를 계속제어하고 상기 제1의 유압액튜에이터를 조작하고 있는 상태를 판별하면 판별신호를 출력하는 판별수단을 구비하며, 상기 판별신호가 출력되어 있는 경우 상기 제1의 목표밀어내튼 용적의 값에 관계없이 상기 제2의 목표밀어내는 용적이 되도록 상기 가변용량유압펌프의 밀어내는 용적이 제어되는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2의 목표밀어내는 용적중 작은값을 선택하는 최소값선택수단과, 상기 판별신호가 출력되어 있지 않은때는 상기 최소값 선택수단에서 선택된 목표밀어내는 용적을 출력하고 상기 판별신호가 출력되어 있는 때는 상기 제2의 목표밀어내는 용적을 출력하는 전환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제11항에 있어서, 상기 제1의 목표밀어내는 용적의 최소값보다도 큰값의 제한신호를 출력하는 제한신호 출력수단, 이 제한신호와 상기 제1의 목표밀어내는 용적의 대소를 비교해서 큰쪽을 선택출력하는 최대값 선택수단, 이 최대값 선택수단으로부터 출력되는 목표밀어내는 용적과 제2의 목표밀어내는 용적중 작은값을 선택하는 최소값 선택수단 및 조작자에게 조작되는 것에 의해 상기 제한신호출력수단을 동작시키는 제한동작지령신호를 출력하는 제한동작지령신호출력수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제11항 내지 제13항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1의 유압액튜에이터와 프론트 어태치먼트용 유압실린더이고 상기 제2의 유압액튜에이터는 주행용 유압모터이고, 상기 제1의 조작수단은 수동조작부재이고 상기 제2의 조작부재는 페달식 조작부재인 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제14항에 있어서, 상기 수동조작부재는 조작된 위치에 응답하여 원동기 회전수를 설정하는 연료레버이고 상기 페달식 조작부재는 그 밟는 양에 응답하여 제2의 제어밸브의 개구면적도 조절가능한 주행페달인 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제15항에 있어서, 상기 판별신호가 출력되는 때는 상기 제2의 유압액튜에이터의 구동을 금지하는 금지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 유압건설기계의 유압제어장치.
제11항에 있어서, 상기 회전수 제어수단, 상기 제1의 조작수단의 조작량에 응답하여 상기 원동기의 제1의 목표회전수를 설정하는 제1의 목표회전수 설정수단, 제2의 조작수단의 조작량에 응답하여 상기 원동기의 제2의 목표회전수를 설정하는 제2의 목표회전수 설정수단, 상기 제1 및 제2의 목표회전수중 어느쪽인가 큰쪽의 값을 선택하는 선택수단 및 선택된 목표회전수가 되도록 원동기 회전수를 증감하는 회전수 증감수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제17항에 있어서, 상기 제1의 유압액튜에이터는 프론트 어태치먼트용 유압실린더이고 상기 제2의 유압액튜에이터는 주행용 유압모터이고, 상기 제1의 조작수단은 수동 조작부재이고 상기 제2의 조작부재는 페달식 조작부재인 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제18항에 있어서, 상기 수동조작부재는 조작된 위치에 응답하여 원동기 회전수를 설정하는 연료레버이고 상기 페달식 조작부재는 그 밟는 양에 응답하여 제2의 제어밸브의 개구면적도 조절가능한 주행 페달인 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제19항에 있어서, 상기 판별신호가 출력되는 때는 상기 주행용 유압모터의 구동을 금지하는 금지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 결정수단은 상기 제1 및 제2의 제어밸브에 상기 유압펌프를 접속하는 관로의 압력과, 상기 제1 및 제2의 제어밸브에 상기 제1 및 제2의 유압액튜에이터를 각각 접속하는 관로 중 고압측의 관로의 압력과의 차입을 검출해 미리 정해진 목표차압과 검출된 차압과의 편차를 구해 이 편차에 기초하여 제1의 목표밀어내는 용적을 산출하고, 상기 제2의 결정수단은, 상기 원동기인 디젤엔진의 실회전수와 디젤엔진의 가버너레버위치에 표시되는 제어회전수와의 편차를 검출하고, 검출된 편차로부터 상기 디젤엔진이 엔진스톨되지 않도록 목표토크를 구함과 동시에 상기 가변용량 유압펌프의 토출압력을 검출해 검출된 토출압력의 역수와 상기 목표토크와에 기초하여 상기 제2의 목표밀어내는 용적을 산출하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제21항에 있어서, 상기 제2의 결정수단은 주행시를 판정하는 수단을 포함하고 주행시에는 실회전수가 제어회전수보다도 큰때에 상기 목표토크를 증가하는 보정만 행하고 비주행시에는 실회전수가 제어회전수보다도 큰때에 상기 목표토크를 증가하고 실회전수가 제어회전수보다도 작은 때에 상기 목표토크를 감소하도록 보정하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계에 유압제어장치.
디젤엔진을 임의의 회전수로 조절하기 위해 조작되는 수동조작부재, 주행속도를 제어하기 위해 조작되고 조작력을 완화하면 초기위치로 복귀하는 주행페달, 상기 수동조작부재 및 주행 페달의 조작량에 응답하여 디젤 엔진 회전수를 제어하는 회전수 제어수단, 상기 디젤엔진에 의해 구동되는 가변용량 유압펌프와, 이 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 프로트 어태치먼트용 유압액튜에이터, 상기 유압펌프로부터의 토출유에 의해 구동되는 주행용 유압모터, 상기 유압펌프와 프론트 어태치먼트용 유압액튜에이터와의 사이에 설치되어 이 유압액튜에이터에 공급되는 가압유를 제어하는 프론트어태치먼트용 제어밸브, 상기 유압펌프와 주행용 유압모터와의 사이에 설치되어 상기 주행페달의 밟는 양에 응답하여 상기 주행용 유압모터에 공급되는 가압유를 제어하는 주행용제어밸브, 상기 유압펌프의 토출압력을 상기 프론트 어태치먼트용 주행용 유압모터의 부하압보다도 소정의 목표값 만큼 높게 유지하는 제1의 목표밀어내는 용적을 결정하는 제1의 결정수단, 상기 유압펌프 토출압력에 기초해서 입력토크를 제한하는 제2의 목표밀어내는 용적을 결정하는 제2의 결정수단 및 상기 제1 및 제2의 목표밀어내는 용적중 어느 한쪽의 목표밀어내는 용적이 되도록 상기 유압펌프의 밀어내는 용적을 제어하는 밀어내는 용적제어수단을 구비한 유압건설기계의 유압제어장치에 있어서, 상기 주행페달에 의해 디젤엔진회전수를 계속 제어해 상기 프론트 어태치먼트용 유압액튜에이터를 조작하고 있는 상태를 판별하면 판별신호를 출력하는 판별수단과 상기 판별신호가 출력되어 있는 경우 상기 제1의 목표밀어내는 용적의 값에 관계없이 상기 제2의 목표밀어내는 용적을 선택하는 선택수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제23항에 있어서, 상기 제1의 결정수단은, 상기 제1 및 제2의 제어밸브에 상기 유압펌프를 접속하는 관로의 압력과, 상기 제1 및 제2의 제어밸브에 상기 제1 및 제2의 유압액튜에이터를 각각 접속하는 관로중 고압측 관로의 압력과의 차압을 검출하고, 미리 정해진 목표차압과 검출된 차압과의 편차를 구해 이 편차에 기초해서 제1의 목표밀어내는 용적을 산출하고, 상기 제2의 결정수단은, 상기 원동기인 디젤엔진의 실회전수와 디젤엔진의 가버너레버위치에 표시되는 제어회전수와의 편차를 검출하고, 검출된 편차로부터 상기 디젤엔진이 엔진스톨되지 않게 목표토크를 구함과 동시에, 상기 가변용량 유압펌프의 토출압력을 검출하고 검출된 토출압력의 역수와 상기 목표토크에 기초해서 상기 제2의 목표밀어내는 용적을 검출하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.
제24항에 있어서, 상기 제2의 결정수단은 주행시를 판정하는 수단을 포함하고 주행시에는 실회전수가 제어회전수보다도 큰때에 상기 목표토크를 증가하는 보정만 행하고 비주행시에는 실회전수가 제어회전수보다도 큰때에 상기 목표토크를 증가해 실회전수가 제어회전수보다도 큰때에 상기 목표토크를 감소하도록 보정하는 것을 특징으로 하는 유압건설기계의 유압제어장치.