WO2011074781A2 - 건설기계의 유압시스템 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a construction machine, such as a wheel loader, and more particularly, to a hydraulic system of a construction machine for driving a work device and a steering unit by using hydraulic oil discharged from one hydraulic pump.
  • a construction machine such as a wheel loader drives a steering unit and a work device using hydraulic oil discharged from a hydraulic pump directly connected to an engine.
  • a hydraulic system for simultaneously supplying hydraulic oil discharged from one hydraulic pump to a steering unit and a work device has been used.
  • the hydraulic oil supplied to the steering unit and the work device must be efficiently distributed, an example of which is shown in FIG. 1.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 1 is supplied to the steering unit 3 and the main control valve 4 via the first valve 2.
  • the hydraulic oil supplied to the main control valve 4 is controlled in the flow direction thereof and supplied to the actuator of the work device.
  • the priority valve 2 is set to supply hydraulic oil to the steering unit 3 preferentially, and when the load sensing pressure LS of the steering unit 3 decreases, the flow rate supplied to the main control valve 4. Increase and decrease the flow rate of the hydraulic oil supplied to the steering unit (3).
  • the present invention has been made in view of the above-described point, and an object of the present invention is to provide a hydraulic system of a construction machine that can facilitate the steering wheel operation even in a low engine rotational speed region.
  • Hydraulic system of a construction machine for achieving the above object is provided with a steering unit 20 for controlling the steering of the equipment, and a main control valve 30 for controlling the driving of the work device
  • the main pump 10 for discharging the hydraulic oil to be supplied to the steering unit 20 and the main control valve 30
  • a rod sensing pressure sensor 60 for sensing a rod sensing pressure of the steering unit 20
  • a priority valve is installed in the supply flow path of the hydraulic oil discharged from the main pump and the hydraulic fluid discharged from the main pump in response to the load sensing pressure is distributed to the steering unit 20 and the main control valve 30 to be supplied.
  • the hydraulic system further includes a supply pressure sensor 70 for detecting a supply pressure which is the pressure of the hydraulic oil discharged from the main pump 10 and supplied to the steering unit 20.
  • the control unit drives the electric motor 50 when the load sensing pressure is greater than the reference load sensing pressure and the supply pressure is smaller than the preset first reference pressure.
  • the controller 80 stops driving of the electric motor 50 when the supply pressure P P sensed by the supply pressure sensor 70 exceeds a second reference pressure that is greater than the first reference pressure. Let's do it.
  • the hydraulic system is supplied from the main pump 10 to the supply flow rate sensor 70 for detecting the supply flow rate which is the flow rate of the hydraulic oil supplied to the steering unit 20
  • the controller further includes driving the electric motor 50 when the load sensing pressure is greater than the reference load sensing pressure and the supply flow rate is smaller than the preset first reference flow rate.
  • controller 80 stops driving of the electric motor 50 when the supply flow rate detected from the supply flow rate sensor 70 exceeds the second reference flow rate greater than the first reference flow rate. Hydraulic system of construction machinery.
  • the purpose of the above-mentioned object Auxiliary pump 40 for replenishment;
  • a load sensing pressure P LS sensed by the load sensing pressure sensor 60 is greater than a reference load sensing pressure and a supply pressure P P sensed from the supply pressure sensor 70 is less than a first reference pressure.
  • the auxiliary pump 40 is achieved by the hydraulic system of the construction machine, characterized in that it comprises a control unit 80 for driving the electric motor 50 to replenish the hydraulic oil to the steering unit 20 Can be.
  • the purpose of the above-mentioned object is to supply the hydraulic oil to the steering unit 20 Auxiliary pump 40 for replenishment;
  • the pump 40 includes a control unit 80 for driving the electric motor 50 to replenish the hydraulic oil to the steering unit 20.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a hydraulic system of a conventional general construction machine
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing a hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic system shown in FIG.
  • FIG. 4 is a flow chart schematically showing the operation of the hydraulic system of FIG.
  • Figure 5 is a flow chart schematically showing the operation of the hydraulic system according to another embodiment of the present invention.
  • the hydraulic system of a construction machine is applied to a construction machine in which hydraulic oil discharged from the main pump 10 is supplied together to the steering unit 20 and the main control valve 30.
  • the auxiliary pump 40, the electric motor 50, the load sensing pressure sensor 60, the supply pressure sensor 70 and the control unit 80 is included.
  • the auxiliary pump 40 When the flow rate of the hydraulic oil supplied to the steering unit 20 is insufficient, the auxiliary pump 40 is to supplement the hydraulic oil, a small size smaller than the main pump 10 may be used.
  • the electric motor 50 is for driving the auxiliary pump 40 and is directly connected to the auxiliary pump 40.
  • the electric motor 50 is determined according to the control signal output from the controller 80 and the rotation speed and whether or not the rotation.
  • load sensing pressure sensor 60 serves to detect load-sensing pressure (P LS) of the steering unit 20, a load sensing pressure sensed by the load sensing pressure sensor 60 (P LS) is the steering It is proportional to the load on the unit 20. That is, the load sensing pressure P LS is proportional to the rotation speed and the rotation amount of the steering wheel. Of course, when the steering wheel is not operated, the load sensing pressure P LS becomes the lowest state.
  • the supply pressure sensor 70 is for detecting the pressure of the hydraulic oil discharged from the main pump 10 supplied to the steering unit 20. If the pressure detected by the supply pressure sensor 70 is high, it means that a flow rate larger than the flow rate required for the steering unit 20 is supplied to the steering unit 20, and by the supply pressure sensor 70. When the sensed pressure is low, it may be interpreted that a flow rate smaller than the flow rate required for the steering unit 20 is supplied to the steering unit 20.
  • the above-described supply pressure sensor may be replaced with the flow sensor 70 in correspondence with the structure of the equipment. In this case, a faster response can be achieved without a complicated process of measuring pressure and calculating a flow rate. That is, the flow rate sensor 70 may directly measure the flow rate supplied to the steering unit 20, and the flow rate measured in this way may be supplied to the steering unit 20 in comparison with a preset reference flow rate. Used to check whether the flow rate is sufficient.
  • the controller 80 controls the electric motor 50 when the flow rate is insufficient in the steering unit 20 to supplement the flow rate to the steering unit 20 through the auxiliary pump 40.
  • the controller 80 will be described in detail in the operation description section of the hydraulic system to be described later.
  • the hydraulic oil discharged from the main pump 10 is preferentially supplied to the steering unit 20 by the first valve 22 and then to the main control valve 30.
  • the hydraulic oil supplied to the steering unit 20 is controlled to flow and is supplied to the steering cylinder 21, and the hydraulic oil supplied to the main control valve 30 is controlled to flow and supplied to each actuator 31.
  • the load sensing pressure of the main control valve 30 and the steering unit 20 is supplied to the regulator 11 of the main pump 10 is used as a signal pressure for controlling the discharge flow rate of the main pump 10.
  • the supply pressure of the hydraulic oil supplied to the steering unit 20 sensed by the load sensing pressure (P LS ) and the supply pressure sensor 70 of the steering unit 20 sensed by the load sensing pressure sensor 60 ( P P ) is transmitted to the controller 80 (S100). Then, the controller 80 compares the rod sensing pressure P LS with the reference rod sensing pressure (S110).
  • the controller 80 determines that no load is generated in the steering unit 20 and does not drive the electric motor 50. .
  • the controller 80 determines that a load is generated in the steering unit 20, and the supply pressure of the hydraulic oil supplied to the steering unit 20 ( P P ) is compared with the first reference pressure (S120). As a result of comparison, when the supply pressure P P is greater than the first reference pressure, the controller 80 determines that a sufficient flow rate is supplied to the steering unit 20, and does not drive the electric motor 50. . On the other hand, if the supply pressure P P is less than the first reference pressure, the controller 80 determines that the flow rate supplied to the steering unit 20 is insufficient and drives the electric motor 50 ( S130). Then, the auxiliary pump 40 is driven to supplement the flow rate of the working oil to the steering unit 20.
  • control unit 80 when the rod sensing pressure (P LS ) is greater than the reference rod sensing pressure and the supply pressure (P P ) is smaller than the first reference pressure, the control unit 80 of the operating oil supplied to the steering unit 20 It is determined that the flow rate is insufficient to supplement the flow rate to the steering unit 20 through the auxiliary pump (40).
  • the controller 80 determines whether the supply pressure P P is greater than the second reference pressure after driving the electric motor 50 (S140).
  • the second reference pressure is greater than the first reference pressure.
  • the controller 80 determines that an excessive flow rate is supplied to the steering unit 20, and stops driving of the electric motor 50 (S150). The flow rate supplementation by the auxiliary pump 40 is stopped.
  • the embodiment of the present invention has been described taking the case of supply pressure sensor as an example.
  • the above-described supply pressure sensor may be replaced with a supply flow sensor as described above.
  • the controller 80 receives the flow rate supplied to the steering unit 20 from the supply flow rate sensor 70, and sets the first and second reference values. After comparison with the flow rate, the driving of the electric motor 50 is determined.
  • the process of comparing with the first and second reference flow rates is similar to the comparison of the first and second reference pressures and the measured supply pressures described above, and thus a detailed description thereof is omitted.
  • the present invention can be applied to various construction machines for driving a work device and a steering unit by using a hydraulic oil discharged from one hydraulic pump as well as a wheel loader.

Abstract

본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템은 장비의 조향을 제어하기 위한 스티어링 유닛(20)과, 작업장치의 구동을 제어하기 위한 메인 컨트롤 밸브(30)을 구비하는 건설기계에 적용되는 것으로서, 상기 스티어링 유닛(20)과 상기 메인 컨트롤 밸브(30)로 공급될 작동유를 토출하는 메인펌프(10); 스티어링 유닛(20)의 로드센싱압력을 감지하기 위한 로드센싱 압력센서(60); 상기 메인펌프로부터 토출되는 작동유의 공급유로에 설치되어 상기 로드센싱압력에 대응하여 상기 메인펌프로부터 토출되는 작동유가 상기 스티어링 유닛(20)과 상기 메인 컨트롤 밸브(30)로 분배되어 공급되게 하는 우선밸브(22); 상기 우선밸브에 의해 분배된 작동유를 상기 스티어링 유닛(20)으로 공급하는 공급유로에 작동유를 보충하기 위한 보조펌프(40); 상기 보조펌프(40)를 구동시키기 위한 전동모터(50); 및 상기 로드센싱압력이 기준 로드센싱 압력보다 큰 경우 상기 전동모터(50)를 구동시켜 상기 보조펌프(40)으로부터 토출되는 작동유를 상기 스티어링 유닛(20)으로 추가로 공급시키는 제어부(80)를 포함한다.

Description

건설기계의 유압시스템
본 발명은 휠로더와 같은 건설기계에 관한 것으로서, 특히 하나의 유압펌프로부터 토출되는 작동유를 이용하여 작업장치 및 스티어링 유닛을 구동시키는 건설기계의 유압시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 휠로더와 같은 건설기계는 엔진에 직결된 유압펌프로부터 토출되는 작동유를 이용하여 스티어링 유닛과 작업장치를 구동시킨다. 특히, 최근에는 하나의 유압펌프로부터 토출되는 작동유를 스티어링 유닛과 작업장치에 동시에 공급하는 유압시스템이 이용되고 있다. 이와 같은 유압시스템에서는 스티어링 유닛과 작업장치에 공급되는 작동유를 효율적으로 분배되어야 하는데, 그 일 예가 도 1에 도시된다.
도 1을 참조하면, 유압펌프(1)로부터 토출되는 작동유는 우선밸브(2)를 거쳐 스티어링 유닛(3)과 메인 컨트롤 밸브(4)에 공급된다. 상기 메인 컨트롤 밸브(4)에 공급되는 작동유는 그 흐름 방향이 조절되어 작업장치의 액추에이터에 공급된다. 한편, 상기 우선밸브(2)는 스티어링 유닛(3)에 우선적으로 작동유를 공급하도록 설정되며, 스티어링 유닛(3)의 로드센싱 압력(LS)이 낮아지면 상기 메인 컨트롤 밸브(4)에 공급되는 유량을 증가시키고 상기 스티어링 유닛(3)에 공급되는 작동유의 유량을 감소시킨다.
그러나, 전술한 바와 같이 스티어링 유닛(3)에 작동유를 우선적으로 공급하더라도 엔진 회전속도가 낮은 영역에서는 유압펌프(1)로부터 토출되는 절대적인 유량이 부족하기 때문에, 스티어링 유닛(3)에 공급되는 작동유의 유량이 감소하게 된다. 이러한 결과, 스티어링 핸들을 조작하는데 많은 힘이 필요하게 되어 스티어링 핸들 조작에 많은 어려움이 발생한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 엔진 회전속도가 낮은 영역에 있더라도 스티어링 핸들 조작을 용이하게 할 수 있는 건설기계의 유압시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템은 장비의 조향을 제어하기 위한 스티어링 유닛(20)과, 작업장치의 구동을 제어하기 위한 메인 컨트롤 밸브(30)을 구비하는 건설기계에 적용되는 것으로서, 상기 스티어링 유닛(20)과 상기 메인 컨트롤 밸브(30)로 공급될 작동유를 토출하는 메인펌프(10); 스티어링 유닛(20)의 로드센싱압력을 감지하기 위한 로드센싱 압력센서(60); 상기 메인펌프로부터 토출되는 작동유의 공급유로에 설치되어 상기 로드센싱압력에 대응하여 상기 메인펌프로부터 토출되는 작동유가 상기 스티어링 유닛(20)과 상기 메인 컨트롤 밸브(30)로 분배되어 공급되게 하는 우선밸브(22); 상기 우선밸브에 의해 분배된 작동유를 상기 스티어링 유닛(20)으로 공급하는 공급유로에 작동유를 보충하기 위한 보조펌프(40); 상기 보조펌프(40)를 구동시키기 위한 전동모터(50); 및 상기 로드센싱압력이 기준 로드센싱 압력보다 큰 경우 상기 전동모터(50)를 구동시켜 상기 보조펌프(40)으로부터 토출되는 작동유를 상기 스티어링 유닛(20)으로 추가로 공급시키는 제어부(80)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 유압시스템은 상기 메인펌프(10)로부터 토출되어 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 압력인 공급압력을 감지하기 위한 공급 압력센서(70)를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 로드센싱압력이 기준 로드센싱압력보다 크고 상기 공급압력이 기 설정된 제 1 기준압력보다 작으면 상기 전동모터(50)를 구동시킨다.
또한, 상기 제어부(80)는 상기 공급 압력센서(70)로부터 감지된 공급 압력(PP)이 상기 제 1 기준압력보다 큰 제 2 기준압력을 초과하면, 상기 전동모터(50)의 구동을 정지시킨다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 유압시스템은 상기 메인펌프(10)로부터 토출되어 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 유량인 공급유량을 감지하기 위한 공급 유량센서(70)를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 로드센싱압력이 기준 로드센싱압력보다 크고 상기 공급유량이 기 설정된 제 1 기준유량보다 작으면 상기 전동모터(50)를 구동시킨다.
또한, 상기 제어부(80)는 상기 공급 유량센서(70)로부터 감지된 공급유량이 상기 제 1 기준유량보다 큰 제 2 기준유량을 초과하면, 상기 전동모터(50)의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
한편, 전술한 바와 같은 목적은 메인펌프(10)로부터 토출되는 작동유를 스티어링 유닛(20)과 메인 컨트롤 밸브(30)에 공급하는 건설기계의 유압시스템에 있어서, 상기 스티어링 유닛(20)에 작동유를 보충하기 위한 보조펌프(40); 상기 보조펌프(40)를 구동시키기 위한 전동모터(50); 상기 스티어링 유닛(20)의 로드센싱압력(PLS)을 감지하기 위한 로드센싱 압력센서(60); 상기 메인펌프(10)로부터 토출되어 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 압력을 감지하기 위한 공급 압력센서(70); 및 상기 로드센싱 압력센서(60)에 의해 감지된 로드센싱압력(PLS)이 기준 로드센싱압력보다 크고 상기 공급 압력센서(70)로부터 감지된 공급 압력(PP)이 제 1 기준압력보다 작으면, 상기 보조펌프(40)가 상기 스티어링 유닛(20)에 작동유를 보충할 수 있도록 상기 전동모터(50)를 구동시키는 제어부(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같은 목적은 메인펌프(10)로부터 토출되는 작동유를 스티어링 유닛(20)과 메인 컨트롤 밸브(30)에 공급하는 건설기계의 유압시스템에 있어서, 상기 스티어링 유닛(20)에 작동유를 보충하기 위한 보조펌프(40); 상기 보조펌프(40)를 구동시키기 위한 전동모터(50); 상기 스티어링 유닛(20)의 로드센싱압력(PLS)을 감지하기 위한 로드센싱 압력센서(60); 상기 메인펌프(10)로부터 토출되어 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 유량을 감지하기 위한 공급 유량센서(70); 및 상기 로드센싱 압력센서(60)에 의해 감지된 로드센싱압력(PLS)이 기준 로드센싱압력보다 크고 상기 공급 유량센서(70)로부터 감지된 공급유량이 제 1 기준유량보다 작으면, 상기 보조펌프(40)가 상기 스티어링 유닛(20)에 작동유를 보충할 수 있도록 상기 전동모터(50)를 구동시키는 제어부(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템에 의해서도 달성될 수 있다.
전술한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 스티어링 유닛에 유량이 부족한 경우 보조펌프를 구동시켜 스티어링 유닛에 유량을 보충함으로써, 엔진의 회전속도가 낮은 영역에서도 스티어링 핸들이 무거워지는 것을 방지할 수 있어, 스티어링 핸들의 조작성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 스티어링 유닛에 유량이 과도하게 공급되는 것으로 판단되면, 보조펌프의 구동을 정지시킴으로써, 에너지 손실을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 종래 일반적인 건설기계의 유압시스템을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 3은 도 2에 도시된 유압시스템의 유압회로도,
도 4는 도 2의 유압시스템의 작동과정을 개략적으로 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압시스템의 작동과정을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템에 대하여 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템은 메인펌프(10)로부터 토출되는 작동유가 스티어링 유닛(20)과 메인 컨트롤 밸브(30)에 함께 공급되는 건설기계에 적용되는 것으로서, 보조펌프(40)와, 전동모터(50)와, 로드센싱 압력센서(60)와, 공급 압력센서(70)와, 제어부(80)를 포함한다.
상기 보조펌프(40)는 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 유량이 부족한 경우, 작동유를 보충하기 위한 것으로서, 메인펌프(10) 보다 용량이 작은 소형이 사용될 수 있다.
상기 전동모터(50)는 상기 보조펌프(40)를 구동시키기 위한 것으로서, 상기 보조펌프(40)에 직결되어 있다. 이러한 전동모터(50)는 상기 제어부(80)로부터 출력되는 제어신호에 따라 그 회전속도 및 회전여부 결정된다.
상기 로드센싱 압력센서(60)는 상기 스티어링 유닛(20)의 로드센싱압력(PLS)을 감지하기 위한 것으로서, 상기 로드센싱 압력센서(60)로부터 감지된 로드센싱 압력(PLS)은 상기 스티어링 유닛(20)에 가해지는 부하에 비례한다. 즉, 상기 로드센싱 압력(PLS)은 스티어링 핸들의 회전속도 및 회전량에 비례한다. 물론, 스티어링 핸들을 조작하지 않은 경우, 상기 로드센싱 압력(PLS)은 최저 상태가 된다.
상기 공급 압력센서(70)는 상기 메인펌프(10)로부터 토출되어 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 압력을 감지하기 위한 것이다. 상기 공급 압력센서(70)에 의해 감지된 압력이 높으면, 상기 스티어링 유닛(20)에 필요한 유량보다 큰 유량이 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 것을 의미하고, 상기 공급 압력센서(70)에 의해 감지된 압력이 낮으면, 상기 스티어링 유닛(20)에 필요한 유량보다 작은 유량이 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 것으로 해석될 수 있다.
상술한 공급 압력센서는 장비의 구조 등에 대응하여 유량센서(70)로 대체될 수 있다. 이 경우, 압력을 측정하여 유량을 산출하는 복잡한 과정을 거치지 않고 보다 빠른 대응을 할 수 있게 된다. 즉, 유량센서(70)는 스티어링 유닛(20)에 공급되는 유량을 직접적으로 측정할 수 있게 되고, 후술될 바와 같이 이렇게 측정된 유량은 기 설정된 기준 유량과 비교되어 스티어링 유닛(20)에 공급되는 유량이 충분한지 여부 확인에 사용된다.
상기 제어부(80)는 상기 스티어링 유닛(20)에 유량이 부족한 경우 상기 전동모터(50)를 제어하여 상기 보조펌프(40)를 통해 스티어링 유닛(20)에 유량을 보충하기 위한 것이다. 이러한 제어부(80)에 대해서는 후술할 유압시스템의 동작 설명란에서 상세히 설명한다.
이하, 전술한 바와 같은 구성을 가지는 건설기계의 유압시스템의 동작에 대하여 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 메인펌프(10)로부터 토출된 작동유는 우선밸브(22)에 의해 스티어링 유닛(20)에 우선적으로 공급된 후 메인 컨트롤 밸브(30)에 공급된다. 상기 스티어링 유닛(20)에 공급된 작동유는 흐름 방향이 제어되어 조향 실린더(21)에 공급되고, 메인 컨트롤 밸브(30)에 공급된 작동유는 흐름 방향 제어되어 각 액추에이터(31)에 공급된다. 한편, 메인 컨트롤 밸브(30) 및 스티어링 유닛(20)의 로드센싱압력은 메인펌프(10)의 레귤레이터(11)로 공급되어 메인펌프(10)의 토출유량을 제어하기 위한 신호압으로 사용된다.
또한, 로드센싱 압력센서(60)에 의해 감지된 스티어링 유닛(20)의 로드 센싱압력(PLS)과 공급 압력센서(70)에 의해 감지된 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 공급압력(PP)은 제어부(80)로 전송된다(S100). 그러면, 제어부(80)는 로드 센싱압력(PLS)을 기준 로드센싱압력과 비교한다(S110).
상기 로드 센싱압력(PLS)이 상기 기준 로드센싱압력보다 작으면, 상기 제어부(80)는 상기 스티어링 유닛(20)에 부하가 발생하지 않은 것으로 판단하고, 상기 전동모터(50)를 구동시키지 않는다.
상기 로드 센싱압력(PLS)이 상기 기준 로드센싱압력보다 크면, 상기 제어부(80)는 상기 스티어링 유닛(20)에 부하가 발생한 것으로 판단하고, 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 공급압력(PP)을 제 1 기준압력과 비교한다(S120). 비교결과, 상기 공급압력(PP)이 제 1 기준압력보다 크면, 상기 제어부(80)는 상기 스티어링 유닛(20)에 충분한 유량이 공급되는 것으로 판단하고, 상기 전동모터(50)를 구동시키지 않는다. 반면, 상기 공급압력(PP)이 제 1 기준압력보다 작으면, 상기 제어부(80)는 상기 스티어링 유닛(20)에 공급하는 유량이 부족한 것으로 판단하고, 상기 전동모터(50)를 구동킨다(S130). 그러면, 상기 보조펌프(40)가 구동되어 스티어링 유닛(20)에 작동유의 유량이 보충된다.
즉, 상기 제어부(80)는, 상기 로드 센싱압력(PLS)이 기준 로드센싱압력보다 크고 상기 공급압력(PP)이 제 1 기준압력보다 작은 경우, 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 유량이 부족한 것으로 판단하고 보조펌프(40)를 통해 스티어링 유닛(20)에 유량을 보충하게 된다.
한편, 상기 제어부(80)는 전동모터(50)를 구동시킨 후에, 상기 공급압력(PP)이 제 2 기준압력보다 큰 지를 판단한다(S140). 여기서, 상기 제 2 기준압력은 상기 제 1 기준압력보다 크다. 상기 공급압력(PP)이 제 2 기준압력보다 크면, 상기 제어부(80)는 스티어링 유닛(20)에 과도한 유량이 공급되고 있는 것으로 판단하고, 상기 전동모터(50)의 구동을 정지시켜(S150) 상기 보조펌프(40)에 의한 유량 보충을 중단한다.
이상에서는 공급 압력센서가 설치된 경우를 예로 들어 본 발명의 실시예를 설명하였다. 상술된 공급 압력센서는 앞서 설명된 바와 같이 공급 유량센서로 대체될 수 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 S200 ~ S250 단계와 같이, 제어부(80)는 스티어링 유닛(20)에 공급되는 유량을 상기 공급 유량센서(70)로부터 입력받아, 이를 기 설정된 제 1 및 제 2 기준 유량과 비교한 후 전동모터(50)의 구동여부 등을 결정하게 된다. 제 1 및 제 2 기준유량과 비교하는 과정은 앞서 설명된 제 1 및 제 2 기준압력과 측정된 공급 압력의 비교와 유사하므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
전술한 바와 같이, 스티어링 유닛(20)에 유량이 부족한 경우, 보조펌프(40)를 통해 스티어링 유닛(20)에 작동유의 유량을 보충함으로써, 엔진 회전속도가 낮은 영역에서도 스티어링 핸들이 무거워지는 것을 방지할 수 있게 되고, 스티어링 유닛(20)에 과도한 유량이 공급되는 경우, 전동모터(50)의 구동을 정지시켜 에너지 손실을 최소화할 수 있게 된다.
본 발명은 휠로더는 물론 하나의 유압펌프로부터 토출되는 작동유를 이용하여 작업장치 및 스티어링 유닛을 구동시키는 다양한 건설기계에 적용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 장비의 조향을 제어하기 위한 스티어링 유닛(20)과, 작업장치의 구동을 제어하기 위한 메인 컨트롤 밸브(30)을 구비하는 건설기계의 유압시스템에 있어서,
    상기 스티어링 유닛(20)과 상기 메인 컨트롤 밸브(30)로 공급될 작동유를 토출하는 메인펌프(10);
    스티어링 유닛(20)의 로드센싱압력을 감지하기 위한 로드센싱 압력센서(60);
    상기 메인펌프로부터 토출되는 작동유의 공급유로에 설치되어 상기 로드센싱압력에 대응하여 상기 메인펌프로부터 토출되는 작동유가 상기 스티어링 유닛(20)과 상기 메인 컨트롤 밸브(30)로 분배되어 공급되게 하는 우선밸브(22);
    상기 우선밸브에 의해 분배된 작동유를 상기 스티어링 유닛(20)으로 공급하는 공급유로에 작동유를 보충하기 위한 보조펌프(40);
    상기 보조펌프(40)를 구동시키기 위한 전동모터(50); 및
    상기 로드센싱압력이 기준 로드센싱 압력보다 큰 경우 상기 전동모터(50)를 구동시켜 상기 보조펌프(40)으로부터 토출되는 작동유를 상기 스티어링 유닛(20)으로 추가로 공급시키는 제어부(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인펌프(10)로부터 토출되어 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 압력인 공급압력을 감지하기 위한 공급 압력센서(70)를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 로드센싱압력이 기준 로드센싱압력보다 크고 상기 공급압력이 기 설정된 제 1 기준압력보다 작으면 상기 전동모터(50)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부(80)는 상기 공급 압력센서(70)로부터 감지된 공급 압력(PP)이 상기 제 1 기준압력보다 큰 제 2 기준압력을 초과하면, 상기 전동모터(50)의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인펌프(10)로부터 토출되어 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 유량인 공급유량을 감지하기 위한 공급 유량센서(70)를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 로드센싱압력이 기준 로드센싱압력보다 크고 상기 공급유량이 기 설정된 제 1 기준유량보다 작으면 상기 전동모터(50)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부(80)는 상기 공급 유량센서(70)로부터 감지된 공급유량이 상기 제 1 기준유량보다 큰 제 2 기준유량을 초과하면, 상기 전동모터(50)의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  6. 메인펌프(10)로부터 토출되는 작동유를 스티어링 유닛(20)과 메인 컨트롤 밸브(30)에 공급하는 건설기계의 유압시스템에 있어서,
    상기 스티어링 유닛(20)에 작동유를 보충하기 위한 보조펌프(40);
    상기 보조펌프(40)를 구동시키기 위한 전동모터(50);
    상기 스티어링 유닛(20)의 로드센싱압력(PLS)을 감지하기 위한 로드센싱 압력센서(60);
    상기 메인펌프(10)로부터 토출되어 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 압력을 감지하기 위한 공급 압력센서(70); 및
    상기 로드센싱 압력센서(60)에 의해 감지된 로드센싱압력(PLS)이 기준 로드센싱압력보다 크고 상기 공급 압력센서(70)로부터 감지된 공급 압력(PP)이 제 1 기준압력보다 작으면, 상기 보조펌프(40)가 상기 스티어링 유닛(20)에 작동유를 보충할 수 있도록 상기 전동모터(50)를 구동시키는 제어부(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부(80)는 상기 공급 압력센서(70)로부터 감지된 공급 압력(PP)이 상기 제 1 기준압력보다 큰 제 2 기준압력을 초과하면, 상기 전동모터(50)의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  8. 메인펌프(10)로부터 토출되는 작동유를 스티어링 유닛(20)과 메인 컨트롤 밸브(30)에 공급하는 건설기계의 유압시스템에 있어서,
    상기 스티어링 유닛(20)에 작동유를 보충하기 위한 보조펌프(40);
    상기 보조펌프(40)를 구동시키기 위한 전동모터(50);
    상기 스티어링 유닛(20)의 로드센싱압력(PLS)을 감지하기 위한 로드센싱 압력센서(60);
    상기 메인펌프(10)로부터 토출되어 상기 스티어링 유닛(20)에 공급되는 작동유의 유량을 감지하기 위한 공급 유량센서(70); 및
    상기 로드센싱 압력센서(60)에 의해 감지된 로드센싱압력(PLS)이 기준 로드센싱압력보다 크고 상기 공급 유량센서(70)로부터 감지된 공급유량이 제 1 기준유량보다 작으면, 상기 보조펌프(40)가 상기 스티어링 유닛(20)에 작동유를 보충할 수 있도록 상기 전동모터(50)를 구동시키는 제어부(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부(80)는 상기 공급 유량센서(70)로부터 감지된 공급유량(PP)이 상기 제 1 기준유량보다 큰 제 2 기준유량을 초과하면, 상기 전동모터(50)의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
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