WO2012091192A1 - 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법 - Google Patents

건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법 Download PDF

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pressure
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신흥주
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
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Definitions

  • the present invention relates to a variable displacement hydraulic pump flow rate control method for a construction machine for controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump in accordance with the operation of the operation lever (RCV) by the user, more specifically, when the discharge pressure of the hydraulic pump is changed
  • the present invention also relates to a hydraulic pump flow rate control method capable of controlling a discharge flow rate in proportion to an operation amount of an operation lever.
  • FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a hydraulic system to which a variable displacement hydraulic pump flow control method for a construction machine according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.
  • Hydraulic system applied to hydraulic construction machines such as excavators
  • An operation lever (RCV) 1 for outputting an operation signal in proportion to the operation amount by the user;
  • hydraulic pump 3 A variable displacement hydraulic pump (hereinafter referred to as "hydraulic pump") 3 and a pilot pump 4 connected to the engine 2,
  • a hydraulic actuator (not shown) connected to the hydraulic pump 3,
  • a control valve installed in the discharge flow path of the hydraulic pump 3 and controlling the start, stop, and direction change of the hydraulic actuator at the time of switching by a control signal from the operating lever 1 (an example of a spool for an MCV is shown).
  • a controller 8 for controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump 3 in accordance with the detection signals from the pilot pressure detection sensor 6 and the discharge pressure detection sensor 7.
  • reference numeral 9 denotes an electromagnetic proportional control valve for generating a secondary signal pressure proportional to a control signal input from the controller 8 to control the swash plate tilt angle of the hydraulic pump 3.
  • FIG. 2 is a flow chart showing a hydraulic pump flow rate control method according to the prior art.
  • a detection signal corresponding to the discharge pressure of the hydraulic pump 3 detected by the above-described discharge pressure detection sensor 7 is transmitted to the controller 8.
  • the maximum ejectable flow rate (Qavailable) that does not exceed a specific horsepower or torque in the detected discharge pressure range is calculated through a calculation formula.
  • the magnitude of the flow rate Q1 value required for the hydraulic pump 3 and the maximum discharge flow rate Qavailable value not exceeding the set value are compared in proportion to the operation amount of the operation lever 1.
  • the discharge flow rate of the hydraulic pump 3 is increased in proportion to the operation amount of the operation lever 1 by the user, and when there is no operation of the operation lever 1, the discharge flow rate of the hydraulic pump 3 is minimized to increase the hydraulic pressure. Energy waste can be reduced.
  • 3 is a graph showing the correlation between the discharge pressure and the volume or flow rate when the torque or horsepower limitation.
  • 4 and 5 are graphs showing a flow rate control method according to the prior art, which shows a correlation between the discharge volume and the flow rate of the hydraulic pump relative to the operation amount at the points where the discharge pressures of the hydraulic pump shown in FIG. 3 are P1 and P2, respectively. It is a graph.
  • the discharge flow rate of the hydraulic pump is increased in proportion to the operation amount of the operation lever within the maximum flow rate range.
  • the embodiment of the present invention controls the discharge flow rate in proportion to the operation amount of the operation lever within a set value range in a state in which a predetermined value for limiting the maximum dischargeable flow rate of the hydraulic pump is set in advance, thereby operating in a high load working area.
  • the present invention relates to a variable displacement hydraulic pump flow control method for a construction machine, which can improve the operability by securing an operating section of a lever.
  • variable displacement hydraulic pump flow rate control method for construction machinery according to an embodiment of the present invention
  • a variable displacement hydraulic pump a hydraulic actuator connected to the hydraulic pump, an operation lever that outputs an operation signal in proportion to the operation amount, and a control signal from the operation lever control start, stop, and direction change of the hydraulic actuator.
  • the hydraulic valve according to the control valve, the detection means for detecting the operation amount of the operation lever, the discharge pressure detection sensor for detecting the pressure of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, and the detection signals from the pilot pressure detection sensor and the discharge pressure detection sensor.
  • the operation lever when the operation lever is the operation amount requiring the maximum pump flow rate at no load in the above-described third step, it is calculated to be the maximum dischargeable flow rate of the hydraulic pump to the preset pressure.
  • the discharge flow rate required for the hydraulic pump is calculated as a percentage according to the above-described operation lever operation amount at no load, and the discharge flow rate of the hydraulic pump is calculated by multiplying the calculated percentage by the maximum dischargeable flow rate of the hydraulic pump relative to the preset pressure.
  • variable displacement hydraulic pump flow control method for a construction machine according to the embodiment of the present invention configured as described above has the following advantages.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a hydraulic system to which a variable displacement hydraulic pump flow control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention is applied;
  • FIG. 2 is a flow chart showing a hydraulic pump flow rate control method according to the prior art
  • 3 to 6 is a graph for explaining the hydraulic pump flow control according to the prior art
  • FIG. 9 is a flow chart showing a variable displacement hydraulic pump flow control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • variable displacement hydraulic pump flow control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • An operation lever (RCV) 1 for outputting an operation signal in proportion to the operation amount by the user;
  • hydraulic pump 3 A variable displacement hydraulic pump (hereinafter referred to as "hydraulic pump") 3 and a pilot pump 4 connected to the engine 2,
  • a hydraulic actuator (not shown) connected to the hydraulic pump 3,
  • a control valve 5 for example, an MCV spool is used for controlling the start, stop, and direction change of a hydraulic actuator (referring to a hydraulic cylinder, etc.) at the time of switching by a control signal from the operation lever 1;
  • Detection means for detecting the operation amount of the operation lever 1 (referring to the pilot pressure detection sensor 6 as an example),
  • the flow rate Qmax is calculated to be the maximum dischargeable flow rate Qmax of the hydraulic pump 3 relative to the preset pressure. do.
  • the discharge flow rate Q1 required for the hydraulic pump 3 is calculated as a percentage according to the operation amount of the operating lever 1 at no load, and is compared to the maximum dischargeable flow rate Qmax of the hydraulic pump 3 relative to the preset pressure.
  • the discharge flow rate of the hydraulic pump 3 is calculated by multiplying the calculated percentage Q1 / Qmax.
  • variable displacement hydraulic pump flow control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
  • the detection signal of the hydraulic pump 3 detected by the above-described discharge pressure detection sensor 7 is transmitted to the controller 8. Therefore, the maximum dischargeable flow rate Qavailable not exceeding a specific horsepower or torque of the hydraulic pump 3 at the discharge pressure band detected is calculated through a calculation formula.
  • the discharge flow rate of the hydraulic pump 3 is proportionally controlled in accordance with the operation amount of the operation lever 1 within the maximum dischargeable flow rate Qmax set in the second step S2000. At this time, when the operation amount of the operating lever 1 is the maximum, it is calculated to be the maximum dischargeable flow rate Qmax of the hydraulic pump 3 to the preset pressure.
  • the discharge flow rate Q1 required for the hydraulic pump 3 is calculated as a percentage according to the operation amount of the operating lever 1 at no load, and is compared to the maximum dischargeable flow rate Qmax of the hydraulic pump 3 relative to the preset pressure.
  • the discharge flow rate of the hydraulic pump 3 is calculated by multiplying the calculated percentage Q1 / Qmax. That is, the maximum dischargeable flow rate Q of the hydraulic pump 3 is calculated by the following formula.
  • Q Qavailable x (Q1 / Qmax).
  • the hydraulic pump is proportional to the operation amount of the operating lever within the range not exceeding the value, while setting a limit value for the maximum dischargeable flow rate relative to the pressure set so as not to exceed the torque or horsepower allocated to the hydraulic pump. Discharge flow rate can be controlled.
  • the maximum dischargeable flow rate value of the preset hydraulic pump is calculated from a curve representing the maximum dischargeable flow rate range value of the hydraulic pump set in advance and a curve representing 75%, 50%, and 25% of the operating amounts of the operating lever, respectively. It can be seen that the discharge flow rate of the hydraulic pump can be controlled so as to be proportional to the operation amount of the operation lever, respectively.
  • the operation section is lengthened even in a work area in which high loads are generated, and in particular, more precise operability and safety are secured in lifting work of a heavy body.
  • the flow rate is discharged in a state where the opening area of the spool is widened, thereby reducing the pressure loss to improve fuel economy.
  • variable flow type hydraulic pump flow rate control method for construction machinery according to the embodiment of the present invention as described above, the operating lever within the set value range in the state in which the set value for limiting the maximum dischargeable flow rate of the hydraulic pump is predetermined
  • the discharge flow rate in proportion to the operation amount of, the operation period can be secured by improving the operation period at the time of lifting the weight body.
  • the flow rate is discharged in a large area of the spool opening, which can reduce the pressure loss.

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Abstract

유압펌프의 토출 압력이 변경되는 경우에도 사용자에 의한 조작레버의 조작량에 비례하여 토출 유량을 제어하기 위한 유압펌프 유량 제어방법을 개시한다. 본 발명에 따른 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법에 있어서, 사용자에 의한 조작레버의 조작량에 따라 유압펌프에 요구되는 유량을 연산하는 제1단계와, 토출 압력 검출센서에 의해 검출된 압력 대비 미리 설정된 유압펌프의 특정 마력 또는 토오크를 초과하지않는 최대 토출 가능한 유량을 연산하는 제2단계와, 제2단계에서 설정된 최대 토출 가능한 유량값 범위내에서 조작레버의 조작량에 따라 비례적으로 유압펌프의 토출 유량을 제어하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압펌프 유량 제어방법을 제공한다.

Description

건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법
본 발명은 사용자에 의한 조작레버(RCV) 조작에 따라 유압펌프의 토출 유량을 제어하는 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유압펌프의 토출 압력이 변경되는 경우에도 조작레버의 조작량에 비례하여 토출 유량을 제어할 수 있도록 한 유압펌프 유량 제어방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법이 적용되는 유압시스템을 나타내는 회로도이다.
굴삭기 등의 유압식 건설기계에 적용되는 유압시스템은,
사용자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버(RCV)(1)와,
엔진(2)에 연결되는 가변용량형 유압펌프(이하 "유압펌프" 라고 함)(3) 및 파일럿 펌프(4)와,
유압펌프(3)에 연결되는 유압 액츄에이터(미도시됨)와,
유압펌프(3)의 토출유로에 설치되고, 조작레버(1)로부터의 제어신호에 의해 절환시 유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브(일 예로서 MCV용 스풀이 도시됨)(5)와,
조작레버(1)의 조작에 따른 파일럿 신호압력을 검출하는 파일럿 압력 검출센서(6)와,
유압펌프(3)로부터 토출되는 작동유의 압력을 검출하는 토출 압력 검출센서(7)와,
파일럿 압력 검출센서(6) 및 토출 압력 검출센서(7)로부터의 검출신호에 따라 유압펌프(3)의 토출 유량을 제어하는 컨트롤러(8)를 포함한다.
도면중 미 설명부호 9는 컨트롤러(8)로부터 입력되는 제어신호에 비례하는 2차 신호압력을 생성하여 유압펌프(3)의 사판 경전각을 제어하는 전자비례제어밸브이다.
도 2는 종래 기술에 의한 유압펌프 유량 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
S100에서와 같이, 전술한 파일럿 압력 검출센서(6)에 의해 검출된 조작레버(1)의 조작량에 해당되는 검출신호가 컨트롤러(8)에 전송된다. 이로 인해 조작량 대비 유압펌프의 용적 관계를 이용하여 조작레버(1)의 조작량에 비례하여 유압펌프(3)에 요구되는 유량(Q1)을 연산한다.
S200에서와 같이, 전술한 토출 압력 검출센서(7)에 의해 검출된 유압펌프(3)의 토출 압력에 해당되는 검출신호가 컨트롤러(8)에 전송된다. 이로 인해 검출된 토출 압력대에서 특정 마력 또는 토오크를 초과하지않는 최대 토출 가능한 유량(Qavailable)을 계산공식을 통해 연산한다.
S300에서와 같이, 조작레버(1)의 조작량에 비례하여 유압펌프(3)에 요구되는 유량(Q1)값과, 설정값을 초과하지않는 최대 토출 유량(Qavailable)값의 대소를 비교한다.
S400에서와 같이, 조작레버(1)의 조작에 따른 유량(Q1)값이 산출된 최대 토출 유량값(Qavailable)보다 작을 경우, 유압펌프(3)의 토출 유량은 조작레버(1)의 조작량에 비례하도록 제어된다.
S500에서와 같이, 조작레버(1)의 조작에 따른 유량(Q1)값이 산출된 최대 토출 유량값(Qavailable)보다 클 경우, 유압펌프(3)의 토출 유량은 설정값을 초과하지않는 최대 토출 유량(Qavailable)값으로 제어된다.
전술한 유압펌프(3)의 토출 유량을 제어할 경우 아래와 같은 제어방법을 선택하게 된다.
첫째, 사용자에 의한 조작레버(1)의 조작량에 비례하여 유압펌프(3)의 토출 유량을 증가시키고, 조작레버(1)의 조작이 없는 경우에는 유압펌프(3)의 토출 유량을 최소화시켜 유압에너지 낭비를 줄일 수 있다.
둘째, 유압펌프(3)의 토출 압력이 유압펌프(3)에 할당된 토오크 또는 마력을 초과하지않도록 미리 설정된 설정값을 초과할 경우에 설정값을 초과하는 만큼의 유량을 제한함에 따라(도 6에 도시됨), 첫번째 단계에서 결정된 유량을 줄이게 된다.
전술한 바와 같은 방법으로 유압펌프(3)의 토출 유량을 제어할 경우(유압펌프의 토출 유량을 기계적인 메카니즘 또는 전자 제어장치에 의해 토오크 또는 마력을 제한하는 경우를 말함), 토출 압력이 높은 경우에 사용자에 의한 조작레버(1)의 조작구간이 짧아지는 문제점이 발생된다. 특히 중량체의 물품을 들어올리는 인양작업에서와 같이, 정밀한 작업이 요구되는 경우에도 조작레버(1)의 조작구간이 짧아져 정밀한 조작성이 어렵게 된다.
도 3은 토오크 또는 마력 제한시 토출 압력 대비 용적 또는 유량과의 상관 관계를 나타내는 그래프이다. 도 4 및 도 5는 종래 기술에 의한 유량 제어방법을 나타내는 그래프로서, 도 3에 도시된 유압펌프의 토출 압력이 P1과 P2인 지점에서 조작량 대비 유압펌프의 토출 용적 또는 유량의 상관 관계를 각각 나타내는 그래프이다.
도 4에서와 같이, 도 3에 도시된 유압펌프의 토출 압력이 P1인 지점에서는, 유압펌프의 토출 유량은 최대 유량 범위내에서 조작레버의 조작량에 비례하여 증가된다.
한편, 도 5에서와 같이, 도 3에 도시된 유압펌프의 토출 압력이 P2인 지점에서는 조작레버의 조작량이 증가되는 경우에도 유압펌프의 토출 유량은 더 이상 증가되지않게 된다. 이로 인해 조작레버의 조작구간(b)이 도 4에 도시된 조작레버의 조작구간(a)보다 상대적으로 짧아져 조작성이 떨어지는 문제점을 갖는다.
도 6에서와 같이, 조작레버의 조작량이 50% 또는 75%일 경우에 유압펌프의 토출 유량이 토크 또는 마력을 제한하기 위해 설정된 설정값을 초과할 경우 초과분에 해당되는 유량은 제어선도에 의해 각각 제한된다. 이와 같이 유압펌트의 토출 압력에 의해 조작레버를 75% 조작할 경우가 조작레버를 50% 조작할 경우보다 조작구간이 짧게 되므로, 중량체의 인양작업시 정밀하게 조작할 수 없는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 유압펌프의 최대 토출 가능한 유량을 제한하는 설정값을 미리 정해놓은 상태에서 설정값 범위내에서 조작레버의 조작량에 비례적으로 토출 유량을 제어함에 따라, 고부하 작업영역에서도 조작레버의 조작구간을 확보하여 조작성을 향상시킬 수 있도록 한 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법과 관련된다.
본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법은,
가변용량형 유압펌프와, 유압펌프에 연결되는 유압 액츄에이터와, 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버와, 조작레버로부터의 제어신호에 의해 절환시 유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브와, 조작레버의 조작량을 검출하는 검출수단과, 유압펌프로부터 토출되는 작동유의 압력을 검출하는 토출 압력 검출센서와, 파일럿 압력 검출센서 및 토출 압력 검출센서로부터의 검출신호에 따라 유압펌프의 토출 유량을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 있어서,
사용자에 의한 조작레버의 조작량에 따라 유압펌프에 요구되는 유량을 연산하는 제1단계와,
토출 압력 검출센서에 의해 검출된 압력 대비 미리 설정된 유압펌프의 특정 마력 또는 토오크를 초과하지않는 최대 토출 가능한 유량을 연산하는 제2단계와,
제2단계에서 설정된 최대 토출 가능한 유량값 범위내에서 조작레버의 조작량에 따라 비례적으로 유압펌프의 토출 유량을 제어하는 제3단계를 포함한다.
더욱 바람직한 실시예에 의하면, 전술한 제3단계에서 조작레버가 무부하에서 최대의 펌프 유량을 요구하는 조작량일 경우, 미리 설정된 압력 대비 유압펌프의 최대 토출 가능한 유량이 되도록 연산한다.
전술한 무부하에서의 조작레버 조작량에 따라 유압펌프에 요구되는 토출 유량을 백분율로 산출하여, 미리 설정된 압력 대비 유압펌프의 최대 토출 가능한 유량에 산출된 백분율을 곱하여 유압펌프의 토출 유량을 연산한다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법은 아래와 같은 이점을 갖는다.
유압펌프의 최대 토출 가능한 유량을 제한하는 설정값을 미리 정해놓은 상태에서 설정값 범위내에서 조작레버의 조작량에 비례적으로 토출 유량을 제어함에 따라, 중량체를 인양하는 작업시에도 조작구간을 확보하여 정밀한 조작으로 인한 조작성 및 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 고부하가 발생되는 작업시 스풀(MCV의 스풀을 말함)의 개구면적이 넓은 영역에서 유량이 토출 되므로 압력 손실이 감소되어 연비를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법이 적용되는 유압시스템을 나타내는 회로도,
도 2는 종래 기술에 의한 유압펌프 유량 제어방법을 나타내는 흐름도,
도 3 내지 6은 종래 기술에 의한 유압펌프 유량 제어를 설명하기 위한 그래프,
도 7 내지 8은 본 발명의 실시예에 의한 유압펌프 유량 제어를 설명하기 위한 그래프,
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉
1; 조작레버(RCV)
2; 엔진
3; 가변용량형 유압펌프
4; 파일럿 펌프
5; 제어밸브(MCV)
6; 파일럿 압력 검출센서
7; 토출 압력 검출센서
8; 컨트롤러
9; 전자비례제어밸브
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 7 내지 도 9에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법은,
사용자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버(RCV)(1)와,
엔진(2)에 연결되는 가변용량형 유압펌프(이하 "유압펌프" 라고함)(3) 및 파일럿 펌프(4)와,
유압펌프(3)에 연결되는 유압 액츄에이터(미도시됨)와,
조작레버(1)로부터의 제어신호에 의해 절환시 유압 액츄에이터(유압실린더 등을 말함)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브(5)(일 예로서 MCV용 스풀이 사용됨)와,
조작레버(1)의 조작량을 검출하는 검출수단(일 예로서 파일럿 압력 검출센서(6)를 말함)과,
유압펌프(3)로부터 토출되는 작동유의 압력을 검출하는 토출 압력 검출센서(7)와,
파일럿 압력 검출센서(6) 및 토출 압력 검출센서(7)로부터의 검출신호에 따라 유압펌프(3)의 토출 유량을 제어하는 컨트롤러(8)를 포함하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 있어서,
사용자에 의한 조작레버(1)의 조작량에 따라 유압펌프(3)에 요구되는 유량(Q1)을 연산하는 제1단계(S1000)와,
토출 압력 검출센서(7)에 의해 검출된 압력 대비 미리 설정된 유압펌프(3)의 특정 마력 또는 토오크를 초과하지않는 최대 토출 가능한 유량(Qmax)을 연산하는 제2단계(S2000)와,
제2단계(S2000)에서 설정된 최대 토출 가능한 유량(Qmax)값 범위내에서 조작레버(1)의 조작량에 따라 비례적으로 유압펌프(3)의 토출 유량을 제어하는 제3단계(S3000)를 포함한다.
이때, 전술한 제3단계(S3000)에서 조작레버(1)가 무부하에서 최대의 펌프 유량을 요구하는 조작량일 경우, 미리 설정된 압력 대비 유압펌프(3)의 최대 토출 가능한 유량(Qmax)이 되도록 연산한다.
한편, 무부하에서의 조작레버(1) 조작량에 따라 유압펌프(3)에 요구되는 토출 유량(Q1)을 백분율로 산출하여, 미리 설정된 압력 대비 유압펌프(3)의 최대 토출 가능한 유량(Qmax)에 산출된 백분율(Q1/Qmax)을 곱하여 유압펌프(3)의 토출 유량을 연산한다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 9에 도시된 S1000에서와 같이, 전술한 유압펌프(3)의 토출 유량을 제어하기 위해 사용자에 의해 조작레버(1)를 조작할 경우 조작신호가 파일럿 압력 검출센서(6)에 의해 검출된다. 조작레버(1)의 조작량 검출신호가 컨트롤러(8)에 전송되므로, 조작량 대비 유압펌프의 용적 관계를 이용하여 조작레버(1)의 조작량에 따라 유압펌프(3)에 요구되는 유량(Q1)을 연산한다.
S2000에서와 같이, 전술한 토출 압력 검출센서(7)에 의해 검출된 유압펌프(3)의 검출신호가 컨트롤러(8)에 전송된다. 이로 인해 검출된 토출 압력대에서 유압펌프(3)의 특정 마력 또는 토오크를 초과하지않는 최대 토출 가능한 유량(Qavailable)을 계산공식을 통해 연산한다.
S3000에서와 같이, 제2단계(S2000)에서 설정된 최대 토출 가능한 유량(Qmax)값내에서 조작레버(1)의 조작량에 따라 비례적으로 유압펌프(3)의 토출 유량을 제어한다. 이때 조작레버(1)의 조작량이 최대일 경우 미리 설정된 압력 대비 유압펌프(3)의 최대 토출 가능한 유량(Qmax)이 되도록 연산한다.
한편, 무부하에서의 조작레버(1) 조작량에 따라 유압펌프(3)에 요구되는 토출 유량(Q1)을 백분율로 산출하여, 미리 설정된 압력 대비 유압펌프(3)의 최대 토출 가능한 유량(Qmax)에 산출된 백분율(Q1/Qmax)을 곱하여 유압펌프(3)의 토출 유량을 연산한다. 즉 유압펌프(3)의 최대 토출 가능한 유량(Q)은 아래의 수식에 의해 연산된다. Q = Qavailable × (Q1/Qmax)이다.
이와 같이 유압펌프에 할당된 토오크 또는 마력을 초과하지않도록 설정된 압력 대비 최대 토출 가능한 유량을 제한하는 설정값을 정해놓은 상태에서, 그 값을 초과하는 않는 범위내에서 조작레버의 조작량에 비례하도록 유압펌프의 토출 유량을 제어할 수 있다.
즉, 도 8에서와 같이 미리 설정된 유압펌프의 최대 토출 가능한 유량 범위값을 나타내는 곡선과 조작레버의 조작량 75%, 50%, 25% 각각을 나타내는 곡선으로부터, 미리 설정된 유압펌프의 최대 토출 가능한 유량값 내에서 조작레버의 조작량에 각각 비례하도록 유압펌프의 토출 유량을 제어할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 7에서와 같이, 도 3에 도시된 유압펌프의 토출 압력이 P1인 지점에서는 유압펌프의 토출 유량은 최대 유량 범위내에서 조작레버의 조작량에 비례하여 증가된다(도 7에 점섬으로 도시됨). 한편 도 3에 도시된 유압펌프의 토출 압력이 P2인 지점에서는 조작레버의 조작구간(c)이 도 5에 도시된 종래 기술의 조작레버의 조작구간(b)보다 상대적으로 긴 것을 확인할 수 있다(도 7에 실선으로 도시됨).
이로 인해 고부하가 발생되는 작업영역에서도 조작구간이 길어지며, 특히 중량체의 인양작업에서는 더욱 정밀한 조작성 및 안전성이 확보된다. 또한 작업시 부하가 발생되는 경우 스풀의 개구면적이 넓어진 상태에서 유량을 토출시키므로 압력손실을 줄여 연비를 향상시킬 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법에 의하면, 유압펌프의 최대 토출 가능한 유량을 제한하는 설정값을 미리 정해놓은 상태에서 설정값 범위내에서 조작레버의 조작량에 비례적으로 토출 유량을 제어함에 따라, 중량체를 인양하는 작업시에 조작구간을 확보하여 조작성을 향상시킬 수 있다. 고부하가 발생되는 작업시 스풀의 개구면적이 넓은 영역에서 유량이 토출 되므로 압력 손실을 줄일 수 있다.

Claims (3)

  1. 가변용량형 유압펌프와, 유압펌프에 연결되는 유압 액츄에이터와, 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버와, 조작레버로부터의 제어신호에 의해 절환시 유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브와, 조작레버의 조작량을 검출하는 검출수단과, 유압펌프로부터 토출되는 작동유의 압력을 검출하는 토출 압력 검출센서와, 파일럿 압력 검출센서 및 토출 압력 검출센서로부터의 검출신호에 따라 유압펌프의 토출 유량을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 건설기계용 유압펌프 유량 제어방법에 있어서:
    사용자에 의한 조작레버의 조작량에 따라 상기 유압펌프에 요구되는 유량을 연산하는 제1단계와,
    상기 토출 압력 검출센서에 의해 검출된 압력 대비 미리 설정된 상기 유압펌프의 특정 마력 또는 토오크를 초과하지않는 최대 토출 가능한 유량을 연산하는 제2단계와,
    상기 제2단계에서 설정된 최대 토출 가능한 유량값 범위내에서 상기 조작레버의 조작량에 따라 비례적으로 유압펌프의 토출 유량을 제어하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3단계에서 상기 조작레버가 무부하에서 최대의 펌프 유량을 요구하는 조작량일 경우, 미리 설정된 압력 대비 유압펌프의 최대 토출 가능한 유량이 되도록 연산하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 무부하에서의 조작레버 조작량에 따라 유압펌프에 요구되는 토출 유량을 백분율로 산출하여, 미리 설정된 압력 대비 유압펌프의 최대 토출 가능한 유량에 산출된 백분율을 곱하여 유압펌프의 토출 유량을 연산하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 가변용량형 유압펌프 유량 제어방법.
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