WO2013085086A1 - 건설기계의 유압시스템 - Google Patents

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WO2013085086A1
WO2013085086A1 PCT/KR2011/009505 KR2011009505W WO2013085086A1 WO 2013085086 A1 WO2013085086 A1 WO 2013085086A1 KR 2011009505 W KR2011009505 W KR 2011009505W WO 2013085086 A1 WO2013085086 A1 WO 2013085086A1
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WO
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pressure
relief
valve
pilot
equipment
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PCT/KR2011/009505
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지세립
박성복
박형석
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
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Publication date
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    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/024—Pressure relief valves

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system of a construction machine, and more particularly, in a standby mode (referring to an idling state) in which an operation device of an excavator is not operated, the relief pressure of a relief valve installed in a signal line of a pilot pump is reduced. It relates to a hydraulic system of a construction machine to minimize the power loss of the engine.
  • the engine 1 The engine 1,
  • variable displacement hydraulic pump 2 and a pilot pump 3 connected to the engine 1 via a coupler, respectively;
  • Actuators for work devices such as booms connected to the variable displacement hydraulic pump 2,
  • a control valve for controlling hydraulic fluid that is switched by operation of the operation lever and is supplied to an actuator for a work device
  • reference numeral 5 denotes an accumulator installed in the pilot line 3a downstream of the relief valve 4.
  • the control valve When the operating lever is operated by the driver to operate a work device such as a boom, the control valve is switched by the pilot signal pressure supplied from the pilot pump 3 through the pilot signal line 3a.
  • the actuator for the work device can be driven by the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 2.
  • the hydraulic valve T is released to the hydraulic tank T through the relief valve 4.
  • the relief valve 4 maintains the set high relief pressure even when the operator is in a neutral state without operating the operating lever, that is, even when the work device of the equipment is not in the idling state.
  • the pilot pump 3 discharges a constant flow rate so that the signal pressure of the pilot signal line 3a reaches the relief pressure of the relief valve 4.
  • An operation lever for outputting an operation signal in proportion to the operation amount by the driver
  • a variable displacement hydraulic pump and pilot pump connected to the engine,
  • a control valve which is switched by the operation of the operation lever and controls the hydraulic oil supplied to the actuator for the work device
  • a two-stage relief valve installed in a pilot signal line of the pilot pump and converted into a first relief pressure and a second relief pressure having a pressure higher than the first relief pressure by an electrical control signal from the outside;
  • Detection means for detecting the operation of the equipment
  • the control signal is outputted so as to convert the two-stage relief valve to the second relief pressure when the equipment is operating by the detection signal of the detection means, and when the equipment is in the standby state by the detection signal of the detection means, And a control unit for outputting a control signal to convert to relief pressure.
  • It is installed in the pilot signal line between the control lever and the control valve, and includes a pressure sensor for detecting the pressure of the pilot signal line and transmits the detection signal to the control unit.
  • It is installed in the flow path between the hydraulic pump and the control valve, and includes a pressure sensor for detecting the pressure of the flow path and transmits a detection signal to the control unit.
  • a solenoid valve provided on a pilot signal line between the operation lever and the control valve, and a detection sensor for detecting whether the solenoid valve for opening and closing the pilot signal line is on or off and transmitting a detection signal to the controller.
  • An electromagnetic proportional valve which outputs secondary pressures corresponding to the first relief pressure and the second relief pressure in proportion to the control signal from the controller is used.
  • An operation lever for outputting an operation signal in proportion to the operation amount by the driver
  • a variable displacement hydraulic pump and pilot pump connected to the engine,
  • a control valve which is switched by the operation of the operation lever and controls the hydraulic oil supplied to the actuator for the work device
  • a two-stage relief valve installed in a pilot signal line of a pilot pump and converted into a first relief pressure and a second relief pressure having a pressure relatively higher than the first relief pressure by an external hydraulic supply;
  • a solenoid valve connected to the pilot signal line of the pilot pump and an outlet port to the two-stage relief valve, and switched on and off by a control signal from the outside;
  • the solenoid valve When the equipment is running, the solenoid valve outputs a control signal to the solenoid valve to convert the two-stage relief valve to the second relief pressure and turns it on. If the equipment is in the standby state, the solenoid to convert the two-stage relief valve to the first relief pressure. It includes a control unit for switching to the off state by blocking the control signal applied to the valve.
  • the hydraulic system of the construction machine configured as described above has the following advantages.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system of a construction machine according to the prior art
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system of a construction machine according to another embodiment of the present invention.
  • a variable displacement hydraulic pump 12 (hereinafter referred to as a "hydraulic pump") and a pilot pump 13 connected to the engine 11 via couplers, respectively;
  • Actuator for work device (boom cylinder, etc.) connected to the hydraulic pump 12,
  • a control valve for controlling hydraulic fluid that is switched by operation of the operation lever and is supplied to an actuator for a work device
  • the electrical two-stage relief is converted to the first relief pressure and the second relief pressure of a pressure relatively higher than the first relief pressure by an electrical control signal from the outside With the valve 14,
  • Detection means for detecting the operation of the equipment
  • the control signal is outputted so as to convert the two-stage relief valve 14 to the second relief pressure when the work device of the equipment is operated by the detection signal of the detection means, and the equipment is in the standby state (children
  • the control unit 16 (ECU) for outputting a control signal to convert the two-stage relief valve 14 into a first relief pressure.
  • It is installed in the oil passage 12a between the hydraulic pump 12 and the control valve MCV, and includes a pressure sensor for detecting the pressure of the oil passage and transmitting the detection signal to the controller 16.
  • the control signal is detected by detecting whether the solenoid valve provided on the pilot signal line (not shown) between the operation lever RCV and the control valve MCV and the solenoid valve opening / closing the pilot signal line are turned on or off. It includes a detection sensor for transmitting to.
  • An electromagnetic proportional valve which outputs secondary pressures corresponding to the first relief pressure and the second relief pressure in proportion to the electrical control signal from the controller 16 is used.
  • reference numeral 15 denotes an accumulator installed in the pilot signal line 13a downstream of the two-stage relief valve 14.
  • the operation device When operating the operation device such as a boom by operating the control lever (RCV) by the driver, it is connected to the control valve by a pressure sensor installed in the pilot signal line between the control lever (RCV) and the control valve (MCV). Detect the pilot pressure applied to switch. Since the detected pressure value is transmitted to the control unit 16 (ECU), it is determined that the equipment is in operation. As a result, the electric control signal applied from the controller 16 to the two-stage relief valve 14 converts it into a high second relief pressure (set in advance to maintain a relief pressure relatively higher than the first relief pressure).
  • the pilot pressure of the pilot signal line can maintain the same pressure as the relief pressure of the pilot signal line of the general hydraulic system of the equipment.
  • control unit 16 lowers its relief pressure to the two-stage relief valve 14 so as to maintain the first relief pressure (preset to maintain the relief pressure relatively lower than the second relief pressure).
  • variable displacement hydraulic pump 12 (hereinafter referred to as a "hydraulic pump") and a pilot pump 13 respectively connected to the engine 11,
  • Actuator for work device (boom cylinder, etc.) connected to the hydraulic pump 12,
  • a control valve for controlling hydraulic fluid that is switched by operation of the operation lever and is supplied to an actuator for a work device
  • a hydraulic two-stage relief valve installed in the pilot signal line 13a of the pilot pump 13 and converted into a first relief pressure and a second relief pressure having a pressure higher than the first relief pressure by a hydraulic supply from the outside ( 20) with,
  • the solenoid valve is connected to the inlet port of the pilot signal line 13a of the pilot pump 13 and the outlet port of the two-stage relief valve 20, and switched on and off by an electrical control signal from the outside ( 21) and,
  • the control signal is output to the solenoid valve 21 so as to convert the two-stage relief valve 20 to the second relief pressure and switched to the ON state.
  • the two-stage type The control unit 16 (ECU) for switching the relief valve 20 to the first relief pressure to switch off the control signal applied to the solenoid valve 21 to the OFF (OFF) state.
  • the spool is switched to the lower side in the drawing by the control signal applied from the control unit 16 to the solenoid valve 21 to be in an ON state. Switch (the valve spring is compressed). At this time, as the signal pressure from the pilot signal line 13a of the pilot pump 13 is applied to the two-stage relief valve 20 via the solenoid valve 21, the relief pressure of the two-stage relief valve 20 is in a high pressure state. Is set to.
  • the machine maintains the relief pressure relatively lower than the high relief pressure set for the equipment operation in the standby mode in which the excavator working device or the like is not operated, thereby reducing the amount of unnecessary fuel consumption. Improve fuel economy.

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Abstract

작업장치 등을 가동시키지않는 대기 모드일 경우 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 낮추어 엔진의 동력 손실을 최소화하여 장비의 연비를 높일 수 있는 유압시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 유압시스템에 있어서, 조작레버와, 엔진에 각각 연결되는 유압펌프 및 파일럿 펌프와, 유압펌프에 연결되는 작업장치용 액츄에이터와, 조작레버의 조작으로 인해 절환되어 작업장치용 액츄에이터에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤밸브와, 파일럿 펌프의 파일럿 신호라인에 설치되며 외부로부터의 전기적 제어신호에 의해 제1릴리프 압력 및 제2릴리프 압력으로 변환되는 2단형 릴리프 밸브와, 장비의 작동 여부를 검출하는 검출수단과, 검출수단의 검출신호에 의해 장비가 가동 중일 경우 2단형 릴리프밸브를 제2릴리프 압력으로 변환하도록 제어신호를 출력하고 검출수단의 검출신호에 의해 장비가 대기 상태일 경우 2단형 릴리프 밸브를 제1릴리프 압력으로 변환하도록 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 제공한다.

Description

건설기계의 유압시스템
본 발명은 건설기계의 유압시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴삭기의 작업장치 등을 가동시키지않은 대기 모드(아이들링 상태를 말함)일 경우, 파일럿 펌프의 신호라인에 설치된 릴리프 밸브의 릴리프 압력을 낮추어 엔진의 동력 손실을 최소화할 수 있도록 한 건설기계의 유압시스템에 관한 것이다.
도 1에 도시된 종래 기술에 의한 건설기계의 유압시스템은,
엔진(1)과,
운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버(RCV)와,
엔진(1)에 커플러(coupler)를 통해 각각 연결되는 가변 용량형 유압펌프(2) 및 파일럿 펌프(3)와,
가변 용량형 유압펌프(2)에 연결되는 붐 등의 작업장치용 액츄에이터(붐실린더 등)와,
조작레버의 조작으로 인해 절환되어 작업장치용 액츄에이터에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤밸브(MCV)와,
파일럿 펌프(3)의 파일럿 신호라인(3a)에 설치되는 릴리프 밸브(4)를 포함한다.
도면중 미 설명부호 5는 릴리프밸브(4) 하류측으로 파일럿 라인(3a)에 설치된 축압기(accumulator)이다.
붐 등의 작업장치를 작동할 수 있도록 운전자에 의해 조작레버를 조작할 경우, 파일럿 펌프(3)로부터 파일럿 신호라인(3a)을 통해 공급되는 파일럿 신호압에 의해 컨트롤밸브가 절환되므로, 가변 용량형 유압펌프(2)로부터 공급되는 작동유에 의해 작업장치용 액츄에이터를 구동시킬 수 있다. 이때 파일럿 펌프(3)와 조작레버사이의 파일럿 신호라인(3a)에 설정압을 초과하는 부하압이 발생될 경우에 릴리프 밸브(4)를 통하여 유압탱크(T)로 릴리프된다.
한편, 운전자에 의해 조작레버를 조작하지않아 중립상태에 놓여있을 경우, 즉 장비의 작업장치 등이 작동되지않는 아이들링 상태일 경우에도 릴리프 밸브(4)는 설정된 높은 릴리프 압력을 유지하게 된다. 이로 인해 작업장치 등을 작동시키지않을 경우에도 파일럿 신호라인(3a)의 신호압이 릴리프 밸브(4)의 릴리프 압력까지 도달되도록 파일럿 펌프(3)는 일정한 유량을 토출하게 된다.
따라서, 엔진(1)의 동력 손실 및 릴리프 밸브(4)에 의한 압력 손실을 초래하고, 엔진(1)에 발생되는 높은 부하로 인해 연료 소모량이 증대되므로 장비의 연비가 떨어지는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 작업장치 등을 가동시키지않은 대기 모드일 경우에 장비 작동을 위해 설정된 높은 릴리프 압력보다 상대적으로 낮은 압력을 유지하므로, 불필요하게 에너지 소모되는 량을 줄여 장비 연비를 향상시킬 수 있도록 한 건설기계의 유압시스템과 관련된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템은,
엔진과,
운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버와,
엔진에 각각 연결되는 가변 용량형 유압펌프 및 파일럿 펌프와,
유압펌프에 연결되는 작업장치용 액츄에이터와,
조작레버의 조작으로 인해 절환되어 작업장치용 액츄에이터에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤밸브와,
파일럿 펌프의 파일럿 신호라인에 설치되며, 외부로부터의 전기적 제어신호에 의해 제1릴리프 압력 및 제1릴리프 압력보다 상대적으로 높은 압력의 제2릴리프 압력으로 변환되는 2단형 릴리프 밸브와,
장비의 작동 여부를 검출하는 검출수단과,
검출수단의 검출신호에 의해 장비가 가동 중일 경우 2단형 릴리프밸브를 제2릴리프 압력으로 변환하도록 제어신호를 출력하고, 검출수단의 검출신호에 의해 장비가 대기 상태일 경우 2단형 릴리프 밸브를 제1릴리프 압력으로 변환하도록 제어신호를 출력하는 제어부를 포함한다.
바람직한 실시예 의하면, 전술한 검출수단은,
조작레버와 컨트롤밸브사이의 파일럿 신호라인에 설치되며, 파일럿 신호라인의 압력을 검출하여 검출신호를 제어부에 전송하는 압력센서를 포함한다.
전술한 검출수단은,
유압펌프와 컨트롤밸브사이의 유로에 설치되며, 유로의 압력을 검출하여 검출신호를 제어부에 전송하는 압력센서를 포함한다.
전술한 검출수단은,
조작레버와 컨트롤밸브사이의 파일럿 신호라인에 설치되는 솔레노이드밸브와, 파일럿 신호라인을 개폐하는 솔레노이드밸브의 온,오프 여부를 검출하여 검출신호를 제어부에 전송하는 검출센서를 포함한다.
전술한 2단형 릴리프 밸브는,
제어부로부터의 제어신호에 비례하여 제1릴리프 압력과 제2릴리프 압력에 대응하는 2차 압력을 각각 출력하는 전자비례밸브가 사용된다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템은,
엔진과,
운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버와,
엔진에 각각 연결되는 가변 용량형 유압펌프 및 파일럿 펌프와,
유압펌프에 연결되는 작업장치용 액츄에이터와,
조작레버의 조작으로 인해 절환되어 작업장치용 액츄에이터에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤밸브와,
파일럿 펌프의 파일럿 신호라인에 설치되며, 외부로부터 유압 공급에 의해 제1릴리프 압력 및 제1릴리프 압력보다 상대적으로 높은 압력의 제2릴리프 압력으로 변환되는 2단형 릴리프 밸브와,
파일럿 펌프의 파일럿 신호라인에 입구포트가 연결되고 2단형 릴리프 밸브에 출구포트가 연결되며, 외부로부터의 제어신호에 의해 온,오프 상태로 절환되는 솔레노이드 밸브와,
장비가 가동 중일 경우 2단형 릴리프 밸브를 제2릴리프 압력으로 변환하도록 솔레노이드 밸브에 제어신호를 출력하여 온 상태로 절환하고, 장비가 대기 상태일 경우 2단형 릴리프 밸브를 제1릴리프 압력으로 변환하도록 솔레노이드 밸브에 인가되는 제어신호를 차단하여 오프 상태로 절환하는 제어부를 포함한다.
전술한 바와 같이 구성되는 건설기계의 유압시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.
작업장치 등을 가동시키지않은 대기 모드일 경우에 장비 가동시에 비해 릴리프 압력을 상대적으로 낮춤에 따라, 파일럿 펌프의 토출 유량이 최소화되어 엔진에 발생되는 부하를 낮추며, 이로 인해 불필요하게 연료 소모되는 량을 줄이므로 장비 연비를 높일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설기계의 유압시스템의 유압회로도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템의 유압회로도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템의 유압회로도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉
11; 엔진
12; 가변 용량형 유압펌프
13; 파일럿 펌프
14; 전기식 2단형 릴리프 밸브
15; 축압기
16; 제어부(ECU)
20; 유압식 2단형 릴리프 밸브
21; 솔레노이드 밸브
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 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 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템은,
엔진(11)과,
운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버(RCV)와,
엔진(11)에 커플러를 통해 각각 연결되는 가변 용량형 유압펌프(12)(이하, "유압펌프" 라고 함) 및 파일럿 펌프(13)와,
유압펌프(12)에 연결되는 작업장치용 액츄에이터(붐실린더 등)와,
조작레버의 조작으로 인해 절환되어 작업장치용 액츄에이터에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤밸브(MCV)와,
파일럿 펌프(13)의 파일럿 신호라인(13a)에 설치되며, 외부로부터의 전기적 제어신호에 의해 제1릴리프 압력 및 제1릴리프 압력보다 상대적으로 높은 압력의 제2릴리프 압력으로 변환되는 전기식 2단형 릴리프 밸브(14)와,
장비의 작동 여부를 검출하는 검출수단과,
검출수단의 검출신호에 의해 장비의 작업장치 등이 가동 중일 경우 2단형 릴리프밸브(14)를 제2릴리프 압력으로 변환하도록 제어신호를 출력하고, 검출수단의 검출신호에 의해 장비가 대기 상태(아이들 상태일 경우)일 경우에는 2단형 릴리프 밸브(14)를 제1릴리프 압력으로 변환하도록 제어신호를 출력하는 제어부(16)(ECU)를 포함한다.
도면에는 미 도시되었으나, 전술한 검출수단은,
조작레버(RCV)와 컨트롤밸브(MCV)사이의 파일럿 신호라인(미도시됨)에 설치되며, 파일럿 신호라인의 압력을 검출하여 검출신호를 제어부(16)에 전송하는 압력센서를 포함한다.
전술한 검출수단은,
유압펌프(12)와 컨트롤밸브(MCV)사이의 유로(12a)에 설치되며, 유로의 압력을 검출하여 검출신호를 제어부(16)에 전송하는 압력센서를 포함한다.
도면에는 미 도시되었으나, 전술한 검출수단은,
조작레버(RCV)와 컨트롤밸브(MCV)사이의 파일럿 신호라인(미도시됨)에 설치되는 솔레노이드밸브와, 파일럿 신호라인을 개폐하는 솔레노이드밸브의 온,오프 여부를 검출하여 검출신호를 제어부(16)에 전송하는 검출센서를 포함한다.
도면에는 미 도시되었으나, 전술한 2단형 릴리프 밸브(14)는,
제어부(16)로부터의 전기적 제어신호에 비례하여 제1릴리프 압력과 제2릴리프 압력에 대응하는 2차 압력을 각각 출력하는 전자비례밸브가 사용된다.
도면중 미 설명부호 15는 2단형 릴리프 밸브(14) 하류측으로 파일럿 신호라인(13a)에 설치된 축압기(accumulator)이다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템의 작동을 첨부도면에 따라 설명한다.
가) 장비의 작업장치 등이 작동되고 있는 경우를 설명한다.
운전자에 의해 조작레버(RCV)를 조작하여 붐 등의 작업장치 등을 작동시킬 경우에, 조작레버(RCV)와 컨트롤밸브(MCV)사이의 파일럿 신호라인에 설치되는 압력센서에 의해 컨트롤밸브에 이를 절환시키도록 인가되는 파일럿 압력을 검출한다. 검출된 압력값은 제어부(16)(ECU)에 전송되므로 장비가 가동 중인 것으로 판단하게 된다. 이로 인해 제어부(16)로부터 2단형 릴리프 밸브(14)에 인가되는 전기적 제어신호에 의해 높은 제2릴리프 압력(제1릴리프 압력보다 상대적으로 높은 릴리프 압력을 유지하도록 미리 설정됨)으로 변환시킨다.
따라서, 파일럿 신호라인의 파일럿 압력은 장비의 일반적인 유압시스템의 파일럿 신호라인의 릴리프 압력과 동일한 압력을 유지할 수 있다.
나) 장비의 작업장치 등이 작동되지않는 아이들 모드일 경우를 설명한다.
운전자에 의해 붐 등의 작업장치 등을 작동시키지 않은 경우, 또는 엔진 시동을 끄지않고 대기 상태로 전환된 경우에, 파일럿 펌프(13)와 조작레버(RCV)사이의 파일럿 신호라인은 릴리프 상태를 유지하게 된다.
이때, 조작레버(RCV)와 컨트롤밸브(MCV)사이의 파일럿 신호라인에는 신호 압력이 형성되지않아 압력센서 등으로부터 검출신호가 제어부(16)에 입력되지 않는다. 미리 설정된 시간동안 제어부(16)에 입력신호가 입력되지않을 경우에 제어부(16)는 장비가 작동되지않는 것으로 판단할 수 있다.
이로 인해, 제어부(16)에서는 2단형 릴리프 밸브(14)에 이의 릴리프 압력을 낮추어 제1릴리프 압력(제2릴리프 압력보다 상대적으로 낮은 릴리프 압력을 유지하도록 미리 설정됨)을 유지하도록 전기적 제어신호를 출력한다.
따라서, 파일럿 펌프(13)와 조작레버(RCV)사이의 파일럿 신호라인(13a)의 릴리프 압력은 낮아지며 파일럿 펌프(13)의 토출 유량이 감소된다. 이로 인해 파일럿 펌프(13)를 구동시키는 엔진(11) 토크를 줄임에 따라, 엔진(11)에 부하 발생이 감소되어 연료의 소모량을 줄이고 장비의 연비를 향상시킬 수 있다.
도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템은,
엔진(11)과,
운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버(RCV)와,
엔진(11)에 각각 연결되는 가변 용량형 유압펌프(12)(이하, "유압펌프" 라고 함) 및 파일럿 펌프(13)와,
유압펌프(12)에 연결되는 작업장치용 액츄에이터(붐실린더 등)와,
조작레버의 조작으로 인해 절환되어 작업장치용 액츄에이터에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤밸브(MCV)와,
파일럿 펌프(13)의 파일럿 신호라인(13a)에 설치되며, 외부로부터 유압 공급에 의해 제1릴리프 압력 및 제1릴리프 압력보다 상대적으로 높은 압력의 제2릴리프 압력으로 변환되는 유압식 2단형 릴리프 밸브(20)와,
파일럿 펌프(13)의 파일럿 신호라인(13a)에 입구포트가 연결되고 2단형 릴리프 밸브(20)에 출구포트가 연결되며, 외부로부터의 전기적 제어신호에 의해 온,오프 상태로 절환되는 솔레노이드 밸브(21)와,
장비가 가동 중일 경우, 2단형 릴리프 밸브(20)를 제2릴리프 압력으로 변환하도록 솔레노이드 밸브(21)에 제어신호를 출력하여 온(ON) 상태로 절환하고, 장비가 대기 상태일 경우, 2단형 릴리프 밸브(20)를 제1릴리프 압력으로 변환하도록 솔레노이드 밸브(21)에 인가되는 제어신호를 차단하여 오프(OFF) 상태로 절환하는 제어부(16)(ECU)를 포함한다.
이때, 전술한 유압식 2단형 릴리프 밸브(20) 및 솔레노이드 밸브(21)를 제외한 구성은 도 2에 도시된 유압시스템의 구성과 동일하므로 이들의 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 구성에 대한 도면부호는 동일하게 표기한다.
이하에서, 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템의 작동을 설명한다.
도 3에서와 같이, 운전자에 의해 붐 등의 작업장치를 작동시키지않아 아이들 상태일 경우(일 예로서, 파일럿 펌프(13)가 작동되지않을 경우, 조작레버(RCV)가 조작되지않을 경우 등)에, 제어부(16)로부터 솔레노이드 밸브(21)에 전기적 제어신호가 인가되지않아 솔레노이드 밸브(21)는 오프(OFF) 상태를 유지한다(도면에 도시된 상태임). 이로 인해 2단형 릴리프 밸브(20)를 제어하는 신호라인이 유압탱크(T)와 연결된 상태를 유지하므로, 2단형 릴리프 밸브(20)의 릴리프 압력은 저압 상태로 설정된다.
즉, 장비가 작동되지않는 대기 상태일 경우에, 2단형 릴리프 밸브(20)에 이의 릴리프 압력을 낮추도록 신호압력을 공급하는 유로가 오프(OFF) 상태로 전환된 솔레노이드 밸브(21)를 통해 유압탱크(T)로 연결되므로, 2단형 릴리프 밸브(20)의 릴리프 압력을 낮추도록 설정하게 된다.
한편, 조작레버(RCV)를 조작하여 작업장치를 작동시킬 경우, 제어부(16)로부터 솔레노이드 밸브(21)에 인가되는 제어신호에 의해 스풀을 도면상, 하측 방향으로 절환시켜 온(ON) 상태로 전환시킨다(이때 밸브스프링은 압축됨). 이때 파일럿 펌프(13)의 파일럿 신호라인(13a)으로부터 신호압력이 솔레노이드 밸브(21)를 경유하여 2단형 릴리프 밸브(20)에 인가됨에 따라, 2단형 릴리프 밸브(20)의 릴리프 압력은 고압 상태로 설정된다.
즉, 장비가 작동되는 경우에, 온(ON) 상태로 전환되는 솔레노이드 밸브(21)를 통해 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 2단형 릴리프 밸브(20)의 릴리프 압력을 높일 수 있도록 설정하게 된다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 굴삭기 작업장치 등을 가동시키지않은 대기 모드일 경우에 장비 작동을 위해 설정된 높은 릴리프 압력보다 상대적으로 낮은 릴리프 압력을 유지하므로, 불필요하게 연료 소모되는 량을 줄여 장비 연비를 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 엔진과,
    운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버와,
    상기 엔진에 각각 연결되는 가변 용량형 유압펌프 및 파일럿 펌프와,
    상기 유압펌프에 연결되는 작업장치용 액츄에이터와,
    상기 조작레버의 조작으로 인해 절환되어 작업장치용 액츄에이터에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤밸브와,
    상기 파일럿 펌프의 파일럿 신호라인에 설치되며, 외부로부터의 전기적 제어신호에 의해 제1릴리프 압력 및 상기 제1릴리프 압력보다 상대적으로 높은 압력의 제2릴리프 압력으로 변환되는 2단형 릴리프 밸브와,
    장비의 작동 여부를 검출하는 검출수단과,
    상기 검출수단의 검출신호에 의해 장비가 가동 중일 경우 상기 2단형 릴리프밸브를 제2릴리프 압력으로 변환하도록 제어신호를 출력하고, 상기 검출수단의 검출신호에 의해 장비가 대기 상태일 경우 상기 2단형 릴리프 밸브를 제1릴리프 압력으로 변환하도록 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출수단은,
    상기 조작레버와 컨트롤밸브사이의 파일럿 신호라인에 설치되며, 상기 파일럿 신호라인의 압력을 검출하여 검출신호를 상기 제어부에 전송하는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 검출수단은,
    상기 유압펌프와 컨트롤밸브사이의 유로에 설치되며, 상기 유로의 압력을 검출하여 검출신호를 상기 제어부에 전송하는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 검출수단은,
    상기 조작레버와 컨트롤밸브사이의 파일럿 신호라인에 설치되는 솔레노이드밸브와, 상기 파일럿 신호라인을 개폐하는 솔레노이드밸브의 온,오프 여부를 검출하여 검출신호를 상기 제어부에 전송하는 검출센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 2단형 릴리프 밸브는,
    상기 제어부로부터의 제어신호에 비례하여 상기 제1릴리프 압력과 제2릴리프 압력에 대응하는 2차 압력을 각각 출력하는 전자비례밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  6. 엔진과,
    운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 조작레버와,
    상기 엔진에 각각 연결되는 가변 용량형 유압펌프 및 파일럿 펌프와,
    상기 유압펌프에 연결되는 작업장치용 액츄에이터와,
    상기 조작레버의 조작으로 인해 절환되어 작업장치용 액츄에이터에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤밸브와,
    상기 파일럿 펌프의 파일럿 신호라인에 설치되며, 외부로부터 유압 공급에 의해 제1릴리프 압력 및 상기 제1릴리프 압력보다 상대적으로 높은 압력의 제2릴리프 압력으로 변환되는 2단형 릴리프 밸브와,
    상기 파일럿 펌프의 파일럿 신호라인에 입구포트가 연결되고 상기 2단형 릴리프 밸브에 출구포트가 연결되며, 외부로부터의 제어신호에 의해 온,오프 상태로 절환되는 솔레노이드 밸브와,
    장비가 가동 중일 경우 상기 2단형 릴리프 밸브를 제2릴리프 압력으로 변환하도록 상기 솔레노이드 밸브에 제어신호를 출력하여 온 상태로 절환하고, 장비가 대기 상태일 경우 상기 2단형 릴리프 밸브를 제1릴리프 압력으로 변환하도록 상기 솔레노이드 밸브에 인가되는 제어신호를 차단하여 오프 상태로 절환하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
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