WO2016072535A1

WO2016072535A1 - 건설기계용 주행직진장치 및 그 제어방법

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Publication number: WO2016072535A1
Application number: PCT/KR2014/010553
Authority: WO
Inventors: 정해균; 김성곤
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비; 정해균
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-05-12
Also published as: EP3216927A1; CN107075832A; CN107075832B; US20170268201A1; EP3216927A4; US10337170B2

Abstract

곡진 주행하는 도중에 작업장치를 구동시킬 경우 곡진 주행을 계속하기 위한 건설기계용 주행직진장치 및 그 제어방법을 개시한다. 본 발명에 따른 주행직진장치에 있어서, 제1,2유압펌프; 제1유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 좌측 주행모터 및 제1작업장치; 제1유압펌프의 유로에 설치되절환밸브; 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 우측 주행모터 및 제2작업장치; 제2유압펌프의 유로에 설치되절환밸브; 절환시 제1,2유압펌프중 어느 하나의 작동유를 상기 좌,우측 주행모터에 공급하고, 제1,2유압펌프중 다른 하나의 작동유를 제1,2작업장치에 공급하는 주행직진밸브; 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력과, 제1,2작업장치용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력을 검출하는 압력감지센서; 주행 중에 제1,2작업장치를 구동시, 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력 차이값이 임의의 설정압력보다 큰 경우 주행직진밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시키도록 제어하는 컨트롤러;를 구비하는 건설기계용 주행직진장치를 제공한다.

Description

건설기계용 주행직진장치 및 그 제어방법

본 발명은 주행직진장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 곡진 주행하는 도중에 작업장치(붐, 아암 등)를 구동시킬 경우 곡진 주행을 계속하기 위한 건설기계용 주행직진장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 주행직진밸브를 전자식으로 제어하는 주행직진장치의 유압회로도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 가변용량형 제1,2유압펌프(이하, 제1,2유압펌프 라고 함)(1,2) 및 파일럿펌프(미도시됨)가 엔진 등에 연결된다.

상기 제1유압펌프(1)의 유로(3)에 좌측 주행모터(4)에 공급되는 작동유를 제어하는 주행용 제1절환밸브(5) 및 제1작업장치(아암 등을 말함)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 제1절환밸브(6,7)가 설치된다.

상기 제2유압펌프(2)의 유로(8)에 우측 주행모터(9)에 공급되는 작동유를 제어하는 주행용 제2절환밸브(10) 및 제2작업장치(붐 등을 말함)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 제2절환밸브(11,12)가 설치된다.

주행하는 도중에 붐 등의 작업장치를 구동시킬 경우 전기식 제어밸브(13)로부터 파일럿압력의 인가에 의해 절환되고, 절환시 상기 제1유압펌프(1)의 작동유를 상기 좌측 주행모터(4) 및 우측 주행모터(9)에 각각 공급하고, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유를 제1작업장치 및 제2작업장치에 각각 공급하는 주행직진밸브(14)가 상기 유로(8)의 상류측에 설치된다.

따라서, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 유로(3) 및 주행용 제1제어밸브(5)를 차례로 경유하여 상기 좌측 주행모터(4)에 공급되고, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 유로(3,15), 주행직진밸브(14) 및 작업장치용 제1절환밸브(6,7)를 차례로 경유하여 상기 제1작업장치에 공급된다.

또한, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 유로(8), 주행직진밸브(14) 및 주행용 제2제어밸브(10)를 차례로 경유하여 상기 우측 주행모터(9)에 공급되고, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 유로(8,16) 및 작업장치용 제2절환밸브(11,12)를 차례로 경유하여 상기 제2작업장치에 공급된다.

한편, 주행하는 도중에 붐 등의 작업장치를 구동시킬 경우, 상기 전기식 제어밸브(13)로부터 인가되는 파일럿압력에 의해 상기 주행직진밸브(14)의 스풀이 도면상, 우측 방향으로 절환된다.

이로 인해 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 유로(3) 및 주행용 제1제어밸브(5)를 차례로 경유하여 상기 좌측 주행모터(4)에 공급되고, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 상기 유로(3,15), 주행직진밸브(14) 및 주행용 제2제어밸브(10)를 차례로 경유하여 상기 우측 주행모터(9)에 공급된다.

한편, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 유로(8), 주행직진밸브(14) 및 작업장치용 제1절환밸브(6,7)를 차례로 경유하여 상기 제1작업장치에 공급되고, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 상기 유로(8,16) 및 상기 작업장치용 제2절환밸브(11,12)를 차례로 경유하여 상기 제2작업장치에 공급된다.

전술한 바와 같이 주행하는 도중에 붐 등의 작업장치를 구동시킬 경우, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유를 상기 좌측 주행모터(4) 및 우측 주행모터(9)에 각각 공급하고, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유를 제1작업장치 및 제2작업장치에 각각 공급하게 된다.

따라서, 주행하는 도중에 작업장치를 조작하여 복합구동시킬 경우 작업장치에 과부하 발생으로 인한 편주행이 방지되므로 장비는 주행 직진할 수 있게 된다.

도 2는 종래 기술에 의한 주행직진밸브를 유압식으로 제어하는 주행직진장치의 유압회로도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 주행하는 도중에 붐 등의 작업장치를 구동시킬 경우, 제1유압펌프(1)의 작동유를 좌측 주행모터(4) 및 우측 주행모터(9)에 공급하고, 제2유압펌프(2)의 작동유를 제1작업장치 및 제2작업장치에 공급하기 위한 주행직진밸브(14)를 유로(8)의 상류측에 설치하되, 상기 주행직진밸브(14)는 파일럿펌프(17)로부터 인가되는 파일럿압력에 의해 절환된다.

이때, 상기 주행직진밸브(14)에 파일럿압력을 인가시켜 절환시키는 상기 파일럿펌프(17)를 제외한 구성은, 도 1에 도시된 주행직진장치의 유압회로 구성과 동일하므로 이들 구성의 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 구성은 동일한 도면부호를 표기하였다.

도 3은 종래 기술에 의한 곡진시 작업장치를 동작시킬 경우 주행 궤적을 나타내는 도면이다.

도 3에서와 같이, 곡진 주행하는 도중에 작업장치를 조작하여 복합구동시킬 경우, 상기 주행직진밸브(14)의 절환으로 인해 주행직진기능이 발휘될 경우 장비는 곡진 주행을 하지않게 된다. 즉 곡진 주행시 상기 주행직진밸브(14)를 절환시킬 경우, 운전자의 곡진주행하고자 하는 의지에 반하여 장비는 직진 주행하게 되므로 안전사고가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 곡진 주행하는 도중에 작업장치를 구동시킬 경우 운전자 의지대로 곡진 주행하여 안전성을 확보할 수 있는 건설기계용 주행직진장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변용량형 제1,2유압펌프 및 파일럿펌프;

상기 제1유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 좌측 주행모터 및 제1작업장치;

상기 제1유압펌프의 유로에 설치되고, 절환시 상기 좌측 주행모터 또는 상기 제1작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 복수의 절환밸브;

상기 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 우측 주행모터 및 제2작업장치;

상기 제2유압펌프의 유로에 설치되고, 절환시 상기 우측 주행모터 또는 상기 제2작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 복수의 절환밸브;

전기식 제어밸브로부터 파일럿압력의 인가에 의해 절환시 상기 제1,2유압펌프중 어느 하나의 작동유를 상기 좌,우측 주행모터에 공급하고, 상기 제1,2유압펌프중 다른 하나의 작동유를 상기 제1,2작업장치에 공급하는 주행직진밸브;

상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력과, 상기 제1,2작업장치용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력을 검출하는 압력감지센서; 및

주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우, 상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력 차이값이 임의의 설정압력보다 큰 경우 상기 주행직진밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시키도록 상기 전기식 제어밸브에 제어신호를 출력하는 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치를 제공한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 좌측 주행모터 및 제1작업장치; 상기 제1유압펌프의 유로에 설치되는 절환밸브; 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 우측 주행모터 및 제2작업장치; 상기 제2유압펌프의 유로에 설치되는 절환밸브; 전기식 제어밸브로부터 파일럿압력의 인가시 절환되는 주행직진밸브; 상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브 및 상기 제1,2작업장치용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력을 검출하는 압력감지센서; 상기 압력감지센서로부터 검출신호가 입력되는 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치의 제어방법에 있어서:

상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력과, 상기 제1,2작업장치용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력을 검출하는 단계;

상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력 차이값을 연산하는 단계;

주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우, 상기 연산된 파일럿압력 차이값과 임의의 설정압력의 크기를 판단하는 단계; 및

상기 연산된 파일럿압력 차이값이 상기 설정압력을 초과할 경우 곡진주행모드로 판단하고 상기 전기식 제어밸브로부터 주행직진밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치의 제어방법을 제공한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가변용량형 제1,2유압펌프 및 파일럿펌프;

상기 파일럿펌프로부터 파일럿압력의 인가에 의해 절환시 상기 제1,2유압펌프중 어느 하나의 작동유를 상기 좌,우측 주행모터에 공급하고, 상기 제1,2유압펌프중 다른 하나의 작동유를 상기 제1,2작업장치에 공급하는 주행직진밸브;

상기 파일럿펌프와 상기 주행직진밸브사이의 유로에 설치되는 주행직진검출밸브, 상기 주행직진검출밸브는 주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우, 상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력 차이값이 상기 주행직진검출밸브 양단의 밸브스프링의 설정압력보다 큰 경우 절환되어 상기 주행직진밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시킴;을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치를 제공한다.

상기 전기식 제어밸브로서

상기 파일럿펌프로부터 상기 주행직진밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시키는 초기상태와, 상기 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 상기 주행직진밸브에 파일럿압력으로 인가시키기 위해 상기 컨트롤러로부터 전기적 신호의 인가시 온 상태로 절환되는 솔레노이드밸브가 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 전기식 제어밸브로서

상기 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 상기 컨트롤러로부터 인가되는 전기적 신호에 대응되게 파일럿압력으로 변환하여 상기 주행직진밸브에 변환된 파일럿압력을 인가시키는 전자비례감압밸브가 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 좌측 주행모터용 절환밸브의 양단에 인가되는 파일럿압력 중 상대적으로 높은 파일럿압력을 선택하여 상기 주행직진검출밸브의 일측 압력포트에 선택된 파일럿압력을 인가시키는 제1셔틀밸브와,

상기 우측 주행모터용 절환밸브의 양단에 인가되는 파일럿압력 중 상대적으로 높은 파일럿압력을 선택하여 상기 주행직진검출밸브의 타측 압력포트에 선택된 파일럿압력을 인가시키는 제2셔틀밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 연산된 파일럿압력 차이값이 상기 설정압력 이하일 경우 주행직진모드로 판단하고 상기 전기식 제어밸브로부터 주행직진밸브에 파일럿압력을 인가시켜 절환시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 곡진 주행하는 도중에 작업장치를 구동시켜 복합구동시킬 경우, 주행직진 기능을 차단하게 되므로 곡진 주행을 계속하여 안전사고로부터 운전자 또는 장비를 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 주행직진밸브를 전자식으로 제어하는 주행직진장치의 유압회로도,

도 2는 종래 기술에 의한 주행직진밸브를 유압식으로 제어하는 주행직진장치의 유압회로도,

도 3은 종래 기술에 의한 곡진시 작업장치를 동작시킬 경우 주행 궤적을 나타내는 도면,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 전자식 주행직진장치의 유압회로도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 전자식 주행직진장치의 제어방법을 나타내는 흐름도,

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계용 유압식 주행직진장치의 유압회로도,

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계용 유압식 주행직진장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉

1; 제1유압펌프

2; 제2유압펌프

3,8; 유로

4; 좌측 주행모터

5; 주행모터용 제1절환밸브

6; 작업장치용 제1절환밸브

9; 우측 주행모터

10; 주행모터용 제2절환밸브

11; 작업장치용 제2절환밸브

13; 전기식 제어밸브

14; 주행직진밸브

17,18,21,22; 압력센서

19,20; 조이스틱

23; 컨트롤러

24; 제1셔틀밸브

25; 제2셔틀밸브

26; 주행직진검출밸브

27,27a; 주행페달

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 주행직진장치 및 그 제어방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 전자식 주행직진장치의 유압회로도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 전자식 주행직진장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계용 유압식 주행직진장치의 유압회로도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계용 유압식 주행직진장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 전자식 주행직진장치는, 가변용량형 제1,2유압펌프(1,2)(이하, 제1,2유압펌프 라고 함) 및 파일럿펌프(미도시됨)가 엔진 등에 연결된다.

상기 제1유압펌프(1)의 유로(3)에 좌측 주행모터(4)에 공급되는 작동유를 제어하는 주행모터용 제1절환밸브(5) 및 제1작업장치(아암 등)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 제1절환밸브(6,7)가 설치된다.

상기 제2유압펌프(2)의 유로(8)에 우측 주행모터(9)에 공급되는 작동유를 제어하는 주행모터용 제2절환밸브(10) 및 제2작업장치(붐 등)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 제2절환밸브(11,12)가 설치된다.

상기 파일럿 펌프에 연결되는 전기식 제어밸브(13)로부터 파일럿압력의 인가에 의해 절환되는 주행직진밸브(14)를 상기 제2유압펌프(2)의 유로(8) 상류측에 설치하되, 상기 주행직진밸브(14)는 주행하는 도중에 붐 등의 작업장치를 구동시킬 경우 절환되어 상기 제1유압펌프(1)의 작동유를 상기 좌측 주행모터(4) 및 우측 주행모터(9)에 공급하고, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유를 상기 제1,2작업장치에 각각 공급하게 된다.

도면에는 미 도시되었으나, 상기 주행직진밸브(14)를 상기 제1유압펌프(1)의 유로(3) 상류측에 설치하고, 주행중에 붐 등의 작업장치를 구동시킬 경우 절환되어 상기 제2유압펌프(2)의 작동유를 상기 좌측 주행모터(4) 및 우측 주행모터(9)에 공급하고, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유를 상기 제1,2작업장치에 각각 공급할 수 있다.

주행페달(27,27a)을 가압시 상기 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)에 인가되는 파일럿압력을 검출하는 압력센서(17,18)가 상기 주행페달(27,27a)과 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)사이의 유로에 설치된다.

조이스틱(19,20)을 조작시 상기 작업장치용 제1,2절환밸브(6,7)(11,12)에 인가되는 파일럿압력을 검출하는 압력센서(21,22)가 상기 조이스틱(19,20)과 작업장치용 제1,2절환밸브(6,7)(11,12)사이의 유로에 설치된다.

주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우, 상기 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)에 인가되는 파일럿압력 차이값(Pd)이 임의의 설정압력(Ps)보다 큰 경우 상기 주행직진밸브(14)에 인가되는 파일럿압력을 차단시키도록 상기 전기식 제어밸브(13)에 제어신호를 출력하는 컨트롤러(23)가 상기 압력센서(17,18)(21,22) 및 전기식 제어밸브(13)에 연결된다.

도면에는 미 도시되었으나, 상기 전기식 제어밸브(13)로서

상기 파일럿펌프로부터 상기 주행직진밸브(14)에 인가되는 파일럿압력을 차단시키는 초기상태와, 상기 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 상기 주행직진밸브(14)에 파일럿압력으로 인가시키기 위해 상기 컨트롤러(23)로부터 전기적 신호의 인가시 온(ON) 상태로 절환되는 솔레노이드밸브가 사용될 수 있다.

상기 전기식 제어밸브(13)로서

상기 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 상기 컨트롤러(23)로부터 인가되는 전기적 신호에 대응되게 파일럿압력으로 변환하여 상기 주행직진밸브(14)에 변환된 파일럿압력을 인가시키는 전자비례감압밸브(PPRV)가 사용될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 전자식 주행직진장치 제어방법은, 제1유압펌프(1)의 작동유에 의해 구동되는 좌측 주행모터(4) 및 제1작업장치(아암 등); 상기 제1유압펌프(1)의 유로(3)에 설치되며 파일럿압력 인가시 절환되는 좌측 주행모터용 제1절환밸브(5) 및 작업장치용 제1절환밸브(6,7); 제2유압펌프(2)의 작동유에 의해 구동되는 우측 주행모터(9) 및 제2작업장치(붐 등); 상기 제2유압펌프(2)의 유로(8)에 설치되며 파일럿압력 인가시 절환되는 우측 주행모터용 제2절환밸브(10) 및 작업장치용 제2절환밸브(11,12); 상기 제2유압펌프(2)의 유로(8) 상류측에 설치되고, 주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우 전기식 제어밸브(13)로부터 파일럿압력의 인가에 의해 절환되는 주행직진밸브(14); 상기 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10) 및 상기 작업장치용 제1,2절환밸브(6,7)(11,12)에 인가되는 파일럿압력을 검출하는 압력감지센서(17,18)(21,22); 상기 압력감지센서(17,18)(21,22)로부터 검출신호가 입력되는 컨트롤러(23);를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치의 제어방법에 있어서:

상기 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)에 인가되는 파일럿압력과, 상기 작업장치용 제1,2절환밸브(6,11)에 인가되는 파일럿압력을 검출하고, 검출신호를 상기 컨트롤러(23)에 각각 입력하는 단계(S10);

상기 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)에 인가되는 파일럿압력 차이값(Pd)을 연산하는 단계(S20);

주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우, 상기 연산된 파일럿압력 차이값(Pd)과 임의의 설정압력(Ps)의 크기를 판단하는 단계(S30);

상기 파일럿압력 차이값(Pd)이 상기 임의의 설정압력(Ps) 이하일 경우(Pd ≤ Ps) 주행직진모드로 판단하고 상기 전기식 제어밸브(13)로부터 상기 주행직진밸브(14)에 파일럿압력을 인가시켜 절환시키는 단계(S40);

상기 파일럿압력 차이값(Pd)이 상기 임의의 설정압력(Ps)을 초과할 경우(Pd 〉Ps) 곡진주행모드로 판단하고 상기 전기식 제어밸브(13)로부터 상기 주행직진밸브(14)에 인가되는 파일럿압력을 차단시키는 단계(S40A);를 포함한다.

전술한 구성에 따르면, S10에서와 같이, 상기 조이스틱(19,20)을 조작시 상기 제1,2작업장치용 제1,2절환밸브(6,11)에 인가되는 파일럿압력을 검출하되 검출된 검출신호는 상기 컨트롤러(23)에 입력된다. 또한 상기 주행페달(27,27a)을 가압시 상기 좌,우측 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)에 인가되는 파일럿압력을 검출하되 검출된 검출신호는 상기 컨트롤러(23)에 입력된다.

따라서 상기 컨트롤러(23)에서는 검출된 상기 좌,우측 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)에 발생되는 파일럿압력이 임의의 설정압력(Pt)보다 높고, 상기 제1,2작업장치에 발생되는 파일럿압력이 임의의 설정압력(Pa)보다 높을 경우(주행 중에 작업장치를 구동시킬 경우를 말함)에 "S20"으로 진행한다.

한편 상기 좌,우측 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)에 발생되는 파일럿압력이 임의의 설정압력(Pt)보다 낮고, 상기 작업장치용 제1,2절환밸브(6,7)(11,12)에 발생되는 파일럿압력이 임의의 설정압력(Pa)보다 낮을 경우에 종료한다.

S20에서와 같이, 상기 좌측 주행모터용 제1절환밸브(5)에 인가되는 파일럿압력과 상기 우측 주행모터용 제2절환밸브(10)에 인가되는 파일럿압력의 차이값(Pd)을 연산한다. 이때 상기 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)에 인가되는 파일럿압력의 연산된 차압은 절대값을 의미한다. 상기 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)사이에 발생되는 발생되는 파일럿압력을 연산 후 "S30"으로 진행한다.

S30에서와 같이, 상기 연산된 파일럿압력 차이값(Pd)과 임의의 설정압력(Ps)의 크기를 판단한다. 즉 상기 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)사이에 발생되는 파일럿압력의 차이값(Pd)이 임의의 설정압력(Ps) 이하일 경우(Pd ≤ Ps), 주행직진모드로 판단하여 "S40"으로 진행한다.

한편 상기 주행모터용 제1,2절환밸브(5,10)사이에 발생되는 파일럿압력의 차이값(Pd)이 임의의 설정압력(Ps) 이상일 경우(Pd 〉Ps), 곡진주행모드로 판단하여 "S40A"로 진행한다.

S40에서와 같이, 주행 도중에 작업장치를 구동시킬 경우에 주행직진기능을 발휘하기 위한 작업모드로서, 상기 컨트롤러(23)로부터 상기 전기식 제어밸브(13)(일 예로서, 솔레노이드밸브 또는 전자비례감압밸브가 사용될 수 있음)에 전기적 제어신호를 입력한다. 이로 인해 상기 전기식 제어밸브(13)로서 솔레노이드밸브가 사용될 경우, 상기 컨트롤러(23)로부터 전기적신호 인가시 온(ON) 상태로 절환되는 솔레노이드밸브에 의해 파일럿펌프로부터 상기 솔레노이드밸브를 통과하는 파일럿압력이 상기 주행직진밸브(14)에 인가되어 스풀을 도면상, 우측방향으로 절환시킨다.

한편 상기 전기식 제어밸브(13)로서 전자비례감압밸브(PPRV)가 사용될 경우, 상기 컨트롤러(23)로부터 인가되는 전기적 신호에 대응되게 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 파일럿압력으로 변환한 후, 상기 주행직진밸브(14)에 변환된 파일럿압력을 인가시켜 스풀을 절환시킬 수 있다.

따라서 상기 주행직진밸브(14)의 절환시, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 상기 좌측 주행모터용 제1절환밸브(5)를 경유하여 좌측 주행모터(4)에 공급되고, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 상기 주행직진밸브(14) 및 우측 주행모터용 제2절환밸브(10)를 경유하여 상기 우측 주행모터(9)에 공급된다.

한편, 상기 주행직진밸브(14)의 절환시, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 상기 주행직진밸브(14)를 경유하여 상기 작업장치용 제1절환밸브(6,7)를 통해 제1작업장치(아암 등)에 공급되고, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 상기 작업장치용 제2절환밸브(11,12)를 경유하여 제2작업장치(붐 등)에 공급된다.

따라서 직진주행 도중에 작업장치를 구동시키는 경우 작업장치에 부하가 발생되는 경우에도 편주행이 방지되므로 장비는 직진주행할 수 있게 된다.

S40A에서와 같이, 곡진주행 도중에 작업장치를 구동시킬 경우에 주행직진기능을 차단하기 위한 작업모드로서, 상기 컨트롤러(23)로부터 상기 전기식 제어밸브(13)에 인가되는 전기식 제어신호를 차단한다. 이로 인해 상기 전기식 제어밸브(13)에 의해 파일럿펌프로부터 상기 주행직진밸브(14)에 인가되는 파일럿압력을 차단하게 된다.

따라서 상기 주행직진밸브(14)는 밸브스프링의 탄성력에 의해 주행 비직진모드의 초기상태를 유지하게 되므로, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 상기 좌측 주행모터용 제1절환밸브(5)를 경유하여 좌측 주행모터(4)에 공급되고, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 상기 주행직진밸브(14)를 경유하여 상기 작업장치용 제1절환밸브(6,7)를 경유하여 제1작업장치에 공급된다.

한편, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 상기 주행직진밸브(14) 및 우측주행모터용 제2절환밸브(10)를 차례로 경유하여 우측 주행모터(9)에 공급되고, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 상기 작업장치용 제2절환밸브(11,12)를 경유하여 제2작업장치(붐 등)에 공급된다.

따라서 곡진주행 도중에 작업장치를 구동시킬 경우에 주행직진기능이 차단되므로, 상기 좌,우측 주행모터(4,9)는 주행페달(27,27a)의 가압량에 대응되게 제1,2유압펌프(1,2)로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되므로 장비는 운전자의 의지대로 곡진주행할 수 있게 된다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계용 유압식 주행직진장치는, 가변용량형 제1,2유압펌프(1,2)(이하, 제1,2유압펌프 라고 함) 및 파일럿펌프(17)가 엔진 등에 연결된다.

상기 파일럿 펌프(17)로부터 파일럿압력의 인가에 의해 절환되는 주행직진밸브(14)를 상기 제2유압펌프(2)의 유로(8) 상류측에 설치하되, 상기 주행직진밸브(14)는 주행하는 도중에 붐 등의 작업장치를 구동시킬 경우 절환되어 상기 제1유압펌프(1)의 작동유를 상기 좌측 주행모터(4) 및 우측 주행모터(9)에 공급하고, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유를 상기 제1,2작업장치에 각각 공급하게 된다.

상기 파일럿펌프(17)와 상기 주행직진밸브(14)사이의 유로에 주행직진검출밸브(26)를 설치하되, 상기 주행직진검출밸브(26)는 주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우, 상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브(5,10)에 인가되는 파일럿압력 차이값(Pd)이 상기 주행직진검출밸브(26) 양단의 밸브스프링의 설정압력보다 큰 경우 절환되어 상기 파일럿펌프(17)로부터 상기 주행직진밸브(14)에 인가되는 파일럿압력을 차단시킨다.

상기 좌측 주행모터용 절환밸브(5)와 주행직진검출밸브(26)사이에 유로에 제1셔틀밸브(24)를 설치하되, 상기 제1셔틀밸브(24)는 상기 좌측 주행모터용 절환밸브(5)의 양단에 인가되는 파일럿압력 중 상대적으로 높은 파일럿압력을 선택하여 상기 주행직진검출밸브(26)의 일측 압력포트에 선택된 파일럿압력을 인가시키게 된다.

또한, 상기 우측 주행모터용 절환밸브(10)와 주행직진검출밸브(26)사이에 유로에 제2셔틀밸브(25)를 설치하되, 상기 제2셔틀밸브(25)는 상기 우측 주행모터용 절환밸브(10)의 양단에 인가되는 파일럿압력 중 상대적으로 높은 파일럿압력을 선택하여 상기 주행직진검출밸브(26)의 타측 압력포트에 선택된 파일럿압력을 인가시키게 된다.

도 7에서와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계용 유압식 주행직진장치 제어방법은, 제1유압펌프(1)의 작동유에 의해 구동되는 좌측 주행모터(4) 및 제1작업장치(아암 등); 상기 제1유압펌프(1)의 유로(3)에 설치되고 파일럿압력 인가시 절환되는 좌측 주행모터용 절환밸브(5) 및 작업장치용 제1,2절환밸브(6,7); 제2유압펌프(2)의 작동유에 의해 구동되는 우측 주행모터(9) 및 제2작업장치(붐 등); 상기 제2유압펌프(2)의 유로(8)에 설치되고 파일럿압력 인가시 절환되는 우측 주행모터용 절환밸브(10) 및 작업장치용 제1,2절환밸브(11,12); 상기 제2유압펌프(2)의 유로(8) 상류측에 설치되고 주행 중에 제1,2작업장치를 구동시킬 경우 파일럿펌프(17)로부터 파일럿압력의 인가시 절환되는 주행직진밸브(14); 파일럿펌프(17)와 상기 주행직진밸브(14)사이의 유로에 설치되는 주행직진검출밸브(26)를 구비하는 건설기계용 주행직진장치의 제어방법에 있어서:

상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브(5,10)에 인가되는 파일럿압력의 차이값(Pd)을 비교하는 단계(S100);

주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우, 상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브(5,10)에 인가되는 파일럿압력의 차이값(Pd)과 상기 주행직진검출밸브(26) 양단의 밸브스프링 설정압력(Ps)의 크기를 판단하는 단계(S200); 및

상기 파일럿압력의 차이값(Pd)이 밸브스프링(Ps)의 설정압력 이하일 경우(Pd ≤ Ps) 주행직진모드로 판단하고 상기 파일럿펌프(17)로부터 주행직진밸브(14)에 파일럿압력을 인가시켜 절환시키는 단계(S300A), 상기 파일럿압력의 차이값(Pd)이 밸브스프링(Ps)의 설정압력을 초과할 경우(Pd 〉Ps) 곡진주행모드로 판단하고 상기 파일럿펌프(17)로부터 상기 주행직진밸브(14)에 인가되는 파일럿압력을 차단시키는 단계(S300B);를 포함한다.

전술한 구성에 따르면, S100에서와 같이, 상기 좌측 주행모터용 제1절환밸브(5) 양단에 인가되는 파일럿압력 중 상대적으로 높은 압력을 상기 제1셔틀밸브(24)에 의해 선택한다. 상기 우측 주행모터용 제2절환밸브(10) 양단에 인가되는 파일럿압력 중 상대적으로 높은 압력을 상기 제2셔틀밸브(25)에 의해 선택한다.

상기 제1셔틀밸브(24)에 의해 선택되어 상기 주행직진검출밸브(26)의 일측 압력포트에 인가되는 파일럿압력과, 상기 제2셔틀밸브(25)에 의해 선택되어 상기 주행직진검출밸브(26)의 타측 압력포트에 인가되는 파일럿압력의 차이값(Pd)을 비교한다. 이때 상기 주행직진검출밸브(26)에 인가되는 파일럿압력의 차압은 절대값을 의미한다. 상기 주행직진검출밸브(26)에 인가되는 파일럿압력을 비교 후 "S200"으로 진행한다.

S200에서와 같이, 상기 파일럿압력 차이값(Pd)과 상기 주행직진검출밸브(26) 양단의 밸브스프링의 설정압력(Ps)의 크기를 판단한다. 즉 상기 주행직진검출밸브(26) 양단에 인가되는 파일럿압력의 차이값(Pd)이 주행직진검출밸브(26)의 밸브스프링의 설정압력(Ps) 이하일 경우(Pd ≤ Ps), 주행직진모드로 판단하여 "S300A"로 진행한다.

한편, 상기 주행직진검출밸브(26) 양단에 인가되는 파일럿압력의 차이값(Pd)이 주행직진검출밸브(26) 양단의 밸브스프링의 설정압력(Ps) 이상일 경우(Pd 〉 Ps), 곡진주행모드로 판단하여 "S300B"로 진행한다.

S300A에서와 같이, 주행 도중에 작업장치를 구동시킬 경우에 주행직진기능을 발휘하기 위한 작업모드로서, 상기 제1,2셔틀밸브(24,25)로부터 상기 주행직진검출밸브(26)의 양단에 인가되는 파일럿압력 차이값(Pd)이 주행직진검출밸브(26) 양단의 밸브스프링의 설정압력(Ps)보다 작게 되므로(Pd ≤ Ps), 상기 주행직진검출밸브(26)는 밸브스프링의 설정압력에 의해 중립상태를 유지하게 된다. 이로 인해 상기 파일럿펌프(17)의 작동유는 상기 주행직진검출밸브(26)를 통과하여 상기 주행직진밸브(14)에 파일럿압력으로 인가된다.

따라서 상기 주행직진밸브(14)의 스풀이 도면상, 우측방향으로 절환됨에 따라, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 상기 주행모터용 제1절환밸브(5)를 경유하여 상기 좌측 주행모터(4)에 공급되고, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 상기 주행직진밸브(14) 및 주행모터용 제2절환밸브(10)를 경유하여 상기 우측 주행모터(9)에 공급된다.

한편, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 상기 주행직진밸브(14)를 경유하여 상기 작업장치용 제1절환밸브(6,7)를 경유하여 제1작업장치에 공급되고, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 상기 작업장치용 제2절환밸브(11,12)를 경유하여 제2작업장치에 공급된다.

따라서 주행직진 도중에 작업장치를 구동시키는 경우 작업장치에 부하가 발생되는 경우에도 편주행이 방지되므로 직진주행할 수 있게 된다.

S300B에서와 같이, 곡진주행하는 도중에 작업장치를 구동시킬 경우에 주행직진기능을 차단하기 위한 작업모드로서, 상기 제1,2셔틀밸브(24,25)로부터 상기 주행직진검출밸브(26)에 인가되는 파일럿압력 차이값(Pd)이 주행직진검출밸브(26)의 밸브스프링의 설정압력(Ps)을 초과하게 되므로(Pd 〉Ps), 상기 주행직진검출밸브(26)는 좌측 또는 우측 방향으로 절환된다.

이로 인해 상기 파일럿펌프(17)로부터 상기 주행직진밸브(14)에 인가되는 파일럿압력이 차단된다.

상기 주행직진밸브(14)는 밸브스프링의 탄성력에 의해 주행 비직진모드의 초기상태를 유지하게 되므로, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 상기 주행모터용 제1절환밸브(5)를 경유하여 좌측 주행모터(4)에 공급되고, 상기 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 상기 주행직진밸브(14)를 경유하여 상기 작업장치용 제1절환밸브(6)를 경유하여 제1작업장치에 공급된다.

한편, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 상기 주행직진밸브(14) 및 주행모터용 제2절환밸브(10)를 차례로 경유하여 우측 주행모터(9)에 공급되고, 상기 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 상기 작업장치용 제2절환밸브(11,12)를 경유하여 제2작업장치에 공급된다.

따라서 곡진주행 도중에 작업장치를 구동시킬 경우에 주행직진기능이 차단되므로, 상기 좌,우측 주행모터(4,9)는 주행페달의 가압량에 대응되게 제1,2유압펌프(1,2)로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되므로 장비는 운전자의 의지대로 곡진주행할 수 있게 된다.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 굴삭기 등의 건설기계를 곡진 주행하는 도중에 작업장치를 구동시킬 경우 주행직진 기능을 차단하게 되므로 곡진 주행을 계속할 수 있는 효과가 있다.

Claims

가변용량형 제1,2유압펌프 및 파일럿펌프;

상기 제1유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 좌측 주행모터 및 제1작업장치;

상기 제1유압펌프의 유로에 설치되고, 절환시 상기 좌측 주행모터 또는 상기 제1작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 복수의 절환밸브;

상기 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 우측 주행모터 및 제2작업장치;

상기 제2유압펌프의 유로에 설치되고, 절환시 상기 우측 주행모터 또는 상기 제2작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 복수의 절환밸브;

전기식 제어밸브로부터 파일럿압력의 인가에 의해 절환시 상기 제1,2유압펌프중 어느 하나의 작동유를 상기 좌,우측 주행모터에 공급하고, 상기 제1,2유압펌프중 다른 하나의 작동유를 상기 제1,2작업장치에 공급하는 주행직진밸브;

상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력과, 상기 제1,2작업장치용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력을 검출하는 압력감지센서; 및

주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우, 상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력 차이값이 임의의 설정압력보다 큰 경우 상기 주행직진밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시키도록 상기 전기식 제어밸브에 제어신호를 출력하는 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치.
제1항에 있어서, 상기 전기식 제어밸브로서

상기 파일럿펌프로부터 상기 주행직진밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시키는 초기상태와, 상기 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 상기 주행직진밸브에 파일럿압력으로 인가시키기 위해 상기 컨트롤러로부터 전기적 신호의 인가시 온 상태로 절환되는 솔레노이드밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치.
제1항에 있어서, 상기 전기식 제어밸브로서

상기 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 상기 컨트롤러로부터 인가되는 전기적 신호에 대응되게 파일럿압력으로 변환하여 상기 주행직진밸브에 변환된 파일럿압력을 인가시키는 전자비례감압밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치.
가변용량형 제1,2유압펌프 및 파일럿펌프;

상기 제1유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 좌측 주행모터 및 제1작업장치;

상기 제1유압펌프의 유로에 설치되고, 절환시 상기 좌측 주행모터 또는 상기 제1작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 복수의 절환밸브;

상기 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 우측 주행모터 및 제2작업장치;

상기 제2유압펌프의 유로에 설치되고, 절환시 상기 우측 주행모터 또는 상기 제2작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 복수의 절환밸브;

상기 파일럿펌프로부터 파일럿압력의 인가에 의해 절환시 상기 제1,2유압펌프중 어느 하나의 작동유를 상기 좌,우측 주행모터에 공급하고, 상기 제1,2유압펌프중 다른 하나의 작동유를 상기 제1,2작업장치에 공급하는 주행직진밸브;

상기 파일럿펌프와 상기 주행직진밸브사이의 유로에 설치되는 주행직진검출밸브, 상기 주행직진검출밸브는 주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우, 상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력 차이값이 상기 주행직진검출밸브 양단의 밸브스프링의 설정압력보다 큰 경우 절환되어 상기 주행직진밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시킴;을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치.
제4항에 있어서, 상기 좌측 주행모터용 절환밸브의 양단에 인가되는 파일럿압력 중 상대적으로 높은 파일럿압력을 선택하여 상기 주행직진검출밸브의 일측 압력포트에 선택된 파일럿압력을 인가시키는 제1셔틀밸브와,

상기 우측 주행모터용 절환밸브의 양단에 인가되는 파일럿압력 중 상대적으로 높은 파일럿압력을 선택하여 상기 주행직진검출밸브의 타측 압력포트에 선택된 파일럿압력을 인가시키는 제2셔틀밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치.
제1유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 좌측 주행모터 및 제1작업장치; 상기 제1유압펌프의 유로에 설치되는 절환밸브; 제2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 우측 주행모터 및 제2작업장치; 상기 제2유압펌프의 유로에 설치되는 절환밸브; 전기식 제어밸브로부터 파일럿압력의 인가시 절환되는 주행직진밸브; 좌,우측 주행모터용 절환밸브 및 제1,2작업장치용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력을 검출하는 압력감지센서; 상기 압력감지센서로부터 검출신호가 입력되는 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치의 제어방법에 있어서:

상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력과, 상기 제1,2작업장치용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력을 검출하는 단계;

상기 좌,우측 주행모터용 절환밸브에 인가되는 파일럿압력 차이값을 연산하는 단계;

주행 중에 상기 제1,2작업장치를 구동시킬 경우, 상기 연산된 파일럿압력 차이값과 임의의 설정압력의 크기를 판단하는 단계; 및

상기 파일럿압력 차이값이 상기 설정압력을 초과할 경우 곡진주행모드로 판단하고 상기 전기식 제어밸브로부터 주행직진밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치의 제어방법.
제6항에 있어서, 상기 파일럿압력 차이값이 상기 설정압력 이하일 경우 상기 주행직진모드로 판단하고 상기 전기식 제어밸브로부터 주행직진밸브에 파일럿압력을 인가시켜 절환시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 주행직진장치의 제어방법.