KR930008638B1

KR930008638B1 - 건설기계의 유압구동 제어장치

Info

Publication number: KR930008638B1
Application number: KR1019890019772A
Authority: KR
Inventors: 유끼오 아오야기
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시기가이샤; 오까다 하지메
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1993-09-11
Anticipated expiration: 2009-12-28
Also published as: EP0376295B1; EP0376295A1; DE68909393T2; KR900010160A; US5048293A; DE68909393D1

Abstract

내용 없음.

Description

건설기계의 유압구동 제어장치

제 1 도는 본 발명의 일실시예에 관한 유압쇼벨의 구동제어장치의 계통도.

제 2 도는 제 1 도에 도시한 제어부의 구성도.

제 3 도는 제 1 도에 도시한 장치의 동작을 설명하는 플로차트.

제 4 도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 유압쇼벨의 구동제어장치의 동작을 설명하는플로차트.

본 발명은 건설기계의 유압구동제어장치에 관한 것이며, 특히 유압쇼벨 등의 건설기계에 있어서, 유압펌프의 토출압력을 복수의 액튜에이터의 부하압력중의 최고압력보다 일정치만큼 높아지도록 유압펌프의 용량을 제어하는 로드센싱시스템을 구비한 유압구동제어장치에 관한 것이다.

건설기계, 예를들면 유압쇼벨에 있어서는, 하나 또는 복수의 유압펌프가 탑재되며, 이 유압펌프로부터 토출되는 압유에 의해 봉실린더, 암실린더, 버키트신린더, 선회모터, 좌우의 주행모터 등의 액튜에이터가 구동된다. 이들 각 액튜에이터와 유압펌프 사이에는 각각 방향전환밸브가 배설되어 있으며, 오퍼레이터가 유압쇼벨의 운전석에 설치된 각 액튜에이터의 조작레버를 임의로 조작함으로써 상기 방향전환밸브가 이에따라 작동하고, 유압펌프로부터 액튜에이터에의 압유의 흐름이 제어되며, 나아가서는 액튜에이터의 동작이 제어되고, 이로써 유압쇼벨의 소기의 작업이 달성된다.

이와 같은 액튜쇼벨의 구동제어에는 여러 가지 방식이 제안되어 있으며, 그들중의 하나로 예를들면 일본국 특개소 60(1985)-11706호 공보(USP 4,617,854호에 대응)에 개시되어 있는 로드센싱시스템이 있다. 이 로드센싱시스템은 액튜에이터의 구동제어중, 유압펌프의 토출압력이 액튜에이터의 부하압력중의 최고압력보다 일정치만큼 높아지도록 유압펌프의 용량을 제어하는 것이며, 이로써 최소의 토출량으로 액튜에이터를 구동하여 경제적인 운전으로 가능하게 하고 있다.

이와 같이, 로드센싱시스템은 건설기계의 유압구동제어장치로서는 매우 우수하다. 그러나, 이 시스템에서는 조작레버에 따라서 액튜에이터의 구동압력을 제어할 수 없기 때문에, 예를들면 관성이 큰 부재를 구동하는 액튜에이터의 구동제어에 이 로드센싱시스템을 적용한 경우, 다음과 같은 문제점이 생긴다. 즉, 예를들면 큰 관성체인 유압쇼벨의 선회체를 구동하는 선회모터를 완가속하려고 하는 경우, 조작레버를 약간의 양만 조작해도, 유압펌프의 토출압력이 선회모터의 부하압력보다 일정치만큼 높아지도록 펌프용량이 제어되므로, 부하압력이 선회용의 릴리프압력에 달할 때까지 펌프토출압력은 급격히 상승하여, 그러므로 선회모터에는 높은 릴리프압력이 가해지고, 선회모터는 완가속하려고 했는데도 불구하고 급가속되고, 오피레이터의 의도와는 다른 동작을 발생하여 매우 위험하다. 또, 대량의 압유가 릴리프되므로 큰 동력손실이 생긴다.

이와 같은 현상은 다른 액튜에이터에 있어서도 일어난다. 예를들면, 유압쇼벨의 작업에 있어서는 굴삭한 개소에 버키트를 가볍게 눌러 지면을 고르게 하는 작업이 있는데, 이 경우에도 구동압력의 조정을 할 수 없으므로, 작업부재는 지면에 강하게 늘리어 소기의 작업이 실행곤한해지며, 또한 큰 동력손실이 발생한다.

본 발명의 목적은 로드센싱시스템의 특징을 살리면서 액튜에이터의 구동압력의 조정을 가능하게 하고, 소기의 동작을 행하게 할 수 있는 건설기계의 유압구동제어장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 최소한 1대의 가변용랴형의 유압펌프와, 이 유압펌프의 압유에 의해 구동되는 복수의 액튜에이터와, 조작수단의 조작량에 따라 구동되고, 각 액튜에이터를 제어하는 방향전환밸브와, 상기 유압펌프의 토출압력을 검출하는 수단과, 상기 각 액튜에이터의 부하압력을 최고압력을 선택하는 수단과, 상기 토출압력과 상기 최고부하압력과의 차압이 규정압력이 되도록 상기 유압펌프의 용량을 제어하는 제 1 의 제어수단을 구비한 건설기계의 유압구동제어장치에 있어서, 상기 유압펌프의 토출압력이 소정의 값이 되도록 상기 유압펌프의 용량을 제어하는 제 2 의 제어수단과, 상기 유압펌프의 용량의 제어모드를 선택하고, 대응하는 저령신호를 출력하는 제 1 의 지령수단과, 상기 제 1 의 지령수잔으로부터의 지령신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 의 제어수단의 한쪽을 선택하는 제 1 의 선택수단과, 상기 액튜에이터의 소정의 것에 대한 조작수단이 조작되었는지 여부를 판단하고, 조작되었을때에 상기 제 2 의 제어수단을 선택하고, 기타의 액튜에이터에 대한 조작수단이 조작되었을때에 상기 제 1 의 제어수단을 선택하는 제 2 의 선택수단을 배설한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동제어장치가 제공된다.

이와 같이 구성한 본 발명의 장치에 있어서는, 제 1 의 지령수단의 지령신호가 제 1 의 제어수단에 의한 제어모드를 선택하는 신호일때에는, 제 1 의 선택수단은 제 1 의 제어수단을 선택하고, 토출압력과 최고 부하압력과의 차압이 규정압력이 되도록 유압펌프의 용량을 제어한다.

즉, 본래의 로드센싱제어가 행해진다. 제 1 의 지령수단의 지령신호가 제 2 의 제어수단에 의한 제어모드를 선택하는 신호일때는, 제 1 의 선택수단은 제 2 의 제어수단을 선택하고, 유압펌프의 토출압력이 소정의 값이 되도록 유압펌프의 용량을 제어한다. 즉, 압력제어모드로 펌프용량이 제어된다. 그러므로, 이에 대응하여 액튜에이터의 구동압력이 제어되고, 액튜에이터의 가속도 또는 압압력이 제어된다.

상기 제 2 의 제어수단은 상기 조작수단의 조작량이 증대함에 따라 증대하도록 목표압력을 설정한 제 1 의 설정수단을 가지며, 이 제 1 의 설정수단으로부터 조작량에 대응한 목표압력을 구하여, 상기 소정의 값을 결정해도 된다. 이로써, 압력제어모드로 펌프용량을 제어할 때, 조작수단의 조작량에 따른 펌프토출압력이 설정되고, 조작수단의 조작량에 따른 액튜에이터의 구동압력의 제어를 행할 수 있다.

또, 상기 제 2 의 제어수단은 일정한 목표압력을 설정한 제 2 의 설정수단을 가지며, 이 일정한 목표치를 상기 소정의 값으로 해도 된다.

또한, 본 발명의 장치는 상기 유압펌프의 토출압력의 목표치를 선택하고, 대응하는 지령신호를 출력하는 제 2 의 지령수단을 더 배설하고, 상기 제 2 의 제어수단은 상기 제 2 의 지령수단으로부터의 지령신호에 따라 변화하도록 목표압력을 설정한 제 3 의 설정수단을 가지며, 이 제 3 의 설정수단으로부터 상기 지령신호에 대응한 목표압력을 구하여, 상기 소정의 값을 결정해도 된다. 이로써, 압력제어모드로 펌프용량을 제어할 때 오퍼레이터에 의한 펌프토출압력의 임의의 설정이 가능해진다.

다음에, 본 발명에 대하여 도시한 실시예에 의거하여 설명한다.

본 발명의 제 1 의 실시예에 관한 유압쇼벨의 유압구동제어장치를 도시한 제 1 도에 있어서, (1a), (1b)는 유압쇼벨에 탑제된 2대의 가변 용량형의 메인유압펌프이며, (1c)는 파일롯압유 등의 2차적인 압유를 공급하는 고정용량형의 보조유압펌프이다. 유압펌프(1a), (1b)는 용적가변기구(이하, 사판(斜板)으로 대표함)(2a), (2b)를 가지며, 사판(2a), (2b) 은 펌프용량조작기구(3a) (3b) 에 의해 조작된다. 펌프용량조작기구(3a), (3b)는 각각 사판(2a), (2b)에 연결된 실린더(3a₁), (3b₁) 및 실린더(3a₁), (3b₁)를 구동제어하는 제어밸브(3a₁), (3b₂)로 구성되어 있다.

유압펌(1a), (1b)로부터 토출된 압유는 액튜에이터(5a₁), (5a₂), (5a₃) 및 (5b₁), (5b₂), (5b₃)에 공급되어 이들 액튜에이터를 구동한다. 액튜에이트(5a₁)는 구체적으로는 붐실린더이며, 마찬가지로 액튜에이터 (5a₂), (5a₃)는 좌우의 주행모터, 액튜에이터(5a₁), (5a₂)는 각각 암실린더 및 버키트실린더, 액튜에티터(5b₃)는 선회모터이다. 액튜에이터(5a₁), (5a₂), (5a₃)에 공급되는 압유의 유량 및 흐름방향은 방향전환밸브(6a₁), (6a₂), (6a₃)에 의해 제어되고, 액튜에이터(5b₁), (5b₂), (5b₃)에 공급되는 압유의 유량 및 흐름방향은 방향전환밸브(6b₁), (6b₂), (6b₃)에 의해 제어된다. 방향전환밸브(6a₁), (6a₂), (6a₃)에 의해 제어된다. 방향전화밸브(6a₁), (6a₂), (6a₃) 및 (6b₁), (6b₂), (6b₃) 의 상류측에는 압력보상밸브(7a₁), (7a₂), (7a₃) 및 (7b₁), (7b₂), (7b₃)가 배설되고, 각각 대응하는 방향전화밸브의 전후차압을 일정하게 제어한다.

방향전환밸브(6a₁),∼(6b₃)에 관하여, 조작레버(8c₁), (8c₂), (8c₃) 및 (8d₁), (8d₂), (8d₃)에 의해 조작되는 유압파일롯밸브(8a₁), (8a₂), (8a₃) 및 (8b₁), (8b₂), (8b₃)가 배설되어 있으며, 각각 조작레버의 조작방향 및 조작량에 따른 파일롯압력을 대응하는 방향전환밸브(6a₁)∼(6b₃)의 파일롯포트에 부하하고, 그들 방향 전환밸브를 구동한다.

메인펌프(1a)(1b)로부터의 압유가 토출되는 메인회로 및 보조펌프(1c)로부터의 압유가 토출되는 파일롯회로에는 각각 회로의 최고압력을 규정하는 릴리프밸브(9a)(9b)가 배설되어 있다. 또, 주행모터(5a₂), (5a₃) 및 선회모터(5b₃)에는 각각 주행의 최고압력 및 선회의 최고압력을 규정하는 릴리프밸브(10a₁), (10a₂), (10a₃), (10b₁), (10b₂), (10c₁), (10c₂)가 각각 배설되어 있다.

방향전환밸브(6a₁),∼(6b₃)에는 셔틀밸브(11a₁), (11a₂), (11b₁), (11b₂), (11ab)가 도시와 같이 접속되어 있다. 셔틀밸브(11a₁)는 액튜에이터(5a₁), (5a₂)의 부하압력중 높은 쪽의 압력을 선택하고, 셔틀밸브(11a₂)는 셔틀밸브(11a₁)에서 선택된 압력과 액튜에이터(5a₂)의 부하압력중 높은 쪽의 압력을 선택하고, 셔틀밸브(11b₁)는 액튜에이터(5b₁), (5b₂)의 부하 압력중 높은 쪽의 압력을 선택하고, 셔틀밸브(11b₂)는 셔틀밸브(11b₁)에서 선택된 압력과 액튜에이터(5b₃)의 부하압력중 높은 쪽의 압력을 선택하고, 셔틀밸브(11ab)는 셔틀밸브(11a₂), (11b₂)에 선택된 압력중, 높은 쪽의 압력을 선택한다. 결국 셔틀밸브(11ab)에서는 액튜에이터(5a₁),∼(5b₃)의 부하압력중 최고압력이 선택된다.

이상과 같이 구성된 유압회로에는 유압펌프(1a) (1b)의 용량(사판 2a,2b)의 경정량)을 검출하는 펌프용량 검출기(13a)(13b), 조작 레버(8c₁),∼(8d₃)의 조작량으로서 유압파일롯밸브(8a₁),∼(8b₃)의 출력인 파일롯압력을 검출하는 조작지령검출기(15a₁),∼(15b₃), 유압펌프(1a), (1b)의 토출하는 토출압력검출기(16a)(16b), 셔틀밸브(11ab)에서 선택된 최고부하압력을 검출하는 부하압력검출기(17)를 포함하는 센서군이 배설되어 있다. 또, 오퍼레이터에 의해 조작되고, 유압펌프(1a), (1b)를 통상의 로드센싱제어모드와 특별한 압력제어모드의 어느 것으로 제어하는가를 선택하는 선택지령기(18)가 설치되어 있다. 센서군으로부터의 검출신호 및 선택지령기(18)로부터의 지령신호는 제어부(20)에 입력되며, 제어부(20)에서는 이들 신호에 의거하여 소요의 연산을 행하고, 펌프용량조작기구(3a), (3b)의 제어밸브(3a₂), (3b₂)에 소요의 지령신호를 출력한다.

제어부(20)는 마이크로콤퓨터로 구성되며, 제 2 도에 도시한 바와 같이, 입력용 A/D콘버터(20a), 중앙연산장치(CPU)(20b), 제어수순의 프로그램을 격납하는 리드온리메모리(ROM)(20c), 연산도중의 수치를 일시기억하는 랜덤액세스메모리(RAM)(20d), 출력용 I/O인터페이스(20e) 및 증폭기(20g),(20b)를 구비하고 있다. 제어부(20)는 센서군(13a), (13b),(15a₁)∼(15b₃), (16a), (16b), (17)으로부터의 검출신호 및 선택지령기(18)로부터의 지령신호를 A/D콘버터(20A)에서 디지털신호로 변환하고, 이들 디지털신호로부터 ROM(20a)에 격납된 제어수순프로그램에 의거하여 CPU(20b)에서 유압펌프(1)의 용량제어를 위한 지령치를 연산하고, 이것을 I/O인터페이스(20e)를 거쳐 증폭기(20g), (20h)로부터 펌프용량조작기구(3a),(3b)의 제어밸브(3a),(3b)에 출력한다.

다음에, 제 3 도에 도시한 ROM(20c)에 격납된 제어수순프로그램의 플로차트를 따라서 본 실시예의 동작에 대하여 설명한다.

지금, 오퍼페이터가 액튜에이터(5a₁)∼(5a₃)중의 하나 또는 복수를 구동하려고 조작래버(8a₁)∼(8d₃)의 대응하는 것을 조작하면 그 조작방향 및 조작량에 따라 유압파일롯밸브(8a₁)∼(8a₃)의 대응하는 것으로부터 파일롯압력이 출력되고, 방향전환밸브(6a₁)∼(6b₃)의 대응하는 것을 조작레버의 조작방향 및 조작량에 따라 연다. 이로써 유압펌프(1a),(1b)의 압유가 압력보상밸브(7a₁)∼(7b₃) 및 방향전환밸브(6a₁)∼(6b₃)를 거쳐 액튜에이터(5a₁)∼(5b₃)의 대응하는 것에 공급된다. 이들 공급량은 방향전환밸브(6a₁)∼(6b₃)의 오리피스개구 명적에 비례하며, 이 유량에 비례한 속도로 액튜에이터가 구동된다.

이때, 복합조작에 의해 복수의 액튜에이터가 동시에 구동되는 경우, 방향전환밸브의 전후차압은 압력보상밸브(7a₁)∼(7b₃)에 의해 일정하게 유지되므로, 유압펌프(1a),(1b)로부터 토출된 압유는 방향전환밸브의 오리피스개구면적의 비율에 따라 분류(分流)되고, 저부하액튜에이터에의 공급유량의 한쪽 치우침이 저지된다.

한편, 제어부(20)는 퍼프용량검출기(13a), (13b), 조작지령검출기(15a₁)∼(15b₃), 토출압력검출기(16a),(16b), 부하압력검출기(17)로부터의 검출신호 및 선택지령기(18)로부터의 지령신호를 입력한다(제 3 도에 도시한 수순 S1). 이어서, 선택지령기(18)의 신호가 압력 제어모드를 선택하는 신호인지 여부를 판단한다(수순 S2). 선택지령기(18)가 조작되어 있지 않고, 압력제어모드가 선택되어 있지 않을 경우, 즉 통상의 로드센싱체어모드가 선택되어 있는 경우, 처리는 수순 S3으로 이행한다. 수순 S3에서는 토출압력검출기(16a)(16b)에서 검출된 유압펌프(1a), (1b)의 토출압력의 평균치와 최고부하압력과의 차압(이 차압을

P_LS라 표시함)이 규정치

P_LSO보다 큰지 여부를 판단한다. 차압

P_LS이 규정치

P_LSO를 초과하고 있는 경우에는 펌프용량조작기구(3a), (3b)의 제어밸브(3a₂), (3b₂)에 대해 펌프용량토출량을 감소시키는 지령신호를 출력한다(수순 S4).

한편, 수순 S3에 차압

P_LS이 규정치

P_LSO이하라고 판단되었을 때, 즉 유압펌프(1a), (1b)의 토출용량이 부족하다고 판단되었을때는, 일단 펌프토출용량이 소정치 예를들면 원동기의 특성상 제한되는 최대용량에 달해있는지 여부를 판단한다(수순 S5). 이 판단은 펌프용량검출기(13a), (13b)의 검출신호에 의거하여 사판(2a), (2b)의 경정량이 담해 소정치에 달했는지 여부를 봄으로써 이루어진다. 수순 S5에서 펌프토출용량이 소정치에 달해있다고 판단된 경우에는 이 이상의 토출용량의 증대는 기대할 수 없으므로, 제어밸브(3a₂), (3b₂)에 대하여 유압펌프(1a), (1b)의 용량을 그때까지의 용량 그대로 고정하는 지령신호가 출력된다(수순 S6). 또, 펌프토출용량이 소정치에 달해 있지 않을 경우에는 제어밸브(3a₂), (3b₂)에 대하여 펌프토출용량을 증가시키는 지령신호가 츨력된다(수순 S7). 수순(S4, S7)의 처리에 있어서의 펌프토출용량의 감소량 및 증가량은 어느 것이나 미리 정해진 단위량으로 된다. 이상 수순 S1∼S7의 반복에 의해 로드센싱제어모드로 액튜에이터의 구동제어가 실행된다.

한편, 유압쇼벨의 오퍼레이터가 예를들면 선회체를 완가속시키고 싶은 경우, 오포레이터는 선택지령기(18)를 조작하다. 제어부(20)는 상기 수순S1∼S7의 반복에 있어서 수순 S2에서 선택지령기(18)가 조작되었다는 것, 즉 압력제어모드가 선택되었다는 것을 판단한다. 이 경우, 처리는 수순 S8로 이행한다.

수순 S8에서는, 조작지령검출기(15a₁)∼(15b₃)로부터의 신호를 보고 있으며, 미리 정해져 있는 액튜에이터, 예를들면(5b₃)의 조작레버(8d₃)가 조작되어 있는지 여부를 판단한다. 당해 조작레버가 조작되어 있지 않을 경우에는, 처리는 수순 S3으로 이행하고, 전술한 로드센싱제어모드에서의 구동제어가 실행된다. 수순 S8에서 선회모터의 조작레버가 조작되었다고 판단되면, 조작지령검출기(15b₃)에서 검출된 조작지령신호에 대응하는 목표압력 Pr이 구해진다(수순 S9). 본 실시예에서는, 제 3 도에 도시한 바와 같이 조작지령신호가 증대함에 따라 목표압력 Pr이 증대하는 조작지령신호와 목표압력 Pr과의 관계가 미리 설정되어있으며, 이 함수관계는 제 2 도에 도시한 ROM(20c)에 기억시키고, 이 ROM(20c)에서 검출된 조작지령신호에 대응하는 목표압력 Pr이 취출된다.

이어서, 토출압력검출기(16a), (16b)의 검출신호로부터 현재의 토출압력을 독출하고, 이 토출압력이 전술한 목표압력 Pr 보다 큰지 여부를 판단한다(수순 S10). 현재의 토출압력이 목표압력 Pr 보다 큰 경우, 펌프용량조작기구(3a), (3b)의 제어밸브(3a₂),(3b₂)에 대해 펌프토출용량을 감소시키는 지령신호가 출력된다(수순 S11). 또, 토출압력이 목표압력 Pr 이하인 경우에는 수순 S5에 있어서와 마찬가지로 유압펌프(1a),(1b)의 토출용량의 소정치에 달해 있는지 여부를 판단하고(수순 S12). 토출용량이 소정치에 달해있는 경우 제어밸브(3a₂),(3b₂)에 대해 펌프토출용량을 그대로 고정하여 두는 지령신호가 출력된다(수순 S13). 또한, 토출용량이 소정치에 달해 있지 않을 경우에는 제어밸브(3a₂),(3b₂)에 대해 토출용량을 증대시키는 지령신호가 출력된다(수순 S14). 수순 S11,S14의 처리에 있어서의 토출용량의 감소량 및 증가량은 미리 정해진 단위량으로 된다.

선택지령기(18)에 의한 압력제어모드의 선택이 해제되지 않는 한, 수순 S9∼S14의 처리가 반복되고, 선회모터(5b₃)의 구도에 있어서 유압펌프(1a), (1b)에 대한 압력제어모드에서의 용량제어가 실행된다.

그리고, 이 압력제어모드에서의 제어에 의해, 유압펌프(1a), (1b)의 토출압력은 조작레버(8d₃)의 조작량에 따른 압력으로 되며, 선회모터(5b₃)의 구동압력도 이에 대응하여 적정한 압력으로 유지된다. 즉, 조작레버(8d₃)의 조작량을 작게 함으로써 선회모터(5b₃)의 구동압력도 작아져서 선회모터(5b₃)의 완가속이 가능하게 된다. 그 결과, 로드센싱제어모드로 제어한 경우와 같이 구동압력이 선회용의 릴리프밸브(10c₁), (10c₂)의 규정압력까지 상승하고, 선회모터가 급가속되는 것이 방지된다.

선택지령이(18)에 의한 압력제어모드에 선택이 해재되면, 이것이 수순 S2의 처리에 의해 판단되고, 이후 수순 S3∼S7의 처리에 의해 통상의 로드센싱제어모드에 의한 제어로 복귀한다.

이와 같이, 본 실시예에서는 유압쇼벨의 오퍼레이터가 선택지령기에 의해 임의로 로드센싱제어모드와 압력제어모드를 선택할 수 있도록 하였으므로, 선회모터와 같이 큰 관성체를 구동하는 액튜에이터를 오퍼페이터의 의도에 따라 정확하게 동작시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 대하여 제 1 도 및 제 4 도에 따라서 설명한다.

본 실시예의 구동제어장치는 제 1 도에 2점쇄선으로 나타낸 바와 같이 유압펌프(1a), (1b)의 토출압력의 목표치를 선택하고, 지령신호를 출력하는 제 2 의 선택지령기(19)를 더 구비하고 있다.

제 4 도에 있어서, 제어부(20)는 펌프용량검출기(13a), (13b), 조작지령검출기(15a₁)∼(15b₃), 토출압력검출기(16a),(16b), 부하압력검출기(17)로부터의 검출신호 및 선택지령기(18)로부터의 지령신호에 더하여, 제 2 의 선택지령기(19)로부터의 지령신호를 압력한다(제 4 도에 도시한 수순 S15). 이어서, 선택지령기(18)의 신호가 압력제어모드를 선택하는 신호인지 여부를 판단한다(수순 S2). 선택지령기(18)가 조작되어 있지 않고, 압력제어모드가 선택되어 있지 않을 경우, 즉 통상의 로드센싱제어모드가 선택되어 있는 경우, 처리는 수순 S3으로 이행하고, 수순 S3∼S7의 처리에 의해 통상의 로드센싱제어모드에 의한 제어가 실행된다. 선택지령기(18)가 조작되어 있을 때에는 처리는 수순 S8으로 이행하여, 소정의 액튜에이터에 대한 조작레버가 조작되었는지 여부를 판단한다. 소정의 액튜에이터에 대한 조작레버가 조작되어 있지 않을때는 처리는 수순 S3으로 이행하고, 전술한 수순 S3∼S7에 의한 제어가 실행된다.

수순 S8에서 소정의 액튜에이터에 대한 조작레버가 조작되었다고 판단되면, 수순 S16으로 이행하며, 그 소정의 액튜에이터에 붐실린더(5a₁)와 선회모터(5b₃)가 포함되어 있는지 여부를 판단한다. 여기서, 붐실린더(5a₁)와 선회모터(5b₃)가 포함되어 있을 때, 예를들면 붐올리기와 선회의 복합조작일때는 이들 액튜에이터에 대한 조작레버의 조작량, 즉 조작지령검출기에서 검출된 조작지령신호에 상관 없이 일정한 목표압력 Pr이 구해진다(수순 S17). 이 목적압력 Pr는 붐올리기와 선회의 복합조작에 최적치를 미리 설정한 것이며, 제 2 도에 도시한 ROM(20c)에 기억되어 있다. 이후, 수순 S10∼S14의 처리가 행해지고, 유압펌프(1a), (1b)의 토출용량이 제어된다. 이로써, 붐올리기와 선회의 복합조작에 있어서 유압펌프(1a), (1b)의 토출압력이 목표압력 Pr이 되도록 제어되고, 구동압력도 이에 대응하여 일정하게 제어된다. 그 결과, 선회모터(5b₃)는 그 구동압력에 따른 비율로 가속되어 급가속이 없는 적절한 붐올리기와 선회의 복합조작이 행하여진다.

수순 S16에 있어서, 붐실린더(5a₁)와 선회모터(5b₃)가 포함되어 있지 않다고 판단되었을때는 수순 S18으로 이행하여, 소정의 액튜에이터에 붐실린더(5a₁)와 암실린더(5b₁)가 포함되어 있는지 여부를 판단한다. 여기서, 붐실린더(5a₁)가 포함되어 있을 때, 예를들면 지면의 정지작업을 위한 붐과 암의 복합조작일때는 제 2 의 선택지령기(19)로부터의 지령신호에 대응하는 목표압력 Pr이 구해진다(수순 S19). 이 목표압력 Pr은 제 4 도에 도시한 바와 같이 제 2 의 선택지령기(19)에서 선택한 토출압력의 목표치에 대응하고, 조작지령신호에 상관없이 일정하다. 이 함수관계도 제 2 도에 도시한 ROM(20c)에 기억되어 있다.

이후, 마찬가지로 수순 S10∼S14의 처리가 행하여지고, 유압펌프(1a), (1b)의 토출용량이 제어된다. 이로써, 붐과 암의 복합조작에 의한 지면의 정지작업에 있어서, 유압펌프(1a), (1b)의 토출압력이 목표압력 Pr이 되도록 제어되고, 구동압력도 이에 대응하여 제어되므로, 버키트의 배면부를 지면에 압압력이 과대하게 되지 않고, 제 2 의 선택지령기(19)의 선택에 따른 적절한 압압력으로 정지작업을 행할 수 있다. 또, 이 압압력은 제 2 의 선택지령기(19)의 조작에 의해 임의로 설정할 수 있다.

수순 S18에 있어서, 붐실린더(5a₁)와 암실린더(5b₁)가 포함되어 있지 않다고 판단되었을 때, 예를들면 선회모터(5b₃)에 대한 조작레버(8d₃)만이 조작되었을때는 수순 S20으로 이행되고, 조작지경검출기(15b₃)에서 검출된 조작지령신호에 상관없이 일정한 목표압력 Pr이 구해진다. 이 목표압력 Pr도 제 2 도에 도시한 ROM(20c)에 기억되어 있다. 이후, 마찬가지로 수순 S10∼S14의 처리가 행하여지고, 유압펌프(1a), (1b)의 토출량이 제어된다. 이로써, 유압펌프(1a), (1b)의 토출압력이 목표압력 Pr이 되도록 제어되고, 구동압력도 이에 대응하여 일정하게 제어된다. 그 결과, 선회모터(5b₃)는 그 구동 압력에 따른 직절한 비율로 가속되고, 급가속되는 것이 방지된다.

따라서, 본 실시예에 있어서도 유압쇼벨의 오퍼레이터가 선택지령부에 의해 임의로 로드센싱제어모드와 압력제어모드를 선택할 수 있으므로, 선회모터의 적절한 구동이 가능하다. 또, 붐올리기와 선회의 복합조작에 있어서는 그 복합조작에 최적의 구동압력이 얻어진다. 또한, 붐과 암을 포함하는 복합조작에 있어서는 제 2 의 선택지령기(19)를 조작함으로써 외부에서 토출압력의 목표치를 임의로 설정할 수 있으므로, 예를들면 지면의 정지작업을 할 때는 소망의 압압력으로 버키트를 지면에 누를 수 있으므로, 적절한 정지작업을 할 수 있다.

그리고, 이상의 실시예에서는 건설기계로서 유압쇼벨을, 액튜에이터로서 선회모터, 붐실린더, 암실린더를 예시하여 설명하였으나, 이에 한하는 것은 아니며, 본 발명은 다른 건설기계 및 액튜에이터에 대하여도 적용가능하다.

또 항상 압력제어모드에 의해 제어되어야 할 액튜에이터가 정해져 있는 경우에는 당해 액튜에이터의 조작레버의 피지부에 선택지령기를 배설하여, 파지부를 파지하는 동시에 선택지령기가 작동하도록해 두면, 제어부내에 있어서의 소정의 액튜에이터가 조작되어 있는지 여부를 판단하는 처리는 필요없게 된다.

또한, 펌프토출압력과 최고부하압력을 별개로 검출하여 제어부내에서 차압을 구하는 것이 아니고, 차압을 직접 검출하는 차압센서를 설치해도 되며, 차압센서의 사용은 검출정밀도를 높이는데 적합하다.

Claims

최소한 1대의 가변용량형의 유압펌프(1a 또는 1b)와, 이 유압펌프의 압유에 의해 구동되는 복수의 액튜에이터(5a₁)∼(5b₃)와, 조작수단(8a₁)∼(8b₃)의 조작량에 따라 구동되고, 각 액튜에이터를 제어하는 방향전환밸브(6a₁)∼(6b₃)와, 상기 유압펌프의 토출압력을 검출하는 수단(16a 또는 16b)과, 상기 각 액튜에이터의 부하압력중 최고압력을 선택하는 수단(11ab)과, 상기 토출압력과 상기 최고부하압력과의 차압이 규정압력이 되도록 상기 유압펌프의 용량을 제어하는 제 1 의 제어수단(20, S3∼S7)을 구비한 건설기계의 유압구동제어 장치에 있어서, 상기 유압펌프(1a 또는 1b)의 토출압력이 소정의 값이 되도록 상기 유압펌프의 용량을 제어하는 제 2 의 제어수단(20, S9∼S14)과, 상기 유압펌프의 용량의 제어모드를 선택하고, 대응하는 지령신호를 출력하는 제 1 의 지령수단(18)과, 상기 제 1 의 지령수단으로부터의 지령신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 의 제어수단의 한쪽을 선택하는 제 1 의 선택수단(S2)과, 상기 액튜에이터(5a₁∼5b₃)의 소정의 것에 대한 조작수단(8a₁)∼(8b₃)이 조작되었는지 여부를 판단하고, 조작되었을 때에 상기 제 2 의 제어수단(20, S9∼S14)을 선택하고, 기타의 액튜에이터에 대한 조작수단이 조작되었을때에 상기 제 1 의 제어수단(20, S3∼S7)을 선택하는 제 2 의 선택수단(S8)을 배설한 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 의 제어수단(20, S9∼S14)은 상기 조작수단의 조작량이 증대함에 따라 증대하도록 목표압력(Pr)을 설정한 제 1 의 설정수단(S9)을 가지며, 이 제 1 의 설정수단으로부터 조작량에 대응한 목표압력(Pr)을 구하여, 상기 소정의 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 의 제어수단(20, S9∼S14, S16∼S20)은 일정한 목표압력(Pr)을 설정한 제 2 의 설정수단(S17, S20)을 가지며, 이 일정한 목표치를 상기 소정의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 유압펌프(1a 또는 1b)의 토출압력의 목표치를 선택하고, 대응하는 지령신호를 출력하는 제 2 의 지령수단(19)을 더 배설하고, 상기 제 2 의 제어수단(20, S9∼S14, S16∼S20)은 상기 제 2 의 지령수단으로부터의 지령신호에 따라 변화하도록 목표압력(Pr)을 설정한 제 3 의 설정수단(S19)을 가지며, 이 제 3 의 설정수단으로부터 상기 지령신호에 대응한 목표압력을 구하여, 상기 소정의 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압구동제어장치.