KR101500749B1 - Auto controlling system for heavy machinery - Google Patents

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KR101500749B1
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윤홍철
박덕우
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두산인프라코어 주식회사
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Abstract

본 발명은 굴삭기와 같은 건설중장비의 작업 부하에 따라 최적의 모드가 자동 선택되어 작업할 수 있도록 하는 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 자동 작업 제어 시스템은, 중량물을 원하는 위치로 이송하기 위해 상하좌우로 회동 및 인장 가능한 붐, 붐을 구동시키는 붐실린더, 유압 펌프로부터 펌핑된 유압을 조절하여 붐실린더로 유입시키는 펌프 제어밸브, 유압 펌프를 구동시키는 엔진을 포함하는 건설중장비에 있어서, 붐실린더에 유입되는 유압의 압력값을 센싱하는 압력 센서와, 엔진의 구동을 제어하는 동시에, 엔진의 회전수를 측정하여 엔진 부하율을 검출하는 엔진 콘트롤러, 작업자로부터 자동 제어에 대한 선택 입력이 있으면, 압력 센서로부터 센싱한 압력값과 엔진 콘트롤러로부터 검출된 엔진 부하율을 인가받아 현재 작업중인 건설중장비의 작업 부하를 판단하고, 작업 부하에 따른 최적의 작업 모드를 자동 선택하여 모드 변경하는 장비 콘트롤러, 및 작업 부하에 따른 최적의 작업 모드에 대한 데이터를 저장한 메모리를 포함한다.The present invention relates to an automatic work control system for a heavy construction equipment for automatically selecting and operating an optimal mode according to a work load of heavy construction equipment such as an excavator. The automatic work control system according to the present invention includes a boom capable of pivoting and pulling up and down, a boom cylinder for driving the boom, a pump control for controlling the hydraulic pressure pumped from the hydraulic pump to the boom cylinder, A boom cylinder, a pressure sensor for sensing a pressure value of the hydraulic pressure flowing into the boom cylinder, and a control unit for controlling the drive of the engine and measuring the engine speed, If there is a selection input for the automatic control from the engine controller to be detected and the operator, the pressure value sensed from the pressure sensor and the engine load rate detected from the engine controller are received to determine the workload of the construction heavy equipment currently under operation, An equipment controller for automatically selecting and changing the optimum operation mode, and a work load According to a memory storing the data for the optimum operation mode.

건설중장비, 굴삭기, 자동 제어, 작업 모드 Construction heavy equipment, excavator, automatic control, work mode

Description

건설중장비의 자동 작업 제어 시스템{AUTO CONTROLLING SYSTEM FOR HEAVY MACHINERY}{AUTO CONTROLLING SYSTEM FOR HEAVY MACHINERY}

본 발명은 건설중장비의 작업 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴삭기와 같은 건설중장비의 작업 부하에 따라 최적의 모드가 자동 선택되어 작업할 수 있도록 하는 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a work control system for a construction heavy equipment, and more particularly, to an automatic work control system for a construction heavy equipment, which automatically selects and operates an optimal mode according to a work load of a heavy construction equipment such as an excavator.

일반적으로, 건설, 토목 등에서 사용되는 건설중장비는 굴삭기는 작업자가 수동으로 작업 모드를 선택하도록 하여 선택된 작업 모드에 따라 동작하게 된다. Generally, the heavy construction equipment used in construction, civil engineering, etc., operates the excavator according to the selected operation mode by allowing the operator to manually select the operation mode.

도 1은 종래 기술에 따른 건설중장비의 작업 제어 방식을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a view for explaining a work control method of heavy equipment according to the related art.

종래 기술에 따른 건설중장비는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부에 조작 가능한 조작 다이얼(2)이 구비되고, 그 내부에는 조작 다이얼(2)로부터 조작한 설정값에 따라 엔진(5)을 구동할 수 있도록 제어하는 장비 콘트롤러(3) 및 엔진 콘트롤러(4)가 구비된다. As shown in Fig. 1, the construction heavy equipment according to the prior art is provided with an operation dial 2 that can be manipulated externally, in which an engine 5 is driven in accordance with a set value operated from the operation dial 2 An equipment controller 3 and an engine controller 4 are provided.

따라서, 작업자(1)가 조작 다이얼(2)을 통해 원하는 1개의 작업 모드를 수동으로 선택하면, 건설중장비는 다른 작업 모드를 변경하기 전까지 선택된 작업 모드 로 작업을 수행하게 된다. 즉, 종래 기술에 따른 건설중장비는 작업자(1)가 수동으로 조작한 작업 모드에 따라 엔진을 구동시켜 동작하게 된다. Therefore, when the operator 1 manually selects one desired operation mode through the operation dial 2, the heavy construction equipment performs the operation in the selected operation mode until the other operation mode is changed. That is, the construction heavy equipment according to the prior art operates by driving the engine according to the operation mode manually operated by the worker 1. [

그런데, 이러한 방식에 따른 종래의 건설중장비는 작업자에 의해 설정한 작업 모드와 실제 수행하는 작업 모드가 다를 경우 문제점이 발생할 수 있다. However, the conventional construction heavy equipment according to this method may cause a problem when the work mode set by the operator is different from the work mode actually performed.

예를들면, 파워 작업 모드(큰 에너지를 필요로 하는 작업 모드)나 중부하 작업 모드를 선택한 후 경부하 작업(작은 에너지를 필요로 하는 작업)을 수행하게 되면 원하지 않는 연료가 과다하게 소모되는 문제점이 있을 수 있다. For example, if you select a power operation mode (a work mode that requires a large amount of energy) or a heavy work mode and then perform a light load operation (a work requiring a small energy), undesired fuel is consumed excessively This can be.

반대로, 경부하 작업 모드를 선택하고서 중부하 또는 파워 작업을 하게 되면, 힘이 없어 작업 효율이 떨어질 뿐만 아니라 정상적인 작업을 하지 못하게 되는 문제점이 있다. On the other hand, if the light load operation mode is selected and the heavy load or the power operation is performed, there is a problem that the operation efficiency is lowered and the normal operation can not be performed because there is no force.

따라서, 작업자(1)는 조작 다이얼(2)을 통하여 건설중장비의 작업 부하에 맞는 작업 모드를 선택해 줘야 하는데, 이 경우 건설중장비의 작업 부하가 변경되면 변경될 때마다 지속적으로 작업자가(1)가 직접 작업 모드를 변경해 줘야 하는 불편함이 따를 수 있다.Therefore, the worker 1 must select a work mode corresponding to the work load of the heavy construction equipment through the operation dial 2. In this case, when the work load of the heavy construction equipment is changed, the worker 1 continuously It may be inconvenient to change the operation mode directly.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 하는 것으로, 시스템 내에서 건설중장비의 작업 부하량을 검출하여 작업 부하량에 맞는 최적의 작업 모드를 자동 선택해 줌으로써 기존에 작업자가 직접 작업 부하량에 따라 작업 모드를 변경해 주는 것을 개선하는 데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting a workload of a heavy construction equipment in a system and automatically selecting an optimal work mode suitable for a workload, The purpose is to improve the change.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템은, 중량물을 원하는 위치로 이송하기 위해 상하로 회동가능한 붐(140a), 상기 붐(140a)을 구동시키는 붐실린더(140), 유압 펌프로부터 펌핑된 유압을 조절하여 상기 붐실린더(140)로 유입시키는 제어밸브(130), 상기 유압 펌프를 구동시키는 엔진(170a)을 포함하는 건설중장비에 있어서, 상기 붐실린더(140)에 유입되는 유압의 압력값을 센싱하는 압력 센서(160); 상기 엔진(170a)의 구동을 제어하는 동시에, 상기 엔진(170a)의 회전수를 측정하여 엔진 부하율을 검출하는 엔진 콘트롤러(170); 작업 부하에 따른 최적의 작업 모드에 대한 데이터를 저장한 메모리(180); 및 작업자로부터 자동 제어에 대한 선택 입력이 있으면, 상기 압력 센서(160)로부터 센싱한 압력값과 상기 엔진 콘트롤러(170)로부터 검출된 엔진 부하율을 인가받아 현재 작업중인 건설중장비의 작업 부하를 판단하고, 상기 작업 부하에 따른 최적의 작업 모드를 상기 메모리(180)로부터 선택하여 모드 변경하는 장비 콘트롤러(120)를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an automatic work control system for heavy construction equipment, including a boom (140a) vertically pivotable to transfer a heavy object to a desired position, a boom cylinder (140) A control valve 130 for regulating the hydraulic pressure pumped from the hydraulic pump to flow into the boom cylinder 140 and an engine 170a for driving the hydraulic pump, A pressure sensor 160 for sensing a pressure value of the hydraulic pressure; An engine controller 170 for controlling the driving of the engine 170a and measuring the number of revolutions of the engine 170a to detect an engine load ratio; A memory 180 for storing data on an optimal operation mode according to a workload; And a selection input for automatic control from the operator, receives a pressure value sensed by the pressure sensor 160 and an engine load ratio detected from the engine controller 170 to determine a workload of a construction heavy equipment currently in operation, And an equipment controller 120 for selecting an optimum operation mode according to the workload from the memory 180 and changing modes.

이때, 본 발명의 일례에 따르면, 상기 장비 콘트롤러(120)는, 상기 자동 선택한 최적의 작업 모드에 따라 상기 제어밸브(130) 또는 상기 엔진 콘트롤러(170) 중 적어도 하나 이상을 동작시켜 모드 변경할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the equipment controller 120 may change at least one of the control valve 130 and the engine controller 170 according to the automatically selected optimal operation mode .

본 발명의 일례에 따르면, 상기 메모리(180)는, 상기 최적의 작업 모드가 적어도 2개 이상 저장될 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the memory 180 may store at least two or more optimal operation modes.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 최적의 작업 모드는 파워 모드, 스탠다드 모드, 이코노미 모드, 하이 파워 모드를 포함할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the optimal operation mode may include a power mode, a standard mode, an economy mode, and a high power mode.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템은 상기 자동 제어를 선택 입력하기 위한 조작 수단을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the automatic work control system of the heavy construction equipment may further include operating means for selectively inputting the automatic control.

이상에서 설명한 바와 같이 상기한 본 발명에 따르면, 건설중장비의 작업 부하량에 맞게 자동으로 최적의 작업 모드를 변경해 줌으로써 작업자로 하여금 작업 모드 선택에 대한 불편함을 해소해 주고, 건설중장비의 연비를 효율적으로 절감할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the optimum operation mode is automatically changed in accordance with the work load of the heavy construction equipment, thereby eliminating the inconvenience of the operator in selecting the operation mode, There is an effect that can be saved.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템에 대하여 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an automatic work control system for heavy construction equipment according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설중장비의 외관을 나타낸 도면으로, 일 예로 굴삭기가 도시되어 있다. FIG. 2 is a view showing the appearance of a heavy construction equipment according to an embodiment of the present invention. As an example, an excavator is shown.

굴삭기는 도 1에 도시된 바와 같이 회전가능한 상부선회체(11)와, 상기 상부 선회체(11)의 단부에 힌지로 결합되어 상하로 회동하게 설치된 붐(12, 13), 상기 붐(12, 13)의 회동을 가능케 하는 붐실린더(14, 15), 붐(12, 13)의 단부에 설치되어 중량물을 담는 버켓(16)을 포함한다.The excavator includes an upper swivel body 11 rotatable as shown in Fig. 1, booms 12 and 13 hingedly coupled to the ends of the upper swivel body 11 so as to vertically pivot, And a bucket 16 mounted at an end of the boom 12 and 13 for containing a heavy object.

그리고, 제어밸브(미도시)를 이용하여 붐실린더(14, 15)에 일정한 유압을 공급하는 유압 펌프(미도시)와, 유압 펌프를 구동시키는 엔진(미도시)을 포함할 수 있다. A hydraulic pump (not shown) for supplying a constant hydraulic pressure to the boom cylinders 14 and 15 using a control valve (not shown) and an engine (not shown) for driving the hydraulic pump may be included.

이와 같이 구성되는 굴삭기는 엔진이 구동함에 따라 유압펌프가 구동하여 유압을 발생시키게 되고, 유압 펌프로부터 펌핑된 유압은 제어밸브를 통해 붐실린더(14, 15)내에 유입되어 붐(12, 13)을 회동시키게 된다.The hydraulic pressure pumped from the hydraulic pump is introduced into the boom cylinders 14 and 15 through the control valve and is supplied to the boom 12 and 13 .

이때, 굴삭기는 중량물을 들어서 이송시키는 작업시 붐실린더(14, 15)에 부하가 걸리게 되는데, 붐실린더(14, 15)에 걸리는 부하량에 따라 개략적으로 경부하 작업, 중부하 작업, 과부하 작업으로 구분할 수 있다. At this time, a load is applied to the boom cylinders 14 and 15 when the excavator lifts and transports a heavy object. The excavator can roughly classified into light load operation, heavy load operation, and overload operation according to the load applied to the boom cylinders 14 and 15 .

따라서, 굴삭기는 상기한 부하량을 고려하여 경부하 작업, 중부하 작업, 과부하 작업과 같은 작업 모드를 선택하여 다른 작업 모드로 변경하기 전까지는 선택된 모드에 따라 동작하게 된다. Therefore, the excavator operates according to the selected mode until the operation mode such as the light load operation, the heavy load operation, and the overload operation is selected and the operation mode is changed to another operation mode in consideration of the above load amount.

본 실시예에서는 이러한 작업 모드를 부하량에 맞게 자동으로 선택 및 변경할 수 있는 구성이 추가로 포함된다. The present embodiment further includes a configuration capable of automatically selecting and changing the operation mode according to the load.

이를 위한 본 발명의 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템은 구체적으로 다음과 같이 구성될 수 있다.The automatic work control system of the construction heavy equipment of the present invention for this purpose can be constructed as follows.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템을 나타낸 구성도로, 이를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템(100)은 도시된 바와 같이 작업모드 선택버튼(112)과 자동작업 제어 선택 버튼(114)이 마련된 계기판(110)과, 장비 콘트롤러(120), 제어밸브(130), 압력센서(160), 엔진 콘트롤러(170), 메모리(180)를 포함하여 구성될 수 있다. FIG. 3 is a block diagram illustrating an automatic work control system for a heavy construction equipment according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the automatic work control system 100 for a heavy construction equipment according to the present invention includes: A control panel 130, a pressure sensor 160, an engine controller 170, and a memory 180, which are provided with a button 112 and an automatic operation control selection button 114, And the like.

계기판(110)은 건설중장비를 동작시키는데 필요한 다양한 동작 모드를 작업자가 선택하여 설정할 수 있도록 구비된 조작 수단으로, 모니터의 자판이나 키패드 등으로 구비될 수 있다. The instrument panel 110 may be provided with a keyboard or a keypad of a monitor so as to allow the operator to select and set various operation modes necessary for operating the heavy construction equipment.

이러한 계기판(110)에는 기본적으로, 건설중장비의 작업 모드를 수동으로 선택할 수 있도록 마련된 작업모드 선택버튼(112)과, 건설중장비의 작업 모드를 자동으로 선택할 수 있도록 마련된 자동작업 제어 선택 버튼(114)이 포함된다. Basically, the instrument panel 110 includes a work mode selection button 112 for manually selecting a work mode of the heavy construction equipment, an automatic work control selection button 114 for automatically selecting a work mode of the heavy equipment, .

작업모드 선택버튼(112)은 작업 모드별로 복수 개 구비되며, 자동작업 제어 선택 버튼(114)은 자동 또는 수동 여부를 선택하도록 하는 토글(toggle) 방식의 버튼으로 구비될 수 있다. A plurality of operation mode selection buttons 112 may be provided for each operation mode, and the automatic operation control selection button 114 may be provided as a toggle type button for selecting automatic or manual operation.

제어밸브(130)는 붐을 구동시키는 붐실린더(140) 내 유압을 제어한다. The control valve 130 controls the hydraulic pressure in the boom cylinder 140 that drives the boom.

이러한 제어밸브(130)는 유압펌프와 연결되어 유압펌프(미도시)로부터 펌핑된 유압을 붐실린더(140)로 유입시키고, 붐실린더(140)는 제어밸브(130)의 제어에 따라 유입되는 유압으로 붐(140a)을 회동시킨다. The control valve 130 is connected to a hydraulic pump so as to introduce the hydraulic pressure pumped from a hydraulic pump into the boom cylinder 140. The boom cylinder 140 is connected to the control valve 130, Thereby rotating the boom 140a.

압력 센서(160)는 붐실린더(140)로 유입되는 유압의 세기를 측정하여 붐실린더(140)의 압력 정도를 감지한다. 이로써 붐실린더(140)에 걸리는 부하 정도를 판단할 수 있다. The pressure sensor 160 measures the pressure of the boom cylinder 140 by measuring the intensity of the hydraulic pressure flowing into the boom cylinder 140. Thus, the degree of load applied to the boom cylinder 140 can be determined.

엔진 콘트롤러(170)는 엔진(170a)의 구동을 제어하기 위한 것으로, 장비 콘트롤러(120)로부터 인가받은 제어 신호에 따라 엔진(170a)을 구동시키기 위한 구동 신호를 발생한다. The engine controller 170 is for controlling the driving of the engine 170a and generates a driving signal for driving the engine 170a according to a control signal applied from the equipment controller 120. [

또한, 엔진 콘트롤러(170)는 엔진(170a)의 회전수를 측정하여 엔진 부하율을 검출한 후 장비 콘트롤러(120)로 검출된 엔진 부하율을 제공한다. 이때의 엔진 부하율은 압력 센서(160)를 통해 감지된 붐실린더(140)의 압력값과 함께, 현재 작업중인 건설중장비의 작업 부하를 판단하는데 기준 자료가 될 수 있다. Further, the engine controller 170 measures the number of revolutions of the engine 170a, detects the engine load ratio, and provides the engine load ratio detected by the equipment controller 120. [ The engine load ratio at this time may be used as a reference data for determining the work load of the heavy construction equipment currently under construction, together with the pressure value of the boom cylinder 140 sensed through the pressure sensor 160.

장비 콘트롤러(120)는 계기판(110)과 제어밸브(130), 압력 센서(160) 및 엔진 콘트롤러(170) 등의 구동장치들과 연계되어 전체적인 동작을 제어함은 물론, 계기판(110)으로부터 자동 작업 제어 선택 버튼(114)에 대한 입력이 있으면 압력 센서(160)를 통해 감지된 붐실린더(140)의 압력값과 엔진 콘트롤러(170)를 통해 검출된 엔진 부하율을 인가받아 건설중장비의 현재 작업 부하를 판단한다. 그리고, 판단된 작업 부하에 맞는 최적의 작업 모드를 자동 선택하고, 선택한 작업 모드에 따라 제어밸브(130) 및 엔진 콘트롤러(170)의 동작을 제어하여 출력을 제어한다. The equipment controller 120 is connected to the driving devices such as the dashboard 110 and the control valve 130, the pressure sensor 160 and the engine controller 170 to control the overall operation of the dashboard 110, If there is an input to the job control selection button 114, the pressure value of the boom cylinder 140 sensed through the pressure sensor 160 and the engine load ratio detected through the engine controller 170 are received, . The optimum operation mode is automatically selected according to the determined work load, and the operation of the control valve 130 and the engine controller 170 is controlled according to the selected operation mode to control the output.

여기서, 작업 부하에 맞는 최적의 작업 모드는 미리 메모리(180)에 저장되어 있다. Here, the optimal work mode suitable for the workload is stored in advance in the memory 180. [

이때, 최적의 작업 모드는 작업 부하 정도에 따라 세분화될 수 있는데, 메모리(180)에는 적어도 2개 이상의 작업 모드가 저장되어 이전 작업 모드에 대비하여 건설중장비의 작업 부하가 높고 낮음에 따라 최적의 작업 모드를 변경할 수 있도록 구비된다. At this time, the optimum operation mode can be subdivided according to the work load level. At least two operation modes are stored in the memory 180, so that the optimum operation mode So that the mode can be changed.

예컨대, 압력 센서(160)를 통해 감지된 붐실린더(140)의 압력값이 A,B,C 단계(A는 가장 무거운 부하, B는 중간 부하, C는 경부하로 가정)로 구분되고, 엔진 콘트롤러(170)를 통해 검출된 엔진 부하율은 가, 나, 다 단계(가는 부하율이 높은 경우, 나는 부하율이 적당한 경우, 다는 부하율이 낮은 경우)로 구분되며, 상기한 붐실린더(140)의 압력값과 엔진 부하율의 작업 부하에 따른 작업 모드가 제3 단계로 세분화되어 있다고 가정할 때, 상기한 단계들(붐실린더의 압력값에 따른 부하 단계, 엔진 부하율에 따른 부하 단계, 작업 모드 단계)에 대한 정보는 메모리(180)에 이미 저장되어 있고, 장비 콘트롤러(120)는 이전에 선택된 작업 모드에 대한 정보를 인식하고 있다. For example, the pressure value of the boom cylinder 140 sensed through the pressure sensor 160 is divided into A, B and C stages (where A is the heaviest load, B is the intermediate load, and C is the light load) The engine load ratio detected by the boom cylinder 140 is divided into the following three stages: (1) when the load factor is high, (2) when the load factor is low, And the operation mode according to the work load of the engine load ratio is subdivided into the third step, information about the above steps (the load step according to the pressure value of the boom cylinder, the load step according to the engine load ratio, the operation mode step) Is already stored in the memory 180, and the equipment controller 120 recognizes information on the previously selected work mode.

그러면, 본 실시예에 따른 장비 콘트롤러(120)는 이전에 선택된 작업 모드가 제2 단계로 인식된 상태에서, 현재 작업중인 건설중장비의 작업 부하를 검출한 결과 'A단계-가단계'로 판단되면 이전에 선택된 작업 모드인 제2 단계보다 높은 모드 즉, 제3 단계로 자동 변경하게 된다.Then, in the state where the previously selected work mode is recognized as the second step, the equipment controller 120 according to the present embodiment determines that the work load of the construction heavy equipment currently in operation is detected as' A step - The mode is automatically changed to the third mode, which is higher than the second mode, which is the previously selected operation mode.

다른 예로, 현재 작업중인 건설중장비의 작업 부하가 'A단계-나단계'로 판단되면 이전에 선택된 작업 모드인 제2 단계를 그대로 유지하고, 'A단계-다단계'로 판단되면 제2 단계보다 낮은 모드 즉, 제1 단계로 자동 변경할 수 있다. As another example, if it is determined that the workload of the construction heavy equipment currently in operation is' A step - or step ', the previously selected work mode, the second step, is maintained. If it is determined that the work load is' A step - Mode, that is, the first step.

이러한 로직을 장비 콘트롤러(120)에서 계속적으로 반복함으로써 모드를 변경할 수 있다. This mode can be changed by continuously repeating this logic in the equipment controller 120.

도 4 내지 도 7은 건설중장비의 작업 부하에 따른 작업 모드의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다. FIGS. 4-7 illustrate various embodiments of work modes depending on the workload of the heavy construction equipment.

참고로, 도 4 내지 도 7에 도시된 (a)는 엔진의 마력(A)과 엔진 회전수(B)의 관계를 나타낸 그래프로 엔진 출력과 관계하고, (b)는 붐 실린더내 유량(C)과 압력(D)의 관계를 나타낸 그래프로 펌프 출력과 관계한다. 4 to 7 are graphs showing the relationship between the horsepower A and the engine speed B of the engine, which are related to the engine output, and FIG. 4B is a graph showing the relationship between the in- ) And the pressure (D), which are related to the pump output.

엔진 마력(A)이 최대인 점에 해당하는 엔진 회전수(B)는 정격 회전수가 된다. 따라서, (a)의 그래프에 찍힌 점은 정격점을 의미하는데, 이러한 정격점이 변경되면 엔진 출력이 변경된다. The engine speed B corresponding to the point where the engine horsepower A is the maximum is the rated speed. Therefore, the point shown in the graph of (a) means the rated point, and when this rated point is changed, the engine output is changed.

따라서, 본 실시예에 따라 최적의 작업 모드가 선택되면, 엔진의 회전수가 선택된 작업 모드에 따라 변경하게 되고, 이에 따라 엔진 출력이 변경되므로 변경된 엔진 출력에 맞추어 (b)의 그래프에 해당하는 펌프 출력을 제어하는 방식을 적용할 수 있다. Accordingly, when the optimum operation mode is selected according to the present embodiment, the number of revolutions of the engine is changed according to the selected operation mode, and thus the engine output is changed. Therefore, Can be applied.

구체적으로 살펴보면, 도시된 도 4는 파워 모드를 나타낸 그래프이고, 도 5는 스탠다드 모드, 도 6은 이코노미 모드, 도 7은 하이 파워 모드를 나타낸 그래프이다. 4 is a graph showing a power mode, FIG. 5 is a graph showing a standard mode, FIG. 6 is an economy mode, and FIG. 7 is a graph showing a high power mode.

도 4를 기준으로 했을 때, 도 5의 스탠다드 모드는 파워 모드의 엔진 출력을 유지하면서 파워 모드의 펌프 출력보다는 낮춰서 작업하도록 제어하는 특성이 있다. 4, the standard mode shown in FIG. 5 has a characteristic that it is controlled so as to be lower than the pump output of the power mode while maintaining the engine output of the power mode.

도 6의 이코노미 모드는 도 5의 스탠다드 모드보다 펌프 출력을 낮추고, 엔진 마력이 최대인 구간에서 엔진의 출력을 낮춰서 연비를 절감하는 모드이다. 6 is a mode in which the pump output is lower than the standard mode in FIG. 5 and the fuel consumption is reduced by lowering the output of the engine in the section where the engine horsepower is the maximum.

도 7의 하이 파워 모드는 도 4의 파워 모드와 동일한 펌프 출력을 유지하되, 엔진 마력이 최대인 구간에서 파워 모드보다 엔진의 출력을 높여서 작업하게 하는 모드이다. 이때, 하이 파워 모드는 엔진의 출력을 갑작스럽게 높여 동작하기 때문에 오랜 시간동안 작업하게 되면 과부하 발생으로 고장의 우려가 있을 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 일정 시간동안만 엔진의 출력을 높이고 일정 시간이 경과한 후에는 하이 파워 모드보다는 낮은 파워 모드로 작업할 수 있게 조절할 수 있다. The high power mode of FIG. 7 is a mode that keeps the same pump output as the power mode of FIG. 4, but works by increasing the output of the engine from the power mode in the section where the engine horsepower is maximum. At this time, the high power mode suddenly raises the output of the engine, so if it is operated for a long time, it may cause a trouble due to an overload. Therefore, in order to prevent this, it is possible to increase the output of the engine only for a predetermined time, and to adjust the power mode to be lower than the high power mode after a certain period of time.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템은 건설중장비의 붐실린더에 걸리는 압력값과 엔진 부하율을 통해 검출된 건설중장비의 현재 작업 부하에 따라 최적의 작업 모드를 선택하고, 선택된 작업 모드에 해당하는 엔진 출력 또는 펌프 출력을 제어하여 작업 부하량에 맞는 작업을 수행할 수 있도록 한다. As such, the automatic work control system for heavy construction equipment according to the present invention selects the optimum work mode according to the current work load of the heavy construction equipment detected through the pressure value and the engine load ratio of the boom cylinder of the heavy construction equipment, The engine output or the pump output corresponding to the operation mode is controlled so that the operation corresponding to the work load amount can be performed.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 건설중장비의 자동 작업 제어 방법에 대하여 도 3의 구성과 연계하여 살펴보기로 한다. Hereinafter, an automatic work control method for heavy construction equipment according to an embodiment of the present invention will be described in connection with the configuration of FIG.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 건설중장비의 자동 작업 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for controlling an automatic operation of a heavy construction equipment according to an embodiment of the present invention.

먼저, 건설중장비의 장비 콘트롤러(120)는 계기판(110)으로부터 자동 작업 제어에 대한 선택 입력이 있었는지를 판단한다(S110). First, the equipment controller 120 of the heavy construction equipment determines whether there is a selection input for automatic operation control from the instrument panel 110 (S110).

계기판(110)에는 건설중장비의 작업 모드를 수동으로 선택할 수 있게 마련된 작업모드 선택버튼(112)과, 건설중장비의 작업 모드를 자동으로 선택할 수 있도록 마련된 자동 작업 제어 선택버튼(114)이 구비되어 있으며, 상기 자동 작업 제어 선 택버튼(114)을 조작함에 따라 건설중장비의 자동 제어에 대한 선택을 입력할 수 있다. The instrument panel 110 is provided with a work mode selection button 112 for manually selecting a work mode of the heavy construction equipment and an automatic work control selection button 114 for automatically selecting a work mode of the heavy construction equipment , A selection for automatic control of the heavy construction equipment can be input by operating the automatic operation control selection button 114. [

자동 작업 제어에 대한 선택 입력이 있으면 이후부터는 자동 제어 모드로 동작하게 되고, 자동 작업 제어에 대한 선택 입력이 없으면 수동 모드로 제어한다(S112).If there is no selection input for the automatic job control, the manual mode is controlled (S112).

자동 제어 모드로 설정한 이후, 설정된 측정 주기에 도달했는지 확인한다(S120).After the automatic control mode is set, it is checked whether the set measurement period has been reached (S120).

여기서, 측정 주기는 현재 작업 중인 건설중장비의 작업 부하를 일정 주기마다 검출하여 작업 부하에 맞는 동작을 자동 제어하기 위함으로, 예컨대, 1분, 3분, 5분 등과 같이 분/초 단위로 설정할 수 있다. Here, the measurement cycle is set in units of minutes / seconds, for example, 1 minute, 3 minutes, 5 minutes, etc. in order to automatically detect the work load of the heavy equipment under construction at regular intervals and to control the operation corresponding to the work load have.

측정 주기에 도달하지 않았으면 측정 주기가 될 때까지 대기 상태를 유지하고(S122), 상기 측정 주기가 되었으면 붐실린더(140)에 장착된 압력 센서(160)에 붐실린더의 압력값을 센싱하도록 동작시킨다(S130).If it is determined that the measurement cycle has not been reached, then the apparatus waits until the measurement cycle is reached (S122). When the measurement cycle is reached, the pressure sensor 160 mounted on the boom cylinder 140 senses the pressure value of the boom cylinder (S130).

이와 동시에, 엔진 콘트롤러(170)에 엔진 부하율을 검출하도록 동작시킨다(S140).At the same time, the engine controller 170 is operated to detect the engine load factor (S140).

이에 응답하여 건설중장비의 장비 콘트롤러(120)는 압력 센서(160) 및 엔진 콘트롤러(170)로부터 검출한 압력값과 엔진 부하율을 인가받아 현재 작업 중인 건설중장비의 작업 부하를 판단하고, 상기 작업 부하에 따른 최적의 작업 모드를 메모리(180)에서 리드하여 자동 선택한다(S150).In response to this, the equipment controller 120 of the heavy construction equipment receives the pressure value and the engine load ratio detected from the pressure sensor 160 and the engine controller 170, determines the work load of the heavy construction equipment currently in operation, The optimum operation mode is read from the memory 180 and is automatically selected (S150).

이후, 건설중장비의 장비 콘트롤러(120)는 선택한 작업 모드의 특성에 따라 펌프 제어밸브(130) 또는 엔진 콘트롤러(170)중 적어도 하나 이상을 동작시켜, 건설중장비가 이전 작업 모드에서 현재 최적의 작업 모드로 모드 변경되도록 제어한다(S160, S170).Then, the equipment controller 120 of the heavy construction equipment operates at least one of the pump control valve 130 or the engine controller 170 according to the characteristic of the selected operation mode so that the heavy construction equipment is operated in the optimum operation mode (S160, S170).

본 실시예에서, 펌프 제어밸브(130)는 붐실린더에 유입되는 유량을 조절하여 펌프 출력을 제어하고, 엔진 콘트롤러(170)는 엔진의 회전수(토크)를 조절하여 엔진 출력을 제어할 수 있다. In this embodiment, the pump control valve 130 controls the pump output by regulating the flow rate into the boom cylinder, and the engine controller 170 controls the engine output by regulating the number of revolutions (torque) of the engine .

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, The invention is only defined by the scope of the claims.

도 1은 종래 기술에 따른 건설중장비의 작업 제어 방식을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a view for explaining a work control method of heavy equipment according to the related art.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설중장비의 외관을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing the appearance of a heavy construction equipment according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템을 나타낸 구성도이다. 3 is a block diagram of an automatic work control system for heavy construction equipment according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 7은 건설중장비의 작업 부하에 따른 작업 모드의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다. FIGS. 4-7 illustrate various embodiments of work modes depending on the workload of the heavy construction equipment.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 건설중장비의 자동 작업 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for controlling an automatic operation of a heavy construction equipment according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

11: 상부선회체 12, 13: 붐11: Upper turning body 12, 13: Boom

14, 15: 붐실린더 16: 버켓14, 15: Boom cylinder 16: Bucket

100: 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템100: Automatic operation control system of construction heavy equipment

110: 계기판 112: 작업모드 선택 버튼110: Dashboard 112: Operation mode selection button

114: 자동 작업 제어 선택 버튼 120: 장비 콘트롤러114: automatic operation control selection button 120: equipment controller

130: 펌프 제어밸브 140: 붐실린더130: Pump control valve 140: Boom cylinder

140a: 붐 160: 압력 센서140a: boom 160: pressure sensor

170: 엔진 콘트롤러 170a: 엔진170: engine controller 170a: engine

Claims (5)

중량물을 원하는 위치로 이송하기 위해 상하로 회동가능한 붐(140a), 상기 붐(140a)을 구동시키는 붐실린더(140), 유압 펌프로부터 펌핑된 유압을 조절하여 상기 붐실린더(140)로 유입시키는 제어밸브(130), 상기 유압 펌프를 구동시키는 엔진(170a)을 포함하는 건설중장비에 있어서, A boom cylinder 140a for driving the boom 140a; a control unit 140 for controlling the hydraulic pressure pumped from the hydraulic pump to be introduced into the boom cylinder 140; In a heavy construction equipment including a valve (130) and an engine (170a) for driving the hydraulic pump, 상기 붐실린더(140)에 유입되는 유압의 압력값을 센싱하는 압력 센서(160);A pressure sensor 160 for sensing a pressure value of a hydraulic pressure flowing into the boom cylinder 140; 상기 엔진(170a)의 구동을 제어하는 동시에, 상기 엔진(170a)의 회전수를 측정하여 엔진 부하율을 검출하는 엔진 콘트롤러(170);An engine controller 170 for controlling the driving of the engine 170a and measuring the number of revolutions of the engine 170a to detect an engine load ratio; 상기 압력값에 따른 부하 단계, 상기 엔진 부하율에 따른 부하 단계 및 각각의 부하 단계에 따른 최적의 작업 모드에 대한 데이터를 저장한 메모리(180);A memory 180 for storing data on a load step according to the pressure value, a load step according to the engine load ratio, and an optimum operation mode according to each load step; 작업자로부터 자동 제어에 대한 선택 입력이 있으면, 측정 주기를 모니터링하여, 측정 주기에 도달하면 상기 압력 센서(160)로부터 센싱한 압력값과 상기 엔진 콘트롤러(170)로부터 검출된 엔진 부하율을 인가받아 현재 작업중인 건설중장비의 작업 부하를 판단하고, 상기 작업 부하에 따른 최적의 작업 모드를 상기 메모리(180)로부터 조회하고, 조회된 최적 작업 모드가 이전 설정된 작업모드와 상이하면, 이전 설정된 작업모드를 최적 작업 모드로 변경하는 장비 콘트롤러(120)If the operator has a selection input for automatic control, the measurement period is monitored. When the measurement period is reached, the pressure value sensed by the pressure sensor 160 and the engine load rate detected from the engine controller 170 are received, The optimum operation mode according to the workload is inquired from the memory 180. When the inquired optimum operation mode is different from the previously set operation mode, The equipment controller 120, 를 포함하고, Lt; / RTI &gt; 상기 작업 모드의 단계는 압력값에 따른 부하 단계와 엔진 부하율에 따른 부하 단계가 높을수록 높아지는 것을 특징으로 하는 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템. Wherein the step of the operation mode increases as the load step according to the pressure value and the load step according to the engine load ratio are higher. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 장비 콘트롤러(120)는, The equipment controller 120, 상기 자동 선택한 최적의 작업 모드에 따라 상기 제어밸브(130) 또는 상기 엔진 콘트롤러(170) 중 적어도 하나 이상을 동작시켜 모드 변경하는 것을 특징으로 하는 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템. Wherein at least one of the control valve (130) or the engine controller (170) is operated in accordance with the automatically selected optimum operation mode to change the mode. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 메모리(180)는,The memory (180) 상기 최적의 작업 모드가 적어도 2개 이상 저장된 것을 특징으로 하는 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템. Wherein at least two optimal operation modes are stored. 제1항 또는 제3항에 있어서, The method according to claim 1 or 3, 상기 최적의 작업 모드는 파워 모드, 스탠다드 모드, 이코노미 모드, 하이 파워 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템. Wherein the optimal operation mode includes a power mode, a standard mode, an economy mode, and a high power mode. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 자동 제어를 선택 입력하기 위한 조작 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설중장비의 자동 작업 제어 시스템.Further comprising an operating means for selectively inputting the automatic control.
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