KR0168991B1 - 유압식 건설기계의 전자제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압식 건설기계의 전자제어장치에 관한 것으로, 특히 제어대상에 따라 제어장치의 하드웨어 구조를 모듈화하여 적용한 분산처리구조의 전자제어장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 제어장치는, 건설기계의 작업장치의 각 관절이 작동될 수 있는 동력을 발생하여 이를 유체에너지로 변환, 공급시키는 엔진/펌프 제어계와, 운전자에 의한 조작수단의 조작량에 따라 전자비례밸브의 파일럿압력을 조정하여 다중콘트롤밸브의 스프울 열림양을 조절하고, 이를 통해 작업장치의 각 관절이 작동되도록 하는 기능을 담당하는 유압밸브제어계 및 관절센서를 통해 입력받아 주어진 자동기능에 필요한 제어기능을 담당하는 관절제어계로 구성된다.

Description

유압식 건설기계의 전자제어장치

제1도는 본 발명의 전자제어장치가 적용되는 유압식 건설기계의 외형을 나타내는 개략도.

제2도는 본 발명의 전자제어장치를 설명하기 위한 전자-유압회로도.

제3도는 제2도의 제1전자제어부의 내부 구성블록도.

제4도는 제2도의 제2전자제어부의 내부 구성블록도.

제5도는 제2도의 제3전자제어부의 내부 구성블록도.

본 발명은 유압식 건설기계의 전자제어장치에 관한 것으로, 특히 제어대상에 따라 제어장치의 하드웨어 구조를 모듈화하여 적용한 분산처리구조의 전자제어장치에 관한 것이다.

종래의 건설기계는 제어대상의 규모가 그다지 크지 않았고, 이들의 제어는 단일의 제어장치에 의해 수행되는 구조로 되어 있다. 그러나, 건설기계에 있어서의 전자화 추세가 일반화되면서, 제어대상의 입출력수가 크게 증가되었고, 따라서 단일의 제어장치로 모든 입출력 데이터를 처리한다는 것은 하드웨어 구조상 한계점이 드러나게 되었다. 즉, 전자기술의 적용초기에는 에너지의 최적 사용, 불필요한 에너지의 낭비 방지등을 목적으로 엔진/펌프계를 제어하기 위한 전자제어장치만을 적용하였다. 그러나, 전자화추세가 일반화되면서, 운전자의 장비 조작성이나 안전기능, 작업장치의 자동작동기능등이 추가되게 되었고, 그에 따라 전자제어장치의 규모도 훨씬 커지게 되어 기존의 제어장치내의 중앙처리장치(CPU)는 처리속도로는 한계가 있게 되었고, 일정시간내에 속도나 위치제어등을 수행하는 경우에는, 기계장치의 조작성이나 성능이 저하되거나 기능을 제대로 수행하지 못하는 등의 중요한 문제점이 발생되었다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는, CPU의 성능을 대폭 향상시키는 방안이 있다. 예를 들면, 8bit CPU를 사용하던 것을 16bit나 32bit CPU를 적용하는 것이다. 그러나, 이와 같은 경우, 제작상의 고급기술과 고가의 부품비용이 요구되고, 중앙집중식 처리구조가 되기 때문에, 일부분에 이상 또는 고장이 발생하게 되면 하드웨어 전체를 교체해야 되었기 때문에 상당한 추가비용이 발생되었다. 또한 기능을 추가 및 변경하는 경우, 하드웨어 전체를 수정해야 되므로 개발 시간이나 비용면에서의 상당한 손실이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 장치의 특징에 맞추어 제어대상을 복수개의 그룹으로 나누고 적합한 제어장치를 선정함으로써 어느 하나의 전자제어장치에 고장이나 이상이 발생된 경우, 해당 제어장치는 기능을 상실하여도 나머지 다른 제어장치가 정상적으로 기능을 수행할 수 있도록 하며, 문제된 제어장치만을 교체하도록 함으로써 비용손실을 크게 절감할 수 있는 분산처리구조의 제어장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 제어장치가 추가되는 경우 별도의 프로그램이나 하드웨어 구조를 수정하지 않고 손쉽게 기능을 확장할 수 있는 제어장치를 제공하는 것에 있다.

전술한 본 발명의 목적들은, 엔진과, 이 엔진에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 유압펌프 및 파일럿펌프와, 상기 유압펌프의 토출유에 의해 작동되는 적어도 하나 이상의 유압엑츄에이터와, 상기 유압펌프와 상기 유압엑츄에이터 사이의 유로 중에 설치되어 상기 유압엑츄에이터의 기동, 정지 및 방향절환 작동을 제어하는 다중콘트롤밸브와, 상기 각 유압엑츄에이터의 작동에 의해 실제 작업을 수행하는 작업장치를 구비하는 유압식 건설기계의 전자제어장치에 있어서; 상기 엔진의 회전수를 검출하는 회전수 검출수단과, 상기 엔진의 연료분사량을 조절하는 드로틀레버의 실제 각도를 검출하는 검출수단과, 상기 유압펌프의 토출압력을 검출하는 펌프토출압 검출수단과, 엔진회전수 및 유압펌프 출력마력의 크기를 지정하는 출력선택수단과, 상기 다중콘트롤밸브의 각 단위밸브의 작동여부를 판단하는 중립검출수단과, 상기 출력선택수단의 지정값에 따라 엔진회전수를 조정하기 위해 드로틀레버각도를 조절하는 드로틀조절모터과, 상기 유압펌프의 출력마력을 제한하기 위한 파일럿압을 발생시키는 펌프출력 제한용 파일럿압을 발생시키는 제1전자비례밸브수단과, 상기 각 구성요소들의 입출력 신호들을 주어진 프로그램에 따라 연산, 처리하는 제1전자제어부로 구성되는 엔진/펌프 제어부; 운전자의 조작량을 전기량으로 변환하여 출력하는 전기식 조작수단과, 상기 건설기계를 조작하는데 필요한 기능을 지시하고 상태값을 디스플레이하는 스위치패널과, 상기 전기식 조작수단의 조작량에 따라 상기 다중콘트롤밸브의 각 스프울을 조절하는 파일럿압을 발생시키는 제2전자비례밸브수단과, 상기 각 구성요소의 입출력 신호들을 주어진 프로그램에 따라 연산, 처리하는 제2전자제어부로 구성되는 유량제어밸브 제어부; 및 상기 각 작업장치의 위치를 검출하는 관절위치검출수단과, 상기 건설기계 차체의 기울기를 검출하는 경사각 검출수단과, 상기 유압펌프의 토출량을 조절하는 제3전자비례밸브수단과, 상기 각 구성요소의 입출력 신호들을 주어진 프로그램에 따라 연산, 처리하는 제3저나제어부로 구성되는 관절자동제어부를 포함하는 유압식 건설기계의 전자제어장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1전자제어부는, 제1CPU와, 상기 엔진/펌프제어부를 조절하는 각 기능 프로그램 및 고정데이터를 기억하는 제1ROM과, 임시데이터와 각 센서 입력데이터값을 기억하는 제1RAM과, 상기 엔진회전수 검출수단의 입력신호를 처리하는 펄스처리부와, 상기 엔진의 드로틀각도와 상기 유압펌프의 토출압 및 상기 출력선택수단치의 아날로그 입력신호를 디지털신호로 변환시키는 제1신호변환부와, 상기 드로틀조절모터를 구동하는 모터구동부와, 상기 펌프출력제한용 밸브수단을 구동하는 제1밸브구동부와, 외부와 데이터 통신을 담당하는 제1통신부를 구비한다.

본 발명의 또한 바람직한 특징에 의하면, 상기 제2전자제어부는, 제2CPU와, 상기 유량제어밸브 제어부를 조절하는 각 기능 프로그램 및 고정 데이터를 기억하는 제2ROM과, 임시데이터와 각 센서입력데이터값을 기억하는 제2RAM과, 상기 전기식 조작수단의 아닐로그 입력신호를 디지털신호로 변환시키는 제2신호변환부와, 상기 제2전자비례밸브수단을 구동하기 위한 제2밸브구동부와, 외부와 데이터통신을 담당하는 제2통신부를 구비한다.

본 발명의 또한 바람직한 특징에 의하면, 상기 제3전자제어부는, 제3CPU와, 상기 관절자동제어부를 조절하는 각 기능 프로그램 및 고정데이터를 기억하는 제3ROM과, 임시 데이터와 각 센서 입력데이터값을 기억하는 제3RAM과, 상기 제1전자제어부 및 제2전자제어부와의 데이터 통신용 데이터를 임시저장하는 듀얼프로그램 구조의 제4RAM과, 상기 각 관절의 작동위치를 검출하는 관절위치검출수단의 입력 아날로그신호를 디지털값으로 변환하는 제3신호변환부와, 상기 제3전자비례밸브수단을 구동하기 위한 제3밸브구동부와, 외부의 데이터통신을 담당하는 제3통신부를 구비한다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 실시예의 제어장치가 적용되는 유압식 건설기계의 구성이 제1도에 도시되어 있다. 도시된 바에 의하면, 본 건설기계는, 하부주행체(45) 및 이 하부주행체(45)에 대해 선회가능하도록 결합된 상부선회체(44)등으로 구성되고, 원동기인 디이젤엔진(1)과, 이 디이젤엔진(1)의 회전력에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 가변용량형 유압펌프(2)와, 신호압을 발생시키기 위한 파일럿펌프(3)가 구비되고, 전술한 유압펌프(2)의 토출유에 의해 작동되는 적어도 하나 이상의 유압엑츄에이터(5,6,7,8)들이 구비된다. 유압펌프(2)와 유압엑츄에이터(5,6,7,8)들 사이의 유로 중에는, 유량의 흐름양과 방향을 조절함으로써 유압엑츄에이터(5,6,7,8)들의 작동을 제어하는 다중콘트롤밸브(4)가 설치된다. 한편, 각 유압엑츄에이터(5,6,7,8)들의 작동에 따라 실제 주어진 동작을 통해서 작업을 수행하는 작업장치(41,42,43)가 구비된다.

본 실시예에 의한 제어장치는, 크게 세 크룹으로 나뉘어 지는데, 건설기계의 작업장치의 각 관절이 작동될 수 있는 동력을 발생하여 이를 유체에너지로 변환, 공급시키는 엔진/펌프 제어계와, 우넌자에 의한 조작수단의 조작량에 따라 전자비례밸브의 파일럿압력을 조정하여 전술한 다중콘트롤밸브(4)의 스프울 열림양을 조절하고, 이를 통해 작업장치의 각 관절이 작동되도록 하는 기능을 담당하는 유압밸브제어계 및 관절센서를 통해 입력받아 주어진 자동기능에 필요한 제어기능을 담당하는 관절자동제어계로 구성되어 있다.

이하. 제2도를 참조하여 전술한 세 그룹의 제어계를 보다 구체적으로 설명한다.

[엔진/펌프제어계]

엔진/펌프제어계는 전술한 디이젤엔진(1)과 유압펌프(2) 및 파일럿펌프(3)로 이루어진 기본 시스템에 있어서, 엔진(1)의 회전수를 검출하는 회전수 검출수단(9)과, 엔진(1)의 연료분사량을 조절하는 드로틀레버의 실제 각도를 검출하는 드로틀각도 검출수단(11)과, 유압펌프(2)의 토출압력을 검출하는 펌프토출압 검출수단(12,13)과, 엔진회전수 및 유압 펌프 출력마력의 크기를 지정하는 출력선택수단(10)과, 다중콘트롤밸브(4)의 각 단위밸브의 작동여부를 판단하는 중립검출수단(15)과, 전술한 출력선택수단(10)의 지정값에 따라 엔진회전수를 조정하기 위해 드로틀레버각도를 조절하는 드로틀조절모터(16) 및 유압펌프(2)의 출력마력을 제한하기 위한 파일럿압을 발생시키는 펌프출력 제한용 파일럿압을 발생시키는 제1전자비례밸스수단(17)과, 전술한 각 구성요소들의 입출력 신호들을 주어진 프로그램에 따라 연산, 처리하는 제1전자제어부(18)등으로 구성된다.

[유량밸브제어계]

유량밸브제어계는 운전자의 조작량을 전기량(전압)으로 변환하여 출력하는 전기식 조작수단(20)과, 장비를 조작하는데 필요한 기능을 지시하고 장비의 상태값을 디스플레이하는 스위치패널(21)과, 전기식 조작수단의 조작량에 따라 다중콘트롤밸브(4)의 각 스프울을 조절하는 파일럿압을 발생시키는 제2전자비례밸브수단(22)과, 유량제어밸브계내의 각 구성요소의 입출력 신호들을 주어진 프로그램에 따라 연산, 처리하는 제2전자제어부(23)등으로 구성된다.

[관절자동제어계]

관절자동제어계는 각 작업장치의 위치를 검출하는 관절위치검출수단(24,25,26,27)과 자체의 기울기를 검출하는 경사각 검출수단(35)와 유압펌프(2)의 토출량을 조절하는 제3전자비례밸브수단(28)과, 관절자동제어계 내의 각 구성요소의 입출력 신호들을 주어진 프로그램에 따라 연산, 처리하는 제3전자제어부(29)로 구성되어 있다.

제3도, 제4도 및 제5도는 전술한 세 그룹의 전자제어장치(18,23,29)들의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.

제1전자제어부(18)의 구성은 제1CPU(51)와 엔진/펌프제어계를 조절하는 각 기능 프로그램 및 고정 데이터를 기억하는 제1ROM(52)과, 임시 데이터와 각 센서 입력 데이터값을 기억하는 제1RAM(53)과, 전술한 엔진회전수 검출수단의 입력신호를 처리하는 펄스처리부(54)와, 드로틀각도와 유압펌프 토출압, 출력선택수단치의 아날로그 입력신호를 디지털 신호로 변환시키는 제1신호변환부(55)와, 외부의 ON/OFF 스위치의 작동을 입력하는 제1ON/OFF 입력부(56)와, 드로틀조절모터를 구동하는 모터구동부(57)와, 전술한 펌프출력제한용 밸브수단을 구동하기 위한 제1밸브구동부(58)와, 외부와 데이터 통신을 담당하는 제1통신부(59)와, 기타 릴레이나 솔레노이드밸브등의 구동을 담당하는 제1ON/OFF 출력부(6)으로 구성되어 있다.

제2전자제어부(23)의 구성은 제2CPU(61)와 유량제어밸브계를 조절하는 각 기능 프로그램 및 고정 데이터를 기억하는 제2ROM(62)과, 임시 데이터와 각 검출수단의 입력 데이터값을 기억하는 제2RAM(63)과, 전술한 전기식 조작수단(20)의 아날로그 입력신호를 디지털 신호로 변환시키는 제2신호변환부(64)와, 전술한 제2전자비례밸브수단(22)을 구동하기 위한 제2밸브구동부(67)와, 외부와 데이터 통신을 담당하는 제2통신부(65)로 구성되어 있다.

제3전자제어부(29)의 구성은 제3CPU(71)와 관절자동제어계를 조절하는 각 기능 프로그램 및 고정 데이터를 기억하는 제3ROM(72)과 임시 데이터와 각 센서 입력 데이터 값을 기억하는 제3RAM(73)과, 제1전자제어부 및 제2전자제어부와의 데이터 통신용 데이터를 임시 저장하는 듀얼 포트 램(Dual Port RAM) 구조의 제4RAM(74)과, 전술한 각 관절의 작동위치를 검출하는 관절위치검출수단(24,25,26,27)의 입력 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환하는 관절신호변환부(76)와, 주행모터의 회전수를 검출하는 주행속도검출수단(제2도에는 도시되어 있지 않음)으로부터 입력된 펄스신호를 처리하는 주행속도입력부(77)와, 전술한 차체 경사각검출수단(35)의 입력아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제3신호변환부(79)와, 전술한 제4전자비례밸브수단(28)을 구동하기 위한 제3밸브구동부(78)로 구성되어 있다.

각 전자제어장치(18,23,29)들 간의 데이터 전송방식은 다음과 같다.

제1전자제어부(18)와 제2전자제어부(23)와의 통신, 스위치패널(21)과 제2전자제어부(23)와의 통신은 이미 널리 공지된 RS232C 전송 규격(30,31)을 사용하고, 제1전자제어부(18)와 제3전자제어부(29)와의 통신 및 제2전자제어부(23)와 제3전자제어부(29)와의 통신은 각각의 데이터 버스(33,34)를 통해 제3전자제어부(29)내의 제4RAM(74)에 연결한 구조로 되어 있으며, 제4RAM(74)은 듀얼포트 램이므로 어느 전자제어장치에서도 READ, WRITE가 가능하므로 데이터버스를 통해 제4RAM에 데이터를 READ, WRITE함으로써 데이터 통신이 이루어진다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 각 전자제어장치(18,23,29)들을 통해 수행되는 기능들에 대해 설명한다.

엔진/펌프 제어계를 통제하는 제1전자제어부(18)에서 수행되는 기능들은 다음과 같다.

작업의 종류나 부하의 크기에 따라 운전자가 출력선택수단(10)의 선택치로 적당한 값을 선택하면 제1전자제어부(18)는 선택치에 따라 결정되어 있는 목표엔진회전수에 드로틀구동모터(16)를 구동 및 드로틀 각도검출수단(11)을 통해 드로틀레버각도를 조정하고, 회전검출수단을 통해 실엔진회전수를 검출하여 설정된 목표엔진회전수가 되도록 피드백컨트롤을 수행한다. 또한, 펌프출력제한치는 제1전자비례밸브수단(17)으로 각 출력모드에 해당하는 전류치를 제1밸브구동부(57)를 통해 출력하면 가변용량형유압펌프(2)내의 유량을 조절하는 리귤레이터에 의해 토출유량이 제한됨으로써 출력이 조절된다.

그리고, 엔진출력을 최대로 사용하는 모드가 출력선택수단(10)을 통해 선택되면 엔진회전수를 회전검출수단(9)을 통해 검출하여 회전수가 최대 출력점을 유지하도록 유압펌프의 출력을 제1전자비례밸브(17)을 통해 제한함으로써 엔진출력을 최대로 사용할 수 있다.

만약, 운전자가 조작하지 않은 경우에는 중립검출수단(15)을 통해 조작상태가 중립일 때에는 엔진회전수를 저속공회전 위치로 낮추고 다시 조작이 되면 원래의 엔진회전수 위치로 복귀하는 기능을 수행한다.

또한, 운전자의 요구에 따라 각 입출력 데이터값을 통해 장비의 상태를 파악하여 제1통신부(59)를 통해 출력하는 기능을 수행하고, 제3전자제어부(29)에서 필요한 데이터의 요구가 있을 경우에는 데이터버스(34)를 통해 제3전자제어부내의 제4RAM(74)에 데이터값을 써준다.

그외에 전술한 구성요소에 표현되지 않았으나 엔진 및 펌프의 출력조정에 관련된 기능들은 입출력 구성요소를 추가함으로써 수행가능하며 그 일예는 다음과 같다. 유압엑츄에이터중의 하나인 주행모터(46,47)의 사각판을 조절하는 사판조절밸브를 추가하여, 주행시 걸리는 부하입력상태를 압력검출수단(13,14)을 통해 검출하여 압력변동에 대응하여 주행속도를 자동으로 조절해주는 기능을 수행하고, 전술한 디이젤엔진내의 냉각수온도를 검출하는 수온검출수단(12)을 두어 일정 온도이상이 되면 엔진회전수 및 펌프출력을 제한하여 과열을 방지하는 기능을 수행한다.

유량제어밸브를 통제하는 제2전자제어부(23)에서 수행하는 기능들은 다음과 같다.

기본적으로 전기식 조작레버를 통해 운전자가 각 작업장치의 작동을 지령하면 지령된 신호를 처리하여 제2전자비례밸브수단(22)으로 전류를 출력하고, 출력전류에 비례하여 다중콘트롤밸브(4)의 각 스프울이 조절됨으로써 각 유압엑츄에이터를 작동시킨다.

구체적인 기능을 보면, 전기식 조작수단(20)의 각 포트와 각 작업장치와의 매칭을 소프트웨어적으로 바꿈으로써, 운전자는 자신에게 익숙한 조작방식을 스위치패널(21)을 통해 선택하기만 하면 원하는 방식으로 장비조작이 가능하다. 또한, 초보자에게는 조작수단의 급작조작에 따라 각 작업장치에 발생하는 쇼크를 감소시켜주는 기능을 부여하며, 토관 이동과 같이 미세조작이 필요한 경우에는 조작수단(20)의 입력에 대한 출력크기비를 출임으로써 미세조작 기능을 수핸한다. 그리고, 선회동작과 부움작동의 상대운동의 크기를 조절하여 운전자가 손쉽게 덤핑작업이나 상처작업등을 수행하도록 하는 기능을 수행하며, 조작수단의 일부 또는 전체의 조작패턴을 기억시켰다가 자동으로 반복시키는 기능을 수행하기도 한다. 그 외에도 전술한 구성요소에는 표현되어 있지 않으나 조작수단의 조작상태를 입력하고, 그 입력된 데이터를 가공함으로써 운전자에게 조작성이 향상되고, 어려운 작업을 용이하게 수행할 수 있는 기능을 수행하는 것이 가능하므로 그 용도의 제한은 없다.

데이터 통신 측면에서는, 스위치패널(21)로부터 운전자의 스위치 입력을 제2통신부(65)를 통해 받거나 제1전자제어부(18)로부터 각 데이터를 받아 스위치패널(21)에 송신하는 역할을 수행한다. 그리고, 제3전자제어부(29)와 데이터버스를 통해 스위치패널의 스위치값이나 조작수단, 밸브구동지령치등을 제3전자제어부내의 제4RAM(74)을 통해 READ, WRITE한다.

관절자동제어계를 통제하는 제3전자제어부(29)에서 수행하는 기능들은 다음과 같다.

각 작업장치의 위치를 관절위치검출수단(24,25,26,27)을 통해 읽어들여 작업장치를 자동조절하는 기능에 사용한다. 그 예로는 도시의 골목이나 지하 굴삭작업등 일정 범위내에서 안전하게 작업을 해야하는 경우, 스위치패널(21)을 통해 운전자가 작업범위를 미리 지정하고, 운전자가 지정범위내에서 운전하게 되면 제3전자제어부(29)는 작업장치의 위치를 체크하여 지정 범위를 초과하지 못하게 작업장치를 자동으로 정지시키는 기능을 수행한다. 또한, 자동평탄작업을 선택하면, 주어진 작업각도을 일정하게 유지하면서 각 작업장치를 자동으로 작동시키는 기능을 수행하며, 버킷을 일정 각도로 유지시키고 싶은 경우, 버킷조작수단을 조작하지 않고 부움이나 디퍼작업장치(42,43)만을 작동시키고, 버킷작업장치(42)을 자동으로 작동시키는 기능을 수행한다. 그리고, 운전자가 미리 반복되는 작업을 조작수단을 통해 입력시키면 각 작업장치의 위치값을 함께 기억시키고, 이를 반복하면 기억시킨 작업형태를 그대로 재현하는 기능을 수행한다. 그외에도 관절위치검출수단을 통해 유압엑츄에이터가 작업장치의 끝단에 부딛혀 발생하는 충격을 방지하는 기능이나, 최초 작업시작시 일정형태로 각 작업장치을 자동으로 작동시켜 작업장치의 원활한 윤활 작용이 되도록 하는 기능도 수행한다. 관절위치검출수단을 통해 수행가능한 작업의 형태는 제한이 없다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 유압식 기계장치의 특성에 따라 전자제어장치를 모듈화하여 분산처리구조로 함에 따라 다음과 같은 효과가 있다.

운전자의 요구에 적합한 기능 및 제어장치를 공급가능하며, 일부 전자제어장치에 이상이 발생하더라도 발생부위만 교체함으로써 비용이 절감될 뿐만아니라 교체를 손쉽게 할 수 있으며, 발생부위를 빠르게 알 수 있다.

어느 하나의 전자제어장치가 이상이 생겨도 다른 전자제어장치에서 정상적으로 수행가능한 기능을 운전자에게 제공함으로써 운전자에게 기능활용도를 높일 수 있다.

Claims (5)

1. 엔진과, 이 엔진에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 유압펌프 및 파일럿펌프와, 상기 유압펌프의 토출유에 의해 작동되는 적어도 하나 이상의 유압엑츄에이터와, 상기 유압펌프와 상기 유압엑츄에이터 사이의 유로 중에 설치되어서 상기 유압엑츄에이터의 기동, 정지 및 방향절환 작동을 제어하는 다중콘트롤밸브와, 상기 각 유압엑츄에이터의 작동에 의해 실제 작업을 수행하는 작업장치를 구비하는 유압식 건설기계의 전자제어장치에 있어서; 상기 엔진의 회전수를 검출하는 회전수 검출수단과, 상기 엔진의 연료분사량을 조절하는 드로틀레버의 실제 각도를 검출하는 드로틀각도 검출수단과, 상기 유압펌프의 토출압력을 검출하는 펌프토출압 검출수단과, 엔진회전수 및 유압펌프 출력마력의 크기를 지정하는 출력선택 수단과, 상기 다중콘트롤밸브의 각 단위밸브의 작동여부를 판단하는 중립검출수단과, 상기 출력선택수단의 지정값에 따라 엔진회전수를 조정하기 위해 드로틀레버각도를 조절하는 드로틀조절모터와, 상기 유압펌프의 출력마력을 제한하기 위한 파일럿압을 발생시키는 펌프출력 제한용 파일럿압을 발생시키는 제1전자비례밸브수단과, 상기 각 구성요소들의 입출력 신호들을 주어진 프로그램에 따라 연산, 처리하는 제1전자제어부로 구성되는 엔진/펌프 제어부; 운전자의 조작량을 전기량으로 변환하여 출력하는 전기식 조작수단과, 상기 건설기계를 조작하는데 필요한 기능을 지시하고 상태값을 디스플레이하는 스위치패널과, 상기 전기식 조작수단의 조작량에 따라 상기 다중콘트롤밸브의 각 스프울을 조절하는 파일럿압을 발생시키는 제2전자비례밸브수단과, 상기 각 구성요소의 입출력 신호들을 주어진 프로그램에 따라 연산, 처리하는 제2전자제어부로 구성되는 유량제어밸브 제어부 ; 및 상기 각 작업장치의 위치를 검출하는 관절위치검출수단과, 상기 건설기계 차체의 기울기를 검출하는 경사가 검출수단과, 상기 유압펌프의 토출량을 조절하는 제3전자비례밸브수단과, 상기 각 구성요소의 입출력 신호들을 주어진 프로그램에 따라 연산, 처리하는 제3전자제어부로 구성되는 관절자동제어부를 포함하는 유압식 건설기계의 전자제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1전자제어부는, 제1CPU와, 상기 엔진/펌프제어부를 조절하는 각 기능 프로그램 및 고정 데이터를 기억하는 제1ROM과, 임시데이터와 각 센서 입력 데이터값을 기억하는 제1RAM과, 상기 엔진회전수 검출수단의 입력신호를 처리하는 펄스처리부와, 상기 엔진의 드로틀각도와 상기 유압펌프의 토출압 및 상기 출력선택수단치의 아날로그 입력신호를 디지털신호로 변환시키는 제1신호변환부와, 상기 드로틀조절모터를 구동하는 모터구동부와, 상기 펌프출력제한용 밸브수단을 구동하는 제1밸브구동부와, 외부의 데이터 통신을 담당하는 제1통신부를 포함하는 유압식 건설기계의 전자제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2전자제어부는, 제2CPU와, 상기 유량제어밸브 제어부를 조절하는 각 기능 프로그램 및 고정 데이터를 기억하는 제2ROM과, 임시데이터와 각 센서 입력데이터값을 기억하는 제2RAM과, 상기 전자식 조작수단의 아날로그 입력신호를 디지털신호로 변환시키는 제2신호변환부와, 상기 제2전자비례밸브수단을 구동하기 위한 제2밸브구동부와, 외부와 데이터 통신을 담당하는 제2통신부를 포함하는 유압식 건설기계의 전자제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제3전자제어부는, 제3CPU와, 상기 관절자동제어부를 조절하는 각 기능 프로그램 및 고정 데이터를 기억하는 제3ROM과, 임시 데이터와 각 센서 입력데이터값을 기억하는 제3RAM과, 상기 제1전자제어부 및 제2전자제어부와의 데이터 통신용 데이터를 임시저장하는 듀얼포트램 구조의 제4RAM과, 상기 각 관절의 작동위치를 검출하는 관절위치검출수단의 입력 아날로그신호를 디지털값으로 변환하는 제3신호변환부와, 상기 제3전자비례밸브수단을 구동하기 위한 제3밸브구동부와, 외부와 데이터통신을 담당하는 제3통신부를 포함하는 유압식 건설기계의 전자제어장치.
5. 제1항 내지 제4항 중, 어느 한 항에 있어서, 상기 제1전자제어부와 제2전자제어부와의 통신, 스위치패널과 제2전자제어부와의 통신은 시리얼 통신방식에 의해 이루어지고, 상기 제1전자제어부와 제3전자제어부와의 통신 및 상기 제2전자제어부와 제3전자제어부와의 통신은 각각의 데이터 버스를 통해 상기 제3전자제어부내의 상기 제4RAM에 연결됨에 의해 데이터 통신이 이루어짐을 특징으로 하는 유압식 건설기계의 전자제어장치.