KR100303866B1

KR100303866B1 - 건설기계의 제어방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100303866B1
Application number: KR1019980001788A
Authority: KR
Inventors: 마사티시 미키; 미쓰루 히키야마; 레지스 에가
Original assignee: 사쿠마 하지메; 신카타피라 미쓰비시 가부시키가이샤
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1998-01-21
Publication date: 2001-11-22
Also published as: KR19980070681A; EP0860557B1; US6119054A; CA2227681A1; DE69813928T2; CN1086761C; CN1195732A; DE69813928D1; CA2227681C; JPH10237904A; EP0860557A1

Abstract

작업용 부속장치에 따른 유압원의 적절한 가동상태가 자동적으로 얻어지는 건설기계의 제어장치를 제공한다.

유압 셔블(Shovel)등의 작업기 앞끝단부에 장착하는 작업용 부속장치에, 이 작업용 부속장치에 적합한 가동조건(공급유압력, 유량)에 관한 고유정보(액셀위치, 펌프마력)를 기억한 발신기(21)를 설치한다. 유압셔블의 본체에, 발신기(21)에서 발신한 고유정보를 수신하여 기억하고 유압원을 제어하는 콘트롤러(11)를 설치한다. 발신기(21)는, 작업용 부속장치마다의 고유정보를 기억하는 ROM(31)과, 이 ROM(31)에서 고유정보를 취출하는 CPU(32)와, 본체측 콘트롤러(11)에서 CPU(32)로의 명령신호를 수신함과 동시에 ROM(31)에서 CPU(32)로 취출한 고유정보를 콘트롤러(11)로 송신하는 데이터통신 인터페이스(COM)(33)를 가진다.

Description

건설기계의 제어방법 및 그 장치(METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A CONSTRUCTION MACHINE)

본 발명은, 유압셔블, 백 호(Back Hoe), 로더 등의 건설기계의 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 예컨대, 유압셔블의 프론트 작업기에 버켓을 바꾸어 브레이커(햄머)등의 작업용 부속장치를 부착할 때, 각 작업용 부속장치마다 요구되는 공급유압력 및 유량등의 설정을 원터치로 할 수 있는 건설기계의 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 유압셔블은, 하부주행체(1a), 상부선회체(1b), 캡(1c), 프론트작업기의 붐(1d) 및 아암(1e)으로 이루어지는 본체(1)에 대하여, 프론트작업기의 버켓에 대신하여 각종 작업용 부속장치(예를들면 브레이커 등)(2)가 비교적 용이하게 착탈이 가능하도록 장착되고, 여러 가지 작업에 이용되고 있다.

이 작업용 부속장치(2)는, 일종의 유압 액츄에이터로, 각각 특유한 가동조건(정격공급유압력 및 유량)을 가지고 있기 때문에, 본체(1)측 유압원에서 각 부속장치의 가동조건에 각각 대응할 필요가 있다. 예를들면 같은 종류의 작업용 부속장치(2)라도 그 메이커나 능력이 다르면 필요한 정격공급유압력 및 유량도 다르고, 작업용 부속장치마다 최적의 가동조건이 결정되고 있다.

도 7은, 종래의 유압셔블의 제어장치를 나타내고, 본체(1)에 착탈이 자유롭게 부착된 작업용 부속장치(2)에 대하여, 콘트롤밸브(3)를 개재하여 작동유를 공급하는 유압펌프(4,5)가 설치되어 있다.

이들 유압펌프(4,5)의 토출유량은, 디젤 엔진(6)의 액셀 액츄에이터(7)에 의한 액셀위치로 조정되는 엔진회전수와, 펌프 레귤레이터(8,9)에 의해 조정되는 펌프 설정마력에 의해 제어된다.

콘트롤밸브(3)의 센터 바이패스라인의 하류측에 설치된 플로우 콘트롤밸브(10)는, 그 상류측의 압력신호가 펌프 레귤레이터(8,9)에 접속되고, 펌프 레귤레이터(8,9)에 의해 압력이 클 때 펌프유량이 적어지고, 압력이 작을 때 펌프유량이 많아지는 소위 네가티브유량제어가 행해진다. 도 7에서는, 이들 접속은 생략되어 있다.

액셀 액츄에이터(7) 및 펌프 레귤레이터(8,9)는, 본체(1)에 설치된 콘트롤러(11)로부터의 출력신호에 의해 제어한다. 펌프 레귤레이터(8,9)는 각각 콘트롤러(11)로부터의 출력전류를 전자비례밸브(12,13)에 의해 유압력으로 변환하여 제어한다.

종래에는 도 7에 나타낸 바와 같이, 작업용 부속장치(2)의 정격압력 및 유량의 다양성에 대응하는 레지스터(14a,14b)를 배터리(15)에 접속하고, 이 전기신호(여기서는 전류)를 수동 절환스위치(16)를 통하여 전자비례밸브(12,13)에 입력하고, 전자비례밸브(12,13)에 의해 유압력으로 변환하여, 마력설정용 펌프 레귤레이터(8,9)에 입력하고, 이 펌프 레귤레이터(8,9)에 의해, 펌프토출압을 받아 엔진(6)에서 유압펌프(4,5)에 공급되는 마력이 일정하도록 제어하며, 이 유압펌프(4,5)에서 토출된 작동유에 의해 작업용 부속장치(2)를 정격상태에서 작동시키고 있다.

또, 종래에는, 유압셔블 등의 작업자가 수동으로 액셀 다이얼(17)을 조작하여 엔진(6)의 회전수를 조정하고 있다. 즉, 액셀 다이얼(17) 신호를 콘트롤러(11)에 입력하고, 또한, 엔진(6)의 회전수를 센서(18)로 검출하고, 이 신호가 마찬가지로 콘트롤러(11)에 입력된다.

여기서, 액셀 다이얼(17)의 회전수 설정값과 센서(18)로부터의 실제 엔진회전수를 비교하여, 일치하도록 액셀 액츄에이터(7)를 구동하는 신호를 콘트롤러(11)에서 연산하고, 액셀 액츄에이터(7)로 출력한다.

액셀을 최대로 하고, 엔진회전수가 정격이상이면, 콘트롤러(11)는 펌프출력을 올리는 신호를 출력하여, 전자비례밸브(12,13)에 의해 변환된 유압신호를 펌프 레귤레이터(8,9)에 입력하고, 엔진회전수가 정격이하가 되면, 역으로 펌프출력을 내리는 신호를 출력하여, 엔진출력을 넘지 않도록 유압펌프(4,5)를 제어한다.

유압펌프(4,5)의 토출라인에는, 작업용 부속장치(2)의 동작을 제어하기 위한 콘트롤밸브(3)와 함께, 다른 유압 액츄에이터(붐실린더(2a)등)을 제어하는 콘트롤밸브(3a)가 설치되고, 콘트롤밸브(3)는 예컨대 페달식 조작기(19)에 의해 조작되고, 콘트롤밸브(3a)는 예컨대 레버식 조작기(19a)에 이해 조작된다.

이와 같이, 도 7에 나타낸 종래의 제어회로에 있어서는, 본체(1)에 작업용 부속장치(2)를 장착하여 작업시킬 때, 이 작업용 부속장치(2)의 동작은, 예를들면 페달식 조작기(19)에 의해 콘트롤밸브(3)를 조작하여 제어하지만, 그 이전에 수동 절환스위치(16)에 의해 미리 필요한 공급유압력 및 유량을 얻을 수 있는 레지스터(14a,14b)측으로 절환해 놓을 필요가 있으며, 조작이 번거롭게 되는 결점이 있다.

또, 하나의 작업용 부속장치(2)밖에 대응할 수 없고, 작업용 부속장치(2)를 다른 메이커의 것과 교환할 경우, 정격압력 및 유량이 다르기 때문에 레지스터(14a,14b)를 교환할 필요가 있고, 그 작업이 매우 번거롭다. 또, 작업용 부속장치(2)를 다른 종류의 부속장치로 교환할 경우도 마찬가지이다.

레지스터(14a,14b) 및 절환스위치(16)를 필요한 만큼 장착하는 방법도 있지만, 작업용 부속장치(2)와 대응하는 레지스터(14a,14b)를 별개로 준비해 놓고, 작업용 부속장치(2)의 교환과 함께 레지스터(14a,14b)를 교환하거나, 절환스위치(16)를 수동절환하는 것은, 번잡하고 번거로운 조작을 행할 필요가 있고 잘못 설정하는 등의 우려도 있다.

또, 엔진(6) 회전수는, 작업용 부속장치(2)를 교환했을 때, 액셀 다이얼(17)을 수동조정하여 작업용 부속장치(2)에 따른 회전수로 설정하고 있지만, 이 조정도 번잡하고 번거롭다.

필요하면 유압펌프(4,5) 및 펌프구동용 엔진(6)은 유압원을 형성하고 있지만, 그 유압원을 작업용 부속장치에 따라 적절히 조정하는 작업은 곤란하였다.

본 발명은, 이와 같은 점을 감안하여 된 것으로, 작업용 부속장치에 따른 유압원의 적절한 가동상태가 자동적으로 얻어지는 건설기계의 제어방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

제1도는 본 발명에 관한 건설기계의 제어장치의 일실시형태를 나타낸 블록도,

제2도는 위와 같은 제어장치의 다른 실시형태를 나타낸 블록도,

제3도는 위와 같은 제어장치의 또 다른 실시형태를 나타낸 블록도,

제4도는 위와 같은 제어장치의 실시형태를 나타낸 회로도,

제5도는 위와 같은 제어장치로 고유정보에서 액셀위치 및 펌프마력을 연산처리하는 프로그램을 나타낸 플로우챠트,

제6도는 유압셔블의 본체에 작업용 부속장치로서 브레이커를 장착한 건설기계를 나타낸 정면도,

제7도는 종래의 건설기계의 제어장치를 나타낸 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기체 1a: 하부주행체

1b: 상부선회체 1c: 캡

1d: 붐 1e: 아암

2 : 작업용 부속장치 2a: 붐실린더

3,3a: 콘트롤밸브 4,5 : 유압펌프

6 : 엔진 7: 액셀 액츄에이터

8,9: 펌프 레귤레이터 10: 플로우 콘트롤밸브

11 : 콘트롤러 12,13: 전자비례밸브

14a,14b: 레지스터 15: 배터리

16: 절환스위치 17: 액셀 다이얼

18: 센서 19: 페달식 조작기

19a: 레버식 조작기 21: 발신기

22,32: CPU 23,33: COM

24,31: ROM 25: RAM

26,27: 드라이버 28,34: 파워유니트

29: 그랜드 어스 35: 전원케이블

36a,36b,38a,38b,50a,50b: 코넥터 37: 통신케이블

39: 어스라인 40: 케이블

41,43 : 트랜스미터·리시버 42,44: 송수신안테나

45,46,48,49 : 버퍼

본 발명은, 본체에 대하여 착탈이 자유로운 작업용 부속장치에 고유정보를 기억시키고, 이 작업용 부속장치측이 가지는 고유정보를 본체측에 송신하고, 본체측에서 작업용 부속장치에 작동유를 공급하는 유압원을 상기 고유정보에 따라 제어하는 건설기계의 제어방법이다.

그리고, 작업용 부속장치가 개별로 기억하고 있는 고유정보를 본체측에서부터 발신되는 데이터송신 요구신호에 따라 본체측으로 송신하고, 이 고유정보에 따라 본체측 펌프 및 펌프구동엔진 등의 유압원을 자동적으로 제어한다.

또한 본 발명은, 본체에 설치된 유압원을 제어하여, 본체에 부착된 작업용 부속장치에 공급되는 작동유를 제어하는 건설기계에 있어서, 작업용 부속장치에 부착되어 이 작업용 부속장치가 필요로 하는 가동조건을 설정하기 위한 고유정보를 기억하여 발신하는 발신기와, 본체에 설치되어 발신기에서 발신된 고유정보를 수신하여 기억하고 유압원을 제어하는 콘트롤러를 구비한 건설기계의 제어장치이다.

그리고, 미리 각 작업용 부속장치에 고유정보를 기억하는 발신기를 설치해 놓고, 본체로의 작업용 부속장치 장착시에, 이 발신기에서 본체측 펌프나 펌프구동 엔진등의 유압원을 제어하는 콘트롤러에 고유정보를 유선 또는 무선파에 의해 전송하여 기억시키고, 자동적으로 필요한 공급유압력이나 유량 등을 얻도록 한다.

또한, 본 발명은, 상기 건설기계의 제어장치에서의 발신기가, 작업용 부속장치마다의 고유정보를 기억하는 데이터기억장치와, 이 데이터기억장치로부터의 고유정보를 빼내는 중앙처리장치와, 본체측의 콘트롤러에서 중앙처리장치로의 취출명령신호를 수신함과 동시에 데이터기억장치에서 중앙처리장치에 취출된 고유정보를 콘트롤러로 송신하는 전송수단을 가지는 것이다.

그리고, 중앙처리장치는, 콘트롤러에서 전송된 취출명령신호에 의해 데이터기억장치에서 작업용 부속장치의 고유정보를 취출하고, 그 고유정보를 전송수단(유선 또는 무선파)에 의해 본체측 콘트롤러에 송신한다.

또한, 건설기계의 제어장치에서의 발신기가, 작업용 부속장치마다의 고유정보를 기억하는 데이터기억장치와, 본체측의 콘트롤러로부터의 클럭펄스신호를 수신하여 데이터기억장치내의 고유정보를 콘트롤러로 송신하는 전송수단을 가지는 것이다.

그리고, 발신기는, 본체측 콘트롤러로부터의 클럭펄스신호를 수신할 때마다 데이터기억장치내의 고유정보를 전송수단에 의해 콘트롤러에 송신한다.

이하, 본 발명을 도 1 내지 도 5에 나타낸 일실시형태를 참조하면서 설명한다. 그리고 도 6 및 도 7에 나타낸 것과 동일한 부분에는 동일부호를 부여하여 그 설명을 생략하는 것도 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 유압셔블의 본체(1)에 설치된 콘트롤러(11)의 입력측에는, 엔진(6) 회전수(rpm)를 수동으로 설정하는 경우에 이용되는 액셀 다이얼(17)과, 엔진(6) 회전수를 검출하는 회전수 센서(18)에 더하여, 브레이커(유압햄머)등의 작업용 부속장치(2)에 미리 부착된 발신기(21)가 접속되어 있다.

이 콘트롤러(11)에 대한 발신기(21)의 접속은, 본체(1)에 작업용 부속장치(2)를 부착했을 때, 후술하는 케이블 및 코넥터를 이용하여 행한다.

발신기(21)에는, 설치 모체인 작업용 부속장치(2)가 필요로 하는 고유의 가동조건(공급유압력이나 유량)을 얻기 위해 콘트롤러(11)에 설정하는 유압원 구동데이터(이하, 고유정보라 함)가 미리 기억되어 있다.

콘트롤러(11)는 발신기(21)에서 발신된 고유정보를 수신하여 기억하고 유압원을 제어한다. 유압원은, 유압펌프(4,5), 펌프구동용 엔진(6), 액셀 액츄에이터(7), 펌프 레귤레이터(8,9) 및 전자비례밸브(12,13)에 의해 형성되어 있다.

콘트롤러(11)에 설정되는 고유정보로는, 유압펌프(4,5)를 구동하는 엔진(6)의 엔진회전수를 제어하는 액셀 액츄에이터(7)의 위치(액셀위치), 펌프 레귤레이터(8,9)에 의해 제어되는 펌프설정마력, 증가계수 등이다.

증가계수라는 것은, 예를들면 도 5에서의 스텝(4)에 나타낸 액셀위치보정계수(A) 또는 펌프마력보정계수(B)이다.

도 5는, 콘트롤러(11)가 작업용 부속장치(2)만을 작동시키기 위해 발신기(21)에서 발신된 고유정보(액셀위치(ACC1) 또는 펌프마력(PS1))를 그대로 이용하는 경우와, 또는 예컨대 작업용 부속장치(브레이커)(2)의 칼날을 대상물에 밀어 붙이기 위해, 작업용 부속장치(2) 이외의 다른 유압 액츄에이터(예를들면 붐실린더(2a))를 작업용 부속장치(2)와 동시에 작동시킬 때 액셀위치(ACC) 또는 펌프마력(PS)을 연산처리하는 경우를 나타낸 플로우챠트이다.

상기 동시작동인 경우, 콘트롤러(11)는, 작업용 부속장치(2)만을 작동시키는 경우의 액셀위치(ACC1) 또는 펌프마력(PS1)에, 붐실린더(2a)의 콘트롤밸브(3a)를 조작하는 레버조작기(19a)의 붐 내림측으로의 조작량에 관한 함수 f(BM)으로 일정한 액셀위치보정계수(A) 또는 펌프마력보정계수(B)를 곱하여 얻은 보정값 A·f(BM) 또는 B·f(BM)을, 각각 가산하여 수정값(ACC 또는 PS)을 구하고, 이들을 출력한다.

다음에, 도 5에 나타낸 콘트롤러(11)의 연산처리방법을 도 4와 함께 참조하면서 설명한다. 도 5에서 원내의 숫자는 스텝번호를 나타낸다.

발신기(21)에서 발신된 고유정보(액셀위치(ACC1) 및 펌프마력(PS1) 등)을 콘트롤러(11)가 수신했을 때는(스텝1에서 YES), 그 고유정보를 기억하고(스텝2), 붐실린더(2a)가 정지하고 있을 경우는(스텝3에서 NO), 그 액셀위치(ACC1) 및 펌프마력(PS1)을 콘트롤러(11)에서 출력한다.

이것을 도 4에 의거하여 설명하면, 작업용 부속장치(2)의 조작은, 페달식 조작기(19)에 의해 행해지고, 이 페달식 조작기(19)를 밟음으로써, 밟기조작량에 대응한 유압이 출력되고, 이것에 압출력회로를 거쳐 접속된 콘트롤 밸브(3)를 조작하며, 유압펌프(4,5)의 토출압력을 조작량에 따라 작업용 부속장치(2)에 공급한다.

이 때, 페달식 조작기(19)의 압출력회로에서 압력스위치(도시하지 않음)에 의해 검출된 조작있음 신호가 콘트롤러(11)에 입력되고, 콘트롤러(11)는 페달식 조작기(19)가 조작된 것을 검지하여, 기억된 액셀위치(ACC1) 및 펌프마력(PS1)을 출력한다.

콘트롤러(11)에서 출력된 액셀위치신호는, 액셀 액츄에이터(7)에 입력되고, 엔진(6)이 액셀위치를 제어한다. 또, 펌프마력신호는, 전자비례밸브(12,13)에 입력되어 유압력으로 변환되고, 펌프 레귤레이터(8,9)에 입력되어, 유압펌프(4,5)의 마력을 제어한다.

다음에, 상기 작업용 부속장치(2)와 동시에 다른 액츄에이터, 여기서는, 붐실린더(2a)를 동시 조작하는 경우를 설명한다.

작업용 부속장치(2)를 사용할 때, 붐(1d)(도 6)을 아래쪽으로 움직여, 작업용 부속장치(브레이커)(2)를 대상물에 밀어붙이면서 작업하면 효율적이고, 이와 같은 작업의 요구가 높다. 이와 같은 경우, 붐실린더(2a)를 구동하는 레버식 조작기(19a)의 붐 내림측 압출력회로에 설치한 압력센서(도시하지 않음)의 전기신호를 콘트롤러(11)에 입력한다.

레버식 조작기(19a)의 압출력회로는 콘트롤밸브(3a)에 접속되고, 이 콘트롤밸브(3a)를 구동하고, 조작량에 따라 유압펌프(4,5)가 토출유압을 붐실린더(2a)에 공급한다.

그리고, 붐실린더(2a)를 수축동작(붐(1d)을 내리는 동작)시켰을 때, 상기 압력센서 신호에 따른 붐실린더(2a)의 구동속도가 얻어지도록 펌프토출유량을 증가시킨다.

즉, 도 5에 나타낸 바와 같이, 작업용 부속장치(2)와 동시에 붐실린더(2a)를 조작했을 때는(스텝3에서 YES), 스텝2에서 기억된 액셀위치(ACC1)에 액셀위치 증가분인 A·f(BM)을 가산함으로써, 수정된 액셀위치(ACC)를 산출함과 동시에, 기억된 펌프마력(PS1)에 펌프마력 증가분인 B·f(BM)을 가산함으로써, 수정된 펌프마력(PS)을 산출한다(스텝4). A 및 B는 상기 증가계수, f(BM)은 레버식 조작기(19a)의 조작량의 함수이다.

이와 같이 보정연산하여 구한 수정값(ACC, PS)을 콘트롤러(11)에서 출력하는 것으로, 펌프토출유량은 증가하고, 작업용 부속장치(2)와 붐실린더(2a)의 동시조작에 대응할 수 있다.

다음에, 도 1은 콘트롤러(11) 및 발신기(21)의 일예를 나타내고, 본체측 콘트롤러(11)는 중앙처리장치(이하, CPU(22)라 함)에 대하여, 작업용 부속장치측 발신기(21)와 시리얼통신을 행하기 위한 전송수단으로서의 데이터통신 인터페이스(이하, COM(23)이라 함)와, 제어프로그램을 격납한 리드 온리 메모리(이하, ROM(24)이라 함)와, 발신기(21)에서 송신된 고유정보를 격납하는 랜덤 액세스 메모리(이하, RAM(25)이라 함)와, 유압원의 펌프 레귤레이터(8,9)를 전자비례밸브(12,13)를 통하여 구동하고 펌프설정마력을 제어하는 드라이버(26)와, 유압원의 액셀액츄에이터(7)를 구동하여 엔진(6)의 회전수를 제어하는 드라이버(27)를 접속하고, 또한 콘트롤러(11)를 작동하는 전원유니트(이하, 파워유니트(28)라 함)와, 접지용 그랜드 어스(29)를 가지고 있다.

한편, 발신기(21)는, 개개의 작업용 부속장치(2)에 관한 고유정보를 기억하는 데이터기억장치로서의 리드 온리 메모리(이하, ROM(31)이라 함)와, 이 ROM(31)에서의 고유정보 취출처리등을 행하는 중앙처리장치(이하, CPU(32)라 함)와, 본체측 콘트롤러(11)에서 CPU(32)로의 취출명령신호를 유선으로 수신함과 동시에 ROM(31)에서 CPU(32)로 취출된 고유정보를 콘트롤러(11)로 유선으로 송신하는 전송수단으로서의 데이터통신 인터페이스(이하, COM(33)이라 함)와, 콘트롤러(11)의 파워유니트(28)에서 전력공급을 받는 전원유니트(이하, 파워유니트(34)라 함)를 가진다.

그리고, 본체(1)에 작업용 부속장치(2)를 설치했을 때, 본체측 콘트롤러(11)와 작업용 부속장치측의 발신기(21)의 각 파워유니트(28,34) 사이를 전원케이블(35) 및 코넥터(36a,36b)로 접속함과 동시에, 콘트롤러(11)의 COM(23)과, 발신기(21)의 COM(33)을 통신케이블(37) 및 코넥터(38a,38b)로 이루어지는 유선접속수단으로 접속한다. 또, 콘트롤러(11)의 그랜드 어스(29)와 발신기(21)의 어스라인(39)을 어스용 케이블(40) 및 코넥터(50a,50b)에 의해 접속한다.

다음에, 도 2는 콘트롤러(11) 및 발신기(21)의 다른 예를 나타내고, 본체측 콘트롤러(11)는, CPU(22)에 대하여 작업용 부속장치측 발신기(21)와 무선파로 데이터통신을 행하기 위한 전송수단으로서의 무선송수신기(이하, 트랜스미터·리시버(41)라 함) 및 송수신안테나(42)와, 상기 ROM(24), 상기 RAM(25), 상기 펌프용 드라이버(26), 상기 엔진용 드라이버(27)를 접속하고, 또, 상기 파워유니트(28) 및 그랜드 어스(29)를 가지고 있다.

한편, 발신기(21)는, 작업용 부속장치마다 고유정보를 기억하는 데이터기억장치로서의 상기 ROM(31)과, 이 ROM(31)에서 고유정보를 취출하는 상기 CPU(32)와, 본체측 콘트롤러(11)에서 CPU(32)로의 취출명령신호를 무선파로 수신함과 동시에 ROM(31)에서 CPU(32)에 취출된 고유정보를 콘트롤러(11)로 무선파로 송신하는 전송수단으로서의 무선송수신기(이하, 트랜스미터·리시버(43)라 함) 및 송수신안테나(44)와, 콘트롤러(11)의 파워유니트(28)에서 전력공급을 받는 상기 파워유니트(34)를 가진다.

그리고, 본체(1)에 작업용 부속장치(2)를 설치했을 때, 본체측 콘트롤러(11) 및 작업용 부속장치측 발신기(21)의 각 파워유니트(28,34) 사이를 전원케이블(35) 및 코넥터(36a,36b)로 접속함과 동시에, 콘트롤러(11)의 그랜드 어스(29)와 발신기(21)의 어스라인(39)을 어스용 케이블(40) 및 코넥터(50a,50b)로 접속한다. 또, 콘트롤러(11)의 트랜스미터·리시버(41)와 발신기(21)의 트랜스미터·리시버(43) 사이에서, 콘트롤러(11)로부터 발신기(21)로의 정보취출명령신호 및 발신기(21)로부터 콘트롤러(11)로의 고유정보 송수신을 무선파로 행한다.

다음에, 도 3은 콘트롤러(11) 및 발신기(21)의 또 다른 예를 나타내고, 본체측 콘트롤러(11)는, CPU(22)에 대하여 작업용 부속장치측 발신기(21)에 클럭펄스신호를 발신하기 위한 전송수단으로서의 버퍼(45)와, 발신기(21)에서 송신된 고유정보를 수신하기 위한 전송수단으로서의 버퍼(46)와, 제어프로그램을 격납한 ROM(24)과, 발신기(21)에서 송신된 고유정보를 격납하는 RAM(25)과, 펌프설정마력을 제어하기 위한 드라이버(26)와, 엔진회전수를 제어하기 위한 드라이버(27)를 접속하고, 또한, 이들과 발신기(21)측 각부에 전력을 공급하는 파워유니트(28)와, 접지용 그랜드 어스(29)를 가지고 있다.

한편, 발신기(21)는, 작업용 부속장치마다 고유정보를 기억하는 데이터기억장치로서의 ROM(31)과, 본체측 콘트롤러(11)에서의 클럭펄스신호를 수신하는 전송수단으로서의 버퍼(48)와, ROM(31)내의 고유정보를 콘트롤러(11)로 송신하는 전송수단으로서의 버퍼(49)를 가진다.

도 3에서는, 고유정보를 전송하는 회로로서 2회로밖에 표시되어 있지 않지만, 이것은 도면을 간단화하기 위함이고, 정보량에 따라 필요회로수를 설치하는 것은 두말할 것도 없다.

그리고, 본체(1)에 작업용 부속장치(2)를 설치했을 때, 본체측 콘트롤러(11)의 각 버퍼(45,46)와, 작업용 부속장치측 발신기(21)의 각 버퍼(48,49)를 통신케이블(37) 및 코넥터(38a,38b)로 접속함과 동시에, 콘트롤러(11)의 파워유니트(28)와 발신기(21)의 ROM(31) 및 버퍼(48,49)에 대한 전력공급라인(51)을, 전원케이블(35) 및 코넥터(36a,36b)로 접속하고, 콘트롤러(11)의 그랜드 어스(29)와 발신기(21)의 어스라인(39)을 어스용 케이블(40) 및 코넥터(50a,50b)로 접속한다.

다음에, 도 1 내지 도 3에 나타낸 각 실시형태에서의 작용을 설명한다.

작업용 부속장치(2)를 적절히 동작시키기 위해 필요한 가동조건(공급유압력 및 유량)을 얻기 위해 본체(1)의 콘트롤러(11)에 입력할 고유정보(액셀위치, 펌프설정마력 등)를 상기 발신기(21)의 ROM(31)에 기억시키고, 그 발신기(21)를 대응하는 설치모체의 작업용 부속장치(2)에 미리 설치해 놓는다.

발신기(21)의 ROM(31)에서의 고유정보의 일예를 들면, 예컨대 엔진(6)의 액셀위치는 엔진회전수=1600rpm, 펌프설정마력은 펌프토오크=60%로 설정한다.

도 1에 나타낸 실시형태에서는, 본체(1)에 작업용 부속장치(2)를 설치했을 때, 전원케이블(35) 및 통신케이블(37)을 접속하여, 본체(1)측 콘트롤러(11)에서 작업용 부속장치(2)측 발신기(21)에 전원이 공급되면, 발신기(21)는 작동상태로 된다.

여기서, 콘트롤러(11)측에서는, ROM(24)에 들어가 있는 명령을 CPU(22)로 순차적으로 처리해 가는 프로그램처리에 의해, 발신기(21)에서의 데이터 취출명령을 COM(23)에서 출력하고, 한편, 발신기(21)측에서는, 그 명령을 COM(33)에서 읽어들여 CPU(32)에 보내고, ROM(31)에 기억되어 있는 데이터(작업용 부속장치(2)의 고유정보)를 순차적으로 CPU(32)의 프로그램처리에 의해 취출하여, COM(33)에서 콘트롤러(11)의 COM(23)에 전송하며, CPU(22)의 프로그램처리에 의해 콘트롤러(11)의 RAM(25)에 격납한다.

그 때, 도 1에 나타낸 실시형태에서는, 1개의 통신케이블(37)에 의해 양방향 시리얼통신을 행하고, 콘트롤러(11)로부터 발신기(21)로의 데이터 취출명령 전송과, 발신기(21)에서 콘트롤러(11)로의 고유정보 전송을 유선으로 행한다.

이에 대하여, 도 2에 나타낸 실시형태에서는, 본체측 콘트롤러(11)의 트랜스미터·리시버(41)와, 부속장치측 발신기(21)의 트랜스미터·리시버(43) 사이에서, 콘트롤러(11)에서 발신기(21)로의 데이터 취출명령의 전송 및 통신기(21)의 ROM(31)에서 취출한 고유정보의 콘트롤러(11)로의 전송을 양방향 무선파에 의해 행한다.

도 3에 나타낸 실시형태에서는, 콘트롤러(11)의 버퍼(45)에서 발신기(21)의 버퍼(48)에 클럭펄스신호를 발신하기 위해, 발신기(21)내의 ROM(31)에서 한쌍의 데이터(고유정보)를 취출하고, 버퍼(49) 및 버퍼(46)를 통하여 콘트롤러(11)에 입력하고, 이것을 되풀이하여 모든 데이터를 콘트롤러(11)에 입력하고, 그 RAM(25)에 격납한다.

그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본체(1)에 장착된 작업용 부속장치(2)에 의해 작업을 행할 때는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 페달식 조작기(19)의 밟기조작에 의해 콘트롤밸브(3)를 제어하고 작업용 부속장치(2)를 구동하지만, 페달식 조작기(19)를 밟음으로써, 이 조작기(19)에서 콘트롤밸브(3)로 유압이 출력됨과 동시에, 그 유압이 압력스위치(도시하지 않음)에 의해 검출되어, 조작있음 신호가 콘트롤러(11)에 입력된다.

따라서, 콘트롤러(11)는, 페달식 조작기(19)가 조작되는 것을 검지하고, 고유정보에 따른 액셀위치신호 및 펌프마력신호를 출력하고, 액셀위치신호에 의해 엔진회전수 콘트롤을 행함과 동시에, 펌프마력신호에 의해 펌프토오크 콘트롤을 행하고, 본체(1)에 장착되어 있는 작업용 부속장치(2)에 대하여 적절한 유압력 및 유량을 자동적으로 공급한다.

엔진회전수 콘트롤은, 콘트롤러(11)이 엔진용 드라이버(27)에서 출력된 액셀위치신호가 엔진(6)의 액셀 액츄에이터(7)에 입력되고, 이 액셀 액츄에이터(7)에 의해 엔진(6)의 액셀위치가 제어되며, 엔진회전수가 대응하는 고유정보를 목표치로 하여 자동적으로 제어된다.

펌프토오크 콘트롤은, 콘트롤러(11)의 펌프용 드라이버(26)에서 출력된 펌프마력신호가 전자비례밸브(12,13)에 입력되어 유압력으로 변환되고, 전자비례밸브(12,13)에서 출력된 유압력에 의해 펌프 레귤레이터(8,9)가 제어되며, 펌프 레귤레이터(8,9)에 의해 유압펌프(4,5)의 펌프설정마력이, 대응하는 고유정보를 목표치로 하여 자동적으로 제어된다.

본 발명에 따르면, 본체에 대하여 착탈이 자유로운 작업용 부속장치에 고유정보를 기억시키고, 이 작업용 부속장치측이 가지는 고유정보를 본체측에 송신하고, 본체측에서 작업용 부속장치에 작동유를 공급하는 유압원을 상기 고유정보에 따라 제어하므로, 작업용 부속장치가 필요로 하는 가동조건에 관한 고유정보를 용이하게 하면서 대응관계를 실수하지 않고 확실하게 본체측으로 입력할 수 있으며, 본체측 유압원을 본체에 장착된 작업용 부속장치에 따라 적절히 제어할 수 있고, 각 작업용 부속장치마다 필요한 적절한 유압력이나 유량등을 자동적으로 공급할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 작업용 부속장치에 설치된 발신기에서 발신된 고유정보를 본체측 콘트롤러로 수신하여 기억하고, 이 고유정보에 따라 유압원을 제어하므로, 작업용 부속장치가 필요로 하는 가동조건에 관한 고유정보를 용이하게 하면서 대응관계를 실수하지 않고 확실하게 발신기에서 콘트롤러에 입력할 수 있고, 이 콘트롤러에 의해 본체측 유압원을 개개의 작업용 부속장치에 따라 적절히 제어할 수 있으며, 각 작업용 부속장치마다 필요로 하는 적절한 유압력이나 유량등을 자동적으로 공급할 수 있다.

또한, 발신기에서 데이터기억장치와 전송수단 사이에 개재하는 중앙처리장치에 의해 고유정보의 취출이나 신호 송수신을 제어하므로, 본체측 콘트롤러와 부속장치측 발신기 사이에서 단일 전송수단에 의해 시리얼통신을 행할 수 있다.

또한, 작업용 부속장치에 설치된 발신기가, 본체측 콘트롤러로부터의 클럭펄스신호를 수신할 때마다 데이터기억장치내의 작업용 부속장치 고유정보를 전송수단에 의해 콘트롤러로 송신하므로, 발신기에 중앙처리장치를 필요로 하지 않고, 발신기의 코스트다운을 도모할 수 있다.

Claims

본체에 대하여 착탈이 자유로운 작업용 부속장치에 고유정보를 기억시키고,

이 작업용 부속장치측이 가지는 고유정보를 본체측에 송신하고,

본체측에서 작업용 부속장치로 작동유를 공급하는 유압원을 상기 고유정보에 따라 제어하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어방법.
본체에 설치된 유압원을 제어하여, 본체에 부착된 작업용 부속장치에 공급되는 작동유를 제어하는 건설기계에 있어서,

작업용 부속장치에 부착되어 이 작업용 부속장치가 필요로 하는 가동조건을 설정하기 위한 고유정보를 기억하여 발신하는 발신기와,

본체에 설치되어 발신기에서 발신된 고유정보를 수신하여 기억하고 유압원을 제어하는 콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어장치.
제 2 항에 있어서, 상기 발신기는, 작업용 부속장치마다의 고유정보를 기억하는 데이터기억장치와, 이 데이터기억장치로부터의 고유정보를 빼내는 중앙처리장치와, 본체측의 콘트롤러에서 중앙처리장치로의 취출명령신호를 수신함과 동시에 데이터기억장치에서 중앙처리장치로 취출된 고유정보를 콘트롤러에 송신하는 전송수단을 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어장치.
제 2 항에 있어서, 상기 발신기는, 작업용 부속장치마다의 고유정보를 기억하는 데이터기억장치와, 본체측의 콘트롤러로부터의 클럭펄스신호를 수신하여 데이터기억장치내의 고유정보를 콘트롤러로 송신하는 전송수단을 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어장치.