KR101828090B1 - 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의하면, 버켓의 회전각도를 검출하는 버켓앵글센서; 붐의 회전각도를 검출하는 붐앵글센서; 상기 버켓과 붐에 대한 조작신호 또는 자동튜닝명령신호 발생시 버켓과 붐이 해당 동작을 수행하도록 유압계통 구동부의 출력 유량을 제어하는 메인콘트롤밸브에 유량제어신호를 출력하는 전자유압제어기; 및 상기 자동튜닝명령신호 발생시 전자유압제어기에 의해 버켓과 붐이 해당 튜닝단계를 수행하기 위한 기계적 한계위치에 자동으로 이동되도록 하고 이때의 버켓앵글센서와 붐앵글센서의 출력값을 토대로 해당 위치를 판단하며 이를 해당 디텐트 기능의 튜닝정보로 설정되도록 하는 자동튜닝제어기를 포함하는 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템이 제공된다.

Description

건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템{DETENT FUNCTION AUTO TUNING SYSTEM IN CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠로더의 붐과 버켓 등과 같은 작업기의 크라우드, 상승 및 하강 및 덤프 등의 동작을 간편히 할 수 있는 디텐트 기능의 설정시 기계적인 한계위치로 작업기를 자동으로 이동시키고 해당 위치임을 스스로 판단한 후 이를 튜닝정보로 자동 설정하여 건설기계의 안전성을 향상시킬 수 있는 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 휠로더와 같은 건설기계는, 토사를 운반하거나 상차하는 작업에 많이 이용되고 있다. 보다 구체적으로, 휠로더는 토사를 트럭과 같은 운반수단에 근접한 위치까지 운반하여 붐을 상승시킨 후 버켓을 풀 덤프하여 운반수단에 토사를 낙하시킨다. 그 후, 휠로더는 다시 버켓을 리턴 투 디그 위치로 하고 붐을 하강시킨 후 토사가 쌓인 장소로 이동하여 토사를 버켓에 적재하고 버켓을 풀-크라우드 위치로 조정한다. 즉, 휠로더는 상기와 같은 작업을 운반수단에 토사가 채워질때까지 다수회 반복해야 하므로, 휠로더의 운전자는 버켓을 운반수단에 상승 및 하강시키는 상기와 같은 동작의 조작을 반복적으로 수행해야 한다.

이에, 상기 횔로더 운전자의 작업 조작성을 향상시키기 위하여 붐과 버켓 등과 같은 작업기의 크라우드, 붐 업 및 다운 및 덤프 등의 동작이 시작된 후 기 설정된 일정 범위 내에서 진행되는 동안, 조이스틱을 일시적으로 조작된 상태로 고정시키는 디텐트 기능이 개시된 바 있다.

도 1은 종래의 건설기계의 디텐트 기능 튜닝 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같은, 종래의 건설기계의 디텐트 기능 튜닝 시스템은, 모니터에 실행되는 튜닝 프로그램에 따라 붐과 버켓의 작업기에 구비되는 앵글센서들에 대해 운전자가 조이스틱을 직접 수동 조작하여 기계적인 한계위치(또는 기계적으로 의미가 있는 특정위치)로 작업기를 직접 이동시킨 후에 해당 동작에 대응되는 튜닝 정보 입력 버튼을 선택하도록 하여, 상기 앵글센서들이 해당 튜닝 정보에 대응된 앵글값을 가지도록 하고 있다.

즉, 상기 디텐트 기능 튜닝 시스템은, 4가지 단계의 입력에 의해 해당 기능이 튜닝되는데, 붐이 최대로 하강되고 버켓이 최대 크라우드 위치로 이동된 후 계기판에 완료 버튼을 통하여 버켓 풀 크라우드/붐 맥스 플로트 기능을 튜닝하는 A단계, 붐을 최대 상승 위치로 이동시킨 후 계기판에 완료 버튼을 통하여 붐 맥스 레이즈 기능을 튜닝하는 B단계, 붐을 최대 상승 위치로 이동시킨 후 버켓을 최대 크라우드 위치로 이동시켜 붐 맥스 레이즈/버켓 풀 크라우드 기능을 튜닝하는 C단계 및 붐을 최대 상승 위치로 이동시킨 후 버켓을 최대 덤프 위치로 이동시켜 붐 맥스 레이즈/버켓 맥스 덤프 기능을 튜닝하는 D단계로 구분된다.

그러나 상기와 같은 종래의 건설기계의 디텐트 기능 튜닝 시스템은, 운전자가 각 적업기의 기계적인 위치에 따라 상기와 같은 작업을 반복적으로 직접 수행해야 하는 불편함이 있고, 운전자가 튜닝 과정에서 실수를 하는 경우 앵글센서의 범위 설정이 잘못되어 실제 굴삭 작업시 작업기에 오동작이 발생할 위험성이 존재하게 되며, 이로 인하여 건설기계의 불안정하게 동작하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 설명한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 건설기계의 작업기에 대한 디텐트 위치 설정을 보다 정확하게 진행시킬 수 있음과 아울러 간단하고 안전적으로 진행시킬 수 있는 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의하면, 버켓의 회전각도를 검출하는 버켓앵글센서; 붐의 회전각도를 검출하는 붐앵글센서; 상기 버켓과 붐에 대한 조작신호 또는 자동튜닝명령신호 발생시 버켓과 붐이 해당 동작을 수행하도록 유압계통 구동부의 출력 유량을 제어하는 메인콘트롤밸브에 유량제어신호를 출력하는 전자유압제어기; 및 상기 자동튜닝명령신호 발생시 전자유압제어기에 의해 버켓과 붐이 해당 튜닝단계를 수행하기 위한 기계적 한계위치에 자동으로 이동되도록 하고 이때의 버켓앵글센서와 붐앵글센서의 출력값을 토대로 해당 위치를 판단하며 이를 해당 디텐트 기능의 튜닝정보로 설정되도록 하는 자동튜닝제어기를 포함하는 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템이 제공된다.

여기서, 상기 전자유압제어기는, 상기 조작신호를 처리하는 AD컨버터; 상기 처리된 조작신호에 대응된 유량제어신호를 출력하는 매퍼; 상기 자동튜닝신호 발생시 상기 앵글센서들로부터 출력되는 기계적 한계위치의 출력전압 값 또는 레퍼런스 위치의 출력전압 값에 대응되는 유량제어신호를 출력하는 튜닝용매퍼; 및 상기 매퍼 또는 튜닝용매퍼의 유량제어신호를 메인콘트롤밸브에 출력하여 버켓과 붐이 해당 위치로 이동되도록 하는 밸브드라이버를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 자동튜닝제어기는, 버켓앵글센서와 붐앵글센서의 출력전압 값을 처리하는 AD컨버터; 상기 자동튜닝명령신호 발생시 AD컨버터에 의해 처리된 출력전압 값을 전자유압제어기의 튜닝용매퍼에 제공하여 튜닝용매퍼로부터 유량제어신호전류가 메인콘트롤밸브에 출력되도록 제어하고 해당 디텐트 기능에 대한 튜닝단계의 판단논리가 실행되도록 하여 해당 디텐트 기능이 설정되도록 하는 튜닝단계판단논리모듈; 상기 튜닝단계판단모듈에 의해 설정된 해당 디텐트 기능에 대응되는 버켓의 동작 범위를 메모리하는 버켓동작범위메모리; 상기 튜닝단계판단모듈에 의해 설정된 해당 디텐트 기능에 대응되는 붐의 동작 범위를 메모리하는 붐동작범위메모리; 상기 튜닝단계판단모듈에 의해 설정된 해당 디텐트 기능에 있어서 붐의 상승시 붐의 위치별로 발생되는 버켓앵글센서의 변화값 또는 오차값을 계산하는 버켓오차계산논리모듈; 상기 버켓오차계산논리모듈에 의해 계산된 버켓앵글센서의 변화값 또는 오차값을 메모리하는 버켓오차범위메모리; 및 상기 전자유압제어기에 조이스틱의 조작신호 제공시 상기 전자유압제어기의 튜닝용매퍼를 이용한 유량제어신호전류의 출력을 정지시키고 매퍼를 이용한 유량제어신호전류가 메인콘트롤밸브에 출력되도록 제어하는 조작여부판단논리모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 설명한 바와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 휠로더의 디텐트 기능이 기계적인 한계위치로 작업기를 자동으로 이동시키고 해당 위치임을 스스로 판단한 후 필요한 튜닝 정보가 자동으로 설정되는 방식에 의해 설정되도록 함으로써, 수동작에 의해 디텐트 기능이 설정되도록 하는 방식에 비하여 건설기계의 안전성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 건설기계의 디텐트 기능 튜닝 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템의 구성을 나타낸 구성도.
도 3은 도 2의 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템의 동작을 나타낸 제어흐름도.
도 4와 도 5는 각각 도 3의 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템에 있어서 튜닝단계 판단논리시 앵글센서의 출력값에 대응된 튜닝용매퍼의 유량제어신호전류를 나타낸 그래프.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 2의 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템의 동작을 나타낸 제어흐름도이며, 도 4와 도 5는 각각 도 3의 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템에 있어서 튜닝단계 판단논리시 앵글센서의 출력값에 대응된 튜닝용매퍼의 유량제어신호전류를 나타낸 그래프이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템은, 버켓(1)에 위치되어 버켓(1)의 회전각도를 검출하는 버켓앵글센서(10), 붐(2)에 위치되어 붐(2)의 회전각도를 검출하는 붐앵글센서(20), 버켓(1)과 붐(2)에 대한 조작신호를 발생시키는 조이스틱(3)의 조작신호에 따라 또는 건설기계의 디텐트 기능이 자동으로 튜닝되도록 하는 자동튜닝명령신호를 발생시키는 계기판(5)에 자동튜닝명령신호 발생시 버켓(1)과 붐(2)이 해당 동작을 수행하도록 유압계통 구동부의 출력 유량을 제어하는 메인콘트롤밸브(4)에 유량제어신호를 출력하는 전자유압제어기(30) 및 상기 계기판(5)에 자동튜닝명령신호 발생시 전자유압제어기(30)에 의해 버켓(1)과 붐(2)이 해당 동작을 수행하기 위한 기계적 한계위치에 자동으로 이동되도록 하고 이때, 버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)의 출력값을 토대로 해당 위치를 판단하며 이를 해당 디텐트 기능의 튜닝정보로 설정되도록 하는 자동튜닝제어기(40) 등을 포함한다.

상기 버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)는, 각각, 조이스틱(3)의 조작신호 발생시 또는 계기판(5)의 자동튜닝명령신호 발생시 전자유압제어기(30)에 의해 버켓(1)과 붐(2)이 해당 위치로 이동되도록 구동되는 경우, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 어느 순간 즉, 기계적 한계위치까지는 시간에 따라 변화되는 출력전압을 출력하나 기계적 한계위치부터는 시간에 따라 일정한 출력전압을 출력하여 버켓(1)과 붐(2)의 위치 변화시 더 이상 변화가 발생되지 않는 기계적 한계위치에 대응된 정보를 출력하게 된다.

여기서, 버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)는, 기계적 한계위치 이전에 레퍼런스 위치를 더 가질 수 있는데, 상기 레퍼런스 위치는 각 앵글센서마다 기계적 한계위치에서의 출력전압 값은 다르게 발생될 수 있으므로, 공통적으로 보장되는 지정된 출력전압 값인 것이 바람직하다.

따라서 상기 앵글센서들에 의하면, 자동튜닝제어기(40)의 디텐트 기능 자동 튜닝시 기계적 한계위치와 레퍼런스 위치에 따른 출력전압 값을 선택적으로 이용하여 버켓(1)과 붐(2)의 해당 위치 도달시 동작속도의 보장과 충격완화를 가능하게 하는 제어가 이루어지도록 할 수 있다.

상기 전자유압제어기(30)는, 상기 버켓(1)과 붐(2)에 대한 조작신호를 발생시키는 조이스틱(3)의 조작신호 또는 건설기계의 디텐트 기능이 자동으로 튜닝되도록 계기판(5)를 통해 자동튜닝명령신호 발생시, 버켓(1)과 붐(2)이 해당 동작을 수행하도록 유압펌프와 엔진 등과 같은 유압계통 구동부의 출력 유량을 제어하는 메인콘트롤밸브(4)에 유량제어신호를 출력하는 전자유압제어수단으로, 조이스틱(3)으로부터 발생되는 조작신호를 처리하는 AD컨버터(31), 상기 처리된 조작신호에 대응된 유량제어신호를 출력하는 매퍼(32), 상기 자동튜닝신호 발생시 상기 앵글센서들로부터 출력되는 기계적 한계위치의 출력전압 값 또는 레퍼런스 위치의 출력전압 값에 대응되는 유량제어신호를 출력하는 튜닝용매퍼(33) 및 상기 매퍼(32) 또는 튜닝용매퍼(33)의 유량제어신호를 메인콘트롤밸브(4)에 출력하여 버켓(1)과 붐(2)이 해당 위치로 이동되도록 하는 밸브드라이버(34) 등을 포함한다.

즉, 상기 전자유압제어기(30)는, 조이스틱(3)으로부터 조작신호가 발생되는 경우에는 해당 신호에 대응된 유량제어신호를 매퍼(32)를 통해 밸브드라이버(34)에 출력시키고, 계기판(5)으로부터 자동튜닝명령신호가 발생되는 경우에는 해당 신호에 대응된 유량제어신호를 튜닝용매퍼(33)를 통해 밸브드라이버(34)에 출력시킨다.

여기서, 상기 튜닝용매퍼(33)는, 튜닝용매퍼 알고리즘을 통하여 유량제어신호를 출력하는데, 이에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)로부터 기계적 한계위치와 레퍼런스 위치에 대응된 출력전압 값을 제공받는 경우, 튜닝용매퍼(33)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 레퍼런스 위치까지는 일정한 크기의 유량제어신호전류가 출력되도록 한 다음, 이후부터는 일정시간 동안의 기계적 한계위치까지 유량제어신호전류의 크기를 대폭 낮추며, 그 다음에는 유량제어신호전류를 발생시키지 않는다.

또한, 버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)로부터 기계적 한계위치에 대응된 출력전압 값만을 제공받는 경우, 튜닝용매퍼(33)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 기계적 한계위치까지는 일정한 크기의 유량제어신호전류가 출력되도록 한 다음, 소정의 시간(메모리에 튜닝 정보를 저장하기까지의 필요한 시간보다 짧은 시간)이 지난 시점부터 일정시간 동안의 기계적 한계위치까지 유량제어신호전류의 크기를 대폭 낮추며, 그 다음에는 유량제어신호전류를 발생시키지 않는다.

따라서 상기 튜닝용매퍼(33)에 의하면, 버켓(1)이나 붐(2)이 기계적 한계위치 또는 레퍼런스 출력값에 대응된 위치에 도달될 때까지는 동작속도가 보장되고 그 이후부터는 동작속도가 급감되어 기계적 한계위치에 도달하는 경우 그 충격이 완화될 수 있다.

한편, 상기 튜닝용매퍼(33)는, 상기 도 4와 도 5에 도시된 바와 같은, 유량제어신호전류의 출력값 제어 방식을 병합하여 레퍼런스 위치와 기계적 한계위치 각각에서 버켓(1)과 붐(2)의 유량제어신호전류의 크기를 복수의 단계로 낮추도록 할 수도 있다.

상기 자동튜닝제어기(40)는, 상기 계기판(5)에 자동튜닝명령신호 발생시 전자유압제어기(30)에 의해 버켓(1)과 붐(2)이 해당 동작을 수행하기 위한 기계적 한계위치에 자동으로 이동되도록 하고 이때, 버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)의 출력값을 토대로 해당 위치를 판단하며 이를 해당 디텐트 기능의 튜닝정보로 설정되도록 하는 자동튜닝제어수단으로, 상기 버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)의 출력전압 값을 처리하는 AD컨버터(41), 상기 계기판(5)에 자동튜닝명령신호 발생시 AD컨버터(41)에 의해 처리된 출력전압 값을 전자유압제어기(30)의 튜닝용매퍼(33)에 제공하여 튜닝용매퍼(33)로부터 유량제어신호전류가 메인콘트롤밸브(4)에 출력되도록 제어하고 해당 디텐트 기능에 대한 튜닝단계의 판단논리가 실행되도록 하여 해당 디텐트 기능이 설정되도록 하는 튜닝단계판단논리모듈(42), 상기 튜닝단계판단모듈(42)에 의해 설정된 해당 디텐트 기능에 대응되는 버켓(1)의 동작 범위(버켓앵글센서(10)의 출력전압 값)를 메모리하는 버켓동작범위메모리(43), 상기 튜닝단계판단모듈(42)에 의해 설정된 해당 디텐트 기능에 대응되는 붐(2)의 동작 범위(붐앵글센서(20)의 출력전압 값)를 메모리하는 붐동작범위메모리(44), 상기 튜닝단계판단모듈(42)에 의해 설정된 해당 디텐트 기능에 있어서 붐(2)의 상승시 붐(2)의 위치별로 발생되는 버켓앵글센서(10)의 변화값 또는 오차값을 계산하는 버켓오차계산논리모듈(45), 상기 버켓오차계산논리모듈(45)에 의해 계산된 버켓앵글센서(10)의 변화값 또는 오차값을 메모리하는 버켓오차범위메모리(46) 및 상기 전자유압제어기(30)에 조이스틱(3)의 조작신호 제공시 상기 전자유압제어기(30)의 튜닝용매퍼(33)를 이용한 유량제어신호전류의 출력을 정지시키고 매퍼(32)를 이용한 유량제어신호전류가 메인콘트롤밸브(4)에 출력되도록 제어하는 조작여부판단논리모듈(47)을 포함한다.

즉, 상기 자동튜닝제어기(40)는, 계기판(5)으로부터 자동튜닝명령신호가 발생되는 경우 전자유압제어기(30)의 튜닝용매퍼(33)로부터 메인콘트롤밸브(4)에 해당 신호에 대응된 유량제어신호가 출력되도록 하여 버켓(1)과 붐(2)이 해당 동작을 수행하기 위해 이동되는 경우 버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)의 출력전압 값을 토대로 기계적 한계위치를 판단하고 이때의 튜닝 정보를 해당 디텐트 기능으로 설정되도록 할 수 있다.

이를 위하여, 상기 튜닝단계판단논리모듈(42)은, 운전자에 의해 자동튜닝명령신호가 발생되면 현재 튜닝단계에 맞는 튜닝용 맵 알고리즘을 이용하여 직접 전자유압제어기(30)의 튜닝용매퍼(33)를 제어하여 버켓(1)과 붐(2)을 동작시키고, 각 튜닝단계에서 버켓(1) 또는 붐(2)이 기계적 한계위치에 도달하는 것을 각각의 앵글센서들로부터 출력되는 일정한 출력전압 값을 통해 감지하여 이를 해당 튜닝단계의 튜닝 정보로 저장하며, 다음 튜닝단계를 자동으로 반복 수행하여 디텐트 기능을 설정한다.

여기서, 상기 디텐트 기능은, 붐(2)이 최대로 하강되고 버켓(1)이 최대 크라우드 위치로 이동되는 버켓 풀 크라우드/붐 맥스 플로트 기능을 튜닝하는 A단계, 붐(2)을 최대 상승 위치로 이동시키는 붐 맥스 레이즈 기능을 튜닝하는 B단계, 붐(2)을 최대 상승 위치로 이동시킨 후 버켓(1)을 최대 크라우드 위치로 이동시켜 붐 맥스 레이즈/버켓 풀 크라우드 기능을 튜닝하는 C단계 및 붐(2)을 최대 상승 위치로 이동시킨 후 버켓(1)을 최대 덤프 위치로 이동시켜 붐 맥스 레이즈/버켓 맥스 덤프 기능을 튜닝하는 D단계로 구분되는 4가지 튜닝단계에 의해 해당 기능이 설정되는데, 상기 튜닝단계에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 상기 튜닝단계판단논리모듈(42)은, 상기 버켓 풀 크라우드/붐 맥스 플로트의 A단계 튜닝시, 튜닝용매퍼(33)를 통하여 붐(2)을 최대 하강 위치로 이동되도록 하고 버켓(1)이 최대 크라우드 위치로 이동되도록 하는데, 이때 각각의 앵글센서들로부터 출력되는 출력전압 값이 일정시간 동안 일정수준의 값을 유지하면 붐(2)과 버켓(1)이 기계적 한계위치에 도달한 것으로 판단하고 이때의 앵글센서 출력전압 값을 해당 메모리에 저장한다.

또한, 상기 튜닝단계판단논리모듈(42)은, 상기 붐 맥스 레이즈의 B단계 튜닝시, 튜닝용매퍼(33)를 통하여 붐(2)을 최대 상승 위치로 이동되도록 하고, 이때 붐(2)의 상승 위치별로 버켓(1)의 오차를 샘플링하여 해당 메모리에 저장함과 동시에 앵글센서로부터 출력되는 출력전압 값이 일정시간 동안 일정수준의 값을 유지하면 붐(2)이 기계적 한계위치에 도달한 것으로 판단하고 이때의 앵글센서 출력전압 값을 해당 메모리에 저장한다.

또한, 상기 튜닝단계판단논리모듈(42)은, 상기 붐 맥스 레이즈/버켓 풀 크라우드의 C단계 튜닝시, 튜닝용매퍼(33)를 통하여 붐(2)을 최대 상승 위치로 이동되도록 하고 버켓(1)이 최대 크라우드 위치로 이동되도록 하는데, 이때 각각의 앵글센서들로부터 출력되는 출력전압 값이 일정시간 동안 일정수준의 값을 유지하면 붐(2)과 버켓(1)이 기계적 한계위치에 도달한 것으로 판단하고 이때의 앵글센서 출력전압 값을 해당 메모리에 저장한다.

또한, 상기 튜닝단계판단논리모듈(42)은, 상기 붐 맥스 레이즈/버켓 맥스 덤프의 D단계 튜닝시, 튜닝용매퍼(33)를 통하여 붐(2)을 최대 상승 위치로 이동되도록 하고 버켓(1)이 최대 덤프 위치로 이동되도록 하는데, 이때 각각의 앵글센서들로부터 출력되는 출력전압 값이 일정시간 동안 일정수준의 값을 유지하면 붐(2)과 버켓(1)이 기계적 한계위치에 도달한 것으로 판단하고 이때의 앵글센서 출력전압 값을 해당 메모리에 저장한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템은, 먼저, 자동튜닝제어기(40)에 의해 계기판(5)에 자동튜닝명령신호가 발생된 후(S100), 조이스틱(3)으로부터 조작신호가 발생되었는지 여부를 판단한다(S110).

이후, 상기 S110 단계에서 조이스틱(3)으로부터 조작신호가 발생되면, 자동튜닝제어기(40)는, 자동튜닝명령신호에 따른 튜닝용 맵 알고리즘을 실행하는 튜닝단계판단논리모듈(42)의 동작을 취소하고, 이어서, 전자유압제어기(30)의 매퍼(32)를 제어하여 상기 조작신호에 대응된 유량제어신호가 유압계통 구동부를 제어하는 메인콘트롤밸브(4)에 출력되도록 하여 버켓(1)과 붐(2)의 해당 동작이 제어되도록 한다(S120).

만약, 상기 S110 단계에서 조이스틱(3)으로부터 조작신호가 발생되지 않으면, 자동튜닝제어기(40)는, 자동튜닝명령신호에 따른 튜닝용 맵 알고리즘을 실행하는 튜닝단계판단논리모듈(42)의 동작을 구동하는데, 상기 튜닝단계판단논리모듈(42)은, 전자유압제어기(30)의 튜닝용매퍼(33)를 제어하여 튜닝용 맵 알고리즘에 따른 해당 튜닝단계에 대응하여 버켓(1)과 붐(2)이 해당 위치로 이동되도록 제어하는 유량제어신호가 메인콘트롤밸브(4)에 출력되도록 한다(S130).

이후, 상기 튜닝단계판단논리모듈(42)은, 상기 버켓(1)과 붐(2)이 해당 위치로 이동되는 경우 기계적 한계위치에 도달하는 것을 각각의 앵글센서들로부터 출력되는 출력전압 값이 일정한 값을 가지는지 여부를 통해 판단하고(S140), 상기 S140 단계에서 상기 버켓(1)과 붐(2)이 해당 위치로 이동이 완료되었음을 설정하기 위한 앵글센서들의 출력전압 값을 해당 메모리에 저장하여 해당 디텐트 기능이 설정되도록 한다(S150).

이후, 상기 튜닝단계판단논리모듈(42)은, 상기 S130 내지 S150 단계의 제어 과정이 상기 튜닝용 맵 알고리즘에 따른 최종 튜닝단계에 대응되는지 여부를 판단하여 디텐트 기능의 설정이 완료 되었으면(S160), 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템을 종료시키고 그렇지 않으면, 다음 튜닝단계가 설정되도록 S110 단계로 진행한다.

따라서 상술한 바에 의하면, 휠로더의 붐과 버켓 등과 같은 작업기의 크라우드, 상승 및 하강 및 덤프 등의 동작을 간편히 할 수 있는 디텐트 기능이 기계적인 한계위치로 작업기를 자동으로 이동시키고 해당 위치임을 스스로 판단한 후 필요한 튜닝 정보가 자동으로 설정되는 방식에 의해 설정되도록 함으로써, 수동작에 의해 디텐트 기능이 설정되도록 하는 방식에 비하여 건설기계의 안전성을 향상시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (5)

1. 버켓(1)의 회전각도를 검출하는 버켓앵글센서(10);
   붐(2)의 회전각도를 검출하는 붐앵글센서(20);
   상기 버켓(1)과 붐(2)에 대한 조작신호 또는 자동튜닝명령신호 발생시 버켓(1)과 붐(2)이 해당 동작을 수행하도록 유압계통 구동부의 출력 유량을 제어하는 메인콘트롤밸브(4)에 유량제어신호를 출력하는 전자유압제어기(30); 및
   상기 자동튜닝명령신호 발생시 전자유압제어기(30)에 의해 버켓(1)과 붐(2)이 해당 튜닝단계를 수행하기 위한 기계적 한계위치에 자동으로 이동되도록 하고 이때의 버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)의 출력값을 토대로 해당 위치를 판단하며 이를 해당 디텐트 기능의 튜닝정보로 설정되도록 하는 자동튜닝제어기(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 전자유압제어기(30)는,
   상기 조작신호를 처리하는 AD컨버터(31);
   상기 처리된 조작신호에 대응된 유량제어신호를 출력하는 매퍼(32);
   상기 자동튜닝신호 발생시 상기 앵글센서들로부터 출력되는 기계적 한계위치의 출력전압 값 또는 레퍼런스 위치의 출력전압 값에 대응되는 유량제어신호를 출력하는 튜닝용매퍼(33); 및
   상기 매퍼(32) 또는 튜닝용매퍼(33)의 유량제어신호를 메인콘트롤밸브(4)에 출력하여 버켓(1)과 붐(2)이 해당 위치로 이동되도록 하는 밸브드라이버(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 튜닝용매퍼(33)는,
   튜닝용매퍼 알고리즘을 통하여 유량제어신호를 출력하는데,
   버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)로부터 기계적 한계위치와 레퍼런스 위치에 대응된 출력전압 값을 제공받는 경우, 레퍼런스 위치까지는 일정한 크기의 유량제어신호전류가 출력되도록 한 다음, 이후부터는 일정시간 동안의 기계적 한계위치까지 유량제어신호전류의 크기를 대폭 낮추며, 그 다음에는 유량제어신호전류를 발생시키지 않는 것을 특징으로 하는 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 튜닝용매퍼(33)는,
   튜닝용매퍼 알고리즘을 통하여 유량제어신호를 출력하는데,
   버켓앵글센서(10)와 붐앵글센서(20)로부터 기계적 한계위치에 대응된 출력전압 값만을 제공받는 경우, 기계적 한계위치까지는 일정한 크기의 유량제어신호전류가 출력되도록 한 다음, 소정의 시간(메모리에 튜닝 정보를 저장하기까지의 필요한 시간보다 짧은 시간)이 지난 시점부터 일정시간 동안의 기계적 한계위치까지 유량제어신호전류의 크기를 대폭 낮추며, 그 다음에는 유량제어신호전류를 발생시키지 않는 것을 특징으로 하는 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디텐트 기능은,
   붐(2)이 최대로 하강되고 버켓(1)이 최대 크라우드 위치로 이동되는 버켓 풀 크라우드/붐 맥스 플로트 기능을 튜닝하는 A단계;
   붐(2)을 최대 상승 위치로 이동시키는 붐 맥스 레이즈 기능을 튜닝하는 B단계;
   붐(2)을 최대 상승 위치로 이동시킨 후 버켓(1)을 최대 크라우드 위치로 이동시켜 붐 맥스 레이즈/버켓 풀 크라우드 기능을 튜닝하는 C단계; 및
   붐(2)을 최대 상승 위치로 이동시킨 후 버켓(1)을 최대 덤프 위치로 이동시켜 붐 맥스 레이즈/버켓 맥스 덤프 기능을 튜닝하는 D단계로 구분되는 4가지 튜닝단계에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 디텐트 기능 자동 튜닝 시스템.

Images