KR102306786B1 - Apparatus and method for controlling hydraulic pump of construction machinery, construction machinery including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건설기계의 유압 펌프를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 건설기계의 유압 펌프 제어 장치는 조작부의 조작량에 대응하여 운전토크값을 출력하는 토크설정부, 현재 엔진회전속도와 목표 엔진회전속도를 비교하여 제한토크값을 출력하는 토크제한부, 세 구간의 프로파일을 가지는 보상토크값을 출력하는 토크보상부, 상기 운전토크값 및 상기 제한토크값 중 작은 값을 제1 제어값으로 선택하여 출력하는 제1 펌프제어부, 및 상기 제1 제어값 및 상기 보상토크값 중 큰 값을 제2 제어값으로 출력하는 제2 펌프제어부를 포함할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling a hydraulic pump of a construction machine. A hydraulic pump control apparatus for a construction machine according to the present invention comprises: a torque setting unit for outputting an operating torque value in response to an operation amount of a manipulation unit; a torque limiting unit for outputting a limited torque value by comparing a current engine rotation speed with a target engine rotation speed; A torque compensator that outputs a compensated torque value having a profile of three sections, a first pump control unit that selects and outputs a smaller value among the operating torque value and the limited torque value as a first control value, and the first control value and and a second pump control unit outputting a larger value among the compensation torque values as a second control value.

Description

건설기계의 유압 펌프 제어 장치 및 제어 방법, 및 이를 포함하는 건설기계{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING HYDRAULIC PUMP OF CONSTRUCTION MACHINERY, CONSTRUCTION MACHINERY INCLUDING THE SAME}Hydraulic pump control device and control method for construction machinery, and construction machinery including the same

본 발명은 건설기계의 유압 펌프를 제어하기 위한 장치 및 방법과, 이를 포함하는 건설기계에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling a hydraulic pump of a construction machine, and a construction machine including the same.

일반적으로 굴삭기와 같은 건설기계는 작업기의 구동 또는 주행을 위해 유압시스템을 구비한다. 유압시스템은 유압 액추에이터, 유압 펌프, 엔진을 포함한다. 유압 액추에이터에는 유압 실린더 및 유압 모터 등이 있다. 유압 액추에이터는 유압 펌프로부터 작동유를 공급받아 작동되며, 유압 펌프는 엔진에 의해 공급되는 구동력에 의해 작동된다. 따라서, 건설기계의 엔진은 유압시스템의 동력원이며, 엔진의 출력은 유압 펌프의 작동에 직접적인 영향을 미치고, 결과적으로 건설기계의 작업 및 주행 성능에도 영향을 미친다.In general, a construction machine such as an excavator is provided with a hydraulic system for driving or running the working machine. The hydraulic system includes a hydraulic actuator, a hydraulic pump, and an engine. Hydraulic actuators include hydraulic cylinders and hydraulic motors. The hydraulic actuator is operated by receiving hydraulic oil from a hydraulic pump, and the hydraulic pump is operated by a driving force supplied by an engine. Therefore, the engine of the construction machine is a power source of the hydraulic system, and the output of the engine directly affects the operation of the hydraulic pump, and consequently also affects the work and driving performance of the construction machine.

그런데, 차량을 사용함에 따라 노후화되면 연료 인젝터가 막히거나 엔진 실린더에 리크(leak)가 발생하거나 연료 인젝션 펌프의 효율이 저하되는 등의 이유로 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생될 수 있다. 도 1은 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 정상적인 엔진의 시간에 따른 엔진회전속도 및 펌프 토크 그래프이고, 도 2는 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생된 엔진의 시간에 따른 엔진회전속도 및 펌프 토크 그래프이다. 일반적으로 건설기계는 목표 엔진회전속도가 사용자에 의해 설정될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 정상적인 엔진은 부하가 인가됨에 따라 일시적으로 엔진회전속도가 저하되더라도 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도로 회복되면 펌프제어부는 유압 펌프에 최대의 펌프 토크를 제공할 수 있다. 반면, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생된 엔진은 부하가 인가되면 엔진회전속도가 저하된 후 목표 엔진회전속도로 회복되지 않는다. 이 경우, 펌프제어부는 엔진에 너무 과한 부하가 인가되었다고 판단하여 유압 펌프에 제공되는 펌프 토크의 크기를 낮춘다. 이에 따라 건설기계는 정상적인 작업의 수행에 지장을 받게 된다. However, if the vehicle deteriorates due to the use of the vehicle, a non-temporary decrease in the engine rotation speed may occur for reasons such as a fuel injector clogging, a leak in an engine cylinder, or a decrease in the efficiency of the fuel injection pump. 1 is a graph of engine rotation speed and pump torque according to time of a normal engine in which a non-temporary decrease in engine rotation speed does not occur, and FIG. 2 is an engine rotation speed according to time of an engine in which a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs. and pump torque graph. In general, a target engine rotation speed of a construction machine may be set by a user. As shown in FIG. 1 , in a normal engine in which a non-temporary decrease in engine rotation speed does not occur, even if the engine rotation speed is temporarily decreased as a load is applied, when the engine rotation speed is restored to the target engine rotation speed, the pump control unit is It can provide the pump with maximum pump torque. On the other hand, as shown in FIG. 2 , an engine in which a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs does not recover to a target engine rotation speed after the engine rotation speed is lowered when a load is applied. In this case, the pump controller determines that an excessively excessive load is applied to the engine and lowers the magnitude of the pump torque provided to the hydraulic pump. Accordingly, the construction machinery is hindered in the performance of normal work.

KRUS 10-2010-007247310-2010-0072473 AA

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생한 경우에도 적정 수준의 펌프 토크를 유압 펌프에 제공할 수 있는 건설기계의 유압 펌프 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides an apparatus and method for controlling a hydraulic pump of a construction machine that can provide an appropriate level of pump torque to a hydraulic pump even when a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs in order to solve the problems of the prior art aim to

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 엔진; 상기 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프; 상기 유압 펌프의 사판의 경전각을 조절하는 레귤레이터; 상기 레귤레이터를 작동시키기 위한 파일럿 압력을 출력하는 사판 제어밸브; 상기 엔진의 목표 엔진회전속도를 설정하기 위한 엔진회전속도 설정부; 및 상기 유압 펌프에 인가될 펌프 토크값에 대응되는 제어 신호를 상기 사판 제어밸브에 출력하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 조작부의 조작 시작 시점부터 제1 시점까지는 상기 목표 엔진회전속도와 상기 엔진의 현재 엔진회전속도를 비교하여 산출되는 제1 제어값을 상기 펌프 토크값으로 설정하고, 상기 제1 시점 이후부터는 상기 제1 시점 이후 증가하기 시작하여 상기 유압 펌프에 제공할 수 있는 최대토크값보다 작은 값까지 값이 증가하는 보상토크값과 상기 제1 제어값 중 큰 값을 상기 펌프 토크값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 건설기계를 제공할 수 있다.The present invention in order to solve the above problems, the engine; a hydraulic pump driven by the engine; a regulator for adjusting the inclination angle of the swash plate of the hydraulic pump; a swash plate control valve outputting a pilot pressure for operating the regulator; an engine rotation speed setting unit for setting a target engine rotation speed of the engine; and a control unit outputting a control signal corresponding to a pump torque value to be applied to the hydraulic pump to the swash plate control valve, wherein the control unit determines the target engine rotation speed and the engine A first control value calculated by comparing the current engine rotation speed of It is possible to provide a construction machine, characterized in that the larger value of the compensation torque value increasing to a small value and the first control value is set as the pump torque value.

이때, 상기 보상토크값의 프로파일은, 상기 제1 시점부터 제2 시점까지 제1 보상토크값으로부터 제2 보상토크값까지 토크값이 증가되는 구간을 포함할 수 있다.In this case, the profile of the compensation torque value may include a section in which the torque value is increased from the first compensation torque value to the second compensation torque value from the first time point to the second time point.

또한, 상기 보상토크값은, 상기 제2 시점부터는 상기 제2 보상토크값이 출력될 수 있다.Also, as for the compensation torque value, the second compensation torque value may be output from the second time point.

또한, 상기 제1 시점은 상기 현재 엔진회전속도가 최저로 저하되었다가 상승하기 시작하는 시점 이후의 시점일 수 있다.In addition, the first time point may be a time point after the point at which the current engine rotation speed starts to rise after being lowered to the lowest level.

또한 본 발명은, 조작부의 조작량에 대응하여 운전토크값을 출력하는 토크설정부; 현재 엔진회전속도와 목표 엔진회전속도를 비교하여 제한토크값을 출력하는 토크제한부; 상기 조작부의 조작 시점으로부터 제1 시점까지 제1 보상토크값이 출력되는 제1 구간, 상기 제1 시점부터 제2 시점까지 상기 제1 보상토크값으로부터 제2 보상토크값까지 토크값이 증가되는 제2 구간, 상기 제2 시점부터 상기 제2 보상토크값이 출력되는 제3 구간을 포함하는 프로파일을 가지는 보상토크값을 출력하는 토크보상부; 상기 운전토크값 및 상기 제한토크값 중 작은 값을 제1 제어값으로 선택하여 출력하는 제1 펌프제어부; 및 상기 제1 제어값 및 상기 보상토크값 중 큰 값을 제2 제어값으로 출력하는 제2 펌프제어부를 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention, the torque setting unit for outputting a driving torque value in response to the amount of operation of the manipulation unit; a torque limiting unit that compares the current engine rotation speed with the target engine rotation speed and outputs a limited torque value; A first section in which a first compensation torque value is output from the operation time of the manipulation unit to a first time point, and a first section in which the torque value is increased from the first compensation torque value to the second compensation torque value from the first time point to the second time point a torque compensator for outputting a compensated torque value having a profile including two sections and a third section from which the second compensation torque value is output from the second time point; a first pump control unit for selecting and outputting a smaller value among the operating torque value and the limited torque value as a first control value; and a second pump control unit configured to output a larger value among the first control value and the compensation torque value as a second control value.

이때, 상기 제1 보상토크값은 최소토크값일 수 있다.In this case, the first compensation torque value may be a minimum torque value.

또한, 상기 제2 보상토크값은 최대토크값보다 작은 값일 수 있다.Also, the second compensation torque value may be smaller than the maximum torque value.

또한, 상기 제2 보상토크값은 상기 최대토크값의 75% 내지 85%의 값일 수 있다.In addition, the second compensation torque value may be a value of 75% to 85% of the maximum torque value.

또한, 상기 제2 시점은 상기 현재 엔진회전속도가 최저로 저하되었다가 상승하기 시작하는 시점 이후의 시점일 수 있다.Also, the second time point may be a time point after the point at which the current engine rotation speed starts to rise after being lowered to the lowest level.

또한 본 발명은, 조작부의 조작량에 대응하여 운전토크값을 출력하는 단계; 현재 엔진회전속도와 목표 엔진회전속도를 비교하여 제한토크값을 출력하는 단계; 상기 조작부의 조작 시점으로부터 제1 시점까지 제1 보상토크값이 출력되는 제1 구간, 상기 제1 시점부터 제2 시점까지 상기 제1 보상토크값으로부터 제2 보상토크값까지 토크값이 증가되는 제2 구간, 상기 제2 시점부터 상기 제2 보상토크값이 출력되는 제3 구간을 포함하는 프로파일을 가지는 보상토크값을 출력하는 단계; 상기 운전토크값 및 상기 제한토크값 중 작은 값을 제1 제어값으로 선택하여 출력하는 단계; 상기 제1 제어값 및 상기 보상토크값 중 큰 값을 제2 제어값으로 출력하는 단계; 및 상기 제2 제어값으로 유압 펌프의 사판을 제어하는 단계를 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention comprises the steps of outputting a driving torque value in response to the manipulation amount of the manipulation unit; outputting a limited torque value by comparing the current engine rotation speed with the target engine rotation speed; A first section in which a first compensation torque value is output from the operation time of the manipulation unit to a first time point, and a first section in which the torque value is increased from the first compensation torque value to the second compensation torque value from the first time point to the second time point outputting a compensated torque value having a profile including two sections, a third section from which the second compensation torque value is output from the second time point; selecting and outputting a smaller value among the operating torque value and the limited torque value as a first control value; outputting a larger value among the first control value and the compensation torque value as a second control value; and controlling the swash plate of the hydraulic pump with the second control value.

이때, 상기 제1 보상토크값은 최소토크값일 수 있다.In this case, the first compensation torque value may be a minimum torque value.

또한, 상기 제2 보상토크값은 최대토크값보다 작은 값일 수 있다.Also, the second compensation torque value may be smaller than the maximum torque value.

또한, 상기 제2 보상토크값은 상기 최대토크값의 75% 내지 85%의 값일 수 있다.In addition, the second compensation torque value may be a value of 75% to 85% of the maximum torque value.

또한, 상기 제2 시점은 상기 현재 엔진회전속도가 최저로 저하되었다가 상승하기 시작하는 시점 이후의 시점일 수 있다.Also, the second time point may be a time point after the point at which the current engine rotation speed starts to rise after being lowered to the lowest level.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 토크보상부에 의해 펌프 토크가 보상됨으로써 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생한 경우에도 적정 수준의 펌프 토크를 유압 펌프에 제공할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, since the pump torque is compensated by the torque compensator, it is possible to provide an appropriate level of pump torque to the hydraulic pump even when a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs.

도 1은 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 정상적인 엔진의 시간에 따른 엔진회전속도 및 펌프 토크 그래프이다.
도 2는 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생된 엔진의 시간에 따른 엔진회전속도 및 펌프 토크 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압 펌프 제어 장치 및 이것이 적용되는 유압시스템의 전체적인 구성을 도시하는 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서 토크설정부에 의해 출력되는 운전토크값의 시간에 따른 프로파일의 일례이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서 토크제한부에 의해 출력되는 제한토크값의 시간에 따른 프로파일의 일례로서, (a)는 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도보다 낮았다가 높아지는 경우의 프로파일의 일례이고, (b)는 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도가 낮은 상태가 유지되는 경우의 프로파일의 일례이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서 토크보상부에 의해 출력되는 보상토크값의 시간에 따른 프로파일의 일례이다.
도 7은 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생된 경우 본 발명의 일 실시예에 따라 펌프 토크가 결정되는 예를 도시하는 다이어그램이다.
도 8은 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 경우 본 발명의 일 실시예에 따라 펌프 토크가 결정되는 예를 도시하는 다이어그램이다.
도 9의 (a) 및 (b)는 각각 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생된 경우 종래 기술에 따라 유압 펌프가 제어되는 비교예 및 본 발명의 일 실시예에 따라 유압 펌프가 제어되는 실험예이다.
도 10의 (a) 및 (b)는 각각 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 경우 종래 기술에 따라 유압 펌프가 제어되는 비교예 및 본 발명의 일 실시예에 따라 유압 펌프가 제어되는 실험예이다.1 is a graph of engine rotation speed and pump torque according to time of a normal engine in which a non-temporary decrease in engine rotation speed has not occurred.
2 is a graph of engine rotation speed and pump torque according to time of an engine in which a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs.
3 is a diagram illustrating the overall configuration of a hydraulic pump control apparatus for a construction machine and a hydraulic system to which it is applied according to an embodiment of the present invention.
4 is an example of a time-dependent profile of a driving torque value output by a torque setting unit according to an embodiment of the present invention.
5 is an example of a time-dependent profile of a limited torque value output by a torque limiter in an embodiment of the present invention, (a) is a profile when the current engine rotation speed is lower than the target engine rotation speed and then increases , and (b) is an example of a profile when the current engine rotation speed is maintained in a state where the target engine rotation speed is low.
6 is an example of a time-dependent profile of a compensation torque value output by the torque compensator according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an example in which a pump torque is determined according to an embodiment of the present invention when a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs.
8 is a diagram illustrating an example in which a pump torque is determined according to an embodiment of the present invention when a non-temporary decrease in engine rotation speed does not occur.
9 (a) and (b) show a comparative example in which the hydraulic pump is controlled according to the prior art when a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs, respectively, and an experimental example in which the hydraulic pump is controlled according to an embodiment of the present invention am.
10 (a) and (b) show an experiment in which a hydraulic pump is controlled according to an embodiment of the present invention and a comparative example in which the hydraulic pump is controlled according to the prior art when a non-temporary decrease in engine rotation speed does not occur, respectively Yes.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 유압시스템을 포함하는 건설기계에 적용될 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압 펌프 제어 장치 및 이것이 적용되는 유압시스템의 전체적인 구성을 도시하는 다이어그램이다. 도 3를 참조하면, 유압시스템은 유압 펌프(52, 54, 56), 유압 액추에이터(92, 94), 엔진(70), 조작부(60), 사판 제어밸브(83, 85), 레귤레이터(82, 84), 펌프제어부(10), 밸브제어부(20)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압 펌프 제어 장치는 제1 펌프제어부(12), 제2 펌프제어부(14), 토크설정부(32), 토크제한부(34), 토크보상부(36)를 포함할 수 있다.The present invention can be applied to a construction machine including a hydraulic system. 3 is a diagram illustrating the overall configuration of a hydraulic pump control apparatus for a construction machine and a hydraulic system to which it is applied according to an embodiment of the present invention. 3, the hydraulic system includes hydraulic pumps 52, 54, 56, hydraulic actuators 92 and 94, engine 70, operation unit 60, swash plate control valves 83 and 85, regulator 82, 84), a pump control unit 10, and a valve control unit 20 may be included. A hydraulic pump control apparatus for a construction machine according to an embodiment of the present invention includes a first pump control unit 12 , a second pump control unit 14 , a torque setting unit 32 , a torque limiting unit 34 , and a torque compensation unit ( 36) may be included.

유압 펌프(52, 54, 56)는 메인 펌프(52, 54) 및 파일럿 펌프(56)를 포함할 수 있다. 메인 펌프(52, 54)는 유압 액추에이터(92, 94)를 작동시키기 위한 작동유를 토출한다. 메인 펌프(52, 54)는 하나 또는 둘 이상 구비될 수 있다. 유압 액추에이터(92, 94)는 메인 펌프(52, 54)로부터 공급되는 작동유에 의해 작동될 수 있다. 유압 액추에이터(92, 94)는 유압 실린더(92) 또는 유압 모터(94)를 포함할 수 있다. 파일럿 펌프(56)는 유압시스템의 각 부를 제어하기 위한 파일럿유를 토출할 수 있다. 메인 펌프(52, 54) 및 파일럿 펌프(56)는 엔진(70)에 의해 구동될 수 있다. The hydraulic pumps 52 , 54 , 56 may include a main pump 52 , 54 and a pilot pump 56 . The main pumps 52 and 54 discharge hydraulic oil for operating the hydraulic actuators 92 and 94 . One or two or more main pumps 52 and 54 may be provided. The hydraulic actuators 92 and 94 may be operated by hydraulic oil supplied from the main pumps 52 and 54 . The hydraulic actuators 92 , 94 may include a hydraulic cylinder 92 or a hydraulic motor 94 . The pilot pump 56 may discharge pilot oil for controlling each part of the hydraulic system. Main pumps 52 , 54 and pilot pump 56 may be driven by engine 70 .

메인 펌프(52, 54)는 작동유를 양방향으로 토출할 수 있는 양방향 펌프일 수 있다. 또한, 메인 펌프(52, 54)는 사판(53, 55)의 경전각을 조절함으로써 용적을 조절할 수 있는 가변용량형 펌프일 수 있다. 메인 펌프(52, 54)의 사판(53, 55)에는 사판각 센서(미도시)가 구비될 수 있으며, 사판각 센서는 메인 펌프(52, 54)의 사판각을 검출하여 펌프제어부(10)로 출력할 수 있다. The main pumps 52 and 54 may be bidirectional pumps capable of discharging hydraulic oil in both directions. In addition, the main pumps 52 and 54 may be variable displacement pumps capable of adjusting the volume by adjusting the inclination angle of the swash plates 53 and 55 . A swash plate angle sensor (not shown) may be provided on the swash plates 53 and 55 of the main pumps 52 and 54, and the swash plate angle sensor detects the swash plate angles of the main pumps 52 and 54 to the pump control unit 10. can be output as

엔진(70)은 유압 펌프(52, 54, 56)를 작동시키기 위한 동력을 제공한다. 엔진(70)은 엔진제어유닛(72)에 의해 제어될 수 있다. 엔진제어유닛(72)은 엔진(70)의 회전속도, 출력토크 등의 정보를 펌프제어부(10)로 전달할 수 있다. 엔진(70)은 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도를 추종하도록 제어될 수 있다. 목표 엔진회전속도는 엔진회전속도 설정부(74)에 의해 설정될 수 있다. 엔진회전속도 설정부(74)는 목표 엔진회전속도를 사용자가 임의로 설정할 수 있도록 하기 위한 것이다. 엔진회전속도 설정부(74)는, 예컨대 다이얼 형태로 구성될 수 있다. 이때, 사용자는 다이얼을 조절하여 희망하는 목표 엔진회전속도를 설정할 수 있다. 또한, 엔진회전속도 설정부(74)는 예컨대 건설기계의 모드선택부 형태로 구성될 수도 있다. 이때, 사용자는 작업 부하를 고려하여 모드선택부를 통해 파워 모드, 스탠다드 모드, 에코 모드 등의 작업 모드를 선택할 수 있다. 이때, 각 작업 모드 별로 최대 엔진회전속도 및 목표 엔진회전속도가 미리 설정될 수 있다. 세 가지 모드 중, 파워 모드에서는 목표 엔진회전속도가 가장 높게 설정될 수 있고, 에코 모드에서는 목표 엔진회전속도가 가장 낮게 설정될 수 있다.Engine 70 provides power to operate hydraulic pumps 52 , 54 , 56 . The engine 70 may be controlled by the engine control unit 72 . The engine control unit 72 may transmit information such as the rotation speed and output torque of the engine 70 to the pump control unit 10 . The engine 70 may be controlled such that the current engine rotation speed follows the target engine rotation speed. The target engine rotation speed may be set by the engine rotation speed setting unit 74 . The engine rotation speed setting unit 74 is for allowing the user to arbitrarily set the target engine rotation speed. The engine rotation speed setting unit 74 may be configured, for example, in the form of a dial. In this case, the user may set the desired target engine rotation speed by adjusting the dial. In addition, the engine rotation speed setting unit 74 may be configured in the form of, for example, a mode selection unit of a construction machine. In this case, the user may select a work mode such as a power mode, a standard mode, and an eco mode through the mode selector in consideration of the work load. In this case, the maximum engine rotation speed and the target engine rotation speed may be preset for each work mode. Among the three modes, the target engine speed may be set to be the highest in the power mode, and the target engine speed may be set to be the lowest in the eco mode.

조작부(60)는 건설기계가 특정 동작을 수행하도록 사용자에 의해 조작되는 것으로서, 예컨대 조작 레버 또는 조이스틱일 수 있다. 조작부(60)가 조작되면 조작부(60)의 조작량은 조작량 센서(62)에 의해 검출될 수 있고, 이 검출값은 펌프제어부(10) 및 밸브제어부(20)로 출력될 수 있다. 조작부(60)의 조작량은 다양한 형태의 값일 수 있다. 조작부(60)의 조작량은, 예컨대 조작부(60)의 변위 또는 각도, 조작부(60)의 조작에 의해 발생되는 압력, 전압, 전류 등의 크기와 같이 조작부(60)의 조작량을 나타낼 수 있는 다양한 형태의 값일 수 있다. 조작량 센서(62)는 조작부(60)의 각도를 측정하는 각도 센서와 같이 조작부(60)의 조작량을 직접 획득하는 것일 수도 있고, 조작부(60)의 조작에 의해 발생되는 압력을 측정하거나 신호를 계산하여 간접적으로 조작부(60)의 조작량을 획득하는 것일 수도 있다. The operation unit 60 is to be operated by the user so that the construction machine performs a specific operation, for example, may be an operation lever or a joystick. When the manipulation unit 60 is operated, the manipulation amount of the manipulation unit 60 may be detected by the manipulation amount sensor 62 , and the detected value may be output to the pump control unit 10 and the valve control unit 20 . The amount of manipulation of the manipulation unit 60 may be various types of values. The amount of manipulation of the manipulation unit 60 includes, for example, the displacement or angle of the manipulation unit 60 , and the magnitude of pressure, voltage, current, etc. generated by the manipulation of the manipulation unit 60 , in various forms that can represent the manipulation amount of the manipulation unit 60 . can be the value of The manipulated variable sensor 62 may directly acquire the manipulated variable of the manipulation unit 60 like an angle sensor that measures the angle of the manipulation unit 60 , or measures the pressure generated by the manipulation of the manipulation unit 60 or calculates a signal. to indirectly acquire the amount of manipulation of the manipulation unit 60 .

컨트롤 밸브(40)는 조작부(60)의 조작에 대응하여 유압 액추에이터(92, 94)에 공급되는 작동유의 흐름 방향을 제어한다. 메인 펌프(52, 54)로부터 토출되는 작동유는 컨트롤 밸브(40)로 유입되는데, 사용자에 의해 조작부(60)가 조작되면 컨트롤 밸브(40)의 위치가 전환됨으로써 유압 액추에이터(92, 94)에 작동유가 공급될 수 있다. 유압 액추에이터(92, 94)는 작동유의 압력에 의해 작동됨으로써 건설기계는 특정 동작을 수행할 수 있다. The control valve 40 controls the flow direction of the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuators 92 and 94 in response to the operation of the operation unit 60 . The hydraulic oil discharged from the main pumps 52 and 54 flows into the control valve 40, and when the operation unit 60 is operated by the user, the position of the control valve 40 is switched, so that the hydraulic oil is supplied to the hydraulic actuators 92 and 94. can be supplied. The hydraulic actuators 92 and 94 are operated by the pressure of hydraulic oil so that the construction machine can perform a specific operation.

사판 제어밸브(83, 85) 및 레귤레이터(82, 84)는 펌프제어부(10)의 제어 신호에 의해 메인 펌프(52, 54)의 사판(53, 55)의 각도를 조절하기 위해 구비된다. 레귤레이터(82, 84)는 메인 펌프(52, 54)의 사판(53, 55)에 결합된다. 사판 제어밸브(83, 85)는 펌프제어부(10)로부터 인가되는 제어 신호에 의해 레귤레이터(82, 84)를 제어한다. 예컨대, 사판 제어밸브(83, 85)는 전자비례감압밸브(Electronic Proportional Pressure Reducing Valve; EPPR valve)일 수 있다. 사판 제어밸브(83, 85)는 펌프제어부(10)로부터 인가되는 제어신호에 대응하여 파일럿 펌프(56)로부터 공급되는 파일럿유를 감압하여 출력한다. 사판 제어밸브(83, 85)로부터 출력되는 파일럿유는 레귤레이터(82, 84)로 입력된다. 레귤레이터(82, 84)는 사판 제어밸브(83, 85)로부터 출력되는 파일럿 압력에 의해 메인 펌프(52, 54)의 사판(53, 55)의 경전각을 변경시킴으로써 메인 펌프(52, 54)의 용적을 변경시킬 수 있다. The swash plate control valves 83 and 85 and the regulators 82 and 84 are provided to adjust the angles of the swash plates 53 and 55 of the main pumps 52 and 54 by the control signal of the pump control unit 10 . The regulators 82 and 84 are coupled to the swash plates 53 and 55 of the main pumps 52 and 54 . The swash plate control valves 83 and 85 control the regulators 82 and 84 according to a control signal applied from the pump control unit 10 . For example, the swash plate control valves 83 and 85 may be electronic proportional pressure reducing valves (EPPR valves). The swash plate control valves 83 and 85 depressurize and output the pilot oil supplied from the pilot pump 56 in response to the control signal applied from the pump control unit 10 . The pilot oil output from the swash plate control valves 83 and 85 is input to the regulators 82 and 84 . The regulators 82 and 84 change the inclination angles of the swash plates 53 and 55 of the main pumps 52 and 54 by the pilot pressure output from the swash plate control valves 83 and 85 to control the main pumps 52 and 54. volume can be changed.

펌프제어부(10)는 메인 펌프(52, 54)를 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 펌프제어부(10)는 사판 제어밸브(83, 85)에 제어신호를 출력하여 메인 펌프(52, 54)의 토출유량 및 토출압력을 변경시킬 수 있다. 펌프제어부(10)는 제1 펌프제어부(12), 제2 펌프제어부(14)를 포함할 수 있다. 토크설정부(32), 토크제한부(34), 토크보상부(36)는 각각 메인 펌프(52, 54)에 인가될 펌프 토크값을 출력할 수 있다. 제1 펌프제어부(12) 및 제2 펌프제어부(14)는 각각 토크설정부(32), 토크제한부(34), 토크보상부(36)로부터 출력되는 펌프 토크값을 처리하여 유압 펌프를 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. The pump control unit 10 may output a control signal for controlling the main pumps 52 and 54 . The pump control unit 10 may output a control signal to the swash plate control valves 83 and 85 to change the discharge flow rate and discharge pressure of the main pumps 52 and 54 . The pump control unit 10 may include a first pump control unit 12 and a second pump control unit 14 . The torque setting unit 32 , the torque limiting unit 34 , and the torque compensating unit 36 may output pump torque values to be applied to the main pumps 52 and 54 , respectively. The first pump control unit 12 and the second pump control unit 14 control the hydraulic pump by processing the pump torque values output from the torque setting unit 32, the torque limiting unit 34, and the torque compensating unit 36, respectively. It is possible to output a control signal for

도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서 토크설정부에 의해 출력되는 운전토크값의 시간에 따른 프로파일의 일례이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서 토크제한부에 의해 출력되는 제한토크값의 시간에 따른 프로파일의 일례로서, (a)는 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도보다 낮았다가 높아지는 경우의 프로파일의 일례이고, (b)는 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도가 낮은 상태가 유지되는 경우의 프로파일의 일례이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서 토크보상부에 의해 출력되는 보상토크값의 시간에 따른 프로파일의 일례이다. 도 4 내지 6에 도시된 토크값의 그래프는 조작부(60)가 조작되기 시작한 시점부터의 프로파일이다.4 is an example of a time-dependent profile of a driving torque value output by a torque setting unit according to an embodiment of the present invention. 5 is an example of a time-dependent profile of a limited torque value output by a torque limiter in an embodiment of the present invention, (a) is a profile in the case where the current engine rotation speed is lower than the target engine rotation speed and then increases , and (b) is an example of a profile when the current engine rotation speed is maintained in a state where the target engine rotation speed is low. 6 is an example of a time-dependent profile of a compensation torque value output by the torque compensator according to an embodiment of the present invention. The graphs of the torque values shown in FIGS. 4 to 6 are profiles from the time when the manipulation unit 60 is started to be manipulated.

도 7은 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생된 경우 본 발명의 일 실시예에 따라 펌프 토크가 결정되는 예를 도시하는 다이어그램이다. 도 8은 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 경우 본 발명의 일 실시예에 따라 펌프 토크가 결정되는 예를 도시하는 다이어그램이다.7 is a diagram illustrating an example in which a pump torque is determined according to an embodiment of the present invention when a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs. 8 is a diagram illustrating an example in which a pump torque is determined according to an embodiment of the present invention when a non-temporary decrease in engine rotation speed does not occur.

도 7 및 8을 참조하면, 제1 펌프제어부(12)는 토크설정부(32)로부터 출력되는 운전토크값과 토크제한부(34)로부터 출력되는 제한토크값을 비교하여, 두 값 중에서 작은 값을 제1 제어값으로 선택하여 출력할 수 있다. 제2 펌프제어부(14)는 제1 펌프제어부(12)로부터 출력되는 제1 제어값과 토크보상부(36)로부터 출력되는 보상토크값을 비교하여, 두 값 중에서 큰 값을 제2 제어값으로 선택하여 출력할 수 있다. 7 and 8 , the first pump control unit 12 compares the operating torque value output from the torque setting unit 32 and the limited torque value output from the torque limiting unit 34, the smaller of the two values. may be selected and output as the first control value. The second pump control unit 14 compares the first control value output from the first pump control unit 12 with the compensated torque value output from the torque compensator 36, and sets the larger of the two values as the second control value. You can choose to print.

토크설정부(32)는 조작부(60)의 조작량을 포함한 건설기계의 운전 정보를 이용하여 메인 펌프(52, 54)에 인가될 운전토크값을 출력할 수 있다. 토크설정부(32)는 메인 펌프(52, 54)의 사판 각도 정보를 전달받아 이를 바탕으로 현재 메인 펌프(52, 54)에서 토출되고 있는 토출유량을 산출하고, 조작부(10)의 조작량 정보를 전달받아 이를 바탕으로 메인 펌프(52, 54)에 요구되는 토출유량을 산출하여, 두 값을 비교한 후 메인 펌프(52, 54)에 제공될 운전토크값을 출력할 수 있다. 도 4를 참조하면, 토크설정부(32)는 조작부(60)가 조작되지 않는 상태, 다시 말해 조작부(60)의 중립 상태에서는 운전토크값으로서 최소토크값(Tmin)를 출력할 수 있고, 조작부(60)가 조작되면 운전토크값으로서 최소토크값(Tmin)보다 큰 값을 출력할 수 있다. 최소토크값(Tmin)은 메인 펌프(52, 54)가 최소 유량을 토출시키기 위해 메인 펌프(52, 54)에 인가되어야 할 펌프 토크값을 의미한다. 운전토크값은 조작부(60)의 조작 개시 시점으로부터 소정의 시간이 경과된 후에 상승하기 시작할 수 있다. 토크설정부(32)에 의해 출력되는 운전토크값의 크기는 조작부(60)의 조작량에 비례할 수 있다. 조작부(60)의 조작량이 최대일 때 토크설정부(32)는 운전토크값으로서 최대토크값(Tmax)을 출력할 수 있다. 최대토크값(Tmax)은 엔진(70)의 출력을 이용하여 메인 펌프(52, 54)에 제공할 수 있는 최대한의 토크를 의미한다.The torque setting unit 32 may output the operating torque value to be applied to the main pumps 52 and 54 by using the operation information of the construction machine including the operation amount of the operation unit 60 . The torque setting unit 32 receives the swash plate angle information of the main pumps 52 and 54 and calculates the discharge flow rate currently discharged from the main pumps 52 and 54 based on this, and calculates the operation amount information of the operation unit 10 . It is received and based on this, a discharge flow rate required for the main pumps 52 and 54 may be calculated, the two values may be compared, and then an operating torque value to be provided to the main pumps 52 and 54 may be output. Referring to FIG. 4 , the torque setting unit 32 may output the minimum torque value Tmin as the operating torque value in a state in which the operation unit 60 is not operated, that is, in a neutral state of the operation unit 60, and the operation unit When (60) is manipulated, a value greater than the minimum torque value (Tmin) may be output as the operating torque value. The minimum torque value Tmin means a pump torque value to be applied to the main pumps 52 and 54 in order for the main pumps 52 and 54 to discharge the minimum flow rate. The operating torque value may start to rise after a predetermined time has elapsed from the start time of the operation of the manipulation unit 60 . The magnitude of the operating torque value output by the torque setting unit 32 may be proportional to the amount of operation of the manipulation unit 60 . When the manipulation amount of the manipulation unit 60 is the maximum, the torque setting unit 32 may output the maximum torque value Tmax as the operating torque value. The maximum torque value Tmax means the maximum torque that can be provided to the main pumps 52 and 54 using the output of the engine 70 .

토크제한부(34)는 엔진(70)의 의도하지 않은 시동 꺼짐이나 급격한 엔진회전속도 저하를 방지하기 위해서 목표 엔진회전속도와 현재 엔진회전속도를 비교하여 제한토크값을 출력할 수 있다. 도 5를 참조하면, 토크제한부(34)는 엔진회전속도 설정부(74)를 통해 설정된 목표 엔진회전속도와 현재 엔진회전속도를 비교하여, 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도보다 낮을 경우 제한토크값으로서 최대토크값(Tmax)보다 낮은 값을 출력할 수 있다. 엔진에 과부하가 인가된 상태에서는 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도보다 낮은 것이 일반적이므로, 펌프 토크의 값을 낮춤으로써 엔진(70)에 인가되는 부하의 크기를 줄여서 엔진(70)의 출력이 정상적으로 복귀할 수 있도록 한다. 이때, 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도보다 낮은 상태가 계속 유지될 경우, 토크제한부(34)로부터 출력되는 제한토크값은 시간이 지남에 따라 계속 낮아져서 최종적으로 최소토크값(Tmin)에 이를 수 있다. 이후, 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도 이상이 되면 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 제한토크값은 상승하나, 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도보다 낮은 상태가 유지되면 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 제한토크값은 상승하지 않을 수 있다. 따라서, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생된 엔진은 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도에 도달하지 못하게 되고, 이에 따라 제한토크값은 낮은 상태가 유지될 수 있다.The torque limiter 34 may compare the target engine rotation speed with the current engine rotation speed and output a limited torque value in order to prevent the engine 70 from unintentionally starting off or abruptly lowering the engine rotation speed. Referring to FIG. 5 , the torque limiter 34 compares the target engine rotation speed set through the engine rotation speed setting unit 74 with the current engine rotation speed, and limits when the current engine rotation speed is lower than the target engine rotation speed. As the torque value, a value lower than the maximum torque value Tmax may be output. Since the current engine rotation speed is generally lower than the target engine rotation speed in a state in which an overload is applied to the engine, the size of the load applied to the engine 70 is reduced by lowering the value of the pump torque so that the output of the engine 70 is normally make it possible to return At this time, if the current engine rotation speed is kept lower than the target engine rotation speed, the torque limit value output from the torque limiter 34 continues to decrease over time to finally reach the minimum torque value Tmin. can Thereafter, when the current engine rotation speed is greater than or equal to the target engine rotation speed, the limited torque value increases as shown in FIG. As shown in (b), the limit torque value may not increase. Accordingly, in the engine in which the non-temporary decrease in engine rotation speed occurs, the current engine rotation speed does not reach the target engine rotation speed, and accordingly, the limited torque value may be maintained at a low state.

토크보상부(36)는 메인 펌프(52, 54)에 인가될 보상토크값을 출력할 수 있다. 보상토크값은 시간에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 도 6을 참조하면, 보상토크값의 프로파일은 조작부(60)의 조작 시점으로부터 제1 시점(t1)까지 제1 시간(D1) 동안 제1 보상토크값(CT1)이 출력되는 제1 구간(D1), 제1 시점(t1)부터 제2 시점(t2)까지 제2 시간(D2) 동안 제1 보상토크값(CT1)으로부터 제2 보상토크값(CT2)까지 토크값이 증가되는 제2 구간(D2), 제2 시점(t2)부터 제2 보상토크값(CT2)이 출력되는 제3 구간(D3)을 포함할 수 있다. 제2 구간(D2)에서 보상토크값은 소정의 기울기로 상승할 수 있다. 제2 보상토크값(CT2)은 제1 보상토크값(CT1)보다 큰 값이다. 예컨대, 제1 보상토크값(CT1)은 최소토크값(Tmin)일 수 있고, 제2 보상토크값(CT2)은 최대토크값보다 작은 값일 수 있다. 제2 보상토크값(CT2)은 엔진(70)의 인젝션 펌프 효율 저하에 따른 엔진(70)의 출력 및 엔진회전속도 저하 정도와 건설기계가 작업을 수행하기 위해 필요한 최소한의 펌프 토크를 고려하여 최대토크값(Tmax) 대비 적절한 수준으로 결정될 수 있다. 예컨대, 제2 보상토크값(CT2)은 최대토크값(Tmax)의 75% 내지 85%의 값일 수 있다. 보상토크값이 제1 보상토크값(CT1)에서 제2 보상토크값(CT2)으로 상승하기 시작하는 시점인 제1 시점(t1) 및 제2 구간(D2)에서의 보상토크값의 상승률은 엔진(70)의 출력이 정상적으로 복귀하는 시간을 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 제1 시점(t1)은 도 2를 기준으로 현재 엔진회전속도가 최저로 저하되었다가 상승하기 시작하는 시점 이후의 시점으로 결정될 수 있다. The torque compensator 36 may output a compensation torque value to be applied to the main pumps 52 and 54 . The compensation torque value may have a different value according to time. Referring to FIG. 6 , the profile of the compensation torque value is a first section D1 in which the first compensation torque value CT1 is output for a first time D1 from the operation time of the manipulation unit 60 to the first time t1 . ), a second section in which the torque value is increased from the first compensation torque value CT1 to the second compensation torque value CT2 during the second time D2 from the first time point t1 to the second time point t2 ( D2) and a third section D3 in which the second compensation torque value CT2 is output from the second time point t2. In the second section D2, the compensation torque value may increase with a predetermined slope. The second compensation torque value CT2 is greater than the first compensation torque value CT1. For example, the first compensation torque value CT1 may be the minimum torque value Tmin, and the second compensation torque value CT2 may be smaller than the maximum torque value. The second compensation torque value CT2 is the maximum in consideration of the degree of decrease in the output and engine rotation speed of the engine 70 due to the decrease in the injection pump efficiency of the engine 70 and the minimum pump torque required for the construction machine to perform the work. It may be determined to be an appropriate level compared to the torque value Tmax. For example, the second compensation torque value CT2 may be a value of 75% to 85% of the maximum torque value Tmax. The rate of increase of the compensation torque value at the first time point t1 and the second section D2, which is the point at which the compensation torque value starts to rise from the first compensation torque value CT1 to the second compensation torque value CT2, is It may be determined in consideration of the time for which the output of (70) returns to normal. For example, the first time point t1 may be determined as a time point after the point at which the current engine rotation speed starts to rise after being lowered to the lowest level with reference to FIG. 2 .

이하에서는, 전술한 구성요소를 참조하여 본 실시예에 따라 건설기계의 엔진이 제어되는 예를 설명한다. Hereinafter, an example in which the engine of the construction machine is controlled according to the present embodiment with reference to the above-described components will be described.

먼저, 도 7을 참조하여, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생된 경우 본 발명의 일 실시예에 따라 펌프 토크가 결정되는 예를 설명한다.First, an example in which a pump torque is determined according to an embodiment of the present invention when a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs will be described with reference to FIG. 7 .

조작부(60)가 조작되기 시작하면 토크설정부(32)는 조작부(60)의 조작량에 대응하여 운전토크값을 출력할 수 있다. 이와 동시에 토크제한부(34)는 현재 엔진회전속도와 목표 엔진회전속도를 비교하여 제한토크값을 출력할 수 있고, 토크보상부(36)는 보상토크값을 출력할 수 있다. 이때, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생한 상태이기 때문에 토크제한부(34)로부터 출력되는 제한토크값은 최대토크값(Tmax)보다 작은 값을 가질 수 있다. 토크설정부(32)로부터 출력되는 운전토크값 및 토크제한부(34)로부터 출력되는 제한토크값은 제1 펌프제어부(12)로 입력되어 처리된다. 제1 펌프제어부(12)는 운전토크값과 제한토크값을 비교하여 두 값 중에서 작은 값을 제1 제어값으로 출력할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 현재 엔진회전속도가 목표 엔진회전속도보다 낮은 상태가 계속 유지됨에 따라 토크제한부(34)가 최소토크값(Tmin) 또는 그에 인접한 제한토크값을 출력함으로써, 결과적으로 제1 제어값은 전 시간에 따라 매우 낮을 값을 가질 수 있다. 제1 펌프제어부(12)로부터 출력되는 제1 제어값 및 토크보상부(36)로부터 출력되는 보상토크값은 제2 펌프제어부(14)로 입력되어 처리된다. 제2 펌프제어부(14)는 제1 제어값과 보상토크값을 비교하여 두 값 중에서 큰 값을 제2 제어값으로 출력할 수 있다. 제2 제어값은 메인 펌프(52, 54)의 사판의 경전각을 제어하기 위한 제어 신호로 기능하기 위하여 변환 과정을 거쳐 레귤레이터 제어밸브(83, 85)로 출력될 수 있다. When the manipulation unit 60 starts to be operated, the torque setting unit 32 may output a driving torque value in response to the manipulation amount of the manipulation unit 60 . At the same time, the torque limiting unit 34 may output a limited torque value by comparing the current engine rotation speed with the target engine rotation speed, and the torque compensating unit 36 may output a compensated torque value. At this time, since the non-temporary decrease in the engine rotation speed occurs, the limited torque value output from the torque limiter 34 may have a value smaller than the maximum torque value Tmax. The operating torque value output from the torque setting unit 32 and the limited torque value output from the torque limiting unit 34 are input to the first pump control unit 12 and processed. The first pump control unit 12 may compare the operating torque value and the limited torque value and output a smaller value among the two values as the first control value. As shown in FIG. 7 , as the current engine rotation speed continues to be lower than the target engine rotation speed, the torque limiter 34 outputs the minimum torque value Tmin or a limit torque value adjacent thereto, as a result The first control value may have a very low value over the entire time period. The first control value output from the first pump control unit 12 and the compensation torque value output from the torque compensator 36 are input to and processed by the second pump control unit 14 . The second pump control unit 14 may compare the first control value with the compensation torque value, and output a larger value among the two values as the second control value. The second control value may be output to the regulator control valves 83 and 85 through a conversion process to function as a control signal for controlling the inclination angle of the swash plate of the main pumps 52 and 54 .

도 7에 도시된 바와 같이, 제1 제어값과 보상토크값 중 큰 값이 제2 제어값으로 선택됨으로써, 비록 조작부(60)의 조작 개시 후 초반에는 낮은 펌프 토크가 설정되지만 시간이 경과함에 따라 보상토크값에 의해 보상되어 보다 큰 펌프 토크가 설정될 수 있다.As shown in FIG. 7 , a larger value among the first control value and the compensation torque value is selected as the second control value, so that although a low pump torque is initially set after the operation of the operation unit 60 is started, as time elapses A larger pump torque can be set by being compensated by the compensation torque value.

도 9의 (a) 및 (b)는 각각 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생된 경우 종래 기술에 따라 유압 펌프가 제어되는 비교예 및 본 발명의 일 실시예에 따라 유압 펌프가 제어되는 실험예이다. 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생한 경우, 종래 기술에 의하면 펌프 토크가 낮게 설정됨으로써 메인 펌프(52, 54)에 요구 압력이 생성되는데 약 4.3초 소요되는 반면, 본 발명에 따르면 펌프 토크가 토크보상부(36)에 의해 보상됨으로써 메인 펌프(52, 54)에 요구 압력이 생성되는데 약 3.9초가 소요됨으로써, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생한 경우라도 본 발명이 적용되면 유압시스템의 작동 성능이 향상됨을 알 수 있다. 다시 말해, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생한 경우에도 토크보상부(36)에 의해 펌프 토크가 보상됨으로써 건설기계의 최소한의 성능이 보장될 수 있다.9 (a) and (b) show a comparative example in which the hydraulic pump is controlled according to the prior art when a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs, respectively, and an experimental example in which the hydraulic pump is controlled according to an embodiment of the present invention am. As shown in (a) of FIG. 9 , when a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs, according to the prior art, it takes about 4.3 seconds to generate the required pressure in the main pumps 52 and 54 by setting the pump torque low according to the prior art. On the other hand, according to the present invention, it takes about 3.9 seconds to generate the required pressure in the main pumps 52 and 54 as the pump torque is compensated by the torque compensator 36, so that even when a non-temporary decrease in engine rotation speed occurs When the present invention is applied, it can be seen that the operating performance of the hydraulic system is improved. In other words, even when a non-temporary decrease in the engine rotation speed occurs, the pump torque is compensated by the torque compensator 36, thereby ensuring the minimum performance of the construction machine.

다음으로, 도 8을 참조하여, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 경우 본 발명의 일 실시예에 따라 펌프 토크가 결정되는 예를 설명한다.Next, an example in which the pump torque is determined according to an embodiment of the present invention when a non-temporary decrease in the engine rotation speed does not occur will be described with reference to FIG. 8 .

조작부(60)가 조작되기 시작하면 토크설정부(32)는 조작부(60)의 조작량에 대응하여 운전토크값을 출력할 수 있다. 이와 동시에 토크제한부(34)는 현재 엔진회전속도와 목표 엔진회전속도을 비교하여 제한토크값을 출력할 수 있고, 토크보상부(36)는 보상토크값을 출력할 수 있다. 토크설정부(32)로부터 출력되는 운전토크값 및 토크제한부(34)로부터 출력되는 제한토크값은 제1 펌프제어부(12)로 입력되어 처리된다. 제1 펌프제어부(12)는 운전토크값과 제한토크값을 비교하여 두 값 중에서 작은 값을 제1 제어값으로 출력할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 현재 엔진회전속도가 일시적으로 저하되었다가 목표 엔진회전속도로 회복됨으로써 토크제한부(34)로부터 출력되는 제한토크값은 시간이 지남에 따라 감소된 후 다시 증가한다. 결과적으로 제1 제어값은 조작부(60)의 조작이 개시된 시점으로부터 소정 시간이 경과된 후 증가한다. 제1 펌프제어부(12)로부터 출력되는 제1 제어값 및 토크보상부(36)로부터 출력되는 보상토크값은 제2 펌프제어부(14)로 입력되어 처리된다. 제2 펌프제어부(14)는 제1 제어값과 보상토크값을 비교하여 두 값 중에서 큰 값을 제2 제어값으로 출력할 수 있다. 이때 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 제어값과 보상토크값 중 큰 값이 제2 제어값으로 선택됨으로써, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 경우에는 제1 제어값이 보상토크값에 의해 영향을 받지 않고 원래의 값을 유지한다. 다시 말해, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 경우에는 토크보상부(36)는 펌프 토크의 결정에 영향을 미치지 않거나 미치는 정도가 미미할 수 있다.When the manipulation unit 60 starts to be operated, the torque setting unit 32 may output a driving torque value in response to the manipulation amount of the manipulation unit 60 . At the same time, the torque limiting unit 34 may output a limited torque value by comparing the current engine rotation speed with the target engine rotation speed, and the torque compensating unit 36 may output a compensated torque value. The operating torque value output from the torque setting unit 32 and the limited torque value output from the torque limiting unit 34 are input to the first pump control unit 12 and processed. The first pump control unit 12 may compare the operating torque value and the limited torque value and output a smaller value among the two values as the first control value. As shown in FIG. 8 , the current engine rotation speed is temporarily lowered and then restored to the target engine rotation speed, so that the torque limit value output from the torque limiter 34 decreases over time and then increases again. As a result, the first control value increases after a predetermined time elapses from the time when the operation of the operation unit 60 is started. The first control value output from the first pump control unit 12 and the compensation torque value output from the torque compensator 36 are input to the second pump control unit 14 and processed. The second pump control unit 14 may compare the first control value with the compensation torque value, and output a larger value among the two values as the second control value. At this time, as shown in FIG. 8 , when the larger value of the first control value and the compensation torque value is selected as the second control value, when a non-temporary decrease in the engine rotation speed does not occur, the first control value is the compensation torque value. It is not affected by , and retains its original value. In other words, when the non-temporary decrease in the engine rotation speed does not occur, the torque compensator 36 may not affect the determination of the pump torque or may have insignificant influence.

도 10의 (a) 및 (b)는 각각 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 경우 종래 기술에 따라 유압 펌프가 제어되는 비교예 및 본 발명의 일 실시예에 따라 유압 펌프가 제어되는 실험예이다. 도 10의 (a) 및 (b)에서 확인할 수 있는 바와 같이, 엔진회전속도의 비 일시적인 저하가 발생되지 않은 경우에는 토크보상부(36)의 유무에 관계 없이 펌프 토크가 동일하게 설정된다.10 (a) and (b) are experiments in which a hydraulic pump is controlled according to an embodiment of the present invention and a comparative example in which the hydraulic pump is controlled according to the prior art when a non-temporary decrease in engine rotation speed does not occur, respectively Yes. As can be seen from (a) and (b) of FIG. 10 , when a non-temporary decrease in the engine rotation speed does not occur, the pump torque is set to be the same regardless of the presence or absence of the torque compensator 36 .

한편, 전술한 방법은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그것들의 결합에 의해 구현될 수 있다.Meanwhile, the above-described method may be implemented through various means. For example, embodiments of the present invention may be implemented by hardware, software, firmware, or a combination thereof.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서 및 컨트롤러 등에 의해 구현될 수 있다.In the case of implementation by hardware, the method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). , FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), processors and controllers, etc.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of implementation by firmware or software, the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above. The software code may be stored in the memory unit and driven by the processor. The memory unit may be located inside or outside the processor, and may transmit and receive data to and from the processor by various known means.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes and substitutions will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 펌프제어부 20: 밸브 제어부
32: 토크설정부 34: 토크제한부
36: 토크보상부 40: 컨트롤 밸브
52, 54: 메인 펌프 56: 파일럿 펌프
70: 엔진 82, 84: 레귤레이터
83, 85: 사판 제어밸브 92, 94: 유압 액추에이터10: pump control unit 20: valve control unit
32: torque setting unit 34: torque limiting unit
36: torque compensation unit 40: control valve
52, 54: main pump 56: pilot pump
70: engine 82, 84: regulator
83, 85: swash plate control valve 92, 94: hydraulic actuator

Claims (14)

엔진;
상기 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프;
상기 유압 펌프의 사판의 경전각을 조절하는 레귤레이터;
상기 레귤레이터를 작동시키기 위한 파일럿 압력을 출력하는 사판 제어밸브;
상기 엔진의 목표 엔진회전속도를 설정하기 위한 엔진회전속도 설정부; 및
상기 유압 펌프에 인가될 펌프 토크값에 대응되는 제어 신호를 상기 사판 제어밸브에 출력하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 조작부의 조작 시작 시점부터 제1 시점까지는 상기 목표 엔진회전속도와 상기 엔진의 현재 엔진회전속도를 비교하여 산출되는 제1 제어값을 상기 펌프 토크값으로 설정하고, 상기 제1 시점 이후부터는 상기 제1 시점 이후 증가하기 시작하여 상기 유압 펌프에 제공할 수 있는 최대토크값보다 작은 값까지 값이 증가하는 보상토크값과 상기 제1 제어값 중 큰 값을 상기 펌프 토크값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 건설기계.engine;
a hydraulic pump driven by the engine;
a regulator for adjusting the inclination angle of the swash plate of the hydraulic pump;
a swash plate control valve outputting a pilot pressure for operating the regulator;
an engine rotation speed setting unit for setting a target engine rotation speed of the engine; and
a control unit for outputting a control signal corresponding to a pump torque value to be applied to the hydraulic pump to the swash plate control valve,
The control unit sets, as the pump torque value, a first control value calculated by comparing the target engine rotation speed with the current engine rotation speed of the engine from an operation start time point to a first time point of the manipulation unit, and after the first time point from the first point in time, starting to increase and increasing to a value smaller than the maximum torque value that can be provided to the hydraulic pump, setting the larger value of the first control value and the compensation torque value as the pump torque value Characterized by construction machinery. 제1항에 있어서,
상기 보상토크값의 프로파일은,
상기 제1 시점부터 제2 시점까지 제1 보상토크값으로부터 제2 보상토크값까지 토크값이 증가되는 구간을 포함하는 건설기계.According to claim 1,
The profile of the compensation torque value is,
and a section in which the torque value is increased from the first compensation torque value to the second compensation torque value from the first time point to the second time point. 제2항에 있어서,
상기 보상토크값은,
상기 제2 시점부터는 상기 제2 보상토크값이 출력되는 건설기계.3. The method of claim 2,
The compensation torque value is
A construction machine in which the second compensation torque value is output from the second time point. 제1항에 있어서,
상기 제1 시점은 상기 현재 엔진회전속도가 최저로 저하되었다가 상승하기 시작하는 시점 이후의 시점인 건설기계.According to claim 1,
The first time point is a time point after the point at which the current engine rotation speed starts to rise after being lowered to the lowest level. 조작부의 조작량을 포함한 건설기계의 운전 정보를 이용하여 운전토크값을 출력하는 토크설정부;
현재 엔진회전속도와 목표 엔진회전속도를 비교하여 제한토크값을 출력하는 토크제한부;
상기 조작부의 조작 시점으로부터 제1 시점까지 제1 보상토크값이 출력되는 제1 구간, 상기 제1 시점부터 제2 시점까지 상기 제1 보상토크값으로부터 제2 보상토크값까지 토크값이 증가되는 제2 구간, 상기 제2 시점부터 상기 제2 보상토크값이 출력되는 제3 구간을 포함하는 프로파일을 가지는 보상토크값을 출력하는 토크보상부;
상기 운전토크값 및 상기 제한토크값 중 작은 값을 제1 제어값으로 선택하여 출력하는 제1 펌프제어부; 및
상기 제1 제어값 및 상기 보상토크값 중 큰 값을 제2 제어값으로 출력하는 제2 펌프제어부를 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 장치.a torque setting unit for outputting a driving torque value by using the operation information of the construction machine including the operation amount of the operation unit;
a torque limiting unit that compares the current engine rotation speed with the target engine rotation speed and outputs a limited torque value;
A first section in which a first compensation torque value is output from the operation time of the manipulation unit to a first time point, and a first section in which the torque value is increased from the first compensation torque value to the second compensation torque value from the first time point to the second time point a torque compensator for outputting a compensated torque value having a profile including two sections, a third section from which the second compensation torque value is output;
a first pump control unit for selecting and outputting a smaller value among the operating torque value and the limited torque value as a first control value; and
and a second pump control unit outputting a larger value among the first control value and the compensation torque value as a second control value. 제5항에 있어서,
상기 제1 보상토크값은 최소토크값인 건설기계의 유압 펌프 제어 장치.6. The method of claim 5,
The first compensation torque value is a hydraulic pump control device for a construction machine that is a minimum torque value. 제5항에 있어서,
상기 제2 보상토크값은 최대토크값보다 작은 값인 건설기계의 유압 펌프 제어 장치.6. The method of claim 5,
The second compensation torque value is a hydraulic pump control device for a construction machine that is a value smaller than the maximum torque value. 제7항에 있어서,
상기 제2 보상토크값은 상기 최대토크값의 75% 내지 85%의 값인 건설기계의 유압 펌프 제어 장치.8. The method of claim 7,
The second compensation torque value is a value of 75% to 85% of the maximum torque value of the hydraulic pump control device of the construction machine. 제5항에 있어서,
상기 제1 시점은 상기 현재 엔진회전속도가 최저로 저하되었다가 상승하기 시작하는 시점 이후의 시점인 건설기계의 유압 펌프 제어 장치.6. The method of claim 5,
The first time point is a time point after the point at which the current engine rotation speed is lowered to the lowest and then starts to rise. 조작부의 조작량을 포함한 건설기계의 운전 정보를 이용하여 운전토크값을 출력하는 단계;
현재 엔진회전속도와 목표 엔진회전속도를 비교하여 제한토크값을 출력하는 단계;
상기 조작부의 조작 시점으로부터 제1 시점까지 제1 보상토크값이 출력되는 제1 구간, 상기 제1 시점부터 제2 시점까지 상기 제1 보상토크값으로부터 제2 보상토크값까지 토크값이 증가되는 제2 구간, 상기 제2 시점부터 상기 제2 보상토크값이 출력되는 제3 구간을 포함하는 프로파일을 가지는 보상토크값을 출력하는 단계;
상기 운전토크값 및 상기 제한토크값 중 작은 값을 제1 제어값으로 선택하여 출력하는 단계;
상기 제1 제어값 및 상기 보상토크값 중 큰 값을 제2 제어값으로 출력하는 단계; 및
상기 제2 제어값으로 유압 펌프의 사판을 제어하는 단계를 포함하는 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.outputting a driving torque value using driving information of the construction machine including the manipulation amount of the manipulation unit;
outputting a limited torque value by comparing the current engine rotation speed with the target engine rotation speed;
A first section in which a first compensation torque value is output from the operation time of the manipulation unit to a first time point, and a first section in which the torque value is increased from the first compensation torque value to the second compensation torque value from the first time point to the second time point outputting a compensated torque value having a profile including two sections, a third section from which the second compensation torque value is output from the second time point;
selecting and outputting a smaller value among the operating torque value and the limited torque value as a first control value;
outputting a larger value among the first control value and the compensation torque value as a second control value; and
and controlling the swash plate of the hydraulic pump with the second control value. 제10항에 있어서,
상기 제1 보상토크값은 최소토크값인 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.11. The method of claim 10,
The first compensation torque value is a minimum torque value of a hydraulic pump control method of a construction machine. 제10항에 있어서,
상기 제2 보상토크값은 최대토크값보다 작은 값인 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.11. The method of claim 10,
The second compensation torque value is a hydraulic pump control method of a construction machine that is a value smaller than the maximum torque value. 제12항에 있어서,
상기 제2 보상토크값은 상기 최대토크값의 75% 내지 85%의 값인 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.13. The method of claim 12,
The second compensation torque value is a value of 75% to 85% of the maximum torque value of a hydraulic pump control method of a construction machine. 제10항에 있어서,
상기 제1 시점은 상기 현재 엔진회전속도가 최저로 저하되었다가 상승하기 시작하는 시점 이후의 시점인 건설기계의 유압 펌프 제어 방법.11. The method of claim 10,
The first time point is a time point after the current engine rotation speed is lowered to the lowest and starts to rise.
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