KR102371482B1 - Automatic transmission method and apparatus for a construction machine - Google Patents

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Abstract

건설 기계의 자동 변속 방법에 따르면, 건설 기계의 주행 속도를 감지할 수 있다. 상기 감지된 주행 속도에 따라 상기 건설 기계의 변속기의 입력축 속도와 출력축 속도를 동기화할 수 있다. 상기 변속기를 변속시킬 수 있다. 따라서, 건설 기계의 주행 속도에 따라 변속기가 저단에서 고단으로 또는 그 역으로 자동적으로 변속될 수가 있게 되어, 건설 기계의 연비와 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있다.According to the automatic transmission method of the construction machine, it is possible to detect the running speed of the construction machine. The speed of the input shaft and the speed of the output shaft of the transmission of the construction machine may be synchronized according to the sensed driving speed. The transmission may be shifted. Accordingly, the transmission can be automatically shifted from a low stage to a high stage or vice versa according to the running speed of the construction machine, thereby improving fuel efficiency of the construction machine and operator's convenience.

Description

건설 기계의 자동 변속 방법 및 이를 수행하기 위한 장치{AUTOMATIC TRANSMISSION METHOD AND APPARATUS FOR A CONSTRUCTION MACHINE}A method for automatic transmission of a construction machine and an apparatus for performing the same

본 발명은 건설 기계의 자동 변속 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 휠 굴삭기의 변속기를 자동으로 변속하는 방법, 및 이러한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for automatically shifting a construction machine and an apparatus for performing the same, and more particularly, to a method for automatically shifting a transmission of a wheel excavator, and an apparatus for performing the method.

일반적으로, 굴삭기는 하부 주행체, 하부 주행체 상에 선회 가능하게 연결된 선회체, 상부 선회체에 연결된 붐, 붐에 연결된 암 및 암에 선택적으로 연결되는 어태치먼트를 포함할 수 있다. 어태치먼트는 버킷, 브레이커, 크러셔 등을 포함할 수 있다. 굴삭기는 휠로 주행되는 휠 굴삭기를 포함할 수 있다. 휠 굴삭기는 메인 펌프로부터 발생된 유압이 주행 모터와 변속기를 경유해서 휠로 전달되는 것에 의해서 주행될 수 있다. In general, an excavator may include an undercarriage, a slewing body pivotably connected on the undercarriage, a boom connected to the upper slewing body, an arm connected to the boom, and an attachment selectively connected to the arm. The attachment may include a bucket, a breaker, a crusher, and the like. The excavator may include a wheeled excavator driven by a wheel. The wheel excavator can be driven by the hydraulic pressure generated from the main pump being transmitted to the wheels via the travel motor and transmission.

관련 기술들에 따르면, 변속기는 수동 변속 타입을 포함할 수 있다. 수동 변속 장치는 휠 굴삭기의 주행 속도에 따라 운전자가 변속 스위치를 수동으로 조작하는 것에 의해서 저단에서 고단으로 또는 그 역으로 변속될 수 있다. 이러한 수동 변속은 휠 굴삭기를 정지시킨 상태에서만 수행될 수 있다. 즉, 전후진 기어가 중립 상태이고 휠 굴삭기가 정지 상태에서, 작업자가 변속 스위치를 작동시키는 것에 의해서 변속이 이루어질 수 있다. 이로 인하여, 변속을 하기 위해서 휠 굴삭기를 자주 정지시키야 하는 관계로, 휠 굴삭기가 낮은 연비를 가질 수 있다. 아울러, 휠 굴삭기의 잦은 정차는 작업자의 불만 사항으로 대두되고 있다.According to related technologies, the transmission may include a manual shift type. The manual transmission may be shifted from a low gear to a high gear or vice versa by a driver manually operating a shift switch according to the traveling speed of the wheel excavator. Such manual shifting can be performed only when the wheel excavator is stopped. That is, when the forward/reverse gear is in a neutral state and the wheel excavator is in a stopped state, the shift may be performed by the operator operating the shift switch. For this reason, since the wheel excavator must be frequently stopped in order to shift, the wheel excavator may have low fuel efficiency. In addition, frequent stopping of wheel excavators is emerging as a complaint of operators.

한편, 반자동 변속기는 변속 스위치에 의해서 작동될 수 있다. 반자동 변속기는 휠 굴삭기의 정차를 필요로 하지 않지만, 휠 굴삭기의 주행 속도에 따라 운전자가 직접 변속 스위치를 조작해야만 하는 불편함이 있을 수 있다.Meanwhile, the semi-automatic transmission may be operated by a shift switch. Although the semi-automatic transmission does not require the wheel excavator to stop, there may be inconvenience in that the driver has to manually operate the shift switch depending on the traveling speed of the wheel excavator.

본 발명은 주행 속도에 따라 자동적으로 변속 동작이 이루어질 수 있는 건설 기계의 자동 변속 방법을 제공한다.The present invention provides an automatic shifting method of a construction machine in which a shift operation can be made automatically according to a driving speed.

또한, 본 발명은 상기된 방법을 수행하기 위한 자동 변속 장치도 제공한다. The present invention also provides an automatic transmission for carrying out the method described above.

본 발명의 일 견지에 따른 건설 기계의 자동 변속 방법에 따르면, 건설 기계의 주행 속도를 감지할 수 있다. 상기 감지된 주행 속도에 따라 상기 건설 기계의 변속기의 입력축 속도와 출력축 속도를 동기화할 수 있다. 상기 변속기를 변속시킬 수 있다.According to the automatic transmission method of a construction machine according to an aspect of the present invention, it is possible to detect the running speed of the construction machine. It is possible to synchronize the input shaft speed and the output shaft speed of the transmission of the construction machine according to the sensed driving speed. The transmission may be shifted.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설 기계의 주행 속도를 감지하는 것은 상기 변속기의 상기 출력축 속도를 감지하는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, detecting the running speed of the construction machine may include detecting the speed of the output shaft of the transmission.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 입력축 속도와 상기 출력축 속도를 동기화하는 것은 상기 건설 기계의 주행 모터의 출력 속도를 상기 감지된 주행 속도와 동일하도록 상기 주행 모터의 주행 동력을 보정하는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, synchronizing the speed of the input shaft and the speed of the output shaft may include correcting the driving power of the driving motor so that the output speed of the driving motor of the construction machine is the same as the sensed driving speed. there is.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 입력축 속도와 상기 출력축 속도를 동기화하는 것은 상기 주행 모터로의 유압 공급을 차단하고, 상기 변속기를 중립 모드로 전환시키는 것을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, synchronizing the speed of the input shaft and the speed of the output shaft may further include cutting off hydraulic pressure supply to the travel motor and switching the transmission to a neutral mode.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 변속기를 변속시키는 것은 상기 변속기의 싱크로나이저(synchronizer)를 상기 변속기의 변속 기어들에 선택적으로 연결시키는 것을 포함할 수 있다.In example embodiments, shifting the transmission may include selectively connecting a synchronizer of the transmission to shift gears of the transmission.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 자동 변속 방법은 상기 감지된 주행 속도가 변속 속도 범위 이내인지를 판단하는 것을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the automatic shift method may further include determining whether the detected driving speed is within a shift speed range.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설 기계는 휠 굴삭기를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the construction machine may include a wheel excavator.

본 발명의 다른 견지에 따른 건설 기계의 자동 변속 장치는 센서, 제어부 및 변속기를 포함할 수 있다. 센서는 건설 기계의 주행 속도를 감지할 수 있다. 제어부는 상기 센서에서 감지된 상기 주행 속도에 따라 상기 건설 기계의 변속기의 입력축 속도와 출력축 속도를 동기화하고, 변속 신호를 출력할 수 있다. 변속기는 상기 제어부의 상기 변속 신호에 의해서 변속 작업을 수행할 수 있다.An automatic transmission device for a construction machine according to another aspect of the present invention may include a sensor, a control unit, and a transmission. The sensor may detect the running speed of the construction machine. The control unit may synchronize the input shaft speed and the output shaft speed of the transmission of the construction machine according to the driving speed sensed by the sensor, and output a shift signal. The transmission may perform a shift operation according to the shift signal of the control unit.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 센서는 상기 변속기의 회전 속도를 감지하는 변속기 센서를 포함할 수 있다.In example embodiments, the sensor may include a transmission sensor for detecting the rotational speed of the transmission.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 상기 변속기의 구동을 제어하는 변속기 제어 유닛을 포함할 수 있다.In example embodiments, the control unit may include a transmission control unit that controls driving of the transmission.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 변속기 제어 유닛은 상기 건설 기계의 주행 모터의 출력 속도를 상기 센서에서 감지된 주행 속도와 동일하도록 상기 주행 모터의 주행 동력을 보정할 수 있다.In example embodiments, the transmission control unit may correct the driving power of the driving motor so that the output speed of the driving motor of the construction machine is the same as the driving speed detected by the sensor.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 변속기 제어 유닛은 상기 주행 모터로의 유압 공급을 차단하고, 상기 변속기를 중립 모드로 전환시킬 수 있다.In example embodiments, the transmission control unit may cut off the hydraulic pressure supply to the travel motor and convert the transmission to a neutral mode.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는 상기 감지된 주행 속도가 변속 속도 범위 이내인지를 판단할 수 있다.In example embodiments, the controller may determine whether the detected driving speed is within a shift speed range.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 변속기는 상기 제어부의 변속 신호에 따라 변속 기어들과 선택적으로 치합되는 싱크로나이저(synchronizer)를 포함할 수 있다.In example embodiments, the transmission may include a synchronizer selectively meshed with the shift gears according to a shift signal from the controller.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설 기계는 휠 굴삭기를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the construction machine may include a wheel excavator.

상기된 본 발명에 따르면, 건설 기계의 주행 속도에 따라 변속기가 저단에서 고단으로 또는 그 역으로 자동적으로 변속될 수 있다. 따라서, 건설 기계의 정차없이 변속 동작이 자동적으로 이루어지게 되어, 건설 기계의 연비와 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention described above, the transmission may be automatically shifted from a low stage to a high stage or vice versa according to the running speed of the construction machine. Accordingly, the shift operation is automatically performed without stopping the construction machine, thereby improving fuel efficiency of the construction machine and operator's convenience.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 자동 변속 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용해서 자동 변속하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.1 is a cross-sectional view showing an automatic transmission of a construction machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart sequentially illustrating a method of automatically shifting using the apparatus shown in FIG. 1 .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 자동 변속 장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an automatic transmission of a construction machine according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동 변속 장치가 적용되는 건설 기계는 휠로 주행되는 휠 굴삭기를 포함할 수 있다. 휠 굴삭기는 유압 펌프(110), 주행 모터(120), 변속기(130), 액슬(160) 및 휠(170)을 포함할 수 있다. 유압 펌프(110)는 작동유를 토출할 수 있다. 주행 모터(120)는 작동유에 의해서 구동되어 주행 동력을 발생시킬 수 있다. 주행 모터(120)는 용량 제어 밸브에 의해 용적이 조절되는 가변 용량형일 수 있다. 변속기(130)는 주행 동력을 휠 굴삭기의 주행 속도에 부합하여 변속시킬 수 있다. 변속된 주행 동력은 액슬(160)을 통해서 휠(170)로 전달될 수 있다. 다른 실시예로서, 자동 변속 장치는 휠로 주행되는 다른 건설 기계들에도 적용될 수 있다.
자동 변속 장치는 센서(140), 제어부(150) 및 변속기(130)를 포함할 수 있다. 변속기(130)는 1단 기어(132), 2단 기어(134) 및 싱크로나이저(136)를 포함할 수 있다. 1단 기어(132)는 입력축(137)의 외주면에 치합될 수 있다. 또한, 1단 기어(132)는 출력축(138)의 외주면에 베어링을 매개로 공회전이 가능하게 연결될 수 있다. 2단 기어(134)는 서로 치합된 소경 기어와 대경 기어를 포함할 수 있다. 소경 기어는 입력축(137)의 외주면에 고정될 수 있다. 대경 기어는 출력축(138)의 외주면에 베어링을 매개로 공회전이 가능하게 연결될 수 있다. 싱크로나이저(136)는 출력축(138)의 외주면에 스플라인 결합될 수 있다. 즉, 싱크로나이저(136)는 출력축(138)의 외주면에서 축 방향을 따라 이동될 수 있다. 싱크로나이저(136)는 1단 기어(132)와 2단 기어(134) 사이에 배치되어, 주행 속도에 따라 1단 기어(132)와 2단 기어(134)에 선택적으로 연결될 수 있다. 싱크로나이저(136)가 1단 기어(132)에 치합되면, 입력축(137)의 회전력은 1단 기어(132)와 싱크로나이저(136)를 경유해서 출력축(138)으로 전달되어, 휠 굴삭기는 1속으로 주행될 수 있다. 반면에, 싱크로나이저(136)가 2단 기어(134)에 치합되면, 입력축(137)의 회전력은 2단 기어(134)와 싱크로나이저(136)를 경유해서 출력축(138)으로 전달되어, 휠 굴삭기는 1속보다 빠른 2속으로 주행될 수 있다.
센서(140)는 휠 굴삭기의 주행 속도를 감지할 수 있다. 본 실시예에서, 센서(140)는 변속기 센서를 포함할 수 있다. 변속기 센서(140)가 휠 굴삭기의 실제 주행 속도를 감지해야 하므로, 변속기 센서(140)는 출력축(138)에 부착되어 출력축(138)의 회전 속도를 감지할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a construction machine to which the automatic transmission device according to the present embodiment is applied may include a wheel excavator driven by wheels. The wheel excavator may include a hydraulic pump 110 , a travel motor 120 , a transmission 130 , an axle 160 , and a wheel 170 . The hydraulic pump 110 may discharge hydraulic oil. The driving motor 120 may be driven by hydraulic oil to generate driving power. The traveling motor 120 may be of a variable displacement type whose volume is controlled by a displacement control valve. The transmission 130 may change the driving power according to the driving speed of the wheel excavator. The shifted driving power may be transmitted to the wheel 170 through the axle 160 . As another embodiment, the automatic transmission may be applied to other construction machines driven by wheels.
The automatic transmission device may include a sensor 140 , a control unit 150 , and a transmission 130 . The transmission 130 may include a first gear 132 , a second gear 134 , and a synchronizer 136 . The first gear 132 may be meshed with the outer peripheral surface of the input shaft 137 . In addition, the first gear 132 may be connected to the outer peripheral surface of the output shaft 138 to be idling through a bearing. The second gear 134 may include a small-diameter gear and a large-diameter gear meshed with each other. The small-diameter gear may be fixed to the outer peripheral surface of the input shaft 137 . The large-diameter gear may be connected to the outer circumferential surface of the output shaft 138 to allow idle rotation through a bearing. The synchronizer 136 may be spline-coupled to the outer peripheral surface of the output shaft 138 . That is, the synchronizer 136 may be moved along the axial direction on the outer peripheral surface of the output shaft 138 . The synchronizer 136 may be disposed between the first gear 132 and the second gear 134 and may be selectively connected to the first gear 132 and the second gear 134 according to the traveling speed. When the synchronizer 136 is meshed with the first gear 132 , the rotational force of the input shaft 137 is transmitted to the output shaft 138 via the first gear 132 and the synchronizer 136 , and the wheel excavator is 1 can be driven into On the other hand, when the synchronizer 136 meshes with the second gear 134 , the rotational force of the input shaft 137 is transmitted to the output shaft 138 via the second gear 134 and the synchronizer 136 , and the wheel The excavator can run at 2nd speed, which is faster than 1st speed.
The sensor 140 may detect the traveling speed of the wheel excavator. In this embodiment, the sensor 140 may include a transmission sensor. Since the transmission sensor 140 needs to detect the actual traveling speed of the wheel excavator, the transmission sensor 140 may be attached to the output shaft 138 to detect the rotation speed of the output shaft 138 .

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제어부(150)는 센서(140)에서 감지된 휠 굴삭기의 주행 속도에 따라 입력축(137)과 출력축(138)의 회전 속도들을 동기화시킬 수 있다. 입력축(137)의 회전 속도와 출력축(138)의 회전 속도는 주행 모터(120)의 주행 동력을 보정하는 것에 의해서 동기화될 수 있다. 제어부(150)는 변속기(130)의 동작을 제어하는 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit : TCU)을 포함할 수 있다. 제어부(150)는 전류값을 이용해서 주행 모터(120)의 사판각을 조절하는 것에 의해서 주행 모터(120)의 회전 속도를 휠 굴삭기의 실제 주행 속도와 동일하게 할 수 있다.
예를 들어서, 변속기 제어 유닛은 주행 모터(120)로의 유압 공급을 차단한 이후, 변속기(130)를 중립 모드로 전환시킬 수 있다. 변속기 제어 유닛은 주행 모터(120)의 출력 속도를 센서(140)에서 감지된 주행 속도와 동기화시킬 수 있다. 변속기 제어 유닛은 동기화된 주행 모터(120)의 출력 속도에 맞추어 유압을 주행 모터(120)로 공급하여 주행 모터(120)의 주행 동력을 보정함으로써 주행 모터(120)의 출력 속도를 센서(140)에서 감지된 주행 속도와 동기화시킬 수 있다.
부가적으로, 자동 변속 장치는 제어부(150)로 휠 굴삭기의 주행 속도에 관한 정보를 제공하는 다른 센서들을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어서, 압력 센서는 주행 모터의 압력을 감지할 수 있다. 온도 센서는 주행 모터와 변속기의 온도를 감지할 수 있다. 구배 센서는 휠 굴삭기의 기울어짐을 감지할 수 있다. 제어부(150)는 변속기 센서(140) 뿐만 아니라 압력 센서, 온도 센서, 구배 센서 등으로부터 제공된 휠 굴삭기의 주행 속도에 관한 다양한 정보들을 근거로 자동 변속 신호를 출력할 수 있다.The controller 150 may synchronize the rotational speeds of the input shaft 137 and the output shaft 138 according to the traveling speed of the wheel excavator detected by the sensor 140 . The rotation speed of the input shaft 137 and the rotation speed of the output shaft 138 may be synchronized by correcting the driving power of the driving motor 120 . The controller 150 may include a transmission control unit (TCU) that controls the operation of the transmission 130 . The controller 150 may adjust the swash plate angle of the traveling motor 120 using the current value to make the rotation speed of the traveling motor 120 the same as the actual traveling speed of the wheel excavator.
For example, the transmission control unit may switch the transmission 130 to the neutral mode after cutting off the hydraulic pressure supply to the travel motor 120 . The transmission control unit may synchronize the output speed of the traveling motor 120 with the traveling speed detected by the sensor 140 . The transmission control unit adjusts the output speed of the traveling motor 120 by supplying hydraulic pressure to the traveling motor 120 in accordance with the synchronized output speed of the traveling motor 120 to correct the traveling power of the traveling motor 120 to detect the output speed of the traveling motor 120 by the sensor 140 . It can be synchronized with the detected driving speed.
Additionally, the automatic transmission device may further include other sensors that provide information about the traveling speed of the wheel excavator to the control unit 150 . For example, the pressure sensor may sense the pressure of the travel motor. The temperature sensor may detect the temperature of the driving motor and the transmission. The slope sensor may detect the tilt of the wheel excavator. The controller 150 may output an automatic shift signal based on various information regarding the traveling speed of the wheel excavator provided from the transmission sensor 140 as well as the pressure sensor, the temperature sensor, the gradient sensor, and the like.

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제어부(150)에는 변속 속도 범위가 설정될 수 있다. 예를 들어서, 휠 굴삭기의 주행 속도가 저속에서 8km/h에 도달하면 자동 변속이 시작되고, 10km/h 이하에서 1속에서 2속으로의 자동 변속이 종료될 수 있다. 즉, 1속에서 2속으로의 변속 속도 범위는 8km/h 내지 10km/h 범위일 수 있다. 반면에, 휠 굴삭기의 주행 속도가 고속에서 12km/h에 도달하면 자동 변속이 시작되고, 10km/h 이하에서 2속에서 1속으로의 자동 변속이 종료될 수 있다. 즉, 2속에서 1속으로의 변속 속도 범위는 12km/h 내지 10km/h 범위일 수 있다. 그러나, 상기된 변속 속도 범위는 휠 굴삭기의 사양에 따라 변경될 수 있다.A shift speed range may be set in the controller 150 . For example, when the traveling speed of the wheel excavator reaches 8 km/h at a low speed, an automatic shift may be started, and the automatic shift from the first speed to the second speed may be terminated at 10 km/h or less. That is, the shift speed range from the first speed to the second speed may be in the range of 8 km/h to 10 km/h. On the other hand, when the traveling speed of the wheel excavator reaches 12 km/h at high speed, the automatic shifting may start, and the automatic shifting from the second speed to the first speed may be ended at 10 km/h or less. That is, the shift speed range from the second speed to the first speed may be in the range of 12 km/h to 10 km/h. However, the shift speed range described above may be changed according to the specifications of the wheel excavator.

휠 굴삭기의 주행 속도가 변속 속도 범위 이내에 도달하면, 제어부(150)는 유압 펌프(110)로부터 주행 모터(120)로 공급되던 작동유를 차단할 수 있다. 따라서, 주행 모터의 용적이 순간적으로 0cc가 될 수 있다. 작동유 차단에 의해서 주행 모터(120)와 변속기(130)는 무부하 상태로 전환될 수 있다. 1단 기어(132) 또는 2단 기어(134)에 치합되어 있던 싱크로나이저(136)가 중립 모드 위치로 이동될 수 있다. When the traveling speed of the wheel excavator reaches within the speed change range, the control unit 150 may block the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 110 to the traveling motor 120 . Accordingly, the volume of the traveling motor may momentarily become 0 cc. The driving motor 120 and the transmission 130 may be switched to a no-load state by blocking the hydraulic oil. The synchronizer 136 meshed with the first gear 132 or the second gear 134 may be moved to the neutral mode position.

이러한 중립 모드에서, 제어부(150)는 주행 모터(120)의 사판각을 제어하여, 주행 모터(120)로부터 발생되는 주행 동력을 실제 주행 속도와 동일하도록 보정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)에 구비된 변속기 제어 유닛이 주행 모터(120)로의 유압 공급을 차단한 이후, 변속기(130)를 중립 모드로 전환시킬 수 있다. 변속기 제어 유닛은 주행 모터(120)의 출력 속도를 센서(140)에서 감지된 주행 속도와 동기화시킬 수 있다. 변속기 제어 유닛은 동기화된 주행 모터(120)의 출력 속도에 맞추어 유압을 주행 모터(120)로 공급하여 주행 모터(120)의 주행 동력을 보정함으로써 주행 모터(120)의 출력 속도를 센서(140)에서 감지된 주행 속도와 동기화시킬 수 있다.
따라서, 변속 속도 범위는 제어부(150)에 설정될 수 있다. 상기된 동작들에 의해서 입력축(137)과 출력축(138)의 회전 속도들이 동기화되면, 제어부(150)는 싱크로나이저(136)로 변속 신호를 전송할 수 있다. 싱크로나이저(136)는 변속 신호에 따라 1단 기어(132) 또는 2단 기어(134)에 선택적으로 치합될 수 있다.In this neutral mode, the controller 150 may control the swash plate angle of the driving motor 120 to correct driving power generated from the driving motor 120 to be the same as the actual driving speed. Specifically, after the transmission control unit provided in the control unit 150 cuts off the hydraulic pressure supply to the travel motor 120 , the transmission 130 may be switched to the neutral mode. The transmission control unit may synchronize the output speed of the traveling motor 120 with the traveling speed detected by the sensor 140 . The transmission control unit adjusts the output speed of the traveling motor 120 by supplying hydraulic pressure to the traveling motor 120 in accordance with the synchronized output speed of the traveling motor 120 to correct the traveling power of the traveling motor 120 to detect the output speed of the traveling motor 120 by the sensor 140 . It can be synchronized with the detected driving speed.
Accordingly, the shift speed range may be set in the controller 150 . When the rotation speeds of the input shaft 137 and the output shaft 138 are synchronized by the above-described operations, the controller 150 may transmit a shift signal to the synchronizer 136 . The synchronizer 136 may selectively mesh with the first gear 132 or the second gear 134 according to the shift signal.

도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용해서 자동 변속하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart sequentially illustrating a method of automatically shifting using the apparatus shown in FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 단계 ST210에서, 휠 굴삭기는 싱크로나이저(136)와 1단 기어(132)가 치합되어서 1속으로 주행하고 있을 수 있다. 변속기 센서(140)가 변속기(130)의 출력축(138) 속도를 감지할 수 있다. 출력축(138)의 속도는 휠 굴삭기의 실제 주행 속도일 수 있다. 변속기 센서(140)는 감지된 출력축(138)의 속도를 제어부(150)로 전송할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , in step ST210 , the wheel excavator may be traveling at 1 speed because the synchronizer 136 and the first gear 132 are meshed with each other. The transmission sensor 140 may detect the speed of the output shaft 138 of the transmission 130 . The speed of the output shaft 138 may be the actual traveling speed of the wheel excavator. The transmission sensor 140 may transmit the sensed speed of the output shaft 138 to the controller 150 .

단계 ST220에서, 제어부(150)는 전송된 출력축(138)의 속도가 변속 속도 범위 이내인지를 판단할 수 있다. 변속 속도 범위는 제어부(150)에 설정될 수 있다. 1속에서 2속으로의 변속 속도 범위는 8km/h 내지 10km/h일 수 있다. 반면에, 2속에서 1속으로의 변속 속도 범위는 12km/h 내지 10km/h 범위일 수 있다.In step ST220, the control unit 150 may determine whether the transmitted speed of the output shaft 138 is within a speed change range. The shift speed range may be set in the controller 150 . The shift speed range from 1st to 2nd speed may be from 8km/h to 10km/h. On the other hand, the shift speed range from the second speed to the first speed may be in the range of 12 km/h to 10 km/h.

단계 ST230에서, 출력축(138)의 속도가 1속에서 2속으로의 변속 속도 범위 내에 도달하면, 제어부(150)는 유압 펌프(110)로부터 주행 모터(120)로 공급되던 작동유를 차단할 수 있다. 작동유 차단에 의해서 주행 모터(120)와 변속기(130)는 무부하 상태로 전환될 수 있다.In step ST230 , when the speed of the output shaft 138 reaches the speed range from the first to the second speed, the control unit 150 may cut off the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 110 to the travel motor 120 . The driving motor 120 and the transmission 130 may be switched to a no-load state by blocking the hydraulic oil.

단계 ST240에서, 싱크로나이저(136)는 1단 기어(132)로부터 분리되어, 변속기(130)는 중립 모드로 전환될 수 있다. 따라서, 주행 동력은 더 이상 휠(170)로 전달되지 않을 수 있다.In step ST240 , the synchronizer 136 may be separated from the first gear 132 , and the transmission 130 may be switched to a neutral mode. Accordingly, driving power may no longer be transmitted to the wheel 170 .

단계 ST250에서, 제어부(150)는 무부하 상태인 주행 모터(120)의 주행 동력을 보정하여, 입력축(137)의 속도와 출력축(138)의 속도를 동기화시킬 수 있다.
구체적으로, 변속기 제어 유닛은 주행 모터(120)로의 유압 공급을 차단한 이후, 변속기(130)를 중립 모드로 전환시킬 수 있다. 변속기 제어 유닛은 주행 모터(120)의 출력 속도를 센서(140)에서 감지된 주행 속도와 동기화시킬 수 있다. 변속기 제어 유닛은 동기화된 주행 모터(120)의 출력 속도에 맞추어 유압을 주행 모터(120)로 공급하여 주행 모터(120)의 주행 동력을 보정함으로써 주행 모터(120)의 출력 속도를 센서(140)에서 감지된 주행 속도와 동기화시킬 수 있다.
입력축(137)의 속도와 출력축(138)의 속도 동기화가 완료되면, 제어부(150)는 싱크로나이저(136)로 변속 신호를 전송할 수 있다.In step ST250 , the controller 150 may synchronize the speed of the input shaft 137 and the speed of the output shaft 138 by correcting the driving power of the driving motor 120 in the no-load state.
Specifically, the transmission control unit may switch the transmission 130 to the neutral mode after cutting off the hydraulic pressure supply to the travel motor 120 . The transmission control unit may synchronize the output speed of the traveling motor 120 with the traveling speed detected by the sensor 140 . The transmission control unit adjusts the output speed of the traveling motor 120 by supplying hydraulic pressure to the traveling motor 120 in accordance with the synchronized output speed of the traveling motor 120 to correct the traveling power of the traveling motor 120 to detect the output speed of the traveling motor 120 by the sensor 140 . It can be synchronized with the detected driving speed.
When synchronization of the speed of the input shaft 137 and the speed of the output shaft 138 is completed, the controller 150 may transmit a shift signal to the synchronizer 136 .

단계 ST260에서, 싱크로나이저(136)는 전송된 변속 신호에 의해서 2단 기어(134)에 치합될 수 있다. 따라서, 휠 굴삭기는 1속으로부터 2속으로 변속되어 주행할 수 있다.In step ST260, the synchronizer 136 may be meshed with the second gear 134 by the transmitted shift signal. Accordingly, the wheel excavator can be driven by shifting from the first speed to the second speed.

1속에서 2속으로의 자동 변속이 완료되면, 가속 페달을 밟는 것에 의해서 휠 굴삭기의 주행 속도는 기계적으로 제어될 수 있다.When the automatic shift from 1st speed to 2nd speed is completed, the traveling speed of the wheel excavator can be mechanically controlled by pressing the accelerator pedal.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 건설 기계의 주행 속도에 따라 변속기가 저단에서 고단으로 또는 그 역으로 자동적으로 변속될 수 있다. 따라서, 건설 기계의 정차없이 변속 동작이 자동적으로 이루어지게 되어, 건설 기계의 연비와 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the transmission may be automatically shifted from a low stage to a high stage or vice versa according to the running speed of the construction machine. Accordingly, the shift operation is automatically performed without stopping the construction machine, thereby improving fuel efficiency of the construction machine and operator's convenience.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. and may be changed.

110 ; 유압 펌프 120 ; 주행 모터
130 ; 변속기 132 ; 1단 기어
134 ; 2단 기어 136 ; 싱크로나이저
137 ; 입력축 138 ; 출력축
140 ; 센서 150 ; 제어부
160 ; 액슬 170 ; 휠110 ; hydraulic pump 120 ; travel motor
130 ; Transmission 132 ; 1st gear
134; 2nd gear 136 ; synchronizer
137; input axis 138 ; output shaft
140 ; sensor 150 ; control
160 ; axle 170 ; wheel

Claims (15)

건설 기계의 주행 속도를 감지하고;
상기 감지된 주행 속도에 따라 상기 건설 기계의 변속기의 입력축 속도와 출력축 속도를 동기화하고; 그리고
상기 변속기를 변속시키는 것을 포함하고,
상기 입력축 속도와 상기 출력축 속도를 동기화하는 것은
상기 건설 기계의 주행 모터로의 유압 공급을 차단하고;
상기 변속기를 중립 모드로 전환시키고;
상기 주행 모터의 출력 속도를 상기 감지된 주행 속도와 동기화시키고; 그리고
상기 동기화된 주행 모터의 출력 속도에 맞추어 유압을 상기 주행 모터로 공급하여 상기 주행 모터의 주행 동력을 보정함으로써 상기 주행 모터의 출력 속도를 상기 감지된 주행 속도와 동기화시키는 것을 포함하는 건설 기계의 자동 변속 방법.detecting the running speed of the construction machine;
synchronizing the input shaft speed and the output shaft speed of the transmission of the construction machine according to the sensed traveling speed; And
shifting the transmission;
Synchronizing the input shaft speed and the output shaft speed is
cut off the hydraulic pressure supply to the travel motor of the construction machine;
put the transmission into neutral mode;
synchronizing the output speed of the travel motor with the sensed travel speed; And
Automatic shift of a construction machine comprising synchronizing the output speed of the traveling motor with the sensed traveling speed by supplying hydraulic pressure to the traveling motor in accordance with the output speed of the synchronized traveling motor to correct the traveling power of the traveling motor method. 제 1 항에 있어서, 상기 건설 기계의 주행 속도를 감지하는 것은
상기 변속기의 상기 출력축 속도를 감지하는 것을 포함하는 건설 기계의 자동 변속 방법.According to claim 1, Sensing the running speed of the construction machine
Automatic shifting method of a construction machine comprising detecting the speed of the output shaft of the transmission. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 변속기를 변속시키는 것은
상기 변속기의 싱크로나이저(synchronizer)를 상기 변속기의 변속 기어들에 선택적으로 연결시키는 것을 포함하는 건설 기계의 자동 변속 방법.The method of claim 1, wherein shifting the transmission comprises:
Automatic shifting method of a construction machine comprising selectively connecting a synchronizer of the transmission to the shift gears of the transmission. 제 1 항에 있어서,
상기 감지된 주행 속도가 변속 속도 범위 이내인지를 판단하는 것을 더 포함하는 건설 기계의 자동 변속 방법.The method of claim 1,
The automatic shift method of a construction machine further comprising determining whether the sensed driving speed is within a shift speed range. 제 1 항에 있어서, 상기 건설 기계는 휠 굴삭기를 포함하는 건설 기계의 자동 변속 방법.The method of claim 1 , wherein the construction machine comprises a wheel excavator. 건설 기계의 주행 속도를 감지하는 센서;
상기 센서에서 감지된 상기 주행 속도에 따라 상기 건설 기계의 변속기의 입력축 속도와 출력축 속도를 동기화하고, 변속 신호를 출력하는 제어부; 및
상기 제어부의 상기 변속 신호에 의해서 변속 작업을 수행하는 변속기를 포함하고,
상기 제어부는 상기 변속기의 구동을 제어하는 변속기 제어 유닛을 포함하며, 상기 변속기 제어 유닛은 상기 건설 기계의 주행 모터로의 유압 공급을 차단하고, 상기 변속기를 중립 모드로 전환시키며, 상기 주행 모터의 출력 속도를 상기 센서에서 감지된 상기 주행 속도와 동기화시키고, 상기 동기화된 주행 모터의 출력 속도에 맞추어 유압을 상기 주행 모터로 공급하여 상기 주행 모터의 주행 동력을 보정함으로써 상기 주행 모터의 출력 속도를 상기 센서에서 감지된 주행 속도와 동기화시키는 건설 기계의 자동 변속 장치.a sensor that detects the running speed of the construction machine;
a controller for synchronizing an input shaft speed and an output shaft speed of the transmission of the construction machine according to the traveling speed sensed by the sensor, and outputting a shift signal; and
and a transmission for performing a shift operation according to the shift signal of the control unit,
The control unit includes a transmission control unit for controlling the driving of the transmission, wherein the transmission control unit cuts off the hydraulic pressure supply to the traveling motor of the construction machine, switches the transmission to a neutral mode, and the output of the traveling motor The speed is synchronized with the traveling speed sensed by the sensor, and hydraulic pressure is supplied to the traveling motor in accordance with the output speed of the synchronized traveling motor to correct the traveling power of the traveling motor, thereby changing the output speed of the traveling motor to the sensor Automatic transmission of construction machinery that synchronizes with the traveling speed sensed by the 제 8 항에 있어서, 상기 센서는 상기 변속기의 회전 속도를 감지하는 변속기 센서를 포함하는 건설 기계의 자동 변속 장치.The automatic transmission device of claim 8, wherein the sensor includes a transmission sensor for detecting the rotational speed of the transmission. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 감지된 주행 속도가 변속 속도 범위 이내인지를 판단하는 건설 기계의 자동 변속 장치.The automatic transmission device of claim 8, wherein the control unit determines whether the sensed driving speed is within a shift speed range. 제 8 항에 있어서, 상기 변속기는 상기 제어부의 변속 신호에 따라 변속 기어들과 선택적으로 치합되는 싱크로나이저(synchronizer)를 포함하는 건설 기계의 자동 변속 장치.The automatic transmission device of claim 8, wherein the transmission includes a synchronizer selectively meshed with the shift gears according to the shift signal of the control unit. 제 8 항에 있어서, 상기 건설 기계는 휠 굴삭기를 포함하는 건설 기계의 자동 변속 장치.The automatic transmission device of claim 8, wherein the construction machine includes a wheel excavator.
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