KR102459514B1 - 건설기계의 제어 장치 및 건설기계의 제어 방법 - Google Patents

건설기계의 제어 장치 및 건설기계의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102459514B1
KR102459514B1 KR1020170041427A KR20170041427A KR102459514B1 KR 102459514 B1 KR102459514 B1 KR 102459514B1 KR 1020170041427 A KR1020170041427 A KR 1020170041427A KR 20170041427 A KR20170041427 A KR 20170041427A KR 102459514 B1 KR102459514 B1 KR 102459514B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
engine rpm
boom
operation mode
engine
cut
Prior art date
Application number
KR1020170041427A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180111055A (ko
Inventor
김진수
김재민
김준영
Original Assignee
현대두산인프라코어 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대두산인프라코어 주식회사 filed Critical 현대두산인프라코어 주식회사
Priority to KR1020170041427A priority Critical patent/KR102459514B1/ko
Priority to CN201880023407.2A priority patent/CN110520576A/zh
Priority to PCT/KR2018/003799 priority patent/WO2018182370A1/ko
Publication of KR20180111055A publication Critical patent/KR20180111055A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102459514B1 publication Critical patent/KR102459514B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062—Control of propulsion units
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2079—Control of mechanical transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

건설기계의 제어 장치는 붐의 위치를 검출하기 위한 붐 위치 검출부, 적재물의 중량을 검출하기 위한 적재물 중량 검출부, 상기 붐의 위치 및 상기 적재물의 중량 정보를 수신하여 트랜스미션 컷 오프 동작 모드로의 진입 시에 엔진 RPM 상승값을 결정하여 엔진 RPM 제어 신호를 출력하기 위한 차량 제어 장치, 및 상기 차량 제어 장치에 작동 가능하도록 연결되며 상기 결정된 엔진 RPM 상승값으로 엔진의 회전수를 제어하기 위한 엔진 제어부를 포함한다.

Description

건설기계의 제어 장치 및 건설기계의 제어 방법{CONTORL SYSTEM FOR CONSTRUCTION MACHINERY AND CONTROL METHOD FOR CONSTRUCTION MACHINERY}
본 발명은 건설기계의 제어 장치 및 건설기계의 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 트랜스미션 컷 오프 동작 모드를 수행하는 건설기계의 제어 장치 및 이를 이용한 건설기계의 제어 방법에 관한 것이다.
휠 로더와 같은 건설기계는 주행 장치와 작업 장치를 동시에 사용하여 원하는 작업을 수행할 수 있다. 이러한 건설기계는 브레이크 페달 조작 및 엔진 등의 출력을 기반으로 자동으로 트랜스미션을 중립 상태로 전환 및 유지시키는 트랜스미션 컷 오프 기능을 구비할 수 있다. 특히, 주행 상태에서 프론트 작업 장치를 빠르게 동작하고자 할 때 가속 페달(accelerator pedal)을 밟게 되는 데 주행 동력이 연결된 상태로 의도치 않게 주행 속도가 높아지므로 운전하는 차량의 속도를 줄이기 위해 브레이크 페달을 함께 밟게 된다. 이 때, 트랜스미션 컷 오프 동작을 수행함으로써 주행 동력을 차단하여 작업의 효율을 향상시킬 수 있다.
그러나, 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 중에 기어가 중립으로 유지되는데, 이 때 버켓에 고 중량의 물체를 적재하고 있을 경우 붐 상승 속도가 느려져 엑셀 페달을 통해 상승 속도를 상승시켜야 작업 속도를 빠르게 할 수 있다. 이 경우에 있어서, 브레이크와 엑셀 모두를 동작해야 하므로 사용자에게 불편을 초래하고 작업 시간이 늘어나 작업 효율이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 과제는 트랜스미션 컷 오프 동작 시 작업 효율을 향상시킬 수 있는 건설기계의 제어 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 과제는 상술한 제어 장치를 이용한 건설기계의 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 장치는 붐의 위치를 검출하기 위한 붐 위치 검출부, 적재물의 중량을 검출하기 위한 적재물 중량 검출부, 상기 붐의 위치 및 상기 적재물의 중량 정보를 수신하여 트랜스미션 컷 오프 동작 모드로의 진입 시에 엔진 RPM 상승값을 결정하여 엔진 RPM 제어 신호를 출력하기 위한 차량 제어 장치, 및 상기 차량 제어 장치에 작동 가능하도록 연결되며 상기 결정된 엔진 RPM 상승값으로 엔진의 회전수를 제어하기 위한 엔진 제어부를 포함한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 차량 제어 장치는, 상기 붐 위치가 기 설정된 위치 이하일 때 상기 적재물 중량에 따라 상기 엔진 RPM 상승값을 결정하도록 제어할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 RPM 상승값은 붐 실린더 압력에 비례하여 결정될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 장치는 브레이크 압력을 검출하기 위한 브레이크 압력 검출부를 더 포함하고, 상기 차량 제어 장치는 상기 브레이크 압력을 수신하여 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드를 수행하기 위한 컷 오프 제어 신호를 출력할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 장치는 상기 차량 제어 장치에 작동 가능하도록 연결되며 상기 컷 오프 제어 신호에 따라 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드를 수행하도록 제어하는 트랜스미션 제어장치를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 장치는 상기 엔진 RPM 상승값으로 엔진 회전수를 제어하는 동작 여부를 결정하기 위한 엔진 RPM 상승 모드 선택 스위치를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 차량 제어 장치는, 상기 붐 위치가 기 설정된 시간 동안 정지 상태에 있거나 상기 붐 위치가 하강하는 경우 상기 엔진 RPM 상승 동작 모드를 해제할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 방법에 있어서, 붐의 위치 및 적재물 중량 정보를 수신한다. 상기 수신된 정보에 기초하여 트랜스미션 컷 오프 동작 모드로의 진입 시에 엔진 RPM 상승값을 결정한다. 상기 결정된 엔진 RPM으로 엔진의 회전수를 제어한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 RPM 상승값을 결정할 때, 상기 붐 위치가 기 설정된 위치 이하일 때 상기 적재물 중량에 따라 상기 엔진 RPM 상승값을 결정할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 RPM 상승값은 붐 실린더 압력에 비례하여 결정될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 방법은 브레이크 압력을 검출하고, 그리고 상기 브레이크 압력을 수신하여 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드의 수행 여부를 결정하는 것을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 방법은 상기 엔진 RPM 상승값으로 엔진 회전수를 제어하는 동작 여부를 결정하도록 선택 메뉴를 사용자에게 제공하는 것을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설기계의 제어 방법은 상기 붐 위치가 기 설정된 시간 동안 정지 상태에 있거나 상기 붐 위치가 하강하는 경우 상기 엔진 RPM 상승 동작 모드를 해제하는 것을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 트랜스미션 컷 오프 기능을 통해 전/후진 기어 상태에서 중립으로 전환 시 붐 상승 및 프런트 작업 장치의 압력(적재물의 중량)에 따라 엔진 RPM을 자동으로 상승시켜 엑셀 페달을 밟는 동작이 필요하지 않도록 할 수 있다.
이에 따라, 사용자가 엑셀 페달을 밟지 않더라도 적재물의 중량에 따라 상승된 엔진 RPM으로 엔진 회전수를 제어하여 붐을 빠르게 상승시킴으로써, 작업 효율을 향상시키고 사용자의 편의를 도모할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 휠 로더를 나타내는 측면도이다.
도 2는 도 1의 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 차량 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 붐의 회전 각도에 따른 붐 상승 위치를 나타내는 측면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 발명에서, 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.
본 발명에서 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, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
즉, 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.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 휠 로더를 나타내는 측면도이다. 도 2는 도 1의 제어 장치를 나타내는 블록도이다. 도 3은 도 2의 차량 제어 장치를 나타내는 블록도이다. 도 4는 붐의 회전 각도에 따른 붐 상승 위치를 나타내는 측면도이다. 도 1에는 휠 로더(10)가 도시되어 있으나 이로 인하여 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 장치가 휠 로더에서만 이용되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 지게차와 같은 산업용 차량 등에도 적용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 휠 로더(10)에 대해서만 기술하기로 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 휠 로더(10)는 서로 회전 가능하게 연결된 전방 차체(12) 및 후방 차체(14)를 포함할 수 있다. 전방 차체(12)는 작업 장치 및 전방 휠(70)을 포함할 수 있다. 후방 차체(14)는 운전실(40), 엔진룸(50) 및 후방 휠(72)를 포함할 수 있다.
상기 작업 장치는 붐(20) 및 버켓(30)을 포함할 수 있다. 붐(20)은 전방 차체(12)에 자유롭게 회전 가능하도록 부착되고 버켓(30)은 붐(20)의 일단부에 자유롭게 회전 가능하도록 부착될 수 있다. 붐(20)은 전방 차체(12)에 한 쌍의 붐 실린더들(22)에 의해 연결되고, 붐(20)은 붐 실린더(22)의 구동에 의해 상하 방향으로 회전할 수 있다. 틸트 암(34)은 암(20)의 중심부 상에서 자유롭게 회전 가능하도록 부착되고, 틸트 암(34)의 일단부와 전방 차체(12)는 한 쌍의 버켓 실린더들(32)에 의해 연결되고, 틸트 암(34)의 타단부에 틸트 로드에 의해 연결된 버켓(30)은 버켓 실린더(32)의 구동에 의해 상하 방향으로 회전(덤프 또는 크라우드)할 수 있다.
또한, 전방 차체(12)와 후방 차체(14)는 센터 핀(16)에 의해 서로 회전 가능하게 연결되고, 스티어링 실린더(도시되지 않음)에 신축에 의해 전방 차체(12)가 후방 차체(14)에 대하여 좌우로 굴절될 수 있다.
후방 차체(14)에는 휠 로더(10)를 주행시키기 위한 주행 장치가 탑재될 수 있다. 엔진(52)은 엔진룸(50) 내에 배치되고 상기 주행 장치에 파워 출력을 공급할 수 있다. 상기 주행 장치는 토크 컨버터, 트랜스미션(60), 프로펠러 샤프트, 액슬 등을 포함할 수 있다. 엔진(52)의 파워 출력은 상기 토크 컨버터, 트랜스미션(60), 상기 프로펠러 샤프트 및 상기 액슬을 통해 전방 휠(70) 및 후방 휠(72)로 전달되어 휠 로더(10)가 주행하게 된다.
트랜스미션(60)은 제1 속 내지 제4 속 사이에서 속도단들을 변속시키는 유압 클러치들을 포함할 수 있고, 상기 토크 컨버터의 출력축의 회전은 트랜스미션(60)에 의해 변속될 수 있다. 트랜스미션(60)은 전진용 유압 클러치, 후진용 유압 클러치 및 제1 속 내지 제4 속용 유압 클러치들을 포함할 수 있다. 상기 유압 클러치들 각각은 트랜스미션 제어장치(TCU, transmission control unit)(300)를 통해 공급되는 압유(클러치압)에 의해 결합 또는 해방될 수 있다. 즉, 상기 유압 클러치에 공급되는 클러치압이 증가하면 상기 유압 클러치는 결합되고 상기 클러치압이 감소하면 해방될 수 있다.
운전자가 작업물 운반 작업 시 적재물 덤핑을 하고자 할 때, 붐을 빠르게 상승시키기 위해 가속 페달을 밟게 된 후 차속을 줄이기 위해 브레이크 페달을 함께 밟게 되면, 휠 로더(10)는 주행 동력을 차단하는 트랜스미션 컷 오프(transmission cut off) 동작 모드를 수행할 수 있다. 이 때, 차량 제어 장치(VCU, vehicle control unit)(200)는 트랜스미션 컷 오프 동작을 수행하기 위한 컷 오프 제어 신호를 트랜스미션 제어장치(300)에 출력하고, 트랜스미션 제어장치(300)는 상기 전후진용 유압 클러치들에 작동유 공급을 차단하여 트랜스미션을 중립 상태로 전환할 수 있다. 이하에서는, 상기 트랜스미션 컷오프 동작 모드 시에 엔진 회전수를 제어할 수 있는 건설기계의 제어 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 건설기계의 제어 장치(100)는 브레이크 압력 검출부, 붐 위치 검출부, 적재물 중량 검출부, 차량 제어 장치(200), 트랜스미션 제어장치(ECU) 및 엔진 제어부(400)를 포함할 수 있다. 또한, 건설기계의 제어 장치(100)는 트랜스미션 컷 오프 선택 스위치(102) 및 엔진 RPM 상승 모드 선택 스위치(104)를 더 포함할 수 있다. 운전자는 트랜스미션 컷 오프 동작 모드가 수행되도록 트랜스미션 컷 오프 선택 스위치(102)를 온(ON) 상태로 할 수 있다. 또한, 운전자는 트랜스미션 컷 오프 동작 시에 엔진 RPM 상승 동작 모드가 수행되도록 엔진 RPM 상승 모드 선택 스위치(104)를 온(ON) 상태로 하여 작업 효율 및 연비를 향상시킬 수 있다.
상기 브레이크 압력 검출부는 브레이크 압력에 대한 정보를 검출할 수 있다. 예를 들면, 상기 브레이크 압력 검출부는 브레이크 페달 압력을 검출하기 위한 브레이크 압력 검출 센서(110)를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 브레이크 압력 검출부는 상기 브레이크 페달의 조작량을 검출하는 브레이크 페달 검출 센서를 포함할 수 있다. 상기 브레이크 페달 검출 센서의 경우, 상기 브레이크 페달의 조작량을 검출하고 이에 기초하여 산출된 브레이크 압력에 대한 정보를 제공할 수 있다.
상기 붐 위치 검출부는 붐(20)의 위치, 즉, 지면으로부터의 붐(20)의 높이에 대한 정보를 검출할 수 있다. 예를 들면, 상기 붐 위치 검출부는 붐(20)의 위치를 검출하기 위한 붐 앵글 센서(24)를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 붐 위치 검출부는 붐(20)의 위치를 검출하기 위한 변위 센서를 포함할 수 있다.
붐 앵글 센서(24)는 붐(20)의 회전 각도를 검출하고 이에 기초하여 붐 상승 높이에 대한 정보를 제공할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 붐(20)의 회전 각도는 붐(20)의 최저 위치(0%)에서의 연장선(L)과 붐(20)의 연장선 사이의 각도일 수 있다. 붐(20)의 최고 위치(max boom height)에서 붐(20)의 회전 각도는 θmax.height이고, 붐 위치는 최대 높이(100%)이다. 붐(20)의 최대 수평 거리 위치(maximum horizontal reach)에서 붐(20)의 회전 각도는 θmax.reach이고, 붐 위치는 중간 높이(약 40%)이다.
상기 적재물 중량 검출부는 차량에 적재된 적재물의 중량을 검출할 수 있다. 예를 들면, 상기 적재물 중량 검출부는 붐 실린더 압력을 검출하기 위한 붐 실린더 압력 센서(120)를 포함할 수 있다. 상기 적재물 중량 검출부는 상기 붐 실린더의 압력을 검출하여 상기 적재물의 중량을 산출할 수 다. 이와 다르게, 상기 적재물 중량 검출부는 지면의 경사각, 붐의 각도 변화, 붐 실린더의 압력 변화를 검출하여 적재물의 중량을 산출할 수 있다.
차량 제어 장치(200)는 상기 브레이크 압력, 트랜스미션 토크 값 등에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 트랜스미션 컷 오프 동작을 수행하기 위한 컷 오프 제어 신호를 출력할 수 있다. 또한, 차량 제어 장치(200)는 상기 붐의 위치 변화 및 상기 적재물의 중량에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드 중에 엔진 RPM 상승값으로 엔진 회전수를 제어하는 엔진 RPM 상승 동작 모드를 수행하기 위한 엔진 RPM 제어 신호를 출력할 수 있다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 제어 장치(200)는 트랜스미션 컷 오프 동작 모드의 진입 시점을 결정하는 트랜스미션 컷 오프 결정부(210), 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드 중에 엔진 RPM을 상승 동작 모드의 진입 시점을 결정하는 엔진 RPM 결정부(220), 및 상기 컷 오프 제어 신호 및 상기 엔진 RPM 제어 신호를 각각 출력하는 출력부(230)를 포함할 수 있다.
트랜스미션 컷 오프 결정부(210)는 트랜스미션 컷 오프 선택 스위치(102)에 의해 트랜스미션 컷 오프 기능이 인에이블(enable)된 상태에서, 입력된 신호들이 진입(engagement) 기준에 부합되면 트랜스미션 컷 오프 동작 모드의 실행을 위한 진입 시점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 브레이크 압력이 기준 압력(예를 들면, 15bar, 20bar) 이상일 때, 상기 트랜스미션 컷 오프 동작으로 진입하는 것을 결정할 수 있다.
또한, 트랜스미션 컷 오프 결정부(210)는 트랜스미션 컷 오프 동작 모드가 수행되고 있는 상태에서, 입력된 신호들이 해제(disengagement) 기준 압력에 부합되면 상기 트랜스미션 컷 오프 작동을 정지하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 트랜스미션 컷 오프 결정부(210)는 브레이크 압력에 대한 조건을 최우선 해제 조건으로 설정하고, 입력된 브레이크 압력이 해제 기준 압력 이하일 때, 상기 트랜스미션 컷 오프 작동을 정지하도록 해제 제어 신호를 출력할 수 있다.
엔진 RPM 결정부(220)는 엔진 RPM 상승 모드 선택 스위치(104)에 의해 엔진 RPM 상승 동작 기능이 인에이블(enable)된 상태에서, 입력된 신호들이 진입 기준에 부합되면 엔진 RPM 상승 동작 모드의 실행을 위한 진입 시점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 붐 위치가 50% 이하에서 붐이 상승할 때, 상기 엔진 RPM 상승 동작으로 진입하는 것을 결정할 수 있다.
상기 엔진 RPM 상승 동작 모드에서, 상기 엔진 RPM 상승값은 상기 붐 실린더 압력에 따라 결정될 수 있다. 상기 엔진 RPM 상승값은 상기 붐 실린더 압력에 비례하여 결정될 수 있다. 상기 붐 실린더 압력이 0bar 내지 250bar 범위일 때, 엔진 RPM은 상기 붐 실린더 압력에 비례하여 800rpm에서 2100rpm 범위에서 결정될 수 있다.
엔진 RPM 결정부(220)는 상기 붐 위치가 기 설정된 시간(예를 들면, 3초) 동안 정지 상태에 있거나 상기 붐 위치가 하강하는 경우 상기 엔진 RPM 상승 동작 모드를 해제할 수 있다.
또한, 건설기계의 제어 장치(100)는 엔진 RPM 상승 모드 선택 스위치(104)의 일부로서 계기판 설정 메뉴에 선택 버튼 기능을 포함할 수 있다. 사용자는 상기 계기판 설정 메뉴의 상기 선택 버튼을 통해 엔진 RPM 상승 모드의 수행 여부를 선택 또는 해제할 수 있다.
출력부(230)는 상기 컷 오프 제어 신호를 트랜스미션 제어 장치(300)에 출력하고 상기 엔진 RPM 제어 신호를 엔진 제어부(ECU)(400)에 출력할 수 있다.
트랜스미션 제어장치(300)는 차량 제어 장치(200)에 작동 가능하도록 연결되며 상기 컷 오프 제어 신호를 수신하여 상기 결정된 진입 시점에서 상기 전후진용 유압 클러치들에 작동유 공급을 차단하여 트랜스미션(60)을 중립 상태로 전환할 수 있다.
엔진 제어부(400)는 차량 제어 장치(200)에 작동 가능하도록 연결되며 상기 엔진 RPM 제어 신호를 수신하고 연료 분사량 등을 조절하여 엔진(52)의 회전수를 상기 결정된 엔진 RPM 상승값이 되도록 제어할 수 있다.
이하에서는, 도 2의 제어 장치를 이용하여 건설기계를 제어하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 건설기계의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 먼저, 건설기계의 브레이크 압력에 대한 정보를 획득한 후(S100), 트랜스미션 컷 오프 동작 모드의 수행 여부를 결정할 수 있다(S110).
예시적인 실시예들에 있어서, 브레이크 압력 검출 센서(110)를 통해 브레이크 압력에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또한, 트랜스미션 토크값에 대한 정보를 획득할 수 있다.
트랜스미션 컷 오프 선택 스위치(102)에 의해 트랜스미션 컷 오프 동작이 인에이블(enable)된 상태에서, 입력된 신호들이 진입 기준에 부합되면 트랜스미션 컷 오프 동작의 실행을 위한 진입 시점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 브레이크 압력이 기준 압력(예를 들면, 15bar, 20bar) 이상일 때, 상기 트랜스미션 컷 오프 동작으로 진입하는 것으로 결정할 수 있다.
이어서, 붐의 위치 및 적재물의 중량에 대한 정보를 획득한 후(S120), 상기 수신된 신호들에 기초하여 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드로의 진입 시에 엔진 RPM 상승값을 결정할 수 있다(S120).
예시적인 실시예들에 있어서, 붐 앵글 센서(24)를 통해 붐 상승 높이에 대한 정보를 획득할 수 있다. 붐 실린더 압력 센서(120)를 통해 버켓에 적재된 적재물의 중량에 대한 정보를 획득할 수 있다.
엔진 RPM 상승 모드 선택 스위치(104)에 의해 엔진 RPM 상승 동작 기능이 인에이블(enable)된 상태에서, 입력된 신호들이 진입 기준에 부합되면 엔진 RPM 상승 동작 모드의 실행을 위한 진입 시점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 붐 위치가 50% 이하에서 붐이 상승할 때, 상기 엔진 RPM 상승 동작 모드에 따른 상기 엔진 RPM 상승값을 결정할 수 있다.
상기 엔진 RPM 상승 동작 모드에서, 상기 엔진 RPM 상승값은 상기 붐 실린더 압력에 따라 결정될 수 있다. 상기 엔진 RPM 상승값은 상기 붐 실린더 압력에 비례하여 결정될 수 있다. 상기 붐 실린더 압력이 0bar 내지 250bar 범위일 때, 엔진 RPM은 상기 붐 실린더 압력에 비례하여 800rpm에서 2100rpm 범위에서 결정될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 엔진 RPM 상승 동작 모드의 수행 여부를 결정하도록 계기판 설정 메뉴에 사용자 선택 기능을 제공할 수 있다. 사용자는 상기 계기판 설정 메뉴의 선택 버튼을 통해 엔진 RPM 상승 모드의 수행 여부를 선택 또는 해제할 수 있다.
이어서, 상기 결정된 엔진 RPM 상승값으로 엔진 회전수를 제어할 수 있다(S140).
트랜스미션 제어장치(300)는 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드에서 트랜스미션(60)을 중립 상태로 전환할 수 있다. 엔진 제어부(ECU)(400)는 상기 엔진 RPM 상승 모드에서 연료 분사량 등을 조절하여 엔진의 회전수를 상기 결정된 엔진 RPM 상승값이 되도록 제어할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 붐 위치가 기 설정된 시간(예를 들면, 3초) 동안 정지 상태에 있거나 상기 붐 위치가 하강하는 경우 상기 엔진 RPM 상승 동작 모드를 해제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 트랜스미션 컷 오프 기능을 통해 전/후진 기어 상태에서 중립으로 전환 시 붐 상승 및 프런트 장치의 압력(적재물의 중량)에 따라 엔진 RPM을 자동으로 상승시켜 엑셀 페달을 밟는 동작이 필요하지 않도록 할 수 있다.
이에 따라, 사용자가 엑셀 페달을 밟지 않더라도 적재물의 중량에 따라 상승된 엔진 RPM으로 엔진 회전수를 제어하여 프런트 작업 장치인 붐을 빠르게 상승시킴으로써, 작업 효율을 향상시키고 사용자의 편의를 도모할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.
10: 휠 로더 12: 전방 차체
14: 후방 차체 20: 붐
22: 붐 실린더 24: 붐 앵글 센서
30: 버켓 32: 버켓 실린더
34: 틸트 암 36: 버켓 각도 센서
40: 운전실 50: 엔진룸
52: 엔진 60: 트랜스미션
70: 전방 휠 72: 후방 휠
100: 건설기계의 제어 장치
102: 트랜스미션 컷 오프 선택 스위치
104: 엔진 RPM 상승 모드 선택 스위치
110: 브레이크 압력 검출 센서 120: 붐 앵글 센서
200: 차량 제어 장치 300: 트랜스미션 제어장치
400: ECU(Engine Control Unit)

Claims (13)

  1. 브레이크 압력을 검출하기 위한 브레이크 압력 검출부;
    붐의 위치를 검출하기 위한 붐 위치 검출부;
    적재물의 중량을 검출하기 위한 적재물 중량 검출부;
    상기 브레이크 압력을 수신하여 상기 수신된 브레이크 압력에 따라 트랜스미션 컷 오프 동작 모드를 수행하기 위한 컷 오프 제어 신호를 출력하고, 상기 붐의 위치 및 상기 적재물의 중량 정보를 수신하여 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드로의 진입 시에 엔진 RPM 상승 모드를 위한 엔진 RPM 상승값을 결정하여 엔진 RPM 제어 신호를 출력하기 위한 차량 제어 장치;
    상기 차량 제어 장치에 작동 가능하도록 연결되며 상기 컷 오프 제어 신호에 따라 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드를 수행하도록 제어하는 트랜스미션 제어장치; 및
    상기 차량 제어 장치에 작동 가능하도록 연결되며 상기 결정된 엔진 RPM 상승값으로 엔진의 회전수를 제어하기 위한 엔진 제어부를 포함하고,
    상기 차량 제어 장치는, 운전자가 가속 페달을 밟게 된 후 브레이크 페달을 함께 밟게 되면 상기 컷 오프 제어 신호를 출력하고, 상기 붐 위치가 기 설정된 위치 이하일 때 상기 적재물 중량에 따라 상기 엔진 RPM 상승값을 결정하도록 제어하고,
    상기 차량 제어 장치는,
    상기 수신된 브레이크 압력이 기준 압력 이상일 때 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드의 진입 시점을 결정하는 트랜스미션 컷 오프 결정부;
    상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드 중에 상기 엔진 RPM 상승 모드의 진입 시점을 결정하는 엔진 RPM 결정부; 및
    상기 컷 오프 제어 신호 및 상기 엔진 RPM 제어 신호를 각각 출력하는 출력부를 포함하는 건설기계의 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 엔진 RPM 상승값은 붐 실린더 압력에 비례하여 결정되는 건설기계의 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진 RPM 상승값으로 엔진 회전수를 제어하는 동작 여부를 결정하기 위한 엔진 RPM 상승 모드 선택 스위치를 더 포함하는 건설기계의 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 차량 제어 장치는, 상기 붐 위치가 기 설정된 시간 동안 정지 상태에 있거나 상기 붐 위치가 하강하는 경우 상기 엔진 RPM 상승 동작 모드를 해제하는 건설기계의 제어 장치.
  8. 브레이크 압력을 검출하고;
    상기 브레이크 압력을 수신하여 트랜스미션 컷 오프 동작 모드의 수행 여부를 결정하고;
    붐의 위치 및 적재물 중량 정보를 수신하고;
    상기 수신된 붐의 위치 및 적재물 중량 정보에 기초하여 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드로의 진입 시에 엔진 RPM 상승 모드를 위한 엔진 RPM 상승값을 결정하고;
    상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드에서 트랜스미션을 중립 상태로 전환하고; 그리고
    상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드에서 상기 결정된 엔진 RPM으로 엔진의 회전수를 제어하는 것을 포함하고,
    상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드의 수행 여부를 결정하는 것은 운전자가 가속 페달을 밟게 된 후 브레이크 페달을 함께 밟게 되면 상기 트랜스미션 컷 오프 동작 모드를 수행하는 것을 포함하고,
    상기 엔진 RPM 상승값을 결정하는 것은 상기 붐 위치가 기 설정된 위치 이하일 때 상기 적재물 중량에 따라 상기 엔진 RPM 상승값을 결정하는 것을 포함하는 건설기계의 제어 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 엔진 RPM 상승값은 붐 실린더 압력에 비례하여 결정되는 건설기계의 제어 방법.
  11. 삭제
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 엔진 RPM 상승값으로 엔진 회전수를 제어하는 동작 여부를 결정하도록 선택 메뉴를 사용자에게 제공하는 것을 더 포함하는 건설기계의 제어 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 붐 위치가 기 설정된 시간 동안 정지 상태에 있거나 상기 붐 위치가 하강하는 경우 상기 엔진 RPM 상승 동작 모드를 해제하는 것을 더 포함하는 건설기계의 제어 방법.
KR1020170041427A 2017-03-31 2017-03-31 건설기계의 제어 장치 및 건설기계의 제어 방법 KR102459514B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170041427A KR102459514B1 (ko) 2017-03-31 2017-03-31 건설기계의 제어 장치 및 건설기계의 제어 방법
CN201880023407.2A CN110520576A (zh) 2017-03-31 2018-03-30 工程机械的控制装置及工程机械的控制方法
PCT/KR2018/003799 WO2018182370A1 (ko) 2017-03-31 2018-03-30 건설기계의 제어 장치 및 건설기계의 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170041427A KR102459514B1 (ko) 2017-03-31 2017-03-31 건설기계의 제어 장치 및 건설기계의 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180111055A KR20180111055A (ko) 2018-10-11
KR102459514B1 true KR102459514B1 (ko) 2022-10-27

Family

ID=63676452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170041427A KR102459514B1 (ko) 2017-03-31 2017-03-31 건설기계의 제어 장치 및 건설기계의 제어 방법

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102459514B1 (ko)
CN (1) CN110520576A (ko)
WO (1) WO2018182370A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112878411A (zh) * 2021-03-05 2021-06-01 柳工柳州传动件有限公司 一种装载机的行走系统、装载机及作业控制方法
CN113445567B (zh) * 2021-06-30 2023-03-24 广西柳工机械股份有限公司 自主作业装载机行走速度控制系统及控制方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970011605B1 (ko) * 1994-04-30 1997-07-12 현대중장비산업 주식회사 트랜스 밋션 클러치의 컷 오프 제어시스템 및 그 작동방법
KR970011605A (ko) * 1995-08-04 1997-03-27 김광호 가스오븐렌지의 냉각장치
KR101135236B1 (ko) * 2004-12-07 2012-04-12 두산인프라코어 주식회사 트랜스미션 컷 오프 제어장치 및 제어방법
CN101666105B (zh) * 2009-07-08 2011-08-10 北汽福田汽车股份有限公司 控制挖掘机动臂上升速度的方法、控制系统及一种挖掘机
KR20120069788A (ko) * 2010-12-21 2012-06-29 두산인프라코어 주식회사 건설중장비의 트랜스미션 컷 오프 제어장치 및 제어방법
CN103711169B (zh) * 2013-08-20 2016-02-03 浙江大学 混合动力挖掘机自动怠速控制方法
GB2521633B (en) * 2013-12-24 2018-02-07 Jc Bamford Excavators Ltd Vehicle
KR102122615B1 (ko) * 2014-03-10 2020-06-12 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 트랜스미션 컷오프 제어장치 및 제어방법
US20160281323A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Komatsu Ltd. Wheel Loader
KR20160144695A (ko) * 2015-06-09 2016-12-19 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 엔진 제어 장치 및 엔진 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018182370A1 (ko) 2018-10-04
KR20180111055A (ko) 2018-10-11
CN110520576A (zh) 2019-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8775034B2 (en) Shift control system for industrial vehicle
US8306704B2 (en) Engine control device for working vehicle
JP4785522B2 (ja) 作業車両のエンジン制御装置
JP6203060B2 (ja) 作業車両及びその制御方法
US8855870B2 (en) Clutch control device for industrial vehicle
US9523315B2 (en) Engine control device for work vehicle
JP5367853B2 (ja) モータグレーダ
KR20120038938A (ko) 산업 차량의 엔진 회전수 제어 장치
KR20090083486A (ko) 산업 차량의 변속 제어 장치
KR102459514B1 (ko) 건설기계의 제어 장치 및 건설기계의 제어 방법
US8924115B2 (en) System and method for controlling a brake system
JP7240790B2 (ja) 作業車両、および作業車両の制御方法
KR102597075B1 (ko) 건설기계의 트랜스미션 컷오프 제어 장치 및 방법
JP5113921B2 (ja) ホイールローダ
JP6258593B2 (ja) 作業車両の自動変速装置
US7997350B2 (en) Motor grader and clutch-control method for motor grader
JP6806728B2 (ja) 作業車両
EP2288759B1 (en) A method for controlling a power source
JP5973326B2 (ja) 作業車両のブレーキ制御装置
KR102452805B1 (ko) 휠 로더의 제어 방법 및 시스템
JP2017166663A (ja) フォークリフト

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant