KR20050090817A - Control device of engine revolution of construction heavy equipment - Google Patents
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Abstract
엔진의 정격 회전수를 낮추어 설정하되, 유압펌프의 최고 토출유량이 필요한 경우에는 엔진 회전수를 설정된 회전수보다 증가시켜 작업장치의 최고 작동속도를 확보할 수 있도록 한 것으로,It is set by lowering the rated rotational speed of the engine, but when the maximum discharge flow rate of the hydraulic pump is required, the engine rotational speed is increased from the set rotational speed to secure the maximum operating speed of the working device.
본 발명에 의한 건설중장비용 엔진 회전수 제어장치는, 엔진과, 엔진에 연결되는 가변용량형 유압펌프와, 유압펌프에 연결되어 구동되는 복수의 액츄에이터와, 유압펌프와 액츄에이터사이의 유로에 설치되며 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 방향절환밸브와, 운전자에 의해 액츄에이터를 구동시키도록 방향절환밸브에 구동신호를 출력하는 조작레버를 구비하는 건설중장비에 있어서,The engine speed control apparatus for heavy construction equipment according to the present invention is installed in an engine, a variable displacement hydraulic pump connected to the engine, a plurality of actuators connected to and driven by the hydraulic pump, and a flow path between the hydraulic pump and the actuator. In the heavy construction equipment comprising a direction switching valve for controlling the start, stop and direction change of the actuator, and an operation lever for outputting a drive signal to the direction switching valve to drive the actuator by the driver,
조작레버의 조작량을 검출하는 조작레버 조작량 검출수단과,Operation lever operation amount detection means for detecting an operation amount of the operation lever;
엔진의 회전수를 설정하는 엔진 회전수 설정수단과,Engine speed setting means for setting the engine speed;
유압펌프의 토출압력을 검출하는 토출압력 검출수단과,Discharge pressure detecting means for detecting a discharge pressure of the hydraulic pump;
조작량 검출수단에 의한 조작량 검출신호에 따라 유압펌프의 경전각을 연산하는 유압펌프 경전각 설정수단과,Hydraulic pump tilt angle setting means for calculating the tilt angle of the hydraulic pump according to the manipulated variable detection signal by the manipulated variable detecting means;
토출압력 검출수단 및 경전각 설정수단에 의해 유압펌프의 부하를 연산하는 토크 연산수단과,Torque calculating means for calculating the load of the hydraulic pump by the discharge pressure detecting means and the tilt angle setting means;
유압펌프의 경전각이 최대위치이고 유압펌프에 과부하가 발생되지않는 경우 엔진 회전수 설정수단에 의해 설정된 회전수보다 높은 회전수로 점차 증가시키고,If the inclination angle of the hydraulic pump is the maximum position and the hydraulic pump is not overloaded, gradually increase to a higher speed than the speed set by the engine speed setting means,
유압펌프의 경전각이 최대위치가 아니거나 유압펌프에 과부하가 발생된 경우 엔진 회전수 설정수단에 의해 설정된 회전수로 점차 감소시키는 엔진 회전수 보정수단을 구비한다.Engine rotation speed correction means for gradually reducing to the rotation speed set by the engine speed setting means when the tilt angle of the hydraulic pump is not the maximum position or the hydraulic pump is overloaded.
Description
본 발명은 엔진의 정격 회전수를 낮추어 저소음 작업환경을 조성하며, 작업장치의 작동속도 느려지는 것을 최소화할 수 있도록 한 건설중장비용 엔진 회전수 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an engine speed control apparatus for heavy equipment for construction to lower the rated rotation speed of the engine to create a low noise working environment, and to minimize the operation speed of the working device.
더욱 상세하게는, 엔진의 정격 회전수를 낮추어 설정하되, 유압펌프의 최고 토출유량이 필요한 경우에는 엔진 회전수를 설정된 회전수보다 증가시켜 작업장치의 최고 작동속도를 확보할 수 있도록 한 건설중장비용 엔진 회전수 제어장치에 관한 것이다. More specifically, the lower rated engine speed is set, but when the maximum discharge flow rate of the hydraulic pump is required, the engine speed is increased than the set speed to ensure the maximum operating speed of the work equipment for construction equipment An engine speed control apparatus.
일반적으로, 굴삭기와 같은 건설중장비는 중부하(重負荷)의 굴삭 및 인양 작업, 주행, 선회 등의 다양한 작업조건에서 사용됨에 따라, 작업조건에 알맞는 엔진 회전수와 유압펌프의 토출량이 요구된다.In general, heavy construction equipment such as excavators are used in a variety of working conditions, such as heavy-duty excavation and lifting work, running, turning, etc., the engine speed and the discharge amount of the hydraulic pump to meet the working conditions is required .
건설중장비는 장비 특성상 작업성을 극대화시킬 수 있도록 엔진의 정격 회전수를 최대로 설정하여 유압펌프의 토출유량을 증대시킴에 따라, 엔진의 최고 마력구간에서는 작업시 큰 부하가 발생되는 경우에도 단위시간당 작업성을 향상시키며, 유압펌프의 사용 마력이 최고 마력구간에 포함되지않는 경우에도 유압펌프의 토출유량이 증가되므로 신속한 작업이 가능한 것이다.As the equipment under construction increases the discharge flow rate of the hydraulic pump by setting the rated rotational speed of the engine to the maximum in order to maximize the workability due to the characteristics of the equipment, even if a large load is generated during operation in the maximum horsepower section of the engine It improves workability, and even if the horsepower of the hydraulic pump is not included in the highest horsepower section, the discharge flow rate of the hydraulic pump is increased, so that it is possible to work quickly.
한편, 소음이나 연비, 작업의 편의성 등에 의해 필요에 따라 정격 회전수 및 최대 허용 토크를 낮추어 작업이 가능하게 함으로써, 건설 중장비에서 알려진 작업모드와 같은 작업자에게 다양한 작업환경에 맞는 중장비의 엔진 및 펌프의 설정이 가능하게 하여 그 효율성을 높이고 있다.On the other hand, by lowering the rated rotation speed and the maximum allowable torque as needed by the noise, fuel economy, work convenience, etc., the engine and pump of the heavy equipment suitable for various working environments for the operator such as the working mode known from the construction heavy equipment It is possible to set up and increase the efficiency.
일반적으로, 엔진 회전수가 증가되는 경우, 배출되는 소음도 비례하여 커지므로 각종 소음규제에 저촉됨은 물론, 소음 증가로 운전자의 피로도를 가중시켜 작업성을 저하시키는 문제점을 갖는다.In general, when the engine speed is increased, the noise emitted is also increased in proportion to the noise, as well as to the various noise regulations, as well as increase the fatigue of the driver by increasing the noise has a problem of lowering the workability.
이를 감안하여 엔진 정격 회전수를 낮추는 경우, 낮은 부하시에는 작업장치의 최대 작동속도가 떨어져 전체적인 작업능률이 저하되어, 작업 부하에 상관없이 한시적으로 작업모드를 변경해야 되므로 번거롭고, 최대 파워모드보다 큰 용량의 유압펌프를 사용해야 되므로 원가비용이 증가되어 중장비의 경쟁력이 떨어지는 문제점을 갖는다. In view of this, when the engine rated speed is lowered, the maximum operating speed of the work equipment is lowered at low loads, and the overall work efficiency is lowered, which is cumbersome since the work mode needs to be changed temporarily regardless of the load. Since the hydraulic pump of the capacity must be used, the cost is increased and the competitiveness of heavy equipment is deteriorated.
본 발명의 목적은, 엔진의 정격 회전수를 낮출때 발생되는 장비의 최고 작동속도 저하를 최소화시키고 저소음의 쾌적한 작업환경을 조성하므로, 엔진 소음으로 인한 운전자의 피로도를 줄여 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 건설중장비용 엔진 회전수 제어장치를 제공함에 있다. An object of the present invention is to minimize the decrease in the maximum operating speed of the equipment generated when lowering the rated rotational speed of the engine and to create a low noise pleasant working environment, thereby reducing the fatigue of the driver due to engine noise to ensure reliability It is to provide an engine speed control device for heavy construction equipment.
전술한 본 발명의 목적은, 엔진과, 엔진에 연결되는 가변용량형 유압펌프와, 유압펌프에 연결되어 구동되는 복수의 액츄에이터와, 유압펌프와 액츄에이터사이의 유로에 설치되며 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 방향절환밸브와, 운전자에 의해 액츄에이터를 구동시키도록 방향절환밸브에 구동신호를 출력하는 조작레버를 구비하는 건설중장비에 있어서,The object of the present invention described above is an engine, a variable displacement hydraulic pump connected to the engine, a plurality of actuators connected to and driven by the hydraulic pump, and a flow path between the hydraulic pump and the actuator, the starting, stopping and In the heavy construction equipment having a direction switching valve for controlling the direction change and an operation lever for outputting a drive signal to the direction switching valve to drive the actuator by the driver,
조작레버의 조작량을 검출하는 조작레버 조작량 검출수단과,Operation lever operation amount detection means for detecting an operation amount of the operation lever;
엔진의 회전수를 설정하는 엔진 회전수 설정수단과,Engine speed setting means for setting the engine speed;
유압펌프의 토출압력을 검출하는 토출압력 검출수단과,Discharge pressure detecting means for detecting a discharge pressure of the hydraulic pump;
조작량 검출수단에 의한 조작량 검출신호에 따라 유압펌프의 경전각을 연산하는 유압펌프 경전각 설정수단과,Hydraulic pump tilt angle setting means for calculating the tilt angle of the hydraulic pump according to the manipulated variable detection signal by the manipulated variable detecting means;
토출압력 검출수단 및 경전각 설정수단에 의해 유압펌프의 부하를 연산하는 토크 연산수단과,Torque calculating means for calculating the load of the hydraulic pump by the discharge pressure detecting means and the tilt angle setting means;
유압펌프의 경전각이 최대위치이고 유압펌프에 과부하가 발생되지않은 경우 엔진 회전수 설정수단에 의해 설정된 회전수보다 높은 회전수로 점차 증가시키고,If the inclination angle of the hydraulic pump is the maximum position and the hydraulic pump is not overloaded, gradually increase to a higher speed than the speed set by the engine speed setting means,
유압펌프의 경전각이 최대위치가 아니거나 유압펌프에 과부하가 발생된 경우 엔진 회전수 설정수단에 의해 설정된 회전수로 점차 감소시키는 엔진 회전수 보정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설중장비용 엔진 회전수 제어장치를 제공함에 의해 달성된다. When the tilt angle of the hydraulic pump is not the maximum position or when the hydraulic pump is overloaded, the engine rotation speed correction means for gradually reducing the engine rotation speed set by the engine speed setting means; By providing a water control device.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, which are intended to explain in detail enough to enable those skilled in the art to easily carry out the invention, and thus It is not intended that the technical spirit and scope of the invention be limited.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 건설중장비용 엔진 회전수 제어장치는, 엔진(10)과, 엔진(10)에 연결되는 가변용량형 유압펌프(100) 및 파일럿 펌프(50)와, 유압펌프(100)에 연결되어 붐 등의 작업장치를 구동시키는 적어도 하나 이상의 액츄에이터(30)(붐실린더 등을 말함)와, 유압펌프(100)와 액츄에이터(30)사이의 유로에 설치되며 액츄에이터(30)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 방향절환밸브(40)를 구비한다.As shown in Figure 1 and 2, the engine speed control apparatus for heavy equipment according to the present invention, the engine 10, the variable displacement hydraulic pump 100 and the pilot pump (connected to the engine 10) 50) and at least one actuator 30 (referred to as a boom cylinder) connected to the hydraulic pump 100 to drive a work device such as a boom, and a flow path between the hydraulic pump 100 and the actuator 30. It is provided with a direction switching valve 40 for controlling the start, stop and direction change of the actuator (30).
또한, 운전자에 의해 액츄에이터(30)를 구동시키도록 방향절환밸브(40)에 구동신호를 출력하는 조작레버(20)와, 조작레버(20)의 조작량을 검출하는 조작레버 조작량 검출수단(20A)과, 유압펌프(100)의 토출압력을 검출하는 토출압력 검출수단(300)을 구비한다.Moreover, the operation lever 20 which outputs a drive signal to the direction switching valve 40 so that an actuator 30 may be driven by a driver, and the operation lever operation amount detection means 20A which detects the operation amount of the operation lever 20 are carried out. And discharge pressure detecting means 300 for detecting the discharge pressure of the hydraulic pump 100.
또한, 전술한 엔진(10)의 바람직한 회전수를 설정하는 엔진 회전수 설정수단(200)과, 엔진(10)의 회전수를 제어하는 엔진 ECU(10A)와, 토출압력 검출수단(300) 및 경전각 설정수단(110)에 의해 유압펌프(100)의 부하를 연산하는 토크 연산수단과, 조작량 검출수단(20A)에 의한 조작량 검출신호에 따라 유압펌프(100)의 경전각을 연산하는 경전각 설정수단(110)을 구비한다.In addition, the engine speed setting means 200 for setting the preferred rotation speed of the engine 10 described above, the engine ECU 10A for controlling the rotation speed of the engine 10, the discharge pressure detecting means 300, and Torque calculating means for calculating the load of the hydraulic pump 100 by the tilt angle setting means 110 and the tilt angle for calculating the tilt angle of the hydraulic pump 100 according to the manipulated variable detection signal by the manipulated variable detecting means 20A. The setting means 110 is provided.
전술한 경전각 설정수단(110)에 의해 유압펌프(100)의 경전각이 최대위치인 경우, 토크 연산수단에 의해 연산된 토크값이 엔진 회전수 설정수단(200)에 의해 설정된 엔진 회전수의 허용토크 이하인 한도내에서 엔진 회전수를 일정량 서서히 증가시키는 엔진 회전수 보정수단을 구비한다.When the tilt angle of the hydraulic pump 100 is the maximum position by the aforementioned tilt angle setting means 110, the torque value calculated by the torque calculating means is equal to the engine speed set by the engine speed setting means 200. Engine speed correction means for gradually increasing the engine speed within a limit that is less than the allowable torque is provided.
또한, 조작량 검출수단(20A)을 통해 조작레버(20)의 조작신호를 입력받아 조작량을 연산하며, 방향절환밸브(40)를 절환시키도록 제어신호를 출력하는 제어기(90)를 구비한다.In addition, the controller 90 is provided with an operation signal of the operation lever 20 through the operation amount detection means 20A to calculate the operation amount, and outputs a control signal to switch the direction switching valve 40.
이때, 전술한 제어기(90)의 기능을 첨부도면 도 2를 참조하여 설명한다.At this time, the function of the above-described controller 90 will be described with reference to FIG.
전술한 유압펌프 경전각 설정수단(110)에서는 조작량 검출수단(20A)에 의해 검출되는 조작신호에 대하여 유압펌프(100)의 바람직한 경전각을 설정한다.In the above-mentioned hydraulic pump tilt angle setting means 110, a preferable tilt angle of the hydraulic pump 100 is set for the operation signal detected by the manipulated variable detecting means 20A.
토크 연산수단에서는 유압펌프(100)의 바람직한 경전각 신호와 유압펌프(100)의 토출압력 신호에 따라 유압펌프(100)에 예상되는 토크값을 연산한다.The torque calculating means calculates the torque value expected for the hydraulic pump 100 according to the preferable tilt angle signal of the hydraulic pump 100 and the discharge pressure signal of the hydraulic pump 100.
엔진 회전수 보정수단에서는 유압펌프(100)의 경전각 신호와, 유압펌프(100)의 예상되는 토크 신호 및 엔진 회전수 설정수단(200)에 의한 회전수 설정신호에 따라 엔진(10)의 회전수를 재설정하여 엔진 ECU(10A)로 출력한다. In the engine speed correction means, the engine 10 rotates according to the tilt angle signal of the hydraulic pump 100, the expected torque signal of the hydraulic pump 100, and the rotation speed setting signal by the engine speed setting means 200. The number is reset and output to the engine ECU 10A.
이하에서, 본 발명에 의한 건설중장비용 엔진 회전수 제어장치의 작동을 첨부도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, the operation of the engine speed control apparatus for heavy equipment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 유압펌프(100)의 경전각이 최대위치 여부를 판단한다(S100 참조).As shown in Figure 3, it is determined whether the tilt angle of the above-described hydraulic pump 100 is the maximum position (see S100).
전술한 유압펌프(100)의 경전각이 최대위치인 경우, 유압펌프(100)에 예상되는 토크값이 엔진 회전수 설정수단(200)에 의해 설정된 엔진 회전수에서 미리 정해진 허용토크값을 초과하는지를 판단하여 유압펌프(100)에 과부하 발생여부를 판단한다(S200 참조).When the tilt angle of the hydraulic pump 100 described above is the maximum position, it is determined whether the torque value expected for the hydraulic pump 100 exceeds a predetermined allowable torque value at the engine speed set by the engine speed setting means 200. It is determined whether the overload occurs in the hydraulic pump 100 (see S200).
전술한 유압펌프(100)에 과부하가 발생되지않은 것으로 판단된 경우, 엔진(10)의 목표 회전수를 엔진 회전수 설정수단(200)에 의한 회전수(최저 회전수를 말함)보다 일정치 높게 설정된 회전수(최고 회전수를 말함)로 점차 증가시킨다(S300 및 S400 참조).When it is determined that the overload occurs in the hydraulic pump 100 described above, the target rotational speed of the engine 10 is higher than the rotational speed (referring to the minimum rotational speed) by the engine rotational speed setting means 200. Incrementally increases the set rotation speed (referring to the maximum rotation speed) (see S300 and S400).
한편, 전술한 유압펌프(100)에 과부하가 발생되거나, 설정된 경전각이 최대위치가 아닌 것으로 판단된 경우, 다시 엔진 회전수 설정수단(200)에 의해 설정된 회전수로 점차 감소시킨다(S500 및 S600 참조).On the other hand, when the overload occurs in the above-described hydraulic pump 100, or it is determined that the set tilt angle is not the maximum position, and gradually decreases to the rotation speed set by the engine speed setting means 200 again (S500 and S600). Reference).
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 유압펌프(100)의 경전각이 최대위치로 판단된 경우, 엔진(10) 회전수가 N1에서 N2로 점진적으로 증가되므로, 유압펌프(100)로 부터 토출되는 유량이 a에서 b로 증가되는 것을 확인할 수 있다. Therefore, as shown in FIG. 4, when the tilt angle of the hydraulic pump 100 described above is determined to be the maximum position, since the engine 10 rotation speed is gradually increased from N1 to N2, the hydraulic pump 100 is discharged from the hydraulic pump 100. It can be seen that the discharge flow rate is increased from a to b.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 건설중장비용 엔진 회전수 제어장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.As described above, the engine speed control apparatus for heavy equipment according to the present invention has the following advantages.
엔진의 정격 회전수를 낮추어 사용함에 따라 장비의 최고 작동속도 저하되는 것을 최소화시키면서 저소음 작업환경을 조성하므로, 엔진 소음으로 인한 운전자의 피로도를 줄여 신뢰성 및 경쟁력을 확보할 수 있다.By lowering the rated rotation of the engine, it creates a low-noise working environment while minimizing the decrease of the maximum operating speed of the machine, thereby reducing the fatigue of the operator due to engine noise and ensuring reliability and competitiveness.
도 1은 본 발명에 의한 건설중장비용 엔진 회전수 제어장치의 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram of an engine speed control apparatus for construction equipment according to the present invention,
도 2는 본 발명에 의한 제어장치에 사용되는 제어기의 구성도,2 is a configuration diagram of a controller used in the control device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 건설중장비용 엔진 회전수를 제어하는 방법을 나타내는 흐름도,3 is a flowchart illustrating a method of controlling an engine speed for heavy construction equipment according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의해 엔진 회전수와 펌프 토출량의 관계를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the relationship between the engine speed and the pump discharge amount according to the present invention.
*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명* Explanation of symbols used in the main part of the drawing
10; 엔진10; engine
20; 조작레버20; Operation lever
20A; 조작량 검출수단20A; MV detection means
30; 액츄에이터30; Actuator
40; 방향절환밸브40; Directional Valve
50; 파일럿 펌프 50; Pilot pump
90; 제어기90; Controller
100; 유압펌프100; Hydraulic pump
200; 엔진 회전수 설정수단200; Engine speed setting means
300; 압력 검출수단 300; Pressure detection means
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040016077A KR20050090817A (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Control device of engine revolution of construction heavy equipment |
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| KR1020040016077A KR20050090817A (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Control device of engine revolution of construction heavy equipment |
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|---|---|
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| KR (1) | KR20050090817A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100919436B1 (en) * | 2008-06-03 | 2009-09-29 | 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 | Torque control system of plural variable displacement hydraulic pump and method thereof |
-
2004
- 2004-03-10 KR KR1020040016077A patent/KR20050090817A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100919436B1 (en) * | 2008-06-03 | 2009-09-29 | 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 | Torque control system of plural variable displacement hydraulic pump and method thereof |
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| WITN | Withdrawal due to no request for examination |