KR20090069592A - Number of revolutions decline arrester equipment that use hydraulic pump maximum horsepower control of construction machinery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설기계의 유압펌프 최대 마력 제어를 이용하여 엔진의 회전수가 저하되는 것을 방지하는 기술에 관한 것으로서, 특히 원동기로서 디젤엔진을 구비하고 이에 의해 가변용량형의 유압펌프를 구동하여 유압 액추에이터를 구동하는 건설기계의 펌프 최대 마력을 제어함에 있어, 무부하 및 저부하에서는 가변 용량형 유압펌프의 최대 마력을 최저로 하여 급부하시 엔진에 초기 순간 부하를 감소시켜 회전수의 저하를 방지하고, 엔진 부하율이 기준부하율보다 높게 유지될 경우에는 가변용량 유압펌프의 최대 마력을 증가시켜 가변용량 유압펌프의 작업능력에 대한 손실없이 동작이 이루어지도록 하는 건설기계의 유압펌프 최대 마력 제어를 이용한 엔진 회전수 저하 방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for preventing the engine speed from decreasing by using the maximum horsepower control of the hydraulic pump of construction machinery, in particular, having a diesel engine as a prime mover, thereby driving a hydraulic pump of a variable displacement type hydraulic actuator In controlling the pump's maximum horsepower of the driving construction machine, the maximum horsepower of the variable displacement hydraulic pump is minimized at no load and low load to reduce the initial instantaneous load on the engine at the time of loading to prevent the reduction of rotational speed and the engine load factor When the engine load is maintained higher than the standard load ratio, the engine horsepower reduction prevention device using the maximum horsepower control of the hydraulic pump of the construction machine increases the maximum horsepower of the variable displacement hydraulic pump so that the operation can be performed without loss of working capacity of the variable displacement hydraulic pump. It is about.
일반적으로, 굴삭기 등의 건설기계는 엔진, 상기 엔진에 의해 구동되는 적어 도 하나의 가변용량 유압펌프, 상기 가변용량 유압펌프로부터의 토출 오일에 의하여 구동되는 복수의 유압 액추에이터, 상기 가변용량 유압펌프로부터 상기 복수의 유압 액추에이터에 공급되는 유량을 제어하는 복수의 유량 제어밸브, 그리고 상기 복수의 유량 제어밸브를 조작하는 조작수단으로서의 복수의 조작 레버부를 구비하고 있다.In general, a construction machine such as an excavator includes an engine, at least one variable displacement hydraulic pump driven by the engine, a plurality of hydraulic actuators driven by discharge oil from the variable displacement hydraulic pump, and the variable displacement hydraulic pump. A plurality of flow control valves for controlling flow rates supplied to the plurality of hydraulic actuators, and a plurality of operation lever portions as operating means for operating the plurality of flow control valves.
그리고 상기 가변용량 유압펌프를 구동하는 엔진으로서는 디젤 엔진이 사용되고, 상기 디젤 엔진은 연료분사장치에 의하여 연료 분사량을 제어하고 있다.A diesel engine is used as the engine for driving the variable displacement hydraulic pump, and the diesel engine controls the fuel injection amount by a fuel injection device.
이때, 상기 연료 분사장치는 기계식과 전자식이 있으며, 이들은 모두 목표 회전수와 실회전수의 편차에 따라 연료 분사량을 조정하는 것이다.At this time, the fuel injector is mechanical and electronic, both of which adjust the fuel injection amount according to the deviation of the target rotational speed and the actual rotational speed.
즉, 엔진 부하가 증가하여 엔진 회전수 편차가 증대되면 연료 분사량을 늘여 실회전수를 목표 회전수에 근접시키고, 엔진이 무부하 상태인 경우 엔진 회전수는 목표 회전수 보다 높은 하이 아이들(High Idle) 회전수가 되는 것이다.That is, when the engine speed increases and the engine speed deviation increases, the fuel injection amount is increased to bring the actual speed closer to the target speed, and when the engine is no load, the engine speed is higher than the target speed. It becomes the rotation speed.
그러나 상기와 같은 연료분사장치를 구비한 디젤 엔진에 있어서는, 조작 레버부를 급조작하여 유량제어밸브를 전환시키면, 가변용량 유압펌프의 입력 부하가 급격하게 상승하고, 이에 따라 엔진 회전수가 급저하 되는데, 이는 연료 분사량의 급증에 따른 연료분사장치의 응답 지연과 부하 증가율에 비해 느린 엔진 출력 상승으로부터 엔진 회전수가 일순간 급저하 되기 때문이다.However, in the diesel engine having the fuel injection value as described above, when the flow control valve is switched by rapidly operating the operation lever part, the input load of the variable displacement hydraulic pump rises rapidly, and the engine speed drops rapidly. This is because the engine speed drops suddenly from the slow engine output increase compared to the response delay of the fuel injection device and the load increase rate due to the increase in the fuel injection amount.
일예로, 목표 엔진 회전수와 엔진 회전수의 편차를 이용하여 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브의 전류를 결정하게 되는데, 이를 스피드 센싱 제어라고 한다.For example, the current of the proportional valve for maximum horsepower control of the variable displacement hydraulic pump is determined using the deviation between the target engine speed and the engine speed, which is called speed sensing control.
즉, 종래에는 첨부된 도 1에서와 같이, 엔진회전수와 목표엔진회전수를 입력받는 회전수 편차 연산부(1)에서는 상기 엔진회전수와 목표엔진회전수의 편차 값(ΔN)를 연산한 후 이를 적산부(2)에 출력한다.That is, in the related art, as shown in FIG. 1, the speed deviation calculator 1 receiving the engine speed and the target engine speed calculates a deviation value ΔN between the engine speed and the target engine speed. This is output to the
그러면, 상기 적산부(2)에서는 상기 연산된 편차 값(ΔN)에 게인(Kp)을 곱한 후 적산하여 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브의 전류(I1)를 결정하게 되는 것이다.Then, the integrating
이 경우 무부하 상태에서는 도 2에서와 같이 엔진 회전수는 설정된 목표 회전수에 비해 항상 높으므로 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브의 전류(I1)는 최댓값이 되고, 이에 의해 가변용량 유압펌프의 P-Q선도는 도 3에서와 같이 PQ1(최대 비례밸브 전류(Imax)에 의한 최대 마력 선도)로 설정되어진다.In this case, in the no-load state, as shown in FIG. 2, since the engine speed is always higher than the set target speed, the current I1 of the maximum horsepower control proportional valve of the variable displacement hydraulic pump becomes the maximum value. The PQ diagram is set to PQ1 (maximum horsepower diagram by the maximum proportional valve current Imax) as shown in FIG.
그리고 이에 대응하는 부하토크선은 도 4에서와 같이 PT1(최대 비례밸브 전류의 토크선도)이 된다.The load torque line corresponding thereto becomes PT1 (torque diagram of the maximum proportional valve current) as shown in FIG.
또한, 도 3에서, 부하가 A점에서 P3의 압력부하가 발생할 경우 부하는 B점에 해당하므로, 도 2에서와 같이 엔진은 Tmax-Tnl 에 해당하는 토크(torque) 증가가 이루어져야 하지만, 엔진의 응답성이 떨어질 경우에는 엔진의 회전수가 급저하 되는 문제를 초래한다.In addition, in FIG. 3, when the load occurs at a pressure point of P3 at the point A, the load corresponds to the point B, and as shown in FIG. 2, the engine should increase torque corresponding to Tmax-Tnl, but When responsiveness falls, it causes a problem that the engine speed drops sharply.
이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 무부하 및 저부하에서 가변용량형 유압펌프의 최대 마력을 최저로 하여 급부하시 엔진에 초기 순간 부하를 감소시켜 엔진 회전수가 저하되는 것을 방지함으로써 연비 및 배기가스와 소음 발생을 저감하고, 엔진 부하율이 기준부하율보다 높게 유지될 경우에는 가변용량 유압펌프의 최대 마력을 증가시켜 가변용량 유압펌프의 작업능력에 대한 손실없이 동작이 이루어지도록 하는 건설기계의 유압펌프 최대 마력 제어를 이용한 엔진 회전수 저하 방지 장치을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, the object of the engine rotation by reducing the initial momentary load on the engine when the maximum horsepower of the variable displacement hydraulic pump at no load and low load to the minimum Reduces fuel consumption, reduces emissions and noise, and increases the maximum horsepower of a variable displacement hydraulic pump when the engine load ratio is maintained higher than the standard load ratio. It is to provide an engine speed reduction prevention device using the maximum horsepower control of the hydraulic pump of the construction machine to be made.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, another technical problem that is not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계의 유압펌프 최대 마력 제어를 이용한 엔진 회전수 저하 방지 장치는, 엔진의 출력을 제어하는 연료분사장치 컨트롤러와, 상기 엔진에 의해 구동되어 액추에이터를 구동하는 적어도 하나의 가변용량 유압펌프를 구비한 건설기계의 엔진 회전수 저하 방지 장치를 구성함에 있어서, 상기 엔진의 회전수와 상기 엔진의 목표 회전수를 입력받아 그 회전수 편차를 연산하는 회전수 편차 산출부; 상기 연산된 편차에 게인을 곱한 후 적산하여 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브의 전류를 결정하는 제 1 연산수단; 상기 연료분사장치 컨트롤러에 의해 엔진의 최대 출력 토크에 대한 상기 엔진의 현재 출력 토크 비율을 상기 엔진의 현재부하율로 제공받고, 펌프 최대마력을 제어하는 비례밸브로부터 기준부하율을 연산하는 기준부하열 검출수단; 및 상기 현재의 엔진부하율과 기준부하율의 편차를 이용하여 저부하시 펌프 최대 마력을 최소화시키도록 제어하는 제 2 연산수단;을 포함한다.Engine rotation speed reduction prevention device using the hydraulic pump maximum horsepower control of the construction machine according to the present invention for achieving the object as described above, the fuel injection device controller for controlling the output of the engine, the actuator driven by the engine In configuring the engine speed reduction prevention device of a construction machine equipped with at least one variable displacement hydraulic pump for driving the rotation, the rotation speed of the rotation speed of the engine and the target speed of the engine is received and calculates the rotation speed deviation Number deviation calculator; First calculating means for multiplying the calculated deviation and multiplying the calculated deviation to determine the current of the maximum horsepower control proportional valve of the variable displacement hydraulic pump; Reference load heat detection means for receiving the current output torque ratio of the engine to the maximum output torque of the engine by the fuel injection device controller as the current load ratio of the engine, and calculating the reference load ratio from the proportional valve controlling the pump maximum horsepower. ; And second calculating means for controlling to minimize the pump maximum horsepower at low load by using the deviation between the current engine load rate and the reference load rate.
또한, 상기 제 2 연산수단은 현재의 엔진부하율과 기준부하율의 편차를 연산하는 부하율 편차 산출부; 상기 연산된 부하율 편차에 적분게인을 곱한 후 적산하여 변화되는 가변전류를 연산하여 출력하는 적산부; 및, 상기 적산부의 연산결과로부터 출력되는 가변전류와 상기 제 1 연산수단으로부터 출력되는 비례밸브의 전류 중에서 무부하나 저부하시 가변용량 유압펌프의 마력을 최소화하여 부하가 급증할 때 엔진의 회전수 저하를 방지시키도록 최소범위에 해당하는 최대 마력 제어용 비례밸브 출력전류를 결정하는 출력전류 결정부;를 포함한다.The second calculating means may further include a load ratio deviation calculating unit calculating a deviation between a current engine load ratio and a reference load ratio; An integration unit which multiplies the calculated load ratio deviation by an integral gain and then calculates and outputs a variable current which is changed by integration; The engine speed decreases when the load increases rapidly by minimizing the horsepower of the variable displacement hydraulic pump at no load but low load among the variable current output from the calculation result of the integration unit and the current of the proportional valve output from the first calculation means. It includes; output current determination unit for determining the maximum horsepower control proportional valve output current corresponding to the minimum range to prevent the.
그리고 상기 건설기계의 유압펌프 최대 마력 제어를 이용한 엔진 회전수 저하 방지 장치에 의해 구현되는 엔진 회전수 저하 방지 방법은, 상기 연료분사장치 컨트롤러에 의해 엔진의 최대 출력 토크에 대한 상기 엔진의 현재 출력 토크의 비율을 상기 엔진의 현재부하율로 제공받는 제 1 단계; 엔진회전수와 엔진의 목표 회전수를 입력받아 회전수 편차를 연산하여 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브의 전류를 결정하는 제 2 단계; 펌프 최대마력을 제어하는 비례밸브로부터 기준부하율을 계산하여, 상기 엔진부하율과 기준부하율의 부하율 편차를 연산하는 제 3 단계; 및, 상기 연산된 부하율 편차에 따른 가변전류가 출력시, 최소범위에 해당하는 최대 마력 제어용 비례밸브의 출력전류를 결정하여 무부하/저부하시 가변용량 유압펌프의 마력을 최소화하여 부하가 급증시 엔진의 회전수 저하를 방지시키는 제 4 단계;로 진행된다.And the engine speed reduction prevention method implemented by the engine speed reduction prevention device using the hydraulic pump maximum horsepower control of the construction machine, the current output torque of the engine to the maximum output torque of the engine by the fuel injection device controller A first step of receiving the ratio of the current load rate of the engine; A second step of determining an electric current of a proportional valve for controlling maximum horsepower of a variable displacement hydraulic pump by calculating an engine speed deviation by receiving an engine speed and a target engine speed; Calculating a reference load ratio from a proportional valve controlling a pump horsepower, and calculating a load ratio deviation between the engine load ratio and the reference load ratio; And when the variable current according to the calculated load ratio deviation is output, the output current of the proportional valve for maximum horsepower control corresponding to the minimum range is determined, thereby minimizing the horsepower of the variable capacity hydraulic pump at no load / low load to increase the engine speed. Proceeding to the fourth step; to prevent the rotational speed of the fall.
또한, 상기 기준부하율은 최대 마력 제어용 비례밸브의 각 전류 별로 가변용량 유압펌프의 전 마력구간에서 엔진부하율을 실험을 통해 취득한 후 엔진부하율보다 낮게 설정하여 비례밸브의 전류별로 부하율 맵을 구성하여 얻어지는 것일 수 있다.In addition, the reference load rate is obtained by configuring the load rate map for each current of the proportional valve by setting the engine load rate lower than the engine load rate after experimenting in the total horsepower section of the variable displacement hydraulic pump for each current of the proportional valve for maximum horsepower control. Can be.
또한, 상기 엔진부하율은 현재 엔진 출력량/Tmax ×100(%)에 의해 연산되고(Tmax는 최대 비례밸브 전류에 의한 토크선도), 상기 기준부하율은 엔진부하율×α(비례상수)에 의해 연산 되는 것일 수 있다.In addition, the engine load ratio is calculated by the current engine output / Tmax × 100 (%) (Tmax is the torque diagram by the maximum proportional valve current), and the reference load ratio is calculated by the engine load ratio × α (proportional constant) Can be.
또한, 상기 가변전류는 엔진이 무부하 상태일 때 기준부하율이 엔진의 현재 부하율보다 높게 되어 부하율 편차가 음의 값이 될 때 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브의 출력전류로 가변전류가 결정되도록 최솟값으로 설정하고,In addition, the variable current is such that the reference load ratio is higher than the current load ratio of the engine when the engine is unloaded so that the variable current is determined by the output current of the maximum horsepower control proportional valve of the variable displacement hydraulic pump when the load ratio deviation becomes negative. Set it to the minimum,
부하가 증가하여 현재 설정된 비례밸브 전류상에서 가변용량 유압펌프의 전 마력구간으로 가게 될 경우 엔진의 현재부하율이 기준부하율보다 높게 되어 부하율 편차가 양의 값이 될 때에는 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브의 출력전류로 스피드 센싱 제어의 결과값인 전류가 결정되도록 상한값까지 증가시키는 것일 수 있다.When the load increases and goes to the entire horsepower range of the variable displacement hydraulic pump on the current proportional valve current, when the current load ratio of the engine is higher than the standard load ratio and the deviation of the load ratio becomes positive, the maximum horsepower control ratio of the variable displacement hydraulic pump The output current of the valve may be increased to an upper limit so that a current which is a result of the speed sensing control is determined.
또한, 상기 가변전류의 변화량은 적분게인이 크면 증가하고, 작으면 감소하는 것일 수 있다.In addition, the change amount of the variable current may be increased when the integral gain is large, and may be decreased when the integral gain is small.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
이상에서 설명한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명은 엔진 부하 급증시 엔진 회전수의 저하를 저감하여 연비 및 배기가스를 저감시킴은 물론, 소음 발생을 저감시키는 효과가 있다.According to the problem solving means as described above, the present invention has the effect of reducing the fuel consumption and exhaust gas by reducing the decrease in the engine speed when the engine load suddenly increases, as well as reducing the generation of noise.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압펌프 최대 마력 제어를 이용한 엔진 회전수 저하 방지 장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings it will be described in detail with respect to the engine speed reduction prevention device using the maximum horsepower control of the hydraulic pump of the construction machine according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압펌프 최대 마력 제어를 이용한 엔진 회전수 저하 방지 장치는, 엔진의 출력을 제어하는 연료분사장치 컨트롤러(100)와, 상기 엔진에 의해 구동되어 액추에이터를 구동하는 적어도 하나의 가변용량 유압펌프를 구비한 건설기계의 엔진 회전수 저하 방지 장치를 구성하는 것에 더하여, 회전수 편차 산출부(10), 제 1 연산수단(20), 기준부하율 검출수단(30), 그리고 제 2 연산수단(40)을 포함한 것이다.5 and 6, the engine speed reduction prevention device using the hydraulic pump maximum horsepower control of the construction machine according to an embodiment of the present invention, the fuel injection device controller 100 for controlling the output of the engine, and In addition to configuring an engine speed reduction prevention device for a construction machine having at least one variable displacement hydraulic pump driven by an engine to drive an actuator, the rotation
상기 회전수 편차 산출부(10)는 엔진의 회전수와 상기 엔진의 목표 회전수를 입력받아 그 회전수 편차(ΔN)를 연산하도록 구성된다.The rotation
상기 제 1 연산수단(20)은 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브(200)의 전류(I1)를 결정하도록 상기 회전수 편차 산출부(10)에 의해 연산되는 회전수 편차(ΔN)에 게인(Kp)을 곱한 후 적산하는 것이다.The first calculation means 20 is adapted to the speed deviation ΔN calculated by the speed
상기 기준부하열 검출수단(30)은 펌프 최대마력을 제어하는 비례밸브(200)로부터 기준부하율을 연산하도록 상기 연료분사장치 컨트롤러(100)에 의해 엔진의 최대 출력 토크에 대한 상기 엔진의 현재 출력 토크 비율을 상기 엔진의 현재부하율로 제공받는다.The reference load heat detection means 30 is the current output torque of the engine to the maximum output torque of the engine by the fuel injection device controller 100 to calculate the reference load rate from the proportional valve 200 that controls the pump maximum horsepower The ratio is provided as the current load rate of the engine.
이때, 첨부된 도 7에서와 같이, 상기 기준부하율은 최대 마력 제어용 비례밸브(200)의 각 전류 별로 가변용량 유압펌프의 전 마력구간에서 엔진부하율을 실험을 통해 취득한 후 엔진부하율보다 낮도록 설정하여 비례밸브(200)의 전류별로 부하율 맵이 구성되며, 이를 위해 상기 엔진부하율은 현재 엔진 출력량/Tmax ×100에 의해 연산되고(Tmax는 최대 비례밸브 전류에 의한 토크선도), 상기 기준부하율은 엔진부하율×α(비례상수)에 의해 연산 되는 것이다.In this case, as shown in FIG. 7, the reference load rate is set to be lower than the engine load rate after acquiring the engine load rate through experiments in the total horsepower section of the variable displacement hydraulic pump for each current of the maximum horsepower control proportional valve 200. The load ratio map is configured for each current of the proportional valve 200. For this purpose, the engine load ratio is calculated by the current engine output amount / Tmax × 100 (Tmax is the torque diagram by the maximum proportional valve current), and the reference load ratio is the engine load ratio It is calculated by × α (proportional constant).
상기 제 2 연산수단(40)은 상기 현재의 엔진부하율과 기준부하율의 편차(ΔL)를 이용하여 저부하시 펌프 최대 마력을 최소화시키도록 제어하는 것으로, 부하율 편차 산출부(41), 적산부(42) 및 출력전류 결정부(43)를 포함한다.The second calculating means 40 controls to minimize the maximum horsepower of the pump at low load by using the deviation ΔL between the current engine load rate and the reference load rate, and the load rate
상기 부하율 편차 산출부(41)는 현재의 엔진부하율과 기준부하율의 편차(ΔL)를 연산하며, 상기 적산부(42)는 상기 부하율 편차 산출부(41)에 의해 연산된 부 하율 편차(ΔL)에 적분게인(Ki)을 곱한 후 적산하여 변화되는 가변전류(I2)를 연산하여 상기 출력전류 결정부(43)에 출력하도록 구성된다.The load rate
상기 출력전류 결정부(43)는 무부하나 저부하시 가변용량 유압펌프의 마력을 최소화하여 부하가 급증할 때 엔진의 회전수 저하를 방지시키도록 상기 적산부(42)의 연산결과로부터 출력되는 가변전류(I2)와 상기 제 1 연산수단(20)으로부터 출력되는 비례밸브(200)의 전류(I1) 중에서 최소범위에 해당하는 최대 마력 제어용 비례밸브(200)의 출력전류(I2 또는 I1에 의한 I3)를 결정한다.The
이때, 상기 가변전류(I2)는 엔진이 무부하 상태일 때 기준부하율이 엔진의 현재 부하율보다 높게 되어 부하율 편차(ΔL)가 음의 값이 될 때 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브(200)의 출력전류(I3)로 결정되도록 최솟값으로 설정되거나, 또는 부하가 증가하여 현재 설정된 비례밸브 전류 상에서 가변용량 유압펌프의 전 마력구간으로 가게 될 경우 엔진의 현재부하율이 기준부하율보다 높게 되어 부하율 편차(ΔL)가 양의 값이 될 때 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브(200)의 출력전류(I3)로 스피드 센싱 제어의 결과 값인 전류(I1)가 결정되도록 상한 값까지 증가되는 것이다.At this time, the variable current (I2) is a proportional valve 200 for controlling the maximum horsepower of the variable displacement hydraulic pump when the reference load ratio is higher than the current load ratio of the engine when the engine is in a no-load state and the load ratio deviation ΔL becomes a negative value. If it is set to the minimum value to be determined by the output current (I3) of the engine, or if the load is increased to go to the whole horsepower section of the variable displacement hydraulic pump on the currently set proportional valve current, the current load ratio of the engine becomes higher than the reference load ratio. When ΔL) becomes a positive value, the output current I3 of the maximum horsepower control proportional valve 200 of the variable displacement hydraulic pump is increased to the upper limit value so that the current I1, which is a result of the speed sensing control, is determined.
즉, 상기 가변전류(I2)의 변화량은 적분게인(Ki)이 크면 증가하고, 상기 적분게인(Ki)이 작으면 감소하도록 구성된 것이다.That is, the change amount of the variable current I2 is configured to increase when the integral gain Ki is large and to decrease when the integral gain Ki is small.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 건설기계의 유압펌프 최대 마력 제어를 이용한 엔진 회전수 저하 방지 장치의 작용을 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한다.An operation of the engine speed reduction prevention device using the hydraulic pump maximum horsepower control of the construction machine having the configuration as described above will be described with reference to FIGS. 2 to 7.
우선, 최대 마력 제어용 비례밸브(200)의 각 전류 별로 가변용량 유압펌프의 전 마력구간에서 엔진 부하율을 실험을 통해 취득한 후 기준부하율을 수학식1과 같이 엔진부하율보다 낮도록 설정하여 도 7과 같은 비례밸브 전류별 기준부하율 맵을 구성하여 둔다.First, after acquiring the engine load rate through the experiment in the total horsepower section of the variable displacement hydraulic pump for each current of the maximum horsepower control proportional valve 200, the reference load rate is set to be lower than the engine load rate as shown in Equation 1 as shown in Figure 7 Configure the reference load rate map for each proportional valve current.
다음으로, 연료분사장치 컨트롤러(100)에 의해 엔진의 최대 출력 토크에 대한 상기 엔진의 현재 출력 토크의 비율을 상기 엔진의 현재부하율로 제공받는다.Next, the fuel injection device controller 100 receives the ratio of the current output torque of the engine to the maximum output torque of the engine as the current load ratio of the engine.
이후, 회전수 편차 산출부(10)는 엔진회전수와 엔진의 목표 회전수를 입력받아 회전수 편차(ΔN)를 연산한 후 이를 제 1 연산수단(20)에 출력하고, 상기 제 1 연산수단(20)에서는 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브(200)의 전류(I1)를 결정하게 된다.Thereafter, the rotation speed
다음으로, 기준부하율 검출수단(30)이 가변용량 유압펌프의 최대 마력을 제어하는 비례밸브(200)로부터 기준부하율을 검출한 후 이를 제 3 연산수단(40)으로 출력한다.Next, the reference load rate detecting means 30 detects the reference load rate from the proportional valve 200 that controls the maximum horsepower of the variable displacement hydraulic pump and outputs it to the third calculating
그러면, 상기 제 3 연산수단(40)에 포함되는 부하율 편차 산출부(41)는 상기 엔진부하율과 기준부하율의 부하율 편차(ΔL)를 연산한 후 이를 적산부(42)에 출력하는 바,Then, the load
상기 적산부(42)에서는 상기 부하율 편차(ΔL)에 적분게인(Ki)을 곱한 후 적산하여, 상기 적분게인(Ki)의 크기에 따라 변화되는 가변전류(I2)를 연산하게 된다.The
즉, 상기 적분게인(Ki)이 크면 상기 가변전류(I2)는 증가하고, 상기 적분게인(Ki)이 작으면 상기 가변전류(I2)는 감소한다.That is, when the integral gain Ki is large, the variable current I2 increases, and when the integral gain Ki is small, the variable current I2 decreases.
이때, 상기와 같이 변화되는 가변전류(I2)는 출력전류 결정부(43)로 출력되므로, 상기 출력전류 결정부(43)에서는 상기 가변전류(I2)를 스피드 센싱 제어에 의해 결정되는 전류(I1)와 비교하여 작은 값을 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브(200)의 출력전류(I3)를 결정하게 되는 것이다.In this case, since the variable current I2 changed as described above is output to the output
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 엔진이 무부하 상태일 경우에는 기준 부하율이 엔진 부하율보다 높게 되어 부하율 편차(ΔL)가 음의 값이 되고 이로 인해 상기 가변전류(I2)는 하한 값이 되어 가변용량 유압펌프의 최대마력은 비례밸브(200)가 제한할 수 있는 최솟값으로 설정된다.In more detail, when the engine is in a no-load state, the reference load ratio becomes higher than the engine load ratio, so that the load ratio deviation ΔL becomes a negative value, and thus the variable current I2 becomes a lower limit value. The maximum horsepower is set to the minimum value that the proportional valve 200 can limit.
반대로, 부하가 증가하여 현재 설정된 비례밸브 전류상에서 가변용량 유압펌프의 전 마력구간으로 가게 될 경우 엔진부하율은 기준부하율보다 크도록, 상기 부하율 편차(ΔL)는 양의 값이 되고, 이에 따라 상기 가변전류(I2)는 상한 값까지 증가하게 되면서 가변용량 유압펌프의 최대 마력 제어용 비례밸브(200)의 출력전류(I3)는 스피드 센싱 제어의 결과 값으로 상기 제 1 연산수단(20)에 의해 출력되는 전류(I1)로 결정되는 것이다.On the contrary, when the load increases and goes to the entire horsepower section of the variable displacement hydraulic pump on the currently set proportional valve current, the load ratio deviation ΔL becomes a positive value such that the engine load ratio is larger than the reference load ratio. As the current I2 increases to an upper limit value, the output current I3 of the maximum horsepower control proportional valve 200 of the variable displacement hydraulic pump is output by the first calculating means 20 as a result of the speed sensing control. It is determined by the current I1.
따라서, 첨부된 도 3에서와 같이, 부하가 A점에서 P3의 압력 부하가 발생될 경우, 상기 가변전류(I2)에 의해 가변용량 유압펌프의 마력선도는 PQ2(최소 비례밸브 전류(Imin)에 의한 최대 마력선도)로 설정되고, 부하는 C점에 해당하게 되며, 이는 엔진에 필요한 순간 토크증가는 도 4와 같이 Tc-Tnl임을 의미하는 것으로서 종래의 Tmax-Tnl의 양보다 감소되어 엔진 회전수의 저하가 감소하게 된다.Therefore, as shown in FIG. 3, when the load is a pressure load of P3 at the point A, the horsepower diagram of the variable displacement hydraulic pump by the variable current I2 is equal to PQ2 (minimum proportional valve current Imin). By the maximum horsepower diagram), and the load corresponds to the point C, which means that the instantaneous torque increase required for the engine is Tc-Tnl as shown in FIG. 4 and is reduced from the amount of conventional Tmax-Tnl and thus the engine speed. Decreases.
이때, 엔진이 도 4에서와 같이 Tc의 토크를 내기 위해 연료량이 증가하여 엔진부하율이 증가하면, 상기 엔진부하율이 기준부하율보다 크게 되면서, 상기 가변전류(I2)의 값은 증가되고, 이에따라 첨부된 도 2에서와 같이 엔진 토크가 Tc에 도달함으로써 스피드 센싱제어에 의해 전류 I1이 증가하고, 따라서 가변용량 유압펌프의 마력 선도는 첨부된 도 3에서와 같이 PQ1(최대 비례밸브 전류(Imax)에 의한 최대 마력 선도)으로 이동하게 되어 부하는 첨부된 도 3에서와 같이 B점에서 매칭된다.At this time, when the engine load rate is increased by increasing the fuel amount to torque the Tc as shown in FIG. 4, the engine load rate is larger than the reference load rate, and the value of the variable current I2 is increased, and thus is attached. As shown in FIG. 2, the current I1 is increased by the speed sensing control as the engine torque reaches Tc. Therefore, the horsepower diagram of the variable displacement hydraulic pump is determined by PQ1 (maximum proportional valve current Imax) as shown in FIG. The maximum horsepower curve) is matched at point B as shown in FIG.
따라서 본 발명은 무부하 및 저부하에서는 가변용량 유압펌프의 최대 마력을 최저로 하여 급부하시 엔진에 초기 순간 부하를 감소시켜 엔진 회전수가 저하되는 것을 방지함은 물론, 상기 엔진부하율이 기준부하율보다 높게 유지될 경우에 있어서 가변용량 유압펌프의 최대 마력을 증가시켜, 상기 가변용량 유압펌프의 작업능력도 손실 없이 동작시킬 수 있는 것이다.Therefore, the present invention reduces the initial instantaneous load to the engine at the time of loading by lowering the maximum horsepower of the variable displacement hydraulic pump at no load and low load, as well as preventing the engine speed from being lowered, while maintaining the engine load ratio higher than the reference load ratio. In this case, by increasing the maximum horsepower of the variable displacement hydraulic pump, the working capacity of the variable displacement hydraulic pump can be operated without loss.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. will be.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is represented by the following detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 종래 스피드 센싱 제어에 대한 블럭도,1 is a block diagram of a conventional speed sensing control,
도 2는 엔진 토크 선도를 보인 곡선도,2 is a curve diagram showing an engine torque diagram;
도 3은 가변용량 유압펌프의 P-Q 곡선도,3 is a P-Q curve diagram of a variable displacement hydraulic pump,
도 4는 가변용량 유압펌프의 토크 선도를 보인 곡선도,4 is a curve diagram showing a torque diagram of a variable displacement hydraulic pump;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 회전수 저하 방지 장치의 블럭도,5 is a block diagram of the engine speed reduction prevention apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 6은 본 발명의 실시예에 적용되는 컨트롤러의 입출력 관계도,6 is an input / output relationship diagram of a controller applied to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비례밸브 전류별 기준부하맵 곡선도 이다.7 is a reference load map curve for each proportional valve current according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 회전수 편차 산출부 20; 제 1 연산수단10: speed deviation calculator 20; First computing means
30; 기준부하율 검출수단 40; 제 2 연산수단30; Reference load rate detecting means 40; Second calculation means
41; 부하율 편차 산출부 42; 적산부41; A load
43; 출력전류 결정부 100; 연료분사장치 컨트롤러43; An output current determiner 100; Fuel Injection Controller
200; 비례밸브200; Proportional valve
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011078543A3 (en) * | 2009-12-23 | 2011-11-24 | 두산인프라코어 주식회사 | Apparatus and method for controlling a hydraulic pump of a construction machine |
KR20150076007A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 두산인프라코어 주식회사 | Method and Apparatus for Controlling Power of Construction Machinery |
JP2018108771A (en) * | 2016-12-28 | 2018-07-12 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG | Control device for electric vacuum pump and method for controlling electric vacuum pump |
CN114909280A (en) * | 2022-04-07 | 2022-08-16 | 潍柴动力股份有限公司 | Hydraulic pump control method and system based on multi-source information feedback optimization |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100708957B1 (en) * | 2000-12-05 | 2007-04-18 | 두산인프라코어 주식회사 | A fuzzy control method of crawler excavator |
JP4322499B2 (en) * | 2002-12-11 | 2009-09-02 | 日立建機株式会社 | Pump torque control method and apparatus for hydraulic construction machine |
JP4342848B2 (en) | 2003-06-19 | 2009-10-14 | 日立建機株式会社 | Hydraulic drive device for work equipment |
JP4376047B2 (en) | 2003-12-18 | 2009-12-02 | 日立建機株式会社 | Control equipment for hydraulic construction machinery |
-
2007
- 2007-12-26 KR KR1020070137304A patent/KR101438227B1/en active IP Right Grant
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011078543A3 (en) * | 2009-12-23 | 2011-11-24 | 두산인프라코어 주식회사 | Apparatus and method for controlling a hydraulic pump of a construction machine |
US9206798B2 (en) | 2009-12-23 | 2015-12-08 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Hydraulic pump control apparatus and method of construction machine |
KR20150076007A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 두산인프라코어 주식회사 | Method and Apparatus for Controlling Power of Construction Machinery |
JP2018108771A (en) * | 2016-12-28 | 2018-07-12 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG | Control device for electric vacuum pump and method for controlling electric vacuum pump |
CN114909280A (en) * | 2022-04-07 | 2022-08-16 | 潍柴动力股份有限公司 | Hydraulic pump control method and system based on multi-source information feedback optimization |
CN114909280B (en) * | 2022-04-07 | 2024-05-17 | 潍柴动力股份有限公司 | Hydraulic pump control method and system based on multisource information feedback optimization |
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