KR20100039724A - Apparatus and method for controlling construction equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설기계의 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 특히 굴삭기의 작업에 있어서 과부하 상태에서의 작업장치 조작시 보다 정밀한 제어가 수행될 수 있도록 한 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control device and a control method for a construction machine, and more particularly, to a control device and a control method to enable more precise control when operating a work device in an overloaded state in the operation of an excavator.
굴삭기의 작업형태에 있어서, 과부하 상태에서 정밀작업을 수행해야 할 경우, 특히 과부하상태에서 붐 하강 시와 같은 경우, 붐실린더에 높은 압력이 걸리고 있기 때문에, 조작레버를 조금만 움직이더라도, 붐이 순식간에 내려가버리는 문제점이 있었다.In the work type of excavator, high pressure is applied to the boom cylinder, especially when it is necessary to perform precise work under overload, especially when lowering the boom under overload. There was a problem going down.
예를 들어, 파이프 매설 작업 등과 같은 경우, 중량물인 파이프를 지탱하고 있는 상태에서, 붐실린더에는, 작업장치 자중과 파이프로 인한 작업하중으로 인해 상당히 높은 압력이 걸려있는 상태이다. 즉, 붐을 하강시키는 방향으로 붐실린더의 라지챔버에 상당히 높은 압력이 걸려있는 상태이고, 이 때에, 평소와 같이 조작레 버를 움직여 붐을 하강시키는 조작을 하게 되면, 조작자가 의도한 것 보다 급격하게 붐이 하강되게 된다. 다시 말해, 조작레버를 약간만 움직여도 붐이 순식간에 내려가게 되었다. 따라서, 정밀 작업이 어려울 뿐아니라, 작업시 상당한 위험요소를 갖게 되었다. 따라서, 조작자는 과부하가 걸려있다는 사실을 감안하여, 평소와 조작패턴을 달리해야 한다는 불편함이 있었다.For example, in the case of a pipe laying operation, the boom cylinder is under a state where a high pressure is applied due to the weight of the work device and the work load due to the pipe while the heavy pipe is supported. In other words, when the boom cylinder has a large pressure in the direction of lowering the boom, the operation of moving the operation lever as usual and lowering the boom lowers more rapidly than the operator intended. The boom is lowered. In other words, a slight movement of the control lever immediately lowered the boom. Therefore, not only the precision work is difficult, but also a considerable risk in the work. Therefore, in view of the fact that the operator is overloaded, there is an inconvenience that the operation pattern must be different from usual.
본 발명의 목적은, 과부하 상태에서 조작패턴을 달리하지 않고도 정밀작업이 가능하도록 함으로써, 작업성능이 향상되고 위험요소가 감소될 수 있는 건설기계의 제어장치 및 제어방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device and a control method for a construction machine, by which precision work can be performed without changing an operation pattern in an overload state, thereby improving work performance and reducing risk factors.
전술한 바와 같은 본 발명의 목적은, 유압구동원으로서 유압펌프, 작업장치로써 붐을 구비한 건설기계의 제어장치에 있어서: 상기 유압펌프로부터 작동유를 공급받아 상기 붐을 작동시키며 라지챔버와 스몰챔버로 구성되고, 라지챔버에 작동유가 공급되면 붐상승, 스몰챔버에 작동유가 공급되면 붐하강 작동이 이루어지도록 하는 붐실린더; 상기 유압펌프와 상기 붐실린더 사이에 설치되어 상기 유압펌프로부터 상기 붐실린더에 공급되는 작동유를 제어하는 콘트롤밸브; 운전자로부터 붐조작신호를 전달받는 붐조작레버; 상기 붐조작신호를 입력받아 이에 대응하여 상기 콘트롤밸브 제어 파일럿압력신호를 출력하는 콘트롤러; 상기 붐실린더의 상기 라지챔버에 작용하는 압력을 감지하기 위한 압력센서; 를 구비하고, 상기 콘트롤러는 상기 압력센서로부터 감지된 상기 라지챔버의 압력값이 소정의 설정값 이상인 경우, 상기 콘트롤밸브에 출력하는 상기 콘트롤밸브 제어 파일럿압력신호를 정상값보다 감소된 값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어장치를 제공함에 의해 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above, in the control device of a construction machine equipped with a hydraulic pump as a hydraulic drive source, a boom as a working device: receiving the hydraulic oil from the hydraulic pump to operate the boom to a large chamber and a small chamber When the hydraulic oil is supplied to the large chamber is configured, the boom cylinder to make the boom lowering operation when the hydraulic oil is supplied to the small chamber; A control valve installed between the hydraulic pump and the boom cylinder to control hydraulic oil supplied from the hydraulic pump to the boom cylinder; Boom operation lever receives the boom operation signal from the driver; A controller which receives the boom operation signal and outputs the control valve control pilot pressure signal correspondingly; A pressure sensor for sensing a pressure acting on the large chamber of the boom cylinder; And the controller is configured to output the control valve control pilot pressure signal output to the control valve to a value reduced from the normal value when the pressure value of the large chamber sensed by the pressure sensor is equal to or greater than a predetermined set value. It can be achieved by providing a control device for a construction machine, characterized in that.
또한 전술한 본 발명의 목적은, 유압구동원으로서 유압펌프, 작업장치로써 붐, 상기 유압펌프로부터 작동유를 공급받아 상기 붐을 작동시키며 라지챔버와 스몰챔버로 구성되고, 라지챔버에 작동유가 공급되면 붐상승, 스몰챔버에 작동유가 공급되면 붐하강 작동이 이루어지도록 하는 붐실린더, 상기 유압펌프와 상기 붐실린더 사이에 설치되어 상기 유압펌프로부터 상기 붐실린더에 공급되는 작동유를 제어하는 콘트롤밸브, 운전자로부터 붐조작신호를 전달받는 붐조작레버, 상기 붐조작신호를 입력받아 이에 대응하여 상기 콘트롤밸브 제어 파일럿압력신호를 출력하는 콘트롤러를 구비한 건설기계의 제어방법에 있어서, (상기 콘트롤밸브제어파일럿압력신호 / 상기 붐조작신호) 가 플러스 기울기를 갖는 적어도 둘 이상의 상관관계 선도에 의해 상기 붐조작신호에 따라 상기 붐의 작동이 제어되도록 하되, 상기 라지챔버의 압력값이 소정의 설정값 이상인 경우, 상기 둘 이상의 상관관계 선도 중, 상대적으로 작은 기울기를 갖는 상관관계 선도에 의한 제어가 선택되도록 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어방법을 제공함에 의해 달성될 수 있다.In addition, the above object of the present invention, the hydraulic pump as a hydraulic driving source, the boom as a work device, the hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump to operate the boom and consists of a large chamber and a small chamber, when the hydraulic oil is supplied to the large chamber boom Boom cylinder for boom lowering operation when the hydraulic oil is supplied to the rising, small chamber, a control valve installed between the hydraulic pump and the boom cylinder to control the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump to the boom cylinder, the boom from the driver A control method of a construction machine having a boom operation lever receiving an operation signal and a controller for receiving the boom operation signal and outputting the control valve control pilot pressure signal in response thereto, wherein the control valve control pilot pressure signal / The boom operation signal) is represented by at least two correlation diagrams having a positive slope. The operation of the boom is controlled in accordance with the boom operation signal, but when the pressure value of the large chamber is more than a predetermined set value, the control by the correlation diagram having a relatively small slope is selected among the two or more correlation diagrams. It can be achieved by providing a control method for a construction machine, characterized in that.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 붐실린더에 과도한 압력이 걸리고 있는 경우, 즉 붐실린더의 라지챔버에 소정의 설정값 이상의 압력이 감지되고 있는 경우, 붐조작레버에 의해 붐조작신호가 입력되더라도 상대적으로 감소된 콘트롤밸브 제어 파일럿압력신호가 인가되기 때문에, 결국 붐의 작동이 급격히 이루어지지 않고, 정상상태에 비해 미세하게 이루어지므로, 과부하 상태에서 조작패턴을 인위적 으로 변경하지 않고도 정밀작업이 가능하게 되는 것이다.According to the present invention as described above, when excessive pressure is applied to the boom cylinder, that is, when a pressure equal to or greater than a predetermined value is sensed in the large chamber of the boom cylinder, even if the boom operation signal is input by the boom operation lever. Since the control valve pressure signal reduced by the control valve is applied, the operation of the boom is not made suddenly and is made finer than the normal state, so that precise work is possible without artificially changing the operation pattern in an overload state. will be.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제 1 도는 본 발명의 일실시예를 도시하는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
건설기계에 있어서, 붐(도시되지 않음)을 구동하기 위한 유압구동원으로서 유압펌프(P)가 구비된다.In a construction machine, a hydraulic pump P is provided as a hydraulic drive source for driving a boom (not shown).
유압펌프(P)로부터 작동유를 공급받아 붐을 작동시키기 위해 붐실린더(1)가 설치되는데, 이 붐실린더(1)는 라지챔버(1a)와 스몰챔버(1b)로 구성된다. 라지챔버(1a)에 작동유가 공급되면 붐 상승, 스몰챔버(1b)에 작동유가 공급되면 붐 하강 작동이 이루어지도록 되어있다.The
유압펌프(P)와 붐실린더(1) 사이에는 붐실린더(1)로의 작동유 공급을 제어하는 콘트롤밸브(2)가 설치된다. 이 콘트롤밸브(2)는 스풀 양단에 작용하는 파일럿압력(Pi)에 의해 스풀이 좌우로 이동되면서 유압펌프(P)로부터 붐실린더(1)로의 유로를 개방 또는 차단하면서 작동된다. A
한편, 운전자로부터 붐조작신호를 입력받기 위해, 붐조작레버(3)가 구비되며, 통상 조이스틱(joystick)등의 형태로 구성된다. On the other hand, in order to receive a boom operation signal from the driver, the boom operation lever 3 is provided, and is usually configured in the form of a joystick or the like.
도면부호 4는 콘트롤러로서, 붐조작레버(3)로부터 붐조작신호를 입력받아 이에 대응하여 전술한 콘트롤밸브(2)에 파일럿압력(Pi)을 출력하면, 해당하는 붐 작동이 이루어지게 된다.
전술한 붐실린더(1)의 라지챔버(1a)의 압력을 감지하는 압력센서(5)가 구비되어, 감지된 압력값을 전술한 콘트롤러(4)로 출력한다.A
콘트롤러(4)에서는, 붐조작레버(3)로부터 입력받은 붐조작신호와, 압력센서(5)로부터 입력받은 붐실린더(4) 라지챔버(1a) 압력값을 토대로, 전술한 콘트롤밸브(2)에 출력할 파일럿압력신호(Pi)를 결정한다.The
미설명부호 T는 작동유의 귀환이 이루어지는 탱크이다.Reference numeral T is a tank where the return of the working oil is made.
본 실시예에 의하면, 제 2 도에 도시된 바와 같이, 콘트롤러(4)에서는 조작레버(3)의 조작스트로크와 비례하도록 설정된 파일럿압력(pi)의 선도(도 2 의 A선도)에 따라 제어를 수행하게 된다. 즉, (콘트롤밸브제어 파일럿압력신호(Pi) / 붐조작신호) 가 플러스 기울기를 갖도록 는 적어도 둘 이상의 상관관계 선도가 구비되어 있으며, 정상상태에서는 A선도에 따라 제어를 수행한다. According to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
한편, 전술한 붐실린더(1)의 라지챔버(1a)압력이 소정의 설정압력 이상일 때, 이를 압력센서(5)로부터 입력받은 콘트롤러(4)에서는, A선도가 아닌 B선도 또는 C선도에 따라 제어를 수행하게 된다. 다시 말해, 붐실린더(1)의 라지챔버(1a)에 과도한 압력이 걸리게 되면, 즉 과부하상태에서는, 붐조작레버(3)의 한 붐조작신호가 입력되더라도, 상대적으로, 감소된 파일럿압력신호(Pi)를 콘트롤밸브(2)에 출력하게 되므로, 정상상태에 비해 미세한 붐 작동이 이루어지게 되는 것이다.On the other hand, when the above-mentioned
따라서, 운전자가 과부하상태를 전혀 고려하지 않고, 정상상태와 마찬가지로 조작스트로크를 가져가더라도, 예기치 않은 급격한 붐작동이 이루어지지 않고, 정밀작동이 수행될 수 있게 되어, 작업성능이 개선되고, 안전이 확보될 수 있다.Therefore, even if the driver does not consider the overload state at all, and takes the operation stroke as in the normal state, unexpected sudden boom operation is not performed, and precise operation can be performed, thereby improving work performance and safety. Can be secured.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 붐실린더에 과도한 압력이 걸리고 있는 경우, 즉 붐실린더의 라지챔버에 소정의 설정값 이상의 압력이 감지되고 있는 경우, 붐조작레버에 의해 붐조작신호가 입력되더라도 상대적으로 감소된 콘트롤밸브 제어 파일럿압력신호가 인가되기 때문에, 결국 붐의 작동이 급격히 이루어지지 않고, 정상상태에 비해 미세하게 이루어지므로, 과부하 상태에서 조작패턴을 인위적으로 변경하지 않고도 정밀작업이 가능하게 된다.According to the present invention as described above, when excessive pressure is applied to the boom cylinder, that is, when a pressure equal to or greater than a predetermined value is sensed in the large chamber of the boom cylinder, even if the boom operation signal is input by the boom operation lever. Since the control pilot pressure signal reduced by the control valve is applied, the operation of the boom is not performed suddenly and is made finer than the normal state, so that precise work is possible without artificially changing the operation pattern in an overload state. .
제 1 도는 본 발명의 일실시예에 다른 건설기계 유압구동시스템 및 제어시스템의 개략도.1 is a schematic diagram of a construction machine hydraulic drive system and control system according to an embodiment of the present invention.
제 2 도는 본 발명의 일실시예에 따른 제어장치에 있어서 조작레버의 조작신호에 따라 콘트롤밸브에 출력되는 파일럿압력과의 관계를 도시하는 관계선도.2 is a relationship diagram showing the relationship between the pilot pressure output to the control valve in accordance with the operation signal of the operation lever in the control device according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명* Explanation of symbols used in the main part of the drawing
P: 유압펌프P: Hydraulic Pump
1: 붐실린더(1a: 라지챔버, 1b: 스몰챔버)1: boom cylinder (1a: large chamber, 1b: small chamber)
2: 콘트롤밸브2: control valve
3: 붐조작레버3: boom control lever
4: 콘트롤러4: controller
5: 압력센서5: pressure sensor
T: 유압탱크T: Hydraulic Tank
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