KR20150046406A - 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법 - Google Patents

작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150046406A
KR20150046406A KR20130125113A KR20130125113A KR20150046406A KR 20150046406 A KR20150046406 A KR 20150046406A KR 20130125113 A KR20130125113 A KR 20130125113A KR 20130125113 A KR20130125113 A KR 20130125113A KR 20150046406 A KR20150046406 A KR 20150046406A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
engine
engine rpm
load signal
correction
value
Prior art date
Application number
KR20130125113A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102046661B1 (ko
Inventor
유진환
손동연
Original Assignee
두산인프라코어 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 두산인프라코어 주식회사 filed Critical 두산인프라코어 주식회사
Priority to KR1020130125113A priority Critical patent/KR102046661B1/ko
Publication of KR20150046406A publication Critical patent/KR20150046406A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102046661B1 publication Critical patent/KR102046661B1/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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • 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
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2246—Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

본 발명은 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법은, 급부하가 발생하였을 때에 조이스틱을 조작할 때에 급부하 신호를 발생시키고, 급부하 신호가 발생되면 엔진회전수를 상향 보정하여 엔진에 급부하의 영향이 끼치기 전에 엔진토크를 증가시킴으로써 엔진 회전수 급저하 현상을 개선하도록 하고, 상향 보정된 보정 엔진 RPM 값은 연산된 유지시간이 경과되면 해제되도록 하여 연료가 과다하게 소모되는 것을 방지하도록 한다.

Description

작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법{System and method in order to sudden decrease protection for the Engine RPM of the Work machinery}
본 발명은 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업기계에서 급격한 부하가 작용될 때에, 엔진 회전수가 급격하게 저하되는 것을 방지하여 엔진회전수가 안정되게 유지될 수 있도록 하는 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 작업기계는 엔진으로부터 동력을 발생시키고, 그 동력으로 유압시스템을 작동시켜 소망하는 작업을 수행한다. 작업기계의 예를 들면, 굴삭기, 지게차, 로더, 도저, 특수차량 등이 있다.
작업기계는 엔진과 유압시스템의 유압펌프가 연결되어 있고, 엔진에서 출력되는 동력에 의해 유압펌프가 작동된다. 유압펌프는 작동유를 토출하고, 작동유는 작업기로 제공되며, 작업기는 작동유에 의해 작동되어 소망하는 작업을 수행하게 된다.
소망하는 작업을 수행할 때에, 작업장치에는 급격한 부하가 작용되거나 급격하게 큰 토크가 요구될 수 있다. 예를 들면, 굴삭기로 굴착 작업을 수행할 때에 흙이나 모래를 굴착하는 동안에 큰 돌, 콘크리트 덩어리 등과 마주할 때가 있다. 토크는 흙을 굴착할 때보다 큰 돌을 굴착할 때에 더 크게 요구된다. 즉, 굴착 작업을 수행하는 동안에 갑작스럽게 큰 토크가 요구될 수 있고, 이때 굴삭기 운전자는 조이스틱를 급격하게 조작하여 큰 토크를 구현하고자 할 것이다. 큰 토크가 요구되면 엔진 회전수를 증가시켜 엔진 출력을 증가시키게 된다. 엔진출력이 증가되면 큰 토크에 대응할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 부하가 짧은 시간에 급격하게 증가되거나, 토크를 급격하게 증가시키는 것을 "급부하"라고 정의한다.
한편, 수송 또는 운송을 목적으로 하는 차량에도 엔진이 탑재되지만, 이러한 차량용 엔진은 작업기계에 탑재되는 엔진과 전혀 다른 방식으로 제어된다. 이에 부연설명하면 다음과 같다.
차량은 주행속도에 따라 엔진회전수가 대응하여 실시간으로 변한다.
반면에, 작업기계에 탑재된 엔진은 부하의 경중을 고려하여 사전에 엔진회전수를 설정한다. 이로써 작업기계의 엔진은 엔진회전수가 일정하게 유지되도록 제어되며, 이러한 제어는 온속도제어기(All Speed Governor)라고 한다. 엔진은 엔진제어장치(ECU: Engine Control Unit)에 의해 제어된다.
그러나 작업기계에서 급부하가 발생될 때에, 급부하 정보가 엔진제어장치에 곧바로 전달되지 않는다. 즉, 급부하가 발생되면 유압펌프에 부하가 작용되고, 유압펌프의 유압부하 증가로 인하여 엔진에 유압부하가 작용되는데, 이때 급작스럽게 증가되는 유압부하로 인하여 엔진회전수가 설정된 엔진회전수를 유지하지 못하고, 엔진회전수가 급격하게 저하되는 엔진회전수 급 저하(Drop)현상이 발생한다.
순간적으로 엔진회전수가 급격하게 저하되면, 엔진출력이 감소되고 이로써 유압펌프에서 작동유를 정상적으로 토출하지 못하게 된다. 이러한 경우에 작업기계는 작업기의 작동이 멈칫하거나 불안정해질 수 있고, 나아가 작업기계의 전체적인 성능을 저하시킬 우려가 있다. 또한, 엔진회전수 급저하 현상이 크게 발생되면 엔진이 정지될 수도 있다.
상술한 엔진회전수 급 저하 현상을 개선할 수 있는 방안으로 다음의 3가지 방안이 알려져 있다.
첫 번째 방안은 유압펌프를 고정식 유압펌프 대신에 유량을 조절할 수 있는 가변(variable)식 유압펌프로 변경하는 것이다. 가변식 유압펌프가 적용되는 유압시스템에서는 작업기계에 급부하가 작용될 때에 급부하가 순간적으로 토출유량이 감소되도록 조절될 수 있기 때문에 엔진에 작용되는 순간 부하를 줄일 수 있게 된다. 즉, 가변형식 유압펌프가 적용된 유압시스템은 엔진회전수 급저하 현상을 개선할 수 있다. 그러나 고정식 유압펌프에 비교하여 가변식 유압펌프의 가격이 매우 고가인 문제점이 있다. 또한, 가변식 유압펌프가 정상적으로 작동하도록 하기 위해서는 많은 주변 장치들이 설치되어야 하는 문제점이 있다.
두 번째 방안은 유압펌프의 순간 부하를 충분히 견딜 수 있도록 엔진의 회전 관성을 증가시키는 것이다. 엔진의 회전관성을 증가시키면 유압펌프의 순간 부하에 의한 에너지에 비해 엔진의 회전관성 에너지가 증가하기 때문에 엔진회전수 급 저하 현상을 개선할 수 있다. 그러나 엔진의 회전관성을 늘리기 위해선 플라이휠(flywheel)의 중량을 증가시켜야 하기 때문에 작업기계의 제조원가 상승하는 문제점이 있다. 또한, 플라이휠의 중량이 증가되는 경우에는 엔진 내구성이 악화될 수 있다.
세 번째 방안은 유압펌프의 순간 부하를 충분히 견딜 수 있도록 엔진의 엔진 아이들(idle) 회전수를 높게 유지시키는 것이다. 기본적으로 엔진회전수가 높게 유지하면 유압펌프의 순간 부하에 의한 에너지에 비해 엔진의 회전관성 에너지가 크기 때문에 엔진회전수 급 저하 현상을 개선할 수 있다. 그러나 엔진 아이들 회전수를 높게 유지하는 경우에는 연료소비량이 증가되므로 연비가 나빠지는 문제점이 있다.
대한민국 공개 특허공보 제10-2004-0057486호(2004.07.02.) 대한민국 공개 특허공보 제10-2005-0066042호(2005.06.30.)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 급부하가 발생하였을 때에 엔진 회전수 급저하 현상을 개선할 수 있고, 연료가 과다하게 소모되는 것을 방지하도록 하는 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
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.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치는, 조이스틱의 급격한 조작에 의해 급부하 신호를 발생시키는 급부하 신호 발생부(100); 현재 엔진 RPM 값(210)과 현재 엔진 토크 값(220)이 출력되는 엔진제어장치(200); 상기 현재 엔진 RPM 값(210)과 상기 현재 엔진 토크 값(220)이 보정 엔진 RPM 맵(410)에 입력되어 보정 엔진 RPM 값이 연산되는 보정 엔진 RPM 연산부(400); 상기 현재 엔진 RPM 값(210)이 유지시간 맵(510)에 입력되어 유지시간이 연산되는 유지시간 연산부(500); 및 상기 유지시간 동안에 상기 보정 엔진 RPM 값이 상기 엔진제어장치(200)로 제공되도록 제어되는 제어부(300);를 포함하고, 엔진은 상기 급부하 신호가 발생되면 상기 엔진제어장치(200)에 의해 상기 보정 엔진 RPM 값으로 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치에서, 상기 보정 엔진 RPM 연산부(400)는, 상기 급부하 신호가 발생되는 경우에 상기 보정 엔진RPM 값이 선택되고, 상기 급부하 신호가 발생되지 않은 경우에 엔진RPM을 보정 하지 않도록 엔진 RPM 무보정 (430)이 선택되는 제1 선택부(420);를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치에서, 상기 유지시간 연산부(500)는, 상기 급부하 신호가 발생되는 경우에 상기 유지 시간이 선택되고, 상기 급부하 신호가 발생되지 않은 경우에 유지시간 없는 유지시간 무(530)가 선택되는 제2 선택부(520);를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치에서, 상기 급부하 신호 발생부(100)는, 파일럿 유압라인에 설치된 on/off 스위치;를 포함하고, 상기 on/off 스위치는 상기 조이스틱과 연결되어 상기 조이스틱이 조작되었을 때에 상기 급부하 신호를 발생시키는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치에서, 상기 급부하 신호 발생부(100)는, 상기 조이스틱이 전자식이고, 상기 조이스틱에 설치된 on/off 스위치;를 포함하며, 상기 on/off 스위치는 상기 조이스틱이 조작되었을 때에 상기 급부하 신호를 발생시키는 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 방법은, 엔진제어장치(200)로부터 현재 엔진RPM값(210)과 현재 엔진토크 값(220)이 수신되는 제1 단계(S1); 상기 현재 엔진 RPM 값(210)과 상기 현재 엔진 토크 값(220)이 보정 엔진 RPM 맵(410)에 입력되어 보정 엔진 RPM 값이 연산되는 제2 단계(S2); 상기 현재 엔진 RPM 값(210)이 유지시간 맵(510)에 입력되어 유지시간이 연산되는 제3단계(S3); 및 급부하 신호가 발생되었는지를 판단하여, 급부하 신호가 발생되지 않았다면 종료되는 제4단계(S4); 상기 제4단계(S4)에서 급부하 신호가 발생되었다면, 상기 유지시간 동안에 상기 보정 엔진RPM 값을 상기 엔진제어장치(200)로 출력하는 제5단계(S5);를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 방법은, 상기 급부하 신호가 발생되었는지를 판단하는 제4단계(S4)가 상기 유지시간이 연산되는 제3단계(S3)보다 먼저 수행되는 것일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법은, 작업기계의 운전자가 조이스틱을 급격하게 조작함에 따라 급부하가 발생되면, 조이스틱의 급격한 조작을 급부하 신호로 발생시키고, 급부하 신호가 발생되면 엔진회전수를 상향 보정 하도록 보정 엔진회전수 값를 생성하며, 보정 엔진회전수 값을 엔진제어장치에 제공할 수 있다.
이로써, 엔진에 급부하의 영향이 작용하기 직전에 엔진회전수가 상승되도록 함으로써 급부하가 엔진에 작용되더라도 엔진회전수가 설정된 엔진회전수를 안정되게 유지할 수 있고, 나아가 엔진회전수 급 저하 현상을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치에서 보정 엔진RPM 값을 연산하고, 보정 엔진RPM 값이 유지될 유지시간을 연산하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치에서 보정 엔진회전수 맵의 실시예를 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치에서 유지시간 맵의 실시예를 보인 도면이다.
도 5 및 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다.
한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법에 대해서 설명한다.
첨부도면 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다. 첨부도면 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법에서 보정 엔진RPM 값을 연산하고, 보정 엔진RPM 값이 유지될 유지시간을 연산하는 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치에서 보정 엔진회전수 맵의 실시예를 보인 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치에서 유지시간 맵의 실시예를 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치는, 수집된 정보에 근거하여 엔진회전수를 보정 하도록 하는 보정 값을 연산하고, 그 보정 된 보정 값을 얼마동안 유지할지 유지시간을 연산하여 엔진제어장치(200)를 제어하는 것이다.
좀 더 상세하게는, 제어부(300)에는 보정 엔진RPM 연산부(400)와 유지시간 연산부(500)를 포함한다.
또한, 제어부(300)에는 급부하 신호 발생부(100)로부터 급부하 신호가 입력되고, 엔진제어장치(200)로부터 현재 엔진RPM 값(210)과 현재 토크 값(220)이 입력된다.
상술한 급부하 신호 발생부(100)는 조이스틱의 형식이 기계식이든 전기식이든 상관없이 적용될 수 있다.
조이스틱이 기계식인 경우에는 파일럿 유압라인에 on/off 스위치가 포함되어 있다. on/off 스위치는 조이스틱과 연결되어 있고, 조이스틱이 조작되었을 때에 on/off 스위치에서는 전기적인 신호가 발생된다.
조이스틱이 전자식인 경우에는 전자식 조이스틱에 on/off 스위치가 설치되어 있고, 조이스틱이 조작되었을 때에 on/off 스위치에서는 전기적인 신호가 발생된다.
따라서 조이스틱이 기계식이든 전자식이든, 조이스틱이 급격하게 조작되는 경우에는 on/off스위치에서 발생되는 on/off신호가 급격하게 전환될 수 있고, 이러한 신호는 급부하 신호로 이해될 수 있다. 즉, 조이스틱을 급격하게 조작하였을 때에는 급부하 신호가 발생되는 것이고, 이러한 급부하 신호는 상술한 제어부(300)에 전달되는 것이다.
보정 엔진RPM 연산부(400)는 현재 엔진 RPM 값(210)과 현재 엔진 토크 값(220)이 보정 엔진 RPM 맵(410)에 입력되어 보정 엔진 RPM 값이 연산된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 보정 엔진 RPM 맵(410)은 엔진회전수와 엔진토크 값을 고려하여 어느 정도의 엔진회전수가 적정한지를 결정하는 것이다.
도 3은 보정 엔진회전수 맵(map)의 실시예를 보인 것이다. 보정 엔진 RPM 맵(410)은 엔진의 동특성에 따라 다양하게 제공될 수 있고, 특히 엔진은 동일한 제조사에서 동일한 사양으로 제조되더라도 동특성이 다를 수 있기 때문에, 획일적으로 적용되기 보다는 튜닝 공정을 통하여 최적화 될 수 있다. 또한, 보정 엔진 RPM 맵(410)은 제조사에서 사전에 제어부(300)에 탑재한 상태에서 출시될 수 있고, 추후에 작업기계의 성능향상을 위하여 업데이트될 수도 있다.
한편, 보정 엔진 RPM 연산부(400)에는 제1 선택부(420)가 포함될 수 있다. 제1선택부(420)는 급부하 신호 발생부(100)에서 급부하 신호가 입력되었을 때에 보정 엔진RPM 값이 선택되고, 급부하 신호가 입력되지 않을 때에는 엔진 RPM 무보정 (430)가 선택된다. 엔진 RPM 무보정 (430)은 값이 "0값"일 수 있다. 즉 엔진 RPM을 보정 하는 값이 "0값"이면 보정 하지 않는 것이다.
유지시간 연산부(500)는 현재 엔진 RPM 값(210)이 유지시간 맵(510)에 입력되어 유지시간이 연산되는 것이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 유지시간 맵(510)은 현재 엔진회전수를 고려하여 보정 엔진회전수를 어느 정도 시간동안 유지하는 것이 적정한지를 결정하는 것이다.
유지시간 맵(510)은 엔진의 동특성에 따라 다양하게 제공될 수 있고, 특히 엔진은 동일한 제조사에서 동일한 사양으로 제조되더라도 동특성이 다를 수 있기 때문에, 튜닝을 통하여 교정될 수 있다. 또한, 유지시간 맵(510)은 제조사에서 사전에 제어부(300)에 탑재한 상태에서 출시될 수 있고, 추후에 작업기계의 성능향상을 위하여 업데이트될 수도 있다.
한편, 유지시간 연산부(500)에는 제2 선택부(520)가 포함될 수 있다. 제2선택부(520)는 급부하 신호 발생부(100)에서 급부하 신호가 입력되었을 때에 상술한 유지시간이 선택되고, 급부하 신호가 입력되지 않을 때에는 유지시간 무(530)가 선택된다. 유지시간 무(530)은 값이 "0값"일 수 있다. 즉 유지시간이 "0"이면 보정 엔진RPM 값을 유지하지 않는 것이므로 보정 하지 않는 것이다.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치는 유지시간 동안에 보정 엔진 RPM 값이 엔진제어장치(200)로 제공되도록 제어됨으로써 엔진은 급부하 신호가 발생되면 엔진제어장치(200)에 의해 보정 엔진 RPM 값으로 제어되는 것이다.
즉, 조이스틱을 급격하게 조작하여 급부하 신호가 발생되면, 급부하 신호에 의해 엔진회전수가 증가되도록 보정 된다. 이로써 엔진은 기본적으로 설정한 엔진회전수보다 증가된 엔진회전수로 운전됨으로써 엔진토크가 증가된다. 증가된 엔진토크는 급부하로 인한 갑작스런 부하증가에 대비할 수 있고, 엔진회전수가 설정된 엔진회전수 이하로 급격하게 저하되는 현상을 개선할 수 있게 된다.
이하, 첨부도면 도 5 및 도 6를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 작업기계의 엔진회전수 급저하 방법을 좀 더 상세하게 설명한다. 첨부도면 도 5 및 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
제1단계(S1): 제1단계(S1)는 엔진제어장치(200)로부터 현재 엔진RPM값(210)과 현재 엔진토크 값(220)이 수신되는 단계이다.
엔진제어장치(200)는 설정된 엔진회전수를 유지하도록 엔진을 제어한다. 그리고 실제로 구현되는 현재의 엔진회전수를 출력한다. 또한, 엔진제어장치(200)는 현재 엔진에서 출력되는 엔진토크가 어느 정도인지를 출력한다.
제2 단계(S2): 제2 단계(S2)는 보정 엔진 RPM 값을 연산하는 단계이다. 좀 더 상세하게는 현재 엔진 RPM 값(210)과 현재 엔진 토크 값(220)이 보정 엔진 RPM 맵(410)에 입력되어 보정 엔진 RPM 값이 연산되는 단계이다.
엔진 회전수와 엔진 토크는 상관관계가 있으므로, 2가지(엔진 회전수와 엔진 토크)의 변수를 모두 고려하여 보정 엔진 RPM 값을 연산하는 것이다. 좀 더 상세하게는 엔진 회전수가 충분하게 높을 경우에는 엔진회전수의 보정 폭이 작을 수 있다. 또한, 엔진토크가 충분하게 큰 경우에도 엔진회전수의 보정 폭은 작을 수 있다. 따라서 상술한 바와 같이, 2가지 변수 모두를 고려하여 보정 엔진 RPM 값을 계산하면 최적의 엔진회전수를 결정할 수 있다.
최적의 엔진회전수로 엔진이 제어되는 경우에, 급부하가 엔진에 작용되더라도 엔진토크가 증가된 상태이므로 엔진회전수 급 저하 현상이 방지된다. 또한, 최적의 엔진회전수를 적용함으로써 엔진회전수가 과도하게 증가되지 않도록 하여 연부가 악화되는 것을 방지할 수 있게 된다.
제3단계(S3): 제3단계(S3)는 보정 엔진 RPM 값을 어느 정도 유지할지 유지시간을 연산하는 단계이다. 좀 더 상세하게는 현재 엔진 RPM 값(210)이 유지시간 맵(510)에 입력되어 유지시간이 연산된다.
유지시간에 대하여 부연 설명한다. 유지시간은 너무 긴 시간으로 설정되는 경우에 보정 엔진RPM 값을 긴 시간동안 유지하게 되는데, 이러한 경우에는 급작스런 유압부하에 대응하기 위해 엔진토크를 증가시켜서 급부하에 대응한 이후에도 보정 엔진RPM 값을 유지하게 된다. 보정 엔진RPM 값은 사전에 설정한 엔진회전수보다 큰 값이므로 불필요하게 과도한 엔진동력을 출력할 우려가 있다. 따라서 유지시간은 너무 길지 않게 설정 되는 것이 바람직하다.
즉, 유지시간을 적정하게 설정하는 것이 좋으며, 이는 유압부하에 의한 엔진회전수 급 저하현상을 최소화 할 수 있으면서, 급부하에 대응한 이후에는 사전에 설정된 엔진회전수를 유지하도록 하기 위하여 보정 엔진RPM 값을 적정한 시점에 해제되어야 한다.
예를 들면, 사전에 설정된 엔진 아이들(idle) 회전수가 800rpm이라고 가정하고, 보정 엔진 RPM 값이 150rpm일 때, 유지시간 동안에는 950rpm이 구현될 것이다. 이로써 엔진에 급부하가 작용되더라도 유압펌프로부터 엔진에 전달되는 유압부하에 의한 엔진 회전수 급저하 현상은 개선될 수 있지만, 급부하가 해제되었음에도 엔진회전수는 950rpm에 도달한 상태를 유지시간이 경과될 때까지 유지하게 될 것이다. 따라서 유지시간은 너무 길지 않게 설정되는 것이 바람직하다.
제4단계(S4): 제4단계(S4)는 급부하 신호가 발생되었는지 여부를 판단하는 단계이다. 급부하 신호가 발생되었는지를 판단하여, 급부하 신호가 발생되지 않았다면 종료될 수 있다.
제5단계(S5): 제5단계(S5)는 제4단계(S4)에서 급부하 신호가 발생되었다고 판단되면 유지시간 동안에 보정 엔진RPM 값을 엔진제어장치(200)로 출력한다.
유지시간이 경과되면 보정 엔진RPM 값의 출력은 정지되고, 이후에 엔진제어장치(200)는 사전에 설정된 엔진회전수를 유지하도록 엔진을 제어하게 된다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 방법은 급부하 신호가 발생되었는지를 판단하는 제4단계(S4)가 유지시간이 연산되는 제3단계(S3)보다 먼저 수행될 수 있다.
즉, 급부하 신호가 발생되지 않는 상태에서는 유지시간을 굳이 계산하지 않고 종료함으로써 제어부(300)의 부하를 줄일 수 있다. 제어부(300)의 부하를 줄임으로써 제어부(300)는 여기에서 언급되지 않는 다른 기능을 수행할 수 있는 여유자원을 가지게 되는 것으로 작업기계의 운영시스템이 좀 더 원활하게 운용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 실시예에 따른 작업기계를 운전하는 동안에 급작스럽게 큰 부하가 작용되어, 유압펌프에 유압부하가 급격하게 증가되고 엔진에 유압부하가 작용되더라도 급부하 신호가 발생되는 시점에 엔진의 엔진회전수가 증가되도록 보정 함으로써 엔진회전수가 급격하게 저하되는 현상을 방지할 수 있다. 이로써 엔진을 포함한 작업기계는 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 보정 엔진 RPM 값을 소정의 시간동안만 유지함으로써 급부하가 해제된 직후에는 사전에 설정된 엔진회전수를 유지하도록 함으로써 연료가 과도하게 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 일실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법은, 종래의 작업기계의 하드웨어를 거의 그대로 유지하면서도 제어 로직을 업데이트 하여 급부하가 발생하였을 때에 엔진 회전수 급저하 현상을 개선할 수 있다.
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.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법은 작업기계를 운전하는 동안에 급부하가 요구되거나 작용될 때에 엔진회전수 급 저하 현상을 개선하는 데에 이용될 수 있다.
100: 급부하 신호 발생부 200: 엔진제어장치(ECU)
210: 현재 엔진RPM 값 220: 현재 엔진토크 값
300: 제어부 400: 보정 엔진RPM 연산부
410: 보정 엔진RPM 맵 420: 제1 선택부
430: 엔진RPM 무보정 500: 유지시간 연산부
510: 유지시간 맵 520: 제2 선택부
530: 유지시간 무

Claims (7)

  1. 조이스틱의 급격한 조작에 의해 급부하 신호를 발생시키는 급부하 신호 발생부(100);
    현재 엔진 RPM 값(210)과 현재 엔진 토크 값(220)이 출력되는 엔진제어장치(200);
    상기 현재 엔진 RPM 값(210)과 상기 현재 엔진 토크 값(220)이 보정 엔진 RPM 맵(410)에 입력되어 보정 엔진 RPM 값이 연산되는 보정 엔진 RPM 연산부(400);
    상기 현재 엔진 RPM 값(210)이 유지시간 맵(510)에 입력되어 유지시간이 연산되는 유지시간 연산부(500); 및
    상기 유지시간 동안에 상기 보정 엔진 RPM 값이 상기 엔진제어장치(200)로 제공되도록 제어되는 제어부(300);를 포함하고,
    엔진은 상기 급부하 신호가 발생되면 상기 엔진제어장치(200)에 의해 상기 보정 엔진 RPM 값으로 제어되는 것을 특징으로 하는 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보정 엔진 RPM 연산부(400)는,
    상기 급부하 신호가 발생되는 경우에 상기 보정 엔진RPM 값이 선택되고,
    상기 급부하 신호가 발생되지 않은 경우에 엔진RPM을 보정 하지 않도록 엔진 RPM 무보정 (430)이 선택되는 제1 선택부(420);
    를 더 포함하는 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유지시간 연산부(500)는,
    상기 급부하 신호가 발생되는 경우에 상기 유지 시간이 선택되고,
    상기 급부하 신호가 발생되지 않은 경우에 유지시간 없는 유지시간 무(530)가 선택되는 제2 선택부(520);
    를 더 포함하는 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 급부하 신호 발생부(100)는,
    파일럿 유압라인에 설치된 on/off 스위치;를 포함하고,
    상기 on/off 스위치는 상기 조이스틱과 연결되어 상기 조이스틱이 조작되었을 때에 상기 급부하 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 급부하 신호 발생부(100)는,
    상기 조이스틱이 전자식이고, 상기 조이스틱에 설치된 on/off 스위치;를 포함하며,
    상기 on/off 스위치는 상기 조이스틱이 조작되었을 때에 상기 급부하 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치.
  6. 엔진제어장치(200)로부터 현재 엔진RPM값(210)과 현재 엔진토크 값(220)이 수신되는 제1 단계(S1);
    상기 현재 엔진 RPM 값(210)과 상기 현재 엔진 토크 값(220)이 보정 엔진 RPM 맵(410)에 입력되어 보정 엔진 RPM 값이 연산되는 제2 단계(S2);
    상기 현재 엔진 RPM 값(210)이 유지시간 맵(510)에 입력되어 유지시간이 연산되는 제3단계(S3); 및
    급부하 신호가 발생되었는지를 판단하여, 급부하 신호가 발생되지 않았다면 종료되는 제4단계(S4);
    상기 제4단계(S4)에서 급부하 신호가 발생되었다면, 상기 유지시간 동안에 상기 보정 엔진RPM 값을 상기 엔진제어장치(200)로 출력하는 제5단계(S5);
    를 포함하는 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 급부하 신호가 발생되었는지를 판단하는 제4단계(S4)가 상기 유지시간이 연산되는 제3단계(S3)보다 먼저 수행되는 것을 특징으로 하는 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 방법.
KR1020130125113A 2013-10-21 2013-10-21 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법 KR102046661B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130125113A KR102046661B1 (ko) 2013-10-21 2013-10-21 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130125113A KR102046661B1 (ko) 2013-10-21 2013-10-21 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150046406A true KR20150046406A (ko) 2015-04-30
KR102046661B1 KR102046661B1 (ko) 2019-11-20

Family

ID=53037750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130125113A KR102046661B1 (ko) 2013-10-21 2013-10-21 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102046661B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114033564A (zh) * 2021-11-22 2022-02-11 潍柴动力股份有限公司 一种发动机转速控制方法、装置、系统及存储介质

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07127493A (ja) * 1993-11-04 1995-05-16 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧建設機械の原動機回転数制御装置
JPH08135475A (ja) * 1994-11-10 1996-05-28 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の駆動制御装置
JPH11210514A (ja) * 1998-01-22 1999-08-03 Komatsu Ltd 建設機械の原動機制御装置
KR20040057486A (ko) 2002-12-26 2004-07-02 대우종합기계 주식회사 건설중장비의 유압펌프 마력제어방법
KR20050047125A (ko) * 2003-06-25 2005-05-19 히다치 겡키 가부시키 가이샤 건설기계의 엔진 제어장치
KR20050066042A (ko) 2003-12-26 2005-06-30 두산인프라코어 주식회사 건설중장비의 유압펌프 마력제어장치
JP2009074404A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Komatsu Ltd エンジンの制御装置
JP2012107664A (ja) * 2010-11-16 2012-06-07 Takeuchi Seisakusho:Kk 油圧駆動装置および油圧駆動装置を備えた作業機械
JP2012197696A (ja) * 2011-03-18 2012-10-18 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業車両の駆動制御装置
JP2014528533A (ja) * 2011-06-28 2014-10-27 フナン サニー インテリジェント コントロール イクイップメント カンパニー リミテッドＨｕｎａｎ Ｓａｎｙ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ エンジン回転数制御方法、制御システム及びブーム式建設機械

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07127493A (ja) * 1993-11-04 1995-05-16 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧建設機械の原動機回転数制御装置
JPH08135475A (ja) * 1994-11-10 1996-05-28 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の駆動制御装置
JPH11210514A (ja) * 1998-01-22 1999-08-03 Komatsu Ltd 建設機械の原動機制御装置
KR20040057486A (ko) 2002-12-26 2004-07-02 대우종합기계 주식회사 건설중장비의 유압펌프 마력제어방법
KR20050047125A (ko) * 2003-06-25 2005-05-19 히다치 겡키 가부시키 가이샤 건설기계의 엔진 제어장치
KR20050066042A (ko) 2003-12-26 2005-06-30 두산인프라코어 주식회사 건설중장비의 유압펌프 마력제어장치
JP2009074404A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Komatsu Ltd エンジンの制御装置
JP2012107664A (ja) * 2010-11-16 2012-06-07 Takeuchi Seisakusho:Kk 油圧駆動装置および油圧駆動装置を備えた作業機械
JP2012197696A (ja) * 2011-03-18 2012-10-18 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業車両の駆動制御装置
JP2014528533A (ja) * 2011-06-28 2014-10-27 フナン サニー インテリジェント コントロール イクイップメント カンパニー リミテッドＨｕｎａｎ Ｓａｎｙ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ エンジン回転数制御方法、制御システム及びブーム式建設機械

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114033564A (zh) * 2021-11-22 2022-02-11 潍柴动力股份有限公司 一种发动机转速控制方法、装置、系统及存储介质
CN114033564B (zh) * 2021-11-22 2023-09-26 潍柴动力股份有限公司 一种发动机转速控制方法、装置、系统及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
KR102046661B1 (ko) 2019-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101818285B1 (ko) 건설 기계의 제어 장치
KR101112137B1 (ko) 하이브리드식 건설기계의 엔진회전수 변화저감 제어시스템 및 방법
JP4315248B2 (ja) 走行作業車両の制御装置
US20160340871A1 (en) Engine and Pump Control Device and Working Machine
US9303636B2 (en) System for controlling hydraulic pump in construction machine
WO2010082636A1 (ja) ハイブリッド式作業機械及びその制御方法
JP5092071B1 (ja) ホイールローダ及びホイールローダの制御方法
JP2002188177A (ja) 建設機械の制御装置
EP2600010A1 (en) Swirl flow control system for construction equipment and method of controlling the same
EP3066267B1 (en) Working machine
JP2012057347A (ja) ハイブリッド建設機械
CN107429629B (zh) 工程机械
US9541103B2 (en) Power source apparatus and hybrid construction machine equipped with same
KR20140119909A (ko) 건설기계 유압펌프 제어 장치
KR102014547B1 (ko) 건설기계용 유압펌프 제어 장치
US9725882B2 (en) Device and method for controlling flow rate in construction machinery
US20170276530A1 (en) Display apparatus for work machine
JP5092069B1 (ja) ホイールローダ及びホイールローダの制御方法
CN107810299B (zh) 工程机械的控制装置及控制方法
WO2013145342A1 (ja) ホイールローダ及びホイールローダの制御方法
EP2982804B1 (en) Apparatus for controlling construction equipment engine and control method therefor
JP6001162B2 (ja) 作業機械のエンジン回転数制御装置
KR20150046406A (ko) 작업기계의 엔진 회전수의 급 저하 방지 장치 및 방법
JP5345594B2 (ja) 油圧装置
JP6195710B2 (ja) 建設機械のエンジン制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant