KR20160117506A - 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 컴퓨터 프로그램과, 굴착기 - Google Patents

굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 컴퓨터 프로그램과, 굴착기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 굴착기(100)의 추진을 제어하기 위한 방법에 관련되고, 상기 굴착기는 서로 독립적으로 속도 제어되는 우측 추진 수단(130b) 및 좌측 추진 수단(130a)과 상기 우측 추진 수단(130b) 및 상기 좌측 추진 수단(130a)을 구동시키기 위한 변속기(235; 335)를 구비하며, 상기 변속기는 기어 박스(235)의 적어도 2가지 기어 상태를 제공하고,
상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 위한 추진 속도를 요청하는 단계;
상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 차이(Diff)를 결정하는 단계(s420);
이와 같이 결정된 차이(Diff)를 기초로 적절한 기어 상태를 결정하는 단계(s430);를 갖추어 이루어진다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 컴퓨터(210; 220)를 위한 프로그램 코드(P)를 구비하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 시스템 및 상기 시스템에 설치되는 굴착기(100)에 관한 것이다.

Description

굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 컴퓨터 프로그램과, 굴착기{METHOD, SYSTEM AND COMPUTER PROGRAM FOR CONTROLLING PROPULSION OF A DRILLING RIG AS WELL AS A DRILLING RIG}
본 발명은 굴착기의 추진(propulsion)을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 컴퓨터용 프로그램 코드를 구비하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템 및 이러한 시스템이 설치되는 굴착기에 관한 것이다.
오늘 날 트랙(tracks)을 갖춘 다양한 플랫폼(platforms)이 있고, 상기 플랫폼은 다양한 응용을 위해 이용가능하다. 굴착기(drilling rig)는 트랙을 갖춘 이러한 플랫폼의 일례일 수 있다. 상기 굴착기는 지표면에서 동작하기 위해 구성된 일례를 위한 것일 수 있다. 따라서, 굴착기는 다양한 종류의 건설 공사(construction works)를 수행하기 위해 구성될 수 있다.
상기 플랫폼은 운용자에 의해 제어될 수 있고, 예컨대 운전자는 조종실(cabin)로부터 예컨대 플랫폼의 도구(tools) 또는 기계(machines)의 추진 또는 동작을 제어할 수 있다. 대안적으로, 상기 플랫폼은 무선 제어/원격 제어(radio controlled/remote controlled)될 수 있다.
상기 플랫폼은 소위 트랙 제어(track control)에 의해 제어되어지기 위해 구성될 수 있다. 이들 플랫폼은 트랙 또는 휠(wheels)에 의해 나아가게(propelled) 될 수 있다. 따라서, 제1 측 상의 제1 트랙의 속도와 제2 측 상의 제2 트랙의 속도는 적절한 전자적 또는 기계적 액츄에이터 수단(actuator means), 예컨대 스티어링 휠(steering wheel) 및 가속 페달(accelerator pedal)에 의해 수동으로 제어될 수 있다. 플랫폼은 이와 같이 상기 제1 트랙 및 상기 제2 트랙의 다른 속도를 인가하는 것에 의해 회전(turn)하도록 만들어질 수 있다.
회전를 만드는 것을 포함하는 플랫폼의 추진에서는 다양한 이점이 발생할 수 있다. 특히, 이들 이점은 추진이 그 회전축(rotational axel)에 관하여 플랫폼을 회전시키기 위해 트랙에 의해 비교적 큰 힘이 인가되는 젖은 표면, 진흙 표면 또는 모래 표면 상에서 수행될 경우에 추진 방향을 변경시킬 때 발생할 수 있다.
이들 이점은 부분적으로는 운용자가 안전한 추진을 위해 감시해야만 함과 동시에 플랫폼의 변속기(transmission)의 기어 시프트(gear shifts)를 수행해야만 하는 플랫폼의 까다로운 작업과 관련될 수 있다. 더욱이, 몇몇 경우에 있어서 운전자는, 또한 상기 플랫폼의 추진 동안, 예컨대 드릴링 장치(drilling devices)와 같은, 운반 장비를 고려해야만 한다. 2개의 트랙을 갖는 플랫폼의 추진은, 다수의 작업 업무가 동시에 또는 실질적으로 동시에 수행되어질 필요가 있기 때문에, 특히 회전할 때, 운전자에 의해 복잡한 것으로서 인식될 수 있다.
이들 이점은 플랫폼의 동작 조건의 원하지 않은 변경과 관련될 수 있다. 동작 조건의 이들 변경은 추진 방향의 상기 변경 동안 일어나는 플랫폼의 증가된 부하에 기인하는 플랫폼의 엔진의 현재 엔진 속도의 원하지 않았던 감소와 관련될 수 있다. 이에 의해, 엔진의 원하지 않았던 스톨링(stalling)을 발생시킬 수 있다. 소정의 상황에서, 플랫폼의 증가된 부하가 너무 커지게 되면, 상기 트랙은 이에 의해 정지된다.
US 7,290,390 B2는 그 수동 동작 동안 느린 시작이 제공되는 크롤러 형태(crawler type)의 유압 굴삭기(hydraulic excavator)를 위한 제어 장치를 도시한다.
이와 같이, 플랫폼의 추진을 위한 2개의 트랙을 갖춘 플랫폼을 제어하는 신뢰할 수 있는 사용자 친화적이고 강력한 방식의 관리에 대한 필요성이 있다.
본 발명의 하나의 목적은 굴착기의 추진을 제어하기 위한 새롭고 유용한 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 굴착기의 추진을 제어하기 위한 신규하고 유용한 시스템과 굴착기의 추진을 제어하기 위한 새롭고 유용한 컴퓨터 프로그램을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 굴착기의 추진을 제어하기 위한 대안적 방법, 대안적 시스템, 및 대안적 컴퓨터 프로그램을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 추진이 감소되는 동안 트랙의 스톨링 및/또는 중단에 대한 위험성이 있는 곳에서, 굴착기의 신뢰성 있는 추진을 달성하기 위한 사용자 친화적 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 소위 크롤러 타입 굴착기의 성능을 개선하기 위한 방법, 시스템 및 컴퓨터 프로그램을 제공함에 있다.
상기 몇몇 목적은 청구항 제1항에 따른 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법에 의해 달성된다. 다른 목적은 청구항 제9항에 따른 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템에 의해 달성된다. 유용한 실시예가 종속 청구항에서 서술된다.
본 발명의 측면에 따르면, 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법이 제공되고, 상기 굴착기는 서로 독립적으로 속도 제어되는 우측 추진 수단 및 좌측 추진 수단과 상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 구동시키기 위한 변속기를 구비하며, 상기 변속기는 적어도 2가지 기어 상태를 제공하고,
상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 위한 추진 속도를 요청하는 단계;
상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 차이를 결정하는 단계;
이와 같이 결정된 차이를 기초로 적절한 기어 상태를 결정하는 단계;를 갖추어 이루어진다. 상기 적어도 2가지 기어 상태는 예에 따라 기어 상태에서 제공된다.
따라서, 굴착기의 추진을 제어하기 위한 신뢰성 있고 사용자 친화적 방법이 달성된다. 상기 굴착기의 회전 동안, 적절한, 더 낮은, 기어 상태가 굴착기의 변속기의 자동 다운시프팅(automatic downshifting)을 허용하기 위해 결정될 수 있다. 이러한 방식에서, 운용자는 안심이 되고 굴착기의 주위에서 이동가능하거나 고정된 물체 또는 사람을 식별하기 위한 더 나은 가능성을 얻을 수 있게 된다. 따라서, 굴착기는 안전한 방법으로 나아갈 수 있게 된다.
유용하게, 작업 임무의 수가 굴착기의 운용자에 대해 감소되고, 이는 더 나은 작업 환경과 적은 스트레스를 제공한다.
방법은:
트랙 또는 휠에 의해 상기 굴착기를 나아가게 하기 위한 단계를 갖추어 이루어질 수 있고, 그에 의해 상기 굴착기는 다른 속도로 상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 구동시키는 것에 의해 회전되도록 된다,
방법은:
현재 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서, 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 굴착기의 추진을 제어하기 위한 강력하고, 신뢰성 있고 사용자 친화적 방법이 달성된다. 자동화된 다운시프트 프로세스를 제공하는 것에 의해 굴착기의 운용자에 대한 작업 임무의 수가 감소된다.
적절한 기어 상태는 예컨대 현재 기어 상태에 비해 가장 가까운 더 낮은 기어 상태일 수 있다. 예컨대 현재 기어 상태가 제3 기어 상태이고 제2 기어 상태로의 감소가 요구됨이 결정되면, 따라서 상기 제2 기어 상태는 적절한 기어 상태를 나타낸다.
적절한 기어 상태는 예에 따라, 별도의 여러 단계에서, 현재 기어 상태에 비해 더 낮은 기어 상태일 수 있다. 현재 기어 상태가 예컨대 제3 기어 상태이고 제1 기어 상태로의 감소가 요구된다면, 상기 제1 기어 상태는 따라서 적절한 기어 상태를 나타낸다. 상기 우측 및 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 상기 차이의 크기에 따라, 기어 상태의 시프트와 관련한 다수의 단계가 결정될 수 있다. 이에 의해, 시프트가 현재 기어 상태에 관하여 수행되어야 하는 새로운 기어 상태는 이와 같이 결정된 차이를 기초로 결정된다. 상기 새로운 기어 단계/기어 상태는 적절한 기어 단계/기어 상태를 나타낼 수 있다.
적절한 기어 상태는 예에 따라 현재 기어 상태와 동일한 기어 상태일 수 있다. 따라서 현재 기어 상태의 자동 변경이 수행되는 것은 없게 된다.
방법은:
상기 더 낮은 기어 상태로부터 더 높은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다.
방법은:
상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하는 단계 후, 상기 더 낮은 기어 상태로부터 이전의 더 높은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법이 제공되고, 상기 굴착기는 서로 독립적으로 속도 제어되는 우측 추진 수단 및 좌측 추진 수단과 상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 구동시키기 위한 변속기를 구비하며, 상기 변속기는 적어도 2가지 기어 상태를 제공하고,
상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 위한 추진 속도를 요청하는 단계;
상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 차이를 결정하는 단계;
이와 같이 결정된 차이를 기초로 기어 상태를 결정하는 단계; 또는
이와 같이 결정된 차이를 기초로 현재 기어 상태 보다 더 낮은 기어 상태를 결정하는 단계, 또는
이와 같이 결정된 차이를 기초로, 기어 상태가 작동될 수 있는, 관련 기어 상태를 결정하는 단계를 갖추어 이루어진다.
방법은:
현재 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서,
운용자에 대해 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 시프팅하기 위한 필요성을 제공하는 단계를 갖추어 이루어지고, 상기 운용자는 기어 상태를 수동으로 시프트하도록 선택할 수 있다. 따라서, 굴착기의 안전하고 환경 친화적 추진을 허용하기 위해 굴착기의 운용자를 위한 의사 결정에 대한 훌륭한 기초가 유리하게 달성된다. 굴착기 변속기의 적절한 더 낮은 기어 상태를 계산/결정/모델링하는 것에 의해, 굴착기의 추진 수단의 연료 소비 및 발생된 동작 토크(generated operational torques)와 관련하여, 굴착기가 실질적으로 최적 동작 동안 추진될 수 있다.
방법은:
상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 상기 차이와 소정의 임계값을 비교하는 단계를 갖추어 이루어지고, 상기 차이가 상기 임계값을 넘으면 적절한 기어 상태가 결정된다. 따라서, 예컨대 굴착기의 변속기의 기어 상태의 시프트를 작동/수행하기 위한 시간 효율적이고 강력한 방법이 제공된다. 유리하게, 기어 상태의 원하지 않았던 시프트가 상기 비교에 의해 방지될 것이다. 따라서, 이는 예컨대 그 기어박스에서, 굴착기의 신뢰성 있는 운용, 운전자 편의성 및 구성요소의 감소된 제품을 달성하는 비용 효율적 방법이 제공된다.
방법은:
상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 결정하는 단계를 갖추어 이루어지고, 단지 적어도 하나의 추진 속도가 소정의 임계값을 넘으면 상기 차이는 처음으로 결정된다.
따라서, 예컨대 굴착기의 변속기의 기어 상태의 변경의 원하지 않았던 작동을 회피하는 강력한 방법이 달성된다. 유리하게, 기어 상태의 원하지 않았던 변경은 상기 결정된 요청된 추진 속도를 고려하는 것에 의해 방지될 것이다. 따라서, 그 기어 박스와 같은, 굴착기의 신뢰성 있는 운용, 운전자 편의성 및 구성요소의 감소된 제품을 달성하는 비용 효율적 방법이 제공된다.
방법은:
상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 결정하는 단계를 갖추어 이루어지고, 요청된 추진 속도가 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 위한 반대 방향과 관련되는 경우 상기 기어 상태가 자동적으로 현재 기어 상태 보다 더 낮은 기어 상태로부터 시프트될 수 있다.
방법은 위쪽이나 아래쪽으로 기어 상태의 원하지 않았던 빈번한 변경의 위험성을 감소시키기 위해 히스테리시스(hysteresis)를 적용하거나 독창적인 계산 알고리즘을 필터링(filtering)하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다. 따라서, 굴착기의 추진의 강력한 자동화된 제어가 달성된다.
본 발명의 측면에 따르면, 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템이 제공되고, 상기 굴착기는 서로 독립적 속도 제어를 위해 구성된 우측 추진 수단 및 좌측 추진 수단과 상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 구동시키기 위헤 구성된 변속기를 구비하여 구성되되, 상기 변속기는 적어도 2가지 기어 상태를 제공하고,
상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 위한 추진 속도를 요청하기 위해 구성된 액츄에이터 수단;
상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 차이를 결정하기 위해 구성된 제어 수단; 및
이와 같이 결정된 차이를 기초로 적절한 기어 상태를 결정하기 위해 구성된 제어 수단;을 구비한다. 상기 적어도 2가지 기어 상태는 예에 따라 기어박스에서 제공될 수 있다.
상기 우측 추진 수단과 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 차이를 결정하기 위해 구성되는 상기 제어 수단은 제1 제어 수단을 나타낼 수 있다.
이와 같이 결정된 차이를 기초로 적절한 기어 상태를 결정하기 위해 구성되는 상기 제어 수단은 제2 제어 수단을 나타낼 수 있다.
상기 굴착기는 트랙 또는 휠에 의해 나아가도록 구성될 수 있고, 그에 의해 다른 속도로 상기 우측 추진 수단 및 좌측 추진 수단을 구동시키는 것에 의해 회전하도록 구성된다.
시스템은:
현재 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서, 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하기 위해 구성된 수단을 구비하여 구성될 수 있다.
시스템은:
상기 더 낮은 기어 상태로부터 더 높은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하기 위해 구성된 수단을 구비하여 구성될 수 있다. 상기 더 높은 기어 상태는 이전의 더 높은 기어 상태일 수 있다.
시스템은:
위쪽이나 아래쪽으로 기어 상태의 원하지 않았던 빈번한 변경의 위험성을 감소시키기 위해 히스테리시스(hysteresis)를 적용하거나 독창적인 계산 알고리즘을 필터링(filtering)하기 위해 구성된 수단을 갖추어 이루어질 수 있다. 따라서, 굴착기의 추진의 강력한 자동화된 제어가 달성된다.
시스템은:
현재 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서, 운용자에 대해 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 변경시키기 위한 필요성을 제공하기 위해 구성된 수단을 구비하여 구성될 수 있고, 수단은 상기 운용자가 기어 상태를 수동으로 변경시킬 수 있는 것에 의해 제공된다. 상기 필요성을 제공하기 위해 구성되는 상기 수단은 스크린, 예컨대 터치 스크린을 구비하여 구성될 수 있다. 상기 수단은 상기 현재 기어 상태의 변경과 관련하여 정보/명령들/권고들(information/instructions/recommendations)의 오디오 및/또는 촉각 및/또는 시각 프레젠테이션을 위한 수단을 구비하여 구성될 수 있다. 상기 수단은 확성기 구성(loud speaker arrangement)을 구비하여 구성될 수 있다.
시스템은 준-자동화 시스템일 수 있고, 운용자는 수동으로 기어 상태를 선택할 수 있다. 따라서, 시스템은, 적용가능한 곳에서, 더 낮은 기어 상태로부터 상기 선택된 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 변경하기 위해 구성되는 수단을 구비하여 구성될 수 있고, 상기 더 낮은 기어 상태는 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 상기 차이를 기초로 결정된다.
시스템은:
상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 상기 차이와 소정의 임계값을 비교하기 위기 위해 구성된 수단과;
상기 차이가 상기 임계값을 넘으면 적절한 기어 상태를 결정하기 위해 구성된 수단;을 구비하여 구성될 수 있다.
시스템은:
상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도를 결정하기 위해 구성된 수단과;
단지 적어도 하나의 요청된 추진 속도가 소정의 임계값을 넘으면 상기 차이를 처음으로 결정하기 위해 구성된 수단;을 구비하여 구성될 수 있다.
시스템은:
상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도를 결정하고, 요청된 추진 속도가 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단에 대해 반대 방향과 관련될 때 현재 기어 상태 보다 더 낮은 기어 상태로 상기 기어 상태를 자동적으로 변경시키기 위해 구성된 수단을 구비하여 구성될 수 있다.
추진 속도를 요청하기 위해 구성되는 상기 액츄에이터 수단이, 하나는 상기 우측 추진 수단을 위한 것이고 하나는 상기 좌측 추진 수단을 위한 것인, 2개의 별도의 소위 제어 패들(control paddles)을 구비하여 구성될 수 있다.
추진 속도를 요청하기 위해 구성되는 상기 액츄에이터 수단이, 스티어링 휠(steering wheel) 또는 소위 조이스틱과 같은, 스티어링 수단과 별도의 가속기 수단(separate accelerator means)을 구비하여 구성될 수 있다.
추진 속도를 요청하기 위해 구성되는 상기 액츄에이터 수단은 굴착기를 조종하기 위한 단지 하나의 스틱(stick)만을 구비하여 구성될 수 있다.
변속기는 상기 추진 수단의 유압 제어 및 동작을 위한 추진 시스템을 구비하여 구성될 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템을 구비하는 굴착기가 제공된다. 본 발명의 측면에 따르면, 청구항 제9항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 구비하는 굴착기가 제공된다. 상기 굴착기는 지표면 이용을 위해 의도될 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 상기 굴착기의 추진을 제어하기 위한 자동화된 시스템을 구비하는 자율 굴착기가 제공된다. 본 발명의 측면에 따르면, 청구항 제9항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 구비하는 자율 굴착기가 제공된다. 상기 자율 굴착기는 지표면 이용을 위해 의도될 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 변속기와 차량을 추진시키기 위한 2개의 트랙이 설치되는 차량이 제공되고, 상기 차량에는 상기 차량의 추진을 제어하기 위한 시스템이 설치된다. 상기 차량은 임의의 적절한 차량일 수 있다. 상기 차량은 광산 기계(mining machine), 트랙터, 덤프 트럭(dumper), 휠 로더(wheel loader), 산업용 로봇을 구비하는 플랫폼, 임업용 기계(forest machine), 흙파는 기계(earth mover), 아스팔트 건설 기계(asphalt construction machine), 도로 플래너(road planner) 또는 추적 차량(tracked vehicle)일 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 변속기와 자율 차량을 추진시키기 위한 2개의 트랙이 설치되는 자율 차량이 제공되고, 상기 차량에는 상기 자율 차량의 추진을 제어하기 위한 시스템이 설치된다. 상기 자율 차량은 임의의 적절한 자율 차량일 수 있다. 상기 자율 차량은 광산 차량(mining vehicle), 트랙터, 덤프 트럭(dumper), 산업용 로봇을 구비하는 플랫폼, 임업용 기계(forest machine) 또는 추적 차량(tracked vehicle)일 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 굴착기의 추진을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램이 제공되고, 상기 컴퓨터 프로그램은 전자 제어 유닛 또는 전자 제어 유닛에 연결된 컴퓨터로 하여금 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 단계를 수행하도록 하기 위한 프로그램 코드를 갖추어 이루어진다.
본 발명의 측면에 따르면, 상기 프로그램 코드가 전자 제어 유닛 또는 전자 제어 유닛에 연결된 컴퓨터 상에서 실행될 때, 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법 단계를 수행하기 위해, 컴퓨터 판독가능 매체에 의해, 그 상에 저장된 프로그램 코드를 갖추어 이루어지는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
본 발명의 측면에 따르면, 굴착기의 추진을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램이 제공되고, 상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 프로그램 코드가 상기 전자 제어 유닛 또는 상기 다른 컴퓨터 상에서 실행될 때, 전자 제어 유닛 또는 전자 제어 유닛에 연결된 컴퓨터로 하여금 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 단계를 수행할 수 있도록 하기 위한 프로그램 코드를 갖추어 이루어진다.
본 발명의 측면에 따르면, 굴착기의 추진을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램이 제공되고, 상기 컴퓨터 프로그램은 전자 제어 유닛 또는 전자 제어 유닛에 연결된 컴퓨터로 하여금 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 단계를 수행할 수 있도록 하기 위해 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장된 프로그램 코드를 갖추어 이루어진다.
본 발명의 측면에 따르면, 프로그램 코드가 전자 제어 유닛 또는 전자 제어 유닛에 연결된 컴퓨터 상에서 실행될 때, 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장된 프로그램 코드를 구비하는 프로그램 제품을 구비하여 구성되는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
본 발명의 측면에 따르면, 프로그램 코드가 전자 제어 유닛 또는 전자 제어 유닛에 연결된 컴퓨터 상에서 실행될 때, 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 단계를 수행하기 위해 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장된 비휘발성 프로그램 코드를 구비하는 프로그램 제품을 구비하여 구성되는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
더욱이, 본 발명의 목적, 이점, 및 신규한 특징은 이하의 상세한 내용으로부터, 또한 본 발명을 적용하는 것에 의해, 당업자에게 명백하게 될 것이다. 본 발명이 이하 설명됨에도 불구하고, 설명된 특정한 상세 내용으로 제한되지 않음이 주지되어야 한다. 여기에 교시되는 기술에 접근하는 당업자는, 본 발명의 범위 내인, 다른 분야 내에서 다른 응용, 변경 및 통합을 인식할 것이다.
도 1a는 굴착기를 개략적으로 예시한다.
도 1b는 굴착기를 개략적으로 예시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1에 도시된 굴착기의 서브시스템을 개략적으로 예시한다.
도 3은 본 발명의 측면에 따른 도 1에 도시된 굴착기의 서브시스템을 개략적으로 예시한다.
도 4a는 본 발명에 따른 방법의 플로우차트를 개략적으로 예시한다.
도 4b는 본 발명의 측면에 따른 더욱 상세하게 방법의 플로우차트를 개략적으로 예시한다.
도 5는 본 발명의 측면에 따른 컴퓨터를 개략적으로 예시한다.
도 1a를 참조하면, 다양한 종류의 지하 공사(ground works) 및/또는 건설 공사를 위해 이용될 수 있고 본 발명을 위해 이용될 수 있는 굴착기(drilling rig; 100)의 측면도가 도시된다. 굴착기(100)는 채광 작업(mining operation)을 위해 채택될 수 있다. 굴착기는 노천 채광(surface mining)을 위해 채택될 수 있다. 따라서, 굴착기(100)는 소위 충격식 천공(percussion drilling)을 수행하기 위해 채택될 수 있다.
굴착기(100)는 개방 채석장(open quarries)에서의 작업을 위해 구성된 실시예에 따른다. 굴착기(100)는 기반시설 작업(infrastructure works)에서 이용하기 위해 채택된 예에 따른다. 굴착기(100)는 소정의 적절한 크기로 될 수 있고 예컨대 3 내지 30톤(3,000 내지 30,000킬로그램)의 간격 내의 중량을 제공할 수 있다.
상기 굴착기(100)는 그 일단에 구성된 굴착 장치(drilling device; 120)를 갖춘, 다른 엘리먼트 사이에서, 긴, 이동가능 암(movable arm; 110)과, 굴착기(100)의 추진을 위한 트랙(tracks; 130), 운용자를 위한 조종실(cabin; 140), 및 모터 바디(motor body; 150)를 구비한다. 상기 이동가능 암(110)은 또한 관절 암(articulated arm)을 의미할 수 있다.
상기 관절 암은 거의 수평 방향에 도달하도록 늘어지게 구성될 수 있다. 상기 관절 암은 접혀지거나 포개지도록 구성될 수 있다. 이러한 접혀지는 것(folding) 또는 포개지는 것(collapsing)은 1실시예에서 모터 바디(150)에 가장 가까운 관절 암의 제1 부분과 굴착 장치(120)에 가장 가까운 관절 암의 제2 부분이 거의 평행 및 거의 수직이 될 수 있도록 한다.
다양한 구성요소가 상기 모터 바디(150) 뿐만 아니라 상기 굴착기(100)에 필요한 동력(power)을 제공하도록 구성된 예컨대 엔진(230)과 같은 상기 굴착기(100)의 만족스러운 기능을 제공하기 위한 시스템에 위치된다. 상기 엔진(230)은 따라서 상기 굴착기(100)의 추진, 상기 긴 암(110)의 이동을 위해, 그리고 상기 굴착 장치(120)를 동작시키는데 이용될 수 있다. 대안적 실시예에 따르면, 상기 엔진(230)은 상기 상기 굴착기(100)의 추진을 위해 이용되고, 그에 의해 별도의 동력 수단(separate power means)(도시되지 않았음)이 상기 이동가능 암(110) 및 상기 굴착 장치(120)를 동작시키기 위해 이용된다. 따라서, 상기 모터 바디(150), 상기 조종실(140) 및 트랙(130)에 의해 구성된 유닛은 캐리어(carrier)를 의미할 수 있다.
상기 모터 바디(150)는 또한 상기 엔진(230)으로부터 상기 트랙(130)으로 동력을 전달하기 위한 적절한 변속기(transmission)(도시되지 않았음)를 구비할 수 있다. 상기 변속기는 예컨대 전자적으로 제어되는 기계적 변속기일 수 있다. 예시적 실시예에 따르면, 상기 변속기는 유압 변속기(hydraulic transmission)일 수 있다.
여기서, 용어 "링크(link)"는 광-전자 통신 링크와 같은 물리적 와이어(physical wire) 또는 무선 링크, 예컨대 무선 링크 또는 마이크로파 링크와 같은, 비-물리적 와이어일 수 있는 통신 링크를 언급한다.
여기서, 용어 "통로(passage)"는, 예컨대 유압유(hydraulic oil)와 같은, 유체를 유지하고 운반하기 위한 통로를 언급한다. 통로는 적절한 치수의 파이프(pipe)일 수 있다. 통로는, 플라스틱, 고무 또는 금속과 같은, 임의의, 적절한 재료로 구성될 수 있다.
본 발명은 임의의 적절한 차량 또는 다른 플랫폼에 응용하기 위해 적절하고 굴착기의 시스템으로 한정되지 않음이 주지되어야 한다. 창의적 방법 및 창의적 시스템이 또한 채광 차량(mining vehicles), 트랙터(tractors), 덤프 트럭(dumpers), 산업 로봇용 차량/플랫폼, 삼림용 기계(forest machines), 트랙 차량(tracked vehicles), 건설용 차량(constructions vehicles), 다용도 차량(utility vehicles), 지형용 차량(terrain vehicles) 또는 군사용 차량(military vehicles)과 같은, 변속기와 적어도 2개의 트랙을 구비하는 굴착기 외의 다른 플랫폼에 대해 이용될 수 있다.
여기서, 다른 것들 사이에서 용어 "적절한"은 "임의의 적절한" 또는 "본 발명의 관련되는 측면에 따라"로서 해석될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 상기 굴착기(100)는 위로부터 본 것으로 도시된다.
따라서, 도 1에 도시된 상기 트랙(130)이 더욱 상세하게 설명된다. 상기 트랙(130)은 제1 추진 수단(first propulsion means; 130a) 및 제2 추진 수단(130b)을 구비한다.
따라서, 제1 트랙을 구비하는 상기 제1 추진 수단(130a)이 예시된다. 상기 "제1 추진 수단(130a)"은 여기서 또한 "좌측 추진 수단(130a)"을 의미한다. 상기 제1 추진 수단(130a)은 상기 제1 트랙을 구동시키기 위해 상기 변속기에서 적어도 하나의 구동 휠(driving wheel)(도시되지 않았음)을 구비한다.
따라서, 제2 트랙을 구비하는 상기 제2 추진 수단(130b)이 예시된다. 상기 "제2 추진 수단(130b)"은 여기서 또한 "우측 추진 수단(130b)"을 의미한다. 상기 제2 추진 수단(130b)은 상기 제2 트랙을 구동시키기 위해 상기 변속기에서 적어도 하나의 구동 휠(driving wheel)(도시되지 않았음)을 구비한다.
굴착기(100)는 소위 트랙 제어(track control)에 의해 제어되도록 구성된다. 따라서, 상기 제1 추진 수단(130a) 및 상기 제2 추진 수단(130b)의 각각의 속도는 서로 독립적으로 제어될 수 있다. 따라서, 굴착기(100)는 상기 제1 추진 수단(130a) 및 상기 제2 추진 수단(130b)의 다른 속도를 인가하는 것에 의해 회전할 수 밖에 없게 된다. 따라서, 상기 제1 추진 수단(130a) 및 상기 제2 추진 수단(130b)은 예컨대 트랙 및/또는 휠에 의한 임의의 적절한 방법으로 형성될 수 있음이 주지되어야 한다. 본 발명에 따른 중요한 것은 굴착기(100)가 트랙 제어 원리에 의해 회전될 수 있고, 여기서 상기 제1 추진 수단(130a) 및 상기 제2 추진 수단(130b)의 속도 제어가 굴착기(100)의 방향의 변경을 제어하기 위해 이용된다는 것이다.
따라서, 상기 제1 추진 수단(130a)은 제1 속도(v1)을 제공하고 상기 제2 추진 수단(130b)은 제2 속도(v2)를 제공하는 것이 예시된다. 이러한 예에 따르면, v1 및 v2는 실질적으로 동일하고, 그에 의해 굴착기는 직선 방향(straight direction)으로 나아간다. 따라서, 요청된 속도(v1 및 v2)가 예시된다. 이들 요청된 속도(v1 및 v2)는 상기 제1 추진 수단(130a) 및 상기 제2 추진 수단(130b)의 각각의 실제 속도와 반드시 동등해야만 할 필요는 없다. 간단화를 위해, 본 예에 따르면 상기 요청된 속도는 상기 각각의 요청된 속도와 동등하게 크다는 것이 가정된다.
상기 제1 속도(v1)가 상기 제2 속도(v2)를 넘는 경우, 굴착기(100)는 우측으로 회전하도록 된다. 유사한 방식으로, 상기 제1 속도(v1)가 상기 제2 속도(v2) 보다 더 낮은 경우, 굴착기(100)는 좌측으로 회전하도록 된다. 대응하는 것은 굴착기(100)의 후방 방향(rear direction)으로의 추진을 위해 명확히 타당하다. 이러한 후방 방향에서, v1 및 v2는 도 1b에 도시된 방향의 반대 방향을 나타낸다. 굴착기(100)의 후방 방향은 v1 및 v2가 네가티브 부호를 나타낸다.
트랙 제어에 의한 굴착기(100)의 회전는 상기 제1 추진 수단(130a) 및 상기 제2 추진 수단(130b) 중 하나가 가만히 있는 것에 의해 수행될 수 있고, 그에 의해 대향하게 위치된 추진 수단은 영(zero)으로부터 벗어나는 속도를 나타냄이 주지되어야 한다. 트랙 제어에 의한 굴착기(100)의 회전는 예컨대 v1이 영과 동등할 때(상기 제1 추진 수단(130a)이 가만히 있음) 수행될 수 있고, 그에 의해 v2는 영으로부터 벗어난다(상기 제2 추진 수단(130b)이, 전방 방향 또는 후방 방향으로, 나아간다).
그 자신의 축에 관한 굴착기(100)의 회전은 상기 제1 추진 수단(130a) 및 상기 제2 추진 수단(130b)이 영으로부터 벗어나는 실질적으로 동등하게 큰 속도를 제공하는 것에 의한 트랙 제어에 의해 수행될 수 있고, 속도는 반대로 향하게 됨이 주지되어야 한다. 따라서, v1=-v2이다.
도 2는 본 발명의 측면에 따른 굴착기(100)의 서브시스템(299)을 개략적으로 예시한다.
제1 제어 유닛(210)은 제2 링크(L230)를 매개로 엔진 구성(230)과 통신하기 위해 구성된다. 제1 제어 유닛(210)은 상기 엔진 구성(230)의 동작을 제어하도록 구성된다. 상기 엔진 구성(230)은 소정의 적절한 엔진을 구비할 수 있다. 상기 엔진 구성(230)은 예에 따라 연소 엔진(combustion engine), 예컨대 디젤 엔진을 구비할 수 있다. 상기 엔진 구성(230)은 예에 따라 전기 모터를 구비할 수 있다. 상기 엔진 구성(230)의 동작의 제어는 예컨대 엔진 속도 및/또는 출력 토크(output torque)를 제어하도록 구성될 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 상기 굴착기(100)에는 하이브리드 동작(hybrid operation)에 의해 상기 제1 트랙(130a) 및 상기 제2 트랙(130b)을 나아가게 하도록 구성되는 엔진 구성(230)이 설치될 수 있고, 여기서 연소 엔진, 에너지 저장 수단뿐만 아니라 전기 머신이 이용된다.
상기 엔진 구성(230)은 상기 우측 추진 수단(130a) 및/또는 상기 좌측 추진 수단(130b)에 대해 변속기를 매개로 엔진(230)에 의해 발생된 토크(torque)를 전달하도록 구성된다. 상기 변속기는 기어 박스(gear box; 235)를 구비할 수 있다. 상기 제1 제어 유닛(210)은 제5 링크(L235)를 매개로 기어 박스(235)와 통신하기 위해 구성된다.
상기 변속기에서 상기 기어 박스(235)는 적절한 수의 기어 단계(gear steps)를 구비할 수 있다. 이들 기어 단계의 각각은 여기서 기어 상태(gear state)를 나타낸다. 실시예에 따르면, 상기 기어 박스는 상기 제1 트랙(130a) 및 상기 제2 트랙(130b)을 위한 별도 기어 단계를 제공할 수 있다.
제1 제어 유닛(210)은 예컨대 능동적으로 기어 상태를 시프팅하는 것(shifting)에 의한 적절한 방식으로 상기 변속기의 기어 비(gear ratio)를 시프팅하는 것에 의해 상기 기어 박스(235)를 구비하는 상기 변속기를 제어하도록 구성된다. 이는 상기 기어 박스(235)의 현재 기어 상태를 시프팅하는 것에 의해 수행될 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 상기 기어 박스(235)는 2가지 기어 단계, 즉 제1 기어 단계(GS1) 및 제2 기어 단계(GS2)를 제공한다. 상기 제1 기어 단계(GS1)는 더 낮은 기어를 제공하고 비교적 늦은 최대 추진력 속도와 비교적 강한 추진력을 제공한다. 상기 제2 기어 단계(GS2)는 더 높은 기어를 제공하고 비교적 높은 최대 추진력 최대 속도와 비교적 약한 추진력을 제공한다.
대응 방식에 있어서, 다수의 별개의 기어 단계를 갖춘 변속기는 가장 강한 추진력을 갖는 가장 낮은 기어로부터 가장 약한 추진력을 갖는 가장 높은 기어까지의 시퀀스(sequence)를 제공할 수 있다. 상기 변속기는 예컨대 2, 3, 4, 5, 6, 10 또는 12의 별개의 여러 기어 단계를 제공할 수 있다. 이들 별개의 여러 기어 단계는 여기서 기어 상태를 나타낸다.
따라서, 상기 굴착기(100)의 상기 변속기는 상기 제1 추진 수단(130a)의 제1 구동 유닛(270a) 및 상기 제2 추진 수단(130b)의 제2 구동 유닛(270b)에서 출력 토크(output torque)를 제공한다. 따라서, 제1 구동 유닛(270a)과 제2 구동 유닛(270b)은 상기 제1 추진 수단(130a)과 상기 제2 추진 수단(130b) 각각에 대한 구동 토크의 변속기를 제어하도록 구성된다. 이는 제1 제어 유닛(210)에 의해 제어하는 것에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 상기 제1 추진 수단(130a) 및 상기 제2 추진 수단(130b)의 속도는 서로 독립적으로 제어될 수 있고, 그에 의해 상기 굴착기(100)는 소위 스키드 스티어링 기능성(skid steering functionality)을 제공한다. 상기 제1 구동 유닛(270a) 및 상기 제2 구동 유닛(270b)은 소정의 적절한 방식으로 형성될 수 있다. 따라서, 조절(regulating)에 대한 필요성이 없고, 예컨대 소위 "폐쇄-루프- 제어(closed-loop-control)"가 없다. 피드백(feedback)이 없는 제어가 충분하고, 이는 덜 복잡한 간단한 시스템을 제공한다.
예시적 실시예에 따르면, 상기 굴착기(100)의 무단 변속기(step less transmission)가 제공된다. 따라서, 상기 굴착기(100)의 동력 라인(power line)은 상기 엔진 구성(230)과, 상기 기어 박스(235)를 구비하는, 상기 변속기를 구비한다.
제1 제어 유닛(210)은 제3 링크(L240)를 매개로 제1 액츄에이터 수단(240)과 통신하기 위해 구성된다. 상기 제1 액츄에이터 수단(240)은 상기 굴착기(100)의 추진 속도를 요청하기 위해 구성된다. 상기 액츄에이터 수단(240)은 또한 상기 굴착기(100)의 추진의 방향을 요청하기 위해 구성된다.
제1 예시적 실시예에 따르면, 상기 액츄에이터 수단(240)은 2개의 패들(paddles)을 구비한다. 제1 패들은 상기 제1 추진 수단(130a)의 제1 속도(v1)를 요청하기 위해 구성된다. 제2 패들은 상기 제2 추진 수단(130b)의 제2 속도(v2)를 요청하기 위해 구성된다.
따라서 운용자는, (트랙 제어에 의해) 추진 속도 및 방향의 변경 양쪽과 관련하여, 굴착기(100)의 추진을 제어하기 위해 상기 패들을 이용할 수 있다.
따라서, 상기 제1 액츄에이터 수단(240)은 링크(l240)를 매개로 제1 제어 유닛(210)으로 상기 제1 추진 수단(130a)의 요청 속도(requested speed; v1)에 관한 정보를 구비하는 제1 신호(s1)를 연속적으로 보내기 위해 구성된다. 따라서, 상기 제1 액츄에이터 수단(240)은 제3 링크(l240)를 매개로 제1 제어 유닛(210)으로 상기 제2 추진 수단(130b)의 요청 속도(v2)에 관한 정보를 구비하는 제2 신호(s2)를 연속적으로 보내기 위해 구성된다.
대안적인, 제2의, 예시적 실시예에 따르면, 상기 제1 액츄에이터 수단(240)은 제1 유닛 및 제2 유닛을 구비한다. 따라서, 상기 제1 유닛은 스티어링 휠(steering wheel) 또는 조이스틱(joystick) 또는 상기 굴착기(100)의 추진의 방향을 제어하기 위한 소정의 다른 적절한 장치를 구비할 수 있다. 따라서, 상기 제2 유닛은 가속기 액츄에이터 수단(accelerator actuator means)을 구비할 수 있다. 상기 액츄에이터 수단은 실시예에 따라 가속기 페달(accelerator pedal)을 구비할 수 있다. 따라서, 상기 제2 유닛은 가속, 따라서 상기 굴착기(100)의 요청 추진 속도(required propulsion speed)를 요청하기 위해 이용될 수 있다. 제1 제어 유닛(210)은 따라서 적절한 방식으로 상기 변속기 및 상기 제1구동 유닛(270a)과 상기 제2 구동 유닛(270b)을 제어하는 것에 의해 상기 굴착기의 추진을 제어하기 위해 구성된다.
제1 제어 유닛(210)은 상기 제1 추진 수단(130a)의 요청 속도(v1) 및 상기 제2 추진 수단(130b)의 요청 속도(v2)를 연속적으로 결정하도록 구성된다. 이는 상기 제1 액츄에이터 수단(240)으로부터 수신된 신호를 기초로 수행될 수 있다. 이들 신호는 굴착기(100)의 요청된 추진 방향과 요청된 추진 속도에 관한 정보를 구비할 수 있다. 제1 제어 유닛(210)은 따라서 적절한 방식으로 서브시스템(299)을 제어하기 위해 2개의 대응하는 속도(v1 및 v2)를 결정하기 위해 구성된다.
본 발명의 측면에 따르면, 다수의 비교 단계(comparison steps)가 제1 제어 유닛(210)에 의해 수행된다.
제1 비교 단계에서는, 상기 제1 추진 수단(130a)의 상기 요청 속도(v1)가 제1 소정의 임계값(Th1)을 넘는가의 여부가 결정된다.
따라서, |v1|≥Th1인지가 결정된다.
제2 비교 단계에서는, 상기 제2 추진 수단(130b)의 상기 요청 속도(v2)가 제2 소정의 임계값(Th2)을 넘는가의 여부가 결정된다.
따라서, |v2|≥Th2인지가 결정된다.
상기 제1 임계값(Th1) 및 상기 제2 임계값(Th2)은 임의의 적절한 임계값일 수 있다. 일례에 따르면, 상기 제1 임계값은 Th1=1.0m/s이고 상기 제2 임계값 Th2=1.0m/s이다.
하나의 예시적 실시예에 따르면, 상기 제1 임계값(Th1) 및 상기 제2 임계값(Th2)은 퍼센트(%)로 표현될 수 있고 굴착기(100)의 최대 요청 추진 속도의 크기 10%로 될 수 있다.
제3 비교 단계에서는, 상기 제1 요청 추진 속도(v1)와 상기 제2 요청 추진 속도(v2) 사이의 차이(Diff)의 절대값이 소정의 제3 임계값(Th3)을 넘는지가 결정된다.
이는 |v1-v2|≥Th3인가에 의해 결정된다.
대안적 실시예에 따르면, 상기 제3 비교 단계는 상기 제1 요청 속도(v1)와 상기 제2 요청 속도(v2) 사이의 비가 소정의 제4 임계값(Th4) 보다 더 낮은지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제4 임계값은 임의의 적절한 값일 수 있다.
이는 v1/v2≤Th4인지가 결정된다.
대안적으로, v1이 v2 보다 더 큰 경우에 v2/v1≤Th4인지가 결정된다. 0으로 나누는 것은 수행되지 않는다.
따라서 상기 비교 단계는 상기 제1 요청 속도(v1) 및 상기 제2 요청 속도(v2)의 값을 이용하도록 이루어지는 것이 서술된다. 대안적 표현은 상기 제1 요청 속도(v1)에 관한 정보를 구비하는 제1 신호(S1)와 상기 제2 요청 속도(v2)에 관한 정보를 구비하는 제2 신호(S2)를 이용하는 것이다. 따라서, 상기 신호는 본 발명에 따라 상기 도시된 바와 같은 유사한 방법으로 될 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 상기 제1 제어 유닛(210)은 v1 및 v2의 비 또는 v2 및 v1의 비를 다수의 소정의 임계값과 비교하도록 구성될 수 있다. 예로써, 상기 변속기의 각 기어 상태에 대한 고유 임계값(unique threshold value)이 제공되고, 그에 의해 상기 고유 임계값이 각각의 기어 상태와 관련된다. 따라서, 제1 제어 유닛(210)은 어느 기어 상태가 상기 비교를 기초로 선택되어야 하는지를 결정하도록 구성될 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 상기 제1 제어 유닛(210)은 v1과 v2 간의 차이 또는 v2와 v1 간의 차이와 다수의 소정의 임계값을 비교하기 위해 구성될 수 있다. 예로써, 상기 변속기의 각 기어 상태에 대한 고유 임계값(unique threshold value)이 제공되고, 그에 의해 각 고유 임계값이 각각의 기어 상태와 관련된다. 그에 의해, 제1 제어 유닛(210)은, 상기 비교를 기초로, 어느 기어 상태가 선택되어야하는지를 결정하도록 구성될 수 있다.
제1 제어 유닛(210)은 상기 제1 추진 수단(130a)의 요청된 제1 추진 속도(v1)를 연속적으로 결정하도록 구성된다. 제1 제어 유닛(210)은 상기 제2 추진 수단(130b)의 요청된 제2 추진 속도(v2)를 연속적으로 결정하도록 구성된다.
제1 제어 유닛(210)은 상기 제1 추진 속도(v1)가 상기 제1 임계값(Th1)을 넘는가의 여부를 연속적으로 결정하도록 구성된다. 제1 제어 유닛(210)은 상기 요청된 제2 추진 속도(v2)가 상기 제2 임계값(Th2)을 넘는가의 여부를 연속적으로 결정하도록 구성된다.
제1 제어 유닛(210)은 상기 제1 추진 수단(130a)의 상기 요청된 제1 추진 속도(v1)와 상기 제2 추진 수단(130b)의 상기 요청된 제1 추진 속도(v2) 사이의 상기 차이(Diff)를 연속적으로 결정하도록 구성된다.
예시적 실시예에 따르면, 제1 제어 유닛(210)은 상기 제1 요청된 추진 속도(v1)와 상기 제2 요청된 추진 속도(v2) 중 적어도 하나가 그 각각의 임계값(Th1 및 Th2)을 넘는 경우에 단지 상기 차이(Diff)만을 결정하도록 구성된다.
예시적 실시예에 따르면, 제1 제어 유닛(210)은, 상기 제1 요청된 추진 속도(v1)와 상기 제2 요청된 추진 속도(v2) 양쪽이 각각 그 임계값(Th1 및 Th2)을 넘으면, 단지 상기 차이(Diff)만을 결정하도록 구성된다.
제1 제어 유닛(210)은 제4 링크(L250)를 매개로 제2 액츄에이터 수단(250)과 통신하기 위해 구성된다. 제2 액츄에이터 수단(250)은 굴착기의 변속기의 기어 단계를 선택하기 위한수단을 구비한다. 따라서, 운용자는 상기 기어 박스(235)의 기어 상태를 선택하기 위한 상기 제2 액츄에이터 수단(250)을 이용할 수 있다.
제1 제어 유닛(210)은 제6 링크(L260)를 매개로 프레젠테이션 수단(presentation means; 260)과 통신하기 위해 구성될 수 있다. 상기 프레젠테이션 수단(260)은 상기 조종실(140)에 제공될 수 있다. 상기 프레젠테이션 수단(260)은 프레젠테이션 스크린(presentation screen), 예컨대 터치 스크린(touch screen)을 구비할 수 있다. 따라서, 상기 제1 제어 유닛(210)은 상기 굴착기(100)의 추진의 제어와 관련하여 문자 숫자식 기호 및/또는 심볼을 제공하도록 구성될 수 있다. 특히, 상기 제1 제어 유닛(210)은 상기 변속기의 현재 기어 상태로부터의 변경과 관련한 정보를 제공하도록 구성될 수 있다.
상기 프레젠테이션 수단(260)은 독창적인 방법에 따라 상기 변속기의 현재 기어 상태의 변경과 관련한 정보/명령들/추전들(information/instructions/recommendations)의 프레젠테에션을 위한 수단을 구비할 수 있다.
상기 제1 제어 유닛(210)은, 가능하게, 상기 변속기의 기어 상태를 변경시키기 위한 명령을 구비하는 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 정보는 상기 프레젠테이션 수단(260)에 의해 적절한 방법으로 제공될 수 있다.
상기 제1 제어 유닛(210)은 상기 우측 추진 수단의 요청된 추진 속도와 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 차이를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 제어 유닛(210)은 따라서 결정된 차이를 기초로 상기 변속기의 적절한 기어 상태를 결정하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 제어 유닛(210)은 트랙(tracks) 또는 휠(wheels)에 의해 상기 굴착기를 나아가게 할 수 있고, 그에 의해 상기 굴착기는 다른 속도로 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 운전하는 것에 의해 회전하도록 된다.
상기 제1 제어 유닛(210)은, 현재의 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서, 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 변경시키도록 구성될 수 있다.
상기 제1 제어 유닛(210)은, 현재의 기어 상태 보다 결정된 적절한 더 낮은 기어 상태에서, 상기 프레젠테이션 수단(260)에 의해, 운용자를 위해 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 변경시키기 위한 필요성을 제공하도록 구성될 수 있고, 그에 의해 상기 운용자는 기어 상태를 수동으로 변경하도록 선택할 수 있다.
상기 제1 제어 유닛(210)은 상기 우측 추진 수단과 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 상기 차이와 소정의 임계값을 비교하도록 구성될 수 있고, 그에 의해 상기 차이가 상기 임계값을 넘을 때 적절한 기어 상태가 결정된다.
상기 제1 제어 유닛(210)은 상기 우측 추진 수단과 좌측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 결정하도록 구성될 수 있고, 그에 의해 적어도 하나의 결정된 추진 속도가 소정의 임계값을 넘을 때 상기 차이가 결정된다.
상기 제1 제어 유닛(210)은 상기 우측 추진 수단과 좌측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 결정하도록 구성될 수 있고, 그에 의해 상기 기어 상태는 상기 요청된 추진 속도가 상기 우측 추진 수단과 좌측 추진 수단의 반대 방향에 대응하는 경우 현재 기어 상태 보다 더 낮은 기어 상태로 자동적으로 변경된다.
제2 제어 유닛(220)은 제1 링크(L210)를 매개로 제1 제어 유닛(210)과 통신하기 위해 구성된다. 제2 제어 유닛(220)은 제1 제어 유닛(210)에 탈착가능하게(detachably) 연결될 수 있다. 제2 제어 유닛(220)은 굴착기(100)의 외부 제어 유닛일 수 있다. 제2 제어 유닛(220)은 독창적인 방법 단계를 수행하도록 구성될 수 있다. 제2 제어 유닛(220)은 제1 제어 유닛(210)으로 프로그램 코드, 특히 독창적인 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 전송하기 위해 이용될 수 있다. 제2 제어 유닛(220)은 대안적으로 차량의 내부 네트워크를 매개로 제1 제어 유닛(210)과 통신하기 위해 구성될 수 있다. 제2 제어 유닛(220)은 제1 제어 유닛(210)과 실질적으로 동일한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 굴착기(100)의 서브시스템(subsystem; 399)을 개략적으로 나타낸다.
본 발명은 다양한 종류의 구동 시스템 및 크롤러형 굴착기의 변속기 시스템에 적용될 수 있음이 주지되어야 한다.
예시적 실시예에 따르면, 서브시스템(399)은 밸브 구성(valve configuration; 335)과 유체 연동(fluid communication)으로 구성되는 유압 펌프(hydraulic pump; 330)를 갖는 유압 시스템을 구비한다.
제1 제어 유닛(210)은 제8 링크(L330)를 매개로 유압 펌프(330)와 통신하기 위해 구성된다. 제1 제어 유닛(210)은 상기 유압 펌프(330)의 동작을 제어하도록 구성된다.
제1 제어 유닛(210)은 제7 링크(L335)를 매개로 상기 밸브 구성(335)과 통신하기 위해 구성된다. 제1 제어 유닛(210)은 상기 밸브 구성(335)의 동작을 제어하도록 구성된다.
밸브 구성(335)은 제1 이송 경로(first conveying passage; 371a)를 매개로 제1 구동 유닛(first drive unit; 370a)과 유체 연동하기 위해 구성된다. 밸브 구성(335)은 제2 이송 경로(371b)를 매개로 제2 구동 유닛(370b)과 유체 연동하기 위해 구성된다.
제1 구동 유닛(370a)은 상기 제1 추진 수단(130a)의 구동력(driving force)을 달성하기 위해 구성된다. 제2 구동 유닛(370b)은 상기 제2 추진 수단(130b)의 구동력을 달성하기 위해 구성된다. 제1 제어 유닛(210)은 상기 제1 구동 유닛(370a) 및 제2 구동 유닛(370b)에 신호를 보내도록 연결(signalling connected)될 수 있다. 따라서, 제1 제어 유닛(210)은 제1 추진 수단(130a) 및 제2 추진 수단(130b)의 추진 속도를 제어하기 위해 구성될 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 서브시스템(399)의 유압(hydraulic pressure)은 서브시스템(399)의 기어 상태를 유리하게 변경시키기 위해 제어된다. 따라서, 제1 제어 유닛(210)은 독창적인 방법에 따라 상기 유압 펌프(330), 밸브 구성(335), 상기 제1 구동 유닛(370a) 및 상기 제2 구동 유닛(370b)을 제어하도록 구성되고, 서브시스템(399)에 통합되는 개략적으로 도시된 유압 구동 시스템/변속기 시스템에 적용된다. 대안적인 실시예에 따르면, 상기 유압 펌프(330)는 제1 제어 유닛(210)을 매개로 제어되지는 않지만, 예컨대 상기 밸브 구성(335)을 매개로 완전하게 유사하다.
서브시스템(399)은 예컨대 도 2의 설명을 참조하여 더욱 상세하게 도시된 유닛(240, 250, 260)을 구비한다.
본 발명의 측면에 따르면, 상기 굴착기(100)는 자율적 굴착기이다. 따라서, 이러한 경우에는 자율적인 방법으로, 예컨대 드릴링 작업과 같은, 소정의 적절한 적용을 위해 이용하기 위해 굴착기(100)에는 적절한 센서 구성과 내비게이션 수단이 설치됨이 주지되어야 한다.
예시적 실시예에 따르면, 독창적인 시스템 및 독창적인 굴착기는 원격적으로 제어되도록 구성된다. 따라서, 운용자는 굴착기(100)로부터 소정의 적절한 거리에 위치될 수 있다. 따라서, 독창적인 방법은 상기 제1 제어 유닛(210) 및/또는 제2 제어 유닛(220)의 저장된 제어 루틴(stored control routines)의 이용에 의해 적용가능하다.
도 4a는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법의 플로우차트를 개략적으로 나타내는 것으로, 상기 굴착기는 서로 독립적으로 속도 제어되는 우측 추진 수단(130b) 및 좌측 추진 수단(130a)과, 상기 우측 추진 수단(130b) 및 상기 좌측 추진 수단(130a)을 구동시키기 위한 변속기를 구비하고, 상기 변속기는 적어도 2가지 기어 상태를 제공한다. 방법은 제1 방법 단계(s401)를 갖는다.
단계(s401)는:
- 상기 우측 추진 수단(130b) 및 상기 좌측 추진 수단(130a)을 위한 추진 속도를 요청하는 단계;
- 상기 우측 추진 수단(130b)의 요청된 추진 속도(v2)와 상기 좌측 추진 수단(130a)의 요청된 추진 속도(v1) 사이의 차이(Diff)를 결정하는 단계;
- 이와 같이 결정된 차이(Diff)를 기초로 적절한 기어 상태를 결정하는 단계;를 갖추어 이루어진다.
상기 적어도 2가지 기어 상태가 예에 따라 기어 박스(235)에서 제공된다. 방법 단계(s401) 후 방법이 종료된다.
도 4b는 굴착기(100)의 추진을 제어하기 위한 방법의 플로우차트를 개략적으로 나타내는 것으로, 상기 굴착기(100)는 서로 독립적으로 속도 제어되는 우측 추진 수단(130b) 및 좌측 추진 수단(130a)과, 상기 우측 추진 수단(130b) 및 상기 좌측 추진 수단(130a)을 구동시키기 위한 변속기를 구비하고, 상기 변속기는 적어도 2가지 기어 상태를 제공한다. 상기 플로우차트는 굴착기(100)의 추진을 제어하기 위한 방법의 예시적 실시예이다. 방법은 제1 방법 단계(s410)를 갖는다.
단계(s410)는 상기 굴착기(100)의 추진을 위한 요청된 속도를 연속적으로 결정하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다. 따라서, 단계(s410)는 상기 제1 추진 수단(130a)의 요청된 속도(v1)를 연속적으로 결정하는 단계를 갖추어 이루어진다. 따라서, 단계(s410)는 상기 제2 추진 수단(130b)의 요청된 속도(v2)를 연속적으로 결정하는 단계를 갖추어 이루어진다.
단계(s410)는 상기 제1 추진 수단(130a)의 상기 요청된 속도(v1)와 상기 제2 추진 수단(130b)의 상기 요청된 속도(v2) 사이의 차이(Diff)를 연속적으로 결정하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다.
단계(s410)는, 운용자에 의해, 굴착기(100)와 관련하는 요청된 추진 속도(V)를 고려하는 것에 의해 제1 제어 유닛(210)에 의해 수행될 수 있다. 상기 제1 액츄에이터 수단(240)이 제공되는 어느 구성에 따라, 상기 제1 추진 수단(130a)의 상기 요청된 속도(v1)와 상기 제2 추진 수단(130b)의 상기 요청된 속도(v2)는 여러 방식으로 결정될 수 있다. 그러나, 상기 굴착기(100)의 요청된 추진 속도(V)는 제1 추진 수단(130a) 및 제2 추진 수단(130b)을 위한 구성요소로서 연속적으로 분배될 수 있다.
방법 단계(s410) 후 이어지는 방법 단계(s420)가 수행된다.
단계(s420)는 굴착기(100)의 상기 요청된 추진과 관련되는 다수의 소정의 기준(criteria)이 직면되었는가의 여부를 결정하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다.
제1 기준은 상기 제1 요청 추진 속도(v1)가 상기 제1 임계값(Th1)을 넘는 것일 수 있다. 제2 기준은 상기 제2 추진 속도(v2)가 상기 제2 임계값(Th2)을 넘는 것일 수 있다. 제3 기준은 상기 제1 요청 추진 속도(v1)와 상기 제2 요청 추진 속도(v2) 사이의 상기 차이(Diff)가 상기 제3 임계값(Th3)을 넘는 것일 수 있다. 제4 기준은 상기 변속기의 현재 기어 상태가 가장 낮은 기어 상태와 다른 것일 수 있다. 즉, 현재의 기어 상태로부터 더 낮은 기어 상태, 예컨대 GS2로부터 GS1으로 저속 기어로 바꾸는 것(shift down)이 가능해야 한다.
실시예에 따르면, 자동 다운시프팅(downshifting)을 위한 적어도 하나의 기준이 더 이상 직면되지 않는 경우에 더 높은 기어 상태로 자동적으로 업시프팅(upshifting)하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다. 실시예에 따르면, 방법은 자동 다운시프팅을 위한 모든 상기 기준이 직면되지 않는 경우 더 높은 기어 상태로 자동적으로 업시프팅하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 방법은, 자동 다운시프팅이 수행되고, 상기 기준 중 적어도 하나가 더 이상 직면되지 않은 후, 적절한 기어 단계로 자동적으로 업시프팅하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다. 예시적 실시예에 따르면, 자동 업시프팅이 수행될 수 있어, 소정의 기어 단계가 상기 독창적인 자동 다운시프팅을 구비하는 과정(course) 후 작동된다. 이러한 자동 업시프팅은 상기 기준 중 적어도 하나가 더 이상 직면되지 않는 것에 의해 조건적일 수 있다.
단게(s420)는 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 차이(Diff)를 결정하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다.
적어도 상기 제3 기준이 직면되는 경우, 이어지는 방법 단계(s430)가 수행된다. 즉, 방법은 방법 단계(s410)로 되돌아간다.
예시적 실시예에 따르면, 모든 4가지 기준은 수행되어지는 상기 이어지는 방법 단계(s430)를 허용하도록 직면되어지는 것이 필요로 된다. 다른 경우에는 방법은 방법 단계(s410)로 되돌아간다.
단계(s430)는 이와 같이 결정된 차이(Diff)를 기초로 굴착기의 변속기의 적절한 기어 상태를 결정하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다. 상기 적절한 기어 상태는 상기 결정된 차이(Diff)의 크기를 기초로 결정될 수 있다. 이는 제1 제어 유닛(210)에 의해 수행될 수 있다.
실시예에 따르면, 현재 기어 상태와 상기 결정된 적절한 기어 상태 사이의 차이는 상기 제1 요청된 추진 속도(v1)와 상기 제2 요청된 추진 속도(v2) 사이의 상기 차이(Diff)에 비례할 수 있다. 예컨대, 비교적 큰 차이(Diff)에 대해, 상기 현재 기어 상태에 비교된 비교적 낮은 기어 상태가 결정될 수 있다.
방법 단계(s430) 후, 이어지는 방법 단계(s440)가 수행된다.
단계(s440)는 상기 변속기의 기어 상태에 영향을 미치는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다. 단계(s440)는 상기 변속기의 현재 기어 상태의 시프트를 제어하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다.
단계(s440)는, 현재 기어 상태 보다 결정된 적절한 더 낮은 기어 상태에서, 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다.
대안적인 예에 따르면, 방법 단계(s440)는, 현재 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서, 운용자를 위해 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 시프팅하는 필요성을 제공하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있고, 그에 의해 상기 상기 운용자는 기어 상태를 수동으로 시프트하도록 선택할 수 있다. 따라서, 상기 제1 제어 유닛(210)은 상기 변속기의 상기 기어 상태의 시프트와 관련하여 프레젠테이션을 제어하기 위해 이용될 수 있다. 따라서, 방법 단계(s440)는 특정한 결정된 기어 상태가 권고되는 정보를 제공하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다. 이는 굴착기(100)의 운용자에게 시청각 명령(audio-visual instruction)에 의해 수행될 수 있다.
방법 단계(s440) 후, 이어지는 방법 단계(s450)가 수행된다.
단계(s450)는, 적용가능한 곳에서, 상기 변속기의 기어 상태에 영향을 미치는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다. 단계(s450)는, 적용가능한 곳에서, 상기 변속기의 현재 기어 상태의 시프팅을 제어하는 단계를 갖추어 이루어질 수 있다. 이는 제1 제어 유닛(210)에 의해 수행될 수 있다.
따라서, 더 낮은 기어 상태가 이전의 더 높은 기어 상태로 변경될 수 있다. 이는 상기 차이(Diff)가 상기 제3 임계값(Th3) 보다 더 낮을 때 수행될 수 있다. 이는 굴착기(100)가 회전된 후 수행될 수 있다.
독창적인 방법이 자율 굴착기(100)를 위해 적절함이 주지되어야 한다. 따라서, 제1 제어 유닛(210)은, 예컨대 제1 추진 속도(v1) 및 제2 추진 속도(v2)를 요청하고, 상기 제1 추진 속도(v1)와 상기 제2 추진 속도(v2) 사이의 차이(Diff)를 결정하며, 상기 4가지 기준이 직면되었는가의 여부를 결정하고, 상기 차이(Diff)를 기초로 적절한 기어 상태를 결정하며, 상기 기어 상태를 변경하는 것과 같은, 도시된 방법 단계를 자동적으로 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 기어 상태의 상기 자동화된 변경은, 굴착기(100)의 회전 이전 또는 동안에, 상기 기어 박스(235), 각각의 밸브 구성(335)의 다운시프트로서, 그리고 그 후, 굴착기(100)의 상기 회전의 후반부 동안 또는 상기 회전 후, 상기 기어 박스(235), 각각의 밸브 구성(335)의 업시프트로서 수행될 수 있다.
방법 단계(s450) 후 방법이 종료된다. 대안적으로 방법 단계(s410)가 다시 수행된다.
도 5를 참조하여, 장치(500)의 실시예의 도면이 예시된다. 도 2를 참조하여 도시된 제어 유닛(210, 220)은 하나의 버전으로 장치(500)를 구비하여 구성될 수 있다. 장치(500)는 비휘발성 메모리(520), 데이터 처리 유닛(510), 및 읽기/쓰기 메모리(550)를 구비하여 구성될 수 있다. 비휘발성 메모리(520)는, 동작 시스템과 같은, 컴퓨터 프로그램이 장치(500)의 기능을 제어하기 위해 저장되는 제1 메모리부(530)를 갖는다. 장치(500)는 버스-콘트롤러(bus-controller), 일련의 통신 포트(communication port), I/O 수단, A/D 컨버터, 시간 및 날짜 입력 및 전송 유닛(time and date input and transfer unit), 이벤트 카운터(event counter) 및 인터럽션 콘트롤러(도시되지 않았음)를 더 구비하여 구성될 수 있다. 비휘발성 메모리(520)는 또한 제1 메모리부(540)를 갖는다.
굴착기의 추진을 제어하기 위한 루틴(routines)을 구비하는 컴퓨터 프로그램(P)이 제공되고, 상기 굴착기는 서로 독립적으로 속도가 제어되는 우측 추진 수단 및 좌측 추진 수단과 상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 구동시키기 위한 변속기를 구비하고, 상기 변속기는 적어도 2가지 기어 상태를 제공한다.
컴퓨터 프로그램(P)은 상기 우측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 연속적으로 및/또는 간헐적으로 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다. 컴퓨터 프로그램(P)은 상기 좌측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 연속적으로 및/또는 간헐적으로 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단 사이의 차이를 연속적으로 및/또는 간헐적으로 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다. 컴퓨터 프로그램(P)은 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 이와 같이 결정된 차이를 기초로 적절한 기어 상태를 연속적으로 및/또는 간헐적으로 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은 상기 우측 추진 수단의 상기 결정된 요청된 추진 속도와 상기 좌측 추진 수단의 상기 결정된 요청된 추진 속도 사이의 차이를 기초로 연속적으로 및/또는 간헐적으로 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 상기 우측 추진 수단의 상기 결정된 요청된 추진 속도와 상기 좌측 추진 수단의 상기 결정된 요청된 추진 속도 사이의 이와 같이 결정된 차이를 기초로 적절한 기어 상태를 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은 트랙 또는 휠에 의해 상기 굴착기를 나아가게 하기 위한 루틴을 갖추어 이루어지고, 상기 굴착기는 다른 속도로 상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 구동시키는 것에 의해 회전하도록 된다.
컴퓨터 프로그램(P)은 굴착기(100)의 변속기의 현재 기어 상태를 연속적으로 및/또는 간헐적으로 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은 상기 현재의 기어 상태의 시프팅이 적절한가의 여부를 연속적으로 및/또는 간헐적으로 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다. 이는 상기 우측 추진 수단의 상기 결정된 요청된 추진 속도와 상기 좌측 추진 수단의 상기 결정된 요청된 추진 속도 사이의 이와 같이 결정된 차이를 기초로 수행될 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은, 현재의 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서, 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 자동적으로 시프팅하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로부터 이전의 더 높은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다. 상기 더 높은 기어 상태는 이전에 더 높은 기어 상태일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은, 현재의 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서, 운용자를 위해 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 시프팅하기 위한 필요성을 제공하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 상기 차이를 소정의 임계값과 비교하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다. 컴퓨터 프로그램(P)은 상기 차이가 상기 임계값을 넘으면 적절한 기어 상태를 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있고, 그에 의해 단지 적어도 하나의 요청된 추진 속도가 소정의 임계값을 넘으면 상기 차이가 처음으로 결정된다.
컴퓨터 프로그램(P)은 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 결정하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있고, 요청된 추진 속도가 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 위한 반대 방향과 관련되는 경우에 상기 기어 상태는 자동적으로 현재 기어 상태 보다 더 낮은 기어 상태로 시프트된다.
컴퓨터 프로그램(P)은, 기어 상태가 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 시프트된 후, 적용가능한 곳에서, 상기 결정된 더 낮은 기어 상태 보다 더 높은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은, 기어 상태가 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 시프트된 후, 적용가능한 곳에서, 상기 굴착기의 운용자를 위해 상기 결정된 더 낮은 기어 상태 보다 더 높은 기어 상태로 기어 상태를 시프트하기 위한 권고(recommendation)와 관련하여 정보를 제공하기 위한 루틴을 갖추어 이루어질 수 있다.
컴퓨터 프로그램(P)은 메모리(560) 및/또는 읽기/쓰기 메모리(550)에 실행가능 형태로 또는 압축된 형태로 저장될 수 있다.
여기서는 데이터 처리 유닛(510)이 소정 기능을 수행함을 언급하고, 이는 데이터 처리 유닛(510)이 메모리(560)에 저장된 프로그램의 소정 부분 또는 읽기/쓰기 메모리(550)에 저장된 프로그램의 소정 부분에 영향을 미침을 의미한다.
데이터 처리 유닛(510)은 제4 데이터 버스(515)를 매개로 데이터 포트(599)와 통신할 수 있다. 비휘발성 메모리(520)는 제2 데이터 버스(512)를 매개로 데이터 처리 유닛(510)과 통신하기 위해 의도된다. 읽기/쓰기 메모리(550)는 제1 데이터 버스(511)를 매개로 데이터 처리 유닛(510)과 통신하도록 의도된다. 읽기/쓰기 메모리(550)는 제3 데이터 버스(514)를 매개로 데이터 처리 유닛(510)과 통신하도록 의도된다. 데이터 포트(599)는 예컨대 제1 링크(L210), 제2 링크(L230), 제3 링크(L240), 제4 링크(L250), 제5 링크(L235), 제6 링크(L260), 제7 링크(L335) 및 제8 링크(L330)에 연결될 수 있다(도 2 및 도 3 참조).
데이터가 데이터 포트(599) 상에서 수신될 때, 그들은 제2 메모리 엘리먼트(540)에 잠정적으로 저장된다. 수신된 입력 데이터가 잠정적으로 저장될 때, 데이터 처리 유닛(510)은 상기한 방법으로 코드 실행(code execution)을 하도록 준비될 것이다. 하나의 버전에서, 데이터 포트(599) 상에서 수신된 신호는 굴착기(100)의 요청된 속도에 관한 정보를 갖추어 이루어진다. 하나의 버전에서, 데이터 포트(599) 상에서 수신된 신호는 상기 제1 추진 수단(130a)의 요청된 추진 속도(v1)에 관한 정보를 갖추어 이루어질 수 있다. 하나의 버전에서, 데이터 포트(599) 상에서 수신된 신호는 상기 제2 추진 수단(130b)의 요청된 추진 속도(v2)에 관한 정보를 갖추어 이루어질 수 있다. 하나의 버전에서, 데이터 포트(599) 상에서 수신된 신호는 상기 제1 추진 수단(130a)의 요청된 추진 속도(v1)와 상기 제2 추진 수단(130b)의 요청된 추진 속도(v2)에 관한 정보를 갖추어 이루어질 수 있다.
여기서 설명된 방법의 부분은 메모리(560) 또는 읽기/쓰기 메모리(550)에 저장된 프로그램을 실행하는 데이터 처리 유닛(510)에 의하여 장치(500)에 의해 적용될 수 있다. 장치(500)가 프로그램을 실행할 때, 여기서 설명된 방법이 실행된다.
본 발명의 바람직한 실시예의 상기한 설명은 예시 및 설명 목적을 위해 제공된다. 이는 총망라하지도 않고 설명된 변형에 대해 본 발명을 제한하도록 의도하지도 않는다. 많은 변경 및 변형이 당업자 자신들에게 명백히 제안될 것이다. 실시예는 본 발명의 원리 및 그 실제 응용을 가장 잘 설명하고, 따라서 당업자가 다양한 실시예를 대해 그리고 의도된 이용에 적절한 다양한 변형으로 본 발명을 이해할 수 있도록 하기 위해 선택 및 설명되었다.

Claims (22)

  1. 굴착기(100)의 추진을 제어하기 위한 방법으로, 상기 굴착기가 서로 독립적으로 속도 제어되는 우측 추진 수단(130b) 및 좌측 추진 수단(130a)과 상기 우측 추진 수단(130b) 및 상기 좌측 추진 수단(130a)을 구동시키기 위한 변속기(235; 335)를 구비하되, 상기 변속기는 기어 박스(235)의 적어도 2가지 기어 상태(GS1; GS2)를 제공하고,
    상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 위한 추진 속도(v1; v2)를 요청하는 단계(s410)를 갖추어 이루어지되:
    상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 차이(Diff)를 결정하는 단계(s420);
    이와 같이 결정된 차이(Diff)를 기초로 적절한 기어 상태를 결정하는 단계(s430);를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    트랙 또는 휠에 의해 상기 굴착기(100)를 나아가게 하기 위한 단계를 갖추어 이루어지고, 상기 굴착기가 다른 속도로 상기 우측 추진 수단(130b) 및 좌측 추진 수단(130a)을 구동시키는 것에 의해 회전되도록 되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    현재 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서, 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하는 단계(s440)를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하는 단계(s440) 후, 상기 더 낮은 기어 상태로부터 이전의 더 높은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하는 단계(s450)를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법.
  5. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    현재 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서;
    운용자에 대해 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 시프팅하기 위한 필요성을 제공하는 단계(s440)를 갖추어 이루어지고, 그에 의해 상기 운용자는 기어 상태를 수동으로 시프트하도록 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법.
  6. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 상기 차이(Diff)와 소정의 임계값(Th3)을 비교하는 단계를 갖추어 이루어지고, 상기 차이(Diff)가 상기 임계값(Th3)을 넘으면 적절한 기어 상태가 결정되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법.
  7. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도를 결정하는 단계를 갖추어 이루어지고, 단지 적어도 하나의 요청된 추진 속도가 소정의 임계값(Th1; Th2)을 넘으면 상기 차이(Diff)가 처음으로 결정되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법.
  8. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 결정하는 단계를 갖추어 이루어지고, 요청된 추진 속도가 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 위한 반대 방향과 관련되는 경우 상기 기어 상태가 자동적으로 현재 기어 상태 보다 더 낮은 기어 상태로 시프트되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 방법.
  9. 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템으로, 상기 굴착기가 서로 독립적으로 속도 제어되는 우측 추진 수단(130b) 및 좌측 추진 수단(130a)과 상기 우측 추진 수단(130b) 및 상기 좌측 추진 수단(130a)을 구동시키기 위한 변속기(235; 335)를 구비하여 구성되되, 상기 변속기는 기어 박스(235)의 적어도 2가지 기어 상태(GS1; GS2)를 제공하고,
    상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단을 위한 추진 속도를 요청하기 위한 제1 액츄에이터 수단(240)을 구비하되;
    상기 우측 추진 수단 및 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도(v1, v2) 사이의 차이(Diff)를 결정하기 위한 제어 수단(210; 220; 500);
    이와 같이 결정된 차이(Diff)를 기초로 적절한 기어 상태를 결정하기 위한 제어 수단(210; 220; 500);을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 굴착기가 트랙 또는 휠에 의해 나아가도록 구성되고, 그에 의해 다른 속도로 상기 우측 추진 수단(130b) 및 좌측 추진 수단(130a)을 구동시키는 것에 의해 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    현재 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서, 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하기 위한 수단(210; 220; 500)을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결정된 더 낮은 기어 상태로부터 이전의 더 높은 기어 상태로 기어 상태를 자동적으로 시프팅하기 위한 수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    현재 기어 상태 보다 더 낮은 결정된 적절한 기어 상태에서, 운용자를 위해 상기 현재 기어 상태로부터 상기 결정된 더 낮은 기어 상태로 기어 상태를 시프팅하기 위한 필요성을 제공하기 위한 수단(260; 210; 220; 500)을 구비하여 구성되고, 수단(260; 210; 220; 500)은 운용자가 기어 상태를 수동으로 시프트할 수 있도록 하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 요청된 추진 속도 사이의 상기 차이(Diff)와 소정의 임계값(Th3)을 비교하기 위한 수단(210; 220; 500)과;
    상기 차이(Diff)가 상기 임계값(Th3)을 넘으면 적절한 기어 상태를 결정하기 위한 수단(210; 220; 500);을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 결정하기 위한 수단(210; 220; 500)과;
    단지 적어도 하나의 요청된 추진 속도(v1; v2)가 소정의 임계값(Th1; Th2)을 넘으면 상기 차이(Diff)를 처음으로 결정하기 위한 수단(210; 220; 500);을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단을 위한 요청된 추진 속도를 결정하고, 요청된 추진 속도가 상기 우측 추진 수단과 상기 좌측 추진 수단의 반대 방향과 관련되면 현재 기어 상태 보다 더 낮은 기어 상태로 상기 기어 상태를 자동적으로 시프팅하기 위한 수단(210; 220; 500)을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  17. 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    추진 속도를 요청하기 위한 상기 수단(240)이, 하나는 상기 우측 추진 수단(130b)을 위한 것이고 하나는 상기 좌측 추진 수단(130a)을 위한 것인, 2개의 별도의 소위 제어 패들(control paddles)을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  18. 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    추진 속도를 요청하기 위한 상기 수단(240)이 제어 수단 및 별도의 가속기 수단(separate accelerator means)을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  19. 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변속기가 상기 추진 수단의 유압 제어 및 동작을 위한 추진 시스템을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 추진을 제어하기 위한 시스템.
  20. 청구항 제9항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착기.
  21. 굴착기(100)의 추진을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램(P)으로, 상기 컴퓨터 프로그램이 전자 제어 유닛 또는 전자 제어 유닛에 연결된 컴퓨터로 하여금 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 단계를 수행하도록 하기 위한 프로그램 코드를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.
  22. 프로그램 코드가 전자 제어 유닛 또는 전자 제어 유닛에 연결된 컴퓨터 상에서 실행될 때, 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법 단계를 수행하기 위해, 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장된 프로그램 코드를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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