KR20210129419A - Control System of Construction Equipment according to Slope of Road - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 주행장치와 작업장치를 구비한 건설장비에 관한 것으로서, 특히 건설장비가 주행 중에 경사지로 진입하였을 시 발생할 수 있는 전복 등의 위험을 방지할 수 있도록 경사지의 경사각도 등의 여러 조건에 따라 주행 및 작업을 제어할 수 있게 구성한 것이다.The present invention relates to construction equipment having a driving device and a working device, and in particular, according to various conditions such as the inclination angle of the slope, to prevent the risk of overturning that may occur when the construction equipment enters the slope while driving. It is configured to control driving and operation.
건설 장비란 일반적으로 건설 토목용 기계를 의미하며, 도로, 하천, 항만, 철도, 플랜트 등과 같은 공사별로 각각 그 특성에 적합한 기계 구조 및 성능을 보유하게 된다. 즉 건설 장비는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비 등으로 구분될 수 있으며,Construction equipment generally refers to machinery for construction and civil engineering, and each construction such as road, river, port, railway, plant, etc. has a mechanical structure and performance suitable for its characteristics. In other words, construction equipment can be divided into excavation equipment, loading equipment, transport equipment, unloading equipment, compaction equipment, foundation construction equipment, etc. due to the diversity of work performed at industrial sites,
구체적으로는 불도저, 굴삭기, 휠로더, 덤프트럭, 롤러 등과 같이 많은 종류의 장비를 포함한다.Specifically, it includes many types of equipment such as bulldozers, excavators, wheel loaders, dump trucks, rollers, and the like.
산업 현장에서 가장 기본적으로 수행되는 작업은 굴삭이다. 산업 공사 시에는 지면을 일정 깊이로 굴착하여 각종 구조물을 설치하거나, 또는 지면에 파이프 등을 매설하는 작업이 주로 수행되는데, 이때 굴삭기가 가장 많이 활용된다.Excavation is the most basic work performed in industrial sites. During industrial construction, various structures are installed by excavating the ground to a certain depth, or the work of burying pipes, etc. in the ground is mainly performed. In this case, an excavator is most used.
건설 장비에는 굴삭기 외에도 본체의 전방에 붐과 버켓을 포함하는 프론트 장치를 구비하여 파쇄된 암반, 토사 등과 같은 골재를 적재하거나 근거리 운반에 쓰이는 휠로더, 고중량의 하물을 들어올리거나 운반하는데 사용되는 지게차가 있을 수 있다.In addition to the excavator, the construction equipment has a front device including a boom and a bucket in front of the main body to load aggregates such as crushed rock and sand, or a wheel loader used for short-distance transport, and a forklift used to lift or transport heavy loads. can
휠로더는, 작업조건으로 굴삭작업과 인양작업으로 나뉠 수 있다. 이중 굴삭작업은 붐과 버켓이 지면에 평탄하게 놓인 자세에서 버켓 실린더 작동을 통해 롤 백(Roll Back; 버켓이 뒤로 회전)하면서 작업물을 들어올리는 작업을 말하며, 인양 작업은 굴삭작업을 통해 버켓에 적재된 작업물을 위로 상승시키는 작업을 의미한다.The wheel loader can be divided into excavation work and lifting work according to working conditions. The double excavation operation refers to the operation of lifting the work piece while rolling back (the bucket rotates backward) through the operation of the bucket cylinder while the boom and bucket are placed flat on the ground. It refers to the operation of lifting the loaded workpiece upward.
이와 같은 건설 장비에는 안전 사고 방지를 위하여 건설 장비의 전방, 측방 및/또는 후방에 카메라가 장착될 수 있다. Such construction equipment may be equipped with a camera on the front, side and/or rear of the construction equipment in order to prevent safety accidents.
건설 장비의 전방, 측방, 후방 등에 장착한 카메라를 통해 건설장비의 주변 조건 등을 운전자가 파악하고 안전사고가 발생하지 않도록 대비한다.Through cameras mounted on the front, side, and rear of the construction equipment, the driver understands the surrounding conditions of the construction equipment and prepares to prevent safety accidents.
하지만, 이러한 카메라 즉 영상정보를 통해 운전자가 쉽게 인지하지 못하는 주변 조건 또한 존재한다.However, there are also ambient conditions that are not easily recognized by the driver through such a camera, that is, image information.
그 중 대표적인 것이 노면 경사각이다. 노면 경사각은 일정 면적만을 촬영하여 출력하는 영상시스템만으로는 노면이 어느 정도 기울어졌는지 운전자가 쉽게 인식하기 어렵다는 단점이 있다.One of them is the inclination angle of the road surface. The road surface inclination angle has a disadvantage in that it is difficult for the driver to easily recognize how much the road surface is tilted only with an image system that captures and outputs only a certain area.
특히 자체 중량이 무겁고 더불어 작업 중량물을 멀리 이송하거나 높게 들어올리는 건설장비의 경우에는 작업 조건에 따라 무게 중심이 높게 위치하여 상대적으로 작은 각도의 경사지에서도 작업 조건에 따라 쉽게 전복되는 문제점이 있다.In particular, in the case of construction equipment that has a heavy own weight and that transports or lifts the work weight away from it, the center of gravity is located high depending on the working conditions, so there is a problem that it is easily overturned depending on the working conditions even on a slope with a relatively small angle.
특히 휠로더의 경우에는 작업 시에 작업 중량물이 많고 무거우며 주행거리 또한 다른 건설장비에 비해 길기 때문에 경사지에서 자칫 전복될 위험이 상대적으로 다른 건설장비에 비해 높다.In particular, in the case of wheel loaders, the risk of overturning on a slope is relatively high compared to other construction equipment because the work load is heavy and heavy, and the mileage is long compared to other construction equipment.
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 경사지에 진입하였을 시에 주행장치의 주행 조건 및 작업장치의 작업 조건을 안전하게 제어하여 전복을 방지할 수 있게 구성한 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art as described above, and is designed to prevent overturning by safely controlling the driving conditions of the driving device and the working conditions of the working device when entering a slope. An object of the present invention is to provide a control system for construction equipment according to the present invention.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 붐과 버켓을 구비한 건설장비로서, 측정된 노면각도가 설정각도 이상이고 버켓에 적재한 중량물에 따른 부하가 설정부하 이상이며 붐이 수평 이상으로 올라가 있으면, 붐의 작동을 멈추며 주행을 정지하고, 측정된 노면각도가 설정각도 이상이고 버켓에 적재한 중량물에 따른 부하가 설정부하 이상이며 붐이 수평 아래로 내려가 있으면, 붐의 속도를 낮추고 주행속도를 낮추는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a construction equipment having a boom and a bucket, when the measured road surface angle is greater than or equal to the set angle, the load according to the weight loaded in the bucket is greater than or equal to the set load, and the boom is raised above the horizontal , Stops the boom and stops driving, and if the measured road surface angle is over the set angle and the load according to the weight loaded in the bucket is over the set load and the boom goes down below the horizontal, the boom speed is lowered and the running speed is lowered. is a technical feature.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 노면경사 감지센서는 건설장비 프레임의 전체 길이 중간부에 위치한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the road surface inclination sensor is located in the middle of the entire length of the construction equipment frame.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 노면경사 감지센서는 자이로센서로서, 건설장비 전방 프레임과 후방 프레임이 피봇 결합된 구조에서 피봇 결합된 부위의 측부에 위치한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the road inclination sensor is a gyro sensor and is located on the side of the pivotally coupled part in the structure in which the front frame and the rear frame of the construction equipment are pivotally coupled.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 버켓에 적재한 중량물의 적재 하중을 감지하기 위한 압력센서는 붐을 작동시키는 붐 실린더의 유체 압력을 감지하되, 붐 실린더의 스트로크가 수축될 때에 붐 실린더에서 유출되는 유체의 압력을 측정한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the pressure sensor for detecting the load load of the heavy object loaded in the bucket senses the fluid pressure of the boom cylinder that operates the boom, but when the stroke of the boom cylinder is contracted, the Measure the pressure of the outflowing fluid.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 붐 각도센서는 건설장비 본체 프레임에 장착되며, 붐 각도센서에서 연장된 로드가 붐에 연결되어 붐의 선회에 따른 각도를 측정한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the boom angle sensor is mounted on the frame of the construction equipment body, and the rod extending from the boom angle sensor is connected to the boom to measure the angle according to the turning of the boom.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 건설장비에는 TCU(Transmission Control Unit, 변속기 제어 유닛)가 장착되며, 노면각도가 설정각도 이상이고 버켓에 적재한 중량물에 따른 부하가 설정 부하 이상이며 붐이 수평 이상으로 올라가 있으면, TCU에서 기어단수를 중립으로 변경하며, 측정된 노면각도가 설정각도 이상이고 버켓에 적재한 중량물에 따른 부하가 설정 부하 이상이며 붐이 수평 아래로 내려가 있으면, TCU에서 기어를 저단으로 제어한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the construction equipment is equipped with a transmission control unit (TCU), the road surface angle is greater than the set angle, the load according to the weight loaded in the bucket is greater than the set load, and the boom is If it rises above the horizontal level, the TCU changes the number of gear stages to neutral. If the measured road surface angle is above the set angle, the load according to the weight loaded in the bucket is above the set load, and the boom is below the level, the TCU shifts the gear. control at the bottom.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 건설장비에는 EPPR(Electronic Proportional Pressure Reducing) 방식의 브레이크가 장착되며, 측정된 노면각도가 설정각도 이상이고 버켓에 적재한 중량물에 따른 부하가 설정부하 이상이며 붐이 수평 이상으로 올라가 있으면, 주행을 정지한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the construction equipment is equipped with an EPPR (Electronic Proportional Pressure Reducing) type brake, the measured road surface angle is equal to or greater than the set angle, and the load according to the weight loaded in the bucket is equal to or greater than the set load. If the boom is raised above the level, stop running.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템은 건설장비가 경사지로 진입할 경우 작업 상태(중량물의 적재 부하 및 붐 각도)에 따라 전복될 수 있는 위험을 붐 속도의 제어 및 주행 제어를 통해 운전자가 인식하지 못한 상태에서도 건설장비의 전복을 방지할 수 있다는 장점이 있다.As described above, the control system of the construction equipment according to the slope of the road according to the present invention controls the boom speed in case the construction equipment enters the slope, the risk of overturning depending on the working condition (loading load of heavy objects and boom angle) And through the driving control, there is an advantage that the overturning of the construction equipment can be prevented even when the driver is not aware of it.
도 1은 본 발명에 따른 건설장비의 제어 시스템을 나타낸 흐름도이고,
도 2는 건설장비의 제동시스템을 나타낸 유압회로도이다.
도 3은 노면경사를 감지하기 위한 자이로센서가 장착 관계를 나타낸 개념도이고,
도 4a는 휠로더의 붐 실린더를 나타낸 개념도이며,
도 4b는 작업장치의 붐 실린더에 인가되는 부하를 측정하기 위한 압력센서를 장착 관계를 나타낸 개념도이고,
도 5는 작업장치의 붐 각도를 측정하기 위한 각도센서의 장착관계를 나타낸 개념도이다.1 is a flowchart showing a control system for construction equipment according to the present invention;
2 is a hydraulic circuit diagram showing a braking system of a construction equipment.
3 is a conceptual diagram illustrating a mounting relationship of a gyro sensor for detecting a road inclination;
Figure 4a is a conceptual diagram showing the boom cylinder of the wheel loader,
Figure 4b is a conceptual diagram showing a relationship of mounting a pressure sensor for measuring the load applied to the boom cylinder of the working device,
Figure 5 is a conceptual diagram showing the mounting relationship of the angle sensor for measuring the boom angle of the working device.
아래에서는 본 발명에 따른 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a control system for construction equipment according to a road surface slope according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면에서, 도 1은 본 발명에 따른 건설장비의 제어 시스템을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 건설장비의 제동시스템을 나타낸 유압회로도이다. 그리고 도 3은 노면경사를 감지하기 위한 자이로센서가 장착 관계를 나타낸 개념도이고, 도 4a는 휠로더의 붐 실린더를 나타낸 개념도이며, 도 4b는 작업장치의 붐 실린더에 인가되는 부하를 측정하기 위한 압력센서를 장착 관계를 나타낸 개념도이고, 도 5는 작업장치의 붐 각도를 측정하기 위한 각도센서의 장착관계를 나타낸 개념도이다.In the drawings, FIG. 1 is a flowchart illustrating a control system for construction equipment according to the present invention, and FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram illustrating a braking system for construction equipment. And Figure 3 is a conceptual diagram showing the mounting relationship of the gyro sensor for detecting the road inclination, Figure 4a is a conceptual diagram showing the boom cylinder of the wheel loader, Figure 4b is a pressure sensor for measuring the load applied to the boom cylinder of the working device It is a conceptual diagram showing the mounting relationship, Figure 5 is a conceptual diagram showing the mounting relationship of the angle sensor for measuring the boom angle of the working device.
본 발명에 따른 건설장비는 불도저, 굴삭기, 휠로더, 덤프트럭, 롤러 등에 해당하며 이 중 건설장비로서 휠로더를 대표하여 설명한다.The construction equipment according to the present invention corresponds to a bulldozer, an excavator, a wheel loader, a dump truck, a roller, and the like, and among them, the wheel loader is representatively described as construction equipment.
휠로더(도 4a의 100)는 노면의 경사각도를 감지하는 노면경사 감지센서(120)와, 버켓(도 4a의 101)에 담긴 중량물의 하중을 감지하는 압력센서(130)와, 버켓(101)을 지지하는 붐(도 4a의 103)의 각도를 측정하는 붐 각도센서(140)와, 휠로더(100)의 주행속도를 제어하는 TCU(Transmission Control Unit, 변속기 제어 유닛) 및 주 제동에 따른 유압을 제어하는 EPPR(Electronic Proportional Pressure Reducing)밸브(150)를 포함하며, 각 센서로부터 입력된 전기적 신호에 따라 붐 실린더(도 4의 105)의 작동, TCU의 제어 및 EPPR밸브(150)를 제어하는 제어부를 포함한다. The wheel loader (100 in FIG. 4A) includes a
이와 같이 구성된 휠로더(100)는 도 1에 도시된 바와 같은 흐름도에 따라 제어된다.The
도 1에 도시된 흐름도에 대한 설명에 앞서, 각 센서들의 위치 및 센싱 조건 등에 대해 먼저 설명한다.Prior to the description of the flowchart shown in FIG. 1 , positions and sensing conditions of each sensor will be first described.
도 3에 도시된 바와 같이, 휠로더(100)의 후방 프레임(107)에는 노면경사 감지센서인 자이로센서가 장착되어 휠로더(100)의 피칭(pitching)으로 기울어짐을 감지한다. 여기에서 휠로더(100)의 피칭 기울어짐은 주행하는 휠로더(100)의 노면 기울기와 같다.As shown in FIG. 3 , a gyro sensor, which is a road inclination sensor, is mounted on the
휠로더(100)는 전방 프레임과 후방 프레임(107)이 피봇(108) 연결되어 전방 프레임을 기준으로 후방 프레임(107)이 요잉(yawing) 회전 가능하게 구성된다.The
따라서 노면의 경사각을 보다 정확하게 측정하기 위해서는 전방 프레임과 후방 프레임(107)이 연결된 전체 길이의 중간에 노면경사 감지센서(120)가 장착되어야 휠로더(100)의 기울기에 따른 노면의 경사각도를 보다 정확하게 측정 가능하다.Therefore, in order to more accurately measure the inclination angle of the road surface, the road
본 발명에서는 전방 프레임과 후방 프레임(107)이 피봇(108) 결합된 지점에 노면경사 감지센서(120)인 자이로센서가 장착됨에 있어서, 후방 프레임(107)의 선단에 장착된 것으로 도 3에 도시하고 있지만, 전방 프레임의 후단에 자이로센서가 장착될 수도 있다.In the present invention, when the gyro sensor, which is the
이는 전방 프레임과 후방 프레임(107)이 상호 연결된 프레임 전체 길이에서 중간부에 노면경사 감지센서(120)가 장착되면 노면의 경사각의 측정 목적을 충분히 발현할 수 있기 때문이다.This is because the purpose of measuring the inclination angle of the road surface can be sufficiently expressed when the
한편, 압력센서(130)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 휠로더(100)의 버켓(101)에 중량물이 어느 정도의 무게로 적재되었는지를 감지하기 위한 센서이다.Meanwhile, as shown in FIGS. 4A and 4B , the
휠로더(100)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 본체 프레임(102)의 전방에 붐(103)이 힌지 결합되며 본체 프레임(102)에 붐 실린더(105)의 끝단이 힌지 결합되고, 붐 실린더(105)의 로드(105R) 끝단이 붐(103)에 힌지 결합된다. 그리고 붐 실린더(105)의 스트로크 신축에 따라 붐(103)이 본체 프레임(102)에 결합된 힌지 결합 지점을 기준으로 선회하면서 붐(103) 끝단에 결합된 버켓(101)을 상하방향으로 이동시킨다.As shown in FIG. 4A, the
따라서 버켓(101)이 높게 위치할수록 붐 실린더(105)에 인가되는 부하는 커지게 되고, 버켓(101)이 중량물이 적대된 무게만큼 붐 실린더(105)에 인가되는 부하는 더 커지게 된다.Therefore, the higher the
붐 실린더(105)의 인가되는 부하를 측정하기 위해 스트로크 수축 시 유출되는 유체의 압력을 측정하도록 도 4b에 도시된 바와 같이 압력센서(130)를 붐 실린더(105)에 장착한다.In order to measure the load applied to the
여기에서 스트로크 수축 시 붐 실린더(105)의 내부로 유입되는 유체의 압력을 측정하는 것도 가능하지만, 보다 정확한 측정을 위해서는 스트로크 수축 시 유출되는 유체의 압력을 측정하는 것이 바람직하다.Here, it is also possible to measure the pressure of the fluid flowing into the
한편, 붐(103)의 각도를 측정하기 위해서 도 5에 도시된 바와 같이 붐 각도센서(140)가 본체 프레임(102)에 장착되고, 붐 각도센서(140)의 로드(140R)가 붐(103)에 연결된다. 이 상태에서 붐(103)이 선회하게 되면 로드(140R) 또한 붐(103)을 따라 선회하면서 붐(103)의 기울기를 측정한다.On the other hand, as shown in FIG. 5 to measure the angle of the
아래에서는 이와 같이 구성된 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템에 있어서, 노면경사 감지센서(120)와 압력센서(130)와 붐 각도센서(140)와 TCU 및 EPPR밸브(150)에 의한 건설장비의 제어를 도 1을 참조하여 설명한다.Below, in the control system of construction equipment according to the road surface slope configured as described above, the road
도 1에 도시된 바와 같이, 휠로더(100)가 노면 상에서 작업하거나 주행하는 정상적인 작동 중에 제어 시스템을 작동시킨다.As shown in FIG. 1 , the control system is operated during normal operation of the
그러면 휠로더(100)의 후방 프레임(107)에 장착된 노면경사 감지센서(120)가 후방 프레임(107)의 기울기를 감지하고 감지된 각도가 설정각도 이상인지를 판단한다.Then, the
여기에서 설정각도란, 건설장비의 용도 및 특성에 따라 다를 수 있다. 예로서, 휠로더(100)의 경우 버켓(101)에 중량물이 수용된 상태인 부하상태이고 붐(103)이 수평상태를 유지하면서 경사로를 진입할 경우 오르막 경사가 50도 미만까지 그리고 내리막 경사에서는 22도미만까지만 주행 가능하다고 설정된 각도이다.Here, the set angle may be different depending on the purpose and characteristics of the construction equipment. For example, in the case of the
이와 같이 휠로더(100)에 설정된 각도 이상으로 노면각도가 형성될 경우에는 버켓(101)에 적대된 중량을 확인한다. 만약 노면각도가 설정각도 미만일 경우에는 휠로더(100)는 경사지로 진입하여 계속적인 주행 및 작업을 진행한다.In this way, when the road surface angle is formed more than the angle set in the
한편, 버켓(101)에 적재된 중량물에 의한 부하는 붐 실린더(105)에서 유출되는 유체의 압력을 압력센서(130)가 측정한다.On the other hand, the
측정된 붐 실린더(105)의 압력이 설정압력(예로서 100bar)보다 작을 경우에는 현 노면경사에서 버켓(101)에 적재된 중량물로는 전복의 가능성이 낮다는 것을 의미하므로 계속적인 주행 및 작업이 진행된다.If the measured pressure of the
한편, 측정된 붐 실린더(105)의 압력이 설정압력 이상일 경우에는 붐 각도센서(140)를 이용하여 붐(103)의 각도를 측정한다.On the other hand, when the measured pressure of the
붐(103)이 수평일 경우 붐(103)의 각도는 0도로서, 붐(103)이 0도 이상일 경우에는 버켓(101)이 수평이거나 높게 올라간 상태이고, 붐(103)이 0도 미만일 경우에는 버켓(101)이 하향으로 내려간 상태를 의미한다.When the
붐(103)의 각도가 0도 미만일 경우에는 비록 노면의 경사가 설정각도 이상이고, 붐(103)의 압력이 설정압력 이상이더라도 버켓(101)이 낮게 위치한다는 것으로서, 붐(103)의 속도 즉 작업장치의 작업속도를 저하하고, 주행속도를 저속으로 유지하기 위해 TCU를 통해 기어단수를 1단 이하로 유지한다. 여기에서 작업속도는 최대 작업속도의 50%이하를 유지한다.When the angle of the
한편, 붐(103)이 0도 이상일 경우에는 버켓(101)이 수평보다 높게 올라간 상태로서, 붐(103)의 각도가 0도 미만인 경우에 비해 불안전한 상태이므로, 붐(103)의 작업속도를 0으로 즉 작업을 정지하고, EPPR밸브(150)를 제어하여 브레이크가 작동하도록 제어한다.On the other hand, when the
브레이크를 제어하여 주행을 정지한 상태에서 추가적으로 TCU를 통해 기어를 중립으로 유지한다.In the state where driving is stopped by controlling the brake, the gear is additionally maintained in neutral through the TCU.
이와 같이 주행속도를 저속으로 유지하기 위해 TCU를 통해 기어단수를 1단 이하로 유지하거나 주행을 정지한 상태에서는 현재 휠로더가 전복될 수 있는 불안전한 상태임으로, 현 조건을 운전자가 알 수 있도록 경고음을 발생시키거나 운전자가 위치하는 캐빈 내의 모니터에 현재의 조건을 디스플레이하여 운전자에게 안전한 운전을 유도할 수 있다.As such, to keep the driving speed at a low speed, the current wheel loader is in an unsafe state where the wheel loader can overturn when the number of gears is maintained below 1 through the TCU or when driving is stopped. The current condition can be generated or displayed on a monitor in the cabin where the driver is located to induce the driver to drive safely.
100 : 휠로더
101 : 버켓
102 : 본체 프레임
103. : 붐
105 : 붐 실린더
105R : 로드
107 : 후방 프레임
108 : 피봇
120 : 노면경사 감지센서
130 : 압력센서
140 : 붐 각도센서
150 : EPPR((Electronic Proportional Pressure Reducing)) 밸브100: wheel loader
101 : Bucket
102: body frame
103. : Boom
105: boom cylinder
105R : Rod
107: rear frame
108: pivot
120: road slope detection sensor
130: pressure sensor
140: boom angle sensor
150: EPPR (Electronic Proportional Pressure Reducing) valve
Claims (7)
측정된 노면각도가 설정각도 이상이고 버켓에 적재한 중량물에 따른 부하가 설정부하 이상이며 붐이 수평 이상으로 올라가 있으면, 붐의 작동을 멈추며 주행을 정지하고,
측정된 노면각도가 설정각도 이상이고 버켓에 적재한 중량물에 따른 부하가 설정부하 이상이며 붐이 수평 아래로 내려가 있으면, 붐의 속도를 낮추고 주행속도를 낮추는 것을 특징으로 하는 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템.
As a construction equipment equipped with a boom and a bucket,
If the measured road surface angle is more than the set angle, the load according to the weight loaded in the bucket is more than the set load, and the boom is raised above the level, the boom stops and the driving is stopped,
When the measured road surface angle is more than the set angle, the load according to the weight loaded in the bucket is more than the set load, and the boom is below the horizontal, the speed of the boom is lowered and the running speed is lowered. control system.
노면경사 감지센서는 건설장비 프레임의 전체 길이 중간부에 위치하는 것을 특징으로 하는 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템.
According to claim 1,
The road slope detection sensor is a control system for construction equipment according to the road surface slope, characterized in that it is located in the middle of the entire length of the construction equipment frame.
노면경사 감지센서는 자이로센서로서, 건설장비 전방 프레임과 후방 프레임이 피봇 결합된 구조에서 피봇 결합된 부위의 측부에 위치하는 것을 특징으로 하는 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템.
3. The method of claim 2,
The road inclination sensor is a gyro sensor, and the control system of construction equipment according to road inclination, characterized in that it is located on the side of the pivotally coupled part in a structure in which the front frame and the rear frame of the construction equipment are pivotally coupled.
버켓에 적재한 중량물의 적재 하중을 감지하기 위한 압력센서는 붐을 작동시키는 붐 실린더의 유체 압력을 감지하되, 붐 실린더의 스트로크가 수축될 때에 붐 실린더에서 유출되는 유체의 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템.
According to claim 1,
The pressure sensor for detecting the load load of the heavy object loaded in the bucket detects the fluid pressure of the boom cylinder that operates the boom, and measures the pressure of the fluid flowing out from the boom cylinder when the stroke of the boom cylinder is contracted. A control system for construction equipment according to the slope of the road.
붐 각도센서는 건설장비 본체 프레임에 장착되며, 붐 각도센서에서 연장된 로드가 붐에 연결되어 붐의 선회에 따른 각도를 측정하는 것을 특징으로 하는 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템.
According to claim 1,
The boom angle sensor is mounted on the frame of the construction equipment body, and a rod extending from the boom angle sensor is connected to the boom to measure the angle according to the turning of the boom.
건설장비에는 TCU(Transmission Control Unit, 변속기 제어 유닛)가 장착되며, 노면각도가 설정각도 이상이고 버켓에 적재한 중량물에 따른 부하가 설정 부하 이상이며 붐이 수평 이상으로 올라가 있으면, TCU에서 기어단수를 중립으로 변경하며,
측정된 노면각도가 설정각도 이상이고 버켓에 적재한 중량물에 따른 부하가 설정 부하 이상이며 붐이 수평 아래로 내려가 있으면, TCU에서 기어를 저단으로 제어하는 것을 특징으로 하는 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템.
According to claim 1,
Construction equipment is equipped with a Transmission Control Unit (TCU), and when the road surface angle is greater than the set angle, the load according to the weight loaded in the bucket is greater than the set load, and the boom is raised above the horizontal, the TCU determines the number of gear stages. change to neutral
Control of construction equipment according to road slope, characterized in that when the measured road surface angle is greater than the set angle, the load according to the weight loaded in the bucket is greater than the set load, and the boom is below the horizontal, the TCU controls the gear to the lower stage system.
건설장비에는 EPPR(Electronic Proportional Pressure Reducing) 방식의 브레이크가 장착되며, 측정된 노면각도가 설정각도 이상이고 버켓에 적재한 중량물에 따른 부하가 설정부하 이상이며 붐이 수평 이상으로 올라가 있으면, 주행을 정지하는 것을 특징으로 하는 노면 경사에 따른 건설장비의 제어 시스템.
According to claim 1,
Construction equipment is equipped with EPPR (Electronic Proportional Pressure Reducing) brakes, and when the measured road surface angle is greater than the set angle, the load according to the weight loaded in the bucket is more than the set load, and the boom is raised above the horizontal, driving stops Control system of construction equipment according to the road surface slope, characterized in that.
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CN117449371A (en) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 山西太重数智科技股份有限公司 | Intelligent electric shovel attitude adjusting control system and method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0711674A (en) | 1993-06-23 | 1995-01-13 | Komatsu Ltd | Safety operation system for vehicle on slope |
KR20160117927A (en) | 2015-04-01 | 2016-10-11 | 두산인프라코어 주식회사 | Control system for construction machinery |
KR20170129465A (en) | 2016-05-17 | 2017-11-27 | 현대건설기계 주식회사 | Construction Equipment having Safty Function |
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2020
- 2020-04-20 KR KR1020200047372A patent/KR20210129419A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0711674A (en) | 1993-06-23 | 1995-01-13 | Komatsu Ltd | Safety operation system for vehicle on slope |
KR20160117927A (en) | 2015-04-01 | 2016-10-11 | 두산인프라코어 주식회사 | Control system for construction machinery |
KR20170129465A (en) | 2016-05-17 | 2017-11-27 | 현대건설기계 주식회사 | Construction Equipment having Safty Function |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117449371A (en) * | 2023-12-25 | 2024-01-26 | 山西太重数智科技股份有限公司 | Intelligent electric shovel attitude adjusting control system and method |
CN117449371B (en) * | 2023-12-25 | 2024-03-19 | 山西太重数智科技股份有限公司 | Intelligent electric shovel attitude adjusting control system and method |
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