KR20210146151A - 건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법 - Google Patents

건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210146151A
KR20210146151A KR1020200063243A KR20200063243A KR20210146151A KR 20210146151 A KR20210146151 A KR 20210146151A KR 1020200063243 A KR1020200063243 A KR 1020200063243A KR 20200063243 A KR20200063243 A KR 20200063243A KR 20210146151 A KR20210146151 A KR 20210146151A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
traction force
traction
angle
transmission
boom
Prior art date
Application number
KR1020200063243A
Other languages
English (en)
Inventor
백선호
Original Assignee
현대건설기계 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 현대건설기계 주식회사 filed Critical 현대건설기계 주식회사
Priority to KR1020200063243A priority Critical patent/KR20210146151A/ko
Publication of KR20210146151A publication Critical patent/KR20210146151A/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2079Control of mechanical transmission
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/431Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062Control of propulsion units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

본 발명의 견인력 제어 시스템은 작업장의 상태에 따라 견인력 설정값의 50% 내지 100% 범위에서 견인력 출력값을 선택할 수 있는 견인력 선택부와; 건설 기계의 붐의 지면에 대한 각도와 상기 건설 기계의 버켓의 상기 지면에 대한 각도를 측정하는 센서부와; 상기 건설 기계의 변속기 제어하는 TCU(Transmission Control Unit), 및 상기 TCU를 통하여 상기 변속기의 출력토크값 제어를 통한 견인력 출력을 제어하는 MCU(Machine Control Unit)를 포함하는 메인 제어부를 포함할 수 있다. 여기서 상기 MCU는 상기 견인력 선택부에서 선택된 견인력 출력값을 통하여 상기 TCU를 제어하여 상기 변속기의 출력을 제어할 수 있다.

Description

건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법{Rim-pull Control System for Construction Equipment and Method of Controlling Rim-pull using the Same}
본 발명은 건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법에 관한 것이다.
건설 현장이나 토목 현장 등의 작업 현장에서는 다양한 건설 기계가 사용된다. 건설 기계는 도로, 하천, 항만, 철도, 플랜트 등과 같은 공사별로 각각 그 특성에 적합한 기계구조 및 성능을 보유하게 된다. 즉 건설 기계는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비 등으로 구분될 수 있다. 구체적으로 건설 기계는 휠로더, 굴삭기, 지게차, 불도저, 트럭, 롤러 등과 같이 상당히 많은 종류의 장비를 포함할 수 있다.
건설 기계는 주행 방식에 따라 무한 궤도식 건설 기계, 또는 타이어식 건설 기계로 구분될 수 있다. 또한, 건설 기계는 가동 방식에 따라 외부의 급속 충전이 가능한 배터리의 전원으로 가동되는 전기식 건설 기계와, 디젤과 같은 화석연료를 사용하여 가동되는 엔진식 건설 기계로 구분될 수 있다.
산업 현장에서 가장 기본적으로 수행되는 작업은 디깅(digging) 작업이다. 그런데 타이어식의 건설 기계는, 디깅 작업 시 타이어가 미끄러지는 타이어 슬립(Tire slip) 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 슬립 현상이 발생하면, 작업 기기의 타이어 마모에 따른 타이어 수명 저하, 사이클 타임(cycle time) 지연, 작업 효율 저하 등의 문제가 발생할 수 있다. 이에, 타이어 슬립 현상에 의한 문제 해결책이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 운전자가 타이어 슬립현상을 방지할 수 있도록 하는 건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 견인력 제어 시스템은 작업장의 상태에 따라 견인력 설정값의 50% 내지 100% 범위에서 견인력 출력값을 선택할 수 있는 견인력 선택부와; 건설 기계의 붐의 지면에 대한 각도와 상기 건설 기계의 버켓의 상기 지면에 대한 각도를 측정하는 센서부와; 상기 건설 기계의 변속기 제어하는 TCU(Transmission Control Unit), 및 상기 TCU를 통하여 상기 변속기의 출력토크값 제어를 통한 견인력 출력을 제어하는 MCU(Machine Control Unit)를 포함하는 메인 제어부를 포함할 수 있다. 여기서 상기 MCU는 상기 견인력 선택부에서 선택된 견인력 출력값을 통하여 상기 TCU를 제어하여 상기 변속기의 출력을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 견인력 선택부는 견인력 출력값이 50% 내지 95%의 범위에서 활성화되고, 견인력 출력값이 100%인 경우 비활성화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서부는 상기 붐의 상기 지면에 대한 각도를 측정하는 붐 각도 센서, 및 상기 버켓의 상기 지면에 대한 각도를 측정하는 버켓 각도 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메인 제어부는 상기 건설 기계의 변속기를 제어하는 TCU(Transmission Control Unit); 및 상기 레버 조작 신호를 수신한 상기 MCU에서 전달된 신호에 따라 상기 붐을 제어하는 EHCU(Electric Hydraulic Control Unit)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 견인력 제어 방법은 메인 제어부가 견인력 설정값에 대한 견인력 출력값 비율, 붐 각도, 버켓 각도, 붐 실린더 압력, 기어의 전진 상태, 및 견인력 설정부 활성화 상태를 확인하는 단계와; 견인력 출력값이 견인력 설정값의 50% 내지 95%의 범위에서 견인력 설정부가 활성화 상태이며, 붐 각도가 설정값 미만이며, 버켓 각도가 설정값 미만이며, 붐 실린더 압력이 설정값 이상이며, 기어가 전진 상태이며, 킥-다운 버튼 미작동 상태이며, 메인 제어부는 견인력 출력값으로 변속기 출력을 제어하는 단계와; 견인력 출력값이 견인력 설정값의 100%로 견인력 설정부가 비활성화되거나, 붐 각도가 설정값 이상이거나, 버켓 각도가 설정값 이상이거나, 붐 실린더 압력이 설정값 미만이거나, 기어가 비전진 상태이거나, 킥-다운 버튼이 작동 상태이면, 메인 제어부는 견인력 설정값의 100%로 변속기 출력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법은, 변속기의 출력토크값에 따른 견인력 출력값을 작업장의 지면 상태, 운전자의 운전 습관, 타이어의 마모 상태 등에 따라 운전자가 선택함으로써, 타이어 슬립현상을 방지할 수 있어, 타이어 마모에 따른 타이어 수명 저하, 사이클 타임(cycle time) 지연, 작업 효율 저하 등을 방지하며, 연비 개선을 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 건설 기계의 견인력을 제어하기 위한 견인력 제어 시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 메인 제어부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 견인력 제어 시스템을 이용한 견인력 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 건설 기계(100)는, 디깅(digging) 작업을 수행하는 휠로더일 수 있다. 물론 건설 기계(100)는 휠로더가 아닌 타이어식이면서 디깅 작업을 수행할 수 있는 굴삭기 등의 다양한 장비일 수 있지만, 이하에서는 건설 기계(100)가 휠로더인 것으로 한정하여 설명한다. 다만, 이는 본 발명을 한정하는 것이 아니라 하나의 예시에 불과하다.
건설 기계(100)는 작업장치(110), 주행장치(120), 몸체(130)를 포함할 수 있다.
작업장치(110)는 작업을 구현할 수 있다. 이때 작업은 자재를 들어올리거나 지반을 다지는 등의 다양한 작업을 의미할 수 있다. 작업장치(110)는 붐(111) 및 버켓(112)을 포함하여 구성될 수 있다.
붐(111)은 몸체(130)에 마련되며, 붐(111)의 움직임은 유압으로 작동하는 붐 실린더(1111)에 의하여 이루어질 수 있다. 붐 실린더(1111)는 몸체(130)와 붐(111)의 양측을 각각 연결하도록 한 쌍으로 구성될 수 있다.
버켓(112)은 자재를 들어올릴 수 있다. 버켓(112)은 바구니 형태를 가질 수 있으며, 내부에 자재를 담을 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
버켓(112)은 유압으로 작동하는 버켓 실린더(1112)에 의해 자재를 담아 안정적으로 들어올리거나, 또는 자재를 바닥, 덤프 트럭 등으로 쏟아지도록 할 수 있다.
작업장치(110)에서의 버켓(112)은, 브레이커(breaker) 등으로 교체될 수 있다. 즉 작업장치(110)는 상기로 한정되지 않고 작업의 종류에 따라 변경될 수 있다.
주행장치(120)는 복수의 타이어(121)를 포함하며 건설 기계(100)의 이동을 구현할 수 있다. 건설 기계(100)가 휠로더인 경우 2개의 차축과 4개의 타이어(121)를 갖는 주행장치(120)를 통해 이동할 수 있다.
몸체(130)는 운전실(140)과 엔진룸(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
운전실(140)에는 건설 기계(100)의 운전자가 탑승하여 앉을 수 있는 운전석(141)이 마련될 수 있다. 운전실(140)에는 운전석(141)의 전방에는 건설 기계(100)의 작업이나 주행을 조작할 수 있도록 하는 핸들(142)이나 각종 레버(143), 브레이크 페달(144)을 비롯하여, 가속 페달(도시하지 않음), 클러스터(도시하지 않음) 등이 다양하게 마련될 수 있다.
엔진룸(150)은 작업장치(110) 및 주행장치(120)에 구동력을 전달할 수 있도록 엔진(151)이 구비할 수 있다.
상기한 건설 기계(100)는, 디깅 작업 시 타이어(121)가 미끄러지는 타이어 슬립(Tire slip) 현상을 방지할 수 있는 견인력 제어 시스템(100)에 의해 관리될 수 있다.
이하에서는 일정한 작업 현장에서 상술한 건설 기계(100)가 디깅 작업을 수행할 때, 작업장의 지면 상태, 운전자의 운전 습관, 타이어의 마모 상태 등에 따라 변속기 출력토크값에 따른 견인력 출력값을 선택함으로써 타이어 슬립현상을 방지할 수 있도록 하는 견인력 제어 시스템(100)에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 도 1에 도시된 건설 기계의 견인력을 제어하기 위한 견인력 제어 시스템의 구성도이며, 도 3은 도 2에 도시된 메인 제어부의 구성도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 견인력 제어 시스템(200)은 견인력 선택부(210), 센서부(240) 및 메인 제어부(250)를 포함할 수 있다.
견인력 선택부(210)는 운전실(140)에 마련될 수 있으며, 운전자가 디깅 작업 시 다양한 작업장의 지면 상태에서 타이어(121)가 미끄러지지 않는 적정 견인력 값을 선택할 수 있도록 한다. 견인력 선택부(210)는 견인력 모드 신호를 메인 제어부(250)에 제공하며, 메인 제어부(250)는 기 설정된 적정 견인력 값 이하에서 작업 장치(110)의 디깅 작업이 이루어질 수 있도록 작업 장치(110)를 제어할 수 있다. 이때, 작업 장치(110)의 디깅 작업을 위한 변속기(115)의 출력토크값은 메인 제어부(250)에 기설정된 견인력 값 이하로 제어될 수 있다.
견인력 선택부(210)는 운전자의 운전실(140)에 마련된 터치 스크린을 포함하는 터치 모니터(211)의 터치 버튼으로 구현될 수도 있다. 한편, 건설 기계(100)에 전기 조향 기능이 적용된 경우, 운전실(140)에는 조향 레버가 더 설치될 수 있으며, 조향 레버에는 킥-다운(kick-down) 버튼(212)이 추가 설치될 수 있다. 킥-다운 버튼(212)은 일종의 스위치로, 견인력 선택부(210)의 활성화 및 비활성화 중 하나를 선택할 수 있다. 킥-다운(kick-down) 버튼(212)은 레버(141)에도 적용되어 있다.
견인력 선택부(210)는 운전자의 터치 모니터(211)의 터치 버튼 조작을 통하여 견인력 값을 설정할 수 있다. 예를 들면, 견인력 선택부(210)는 운전자의 터치 버튼 조작을 통하여 견인력 설정값의 50% 내지 100% 범위에서 5% 단위로 엔진(151)에서 출력되는 견인력을 조정할 수 있다. 즉, 견인력 선택부(210)는 견인력 설정값의 50% 내지 100% 범위에서 5% 단위로 견인력 출력값을 선택할 수 있다.
하기에서는 견인력 선택부(210)의 동작을 보다 상세히 설명한다.
우선, 견인력 출력값이 100% 상태로 설정된 경우, 견인력 선택부(210)는 비활성될 수 있다. 즉, 견인력 출력값이 100% 상태로 설정된 경우, 터치 모니터(211)의 화면에 견인력 선택부(210)에 대한 아이콘이 비활성화될 수 있다.
견인력 출력값이 100% 미만, 예를 들면, 견인력 출력값이 50% 내지 95%의 범위에서 선택되면, 견인력 선택부(210)는 활성화될 수 있다. 예를 들면, 견인력 출력값이 100% 미만에서 선택되면, 터치 모니터(211)의 화면에 견인력 선택부(210)에 대한 아이콘이 활성화될 수 있다. 여기서, 견인력 선택부(210)에 대한 아이콘은 흰색으로 표시될 수 있다. 흰색 아이콘은 즉, 선택되어진 견인력 출력값으로 작동을 위한 대기 상태를 의미한다.
견인력 선택부(210)가 활성화된 상태에서, 운전자가 디깅 작업을 하여 주어진 조건 즉, 견인력 출력값이 견인력 설정값의 50% 내지 95%의 범위이며, 붐 각도가 설정값 미만이며, 버켓 각도가 설정값 미만이며, 붐 실린더 압력이 설정값 이상이며, 기어가 전진 상태이며, 킥-다운 버튼 미작동 상태이며, 견인력 설정부가 활성화 상태를 만족함에 따른 견인력 출력값으로 작동을 할 때, 견인력 선택부(210)의 아이콘은 흰색 이외의 색상, 예를 들면, 초록색으로 표시될 수 있다. 이는 운전자에게 견인력 선택부(210)의 선택에 따른 동작을 인지시기키기 위함이다.
디깅 작업 중 견인력이 부족한 경우, 운전자는 킥-다운 버튼(212)을 조작하여 견인력 선택부(210)를 비활성화 또는 작동해제를 시킬 수 있다. 견인력 선택부(210)가 비활성화되면, 견인력 출력값이 100% 상태로 복귀될 수 있다.
또한, 견인력 선택부(210)가 비활성화된 상태에서, 운전자는 킥-다운 버튼(212)을 조작하여 견인력 선택부(210)를 활성화시킬 수도 있다. 단, 이때는 견인력 조정 조건, 즉, 견인력 출력값이 견인력 설정값의 50% 내지 95%의 범위이며, 붐 각도가 설정값 미만이며, 버켓 각도가 설정값 미만이며, 붐 실린더 압력이 설정값 이상이며, 기어가 전진 상태이며, 킥-다운 버튼 미작동 상태이며, 견인력 설정부가 활성화 상태를 만족함에 따른 견인력 출력값으로 작동을 하고 있을 때에만, 견인력 선택부(210)에 기설정된 견인력 출력값으로 견인력이 조절될 수 있다.
센서부(240)는 붐 각도 센서부(241) 및 버켓 각도 센서(242)를 포함할 수 있다. 붐 각도 센서부(241)는 붐(111)의 각 상태에 따른 지면에 대한 각도를 측정하거나, 붐(111)의 동작에 따른 각도 변화를 감지할 수 있다. 버켓 각도 센서부(242)는 버켓(112)의 각 상태에 따른 지면에 대한 각도를 측정하거나, 버켓(112)의 동작에 따른 각도 변화를 감지할 수 있다.
메인 제어부(250)는 견인력 선택부(210)에서 선택된 견인력 출력값을 통하여, 변속기(115)의 출력토크값을 통한 견인력 출력값을 증감을 제어할 수 있다. 메인 제어부(250)는 입력된 신호를 처리하고 연산하는 MCU(251)와, 변속기의 출력토크값을 제어할 수 있는 TCU(253)와, 각종 레버(143)의 신호를 전송 받는 EHCU(254)를 포함할 수 있다.
MCU(251, Machine Control Unit)는 견인력 선택부(210) 및 센서부(240) 등에서 입력되는 각종 신호를 연산 처리할 수 있다. 또한, MCU(251)는 처리된 연산 신호를 통하여 ECU(252), TCU(253) 및 EHCU(254) 등을 제어할 수 있다.
TCU(253, Transmission Control Unit)는 MCU(251)에서 처리된 신호에 따라 변속기(115)의 출력토크를 제어할 수 있다. 또한, TCU(253)는 변속기(115)의 출력토크값 변화를 감지하여 감지한 출력토크값 변화량을 MCU(251)로 전송할 수 있다.
TCU(253, Transmission Control Unit)는 또한 MCU(251)에서 전달된 신호에 따라 건설 기계(100)의 변속기를 제어할 수 있다.
EHCU(254, Electric Hydraulic Control Unit)는 MCU(251)에서 전달된 신호에 따라 붐(141)을 제어할 수 있다. 예를 들면, EHCU(254)는 MCU(251)에서 처리된 운전자의 레버(143) 조작 신호를 통하여 붐(141)의 승하강을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 견인력 제어 시스템을 이용한 견인력 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 건설 기계(100)의 견인력 제어 시스템(200)을 이용한 견인력 제어 방법은 메인 제어부(250)가 견인력 출력값, 붐 각도, 버켓 각도, 붐 실린더(1111) 압력, 기어의 전진 상태, 킥-다운 버튼(212) 작동 상태 및 견인력 설정부(210)의 활성화 상태를 확인하는 단계(S310), 메인 제어부(250)가 50% 내지 95%의 범위로 설정된 견인력 설정값으로 변속기(115) 출력토크값을 제어하는 단계(S320), 및 메인 제어부(250)가 견인력을 100% 상태로 변속기(115) 출력토크값을 제어하는 단계(S330)를 포함할 수 있다.
단계 S310에서는, 메인 제어부(250)의 MCU(251)에서 견인력 선택부(210)의 견인력 출력값, 붐 각도 센서(241)에서 측정한 붐(111)의 지면에 대한 각도, 버켓 각도 센서(242)에서 측정한 버켓(112)의 지면에 대한 각도, 붐 실린더(1111)의 압력, 기어의 전진 상태, 킥-다운 버튼(212) 작동 상태를 확인한다. 예를 들면, MCU(251)에서는 견인력 출력값이 50% 내지 95%의 범위에 있으면 견인력 설정부(210)가 활성화되며, 붐 각도 센서(241)에서 측정한 붐(111)의 지면에 대한 각도가 붐 각도 설정값(α) 미만이고, 버켓 각도 센서(242)에서 측정한 버켓(112)의 지면에 대한 각도가 버켓 각도 설정값(β) 미만이며, 붐 실린더(1111)의 압력이 붐 실린더 압력 설정값(γ) 이상이고, 기어가 전진 상태이며, 킥-다운 버튼(212)이 미작동 상태를 확인한다.
단계 S310에서 견인력 출력값 및 각종 설정값 조건이 만족됨을 확인되면, 단계 S320에서는 MCU(250)가 견인력 출력값에 해당하는 출력이 발생하도록 변속기(115)를 제어한다. 즉, 단계 S310에서, 견인력 출력값이 50% 내지 95%의 범위로 선택되어 견인력 설정부(210)가 활성화됨을 확인하고, 붐(111)의 지면에 대한 각도가 붐 각도 설정값(α) 미만이고, 버켓(112)의 지면에 대한 각도가 버켓 각도 설정값(β) 미만이며, 붐 실린더(1111)의 압력이 붐 실린더 압력 설정값(γ) 이상이고, 기어가 전진 상태이며, 킥-다운 버튼(212)이 미작동 상태임을 확인될 수 있다. 이때, MCU(250)는 견인력 설정값의 50% 내지 95%의 출력이 발생하도록 변속기(115)를 제어한다.
단계 S320은 디깅 작업 중에 타이어 슬립이 발생하는 경우, 견인력 설정값의 100%에 비하여 낮은 견인력을 출력하여 타이어 슬립을 방지할 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 디깅 작업 중에 타이어 슬립이 발생하면, 운전자는 견인력 선택부(210)를 조작하여 견인력 출력값이 50% 내지 95% 범위에서 선택할 수 있다. 견인력 출력값이 선택되면, 조정된 견인력 출력값이 단계 S310에서 확인되고, 확인된 견인력 출력값은 MCU(251)로 전달된다. MCU(251)는 견인력 출력값을 통하여 TCU(253)를 제어하고, TCU(253)는 변속기(115)의 출력토크값을 통한 견인력 출력값을 조절하여 타이어 슬립을 방지할 수 있다.
단계 S310에서 각종 설정값 조건이 만족하지 않으면, 단계 S330에서는 MCU(250)가 견인력 설정값인 견인력 출력값의 100%에 해당하는 출력이 발생하도록 변속기(115)를 제어한다. 즉, 단계 S310에서, MCU(251)가 견인력 출력값이 100%로 견인력 설정부(2010)가 비활성화되거나, 붐(111)의 지면에 대한 각도가 붐 각도 설정값(α) 이상이거나, 버켓(112)의 지면에 대한 각도가 버켓 각도 설정값(β)이상이거나, 붐 실린더(1111)의 압력이 붐 실린더 압력 설정값(γ) 미만이거나, 기어가 전진 상태가 아니거나, 킥-다운 버튼(212)이 작동상태임이 확인될 수 있다. 이때, MCU(250)는 견인력 설정값의 100%에 해당하는 견인력 출력값이 발생하도록 변속기(115) 출력토크값을 제어한다.
이를 보다 상세히 설명하면, 운전자가 디깅 작업 중에 견인력이 낮다고 판단하는 경우, 운전자는 견인력 선택부(210)를 비활성화시킬 수 있다. 이는 터치 모니터에서 견인력 설정값을 100%로 변경하거나, 킥-다운 버튼(212)을 조작하여 견인력 선택부(210)가 비활성화되면, MCU(251)는 변속기(115)에서 견인력 설정값의 100%에 해당하는 출력이 발생하도록 TCU(253)를 제어할 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 디깅 작업 중에 타이어 슬립이 발생하면, 운전자의 견인력 선택부(210)의 조작을 통하여 변속기(115)에서 출력되는 토크값을 조절하여 견인력을 조절할 수 있으며, 이에 따라 타이어 슬립 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법은 타이어 마모에 따른 타이어 수명 저하, 사이클 타임(cycle time) 지연, 작업 효율 저하, 연비 상승 등을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 건설기계 110: 작업장치
120: 주행 장치 130: 몸체
140: 운전실 150: 엔진룸
200: 견인력 제어 시스템 210: 견인력 선택부
240: 센서부 250: 메인 제어부

Claims (5)

  1. 작업장의 상태에 따라 견인력 설정값의 50% 내지 100% 범위에서 견인력 출력값을 선택할 수 있는 견인력 선택부와;
    건설 기계의 붐의 지면에 대한 각도와 상기 건설 기계의 버켓의 상기 지면에 대한 각도를 측정하는 센서부와;
    상기 건설 기계의 변속기 제어하는 TCU(Transmission Control Unit), 및 상기 TCU를 통하여 상기 변속기의 출력토크값 제어를 통한 견인력 출력을 제어하는 MCU(Machine Control Unit)를 포함하는 메인 제어부를 포함하고,
    상기 MCU는 상기 견인력 선택부에서 선택된 견인력 출력값을 통하여 상기 TCU를 제어하여 상기 변속기의 출력을 제어하는 견인력 제어 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 견인력 선택부는 견인력 출력값이 50% 내지 95%의 범위에서 활성화되고, 견인력 출력값이 100%인 경우 비활성화되는 견인력 제어 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 붐의 상기 지면에 대한 각도를 측정하는 붐 각도 센서, 및 상기 버켓의 상기 지면에 대한 각도를 측정하는 버켓 각도 센서를 포함하는 견인력 제어 시스템.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는
    상기 건설 기계의 변속기를 제어하는 TCU(Transmission Control Unit); 및
    상기 레버 조작 신호를 수신한 상기 MCU에서 전달된 신호에 따라 상기 붐을 제어하는 EHCU(Electric Hydraulic Control Unit)를 더 포함하는 견인력 제어 시스템.
  5. 메인 제어부가 견인력 설정값에 대한 견인력 출력값 비율, 붐 각도, 버켓 각도, 붐 실린더 압력, 기어의 전진 상태, 및 견인력 설정부 활성화 상태를 확인하는 단계와;
    견인력 출력값이 견인력 설정값의 50% 내지 95%의 범위에서 견인력 설정부가 활성화 상태이며, 붐 각도가 설정값 미만이며, 버켓 각도가 설정값 미만이며, 붐 실린더 압력이 설정값 이상이며, 기어가 전진 상태이며, 킥-다운 버튼 미작동 상태이며, 메인 제어부는 견인력 출력값으로 변속기 출력을 제어하는 단계와;
    견인력 출력값이 견인력 설정값의 100%로 견인력 설정부가 비활성화되거나, 붐 각도가 설정값 이상이거나, 버켓 각도가 설정값 이상이거나, 붐 실린더 압력이 설정값 미만이거나, 기어가 비전진 상태이거나, 킥-다운 버튼이 작동 상태이면, 메인 제어부는 견인력 설정값의 100%로 변속기 출력을 제어하는 단계를 포함하는 견인력 제어 방법.
KR1020200063243A 2020-05-26 2020-05-26 건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법 KR20210146151A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200063243A KR20210146151A (ko) 2020-05-26 2020-05-26 건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200063243A KR20210146151A (ko) 2020-05-26 2020-05-26 건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210146151A true KR20210146151A (ko) 2021-12-03

Family

ID=78866887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200063243A KR20210146151A (ko) 2020-05-26 2020-05-26 건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210146151A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5092070B1 (ja) ホイールローダ及びホイールローダの制御方法
KR101116116B1 (ko) 엔진 출력 제어 장치
US7555855B2 (en) Automatic digging and loading system for a work machine
US20150002303A1 (en) System to display remaining payload weight for a truck
US8751117B2 (en) Method for controlling a movement of a vehicle component
US20080219820A1 (en) Work machine, preferably a wheeled loader
JP5996314B2 (ja) ホイールローダおよびホイールローダのエンジン制御方法
JP6523678B2 (ja) 車両及び車両を運転する方法
WO2015108055A1 (ja) 作業車両及びその制御方法
KR20200105024A (ko) 휠 로더의 제어 방법 및 시스템
WO2020204110A1 (ja) 作業機制御装置、作業車両、および作業機制御方法
US9702117B2 (en) Work vehicle control method, work vehicle control device, and work vehicle
JP2008248523A (ja) 作業車両
JP5092069B1 (ja) ホイールローダ及びホイールローダの制御方法
CN110616768B (zh) 自动互锁系统
US10518779B2 (en) Inhibiting high speed directional shifts based on whether controlled throttle shifting is enabled or disabled
WO2013145342A1 (ja) ホイールローダ及びホイールローダの制御方法
KR20210146151A (ko) 건설 기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어 방법
KR102187738B1 (ko) 건설기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어방법
US10669697B2 (en) Performance monitor for a machine
KR102244044B1 (ko) 건설기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어방법
JP2011245909A (ja) アウトリガ制御装置
EP3421845B1 (en) Work vehicle
CN110576845A (zh) 基于作业车辆参数的扭矩变换器控制
KR20170014767A (ko) 작업기계의 엔진 모드 시스템 및 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination