KR20220056624A - Method for controlling construction machinery - Google Patents

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KR20220056624A
KR20220056624A KR1020200141370A KR20200141370A KR20220056624A KR 20220056624 A KR20220056624 A KR 20220056624A KR 1020200141370 A KR1020200141370 A KR 1020200141370A KR 20200141370 A KR20200141370 A KR 20200141370A KR 20220056624 A KR20220056624 A KR 20220056624A
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백선호
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현대건설기계 주식회사
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Abstract

Disclosed is a method for controlling a construction machine, which enables emergency braking of the construction machine to prevent an unintended move of the construction machine caused by slip or the like during operation. The construction machine of the present invention may include a control device including a gear neutral hold switch, an output shaft rotation speed sensor, an input shaft rotation speed sensor, a transmission hydraulic pressure sensor, a gear neutral detection sensor, a control unit, and a parking brake. The method for controlling a construction machine may include: a gear neutral holding function operating step of operating a gear neutral holding function by operating the gear neutral holding switch; a first construction machine state checking step of allowing the control unit, when the gear neutral holding function is operated, to check a rotation speed of an output shaft, whether the gear neutral holding function is activated or not, and a gear neutral state; a work progress step of allowing the construction machine to work; a second construction machine state checking step of allowing the control unit, while the construction machine is working, to check the rotation speed of the output shaft, an internal hydraulic pressure of the transmission, a state of a clutch, or a state of the output shaft rotation speed sensor; and an emergency braking step of allowing the control unit to deactivate the gear neutral holding function while operating the parking brake.

Description

건설 기계의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING CONSTRUCTION MACHINERY}A method of controlling a construction machine {METHOD FOR CONTROLLING CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은 건설 기계의 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for controlling a construction machine.

건설 현장이나 토목 현장 등의 작업 현장에서는 다양한 건설 기계가 사용된다. 건설 기계는 도로, 항만, 하천, 철도, 또는 플랜트 등과 같은 공사별로 각각 그 특성에 적합한 기계 구조 및 성능을 보유한다. 즉, 건설 기계는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭 장비, 적재 장비, 운반 장비, 하역 장비, 다짐 장비, 또는 기초 공사 장비 등으로 구분될 수 있다. 구체적으로는 건설 기계는 굴삭기, 휠로더, 지게차, 불도저, 트럭, 또는 롤러 등과 같이 상당히 많은 종류의 장비를 포함하는 개념이다. BACKGROUND ART Various construction machines are used at work sites such as construction sites or civil engineering sites. A construction machine has a mechanical structure and performance suitable for its characteristics for each construction such as a road, a port, a river, a railway, or a plant. That is, construction machines may be classified into excavation equipment, loading equipment, transport equipment, unloading equipment, compaction equipment, or foundation construction equipment due to the diversity of work performed at industrial sites. Specifically, a construction machine is a concept that includes many types of equipment, such as an excavator, a wheel loader, a forklift, a bulldozer, a truck, or a roller.

상술한 건설 기계 중, 휠로더나 굴삭기는 토사를 굴착, 운반 및 상차하기 위한 버켓을 구비한다. Among the construction machines described above, a wheel loader or an excavator is provided with a bucket for excavating, transporting, and loading soil.

휠로더는 작업 장치로서, 버켓과, 버켓을 덤프(dump) 또는 롤백(rollback)시키기 위한 버켓 실린더와, 버켓 실린더 및 버켓을 연결하기 위한 링크 유닛과, 버셋을 승강시키기 위한 붐과, 붐을 승강 구동시키는 붐 실린더를 포함한다. A wheel loader is a working device, and includes a bucket, a bucket cylinder for dumping or rolling back a bucket, a link unit for connecting the bucket cylinder and the bucket, a boom for raising and lowering the burset, and driving the boom to elevate. It includes a boom cylinder.

굴삭기는 작업 장치로서, 버켓과, 버켓을 덤프 또는 롤백시키기 위한 버켓 실린더와, 버셋을 승강시키기 위한 붐과, 붐을 승강 구동시키는 붐 실린더와, 버켓 및 붐을 연결하는 암과, 암을 승강 구동시키는 암 실린더를 포함한다. An excavator is a working device, and includes a bucket, a bucket cylinder for dumping or rolling back a bucket, a boom for raising and lowering the burset, a boom cylinder for raising and lowering the boom, an arm connecting the bucket and the boom, and an arm for raising and lowering the arm It includes an arm cylinder.

한편, 상술한 휠로더나 굴삭기와 같은 건설 기계는 작업 중에 의도치 않은 이동이 발생할 수 있다. 특히, 경사지와 같이 지면이 평탄하지 않은 곳에서 작업하는 건설 기계는 작업 상태에 따라 슬립이 발생하여 이동되는 경우가 있다. 이러한 건설 기계의 이동은 안전 사고의 원인이 될 수 있다. 따라서, 건설 기계는 작업 중 주행 정지 상태를 유지하여야 한다. On the other hand, construction machinery such as the above-described wheel loader or excavator may cause unintentional movement during operation. In particular, a construction machine that works on an uneven ground, such as a slope, may move due to slippage depending on the working condition. The movement of such construction machines may cause safety accidents. Therefore, the construction machine must maintain a running stop state during operation.

본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작업 중의 건설 기계가 슬립 등에 의해 이동되는 것을 방지하도록 비상 제동시킬 수 있는 건설 기계의 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to improve the prior art, and an object of the present invention is to provide a method for controlling a construction machine capable of emergency braking to prevent the construction machine from moving due to slip or the like during operation.

본 발명의 일 측면에 따른 건설 기계는 기어 중립 홀드 스위치, 출력축 회전 속도 센서, 입력축 회전 속도 감지 센서, 트랜스미션 유압 센서, 기어 중립 검출 센서, 제어부 및 주차 브레이크를 구비하는 제어 장치를 포함할 수 있다. 상기 건설 기계의 제어 방법은, 상기 기어 중립 홀딩 스위치를 작동하여 기어 중립 홀딩 기능을 작동시키는 기어 중립 홀딩 기능 작동 단계; 상기 기어 중립 홀딩 기능이 작동되면, 상기 제어부가 출력축의 회전 속도, 기어 중립 홀딩 기능이 활성화 여부, 및 기어 중립 상태를 확인하는 제1 건설 기계 상태 확인 단계; 상기 건설 기계가 작업을 진행하는 작업 진행 단계; 상기 건설 기계의 작업이 진행되는 동안, 상기 제어부가 출력축 회전 속도, 트랜스미션의 내부 유압, 클러치의 상태, 또는 상기 출력축 회전 속도 감지 센서의 상태를 확인하는 제2 건설 기계 상태 확인 단계; 및 상기 제어부가 주차 브레이크를 작동시키며 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화시키는 비상 제동 단계를 포함할 수 있다. A construction machine according to an aspect of the present invention may include a control device including a gear neutral hold switch, an output shaft rotation speed sensor, an input shaft rotation speed detection sensor, a transmission oil pressure sensor, a gear neutral detection sensor, a control unit, and a parking brake. The control method of the construction machine may include: a gear neutral holding function operating step of operating the neutral gear holding switch to operate a neutral gear holding function; a first construction machine status checking step in which the control unit checks the rotation speed of the output shaft, whether the gear neutral holding function is activated, and the gear neutral state when the neutral gear holding function is operated; A work progress step in which the construction machine proceeds with the work; a second construction machine status checking step in which the control unit checks the output shaft rotation speed, the internal hydraulic pressure of the transmission, the status of the clutch, or the status of the output shaft rotation speed detection sensor while the construction machine is being operated; and an emergency braking step in which the controller operates the parking brake and deactivates the neutral gear holding function.

구체적으로, 상기 출력축의 회전 속도는 상기 출력축 회전 속도 감지 센서를 통하여 검출하며, 상기 제1 건설 기계 상태 확인 단계에서 상기 출력축의 회전 속도가 기설정된 제1 설정치를 초과하거나, 상기 기어 중립 홀딩 기능이 비활성화되거나, 상기 기어 중립 상태가 미확인되면, 기어 중립 홀딩 기능을 다시 작동시킬 수 있다. Specifically, the rotation speed of the output shaft is detected through the output shaft rotation speed detection sensor, and in the first construction machine status check step, the rotation speed of the output shaft exceeds a predetermined first set value, or the gear neutral holding function is If it is deactivated or the neutral gear state is not confirmed, the gear neutral holding function may be activated again.

구체적으로, 상기 제2 건설 기계 상태 확인 단계에서 상기 출력축의 회전 속도가 기설정된 제2 설정치를 초과하거나, 입력축/출력축 회전 속도 계산을 통한 상기 클러치의 에러 발생을 감지하거나, 상기 트랜스미션 유압 센서에서 측정한 상기 트랜스미션의 내부 유압이 기설정된 제3 설정치 미만이거나, 상기 출력축 속도 센서의 손상이 발생한 경우, 상기 비상 제동 단계에서는, 상기 제어부가 상기 주차 브레이크를 작동시키고, 상기 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화시킬 수 있다. Specifically, in the second construction machine status check step, the rotation speed of the output shaft exceeds a preset second set value, or an error occurrence of the clutch is detected through input shaft/output shaft rotation speed calculation, or measured by the transmission oil pressure sensor When the internal hydraulic pressure of the transmission is less than the third preset value or the output shaft speed sensor is damaged, in the emergency braking step, the control unit operates the parking brake and disables the gear neutral holding function. there is.

구체적으로, 상기 클러치의 상태는 상기 제어부가 상기 입력축 회전 속도 감지 센서 및 상기 출력축 회전 속도 감지 센서에서 감지한 입력축/출력축 회전 속도 계산을 통하여 확인할 수 있다. Specifically, the state of the clutch may be confirmed by the control unit calculating the input shaft rotation speed detected by the input shaft rotation speed sensor and the output shaft rotation speed sensor.

상술한 바와 같은 본 발명의 건설 기계의 제어 방법은 안전 로직에 따라 건설 기계의 기어를 중립으로 유지함에도 경사지에서 건설 기계를 정지 상태로 유지시키는 기어 중립 홀딩 기능을 보다 안전하게 구현시킬 수 있다. The control method of the construction machine of the present invention as described above can more safely implement a gear neutral holding function that maintains the construction machine in a stationary state on a slope even though the gear of the construction machine is maintained in a neutral state according to the safety logic.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계를 설명하기 위한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a side view for explaining a construction machine according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a control device for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for controlling a construction machine according to an embodiment of the present invention.

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.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계를 설명하기 위한 측면도이다. 1 is a side view for explaining a construction machine according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 건설 기계(100)는 휠로더일 수 있으며, 작업 장치(110), 주행 장치(120), 및 몸체(130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the construction machine 100 may be a wheel loader, and may include a working device 110 , a traveling device 120 , and a body 130 .

작업 장치(110)는 건설 기계(100)의 작업을 구현할 수 있다. 여기서, 작업은 자재를 들어올리거나, 지반을 다지는 등의 다양한 작업을 의미할 수 있다. 작업 장치(110)는 붐(111), 및 버켓(112)을 포함하여 구성될 수 있다. The working device 110 may implement the work of the construction machine 100 . Here, the operation may refer to various operations such as lifting a material or compacting the ground. The working device 110 may be configured to include a boom 111 , and a bucket 112 .

붐(111)은 몸체(130)에 마련되며, 붐(111)의 움직임은 유압으로 작동하는 붐-실린더(20)에 의해 구현될 수 있다. 붐-실린더(20)는 몸체(130)와 붐(111)의 양측을 각각 연결하도록 한 쌍으로 구성될 수 있다. The boom 111 is provided on the body 130 , and the movement of the boom 111 may be implemented by a hydraulically operated boom-cylinder 20 . The boom-cylinder 20 may be configured as a pair to connect both sides of the body 130 and the boom 111, respectively.

버켓(112)은 자재를 들어올린다. 버켓(112)은 바구니 형태를 가질 수 있으며, 내부에 자재를 담을 수 있는 공간을 형성할 수 있다. Bucket 112 lifts material. The bucket 112 may have a basket shape, and may form a space for storing materials therein.

버켓(112)은 유압으로 작동하는 버켓-실린더(30)에 의해 자재를 담아 안정적으로 들어올리거나, 자재를 바닥 또는 덤프 트럭 등으로 쏟아지도록 할 수 있다. The bucket 112 is hydraulically operated by the bucket-cylinder 30 to contain and stably lift the material, or to pour the material onto the floor or a dump truck.

물론, 작업 장치(110)에서의 버켓(112)은 브레이커(breaker) 등으로 교체될 수 있다. 즉, 작업 장치(110)는 작업의 종류에 따라 변경 가능하다. Of course, the bucket 112 in the working device 110 may be replaced with a breaker (breaker) or the like. That is, the work device 110 can be changed according to the type of work.

주행 장치(120)는 건설 기계(100)의 이동을 구현할 수 있다. 주행 장치(120)는 복수의 바퀴(121), 트랜스미션(도시하지 않음), 출력축(도시하지 않음), 및 클러치(도시하지 않음)을 포함할 수 있으며, 출력축의 회전 속도를 감지하는 출력축 회전 속도 감지 센서(도시하지 않음)를 더 구비할 수도 있다. The traveling device 120 may implement the movement of the construction machine 100 . The traveling device 120 may include a plurality of wheels 121, a transmission (not shown), an output shaft (not shown), and a clutch (not shown), and the output shaft rotation speed for detecting the rotation speed of the output shaft A detection sensor (not shown) may be further provided.

건설 기계(100)가 휠로더인 경우, 2개의 차축과 4개의 바퀴(121)를 갖는 주행 장치(120)를 통해 이동할 수 있다. When the construction machine 100 is a wheel loader, it may move through the traveling device 120 having two axles and four wheels 121 .

몸체(130)는 운전실(140)과 엔진룸(150)을 포함하여 구성될 수 있다. The body 130 may include a cab 140 and an engine room 150 .

운전실(140)에는 건설 기계(100)의 운전자가 탑승하여 앉을 수 있는 운전석(141)이 마련될 수 있다. 운전석(141)의 전방에는 운전자가 건설 기계(100)의 작업이나 주행을 조작할 수 있는 핸들(142)이나 각종 작업 레버(143) 및 브레이크 페달(144)이 마련되고, 가속 페달(도시하지 않음), 클러스터(도시하지 않음), 및 계기판(도시하지 않음) 등이 마련될 수도 있다. In the cab 140 , a driver's seat 141 on which the driver of the construction machine 100 can ride and sit may be provided. In front of the driver's seat 141 , a handle 142 , various work levers 143 , and a brake pedal 144 that the driver can operate the work or driving of the construction machine 100 are provided, and an accelerator pedal (not shown) ), a cluster (not shown), and an instrument panel (not shown) may be provided.

엔진룸(150)은 엔진(151) 등이 구비될 수 있으며, 엔진(151)의 동력으로 작업 장치(110) 및 주행 장치(120)가 구동될 수 있다. The engine room 150 may include an engine 151 , and the working device 110 and the traveling device 120 may be driven by the power of the engine 151 .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a control device for a construction machine according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 건설 기계의 제어 장치(200)는 기어 중립 홀드 스위치(210), 출력축 회전 속도 감지 센서(220), 입력축 회전 속도 감지 센서(230), 트랜스미션 유압 센서(240), 기어 중립 검출 센서(250), 제어부(260), 및 주차 브레이크(270)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the control device 200 of the construction machine includes a gear neutral hold switch 210 , an output shaft rotation speed detection sensor 220 , an input shaft rotation speed detection sensor 230 , a transmission hydraulic pressure sensor 240 , and a gear neutral It may include a detection sensor 250 , a controller 260 , and a parking brake 270 .

기어 중립 홀드 스위치(210)는 운전자의 조작에 의해 기어 중립 홀딩 기능을 온/오프(ON/OFF)시킬 수 있다. 여기서, 기어 중립 홀딩 기능은 건설 기계(100)의 기어를 중립으로 유지하는 함에도 경사지에서 건설 기계(100)를 정지 상태로 유지하는 기능을 의미할 수 있다. The gear neutral hold switch 210 may turn on/off the neutral gear holding function by the driver's manipulation. Here, the neutral gear holding function may mean a function of maintaining the construction machine 100 in a stationary state on a slope even though the gear of the construction machine 100 is maintained in a neutral state.

출력축 회전 속도 감지 센서(220)는 트랜스미션에 연결된 출력축의 회전 속도 및 회전량을 감지한 감지 신호를 제어부(260)로 전송할 수 있다. 제어부(260)는 출력축 회전 속도 감지 센서(220)의 감지 신호를 분석하여 건설 기계(100)의 정지 및 이동을 판단할 수 있다. 예를 들면, 출력축의 회전 속도 및 회전량에 대한 출력축 회전 속도 감지 센서(220)의 감지 신호가 설정치 미만인 경우, 제어부(260)는 건설 기계(100)가 정지된 상태로 판단할 수 있다. 또한, 출력축의 회전 속도 및 회전량에 대한 출력축 회전 속도 감지 센서(220)의 감지 신호가 설정치 이상인 경우, 제어부(260)는 건설 기계(100)가 이동 중인 것으로 판단할 수 있다. The output shaft rotation speed detection sensor 220 may transmit a detection signal for detecting the rotation speed and rotation amount of the output shaft connected to the transmission to the controller 260 . The control unit 260 may determine the stop and movement of the construction machine 100 by analyzing the detection signal of the output shaft rotation speed detection sensor 220 . For example, when the detection signal of the output shaft rotation speed detection sensor 220 for the rotation speed and amount of the output shaft is less than a set value, the control unit 260 may determine that the construction machine 100 is in a stopped state. In addition, when the detection signal of the output shaft rotation speed detection sensor 220 with respect to the rotation speed and the amount of rotation of the output shaft is equal to or greater than a set value, the control unit 260 may determine that the construction machine 100 is moving.

입력축 회전 속도 감지 센서(230)는 입력축 회전 속도를 제어부(260)로 전송하며, 제어부(260)는 입력축/출력축 회전 속도 계산을 통한 클러치의 이상 유무를 확인할 수 있다. 클러치는 출력축 및 입력축 사이에 설치되어 기어를 물리게 하는 장치이다. 제어부(260)는 클러치로 작동되는 기어비 적용 후의 출력축 회전 속도 값이 입력축과 기어비로 계산되는 출력축 회전 속도값과 다르면, 클러치 이상으로 판단할 수 있다. 클러치에 이상이 발생하면, 주행축으로 동력이 충분히 전달하지 못하거나, 또는 전달하지 않아야하는 동력이 주행축으로 전달될 수 있다. 즉, 중립 홀딩 기능 작동 상태에서 장비가 경사지에서 중립 상태에서의 홀딩(정지 상태)를 유지하지 못하여 안전 사고가 발생할 수 있다. 또한, 건설 기계(100)가 정지 상태이고, 기어 중립인 상태에서, 클러치 이상이 발생하면, 클러치 해제 요청 상태에서도 클러치가 작동하여 주행 동력이 주행축으로 전달되어 의도치 않게 건설 기계(100)가 이동할 수 있게 된다. 따라서, 건설 기계(100)의 안전 사고가 발생할 수 있다. The input shaft rotation speed detection sensor 230 transmits the input shaft rotation speed to the control unit 260 , and the control unit 260 may check whether there is an abnormality in the clutch by calculating the input shaft rotation speed/output shaft rotation speed. A clutch is a device installed between an output shaft and an input shaft to engage a gear. If the output shaft rotation speed value after application of the gear ratio operated by the clutch is different from the output shaft rotation speed value calculated based on the input shaft and gear ratio, the controller 260 may determine that the clutch is abnormal. When an abnormality occurs in the clutch, power may not be sufficiently transmitted to the driving shaft, or power that should not be transmitted may be transmitted to the driving shaft. That is, a safety accident may occur because the equipment fails to maintain the holding (stop state) in the neutral state on the slope in the neutral holding function operating state. In addition, when the construction machine 100 is in a stationary state and the gear is in a neutral state, if a clutch abnormality occurs, the clutch operates even in the clutch release request state, and the driving power is transmitted to the driving shaft, and the construction machine 100 is unintentionally damaged. be able to move Accordingly, a safety accident of the construction machine 100 may occur.

트랜스미션 유압 센서(240)는 트랜스미션 내부의 유압을 측정한 감지 신호를 제어부(260)로 전송할 수 있다. 제어부(260)는 유압을 측정한 감지 신호를 통해 트랜스미션 내부의 유압이 정상 압력 범위인지 확인할 수 있다. 트랜스미션 내부의 유압이 정상 압력을 벗어나면, 트랜스미션의 정상 작동이 불가할 수 있다. 따라서, 트랜스미션 내부의 유압이 설정치 미만인 경우, 제어부(260)는 트랜스미션의 정상 작동이 불가(不可)로 판단할 수 있다. The transmission oil pressure sensor 240 may transmit a detection signal measuring the oil pressure inside the transmission to the control unit 260 . The control unit 260 may determine whether the hydraulic pressure inside the transmission is within a normal pressure range through a detection signal of measuring the hydraulic pressure. If the hydraulic pressure inside the transmission deviates from the normal pressure, normal operation of the transmission may be impossible. Accordingly, when the hydraulic pressure inside the transmission is less than the set value, the control unit 260 may determine that the normal operation of the transmission is impossible.

기어 중립 검출 센서(250)는 건설 기계(100) 전후진 기어의 중립 여부를 검출한 감지 신호를 제어부(260)로 전송할 수 있다. 건설 기계(100)의 기어는 전진, 중립, 후진 중에 어느 하나의 위치가 선택될 수 있게 제공될 수 있다. 한편, 기어 중립 검출 센서(250)는 경우에 따라 생략 가능하다. The gear neutral detection sensor 250 may transmit a detection signal for detecting whether the forward and backward gears of the construction machine 100 are neutral to the controller 260 . The gear of the construction machine 100 may be provided so that any one of the forward, neutral, and reverse positions can be selected. Meanwhile, the gear neutral detection sensor 250 may be omitted in some cases.

기어가 전진 위치에 있으면, 건설 기계(100)는 엔진(151)의 동력이 트랜스미션의 입력축 및 출력축과 드라이브 샤프트의 주행축을 경유하여 휠에 전달되고 이로써 전진 주행할 수 있다. 마찬가지로 기어가 후진 위치에 있으면, 건설 기계(100)는 엔진(151)의 동력이 트랜스미션의 입력축 및 출력축과 드라이브 샤프트의 주행축을 경유하여 휠에 전달되고 이로써 후진 주행할 수 있다.When the gear is in the forward position, the power of the engine 151 is transmitted to the wheels via the input and output shafts of the transmission and the driving shaft of the drive shaft, and thus the construction machine 100 can travel forward. Likewise, when the gear is in the reverse position, the power of the engine 151 is transmitted to the wheels via the input shaft and output shaft of the transmission and the driving shaft of the drive shaft, and thus the construction machine 100 can travel backward.

그러나, 기어가 중립 위치에 있으면 건설 기계(100)는 엔진(151)의 동력이 트랜스미션의 내부에서 차단되어 휠에는 동력이 전달되지 않아 정지할 수 있다.However, when the gear is in the neutral position, the construction machine 100 may stop because the power of the engine 151 is cut off from the inside of the transmission, and power is not transmitted to the wheels.

제어부(260)는 기어 중립 홀드 스위치(210), 출력축 회전 속도 감지 센서(220), 입력축 회전 속도 감지 센서(230), 트랜스미션 유압 센서(240), 기어 중립 검출 센서(250), 및 주차 브레이크(270)에 연결될 수 있다. 제어부(260)는 기어 중립 홀드 스위치(210), 출력축 회전 속도 감지 센서(220), 입력축 회전 속도 감지 센서(230), 트랜스미션 유압 센서(240), 기어 중립 검출 센서(250)에서 발생한 각종 감지 신호를 수신받으며, 특정 상황에서 주차 브레이크(270)를 제어하고, 기어 중립 홀딩 기능을 해제할 수 있다. The control unit 260 includes a gear neutral hold switch 210, an output shaft rotation speed detection sensor 220, an input shaft rotation speed detection sensor 230, a transmission oil pressure sensor 240, a gear neutral detection sensor 250, and a parking brake ( 270) can be connected. The control unit 260 includes various detection signals generated by the gear neutral hold switch 210 , the output shaft rotation speed detection sensor 220 , the input shaft rotation speed detection sensor 230 , the transmission hydraulic pressure sensor 240 , and the gear neutral detection sensor 250 . is received, the parking brake 270 may be controlled in a specific situation, and the neutral gear holding function may be released.

주차 브레이크(270)는 건설 기계(100)의 주정차시 사용되며, 건설 기계(100)의 이동을 제한할 수 있다. The parking brake 270 is used when the construction machine 100 is parked and stopped, and may restrict movement of the construction machine 100 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling a construction machine according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 건설 기계의 제어 방법은 기어 중립 홀딩 기능 작동 단계(S10), 제1 건설 기계 상태 확인 단계(S20), 작업 진행 단계(S30), 제2 건설 기계 상태 확인 단계(S40), 및 비상 제동 단계(S50)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the control method of the construction machine includes a gear neutral holding function operation step (S10), a first construction machine status check step (S20), a work progress step (S30), and a second construction machine status check step (S40). , and an emergency braking step (S50).

기어 중립 홀딩 기능 작동 단계(S10)에서는, 건설 기계(100)가 이용한 작업을 시작하기 이전에, 운전실(140)에 탑승한 운전자가 기어 중립 홀딩 스위치(210)를 조작하여 기어 중입 홀딩 기능을 작동시킬 수 있다.In the gear neutral holding function operation step S10 , before starting the work used by the construction machine 100 , the driver riding in the cab 140 operates the gear neutral holding switch 210 to operate the gear neutral holding function can do it

제1 건설 기계 상태 확인 단계(S20)에서, 제어부(260)는 출력축 회전 속도 감지 센서(220)가 감지한 트랜스미션의 출력축 회전 속도가 제1 설정치(α) 미만임을 확인하고, 기어 중립 홀딩 기능의 활성화 여부를 확인하고, 트랜스미션 내의 기어가 중립 상태임을 확인한다. 여기서, 제1 설정치(α)는 건설 기계(100)의 슬립과 같은 이동이 발생하지 않을 정도의 회전 속도일 수 있다. In the first construction machine status check step (S20), the control unit 260 confirms that the output shaft rotation speed of the transmission detected by the output shaft rotation speed detection sensor 220 is less than the first set value (α), and the gear neutral holding function Check that it is active and check that the gear in the transmission is in neutral. Here, the first set value (α) may be a rotational speed that does not cause movement such as slip of the construction machine 100 .

제1 건설 기계 상태 확인 단계(S20)에서 확인하는 조건들은 건설 기계의 안전 로직 구현을 위한 전제 조건이다. 특히, 기어 중립 상태이고, 기어 중립 홀딩 기능이 활성화된 상태에서, 출력축 회전 속도가 0보다 크더라도 제1 설정치(α) 미만이면, 트랜스미션 내부에서 발생하는 소량의 리키지(leakage)로 인하여 발생하는 건설 기계(100)의 미세한 이동은 정상 상태로 판단할 수 있다. The conditions checked in the first construction machine status check step S20 are prerequisites for implementing the safety logic of the construction machine. In particular, if the gear is in a neutral state and the gear neutral holding function is activated, even if the output shaft rotation speed is greater than 0, if it is less than the first set value (α), The fine movement of the construction machine 100 may be determined as a normal state.

또한, 기어 중립 홀딩 기능이 활성화되지 않거나, 출력축 회전 속도 감지 센서(220)가 감지한 출력축의 회전 속도가 제1 설정치(α) 이상이거나, 트랜스미션 내의 기어가 중립 상태가 아닌 경우에, 중립 홀딩 기능은 활성화 상태이나 작동(ON)되지 않을 수 있다. In addition, when the gear neutral holding function is not activated, the rotation speed of the output shaft detected by the output shaft rotation speed detection sensor 220 is equal to or greater than the first set value (α), or the gear in the transmission is not in a neutral state, the neutral holding function may be activated but not activated (ON).

제어부(260)가 기어 중립 홀딩 기능이 활성화 상태이며, 출력축 회전 속도 감지 센서(220)가 감지한 출력축의 회전 속도가 제1 설정치(α) 미만이며, 트랜스미션 내의 기어가 중립 상태임이 확인되면, 작업 진행 단계(S30)에서 건설 기계(100)는 작업을 수행할 수 있다. When the control unit 260 confirms that the gear neutral holding function is activated, the rotation speed of the output shaft detected by the output shaft rotation speed detection sensor 220 is less than the first set value (α), and it is confirmed that the gear in the transmission is in a neutral state, the operation In the progress step (S30), the construction machine 100 may perform the work.

제2 건설 기계 상태 확인 단계(S40)에서는, 건설 기계(100)가 작업을 진행하는 동안, 제어부(260)는 출력축 회전 속도 감지 센서(220)에서 감지한 출력축의 회전 속도, 입력축 회전 속도 감지 센서(230)에서 감지한 입력축의 회전 속도, 트랜스미션의 유압 상태, 입력축/출력축 회전 속도 계산을 통한 클러치 상태, 또는 출력축 회전 속도 감지 센서(220) 및 입력축 회전 속도 감지 센서(230)의 상태를 확인한다. In the second construction machine status check step (S40), while the construction machine 100 is working, the controller 260 controls the output shaft rotation speed detected by the output shaft rotation speed detection sensor 220, the input shaft rotation speed sensor Check the rotation speed of the input shaft detected in 230, the hydraulic state of the transmission, the clutch state through the calculation of the input shaft / output shaft rotation speed, or the state of the output shaft rotation speed detection sensor 220 and the input shaft rotation speed detection sensor 230 .

출력축 회전 속도 감지 센서(220)가 감지한 출력축의 회전 속도가 제2 설정치(β)를 초과하지 않고, 입력축/출력축 회전 속도 계산을 통한 클러치 작동 상태가 정상이며, 트랜스미션의 유압이 제3 설정치(γ) 이상이며, 출력축 회전 속도 감지 센서(220)의 이상이 발생하지 않으면, 건설 기계(100)는 작업을 계속하여 수행할 수 있다. The rotation speed of the output shaft detected by the output shaft rotation speed detection sensor 220 does not exceed the second set value (β), the clutch operation state is normal through the calculation of the input shaft/output shaft rotation speed, and the hydraulic pressure of the transmission is set to the third set value ( γ) is abnormal, and if the output shaft rotation speed detection sensor 220 does not have an abnormality, the construction machine 100 may continue to perform the work.

제2 건설 기계 상태 확인 단계(S40)에서 출력축 회전 속도 감지 센서(220)가 감지한 출력축의 회전 속도가 제2 설정치(β)를 초과하거나, 입력축/출력축 회전 속도 계산을 통한 클러치 작동 상태가 비정상이거나, 트랜스미션의 유압이 제3 설정치(γ) 미만이거나, 출력축 회전 속도 감지 센서(220) 또는 입력축 회전 속도 감지 센서(230)의 이상을 발견하면, 비상 제동 단계(S50)에서는 제어부(260)가 주차 브레이크(270)를 작동시키며, 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화시킬 수 있다. In the second construction machine status check step (S40), the rotation speed of the output shaft detected by the output shaft rotation speed detection sensor 220 exceeds the second set value (β), or the clutch operation state through the input shaft/output shaft rotation speed calculation is abnormal If the hydraulic pressure of the transmission is less than the third set value (γ), or an abnormality is detected in the output shaft rotation speed detection sensor 220 or the input shaft rotation speed detection sensor 230, in the emergency braking step (S50), the control unit 260 is The parking brake 270 may be operated, and the neutral gear holding function may be deactivated.

여기서, 제2 설정치(β)는 제어부(260)가 건설 기계(100)의 이동으로 판단하는 기준으로, 출력축 회전 속도 감지 센서(220)가 감지한 출력축의 회전 속도가 제2 설정치(β)를 초과하는 경우, 제어부(260)는 건설 기계의 슬립이 기준치 이상으로 발생한 것으로 판단하여, 주차 브레이크(270)를 작동시키고, 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화시킬 수 있다. 즉, 제어부(260)는 건설 기계(100)를 비상 제동함과 동시에 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화시킬 수 있다. Here, the second set value β is a reference for the control unit 260 to determine the movement of the construction machine 100, and the rotation speed of the output shaft detected by the output shaft rotation speed detection sensor 220 is the second set value β. If it is exceeded, the controller 260 may determine that the slip of the construction machine has occurred more than the reference value, operate the parking brake 270 , and deactivate the neutral gear holding function. That is, the control unit 260 may inactivate the neutral gear holding function while emergency braking the construction machine 100 .

또한, 제3 설정치(γ)는 건설 기계(100)의 트랜스미션의 적정 유압치일 수 있다. 트랜스미션의 유압이 제3 설정치(γ) 미만인 경우, 트랜스미션의 작동 에러가 발생할 수 있으며, 이에 따라 엔진(151)의 동력이 출력축으로 전달되지 않거나, 의도하지 않은 타이밍에 전달될 수도 있다. 따라서, 트랜스미션의 유압이 제3 설정치(γ) 미만인 경우, 제어부(260)는 건설 기계(100)를 비상 제동함과 동시에 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화시킬 수 있다. In addition, the third set value γ may be an appropriate hydraulic pressure value of the transmission of the construction machine 100 . When the hydraulic pressure of the transmission is less than the third set value γ, an operation error of the transmission may occur, and accordingly, the power of the engine 151 may not be transmitted to the output shaft or may be transmitted at an unintended timing. Therefore, when the hydraulic pressure of the transmission is less than the third set value γ, the control unit 260 may emergency brake the construction machine 100 and at the same time deactivate the neutral gear holding function.

또한, 입력축/출력축 회전 속도 계산을 통한 클러치 작동 상태가 비정상이거나, 또는 출력축 회전 속도 감지 센서(220) 또는 입력축 회전 속도 감지 센서(230)의 이상이 발생하는 경우, 건설 기계(100)의 이동 여부를 확인하기 어려우므로, 제어부(260)는 건설 기계(100)를 비상 제동함과 동시에 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화시킬 수 있다. In addition, whether the operation of the clutch through the input shaft / output shaft rotation speed calculation is abnormal, or when an abnormality occurs in the output shaft rotation speed detection sensor 220 or the input shaft rotation speed detection sensor 230 , whether the construction machine 100 moves Since it is difficult to confirm, the control unit 260 may inactivate the neutral gear holding function while emergency braking the construction machine 100 .

상술한 바와 같은 건설 기계의 제어 방법은 작업 중에, 건설 기계의 슬립과 같은 이동이 발생하더라도, 제어부(260)가 건설 기계(100)의 비상 제동을 수행하고, 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다. 또한, 작업 중, 건설 기계의 구동 또는 센싱 관련 이상이 발생하더라도, 제어부(260)가 건설 기계(100)의 비상 제동을 수행하고, 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.In the method of controlling the construction machine as described above, even if movement such as slipping of the construction machine occurs during operation, the control unit 260 performs emergency braking of the construction machine 100 and deactivates the neutral gear holding function to cause a safety accident can be prevented in advance. In addition, even if an abnormality related to driving or sensing of the construction machine occurs during operation, the control unit 260 performs emergency braking of the construction machine 100 and deactivates the neutral gear holding function to prevent a safety accident in advance. .

본 실시예에서는 건설 기계의 제어 방법을 휠로더에 적용됨을 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 건설 기계의 제어 방법은 작업 장치(110)의 작업 진행 중 중력 방향으로 작업을 수행하는 굴삭기 등의 모든 건설 기계(100)에 적용될 수 있다. In the present embodiment, it has been described that the method for controlling the construction machine is applied to the wheel loader as an example, but is not limited thereto. For example, the method of controlling the construction machine may be applied to all construction machines 100 such as excavators that perform work in the direction of gravity while the work of the work device 110 is in progress.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, it is intended to describe the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention It will be clear that the transformation or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

20: 붐-실린더 30: 버켓-실린더
100: 건설기계 110: 작업장치
111: 붐 112: 버켓
120: 주행장치 121: 바퀴
130: 몸체 140: 운전실
141: 운전석 142: 핸들
143: 작업레버 144: 브레이크 페달
150: 엔진룸 151: 엔진
200: 건설 기계 제어 장치 210: 기어 중립 홀드 스위치
220: 출력축 회전 속도 감지 센서 230: 입력축 회전 속도 감지 센서
240: 트랜스미션 유압 센서 250: 기어 중립 검출 센서
260: 제어부 270: 주차 브레이크20: boom-cylinder 30: bucket-cylinder
100: construction machine 110: work device
111: boom 112: bucket
120: travel device 121: wheel
130: body 140: cab
141: driver's seat 142: steering wheel
143: work lever 144: brake pedal
150: engine room 151: engine
200: construction machine control unit 210: gear neutral hold switch
220: output shaft rotation speed detection sensor 230: input shaft rotation speed detection sensor
240: transmission hydraulic pressure sensor 250: gear neutral detection sensor
260: control unit 270: parking brake

Claims (4)

기어 중립 홀드 스위치, 출력축 회전 속도 센서, 입력축 회전 속도 감지 센서, 트랜스미션 유압 센서, 기어 중립 검출 센서, 제어부 및 주차 브레이크를 구비하는 제어 장치를 포함하는 건설 기계의 제어 방법은,
상기 기어 중립 홀딩 스위치를 작동하여 기어 중립 홀딩 기능을 작동시키는 기어 중립 홀딩 기능 작동 단계;
상기 기어 중립 홀딩 기능이 작동되면, 상기 제어부가 출력축의 회전 속도, 기어 중립 홀딩 기능이 활성화 여부, 및 기어 중립 상태를 확인하는 제1 건설 기계 상태 확인 단계;
상기 건설 기계가 작업을 진행하는 작업 진행 단계;
상기 건설 기계의 작업이 진행되는 동안, 상기 제어부가 출력축 회전 속도, 트랜스미션의 내부 유압, 클러치의 상태, 또는 상기 출력축 회전 속도 감지 센서의 상태를 확인하는 제2 건설 기계 상태 확인 단계; 및
상기 제어부가 주차 브레이크를 작동시키며 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화시키는 비상 제동 단계를 포함하는 건설 기계의 제어 방법. A control method of a construction machine comprising a control device having a gear neutral hold switch, an output shaft rotation speed sensor, an input shaft rotation speed detection sensor, a transmission hydraulic sensor, a gear neutral detection sensor, a control unit, and a parking brake,
a gear neutral holding function operating step of operating the neutral gear holding switch to operate the gear neutral holding function;
a first construction machine status checking step in which the control unit checks the rotation speed of the output shaft, whether the gear neutral holding function is activated, and the gear neutral state when the neutral gear holding function is operated;
A work progress step in which the construction machine proceeds with the work;
a second construction machine status checking step in which the control unit checks the output shaft rotation speed, the internal hydraulic pressure of the transmission, the status of the clutch, or the status of the output shaft rotation speed detection sensor while the construction machine is being operated; and
and an emergency braking step in which the controller operates a parking brake and deactivates a gear neutral holding function. 제1 항에 있어서,
상기 출력축의 회전 속도는 상기 출력축 회전 속도 감지 센서를 통하여 검출하며,
상기 제1 건설 기계 상태 확인 단계에서 상기 출력축의 회전 속도가 기설정된 제1 설정치를 초과하거나, 상기 기어 중립 홀딩 기능이 비활성화되거나, 상기 기어 중립 상태가 미확인되면, 기어 중립 홀딩 기능을 다시 작동시키는 건설 기계의 제어 방법. According to claim 1,
The rotation speed of the output shaft is detected through the output shaft rotation speed sensor,
In the first construction machine status check step, when the rotation speed of the output shaft exceeds a preset first set value, the gear neutral holding function is deactivated, or the gear neutral state is unconfirmed, the gear neutral holding function is operated again How to control the machine. 제2 항에 있어서,
상기 제2 건설 기계 상태 확인 단계에서 상기 출력축의 회전 속도가 기설정된 제2 설정치를 초과하거나, 입력축/출력축 회전 속도 계산을 통한 상기 클러치의 에러 발생을 감지하거나, 상기 트랜스미션 유압 센서에서 측정한 상기 트랜스미션의 내부 유압이 기설정된 제3 설정치 미만이거나, 상기 출력축 속도 센서의 손상이 발생한 경우, 상기 비상 제동 단계에서는, 상기 제어부가 상기 주차 브레이크를 작동시키고, 상기 기어 중립 홀딩 기능을 비활성화시키는 건설 기계의 제어 방법. 3. The method of claim 2,
In the second construction machine status check step, the rotation speed of the output shaft exceeds a preset second set value, or the occurrence of an error in the clutch through the calculation of the input shaft/output shaft rotation speed is detected, or the transmission measured by the transmission hydraulic pressure sensor When the internal hydraulic pressure of the motor is less than the third preset value or the output shaft speed sensor is damaged, in the emergency braking step, the control unit operates the parking brake and disables the neutral gear holding function. Way. 제1 항에 있어서,
상기 클러치의 상태는 상기 제어부가 상기 입력축 회전 속도 감지 센서 및 상기 출력축 회전 속도 감지 센서에서 감지한 입력축/출력축 회전 속도 계산을 통하여 확인하는 건설 기계의 제어 방법. According to claim 1,
The control method of a construction machine in which the state of the clutch is confirmed by the control unit by calculating the input shaft/output shaft rotation speed detected by the input shaft rotation speed detection sensor and the output shaft rotation speed detection sensor.
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