WO2012008627A1 - 건설기계의 선회 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

건설기계의 선회 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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upper swing
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preset
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이춘한
김진섭
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2033—Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10—Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12—Slewing or traversing gears
    • E02F9/121—Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/128—Braking systems

Definitions

  • the present invention relates to a swing control device and a method of a construction machine, and more particularly, to the upper swing body of a construction machine (for example, an excavator), even if the driver releases the lever or gives a stop command, even within a predetermined range.
  • the present invention relates to a turning control apparatus for a construction machine and a method for eliminating the conventional inconvenience of having to perform an additional driving operation by changing the position at which the stop command starts when the stop command is started.
  • the stop is made at a certain point after turning a deceleration by starting the deceleration from the time when the driver releases the lever or gives a stop command.
  • the stop position at this time is changed depending on the time when the stop command is started, and there is an inconvenience in that an additional driving operation has to be performed to meet the stop command.
  • the present invention was developed to solve the above problems, the turning control device of a construction machine (especially an excavator) to stop the upper swing within a predetermined range even when the driver releases the lever or the stop command is different. And a method thereof.
  • Start position estimator for calculating or estimating an optimal stop start position for stopping the upper swing structure at the set stop position (or angle) using the stop position (or angle) set by the user, and inputting a user stop command
  • a stop target position calculating unit for obtaining a stop target position using the current upper swing position and the calculated or estimated optimal stop start position, and controlling the position of the swing motor to stop the upper swing structure at the obtained stop target position. It characterized in that it comprises a swing motor position control unit.
  • the start position estimating unit comprises a means for calculating the optimum stop start position based on the upper swing mass moment of inertia of the construction machine and the maximum torque, or a lookup table defining a mapping relationship between the user set stop position and the stop start position. It is characterized in that it is any one of means for interpolating through a look-up table.
  • the stop target position calculating unit may be a means for obtaining a stop target position as follows.
  • Stop target position (A2-current position) / (A2-A1) * (E2-E1) + E1
  • A2 is the optimal stop start position
  • A1 is the minimum value considering the range of stop commands set or preset by the user based on A2
  • E2 is the stop position (or angle) set by the user
  • E1 is the user based on E2.
  • Stop target position (A3-Current position) / (A3-A2) * (E3-E2) + E2
  • A3 is the maximum value considering the stop command range set by the user or preset based on A2
  • E3 is the maximum position considering the stop position range set or preset by the user based on E2
  • A2 and E2 are the same as described above. .
  • the step of calculating or estimating the stop start position is to obtain the optimum stop start position based on the upper swing mass moment of inertia of the construction machine and the maximum torque, or mapping of the user set stop position and the stop start position It is characterized by interpolating through a look-up table that defines the relationship.
  • the step of obtaining the stop target position is characterized by obtaining the stop target position as follows.
  • Stop target position (A2-current position) / (A2-A1) * (E2-E1) + E1
  • A2 is the optimal stop start position
  • A1 is the minimum value considering the range of stop commands set or preset by the user based on A2
  • E2 is the stop position (or angle) set by the user
  • E1 is the user based on E2.
  • Stop target position (A3-Current position) / (A3-A2) * (E3-E2) + E2
  • A3 is the maximum value considering the stop command range set by the user or preset based on A2
  • E3 is the maximum position considering the stop position range set or preset by the user based on E2
  • A2 and E2 are the same as described above. .
  • the turning control device and method of the construction machine according to the present invention using the stop position (or angle) set by the user, the optimum stop start for stopping the upper swing body at the set stop position (or angle)
  • the upper swing structure stops at the determined stop target position.
  • FIG. 1 and 2 are views illustrating a general excavation work form
  • 3 and 4 schematically show a conventional turning control.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a swing control device for a construction machine according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view schematically showing an aspect of obtaining a stop start position and a stop target position according to the present invention
  • FIG. 7 is a flowchart showing a swing control method for a construction machine according to the present invention.
  • FIG 8 shows schematically a swing control according to the invention.
  • start position estimation unit 302 stop target position calculation unit
  • FIG. 5 is a block diagram showing a swing control device for a construction machine according to the present invention.
  • the device calculates an optimum stop start position for stopping the upper swing body at the set stop position (or angle) by using the stop position (or angle) set by the user.
  • the swing motor position control unit 303 controls the position of the swing motor so that the upper swing body stops at the stop target position.
  • the start position estimating unit 301 when the user has set the stop position (or angle) of the upper swing body, optimal stop for stopping the upper swing body at the user set stop position (or angle). It is to calculate or estimate the starting position.
  • Example 1 for calculating or estimating the optimum stop start position A2 using the user set stop position E2.
  • E2 calculates E2 numerically (for example, 90 degrees) based on the upper rotor mass moment of inertia and the maximum torque of a typical excavator, or through a test look-up table ) And calculate it by interpolating.
  • Example 2 of calculating or estimating the optimum stop start position A2 using the user set stop position E2.
  • the stop target position calculation unit 302 uses the current upper swing position and the calculated or estimated optimal stop start position to determine the stop target position. (See FIG. 6).
  • Stop target position (A2-current position) / (A2-A1) * (E2-E1) + E1
  • A2 is the optimal stop start position
  • A1 is the minimum value considering the range of stop commands set or preset by the user based on A2
  • E2 is the stop position (or angle) set by the user
  • E1 is the user based on E2.
  • Stop target position (A3-Current position) / (A3-A2) * (E3-E2) + E2
  • A3 is the maximum value considering the stop command range set by the user or preset based on A2
  • E3 is the maximum position considering the stop position range set or preset by the user based on E2
  • A2 and E2 are the same as described above. .
  • the upper pivot is controlled to stop at the 89 degree point.
  • the swing motor position control unit 303 is installed between the stop target position calculation unit 302 and the swing motor.
  • the stop target position is obtained as described above, the position of the swing motor is stopped so that the upper swing body stops at the determined stop target position.
  • the specific position control method is known and the description thereof is omitted here.
  • FIG. 7 is a view showing in sequence the operation of the swing control device of a construction machine (especially an excavator) according to the present invention.
  • the present operation first sets the stop position (or angle) of the upper swing body in accordance with the user's key operation (S501).
  • an optimum stop start position for stopping the upper swing structure at the user set stop position (or angle) is calculated or estimated through the start position estimator (S502).
  • stop position (E2) When the user arbitrarily inputs the stop position (E2) numerically, it is usually calculated based on the mass and moment of inertia of the upper swing of the general excavator, and the look-up table is created through testing. This is calculated by interpolation.
  • the stop target position is obtained as follows through linear interpolation.
  • Stop target position (A2-current position) / (A2-A1) * (E2-E1) + E1
  • A2 is the optimal stop start position
  • A1 is the minimum value considering the range of stop commands set or preset by the user based on A2
  • E2 is the stop position (or angle) set by the user
  • E1 is the user based on E2.
  • Stop target position (A3-Current position) / (A3-A2) * (E3-E2) + E2
  • A3 is the maximum value considering the stop command range set by the user or preset based on A2
  • E3 is the maximum position considering the stop position range set or preset by the user based on E2
  • A2 and E2 are the same as described above. .
  • the position of the swing motor is controlled to stop the upper swing body at the obtained stop target position through the swing motor position control unit (S506).
  • the present invention calculates or estimates the optimum stop start position for stopping the upper swing body at the set stop position (or angle) using the stop position (or angle) set by the user.
  • the stop target position is obtained by using the current upper swing position and the calculated or estimated optimal stop start position, and then the turning motor of the upper swing structure is controlled so that the upper swing structure stops at the obtained stop target position.
  • the present invention can stop the upper pivot in a narrower range even when the driver releases the lever or the stop command (A1, A2, A3 in the drawing) is different. Since the position is changed depending on when the stop command is started, the conventional inconvenience of having to perform an additional driving operation can be eliminated.
  • the present invention can be used for the turning control device of construction machinery, in particular, an excavator, and is optimal for stopping the upper turning body at the set stop position (or angle) by using a stop position (or angle) set by the user.
  • a stop target position is obtained by using the current upper swing position and the calculated or estimated optimal stop start position when a user stop command is input.

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Abstract

본 발명은 시작위치 추정부, 정지목표 위치산출부 및, 선회모터 위치제어부를 포함하여 이루어진 건설기계의 선회 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 건설기계(예: 굴삭기)의 상부 선회체를 운전자가 레버를 놓거나 정지 명령을 내리는 시점이 다르더라도 정해진 범위 안에 정지시킬 수 있도록 하여, 정지되는 위치가 정지 명령이 시작되는 시점에 따라 달라져 추가적인 운전 동작을 하여야 하는 불편함 등을 해소한다.

Description

건설기계의 선회 제어 장치 및 그 방법
본 발명은 건설기계의 선회 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설기계(예: 굴삭기)의 상부 선회체를, 운전자가 레버를 놓거나 정지 명령을 내리는 시점이 다르더라도, 정해진 범위 안에 정지시킬 수 있도록 하여, 정지되는 위치가 정지 명령이 시작되는 시점에 따라 달라져 추가적인 운전 동작을 하여야 하는 종래 불편함 등을 해소하는 건설기계의 선회 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건설기계(특히, 굴삭기)에 있어서 도 1에 도시된 바와 같은 굴삭, 상차 등의 작업을 할 경우 일정 범위 안에서 좌, 우를 바꾸어 가며 작업을 하게 되는데, 이러한 동작에서 상부 선회체를 정지시킬 경우 상부 선회체는 소정의 정지 시작 시점에서부터 일정 각도를 선회한 후 어느 지점에 정지가 된다(도 2 참조).
또는, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같은 종래 선회 제어에 따른 선회 정지시에도, 운전자가 레버를 놓거나 정지 명령을 내리는 시점에서부터 감속을 시작하여 일정 각도를 선회한 후 어느 시점에 정지가 이루어진다. 하지만, 이 때 정지되는 위치는 정지 명령이 시작되는 시점에 따라 달라지게 되며 이를 맞추기 위해 추가적인 운전 동작을 하여야 하는 불편함 등이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 운전자가 레버를 놓거나 정지 명령을 내리는 시점이 다르더라도 정해진 범위 안에 상부 선회체를 정지시킬 수 있도록 하는 건설기계(특히, 굴삭기)의 선회 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계의 선회 제어 장치는,
사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도)를 이용하여 그 설정 정지 위치(또는, 각도)에 상부 선회체를 정지시키기 위한 최적의 정지시작 위치를 계산 또는 추정하는 시작위치 추정부, 사용자 정지 명령 입력시, 현재 상부 선회체 위치와 상기 계산 또는 추정된 최적의 정지시작 위치를 이용하여 정지목표 위치를 구하는 정지목표 위치산출부 및, 상기 구해진 정지목표 위치에 상부 선회체가 정지하도록 선회모터의 위치를 제어하는 선회모터 위치제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 시작위치 추정부는 상기 최적의 정지시작 위치를 건설기계의 상부 선회체 질량 관성 모멘트와 최대 토크를 기준으로 계산하는 수단 또는, 사용자 설정 정지 위치와 정지시작 위치의 매핑 관계를 정의한 룩업 테이블(look-up table)을 통해 보간하여 계산하는 수단 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 정지목표 위치산출부는 정지목표 위치를 아래와 같이 구하는 수단인 것을 특징으로 한다.
1. 현재 위치가 A1과 A2사이에 있는 경우,
정지 목표 위치 = (A2-현재 위치)/(A2-A1)*(E2-E1)+E1
여기서, A2는 최적의 정지시작 위치, A1은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최소값, E2는 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도), E1은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최소 위치
2. 현재 위치가 A2와 A3사이에 있는 경우,
정지 목표 위치 = (A3-현재 위치)/(A3-A2)*(E3-E2)+E2
여기서, A3은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최대값, E3은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최대 위치, A2와 E2는 상기한 바와 동일.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명에 따른 건설기계의 선회 제어 방법은,
사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도)를 이용하여 그 설정 정지 위치(또는, 각도)에 상부 선회체를 정지시키기 위한 최적의 정지시작 위치를 계산 또는 추정하는 단계, 사용자 정지 명령 입력시, 현재 상부 선회체 위치와 상기 계산 또는 추정된 최적의 정지시작 위치를 이용하여 정지목표 위치를 구하는 단계 및, 상기 구해진 정지목표 위치에 상부 선회체가 정지하도록 선회모터의 위치를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 정지시작 위치를 계산 또는 추정하는 단계는 상기 최적의 정지시작 위치를 건설기계의 상부 선회체 질량 관성 모멘트와 최대 토크를 기준으로 구하거나 또는, 사용자 설정 정지 위치와 정지시작 위치의 매핑 관계를 정의한 룩업 테이블(look-up table)을 통해 보간하여 구하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 정지목표 위치를 구하는 단계는 상기 정지목표 위치를 아래와 같이 구하는 것을 특징으로 한다.
1. 현재 위치가 A1과 A2사이에 있는 경우,
정지 목표 위치 = (A2-현재 위치)/(A2-A1)*(E2-E1)+E1
여기서, A2는 최적의 정지시작 위치, A1은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최소값, E2는 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도), E1은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최소 위치
2. 현재 위치가 A2와 A3사이에 있는 경우,
정지 목표 위치 = (A3-현재 위치)/(A3-A2)*(E3-E2)+E2
여기서, A3은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최대값, E3은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최대 위치, A2와 E2는 상기한 바와 동일.
본 발명에 따른 건설기계의 선회 제어 장치 및 그 방법은, 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도)를 이용하여 그 설정 정지 위치(또는, 각도)에 상부 선회체를 정지시키기 위한 최적의 정지시작 위치를 계산 또는 추정한 다음, 사용자 정지 명령 입력시 현재 상부 선회체 위치와 상기 계산 또는 추정된 최적의 정지시작 위치를 이용하여 정지목표 위치를 구한 후, 그 구해진 정지목표 위치에 상부선회체가 정지하도록 상부선회체의 선회모터를 제어함으로써, 운전자가 레버를 놓거나 정지 명령을 내리는 시점이 다르더라도 정해진 범위 안에 상부 선회체를 정지시킬 수 있으며, 정지되는 위치가 정지 명령이 시작되는 시점에 따라 달라져 추가적인 운전 동작을 하여야 하는 불편함 등을 해소한다.
도 1과 도 2는 일반적인 굴삭 작업 형태를 도시한 도면
도 3과 도 4는 종래 선회 제어를 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명에 따른 건설기계의 선회 제어 장치를 도시한 블록구성도
도 6은 본 발명에 따른 정지시작 위치와 정지목표 위치를 구하는 양태를 개략적으로 도시한 도면
도 7은 본 발명에 따른 건설기계의 선회 제어 방법을 도시한 플로우챠트
도 8은 본 발명에 따른 선회 제어를 개략적으로 도시한 도면
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
301 : 시작위치 추정부 302 : 정지목표 위치산출부
303 : 선회모터 위치제어부 304 : 선회모터
도 5는 본 발명에 따른 건설기계의 선회 제어 장치를 도시한 블록구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 장치는 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도)를 이용하여 그 설정 정지 위치(또는, 각도)에 상부 선회체를 정지시키기 위한 최적의 정지시작 위치를 계산 또는 추정하는 시작위치 추정부(301), 사용자 정지 명령 입력시 현재 상부 선회체 위치와 상기 계산 또는 추정된 최적의 정지시작 위치를 이용하여 정지목표 위치를 구하는 정지목표 위치산출부(302), 상기 구해진 정지목표 위치에 상부 선회체가 정지하도록 선회모터의 위치를 제어하는 선회모터 위치제어부(303)로 된 구조이다.
여기서, 상기 시작위치 추정부(301)는 사용자가 상부 선회체의 정지 위치(또는, 각도)를 설정한 경우, 그 사용자 설정 정지 위치(또는, 각도)에 상부 선회체를 정지시키기 위한 최적의 정지시작 위치를 계산 또는 추정하는 것이다.
구체적인 계산 또는 추정 방법은 다음과 같다.
① 사용자 설정 정지 위치(E2)를 이용하여 최적의 정지시작 위치(A2)를 계산 또는 추정하는 예 1
- 사용자가 임의로 E2를 숫자로 입력하여(예를 들어 90도) 사용하는 경우, 통상 일반적인 굴삭기의 상부 선회체 질량 관성 모멘트와 최대 토크를 기준으로 계산하거나, 시험을 통하여 룩업 테이블(look-up table)을 작성하고 이를 통해 보간하여 계산한다.
예를 들어, [표 1]과 같은 룩업테이블이 작성된 경우, E2가 100도로 설정된다면 A2는 (135-100)/(135-80)*(80-45)+45 = 67.2도가 된다.
표 1
E2 45 90 135 180
A2 25 45 80 135
② 사용자 설정 정지 위치(E2)를 이용하여 최적의 정지시작 위치(A2)를 계산 또는 추정하는 예 2
- 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자가 굴삭기를 직접 시범 운전하여 E2를 설정하는 경우, 실제로 정지 명령이 들어온 지점을 A2로 저장하여 사용할 수 있다.
정지목표 위치산출부(302)는 사용자의 키 조작에 따라 상부 선회체의 정지 명령이 입력된 경우, 현재 상부 선회체의 위치와 상기 계산 또는 추정된 최적의 정지시작 위치를 이용하여 정지목표 위치를 구하는 것이다(도 6 참조).
예를 들면, 다음과 같다.
① 도 6에 도시된 바와 같이, 현재 위치가 A1과 A2 사이에 있는 경우 선형 보간을 통해 아래와 같이 계산한다.
정지 목표 위치 = (A2-현재 위치)/(A2-A1)*(E2-E1)+E1
여기서, A2는 최적의 정지시작 위치, A1은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최소값, E2는 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도), E1은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최소 위치
②다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 현재 위치가 A2와 A3 사이에 있는 경우 선형보간을 통해 아래와 같이 계산한다.
정지 목표 위치 = (A3-현재 위치)/(A3-A2)*(E3-E2)+E2
여기서, A3은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최대값, E3은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최대 위치, A2와 E2는 상기한 바와 동일.
만약, 현재 위치가 40도에서 정지명령이 들어오고 A2=45도, A1=35도, E2=90도, E1=88도로 각각 설정되어 있다면, 정지목표 위치는 (45-40)/(45-35)*(90-88)+88 = 89도가 된다. 상부 선회체는 89도 지점에 정지하도록 제어된다.
선회모터 위치제어부(303)는 정지목표 위치산출부(302)와 선회모터 사이에 설치된 것으로, 상기한 바에 따라 정지목표 위치가 구해지면, 그 구해진 정지목표 위치에 상부 선회체가 정지하도록 선회모터의 위치를 제어하는 것이다. 구체적인 위치 제어 방식은 공지된 것으로 여기서는 그 설명을 생략한다.
이하, 도 5의 본 발명에 따른 건설기계의 선회 제어 장치의 동작을 첨부된 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 건설기계(특히, 굴삭기)의 선회 제어 장치의 동작을 순서대로 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 동작은 먼저, 사용자의 키 조작에 따라 상부 선회체의 정지 위치(또는, 각도)를 설정한다(S501).
그런 다음, 시작위치 추정부를 통해 그 사용자 설정 정지 위치(또는, 각도)에 상부 선회체를 정지시키기 위한 최적의 정지시작 위치를 계산 또는 추정한다(S502).
예를 들면, 다음과 같다.
- 사용자가 임의로 정지 위치(E2)를 숫자로 입력하여 사용하는 경우, 통상 일반적인 굴삭기의 상부 선회체 질량 관성 모멘트와 최대 토크를 기준으로 계산하거나 시험을 통하여 룩업 테이블(look-up table)을 작성하고 이를 통해 보간하여 계산한다.
예를 들어, [표 2]와 같은 룩업테이블이 작성된 경우, E2가 100도로 설정된다면 최적의 정지시작 위치(A2)는 (135-100)/(135-80)*(80-45)+45 = 67.2도가 된다.
표 2
E2 45 90 135 180
A2 25 45 80 135
다음, 최적의 정지시작 위치가 계산 또는 추정되면, 상부 선회체의 정지 명령을 대기한다.
그런 다음, 사용자의 키 조작에 따라 상부 선회체의 정지 명령이 입력된 경우(S503), 정지목표 위치산출부를 통해 현재 상부 선회체의 위치와 상기 계산 또는 추정된 최적의 정지시작 위치를 이용하여 정지목표 위치를 구한다(S504,S505).
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 현재 위치가 A1과 A2 사이에 있는 경우 선형 보간을 통해 아래와 같이 정지목표 위치를 구한다.
정지 목표 위치 = (A2-현재 위치)/(A2-A1)*(E2-E1)+E1
여기서, A2는 최적의 정지시작 위치, A1은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최소값, E2는 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도), E1은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최소 위치
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 현재 위치가 A2와 A3 사이에 있는 경우 선형보간을 통해 아래와 같이 정지목표 위치를 구한다.
정지 목표 위치 = (A3-현재 위치)/(A3-A2)*(E3-E2)+E2
여기서, A3은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최대값, E3은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최대 위치, A2와 E2는 상기한 바와 동일.
마지막으로, 정지목표 위치가 구해지면, 선회모터 위치제어부를 통해 그 구해진 정지목표 위치에 상부 선회체가 정지하도록 선회모터의 위치를 제어한다(S506).
이상과 같이, 본 발명은 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도)를 이용하여 그 설정 정지 위치(또는, 각도)에 상부 선회체를 정지시키기 위한 최적의 정지시작 위치를 계산 또는 추정한 다음, 사용자 정지 명령 입력시 현재 상부 선회체 위치와 상기 계산 또는 추정된 최적의 정지시작 위치를 이용하여 정지목표 위치를 구한 후, 그 구해진 정지목표 위치에 상부 선회체가 정지하도록 상부 선회체의 선회모터를 제어함으로써, 운전자가 레버를 놓거나 정지 명령을 내리는 시점이 다르더라도 정해진 범위 안에 상부 선회체를 정지시킬 수 있게 된다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명은 운전자가 레버를 놓거나 정지 명령을 내리는 시점(도면에서 A1, A2, A3)이 다르더라도 정해진 좁아진 범위 안에 상부 선회체를 정지시킬 수 있으며, 정지되는 위치가 정지 명령이 시작되는 시점에 따라 달라지게 됨으로 인해 추가적인 운전 동작을 하여야 하는 종래 불편함을 해소할 수 있다.
본 발명은 건설기계 특히, 굴삭기의 선회 제어 장치에 사용가능한 것으로, 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도)를 이용하여 그 설정 정지 위치(또는, 각도)에 상부 선회체를 정지시키기 위한 최적의 정지시작 위치를 계산 또는 추정한 다음, 사용자 정지 명령 입력시 현재 상부 선회체 위치와 상기 계산 또는 추정된 최적의 정지시작 위치를 이용하여 정지목표 위치를 구한 후, 그 구해진 정지목표 위치에 상부선회체가 정지하도록 상부선회체의 선회모터를 제어하여, 운전자가 레버를 놓거나 정지 명령을 내리는 시점이 다르더라도 정해진 범위 안에 상부 선회체를 정지시킬 수 있는 굴삭기의 선회 제어 장치에 사용가능하다.

Claims (6)

  1. 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도)를 이용하여 그 설정 정지 위치(또는, 각도)에 상부 선회체를 정지시키기 위한 최적의 정지시작 위치를 계산 또는 추정하는 시작위치 추정부;
    사용자 정지 명령 입력시, 현재 상부 선회체 위치와 상기 계산 또는 추정된 최적의 정지시작 위치를 이용하여 정지목표 위치를 구하는 정지목표 위치산출부; 및
    상기 구해진 정지목표 위치에 상부 선회체가 정지하도록 선회모터의 위치를 제어하는 선회모터 위치제어부를 포함하여 이루어진 건설기계의 선회 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시작위치 추정부는
    상기 최적의 정지시작 위치를 건설기계의 상부 선회체 질량 관성 모멘트와 최대 토크를 기준으로 계산하는 수단 또는, 사용자 설정 정지 위치와 정지시작 위치의 매핑 관계를 정의한 룩업 테이블(look-up table)을 통해 보간하여 계산하는 수단 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정지목표 위치산출부는
    정지목표 위치를 아래와 같이 구하는 수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어 장치.
    1. 현재 위치가 A1과 A2사이에 있는 경우,
    정지 목표 위치 = (A2-현재 위치)/(A2-A1)*(E2-E1)+E1
    여기서, A2는 최적의 정지시작 위치, A1은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최소값, E2는 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도), E1은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최소 위치
    2. 현재 위치가 A2와 A3사이에 있는 경우,
    정지 목표 위치 = (A3-현재 위치)/(A3-A2)*(E3-E2)+E2
    여기서, A3은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최대값, E3은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최대 위치, A2와 E2는 상기한 바와 동일.
  4. 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도)를 이용하여 그 설정 정지 위치(또는, 각도)에 상부 선회체를 정지시키기 위한 최적의 정지시작 위치를 계산 또는 추정하는 단계;
    사용자 정지 명령 입력시, 현재 상부 선회체 위치와 상기 계산 또는 추정된 최적의 정지시작 위치를 이용하여 정지목표 위치를 구하는 단계; 및
    상기 구해진 정지목표 위치에 상부 선회체가 정지하도록 선회모터의 위치를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 건설기계의 선회 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 정지시작 위치를 계산 또는 추정하는 단계는
    상기 최적의 정지시작 위치를 건설기계의 상부 선회체 질량 관성 모멘트와 최대 토크를 기준으로 구하거나 또는, 사용자 설정 정지 위치와 정지시작 위치의 매핑 관계를 정의한 룩업 테이블(look-up table)을 통해 보간하여 구하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 정지목표 위치를 구하는 단계는
    상기 정지목표 위치를 아래와 같이 구하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어 방법.
    1. 현재 위치가 A1과 A2사이에 있는 경우,
    정지 목표 위치 = (A2-현재 위치)/(A2-A1)*(E2-E1)+E1
    여기서, A2는 최적의 정지시작 위치, A1은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최소값, E2는 사용자가 설정한 정지 위치(또는, 각도), E1은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최소 위치
    2. 현재 위치가 A2와 A3사이에 있는 경우,
    정지 목표 위치 = (A3-현재 위치)/(A3-A2)*(E3-E2)+E2
    여기서, A3은 A2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지 명령 범위를 고려한 최대값, E3은 E2를 기준으로 사용자가 설정하거나 기설정된 정지위치범위를 고려한 최대 위치, A2와 E2는 상기한 바와 동일.
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