WO2014104635A1 - 건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2014104635A1
WO2014104635A1 PCT/KR2013/011705 KR2013011705W WO2014104635A1 WO 2014104635 A1 WO2014104635 A1 WO 2014104635A1 KR 2013011705 W KR2013011705 W KR 2013011705W WO 2014104635 A1 WO2014104635 A1 WO 2014104635A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
speed
construction machine
control
load
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/011705
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임현식
Original Assignee
두산인프라코어 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 두산인프라코어 주식회사 filed Critical 두산인프라코어 주식회사
Priority to US14/655,246 priority Critical patent/US9551132B2/en
Priority to CN201380067459.7A priority patent/CN104870719B/zh
Priority to EP13867341.3A priority patent/EP2937470A4/en
Publication of WO2014104635A1 publication Critical patent/WO2014104635A1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2253—Controlling the travelling speed of vehicles, e.g. adjusting travelling speed according to implement loads, control of hydrostatic transmission
    • 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
    • E02F9/02—Travelling-gear, e.g. associated with slewing gears
    • 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
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • 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
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/226—Safety arrangements, e.g. hydraulic driven fans, preventing cavitation, leakage, overheating
    • 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
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2292—Systems with two or more pumps
    • 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
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
    • 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
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/267—Diagnosing or detecting failure of vehicles
    • E02F9/268—Diagnosing or detecting failure of vehicles with failure correction follow-up actions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/44—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic with more than one pump or motor in operation
    • F16H61/456—Control of the balance of torque or speed between pumps or motors

Definitions

  • the present invention relates to an automatic transmission control apparatus and a control method of a construction machine, and more particularly, to an automatic transmission control apparatus and a control method of a construction machine capable of automatically and stably shifting the traveling speed of a construction machine.
  • a construction machine including an excavator is capable of traveling and turning, and can be excavated or the like by using a front work device such as a boom, an arm, and a bucket while driving and turning or at rest.
  • the construction machine is capable of traveling in three modes, such as low speed, high speed, and automatic shift, and when traveling in the automatic shift mode, the construction machine is automatically shifted at low speed or high speed according to the load applied to the front work device.
  • the construction machine detects the hydraulic pressure supplied from the main hydraulic pump to an actuator such as a cylinder or a hydraulic motor by a pressure sensor, and shifts the traveling speed at a low speed or a high speed according to the detected pressure.
  • the size of the load is measured from the oil pressure sensed by the pressure sensor, and when the size of the load is large, the vehicle runs at low speed, and when the size of the load is small, the vehicle runs at high speed.
  • the conventional construction machine as described above determines the magnitude of the load at the time of automatic shift driving only on the pressure sensor. Therefore, when the pressure sensor is broken, even if the automatic shift driving mode is selected, the function cannot be used. If the pressure sensor is malfunctioned, there is a problem of causing a safety accident due to incorrect automatic driving.
  • the present invention is to solve the above-described problems, when the automatic shift to a low speed or high speed driving according to the load pressure applied to a plurality of actuators operated by a hydraulic pump, an error occurs in the pressure sensor for detecting the load pressure Even if it is to provide an automatic transmission control device and a control method for a construction machine that can automatically and stably shift the running speed of the construction machine.
  • an electronically controlled hydraulic pump for supplying hydraulic pressure to a plurality of actuators;
  • a load pressure sensing unit connected to a discharge line of the electronically controlled hydraulic pump and configured to sense a load pressure acting as the plurality of actuators in the electronically controlled hydraulic pump;
  • An operation pressure sensing unit for sensing an operation pressure generated in an operation unit for operating the plurality of actuators;
  • a controller configured to receive a load pressure sensed by the load pressure detector and an operation pressure sensed by the operation pressure detector, and control a pressure command of the hydraulic pump.
  • the control unit may automatically change a speed of a driving motor among the plurality of actuators based on the load pressure when the load pressure detection unit is in a normal state, and in response to the pressure command when the load pressure detection unit is in an abnormal state. It characterized in that the automatic speed of the traveling motor based on.
  • the automatic transmission control device of the construction machine the driving control for adjusting the swash plate angle of the traveling motor by receiving the driving control signal generated from the control unit to adjust the hydraulic pressure supplied from the electronically controlled hydraulic pump to the traveling motor valve; It further includes.
  • the control unit may include a pressure analyzer configured to analyze the load pressure or the operating pressure, and a traveling control signal generator configured to generate the traveling control signal according to an analysis result of the pressure analyzer.
  • the automatic transmission control method of the construction machine of the present invention for achieving the above object, an automatic shift driving step of setting the traveling speed of the construction machine to the automatic shift mode;
  • a normal state detecting step of detecting whether or not a normal state of a load pressure sensing unit connected to a discharge line of an electronically controlled hydraulic pump for supplying hydraulic pressure to a plurality of actuators provided in the construction machine;
  • a control unit for analyzing the load pressure detected by the load pressure detecting unit when the load pressure detecting unit is in a normal state, and detecting an operating pressure generated by an operating unit operating the plurality of actuators when the load pressure detecting unit is in an abnormal state;
  • a pressure analysis step of analyzing a pressure command of the electronically controlled hydraulic pump to control;
  • a speed sensing step of sensing a traveling speed of the construction machine;
  • a pressure comparison step of comparing the pressure value analyzed in the pressure analysis step with a preset pressure value;
  • a speed control step of controlling the traveling speed of the construction machine according to the pressure value comparison result in the
  • the speed control step is based on the running speed of the construction machine. It is characterized by controlling over the set speed.
  • the speed control step is based on the running speed of the construction machine. Characterized in that the control below the set speed.
  • the speed control step is based on the traveling speed of the construction machine. Characterized in that the control below the set speed.
  • the speed control step is based on the traveling speed of the construction machine. It is characterized by controlling over the set speed.
  • the present invention in the case of automatically shifting at low speed or high speed in accordance with load pressure applied to a plurality of actuators operated by a hydraulic pump, when an abnormality occurs in the pressure sensor detecting the load pressure, an electronic control generated at the operation unit The magnitude of the load is analyzed from the operating pressure, which is a signal, and on the basis of this, there is an advantage of enabling stable automatic shift driving by automatically shifting the traveling speed of the construction machine.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram illustrating a hydraulic system to which an automatic shift control apparatus and a control method of a construction machine according to an embodiment of the present invention are applied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an automatic transmission control apparatus for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for automatically controlling shifting of a construction machine according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram illustrating a hydraulic system to which an automatic shift control apparatus and a control method of a construction machine according to an embodiment of the present invention are applied. Referring to Figure 1 will be described in detail the overall system of the hydraulic system.
  • the hydraulic system of a construction machine includes an electronically controlled hydraulic pump 1, an operation unit 10 for inputting an operation signal or the like for the operator to operate the construction machine, a hydraulic cylinder for operating a front work device ( 12) and a plurality of actuators including a traveling motor 14 or the like provided by the swing motor or the hydraulic motor, the sub control valve 20, the control unit 100, or the like.
  • the control unit 100 receives the operation signal of the operator to operate the electronically controlled hydraulic pump 1, the electronically controlled hydraulic pump 1 is a tank ( When the flow rate provided from T) is discharged through the discharge line L, the flow rate is supplied to the hydraulic cylinder 12, the traveling motor 14, or the like through the plurality of sub control valves 20.
  • the hydraulic cylinder 12 or the traveling motor 14 operated by the hydraulic pressure of the electronically controlled hydraulic pump 1 operates the front work device or the wheel of the construction machine so that work or travel such as excavation is performed.
  • the electronically controlled hydraulic pump 1 supplies hydraulic pressure to the hydraulic cylinder cylinder 12 and the traveling motor 14 by the control signal of the controller 100, and typically supplies power from a drive source such as an engine.
  • the regulator 1 and the regulator 2 which receive the pump input signal I from the controller 100 adjust the opening and closing angles of the electronically controlled hydraulic pump 1, respectively. Adjust the oil pressure discharged in 1).
  • the opening and closing angle of the electronically controlled hydraulic pump 1 is precisely controlled by the controller 100 receiving the angle signal A measured by the angle sensor, thereby precisely controlling the hydraulic pressure.
  • the hydraulic cylinder 12 receives hydraulic pressure from the electronically controlled hydraulic pump 1 to operate a cylinder rod within maximum and minimum strokes, thereby operating various front work devices. Buckets are representative of the front work device operated by the hydraulic cylinder 12, and other front work devices including breakers, crushers and shears are also applicable.
  • the traveling motor 14 is supplied with hydraulic pressure from the electronically controlled hydraulic pump 1 and the forward or reverse rotation or the rotational speed is controlled, and the wheel is operated by the traveling motor 14 rotating as described above. Drive.
  • the traveling motor 14 is provided in pairs, in which case the left and right wheels are individually operated by the traveling motor 14, respectively.
  • only one driving motor may be provided to operate both the left and right wheels.
  • the sub control valve 20 adjusts the hydraulic pressure supplied to the hydraulic cylinder 12 and the traveling motor 14 by the operation control of the spool provided therein.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an automatic transmission control apparatus for a construction machine according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 2 will be described in detail the configuration and operation of the automatic shift control device.
  • the apparatus When the automatic shift control device automatically shifts to a low speed or a high speed drive according to a load pressure applied to a plurality of actuators operated by the electronically controlled hydraulic pump 1, even if an abnormality occurs in the configuration for detecting the load pressure.
  • the apparatus includes a load pressure sensing unit 110, an operating pressure sensing unit 120, a control unit 100, and a traveling control valve 130.
  • the load pressure sensing unit 110 is connected to the discharge line L of the electronically controlled hydraulic pump 1, and the hydraulic cylinder 12, the traveling motor 14, etc., in the electronically controlled hydraulic pump 1.
  • the load pressure P1 acting as a plurality of actuators is sensed.
  • the load pressure sensing unit 110 is provided with a pressure sensor or the like, and inputs the measured load pressure P1 to the controller 100, and the controller 100 is currently loaded.
  • the pressure of the hydraulic pressure of the electronically controlled hydraulic pump 1 is controlled in accordance with the pressure P1.
  • the load pressure sensing unit 110 detects the magnitude of the current load by directly measuring the output of the electronically controlled hydraulic pump 1, and the magnitude of the load is based on a high speed or a low speed driving at the automatic shift of the traveling speed.
  • the operation pressure detector 120 detects an operation pressure P2 generated by the operation unit 10 such as a joystick or a pedal operated by an operator in order to operate the plurality of actuators.
  • the operation pressure sensing unit 120 is also provided with a pressure sensor or the like, and inputs the measured operation pressure P2 to the control unit 100, and the control unit 100 currently operates.
  • the plurality of actuators are controlled according to the pressure P2.
  • the operation pressure P2 when the electrical signal provided from the operation unit 10 to the control unit 100 is an operation pressure P2, and directly generates an operation pressure P2 that is an electrical signal from the operation unit 10, the operation pressure is sensed.
  • the operating pressure may be provided to the control unit 100 without the unit 120, and other parameter values, for example, current values may be detected and provided to the control unit 100 instead of hydraulic pressure according to the shape of the operation unit 10. It may be.
  • the manipulation pressure detecting unit 120 detects the manipulation pressure P2 generated from the manipulation unit 10 and outputs the same to the controller 100, and the controller 100 controls the manipulation pressure P2 by the manipulation pressure P2.
  • the pressure command I of the electronically controlled hydraulic pump 1 is controlled, and the pressure command has little difference with the magnitude of the load directly measured by the load pressure P1.
  • the pressure command I of the electronically controlled hydraulic pump 1 controlled by the controller 100 also becomes a reference for high speed or low speed travel during automatic shifting of the traveling speed.
  • the controller 100 receives a load pressure P1 detected by the load pressure detector 110 and an operation pressure P2 detected by the manipulation pressure detector 120 to receive a driving control signal D corresponding thereto. ), And controls the pressure command of the electronically controlled hydraulic pump 1, that is, the pump input signal I.
  • the controller 100 when the load pressure detecting unit 110 is in a normal state, the controller 100 automatically shifts the speed of the traveling motor 14 based on the load pressure P1. .
  • the controller 100 includes a pressure analyzer 102 and a travel control signal generator 104.
  • the pressure analyzer 102 analyzes the pressure command of the load pressure P1 or the electronically controlled hydraulic pump 1, and the traveling control signal generator 104 analyzes the pressure of the pressure analyzer 102. In response to the driving control signal (D).
  • the pressure analyzing unit 102 analyzes the load pressure P1, and the driving control signal D corresponding to the analyzed load pressure P1. ) Is generated in the travel control signal generator 104.
  • the pressure analyzer 102 analyzes the pressure command of the electronically controlled hydraulic pump 1, and the driving control signal corresponding to the analyzed pressure command ( D) is generated in the travel control signal generator 104.
  • the automatic transmission control apparatus of a construction machine it is determined whether the current speed of the construction machine is a low or high speed, the load pressure (P1) or the analyzed by the pressure analyzer 102 By comparing the pressure command of the electronically controlled hydraulic pump 1 with a preset load value, the traveling speed of the construction machine is controlled to be automatically shifted, and is shifted at a high speed or a low speed by the travel control valve 130.
  • the driving control valve 130 receives the driving control signal D generated from the controller 100, and the opening degree of the driving control valve 130 is controlled, and the driving motor is controlled by the opening degree of the driving control valve 130.
  • the hydraulic pressure supplied from the electronically controlled hydraulic pump 1 to the traveling motor 1 is adjusted.
  • the traveling motor 14 is provided with an inclined plate 14a therein, and the traveling control valve 130 has a swash plate tilting of the inclined plate 14a so as to correspond to the traveling control signal D. angle).
  • the driving control signal (D) provided from the control unit 100 is an electronic control signal
  • the driving control valve 130 is also provided in an electronic control type.
  • the traveling control valve 130 is preferably provided with an electronically controlled valve capable of adjusting the flow rate, travel high speed solenoid valve or Electronic Proportional Pressure Reduce , EPPR) valves and the like are used.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for automatically controlling shifting of a construction machine according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the automatic shift control method will be described in detail with reference to FIG. 3.
  • the automatic shift control method is abnormal to the load pressure sensing unit 110 for detecting the load pressure P1 when the construction machine automatically shifts at low or high speeds according to the load pressures P1 applied to the plurality of actuators. Even if this occurs, the automatic transmission function can be performed stably, the automatic shift driving step (S100), the steady state detection step (S200), the pressure analysis step (S300), the speed detection step (S400), the pressure comparison step It comprises a (S500) and the speed control step (S600) and the like.
  • the construction machine When the construction machine is set to the automatic shift driving mode, it detects whether the load pressure detecting unit 110 is in a normal state (S200).
  • the present invention automatically shifts based on the load pressure P1 detected by the load pressure detector 110 in the general case, but when the load pressure detector 110 fails or malfunctions, the control unit 100. It is characterized in that the automatic speed change by analyzing the size of the load from the pressure command (I) of the electronically controlled hydraulic pump (1) controlled by the bar, whether the normal state of the load pressure detection unit 110 when the automatic transmission mode is set Detect it.
  • the speed detecting step (S400) is a step of detecting a driving speed of a current construction machine. When the driving speed is less than a preset speed, it is determined as a low speed driving, and when the driving speed is more than a preset speed, it is determined as a high speed driving.
  • the preset speed is a traveling speed that is optimally set in consideration of the load state, fuel economy and safety state of the construction machine, and may be set differently according to the work of the construction machine and the driving environment or specifications, and by the preset speed.
  • the content of the present invention is not limited.
  • the pressure analysis step S500 is a step of comparing the load pressure P1 analyzed in the pressure analysis step S300 or the pressure command of the electronically controlled hydraulic pump 1 with a preset pressure value, wherein the speed detection step is performed.
  • the preset pressure value is set to approximately 160 bar as the first pressure value.
  • the preset pressure value is set to approximately 300 bar as the second pressure value.
  • the first pressure value and the second pressure value are exemplary, and may be set differently according to the type of construction machine, and the like, and the content of the present invention is not limited by the preset pressure value.
  • the speed control step (S600) is a step of controlling the running speed of the construction machine according to the comparison result in the pressure comparison step (S500), by controlling the running speed at high or low speed by opening or closing the running control valve 134. do.
  • the traveling speed detected in the speed detecting step S400 is less than a preset speed, and the pressure value P1 or I analyzed in the pressure comparing step S510 is less than the first predetermined pressure value P low .
  • the speed control step (S600) controls the running speed of the construction machine to a predetermined speed or more by opening the travel control valve 130 (S610).
  • the driving speed detected in the speed detecting step S400 is less than a preset speed
  • the pressure value P1 or I analyzed in the pressure comparing step S510 is equal to or greater than the first predetermined pressure value P low .
  • the speed control step (S600) controls the running speed of the construction machine to be less than a preset speed by closing the travel control valve 130 (S620).
  • the traveling speed detected in the speed detecting step S400 is equal to or greater than a preset speed
  • the pressure value P1 or I analyzed in the pressure comparing step S520 is equal to or greater than the preset second pressure value P high .
  • the speed control step (S600) controls the traveling speed of the construction machine to be less than a preset speed by closing the travel control valve 130 (S630).
  • the traveling speed detected in the speed detecting step S400 is equal to or greater than a preset speed
  • the pressure value P1 or I analyzed in the pressure comparing step S520 is a preset second pressure value P high . If less than, the speed control step (S600) controls the running speed of the construction machine to a predetermined speed or more by opening the travel control valve 130 (S640).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

본 발명은 건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 메인 유압 펌프에서 실린더, 유압 모터 등의 액추에이터로 공급되는 유압의 부하 압력을 감지하는 부하 압력 감지부가 비정상 상태인 경우, 고장이나 오작동의 우려가 적은 전자식 제어 압력 신호를 입력받아 이를 기초로 건설 기계의 주행 속도를 자동 변속한다.

Description

건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법
본 발명은 건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건설 기계의 주행 속도를 안정적으로 자동 변속할 수 있는 건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 굴삭기를 포함하는 건설 기계는 주행 및 선회가 가능하고, 주행 및 선회 중이거나 정지 상태에서 붐, 아암 및 버켓 등의 프론트 작업 장치를 이용하여 굴삭 등의 작업을 할 수 있다.
이러한 건설 기계는 저속, 고속 및 자동 변속 등의 세 가지 모드로 주행이 가능하고, 자동 변속 모드로 주행하는 경우 상기 프론트 작업 장치에 가해지는 부하에 따라 자동으로 저속 또는 고속으로 변속된다.
이와 같은 자동 변속 주행 모드를 위하여 건설 기계는 메인 유압 펌프에서 실린더, 유압 모터 등의 액추에이터로 공급되는 유압을 압력 센서에서 검출하고, 그 검출된 압력에 따라 주행 속도를 저속 또는 고속으로 변속한다.
즉, 상기 압력 센서에서 감지한 유압으로부터 부하의 크기를 측정하고, 부하의 크기가 큰 경우에는 저속으로 주행하며, 부하의 크기가 작은 경우에는 고속으로 주행한다.
그러나, 이상과 같은 종래의 건설 기계는 자동 변속 주행 시 부하의 크기를 상기 압력 센서에만 의존하여 판단한다. 따라서, 상기 압력 센서가 고장난 경우에는 자동 변속 주행 모드를 선택하더라도 그 기능을 사용할 수 없고, 상기 압력 센서가 오작동된 경우에는 잘못된 자동 주행으로 안전 사고를 유발하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유압 펌프에 의하여 작동하는 복수개의 액추에이터에 가해지는 부하 압력에 따라 저속 또는 고속 주행으로 자동 변속하는 경우, 그 부하 압력을 감지하는 압력 센서에 이상이 발생하더라도 건설 기계의 주행 속도를 안정적으로 자동 변속할 수 있는 건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건설 기계의 자동 변속 제어 장치는, 복수개의 액추에이터에 유압을 공급하는 전자 제어식 유압 펌프; 상기 전자 제어식 유압 펌프의 토출 라인에 연결되고, 상기 전자 제어식 유압 펌프에서 상기 복수개의 액추에이터로 작용하는 부하 압력을 감지하는 부하 압력 감지부; 상기 복수개의 액추에이터를 조작하는 조작부에서 발생하는 조작 압력을 감지하는 조작 압력 감지부; 및 상기 부하 압력 감지부에서 감지된 부하 압력과 상기 조작 압력 감지부에서 감지된 조작 압력을 입력받고, 상기 유압 펌프의 압력 지령을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 부하 압력 감지부가 정상 상태인 경우 상기 부하 압력에 기반하여 상기 복수개의 액추에이터 중 주행 모터의 속도를 자동 변속하며, 상기 부하 압력 감지부가 비정상 상태인 경우 상기 압력 지령에 기반하여 상기 주행 모터의 속도를 자동 변속하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 건설 기계의 자동 변속 제어 장치는, 상기 전자 제어식 유압 펌프에서 상기 주행 모터로 공급되는 유압을 조절하도록, 상기 제어부로부터 발생하는 주행 제어 신호를 입력 받아 상기 주행 모터의 사판각을 조절하는 주행 컨트롤 밸브; 를 더 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 부하 압력 또는 상기 조작 압력을 분석하는 압력 분석부와, 상기 압력 분석부의 분석 결과에 따라 상기 주행 제어 신호를 발생하는 주행 제어 신호 발생부를 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건설 기계의 자동 변속 제어 방법은, 건설 기계의 주행 속도를 자동 변속 모드로 설정하는 자동 변속 주행 단계; 상기 건설 기계에 마련되는 복수개의 액추에이터에 유압을 공급하는 전자 제어식 유압 펌프의 토출 라인에 연결되는 부하 압력 감지부의 정상 상태 여부를 감지하는 정상 상태 감지 단계; 상기 부하 압력 감지부가 정상 상태인 경우 상기 부하 압력 감지부에서 감지된 부하 압력을 분석하고, 상기 부하 압력 감지부가 비정상 상태인 경우 상기 복수개의 액추에이터를 조작하는 조작부에서 발생하는 조작 압력을 감지하는 제어부에서 제어하는 상기 전자 제어식 유압 펌프의 압력 지령을 분석하는 압력 분석 단계; 상기 건설 기계의 주행 속도를 감지하는 속도 감지 단계; 상기 압력 분석 단계에서 분석된 압력값을 기 설정된 압력값과 비교하는 압력 비교 단계; 및 상기 압력 비교 단계에서의 압력값 비교 결과에 따라 상기 건설 기계의 주행 속도를 제어하는 속도 제어 단계; 를 포함한다.
또한, 상기 속도 감지 단계에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 미만이고, 상기 압력 비교 단계에서 분석된 압력값이 기 설정된 제1압력값 미만인 경우, 상기 속도 제어 단계는 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 이상으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 속도 감지 단계에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 미만이고, 상기 압력 비교 단계에서 분석된 압력값이 기 설정된 제1압력값 이상인 경우, 상기 속도 제어 단계는 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 미만으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 속도 감지 단계에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 이상이고, 상기 압력 비교 단계에서 분석된 압력값이 기 설정된 제2압력값 이상인 경우, 상기 속도 제어 단계는 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 미만으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 속도 감지 단계에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 이상이고, 상기 압력 비교 단계에서 분석된 압력값이 기 설정된 제2압력값 미만인 경우, 상기 속도 제어 단계는 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 이상으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 유압 펌프에 의하여 작동하는 복수개의 액추에이터에 가해지는 부하 압력에 따라 저속 또는 고속 주행으로 자동 변속하는 경우, 그 부하 압력을 감지하는 압력 센서에 이상이 발생하면 조작부에서 발생하는 전자식 제어 신호인 조작 압력으로부터 부하의 크기를 분석하며, 이를 기초로 건설 기계의 주행 속도를 자동 변속시킴으로써 안정적인 자동 변속 주행이 가능하게 하는 장점이 있다.
그리고, 고장이나 오작동의 우려가 적은 전자식 제어 신호를 이용하므로, 압력 센서를 교체하는 동안 작업이 중단되지 않는다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법이 적용되는 유압 계통을 나타낸 유압 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 자동 변속 제어 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 자동 변속 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법이 적용되는 유압 계통을 나타낸 유압 회로도이다. 도 1을 참조하여 상기 유압 계통의 전체적인 시스템에 대하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 건설 기계의 유압 계통은 전자 제어식 유압 펌프(1), 작업자가 건설 기계를 조작하기 위하여 조작 신호 등을 입력하는 조작부(10), 프론트 작업 장치를 작동시키는 유압 실린더(12) 및 선회 모터나 유압 모터로 마련되는 주행 모터(14) 등을 포함하는 복수개의 액추에이터, 서브 컨트롤 밸브(20) 및 제어부(100) 등으로 구성된다.
작업자가 상기 조작부(10)를 통하여 조작 신호를 입력하면 상기 제어부(100)는 작업자의 조작 신호를 입력받아 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)를 작동시키고, 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)가 탱크(T)로부터 제공받은 유량을 토출 라인(L)을 통하여 토출하면, 상기 유량은 복수개의 서브 컨트롤 밸브(20)를 통하여 유압 실린더(12)나 주행 모터(14) 등으로 공급된다.
즉, 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 유압에 의해 작동되는 유압 실린더(12)나 주행 모터(14)는 건설 기계의 프론트 작업 장치 또는 차륜을 작동시켜 굴삭 등의 작업이나 주행이 이루어지도록 한다.
여기서, 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)는 상기 제어부(100)의 제어 신호에 의해 상기 유압 실린더 실린더(12) 및 주행 모터(14)에 유압을 공급하고, 통상적으로 엔진 등의 구동원으로부터 동력을 공급받아 탱크(T)의 유압을 제공한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(100)로부터 펌프 입력 신호(I)를 입력받은 레귤레이터1 및 레귤레이터2가 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 개폐 각도를 각각 조절함으로써 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)에서 토출되는 유압을 조절한다.
그리고, 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 개폐 각도는 앵글 센서에서 측정된 앵글 신호(A)를 입력받은 제어부(100)에 의하여 제어됨으로써 정밀하게 유압이 제어된다.
상기 유압 실린더(12)는 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)로부터 유압을 공급받아 최대 및 최소 스트로크 내에서 실린더 로드가 작동되며, 이에 의하여 다양한 프론트 작업 장치가 작동된다. 상기 유압 실린더(12)에 의해 작동되는 프론트 작업 장치로는 버켓이 대표적이며, 그 외 브레이커(breaker), 크러셔(crusher) 및 쉐어(shear)를 비롯한 다른 프론트 작업 장치의 적용도 가능하다.
상기 주행 모터(14)는 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)로부터 유압을 공급받아 정회전 또는 역회전되거나 회전 속도가 조절되며, 이와 같이 회전하는 주행 모터(14)에 의해 차륜이 작동됨으로써 건설 기계가 주행한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 주행 모터(14)가 한 쌍으로 마련되며, 이때에는 각각 주행 모터(14)에 의하여 좌우측 차륜이 개별적으로 작동한다. 그러나, 경우에 따라서는 주행 모터를 1개만 구비하여 이를 통해 좌우측 차륜을 모두 작동시키는 구성도 가능하다.
상기 서브 컨트롤 밸브(20)는 그 자체에 구비된 스풀(spool)의 동작 제어에 의해 상기 유압 실린더(12)와 상기 주행 모터(14)에 공급되는 유압을 조절한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 자동 변속 제어 장치를 나타낸 구성도이다. 도 2를 참조하여 상기 자동 변속 제어 장치의 구성 및 작동 과정에 대하여 상세히 설명한다.
상기 자동 변속 제어 장치는 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)에 의하여 작동하는 복수개의 액추에이터에 가해지는 부하 압력에 따라 저속 또는 고속 주행으로 자동 변속하는 경우, 그 부하 압력을 감지하는 구성에 이상이 발생하더라도 자동 변속 기능이 안정적으로 수행될 수 있도록 하는 장치로서, 부하 압력 감지부(110), 조작 압력 감지부(120), 제어부(100) 및 주행 컨트롤 밸브(130) 등을 포함하여 구성된다.
상기 부하 압력 감지부(110)는 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 토출 라인(L)에 연결되고, 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)에서 상기 유압 실린더(12)나 상기 주행 모터(14) 등의 복수개의 액추에이터로 작용하는 부하 압력(P1)을 감지한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 부하 압력 감지부(110)는 압력 센서 등으로 마련되고, 측정한 부하 압력(P1)을 상기 제어부(100)로 입력하며, 상기 제어부(100)는 현재 부하 압력(P1)에 따라 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 유압의 압력을 제어한다.
즉, 상기 부하 압력 감지부(110)는 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 출력을 직접 측정함으로써 현재 부하의 크기를 검출하고, 이러한 부하의 크기는 주행 속도의 자동 변속 시 고속 또는 저속 주행의 기준이 된다.
상기 조작 압력 감지부(120)는 상기 복수개의 액추에이터를 조작하기 위하여 작업자가 조작하는 조이스틱이나 페달 등의 조작부(10)에서 발생하는 조작 압력(P2)을 감지한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조작 압력 감지부(120)도 압력 센서 등으로 마련되고, 측정한 조작 압력(P2)을 상기 제어부(100)로 입력하며, 상기 제어부(100)는 현재 조작 압력(P2)에 따라 상기 복수개의 액추에이터를 제어한다.
이때, 상기 조작부(10)에서 상기 제어부(100)로 제공되는 전기적 신호가 조작 압력(P2)이며, 상기 조작부(10)에서 전기적 신호인 조작 압력(P2)을 직접 생성하는 경우에는 상기 조작 압력 감지부(120) 없이도 조작 압력을 상기 제어부(100)에 제공할 수 있고, 상기 조작부(10)의 형태에 따라 유압 대신 다른 파라미터 값, 예를 들어 전류값을 검출하여 상기 제어부(100)에 제공할 수도 있다.
즉, 상기 조작 압력 감지부(120)는 상기 조작부(10)로부터 발생하는 조작 압력(P2)을 감지하여 상기 제어부(100)로 출력하고, 상기 제어부(100)는 조작 압력(P2)에 의하여 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령(I)을 제어하며, 상기 압력 지령은 상기 부하 압력(P1)에 의하여 직접 측정된 부하의 크기와 거의 차이가 없다.
따라서, 상기 제어부(100)에서 제어하는 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령(I) 역시 주행 속도의 자동 변속 시 고속 또는 저속 주행의 기준이 된다.
상기 제어부(100)는 상기 부하 압력 감지부(110)에서 감지된 부하 압력(P1)과 상기 조작 압력 감지부(120)에서 감지된 조작 압력(P2)을 입력받아 이에 대응되는 주행 제어 신호(D)를 발생하며, 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령, 즉 펌프 입력 신호(I)를 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 부하 압력 감지부(110)가 정상 상태인 경우, 상기 제어부(100)는 상기 부하 압력(P1)에 기반하여 상기 주행 모터(14)의 속도를 자동 변속한다.
반면, 고장 및 오작동 등에 의하여 상기 부하 압력 감지부(110)가 비정상 상태인 경우 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령에 기반하여 상기 주행 모터(14)의 속도를 자동 변속한다.
상기 제어부(100)는 압력 분석부(102) 및 주행 제어 신호 발생부(104)를 포함한다. 상기 압력 분석부(102)는 상기 부하 압력(P1) 또는 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령을 분석하고, 상기 주행 제어 신호 발생부(104)는 상기 압력 분석부(102)의 분석 결과에 따라 상기 주행 제어 신호(D)를 발생한다.
구체적으로, 상기 부하 압력 감지부(100)가 정상 상태인 경우, 상기 압력 분석부(102)는 상기 부하 압력(P1)을 분석하고, 분석된 부하 압력(P1)에 대응되는 주행 제어 신호(D)가 상기 주행 제어 신호 발생부(104)에서 발생된다.
반면, 상기 부하 압력 감지부(100)가 비정상 상태인 경우, 상기 압력 분석부(102)는 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령을 분석하고, 분석된 압력 지령에 대응되는 주행 제어 신호(D)가 상기 주행 제어 신호 발생부(104)에서 발생된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 자동 변속 제어 장치에 의하면, 상기 건설 기계의 현재 속도가 저속 또는 고속인지 판단하고, 상기 압력 분석부(102)에서 분석된 상기 부하 압력(P1) 또는 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령을 기 설정된 부하값과 비교하여 건설 기계의 주행 속도가 자동 변속되도록 제어되며, 상기 주행 컨트롤 밸브(130)에 의하여 고속 또는 저속으로 변속된다.
즉, 상기 주행 컨트롤 밸브(130)는 상기 제어부(100)로부터 발생하는 주행 제어 신호(D)를 입력 받아 그 개도율이 제어되고, 상기 주행 컨트롤 밸브(130)의 개도율에 의하여 상기 주행 모터(14)의 사판각이 조절됨으로써 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)에서 상기 주행 모터(1)로 공급되는 유압이 조절된다.
즉, 상기 주행 모터(14)는 그 내부에 경사판(14a)이 마련되고, 상기 주행 컨트롤 밸브(130)는 상기 주행 제어 신호(D)에 대응되도록 상기 경사판(14a)의 사판각(swash plate tilting angle)을 조절한다.
여기서, 상기 제어부(100)에서 제공되는 주행 제어 신호(D)는 전자 제어 신호이므로, 상기 주행 컨트롤 밸브(130)도 전자 제어식으로 마련된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 주행 컨트롤 밸브(130)는 유량 조절이 가능한 전자 제어식 밸브로 마련되는 것이 바람직하고, 트래블 하이 스피드(travel high speed) 솔레노이드 밸브 또는 전자 비례 감압(Electronic Proportional Pressure Reduce, EPPR) 밸브 등이 사용된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 기계의 자동 변속 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 3을 참조하여 상기 자동 변속 제어 방법에 대하여 상세히 설명한다.
상기 자동 변속 제어 방법은 복수개의 액추에이터에 가해지는 부하 압력(P1)에 따라 건설 기계가 저속 또는 고속 주행으로 자동 변속하는 경우, 그 부하 압력(P1)을 감지하는 부하 압력 감지부(110)에 이상이 발생하더라도 자동 변속 기능이 안정적으로 수행될 수 있도록 하는 방법으로서, 자동 변속 주행 단계(S100), 정상 상태 감지 단계(S200), 압력 분석 단계(S300), 속도 감지 단계(S400), 압력 비교 단계(S500) 및 속도 제어 단계(S600) 등을 포함하여 구성된다.
먼저, 건설 기계의 작업자가 자동 변속 기능을 사용하기 위하여 주행 속도를 자동 변속 모드로 설정하게 되면, 건설 기계는 자동 변속되도록 주행하며 상기 자동 변속 제어 방법이 진행된다(S100).
상기 건설 기계가 자동 변속 주행 모드로 설정되면, 부하 압력 감지부(110)의 정상 상태 여부를 감지한다(S200).
즉, 본 발명은 일반적인 경우에는 상기 부하 압력 감지부(110)에서 감지되는 부하 압력(P1)에 기반하여 자동 변속하나, 상기 부하 압력 감지부(110)가 고장나거나 오작동하는 경우에는 제어부(100)에서 제어하는 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령(I)으로 부터 부하의 크기를 분석하여 자동 변속하는 것을 특징으로 하는 바, 자동 변속 모드 설정 시 상기 부하 압력 감지부(110)의 정상 상태 여부를 감지한다.
상기 압력 분석 단계(S300)에서는, 상술한 바와 같이 상기 부하 압력 감지부(110)가 정상 상태인 경우 상기 부하 압력 감지부(110)에서 감지된 부하 압력(P1)을 분석한다(S310). 반면, 상기 부하 압력 감지부(110)가 비정상 상태인 경우 상기 제어부(100)에서 제어하는 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령을 분석한다(S320).
상기 속도 감지 단계(S400)는 현재 건설 기계의 주행 속도를 감지하는 단계로서, 주행 속도가 기 설정된 속도 미만인 경우에는 저속 주행으로 판단하고, 주행 속도가 기 설정된 속도 이상인 경우에는 고속 주행으로 판단한다.
여기서, 기 설정된 속도는 건설 기계의 부하 상태, 연비 및 안전 상태 등을 고려하여 최적으로 설정된 주행 속도로서, 상기 건설 기계의 작업 및 주행 환경이나 사양에 따라 달리 설정될 수 있으며, 기 설정된 속도에 의하여 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
상기 압력 분석 단계(S500)는 상기 압력 분석 단계(S300)에서 분석된 부하 압력(P1)이나 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령을 기 설정된 압력값과 비교하는 단계로서, 상기 속도 감지 단계(S400)에서 상기 건설 기계가 저속 주행이라고 판단하는 경우 기 설정된 압력값은 제1압력값으로서 대략 160bar로 설정된다.
반면, 상기 속도 감지 단계(S400)에서 상기 건설 기계가 고속 주행이라고 판단하는 경우 기 설정된 압력값은 제2압력값으로서 대략 300bar로 설정된다.
상기 제1압력값 및 제2압력값은 예시적인 것으로서, 건설 기계의 기종 등에 따라 달리 설정될 수 있으며, 기 설정된 압력값에 의하여 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
상기 속도 제어 단계(S600)는 상기 압력 비교 단계(S500)에서 비교 결과에 따라 건설 기계의 주행 속도를 제어하는 단계로서, 주행 컨트롤 밸브(134)를 개방 또는 폐쇄시킴으로 고속 또는 저속으로 주행 속도를 제어한다.
마지막으로, 상기 건설 기계의 주행 속도가 자동으로 변속된 후 자동 변속 모드로 계속 설정이 된 경우에는 상술한 단계를 반복적으로 수행하고, 자동 변속 모드 기능을 사용하지 않는 경우에는 자동 변속 주행을 종료하게 된다(S700).
이하에서는 다양한 경우로부터 발생할 수 있는 자동 변속 제어 과정에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 상기 속도 감지 단계(S400)에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 미만이고, 상기 압력 비교 단계(S510)에서 분석된 압력값(P1 또는 I)이 기 설정된 제1압력값(Plow) 미만인 경우, 상기 속도 제어 단계(S600)는 상기 주행 컨트롤 밸브(130)를 개방시킴으로써 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 이상으로 제어한다(S610).
상기 압력 비교 단계(S510)에서 분석된 압력값(P1 또는 I)을 기 설정된 제1압력값(Plow)과 비교하는 경우, 상술한 바와 같이 상기 부하 압력 감지부(110)가 정상 상태라면 상기 부하 압력 감지부(110)에서 감지된 부하 압력(P1)을 상기 제1압력값(Plow)과 비교하고, 상기 부하 압력 감지부(110)가 비정상 상태라면 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령을 상기 제1압력값(Plow)과 비교한다.
그리고, 상기 속도 감지 단계(S400)에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 미만이고, 상기 압력 비교 단계(S510)에서 분석된 압력값(P1 또는 I)이 기 설정된 제1압력값(Plow) 이상인 경우, 상기 속도 제어 단계(S600)는 상기 주행 컨트롤 밸브(130)를 폐쇄시킴으로써 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 미만으로 제어한다(S620).
한편, 상기 속도 감지 단계(S400)에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 이상이고, 상기 압력 비교 단계(S520)에서 분석된 압력값(P1 또는 I)이 기 설정된 제2압력값(Phigh) 이상인 경우, 상기 속도 제어 단계(S600)는 상기 주행 컨트롤 밸브(130)를 폐쇄시킴으로써 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 미만으로 제어한다(S630).
상기 압력 비교 단계(S520)에서 분석된 압력값(P1 또는 I)을 기 설정된 제2압력값(Phigh)과 비교하는 경우, 상술한 바와 같이 상기 부하 압력 감지부(110)가 정상 상태라면 상기 부하 압력 감지부(110)에서 감지된 부하 압력(P1)을 상기 제2압력값(Phigh)과 비교하고, 상기 부하 압력 감지부(110)가 비정상 상태라면 상기 전자 제어식 유압 펌프(1)의 압력 지령을 상기 제2압력값(Phigh)과 비교한다.
마지막으로, 상기 속도 감지 단계(S400)에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 이상이고, 상기 압력 비교 단계(S520)에서 분석된 압력값(P1 또는 I)이 기 설정된 제2압력값(Phigh) 미만인 경우, 상기 속도 제어 단계(S600)는 상기 주행 컨트롤 밸브(130)를 개방시킴으로써 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 이상으로 제어한다(S640).
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 복수개의 액추에이터에 유압을 공급하는 전자 제어식 유압 펌프;
    상기 전자 제어식 유압 펌프의 토출 라인에 연결되고, 상기 전자 제어식 유압 펌프에서 상기 복수개의 액추에이터로 작용하는 부하 압력을 감지하는 부하 압력 감지부;
    상기 복수개의 액추에이터를 조작하는 조작부에서 발생하는 조작 압력을 감지하는 조작 압력 감지부; 및
    상기 부하 압력 감지부에서 감지된 부하 압력과 상기 조작 압력 감지부에서 감지된 조작 압력을 입력받고, 상기 유압 펌프의 압력 지령을 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 부하 압력 감지부가 정상 상태인 경우 상기 부하 압력에 기반하여 상기 복수개의 액추에이터 중 주행 모터의 속도를 자동 변속하며, 상기 부하 압력 감지부가 비정상 상태인 경우 상기 압력 지령에 기반하여 상기 주행 모터의 속도를 자동 변속하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 자동 변속 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자 제어식 유압 펌프에서 상기 주행 모터로 공급되는 유압을 조절하도록, 상기 제어부로부터 발생하는 주행 제어 신호를 입력 받아 상기 주행 모터의 사판각을 조절하는 주행 컨트롤 밸브; 를 더 포함하는 건설 기계의 자동 변속 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 부하 압력 또는 상기 조작 압력을 분석하는 압력 분석부와,
    상기 압력 분석부의 분석 결과에 따라 상기 주행 제어 신호를 발생하는 주행 제어 신호 발생부를 포함하는 건설 기계의 자동 변속 제어 장치.
  4. 건설 기계의 주행 속도를 자동 변속 모드로 설정하는 자동 변속 주행 단계;
    상기 건설 기계에 마련되는 복수개의 액추에이터에 유압을 공급하는 전자 제어식 유압 펌프의 토출 라인에 연결되는 부하 압력 감지부의 정상 상태 여부를 감지하는 정상 상태 감지 단계;
    상기 부하 압력 감지부가 정상 상태인 경우 상기 부하 압력 감지부에서 감지된 부하 압력을 분석하고, 상기 부하 압력 감지부가 비정상 상태인 경우 상기 복수개의 액추에이터를 조작하는 조작부에서 발생하는 조작 압력을 감지하는 제어부에서 제어하는 상기 전자 제어식 유압 펌프의 압력 지령을 분석하는 압력 분석 단계;
    상기 건설 기계의 주행 속도를 감지하는 속도 감지 단계;
    상기 압력 분석 단계에서 분석된 압력값을 기 설정된 압력값과 비교하는 압력 비교 단계; 및
    상기 압력 비교 단계에서의 압력값 비교 결과에 따라 상기 건설 기계의 주행 속도를 제어하는 속도 제어 단계; 를 포함하는 건설 기계의 자동 변속 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 속도 감지 단계에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 미만이고, 상기 압력 비교 단계에서 분석된 압력값이 기 설정된 제1압력값 미만인 경우,
    상기 속도 제어 단계는 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 이상으로 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 자동 변속 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 속도 감지 단계에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 미만이고, 상기 압력 비교 단계에서 분석된 압력값이 기 설정된 제1압력값 이상인 경우,
    상기 속도 제어 단계는 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 미만으로 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 자동 변속 제어 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 속도 감지 단계에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 이상이고, 상기 압력 비교 단계에서 분석된 압력값이 기 설정된 제2압력값 이상인 경우,
    상기 속도 제어 단계는 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 미만으로 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 자동 변속 제어 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 속도 감지 단계에서 감지된 주행 속도가 기 설정된 속도 이상이고, 상기 압력 비교 단계에서 분석된 압력값이 기 설정된 제2압력값 미만인 경우,
    상기 속도 제어 단계는 상기 건설 기계의 주행 속도를 기 설정된 속도 이상으로 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 기계의 자동 변속 제어 방법.
PCT/KR2013/011705 2012-12-24 2013-12-17 건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법 WO2014104635A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/655,246 US9551132B2 (en) 2012-12-24 2013-12-17 Automatic transmission control unit for construction equipment and control method therefor
CN201380067459.7A CN104870719B (zh) 2012-12-24 2013-12-17 工程机械的自动变速控制装置及控制方法
EP13867341.3A EP2937470A4 (en) 2012-12-24 2013-12-17 AUTOMATIC TRANSMISSION CONTROL UNIT FOR CONSTRUCTION EQUIPMENT AND CONTROL METHOD THEREFOR

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120152106A KR101969175B1 (ko) 2012-12-24 2012-12-24 자동 변속식 굴삭기
KR10-2012-0152106 2012-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014104635A1 true WO2014104635A1 (ko) 2014-07-03

Family

ID=51021623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/011705 WO2014104635A1 (ko) 2012-12-24 2013-12-17 건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9551132B2 (ko)
EP (1) EP2937470A4 (ko)
KR (1) KR101969175B1 (ko)
CN (1) CN104870719B (ko)
WO (1) WO2014104635A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9835181B2 (en) * 2013-04-22 2017-12-05 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for detecting a type of hydraulic device
US9605412B2 (en) * 2014-06-04 2017-03-28 Komatsu Ltd. Construction machine control system, construction machine, and construction machine control method
US10794473B2 (en) 2017-06-30 2020-10-06 Phoenix Motorcars LLC Transmission controller for electric vehicle automatic transmission
DE102021203606B4 (de) 2021-04-13 2023-01-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Steuern eines Getriebes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10338043A (ja) * 1997-05-31 1998-12-22 Samsung Heavy Ind Co Ltd 建設装備の自動変速装置及び方法
KR20080018990A (ko) * 2005-06-03 2008-02-29 티씨엠 가부시키가이샤 휠로더의 자동변속장치 및 휠로더
KR20080049525A (ko) * 2006-11-30 2008-06-04 두산인프라코어 주식회사 굴삭기의 안전 주행장치 및 안전 주행 방법
KR20080102660A (ko) * 2007-05-21 2008-11-26 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 무한궤도형 중장비의 주행장치
KR20080105709A (ko) * 2007-06-01 2008-12-04 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 크롤러식 굴삭기의 주행모터 과속 방지장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3780292T2 (de) * 1986-08-15 1993-01-07 Komatsu Mfg Co Ltd Steuerungseinheit einer hydraulischen pumpe.
KR940009219B1 (ko) 1989-03-30 1994-10-01 히다찌 겐끼 가부시기가이샤 장궤식차량의 유압구동장치
JP2002179387A (ja) * 2000-10-03 2002-06-26 Komatsu Ltd 作業用車両の速度制御装置とその速度制御方法
JP2003227471A (ja) * 2002-02-07 2003-08-15 Komatsu Ltd 油圧機器の故障診断装置
WO2010071344A1 (ko) * 2008-12-15 2010-06-24 두산인프라코어 주식회사 건설 기계의 유압펌프 유량 제어장치
JP5352287B2 (ja) * 2009-03-06 2013-11-27 株式会社小松製作所 ブルドーザの自動変速装置
JP5204726B2 (ja) 2009-06-19 2013-06-05 日立建機株式会社 作業車両の原動機制御装置
JP5492229B2 (ja) 2010-01-28 2014-05-14 日立建機株式会社 油圧作業機
CN101914932B (zh) * 2010-08-04 2012-07-18 贵州詹阳动力重工有限公司 轮胎式液压挖掘机行走自动变速装置
KR101762951B1 (ko) * 2011-01-24 2017-07-28 두산인프라코어 주식회사 전자유압펌프를 포함하는 건설기계의 유압 시스템
US9574324B2 (en) * 2011-05-18 2017-02-21 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Work machine
US9371898B2 (en) * 2012-12-21 2016-06-21 Cnh Industrial America Llc Control system for a machine with a dual path electronically controlled hydrostatic transmission

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10338043A (ja) * 1997-05-31 1998-12-22 Samsung Heavy Ind Co Ltd 建設装備の自動変速装置及び方法
KR20080018990A (ko) * 2005-06-03 2008-02-29 티씨엠 가부시키가이샤 휠로더의 자동변속장치 및 휠로더
KR20080049525A (ko) * 2006-11-30 2008-06-04 두산인프라코어 주식회사 굴삭기의 안전 주행장치 및 안전 주행 방법
KR20080102660A (ko) * 2007-05-21 2008-11-26 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 무한궤도형 중장비의 주행장치
KR20080105709A (ko) * 2007-06-01 2008-12-04 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 크롤러식 굴삭기의 주행모터 과속 방지장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN104870719B (zh) 2017-03-08
EP2937470A1 (en) 2015-10-28
KR20140083134A (ko) 2014-07-04
US9551132B2 (en) 2017-01-24
US20150345113A1 (en) 2015-12-03
KR101969175B1 (ko) 2019-04-15
CN104870719A (zh) 2015-08-26
EP2937470A4 (en) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014104635A1 (ko) 건설 기계의 자동 변속 제어 장치 및 제어 방법
WO2014051170A1 (en) Automatic grading system for construction machine and method for controlling the same
WO2013022132A1 (ko) 건설기계의 압력 제어시스템
WO2011162429A1 (ko) 건설기계의 유압펌프 제어시스템
WO2014092355A1 (ko) 조이스틱 컨트롤 기반의 건설장비 자동 제어 시스템 및 방법
WO2013015467A1 (ko) 건설기계용 유압시스템
WO2010071344A1 (ko) 건설 기계의 유압펌프 유량 제어장치
WO2012087012A2 (ko) 전자유압펌프용 비상 제어부를 포함하는 건설기계의 유압 시스템
WO2013008964A1 (ko) 건설기계용 유압 액츄에이터 댐핑 제어시스템
KR101444972B1 (ko) 유압 작업 기계의 안전 장치
WO2012102488A2 (ko) 전자유압펌프를 포함하는 건설기계의 유압 시스템
WO2017200257A1 (ko) 건설 기계의 안전 시스템
KR20090115859A (ko) 유압 작업 기계의 안전 장치
WO2018048291A1 (ko) 건설기계의 제어 시스템 및 건설기계의 제어 방법
WO2013176301A1 (ko) 이물질을 자동으로 떨어내기 위한 버켓 움직임 제어 장치 및 그 방법
WO2010140815A2 (ko) 건설기계의 선회제어장치 및 선회제어방법
WO2012074145A1 (ko) 건설기계의 유압펌프 제어시스템
WO2012026633A1 (ko) 건설기계의 제어장치
WO2012053672A1 (ko) 건설장비용 유압시스템
WO2014163362A1 (ko) 건설기계의 스풀 변위 가변 제어장치 및 제어방법
WO2017034259A1 (ko) 건설기계 및 건설기계의 제어 방법
WO2019017740A1 (ko) 건설기계의 주행 속도 제어 방법 및 장치
WO2013094789A1 (ko) 건설 장비용 조작 감도 설정 장치
WO2013100218A1 (ko) 건설기계의 엔진 제어방법
WO2016111392A1 (ko) 건설기계의 유압펌프 유량 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13867341

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14655246

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013867341

Country of ref document: EP