WO2016104832A1 - 건설기계의 선회 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

건설기계의 선회 제어장치 및 그 제어방법 Download PDF

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turning
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김지윤
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
김지윤
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Definitions

  • the present invention relates to a turning control device, and more specifically, to a turning control device for a construction machine for controlling a braking torque of a turning motor during loading operation using an excavator to reach a target turning angle and a control method thereof. .
  • the main work using an excavator is a loading operation.
  • the loading work is an excavation work that spreads soil and sand by a bucket ⁇ a turning work for turning the upper swing body ⁇ a loading work for loading the excavated soil in the bucket into a dump truck, etc. It can be divided into
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a swing control device for a construction machine according to the prior art.
  • first and second hydraulic pumps 1 and 2 are connected to the engine 4.
  • pilot pump 3 a variable displacement first and second hydraulic pumps 1 and 2 and a pilot pump 3 are connected to the engine 4.
  • the boom cylinder 5, the arm cylinder 6, and the bucket cylinder 7, which are driven by the hydraulic oil supplied from the first and second hydraulic pumps 1 and 2 to operate the boom, the arm and the bucket, are first and second. It is connected to the hydraulic pumps (1, 2).
  • a work device control valve (MCV) 8 for controlling hydraulic oil supplied from the first and second hydraulic pumps 1 and 2 to the boom cylinder 5, the arm cylinder 6 and the bucket cylinder 7 is provided. It is installed in the flow path of the 1st, 2nd hydraulic pump (1, 2).
  • a swing control valve (MCV) 10 is installed in a flow path between the second hydraulic pump 2 and the swing motor 9.
  • a swing operation lever 11 (RCV) for applying pilot pressure to switch the swing control valve 10 is provided in a flow path between the pilot pump 3 and the swing control valve 10.
  • Relief valves 12a and 12b for controlling swing braking torque of the swing motor 9 are built in the swing motor 9.
  • the relief set pressures of the relief valves 12a and 12b are set to predetermined values by the elastic force of the valve springs.
  • the maximum torque of the swing motor 9 is limited to the relief set pressure of the relief valves 12a and 12b. That is, it is limited to the maximum torque according to the set relief set pressure of the relief valves 12a and 12b at the maximum acceleration and the maximum deceleration of the swing motor 9.
  • the present invention is to solve the above-described problems, the operation of operating the work device when the return of the upper swing structure during the loading operation construction that can reach the target turning angle even when the moment of inertia of the upper swing structure is changed
  • An object of the present invention is to provide a turning control device for a machine and a control method thereof.
  • the first and second hydraulic pump and pilot pump are configured to achieve the above and other objects of the present invention.
  • a work device comprising a boom cylinder, an arm cylinder, and a bucket cylinder driven by the hydraulic oil of the first and second hydraulic pumps;
  • a work device control valve for controlling hydraulic oil supplied from the first and second hydraulic pumps to the boom cylinder, the arm cylinder, and the bucket cylinder;
  • a swing motor driven by the hydraulic oil of any one of the first and second hydraulic pumps to pivot the upper swing body;
  • a swing control valve for controlling hydraulic oil supplied to the swing motor from the first hydraulic pump or the second hydraulic pump;
  • a direction control valve for applying the pilot pressure supplied by the operation of the swing operation lever or the pilot pressure supplied by the selection of the semi-automatic swing mode to the swing control valve;
  • An electromagnetic proportional variable relief valve built in the swing motor and capable of variably adjusting a relief set pressure to change a braking torque of the swing motor;
  • the upper swing is obtained by adding the predicted swing angle to the calculated swing moment by the inertia moment of the upper swing and the detected swing angle of the upper swing.
  • the first and second hydraulic pump and pilot pump are configured to achieve the above and other objects of the present invention.
  • a work device comprising a boom cylinder, an arm cylinder, and a bucket cylinder driven by the hydraulic oil of the first and second hydraulic pumps;
  • a work device control valve for controlling hydraulic oil supplied from the first and second hydraulic pumps to the boom cylinder, the arm cylinder, and the bucket cylinder;
  • a swing motor driven by the hydraulic oil of any one of the first and second hydraulic pumps to pivot the upper swing body;
  • a swing control valve for controlling hydraulic oil supplied to the swing motor from the first hydraulic pump or the second hydraulic pump;
  • a direction control valve for applying the pilot pressure supplied by the swing operation lever to the swing control valve when the pilot pressure or the automatic swing mode is selected
  • An electromagnetic proportional pressure control valve for applying hydraulic oil supplied from the pilot pump to the swing control valve through the direction control valve when the semi-automatic swing mode is selected;
  • An electromagnetic proportional variable relief valve capable of variably adjusting a relief set pressure to change a braking torque of the swing motor
  • a turning angle sensor for detecting a turning angle of the upper swing body
  • a controller for applying an electrical signal to adjust the relief set pressure of the electromagnetic proportional variable relief valve when the upper swing body swings back.
  • an electromagnetic proportional formula for converting the hydraulic oil supplied from the pilot pump into a pilot pressure by converting a current value corresponding to the maximum operation amount of the swing operation lever into a pilot pressure, and applying the converted pilot pressure to the swing control valve.
  • a pressure control valve a pressure control valve.
  • the semi-automatic swing mode is switched off when the swing operation lever is operated while the upper swing structure is swinging back.
  • the PD controller is used to apply the calculated current value to the outlet side variable relief valve of the electromagnetic proportional variable relief valve by PD controlling the value obtained by adding the detected turning angle value of the upper swing body to an input value. It is done.
  • a swing angle sensor configured to detect a swing angle of the upper swing structure and output a detection signal to the controller.
  • the target turning angle of the upper swing body is obtained by adding the predicted swing angle to the swing angle by the calculated moment of inertia of the upper swing body and the turning angle value of the upper swing body. And applying an electrical signal to increase or decrease the relief set pressure to the outlet side variable relief valve of the electronic proportional variable relief valve to control at an angle.
  • the predicted swing braking angle of the upper swing structure is
  • the braking torque is adjusted by adjusting the relief set pressure of the electromagnetic proportional variable relief valve. By controlling the effect, the target turning angle can be reached.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a swing control device according to the prior art
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a turning control device for a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flow chart showing a swing control method of a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view of an excavator for explaining a turning control device for a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a PD controller for controlling the electronic proportional variable relief valve in the swing control method of a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a swing control device for a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a flow chart showing a swing control method of a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is 5 is a side view of an excavator for explaining a turning control device for a construction machine according to an embodiment
  • FIG. 5 is a PD controller for controlling an electronic proportional variable relief valve in a turning control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • first and second hydraulic pump (1 2 and the pilot pump 3 are connected to the engine 4.
  • the boom cylinder 5, the arm cylinder 6, and the bucket cylinder 7, which are driven by the hydraulic oil of the first and second hydraulic pumps 1 and 2 and operate the boom, the arm and the bucket, are the first and second hydraulic pumps. Connected to (1, 2).
  • a work device control valve (MCV) 8 for controlling hydraulic oil supplied from the first and second hydraulic pumps 1 and 2 to the boom cylinder 5, the arm cylinder 6 and the bucket cylinder 7 is provided. It is connected to the first and second hydraulic pumps (1, 2).
  • a swing motor 9 driven by the hydraulic oil of the second hydraulic pump 2 to pivot the upper swing body 13 is connected to the second hydraulic pump 2.
  • a swing control valve (MCV) 10 is installed in a flow path between the second hydraulic pump 2 and the swing motor 9.
  • a swing operation lever (RCV) 11 for applying pilot pressure to switch the swing control valve 10 is installed in a flow path between the pilot pump 3 and the swing control valve 11.
  • the turning control valves 14 and 15 for applying the pilot pressure supplied by the operation of the swing operation lever 11 or the pilot pressure supplied by the selection of the semi-automatic swing mode to the swing control valve 10 are rotated. It is provided in the flow path between the operation lever 11 and the swing control valve 10.
  • Electro-proportional variable relief valves 16 and 17 which are built in the swing motor 9 and which can variably adjust the relief set pressure to change the swing braking torque of the swing motor 9 are provided with the swing motor. Is implied in (9).
  • a boom which detects displacements of the boom, arm and bucket, respectively, and outputs a detection signal to the controller 18 so that the angles of the boom, arm and bucket operated during the returning of the upper swing body 13 can be calculated.
  • Displacement sensors 19, 20, 21 for the arm and the bucket are installed in the boom cylinder 5, the arm cylinder 6 and the bucket cylinder 7.
  • the swing angle sensor 22 for detecting the swing angle of the upper swing body 13 and outputting a detection signal to the controller 18 is installed in the upper swing body 13.
  • a controller 18 for applying an electrical signal to the side variable relief valve to increase or decrease the relief set pressure is provided with the directional control valves 14 and 15, the electromagnetic proportional variable relief valves 16 and 17 and the electromagnetic proportional pressure control valve 23. , 24).
  • a selection switch (not shown) operated to select the semi-automatic swing mode, and the semi-automatic swing mode is turned off when the swing operation lever 11 is operated while turning the upper swing body 13 back. Can be switched to the (OFF) state.
  • the PD-controlled value of the turning braking angle estimated by the inertia moment and the detected turning angle value of the upper swinging body 13 are inputted to control the discharge side of the electronic proportional variable relief valves 16 and 17.
  • the PD controller can be used to apply the calculated current to the valve.
  • a work device comprising a boom cylinder (5), an arm cylinder (6) and a bucket cylinder (7) driven by the hydraulic oil of the first and second hydraulic pumps (1,2);
  • a swing motor (9) driven by the hydraulic oil of any one of the first and second hydraulic pumps (1 and 2) to pivot the upper swing body (13);
  • a swing control valve (MCV) 10 for controlling hydraulic oil supplied from the first hydraulic pump 1 or the second hydraulic pump 2 to the swing motor 9;
  • Direction control valves (14, 15) for applying the pilot pressure supplied by the operation of the swing operation lever (11) or the pilot pressure supplied when the automatic swing mode is selected to the swing control valve (10);
  • An electromagnetic proportional variable relief valve 16 and 17 capable of variably adjusting the relief set pressure to change the braking torque of the swing motor 9;
  • a turning angle sensor 22 for detecting a turning angle of the upper swinging body 13
  • a controller 18 for applying an electrical signal to adjust the relief set pressure of the electromagnetic proportional variable relief valves 16 and 17 when the upper swing structure 13 is pivoted back to the swing control method of the construction machine.
  • the moment of inertia of the upper pivot 13 is determined by the angle values of the boom, the arm and the bucket detected by the displacement sensors 19, 20, and 21 for the boom, the arm and the bucket and output to the controller 18. Calculating (S50B);
  • step (S70) When the value of the detected turning angle value and the turning braking angle predicted value of the upper swing body 13 is equal to the target turning angle value, the pilot pressure applied to the turning control valve 10 is cut off to a neutral state.
  • step (S70) When the value of the detected turning angle value and the turning braking angle predicted value of the upper swing body 13 is equal to the target turning angle value, the pilot pressure applied to the turning control valve 10 is cut off to a neutral state.
  • the hydraulic oil supplied from the pilot pump 3 can be applied to the swing control valve 10 through the electromagnetic proportional pressure control valves 23 and 24 and the directional control valves 14 and 15.
  • the hydraulic pressure supplied from the pilot pump 3 is converted to the pilot pressure converted to correspond to the maximum operation amount of the swing operation lever 11 by the electromagnetic proportional pressure control valve 23 to the swing control valve ( 10) (for example, the spool of the swing control valve 10 is switched to the right in the drawing).
  • the hydraulic oil supplied from the pilot pump 3 corresponds to the current value input from the controller 18 to the electromagnetic proportional pressure control valves 23 and 24 so as to correspond to the maximum operation amount of the swing operation lever 11.
  • the converted pilot pressure (referring to 40 bar pressure as an example) is applied to the swing control valve 10 through the directional control valves 14 and 15.
  • the swing angle of the upper swing body 13 is measured by the swing angle sensor 22, and then a detection signal is output to the controller 18.
  • the boom, arm, and bucket displacement sensors (19, 20, 21) installed in the boom cylinder (5), arm cylinder (6) and bucket cylinder (7) of the boom, arm and bucket After the length is measured, the detection signal is output to the controller 18.
  • the value obtained by adding the swing angle value of the upper swing body 13 detected by the swing angle sensor 22 and the predicted swing braking angle by the calculated moment of inertia of the upper swing body 13 is It is determined whether or not it matches an arbitrary target turning angle value.
  • the direction control valves 14 and 15 convert pilot pressures (for example, 0 bar pressures) which are converted to correspond to electrical signals applied from the controller 18 to the electromagnetic proportional pressure control valves 23 and 24. Pass through and apply to the swing control valve (10).
  • a PD controller (proportional derivative controller) is used to apply the calculated current value to the relief valve 17 (as an example).
  • the moment of inertia of the upper pivot 13 may be changed when the work device is operated by the driver when the upper pivot 13 is turned back. At this time, as the braking torque of the swing motor 9 is changed by increasing or decreasing the relief set pressure of the electromagnetic proportional variable relief valves 16 and 17, the moment of inertia of the upper swing body 13 is compensated for the target turning angle. Can be reached.

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Abstract

굴삭기를 이용한 상차작업 중 선회모터의 제동토크를 제어하여 목표선회각도에 도달하기 위한 건설기계의 선회 제어장치 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어장치는, 제1,2유압펌프 및 파일럿펌프; 제1,2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 붐실린더, 아암실린더 및 버킷실린더; 제1,2유압펌프로부터 상기 붐실린더, 아암실린더 및 버킷실린더에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치 제어밸브; 제1,2유압펌프 중 어느 하나의 유압펌프의 작동유에 의해 구동되어 상부선회체를 선회시키는 선회모터; 선회 제어밸브; 선회 조작레버; 선회 조작레버 또는 반자동 선회모드 선택에 파일럿압력을 선회 제어밸브에 인가시키는 방향제어밸브; 선회모터의 릴리프 설정압력을 가변 조정할 수 있는 전자비례식 가변 릴리프밸브; 반자동 선회모드가 선택되고, 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킬 경우 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브 중 출구측 가변 릴리프밸브에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가하는 제어기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어장치를 제공한다.

Description

건설기계의 선회 제어장치 및 그 제어방법
본 발명은 선회 제어장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 굴삭기를 이용한 상차작업 중 선회모터의 제동토크를 제어하여 목표선회각도에 도달하기 위한 건설기계의 선회 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
굴삭기를 이용한 주된 작업으로 상차작업을 들 수 있다. 상차작업은 토사 등을 버킷에 의해 퍼올리는 굴삭 작업 → 상부선회체를 선회시키는 선회 작업 → 버킷에 굴삭된 토사를 덤프트럭 등에 적재하는 상차 작업 → 상부선회체를 굴삭위치로 다시 선회시키는 선회복귀 작업으로 구분할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설기계용 선회 제어장치의 유압회로도이다.
도 1을 참조하면, 가변용량형 제1,2유압펌프(이하 제1,2유압펌프 라고 함)(1,2) 및 파일럿펌프(3)가 엔진(4)에 연결된다.
상기 제1,2유압펌프(1,2)로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되어 붐, 아암 및 버킷을 동작시키는 붐실린더(5), 아암실린더(6) 및 버킷실린더(7)가 제1,2유압펌프(1,2)에 연결된다.
상기 제1,2유압펌프(1,2)로부터 상기 붐실린더(5), 아암실린더(6) 및 버킷실린더(7)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치 제어밸브(MCV)(8)가 상기 제1,2유압펌프(1,2)의 유로에 설치된다.
상기 제2유압펌프(2)로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되어 상부선회체(13)를 선회시키는 선회모터(9)가 상기 제2유압펌프(2)에 연결된다.
상기 제2유압펌프(2)와 상기 선회모터(9)사이의 유로에 선회 제어밸브(MCV)(10)가 설치된다. 상기 선회 제어밸브(10)를 절환하기 위해 파일럿압력을 인가하는 선회 조작레버(11)(RCV)가 상기 파일럿펌프(3)와 상기 선회 제어밸브(10)사이의 유로에 설치된다.
상기 선회모터(9)의 선회 제동토크(swing braking torque)를 제어하는 릴리프밸브(12a,12b)가 선회모터(9)에 내설된다.
상기 릴리프밸브(12a,12b)의 릴리프 설정압력은 밸브스프링의 탄성력에 의해 소정값으로 셋팅되어 있다. 이로 인해 상기 선회모터(9)의 최대 토크는 상기 릴리프밸브(12a,12b)의 릴리프 설정압력으로 제한된다. 즉 상기 선회모터(9)의 최대 가속 및 최대 감속시에 상기 릴리프밸브(12a,12b)의 셋팅된 릴리프 설정압력에 따른 최대 토크로 제한된다.
한편, 상기 선회모터(9)에 의해 상부선회체(13)를 선회시키는 도중에 붐, 아암 및 버킷의 작업장치를 동작시킬 경우, 상부선회체(13)의 회전 관성모멘트가 달라지게 되므로 목표선회각도에 도달하도록 선회각도를 제어하기가 더욱 힘들게 된다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 상차작업 중에 상부선회체의 선회복귀시 작업장치를 동작시키게 되어 상부선회체의 관성모멘트가 변경되는 경우에도 목표선회각도에 도달할 수 있는 건설기계의 선회 제어장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1,2유압펌프 및 파일럿펌프;
상기 제1,2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 붐실린더, 아암실린더 및 버킷실린더에 의해 동작되는 붐, 아암 및 버킷으로 이루어지는 작업장치;
상기 제1,2유압펌프로부터 상기 붐실린더, 아암실린더 및 버킷실린더에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치 제어밸브;
상기 제1,2유압펌프 중 어느 하나의 유압펌프의 작동유에 의해 구동되어 상부선회체를 선회시키는 선회모터;
상기 제1유압펌프 또는 상기 제2유압펌프로부터 상기 선회모터에 공급되는 작동유를 제어하는 선회 제어밸브;
선회 조작레버;
상기 선회 조작레버의 조작에 의해 공급되는 파일럿압력 또는 반자동 선회모드의 선택에 의해 공급되는 파일럿압력을 상기 선회 제어밸브에 인가시키는 방향제어밸브;
상기 선회모터에 내설되고, 상기 선회모터의 제동토크를 변경하기 위해 릴리프 설정압력을 가변 조정할 수 있는 전자비례식 가변 릴리프밸브;
반자동 선회모드가 선택되고, 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킬 경우 상부선회체의 연산되는 관성모멘트에 의한 선회제동각도 예측값과, 상기 상부선회체의 검출된 선회각도값을 더한 값을 상기 상부선회체의 목표선회각도로 제어할 수 있도록, 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브 중 출구측 가변 릴리프밸브에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가하는 제어기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어장치를 제공한다.
상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1,2유압펌프 및 파일럿펌프;
상기 제1,2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 붐실린더, 아암실린더 및 버킷실린더에 의해 동작되는 붐, 아암 및 버킷으로 이루어지는 작업장치;
상기 제1,2유압펌프로부터 상기 붐실린더, 아암실린더 및 버킷실린더에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치 제어밸브;
상기 제1,2유압펌프 중 어느 하나의 유압펌프의 작동유에 의해 구동되어 상부선회체를 선회시키는 선회모터;
상기 제1유압펌프 또는 상기 제2유압펌프로부터 상기 선회모터에 공급되는 작동유를 제어하는 선회 제어밸브;
선회 조작레버;
상기 선회 조작레버의 조작에 의해 공급되는 파일럿압력 또는 자동 선회모드를 선택시 공급되는 파일럿압력을 상기 선회 제어밸브에 인가시키는 방향제어밸브;
반자동 선회모드를 선택시 상기 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 상기 방향제어밸브를 통과하여 상기 선회 제어밸브에 인가시키는 전자비례식 압력제어밸브;
상기 선회모터의 제동 토크를 변경하기 위해 릴리프 설정압력을 가변 조정할 수 있는 전자비례식 가변 릴리프밸브;
상기 상부선회체의 선회각도를 감지하는 선회각도센서;
상기 상부선회체의 선회복귀시 상기 붐, 아암 및 버킷의 변위를 각각 감지하는 붐, 아암 및 버킷용 변위센서;
상기 상부선회체의 선회복귀시 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브의 릴리프 설정압력을 조정하기 위해 전기적신호를 인가하는 제어기;를 구비하는 건설기계의 선회 제어방법에 있어서:
반자동 선회모드를 선택하는 단계;
반자동 선회모드를 선택시 상기 전자비례식 압력제어밸브에 의해 변환된 파일럿압력이 상기 선회 제어밸브에 인가되도록 상기 방향제어밸브를 절환시키는 단계;
상기 상부선회체의 검출된 선회각도값 및 선회제동각도 예측값을 더한 값이목표선회각도값과 일치되는지 여부를 판단하는 단계;
상기 상부선회체의 검출된 선회각도값 및 선회제동각도 예측값을 더한 값이 목표선회각도값과 일치될 경우, 상기 선회 제어밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단하여 중립상태로 전환시키는 단계;
상기 상부선회체의 선회각도가 목표선회각도에 도달한 여부를 판단하는 단계;
상기 상부선회체의 선회각도가 목표선회각도에 도달된 경우, 상기 선회 조작레버의 조작에 의한 파일럿압력이 상기 선회 제어밸브에 인가되도록 상기 방향제어밸브를 절환시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어방법을 제공한다.
상기 반자동 선회모드가 선택되는 경우, 상기 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 상기 선회 조작레버의 최대조작량에 대응되는 전류값을 파일럿압력으로 변환하여, 상기 선회 제어밸브에 변환된 파일럿압력을 인가시키는 전자비례식 압력제어밸브;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 선회 조작레버는
상기 반자동 선회모드를 선택하기 위해 조작되는 선택스위치를 구비하여,
상기 상부선회체를 선회복귀시키는 도중에 상기 선회 조작레버가 조작되는 경우 상기 반자동 선회모드가 오프 상태로 전환되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는
상기 상부선회체의 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킴에 따라 변경되는 상부선회체의 관성모멘트를 보상하여 목표선회각도에 도달할 수 있도록, 상부선회체의 연산된 관성모멘트에 의한 선회제동각도 예측값과, 상기 상부선회체의 검출된 선회각도값을 더한 값을 입력값으로 PD제어하여 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브 중 출구측 가변 릴리프밸브에 연산된 전류값을 인가하기 위해 PD제어기가 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부선회체의 선회복귀시 동작하는 상기 붐, 아암 및 버킷의 각도를 연산할 수 있도록, 상기 붐, 아암 및 버킷의 변위를 각각 감지하여 검출신호를 상기 제어기에 출력하는 붐, 아암 및 버킷용 변위센서;
상기 상부선회체의 선회각도를 감지하여 검출신호를 상기 제어기에 출력하는 선회 각도센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부선회체의 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킬 경우 상부선회체의 연산되는 관성모멘트에 의한 선회제동각도 예측값과, 상기 상부선회체의 선회각도값을 더한 값을 상기 상부선회체의 목표선회각도로 제어할 수 있도록, 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브 중 출구측 가변 릴리프밸브에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부선회체의 선회제동각도 예측값은
상기 상부선회체의 선회복귀시 상기 붐, 아암 및 버킷용 변위센서에 의해 검출되어 상기 제어기에 출력되는 상기 붐, 아암 및 버킷의 각도값에 의해 연산되는 상기 상부선회체의 관성모멘트값에 따라 예측하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부선회체의 검출된 선회각도값 및 선회제동각도 예측값을 더한 값이 목표선회각도값과 일치하지않을 경우,
상기 전자비례식 압력제어밸브에 의해 변환된 파일럿압력이 상기 선회 제어밸브에 인가되도록 상기 방향제어밸브를 절환시키는 전 단계로 이동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부선회체의 선회각도가 목표선회각도에 도달하지 못한 경우,
상기 전자비례식 가변 릴리프밸브 중 출구측 가변 릴리프밸브에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가하는 전 단계로 이동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 상차작업 중에 상부선회체의 선회복귀시 작업장치를 동작시켜 상부선회체의 관성모멘트가 변경되는 경우에도 전자비례식 가변 릴리프밸브의 릴리프 설정압력을 조정하여 제동토크를 제어함에 따라 목표선회각도에 도달할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 선회 제어장치의 유압회로도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어장치의 유압회로도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어방법을 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어장치를 설명하기 위한 굴삭기의 측면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어방법에서, 전자비례식 가변릴리프밸브를 제어하기 위한 PD제어기의 개략도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉
1; 제1유압펌프
2; 제2유압펌프
3; 파일럿펌프
4; 엔진
5; 붐실린더
6; 아암실린더
7; 버킷실린더
8; 작업장치 제어밸브
9; 선회모터
10; 선회 제어밸브
11; 선회 조작레버
13; 상부선회체
14,15; 방향제어밸브
16,17; 전자비례식 가변 릴리프밸브
18; 제어기
19,20,21; 변위센서
22; 선회 각도센서
23,24; 전자비례식 압력제어밸브
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반자동 선회 제어장치 및 그 제어방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어장치의 유압회로도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어방법을 나타내는 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어장치를 설명하기 위한 굴삭기의 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어방법에서, 전자비례식 가변 릴리프밸브를 제어하기 위한 PD제어기의 개략도이다.
도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어장치는, 가변용량형 제1,2유압펌프(이하 제1,2유압펌프 라고 함)(1,2) 및 파일럿펌프(3)가 엔진(4)에 연결된다.
상기 제1,2유압펌프(1,2)의 작동유에 의해 구동되어 붐, 아암 및 버킷을 동작시키는 붐실린더(5), 아암실린더(6) 및 버킷실린더(7)가 제1,2유압펌프(1,2)에 연결된다.
상기 제1,2유압펌프(1,2)로부터 상기 붐실린더(5), 아암실린더(6) 및 버킷실린더(7)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치 제어밸브(MCV)(8)가 상기 제1,2유압펌프(1,2)에 연결된다.
상기 제2유압펌프(2)의 작동유에 의해 구동되어 상부선회체(13)를 선회시키는 선회모터(9)가 제2유압펌프(2)에 연결된다.
상기 제2유압펌프(2)와 상기 선회모터(9)사이의 유로에 선회 제어밸브(MCV)(10)가 설치된다.
상기 선회 제어밸브(10)를 절환하기 위해 파일럿압력을 인가하는 선회 조작레버(RCV)(11)가 상기 파일럿펌프(3)와 상기 선회 제어밸브(11)사이의 유로에 설치된다.
상기 선회 조작레버(11)의 조작에 의해 공급되는 파일럿압력, 또는 반자동 선회모드의 선택에 의해 공급되는 파일럿압력을 상기 선회 제어밸브(10)에 인가시키는 방향제어밸브(14,15)가 상기 선회 조작레버(11)와 선회 제어밸브(10)사이의 유로에 설치된다.
상기 선회모터(9)에 내설되고, 상기 선회모터(9)의 제동토크(swing braking torque)를 변경하기 위해 릴리프 설정압력을 가변 조정할 수 있는 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17)가 상기 선회모터(9)에 내설된다.
상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 동작하는 상기 붐, 아암 및 버킷의 각도를 연산할 수 있도록, 상기 붐, 아암 및 버킷의 변위를 각각 감지하여 검출신호를 제어기(18)에 출력하는 붐, 아암 및 버킷용 변위센서(19,20,21)가 붐실린더(5), 아암실린더(6) 및 버킷실린더(7)에 설치된다.
상기 상부선회체(13)의 선회각도를 감지하여 검출신호를 상기 제어기(18)에 출력하는 선회 각도센서(22)가 상부선회체(13)에 설치된다.
상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 반자동 선회모드가 선택되는 경우, 상기 파일럿펌프(3)로부터 공급되는 작동유를 상기 선회 조작레버(11)의 최대조작량에 대응되는 전류값을 파일럿압력으로 변환하여, 상기 선회 제어밸브(10)에 변환된 파일럿압력을 인가시키는 전자비례식 압력제어밸브(23,24)가 상기 파일럿펌프(3)와 방향제어밸브(14,15)사이의 유로에 설치된다.
반자동 선회모드가 선택되고, 상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킬 경우 상부선회체(13)의 연산되는 관성모멘트에 의한 선회제동각도 예측값과, 상기 선회 각도센서(22)에 의해 상기 상부선회체(13)의 검출된 선회각도값을 더한 값을 상기 상부선회체(13)의 목표선회각도로 제어할 수 있도록, 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17) 중 출구측 가변 릴리프밸브에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가하는 제어기(18)가 상기 방향제어밸브(14,15), 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17) 및 전자비례식 압력제어밸브(23,24)에 연결된다.
상기 선회 조작레버(11)는
상기 반자동 선회모드를 선택하기 위해 조작되는 선택스위치(미도시됨)를 구비하여, 상기 상부선회체(13)를 선회복귀시키는 도중에 상기 선회 조작레버(11)가 조작되는 경우 상기 반자동 선회모드가 오프(OFF) 상태로 전환될 수 있다.
상기 제어기(18)는
상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킴에 따라 변경되는 상부선회체(13)의 관성모멘트를 보상하여 목표선회각도에 도달할 수 있도록, 상부선회체(13)의 연산된 관성모멘트에 의한 선회제동각도 예측값과, 상기 상부선회체(13)의 검출된 선회각도값을 더한 값을 입력값으로 PD제어하여 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17) 중 출구측 가변 릴리프밸브에 연산된 전류값을 인가하기 위해 PD제어기가 사용될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회 제어방법은, 상기 엔진(4)에 연결되는 제1,2유압펌프(1,2) 및 파일럿펌프(3);
상기 제1,2유압펌프(1,2)의 작동유에 의해 구동되는 붐실린더(5), 아암실린더(6) 및 버킷실린더(7)에 의해 동작되는 붐, 아암 및 버킷으로 이루어지는 작업장치;
상기 제1,2유압펌프(1,2)로부터 상기 붐실린더(5), 아암실린더(6) 및 버킷실린더(7)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치 제어밸브(MCV)(8);
상기 제1,2유압펌프(1,2) 중 어느 하나의 유압펌프의 작동유에 의해 구동되어 상부선회체(13)를 선회시키는 선회모터(swing motor)(9);
상기 제1유압펌프(1) 또는 상기 제2유압펌프(2)로부터 상기 선회모터(9)에 공급되는 작동유를 제어하는 선회 제어밸브(MCV)(10);
선회 조작레버(RCV)(11);
상기 선회 조작레버(11)의 조작에 의해 공급되는 파일럿압력 또는 자동 선회모드를 선택시 공급되는 파일럿압력을 상기 선회 제어밸브(10)에 인가시키는 방향제어밸브(14,15);
상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 반자동 선회모드를 선택하는 경우, 상기 파일럿펌프(3)로부터 공급되는 작동유를 상기 방향제어밸브(14,15)를 통해 상기 선회 제어밸브(10)에 인가시키는 전자비례식 압력제어밸브(23,24);
상기 선회모터(9)의 제동 토크를 변경하기 위해 릴리프 설정압력을 가변 조정할 수 있는 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17);
상기 상부선회체(13)의 선회각도를 감지하는 선회 각도센서(22);
상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 상기 붐, 아암 및 버킷의 변위를 각각 감지하는 붐, 아암 및 버킷용 변위센서(19,20,21);
상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17)의 릴리프 설정압력을 조정하기 위해 전기적신호를 인가하는 제어기(18);를 구비하는 건설기계의 선회 제어방법에 있어서:
반자동 선회모드를 선택하는 단계(S10);
상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 반자동 선회모드를 선택하는 경우, 상기 전자비례식 압력제어밸브(23,24)에 의해 변환된 파일럿압력이 상기 선회 제어밸브(10)에 인가되도록 상기 방향제어밸브(14,15)를 절환시키는 단계(S20);
상기 파일럿펌프(3)로부터 공급되는 작동유를 상기 선회 조작레버(11)의 최대조작량에 대응되게 상기 선회 제어밸브(10)에 파일럿압력을 인가시키는 단계(S30);
상기 선회 각도센서(22)에 의해 상기 상부선회체(13)의 선회각도를 검출하는 단계(S40);
상기 붐실린더(5), 아암실린더(6) 및 버킷실린더(7)에 설치되는 상기 붐, 아암 및 버킷용 변위센서(19,20,21)에 의해 붐, 아암 및 버킷의 길이를 측정하는 단계(S50A);
상기 붐, 아암 및 버킷용 변위센서(19,20,21)에 의해 검출되어 상기 제어기(18)에 출력되는 상기 붐, 아암 및 버킷의 각도값에 의해 상기 상부선회체(13)의 관성모멘트를 연산하는 단계(S50B);
상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 상기 붐, 아암 및 버킷용 변위센서(19,20,21)에 의해 검출되어 상기 제어기(18)에 출력되는 상기 붐, 아암 및 버킷의 각도값에 의해 연산되는 상기 상부선회체(13)의 관성모멘트값에 따라 선회 제동각도를 예측하는 단계(S50C);
상기 상부선회체(13)의 검출된 선회각도값 및 선회제동각도 예측값을 더한 값이 목표선회각도값과 일치되는지 여부를 판단하는 단계(S60);
상기 상부선회체(13)의 검출된 선회각도값 및 선회제동각도 예측값을 더한 값이 목표선회각도값과 일치될 경우, 상기 선회 제어밸브(10)에 인가되는 파일럿압력을 차단하여 중립상태로 전환시키는 단계(S70);
상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킬 경우 상부선회체(13)의 연산되는 관성모멘트에 의한 선회제동각도 예측값과, 상기 상부선회체(13)의 선회각도값을 더한 값을 상기 상부선회체(13)의 목표선회각도로 제어할 수 있도록, 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17) 중 출구측 가변 릴리프밸브에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가하는 단계(S80);
상기 상부선회체(13)의 선회각도가 목표선회각도에 도달한 여부를 판단하는 단계(S90);
상기 상부선회체(13)의 선회각도가 목표선회각도(target swing angle)에 도달된 경우, 상기 선회 조작레버(11)의 조작에 의한 파일럿압력이 상기 선회 제어밸브(10)에 인가되도록 상기 방향제어밸브(14,15)를 절환시키는 단계(S100);를 포함한다.
전술한 구성에 따르면, S10에서와 같이, 굴삭기를 이용하여 상차작업 중 상기 상부선회체(13)를 선회복귀시킬 경우, 운전자에 의해 상기 선회 조작레버(11)에 설치되는 선택스위치 조작에 의해 반자동 선회모드를 선택한다.
S20에서와 같이, 상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 반자동 선회모드를 선택하는 경우, 상기 제어기(18)로부터 인가되는 전기적신호에 의해 상기 방향제어밸브(14,15)를 도면상, 상방향으로 절환시킨다.
따라서, 상기 파일럿펌프(3)로부터 공급되는 작동유를 상기 전자비례식 압력제어밸브(23,24) 및 방향제어밸브(14,15)를 통과하여 상기 선회 제어밸브(10)에 인가시킬 수 있다.
S30에서와 같이, 상기 파일럿펌프(3)로부터 공급되는 작동유를 상기 전자비례식 압력제어밸브(23)에 의해 상기 선회 조작레버(11)의 최대조작량에 대응되게 변환된 파일럿압력을 상기 선회 제어밸브(10)에 인가시킨다(일 예로서 선회 제어밸브(10)의 스풀(spool)을 도면상, 우측방향으로 절환시킴).
즉, 상기 파일럿펌프(3)로부터 공급되는 작동유를 상기 선회 조작레버(11)의 최대조작량에 대응되게 상기 제어기(18)로부터 상기 전자비례식 압력제어밸브(23,24)에 입력되는 전류값에 대응되게 파일럿압력으로 변환시킨 후, 변환된 파일럿압력(일 예로서 40bar압력을 말함)을 상기 방향제어밸브(14,15)를 통과하여 상기 선회 제어밸브(10)에 인가시킨다.
S40에서와 같이, 상기 선회 각도센서(22)에 의해 상기 상부선회체(13)의 선회각도를 측정한 후, 검출신호를 상기 제어기(18)에 출력한다.
S50A에서와 같이, 상기 붐실린더(5), 아암실린더(6) 및 버킷실린더(7)에 설치되는 상기 붐, 아암 및 버킷용 변위센서(19,20,21)에 의해 붐, 아암 및 버킷의 길이를 측정한 후, 검출신호를 상기 제어기(18)에 출력한다.
S50B에서와 같이, 상기 붐, 아암 및 버킷용 변위센서(19,20,21)에 의해 검출되는 상기 붐, 아암 및 버킷의 각도값이 상기 제어기(18)에 출력됨에 따라, 상기 제어기(18)는 상기 붐, 아암 및 버킷의 각도값에 의해 상기 상부선회체(13)의 관성모멘트를 연산한다.
S50C에서와 같이, 상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 운전자에 의해 작업장치를 동작시킬 경우, 상기 제어기(18)에서 연산된 상기 상부선회체(13)의 관성모멘트값에 따라 선회 제동각도를 예측한다.
S60에서와 같이, 상기 선회 각도센서(22)에 의해 검출된 상부선회체(13)의 선회각도값 및 상부선회체(13)의 연산된 관성모멘트값에 의한 선회제동각도 예측값을 더한 값이, 임의의 목표선회각도값과 일치되는지 여부를 판단한다.
이때, 상기 상부선회체(13)의 선회각도값과 상부선회체(13)의 선회제동각도예측값을 더한 값이 목표선회각도값과 일치되는 경우 S70으로 이동한다. 반면에 상기 상부선회체(13)의 선회각도값 및 선회제동각도 예측값을 더한 값이 목표선회각도값과 일치하지않을 경우에는 S30으로 이동한다.
S70에서와 같이, 상기 상부선회체(13)의 선회각도값 및 선회제동각도 예측값을 더한 값이 목표선회각도값과 일치될 경우에 상기 선회 제어밸브(10)에 인가되는 파일럿압력을 차단하여 중립상태로 전환시킨다.
즉, 상기 제어기(18)로부터 상기 전자비례식 압력제어밸브(23,24)에 인가되는 전기적신호에 대응되게 변환되는 파일럿압력(일 예로서 0bar압력을 말함)을 상기 방향제어밸브(14,15)를 통과하여 상기 선회 제어밸브(10)에 인가시킨다.
따라서, 상기 선회 제어밸브(10)는 중립상태를 유지하게 되므로 상기 제2유압펌프(2)로부터 상기 선회모터(9)에 작동유 공급이 차단된다.
S80에서와 같이, 상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킬 경우, 상기 제어기(18)에 의해 연산된 상부선회체(13)의 관성모멘트에 의한 선회제동각도 예측값과, 상기 상부선회체(13)의 선회각도값을 더한 값을 상기 상부선회체(13)의 목표선회각도로 제어할 수 있도록, 상기 제어기(18)로부터 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17) 중 출구측 가변 릴리프밸브(일 예로서 도면상, 우측에 도시된 릴리프밸브를 말함)에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가한다.
상기 상부선회체(13)의 선회제동각도 예측값과 상부선회체(13)의 선회각도값을 더한 값을 입력값으로 PD제어하여 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17) 중 출구측 가변 릴리프밸브(일 예로서 릴리프밸브(17)를 말함)에 연산된 전류값을 인가하기 위해 PD제어기(proportional derivative controller)를 사용한다.
상기 상부선회체(13)의 선회복귀시 운전자에 의해 작업장치를 동작시킬 경우 상부선회체(13)의 관성모멘트가 변경될 수 있다. 이때 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17)의 릴리프 설정압력 증감에 의해 상기 선회모터(9)의 제동토크를 변경시킴에 따라, 상부선회체(13)의 관성모멘트를 보상시켜 목표선회각도에 도달할 수 있게 된다.
상기 PD제어기를 사용할 경우 복잡한 운동방정식 없이도 빠른 응답 및 만족할 수 있는 목표선회각도 추종이 가능하여 반자동 선회제어장치의 제동토크 제어에 적용하게 되었다.
S90에서와 같이, 상기 상부선회체(13)의 실제 선회각도가 상기 상부선회체(13)의 선회각도값과 선회제동각도 예측값을 더한 목표선회각도에 도달 여부를 판단한다.
즉, 상기 상부선회체(13)의 선회각도가 목표선회각도에 도달한 경우 S100으로 이동한다. 반면에 상기 상부선회체(13)의 선회각도가 목표선회각도에 도달하지 못한 경우에는 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브(16,17) 중 출구측 가변 릴리프밸브에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가하는 S80으로 이동한다.
S100에서와 같이, 상기 상부선회체(13)의 선회각도가 목표선회각도에 도달된 경우에 상기 제어기(18)로부터 인가되는 전기적신호에 의해 상기 방향제어밸브(14,15)를 절환시킨다(도 2에 도시된 상태로 스풀을 절환시킴).
즉, 상기 방향제어밸브(14,15)가 밸브스프링의 탄성력에 의해 초기위치로 복귀됨에 따라, 상기 선회 조작레버(11)의 조작에 의한 파일럿압력이 상기 방향제어밸브(14,15)를 통과하여 상기 선회 제어밸브(10)에 인가된다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 굴삭기를 이용하여 상차작업 또는 컨베이어로 이송되는 해사 운반 작업할 경우, 상부선회체의 선회복귀시 작업장치를 동작시켜 상부선회체의 관성모멘트가 변경되는 경우에도 선회모터의 제동토크를 제어하여 목표선회각도에 도달할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 제1,2유압펌프 및 파일럿펌프;
    상기 제1,2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 붐실린더, 아암실린더 및 버킷실린더에 의해 동작되는 붐, 아암 및 버킷으로 이루어지는 작업장치;
    상기 제1,2유압펌프로부터 상기 붐실린더, 아암실린더 및 버킷실린더에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치 제어밸브;
    상기 제1,2유압펌프 중 어느 하나의 유압펌프의 작동유에 의해 구동되어 상부선회체를 선회시키는 선회모터;
    상기 제1유압펌프 또는 상기 제2유압펌프로부터 상기 선회모터에 공급되는 작동유를 제어하는 선회 제어밸브;
    선회 조작레버;
    상기 선회 조작레버의 조작에 의해 공급되는 파일럿압력 또는 반자동 선회모드의 선택에 의해 공급되는 파일럿압력을 상기 선회 제어밸브에 인가시키는 방향제어밸브;
    상기 선회모터에 내설되고, 상기 선회모터의 제동토크를 변경하기 위해 릴리프 설정압력을 가변 조정할 수 있는 전자비례식 가변 릴리프밸브;
    반자동 선회모드가 선택되고, 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킬 경우 상부선회체의 연산되는 관성모멘트에 의한 선회제동각도 예측값과, 상기 상부선회체의 검출된 선회각도값을 더한 값을 상기 상부선회체의 목표선회각도로 제어할 수 있도록, 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브 중 출구측 가변 릴리프밸브에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가하는 제어기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    반자동 선회모드가 선택되는 경우, 상기 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 상기 선회 조작레버의 최대조작량에 대응되는 전류값을 파일럿압력으로 변환하여, 상기 방향제어밸브를 통해 상기 선회 제어밸브에 변환된 파일럿압력을 인가시키는 전자비례식 압력제어밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선회 조작레버는
    상기 반자동 선회모드를 선택하기 위해 조작되는 선택스위치를 구비하여,
    상기 상부선회체를 선회복귀시키는 도중에 상기 선회 조작레버가 조작되는 경우 상기 반자동 선회모드가 오프 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 상부선회체의 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킴에 따라 변경되는 상부선회체의 관성모멘트를 보상하여 목표선회각도에 도달할 수 있도록, 상기 상부선회체의 연산된 관성모멘트에 의한 선회제동각도 예측값과, 상기 상부선회체의 검출된 선회각도값을 더한 값을 입력값으로 PD제어하여 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브 중 출구측 가변 릴리프밸브에 연산된 전류값을 인가하기 위해 PD제어기가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부선회체의 선회복귀시 동작하는 상기 붐, 아암 및 버킷의 각도를 연산할 수 있도록, 상기 붐, 아암 및 버킷의 변위를 각각 감지하여 검출신호를 상기 제어기에 출력하는 붐, 아암 및 버킷용 변위센서;
    상기 상부선회체의 선회각도를 감지하여 검출신호를 상기 제어기에 출력하는 선회 각도센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어장치.
  6. 제1,2유압펌프 및 파일럿펌프;
    상기 제1,2유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 붐실린더, 아암실린더 및 버킷실린더에 의해 동작되는 붐, 아암 및 버킷으로 이루어지는 작업장치;
    상기 제1,2유압펌프로부터 상기 붐실린더, 아암실린더 및 버킷실린더에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치 제어밸브;
    상기 제1,2유압펌프 중 어느 하나의 유압펌프의 작동유에 의해 구동되어 상부선회체를 선회시키는 선회모터;
    상기 제1유압펌프 또는 상기 제2유압펌프로부터 상기 선회모터에 공급되는 작동유를 제어하는 선회 제어밸브;
    선회 조작레버;
    상기 선회 조작레버의 조작에 의해 공급되는 파일럿압력 또는 자동 선회모드를 선택시 공급되는 파일럿압력을 상기 선회 제어밸브에 인가시키는 방향제어밸브;
    반자동 선회모드를 선택시 상기 파일럿펌프로부터 공급되는 작동유를 상기 방향제어밸브를 통해 상기 선회 제어밸브에 인가시키는 전자비례식 압력제어밸브;
    상기 선회모터의 제동 토크를 변경하기 위해 릴리프 설정압력을 가변 조정할 수 있는 전자비례식 가변 릴리프밸브;
    상기 상부선회체의 선회각도를 감지하는 선회각도센서;
    상기 상부선회체의 선회복귀시 상기 붐, 아암 및 버킷의 변위를 각각 감지하는 붐, 아암 및 버킷용 변위센서;
    상기 상부선회체의 선회복귀시 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브의 릴리프 설정압력을 조정하기 위해 전기적신호를 인가하는 제어기;를 구비하는 건설기계의 선회 제어방법에 있어서:
    반자동 선회모드를 선택하는 단계;
    반자동 선회모드를 선택시 상기 전자비례식 압력제어밸브에 의해 변환된 파일럿압력이 상기 선회 제어밸브에 인가되도록 상기 방향제어밸브를 절환시키는 단계;
    상기 상부선회체의 검출된 선회각도값 및 선회제동각도 예측값을 더한 값이목표선회각도값과 일치되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 상부선회체의 검출된 선회각도값 및 선회제동각도 예측값을 더한 값이 목표선회각도값과 일치될 경우, 상기 선회 제어밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단하여 중립상태로 전환시키는 단계;
    상기 상부선회체의 선회각도가 목표선회각도에 도달한 여부를 판단하는 단계;
    상기 상부선회체의 선회각도가 목표선회각도에 도달된 경우, 상기 선회 조작레버의 조작에 의한 파일럿압력이 상기 선회 제어밸브에 인가되도록 상기 방향제어밸브를 절환시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부선회체의 선회복귀시 상기 작업장치를 동작시킬 경우 상부선회체의 연산되는 관성모멘트에 의한 선회제동각도 예측값과, 상기 상부선회체의 선회각도값을 더한 값을 상기 상부선회체의 목표선회각도로 제어할 수 있도록, 상기 전자비례식 가변 릴리프밸브 중 출구측 가변 릴리프밸브에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 상부선회체의 선회제동각도 예측값은
    상기 상부선회체의 선회복귀시 상기 붐, 아암 및 버킷용 변위센서에 의해 검출되어 상기 제어기에 출력되는 상기 붐, 아암 및 버킷의 각도값에 의해 연산되는 상기 상부선회체의 관성모멘트값에 따라 예측하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 상부선회체의 검출된 선회각도값 및 선회제동각도 예측값을 더한 값이 목표선회각도값과 일치하지않을 경우,
    상기 전자비례식 압력제어밸브에 의해 변환된 파일럿압력이 상기 선회 제어밸브에 인가되도록 상기 방향제어밸브를 절환시키는 전 단계로 이동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 상부선회체의 선회각도가 목표선회각도에 도달하지 못한 경우,
    상기 전자비례식 가변 릴리프밸브 중 출구측 가변 릴리프밸브에 릴리프 설정압력을 증감시키도록 전기적신호를 인가하는 전 단계로 이동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회 제어방법.
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