KR20120070933A - 굴삭기의 유압 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 작업자에 의해 조작되며 조작신호에 따른 파일럿압력을 발생시키는 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달을 포함하는 조작수단; 굴삭기가 원하는 동작 반응성을 가질 수 있도록 작업자로 하여금 상기 조작수단의 조작량에 따른 파일럿압력의 출력에 대한 기울기를 설정하도록 하거나 또는 유량공급수단의 EPPR밸브에 연결되는 스풀의 동작 반응속도를 나타내는 PID게인을 설정하도록 하는 입력수단; 상기 조작수단에 의해 발생되는 파일럿압력이 작업자에 의해 설정된 조작량에 따른 출력의 기울기를 가지도록 파일럿압력을 필터링하고 상기 필터링된 파일럿압력 입력시 EPPR밸브에 연결되는 스풀이 상기 설정된 PID게인에 따른 동작 반응속도를 가지도록 하는 전류를 EPPR드라이버에 제공하여 EPPR밸브의 스풀이 제어되도록 하고 이 전류를 피드백하여 상기 필터링된 파일럿압력과 비교 연산하여 에러를 보상하는 제어수단; 및 상기 EPPR드라이버에 의해 구동되어 전자유압펌프로부터 토출되는 유량을 제어하는 스풀의 움직임을 제어하는 EPPR밸브를 가지는 유량공급수단을 포함하는 굴삭기의 유압 제어장치가 제공된다.

Description

굴삭기의 유압 제어장치{HYDRAULIC CONTROLLING APPARATUS FOR AN EXCAVATOR}
본 발명은 굴삭기의 유압 제어장치에 관한 것으로서, 상세하게는 굴삭기의 전자 조이스틱 또는 전자 페달의 조작시 굴삭기가 작업자가 원하는 동작 반응성을 가지도록 할 수 있는 굴삭기의 유압 제어장치에 관한 것이다.
굴삭기는 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 행하는 건설기계로서 장비의 이동 역할을 하는 주행체, 주행체에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회체, 상부 선회체에 회동 가능하게 연결되는 붐과 암 및 암의 단부에 부착되는 버켓이나 브레이커 등과 같은 옵션 등으로 이루어진 전부 장치로 구성되며, 상기 작업들의 수행시 많은 힘을 낼 수 있어야 하기 때문에 유압이 주로 사용되고 있다.
종래의 굴삭기는, 유압식 조이스틱이나 유압식 페달로부터 발생되는 파일럿 신호에 의해 메인컨트롤밸브가 제어되고 이에 따라, 붐, 암 및 버켓 등에 연결된 실린더의 동작 반응성이 제어되어 해당 작업을 수행하고 있으나, 이미 제조시에 각 모델별로 동작 반응성이 정해져 있으며, 동일한 모델을 사용하는 사용자들은 본인의 운전 선호도와 관계없이 제조시에 미리 정해진 동작 반응성에 따라 굴삭기를 운전해야 하는 불편함이 있다. 즉, 경험이 적은 초보 작업자의 경우 조작수단의 조작에 대해서 조금 느린 실린더의 반응 속도를 원할 수도 있을 것이고, 반대로 아주 숙련된 작업자의 경우 조작수단의 조작에 대해서 조금 빠른 실린더의 반응 속도를 원할 수 있을 것이다.
그러나 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 유압펌프의 유량을 제어하는 스풀을 제작하는 가장 기본적인 단계에서부터 제조공정의 수정이 이루어지거나, 여러가지 유압 제어 보조 기구를 부착하여 유압 제어가 이루어지는 방안이 대두되어야 하는 번거로움이 있다.
한편, 근래의 굴삭기는 기존의 굴삭기와는 달리 유압장치로 제어되던 여러 구성부가 전자장치로 대체된 전자유압식 굴삭기로 기본적으로, 메인컨트롤밸브와 유압펌프가 전자식으로 동작 제어되고 각각은 전자비례제어밸브에 의해 유량이 제어되며 또한, 전자식 조이스틱과 페달이 장착되고 있다.
따라서 최근에는, 상기 전자유압식 굴삭기를 이용하여 입력수단의 조작에 따라 작업자가 원하는 반응 속도를 가지면서 실린더가 동작 제어되도록 할 수 있는 방안이 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 굴삭기의 전자식 조이스틱 또는 페달의 조작시 발생되는 파일럿 신호를 작업자가 원하는 동작 반응성을 가지는 파일럿 신호로 필터링하고 상기 필터링된 파일럿 신호의 입력시 EPPR밸브의 전류를 작업자가 원하는 유압펌프의 동작 반응성을 가지는 전류로 제어하여 굴삭기의 동작 반응성을 설정하도록 할 수 있는 굴삭기의 유압 제어장치를 제공하는 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 따르면, 작업자에 의해 조작되며 조작신호에 따른 파일럿압력을 발생시키는 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달을 포함하는 조작수단; 굴삭기가 원하는 동작 반응성을 가질 수 있도록 작업자로 하여금 상기 조작수단의 조작량에 따른 파일럿압력의 출력에 대한 기울기를 설정하도록 하거나 또는 유량공급수단의 EPPR밸브에 연결되는 스풀의 동작 반응속도를 나타내는 PID게인을 설정하도록 하는 입력수단; 상기 조작수단에 의해 발생되는 파일럿압력이 작업자에 의해 설정된 조작량에 따른 출력의 기울기를 가지도록 파일럿압력을 필터링하고 상기 필터링된 파일럿압력 입력시 EPPR밸브에 연결되는 스풀이 상기 설정된 PID게인에 따른 동작 반응속도를 가지도록 하는 전류를 EPPR드라이버에 제공하여 EPPR밸브의 스풀이 제어되도록 하고 이 전류를 피드백하여 상기 필터링된 파일럿압력과 비교 연산하여 에러를 보상하는 제어수단; 및 상기 EPPR드라이버에 의해 구동되어 전자유압펌프로부터 토출되는 유량을 제어하는 스풀의 움직임을 제어하는 EPPR밸브를 가지는 유량공급수단을 포함하는 굴삭기의 유압 제어장치가 제공된다.
여기서, 상기 입력수단은, 리니어(liner)한 특성을 가지는 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달의 중립 근처 부분에 대해서 dead band 구간을 주고 나머지 부분에 대해서는 조작량에 따른 파일럿압력의 출력이 일정한 기울기 값을 가지도록 매칭시키거나, 또는, 중립 근처 부분은 dead band 구간을 주고 중간 정도의 각도까지는 조작량에 따른 파일럿압력의 출력이 큰 기울기를 가지도록 하고 그 이상의 각도에 대해서는 작은 기울기를 가지도록 하거나, 또는, 중립 근처 부분은 dead band 구간을 주고 중간 정도의 각도까지는 조작량에 따른 파일럿압력의 출력이 작은 기울기를 가지도록 하고 그 이상의 각도에 대해서는 큰 기울기를 가질 수 있도록 하는 UI를 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 입력수단은, 상기 조작수단으로부터 파일럿압력 입력시 붐, 암, 버켓, 스윙 및 트래블의 동작이 느리게 반응되도록 하거나 또는 빠르게 반응되도록 PID게인을 설정할 수 있도록 하는 UI를 제공하는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 본 발명은, 굴삭기의 전자식 조이스틱 또는 페달의 조작시 발생되는 파일럿 신호를 작업자가 원하는 동작 반응성을 가지는 파일럿 신호로 필터링하고 상기 필터링된 파일럿 신호의 입력시 EPPR밸브의 전류를 작업자가 원하는 유압펌프의 동작 반응성을 가지는 전류로 제어함으로써, 굴삭기가 작업자가 원하는 동작 반응성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 유압 제어장치를 개략적으로 나타낸 제어블록도.
도 2 내지 도 4는 각각 도 1의 굴삭기의 유압 제어장치에 있어서 필터에 의해 동작 반응성이 설정된 조작수단의 조작변위와 유압펌프의 구동압력을 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 유압 제어장치의 작용을 나타낸 제어흐름도.
이하, 첨부된 도면을 첨부하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 공지된 구성요소에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 유압 제어장치를 개략적으로 나타낸 제어블록도이고, 도 2 내지 도 4는 각각 도 1의 굴삭기의 유압 제어장치에 있어서 필터에 의해 동작 반응성이 설정된 조작수단의 조작변위와 유압펌프의 구동압력을 나타낸 그래프이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 유압 제어장치는, 작업자에 의해 조작되며 조작신호에 따른 파일럿압력을 발생시키는 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달을 포함하는 조작수단(100), 굴삭기가 원하는 동작 반응성을 가질 수 있도록 작업자로 하여금 상기 조작수단(100)의 조작량에 따른 파일럿압력의 출력에 대한 기울기를 설정하도록 하거나 또는 유량공급수단(400)의 EPPR밸브(410)에 연결되는 스풀(411)의 동작 반응속도를 나타내는 PID게인을 설정하도록 하는 입력수단(200), 상기 조작수단(100)에 의해 발생되는 파일럿압력이 작업자에 의해 설정된 조작량에 따른 출력의 기울기를 가지도록 파일럿압력을 필터링하고 상기 필터링된 파일럿압력 입력시 EPPR밸브(410)에 연결되는 스풀(411)이 상기 설정된 PID게인에 따른 동작 반응속도를 가지도록 하는 전류를 EPPR드라이버(330)에 제공하여 EPPR밸브(410)의 스풀(411)이 제어되도록 하고 이 전류를 피드백하여 상기 필터링된 파일럿압력과 비교 연산하여 에러를 보상하는 제어수단(300) 및 상기 EPPR드라이버(330)에 의해 구동되어 전자유압펌프(420)로부터 토출되는 유량을 제어하는 스풀(411)의 움직임을 제어하는 EPPR밸브(410) 등으로 구성된 유량공급수단(400)을 포함한다.
상기 조작수단(100)은, 굴삭기의 운전실에 위치되어 작업자에 의해 조작되며 조작신호에 따른 파일럿압력을 발생시키는 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달을 포함한다.
상기 입력수단(200)은, 굴삭기가 원하는 동작 반응성을 가질 수 있도록 작업자로 하여금 상기 조작수단(100)의 조작량에 따른 파일럿압력의 출력에 대한 기울기를 설정하도록 하는 것으로, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제조시에 리니어(liner)한 특성을 가지는 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달의 중립 근처 부분에 대해서 dead band 구간을 주고 나머지 부분에 대해서는 조작량에 따른 파일럿압력의 출력이 일정한 기울기 값을 가지도록 매칭시키거나, 또는, 중립 근처 부분은 dead band 구간을 주고 중간 정도의 각도까지는 조작량에 따른 파일럿압력의 출력이 큰 기울기를 가지도록 하고 그 이상의 각도에 대해서는 작은 기울기를 가지도록 하거나, 또는, 중립 근처 부분은 dead band 구간을 주고 중간 정도의 각도까지는 조작량에 따른 파일럿압력의 출력이 작은 기울기를 가지도록 하고 그 이상의 각도에 대해서는 큰 기울기를 가질 수 있도록 하는 해당 화면을 제공한다.
또한, 상기 입력수단(200)은, 굴삭기가 원하는 동작 반응성을 가질 수 있도록 작업자로 하여금 유량공급수단(400)의 EPPR밸브(410)에 연결되는 스풀(411)의 동작 반응속도를 나타내는 PID게인을 설정하도록 하는 것으로, 조작수단(100)으로부터 파일럿압력 입력시 붐, 암, 버켓, 스윙 및 트래블 등의 동작이 느리게 반응되도록 하거나 또는 빠르게 반응되도록 PID게인을 설정할 수 있도록 하는 해당 화면을 제공한다.
여기서, 상기 입력수단(200)은, 상기 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달의 조작량에 따른 파일럿압력의 출력에 대한 기울기 설정 화면 제공시 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같은 복수개의 그래프를 제공하고 상기 그래프의 곡선은 작업자가 자유롭게 움직일 수 있도록 하고, 상기 파일럿압력 입력시 붐, 암, 버켓, 스윙 및 트래블 등의 동작이 느리게 반응되도록 하거나 또는 빠르게 반응되도록 PID게인을 스크롤 막대로 자유롭게 설정할 수 있도록 하는 UI를 제공한다.
상기 제어수단(300)은, CAN 통신을 통하여 조작수단(100)으로부터 입력되는 파일럿압력이 작업자에 의해 설정된 조작량에 따른 출력의 기울기를 가지도록 해당 알고리즘을 통해 파일럿압력을 필터링하는 필터(310), 상기 필터(310)에 의해 필터링된 파일럿압력 입력시 EPPR밸브(410)에 연결되는 스풀(411)이 상기 설정된 PID게인에 따른 동작 반응속도를 가지도록 하는 전류를 EPPR드라이버(330)에 제공하여 EPPR밸브(410)의 스풀(411)이 제어되도록 하고 이 전류를 피드백하여 상기 필터링된 파일럿압력과 비교 연산하여 에러를 보상하는 PID제어기(320) 및 상기 연산된 전류값을 PWM신호를 이용하여 EPPR드라이버(330)에 해당 전압을 인가하는 PWM출력기(340)를 포함한다.
따라서 상기 제어수단(300)에 의하면, 조작수단(100)으로부터 발생되는 파일럿압력이 작업자에 의해 미리 설정된 조작수단(100)의 조작량에 따른 파일럿압력의 출력의 기울기에 대응되도록 필터링된 상태에서, EPPR밸브(410)에 연결되는 스풀(411)의 반응속도가 작업자에 의해 미리 설정된 PID게인에 따른 동작 반응속도를 가지도록 제어됨으로써, 굴삭기가 작업자가 원하는 동작 반응성을 가지도록 제어될 수 있다.
상기 유량공급수단(400)은, 상기 EPPR드라이버(330)에 의해 구동되어 전자유압펌프(420)로부터 토출되는 유량을 제어하는 스풀(411)의 움직임을 제어하는 EPPR밸브(410), 상기 전자유압펌프(420)에 회전력을 전달하는 엔진(430) 및 상기 전자유압펌프(420)로부터 공급되는 유압을 붐, 암, 버켓, 스윙 및 트래블 등에 제공하는 메인컨트롤밸브(440) 등을 포함하며, 상기 제어수단(300)의 제어에 의해 전자유압펌프(420)로부터 토출되는 유량 및 유압이 제어되는 방법은 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 유압 제어장치의 작용에 대해 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 유압 제어장치의 작용을 나타낸 제어흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 유압 제어장치는, 먼저, 입력수단(200)의 메인메뉴 화면을 통하여 굴삭기의 동작 반응성을 설정하기 위한 해당 화면을 제공하고, 작업자로 하여금 복수개의 매뉴얼을 통하여 굴삭기의 동작 반응성을 설정하도록 한다.
이때, 상기 복수개의 매뉴얼은, '1.초급자(느림)', '2.중급자(default)', '3.고급자(빠름)', '4.전문가 세팅' 등으로 구분될 수 있다.
여기서, 상기 '1.초급자(느림)' 내지 '3.고급자(빠름)'는, 작업자에 의해 상기 '1.초급자(느림)'의 선택시 굴삭기가 초급자에 맞는 느린 동작 반응성을 가지고, 상기 '2.중급자(default)'의 선택시 굴삭기가 일반 작업자에 맞는 통상의 제조시 세팅된 동작 반응성을 가지며, 상기 '3.고급자(빠름)'의 선택시 굴삭기가 숙련된 작업자에 맞는 빠른 동작 반응성을 가질 수 있도록, 상기 조작수단(100)의 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달의 조작량에 따른 파일럿압력의 출력의 기울기와 PID게인이 적절하게 미리 설정된 상태를 가진다.
한편, 상기 '4.전문가 세팅'은, '1.조이스틱조정' 및 '2.PID게인조정'의 하위 매뉴얼로 구분되는데, 작업자에 의해 상기 '1.조이스틱조정'의 선택시 상기 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달의 조작량에 따른 파일럿압력의 출력에 대한 기울기를 선택할 수 있는 복수개의 그래프 곡선을 제공하여 작업자로 하여금 원하는 그래프를 선택하도록 하여 조작수단(100)의 동작 반응성을 설정하도록 할 수 있다. 또한, 작업자에 의해 상기 '2.PID게인조정'의 선택시 붐, 암, 버켓, 스윙 및 트래블 등의 동작이 느리게 반응되도록 하거나 또는 빠르게 반응되도록 PID게인을 설정할 수 있는 스크롤 막대를 제공하여 작업자로 하여금 원하는 PID게인값을 설정하도록 하여 조작수단(100)의 파일럿압력에 따른 붐, 암, 버켓, 스윙 및 트래블 등의 동작 반응성을 설정하도록 할 수 있다.
이후, 조작수단(100)의 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달로부터 해당 파일럿압력이 발생하게 되면, 제어수단(300)은 상기 설정된 동작 반응성을 가지면서 굴삭기가 제어되도록 하는데, 만약, 작업자에 의해 동작반응성 세팅 매뉴얼에서 상기 '1.초급자(느림)'가 선택되었을 경우에는 굴삭기가 초급자에 맞는 느린 동작 반응성을 가지도록 유압공급수단(400)이 제어되도록 하고, 상기 '2.중급자(default)'가 선택되었을 경우에는 굴삭기가 일반 작업자에 맞는 통상의 제조시 세팅된 동작 반응성을 가지도록 유압공급수단(400)이 제어되도록 하며, 상기 '3.고급자(빠름)가 선택되었을 경우에는 굴삭기가 숙련된 작업자에 맞는 빠른 동작 반응성을 가지도록 유압공급수단(400)이 제어되도록 한다.
한편, 제어수단(300)은, 작업자에 의해 동작반응성 세팅 매뉴얼에서 상기 '4.전문가 세팅'이 선택되었을 경우에는 굴삭기가 작업자에 의해 설정된 동작 반응성을 가지도록 유압공급수단(400)이 제어되도록 하는데, 먼저, 필터(310)를 통하여 상기 조작수단(100)으로부터 입력되는 파일럿압력이 작업자에 의해 설정된 조작량에 따른 출력의 기울기를 가지도록 해당 알고리즘을 통해 파일럿압력을 필터링하고, PID제어기(320)를 통하여 상기 필터(310)에 의해 필터링된 파일럿압력 입력시 EPPR밸브(410)에 연결되는 스풀(411)이 상기 설정된 PID게인에 따른 동작 반응속도를 가지도록 하는 전류를 EPPR드라이버(330)에 제공하여 EPPR밸브(410)의 스풀(411)이 제어되도록 하고 이 전류를 피드백하여 상기 필터링된 파일럿압력과 비교 연산하여 에러를 보상하며, PWM출력기(340)를 통하여 상기 연산된 전류값을 PWM신호를 이용하여 EPPR드라이버(330)에 해당 전압을 인가하여 상기 EPPR드라이버(330)에 의해 구동되는 EPPR밸브(410)의 스풀(411) 움직임 속도가 제어되어 전자유압펌프(420)로부터 토출되는 유량이 제어된다.
따라서 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 굴삭기의 전자식 조이스틱 또는 페달의 조작시 발생되는 파일럿 신호를 작업자가 원하는 동작 반응성을 가지는 파일럿 신호로 필터링하고 상기 필터링된 파일럿 신호의 입력시 EPPR밸브의 전류를 작업자가 원하는 유압펌프의 동작 반응성을 가지는 전류로 제어함으로써, 굴삭기가 작업자가 원하는 동작 반응성을 가지도록 할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 조작수단 200 : 입력수단
300 : 제어수단 400 : 유압공급수단

Claims (6)

  1. 작업자에 의해 조작되며 조작신호에 따른 파일럿압력을 발생시키는 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달을 포함하는 조작수단;
    굴삭기가 원하는 동작 반응성을 가질 수 있도록 작업자로 하여금 상기 조작수단의 조작량에 따른 파일럿압력의 출력에 대한 기울기를 설정하도록 하거나 또는 유량공급수단의 EPPR밸브에 연결되는 스풀의 동작 반응속도를 나타내는 PID게인을 설정하도록 하는 입력수단;
    상기 조작수단에 의해 발생되는 파일럿압력이 작업자에 의해 설정된 조작량에 따른 출력의 기울기를 가지도록 파일럿압력을 필터링하고 상기 필터링된 파일럿압력 입력시 EPPR밸브에 연결되는 스풀이 상기 설정된 PID게인에 따른 동작 반응속도를 가지도록 하는 전류를 EPPR드라이버에 제공하여 EPPR밸브의 스풀이 제어되도록 하고 이 전류를 피드백하여 상기 필터링된 파일럿압력과 비교 연산하여 에러를 보상하는 제어수단; 및
    상기 EPPR드라이버에 의해 구동되어 전자유압펌프로부터 토출되는 유량을 제어하는 스풀의 움직임을 제어하는 EPPR밸브를 가지는 유량공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입력수단은,
    리니어(liner)한 특성을 가지는 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달의 중립 근처 부분에 대해서 dead band 구간을 주고 나머지 부분에 대해서는 조작량에 따른 파일럿압력의 출력이 일정한 기울기 값을 가지도록 매칭시키거나,
    또는, 중립 근처 부분은 dead band 구간을 주고 중간 정도의 각도까지는 조작량에 따른 파일럿압력의 출력이 큰 기울기를 가지도록 하고 그 이상의 각도에 대해서는 작은 기울기를 가지도록 하거나,
    또는, 중립 근처 부분은 dead band 구간을 주고 중간 정도의 각도까지는 조작량에 따른 파일럿압력의 출력이 작은 기울기를 가지도록 하고 그 이상의 각도에 대해서는 큰 기울기를 가질 수 있도록 하는 UI를 제공하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 입력수단은,
    상기 조작수단으로부터 파일럿압력 입력시 붐, 암, 버켓, 스윙 및 트래블의 동작이 느리게 반응되도록 하거나 또는 빠르게 반응되도록 PID게인을 설정할 수 있도록 하는 UI를 제공하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압 제어장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 입력수단은,
    상기 전자식 조이스틱 또는 전자식 페달의 조작량에 따른 파일럿압력의 출력에 대한 기울기 복수개의 그래프를 제공하고, 상기 그래프의 곡선은 작업자가 자유롭게 움직일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압 제어장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 입력수단은,
    상기 파일럿압력 입력시 붐, 암, 버켓, 스윙 및 트래블의 동작이 느리게 반응되도록 하거나 또는 빠르게 반응되도록 PID게인을 스크롤 막대로 자유롭게 설정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압 제어장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은,
    상기 조작수단으로부터 입력되는 파일럿압력이 작업자에 의해 설정된 조작량에 따른 출력의 기울기를 가지도록 해당 알고리즘을 통해 파일럿압력을 필터링하는 필터;
    상기 필터에 의해 필터링된 파일럿압력 입력시 EPPR밸브에 연결되는 스풀이 상기 설정된 PID게인에 따른 동작 반응속도를 가지도록 하는 전류를 EPPR드라이버에 제공하여 EPPR밸브의 스풀이 제어되도록 하고 이 전류를 피드백하여 상기 필터링된 파일럿압력과 비교 연산하여 에러를 보상하는 PID제어기; 및
    상기 연산된 전류값을 PWM신호를 이용하여 EPPR드라이버에 해당 전압을 인가하는 PWM출력기를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압 제어장치.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150110097A (ko) * 2014-03-24 2015-10-02 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 전기 조이스틱 제어 장치 및 그 방법
KR20150123000A (ko) * 2014-04-24 2015-11-03 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 전기 조이스틱 설정 장치 및 그 방법
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CN114137828A (zh) * 2021-12-30 2022-03-04 中联重科股份有限公司 一种工程机械功率匹配动态pid控制方法、***及存储介质

Cited By (7)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106062384A (zh) * 2014-03-17 2016-10-26 川崎重工业株式会社 操作装置
KR20150110097A (ko) * 2014-03-24 2015-10-02 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 전기 조이스틱 제어 장치 및 그 방법
KR20150123000A (ko) * 2014-04-24 2015-11-03 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 전기 조이스틱 설정 장치 및 그 방법
WO2018074628A1 (ko) * 2016-10-20 2018-04-26 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계용 로드 센싱 유량 제어 시스템
CN107725510A (zh) * 2017-11-16 2018-02-23 重庆三峡学院 同步驱动小吊机支腿的调平控制油路
CN107725510B (zh) * 2017-11-16 2023-07-07 中国民用航空飞行学院 同步驱动小吊机支腿的调平控制油路
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