KR100594854B1

KR100594854B1 - 비상시 작업장치 제어방법

Info

Publication number: KR100594854B1
Application number: KR1020040016076A
Authority: KR
Inventors: 김동수
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2006-06-30
Also published as: KR20050090816A; US20050279088A1; CN1667207A; JP2005257064A; EP1574627A1

Abstract

굴삭기와 같은 중장비를 이용하여 작업중 엔진이 정지되거나 또는 유압펌프가 작동되지않는 경우, 어큐뮬레이터에 저장된 유압 또는 전기적 힘을 이용하여 방향절환밸브를 구동시켜 붐 등의 작업장치를 지면에 대해 안전한 상태로 하강시킬 수 있도록 한 것으로,

본 발명에 의한 비상시 작업장치 제어방법은, 엔진 및 엔진에 연결되는 유압펌프와, 유압펌프에 연결되는 액츄에이터와, 유압펌프와 액츄에이터사이의 유로에 설치되며 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 방향절환밸브와, 운전자에 의해 작업장치의 구동신호를 발생시키는 조작레버와, 조작레버의 조작신호를 입력받아 조작량을 연산하여 방향절환밸브를 절환시키도록 제어신호를 출력하는 제어기와, 제어기로 부터 출력되는 제어신호에 의해 방향절환밸브를 구동시키는 밸브 구동장치를 구비하는 중장비에 있어서,

엔진 회전수가 특정한 회전수 이하인지를 판단하여 엔진 정지상태를 판단하는 단계와,

엔진의 시동 정지를 요구하는 신호가 없을 경우에 엔진이 정지된 경우, 엔진이 비정상적으로 정지된 것으로 판단하는 단계와,

엔진이 비정상적으로 정지된 경우, 조작레버의 조작량에 대응되게 밸브 구동장치에 제어신호를 출력하는 단계를 포함한다.

중장비, 비상시 작업장치 제어방법

Description

비상시 작업장치 제어방법{control method of attachment at the emergency}

도 1은 본 발명에 사용되는 작업장치의 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명의 비상시 작업장치 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

*도면중 주요 부분에 사요된 부호의 설명

10; 엔진

10A; 엔진 ECU

20; 제1유압펌프

30; 제2유압펌프

40; 액츄에이터

50; 방향절환밸브

60; 붐/버킷용 조작레버

70; 스윙/아암용 조작레버

80; 주행용 조작레버

90; 제어기

100; 레귤레이터

110,110A; 밸브 구동장치

120; 경고장치

300; 시동키이

본 발명은 굴삭기와 같은 중장비를 이용하여 굴삭, 상차 등의 작업중 엔진 등의 동력공급원에 예기치않은 문제점이 발생되는 경우, 붐 등의 작업장치를 안전한 상태에서 지면에 하강시킬 수 있도록 한 비상시 작업장치 제어방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 작업중 엔진이 정지되어 작업장치에 유압 구동력이 상실된 경우 작업중인 작업장치의 자중에 의한 하강을 방지하고, 어큐뮬레이터에 저장된 유압 또는 전기적 힘을 이용하여 방향절환밸브를 구동시켜 붐 등의 작업장치를 지면에 대해 안전한 상태로 하강시킬 수 있도록 한 비상시 작업장치 제어방법에 관한 것이다.

굴삭기와 같은 중장비는 굴삭, 상차 작업시 사용되는 액츄에이터(붐실린더 등을 말함), 또는 주행시 사용되는 액츄에이터(주행모터를 말함) 등은 엔진에 연결된 유압펌프로 부터 토출되는 작동유에 의해 구동하게 된다.

운전자에 의한 해당 조작레버(joystick) 조작으로 붐, 아암 및 버킷 등의 작 업장치를 구동시켜 굴삭, 상차 작업을 하는 도중, 엔진 ECU에 전원 공급이 차단되거나 또는 통신 장애문제, 연료의 누유 등으로 인해 엔진이 갑자기 정지된 경우, 또는 엔진에 연결된 유압펌프가 작동되지않는 경우, 작업장치를 구동시키는 액츄에이터에 작동유를 더 이상 공급할 수 없어 작업이 중지된다.

이때, 붐 등이 상승된 상태이고 붐실린더에 부하가 가해진 상태인 경우, 붐의 자중 및 버킷의 중량에 의해 붐실린더는 수축구동됨에 따라, 특히 작업장소가 경사지일 때 붐 등이 운전자 의사에 반하여 지면쪽으로 하강시 예기치않은 불의의 안전사고를 초래할 수 있는 문제점을 갖는다.

본 발명의 목적은, 작업중 엔진 등의 동력공급원에 예기치않은 문제점이 발생되는 경우, 작업중인 작업장치의 자중으로 인해 하강되는 것을 방지하고, 어큐뮬레이터에 축적된 유압 또는 전기적 힘을 이용하여 방향절환밸브를 구동시켜 붐 등의 작업장치를 지면에 대해 안전한 상태로 하강시킴에 따라, 작업장치의 하강으로 발생되는 중장비 및 인적 피해를 방지할 수 있도록 한 비상시 작업장치 제어방법을 제공함에 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 엔진 및 엔진에 연결되는 유압펌프와, 유압펌프에 연결되는 액츄에이터와, 유압펌프의 토출유로에 설치되며 작동유 일부를 저장하는 어큐뮬레이터와, 유압펌프와 액츄에이터사이의 유로에 설치되며 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 방향절환밸브와, 운전자에 의해 작업장치의 구동신호를 발생시키는 조작레버와, 조작레버의 조작신호를 입력받아 조작량을 연산하여 방향절환밸브를 절환시키도록 제어신호를 출력하는 제어기와, 제어기로 부터 출력되는 제어신호에 의해 방향절환밸브를 구동시키는 밸브 구동장치를 구비하는 중장비에 있어서,

엔진이 비정상적으로 정지된 경우, 조작레버의 조작량에 대응되게 어큐뮬레이터에 저장된 유량에 의해 밸브 구동장치에 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 작업장치 제어방법를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 엔진이 비정상적으로 정지상태인 경우, 계기판 또는 경고음을 통해 운전자에게 알려주는 단계를 더 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 엔진(10)에 연결되는 제1,2유압펌프(20,30)와, 제1유압펌프(20)에 연결되는 액츄에이터(40)와, 제1유압펌프(20)와 액츄에이터(40)사이의 유로에 설치되며 액츄에이터(40)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 방향절환밸브(50)와, 운전자에 의해 액츄에이터(40)의 구동신호를 발생시키는 조작레버(60,70,80)와, 조작레버(60,70,80)의 조작신호를 입력받아 조작량을 연산하여 방향절환밸브(50)를 절환시키도록 제어신호를 출력하는 제어기(90)와, 제2유압펌프(30)와 방향절환밸브(50)사이에 설치되며 제어기(90)로 부터 출력되는 제어신호를 방향절환밸브(50)에 출력하는 밸브 구동장치(110,110A)(전자비례감압밸브를 말함)와, 제2유압펌프(30)의 토출유로에 설치되는 어큐뮬레이터(미도시됨)를 구비하는 중장비에 적용되며, 이들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 사용되는 기술내용에 속하는 것이므로, 이하에서 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략한다.

이하에서, 본 발명에 의한 비상시 작업장치 제어방법을 첨부도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.

가)전술한 엔진(10) 및 제1,2유압펌프(20,30)가 정상적으로 작동되는 경우를 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 운전자에 의해 전술한 붐제어용 조작레버(60)를 조작하는 경우, 제어기(90)는 조작레버(60)의 조작량을 A/D변환을 통해 입력받고, 조작량에 대응하는 방향절환밸브(50)와 제1유압펌프(20)의 사판을 제어하는 레귤레이터(100)의 밸브 구동장치(110,110A)의 제어신호를 각각 연산한 후, 연산된 값에 대응되는 전류값을 출력한다.

입력되는 전류값에 비례하여 압력이 상승되는 전자비례감압밸브로 이루어진 밸브 구동장치(110,110A)는 제어기(90)로 부터 출력되는 제어신호에 따라 방향절환밸브(50) 및 레귤레이터(100)를 구동시킴에 따라, 액츄에이터(40)에 소정의 유량을 공급하여 작업장치를 구동시키는 것이다.

따라서, 전술한 제1유압펌프(20)로 부터 토출되는 작동유가 방향절환밸브(50)를 경유하여 액츄에이터(40)의 라지챔버에 공급됨에 따라, 붐 등의 작업장치를 상승시켜 굴삭, 상차 작업 등을 수행할 수 있게 된다.

한편, 전술한 제2유압펌프(30)로 부터 토출되는 작동유 일부는 어큐뮬레이터(미도시됨)에 설정된 압력범위내로 충전된다.

나)전술한 엔진(10) 및 제1,2유압펌프(20,30)가 구동중 예기치않은 이유로 인해 갑자기 정지되어 작업을 정상적으로 수행하지 못하는 경우를 도 2를 참조하여 설명한다.

S100 이전단계에서 운전자에 의한 조작레버 조작신호를 A/D변환을 통하여 제어기(90)에서 입력받고, 엔진 회전수를 엔진 ECU(10A)로 부터 통신을 통해 입력받는다.

또한 엔진(10) 정지신호를 시동키이(300)로 부터 입력받거나, 엔진(10)에서 엔진 시동정지를 알리는 메시지를 통신을 통해 입력받는 등 해당 데이터를 획득한다. 작업중 엔진(10)이 정상적으로 작동중임을 가정한다.

엔진 회전수가 미리 정의된 회전수 이하인 경우 엔진(10)이 정지된 것으로 판단한다(S200 참조).

엔진(10)이 정지된 경우, 엔진정지 요구신호가 있는가를 판단한다(S300 참조).

엔진 정지 요구신호가 없는 경우, 엔진(10)이 비정상적으로 정지된 것으로 간주한다(S400 참조).

운전자에 의한 조작레버 조작량에 대응하여 방향절환밸브(50)의 구동량을 연산하여 밸브 구동장치(110,110A)에 정상적으로 출력한다(S500 참조).

제1유압펌프(20)로 부터 액츄에이터(40)에 유압동력원이 단절된 상태이므로, 어큐뮬레이터에 축압된 유압을 보존하기 위하여 제어신호를 차단한다(S600 참조).

한편, 엔진(10)이 비정상적으로 정지된 상태임을 계기판 또는 경고음을 통하여 운전자에게 알려준다(S700 참조).

따라서, 엔진(10)이 작업중 정지상태에 있는 경우에도, 제어기(90)로 부터 밸브 구동장치(110,110A)에 출력되는 제어신호에 의해 어큐뮬레이터에 축압된 유량에 의해 밸브 구동장치(110,110A)를 구동시킴에 따라, 방향절환밸브(50)를 절환시킨다. 이와 같이 방향절환밸브(50) 절환으로 귀환유로를 개방시키므로 작업장치를 자중에 의해 지면에 내려놓을 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 비상시 작업장치 제어방법은 아래와 같은 이점을 갖는다.

작업중 엔진 등의 동력공급원에 예기치않은 문제점이 발생되는 경우, 작업중인 작업장치의 자중으로 인해 하강되는 것을 방지하고, 어큐뮬레이터에 축적된 유압 또는 전기적 힘을 이용하여 방향절환밸브를 구동시켜 붐 등의 작업장치를 지면에 대해 안전한 상태로 하강시킴에 따라, 작업장치의 하강으로 발생되는 중장비 및 인적 피해를 방지하여 장비의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

Claims

엔진 및 엔진에 연결되는 유압펌프와, 유압펌프에 연결되는 액츄에이터와, 유압펌프의 토출유로에 설치되며 작동유 일부를 저장하는 어큐뮬레이터와, 유압펌프와 액츄에이터사이의 유로에 설치되며 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 방향절환밸브와, 운전자에 의해 작업장치의 구동신호를 발생시키는 조작레버와, 조작레버의 조작신호를 입력받아 조작량을 연산하여 방향절환밸브를 절환시키도록 제어신호를 출력하는 제어기와, 제어기로 부터 출력되는 제어신호에 의해 방향절환밸브를 구동시키는 밸브 구동장치를 구비하는 중장비에 있어서:

상기 엔진 회전수가 특정한 회전수 이하인지를 판단하여 엔진 정지상태를 판단하는 단계;

엔진의 시동 정지를 요구하는 신호가 없을 경우에 엔진이 정지된 경우, 엔진이 비정상적으로 정지된 것으로 판단하는 단계; 및

엔진이 비정상적으로 정지된 경우, 상기 조작레버의 조작량에 대응되게 상기 어큐뮬레이터에 저장된 유량에 의해 밸브 구동장치에 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 작업장치 제어방법.
청구항 1에 있어서, 상기 엔진이 비정상적으로 정지상태인 경우, 계기판 또는 경고음을 통해 운전자에게 알려주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 작업장치 제어방법.