KR19980017284A - Abnormal diagnosis and display device of excavator electric system by serial communication and method - Google Patents

Abnormal diagnosis and display device of excavator electric system by serial communication and method Download PDF

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    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/267Diagnosing or detecting failure of vehicles

Abstract

본 발명은 직렬통신에 의한 굴삭기 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치에 관한 것으로 특히, 굴삭기(Excavator)의 전기계통의 이상유무를 콘트롤러 내부의 이상진단회로를 통해 진단하고, 그 결과를 직렬통신으로 전송하여 액정표시장치에 표시하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an abnormal diagnosis of the electric system of the excavator by serial communication and a display device thereof. In particular, the abnormality of the electric system of the excavator (Excavator) is diagnosed through the error diagnosis circuit inside the controller, and the result is serial communication. A device for transmitting and displaying on a liquid crystal display device.

종래의 굴삭기 전기계통의 고장진단장치의 경우, 제어장치와 별도로 제어장치와 전기계통 사이에 점검용 중간모듈을 삽입하여 중간모듈에 의해 전기계통의 이상유무를 진단하는 방식을 채택하므로 인하여 굴삭기 전기계통의 이상발생을 굴삭기 운전중에 수시로 인지할 수 없었고, 또한 중간모듈을 통해야만 이상유무 및 고장상태를 파악할 수 밖에 없는 문제점들이 있었으나, 본 발명에서는 전기계통에 이상이 발생한 경우 별도의 진단용 중간모듈을 사용하지 않고 이들 직렬통신에 의해 클러스터에 바로 전달되도로함에 의해 신속 정확하게 자기진단하여 그 결과를 표시할 수 있도록 하는 굴삭기 전기계통의 이상진단 및 표시장치에 관한 것이다.In the case of the conventional fault diagnosis device of the excavator electric system, the excavator electric system is adopted by diagnosing the abnormality of the electric system by inserting the intermediate module for inspection between the control device and the electric system separately from the control device. There was a problem that could not be recognized at any time during the operation of the excavator, and also through the intermediate module to determine whether there is an abnormality and a failure state, in the present invention, if an abnormality in the electrical system occurs, a separate diagnostic intermediate module is used. The present invention relates to an abnormal diagnosis and display device of an electric system of an excavator which enables self-diagnosis to be quickly and accurately displayed on the cluster by these serial communication and display the result.

Description

직렬통신에 의한 굴삭시 전기계통의 이상진단과 표시장치 및 그 방법Abnormal diagnosis, display device and method of electric system during excavation by serial communication

제 1 도는 종래의 굴삭기 전기계통의 고정 진단장치를 도시한 블럭도,1 is a block diagram showing a fixed diagnostic apparatus of a conventional excavator electric system,

제 2 도는 본 발명에 따른 장치의 블럭도,2 is a block diagram of an apparatus according to the invention,

제 3 도는 본 발명에 직렬통신부 상세 회로도,3 is a detailed circuit diagram of a serial communication unit according to the present invention;

제 4 도는 본 발명의 이상진단과 표시방법을 순차적으로 도시한 제어 흐름도(FLOW CHART)4 is a flow chart sequentially illustrating an error diagnosis and a display method of the present invention.

제 5 도는 본 발명에 따르는 제 1 실시예를 도시한 블럭도,5 is a block diagram showing a first embodiment according to the present invention;

제 6 도는 본 발명에 따르는 제 2 실시예를 도시한 블럭도이다.6 is a block diagram showing a second embodiment according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 중간모듈2 : 콘트롤러1: middle module 2: controller

2a : CPU2b : 이상진단회로2a: CPU2b: abnormal diagnosis circuit

2c : 직렬통신부2d : 구동부2c: serial communication unit 2d: driver

2e : 입력부3 : 클러스터2e: input 3: cluster

3a : CPU3b : 직렬통신부3a: CPU3b: serial communication unit

3c : LCD출력부3d : 부저음제어부3c: LCD output unit 3d: buzzer sound control unit

4 : 전기장치5 : 유압장치4: Electric device 5: Hydraulic device

6 : 와이어하네스6c : 통신신호6: wire harness 6c: communication signal

7 : 램프8 : 모타7: lamp 8: motor

9 : 릴레이10 : 솔레노이드9: relay 10: solenoid

11 : 센서류12 : 조작스위치11 sensor 12: operation switch

13 : 감지스위치14 : 휴대용 컴퓨터13 detection switch 14 portable computer

본 발명은 직렬통신에 의한 굴삭기 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치에 관한 것으로 특히, 굴삭기(Excavator)의 전기계통의 이상유무를 콘트롤러 내부의 이상진단회로를 통해 진단하고, 그 결과를 직렬통신으로 이송하여 액정표시장치에 표시하는 장치에 관한 것이다. 굴삭기의 전기계통은 밧데리를 비롯하여 발전기, 각종 표시램프, 솔레노이드 및 모터 등을 비롯하여 각종 전장품들을 포함하는 것이다.The present invention relates to an abnormal diagnosis of the electric system of the excavator by serial communication and a display device thereof. In particular, the abnormality of the electric system of the excavator (Excavator) is diagnosed through the error diagnosis circuit inside the controller, and the result is serial communication. A device for transferring and displaying on a liquid crystal display device. Excavator electrical systems include batteries, generators, various indicator lamps, solenoids, and motors.

굴삭기의 전기계통에 고장이 발생한 경우 이를 점검·수리하기 위해서는 굴삭기의 전장품 및 와이어 하네스에 대한 충분한 지식을 갖춘 기술자와 전기계통의 점검에 필요한 전압계 및 전류계 등의 시험기기가 필요하고, 또한 굴삭기 전기계통의 점검을 하는 시간동안 굴삭기의 운전중지로 인한 손실이 발생 하므로 상기 전기계통의 이상유무를 사전에 점검하거나 고장시 이를 신속정확하게 수리할 수 있도록 하는 장치가 요구되어 왔다.In order to inspect and repair the failure of the electric system of the excavator, a technician with sufficient knowledge of the electrical equipment and wire harness of the excavator and a test equipment such as a voltmeter and an ammeter are necessary for the inspection of the electric system. Since the loss occurs due to the shutdown of the excavator during the time of the inspection, there has been a demand for a device for checking the electrical system in advance or repairing it in case of failure in advance.

종래의 굴삭기 전기계통의 고장진단장치의 경우, 제어장치와 별도로 제어장치와 전기계통 사이에 점검용 중간모듈을 삽입하여 중간모듈에 의해 전기계통의 이상유무를 진단하는 방식을 채택하므로 인하여 굴삭기 전기계통의 이상발생을 굴삭기 운전중에 수시로 인지할 수 없었고, 또한 중간모듈을 통해야만 이상유무 및 고장상태를 파악할 수 밖에 없는 문제점들이 있었다.In the case of the conventional fault diagnosis device of the excavator electric system, the excavator electric system is adopted by diagnosing the abnormality of the electric system by inserting the intermediate module for inspection between the control device and the electric system separately from the control device. Occurrence of the abnormality during the operation of the excavator was not often recognized, and also through the intermediate module there was a problem that can only find out the abnormality and failure status.

이에 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전기계통상에 이상이 발생한 경우 별도의 진단용 중간모듈을 사용치 않고 이를 신속·정확하게 자기진단하여 그 결과를 표시하는 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems of the prior art, the object of the present invention is to quickly and accurately self-diagnose and display the results without using a separate diagnostic intermediate module when an abnormality in the electrical system To provide a device.

본 발명에 따르는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치는 상기 전기계통의 각 전장품들의 구동, 제어, 자기진단 및 후술하는 클러스터와 데이터 교환 등을 행하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러에서 자기진단한 결과를 문자, 숫자, 소리 등으로 표시하고, 상기 콘트롤러와 데이터 교환 등을 행하는 클러스터를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기한 클러스터 대신에 휴대용 컴퓨터와 통신신호를 변환하는 통신신호 변환장치를 포함할 수도 있다.The abnormal diagnosis of the electric system of the excavator according to the present invention and its display device include a controller for driving, controlling, self-diagnosing and exchanging data with clusters described below, and self-diagnosing results of the electrical components of the electric system. And a cluster which displays characters, numbers, sounds, and the like and exchanges data with the controller. According to another embodiment of the present invention may include a communication signal conversion device for converting a communication signal with a portable computer instead of the cluster.

상기한 콘트롤러는 상기한 전기 계통상의 이상유무를 진단하는 이상진단회로와, 전기계통상의 각종 부품들의 구동을 제어하는 구동부와, 상기한 이상 진단회로로부터 받은 데이터를 처리하고 입출력하는 마이크로 프로세서와, 상기 데이터 입출력에 사용되는 ROM 및 RAM과, 상기한 클러스터와 직렬통신으로 데이터를 교환하는 직렬통신부를 포함하고 있다.The controller includes an error diagnosis circuit for diagnosing an abnormality in the electric system, a driver for controlling driving of various components in the electric system, a microprocessor for processing and inputting and receiving data received from the abnormal diagnosis circuit, and ROM and RAM used for data input and output, and a serial communication unit for exchanging data with the cluster by serial communication.

상기한 클러스터는 콘트롤러로부터 직렬통신으로 데이터를 송수신하는 직렬통신부와, 이상유무에 따라 그 결과를 표시하는 LCD 출력부와, 경보음을 제공하는 경보음 제어부와 이상유무에 관한 출력을 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하고 있다.The cluster includes a serial communication unit for transmitting and receiving data from the controller through serial communication, an LCD output unit for displaying a result according to whether there is an abnormality, an alarm sound control unit for providing an alarm sound, and a microprocessor for controlling the output regarding abnormality. It includes.

상기한 통신신호 변환장치는 상기한 콘트롤러의 직렬통신부로부터 송수신 되는 신호전압을 신호로 변환하는 전압변환 회로와 상기 전압 변환회로에서 변환한 신호를 다시 RS232C에 따르는 신호로 변환하는 통신신호 변환회로를 포함하고 있다.The communication signal converting apparatus includes a voltage converting circuit converting a signal voltage transmitted and received from the serial communication unit of the controller into a signal and a communication signal converting circuit converting the signal converted by the voltage converting circuit into a signal conforming to RS232C. Doing.

본 발명은 보다 이해하기 쉽도록 첨부도면을 이용하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings for easier understanding.

제 1 도는 종래의 굴삭기 전기계통의 고장진단장치를 도시한 것으로써, 굴삭기의 전기계통 즉, 램프, 발전기, 밧데리, 모터 등의 전기장치(4)와 솔레노이드밸브, 압력센서 등의 유압장치(5)가 와이어 하네스(6)을 통해 제어장치(2) 및 표시장치(3)와 전기적으로 연결되어 있다. 사용중 고장 또는 와이어 하네스의 단선과 단락 등에 의한 이상이 발생한 경우 종래기술에서 고장내용을 진단하기 위해서는 전압/전류 시험기와 같은 중간모듈(1)을 와이어 하네스(6) 중간에 삽입하여야 한다. 따라서 굴삭기 전기계통의 이상유무를 진단하여 고장 부위를 점검 및 수리하기 위해서는 중간모듈을 반드시 구비해야만 한다.FIG. 1 shows a failure diagnosis apparatus of a conventional excavator electric system, and includes an electric system 4 such as a lamp, a generator, a battery, a motor, and a hydraulic device such as a solenoid valve and a pressure sensor. Is electrically connected to the control device 2 and the display device 3 via a wire harness 6. In case of failure or abnormality due to disconnection or short circuit of the wire harness during use, in order to diagnose the fault in the prior art, an intermediate module 1 such as a voltage / current tester should be inserted in the middle of the wire harness 6. Therefore, in order to diagnose the abnormality of the electric system of the excavator and to check and repair the failure site, the intermediate module must be provided.

또한 중간모듈(1)과 콘트롤러(2) 및 표시장치(3) 사이를 전기적으로 접속하는 와이어 하네스(6)도 개별 신호선마다 1개씩 구비해야 하므로 전체 와이어 하네스의 수가 현저히 증가하게 된다. 제 2 도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따르면 콘트롤러(2)와 클러스터(3) 사이에 접속방식을 종래기술과 같이 하드와이어 방식으로 하지 아니하고 직렬통신방식으로 하면 와이어 하네스(6)가 4개의 line만 있으면 가능하다.In addition, since the wire harness 6 for electrically connecting the intermediate module 1, the controller 2, and the display device 3 should be provided for each signal line, the number of wire harnesses is significantly increased. As shown in FIG. 2, according to the present invention, if the connection method between the controller 2 and the cluster 3 is not a hard wire method as in the prior art but a serial communication method, four wire harnesses 6 All you need is line.

따라서, 본 발명에 따르는 진단 및 그 표시장치에 따르면 이러한 중간 모듈 사용의 불편함을 해소하고 운전중에도 전기계통의 고장 및 이상발생을 운전자가 간편하고 신속하게 인지할 수 있다.Therefore, according to the diagnosis and the display device according to the present invention, the inconvenience of using such an intermediate module can be eliminated, and the driver can recognize the breakdown and abnormality of the electric system easily and quickly while driving.

제 2 도는 본 발명의 전기계통 이상진단장치의 일실시예를 도시한 블럭도이다. 램프(7), 모터(8), 릴레이(9), 솔레노이드(10) 등은 콘트롤러(2)의 구동부(2d)에 의해 구동되고, 각종 센서류(11), 조작 스위치(12), 압력 및 상태 감지용 스위치(13) 등은 입력부(2e)에 의해 상태신호가 CPU(2a)로 입력되도록 콘트롤러(2)와 각종 전장품들을 와이어 하네스로 연결한다. 이렇게 연결된 전장품들이 와이어 하네스의 단선, 또는 단락 등에 의해 이상이 발생한 경우 또는 해당 전장품들의 내부 부품의 고장에 의한 고장이 발생한 경우, 이상진단회로(2b)는 상기 구동부(2d)에 의해 구동되는 전장품들의 고장내용에 대한 자기진단을 실시하여 그 진단결과에 관한 정보를 디지탈화한 데이터를 마이크로 컴퓨터인 CPU(2a)로 전송한다. 상기한 CPU(2a)는 수집한 고장진단 데이터를 직렬통신부(2c)에 의해 클러스터(3)에 전송한다. 클러스터(3)의 직렬통신부(3b)에서 수신한 정보 데이터에 따라 CPU(3a)은 액정화면(LCD) 출력부(3c)에 제어명령을 보낸 액정표시화면(LCD)상에 문자 또는 숫자의 형태로 고정내용을 표시함과 동시에 부저음제어부(3d)를 통해 부저음을 발생하여 운전자에게 굴삭기의 전기계통에 이상이 발생했음을 경보한다.2 is a block diagram showing an embodiment of the electrical system abnormality diagnosis apparatus of the present invention. The lamp 7, the motor 8, the relay 9, the solenoid 10, and the like are driven by the driver 2d of the controller 2, and various sensors 11, operation switches 12, pressure and state The sensing switch 13 or the like connects the controller 2 and various electrical appliances with a wire harness so that a state signal is input to the CPU 2a by the input unit 2e. In the case where the connected electrical devices are abnormal due to the disconnection or short circuit of the wire harness or the failure due to the failure of the internal parts of the corresponding electronic devices, the abnormality diagnosis circuit 2b is connected to the electrical components driven by the driving unit 2d. Self-diagnosis is performed on the details of the failure, and data obtained by digitalizing the information on the diagnosis result is transmitted to the CPU 2a, which is a microcomputer. The CPU 2a transfers the collected fault diagnosis data to the cluster 3 by the serial communication unit 2c. According to the information data received from the serial communication section 3b of the cluster 3, the CPU 3a sends a control command to the LCD output section 3c in the form of letters or numbers on the LCD. At the same time, the fixed contents are displayed and a buzzer sound is generated through the buzzer sound control unit 3d to alert the driver that an abnormality in the electric system of the excavator has occurred.

또한, 동작상태를 점검하기 위한 모의시험도 가능한데, 실제의 엔진 및 펌프가 구동되어야 동작이 가능한 여러 가지 전장품을 모의시험하려 하는 경우, 운전자가 클러스터(3)에서 스위치의 조작을 통해 제어명령을 직렬통신으로 콘트롤러(2)로 전송하면, 콘트롤러의 구동(2d)는 해당 전장품을 ON/OFF 동작되게 하는 제어명령을 프로그램 메모리인 ROM(2g)에 미리 입력한다.In addition, a simulation test for checking the operation status is also possible. When attempting to simulate a variety of electrical appliances that can be operated only when an actual engine and a pump are driven, the driver serializes control commands through operation of a switch in the cluster (3). Upon transmission to the controller 2 by communication, the drive 2d of the controller inputs in advance a control command for turning on / off the corresponding electrical component to the ROM 2g, which is a program memory.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 굴삭기의 운전석에 장착된 클러스터(3) 대신에 휴대용 컴퓨터를 사용하여 상기한 전기 계통에 대한 상세한 정보 수집 및 처리를 할 수 있도록 휴대용 컴퓨터와 콘트롤러가 직렬통신할 수 있는 통신신호 변환장치96)를 구비할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the portable computer and the controller can serially communicate with each other so that the portable computer can be used to collect and process detailed information on the above-described electric system instead of the cluster 3 mounted on the driver's seat. And a communication signal conversion device 96 therein.

컴퓨터의 직렬통신방식인 RS232C 방식으로 콘트롤러(2)와 휴대용 컴퓨터간에 통신하기 위해서는 콘트롤러(2)의 직렬통신부로부터 송·수신되는 신호전압을 전압변환회로(6b)에서 변환하고 이를 다시 통신신호 변환회로(6c)에서 RS232C의 규격에 맞도록 신호변환하여 휴대용 컴퓨터로 송·수신한다. 통신신호 변환장치(6)의 전원은 콘트롤러(2)와 접속된 직렬통신용 와이어하니스를 통해 공급되는 24Vdc 전원을 5Vdc전원으로 변환하여 사용한다.In order to communicate between the controller 2 and the portable computer in the RS232C method, which is a serial communication method of a computer, a signal conversion circuit 6b converts the signal voltage transmitted and received from the serial communication unit of the controller 2 and again converts the signal voltage. In (6c), convert the signal to meet the standard of RS232C and send / receive to portable computer. The power supply of the communication signal converter 6 converts the 24Vdc power supplied through the wire harness for serial communication connected to the controller 2 into 5Vdc power.

제 3 도는 본 발명의 직렬통신부(2c)의 상세 회로도를 도시한 것이다.3 shows a detailed circuit diagram of the serial communication section 2c of the present invention.

제 3 도에서 보는 바와 같이, 콘트롤러(2)와 클러스터(3)간의 직렬통신은 2 line의 와이어 하네스 접속에 의해 가능하고, 콘트롤러(2)에서 전송된 통신데이터 신호전류가 클러스터(3)로 전송된 다음, 다시 콘트롤러(2)로 순환전송하는 폐회로 방식으로 구성되어 자기진단에 의해 통신의 이상유무를 확인할 수 있으며, 또한 전류방식에 의해 통신라인상의 이상전압 및 노이즈에 대해 강인하도록 구성하였다.As shown in FIG. 3, serial communication between the controller 2 and the cluster 3 is possible by connecting two lines of wire harness, and the communication data signal current transmitted from the controller 2 is transmitted to the cluster 3. Afterwards, it is composed of a closed circuit method of circular transmission to the controller 2 again to check whether there is an abnormality of communication by the self-diagnosis, and is configured to be strong against abnormal voltage and noise on the communication line by the current method.

그리고 CPU(2a)의 송신단(Tx)과 수신단(Rx)을 포토 커플로(Photo-coupler)를 사용하여 직렬통신선의 전원과 독립적으로 연결함으로써 노이즈에 대해 강인한 회로를 구성하였다. 그리고 상기 실시예에 따르면, 저항(R1∼R5)을 마련하여 직렬통신선이 차체와 단락되거나 두선간 또는 24V전원선과 접촉되는 경우 상기 저항(R1∼R5)을 통해 전류제한을 함으로서 통신라인상에 과도한 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 만일 통신라인상에 과도한 전류가 흐르게 되면 트랜지스터(Tr1, Tr2)가 파손된다.In addition, a circuit robust against noise is constructed by connecting the transmitting terminal Tx and the receiving terminal Rx of the CPU 2a independently with a power supply of a serial communication line using a photo-coupler. According to the embodiment, the resistors R1 to R5 are provided so that when the serial communication line is short-circuited with the vehicle body or in contact with the two lines or the 24V power supply line, current is limited through the resistors R1 to R5 so as to be excessive on the communication line. Current can be prevented from flowing. If excessive current flows on the communication line, the transistors Tr 1 and Tr 2 are damaged.

제 4 도는 본 발명의 제어 흐름도(FLOW CHART)를 간략히 나타낸 것이다. 클러스터(3) 및 콘트롤러(2)는 Key On과 동시에 전원이 인가되어 모든 변수 및 제어값을 초기화 한다. 클러스터(3)는 약 2초 동안 Lamp Check를 통해 LCD 및 표시 Lamp의 정상동작을 Check한 다음 직렬통신을 가능하게 설정된다. 그리고 콘트롤러(2)로부터 직렬통신으로 수신된 DATA를 처리하여 LCD 화면에 표시하고 클러스터의 선택스위치 신호를 입력받아 기능 GROUP을 선택한 다음 모의시험 또는 고장진단 등의 실행모드를 지정하고 콘트롤러로 전송할 DATA를 처리한 다음, 상기 데이터를 직렬통신으로 콘트롤러(2)로 전송하는 단계를 도면에 도시한 순서로 수행하고 상기 단계들을 반복적으로 수행한다. 그리고 콘트롤러(2)는 제어연산을 통해 모타, 솔레노이드, 램프 등의 전장품을 구동하고 클러스터(3)로부터 선택된 실행모드에 따라 모의시험 또는 고장진단을 실행한다. 그리고 결과 DATA를 수집하여 다시 클러스터(3)로 전송하는 과정을 반복 실행한다.4 is a simplified view of a flow chart of the present invention. The cluster 3 and the controller 2 are powered on at the same time as Key On to initialize all variables and control values. The cluster 3 is set to enable serial communication after checking the normal operation of the LCD and display lamp through a lamp check for about 2 seconds. The controller receives the data received through serial communication from the controller 2 and displays it on the LCD screen, receives the cluster select switch signal, selects the function group, specifies the execution mode such as simulation test or troubleshooting, and sends the data to be sent to the controller. After processing, the step of transmitting the data to the controller 2 in serial communication is performed in the order shown in the figure, and the steps are repeatedly performed. The controller 2 drives electrical equipment such as a motor, a solenoid, a lamp and the like through a control operation, and performs a simulation test or a troubleshooting according to the execution mode selected from the cluster 3. The process of collecting the result data and transmitting it to the cluster 3 is repeated.

제 5 도는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 것이다.5 shows a first embodiment of the present invention.

유압식 굴삭기의 모든 전기계통은 램프, 밧데리, 발전기(ALTERNATOR), 릴레이 등의 전기장치(4)와 유압 솔레노이드, 압력센서 등의 유압장치(5)로 대변할 수 있다. 이것들은 와이어 하네스(6)로 콘트롤러(2)와 접속되어 콘트롤러(2)의 제어하에 각 기능을 구현하도록 구성되어 있으며, 이러한 굴삭기의 전기계통에서 와이어 하네스(6)의 단선, 단락 및 각종 전장품의 고장 등의 이상유무는 콘트롤러(2) 내부의 이상진단회로(2b)에서 진단한다. 진단결과 데이터를 콘트롤러(2)와 클러스터(3) 사이의 직렬통신을 통해 클러스터(3)에 전송하고, 상기 전송된 정보 데이터를 클러스터(3) 내부의 마이크로 프로세서(3a)가 액정화면표시(LCD)용 데이터로 변환하여 운전자가 인지할 수 있는 문자 및 숫자 정보로 표시한다.All electric systems of the hydraulic excavator can be represented by an electric device 4 such as a lamp, a battery, an alternator, a relay, and a hydraulic device 5 such as a hydraulic solenoid and a pressure sensor. These are connected to the controller 2 by the wire harness 6 and are configured to implement each function under the control of the controller 2, and in the electric system of such an excavator, disconnection, short-circuit and various electrical components of the wire harness 6 are implemented. The abnormality such as a failure is diagnosed by the abnormality diagnosis circuit 2b inside the controller 2. FIG. The diagnostic result data is transmitted to the cluster 3 through serial communication between the controller 2 and the cluster 3, and the transmitted information data is transferred to the LCD 3a by the microprocessor 3a in the cluster 3 (LCD). ) And converts the data into text and numeric information that the driver can recognize.

또한 클러스터(3)에 있는 각종 조작 스위치를 운전자가 임의로 눌러 모의 시험항목 및 대상을 선정하여 해당된 전장품을 동작(ON) 또는 정지(OFF)시키도록 하는 제어명령을 직렬통신으로 콘트롤러(2)로 전송하면, 콘트롤러(2)에서는 해당 전장품을 강제로 동작/정지시키는 등의 엔진과 펌프 등의 동력장치를 실제로 구동하지 않는 상태에서도 굴삭기의 전기계통에 대한 모의 시험이 가능하다.In addition, the operator arbitrarily presses various operation switches in the cluster 3 to select simulated test items and targets, and the control command to turn on or off the corresponding electrical equipment to the controller 2 through serial communication. When transmitted, the controller 2 can simulate the electric system of the excavator even without actually driving a power device such as an engine and a pump such as forcibly operating / stopping the electric equipment.

제 6 도는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 것이다.6 shows a second embodiment of the present invention.

본 실시예는 상기한 클러스터(3) 대신에 휴대용 컴퓨터(14)를 구비하여, 굴삭기의 전기장치(4)뿐 아니라 유압장치(5) 및 기계장치에 대한 보다 상세한 정보 데이터를 수집 및 처리하고, 상기 휴대용 컴퓨터(14)를 콘트롤러(2)와 직렬통신이 가능하도록 접속하여 상기 콘트롤러(2)로부터 수집된 고장 및 운전상태를 나타내는 정보 데이터를 직렬통신으로 수신한다. 그리고 수신된 정보 데이터를 휴대용 컴퓨터(14)의 기억장치에 저장하여 장기간 보관할 수도 있으며, 모니터 화면으로 디스플레이 할 수도 있다. 콘트롤러(2)와 휴대용 컴퓨터(14)간에 직렬통신을 가능하게 하기 위해서는 통신신호 변환장치(6)를 통신라인의 중간에 삽입하여 상기 통신신호 변환장치(6)로 하여금 RS232C의 통신방식으로 휴대용 컴퓨터(14)와 직렬통신이 가능하도록 통신신호를 변환한다.This embodiment includes a portable computer 14 in place of the cluster 3 described above to collect and process more detailed information data for the hydraulic device 5 and the mechanical device as well as the electrical device 4 of the excavator, The portable computer 14 is connected to the controller 2 so as to enable serial communication to receive information data indicating failure and operating states collected from the controller 2 in serial communication. The received information data may be stored in a storage device of the portable computer 14 for long-term storage or displayed on a monitor screen. In order to enable serial communication between the controller 2 and the portable computer 14, a communication signal conversion device 6 is inserted in the middle of the communication line, and the communication signal conversion device 6 is connected to the portable computer by the RS232C communication method. Convert the communication signal to enable serial communication with (14).

본 발명에 따르는 직렬통신에 의한 굴삭기 전기계통의 이상진단 및 표시장치를 사용하면 콘트롤러(2)의 내부에 구성된 자기진단회로를 통해 해당 전기계통의 전기적 신호의 이상유무를 자기진단하여 이상유무 및 고장내역에 대한 정보 데이터를 직렬통신으로 휴대용 컴퓨터(14) 및 클러스터(3)에 문자 또는 그림으로 표시하거나 소리로써 경고함으로써 신속한 고장점검 및 수리가 가능하다. 또한 전기계통의 고장진단을 위해 별도의 장치 또는 중간모듈이 필요하지 않으며, 직렬통신에 의한 와이어하네스의 절감에 따른 제작비 절감 효과도 있다.When the abnormal diagnosis and display device of the excavator electric system by serial communication according to the present invention is used, the self-diagnosis of the electric signal of the electric system is performed through the self-diagnosis circuit configured in the controller 2, thereby causing the abnormality and failure. It is possible to promptly troubleshoot and repair by displaying the information data on the details on the portable computer 14 and the cluster 3 in a serial communication by text or picture or by sound warning. In addition, there is no need for a separate device or an intermediate module for diagnosing the failure of the electric system, and there is a reduction in manufacturing cost due to the reduction of the wire harness by serial communication.

Claims (13)

굴삭기 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치에 관한 것으로, 상기 전기계통의 각 전장품들의 구동, 제어, 자기진단 및 후술하는 클러스와 데이터 교환 등을 행하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러에서 자기진단한 결과를 문자, 숫자, 소리 등으로 표시하고, 상기 콘트롤러와 데이터 교환 등을 행하는 클러스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.The present invention relates to an abnormal diagnosis of an electric system of an excavator and a display device thereof, wherein the controller performs driving, control, self-diagnosis, and data exchange with a cluster, which will be described later, and the self-diagnosis result of the electric system. An abnormality diagnosis of the electric system of the excavator and its display device, characterized in that it comprises a cluster which displays numbers, sounds, etc., and exchanges data with the controller. 제 1 항에 있어서, 상기한 콘트롤러는 상기한 전기 계통상의 이상유무를 진단하는 이상진단회로와, 전기계통상의 각종 부품들의 구동을 제어하는 구동부와, 상기한 이상 진단회로로부터 받은 데이터를 처리하고 입출력하는 마이크로 프로세서와, 상기 데이터 입출력에 사용되는 ROM 및 RAM과, 상기한 클러스터와 직렬통신으로 데이터를 교환하는 직렬통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.According to claim 1, wherein the controller is an error diagnosis circuit for diagnosing the abnormality in the electrical system, a drive unit for controlling the driving of the various components in the electrical system, and processing the data received from the above-described abnormality diagnosis circuit And a microprocessor, a ROM and a RAM used for the data input / output, and a serial communication unit for exchanging data with the cluster by serial communication. 제 1 항에 있어서, 상기한 클러스터는 콘트롤러로부터 직렬통신으로 데이터를 송·수신하는 직렬통신부와, 이상유무에 따라 그 결과를 표시하는 LCD 출력부와, 경보음을 제공하는 경보음 제어부와 이상유무에 관한 출력을 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하고 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.The system of claim 1, wherein the cluster comprises a serial communication unit for transmitting and receiving data from the controller in serial communication, an LCD output unit for displaying the result according to the presence of an abnormality, an alarm sound control unit providing an alarm sound, and the presence of an abnormality. An abnormal diagnosis of the electrical system of the excavator and its display device comprising a microprocessor for controlling the output related to the. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서, 상기한 콘트롤러와 클러스터가 2Line의 와이어 하네스로 접속된 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.4. The abnormal diagnosis and display device of an electric system of an excavator according to any one of claims 1 to 3, wherein the controller and the cluster are connected by a wire harness of 2 lines. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서, 상기한 콘트롤러와 클러스터 간의 데이터 전송은 직렬통신 방식이고, 폐회로 방식으로 구성되어 데이터가 순환전송하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.The abnormality diagnosis and display of an electric system of an excavator according to any one of claims 1 to 3, wherein the data transmission between the controller and the cluster is a serial communication method, and is configured in a closed loop method so that data is cyclically transmitted. Device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기한 콘트롤러의 마이크로 프로세서의 송신단과 수신단이 포토커플러이고, 콘트롤러 내부에 저항을 구비하여 직렬통신 라인상에 과도한 전류가 흐르지 못하게 한 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.3. The electric excavator of claim 1 or 2, wherein the transmitter and the receiver of the microprocessor of the controller are photocouplers, and a resistor is provided inside the controller to prevent excessive current from flowing on the serial communication line. Diagnosis of the system and its indicator. 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치에 있어서, 상기 전기계통의 각 전장품들의 구동, 제어, 자기진단 및 후술하는 클러스터와 데이터 교환 등을 행하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러에서 자기진단한 결과를 문자, 숫자, 소리 등으로 표시하고, 상기 콘트롤러와 데이터 교환 등을 행하는 휴대용 컴퓨터와 통신신호를 변환하는 통신신호 변환장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.In the abnormal diagnosis of the electric system of the excavator and its display device, a controller for driving, controlling, self-diagnosing and exchanging data with clusters described later, and the result of self-diagnosis of the electric system of the electric system; And a communication signal conversion device for displaying a number, a sound, and the like, and converting a communication signal with a portable computer for exchanging data with the controller, and the display device. 제 7 항에 있어서, 상기한 콘트롤러는 상기한 전기계통상의 이상유무를 진단하는 이상진단회로와, 전기계통상의 각종 부품들의 구동을 제어하는 구동부와, 상기한 이상진단회로로부터 받은 데이터를 처리하고 입출력하는 마이크로 프로세서와, 상기 데이터 입출력에 사용되는 ROM 및 RAM과, 상기한 클러스터와 직렬통신으로 데이터를 교환하는 직렬통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.8. The controller according to claim 7, wherein the controller processes an input and output of an error diagnosis circuit for diagnosing the abnormality of the electric system, a driver for controlling the driving of various components in the electric system, and data received from the abnormal diagnosis circuit. And a microprocessor, a ROM and a RAM used for the data input / output, and a serial communication unit for exchanging data with the cluster by serial communication. 제 7 항에 있어서, 상기한 클러스터는 콘트롤러로부터 직렬통신으로 데이터를 송·수신하는 직렬통신부와, 이상유무에 따라 그 결과를 표시하는 LCD 출력부와, 경보음을 제공하는 경보음 제어부와 이상유무에 관한 출력을 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.8. The system of claim 7, wherein the cluster comprises a serial communication unit for transmitting and receiving data from the controller through serial communication, an LCD output unit for displaying the result according to the presence of an abnormality, an alarm sound control unit providing an alarm sound, and the presence of an abnormality. An abnormal diagnosis of the electrical system of the excavator and its display device comprising a microprocessor for controlling the output related to the. 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한항에 있어서, 상기한 콘트롤러와 클러스터가 2Line의 와이어 하네스로 접속된 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.10. The abnormal diagnosis and display apparatus of an electric system of an excavator according to any one of claims 7 to 9, wherein the controller and the cluster are connected by a 2-line wire harness. 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한항에 있어서, 상기한 콘트롤러와 클러스터간의 데이터 전송은 직렬통신 방식이고, 폐회로 방식으로 구성되어 데이터가 순환전송하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.10. The abnormal diagnosis and display of an electric system of an excavator according to any one of claims 7 to 9, wherein the data transmission between the controller and the cluster is a serial communication method, and a closed circuit method is used to circulate data. Device. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기한 콘트롤러의 마이크로 프로세서의 송신단과 수신단이 포토커플러이고, 콘트롤러 내부에 저항을 구비하여 직렬 통신라인상에 과도한 전류가 흐르지 못하게 한 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시장치.9. The electric excavator of claim 7 or 8, wherein the transmitter and the receiver of the microprocessor of the controller are photocouplers, and a resistor is provided inside the controller to prevent excessive current from flowing on the serial communication line. Diagnosis of the system and its indicator. 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시방법에 있어서, 클러스터 및 콘트롤러에 전원을 인가함과 동시에 모든 변수 및 제어값을 초기화 하고, 상기 클러스터는 약 2초 동안 LCD 및 표시램프의 정상동작을 체크하는 램프체크와 직렬통신 가능하게 세트하는 통신 인에이블 단계와, 콘트롤러로부터 직렬통신으로 수신한 데이터를 처리하는 단계와, 상기한 처리결과를 LCD 화면에 출력하는 단계와, 상기 클러스터의 선택스위치 신호를 입력받아 기능 그룹을 선택하는 단계와, 선택된 기능 그룹에 따른 실행모드를 지정하는 단계와, 상기 단계들과 관련한 데이터를 콘트롤러로 직렬통신으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 콘트롤러는 직렬통신으로 받은 데이터를 제어연산하는 단계와, 연산결과에 따라 전장품들을 구동 및 제어하는 단계와, 모의 시험인지 실제모드인지의 실행모드를 구분하는 단계와, 실행후 시험결과 또는 고장 데이터를 수집하여 직렬통신으로 클러스터에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 전기계통의 이상진단 및 그 표시방법.In the abnormal diagnosis of the electric system of the excavator and the method of displaying the same, the power is supplied to the cluster and the controller, and all variables and control values are initialized, and the cluster checks the normal operation of the LCD and the display lamp for about 2 seconds. A communication enable step for enabling serial communication with the lamp check, processing data received in serial communication from the controller, outputting the above processing result on the LCD screen, and inputting a selection switch signal of the cluster Receiving a selection of a function group, specifying an execution mode according to the selected function group, and transmitting data related to the above steps to the controller in serial communication, wherein the controller receives data received in serial communication. Control operation, driving and controlling the electrical equipment according to the operation result, and whether the simulation And classifying the execution mode of the real mode, and collecting the test result or the failure data after execution and transmitting it to the cluster in serial communication.
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KR100450545B1 (en) * 2001-10-31 2004-09-30 대우종합기계 주식회사 Man-machine interface unit for excavator
US7817021B2 (en) 2005-08-05 2010-10-19 Komatsu Ltd. Display device mounted in working vehicle and display method for the display device

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