KR101763943B1 - 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치는 엔진에 접속되는 팬 펌프로부터 유압 공급 라인을 통해 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터에 유압이 공급되고, 상기 팬 펌프가 냉각수 온도센서와 작동유 온도센서, 외기 온도센서의 감지신호가 입력되는 제어유니트에 접속되는 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치를 구성함에 있어서, 상기 유압 공급 라인에 상기 팬 펌프로부터 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터로 공급되는 유압을 저감할 수 있도록 하는 솔레노이드 밸브를 설치한 것이다.

Description

건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치{a hydraulic fan drive apparatus for a construction heavy equipment}
본 발명은 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 엔진 저온 시동시에 유압 공급 경로상에 설치된 솔레노이드 밸브를 작동하여 라디에이터 팬 모터 및 오일쿨러 팬 모터에 공급되는 유압을 저감하여 라디에이터 팬 모터 및 오일쿨러 팬 모터의 회전속도록 저감함으로써 냉각수 및 작동유의 과냉을 방지할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.
일반적으로 굴삭기를 비롯한 건설중장비의 팬 드라이브 장치에 있어서 대형 건설중장비의 경우 라디에이터 및 오일쿨러가 엔진 소요 마력 증대로 상부체 크기 대비 넓은 면적이 필요하게 되며, 라디에이터와 오일쿨러를 같은 공간에 함께 구성하는 방식과 라디에이터와 오일쿨러를 각기 다른 공간에 별도 구성하는 방식이 사용되고 있다.
한편 본 발명이 관계하는 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치는 엔진에 접속되는 팬 펌프로부터 공급되는 유압으로 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터를 구동하는 것으로, 이러한 유압식 팬 드라이브 장치는 엔진 직결 방식과 달리  온도 센서, 엔진 정보로 팬 펌프 효율을 변경하여 라디에이터 팬 모터 속도 및 오일쿨러 팬 모터 속도를 조절하게 된다.
그런데 종래의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치는 겨울철 엔진 저온 시동시에도 엔진과 접속된 팬 펌프로부터 비교적 높은 압력의 유압이 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터에 공급되므로 냉각수 및 작동유가 과냉되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 엔진 저온 시동시에 팬 펌프로부터 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터로 공급되는 유압을 낮추어 줌으로써 냉각수 및 작동유의 과냉을 방지할 수 있도록 하는 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 데에 있는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치는 엔진에 접속되는 팬 펌프로부터 유압 공급 라인을 통해 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터에 유압이 공급되고, 상기 팬 펌프가 냉각수 온도센서와 작동유 온도센서, 외기 온도센서의 감지신호가 입력되는 제어유니트에 접속되는 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치를 구성함에 있어서, 상기 유압 공급 라인에 상기 팬 펌프로부터 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터로 공급되는 유압을 저감할 수 있도록 하는 솔레노이드 밸브를 설치한 것이다.
본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치에 있어서는 상기 솔레노이드 밸브의 작동상태를 표시할 수 있도록 하는 작동표시등을 운전석의 계기판에 마련할 수 있다.
한편 본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법은 엔진에 접속되는 팬 펌프로부터 유압 공급 라인을 통해 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터에 유압이 공급되고, 상기 팬 펌프가 냉각수 온도센서와 작동유 온도센서, 외기 온도센서의 감지신호가 입력되는 제어유니트에 접속되며, 상기 유압 공급 라인에 팬 펌프로부터 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터로 공급되는 유압을 저감할 수 있도록 하는 솔레노이드 밸브를 설치되는 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법을 구성함에 있어서, 엔진 키가 삽입되면 냉각수 온도센서와 작동유 온도센서, 외기 온도센서를 통해 냉각수 온도, 작동유 온도, 외기 온도를 감지하는 단계와; 엔진이 작동되면 제어유니트에서 상기 각 온도센서의 입력신호를 판단하는 단계와; 상기 제어유니트의 판단 결과 냉각수 온도, 작동유 온도, 외기 온도가 각각 제1설정값 이하이면 상기 제어유니트가 솔레노이드 밸브를 작동하여 팬 펌프로부터 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터로 공급되는 유압을 저감하는 단계;를 포함하는 것이다.
본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법은 상기 냉각수 온도센서와 작동유 온도센서로 감지된 냉각수 온도와 작동유 온도가 제2설정값 이상이면 제어유니트가 상기 솔레노이드 밸브의 작동을 정지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법은 상기 솔레노이드 밸브 작동과 함께 운전석의 계기판에 마련한 작동표시등을 점등하는 단계와; 상기 솔레노이드 밸브의 작동 정지와 함께 상기 작동표시등을 소등하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 건설중장비의 에어 콤프레서 장치 및 그의 냉각팬 제어 방법에 의하면 냉각수 온도, 작동유 온도, 외기 온도가 일정온도 이하인 경우에 엔진이 작동되는 엔진 저온 시동시에 팬 펌프로부터 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터로 공급되는 유압을 저감하여 라디에이터 팬 모터와 오일쿨러 팬 모터의 회전속도를 저감함으로써 냉각수 및 작동유가 과냉되는 것을 방지할 수 있게 되며, 엔진 저온시동시의 팬 펌프의 고온 고압 작동유가 오일탱크로 리턴(RETURN)되므로 작동유의 온도 상승에 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예의 구성 회로도
도 2는 동 실시예의 운전석 계기판의 구성도
도 3은 동 실시예의 제어 흐름도
이하 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 기술 내용을 첨부도면에 의거하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에는 본 발명의 한 실시예의 구성 회로도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 실시예의 운전석 계기판의 구성도가 도시되어 있다.
도 1과 같이 본 발명은 엔진(110)에 접속되는 팬 펌프(120)로부터 유압 공급 라인(130)을 통해 라디에이터 팬 모터(140)와 오일쿨러 팬 모터(150)에 유압이 공급되고, 상기 팬 펌프(120)가 냉각수 온도센서(171)와 작동유 온도센서(172), 외기 온도센서(173)의 감지신호가 입력되는 제어유니트(160)에 접속되는 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치를 구성함에 있어서, 상기 유압 공급 라인(130)에 상기 팬 펌프(120)로부터 라디에이터 팬 모터(140)와 오일쿨러 팬 모터(150)로 공급되는 유압을 저감할 수 있도록 하는 솔레노이드 밸브(180)를 설치한 것이다.
도 2와 같이 본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치에 있어서 상기 솔레노이드 밸브(180)의 작동상태를 표시할 수 있도록 하는 작동표시등(210)을 운전석의 계기판(200)에 마련하게 되면 운전자가 운전석에 간편하게 작동상태를 확인할 수 있게 된다.
상기 본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치에 있어서 엔진 저온 시동시에 냉각수 온도센서(171)와 작동유 온도센서(172), 외기 온도센서(173)의 감지신호가 입력되는 제어유니트(160)에 의해 솔레노이드 밸브(180)가 작동되면 라디에이터 팬 모터(140)와 오일쿨러 팬 모터(150)로 공급되는 오일의 일부가 오일팬(190)으로 회수되며, 그에 따라 팬 펌프(120)로부터 라디에이터 팬 모터(140)와 오일쿨러 팬 모터(150)로 공급되는 오일의 압력이 저감되고, 라디에이터 팬 모터(140)의 회전 속도와 오일쿨러 팬 모터(150)의 회전 속도가 저감되어 냉각수 및 작동유가 과냉되지 않게 된다.
한편 도 3에는 본 발명의 한 실시예의 제어 흐름도가 도시되어 있다.
도 3과 같이 본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법은 엔진(110)에 접속되는 팬 펌프(120)로부터 유압 공급 라인(130)을 통해 라디에이터 팬 모터(140)와 오일쿨러 팬 모터(150)에 유압이 공급되고, 상기 팬 펌프(120)가 냉각수 온도센서(171)와 작동유 온도센서(172), 외기 온도센서(173)의 감지신호가 입력되는 제어유니트(160)에 접속되며, 상기 유압 공급 라인(130)에 팬 펌프(120)로부터 라디에이터 팬 모터(140)와 오일쿨러 팬 모터(150)로 공급되는 유압을 저감할 수 있도록 하는 솔레노이드 밸브(180)를 설치되는 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법을 구성함에 있어서,
엔진 키가 삽입되면 냉각수 온도센서(171)와 작동유 온도센서(172), 외기 온도센서(173)를 통해 냉각수 온도, 작동유 온도, 외기 온도를 감지하는 단계와;
엔진이 작동되면 제어유니트(160)에서 상기 각 온도센서(171)(172)(173)의 입력신호를 판단하는 단계와;
상기 제어유니트(160)의 판단 결과 냉각수 온도, 작동유 온도, 외기 온도가 각각 제1설정값 이하이면 상기 제어유니트(160)가 솔레노이드 밸브(180)를 작동하여 팬 펌프(120)로부터 라디에이터 팬 모터(140)와 오일쿨러 팬 모터(150)로 공급되는 유압을 저감하는 단계;를 포함하여 구성한 것이다.
아울러 본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법은 상기 냉각수 온도센서(171)와 작동유 온도센서(172)로 감지된 냉각수 온도와 작동유 온도가 제2설정값 이상이면 제어유니트(160)가 상기 솔레노이드 밸브(180)의 작동을 정지하는 단계;를 더 포함하여 구성한 것이다.
본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법은
상기 솔레노이드 밸브(180) 작동과 함께 운전석의 계기판(200)에 마련한 작동표시등(210)을 점등하는 단계와;
상기 솔레노이드 밸브(180)의 작동 정지와 함께 상기 작동표시등(210)을 소등하는 단계;를 더 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법에 있어서 상기 솔레노이드 밸브(180)가 작동되도록 하는 냉각수 온도, 작동유 온도, 외기 온도의 제1설정값은 냉각수 온도 5℃, 작동유 온도 5℃, 외기 온도 -10℃로 할 수 있고, 상기 솔레노이드 밸브(180)의 작동이 정지되도록 하는 냉각수 온도, 작동유 온도의 제2설정값는 냉각수 온도 40℃, 작동유 온도 40℃로 할 수 있지만 본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법에 있어서 제1설정값 및 제2설정값은 상기 예시에 국한되지 않고 예측 가능한 범위내에서 변경 설정될 수 있음은 물론이다.
이처럼 본 발명의 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치의 제어 방법에 있어서는 엔진 저온 시동시에 냉각수 온도, 작동유 온도, 외기 온도가 제1설정값 이하이면 제어유니트(160)가 솔레노이드 밸브(180)를 작동하여 팬 펌프(120)로부터 라디에이터 팬 모터(140)와 오일쿨러 팬 모터(150)로 공급되는 유압을 저감하게 되고, 엔진 시동 후에 냉각수 온도와 작동유 온도가 제2설정값 이상으로 상승하면 제어유니트(160)가 솔레노이드 밸브(180)의 작동을 정지하게 되며, 운전석에서 작동표시등(210)을 통해 작동상태를 확인할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
110 : 엔진
120 : 팬 펌프
130 : 유압 공급 라인
140 : 라디에이터 팬 모터
150 : 오일쿨러 팬 모터
160 : 제어유니트
171 : 냉각수 온도센서
172 : 작동유 온도센서
173 : 외기 온도센서
180 : 솔레노이드 밸브

Claims (5)

  1. 엔진(110)에 접속된 팬 펌프(120);
    상기 팬 펌프(120)가 공급하는 유압을 유압 공급 라인(130)을 통해 공급받아 동작하는 라디에이터 팬 모터(140) 및 오일쿨러 팬 모터(150);
    냉각수의 온도를 측정하는 냉각수 온도센서(171);
    작동유의 온도를 측정하는 작동유 온도센서(172);
    외기의 온도를 측정하는 외기 온도센서(173);
    상기 유압 공급 라인(130)에 설치되어 상기 팬 펌프(120)가 상기 라디에이터 팬 모터(140)와 상기 오일쿨러 팬 모터(150)로 공급하는 유압을 조절하는 솔레노이드 밸브(180); 및
    상기 냉각수 온도 센서(171), 상기 작동유 온도 센서(172), 및 상기 외기 온도센서(173)가 측정한 값이 각각 제1 설정값 이하이면 상기 솔레이노드 밸브(180)를 동작시켜 상기 팬 펌프(120)로부터 상기 라디에이터 팬 모터(140)와 상기 오일쿨러 팬 모터(150)로 공급되는 유압을 저감시키는 제어유니트(160)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브(180)의 작동상태를 표시할 수 있도록 하는 작동표시등(210)을 운전석의 계기판(200)에 마련한 것을 특징으로 하는 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어유니트(160)는 상기 솔레노이드 밸브(180)가 동작된 이후 상기 냉각수 온도센서(171)와 상기 작동유 온도센서(172)가 감지한 냉각수 온도와 작동유 온도가 상기 제1설정값보다 상대적으로 높은 제2설정값 이상이면 상기 솔레노이드 밸브(180)의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는 건설중장비의 유압식 팬 드라이브 장치.
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