KR102107246B1 - 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법 - Google Patents

건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법은 엔진RPM을 설정하도록 하는 엔진RPM 설정 유닛이 고장이거나, CAN통신에 이상이 발생되어 엔진RPM 설정 유닛으로부터 차량제어장치로 통신이 이루어지지 않더라도, 작업자가 소망하는 엔진RPM 값을 설정하여 엔진을 제어할 수 있도록 하는 것이다.

Description

건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법{Apparatus and method for emergency control of Engine RPM of construction machine}
본 발명은 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진RPM 설정 유닛에서 설정되는 엔진RPM 값이 차량제어장치에 정상적으로 전달되지 못하는 비상상황에서도 엔진RPM 값을 생성하여 엔진을 제어할 수 있도록 하는 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건설기계는 작업부하의 경중에 따라 엔진RPM을 미리 설정한다. 예를 들면, 작업부하가 높은 중부하 작업을 수행하는 경우에는 엔진RPM을 높게 설정하고, 경부하 작업을 수행하는 경우에는 엔진RPM을 낮게 설정한다. 한편, 작업자의 의지에 따라 임의로 엔진RPM을 설정하는 경우도 있다. 즉, 작업자는 건설기계를 운전할 때에 어떤 엔진RPM 값이든 반드시 설정하여야만 운전할 수 있다.
도 1을 참조하여 종래에 건설기계에서 엔진RPM이 설정되고 엔진이 제어되는 일련의 과정을 설명한다. 첨부도면 도 1은 종래의 건설기계에서 설정된 엔진RPM에 의해 엔진이 제어되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
엔진RPM 목표 값은 엔진RPM 설정 유닛(10)을 이용한다. 엔진RPM 설정 유닛(10)의 예를 들면, 엔진RPM 다이얼이 있다. 엔진RPM 설정 유닛(10)을 조절하면 목표 값에 대응하는 엔진제어신호를 발생시킨다. 엔진제어신호는 전압신호일 수 있다.
엔진RPM 설정 유닛(10)에서 발생된 엔진제어신호는 차량제어장치(20)에 전송된다. 차량제어장치(20)는 엔진제어신호를 엔진제어장치(30)에 전송한다. 엔진제어장치(30)는 엔진제어신호를 엔진(40)에 제공하여 엔진(40)을 제어한다.
한편, 엔진RPM 설정 유닛(10)과 차량제어장치(20)와 엔진제어장치(30)와 엔진(40)은 CAN통신을 이용하여 각종 신호를 송수신 한다.
상술한 바와 같은 일반적인 엔진제어 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
상술한 엔진RPM 설정 유닛(10)은 기계적 수명이 정해져 있고, 노후 되거나 알 수 없는 원인에 의해 고장이 발생하는 경우가 있다. 즉 엔진RPM 설정 유닛(10)이 정상적인 기능을 수행할 수 없는 경우에는 엔진제어신호를 발생시킬 수 없고, 이로써 엔진을 제어할 수 없어 건설기계를 운전할 수 없게 된다.
특히, 엔진RPM 설정 유닛(10)이 수리될 때까지 건설기계를 작업할 수 없는 것이므로 작업지연에 따른 큰 손실이 발생할 수 있다.
다른 한편으로, 엔진RPM 설정 유닛(10)과 차량제어장치(20)간에 CAN통신이 이루어지는데, CAN통신을 수행하기 위해서는 각종 배선에 이상이 없어야 한다. 그러나 엔진RPM 설정 유닛(10)과 차량제어장치(20)간에 연결된 CAN통신용 케이블은 다른 CAN통신용 케이블에 비교하여 상대적으로 취약하게 배선되는 구조적인 특징이 있다. 즉 엔진RPM 설정 유닛(10)을 조작하여 목표 엔진RPM 값을 설정하더라도 CAN통신용 케이블이 단락 되거나 훼손된 경우에는 엔진제어신호가 정상적으로 전송되지 못한다. 이로써 엔진을 제어할 수 없어 건설기계를 운전할 수 없게 된다.
상술한 바와 같이, 종래에는 엔진RPM 설정 유닛(10)에 고장이 발생되거나 CAN통신에 문제가 발생하여 엔진제어신호가 차량제어장치(20)로 전달되지 않는 경우에는 엔진(40)을 제어할 수 없으므로 건설기계를 운전할 수 없는 문제점이 있다.
특허문헌1에는 출력부를 구비하고 있고, 출력부에는 엔진회전수의 이상을 인식할 수 있는 정보를 표시하는 기술이 기재되어 있다. 그러나 엔진회전수에 이상이 발생하였을 때에 이후의 대처방안에 대하여는 기재되어 있지 않다.
특허문헌2에는 정보표시장치를 구비하고 있고, 정보표시장치에는 건설기계의 각 구성에서 발생되는 각종 정보가 표시된다. 또한, 특허문헌2에는 입력수단이 구비되어 있고, 입력수단의 조작에 의해 정보표시장치에서 주화면에 부화면이 표시되도록 한다. 또한, 특허문헌2에는 목표회전수 설정기를 구비하고 있고, 목표회전수 설정기에 의하여 엔진의 목표회전수를 설정하도록 한다. 그러나 특허문헌2는 계기정보 및 이상 경고정보를 표시하지만, 엔진회전수에 이상이 발생하였을 때에 이후의 대처방안에 대하여는 기재되어 있지 않다.
특허문헌1: 대한민국 등록특허공보 제10-0173584호(1998.10.30.) 특허문헌2: 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0076268호(2002.10.09.)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 엔진RPM을 설정하도록 하는 엔진RPM 설정 유닛이 고장이거나, CAN통신에 이상이 발생되어 엔진RPM 설정 유닛으로부터 차량제어장치로 통신이 이루어지지 않더라도 엔진RPM 값을 설정하여 엔진을 제어할 수 있도록 하는 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치는, 엔진RPM 목표 값을 제1엔진제어신호로 변환하여 출력하는 엔진RPM 설정 유닛(10); 상기 제1엔진제어신호를 수신하고 상기 제1엔진제어신호를 엔진제어신호로써 출력하며, 엔진RPM 설정이 활성화 되었을 때에 최근에 출력된 엔진제어신호를 제2엔진제어신호로 변환하여 출력하는 차량제어장치(20); 상기 엔진제어신호를 수신하고, 상기 엔진제어신호에 의해 엔진(40)을 제어하도록 하는 엔진제어장치(30); 및 엔진RPM 설정이 활성화 되었을 때에 발생된 상기 제2엔진제어신호를 수신하여 엔진RPM 값으로 표시하고, 신규 엔진RPM 값을 입력 받으며, 상기 신규 엔진RPM 값을 제3엔진제어신호로 변환하여 출력하는 디스플레이장치(100);를 포함하고, 상기 차량제어장치(20)는 엔진RPM 설정이 활성화 되었을 때에 상기 제3엔진제어신호를 수신하고 상기 제3엔진제어신호를 상기 엔진제어신호로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치의, 상기 디스플레이장치(100)는, 엔진RPM 설정이 비활성화일 때에 표시하였던 엔진RPM 값이 상기 제2엔진제어신호를 수신하여 변환된 엔진RPM 값으로 초기화하여 표시하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치의, 상기 디스플레이장치(100)는, 보안 코드의 인증이 통과된 후에 엔진RPM 비상설정의 활성화 여부를 선택하도록 하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치의, 상기 디스플레이장치(100)는, 메인 화면에 엔진RPM 설정의 활성화 여부를 선택하도록 하는 RPM아이콘(130)이 배치된 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 방법은, 디스플레이장치(100)에서 엔진RPM 설정이 활성화되었는지를 판단하는 제1단계(S11); 상기 제1단계(S11)에서 엔진RPM 설정이 활성화 되었다면, 상기 디스플레이장치(100)는 차량제어장치(20)로부터 제2엔진제어신호를 수신하고, 상기 제2엔진제어신호를 기본값으로 엔진RPM 값을 초기화하는 제2단계(S12); 상기 디스플레이장치(100)는 데이터 입력장치(200)로부터 신규 엔진RPM 값을 입력받는 제3단계(S13); 상기 신규 엔진RPM 값을 제3엔진제어신호로 변환하고, 상기 제3엔진제어신호를 상기 차량제어장치(20)로 송신하는 제4단계(S14); 상기 차량제어장치(20)는 엔진제어장치(30)에 송신한 최근 엔진제어신호를 상기 제2엔진제어신호로 저장하는 제5단계(S21); 상기 차량제어장치(20)에서 상기 엔진RPM 설정이 활성화 되었는지를 판단하는 제6단계(S22); 상기 제6단계(S22)에서 엔진RPM 설정이 활성화 되었다면, 상기 차량제어장치(20)는 상기 디스플레이장치(100)로부터 상기 제3엔진제어신호를 수신하고 상기 제3엔진제어신호를 엔진제어신호로 변환하여 엔진제어장치(30)에 송신하는 제9단계(S25);을 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 방법은, 상기 제6단계(S22)에서 엔진RPM 설정이 활성화 되었다면, 최근 엔진제어신호를 상기 디스플레이장치(100)에 송신하였는지를 판단하는 제7단계(S23); 및 상기 제7단계(S23)에서 최근 엔진제어신호를 상기 디스플레이장치(100)에 송신하지 않았다면, 상기 최근 엔진제어신호를 상기 제2엔진제어신호로 변환하여 상기 디스플레이장치(100)에 송신하는 제8단계(S24);를 상기 제6단계(S22)와 상기 제9단계(S25)의 사이에 더 포함하고, 상기 제7단계(S23)에서 최근 엔진제어신호를 상기 디스플레이장치(100)에 송신하였다면, 상기 제9단계(S25)로 진행되는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 방법은, 상기 제6단계(S22)에서 엔진RPM 설정이 활성화되지 않았다면, 엔진RPM 설정 유닛(10)으로부터 제1엔진제어신호를 수신하고, 상기 제1엔진제어신호를 엔진제어신호로 변환하여 엔진제어장치(30)에 송신하는 제10단계(S26);를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 방법은, 상기 제5단계(S21)에서, 엔진RPM 설정이 비활성화이면, 입력되는 엔진RPM 값이 변경될 때마다 상기 엔진제어신호가 갱신되어 저장되는 것일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법은 엔진RPM을 설정하도록 하는 엔진RPM 설정 유닛이 고장이거나, CAN통신에 이상이 발생되어 엔진RPM 설정 유닛으로부터 차량제어장치로 통신이 이루어지지 않더라도 엔진RPM 설정을 활성화시켜 엔진RPM 값을 설정할 수 있고, 설정한 엔진RPM 값으로 엔진을 제어할 수 있다. 이로써 엔진RPM 설정 유닛 또는 CAN통신 케이블이 복구되기 이전이라도 건설기계를 운전할 수 있는 것이다.
도 1은 종래의 건설기계에서 설정된 엔진RPM에 의해 엔진이 제어되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법에서 엔진RPM을 입력시키는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법에서 엔진RPM을 입력시키는 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법에서 엔진RPM 값의 크기와 엔진제어신호의 대응관계를 설명하기 위한 예시 도표다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다.
한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 한편, 종래의 기술과 동일한 구성요소에 대하여 동일한 부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법에 대해서 설명한다.
첨부도면 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
차량제어장치(20)와 디스플레이장치(100)는 CAN통신망으로 연결되어 CAN통신이 이루어진다. 디스플레이장치(100)에서 생성되는 데이터 또는 각종 신호는 차량제어장치(20)에 제공될 수 있고, 반대로 차량제어장치(20)에서 생성되는 데이터 또는 각종 신호는 디스플레이장치(100)에 제공될 수 있다. 즉, 차량제어장치(20)와 디스플레이장치(100)간에는 CAN통신을 수행하여 각종 정보를 주고받는 것이다.
디스플레이장치(100)는 각종 계기 정보를 표시한다. 또한, 디스플레이장치(100)는 데이터 입력장치(200)와 연결된다. 데이터 입력장치(200)는 예를 들면 키 패드, 조그 셔틀 등이 있다. 즉 데이터 입력장치(200)의 조작에 의해 디스플레이장치(100)에 데이터를 입력할 수 있는 것이다.
디스플레이장치(100)에는 엔진RPM 값을 사용자가 입력할 수 있도록 하는 화면이 표시될 수 있다. 디스플레이장치(100)에 표시되는 화면은 첨부도면 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 첨부도면 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법에서 엔진RPM을 입력시키는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 디스플레이장치(100)에는 엔진RPM 설정모드를 활성화할 수 있도록 하는 제1화면(102)이 표시될 수 있다.
제1화면(102)에는 활성화 선택부(110)와 현재 엔진회전수 표시부(112)와 엔진RPM 설정부(114)가 표시될 수 있다.
제1화면(102)에서 활성화 선택부(110)가 선택되면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 팝업(120)이 표시될 수 있다. 작업자는 제1 팝업(120)에서 강제로 엔진RPM을 설정할 것인지를 선택하게 된다.
작업자가 제1 팝업(120)에서 강제로 엔진RPM을 설정할 것을 선택하면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 활성화 선택부(110)가 선택됨이 표시된다. 이와 같이 활성화 선택부(110)가 선택되면 데이터 입력장치(200)의 조작에 의해 엔진RPM을 설정/입력할 수 있게 된다.
현재 엔진회전수 표시부(112)는 엔진(40)이 구동될 때에 엔진제어장치(30)로부터 생성되는 현재 엔진RPM의 값이 표시되는 것이다. 즉, 엔진회전수 표시부(112)에는 엔진RPM 설정이 비활성화일 때에 정상적으로 제어되고 있는 엔진RPM 값이 표시된다.
엔진RPM 설정부(114)는 목표 엔진RPM를 설정하는 것이다, 상술한 바와 같이, 데이터 입력장치(200)를 조작하면 엔진RPM 설정부(114)에서 게이지 형태로 표시되고, 이로써 작업자는 어느 정도의 엔진RPM으로 입력되었는지를 알 수 있게 하는 것이다.
다른 한편으로, 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법은 강제로 엔진RPM 설정할 필요가 없는 경우에는 활성화 선택부(110)의 선택을 선택해제 한다. 이와 같이 활성화 선택부(110)의 선택해제가 되면 엔진RPM 설정 유닛(10)으로부터 발생되는 일반적인 엔진RPM 값에 의해 엔진(40)이 제어된다.
상술한 제1화면(102)은 건설기계의 제어환경을 설정하도록 하는 제어화면의 서브 메뉴에 포함될 수 있다. 이와 같은 제1화면(102)은 엔진RPM 설정 유닛(10)으로부터 생성될 엔진제어신호를 정상적으로 수신할 수 없는 경우에만 이용되는 것이므로, 제1화면(102)은 보안코드를 입력하는 경우에만 접근할 수 있도록 설정할 수도 있다. 이로써 비숙련자가 엔진RPM을 무심코 매우 잘못되게 설정하는 것을 방지하는 효과가 있다. 보안코드는 비밀번호 또는 사전에 설정된 특정한 패턴을 입력하는 것일 수 있다. 즉, 엔진RPM 설정의 활성화 여부는 보안 코드의 인증이 통과된 후에 선택하도록 하는 것이다.
한편, 상술한 제1화면(102)은 디스플레이장치(100)에서 서브 메뉴에 배치되지만, 사용자의 접근성을 더욱 편리하게 하기 위하여 디스플레이장치(100)의 제2화면(104)에 RPM아이콘(130)을 배치할 수도 있다.
상술한 제2화면(104)에 대하여 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 첨부도면 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법에서 엔진RPM을 입력시키는 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 제2화면(104)은 디스플레이장치(100)에서 표시되는 메인 화면일 수 있다. 즉, RPM아이콘(130)는 메인 화면에 배치됨으로써 접근성이 향상되는 이점이 있다.
사용자가 RPM아이콘(130)을 선택하면 도 7에 나타낸 바와 같이, 제2 팝업(132)이 표시될 수 있다. 작업자는 제2 팝업(132)에서 강제로 엔진RPM을 설정할 것인지를 선택하게 된다.
작업자가 제2 팝업(132)에서 강제로 엔진RPM을 설정할 것을 선택하면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 현재의 엔진RPM 값이 어느 정도인지를 알 수 있게 표시된다. 이와 같이 제2팝업(132)에서 강제로 엔진RPM을 설정하도록 한 상태에서 데이터 입력장치(200)의 조작에 의해 엔진RPM을 설정/입력할 수 있게 된다.
즉, 데이터 입력장치(200)를 조작하면 도 8에 나타낸 바와 같이, 게이지에서 선택된 영역의 크기가 커지도록 표시됨으로써 직감적으로 엔진RPM 값이 어느 정도의 엔진RPM으로 입력되었는지를 알 수 있게 된다.
제1, 제2화면(102, 104)에서 표시되는 게이지의 크기에 따라 생성되는 엔진제어신호의 크기가 달라진다. 이는 첨부도면 도 9를 참조하여 설명한다. 첨부도면 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법에서 엔진RPM 값의 크기와 엔진제어신호의 대응관계를 설명하기 위한 예시 도표다.
게이지의 선택부가 최소일 때를 0%로 게이지의 선택부가 최대일 때에를 100%로 설정하고, 10% 단위로 구간을 나눌 수 있다. 한편, 엔진제어신호는 전압신호일 수 있고, 전압의 크기는 최소 1000mV에서 최대 4000mV로 설정될 수 있으며, 300mV단위로 10구간으로 나눌 수 있다. 즉, 게이지의 그래프 구간과 전압의 구간을 매칭시킬 수 있는 것이다. 여기서 기재한 수치는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시로 기재한 것으로 수치에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아님을 밝힌다.
따라서 작업자는 데이터 입력장치(200)를 조작하여 제1, 제2 화면(102, 104)에서 게이지의 크기를 확인하면서 소망하는 엔진RPM 값을 설정할 수 있게 된다.
작업자가 게이지의 크기를 특정하게 되면, 게이지의 크기에 해당하는 전압 값의 범위는 정해진다.
예를 들면, 작업자가 데이터 입력장치(200)를 조작하여 게이지에서 50%를 선택하면, 2500mV의 전압 값이 디스플레이장치(100)에 송신되는 것이다. 이로써 디스플레이장치(100)는 2500mV에 해당하는 엔진제어신호를 차량제어장치(20)로 송신하여 결국에는 2500mV에 해당하는 엔진제어신호로 엔진(40)을 제어하게 된다.
한편, 엔진제어장치(30)로부터 현재 엔진RPM 값이 생성되고, 현재 엔진RPM 값은 전압 값의 형태로 제공된다. 예를 들면 현재 전압 값이 2300mV이라면 게이지에는 50%로 표시될 수 있는 것이다.
즉, 엔진RPM 설정 유닛(10)을 대신하여 디스플레이 장치(100)에서 소망하는 엔진RPM 값을 설정할 수 있고, 설정한 엔진RPM은 엔진제어신호로써 차량제어장치(20)에 제공되어 결국 엔진(40)을 제어할 수 있는 것이다.
또한, 현재의 엔진RPM 값이 어느 정도인지를 가늠할 수 있고, 현재의 엔진RPM 값을 참고하여 목표로 하는 엔진RPM 값을 설정할 수 있는 것이다.
이하, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법의 작용을 설명한다. 첨부도면 도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 디스플레이 장치(100)에서 이루어지는 작용을 설명한 것이고, 도 11은 차량제어장치(20)에서 이루어지는 작용을 설명한 것이다. 이하 각 단계별로 설명한다.
먼저, 디스플레이 장치(100)의 작용을 설명한다.
제1단계(S11): 제1단계(S11)는 엔진RPM 설정이 활성화되었는지를 판단하는 단계이다. 제1화면(102)에서는 활성화 선택부(110)가 선택되었는지 선택해제 되었는지를 판단하는 것이다. 마찬가지로 제2화면(104)에서는 강제로 엔진RPM을 설정할 것을 선택하였는지, 선택하지 않았는지를 판단할 수도 있다. 어느 경우이든 엔진RPM 설정의 활성화 여부를 판단하는 것이다.
제1단계(S11)에서 엔진RPM 설정이 비활성화라고 판단되면, 일반적인 정상상황으로 이해할 수 있고, 이러한 정상상황에서는 엔진RPM 설정 유닛(10)으로부터 차량제어장치(20)에 정상적으로 제1엔진제어신호가 전달되는 것이므로 종료된다.
한편, 제1단계(S11)에서 엔진RPM 설정이 활성화되었다면, 엔진RPM 설정 유닛(10)으로부터 차량제어장치(20)에 정상적으로 제1엔진제어신호가 전달되지 않는 것으로 판단하는 것이다.
제2단계(S12): 제2단계(S12)는 제1단계(S11)에서 엔진RPM을 강제로 설정하도록 하면, 즉 엔진RPM 설정이 활성화되면, 디스플레이장치(100)는 차량제어장치(20)로부터 제2엔진제어신호를 수신하고, 제2엔진제어신호를 기본값으로 엔진RPM 값을 초기화한다. 즉, 현재 또는 최종적으로 엔진(40)에서 구현되는 엔진RPM 값을 기본 값으로 초기화하는 것이다. 이로써 작업자는 최근에 작업하는 동안에 어느 정도 수준으로 엔진RPM이 구동되었는지를 참조할 수 있다. 이는 작업자가 엔진RPM 설정이 활성화되기 이전에 수행했던 작업을 앞으로 계속 진행할 때에, 엔진RPM을 어느 수준으로 설정하여야 할지 결정하는 중요한 참고자료가 될 수 있다.
제3단계(S13): 제3단계(S13)는 목표의 엔진RPM 값을 입력 받는 단계이다. 목표의 엔진RPM 값은 작업자가 데이터 입력장치(200)의 조작함으로써 입력된다.
제4단계(S14): 제4단계(S14)는 목표의 엔진RPM 값이 제3엔진제어신호로 변환되고, 제3엔진제어신호가 디스플레이 장치(100)로부터 차량제어장치(20)에 송신되는 단계이다. 결국 목표의 엔진RPM 값은 엔진제어장치(30)에 제3엔진제어신호로써 제공되고, 엔진제어장치(30)는 제3엔진제어신호에 의해 엔진(40)을 제어하게 된다.
한편, 제3엔진제어신호를 차량제어장치(20)에 송신한 후에는 제1단계(S11)로 되돌아간다. 즉, 엔진RPM 설정 유닛(10)이 수리 완료되었거나, CAN통신이 복구되었을 경우에는 엔진RPM 설정모드가 해제될 것이므로, 이를 판단하여 종료할 것인지 계속 엔진RPM 비상 설정이 수행될 것인지를 판단하게 되는 것이다.
이하, 차량제어장치(20)에서의 작용을 설명한다.
제5단계(S21): 제5단계(S21)는 엔진제어장치(30)에 송신된 최근 엔진제어신호를 저장하는 단계이다. 한편, 제5단계(S21)는 목표로 하는 엔진RPM 값이 변경될 때마다 엔진제어신호가 갱신되어 저장된다. 즉 최신의 엔진제어신호를 유지할 수 있고, 이로써 건설기계의 조작감성은 엔진RPM 설정의 활성화 이후에도 엔진RPM 설정의 활성화 이전의 조작감성과 유사하게 구현할 수 있는 것이다.
제6단계(S22): 제6단계(S22)는 제1단계(S11)와 마찬가지로, 엔진RPM 설정 모드가 활성화되었는지를 판단하는 단계이다. 즉, 제1화면(102)에서는 활성화 선택부(110)가 선택되었는지 선택해제 되었는지를 판단하는 것이다. 또한, 제2화면(104)에서는 강제로 엔진RPM을 설정할 것을 선택하였는지, 선택하지 않았는지를 판단하는 것이다.
제6단계(S22)에서 엔진RPM을 강제로 설정하지 않는다고 판단되면, 즉 엔진RPM 비상설정이 비활성화라면, 엔진RPM 설정 유닛(10)으로부터 차량제어장치(20)에 정상적으로 엔진제어신호가 전달되는 것이므로 후술되는 제10단계(S26)으로 진행된다.
한편, 제6단계(S22)에서 엔진RPM을 강제로 설정하도록 하면, 즉 엔진RPM 설정이 활성화라면, 엔진RPM 설정 유닛(10)으로부터 차량제어장치(20)에 정상적으로 엔진제어신호가 전달되지 않는 것으로 판단하는 것이다.
제7단계(S23): 제7단계(S23)는 제6단계(S22)에서 엔진RPM을 강제로 설정하도록 하면, 디스플레이장치(100)에 최근의 엔진제어신호를 송신하였는지를 판단하는 단계이다.
제8단계(S24): 제8단계(S24)는 제7단계에서 디스플레이장치(100)에 최근의 엔진제어신호를 송신하지 않았을 때에, 차량제어장치(20)에서 디스플레이장치(100)에 최근의 엔진제어신호를 제2엔진제어신호로써 송신하는 단계이다. 이로써 디스플레이장치(100)는 최종적으로 엔진(40)에서 구현되는 엔진RPM을 기본 값으로 초기화될 수 있다. 한편, 제8단계(S24)는 디스플레이장치(100)에 최근의 엔진제어신호, 즉 제2엔진제어신호를 송신한 후에 제6단계(S22)로 복귀 된다.
제9단계(S25): 제9단계(S25)는 제7단계에서 디스플레이장치(100)에 최근의 엔진제어신호를 송신하였을 때에, 차량제어장치(20)는 디스플레이 장치(100)로부터 제3엔진제어신호를 수신하고, 수신된 제3엔진제어신호를 엔진제어장치(30)에 송신하는 단계이다. 즉, 디스플레이장치(100)에서는 제3단계(S13)에서 목표의 엔진RPM 값을 입력 받는 것이고, 입력된 목표의 엔진RPM 값은 제3엔진제어신호로 변환된 것이다. 목표의 엔진RPM 값은 운전자가 소망하는 엔진RPM 값일 수 있다.
제10단계(S26): 제10단계(S26)는 제1단계(S11)에서 엔진RPM을 강제로 설정하지 않는다고 판단되면, 엔진RPM 설정 유닛(10)으로부터 차량제어장치(20)에 정상적으로 제1엔진제어신호가 전달되는 것이다.
따라서 상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법은 엔진RPM을 설정하도록 하는 엔진RPM 설정 유닛(10)이 고장이거나, CAN통신에 이상이 발생되어 엔진RPM 설정 유닛(10)으로부터 차량제어장치(20)로 통신이 이루어지지 않더라도 엔진RPM 설정을 활성화시켜 엔진RPM 값을 설정할 수 있고, 설정한 엔진RPM 값으로 엔진(40)을 제어할 수 있다. 이로써 엔진RPM 설정 유닛(10) 또는 CAN통신 케이블이 복구되기 이전이라도 건설기계를 운전할 수 있는 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치 및 방법은 엔진RPM 설정 유닛으로부터 차량제어장치에 엔진제어신호가 전달되지 않는 상황에서 엔진RPM 값을 설정하여 엔진을 제어할 수 있도록 하는 데에 이용될 수 있다.
10: 엔진RPM 설정 유닛 20: 차량제어장치
30: 엔진제어장치 40: 엔진
100: 디스플레이 장치 102, 104: 제1, 제2 화면
110: 활성화 선택부 112: 현재 엔진회전수 표시부
114: 엔진RMP 설정부 120, 132: 제1, 제2 팝업
130: RPM 아이콘 200: 데이터 입력장치

Claims (8)

  1. 엔진RPM 목표 값을 제1엔진제어신호로 변환하여 출력하는 엔진RPM 설정 유닛(10);
    상기 제1엔진제어신호를 수신하여 엔진제어신호로써 출력하며, 엔진RPM 설정이 활성화 되었을 때에 최근에 출력된 엔진제어신호를 제2엔진제어신호로 출력하는 차량제어장치(20);
    상기 엔진제어신호를 수신하고, 상기 엔진제어신호에 의해 엔진(40)을 제어하도록 하는 엔진제어장치(30); 및
    상기 엔진RPM 설정이 활성화 되었을 때에 발생된 상기 제2엔진제어신호를 수신하여 엔진RPM 값으로 표시하고, 신규 엔진RPM 값을 입력 받으며, 상기 신규 엔진RPM 값을 제3엔진제어신호로 변환하여 출력하는 디스플레이장치(100);를 포함하고,
    상기 차량제어장치(20)는 엔진RPM 설정이 활성화 되었을 때에 상기 제3엔진제어신호를 수신하고, 상기 제3엔진제어신호를 상기 엔진제어신호로 변환하여 출력하고,
    상기 디스플레이장치(100)는,
    메인 화면을 형성하며 엔진RPM 설정의 활성화 여부를 선택하도록 하는 RPM아이콘(130)이 배치된 제2 화면(104);
    제어화면의 서브 메뉴에 포함되며 보안 코드의 인증이 통과된 후에 엔진 RPM 설정이 활성화할 수 있도록 하는 제1화면(102); 및
    엔진 RPM의 설정 활성화가 선택되면 상기 제1화면(102) 상에서 팝업으로 표시되어 엔진 RPM의 강제 설정 여부를 확인하는 제1 팝업(120)
    을 더 포함하는 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이장치(100)는,
    엔진RPM 설정이 비활성화일 때에 표시하였던 엔진RPM 값이 상기 제2엔진제어신호를 수신하여 변환된 엔진RPM 값으로 초기화하여 표시하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진회전수 비상제어 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 메인 화면을 형성하며 엔진RPM 설정의 활성화 여부를 선택하도록 하는 RPM아이콘(130)이 배치된 제2 화면(104)과, 제어화면의 서브 메뉴에 포함되며 보안 코드의 인증이 통과된 후에 엔진RPM 설정이 활성화될 수 있도록 하는 제1화면(102)을 포함하는 디스플레이장치(100)에서 엔진RPM 설정이 활성화되었는지를 판단하는 제1단계(S11);
    상기 제1단계(S11)에서 엔진RPM 설정이 활성화 되었다면, 상기 디스플레이장치(100)는 차량제어장치(20)로부터 제2엔진제어신호를 수신하고, 상기 제2엔진제어신호를 기본값으로 엔진RPM 값을 초기화하는 제2단계(S12);
    상기 디스플레이장치(100)는 엔진 RPM의 강제 설정 여부를 표시 후 엔진 RPM의 강제 설정이 선택된 경우, 데이터 입력장치(200)로부터 신규 엔진RPM 값을 입력받는 제3단계(S13);
    상기 신규 엔진RPM 값을 제3엔진제어신호로 변환하고, 상기 제3엔진제어신호를 상기 차량제어장치(20)로 송신하는 제4단계(S14);
    상기 차량제어장치(20)는 엔진제어장치(30)에 송신한 최근 엔진제어신호를 상기 제2엔진제어신호로 저장하는 제5단계(S21);
    상기 차량제어장치(20)에서 상기 엔진RPM 설정이 활성화 되었는지를 판단하는 제6단계(S22);
    상기 제6단계(S22)에서 엔진RPM 설정이 활성화 되었다면, 상기 차량제어장치(20)는 상기 디스플레이장치(100)로부터 상기 제3엔진제어신호를 수신하고 상기 제3엔진제어신호를 엔진제어신호로 변환하여 엔진제어장치(30)에 송신하는 제9단계(S25);
    을 포함하는 건설기계의 엔진회전수 비상제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제6단계(S22)에서 엔진RPM 설정이 활성화 되었다면, 최근 엔진제어신호를 상기 디스플레이장치(100)에 송신하였는지를 판단하는 제7단계(S23); 및
    상기 제7단계(S23)에서 최근 엔진제어신호를 상기 디스플레이장치(100)에 송신하지 않았다면, 상기 최근 엔진제어신호를 상기 제2엔진제어신호로 변환하여 상기 디스플레이장치(100)에 송신하는 제8단계(S24);를
    상기 제6단계(S22)와 상기 제9단계(S25)의 사이에 더 포함하고,
    상기 제7단계(S23)에서 최근 엔진제어신호를 상기 디스플레이장치(100)에 송신하였다면, 상기 제9단계(S25)로 진행되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진회전수 비상제어 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제6단계(S22)에서 엔진RPM 설정이 활성화되지 않았다면, 엔진RPM 설정 유닛(10)으로부터 제1엔진제어신호를 수신하고, 상기 제1엔진제어신호를 엔진제어신호로 변환하여 엔진제어장치(30)에 송신하는 제10단계(S26);
    를 더 포함하는 건설기계의 엔진회전수 비상제어 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제5단계(S21)에서, 엔진RPM 설정이 비활성화이면, 입력되는 엔진RPM 값이 변경될 때마다 상기 엔진제어신호가 갱신되어 저장되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진회전수 비상제어 방법.
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