KR19980086297A - 건설용 중장비의 전기합선 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 건설용 중장비의 전기합선 보호장치는 각 장치에 전원을 공급하는 전선이 합선되는 경우 과전류에 의해 제어부 등이 파손되는 것을 방지하도록 하는 것이다.

본 발명은 운전자가 엔진 회전수 조절장치를 통해 설정한 엔진 회전수에 따라 모터를 제어하여 엔진에 공급되는 연료량을 조절하는 제어부와 모터 사이에 연결되는 전선이 합선되는 경우에 과전류검출 회로부에서 제어부에 흐르는 과전류를 검출하여 과전류검출 제어부를 작동시키는 신호를 출력하고, 과전류검출 제어부에서는 과전류검출 회로부에서 출력되는 신호에 의해 마이크로 컴퓨터에 합선발생 신호를 출력하는 동시에 파워모듈에 모터에 공급되는 전원을 차단하는 신호를 출력함으로써 제어부의 파손을 방지할 수 있다.

Description

건설용 중장비의 전기합선 보호장치

본 발명은 건설용 중장비의 엔진 회전수를 제어하는 모터 등 각종 장치의 구동을 위해 전선을 사용하여 전원을 공급할 때 각 장치를 연결하는 전선에 이상이 발생되어 합선되는 경우 과전류에 의해 제어부 등이 파손되는 것을 방지하도록 하는 건설용 중장비의 전기합선 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설용 중장비는 그 사용환경이 열악하기 때문에 최근의 건설장비는 운전자가 보다 손쉽게 작업할 수 있도록 각종 장치를 자동화시켜 나가는 추세에 있다.

도 1은 상기와 같이 자동화되는 건설용 중장비의 일예로서 운전자가 직접 엔진의 회전수를 조절하여 작업할 수 있도록 하는 엔진 회전수 제어를 나타낸 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 운전자가 엔진 회전수를 변경하여 설정하도록 운전석에 설치되는 엔진 회전수 조절장치(1)와, 상기 엔진 회전수 조절장치(1)로부터의 입력신호를 해석하여 모터(3)를 구동시키는 신호를 출력하는 제어부(2)와, 상기 제어부(2)의 출력신호에 의해 구동되는 모터(3)와, 상기 모터(3)의 작동에 의해 가변되는 트로틀(throttle) 밸브(4)와, 상기 트로틀 밸브(4)의 가변에 의해 엔진(6)의 연료량을 조절하여 분사하는 인젝션(injection) 펌프(5)로 구성된다.

상기 모터(3)와 트로틀 밸브(4) 사이에는 모터(3)가 구동될 때의 회전력을 트로틀 밸브(4)에 전달하여 이 트로틀 밸브(4)를 가변시키도록 하는 링크기구(도시되어 있지 않음)가 연결되어 있다.

이와 같은 구성으로 된 건설용 중장비의 엔진 회전수 제어의 작용은 다음과 같다.

우선, 운전자가 엔진 회전수를 변경하기 위해 운전석에 설치된 엔진 회전수 조절장치(1)를 이용하여 엔진 회전수를 선택한다.

그 후에 운전자의 선택에 의해 변경된 엔진 회전수의 신호가 제어부(2)로 입력되고, 제어부(2)에서는 상기 입력되는 신호를 해석하여 변경된 엔진 회전수에 맞는 구동신호를 모터(3)로 출력한다.

이와 같이, 운전자의 선택에 의해 변경된 엔진 회전수에 따라 모터(3)가 구동되면 상기 모터(3)의 속도에 의해 트로틀 밸브(4)가 열리고 닫치는 등 가변되고, 인젝션 펌프(5)에서는 상기 트로틀 밸브(4)의 가변에 따라 연료를 엔진(6)에 공급한다.

즉, 운전자에 의해 선택되는 엔진 회전수가 높으면 인젝션 펌프(5)에서 많은 연료가 분사되도록 트로틀 밸브(4)를 가변시키고, 이와 반대로 운전자에 의해 선택되는 엔진 회전수가 낮으면 인젝션 펌프(5)에서 적은 연료가 분사되도록 트로틀 밸브(4)를 가변시킨다.

또한, 엔진 회전수를 제어하기 위한 제어부(2)나 모터(3) 등은 배터리 등의 전원에 의해 구동되므로 전원을 공급받기 위해 상기 제어부(2)나 모터(3) 사이에는 전선이 연결되어 있다.

그러나, 건설장비의 작업특성상 연속적인 진동 및 충격 등으로 인하여 단선이나 합선이 발생되어 전선 상호간의 합선이나 차체 합선이 발생되는 경우 과전류가 흘러 모터의 구동을 제어하는 제어부 등이 파손되거나 화재가 발생될 위험이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 엔진 회전수를 제어하기 위해 사용되는 모터와 이를 제어하는 제어부 사이에 연결된 전선 등이 작업도중 합선되는 경우 이로 인해 과전류가 흘러 제어부 등이 파손되지 않도록 보호함과 아울러 합선이 발생되는 경우 이를 운전자에게 알려주기 위한 건설용 중장비의 전기합선 보호장치를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건설용 중장비의 전기합선 보호장치는 운전자가 엔진 회전수 조절장치를 통해 설정한 엔진 회전수에 따라 모터를 제어하여 엔진에 공급되는 연료량을 조절하는 제어부와 모터 사이에 연결되는 전선이 합선되는 경우에 과전류검출 회로부에서 제어부에 흐르는 과전류를 검출하여 과전류검출 제어부를 작동시키는 신호를 출력하고, 과전류검출 제어부에서는 과전류검출 회로부에서 출력되는 신호에 의해 마이크로 컴퓨터에 합선발생 신호를 출력하는 동시에 파워모듈에 모터에 공급되는 전원을 차단하는 신호를 출력함으로써 제어부의 파손을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 엔진 회전수 제어를 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 건설용 중장비의 전기합선 보호장치의 실시예를 나타낸 블록도.

도 3은 도 2의 상세회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 엔진 회전수 조절장치

20 : 제어부

21 : 마이크로 컴퓨터

22 : 파워모듈

23 : 전원부

24 : 과전류검출 회로부

25 : 과전류검출 제어부

30 : 모터

40 : 표시부

Q : 트랜지스터

R1∼R3 : 저항

C : 콘덴서

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 건설용 중장비의 전기합선 보호장치를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 건설용 중장비의 전기합선 보호장치의 실시예를 나타낸 블록도로서, 운전자가 엔진 회전수를 변경하여 설정하도록 운전석에 설치되는 엔진 회전수 조절장치(10)와, 상기 엔진 회전수 조절장치(10)로부터의 입력신호를 해석하여 모터(30)를 구동시키는 신호를 출력하는 제어부(20)와, 상기 제어부(20)의 출력신호에 의해 구동되는 모터(30)와, 합선이 발생되는 경우 운전자에게 알려주기 위한 표시부(40)로 구성되어 있다.

상기 제어부(20)는 엔진 회전수 조절장치(10)로부터의 신호를 입력받아 엔진 회전수에 따라 모터(30)를 제어하는 신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(21)와, 상기 마이크로 컴퓨터(21)에서 출력되는 신호를 입력받아 모터(30)를 구동 또는 차단시키는 파워모듈(22)과, 상기 파워모듈(22)에 모터(30)를 구동시키기 위한 전원을 공급하는 전원부(23)와, 상기 제어부(20)와 모터(30) 사이에 연결된 전선이 합선되는 경우 발생하는 과전류를 검출하는 과전류검출 회로부(24)와, 상기 과전류검출 회로부(24)에서 검출한 신호로 동작되어 상기 마이크로 컴퓨터(21)에 합선되었음을 알리는 신호를 출력함과 동시에 상기 파워모듈(22)에 모터(30)의 구동을 차단하는 신호를 출력하는 과전류검출 제어부(25)로 구성된다.

상기 표시부(40)는 발광다이오드(Light Emitting Diode) 또는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display) 등을 사용하며, 그 이외에 음성장치를 내장하여 사용할 수 있다.

도 3은 상기 도 2의 전기합선 보호장치를 나타낸 상세회로도로서, 상기 제어부(20)의 전원부(23)가 과전류검출 회로부(24)의 트랜지스터(Q)의 에미터단자에 연결됨과 동시에 에미터단자와 트랜지스터(Q)의 베이스단자 사이에 연결된 저항(R1)을 통해 파워모듈(22)의 입력단자에 연결되어 있다.

또한, 상기 트랜지스터(Q)의 콜렉터단자에는 저항(R2)(R3)과 콘덴서(C)가 직·병렬로 연결되어 과전류검출 제어부(25)의 입력단자에 연결되어 있다.

상기 저항(R2)(R3)은 출력되는 전압을 분압하기 위한 저항이고, 콘덴서(C)는 과전류검출 제어부(25)의 동작이 오류가 발생되지 않도록 노이즈를 억제하기 위한 콘덴서이다.

이와 같은 구성으로 된 본 발명의 건설용 중장비의 전기합선 보호장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 운전자가 엔진 회전수를 변경하기 위해 운전석에 설치된 엔진 회전수 조절장치(10)를 이용하여 엔진 회전수를 선택한다.

운전자의 선택에 의해 변경된 엔진 회전수의 신호는 제어부(20)의 마이크로 컴퓨터(21)에 입력되고, 상기 마이크로 컴퓨터(21)에서는 상기 입력되는 신호를 해석하여 변경된 엔진 회전수에 맞도록 모터(30)를 구동시키기 위한 구동신호를 파워모듈(22)로 출력한다.

상기 파워모듈(22)에서는 전원부(23)에서 공급되는 전원으로 상기 마이크로 컴퓨터(21)로부터의 모터(30) 구동신호를 입력받아 모터(30)를 작동시킨다.

또한, 상기 전원부(23)에서 공급되는 전원은 과전류검출 회로부(24)의 트랜지스터(Q)의 베이스단자에도 공급되지만, 정상적으로 동작될 때에는 상기 트랜지스터(Q)의 에미터단자와 베이스단자의 양단전압이 트랜지스터(Q)의 구동에 필요한 0.6[V] 미만이 되기 때문에 트랜지스터(Q)는 동작되지 않는다.

따라서, 상기 파워모듈(22)의 신호에 의해 모터(30)가 구동되고, 상기 모터(30)의 구동에 의해 트로틀 밸브(50)가 가변되어 인젝션 펌프(60)에서 상기 트로틀 밸브(50)의 가변에 따라 연료를 엔진(70)에 공급한다.

즉, 운전자에 의해 선택되는 엔진 회전수가 높으면 인젝션 펌프(60)에서 많은 연료가 분사되도록 트로틀 밸브(50)를 가변시키고, 이와 반대로 운전자에 의해 선택되는 엔진 회전수가 낮으면 인젝션 펌프(60)에서 적은 연료가 분사되도록 트로틀 밸브(50)를 가변시킨다.

그러나, 정상적인 엔진 회전수 제어동작을 하여 작업하는 중에 상기 제어부(20)와 모터(30) 사이를 연결하는 전선이 차체 합선되는 경우에는, 상기 전원부(23)에서 공급되는 전류가 커지게 됨에 따라 상기 트랜지스터(Q)의 에미터단자와 베이스단자의 양단전압이 트랜지스터(Q)의 구동에 필요한 0.6[V] 이상으로 되기 때문에 상기 트랜지스터(Q)가 동작된다.

따라서, 상기 트랜지스터(Q)의 콜렉터단자를 통해 출력되는 전압에 의해 과전류검출 제어부(25)가 동작을 하게 되고, 상기 과전류검출 제어부(25)에서는 차량이 합선되었음을 알리는 신호를 마이크로 컴퓨터(21)에 출력함과 동시에 파워모듈(22)에 모터(30)의 구동을 차단하도록 하는 신호를 출력한다.

상기 마이크로 컴퓨터(21)에서는 표시부(40)로 차량이 합선되었음을 알리는 신호를 출력하고, 표시부(40)에서 이를 표시함으로써 운전자에게 합선되었음을 즉시 알리도록 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 건설용 중장비의 전기합선 보호장치에 의하면, 엔진 회전수를 제어하기 위해 사용되는 모터와 이를 제어하는 제어부 사이에 연결된 전선 등이 작업도중 합선되는 경우 과전류에 의해 제어부 등이 파손되지 않도록 보호함과 아울러 합선되었을 경우 이를 즉시 운전자에게 알려주어 신속한 조치를 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 운전자가 엔진 회전수를 변경하여 설정하도록 운전석에 설치되는 엔진 회전수 조절장치와, 상기 엔진 회전수 조절장치의 신호를 입력받아 엔진 회전수에 따라 모터를 제어하는 신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와, 상기 마이크로 컴퓨터에서 출력되는 신호를 입력받아 모터를 구동 또는 차단시키는 파워모듈과, 상기 파워모듈에 모터를 구동시키기 위한 전원을 공급하는 전원부와, 상기 파워모듈과 모터 사이에 연결된 전선이 합선되는 경우 발생하는 과전류를 검출하는 과전류검출 회로부와, 상기 과전류검출 회로부에서 검출한 신호로 동작되어 상기 마이크로 컴퓨터에 합선되었음을 알리는 신호를 출력함과 동시에 상기 파워모듈에 모터의 구동을 차단하는 신호를 출력하는 과전류검출 제어부로 구성된 제어부와, 상기 제어부의 출력신호에 의해 구동되는 모터와, 합선이 발생되는 경우 운전자에게 알려주기 위한 표시부로 구성된 것을 특징으로 하는 건설용 중장비의 전기합선 보호장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 과전류검출 회로부는 전원부가 트랜지스터의 에미터단자에 연결됨과 동시에 에미터단자와 상기 트랜지스터의 베이스단자 사이에 연결된 저항을 통해 파워모듈의 입력단자에 연결되고, 상기 트랜지스터의 콜렉터단자에는 복수의 분압용 저항과 노이즈 감쇄용 콘덴서가 연결되어 과전류검출 제어부의 입력단자에 연결된 구성임을 특징으로 하는 건설용 중장비의 전기합선 보호장치.