KR20020008160A - 동력 머신용 메인 제어 컴퓨터 장치 - Google Patents

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브랜드트케네스에이
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찰스 알. 호지
클라크 이큅먼트 컴파니
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Abstract

본 발명은 스키드 스티어 로더 등의 동력 머신(10)상에서 유압, 전기 및 기계 액츄에이터(64, 66, 67)를 제어하기 위한 컴퓨터 기반의 제어 시스템(50)에 관한 것이다. 상기 컴퓨터 기반의 제어 시스템(50)의 다수의 특징들을 실시하여 상기 전력 머신(10)의 어떤 동작적인 양상을 향상시키도록 구성된다.

Description

동력 머신용 메인 제어 컴퓨터 장치{FEATURES OF MAIN CONTROL COMPUTER FOR A POWER MACHINE}
스키드 스티어 로더(Skid Steer Loader) 등의 동력 머신은, 통상적으로 캡(cab)과, 버킷과 같은 작업 장비(work tool)를 지탱하는 가동 승강암(lift arm)을 지탱하는 프레임을 통상적으로 구비한다. 가동 승강암은 주로 유압 실린더인 동력 액츄에이터에 의해 스키드 스티어 로더의 프레임에 피벗 결합된다. 게다가, 작업 장비는 주로 유압 실린더인 한 개 이상의 추가 동력 액츄에이터에 의해 승강암에 결합된다. 스키드 스티어 로더를 조종하는 오퍼레이터는 승강암을 올리고 내리며, 승강암에 결합된 유압 실린더와 장비에 결합된 유압 실린더를 작동하게 함으로써 장비를 조종한다. 오퍼레이터가 승강암에 결합되는 유압 실린더의 길이를 늘어나게 할 때, 승강암은 거의 수직으로 위를 향해 이동한다. 반대로, 오퍼레이터가 승강암에 결합된 유압 실린더의 길이가 줄어들게 하면, 승강암은 거의 수직으로 아래를 향해 이동한다. 유사하게, 오퍼레이터는 승강암에 결합된 유압 실린더와 작업 장비를 원하는 대로 그 길이가 늘어나게 하거나 줄어들게 제어함으로써 장비를 조종할 수 있다[예컨대, 버킷을 기울어지게 할 수 있다].
스키드 스티어 로더는 또한 이 스키드 스티어 로더의 이동에 동력을 공급하는 동력 유압 트랙션(traction) 모터에서 차례로 유압 펌프를 구동시키는 엔진을 주로 구비한다. 트랙션 모터는 체인 드라이브 등의 드라이브 메커니즘을 통해 바퀴에 주로 연결된다.
본 발명은 전체적으로 동력 머신에 관한 것이다. 더 자세하게, 본 발명은 동력 머신용 메인 제어 컴퓨터에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 한 양상에 따른 스키드 스티어 로더의 측면도.
도 2는 본 발명의 한 양상에 따른 제어 시스템의 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 제어 시스템의 일부에 대한 상세 블록도.
도 3a는 본 발명의 한 양상에 따른 엔진 속도에 기초하여 가변적 튜티 사이클과 변조된 제어를 나타내는 흐름도.
도 4는 도 2에 도시된 제어 시스템의 일부를 형성할 수 있는 계전기에 대한 상세 블록도.
도 5는 본 발명의 한 양상에 따른 스풀 잠금 시스템의 상세 블록도.
도 5a는 트랙션 잠금 장치의 일실시예를 나타내는 도면.
도 6과 도 7은 본 발의 한 양상에 따른 계전기 구성을 모니터하는 동작을 나타내는 흐름도.
도 8은 다중 속도 동력 머신에서 2개 속도 사이에서의 전환을 제어하는 제어 시스템의 동작을 나타내는 흐름도.
도 9a 내지 도 9d는 예시적인 속도 전환 프로파일을 나타내는 도면.
도 10은 도 2에 도시된 제어 시스템의 일부에 대한 상세도.
도 11은 팬 속도를 제어하기 위해 도 10에 도시된 제어 시스템의 일부의 동작을 나타내는 흐름도.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 패스워드 기능성의 실시를 나타내는 흐름도.
도 16 및 도 17은 본 발명의 별법적 실시예를 나타내는 도면.
도 18은 도 16과 도 17에 도시된 시스템의 동작을 나타내는 흐름도.
도 19는 본 발명의 한 특징에 따른 다운그레이드 동작을 도시하는 흐름도.
본 발명은 스키드 스티어 로더 등의 동력 머신에서 유압, 전기 및 기계적 액츄에이터를 제어하기 위한 컴퓨터 기반의 제어 시스템에 관한 것이다. 컴퓨터 기반의 제어 시스템은 본 동력 기계의 소정의 동작 특성을 향상시키기 위해 여러 특징을 실시하도록 구성된다.
일실시예에 있어서, 본 발명은 동력 머신에서 보조 유압기의 선택 가능한 펄스폭 변조를 제공한다. 본 발명의 또 다른 특징에 있어서, 대체로 임의의 유압 기능은 부동(浮動) 지점 또는 멈춤쇠(detent) 지점에 배치될 수 있다. 유사하게, 동력 머신은 유압적으로 기능할 수 있고, 복수의 유압 기능은 상기 부동 지점 또는 멈춤쇠 상태에 설정될 수 있다고 볼 수 있다.
본 발명의 또다른 특징에 있어서, 스풀 잠금 제어 솔레노이드에 변조 제어가 도입된다. 이에 따라 절약 기법에 따라 스풀 잠금이 잠금 해제된다.
본 발명의 또다른 양상은 로더의 다중 속도 제어를 허용한 것이다. 유사하게, 저속과 고속간의 변환이 조절되어 원활한 속도 변환이 달성된다.
본 발명은 전기 또는 전자적으로 제어되는 출력에 대한 많은 특징을 제공할수도 있다. 예컨대, 엔진이 운전 중인 동안 스타터가 작동되지 않도록 엔진 상태가 모니터된다. 또한, 복수의 계전기 상태 역시 적절한 작동을 위해 모니터된다. 유사하게, 다수의 계전기의 전기 구성도 적절한 제어를 위해 감시된다.
본 발명의 또다른 양상에 따르면, 다수의 기준에 기초하여 유압팬 속도가 제어된다. 상기 기준은 동력 머신의 동작 파라미터를 포함한다.
본 발명은 사용자가 소지한 패스워드 레벨에 따라 소정의 기능으로의 액세스를 제한하기 위한 패스워드 계위와 기능을 제공할 수도 있다. 잠금과 잠금 해제 기능성이 제공되어 패스워드 재입력없이 동력 머신을 재시동시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예는 키타입의 점화(ignition) 입력부에서 오퍼레이터 입력판을 업그레이드시켜 키패드 입력부과 표시 기기를 포함한다. 업데이트 절차는 사실상 자동화되어 있으며, 예컨대 상위 레벨의 패스워드 인지에 의해 증명되는 적합한 인증없이는 다운그레이드(downgrade)를 배제한다.
본 발명은 이하에 설명되는 로더에 대해서 이루어진다. 그러나, 소형 굴착기와 같은 다른 동력 머신으로도 역시 본 발명이 실시될 수 있다. 본 발명은 단지 예시적인 목적으로 로더에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 스키드 스티어 로더(10)의 측입면도이다. 스키드 스티어로더(10)는 바퀴(14)에 의해 지탱되는 프레임(12)을 포함한다. 프레임(12)은 또한 조종실을 형성하고 오퍼레이터가 스키드 스티어 로더(10)를 조종하기 위해 착석하는 좌석(19)을 둘러싸는 캡(16)을 지탱한다. 캡(16)은 원하는 대로 형태가 이루어질 수 있으며 도면에서 도시된 형태는 단지 예시적이다. 좌석대(seat bar)(21)는 캡의 일부에 피벗 결합된다. 오퍼레이터가 좌석(19)에 착석할 때, 오퍼레이터는 좌석대(21)를 올려진 상태(도 1에서 도시 생략됨)에서 도 1에 도시된 바와 같이 내려진 상태로 주축으로 선회시킨다. 좌석대(21)는 후방의 피벗 좌석대가 될 수 있거나 사실상 그외 다른 형태를 취할 수 있다.
승강암(17)은 피벗 포인트(20)[도 1에는 단 한 개만 도시되며, 나머지 한 개는 로더(10)의 맞은면상의 동일 지점에 배치된다]에서 프레임(12)에 결합된다. 1쌍의 유압 실린더(22)[도 1에는 한 개만 도시]는 피벗 포인트 24에서 프레임(12)과 피벗 결합되고 피벗 포인트 26에서 승강암(17)과 피벗 결합된다. 승강암(17)은 또한 양호한 실시예에 있어서, 버킷(28)인 작업 장비에 결합된다. 승강암(17)은 피벗 포인트 30에서 버킷과 피벗 결합된다. 또한, 또다른 유압 실린더(32)는 피벗 포인트 34에서 승강암(17)과 결합되고 피벗 포인트 36에서 버킷(28)과 결합된다. 단지 한 개의 실린더(32)만 도시하지만, 원하는 수만큼의 실린더를 이용하여 버킷(28)이나 그외 적합한 장비로 작업할 수 있다.
캡(16) 안에서 오퍼레이터는 유압 실린더(22, 32)를 선택적으로 작동시킴으로써 승강암(17)과 버킷(28)을 조종할 수 있다. 유압 실린더(22)를 작동시키고, 유압 실린더의 길이를 늘어나게 함으로써, 오퍼레이터는 화살표(38)가 지시하는 방향으로 거의 수직으로 위로 승강암(17)을 이동시키고 결과적으로 버킷(18)을 이동시킨다. 반대로, 오퍼레이터가 실린더(22)의 길이를 줄어들게 실린더를 작동할 경우, 버킷(28)은 도 1에 도시된 상태에서 거의 수직으로 아래로 이동하게 된다.
오퍼레이터는 또한 실린더(32)를 작동시킴으로써 버킷(28)을 조정할 수 있다. 오퍼레이터가 실린더(32)의 길이를 늘어나게 한다면, 버킷(28)은 피벗 포인트(30)에 대하여 앞으로 기울어진다. 반대로, 오퍼레이터가 실린더(32)의 길이를 줄어들게 하면, 버킷(28)은 피벗 포인트(20)에 대해 뒤로 기울어진다. 이러한 틸팅(tilting)은 화살표(40)가 지시하는 아치형의 경로를 대개 따른다.
도 1은 또한 복수의 수동 조정기 또는 조종실(16) 내에 설치하는 핸드 그립(39)을 도시한다. 핸드 그립(39)에는 오퍼레이터가 조종하여 소정의 기능을 달성할 수 있는 다수의 액츄에이터[예컨대, 누름 단추, 전위차계(potentionmeter), 스위치 등]가 장착되는 것이 양호하다. 예시적인 실시예에서 있어서, 핸드 그립상의 오퍼레이터 작동가능한 입력부는 수신한 신호에 응답하여 로더(10)의 소정 기능을 제어하는 제어 컴퓨터[이후에 더 상세히 설명됨]에 전기 신호를 제공한다.
또한, 예시적인 실시예에 있어서, 한 개 이상의 오퍼레이터 입력부와 표시판[도 2에 도시]은 조종실(16)에 설치된다. 오퍼레이터 입력 표시판은 소정의 정보 아이템을 나타내는 표시를 오퍼레이터에게 제공하고, 오퍼레이터가 입력을 줄 수 있는 멤브레인(membrane) 키보드, 접촉식 화면 등의 추가 오퍼레이터 입력 기기가 장착된다.
그러나, 기계적인 방식으로도 입력이 제공될 수 있다는 것을 주지해야 한다.예컨대, 핸드 그립(38)은 기계적인 연계를 통해 밸브 스풀(spool) 또는 솔레노이드를 제어하는 레버(lever)에 결합될 수 있다. 유사하게, 조종실(16)에는 기계적인 연계를 통해 밸브 스풀이나 솔레노이드를 역시 제어할 수 있는 발 페달이 설치될 수 있다.
또한, 로더(10)는 예시적으로, 신속 분리형 조립품(fittings)이 장착될 수 있는 한 개 이상의 보조 유압 커플링[도 1에 도시 생략]을 구비한다. 보조 커플링에서 유체 압력은 조종실(16) 내에 있는 1 이상의 오퍼레이터 입력 기기로부터의 신호에 기초하여 제어될 수 있다.
도 2는 제어 시스템(60)의 일 실시예에 대한 블록도이다. 시스템(50)은 제어기(52), 제어판 입력부(54), 센서 입력부(56), 손/발 입력부(58), 센서(60), 유압 액츄에이터(64), 전기 기계적 솔레노이드(66) 및 표시판 기기(67)를 포함한다. 제어기(52)는 예시적으로, 별도로 통합되거나 장착될 수 있는 연관된(associated) 메모리를 구비한 디지털 컴퓨터, 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기이다. 제어기(52)는 또한 적절한 타이밍 회로를 포함할 수 있다.
제어판 입력부(54)는 헤드라이트, 연동 시스템, 점화 장치 등의 특징을 제어하는 데 이용되는 각종 오퍼레이터 인터페이스를 포함할 수 있다. 이러한 정보는 직통 디지털 입력부, 한방향 직렬 스트림 또는 수많은 양방향 직렬 통신 프로토콜을 통해 제어기(52)에 전송될 수 있다. 유사하게, 제어판 입력부(54)와 제어기(52)간의 연결은 또한 예시적으로 전원 및 접지 연결을 포함한다.
센서 입력부(56)은 또한 엔진 오일 압력 센서, 연료 센서, 엔진 냉각 센서,공기 필터 센서[감소된 공기 흐름을 나타내므로 막힌 공기 필터를 알림], 엔진 속도 제어, 작동 오일(hydraulicc oil) 온도 센서, 작동 오일 주입(charge) 압력 스위치 및/또는 작동 오일 필터 압력 센서 등의 각종 아날로그 또는 디지털 센서 또는 동작 상태를 나타내는 도수(frequency) 입력부 및 기타 감지 입력을 포함할 수 있다.
핸드 그립과 발 페달 입력(28)은 또한 조종실(16) 안에 있는 오퍼레이터 작동가능한 입력부를 형성하는 각종의 입력 기기를 포함할 수 있다. 상기 입력부에서는 보조 유체 커플러의 요청된 동작[예, 변조된 제어], 요청되는 멈춤쇠, 다중 속도 로더에서 요청되는 고속 또는 저속 동작 및 기타 요청되는 기능[예, 로더에 탑재되는 장비를 승강하거나 기울게 함 등]을 나타내는 신호를 제공할 수 있다.
좌석대 센서(60)는 예시적으로 좌석대(21)에 결합된다. 좌석대 센서(60)는 좌석대(21)가 올려진 상태인지 도 1에 도시된 내려진 상태인지 나타내는 신호를 예시적으로 제공할 수 있다.
유압 액츄에이터(64)는 예시적으로 승강 및 틸트 실린더를 포함하여 장비(28)[도 1에 도시]를 조종하는 데 이용하고, 사용자 입력에 응답하여 많은 양의 유압 작동유(hydraulic fluid)를 방출하기 위한 고 유량 밸브와, 사용자 입력에 응답하여 보조 커플러로 유압 작동유를 돌리기 위한 전환 밸브와, 보조 릴리프 밸브 및 오퍼레이터 입력부나 소정의 감지된 동작 파라미터에 응답하여 가동될 수 있는 복수의 폐쇄(lockout) 밸브를 포함한다. 물론, 유압식 액츄에이터는 제어되는 특정의 액츄에이터와 유압 작동유의 소스 또는 유압 작동유 보관통 사이에 연결되는 밸브의 밸브 스풀을 조종함으로써 제어된다. 이러한 밸브는 주 유압 커플러에서의 흐름을 제어하는 한 개 이상의 주 밸브와 보조 유압 커플러에서의 유압을 제어하는 한 개 이상의 보조 밸브를 포함한다. 밸브는 전기, 유압 또는 기계적으로 제어될 수 있다. 블록(64)은 이러한 요소를 모두 나타낸다.
전기 기계적인 솔레노이드(66) 역시 각종의 아이템을 포함한다. 일부 아이템은 전기 계전기 코일에 전류를 인가함으로써 제어되는 전기 계전기로서 구현된다. 이러한 전기 기계적인 기기는 스타터에 전류를 인가하는 스타터 계전기와, 스위치되는 전력 기기에 배터리 전력을 공급하는 스위치되는 전력 계전기와, 연료 차단 밸브에 전류를 인가하는 연료 차단 계전기와, 트랙션 잠금 솔레노드이드에 전류를 인가하는 트랙션 잠금 계전기와, 글로(glow) 플러그에 전류를 인가하는 글로 플러그 계전기 및 여러 개의 라이트[예컨대, 헤드라이트, 표지등 등]를 제어하기 위한 라이트 계전기를 포함한다.
예시적으로 표시판 기기(67)는 제어기(52)로부터 출력을 수신하고 오퍼레이터에게 정보를 나타내는 기기이다. 이러한 기기는 예컨대, 지시등, 적산계(hour meter), 계기(gauge) 등을 포함할 수 있다. 표시판 기기(67)는 단위 입력부와 같이 제어판 입력부(54)에 통합되거나 그와 별도로 설치될 수 있다.
동작시, 제어기(52)는 제어판 입력부(54), 센서 입력부(56), 손과 발로 작동가능한 입력부(58) 및 좌석대 센서(60)로부터 각종 입력을 수신한다. 상기 입력부에 응답하여, 제어기(52)는 유압 액츄에이터(64), 전기 기계 기기(66) 및 표시판 기기(67)에 출력을 제공하여 로더(10)에서 각종 기능을 제어한다.
보조 유압 선택기
도 3은 시스템(50)의 일부에 대한 상세도이다. 도 3에서는 제어기(52)가 유압형 메모리(68)에 결합되는 것이 도시된다. 다시 설명하면, 메모리(68)는 제어기(52)와 통합되거나 분리될 수 있다. 명확한 이해를 돕기 위해, 도 3에 별도의 블록으로 표시된다. 제어기(52)는 도 3에 도시되는 예시적 실시예에서 보조 유압 선택기(70)와, 기능 요청 입력부(72)와, 멈춤쇠 요청 입력부(74)와, 보조 유압 기기(76)와, 선택적인 주 유압 기기(78)[보조 유압 기기와 주 유압 기기는 유압 액츄에이터(64)의 부분과 도 2에 도시된 관련 밸브를 형성한다] 및 전기 기계적 기기(66)에 결합된다.
보조 유압 선택기(70), 기능 요청 입력부(72) 및 멈춤쇠 요청 입력부(74)는 제어판 입력부[누를 수 있는 키패드 버튼] 또는 손/발 입력부[핸드 그립(39)이나 도시 생략된 페달로부터의 전기적 또는 기계적 입력]일 수 있다.
작동시, 제어기(52)는 입력 기기(70, 72, 74)로부터 입력 신호를 수신하며, 유압 액츄에이터(64)와 전기 기계적 기기(55)를 적절하게 제어한다. 한 예시적인 실시예에 있어서, 보조 유압 선택기(70)는 단순히 푸쉬 버튼이나 조종실(16)에 설치된 핸드 그립(39) 중 하나에 있는 누를 수 있는 스위치이다. 다른 로더에도 보조 유압 밸브의 변조 제어가 제공되지만, 상기 로더에는 통상적으로 끊임없이 이러한 제어가 제공되거나 오퍼레이터에 의해 이러한 제어가 선택 가능할 수는 없다.
반대로, 본 발명의 예시적 실시예는 오퍼레이터에 의해 용이하게 조종될 수 있는 선택기 스위치(70)를 제공한다. 상기 조정에 응답하여, 제어기(52)는 변조 방식으로 유압 기기(76)에 결합된 보조 밸브를 제어한다. 이는 보조 밸브에 있는 전기적으로 제어되는 솔레노이드에 적절한 신호를 인가하거나, 유압 파이롯트 압력을 제어함으로써 달성될 수 있다. 그러므로, 보조 유압 기기를 온/오프 방식으로 단순히 제어한다기 보다는, 변조된 흐름이 제공되어 보조 유압 커플러(76)에 공급되는 출력 유체 압력에서 실제로 계속되는 변화를 이루게 한다. 한 예시적인 실시예에 있어서, 선택기(70)는 보조 유압 기기(76)를 변조 모드와 온/오프 모드로 동작시키게 제어기(52)를 토글시키는 단순히 토글 스위치이다. 물론, 다른 입력 구성 또한 이용될 수 있다.
변조 제어 방식에서의 튜티 사이클 변화
본 발명은 또한 변조된 흐름으로 가변적인 듀티 사이클을 제공한다. 이에 대해서는 도 3a에 더욱 자세하게 도시된다. 예컨대, 상이한 엔진 속도로 인해 주입 압력이 상이해 진다. 그러므로, 엔진 속도와 무관하게 미리 선택한 듀티 사이클 에서의 미터링은 동일한 듀티 사이클에서 상이한 압력을 줄 수 있다.
그러므로, 본 발명의 제어기는 엔진 속도에 기초하여 계측된(metered) 동작에 듀티 사이클을 제공한다. 먼저, 제어기는 변조된 동작 요청을 수신한다[보조 유압 선택기(70)를 통해]. 이는 블록(69)에 나타낸다. 제어기(52)는 이어서 센서 입력(56)으로부터 엔진 속도 지시를 수신한다. 이는 블록(71)에 나타낸다. 감지된 엔진 속도에 기초하여, 제어기(52)는 상이한 엔진 속도에 관련된 다수의 듀티 사이클 프로파일을 포함하는 듀티 사이클 메모리에 액세스한다. 듀티 사이클 프로파일에는 상이한 듀티 사이클과 변화율이 포함되어, 엔진 속도에 기초하여 원하는 미터링을달성할 것이다. 상기 프로파일은 원하는 임의의 미터링을 달성하는 데 있어 원하는 어떠한 프로파일도 될 수 있다. 듀티 사이클 프로파일 검색은 블록(73)에 나타낸다.
그 다음 제어기(52)는 검색된 듀티 사이클 프로파일과 선택한 유압 액츄에이터에 관련된 오퍼레이터 입력에 기초하여 선택한 액츄에이터를 제어한다. 이는 블록(75)에 나타낸다. 오퍼레이터가 온/오프 제어를 원한다는 지시 입력을 줄 때까지 제어기(52)는 선택한 액츄에이터를 이 방식으로 계속 제어한다. 이는 블록(77)에 나타낸다. 이 때, 제어기(52)는 온/오프 방식으로 선택한 액츄에이터를 제어하기 시작한다. 이것은 블록(79)에 나타낸다.
멈춤쇠 요청
본 발명의 또다른 예시적인 양상에 있어서, 오퍼레이터 작동가능한 입력으로서 멈춤쇠 요청 입력부(74)가 핸드 그립(39) 중 한 곳에 또한 장착된다. 기능 요청 입력부(72)는 요청될 수 있는 사실상 임의의 유압 기능을 단순히 표시하도록 도시된다.
제어기(52)는 사실상 임의의 유압 기능을 멈춤쇠 모드로 제어하도록 구성된다. 특별한 유압 기능을 멈춤쇠 모드로 설정하기 위해서, 오퍼레이터는 적절한 사용자 입력 기기를 조종하여 멈춤쇠 요청 입력부(74)의 작동과 조합하여, 유압 기능을 요청할 수 있다. 한 예시적인 실시예에 있어서, 이것에 의해 요청된 유압 기능은 멈춤쇠 모드로 제어된다. 동일한 사용자 입력부의 연속적인 조종은 기능[현재 멈춤쇠 모드에 있음]을 비작동시킬 수도 있다. 물론, 멈춤쇠는 그외 적합한 방식으로 행해질 수 있다. 예컨대, 작동하는 멈춤쇠 기능이 없고 오퍼레이터가 멈춤쇠 요청 입력부(74)를 누르게 되면, 암 프런트(front female) 유압 커넥터는 멈춤쇠 모드에 놓인다. 다른 어떤 유압 기능이 이미 멈춤쇠 모드에 있을 경우, 멈춤쇠 요청 입력부(74)만 누르게 되면 모든 멈춤쇠된 기능이 작동하지 않게 된다. 유사하게 임의의 유압 기능이 멈춤쇠 모드에 있을 경우, 멈춤쇠 모드로 설정될 수 없는 임의의 유압 기능과 조합하여 멈춤쇠 요청 입력부(74)를 누르게 되면 멈춤쇠된 모든 기능이 비작동된다.
또한, 임의의 유압 기능이 멈춤쇠 기능에 있을 경우, 멈춤쇠 기능과 동일한 유압 흐름을 필요로 하고, 제어기(52)로부터 어떤 전기적 출력을 필요로 하지 않는 오퍼레이터 입력을 누르는 것은 효과가 없다. 임의의 유압 기능이 멈춤쇠 모드에 있으면, 멈춤쇠 기능과 동일한 흐름을 필요로 하고 전기적 출력 역시 필요로 하는 사용자 입력을 누르게 되면 그 전기 출력이 활성된다[그리고 유압 흐름이 유지된다]. 유지된 스위치가 해제되면, 이전의 멈춤쇠 기능은 연동된다.
한 양호한 실시예에 있어서, 소정의 유압 기능이 멈춤쇠 모드에 있을 수 있고, 오퍼레터이터는 상충하는 흐름을 요청하는 또다른 입력을 줄 수 있다. 이는 여러 상이한 방식으로 처리될 수 있다. 예컨대, 한 예시적 실시예에서, 후에 요청되는 유압 기능이 우선된다. 그러나 후에 요청되는 기능이 더이상 사용자에 의해 요청되지 않을 경우, 제어기(52)는 이전의 멈춤쇠 기능을 "기억하고", 그 기능을 다시 멈춤쇠 모드로 설정한다.
또다른 양호한 실시예에 있어서, 일단 오퍼레이터가 멈춤쇠 기능과 상충하는흐름을 요청하는 유압 기능을 요청한다면, 멈춤쇠 모드의 기능은 흐름 충돌로 인해 작동되지 않으며, 후에 요청되는 기능이 더이상 오퍼레이터에 의해 요청되지 않는다면 기억되지 않는다. 또다른 예시적인 실시예에 있어서, 기능이 멈춤쇠 모드에 있고 오퍼레이터가 흐름 충돌이 일어나는 연속 기능을 요청할 경우, 사용자가 멈춤쇠 모드를 비작동할 때까지 우선된다. 이러한 실시예 중의 임의의 형태 또는 소정의 유압 기능을 위한 실시예의 조합이 로더(10)에서 실시될 수 있다.
또한, 유압 기능이 멈춤쇠 모드에 있고 오퍼레이터가 유압 작동유 흐름 무충돌을 유도하는 연속의 유압 기능을 요청한다면, 두가지 기능은 모두 예시적으로 동시에 작동될 수 있다. 선택적으로, 후에 요청되는 기능은 멈춤쇠된 기능을 비작동되게 할 수 있다.
이런 방식으로, 사실상 임의의 기능을 멈춤쇠 기능으로 설정할 수 있다. 또한 복수의 기능을 동시에 멈춤쇠 기능으로 설정할 수 있다.
상이한 모델[또는 기능의 조합]의 로더에 있어서, 적합한 방식에서 유압적으로 측량될 수 없기 때문에 소정의 기능을 멈춤쇠 모드로 설정하는 것은 불가능할 수 있다. 그러므로, 한 예시적인 실시예에 있어서, 제어기(52)는 예컨대, 각종의 로더 각각에 대해 멈춤쇠 모드로 설정될 수 있는 기능을 목록화한 룩업 테이블을 내장한 유압형(hydraulic configuration) 메모리(68)를 포함한다. 로더는 선택적 사양으로 모델 번호, 일련 번호 또는 로더에 포함되는 유압 측량 형태를 표시하는 그외 적합한 식별 정보로 식별될 수 있다. 오퍼레이터가 멈춤쇠 모드로 소정의 기능이 설정되는 것을 요청할 경우, 제어기(52)[자체 표시 정보로 프로그램될 수 있음]는 유압형 메모리(68)를 액세스하여, 가능하다면, 멈춤쇠 모드로 요청된 기능을 제어한다.
계전기 진단
도 4는 제어 시스템(50)의 일부에 대한 상세도이다. 도 4는 전기 기계적 기기(66) 가운데 한 기기를 상세하게 도시한다. 도 4는 계전기 80과 같은 계전기, 블록(82)으로 도시되는 피제어 기기 및 엔진 속도 센서(87)를 포함할 수 있다. 계전기(80)는 여자 가능한 코일(84)과 한 세트의 접촉부(86)를 포함한다. 제어기(52)는 코일(84)에 출력을 공급한다. 코일(84)이 여자되면, 접촉부(86)는 도 4에 도시된 상태에서 위치가 변하게 된다. 따라서, 예컨대 제어기(52)가 전력을 피제어 기기(82)에 인가하려 할 때, 제어기(52)는 접촉부(86)를 폐쇄하도록 코일(84)을 여자시키게 되고 그로 인해 피제어 기기(82)에 전류가 인가된다. 피제어 기기(82)는 이상에서 설명한 글루 플러그, 트랙션 잠금 당김 코일, 연료 차단 밸브 당김 코일, 스타터 등 다수의 전기 기기 가운데 임의의 것이 될 수 있다.
도 4에 도시된 다수의 특징은 주목할 가치가 있다. 우선, 피제어 기기(82)에 결합되는 접촉부(86)의 출력 단부는 입력 컨덕터(88)를 통해 다시 제어기(52)로 또한 결합된다. 이런 식으로, 제어기(52)는 접촉부(86)의 상태를 모니터할 수 있다. 이는 제어기(52)에 대해 진단 툴을 제공한다. 다시 말하면, 제어기(52)가 연료 차단 밸브와 결합된 계전기(84)에 전류를 인가하지 않는다면, 제어기(52)는 연료 차단 밸브에 결합된 접촉부가 개방되었다는 것을 확실하게 하도록 체크할 수 있다. 접촉부가 개방되지 않았다면, 제어기(52)는 접촉부(86)의 부적합한 상태에 있다는사실을 나타내는 고레벨[또는 기타 적합한 논리 레벨]을 감지할 것이다. 유사하게, 제어기(52)는 접촉부(86)가 개방 위치를 고수하는지 결정할 수 있다. 다시 말하면, 제어기(52)가 코일(84)을 여자시키고 컨덕터(88)상에서 적합한 신호를 수신하지 않는다면, 제어기(52)는 접촉부가 개방되어 있다고 결정할 수 있다. 이러한 피드백은 원하는 어떤 계전기상에 제공될 수 있다.
기타 작업
본 발명은 다수의 기타 원하는 작업을 수행할 수도 있다. 예컨대, 제어기(52)는 엔진이 구동 중인지를 감지하도록 구성될 수 있다. 이는 많은 방식으로 행해질 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어기(52)는 엔진 속도 센서(87)와 같은, 센서 입력부(56)의 하나로부터 입력을 단순히 체크할 수 있다. 엔진 속도 센서(87)가 엔진 속도 지시를 제공하고 있다면, 제어기(52)는 엔진이 구동중이라고 결정할 수 있다.
그 경우, 제어기(52)는 소정의 작동을 취하는 것을 피할 수 있다. 예컨대, 피제어 기기(82)로서 예시적으로 스타터가 주어지므로, 그 전류 인가 신호는 키스위치 또는 다른 스타터 스위치로부터 직접 제공되지 않는다. 대신에, 키스위치 또는 다른 스타터는, 접촉부를 폐쇄하여 스타터[피제어 기기(82)의 하나로서 구현됨]에게 전류를 공급하는 계전기(80)에 전류 인가 신호를 차례로 제공하는 제어기(52)에 입력을 공급한다. 그러므로 제어기(52)는 매번 스타터 또는 점화 신호를 수신하고, 제어기(52)는 엔진 속도 센서(87)를 모니터하여 엔진이 이미 구동하고 있다고 결정할 수 있다. 그럴 경우, 엔진 구동 중에 스타터를 연삭하는 것을 피하기 위해,제어기(52)는 키 또는 스타터 스위치로부터 점화 또는 스타터 신호를 단순히 무시하도록 구성될 수 있다. 물론, 엔진 속도를 감지한다기 보다는 제어기(52)는 엔진의 구동 여부를 결정하기 위해 엔진 오일 압력을 포함한 각종 다른 상태를 감지하도록 구성될 수 있다.
스풀 잠금 제어
도 5는 도 2에 도시된 제어 시스템(50)의 또다른 부분에 대한 상세도이다. 도 5에는 제어기(52)와, 왕복 밸브 스풀(92)을 포함하는 유압 밸브(90)에 결합되는, 기계적/유압적 또는 전기적 제어 입력 기기(94)와, 스풀 잠금 핀(96) 및 당김 코일과 유지 코일(102)이 도시된다. 도 5에 도시된 실시예에 있어서, 밸브(90)는 입구(104)와 출구(106)를 구비한다. 압력하에서 유압 작동유[또는 그외 다른 유체]는 입구(104)에 공급되고, 스풀(92)이 작동 위치[도 5에 도시된 것과 반대]에 있을 때 압력하에서 유압 작동유[또는 다른 유체]는 입구(104)로부터 출구(106)로 통과하게 된다. 스풀(92)은 전기 또는 기계적 연계 또는 유압 파이롯트 압력을 통해 밸브(90) 내부에서 이동 가능하고, 그 중 어떤 것들은 그외 적합한 입력 기기에 의해 제어될 수 있다.
잠금 핀(96)은 내부 즉, 도 5에 도시된 잠금 위치로 바이어스되는 스프링이다. 그 위치에서, 스풀(92)은 작동 위치로 왕복으로 이동될 수 있다. 그러나. 스풀(92)을 작동시키기를 원할 경우, 제어기(52)는 신호를 당김 및 유지 코일(102)에 제공한다. 이 신호는 제1 주기 동안 일정 상태에 있고 그 후에는 변조된다. 예컨대, 초기 200 ms 동안 꾸준히 코일(102)을 여자시킨 후 그 신호는 예컨대 25 %의원하는 듀티 사이클에서 변조된다. 이는 처음에 잠금 핀(96)상에 비교적 힘을 강하게 가하여 잠금 핀(96)을 외부로, 즉 스풀(92)과의 체결에서 벗어나게 왕복시킨다. 코일(102)에 의해 가해진 비교적 강한 당김 힘에 기초하여 잠금 핀(96)이 이미 빠졌기 때문에, 제어기(52)는 비교적 적은 전류를 유지 코일(102)의 변조된 여자에 공급하여 들어간 위치에서 스프링 바이어스된 힘에 반대하여 잠금 핀(96)을 단지 유지시킨다. 이에 의해 스풀(92)은 입구(104)와 출구(106) 사이에 유체 흐름을 위해 마련된 작동된 위치로 이동한다[도 5에 있어서 아래로].
이는 이러한 배치에서 야기될 수 있는 문제를 사실상 완화시킨다. 예컨대, 오퍼레이터가 스풀(92)에 작동 압력을 가하는 입력을 제공할 때, 잠금 핀(96)에 측면 부하가 더해진다. 이는 스풀(92)상의 부하가 제거될 때까지는 코일(102)의 낮은 전류 인가에 의해 핀(96)이 빠지는 것을 매우 어렵게 한다. 이 문제는 많은 방식으로 해결될 수 있다. 예컨대, 고전류 방식으로 코일(102)에 전류를 계속해서 인가하여 측면 하중에 상관없이 핀(96)을 빠지게 할 수 있다. 그러나, 이 방식은 코일을 가열하는 일 없이, 바람직하지 못하게 대량의 전류를 취할 수 있고 열 또는 전력을 방사하기 위해 대형 코일이 필요하게 된다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 제어기(52)는 변조된 출력이 코일(102)에 제공되도록 구성된다. 한 예시적인 실시예에 있어서, 제어기(52)는 주기적으로 코일(102)에 리트랙션(retraction) 신호를 인가한 후, 유지 신호를 인가한다. 예컨대, 일단 오퍼레이터 입력이 수신되어 잠금 핀(102)을 들어가게 하면, 제어기(52)는 주기적인 출력을 코일(102)에 제공하여, 핀(96)이 들어간 위치로 당겨질 수 있도록 최초 주기[예컨대, 신호가 1초에 대해 주기적이라면 매초 200 ms] 동안 계속해서 코일(102)을 여자시킨다. 코일(102)은 그 주기의 리마인더 동안[예컨대, 매초의 리마인더 동안 특정의 듀티 사이클에서]에만 간헐적으로 여자된다.
이런 식으로, 코일(102)은 잠금 핀(96)을 리트랙트하기에 충분한 에너지로 처음에 초당 한번[또는 다른 바람직한 주기] 여자될 것이다. 그 후, 코일(102)은 그 주기의 리마인더 동안 간헐적으로 여자되어 들어간 위치에서 핀(96)을 유지시킨다. 일단 측면 부하가 제거되면, 핀(96)은 다음에 연속되는 주기, 200 ms 동안의 연속 여자 동안 들어가게 될 것이다. 따라서, 고전류 방식에서 단지 코일(102)을 계속적으로 여자시키는 데 필요한 대량의 에너지 또는 대형의 솔레노이드없이 핀(96)의 리트랙션이 이루어진다.
모니터 계전기 구성
일부 로더에 있어서, 다수의 인입가능한 핀 또는 기타 기기에는 2개의 분리된 코일[예컨대, 당김 코일과 유지 코일]이 장착된다. 이러한 구성의 하나가 미국 특허 제5,551,523호에 개시되어 있는 트랙션 잠금 기기이다. 그러나, 나머지 로더에 있어서, 동일한 기기에는 기기를 그 여자된 위치에서 당기고 유지하는 데 양자에 이용될 수 있는 오직 한 개의 연속 코일만 설치된다. 그러므로, 본 발명의 한 양상에 있어서, 로더의 특정 전기 기계적 구성은 초기화 때 감지된다. 이에 대해서는 도 6에 도시된 흐름도에 의해 더욱 잘 도시된다.
정리하면, 도 5a는 본 발명의 한 양상에 따라 트랙션 잠금 기기(107)를 도시한다. 트랙션 잠금 기기(107)는 디스크로부터 연장되는 복수의 이격된 돌출부(111)가 장착된 디스크를 포함한다. 돌기(113)는 당김 코일(115)과 유지 코일(117)의 여자를 통해 조종되는 솔레노이드에 의해 전기 기계적으로 제어된다. 코일(115, 117)은 직접 또는 계전기를 통해 제어기(52)에 연결된다. 오퍼레이터가 로더(10)의 트랙션을 잠그고자할 경우, 오퍼레이터는 제어기(52)에 입력을 제공하여 코일(115, 117)을 소자시키고 돌기(113)를 디스크(109) 상의 돌출부(11) 사이의 공간의 어느 하나로 들어가게 한다. 디스크(109)가 바퀴나 축에 연결되어 있기 때문에, 이는 바퀴가 회전하는 것을 막게 되고 그러므로, 로더(10)상의 트랙션이 잠겨진다. 돌기(113)를 빼내기 위해, 제어기(52)는 계전기 등을 통해, 우선 당김 코일(115)을 여자시킨다. 당김 코일(115)은 어떤 측면 부하 힘 하에서, 돌기(113)가 들어가 있는 개구에서 돌기를 뺄 수 있는 비교적 높은 변위 힘을 돌기(113)에 가하는 비교적 높은 전류 당김 코일이다. 이어서 제어기(52)는 당김 코일(225)에 전류를 가하지 않고 유지 코일(117)에 전류를 가한다. 예시적으로 유지 코일(117)은 리트랙션 위치에서 돌기(113)를 유지하도록, 연속적으로 전류가 인가될 수 있거나 간헐적으로 전류가 인가될 수 있는 낮은 전류 코일이다.
한 예시적인 실시예에 있어서, 전기 기계 기기에 단 하나의 코일만 설치하면, 당김 코일을 위한 전류 인가 입력은 제어기에 연결되지만, 유지 코일은 개방 회로가 된다. 그러므로, 상기 기기를 제어하기 위해, 제어기는 먼저 초기화 프로세스[로더(10)의 파워업하에서]를 시작한다. 이는 도 6의 블록(108)으로 나타낸다. 다음에 초기화 동안, 제어기(52)는 상기 전기 기계 기기에 대한 유지 코일이 개방 회로인지 결정한다. 이것은 블록(110)으로 나타낸다. 개방 회로가 된다면,제어기(52)는 그 구성 메모리에서 당김 코일 플래그를 설정하여 당김 계전기를 연속 출력으로서 제어하게 된다. 이는 블록(112)으로 나타낸다.
그러나, 유지 코일이 개방 회로가 아니고, 대신에 작동 코일에 연결되어 있다면, 블록(114)에 나타낸 바와 같이, 당김 코일 플래그는 리셋된다. 제어기(52)가 적절하게 당김 코일의 동작을 제어하도록 이 값은 또한 제어기(52)내의 구성 메모리에 둔다. 그 다음 제어기(52)는 블록(116)에 나타낸 바와 같이, 다른 초기화 기능을 수행한다.
당김 코일과 유지 코일을 제어하면서, 제어기(52)는 도 7의 흐름도에 나타낸 기능을 수행한다. 먼저, 제어기(52)는 계전기 활성 프로세스[예컨대, 트랙션 잠금 돌기(113)의 제거]를 시작해야 한다고 알리는 신호를 수신한다. 이는 블록(118)과 같다. 이어서 제어기(52)는 특정 잠금 돌기와 관련된 당김 코일 플래그가 설정되었는지 결정한다. 이것은 블록(120)에 나타낸다. 설정되었다면, 단 하나의 코일만 나타내는 플래그가 잠금 돌기의 조종을 제어하는 데 이용되기 때문에, 제어기(52)는 연속적인 방식으로 당김 코일 활성 출력을 제어한다. 이는 블록(122)와 같다.
그러나, 블록(120)에서 당김 코일 플래그가 리셋되었다고 판단한다면, 전술한 바와 같이 잠금 돌기를 단지 리트랙트하기 위해서, 제어기(52)는 변조 방식으로 당김 코일을 제어한다. 이는 블록(124)에 나타낸다. 잠금 돌기(113)가 리트랙트되었다면, 제어기(52)는 블록(126)에 나타낸 바와 같이, 유지 코일에 전류를 인가하고 당김 코일에는 전류를 인가하지 않는다.
속도 전환 변조
일부 로더에는 2개 이상의 속도 중에서 선택된 것으로 동작하도록 사용자 작동가능한 입력부가 설치된다. 예컨대, 로더(10)가 초보 사용자에게 임대된다면, 임대주는 속도가 저속으로 설정되기를 원할 것이다. 유사하게, 사용자가 로더에 부착되는 포크리프트(forklift) 등의 감도가 강한 장비를 갖고, 사용자가 화물운반대(pallet)를 부착하고 있으며, 사용자는 로더(10)의 동작을 더 천천히, 낮은 반응 모드로 전환하길 원한다면, 더 세밀한 위치 제어를 고려한다. 반대로, 사용자가 주행중일 때, 사용자는 고속 모드에서 로더(10)를 제어하길 원할 수 있다. 그러므로, 일부 로더에는 저속 모드와 고속 모드 사이를 선택하도록 조종할 수 있는 선택기가 설치되어 있다. 도 9a는 종래 기술에 따른 전환 프로파일이다. 도 9a에 있어서, 로더는 오퍼레이터에 의한 2개의 속도 지시기 작동과 같은 이벤트(130)가 수신될 때까지 원래 저속으로 동작하고 있다. 종래의 로더에 있어서, 이것은 유압적으로 제어되었고 유압 흐름은 도 9a의 수직선으로 표시되는 것처럼, 고속 작동으로 순간적으로 점프하였다. 고속에서 저속으로의 작동 전환에서도 마찬가지였다.
도 8은 본 발명의 한 양상에 따라 저속과 고속간의 전환을 나타내는 흐름도이다. 도 9b 내지 도 9d는 경사의 급하기가 낮을수록 더욱 변조됨을 나타내고, 도 8에 나타낸 기술로써 구현된 저속과 고속간의 전환을 도시한다.
먼저, 제어기(52)는 오퍼레이터로부터 두가지 속도 중 고속 선택 입력을 수신한다. 이는 블록(132)에 나타낸다. 다음에, 제어기(52)는 시스템 메모리로부터 변조 프로파일을 검색한다. 예를 들어, 소정의 프로파일은 상이한 머신 모델 또는상이한 작동 상태에 이용될 수 있다. 일례에 있어서, 제어기(52)는 로더(10)의 배터리에 축적된 전하의 특정 레벨에 따라 상이한 변조 프로파일을 이용하기를 원할 수 있다. 기타 다른 작동 상태 역시 변조 프로파일을 선택하는 데 이용될 수 있다. 어떤 경우라도, 제어기(52)는 블록(134)에 나타낸 바와 같이, 적합한 변조 프로파일을 액세스한다.
그다음 제어기(52)는 검색한 변조 프로파일에 기초하여 스풀 위치를 폐쇄 또는 낮은 위치에서 넓은 개방 또는 높은 위치로 변조한다. 이는 블록(136)에 나타낸다.
도 9b 내지 도 9d는 저속과 고속간의 복수의 변조 프로파일을 나타낸다. 도 9b와 도 9c에 도시된 실시예에 있어서, 저속과 고속 간의 전환은 작동 속도에서의 급격한 상승으로 시작한다. 이는 사용자에게 상승한 속도의 순간적인 느낌을 준다. 그러나, 도 9b와 도 9c에 도시된 프로파일은 짧은 정체부(140)를 포함한다. 이어서 도 9b에 도시된 프로파일은 계단 프로파일과 경사 프로파일(142)을 통해 저속에서 고속으로의 전환 리마인더를 겪고, 도 9c에 도시된 프로파일은 심하게 경사진 단계(144)를 겪는다. 고속에서 저속으로의 도 9b와 도 9c 전환에 대한 2개의 프로파일은 저속에서 고속으로 전환의 미러 이미지인 프로파일에 해당한다. 물론, 두개의 프로파일은 또한 상이할 수 있다.
도 9d는 저속에서 고속으로 그리고 고속에서 저속으로의 단순히 경사진 프로파일인 역시 또다른 전환 프로파일을 나타낸다. 임의의 적합한 프로파일이 이용될 수 있다.
임의의 경우에 있어 도 8를 다시 참조하면, 일단 저속에서 고속으로 전환이완료되면, 제어기(52)는 고속에서 저속으로의 전환을 원함을 알리는 또다른 오퍼레이터 입력 수신을 단지 대기한다. 이는 블록(146)에 나타낸다. 오퍼레이터 입력이 수신되는
곧, 제어기(52)는 스풀 위치를 폐쇄 위치 또는 이용될 특정 변조 프로파일에 기초한 낮은 위치로 조정한다. 이는 블록(148)에 나타낸다. 이런 식으로, 거의 즉각적인 반응으로 여전히 오퍼레이터를 지각하면서, 여전히 저속에서 고속으로 그리고 고속에서 저속으로의 전환을 거의 원활하게 달성할 수 있다.
다중 속도 유압팬 제어
도 10은 도 2에 도시된 제어 시스템(50)의 또다른 부분에 대한 상세도이다. 도 10은 작동 오일 온도 센서(150), 엔진 냉매 온도 센서(152), 공기 조절기 상태 센서(154) 등의 복수의 센서 입력부(56)에 결합된 제어기(52)를 나타낸다. 제어기(52)는 또한 다중 속도 유압 냉각팬(156)에 결합되며, 냉각팬은 전기 기기 중 한 기기일 수 있거나 전술한 유압 액츄에이터 중 하나에 결합될 수 있다.
작동 오일 온도 센서(150)와 엔진 냉매 온도 센서(152)는 열전쌍(thermocouple)과 같은 임의의 적합한 온도 센서일 수 있다. 유사하게, 공기 조절 상태 센서(154)는 공기 조절 오퍼레이터 입력 스위치에 단순히 결합되어 공기 조절기가 턴온되는지를 나타내는 신호를 제공한다.
제어기(52)는 수 개의 동작 상태에 기초하여 다중 속도 유압 냉각팬(156)의 속도를 제어하는 것이 바람직하다. 예컨대, 잡음을 감소하고 동력을 보존하기 위해최하의 적당한 속도가 바람직할 수 있다. 그러나, 예컨대 작동 오일과 엔진 냉매의 온도와 공기 조절기의 상태에 기초하여 팬 속도를 제어하는 것 역시 바람직할 수 있다.
도 11은 다중 속도 유압 냉각팬(156)의 속도를 제어하는 제어기(52)의 동작을 설명하는 흐름도이다. 먼저, 제어기(52)는 팬(156)의 속도를 최하 속도로 셋팅하게금 디폴트된다. 이는 블록(156)에 나타낸다. 한 예시적 실시예에 따른 제어기(52)는 이어서 작동 오일 온도와, 냉매 온도 및 공기 조절기의 상태를 감지한다. 이는 블록(160, 162, 164)에 나타낸다. 공기 조절기가 턴온 상태라면, 제어기(52)는 팬(156)을 최고 속도로 스위치한다. 이는 블록(166, 172)에 나타낸다.
그러나, 공기 조절기가 오프 상태이면, 제어기(52)는 냉매가 임계 온도 아래인지 결정한다. 이는 블록(168)에 나타낸다. 그렇치 않다면, 제어기(52)는 다시 팬(156) 속도를 최고 속도 셋팅으로 설정한다. 그러나, 공기 조절기가 오프된 상태이면서 엔진 냉매 온도가 임계값보다 낮으면, 제어기(52)는 작동 오일의 온도가 임계값 아래인지 결정한다. 이는 블록(170)에 나타낸다. 그렇치 않으면, 팬은 고속 셋팅으로 설정된다. 그러나, 그렇다면, 이것은 공기 조절기 상태가 오프이고, 냉매 온도가 임계값 아래이며, 작동 오일 온도도 임계값 아래라는 것을 나타낸다. 그러므로, 제어기(52)는 팬(156)의 속도를 저속 셋팅으로 유지시킨다. 이는 블록(158)에 나타낸다.
전술한 바와 같이, 그외 적합한 작동 상태는 감지될 수 있고 유압 냉각팬 속도 설정하는 데 또한 이용될 수 있다. 유사하게, 자기 이력 현상은 팬이 너무 빠르게 온/오프 스위치되어 연속적이지 않을 경우 발생한다. 이 경우, 냉매가 임계 온도 이상 또는 이하인지 단지 감지한다기 보다 제어기(52)는 팬을 고속으로 다시 설정하기 전에 냉매가 정해진 정도만큼 임계 온도 이상이라는 것을 감지한다. 작동 오일 온도 역시 동일한 방식으로 이루어질 수 있다.
패스워드 특징
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 제어기(52)는 수 개의 패스워드 특징을 실시한다. 일실시예에서, 패스워드 보호가 가능할 경우, 적합한 패스워드가 입력되어야만 엔진 시동과, 트랙션 구동 및 유압 승강 및 틸트 실린더와 같은 기타 로더 특징이 가능해진다. 일실시예에 있어서, 제어기(52)는 패수워드의 다중 레벨을 구현한다. 예컨대, 제어기(52)는 소정의 기능성을 상이한 3개 레벨의 패스워드[본 명세서에서는 마스터 패스워드, 오너(owner) 패스워드 및 사용자 패스워드라고 부름]로 할당한다. 사용자에게 제공되는 기능성은 사용자에 의해 처리되는 패스워드의 레벨에 좌우된다.
예컨대, 일실시예에서, 오퍼레이터가 사용자 패스워드만 소지하고 있다면, 오퍼레이터는 임의의 선택가능한 파라미터를 변경할 수 없이 단지 머신을 파워업하여 그것을 작동시킬 수만 있다. 유사하게, 오퍼레이터가 오너 패스코드를 소지하고 있다면, 오퍼레이터는 사용자 패스워드 변경, 소정의 선택가능한 파라미터 변경과 같이 향상된 기능성을 제공받게 된다. 또한, 오퍼레이터가 마스터 패스워드[이는 통상적으로 제조업자만 소지한다]를 소지하고 있다면, 오퍼레이터는 오너 패스워드를 변경하거나 삭제할 수 있고, 선택가능한 파라미터 프로그래밍과 선택과 관련하여 더욱 향상된 기능을 제공받게 된다.
일실시예와 같이, 오퍼레이터가 사용자 패스워드만 소지하고 있다면, 오퍼레이터는 머신을 파워업할 수 있는 패스워드를 입력할 수 있으며 머신을 작동시킬 수 있다. 그러나, 오퍼레이터가 오너 패스워드를 소지하고 있다면, 오퍼레이터는 사용자 패스워드만 소유한 사람이 이용할 있는 어떤 특징을 잠그거나 잠금해제할 수 있다. 예컨대, 오퍼레이터가 오너 패스워드를 소지하고 있다면, 오퍼레이터는 전술한 고속 흐름 또는 2개의 속도 특징을 잠그거나 잠금 해제할 수 있다. 이 경우, 오너 패스워드를 소지한 사람은 임대주로서, 예컨대, 임대자가 초보자 또는 숙련자인지에 따라 이러한 기능들을 잠그거나 잠금 해제할 수 있다. 유사하게, 오너 패스워드를 소지한 사람이 동력 머신을 이용할 수 있는 여러 직원을 거느린 토건업자라면, 이 토건업자는 각각의 다른 사용자에게 별도의 패스워드를 제공할 수 있다. 토건업자는 오너 패스워드 입력하여 그 패스워드들을 변경하거나 삭제할 수 있다.
도 12는 사용자 패스워드를 구현한 시스템(50)의 동작을 나타내는 흐름도이다. 시작에서, 사용자 패스워드는 키패드, 누룰 수 있는 메브렌인, 접촉신 화면 등을 포함할 수 있는 제어판 입력부(54)를 통해 입력될 수 있다는 사실을 유념해야 한다.
도 12의 시작에서, 로더(10)는 정지 상태다. 이는 블록(180)에 나타낸다. 사용자는 제어판 입력부(54) 상에 임의의 버튼을 예시적으로 누르고, 이는 제어판과 제어기(52)를 "활성되게(awaken)" 하는 역할을 한다. 이는 블록(182)에 나타낸다. 예시적인 실시예에서, 제어기(52)는 사용자에게 레벨 1 패스워드[예컨대, 사용자패스워드]를 입력하라고 촉구하는 출력을 표시판 기기(67)에 제공한다. 이는 블록(184)에 나타낸다. 사용자는 이어서 레벨 1 패스워드를 키 입력한 후, 제어판 입력부(54) 상의 엔터키 또는 유사키를 누른다.
한 예시적인 실시예에 있어서, 제어판 입력부(54)는 제어기(52)와 분리된 별도의 마이크로프로세서에 의해 지원된다. 이 실시예에서, 제어판 입력부(54)의 마이크로프로세서는 엔터 명령어를 수신하여 레벨 1 패스워드를 직렬 링크, 병렬 링크 또는 그외 적합한 통신 링크를 통해 제어기(52)에 전달한다. 이는 블록(186)에 나타낸다. 이어서 제어기(52)는 그와 결합된 패스워드 메모리를 액세스한다. 또 설명하면, 메모리는 제어기(52)와 통합될 수 있거나 제어기(52)와 분리될 수 있다. 제어기(52)는 레벨 1 패스워드를 패스워드 메모리에서 검색하여 저장된 패스워드에 대해 입력된 패스워드를 비교한다. 이는 블록(188)에 나타낸다.
입력된 패스워드가 패스워드 메모리에 저장된 패스워드의 어느 것과 상응하지 않다면, 제어기(52)는 오퍼레이터가 볼 수 있게 표시하는 표시판 기기(67)에 신호를 제공하고 패스워드 입력이 무효다는 것을 나타내는 메시지를 제공한다. 이어서 제어기(52)는 잠겨진 구성으로 로더(10)를 유지하므로, 유압 액츄에이터와 전기 기계 기기는 사용자에 의해 작동될 수 없다. 이는 블록(190, 192, 194)에 나타낸다.
그러나 블록(190)에서 제어기(52)가, 사용자의 패스워드 입력이 패스워드 메모리의 패스워드 중 하나와 상응하다고 결정한다면, 제어기(52)는 오퍼레이터가 볼 수 있도록 표시하는 표시판 기기(67)에 신호를 제공하고 시스템이 잠금 해제된다는것과 로더를 시동시키려면 사용자가 제어판 입력부(54)상의 지정 버튼을 단순히 눌려야 한다는 것을 나타내는 메시지를 제공한다. 이는 블록(196)에 나타낸다. 상응에 응답하여, 제어기(52)는 시스템으로 하여금 적절한 기능[트랙션 및 유압 기능]을 잠금 해제하게 하는 신호를 로더(10)상에 구현된 임의의 연동 시스템에 제공할 수도 있다. 이어서 제어기(52)는 통상의 방식으로 로더(10)를 단순히 제어한다. 이는 블록(198)에 나타낸다.
그러므로 제어기(52)에 의해 구현된 패스워드 특징의 하나는 사용자에게 레벨 1 패스워드를 누르는 통상의 방식으로 로더(10)를 작동하게 하는 것임을 도 12로부터 알 수 있다. 제어기(52)는 적합한 패스워드의 입력에 기초하여, 로더(10)의 점화를 허락할 뿐만 아니라 로더(10)상에 임의의 연동 시스템을 잠금 해제하는 것과 같은 소정의 기능을 허용한다.
도 13은 본 발명의 한 양상에 따른 또다른 특징을 나타내는 흐름도이다. 예컨대, 오퍼레이터가 로더(10)를 턴오프하고 조종실(16) 자리를 비울 경우, 작동 중에 여러 번, 오퍼레이터가 로더(10)를 재시작 하기를 원할 때마다 오퍼레이터에게 계속해서 사용자 패스워드를 재입력하라고 요구하는 것은 불편할 수 있다. 따라서, 본 발명의 한 양상에 따라, 제어기(52)는 오퍼레이터에게 도 12에 대해 설명되는 레벨 1 패스워드 요구 조건을 비활성[또는 잠금 해제]시키게 한다. 이는 도 13의 흐름도에 도시된다.
도 13은 로더(10)가 파워업되었다[예컨대, 유효한 레벨 1 패스워드가 입력되었음]는 가정하에서 시작한다. 이는 블록(200)에 나타낸다.
이어서, 오퍼레이터는 로더(10)를 파워다운하고자 함을 알리는 입력[제어판 입력부(54)를 통해]을 준다. 이는 블록(202)에 나타낸다. 다음에 제어기(52)는 로더(10)를 파워다운하도록 적합한 출력부에 출력 신호를 제공한다. 이는 블록(204)에 나타낸다. 그러나, 제어기(52)는 그자체의 파워와 표시판 기기(67)와 제어판 입력부(54)의 파워는 유지한다. 그렇게 하면서, 제어기(52)는 표시판 기기(67)에 출력을 제공하여 사용자가 볼 수 있도록, 사용자가 도 12에 도시된 패스워드 특징을 비활성시켰다[또는 잠금 해제]는 리마인더를 표시한다. 이는 블록(206)에 나타낸다. 사용자는 이어서 제어판 입력부(54) 가운데 한 입력부를 작동시킬 수 있는 기회를 허락받아 시스템을 다시 잠금거나 도 12에 도시된 패스워드 기능으로 다시 연계된다. 예컨대 오퍼레이터가 시프트를 종료하였거나 하루 작업을 마감할 때, 이는 편리할 수 있다. 그러므로, 제어기(52)는 로더(10)의 파워다운이 요청될 때 오퍼레이터에게 그 특징으로 다시 연계할 기회를 준다.
한 예시적인 실시예에 있어서, 제어기(52)는 소정의 시간 동안 잠금 해제 리마인더를 단순히 표시한다. 그 시간이 경과하고, 제어기(52)가 오퍼레이터로터 시스템 재잠금을 위한 입력을 수신받지 못하였다면, 제어기(52)는 잠겨진 상태로 시스템을 단순히 파워다운한다. 이는 블록 (208, 210)에 나타낸다. 그러나, 소정의 시간이 경과하기 전에, 제어기(52)가 제어판 입력부(54)를 통해 시스템을 잠그기를 원한다는 오퍼레이터의 입력을 수신하였다면, 제어기(52)는 도 12에 도시된 패스워드 잠금 특징을 다시 연계하고, 유효 사용자 패스워드가 오퍼레이터에 의해 입력되지 않는다면 시스템은 파워업될 수 없다. 이는 블록(208, 212)에 나타낸다.
도 14는 임의의 패스워드가 변경되는 방법을 나타내는 블록도이다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 오너는 사용자 패스워드의 활성, 비활성 또는 변경을 원할 수 있다. 유사하게, 마스터 패스워드를 소지한 사람은 오너 또는 사용자 패스워드의 활성, 비활성 또는 변경을 원할 수 있다. 이 경우, 패스워드 변경을 원하는 자는 단지 상위 레벨 패스워드를 소지해야 한다. 이는 도 14를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
패스워드를 변경하기 위해서, 오퍼레이터는 먼저 유효 레벨 1(사용자) 패스워드를 입력함으로써, 시스템(50)을 잠금 해제해야 한다. 이는 블록(214)에 나타낸다.
일단 시스템이 잠금 해제되면, 사용자는 제어판 입력부(54)에서 적합한 입력 또는 일련의 입력을 통해 패스워드 변경을 요청할 수 있다. 이는 블록(216)에 나타낸다. 그 시점에서, 제어기(52)는 사용자에게 상위 레벨 패스워드를 재촉한다. 예컨대, 오너가 사용자 패스워드를 변경, 활성 또는 비활성을 원한다면, 오너에게는 오너 레벨 패스워드가 재촉된다. 이는 블록(218)에 나타낸다. 이어서 오너가 블록(220)에 나타낸 바와 같이, 상위 레벨 패스워드를 입력하고, 그 패스워드는 블록(222)에 나타낸 바와 같이 제어기(52)에 다시 전송된다.
상위 레벨 패스워드를 수신할 때, 제어기(52)는 패스워드 메모리에 액세스하여 제어기(52)에 결합된 패스워드 메모리에 저장된 상위 레벨 패스워드에 대해 입력된 패스워드를 비교한다. 이는 블록(224)에 나타낸다. 상응하지 않다면, 제어기(52)는 사용자 패스워드 리스트 변경 요청을 거부하고, 사용자에게 표시판기기(67)상에 그 결과에 대한 메시지를 표시한다.
그러나, 블록(226)에서 상응하다면, 제어기(52)는 오너에게 사용자 레벨 패스워드 변경을 허락한다. 한 예시적인 실시예에서, 제어기(52)는 현재 사용자 레벨 패스워드 리스트를 표시판 기기(67)상에 표시하고, 사용자에게 변경, 삭제 또는 활성을 위해 그 리스트로부터 패스워드를 선택하게 한다.
예컨대, 오너가 사용자 레벨 패스워드 가운데 하나를 변경하고자 한다면, 오너는 제어판 입력부(54)로부터 적합한 입력을 줌으로써 오너는 리스트로부터 그 패스워드를 선택할 수 있다. 이어서 제어기(52)는 사용자에게 신규 오너 레벨 패스워드에 대해 사용자를 재촉한다. 이는 블록(230)에 나타낸다. 이어서 오너는 신규 사용자 레벨 패스워드를 입력하고 제어기(52)는 오너에게 상기 신규 패스워드 확인을 요구한다. 이는 블록(232, 234)에 나타낸다. 다음에 오너는 블록(236)에 나타난 바와 같이 신규 사용자 레벨 패스워드를 재입력하며, 제어기(52)는 재입력된 패스워드 확인을 확인한다. 이는 블록(238)에 나타낸다. 패스워드가 동일하지 않으면, 제어기(52)는 다시 입력하여 신규 사용자 패스워드를 확증하라고 요구한다. 그러나, 신규 사용자 패스워드가 확증되었다면, 제어기(52)는 신규 사용자 레벨 패스워드를 패스워드 메모리에 업데이트하고 사용자에게 패스워드가 그렇게 변경되었다고 알리는 고지를 표시판 기기(67)상에 제공한다. 이것이 블록(240)이다.
도 14에 대한 이상의 설명은 사용자 레벨 패스워드의 변경에 대한 것이였고,더 많은 혹은 더 적은 수의 레벨 패스워드가 제공될 수 있고 사실상 동일한 방식으로, 상위 레벨 패스워드를 소지함으로써 임의 레벨의 변경이 이루어질 수 있다.
동일한 레벨 패스워드가 알려져 있다면 제어기(52)는 하나의 레벨 패스워드의 변경을 도모하도록 프로그램될 수 있다. 예컨대, 제어기(52)는 사용자에게 단순히 현재 사용자 패스워드를 아는 것으로써, 자신의 패스워드를 변경하도록 프로그램될 수 있다. 이러한 계위는 도 14에 대해 설명한 바와 같은 방식으로 구현될 수 있다.
도 15는 본 발명의 한양상에 따른 또다른 패스워드 특징을 나타내는 흐름도이다. 도 15는 소정 레벨의 패스워드를 소지한 사람에게 제어 시스템(50)으로의 상이한 액세스를 제공받을 수 있는 것을 나타낸다. 예컨대, 마스터 또는 오너 패스워드를 소지한 사람은 단순히 사용자 패스워드를 소지한 사람보다 시스템(10)으로의 상위 레벨 액세스를 할 수 있다. 유사하게, 마스터 패스워드를 소지한 사람은 단지 오너 패스워드를 소지한 사람보다, 시스템(50)으로 추가 액세스를 제공받을 수 있다. 이는 도 15에서 더 상세하게 설명된다.
도 15는 사용자가 적합한 레벨 패스워드를 입력할 때 시스템이 어떻게 사용자로 하여금 시스템 셋팅 또는 동작 파라미터를 변경할 수 있게 하는지에 대한 설명에 관한 것이다. 이것을 달성하기 위해서, 오퍼레이터는 먼저 적어도 사용자 레벨 또는 레벨 1 패스워드를 입력함으로써 시스템을 잠금 해제해야 한다. 이는 블록(242)에 나타낸다. 다음에, 오퍼레이터는 제어판 입력부(54)를 통해 로더(10)에 대한 셋팅과 파라미터 변경 특성을 요청하는 입력을 준다. 예를 들어, 오퍼레이터는 단지 제어판 입력부(54)상의 입력을 활성시킴으로써, 오퍼레이터는 작동의 다중 속도 사이에서 변경하게 하는 2개 속도 특징을 잠금 해제하길 원할 수 있다. 이는 블록(244)에 나타낸다.
시스템 셋팅 변경 특성 요청시, 제어기(52)는 수 개의 상이한 작동을 취할 수 있다. 예컨대, 제어기(52)는 시스템을 파워업한 채로 오퍼레이터가 입력하는 패스워드의 레벨을 단지 결정할 수 있다. 패스워드가 충분히 상위 레벨이라면, 제어기(52)는 요청된 변경을 허락한다. 그렇치 않다면, 변경은 거부될 것이다. 선택적으로, 제어기(52)는 사용자에게 패스워드를 입력하라고 요구하는 재촉 표시를 표시판 기기(67) 상에 제공함으로써 적합한 상위 레벨 패스워드에 대해 사용자에게 재촉하도록 구성될 수 있다. 이는 블록(246)에 나타낸다. 이어서 사용자는 제어판 입력부(54)를 통해 상위 레벨 패스워드를 입력한다. 이는 블록(248)에 나타낸다. 이어서 상기 상위 레벨 패스워드는 제어기(50)에게 전송되어 패스워드 메모리에 저장된 상위 레벨 패스워드와 비교된다. 이는 블록(250, 252)에 나타낸다. 비교 결과, 상응하지 않다면, 제어기(52)는 오퍼레이터가 볼 수 있도록 변경 요청 거부를 알리는 메시지를 표시한다. 이는 블록(254, 256)에 나타낸다.
그러나, 블록(254)에서의 비교 결과, 상응하다면, 제어기(52)는 표시판 기기(67)에 표시되는 메시지를 통해, 오퍼레이터가 변경하고자 하는 파라미터가 어떤 것인지 사용자가 나타내라는 요청을 하면서 사용자에게 재촉한다. 이는 블록(258)에 나타낸다. 이어서 오퍼레이터는 오퍼레이터가 변경하고자 하는 특정 셋팅을 나타내는 입력 또는 일련의 입력들을 제어판 입력부(54)를 통해 입력한다. 이것은 선택된 변경에 따라 그 자체의 구성을 다시 하여 시스템(50)의 구성을 바꾸는 제어기(52)에 전송된다. 이 변경은 이어서 표시판 기기(67)에 표시되는 또다른메시지를 통해 오퍼레이터에게 고지된다. 이는 블록(260)에 나타낸다.
도 15에 대해 설명된 변경 기능은 사실상 임의의 시스템 셋팅을 위해 구현될 수 있다. 다시 말하면, 제어기(52)는 소정의 기능을 허용 또는 비허용되도록, 속도 셋팅 변경을 위해, 전환 프로파일 등의 변경을 위해 프로그램될 수 있다. 이러한 기능 가운데 일부 또는 기능들은 적합한 레벨 패스워드를 소지한 사람에게만 상기 변경에 대한 가능성을 줌으로 계위적으로 보호될 수 있다. 이는 종래의 시스템보다 로더(10)의 기능성을 상당히 향상시킨다.
오퍼레이터의 I/O 컴퓨터 모듈 검출 및 작동
도 16은 제어판 입력부(54)가 키스위치 입력(270)과 선택 사양적 제어기(272)로 대체되는 제어 시스템(50)의 일부에 대한 블록도이다. 도 16은 또한 스타터(274), 운전/정지 메커니즘(276), 연동 장치(275)에 결합되는 제어기(52)를 나타낸다. 한 예시적인 실시예에서, 키스위치(270)는 엔진을 시동시키는 시동 또는 점화 위치, 엔진이 시동된 후 키가 이동하고 엔진이 운전 중인 운전 위치 및 엔진을 턴오프하게 하는 오프 위치를 구비한 종래의 키스위치이다. 한 예시적인 실시예에서, 키스위치(270)는 제어기(52)에 직접 결합된 전부 3개의 위치를 갖는다. 상기 실시예에서, 제어기(52)는 키스위치(270)의 위치를 단지 감지하고 스타터(274)를 제어하며 키스위치(270)의 위치에 기초하여 적절하게 운전/정지 메커니즘(276)[하기에서 상세히 설명]을 제어한다.
또다른 실시예에 있어서, 키스위치(270)는 또한 선택 사양적 입력 제어기(272)에 결합된다. 이 실시예에 있어서, 키스위치(270)는 제어기(52)에 직접연결되는 자체 가동 및 운전 위치를 구비하면서, 선택 사양적 제어기(272)에 결합된 점화 위치를 구비한다. 이 실시예에 따라, 제어기(52)는, 키스위치(270)가 점화 또는 시동 위치에 이동되었다는 것을 감지할 때 점화 신호를 제어기(52)에 공급하는 선택 사양적 제어기(272)로부터 점화 신호를 수신한다[예컨대, 직렬 통신을 통해].
스타터(274)는 전술한 바와 같이, 전기 기계적 기기(66)[스타터 코일]로서 구현될 수 있다. 물론 스타터(274)는 그외 적합한 스타터 메커니즘으로도 역시 구현될 수도 있다.
유사하게, 운전/정지 메커니즘(276)은 엔진이 운전중인지 또는 정지 상태인지 제어하는 데 이용될 수 있는 임의의 전기 기계적, 전기적 또는 유압적 기기가 될 수 있다. 예컨대, 운전/정지 메커니즘(276)은 연료 차단 밸브상의 솔레노이드를 제어하는 전기적으로 동작되는 코일일 수 있다. 이 경우, 코일은 엔진으로의 연료 흐름을 차단하도록 제어될 수 있으므로, 엔진은 턴오프된다.
또한, 연동 장치(275)는 소정의 작동 상태가 관찰될 때까지 로더(10)의 트랙션과 유압 기능을 잠그는 메커니즘으로 예시적으로 구현될 수 있다. 연동 장치(275)는 예컨대 오퍼레이터 착석, 좌석대 위치, 최우선(override) 입력과 같은, 소정의 동작 상태를 감지하는 센서로부터의 입력에 기초하여 트랙션 기능의 작동과 소정의 유압 기능을 활성시키는 컴퓨터로 제어되는 시스템으로서 예시적으로 구현된다.
제어기(52)는 키스위치(270)로부터 키가 운전 위치에 있다는 것을 알리는 운전 신호와 키가 정지 위치로 이동되었다는 것을 알리는 정지 신호를 수신한다. 엔진을 시동하기 위해서, 제어기(52)는 키스위치(270)나 선택 사양적 제어기(272)로부터 점화 신호를 수신할 때까지 대기한 후 스타터(274)로 하여금 엔진을 시동하게 한다. 제어기(52)는 운전/정지 메커니즘(276)을 제어하여 키스위치(270)로부터 정지 신호[키가 정지 위치로 이동되었다는 것을 알림]를 수신할 때까지, 엔진을 운전 상태로 유지한다.
도 17은 본 발명의 한 양상에 따른 시스템(50)의 일부에 대한 또다른 실시예의 블록도이다. 도 17에 도시된 실시예에 있어서, 종래의 키스위치(270)는 오퍼레이터에 의해 입출력(I/O) 컴퓨터 모듈(278)로 대체된다. 이 실시예에서, 사용자 입력 기기와 사용자 표시 기기[전술한 제어판 입력부(54)와 역시 전술한 표시판(67)]는 모두 I/O 제어기(280)에 결합된다. I/O 제어기(280)는 차례로 직렬, 병렬, 무선 또는 그외 적합한 데이터 전송 링크를 통해 제어기(52)에 결합된다. 일실시예에 있어서, 제어판 입력부(54)는 키패드 입력 또는 접촉식 화면 입력 등으로 구현된다. 유사하게, 일실시예에 있어서, 표시판(67)은 LCD 패널, CRT형 표시 기기 또는 플라즈마 표시 기기 등으로서 구현된다.
도 17에 도시된 실시예에 있어서, 제어판 입력부(54)는 오퍼레이터에 의해 작동될 때, 신호를 직접 제어기(52)에 제공하는 운전/엔터 입력을 포함한다. 제어판 입력부(54)로부터의 다른 입력은 사용자 입력을 나타내는 데이터의 패킷 또는 스트림을 제어기(52)에 전달하는 I/O 제어기(280)에 제공된다. 제어기(52)는 오퍼레이터 입력에 기초하여 순서대로 스타터(274)와 운전/정지 메커니즘(276)을 제어한다. 또한, 제어기(52)는 사용자에게 적합한 표시를 생성하기 위해 표시판(67)에 제공되는 표시 정보를 생성하는 I/O 제어기(280)가 이용하는 데이터를 다시 I/O 제어기(280)로 제공한다.
그러므로, 도 17에 도시된 실시에에 있어서, 제어기(52)는 로더(10)를 파워업하기 위해서 전술한 패스워드 특징을 구현할 수 있다. 예컨대, 오퍼레이터는 제어판 입력부(54)상의 운전/엔터키를 터치하여 제어기(52)를 활성시킨다. 이어서 제어기(52)는 표시판(67)으로 하여금 레벨 1 패스워드[도 12에 관한 설명]에 대한 재폭을 표시하는 I/O 제어기(280)에 정보를 제공한다. 일단 적합한 패스워드가 입력된다면, 오퍼레이터는 로더(10)의 엔진을 시동하기 위해 원하는 키 시퀀스를 입력할 수 있다. 유사하게, 오퍼레이터는 도 13 내지 도 15에 대해 전술한 패스워드 특징 가운데 임의의 것을 수행할 수 있다.
한 예시적인 실시예에 있어서, 로더(10)는 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈(278)로 개장(改奬)될 수 있다. 다시 말하면, 로더(10)에는 원래 키스위치(270)만 설치될 수 있으며 이후에 키스위치(270)가 제거되고, 키스위치(270) 대신에 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈이 조립될 수 있다. 상기 모듈러 키스위치 패널과 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈의 예시는 앞서 참조한 의장 출원에 나타나고, 이는 참조로 본 명세서에 포함된다.
오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈(278)이 존재하면, 파워업시에 I/O 제어기(280)는 키스위치(270)가 아니라 모듈(278)이 존재한다는 것을 알리는 신호를 제어기(52)에 제공하는 것이 양호하다. 그 다음 제어기(52)는 키스위치(270)로부터의 예상되는 입력이 아니라 모듈(278)로부터의 예상되는 입력에 기초하여 적절한 작동을 취할 수 있다.
본 명세서에서 예시하는 실시예에 있어서, 제어기(52)는 키스위치(270)가 로더(10)에 존재하는지, 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈(278)이 존재하는지를 자동으로 감지하여, 그 판단에 따라 적절한 작동을 위해 그 자체를 구성한다.
도 18은 로더(10)에 설치된 것이 키스위치(270)인지 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈(278)인지 결정하는 제어기(52)의 작동을 설명하는 흐름도이다. 제어기는 먼저 운전 및/또는 점화 신호를 수신한다. 이는 블록(282)에 나타낸다. 이 때, 제어기는 자신에게 결합된 것이 키스위치(270)인지 또는 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈(278)인지 아직 알 수 없다는 것이 중요하다. 이어서 제어기(52)는 본 명세서에서 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈 플래그로서 불리는 플래그가 설정되었는지 판단한다. 이는 블록(284)으로 나타낸다. 플래그가 설정되어 있지 않다면, 제어기는 여전히 자신이 키스위치(270)에 결합되는지 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈(278)에 결합되는지 알지 못한다는 것을 나타낸다. 그러므로, 제어기(52)는 I/O 제어기(280)로부터 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈 출현 신호를 수신하고 있는지 결정한다. 이는 블록(286)에 나타낸다.
모듈 출현 신호가 제어기(52)에 의해 수신되고 있지 않다면, 제어기(52)는 자신에게 현재 결합된 것이 키스위치(270)라고 판단한다. 이어서, 운전 신호가 키스위치(270)로부터 제공되는 곧, 제어기(52)는 통상의 제어 기능을 단순히 수행한다. 이는 블록(290, 292)에 나타낸다. 그러나 키스위치(270)로부터 운전 신호가 사라질 때, 그 키가 오프 또는 정지 위치로 바뀌었다는 것을 나타낸다. 그러므로 제어기(52)는 파워다운된다. 이는 블록(294)에 나타낸다.
만약 블록(286)에서 제어기(52)가 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈(278)로부터 모듈 출현 신호를 수신하고 있다고 결정한다면, 제어기(52)는 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈 플래그가 설정되지 않았지만, 그 신호를 수신하고 있다. 그러므로, 제어기(52)가 모듈(278)에 결합되는 동안이 제1 운전 사이클이다. 제어기(52)는 그러므로 연속 운전 사이클 기간을 "기억하고", 키스위치(270)가 아니라 모듈(278)에 결합된다고 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈 플래그를 설정한다. 이는 블록(296)에 나타낸다.
예시적인 실시예에 있어서, 제어기(52)는 결합된 패스워드 메모리에 저장된 마스터 패스워드와 디폴트 오너 패스워드를 가지고 있다. 그러므로, 제어기(52)는 도 12에 대해서 상세하게 설명한 파워업 시퀀스를 수행한다[시스템 잠금 해제하고 엔진을 시동하기 전에 적합한 패스워드를 요구함으로써]. 이는 도 18의 블록(298)으로 나타낸다.
키스위치(270)가 아니라 모듈(278)에 결합되어 있다는 것을 알고 있는 제어기(52)는 이어서 엔진을 턴오프하기 전에 엔진 정지 신호를 키스위치(270)로부터 직접 수신하는 것이 아니고 I/O 제어기(280)로부터 수신하도록 대기해야 한다. 그러므로, 운전/엔터 신호가 사라진다 하더라도, 오퍼레이터가 제어기(280)에 오퍼레이터가 엔진을 턴오프하기를 원한다는 것을 알려주는 필요한 입력을 제공할 때까지[제어판 입력부(54)를 통해] 제어기(52)는 운전 상태로 엔진을 유지시킬 것이다. 이 때, I/O 제어기(280)는 오퍼레이터가 엔진을 턴오프하기를 원한다는 것을 알리는 메시지를 제어기(52)에 제공할 것이며, 제어기(52)는 운전/정지 메커니즘(276)을 적절하게 제어할 것이다. 제어기(52)가 I/O 제어기(280)로부터 정지 신호를 수신할 때까지, 제어기는 통상의 기능을 단순히 수행할 것이다. 이는 블록(300, 302)에 나타낸다.
결국, 연속 운전 사이클 동안, 제어기(52)가 운전 및/또는 점화 신호를 수신한다면, 제어기는 블록(284)에서 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈 플래그가 설정되었다고 결정한다. 이 경우, 제어기(52)는 키스위치(270)가 아니라 모듈(278)에 자신이 여전히 결합되어 있다고 판단하며, 도 12에 대해 설명한 바와 같이 파워업을 구현하는 블록(298)으로의 점프를 제어한다.
로더(10)가 키스위치(270)가 아니라 모듈(278)을 구비하고 있다면, 로더는 컴퓨터 모듈(278)보다는 키스위치(270)로 개장하는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우, 본 발명에서는 다운그레이드라고 부르는데, 오퍼레이터가 특정한 소정 시퀀스를 착수하지 않는다면, 제어기(52)는 패널 내장 모듈(278)을 패널 내장 키스위치(270)로 대체하는 것을 배제하는 다운그레이드 방법을 실시한다. 이러한 하나의 시퀀스는 도 19에서 설명한 흐름도에 의해 도시된다.
도 19에 도시된 흐름도는 제어기(52)가 오퍼레이터 I/O 컴퓨터 모듈(278)에 결합되며, 시스템이 파워업된다고 가정한다. 이는 블록(304)에 나타낸다. 키스위치 형 패널로의 다운그레이드를 위해서, 한 예시적인 실시예에서는, 오퍼레이터는 시스템 다운로드를 원한다는 것을 알리는 요청을 제어판 입력부(54)와 I/O제어기(280)를 통해 입력해야 한다. 이어서 제어기(52)는 그 요청을 알리는 정보를 제어기(280)로부터 수신한다. 이는 블록(306)에 나타낸다.
따라서, 제어기(52)는 사용자에게 상위 레벨 패스워드[예컨대, 마스터 패스워드]에 대해 재촉한다. 이것을 행하면서, 제어기(52)는 I/O 제어기(280)로 하여금 표시판(67)상에 바람직한 메시지를 표시하게 하는 I/O 제어기(280)에게 오퍼레이터가 상기 패스워드를 입력하는 것을 요청하는 메시지를 예시적으로 제공한다. 이는 블록(308)에 나타낸다. 따라서, 오퍼레이터는 제어판 입력부(54)와 I/O 제어기(280)를 통해 패스워드를 제어기(52)에 입력한다. 이어서 제어기(52)는 자신의 패스워드 메모리에 액세스하여 입력된 패스워드가 패스워드 메모리에 저장된 상위 레벨 패스워드와 상응하는지를 결정한다. 이는 블록(310)에 나타낸다. 입력된 패스워드가 상응하지 않다면, 제어기(52)는 다운그레이드 요청을 거부하고 패스워드가 일치하지 않으므로 요청된 다운그레이드가 거부되었다고 오퍼레이터에게 알리는 표시를 표시판(67)상에 표시하는 I/O 제어기(280)에 신호를 제공한다. 이는 블록(312)에 나타낸다.
블록(310)에서 입력된 패스워드가 패스워드 메모리에 저장된 마스터 패스워드와 상응하다면, 한 예시적인 실시예에 있어서, 제어기(52)는 입력되었던 어떤 원하는 패스워드[모든 사용자 패스워드]를 취소한다. 이는 블록(314)에 나타낸다. 이어서 제어기(52)는 어떤 원하는 패스워드[예컨대, 디폴트 오너 패스워드]를 원상태로 돌리고 이전 동작 동안 이루어졌던 패스워드 변경을 무효화한다. 이는 블록(316)으로 나타낸다. 이어서 제어기(52)는 블록(318)에 나타낸 바와 같이 시스템을 파워업한다. 오퍼레이터 또는 사용자는 이어서 블록(320)과 같이, 모듈(278)을 키스위치(270)로 대체할 수 있다. 계속되는 파워업 상태에서, 제어기(52)는 도 18에 도시된 알고리즘을 다시 실행시키고, 자신과 결합하는 것이 모듈(278)이 아니라 키스위치(270)라고 판단하며 시스템을 적절하게 제어한다.
이런 방식으로 작동하면서, 제어기(52)는 모듈(278)이 비밀스럽게 제거되거나 단순한 키스위치로 대체될 수 없게 보호한다. 대신에, 다운그레이드에는 상위 레벨 패스워드[마스터 또는 오너 패스워드]의 숙지를 필요로 한다. 비밀스런 다운그레이드가 시도된다면, 제어기(52)는 이를 검출하고 로더의 작동을 금한다.
결론
본 발명은 다수의 특징을 제공하며, 각 특징은 종래 기술의 시스템을 능가하는 이점을 제공한다.
본 발명은 스키드 스티어 로더와 같은 동력 머신상에서 유압적이며 전기 기계적인 액츄에이터를 제어하기 위한 컴퓨터 기반의 제어 시스템에 관한 것이다. 컴퓨터 기반의 제어 시스템은 다수의 특징을 실시하도록 구성되어 동력 머신의 소정의 작동 양상을 향상시킨다.
일실시예에 있어서, 본 발명은 동력 머신상에서 보조 유압 기기의 선택가능한 제어를 제공한다. 본 발명의 또따른 특징에 따라, 사실상 임의의 유압 기능은 멈춤쇠 위치로 설정될 수 있다. 유사하게, 동력 머신이 유압 작동이 가능하다 할 때, 복수의 기능은 멈춤쇠 위치로 설정될 수 있다.
본 발명의 또다른 특징에 따라, 스풀 잠금 제어 솔레노이드에는 변조된 제어가 제공될 수 있다. 이는 동력 절약 기술에 따라 스풀 잠금이 해제될 수 있다.
본 발명의 또다른 양상은 로더의 다중 속도 제어를 허용한다. 유사하게, 저속과 고속간의 전환은 원활한 속도 전환을 달성하도록 변조될 수 있다.
본 발명은 또한 전기 또는 전자적으로 제어되는 출력에 대해 다수의 특징을 제공할 수도 있다. 예컨대, 엔진 상태는 엔진이 운전 중일 때는 스타터가 작동되지 않도록 모니터된다. 또한, 복수의 계전기 상태도 적합한 작동을 위해 모니터된다. 유사하게, 다수의 계전기로 이루어진 전기 구성 역시 적합한 제어를 위해 모니터된다.
본 발명의 또다른 양상에 따라, 다수의 기준에 기초하여 유압팬 속도가 제어된다. 상기 기준은 동력 머신의 동작 파라미터를 포함한다.
본 발명은 또한 사용자가 소지한 패스워드 레벨에 따라 소정의 기능으로의 액세스를 제한하기 위한 패스워드 계위와 기능을 제공할 수도 있다. 잠금과 잠금 해제 기능 또한 제공되어 패스워드 재입력 없이 동력 머신을 재시동할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일실시예에서는 키 타입의 점화 입력부로부터 오퍼레이터 입력판을 업그레이드하여 키패드 입력과 표시 기기를 포함하도록 할 수 있다. 업데이트 절차는 사실상 자동적이며, 예컨대, 상위 레벨 패스워드의 인지에 의해 명백해지는 바와 같이 적합한 인증없이는 다운그레이드를 금한다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위에서 일탈하는 일없이 형태와 세부 사항을 변경할 수 있을 것이다.

Claims (55)

  1. 동력 머신 제어 시스템으로서,
    주 밸브를 통해 유압 작동유 소스에 연결되는 주 유압 커플러와 보조 밸브를 통해 상기 소스에 연결되는 보조 유압 커플러를 포함하는 유압 시스템과,
    오퍼레이터 입력에 기초하여 선택기 신호를 제공하는 선택기와,
    상기 보조 밸브와 상기 선택기에 결합되고, 상기 선택기 신호를 수신하고 보조 출력 신호를 제공하여 상기 선택기 신호에 따라 온/오프 모드와 비례 모드 중 선택된 모드로 상기 보조 밸브를 제어하도록 구성되는 전자 제어기를 포함하는 동력 머신 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선택기는 토글 스위치를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 토글 스위치가 토글될 때 상기 온/오프 모드와 상기 비례 모드로 상기 보조 밸브를 제어하는 것 사이를 스위치하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선택기 스위치는 누를 수 있는 버튼을 포함하는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 선택기 스위치는 키패드 입력부를 포함하는 것인 동력머신 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 선택기 스위치는 핸드 그립상에 위치하는 사용자 작동가능한 입력부를 포함하는 동력 머신 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 보조 출력 신호는 상기 보조 밸브에 있는 밸브 솔레노이드를 비례적으로 제어하기 위해 인가되는 변조된 신호를 포함하는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  7. 유압 작동유 소스와, 주 밸브와, 상기 주 밸브를 통해 상기 유압 작동유 소스에 연결되는 주 유압 커플러와, 보조 밸브와, 상기 보조 밸브를 통해 상기 유압 작동유 소스에 연결되는 보조 유압 커플러를 포함하는 유압 시스템과,
    상기 주 유압 커플러에 결합되는 주 유압 액츄에이터와,
    상기 보조 유압 커플러에 결합되는 보조 유압 액츄에이터와,
    오퍼레이터 입력에 기초하여 선택기 신호를 제공하는 선택기와,
    상기 보조 밸브와 상기 선택기에 결합되며, 상기 선택기 신호를 수신하고 보조 출력 신호를 제공하여 상기 선택기 신호에 따라 온/오프 모드와 비례 모드 중 선택된 모드로 상기 보조 밸브를 제어하도록 구성되는 전자 제어기를 포함하는 동력 머신.
  8. 제7항에 있어서, 상기 선택기는 토글 스위치를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 토글 스위치가 토글될 때 상기 보조 밸브를 상기 온/오프 모드와 상기 비례 모드로 제어하는 것 사이를 스위치하도록 구성되는 것인 동력 머신.
  9. 제7항에 있어서, 상기 선택기 스위치는 누를 수 있는 버튼인 것인 동력 머신.
  10. 제7항에 있어서, 상기 선택기 스위치는 키패드 입력부인 것인 동력 머신.
  11. 제7항에 있어서, 핸드 그립이 형성된 복수의 조종 레버를 더 포함하고, 상기 선택기 스위치는 상기 핸드 그립의 한 그립상에 배치된 사용자 작동가능한 입력부를 포함하는 것인 동력 머신.
  12. 제7항에 있어서, 상기 보조 출력 신호는 상기 보조 밸브에 있는 밸브 솔레노이드를 비례적으로 제어하기 위해 인가되는 변조된 신호를 포함하는 것인 동력 머신.
  13. 엔진과, 압력하에서 유압 작동유를 제공하는 유압 동력 시스템과, 유압 액츄에이터를 구비하는 동력 머신용 제어 시스템으로서,
    상기 엔진의 속도를 감지하는 엔진 속도 센서와,
    압력하에서 유압 작동유를 상기 유압 액츄에이터에 제어 가능하게 결합시키는 비례적으로 제어 가능한 밸브와.
    상기 엔진 속도 센서와 상기 밸브에 결합되며, 상기 밸브에 변조된 제어 신호를 제공하며, 엔진 속도에 기초하여 상기 변조된 제어 신호를 변화시키도록 구성되는 제어기를 포함하는 동력 머신 제어 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 변조된 제어 신호는 가변적인 듀티 사이클을 가지며, 상기 제어기는 감지된 상기 엔진 속도에 기초하여 상기 듀티 사이클을 변화시키도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제어기는 복수의 엔진 속도에 대응하는 복수의 듀티 사이클 프로파일을 저장하는 연관된를 포함하고, 상기 제어기는 상기 메모리에 액세스하고 상기 감지된 엔진 속도에 응답하여 액세스된 듀티 사이클 프로파일에 기초한 상기 변조된 제어 신호를 제공하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  16. 엔진과, 압력하에서 유압 작동유를 제공하는 유압 동력 시스템과, 복수의 유압 액츄에이터를 구비하는 동력 머신용 제어 시스템으로서,
    작동시, 유압 액츄에이터의 작동을 요청하는 입력 신호를 각각 제공하는 복수의 오퍼레이터 입력부와,
    작동시, 멈춤쇠 요청을 나타내는 신호를 제공하는 멈춤쇠 요청 입력부와,
    상기 복수의 오퍼레이터 입력부와 상기 멈춤쇠 요청 입력부에 결합되고, 그와 관련된 오퍼레이터 입력부가 작동되고 상기 멈춤쇠 요청 입력부가 사실상 동시에 작동될 때 상기 복수의 유압 액츄에이터 중 선택된 액츄에이터를 멈춤쇠 모드로 동작시키도록 구성되는 제어기를 포함하는 동력 머신 제어 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어기는 상기 멈춤쇠 요청 입력부가 다시 연속해서 작동될 때 유압 액츄에이터를 멈춤쇠 모드로 동작시키는 것을 중지하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제어기는 상기 복수의 오퍼레이터 입력부 중 추가적인 오퍼레이터 입력부가 작동되어 유압 액츄에이터의 동작을 요청할 때 상기 선택된 유압 액츄테이터의 동작을 멈춤쇠 모드로 유지시키도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 추가적인 오퍼레이터 입력부에 의해 요청된 유압 액츄에이터가 상기 선택된 유압 액츄에이터와 유압 작동유 충돌을 요구하지 않는다면, 상기 제어기는 상기 추가적인 오퍼레이터 입력부에 의해 요청되는 유압 액츄에이터를 동작시키도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  20. 제18항에 있어서, 상기 추가적인 오퍼레이터 입력부에 의해 요청된 유압 액츄에이터가 상기 선택된 유압 액츄에이터와 유압 작동유 충돌을 요구한다면, 상기 제어기는 상기 추가적인 오퍼레이터 입력부에 의해 요청되는 유압 액츄에이터를 동작시키고, 상기 선택된 유압 액츄에이터의 동작을 정지시키도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제어기는 상기 추가적인 오퍼레이터 입력부가 더이상 작동되지 않을 때 상기 선택된 유압 실린더를 멈춤쇠 모드로 다시 동작시키는 것을 시작하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  22. 제16항에 있어서, 상기 제어기는 상기 멈춤쇠 요청 입력부가 복수의 오퍼레이터 입력부 중 어떤 입력부에 의해서도 작동되지 않을 때, 상기 복수의 유압 액츄에이터 중 미리 정해진 한 개의 액츄에이터를 멈춤쇠 모드로 동작시키도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  23. 제16항에 있어서, 상기 제어기는 멈춤쇠 기능과 관련된 룩업 테이블을 내장한 메모리를 포함하고, 상기 제어기는 상기 멈춤쇠 요청 입력부의 작동에 기초하여 상기 메모리에 액세스하여 상기 멈춤쇠 요청이 가능한지를 결정하고, 상기 결정에 기초하여 상기 선택된 유압 액츄에이터를 동작시키도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  24. 엔진과, 압력하에서 유압 작동유를 제공하는 유압 동력 시스템과, 복수의 유압 액츄에이터와, 복수의 제어 가능한 전자 기기를 구비하는 동력 머신용 제어 시스템으로서,
    작동시, 전자 기기의 동작을 요청하는 입력 신호를 각각 제공하는 복수의 오퍼레이터 입력부와,
    상기 복수의 오퍼레이터 입력부에 결합되고, 전류 인가 출력을 상기 전자 기기에 제공하여 상기 오퍼레이터 입력부에 기초하여 상기 전자 기기를 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 전자 기기에 진단 연결을 더 포함하고 상기 진단 연결에 기초하여 상기 전자 기기의 동작을 확증하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 오퍼레이터 입력부 중 한 입력부는 점화 입력부을 포함하고 상기 전자 기기의 한 기기는 엔진 스타터를 포함하며, 상기 제어기는 상기 엔진이 구동 중인지 감지하여 구동 중이 아니라면 상기 점화 입력부의 작동에 기초하여 상기 스타터에 전류를 인가하고, 구동 중이라면 상기 점화 입력부의 작동을 무시하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  26. 엔진과, 압력하에서 유압 작동유를 제공하는 유압 동력 시스템과, 작동가능한 복수의 밸브와, 결합된 밸브 스풀과, 전기적으로 작동가능한 밸브 스풀 잠금부를 구비하고 잠금 위치와 잠금 해제 위치 사이를 이동하도록 작동가능한 적어도 한 개의 밸브를 구비하는 동력 머신용 제어 시스템으로서,
    상기 밸브 스풀 잠금부에 결합되고 상기 밸브 스풀 잠금부로 전류 인가 출력을 동작가능하게 제공하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 전류 인가 출력을 비교적 고전류 출력과 비교적 저전류 출력으로 간헐적으로 제어하며, 상기 비교적 고전류 출력은 상기 비교적 저전류 출력보다 더 높은 것인 동력 머신 제어 시스템.
  27. 엔진과, 압력하에서 유압 작동유를 제공하는 유압 동력 시스템과, 잠금 위치와 잠금 해제 위치 사이를 이동하도록 작동가능한 적어도 한 개의 잠금 솔레노이드를 구비하는 동력 머신용 제어 시스템으로서,
    상기 잠금 솔레노이드에 결합되고 전류 인가 출력을 제공하여 상기 잠금 솔레노이드를 상기 잠금 위치와 상기 잠금 해제 위치 사이를 이동시키는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 잠금 솔레노이드가 당김 코일과 유지 코일에 의해서 제어되는지 또는 오직 단일 제어 코일에 의해서 제어되는지 판단하고 그 판단에 기초하여 상기 전류 인가 신호를 제공하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제어기는 상기 잠금 솔레노이드가 상기 당김 코일과 상기 유지 코일 양자에 의해 제어될 때 당김 신호로서 전류 인가를 상기 당김 코일에 제공하고 유지 신호로서 전류 인가를 상기 유지 코일에 제공하도록 구성되는 동력 머신 제어 시스템.
  29. 제28항에 있어서, 상기 당김 신호는 상기 당김 코일에 전류를 인가시켜 상기 잠금 스풀을 상기 잠금 위치와 상기 잠금 해제 위치 사이에서 이동시키며, 상기 유지 신호는 상기 유지 코일에 전류를 인가시켜 상기 잠금 스풀을 상기 잠금 위치와 상기 잠금 해제 위치 중 한 곳에 유지시키는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  30. 제28항에 있어서, 상기 제어기는 상기 당김 신호를 비교적 고전류 출력과 비교적 저전류 출력으로 간헐적으로 제공하도록 구성되며 상기 비교적 고전류 출력은 상기 비교적 저전류 출력보다 더 높은 것인 동력 머신 제어 시스템.
  31. 제27항에 있어서, 상기 제어기는 상기 잠금 스풀이 단일 제어 코일에 의해 제어될 때 상기 전류 인가 신호를 상기 단일 제어 코일에 제공하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  32. 제27항에 있어서, 상기 제어기는 한 개 이상의 계전기를 제어하여 상기 전류 인가 신호를 제공하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  33. 엔진과, 상기 엔진에 결합되어 동력 머신을 이동시키는 트랙션 시스템과, 압력하에서 유압 작동유를 제공하는 유압 동력 시스템을 구비한 동력 머신용 제어 시스템으로서,
    복수의 속도 중 선택된 속도로 동작시키려는 요청을 나타내는 속도 선택 신호를 제공하는 사용자 작동가능한 속도 선택 입력부- 상기 속도는 압력하에서 유압 작동유를 상기 트랙션 시스템으로 제공하는 유압 속도 밸브의 위치에 기초하여 결정되는 것임 -와,
    상기 속도 선택 입력부에 결합되고, 변조된 출력 신호를 제공하여 상기 속도 선택 신호에 따라, 상기 속도 밸브를 동작가능하게 제어하여 제1 속도와 관련된 제1 위치로부터 상기 선택된 속도와 관련된 제2 위치로 전환시키는 제어기를 포함하는 동력 머신 제어 시스템.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제어기는 속도 변조 프로파일을 저장하는 연관된를 포함하고, 상기 제어기는 상기 속도 변조 프로파일에 따라 상기 변조된 출력 신호를 제공하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  35. 제34항에 있어서, 상기 메모리는 미리 정해진 동작 상태하에서 상기 제어기가 각각 이용하는 복수의 속도 변조 프로파일을 저장하는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  36. 제33항에 있어서, 상기 제어기는 상기 변조된 출력 신호를 제공하여 전환의 제1 부분 동안에는 제1 속도로, 상기 전환의 제2 부분 동안에는 제2 속도로 상기속도 밸브의 이동을 제1 위치로부터 제2 위치로 제어하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  37. 제36항에 있어서, 상기 제1 속도는 상기 제2 속도보다 더 높은 것인 동력 머신 제어 시스템.
  38. 제33항에 있어서, 상기 제어기는 상기 변조된 출력 신호를 제공하여 거의 일정 비율의 속도로 상기 속도 밸브를 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 제어하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  39. 엔진과, 상기 엔진에 결합되어 동력 머신을 이동시키는 트랙션 시스템과, 압력하에서 유압 작동유를 제공하는 유압 동력 시스템을 구비하는 동력 머신용 제어 시스템으로서,
    한가지 이상의 동작 상태를 감지하는 센서와,
    적어도 저속과 고속에서 동작가능한 다중 속도의 작동 오일 냉각팬과,
    상기 센서와 상기 냉각팬에 동작가능하게 결합되며 감지한 동작 상태에 기초하여 냉각팬을 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하는 동력 머신 제어 시스템.
  40. 제39항에 있어서, 상기 센서는,
    작동 오일 온도 센서와,
    엔진 냉매 온도 센서와,
    공기 조절기가 온 또는 오프 상태인지 감지하는 공기 조절기 상태 센서를 포함하는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  41. 제40항에 있어서, 상기 제어기는 작동 오일 온도가 임계 온도보다 낮고, 상기 엔진 냉매 온도가 임계 온도보다 낮으며, 상기 공기 조절기가 오프 상태라면 상기 냉각팬을 저속으로 동작시키도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  42. 엔진과, 점화 장치와, 상기 엔진에 결합되어 동력 머신을 이동시키는 트랙션 시스템과, 복수의 유압 액츄에이터와, 압력하에서 유압 작동유를 제공하는 유압 동력 시스템을 구비하는 동력 머신용 제어 시스템으로서,
    일련의 문자 또는 번호 입력을 나타내는 사용자 입력 신호를 제공하는 사용자 입력 기기와,
    상기 사용자 입력 기기에 결합되고 적어도 3개 레벨의 패스워드를 저장하는 연관된를 구비하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 패스워드 입력 레벨에 기초하여 상기 동력 머신의 상이한 기능들을 제어하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  43. 제42항에 있어서, 상기 제어기는 충분히 자격이 되는 미리 정해진 레벨의 패스워드가 입력되면 상기 동력 머신의 통상 동작에 대해 요청되는 변경을 수락하여실시하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  44. 제43항에 있어서, 사용자 입력 요청을 나타내는 속도 선택 입력 신호를 제공하여 복수의 동작 속도 중 한 속도를 선택하는 근력(thew) 제어기에 결합된 속도 선택 입력부를 더 포함하고, 통상의 동작 변경은 상기 속도 선택 입력부의 활성 상태를 변경하는 것을 포함하는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  45. 제44항에 있어서, 상기 제어기는 전환 프로파일에 따라 상기 동작 속도 사이에서 상기 동력 머신의 동작을 변경시키도록 구성되고, 통상 동작의 변경은 상기 전환 프로파일을 변경하는 것을 포함하는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  46. 제42항에 있어서, 상기 제어기는 충분히 자격이 있는 미리 정해진 레벨의 패스워드를 수신하면 하위 레벨 패스워드를 변경하거나 비활성시키려는 입력 요청을 수락함으로써 상이한 기능을 제어하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  47. 제42항에 있어서, 상기 제어기는 파워업시, 충분히 자격이 있는 미리 정해진 레벨의 패스워드를 수신할 때까지, 상기 동력 머신의 미리 정해진 기능을 잠금으로써 잠금 특징을 실시하고, 상기 잠금 특징을 비활성시키는 입력 요청을 수락함으로써 상이한 기능을 제어하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  48. 제47항에 있어서, 상기 제어기는 파워업시, 소정의 시간 동안, 상기 잠금 특징을 비활성시키는 사용자 인지가능한 지시를 작동시키도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  49. 제48항에 있어서, 상기 제어기는 활성 신호의 사용자 입력을 감지하여 상기 미리 정해진 시간 간격 내에 상기 활성 신호를 수신한다면 상기 잠금 특징을 다시 활성시키도록 구성되는 동력 머신 제어 시스템.
  50. 엔진과, 점화 장치와, 상기 엔진에 결합되어 동력 머신을 이동시키는 트랙션 시스템과, 복수의 유압 액츄에이터와, 압력하에서 유압 작동유를 제공하는 유압 동력 시스템을 구비한 동력 머신용 제어 시스템으로서,
    오퍼레이터 입력을 수신하여 상기 오퍼레이터 입력을 나타내는 입력 신호를 제공하도록 구성된 제1 오퍼레이터 입력 시스템과,
    상기 제1 오퍼레이터 입력 시스템에 결합되고 상이한 타입의 복수개의 오퍼레이터 입력 시스템 가운데 어떤 타입이 자신에게 결합되는지 감지하고 그 결정에 기초하여 동작을 수행하도록 구성되는 제어기를 포함하는 동력 머신 제어 시스템.
  51. 제50항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1 오퍼레이터 입력 시스템으로부터 식별 신호를 감지하도록 구성되며, 상기 식별 신호는 상기 제1 오퍼레이터 입력 시스템의 타입을 나타내는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  52. 제51항에 있어서, 상기 제어기는 일단 상기 식별 신호를 수신하면 상기 제1 오퍼레이터 입력 시스템의 타입 지시를 저장하며, 상기 제1 오퍼레이터 입력 시스템이 상이한 타입의 제2 오퍼레이터 입력 시스템에 의해 대체된다면, 상기 제2 오퍼레이터 입력 시스템으로 동작하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  53. 제51항에 있어서, 상기 제1 오퍼레이터 입력 시스템이 상이한 타입의 제2 오퍼레이터 입력 시스템에 의해 대체될 경우, 상기 제어기는 일단 상기 식별 신호를 수신하면 상기 제1 오퍼레이터 입력 시스템의 타입 지시를 저장하고, 변경 요청 시퀀스가 상기 제1 오퍼레이터 입력 시스템으로 이미 실행되지 않았다면 상기 제2 오퍼레이터 입력 시스템에 의한 동작을 금지하도록 구성되는 것인 동작 머신 제어 시스템.
  54. 제53항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1 오퍼레이터 입력 시스템으로부터 변경 요청을 수신하고 상기 제1 오퍼레이터 입력 시스템으로부터 적합한 인증 정보를 수신함으로써 상기 변경 요청 시퀀스를 실행하도록 구성되는 것인 동력 머신 제어 시스템.
  55. 제54항에 있어서, 상기 적합한 인증 정보는 복수의 레벨 중 미리 정해진 레벨을 충족하는 패스워드를 포함하는 것인 동력 머신 제어 시스템.
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