KR200278515Y1 - 엔진 출력 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진 출력 제어 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 굴삭기, 로더와 같은 중장비의 조이스틱을 이용하여 장비에 걸리는 부하의 크기에 따라 엔진의 출력을 제어하고, 상기 엔진에 의해 구동되는 펌프의 압력을 상기 조이스틱을 통해 느낄 수 있게 하기 위한 엔진 출력 제어 장치에 관한 것이다. 본 고안의 적합한 실시예에 따른 엔진 출력 제어 장치는 펌프를 구동시키는 엔진의 회전수를 액츄에이터에 걸리는 부하의 크기에 따라 조이스틱의 각도를 변경시킴으로써 변경시키기 위한 엔진 출력 제어 장치에 있어서, 상기 액츄에이터의 부하의 크기를 감지하기 위한 부하 감지 센서, 상기 펌프의 압력을 감지하기 위한 압력 센서, 상기 조이스틱의 각도를 변경시킴에 따라 상기 부하 감지 센서로부터의 신호에 대응하는 크기의 속도로 상기 엔진의 회전수를 변경시키기 위한 전자 제어 모듈, 및 상기 전자 제어 모듈을 통해 상기 압력 센서로부터의 신호를 상기 조이스틱에 부하로 전달하기 위한 조이스틱 부하용 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진 출력 제어 장치

본 고안은 엔진 출력 제어 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 굴삭기, 로더와 같은 중장비의 조이스틱을 이용하여 장비에 걸리는 부하의 크기에 따라 엔진의 출력을 제어하고, 상기 엔진에 의해 구동되는 펌프의 압력을 상기 조이스틱을 통해 느낄 수 있게 하기 위한 엔진 출력 제어 장치에 관한 것이다.

굴삭기, 로더와 같은 중장비를 이용하여 작업을 할 경우에는 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프의 유압력을 이용하여 유압 실린더와 같은 액츄에이터를 구동시켜 요구되는 작업을 수행하게 된다. 이와 같은 작업을 수행하기 위해서는 운전자는 중장비의 운전실 내측 또는 외측에 구비된 조이스틱의 각도를 변경시킴으로써 소정의 엔진 출력을 얻게 된다.

이와 같은 목적으로 이용되는 종래 기술에 따른 엔진 출력 제어 장치가 도1에 개략적으로 도시되어 있다. 유압 펌프(12)는 엔진(10)에 의해 구동되고, 상기 펌프(12)로부터 유출된 작동유는 메인 콘트롤 밸브(14)를 동해 유압 실린더와 같은 액츄에이터(18)를 작동시킨다. 상기 액츄에이터(18)를 작동시키기 위해서는 조이스틱(20)을 쥐고 그 각도를 변경시킴으로써 엔진(10)의 회전수를 증가시킨다. 이에 따라, 펌프(12)로부터 유출되는 작동유의 압력이 증가되면서 액츄에이터(18)를 필요한 크기의 힘으로 작동시켜 작업을 수행하게 된다. 건설 현장과 같은 실제 작업 조건에서 작업을 수행할 경우에는, 예를들어 중장비의 버켓을 이용하여 짐을 들어올리는 경우에는 짐의 부하의 크기에 비례하여 비교적 큰 힘이 요구되며, 반대로 짐을 내릴 경우에는 비교적 적은 힘이 요구된다. 또한, 작업중에는 상기 버켓에 짐이 없는 상태, 즉 액츄에이터에 부하가 걸리지 않은 상태로 액츄에이터가 작동할 경우가 자주 있게 된다. 이와 같이 수시로 변하는 작업 부하 조건에 대응하여 엔진 출력을 제어하기 위하여, 수 개의 엔진 출력 모드가 미리 설정되어 있는 출력 모드 선택 스위치(22)가 이용되고 있다. 이 출력 모드 선택 스위치(22)는 예를들어, 0b고0c, 0b중0c, 0b저0c와 같은 엔진 출력 모드를 운전자가 선택하여 그 단계에 해당하는 엔진 출력을 얻도록 되어 있다. 다시 말하면, 비교적 큰 부하가 요구되는 작업을 할 경우에는 출력 모드 선택 스위치(22)를 0b고0c의 위치에 놓고, 조이스틱(20)의 각도 조절을 하면서 상기 액츄에이터(18)를 작동시키면서 작업을 수행하는 것이다. 이 경우 엔진(10)은 상기 출력 모드 선택 스위치(22)의 신호를 받은 전자 제어 모듈(14)에 의해 0b고0c의 범위 내의 출력을 발생시키게 된다.

그런데, 일반적으로 운전자는 작업에 필요한 부하의 크기를 대략적으로 결정한 다음, 상기 출력 모드 선택 스위치(22)를 돌려 출력 모드를 선택하게 되며, 자주 변경되는 작업 부하 조건에 따라 상기 출력 모드 선택 스위치(22)를 그에 알맞게 조작해야 하는 번거로움을 피하기 위해 주로 0b고0c 부하 모드에 엔진을 셋팅하고 작업을 수행하게 된다. 이에 따라, 결과적으로 불필요한 연료의 손실과 장비의 노후를 촉진시키게 된다.

따라서, 부하 조건에 따라 엔진의 출력 모드를 변경시키는 엔진 출력 제어 장치가 요구되며, 또한, 장비에 걸리는 부하를 조이스틱을 통해서 운전자가 직접 실감있게 느끼게 하여 작업성을 향상시킬 필요성이 제기되는 것이다.

따라서, 본 고안의 목적은 중장비의 조이스틱을 이용하여 장비에 걸리는 부하의 크기에 따라 엔진의 출력을 제어하고, 상기 엔진에 의해 구동되는 펌프의 압력을 상기 조이스틱을 통해 느낄 수 있게 하기 위한 엔진 출력 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1 은 종래 기술에 따른 엔진 출력 제어 장치를 개략적으로 도시하는 유압 시스템의 참고도.

도 2 는 본 고안의 적합한 실시예에 따른 엔진 출력 제어 장치를 개략적으로 도시하는 유압 시스템의 참고도.

도 3 은 본 고안의 적합한 실시예에 따른 엔진 출력 제어 장치에 따른 엔진의 출력 모드를 개략적으로 도시하는 블록 선도.

도 4 는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 엔진 출력 제어 장치에 따른 엔진 출력 모드와, 엔진 회전수, 및 토오크의 관계를 개략적으로 도시하는 그래프.

*도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명

10: 엔진

12: 펌프

14: 메인 콘트롤 밸브

16: 전자 제어 모듈

18: 액츄에이터

20: 조이스틱

22: 압력 센서

24: 부하 감지 센서

26: 조이스틱 부하용 액츄에이터

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 적합한 실시예에 따른 엔진 출력 제어 장치는 펌프를 구동시키는 엔진의 회전수를 액츄에이터에 걸리는 부하의 크기에 따라 조이스틱의 각도를 변경시킴으로써 변경시키기 위한 엔진 출력 제어 장치에 있어서, 상기 액츄에이터의 부하의 크기를 감지하기 위한 부하 감지 센서, 상기 펌프의 압력을 감지하기 위한 압력 센서, 상기 조이스틱의 각도를 변경시킴에 따라 상기 부하 감지 센서로부터의 신호에 대응하는 크기의 속도로 상기 엔진의 회전수를 변경시키기 위한 전자 제어 모듈, 및 상기 전자 제어 모듈을 통해 상기 압력 센서로부터의 신호를 상기 조이스틱에 부하로 전달하기 위한 조이스틱 부하용 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 도2 내지 도4를 참조로 하여 본 고안의 적합한 실시예에 따른 엔진 출력 제어 장치를 상세히 설명한다.

도2에는 본 고안의 적합한 실시예에 따른 엔진 출력 제어 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 부하 감지 센서(24)는 액츄에이터(18)의 부하를 감지하도록 상기 액츄에이터(18)에 설치되어 있다. 상기 부하 감지 센서(24)는 전자 제어 모듈(16)에 신호를 보내도록 연결되어 있다. 또한, 펌프(12)에는 상기 펌프(12)의 출력 압력을 감지하기 위한 압력 센서(22)가 설치되어 있고, 상기 압력 센서(22)는 상기 압력 센서(22)로부터의 신호가 상기 전자 제어 모듈(16)로 보내지도록 상기 전자 제어 모듈에(16)에 연결되어 있다. 그리고, 조이스틱(20)에는 상기 압력 센서(22)로부터 상기 전자 제어 모듈(16)을 통해 전달되는 압력 신호에 따라 조이스틱(20)에 부하를 가하기 위한 조이스틱 부하용 액츄에이터(26)가 설치되어 있다. 이와 같이 구성된 본 고안의 적합한 실시예에 따른 엔진 출력 제어 장치에서, 조이스틱(20)의 각도를 변경시키게 되면 액츄에이터(18)로부터 감지된 부하의 크기에 상응하는 출력을 얻도록 엔진(10)의 회전수를 증가시킨다. 즉, 액츄에이터(18)로부터 감지된 부하의 크기가 비교적 큰 경우에는 엔진(10)의 회전수를 증가시켜 펌프(12)의 출력 압력을 크게 하게 되며, 이에 따라 비교적 큰 토오크를 얻게된다. 이러한 경우에는 예를 들어, 출력 0b모드 10c과 같이 작동된다(도3 및 도4 참조). 반대로, 액츄에이터(18)로부터 감지된 부하의 크기가 비교적 작은 경우에는 엔진(10)의 회전수를 감소시켜 펌프(12)의 출력 압력을 작게 하게 되며, 이에 따라 비교적 작은 토오크를 얻게 된다. 이러한 경우에는 예를 들어, 출력 0b모드 90c와 같이 작동된다. 이와 같은 방법으로 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 수시로 변동하는 액츄에이터(18)에 걸리는 부하를 항상 감지하여, 조이스틱(20)의 각도 θ의 변화에 따라 상기 감지된 부하에 필요한 크기의 펌프 출력 압력을 발생시키도록 엔진 출력 모드를 선택하게 된다. 그러므로 앞에서 언급한 바와 같이 출력 모드 선택 스위치를 임의로 자주 선택해야 하는 불편함과 이로 인한 연료의 낭비와 장비의 조기 노후를 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 액츄에이터(18)의 부하의 크기에 따라 펌프(12)의 출력 압력이 변경되게 되면, 이 변화되는 압력은 압력 센서(22)에 의해 감지되고 이 신호는 전자 제어 모듈(16)을 통해 조이스틱 부하용 액츄에이터(26)를 작동시키게 된다. 이것에 의해 조작자는 조이스틱(20)을 통해 직접 작업시에 액츄에이터(18)에 가해지는 펌프(12)의 출력 압력에 비례하는 크기의 부하를 실감있게 느끼게 됨으로써 작업을 보다 더 편리하게 할 수 있게 한다.

상술한 바와 같이 본 고안의 적합한 실시예에 따른 엔진 출력 제어 장치는 장비에 걸리는 부하의 크기에 따라 엔진의 출력을 제어하여, 작업 부하의 변동에 따라 운전자가 스위치 조작으로 엔진 출력 모드를 변경해야 하는 불편함을 제거해 주며, 연료의 불필요한 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 액츄에이터로 가해지는 펌프의 출력 압력에 비례하는 부하를 조이스틱을 통해 직접 실감있게 느낄 수 있게되어 있으므로 작업을 보다 더 용이하게 할 수 있게하는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 펌프(12)를 구동시키는 엔진(10)의 회전수를 액츄에이터(18)에 걸리는 부하의 크기에 따라 조이스틱(20)의 각도를 변경시킴으로써 변경시키기 위한 엔진 출력 제어 장치에 있어서,

   상기 액츄에이터(18)의 부하의 크기를 감지하기 위한 부하 감지 센서(24),

   상기 펌프(12)의 압력을 감지하기 위한 압력 센서(22),

   상기 조이스틱(20)의 각도를 변경시킴에 따라 상기 부하 감지 센서(24)로부터의 신호에 대응하는 크기의 속도로 상기 엔진(10)의 회전수를 변경시키기 위한 전자 제어 모듈(16), 및

   상기 전자 제어 모듈(16)을 통해 상기 압력 센서(22)로부터의 신호를 상기 조이스틱(20)에 부하로 전달하기 위한 조이스틱 부하용 액츄에이터(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 출력 제어 장치.