KR20080022836A - Device and method for reducing of braking distance in rapid braking - Google Patents

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Abstract

An apparatus and method for reducing braking distance in emergency braking is provided to determine whether braking of a construction vehicle is emergency braking and to reverse the running direction at time of emergency braking. An apparatus and method for reducing braking distance in emergency braking comprises a brake angle sensor(10) for measuring an amount of revolution of a brake pedal per unit hour, a road surface detecting sensor(20), an equipment controller(30), a vehicle speed sensor(50), and a fuel injection controller(60) for controlling an amount of supplied fuel. The equipment controller compares measured values from the brake angle sensor and the road surface detecting sensor with predetermined values and outputs an emergency braking signal. An advance and reverse running control unit(40) is provided to reverse wheels of the vehicle according to the signal output from the equipment controller.

Description

급제동시 제동거리 단축장치 및 그 방법 { Device and method for reducing of braking distance in rapid braking }Device for reducing braking distance during sudden braking and its method {Device and method for reducing of braking distance in rapid braking}

도 1은 통상적인 휠로더를 도시한 도면.1 shows a conventional wheel loader.

도 2는 본 발명의 급제동시 제동거리 단축장치의 블럭도.Figure 2 is a block diagram of the braking distance shortening device during braking of the present invention.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *Description of the main symbols in the drawings

1 : 휠로더 10 : 브레이크 각도센서1: Wheel loader 10: Brake angle sensor

20 : 노면 경사 감지 센서 30 : 장비 콘트롤러20: road tilt sensor 30: equipment controller

40 : 전후진 주행 제어유닛 50 : 차속 센서40: forward and backward driving control unit 50: vehicle speed sensor

60 : 연료분사 콘트롤러60: fuel injection controller

본 발명은 건설기계에서 급제동시 제동거리를 단축시키는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건설기계의 급제동시 급제동 여부를 판단하여 주행륜을 역주행시켜 급제동시 제동거리를 단축시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for shortening a braking distance during sudden braking in a construction machine. More particularly, the present invention relates to a device and a method for reducing braking distance during a rapid braking by determining whether or not sudden braking is performed during braking of a construction machine. It is about.

휠로더, 굴삭기 등과 같은 건설기계는 특성상 파쇄된 암반, 토사 등과 같은 적재물을 버켓에 싣고 주행하는 경우가 많으며, 특히 상기의 건설기계는 주로 포장 되지 않은 험지에서 작업을 수행하는 경우가 많다.Construction machinery such as wheel loaders and excavators often carry loads such as crushed rock, earth and sand in buckets, and in particular, the construction machinery often performs work in unpaved rough terrain.

예를 들어 휠로더는 파쇄된 암반, 토사 등을 덤프트럭 등에 적재하거나, 고르게 분산시키는 역할을 하는 건설기계의 하나로 주로 작업환경이 바닥이 비포장이고 고르지 못한 곳에 작업을 수행하게 된다.For example, the wheel loader is one of construction machinery that loads or evenly disintegrates crushed rock, earth and sand, etc., and mainly performs work where the work environment is unpaved and uneven.

종래 기술에 따른 건설기계는 주행중인 주행륜을 구속하는 브레이크가 구비되어 회전하는 주행륜을 정지시켜 정지하게 된다.Construction machine according to the prior art is provided with a brake that restrains the driving wheel running, it is stopped by stopping the rotating driving wheel.

상기와 같은 종래 기술에 따른 건설기계에서는 적극적으로 건설기계를 정지시키는 수단이 마련되어 있지 않아서 브레이크에 의한 제동만 가능하므로, 건설기계의 제동에 필요한 거리가 많이 소요되는 문제점이 있었다. 즉, 브레이크에 의해서 주행륜의 주행을 멈춤으로써 건설기계가 제동되는데, 브레이크의 조작한 후 건설기계가 완전히 멈출 때까지는 불필요하게 많은 거리를 주행할 수밖에 없었다.In the construction machine according to the prior art as described above, since a means for actively stopping the construction machine is not provided, only a braking by the brake is possible, and thus, a distance required for braking the construction machine is required. In other words, the construction machine is braked by stopping the running of the driving wheel by the brake, but after the brake is operated, the construction machine has to travel unnecessarily many distances until the construction machine completely stops.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 건설기계의 급제동시 급제동 여부를 확인하여 주행중인 주행륜을 역주행 시키켜 급제동시 제동거리를 줄일 수 있는 급제동시 제동거리 단축장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above problems, the braking distance shortening device and the method to reduce the braking distance during sudden braking by checking whether the braking of the construction machine sudden braking to reverse driving The purpose is to provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 급제동시 제동거리 단축장치는, 브레이크 페달에 구비되어 브레이크 페달의 회전량을 측정하는 브레이크 각도센서와, 건설기계가 주행중인 노면의 경사여부를 감지하는 노면 경사 감지 센서와, 상기 브레이크 각도센서로부터 브레이크 페달의 회전량을 입력받아 단위시간단 브레이크 페달의 회전량을 계산하고, 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량을 미리 설정된 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량과 비교하여 입력된 단위시간당 브레이크 페달의 회전량이 설정된 값 이상이고, 노면 경사 감지 센서로부터 내리막 경사를 주행하는 것으로 신호가 입력되면 급제동 신호를 출력하는 장비 콘트롤러와, 상기 장비 콘트롤러에서 출력된 급제동 신호가 입력되면 주행륜을 역회전 시키도록 작동되는 전후진 주행 제어유닛을 포함한다.In order to achieve the above object, the braking distance shortening device of the present invention includes a brake angle sensor which is provided in the brake pedal and measures the amount of rotation of the brake pedal, and a road surface for detecting whether the construction machine is running on the road surface. The rotation amount of the brake pedal is input from the inclination sensor and the brake angle sensor to calculate the rotation amount of the brake pedal in unit time, and the rotation amount of the brake pedal per unit time is compared with the preset rotation amount of the brake pedal per unit time. When the amount of rotation of the brake pedal per unit time is more than the set value and the signal is input as driving downhill slope from the road inclination sensor, the controller outputs a sudden braking signal, and when the sudden braking signal output from the equipment controller is input, the vehicle travels. Forward and backward operating to reverse the wheel It includes a line control unit.

여기서, 주행중인 건설기계의 속도를 측정하여 측정된 신호를 장비 콘트롤러에 전달하는 차속센서를 더 구비하고, 상기 컨트롤러는 상기 차속센서에서 입력된 속도와 미리 설정된 속도를 비교하여 입력된 속도가 미리 설정된 속도 이상이고, 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량이 미리 설정된 값 이상이며, 노면 경사 감지 센서로 부터 건설기계가 내리막길을 주행하는 것으로 신호가 입력되면, 급제동 신호를 출력하는 것이 바람직하다.The vehicle speed sensor may further include a vehicle speed sensor configured to measure a speed of a construction machine in operation and transmit the measured signal to an equipment controller, wherein the controller compares the speed input from the vehicle speed sensor with a preset speed, and the input speed is preset. When the speed is equal to or greater than the rotational speed of the brake pedal per unit time or more, and the signal is input from the road slope sensor to the construction machine traveling downhill, it is preferable to output the sudden braking signal.

아울러, 상기 장비 콘트롤러에 전기적으로 연결되고, 엔진에서 분사되는 연료의 양을 조절하는 연료분사 콘트롤러를 더 구비하고, 상기 연료분사 콘트롤러는 상기 장비 콘트롤러에서 급제동신호를 입력받아 엔진에서 분사되는 연료의 양을 감소시킬 수 있다.In addition, the fuel injection controller is electrically connected to the equipment controller, the fuel injection controller for adjusting the amount of fuel injected from the engine, the fuel injection controller receives the rapid braking signal from the equipment controller the amount of fuel injected from the engine Can be reduced.

한편, 상기 전후진 주행 제어유닛은 장비 콘트롤러에서 급제동 신호가 출력될 경우 미리 정해진 시간 동안만 주행륜을 역회전시키는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the forward and backward traveling control unit rotates the driving wheel only for a predetermined time when the rapid braking signal is output from the equipment controller.

또한, 급제동시 제동거리 단축방법은, 브레이크 페달의 단위 시간당 회전량 을 측정하는 브레이크 페달회전량 측정단계와, 건설기계가 주행하는 노면의 경사 여부를 감지하는 경사 감지단계와, 상기 브레이크 페달 회전량 측정단계에서 측정된 단위 시간당 브레이크 페달 회전량을 설정된 브레이크 페달 회전량과 비교하여 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량이 설정된 값 이상이고, 상기 경사 감지단계에서 건설기계가 내리막길을 주행하는 것으로 감지되면 급제동으로 판단하는 급제동 판단 단계와, 상기 급제동 판단 단계에서 급제동으로 판단되면 주행륜을 역회전시키는 주행륜 역회전 단계를 포함한다.In addition, a method of shortening the braking distance during sudden braking includes: a step of measuring a brake pedal rotation amount for measuring a rotation amount of a brake pedal per unit time, a step of detecting a slope of a road surface on which a construction machine is traveling, and a rotation amount of the brake pedal When the brake pedal rotation amount per unit time measured in the measuring step is compared with the set brake pedal rotation amount, if the rotation amount of the brake pedal per unit time is equal to or greater than the set value and the construction machine detects that the construction machine is traveling downhill, the brake is suddenly braked. And determining a sudden braking step and determining a sudden braking in the sudden braking step.

여기서, 주행중인 건설기계의 차속을 측정하고, 급제동 판단 단계 이전에 실행되는 차속 입력 단계를 더 포함하고, 상기 급제동 판단 단계는 기 설정된 속도이상으로 건설기계가 주행하고, 상기 브레이크 페달 회전량 측정단계에서 단위 시간당 브레이크 페달 회전량이 설정된 값 이상이며, 건설기계가 내리막길을 주행하면 급제동으로 판단하는 것이 바람직하다.Here, the vehicle speed of the running construction machine is measured, and further comprising a vehicle speed input step that is executed before the sudden braking determination step, the sudden braking determination step is the construction machine is running at a predetermined speed or more, the brake pedal rotation amount measuring step When the brake pedal rotation amount per unit time is more than the set value, it is preferable to determine that the brake braking if the construction machine is driving downhill.

아울러, 급제동시 엔진에서 분사되는 연료의 양을 감소시키고, 급제동 판단 단계 이후에 실행되는 연료분사랑 감소 단계를 더 포함하고, 상기 주행륜 역회전 단계에서 주행륜을 역회전시키면 엔진에서 분사되는 연료의 양을 감소시킬 수 있다.In addition, reducing the amount of fuel injected from the engine during rapid braking, and further comprising a fuel injection love reduction step performed after the sudden braking determination step, the fuel injected from the engine when the driving wheel reverse rotation in the driving wheel reverse rotation step Can reduce the amount of.

한편, 상기 주행륜 역회전 단계는 미리 정해진 시간 동안만 주행륜을 역회전시키는 것이 바람직하다.On the other hand, in the driving wheel reverse rotation step, it is preferable to rotate the driving wheel only for a predetermined time.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 급제동시 제동거리 단축장치의 바 람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the braking distance shortening device during braking of the present invention.

도 1은 통상적인 휠로더를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 급제동시 제동거리 단출장치의 블럭도이다.1 is a view showing a conventional wheel loader, Figure 2 is a block diagram of a braking distance disconnection device during sudden braking according to the present invention.

본 발명에 따른 급제동시 제동거리 단축장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 브레이크 페달의 단위 시간당 회전량을 측정하는 브레이크 각도센서(10)와, 건설기계가 주행중인 노면의 경사여부를 감지하는 노면 경사 감지 센서(20)와, 상기 브레이크 각도센서(10), 노면 경사 감지 센서(20)에서 측정된 값을 설정된 값과 비교하여 급제동 신호를 출력하는 장비 콘트롤러(30)와, 장비 콘트롤러(30)에서 출력되는 신호에 의해 주행륜을 역회전시키는 전후진 주행 제어유닛(40)과, 건설기계의 주행속도를 장비 콘트롤러(30)로 전달하는 차속센서(50)와, 급제동 시 엔진에서 분사되는 연료의 양을 감소시키는 연료분사 콘트롤러(60)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the braking distance shortening device according to the present invention includes a brake angle sensor 10 which measures a rotation amount per unit time of the brake pedal, and a road surface for detecting whether the road surface of the construction machine is running is inclined. An equipment controller 30 for outputting a sudden braking signal by comparing a value measured by the inclination detection sensor 20, the brake angle sensor 10, and the road surface inclination detection sensor 20 with a set value, and the equipment controller 30. Forward and backward traveling control unit 40 for rotating the driving wheel in response to the signal output from the vehicle, the vehicle speed sensor 50 for transmitting the traveling speed of the construction machine to the equipment controller 30, and the fuel injected from the engine during rapid braking It includes a fuel injection controller 60 to reduce the amount of.

브레이크 각도센서(10)는 브레이크 페달에 구비되어, 브레이크 페달의 회전각도를 측정한다. 브레이크 각도센서(10)는 단지 브레이크 페달의 각도변화량을 신호 출력거나, 단위시간당 브레이크 페달의 각도변화량을 출력할 수도 있도록 한다. 단지 브레이크 페달의 각도변화량만을 출력한다면 후술되는 장비 콘트롤러(30)가 입력된 각도변화량을 단위시간으로 나누어 단위시간당 페달의 회전량으로 단위 시간당 브레이크 페달의 각도변화량으로 입력받고, 브레이크 각도센서(10)에서 단위 시간당 각도변화량을 측정한다면 그대로 장비 콘트롤러(30)로 출력하지만, 바람직하게는 브레이크 각도센서 에서는 브레이크 페달의 회전량을 측정하고 장비 콘트롤러(30)에서 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량으로 연산하는 것이 바람직하다.이 렇게 브레이크 각도센서에서 출력되는 브레이크 페달의 회전량은 후술되는 장비 콘트롤러(30)로 보내어 건설기계의 급제동의 여부를 판단하는 자료로 활용된다. 즉, 브레이크 각도센서(10)를 통하여 단위시간당 브레이크 페달의 각도변화가 크다면 급제동이 되는 것이고, 그렇지 않다면 정상적인 제동이 되는 것이다.The brake angle sensor 10 is provided in the brake pedal to measure the rotation angle of the brake pedal. The brake angle sensor 10 only outputs a signal of the angle change amount of the brake pedal or outputs the angle change amount of the brake pedal per unit time. If only the angle change amount of the brake pedal is output, the following equipment controller 30 divides the input angle change amount into unit time and receives the input of the angle change amount of the brake pedal per unit time as the rotation amount of the pedal per unit time, and the brake angle sensor 10 If the angle change amount per unit time is measured in the output to the equipment controller 30 as it is, but preferably the brake angle sensor to measure the amount of rotation of the brake pedal and to calculate the amount of rotation of the brake pedal per unit time in the equipment controller (30) Thus, the amount of rotation of the brake pedal output from the brake angle sensor is sent to the equipment controller 30 to be described later is utilized as data for determining whether or not braking of the construction machine. That is, if the angle change of the brake pedal per unit time through the brake angle sensor 10 is large, rapid braking is performed, otherwise normal braking is performed.

노면 경사 감지 센서(20)는 건설기계의 경사를 감지하여, 휠로더(1)와 같은 건설기계가 경사면을 오르고 있는지, 평지를 주행하고 있는지, 또는 경사면을 내려가고 있는지를 감지하여 장비 콘트롤러(30)로 출력한다. 노면 경사 감지 센서(20)는 건설기계에 구비되어 그 기울기를 측정함으로써, 건설기계가 오르막을 오르고 있는지, 평지를 주행중인지, 아니면 내리막을 내려가고 있는지를 감지한다. 이때, 노면 경사 감지 센서(20)는 노면의 경사를 단지 오르막/평지/내리막으로만 감지할 수도 있고, 경사각까지 감지하도록 할 수도 있다.The road surface inclination detection sensor 20 detects the inclination of the construction machine, and detects whether the construction machine such as the wheel loader 1 is going up the inclined plane, driving on a flat surface, or descending the inclined plane. Will output The road surface inclination sensor 20 is provided in the construction machine and measures its inclination, and detects whether the construction machine is going uphill, driving on a flat surface, or going downhill. At this time, the road surface inclination sensor 20 may detect only the inclination of the road surface uphill / flat / downhill, it may be to detect the inclination angle.

장비 콘트롤러(30)는 상기 브레이크 각도센서(10) 및 노면 경사 감지 센서(20)로부터 입력된 신호를 계산하고 이를 미리 설정된 값과 비교하여, 급제동인 경우에 주행륜이 역회전 될 수 있도록 후술되는 전후진 주행 제어유닛(40)이 급제동 신호를 출력한다. 장비 콘트롤러(30)는 상기 브레이크 각도센서(10)에서 브레이크가 급속하게 회전하는 상태, 즉 브레이크 각도 센서(10)에서 입력된 브레이크 페달의 단위시간당 회전량을 계산하여 이를 미리 설정된 값과 비교하여 브레이크 각도 센서(10)에서 입력된 브레이크 페달의 회전량으로부터 계산된 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량이 설정된 값보다 큰 경우를 급제동 여부의 중요 판단자료로 활용한다. 그리고, 상기의 단위시간당 브레이크의 회전량과 더불어 건설기계가 내리 막길을 내려가는 경우를 급제동 신호가 출력되도록 하는 것이 바람직하다. 노면 경사 감지 센서에 의해서 경사면을 내려가는 경우에 급제동으로 판단하도록 하는 것은 주행륜의 역회전에 의해서 건설기계가 역방향으로 주행하게 되더라도 경사에 의해서 밀리지 않도록 하기 위함이다.The equipment controller 30 calculates a signal input from the brake angle sensor 10 and the road surface inclination sensor 20, and compares the signal with a preset value, so that the driving wheel can be reversed in case of sudden braking. The forward and backward travel control unit 40 outputs a rapid braking signal. The equipment controller 30 calculates the amount of rotation per unit time of the brake pedal input from the brake angle sensor 10, that is, the brake rotates rapidly in the brake angle sensor 10, and compares the brake with the preset value. If the rotation amount of the brake pedal per unit time calculated from the rotation amount of the brake pedal input from the angle sensor 10 is greater than the set value, it is used as important judgment data of whether the braking is rapid. In addition, it is preferable to output a sudden braking signal when the construction machine goes downhill with the rotation amount of the brake per unit time. In the case of descending the inclined surface by the road surface inclination sensor, the sudden braking is to prevent the construction machine from being driven by the inclination even when the construction machine is traveling in the reverse direction due to the reverse rotation of the driving wheel.

따라서, 장비 콘트롤러(30)는 브레이크 각도센서(10)와 노면 경사 감지 센서(20)에서 입력된 신호를 계산하고 이를 설정된 값과 비교하여, 브레이크 페달의 단위 시간당 회전량이 설정된 값보다 크고, 내리막을 내려가는 경우에, 급제동 신호를 출력한다.Accordingly, the equipment controller 30 calculates a signal input from the brake angle sensor 10 and the road slope sensor 20 and compares it with a set value, so that the amount of rotation per unit time of the brake pedal is greater than the set value and downhill. In case of descending, it outputs a sudden braking signal.

전후진 주행 제어유닛(40)은 건설기계의 각 주행륜의 회전방향을 제어하기 위한 것으로서, 전후진 주행 제어유닛(40)에 상기 장비 콘트롤러(30)에서 급제동 신호가 입력되면, 전후진 주행 제어유닛(40)은 각 주행륜의 회전방향을 반대로 한다. 즉, 전진을 위해서 일방향으로 회전하고 있던 주행륜을 반대방향으로 역회전시킴으로써, 급제동시 제동거리를 단축시킬 수 있게된다.The forward and backward travel control unit 40 is for controlling the rotation direction of each driving wheel of the construction machine. When the rapid braking signal is input from the equipment controller 30 to the forward and backward travel control unit 40, the forward and backward travel control is performed. The unit 40 reverses the rotation direction of each travel wheel. That is, by braking the driving wheel rotated in one direction for the reverse direction in the opposite direction, it is possible to shorten the braking distance during sudden braking.

특히, 휠로더(1)와 같은 건설기계에서는 엔진에서 발생한 동력을 이용하여 유압 펌프를 가동하고, 유압 펌프에서 가압된 유압을 이용하여 주행륜을 회전시킨다. 이를 위해서 유압 펌프에서 주행륜에 연결된 유압 모터까지 연결되는 유압라인과, 가압된 작동유를 공급/차단하거나 그 양을 조절하거나 또는 방향을 전환하는 콘트롤 밸브 등이 구비된다. 따라서, 전후진 주행 제어 유닛(40)은 휠로더(1)와 같은 건설기계에서는 주행륜에 연결된 유압 모터 및 각종 콘트롤 밸브 등으로 구현될 수 있다.In particular, in a construction machine such as the wheel loader (1) to operate the hydraulic pump using the power generated from the engine, and to rotate the driving wheel using the hydraulic pressure pressurized by the hydraulic pump. To this end, a hydraulic line connected from the hydraulic pump to the hydraulic motor connected to the driving wheel, and a control valve for supplying / blocking the pressurized hydraulic oil, adjusting the amount, or changing the direction, are provided. Therefore, the forward and backward traveling control unit 40 may be implemented as a hydraulic motor and various control valves connected to the driving wheel in a construction machine such as the wheel loader 1.

여기서, 상기 전후진 주행 제어 유닛(40)은 주행륜을 역회전시킬때, 미리 정해진 시간동안만 작동하도록 한다. 전후진 주행 제어 유닛(40)에 의해서 주행륜이 역회전되는 경우, 과도하게 전후진 주행 제어 유닛(40)이 주행륜을 역회전시키면 급제동시 오히려 건설기계(1)가 의도한 바와 달리 후진할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해서 전후진 주행 제어 유닛(40)은 주행륜을 역회전시키는 시간을 미리 설정하고, 급제동시 미리 설정된 시간동안만 주행륜을 역회전시도록 한다.Here, the forward and backward travel control unit 40 is to operate only for a predetermined time when the running wheel to reverse rotation. When the driving wheel is reversely rotated by the forward and backward traveling control unit 40, if the forward and backward traveling control unit 40 reversely rotates the driving wheel, the construction machine 1 may reverse in reverse braking. Therefore, in order to prevent this, the forward and backward traveling control unit 40 sets a time for rotating the driving wheel in advance, and makes the driving wheel reverse rotation only for a preset time during sudden braking.

한편, 상기 장비 콘트롤러(30)에 주행중인 건설기계의 속도 정보를 입력할 수 있도록 차속센서(50)가 구비될 수 있다. 차속센서는 장비 콘트롤러(30)에서 건설기계의 속도를 측정하여 급제동시에 초기속도가 일정속도 이상인 경우에만 장비 콘트롤러(30)에서 급제동 신호를 전후진 주행 제어유닛(40)에 출력되도록 한다. 즉, 브레이크 페달이 작동하는 초기에 주행하는 건설기계의 속도가 설정된 값이상이고, 단위시간당 브레이크 페달의 회전속도도 설정된 값 이상이며, 내리막길을 주행하는 경우에 장비 콘트롤러(30)에서는 전후진 주행 제어유닛(40)으로 급제동 신호를 출력한다. 건설기계가 저속으로 주행시에는 별도로 주행륜을 역회전시키지 않아도 충분히 건설기계를 정지시킬 수 있으므로, 브레이크 페달이 회전하기 시작할 때의 건설기계의 속도가 미리 설정된 값 이상 때에만, 장비 콘트롤러(30)에서 급제동 신호가 출력되도록 한다.On the other hand, the vehicle speed sensor 50 may be provided to input the speed information of the construction machine running on the equipment controller (30). The vehicle speed sensor measures the speed of the construction machine in the equipment controller 30 so that the sudden braking signal is output from the equipment controller 30 to the forward and backward traveling control unit 40 only when the initial speed is more than a predetermined speed during sudden braking. That is, the speed of the construction machine running at the beginning of the operation of the brake pedal is greater than or equal to the set value, the rotational speed of the brake pedal per unit time is also greater than or equal to the set value, and when driving downhill, the equipment controller 30 moves forward and backward. Outputs the braking signal to the control unit 40. When the construction machine is traveling at a low speed, the construction machine can be stopped sufficiently without additionally rotating the driving wheels. Therefore, the machine controller 30 can be used only when the speed of the construction machine when the brake pedal starts to rotate is more than a preset value. Make a sudden braking signal output.

아울러, 주행륜의 역회전시에 엔진의 출력을 감소시켜 차체를 보호할 수 있도록 엔진에서 분사되는 연료의 양을 감소시키는 연료분사 콘트롤러(60)가 구비되는 것이 바람직하다. 연료분사 콘트롤러(60)도 장비 콘트롤러(30)에서 급제동 신호 를 입력받아 급제동시 엔진에서 분사되는 연료의 양을 감소시켜 엔진의 출력을 감소시키도록 한다.In addition, it is preferable that a fuel injection controller 60 is provided to reduce the amount of fuel injected from the engine so as to protect the vehicle body by reducing the output of the engine during reverse rotation of the driving wheel. The fuel injection controller 60 also receives the sudden braking signal from the equipment controller 30 to reduce the amount of fuel injected from the engine during sudden braking to reduce the output of the engine.

만약, 급제동시 갑자기 주행중인 건설기계가 주행륜의 역회전에 의해서 반대방향으로 힘이 가해지면 건설기계의 차체에 많은 무리가 가기 때문에 이를 방지하기 위하여 엔진의 출력은 감소시킨다. 엔진에서 분사되는 연료의 양을 감소시켜 엔진의 출력을 감소시키면 주행륜의 역회전시 건설기계의 차체에 무리가 가지 않는 상태에서 역회전시킬 수 있다. If the construction machine is suddenly running during braking and the force is applied in the opposite direction due to the reverse rotation of the driving wheel, the engine output is reduced to prevent this because a lot of forces are applied to the body of the construction machine. Reducing the output of the engine by reducing the amount of fuel injected from the engine, it is possible to reverse the rotation of the driving machine in the state of not overwhelming the body of the construction machine.

여기서, 상기 장비 콘트롤러(30)는 각 구성요소들과 전기적으로 연결되어 신호를 입력받거나 출력하도록 한다.Here, the equipment controller 30 is electrically connected to each component to receive or output a signal.

이하에서는 본 발명의 급제동시 제동거리 단축방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of shortening the braking distance during sudden braking of the present invention will be described.

본 발명의 급제동시 제동거리 단축방법은, 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량을 측정하는 브레이크 페달회전량 측정단계와, 건설기계가 주행하고 있는 노면의 경사를 측정하는 경사 감지 단계와, 상기 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량과 노면의 경사를 이용하여 급제동 여부를 판단하는 급제동 판단 단계와, 상기 급제동 판단 단계에서 급제동으로 판단되면 주행륜을 역주행시키는 주행륜 역회전 단계를 포함한다.In the braking distance shortening method of the present invention, the brake pedal rotation amount measuring step of measuring the rotation amount of the brake pedal per unit time, the slope detection step of measuring the inclination of the road surface on which the construction machine is traveling, and the brake per unit time And a sudden braking determining step of determining whether or not a sudden braking is performed by using the amount of rotation of the pedal and the inclination of the road surface, and a reverse driving wheel rotating step of reversely driving the driving wheel when it is determined that the sudden braking is performed in the sudden braking determining step.

브레이크 페달회전량 측정단계는 브레이크 페달의 단위시간당 회전량을 측정하여 측정값을 장비 콘트롤러(30)에 전달하는 단계이다. 브레이크 각도센서(10)에서 측정된 브레이크 페달의 회전량을 장비 콘트롤러(30)가 입력받고, 장비 콘트롤 러(30)는 이를 단위 시간당 회전량으로 계산한다. 브레이크 페달 회전량 측정단계에서 측정된 브레이크 페달의 회전량은 급제동을 판단하는데 가장 주요한 요소가 된다.The brake pedal rotation amount measurement step is a step of measuring the rotation amount per unit time of the brake pedal and transmits the measured value to the equipment controller (30). The equipment controller 30 receives the rotation amount of the brake pedal measured by the brake angle sensor 10, and the equipment controller 30 calculates the rotation amount per unit time. The amount of rotation of the brake pedal measured in the brake pedal rotation amount measurement step is the most important factor in determining sudden braking.

노면 경사 감지 단계는 휠로더(1)와 같은 건설기계가 주행하고 있는 노면의 경사여부를 감지하여 건설기계가 경사면을 오르는지, 평지를 주행하고 있는지 또는 경사면을 내려가고 있는지를 판단한다. 특히, 경사 감지 단계에서 경사면을 내려가는 것으로 판단되는 경우가 상기의 단위 시간당 브레이크 페달 회전량과 더불어 급제동을 판단하는 요소가 된다. 왜냐하면, 경사면을 내려가는 경우에 급제동을 하면 차량의 속도와 함께 경사에의 의해서 제동거리가 늘어나게 되고, 후술되는 주행륜 역회전 단계에서 주행륜이 역회전되더라도 건설기계가 뒤로 밀리지 않게 되기 때문이다. The road surface inclination detection step detects whether the road surface on which the construction machine such as the wheel loader 1 is running is inclined to determine whether the construction machine is going up the slope, is driving on a flat surface, or is going down the slope. In particular, when it is determined that the inclined surface is lowered in the inclination detecting step, the braking may be determined along with the amount of brake pedal rotation per unit time. This is because, in the case of descending the inclined surface, the braking distance increases by the inclination together with the speed of the vehicle, and the construction machine is not pushed back even if the driving wheel is reversed in the driving wheel reverse rotation step described later.

급제동 판단 단계에서는 상기의 브레이크 페달 회전량 측정단계와 경사면 판단 단계에서 얻어진 단위 시간당 브레이크 페달 회전량과 경사여부를 이용하여 급제동여부를 판단한다. 즉, 급속하게 브레이크 페달이 회전하고 있고 경사면을 내려가는 경우를 기본적으로 급제동을 판단하여 주행륜이 역회전하도록 한다.In the sudden braking determination step, whether to brake rapidly is determined using the brake pedal rotation amount per unit time and whether or not the slope is obtained in the brake pedal rotation amount measurement step and the slope determination step. That is, in the case where the brake pedal is rapidly rotating and descending the inclined plane, the braking wheel is basically judged to allow the driving wheel to reverse rotation.

또한, 급제동 판단 단계에서는 단순하게 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량 만을 가지고 이미 설정된 값과 비교하여 급제동으로 판단할 수도 있다.Also, in the sudden braking determination step, it may be determined as a sudden braking by comparing only the rotation amount of the brake pedal per unit time with a preset value.

주행륜 역회전 단계에서는 급제동으로 판단되었을 때, 주행륜의 회전방향을 반대로 전환함으로써, 제동거리를 단축시키도록 한다. 즉, 일방향으로 회전하고 있던 주행륜을 급제동시에는 반대방향으로 회전하도록 함으로써, 건설기계의 진행방 향과 반대방향의 성분의 반력이 발생하므로, 이를 이용하여 건설기계의 제동거리를 단축시키는 것이다. 이때, 상기의 경사면 판단 단계를 통하여 입력된 정보 즉, 건설기계가 주행하고 있는 노면의 경사정보를 판단하여 역회전 여부 및 그 속도를 결정하도록 할 수도 있다.In the driving wheel reverse rotation step, when it is determined that rapid braking, the braking distance is shortened by switching the rotation direction of the driving wheel in reverse. That is, by rotating the traveling wheel rotated in one direction in the opposite direction when braking, the reaction force of the component in the opposite direction of the construction machine is generated, thereby reducing the braking distance of the construction machine. In this case, the information input through the slope determination step, that is, the slope information of the road surface on which the construction machine is running may be determined to determine whether the reverse rotation and the speed thereof.

여기서, 상기 주행륜 역회전 단계에서는 미리 주행륜을 역회전시키는 시간을 설정한 후, 설정된 시간동안만 주행륜을 역회전 시키도록 하는 것이 바람직하다. 주행중인 휠로더(1)와 같은 건설기계를 급제동시키기 위해서 주행륜을 역회전시키는 경우, 과도하게 주행륜이 역회전하여 건설기계가 오히려 후진할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해서 급제동시 주행륜의 역회전시간을 미리 설정하고, 설정된 시간동안만 주행륜을 역회전시키도록 한다.Here, in the driving wheel reverse rotation step, it is preferable to set the time for rotating the driving wheel in advance and then rotate the driving wheel only for the set time. When the driving wheel is reversely rotated to rapidly brake a construction machine such as a wheel loader 1 that is being driven, the driving wheel may be reversely rotated excessively, so that the construction machine may be reversed. The time is set in advance, and the driving wheel is rotated only for the set time.

한편, 급제동 여부 및 주행륜을 역회전하는데에 있어서, 건설기계의 차속을 이용하여 급제동 여부를 판단하는 보조자료로 할 수 있고 역회전 속도을 결정하는 자료롤 활용할 수 있다.On the other hand, in the case of sudden braking and reverse rotation of the driving wheel, it can be used as an auxiliary data for determining whether or not sudden braking by using the vehicle speed of the construction machine, it can be used to determine the reverse rotation speed.

즉, 차속을 장비 콘트롤러(30)에 전달하는 차속 입력단계가 상기 급제동 판단 단계 이전에 실행하여, 급제동 판단 단계에서 일정 속도 이상인 경우에만 급제동을 판단하거나, 주행륜 역회전 단계에서 주행속도가 일정속도보다 큰 경우에는 역회전 속도를 증가시키도록 한다.That is, when the vehicle speed input step of transmitting the vehicle speed to the equipment controller 30 is executed before the sudden braking determination step, the sudden braking is judged only when the sudden braking determination step is equal to or greater than the predetermined speed, or the driving speed is constant in the driving wheel reverse rotation step. If greater, increase the reverse speed.

연료 분사량 감소단계는 급제동 판단 단계이후에 주행륜 역회전 단계와 같이 실행될 수 있다. 연료 분사량 감소단계는 상기의 급제동 판단 단계에서 급제동으로 판단되면, 엔진에 공급되는 연료 분사량을 감소시켜 주행륜의 역회전으로 인하여 건설기계의 차체에 무리가 가는것을 방지하도록 한다. 즉, 일방향으로 주행하던 건설기계가 매우 급속하게 정지하고, 일부 역방향으로 주행하면 건설기계의 차체에 무리가 갈 수 있는데, 연료 분사량을 감소시켜 이를 방지하도록 한다.The step of reducing the fuel injection amount may be performed as the driving wheel reverse rotation step after the sudden braking determination step. When the fuel injection amount reduction step is determined to be a sudden braking in the sudden braking determination step, the fuel injection amount supplied to the engine is reduced to prevent excessive force on the vehicle body of the construction machine due to the reverse rotation of the driving wheel. That is, the construction machine that was driving in one direction stops very rapidly, and if driving in some reverse directions, the vehicle body of the construction machine may be overwhelmed, thereby reducing the fuel injection amount to prevent this.

상기와 같은 구성과 작용을 갖는 본 발명의 급제동시 제동거리 단축장치 및 그 방법에 따르면, 건설기계가 급제동시에 이를 판단하여 건설기계의 주행방향과 반대방향으로 주행륜이 회전할 수 있도록 함으로써, 급제동시 제동거리를 단축시킬 수 있다.According to the braking distance shortening device and the method according to the present invention having the configuration and action as described above, the braking distance is determined by the construction machine during the sudden braking so that the driving wheel can rotate in the direction opposite to the traveling direction of the construction machine, The braking distance can be shortened.

Claims (8)

브레이크 페달에 구비되어 브레이크 페달의 회전량을 측정하는 브레이크 각도센서와,A brake angle sensor provided in the brake pedal to measure the amount of rotation of the brake pedal; 건설기계가 주행중인 노면의 경사여부를 감지하는 노면 경사 감지 센서와,A road surface inclination sensor for detecting whether the construction machine is running on the road; 상기 브레이크 각도센서로부터 브레이크 페달의 회전량을 입력받아 단위시간단 브레이크 페달의 회전량을 계산하고, 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량을 미리 설정된 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량과 비교하여 입력된 단위시간당 브레이크 페달의 회전량이 설정된 값 이상이고, 노면 경사 감지 센서로부터 내리막 경사를 주행하는 것으로 신호가 입력되면 급제동 신호를 출력하는 장비 콘트롤러와,The rotation amount of the brake pedal is input from the brake angle sensor to calculate the rotation amount of the brake pedal per unit time, and the brake amount per unit time is compared with the rotation amount of the brake pedal per unit time preset. An equipment controller for outputting a rapid braking signal when a pedal rotation amount is greater than a set value and a signal is input by driving downhill slope from a road slope sensor; 상기 장비 콘트롤러에서 출력된 급제동 신호가 입력되면 주행륜을 역회전 시키도록 작동되는 전후진 주행 제어유닛을 포함하는 급제동시 제동거리 단축장치.And a braking distance shortening device including a forward and backward driving control unit operable to reversely rotate a driving wheel when a sudden braking signal outputted from the equipment controller is input. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 주행중인 건설기계의 속도를 측정하여 측정된 신호를 장비 콘트롤러에 전달하는 차속센서를 더 구비하고,It is further provided with a vehicle speed sensor for measuring the speed of the construction machine running and transmitting the measured signal to the equipment controller, 상기 컨트롤러는 상기 차속센서에서 입력된 속도와 미리 설정된 속도를 비교하여 입력된 속도가 미리 설정된 속도 이상이고, 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량이 미리 설정된 값 이상이며, 노면 경사 감지 센서로 부터 건설기계가 내리막 길을 주행하는 것으로 신호가 입력되면, 급제동 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 급제동시 제동거리 단축장치.The controller compares the speed input from the vehicle speed sensor with a preset speed, and the input speed is equal to or greater than the preset speed, the amount of rotation of the brake pedal per unit time is equal to or greater than the preset value, and the construction machine descends from the road slope sensor. And a braking distance shortening device during rapid braking, wherein a braking signal is output when a signal is input by driving on a road. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 장비 콘트롤러에 전기적으로 연결되고, 엔진에서 분사되는 연료의 양을 조절하는 연료분사 콘트롤러를 더 구비하고,A fuel injection controller electrically connected to the equipment controller, the fuel injection controller controlling an amount of fuel injected from an engine; 상기 연료분사 콘트롤러는 상기 장비 콘트롤러에서 급제동신호를 입력받아 엔진에서 분사되는 연료의 양을 감소시키는 것을 특징으로 하는 급제동시 제동거리 단축장치.And the fuel injection controller reduces the amount of fuel injected from the engine by receiving a rapid braking signal from the equipment controller. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전후진 주행 제어유닛은 장비 콘트롤러에서 급제동 신호가 출력될 경우 미리 정해진 시간 동안만 주행륜을 역회전시키는 것을 특징으로 하는 급제동시 제동거리 단축장치.The forward and backward traveling control unit, the braking distance shortening device during a rapid braking, characterized in that for rotating the driving wheel only for a predetermined time when a sudden braking signal is output from the equipment controller. 브레이크 페달의 단위 시간당 회전량을 측정하는 브레이크 페달회전량 측정단계와,Brake pedal rotation amount measuring step of measuring the rotation amount per unit time of the brake pedal, 건설기계가 주행하는 노면의 경사 여부를 감지하는 경사 감지단계와,An inclination detection step of detecting whether the construction machine is traveling on a road; 상기 브레이크 페달 회전량 측정단계에서 측정된 단위 시간당 브레이크 페달 회전량을 설정된 브레이크 페달 회전량과 비교하여 단위 시간당 브레이크 페달의 회전량이 설정된 값 이상이고, 상기 경사 감지단계에서 건설기계가 내리막길을 주행하는 것으로 감지되면 급제동으로 판단하는 급제동 판단 단계와,When the brake pedal rotation amount per unit time measured in the brake pedal rotation amount measurement step is compared with the set brake pedal rotation amount, the rotation amount of the brake pedal per unit time is equal to or greater than a set value, and the construction machine runs downhill in the tilt detection step. If it is detected that the emergency braking step of determining the sudden braking, 상기 급제동 판단 단계에서 급제동으로 판단되면 주행륜을 역회전시키는 주행륜 역회전 단계를 포함하는 급제동시 제동거리 단축방법.And a braking distance shortening method when the braking is determined in the braking determining step, wherein the braking distance is reversed. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 주행중인 건설기계의 차속을 측정하고, 급제동 판단 단계 이전에 실행되는 차속 입력 단계를 더 포함하고,Measuring a vehicle speed of the construction machine in operation, and further including a vehicle speed input step performed before the sudden braking determination step, 상기 급제동 판단 단계는 기 설정된 속도이상으로 건설기계가 주행하고, 상기 브레이크 페달 회전량 측정단계에서 단위 시간당 브레이크 페달 회전량이 설정된 값 이상이며, 건설기계가 내리막길을 주행하면 급제동으로 판단하는 것을 특징으로 하는 급제동시 제동거리 단축방법.The step of determining the brake braking is characterized in that the construction machine is running at a predetermined speed or more, the brake pedal rotation amount per unit time in the step of measuring the brake pedal rotation amount is greater than the set value, and if the construction machine is driving downhill, it is determined that the brake braking How to reduce the braking distance during sudden braking. 제5항 또는 제6항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 급제동 판단 단계 이후에 엔진 연료분사량 감소 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급제동시 제동거리 단축방법.And a step of reducing braking distance during rapid braking, further comprising reducing an engine fuel injection amount after the sudden braking determination step. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 주행륜 역회전 단계는 미리 정해진 시간 동안만 주행륜을 역회전시키는 것을 특징으로 하는 급제동시 제동거리 단축방법.The driving wheel reverse rotation step may reduce the braking distance during rapid braking, characterized in that the driving wheel reverse rotation only for a predetermined time.
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