KR20080058934A - 굴삭기의 엔진 냉각수 과열시 아이들링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진에 큰 부하로 인하여 무리가 갈 경우에 이를 해결하기 위한 무부하회전 즉, 아이들링 시스템에 관한 것으로 특히, 엔진의 내부로 흐르는 냉각수의 온도를 측정하여 현재 엔진에 작용된 부하를 측정하고 규정온도 이상으로 냉각수가 올라갔을 경우, 컷오프리미트와 컨트롤러의 작동에 의해 컷오프솔레노이드밸브를 절환시키되 타이머에 규정된 시간만큼 딜레이 시킨 상태에서 절환하는 방식으로 엔진을 아이들링시키는 굴삭기의 엔진 과열시 타이머를 이용한 아이들링 시스템에 관한 것이다.

따라서 본 발명은 엔진에 무리가 가는 경우에 이를 센서를 통해 스스로 감지하고, 엔진을 무 부하 회전시킴으로써 엔진을 쉬게 하며, 그에 따라 굴삭기의 다음 작업을 대비하는 측면에서 큰 효과를 가져오는 유용한 발명이다.

또한 본 발명은 엔진에 큰 무리가 없게 항상 유지함으로서 그 유지 보수에 대한 비용이 적게 발생되고, 내구성을 향상시키는 결과를 가져온다.

센서, 컨트롤러, 냉각수과열램프, 컷오프리미트, 타이머, 컷오프솔레노이드밸브

Description

굴삭기의 엔진 냉각수 과열시 아이들링 시스템{The idling system in engine of coolant overheating}

도 1은 본 발명의 아이들링 시스템을 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 아이들링 시스템을 수동으로 작동시킬 수 있는 시스템을 도시하 도면이다.

<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

10; 엔진 50; 센서

60; 컨트롤러 70; 냉각수과열램프

80; 컷오프리미트 85; 타이머

90; 컷오프솔레노이드밸브 A; 아이들링제어부

본 발명은 엔진에 큰 부하로 인하여 무리가 갈 경우에 이를 해결하기 위한 무부하회전 즉, 아이들링 시스템에 관한 것으로 특히, 엔진의 내부로 흐르는 냉각 수의 온도를 측정하여 현재 엔진에 작용된 부하를 측정하고 규정온도 이상으로 냉각수의 온도가 올라갔을 경우, 컷오프리미트와 컨트롤러의 작동에 의해 컷오프솔레노이드밸브를 절환시키되 타이머에 규정된 시간만큼 딜레이 시킨 상태에서 절환하는 방식으로 엔진을 아이들링시키는 굴삭기의 엔진 과열시 타이머를 이용한 아이들링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기는 엔진의 회전력을 이용하여 다수의 유압펌프를 구동시키고, 그 유압펌프의 압유를 유압라인으로 이송시켜 다수의 액츄에이터를 가동시켜 작업을 하는 방식으로 작동을 한다. 즉, 그 작동의 방식을 크게 보아 도 1에 도시된 본 발명의 도면을 참고로 설명하자면, 도시된 엔진(10)의 가동력을 이용하여 각 유압라인에 압유를 공급하는 메인펌프(11)와 파일롯펌프(12)가 형성되어 있다. 따라서 엔진에서 발생된 회전력을 상기 펌프가 받아 그 각각의 유압라인에 고압의 압유를 보내는 것이다. 그리고 이러한 유압시스템의 경우는, 상기 메인펌프(11)로부터 유압라인을 통해 연통된 메인컨트롤밸브(20)가 있다. 이 메인컨트롤밸브(20)는 상기 메인펌프(11)에서 전달된 압유를 필요한 액츄에이터(30)에 전달하여 그 압유의 힘으로 각종의 액츄에이터(30)를 작동시키게 하기 위해 장착된 것이다. 또한 상기 메인컨트롤밸브(20)와 연통되어 실질적인 작업을 행하는 다양한 액츄에이터(30)가 있다. 즉, 바로 이 액츄에이터(30)가 직접적인 작업을 하는 도구인데, 실례로 붐, 아암, 버켓과 옵션장치 등이 그것이다.

그리고 상기 파일롯펌프(12)의 압유를 이용하여 밸브들을 제어하는 파일롯컨트롤밸브(40)가 유압 굴삭기에는 형성되어 있는데, 사실상 상기 메인컨트롤밸브(20)를 절환시키는 힘도 도시된 파일롯펌프(12)에서 공급되는 압유에 의해서이다. 따라서 이 파일롯펌프(12)의 압유는 상기 파일롯컨트롤밸브(40)의 제어를 받으며 압유를 공급하고, 상기 파일롯컨트롤밸브(40)의 제어작용에 의해 각각의 파일롯라인에 형성된 밸브들을 절환시키는 역할을 한다.

그런데 이렇게 다양한 유압라인에 의해 작동되는 굴삭기의 경우 땅을 파거나 건물을 파괴하는 등 무리하게 힘을 부여하는 큰 작업들을 수행하다 보면 그 엔진(10)에 상당히 무리가 가는 경우가 많이 있다. 이때 사실상 엔진(10)을 쉬게 해야 하는 것이 정상이지만, 현실은 그렇지 못하다. 즉, 굴삭기가 현재 무리한 작업으로 인하여 엔진(10)에 문제가 있다는 것을 운전자는 인지하기 힘들기에 언제 어느 시점에서 작업을 중지해야 하는지 잘 모르기 때문이다.

더군다나 종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 별도의 장치들이 개발된 적이 없어 보인다. 물론 어느 정도 제안된 경우는 있지만 실용화하기에는 많은 미미한 점이 존재하고 있었다.

상기한 문제점을 해결한 본 발명은 엔진에 과부하로 인하여 과열될 경우에 이를 해결하기 위한 무부하회전 즉, 아이들링 시스템에 관한 것으로 특히, 엔진의 내부로 흐르는 냉각수의 온도를 측정하여 현재 엔진에 작용된 부하를 측정하고 규정온도 이상으로 냉각수가 올라갔을 경우, 컷오프리미트와 컨트롤러의 작동에 의해 컷오프솔레노이드밸브를 절환시키되 타이머에 규정된 시간만큼 딜레이 시킨 상태에서 절환하는 방식으로 엔진을 아이들링시키는 굴삭기의 엔진 과열시 타이머를 이용한 아이들링 시스템을 제공하고자 한다.

따라서 본 발명은 굴삭기 등의 유압시스템의 부하를 줄여주기 위한 아이들링 시스템에 있어서, 굴삭기 엔진의 냉각수라인에 연결되어 냉각수의 온도를 측정하는 센서와; 상기 센서의 신호를 받고, 아이들링제어부의 작동을 제어하는 전기적으로 연결된 컨트롤러와; 상기 센서의 측정에 따라 컨트롤러의 제어에 의해 운전석에 엔진의 과열을 경고 점등으로 표시하는 냉각수과열램프와; 컨트롤러의 제어하에 컷오프솔레노이드밸브에 신호를 보내어 유량의 흐름을 제어하는 컷오프리미트와; 상기 컨트롤러와 컷오프솔레노이드밸브의 사이에 접속되어 단락시간을 딜레이시키는 타이머와; 상기 컨트롤러의 제어에 따라 파일롯컨트롤밸브에 보내지는 유압을 제어하고 전기적으로 작동되는 컷오프솔레노이드밸브가; 결합하되, 엔진이 과열되어 냉각수의 온도가 상승하면 이를 냉각수과열램프의 점등으로 신호하고, 컨트롤러의 제어를 통해 상기 타이머의 딜레이 시간을 경과 후 컷오프솔레노이드밸브를 절환시키며, 상기 파일롯컨트롤밸브로 보내지는 압유를 중지시켜 아이들링시키는 굴삭기의 엔진 과열시 타이머를 이용한 아이들링 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 굴삭기 등의 유압시스템의 부하를 줄여주기 위한 아이들링 시스템에 관한 것이다. 따라서 그 구성과 작용을 도시된 도 1과 2를 통해 상세히 살펴본다.

즉, 본 발명은 굴삭기 엔진(10)의 냉각수라인에 연결되어 냉각수의 온도를 측정하는 센서(50)가 있고, 상기 센서(50)의 신호를 받고, 아이들링제어부(A)의 작동을 제어하는 전기적으로 연결된 컨트롤러(60)가 있다. 또한 상기 센서(50)의 측정에 따라 컨트롤러(60)의 제어에 의해 운전석에 엔진(10)의 과열을 경고 점등으로 표시하는 냉각수과열램프(70)가 있고, 컨트롤러(60)의 제어하에 컷오프솔레노이드밸브(90)에 신호를 보내어 유량의 흐름을 제어하는 컷오프리미트(80)가 있다. 그리고 상기 컨트롤러(60)와 컷오프솔레노이드밸브(90)의 사이에 접속되어 단락시간을 딜레이시키는 타이머(85)가 있고, 상기 컨트롤러(60)의 제어에 따라 파일롯컨트롤밸브(40)에 보내지는 유압을 제어하고 전기적으로 작동되는 컷오프솔레노이드밸브(90)가 형성된다. 따라서 상기 엔진(10)이 과열되어 냉각수의 온도가 상승하면 이를 냉각수과열램프(70)의 점등으로 신호하고, 컨트롤러(60)의 제어를 통해 상기 타이머(85)의 딜레이 시간을 경과 후 컷오프솔레노이드밸브(90)를 절환시키며, 상기 파일롯컨트롤밸브(40)로 보내지는 압유를 중지시켜 아이들링시키는 것이다.

즉 본 발명은 도시된 도 1에서처럼, 그 엔진(10)에 센서(50)가 부착되어 있다. 더욱 정확하게는 엔진(10)의 온도를 떨어트리기 위해 엔진(10)의 내부로 흐르 는 냉각수의 온도를 재기 위한 센서(50)이다. 사실 상기 엔진(10)은 그 사용의 정도와 작업의 난이도에 따라 부하가 많이 걸리게 되는데, 이러한 부하가 많이 걸리는 작업이나 동작을 수행하면 당연히 엔진(10)에 무리가 가고 그에 따라 엔진(10)은 그 온도가 올라가며 결국 이 온도를 식히기 위해 흐르고 있는 냉각수도 그 온도가 올라가게 되는 것이다. 따라서 본 발명은 바로 이 냉각수의 온도를 재기 위한 것이다. 또한 본 발명은 도시된 것처럼, 상기 센서(50)와 전기적으로 연결된 컨트롤러(60)가 형성되어 있고, 도시된 냉각수과열램프(70)가 접속되어 있다. 따라서 상기 센서(50)에서 인지한 냉각수의 온도가 규정된 이상의 온도로 검출되어 엔진(10)에 큰 무리가 간 경우라 판단하게 된다면, 이를 운전자가 인지할 수 있도록 하기 위해 운전석의 표시패널에 형성된 냉각수과열램프(70)가 점등될 수 있도록 하는 것이다. 물론 이러한 작동을 제어하는 것은 당연히 상기 컨트롤러(60)이다.

또한 이렇게 냉각수의 온도가 높아져, 엔진(10)에 무리가 간 것을 인지하게 되면 사실상 운전자는 하던 작업을 멈추고 엔진(10)이 쉴 수 있는 여건을 마련해 주어야 한다. 그러나 종래의 굴삭기에서는 이를 활용하지 못하였고, 본 발명은 이러한 일이 발생한 경우에 자동으로 이를 수행할 수 있도록 하기 위해 아이들링제어부(A)를 형성시켜 놓은 것이다.

즉, 운전자는 상기 냉각수과열램프(70)가 점등되게 되면, 엔진(10)에 무리가 많은 것으로 판단하고 지금 하고 있는 작업을 중지시켜 되도록 이면 기체를 정위치로 돌아오게 한다. 물론 이렇게 정위치로 돌아오지 않게 되면 본 발명에 따라 다음 의 단계가 자동으로 실행되어 굴삭기는 지금의 위치를 고수하게 될 것이기에 될 수 있으면 정위치로 복귀하여 엔진(10)이 편안히 쉴 수 있게 하는 것이다.

그렇다면 상기 냉각수과열램프(70)가 점등되고 난 후의 본 발명의 작동상황을 상세히 설명한다. 즉, 이를 감지한 컨트롤러(60)는 이를 상기 컷오프리미트(80)에 신호를 전달하고 상기 컷오프리미트(80)는 컷오프솔레노이드밸브(90)의 절환을 신호한다. 따라서 이 신호를 다시 받은 컨트롤러(60)는 상기 컷오프솔레노이드밸브(90)를 절환하여 상기 파일롯펌프(12) 내의 압유가 유압라인을 타고 파일롯컨트롤밸브(40)로 흐르는 것을 근원적으로 차단하게 된다. 즉, 상기 컷오프솔레노이드밸브(90)는 컨트롤러(60)에서 보내는 전기적인 신호로 작동되는 솔레노이드밸브로서 파일롯 유압라인을 개방하고 폐쇄하는 2단의 시스템을 갖추고 있다. 따라서 평시에는 항상 열린 상태를 유지하고 있다가 상기 컷오프리미트(80)와 컨트롤러(60)의 신호를 받으면 컷오프솔레노이드밸브(90)를 폐쇄하는 방향으로 절환을 하는 것이다. 물론 이렇게 컷오프솔레노이드밸브(90)가 폐쇄되게 되면, 파일롯펌프(12)에서 그 유압라인을 타고 파일롯컨트롤밸브(40)에 보내지던 압유는 중지되게 된다. 또한 이렇게 파일롯컨트롤밸브(40)의 작동이 중지되면 모든 유압라인 상에 비치된 많은 밸브들은 그 작동이 중지되는 것이다. 결국 각각의 액츄에이터(30)를 작동시키는 밸브가 작동을 멈춘 상태이기에 엔진(10)은 공회전을 유지할 뿐 별도의 작업을 위해 무리한 힘을 가하지 않게 되는 것이다.

그런데 사실상 냉각수과열램프(70)가 점등하게 되고 이를 감지한 컨트롤러(60)가 바로 신호를 보내어 상기 컷오프솔레노이드밸브(90)를 폐쇄시키게 되면, 굴삭기는 지금의 작동상태 그대로 정지될 소지가 많다. 즉, 땅을 파서 선회작업을 하던 중간에 멈추어 서야만 하고, 경사지를 오르다 그 상태 그대로 멈추어야만 한다. 따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 상기 컨트롤러(60)와 컷오프솔레노이드밸브(90)의 사이에 별도의 타이머(85)를 형성하고 있다. 따라서 이 타이머(85)는 컷오프리미트(80)와 컨트롤러(60)에서 엔진(10)의 아이들링을 신호했을 경우에 그 신호가 상기 컷오프솔레노이드밸브(90)에 직접적으로 전달되는 시간을 지연시키는 역할을 하는 것이다. 따라서 기존에 하고 있던 작업을 어느 정도 마무리할 수 있는 시간을 벌어 주는 것이다. 그리고 상기 서술된 아이들링이란 무부하회전을 말하는 것으로 아무런 힘을 발생시키지 않고 엔진(10)의 공회전을 유지하는 것이다. 따라서 엔진(10)에 무리가 없으며 엔진(10)이 쉴 수 있는 시간을 제공한다.

한편 본 발명에서 이렇게 아이들링의 단계를 거치고 엔진(10)이 휴식을 취하게 되어 다시 엔진(10) 내의 냉각수가 적정한 온도로 떨어지게 되면, 다시 상기 센서(50)는 이를 감지하고 컨트롤러(60)에 신호하게 된다. 또한 상기 컨트롤러(60)는 이를 감지하고, 상기 아이들링제어부(A)를 작동시키게 되는 것이다. 즉, 냉각수과열램프(70)의 점등을 중지시키고, 컷오프리미트(80)을 작동시켜 상기 컷오프솔레노이드밸브(90)를 다시 개방함으로 상기 파일롯컨트롤밸브(40)를 정상 작동시키는 것 이다.

나아가 본 발명은 도시된 도 2에서처럼, 상기 컨트롤러(60)에는, 전기적으로 연결된 별도의 작동스위치(95)를 형성시켜 운전자가 수동으로 컷오프솔레노이드밸브(90)를 절환시키는 것이 바람직하다. 즉, 운전자가 이 아이들링 시스템을 수동으로 직접 작동시키는 것이다. 상기 냉각수과열램프(70)가 점등되면 이를 감지한 운전자가 운전석의 좌석시트의 측면에 형성된 작동스위치(95)를 ON 하게 된다. 그러면 바로 이 신호가 상기 컨트롤러(60)에 전달하게 되고, 이 신호는 타이머(85)를 타고 상기 컷오프솔레노이드밸브(90)에 전달되어 전술된 것과 동일한 작동의 순서를 밟는 것이다.

이상의 설명에서처럼, 본 발명은 엔진에 무리가 가는 경우에 이를 센서를 통해 스스로 감지하고, 엔진을 무 부하 회전시킴으로써 엔진을 쉬게 하며, 그에 따라 굴삭기의 다음 작업을 대비하는 측면에서 큰 효과를 가져오는 유용한 발명이다.

또한 본 발명은 엔진에 큰 무리가 없게 항상 유지함으로써 그 유지 보수에 대한 비용이 적게 발생되고, 내구성을 향상시키는 결과를 가져온다.

Claims (3)

1. 굴삭기 등의 유압시스템의 부하를 줄여주기 위한 아이들링 시스템에 있어서,

   굴삭기 엔진(10)의 냉각수라인에 연결되어 냉각수의 온도를 측정하는 센서(50)와;

   상기 센서(50)로부터 전기적으로 연결되어 상기 센서(50)로부터 검출된 온도가 미리 정해진 엔진(10) 과열에 해당하는 온도가 되면 아이들링제어부(A)의 작동을 제어하는 컨트롤러(60)와;

   상기 센서(50)로부터 검출된 온도가 미리 정해진 엔진(10) 과열에 해당하는 온도가 되면 상기 컨트롤러(60)의 제어에 따라 파일롯컨트롤밸브(40)에 보내지는 유압을 제한하도록 작동하는 컷오프솔레노이드밸브(90)로 구성된 것을 특징으로 하는 굴삭기의 엔진 과열시 아이들링 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 센서(50)로부터 검출된 온도가 미리 정해진 엔진(10) 과열에 해당하는 온도가 되면 상기 컨트롤러(60)의 제어에 의해 운전석에 엔진(10)의 과열을 경고 점등으로 표시하는 냉각수과열램프(70)와;

   상기 센서(50)로부터 검출된 온도가 미리 정해진 엔진(10) 과열에 해당하는 온도가 될 경우 상기 컨트롤러(60)와 컷오프솔레노이드밸브(90)의 사이에 접속되어 단락시간을 딜레이시키는 타이머(85)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 엔진 냉각수 과열시 아이들링 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 컨트롤러(60)에는,

   전기적으로 연결된 별도의 작동스위치(95)를 형성시켜 운전자가 수동으로 컷오프솔레노이드밸브(90)를 절환시키는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 엔진 냉각수 과열시 아이들링 시스템.

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