KR20100120961A - 리치식 전동 지게차의 전기조향 에러 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리치식 전동 지게차의 전기조향 에러 제어장치에 관한 것으로 특히, 공지된 리치식 전동 지게차의 전기조향 제어장치에 있어서, 키 스위치가 "온"이 되고 릴레이가 구동되면 배터리에서 출력되는 높은 직류전압을 낮은 직류전압으로 정류시켜 각부로 공급해 주는 제 2 레귤레이터와; 상기 토오크센서에서 검출되는 핸들의 회전각에 대응하는 전압과 액츄에이터로 인가되는 전압을 상호 비교하는 비교기와; 상기 비교기의 출력신호를 입력받아 지게차의 주행 중 조향장치에 고장이 발생되었는지를 계속 판단하고 그 결과 고장으로 판단되면 경보기 구동부에 구동신호를 발생시키고 고장정보 전송부에는 그에 따른 정보를 출력시켜 주는 마이컴과; 상기 마이컴에서 전기 조향장치의 고장으로 판단하고 소정의 출력신호가 발생되면 경보기 또는 경보램프를 작동 또는 점등시켜 운전자에게 조향장치의 고장상태를 알리는 경보기 구동부와; 상기 마이컴에서 전기 조향장치의 고장으로 판단하고 그에 대한 정보를 출력시켜 오면 이를 메인 제어부로 전송시켜 메인 제어부로 하여금 디스플레이에 그 상태 정보를 표시해 주도록 하는 고장정보 전송부를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

따라서, 리치식 전동 지게차의 조향장치 고장 시 운전자 또는 정비사가 고장 발생 위치를 찾는 시간과 경비를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 신속한 조치를 취할 수 있어 지게차를 이용한 원활한 작업과 지게차의 주행에 따른 안전성은 대폭 확보할 수 있는 것이다.

리치식 전동 지게차, 전기조향장치, 토오크센서, 액츄에이터, 비교기

Description

리치식 전동 지게차의 전기조향 에러 제어장치{Electric power steering system error control for electric reach fork lift truck}

본 발명은 리치식 전동 지게차의 전기조향 에러 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리치식 전동 지게차의 주행 중 핸들의 회전각도를 검출하는 토오크센서와 조향 바퀴의 구동을 제어하는 액츄에이터의 출력신호를 계속 입력받아 토오크센서에서는 변동전압이 검출되는데 액츄에이터에서는 전류가 흐르지 않거나, 또는 토오크센서의 전압은 변동이 없는데 액츄에이터에서는 전류가 흐르고 있을 경우 조향장치의 고장으로 판단하고 경고음을 발생하거나 경고등을 점등시키는 등의 방법을 통해 이를 운전자에게 알림은 물론 지게차의 기동을 정지시키고 디스플레이에는 고장 및 에러를 표시해주어 리치식 전동 지게차의 조향장치 고장 시 운전자 또는 정비사가 고장 발생 위치를 찾는 시간과 경비를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 신속한 조치를 취할 수 있어 지게차를 이용한 원활한 작업과 지게차의 주행에 따른 안전성은 대폭 확보할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 리치식 전동 지게차는 마이크로 프로세서로 구성된 제어부에 의 해 제어되며, 각종 센서 및 스위치 등에서 출력되는 신호들에 의거하여 구동 모터의 구동을 정방향 또는 역방향으로 구동시킴은 물론 배터리에서 출력되는 전압을 각종 전장품에 공급시켜 주는 제어를 하게 된다.

그런데, 종래 리치식 전동 지게차의 전기조향 제어회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 각 구성품의 구동에 필요한 전압을 제공하는 배터리(1)와, 키 스위치(2), 배터리(1)에서 출력되는 높은 직류전압을 낮은 직류전압으로 정류시켜 주는 레귤레이터(3), 액츄에이터(11)로의 전압공급을 제어하는 릴레이(4), 액츄에이터(11)로 공급되는 전압에 포함되어 있는 잡음을 제거하는 필터(5), 핸들의 회전각도를 전압의 변동값으로 검출하는 토오크센서(6), 상기 토오크센서(6)에서 출력되는 전압을 핸들의 회전각도 변화량으로 처리하는 토오크센서 신호 처리부(10), 액츄에이터를 구동시키는 액츄에이터 구동부(9), 액츄에이터의 구동에 따른 펄스를 액츄에이터 구동부(9)에 발생시켜 주는 펄스 폭 변조(PWM)형 펄스 발생기(8), 액츄에이터에 흐르는 전류를 검출하는 전류제한 콘트롤러(7), 상기 액츄에이터 구동부(9)의 출력신호에 부응하여 조향 바퀴의 구동에 필요한 동력을 발생시키는 액츄에이터(11)로 구성되어 있다.

따라서 운전자가 키 스위치(2)를 "온"시키면 배터리(1)의 전압이 레귤레이터(3)를 거쳐 일정전압 이하의 직류전압으로 정류된 후 각부에 공급됨과 동시에 도시 생략된 주행 제어장치의 메인 제어부에서 액츄에이터 구동부(9)를 통해 릴레이(4)를 구동시키게 되므로 배터리(1)의 전압이 릴레이(4)와 필터(5)를 통해 액츄에이터(11)로 공급되므로 전기 조향장치가 정상적인 구동을 할 수 있게 되는데, 이 때 상기 메인 제어부에서는 조향장치의 좌우 움직임에 따른 핸들의 회전각도 변화량을 토오크센서 신호 처리부(10)를 통해 입력받음과 동시에 펄스 폭 변조(PWM)형 펄스 발생기(8)에서 입력되는 펄스 폭 변조신호를 입력받아 상호 비교 분석하여 이상상태로 판단되면 액츄에이터 구동부(9)와 릴레이(4)의 구동을 차단하여 액츄에이터(11)가 구동되지 않게 하고, 정상상태이면 릴레이(4)를 구동시킴과 동시에 액츄에이터(11)를 구동시키게 된다.

그런데, 이와 같은 구성을 갖는 리치식 전동 지게차의 전기조향 제어장치를 구비한 전동 지게차에 있어서는, 주행 중 전기식 조향장치가 고장이 날 경우 즉, 핸들 관련 토오크센서 또는 조향 바퀴 관련 액츄에이터의 고장으로 조향장치가 정상적으로 동작하지 않더라도 운전자 등에게 고장을 알려주는 표시기능이 구비되어 있지 않아 운전자 등은 상기와 같은 고장상태를 인식하지 못하고 계속해서 지게차를 주행하게 되어 안전사고를 일으킬 수 있는 위험을 내재하고 있다.

즉, 종래의 리치식 전동 지게차에서는 조향 제어장치와 주행 제어장치가 각각 별개의 시스템으로 구성되어 있어 조향장치가 고장이 났을 경우에도 운전자는 이를 인식하지 못하고 주행을 계속 할 수밖에 없고, 운전자는 이와 같은 상태를 모른 상태에서 조향을 작동하여도 동작이 안되면 그때 서야 비로소 이를 감지하게 되는 실정인데, 만약 이와 같이 조향장치가 고장이 났는데도 불구하고 이를 인식하지 못하고 지게차를 주행하게 될 경우 전복 등과 같은 안전사고가 발생될 우려가 있다.

한편, 상기와 같이 조향장치의 고장 시 만약 전체 전원을 강제로 차단시키게 되면 제어장치에 의존하는 디스플레이 표시장치와 유압장치, 기타 램프류 등 모든 장치가 동시에 작동을 중지하게 되므로 주행 제어장치와 연계하여 주행만 차단해야되는 것을 요구하고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 종래의 전기조향 제어장치에 토오크센서에서 검출되는 핸들의 회전각도에 대한 검출전압과 액츄에이터에 공급되는 전압을 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력신호를 입력받아 핸들 또는 액츄에이터 중 어느 하나라도 고장이 발생되었는지를 판단하는 마이컴, 마이컴에서 이들 중 어느 하나에서라도 고장이 발생된 것으로 판단되었을 때 경고음 또는 경고등을 구동시키는 경고기 구동부 및 이들 정보를 메인 제어부로 전송하는 고장정보 전송부를 부가 설치하고, 리치식 전동 지게차의 주행 중 핸들의 회전각도를 검출하는 토오크센서와 조향 바퀴의 구동을 제어하는 액츄에이터의 출력신호를 계속 입력받아 토오크센서에서는 변동전압이 검출되는데 액츄에이터에서는 전류가 흐르지 않거나, 또는 토오크센서의 전압은 변동이 없는데 액츄에이터에서는 전류가 흐르고 있을 경우 조향장치의 고장으로 판단하고 경고음을 발생하거나 경고등을 점등시키는 등의 방법을 통해 이를 운전자에게 알림은 물론 주행 제어장치의 메인 제어부로 이들 정보를 전송하여 메인 제어부로 하여금 지게차의 기동을 정지시키고 디스플레이에는 고장 및 에러를 표시해주도록 하여 리치식 전동 지게차의 조향장치 고장 시 운전자 또는 정비사가 고장 발생 위치를 찾는 시간과 경비를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 신속한 조치를 취할 수 있어 지게차를 이용한 원활한 작업과 지게차의 주행에 따른 안전성은 대폭 확보할 수 있는 리치식 전동 지게차의 전기조향 에러 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 배터리와, 키 스위치, 제 1 레귤레이터, 릴레이, 필터, 토오크센서, 토오크센서 신호 처리부, 액츄에이터 구동부, 펄스 폭 변조(PWM)형 펄스 발생기, 전류제한 콘트롤러 및 액츄에이터로 구성된 리치식 전동 지게차의 전기조향 제어장치에 있어서, 키 스위치가 "온"이 되고 릴레이가 구동되면 배터리에서 출력되는 높은 직류전압을 낮은 직류전압으로 정류시켜 각부로 공급해 주는 제 2 레귤레이터와; 상기 토오크센서에서 검출되는 핸들의 회전각에 대응하는 전압과 액츄에이터로 인가되는 전압을 상호 비교하는 비교기와; 상기 비교기의 출력신호를 입력받아 지게차의 주행 중 조향장치에 고장이 발생되었는지를 계속 판단하고 그 결과 고장으로 판단되면 경보기 구동부에 구동신호를 발생시키고 고장정보 전송부에는 그에 따른 정보를 출력시켜 주는 마이컴과; 상기 마이컴에서 전기 조향장치의 고장으로 판단하고 소정의 출력신호가 발생되면 경보기 또는 경보램프를 작동 또는 점등시켜 운전자에게 조향장치의 고장상태를 알리는 경보기 구동부와; 상기 마이컴에서 전기 조향장치의 고장으로 판단하고 그에 대한 정보를 출력시켜 오면 이를 메인 제어부로 전송시켜 메인 제어부로 하여금 디스플레이에 그 상태 정보를 표시해 주도록 하는 고장정보 전송부를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 공지된 전기조향 제어장치에 토오크센서에서 검출되는 핸들의 회전각도에 대한 검출전압과 액츄에이터에 공급되는 전압을 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 출력신호를 입력받아 조향장치의 고장 유무를 판단하는 마이컴, 조향장치가 고장난 경우 경고음 또는 경고등을 발생 또는 점등시키는 경고기 구동부 및 이들 정보를 메인 제어부로 전송하는 고장정보 전송부를 부가 설치하고, 리치식 전동 지게차의 주행 중 핸들의 회전각도를 검출하는 토오크센서와 조향 바퀴의 구동을 제어하는 액츄에이터의 출력신호를 계속 입력받아 토오크센서에서는 변동전압이 검출되는데 액츄에이터에서는 전류가 흐르지 않거나, 또는 토오크센서의 전압은 변동이 없는데 액츄에이터에서는 전류가 흐르고 있을 경우 조향장치의 고장으로 판단하고 경고음을 발생하거나 경고등을 점등시키는 등의 방법을 통해 이를 운전자에게 알림은 물론 주행 제어장치의 메인 제어부로 이들 정보를 전송하여 메인 제어부로 하여금 지게차의 기동을 정지시키고 디스플레이에는 고장 및 에러를 표시해주도록 함으로써 리치식 전동 지게차의 조향장치 고장 시 운전자 또는 정비사가 고장 발생 위치를 찾는 시간과 경비를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 신속한 조치를 취할 수 있어 지게차를 이용한 원활한 작업과 지게차의 주행에 따른 안전성은 대폭 확보할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 장치의 일 실시 예에 따른 회로도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 장치는, 배터리(1)와 키 스위치(2), 제 1 레큘레이터(3), 릴레이(4), 필터(5), 토오크센서(6), 토오크센서 신호 처리부(10), 액츄에이터 구동부(9), 펄스 폭 변조(PWM)형 펄스 발생기(8), 전류제한 콘트롤러(7) 및 액츄에이터(11)로 구성된 리치식 전동 지게차의 전기조향 제어장치에 있어서,

키 스위치(2)가 "온"이 되고 릴레이(4)가 구동되면 배터리(1)에서 출력되는 높은 직류전압을 낮은 직류전압으로 정류시켜 각부로 공급해 주는 제 2 레귤레이터(12)와;

상기 토오크센서(6)에서 검출되는 핸들의 회전각에 대응하는 전압과 액츄에이터로 인가되는 전압을 상호 비교하는 비교기(13)와;

상기 비교기(13)의 출력신호를 입력받아 지게차의 주행 중 조향장치에 고장이 발생되었는지를 계속 판단하고 그 결과 고장으로 판단되면 경보기 구동부(15)에 구동신호를 발생시키고 고장정보 전송부(17)에는 그에 따른 정보를 출력시켜 주는 마이컴(14)과;

상기 마이컴(14)에서 전기 조향장치의 고장으로 판단하고 소정의 출력신호가 발생되면 경보기 또는 경보램프(16)를 작동 또는 점등시켜 운전자에게 조향장치의 고장상태를 알리는 경보기 구동부(15)와;

상기 마이컴(14)에서 전기 조향장치의 고장으로 판단하고 그에 대한 정보를 출력시켜 오면 이를 메인 제어부(18)로 전송시켜 메인 제어부(18)로 하여금 디스플레이(19)에 그 상태 정보를 표시해 주도록 하는 고장정보 전송부(17)를 부가 설치 한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 장치는 공지된 리치식 전동 지게차의 전기조향 제어장치에 있어서, 제 2 레귤레이터(12)와 비교기(13), 마이컴(14), 경보기 또는 경보램프(16), 경보기 구동부(15), 전기 조향장치의 고장정보를 메인 제어부(18)로 전송시켜 주는 고장정보 전송부(17)를 부가 설치한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 공지된 리치식 전동 지게차의 전기조향 제어장치는 종래 기술에서 설명한 바와 같이 배터리(1)와 키 스위치(2), 제 1 레큘레이터(3), 릴레이(4), 필터(5), 토오크센서(6), 토오크센서 신호 처리부(10), 액츄에이터 구동부(9), 펄스 폭 변조(PWM)형 펄스 발생기(8), 전류제한 콘트롤러(7) 및 액츄에이터(11)로 이루어진 구성을 갖는데, 이들의 구체적인 동작 설명은 종래기술에서 설명한 바 있어 중복을 피하기 위해 생략한다.

한편, 상기 제 2 레귤레이터(12)는 운전자 등에 의해 키 스위치(2)가 "온"이 되어 액츄에이터 구동부(9)의 제어를 받는 릴레이(4)가 구동되므로 인해 배터리(1)에서 높은 직류전압이 출력되면 이를 낮은 직류전압으로 정류시켜 본 발명에서 부가 설치한 각부에 구동전압으로 공급시켜 주는 역할을 수행하게 된다.

또, 상기 비교기(13)는 지게차의 주행 중 토오크센서(6)에서 검출되는 핸들의 회전각에 대응하는 전압을 일측 입력단자를 통해 계속해서 입력받고, 타측 입력단자를 통해서는 액츄에이터로 인가되는 전압을 계속해서 입력받으며 상호 비교하고 그 결과를 마이컴(14)에 실시간으로 출력해 주게 된다.

또한, 상기 마이컴(14)은 비교기(13)에서 출력되는 비교결과신호를 계속 입력받아 지게차의 주행 중 조향장치에 고장이 발생되었는지를 판단하고 그 결과 고장으로 판단되면(예를 들어 토오크센서(6)에서는 변동전압이 검출되는데 액츄에이터(11)에서는 전류가 흐르지 않거나, 또는 토오크센서의 전압은 변동이 없는데 액츄에이터에서는 전류가 흐르고 있을 경우) 경보기 구동부(15)에 구동신호를 발생시킴은 물론 고장정보 전송부(17)에는 그에 따른 정보(즉, 조향장치 고장정보)를 출력시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

그리고, 상기 경보기 구동부(15)에서는 마이컴(14)에서 판단한 결과 전기 조향장치의 고장으로 판단하고 소정의 출력신호가 출력되며, 이에 부응하여 경보기 또는 경보램프(16)를 작동 또는 점등시켜 줌으로써 운전자에게 조향장치의 고장상태를 청각 또는 시각을 통해 인식하고 필요한 조치(예를 들어 지게차의 기동을 멈추는 등의 조치)를 조속히 취할 수 있어 조향장치가 고장이 났는데도 불구하고 이를 인식하지 못하고 리치식 전동 지게차를 계속 주행시킴으로 인해 발생될 수 있는 전복 등과 같은 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

한편, 상기 고장정보 전송부(17)에서는 마이컴(14)에서 전기 조향장치의 고장으로 판단하고 그에 대한 정보를 전송시켜 오면 이를 주행 제어장치 내 메인 제어부(18)로 전송시켜 주게 되므로 상기 메인 제어부(18)에서 조향장치의 고장상태를 이식하고 디스플레이(19)에 조향장치 고장상태 정보를 표시해 주게 되어 운전자나 정비사는 이 디스플레이(19)에 표시되는 정보를 보고 조향장치 관련 부품들 중 어느 부품에 이상 또는 고장이 발생되었는지를 정확히 인식하고 빠른 시간 내에 정 비 등과 같은 조치를 취할 수 있어 지게차를 통한 원활한 작업을 지속할 수 있음은 물론 지게차 자체의 안전성을 대폭 확보할 수 있는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 리치식 전동 지게차의 전기조향 제어장치 회로도.

도 2는 본 발명 장치의 일 실시 예에 따른 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 배터리 2 : 키 스위치

3, 12 : 제 1 및 제 2 레큘레이터

4 : 릴레이 5 : 필터

6 : 토오크센서 7 : 전류제한 콘트롤러

8 : 펄스 폭 변조(PWM)형 펄스 발생기

9 : 액츄에이터 구동부 10 : 토오크센서 신호 처리부

11 : 액츄에이터 13 : 비교기

14 : 마이컴 15 : 경보기 구동부

16 : 경보기 또는 경보램프 17 : 고장정보 전송부

18 : 메인 제어부 19 : 디스플레이

Claims (1)

1. 배터리와, 키 스위치, 제 1 레귤레이터, 릴레이, 필터, 토오크센서, 토오크센서 신호 처리부, 액츄에이터 구동부, 펄스 폭 변조(PWM)형 펄스 발생기, 전류제한 콘트롤러 및 액츄에이터로 구성된 리치식 전동 지게차의 전기조향 제어장치에 있어서,

   키 스위치가 "온"이 되고 릴레이가 구동되면 배터리에서 출력되는 높은 직류전압을 낮은 직류전압으로 정류시켜 각부로 공급해 주는 제 2 레귤레이터와;

   상기 토오크센서에서 검출되는 핸들의 회전각에 대응하는 전압과 액츄에이터로 인가되는 전압을 상호 비교하는 비교기와;

   상기 비교기의 출력신호를 입력받아 지게차의 주행 중 조향장치에 고장이 발생되었는지를 계속 판단하고 그 결과 고장으로 판단되면 경보기 구동부에 구동신호를 발생시키고 고장정보 전송부에는 그에 따른 정보를 출력시켜 주는 마이컴과;

   상기 마이컴에서 전기 조향장치의 고장으로 판단하고 소정의 출력신호가 발생되면 경보기 또는 경보램프를 작동 또는 점등시켜 운전자에게 조향장치의 고장상태를 알리는 경보기 구동부와;

   상기 마이컴에서 전기 조향장치의 고장으로 판단하고 그에 대한 정보를 출력시켜 오면 이를 메인 제어부로 전송시켜 메인 제어부로 하여금 디스플레이에 그 상태 정보를 표시해 주도록 하는 고장정보 전송부를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 리치식 전동 지게차의 전기조향 에러 제어장치.

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