KR20110073888A - 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운전자 조작에 따라 조작 신호를 인가하는 안전 레버, 안전 레버로부터 온(ON) 신호 입력시 파워 소스를 공급하는 전자제어유닛(Electronic Control Unit 이하, 'ECU'로 약칭함), 상기 파워 소스 공급에 따라 유압 경로를 절환하는 솔레노이드 밸브, 1차 측 입력이 안전 레버, 2차 측 입력이 ECU 그리고, 2차 측 출력이 솔레노이드 밸브에 연결되어 상기 안전 레버 온(ON) 시에만 상기 ECU로부터 공급된 파워 소스를 솔레노이드 밸브로 통전시키는 릴레이를 포함하여 이루어진 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치에 관한 것으로, 안전 레버의 동작 상태가 온(ON)인 경우에만 ECU로부터 공급된 파워 소스를 릴레이를 통해 솔레노이드 밸브로 통전시켜, ECU의 이상 동작에 의해 ECU로부터 파워 소스가 나가더라도 릴레이가 그 파워 소스를 차단하여 장비(예: 건설기계 장비의 주행장치 또는, 붐, 아암, 버켓 등에 연결된 각 액츄에이터 등)의 오작동으로 인한 사고를 방지한다.
건설기계, 안전, 운행, 주행, 작업, 안전레버, ECU, 릴레이, 파워소스, 전원, 솔레노이드밸브

Description

건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치 및 그 방법{Method for controlling action of travelling and operating apparatus for safety driving of construction machine and apparatus for the same}
본 발명은 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 릴레이를 통해 안전 레버의 동작 상태가 온(ON)인 경우에만 ECU로부터 공급된 파워 소스를 솔레노이드 밸브로 통전시켜, ECU의 이상 동작에 의해 ECU로부터 파워 소스가 나가더라도 릴레이가 그 파워 소스를 차단하여 장비의 오작동으로 인한 사고를 방지하는, 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
건설기계의 경우, 안정성에 크게 비중을 두어야 하기 때문에 도 1과 같이, 작업자가 안전 레버(safety lever)를 온(ON) 시킬 경우 제어기(또는 ECU)에 의해 주행 및 작업 장치가 동작 가능하도록 설계되어 있다.
하지만, 제어기의 이상 동작 시 안전 레버의 상태와 상관없이 예를 들어, 안전 레버의 상태가 오프(OFF) 상태임에도 불구하고, 주행 및 작업 장치로 동작 가능한 신호(파워 소스)가 나갈 수 있는 가능성이 있고, 이는 장비의 오작동으로 인한 사고를 유발할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 이상 동작에 의해 제어기(혹은 ECU)로부터 나가는 동작 가능한 신호로 인한 장비의 오작동을 방지하기 위한, 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치는,
운전자 조작에 따라 조작 신호를 인가하는 안전 레버, 안전 레버로부터 인가되는 조작 신호에 따라 파워 소스를 공급하는 ECU, 상기 파워 소스 공급에 따라 유압 경로를 절환하는 솔레노이드 밸브 및, 1차 측 입력이 안전 레버, 2차 측 입력이 ECU 그리고, 2차 측 출력이 솔레노이드 밸브에 연결되어 상기 안전 레버로부터 1차 측 입력으로 온(ON) 신호가 인가된 경우에만 상기 ECU로부터 2차 측 입력으로 공급된 파워 소스를 2차 측 출력을 통해 솔레노이드 밸브로 통전시키는 릴레이를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 안전 레버는 안전 락 스위치(Safety Lock S/W)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명에 따른 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 방법은,
안전 레버로부터 릴레이 1차 측으로 운전자 조작에 따른 조작 신호를 입력받는 단계, 상기 조작 신호가 온(ON) 신호인 경우에만 ECU로부터 릴레이 2차 측으로 공급된 파워 소스를 통전시키는 단계, 상기 통전된 파워 소스에 따라 솔레노이드 밸브가 주행 및 작업 장치의 유압 경로를 절환하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 릴레이를 통해 안전레버의 동작 상태가 온(ON)인 경우에만 ECU로부터 공급된 파워 소스를 솔레노이드 밸브로 통전시킨다. 그렇게 하여, ECU의 이상 동작에 의해 ECU로부터 동작 가능한 신호(여기서는, '파워 소스')가 나가더라도 릴레이가 그 파워 소스를 차단하게 된다. 그 결과, 솔레노이드 밸브로 파워 소스가 인가되지 않아 그로 인해 장비(예: 굴삭기 등의 건설기계 장비의 주행장치 또는, 붐, 아암, 버켓 등에 연결된 각 액츄에이터 등)의 오작동으로 인한 사고를 방지한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 대표 도면은 도 2이다.
도 2의 장치는 본 발명에 따른 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치를 도시한 도면이다.
도 2의 본 제어 장치는 운전자의 판단으로 정해지는 안전 레버(201)의 동작과, 솔레노이드 밸브(203)의 구동에 대한 ECU(202)의 판단 동작을 병행하여 파워 제어 기능을 구현함으로써, 보다 안정적인 주행과 작업 장치의 구동이 가능하도록 한 것이다.
즉, 안전 레버(201)의 동작 상태와 관련 없이 이상 동작에 의해 ECU(202)로부터 나가는 동작 가능한 신호(파워 소스)는 차단하여 솔레노이드 밸브(203)로 인가되지 않도록 함으로, 보다 안정적인 주행과 작업 장치의 구동이 가능하도록 한 것이다.
구조적 특징은 릴레이(204)를 추가하여, 1차 측 입력은 안전 레버(safety lever)(201)에 연동하도록 연결하고, 2차 측 입력은 ECU(202)에 연결하여 솔레노이드 밸브(203)에 대한 ECU(202)의 파워 소스(power source) 제어가 가능하도록 한 것이다.
전체 구조는, 크게 안전 레버(혹은 안전 락 스위치)(201)와, ECU(202), 솔레노이드 밸브(203), 릴레이(204)로 된 것이다.
즉, 운전자 조작에 따라 조작 신호를 인가하는 안전 레버(201), 안전 레버(201)로부터 인가되는 조작 신호에 따라 선택적으로 파워 소스를 공급하는 ECU(202), 상기 파워 소스 공급에 따라 유압 경로를 절환하는 솔레노이드 밸브(203), 1차 측 입력이 안전 레버(201), 2차 측 입력이 ECU(202), 2차 측 출력이 솔레노이드 밸브(203)에 연결되어 상기 안전 레버(201)로부터 1차 측 입력으로 온(ON) 신호가 인가된 경우에만 상기 ECU(202)로부터 2차 측 입력으로 공급된 파워소스를 2차 측 출력을 통해 솔레노이드 밸브(203)로 통전시키는 릴레이(204)로 된 것이다.
여기서, 안전 레버(혹은 안전 락 스위치)(201)는 ECU(202)와, 릴레이(204) 1차 측(코일)에 연결된 것으로, 운전자의 레버 조작시 발생하는 온(ON) 신호를 ECU(202)와, 릴레이(204)의 1차 측으로 함께 입력한다.
ECU(202)는 안전 레버(201)로부터 인가되는 조작 신호에 따라 릴레이(204) 2차 측(스위치 부분)으로 솔레노이드 밸브(203) 구동을 위한 파워 소스(power source)를 공급한다. 안전 레버(201)로부터 온(ON) 신호 입력시 릴레이(204) 2차 측으로 파워 소스를 공급하며, 참고로, 이상 동작시에도 안전 레버(201)의 동작 상태와 상관 없이 파워 소스가 나갈 수 있는 가능성이 있다.
릴레이(204)는 1차 측(코일)과 2차 측(스위치 부분)으로 이루어져 1차 측 입 력이 안전 레버(201), 2차 측 입력이 ECU(202), 2차 측 출력이 솔레노이드 밸브(203)에 연결된 것으로, 안전 레버(201)로부터 1차 측 입력으로 온(ON) 신호가 인가된 경우 2차 측(스위치 부분)이 온(ON) 되어 ECU(202)에서 릴레이(204) 2차 측으로 공급한 파워 소스를 솔레노이드 밸브(203)로 통전시키게 된다. 이때, 릴레이(204)는 1차 측으로 온(ON) 신호가 입력된 경우에 한해, 2차 측이 온(ON)이 되기 때문에, 안전 레버(201)의 동작 상태와 관계없이 즉, 안전 레버(201)의 상태가 오프(OFF) 상태임에도 불구하고, 이상 동작에 의해 ECU(202)로부터 파워 소스가 나가더라도 릴레이(204) 2차 측이 오프(OFF)가 되어 있어 그 파워 소스는 차단이 된다.
솔레노이드 밸브(203)는 주행 및 작업 장치 구동을 위한 밸브로, 입력이 릴레이(204)와 연결되고 출력이 주행 장치와 각종 작업 장치(예: 건설기계 장비의 붐, 아암, 버켓 등에 연결된 각 액츄에이터 등)에 연결된 것으로, 상기 안전 레버 (201) 온(ON) 시 릴레이(204)를 통해 ECU(202)로부터 파워 소스를 공급받아 해당 장치로 작업유가 공급될 수 있도록 유압 경로를 절환한다.
이하, 도 2의 본 발명에 따른 안전 레버와 ECU 그리고, 릴레이의 동작 관계를 첨부된 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 건설기계의 안전 주행과, 안정적으로 작업장치를 구동시키기 위한 제어 장치의 안전 레버와 ECU 그리고, 릴레이의 동작 관계를 나타낸 표이다.
도 3에서와 같이, 본 발명은 릴레이 1차 측 입력은 안전 레버의 동작 상태에 연동하도록 연결하고, 2차 측 입력은 ECU에 연결하여 솔레노이드 밸브에 대한 ECU의 파워 소스 제어가 가능하도록 하였다.
그래서, 안전 레버로부터 릴레이 1차 측으로 온(ON) 신호가 입력된 경우에 한해 2차 측이 온(ON)이 되기 때문에, 설령 이상 동작에 의해 ECU로부터 릴레이 2차 측으로 파워 소스가 나가더라도, 그 파워 소스는 차단되어 솔레노이드 밸브로 인가되지 않게 된다.
즉, 안전 레버의 동작 상태가 오프(OFF) 상태임에도 불구하고 ECU의 이상 동작에 의해 ECU로부터 파워 소스(혹은 전원)가 공급되는 경우에 릴레이가 그 파워 소스를 차단하게 된다.
그렇게 하여, 이상 동작에 의해 ECU로부터 동작 가능한 신호(여기서는 '파워 소스')가 출력됨으로써 발생되는 장비의 오작동을 방지할 수 있게 된다.
참고로, 릴레이는 안전레버의 동작 상태가 온(ON)인 경우에만 ECU로부터 공급된 파워 소스를 솔레노이드 밸브로 통전시키며, ECU는 안전레버의 동작 상태가 온(ON)인 경우와 이상 동작시에도 파워 소스는 공급한다.
마지막으로, 상기 도 2와 도 3의 본 발명에 따른 건설기계의 안전 주행과 안정적으로 작업장치를 구동시키기 위한 제어 장치의 동작을 첨부된 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치의 동작을 순서대로 나타낸 도면이다.
도 4와 같이, 본 발명은 크게, 안전 레버(201)로부터 릴레이(204) 1차 측으로 운전자 조작에 따른 조작 신호를 입력받는 단계, 상기 조작 신호가 온(ON) 신호인 경우에만 ECU(202)로부터 릴레이(204) 2차 측으로 공급된 파워 소스를 통전시키는 단계, 상기 통전된 파워 소스에 따라 솔레노이드 밸브가 주행 및 작업 장치의 유압 경로를 절환하는 단계로 된 것이다.
구체적인 동작은 다음과 같다.
먼저, ECU(202)와, 릴레이(204) 1차 측에 연결된 안전 레버(혹은 안전 락 스위치)(201)가 운전자 조작에 따른 조작 신호를 상기 ECU(202)와, 릴레이(204)의 1차 측(코일)에 함께 입력한다.
다음, ECU(202)는 안전 레버(201)로부터 인가된 조작 신호에 따라 릴레이(204) 2차 측(스위치 부분)으로 파워 소스를 선택적으로 공급한다.
즉, 안전 레버(201)로부터 온(ON) 신호 입력시, 릴레이(204) 2차 측으로 솔레노이드 밸브 구동을 위한 파워 소스를 공급한다.
이와 별개로, ECU(202)는 안전 레버(201)의 동작 상태와 상관 없이, 이상 동작으로 인해 파워 소스를 공급할 수도 있다.
다음, 릴레이(204) 즉, 1차 측(코일)과 2차 측(스위치 부분)으로 이루어져 1차 측이 안전 레버(201), 2차 측이 ECU(202)에 연결된 릴레이(204)가 1차 측으로 안전 레버(201)로부터 운전자 조작 신호를 입력받는다.
그리고, 2차 측으로는 ECU(202)로부터 파워 소스를 공급받는다.
다음, 릴레이(204)는 1차 측(코일)으로 입력받은 운전자 조작 신호가 온(ON) 신호인 경우 즉, 안전 레버(201)가 동작된 경우 2차 측(스위치 부분)을 온(ON) 시킨다.
그렇게 하여, ECU(202)에 의해 2차 측으로 공급된 파워 소스를 솔레노이드 밸브로 통전시킨다.
반면, 릴레이(204)는 1차 측(코일)으로 입력받은 운전자 조작 신호가 오프(OFF) 신호인 경우에는 즉, 안전 레버(201)가 작동되지 않은 경우에는 2차 측(스위치 부분)을 오프시킨다.
그렇게 하여, ECU(202)에 의해 릴레이(204) 2차 측으로 공급되는 파워 소스는 차단된다.
그 결과, 설령 ECU(202)의 이상 동작으로 인해 ECU(202)로부터 릴레이(204) 2차 측으로 파워 소스가 공급되더라도 릴레이(204) 2차 측이 오프되어 솔레노이드 밸브로 통전되지 않게 된다.
즉, 안전레버(201)의 동작 상태가 오프(OFF) 임에도 불구하고, ECU(202)의 이상 동작에 의해 ECU(202)로부터 파워 소스가 공급되는 경우에 릴레이(204)가 그 파워 소스를 차단하여 솔레노이드 밸브로 통전되지 않게 한다.
그래서, 이상 동작에 의해 ECU(202)로부터 동작 가능한 신호(여기서는 '파워 소스')가 출력됨으로써 발생되는 장비(예: 건설기계 장비의 주행장치, 붐, 아암, 버켓 등에 연결된 각 액츄에이터 등)의 오작동을 방지하게 된다.
도 1은 종래 건설기계의 안전 운행 방법을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명에 따른 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치를 도시한 블록구성도
도 3은 본 발명에 따른 안전 레버와 ECU, 릴레이의 동작 관계를 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따른 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치의 동작을 순서대로 나타낸 도면
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
201 : 안전 레버 202 : ECU
203 : 솔레노이드 밸브 204 : 릴레이

Claims (3)

  1. 운전자 조작에 따라 조작 신호를 인가하는 안전 레버;
    안전 레버로부터 인가되는 조작 신호에 따라 파워 소스를 선택적으로 공급하는 ECU;
    상기 파워 소스 공급에 따라 유압 경로를 절환하는 솔레노이드 밸브; 및
    1차 측 입력이 안전 레버, 2차 측 입력이 ECU 그리고, 2차 측 출력이 상기 솔레노이드 밸브에 연결되어 상기 안전 레버로부터 1차 측 입력으로 온(ON) 신호가 인가된 경우에만 상기 ECU로부터 2차 측 입력으로 공급된 파워 소스를 2차 측 출력을 통해 솔레노이드 밸브로 통전시키는 릴레이를 포함하여 이루어진 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전 레버는
    안전 락 스위치(Safety Lock S/W)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 장치.
  3. 안전 레버로부터 릴레이 1차 측으로 운전자 조작에 따른 조작 신호를 입력받는 단계;
    상기 조작 신호가 온(ON) 신호인 경우에만 ECU로부터 릴레이 2차 측으로 공 급된 파워 소스를 통전시키는 단계;
    상기 통전된 파워 소스에 따라 솔레노이드 밸브가 주행 및 작업 장치의 유압 경로를 절환하는 단계를 포함하여 이루어진 건설기계의 안전 운행을 위한 주행 및 작업 장치의 구동 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017030214A1 (ko) * 2015-08-18 2017-02-23 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설장비의 ecu 제어장치
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