KR20140079121A - 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법 및 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법 및 제어장치에 관한 것으로서, 제어장치로 작업장치 압력센서와 EPPR 밸브 및 제어기용 로직 프로그램을 지게차에 설치하며, 이러한 제어장치를 이용하여 지게차의 작업장치를 엔진 회전수와 피스톤펌프의 유량조절로 제어하는 방법에 있어서, 부하 또는 무부하 시 지게차의 작업장치의 유압실린더 압력을 통한 부하량을 압력센서로 검출하는 단계; 상기 작업장치의 검출된 부하량에 맞춘 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 결정하는 단계; 상기 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 RCV 레버의 조작에 따라 EPPR 밸브로 조정하는 단계; 및 상기 압력센서에 의한 부하량 검출과 최적의 엔진 회전수 및 EPPR 밸브에 의한 사판 각도의 결정 및 조정을 제어기용 로직 프로그램으로 제어하는 단계;를 포함한 것이다. 이러한 본 발명에 의해 가속페달를 사용하지 않고 RVC 레버의 조작만으로도 지게차의 작업장치를 구동할 수 있어 연료소모가 적어 에너지가 절감되는 효과가 있다.

Description

지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법 및 제어장치{WORKING APARATUS OF CONTROL METHOD AND CONTROLER WITH LOAD SENSING OF FORKLIFT}

본 발명은 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법 및 제어장치에 관한 것으로서, 상세히는 지게차의 작업장치의 부하량 검출을 통해 가속페달의 가동 없이 RCV 레버의 조작만으로, 상기 부하량에 맞춘 최적의 엔진 회전수 및 유압펌프의 사판 각도를 제어하는 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법 및 제어장치에 관한 것이다.

보통 엔진식 지게차는, 엔진으로 유압펌프를 구동하고 유압펌프에서 토출되는 유압으로 차량을 주행시키고 조향하며 작업장치를 구동시키게 된다. 이 중에서 상기 지게차의 리프트장치와 틸트장치와 같은 작업장치는 RCV(Remote Control Valve) 레버의 조작에 따라 유압펌프에서 유압을 유압실린더에 공급하여 구동하게 되는데, 상기 작업장치에 걸리는 부하량이 높아질 때에는 가속페달을 밟아 엔진의 회전수를 최대한으로 올려 유압펌프로부터 토출되는 유압을 최대한으로 작업장치의 유압실린더에 공급하게 된다.

그런데, 이와 같이 지게차의 가속페달을 밟으면 밟을수록 엔진의 회전수가 오르고 작업장치에 유압이 최대한으로 공급되어 그만큼 힘이 커지므로, 상기 작업장치에 걸리는 작은 부하량에도 지게차의 운전자는 습관적으로 가속페달을 밟게 된다. 따라서 작업장치의 작은 부하량에도 습관적으로 가속페달을 밟는 것은 그만큼 연료소모량이 많아 필요없는 에너지의 소비량이 많아진다고 하는 문제가 있다.

또한, 지게차의 가속페달은 주행할 때 사용하지만 상기한 바와 같이 작업장치를 구동할 때에도 사용하기 때문에, 주행이나 작업장치의 구동시에 항상 가속페달을 밟아야 한다는 불편함이 있다.

한국 등록특허공보 제10-1023377호

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 지게차의 가속페달을 밟지 않고도 RCV 레버의 조작만으로도 작업장치를 최적의 상태에서 구동할 수 있도록, 압력센서에 의한 상기 작업장치의 부하량 검출에 따라 최적의 엔진 회전수와 유압을 공급하는 피스톤펌프의 사판 각도를 조정하는 EPPR 밸브(Electro-Proportional Pressure Reducing Valve)의 제어를 지게차에 설치된 제어기용 로직 프로그램에 의해 실시하는 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법을 제공함에 있다.

다른 목적은 상기 RCV 레버의 조작만으로 작업장치를 최적의 상태에서 구동할 수 있도록, 작업장치의 부하량을 검출하는 압력센서와, 상기 부하량 검출을 통해 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 결정하여 조정하는 EPPR 밸브 및, 상기 구성요소들을 제어하는 제어기용 로직 프로그램을 포함하는 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법은, 지게차의 작업장치를 엔진 회전수와 피스톤펌프의 유량조절로 제어하는 방법에 있어서, 부하 또는 무부하 시 지게차의 작업장치의 유압실린더 압력을 통한 부하량을 압력센서로 검출하는 단계; 상기 작업장치의 검출된 부하량에 맞춘 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 결정하는 단계; 상기 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 RCV 레버의 조작에 따라 EPPR 밸브로 조정하는 단계; 및 상기 압력센서에 의한 부하량 검출과 최적의 엔진 회전수 및 EPPR 밸브에 의한 사판 각도의 결정 및 조정을 제어기용 로직 프로그램으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 RCV 레버의 Pilot 라인에 설치된 압력센서를 통해 검출되는 RCV 레버의 조작압력에 따라, 상기 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 EPPR 밸브로 조정하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또, 상기 작업장치의 제어는 부하량에 따라 가속페달의 가동 없이 RCV 레버의 조작만으로 이루어지는 특징이 있다.

또, 상기 작업장치의 부하량 검출을 통해 안전과 관련된 지게차의 안전 주행속도 및 작업장치의 기능제한 표시를 디스플레이를 통해 출력하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어장치는, RCV 레버의 조작을 통해 지게차의 작업장치를 엔진 회전수와 피스톤펌프의 유량조절로 제어하는 장치에 있어서, 상기 작업장치의 부하량 검출을 위해 설치되는 작업장치 압력센서; 상기 검출된 작업장치의 부하량에 따라 최적의 피스톤 펌프의 유량을 조절하는 사판의 조정을 위해 설치되는 EPPR 밸브; 및 상기 작업장치 압력센서와, 최적의 엔진 회전수 및 EPPR 밸브의 사판 각도의 결정 및 조정을 제어할 수 있도록 지게차 내에 설치되는 제어기용 로직 프로그램;을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 RCV 레버에 작동유를 공급하는 Pilot 라인에 설치되어 RCV 레버의 조작압력을 검출하는 Pilot 압력센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법 및 제어장치에 의하면, 지게차의 작업장치를 구동하는 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 유량을 산출함으로써 연료소모량을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또, 작업장치의 부하량에 따라 엔진 회전수를 올리기 위한 가속페달을 밟지 않고 RCV 레버의 조작만으로 작업장치의 구동이 가능하다는 효과가 있다.

또한, 작업장치의 부하량 검출을 통해 지게차의 안전 주행속도 및 리프트의 높이제한과 같은 작업장치의 기능을 제한하는 안전관련 메시지의 출력에 의해 지게차를 더욱 안전하게 이용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법의 순서도
도 2는 본 발명에 따른 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어장치가 설치된 지게차의 측면도

이하, 본 발명에 따른 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법 및 제어장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법의 순서도를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법은 지게차의 작업장치를 엔진 회전수와 피스톤펌프의 유량조절로 제어하기 위해 작업장치의 부하량을 검출하는 단계, 상기 부하량에 맞춘 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 결정하는 단계, 상기 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 제어하는 단계로 이루어지게 된다.

이러한 본 발명에 따른 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 작업장치는 유압실린더에 의해 구동하는 지게차의 리프트장치와 틸팅장치 및 각종의 옵션장치를 말하며, 도 1에 도시한 바와 같이, 지게차의 가동을 시작하면 제어용 로직프로그램이 실행되고 상기 작업장치의 부하량을 검출하는 단계로 넘어간다. 상기 제어용 로직프로그램이 실행되지 않으면 다시 처음으로 돌아가 제어용 로직프로그램이 실행하도록 한다.

다음에, 상기 작업장치의 부하량을 검출하는 단계에서는, 상기 작업장치에 부하가 걸려 있는 때 또는 부하가 걸려있지 않은 때에도 상기 유압실린더에 설치된 작업장치 압력센서에 의해 작업장치를 구동하는 유압실린더의 힘과 관련된 부하량을 검출하게 된다. 따라서 작업장치가 구동하지 않는 때는 물론 일정한 무게의 중량물을 리프트장치에 의해 승강시키거나 틸틸장치에 의해 틸팅시킬 때, 또는 각종의 옵션장치를 구동할 때 상기 중량물에 의한 리프트장치와 틸팅장치 및 옵션장치의 부하량을 작업장치 압력센서에 의해 검출하게 된다.

다음에 부하량에 맞춘 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 결정하는 단계에서는, 상기 작업장치 압력센서에 의해 작업장치의 부하량을 검출하게 되면, 상기 부하량에 따라 유압실린더를 구동하는 최적의 엔진 회전수와 피스톤펌프의 사판 각도를 결정한다. 여기서 사판은 피스톤펌프에 설치되는 구성으로써 상기 피스톤펌프를 통해 토출되는 유압의 양을 사판의 각도에 따라 조정하고 있다. 즉 사판의 각도가 가파르면 그만큼 토출되는 유압의 양이 적어질 것이고, 사판의 각도가 완만하면 그만큼 토출되는 유압의 양이 많아질 것이다.

다음에 상기 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 RCV 레버의 조작에 따라 EPPR 밸브로 조정하는 단계에서는, 리프트장치와 같은 지게차의 작업장치를 RCV 레버로 조작하여 구동할 때, 상기 단계에서 부하량에 따라 정해진 최적의 엔진 회전수로 엔진이 회전하도록 함과 동시에 최적의 피스톤펌프의 사판 각도를 상기 피스톤펌프에 설치된 EPPR 밸브(Electro-Proportional Pressure Reducing Valve)의 가동에 의해 조정하게 된다.

다음에 상기 압력센서에 의한 부하량 검출과 엔진 회전수 및 EPPR 밸브에 의한 사판 각도의 조정을 제어기용 로직 프로그램으로 제어하는 단계에서는, 리프트장치와 같은 작업장치의 유압실린더에 설치된 작업장치 압력센서에 의해 상기 작업장치의 부하량을 검출하는 것과, 상기 검출된 부하량에 따라 최적의 엔진 회전수로 엔진이 회전하도록 하는 것과, 상기 EPPR 밸브에 의해 사판 각도를 조정하여 상기 검출된 부하량에 따라 유압을 토출하도록 하는 제어를 지게차에 설치된 제어기용 로직 프로그램의 실행을 통해 실시하고 종료하게 된다. 따라서 상기 제어기용 로직 프로그램에는 리프트장치나 틸팅장치와 같은 지게차의 작업장치에 걸리는 부하량에 따라 최적의 엔진 회전수가 미리 입력되어 있고, 또한 작업장치에 걸리는 부하량에 따라 유압펌프에서 최적의 유압을 토출하도록 하는 사판 각도가 미리 입력되어 있다. 이러한 제어용 로직 프로그램은 일반적으로 사용하는 프로그램으로써 본 발명에 맞게 구성된 것이나 상세한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법을 통해 상기 작업장치를 구동할 때, 지게차의 부하량에 관계없이 지게차 운전자의 임의대로 RCV 레버를 조작하는 것을 방지할 수 있게 된다. 이와 같은 지게차 운전자의 RCV 레버 임의조작은 보통 상기 RCV 레버의 조작압력에 따라 작업장치를 구동하는 힘이 달라지지만 운전자는 이에 상관없이 RCV 레버를 조작하기 때문이다. 즉 RCV 레버의 조작압력이 예컨대 0∼20bar 정도로 설정되어 있으면 지게차의 운전자는 부하량이 작을 때에는 낮은 조작압력으로 RCV 레버를 조작하지만, 부하량이 클 때에는 높은 조작압력으로 RCV 레버를 조작하게 된다. 그러나 RCV 레버의 조작시 운전자에 따라 경향차이는 있으나 지게차의 부하량에 상관없이 불필요하게 습관적으로 급조작 또는 미세조작(RCV 레버 Pilot 압력 0∼20bar)을 하게 된다.

따라서 상기 RCV 레버에 유압을 공급해주는 Pilot 라인에도 Pilot 압력센서를 설치하여, 지게차의 작업장치의 부하량과 함께 상기 Pilot 압력센서를 통해 검출되는 RCV 레버의 조작압력에 따라, 상기 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 EPPR 밸브로 조정하도록 함으로써, 지게차 운전자의 임의적인 RCV 레버 조작에 상관없이 일관적으로 지게차의 부하량에 따라 적절한 조작압력으로 RCV 레버를 조작할 수 있게 된다. 물론 상기 RCV 레버의 조작압력을 Pilot 압력센서로 검출하는 것도 상기 제어기용 로직 프로그램에 의해 제어하게 된다.

상기한 바와 같은 작업장치의 부하량 검출에 따른 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도의 조정은 가속페달의 가동 없이 순전히 RCV 레버의 조작만으로 이루어지게 된다.

한편, 상기 작업장치의 부하량을 압력센서에 의해 검출하게 되므로 지게차의 안전과 관련된 다양한 표시, 즉 지게차의 안전 주행속도 및 리프트장치의 높이제한이나 틸팅장치의 틸팅각도 제한 등의 작업장치의 기능제한 표시를 디스플레이를 통해 출력하도록 할 수도 있다. 상기 디스플레이는 지게차의 운전석 전면의 대시보드에 설치함으로써 운전자가 항상 확인할 수 있도록 한다.

다음은 상기한 바와 같은 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법에 사용되는 제어장치에 대해 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어장치가 설치된 지게차의 측면도이다.

보통 지게차는 가속페달의 가동 및 RCV 레버의 조작을 통해 지게차의 작업장치를 엔진 회전수와 피스톤펌프의 유량조절로 제어하고 있지만, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 RCV 레버(1)의 조작만으로 마스트와 같은 작업장치(2)를 구동하기 위해 작업장치 압력센서(3)와 EPPR 밸브(Electro-Proportional Pressure Reducing Valve)(4) 및 제어기용 로직 프로그램(5)을 지게차에 설치하고 있다.

상기 작업장치 압력센서(3)는 작업장치(2)의 부하량 검출을 위해 상기 작업장치(2)를 구동하는 유압실린더(6) 측에 설치되며, 상기 EPPR 밸브(4)는 작업장치 압력센서(3)에 의해 검출된 작업장치(2)의 부하량에 따라 최적의 피스톤 펌프의 유량을 토출하도록 하는 사판 각도의 조정을 위해 상기 피스톤 펌프에 설치되고, 상기 제어기용 로직 프로그램(5)은 작업장치 압력센서(3)를 제어하고, 또한 최적의 엔진 회전수 및 EPPR 밸브(4)의 사판 각도의 결정과 조정을 제어할 수 있도록 지게차의 운전석 전면의 대시보드 내에 설치된다.

한편, 상기 RCV 레버(1)에 작동유를 공급하는 Pilot 라인에도 RCV 레버(1)의 조작압력을 검출하는 Pilot 압력센서(7)를 설치함으로써, 지게차의 작업장치(2)의 부하량과 함께 상기 RCV 레버(1)의 조작압력에 따라서도 최적의 엔진 회전수 및 EPPR 밸브(4)의 사판 각도를 조정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법 및 제어장치에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1 : RCV 레버 2 : 작업장치
3 : 작업장치 압력센서 4 : EPPR 밸브
5 : 제어용 로직프로그램 6 : 유압실린더
7 : Pilot 압력센서

Claims (7)

1. 지게차의 작업장치를 엔진 회전수와 피스톤펌프의 유량조절로 제어하는 방법에 있어서,
   부하 또는 무부하 시 지게차의 작업장치의 유압실린더 압력을 통한 부하량을 압력센서로 검출하는 단계;
   상기 작업장치의 검출된 부하량에 맞춘 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 결정하는 단계;
   상기 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 RCV 레버의 조작에 따라 EPPR 밸브로 조정하는 단계; 및
   상기 압력센서에 의한 부하량 검출과 최적의 엔진 회전수 및 EPPR 밸브에 의한 사판 각도의 결정 및 조정을 제어기용 로직 프로그램으로 제어하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 RCV 레버의 Pilot 라인에 설치된 압력센서를 통해 검출되는 RCV 레버의 조작압력에 따라, 상기 최적의 엔진 회전수 및 피스톤펌프의 사판 각도를 EPPR 밸브로 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 작업장치의 제어는 부하량에 따라 가속페달의 가동 없이 RCV 레버의 조작만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 작업장치의 부하량 검출을 통해 안전과 관련된 지게차의 안전 주행속도 및 작업장치의 기능제한 표시를 디스플레이를 통해 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어방법.
5. RCV 레버의 조작을 통해 지게차의 작업장치를 엔진 회전수와 피스톤펌프의 유량조절로 제어하는 장치에 있어서,
   상기 작업장치의 부하량 검출을 위해 설치되는 작업장치 압력센서;
   상기 검출된 작업장치의 부하량에 따라 최적의 피스톤 펌프의 유량을 조절하는 사판의 조정을 위해 설치되는 EPPR 밸브; 및
   상기 작업장치 압력센서와, 최적의 엔진 회전수 및 EPPR 밸브의 사판 각도의 결정 및 조정을 제어할 수 있도록 지게차 내에 설치되는 제어기용 로직 프로그램;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 RCV 레버에 작동유를 공급하는 Pilot 라인에 설치되어 RCV 레버의 조작압력을 검출하는 Pilot 압력센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 작업장치는 유압실린더에 의해 작동하는 지게차의 리프트장치, 틸트장치, 옵션장치인 것을 특징으로 하는 부하량 검출을 통한 작업장치의 제어장치.

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