KR20140132348A - 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동하기 위한 방법 - Google Patents

유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

주행 속도 센서(14), 기어 선택 스위치(16), 주행 방향 스위치(19) 및 주행 페달 압력 센서(20)를 포함하는 주행 상태를 검출하기 위한 장비를 포함하는 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동시키는 방법이 개시되는데, 만일 브레이크 페달(24)이 눌려지지 않고 기계가 감속하면 선택된 기어에 따라 제어 회로를 거쳐 브레이크 등(27)을 자동으로 작동시킨다.

Description

유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동하기 위한 방법{A METHOD FOR ACTUATING A BRAKE LIGHT OF A HYDRAULIC DRIVEN WORKING MACHINE}
본 발명은 작업 기계의 브레이크 등(brake light)을 작동하기 위한 개량된 방법에 관한 것이다.
작업 기계는 일반적으로 기계를 감속시키기 위한 서비스 브레이크(service brake)를 갖는다. 브레이크 등은 기계가 경고하기 위하여 제동될 때마다 조명한다.
그러한 시스템의 위험은 하나 또는 그 이상의 브레이크 등이 서비스 브레이크용 브레이크 페달이 눌려질 때만 켜진다는 사실을 기초로 한다. 그러나 조작자는 빈번하게 브레이크 등을 사용하지 않는데, 그 이유는 유압으로 동력이 전달되는 작업 기계들이 서비스 브레이크를 사용하지 않고 유압으로 제동될 수 있기 때문이다. 이는 브레이크 등이 켜지지 않을 때 뒤에 운전하는 누군가에게 위험할 수 있다. 서비스 브레이크를 작동하지 않고 브레이크 등을 작동하기 위하여 종래에 다음의 해결책들이 알려졌다.
미국특허 제 3,827,522 및 일본특허 JP 1262231A는 유압으로 추진되는 차량의 유압 시스템 내의 압력의 검출을 기초로 하는데, 검출된 유압 압력은 감속을 나타낸다. 압력이 기계의 제동 또는 감속에 상응하는 미리 결정된 레벨을 초과할 때마다 브레이크 등이 조명된다..
일본특허 제 JP 1111550A 및 JP 61212772는 기계 감속의 정도를 기초로 하여 브레이크 등을 켜는 해결책들을 설명한다. 감속이 미리 결정된 값을 초과할 때 브레이크 등이 켜진다.
미국특허 제 US 5,287,898 및 US 2006/0125617은 가속장치(accelerator) 페달 운동 및/또는 페달 위치를 기초로 하여 브레이크 등을 작동하기 위한 시스템들을 개시한다.
서비스 브레이크가 작동되지 않더라도 유압 감속을 검출하고 브레이크 등을 조명하는 브레이크 등 시스템들을 통합하는 것은 어렵고 비용이 많이 든다
따라서 작업 기계의 브레이크 등을 작동하기 위한 개량된 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
이러한 목적은 청구항 1의 특징들에 의해 달성된다.
본 발명의 방법으로 만일 서비스 브레이크가 활성화되거나 또는 만일 서비스 브레이크가 활성화되지 않고 일부 모니터된 파라미터들이 선택된 기계 기어에 따라 미리 결정된 기준을 만족시키면 브레이크 등들이 켜진다.
본 발명의 장점들은 아래의 구체적인 내용과 첨부된 청구항들에 의해 획득될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들에 설명된 바람직한 실시 예를 사용하여 아래에 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 작업 기계의 유압 회로를 개략적으로 도시한다.
도 2는 자동 브레이크 등 작동의 블록 다이어그램을 개략적으로 도시한다.
본 발명은 작업 기계(100)의 유압 변속기 시스템에 적용될 수 있다. 본 발명은 특히 개방 루프 유압 시스템에 유용하다.
도 1에 따른 시스템은 유압 펌프(2)를 작동하는 디젤 기관(1)인 원동기(prome mover)를 포함한다. 이러한 유압 펌프(2)는 주 제어 밸브(main control valve, 4)로의 유압 흐름을 발생시킨다. 만일 기계의 조작자가 이동하기를 원하면 조작자는 유압 압력을 발생시키기 위하여 주행 페달(travel pedal, 22)을 작동하여야만 한다. 이러한 압력은 주행 방향 밸브(21)로 향한다. 이러한 이동 방향 밸브(21)로 앞으로 또는 뒤로의 기계의 주행 방향이 선택된다. 주행 방향은 주행 방향 스위치(19)로 조작자에 의해 선택된다.
주행 방향 밸브(21)는 주행 페달(22)에 의해 발생된 유압 압력을 선택된 주행 방향에 따라 주행 파일럿 라인(travel pilot line, 4a 또는 4b)으로 보낸다. 이러한 압력은 선택된 방향으로 주 제어 밸브(4) 내의 주행 제어 스풀(travel control spool)을 이동시킨다.
유압 펌프(2)에 의해 발생된 유압 흐름은 작업 라인들(5a 또는 5b)을 넘어 주행 장치(23)로 보내진다. 동시에 주행 장치(23)의 부하 압력이 부하 감지 라인을 넘어 펌프 컨트롤러(3)로 보내지고 스위블 각 제어 스풀(swevel angle control spool, 2a)이 0으로부터 최대 스위블 각 위치로 이동된다.
주행 장치(23)에 있어서 오일은 체크 밸브들(12a 또는 12b)를 넘어 주행 모터(9)로 이동하며 주행 모터(9)는 회전하기 시작한다. 주행 모터(9)는 주행 기어 박스(13)에 연결되고 주행 기어 박스(13)는 두 개의 추진 축과 두 개의 차축을 넘어 기계의 휠들을 작동한다. 주행 모터(9)로부터 돌아온 오일은 브레이크 밸브(11) 및 작동 라인들(5a 및 5b)을 넘어 이동 제어 밸브로 이동하고 거기서부터 탱크로 이동한다. 주행 장치(23)는 바람직하게는 가변 변위를 갖는 주행 모터(9) 및 주행 모터 변위 제어 스풀(8)에 연결되는 주행 모터 변위 제어 밸브(7)를 포함한다. 파일럿 기어 펌프(15)는 기어 시프트 밸브(gear shift valve, 17)를 거쳐 주행 기어 박스(13)에 연결된다. 기어 선택 스위치(gear selector switch, 16)는 기어 시프트 밸브(17)와 기능적으로 연결된다.
브레이크 밸브(11)의 스풀은 중립 위치에서 작업 라인들(5a 및 5b)에서의 압력과 거의 동일한 만큼 길다. 만일 주 밸브(4)가 주행 장치(23)로 오일을 보내기 때문에 두 개의 라인 중 어느 하나에서의 압력이 상승하면 주행 모터(9)로부터 돌아온 오일이 주 제어 밸브(4)로 돌아오도록 하기 위하여 브레이크 밸브(11)의 스풀은 이동하고 작업 라인들(5a 및 5b)과의 연결을 개방한다. 중립 위치에서 브레이크 밸브(11)의 모든 포트는 닫힌다.
이제, 조작자가 주행 페달(22)의 스트로크를 감소시킴으로써 기계를 감속할 때 주행 장치(23)로의 공급 압력은 붕괴되고 브레이크 밸브(11)의 스풀은 중립 위치로 이동한다. 이 대문에 주행 모터(9)는 브레이크 밸브(11)의 닫힌 스풀에 대항하여 오일을 펌핑하고 오일은 압력 안전 밸브들(10a 또는 10b)이 개방될 때까지 압력 라인들(6a 및 6b)을 넘어 주행 모터(9)와 브레이크 밸브(11) 사이의 작은 회로 내로 이동한다. 이는 기계의 유압에 기인한 감속을 야기한다.
만일 조작자가 브레이크 페달(24)을 누름으로써 서비스 브레이크를 사용하면 브레이크 펌프(29)에 의해 발생되고 어큐물레이터(accumulator)에 저장된 압력은 서비스 브레이크 전면(25) 및 서비스 브레이크 후면(26)에 보내진다. 브레이크 압력 센서(28)로부터 제어 유닛(40)은 브레이크 페달(24)을 누르고 브레이크 등들(27)을 켬으로써 서비스 브레이크가 활성화된 정보를 얻는다.
제어 유닛(40)의 출력 신호들은 신호 라인들을 넘어 적어도 기관(1) 및 브레이크 등들(27)에 전송된다.
본 발명에 따르면 만일 서비스 브레이크 페달(24)이 아래에 설명되는 것과 같이 특정 상황들 하에서 자동 브레이크 등 작동 때문에 눌려지지 않으면 브레이크 등들(27)이 또한 켜진다. 적어도 하나의 브레이크 등이 또한 충분하다.
유압 구동 작업 기계의 브레이크 등을 작동하기 위한 방법은 주행 속도 센서(14), 기어 선택 스위치(16), 주행/작업 선택 스위치(18), 주행 방향 스위치(19) 및 주행 페달 압력 센서(20)를 포함하는 주행 상태를 검출하기 위한 장비를 포함한다. 작업 기계의 주행 모드 또는 작동 모드에 있어서, 장비는 만일 기계가 브레이크 페달(24)을 누르지 않고 감속하면 선택된 기어에 따라 제어 회로(40)를 거쳐 브레이크 등(27)을 자동으로 작동한다.
브레이크 등(27)은 또한 브레이크 압력 센서(28)에 의해 검출된 브레이크 페달(24)을 누름으로써 켜질 수 있다.
적어도 3가지의 서로 다른 기어 사이의 선택에 따라 만일 1보다 큰 기어가 선택되고 주행 방향 스위치(19)가 변경되면 장비는 제어 회로(40)를 거쳐 브레이크 등(27)을 자동으로 작동할 수 있다. 적어도 3가지의 서로 다른 기어 사이의 선택에 따라 만일 1보다 큰 기어가 선택되고 주행 페달 압력 센서(20)가 주행 페달(22)의 해제를 검출하면 장비는 제어 회로(40)를 거쳐 브레이크 등(27)을 자동으로 작동시킬 수 있다. 또 다른 기준으로서 주행 속도 센서(14)에 의해 검출되는 주행 속도는 5 ㎞/h를 초과하여야만 한다.
적어도 3가지의 서로 다른 기어 사이의 선택에 따라 만일 1보다 큰 기어가 선택되고 주행 페달 압력 센서(20)가 미리 결정된 값보다 위로 주행 페달(22)의 해제를 검출하면 장비는 제어 회로(40)를 거쳐 브레이크 등(27)을 자동으로 작동시킬 수 있다. 또 다른 기준으로서 주행 속도 센서(14)에 의해 검출되는 주행 속도는 15 ㎞/h를 초과하여야만 한다.
적어도 3가지의 서로 다른 기어 사이의 선택에 따라 만일 제 3 기어가 선택되고 장비의 고장이 검출되면 장비는 제어 회로(40)를 거쳐 브레이크 등(27)을 자동으로 작동시킨다. 속도 센서(14)에 의해 검출되는 주행 속도는 15 ㎞/h를 초과하여야만 한다.
기본적인 기준은 기계가 일반적으로 스네일(snail), 터틀(turtle) 및 래빗(rabbit)으로 불리는, 적어도 3가지의 기어를 갖는다는 것이다. 자동 브레이크 등 작동에 대한 실시 예들은 다음과 같다:
가장 느린 기어, 제 1 스네일 기어에 있어서, 기계는 단지 예를 들면 약 2 내지 5 ㎞/h의 낮은 속도에 도달한다. 이러한 기어에 있어서 브레이크 페달의 누름과 독립된 자동 브레이크 등 작동을 위한 어떠한 기능도 존재하지 않는데 그 이유는 기계가 즉시 정지하기 때문이다.
중간 빠르기 기어, 제 2 터틀 기어에 있어서, 기계는 예를 들면 약 5 내지 10 ㎞/h의 중간 속도에 도달한다. 따라서, 만일 주행 방향 스위치(19)를 트리핑(tripping)함으로써 주행 방향을 반전시키거나 또는 주행 페달(22)로부터 발을 완전히 올림으로써 기계를 정지시키는 것과 같은 갑작스런 주행 변화가 존재하면 자동 브레이크 등을 작동시키는데 유용한 값에 도달할 수 있다. 만일 조작자가 주행 페달의 스트로크를 감소시킴으로써 기계를 바로 감소시키면 자동 브레이크 등 작동을 위한 어떠한 기능도 존재하지 않는다.
도 2에 도시된 것과 같이, 자동 브레이크 등 작동의 기능은 다음과 같이 주행 상태를 검출하는 장비에 의해 제어된다: 브레이크 페달 압력은 브레이크 압력 센서(28)에 의해 검출된다. 주행 속도는 주행 속도 센서(28)에 의해 검출된다. 기어는 기어 선택 스위치(16)에 의해 검출된다. 주행 방향의 역전은 주행 방향 스위치(19)에 의해 검출된다. 기계의 정지는 주행 페달 압력 센서(20)에 의해 검출된다. 만일 이러한 값이 값(X)으로부터 0 바(bar)로 감소하면 이는 정지로서 인식된다. 기계의 감속은 주행 페달 압력 센서(20)에 의해 검출된다. 만일 이러한 압력이 감소 구배가 특정 값 위에 존재하면 이는 브레이크 등들을 켜기에 충분히 높은 감속으로 간주된다.
브레이크 등들은 만일 센서 또는 위에 언급된 기준을 만족시키는 감속에 이르게 하는 어떠한 다른 컴포넌트의 고장이 존재하면 또한 켜질 수 있다. 또 다른 특징은 특히 위험한 상황에서 브레이크 등들(27)을 비추는 것이다. 매우 위험한 것으로 고려되는 두 가지 상황이 존재한다. 첫 번째는 특정 값 위에 존재하는 감속을 갖는 서비스 브레이크 페달(24)의 비상 제동이다. 감속은 주행 속도 센서(14)에 의해 검출되는 기계 속도로부터 계산될 수 있다. 두 번째로, 기계의 제어 로크아웃 레버(control lockout lever, 도시되지 않음)가 내려져 있을 때이다. 두 경우 모두에서 기계는 제 3 기어에 위치하고 기계는 특정 속도 이상으로 작동되어야만 한다.
1 : 디젤 기관
2 : 유압 펌프
2a : 스위블 각 제어 스풀
3 : 펌프 컨트롤러
4 : 주 제어 밸브
4a, 4b : 주행 파일럿 라인
5a, 5b : 작업 라인
6a, 6b : 압력 라인
7 : 주행 모터 변위 제어 밸브
8 : 주행 모터 변위 제어 스풀
9 : 주행 모터
11 : 브레이크 밸브
12a, 12b : 체크 밸브
13 : 주행 기어 박스
14 : 주행 속도 센서
15 : 파일럿 기어 펌프
16 : 기어 선택 스위치
17 : 기어 시프트 밸브
18 : 주행/작업 선택 스위치
19 : 주행 방향 스위치
20 : 주행 페달 압력 센서
21 : 주행 방향 밸브
22 : 주행 페달
23 : 주행 장치
24 : 브레이크 페달
25 : 서비스 브레이크 전면
26 : 서비스 브레이크 후면
27 : 브레이크 등
28 : 브레이크 압력 센서
29 : 브레이크 펌프
40 : 제어 유닛
100 : 작업 기계

Claims (8)

  1. 주행 속도 센서(14), 기어 선택 스위치(16), 주행 방향 스위치(19) 및 주행 페달 압력 센서(20)를 포함하는 주행 상태를 검출하기 위한 장비를 포함하는 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동시키는 방법에 있어서,
    상기 장비는 만일 브레이크 페달이 눌려지지 않고 기계가 감속하면 제어 회로(40)를 거쳐 브레이크 등(27)을 자동으로 작동시키는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동시키는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 브레이크 등(27)은 또한 브레이크 압력 센서(28)에 의해 검출되는 브레이크 페달(24)의 누름을 거쳐 켜지는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동시키는 방법.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 적어도 3가지 서로 다른 기어 사이의 선택에 따라 만일 1보다 큰 기어가 선택되고 상기 주행 방향 스위치(19)가 변경되면 상기 장비는 상기 제어 회로(40)를 거쳐 상기 브레이크 등(27)을 작동시키는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동하기 위한 방법.
  4. 제 1항 또는 2항에 있어서, 적어도 3가지 서로 다른 기어 사이의 선택에 따라 만일 1보다 큰 기어가 선택되고 상기 주행 페달 압력 센서(20)가 주행 페달의 해제를 검출하면 상기 장비는 상기 제어 회로(40)를 거쳐 상기 브레이크 등(27)을 작동시키는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동시키는 방법.
  5. 제 3항 또는 4항에 있어서, 또 다른 기준으로서 상기 주행 속도 센서에 의해 검출되는 주행 속도는 5 ㎞/h를 초과하는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동시키는 방법.
  6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 3가지 서로 다른 기어 사이의 선택에 따라 만일 1보다 큰 기어가 선택되고 상기 주행 페달 압력 센서(20)가 미리 결정된 값보다 위로 상기 주행 페달(22)의 속도를 검출하면 상기 장비는 상기 제어 회로(40)를 거쳐 상기 브레이크 등(27)을 작동시키는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동시키는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 또 다른 기준으로서 상기 속도 센서에 의해 검출되는 주행 속도는 15 ㎞/h를 초과하는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동시키는 방법.
  8. 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 3가지 서로 다른 기어 사이의 선택에 따라 만일 제 3 기어가 선택되면 상기 장비는 상기 제어 회로(40)를 거쳐 상기 브레이크 등(27)을 작동시키며, 상기 속도 센서에 의해 검출되는 주행 속도는 15 ㎞/h를 초과하고 상기 장비의 고장이 검출되는 것을 특징으로 하는 유압 구동식 작업 기계의 브레이크 등을 작동하기 위한 방법.
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