KR20150144170A

KR20150144170A - 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20150144170A
Application number: KR1020140072957A
Authority: KR
Inventors: 김준혁
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2015-12-24
Also published as: KR101982889B1

Abstract

본 발명은 지게차의 기계식 엑셀 페달이나 페달 링크에 각도센서를 설치하여 페달 각도를 감지하여 밸브를 제어함에 따라 전/후진기어 선택시 운전자가 서비스 브레이크 페달이나 인칭 페달을 사용하는 번거로움 없이 엑셀 페달의 동작만으로 차량이 서서히 출발하거나 서서히 멈추게 되어 사용자에게 편의성을 향상시킬 수 있도록 한 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 지게차의 기계식 엑셀 페달이나 페달 링크(100)에 페달(110)을 밟은 각도를 감지하는 각도센서(200)를 설치하고, 상기 각도센서(200)에서 감지된 페달(110)의 각도를 MCU(300)에서 컨트롤하며, 상기 MCU(300)를 통해 트랜스미션 전/후진 구동 전기회로에 릴레이(400)를 작동하여 트랜스미션 전/후진 온/오프솔레노이드밸브(600,610)를 제어함과 동시에 파킹브레이크 비례제어밸브(700)를 제어하여 엑셀 페달 입력신호에 따라 지게차가 서서히 출발하거나 서서히 멈추게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어시스템 및 그 제어방법{Forklift of behavior control system with mechanical excel pedal and that control method}

본 발명은 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지게차의 기계식 엑셀 페달이나 페달 링크에 각도센서를 설치하여 페달 각도를 감지하여 밸브를 제어함에 따라 전/후진기어 선택시 운전자가 서비스 브레이크 페달이나 인칭 페달을 사용하는 번거로움 없이 엑셀 페달의 동작만으로 차량이 서서히 출발하거나 서서히 멈추게 되어 사용자에게 편의성을 향상시킬 수 있도록 한 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 산업현장에서 무거운 화물을 운반하기 위하여 사용되는 지게차는 화물이 적재되어 있는 창고 등과 같은 공간에서 주로 사용된다.

상기 지게차는 통상적으로 고중량의 화물을 원하는 위치로 들어올리기 위하여 또는 소정의 구역 내에서 화물을 운반하기 위하여 화물을 적재한 상태로 운행한다.

상기 지게차는 차량의 전방에 2단으로 신축하는 수직 마스트가 있고, 이에 맞물린 좌우 2개의 포크가 형성되며, 상기 포크를 화물의 밑에 밀어 넣어 들어올리는 방법으로 화물을 운반한다.

따라서, 통상의 지게차는 전방에 배치된 포크를 통하여 화물을 들어올리기 때문에, 차량의 앞바퀴에 큰 하중이 걸리며, 또한, 차량의 전방에 배치된 화물을 안정적으로 원하는 위치로 운반할 수 있도록 앞바퀴를 중심으로 다소의 회전을 해야 하므로 뒷바퀴를 조향(操向)하고 앞바퀴를 구동하는 것이 일반적이다.

상기와 같이 이루어진 지게차는 화물을 용이하게 들어올리고, 내릴 수 있도록 단지 지게차량의 전방에 배치된 포크만을 사용하여 화물을 들어올리고 있기 때문에, 주행중 특히 과속 주행에 따라 발생하는 충격에 의하여 차량의 전방에 적재한 화물이 떨어지거나, 과속 주행중의 흔들림에 따라 화물이 손상되는 것을 방지하도록 하기 위하여 주행 안정성을 확보하는 것이 중요하다.

그리고, 통상의 지게차는 트랜스미션 유압 시스템과 작업기가 구비되며, 트랜스미션 유압 시스템에는 클러치 유닛이 구비되어 차량의 전/후진 주행 기능을 수행하기 위해 엔진의 동력을 차축(Drive Axle)으로 전달한다.

작업기는 작동유의 유압에 의해 승강 구동되어 소망하는 작업을 실시하게 된다.

한편, 지게차는 인칭(Inching) 기능이 있으며, 인칭 기능은 차량의 전진/후진 주행 속도를 감속하면서 작업기의 상승 속도를 차량이 정지했을 때와 같이 빠른 속도로 승강시키기 위한 복합동작을 구현하고자 할 때에 이용된다.

부연 설명하면, 작업기 작용과 차량의 전/후진 주행 기능을 복합적으로 작동하는 경우가 있고, 이때 작업기 작용에 더 많은 에너지를 가하기 위하여 차축으로 제공되는 동력 전달을 제어하도록 하는 인칭 기능을 이용한다.

또한, 트랜스미션에는 트랜스미션 밸브가 구비되고, 트랜스미션 밸브는 주행상태가 중립 상태에서 전/후진상태로 클러치를 전환하는 기능을 솔레노이드 밸브(Solenoid valve)로 제어한다.

종래의 기계식 엑셀 페달을 사용하는 기계식 엔진과 트랜스미션을 사용한 구동시스템의 지게차는 전/후진기어 선택시 엔진의 동력을 트랜스미션에 전달하여 엑셀페달을 밟지 않아도 차량이 출발하게 되어 있다.

도 1은 종래의 트랜스미션 전/후진 구동 전기회로의 구성도로서, 지게차의 전진기어스위치(10)를 작동시킴에 따라 트랜스미션 전진 온/오프솔레노이드밸브(20)가 온/오프되면서 지게차가 전진하게 되며, 후진기어스위치(11)를 작동시킴에 따라 트랜스미션 후진 온/오프솔레노이드밸브(21)가 온/오프되면서 지게차가 후진하게 된다.

그러나, 종래에는 작업시 부하물이 넘어지지 않게 하기 위해 지게차가 서서히 출발하도록 서비스 브레이크 페달이나 클러치와 서비스 브레이크를 동시에 작동하게 하는 인칭페달을 밟은 상태에서 서서히 떼야 하고, 지게차가 서서히 정지하도록 하기 위해 서비스 브레이크 페달이나 인칭페달을 서서히 밟아야 하는 번거로운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 그 목적은 지게차의 엑셀 페달에 각도센서를 설치하여 페달 각도 자체를 입력신호로 제어하게 됨으로써 전/후진기어 선택시 종래에서처럼 운전자가 서비스 브레이크 페달이나 인칭페달을 사용하는 번거로움 없이 엑셀 페달의 동작만으로 지게차가 서서히 출발하거나 서서히 멈추게 되어 운전자에게 편의성 및 작업의 안전성을 최대화할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 목적은 지게차의 엔진과 트랜스미션 사이의 동력 전달을 차단 혹은 제어하게 됨으로써 연비 절감을 최대화할 수 있도록 한 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지게차의 기계식 엑셀 페달이나 페달 링크에 페달을 밟은 각도를 감지하는 각도센서를 설치하고, 상기 각도센서에서 감지된 페달 각도를 MCU에서 컨트롤하며, 상기 MCU를 통해 트랜스미션 전/후진 구동 전기회로에 릴레이를 작동하여 트랜스미션 전/후진 온/오프솔레노이드밸브를 제어함과 동시에 파킹브레이크 비례제어밸브를 제어하여 엑셀 페달 입력신호에 따라 지게차가 서서히 출발하거나 서서히 멈추게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 지게차의 엑셀 페달이나 페달 링크에 페달을 밟은 각도를 감지하는 각도센서를 설치하고, 상기 각도센서에서 감지된 페달 각도를 MCU에서 컨트롤하며, 상기 MCU를 통해 트랜스미션의 전/후진 비례제어밸브를 제어함과 동시에 파킹브레이크 비례제어밸브를 제어하여 엑셀 페달 입력신호에 따라 지게차가 서서히 출발하거나 서서히 멈추게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 지게차의 기계식 엑셀 페달이나 페달 링크에 설치된 각도센서가 페달의 각도를 감지하는 단계와; 상기 각도센서에서 감지된 페달 각도를 MCU에서 컨트롤하는 단계와; 상기 MCU의 신호에 따라 트랜스미션 전/후진 온/오프솔레노이드밸브 또는 트랜스미션 전/후진 비례제어밸브가 작동되는 단계와; 상기 MCU에 의해 트랜스미션 전/후진 온/오프솔레노이드밸브 또는 트랜스미션 전/후진 비례제어밸브의 제어와 함께 파킹브레이크 비례제어밸브가 작동되어 파킹브레이크가 작동되는 단계에 의해 엑셀 페달의 조작만으로 지게차가 서서히 출발 및 정지하게 하는 것을 특징으로 하는 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

이와 같이 본 발명은 지게차의 엑셀 페달에 각도센서를 설치하여 각도센서에서 감지된 신호를 MCU에서 컨트롤하여 트랜스미션 밸브와 파킹브레이크 밸브를 제어하여 기계식 엔진과 트랜스미션을 사용한 구동시스템의 지게차에서 엑셀 페달의 동작만으로 지게차가 서서히 출발/정지하거나 가속/감속할 수 있게 되어 사용자에게 편의성 및 연비 절감을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 트랜스미션 전/후진 구동 전기회로의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 지게차의 트랜스미션 전/후진 구동 전기회로를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 지게차의 다른 일 예의 트랜스미션 전/후진 구동 전기회로도.
도 4는 본 발명에 따른 지게차의 전/후진 작동제어방법을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 지게차의 다른 전/후진 작동제어방법을 도시한 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 지게차의 트랜스미션 전/후진 구동 전기회로를 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 지게차의 다른 일 예의 트랜스미션 전/후진 구동 전기회로도를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 지게차의 전/후진 작동제어방법을 도시한 블록도이며, 도 5는 본 발명에 따른 지게차의 다른 전/후진 작동제어방법을 도시한 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 전/후진 작동을 제어하는 시스템으로서, 상기 지게차의 기계식 엑셀 페달이나 페달 링크(100)에 설치되어 페달(110)을 밟은 각도를 감지하는 각도센서(200)와, 상기 각도센서(200)와 전기적으로 연결되어 각도센서(200)에서 감지된 페달(110)의 각도를 컨트롤하는 MCU(300)와, 상기 MCU(300)와 전기적으로 연결되어 MCU(300)의 컨트롤에 따라 작동되는 릴레이(400)와, 상기 릴레이(400)와 전기적으로 연결되면서 MCU(300)를 통해 제어되어 전진기어스위치(500)의 입력신호에 따라 지게차를 서서히 전진시킬 수 있도록 하는 트랜스미션 전진 온/오프솔레노이드밸브(600) 및 상기 릴레이(400)와 전기적으로 연결되면서 MCU(300)를 통해 제어되어 후진기어스위치(510)의 입력신호에 따라 지게차를 서서히 후진시킬 수 있도록 하는 트랜스미션 후진 온/오프솔레노이드밸브(610)를 포함하여 구성되어진다.

또한, 상기 MCU(300)와 전기적으로 연결되면서 MCU(300)를 통해 제어되어 지게차를 서서히 정지시킬 수 있도록 파킹브레이크(710)를 작동시키는 파킹브레이크 비례제어밸브(700)가 더 포함되어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 지게차의 기계식 엑셀 페달이나 페달 링크(100)에 설치되어 페달(110)의 각도를 감지하는 각도센서(200)와, 상기 각도센서(200)와 전기적으로 연결되어 각도센서(200)에서 감지된 페달(110)의 각도를 컨트롤하는 MCU(300)와, 상기 MCU(300)와 전기적으로 연결되면서 MCU(300)를 통해 제어되어 전진기어스위치(500)의 입력신호에 따라 차량을 서서히 전진시킬 수 있도록 하는 트랜스미션 전진 비례제어밸브(800) 및 상기 MCU(300)와 전기적으로 연결되면서 MCU(300)를 통해 제어되어 후진기어스위치(510)의 입력신호에 따라 지게차를 서서히 후진시킬 수 있도록 하는 트랜스미션 후진 비례제어밸브(810)를 포함하여 구성되어진다.

도 4에서와 같이, 본 발명은 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 전/후진 작동을 제어하는 방법에 있어서, 지게차의 엑셀 페달이나 페달 링크(100)에 설치된 각도센서(200)가 페달(110)의 각도를 감지하는 단계(S100)와;

상기 각도센서(200)에서 감지된 페달(110) 각도를 MCU(300)에서 컨트롤하는 단계(S110)와;

상기 MCU(300)에서 컨트롤된 신호에 따라 릴레이(400)가 작동되는 단계(S120)와;

상기 릴레이(400)의 작동으로 전/후진기어스위치(500,510)의 입력 신호에 따라 트랜스미션 전/후진 온/오프솔레노이드밸브(600,610)가 제어되어 지게차가 서서히 전/후진되는 단계(S130)와;

상기 MCU(300)에 의해 파킹브레이크 비례제어밸브(700)가 제어되어 파킹브레이크(710)가 작동되는 단계(S140);를 통해 엑셀 페달의 조작만으로 지게차가 서서히 출발 또는 정지하게 된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 전/후진 작동을 제어하는 방법에 있어서, 지게차의 엑셀 페달이나 페달 링크(100)에 설치된 각도센서(200)가 페달(110)의 각도를 감지하는 단계(S200)와;

상기 각도센서(200)에서 감지된 페달(110) 각도를 MCU(300)에서 컨트롤하는 단계(S210)와;

상기 MCU(300)의 컨트롤에 의해 전/후진기어스위치(500,510)의 입력 신호에 따라 트랜스미션 전/후진 비례제어밸브(800,810)가 제어되어 지게차가 서서히 전/후진되는 단계(S220)와;

상기 MCU(300)에 의해 파킹브레이크 비례제어밸브(700)가 제어되어 파킹브레이크(710)가 작동되는 단계(S230);를 통해 엑셀 페달의 조작만으로 지게차가 서서히 출발 또는 정지하게 된다.

한편, 본 발명은 기계식 엔진 및 기계식 엑셀 페달 사용시에 한하지 않고 전자식 엔진 및 전자식 엑셀 페달 사용시에도 엑셀 페달 입력 각도에 따라 상기와 같이 엔진과 트랜스미션 사이의 동력 전달을 차단 혹은 제어할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 전자식 엔진 사용시 출발충격을 줄이기 위해 엑셀 페달 입력 신호를 이용하여 MCU(300)에서 엔진 ECU로 입력되는 신호를 제어하여 엔진 rpm제어를 할 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명은 지게차의 엑셀 페달을 밟음에 따라 엑셀 페달이나 페달 링크(100)에 설치되는 각도센서(200)가 페달(110)의 각도를 감지하게 되며, 상기 각도센서(200)에서 감지된 신호는 MCU(300)에서 전달받아 페달(110)의 각도를 컨트롤하게 된다.

그리고, 상기 MCU(300)에서 컨트롤되는 페달(110)의 각도에 의해 릴레이(400)가 작동되면서 전/후진기어스위치(500,510)의 입력 신호에 따라 트랜스미션 전/후진 온/오프솔레노이드밸브(600,610)가 제어되어 지게차가 서서히 전/후진으로 출발하게 된다.

이에 본 발명은 기계식 엔진 사용시 기계식 엑셀 페달이 엔진 rpm 조정 레버에 엑셀케이블로 기계식으로 연결되어 있어서 별도의 장치를 추가하지 않고서는 운전자가 엑셀 페달을 밟은 정도에 의해서만 엔진 rpm의 제어가 수동적으로 이루어지는 제약조건을 감안하여 트랜스미션 전/후진 구동회로에 상기 릴레이(400)를 구비하여 전/후진기어스위치(500,510) 선택시에도 엑셀 페달의 입력이 일정 각도 이하일 때 기어 중립상태로 제어하여 엔진과 트랜스미션 사이의 동력 전달을 차단하게 된다.

또한, 본 발명은 상기 트랜스미션 전/후진 온/오프솔레노이드밸브(600,610)를 트랜스미션 전/후진 비례제어밸브(800,810)로 변경하여 엔진과 트랜스미션 사이의 동력 전달을 제어하게 된다.

이와 함께, 상기 각도센서(200)에서 감지한 페달(110)의 입력각도를 이용하여 MCU(300)를 통해 파킹브레이크 비례제어밸브(700)가 제어되면서 파킹브레이크(710)를 제어하여 엑셀 페달의 입력 신호에 따라 지게차가 서서히 멈추게 된다.

따라서, 본 발명은 기계식 엑셀 페달이나 페달 링크(100)에 설치된 각도센서(200)에 의해 페달(110) 각도를 감지하여 MCU(300)를 통해 전/후진기어스위치(500,510)가 작동된 상태에서 트랜스미션 전/후진 온/오프솔레노이드밸브(600,610) 또는 트랜스미션 전/후진 비례제어밸브(800,810)를 제어함과 동시에 파킹브레이크 비례제어밸브(700)를 제어하여 엑셀 페달 입력신호에 따라 지게차가 서서히 출발/정지하거나 가속/감속할 수 있게 되어 운전자가 안전하고 편리하게 지게차를 운전할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 엑셀 페달이나 페달 링크
110 : 페달
200 : 각도센서
300 : MCU
400 : 릴레이
500 : 전진기어스위치
510 : 후진기어스위치
600 : 트랜스미션 전진 온/오프솔레노이드밸브
610 : 트랜스미션 후진 온/오프솔레노이드밸브
700 : 파킹브레이크 비례제어밸브
710 : 파킹브레이크
800 : 트랜스미션 전진 비례제어밸브
810 : 트랜스미션 후진 비례제어밸브

Claims

기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 전/후진 작동을 제어하는 시스템에 있어서,
지게차의 기계식 엑셀 페달이나 페달 링크에 설치되어 페달을 밟은 각도를 감지하는 각도센서와,
상기 각도센서와 전기적으로 연결되어 각도센서에서 감지된 페달 각도를 컨트롤하는 MCU와,
상기 MCU와 전기적으로 연결되어 MCU의 컨트롤에 따라 작동되는 릴레이와,
상기 릴레이와 전기적으로 연결되면서 MCU를 통해 제어되어 전진기어스위치의 입력신호에 따라 지게차를 서서히 전진시킬 수 있도록 하는 트랜스미션 전진 온/오프솔레노이드밸브 및 상기 릴레이와 전기적으로 연결되면서 MCU를 통해 제어되어 후진기어스위치의 입력신호에 따라 지게차를 서서히 후진시킬 수 있도록 하는 트랜스미션 후진 온/오프솔레노이드밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 MCU와 전기적으로 연결되면서 MCU를 통해 제어되어 지게차를 서서히 정지시킬 수 있도록 파킹브레이크를 작동시키는 파킹브레이크 비례제어밸브가 더 포함된 것을 특징으로 하는 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어시스템.
기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 전/후진 작동을 제어하는 시스템에 있어서,
상기 지게차의 기계식 엑셀 페달이나 페달 링크에 설치되어 페달의 각도를 감지하는 각도센서와,
상기 각도센서와 전기적으로 연결되어 각도센서에서 감지된 페달 각도를 컨트롤하는 MCU와,
상기 MCU와 전기적으로 연결되면서 MCU를 통해 제어되어 전진기어스위치의 입력신호에 따라 차량을 서서히 전진시킬 수 있도록 하는 트랜스미션 전진 비례제어밸브 및 상기 MCU와 전기적으로 연결되면서 MCU를 통해 제어되어 후진기어스위치의 입력신호에 따라 지게차를 서서히 후진시킬 수 있도록 하는 트랜스미션 후진 비례제어밸브와,
상기 MCU와 전기적으로 연결되면서 MCU를 통해 제어되어 지게차를 서서히 정지시킬 수 있도록 파킹브레이크를 작동시키는 파킹브레이크 비례제어밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어시스템.
기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 전/후진 작동을 제어하는 방법에 있어서,
지게차의 엑셀 페달이나 페달 링크에 설치된 각도센서가 페달의 각도를 감지하는 단계와;
상기 각도센서에서 감지된 페달 각도를 MCU에서 컨트롤하는 단계와;
상기 MCU에서 컨트롤된 신호에 따라 릴레이가 작동되는 단계와;
상기 릴레이의 작동으로 전/후진기어스위치의 입력 신호에 따라 트랜스미션 전/후진 온/오프솔레노이드밸브가 제어되어 지게차가 서서히 전/후진되는 단계와;
상기 MCU에 의해 파킹브레이크 비례제어밸브가 제어되어 파킹브레이크가 작동되는 단계;를 통해 엑셀 페달의 조작만으로 지게차가 서서히 출발 또는 정지하게 되는 것을 특징으로 하는 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어방법.
기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 전/후진 작동을 제어하는 방법에 있어서,
지게차의 엑셀 페달이나 페달 링크에 설치된 각도센서가 페달의 각도를 감지하는 단계와;
상기 각도센서에서 감지된 페달 각도를 MCU에서 컨트롤하는 단계와;
상기 MCU의 컨트롤에 의해 전/후진기어스위치의 입력 신호에 따라 트랜스미션 전/후진 비례제어밸브가 제어되어 지게차가 서서히 전/후진되는 단계와;
상기 MCU에 의해 파킹브레이크 비례제어밸브가 제어되어 파킹브레이크가 작동되는 단계를 통해 엑셀 페달의 조작만으로 지게차가 서서히 출발 또는 정지하게 되는 것을 특징으로 하는 기계식 엑셀 페달을 사용하는 지게차의 작동제어방법.