KR20170078154A - 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법 - Google Patents

산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법은, 액추에이터에 작용되는 압력에 대한 센싱 값이 기준시간 동안에 입력되고, 센싱 값이 기준 값에 대입되어 엔진회전수 제한 값과 변속기어 제한 값이 계산된다. 그리고 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 CAN통신망에 제공되고, 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값 중에서 주행속도가 가장 저속으로 구현되는 값이 선택된다. 엔진제어장치 또는 트랜스미션 제어장치가 상기 선택된 값을 바탕으로 제어될 수 있다.

Description

산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법{Device and method for speed limiting control of industrial vehicle}
본 발명은 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산업차량에 구비된 압력 센서로부터 적재화물의 중량정보가 추정되면, 추정된 중량정보를 바탕으로 산업차량의 주행속도가 제한될 수 있도록 하는 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 산업차량에는 액추에이터가 구비되고, 각 액추에이터에는 센서가 구비될 수 있다. 좀 더 구체적으로는 산업차량은 지게차일 수 있고, 상기 액추에이터는 리프트 실린더일 수 있다. 리프트 실린더는 포크가 승강되도록 한다. 그리고 센서는 압력센서일 수 있다.
압력 센서는 리프트 실린더의 미터 인 또는 미터 아웃에 구비되어 유압이 계측될 수 있다.
압력 센서에서 검출되는 센싱 값은 적재화물의 중량을 추정할 수 있는 중요한 근거가 된다.
한편, 종래에는 적재화물의 무게에 따라 엔진회전수가 제어되도록 하는 속도제한 신호를 출력하고, 이로써 산업차량의 주행속도를 제한하는 기술이 알려져 있다.
그러나 엔진회전수가 제어되도록 하는 속도제한 신호는 오버 슈트(over shoot)되는 경우가 있고, 오버 슈트 되는 경우에는 운전자의 의도와 상관없이 과속 주행될 가능성이 있다.
공개특허공보 제2011-0025303호(2011.03.10.)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 압력 센서로부터 취득된 센싱 값을 바탕으로 주행속도 제한 값과 변속기어 제한 값이 생성되고, 주행속도 제한 값과 변속기어 제한 값 중에 더 낮은 속도가 선택되어 산업차량의 주행속도를 제한할 수 있도록 하는 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치는, 액추에이터에 작용되는 압력 값이 센싱 값으로 출력되는 압력 센서(10); 상기 센싱 값이 기준 시간 동안 입력되고, 상기 센싱 값이 기준 값에 대입되어 엔진회전수 제한 값과 변속기어 제한 값이 도출되는 제어 유닛(20); 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 상기 제어 유닛(20)으로부터 제공되어 보유되는 CAN통신망(30); 및 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값 중에서 가장 낮은 주행속도가 구현되도록 하는 값을 바탕으로 제어되는 엔진제어장치 또는 트랜스미션 제어장치;를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치는, 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 반복 계산되고, 반복 계산된 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 상기 CAN통신망(30)에 제공되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치는, 상기 기준 시간이 0.01초 내지 5초인 것을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 방법은, 압력 센서(10)로부터 액추에이터의 압력 값에 대한 센싱 값이 기준 시간 동안 입력되는 단계; 상기 센싱 값에 대한 엔진회전수 제한 값과 변속기어 제한 값이 계산되는 단계; 상기 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 CAN통신망(30)에 제공되는 단계; 및 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값 중에서 가장 낮은 주행속도가 구현되도록 하는 값을 바탕으로 엔진제어장치 또는 트랜스미션 제어장치가 제어되는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 방법은, 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 반복 계산되고, 반복 계산된 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 상기 CAN통신망(30)에 제공되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 방법은, 상기 기준 시간이 0.01초 내지 5초인 것을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법은, 추정된 무게를 바탕으로 엔진회전수를 제한하도록 하는 엔진회전수 제한 값과 변속기어 단수를 제한하도록 하는 변속기어 제한 값이 계산되고, 상기 엔진회전수 제한 값에 의해 구현될 제1 제한속도와 상기 변속기어 제한 값에 의해 구현될 제2 제한속도 중에 더 낮은 제한속도가 선택되며, 이로써 산업차량의 주행속도를 더욱 안전하게 저속으로 제한할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 크기가 과장되게 도시될 수 있다.
한편, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
다른 한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
산업차량의 포크에 화물이 적재될 수 있고, 적재된 화물의 무게를 추정하기 위하여 포크 또는 액추에이터에 압력센서(10)가 구비될 수 있다.
압력 센서(10)는 현재의 압력 값이 실시간으로 입력되고, 그 압력 값에 상응되는 센싱 값이 실시간으로 출력될 수 있다.
상기 센싱 값은 제어 유닛(20)에 실시간으로 입력된다. 제어 유닛(20)은 센싱 값을 바탕으로 산업차량의 주행속도가 제한되도록 하는 엔진회전수 제한 값과 변속기어 제한 값을 계산한다.
그리고 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 상기 제어 유닛(20)으로부터 CAN통신망(30)에 제공된다.
이후, 클라이언트 제어 유닛(40)은 CAN통신망(30)에 있는 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값을 바탕으로 산업차량의 주행속도를 제한한다.
클라이언트 제어 유닛(40)은 엔진제어장치(ECU) 또는 트랜스미션 제어장치(TCU)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 엔진회전수 제한 값과, 상기 변속기어 제한 값은 센싱 값에 의해 추정된 무게에 따라 결정될 수 있다. 좀더 상세하게는, 적재화물의 무게에 따라 적정한 제한속도 값이 결정될 수 있는데, 이러한 제한속도 값의 기준 값은 산업차량의 제조사에서 제어 유닛(20) 또는 저장소에 미리 탑재해 놓을 수 있다.
즉, 현재의 센싱 값에 대한 적정한 제한 속도가 어느 정도인지는 제조사에서 사전에 실험하여 검증된 제한속도 값의 기준 값을 구하여 입력해 놓고, 센싱 값을 제한속도 값의 기준 값에 대입하여 적정한 제한 속도를 도출하는 것이다.
엔진회전수 제한 값에 의해 엔진회전수가 제한되는 경우에는 오버슈팅이 되는 경우가 있으므로 실제로는 산업차량이 주행될 때에 주행속도가 제한속도를 초과하는 경우가 있을 수 있다.
트랜스미션은 변속단수가 1단, 2단으로 구성되는 경우도 있고, 1단 내지 4단으로 구성되는 경우도 있다. 어떠한 경우이든 변속기어가 고단으로 이동될수록 산업차량의 최고 주행속도는 더 빠르고, 변속기어가 저단으로 이동될수록 산업차량의 최고 주행속도가 느려진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법에서는 트랜스미션에서 변속기어의 위치를 제한하도록 변속기어 제한 값을 생성하는 것이다.
상기 변속기어 제한 값에서 결정된 변속기어 위치에 따라 트랜스미션 제어장치가 제어될 수 있고, 이로써 산업차량의 최고 주행속도는 해당 변속기어의 최고속도로 제한될 수 있다.
다른 한편으로, 상기 엔진회전수 제한 값에 의해 제한되는 제1 제한속도와 상기 변속기어 제한 값에 의해 제한되는 제2 제한속도는 실제로는 서로 다를 수 있다.
그리고 제어 유닛(20)은 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값을 복수로 생성하여 CAN통신망(30)에 제공될 수 있다.
이후, 클라이언트 제어 유닛(40)은 CAN통신망(30)에 있는 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값을 바탕으로 산업차량의 주행속도를 제한한다.
좀 더 상세하게는, 복수의 엔진회전수 제한 값과 복수의 변속기어 제한 값 중에서 가장 높은 우선순위가 선택된다. 가중 높은 우선순위는 해당시간 대에 가장 낮은 주행속도를 구현하도록 제공된 값일 수 있다.
선택된 값이 엔진회전수 제한 값이라면, 엔진제어장치가 엔진을 제어하여 엔진의 출력을 제한한다.
한편, 선택된 값이 변속기어 제한 값이라면, 트랜스미션 제어장치가 트랜스미션을 제어하여 산업차량의 최고 주행속도를 제한한다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치는 상기 복수의 엔진회전수 제한 값과 상기 복수의 변속기어 제한 값 중에서 가장 낮은 속도를 구현하도록 하는 값에 의해 주행속도가 제한될 수 있어 산업차량을 더욱 안전한 속도로 주행시킬 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 액추에이터의 유압에 대한 센싱 값이 유압센서(10)로부터 제어유닛(20)에 입력된다(S10).
제어 유닛(20)은 센싱 값이 기준시간 동안에 제1 기준 값을 충족하는지 판단하고(S20), 상기 제1 기준 값을 충족하는 경우에 제1 기준 값에 따라 엔진회전수 제한 값과 변속기어 제한 값을 CAN통신망(30)에 제공한다(S30).
또한, 제어 유닛(20)은 센싱 값이 기준시간 동안에 상기 제1 기준값을 충족하지 못한 경우에 제2 기준 값을 충족하는지 판단하고(S22), 상기 제2 기준 값을 충족하는 경우에 상기 제2 기준 값에 따라 엔진회전수 제한 값과 변속기어 제한 값을 CAN통신망(30)에 제공한다(S32).
또한, 제어 유닛(20)은 센싱 값이 기준시간 동안에 상기 제1, 2 기준값을 충족하지 못한 경우에 제n 기준 값을 충족하는지 판단하고(S24), 상기 제n 기준 값을 충족하는 경우에 상기 제n 기준 값에 따라 엔진회전수 제한 값과 변속기어 제한 값을 CAN통신망(30)에 제공한다(S34).
상기 기준시간은 적재화물의 무게를 추정할 수 있는 시간이면 충분할 수 있다. 기준시간은 예를 들면, 0.01초 내지 5초일 수 있다. 기준시간이 0.01초 이상이면 적재화물의 무게를 신뢰성이 높고 양호하게 추정할 수 있다. 한편, 기준시간이 5초 이내이면 산업차량의 주행이 과다하게 지연되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 기준 값에는 상기 제1, 2, n 기준 값이 포함될 수 있다. 상기 제1, 2, n 기준 값은 부하의 크기에 따라 세분화될 수 있다. 부하가 작용되지 않는다고 판단될 때, 예컨대 최종적으로 판단된 부하의 크기가 제n 기준 값이 충족하지 못하는 경우에 부하가 없는 것으로 판단되어 센싱 값이 입력되는 단계(S10)로 되돌아간다(S24). 기준 값은 앞서 설명한 바와 같이, 해당 산업차량의 제조사에서 사전에 제어 유닛(20)에 입력해 놓을 수 있다.
한편으로, CAN통신망(30)에는 엔진회전수 제한 값과 변속기어 제한 값이 복수로 존재할 수 있다.
제어유닛(20)은 상기 복수의 엔진회전수 제한 값과 복수의 변속기어 제한 값에 우선 순위를 부여하고, 가장 높은 우선순위를 선택한다(S40).
선택된 값이 엔진회전수 제한 값이면 엔진제어장치가 제어되고, 변속기어 제한 값이면 트랜스미션 제어장치가 제어된다(S50).
상기 복수의 엔진회전수 제한 값과 복수의 변속기어 제한 값에 대한 예들 들면, 특정한 센싱 값에 대하여 엔진회전수 제한 값이 10km/h가 계산될 수 있고, 변속기어 제한 값은 제1단기어 일 수 있다. 여기서 제1단 기어는 예를 들면 7km/h일 수 있다.
즉, 제어 유닛(20)은 엔진회전수 제한 값 10km/h와 변속기어 제한 값 7km/h 중에서 속도가 더 낮은 변속기어 제한 값이 선택될 수 있고, 이때 변속기어 제한 값이 선택되었으므로, 트랜스미션 제어장치는 변속기어를 제1단으로 제한하고, 제2단으로 이동되지 못하도록 한다.
따라서, 산업차량은 최고 주행속도가 7km/h로 제한되어 주행 안정성을 확보할 수 있는 것이다.
다른 예를 들면, 다른 특정한 센싱 값에 의해 구해진 엔진회전수 제한 값이 17.5km/h와 변속기어 제한 값이 제2기어일 수 있다. 여기서 제2기어는 18km/h일 수 있다.
이러한 경우에는, 제어 유닛(20)은 엔진회전수 제한 값 17.5km/h와 변속기어 제한 값 18km/h 중에서 속도가 더 낮은 엔진회전수 제한 값이 선택될 수 있고, 이때 엔진회전수 제한 값이 선택되었으므로, 엔진제어장치는 엔진 출력에 의한 주행속도가 17.5km/h이하로 구현되도록 엔진을 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 방법은 엔진회전수를 제한하거나 트랜스미션의 변속기어를 제한할 수 있고, 특히 엔진회전수를 제한하는 것과 트랜스미션의 변속기어를 제한하는 것을 모두 반영할 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 방법은, 엔진회전수를 제한하는 것과 트랜스미션의 변속기어를 제한하는 것을 모두 반영하더라도 가장 저속인 주행속도를 구현하도록 하는 값이 채택되므로, 산업차량이 적정한 속도이상으로 과속하는 것을 방지할 수 있다.
특히, 변속기어 제한 값에 의해 트랜스미션에서 변속단수가 제한됨으로써, 엔진회전수를 제어할 때에 엔진에서 오버 슈트가 발생하더라도 트랜스미션에서 변속기어의 저속 기어단수에 위치됨으로써 산업차량이 적정한 속도 이상으로 과속되는 것을 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 산업차량의 주행속도 제한 장치 및 방법은, 산업차량에 구비된 압력 센서로부터 적재화물의 중량정보가 추정되면, 추정된 중량정보를 바탕으로 엔진회전수를 제한하고, 변속기어의 기어단수를 제한하여 산업차량의 주행속도가 제한될 수 있도록 하는 데에 이용될 수 있다.
10: 압력센서
20: 제어 유닛
30: CAN통신망
40: 클라이언트 제어 유닛

Claims (6)

  1. 액추에이터에 작용되는 압력 값이 센싱 값으로 출력되는 압력 센서(10);
    상기 센싱 값이 기준 시간 동안 입력되고, 상기 센싱 값이 기준 값에 대입되어 엔진회전수 제한 값과 변속기어 제한 값이 도출되는 제어 유닛(20);
    상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 상기 제어 유닛(20)으로부터 제공되어 보유되는 CAN통신망(30); 및
    상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값 중에서 가장 낮은 주행속도가 구현되도록 하는 값을 바탕으로 제어되는 엔진제어장치 또는 트랜스미션 제어장치;
    를 포함하는 산업차량의 주행속도 제한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 반복 계산되고, 반복 계산된 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 상기 CAN통신망(30)에 제공되는 것을 포함하는 산업차량의 주행속도 제한 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준 시간이 0.01초 내지 5초인 것을 포함하는 산업차량의 주행속도 제한 장치.
  4. 압력 센서(10)로부터 액추에이터의 압력 값에 대한 센싱 값이 기준 시간 동안 입력되는 단계;
    상기 센싱 값에 대한 엔진회전수 제한 값과 변속기어 제한 값이 계산되는 단계;
    상기 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 CAN통신망(30)에 제공되는 단계; 및
    상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값 중에서 가장 낮은 주행속도가 구현되도록 하는 값을 바탕으로 엔진제어장치 또는 트랜스미션 제어장치가 제어되는 단계;
    를 포함하는 산업차량의 주행속도 제한 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 반복 계산되고, 반복 계산된 상기 엔진회전수 제한 값과 상기 변속기어 제한 값이 상기 CAN통신망(30)에 제공되는 것을 포함하는 산업차량의 주행속도 제한 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기준 시간이 0.01초 내지 5초인 것을 포함하는 산업차량의 주행속도 제한 방법.
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JPH08177544A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Komatsu Ltd 車速制限装置及びその方法
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