KR20210112510A - 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법 - Google Patents

건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법 Download PDF

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Abstract

건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법에 따르면, 건설 기계의 엔진이 오토 셧다운(Auto ShutDown : ASD)에 진입한지를 확인할 수 있다. 상기 건설 기계의 배터리의 전압이 설정 전압 이하인지를 확인할 수 있다. 상기 배터리로부터 상기 건설 기계의 전장품으로 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 따라서, 장시간의 ASD 작동 중에 배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있다.

Description

건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법{METHOD OF CONTROLLING A BATTERY AT AN AUTO-SHUTDOWN OF A CONSTRUCTION MACHINE}
본 발명은 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 굴삭기가 일정 시간 이상 미사용된 경우에 굴삭기의 엔진을 자동으로 정지시키는 오토 셧다운시 배터리의 방전을 방지하기 위해 배터리를 제어하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기는 오토 셧다운(Auto ShutDown : ASD) 기능을 가질 수 있다. ASD 기능은 굴삭기를 일정 시간 이상 사용하지 않을 경우, 엔진을 자동으로 정지시켜서 연비를 절약할 수 있다.
관련 기술들에 따르면, ASD 기능이 작동된 이후에도 배터리로부터 전장품으로 전원이 인가될 수 있다. 이로 인하여, 배터리의 전압이 크게 낮아지게 되어, 굴삭기의 가동율이 저하될 수 있다. 심지어, 배터리가 완전히 방전될 수도 있다.
본 발명은 오토 셧다운시 배터리의 방전을 방지할 수 있는 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법에 따르면, 건설 기계의 엔진이 오토 셧다운(Auto ShutDown : ASD)에 진입한지를 확인할 수 있다. 상기 건설 기계의 배터리의 전압이 설정 전압 이하인지를 확인할 수 있다. 상기 배터리로부터 상기 건설 기계의 전장품으로 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 배터리 제어 방법은 상기 ASD의 경과 시간이 설정 시간 이상인지를 확인하는 것을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 설정 시간은 30분일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 설정 전압은 24.5V일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 배터리 제어 방법은 상기 배터리의 전압이 상기 설정 전압 이하인 상태를 경고하는 메시지를 표시하는 것을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전장품은 전자비례감압밸브, 릴레이 또는 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건설 기계는 굴삭기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법에 따르면, 건설 기계의 엔진이 오토 셧다운(Auto ShutDown : ASD)에 진입한지를 확인할 수 있다. 상기 건설 기계의 엔진이 오토 셧다운 후 일정시간을 초과하였는지 확인할 수 있다. 상기 배터리로부터 상기 건설 기계의 전장품으로 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 배터리 제어 방법은 상기 배터리의 전압이 설정된 전압 이하인지 확인하는 것을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전장품은 전자비례감압밸브를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 전장품은 릴레이, 솔레노이드 밸브 등을 더 포함할 수 있다.
상기된 본 발명에 따르면, ASD 경과 시간이 설정 시간을 지난 상태에서 배터리의 전압이 설정 전압 이하가 되면, 배터리로부터 전장품으로 공급되는 전원이 자동적으로 차단될 수 있다. 따라서, 장시간의 ASD 작동 중에 배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법을 수행하는 차량 제어 유닛의 기능들을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법을 수행하는 차량 제어 유닛의 기능들을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 차량 제어 유닛(Vehicle Control Unit : VCU)(110)은 건설 기계의 동작들을 전반적으로 제어할 수 있다. 본 실시예에서, 건설 기계는 굴삭기를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 건설 기계는 휠 로더, 포트 리프트 등과 같은 다른 건설 기계들을 포함할 수도 있다. 특히, 건설 기계를 일정 시간 이상 사용하지 않을 경우, 건설 기계는 건설 기계의 엔진을 자동으로 정지시켜서 연비를 절약시키는 오토 셧다운(Auto ShutDown : ASD) 기능을 가질 수 있다.
VCU(110)는 ASD(120) 기능이 작동되었는지 여부에 관한 정보를 입력받을 수 있다. 따라서, VCU(110)는 ASD(120)의 작동 시점, 작동 시점으로부터 ASD(120)가 작동한 경과 시간 등을 인식할 수 있다. VCU(110)에는 배터리(130)의 방전 방지를 위한 ASD(120)의 최대 경과 시간이 설정될 수 있다. 예를 들어서, VCU(110)에 설정된 ASD(120)의 설정 시간은 대략 30분일 수 있다. 그러나, ASD(120)의 설정 시간은 건설 기계의 사양 및/또는 배터리(130)의 용량에 따라 변경될 수 있다.
VCU(110)는 배터리(130)의 전압을 입력받을 수 있다. 특히, VCU(110)는 ASD(120)의 경과 시간 동안 배터리(130)의 전압 변화에 대한 정보를 입력받을 수 있다. ASD(120)의 작동 중에, 배터리(130)는 건설 기계의 각종 전장품(140)으로 전원을 인가할 수 있다. VCU(110)에는 배터리(130)의 방전 방지를 위한 배터리(130)의 최소 전압이 설정될 수 있다. 예를 들어서, 배터리(130)의 설정 전압은 대략 24.5V일 수 있다. 그러나, 배터리(130)의 설정 전압은 건설 기계의 사양 및/또는 배터리(130)의 용량에 따라 변경될 수 있다.
ASD(120)의 경과 시간이 설정 시간 이상이 되면서 배터리(130)의 전압이 설정 전압 이하가 되면, VCU(110)는 배터리(130)로부터 전장품(140)들로 공급되는 전원을 차단시킬 수 있다. 이러한 VCU(110)의 전원 차단 기능에 의해서 ASD(120) 작동 중에 배터리(130)의 방전이 방지될 수 있다.
전장품(140)은 전자비례감압밸브, 릴레이, 솔레노이드 밸브 등을 포함할 수 있다. 건설 기계가 가동되어 전원이 전자비례감압밸브로 공급되면, 전자비례감압밸브는 대기 전류를 갖고 있다. 따라서, VCU(110)가 배터리(130)로부터 전자비례감압밸브로 공급되는 전원을 차단시킨 경우에도, 전자비례감압밸브의 동작에는 지장이 없을 수 있다. 또한, ASD(120) 작동 중에 엔진은 정지되므로, 펌프가 구동될 수 없을 것이다. 그러므로, VCU(110)가 배터리(130)로부터 솔레노이드 밸브로 공급되는 전원을 차단시킨 경우에도, 솔레노이드 밸브에 의해 제어되는 건설 기계의 제어 시스템에 이상이 발생되지 않을 수 있다.
전장품(140) 중 전자비례감압 밸브는 전류소모가 많으므로, 전자비례감압 밸브의 전원을 우선하여 차단할 수 있다. 이후 배터리의 전압을 모니터링하여 배터리의 전압이 미리 설정된 전압에 도달하면, 2차적으로 릴레이나 솔레노이드 밸브의 전원을 추가로 차단할 수 있다. 전자비례감압 밸브는 대기압력에 해당하는 대기전류를 유지하고 있으나, 엔진이 정지되면 시스템 대기압력이 필요 없게 되므로 전자비례감압 밸브의 전류를 차단하여도 시스템 상에 문제가 발생되지 않을 수 있다.
또한, ASD(120)의 경과 시간이 설정 시간 이상이 되면서 배터리(130)의 전압이 설정 전압 이하가 되면, VCU(110)는 표시부(150) 상에 상기된 상황을 나타내는 경고 메시지를 표시하도록 표시부(150)로 신호를 전송할 수 있다.
한편, 건설 기계가 TMS(Tele-Monitoring System)(160)를 구비한 경우, TMS(160)가 전술된 VCU(110)의 기능들을 대신 수행할 수도 있다. 즉, VCU(110)의 판단에 의해서 ASD(120)의 경과 시간이 설정 시간 이상이 되면서 배터리(130)의 전압이 설정 전압 이하가 된 것이 확인되면, TMS(160)가 배터리(130)로부터 전장품(140)들로 공급되는 전원을 차단시킬 수도 있다.
도 2를 참조하면, 단계 ST210에서, 건설 기계의 전원이 "온"된 상태에서, VCU(110)는 건설 기계의 엔진 ASD(120)로 진입되었는지, 즉 ASD(120)의 기능이 작동되었는지를 확인할 수 있다.
단계 ST220에서, VCU(110)는 ASD(120)의 작동 시점으로부터 현재까지의 경과 시간을 확인할 수 잇다. VCU(110)는 ASD(120)의 경과 시간을 미리 설정된 설정 시간과 비교할 수 있다.
ASD(120)의 경과 시간이 설정 시간 미만이면, 단계 ST230에서, VCU(110)는 배터리(130)의 출력 전압을 그대로 유지시킬 수 있다.
반면에, ASD(120)의 경과 시간이 설정 시간 이상이면, 단계 ST240에서, VCU(110)는 배터리(130)의 전압을 미리 설정된 설정 전압과 비교할 수 있다.
배터리(130)의 전압이 설정 전압을 초과하면, 단계 ST230에서, VCU(110)는 배터리(130)의 출력 전압을 그대로 유지시킬 수 있다.
반면에, 배터리(130)의 전압이 설정 전압 이하이면, 단계 ST250에서, VCU(110)는 배터리(130)로부터 전장품(140)으로 공급되던 전원을 차단시킬 수 있다. 따라서, ASD(120) 동작 중에, 배터리(130)가 방전되는 것을 방지할 수가 있게 된다.
단계 ST260에서, VCU(110)는 표시부(150)로 신호를 전송하여, 경고 메시지를 표시부(150) 상에 표시되도록 할 수 있다.
단계 ST270에서, VCU(110)는 시동키가 "오프"된 것을 확인할 수 있다. 시동키가 "오프"상태라면, 단계 ST280에서, VCU(110)는 상기된 기능, 즉 배터리(130)로부터 전장품(140)으로의 전원 차단 기능을 해제시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예들에 따르면, ASD 경과 시간이 설정 시간을 지난 상태에서 배터리의 전압이 설정 전압 이하가 되면, 배터리로부터 전장품으로 공급되는 전원이 자동적으로 차단될 수 있다. 따라서, 장시간의 ASD 작동 중에 배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 ; VCU 120 ; ASD
130 ; 배터리 140 ; 전장품
150 ; 표시부 160 ; TMS

Claims (11)

  1. 건설 기계의 엔진이 오토 셧다운(Auto ShutDown : ASD)에 진입한지를 확인하고;
    상기 건설 기계의 배터리의 전압이 설정 전압 이하인지를 확인하고; 그리고
    상기 배터리로부터 상기 건설 기계의 전장품으로 공급되는 전원을 차단하는 것을 포함하는 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 ASD의 경과 시간이 설정 시간 이상인지를 확인하는 것을 더 포함하는 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 설정 시간은 30분인 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 설정 전압은 24.5V인 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 배터리의 전압이 상기 설정 전압 이하인 상태를 경고하는 메시지를 표시하는 것을 더 포함하는 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전장품은 전자비례감압밸브, 릴레이 또는 솔레노이드 밸브를 포함하는 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 건설 기계는 굴삭기를 포함하는 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
  8. 건설 기계의 엔진이 오토 셧다운(Auto ShutDown : ASD)에 진입한지를 확인하고;
    상기 건설 기계의 엔진이 오토 셧다운 후 일정시간을 초과하였는지 확인하고; 그리고
    상기 배터리로부터 상기 건설 기계의 전장품으로 공급되는 전원을 차단하는 것을 포함하는 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 배터리의 전압이 설정된 전압 이하인지 확인하는 것을 더 포함하는 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 전장품은 전자비례감압밸브를 포함하는 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 전장품은 릴레이 또는 솔레노이드 밸브를 더 포함하는 건설 기계의 오토 셧다운시 배터리 제어 방법.
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