KR20220000269A

KR20220000269A - 건설 기계의 isg 제어 시스템 및 건설 기계의 isg 제어 방법

Info

Publication number: KR20220000269A
Application number: KR1020200078015A
Authority: KR
Inventors: 강현규; 송진산; 박세민
Original assignee: 두산산업차량 주식회사
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2022-01-03
Also published as: KR102413063B1; US11693419B2; CN113928316B; EP3929429A1; US20210405645A1; CN113928316A

Abstract

본 발명은 건설 기계의 작업 상태에서도 ISG 제어가 가능한 건설 기계의 ISG 제어 시스템 및 건설 기계의 ISG 제어 방법에 관한 것으로, 건설 기계의 주변 환경을 판단하는 주변환경 판단부; 및 상기 주변환경 판단부로부터의 판단 결과를 근거로 상기 차량이 작업 상태인지 주행 상태인지를 판단하는 차량 제어부를 포함하며, 상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단될 때, 상기 차량 제어부는 미리 설정된 작업용 ISG(Idle Stop and Go) 조건을 근거로 엔진을 제어하며, 상기 차량이 주행 상태인 것으로 판단될 때, 상기 차량 제어부는 미리 설정된 주행용 ISG 조건을 근거로 상기 엔진을 제어한다.

Description

건설 기계의 ISG 제어 시스템 및 건설 기계의 ISG 제어 방법{Construction machine ISG control system and method of construction machine ISG control}

본 발명은 건설 기계의 ISG(Idle Stop and Go) 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 건설 기계의 작업 상태에서도 ISG 제어가 가능한 건설 기계의 ISG 제어 시스템 및 건설 기계의 ISG 제어 방법에 대한 것이다.

현재 차량은 온실 가스의 감축을 위해 다양한 노력을 하고 있으며, 그 중의 일환으로 연비를 개선하기 위한 여러 가지 방법이 모색되고 있다. 이러한 연비 개선을 위해서 전 세계적으로 ISG(Idle Stop and Go) 시스템을 확대 적용하고 있는 추세이다. ISG 시스템은 차량의 차속, 엔진 회전속도, 냉각수 온도 등의 정보를 입력 받아 아이들시 엔진을 정지시킴으로써, 연료 소비를 방지한다.

다시 말하여, ISG 시스템은 신호대기 등으로 인해 정차할 경우 공회전중인 엔진을 자동으로 정지시키고 소정 시간 후에, 악셀 및 브레이크 페달의 제어에 의한 운전자요구에 의해 엔진을 재시동 시킨다. 이러한 ISG 시스템은 실제 연비모드에서 대략 5 ~ 15% 정도의 연비 효과를 얻을 수 있다.

예를 들어, 대한민국 공개 특허 제10-2012-0062559호(2012년 6월 14일 공개)는 자동 변속기 차량의 엔진 정지 조건 및 재시동 조건에 따라, 엔진의 시동을 제어하여 불필요한 공회전에 의한 연료 소비를 방지할 수 있는 기술을 개시하고 있다.

한편, 건설 기계는 승용차와 같은 일반적인 운행 목적의 차량과 달리 작업도 함께 수행하는 바, 기존의 ISG 시스템은 이러한 작업을 고려하지 않고 오직 운행 또는 주행에 관련된 제어만을 제시하고 있을 뿐이다.

본 발명은 건설 기계의 작업 상태에서도 ISG 제어가 가능한 건설 기계의 ISG 제어 시스템 및 건설 기계의 ISG 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설 기계의 ISG 제어 시스템은, 건설 기계의 주변 환경을 판단하는 주변환경 판단부(111); 및 상기 주변환경 판단부(111)로부터의 판단 결과를 근거로 상기 차량이 작업 상태인지 주행 상태인지를 판단하는 차량 제어부(100)를 포함하며, 상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단될 때, 상기 차량 제어부(100)는 미리 설정된 작업용 ISG(Idle Stop and Go) 조건을 근거로 엔진을 제어하며, 상기 차량이 주행 상태인 것으로 판단될 때, 상기 차량 제어부(100)는 미리 설정된 주행용 ISG 조건을 근거로 상기 엔진을 제어한다.

상기 주변환경 판단부(111)에 의해 상기 건설 기계가 위치하는 곳이 실내 또는 미리 설정된 작업장에 대응되는 장소로 판단될 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단한다.

상기 주변환경 판단부(111)에 의해 상기 건설 기계의 주변에 차선이 존재하는 것으로 판단될 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 차량이 주행 상태인 것으로 판단한다.

상기 주변환경 판단부(111)에 의해 상기 차량 주변에 차선이 존재하는 것으로 판단되고, 그리고 상기 건설 기계의 차량 속도가 미리 설정된 기준 속도를 초과할 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단한다.

상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단되고, 상기 건설 기계의 ISG 차단 스위치(102)가 오프 상태이고, 상기 엔진이 800rpm 이상으로 10초 이상 유지되고, 상기 건설 기계의 엔진 냉각수 온도가 60도보다 크고, 상기 건설 기계의 배터리 충전량이 75%보다 크고, 상기 건설 기계의 배터리 온도가 0도보다 크고 55도보다 작고, 그리고 상기 건설 기계의 운전실 내의 온도가 15도보다 크고 27보다 작을 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 진입 조건이 만족된 것으로 판단한다.

상기 건설 기계가 평지에 위치하고, 상기 건설 기계가 무부하 상태이고, 상기 건설 기계의 에어컨이 최대 단계보다 작은 단계의 세기로 동작중이고, 상기 건설 기계의 히터가 최대 단계보다 작은 단계의 세기로 동작중이고, 상기 건설 기계의 가속 페달의 변위가 5% 미만이고, 상기 건설 기계의 속도가 0이고, 상기 건설 기계의 작업기 레버가 오프 상태(예를 들어, 작업기 레버가 무조작 상태)이고, 그리고 상기 건설 기계의 인칭 페달이 오프 상태인 조건하에서, 상기 건설 기계의 파킹 브레이크가 5초 이상 온 상태로 유지되거나, 상기 건설 기계의 시트가 5초 이상 이석 상태로 유지되거나, 또는 상기 건설 기계의 기어(180)가 5초 이상 중립 상태로 유지될 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 조건이 만족된 것으로 판단한다.

상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 조건이 만족되어 상기 엔진이 정지된 후, 상기 엔진의 회전수가 0이고, 상기 시트가 착석 상태로 유지될 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족된 것으로 판단한다.

상기 배터리 충전량이 75% 미만이거나, 상기 건설 기계의 브레이크의 차징 압력이 100bar보다 작거나, 상기 운전실 내의 온도가 27도보다 크거나, 상기 운전실 내의 온도가 15도보다 작거나, 상기 엔진 냉각수 온도가 60보다 작거나, 상기 배터리 온도가 0도보다 작거나, 또는 상기 배터리 온도가 55도보다 클 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족된 것으로 판단한다.

상기 브레이크가 온 상태이거나, 상기 차량의 작업기 레버가 온 상태(예를 들어, 작업기 레버가 임의의 방향으로 움직이도록 조작된 상태), 또는 상기 인칭 페달이 온 상태일 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족된 것으로 판단한다.

상기 건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단되고, 상기 건설 기계의 ISG 차단 스위치(102)가 오프 상태이고, 상기 엔진이 800rpm 이상으로 10초 이상 유지되고, 상기 건설 기계의 엔진 냉각수 온도가 60도보다 크고, 상기 건설 기계의 배터리 충전량이 75%보다 크고, 상기 건설 기계의 배터리 온도가 0도보다 크고 55도보다 작고, 그리고 상기 건설 기계의 운전실 내의 온도가 15도보다 크고 27보다 작을 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 진입 조건이 만족된 것으로 판단한다.

상기 건설 기계가 평지에 위치하고, 상기 건설 기계가 무부하 상태이고, 상기 건설 기계의 에어컨이 최대 단계의 세기보다 작은 단계로 동작중이고, 상기 건설 기계의 히터가 최대 단계의 세기보다 작은 단계로 동작중이고, 상기 건설 기계의 기어(180)가 전진 및 중립 중 어느 하나에 위치하고, 상기 건설 기계의 가속 페달의 변위가 5% 미만이고, 상기 건설 기계의 브레이크가 온 상태이고, 그리고 상기 건설 기계의 차량 속도가 0일 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 조건이 만족된 것으로 판단한다.

상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 조건이 만족되어 상기 엔진이 정지된 후, 상기 엔진의 회전수가 0이고, 상기 시트가 착석 상태로 유지될 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족된 것으로 판단한다.

상기 배터리 충전량이 75% 미만이거나, 상기 건설 기계의 브레이크의 차징 압력이 100bar보다 작거나, 상기 운전실 내의 온도가 27도보다 크거나, 상기 운전실 내의 온도가 15도보다 작거나, 상기 엔진 냉각수 온도가 60보다 작거나, 상기 배터리 온도가 0도보다 작거나, 또는 상기 배터리 온도가 55도보다 클 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족된 것으로 판단한다.

상기 브레이크가 오프 상태일 때, 상기 차량 제어부(100)는 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족된 것으로 판단한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설 기계의 ISG 제어 방법은, 건설 기계의 주변 환경을 판단하는 단계; 및 상기 주변 환경의 판단 결과를 근거로 상기 건설 기계가 작업 상태인지 주행 상태인지를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단될 때, 미리 설정된 작업용 ISG 조건을 근거로 엔진을 제어하며, 상기 차량이 주행 상태인 것으로 판단될 때, 미리 설정된 주행용 ISG 조건을 근거로 상기 엔진을 제어한다.

상기 작업용 ISG 조건은 엔진 정지 진입 조건, 엔진 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 포함하며, 그리고 상기 주행용 ISG 조건은 엔진 정지 진입 조건, 엔진 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 포함한다.

상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단될 때, 상기 작업용 ISG 조건을 근거로 엔진을 제어하는 단계는, 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계; 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건이 만족될 때, 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계; 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 조건이 만족될 때, 상기 엔진을 정지하는 단계; 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계; 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족될 때, 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계; 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족되지 않을 때, 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계; 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족될 때, 상기 엔진을 재시동하는 단계를 포함한다.

상기 건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단될 때, 상기 주행용 ISG 조건을 근거로 엔진을 제어하는 단계는, 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계; 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건이 만족될 때, 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계; 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 조건이 만족될 때, 상기 엔진을 정지하는 단계; 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계; 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족될 때, 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계; 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족되지 않을 때, 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계; 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족될 때, 상기 엔진을 재시동하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 건설 기계의 주행 상태 뿐만 아니라 작업 상태에서도 ISG 제어가 가능하다. 따라서, 건설 기계의 작업 중에도 그 건설 기계의 불필요한 연료 소비를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계의 사시도이다.
도 2는 도 1의 건설 기계의 ISG 제어 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2의 엔진 제어부와 이에 연결된 각종 주변 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 2의 자동 변속기 제어부와 이에 연결된 각종 주변 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5 내지 도 9는 작업용 ISG 조건에 포함된 엔진 자동 정지 진입 조건, 엔진 자동 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 나타낸 표이다.
도 10 내지 도 14는 주행용 ISG 조건에 포함된 엔진 자동 정지 진입 조건, 엔진 자동 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 나타낸 표이다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계의 ISG 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 15를 참조로 본 발명에 따른 건설 기계의 ISG 제어 시스템 및 건설 기계의 ISG 제어 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계의 사시도이다.

본 발명의 건설 기계는, 도 1에 도시된 하나의 예와 같이, 지게차일 수 있다.

본 발명의 건설 기계는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 엔진이 설치된 차체 프레임(1)과, 그 차체 프레임(1)의 전방에 설치된 마스트 조립체(2)를 포함할 수 있다.

마스트 조립체(2)는, 수직방향으로 배치된 마스트 레일(3)과, 그 마스트 레일(3)을 따라 상측 방향 및 하측 방향으로 승강 가능한 캐리지(4)를 포함할 수 있다.

마스트 조립체(2)는 틸트 실린더(10)에 의해 운전석 쪽을 향해 약간 기울어진 상태로 유지될 수 있다.

캐리지(4)는 리프트 체인(6)에 의해 상측 방향 및 하측 방향으로 승강할 수 있다. 이 캐리지(4)의 전방에는 하물을 들어올리는 한 쌍의 포크(7)가 장착될 수 있다.

한 쌍의 포크(7)는 좌우로 그 폭이 조절 가능하도록 구비되며, 그 상부에는 하물을 지지하기 위한 백 레스트(5)가 설치될 수 있다.

차체 프레임(1)의 상부에는 운전실(8; 또는 캐빈)이 배치될 수 있다. 이 운전실(8)의 전면 및 후면에는 각각 윈도우가 배치되며, 이 운전실(8)의 좌측 및 우측에는 각각 도어(13, 14)가 배치된다. 운전실(8)은 윈도우들 및 도어들(13, 14)에 의해 둘러싸인 공간으로 정의될 수 있다. 이 운전실(8)에는 시트(9) 및 조작부가 배치될 수 있다. 조작부는 조향 장치(13), 작업기 레버, 기어, 가속 페달, 브레이크 페달(예를 들어, 풋 브레이크 페달), 인칭 페달, ISG 차단 스위치(102), 시트 조작 스위치 등을 포함할 수 있다.

차체 프레임(1)의 후륜(12)에는 지게차의 조향을 제어하기 위한 스티어링 액슬 빔(Steering Axle Beam)이 구비될 수 있다. 이 액슬 빔은 통상 차체 프레임(1)의 하부에 설치되며, 중앙축을 중심으로 일정 각도로 회전 가능하도록 설치된다.

또한 차체 프레임(1)의 후방에는, 하물이 장착되는 전방과 균형을 이루도록 하기 위하여 카운터웨이트(20)가 설치될 수 있다. 이 카운터웨이트(20)는 통상 주조 방식에 의해 주물로 제작되며, 캐리지에 의한 중량물의 승강 또는 하강시 그 중량물의 하중을 고르게 분산시켜 작업의 안정성을 향상시킨다.

도 2는 도 1의 건설 기계의 ISG(Idle Stop and Go) 제어 시스템을 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2의 엔진 제어부(124)와 이에 연결된 각종 주변 장치를 나타낸 블록도이며, 그리고 도 4는 도 2의 자동 변속기 제어부(125)와 이에 연결된 각종 주변 장치를 나타낸 블록도이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 ISG 제어 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 제어부(100), 키 스위치(101; 또는 스타트 스위치), ISG 차단 스위치(102), 센서부(150), 제동 시스템(121), 공조 시스템(123), 엔진 제어부(124), 자동 변속기 제어부(125), 파킹 시스템(126), 스타터 모터(140) 및 주변환경 판단부(111)를 포함할 수 있다.

키 스위치(101)는 건설 기계의 시동 온/오프, 엔진 시동, 사전 예열 등을 수행할 수 있는 복수의 스위칭 단자를 포함하여, 시동 키의 회전에 따라 다수의 스위칭 단자와의 접속 상태를 변경하는 로터리식 구조를 가질 수 있다. 이러한 키 스위치(101)는 기구적으로 기계식 회전 타입으로 구비될 수 있으며, 이 경우 시동 키를 회전하면서 전기 접점 부위를 회전시켜 원하는 스위칭 단자에 연결되도록 마련될 수 있다. 또, 스마트 시동 키와 같이 버튼식의 원터치 구조로 마련되어 한 번씩 터치할 때마다 전기 접점 부위를 순차적으로 회전시켜 원하는 스위칭 단자에 연결되도록 할 수 있다.

ISG 차단 스위치(102)는 ISG 시스템을 비활성화시킨다. 예를 들어, 이 ISG 차단 스위치(102)가 온 상태로 전환되면 ISG 시스템이 비활성화된다. 반면, 이 ISG 차단 스위치(102)가 오프 상태로 전환되면 ISG 시스템이 활성화된다. ISG 차단 스위치(102)가 온 상태일 때 이 ISG 차단 스위치(102)는 온 신호를 차량 제어부(100)로 전송하며, 이 ISG 차단 스위치(102)가 오프 상태일 때 이 ISG 차단 스위치(102)는 오프 신호를 차량 제어부(100)로 전송한다. 차량 제어부(100)는 ISG 차단 스위치(102)로부터의 신호를 근거로 그 ISG 차단 스위치(102)가 온 상태인지 아니면 오프 상태인지를 판단할 수 있다.

제동 시스템(121)은 브레이크(예를 들어, 풋 브레이크)를 포함할 수 있다.

공조 시스템(123)은 운전실(8)의 내부 온도를 제어하기 위한 에어컨 및 히터를 포함할 수 있다.

엔진 제어부(124)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진 RPM 센서(156), 엔진 냉각수 온도 센서(157), 가속 페달 센서(158) 및 대기압 센서(159) 및 후처리 장치(170)로부터의 각종 정보를 수신하고, 이 수신된 정보를 차량 제어부(100)로 전송할 수 있다.

스타터 모터(140)는 키 스위치(101)가 온 될 때 엔진을 시동시킨다. 이 스타터 모터(140)의 구동 횟수에 관련된 정보는 차량 제어부(100)로 전송될 수 있다.

센서부(150)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 경사각 센서(151), 배터리 센서(152), 중량계 센서(153), 작업기 레버 센서(154), 시트 센서(155), 엔진 RPM 센서(156), 엔진 냉각수 온도 센서(157), 가속 페달 센서(158), 대기압 센서(159), 속도 센서(160) 및 인칭 페달 센서(161)를 포함할 수 있다.

경사각 센서(151)는 건설 기계의 기울기를 검출하고, 이 검출된 건설 기계의 기울기 정보를 차량 제어부(100)로 전송한다. 차량 제어부(100)는 이 기울기 정보를 통해 건설 기계가 평지에 위치하고 있는지 아니면 경사지에 위치하고 있는지를 판단할 수 있다.

배터리 센서(152)는 건설 기계의 배터리의 충전량 및 그 배터리의 온도를 검출할 수 있다. 배터리 센서(152)는 그 검출된 배터리 충전량 및 배터리 온도를 차량 제어부(100)로 전송한다. 차량 제어부(100)는 이 배터리 충전량 및 배터리 온도 정보를 통해 배터리의 전반적인 상태를 파악할 수 있다.

중량계 센서(153)는 건설 기계의 부하를 검출하고, 그 검출된 부하 정보를 차량 제어부(100)로 전송한다. 예를 들어, 전술된 건설 기계가 지게차일 경우, 중량계 센서(153)는 그 지게차의 포크(7)에 올려진 하물의 중량을 검출할 수 있다. 차량 제어부(100)는 부하 정보를 통해 건설 기계가 부하 상태인지 무부하 상태인지를 판단할 수 있다.

작업기 레버 센서(154)는 작업기 레버의 온 상태 및 오프 상태를 검출할 수 있다. 다시 말하여, 작업기 레버 센서(154)는 작업기 레버의 조작 여부를 검출하고, 그 검출된 조작 정보를 차량 제어부(100)로 전송한다. 예를 들어, 작업기 레버가 어떠한 방향으로도 움직이지 않은 무조작 상태일 때, 작업기 레버 센서(154)는 오프 신호를 차량 제어부(100)로 전송할 수 있다. 반면, 작업기 레버가 임의의 방향으로 움직이도록 조작될 때, 작업기 레버 센서(154)는 그 움직임의 방향 정보를 포함하는 온 신호를 차량 제어부(100)로 전송할 수 있다. 작업기 레버가 임의의 방향으로 움직이도록 조작되면 포크(7)가 승강 또는 하강한다. 예를 들어, 작업기 레버를 당길 경우 포크(7)는 승강하며, 그 작업기 레버를 밀 경우 포크(7)는 하강할 수 있다.

시트 센서(155)는 시트(9)에 가해진 하중을 검출하고, 그 검출된 하중 정보를 차량 제어부(100)로 전송한다. 차량 제어부(100)는 이 하중 정보를 근거로 시트(9)가 운전자에 의해 착석된 상태인지 아니면 운전자에 의해 점유되지 않은 이석된 상태인지를 판단한다. 예를 들어, 차량 제어부(100)는 검출된 하중과 미리 설정된 기준 하중을 비교한다. 그리고 그 비교 결과 검출된 하중이 기준 하중보다 클 때, 차량 제어부(100)는 그 시트(9)에 운전자가 착석한 것으로 판단할 수 있다. 반면, 그 비교 결과 검출된 하중이 그 기준 하중보다 작거나 같을 때, 차량 제어부(100)는 그 시트(9)에 운전자가 착석하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 즉, 그 시트가 점유되지 않은 이석 상태인 것으로 판단할 수 있다.

엔진 RPM 센서(156)는 엔진의 회전수(즉, RPM(Revolution Per Minute))를 검출하고, 그 검출된 회전수 정보를 차량 제어부(100)로 전송한다.

엔진 냉각수 온도 센서(157)는 엔진 냉각수의 온도를 검출하고, 그 검출된 엔진 냉각수의 온도 정보를 차량 제어부(100)로 전송한다.

가속 페달 센서(158)는 가속 페달에 가해진 압력에 따른 그 가속 페달의 변위량을 검출하고, 그 검출된 변위량 정보를 차량 제어부(100)로 전송한다.

대기압 센서(159)는 건설 기계의 외부의 대기압을 검출하고, 그 검출된 대기압 정보를 차량 제어부(100)로 전송한다.

속도 센서(160)는 건설 기계의 속도(예를 들어, 차량 속도 또는 차속)를 검출하고, 그 검출된 속도 정보를 차량 제어부(100)로 전송한다.

인칭 페달 센서(161)는 인칭 페달이 온 상태인지 오프 상태인지를 검출할 수 있다. 인칭 페달은 경사지 뿐만 아니라 평지에서 작업기(예를 들어, 지게차의 캐리지(4))에 동력이 부족할 때 이를 보상하기 위해 유압펌프로부터 주행 구동장치로 가는 압유의 흐름을 작업기 쪽으로 유도하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 인칭 페달에 압력이 가해져 이 인칭 페달이 온 상태로 전환되면, 인칭 페달과 링크들로 연결된 인칭 밸브의 인칭 스풀이 작동하여, 주행 구동장치로 공급되는 압유가 차단됨으로 인해 작업기 쪽으로 유로가 변경되며, 그와 동시에 차량에 대해 제동 기능을 수행된다. 따라서, 인칭 페달에 압력이 가해진 상태에서 가속 페달에 압력이 가해지면 유압펌프의 출력이 집중적으로 작업기로 공급되어 마스트 조립체(4)에 구비된 캐리지(4)가 신속히 승강 또는 하강될 수 있다. 인칭 페달이 온 상태일 때 이 인칭 페달 센서(161)는 온 신호를 차량 제어부(100)로 전송하며, 이 인칭 페달이 오프 상태일 때 이 인칭 페달 센서(161)는 오프 신호를 차량 제어부(100)로 전송한다. 차량 제어부(100)는 인칭 페달 센서(161)로부터의 신호를 근거로 그 인칭 페달이 온 상태인지 아니면 오프 상태인지를 판단할 수 있다.

자동 변속기 제어부(125)는 속도 센서, 인칭 페달 센서 및 기어(180)로부터의 신호를 차량 제어부로 전송한다. 여기서, 기어(180)는 전진 모드, 중립 모드 및 후진 모드로 전환될 수 있는 FNR 기어로서, 이 기어(180)에 의해 건설 기계의 전진, 중립 및 후진 상태가 제어될 수 있다.

주변환경 판단부(111)는 건설 기계의 주변 환경을 판단할 수 있다. 이를 위해, 주변환경 판단부(111)는 카메라와 같은 촬영 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변환경 판단부(111)는 그 카메라를 이용하여 건설 기계의 주변 환경을 촬영하고, 그 촬영된 주변 환경의 영상 정보를 차량 제어부(100)로 전송한다.

차량 제어부(100)는 그 전송된 영상 정보를 근거로 건설 기계가 주행 상태인지 작업 상태인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 그 영상 정보가 건설 기계 주변에 배치된 차선을 포함할 때, 차량 제어부(100)는 그 건설 기계가 현재 주행 상태(또는 주행 중)인 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로서, 주변환경 판단부(111)에 의해 건설 기계의 주변에 차선이 존재하는 것으로 판단되고, 그리고 건설 기계의 차량 속도가 미리 설정된 기준 속도를 초과할 때, 차량 제어부(100)는 그 건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단할 수 있다.

주변환경 판단부(111)는 내부의 GPS(Global Positioning System) 장치를 이용하여 건설 기계의 위치를 판단할 수 있다. 주변환경 판단부(111)는 건설 기계의 위치 좌표 정보를 차량 제어부(100)로 전송할 수 있다. 이때 차량 제어부(100)는 그 위치 좌표 정보를 근거로 건설 기계가 위치하는 곳이 실내 또는 미리 설정된 작업장에 대응되는 장소인지를 판단할 수 있다. 만약, 그 판단 결과 건설 기계가 실내 또는 미리 설정된 작업장에 대응되는 장소에 위치하고 있는 것으로 확인되면, 차량 제어부(100)는 건설 기계가 작업 상태(또는 작업 중)인 것으로 판단할 수 있다.

한편, 촬영된 영상에 대한 판단은 전술된 바와 같이 차량 제어부(100)에서 수행할 수도 있으나, 이와 달리 주변환경 판단부(111)에서 직접 판단할 수도 있다. 이와 같은 경우, 주변환경 판단부(111)에서 건설 기계가 작업 상태인지 주행 상태인지를 판단할 수 있다. 이러한 하나의 구체적인 예로서, 주변환경 판단부(111)는 내부의 GPS 장치를 이용하여 건설 기계의 위치 좌표를 획득한다. 그 획득된 위치 좌표가 실내에 해당하거나 또는 미리 설정된 작업장 장소와 일치할 경우, 주변환경 판단부(111)는 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단한다. 그러나, 그 획득된 위치 좌표가 실내가 아닌 실외 또는 도로에 해당할 경우, 주변환경 판단부(111)는 카메라를 이용하여 건설 기계의 주변 환경을 촬영한다. 그리고, 그 촬영된 주변 환경에 대한 영상 정보가 건설 기계 주변에 배치된 차선을 포함할 때, 주변환경 판단부(111)는 그 건설 기계가 현재 주행 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로서, 주변환경 판단부(111)에 의해 건설 기계의 주변에 차선이 존재하는 것으로 판단되고, 그리고 건설 기계의 차량 속도가 미리 설정된 기준 속도를 초과할 때, 주변환경 판단부(111)는 건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이러한 주변환경 판단부(111)로부터의 판단 결과는 차량 제어부(100)로 전송될 수 있다.

한편, 전술된 예에서, 주변환경 판단부(111)는 그 건설 기계의 위치 좌표 및 촬영된 영상 정보를 판단하지 않고, 차량 제어부(100)로 전송할 수 있다. 이와 같은 경우, 차량 제어부(100) 그 위치 좌표 및 영상 정보를 근거로 건설 기계가 작업 중인지 주행 중인지를 최종적으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 그 주변환경 판단부(111)로부터 전송된 위치 좌표가 실내에 해당하거나 또는 미리 설정된 작업장 장소와 일치할 경우, 차량 제어부(100)는 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단한다. 그러나, 그 주변환경 판단부(111)로부터 전송된 위치 좌표가 실내가 아닌 실외 또는 도로에 해당할 경우, 차량 제어부(100)는 그 주변환경 판단부(111)로부터 전송된 영상 정보를 분석한다. 다시 말하여, 그 분석된 영상 정보가 건설 기계 주변에 배치된 차선을 포함할 때, 차량 제어부(100)는 그 건설 기계가 현재 주행 상태(또는 주행 중)인 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로서, 그 건설 기계의 주변에 차선이 존재하는 것으로 판단되고, 그리고 건설 기계의 차량 속도가 미리 설정된 기준 속도를 초과할 때, 차량 제어부(100)는 건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단할 수 있다.

건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단될 때, 차량 제어부(100)는 미리 설정된 주행용 ISG(Idle Stop and Go) 조건을 근거로 엔진을 제어할 수 있다. 반면, 그 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단될 때, 차량 제어부(100)는 미리 설정된 작업용 ISG 조건을 근거로 엔진을 제어할 수 있다.

작업용 ISG 조건은 엔진 자동 정지 진입 조건, 엔진 자동 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 포함할 수 있다.

마찬가지로, 주행용 ISG 조건 역시 엔진 자동 정지 진입 조건, 엔진 자동 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 포함할 수 있다.

도 5 내지 도 9는 작업용 ISG 조건에 포함된 엔진 자동 정지 진입 조건, 엔진 자동 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 나타낸 표이다.

먼저, 건설 기계가 작업 중인 것으로 판단되고, 그리고 ISG 차단 스위치(102)가 오프 상태인 조건에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 엔진이 800rpm 이상으로 10초 이상 유지되고, 엔진 냉각수 온도가 60도보다 크고, 후처리 장치(170)가 오프 상태이고, 배터리 충전량이 75%보다 크고, 배터리 온도가 0도보다 크고 55도보다 작고, 그리고 운전실(8) 내의 온도가 15도보다 크고 27보다 작을 때, 차량 제어부(100)는 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 진입 조건이 만족된 것으로 판단한다. 즉, 도 5의 1) 내지 6)의 조건들이 모두 만족될 때, 엔진 자동 정지 진입 조건이 만족된 것으로 판단된다.

여기서, 후처리 장치(170)는 DPF(Diesel Particulate Filter)를 포함할 수 있는 바, 그을음(soot)의 양이 100% 미만일 경우 그 그을음의 양이 정상(normal)인 것으로 판단되어 후처리 장치(170)가 동작하지 않는다. 다시 말하여, 그을음(soot)의 양이 100% 미만일 경우 DPF가 오프 상태로 유지된다.

이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 건설 기계가 평지에 위치하고, 건설 기계가 무부하 상태이고, 최대 3단계 세기의 에어컨이 0 내지 2단계의 세기로 동작중이고, 최대 3단계 세기의 히터가 0 내지 2단계의 세기로 동작중이고, 가속 페달의 변위가 5% 미만이고, 건설 기계의 차량 속도가 0이고, 작업기 레버가 오프 상태(예를 들어, 작업기 레버가 무조작 상태)이고, 그리고 인칭 페달이 오프 상태인 조건하에서, 파킹 브레이크가 5초 이상 온 상태로 유지되거나, 시트(9)가 5초 이상 이석 상태로 유지되거나, 또는 기어(180)가 5초 이상 중립 상태로 유지될 때, 차량 제어부(100)는 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 조건이 만족된 것으로 판단한다. 즉, 도 6의 1) 내지 8)의 조건들이 모두 만족된 상태에서, 9) 내지 10)의 조건들 중 어느 하나라도 만족될 때 엔진 자동 정지 조건이 만족된 것으로 판단된다.

여기서, 에어컨의 세기가 0 내지 2단이라는 것은 그 에어컨이 최대 단계(예를 들어, 3단계)로 구동되지 않을 때를 의미하며, 히터의 세기가 0 내지 2단이라는 것은 그 히터가 최대 단계(예를 들어, 3단계)로 구동되지 않을 때를 의미할 수 있다.

전술된 도 5 및 도 6의 조건들이 모두 만족될 때, 차량 제어부(100)는 엔진 제어부(124)로 하여금 엔진을 정지하도록 그 엔진 제어부(124)로 엔진 정지 신호를 전송할 수 있다.

한편, 엔진이 정지된 후, 도 7에 도시된 바와 같이, 엔진 회전수가 0이고, 시트(9)가 착석된 상태로 유지될 때, 차량 제어부(100)는 작업용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족된 것으로 판단한다. 즉, 도 7의 1) 및 2)의 조건들이 모두 만족될 때, 엔진 재시동 진입 조건이 만족된 것으로 판단된다.

다음으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 배터리 충전량이 75% 미만이거나, 브레이크(예를 들어, 풋 브레이크)의 차징 압력이 100bar보다 작거나, 운전실(8) 내의 온도가 27도보다 크거나, 운전실(8) 내의 온도가 15도보다 작거나, 엔진 냉각수 온도가 60보다 작거나, 배터리 온도가 0도보다 작거나, 또는 배터리 온도가 55도보다 클 때, 차량 제어부(100)는 작업용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족된 것으로 판단한다. 즉, 도 8의 1) 내지 7)의 조건들 중 어느 하나라도 만족될 때, 엔진 강제 재시동 조건이 만족된 것으로 판단된다. 이 엔진 강제 재시동 조건은 엔진 자동 정지의 해제 조건에 해당한다. 다시 말하여, 도 8의 1) 내지 7)의 조건들 중 어느 하나라도 만족될 때, 엔진의 자동 정지가 강제로 해제됨으로써 엔진이 동작한다.

이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 브레이크(예를 들어, 풋 브레이크)가 온 상태이거나, 작업기 레버가 온 상태(예를 들어, 작업기 레버가 임의의 방향으로 움직이도록 조작된 상태)이거나, 또는 인칭 페달이 온 상태일 때, 차량 제어부(100)는 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족된 것으로 판단한다. 다시 말하여, 도 9의 1) 내지 3) 조건들 중 어느 하나라도 만족될 때, 엔진 자동 재시동 조건이 만족된 것으로 판단된다.

이와 같이 작업용 ISG 조건에 의해 엔진이 정지된 후, 도 7 및 도 9의 조건이 만족되고 도 8의 조건이 만족되지 않으면 엔진이 재시동된다.

도 10 내지 도 14는 주행용 ISG 조건에 포함된 엔진 자동 정지 진입 조건, 엔진 자동 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 나타낸 표이다.

건설 기계가 주행 중인 것으로 판단되고, 그리고 ISG 차단 스위치(102)가 오프 상태인 조건 하에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 엔진이 800rpm 이상으로 10초 이상 유지되고, 엔진 냉각수 온도가 60도보다 크고, 후처리 장치(170)가 오프 상태이고, 배터리 충전량이 75%보다 크고, 배터리 온도가 0도보다 크고 55도보다 작고, 그리고 운전실 내의 온도가 15도보다 크고 27보다 작을 때, 차량 제어부(100)는 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 진입 조건이 만족된 것으로 판단한다. 즉, 도 10의 1) 내지 6)의 조건들이 모두 만족될 때, 엔진 자동 정지 진입 조건이 만족된 것으로 판단된다. 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 진입 조건은 전술된 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 진입 조건과 실질적으로 동일하다.

이어서, 도 11에 도시된 바와 같이, 건설 기계가 평지에 위치하고, 최대 3단계 세기의 에어컨이 0 내지 2단계의 세기로 동작중이고, 최대 3단계 세기의 히터가 0 내지 2단계의 세기로 동작중이고, 기어(180)가 전진 및 중립 중 어느 하나에 위치하고, 가속 페달의 변위가 5% 미만이고, 브레이크가 온 상태이고, 그리고 차량의 속도가 0일 때, 차량 제어부(100)는 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 조건이 만족된 것으로 판단한다. 즉, 도 11의 1) 내지 7)의 조건들이 모두 만족될 때, 엔진 자동 정지 조건이 만족된 것으로 판단된다.

전술된 도 10 및 도 11의 조건들이 모두 만족될 때, 차량 제어부(100)는 엔진 제어부(124)로 하여금 엔진을 정지하도록 그 엔진 제어부(124)로 엔진 정지 신호를 전송할 수 있다.

한편, 엔진이 정지된 후, 도 12에 도시된 바와 같이, 엔진 회전수가 0이고, 시트가 착석된 상태로 유지될 때, 차량 제어부(100)는 주행용 ISG 조건의 재시동 진입 조건이 만족된 것으로 판단한다. 즉, 도 12의 1) 및 2)의 조건들이 모두 만족될 때, 엔진 재시동 진입 조건이 만족된 것으로 판단된다. 주행용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건은 전술된 작업용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건과 실질적으로 동일하다.

다음으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 배터리 충전량이 75% 미만이거나, 브레이크(예를 들어, 풋 브레이크)의 차징 압력이 100bar보다 작거나, 운전실(8) 내의 온도가 27도보다 크거나, 운전실(8) 내의 온도가 15도보다 작거나, 엔진 냉각수 온도가 60보다 작거나, 배터리 온도가 0도보다 작거나, 또는 배터리 온도가 55도보다 클 때, 차량 제어부(100)는 주행용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족된 것으로 판단한다. 즉, 도 13의 1) 내지 7)의 조건들 중 어느 하나라도 만족될 때, 엔진 강제 재시동 조건이 만족된 것으로 판단된다. 이 엔진 강제 재시동 조건은 엔진 자동 정지의 해제 조건에 해당한다. 다시 말하여, 도 13의 1) 내지 7)의 조건들 중 어느 하나라도 만족될 때, 엔진의 자동 정지가 강제로 해제됨으로써 엔진이 동작한다.

이어서, 도 14에 도시된 바와 같이, 브레이크(예를 들어, 풋 브레이크)가 오프 상태일 때, 차량 제어부(100)는 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족된 것으로 판단한다.

이와 같이 주행용 ISG 조건에 의해 엔진이 정지된 후, 도 12 및 도 14의 조건이 만족되고 도 13의 조건이 만족되지 않으면 엔진이 재시동된다.

도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계의 ISG 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

먼저, 건설 기계의 ISG 제어 방법은 ISG 활성화 여부를 판단한다(S1). 예를 들어, ISG 차단 스위치(102)가 오프 상태인지를 판단한다.

이 ISG 차단 스위치(102)가 오프 상태일 때, 건설 기계의 주변 환경이 판단된다(S2).

주변 환경에 대한 판단 결과, 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단될 때, 미리 설정된 작업용 ISG 조건(S33, S44, S66, S77, S88)을 근거로 엔진을 제어한다.

반면, 그 건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단될 때, 미리 설정된 주행용 ISG 조건(S3, S4, S6, S7, S8)을 근거로 엔진을 제어한다.

작업용 ISG 조건은 전술된 엔진 정지 진입 조건, 엔진 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 포함한다.

주행용 ISG 조건은 전술된 엔진 정지 진입 조건, 엔진 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 포함한다.

건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단될 때, 작업용 ISG 조건을 근거로 엔진을 제어하는 단계는, 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계(S3); 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건이 만족될 때, 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계(S4); 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 조건이 만족될 때, 엔진을 정지하는 단계(S5); 작업용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계(S6); 작업용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족될 때, 작업용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계(S7); 작업용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족되지 않을 때, 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계(S8); 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족될 때, 엔진을 재시동하는 단계(S9)를 포함할 수 있다.

건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단될 때, 주행용 ISG 조건을 근거로 엔진을 제어하는 단계는, 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계(S33); 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건이 만족될 때, 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계(S44); 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 조건이 만족될 때, 엔진을 정지하는 단계(S55); 주행용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계(S66); 주행용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족될 때, 주행용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계(S77); 주행용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족되지 않을 때, 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계(S88); 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족될 때, 엔진을 재시동하는 단계(S9)를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100: 차량 제어부 111: 주변환경 판단부
101: 키 스위치 102: ISG 차단 스위치
150: 센서부 121: 제동 시스템
123: 공조 시스템 124: 엔진 제어부
125: 자동 변속기 제어부 126: 파킹 시스템
140: 스타트 모터 151: 경사각 센서
152: 배터리 센서 153: 중량계 센서
154: 작업기 레버 센서 155: 시트 센서

Claims

건설 기계의 주변 환경을 판단하는 주변환경 판단부; 및
상기 주변환경 판단부로부터의 판단 결과를 근거로 상기 차량이 작업 상태인지 주행 상태인지를 판단하는 차량 제어부를 포함하며,
상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단될 때, 상기 차량 제어부는 미리 설정된 작업용 ISG(Idle Stop and Go) 조건을 근거로 엔진을 제어하며,
상기 차량이 주행 상태인 것으로 판단될 때, 상기 차량 제어부는 미리 설정된 주행용 ISG 조건을 근거로 상기 엔진을 제어하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 주변환경 판단부에 의해 상기 건설 기계가 위치하는 곳이 실내 또는 미리 설정된 작업장에 대응되는 장소로 판단될 때, 상기 차량 제어부는 상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 주변환경 판단부에 의해 상기 건설 기계의 주변에 차선이 존재하는 것으로 판단될 때, 상기 차량 제어부는 상기 차량이 주행 상태인 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 주변환경 판단부에 의해 상기 차량 주변에 차선이 존재하는 것으로 판단되고, 그리고 상기 건설 기계의 차량 속도가 미리 설정된 기준 속도를 초과할 때, 상기 차량 제어부는 상기 건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단되고,
상기 건설 기계의 ISG 차단 스위치가 오프 상태이고,
상기 엔진이 800rpm 이상으로 10초 이상 유지되고,
상기 건설 기계의 엔진 냉각수 온도가 60도보다 크고,
상기 건설 기계의 배터리 충전량이 75%보다 크고,
상기 건설 기계의 배터리 온도가 0도보다 크고 55도보다 작고, 그리고
상기 건설 기계의 운전실 내의 온도가 15도보다 크고 27보다 작을 때,
상기 차량 제어부는 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 진입 조건이 만족된 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 건설 기계가 평지에 위치하고,
상기 건설 기계가 무부하 상태이고,
상기 건설 기계의 에어컨이 최대 단계보다 작은 단계의 세기로 동작중이고,
상기 건설 기계의 히터가 최대 단계보다 작은 단계의 세기로 동작중이고,
상기 건설 기계의 가속 페달의 변위가 5% 미만이고,
상기 건설 기계의 속도가 0이고,
상기 건설 기계의 작업기 레버가 오프 상태이고, 그리고
상기 건설 기계의 인칭 페달이 오프 상태인 조건하에서,
상기 건설 기계의 파킹 브레이크가 5초 이상 온 상태로 유지되거나, 상기 건설 기계의 시트가 5초 이상 이석 상태로 유지되거나, 또는 상기 건설 기계의 기어가 5초 이상 중립 상태로 유지될 때,
상기 차량 제어부는 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 조건이 만족된 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 조건이 만족되어 상기 엔진이 정지된 후,
상기 엔진의 회전수가 0이고,
상기 시트가 착석 상태로 유지될 때,
상기 차량 제어부는 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족된 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 배터리 충전량이 75% 미만이거나,
상기 건설 기계의 브레이크의 차징 압력이 100bar보다 작거나,
상기 운전실 내의 온도가 27도보다 크거나,
상기 운전실 내의 온도가 15도보다 작거나,
상기 엔진 냉각수 온도가 60보다 작거나,
상기 배터리 온도가 0도보다 작거나, 또는
상기 배터리 온도가 55도보다 클 때,
상기 차량 제어부는 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족된 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 브레이크가 온 상태이거나,
상기 차량의 작업기 레버가 조작되거나, 또는
상기 인칭 페달이 온 상태일 때,
상기 차량 제어부는 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족된 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단되고,
상기 건설 기계의 ISG 차단 스위치가 오프 상태이고,
상기 엔진이 800rpm 이상으로 10초 이상 유지되고,
상기 건설 기계의 엔진 냉각수 온도가 60도보다 크고,
상기 건설 기계의 배터리 충전량이 75%보다 크고,
상기 건설 기계의 배터리 온도가 0도보다 크고 55도보다 작고, 그리고
상기 건설 기계의 운전실 내의 온도가 15도보다 크고 27보다 작을 때,
상기 차량 제어부는 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 진입 조건이 만족된 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 건설 기계가 평지에 위치하고,
상기 건설 기계가 무부하 상태이고,
상기 건설 기계의 에어컨이 최대 단계의 세기보다 작은 단계로 동작중이고,
상기 건설 기계의 히터가 최대 단계의 세기보다 작은 단계로 동작중이고,
상기 건설 기계의 기어가 전진 및 중립 중 어느 하나에 위치하고,
상기 건설 기계의 가속 페달의 변위가 5% 미만이고,
상기 건설 기계의 브레이크가 온 상태이고, 그리고
상기 건설 기계의 차량 속도가 0일 때,
상기 차량 제어부는 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 조건이 만족된 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 정지 조건이 만족되어 상기 엔진이 정지된 후,
상기 엔진의 회전수가 0이고,
상기 시트가 착석 상태로 유지될 때,
상기 차량 제어부는 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족된 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 배터리 충전량이 75% 미만이거나,
상기 건설 기계의 브레이크의 차징 압력이 100bar보다 작거나,
상기 운전실 내의 온도가 27도보다 크거나,
상기 운전실 내의 온도가 15도보다 작거나,
상기 엔진 냉각수 온도가 60보다 작거나,
상기 배터리 온도가 0도보다 작거나, 또는
상기 배터리 온도가 55도보다 클 때,
상기 차량 제어부는 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족된 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 브레이크가 오프 상태일 때, 상기 차량 제어부는 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족된 것으로 판단하는 건설 기계의 ISG 제어 시스템.
건설 기계의 주변 환경을 판단하는 단계; 및
상기 주변 환경의 판단 결과를 근거로 상기 건설 기계가 작업 상태인지 주행 상태인지를 판단하는 단계를 포함하며,
상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단될 때, 미리 설정된 작업용 ISG 조건을 근거로 엔진을 제어하며,
상기 차량이 주행 상태인 것으로 판단될 때, 미리 설정된 주행용 ISG 조건을 근거로 상기 엔진을 제어하는 건설 기계의 ISG 제어 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 작업용 ISG 조건은 엔진 정지 진입 조건, 엔진 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 포함하며, 그리고
상기 주행용 ISG 조건은 엔진 정지 진입 조건, 엔진 정지 조건, 엔진 재시동 진입 조건, 엔진 강제 재시동 조건 및 엔진 자동 재시동 조건을 포함하는 건설 기계의 ISG 제어 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 건설 기계가 작업 상태인 것으로 판단될 때, 상기 작업용 ISG 조건을 근거로 엔진을 제어하는 단계는,
상기 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계;
상기 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건이 만족될 때, 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계;
상기 작업용 ISG 조건의 엔진 정지 조건이 만족될 때, 상기 엔진을 정지하는 단계;
상기 작업용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계;
상기 작업용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족될 때, 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계;
상기 작업용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족되지 않을 때, 상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계;
상기 작업용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족될 때, 상기 엔진을 재시동하는 단계를 포함하는 건설 기계의 ISG 제어 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 건설 기계가 주행 상태인 것으로 판단될 때, 상기 주행용 ISG 조건을 근거로 엔진을 제어하는 단계는,
상기 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계;
상기 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 진입 조건이 만족될 때, 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계;
상기 주행용 ISG 조건의 엔진 정지 조건이 만족될 때, 상기 엔진을 정지하는 단계;
상기 주행용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계;
상기 주행용 ISG 조건의 엔진 재시동 진입 조건이 만족될 때, 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계;
상기 주행용 ISG 조건의 엔진 강제 재시동 조건이 만족되지 않을 때, 상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건에 대한 만족 여부를 판단하는 단계;
상기 주행용 ISG 조건의 엔진 자동 재시동 조건이 만족될 때, 상기 엔진을 재시동하는 단계를 포함하는 건설 기계의 ISG 제어 방법.