KR20230002506A - 동력기계의 견인 잠금 연결을 제어하는 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

동력기계(200)는 동력기계의 이동을 중잔하는 견인 잠금 시스템을 포함할 수 있다. 견인 잠금 시스템은 운전자로부터의 브레이크 입력을 수신하도록 구성되는 제어기(310)를 포함할 수 있다. 브레이크 입력의 수신에 대응하여, 제어기(310)는 브레이크(300)를 연결하기 전에 일시적으로 엔진(220)의 목표(예, 감소된) 속도를 명령할 수 있다.

Description

동력기계의 견인 잠금 연결을 제어하는 시스템 및 방법

본 발명은 동력기계에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 동력기계의 견인 잠금 시스템을 제어하는 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명의 목적을 위한 동력기계는 특정 작업 또는 다양한 작업을 달성하기 위한 목적으로 동력을 생성하는 임의 유형의 기계를 포함한다. 동력기계의 하나의 유형은 작업 차량(work vehicle)이다. 작업 차량은 일반적으로 작업 기능을 실행하도록 조작될 수 있는 리프트 암(일부 작업 차량은 다른 작업 장치가 있을 수 있음)과 같은 작업 장치를 갖는 자체-추진(self propelled) 차량이다. 작업 차량은 몇 가지 예를 들어 로더(loaders), 굴착기(excavators), 다용도 차량, 트랙터 및 트렌처(trenchers)를 포함한다.

일반적으로 동력기계는 견인 잠금 시스템으로 언급되는 주차 브레이크 시스템을 포함할 수 있다. 견인 잠금 시스템은 동력기계의 이동을 중단하거나 방지하기 위하여 동력기계의 견인요소(예, 바퀴 또는 트랙)를 잠그기 위하여 이용될 수 있다. 일부 동력기계에서, 예를 들어 견인 잠금 시스템은 웨지(wedge) 또는 톱니멈춤쇠(pawl) 브레이크 시스템을 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 동력기계가 움직이고 있을 때 견인 잠금 시스템의 연결은 그들 구성요소의 과또한 마모와 손상을 초래할 수 있다.

상기 설명은 본 발명의 일반적인 배경 기술 정보를 단순히 제공하고, 청구된 본 발명의 범위를 결정하는 데 도움을 주고자 의도된 것은 아니다.

본 발명은 동력기계의 견인 잠금 시스템을 제어하는 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명은 견인 잠금 시스템을 연결하기 전에 일시적으로 동력기계의 엔진의 속도를 감소하기 위하여 제어기를 이용할 수 있다. 본 발명의 다른 이익 중에서, 이는 동력기계가 움직이고 있을 때, 견인 잠금의 원활한 연결을 제공하고, 마모를 감소하고 견인 잠금 시스템 구성요소의 수명을 개선하는 것을 도울 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라서, 견인요소를 구동하도록 구성된 엔진을 갖는 동력기계의 견인 잠금 시스템을 제어하는 시스템이 제공된다. 시스템은 하나 이상의 견인요소를 잠그도록 구성된 브레이크 및 엔진과 브레이크와 연통하는 제어 시스템을 포함한다. 제어 시스템은 적어도 하나의 프로세서 장치와 적어도 하나의 프로세서 장치에 의하여 실행 가능한 명령을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 명령은 제어 시스템에 의하여 수행되면, 브레이크의 활성화를 위한 브레이크 입력을 수신하고; 브레이크 입력의 수신에 대응하여 엔진이 미리 정해진 엔진 속도를 향하도록 일시적으로 명령하고; 그리고 엔진이 미리 정해진 엔진 속도를 향하도록 명령한 후에, 브레이크 입력에 기초하여 브레이크를 연결하여 하나 이상의 견인요소를 잠그는 것을 포함하는 작동을 초래한다.

일부 실시예에서, 상기 미리 정해진 엔진 속도는 브레이크 입력이 수신될 때 운전자-제공 스로틀(throttle) 설정에 대응하는 엔진의 작동 속도 이하이다.

일부 실시예에서, 브레이크를 연결한 후에, 엔진은 운전자-제공 스로틀 설정에 해당하는 작동 속도로 명령된다.

일부 실시예에서, 상기 미리 정해진 엔진 속도는 최소 스로틀 설정에 해당하는 최소 엔진 속도이다.

일부 실시예에서, 상기 제어 시스템은 브레이크 입력에 기초하여 브레이크를 연결하기 전에 엔진을 미리 정해진 시간 동안 미리 정해진 엔진 속도를 향하게 명령하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 상기 제어 시스템은 엔진 스로틀과 전자 통신하고, 엔진 스로틀을 제어하여 엔진이 미리 정해진 속도를 향하게 명령하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 스로틀 입력 장치의 위치는 엔진의 작동 속도와 관련되는 작동 스로틀 신호를 정의하고, 제어 시스템은 엔진 스로틀에 수정된 스로틀 신호를 제공하여 엔진이 미리 정해진 엔진 속도를 향하게 명령하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 상기 제어 시스템은 엔진 스로틀과 통신하고 제어하는 엔진 제어기를 포함한다. 엔진 제어기는 제어 시스템으로부터 수정된 스로틀 신호를 수신하고, 수정된 스로틀 신호를 엔진 스로틀로 제공하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 상기 브레이크는 견인 잠금 작동기, 견인 잠금 작동기에 결합되고 견인 잠금 작동기에 의하여 수축 위치와 확장 위치 사이에서 이동할 수 있는 웨지 및 방사상 외향으로 확장하는 복수의 로브(lobe)를 갖는 디스크를 포함한다. 로브는 견인 잠금 작동기가 웨지를 확장 위치로 이동시킬 때 웨지와 연결하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 상기 제어 시스템은 브레이크 입력의 수신에 기초하여, 엔진의 속도를 아이들(idle) 속도 또는 현재 엔진 속도의 목표 퍼센트의 하나로 일시적으로 감소하도록 구성된다.

본 발명의 일부 실시예에 따라서, 동력기계의 견인 잠금 시스템을 제어하는 방법이 제공된다. 본 발명의 방법은 전자 제어기에서, 운전자로부터 동력기계의 브레이크의 활성화를 위한 브레이크 입력을 수신하는 것을 포함한다. 브레이크 입력의 수신에 기초하여 그리고 브레이크를 활성화하기 전에, 동력기계의 엔진의 속도를 감소하는 전자신호를 자동적으로 제공한다. 엔진의 속도를 감소하는 전자신호를 제공한 후에, 브레이크 입력에 기초하여 전자 제어기로 브레이크를 전자적으로 활성화한다.

일부 실시예에서, 브레이크는 기계적으로 제어되는 유압 펌프와 대응하는 유압 모터에 의하여 동력을 공급받는 디스크의 회전을 정지하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 엔진의 속도를 감소하는 전자신호는 엔진이 아이들 속도를 향하게 명령하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 작동 속도로의 엔진의 회귀는, 미리 정해진 시간 지연의 끝, 브레이크의 활성화 또는 브레이크의 불활성화를 위한 브레이크 입력의 전자 제어기의 수신의 하나 이상에 기초하여 자동적으로 명령된다.

일부 실시예에 따라서 동력기계가 제공된다. 동력기계는 엔진이 주 프레임에 의하여 지지되고 엔진 스로틀에 의하여 제어되는 주 프레임, 엔진에 의하여 동력이 공급되는 구동 펌프 및 구동 펌프에 의하여 구동되고 그리고 구동 모터에 작동 가능하게 결합된 하나 이상의 견인요소에 동력을 공급하도록 구성된 구동 모터를 포함한다. 동력기계는 또한 브레이크 및 제어 시스템을 포함하는 견인 잠금 시스템을 포함한다. 브레이크는 구동 모터와 하나 이상의 견인요소 사이에 배열되고, 하나 이상의 견인요소를 잠그도록 구성된다. 제어 시스템은 엔진 스로틀과 브레이크와 통신하고, 하나 이상의 전자 제어기를 포함한다.

상기 제어 시스템은 운전자-제공 스로틀 설정에 해당하는 스로틀 신호를 수신하고, 브레이크의 활성화를 위한 브레이크 입력을 수신하고, 그리고 브레이크 입력의 수신에 대응하여, 브레이크 입력에 기초하여 브레이크의 활성화를 지연하고 그리고 엔진 스로틀을 제어하여 엔진 속도의 감소를 일시적으로 명령하는 수정 스로틀 신호를 출력하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 상기 제어 시스템은 브레이크 입력의 수신 후에, 미리 정해진 지연의 뒤에 브레이크 입력에 기초하여, 브레이크를 연결하여 하나 이상의 견인요소를 잠그도록 구성된다.

일부 실시예에서, 미리 정해진 지연은 약 50 밀리초와 2 초 사이이다.

일부 실시예에서, 미리 정해진 지연은 약 400 밀리초와 약 1200 밀리초 사이이다.

일부 실시예에서, 상기 제어 시스템은 다음의 빠른 것의 발생에 기초하여 엔진이 운전자-제공 스로틀 설정에 해당하는 작동 속도에 이르게 명령하도록 구성된다; 미리 정해진 지연의 끝, 브레이크가 견인요소를 잠갔는지의 제어 시스템 확인 및 제어 시스템의 브레이크의 불활성화를 위한 브레이크 입력의 수신.

일부 실시예에서, 수정된 스로틀 신호는 엔진 스로틀의 최소 스로틀 설정에 해당된다.

일부 실시예에서, 브레이크는 견인 잠금 작동기, 견인 잠금 작동기에 결합되고 견인 잠금 작동기에 의하여 수축 위치와 확장 위치 사이에서 움직일 수 있는 웨지 및 방사상 외향으로 확장하는 복수의 로브를 갖는 디스크를 포함한다. 로브는 견인 잠금 작동기가 웨지를 확장 위치로 이동시킬 때 웨지와 연결하도록 구성된다.

본 발명의 요약 및 초록은 단순화된 형태의 개념을 설명하기 위하여 제공되고 이하 상세한 설명에서 더 개시된다. 본 발명의 요약은 특허청구범위에 기재된 핵심 기술 또는 필수 기술을 특정하려는 것은 아니고 본 발명에 청구된 주제의 범위를 결정하는데 보조로서 사용되는 것은 아니다.

본 발명의 다른 이익 중에서, 동력기계가 움직이고 있을 때, 견인 잠금의 부드러운 연결을 제공하고 마모를 감소하고 견인 잠금 시스템 구성요소의 수명을 개선하는 것을 도울 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 따라서, 엔진은 견인 잠금 시스템의 브레이크가 연결되기 전에 동력기계를 위한 특정(예, 감소된) 엔진 속도로 일시적으로 그리고 자동적으로 명령된다. 일부 경우에서, 이는 브레이크가 연결되기 전에 견인 잠금 시스템의 회전요소의 감소된 회전 속도를 초래하고, 더 제어되고 믿을 만한 그리고 작은 거슬림을 위한 브레이크의 적용을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예가 유리하게 실시될 수 있는 대표적인 동력기계의 기능적 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 개시된 실시예가 실시될 수 있는 종류의 스키드 스티어 로더 형태의 대표적인 동력기계의 사시도이다.
도 4는 도 2-3에 도시된 로더와 같은 로더의 동력 시스템의 구성요소를 도시한 블록도이다.
도 5는 도 2-3에 도시된 로더와 같은 로더의 견인 잠금과 관련 제어 시스템의 구성요소를 도시한 개략도이다.
도 6은 도 5에 도시된 시스템과 같은 견인 잠금 시스템을 제어하는 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 7은 도 5의 개략도에 나타낸 형태의 예시 브레이크 디스크의 측면 정면도이다.

본 발명에 개시된 개념은 실시예를 참조하여 설명되고 도시된다. 그러나, 이들 개념은 도시한 실시예의 구성의 상세 및 구성요소의 배열에 대한 적용에 한정되지 않고 다양한 다른 방법으로 실시되거나 실행될 수 있다. 본 발명의 용어는 발명의 설명의 목적으로 사용되고 제한적인 것으로 간주해서는 안 된다. 본 발명에서 사용되는 "포함하는(including)", "포함하는(comprising)" 및 "갖는(having)"과 같은 단어 및 그 변형은 열거된 항목, 그 등가물뿐만 아니라 추가 항목을 포함하는 것을 의미한다.

또한, 본 발명에서 달리 표시하지 않는 한, 숫자에 대한 용어 "약(about)"은 범위의 끝단을 포함하여 그 숫자의 10% 내에 있는 값을 나타낸다. 예를 들어, "약 1"은 0.9와 1.1 사이와 동일한 값을 나타낸다.

종래의 디자인에서, 동력기계는 동력기계가 이동하는 것을 막기 위한 브레이크를 인가하기 위한 견인 잠금 시스템을 구비될 수 있다. 알려진 웨지 또는 톱니 멈춤쇠 브레이크 시스템의 경우에, 잠금요소(예, 웨지 또는 톱니멈춤쇠)는 회전요소와 연결되어 구동요소를 잠그고, 또한 동력기계의 견인요소를 잠그는 견인 잠금 시스템에 의하여 작동될 수 있다. 작동에서, 견인 잠금 시스템은 동력기계의 운전구역 내의 제어 스위치, 페달 또는 다른 입력 인터페이스를 사용하여 운전자에 의하여 작동될 수 있다.

종래의 디자인에서, 동력기계가 적하 상태 또는 타행(coasting) 상태에 있는 경우를 포함하여, 견인 잠금 시스템은 동력기계의 견인요소의 기계식 잠금을 제공할 수 있다. 동력기계가 적하 상태에 있는 경우의 브레이크 적용 경우에는, 예를 들어 브레이크에 의하여 연결되는 회전요소는 적당한 속도(예, 유압 구동 시스템을 통하여 엔진에 의하여 구동)로 회전하고 있다. 따라서, 브레이크 적용의 시작에서, 잠금 구성 요소는 이동 구성 요소와 연결되도록 움직일 수 있다. 또한, 브레이크의 종래의 작동은 제동되어야 하는 구성요소의 속도와 관계없이 통상적으로 이루어진다. 다시 말해서, 동력기계의 운전자가 허가 입력(예, 운전실 내의 브레이크 입력 장치로부터)을 통해 견인 잠금 시스템을 작동하면, 종래의 견인 잠금 시스템은 다른 변수에 관련없는 브레이크를 인가하려고 시도할 것이다. 따라서 일부 경우에, 견인 잠금 시스템 및 일반적으로 동력기계의 구성요소는 시스템의 잠금요소가 회전요소와 연결되도록 움직이고 기계 이동을 제동하는 경우 과또한 부하 또는 귀에 거슬리는 충돌을 겪을 수 있다.

또한, 견인 잠금 시스템에 의하여 연결되어야 하는 회전요소가 예를 들어 높은 엔진 또는 회전력 전달장치 속도에서의 작동 동안에, 충분한 속도로 회전하고 있으면, 잠금요소는 적어도 초기에는 회전요소와 정확하게 연결되지 않을 수 있다. 이는 부적당한 시프팅(shifting) 동안의 전송에서의 기어의 그라인딩과 유사한 구성요소 사이의 "그라인딩(grinding)" 접촉을 야기할 수 있다. 이 그라인딩은 또한 견인 잠금 시스템의 구성요소의 바람직하지 못한 마모를 초래할 수 있다. 더욱이, 위에 언급한 바와 같이, 회전요소가 상대적으로 높은 속도로 회전하고 있어도, 잠금 구성요소는 여전히 결국은 연결되거나, 회전요소와 연결되도록 시또한다. 이는 견인 잠금 시스템의 구성요소를 손상하고, 동력기계의 운전자에게 일반적으로 바람직하지 않을 수 있는 빠른 그리고 귀에 거슬리는 속도 감소를 야기할 수 있다. 상기의 문제를 고려하여, 예를 들어 견인 잠금 시스템의 개선된 제어를 위한 시스템과 방법을 제공하는 것이 유용할 수 있다.

본 발명에 개시된 기술은 이들 및 다른 필요성을 다룬다. 본 발명의 일부 실시예에 따라서, 엔진은 견인 잠금 시스템의 브레이크가 연결되기 전에 동력기계를 위한 특정(예, 감소된) 엔진 속도로 일시적으로 그리고 자동적으로 명령된다. 일부 경우에서, 이는 브레이크가 연결되기 전에 견인 잠금 시스템의 회전요소의 감소된 회전 속도를 초래하고, 더 제어되고 믿을 만한 그리고 작은 거슬림을 위한 브레이크의 적용을 제공할 수 있다.

일부 실시예에서, 엔진 속도를 위한 일시적 명령(예, 일시적으로 요구된 감소)은 운전자 제공 브레이크 입력 또는 다른 허가 입력에 기초하여 자동적으로 시작될 수 있다. 다시 말해서 종래의 시스템과 대비하여, 동력기계의 운전자가 견인 잠금 시스템의 작동을 원하면, 관련 제어 시스템은 이동 구성요소에 대한 브레이크의 적용 전에 엔진 속도를 감소시킬 수 있고, 따라서 더 제어된 브레이크 적용을 허용하고 동력기계의 불필한 마모를 회피할 수 있다.

이들 개념은 아래에 기술되는 바와 같이 다양한 동력기계에 실시될 수 있다. 실시예를 실현할 수 있는 대표적인 동력기계는 도 하나의 다이어그램 형태로 도시되고, 이러한 동력기계의 하나의 예가 도 2 및 도 3에 도시되고 실시예를 개시하기 전에 아래에 기술된다. 본 발명의 설명을 간결하게 하기 위하여 대표적인 동력기계로서 단지 하나의 동력기계가 도시되고 설명된다. 그러나 위에 언급한 바와 같이 하기 실시예는 도 2 및 도 3에 도시된 대표적인 동력기계와 다른 형태의 동력기계를 포함하는 다수의 동력기계 중 어느 것에도 실시될 수 있다.

본 발명의 목적상 동력기계는 프레임, 적어도 하나의 작업요소 및 작업을 실행하기 위하여 작업요소에 동력을 제공할 수 있는 동력원을 포함한다. 동력기계의 하나의 유형은 자체-추진(self-propelled) 작업 차량이다. 자체-추진 작업 차량은 동력기계의 한 종류이고, 프레임, 작업요소 및 작업요소에 동력을 공급할 수 있는 동력원을 포함한다. 적어도 하나의 작업요소는 동력기계를 동력하에 움직이는 원동(motive) 시스템이다.

도 1은 아래에 기술된 실시예가 유리하게 삽입될 수 있고 다수의 상이한 유형의 동력기계 중 임의의 것일 수 있는 동력기계(100)의 기본 시스템을 도시하는 블록 다이어그램을 나타낸다. 도 하나의 블록 다이어그램은 동력기계(100)의 다양한 시스템 그리고 다양한 구성요소와 시스템 사이의 관계를 확인한다. 전술한 바와 같이 가장 기본적인 수준에서, 본 발명의 목적상 동력기계는 프레임, 동력원 및 작업요소를 포함한다. 동력기계(100)는 프레임(110), 동력원(120) 및 작업요소(130)를 갖는다. 도 1에 도시된 동력기계(100)는 자체-추진 작업 차량이기 때문에, 이는 또한 동력기계를 지지표면 위로 움직이도록 제공되는, 그 자체가 작업요소인 견인요소(140)와 동력기계의 작업요소를 제어하는 운전 위치를 제공하는 운전자 스테이션(150)을 갖는다. 운전자에 의하여 제공되는 제어신호에 반응하여 다양한 작업을 적어도 부분적으로 실행하기 위하여, 제어 시스템(160)이 다른 시스템과 상호 작용하도록 제공된다.

특정 작업 차량은 전용 작업을 실행할 수 있는 작업요소를 갖는다. 예를 들어, 일부 작업 차량은 버킷(bucket)과 같은 도구가 핀 고정(pinning) 배열에 의하여 부착되는 리프트 암을 갖는다. 작업요소, 즉 리프트 암은 작업을 실행하기 위하여 도구가 위치하도록 조작될 수 있다. 일부 경우에서, 도구를 위치시키기 위하여, 버킷을 리프트 암에 대해 회전시키는 바와 같이 도구는 작업요소에 대해 상대적으로 위치할 수 있다. 이러한 작업 차량의 정상 작동하에 버킷이 부착되고 사용된다. 이러한 작업 차량은 원래의 버킷 대신에 도구/작업요소 결합의 분해 및 다른 도구의 재조립에 의하여 다른 도구를 수용할 수 있다. 다른 작업 차량은 널리 다양한 도구를 갖고 사용되도록 의도되고, 도 1에 도시한 도구 인터페이스(170)와 같은 도구 인터페이스를 갖는다. 가장 기본적으로, 도구 인터페이스(170)는 프레임(110) 또는 작업요소(130)와 도구 사이의 연결장치이고, 이는 도구를 프레임(110) 또는 작업요소(130)에 직접 부착하는 연결 포인트와 같이 단순하거나 또는 더 복잡할 수 있고 아래에 기술된다.

일부 동력기계에서, 도구 인터페이스(170)는 작업요소에 이동 가능하게 부착되는 물리적 어셈블리인 도구 캐리어를 포함할 수 있다. 도구 캐리어는 다수의 다른 도구를 작업요소에 수용하고 고정하기 위한 연결부(engagement features) 및 잠금부(locking features)를 갖는다. 이러한 도구 캐리어의 일 특성은, 도구가 일단 캐리어에 부착되면 캐리어는 도구에 고정되고(즉, 도구에 대해 이동 가능하지 않음), 도구 캐리어가 작업요소에 대해 이동하면, 도구는 도구 캐리어와 같이 이동한다. 여기서 사용된 용어, 도구 캐리어는 단순히 피벗 가능한 연결 포인트가 아니라, 다양한 도구에 수용되고 고정되도록 의도된 특별한 전용 장치이다. 도구 캐리어 자체는 리프트 암 또는 프레임(110)과 같은 작업요소(130)에 장착 가능하다. 도구 인터페이스(170)는 또한 도구의 하나 이상의 작업요소에 동력을 제공하기 위한 하나 이상의 동력원을 포함할 수 있다. 일부 동력기계는 도구 인터페이스를 갖는 복수의 작업요소를 가질 수 있고, 이들 각각은 반드시 필요하지 않지만 도구를 수용하는 하나의 도구 캐리어를 가질 수 있다. 일부 다른 동력기계는 복수의 도구 인터페이스를 갖는 하나의 작업요소를 가질 수 있고, 단일 작업요소는 복수의 도구를 동시에 수용할 수 있다. 이들 도구 인터페이스 각각은 반드시 필요하지 않지만 하나의 도구 캐리어를 갖는다.

프레임(110)은 그에 부착되거나 그 위에 위치하는 다양한 다른 구성요소를 지지할 수 있는 물리적 어셈블리를 포함한다. 프레임(110)은 여러 개의 개별 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 동력기계는 단단한(강성) 프레임을 갖는다. 즉, 프레임의 어느 한 부분도 프레임의 다른 부분에 대해 이동 가능하지 않다. 다른 동력기계는 프레임의 다른 부분에 대해 움직일 수 있는 적어도 하나의 부분을 갖는다. 예를 들어, 굴착기는 하부 프레임부에 대해 회차지는 상부 프레임부를 가질 수 있다. 다른 작업 차량은 조향(steering) 기능을 달성하기 위하여 프레임의 일부분이 다른 부분에 대해 피벗하는 관절형(articulated) 프레임을 갖는다.

프레임(110)은 일부 예에서 도구 인터페이스(170)를 통해 부착된 도구가 사용할 동력을 제공하는 것뿐만 아니라, 하나 이상의 견인요소(140)를 포함하는 하나 이상의 작업요소(130)에 동력을 제공하도록 구성된 동력원(120)을 지지한다. 동력원(120)으로부터의 동력이 작업요소(130), 견인요소(140) 및 도구 인터페이스(170)의 어디에도 직접 제공될 수 있다. 대안적으로, 동력원(120)으로부터의 동력은 제어 시스템(160)에 제공될 수 있고, 이는 순차적으로 동력을 사용하여 작업 기능을 실행할 수 있는 구성요소에 동력을 선택적으로 제공한다. 동력기계용 동력원은 통상적으로 내연기관과 같은 엔진 및 엔진으로부터의 출력을 작업요소에 의하여 사용 가능한 동력 형태로 변환할 수 있는 기계 변속기 또는 유압 시스템과 같은 동력 변환 시스템을 포함한다. 일반적으로 동력원 또는 하이브리드 동력원으로 알려진 동력원과의 조합을 포함하는 다른 유형의 동력원이 동력기계에 통합될 수 있다.

도 1은 작업요소(130)로 지정된 단일 작업요소를 나타내지만, 다양한 동력기계는 임의 개수의 작업요소를 가질 수 있다. 작업요소는 통상 동력기계의 프레임에 부착되고, 작업을 실행하는 경우에 프레임에 대해 이동 가능하다. 또한, 견인요소(140)는, 그들의 작업 기능이 일반적으로 동력기계(100)를 지지표면 위로 이동시키는 점에서, 작업요소의 특별한 경우이다. 견인요소(140)는 작업요소(130)와 별개로 도시되어 나타나고, 그 이유는 많은 동력기계는 항상 그렇다고는 할 수 없지만 견인요소 이외의 추가적인 작업요소를 갖고 있기 때문이다. 동력기계는 임의 개수의 견인요소를 가질 수 있고, 이들 일부 또는 모두가 동력원(120)으로부터의 동력을 수용해서 동력기계(100)를 추진할 수 있다. 견인요소는, 예를 들어 트랙(track) 어셈블리, 차축에 부착된 바퀴(wheels) 등일 수 있다. 견인요소는 견인요소의 이동이 차축 주위의 회전으로 한정되도록(조향이 스키딩(skidding)에 의하여 달성됨) 프레임에 장착될 수 있고, 또는 대안적으로 견인요소가 프레임에 대하여 피벗함으로써 조향을 달성하도록 프레임에 피벗 가능하게 장착될 수 있다.

동력기계(100)는 운전자가 동력기계의 작동을 제어할 수 있는 운전 위치를 포함하는 운전자 스테이션(150)을 포함한다. 일부 동력기계에서 운전자 스테이션(150)은 밀폐된 또는 부분적으로 밀폐된 운전실에 의하여 정의된다. 본 발명의 실시예가 실현될 수 있는 일부 동력기계는 위에 기술된 형태의 운전실 또는 운전구역을 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 워크 비하인드 로더(walk behind loader)는 운전실 또는 운전구역을 갖지 않고 오히려 동력기계를 적합하게 작동하는 운전자 스테이션으로서 기능하는 운전 위치(operating position)를 가질 수 있다. 보다 광범위하게, 작업 차량 이외의 동력기계는 위에 언급된 운전 위치 및 운전구역과 반드시 유사하지 않은 운전 스테이션을 가질 수 있다. 또한, 동력기계(100)와 같은 일부 동력기계 및 기타는, 이들이 운전구역 또는 운전 위치를 갖는지에 상관없이, 동력기계상의 또는 동력기계에 인접한 운전 스테이션 대신에 또는 이에 더하여 원격으로(즉, 원격으로 위치한 운전자 스테이션으로부터) 작동될 수 있다. 동력기계의 운전자 제어 기능 중 적어도 일부가 동력기계에 연결된 도구와 연결된 운전 위치에서 작동할 수 있는 애플리케이션을 포함할 수 있다. 대안적으로 일부 동력기계의 경우, 동력기계 상의 운전자 제어 기능 중 적어도 일부를 제어할 수 있는 원격 제어장치가 제공될 수 있다(즉, 동력기계 및 동력기계에 결합되는 임의의 도구로부터 원격임).

도 2 및 도 3은 아래 기술되는 실시예가 유리하게 이용될 수 있는, 도 1에 도시된 동력기계의 하나의 특정의 예인 로더(200)를 도시한다. 로더(200)는 스키드-스티어 로더로서, 단단한 차축에 의하여 로더의 프레임에 장착되는 견인요소(이 경우 4 바퀴)를 갖는 로더이다. 여기서 "단단한 차축"은 스키드-스티어 로더(200)가 회전 또는 조향되어 로더의 선회(turn)를 달성할 수 있는 어떠한 견인요소를 갖지 않는다는 것을 말한다. 대신에, 스키드-스티어 로더는 로더의 각각의 측면의 하나 이상의 견인요소에 독립적으로 동력을 주는 구동 시스템을 갖고, 각각의 측면에 다른 견인신호를 제공함으로써 기계가 지지표면 위로 미끄러지는 경향이 있다. 이러한 가변(varying) 신호는 로더를 전방 방향으로 이동시키기 위하여 로더의 한 측면 상의 견인요소(들)에 동력을 제공하는 것과, 로더를 역방향으로 이동시키기 위하여 다른 측면 상의 견인요소(들)에 동력을 제공하는 것을 포함하고, 로더를 로더 자체의 궤적(footprint) 내에서 중심 반경 주위로 선회시킬 수 있다. "스키드 스티어(skid-steer)"라는 용어는, 위에서 설명한 바와 같이 견인요소로서 바퀴를 갖는 미끄러운 조향을 갖는 로더를 통상적으로 지칭한다. 그러나 많은 트랙 로더도 또한 미끄럼을 통해 선회를 실행하고, 바퀴가 없더라도 기술적으로 스키드-스티어 로더라는 점에 유의하여야 한다. 본 발명의 목적상 달리 언급되지 않는 한, 스키드 스티어라는 용어는 견인요소로서 바퀴를 갖는 로더로 범위를 한정해서는 안 된다.

로더(200)는 도 1에서 넓게 도시되고 위에 설명된 동력기계(100)의 하나의 특별한 예이다. 따라서, 이하 설명되는 로더(200)의 특징부는 도 1에 사용된 것과 유사한 도면번호를 사용한다. 예를 들어, 로더(200)는 동력기계(100)가 프레임(110)을 갖는 바와 같이 프레임(210)을 갖는 것으로 설명된다. 여기서 설명되는 스키드-스티어 로더(200)는, 트랙 어셈블리 및 트랙 어셈블리를 동력기계에 장착하는 장착 요소에 관해 후술되는 실시예가 실시될 수 있는 환경에 대한 참조를 제공하기 위한 것이다. 로더(200)는 여기에 개시된 실시예에서 필수적인 것은 아니고, 따라서 후술되는 실시예가 구현될 수 있는 로더(200)가 아닌 동력기계에 포함될 수도 있고 아닐 수도 있는 것으로 설명되는 특징의 설명에 특별히 제한되는 것으로 간주되어서는 안된다. 특별히 언급하지 않는 한, 후술되는 실시예는 다양한 동력기계에 실시될 수 있고 로더(200)는 그러한 동력기계 중 단지 하나이다. 예를 들어, 후술되는 본 발명의 일부 또는 전체가, 몇 가지 예를 들어, 다양한 다른 로더, 굴착기, 트렌처(trenchers) 및 도저(dozers) 등 많은 다른 종류의 작업 차량에서 구현될 수 있다.

로더(200)는 동력기계 상의 다양한 기능을 작동시키기 위한 동력을 생성하거나 또는 제공할 수 있는 동력 시스템(220)을 지지하는 프레임(210)을 포함한다. 동력 시스템(220)은 블록 다이어그램 형태로 표시되지만 프레임(210) 내에 위치한다.프레임(210)은 또한 다양한 작업을 실행하기 위하여 동력 시스템(220)에 의하여 동력을 받는 리프트 암 어셈블리(230) 형태의 작업요소를 지지한다. 로더(200)가 작업 차량인 경우, 프레임(210)은 또한 동력기계를 지지표면 위로 추진하고 동력 시스템(220)에 의하여 동력을 받는 견인 시스템(240)을 지지한다. 리프트 암 어셈블리(230)는 차례로, 다양한 작업을 실행하기 위하여 로더(200)에 다양한 도구를 수용 및 고정할 수 있는 도구 캐리어(272) 및 로더에 연결될 수 있는 도구에 동력을 선택적으로 제공하기 위하여 도구가 결합될 수 있는 동력 커플러(274)를 포함하는 도구 인터페이스(270)를 지지한다. 동력 커플러(274)는 유압원 또는 동력원 또는 모두를 제공할 수 있다. 로더(200)는 운전자가 다양한 제어장치(260)를 조작하여 동력기계가 비-구동 작업기능을 포함하는 다양한 작업 기능을 실행하게 할 수 있는 운전자 스테이션(255)을 정의하는 운전실(250)을 포함한다. 운전실(250)은 마운트(254)를 통하여 연장되는 축 중심으로 뒤로 피벗될 수 있고, 유지 및 보수가 필요하면, 동력 시스템 구성요소에의 접근을 제공한다.

운전자 스테이션(255)은 운전석(258) 및 다양한 기계 기능을 제어하기 위하여 운전자가 조작할 수 있는 제어 레버(260)를 포함하는 복수의 운전자 입력장치를 포함한다. 운전자 입력장치는 버튼, 스위치, 레버, 슬라이더(sliders), 페달 등을 포함할 수 있고, 손 작동 레버 또는 발 페달과 같은 독립형(stand-alone) 장치이거나 또는 핸드 그립(grips) 또는 디스플레이 패널에 통합될 수 있고, 프로그램 입력장치를 포함한다. 운전자 입력장치의 작동은 전기 신호, 유압 신호 및/또는 기계 신호 형태의 신호를 발생할 수 있다. 운전자 입력장치에 반응하여 발생한 신호는 동력기계의 다양한 기능을 제어하기 위하여 동력기계의 다양한 구성요소에 제공된다. 동력기계(100)의 운전자 입력장치에 의하여 제어되는 기능 중에는 견인요소(219), 리프트 암 어셈블리(230), 도구 캐리어(272)의 제어를 포함하고, 도구에 작동 가능하게 결합될 수 있는 임의의 도구에 신호를 제공한다.

로더는, 예를 들어 청각(audible) 및/또는 시각(visual) 표시와 같이, 운전자에 의하여 감지될 수 있는 형태로 동력기계의 작동에 관련된 정보의 표시를 주기 위하여 운전실(250)에 제공되는 디스플레이 장치를 포함하는 사람-기계 인터페이스를 포함할 수 있다. 청각 표시는 버저(buzzers), 벨 등 또는 언어(verbal) 통신의 형태로 나타날 수 있다. 시각 표시는 그래프, 라이트, 아이콘, 게이지(gauges), 알파벳 문자 등의 형태로 나타날 수 있다. 디스플레이는 경고등이나 게이지와 같은 전용 표시를 제공하거나, 다양한 크기와 기능의 모니터와 같이 프로그램 가능한 디스플레이 장치를 포함하여 프로그램 가능한 정보를 제공하기 위하여 동적일 수 있다. 디스플레이 장치는 진단 정보, 문제 해결 정보, 명령 정보 및 운전자가 동력기계 또는 동력기계와 연결된 도구를 보조하기 위한 다양한 유형의 정보를 제공할 수 있다. 운전자에게 사용될 수 있는 다른 정보 역시 제공할 수 있다. 워크 비하인드 로더와 같은 다른 동력기계는 운전실, 운전구역 또는 좌석을 갖지 않을 수 있다. 그러한 로더의 운전 위치는 일반적으로 운전자가 운전자 입력장치를 조작하기 위하여 가장 적합한 위치로 정의된다.

이하 기술되는 본 발명의 개념을 포함하거나 상호 작용하는 다양한 동력기계는 다양한 작업요소를 지지하는 다양한 다른 프레임 구성요소를 가질 수 있다. 본 발명의 프레임(210)의 구성요소는 발명의 목적을 위하여 예시적으로 제공되고, 프레임(210)이 본 발명의 개념이 실시되는 동력기계의 프레임의 유일한 형태는 아니다.

로더(200)의 프레임(210)은 차대(undercarriage) 또는 프레임의 하부(211) 및 차대에 의하여 지지되는 메인 프레임 또는 프레임의 상부(212)를 포함한다. 일부 실시예에서, 로더(200)의 메인 프레임(212)은 차대와 메인 프레임의 용접 또는 조임장치(fasteners) 같은 것에 의하여 차대(211)에 부착된다. 또는 메인 프레임 및 차대는 일체형으로 형성될 수 있다. 메인 프레임(212)은, 메인 프레임의 후방을 향하여 양 측면에 위치하고, 리프트 암 어셈블리(230)를 지지하고 리프트 암 어셈블리(230)가 피벗 부착되는, 한 쌍의 직립부(214A; 214B)를 포함한다. 리프트 암 어셈블리(230)는 직립부(214A; 214B) 각각에 예시적으로 핀 고정된다. 직립부(214A; 214B) 상의 장착부와 리프트 암 어셈블리(230)와 장착 하드웨어(리프트 암 어셈블리를 메인 프레임(212)에 고정하기 위한 핀(pin)을 포함함)의 조합을 본 발명의 목적상 집합적으로 조인트(216A; 216B)(직립부(214)의 각각에 하나가 위치함)로 지칭한다. 조인트(216A; 216B)는 차축(218)을 따라 배열되고, 아래에 설명하는 바와 같이, 리프트 암 어셈블리가 프레임(210)에 대해 차축(218) 중심으로 피벗할 수 있도록 한다. 다른 동력기계는 프레임의 양쪽 측면 상에 직립부를 포함하지 않거나, 프레임의 후방을 향해 양쪽 측면 상의 직립부에 장착될 수 있는 리프트 암 어셈블리를 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 일부 동력기계는 동력기계의 단일 측면 또는 동력기계의 전방 또는 후방 단부에 장착된 단일 암을 가질 수 있다. 다른 기계는 복수의 리프트 암을 포함하는 복수의 작업요소를 가질 수 있고, 이들 각각은 그 자신 고유의 구조로 기계에 장착된다. 프레임(210)은 또한 로더(200)의 양 측면 상에 바퀴(219A-D)의 형태인 한 쌍의 견인요소를 또한 지지한다.

도 2 및 도 3에 도시된 리프트 암 어셈블리(230)는, 본 발명의 실시예를 실현할 수 있는 로더(200) 또는 다른 동력기계와 같은 동력기계에 장착될 수 있는 리프트 암 어셈블리의 많은 상이한 유형 중 하나의 예이다. 리프트 암 어셈블리(230)는 수직 리프트 암으로 알려진 것이고, 리프트 암 어셈블리(230)가 로더(200)의 제어하에 프레임(210)에 대하여 일반적으로 수직 경로를 형성하는 리프트 경로(path)(237)를 따라 이동 가능한 것(즉, 리프트 암 어셈블리는 상승 및 하강할 수 있음)을 의미한다. 다른 리프트 암 어셈블리는 다른 기하구조를 가질 수 있고, 로더의 프레임에 다양한 방법으로 결합되어 리프트 암 어셈블리(230)의 방사상(radial) 경로와 다른 리프트 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 다른 로더에서의 일부 리프트 경로는 방사상 리프트 경로를 제공한다. 다른 리프트 암 어셈블리는 확장 가능한 또는 신축형(telescoping) 부분을 가질 수 있다. 다른 동력기계는 그들의 프레임에 부착된 복수의 리프트 암 어셈블리를 가질 수 있고, 각각의 리프트 암 어셈블리는 다른 것에 대해 독립적이다. 본 발명에 특별히 언급하지 않는 한, 상세한 설명에 개시한 본 발명의 개념은 특정한 동력기계에 결합되는 리프트 암 어셈블리의 형태나 수에 제한되지 않는다.

리프트 암 어셈블리(230)는 프레임(210)의 대향 측면 상에 배치되는 한 쌍의 리프트 암(234)을 갖는다. 도 2에 도시된 하강 위치에서의 경우, 리프트 암(234) 각각의 제1 단부는 조인트(216)에서 동력기계에 피벗 결합되고, 리프트 암 각각의 제2 단부(232B)는 프레임(210)의 전방을 향해 위치한다. 조인트(216)는 로더(200)의 후면을 향하여 위치하고 리프트 암은 프레임(210)의 측면을 따라 확장한다. 리프트 경로(237)는 리프트 암 어셈블리(23)가 최소 및 최고 높이 사이에서 이동함에 따라 리프트 암(234)의 제2 단부(232B)의 이동 경로에 의하여 정의된다.

리프트 암(234) 각각은 조인트(216) 중 하나에서 프레임(210)에 피벗 결합되는 각각의 리프트 암(234)의 제1 부분(234A) 및 제1 부분(234A)에의 연결부로부터 리프트 암 어셈블리(230)의 제2 단부(232B)로 확장되는 제2 부분(234B)을 갖는다. 리프트 암(234)은 제1 부분(234A)에 부착되는 교차부재(cross member)(236)에 각각 결합된다. 교차부재(236)는 리프트 암 어셈블리(230)에 증가된 구조 안정성을 제공한다. 동력 시스템(220)으로부터 가압 유체를 수용하도록 로더(200) 상에 구성된 유압 실린더인 한 쌍의 작동기(238)는, 로더(200)의 각 측면 상의 피벗 가능한 조인트(238A 및 238B)에서 각각 프레임(210)과 리프트 암(234) 모두에 피벗 결합된다. 작동기(238)는 개별적 그리고 집합적으로 리프트 실린더로서 종종 지칭된다. 작동기(238)의 작동(즉, 확장 및 수축)은 리프트 암 어셈블리(230)가 조인트(216) 주위로 피벗함으로써 화살표(237)로 표시된 고정 경로를 따라 상승 및 하강하도록 한다. 한 쌍의 제어 링크(217) 각각은 프레임(210)의 양 측면 상에서 프레임(210)과 하나의 리프트 암(232)에 피벗 장착된다. 제어 링크(217)는 리프트 암 어셈블리(230)의 고정 리프트 경로를 정의하는 것을 도와준다.

굴착기에서 가장 두드러지고 다른 로더에서도 가능한 일부 리프트 암은, 도 2에 도시된 리프트 암 어셈블리(230)의 경우와 같이 함께(즉, 소정 경로를 따라) 이동하는 대신에 다른 세그먼트에 대해 피벗하도록 제어 가능한 부분을 가질 수 있다. 일부 동력기계는, 굴착기 또는 일부 로더 및 다른 동력기계에 알려진 것처럼 단일 리프트 암을 갖는 리프트 암 어셈블리를 갖는다. 다른 동력기계는 복수의 리프트 암 어셈블리를 가질 수 있고, 각각은 다른 것들에 대해 독립적이다.

도구 인터페이스(270)는 리프트 암 어셈블리(230)의 제2 단부(232B)에 인접하여 제공된다. 도구 인터페이스(270)는 다양한 서로 다른 도구를 리프트 암(234)에 수용하고 고정할 수 있는 도구 캐리어(272)를 포함한다. 이러한 도구는 도구 캐리어(272)와 연결되게 구성되는 상보(complementary) 기계 인터페이스를 갖는다. 도구 캐리어(272)는 아암(234)의 제2 단부(232B)에 피벗 가능하게 장착된다. 도구 캐리어 작동기(235)는 리프트 암 어셈블리(230)와 도구 캐리어(272)에 작동 가능하게 결합되고, 도구 캐리어(272)를 리프트 암 어셈블리에 대해 회차지도록 작동 가능하다. 도구 캐리어 작동기(235)는 예시적으로는 유압 실린더이고 종종 틸트 실린더로 알려져 있다.

복수의 다른 도구에 부착될 수 있는 도구 캐리어를 가짐으로써, 하나의 도구에서 다른 도구로의 변경이 비교적 쉽게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도구 캐리어를 갖는 기계는 도구 캐리어와 리프트 암 어셈블리 사이에 작동기를 제공할 수 있고, 도구의 제거 또는 부착은 도구로부터 작동기의 제거 또는 부착, 또는 리프트 암 어셈블리로부터 도구의 제거 또는 부착을 필요로 하지 않는다. 도구 캐리어(272)는 도구를 리프트 암(또는 동력기계의 다른 부분)에 쉽게 부착하는, 도구 캐리어를 가질 필요 없는 리프트 암 어셈블리의 장착 구조를 제공한다.

일부 동력기계는 도구 또는 틸트 작동기를 갖는 리프트 암에 핀 고정(pinned)에 의하여 부착되고 도구 또는 도구 형태 구조에 직접 결합되는 도구 유사 장치를 가질 수 있다. 리프트 암에 회전 가능하게 핀 고정되는 이러한 도구의 보통의 예가 버킷이고, 용접 또는 조임장치에 의하여 버킷에 직접 고정되는 브라킷에 하나 이상의 틸트 실린더가 부착된다. 이러한 동력기계는 도구 캐리어를 갖지 않고, 오히려 리프트 암과 도구 사이의 직접 연결을 갖는다.

도구 인터페이스(270)는 또한 리프트 암 어셈블리(230)의 도구의 연결에 이용 가능한 도구 동력원(274)을 포함한다. 도구 동력원(274)은 도구가 제거 가능하게 결합될 수 있는 가압 유압유 포트를 포함한다. 가압 유압유 포트는 도구 상에서 하나 이상의 기능 또는 작동기에 동력을 제공하기 위하여 가압 유압유를 선택적으로 제공한다. 도구 동력원은 또한 도구 상에서 전기식 작동기 및/또는 전자식 제어기에 동력을 제공하기 위하여 동력원을 포함할 수 있다. 도구 동력원(274)은 또한, 도구의 제어기와 로더(200)의 전자식 장치 사이에서 통신을 가능하게 하기 위하여 로더(200) 상의 데이터 버스와 통신하는 전기 도관(conduits)을 예시적으로 포함한다.

도 2 및 도 3에서 프레임(210)은 동력 시스템(220)을 지지하고 둘러싸서, 동력 시스템(220)의 다양한 구성요소가 보이지 않는다.

도 4는 동력 시스템(220)의 다양한 구성요소의 다이어그램을 포함한다. 동력 시스템(220)은 다양한 기계 기능에서 사용하는 동력을 발생 및/또는 저장할 수 있는 하나 이상의 동력원(222)을 포함한다. 동력기계(200)에서, 동력 시스템(220)은 내연기관을 포함한다. 다른 동력기계는 주어진 동력기계 구성요소에 동력을 제공할 수 있는 전기 발생기, 재차지 배터리, 다양한 다른 동력원 또는 동력원들의 결합을 포함할 수 있다. 동력 시스템(220)은 또한 동력원(222)에 작동 가능하게 결합되는 동력 변환 시스템(224)을 포함한다. 동력 변환 시스템(224)은 차례로 동력기계의 기능을 실행하는 하나 이상의 작동기(226)에 결합된다. 다양한 동력기계의 동력 변환 시스템(224)은 기계 변속기, 유압 시스템 등을 포함하는 다양한 구성요소를 포함할 수 있다. 동력기계(200)의 동력 변환 시스템(224)은 구동 모터(226A; 226B)에 동력 신호를 제공하기 위하여 선택적으로 제어 가능한 한 쌍의 유체(hydrostatic) 구동 펌프(224A; 224B)를 포함한다. 구동 모터(226A; 226B)는 차례로 각각 차축에 작동 가능하게 결합되고, 구동 모터(226A)는 차축(228A; 228B)에 결합되고 구동 모터(226B)는 차축(228C; 228D)에 결합된다. 차축(228A-D)은 차례로 견인요소(219A-D)에 결합된다. 구동 펌프(224A; 224B)는 운전자 입력장치에 기계적, 유압 및/또는 전기적으로 결합되어 구동 펌프를 제어하는 작동 신호를 받는다.

동력기계(200)의 구동 펌프, 모터 및 차축의 배열은 이들 구성요소의 배열의 하나의 예이다. 위에 기술한 바와 같이, 동력기계(200)는 스키드-스티어 로더이고, 동력기계의 각 측면의 견인요소는 단일 유압 펌프, 동력기계(200)의 단일 구동 모터 또는 개별 구동모터의 어느 하나의 출력을 통하여 함께 제어된다. 유압 구동 펌프의 다양한 다른 구성 및 결합이 바람직하게 이용될 수 있다.

동력기계(200)의 동력 변환 시스템(224)은 또한 동력원(222)에 작동 가능하게 결합된 유압 도구 펌프(224C)를 포함한다. 유압 도구 펌프(224C)는 작업 작동기 회로(238C)에 작동 가능하게 결합된다. 작업 작동기 회로(238C)는 제어 로직뿐만 아니라 리프트 실린더(238) 및 틸트 실린더(235)를 포함하여 작동을 제어한다. 제어 로직은 운전자 입력에 반응하여 선택적으로 리프트 실린더 및/또는 틸트 실린더의 작동을 허가한다. 일부 기계에서, 작업 작동기 회로는 또한 부착 도구에 가압 유압유를 선택적으로 제공하는 제어 로직을 포함한다. 동력기계(200)의 제어 로직은 개방 센터, 직렬 배열의 3-스풀 밸브를 포함한다. 스풀은 부착된 도구에 리프트 실린더, 이어서 틸트 실린더 그리고 가압 유체에 우선권을 주도록 배열된다.

동력기계(100) 및 로더(200)의 위의 설명은 예시적인 목적으로 제공되었고, 이하 설명된 본 발명의 개념이 실현될 수 있는 예시적인 환경을 제공한다. 본 발명에 개시된 실시예는 도 1의 블록 다이어그램에 나타낸 동력기계(100), 더 구체적으로는 트랙 로더(200)와 같은 로더에 의하여 일반적으로 기술된 동력기계에 실현될 수 있고, 특별히 달리 언급하지 않는 한 이하 설명하는 본 발명의 개념은 위에 특히 기술한 환경으로 한정되는 것은 아니다.

도 5는 다른 구성요소 중에서 본원 발명의 일 실시예에 따라 개선된 견인 잠금 시스템(300)의 다이어그램을 포함한다. 위에 일반적으로 기술하고 또한 아래에 더 설명하는 바와 같이, 견인 잠금 시스템(300)은 동력기계의 견인요소를 제동하기 전에 자동적으로 동력기계의 엔진 속도를 감소시키고 따라서 종래의 시스템에 비하여 특정 구성요소의 개선된 성능과 수명을 제공하도록 구성될 수 있다. 비록 견인 잠금 시스템(300)이 로더(200)의 특정 구성요소와 관련하여 도시되었지만, 본 발명에 따른 견인 잠금 시스템(300)과 다른 유사한 시스템은 파워 트레인 또는 다른 시스템의 다양한 구성을 갖는 다른 동력기계에 바람직하게 사용될 수 있다(예, 도 5에 도시된 것 이외의 다른 견인 시스템의 브레이크 회전 또는 회전 구성요소).

도 5에 도시된 일부 실시예에서, 견인 잠금 시스템(300)은 구동 모터(226A)와 차축(228A, 228B) 사이에 견인 잠금 메커니즘을 인가하기 위하여 배열되고, 바퀴(219A, 219B)의 회전을 정지할 수 있다. 이전에 설명한 바와 같이, 엔진은 구동 모터(226A)에 동력을 공급하기 위하여 동력 변환 시스템(224)(도 4 참조)를 통하여, 구동 펌프(224A)에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 구동 모터(226A)는 바퀴(219A, 219B)에 각각 결합된 차축(228A, 228B)에 차례로 작동 가능하게 결합되어 로더(200)를 이동한다. 설명의 간결함과 명료성을 위하여, 단지 바퀴(219A, 219B)를 작동하는 구동요소만 이어지는 단락에서 설명된다. 당해 기술분야의 당업자는 바퀴(219C, 219D)를 작동하는 구동요소는 실질적으로 유사하다는 것을 인식할 수 있다. 또한 위에 기재된 바와 같이, 본 발명에 개시된 견인 잠금 시스템의 개념은 다른 견인 시스템에 또한 사용될 수 있고, 또는 도 5에 도시되거나 이하 특별히 논의되는 것 이외의 견인 시스템의 다른 구성요소를 제동하는데 사용될 수 있다.

도시된 실시예에서, 구동 모터(226A)는 체인과 스프로킷 시스템(280)을 통하여 동력을 바퀴(219A, 219B)로 이송한다. 특히, 구동 모터(226A)는 견인 잠금 시스템(300)이 결합되는 출력축에 동력을 공급한다. 샤프트의 단부는 하나 이상의 스프로킷을 포함할 수 있고, 스프로킷은 하나 이상의 체인을 경유하여 차축(228A, 228B)에 결합되어 동력을 전달하고, 따라서 바퀴(219A, 219B)를 구동한다. 그러나, 당해 기술 분야의 당업자는 동력을 출력축으로부터 하나 이상의 차축(즉, 적절한 기어 트레인 배열 등)에 송신하기 위한 다양한 다른 접근법을 인식할 수 있다. 이와 같이 체인과 스프로킷 시스템(280)은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안된다. 또한, 체인과 스프로킷 시스템의 알려진 양상에 관한 일부 상세는본 발명의 범위 바깥이고 더 이상 기술되지 않는다.

일반적으로, 견인 잠금 시스템(300)은 로더(200)의 브레이크로서 작용할 수 있고, 구동 모터(226A)의 출력축의 회전을 정지시켜서 바퀴(219A, 219B)의 회전을 정지시킨다. 일부 실시예에서 도 5에 도시된 바와 같이, 견인 잠금 시스템은 본 발명의 참고로 여기에 삽입된 미국 특허번호 5,551,523에 기술된 것과 같은 웨지 브레이크 시스템을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 견인 잠금(또는 제동(braking)) 시스템이 구상되고, 본 발명에 설명된 개념은 그 적용에서 웨지 브레이크 시스템으로 제한되어서는 안된다. 예를 들어, 다른 견인 잠금 시스템은 모터 하우징 내에(예, 구동 모터(226A, 226B)의 하우징 내에) 또는 동력기계의 다른 곳에 위치할 수 있는 톱니멈춤쇠 또는 다른 브레이크 시스템을 포함하는, 당업자에게 공지된 다른 적절한 브레이크 시스템을 포함할 수 있다.

또한 도 5에 도시된 바와 같이, 견인 잠금 시스템(300)은 견인 잠금 작동기(302), 웨지(304)와 디스크(306)를 포함한다. 견인 잠금 작동기(302)는 플런저(plunger) 또는 작동기 슬러그(slug)에 힘을 가하여(예, 솔로네이드를 통해), 웨지(304)가 시스템(300)이 제동으로부터 유리된 수축 위치(도 5에 실선으로 표시)와 시스템(300)이 디스크(306)와 연결되어 바퀴(219A, 219B)를 제동하는 확장 위치(도 5에서 파선으로 표시) 사이에서 이동하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 확장 위치는 웨지(304)를 위한 디폴트 위치일 수 있고, 웨지(304)는 견인 잠금 작동기(302)의 활성화 하에 확장 위치에서 수축 위치로 구동될 수 있다. 예를 들어, 견인 잠금 작동기(302)로부터 동력이 제거되면 브레이크는 정상적으로 연결될 수 있고(예, 스프링을 통하여 확장 위치에 유지), 견인 잠금 작동기(302)에 동력이 인가될 때만 유리된다(예, 제어된 전류신호를 통해). 이는 견인 잠금 작동기(302)에 대한 동력의 손실 경우 또는 기계가 활성화되지 않은 경우(즉, 기계의 꺼짐)에 견인 잠금 시스템(300)이 바퀴(219A, 219B)를 잠그는 것을 허용할 수 있다(즉, 브레이크 연결). 그러나 다른 실시예에서 다른 배치가 가능하다.

이전에 기술한 바와 같이, 디스크(306)는 구동 모터(226A)와 차축(228A, 228B) 사이에 배열되고, 구동 모터(226A)의 출력축에 연결된다. 이와 같이 디스크 (306)는 구동 모터(226A)의 출력축의 속도에 비례하는(또는 동일한) 디스크 속도로회전한다. 엔진이 구동 펌프(224A)에 작동 가능하게 결합되어 구동 모터(226A)에 동력을 공급하므로, 구동 모터(226A)의 출력축의 속도는 또한 도시된 실시예에서 엔진 속도에 비례하다.

도 7에 도시된 바와 같이, 디스크(306)는 주변 에지(307)로부터 방사상 외향으로 돌출하는 복수의 로브(308) 및 구동 모터의 출력축에 연결되는 다수의 내부 연결부(309)를 갖는다. 설명의 용이를 위하여, 도 5에 단지 하나의 로브가 도시된다. 디스크(306)는 그런 디스크의 일 실시예이다. 다른 유형의 디스크가 다른 실시예에서 사용될 수 있다.

웨지(304)가 확장 위치에 있을 때(파선에 도시된 것과 같이), 웨지(304)는 로브(308)에 연결되고, 따라서 디스크(306)(및 바퀴(219A, 219B))를 회전에 반대하여 잠근다. 대조적으로, 웨지(304)가 수축 위치에 있을 때(실선에 도시된 것과 같이), 웨지(304)는 로브(308)의 공간에 유지되고 디스크(306)(및 바퀴(219A, 219B)가 엔진의 속도에 상응하는(예, 비례하는) 디스크 속도로 회전하게 한다. 위에 일반적으로 설명한 바와 같이, 웨지(304) 또는 다른 브레이크 요소(예, 다른 웨지)의 유사한 작동은 또한 동시에 다른 회전요소(예, 다른 디스크)의 회전을 정지시키거나 허용하여 바퀴(219C, 219D)를 제동하거나 해제할 수 있다.

도 5에 또한 도시된 바와 같이, 견인 잠금 작동기(302)는 제어기(310)(예, 전자 견인 잠금 제어기)와 통신하고 제어기에 의하여 제어되도록 구성된다. 일부 실시예에서, 제어기(310)는 동력기계를 위한 일반 목적 또는 전문화된 제어 시스템의 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈을 포함하는 제어 시스템(160)(도 1 참조)과 같은 더 큰 제어 시스템으로 통합될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(310)는 더 큰 제어 시스템과 전자 통신할 수 있는 독립형 제어기일 수 있다.

일부 실시예에서, 제어기(310)는 허브(hub), 견인, 엔진 또는 동력기계의 다른 제어장치에 통합된 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈일 수 있다. 예를 들어, 이하의 제어기(310) 또는 일반적으로 전자 견인 잠금 제어기의 작동과 관련하여, 달리 표시하지 않는 한, 반드시 전용 또는 독립형 제어기를 필요로 하지 않는다. 유사하게 달리 명백히 표시하지 않는 한, 전자 견인 잠금 제어기 또는 다른 제어기의 설명은 더 일반적 목적의 제어 시스템 또는 장치, 견인 잠금 시스템의 제어에 관련한 하나 이상의 기능을 포함한다.

도시된 실시예에서, 제어기(310)는 다른 장치로부터의 전자 입력에 기초하여 견인 잠금 작동기(302)를 전자 제어하도록 구성되고, 다른 구성이 가능하다(예, 다른 형태의 제어신호를 통하여 또는 다른 형태의 입력에 기초하여). 따라서, 제어기(310)는 프로세서 장치(312)(예, 일반적 또는 특수 목적 전자 프로세서) 및 다양한 전자 입력과 출력 인터페이스뿐만 아니라, 프로세서 장치(312)에 의하여 실행을 위한 실행 가능 명령을 저장할 수 있는 메모리(314)를 포함한다. 따라서, 제어기(310)는 일반적으로 다양한 다른 구성요소로부터 전자신호를 수신하고, 전자신호(즉, 명령)를 견인 잠금 작동기(302)에 제공하여 브레이크를 연결 또는 유리하는 것을 포함하여, 다양한 구성요소로 전자신호를 제공하도록 구성된다.

제어기(310)는 또한 엔진의 속도를 제어하기 위하여 동력기계(200)의 엔진과 통신한다. 도시된 실시예에서, 제어기(310)는 엔진 스로틀(316)(예, 전자 스로틀 본체)과의 통신을 통하여 엔진 속도를 제어할 수 있고, 다른 구성도 가능하다. 또한, 도 5는 엔진 스로틀(316)과 직접 통신하는 제어기(310)를 나타내지만 다른 제어 구조도 가능하다. 예를 들어, 제어기(310)는 엔진 제어 유닛(미도시)과 통신하거나 그 일부를 형성할 수 있고, 엔진 제어 유닛은 제어기(310)로부터의 신호에 기초하여 엔진 스로틀(316)을 제어하도록 구성될 수 있다.

임의의 경우에서 아래에 더 상세하게 기술되는 바와 같이, 제어기(310)는 일반적으로 브레이크 입력 장치(318)로부터의 수신신호에 기초하여, 목표 엔진 속도에 대응하는 목표 설정을 향하여 엔진 스로틀을 명령하도록 구성된다. 목표 엔진 속도가 현재 엔진 속도보다 낮은 경우, 이러한 명령은 엔진 스로틀(316)이 엔진의 속도를 변경하도록 할 수 있고, 최종적으로 동력기계(200)의 이동 속도와 디스크 (306)의 회전 속도를 변경한다. 엔진 스로틀(316)은 엔진에 직접 연료 공급을 연결하고, 사용자 조정 가능한 손 또는 발 장치와 혼동되지 않는 것으로 일반적으로 스로틀로서 지칭된다. 본 발명의 목적을 위하여, 임의의 그와 같은 발 또는 손 작동장치는 스로틀 입력 장치(319)와 같이 운전자-제어 엔진 속도 입력으로 지칭된다. 제어 레버, 스로틀 페달, 스로틀 노브 등을 포함하는 많은 알려진 스로틀 입력 장치가 있다. 본 발명에 사용되는 스로틀 입력 장치는 이들뿐만 아니라 엔진 속도의 제어를 위한 다른 알려진 형태의 운전자-입력장치를 포함하는 것으로 이해되어야 하다.

도시된 실시예에서, 스로틀 입력 장치(319)는 엔진 제어기(310)와 통신하고, 운전자 입력에 기초한 스로틀 신호를 출력하도록 구성된다. 스로틀 입력 장치(319)는 제어기(310)를 통하여 엔진이 특정 작동 속도로 작동하도록 명령하기 위하여 동력기계의 운전자에 의하여 사용될 수 있다. 일부 경우에서, 작동 속도는 스로틀 입력 장치(319)의 특정 위치에 의하여 설정될 수 있고, 엔진 스로틀(316)에 대한 특정 작동 신호 및 엔진의 대응 작동 속도에 해당할 수 있다. 예를 들어, 스로틀 입력 장치(319)의 최소 위치는 최소 스로틀 신호와 엔진의 최소 작동 속도(예, 아이들 속도)에 해당될 수 있다. 마찬가지로, 스로틀 입력 장치(319)의 최대 위치는 최대 스로틀 신호와 엔진의 최대 작동 속도에 해당될 수 있다.

도 5에 더 도시된 바와 같이, 제어기(310)는 브레이크 입력 장치(318)와 통신한다. 일반적으로, 브레이크 입력 장치(318)는 운전자에 의하여 작동되고 대응하는 브레이크 입력 신호를 제어기(310)로 제공하도록 구성되는 브레이크 스위치, 페달 또는 다른 인터페이스일 수 있다. 일부 실시예에서, 브레이크 입력 장치는 운전구역 내의 전자 브레이크 페달 또는 운전자 제어 가능 버튼 또는 노브를 포함할 수 있고, 브레이크의 활성화 또는 불활성화를 위한 운전자 명령에 기초하여 제어기(310)에 브레이크 페달 위치 또는 다른 브레이크 신호를 출력할 수 있다(예, 직접 또는 개입 구조를 통해). 일부 실시예에서 브레이크 페달은, 일단 작동되면 발 페달이 확실하게 이동하고 해제될 때까지 "ON" 포지션에 남아 있는 오버 센터(over center) 발 페달일 수 있다. 따라서 예를 들어, 브레이크 입력 장치(318)는 제어기(310)에 연속 브레이크 입력 신호를 제공하도록 구성되고, 견인 잠금 시스템(300)은 운전자가 반대의 표시를 제공할 때까지 동력기계(200)를 제동하도록 계속해서 연결된다. 일부 실시예에서, 브레이크 입력 장치(318)는 운전구역 내에 위치한 좌석 바와 같은 일부 다른 장치의 위치를 감지하는 센서일 수 있다. 낮은 위치에서 높아진 위치로의 시트 바의 이동은, 제어기가 브레이크가 연결되어야 하는 표시로서 해석하는 신호를 제어기(310)에 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 동력기계는 위에 기술된 형태의 브레이크 스위치 및 시트 바 또는 다른 유사 장치 모두를 가질 수 있고, 각각은 서로 독립적으로 제어기가 견인 잠금 시스템(300)과 연결되거나 유리되어야 하는 신호를 제어기(310)에 제공할 수 있다. 제어기(310)는 메모리에 저장된 명령이 입력의 어느 하나 또는 모든 형태를 처리하도록 적합하게 구성된다.

위에 유사하게 설명된 바와 같이, 종래의 시스템에서, 견인 잠금 작동기가 연결되어 동력기계를 제동하면, 제동된 구성요소(예, 디스크(306)와 유사한 디스크)가 상대적으로 높은 속도로 회전하고 있을지라도 제동이 실현될 수 있다(예, 웨지(304)와 유사한 웨지로). 이는 특히 운전자에 의하여 작동 가능한 구동 입력과 구동 펌프 사이의 기계적 또는 유압 연결을 가진 기계에 특히 해당되고, 구동 입력은 구동 펌프의 변위를 제어하도록 조작된다, 상응하게 예를 들어 웨지가 이동하는 대응 디스크의 로브에 연결되는 경우, 제동 구성요소는 적합하게 연결되지 않거나 (예, 웨지가 대응 디스크를 따라 건너뛸 수 있다), 또는 삐걱거림 또는 다른 해로운 접촉을 겪을 수 있다. 이러한 효과는 동력기계의 부적당한 전체 작동뿐만 아니라 관련 구성요소의 저하를 야기할 수 있다.

따라서 일부 실시예에서, 브레이크가 회전 구성요소와 연결되기 전에, 제어기는 엔진 속도의 감소에 의하여 제동되는 회전 구성요소의 회전 속도를 감소하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여 또한 도 6에 나타낸 바와 같이, 견인 잠금 연결을 제어하는 방법(400)은 관련 구성요소가 제동되기 전에, 브레이크 입력에 기초하여 엔진 속도를 감소하는 하나 이상의 작동을 포함할 수 있다. 설명의 명료성을 위하여, 제동 방법(400)의 작동은 도 5의 견인 잠금 시스템(300)을 기준으로 하여 아래 기술되지만, 유사한 작동이 다른 제어 시스템을 사용하여 실현될 수 있고, 다른 제어 방법이 시스템(300)에 의하여 실현될 수 있다.

특히 도시한 실시예에서, 제어기(310)는 일시적으로 운전자 제공 브레이크와 스로틀 입력을 지연시켜 엔진이 목표 엔진 속도(예, 미리 정해진 최저 속도)를 향하도록 구성된다. 처음에, 제어기(310)는 브레이크 입력장치(318)로부터의 전자신호와 같은 브레이크 입력을 수신할 수 있다(402). 브레이크 입력의 수신에 대응하여, 제어기(310)는 동력기계의 엔진 속도가 임시 목표 속도(예, 감소된 속도)를 향하도록 일시적으로 명령할 수 있다(404). 이와 관련하여 예를 들어 위에 설명한 바와 같이, 제어기(310)는 직접적 또는 간접적으로, 엔진 스로틀(316)에 전자신호의 지연을 초래하여 브레이크 입력의 수신(402)에 기초하여 엔진의 속도(즉, 엔진의 RPM을 감소)를 일시적으로 감소할 수 있다. 예를 들어, 제어기(310)가 브레이크 입력을 수신하면(402), 엔진은 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 작동 속도로 작동할 수 있다. 이어서 제어기(310)는 브레이크의 운전자-명령 활성화를 일시적으로 지연하고 엔진 스로틀(316)을 제어하는 수정된 스로틀 신호를 일시적으로 출력하고 엔진 속도의 감소를 명령할 수 있다. 예를 들어, 제어기(310)는 운전자-명령 스로틀 설정에 대응하는 명령 신호에 대하여 감소된 크기의 엔진 속도 명령 신호를 일시적으로 출력할 수 있다. 위에 기술한 바와 같이 일부 경우에서, 제어기(310)는 엔진 속도가 미리 정해진(예, 최소) 속도를 향하도록 명령할 수 있고(404), 그러므로 일반적으로 브레이크 입력의 수신(402)에 기초하여 엔진 속도를 감소할 수 있다.

또한 위에 설명한 바와 같이, 미리 정해진 엔진 속도는 관련 브레이크 입력이 수신되면 현재 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 작동 엔진 속도 이하일 수 있다. 그러나 일부 실시예서, 미리 정해진 엔진 속도는 현재 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 작동 엔진 속도와 동일할 수 있다. 예를 들어, 동력기계(200)가 아이들 속도로 작동하고 있으면, 브레이크 입력에 기초한 목표 엔진 속도는 작동 속도(즉, 아이들 속도일 수 있다)에 일치할 수 있다. 따라서 예를 들어, 운전자 입력 장치가 이미 아이들로 설정되어 스로틀이 이미 아이들 설정에 있을지라도, 견인 잠금 제어기는 엔진 스로틀을 아이들 설정으로 일시적으로 명령하여 엔진이 아이들 속도를 향하도록 명령할 수 있다. 일부 경우에서, 이는 관련 간격이 너무 이른 증가된 엔진 속도를 야기하지 않은 동안에 운전자-명령 스로틀 설정의 임의의 증가를 유용하게 보장할 수 있다.

위에 기재된 바와 같이, 일부 실시예에 따라 미리 정해진 엔진 속도는 최소 엔진 속도에 동일할 수 있고, 최소 스로틀 설정에 대응한다. 다른 실시예에 따라 미리 정해진 엔진 속도는 운전자 명령-스로틀 설정에 기초하여 현재 작동 속도 또는 현재 작동 목표 속도의 목표 퍼센트일 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 엔진 속도는 현재 작동속도의 80%(예, 또는 70%, 60% 등)이거나, 미리 정해진 엔진 속도는 현재 작동속도에 대하여 10% 감소 속도에 해당할 수 있다(예, 25%, 45% 등).

일단 엔진 속도가 일시적으로 감소되거나 또는 달리 명령되면(404), 제어기(310)는 이어서 예를 들어 견인 잠금 작동기(302)의 전자 제어를 통하여 브레이크가 연결하도록 할 수 있다(406). 따라서 도시한 구성에서, 웨지(304)는 디스크(306) 위의 로브(308)를 브레이크 입력이 처음 수신되었을 때(402)보다 낮은 속도로 회전하는 디스크(306)와 연결하기 위하여 움직일 수 있다. 또한 유사하게, 디스크(306)는 일반적으로 귀에 덜 거슬리는 방법으로, 그리고 디스크(306)를 따라 웨지(304)의 감소된(예, 없는(no)) 스키핑(skipping)으로 제동될 수 있다.

위에 기재된 바와 같이, 제동 방법(400)에 의하여 실행된 엔진 속도의 명령받은 감소(404)는 일반적으로 일시적이다. 따라서 일부 실시예에서, 브레이크가 연결된(406) 후에, 제어기(310)는 엔진 스로틀(316)을 제어하여 엔진을 그 이전 속도로 돌리거나 또는 수신된 브레이크 입력(402)으로부터 생긴 엔진 속도의 일시적 명령(404)을 중지할 수 있다(408). 예를 들어, 제어기(310)는 스로틀 입력 장치(319)에 의하여 표시된 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 작동 속도로 엔진이 돌아가도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여 예를 들어, 제동 방법(400)의 일시적으로 명령받은(404) 엔진 속도의 감소는 가끔 다른 방법(즉, 운전자-제어 엔진 속도 입력으로부터의 입력 변화)에 의한 엔진 속도의 감소와 중첩할 수 있고, 엔진 속도의 감소가 더 이상 명령되지(404) 않은 후에도 엔진이 반드시 선-제동 속도로 돌아갈수 없는 순효과를 갖는다. 일부 실시예에서, 제어기는 엔진 속도를 이전 엔진 속도 수준으로 돌려줄 수 없다(블록(408)의 작동이 실행되지 않을 수 있다).

일부 실시예에서, 제어기는 브레이크 입력의 수신 후에 단지 미리 정해진 시간 동안 엔진 속도( 또는 다른 목표 속도)의 감소를 명령하도록(404) 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(310)는 일반적으로 약 50 밀리초와 약 2 초 사이 동안 엔진 속도를 감소하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에 따라서, 제어기(310)는 약 200 밀리초와 약 1850 밀리초 사이, 약 400 밀리초와 약 1200 밀리초 사이, 또는 약 800 밀리초 동안 엔진 속도를 감소하도록 구성될 수 있다. 임의의 경우에서, 제어기는 운전자-제어 엔진 속도 입력으로부터의 임의의 입력에 상관없이, 브레이크 입력의 수신(402) 후에 미리 정해진 시간 주기 동안 엔진 속도의 감소를 초래하도록 일반적으로 구성될 수 있다. 바람직하게는 미리 정해진 시간이 경과한 후에, 제어기는 엔진 속도(예, 브레이크 활성화의 일시적 지연 및 스로틀 제어의 일시적 수정의 중지)의 명령을 중지할 수 있고(408), 엔진 속도는 잠재적으로 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 작동 속도로 돌아가는 엔진 속도로 돌아가거나, 이전 값으로 돌아가거나 또는 일반적으로 증가한다.

일부 실시예에서, 제어기는 단지 물리적 상태가 발생하는 경우에만 엔진 속도의 감소를 명령하는 것을 중지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기는 엔진이 목표 감소된 엔진 속도를 달성할 때까지, 브레이크 입력의 수신(402)에 기초하여, 엔진 속도의 감소를 명령하도록(404) 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따라서, 제어기는 적어도 브레이크가 제동되어야 할 구성요소와 적합하게 연결될 때까지 엔진 속도의 감소를 명령하도록(404) 구성될 수 있다. 이와 관련하여 일부 실시예에서, 제어기(310)는 위치 또는 힘 센서(미도시)로부터의 입력을 통하여, 웨지(304)가 디스크(306)와 적합하게 연결된 지를 탐지하도록 구성될 수 있다. 이런 경우에 예를 들어, 제어기(310)는 직접적으로 웨지(304)의 위치를 탐지하도록, 견인 잠금 작동기(302)의 현재 구성(예, 확장 각도)을 탐지하도록, 또는 디스크(306) 또는 다른 구성요소의 속도와 같은 다른 변수를 탐지하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 제어기(310)는 웨지(304)가 적합하게 연결되고 디스크(306)가 적합하게 제동되었다고 결정될 때까지 가끔 엔진 속도의 감소 명령을 계속할 수 있고, 그리고 그때에만 엔진 속도가 다시 증가하도록 허용한다. 다른 실시예에 따라서, 제어기는 브레이크의 불활성화를 위한 브레이크 입력의 수신 하에 엔진 속도의 일시적 명령을 중지(408)하도록 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 제어기는 엔진 속도가 미리 정해진 임계값(예, 미리 정해진 RPM) 이상인 경우에만 브레이크의 연결 전에 엔진 속도를 감소하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(310)는 엔진의 속도 센서와 통신하여 엔진 속도를 탐지할 수 있다. 엔진이 미리 정해진 엔진 속도 이상이면, 제어기(310)는 견인 잠금 작동기(302)를 제어하여 웨지(304)를 디스크(306)와 연결하기 전에 속도 감소를 명령할(404) 수 있다. 반대로, 엔진이 미리 정해진 엔진 속도 이하이면, 제어기(310)는 엔진 속도의 감소 명령(404) 없이, 잠금 작동기(302)를 제어하여 웨지(304)를 디스크(306)와 연결할 수 있다.

유사하게 일부 실시예에서, 제어기는 다른 구성요소의 탐지된 속도에 기초하여, 제동되기 전에 엔진 속도를 감소하거나 제동 전에 엔진 속도를 감소하지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서(미도시)는 구동 모터(226A) 또는 디스크(306)의 속도를 탐지하도록 구성될 수 있고, 제어기(310)는 특정 엔진 속도를 명령하도록(404) 구성될 수 있다. 또는 유사한 제어가 특정 견인요소(예, 바퀴(219A, 219B) 또는 트랙) 또는 다른 구성요소의 속도에 기초하여 실현될 수 있다.

일부 실시예에서, 제어기는 브레이크 활성화의 일시적 지연 및 운전자로부터의 스로틀 수정을 언제 중지하는 지를 결정하는 복수의 변수를 모니터할 수 있다. 예를 들어, 제어기(310)는 미리 정해진 시간 지연의 끝(예, 위에 기재), 브레이크가 견인요소(예, 바퀴(219A, 219B))를 잠갔다는 제어기(310)의 표시 및 브레이크의 불활성화를 위한 브레이크 입력 수신을 포함하는 빠른 요인의 발생에 기초하여 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 작동 속도로 엔진을 명령하도록 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 본 발명에 따른 방법의 컴퓨터 실행을 포함하는 본 발명은, 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 그들의 결합을 산출하여 프로세서 장치 또는 컴퓨터(예, 메모리에 작동 가능하게 결합된 프로세서 장치)를 제어하여 여기에 기술된 본 발명을 실행하는 표준 프로그래밍 또는 엔지니어링 기술을 사용하여 시스템, 방법, 장치 또는 제조물에 실행될 수 있다. 따라서 일부 실시예는, 프로세서 장치가 명령의 판독에 근거하여 명령을 실행할 수 있도록, 비-일시적 컴퓨터 판독 미디어에 유형으로 구체화된 명령 세트로 실행될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예는 이하의 설명에 일치하는 자동화 장치, 다양한 컴퓨터 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 등을 포함하는 특별 또는 일반 목적의 컴퓨터와 같은 장치를 포함(이용)할 수 있다.

본 발명에 사용된 용어 "제조물"은 컴퓨터-판독 장치로부터 접근 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어(예, 비-일시적 신호) 또는 미디어(예, 비-일시적 미디어)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터-판독 미디어는 자기 저장장치(예, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립 등), 광학 디스크(예, CD, DVD 등), 스마트 카드 및 플래시 메모리장치(예, 카드 디스크 등)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 또한 캐리어 웨이브(carrier wave)는 전자 메일의 전송 및 수신 그리고 인터넷 또는 LAN과 같은 네트워크의 접속에 사용되는 것과 같은 컴퓨터-판독 전자 데이터를 운반하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 당업자는 본 발명의 특허청구범위의 범위 및 특징으로부터 벗어나지 않고 많은 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

일부 실시예에 따른 방법의 및 방법을 실행하는 시스템의 특정한 작동에 대하여 도면에 개략적으로 나타내었다. 본 발명에 다르게 명시 또는 제한하지 않는 한, 특정한 공간적인 순서의 특정한 작동의 도면의 표시는 특정한 공간적인 순서에 대응하는 특정 서열의 작동으로 실행되는 것을 반드시 요구하지는 않는다. 따라서, 도면에 표시된 또는 본 발명에 개시된 특정한 작동은 본 발명의 실시예에 도시된 또는 개시된 것과 다른 순서로 실행될 수 있다. 또한 일부 실시예에서, 특정 작동은 병행 처리장치 또는 큰 시스템의 일부로서 상호 작동하도록 구성된 분리 컴퓨팅장치를 포함하여 병행하여 실시될 수 있다.

본 발명에 대한 컴퓨터 실행에 있어서, 본 발명에 다르게 명시 또는 제한하지 않는 한, 용어 "구성요소", "시스템", "모듈" 등은 하드웨어, 소프트웨어 및 하드웨어와 소프웨어의 결합을 포함하는 컴퓨터-관련 시스템의 일부 또는 모두를 포함한다. 예를 들어, 구성요소는 프로세서 장치, 프로세서 장치에 의하여 실행되는(또는 실행 가능한) 공정, 대상(object), 실행 가능한, 실행 스레드(thread), 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터일 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 컴퓨터에 가동되는 응용 프로그램 및 컴퓨터는 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소(또는 시스템, 모듈 등)는 공정 또는 실행 스레드 내에 존재할 수 있고, 하나의 컴퓨터에 배치될 수 있고, 2개 이상의 컴퓨터 또는 다른 프로세서 장치에 분배될 수 있고, 또는 다른 구성요소(또는 시스템, 모듈 등) 내에 포함될 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 기술분야의 당업자는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 형태에서 또는 세부적으로 변경될 수 있음을 인지할 것이다.

Claims (15)

1. 하나 이상의 견인요소(219A)를 잠그도록 구성된 브레이크(300); 및
   엔진(220)과 브레이크(300)와 연통하는 제어 시스템(310)을 포함하고,
   상기 제어 시스템은 적어도 하나의 프로세서 장치(312)와 적어도 하나의 프로세서 장치에 의하여 실행 가능한 명령을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
   상기 명령은 제어 시스템에 의하여 수행되면, 브레이크(300)의 활성화를 위한 브레이크 입력을 수신하고; 브레이크 입력의 수신에 대응하여, 엔진(220)이 미리 정해진 엔진 속도를 향하도록 일시적으로 명령하고; 그리고 엔진이 미리 정해진 엔진 속도를 향하도록 명령한 후에, 브레이크 입력에 기초하여 브레이크(300)를 연결하여 하나 이상의 견인요소(219A)를 잠그는 것을 포함하는 작동을 하게 하는,
   견인요소(219A)를 구동하도록 구성된 엔진(220)을 갖는 동력기계(200)의 견인 잠금 시스템을 제어하는 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 엔진 속도는 브레이크 입력이 수신될 때 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 엔진(220)의 작동 속도 이하이고, 그리고 선택적으로 미리 정해진 엔진 속도는 최소 스로틀 설정에 대응하는 최소 엔진 속도인 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 작동이 브레이크(300)를 연결한 후에, 엔진(220)이 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 작동 속도로 명령하는 것을 포함하는 시스템.
4. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에서, 상기 제어 시스템(310)은 브레이크 입력에 기초하여 브레이크를 연결하기 전에, 엔진(220)을 미리 정해진 시간 동안 미리 정해진 엔진 속도를 향하게 명령하도록 구성되고, 그리고 선택적으로 미리 정해진 시간은 50 밀리초와 2 초 사이, 더 바람직하기로는 400 밀리초와 1200 사이인 시스템.
5. 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에서, 상기 제어 시스템(310)은 브레이크 입력의 수신 후에 미리 정해진 시간의 뒤에 브레이크 입력에 기초하여 브레이크(300)를 연결하여 하나 이상의 견인요소(219A)를 잠그도록 구성되는 시스템.
6. 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에서, 상기 제어 시스템(310)은 엔진 스로틀(316)과 전자 통신하고, 엔진 스로틀을 제어하여 엔진(220)이 미리 정해진 속도를 향하게 명령하도록 구성되는 시스템.
7. 제6항에 있어서, 스로틀 입력 장치(319)의 위치는 엔진(220)의 작동 속도와 관련되는 작동 스로틀 신호를 정의하고, 그리고 제어 시스템(310)은 엔진 스로틀(316)에 수정된 스로틀 신호를 제공하여 엔진이 미리 정해진 엔진 속도를 향하게 명령하도록 구성되고;
   상기 제어 시스템은 엔진 스로틀과 통신하고 제어하는 엔진 제어기를 더 포함하고, 상기 엔진 제어기는 제어 시스템으로부터 수정된 스로틀 신호를 수신하고, 수정된 스로틀 신호를 엔진 스로틀로 제공하도록 구성되는 시스템.
8. 제1항 내지 제7항의 어느 한 항에서, 상기 브레이크(300)는
   견인 잠금 작동기(302);
   견인 잠금 작동기에 결합되고, 견인 잠금 작동기에 의하여 수축 위치와 확장 위치 사이에서 이동할 수 있는 웨지(304); 및
   방사상 외향으로 확장하고, 견인 잠금 작동기(302)가 웨지를 확장 위치로 이동시킬 때 웨지(304)와 연결하도록 구성되는 복수의 로브(308)를 갖는 디스크(306)를 포함하는 시스템.
9. 제1항 내지 제8항의 어느 한 항에서, 상기 제어 시스템(310)은, 미리 정해진 지연의 끝, 브레이크(300)가 견인요소(219A)를 잠갔는지의 제어 시스템(310)의 확인 및 제어 시스템(310)의 브레이크(300)의 불활성화를 위한 브레이크 입력의 수신 중의 빠른 것의 발생에 기초하여 엔진(220)이 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 작동 속도로 명령하도록 더 구성되는 시스템.
10. 제1항 내지 제9항의 어느 한 항에서, 상기 제어 시스템(310)은 브레이크 입력의 수신에 기초하여, 엔진(220)의 속도를 아이들 속도 또는 현재 엔진 속도의 목표 퍼센트의 하나로 일시적으로 감소하도록 구성되는 시스템.
11. 제1항 내지 제10항의 어느 한 항의 견인 잠금 시스템;
    엔진(220)이 주 프레임에 의하여 지지되고 엔진 스로틀(319)에 의하여 제어되는 주 프레임(210);
    엔진에 의하여 동력이 공급되는 구동 펌프(224A); 및
    구동 펌프에 의하여 구동되고 그리고 구동 모터에 작동 가능하게 결합된 하나 이상의 견인요소(219A)에 동력을 공급하도록 구성된 구동 모터(226A)를 포함하고;
    상기 구동 모터(226A)와 하나 이상의 견인요소(219A) 사이에 브레이크(300)가 배열되는, 동력기계(200).
12. 전자 제어기(310)에서, 운전자로부터 동력기계(200)의 브레이크(300)의 활성화를 위한 브레이크 입력을 수신하는 단계;
    브레이크 입력의 수신에 기초하여 그리고 브레이크를 활성화하기 전에, 동력기계(200)의 엔진(220)의 속도를 감소하는 전자신호를 자동적으로 제공하는 단계; 및
    엔진(220)의 속도를 감소하는 전자신호를 제공한 후에, 브레이크 입력에 기초하여 전자 제어기(310)로 브레이크를 전자적으로 활성화하는 단계를 포함하는, 동력기계(200)의 견인 잠금 시스템을 제어하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 브레이크(300)는 기계적으로 제어되는 유압 펌프(224A)와 대응하는 유압 모터(226A)에 의하여 동력을 공급받는 디스크(306)의 회전을 정지하도록 구성되는 방법.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 엔진(220)의 속도를 감소하는 전자신호는 엔진이 아이들 속도를 향하게 명령하도록 구성되는 방법.
15. 제12항 내지 제14항의 어느 한 항에서, 미리 정해진 시간 지연의 끝, 브레이크(300)의 활성화 또는 브레이크의 불활성화를 위한 브레이크 입력의 전자 제어기(310)의 수신의 하나 이상에 기초하여, 운전자-제공 스로틀 설정에 대응하는 작동 속도로의 엔진의 회귀를 자동적으로 명령하는 단계를 더 포함하는 방법.
    
    
    
    

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