KR20230053427A

KR20230053427A - 산업용 차량 및 이의 제어방법

Info

Publication number: KR20230053427A
Application number: KR1020210136919A
Authority: KR
Inventors: 박규홍
Original assignee: 현대두산인프라코어(주)
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2021-10-14
Publication date: 2023-04-21

Abstract

산업용 차량 및 이의 제어방법이 개시된다. 본 실시 예는 휠 로우 더의 안정적인 주행 및 작업을 실시하기 위해 붐 실린더 유닛의 감쇠비를 서로 다르게 제어하고자 한다.

Description

산업용 차량 및 이의 제어방법{Industrial vehicle and its control method}

본 발명은 산업용 차량의 안정적인 작업과 이동을 위한 것으로서, 보다 상세하게는 산업용 차량 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 로우 더는 건설공사 현장에서 토사나 골재를 덤프차량에 적재하거나 운반하는 장비로서, 그 종류로는 휠 로우 더와 트랙 로우더가 있고, 상기 휠 로우 더는 대형 저압 타이어를 사용한 것으로 굴착작업도 가능하며 전륜 구동식이 주로 사용된다.

종래의 휠 로우 더는 기동성이 우수하므로 주행속도가 빠르며 포장 도로에서도 작업성이 우수한 특징을 갖고 있다. 즉, 상기 휠 로우 더는 주요 동력전달장치와 엔진은 리어 프레 임에 장착되고, 버켓과 붐 및 버켓 실린더는 프런트 프레임에 장착되며, 하부에는 타이어가 설치된다.

상기 휠 로우더는 전방에 작업물을 담거나 이동시킬 수 있는 버켓(Bucket)이 구비되고, 상기 버켓은 붐과 결합되고, 상기 붐은 전방 차체에 결합된다.

종래의 휠 로우 더는 작업 현장에서 주로 비 포장 도로를 따라 작업물을 버켓에 적재한 상태로 도로를 따라 주행을 하게 된다.

상기 휠 로우 더는 도로에서 돌출된 구조물(요철)을 통과할 경우 붐에 가해지는 충격 및 진동을 줄이고 승차감을 좋게 해야 운전자의 편의성이 향상될 수 있다.

그러나 종래의 휠 로우 더는 버켓에 적재된 작업물의 무게가 항상 일정하지 않고 작업 상태에 따라 가변 될 경우 휠 로우 더 전체에 가해지는 충격과 진동이 증가하게 되어 운전자에게 상당한 충격과 피로감 및 승차감을 저하시키는 문제점이 유발되어 이에 대한 대책이 필요하게 되었다.

대한민국공개특허 제10-2018-0037369호

본 실시 예들은 휠 로우 더의 차속과, 버켓의 각도 및 버켓에 적재된 적재물의 서로 다른 무게에 따른 압력을 감지하여 붐 실린더 유닛의 감쇠비를 다양하게 제어하기 위한 산업용 차량 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

본 실시 예에 의한 산업용 차량은 휠 로우더 운전석의 일측에 구비된 모드 선택부(50); 상기 휠 로우 더의 상태를 감지하는 감지 유닛(100); 상기 감지 유닛(100)에서 감지된 신호를 입력 받아 붐 실린더 유닛(34)의 변위 조절을 위해 구비된 변위 조절 밸브(400)를 제어하여 상기 붐 실린더 유닛(34)에 대한 감쇠비(damping ratio)를 제어 하는 제어 유닛(500); 상기 붐 실린더 유닛(34) 또는 오일 탱크(T)로 공급되는 오일의 공급과 이동을 조절하는 셀렉트 밸브(600); 및 상기 셀렉트 밸브(600) 또는 어큐물레이터(40)에서 이동된 오일의 방향 전환을 위해 구비된 방향 전환 밸브(700)를 포함한다.

상기 감지 유닛(100)은 상기 휠 로우 더의 차속을 감지하는 제1 감지 센서(110); 상기 휠 로우더에 구비된 버켓(30)의 각도를 감지하는 제2 감지 센서(120); 상기 버켓(30)에 적재된 적재물의 무게에 따른 압력을 감지하는 제3 감지 센서(130)를 포함한다.

상기 제어 유닛(500)은 상기 휠 로우 더의 차속이 소정의 속도에 해당되고, 상기 버켓(30)이 지면에서 소정의 높이로 이격되어 수평 상태가 유지될 경우에 상기 휠 로우 더에 대한 감쇠비(damping ratio)가 제어 가능한 인 게이지 조건에 해당되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어 유닛(500)은 상기 버켓(30)에 적재된 적재물의 무게에 따른 압력에 비례하여 감쇠비가 증가 또는 감소되도록 제어하되, 상기 압력이 클 경우에 상기 붐 실린더 유닛(34)의 감쇠비가 증가되도록 제어하고, 상기 압력이 작을 경우 상기 붐 실린더 유닛(34)의 감쇠비가 감소되도록 제어한다.

상기 제어 유닛(500)은 상기 제1 감지 센서(110)에서 감지된 휠 로우 더의 차속 데이터 보다 상기 제3 감지 센서(130)에서 감지한 버켓(30)의 무게에 따른 압력 데이터를 우선하여 상기 붐 실린더 유닛(34)에 대한 감쇠비를 제어한다.

상기 제어 유닛(500)은 상기 변위 조절 밸브(400)에 형성된 통로의 개구 면적을 증가 또는 감소시켜 상기 변위 조절 밸브(400)에서 오일 탱크(T)로 공급되는 오일량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어 유닛(500)은 상기 휠 로우 더의 차속이 고속에 해당되고, 상기 버켓(30)에 가해지는 압력이 클 경우에 상기 변위 조절 밸브(400)가 제1 열림량으로 개구 되도록 제어하고, 상기 휠 로우 더의 차속이 저속에 해당되고, 상기 버켓(30)에 가해지는 압력이 작을 경우에 제2 열림량으로 개구 되도록 제어하되, 상기 제1 열림량은 상기 제2 열림량 보다 상대적으로 큰 면적으로 개구 되는 것을 특징으로 한다.

상기 모드 선택부(50)는 온(On) 또는 오프(Off) 선택에 따른 신호가 상기 셀렉트 밸브(600)로 직접 전달이 이루어진다.

상기 셀렉트 밸브(600)와 상기 방향 전환 밸브(700)는 오일 펌프(P)에서 오일이 공급될 경우 고압 상태가 유지되고, 상기 변위 조절 밸브(400)는 상대적으로 저압 상태가 유지된다.

상기 변위 조절 밸브(400)는 전자비례 감압밸브(Electronic Proportional Pressure Reducing Valve, EPPRV)가 사용된다.

본 발명의 다른 실시 예에 의한 산업용 차량의 제어 방법은 휠 로우 더의 운전석에 탑승한 운전자가 시동을 온(On)한 상태에서 붐 실린더의 감쇠 비(damping ratio)에 따른 어느 하나의 감쇠 모드를 선택하는 모드 선택 단계(ST100); 상기 선택된 감쇠 모드가 활성화 되는 인 게이지 조건에 해당되는지 판단하는 인 게이지 조건 판단 단계(ST200); 및 상기 휠 로우 더가 인 게이지 조건을 만족할 경우 상기 휠 로우 더의 차속과, 버켓의 각도 및 버켓에 적재된 적재물의 무게에 따라 붐 실린더 유닛의 감쇠 비(damping ratio)가 실시간으로 조절되는 감쇠 비 조절 단계(ST300)를 포함

상기 감쇠 모드 선택 단계(ST100)는 상기 휠 로우 더의 차속이 저속이고, 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게가 저중량일 경우에 선택되는 제1 감쇠 모드 단계(ST110); 상기 휠 로우 더의 차속이 중속이고, 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게가 중중량일 경우에 선택되는 제2 감쇠 모드 단계(ST120); 상기 휠 로우 더의 차속이 고속이고, 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게가 고중량일 경우에 선택되는 제3 감쇠 모드 단계(ST130)를 포함한다.

상기 인 게이지 조건 판단 단계(ST200)는 상기 휠 로우 더의 차속과, 상기 휠 로우 더에 구비된 버켓의 각도 및 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게에 따른 압력 데이터를 입력 받아 판단이 이루어진다.

상기 감쇠 비 조절 단계(ST300)는 붐 실린더 유닛에 구비된 붐 실린더 로드에서 오일 탱크 사이에 구비된 변위 조절 밸브의 개구된 유로 사이즈가 가변 되면서 감쇠 비가 조절된다.

본 실시 예들은 휠 로우 더에 탑승한 운전자에게 전달되는 진동 및 충격이 감소되어 전반적인 승차감이 개선되고, 운전자의 피로도가 감소되어 보다 편안하게 작업을 실시할 수 있다.

본 실시 예들은 휠 로우 더의 차속과, 버켓의 각도 및 버켓에 적재된 적재물의 무게에 따라 붐 실린더 유닛의 감쇠비를 제어하여 휠 로우 더의 안정적인 주행을 도모할 수 있다.

도 1은 본 실시 예에 의한 산업용 차량을 도시한 도면.
도 2 내지 도 3은 본 실시 예에 의한 산업용 차량에 구비된 변위 조절 밸브 및 주변 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 실시 예에 의한 산업용 차량의 인 게이지 조건을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 실시 예에 의한 산업용 차량의 제어 방법을 도시한 순서도.

본 개시물의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시물은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 개시물의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시물이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시물의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시물은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)"이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시물을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 실시 예에 의한 산업용 차량에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 의한 산업용 차량은 일 예로 휠 로우 더를 한정하여 설명하나 굴착기, 지게차와 같은 다른 형식의 산업용 차량에 적용하는 것도 가능할 수 있으며 제어 방식 또한 전술한 다양한 산업용 차량에 적용될 수 있다.

특히 본 실시 예는 휠 로우 더(10)가 지면이 울퉁불퉁하고 장애물이 많은 장소에서 작업하거나 이동이 이루어 질 때 버켓(30)의 무게로 인해 휠 로우 더(10) 및 운전자에게 전달되는 충격이 최소화 되도록 함으로써 승차감을 개선할 수 있다. 참고로 붐(4)과, 붐 실린더(34)는 공지된 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.

이를 위해 본 실시 예는 운전석의 일측에 구비된 모드 선택부(50)와, 휠 로우 더(10)의 상태를 감지하는 감지 유닛(100)과, 상기 감지 유닛(100)에서 감지된 신호를 입력 받아 붐 실린더 유닛(34)의 변위 조절을 위해 구비된 변위 조절 밸브(400)를 제어하여 상기 붐 실린더 유닛(34)에 대한 감쇠비(damping ratio)를 제어 하는 제어 유닛(500)과, 상기 붐 실린더 유닛(34) 또는 오일 탱크(T)로 공급되는 오일의 공급과 이동을 조절하는 셀렉트 밸브(600) 및 상기 셀렉트 밸브(600) 또는 어큐물레이터(40)에서 이동된 오일의 방향 전환을 위해 구비된 방향 전환 밸브(700)를 포함한다.

상기 모드 선택부(50)는 계기판의 일측에 구비되어 있어 운전자가 선택적으로 선택할 수 있으며, 일 예로 복수개의 감쇠 모드로 구성되므로 작업 조건 및 작업 환경에 따라 어느 하나의 감쇠 모드를 손쉽게 선택할 수 있다.

상기 감지 유닛(100)은 상기 휠 로우 더의 차속을 감지하는 제1 감지 센서(110)와, 상기 버켓(30)의 각도를 감지하는 제2 감지 센서(120)와, 상기 버켓(30)에 적재된 적재물의 무게에 따른 압력을 감지하는 제3 감지 센서(130)를 포함한다.

감지 유닛(100)은 후술할 붐 실린더 유닛(34)의 감쇠비를 조절하기 위한 감지 정보 중 상기 휠 로우 더의 차속과, 버켓(30)의 각도 및 상기 버켓(30)에 적재된 적재물의 무게를 감지한다.

상기 휠 로우 더의 차속은 속도 변화에 따라 붐 실린더 유닛(34)에 가해지는 충격이 변화될 수 있어 감쇠비 조절에 필요한 정보에 해당된다.

또한 버켓(30)은 각도가 지면과 수평 상태일 때 보다 경사각이 증가될수록 휠 로우 더에 가해지는 충격이 증가되므로 상기 제2 감지 센서(120)를 통해 현재 버켓(30)의 각도를 정확하게 감지하고, 그에 따른 감쇠비를 조절하는 것이 필요하게 된다.

본 실시 예는 제2 감지 센서(120)가 버켓(30)의 각도를 감지하여 제어 유닛(500)에 전송하고, 상기 제어 유닛(500)이 정확한 감쇠비 조절에 필요한 정보로 활용할 수 있다.

상기 제3 감지 센서(130)는 버켓(30)에 적재된 적재물의 무게를 감지하는데, 일 예로 상기 적재물의 무게가 증가될수록 붐 실린더 유닛(34)에 무게에 해당되는 압력으로 가해지게 되고 휠 로우더의 주행과 동시에 무게에 따른 압력이 충격으로 전달되므로 상기 적재물의 무게를 제3 감지 센서(130)가 감지하여 제어 유닛(500)으로 전송한다.

이와 같이 버켓(30)의 무게에 따른 압력 데이터가 차속 데이터 보다 우선되는 이유는 상기 버켓(30)에 담긴 적재물의 무게가 수 백 킬로그램에 해당될 경우 붐 실린더 유닛(34)으로 상당한 충격이 가해지게 되고, 운전석에 탑승한 운전자에게 그대로 전달될 수 있어 상기 차속 데이터 보다 압력 데이터를 우선하여 붐 실린더 유닛(34)의 변위를 조절한다.

따라서 휠 로우 더는 작업간에 발생되는 충격 및 진동이 최소한으로 제어될 수 있어 운전자의 보다 편안한 작업이 가능해 진다.

본 실시 예에 의한 변위 조절 밸브(400)는 상기 붐 실린더 유닛(34)과 고압의 오일이 이동되는 오일 회로를 이루며 서로 간에 오일의 이동이 이루어지도록 제1 포트를 매개로 연결된다. 일 예로 상기 붐 실린더 유닛(34)에 구비된 붐 실린더 로드의 출력측 유압 라인을 통해 상기 제1 포트와 연결된다.

또한 상기 붐 실린더 유닛(34)은 후술할 방향 제어 밸브(700)를 통해 토출된 공급된 오일이 붐 실린더 헤드로 유입되도록 상기 방향 제어 밸브(700)와 오일 회로를 이루며 서로 간에 오일의 이동이 이루어지도록 연결된다.

일 예로 상기 변위 조절 밸브(400)는 전자비례 감압밸브(Electronic Proportional Pressure Reducing Valve, EPPRV)가 사용되고, 상기 제1 포트와 함께 제2 포트가 구비된다. 상기 제1,2 포트는 변위 조절 밸브(400)의 반경 방향으로 개방된다.

상기 변위 조절 밸브(400)는 내부에 전자비례 솔레노이드가 구비되어 있어 제어 유닛(500)을 통해 인가된 전류량에 따라 상기 제1,2 포트의 내경이 변화되고, 붐 실린더 로드의 출력측 유압 라인을 통해 변위 조절 밸브(400)로 유입되는 오일의 유량이 조절된 후에 오일 탱크(T)로 이동된다. 따라서 상기 붐 실린더 유닛(34)에 가해진 압력에 따라 감쇠비(damping ratio)가 조절된다.

상기 제2 포트는 오일 탱크(T)로 오일이 이동될 수 있도록 상기 오일 탱크(T)와 연결되어 있어 상기 붐 실린더 로드의 출력측 유압 라인과 제1 포트를 통해 전달된 오일을 상기 오일 탱크(T)로 이동시킬 수 있다.

상기 압력은 붐 실린더 유닛(34)에 가해지는 충격력(impulse force)에 해당되고, 상기 압력의 크기에 따라 휠 로우 더 전체에 가해지는 충격이 증가 또는 감소하게 된다.

상기 휠 로우 더는 전방 외측에 버켓(30)이 위치하게 되고, 상기 버켓(30)에 적재물이 실릴 경우 중력 방향으로 하중이 가해지게 된다. 또한 휠 로우 더가 작업을 위해 소정의 속도로 주행이 이루어질 경우 휠 로우 더 전체가 불안정한 상태로 주행이 이루어지게 되므로 상기 휠 로우 더의 불안정한 주행이 최소화 되도록 제어 유닛(500)을 통해 붐 실린더 유닛(34)의 감쇠비가 제어된다.

미 설명한 200번은 안전 밸브를 도시한 것이고, 압력 보상형 유량 조절 밸브(300)는 오일의 속도 제어를 실시하며, 어큐뮬레이터(ACC)(40)는 충격이 가해질 경우 오일이 이동되어 충격을 완화시키기 위해 구비된다.

첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 일 예로 운전자가 모드 선택부(50)를 통해 어느 하나의 모드를 선택할 경우 감지 유닛(100)을 통해 감지된 정보가 제어 유닛(500)으로 전달된다. 일 예로 버켓(30)에 적재물이 없는 상태일 경우 상기 버켓(30)에 대한 무게에 따른 압력이 제3 감지 센서(130)에 의해 감지되고, 이와 함께 제1,2 감지 센서(100, 200)를 통해 차속과 버켓(30)의 각도가 함께 감지되어 제어 유닛(500)으로 전송된다.

제어 유닛(500)은 제3 감지 센서(130)를 통해 현재 버켓(30)에 적재물이 없는 상태로 판단하고, 셀렉트 밸브(600)로 제어 신호를 인가하고, 변위 조절 밸브(400)에 대한 제어를 실시한다.

일 예로 제어 유닛(500)은 상기 버켓(30)에 담긴 적재물의 무게가 적거나 없는 상태일 경우 붐 실린더 유닛(34)이 감쇠를 위해 시간에 따라 축 방향에서 이동되는 변위가 크게 발생되지 않으므로 변위 조절 밸브(400)에 형성된 통로의 개구 면적이 확대도로 도시된 바와 같이 전체 개구 면적의 절반에 해당되는 크기로 개구 되도록 제어하여 오일 탱크(T)로 공급되는 오일량을 제어한다.

이 경우 오일은 변위 조절 밸브(400)를 통해 오일 탱크(T)로 이동되는 오일량이 조절되면서, 상기 붐 실린더 유닛(34)의 감쇠비가 제어된다. 이 경우 붐 실린더 유닛(34)에 가해지는 충격력이 시간에 비례해서 감쇠 되어 휠 로우 더에 탑승한 운전자가 느끼는 진동이 최소화 될 수 있다.

첨부된 도 1 또는 도 3을 참조하면, 본 실시 예는 전술한 실시 예와 다르게 버켓(30)에 담긴 적재물의 무게가 250kg에 해당되는 고 중량 상태에 해당될 경우 붐 실린더 유닛(34)에 가해지는 압력으로 인한 충격 및 휠 로우 더에 전달되는 충격 및 진동으로 인해 불안정한 거동을 최소화 하기 위해 댐핑 상태가 제어된다.

제어 유닛(500)은 버켓(30)에 전술한 무게에 해당되는 적재물이 적재될 경우 붐 실린더 유닛(34)이 감쇠를 위해 시간에 따라 축 방향에서 이동되는 변위가 일시적으로 크게 증가했다가 점점 감소되도록 오일의 이동량을 제어하여 휠 로우 더에 가해지는 진동이 최소화되도록 할 수 있다.

만약 제어 유닛(500)은 버켓(30)에 담긴 적재물이 전술한 무게 보다 상대적으로 적을 경우에 붐 실린더 유닛(34)에 가해지는 압력도 감소되므로 감쇠비가 감소되도록 제어한다.

상기 제어 유닛(500)은 상기 변위 조절 밸브(400)에 형성된 통로의 개구 면적을 증가 또는 감소시켜 상기 변위 조절 밸브(400)에서 상기 오일 탱크(T)로 공급되는 오일량을 제어한다.

상기 제어 유닛(500)은 상기 휠 로우 더의 차속이 고속에 해당되고, 상기 버켓(30)에 가해지는 압력이 클 경우에 상기 변위 조절 밸브(400)가 제1 열림량으로 개구 되도록 제어하고, 상기 휠 로우 더의 차속이 저속에 해당되고, 상기 버켓(30)에 가해지는 압력이 작을 경우에 제2 열림량으로 개구 되도록 제어한다. 참고로 제1 열림량은 확대도로 도시된 바와 같이 내경의 전체 영역으로 오일이 이동되는 것을 의미한다.

상기 변위 조절 밸브(400)의 열림량은 내경을 기준으로 계산된 단면적으로 정의하고, 상기 제1 열림량은 상기 제2 열림량 보다 상대적으로 큰 면적으로 개구 된다.

상기 변위 조절 밸브(400)는 버켓(30)에 가해지는 압력이 클 경우 다량의 적재물이 적재된 상태에 해당되므로 오일이 오일 탱크(T)를 향해 원활하게 이동되도록 전체 개구 면적에 해당되는 제1 열림량으로 개구 되도록 제어된다.

상기 셀렉트 밸브(600)는 운전자가 모드 선택부(50)에 구비된 어느 하나의 모드를 선택할 경우 전술한 감지 유닛(100)에 의해 감지된 차속과, 버켓(30) 각도 및 적재물의 무게에 따른 압력 정보가 제어 유닛(500)으로 입력된다.

그리고 상기 제어 유닛(500)은 상기 감지 정보를 종합하여 상기 셀렉트 밸브(600)에 전류를 인가하여 오일의 이동에 따른 최적의 방향 전환이 이루어지도록 제어한다.

상기 모드 선택부(50)는 온(On) 또는 오프(Off) 선택에 따른 신호가 상기 셀렉트 밸브(600)로 직접 전달이 이루어지므로 응답성이 향상된다.

상기 방향 전환 밸브(700)는 셀렉트 밸브(600)의 작동에 따라 오일이 오일 탱크(T)로 이동될 수 있다.

상기 셀렉트 밸브(600)와 상기 방향 전환 밸브(700)는 오일 펌프에서 오일이 공급될 경우 고압 상태가 유지되고, 상기 변위 조절 밸브(400)는 상대적으로 저압 상태가 유지된다.

첨부된 도 1 또는 도 4를 참조하면, 제어 유닛(500)은 상기 휠 로우 더의 차속이 소정의 속도에 해당되고, 상기 버켓(30)이 지면에서 소정의 높이로 이격되어 수평 상태가 유지될 경우에 상기 휠 로우 더에 대한 감쇠비(damping ratio)가 제어 가능한 인 게이지 조건에 해당되는 것으로 판단한다.

예를 들어 제어 유닛(500)은 상기 버켓(30)이 지면에서 이격된 후에 수평 상태가 유지된 경우에도 차속이 기 설정된 속도 이하일 경우 인 게이지 조건을 만족하지 못하는 것으로 판단한다.

상기 제어 유닛(500)은 차속이 일 예로 최소 4km/h이상 일 경우에 인 게이지 조건에 해당되는 것으로 판단하고, 최대 40km/h 이내에 해당되는 범위 이내에서 감쇠비를 제어하도록 작동된다.

또한 버켓(30)에 적재된 적재물의 무게에 따른 압력에 비례하여 변위 조절 밸브(400)에 인가되는 전류가 가변 되므로 버켓(30)의 무게에 따라 정확한 감쇠비가 제어되어 안정적인 휠 로우 더의 주행이 이루어질 수 있다.

본 실시 예에 의한 산업용 차량의 제어 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 5를 참조하면, 본 실시 예는 휠 로우 더의 운전석에 탑승한 운전자가 시동을 온(On)한 상태에서 붐 실린더의 감쇠 비(damping ratio)에 따른 어느 하나의 감쇠 모드를 선택하는 감쇠 모드 선택 단계(ST100)와, 상기 선택된 감쇠 모드가 활성화 되는 인 게이지 조건에 해당되는지 판단하는 인 게이지 조건 판단 단계(ST200) 및 상기 휠 로우 더가 인 게이지 조건을 만족할 경우 상기 휠 로우 더의 차속과, 버켓의 각도 및 버켓에 적재된 적재물의 무게에 따라 붐 실린더 유닛의 감쇠 비(damping ratio)가 실시간으로 조절되는 감쇠 비 조절 단계(ST300)를 포함한다.

상기 감쇠 모드 선택 단계(ST100)는 상기 휠 로우 더의 차속이 저속이고, 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게가 저중량일 경우에 선택되는 제1 감쇠 모드 단계(ST110)와, 상기 휠 로우 더의 차속이 중속이고, 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게가 중중량일 경우에 선택되는 제2 감쇠 모드 단계(ST120)와, 상기 휠 로우 더의 차속이 고속이고, 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게가 고중량일 경우에 선택되는 제3 감쇠 모드 단계(ST130)를 포함한다.

본 실시 예는 전술한 제1 내지 제3 감쇠 모드 단계(ST110, ST120, ST130)와 함께 휠 로우 더의 차속과 버켓에 적재된 적재물의 무게에 따라 자동으로 선택되는 오토 감쇠 모드 단계(ST140)를 더 포함한다.

상기 감쇠 모드 선택은 작업자가 현장의 작업 조건에 따라 선택적으로 필요한 감쇠 모드를 선택하여 사용할 수 있으며, 전술한 오토 감쇠 모드를 선택할 경우 자동으로 붐 실린더 유닛의 감쇠비가 조절될 수 있어 편의성이 향상된다.

상기 인 게이지 조건 판단 단계(ST200)는 상기 휠 로우 더의 차속과, 상기 휠 로우 더에 구비된 버켓의 각도 및 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게에 따른 압력 데이터를 입력 받아 판단이 이루어지므로 붐 실린더 유닛에 가해지는 충격을 최적의 감쇠비로 제어하여 안정적인 작업을 실시할 수 있다.

상기 감쇠 비 조절 단계(ST300)는 붐 실린더 유닛에 구비된 붐 실린더 로드에서 오일 탱크 사이에 구비된 변위 조절 밸브의 개구된 유로 사이즈가 가변 되면서 감쇠 비가 조절되므로 보다 정밀한 감쇠 제어가 가능해지므로 휠 로우 더가 주행할 때 발생되는 충격이 운전자에게 최소한으로 전달될 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

50 : 모드 선택부
100 : 감지 유닛
110, 120, 130 : 제1 내지 제3 감지 센서
400 : 변위 조절 밸브
500 : 제어 유닛
600 : 셀렉트 밸브
700 : 방향 전환 밸브

Claims

휠 로우더 운전석의 일측에 구비된 모드 선택부(50);
상기 휠 로우 더의 상태를 감지하는 감지 유닛(100);
상기 감지 유닛(100)에서 감지된 신호를 입력 받아 붐 실린더 유닛(34)의 변위 조절을 위해 구비된 변위 조절 밸브(400)를 제어하여 상기 붐 실린더 유닛(34)에 대한 감쇠비(damping ratio)를 제어 하는 제어 유닛(500);
상기 붐 실린더 유닛(34) 또는 오일 탱크(T)로 공급되는 오일의 공급과 이동을 조절하는 셀렉트 밸브(600); 및
상기 셀렉트 밸브(600) 또는 어큐물레이터(40)에서 이동된 오일의 방향 전환을 위해 구비된 방향 전환 밸브(700)를 포함하는 산업용 차량.
제1 항에 있어서,
상기 감지 유닛(100)은 상기 휠 로우 더의 차속을 감지하는 제1 감지 센서(110);
상기 휠 로우더에 구비된 버켓(30)의 각도를 감지하는 제2 감지 센서(120);
상기 버켓(30)에 적재된 적재물의 무게에 따른 압력을 감지하는 제3 감지 센서(130)를 포함하는 산업용 차량.
제2 항에 있어서,
상기 제어 유닛(500)은 상기 휠 로우 더의 차속이 소정의 속도에 해당되고, 상기 버켓(30)이 지면에서 소정의 높이로 이격되어 수평 상태가 유지될 경우에 상기 휠 로우 더에 대한 감쇠비(damping ratio)가 제어 가능한 인 게이지 조건에 해당되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 산업용 차량.
제2 항에 있어서,
상기 제어 유닛(500)은 상기 버켓(30)에 적재된 적재물의 무게에 따른 압력에 비례하여 감쇠비가 증가 또는 감소되도록 제어하되, 상기 압력이 클 경우에 상기 붐 실린더 유닛(34)의 감쇠비가 증가되도록 제어하고, 상기 압력이 작을 경우 상기 붐 실린더 유닛(34)의 감쇠비가 감소되도록 제어하는 산업용 차량.
제2 항에 있어서,
상기 제어 유닛(500)은 상기 제1 감지 센서(110)에서 감지된 휠 로우 더의 차속 데이터 보다 상기 제3 감지 센서(130)에서 감지한 버켓(30)의 무게에 따른 압력 데이터를 우선하여 상기 붐 실린더 유닛(34)에 대한 감쇠비를 제어하는 산업용 차량.
제1 항에 있어서,
상기 제어 유닛(500)은 상기 변위 조절 밸브(400)에 형성된 통로의 개구 면적을 증가 또는 감소시켜 상기 변위 조절 밸브(400)에서 오일 탱크(T)로 공급되는 오일량을 제어하는 것을 특징으로 하는 산업용 차량.
제2 항에 있어서,
상기 제어 유닛(500)은 상기 휠 로우 더의 차속이 고속에 해당되고, 상기 버켓(30)에 가해지는 압력이 클 경우에 상기 변위 조절 밸브(400)가 제1 열림량으로 개구 되도록 제어하고,
상기 휠 로우 더의 차속이 저속에 해당되고, 상기 버켓(30)에 가해지는 압력이 작을 경우에 제2 열림량으로 개구 되도록 제어하되,
상기 제1 열림량은 상기 제2 열림량 보다 상대적으로 큰 면적으로 개구 되는 것을 특징으로 하는 산업용 차량.
제1 항에 있어서,
상기 모드 선택부(50)는 온(On) 또는 오프(Off) 선택에 따른 신호가 상기 셀렉트 밸브(600)로 직접 전달이 이루어지는 산업용 차량.
제8 항에 있어서,
상기 셀렉트 밸브(600)와 상기 방향 전환 밸브(700)는 오일 펌프(P)에서 오일이 공급될 경우 고압 상태가 유지되고, 상기 변위 조절 밸브(400)는 상대적으로 저압 상태가 유지되는 산업용 차량.
제1 항에 있어서,
상기 변위 조절 밸브(400)는 전자비례 감압밸브(Electronic Proportional Pressure Reducing Valve, EPPRV)가 사용되는 산업용 차량.
휠 로우 더의 운전석에 탑승한 운전자가 시동을 온(On)한 상태에서 붐 실린더의 감쇠 비(damping ratio)에 따른 어느 하나의 감쇠 모드를 선택하는 모드 선택 단계(ST100);
상기 선택된 감쇠 모드가 활성화 되는 인 게이지 조건에 해당되는지 판단하는 인 게이지 조건 판단 단계(ST200); 및
상기 휠 로우 더가 인 게이지 조건을 만족할 경우 상기 휠 로우 더의 차속과, 버켓의 각도 및 버켓에 적재된 적재물의 무게에 따라 붐 실린더 유닛의 감쇠 비(damping ratio)가 실시간으로 조절되는 감쇠 비 조절 단계(ST300)를 포함하는 산업용 차량의 제어 방법.
제11 항에 있어서,
상기 감쇠 모드 선택 단계(ST100)는 상기 휠 로우 더의 차속이 저속이고, 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게가 저중량일 경우에 선택되는 제1 감쇠 모드 단계(ST110);
상기 휠 로우 더의 차속이 중속이고, 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게가 중중량일 경우에 선택되는 제2 감쇠 모드 단계(ST120);
상기 휠 로우 더의 차속이 고속이고, 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게가 고중량일 경우에 선택되는 제3 감쇠 모드 단계(ST130)를 포함하는 산업용 차량의 제어 방법.
제11 항에 있어서,
상기 인 게이지 조건 판단 단계(ST200)는 상기 휠 로우 더의 차속과, 상기 휠 로우 더에 구비된 버켓의 각도 및 상기 버켓에 적재된 적재물의 무게에 따른 압력 데이터를 입력 받아 판단이 이루어지는 산업용 차량의 제어 방법.
제11 항에 있어서,
상기 감쇠 비 조절 단계(ST300)는 붐 실린더 유닛에 구비된 붐 실린더 로드에서 오일 탱크 사이에 구비된 변위 조절 밸브의 개구된 유로 사이즈가 가변 되면서 감쇠 비가 조절되는 산업용 차량의 제어 방법.