WO2012081745A1 - 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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WO2012081745A1
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excavator
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김의철
이춘한
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
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Definitions

  • the present invention relates to an engine idle control apparatus and a method of an excavator, and more particularly, the state of the engine, the on and off state of the function selection switch, and the user's working intention can be reflected to the maximum, and the working intention can be understood.
  • an engine idle control apparatus and a method thereof are provided.
  • an excavator has a function to prevent unnecessary fuel consumption by lowering the engine speed to the lowest speed (Idle state) when there is no operation input for a certain period of time while the engine is running.
  • Korean Patent Application No. 10-2001-0052517 has proposed a control method for driving or stopping an engine of an industrial vehicle according to time setting according to whether or not an accelerator pedal is operated. In addition to the difficulty, there is an inconvenience to reset when changing the working environment or the user's intention.
  • the present invention has been developed to solve the above problems, the state of the engine and the on, off state of the function selection switch and the user's work intention is reflected to the maximum, it is possible to know the work intention, operation of the safety device with convenience Engine idle control device of excavator that can stop or drive engine automatically according to the state, which can save fuel and reduce carbon dioxide, and can easily implement engine stop & start function according to user's choice
  • the purpose is to provide a method.
  • a first signal detector detecting an on / off state of the function selection switch, a second signal detector detecting an operating state (on or off state) of the safety device, a function selection detected by the state of the engine and the first signal detector And an engine idle control unit which automatically stops or drives the engine according to the on and off states of the switch and the operation state of the safety device detected by the second signal detection unit.
  • the engine idling control unit automatically stops the engine when the function selection switch is on and the safety device is turned off while the engine is running, and the function selection switch is on when the engine is stopped, and the safety device is In the case of ON, the engine is driven.
  • the safety device may be any one of a control lock device installed in an excavator driver's seat or a safety lever.
  • Detecting an on or off state of the function selection switch detecting an operating state (on or off state) of the safety device, an engine state and an on or off state of the detected function selection switch, and It characterized in that it comprises a step of automatically stopping or driving the engine in accordance with the operating state.
  • the step of automatically stopping or driving the engine automatically stops the engine when the function selection switch is on and the safety device is turned off while the engine is running, and the function selection switch is operated when the engine is stopped.
  • the engine On and when the safety device is on, the engine is characterized in that to drive.
  • the safety device may be any one of a control lock device installed in an excavator driver's seat or a safety lever.
  • the state of the engine and the on / off state of the function selection switch and the user's working intention are reflected as much as possible, so that the working intention can be known, and the engine is automatically stopped or driven according to the operation state of the safety device with convenience.
  • the engine's Stop & Start function can be easily implemented according to the user's choice.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an engine idle control apparatus of an excavator according to the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart showing in sequence the operation of the engine idle control device of the excavator according to the present invention
  • 3a to 3c are graphs showing the stop time compared to the prior art during the Stop & Start control of the engine according to the present invention.
  • first signal detector 104 second signal detector
  • FIG. 1 is a block diagram showing an engine idle control apparatus of an excavator according to the present invention.
  • the engine idle control apparatus of the present excavator includes a first signal detector 103, a second signal detector 104, and an engine idle controller 105.
  • the first signal detection unit 103 for detecting the on or off state of the function selection switch 101 and the second signal detection unit 104 for detecting the operation state (on or off state) of the safety device 102.
  • the engine according to the state of the engine and the on / off state of the function selection switch 101 detected by the first signal detector 103 and the operation state of the safety device 102 detected by the second signal detector 104. It is the structure comprised including the engine idle control part 105 which stops or drives 106 automatically.
  • the first signal detection unit 103 is electrically connected to the function selection switch 101 and the engine idling control unit 105 to control the on and off states of the function selection switch 101 which is variable according to a user's key operation. It detects and delivers it to the engine idle control part 105.
  • the second signal detection unit 104 is installed between the safety device 102 and the engine idle control unit 105, and the safety device 102 (for example, a control lock device installed inside the excavator driver's seat or a safety device).
  • the operating state (on, off state) of the lever) is detected and transmitted to the engine idle control unit 105.
  • the engine idle control unit 105 is a state of the engine 106, the on and off state of the function selection switch 101 detected by the first signal detector 103 and the safety device detected by the second signal detector 104.
  • the engine 106 is automatically stopped or driven in accordance with the operation state of the 102. Specifically, when the function selection switch 101 is turned off while the engine 106 is being driven, the engine stop & start function according to the present invention is not implemented. ) Implement engine stop & start function according to operation. That is, when the function selection switch 101 is turned on and the user turns off the safety device 102, the engine 106 is automatically stopped immediately. On the contrary, if the function selection switch 101 is turned on while the engine 106 is stopped, when the safety device 102 is turned on, the engine stop & start function is implemented to drive the engine.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the engine idle control device of the excavator according to the present invention in order.
  • the first signal detection unit detects an on / off state of a function selection switch (S201 to S202, S205).
  • the first signal detection unit electrically connected to the function selection switch and the engine idle control detects the on and off states of the function selection switch that is varied according to the user's key operation.
  • the second signal detection unit detects an operation state (on, off state) of the safety device (S203, S206).
  • the 2nd signal detection part provided between the safety device and the engine idle control part detects the operation state (on, off state) of the said safety device.
  • the safety device may be, for example, a control lock device installed inside an excavator driver's seat or a safety lever.
  • the engine idle control unit automatically stops or drives the engine according to the state of the engine, the on / off state of the function selection switch detected by the first signal detector, and the operating state of the safety device detected by the second signal detector. (S204, S207).
  • the engine stop & start function is implemented by starting the engine when the safety device is turned on, that is, when the user turns on the safety device.
  • the present invention can reflect the state of the engine and the on, off state of the function selection switch and the user's intention to work as much as possible, and can automatically determine the engine according to the operation state of the safety device with convenience. By stopping or driving, not only fuel saving and carbon dioxide generation can be saved, but also the stop & start function of the engine can be easily implemented according to the user's choice.
  • 3A to 3C are graphs showing the stop time of the engine according to the present invention in comparison with the prior art.
  • the engine speed is lowered to the lowest rotational speed, or the conventional idle control technology as shown in FIG. Unlike the present invention, as illustrated in FIG. 3C, the engine may be stopped or driven at any point even when the driver gives a stop command of the safety device.
  • the present invention can be used in the engine idle control device of the excavator, more specifically, the state of the engine and the on, off state of the function selection switch and the user's working intention is reflected as much as possible to know the working intention,
  • By automatically stopping or driving the engine according to the operating state of the safety device not only can you save fuel and reduce carbon dioxide, but also can easily stop and start the engine according to the user's choice. It can be used for control devices.

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Abstract

본 발명은 제1 신호검출부, 제2 신호검출부, 엔진의 상태와 상기 제1 신호검출부가 검출한 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 상기 제2 신호검출부가 검출한 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시키는 엔진 공회전 제어부를 포함하여 이루어진 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 엔진의 상태와 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 사용자의 작업 의지가 최대한 반영이 되어 작업 의지를 알 수 있고, 편의성이 있는 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시킴으로써, 연료 절감 및 이산화탄소 발생 절감 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 선택에 따라 손쉽게 엔진의 Stop & Start 기능을 구현할 수 있다.

Description

굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치 및 그 방법
본 발명은 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 상태와 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 사용자의 작업 의지가 최대한 반영이 되어 작업 의지를 알 수 있고, 편의성이 있는 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시킴으로써, 연료 절감 및 이산화탄소 발생 절감 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 선택에 따라 손쉽게 엔진의 Stop & Start 기능을 구현할 수 있는 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기는 엔진이 구동중인 상태에서 일정기간 작동 입력이 없을 때, 엔진의 회전수를 최저 회전수로 낮춤(Idle 상태)으로써 불필요한 연료의 소비를 방지하도록 하는 기능이 있다.
하지만, 이러한 Idle 상태일지라도 엔진이 계속하여 구동하기 때문에 연료 소모 및 이산화탄소가 발생하게 된다. 이러한 점을 개선하기 위하여 국내특허출원 제10-2001-0052517호에서는 엑셀레이터 페달의 조작여부에 따른 시간 설정에 따라 산업용 차량의 엔진을 구동 또는 정지시키는 제어방법을 제시하였으나, 사용자의 편의성을 반영하는 데 어려움이 있을 뿐만 아니라 작업 환경 변경시 혹은 사용자의 의도 변경시 재설정해야 하는 불편함이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 엔진의 상태와 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 사용자의 작업 의지가 최대한 반영이 되어 작업 의지를 알 수 있고, 편의성이 있는 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시킴으로써, 연료 절감 및 이산화탄소 발생 절감 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 선택에 따라 손쉽게 엔진의 Stop & Start 기능을 구현할 수 있도록 하는 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치는,
기능 선택 스위치의 온, 오프 상태를 검출하는 제1 신호검출부, 안전 장치의 조작 상태(온, 또는 오프 상태)를 검출하는 제2 신호검출부, 엔진의 상태와 상기 제1 신호검출부가 검출한 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 상기 제2 신호검출부가 검출한 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시키는 엔진 공회전 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 엔진 공회전 제어부는 엔진이 구동중인 상태에서 기능 선택 스위치가 온이고 안전 장치가 오프된 경우, 자동으로 엔진을 정지시키고, 엔진이 정지한 상태에서 기능 선택 스위치가 온이고, 안전 장치가 온인 경우, 엔진을 구동시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 안전 장치는 굴삭기 운전석 내부에 설치된 콘트롤 락 디바이스(control lock device) 또는, 안전 레버 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명에 따른 굴삭기의 엔진 공회전 제어 방법은,
기능 선택 스위치의 온, 오프 상태를 검출하는 단계, 안전 장치의 조작 상태(온, 또는 오프 상태)를 검출하는 단계, 엔진의 상태와 상기 검출한 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 상기 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시키는 단계는 엔진이 구동중인 상태에서 기능 선택 스위치가 온이고 안전 장치가 오프된 경우, 자동으로 엔진을 정지시키고, 엔진이 정지한 상태에서 기능 선택 스위치가 온이고, 안전 장치가 온인 경우, 엔진을 구동시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 안전 장치는 굴삭기 운전석 내부에 설치된 콘트롤 락 디바이스(control lock device) 또는, 안전 레버 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 엔진의 상태와 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 사용자의 작업 의지가 최대한 반영이 되어 작업 의지를 알 수 있고, 편의성이 있는 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시킴으로써, 연료 절감 및 이산화탄소 발생 절감 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 선택에 따라 손쉽게 엔진의 Stop & Start 기능을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치를 도시한 블록구성도
도 2는 본 발명에 따른 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우챠트
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 엔진의 Stop & Start 제어 중, Stop시를 종래 기술과 비교하여 나타낸 그래프
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 기능 선택 스위치 102 : 안전 장치
103 : 제1 신호검출부 104 : 제2 신호검출부
105 : 엔진 공회전 제어부 106 : 엔진
도 1은 본 발명에 따른 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치를 도시한 블록구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치는 제1 신호검출부(103)와, 제2 신호검출부(104) 및, 엔진 공회전 제어부(105)를 포함하여 이루어진 구조이다.
즉, 기능 선택 스위치(101)의 온, 오프 상태를 검출하는 제1 신호검출부(103)와, 안전 장치(102)의 조작 상태(온, 또는 오프 상태)를 검출하는 제2 신호검출부(104), 엔진의 상태와 상기 제1 신호검출부(103)가 검출한 기능 선택 스위치(101)의 온, 오프 상태 및 상기 제2 신호검출부(104)가 검출한 안전 장치(102)의 조작 상태에 따라 엔진(106)을 자동으로 정지 또는 구동시키는 엔진 공회전 제어부(105)를 포함하여 이루어진 구조이다.
여기서, 상기 제1 신호검출부(103)는 기능 선택 스위치(101)와 엔진 공회전 제어부(105)에 전기적으로 연결되어, 사용자의 키 조작에 따라 가변되는 기능 선택 스위치(101)의 온, 오프 상태를 검출하여 엔진 공회전 제어부(105)로 전달하는 것이다.
제2 신호검출부(104)는 안전 장치(102)와 엔진 공회전 제어부(105) 사이에 설치되어, 상기 안전 장치(102)(예: 굴삭기 운전석 내부에 설치된 콘트롤 락 디바이스(control lock device) 또는, 안전 레버)의 조작 상태(온, 오프 상태)를 검출하여 엔진 공회전 제어부(105)로 전달하는 것이다.
엔진 공회전 제어부(105)는 엔진(106)의 상태와 상기 제1 신호검출부(103)가 검출한 기능 선택 스위치(101)의 온, 오프 상태 및 상기 제2 신호검출부(104)가 검출한 안전 장치(102)의 조작 상태에 따라 엔진(106)을 자동으로 정지 또는 구동시키는 것이다. 구체적으로는, 엔진(106)이 구동중인 상태에서 기능 선택 스위치(101)가 오프된 경우, 본 발명에 따른 엔진 Stop & Start 기능이 구현되지 않고, 반대로 온이 된 경우라면 사용자의 안전 장치(102) 조작 여부에 따라 엔진 Stop & Start 기능을 구현한다. 즉, 기능 선택 스위치(101)가 온이 되어 있고, 사용자가 안전 장치(102)를 오프한 경우, 바로 자동으로 엔진(106)을 정지시킨다. 반대로, 엔진(106)이 정지한 상태에서 기능 선택 스위치(101)가 온이 된 경우라면, 안전 장치(102)를 온 하였을 경우, 엔진 Stop & Start 기능을 구현하여 엔진을 구동시키게 된다.
이하, 도 1의 본 발명에 따른 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치의 동작을 첨부된 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우챠트이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 동작은 먼저, 제1 신호검출부가 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태를 검출한다(S201 ~ S202, S205).
즉, 기능 선택 스위치와 엔진 공회전 제어부에 전기적으로 연결된 제1 신호검출부가 사용자의 키 조작에 따라 가변되는 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태를 검출한다.
그런 다음, 엔진 공회전 제어부로 전달한다.
다음, 제2 신호검출부는 안전 장치의 조작 상태(온, 오프 상태)를 검출한다(S203, S206).
즉, 안전 장치와 엔진 공회전 제어부 사이에 설치된 제2 신호검출부가 상기 안전 장치의 조작 상태(온, 오프 상태)를 검출한다.
그런 다음, 검출한 안전 장치의 조작 상태를 엔진 공회전 제어부로 전달한다.
상기 안전 장치는 예를 들어, 굴삭기 운전석 내부에 설치된 콘트롤 락 디바이스(control lock device) 또는, 안전 레버일 수 있다.
다음, 엔진 공회전 제어부는 엔진의 상태와 상기 제1 신호검출부가 검출한 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 상기 제2 신호검출부가 검출한 안전장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시킨다(S204, S207).
구체적으로는 다음과 같다.
먼저, 엔진이 구동중인 상태에서, 기능 선택 스위치가 오프된 경우, 본 발명에 따른 엔진 Stop & Start 기능이 구현되지 않는다.
반대로, 기능 선택 스위치가 온이 된 경우에는, 사용자의 안전장치 조작 여부에 따라 엔진 Stop & Start 기능을 구현한다.
즉, 기능 선택 스위치가 온이 되어 있고, 사용자가 안전 장치가 오프된 경우, 곧바로 자동으로 엔진을 정지시킨다.
반대로, 엔진이 정지한 상태에서 기능 선택 스위치가 온이 된 경우라면, 안전 장치가 온이 되었을 경우, 즉, 사용자가 안전 장치를 온 시켰을 경우 엔진 Stop & Start 기능을 구현하여 엔진 구동을 개시시킨다.
이상과 같이, 본 발명은 엔진의 상태와 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 사용자의 작업 의지가 최대한 반영이 되어 작업 의지를 알 수 있고, 편의성이 있는 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시킴으로써, 연료 절감 및 이산화탄소 발생 절감 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 선택에 따라 손쉽게 엔진의 Stop & Start 기능을 구현할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 엔진의 Stop & Start 제어 중, Stop시를 종래 기술과 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 3a와 같이 일정 시간이 지난 경우 엔진의 회전수를 최저 회전수로 낮추거나, 도 3b와 같이 종전 공회전 제어 기술로 제작시 설정 및 사용자 설정 시간에 따라 일정 시간이 지난 경우 엔진을 오프시키는 종래 기술과 달리, 본 발명은 도 3c와 같이, 운전자가 안전 장치의 정지 명령을 내리는 시점이 다르더라도 어느 시점에서도 엔진이 정지 혹은 구동하도록 제어할 수 있다.
본 발명은 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치에 사용가능한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 상태와 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 사용자의 작업 의지가 최대한 반영이 되어 작업 의지를 알 수 있고, 편의성이 있는 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시킴으로써, 연료 절감 및 이산화탄소 발생 절감 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 선택에 따라 손쉽게 엔진의 Stop & Start 기능을 구현할 수 있는 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치에 사용가능하다.

Claims (6)

  1. 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태를 검출하는 제1 신호검출부;
    안전 장치의 조작 상태(온, 또는 오프 상태)를 검출하는 제2 신호검출부;
    엔진의 상태와 상기 제1 신호검출부가 검출한 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 상기 제2 신호검출부가 검출한 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시키는 엔진 공회전 제어부를 포함하여 이루어진 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진 공회전 제어부는
    엔진이 구동중인 상태에서 기능 선택 스위치가 온이고 안전 장치가 오프된 경우, 자동으로 엔진을 정지시키고, 엔진이 정지한 상태에서 기능 선택 스위치가 온이고, 안전 장치가 온인 경우, 엔진을 구동시키는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전 장치는
    굴삭기 운전석 내부에 설치된 콘트롤 락 디바이스(control lock device) 또는, 안전 레버 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 굴삭기의 엔진 공회전 제어 장치.
  4. 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태를 검출하는 단계;
    안전 장치의 조작 상태(온, 또는 오프 상태)를 검출하는 단계;
    엔진의 상태와 상기 검출한 기능 선택 스위치의 온, 오프 상태 및 상기 안전 장치의 조작 상태에 따라 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시키는 단계를 포함하여 이루어진 굴삭기의 엔진 공회전 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 엔진을 자동으로 정지 또는 구동시키는 단계는
    엔진이 구동중인 상태에서 기능 선택 스위치가 온이고 안전 장치가 오프된 경우, 자동으로 엔진을 정지시키고, 엔진이 정지한 상태에서 기능 선택 스위치가 온이고, 안전 장치가 온인 경우, 엔진을 구동시키는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 엔진 공회전 제어 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 안전 장치는
    굴삭기 운전석 내부에 설치된 콘트롤 락 디바이스(control lock device) 또는, 안전 레버 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 굴삭기의 엔진 공회전 제어 방법.
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