WO2013115516A1 - 건설기계의 엔진제어장치 - Google Patents

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WO2013115516A1
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윤홍철
박덕우
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두산인프라코어 주식회사
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    • F02D2200/604—Engine control mode selected by driver, e.g. to manually start particle filter regeneration or to select driving style

Definitions

  • the present invention relates to an engine control apparatus for a construction machine, and more particularly, a construction machine capable of controlling the engine speed by using a jog shuttle in case of failure or malfunction of the engine control dial to control the engine speed. It relates to an engine control device of the.
  • a construction machine uses an engine control device to control the number of revolutions of the engine, the engine control device is controlled by the engine control dial manually operated by the user to the equipment controller that controls the engine controller for controlling the engine
  • the equipment controller is configured to input a signal, and the equipment controller receives the corresponding voltage value of the engine control dial to cause the engine controller to control the engine speed.
  • an object of the present invention is to provide an engine control apparatus for a construction machine that enables the engine speed control using a jog shuttle when the engine control dial failure or malfunction of the construction machine. It is done.
  • Engine control apparatus for a construction machine for achieving this object, the engine control dial for generating a control signal to be manually operated by the user to increase and decrease the number of revolutions of the engine by a predetermined unit;
  • a jog shuttle including a jog switch manually rotated and pressed by a user, the jog shuttle generating a selection signal for selecting or changing a function corresponding to various operation modes;
  • An instrument panel for displaying operation information of various components required by the user during operation of the construction machine;
  • An engine controller for controlling the engine to correspond to a control signal generated by the engine control dial; And a control signal generated from the engine control dial and a control signal corresponding to a rotation operation and a press operation of the jog switch, and applied to the applied control signal among engine speed values corresponding to each of the control signals.
  • an equipment controller for providing a corresponding engine speed value to the engine controller.
  • the instrument panel may provide an engine rotation speed adjustment screen using the jog shuttle, and the jog switch may include a rotation operation signal corresponding to a rotation angle by a user's rotation operation and a selection operation signal corresponding to a user's press operation.
  • the instrument panel may be output to the instrument panel.
  • the engine speed adjustment screen When the engine speed adjustment screen is called, the instrument panel may increase or decrease the engine speed value displayed on the engine speed adjustment screen in response to the rotation operation signal, and then input the selection operation signal. By the engine speed value selected by the rotation operation can be output to the equipment controller.
  • the instrument panel displays an engine speed value currently being applied and then increases or decreases the engine speed value from the currently applied engine speed value when the jog switch is operated. I can display it.
  • the jog shuttle may generate an input value for increasing or decreasing the rotation speed of the engine according to the rotation angle of the jog switch when the engine control dial malfunctions or malfunctions.
  • the equipment controller includes a switching unit for switching driving to generate a control signal for controlling the engine speed from the jog shuttle when the engine control dial does not operate normally, and the switching unit is operated manually by a user's selection
  • the engine control dial may be configured to automatically operate when an error occurs.
  • the rotation speed of the engine is controlled by using a jog shuttle, so that normal use of the construction machine can be enabled even before an emergency occurs.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an engine control apparatus for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 and 3 are diagrams illustrating a jog shuttle and an instrument panel in the engine control apparatus of FIG. 1, respectively.
  • FIG. 4 is a view showing that the engine speed control signal is input from the jog shuttle to the instrument panel of FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an engine control apparatus for a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • Figures 2 and 3 are views showing a jog shuttle and an instrument panel in the engine control apparatus of Figure 1, respectively
  • 4 is a diagram showing that the engine speed control signal is input from the jog shuttle to the instrument panel of FIG.
  • an engine control apparatus for a construction machine generates a control signal that is manually operated by a user to increase and decrease the rotation speed of the engine 1 by a predetermined unit.
  • Engine control dial 10 to be operated, jog shuttle 20 which is manually operated by a user to generate a selection signal for selecting or changing a function corresponding to various operation modes, From the instrument panel 30 displaying the operation information of the components, the engine 1 to control the engine 1 to correspond to the control signal generated by the engine control dial 10 and the engine control dial 10
  • the control signal generated is converted into a corresponding value and provided to the engine controller 40, and at the same time, when the engine control dial 10 fails or malfunctions, It includes an equipment controller 50 for switching the selection signal input receives the control signal for controlling the engine speed from the jog shuttle 20, converts it to a corresponding value, and provides it to the engine controller 40.
  • the engine control apparatus of the construction machine when the communication with the equipment controller 50 is not possible due to damage or failure of the engine control dial 10, from the jog shuttle 20 to the equipment controller (The control signal for controlling the engine speed directly to 50 may be provided.
  • the engine control dial 10 is provided in the cab of the construction machine so that the user can operate the desired engine speed, it is usually configured in the form of a rotary lever, the rotation speed of the engine 1 according to the rotation angle 1000rpm, It can be set to 1500rpm, 2000rpm, 2500rpm and the like.
  • the set value is converted into a voltage value and applied to the equipment controller 50.
  • the engine speed that can be set through the engine control dial 10 may be increased and decreased in a predetermined unit, and may be variously modified and changed in small units of 1 rpm.
  • the jog shuttle 20 is an integrated operation switch that is provided in the cab of the construction machine and selects a switch capable of selecting a work mode or various functions of the construction machine and enables simple operation using a jog & shuttle. It is composed of four input buttons, more preferably, five pressing buttons and one pressing / rotating button (or jog switch) to input a specific selection signal according to the operation of the button.
  • the jog shuttle 20 may select a menu on the instrument panel 30 or change a setting value when the jog switch 21 is pressed / rotated, and the power button ( 22, power plus mode, power mode, standard mode and economy mode may be selected, and when the work button 23 is pressed, an excavation mode, a lift mode and an attachment mode may be selected, and an auto idle button may be selected.
  • the idling operation function may be selected so that the rotation speed of the engine 1 automatically has an idling state when the pressure of the 24 is pressed, and an image captured by the camera when the camera button 25 is pressed is displayed on the instrument panel 30.
  • a function for displaying may be selected, and a function for playing video or music may be selected when the multimedia button 26 is pressed.
  • the jog switch 21 when the selection signal input of the jog shuttle 20 is switched when the engine control dial 10 malfunctions or malfunctions by the equipment controller 50, as shown in Figure 4, It is preferable to generate an input value which increases or decreases the rotation speed of the engine 1 according to the rotation angle.
  • the instrument panel 30 is a means for displaying the operation information of the various components required by the user during operation of the construction machine, as shown in Figure 3, fuel gauge, engine thermometer, oil thermometer, ECO gauge, It may be divided into a display unit for displaying the corresponding information through a clock, various warning symbols and the like and an input unit including various preset function buttons.
  • the engine controller 40 controls the engine 1 to correspond to a control signal generated from the jog switch 21 of the jog shuttle 20 by switching the engine controller dial 10 or the equipment controller 50. By generating a drive control signal corresponding to the control signal, the engine 1 is operated with the corresponding rotation speed.
  • the equipment controller 50 receives a control signal generated from the engine control dial 10, converts the control signal into a corresponding value, provides the same to the engine controller 40, and at the same time, malfunctions or malfunctions of the engine control dial 10.
  • the control means is electrically connected to the jog shuttle 20 and receives a control signal for controlling the engine speed from the jog shuttle 20, converts it into a corresponding value, and provides the engine controller 40 to the engine controller 40.
  • the control dial 10 does not operate normally includes a switching unit for switching driving to generate a control signal for controlling the engine speed from the jog shuttle 20.
  • the switching unit may be manually operated by a user's selection operation, or may be configured to automatically operate when an error occurs in the engine control dial 10.
  • the switching unit may be provided in the form of a button or in the cab. It is preferably provided separately and operated according to the selection of the user, and in the latter case, it is preferable to further have a component capable of detecting an error of the engine control dial 10 separately.
  • the equipment controller 50 the control algorithm databased so that the engine speed control for the control signal is generated when the control signal for controlling the engine speed from the engine control dial 10 and the jog shuttle 20 It includes.
  • the control algorithm is a preset engine speed value, which is classified in a fractional unit within the range between the lowest and highest engine speed, and the minimum and maximum engine number that can be controlled in the operation of the engine (1). It is. Therefore, when the user rotates the jog switch 21 of the jog shuttle 20, the engine speed value corresponding to the corresponding operation value may be matched. That is, assuming that the adjustable engine speed is 500 rpm to 1500 rpm, the minimum engine speed becomes 500 rpm and the maximum engine speed becomes 1500 rpm. By matching the range between 0% and 100% and classifying the fraction as 10%, the following values of the lowest engine speed can be applied to the algorithms of 600rpm, 700rpm, 800rpm, ..., 1300rpm, 1400rpm. Therefore, when the user rotates the jog switch 21, the value of the engine speed increased or decreased by a predetermined fraction according to the rotation angle is output to the engine controller 40 to control the driving of the engine 1. .
  • control algorithm when the occurrence of a malfunction of the engine control dial 10 is detected by the switching unit to generate a control signal for the engine speed from the jog shuttle 20, also in the instrument panel 30 As shown in Fig. 4, the control signal for the engine speed is input from the jog shuttle 20 through pop-up or screen switching, and then the engine speed corresponding to the corresponding operation value when the jog switch 21 is rotated.
  • the value can be expressed in fractions. In this case, the value of the engine speed which is currently set may be further displayed on the instrument panel 30.
  • the engine speed is normally controlled by using the engine control dial 10, and when the engine control dial 10 does not operate normally, the user manually installs the equipment.
  • the switching unit of the controller 50 is operated or the switching unit of the equipment controller 50 is automatically operated through a separate sensing so that the jog shuttle 20 and the equipment controller 50 are electrically connected to each other.
  • the user may manipulate the switching unit of the equipment controller 50 for convenience. That is, the engine speed may be controlled using the jog shuttle 20 regardless of the abnormality of the engine control dial 10. In this case, the engine rotation speed input through the engine control dial 10 and the jog shuttle 20 may be simultaneously performed. In this case, the user may be confused by first following the signal input from the engine control dial 10. It is desirable to prevent and to simplify the control logic.
  • the equipment controller 50 provides the engine speed adjustment screen as shown in FIG. 4 to the instrument panel 30 through a control algorithm to input a control signal for the engine speed from the jog shuttle 20.
  • the corresponding fraction is displayed so that the user recognizes the engine speed currently controlled and corresponding to the control signal.
  • the value of the engine speed is output to the engine controller 40 so that the driving of the engine 1 is controlled.
  • the method of calling the engine speed adjustment screen of FIG. 4 may be configured as follows. As a first example, there is a method of calling a corresponding screen by manipulating a plurality of input keys disposed on the instrument panel 30.
  • the second example is a method of calling a corresponding screen by operating a separate selection switch disposed inside the cab.
  • press the jog switch 21 to call the menu selection screen select the engine speed control menu through the rotation operation of the jog switch 21, and press the jog switch 21 again to press the engine.
  • the engine speed control screen When the engine speed control screen is called, the user rotates the jog switch 21 to generate a rotation operation signal so that the engine speed value of the screen is increased or decreased until the desired engine speed appears on the screen, and then the jog switch ( By pressing the 21) to generate a selection operation signal, a signal corresponding to the selected engine speed is output to the equipment controller 50, so that the operation for adjusting the engine speed can be completed.
  • the control signal corresponding to the operation of the jog switch 21 is processed into a control signal to be input to the equipment controller 50 by the instrument panel 30 and then output from the instrument panel 30 is input to the equipment controller 50.
  • the instrument panel 30 is preferably provided separately from the arithmetic unit and the memory of the equipment controller 50, the arithmetic unit and a memory memory for processing the control signal.
  • the engine speed adjustment screen when the engine speed adjustment screen is called, it is preferable to first display the engine speed value currently applied to the equipment. This is because the rotation speed of the jog switch is not limited, and thus the engine speed value corresponding to the current attitude of the jog switch cannot be represented. Therefore, the user can select a desired engine speed value by rotating the jog switch so that the engine speed value is increased or decreased from the current engine speed value displayed on the screen after the engine speed adjustment screen is called.

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Abstract

사용자에 의해 수동으로 조작되어 엔진의 회전수를 일정 단위로 증가 및 감소시키는 제어신호를 발생시키는 엔진콘트롤다이얼; 사용자에 의해 수동으로 회전 조작 및 가압 조작되는 조그스위치를 포함하며, 각종 동작모드에 대응된 기능을 선택하거나 변경하도록 하는 선택신호를 발생시키는 조그셔틀; 사용자가 건설기계의 구동 중 필요로 하는 각종 구성부들의 동작 정보를 디스플레이하는 계기판; 상기 엔진을 상기 엔진콘트롤다이얼에 의해 발생된 제어신호에 대응되도록 제어하는 엔진콘트롤러; 및 상기 엔진콘트롤다이얼로부터 발생되는 제어신호와 상기 조그스위치의 회전 조작 및 가압 조작에 대응되는 제어신호 중 하나를 인가받고, 상기 제어신호들 각각에 대응되는 엔진 회전수 값 중 상기 인가된 제어신호에 대응되는 엔진 회전수 값을 상기 엔진콘트롤러에 제공하는 장비콘트롤러를 포함하는 건설기계의 엔진제어장치가 제공된다.

Description

건설기계의 엔진제어장치
본 발명은 건설기계의 엔진제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 회전수를 제어하는 엔진콘트롤다이얼의 고장 또는 오동작시 조그셔틀을 이용하여 엔진의 회전수 제어가 가능하도록 할 수 있는 건설기계의 엔진제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 건설기계는 엔진의 회전수를 제어하기 위하여 엔진제어장치를 이용하는데, 상기 엔진제어장치는 엔진을 제어하는 엔진콘트롤러를 제어하는 장비콘트롤러에 사용자에 의해 수동으로 조작되는 엔진콘트롤다이얼이 해당 제어신호를 입력하도록 되어 있고, 상기 장비콘트롤러는 엔진콘트롤다이얼의 해당 전압값을 인가받아 엔진콘트롤러로 하여금 엔진의 회전수를 제어하도록 한다.
그러나 상기와 같은 건설기계의 엔진제어장치는, 상기 엔진콘트롤다이얼에 고장이 발생되거나 오동작이 발생되는 경우 엔진의 회전수를 적절하게 변경하지 못하게 되어 정비가 이루어질 때까지 비상모드로 구동되어야 하는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 실제 건설기계가 있는 작업 현장까지 A/S 인력이 방문해야 하고 만약 그 작업 현장이 쉽게 방문하기 힘든 오지인 경우에는 방문에 걸리는 시간만큼 건설기계의 작업 중단 시간이 길어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 건설기계의 엔진콘트롤다이얼의 고장 또는 오동작시 조그셔틀을 이용하여 엔진의 회전수 제어가 가능하도록 하는 건설기계의 엔진제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 엔진제어장치는, 사용자에 의해 수동으로 조작되어 엔진의 회전수를 일정 단위로 증가 및 감소시키는 제어신호를 발생시키는 엔진콘트롤다이얼; 사용자에 의해 수동으로 회전 조작 및 가압 조작되는 조그스위치를 포함하며, 각종 동작모드에 대응된 기능을 선택하거나 변경하도록 하는 선택신호를 발생시키는 조그셔틀; 사용자가 건설기계의 구동 중 필요로 하는 각종 구성부들의 동작 정보를 디스플레이하는 계기판; 상기 엔진을 상기 엔진콘트롤다이얼에 의해 발생된 제어신호에 대응되도록 제어하는 엔진콘트롤러; 및 상기 엔진콘트롤다이얼로부터 발생되는 제어신호와 상기 조그스위치의 회전 조작 및 가압 조작에 대응되는 제어신호 중 하나를 인가받고, 상기 제어신호들 각각에 대응되는 엔진 회전수 값 중 상기 인가된 제어신호에 대응되는 엔진 회전수 값을 상기 엔진콘트롤러에 제공하는 장비콘트롤러를 포함한다.
상기 계기판은 상기 조그셔틀을 이용한 엔진 회전수 조정 화면의 제공이 가능하고, 상기 조그스위치는 사용자의 회전조작에 의한 회전각도에 대응되는 회전조작신호와 사용자의 가압조작에 대응되는 선택조작신호를 상기 계기판에 출력 가능하며, 상기 계기판은 상기 엔진 회전수 조정 화면이 호출되면, 상기 회전조작신호에 대응하여 상기 엔진 회전수 조정 화면에 표시된 엔진 회전수 값을 증가 또는 감소시킨 후 상기 선택조작신호의 입력에 의해 상기 회전조작에 의해 선택된 엔진 회전수 값을 상기 장비콘트롤러에 출력할 수 있다.
또한, 상기 계기판은 상기 엔진 회전수 조정 화면이 호출되면, 현재 적용 중인 엔진 회전수 값을 표시한 후 상기 조그스위치 조작시 상기 현재 적용 중인 엔진 회전수 값으로부터 상기 엔진 회전수 값이 증가 또는 감소되도록 표시할 수 있다.
상기 조그셔틀은 상기 엔진콘트롤다이얼의 고장 또는 오동작시 상기 조그스위치의 회전각도에 따라 상기 엔진의 회전수를 증가 또는 감소시키는 입력값을 발생시킬 수 있다.
상기 장비콘트롤러는 상기 엔진콘트롤다이얼이 정상적으로 동작하지 않을 경우 상기 조그셔틀로부터 엔진 회전수를 제어하는 제어신호가 발생되도록 스위칭 구동되는 스위칭부를 포함하며, 상기 스위칭부는 사용자의 선택 조작에 의해 수동으로 동작되거나, 상기 엔진콘트롤다이얼의 오류시 자동으로 동작되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 건설기계의 엔진콘트롤다이얼의 고장 또는 오동작시 조그셔틀을 이용하여 엔진의 회전수가 제어되도록 함으로써, 비상상황이 발생되더라도 정비하기 전 건설기계의 정상적인 사용을 가능하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진제어장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2 및 도 3은 각각 도 1의 엔진제어장치에 있어서 조그셔틀과 계기판을 나타낸 도면.
도 4는 도 3의 계기판에 조그셔틀로부터 엔진 회전수 제어 신호가 입력되는 것을 나타낸 도면.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진제어장치의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2와 도 3은 각각 도 1의 엔진제어장치에 있어서 조그셔틀과 계기판을 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3의 계기판에 조그셔틀로부터 엔진 회전수 제어 신호가 입력되는 것을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진제어장치는, 사용자에 의해 수동으로 조작되어 엔진(1)의 회전수를 일정 단위로 증가 및 감소시키는 제어신호를 발생시키는 엔진콘트롤다이얼(10), 사용자에 의해 수동으로 조작되어 각종 동작모드에 대응된 기능을 선택하거나 변경하도록 하는 선택신호를 발생시키는 조그셔틀(20), 사용자가 건설기계의 구동 중 필요로 하는 각종 구성부들의 동작 정보 등을 디스플레이하는 계기판(30), 엔진(1)을 엔진콘트롤다이얼(10)에 의해 발생된 제어신호에 대응되도록 제어하는 엔진콘트롤러(40) 및 상기 엔진콘트롤다이얼(10)로부터 발생되는 제어신호를 인가받아 해당 값으로 변환한 후 이를 엔진콘트롤러(40)에 제공함과 동시에, 엔진콘트롤다이얼(10)의 고장 또는 오동작시 상기 조그셔틀(20)의 선택신호 입력을 스위칭하여 조그셔틀(20)로부터 엔진 회전수를 제어하는 제어신호를 인가받고 이를 해당 값으로 변환한 후 엔진콘트롤러(40)에 제공하는 장비콘트롤러(50)를 포함한다.
즉, 본 발명에 의한 건설기계의 엔진제어장치는, 상기 엔진콘트롤다이얼(10)의 파손이나 고장 등으로 인하여 장비콘트롤러(50)와 통신이 불가능한 상태인 경우, 조그셔틀(20)로부터 장비콘트롤러(50)에 직접 엔진 회전수를 제어하기 위한 제어신호가 제공되도록 할 수 있다.
상기 엔진콘트롤다이얼(10)은, 사용자가 원하는 엔진 회전수를 조작할 수 있도록 건설기계의 운전실에 구비되고, 통상 회전식 레버 형태로 구성되며, 회전각도에 따라 엔진(1)의 회전수를 1000rpm, 1500rpm, 2000rpm, 2500rpm 등으로 설정할 수 있다. 여기서, 설정된 값은 전압값으로 환산되어 장비콘트롤러(50)에 인가된다.
또한, 상기 엔진콘트롤다이얼(10)을 통해 설정 가능한 엔진 회전수는 기설정된 일정 단위로 증가 및 감소될 수 있으며, 작게는 1rpm 단위로도 다양하게 변형 및 변경될 수 있다.
상기 조그셔틀(20)은, 건설기계의 운전실에 구비되어 건설기계의 작업모드나 각종 기능을 선택할 수 있는 스위치들이 집중 배치되고 Jog & Shuttle을 이용하여 간편한 조작이 가능하도록 하는 통합 조작 스위치로, 복수개의 입력버튼, 보다 바람직하게는, 5개의 가압식 버튼과 1개의 가압/회전식 버튼(또는 조그(jog)스위치)으로 구성되어 해당 버튼의 동작에 따라 특정 선택신호가 입력되도록 한다.
예를 들면, 상기 조그셔틀(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 조그스위치(21)의 가압/회전시 계기판(30) 상의 메뉴를 선택하거나 설정값을 변경 설정할 수 있고, 파워버튼(22)의 가압시 파워플러스모드, 파워모드, 스탠다드모드 및 경제모드 등이 선택될 수 있으며, 워크버튼(23)의 가압시 굴삭모드, 리프트모드 및 어태치먼트모드 등이 선택될 수 있고, 오토아이들버튼(24)의 가압시 자동으로 엔진(1)의 회전수가 아이들링 상태를 가지도록 아이들링 동작 기능이 선택될 수 있으며, 카메라버튼(25)의 가압시 카메라에 의해 촬영되는 영상이 계기판(30) 상에 디스플레이되도록 하는 기능이 선택될 수 있고, 멀티미디어버튼(26)의 가압시 비디오 또는 음악 등이 플레이되도록 하는 기능이 선택될 수 있다.
여기서, 상기 조그스위치(21)는, 장비콘트롤러(50)에 의해 엔진콘트롤다이얼(10)의 고장 또는 오동작시 조그셔틀(20)의 선택신호 입력이 스위칭되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전각도에 따라 엔진(1)의 회전수를 증가 또는 감소시키는 입력값을 발생시키는 것이 바람직하다.
상기 계기판(30)은, 사용자가 건설기계의 구동 중 필요로 하는 각종 구성부들의 동작 정보 등을 디스플레이하는 수단으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 연료게이지, 엔진온도계, 오일온도계, ECO게이지, 시계, 각종경고심볼 등을 통해 해당 정보를 나타내는 디스플레이부와 각종 동작 기능이 미리 설정된 기능버튼을 포함하는 입력부로 구분될 수 있다.
상기 엔진콘트롤러(40)는, 엔진(1)을 엔진콘트롤다이얼(10) 또는 장비콘트롤러(50)의 스위칭에 의해 조그셔틀(20)의 조그스위치(21)로부터 발생된 제어신호에 대응되도록 제어하는 것으로, 상기 제어신호에 대응된 구동 제어 신호를 발생시켜 엔진(1)이 해당 회전수를 가지면서 동작되도록 한다.
상기 장비콘트롤러(50)는, 상기 엔진콘트롤다이얼(10)로부터 발생되는 제어신호를 인가받아 해당 값으로 변환한 후 이를 엔진콘트롤러(40)에 제공함과 동시에, 엔진콘트롤다이얼(10)의 고장 또는 오동작시 상기 조그셔틀(20)과 전기적으로 접속되어 조그셔틀(20)로부터 엔진 회전수를 제어하는 제어신호를 인가받고 이를 해당 값으로 변환한 후 엔진콘트롤러(40)에 제공하는 제어수단으로, 상기 엔진콘트롤다이얼(10)이 정상적으로 동작하지 않을 경우 조그셔틀(20)로부터 엔진 회전수를 제어하는 제어신호가 발생되도록 스위칭 구동되는 스위칭부를 포함한다.
여기서, 상기 스위칭부는 사용자의 선택 조작에 의해 수동으로 동작되거나, 엔진콘트롤다이얼(10)의 오류시 자동으로 동작되도록 구성될 수 있으며, 전자의 경우에는 계기판(30)에 버튼 형태로 구비되거나 운전실에 별도로 마련되어 사용자의 선택 유무에 따라 동작되고, 후자의 경우 별도 엔진콘트롤다이얼(10)의 오류를 탐지할 수 있는 구성요소를 더 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 장비콘트롤러(50)는, 엔진콘트롤다이얼(10)과 조그셔틀(20)로부터 엔진 회전수를 제어하는 제어신호의 발생시 상기 제어신호에 대한 엔진 회전수 제어가 이루어지도록 데이터베이스화된 제어알고리즘을 포함한다.
여기서, 상기 제어알고리즘은, 엔진(1) 작동에 있어 제어 가능한 최저 및 최고 엔진수가 존재하고, 이 최저 및 최고 엔진 회전수 사이의 범위 내에서 일정 분율 단위로 분류한 단계별 엔진 회전수 값들이 미리 설정되어 있다. 따라서 사용자가 조그셔틀(20)의 조그스위치(21)를 회전시키게 되면 해당 조작값에 상응하는 단계별 엔진 회전수 값을 매칭시킬 수 있다. 즉, 조절 가능한 엔진 회전수가 500rpm에서 1500rpm이라고 가정하면, 최저 엔진 회전수는 500rpm이 되고 최고 엔진 회전수는 1500rpm이 된다. 이 사이의 범위를 0% 내지 100%로 매칭시키고 분율을 10%로 분류하면 최저 엔진 회전수의 다음 값들은 600rpm, 700rpm, 800rpm, ... , 1300rpm, 1400rpm인 알고리즘이 적용될 수 있다. 따라서 사용자가 조그스위치(21)를 회전시키게 되면, 회전각도에 따라 정해진 분율만큼 증가 또는 감소시킨 엔진 회전수의 값이 엔진콘트롤러(40)에 출력되어 엔진(1)의 구동을 제어할 수 있는 것이다.
또한, 상기 제어알고리즘은, 엔진콘트롤다이얼(10)의 오동작 발생이 감지되어 상기 스위칭부에 의해 조그셔틀(20)로부터 엔진 회전수에 대한 제어신호가 발생되어야 하는 경우, 상기 계기판(30)에 도 4에 도시된 바와 같은, 팝업 또는 화면전환을 통하여 조그셔틀(20)로부터 엔진 회전수에 대한 제어신호가 입력됨을 선택하도록 한 후 조그스위치(21)의 회전시 해당 조작값에 상응하는 엔진 회전수 값을 해당 분율로 나타낼 수 있다. 이때, 상기 계기판(30) 상에는 현재 설정되어 있는 엔진 회전수의 값이 더 디스플레이될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진제어장치의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진제어장치는, 평상시 엔진콘트롤다이얼(10)을 이용하여 엔진 회전수를 제어하다가, 엔진콘트롤다이얼(10)이 정상적으로 동작하지 않으면, 사용자가 수동으로 장비콘트롤러(50)에 스위칭부가 동작되도록 하거나 또는 별도의 센싱을 통하여 자동으로 장비콘트롤러(50)의 스위칭부가 동작되어 조그셔틀(20)과 장비콘트롤러(50)가 전기적으로 접속된다. 여기서, 사용자는 편의에 따라 장비콘트롤러(50)의 스위칭부가 동작되도록 조작할 수도 있다. 즉, 엔진콘트롤다이얼(10)의 이상유무와 관계없이 조그셔틀(20)을 이용하여 자엔진 회전수를 제어할 수도 있는 것이다. 이 경우, 엔진콘트롤다이얼(10)과 조그셔틀(20)을 통한 엔진 회전수 입력이 동시에 이루어질 경우도 발생되는데, 이 경우에는 엔진콘트롤다이얼(10)로부터 입력된 신호를 우선적으로 추종함으로써 사용자의 혼란을 방지하고, 제어로직을 단순화시키는 것이 바람직하다.
이후, 장비콘트롤러(50)는, 제어알고리즘을 통하여 계기판(30)에, 도 4에 도시된 바와 같은 엔진 회전수 조정 화면을 제공하여 조그셔틀(20)로부터 엔진 회전수에 대한 제어신호가 입력됨을 선택하도록 한 후 조그스위치(21)의 회전시 해당 조작값에 상응하는 엔진 회전수 값을 해당 분율로 나타내어 사용자로 하여금 현재 제어되는 엔진의 회전수를 인지하도록 함과 동시에, 상기 제어신호에 대응되는 엔진 회전수의 값을 엔진콘트롤러(40)에 출력하여 엔진(1)의 구동이 제어되도록 한다. 도 4의 엔진 회전수 조정 화면을 호출하는 방법은 아래와 같이 구성될 수 있다. 첫 번째 예로, 계기판(30)에 배치된 다수의 입력키를 조작함으로써 해당 화면을 호출하는 방법이 있다. 두 번째 예로는, 운전실 내부에 배치된 별도의 선택 스위치를 조작함으로써 해당 화면을 호출하는 방법이 있다. 세 번째 예로는, 조그스위치(21)를 가압조작하여 메뉴 선택 화면을 호출한 후 조그스위치(21)의 회전조작을 통해 엔진 회전수 제어메뉴를 선택한 후 조그스위치(21)를 다시 가압조작하여 엔진 회전수 조정 화면을 호출하는 방법이 있다. 엔진 회전수 제어 화면이 호출되면 사용자는 조그스위치(21)를 회전조작하여 회전조작신호를 발생시킴으로써 원하는 엔진 회전수가 화면에 나타날 때까지 화면의 엔진 회전수 값을 증가 또는 감소시킨 후 다시 조그스위치(21)를 가압조작하여 선택조작신호를 발생시킴으로써 선택된 엔진 회전수에 대응되는 신호가 장비콘트롤러(50)로 출력되게 함으로써 엔진 회전수 조절을 위한 조작이 완료될 수 있다. 이러한 조그스위치(21) 조작에 대응되는 제어신호는 계기판(30)에 의해 장비콘트롤러(50)에 입력될 제어신호로 가공된 후 계기판(30)으로부터 출력되어 장비콘트롤러(50)로 입력되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 계기판(30)은 장비콘트롤러(50)의 연산장치 및 메모리와는 별도로 마련되어 제어신호 가공을 위한 연산장치 및 메모리메모리를 구비하는 것이 바람직하다. 이상에서 설명된 계기판은 엔진 회전수 조정 화면이 호출되면 현재 장비에 적용 중인 엔진 회전수 값을 우선 표시하는 것이 바람직하다. 이는 조그스위치의 회전범위가 제한되지 않기 때문에 조그스위치의 현재 자세에 대응되는 엔진 회전수 값을 나타낼 수 없기 때문이다. 따라서, 사용자는 엔진 회전수 조정 화면 호출 후 화면에 표신된 현재 엔진 회전수 값으로부터 엔진 회전수 값이 증감되도록 조그스위치를 회전조작함으로써 원하는 엔진 회전수 값을 선택할 수 있게 된다.
따라서 상술한 바에 의하면, 엔진콘트롤다이얼(10)이 고장 또는 오동작되더라도 조그셔틀(20)을 이용하여 엔진(1)의 회전수를 제어하도록 할 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 알 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 사용자에 의해 수동으로 조작되어 엔진의 회전수를 일정 단위로 증가 및 감소시키는 제어신호를 발생시키는 엔진콘트롤다이얼;
    사용자에 의해 수동으로 회전 조작 및 가압 조작되는 조그스위치를 포함하며, 각종 동작모드에 대응된 기능을 선택하거나 변경하도록 하는 선택신호를 발생시키는 조그셔틀;
    사용자가 건설기계의 구동 중 필요로 하는 각종 구성부들의 동작 정보를 디스플레이하는 계기판;
    상기 엔진을 상기 엔진콘트롤다이얼에 의해 발생된 제어신호에 대응되도록 제어하는 엔진콘트롤러; 및
    상기 엔진콘트롤다이얼로부터 발생되는 제어신호와 상기 조그스위치의 회전 조작 및 가압 조작에 대응되는 제어신호 중 하나를 인가받고, 상기 제어신호들 각각에 대응되는 엔진 회전수 값 중 상기 인가된 제어신호에 대응되는 엔진 회전수 값을 상기 엔진콘트롤러에 제공하는 장비콘트롤러
    를 포함하는 건설기계의 엔진제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계기판은 상기 조그셔틀을 이용한 엔진 회전수 조정 화면의 제공이 가능하고,
    상기 조그스위치는 사용자의 회전조작에 의한 회전각도에 대응되는 회전조작신호와 사용자의 가압조작에 대응되는 선택조작신호를 상기 계기판에 출력 가능하며,
    상기 계기판은, 상기 엔진 회전수 조정 화면이 호출되면, 상기 회전조작신호에 대응하여 상기 엔진 회전수 조정 화면에 표시된 엔진 회전수 값을 증가 또는 감소시킨 후 상기 선택조작신호의 입력에 의해 상기 회전조작에 의해 선택된 엔진 회전수 값을 상기 장비콘트롤러에 출력하는 것을 특징으로 하는
    건설기계의 엔진제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 계기판은,
    상기 엔진 회전수 조정 화면이 호출되면, 현재 적용 중인 엔진 회전수 값을 표시한 후 상기 조그스위치 조작시 상기 현재 적용 중인 엔진 회전수 값으로부터 상기 엔진 회전수 값이 증가 또는 감소되도록 표시하는 것을 특징으로 하는
    건설기계의 엔진제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 조그셔틀은,
    상기 엔진콘트롤다이얼의 고장 또는 오동작시 상기 조그스위치의 회전각도에 따라 상기 엔진의 회전수를 증가 또는 감소시키는 입력값을 발생시키는 것을 특징으로 하는
    건설기계의 엔진제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 장비콘트롤러는
    상기 엔진콘트롤다이얼이 정상적으로 동작하지 않을 경우 상기 조그셔틀로부터 엔진 회전수를 제어하는 제어신호가 발생되도록 스위칭 구동되는 스위칭부를 포함하며,
    상기 스위칭부는 사용자의 선택 조작에 의해 수동으로 동작되거나, 상기 엔진콘트롤다이얼의 오류시 자동으로 동작되도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    건설기계의 엔진제어장치.
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