KR19980080022A

KR19980080022A - 동력 기계의 지능적인 부속 장치

Info

Publication number: KR19980080022A
Application number: KR1019980007686A
Authority: KR
Inventors: 김성택; 제이. 로라스 올란; 비. 제이콥슨 스콧; 엘. 캑쯔마르스키 월리; 에이. 브랜트 케니스
Original assignee: 찰스 알. 호지; 클라크 이큅먼트 컴패니
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 1998-11-25
Also published as: EP0866177A3; EP0866177B1; DE69819952D1; AU737176B2; US5957213A; EP0866177A2; CA2227307A1; AU5211198A; JPH10252104A; DE69819952T2; CA2227307C

Abstract

동력 부속 장치는 동력 회로를 포함하는 동력 기계에 부착 가능하다. 동력 기계는 또한 조종자 입력을 수용하며 조종자 입력을 나타내는 출력 신호를 제공하는 조종자 입력 장치를 포함한다. 부속 장치는 공구를 구동시키도록 공구에 커플링되는 공구 및 액추에이터를 포함한다. 또한, 액추에이터는 동력 기계의 동력 회로에 연결 가능하다. 컨트롤러는 액추에이터에 작동 가능하게 커플링되며 조종자 입력 장치에 작동 가능하게 커플링될 수 있다. 컨트롤러는 조종자 입력 장치에 의해 제공된 조종자 입력 신호를 기초로 공구의 작동을 제어한다.

Description

동력 기계의 지능적인 부속 장치

본 발명은 동력 기계에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 부속 장치 제어용 컨트롤러가 장착된 부속 장치를 구비한 동력 기계에 관한 것이다.

스키드 스티어 로더(skid steer loader)와 같은 동력 기계는 전형적으로 캡 또는 조종실, 및 한편 버킷, 오거(auger), 트리 스페이드(tree spade) 또는 다른 작업 공구(tool) 등의 작업 공구를 지지하는 이동 가능한 리프트 암을 지지하는 프레임을 포함한다. 이동 가능한 리프트 암은 스키드 스티어 로더의 프레임에 피벗식으로 커플링되며 보통 유압 실린더인 동력 액추에이터에 의해 동력을 공급받는다. 또한, 공구는 리프트 암에 커플링되며 또한 보통 유압 실린더인 하나 이상의 추가의 동력 액추에이터에 의해 작동된다. 스키드 스티어 로더를 조작하는 조종자는 리프트 암을 상하로 이동시키며 리프트 암에 커플링된 유압 실린더 및 공구에 커플링된 유압 실린더를 작동시킴으로써 공구를 조작한다.

복수의 유압 액추에이터를 활용하는 트리 스페이드와 같은 전면 부속 장치(또는 공구)에서, 트리 스페이드에 있는 복수의 실린더로의 가압된 유압 유체 흐름을 제어하기 위해 다수의 밸브들이 스키드 스티어 로더의 유압 시스템에 전형적으로 추가되어야 한다. 종래에는, 이 밸브를 추가하려면 장착 하드웨어를 스키드 스티어 로더 상에 추가해야만 했다. 예컨대, 몇몇 종래의 스키드 스티어 로더에서, 트리 스페이드에 있는 제어 유압 액추에이터를 제어하는데 사용되는 밸브열(valve bank)은 캡 또는 조종실의 출입구에 장착되었다. 이렇게 해서, 가압된 유압 유체는 밸브열로, 그 후에 외부 트리 스페이드로 경로가 정해져야 했었다.

또한 일반적으로, 스키드 스티어 로더 내의 조종간은 특정 기능을 수행하도록 조종자에 의해 작동될 수 있는 복수의 버튼 또는 작동 스위치를 지지하는 핸드 그립(hand grip)들을 구비한다. 스키드 스티어 로더에 장착된 특정한 유형의 부속 장치 또는 부속 장치들에 따라, 특정 기능들이 무력하게 또는 쓸모없게 될 수 있다. 추가로, 스키드 스티어 로더에 장착된 특정한 유형의 부속 장치 또는 부속 장치들에 따라, 조종자 입력 장치(input device)로부터의 입력들의 특정한 조합은 동시에 실행되면 그 결과로 제어 밸브의 개방을 방해할 수 있다. 따라서, 실질적으로 동일한 양의 가압된 유체가 유압 액추에이터 또는 유압 모터의 양측에 제공된다.

동력 기계는 동력을 제공하는 동력 시스템을 포함한다. 동력 기계 또는 동력 기계의 부속 장치는 조종자 입력을 기초로 조종자 입력 신호를 제공하는 조종자 입력 장치를 포함한다. 부속 장치는 또한 공구, 동력 시스템에 분리 가능하게 연결되고 공구에 연결된 동력 액추에이터, 그리고 부속 장치에 장착되고 조종자 입력 장치에 작동 가능하게 커플링된 컨트롤러를 포함한다. 컨트롤러는 조종자 입력 신호를 기초로 동력 액추에이터를 제어하도록 구성된다.

바람직한 일실시예에서, 부속 장치는 동력 기계에 커플링되며, 조종자가 동력 기계의 조종실에 있을 때 작동될 수 있도록 동력 기계에 의해 지지된다. 다른 바람직한 실시예에서, 부속 장치는 동력 기계에 연결되어 동력을 수용하지만 조종자가 조종실 밖에 있을 때 작동될 수 있는 핸드-헬드형(hand-held) 공구를 포함한다.

도 1은 트리 스페이드 부속 장치를 부착한 스키드 스티어 로더의 측면도.

도 2는 도 1에 도시된 트리 스페이드 부속 장치의 일부의 평면도.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 트리 스페이드 부속 장치를 제어하는 제어 시스템의 블록 선도.

도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 트리 스페이드 부속 장치의 작동을 예시하는 플로우 차트.

도 5는 수동-작동식 오거 부속 장치를 부착한 스키드 스티어 로더의 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 스키드 스티어 로더 및 부속 장치의 제어 회로의 일실시예의 블록 선도.

도 7은 스텀프 그라인더 부속 장치를 부착한 스키드 스티어 로더의 측면도.

도 8은 수동-작동식 잭 해머 부속 장치를 부착한 스키드 스티어 로더의 측면도.

도 9는 핸드-헬드형 드릴, 핸드-헬드형 둥근 톱 또는 핸드-헬드형 체인 톱의 가능한 부착을 예시하는 스키드 스티어 로더의 측면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 스키드 스티어 로더

12, 200, 260, 280, 284, 286, 288 : 부속 장치

28 : 리프트 암

32 : 유압 실린더

36, 38, 40 : 피벗 지점

42, 44, 46 : 스페이드

48, 50, 52 : 유압 실린더

54 : 하부 브래킷

56, 58, 60 : 지지 브래킷

64 : 밸브

66 : 게이트 실린더

68 : 전기 제어 회로

82, 240 : 부속 장치 컨트롤러

83 : 동력 회로

224, 244 : 기계 컨트롤러

도 1은 본 발명에 따른 부속 장치(12)를 부착한 스키드 스티어 로더(skid steer loader)의 측면도이다. 스키드 스티어 로더(10)는 휠(16)에 의해 지지되는 프레임(14)을 포함한다. 또한 프레임(14)은, 조종실을 형성하며 조종자가 스키드 스티어 로더(10)를 제어하기 위해 앉는 시트(20)를 실질적으로 수용하는 캡(18)을 지지한다. 캡(18)의 전면부에는 시트 바(22)가 피벗식으로 커플링된다. 조종자는 시트(20)에 앉은 후에 시트 바(22)를 올린 위치(도 1에 점선으로 도시)로부터 도 1에 도시된 내린 위치로 피벗한다. 캡(18)은 또한 전형적으로, 한 쌍의 제어 레버(24, 26) 및 관련된 핸드 그립들을 함께 포함한다. 제어 레버(24, 26)는 입력 신호를 제공하기 위한 작동 입력 장치들(로커 스위치들, 버튼들, 또는 다른 조종자 입력 장치 등)을 포함한다.

리프트 암(28)이 피벗 지점(30)에서 프레임(14)에 커플링 된다. 한 쌍의 유압 실린더(32)(그 중 하나만 도 1에 도시)가 피벗 지점(34)에서 프레임(14)에 그리고 피벗 지점(36)에서 리프트 암(28)에 피벗식으로 커플링된다. 리프트 암(28)은 지점(38, 40)에서 (도 1에 도시된 실시예에서는 트리 스페이드(tree spade)인) 공구(또는 부속 장치)(12)에 또는 다른 적합한 연결에 의해 커플링된다.

트리 스페이드는 도 1에 도시된 실시예에서 세 가지 스페이드(42, 44, 46)를 각각 포함한다. 다른 적합한 수의 스페이드가 또한 사용될 수 있는 것을 주목한다. 스페이드(42, 44, 46)는 유압 실린더(48, 50, 52)에 각각 커플링된다. 유압 실린더 및 스페이드는 복수의 지지 브레킷(56, 58, 60)에 의해 하부 브래킷(54)에 연결된다. 스페이드(42, 44, 46)는 지지 브래킷(56, 58, 60)을 따라 그리고 지지 브래킷에 대해 대체로 상하로 이동하도록 연결된다.

유압 실린더(48, 50, 52)는 연결부(62)를 통해 스키드 스티어 로더(10)의 유압 시스템에 의해 동력을 받는다. 연결부(62)는 한 쌍의 유압 유체 라인 커넥터 및 전기 하니스 커넥터(electric harness connector)를 포함한다. 연결부(62) 내의 유압 유체 라인 커넥터들은 적합한 도관(conduit)들에 의해 번호(64)로 집합적으로 참조된 복수의 전기적으로 제어 가능한 밸브들에 연결된다. 밸브(64)들은 가압된 유체를 스키드 스티어 로더(10)의 유압 시스템으로부터 수용하는 입력을 가지며 실린더(48, 50, 52)에 연결된 출력을 갖는다. 또한, (도 2에 대해 보다 자세히 개시될) 게이트 실린더(gate cylinder)(66)는 브래킷(54)에 커플링되며 또한 복수의 밸브(64) 중 하나의 출력에 연결된다.

전기 제어 회로(68)가 트리 스페이드(12)에 장착된다. 제어 회로(68)는 본 명세서에서 나중에 좀더 자세히 개시되며, 전기 입력 신호를 레버(24, 26)에 연결된 조종자 입력들로부터 전기 하니스(70)(연결부(62) 내의 전기 하니스 커넥터에 연결됨)를 통해서 수용하는 전기 컨트롤러를 포함한다. 수용된 입력들을 기초로, 제어 회로(68)는 트리 스페이드(12)의 작동을 제어하도록 전기적으로 작동되는 밸브(64)에 전기 출력을 제공한다. 적합한 입력 신호의 수신시, 컨트롤러(68)는 (스페이드(42, 44, 46)를 각각 구동시키는) 유압 실린더(48, 50, 52)가 원하는 대로 신장 또는 후퇴하도록 밸브(64)들을 제어한다.

도 2는 트리 스페이드(12)의 일부의 평면도이다. 초목을 지면으로부터 분리하기를 원하면, 조종자는 레버(24, 26) 중 하나에 적합한 입력을 작동시키며 제어 회로(68)에 게이트 신호를 제공한다. 이렇게 해서, 제어 회로(68)는 유압 실린더(66)를 작동시키기 위해 밸브(64) 중 하나를 제어하게 된다. 이렇게 해서, 스페이드(46)를 지지하는 브래킷(54)의 일부는 브래킷(54)의 나머지 부분에 대해 피벗하고 브래킷(54)의 말단부에서 개방된다. 그 후, 조종자는 초목이 실질적으로 브래킷(54)의 중간에 위치하도록 스키드 스티어 로더(10)를 앞쪽으로 구동한다.

그 후, 조종자는 제어 회로(68)가 밸브(64) 중 하나를 제어하게 하여 유압 실린더(66)를 신장시키고 그에 따라 게이트를 폐쇄시킨다. 그 후, 트리 스페이드(12)는 적소에 위치되어서 스페이드(42, 44, 46)가 땅 속으로 구동될 수 있게 된다. 따라서, 조종자는 제어 회로(68)가 가압된 유압 유체를 실린더(48, 50, 52)에 가함으로써 관련된 스페이드(42, 44, 46)를 초목 주변의 땅 속으로 구동시킨다. 그 후, 조종자는 유압 실린더(32)가 브래킷(54)과 트리 스페이드(12)를 신장시키고 들어올리게 한다. 그 후, 스키드 스티어 로더(10)는 트리 스페이드(12)에 담긴 초목을 지면 위에 내려 놓을 장소 또는 다른 차량 등에 적재될 장소로 구동될 수 있다.

도 2에는 스페이드(46)를 지지하는 브래킷(54)의 일부가 피벗 지점(72)에서 브래킷(54)의 나머지 부분과 피벗식으로 연결되는 것이 도시된다. 또한, 유압 실린더(66)는 피벗 지점(74, 76)에서 브래킷(54)의 양쪽 부분에 피벗식으로 커플링된다. 그 결과, 유압 실린더(66)는 후퇴하도록 야기되어 피스톤이 대체로 화살표(78)로 나타낸 방향으로 이동함으로써 스페이드(46)를 지지하는 브래킷(54)의 일부는 대체로 화살표(80)로 나타낸 호(弧)를 따라 브래킷(54)의 나머지 부분에 대해 피벗한다. 따라서, 브래킷(54)의 진동부는 문처럼 개방되어서 스키드 스티어 로더(10)의 조종자는 지면으로부터 분리될 초목이 스페이드(42, 44, 46)의 중앙에 놓일 수 있도록 전방으로 구동할 수 있게 된다. 초목이 스페이드들에 대해 바람직하게 위치되면, 조종자는 스페이드(46)가 작동될 수 있도록 유압 실린더(66)가 스페이드를 지지하는 브래킷(54)의 일부를 다시 신장 및 회전시켜 폐쇄된 위치로 복귀시키게 한다.

도 3은 본 발명에 따른 제어 회로(68)의 블록 선도이다. 도 3에는 또한 밸브(64) 및 유압 실린더(48, 50, 52, 66)에 대한 제어 회로(68)의 연결이 도시된다.

밸브(64)들은 각각의 스페이드 실린더(48, 50, 52)와 관련된 솔레노이드 밸브 쌍 및 게이트 실린더(66)와 관련된 추가 밸브를 포함한다. 밸브(84, 86)는 실린더(50)와 관련되고, 밸브(88, 90)는 실린더(52)와 관련되고, 밸브(92, 94)는 실린더(48)와 관련되며, 그리고 밸브(96)는 실린더(66)와 관련된다. 밸브에 대한 입력은 밸브들을 통해 유압 회로를 선택적으로 개방하도록 조작될 수 있어서 가압된 유압 유체를 선택된 실린더에 가하게 된다.

제어 회로(68)는 또한 지상 신호뿐만 아니라 스키드 스티어 로더(10)의 전지로부터의 전지 신호도 수용하는 동력 회로(83)를 포함한다. 제어되고 조정된 전압 기준 전위(voltage reference potential)가 제어 회로(68) 내에서 얻어지고 제어 회로(68) 내의 다양한 회로에 동력을 공급하는데 사용되도록 여과(filtering) 및 전압 조정 회로가 제공된다. 제어 회로(68)에 가해진 전지 신호는 스키드 스티어 로더(10)의 점화 회로에 연결되어서 전지 신호는 스키드 스티어 로더(10)가 작동할 때 단지 제어 회로(68)에만 가해진다.

제어 회로(68)는 레버(24, 26)에 있는 조종자 입력 장치들로부터 4개 입력을 수용한다. 그 입력들은 반시계 방향 신호, 시계 방향 신호, 게이트 개방 신호(gate open signal), 및 게이트 폐쇄 신호(gate close signal)를 포함한다. 신호들은 적합한 필터 및 조절 회로(81)를 통해 컨트롤러(82)에 제공된다. 바람직한 실시예에서, 컨트롤러(82)는 프로그램 가능한 논리 컨트롤러, 마이크로프로세서, 마이크로-컨트롤러, 또는 다른 적합한 제어 회로이다. 입력 신호를 기초로, 컨트롤러(82)는 7개의 입력 신호, 즉 스페이드 1, 스페이드 2, 스페이드 3, 게이트 개방, 게이트 폐쇄, 로드(ROD) 및 L-동력을 제공한다. 컨트롤러(82)의 기능은 아래에 더욱 상세히 개시된다.

바람직한 일실시예에서, 입력은 중심 위치로 스프링 부하를 받는 로커 스위치를 통해 제공된다. 예컨대, 바람직한 실시예에서, 시계 방향 및 반시계 방향 양쪽의 입력 신호는 중심 위치로 스프링 부하를 받는 단일 로커 스위치에 의해 제공된다. 로커 스위치를 일방향으로 누르면, 반시계 방향 신호가 제어 회로(68)에 제공된다. 로커 스위치를 제2방향으로 누르면, 시계 방향 신호가 제어 회로(68)에 제공된다. 또한, 이것은 게이트 개방 및 게이트 폐쇄 신호를 제어 회로(68)에 제공하기 위한 바람직한 실시예이다.

작동시, 제어 회로(68)에 동력이 공급되면, 스페이드 출력 신호 중 하나는 디폴트(default)로서 여기된다. 바람직한 실시예에서, 스페이드 1 출력 신호가 인가된다. 스페이드 1 신호가 인가되면, 밸브(84, 86)들 모두는 안쪽의 솔레노이드들을 여기시키는 입력을 수용하여 밸브들을 작업 위치로 이동시킨다. 밸브(64) 중 하나가 여기되면, 관련된 유압 실린더는 버튼에 의해 또는 핸들이나 핸들 그립을 회전시킴으로써 레버(24, 26) 중 하나로부터의 조종자 입력을 통해 이동되며, 이는 유압 유체가 관련된 유압 실린더의 베이스나 로드 단부 중 하나에 가해지도록 로더 유압 시스템 내의 밸브 스풀의 관련된 이동을 야기한다. 수동 제어에 의해 밸브 스풀은 기구적 연동 장치(linkage) 또는 전기 수단을 통해 이동될 수 있다. 또한, 유압 유체는 온/오프(ON/OFF) 모드로 또는 비례 모드로 트리 스페이드(12)에 제공될 수 있다. 비례 모드로 유압 유체를 제공하는 일례는 본 명세서에 참조로 포함된 '동력 기계의 부속 장치에 비례 이동을 제공하는 유압 제어 시스템(HYDRAULIC CONTROL SYSTEM PROVIDING PROPORTIONAL MOVEMENT TO AN ATTACHMENT OF A POWER MACHINE)'이란 명칭으로 1995년 5월 5일 출원된 공동 계류중인 미국 특허 출원 번호 제08/435,601호에 개시된다.

밸브(84, 86)가 여기되는 경우에, 핸드 그립의 작동에 의해, 가압된 유압 유체는 밸브(84, 86) 중 어느 하나에 가해지며 나머지 밸브(84, 86)는 탱크에 연결된다. 따라서, 유압 실린더(50)는 (가압된 유압 유체가 실린더(50)의 베이스 단부 또는 로드 단부에 제공되는지에 따라) 신장 또는 후퇴하게 된다. 그 결과, 실린더(50)는 스페이드(44)를 땅 속으로 구동시키거나 또는 스페이드(44)를 지면으로부터 분리한다.

그 후, 조종자가 스페이드(42, 44, 46) 중 다른 하나를 조작하고자 하는 경우, 조종자는 컨트롤러(82)에 반시계 방향 신호 또는 시계 방향 신호를 가하기만 하면 된다. 조종자가 반시계 방향 신호를 가하는 경우, 컨트롤러(82)는 밸브(88, 90) 모두를 여기시키는 스페이드 2 출력을 작동시킨다. 그 후, 한 레버(24, 26)에 있는 적합한 버튼을 누르면, 가압된 유압 유체는 밸브(88, 90) 중 하나를 통해 유압 액추에이터(52)의 베이스 또는 로드 단부에 가해짐으로써 유압 액추에이터(52)를 신장 또는 후퇴시킨다. 따라서, 스페이드(46)는 지면으로 구동되거나 또는 지면으로부터 후퇴된다.

컨트롤러(82)에 제공되는 시계 방향 및 반시계 방향 신호를 조정함으로써, 조종자는 실질적으로 조정에 필요한 소정의 스페이드를 선택할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 스페이드 솔레노이드 중 무엇이 여기되는지 나타내는 표시(indicia)가 조종자에게 선택적으로 제공될 수 있는 것을 주목해야 한다. 그와 같은 표시는 컨트롤러(82)의 출력에 커플링되며 조종자의 눈에 띄게 위치된 발광 다이오드(LED)(91)를 포함할 수 있다.

게이트 개방 및 게이트 폐쇄 유압 실린더(66)는 유사한 방법으로 작동된다. 조종자가 게이트의 개방을 원하는 것을 나타내는 적합한 로커 스위치를 누르면, 게이트 개방 신호는 컨트롤러(82)에 가해지며 컨트롤러(82)는 게이트 개방 출력을 인가한다. 이 출력은 스풀을 중립 위치로부터 가압된 유압 유체가 유압 실린더(66)의 로드 단부에 가해지는 작업 위치로 이동시키도록 솔레노이드를 여기시키는 밸브(96)에 제공된다. 이렇게 해서, 유압 실린더는 수축하게 되어 (도 2에 관해 개시된 것처럼) 트리 스페이드(12)의 게이트를 개방하도록 스페이드(46)를 피벗시킨다. 조종자가 게이트를 폐쇄하려 할 때, 조종자는 컨트롤러(82)에 게이트 폐쇄 신호를 가한다. 한편, 컨트롤러(82)가 게이트 폐쇄 출력을 밸브(96)에 제공함으로써 솔레노이드는 여기되어 가압된 유압 유체가 유압 실린더(66)의 베이스 단부에 제공되도록 스풀을 반대 방향으로 이동시킨다. 이렇게 해서, 유압 실린더(66)는 신장되어 (도 2에 대해 개시된 것처럼) 트리 스페이드(12)의 게이트를 폐쇄한다.

몇몇 스키드 스티어 로더(10)에서, 유압 유체 흐름을 전면 보조 연결부들에 또는 후면 보조 연결부에 전환하는 전환 밸브가 유압 동력 회로 내에 제공된다. 바람직한 일실시예에서, 스키드 스티어 로더(10)에는 후면 보조 연결부들을 통해 동력을 받는 후면 스태빌라이저(stabilizer)가 제공된다. 그 결과, L-동력 출력은 컨트롤러(82)에 의해 제공된다. 이 출력은 스키드 스티어 로더(10)의 유압 동력 회로에 복귀되며 전면 및 후면 보조 장치들 사이의 유체 흐름을 전환하는 전환 밸브에 (적합한 중계들(relay)의 인가를 통해) 가해진다. 이런식으로, (게이트 개방 및 게이트 폐쇄 기능 등의) 트리 스페이드(12)의 특정 기능들은 그렇지 않으면 후면 보조 연결부로 전환되는 유압 유체에 의해 동작된다.

달리 말하면, 게이트 개방 또는 게이트 폐쇄 입력이 작동되면, L-동력 출력에 의해 전환 밸브는 가압된 유압 유체를 유압 실린더(66)에 제공하기 위해 흐름을 전면 보조 연결부로 전환하게 된다. 하지만, 게이트 개방이나 게이트 폐쇄 입력 중 아무 것도 인가되지 않은 경우, 컨트롤러(82)는 스키드 스티어 로더(10)에 있는 전환 밸브가 유체를 후면 보조 연결로 전환하도록 L-동력 출력을 인가되지 않은 상태(de-energized state)로 제공함으로써, 후면 스태빌라이저는 조종자에 의해 조작될 수 있게 된다.

컨트롤러(82)로부터의 로드 출력은 유사한 이유로 제공된다. 시계 방향이나 반시계 방향으로 인가된 스페이드 출력을 순환하는데 사용되는 레버(24, 26) 중 하나에 있는 동일한 조종자 입력 장치는 또한 후면 스태빌라이저를 조작하도록 사용될 수 있다. 그 결과, 출력 신호는 가압된 유압 유체가 후면 보조 장치를 제어하는 방향 제어 밸브의 양측에 제공됨으로써 조종자가 인가된 스페이드 출력만을 순환시키길 원하는 경우 이동이 스태빌라이저 안에서 발생하지 않게 되도록 제공된다.

컨트롤러(82)는 스키드 스티어 로더(10) 상에 존재하는 참조 번호(83) 등의 컨트롤러와 통신하도록 커플링될 수 있는 것을 주목한다. 바람직한 일실시예에서, 컨트롤러(83)는 부속 장치에 대한 유압 유체 흐름을 제어하는 온/오프 컨트롤러이다. 다른 실시예에서, 컨트롤러는 본 명세서에 참조로 포함된 미국 특허 출원 일련 번호 제08/435,601호에 개시된 것과 같은 비례 컨트롤러이다. 간단히 말해서, 비례 컨트롤러는 부속 장치로의 유압 유체 흐름을 펄스-폭-변조 또는 다른 비례 방식으로 제어한다.

도 4는 본 발명에 따른 제어 회로(68)의 작동의 순서도이다. 초기에, 제어 회로(68)가 켜지면 모든 출력은 꺼지며 스페이드 카운트(Spade Count)로 참조된 변수가 1로 설정된다. 이것은 블록(100)으로 나타난다. 소정의 적합한 재순환 시간으로 설정된 워치 도그 타이머(watch dog timer)가 제공된다. 컨트롤러(82)는 워치 도그 타이머가 종료하는 타임아웃 주기까지 대기한다. 이것은 블록(102)으로 나타난다.

작동이 시작되면, 컨트롤러(82)는 게이트 폐쇄 신호가 가해졌는지를 결정한다. 이것은 블록(104)로 나타난다. 가해진 경우, 컨트롤러(82)는 (그것이 켜있는 경우에는) 게이트 개방 출력을 끄며, 게이트 폐쇄 출력을 켜거나 인가시킨다. 이것은 블록(106)으로 나타난다. 그 후, 컨트롤러(82)는 확실히 모든 스페이드 출력 신호가 꺼지고, 로드 출력 신호가 꺼지며, 그리고 L-동력 출력이 켜지게 한다. 이것은 블록(108)로 나타난다. 스페이드 카운트 변수는 (그것이 이미 1이 아닌 경우에는) 1로 설정되며 제어는 블록(102)으로 귀환한다. 이것은 블록(110)으로 나타난다.

블록(104)에서, 게이트 폐쇄 입력 신호가 가해지지 않은 경우, 컨트롤러(82)는 게이트 개방 신호가 가해졌는지를 결정한다. 이것은 블록(112)으로 나타난다. 가해진 경우, 컨트롤러(82)는 게이트 개방 출력을 켜며 게이트 폐쇄 출력을 끈다. 이것은 블록(114)으로 나타난다. 그 후, 블록(108, 110)을 통해 계속 처리된다.

블록(112)에서, 컨트롤러(82)가 게이트 개방 신호가 가해지지 않았다고 결정하면, 컨트롤러(82)는 게이트 개방 및 게이트 폐쇄 출력과 함께 L-동력 출력을 끈다. 이것은 블록(116)으로 나타난다.

그 후, 컨트롤러(82)는 시계 방향 스위치가 작동되었는지를 결정한다. 이것은 블록(118)으로 나타난다. 작동된 경우, 릴리스 플래그(release flag)로 참조된 변수가 컨트롤러(82)에 의해 검사된다. 릴리스 플래그 변수가 소거된(clear) 경우, 스페이드 카운트는 증가한다. 하지만, 릴리스 플래그가 소거되지 않은 경우, 릴리스 플래그는 설정되고, 로드 출력은 켜지며, 컨트롤러(82)는 스페이드 카운트를 기초로 적합한 스페이드 출력 신호를 인가한다. 이것은 블록(124, 126, 128, 130, 132, 134, 136)으로 나타난다.

스페이드 카운트가 증가한 후에 카운트가 3 이하인 경우에는, 이것은 유효한 카운트이며 블록(124, 126, 128, 130, 132, 134, 136)을 따라 진행된다. 하지만, 블록(122)에서, 스페이드 카운트가 3을 초과하여 증가한 경우에는 카운트는 1로 설정되며, 처리는 블록(124, 126, 128, 130, 132, 134, 136)에 관해 계속된다. 이 시퀀스는 블록(138, 140)으로 나타난다.

블록(118)에서, 컨트롤러(82)가 시계 방향 입력이 작동되지 않는다고 결정하는 경우, 컨트롤러(82)는 반시계 방향 입력이 작동되는지를 결정한다. 이것은 블록(142)에서 나타난다. 작동되지 않은 경우, 변수 릴리스 플래그는 소거되고, 로드 출력은 꺼지며, 그리고 처리는 블록(126, 128, 130, 132, 134, 136)에 관해 계속된다. 이것은 블록(144)으로 나타난다.

하지만, 반시계 방향 입력이 블록(142) 내에서 작동되는 경우, 그 때 컨트롤러(82)는 블록(120, 122, 138, 140)에 관해 나타난 것과 실질적으로 동일한 방식으로 진행한다. 릴리스 플래그가 소거된 경우 스페이드 카운트는 감소하는 것이 차이점이다. 또한, 감소한 후에 스페이드 카운트가 1보다 작은 경우에는, 스페이드 카운트는 3으로 설정된다. 이것은 블록(146, 148, 150, 152)으로 나타난다.

또한, 본 발명은 또한 핸드-헬드형 공구에 사용하기에 적합한 것을 주목한다. 예컨대, 도 5에는 스키드 스티어 로더(10)에 커플링된 수동 작동되는 (또는 핸드-헬드형) 오거(auger)(200)가 예시된다. 오거(200)는 한 쌍의 유압 유체 커넥터(204)에 커플링된 유압 모터(202)를 포함하며, 한편 유압 유체 커넥터(204)는 한 쌍의 유압 호스(206)에 커플링된다. 한편, 호스(206)는 커넥터(연결부)(62)에 커플링된다. 오거(200)는 또한 핸들(208) 및 조종자 작동 핸드 그립 또는 스위치(210)를 포함한다.

바람직한 일실시예에서, 도 5에 점선으로 도시된 제어 회로(212)는 모터(202)를 수용하는 동일한 하우징 내에 수용된다. 제어 회로(212)는 바람직한 실시예에서 디스플레이를 포함하는 키패드(keypad) 입력 장치인 조종자 입력 장치(214)를 포함한다. 일실시예에서 제어 회로(212)는 스키드 스티어 로더(10)에 있는 전기 시스템으로부터 전기 동력을 수용한다. 전기 동력은 회로(212)를 제어하도록 전기 하니스(216)에 의해 제공된다. 또한, 제어 신호는 또한 제어 회로(212) 및 스키드 스티어 로더(10)에 있는 전자 제어 회로 사이에서 전기 하니스(216)를 통해 바람직하게 통신된다.

작동시, 오거(200)를 작동하기를 원하는 조종자는 먼저 바람직하게도 조종자 인터페이스 키패드(214)를 통해 선정된 코드를 키로 입력한다. 그 후, 제어 회로(212) 내의 조종자는 전기 하니스(216)를 통해 스키드 스티어 로더(10) 내의 제어 회로로 통신 신호를 제공한다. 제어 회로(212) 내의 컨트롤러는 바람직하게도 먼저 식별 신호를 전기 하니스(216)를 통해 스키드 스티어 로더(10) 내의 제어 회로에 제공한다. 식별 신호는 부속 장치가 동력 기계에 커플링되고 동력이 제공되자마자 코드를 키로 키패드(214) 상에 입력하는 조종자에 응답하여 또는 자동으로 제공될 수 있다. 그 후, 스키드 스티어 로더(10) 내의 제어 회로는 호스(206)를 통해 적합한 유량 및 적합한 압력으로 유압 유체를 제공하도록 스키드 스티어 로더(10) 내의 유압 시스템을 구성한다. 바꾸어 말하면, 핸드-헬드형 오거(200)는 예컨대 세 개의 스페이드(12) 작동에 필요한 압력 및 유량을 필요로하지 않을 수 있으며, 그 아래에서는 효율적으로 작동하지 않을 수 있다. 그 결과, 스키드 스티어 로더(10)에 있는 유압 시스템이 비례 흐름 컨트롤러를 포함하는 실시예에서, 흐름은 적합하게 제어된다. 또한, (도 6에 관해 개시되듯이) 스키드 스티어 로더(10)에 있는 유압 시스템은 식별된 특정한 부속 장치를 기초로 제어되는 흐름 제한기 또는 다른 유형의 흐름 컨트롤러를 포함한다.

선택적으로, 오거(200)에는 유압 커플러(204)에 연결된 감압 밸브가 제공될 수 있다. 그 감압 밸브는 유압 유체가 적합한 압력 및 유량으로 제공되도록 제어 회로(212)에 커플링되고 그에 의해 제어될 수 있을 것이다.

또한, 특정 부속 장치의 특정 작동 조건하에서, 제어 회로(212) 또는 스키드 스티어 로더(10)에 있는 전자 제어 시스템은 바람직하게도 스키드 스티어 로더(10)의 기능을 변경하도록 구성되는 것을 주목한다. 바꾸어 말하면, 조종자가 핸드-헬드형 오거(200)을 작동하고 있을 때 제어 회로(212)는 바람직하게도 스키드 스티어 로더(10)에 있는 제어 시스템에 하니스(216)를 통해 전기 신호를 통신한다. 응답으로, 스키드 스티어 로더(10)에 있는 제어 시스템은 스키드 스티어 로더(10)가 오거(200)의 작동 중에 이동될 수 없도록 스키드 스티어 로더(10)의 휠(wheel)(16)을 잠그는 견인 잠금 기구(traction lock mechanism)와 맞물릴 수 있다. 추가로, 스키드 스티어 로더(10)에 있는 제어 시스템은 또한, 실린더(32)의 작동, 보조 커플링(coupling)들의 작동, 및 스키드 스티어 로더(10)와 관련된 다른 유압 시스템들의 작동이 잠기거나 또는 적합하게 변경되도록 스키드 스티어 로더(10)에 있는 유압 시스템의 기능을 제한할 수 있다.

유압 유체가 호스(206)를 통해 원하는 압력 및 유량에서 이용 가능하면 오거(200)는 작동 가능하다. 그후, 조종자는 오거(200)를 작동시키기 위해 핸들(208)을 파지(把持)하고 스위치(210)를 작동시키는 것이 바람직하다. 스위치(210)는 오프(off) 위치에서 바이어스되며 핸들(208) 쪽의 조종자 스퀴징 스위치(squeezing switch)(210)에 의해 작동되는 것이 바람직하다. 따라서, 조종자가 스위치(210)를 해제하면, 스위치는 자동으로 오프 위치로 귀환한다. 또한, 조종자 인터페이스(214)는 오거(200)가 어느 한 방향으로 작동될 수 있도록 방향 스위치를 포함하는 것이 바람직하다.

작동자가 더 이상 오거(200)을 작동시키지 않으며 스위치(21)를 해제한 경우, 조종자는 바람직하게도 정지 또는 멈춤 버튼이나 다른 적합한 조종자 입력 스위치를 작동시킨다. 응답으로, 스키드 스티어 로더(10)에 있는 유압 시스템은 바람직하게도 가압된 유압 유체가 더 이상 호스(206)를 통해 제공되지 않도록 구성된다. 이렇게 해서, 오거가 사용되지 않을 때 호스(206)가 가압되는 것은 필수적으로 방지된다. 또한 호스(206)를 감압하는 것은 조종자의 스위치(210) 해제에 응답하여 간단하게 실행될 수 있으며, 그후 조종자의 스위치(210) 재파지에 응답하여 재가압이 발생한다.

추가로, 특정 환경하에서, 조종자는 타인에 의한 부속 장치의 작동을 불가능하게 하고자 할 수 있다. 그 경우에, 조종자는 바람직하게도 적합한 잠금(lock out) 코드를 키패드(214)에 입력할 수 있다. 응답으로, 제어 회로(212)는 다른 적합한 코드가 키로 입력될 때까지 부속 장치의 작동을 불가능하게 한다. 바람직한 일실시예에서, 제어 회로(212)는 스위치(210)가 해제된 때마다 또는 정지 버튼이 눌러진 때마다 작동을 불가능하게 하며, 조종자는 부속 장치를 재시동하기 위해 적합한 코드를 재입력해야만 하는 것을 주목한다. 선택적으로, 제어 회로(212)는 조종자가 코드를 입력할 때마다 타이머를 설정할 수 있으며, 제어 회로(212)는 부속 장치를 타이머에 의해 설정된 전체 간격에 대해 기능 상태로 유지한다. 도 6은 동력 기계(10)용의 제어 시스템(220) 및 본 명세서에서 개시된 것과 같은 핸드-헬드형 오거(200) 또는 다른 부속 장치 등의 부속 장치를 위한 제어 시스템(222)의 일실시예의 블록 선도이다. 제어 시스템(220)은 기계 컨트롤러(224), 작동 조건 센서(operating condition sensor)(226), (예컨대 핸드 그립(24, 26)으로 제공될 수 있는) 전자 제어(electronic controls)(227), 조종자 인터페이스(228), 유압 동력 시스템(230), (예컨대 실린더(32)로서 제공될 수 있는) 기계 동력 액추에이터(231), 기계 액추에이터 잠금 시스템(232) 및 기계 견인 잠금 시스템(234)을 포함한다. 제어 시스템(220)은 또한 무선 트랜시버(236)를 선택적으로 포함할 수 있다.

기계 컨트롤러(224)는 바람직하게도 디지털 컴퓨터 또는 다른 적합한 마이크로컨트롤러를 포함한다. 작동 조건 센서(226)는 원하는 작동 조건을 감지하기 위한 센서를 포함한다. 그와 같은 센서는 시트 바(22)의 위치를 나타내는 신호를 제공하는 센서 및 조종자가 시트(20)에 있음을 나타내는 센서를 포함한다. 그와 같은 센서는 위에서 모두 참조로 포함된 미국 특허 제5,425,431호 및 미국 특허 출원 번호 제08/199,120호에서 매우 상세히 개시된다. 간단히 말하면, 그 센서는 바람직하게도 감지된 파라미터(parameter)를 나타내는 기계 컨트롤러(224)에 출력 신호를 제공하는 홀 효과(Hall effect), 적외선, 또는 다른 적합한 센서를 포함한다. 그 신호들을 기초로, 기계 컨트롤러(224)는 스키드 스티어 로더(10) 및 그와 관련된 부속 장치의 기능을 제어한다.

전자 제어(227)는 조종자 입력을 나타내는 신호를 제공한다. 그와 같은 전자 제어는 예컨대 핸드 그립(24, 26), 스위치나 버튼, 또는 핸드 그립(24, 26)과 관련된 다른 조종자 입력 장치, 캡(18) 안쪽의 풋 페달로부터의 조종자 입력, 캡(18) 내에 제공되는 멤브레인(membrane) 또는 키패드 입력, 또는 다른 적합한 조종자 입력 장치를 포함할 수 있다.

조종자 인터페이스(228)는 바람직하게도 기계(10) 또는 관련된 부속 장치의 원하는 작동 조건 또는 조종자 특성을 나타내는 가시 또는 가청 신호를 조종자에게 제공한다. 조종자 인터페이스(228)는 예컨대 LCD 디스플레이, CRT 유형 디스플레이 단말기, 일련의 LED, 가청 인디케이터 또는 적합한 조종자 인터페이스 장치를 포함할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 기계 동력 회로(230)는 기계(10)용의 유압 및 전기 동력 시스템을 포함한다. 그와 같은 시스템은 참조로 본 명세서에 참조로 포함된 특허 및 특허 출원에서 개시된 방법을 포함하는 소정의 적합한 방법으로 제공될 수 있다. 기계 동력 회로(230)의 추가의 특징은 본 명세서에서 나중에 개시된다. 기계(10)용의 기계 동력 액추에이터(231)는 유압 실린더(32)를 포함하며, 또한 휠(16)을 구동시키기 위해 사용되는 견인 모터 등의 기계에 장착된 소정의 다른 제어 가능한 액추에이터 및 기계(10)와 관련된 소정의 다른 동력 액추에이터를 포함한다.

기계 액추에이터 잠금 시스템(232) 및 기계 견인 잠금 시스템(234)은 모두 기계(10)의 기능을 변경하는데 사용된다. 바람직한 실시예에서, 기계 액추에이터 잠금 시스템(232)은 기계(10)와 관련된 기계 동력 액추에이터(231)의 특정 작동을 잠그거나 또는 변경하는데 사용된다. 유사하게는, 기계 견인 잠금 시스템(234)은 바람직하게도 휠(16)(또는 소형 굴삭기에 사용되는 트랙(track) 등의 다른 견인 장치)을 구동하는데 사용되는 견인 모터의 작동을 잠그거나 변경한다. 잠금 시스템은 작동 조건 센서(226)에 의해 감지될 수 있거나, 전자 제어(227)를 통해 조종자에 의해 입력될 수 있거나, 또는 부속 장치 제어 회로(222)에 의해 기계 컨트롤러(224)에 통신될 수 있는 특정 조건하에서 사용된다. 기계 액추에이터 잠금 시스템(232) 및 기계 견인 잠금 시스템(234)의 하나 이상의 상세한 실시예가 동력 기계용의 인터록 제어 시스템(INTERLOCK CONTROL SYSTEM FOR POWER MACHINE)이라는 명칭의 미국 특허 제5,425,431호에 개시된다.

무선 트랜시버(236)가 기계(10)에 선택적으로 제공된다. 바람직한 실시예에서, 무선 트랜시버(236)는 적외선 주파수, 셀방식, 또는 다른 적합한 무선 통신 트랜시버이다. 기계(10)와 관련된 부속 장치와의 통신은 그후 하니스(216)에 우선하여 또는 추가하여 무선 링크(238)를 사용하여 성립될 수 있다.

바람직한 일실시예에서, 제어 시스템(222)은 부속 장치 컨트롤러(240), 부속 장치 동력 회로(242), 부속 장치 동력 액추에이터(244), 기억 장치(246), 조종자 인터페이스(248) 및 조종자 제어 입력(250)을 포함한다. 또한, 제어 시스템(222)은 특정한 특성을 제공하기 위해 위치 센서(252), 액추에이터 속도 센서(254), GPS 트랜시버(256), 및 무선 트랜시버(258)를 포함할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 부속 장치 컨트롤러(240)는 기계 컨트롤러(244)와 마찬가지로 시리얼 통신 프로토콜을 사용하여 기계 컨트롤러(224)와 통신하도록 하니스(216)(또는 무선 링크(238))에 의해 커플링된 디지털 컴퓨터 또는 다른 적합한 컨트롤러이다. 부속 장치 컨트롤러(240)는 부속장치 동력 회로(242)에 커플링된다. 바람직한 실시예에서, 부속 장치 동력 회로(242)는 제어 시스템(222)에 대응하는 특정 부속 장치와 관련된 유압 시스템이나 전기 시스템 또는 모두를 포함한다. 바람직한 일실시예에서, 부속 장치 동력 회로(242)는 호스(206)를 통해 기계 동력 회로(230)로부터 가압된 유압 유체를 수용하는 유압 경로 회로를 포함한다. 부속장치 동력 회로(242)는 부속 장치 동력 액추에이터(244)에 동력을 공급하도록 적합한 출력을 제공한다.

바람직한 실시예에서, 부속 장치 동력 액추에이터(244)는 부속 장치와 관련된 동력 액추에이터이다. 예컨대 일실시예에서, 부속 장치 동력 액추에이터(244)는 도 5에 도시된 동력 핸드-헬드형 오거(200)에 동력을 공급하는데 사용되는 유압 모터(202)에 대응한다.

기억 장치(246)는 부속 장치 컨트롤러(240)와 관련되고 적합한 프로그램을 내장하는 것이 바람직하다. 또한, 기억 장치(246)는 나중에 매우 상세히 개시되듯이 본 발명과 연관된 다른 특징을 제공하기 위해 사용될 수 있다.

조종자 인터 페이스(248)는 조종자 인터페이스(228)와 마찬가지로 바람직하게도 부속 장치의 조종자에게 소정의 원하는 작동 조건 또는 작동 파라미터를 통지하도록 제공된 가시 또는 가청 표지를 포함한다. 또한, 조종자 제어 입력(250)은 기계(10)에 대응하는 전자 제어와 마찬가지로 부속 장치 컨트롤러(240)에 조종자 입력을 나타내는 제어 신호를 제공하도록 사용될 수 있는 조종자 작동 스위치, 키패드나 멤브레인 입력 장치, 조종자 작동 핸드 그립, 또는 다른 적합한 조종자 입력 장치를 포함하는 것이 전형적이다.

무선 트랜시버(258)는 무선 트랜시버(236)와 마찬가지로 부속 장치 컨트롤러(240) 및 기계 컨트롤러(244) 사이의 통신을 용이하게하는데 사용될 수 있는 소정의 적합한 유형의 무선 트랜시버인 것이 바람직하다.

부속 장치의 정상 작동 중, 부속 장치 컨트롤러(240)는 기계 컨트롤러(224)에 연결되면 기계(10)에 부착되고 있는 부속 장치의 정확한 유형을 기계 컨트롤러(224)에 통신한다. 추가로, 부속 장치 컨트롤러(240)는 그 때 기계(10)에 커플링되고 있는 정밀한 부속 장치를 기계 컨트롤러(224)에 나타낼 수 있는 반면, 이것은 또한 특정한 핀 형상을 찾는 기계 컨트롤러(224)에 의해 구현될 수 있으며, 기계 컨트롤러(224)에는 부속 장치 상에서 하니스(216)가 장착된다. 또한, 부속 장치 컨트롤러(240)는 부속 장치와 관련된 동력 및 다른 필요 사항들(requirements)과 통신할 수 있다. 선택적으로, 기계 컨트롤러(224)는 부속 장치의 유형을 기초로 검색표(look-up table)를 참조하며, 그 후에 특정한 부속 장치용의 동력 및 다른 작동 필요 사항을 결정하기 위해 기계(10)에 부착될 수 있다. 얻어진 정보를 기초로 기계 컨트롤러(224)는 제어 시스템(220)을 그에 따라서 제어한다.

예컨대, 기계(10)와 관련된 부속 장치가 도 5에 도시된 오거(200)와 같은 핸드-헬드형 장치인 경우, 기계(10)로부터의 유압 유체 압력 및 유량은 조정될 수 있다. 예컨대, 기계 컨트롤러(224)는 유압 유체를 바람직한 압력과 바람직한 유량으로 호스(206)를 통해 부속 장치 동력 회로(242)에 제공하도록 기계 동력 회로(230)를 제어하거나, 또는 부속 장치 컨트롤러(240)는 기계 동력 회로(230)로부터 수용된 유압 유체의 유량 및 압력을 조정하도록 부속 장치 동력 회로(242)를 제어하여 유량 및 압력을 적합한 범위 내에 야기한다.

추가로, 부속 장치가 핸드-헬드형 공구인 경우, 기계(10)의 기능을 변경하기 위해 기계 액추에이터 잠금 시스템(232) 및 기계 견인 잠금 시스템(234)을 제어하는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, (오거(200) 등의) 핸드-헬드형 공구가 기계에 커플링 되는 경우 기계 액추에이터 잠금 시스템(232)이 기계(10)에 있는 유압 실린더(32) 및 다른 동력 액추에이터의 작동을 잠그게 하는 것이 바람직할 수 있다. 추가로, 기계 견인 잠금 시스템(234)이 기계(10)의 휠(16)의 이동을 제지할 견인 기구와 맞물리는 것이 바람직할 수 있다. 그 경우에, 부속 장치 컨트롤러(240)로부터 식별 정보를 수용하면, 기계 컨트롤러(224)는 기계(10)의 기능을 적합하게 변경하도록 시스템(232, 234)을 제어한다. 선택적으로, 물론 부속 장치 컨트롤러(240)는 하니스(216)를 통해 시스템(232, 234)에 직접 커플링될 수 있다. 그 경우에, 부속 장치 컨트롤러(240)는 기계 컨트롤러(224)를 통하지 않고 그 컨트롤러 자체로부터 직접 시스템을 제어한다.

특정한 조건하에서 일부 부속 장치가 일부 모델 또는 유형의 기계와 함께 사용되는 것은 바람직하지 않을 수 있음에 주목한다. 이 경우에, 부속 장치 컨트롤러(240) 또는 기계 컨트롤러(224)는 부적합한 부속 장치가 기계로부터 분리될 때까지 부속 장치(또한 가능하게는 기계(10))의 작동을 잠근다.

일단 기계(10)가 부속 장치의 작동을 용이하게 하도록 구성되면, 조종자는 부속 장치의 작동을 유발하기 위해 조종자 제어 입력 장치(242)(동력 스위치 또는 핸드 그립 등)를 작동시킨다. 예컨대, 부속 장치가 핸드-헬드형 오거(200)인 경우, 조종자 제어 입력(250)은 핸들(208) 및 작동 핸드 그립(210)에 대응한다. 조종자 제어 입력(250)이 작동되면, 부속 장치 컨트롤러(240)는 동력이 부속 장치 동력 액추에이터(244)에 공급되도록 호출한다. 이렇게 해서, 기계 컨트롤러(224)는 유압 유체를 예컨대 기계 동력 회로(230)를 통해 부속 장치 동력 회로(242)에 제공하게 하며, 가압된 유압 유체는 기계 동력 회로(230)에서 부속 장치 동력 액추에이터(244)에 제공된다.

부속 장치에 의해 호출되는 부하가 특히 큰 경우에, 기계 컨트롤러(224)는 추가 단계를 취할 수 있다. 예컨대, 기계 동력 회로(230)는 또한 유압 유체 펌프에 동력을 공급하는 엔진을 기계(10) 상에 유압 동력 회로내에 포함할 수 있는 것이 바람직하다. 부속 장치에 의해 호출되는 부하가 큰 경우, 기계 컨트롤러(224)는 펌프에 동력을 공급하는 엔진의 RPM 출력을 증가시킴으로써 펌프가 가압된 유압 유체를 제공하는 능력을 증가시키는 것이 바람직하다. 물론, 부하가 크지 않은 경우, 기계 컨트롤러(224)는 엔진을 제어하여 그 RPM 출력을 감소시키게 한다. 따라서, 그 후 기계(10)에 부착되는 부속 장치의 유형을 결정함으로써 그리고 요청되는 특정한 부하를 결정함으로써, 부속 장치 컨트롤러(240) 및 기계 컨트롤러(224)는 전체 시스템의 효율을 증진시키도록 결합된다.

추가로, 바람직한 실시예에서, 조종자가 조종자 제어 입력(250)(핸드 그립(210) 등)을 작동하는 정도는 흐름(flow)이 요청되는 정도를 나타낸다. 조종자 제어 입력(250)이 작동되지 않으면, 부속 장치는 공전(idle)하거나 정지하는 것이 바람직하다. 부속 장치가 공전하고 있거나 정지하면, 기계 컨트롤러(224)는 이것을 나타내는 부속 장치 컨트롤러(240)로부터 정보를 수용하며 기계(10)의 엔진을 감속한다. 이것은 또한 전체 시스템의 효율을 증가시킨다. 이것은 연료를 보존할 뿐만 아니라 시스템의 마력을 효율적으로 관리한다. 또한, 기계(10)의 엔진은 필요한 때만 고속일 것이기 때문에 소음은 최소로 유지된다. 이것은 또한 부속 장치 및 기계(10) 내의 열 발생을 효율적으로 관리한다. 부속 장치 및 기계(10)에 대량의 부하가 걸리면, 부속 장치 및 기계(10)는 모두 열을 발생한다. 이것은 부속 장치 및 기계(10) 모두의 수명을 감소시킨다. 부속 장치 조종자의 필요시 또는 요청시에만 부하가 제공되고 발생되도록 부하를 관리함으로써, 기계(10) 및 부속 장치에 의해 발생하는 열을 감소시키고 기계 및 부속 장치의 수명을 증가시킬 수 있다.

또한, 부속 장치에 대한 흐름 및 유체 압력은 다수의 방법으로 제어될 수 있는 것을 주목한다. 예컨대, 유압 유체의 흐름은 기계(10)와 관련된 유압 시스템 내의 고정된 위치 이동 펌프(displacement pump)를 구동하는 엔진 속도를 변화시킴으로써 제어될 수 있다. 또한, 가변성의 위치 이동 펌프가 제공될 수 있으며 기계 컨트롤러(224) 또는 부속 장치 컨트롤러(240)에 의해 제어될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 주어진 범위의 흐름이 소정의 특정한 부속 장치에 제공된다. 컨트롤러(224, 240)는 적용례에 따라, 흐름을 그 범위 내에서 변화시키거나 또는 흐름을 그 범위 내에서 안정되게 유지한다. 펌프를 구동하는 엔진의 엔진 속도는 (소정의 공지된 엔진 속도 센서일 수 있는) 엔진 속도 센서를 제공하고 엔진 속도 센서를 기계 컨트롤러(224)에 커플링함으로써 제어된다. 기계 컨트롤러(224)는 엔진 속도를 원하는 범위 내에 유지하기 위해 (스로틀(throttle)을 조작함으로써) 엔진을 가속하거나 또는 엔진을 감속하도록 작동한다.

조종자가 부속 장치를 작동시키는 것을 끝마쳤을 때, 먼저 조종자는 부속 장치 동력 액추에이터(244)의 작동을 중지시키도록 조종자 제어 입력(핸드 그립(210) 등)을 해제한다. 그 후, 조종자는 조종자가 더 이상 부속 장치를 작동하기를 원하지 않는 것을 나타내는 다른 조종자 제어 입력 장치(250)(스위치 또는 멤브레인 키패드 입력 등)를 작동시키는 것이 바람직하다. 이것은 부속 장치 컨트롤러(240)에 의해 기계 컨트롤러(224)로 통신되는 것이 바람직하다. 그 경우에, 기계 컨트롤러(224)는 그 후 동력이 더 이상 호스(206)를 통해 공급되지 않도록 기계 동력 회로(230)를 제어하는 것이 바람직하다. 이렇게 해서, 부속 장치가 사용되지 않을 때 호스(206)으로부터의 높은 압력이 제거된다.

또한, 다른 바람직한 실시예에서, 조종자 제어 입력(250)은 키, 멤브레인 키패드 입력, 또는 다른 적합한 스위치 등의 기계 시동 입력을 포함한다. 따라서, 조종자가 부속 장치의 작동 중 캡(18) 내에 있지 않은 경우(부속 장치가 핸드-헬드형 부속 장치인 경우 등), 조종자는 부속 장치에 있는 조종자 제어 입력(250)을 통해 기계(10) 내의 엔진을 시동시키고 끌 수 있다. 조종자는 신호를 부속 장치 컨트롤러(240)에 제공하는 적합한 제어 입력을 단순히 작동시킨다. 한편, 부속 장치 컨트롤러(240)는 그 신호를 기계(10)의 엔진을 시동하거나 끄는 기계 컨트롤러(224)로 통신한다. 그 경우에, 기계(10)가 제어 시스템(220)에 전기 동력을 공급하도록 예비 전기(backup battery) 또는 다른 동력원을 구비하는 것이 바람직할 수 있다. 제어 시스템(222)은 또한 제어 시스템(220)에 동력을 공급할 수 있다. 엔진 또는 기계(10)가 꺼진 때 조종자가 부속 장치를 사용하길 원하면, 조종자는 조종자가 기계(10)의 엔진을 재시동하기를 원하는 것을 나타내는 조종자 제어 입력(250) 중 하나를 작동시킨다. 이렇게 해서, 부속 장치 컨트롤러(240)는 기계 컨트롤러(224)로 하여금 기계(10)의 엔진을 재시동시키도록 기계 컨트롤러(224)와 통신하게 되며, 그 결과 기계(10)에는 기계(10)에 커플링된 부속 장치의 부속 장치 동력 액추에이터(244)로 동력을 공급하는 능력이 제공된다.

또한, 본 발명은 부속 장치에 있는 릴리프 밸브(relief valve)에 대한 필요를 제거 또는 감소시키도록 사용될 수 있다. 예컨대, 부속 장치 컨트롤러(240)는 부속 장치 동력 회로(242) 내에 위치하는 흐름 센서 또는 압력 센서를 감시(monitor)하도록 구성될 수 있다. 부속 장치 컨트롤러(240)는 또한 압력 또는 흐름 범위를 동력 공급시 기억 장치(246)로부터 검색(retrieve)하도록 구성될 수 있다. 이렇게 해서, 부속 장치 컨트롤러(240)가 장착된 특정한 부속 장치에 대한 압력이나 흐름 범위(또는 모두)가 제공된다. 작동 중, 부속 장치 컨트롤러(240)는 센서에 의해 감지된 압력 또는 흐름을 주기적으로 감시하며 그것을 원하는 범위 내에 (또는 예컨대 원하는 높은 한계 아래로) 확실히 유지한다.

압력 또는 흐름이 범위에서 벗어나면, 부속 장치 컨트롤러(240)는 부속 장치 동력 액추에이터(244) 주위의 유압 유체 흐름을 전환하거나 또는 유압 유체 흐름이 끝나게 한다. 유압 유체 흐름을 전환함에 있어서, 부속 장치 컨트롤러(240)는 흐름을 탱크로 또는 적어도 부속 장치 동력 액추에이터(244) 주위로 전환하는 부속 장치 동력 회로(242) 내의 전환 밸브를 작동시킨다. 유압 유체 흐름을 중단함에 있어서, 부속 장치 컨트롤러(240)는 기계 컨트롤러(224)와 통신하며 기계 컨트롤러(224)가 기계 동력 회로(230)를 제어하여 가압된 유압 유체를 부속 장치에 제공하는 것을 중지하도록 요청한다. 이것은 유압 유체 흐름을 부속 장치에 제공하기 보다는, 유압 유체 흐름을 단순히 폐쇄하거나, 또는 그것을 탱크로 전환하거나 또는 적어도 그것을 부속 장치 주변으로 경로를 갖게 함으로써 이루어질 수 있다.

또한, 기계(10)에 대한 흐름이 원하는 부속 장치에 대한 주어진 범위 내에 있도록 제어되는 실시예에서, 흐름을 정하는 특정한 조종자 액추에이터는 여전히 최대 범위로 작동할 수 있는 것을 주목한다. 예컨대, 기계 동력 회로(230)가 18 갤런의 유압 유체 흐름을 제공할 수 있지만, 부속 장치가 도 5에 도시된 핸드-헬드형 오거(200)인 경우 유압 모터(202) 및 오거(200)는 단지 최대 3 갤런의 유압 유체 흐름을 수용할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 모터(202)로의 흐름은 핸드 그립 액추에이터(210)의 압축의 정도에 따라 0으로부터 3 갤런으로 증가한다. 핸드 그립 액추에이터(210)가 조금도 눌러지지 않은 경우 유압 유체는 흐르지 않는다. 핸드 그립 액추에이터(210)가 완전히 눌러진 경우 3 갤런의 흐름이 제공된다. 비록 기계(10)로부터의 흐름이 18 갤런의 최대량으로부터 3 갤런의 최대량으로 감소되었지만, 흐름은 핸드 그립 액추에이터(210)가 눌러지지 않은 위치로부터 최대로 눌러진 위치로 이동됨에 따라 0 내지 3 갤런 사이에서 지속적으로 증가된다.

이것은 어느 것이 부속 장치로의 흐름을 제어하건 부속 장치 컨트롤러(240) 또는 기계 컨트롤러(224)에 의해 달성되는 것이 바람직하다. 기계 컨트롤러(224)가 흐름을 0으로부터 3갤런으로 제어하는 경우에, 기계 컨트롤러(224)는 작동되는 특정한 부속 장치의 초기 식별을 기초로 제어한다. 그 후, 조종자가 핸드 그립 액추에이터(210)(조종자 제어 입력(250)에 의해 도 6에 도시됨)를 누름에 따라, 부속 장치 컨트롤러(240)는 기계 컨트롤러(224)와 지속적으로 통신하면서 기계 컨트롤러(224)가 기계 동력 회로(230)에 의해 제공되는 유압 유체 흐름을 0으로부터 3 갤런으로 증가시키게 한다. 부속 장치 컨트롤러(240)가 흐름을 변화시키는 경우, 부속 장치 컨트롤러(240)는 조종자가 조종자 컨트롤러(250)를 계속 작동시킴에 따라 부속 장치 동력 회로(242)를 간단히 제어하여 흐름을 0으로부터 3갤런으로 증가시킨다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 부속 장치는 또한 GPS 수신기(256)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, GPS 수신기(256)는 광역 측위 시스템(Global Positioning System)으로부터 위치 정보를 수신하는 소정의 적합하며 상업적으로 판매되는 GPS 수신기이다. GPS 수신기는 위치 정보를 주기적으로 수신 및 기록하며 그것을 부속 장치 컨트롤러(240)에 제공하는 것이 바람직하다. 부속 장치 컨트롤러(240)는 위치 정보의 현재 설정의 수와 함께 이전의 위치 정보의 설정의 수를 기억 장치(246)에 저장하는 것이 바람직하다.

부속 장치 컨트롤러(240)가 무선 트랜시버(258)를 통해 위치 요청을 수신하면, 부속 장치 컨트롤러(240)는 현재 및 과거의 저장된 위치 정보 데이터 설정을 검색하며 그것들을 무선 트랜시버(236) 또는 다른 적합한 무선 트랜시버로 전송한다. 따라서, 부속 장치 및 기계(부속 장치가 기계(10)에 여전히 부착되어 있는 경우)의 위치는 항상 추적될 수 있다. GPS 수신기(256)가 제공되는 바람직한 실시예에서, 무선 트랜시버(258)는 셀방식 트랜시버이다. 부속 장치는 셀방식 3각 측정, 로랜 위치 측정 시스템(LORAN locating system), 또는 다른 적합한 위치 측정 시스템을 사용하여 선택적으로 위치 측정될 수 있다.

부속 장치는 자체 내장된 동력원을 구비할 수 있기 때문에 부속 장치 컨트롤러(240) 및 부속 장치에 있는 다른 전기적 구성 요소들은 구성 요소들이 기계(10)에 부착되었는지에 관계없이 작동할 수 있다. 특히, 이것은 예컨대 부속 장치가 더 이상 기계(10)에 부착되지 않은 때에도 GPS 정보의 전송을 용이하게 한다.

상이한 부속 장치들은 상이한 기능을 필요로 하기 때문에 본 발명에 따른 다른 특징이 바람직하게 제공된다. 달리 말하면, 트리 스페이드 부속 장치에서 실행되는 기능들은 스텀프 그라인더 등의 다른 부속 장치의 기능들과 달라야 한다. 따라서, 상이한 기능들은 상이한 전자 제어(227)에 그리고 기계(10)의 조종실 내에 할당된다. 바람직한 일실시예에서, 기계 컨트롤러(224)가 기계(10)에 커플링된 부속 장치의 특정한 유형을 식별하자마자 기계 컨트롤러(224)는 특정한 부속 장치 유형을 조종자 인터페이스(228)에 디스플레이한다(보여준다). 또한 그것은 어떠한 특정한 전자적 조종자 입력 제어 장치들이 부속 장치에서 어떤 기능을 실행하는지를 나타내는 표지(indicia)를 조종실(18) 내의 조종자에게 제공한다. 예컨대, 부속 장치가 트리 스페이드이면, 조종실 내의 핸드 그립 중 하나의 조종자 작동 스위치들에 의해 트리 스페이드의 게이트는 개폐될 수 있다. 대조적으로, 부속 장치가 스텀프 그라인더인 경우, 동일한 조종자 작동 스위치에 의해 스텀프 그라인더는 옆으로(side-to-side) 이동하게 한다. 바람직한 실시예에서, 기계 컨트롤러(224)는 기계의 동력이 공급되면, 그리고 기계에 커플링된 특정한 유형의 부속장치가 식별되면 이 정보를 조종자 인터페이스 상에 디스플레이한다.

도 6에 도시된 시스템의 나머지 기능은 도 7 내지 도 9에 관해 개시된다.

도 7은 스텀프 그라인더(260)를 부착한 스키드 스티어 로더(기계)(10)의 측면도이다. 스텀프 그라인더(260)는 암(28)을 들도록 장착된 장착 브래킷(262)을 포함한다. 또한, 스텀프 그라인더(260)는 브래킷(262)에 장착된 장착 플레이트(264)를 포함한다. 플레이트(264)는 브래킷(262)에 피벗식으로 장착되며 유압 실린더(266)의 조작을 통해 피벗된다. 유압 실린더(266)가 수축되면, 플레이트(264)는 위쪽으로 회전하게 된다. 실린더(266)가 신장되면 플레이트(264)는 아래쪽으로 피벗한다. 이렇게 해서, 스텀프 그라인더는 대체로 수직으로 위쪽 및 아래쪽 방향으로 각각 이동하게 된다. 또한, 스텀프 그라인더(260)는 브래킷(262)에 활주 가능하게 장착된 활주 가능한 플레이트(268)를 포함한다. 활주 가능한 플레이트(268)는 도 7의 평면 안쪽 및 바깥쪽으로의 수직 이동을 위해 장착된다. 이 이동은 조종자와 조종실(18)에 의한 입력을 기초로 유압 또는 전기 모터(270)에 의해 구동된다.

스텀프 그라인더(260)는 유압 모터(274)에 의해 구동되며 대체로 모터(274)에 의해 형성된 축을 중심으로 회전하는 그라인딩 블레이드(272)를 추가로 포함한다. 모터(274)에는 유압 커플링(62)에 커플링된 호스(206)를 통해 유압 유체 압력이 제공된다.

또한, 제어 시스템(222)은 장착 브래킷(262)에 장착되며 하니스(216)를 통해 전기 동력이 제공된다.

정상 작동시, 조종자는 기계(10)를 사용하여 스텀프 그라인더(260)의 블레이드(272)를 그루터기(스텀프)에 매우 근접하게 위치시킨다. 그 후, 조종자는 가압된 유압 유체가 모터(274)에 제공되어 블레이드(272)가 회전을 시작하게 하는 핸드 그립(24 또는 26) 중 하나에 있는 조종자 작동 입력을 작동시킨다. 그 후, 조종자는 플레이트(268)가 브래킷(262)을 가로질러 활주하도록 모터(270)를 작동시켜 블레이드(272)로 하여금 그루터기를 가로질러 측면 방향으로 이동하게 한다. 스텀프 그라인더(260)가 그루터기를 가로질러 1회 지나가자마자 조종자는 기계(10)를 약간 앞쪽으로 이동시켜 스텀프 그라인더(260)가 그루터기를 가로질러 다시 지나가게 한다. 이것은 스텀프 그라인더가 그루터기의 윗면을 완전히 가로질러 지나간 (그리고 갈아 없앤) 때까지 반복된다. 그 후 조종자는 실린더(266)가 연장되게 함으로써 블레이드(272)를 낮춘다. 그 후 조종자는 스텀프 그라인더(260)가 위에 개시된 것과 동일한 방법으로 스텀프 위로 앞뒤로 지나가게 한다. 이 단계들은 원하는 양의 그루터기가 갈아 없어질 때까지 반복된다.

스텀프 그라인더(260)의 작동은 실질적인 반복을 필요로 하기 때문에 본 발명에 따른 다른 특징이 효율적으로 제공될 수 있다. 도 6을 다시 참조하면 제어 시스템(222)에는 바람직하게도 위치 센서(252)가 제공된다. 위치 센서(252)들은 스텀프 그라인더(260)의 블레이드(272)의 위치를 나타내는 위치 신호를 제공하도록 스텀프 그라인더(260)에 장착된다. 따라서, 스텀프 그라인더(260)가 그루터기 위로 1회 완전히 지나가도록 앞뒤로 이동됨에 따라, 부속 장치 컨트롤러(240)는 위치 센서(252)로부터의 입력들을 감시하며 입력들을 기억 장치(246)에 저장한다. 이것을 적합한 횟수로 실행하면, 부속 장치 컨트롤러(240)는 스텀프 위로 완전히 지나가는 동안 스텀프 그라인더(260)의 위치를 실질적으로 기억한다. 이런 식으로, 조종자는 스텀프 그라인더(260)가 반복해서 지나가게 하도록 조종자 작동 입력 스위치를 단순히 작동시키며 부속 장치 컨트롤러(240)로 하여금 다양한 동력 액추에이터(244)를 제어하고 스텀프 그라인더(260) 내의 위치 센서(252)로부터의 위치 신호를 감시하게 할 수 있다. 따라서, 조종자는 적합한 그루터기 연마가 실행된 때까지 조종자 작동 입력을 원하는 횟수만큼 작동시키기만 하면 된다.

선택적으로, 부속 장치 컨트롤러(240) 및 스텀프 그라인더(260)는 단순히 선정된 크기 또는 용적 범위를 통해 이동하도록 프로그램될 수 있다. 이런 식으로, 조종자는 하나의 조종자 작동 입력을 1회 작동시키기만 하면 되며 스텀프 그라인더(260) 자체는 선정된 또는 미리 프로그램된 크기 범위 내에 있는 전체 스텀프를 연마할 것이다.

동일한 특징이 다양한 속도로 반복적으로 진행하는 부속 장치에 제공될 수 있다. 그 경우에, 제어 시스템(222)에는 부속 장치에 있는 원하는 동력 액추에이터의 속도를 감지하는 속도 센서(254)가 제공된다. 예컨대, 초기에 고속으로 스텀프 그라인더(260)로 연마를 시작하지만 지나가는 중간에 스텀프 그라인더(260)가 스텀프를 가로질러 보다 천천히 진행하게 하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서 속도 센서(254)는 스텀프 그라인더(260)를 스텀프 위로 나중에 진행시키는 모터(270)에 있는 인코더(encoder)로서 구현되는 것이 바람직하다. 또한, 초기의 조종자 제어된 작동하에서, 부속 장치 컨트롤러(240)는 스텀프 위로 스텀프 그라인더가 지나가는 동안 스텀프 그라인더(260)가 다양한 위치에서 이동하고 있는 속도를 결정하도록 속도 센서(254)에 의해 제공된 신호를 감시한다. 부속 장치 컨트롤러(240)는 그 후에 모터(270)가 차후에 지나가는 동안 이 속도를 반복하게 한다.

예컨대 부속 장치가 예컨대 디몰리션 시어(demolition sheer)로서 제공되는 다른 실시예에서, 보통은 디몰리션 쉬어가 매우 천천히 폐쇄되는 것이 바람직하지만 시어링(sheering) 작동 중에는 매우 빨리 개방된다. 따라서, 본 발명의 기억 장치 특징을 사용하고 적합한 속도 및 위치 센서들을 사용하여, 속도와 시어링 단계들은 조종자에 의한 반복된 작동이 필요없이 부속 장치 자체에 의해 반복되는 것이 바람직하다. 이 특징은 반복을 필요로하는 또는 선정된 스퀀스 단계를 따르는 실질적으로 임의의 작동 중에 제공될 수 있다.

도 8은 공압 해머(pneumatic hammer)(280)를 부착한 동력 기계(10)의 측면도이다. 공압 해머(280)는 많은 점에서 도 5에서 도시된 핸드-헬드형 오거(200)와 유사한 방식으로 작동되며, 유사한 항목들은 유사하게 번호 매겨졌다. 하지만, 도관(206)들을 통해 가압된 유압 유체가 제공되는 대신, 공압 해머(280)에는 커넥터(62')에 커플링된 도관(206')들을 통해 공기 압력이 제공된다. 또한, 공구를 구동시키록 유압 모터(202)를 사용하는 대신, 공압 해머는 비트(282)를 구동시키도록 공압 모터(202')를 포함한다.

도 9는 동력 기계(10)의 측면도이며, 동력 기계(10)에는 드릴(284), 둥근 톱(286) 또는 체인 톱(288)과 같은 상당히 소형인 핸드-헬드형 공구들이 커플링될 수 있음을 도시한다. 공구(284, 286, 288)들이 전기 동력을 공급받는 실시예에서, 하나의 하니스(216)만이 필요하다. 물론, 추가의 하니스가 복수의 공구를 소정의 주어진 시간에 기계(10)에 커플링하도록 선택적으로 제공될 수 있다. 추가로, 핸드-헬드형 공구들은 공압적으로 또는 유압적으로 구동되는 공구일 수 있다. 그 경우, 호스(206 또는 206')와 같은 도관들은 또한 공구에 동력을 공급하도록 제공된다. 어쨌든, 각각의 공구들은 원하는 작동을 수행하도록 원하는 신호를 기계(10) 내의 기계 컨트롤러(224)로 복귀되게 통신하는 제어 시스템(222) 등의 제어 시스템을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 몇몇 스키드 스티어 로더에는 1995년 6월 20일에 브랜드(Brandt) 등에 허여된 미국 특허 제5,425,431호에 개시된 것과 같은 인터록(interlock) 제어 시스템이 제공되는 것을 주목한다. 그러한 시스템은 다양한 센서로부터의 입력을 기초로 특정한 기능을 잠그는 특정한 인터록들을 제공한다. 따라서, 추가의 입력들은 그러한 인터록 제어 시스템으로부터의 출력의 상태를 나타내는 컨트롤러(82, 240)에 제공될 수 있다. 이러한 입력들을 기초로, 컨트롤러(82, 240)는 소정의 원하는 액추에이터에 대한 유압 흐름을 잠그도록 적절히 작동한다.

본 발명에 따른 부속 장치에 마이크로프로세서를 제공함으로써, 후면 또는 전면 보조 장치들은 작업 상황에서 부속 장치 및 후면 스태빌라이저 모두에 사용될 수 있다. 부속 장치 컨트롤러(82, 240)는 이 기능을 촉진하도록 로더 컨트롤러에 신호를 제공하고 그것과 통신한다. 추가로, 부속 장치 자체에 마이크로프로세서 또는 다른 적합한 컨트롤러가 제공되면, 부속 장치의 다수의 기능이 컨트롤러에 제공되는 최소 전기 신호로 제어될 수 있다. 이렇게 해서, 적합한 논리 및 제어 특징들을 제어 회로(68, 222)에 단순히 입력함으로써, 추가의 제어 기능이 스키드 스티어 로더의 비용을 증가시키지 않고도 부속 장치에 추가로 제공될 수 있다. 또한, 전기 컨트롤러를 부속 장치에 제공함으로써, 부속 장치의 컨트롤러는 스키드 스티어 로더(10)를 제어하는데 이용되는 소정의 다른 마이크로프로세서와 인터페이스되며 그것에 연결될 수 있다. 바람직하게도, 컨트를러는 시리얼 통신 프로토콜을 이용하여 통신한다.

본 발명을 스키드 스티어 로더에 제공하는 것에 관해 위에서 개시된 것을 주목한다. 하지만, 본 발명은 또한 소형 굴삭기, 정치 동력 장치 등과 같은 다른 동력 기계에 제공될 수 있다.

비록 본 발명이 바람직한 실시예를 참조로 개시되었지만 당업자는 본 발명의 정신과 범위에서 벗어나지 않은 채 형태상 그리고 세부적인 변화가 이루어질 수 있음을 인식할 것이다.

본 발명에 따라, 기계 및 부속 장치는 조종자가 조정실 내에 있을 때 뿐만 아니라 조정실 밖에 있을 때에도 컨트롤러를 통해 작동될 수 있으며, 열 발생이 감소될 수 있어서 그 수명이 연장된다.

Claims

동력 기계 및 부속 장치의 조합체에 있어서,

상기 동력 기계는 동력을 제공하는 동력 시스템을 포함하며;

상기 동력 기계 및 부속 장치 중 하나는 조종자 입력을 기초로 조종자 입력 신호를 제공하는 조종자 입력 장치를 포함하며;

상기 부속 장치는 공구; 상기 동력 시스템에 분리 가능하게 연결되며 상기 공구에 연결된 부속 장치 동력 액추에이터; 및 상기 부속 장치에 장착되며 상기 조종자 입력 장치에 작동 가능하게 커플링된 제1컨트롤러를 포함하며, 상기 제1 컨트롤러는 상기 조종자 입력 신호를 기초로 상기 부속 장치 동력 액추에이터를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조합체.
제1항에 있어서, 상기 동력 기계는 식별 장치를 추가로 포함하며, 이 식별 장치는 동력 기계에 장착되고, 상기 제1컨트롤러에 작동 가능하게 커플링 될 수 있으며, 동력 기계의 작동상 특징을 나타내는 식별 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제2항에 있어서, 상기 제1컨트롤러는 상기 식별 신호를 기초로 상기 동력 기계의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제1항에 있어서, 상기 동력 장치는 가압된 유압 유체를 제공하는 유압 시스템을 포함하며, 상기 제1컨트롤러는 상기 부속 장치 동력 액추에이터로의 상기 가압된 유압 유체의 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제4항에 있어서, 상기 공구는 핸드-헬드형(hand-held) 공구를 포함하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제5항에 있어서, 상기 조종자 입력 장치는 상기 부속 장치에 장착되며,

상기 제1컨트롤러에 커플링된 제1조종자 작동 입력; 및 상기 제1컨트롤러 및 상기 부속 장치 동력 액추에이터 중 적어도 하나에 커플링된 제2조종자 작동 입력을 포함하며,

상기 부속 장치 동력 액추에이터는 상기 제1 및 제2조종자 작동 입력들 모두의 작동시에만 상기 공구에 동력을 제공하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제6항에 있어서, 상기 제1조종자 작동 입력은 코드 입력 장치를 포함하며, 상기 코드 입력 장치는 코드 입력 장치의 조종자 작동을 기초로 코드 신호를 상기 제1컨트롤러에 제공하며, 제1컨트롤러는 상기 코드 신호를 기초로 상기 부속 장치 동력 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제1항에 있어서, 상기 제1컨트롤러는 상기 부속 장치의 작동 상태를 감지하며 상기 작동 상태를 기초로 상기 동력 시스템을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조합체.
제8항에 있어서, 상기 제1컨트롤러는 조종자 입력 신호를 기초로 작동 상태를 감지하며, 제1 컨트롤러에 의해 감지된 상기 작동 상태는 상기 부속 장치 동력 액추에이터가 작동되었는지를 나타내는 것을 특징으로 하는 조합체.
제9항에 있어서, 상기 제1컨트롤러는 감지된 작동 상태를 기초로 상기 동력 시스템에 의해 공급된 유용한 동력을 조정하도록 동력 시스템을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조합체.
제10항에 있어서, 상기 동력 시스템은 가압된 유압 유체를 제공하는 유압 펌프 및 상기 유압 펌프에 커플링된 모터를 포함하며, 상기 제1컨트롤러는 감지된 작동 상태를 기초로 상기 모터의 작동 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제1항에 있어서, 상기 동력 시스템은 가압된 유압 유체를 제공하는 유압 시스템을 포함하며,

상기 부속 장치는 상기 제1컨트롤러에 커플링된, 그리고 유압 유체의 특징을 감지하고 상기 감지된 특징을 나타내는 센서 출력 신호를 제공하도록 구성된 하나 이상의 센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제12항에 있어서, 상기 감지된 특징은 압력을 포함하며, 상기 제1컨트롤러는 감지된 압력이 수용 가능한 범위 내에 있는지를 결정하고 상기 결정을 기초로 상기 부속 장치로의 흐름의 차단 또는 부속 장치로부터의 흐름의 방향 변경을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조합체.
제12항에 있어서, 상기 동력 시스템은 동력 시스템을 제어하는 동력 시스템 컨트롤러를 포함하며, 상기 제1컨트롤러는 상기 동력 시스템 컨트롤러에 동작 가능하게 커플링되고 상기 센서 출력 신호를 기초로 동력 시스템을 제어하도록 동력 시스템 컨트롤러에 신호를 제공하며, 상기 센서는 흐름 센서를 포함하며, 제1컨트롤러는 흐름이 수용 가능한 범위 내에 있는지를 결정하고 상기 결정을 기초로 동력 시스템 컨트롤러를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조합체.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 수용 가능한 범위는 상기 부속 장치의 식별을 기초로 하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제1항에 있어서, 상기 동력 기계는 동력 기계 작동을 실행하기 위한 기계 동력 액추에이터와; 상기 동력 액추에이터에 커플링되고 상기 기계 동력 액추에이터를 제어하도록 구성된 제2컨트롤러를 포함하며,

상기 제1 및 제2컨트롤러는 상호 통신하기 위해 서로 동작 가능하게 커플링된 것을 특징으로 하는 조합체.
제16항에 있어서, 상기 각각의 제1 및 제2컨트롤러는 제1 및 제2컨트롤러 중 다른 것을 제어하도록 제1 및 제2컨트롤러에 입력 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제16항에 있어서, 상기 제1 및 제2컨트롤러는 무선 커플링을 이용하여 서로 커플링된 것을 특징으로 하는 조합체.
제16항에 있어서, 상기 동력 기계는 하나 이상의 기계 센서를 추가로 포함하며, 이 기계 센서는 상기 제2컨트롤러에 커플링되고 동력 기계 내의 상태 조건(status condition)을 감지하며 상기 감지된 상태 조건을 기초로 기계 센서 출력 신호를 제공하며, 제2컨트롤러는 상기 기계 센서 출력 신호를 기초로 상기 기계 동력 액추에이터를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 조합체.
제19항에 있어서, 상기 제2컨트롤러는 상기 제1컨트롤러로부터의 통신을 기초로 상기 기계 동력 액추에이터의 선정된 작동을 할 수 없게 하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제20항에 있어서, 상기 작동자 입력 장치는 상기 부속 장치에 제공되며, 상기 제1컨트롤러는 상기 제2컨트롤러와 통신하도록 구성되어, 제2컨트롤러로 하여금 상기 조종자 입력 장치로부터의 조종자 입력 신호를 기초로 상기 기계 동력 액추에이터를 제어하게 하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제20항에 있어서, 상기 부속 장치는 하나 이상의 부속 장치 센서를 포함하며, 이 부속 장치 센서는 상기 제2컨트롤러에 커플링되고 부속 장치의 상태 조건을 감지하며 상기 감지된 상태 조건을 기초로 부속 장치 센서 신호를 제공하며, 상기 제1컨트롤러는 상기 부속 장치 센서 신호를 기초로 상기 부속 장치 동력 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제22항에 있어서, 상기 제1컨트롤러는 상기 부속 장치 센서 신호를 기초로 상기 제2컨트롤러에 통신 신호를 제공하며, 제2컨트롤러는 상기 통신 신호를 기초로 상기 기계 동력 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제19항에 있어서, 하나 이상의 상기 기계 센서는 조종자 존재 센서와 시트 바 위치 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제16항에 있어서, 상기 기계 동력 액추에이터는 구동 기구 및 유압 모터에 커플링된 하나 이상의 견인 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제1항에 있어서, 상기 공구는 반복된 작동을 실행하도록 구성되며,

상기 부속 장치는 제1센서를 추가로 포함하며, 이 제1센서는 상기 제1컨트롤러에 커플링되고 상기 반복된 작동들 중 처음의 것의 제1특징을 나타내는 제1센서 신호를 제공하며, 제1컨트롤러는 상기 제1특징을 나타내는 제1데이터를 저장하고 상기 제1데이터를 기초로 상기 반복된 작동의 하나 이상의 차후의 작동을 실행하도록 상기 공구를 제어하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제26항에 있어서, 상기 공구는 상기 반복된 작동을 실행하는 다양한 위치로 반복적으로 이동하며, 상기 제1센서는 공구 위치를 나타내는 상기 제1센서 신호를 제공하는 위치 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제26항에 있어서, 상기 제1컨트롤러에 커플링되고 상기 반복된 작동들 중 상기 처음의 것의 제2특징을 나타내는 제2센서 신호를 제공하는 제2센서를 추가로 포함하며, 제1컨트롤러는 상기 제2특징을 나타내는 제2데이터를 저장하며 상기 제2데이터를 기초로 상기 차후의 작동을 실행하도록 상기 공구를 제어하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제28항에 있어서, 상기 제2센서는 유체 유량 및 유체 압력 중 적어도 하나를 포함하는 유압 유체 흐름의 특징을 감지하는 유압 유체 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제28항에 있어서, 상기 제2센서는 상기 공구의 작동 속도를 감지하는 속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제1항에 있어서, 상기 제1컨트롤러는 상기 부속 장치의 지리학적 위치를 나타내는 신호를 제공하는 지리학적 위치 측정 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 조합체.
제1항에 있어서, 상기 동력 기계는 동력 기계의 지리학적 위치를 나타내는 신호를 제공하는 지리학적 위치 측정 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 조합체.
동력 기계에 연결하기에 적합한 부속 장치로서, 상기 동력 기계는 상기 부속 장치에 동력을 공급하기 위한 동력 회로를 포함하는 유형의 동력 기계인, 부속 장치에 있어서,

공구;

상기 동력 회로에 분리 가능하게 연결될 수 있으며 상기 공구에 연결된 동력 액추에이터;

조종자 입력을 수용하며 상기 조종자 입력을 기초로 조종자 입력 신호를 제공하는 조종자 입력 장치; 및

상기 조종자 입력 장치에 커플링되고, 상기 동력 액추에이터와 상기 조종자 입력 신호를 기초로 상기 동력 회로로부터 수용된 동력을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 부속 장치.