KR20130081496A - Electric vehicle for agriculture and change of speed controlling methods of power take off apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 경작(耕作)을 위해 주로 이용되는 농용 작업차에 관한 것으로, 상세하게는 전기를 동력으로 하여 움직이는 전기구동식 농용 작업차 및 그 전기구동식 농용 작업차의 동력인출장치 변속 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an agricultural work vehicle mainly used for cultivation, and more particularly, to an electric drive type agricultural work vehicle moving with electricity as a power and a power take-off control method of the electric drive type agricultural work vehicle. It is about.
'트랙터(Tractor)'라 불리우는 농용 작업차는 구조적으로 일반 자동차와 비슷하지만 강력한 엔진을 장착하고 있어 견인력이 좋고 튼튼하여 경작용(耕作用)으로 주로 이용되고 있으며, 경작의 용도로 활용을 위해 기체 후방으로 다양한 형태의 작업기 예를 들어, 복토 내지는 땅을 고르는 정지작업을 위한 로터리 장치를 필요에 따라 선택적으로 부착하거나 떼어낼 수 있도록 되어 있다. The agricultural work vehicle called 'Tractor' is similar in structure to the general automobile, but it is equipped with a powerful engine and is used mainly for tillage due to its good traction and robustness. As a result, various types of working machines, for example, a rotary device for covering a soil or a ground picking machine, can be selectively attached or detached as necessary.
종래 일반적으로 알려진 농용 작업차(트랙터)는 화석연료 구체적으로, 경유를 연료로 하는 디젤엔진을 채택하고 있으며, 디젤엔진에서 출력된 동력을 변속기를 이용해 적절히 가공하여 기체 주행 및 작업기 구동에 필요한 동력으로 활용하고 있다. 하지만 이처럼 기계식 디젤엔진을 채택하는 종래 농용 작업차는 공해물질의 배출에 의한 환경오염의 문제 및 차량 구현을 위한 전체적인 기계적 구성이 매우 복잡한 문제를 안고 있다.Conventionally known agricultural work vehicles (tractors) employ fossil fuel, specifically diesel engines using diesel as fuel, and the power output from the diesel engine is properly processed using a transmission to power the gas and drive the machine. It is utilized. However, such a conventional agricultural work truck employing a mechanical diesel engine has a very complicated problem of environmental pollution due to the emission of pollutants and the overall mechanical configuration for the vehicle implementation.
이에 따라, 기계식 엔진(디젤엔진)을 장착하던 종래와는 달리 최근에는, 환경친화적 기술의 구현 및 에너지 고갈 등의 문제를 해결 할 수 있고, 기계식 엔진방식과는 달리 복잡한 구성의 동력전달장치 등이 요구되지 않기 때문에 기체 경량화 구현 및 기체 단순화에 유리한 전기구동식에 대한 연구가 진행되고 있다. 전기구동식의 기본원리는, 배터리 전기를 동력으로 모터를 구동시켜 차량의 움직임을 구현하는 것이다. Accordingly, unlike the conventional system in which a mechanical engine (diesel engine) is mounted, in recent years, problems such as the implementation of environmentally friendly technology and energy depletion can be solved. Since it is not required, studies on electric drive types for gas weight reduction and gas simplification are being conducted. The basic principle of the electric drive type is to drive the motor using the battery power to realize the movement of the vehicle.
하지만 전기구동식으로 농용 작업차(트랙터)를 구현함에 있어서도, 작업기 구동을 위한 동력인출(PTO; Power Take Off)장치를 적용하기 위해서는, 메인 모터의 출력을 선택적으로 절환시켜 PTO 출력으로 인출시킬 수 있는 복잡한 기계적 구성의 동력전달장치가 요구되는 문제가 있으며, 조향 및 작업기 승강용 유압을 발생하는 유압펌프 구동을 위해서는 주행모터와는 별도로 유압모터가 요구되는 문제가 있다.However, even in the case of implementing an agricultural work truck (tractor), in order to apply a power take off (PTO) device for driving the work machine, the output of the main motor can be selectively switched to the PTO output. There is a problem that a power transmission device having a complex mechanical configuration is required, and a hydraulic motor is required separately from the traveling motor for driving the hydraulic pump to generate the hydraulic pressure for steering and lifting the work machine.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 주행용 모터 외에 PTO 축 구동을 위한 전용모터(작업기 모터)를 구비함으로써, 주행용 동력 및 작업기 구동용 동력의 인출을 위한 동력전달부 측 구성을 보다 단순하게 구현할 수 있도록 하고자 하는 것이다. The problem to be solved by the present invention, by providing a dedicated motor (worker motor) for driving the PTO shaft in addition to the driving motor, it is possible to more simply implement the power transmission unit side configuration for drawing out the driving power and the driving machine driving power. I want to be able to.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 유압발생을 위한 유압펌프가 작업기 모터에 전동 가능하게 연결됨으로써, 별도의 유압펌프 구동을 위한 모터가 요구되지 않도록 하는 것이다.
Another problem to be solved by the present invention is that the hydraulic pump for generating hydraulic pressure is electrically connected to the work machine motor, so that a motor for driving a separate hydraulic pump is not required.
과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 일측면에 의하면, 전기를 동력으로 하여 움직이는 전기구동식 농용 작업차로서, 각각의 콘트롤러에 의해 출력이 제어되는 기체 주행을 위한 주행용 모터와 동력인출장치(PTO장치) 구동을 위한 작업기 모터를 구비하며, 상기 동력인출장치는 운전자 레버조작에 따라 1단 이상 변속이 가능하고, 유압발생을 위한 유압펌프가 상기 작업기 모터에 전동 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차를 제공한다.According to an aspect of the present invention as a means for solving the problem, a driving motor and a power take-off device for driving the gas as an electric drive-type agricultural work vehicle that is driven by electricity, the output is controlled by each controller (PTO) Apparatus) is provided with a work machine motor for driving, the power take-off is capable of shifting more than one step in accordance with the driver lever operation, the electric drive characterized in that the hydraulic pump for generating oil is electrically connected to the work machine motor Provide food farming trucks.
또한, 상기 운전자 레버조작을 통한 상기 동력인출장치 변속조작 전, 상기 작업기 모터 일시적 정지를 위한 신호를 출력하는 변속선택수단을 더 포함하는 구성일 수 있다. The apparatus may further include a shift selection means for outputting a signal for temporarily stopping the work machine motor before the power take-off shift operation through the driver lever operation.
본 실시예에서 상기 유압펌프 및 동력인출장치가 연결된 상기 작업기 모터는 상시 구동되며, 상기 변속선택수단을 통해 모터 정지신호가 입력된 경우에만 일시적으로 정지하고 정지신호가 해제되면 다시 구동되는 구성일 수 있다.In the present embodiment, the work machine motor to which the hydraulic pump and the power take-off device are connected may be driven at all times, and may be temporarily stopped only when the motor stop signal is input through the shift selection means, and may be driven again when the stop signal is released. have.
이때, 상기 변속선택수단 조작으로서 작업기 모터의 일시 정지가 행해지는 경우, 상기 작업기 모터출력은 그 속도 변화 기울기가 점차 완만해지는 비선형적 패턴으로 감소되도록 함이 바람직하다. At this time, when the work machine motor is temporarily stopped by the shift selection means operation, it is preferable that the work machine motor output is reduced in a non-linear pattern in which the speed change inclination gradually becomes smooth.
그리고, 상기 변속선택수단 조작에 따른 정지신호 입력 직 후 작업기 모터 정지에 최소 0.5초 이상이 소요되도록 설정하는 것이 좋다.In addition, it is preferable to set at least 0.5 seconds to stop the work machine motor immediately after the stop signal input according to the shift selection means operation.
또한, 상기 변속선택수단에 의한 작업기 모터 정지신호가 해제되면, 작업기 모터출력은 그 속도 변화 기울기가 점차 급해지는 비선형적 패턴으로 증가하여 정지하기 전 속도로 복귀할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when the work machine motor stop signal by the shift selection means is released, the work machine motor output is preferably increased in a nonlinear pattern in which the speed change inclination gradually increases to return to the speed before stopping.
또한, 상기 변속선택수단에 조작에 따라 작업기 모터가 정지했을 때, 상기 작업기 모터의 회전수를 감지하여 모터의 정지여부를 검출하고, 이를 통해 동력인출장치의 변속가능시점을 알려주기 위한 변속시점 표출수단;을 더 포함할 수 있다. In addition, when the work machine motor stops in response to the shift selection means, the rotation speed of the work machine motor is detected to detect whether the motor is stopped. Means; may further include.
과제해결을 위한 본 발명의 다른 측면에 의하면, (a) 작업기 모터 정지를 위한 신호의 입력여부를 판단하는 단계; (b) 작업기 모터를 위한 신호가 입력된 것으로 판단되면, 상기 작업기 모터 정지를 위한 제어를 실행하는 단계; (c) 작업기 모터 정지 신호가 해제 되었는지를 판단하는 단계; 및 (d) 작업기 모터 정지 신호가 해제된 것으로 판단되면, 정지하기 전 설정된 회전수로 상기 작업기 모터를 복귀시키기 위한 제어를 실행하는 단계;를 포함하는 전기구동식 농용 작업차의 동력인출장치 변속 제어방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention for solving the problem, (a) determining whether the input signal for stopping the work machine motor; (b) if it is determined that a signal for a work machine motor is input, executing control for stopping the work machine motor; (c) determining whether the work machine motor stop signal is released; And (d) if it is determined that the work machine motor stop signal is released, executing the control for returning the work machine motor to the set rotation speed before stopping the power take-off shift control of the electric-driven agricultural work vehicle. Provide a method.
상기 (b) 단계에서는, 상기 작업기 모터의 속도 변화 기울기가 점차 완만해지는 비선형적 패턴을 이루면서 그 출력이 감소하도록 제어함이 바람직하다. In the step (b), it is preferable to control so that the output decreases while forming a non-linear pattern in which the speed change inclination of the work machine motor gradually becomes gentle.
또한, 상기 작업기 모터 출력을 감소시켜 정지에 이르기까지 걸리는 시간은 적어도 0.5초 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the time taken to stop the work machine motor output to be at least 0.5 seconds or more.
또한, 상기 (b)와 (c) 사이에서 작업기 모터가 완전히 정지하였는지를 검출하고, 그 검출된 신호를 기반으로 변속가능시점을 외부로 표출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include detecting whether the work machine motor is completely stopped between the steps (b) and (c), and expressing the shiftable time point to the outside based on the detected signal.
이때, 변속가능시점이 표출되면, 운전자는 레버조작을 통해 동력인출장치 변속을 이행할 수 있다.At this time, when the shift possible time is expressed, the driver may shift the power take-off through the lever operation.
또한, 상기 (d) 단계에서는, 상기 작업기 모터의 속도 변화 기울기가 점차 급해지는 비선형적 패턴을 이루면서 그 출력이 증가하도록 제어하는 것이 바람직하다.
In addition, in the step (d), it is preferable to control so that the output increases while forming a non-linear pattern in which the speed change slope of the work machine motor is gradually increased.
본 발명의 실시예에 따른 전기구동식 농용 작업차에 따르면, 주행동력 출력을 위한 메인의 주행용 모터 외에, 동력인출장치의 PTO 축 구동을 위한 전용모터(작업기 모터)를 구비함으로써, 주행 동력 및 작업기 구동 동력 인출을 위한 동력전달부 측 구성의 단순화를 도모할 수 있으며, 이에 따라 보다 효율적인 동력전달구조를 가지면서 전체적으로는 경량화 및 단순화된 농용 작업차를 구현할 수 있다 According to the electrically driven agricultural work vehicle according to the embodiment of the present invention, in addition to the main driving motor for driving power output, by providing a dedicated motor (worker motor) for driving the PTO shaft of the power take-off device, It is possible to simplify the configuration of the power transmission unit for power take-off of the work machine, thereby realizing a lighter and simplified agricultural work vehicle as a whole with a more efficient power transmission structure.
또한, 유압발생을 위한 유압펌프가 작업기 모터에 전동 가능하게 연결되어 상시 구동되는 구성을 이룸으로써, 별도의 유압펌프 구동을 위한 모터가 요구되지 않으며, 따라서 제작 코스트를 낮출 수 있고, 동력인출장치의 효과적인 변속의 제어를 통해 유압펌프가 작업기 모터에 연결되어 있더라도 작업기에 연결되는 PTO 축 회전수 증감을 위한 변속이 무리 없이 구현될 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the hydraulic pump for generating the hydraulic pressure is electrically connected to the work machine motor to form a configuration that is always driven, a motor for driving a separate hydraulic pump is not required, thus lowering the manufacturing cost, Through the effective shift control, even if the hydraulic pump is connected to the work machine motor, the shift for increasing or decreasing the PTO shaft speed connected to the work machine can be implemented without difficulty.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 전기구동식 농용 작업차의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 전기구동식 농용 작업차를 이루는 주요부 구성요소들의 연결관계를 개략적으로 나타낸 블록 구성도.
도 3은 도 1에 나타난 전기구동식 농용 작업차의 뼈대를 이루는 기체 프레임 및 이에 모터가 장착된 모습을 보인 도면.
도 4는 도 3에 나타난 모터와 변속기의 연결관계를 보여주는 본 발명의 요부 결합 단면도.
도 5는 도 3에 도시된 두 개의 모터 중 작업기 모터와 연결된 동력인출장치 변속 시 변속선택수단에 동작시점에서부터의 작업기 모터의 출력 특성을 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 다른 측면에 따른 동력인출장치 변속 제어방법을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 7은 동력인출장치 변속 제어를 위한 과정을 구체적으로 나타낸 제어 로직. 1 is a perspective view of an electrically driven agricultural work vehicle according to an aspect of the present invention.
Figure 2 is a block diagram schematically showing the connection of the main components of the components of the electric-driven agricultural work vehicle according to an aspect of the present invention.
3 is a view showing a state in which a gas frame and a motor are mounted to form the skeleton of the electric drive-type agricultural work vehicle shown in FIG.
4 is a sectional view of the main parts of the present invention showing the connection relationship between the motor and the transmission shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a graph showing output characteristics of a work machine motor from an operation point in a shift selection means when shifting a power take-off device connected to a work machine motor among two motors shown in FIG. 3;
Figure 6 is a block diagram schematically showing a power take-off shift control method according to another aspect of the present invention.
7 is a control logic showing in detail the process for the power take-off shift control.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the present invention, a detailed description of known configurations will be omitted, and a detailed description of configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 전기구동식 농용 작업차의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 전기구동식 농용 작업차를 이루는 주요부 구성요소들의 연결관계를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다. 그리고 도 3은 도 1에 나타난 전기구동식 농용 작업차의 뼈대를 이루는 기체 프레임 및 이에 모터가 장착된 모습을 보인 도면이며, 도 4는 도 3에 나타난 모터와 변속기의 연결관계를 보여주는 본 발명의 요부 결합 단면도이다.1 is a perspective view of an electrically driven agricultural work vehicle according to an aspect of the present invention, Figure 2 is a block configuration schematically showing the connection of the main components of the electric driven agricultural work vehicle according to an aspect of the present invention It is also. 3 is a view showing a body frame and a motor mounted to the skeleton of the electric drive-type agricultural work vehicle shown in Figure 1, Figure 4 is a view showing the connection of the motor and the transmission shown in Figure 3 of the present invention It is a main part sectional view.
먼저 일 측면에 따른 전기구동식 농용 작업차의 전체적인 구성에 대해 개략적으로 살펴보기로 한다.First, the overall configuration of the electric-driven agricultural work vehicle according to one aspect will be described.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상향 여닫이 식 보닛에 의해 보호되는 전륜(1a) 측 보닛공간(종래의 엔진룸) 하부의 기체 프레임(4)에는 차량 기동을 위한 전기에너지를 충전한 배터리 팩(도시 생략)이 탑재된다. 상기 배터리 팩은 직렬 연결되는 다수의 배터리 셀들로 이루어진 구성일 수 있으며, 슬라이딩 인출과 같은 교체가 용이한 방식으로 상기 기체 프레임(4) 상에 착탈 가능하게 탑재될 수 있다. 1 to 4, a battery pack charged with electric energy for starting a vehicle is provided in the
기체 프레임(4)에 배터리 팩을 탑재함에 있어서는, 종래 기계식 엔진 작업차의 레이아웃은 그대로 유지하면서 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있도록, 배터리 팩을 구성하는 배터리 셀이 기체 길이방향을 따라 일렬로 종(縱) 배치를 이루도록 배치하는 것이 바람직하고, 배터리 팩 상방의 보닛공간에는 전기구동식 차량의 구현을 위한 다수의 전장품이 효율적인 공간활용을 실현할 수 있는 구조로 배치될 수 있다. In mounting the battery pack on the
전장품으로는 배터리의 잔량 및 충전시기, 발열제어 등 상기 배터리 팩에 대한 전반적인 제어 및 관리를 수행하는 BMS(Battery Management System)와, 배터리 팩에서 제공되는 전압을 외부기기 구동에 필요한 직류전류 승압시키거나 감압시키는 DC/DC 컨버터, 그리고 배터리 팩 방전 시 비상등과 같은 비상수단 작동을 위한 소형의 보조 배터리 및, 모터 출력제어를 위한 콘트롤러 등을 예로들 수 있다.The electronic equipment includes a battery management system (BMS) that performs overall control and management of the battery pack, such as battery level, charge time, and heating control, and boosts the voltage provided by the battery pack to a DC current required to drive an external device. Examples include a DC / DC converter for reducing pressure, a small auxiliary battery for operating emergency means such as an emergency light when the battery pack is discharged, and a controller for controlling the motor output.
전기구동식 구현에 핵심이 되는 동력 발생을 위한 모터(3)는 기체 프레임(4) 후방부에 장치되며, 후륜(1b) 측에 근접한 모터 후방의 기체 프레임(4) 후단에는 변속기가 배치되어 상기 모터(3)와 동력전달 가능하게 직결된다. 따라서 가속 페달조작으로 콘트롤러를 통해 출력신호가 모터로 입력되면, 모터(3)는 신호 값으로 회전하고 그 회전출력은 변속기(10)를 거쳐 주행에 적합한 속도로 변환된다. The
모터(3) 후방으로 상기 변속기(10)를 배치함에 있어서도, 도면과 같이 상기 두 구성요소(모터(3)와 변속기(10))가 기체 길이방향을 따라 직렬로 배치하여 상호 동력 전달 가능하게 연결되는 구조를 이루도록 하면, 기존 기체 프레임(4)의 폭을 늘이거나 수치를 크게 변경하지 않고도 장착이 가능하므로, 전기구동식 농용 작업차를 구현함에 있어 기존 기체 프레임의 설계변경을 최소화할 수 있다. Even when arranging the
본 실시예에서 상기 모터(3)는 도면과 같이, 좌, 우로 병렬 배치된 두 개의 모터(3a)(3b)로 구성된다. 병렬 배치된 상기 두 개의 모터 중 하나는 기체주행을 위한 동력을 출력하는 주행용 모터(3a)이고, 다른 하나는 동력인출장치(PTO 장치) 구동을 위한 동력을 출력하는 작업기 모터(3b)일 수 있다. 이때 주행용 모터(3a)와 작업기 모터(3b) 출력은 각각의 콘트롤러(2a)(2b)에 의해 독립적으로 제어될 수 있다.In this embodiment, the
동력인출장치(5)는 상기 작업기 모터(3b) 출력을 제공받아 이를 차량 후방의 작업기(12) 예컨대, 로터리장치에 전달하는 역할을 하고 운전자 레버조작에 의해 1단 이상의 변속이 가능한 구조(도시 생략)를 이루고 있다. 그리고 조향 장치, 브레이크, 작업기 승강장치 등과 같이 압유에 의해 동작되는 유압장치 구동을 위한 유압발생용 유압펌프(6)가 상기 동력인출장치(5)와 함께 상기 작업기 모터(3b)에 동력전달 가능하게 연결된다. The power take-off
다시 말해 본 실시예에서 상기 작업기 모터(3b)는, 출력동력을 작업기로 인출시키는 동력인출장치(5)와, 유압발생을 위한 유압펌프(6)에 동력을 동시에 전달할 수 있는 전동구조로 연결되어 있다. 이때 상기 전동구조는 예컨대 도 4와 같이, 작업기 모터(3b)의 출력축(30)에 직결된 구동축(32)을 사이로 유압펌프 입력축(60)과 동력인출장치(5) PTO 입력축(50)이 좌, 우로 배치되어 전동기어를 통해 상호 연결된 구성일 수 있다.In other words, in the present embodiment, the
조향 장치, 브레이크 장치, 작업기 승강장치 등은 운전 중 수시로 조작이 행해지는 유압장치에 해당되며, 이러한 유압장치 구동에 필요한 유압을 발생시키는 상기 유압펌프(6) 역시도 상시 구동상태를 유지해야 한다. 이를 위해 본 발명의 일 측면에서 상기 유압펌프(6) 구동을 위한 상기한 작업기 모터(3b) 및 이에 전동 가능하게 연결된 동력인출장치(5)는 상시 구동상태를 유지하고 있다.The steering device, brake device, work device lifting device, etc. correspond to a hydraulic device that is frequently operated during operation, and the
동력인출장치(5)가 상시 구동을 유지하는 상태에서 동력인출장치(5)에 대한 변속이 이루어지기 위해서는, 변속이 행해지는 시점에서 상기 작업기 모터(3b) 구동을 일시 정지시켜 작업기 모터(3b)에서 상기 동력인출장치(5)로 제공되는 동력을 일시적으로 끊어주어야 한다. 이를 위해 본 발명의 일 측면에서는 상기 작업기 모터(3b)의 일시 정지를 위한 신호를 출력하는 변속선택수단(7)을 구비한다. In order to make a shift with respect to the power take-
변속선택수단(7)은 작업기 모터(3b)의 출력을 제어하는 작업기 모터 콘트롤러(2b)와 전기적으로 연결되며, 운전자의 선택적 조작에 따라 상기 콘트롤러(2b) 측으로 작업기 모터(3b) 정지를 위한 신호를 출력한다. 따라서 상기 작업기 모터 콘트롤러(2b)로 변속선택수단(7)에서 정지신호가 입력되면, 상기 작업기 모터(3b) 정지를 위한 감속제어가 실행되어 작업기 모터(3b)는 정지하게 되고, 결국 동력인출장치(5)에 대한 변속조작이 행해질 수 있다. The
도 4에서 생략선으로 도시된 부분(S1)(S2)은 상호 전동 가능하게 연결되는 PTO 입력축(50)을 나타내며, 도면 부호 54는 동력인출장치(5)의 변속 구현을 위한 변속부를 가리키는 것으로, 변속포크(미도시)와 연결되는 변속링(540)이 PTO 축(52) 상에서 좌, 우로 이동하면서 다른 기어비로 맞물려 있는 변속기어에 선택적으로 접속해 변속이 구현되는 일반적인 변속구조로 되어 있다. 또한 도면부호 52는 변속 후 변속된 동력을 출력하는 PTO 출력축이다.Parts S1 and S2 shown as ellipsis lines in FIG. 4 represent
도 5는 도 3에 도시된 두 개의 모터 중 작업기 모터와 연결된 동력인출장치 변속 시 변속선택수단에 동작시점에서부터의 작업기 모터의 출력 특성을 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating output characteristics of a work machine motor from an operation point in a shift selector when shifting a power take-off device connected to a work machine motor among two motors shown in FIG. 3.
도 5의 도시와 같이, 본 실시예에서는 상기 변속선택수단(7) 조작으로 정지가 실행됨에 있어, 상기 작업기 모터(3b)의 출력은 점차 완만해지는 비선형적 패턴의 속도 변화 기울기를 형성하면서 감소될 수 있도록 되어 있다. 특히 변속선택수단(7) 조작에 따른 정지신호 입력 직 후 작업기 모터(3b) 정지까지(t)는 최소 0.5초 이상의 시간이 걸리도록 설정됨으로써, 작업기 모터(3b)가 급작스럽게 정지하는 것이 방지될 수 있도록 되어 있다. As shown in Fig. 5, in the present embodiment, when the stop is performed by the operation of the shift selection means 7, the output of the
구동 중에 있던 작업기 모터(3b)가 급작스럽게 정지하게 되면, 펌프 내부를 흐르던 유체에 급격한 압력변화가 발생하게 되고, 이로 인해 수격 작용(Water hammer)과 같은 현상이 발생하여 유압펌프(6) 손상이 발생될 수 있다. 따라서 이러한 문제점을 해소하고자 본 발명의 일 측면에서는, 작업기 모터(3b) 정지가 행해짐에 있어 위와 같이 일정한 시간을 두고 완만한 속도 기울기 패턴을 따라 감속하면서 정지가 구현될 수 있도록 한 것이다.When the
상기 변속선택수단(7)은 푸쉬 버튼, 토글, 락커 타입 등 운전자 조작에 따라 정지와 관련한 온(on)/오프(off) 신호를 출력할 수 있는 스위치일 수 있으며, 운전자 조작이 용이한 위치 즉, 운전석 주변에 배치될 수 있다. 이와 같은 변속선택수단(7) 조작으로 작업기 모터(3b)가 정지하게 되면, 운전자는 레버 조작을 통해 동력인출장치(5)에 대한 변속을 행하고, 작업기 모터(3b) 정지신호가 해제되면 작업기 모터(3b)는 정지하기 전 설정된 속도로 복귀한다.The
변속선택수단(7)을 재차 누르는 등의 조작으로 작업기 모터(3b)에 대한 정지가 해제 즉, 오프(off) 신호가 입력되어 작업기 모터(3b)가 정지하기 전 원래의 속도로 되돌아 감에 있어서도, 상기 작업기 모터(3b)출력은 도 5와 같이, 그 속도 변화 기울기가 점차 급해지는 비선형적 패턴으로 증가하여 정지하기 전 속도로 복귀하게 된다. 이는 급작스런 동력전달에 따른 장치 파손 및 변속 충격의 최소화를 위한 것이다. Even when the stop of the
변속선택수단(7)에 조작에 따라 작업기 모터(3b)가 정지하고 동력인출장치(5)에 대한 변속조작이 이루어짐에 있어, 작업기 모터(3b)가 완전히 정지된 상태에서 변속조작이 이루어져야 변속에 따른 장치 손상 및 마모를 최소화할 수 있다. 도 2에서 도면부호 9로 표시된 변속시점 표출수단은, 작업기 모터(3b)의 회전수를 감지하여 이 작업기 모터(3b)가 완전히 정지된 경우 해당 신호를 운전자가 인식할 수 있는 방법으로 표출한다. When the
즉, 변속시점 표출수단(9)은 동력인출장치(5)에 대한 변속조작을 행함에 있어 작업기 모터(3b)가 정지되어 장치 마모 및 손상을 최소화하면서 변속이 구현될 수 있는 최적의 변속 타이밍을 표출한다. 이와 같은 변속시점 표출수단(9)은 구체적으로 도시하진 않았으나, 작업기 모터(3b)의 출력축의 회전수를 감지하는 센서를 포함하여, 그 감지된 신호를 외부로 출력할 수 있는 적절한 수단 예컨대, 스피커 또는 경고등으로 이루어진 구성이 적용될 수 있다. That is, the shift timing display means 9 stops the
이하에서는 상기한 구성으로 이루어진 전기구동식 농용 작업차를 통해 수행될 수 있는 동력인출장치에 대한 변속과정을 본 발명의 다른 측면에 따른 동력인출장치 변속 제어방법과 연계하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the shift process for the power take-off device that can be performed through the electric drive-type agricultural work vehicle having the above configuration will be described in connection with the power take-off shift control method according to another aspect of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 측면에 따른 동력인출장치 변속 제어방법에 의한 변속 제어과정을 개략적으로 나타낸 블록도이며, 도 7은 동력인출장치 변속 구현을 위한 제어과정을 구체적으로 나타낸 제어로직을 나타내고 있다.6 is a block diagram schematically illustrating a shift control process by a power take-off shift control method according to another aspect of the present invention, and FIG. 7 illustrates a control logic specifically showing a control process for implementing a power take-off shift. .
앞서 첨부된 도 2를 참조하여 도 6 내지 도 7의 제어에 대해 살펴보면, 동력인출장치(5)의 변속을 위해 변속선택수단(7)을 온(On) 조작하면, 작업기 모터(3b) 정지를 위한 신호가 출력된다(S100). 그 출력된 정지신호는 작업기 모터 콘트롤러(2b)로 전달되며, 작업기 모터 콘트롤러(2b)는 작업기 모터(3b) 정지를 위한 신호가 입력된 것을 인식하게 되고, 상기 모터(작업기 모터(3b))를 정지시키기 위한 제어가 상기 콘트롤러(2b)에 의해 행해지게 된다(S200). Referring to the control of FIGS. 6 to 7 with reference to the accompanying FIG. 2, when the
작업기 모터(3b) 정지를 위한 제어를 행함에 있어서는 앞서도 설명했듯이, 구동 중에 있던 유압펌프(6) 급작스런 정지에 따른 문제 예방을 위해, 상기 작업기 모터(3b) 출력을 감소시켜 정지에 이르기까지 걸리는 시간이 적어도 0.5초 이상이고, 작업기 모터(3b)의 속도 변화 기울기가 점차 완만해지는 비선형적 패턴을 이루면서 그 출력이 감소하도록 제어가 행해진다(도 5 참조). In performing the control for stopping the
작업기 모터(3b)가 완전히 정지하면, 변속시점 표출수단(9)을 통해 변속가능시점임이 외부로 표출되고, 변속가능시점이 표출되면 운전자는 레버조작을 통해 동력인출장치(5)에 대한 변속을 수행한다(S300). 그리고 변속 조작이 완료되면, 변속선택수단(7)을 오프(Off) 조작함으로써 작업기 모터(3b) 정지상태를 해제시킨다(S400). When the
변속선택수단(7)의 오프(Off) 조작에 의해 작업기 모터(3b) 정지가 해제되면, 작업기 모터 콘트롤러(2b)에 의해서 작업기 모터(3b)를 정지하기 전 설정된 회전수로 복귀시키는 제어가 행해짐으로써, 상기 작업기 모터(3b)는 정지하기 전 원래의 회전수로 복귀하게 된다(S500). 이때 상기 작업기 모터(3b)는 전술한 바와 같이, 그 속도 변화 기울기가 비선형적으로 증가하는 형태의 모듈레이팅 커브를 따라 원래 상태로 복귀하게 된다.When the
이상에서 살펴본 본 발명의 실시예에 따르면, 주행동력 출력을 위한 메인의 주행용 모터 외에, 동력인출장치의 PTO 축 구동을 위한 전용모터(작업기 모터)를 구비함으로써, 주행 동력 및 작업기 구동 동력 인출을 위한 동력전달부 측 구성의 단순화를 도모할 수 있으며, 이에 따라 보다 효율적인 동력전달구조를 가지면서 전체적으로는 경량화 및 단순화된 농용 작업차를 구현할 수 있다 According to the embodiment of the present invention described above, in addition to the main driving motor for driving power output, by providing a dedicated motor (worker motor) for driving the PTO shaft of the power take-off device, driving power and work machine drive power take-off It is possible to simplify the configuration of the power transmission unit for this, and thus a more efficient power transmission structure can be realized in a lighter weight and a simplified farm work vehicle as a whole.
또한, 유압발생을 위한 유압펌프가 작업기 모터에 전동 가능하게 연결되어 상시 구동되는 구성을 이룸으로써, 별도의 유압펌프 구동을 위한 모터가 요구되지 않으며, 따라서 제작 코스트를 낮출 수 있고, 동력인출장치의 효과적인 변속의 제어를 통해 유압펌프가 작업기 모터에 연결되어 있더라도 작업기에 연결되는 PTO 축 회전수 증감을 위한 변속이 무리 없이 구현될 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the hydraulic pump for generating the hydraulic pressure is electrically connected to the work machine motor to form a configuration that is always driven, a motor for driving a separate hydraulic pump is not required, thus lowering the manufacturing cost, Through the effective shift control, even if the hydraulic pump is connected to the work machine motor, the shift for increasing or decreasing the PTO shaft speed connected to the work machine can be implemented without difficulty.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
In the foregoing detailed description of the present invention, only specific embodiments thereof have been described. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .
1a, 1b : 전륜, 후륜
2 : 콘트롤러
2a : 주행용 모터 콘트롤러 2b : 작업기 모터 콘트롤러
3 : 모터
3a : 주행용 모터 3b : 작업기 모터
4 : 기체 프레임
5 : 동력인출장치 6 : 유압펌프
7 : 변속선택수단터 8 : 가속 페달
9 : 변속시점 표출수단 10 : 변속기
12 : 작업기
1a, 1b: front wheel, rear wheel
2: controller
2a: driving
3: Motor
3a: driving
4: aircraft frame
5: power take-off device 6: hydraulic pump
7: shift selection means 8: accelerator pedal
9: shift timing display means 10: transmission
12: working machine
Claims (13)
각각의 콘트롤러에 의해 출력이 제어되는 기체 주행을 위한 주행용 모터와 동력인출장치(PTO장치) 구동을 위한 작업기 모터를 구비하며, 상기 동력인출장치는 운전자 레버조작에 따라 1단 이상 변속이 가능하고, 유압발생을 위한 유압펌프가 상기 작업기 모터에 전동 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차.
As an electric driven farming work vehicle that is driven by electricity,
It is provided with a driving motor for driving the aircraft and the work motor for driving the power take-off device (PTO device) whose output is controlled by each controller. The electric drive-type agricultural work vehicle, characterized in that the hydraulic pump for generating oil is electrically connected to the work machine motor.
상기 운전자 레버조작을 통한 상기 동력인출장치 변속조작 전, 상기 작업기 모터 일시적 정지를 위한 신호를 출력하는 변속선택수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차.
The method of claim 1,
And a shift selection means for outputting a signal for temporarily stopping the work machine motor before the power take-off shift operation through the driver lever operation.
유압펌프 및 동력인출장치가 연결된 상기 작업기 모터는 상시 구동되며, 상기 변속선택수단을 통해 모터 정지신호가 입력된 경우에만 일시적으로 정지하고 정지신호가 해제되면 다시 구동되는 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차.
3. The method of claim 2,
The work machine motor, to which the hydraulic pump and the power take-off device are connected, is always driven, and is temporarily stopped only when the motor stop signal is input through the shift selection means, and is driven again when the stop signal is released. Working car.
상기 변속선택수단 조작으로서 작업기 모터의 일시 정지가 행해지는 경우, 상기 작업기 모터의 출력은 그 속도 변화 기울기가 점차 완만해지는 비선형적 패턴으로 감소하는 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차.
The method of claim 3, wherein
And when the work machine motor is temporarily stopped by the shift selection means operation, the output of the work machine motor is reduced in a non-linear pattern in which the speed change inclination gradually decreases.
상기 변속선택수단 조작에 따른 정지신호 입력 직 후 작업기 모터 정지에 최소 0.5초 이상이 소요되는 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차.
5. The method of claim 4,
At least 0.5 seconds to stop the work machine motor immediately after the stop signal input according to the operation of the transmission selection means.
상기 변속선택수단에 의한 작업기 모터 정지신호가 해제되면, 작업기 모터의 출력은 그 속도 변화 기울기가 점차 급해지는 비선형적 패턴으로 증가하여 정지하기 전 속도로 복귀하는 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차.
The method of claim 3, wherein
When the work machine motor stop signal by the shift selection means is released, the output of the work machine motor increases in a nonlinear pattern in which the speed change inclination gradually increases and returns to the speed before stopping. .
상기 변속선택수단에 조작에 따라 작업기 모터가 정지했을 때, 상기 작업기 모터의 회전수를 감지하여 모터의 정지여부를 검출하고, 이를 통해 동력인출장치의 변속가능시점을 알려주기 위한 변속시점 표출수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차.
3. The method of claim 2,
A shift time display means for detecting whether the motor is stopped by detecting the rotational speed of the work machine motor when the work machine motor is stopped according to the shift selection means; Electrically driven agricultural work vehicle further comprising a.
(b) 작업기 모터를 위한 신호가 입력된 것으로 판단되면, 상기 작업기 모터 정지를 위한 제어를 실행하는 단계;
(c) 작업기 모터 정지 신호가 해제 되었는지를 판단하는 단계; 및
(d) 작업기 모터 정지 신호가 해제된 것으로 판단되면, 정지하기 전 설정된 회전수로 상기 작업기 모터를 복귀시키기 위한 제어를 실행하는 단계;를 포함하는 전기구동식 농용 작업차의 동력인출장치 변속 제어방법.
(a) determining whether a signal for stopping the work machine motor is input;
(b) if it is determined that a signal for a work machine motor is input, executing control for stopping the work machine motor;
(c) determining whether the work machine motor stop signal is released; And
(d) if it is determined that the work machine motor stop signal is released, executing control for returning the work machine motor to the set rotation speed before stopping; .
상기 (b) 단계에서는,
상기 작업기 모터의 속도 변화 기울기가 점차 완만해지는 비선형적 패턴을 이루면서 그 출력이 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차의 동력인출장치 변속 제어방법.
The method of claim 8,
In the step (b)
The power take-off shift control method of the electric drive-type agricultural work vehicle, characterized in that the output is reduced while forming a non-linear pattern in which the speed change slope of the work machine motor is gradually gentle.
상기 작업기 모터의 출력을 감소시켜 정지에 이르기까지 걸리는 시간은 적어도 0.5초 이상인 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차.
The method of claim 9,
And the time taken to reduce the output of the work machine motor to stop is at least 0.5 seconds or more.
상기 (b)와 (c) 사이에서 작업기 모터가 완전히 정지하였는지를 검출하고, 그 검출된 신호를 기반으로 변속가능시점을 외부로 표출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
The method of claim 8,
Detecting whether the work machine motor is completely stopped between the steps (b) and (c), and expressing the shiftable time point to the outside based on the detected signal;
변속가능시점이 표출되면, 운전자는 레버조작을 통해 동력인출장치 변속을 이행하는 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차의 동력인출장치 변속 제어방법.
The method of claim 11,
When the shiftable time is expressed, the driver shifts the power take-off through the lever operation, the power take-off shift control method for an electric drive-type agricultural work vehicle.
상기 (d) 단계에서는,
상기 작업기 모터의 속도 변화 기울기가 점차 급해지는 비선형적 패턴을 이루면서 그 출력이 증가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기구동식 농용 작업차의 동력인출장치 변속 제어방법. The method of claim 8,
In the step (d),
The power take-off shift control method of the electric drive-type agricultural work vehicle, characterized in that for controlling the output increases while forming a non-linear pattern in which the speed change slope of the work machine motor gradually increases.
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