KR101190637B1 - Economical driving guide system for tractor and economical driving guide method - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템은, 트랙터의 속도를 검출하기 위한 속도계, 트랙터의 스로틀(Throttle) 밸브의 열림각을 검출하기 위한 전위차계, 트랙터의 작업속도를 검출하기 위한 GPS 센서, 정보 입력을 위한 입력장치, 정보를 디스플레이하기 위한 모니터 및 제어장치를 포함한다. 제어장치는 속도계, 전위차계, GPS 센서 및 입력장치로부터 트랙터의 엔진회전수(R), 트랙터의 스로틀 출력값(X1), 트랙터의 작업속도(V) 및 트랙터의 작업폭(W)에 대한 데이터를 입력받고, 스로틀 엔진회전수(R2), 트랙터 예상출력(P3), 연료소모량(Q), 작업성능(C), 단위면적당 예상연료소모량(Q1)을 산출하여 이에 대한 결과를 모니터를 통해 운전자에게 제공한다. 본 발명에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템은 트랙터의 스로틀 밸브의 열림각을 이용하여 스로틀 엔진회전수를 산출하고 이를 이용하여 운전 효율을 높일 수 있는 최적의 운전 조건을 운전자에게 제공할 수 있다.Economic operation guidance system for a tractor according to the present invention, a speedometer for detecting the speed of the tractor, a potentiometer for detecting the opening angle of the throttle valve of the tractor, a GPS sensor for detecting the working speed of the tractor, information input An input device for the display, a monitor for displaying the information, and a control device. The controller inputs data on the engine speed (R) of the tractor, the throttle output of the tractor (X 1 ), the working speed of the tractor (V) and the working width of the tractor (W) from the speedometer, potentiometer, GPS sensor and input device. Throttle engine speed (R 2 ), tractor output (P 3 ), fuel consumption (Q), work performance (C), estimated fuel consumption per unit area (Q 1 ), and monitor the results Provide the driver. The economic driving guide system for a tractor according to the present invention may calculate the throttle engine speed using the opening angle of the throttle valve of the tractor and provide the driver with an optimal driving condition to increase the driving efficiency.

Description

트랙터용 경제운전 안내 시스템 및 경제운전 안내 방법{ECONOMICAL DRIVING GUIDE SYSTEM FOR TRACTOR AND ECONOMICAL DRIVING GUIDE METHOD}ECONOMICAL DRIVING GUIDE SYSTEM FOR TRACTOR AND ECONOMICAL DRIVING GUIDE METHOD}

본 발명은 트랙터용 경제운전 안내 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트랙터의 스로틀 밸브의 열림각을 이용하여 최적의 운전 조건을 운전자에게 실시간으로 안내할 수 있는 트랙터용 경제운전 안내 시스템 및 경제운전 안내 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an economic driving guide system for a tractor, and more particularly, an economic driving guide system and an economic driving guide for a tractor that can guide the driver in real time to an optimal driving condition by using an opening angle of a throttle valve of a tractor. It is about a method.

농용 트랙터는 경부하의 비료살포 작업에서 중부하의 경운 작업까지 다양한 농작업의 동력원으로 이용되기 때문에 수 십 단의 기어 단수를 가지고 있다. 농용 트랙터를 경제적으로 이용하는데 있어 트랙터 기어 단수와 엔진회전수는 가장 중요한 요인 중 하나이다. 비료 살포, 퇴비 살포, 방제 작업과 같은 경부하 농작업을 저속기어로 과출력 상태로 운전하면 에너지가 낭비된다.Farm tractors have tens of gears because they are used as a power source for a variety of farming operations, from lightly fertilizer spraying to heavy tilling. In economical use of agricultural tractors, the number of gears in the tractor and the engine speed are one of the most important factors. Light load farming operations, such as fertilizer application, composting, and control, are operated with low speed gears to waste energy.

일본의 경우 비료살포 작업의 45.8%, 퇴비 살포 작업의 52.2%, 방제 작업(붐 방제기)의 40.9%가 트랙터를 과출력 상태로 조작하여 연료가 낭비된다는 보고가 있다(Fujii, 2008). 우리나라의 경우도 쟁기작업의 24%, 로타리 작업의 41%가 1?2단의 저속기어를 이용하여 과출력 상태로 농작업이 수행되는 것으로 조사되었다. 이러한 원인은 농용 트랙터가 여러 가지 농작업의 동력원으로 이용할 수 있도록 설계되었기 때문에 농작업 종류에 따라 여유 마력 차이가 크고, 부하가 걸린 상태에서 기어변속 하기가 어렵고, 기어 단수가 많아 운전자가 농작업 부하에 적합한 기어 단수를 선택하기 어렵기 때문인 것으로 나타나고 있다.In Japan, 45.8% of the fertilizer spraying operations, 52.2% of the composting operations and 40.9% of the control operations (boom boom control machines) are reported to waste fuel by operating the tractor overpowered (Fujii, 2008). In the case of Korea, 24% of plow operations and 41% of rotary operations are conducted with overpower using low speed gears of 1-2 stages. The reason for this is that agricultural tractors are designed to be used as a power source for various agricultural works, so the difference in horsepower is large depending on the type of farming work, and it is difficult to shift gears under load, and the driver has a large number of gears. This is because it is difficult to select the gear stage suitable for.

최근 고유가가 지속되면서 자동차나 농기계 등 화석 연료를 사용하는 각종 동력기의 운전 효율을 높이고, 연료 소비를 줄이기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 자동차는 자체 내장된 센서로 속도, 엔진회전수, 토크, 연료소모량 등을 직접 계측하고 CPU를 이용하여 동작을 제어함으로써 경제운전을 유도할 수 있지만, 트랙터는 이러한 센서와 CPU를 내장하고 있지 않기 때문에 자동차에 적용되는 경제운전 방법을 이용할 수 없다.Recently, as high oil prices continue, various attempts have been made to increase the driving efficiency of various power generators using fossil fuels such as automobiles and agricultural machinery and to reduce fuel consumption. The car has a built-in sensor that can directly drive speed, engine speed, torque, fuel consumption, etc. and control the operation using the CPU, but the tractor does not have such a sensor and CPU. Economic driving methods applied to automobiles are not available.

최근에 미국과 캐나다에서는 트랙터 농작업 시 기어 단수 및 엔진회전수와 연료소모량과의 관계를 구명하여 기어 단수를 올리고 스로틀(Throttle) 레버를 낮추어(Gear Up & Throttle Down) 트랙터를 운전하면 트랙터 연료소모량을 30% 가량 줄일 수 있다고 발표한 바 있다(Grisso et. al., 2001; Grisso et al., 2006). 일본에서는 트랙터 배기가스 온도를 이용하여 트랙터 출력을 간접적으로 예측하고 농작업 부하에 적합한 기어 단수와 엔진회전수를 운전자에게 지시하는 시스템을 개발한 바 있지만(Fujii, 2008), 배기가스 온도는 온도반응 속도가 떨어져 성능을 예측하는데 한계가 있다는 보고가 있다.Recently, in the United States and Canada, tractor fuel consumption was increased by increasing the gear stage, lowering the throttle lever (Gear Up & Throttle Down), and retrieving the relationship between the gear stage, engine speed and fuel consumption during tractor farming. Has been reported to reduce by about 30% (Grisso et. Al., 2001; Grisso et al., 2006). Although Japan has developed a system that indirectly predicts tractor output using the tractor exhaust temperature and directs the operator to the gear stage and engine speed appropriate for the agricultural workload (Fujii, 2008), the exhaust gas temperature is a temperature response. There are reports that there is a limit in predicting performance due to the slow speed.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 트랙터의 스로틀 밸브의 열림각을 이용하여 트랙터의 운전 효율을 높일 수 있는 최적의 운전 조건을 운전자에게 제공할 수 있는 트랙터용 경제운전 안내 시스템 및 안내 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above, and using the opening angle of the throttle valve of the tractor economic driving guidance system for a tractor that can provide the driver with optimal operating conditions that can increase the driving efficiency of the tractor and It is an object to provide a guidance method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템은, 트랙터의 속도를 검출하기 위한 속도계, 트랙터의 스로틀(Throttle) 밸브의 열림각을 검출하기 위한 전위차계, 트랙터의 작업속도를 검출하기 위한 GPS 센서, 정보 입력을 위한 입력장치, 정보를 디스플레이하기 위한 모니터 및 제어장치를 포함한다. 상기 제어장치는 상기 속도계, 상기 전위차계, 상기 GPS 센서 및 상기 입력장치로부터 트랙터의 엔진회전수(R), 트랙터의 스로틀 출력값(X1), 트랙터의 작업속도(V) 및 트랙터의 작업폭(W)에 대한 데이터를 입력받고, 스로틀 엔진회전수(R2), 트랙터 예상출력(P3), 연료소모량(Q), 작업성능(C), 단위면적당 예상연료소모량(Q1)을 산출하여 이에 대한 결과를 상기 모니터를 통해 운전자에게 제공한다.Economic operation guide system for a tractor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a speedometer for detecting the speed of the tractor, a potentiometer for detecting the opening angle of the throttle valve of the tractor, the work of the tractor GPS sensors for detecting speed, input devices for inputting information, and monitors and controls for displaying information. The control device is the engine speed (R) of the tractor, the throttle output value (X 1 ) of the tractor, the working speed (V) and the working width (W) of the tractor from the speedometer, the potentiometer, the GPS sensor and the input device. Calculate the throttle engine speed (R 2 ), estimated output of the tractor (P 3 ), fuel consumption (Q), work performance (C), and estimated fuel consumption per unit area (Q 1 ). Results are presented to the driver via the monitor.

상기 전위차계는 상기 트랙터의 스로틀 밸브의 회전축에 결합될 수 있다.The potentiometer may be coupled to the axis of rotation of the throttle valve of the tractor.

상기 트랙터 예상출력(P3)은 다음의 식들로부터 산출될 수 있다.The predicted tractor output P 3 may be calculated from the following equations.

Figure 112010027590312-pat00001
Figure 112010027590312-pat00001

(여기에서, P1: PTO power at full load curve(kW), X: Ratio of actual engine speed to maximum engine speed(decimal), Prat: Rated PTO power(kW))(P 1 : PTO power at full load curve (kW), X: Ratio of actual engine speed to maximum engine speed (decimal), Prat: Rated PTO power (kW))

Figure 112010027590312-pat00002
Figure 112010027590312-pat00002

(여기에서, P: PTO power at part load curve(kW), Y: Ratio of throttle engine speed to maximum engine speed(decimal))(P: PTO power at part load curve (kW), Y: Ratio of throttle engine speed to maximum engine speed (decimal))

Figure 112010027590312-pat00003
Figure 112010027590312-pat00003

(여기에서, R1 = (1.1884Y - 0.2887)×Rmax, Rmax: 트랙터의 최대 엔진회전수(rpm), 함수 SIGN(Number)는 Number가 양수이면 1, 0이면 0, 음수이면 -1로 정의된다)Where R 1 = (1.1884Y-0.2887) × Rmax, Rmax: The maximum engine speed (rpm) of the tractor, function SIGN (Number) is defined as 1 if Number is positive, 0 if 0, and -1 if negative do)

상기 연료소모량(Q), 상기 작업성능(C) 및 상기 단위면적당 예상연료소모량(Q1)은 다음의 식들로부터 산출될 수 있다.The fuel consumption amount (Q), the work performance (C) and the estimated fuel consumption amount (Q 1 ) per unit area may be calculated from the following equations.

Figure 112010027590312-pat00004
Figure 112010027590312-pat00004

(여기에서, a=0.156, b=0.087, c=-0.0054, d=-0.0006, X: 엔진회전수비(Ratio of PTO power to rated PTO power(decimal)), Red=(R/Rmax)×100(%)(R: 트랙터의 현재 엔진회전수(rpm), Rmax: 트랙터의 최대 엔진회전수(rpm), Prat: 정격출력(Rated PTO power(kW)))(Where a = 0.156, b = 0.087, c = -0.0054, d = -0.0006, X: Ratio of PTO power to rated PTO power (decimal)), Red = (R / Rmax) × 100 (%) (R: Current engine speed of the tractor (rpm), Rmax: Maximum engine speed of the tractor (rpm), Prat: Rated PTO power (kW))

Figure 112010027590312-pat00005
Figure 112010027590312-pat00005

(여기에서, V: 작업속도(Working speed(km/h)), W: 작업폭(Working width(m))),(Where V is the working speed (km / h), W is the working width (m)),

Figure 112010027590312-pat00006
Figure 112010027590312-pat00006

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 방법은, (a) 작업폭(W)을 입력받는 단계, (b) 스로틀 출력값(X1)을 제공받는 단계, (c) 실제 엔진회전수(R)를 제공받는 단계, (d) 작업속도(V)를 제공받는 단계, (e) 상기 스로틀 출력값(X1)으로부터 스로틀 엔진회전수(R2)를 계산하는 단계, (f) 트랙터의 전부하 출력(P1) 및 부분부하 출력(P)으로부터 예상 출력(P3)을 계산하는 단계, (g) 연료소모량(Q)을 계산하는 단계, (h) 작업성능(C)을 계산하는 단계, (i) 예상 연료소모량(Q1)을 계산하는 단계, (j) 상기 실제 엔진회전수(R), 상기 예상 출력(P3), 상기 연료소모량(Q), 상기 작업속도(V), 상기 작업성능(C) 및 상기 예상 연료소모량(Q1)을 모니터에 디스플레이하는 단계를 포함한다.Economic operation guide method for a tractor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, (a) receiving a working width (W), (b) receiving a throttle output value (X 1 ), (c ) Receiving the actual engine speed (R), (d) receiving the working speed (V), (e) calculating the throttle engine speed (R 2 ) from the throttle output value (X 1 ), (f) calculating the predicted output (P 3 ) from the full load output (P 1 ) and the partial load output (P) of the tractor, (g) calculating the fuel consumption (Q), (h) the work performance ( C) calculating, (i) calculating an estimated fuel consumption (Q 1 ), (j) the actual engine speed (R), the estimated power (P 3 ), the fuel consumption (Q), the And displaying the working speed V, the working performance C, and the estimated fuel consumption Q 1 on a monitor.

본 발명에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템은 트랙터의 스로틀 밸브의 열림각을 이용하여 스로틀 엔진회전수를 산출하고 이를 이용하여 운전 효율을 높일 수 있는 최적의 운전 조건을 운전자에게 제공할 수 있다. 따라서, 운전자는 트랙터를 경제운전할 수 있으며, 이를 통해 작업 시 연료를 절약할 수 있고, 온실가스를 저감할 수 있는 효과가 있다.The economic driving guide system for a tractor according to the present invention may calculate the throttle engine speed using the opening angle of the throttle valve of the tractor and provide the driver with an optimal driving condition to increase the driving efficiency. Therefore, the driver can economically drive the tractor, thereby saving fuel and reducing greenhouse gases.

또한, 발명에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템은 운전자가 트랙터를 무리가 가지 않도록 운전하도록 도움으로써, 트랙터의 내구성을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the economical driving guidance system for a tractor according to the invention helps the driver to drive the tractor without overdoing, thereby increasing the durability of the tractor.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템의 모니터의 출력 화면을 나타낸 것이다.
도 3은 스로틀 밸브의 출력 값에 따른 엔진회전수를 나타낸 것이다.
도 4는 엔진회전수에 따른 트랙터 출력을 나타낸 것이다.
도 5는 엔진회전수비에 대한 트랙터 출력비를 나타낸 것이다.
도 6a내지 도 6h는 본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템의 경제운전 안내 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 부분부하 곡선에서 최대 출력값 도달 시 엔진회전수를 유도하기 위한 그래프이다.
도 8은 트랙터의 실제 출력과 본 발명의 일실시예에 의한 경제운전 안내 시스템의 출력을 비교한 것이다.
도 9는 실제 트랙터의 연료소모량과 본 발명의 일실시예에 의한 경제운전 안내 시스템의 연료소모량을 비교한 것이다.
도 10은 실제 트랙터의 속도와 본 발명의 일실시예에 의한 경제운전 안내 시스템의 GPS 센서에서 출력된 작업속도를 비교한 것이다.
도 11은 쟁기작업 시 본 발명의 일실시예에 의한 경제운전 안내 시스템에 출력된 트랙터 출력을 기어 단수별로 나타낸 것이다.
도 12는 쟁기작업 시 본 발명의 일실시예에 의한 경제운전 안내 시스템에 출력된 트랙터 연료소모량과 작업성능을 비교하여 나타낸 것이다.
도 13은 로타리 작업 시 본 발명의 일실시예에 의한 경제운전 안내 시스템에 출력된 트랙터 출력을 기어 단수별로 나타낸 것이다.
도 14는 로타리 작업 시 본 발명의 일실시예에 의한 경제운전 안내 시스템에 출력된 트랙터 연료소모량과 작업성능을 비교한 것이다.
1 is a block diagram schematically showing an economic driving guide system for a tractor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the output screen of the monitor of the economic driving guide system for a tractor according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the engine speed according to the output value of the throttle valve.
4 shows the tractor output according to the engine speed.
5 shows the tractor output ratio to the engine speed ratio.
6A to 6H are flowcharts for describing an economic driving guide method of the economic driving guide system for a tractor according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph for deriving the engine speed when the maximum output value is reached in the partial load curve.
Figure 8 compares the actual output of the tractor and the output of the economic driving guide system according to an embodiment of the present invention.
9 compares the fuel consumption of an actual tractor with the fuel consumption of an economic driving guide system according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 compares the actual speed of the tractor and the working speed output from the GPS sensor of the economic driving guide system according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 shows the tractor output for each gear stage output to the economic driving guide system according to an embodiment of the present invention during the plow operation.
12 is a comparison of the tractor fuel consumption output and the operation performance output to the economic driving guide system according to an embodiment of the present invention during the plow operation.
Figure 13 shows the tractor output for each gear stage output to the economic driving guide system according to an embodiment of the present invention during the rotary operation.
Figure 14 compares the tractor fuel consumption and the work performance output to the economic driving guide system according to an embodiment of the present invention during the rotary operation.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템 및 경제운전 안내 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail an economic driving guide system and an economic driving guide method for a tractor according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 운전자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.In describing the present invention, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated or simplified for clarity and convenience of description. In addition, terms that are specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the driver or operator. These terms are to be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the contents throughout the present specification.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템(100)은 트랙터의 속도에 관한 정보를 제공하기 위한 속도계(110), 스로틀(Throttle) 밸브의 열림각에 대한 정보를 제공하기 위한 전위차계(120), 작업속도에 대한 정보를 제공하기 위한 GPS 센서(130), 정보 입력을 위한 입력장치(140), 각종 정보를 디스플레이하기 위한 모니터(150), 음성 안내를 위한 스피커(160), 각종 정보를 입력받아 필요한 데이터를 산출하고 산출된 데이터를 모니터(150) 및 스피커(160)를 통해 출력하는 제어장치(170) 및 정보를 저장하는 메모리(180)를 포함한다. 여기에서, 속도계(110)는 트랙터 자체의 회전 속도계(Tachometer)를 이용할 수 있다.As shown in Figure 1, the economical driving guidance system 100 for a tractor according to an embodiment of the present invention is a speedometer 110 for providing information about the speed of the tractor, the opening angle of the throttle (throttle) valve Potentiometer 120 for providing information, GPS sensor 130 for providing information on the working speed, input device 140 for inputting information, Monitor 150 for displaying a variety of information, voice guidance Speaker 160 for receiving a variety of information to calculate the necessary data, and outputs the calculated data through the monitor 150 and the speaker 160 and a memory 180 for storing information . Here, the speedometer 110 may use a tachometer of the tractor itself.

제어장치(170)는 속도계(110), 전위차계(120), GPS 센서(130)를 통해 트랙터의 속도, 스로틀 밸브의 열림각, 작업속도(V)에 대한 정보를 입력받고 트랙터 예상출력(P3), 연료소모량(Q), 작업성능(C), 단위면적당 예상연료소모량(Q1) 등을 산출한다. 또한, 제어장치(170)는 산출된 데이터를 바탕으로 농작업 부하에 따라 최적의 경제운전을 할 수 있는 기어 단수를 모니터(150)와 스피커(160)를 통해 실시간으로 안내한다.The control unit 170 receives information about the speed of the tractor, the opening angle of the throttle valve, and the working speed (V) through the speedometer 110, the potentiometer 120, and the GPS sensor 130, and predicts the tractor output (P 3). ), Fuel consumption (Q), work performance (C), and estimated fuel consumption per unit area (Q 1 ) are calculated. In addition, the control unit 170 guides the gear stage capable of optimal economic operation according to the agricultural work load through the monitor 150 and the speaker 160 in real time based on the calculated data.

도 2에 도시된 것과 같이, 모니터(150)의 출력 화면에는 그래프창(151), 엔진회전수 표시창(152), 출력 표시창(153), 속도 표시창(154), 작업성능 표시창(155), 연료소모량 표시창(156), 예상연료소모량 표시창(157), 안내창(158)이 나타난다. 그래프창(151)에는 트랙터의 예상출력(P3)과 엔진회전수(R)의 관계된 그래프가 표시되는데, 전부하 곡선(151a), 65% 부하 곡선(151b), 40% 부하 곡선(151c), 20% 부하 곡선(151d) 및 현재 운전상태를 표시해 주는 포인터(151e) 등이 나타날 수 있다. 모니터(150)는 작업폭(W)을 입력할 수 있도록 터치 스크린이 이용될 수 있으며, 이 경우 모터터(150)가 입력장치 역할을 병행하므로 별도의 입력장치(140)는 생략될 수 있다.As shown in FIG. 2, the output screen of the monitor 150 includes a graph window 151, an engine speed display window 152, an output display window 153, a speed display window 154, a work performance display window 155, and a fuel. Consumption display window 156, estimated fuel consumption display window 157, guide window 158 is displayed. The graph window 151 shows a graph related to the predicted output (P 3 ) of the tractor and the engine speed (R), which are the full load curve 151a, the 65% load curve 151b, and the 40% load curve 151c. , A 20% load curve 151d and a pointer 151e indicating a current driving state may appear. The monitor 150 may use a touch screen to input the working width W. In this case, since the motor 150 serves as an input device, a separate input device 140 may be omitted.

그리고, 엔진회전수 표시창(152), 출력 표시창(153), 속도 표시창(154), 작업성능 표시창(155), 연료소모량 표시창(156), 예상연료소모량 표시창(157)을 통해 엔진회전수(R), 트랙터 예상출력(P3), 작업속도(V), 작업성능(C), 연료소모량(Q), 단위면적당 예상연료소모량(Q1)이 실시간으로 표시된다. 안내창(158)에는 경제운전을 위해 기어 단수를 높여야 하는지 낮춰야 하는지, 또는 기어 단수가 최적의 상태인지에 대한 정보가 표시된다.In addition, the engine speed R through the engine speed display window 152, the output display window 153, the speed display window 154, the work performance display window 155, the fuel consumption display window 156, and the estimated fuel consumption display window 157. ), Tractor estimated power (P 3 ), working speed (V), working performance (C), fuel consumption (Q) and estimated fuel consumption per unit area (Q 1 ) are displayed in real time. The guide window 158 displays information on whether the gear stage should be increased or decreased for economic driving, or whether the gear stage is optimal.

본 발명에 있어서, 트랙터 출력 및 연료소모량 예측식은 트랙터 특성곡선을 이용하여 도출된 것이고, 연료소모량 예측식은 스로틀 밸브에 의해 결정되는 초기 엔진회전수와 농작업 부하에 의해 결정되는 실제 엔진회전수를 이용하여 도출된 것이다. 그리고 작업성능 및 단위면적당 예상연료소모량의 예측식은 GPS 센서(130)의 속도 신호를 이용하여 도출된 것이다. 이들 각각의 예측식을 도출하는 과정은 다음과 같다.
In the present invention, the tractor output and fuel consumption prediction equations are derived using the tractor characteristic curve, the fuel consumption prediction equation uses the initial engine speed determined by the throttle valve and the actual engine speed determined by the agricultural work load. Is derived. And the prediction formula of the work performance and the estimated fuel consumption per unit area is derived by using the speed signal of the GPS sensor 130. The process of deriving each of these prediction equations is as follows.

트랙터 PTO 성능시험Tractor PTO Performance Test

본 발명에 있어서, 트랙터 특성곡선을 얻기 위해 정격 엔진회전수 2400rpm에서 정격출력이 27.21kW, 최대 엔진회전수가 2668rpm인 새 트랙터(LX470C, Daedong, Korea)가 이용되었다. PTO 성능시험은 OECD 시험기준(OECD, 2009)에서 제시하는 전부하 시험, 부분부하 시험에 대해 국립농업과학원 농업공학부 PTO 성능시험장치(AG400, Froud Autotech, England)를 통해 수행하였다. 전부하 시험은 전 부하상태에서 엔진 회전속도를 100rpm 단위로 변동시켜 가면서 트랙터 출력 및 연료소모량 등을 측정하였다. 부분부하 시험은 무부하 2600rpm에서 트랙터 PTO 축에 부하를 점점 가하면서 엔진회전수가 800rpm까지 떨어질 때까지의 트랙터 출력 및 연료소비량 등을 측정하였으며, 같은 방법으로 2400, 2200, 2000, 1800, 1600, 1400rpm 각각에 대한 부분부하 시험을 실시하여 트랙터 특성곡선을 얻었다. 이러한 트랙터 특성곡선은 도 8(Actual PTO power) 및 도 9(Actual fuel consumption)에 나타나 있다.
In the present invention, a new tractor (LX470C, Daedong, Korea) having a rated power of 27.21 kW and a maximum engine speed of 2668 rpm at a rated engine speed of 2400 rpm was used to obtain a tractor characteristic curve. The PTO performance test was carried out through the PTO performance test device (AG400, Froud Autotech, England) of the National Agricultural Research and Development Institute for the full load test and the partial load test proposed by the OECD Test Criteria (OECD, 2009). The full load test measured the tractor output and fuel consumption by varying the engine rotation speed in 100 rpm units at full load. The partial load test measured tractor output and fuel consumption until the engine speed dropped to 800 rpm while gradually applying load to the tractor's PTO shaft at no load 2600 rpm. A partial load test was conducted to obtain the tractor characteristic curve. This tractor characteristic curve is shown in Fig. 8 (Actual PTO power) and Fig. 9 (Actual fuel consumption).

스로틀 밸브 열림각 및 엔진회전수 측정Throttle valve opening angle and engine speed measurement

스로틀 밸브는 엔진에 공급되는 연료량을 제어하여 엔진의 회전속도를 증감시키는 역할을 한다. 트랙터의 엔진회전수는 스로틀 밸브에 의해 초기 엔진회전수가 결정되며, 부하가 걸리게 되면 엔진회전수가 감소되어 트랙터 계기판에 표시된다. 본 발명에서 스로틀 밸브에 의해 결정되는 엔진회전수는 스로틀 엔진회전수(R2)로, 계기판에 표시되는 엔진회전수는 실제 엔진회전수(R)로 정의된다.The throttle valve serves to increase or decrease the rotational speed of the engine by controlling the amount of fuel supplied to the engine. The engine speed of the tractor is determined by the throttle valve, and when the load is applied, the engine speed is reduced and displayed on the tractor dashboard. In the present invention, the engine speed determined by the throttle valve is defined as the throttle engine speed R 2 , and the engine speed displayed on the instrument panel is defined as the actual engine speed R.

스로틀 밸브 열림각은 트랙터의 스로틀밸브 회전축에 전위차계(Potentiometer, T4682-32231, Daedong, Korea)를 부착하여 측정하였다. 전위차계는 0?5V 값으로 출력되며, 전기적 유효각도는 110˚±3˚, 기계적 작동각도는 120˚±5˚이다. 도 3은 스로틀 밸브의 출력 값에 따른 엔진회전수를 나타낸 결과이다. 스로틀 열림각의 작동범위는 17.4˚에서 1403rpm, 63.3˚에서 2762rpm으로 나타났으며, 이는 결정계수가 0.9985로 스로틀 밸브 열림각에 따른 엔진회전수가 매우 정확하게 나타내고 있음을 알 수 있다. The throttle valve opening angle was measured by attaching a potentiometer (Potentiometer, T4682-32231, Daedong, Korea) to the rotating shaft of the throttle valve of the tractor. The potentiometer is output with a value of 0-5V, and the electrical effective angle is 110˚ ± 3˚ and the mechanical operating angle is 120˚ ± 5˚. 3 is a result showing the engine speed according to the output value of the throttle valve. The operating range of the throttle opening angle was 1403rpm at 17.4˚ and 2762rpm at 63.3˚, which indicates that the engine speed according to the throttle valve opening angle is very precise.

트랙터 엔진회전수는 트랙터 자체의 회전속도계(Tachometer) 신호를 받아 이용하였다. 회전속도계는 트랙터 기어케이스에 조립된 픽업센서에 의해 작동되며, 출력은 0?12V값으로 출력되며, 한계레벨은 3.5?6.8V, 2000rpm에서 567Hz의 특성을 갖는다. 이 신호를 엔진회전수로 변환한 결과 실제 엔진회전수와 30rpm의 오차를 보였다.
Tractor engine speed was used by receiving the tachometer signal of the tractor itself. The tachometer is operated by a pickup sensor built into the tractor gear case. The output is output from 0 to 12V, and the limit level is 3.5 to 6.8V and 567Hz at 2000rpm. After converting this signal to engine speed, the actual engine speed and error was 30rpm.

트랙터 출력 예측 알고리즘Tractor Output Prediction Algorithm

트랙터 출력은 스로틀 밸브의 열림량과 트랙터 엔진회전수에 의해 결정된다. 만약 트랙터에 부하가 걸리지 않은 상태로 스로틀 밸브가 열리게 되면 엔진회전수는 도 4에 도시된 그래프와 같이 X축 상에 위치하게 된다. 도 4를 참조하면, 무부하 상태에서 엔진회전수가 R2 지점에 도달했을 때 부하가 걸리면 트랙터 출력은 먼저 부분부하곡선(Part load curve)을 따라 P2지점까지 증가하다가 전부하 곡선(Full load curve)을 따라 서서히 감소하게 된다. 이때 엔진회전수는 부하증가에 비례하여 감소하기 때문에 트랙터 출력 값은 부분부하 곡선상의 값 또는 전부하 곡선상의 값이 된다.Tractor output is determined by the opening of the throttle valve and the tractor engine speed. If the throttle valve is opened while the tractor is not loaded, the engine speed is located on the X axis as shown in the graph shown in FIG. 4. Referring to FIG. 4, when a load is applied when the engine speed reaches the point R2 in the no-load state, the tractor output first increases to the point P2 along the part load curve and then along the full load curve. It will decrease slowly. At this time, since the engine speed decreases in proportion to the increase in load, the tractor output value is a value on a partial load curve or on a full load curve.

전부하 곡선 또는 부분부하 곡선에서 트랙터 출력 값 선택은 실제 엔진회전수가 부분부하 최대출력 엔진회전수(R1)보다 클 경우는 부분부하 곡선상의 출력(P)을 이용하고, 반대일 경우는 전부하와 곡선상의 출력(P1)을 이용하도록 알고리즘을 설계하였다.The tractor output value selection in the full load curve or the partial load curve uses the output on the partial load curve (P) when the actual engine speed is greater than the maximum partial load engine speed (R1). The algorithm is designed to use the output P1 of the phase.

트랙터 출력곡선을 이용한 전부하 예측식은 아래의 식(1)과 같다. 전부하 예측식은 도 5에 도시된 것과 같이 엔진회전수비(Ratio of engine speed to max engine speed)에 대한 PTO 출력비(Ratio of PTO power to rated PTO power)로서 구하였으며, 이는 결정계수(R2)가 0.9968로 높은 상관관계를 보였다. 부분부하 예측식은 “P/P2 = (R2-R) / (R2-R1)”의 비례식의 원리를 이용하여 관계를 아래의 식(2)와 같이 유도하였다. 여기에서, 식(1) 및 식(2)는 트랙터에 따라 달라질 수 있다.The full load prediction equation using the tractor output curve is shown in Equation (1) below. The full load prediction equation was calculated as the ratio of PTO power to rated PTO power with respect to the ratio of engine speed to max engine speed, as shown in FIG. 5, which has a coefficient of determination (R2) of 0.9968. Showed a high correlation. The partial load prediction equation was derived using the principle of proportional expression of “P / P2 = (R2-R) / (R2-R1)” as shown in Equation (2) below. Here, equations (1) and (2) may vary depending on the tractor.

Figure 112010027590312-pat00007
...식(1)
Figure 112010027590312-pat00007
... (1)

(P1: PTO power at full load curve(kW), X: Ratio of actual engine speed to maximum engine speed(decimal), Prat: Rated PTO power(kW))(P 1 : PTO power at full load curve (kW), X: Ratio of actual engine speed to maximum engine speed (decimal), Prat: Rated PTO power (kW))

Figure 112010027590312-pat00008
...식(2)
Figure 112010027590312-pat00008
... (2)

(P: PTO power at part load curve(kW), X: Ratio of actual engine speed to maximum engine speed(decimal), Y: Ratio of throttle engine speed to maximum engine speed(decimal), Prat: Rated PTO power(kW))
(P: PTO power at part load curve (kW), X: Ratio of actual engine speed to maximum engine speed (decimal), Y: Ratio of throttle engine speed to maximum engine speed (decimal), Prat: Rated PTO power (kW ))

트랙터 연료소모량 및 작업성능 예측Tractor Fuel Consumption and Work Performance Prediction

트랙터 연료소모량 예측은 아래의 식(3)을 이용하였다. 식(3)은 Grisso 등(2006)이 제시한 연료소모량 예측 모델식으로 본 출원인이 실제 측정한 데이터를 대입하여 예측식을 검증해 보았으나 결과 값이 큰 차이를 보였다. 따라서, 본 출원인은 공시 트랙터에 알맞은 예측식을 만들기 위해 계수 값을 다시 계산하였으며, 각 계수 값을 a=0.156, b=0.087, c=-0.0054, d=-0.0006으로 할 때 결정계수가 0.9809로 매우 높은 상관관계를 나타냄을 알아냈다.The following equation (3) was used to estimate the tractor fuel consumption. Equation (3) is a fuel consumption prediction model formula presented by Grisso et al. (2006), and the present inventors verified the prediction formula by substituting the actual measured data, but the results showed a big difference. Therefore, the Applicant recalculated the coefficient values in order to make a prediction formula suitable for the published tractor, and the coefficient of determination was 0.9809 when each coefficient value was a = 0.156, b = 0.087, c = -0.0054, and d = -0.0006. We found a very high correlation.

Figure 112010027590312-pat00009
...식(3)
Figure 112010027590312-pat00009
... (3)

(Q: Fuel consumption at partial load and full load(L/h), X: Ratio of PTO power to rated PTO power(decimal), Red: Percentage of reduced engine speed for a partial load(%), Prat: Rated PTO power(kW))(Q: Fuel consumption at partial load and full load (L / h), X: Ratio of PTO power to rated PTO power (decimal), Red: Percentage of reduced engine speed for a partial load (%), Prat: Rated PTO power (kW))

본 출원인은 트랙터 운전자에게 자세한 정보를 제공하기 위해 단위면적당 예상연료소모량을 예측할 필요가 있다고 판단하고, 이를 위해 트랙터 작업성능(C)을 실시간으로 계측하였다. 작업속도(V)는 GPS 센서(GPS641, ASCENKorea, Inc., Korea)로 측정하였으며, 작업폭(W)은 터치스크린 입력방식으로 입력하였고, 트랙터 작업성능(C)은 아래의 식(4)를 이용하여 계산하도록 프로그램하였으며, 트랙터의 선회 시 소요시간은 GPS 센서 오차로 인해 정확한 측정이 어려울 것으로 판단되어 선회계수를 적용하였다.The Applicant has determined that it is necessary to predict the estimated fuel consumption per unit area in order to provide detailed information to the tractor driver, and for this purpose, the tractor work performance (C) was measured in real time. The working speed (V) was measured by GPS sensor (GPS641, ASCENKorea, Inc., Korea), the working width (W) was input by touch screen input method, and the tractor working performance (C) using the following equation (4). The time required for turning the tractor was determined to be difficult to accurately measure due to the GPS sensor error.

Figure 112010027590312-pat00010
...식(4)
Figure 112010027590312-pat00010
... formula (4)

(C: Working performance(h/ha), V: Working speed(km/h), W: Working width(m))(C: Working performance (h / ha), V: Working speed (km / h), W: Working width (m))

이와 같이 도출된 트랙터 출력 예측식(식(1), 식(2)), 연료소모량 예측식(식(3)), 작업성능 예측식(식(4)) 및 식(3) 및 식(4)로부터 어렵지 않게 도출할 수 있는 단위면적당 예상연료소모량 예측식은 제어장치(170)에 프로그램된다. 제어장치(170)는 트랙터의 속도, 스로틀 밸브의 열림각, 작업속도에 대한 정보를 입력받아 프로그램된 예측식들을 이용하여 트랙터 출력, 연료소모량, 작업성능, 단위면적당 예상연료소모량을 예측하고, 농작업 부하에 따라 최적의 경제운전을 할 수 있는 기어 단수를 운전자에게 안내한다.
The tractor output prediction equations (Equations (1) and (2)), the fuel consumption prediction equation (Equation (3)), the work performance prediction equation (Equation (4)), and the equations (3) and (4) The predicted fuel consumption per unit area, which can be easily derived from the equation, is programmed in the control device 170. The control unit 170 receives information on the speed of the tractor, the opening angle of the throttle valve, and the working speed to predict the tractor output, fuel consumption, work performance, and predicted fuel consumption per unit area by using the predicted equations programmed. It guides the driver to the gear stage for optimum economic operation according to the workload.

이하, 도 6a 내지 도 6h를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템의 경제운전 안내 방법에 대하여 설명한다. 여기에서, 트랙터용 경제운전 안내 시스템이 적용된 트랙터는 최대 엔진회전수(Rmax)가 2668rpm, 정격 엔진회전수(Rrat)가 2400rpm, 정격 출력(Prat)은 27.21kW인 것을 예로 든다. 본 발명에 있어서, 최대 엔진회전수, 정격 엔진회전수 및 정격 출력은 경제운전 안내 시스템의 시작기에 사용된 트랙터에 해당하는 고유 값으로, 이들 값은 사용 트랙터에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따른 각종 수식도 달라질 수 있다.Hereinafter, the economic driving guide method of the economic driving guide system for a tractor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A to 6H. Here, the tractor to which the economic driving guidance system for the tractor is applied, the maximum engine speed (Rmax) is 2668 rpm, the rated engine speed (Rrat) is 2400rpm, the rated power (Prat) is an example of 27.21kW. In the present invention, the maximum engine speed, rated engine speed and rated power are intrinsic values corresponding to the tractor used at the start of the economic operation guidance system, and these values may vary depending on the tractor used, and various equations accordingly May also vary.

먼저, 운전자가 작업폭(W)을 입력하면(S10), 제어장치(170)는 전위차계(120)로부터 스로틀 출력값(X1)을 읽고(S11), 스로틀 엔진회전수(Trottle rpm, R2)를 계산한다(S12). 스로틀 출력값(X1)은 초당 10개 평균값을 이용하고, 스로틀 엔진회전수(R2)는 도 3의 그래프에서 유도되는 다음과 같은 식(5)를 통해 계산한다.First, when the driver inputs the working width W (S10), the control unit 170 reads the throttle output value X 1 from the potentiometer 120 (S11) and reads the throttle engine speed (Trottle rpm, R 2 ). Calculate (S12). The throttle output value X 1 uses 10 average values per second, and the throttle engine speed R 2 is calculated by the following equation (5) derived from the graph of FIG. 3.

Figure 112010027590312-pat00011
...식(5)
Figure 112010027590312-pat00011
... Equation (5)

다음으로, 제어장치(170)는 계기판에 표시되는 현재의 실제 엔진회전수(R)를 읽고(S13), 실제 엔진회전수(R)가 1200보다 작고, R/R2 > 0.9인지 판단한다(S14). 이때, 해당 조건을 만족하면 스로틀 출력값(X1)을 읽는 단계(S11)로 돌아가고, 해당 조건을 만족하지 못하면 X2값과 Y값을 산출한다(S15). 여기에서, 1200rpm은 트랙터의 엔진이 작동할 때 트랙터가 움직일 수 있는 임계값이고, X2와 Y는 다음과 같이 정의된다.Next, the control unit 170 reads the current actual engine speed (R) displayed on the instrument panel (S13), and determines whether the actual engine speed (R) is less than 1200 and R / R 2 > 0.9 ( S14). In this case, if the condition is satisfied, the process returns to the step S11 of reading the throttle output value X 1 , and if the condition is not satisfied, the value X 2 and Y are calculated (S15). Here, 1200 rpm is the threshold at which the tractor can move when the engine of the tractor is running, and X 2 and Y are defined as follows.

X2=R/Rmax, Y=R2/RmaxX 2 = R / Rmax, Y = R 2 / Rmax

다음으로, 제어장치(170)는 상술한 식(1)을 통해 전부하 출력(P1)을 계산하고(S16), 식(2)를 통해 부분부하 출력(P)을 계산한 후(S17), 다음의 식(6)을 통해 예상출력(P3)을 계산한다(S18).Next, the control device 170 calculates the full load output (P 1 ) through the above-described formula (1) (S16), after calculating the partial load output (P) through the formula (2) (S17) Calculate the expected output (P 3 ) through the following equation (6) (S18).

Figure 112010027590312-pat00012
...식(6)
Figure 112010027590312-pat00012
... Equation (6)

(여기에서, R1은 도 7에 나타낸 그래프에서 유도되는 것으로 부분부하 곡선에서 최대 출력값 도달 시 엔진회전수를 나타내는 것으로 R1 = (1.1884Y - 0.2887)×Rmax이고, 함수 SIGN(Number)는 Number가 양수이면 1, 0이면 0, 음수이면 -1로 정의된다)Here, R 1 is derived from the graph shown in FIG. 7 and represents the engine speed when the maximum output value is reached in the partial load curve, where R 1 = (1.1884Y-0.2887) × Rmax, and the function SIGN (Number) is Number Is defined as 1 for positive numbers, 0 for 0, and -1 for negative values)

이후, 제어장치(170)는 다음과 같이 변수 X3 및 Red를 정의한다(S19).Thereafter, the control device 170 defines the variables X 3 and Red as follows (S19).

X3=P3/Prat, Red=(R/Rmax)×100X 3 = P 3 / Prat, Red = (R / Rmax) × 100

다음으로, 제어장치(170)는 상술한 식(3)을 통해 연료소모량(Q)을 계산하고(S20), GPS 센서(130)로부터 작업속도(V)를 입력받아(S21) 상술한 식(4)를 이용하여 작업성능(C)을 계산한 후(S22), 다음의 식(7)을 이용하여 예상연료소모량(Q1)을 계산한다(S23).Next, the control device 170 calculates the fuel consumption amount Q through the above-described formula (3) (S20), receives the working speed V from the GPS sensor 130 (S21) and the above-described formula ( After calculating the work performance (C) using 4) (S22), using the following equation (7) to calculate the estimated fuel consumption (Q 1 ) (S23).

Figure 112010027590312-pat00013
...식(7)
Figure 112010027590312-pat00013
... equation (7)

계속해서, 제어장치(170)는 실제 엔진회전수(R), 예상출력(P3), 작업속도(V), 작업성능(C), 연료소모량(Q), 예상연료소모량(Q1) 등을 모니터(150)에 출력한다(S24).Subsequently, the control unit 170 includes an actual engine speed (R), an expected output (P 3 ), a working speed (V), a work performance (C), a fuel consumption amount (Q), an estimated fuel consumption amount (Q 1 ), and the like. Is output to the monitor 150 (S24).

또한, 제어장치(170)는 실제 엔진회전수(R)와 스로틀 엔진회전수(R2)를 토대로 다음과 같은 S25 ~ S112단계를 수행하여 트랙터의 작업효율을 극대화할 수 있는 기어 단수를 안내한다. 여기에서, 트랙터의 작업효율을 극대화할 수 있는 운전 조건은 도 2에 도시된 모니터(150)의 그래프창(151)에 나타난 그래프에서 현재 엔진회전수(R)와 예상출력(P3)의 관계를 표시하는 포인터(151e)가 전부하 곡선(151a)과 65% 부하 곡선(151b)의 사이에 위치하는 것이다.In addition, the control unit 170 performs the following steps S25 ~ S112 based on the actual engine speed (R) and the throttle engine speed (R 2 ) to guide the gear stages to maximize the working efficiency of the tractor. . Here, the operating conditions that can maximize the working efficiency of the tractor is the relationship between the current engine speed (R) and the expected output (P 3 ) in the graph shown in the graph window 151 of the monitor 150 shown in FIG. The pointer 151e indicating is located between the full load curve 151a and the 65% load curve 151b.

먼저, 제어장치(170)는 현재 운전상태가 R2 > 2600의 조건에 해당하는지 판단한다(S25). 그리고 제어장치(170)는 이 조건일 경우 모니터(150)의 안내창(158)에 "기어 ↓”이라는 메시지를 표시하고(S26) 스피커(160)를 통해 단속경고음을 울려(S27), 운전자가 기어 단수를 낮추도록 유도하고, 스로틀 출력값(X1)을 읽는 단계(S11)를 반복한다.First, the control device 170 determines whether the current operation state corresponds to the condition of R 2 > 2600 (S25). In addition, the controller 170 displays the message " Gear ↓ " in the guide window 158 of the monitor 150 in this condition (S26), and the intermittent alarm sounds through the speaker 160 (S27). The gear stage is induced to be lowered, and the step S11 of reading the throttle output value X 1 is repeated.

만약, 현재 운전상태가 R2 > 2600의 조건에 해당하지 않을 경우, 제어장치(170)는 현재 운전상태가 R2 > 2600이고 R/R2 ≥ 0.89인 조건에 해당하는지 판단하고(S28), 이 조건일 경우 모니터(150)의 안내창(158)에 “최적상태”라는 메시지를 출력하여(S29) 운전자에게 현재 운전 상태가 최적의 상태임을 알리고, 스로틀 출력값(X1)을 읽는 단계(S11)를 반복한다.If the current operation state does not correspond to the condition of R 2 > 2600, the control unit 170 determines whether the current operation state corresponds to the condition that R 2 > 2600 and R / R 2 ≥ 0.89 (S28), In this case, the message “Optimal state” is output to the guide window 158 of the monitor 150 (S29) to inform the driver that the current driving state is an optimal state, and the throttle output value (X 1 ) is read (S11). Repeat).

만약, 현재 운전상태가 R2 > 2600이고 R/R2 ≥ 0.89인 조건에 해당하지 않을 경우, 제어장치(170)는 현재 운전상태가 R2 > 2600이고 R/R2 ≥ 0.89인 조건에 해당하는지 판단하고(S30), 이 조건일 경우 모니터(150)의 안내창(158)에 "기어 ↑”이라는 메시지를 표시하고(S31) 스피커(160)를 통해 연속경고음을 울려(S32), 운전자가 기어 단수를 높이도록 유도하고, 스로틀 출력값(X1)을 읽는 단계(S11)를 반복한다.If the current operation state is R 2 > 2600 and does not correspond to the condition that R / R 2 ≥ 0.89, the control unit 170 corresponds to the condition that the current operation state is R 2 > 2600 and R / R 2 ≥ 0.89 In this case (S30), in this condition, the message "Gear ↑" is displayed on the guide window 158 of the monitor 150 (S31) and a continuous warning sound sounds through the speaker 160 (S32). The gear stage is guided to increase, and the step S11 of reading the throttle output value X 1 is repeated.

계속해서, 제어장치(170)는 스로틀 출력값(X1)을 읽고 S33 ~ S112의 단계를 반복하여 운전자가 트랙터를 최적의 운전 상태로 운전할 수 있도록 기어 단수에 대한 정보를 안내창(158)를 통해 제공한다. 여기에서, 안내창(158)을 통한 메시지의 표시 방법이나 스피커(160)를 통한 경고음의 형태는 다양하게 변경될 수 있다.Subsequently, the control unit 170 reads the throttle output value X 1 and repeats the steps S33 to S112 through the guide window 158 for information on the gear stage so that the driver can operate the tractor in an optimal driving state. to provide. Here, the display method of the message through the guide window 158 or the shape of the warning sound through the speaker 160 may be variously changed.

이러한 본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템에 대한 성능검증은 이 시스템에서 출력되는 데이터 값과 트랙터 성능시험 장비(AG400, Froud Autotech, England)로 측정한 데이터의 비교를 통해 확인할 수 있었다. 성능시험은 아래의 표1과 같이 토양함수율이 38.4%인 미사질식토에서 실시되었으며, 이때 대상작업은 쟁기작업과 마른 로타리 작업이다.The performance verification of the economic driving guidance system for a tractor according to an embodiment of the present invention can be confirmed by comparing the data value output from the system and the data measured by the tractor performance test equipment (AG400, Froud Autotech, England) there was. The performance test was carried out on silty soil with 38.4% soil water content as shown in Table 1 below.



Item


Item

Soil hardness(kPa)

Soil hardness (kPa)

Soil texturez(%)

Soil texturez (%)
Soil Moisture(wb, %)Soil Moisture (wb,%) Field size(m)Field size (m)
10cm
10 cm
20cm20 cm 30cm30 cm 40cm40 cm Avg.Avg. SandSand SiltSilt ClayClay
Silty claySilty clay 982982 5,7345,734 7,6427,642 6,6946,694 5,2635,263 43.043.0 22.122.1 34.934.9 38.438.4 100×30100 × 30

본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템에 대한 성능검증 결과는 아래와 같다.
Performance verification results for the economic driving guide system for a tractor according to an embodiment of the present invention are as follows.

트랙터 PTO 출력 예측결과Tractor PTO Power Prediction Results

도 8은 트랙터 실제 출력과 경제운전 안내 시스템 시작기의 출력을 비교한 결과이다. 실제 트랙터 출력은 농업기계 성능시험용 검사 장비를 이용해 측정한 것이다. 전부하 곡선에서는 트랙터 실제 출력과 시작기의 출력 결과가 매우 일치하는 것으로 나타났다. 그러나 부분부하 곡선에서 시작기의 출력은 2400rpm일 경우 실제와 같게 나타났지만 2200rpm에서 6kW, 2000rpm에서 5kW, 1800rpm에서 4kW, 1600rpm에서 3kW, 1400rpm에서 2kW, 1200 및 1000rpm에서는 1kW 정도 실제보다 낮게 나타났다.8 is a result of comparing the actual output of the tractor and the output of the economic driving guidance system starter. Actual tractor output was measured using inspection equipment for agricultural machinery performance testing. The full load curve shows that the tractor output and the output of the starter are very consistent. In the partial load curve, however, the output power of the initiator was the same as the actual value at 2400rpm, but was lower than the actual value at 6kW at 2200rpm, 5kW at 2000rpm, 4kW at 1800rpm, 3kW at 1600rpm, 2kW at 1400rpm, and 1kW at 1200 and 1000rpm.

이러한 경향은 부분부하 곡선을 직선으로 가정하고 예측식을 만들었기 때문에 당연한 결과이며, 실제 포장작업 시 토양, 경심 및 함수율 등 작업환경이 수시로 변하기 때문에 트랙터 출력을 정확하게 예측하는 것이 매우 어려운 것을 감안한다면 본 발명에서 제시하는 트랙터 출력 예측식은 사용하는데 큰 무리가 없다.
This is a natural result because the partial load curve is assumed to be a straight line and the prediction formula is made. In fact, it is very difficult to accurately predict the tractor output because the working environment such as soil, hardness and moisture content changes frequently during actual pavement work. The tractor power prediction formula proposed in the present invention is not overwhelming to use.

트랙터 연료소모량 및 작업성능 예측결과Prediction of Tractor Fuel Consumption and Work Performance

도 9는 실제 트랙터 연료소모량과 경제운전 안내 시스템 시작기의 연료소모량을 비교한 그림이다. 전부하 곡선에서 시작기의 연료소모량은 엔진회전수가 증가함에 따라 실제 연료소모량보다 약간 감소하는 경향을 보였다. 최대 차이를 보이는 2400rpm에서 비교해볼 때 실제 연료소모량은 10.7L/h, 시작기의 출력은 10.2L/h로 시간당 최대 0.5L의 오차(4.5%)가 발생하였다. 부분부하 곡선에서 연료소모량은 실제 연료소모량보다 2400rpm에서 1L/h, 2200rpm에서 3L/h, 2000rpm에서 1.3L/h, 1800rpm에서는 0.1~0.8L/h의 차이를 보였다.9 is a drawing comparing fuel consumption of the actual tractor fuel consumption with the starter of the economic driving guidance system. In the full load curve, the fuel consumption of the starter tended to decrease slightly from the actual fuel consumption as the engine speed increased. Compared at 2400rpm with the largest difference, the actual fuel consumption was 10.7L / h and the output of the starter was 10.2L / h, resulting in a maximum error of 0.5L (4.5%) per hour. In the partial load curve, the fuel consumption was 1L / h at 2400rpm, 3L / h at 2200rpm, 1.3L / h at 2000rpm and 0.1 ~ 0.8L / h at 1800rpm than the actual fuel consumption.

이러한 차이는 부분부하 곡선을 직선으로 가정하고 예측식을 만들었기 때문에 나타난 결과이다. 만약 부분부하 곡선을 고차원의 방정식으로 표현한다면 오차범위를 줄일 수 있겠지만 고차원식 계산 시 컴퓨터에서 소요되는 시간 때문에 반응시간이 느려질 우려가 있다. 경제운전 안내 시스템은 연료소모량 계측장치가 아니라 경제적으로 트랙터를 운전할 수 있도록 기어 단수 및 엔진회전수를 운전자에게 알려주는 시스템이기 때문에, 이 정도의 오차를 가지더라도 경제운전 안내의 기능을 수행하는 데에는 무리가 없다.This difference is a result of making a prediction equation assuming a partial load curve as a straight line. If the partial load curve is expressed as a high-dimensional equation, the error range may be reduced, but the response time may be slowed down due to the time required for the computer to calculate the high-dimensional equation. The economic driving guidance system is not a fuel consumption measuring device but a system that informs the driver of the gear speed and engine speed so that the tractor can be operated economically. There is no.

도 10은 GPS 센서의 작업속도 정밀도를 측정하기 위해 실제 속도와 GPS 센서에서 출력된 작업속도를 비교한 결과이다. 경제운전 안내 시스템의 시작기에 사용된 GPS 센서는 일반적으로 자동차용 GPS 센서(GPS641, ASCENKorea, Inc., Korea)이다. 시험 결과 결정계수가 0.991로 실제 주행속도와 GPS 센서의 속도와 큰 차이를 보이지 않았으며, 1 m/s의 저속에서도 큰 차이를 보이지 않아 경제운전 안내 시스템에 적용하는데 무리가 없다.10 is a result of comparing the actual speed and the working speed output from the GPS sensor in order to measure the working speed precision of the GPS sensor. The GPS sensor used at the start of the economic driving guidance system is generally an automotive GPS sensor (GPS641, ASCENKorea, Inc., Korea). As a result of the test, the coefficient of determination was 0.991, which did not show a big difference between the actual driving speed and the speed of the GPS sensor, and it did not show a big difference even at a low speed of 1 m / s.

도 11은 쟁기작업 시 경제운전 안내 시스템의 시작기에 출력된 트랙터 출력을 기어 단수별로 나타낸 것이다. 트랙터 출력은 작업속도 및 엔진회전수에 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 트랙터 기어 단수 5단과 6단은 4단과 큰 차이를 보이지 않았다. 이 결과는 Park 등(2009, Park, S. H., C. K. Kim, Y. J. Kim, D. H. Im, S. C. Jung, H. J. Kim, J. S. Lee and S. S. Kim. 2009. Load Characteristics of Tractor PTO Power and Field Operation. Proceedings of the KSAM 2009 summer conference 14(2):61-66. (In Korean))이 본 발명과 동일한 트랙터, 쟁기, 포장 조건에서 다른 시기에 계측장비를 이용하여 측정한 연구결과와 매우 유사한 것으로, 고가의 계측장비를 사용하지 않고도 트랙터 출력을 측정할 수 있음을 알 수 있다.Figure 11 shows the tractor output by the gear stage output to the starter of the economic operation guidance system during the plow operation. Tractor output increased in proportion to working speed and engine speed. The tractor gears 5 and 6 were not significantly different from the 4 gears. These results are presented in Park et al. (2009, Park, SH, CK Kim, YJ Kim, DH Im, SC Jung, HJ Kim, JS Lee and SS Kim. 2009. Load Characteristics of Tractor PTO Power and Field Operation.Proceedings of the KSAM 2009 summer conference 14 (2): 61-66. (In Korean)) is very similar to the research results measured using measuring equipment at different times under the same tractor, plow, and packing conditions of the present invention. It can be seen that the tractor output can be measured without using it.

도 12는 쟁기작업 시 경제운전 안내 시스템에 출력된 트랙터 연료소모량과 작업성능을 비교하여 나타낸 것이다. 트랙터 연료소모량은 기어 단수가 높을수록 낮아지고, 작업성능은 기어 단수 및 엔진회전수가 높을수록 향상됨을 알 수 있다. 이 결과는 작업속도를 빠르게 하고 엔진회전수를 낮춰서 농작업을 실시해야 연료소모량과 작업성능을 높일 수 있다는 것을 의미한다. 만약 운전자가 기어 4단, 2300rpm으로 쟁기작업을 실시하던 것을 기어 7단, 1800rpm으로 변경해서 작업을 한다면 연료소모량을 69% 절감하고, 작업성능도 2.5에서 1.7h/ha로 높일 수 있다.12 shows a comparison of the tractor fuel consumption and the performance performance output to the economic operation guide system during the plow operation. The tractor fuel consumption is lower as the gear stage is higher, and the work performance is improved as the gear stage and the engine speed are higher. This result means that the fuel consumption and work performance can be improved when farm work is carried out by increasing the working speed and lowering the engine speed. If the driver changes the plowing operation with four gears and 2300 rpm to seven gears and 1800 rpm, the fuel consumption can be reduced by 69%, and the work performance can be increased from 2.5 to 1.7 h / ha.

도 13은 로타리 작업 시 경제운전 안내 시스템에 출력된 트랙터 출력을 기어 단수별로 나타낸 것이다. 트랙터 출력은 엔진회전수에 비례하여 뚜렷하게 증가하는 경향을 보이지만, 기어 단수에 따라서는 일정한 경향을 보이지 않는 것을 알 수 있다. 로타리 작업 시 트랙터 출력은 쟁기작업보다 약간 높게 나타났는데, 이러한 경향은 Park 등(2009)의 선행 연구결과와 유사한 경향을 보이는 것이다.Figure 13 shows the tractor output by the gear stage output to the economic driving guidance system during the rotary operation. The tractor output tends to increase significantly in proportion to the engine speed, but it does not show a constant trend depending on the gear stage. The tractor output was slightly higher than that of the plow during rotary work, a trend similar to that of Park et al. (2009).

도 14는 로타리 작업 시 경제운전 안내 시스템에 출력된 트랙터 연료소모량과 작업성능을 비교한 그림이다. 트랙터 연료소모량은 기어 단수가 높을수록 낮아지고, 작업성능은 기어 단수 및 엔진회전수가 높을수록 향상되는 것을 알 수 있다. 이 결과는 쟁기작업과 마찬가지로 작업속도를 빠르게 하고 엔진회전수를 낮춰서 농작업을 실시해야 연료소모량과 작업성능을 높일 수 있다는 것을 의미한다. 만약 기어 3단, 2200rpm으로 로타리 작업을 실시하는 운전자가 기어 6단, 1700rpm으로 변경해서 작업을 한다면 연료소모량을 53% 절감하고, 작업성능도 3.5에서 2.1 h/ha로 높일 수 있다.14 is a graph comparing the tractor fuel consumption and the work performance output to the economic driving guidance system during the rotary operation. The tractor fuel consumption is lower as the gear stage is higher, the work performance is improved as the gear stage and the engine speed is higher. This result means that as with the plow work, it is necessary to increase the working speed and lower the engine speed so that the farm work can be carried out to increase the fuel consumption and work performance. If a driver who rotates at 3 gears and 2200 rpm rotates to 6 gears and 1700 rpm, he can reduce fuel consumption by 53 percent and increase work performance from 3.5 to 2.1 h / ha.

상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 트랙터용 경제운전 안내 시스템은 전위차계(120)를 이용하여 트랙터의 스로틀 밸브의 열림각에 대한 정보를 제공받아 스로틀 엔진회전수(R2)를 계산하고, 이를 이용하여 최적의 운전 조건에 대한 정보를 운전자에게 안내할 수 있다. 따라서, 트랙터의 연료비를 절감하고, 올바른 운전습관으로 트랙터의 내구성을 증대시킬 수 있고, 더불어 온실가스를 저감하는 효과가 있다.As described above, the economical operation guidance system for a tractor according to an embodiment of the present invention receives the information on the opening angle of the throttle valve of the tractor using the potentiometer 120 to calculate the throttle engine speed (R 2 ) In addition, the driver may be informed of the optimal driving conditions by using the same. Therefore, it is possible to reduce the fuel cost of the tractor, increase the durability of the tractor with a correct driving habit, and also reduce the greenhouse gas.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.Embodiments of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, these modifications and variations are intended to fall within the scope of the present invention as long as it is obvious to those skilled in the art.

100 : 트랙터용 경제운전 안내 시스템 110 : 속도계
120 : 전위차계 130 : GPS 센서
140 : 입력장치 150 : 모니터
160 : 스피커 170 : 제어장치
180 : 메모리
100: Economic operation guidance system for tractor 110: Speedometer
120: potentiometer 130: GPS sensor
140: input device 150: monitor
160: speaker 170: controller
180: memory

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 트랙터의 속도를 검출하기 위한 속도계;
트랙터의 스로틀(Throttle) 밸브의 열림각을 검출하기 위한 전위차계;
트랙터의 작업속도를 검출하기 위한 GPS 센서;
정보 입력을 위한 입력장치;
정보를 디스플레이하기 위한 모니터; 및
상기 속도계, 상기 전위차계, 상기 GPS 센서 및 상기 입력장치로부터 트랙터의 엔진회전수(R), 트랙터의 스로틀 출력값(X1), 트랙터의 작업속도(V) 및 트랙터의 작업폭(W)에 대한 데이터를 입력받고, 스로틀 엔진회전수(R2), 트랙터 예상출력(P3), 연료소모량(Q), 작업성능(C), 단위면적당 예상연료소모량(Q1)을 산출하여 이에 대한 결과를 상기 모니터를 통해 운전자에게 제공하는 제어장치;
상기 전위차계는 상기 트랙터의 스로틀 밸브의 회전축에 결합되고,
상기 트랙터 예상출력(P3)은 다음의 식들로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 트랙터용 경제운전 안내 시스템.
Figure 112012018518617-pat00014

(여기에서, P1: PTO power at full load curve(kW), X: Ratio of actual engine speed to maximum engine speed(decimal), Prat: Rated PTO power(kW))
Figure 112012018518617-pat00015

(여기에서, P: PTO power at part load curve(kW), Y: Ratio of throttle engine speed to maximum engine speed(decimal))
Figure 112012018518617-pat00016

(여기에서, R1 = (1.1884Y - 0.2887)×Rmax, Rmax: 트랙터의 최대 엔진회전수(rpm), 함수 SIGN(Number)는 Number가 양수이면 1, 0이면 0, 음수이면 -1로 정의된다)
A speedometer for detecting the speed of the tractor;
A potentiometer for detecting the opening angle of the throttle valve of the tractor;
GPS sensor for detecting the working speed of the tractor;
An input device for inputting information;
A monitor for displaying information; And
From the speedometer, the potentiometer, the GPS sensor and the input device, data about the engine speed R of the tractor, the throttle output value of the tractor X 1 , the working speed V of the tractor and the working width W of the tractor The monitor calculates the throttle engine speed (R 2 ), the estimated output of the tractor (P 3 ), the fuel consumption (Q), the work performance (C), and the estimated fuel consumption per unit area (Q 1 ). Control device provided to the driver through;
The potentiometer is coupled to the axis of rotation of the throttle valve of the tractor,
The tractor predicted output (P 3 ) is an economic driving guidance system for a tractor, characterized in that calculated from the following equation.
Figure 112012018518617-pat00014

(P 1 : PTO power at full load curve (kW), X: Ratio of actual engine speed to maximum engine speed (decimal), Prat: Rated PTO power (kW))
Figure 112012018518617-pat00015

(P: PTO power at part load curve (kW), Y: Ratio of throttle engine speed to maximum engine speed (decimal))
Figure 112012018518617-pat00016

Where R 1 = (1.1884Y-0.2887) × Rmax, Rmax: The maximum engine speed (rpm) of the tractor, function SIGN (Number) is defined as 1 if Number is positive, 0 if 0, and -1 if negative do)
제 3 항에 있어서,
상기 연료소모량(Q), 상기 작업성능(C) 및 상기 단위면적당 예상연료소모량(Q1)은 다음의 식들로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 트랙터용 경제운전 안내 시스템.
Figure 112012018518617-pat00017

(여기에서, a=0.156, b=0.087, c=-0.0054, d=-0.0006, X: 엔진회전수비(Ratio of PTO power to rated PTO power(decimal)), Red=(R/Rmax)×100(%)(R: 트랙터의 현재 엔진회전수(rpm), Rmax: 트랙터의 최대 엔진회전수(rpm), Prat: 정격출력(Rated PTO power(kW)))
Figure 112012018518617-pat00018

(여기에서, V: 작업속도(Working speed(km/h)), W: 작업폭(Working width(m))),
Figure 112012018518617-pat00019
The method of claim 3, wherein
The fuel consumption amount (Q), the work performance (C) and the estimated fuel consumption per unit area (Q 1 ) is the economic driving guidance system for a tractor, characterized in that calculated from the following equation.
Figure 112012018518617-pat00017

(Where a = 0.156, b = 0.087, c = -0.0054, d = -0.0006, X: Ratio of PTO power to rated PTO power (decimal)), Red = (R / Rmax) × 100 (%) (R: Current engine speed of the tractor (rpm), Rmax: Maximum engine speed of the tractor (rpm), Prat: Rated PTO power (kW))
Figure 112012018518617-pat00018

(Where V is the working speed (km / h), W is the working width (m)),
Figure 112012018518617-pat00019
삭제delete (a) 작업폭(W)을 입력받는 단계;
(b) 스로틀 출력값(X1)을 제공받는 단계;
(c) 실제 엔진회전수(R)를 제공받는 단계;
(d) 작업속도(V)를 제공받는 단계;
(e) 상기 스로틀 출력값(X1)으로부터 스로틀 엔진회전수(R2)를 계산하는 단계;
(f) 트랙터의 전부하 출력(P1) 및 부분부하 출력(P)으로부터 예상 출력(P3)을 계산하는 단계;
(g) 연료소모량(Q)을 계산하는 단계;
(h) 작업성능(C)을 계산하는 단계;
(i) 예상 연료소모량(Q1)을 계산하는 단계; 및
(j) 상기 실제 엔진회전수(R), 상기 예상 출력(P3), 상기 연료소모량(Q), 상기 작업속도(V), 상기 작업성능(C) 및 상기 예상 연료소모량(Q1)을 모니터에 디스플레이하는 단계;
상기 트랙터 예상출력(P3)은 다음의 식들로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 트랙터용 경제운전 안내 방법.
Figure 112012018518617-pat00020

(여기에서, P1: PTO power at full load curve(kW), X: Ratio of actual engine speed to maximum engine speed(decimal), Prat: Rated PTO power(kW))
Figure 112012018518617-pat00021

(여기에서, P: PTO power at part load curve(kW), Y: Ratio of throttle engine speed to maximum engine speed(decimal))
Figure 112012018518617-pat00022

(여기에서, R1 = (1.1884Y - 0.2887)×Rmax, Rmax: 트랙터의 최대 엔진회전수(rpm), 함수 SIGN(Number)는 Number가 양수이면 1, 0이면 0, 음수이면 -1로 정의된다)
(a) receiving a working width W;
(b) receiving a throttle output value X 1 ;
(c) receiving an actual engine speed (R);
(d) receiving a working speed V;
(e) calculating a throttle engine speed R 2 from the throttle output value X 1 ;
(f) calculating the expected output P 3 from the full load output P 1 and the partial load output P of the tractor;
(g) calculating fuel consumption Q;
(h) calculating the work performance C;
(i) calculating an estimated fuel consumption Q 1 ; And
(j) The actual engine speed (R), the expected output (P 3 ), the fuel consumption (Q), the working speed (V), the working performance (C) and the estimated fuel consumption (Q 1 ) Displaying on a monitor;
The tractor predicted output (P 3 ) is an economic driving guide method for a tractor, characterized in that calculated from the following equation.
Figure 112012018518617-pat00020

(P 1 : PTO power at full load curve (kW), X: Ratio of actual engine speed to maximum engine speed (decimal), Prat: Rated PTO power (kW))
Figure 112012018518617-pat00021

(P: PTO power at part load curve (kW), Y: Ratio of throttle engine speed to maximum engine speed (decimal))
Figure 112012018518617-pat00022

Where R 1 = (1.1884Y-0.2887) × Rmax, Rmax: The maximum engine speed (rpm) of the tractor, function SIGN (Number) is defined as 1 if Number is positive, 0 if 0, and -1 if negative do)
제 6 항에 있어서,
상기 연료소모량(Q), 상기 작업성능(C) 및 상기 예상연료소모량(Q1)은 다음의 식들로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 트랙터용 경제운전 안내 방법.
Figure 112012018518617-pat00023

(여기에서, a=0.156, b=0.087, c=-0.0054, d=-0.0006, X: 엔진회전수비(Ratio of PTO power to rated PTO power(decimal)), Red=(R/Rmax)×100(%)(R: 트랙터의 현재 엔진회전수(rpm), Rmax: 트랙터의 최대 엔진회전수(rpm), Prat: 정격출력(Rated PTO power(kW))),
Figure 112012018518617-pat00024

(여기에서, V: 작업속도(Working speed(km/h)), W: 작업폭(Working width(m))),
Figure 112012018518617-pat00025
The method according to claim 6,
The fuel consumption amount (Q), the work performance (C) and the expected fuel consumption amount (Q 1 ) is calculated from the following equations.
Figure 112012018518617-pat00023

(Where a = 0.156, b = 0.087, c = -0.0054, d = -0.0006, X: Ratio of PTO power to rated PTO power (decimal)), Red = (R / Rmax) × 100 (%) (R: current engine speed (rpm) of the tractor, Rmax: maximum engine speed (rpm) of the tractor, Prat: rated power (kW))),
Figure 112012018518617-pat00024

(Where V is the working speed (km / h), W is the working width (m)),
Figure 112012018518617-pat00025
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