KR102223172B1 - Agricultural vehicle including torque estimation function - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 변속기 출력단에 인가되는 부하에 따른 회전 주기의 지연을 측정한 후, 이를 이용하여 토크를 산출하는 기능을 구비하는 농업용 차량에 관한 것이다.
본 발명에 따른 농업용 차량는, 엔진 출력단에서의 회전수를 계측하는 제1 센서; 변속기 출력단에서의 회전수를 계측하는 제2 센서; 상기 변속기 출력단에 부하가 인가되지 않은 상태(무부하 상태)에서의 상기 제1 센서 및 제2 센서의 측정치(무부하 데이터)와, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가된 상태(부하 상태)에서의 상기 제1 센서 및 제2 센서의 측정치(부하 데이터)를 저장하는 저장 수단; 및 상기 제1 센서, 제2 센서 및 저장 수단을 제어하고, 상기 무부하 데이터와 상기 부하 데이터를 비교하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도를 산정한 후, 상기 지연 정도를 고려하여 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출하는 제어 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 농업용 차량을 제공한다.The present invention relates to an agricultural vehicle having a torque calculation function, and more specifically, to an agricultural vehicle having a function of calculating a torque by measuring a delay in a rotation cycle according to a load applied to a transmission output end. About.
An agricultural vehicle according to the present invention includes: a first sensor for measuring the number of revolutions at an engine output stage; A second sensor that measures the number of revolutions at the output stage of the transmission; Measurement values of the first and second sensors (no load data) in a state in which no load is applied to the transmission output terminal (no load state), and the first in a state in which a load is applied to the transmission output terminal (load state). Storage means for storing measurement values (load data) of the sensor and the second sensor; And controlling the first sensor, the second sensor, and the storage means, comparing the no-load data with the load data, and calculating the degree of delay of the rotation period at the transmission output stage when a load is applied to the transmission output stage. And a control means for calculating a torque at an output stage of the transmission in consideration of the degree of delay.

Description

토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량{Agricultural vehicle including torque estimation function}Agricultural vehicle including torque estimation function

본 발명은 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 변속기 출력단에 인가되는 부하에 따른 회전 주기의 지연을 측정한 후, 이를 이용하여 토크를 산출하는 기능을 구비하는 농업용 차량에 관한 것이다.The present invention relates to an agricultural vehicle having a torque calculation function, and more specifically, to an agricultural vehicle having a function of calculating a torque by measuring a delay in a rotation cycle according to a load applied to a transmission output end. About.

통상적으로 트랙터 등 농업용 차량에는 플라이휠(flywheel)에 장착되는 RPM 센서를 이용하여 엔진의 속도를 검출하게 되고, 트랜스미션에 장착되는 RPM 센서를 이용하여 차량의 속도를 검출하게 된다. Typically, in agricultural vehicles such as tractors, the speed of the engine is detected using an RPM sensor mounted on a flywheel, and the speed of the vehicle is detected using an RPM sensor mounted on a transmission.

그런데, 트랙터 등 농업용 차량에서 기동 토크(starting torque)를 검출하기 위해서는, 엔진의 동력을 차축에 전달할 때 축에 발생하는 비틀림 진동을 감쇄시키는 댐퍼(damper) 등에 RPM 센서를 장착하여 센서 주기의 변화에 따라 토크를 측정하게 되므로, 이를 위해서는 댐퍼 등에 별도의 플레이트나 구조물을 설치하여야 하여 댐퍼 등의 형상이 변경되거나 구조가 복잡해지는 문제가 있었다.However, in order to detect the starting torque in agricultural vehicles such as tractors, an RPM sensor is attached to a damper that attenuates torsional vibration that occurs on the axle when the engine power is transmitted to the axle. Accordingly, since the torque is measured, a separate plate or structure must be installed on a damper or the like, so that the shape of the damper or the like is changed or the structure is complicated.

또한, 트랙터 등 농업용 차량에서 차량에 발생하는 토크를 검출하기 위해서는 스트레인 게이지(strain gauge) 등 별도의 토크 측정 장비를 차량에 장착하게 되는 바, 구조가 복잡해 질 뿐만 추가적인 비용이 발생하는 문제가 따랐다.In addition, in order to detect the torque generated in the vehicle in agricultural vehicles such as tractors, a separate torque measuring device such as a strain gauge is installed on the vehicle, which complicates the structure and incurs additional costs.

특히, 트랙터 등 농업용 차량에 차량의 동력을 외부로 취출하기 위한 동력 취출 장치(Power Take Off, PTO)가 구비되는 경우, 외부로 취출되는 동력을 감지하고 제어하기 위하여 동력 취출 장치에도 스트레인 게이지(strain gauge) 등 토크 측정 장비를 추가하여야 하는 문제가 나타날 수 있었다.In particular, when a power take-off device (PTO) for taking the vehicle power out of an agricultural vehicle such as a tractor is provided, a strain gauge is also used in the power take-off device to detect and control the power taken out. gauge), etc. There could be a problem that requires adding torque measurement equipment.

이상 설명한 배경기술의 내용은 이 건 출원의 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The contents of the background technology described above are technical information that the inventor of this application possessed for derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and must be known to the general public prior to filing the present invention. I can't.

대한민국 등록실용신안 20- 0391558호Republic of Korea Utility Model Registration No. 20- 0391558

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 트랙터 등 농업용 차량에서 토크를 검출하기 위해서 스트레인 게이지(strain gauge) 등 별도의 토크 측정 장비를 차량에 장착하여야 하며, 이에 따라 구조가 복잡해지고 추가적인 비용이 발생할 수 있다는 문제점을 해결할 수 있는 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and a separate torque measuring equipment such as a strain gauge must be mounted on the vehicle in order to detect torque in agricultural vehicles such as tractors. Accordingly, the structure becomes complicated and additional An object of the present invention is to provide an agricultural vehicle having a torque calculation function capable of solving the problem that costs may occur.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 농업용 차량은, 엔진 출력단에서의 회전수를 계측하는 제1 센서; 변속기 출력단에서의 회전수를 계측하는 제2 센서; 상기 변속기 출력단에 부하가 인가되지 않은 상태(무부하 상태)에서의 상기 제1 센서 및 제2 센서의 측정치(무부하 데이터)와, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가된 상태(부하 상태)에서의 상기 제1 센서 및 제2 센서의 측정치(부하 데이터)를 저장하는 저장 수단; 및 상기 제1 센서, 제2 센서 및 저장 수단을 제어하고, 상기 무부하 데이터와 상기 부하 데이터를 비교하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도를 산정한 후, 상기 지연 정도를 고려하여 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출하는 제어 수단;을 포함한 것을 특징으로 한다.An agricultural vehicle according to the present invention for realizing the above object comprises: a first sensor for measuring the number of revolutions at an engine output stage; A second sensor that measures the number of revolutions at the output stage of the transmission; Measurement values of the first and second sensors (no load data) in a state in which no load is applied to the transmission output terminal (no load state), and the first in a state in which a load is applied to the transmission output terminal (load state). Storage means for storing measurement values (load data) of the sensor and the second sensor; And controlling the first sensor, the second sensor and the storage means, comparing the no-load data with the load data, and calculating a delay degree of the rotation period at the transmission output stage when a load is applied to the transmission output stage. And a control means for calculating the torque at the output stage of the transmission in consideration of the degree of delay.

이때, 상기 제어 수단은, 상기 부하 상태에서 산출된 엔진 출력단에서의 회전 주기 및 변속기 출력단에서의 회전 주기의 차이(제1 주기차)와, 상기 무부하 상태에서 산출된 엔진 출력단에서의 회전 주기 및 변속기 출력단에서의 회전 주기의 차이(제2 주기차)를 대비하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도를 산정할 수 있다.At this time, the control means, the difference between the rotation period at the engine output stage and the rotation period at the transmission output stage calculated in the load state (first period difference), and the rotation period at the engine output stage calculated in the no-load condition and the transmission In contrast to the difference in the rotation period at the output stage (second period difference), the degree of delay of the rotation period at the transmission output stage as a load is applied to the transmission output stage may be calculated.

또한, 상기 제어 수단은, 상기 무부하 상태에서 상기 엔진 출력단에서의 회전 주기와 변속기 출력단에서의 회전 주기를 일치시켜 상기 제1 주기차를 0으로 할 수도 있다.Further, the control means may match the rotation period at the engine output stage and the rotation period at the transmission output stage in the no-load state to set the first period difference to zero.

또한, 상기 제어 수단은, 미리 정해진 선형 또는 비선형 테이블을 이용하여 상기 회전 주기의 지연 정도에 따른 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출할 수도 있다.In addition, the control means may calculate the torque at the output stage of the transmission according to the degree of delay of the rotation period using a predetermined linear or nonlinear table.

여기서, 상기 제2 센서는 상기 변속기 출력단 중 동력 취출 장치(PTO)의 출력단에서의 회전수를 계측하며, 상기 제어 수단은 상기 변속기 출력단 중 동력 취출 장치(PTO)의 출력단에서의 토크를 산출할 수도 있다.Here, the second sensor measures the number of revolutions at the output end of the power take-off device (PTO) among the transmission output ends, and the control means may calculate the torque at the output end of the power take-off device (PTO) among the transmission output ends. have.

또한, 상기 제1 센서 및 제2 센서 중 하나 또는 전부는 변속기 케이스에 장착될 수 있다.In addition, one or all of the first sensor and the second sensor may be mounted on the transmission case.

상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.The main problem solving means of the present invention as described above will be described more specifically and clearly through examples such as'specific details for the implementation of the invention' to be described below, or the attached'drawings'. In addition to the main problem solving means as described above, various problem solving means according to the present invention will be additionally presented and described.

본 발명에 따른 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량은, 무부하 상태에서 검출한 엔진 출력단에서의 회전 주기와 변속기 출력단에서의 회전 주기의 차이(제1 주기차) 및 부하 상태에서 검출한 엔진 출력단에서의 회전 주기와 변속기 출력단에서의 회전 주기의 차이(제2 주기차)를 대비하여, 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 회전 주기의 지연 정도를 산정하고, 이를 고려하여 변속기 출력단에서의 토크를 산출함으로써, 스트레인 게이지(strain gauge) 등 별도의 토크 측정 장비를 추가함에 따른 복잡한 구조 및 추가적인 비용의 소요없이도 토크를 산출할 수 있는 농업용 차량을 제공할 수 있게 된다.In the agricultural vehicle having a torque calculation function according to the present invention, the difference between the rotation period at the engine output stage detected in the no-load condition and the rotation period at the transmission output stage (first period difference) and at the engine output stage detected in the load condition By comparing the difference between the rotation period and the rotation period at the transmission output stage (second period difference), the degree of delay of the rotation period due to the load applied to the transmission output stage is calculated, and the torque at the transmission output stage is calculated in consideration of this, It is possible to provide an agricultural vehicle capable of calculating torque without requiring a complicated structure and additional cost by adding a separate torque measuring device such as a strain gauge.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 차량에서의 무부하 상태 및 부하 상태에서의 회전 주기 지연을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 차량에서의 동력전달장치의 주요구성이 도시된 구성도이다.1 is a block diagram of an agricultural vehicle having a torque calculation function according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph for explaining a rotation period delay in a no-load state and a load state in an agricultural vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the main configuration of a power transmission device in an agricultural vehicle according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 차량에서의 토크 산출 방법을 보다 자세하게 설명한다.Hereinafter, a method of calculating torque in an agricultural vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

먼저, 도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량(200)의 구성도를 도시하고 있다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량(200)은, 엔진 출력단에서의 회전수를 계측하는 제1 센서(210), 변속기 출력단에서의 회전수를 계측하는 제2 센서(220), 상기 변속기 출력단에 부하가 인가되지 않은 상태(무부하 상태)에서의 상기 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)의 측정치(무부하 데이터)와, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가된 상태(부하 상태)에서의 상기 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)의 측정치(부하 데이터)를 저장하는 저장 수단(230) 및 상기 제1 센서(210), 제2 센서(220) 및 저장 수단(230)을 제어하고, 상기 무부하 데이터와 상기 부하 데이터를 비교하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도를 산정한 후, 상기 지연 정도를 고려하여 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출하는 제어 수단(240)을 포함하여 구성될 수 있다. First, FIG. 1 shows a configuration diagram of an agricultural vehicle 200 having a torque calculation function according to an embodiment of the present invention. As can be seen in FIG. 1, the agricultural vehicle 200 having a torque calculation function according to an embodiment of the present invention includes a first sensor 210 measuring the number of revolutions at the engine output stage, and rotation at the transmission output stage. A second sensor 220 that measures the number, measured values (no-load data) of the first sensor 210 and the second sensor 220 in a state in which no load is applied to the output terminal of the transmission (no load state), and the A storage means 230 for storing measured values (load data) of the first sensor 210 and the second sensor 220 in a state in which a load is applied to the transmission output terminal (load state) and the first sensor 210 , Controlling the second sensor 220 and the storage means 230, comparing the no-load data and the load data, and calculating the degree of delay of the rotation period at the transmission output stage when a load is applied to the transmission output stage. Thereafter, it may be configured to include a control means 240 for calculating the torque at the output end of the transmission in consideration of the degree of delay.

아래에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량(200)을 각 구성 요소 별로 나누어 자세하게 살핀다.In the following, the agricultural vehicle 200 having a torque calculation function according to an embodiment of the present invention is divided for each component and examined in detail.

먼저, 제1 센서(210)에서는 엔진 출력단에서의 회전수를 계측하게 된다. 상기 제1 센서(210)는 RPM 센서 등 상기 엔진의 출력단에서의 회전수를 계측할 수 있는 다양한 센서가 사용될 수 있다.First, the first sensor 210 measures the number of revolutions at the engine output stage. As the first sensor 210, various sensors capable of measuring the number of revolutions at the output end of the engine, such as an RPM sensor, may be used.

또한, 제2 센서(220)에서는 변속기(transmission) 출력단에서의 회전수를 계측하게 된다. 상기 제2 센서(220)도 제1 센서(210)와 마찬가지로 RPM 센서 등 상기 엔진의 출력단에서의 회전수를 계측할 수 있는 다양한 센서를 사용하여 구성될 수 있다.In addition, the second sensor 220 measures the number of revolutions at the output stage of the transmission. Like the first sensor 210, the second sensor 220 may be configured using various sensors capable of measuring the number of revolutions at the output end of the engine, such as an RPM sensor.

여기서, 상기 엔진 출력단은 엔진의 출력을 받아 변속기로 전달하는 구조체를 말한다. 이때 상기 엔진으로서는 가솔린, 디젤 엔진 뿐만 아니라, LPG 등의 가스를 사용하는 엔진 등도 사용될 수 있으며, 이외에도 전기 모터 등 상기 농업용 차량을 구동하기 위한 동력을 공급할 수 있는 다양한 장치가 사용될 수 있다.Here, the engine output stage refers to a structure that receives the output of the engine and transmits it to the transmission. At this time, as the engine, not only gasoline and diesel engines, but also engines using gas such as LPG may be used, and various devices capable of supplying power for driving the agricultural vehicle, such as an electric motor, may be used.

또한, 상기 변속기 출력단이라 함은, 농업용 차량에서 동력원으로 기능하는 엔진에서 생성된 동력을 클러치를 거쳐 전달받아, 상기 농업용 차량을 구동하거나 외부로 동력을 출력시키는 변속기의 출력에 사용되는 구조체를 통칭한다. 따라서, 상기 변속기 출력단에는 일련의 기어, 회전축 등이 포함될 수 있으며, 나아가 상기 동력을 외부로 취출하기 위한 동력 추출 장치(Power Take Off, PTO)도 포함될 수 있다.In addition, the transmission output stage refers to a structure used for output of a transmission that receives power generated by an engine functioning as a power source in an agricultural vehicle through a clutch, and drives the agricultural vehicle or outputs power to the outside. . Accordingly, the transmission output stage may include a series of gears, rotational shafts, and the like, and further, a power take off (PTO) device for taking the power to the outside may be included.

다음으로, 상기 저장 수단(230)에서는 상기 변속기 출력단에 부하가 인가되지 않은 상태(무부하 상태)에서의 상기 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)의 측정치(무부하 데이터)와, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가된 상태(부하 상태)에서의 상기 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)의 측정치(부하 데이터)를 저장하게 된다. 상기 저장 수단(230)은 RAM, 플래시 메모리, 자기 저장 장치 등 상기 무부하 데이터와 부하 데이터 등을 적절하게 저장할 수 있는 다양한 장치를 사용하여 구성될 수 있다.Next, in the storage means 230, the measured values (no load data) of the first sensor 210 and the second sensor 220 in a state in which no load is applied to the transmission output terminal (no load state), and the transmission Measurement values (load data) of the first sensor 210 and the second sensor 220 in a state in which a load is applied to the output terminal (load state) is stored. The storage means 230 may be configured using various devices such as RAM, flash memory, magnetic storage device, etc. that can appropriately store the no-load data and load data.

마지막으로, 제어 수단(240)에서는 상기 제1 센서(210), 제2 센서(220) 및 저장 수단(230)을 제어하고, 상기 무부하 데이터와 상기 부하 데이터를 비교하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도를 산정한 후, 상기 지연 정도를 고려하여 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출하게 된다.Finally, the control means 240 controls the first sensor 210, the second sensor 220, and the storage means 230, and compares the no-load data with the load data, and a load is applied to the transmission output terminal. After calculating the degree of delay of the rotation period at the output stage of the transmission according to the application, the torque at the output stage of the transmission is calculated in consideration of the degree of delay.

보다 구체적인 예를 들어, 상기 제어 수단(240)에서는 먼저 상기 무부하 상태에서 상기 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)에 의하여 계측되는 엔진 출력단에서의 회전수 및 변속기 출력단에서의 회전수 측정 데이터를 수집한 후, 이를 무부하 데이터로 분류하여 상기 저장 수단(230)에 저장할 수 있다.For a more specific example, the control means 240 first measures the number of revolutions at the engine output stage and the number of revolutions at the transmission output stage measured by the first sensor 210 and the second sensor 220 in the no-load state. After collecting the data, it may be classified as no-load data and stored in the storage unit 230.

예를 들어, 상기 농업용 차량의 엔진은 작동하나 상기 변속기 출력단에 부하가 인가되지 않은 무부하 상태에서 변속기 출력단의 기어 등에 대하여 RPM 센서 등을 이용하여 회전 주기에 대한 데이터 등을 획득할 수 있다. 이에 대하여, 도 2의 (a)에서는 상기 변속기 출력단에 부하가 인가되지 않은 무부하 상태에서의 엔진 출력단에서의 회전 주기, 변속기 출력단에서의 기어 및 동력 추출 장치에서의 회전 주기에 대한 데이터를 그래프로 도시하고 있다.For example, while the engine of the agricultural vehicle is operating, but no load is applied to the transmission output stage, data on the rotation period may be obtained using an RPM sensor or the like for a gear at the transmission output stage. In contrast, Fig. 2 (a) shows data on the rotation cycle at the engine output stage in the no-load state in which no load is applied to the transmission output stage, and the rotation cycle at the gear and power extraction device at the transmission output stage. I'm doing it.

또한, 상기 제어 수단(240)은 상기 부하 상태에서 상기 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)에 의하여 계측되는 엔진 출력단에서의 회전수 및 변속기 출력단에서의 회전수 측정 데이터를 수집한 후, 이를 부하 데이터로 분류하여 상기 저장 수단(230)에 저장할 수 있다.In addition, the control means 240 collects the rotation speed measured by the first sensor 210 and the second sensor 220 at the engine output stage and the rotation speed measurement data at the transmission output stage in the load state. , It may be classified as load data and stored in the storage unit 230.

예를 들어, 상기 농업용 차량이 구동되는 등 상기 변속기 출력단에 부하가 인가된 부하 상태에서 변속기 출력단의 기어 등에 대하여 RPM 센서 등을 이용하여 회전 주기에 대한 데이터 등을 획득할 수 있다. 이에 대하여, 도 2의 (b)에서는 상기 변속기 출력단에 부하가 인가된 부하 상태에서의 엔진 출력단에서의 회전 주기, 변속기 출력단에서의 기어 및 동력 추출 장치에서의 회전 주기에 대한 데이터를 그래프로 도시하고 있다.For example, in a load state in which a load is applied to the transmission output terminal, such as when the agricultural vehicle is driven, data on a rotation period may be obtained using an RPM sensor or the like for a gear of the transmission output terminal. In contrast, in (b) of FIG. 2, data on the rotation cycle at the engine output stage in the load state in which a load is applied to the transmission output stage, the gear at the transmission output stage, and the rotation cycle in the power extraction device are graphed. have.

이어서, 상기 제어 수단(240)은 상기 저장 수단(230)에 저장된 상기 무부하 데이터와 상기 부하 데이터를 비교하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도를 산정할 수 있다.Subsequently, the control means 240 compares the no-load data stored in the storage means 230 with the load data, and calculates the degree of delay of the rotation period at the transmission output stage when a load is applied to the transmission output stage. I can.

즉, 상기 엔진 출력단에서의 회전 주기가 일정하게 유지된다는 전제하에서, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가되지 않는 무부하 상태와 대비할 때, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가되는 경우 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기는 일정 시간 지연이 나타날 수 있다. 따라서, 역으로 상기 부하가 인가됨에 따라 나타나는 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연을 측정함으로써, 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출할 수 있게 된다. 이에 따라, 본 발명에서는 상기 무부하 상태에서 변속기 출력단에서의 회전 주기 데이터와 상기 부하 상태에서 변속기 출력단에서의 회전 주기 데이터를 비교하여, 상기 부하의 인가에 따른 회전 주기의 지연 정도를 산정함으로써, 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출할 수 있게 된다.In other words, under the premise that the rotation cycle at the engine output stage is kept constant, when a load is applied to the transmission output stage when a load is applied to the transmission output stage, the rotation cycle at the transmission output stage is constant as compared to a no-load condition in which no load is applied to the transmission output stage There may be a time delay. Accordingly, by measuring the delay of the rotation period at the output stage of the transmission that appears as the load is applied, it is possible to calculate the torque at the output stage of the transmission. Accordingly, in the present invention, by comparing the rotation period data at the output end of the transmission in the no-load state and the rotation period data at the output end of the transmission in the load state, and calculating the delay degree of the rotation period according to the application of the load, the transmission It is possible to calculate the torque at the output stage.

상기 변속기 출력단에 인가되는 부하 또는 상기 엔진 및 변속기 등의 연결 구조에 따라서 상기 엔진 출력단에서의 회전 주기가 크게 달라질 수도 있다. 이러한 경우에는 앞서 설명한 바와 같이 부하 상태에서의 회전 주기 데이터와 무부하 상태에서의 회전 주기 데이터 만을 비교하여 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도를 산정할 경우 적절한 토크 수치를 산출하기 어려울 수도 있다.The rotation cycle at the engine output stage may vary greatly depending on a load applied to the transmission output stage or a connection structure between the engine and the transmission. In this case, as described above, it may be difficult to calculate an appropriate torque value when comparing only the rotation period data in the load state and the rotation period data in the no-load state to calculate the degree of delay of the rotation period at the output stage of the transmission.

따라서, 본 발명의 일 실시예로서 상기 부하 상태에서 검출한 엔진 출력단에서의 회전 주기 및 변속기 출력단에서의 회전 주기의 차이(제1 주기차)와, 무부하 상태에서 검출한 엔진 출력단에서의 회전 주기 및 변속기 출력단에서의 회전 주기의 차이(제2 주기차)를 대비하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도를 산정함으로써, 산출되는 토크의 정확도를 개선할 수도 있다.Accordingly, as an embodiment of the present invention, the difference between the rotation period at the engine output stage and the rotation period at the transmission output stage detected in the load condition (first period difference), the rotation period at the engine output stage detected in the no-load condition, and The accuracy of the calculated torque may be improved by calculating the degree of delay of the rotation period at the transmission output stage as a load is applied to the transmission output stage in preparation for the difference in the rotation period at the transmission output stage (second period difference). .

보다 구체적인 예를 들어, 도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 차량에서의 무부하 상태(도 2(a)) 및 부하 상태(도 2(b))에서의 회전 주기 지연을 설명하기 위한 그래프를 도시하고 있다.For a more specific example, FIG. 2 is a graph for explaining a rotation period delay in a no-load state (FIG. 2(a)) and a load state (FIG. 2(b)) in an agricultural vehicle according to an embodiment of the present invention. Is shown.

도 2(a)에서는 무부하 상태에서의 엔진 출력단, 변속기 출력단의 기어 및 동력 취출 장치에서의 회전 주기 데이터에 대한 그래프를 예시하고 있다. 특히, 도 2(a)에서는 엔진 출력단에서의 회전 주기와 변속기 출력단의 기어 및 동력 취출 장치에서의 회전 주기가 일치되도록 하여 상기 제1 주기차를 0으로 설정하는 경우를 예시하고 있으며, 이러한 경우 본 발명의 구성을 보다 단순화시킬 수 있게 된다.Fig. 2(a) illustrates a graph of rotation cycle data in an engine output stage, a gear at a transmission output stage, and a power take-off device in a no-load state. In particular, FIG. 2(a) illustrates a case in which the first period difference is set to 0 by matching the rotation period at the engine output stage with the rotation period at the gear and power take-off at the transmission output stage. It is possible to further simplify the configuration of the invention.

그러나, 본 발명이 반드시 위와 같이 상기 제1 주기차를 0으로 설정하는 경우에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 주기차가 0이 아니더라도(즉, 엔진 출력단에서의 회전 주기와 변속기 출력단의 기어 및 동력 취출 장치에서의 회전 주기를 일치시키지 않더라도), 본 발명을 구현하고 실시할 수 있다.However, the present invention is not necessarily limited to the case where the first periodic difference is set to 0 as above, and even if the first periodic difference is not 0 (i.e., the rotation period at the engine output stage and the gear and power extraction at the transmission output stage) Even if the rotation period in the device is not coincident), the present invention can be implemented and practiced.

이에 따라, 도 2(a)의 무부하 상태에서의 제2 주기차(도 2(a)에서는 0) 및 도 2(b)의 부하 상태에서의 제1 주기차(도 2(b)에서는 기어의 경우 A, 동력 취출 장치의 경우 B)를 대비하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도(도 2에서 기어의 경우 A - 0 = A, 동력 취출 장치의 경우 B - 0 = B)를 산출하게 된다. Accordingly, the second periodic difference in the no-load state of Fig. 2(a) (0 in Fig. 2(a)) and the first periodic difference in the load state of Fig. 2(b) (Fig. In case of case A and power take-off device B), the degree of delay of the rotation cycle at the transmission output stage as a load is applied to the transmission output stage (A-0 = A for gears in Fig. 2, in case of power take-off device) B-0 = B).

만약, 무부하 상태에서의 제2 주기차가 1이고, 부하 상태에서의 제1 주기차가 C라면, 이때 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 변속기 출력단에서의 제1 회전 주기의 지연은 C - 1로 산출될 수 있을 것이다.If the second period difference in the no-load state is 1 and the first period difference in the load state is C, then the delay of the first rotation period at the transmission output stage according to the load applied to the transmission output stage is calculated as C-1. It will be possible.

이에 따라, 상기 제어 수단(240)에서는 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도를 고려하여 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출할 수 있게 된다. Accordingly, the control means 240 can calculate the torque at the output stage of the transmission in consideration of the degree of delay of the rotation period at the output stage of the transmission.

이때, 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연과 상기 변속기 출력단에서의 토크는 선형적인 비례 관계를 가질 수도 있겠으나, 그 구조 등에 따라서는 비선형적인 특성을 가질 수도 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 회전 주기의 지연과 토크와의 관계를 측정 등을 통하여, 선형 또는 비선형 함수로 모델링하여 사용할 수도 있으며, 테이블(table) 등으로 미리 작성한 후 위 테이블 등을 이용하여 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연으로부터 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출할 수도 있다.In this case, the delay of the rotation period at the output stage of the transmission and the torque at the output stage of the transmission may have a linear proportional relationship, but may have a nonlinear characteristic depending on the structure or the like. Therefore, in the present invention, the relationship between the delay of the rotation period and the torque may be modeled and used as a linear or nonlinear function through measurement, etc., and the transmission output stage using a table, etc. It is also possible to calculate the torque at the output stage of the transmission from the delay of the rotation period at.

도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 차량에서의 동력전달장치의 주요 구성을 도시하고 있다. 아래에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 차량에서의 토크 산출 방법을 보다 구체적으로 설명한다.3 shows a main configuration of a power transmission device in an agricultural vehicle according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of calculating torque in an agricultural vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 3.

본 발명의 일 실시예에 따른 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량(200)에서는 RPM 센서(50)를 이용하여 엔진에 부착되는 플라이휠(10)의 회전 주기를 측정할 수 있다. 이때, 반드시 상기 플라이휠(10)의 회전 주기를 측정하여야 하는 것은 아니며, 댐퍼(20) 등 다른 회전체나 회전축에 대한 회전 주기를 측정할 수도 있다. 이를 통하여 무부하 상태 및 부하 상태에 대한 엔진 출력부의 회전 주기 데이터를 수집할 수 있게 된다.In the agricultural vehicle 200 having a torque calculation function according to an embodiment of the present invention, the rotation cycle of the flywheel 10 attached to the engine may be measured using the RPM sensor 50. In this case, it is not necessary to measure the rotation period of the flywheel 10, and the rotation period about other rotating bodies or rotation shafts such as the damper 20 may be measured. Through this, it is possible to collect rotation period data of the engine output unit for the no-load state and the load state.

상기 엔진 출력단에서 전달되는 동력은 클러치(110, 120)를 거쳐 변속기 출력단으로 전달되게 되다. 도 3에 볼 수 있는 바와 같이 농업용 차량 등은 통상적으로 주변속 클러치(110) 및 부변속 클러치(120)를 포함할 수 있다.The power transmitted from the engine output stage is transmitted to the transmission output stage through the clutches 110 and 120. As can be seen in FIG. 3, an agricultural vehicle or the like may typically include a peripheral speed clutch 110 and a sub-speed clutch 120.

변속기 출력단은 상기 클러치(110, 120)를 거쳐 전달받은 동력을 상기 농업용 차량을 구동하거나 동력 취출 장치(PTO)를 통하여 외부로 취출할 수 있다. 이때, 상기 농업용 차량(200)에서는 RPM 센서(60)를 이용하여 변속기 출력단의 기어(30) 등의 회전 주기를 측정할 수 있다. 또한 동력 취출 장치가 구비된 경우, RPM 센서(70)를 이용하여 동력 취출 장치 허브(40) 등에 대한 회전 주기를 측정할 수도 있다. 이를 통하여 무부하 상태 및 부하 상태에 대한 변속기 출력단의 회전 주기 데이터를 수집할 수 있게 된다.The transmission output stage may drive the agricultural vehicle or take out the power transmitted through the clutches 110 and 120 to the outside through a power take-off device (PTO). In this case, the agricultural vehicle 200 may measure the rotation period of the gear 30 at the output stage of the transmission using the RPM sensor 60. In addition, when the power take-off device is provided, the rotation cycle of the power take-off device hub 40 may be measured using the RPM sensor 70. Through this, it is possible to collect rotation period data of the output stage of the transmission for the no-load condition and the load condition.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량(200)에서는 부하 상태에서의 변속기 출력단의 회전 주기 데이터를 수집하고, 무부하 상태에서의 변속기 출력단의 회전 주기 데이터를 수집하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 회전 주기의 지연 정도를 산정한 후, 상기 회전 주기의 지연 정도를 고려하여 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출할 수 있게 된다.Accordingly, in the agricultural vehicle 200 having a torque calculation function according to an embodiment of the present invention, the rotation period data of the output stage of the transmission under load is collected, and rotation period data of the output stage of the transmission in the no-load state is collected. , After calculating the degree of delay of the rotation period due to the load applied to the transmission output stage, it is possible to calculate the torque at the output stage of the transmission in consideration of the delay degree of the rotation period.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량(200)에서는 부하 상태에서 검출한 엔진 출력단에서의 회전 주기 및 변속기 출력단에서의 회전 주기의 차이(제1 주기차)와, 무부하 상태에서 검출한 엔진 출력단에서의 회전 주기 및 변속기 출력단에서의 회전 주기의 차이(제2 주기차)를 대비하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 변속기 출력단에서의 회전 주기의 지연 정도를 산정한 후, 이를 이용하여 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출할 수도 있다.Further, in the agricultural vehicle 200 having a torque calculation function according to an embodiment of the present invention, the difference between the rotation period at the engine output stage and the rotation period at the transmission output stage detected under a load condition (first period difference), In contrast to the difference between the rotation period at the engine output stage and the rotation period at the transmission output stage (second period difference) detected in the no-load condition, calculate the degree of delay in the rotation period at the transmission output stage as a load is applied to the transmission output stage. After that, the torque at the output stage of the transmission may be calculated using this.

또한, 본 발명에서 반드시 무부하 상태에서의 엔진 출력단에서의 회전 주기 및 변속기 출력단에서의 회전 주기 데이터를 RPM 센서 등을 이용하여 직접 측정하여 상기 제2 주기차를 산출하여야 하는 것은 아니며, 미리 산출되어 저장되어 있는 무부하 상태에서의 상기 제2 주기차 값을 사용할 수도 있다.In addition, in the present invention, it is not necessary to calculate the second period difference by directly measuring the rotation period at the engine output stage in the no-load state and the rotation period data at the transmission output stage using an RPM sensor, etc., but it is calculated and stored in advance. It is also possible to use the second periodic difference value in the no-load state.

나아가, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 RPM 센서들(50, 60, 70)은 변속기 케이스에 장착됨으로써 보다 효율적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량(200)을 구성할 수 있게 된다.Furthermore, as shown in FIG. 3, the RPM sensors 50, 60, and 70 are mounted on the transmission case to more efficiently provide an agricultural vehicle 200 having a torque calculation function according to an embodiment of the present invention. It becomes configurable.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the technical ideas described in the embodiments of the present invention may be implemented independently, respectively, and may be implemented in combination with each other. In addition, the present invention has been described through the embodiments described in the drawings and the detailed description of the invention, but this is only illustrative, and various modifications and equivalent other embodiments are provided from those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is possible. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the appended claims.

10 : 플라이휠 20 : 댐퍼
30 : 기어 40 : 동력취출장치 허브
30 : 차축 케이스 35 : 베어링
50, 60, 70 : RPM 센서
110 : 주변속 클러치 120 : 부변속 클러치
200 : 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량
210 : 제1 센서 220 : 제2 센서
230 : 저장 수단 240 : 제어 수단10: flywheel 20: damper
30: gear 40: power take-off hub
30: axle case 35: bearing
50, 60, 70: RPM sensor
110: peripheral speed clutch 120: sub-shift clutch
200: Agricultural vehicle having a torque calculation function
210: first sensor 220: second sensor
230: storage means 240: control means

Claims (6)

엔진 출력단에서의 회전수를 계측하는 제1 센서;
변속기 출력단에서의 회전수를 계측하는 제2 센서;
상기 변속기 출력단에 부하가 인가되지 않은 상태(무부하 상태)에서의 상기 제1 센서 및 제2 센서의 측정치(무부하 데이터)와, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가된 상태(부하 상태)에서의 상기 제1 센서 및 제2 센서의 측정치(부하 데이터)를 저장하는 저장 수단; 및
상기 제1 센서, 제2 센서 및 저장 수단을 제어하고, 상기 무부하 데이터와 상기 부하 데이터를 비교하여, 상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 상기 변속기 출력단에서의 회전 주기의 시간 지연 정도를 산정한 후, 상기 시간 지연 정도를 고려하여 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출하는 제어 수단;
을 포함한 것을 특징으로 하는 농업용 차량.A first sensor that measures the number of revolutions at the engine output stage;
A second sensor that measures the number of revolutions at the output stage of the transmission;
Measurement values of the first and second sensors (no load data) in a state in which no load is applied to the transmission output terminal (no load state), and the first in a state in which a load is applied to the transmission output terminal (load state). Storage means for storing measurement values (load data) of the sensor and the second sensor; And
After controlling the first sensor, the second sensor, and the storage means, comparing the no-load data with the load data, and calculating a time delay of the rotation period at the transmission output stage when a load is applied to the transmission output stage. And control means for calculating the torque at the output stage of the transmission in consideration of the time delay degree;
Agricultural vehicle comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 제어 수단은,
상기 부하 상태에서 산출된 엔진 출력단에서의 회전 주기 및 변속기 출력단에서의 회전 주기의 차이(제1 주기차)와,
상기 무부하 상태에서 산출된 엔진 출력단에서의 회전 주기 및 변속기 출력단에서의 회전 주기의 차이(제2 주기차)를 대비하여,
상기 변속기 출력단에 부하가 인가됨에 따른 변속기 출력단에서의 회전 주기의 시간 지연 정도를 산정하는 것을 특징으로 하는 농업용 차량.The method according to claim 1,
The control means,
The difference between the rotation period at the engine output stage and the rotation period at the transmission output stage calculated in the load state (first period difference), and
In contrast to the difference (second period difference) between the rotation period at the engine output stage and the rotation period at the transmission output stage calculated in the no-load state,
An agricultural vehicle, characterized in that calculating a time delay of a rotation period at the transmission output stage as a load is applied to the transmission output stage. 청구항 2에 있어서,
상기 제어 수단은,
상기 무부하 상태에서 상기 엔진 출력단에서의 회전 주기와 변속기 출력단에서의 회전 주기를 일치시켜 상기 제1 주기차를 0으로 하는 것을 특징으로 하는 농업용 차량.The method according to claim 2,
The control means,
An agricultural vehicle, characterized in that the first periodic difference is zero by matching the rotation period at the engine output stage and the rotation period at the transmission output stage in the no-load state. 청구항 1에 있어서,
상기 제어 수단은,
미리 정해진 선형 또는 비선형 테이블을 이용하여 상기 회전 주기의 시간 지연 정도에 따른 상기 변속기 출력단에서의 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 농업용 차량.The method according to claim 1,
The control means,
An agricultural vehicle, characterized in that the torque at the output stage of the transmission is calculated according to the degree of time delay of the rotation period using a predetermined linear or nonlinear table. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 센서는 상기 변속기 출력단 중 동력 취출 장치(PTO)의 출력단에서의 회전수를 계측하며,
상기 제어 수단은 상기 변속기 출력단 중 동력 취출 장치(PTO)의 출력단에서의 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 농업용 차량.The method according to claim 1,
The second sensor measures the number of revolutions at the output end of the power take-off device (PTO) among the output ends of the transmission,
The control means is an agricultural vehicle, characterized in that to calculate the torque at the output of the power take-off device (PTO) of the transmission output stage. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 센서 및 제2 센서 중 하나 또는 전부는 변속기 케이스에 장착되는 것을 특징으로 하는 농업용 차량.The method according to claim 1,
One or all of the first sensor and the second sensor are mounted on a transmission case.
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