WO2014081201A1 - 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조 - Google Patents

농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조 Download PDF

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WO2014081201A1
WO2014081201A1 PCT/KR2013/010588 KR2013010588W WO2014081201A1 WO 2014081201 A1 WO2014081201 A1 WO 2014081201A1 KR 2013010588 W KR2013010588 W KR 2013010588W WO 2014081201 A1 WO2014081201 A1 WO 2014081201A1
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WO
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control unit
engine control
engine
bonnet
mounting
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/010588
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English (en)
French (fr)
Inventor
김기주
Original Assignee
대동공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to an engine control unit (ECU) mounting structure, and more particularly, to engine control of an agricultural work vehicle for installing an engine control unit (ECU) for electronically controlling an engine integrally in a limited engine room space of an agricultural work vehicle.
  • a unit mounting structure for installing an engine control unit (ECU) for electronically controlling an engine integrally in a limited engine room space of an agricultural work vehicle.
  • An agricultural work vehicle called a tractor is similar to a general vehicle, but is equipped with a powerful engine and is mainly used for light action due to its good traction and robustness. It is possible to selectively attach or detach various types of work machines, for example, rotary devices for covering or stopping work, behind the body for use in tillage.
  • Rotation force for driving the work machine in the agricultural work vehicle is generated from the main engine that outputs the driving power of the agricultural work vehicle.
  • Background Art Conventionally, agricultural work vehicles have generally adopted a mechanical system in which engine operation is controlled by cable displacement and throttle valve opening amount adjustment according to the operation of a foot axel pedal or a hand axel pedal (hand axel lever).
  • the engine control unit may cause fatal malfunction due to high temperature radiant heat or moisture introduced from the outside. Therefore, it should be installed in a location that can be safely protected from moisture from the outside without being affected by high temperature radiant heat. In a narrow engine room space, the location where the engine control unit can be mounted is extremely limited, It is accompanied by difficulty.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to efficiently mount the engine control unit in a limited space without increasing the engine room space of the conventional agricultural work vehicle or changing the layout.
  • Another technical problem to be solved by the present invention is to minimize the engine control unit malfunction by installing the engine control unit in a position that can minimize the influence from radiant heat and moisture introduced from the outside.
  • the present invention as a means for solving the above problems, the engine is arranged in the bonnet longitudinal direction on the engine room floor side protected by the bonnet, the post-treatment apparatus for exhaust gas purification in the engine room one side in the bonnet longitudinal direction parallel to the engine
  • the bonnet mount for bonnet mounting is arranged in the width direction of the bonnet at the rear of the engine room behind the engine, and the engine control unit is mounted on the side of the bonnet mount opposite to the aftertreatment device so as to be located above the engine intake manifold. It provides an engine control unit mounting structure of an agricultural work vehicle characterized in that one.
  • first mounting bracket and the second mounting bracket for mounting the engine control unit may be installed on the vertical member of the bonnet mounting unit opposite to the aftertreatment apparatus and on the engine intake side intake manifold.
  • the engine control unit may be arranged in the bonnet longitudinal direction so as to form a parallel arrangement with the aftertreatment apparatus located on the opposite side.
  • the heat shield plate so as to cover one side of the engine control unit facing the post-processing device at a predetermined interval.
  • a third mounting bracket for mounting the engine control unit is installed on the longitudinal member of the bonnet mount opposite the post-treatment device, and the bonnet in the engine room is longitudinally reinforcement for rigidity of the bonnet mount.
  • the fourth mounting bracket for attaching the engine control unit may be connected to the reinforcing member installed as the second mounting bracket.
  • one end of the reinforcing member is connected to the horizontal member constituting the bonnet mounting unit, the other end is preferably connected to the auxiliary support plate attached to the outer edge of the compressor located in front of the bonnet mounting unit.
  • the engine control unit in the longitudinal direction of the bonnet so as to form a parallel arrangement with the aftertreatment device.
  • the heat treatment plate may further include a heat shield plate covering one surface of the side engine control unit facing the post-processing device at a predetermined interval.
  • the engine control unit is mounted on the heat shield plate, and the heat shield plate on which the engine control unit is mounted is configured to be connected to the third and fourth mounting brackets, respectively, and the engine control unit is mounted on the heat shield plate.
  • a plurality of dustproof mounts may be used.
  • the engine control unit is mounted in the free space secured directly above the intake manifold in the engine room, thereby increasing the engine room space of the conventional agricultural work vehicle or changing the layout. Without the limited space available, the engine control unit can be additionally installed.
  • the engine control unit is located on the opposite side of the exhaust gas aftertreatment device that generates high-temperature radiant heat, and is disposed in a space spaced at a considerable distance from the bottom of the engine room where rain water can enter during driving. It is possible to minimize the influence of the, and thus to prevent malfunction of the engine control unit due to external factors.
  • the engine control unit is disposed on a bonnet mounting structure that is structurally close to the vehicle driver's seat while the engine control unit is positioned at a position where it is protected from radiant heat and the influence from water is minimized, thereby allowing the engine control unit of the driver's seat and the engine control unit to be positioned.
  • the wiring path for the electrical connection can be shortened, thereby reducing material costs and facilitating wiring work.
  • Figure 1 is a perspective view of the inside of the engine room of the agricultural work vehicle from the rear of the vehicle body to show the engine control unit mounting structure according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the inside of the engine room from the front of the vehicle body
  • FIG. 3 is a side view of the engine room shown in FIG. 1 as viewed from the direction in which the engine control unit is installed.
  • FIG. 4 is a plan view of the engine room shown in FIG.
  • FIG. 5 is a front view of the engine room shown in FIG. 1 as viewed from the bonnet bracket direction behind the engine room.
  • FIG. 5 is a front view of the engine room shown in FIG. 1 as viewed from the bonnet bracket direction behind the engine room.
  • Figure 6 is an enlarged perspective view of the main portion showing an enlarged main portion of the present invention.
  • Figure 7 is an enlarged perspective view of the main portion of the main body of the present invention viewed from another angle.
  • FIG. 8 is a perspective view of the inside of the engine room of the agricultural work vehicle viewed from the rear of the vehicle body to show the engine control unit mounting structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of the inside of the engine room of FIG. 8 as seen from the front side of the vehicle body.
  • FIG. 9 is a perspective view of the inside of the engine room of FIG. 8 as seen from the front side of the vehicle body.
  • FIG. 10 is a side view of the engine room shown in FIG. 8 as viewed from the direction in which the engine control unit is installed.
  • FIG. 10 is a side view of the engine room shown in FIG. 8 as viewed from the direction in which the engine control unit is installed.
  • FIG. 11 is a plan view of the engine room shown in FIG. 8; FIG.
  • FIG. 12 is a front view of the engine room shown in FIG. 8 as viewed from the bonnet mounting direction in the rear of the engine room.
  • FIG. 12 is a front view of the engine room shown in FIG. 8 as viewed from the bonnet mounting direction in the rear of the engine room.
  • FIG. 13 is an enlarged perspective view illustrating main parts according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is an enlarged perspective view of the main portion of the main body of the present invention shown in FIG. 13 viewed from another angle;
  • the bonnet longitudinal direction is defined and described as being a direction corresponding to the longitudinal direction of the front and rear of the agricultural work vehicle to which the engine control unit to be described through the embodiment of the present invention
  • the width direction of the bonnet is A description will be made of a direction coinciding with the left and right width directions of the work vehicle.
  • Figure 1 is a perspective view of the inside of the engine room of the agricultural work vehicle from the rear of the vehicle body to show the engine control unit mounting structure according to the present invention
  • Figure 2 is a perspective view of the engine room from the front of the vehicle body.
  • 3 is a side view of the engine room shown in FIG. 1 as viewed from the direction in which the engine control unit is installed
  • FIGS. 4 and 5 are views of the engine room shown in FIG. 1 as viewed from the plane and the bonnet brackets in the rear of the engine room, respectively. .
  • the agricultural work vehicle includes an engine room in a space in front of the driver's seat.
  • the engine room is partitioned by the body frame 2 and the bonnet 1 (see Fig. 5) forming the body frame and protected by the bonnet 1.
  • the engine room includes an engine 3, an engine control unit (ECU) 4, an oil strainer 5, a generator 6, a radiator 7, a turbocharger 8, and a post-treatment device for purifying exhaust gas. 9) and the like are mounted.
  • ECU engine control unit
  • the engine 3 is an electronic multi-cylinder diesel engine in which a sensor senses displacement of a foot axel pedal or a hand axel lever and whose output is adjusted as a control of the engine control unit 4 based on the detected displacement value. ), And longitudinally disposed along the longitudinal direction of the bonnet 1 at the center of the engine room bottom side protected by the bonnet 1.
  • the engine control unit 4 is based on the intake air amount from the air flow meter (not shown), the position information of the piston obtained from the crank angle sensor, etc., the injection amount and timing of the injection (timing) ) And transmits a related signal to the injector, and the injector injects fuel into the cylinder according to the fuel injection amount and the injection timing instructed according to the signal.
  • the fuel injected into the cylinder is mixed evenly with air in the cylinder, is strongly compressed and ignited by the upward movement of the piston, and burned, and the piston moves downward due to the force of rapid expansion of the gas in the cylinder by the combustion.
  • the output is obtained by rotating the crankshaft, which is used as the power for driving the vehicle or driving the work machine.
  • the exhaust gas discharged from the engine 3 after combustion is deflected to one side of the engine room along the longitudinal direction of the bonnet 1 via an exhaust manifold (not shown) and a conduit 11 (FIG. 2). 4), and in the aftertreatment device 9, a series of purification treatments for oxidizing and filtering out toxic substances contained in the exhaust gas are performed.
  • the aftertreatment device 9 may have a configuration in which a diesel oxidation catalyst (DOC, 9a) and a diesel particle filter (DPF, 9b) are coupled in series.
  • the turbocharger 8 (see FIG. 2) is located on the conduit 11 between the exhaust manifold on the exhaust side of the engine 3 and the aftertreatment device 9 and driven by the exhaust gas pressure to intake air. Compressed to high pressure and forced to the cylinder.
  • the generator 6 generates electricity for driving the electric component at the output of the engine 3 obtained by being electrically connected to the engine 3.
  • the cooling water for preventing overheating is cooled by the outside air introduced into the radiator 7 via the engine 3 and sucked by the cooling fan drive.
  • the radiator 7 is disposed in the bonnet width direction in the engine room in front of the aftertreatment device 9, and is fixed to the engine flywheel housing 17 behind the aftertreatment device 9 opposite to the radiator 7 and in the width direction of the bonnet.
  • Bonnet mount 12 is arranged to be located.
  • a bonnet hinge body 13 (see Fig. 5) connected to the hinge body on the bonnet side is provided so that the bonnet 1 can be mounted in an upward opening form, and the overall control of the engine 3 is provided.
  • the engine control unit 4 is mounted on the side of the bonnet mount 12 opposite to the aftertreatment device 9 so as to be positioned above the intake manifold 10.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view illustrating main parts according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is an enlarged perspective view illustrating main parts of an embodiment shown in FIG. 6 as viewed from another angle.
  • the engine control unit 4 has an intake manifold 10 opposite to the aftertreatment device 9 through the pair of first mounting brackets 14a and the second mounting brackets 14b. It is mounted stably in the upper space.
  • the first mounting bracket 14a is fixed by welding or bolting to the longitudinal member 120 of the bonnet mount 12 located opposite the post-treatment device 9, and 2
  • the mounting bracket 14b is fixed to the upper portion of the intake manifold 10 of the engine 3 through a single or bolt.
  • the engine control unit 4 is fixed to the first mounting bracket 14a and the second mounting bracket 14b so as to be in contact with one side and the other side of the opposite side, respectively.
  • a fatal error may occur or electrical contact failure. This can happen. Therefore, in connecting the engine control unit 4 to both of the mounting brackets 14a and 14b, it is preferable to use a dust-proof mount 15, for example, a bolt-nut coated with dust-proof rubber.
  • the arrangement direction is arranged such that one surface having the largest area among the surfaces constituting the outer shape of the engine control unit 4 faces in parallel with the post-processing device 9 located on the opposite side. It is preferable to mount in the direction corresponding to the longitudinal direction of a bonnet so that it may become a form.
  • the heat shield plate 16 may be further provided to cover one surface of the engine control unit 4 facing the aftertreatment device 9 at a predetermined interval.
  • the heat shield plate 16 serves to block high temperature radiant heat from being directly transmitted to the engine control unit 4, and has a plate-shaped asbestos that is sufficiently large to cover one surface of the engine control unit 4. Or a steel sheet may be used.
  • another embodiment of the present invention provides an intake manifold 10 opposite to the aftertreatment device 9 through a pair of third mounting brackets 14c and a fourth mounting bracket 14d. It is characterized in that the engine control unit 4 is mounted so as to be located in the upper space.
  • the third mounting bracket 14c is fixed to the vertical member 120 of the bonnet mounting plate 12 opposite to the aftertreatment device 9 by welding or bolting, as in the above-described embodiment.
  • the fourth mounting bracket 14d may be welded or bolted onto the reinforcing member 18 installed in the longitudinal direction of the bonnet in the engine room for rigid reinforcement or wiring of the bonnet mounting unit 12. Can be fixed.
  • auxiliary support plate 20 to be attached is fixed through welding or bolting.
  • the arrangement direction thereof is the same as in the above-described embodiment, and the post-processing device 9 in which one surface having the largest area among the surfaces constituting the outer shape of the engine control unit 4 is located on the opposite side; It may be mounted in the longitudinal direction of the bonnet so as to face each other, and the heat shield plate 16 is installed to cover the one surface facing the post-treatment device 9 at a predetermined interval.
  • the heat shield plate 16 may be fixed to the pair of mounting brackets 14c and 14d together with the engine control unit 4, in which case the engine control unit 4 is first coupled to the heat shield plate 16.
  • the heat shield plate 16 is connected to both mounting brackets 14c and 14d so that the engine control unit 4 can be mounted, the efficiency of the assembly process can be improved. have.
  • the vibration mounts 15 described above can sufficiently reduce the vibration transmitted through the heat shield plate 16.
  • Such another embodiment of the present invention is characterized in that a part of the engine control unit can be supported by connecting a mounting bracket to a reinforcing member having a relatively less vibration than an intake manifold of one embodiment connected to an engine. That is, compared to the engine control unit mounting structure according to the above-described embodiment, the engine is relatively free from vibration generated.
  • the engine control unit is mounted in a spare space secured directly above the intake manifold in the engine room. Therefore, the engine control unit can be added by effectively utilizing the limited space without increasing the engine room space or changing the layout of the conventional agricultural work vehicle.
  • the engine control unit is located on the opposite side of the exhaust gas aftertreatment device that generates high-temperature radiant heat, and is disposed in a space that is spaced at a considerable distance from the bottom of the engine room where rain water can enter during driving, It is possible to minimize the influence of moisture, and thus to prevent engine control unit malfunction caused by external factors.
  • the engine control unit is positioned in a position where it is protected from radiant heat and can be minimized from moisture, but is structurally disposed on the bonnet mounting bracket close to the vehicle driver's seat, thereby providing electrical connection between the gas control unit of the driver's seat and the engine control unit.
  • the wiring path can be made the shortest, so that cost reduction and ease of wiring work can be achieved.
  • the present invention can be used as an engine control unit mounting structure of an agricultural work vehicle for mounting an engine control unit (ECU) for integrally electronically controlling an engine in a limited engine room space of an agricultural work vehicle.
  • ECU engine control unit

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Abstract

트랙터와 같은 농업용 작업차량에 엔진제어유닛을 취부시키기 위한 구조를 개시한다. 본 실시예에 따른 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조는, 보닛에 의해 보호되는 엔진룸 바닥 측에 엔진을 보닛 길이방향으로 배치하고, 배기가스 정화를 위한 후처리장치는 엔진과 평행하게 보닛 길이방향으로 엔진룸 일측에 편향되게 배치하며, 보닛 취부를 위한 보닛취부대는 엔진 뒤쪽 엔진룸 후방에 보닛 폭방향으로 배치하고, 후처리장치로부터 먼쪽에 위치한 보닛취부대 일측에 엔진제어유닛을 취부하여, 후처리장치 반대편의 엔진 흡기매니폴더 상부공간에 엔진제어유닛이 배치되도록 한 것을 요지로 한다.

Description

농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조
본 발명은 엔진제어유닛(ECU) 취부구조에 관한 것으로, 상세하게는 농업용 작업차량의 제한된 엔진룸 공간에 엔진을 통합적으로 전자 제어하는 엔진제어유닛(ECU)을 취부시키기 위한 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조에 관한 것이다.
'트랙터(Tractor)'라 불리우는 농업용 작업차는 구조적으로 일반 자동차와 비슷하지만 강력한 엔진을 장착하고 있어 견인력이 좋고 튼튼하여 경작용(耕作用)으로 주로 이용되고 있다. 경작의 용도로 활용하기 위해 기체 후방에 다양한 형태의 작업기, 예를 들어 복토 내지는 정지작업을 위한 로터리 장치를 선택적으로 부착하거나 떼어낼 수 있도록 되어 있다.
농업용 작업차량에서 작업기 구동을 위한 회전력은 농용 작업차량의 주행동력을 출력하는 메인 엔진으로부터 발생된다. 종래 농업용 작업차량은, 풋 악셀 페달 또는 핸드 악셀 페달(핸드 악셀 레버)의 조작에 따른 케이블 변위 및 그에 따른 스로틀 밸브 개도량 조절 등에 의해서 엔진동작이 제어되는 기계식 방식을 일반적으로 채택하여 왔다.
그러나 기계식으로 엔진동작을 제어하는 방식은 점화시기, 연료분사시기, 아이들 회전수 등 엔진 핵심기능의 정밀한 제어가 어려워 전체적인 차량 성능(동력성능, 연비, 배기가스 제어 등)을 향상시키는 것이 어렵다는 단점이 있다. 특히 디젤엔진의 배기가스 규제를 강화하고 있는 최근의 추세에서 해당 규제를 충족시키기에 기술적으로 한계가 있다.
따라서 최근에는 유럽이나 북미 등 선진국에서 시행하고 있는 Tier 4 수준의 강력한 배기가스 규제를 충족시키고 차량의 전반적인 성능의 향상을 도모하기 위하여, 기존 일반 자동차에나 적용되던 엔진 통합적인 제어를 위한 엔진제어유닛(ECU; Electric Control Unit)을 농업용 작업차량에도 적용시키려는 노력이 확산되고 있다.
전자식으로의 전환을 위해 기 양산 중인 농업용 작업차량에 엔진제어유닛을 적용하려면, 엔진제어유닛 설치를 위한 스페이스 확보가 필요하다. 그러나 이를 위해서는 엔진룸 내 전체적인 레이 아웃(ray-out)을 바꾸거나 엔진룸 공간을 증대시켜야 하므로, 작업차량의 전체적인 외형이 달라지거나 크기가 커져야 하는 문제가 있다.
특히, 엔진제어유닛은 고온의 복사열이나 외부에서 유입되는 수분 등에 의해 치명적인 오작동을 일으킬 우려가 있다. 따라서 고온의 복사열에 영향을 받지 않으면서 외부로부터 유입되는 수분으로부터 안전하게 보호될 수 있는 위치에 설치하여야 하는데 협소한 엔진룸 공간 내에서 엔진제어유닛이 취부 가능한 위치는 극히 제한적이기 때문에, 이를 취부함에 있어 곤란함이 수반된다.
본 발명이 해결하려는 기술적 과제는, 종래 농용 작업차량의 엔진룸 공간을 증대시키거나 레이아웃을 변경하지 않고도 제한된 공간 내에 엔진제어유닛을 효율적으로 취부될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 기술적 과제는, 복사열 및 외부에서 유입되는 수분으로부터의 영향을 최소화할 수 있는 위치에 엔진제어유닛을 취부함으로써 엔진제어유닛 오작동의 최소화를 도모하고자 하는 것이다.
상기 과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명은, 보닛에 의해 보호되는 엔진룸 바닥 측에 엔진을 보닛 길이방향으로 배치하고, 배기가스 정화를 위한 후처리장치는 엔진과 평행하게 보닛 길이방향으로 엔진룸 일측에 편향되게 배치하며, 보닛 취부를 위한 보닛취부대는 엔진 뒤쪽 엔진룸 후방에 보닛 폭방향으로 배치하고, 후처리장치 반대편의 보닛취부대 측부에 엔진제어유닛을 취부하여 엔진 흡기매니폴더 상방에 위치되도록 한 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조를 제공한다.
바람직한 일 실시예로서, 상기 후처리장치 반대편의 상기 보닛취부대의 세로부재와 엔진 흡기측 흡기매니폴드 상부에 각각 엔진제어유닛 취부를 위한 제1 취부브래킷과 제2 취부브래킷이 설치될 수 있다.
또한, 취부브래킷을 통해 엔진제어유닛 측으로 차량 주행 또는 정지 중 엔진 구동에 따른 진동이 전달되지 않도록, 복수의 방진마운트를 이용하여 상기 엔진제어유닛을 취부브래킷에 결합시키는 것이 바람직하다.
그리고, 취부브래킷을 통해 엔진제어유닛을 상기 후처리장치 반대편에 취부시킴에 있어서, 반대편에 위치한 상기 후처리장치와 평행한 배치를 이루도록 상기 엔진제어유닛을 보닛 길이방향으로 배치되도록 하는 것이 좋다.
이 경우, 상기 후처리장치와 엔진제어유닛 사이에는 차열판을 설치함으로써, 후처리장치 동작 중 발생한 고온의 복사열에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 후처리장치와 마주하는 측 엔진제어유닛 일면을 소정 간격을 두고 덮도록 상기 차열판을 설치하는 것이 바람직하다.
바람직한 다른 실시예로서, 상기 후처리장치 반대편 상기 보닛취부대의 세로부재에 상기 엔진제어유닛 취부를 위한 제3 취부브래킷을 설치하고, 상기 보닛취부대의 강성 보강을 위해 엔진룸 내에 보닛의 길이방향으로 설치되는 보강부재 상에 상기 엔진제어유닛 취부를 위한 제4 취부브래킷을 연결시킬 수 있다.
이때, 상기 보강부재의 일단은 보닛취부대를 구성하는 가로부재에 연결하고, 대향부 타단은 보닛취부대 전방에 위치한 압축기의 외연에 부착되는 보조지지판에 연결시키는 것이 바람직하다.
이 경우 역시 상기 후처리장치와 평행한 배치를 이루도록 상기 엔진제어유닛을 보닛의 길이방향으로 배치되도록 함이 바람직하다.
상기 다른 실시예에서 상기 후처리장치와 마주보는 측 엔진제어유닛 일면을 소정 간격을 두고 덮는 차열판을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 차열판에 상기 엔진제어유닛을 장착하고, 상기 엔진제어유닛이 장착된 차열판을 상기 제3, 제4 취부브래킷에 각각 연결되도록 구성하는 것이 바람직하며, 상기 차열판에 엔진제어유닛을 장착함에 있어서는 복수의 방진마운트를 이용할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 엔진제어유닛 취부구조에 따르면, 엔진룸 내에서 흡기매니폴드 직상부로 확보되는 여유공간에 엔진제어유닛이 취부됨으로써, 종래 농업용 작업차량의 엔진룸 공간을 키우거나 레이아웃 변경 없이도 제한된 공간을 유효하게 활용하여 엔진제어유닛을 추가로 장착시킬 수 있다.
그리고, 엔진제어유닛이 고온의 복사열을 발생하는 배기가스 후처리장치 반대편에 위치하면서 주행 시 빗물이 유입될 수 있는 엔진룸 바닥 측으로부터 상당거리 이격된 공간 상에 배치됨으로써, 고온의 복사열과 수분으로부터의 영향을 최소화할 수 있고, 따라서 외부요인에 의한 엔진제어유닛의 오작동을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 복사열로부터 보호되고 수분으로부터 영향이 최소화될 수 있는 위치에 엔진제어유닛이 위치하면서도 구조적으로는 차량 운전석에서 근접한 보닛취부대 상에 엔진제어유닛이 배치됨으로써, 운전석의 기체 조작부와 엔진제어유닛 간 전기적 연결을 위한 배선경로를 최단으로 할 수 있고, 따라서 자재비 절감과 배선작업의 용이함을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진제어유닛 취부구조를 보여주기 위해 농업용 작업차량의 엔진룸 내부를 차체 후방에서 바라본 사시도.
도 2는 차체 전방에서 엔진룸 내부를 바라본 사시도.
도 3은 도 1에 나타난 엔진룸을 엔진제어유닛이 설치된 방향에서 바라본 측면도.
도 4은 도 1에 나타난 엔진룸을 평면에서 바라본 평면도.
도 5는 도 1에 나타난 엔진룸을 엔진룸 후방의 보닛브래킷 방향에서 바라본 정면도.
도 6은 본 발명의 요부를 확대 도시한 요부확대 사시도.
도 7은 본 발명의 요부를 다른 각도에서 바라본 요부확대 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔진제어유닛 취부구조를 보여주기 위해 농업용 작업차량의 엔진룸 내부를 차체 측 후방에서 바라본 사시도.
도 9는 도 8의 엔진룸 내부를 차체 전방 측에서 바라본 사시도.
도 10은 도 8에 나타난 엔진룸을 엔진제어유닛이 설치된 방향에서 바라본 측면도.
도 11은 도 8에 나타난 엔진룸을 평면에서 바라본 도면.
도 12는 도 8에 나타난 엔진룸을 엔진룸 후방의 보닛취부대 방향에서 바라본 정면도.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요부를 확대 도시한 요부 확대 사시도.
도 14는 도 13에 나타난 본 발명의 요부를 다른 각도에서 바라본 요부 확대 사시도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 설명될 용어 중 보닛 길이방향은 본 발명의 실시예를 통해 설명하고자 하는 엔진제어유닛이 적용될 농업용 작업차량의 전후 길이방향과 일치하는 방향인 것으로 정의하여 설명하며, 보닛의 폭방향은 상기 작업차량의 좌우 폭방향과 일치하는 방향인 것으로 정의하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진제어유닛 취부구조를 보여주기 위해 농업용 작업차량의 엔진룸 내부를 차체 후방에서 바라본 사시도이며, 도 2는 차체 전방에서 엔진룸 내부를 바라본 사시도이다. 그리고, 도 3은 도 1에 나타난 엔진룸을 엔진제어유닛이 설치된 방향에서 바라본 측면도이며, 도 4와 도 5는 도 1에 나타난 엔진룸을 평면과 엔진룸 후방의 보닛브래킷 방향에서 각각 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명과 관련한 농업용 작업차량은 운전석 전방의 공간에 엔진룸을 구비한다. 엔진룸은 차체 뼈대를 이루는 차체프레임(2)과 보닛(1, 도 5 참조)에 의해 구획되고 상기 보닛(1)에 의해 보호된다. 엔진룸에는 엔진(3)을 비롯하여, 엔진제어유닛(ECU, 4), 오일스트레이너(5), 제너레이터(6), 라디에이터(7), 터보차져(8), 배기가스 정화를 위한 후처리장치(9) 등이 탑재된다.
엔진(3)은 풋악셀페달 또는 핸드악셀레버의 변위를 센서가 감지하고, 그 감지된 변위 값을 기반으로 한 엔진제어유닛(4)의 제어로서 출력이 조절되는 전자식 다기통 디젤엔진(diesel engine)일 수 있으며, 보닛(1)에 의해 보호되는 엔진룸 바닥 측 중앙에 보닛(1)의 길이방향을 따라 종(縱) 배치된다.
엔진제어유닛(4)은 도시되지 않은 에어 플로우 미터(air flow meter)로부터의 흡입 공기량과, 크랭크 각 센서(crank angle sensor)로부터 획득되는 피스톤의 위치정보 등에 근거하여 연료의 분사량 및 분사 타이밍(timing)을 결정하여 인젝터에 관련 신호를 전달하며, 인젝터는 상기 신호에 따라 지시 받은 연료 분사량 및 분사 타이밍에 맞춰 실린더 내에 연료를 분사한다.
실린더 내에 분사된 연료는 실린더 내에서 공기와 고르게 혼합되고 피스톤의 상승 운동에 의해 강하게 압축되어 착화하는 것에 의해 연소되고, 연소에 의해 실린더 내의 가스가 급격하게 팽창하는 힘에 의해 피스톤이 하강 운동을 하면서 크랭크 축을 회전시켜 출력이 얻어지며, 그 발생된 출력은 차량 주행 또는 작업기 구동을 위한 동력으로 쓰인다.
연소 후에 엔진(3)에서 배출되는 배기가스는 배기매니폴드(미도시)와 도관(11)을 거쳐 보닛(1)의 길이방향을 따라 엔진룸 일측으로 편향 배치된 후처리장치(9, 도 2 내지 도 4 참조)로 도입되고, 후처리장치(9)에서는 배기가스에 포함된 유해물질을 산화시키고 걸러내는 일련의 정화처리가 행해진다. 후처리장치(9)는 디젤산화촉매(DOC, 9a)와 디젤입자필터(DPF, 9b)가 직렬로 결합된 구성일 수 있다.
터보차져(8)(turbocharger, 도 2참조)는 엔진(3) 배기측의 배기매니폴드와 후처리장치(9) 사이의 도관(11) 상에 위치하며, 배출가스 압력으로 구동되어 흡입공기를 고압으로 압축시켜 실린더로 강제 송출한다. 그리고, 제너레이터(6)는 엔진(3)과 전동 가능하게 연결되어 얻어진 엔진(3) 출력으로 전장품 구동을 위한 전기를 발생시킨다.
과열방지용 냉각수는 엔진(3)을 경유하여 라디에이터(7)로 유입되고 냉각팬 구동으로 흡입되는 외기에 의해 냉각된다. 라디에이터(7)는 상기 후처리장치(9) 전방의 엔진룸에 보닛 폭방향으로 배치되며, 라디에이터(7) 반대쪽 후처리장치(9) 후방에는 엔진 플라이휠 하우징(17)에 고정되면서 보닛의 폭방향으로 배치되는 보닛취부대(12)가 위치하게 된다.
보닛취부대(12) 상단에는 상향 여닫이 형태로 보닛(1)이 취부될 수 있도록 보닛측의 힌지체와 연결되는 보닛 힌지체(13, 도 5 참조)가 마련되고, 엔진(3)의 총괄적 제어를 위한 엔진제어유닛(4)은 후처리장치(9)의 반대편에 위치한 상기 보닛취부대(12) 측부에 취부됨으로써 흡기매니폴드(10)의 상방에 위치하게 된다.
상기 엔진제어유닛(4)이 취부되는 위치 및 취부구조에 대해서는 이하 도 6 및 도 7을 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 요부를 확대 도시한 요부확대 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 일 실시예의 요부를 다른 각도에서 바라본 요부확대 사시도이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 엔진제어유닛(4)은 한 쌍의 제1 취부브래킷(14a)과 제2 취부브래킷(14b)을 통해 후처리장치(9) 반대편의 흡기매니폴드(10) 상부공간에 안정적으로 취부된다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 취부브래킷(14a)은 상기 후처리장치(9) 반대편에 위치된 보닛취부대(12)의 세로부재(120)에 용접 또는 볼트 결합을 통해 고정되며, 제2 취부브래킷(14b)은 엔진(3)의 흡기매니폴드(10) 상부에 일체 또는 볼트을 통해 고정된다.
엔진제어유닛(4)은 상기 제1 취부브래킷(14a)과 상기 제2 취부브래킷(14b)에 각각 일측과 대향부 타측이 접하도록 고정된다.
그리고, 차량 주행 중의 각종 진동이나 차량 정지 중의 엔진 구동에 따른 진동이 제1, 제2 취부브래킷(14a)(14b)을 통해 엔진제어유닛(4)에 고스란히 전달된다면 치명적인 오류가 발생하거나 전기적 접촉불량이 발생할 수 있다. 따라서 상기 양 취부브래킷(14a)(14b)에 엔진제어유닛(4)을 연결시킴에 있어서는 방진마운트(15), 예컨대 방진고무로 피복된 볼트-너트를 이용함이 바람직하다.
엔진제어유닛(4)의 취부에 있어 그 배치방향은, 엔진제어유닛(4)의 외형을 구성하는 면 중 면적이 가장 넓은 일면이 반대편에 위치한 후처리장치(9)와 마주보면서 평행을 이루는 배치형태가 되도록 보닛의 길이방향과 일치하는 방향으로 취부하는 것이 바람직하다.
또한, 후처리장치(9)의 재생과정 중 발생하는 고온의 복사열에 의한 악영향을 최소화시키기 위해, 상기 후처리장치(9)와 엔진제어유닛(4) 사이, 바람직하게는 도 6 내지 도 7과 같이 후처리장치(9)와 마주하는 엔진제어유닛(4)의 일면을 소정의 간격을 두면서 덮도록 설치되는 차열판(16)을 더 포함할 수 있다.
차열판(16)은 고온 복사열이 상기 엔진제어유닛(4)에 직접적으로 전달되는 것을 차단하는 기능을 하며, 엔진제어유닛(4)의 일면을 충분히 커버할 수 있을 정도의 면적으로 된 판상의 석면이나 강판제(鋼板製) 등이 이용될 수 있다.
도 8 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔진제어유닛 취부구조를 나타내고 있다.
도면에 도시된 다른 실시예는, 엔진제어유닛의 취부를 위한 일부 취부브래킷의 구조와 마운팅 위치, 상기 취부브래킷과 엔진제어유닛 간 결합구조 등의 일부 구조를 제외하고는 주요 구성품의 엔진룸 내 위치나 배치형태 등에 있어서 전술한 일 실시예와 차이가 없다. 따라서 이하에서는 중복된 설명은 생략하면서 전술한 일 실시예와의 차이점에 해당하는 부분을 중심으로 간단히 설명하기로 한다.
도 8 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예는 한 쌍의 제3 취부브래킷(14c)과 제4 취부브래킷(14d)을 통해 후처리장치(9) 반대편의 흡기매니폴더(10) 상부공간에 위치되도록 엔진제어유닛(4)을 취부시킨 것을 특징으로 한다.
본 실시예에서 상기 제3 취부 브래킷(14c)은 전술한 일 실시예와 마찬가지로, 상기 후처리장치(9) 반대편 보닛취부대(12)의 세로부재(120)에 용접 또는 볼트 결합 등을 통해 고정될 수 있으며, 제4 취부브래킷(14d)은 상기 보닛취부대(12)의 강성 보강 또는 배선을 위해 엔진룸 내에 보닛의 길이방향으로 설치되는 보강부재(18) 상에 용접 또는 볼트 결합 등을 통해 고정될 수 있다.
이때 상기 보강부재(18)의 일단은 보닛취부대(12)를 구성하는 가로부재(122)에 고정되며, 대향부 타단은 보닛취부대(12) 전방에 위치하게 되는 압축기(19)의 외연에 부착되는 보조지지판(20)에 용접이나 볼트 결합 등을 통해 고정된다.
엔진제어유닛(4) 취부에 있어 그 배치방향은 전술한 실시예와 마찬가지로, 엔진제어유닛(4)의 외형을 구성하는 면 중 면적이 가장 넓은 일면이 반대편에 위치한 상기 후처리장치(9)와 마주보는 형태가 되도록 보닛의 길이방향으로 취부될 수 있으며, 후처리장치(9)와 마주하는 상기 일면을 소정의 간격을 두고 덮도록 차열판(16)이 설치된다.
차열판(16)은 엔진제어유닛(4)과 함께 상기 한 쌍의 취부브래킷(14c)(14d)에 고정될 수 있으며, 이 경우 상기 차열판(16)에 엔진제어유닛(4)을 먼저 결합시켜 하나의 구성품을 이루도록 한 상태에서, 상기 차열판(16)을 양 취부브래킷(14c)(14d)에 연결시켜 엔진제어유닛(4)이 취부될 수 있도록 하면, 조립 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 차열판(16)에 엔진제어유닛(4)을 부착시킴에 있어서는, 앞서 설명한 방진마운트(15)를 이용하면 상기 차열판(16)을 통해 전달되는 진동을 충분히 저감시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예는, 엔진에 연결된 일 실시예의 흡기매니폴드에 비해 상대적으로 진동이 덜한 보강부재에 취부브래킷을 연결하여 엔진제어유닛의 일부가 지지될 수 있도록 구성된 것에 특징이 있다. 즉, 전술한 일 실시예에 따른 엔진제어유닛 취부구조에 비해 엔진이 발생시키는 진동으로부터 상대적으로 자유롭다.
이상에서 살펴본 본 발명에 따른 엔진제어유닛의 취부구조에 따르면, 엔진룸 내에서 흡기매니폴드 직상부로 확보되는 여유공간에 엔진제어유닛을 취부하고 있다. 따라서 종래 농업용 작업차량의 엔진룸 공간을 키우거나 레이아웃을 변경하지 않고도 제한된 공간을 유효하게 활용하여 엔진제어유닛을 추가할 수 있다.
또한, 엔진제어유닛이 고온의 복사열을 발생하는 배기가스 후처리장치 반대편에 위치하면서 주행 시 빗물이 유입될 수 있는 엔진룸 바닥 측으로부터 상당거리 이격된 공간 상에 배치되어 있기 때문에, 고온의 복사열과 수분에 의한 영향을 최소화할 수 있고, 결국 외부요인에 의한 엔진제어유닛 오작동을 방지할 수 있다.
또한, 복사열로부터 보호되고 수분으로부터 영향이 최소화될 수 있는 위치에 엔진제어유닛이 위치하면서도 구조적으로는 차량 운전석에서 근접한 보닛 취부브래킷 상에 배치됨으로써, 운전석의 기체 조작부와 엔진제어유닛 간 전기적 연결을 위한 배선경로를 최단으로 할 수 있고, 따라서 원가 절감과 배선작업의 용이함을 도모할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명은 농업용 작업차량의 제한된 엔진룸 공간에 엔진을 통합적으로 전자 제어하는 엔진제어유닛(ECU)을 취부시키기 위한 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조로 이용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 전자식 엔진을 탑재한 농업용 작업차량의 엔진제어유닛(ECU)을 엔진룸에 취부하기 위한 구조로서,
    보닛에 의해 보호되는 엔진룸 바닥 측에 엔진을 보닛 길이방향으로 배치하고, 배기가스 정화를 위한 후처리장치는 엔진과 평행하게 보닛 길이방향으로 엔진룸 일측에 편향되게 배치하며, 보닛 취부를 위한 보닛취부대는 엔진 뒤쪽 엔진룸 후방에 보닛 폭방향으로 배치하고, 후처리장치 반대편의 보닛취부대 측부에 엔진제어유닛을 취부하여 엔진 흡기매니폴더 상방에 위치되도록 한 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 후처리장치 반대편의 상기 보닛취부대의 세로부재와 엔진 흡기측 흡기매니폴드 상부에 각각 상기 엔진제어유닛 취부를 위한 제1 취부브래킷과 제2 취부브래킷을 설치한 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 엔진제어유닛을 복수의 방진마운트를 이용해 상기 제1, 제2 취부브래킷에 결합시킨 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 후처리장치와 평행한 배치를 이루도록 상기 엔진제어유닛을 보닛 길이방향으로 배치한 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 후처리장치와 엔진제어유닛 사이에 설치되는 차열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 후처리장치와 마주하는 측 엔진제어유닛 일면을 소정 간격을 두고 덮도록 상기 차열판을 설치한 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 후처리장치 반대편 상기 보닛취부대의 세로부재에 상기 엔진제어유닛 취부를 위한 제3 취부브래킷을 설치하고,
    상기 엔진룸 내에 보닛의 길이방향으로 설치되는 보강부재 상에 상기 엔진제어유닛 취부를 위한 제4 취부브래킷을 연결시킨 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보강부재의 일단은 보닛취부대를 구성하는 가로부재에 연결하고, 대향부 타단은 보닛취부대 전방에 위치한 압축기의 외연에 부착되는 보조지지판에 연결시킨 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 후처리장치와 평행한 배치를 이루도록 상기 엔진제어유닛을 보닛의 길이방향으로 배치한 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 후처리장치와 마주보는 측 엔진제어유닛 일면을 소정 간격을 두고 덮는 차열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 차열판에 상기 엔진제어유닛을 장착하고, 엔진제어유닛이 장착된 상기 차열판을 상기 제3, 제4 취부브래킷에 각각 연결시킨 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
  12. 제11항에 있어서,
    복수의 방진마운트를 이용해 상기 차열판에 엔진제어유닛을 장착하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 엔진제어유닛 취부구조.
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