트랙터 전자식 정유압 변속기 시뮬레이션 모델 개발 = Development of Simulation Model for Electric Hydro-static Transmission of Tractor
저자
박진감 ( Jinkam Park ) ; 천수환 ( Su Hwan Cheon ) ; 유지훈 ( Ji Hun Yu ) ; 최규정 ( Kyujeong Choi ) ; 이진웅 ( Jin Woong Lee )
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학술지명
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발행연도
2021
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
257-257(1쪽)
제공처
최근 농업용 트랙터의 편의성 및 승차감 향상을 위해 제조사 및 다양한 연구기관에서 트랙터 무단변속기를 개발하는 추세이다. 무단변속기 중 정유압 변속기(HST, Hydro-static Transmission)는 내구성이 우수하고 출력밀도가 높으며 변속 시 충격이 매우 작다는 장점이 있다. 기존 정유압 변속기의 구동 방식은 전·후진 페달이 유압 펌프 사판 제어부와 기구적으로 연결되어 있어 페달의 밟는 정도에 따라 펌프의 토출 유량이 직접적으로 제어가 되나, 부하가 클 경우 엔진이 스톨(Stall)될 수 있다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 최근 정유압 변속기 유압 펌프의 사판을 페달과 독립적으로 제어할 수 있는 전자식 정유압 변속기가 개발되고 있다.
본 연구에서는 트랙터 전자식 정유압 변속기의 시뮬레이션 모델을 개발하고, 부하 조건에서 엔진 스톨 방지기능의 동작을 통해 검증을 실시하였다. 시뮬레이션 모델은 엔진, 전자식 정유압 변속기, 부하 입력부로 개발되었으며, 특히 정유압 변속기 모델은 전자식 압력 비례제어 밸브에 의해 구동되는 스풀과 피스톤으로 구성되는 서보 시스템을 기반으로 개발하여, 펌프의 토출 유량을 제어할 수 있도록 하였다. 정유압 변속기 구동을 위한 제어 모델은 입력부, 신호 처리부, 연산부, 출력부로 구분하여 개발하였으며, 시뮬레이션 모델에서 출력된 신호값을 입력으로 하여 정유압 변속기의 출력을 결정하는 밸브 전류를 출력하도록 하였다. 시뮬레이션 모델 검증을 위해 엔진 스톨 방지 기능을 동작시켜 검증을 실시하였다. 시뮬레이션 모델의 트랙터 차축부에 일정한 부하 조건을 가해 엔진 최대 토크 이상의 부하가 인가되도록 하고 이 때 엔진 회전수가 감소하는 정도에 따라 유압 펌프의 사판각도를 줄여 엔진 시동이 꺼지지 않고 목표 엔진 회전수까지 회생 동작을 하는지 확인하였다. 시뮬레이션 결과 부하 조건에서 엔진 회전수가 감소하는 과정에 유압펌프의 사판각도를 줄여 엔진 회전수가 목표 회전수까지 다시 회복되는 결과를 확인할 수 있었다.
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