농용 트랙터를 위한 능동형 타이어 공기압 제어 시스템 개발 Development of the active tire pressure control system for agricultural tractors원문보기
보고서 정보
주관연구기관
서울대학교 Seoul National University
보고서유형
최종보고서
발행국가
대한민국
언어
한국어
발행년월
2009-05
과제시작연도
2008
주관부처
농림축산식품부 Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs(MAFRA)
등록번호
TRKO201400022531
과제고유번호
1545000380
사업명
농림기술개발
DB 구축일자
2014-11-10
초록▼
○ 연구결과 -. 개발된 타이어 공기압 측정 및 무선 송·수신 장치 장치는 0∼ 350 kPa 측정 범위에서 ±0.5%(FS)의 측정 정확도로 공기압을 측정할 수 있음을 확인 -. 개발된 무선 송신장치에서 측정된 가속도를 이용하여 차속을 계산한 결과, 10∼ 40 km/h 사이의 운전구간에서는 ±1 %(FS)의 오차 범위 이내로 차속을 측정할 수 있음을 확인. -. 개발된 공기압 측정 및 무선 송·수신 장치를 농용 트랙터에 설치하고 무선성능을 측정한 결과, -110 dBm의 수신 전력에서 20 %의 프레임 에러
○ 연구결과 -. 개발된 타이어 공기압 측정 및 무선 송·수신 장치 장치는 0∼ 350 kPa 측정 범위에서 ±0.5%(FS)의 측정 정확도로 공기압을 측정할 수 있음을 확인 -. 개발된 무선 송신장치에서 측정된 가속도를 이용하여 차속을 계산한 결과, 10∼ 40 km/h 사이의 운전구간에서는 ±1 %(FS)의 오차 범위 이내로 차속을 측정할 수 있음을 확인. -. 개발된 공기압 측정 및 무선 송·수신 장치를 농용 트랙터에 설치하고 무선성능을 측정한 결과, -110 dBm의 수신 전력에서 20 %의 프레임 에러율이 측정되어 당초 개발 목표를 만족하는 것을 확인 -. 공기압 발생장치, 무한회전형 공기압 공급 장치, 공기주입 및 배출 밸브블록 등의 기계장치, 제어기와 공기주입 및 배출시간 예측 알고리즘으로 구성된 타이어 공기압 제어장치를 완성하였다. -. 개발된 공기압 제어장치는 타이어 시뮬레이터를 이용하여 농용 트랙터 타이어를 대상으로 제어 시험을 수행하였으며, ±1 %(FS)의 정확도로 공기압을 제어할 수 있음을 확인 -.타이어 공기압 제어 시스템을 농용 트랙터에 적용하기 위하여 사용 조건에 따라 제어 모드 (작업, 주행, 비상, 수동)를 개발하고 그에 따른 설정 공기압을 결정 -. 설정 압력으로 공기압이 가변되는 구조로 설계된 능동형 타이어 공기압 제어 시스템을 농용 트랙터에 적용하여 주행속도를 가변하면서 공기압제어 시험을 수행한 결과, 각각의 압력 수준별 타이어 공기압 제어 정확도는 ±1 %(FS) 이하로 구현 되었으며, 실차 조건에서 개발한 제어 알고리즘의 정상 작동 여부를 확인 -. 개발된 능동형 타이어 공기압 제어 시스템의 농용 트랙터 적용 적합성을 확인하기 위하여 견인 동력 측정차량을 이용하여 견인성능 시험을 수행한 결과, 능동형 타이어 공기압 제어 시스템은 농용트랙터에서 타이어 공기압을 개발 목적에 부합하는 범위 내에서 자동 제어할 수 있음을 확인하였으며, 또한 시스템의 적용에 따른 농툩 트랙터의 견인성능 개선효과를 확인할 수 있었음
Abstract▼
Ⅳ Major result of research This study was conducted to develop an active tire pressure control system which is able to adjust tire pressure to the optimum level according to each control modes and vehicle travel speeds, which were determined by relationships between tire pressure and load. The fe
Ⅳ Major result of research This study was conducted to develop an active tire pressure control system which is able to adjust tire pressure to the optimum level according to each control modes and vehicle travel speeds, which were determined by relationships between tire pressure and load. The feasibility of the developed control system was tested with agricultural tractors and the performance was evaluated. The result of this study was summarized as follows. 1. In this study, the RF transceiver unit of active tire pressure control system was developed, which are able to measure the tire pressure and communicate measured data by using the prescribed communication protocol (RF signal datagram). The developed RF transceiver unit was able to measure tire pressure with the accuracy ±0.5 %(FS) in the range of 0~350kPa. Also, using the measured acceleration of transmitter module, traveling speed of tractor was able to be measured with the accuracy of ±1 %(FS) in the range of 10~40km/h traveling speed. 2. In the process of RF transceiver unit's design, target frame error rate according to communication link budget for agricultural tractor was set and then performance criteria were determined. As a result of these research, frame error rate was 20% at the -110dBm electro-receipt power. And then the developed RF transceiver unit have conformed with the planned goal of a link budget in the process of development. 3. In this study, the air-compressor unit, air supplying unit with rotary joint, solenoid valve assembly and control algorithm were developed for the active tire pressure control system. And then the developed control system's performance was evaluated to the passenger, commercial and agricultural tractors by using the tire simulator. As a result of performance evaluation, the developed control system was able to adjust the tire pressure with the accuracy of ±1 %(FS) 4. In order to apply the developed control system to an agricultural tractors, the operating mode was developed according to the working condition of agricultural tractors(wor kingtraveling, emergency and manual mode), and then target value of tire pressure was determined for each developed mode. Also, the developed control algorithm was designed to be capable of controling the tire pressure automatically according to traveling speed of vehicles. Finally, development of the active tire pressure control system was accomplished by applying the control algorithm to the system's controller. 5. As the target pressure being adjusted according to the vehicle's travel speed from a load-inflation pressure table for tires, the feasibility of the developed control system was tested with an agricultural tractor. As a result of the test, an accuracy of the developed system's tire pressure control was below the ±1 %(FS), the correct operation of developed system's control algorithm was confirmed while that being applied to the tractors. 6. For the feasibility study of developed system's application to the tractors, the field test was conducted by using the draw bar type dynamometer, As a result of the test, developed control system was able to control the tire pressure of the tractor automatically. Also, it was confirmed that developed system is able to improve the tractive power and force of tractors by using this system.
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