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표제지

목차

요약 5

기호설명 8

Ⅰ. 서론 9

1. 연구의 배경 및 목적 9

2. 연구동향 10

Ⅱ. 하이브리드 트랙터 개요 12

1. 하이브리드 동력 시스템 12

1) 직렬형 하이브리드 시스템 12

2) 병렬형 하이브리드 시스템 13

2. 트랙터의 동력전달계 13

1) 변속기 구동형 13

2) 상시 회전형 13

3) 독립형 14

3. 하이브리드 트랙터 15

4. 작업 부하의 종류 15

1) 로터리 작업 16

2) 플라우 작업 16

3) 베일러 작업 16

Ⅲ. 작업 부하 분석 17

1. 로터리 작업 부하 데이터 17

2. 이동평균 기법 18

1) 단순 이동평균 18

2) 지수 가중 이동평균 19

3. 부하 선도의 변형 20

4. 부하 선도의 재현 21

1) 속도의 고정 22

2) 기준 토크 24

3) 부하에 대한 작업속도비의 영향 25

Ⅳ. 연비 해석 및 결과 27

1. 다이나믹 프로그래밍 27

1) 다이나믹 프로그래밍의 구조 27

2) 최적화 문제의 정의 28

3) 다이나믹 프로그래밍 풀이 28

2. 구성요소 모델링 28

1) 엔진(Engine) 29

2) 모터(Motor) 29

3) 배터리(Battery) 30

4) 변속기 31

5) 주행 저항 31

6) PTO 부하 32

3. 부하의 계산 32

4. 후방향 시뮬레이터 33

5. 연비 해석 결과 34

1) 실험 데이터 부하 선도를 작업 부하로 이용한 시뮬레이션 34

2) 이동평균 부하 선도를 작업 부하로 이용한 시뮬레이션 39

3) 속도 고정 부하 선도를 작업 부하로 이용한 시뮬레이션 43

4) 속도 고정 - 토크 고정 부하 선도를 작업 부하로 이용한 시뮬레이션 47

6. 연비 결과 비교 및 고찰 51

1) 연비 결과 비교 51

2) 고찰 51

Ⅴ. 결론 53

참고문헌 55

Abstract 56

표목차

Table 1.1. Tier 4 regulation schedule and value in U.S 9

Table 3.1. Mode value in each PTO Speed data 22

Table 3.2. The relationship between the PTO load and the transmission ratio 23

Table 4.1. Specification of target tractor 34

Table 4.2. Comparison of Fuel Efficiency Results 52

그림목차

Fig. 2.1. Series Type System 12

Fig. 2.2. Parallel Type System 13

Fig. 2.3. Transmission driven type 14

Fig. 2.4. Continuous running type 14

Fig. 2.5. Independent type 14

Fig. 2.6. Parallel Hybrid Tractor with drivetrain of Independent type 15

Fig. 2.7. Annual average hours of use for each Work 16

Fig. 3.1. PTO Load with Rotary Work in each gear ratio 18

Fig. 3.2. Original Data vs. Exponentially weighted moving average Data 20

Fig. 3.3. Proposed Work done Graph 21

Fig. 3.4. PTO Load for Rotary Work in Fixed Speed 23

Fig. 3.5. Curve fitting Result 24

Fig. 3.6. Simplified PTO Load for Rotary Work 25

Fig. 3.7. Reference Torque for Work Speed ratio 26

Fig. 4.1. Structure of Dynamic Programming 27

Fig. 4.2. Diesel 55kW engine map 29

Fig. 4.3. 7kW Motor map 30

Fig. 4.4. Battery internal resistance model 31

Fig. 4.5. Battery map 31

Fig. 4.6. Simplified Parallel Hybrid Vehicle model 33

Fig. 4.7. Procedure of Calculation 33

Fig. 4.8. Backward Simulator of Parallel Hybrid Tractor 34

Fig. 4.9. Simulation Results of Original Data - L/1/P1 35

Fig. 4.10. Simulation Results of Original Data - L/1/P2 36

Fig. 4.11. Simulation Results of Original Data - L/2/P1 37

Fig. 4.12. Simulation Results of Original Data - L/2/P2 38

Fig. 4.13. Simulation Results of Moving Average Data - L/1/P1 39

Fig. 4.14. Simulation Results of Moving Average Data - L/1/P2 40

Fig. 4.15. Simulation Results of Moving Average Data - L/2/P1 41

Fig. 4.16. Simulation Results of Moving Average Data - L/2/P2 42

Fig. 4.17. Simulation Results of Fixed Speed Data - L/1/P1 43

Fig. 4.18. Simulation Results of Fixed Speed Data - L/1/P2 44

Fig. 4.19. Simulation Results of Fixed Speed Data - L/2/P1 45

Fig. 4.20. Simulation Results of Fixed Speed Data - L/2/P2 46

Fig. 4.21. Simulation Results of Fixed Speed & Fixed Torque Data - L/1/P1 47

Fig. 4.22. Simulation Results of Fixed Speed & Fixed Torque Data - L/1/P2 48

Fig. 4.23. Simulation Results of Fixed Speed & Fixed Torque Data - L/2/P1 49

Fig. 4.24. Simulation Results of Fixed Speed & Fixed Torque Data - L/2/P2 50