KR101135185B1 - Transmission for Electric Vehicle - Google Patents

Transmission for Electric Vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR101135185B1
KR101135185B1 KR1020090117126A KR20090117126A KR101135185B1 KR 101135185 B1 KR101135185 B1 KR 101135185B1 KR 1020090117126 A KR1020090117126 A KR 1020090117126A KR 20090117126 A KR20090117126 A KR 20090117126A KR 101135185 B1 KR101135185 B1 KR 101135185B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
speed
clutch
drive unit
synchronizer
input shaft
Prior art date
Application number
KR1020090117126A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110060523A (en
Inventor
김용주
Original Assignee
김용주
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김용주 filed Critical 김용주
Priority to KR1020090117126A priority Critical patent/KR101135185B1/en
Publication of KR20110060523A publication Critical patent/KR20110060523A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101135185B1 publication Critical patent/KR101135185B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0293Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being purely mechanical
    • F16H61/0295Automatic gear shift control, e.g. initiating shift by centrifugal forces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02Selector apparatus
    • F16H59/0208Selector apparatus with means for suppression of vibrations or reduction of noise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 전기 자동차용 변속 장치에 관한 것으로, 차량 속도에 따라 적정 상태의 변속비가 자동으로 형성되도록 함으로써, 모든 속도 구간에서 요구되는 구동 모터에 대한 속도 제어 기능이 완화되고, 이에 따라 구동 모터의 부하가 감소하여 더욱 에너지 효율적인 차량 주행 상태를 제공할 수 있으며, 제어부에 의해 자동으로 변속 동작되기 때문에, 사용자에 의한 조작이 불필요하여 더욱 안전한 차량 주행 성능을 제공할 수 있고, 차량 속도에 따라 적정 상태의 변속비를 자동으로 형성함과 동시에 차량의 속도 유지 시간을 판단하여 이에 따라 변속 여부를 결정함으로써, 빈번한 변속을 방지하여 더욱 안정적인 주행 성능을 제공하는 전기 자동차용 변속 장치를 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric vehicle transmission, and more particularly, it relates to a transmission for an electric vehicle in which an appropriate gear ratio is automatically formed in accordance with a vehicle speed, It is possible to provide a more energy-efficient vehicle running state, and the automatic shifting operation is performed by the control unit. Therefore, the operation by the user is unnecessary, so that a safer vehicle running performance can be provided. The present invention provides an automatic transmission for an electric vehicle, which automatically forms a gear ratio and determines a speed holding time of the vehicle, thereby determining whether or not the gear is to be shifted, thereby preventing frequent shifting and providing a more stable running performance.

전기 자동차, 변속기, 2단 변속, 구동 모터 Electric vehicle, transmission, two-speed, drive motor

Description

전기 자동차용 변속 장치{Transmission for Electric Vehicle}[0001] Transmission for Electric Vehicle [0002]

본 발명은 전기 자동차용 변속 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 차량 속도에 따라 적정 상태의 변속비가 자동으로 형성되도록 함으로써, 모든 속도 구간에서 요구되는 구동 모터에 대한 속도 제어 기능이 완화되고, 이에 따라 구동 모터의 부하가 감소하여 더욱 에너지 효율적인 차량 주행 상태를 제공할 수 있으며, 제어부에 의해 자동으로 변속 동작되기 때문에, 사용자에 의한 조작이 불필요하여 더욱 안전한 차량 주행 성능을 제공할 수 있고, 차량 속도에 따라 적정 상태의 변속비를 자동으로 형성함과 동시에 차량의 속도 유지 시간을 판단하여 이에 따라 변속 여부를 결정함으로써, 빈번한 변속을 방지하여 더욱 안정적인 주행 성능을 제공하는 전기 자동차용 변속 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle transmission. More specifically, a speed change ratio of an appropriate state is automatically formed in accordance with the vehicle speed, so that a speed control function for a drive motor required in all the speed sections is relaxed, thereby reducing the load on the drive motor, Since the automatic shifting operation is performed by the control unit, the operation by the user is unnecessary, so that it is possible to provide a safer vehicle running performance, automatically form a gear ratio in an appropriate state in accordance with the vehicle speed The present invention relates to a transmission for an electric vehicle that determines a speed holding time of a vehicle and determines whether or not the vehicle is to be shifted, thereby preventing a frequent shift and providing a more stable running performance.

최근 지구 환경 문제가 범세계적인 관심사가 되면서 선진국을 중심으로 환경규제가 강화되고 있으며, 특히 자동차와 관련 있는 배기가스 규제, 연비규제 등을 중심으로 더욱 확대되고 있는 추세이다.Recently, global environmental problems have become a global concern, and environmental regulations have been strengthened especially in developed countries. Especially, exhaust gas regulations related to automobiles and regulations on fuel efficiency have been expanding.

이에 최근 자동차의 개발 추세는 대기 오염에 심각한 영향을 주고 있는 현재 의 가솔린 중유를 주연료로 사용하는 차량 대신에 공해 발생이 적은 차량을 개발하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있으며, 이러한 연구 대상으로 최근에는 소음이 적고 배기 가스를 전혀 내지 않는 전기 자동차에 대한 관심이 집중되고 있다.Recently, the development trend of automobiles has been studied in order to develop vehicles with less pollution in place of vehicles using gasoline heavy oil as the main fuel, which is seriously affecting air pollution. There is a growing interest in electric vehicles with low noise and no emissions at all.

전기 자동차는 구동 동력원으로 2차 전지인 납축 전지를 사용하고 있으며, 기존의 가솔린 또는 디젤 엔진 대신에 납축 전지에서 출력되는 고전압, 고전류로 구동 모터를 구동시키고, 구동 모터에 의해 발생된 동력을 동력 전달 장치를 통해 구동휠로 전달하여 구동휠을 회전시키는 방식으로 동작한다.Electric vehicles use lead-acid batteries, which are secondary batteries, as driving power sources. Instead of conventional gasoline or diesel engines, they drive the drive motor with high voltage and high current output from the lead-acid battery and transmit the power generated by the drive motor to power transmission To the drive wheel through the device to rotate the drive wheel.

이러한 방식으로 동작하는 전기 자동차는 내연 기관과 같은 폭발음이 전혀 없고 대기 오염과 같은 공해 발생이 전혀 없지만, 축전기에 축전된 에너지가 한정되어 있고 그 동작 원리가 내연 기관과 상이하기 때문에 차량 내부에 장착되는 변속기 또는 별도의 동력 전달 수단 등을 변경하거나 추가 삭제하는 방식으로 그 구조가 변경되어야 한다.An electric vehicle operating in this manner has no explosion sound like an internal combustion engine and has no pollution such as air pollution. However, since the energy stored in the capacitor is limited and its operation principle differs from that of the internal combustion engine, Its structure must be changed in such a way as to change or additionally delete the transmission or the separate power transmission means.

특히, 전기 자동차의 동력 발생원인 구동 모터는 축전기의 전기 에너지를 통해 회전 구동되므로, 구동 모터의 회전력 및 회전 속도는 차량 제어부를 통해 직접 제어되고 이에 따라 차량 속도를 변속할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 전기 자동차는 내연 기관 차량과는 달리 구동 모터에 대한 제어가 용이하기 때문에, 별도의 변속 장치가 없어도 구동 모터에 대한 제어를 통해 차량 속도를 원활하게 변속할 수 있다.Particularly, since the driving motor, which is the power source of the electric vehicle, is rotationally driven through the electric energy of the capacitor, the rotational force and the rotational speed of the driving motor can be directly controlled through the vehicle control unit and can be configured to change the vehicle speed accordingly. That is, unlike an internal combustion engine vehicle, an electric vehicle can be easily controlled with respect to a drive motor, so that the vehicle speed can be smoothly changed by controlling the drive motor even without a separate transmission.

그러나, 이와 같이 구동 모터에 대한 제어를 통해 차량 속도를 변속하게 되면, 구동 모터에 부하가 많이 걸려 전원 소비량이 증가하고 이에 따라 1회 충전을 통한 주행 거리가 짧아지게 되며, 구동 모터 제어를 위한 제어부 및 구동 모터의 구성이 복잡해지는 등의 문제가 있었다. 따라서, 전기 자동차에 대해서도 에너지 효율 측면에서 구동 모터 방식에 적합한 변속 장치가 요구되고 있으나, 현재까지 전기 자동차용 변속 장치에 대한 연구 개발은 여전히 미흡한 수준에 머물고 있다.However, if the speed of the vehicle is changed through the control of the driving motor, the load on the driving motor is increased, so that the power consumption is increased. As a result, the driving distance through one charging is shortened. And the configuration of the drive motor becomes complicated. Therefore, although a transmission suitable for a drive motor system is required for an electric vehicle in terms of energy efficiency, the research and development of a transmission for an electric vehicle is still insufficient to date.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 속도에 따라 적정 상태의 변속비가 자동으로 형성되도록 함으로써, 모든 속도 구간에서 요구되는 구동 모터에 대한 속도 제어 기능을 완화시킬 수 있고, 이에 따라 구동 모터의 부하가 감소하여 더욱 에너지 효율적인 차량 주행 상태를 제공할 수 있으며, 제어부에 의해 자동으로 변속 동작되기 때문에, 사용자에 의한 조작이 불필요하여 더욱 안전한 차량 주행 성능을 제공할 수 있는 전기 자동차용 변속 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior arts, and it is an object of the present invention to reduce the speed control function for a driving motor required in all speed sections by automatically forming a speed change ratio in an appropriate state according to the vehicle speed So that the load of the driving motor can be reduced to thereby provide a more energy-efficient vehicle running state, and the automatic shifting operation is performed by the control unit, so that operation by the user is unnecessary, thereby providing safer vehicle driving performance And an electric motor for driving the electric motor.

본 발명의 다른 목적은 차량 속도에 따라 적정 상태의 변속비를 자동으로 형성함과 동시에 차량의 속도 유지 시간을 판단하여 이에 따라 변속 여부를 결정함으로써, 빈번한 변속을 방지하여 더욱 안정적인 주행 성능을 제공함과 동시에 변속 동력 전달 장치와 관련된 차량 부품의 내구성 또한 향상시킬 수 있는 전기 자동차용 변속 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an automatic transmission that automatically forms a gear ratio in an appropriate state according to a vehicle speed and determines a speed holding time of the vehicle and determines whether or not to perform a shift according to the vehicle speed to thereby prevent frequent shifting, And it is an object of the present invention to provide a transmission for an electric vehicle capable of improving the durability of a vehicle component associated with the transmission power transmitting device.

본 발명은, 구동 모터에 의해 발생된 동력을 변화시켜 구동휠에 전달하는 전기 자동차용 변속 장치에 있어서, 서로 다른 기어비를 갖는 제 1 및 제 2 입력 기어가 결합되며 상기 구동 모터에 의해 회전 구동되는 입력축; 상기 구동 모터의 동력이 상기 입력축에 선택적으로 전달되도록 상기 구동 모터와 상기 입력축을 연결 또는 차단하는 클러치; 상기 제 1 및 제 2 입력 기어에 각각 상시 맞물림되는 제 1 및 제 2 카운터 기어가 자유 회전 상태로 결합되는 카운터축; 상기 카운터축이 상기 제 1 카운터 기어 또는 제 2 카운터 기어를 통해 저속단 또는 고속단으로 상기 입력축의 동력을 전달받도록 상기 카운터축 상에서 축방향으로 직선 이동하여 상기 제 1 및 제 2 카운터 기어와 선택적으로 결합하는 싱크로나이저; 상기 클러치를 작동시키는 클러치 구동 유닛; 상기 싱크로나이저가 직선 이동하도록 작동시키는 싱크로나이저 구동 유닛; 및 차량 속도에 따라 상기 입력축으로부터 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 저속단 또는 고속단으로 2단 변속되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 구동휠이 결합되는 출력축은 상기 카운터축의 동력을 전달받아 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치를 제공한다.The present invention relates to an electric vehicle transmission for changing the power generated by a drive motor and transmitting the same to a drive wheel, wherein first and second input gears having different gear ratios are combined and driven by the drive motor Input shaft; A clutch for connecting or disconnecting the drive motor and the input shaft so that the power of the drive motor is selectively transmitted to the input shaft; A counter shaft to which the first and second counter gears, which are always engaged with the first and second input gears, are engaged in a freely rotating state; The counter shaft linearly moves on the counter shaft in the axial direction so as to receive the power of the input shaft through the first counter gear or the second counter gear at a low speed stage or a high speed stage, Combining synchronizer; A clutch drive unit for operating the clutch; A synchronizer drive unit for operating the synchronizer to move linearly; And a control unit for controlling operations of the clutch drive unit and the synchronizer drive unit such that the power transmission state from the input shaft to the counter shaft is changed to a low speed or a high speed in two stages in accordance with the vehicle speed, And the combined output shaft is rotationally driven by receiving power from the counter shaft.

이때, 상기 클러치 구동 유닛은 상기 구동 모터와 상기 입력축과의 동력 전달이 차단되도록 상기 클러치를 가압하는 릴리스 포크; 유압에 의해 상기 릴리스 포크에 가압력을 전달하는 오페라 실린더; 및 상기 오페라 실린더에 유압을 제공하도록 상기 제어부에 의해 작동하는 클러치 모터를 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the clutch drive unit includes a release fork that presses the clutch so that power transmission between the drive motor and the input shaft is interrupted; An opera cylinder for transmitting a pressing force to the release fork by hydraulic pressure; And a clutch motor operated by the control unit to provide hydraulic pressure to the opera cylinder.

또한, 상기 클러치 구동 유닛은 상기 클러치 모터에 의해 상기 오페라 실린더에 전달되는 유압력을 배가할 수 있도록 내부에 진공압을 형성하는 진공 배력 장치를 더 포함할 수 있다.The clutch drive unit may further include a vacuum booster for generating vacuum pressure inside the clutch cylinder so as to multiply the oil pressure delivered to the operable cylinder by the clutch motor.

또한, 상기 전기 자동차용 변속 장치는 상기 클러치의 작동에 의해 발생하는 상기 구동 모터와 상기 입력축 사이의 동력 차단 여부를 감지하여 상기 제어부에 인가하는 동력 차단 감지 센서를 더 포함하여 구성될 수 있다.The electric vehicle transmission may further include a power cutoff sensor for sensing whether the power cutoff between the drive motor and the input shaft is generated by the operation of the clutch and applying the cutoff power to the control unit.

또한, 상기 싱크로나이저 구동 유닛은 상기 싱크로나이저와 결합되는 시프트 포크; 및 상기 시프트 포크를 상기 카운터축의 축 방향으로 직선 이동시키도록 상기 제어부에 의해 작동하는 셀렉트 모터를 포함하여 구성될 수 있다.The synchronizer drive unit may further include: a shift fork coupled with the synchronizer; And a select motor operated by the control unit to linearly move the shift fork in the axial direction of the counter shaft.

또한, 상기 전기 자동차용 변속 장치는 상기 시프트 포크의 이동 위치를 감지하여 상기 시프트 포크에 대한 위치 신호를 상기 제어부에 인가하는 포지션 센서를 더 포함하여 구성될 수 있다.The electric vehicle transmission may further include a position sensor for sensing a shift position of the shift fork and applying a position signal to the shift fork to the control unit.

또한, 상기 제어부는 차량 속도가 제 1 속도 이상인 경우 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 고속단으로 변속되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛을 동작 제어하고, 차량 속도가 제 2 속도 이하인 경우 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 저속단으로 변속되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛을 동작 제어하며, 상기 제 1 속도는 상기 제 2 속도보다 더 높은 속도로 설정될 수 있다.The control unit controls the clutch drive unit and the synchronizer drive unit so that the power transmission state to the counter shaft is shifted to the high-speed end when the vehicle speed is equal to or higher than the first speed, And controls the operation of the clutch drive unit and the synchronizer drive unit such that the power transmission state to the counter shaft is shifted to the low speed stage, and the first speed may be set to a speed higher than the second speed.

또한, 상기 제어부는 차량 속도가 상기 제 1 속도 이상으로 제 1 설정 시간 이상 유지한 경우 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 고속단으로 변경되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛을 동작 제어할 수 있다.The control unit may control the clutch drive unit and the synchronizer drive unit such that the power transmission state to the counter shaft is changed to the high-speed end when the vehicle speed is maintained at the first speed or more for a first set time or longer have.

또한, 상기 제어부는 상기 제 1 설정 시간 이내에서 차량 속도가 상기 제 1 속도에서 상기 제 1 속도 보다 더 높은 속도인 제 3 속도 이상으로 가속된 경우 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 고속단으로 변경되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛을 동작 제어할 수 있다.In addition, when the vehicle speed is accelerated from the first speed to a third speed that is higher than the first speed within the first set time, the control unit changes the power transmission state to the counter shaft to the high- So that the clutch drive unit and the synchronizer drive unit can be controlled in operation.

또한, 상기 제어부는 차량 속도가 상기 제 2 속도 초과 상기 제 1 속도 미만인 상태로 제 2 설정 시간 동안 유지한 경우 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 저속단으로 변경되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛을 동작 제어할 수 있다.The control unit may control the clutch drive unit and the synchronizer drive unit such that the power transmission state to the counter shaft is changed to the low speed position when the vehicle speed is maintained for a second set time in a state where the vehicle speed is less than the first speed, The operation of the unit can be controlled.

또한, 상기 입력축의 회전 속도를 측정하여 상기 제어부에 인가하는 입력축 속도 센서가 장착되고, 상기 제어부는 상기 클러치 구동 유닛에 의해 상기 입력축과 상기 구동 모터가 연결되는 과정에서 변속 충격이 발생하지 않도록 상기 입력축의 회전 속도에 대응하여 상기 구동 모터의 회전 속도를 제어할 수 있다.In addition, an input shaft speed sensor for measuring the rotational speed of the input shaft and applying the input shaft speed sensor to the control unit is mounted, and the control unit controls the clutch drive unit such that the input shaft and the drive motor are connected, The rotational speed of the driving motor can be controlled in accordance with the rotational speed of the driving motor.

본 발명에 의하면, 차량 속도에 따라 적정 상태의 변속비가 자동으로 형성되도록 함으로써, 모든 속도 구간에서 요구되는 구동 모터에 대한 속도 제어 기능을 완화시킬 수 있고, 이에 따라 구동 모터의 부하가 감소하여 더욱 에너지 효율적인 차량 주행 상태를 제공할 수 있으며, 제어부에 의해 자동으로 변속 동작되기 때문에, 사용자에 의한 조작이 불필요하여 더욱 안전한 차량 주행 성능을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to automatically reduce the speed control function for the drive motor required in all the speed sections by automatically forming the gear ratio in an appropriate state in accordance with the vehicle speed, thereby reducing the load of the drive motor, It is possible to provide an efficient vehicle running state and an automatic shifting operation is performed by the control unit. Therefore, operation by the user is unnecessary, thereby providing a safer vehicle running performance.

또한, 차량 속도에 따라 적정 상태의 변속비를 자동으로 형성함과 동시에 차량의 속도 유지 시간을 판단하여 이에 따라 변속 여부를 결정함으로써, 빈번한 변속을 방지하여 더욱 안정적인 주행 성능을 제공함과 동시에 변속 동력 전달 장치와 관련된 차량 부품의 내구성 또한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to automatically form a gear ratio in an appropriate state according to the vehicle speed, determine a speed holding time of the vehicle, and determine whether or not the gear is to be shifted accordingly, thereby preventing frequent shifting to provide a more stable running performance, The durability of the vehicle parts related to the present invention can be improved.

또한, 입력축의 회전 속도를 측정할 수 있는 입력축 속도 센서를 구비하여 입력축과 구동 모터를 연결할 때 입력축의 회전 속도에 대응하도록 구동 모터의 속도를 제어함으로써, 변속 과정에서 발생할 수 있는 변속 충격을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, an input shaft speed sensor capable of measuring the rotational speed of the input shaft is provided to control the speed of the drive motor so as to correspond to the rotational speed of the input shaft when the input shaft and the drive motor are connected, thereby minimizing a shift shock There is an effect that can be.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치의 구조를 개략적으로 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치의 동작 상태를 개념적으로 도시한 동작 상태도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치에 대한 제어 동작 기능을 도시한 블록도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing a structure of a transmission for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing the operation state of the transmission for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. 3 is a block diagram showing a control operation function for the electric vehicle transmission according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는 구동 모터(100)에 의해 발생된 동력을 다수개의 기어를 통해 차량의 구동휠(미도시)에 변화된 상태로 전달하는 장치로서, 전기 자동차의 변속 기능에 적합하도록 고속단 및 저속단의 2단 변속 기능을 갖는 방식으로 구성되며, 사용자에 의한 조작을 통해 작동하는 것이 아니라 차량 제어부(900)를 통해 차량 속도에 따라 자동으로 작동하도록 구성된다.An electric vehicle transmission according to an embodiment of the present invention is an apparatus for transmitting power generated by a drive motor 100 to a drive wheel (not shown) of a vehicle through a plurality of gears in a changed state, Speed shifting function of the high-speed stage and the low-speed stage so as to be suitable for the shifting function, and is configured to automatically operate according to the vehicle speed through the vehicle control unit 900 instead of operating through the operation by the user.

이러한 전기 자동차용 변속 장치는 구동 모터(100)에 의해 회전 구동되는 입력축(400)과, 구동 모터(100)와 입력축(400)을 연결 또는 차단하는 클러치(200)와, 입력축(400)의 동력을 전달받는 카운터축(500)과, 카운터축(500)의 동력 전달 상태를 고속단 및 저속단으로 선택적으로 적용하는 싱크로나이저(600)와, 클러치(200) 및 싱크로나이저(600)를 각각 작동시키는 클러치 구동 유닛(300) 및 싱크로나이저 구동 유닛(700)과, 클러치 구동 유닛(300) 및 싱크로나이저 구동 유닛(700)을 동작 제어하는 제어부(900)를 포함하여 구성된다. 이때, 차량의 구동휠이 결합된 출력축(800)은 카운터축(500)의 동력을 전달받아 회전 구동되도록 구성된다.The transmission for electric vehicles includes an input shaft 400 rotationally driven by a drive motor 100, a clutch 200 connecting or disconnecting the drive motor 100 and the input shaft 400, A synchronizer 600 selectively applying the power transmission state of the counter shaft 500 to the high speed stage and the low speed stage and the clutch 200 and the synchronizer 600 respectively And a control unit 900 for controlling the operation of the clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700. The control unit 900 controls the clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700, At this time, the output shaft 800 to which the driving wheel of the vehicle is coupled is configured to be rotationally driven by receiving the power of the counter shaft 500.

입력축(400)은 구동 모터(100)와 클러치(200)를 통해 연결 및 차단되어 구동 모터(100)의 동력이 클러치(200) 동작에 따라 선택적으로 전달되도록 구성된다. 즉, 일반 주행 모드에서는 입력축(400)과 구동 모터(100)가 클러치(200)에 의해 연결되어 구동 모터(100)의 회전력이 입력축(400)에 전달되고, 변속 모드에서는 입력축(400)이 클러치(200)에 의해 구동 모터(100)로부터 연결 차단되어 구동 모터(100)의 회전력이 입력축(400)에 전달되지 않는다. 이러한 입력축(400)에는 서로 다른 기어비를 갖는 제 1 입력 기어(410)와 제 2 입력 기어(420)가 각각 결합되어 입력축(400)과 일체로 회전하는데, 제 1 입력 기어(410)는 저속단 변속을 위한 것 으로 제 2 입력 기어(420)보다 상대적으로 그 직경이 작게 형성된다.The input shaft 400 is connected to and disconnected from the driving motor 100 through the clutch 200 so that the power of the driving motor 100 is selectively transmitted according to the operation of the clutch 200. That is, in the normal running mode, the input shaft 400 and the driving motor 100 are connected by the clutch 200 so that the rotational force of the driving motor 100 is transmitted to the input shaft 400. In the shifting mode, The rotational force of the driving motor 100 is not transmitted to the input shaft 400 due to the connection / disconnection of the driving motor 100 from the driving motor 100. A first input gear 410 and a second input gear 420 having different gear ratios are coupled to the input shaft 400 and integrally rotated with the input shaft 400. The first input gear 410 is coupled to the input shaft 400 at a low speed And the diameter of the second input gear 420 is smaller than that of the second input gear 420.

클러치(200)는 구동 모터(100)의 모터축(미도시)과 입력축(400)을 선택적으로 연결 및 차단하는 장치로, 클러치 디스크(미도시), 클러치 압력판(미도시) 등을 포함하여 구성되며, 별도의 외력에 의해 동작하도록 구성되는데, 이러한 클러치(200)는 공지된 기술에 해당하므로 상세한 설명은 생략한다.The clutch 200 selectively connects and disconnects the motor shaft (not shown) and the input shaft 400 of the drive motor 100 and includes a clutch disc (not shown), a clutch pressure plate (not shown) And is configured to operate by a separate external force. Since this clutch 200 corresponds to a known technique, a detailed description will be omitted.

카운터축(500)은 입력축(400)과 평행하게 배치되며 입력축(400)의 회전력을 전달받을 수 있도록 제 1 카운터 기어(510)와 제 2 카운터 기어(520)가 결합된다. 제 1 카운터 기어(510)는 제 1 입력 기어(410)와 맞물림되고, 제 2 카운터 기어(520)는 제 2 입력 기어(420)와 맞물림되도록 구성되며, 이러한 기어 맞물림은 상시 치합 방식으로 항상 맞물림되도록 구성된다. 이때, 제 1 카운터 기어(510)는 제 1 입력 기어(410)와 맞물림되며 저속단 변속을 수행할 수 있도록 제 2 카운터 기어(520)보다 그 직경이 상대적으로 크게 형성된다. 즉, 상대적으로 작은 직경의 제 1 입력 기어(410)와 상대적으로 큰 직경의 제 1 카운터 기어(510)를 통해 저속단의 변속 기능이 수행되고, 상대적으로 큰 직경의 제 2 입력 기어(420)와 상대적으로 작은 직경의 제 2 카운터 기어(520)를 통해 고속단의 변속 기능이 수행된다. 그러나 이러한 기어의 직경은 사용자의 필요에 따라 저속단 및 고속단의 2단 변속이 이루어지는 한도 내에서 다양하게 변경될 수 있을 것이다.The counter shaft 500 is disposed in parallel with the input shaft 400 and is coupled to the first counter gear 510 and the second counter gear 520 so as to receive the rotational force of the input shaft 400. The first counter gear 510 is engaged with the first input gear 410 and the second counter gear 520 is configured to be engaged with the second input gear 420. This gear engagement is always engaged . At this time, the first counter gear 510 is engaged with the first input gear 410, and the diameter of the first counter gear 510 is larger than that of the second counter gear 520 so as to perform a low-speed shift. That is, a low-speed shift function is performed through the first input gear 410 having a relatively small diameter and the first counter gear 510 having a relatively large diameter, and the second input gear 420 having a relatively large diameter is operated. And the second counter gear 520 having a relatively small diameter. However, the diameters of these gears may be varied within the limits of the two-speed range of low speed and high speed depending on the needs of the user.

한편, 제 1 및 제 2 카운터 기어(510,520)는 카운터축(500)에 자유 회전 가능한 상태로 결합되는데, 이러한 제 1 및 제 2 카운터 기어(510,520)가 카운터축(500)과 일체로 회전하도록 카운터축(500)에는 싱크로나이저(600)가 장착된다. 싱크로나이저(600)는 카운터축(500)과 스플라인 결합되어 일체로 회전함과 동시에 축 방향으로 이동 가능하게 결합되며, 제 1 및 제 2 카운터 기어(510,520) 사이에 위치하여 양측으로 직선 이동하며 제 1 및 제 2 카운터 기어(510,520)와 선택적으로 결합된다. 즉, 싱크로나이저(600)가 제 1 카운터 기어(510) 측으로 이동하여 제 1 카운터 기어(510)와 결합하면 제 1 카운터 기어(510)가 카운터축(500)과 일체로 회전하게 되고, 싱크로나이저(600)가 제 2 카운터 기어(520) 측으로 이동하여 제 2 카운터 기어(520)와 결합하면 제 2 카운터 기어(520)가 카운터축(500)과 일체로 회전하게 된다. 이때, 싱크로나이저(600)는 각 카운터 기어(510,520)와 카운터축(500)의 회전 속도를 동기화한 후 각 카운터 기어(510,520)와 결합되는 방식으로 동작하여, 변속 과정에서 기어의 맞물림에 따른 변속 충격을 최소화하도록 구성된다. 이러한 싱크로나이저(600)는 일반적인 내연 기관 차량의 변속기에 널리 사용되는 것으로 공지된 기술에 해당하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The first and second counter gears 510 and 520 are coupled to the counter shaft 500 such that the first and second counter gears 510 and 520 are freely rotatable. A synchronizer 600 is mounted on the shaft 500. The synchronizer 600 is coupled with the counter shaft 500 by being splined to be integrally rotated and movably coupled in the axial direction. The synchronizer 600 is disposed between the first and second counter gears 510 and 520, 1 and the second counter gears 510, 520, respectively. That is, when the synchronizer 600 moves toward the first counter gear 510 and engages with the first counter gear 510, the first counter gear 510 rotates integrally with the counter shaft 500, The second counter gear 520 rotates integrally with the counter shaft 500 when the first counter gear 600 moves toward the second counter gear 520 and is coupled with the second counter gear 520. [ At this time, the synchronizer 600 synchronizes the rotational speeds of the counter gears 510 and 520 with the counter shaft 500, and then operates in a manner of being engaged with the counter gears 510 and 520. Thus, And is configured to minimize impact. Since the synchronizer 600 corresponds to a known technology widely used in a transmission of a conventional internal combustion engine vehicle, a detailed description thereof will be omitted.

이와 같이 싱크로나이저(600)가 직선 이동하며 제 1 및 제 2 카운터 기어(510,520)와 선택적으로 결합하면, 카운터축(500)은 싱크로나이저(600)와 결합된 제 1 카운터 기어(510) 또는 제 2 카운터 기어(520)와 일체로 회전하며, 입력축(400)의 동력을 저속단 또는 고속단의 변속비로 전달받게 된다. 즉, 싱크로나이저(600)가 제 1 카운터 기어(510)와 결합하면, 입력축(400)의 회전력은 제 1 입력 기어(410) 및 제 1 카운터 기어(510)를 통해 저속단의 변속비로 카운터축(500)으로 전달되며, 싱크로나이저(600)가 제 2 카운터 기어(520)와 결합하면, 입력축(400)의 회전력은 제 2 입력 기어(420) 및 제 2 카운터 기어(520)를 통해 고속단의 변속비 로 카운터축(500)으로 전달된다.When the synchronizer 600 linearly moves and selectively engages with the first and second counter gears 510 and 520 as described above, the counter shaft 500 is connected to the first counter gear 510 coupled to the synchronizer 600, 2 counter gear 520 and receives the power of the input shaft 400 at a low speed or a high speed gear ratio. That is, when the synchronizer 600 is coupled to the first counter gear 510, the rotational force of the input shaft 400 is transmitted through the first input gear 410 and the first counter gear 510, When the synchronizer 600 is coupled to the second counter gear 520, the rotational force of the input shaft 400 is transmitted to the second input gear 420 and the second counter gear 520 through the high- To the counter shaft (500).

한편, 카운터축(500)에는 별도의 구동 기어(530)가 카운터축(500)과 일체로 회전하도록 결합되고, 이러한 구동 기어(530)는 차동 기어부(820)가 내장 장착된 출력 기어(810)와 맞물림된다. 출력 기어(810)는 출력축(800)에 결합되며 출력 기어(810)의 회전에 의해 출력축(800)이 회전 구동됨에 따라 출력축(800)에 결합된 구동휠(미도시)이 회전 구동된다. 즉, 구동 모터(100)의 동력은 입력축(400)으로 전달되고, 제 1 입력 기어(410) 및 제 1 카운터 기어(510)를 통하거나 또는 제 2 입력 기어(420) 및 제 2 카운터 기어(520)를 통해 저속단 또는 고속단의 변속비로 카운터축(500)에 전달되며, 카운터축(500)의 회전력은 구동 기어(530) 및 출력 기어(810)를 통해 출력축(800) 및 구동휠에 전달된다. 이러한 동력 전달 과정을 통해 구동휠이 회전 구동되어 차량이 주행하게 된다.A separate driving gear 530 is coupled to the counter shaft 500 so as to rotate integrally with the counter shaft 500. The driving gear 530 includes an output gear 810 . The output gear 810 is coupled to the output shaft 800 and the driving wheel (not shown) coupled to the output shaft 800 is rotationally driven as the output shaft 800 is rotationally driven by the rotation of the output gear 810. That is, the power of the drive motor 100 is transmitted to the input shaft 400 and is transmitted through the first input gear 410 and the first counter gear 510 or through the second input gear 420 and the second counter gear 520 to the counter shaft 500 at a low speed or high speed gear ratio and the rotational force of the counter shaft 500 is transmitted to the output shaft 800 and the drive wheel through the drive gear 530 and the output gear 810 . Through the power transmission process, the driving wheel is rotated and driven.

클러치 구동 유닛(300)은 구동 모터(100)와 입력축(400)의 동력 전달을 연결 및 차단하도록 클러치(200)를 작동시키는 기능을 수행하고, 싱크로나이저 구동 유닛(700)은 싱크로나이저(600)를 직선 이동하도록 하여 제 1 및 제 2 카운터 기어(510,520)와 선택적으로 결합하도록 하는 기능을 수행한다.The clutch drive unit 300 functions to operate the clutch 200 to connect and disconnect the power transmission between the drive motor 100 and the input shaft 400. The synchronizer drive unit 700 includes a synchronizer 600, So that the first and second counter gears 510 and 520 are selectively coupled to each other.

제어부(900)는 이러한 클러치 구동 유닛(300)과 싱크로나이저 구동 유닛(700)의 동작을 제어하며, 차량 속도에 따라 입력축(400)으로부터 카운터축(500)으로의 동력 전달 상태가 저속단 또는 고속단의 변속비로 2단 변속되도록 제어한다. The control unit 900 controls the operation of the clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700 and controls the power transmission from the input shaft 400 to the counter shaft 500 to the low speed or high speed So that the vehicle is shifted in two-step speed ratio.

이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는 차량 속도에 따라 적정 상태의 변속비가 형성되도록 함으로써, 모든 속도 구간에서 요구되는 구동 모터(100)에 대한 속도 제어 기능을 완화시킬 수 있고, 이에 따라 구동 모터(100)의 부하가 감소하여 더욱 에너지 효율적인 차량 주행 상태를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 전기 자동차용 변속 장치는 제어부(900)에 의해 자동으로 변속 동작되기 때문에, 사용자에 의한 조작이 불필요하여 더욱 안전한 차량 주행 성능을 제공할 수 있다.According to such a structure, the transmission for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention forms a proper gear ratio according to the vehicle speed, thereby alleviating the speed control function for the driving motor 100 required in all the speed sections So that the load of the drive motor 100 can be reduced, thereby providing a more energy-efficient vehicle running state. Further, since the electric vehicle transmission is automatically shifted by the control unit 900, no operation by the user is required, and a safer running performance of the vehicle can be provided.

한편, 클러치(200)를 작동시키는 클러치 구동 유닛(300)은 본 발명의 일 실시예에 따라 클러치(200)에 연결되어 클러치(200)를 가압 및 가압 해제하는 릴리스 포크(310)와, 릴리스 포크(310)에 가압력을 전달하는 오페라 실린더(320)와, 오페라 실린더(320)에 유압을 제공하는 클러치 모터(340)를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the clutch drive unit 300 for operating the clutch 200 includes a release fork 310 connected to the clutch 200 to pressurize and depressurize the clutch 200 according to one embodiment of the present invention, An opera cylinder 320 for transmitting a pressing force to the operative cylinder 310 and a clutch motor 340 for providing hydraulic pressure to the opera cylinder 320. [

릴리스 포크(310)는 별도의 힌지축(311)에 힌지 결합되어 지렛대 방식으로 회전 이동하며 클러치(200)를 가압하거나 또는 가압 해제하도록 구성되는데, 클러치(200)를 가압한 상태에서 구동 모터(100)와 입력축(400)의 상호 동력 전달이 차단되도록 구성된다. 오페라 실린더(320)는 릴리스 포크(310)의 끝단부에 결합되어 유압에 의해 릴리스 포크(310)에 가압력을 전달하여 릴리스 포크(310)가 힌지축(311)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 이는 일반적인 클러치 장치에서 널리 사용되는 구성으로 일반적인 클러치 장치에서는 사용자의 답력에 의해 오페라 실린더에 유압이 제공되고, 이러한 유압에 의해 릴리스 포크가 회전하며 클러치를 가압하도록 구성된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 구동 유닛(300)은 이 러한 오페라 실린더(320)에 유압을 제공하는 장치로서 별도의 클러치 모터(340)가 구비되며, 클러치 모터(340)는 제어부(900)에 의해 동작 제어되도록 구성된다. 이때, 클러치 모터(340)와 오페라 실린더(320)는 유압 배관(350)을 통해 유압이 제공되도록 상호 연결된다.The release fork 310 is configured to be hinged to a separate hinge shaft 311 so as to rotate in a leaning manner to pressurize or release the clutch 200. When the clutch 200 is pressed, And the input shaft 400 are interrupted. The opera cylinder 320 is coupled to an end of the release fork 310 and is configured to transmit a pressing force to the release fork 310 by hydraulic pressure so that the release fork 310 rotates about the hinge shaft 311. This is a configuration widely used in a general clutch device. In a general clutch device, hydraulic pressure is supplied to an opera cylinder by the user's pressure, and the hydraulic pressurizes the release fork and presses the clutch. However, the clutch drive unit 300 according to the embodiment of the present invention is provided with a separate clutch motor 340 as an apparatus for supplying the hydraulic pressure to the opera cylinder 320, and the clutch motor 340 has a control unit 900, respectively. At this time, the clutch motor 340 and the opera cylinder 320 are interconnected to provide hydraulic pressure through the hydraulic pipe 350.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는 차량 속도에 따라 변속하는 과정에서 클러치 모터(340)가 제어부(900)에 의해 제어되며 오페라 실린더(320)에 유압을 제공하고, 이를 통해 릴리스 포크(310)가 클러치(200)를 가압하여 입력축(400)이 구동 모터(100)로부터 동력 차단되도록 동작한다. Therefore, in the transmission of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, the clutch motor 340 is controlled by the control unit 900 in the course of shifting according to the vehicle speed and provides the hydraulic pressure to the opera cylinder 320, The release fork 310 presses the clutch 200 so that the input shaft 400 is powered off from the drive motor 100.

이때, 클러치 구동 유닛(300)은 클러치 모터(340)에 의해 오페라 실린더(320)에 전달되는 유압력을 배가할 수 있도록 내부에 진공압을 형성하는 진공 배력 장치(330)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 진공 배력 장치(330)에 의해 오페라 실린더(320)에 제공되는 유압력이 배가되므로, 클러치 모터(340)의 용량이 상대적으로 작아지더라도 원활한 유압 공급이 가능하고, 이에 따라 클러치 모터(340)를 작동시키는데 요구되는 전원 공급량이 감소하여 차량의 전체적인 에너지 효율이 향상될 수 있다.At this time, the clutch drive unit 300 may further include a vacuum booster 330 for generating vacuum pressure inside the clutch cylinder 340 so as to multiply the hydraulic pressure transmitted to the opera- tor cylinder 320 by the clutch motor 340 . Therefore, even if the capacity of the clutch motor 340 becomes relatively small, the hydraulic pressure supplied to the opera cylinder 320 is doubled by the vacuum booster 330, so that the smooth hydraulic pressure supply is possible, 340 can be reduced and the overall energy efficiency of the vehicle can be improved.

한편, 싱크로나이저(600)를 직선 이동하도록 작동시키는 싱크로나이저 구동 유닛(700)은 싱크로나이저(600)와 결합되는 시프트 포크(710)와, 시프트 포크(710)를 카운터축(500)의 축 방향으로 직선 이동시키도록 제어부(900)에 의해 작동하는 셀렉트 모터(730)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 시프트 포크(710)는 별도의 시프트 로드(720)에 결합되고, 셀렉트 모터(730)가 시프트 로드(720)를 길이 방향 으로 직선 이동시키는 방식으로 구성될 수 있다.The synchronizer drive unit 700 that operates to move the synchronizer 600 linearly includes a shift fork 710 coupled to the synchronizer 600 and a shift fork 710 coupled to the shift fork 710 in the axial direction And a select motor 730 that is operated by the control unit 900 to linearly move the motor to the target position. At this time, the shift fork 710 is coupled to a separate shift rod 720, and the select motor 730 can be configured in such a manner that the shift rod 720 linearly moves in the longitudinal direction.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는 차량 속도에 따라 변속하는 과정에서 전술한 바와 같이 클러치 구동 유닛(300)에 의해 입력축(400)이 구동 모터(100)로부터 동력 차단되고, 이 상태에서 싱크로나이저 구동 유닛(700)을 통해 싱크로나이저(600)가 동작하며 고속단 또는 저속단의 변속비로 변속 기능이 수행된다. 이러한 변속 기능은 모두 제어부(900)를 통해 차량 속도에 따라 자동으로 수행되도록 구성된다.Accordingly, in the transmission of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, the input shaft 400 is disengaged from the driving motor 100 by the clutch driving unit 300 in the process of shifting according to the vehicle speed In this state, the synchronizer 600 operates through the synchronizer drive unit 700, and the shift function is performed at a high speed or low speed. All of these shift functions are configured to be performed automatically according to the vehicle speed through the control unit 900. [

이와 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치에 의한 변속 과정을 살펴보면, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 차량의 최초 주행 상태에서 입력축(400)으로부터 카운터축(500)으로의 동력 전달 상태는 싱크로나이저(600)가 제 1 카운터 기어(510)에 결합되어 제 1 입력 기어(410)와 제 1 카운터 기어(510)를 통해 저속단의 변속비를 유지하도록 구성된다. 따라서, 클러치(200)를 통해 구동 모터(100)로부터 동력 전달되는 입력축(400)의 회전력은 제 1 입력 기어(410) 및 제 1 카운터 기어(510)를 통해 저속단으로 카운터축(500)으로 전달되고, 카운터축(500)의 회전력은 구동 기어(530) 및 출력 기어(810)를 통해 출력축(800)으로 전달된다.2 (a), in the first traveling state of the vehicle, the shift from the input shaft 400 to the counter shaft (not shown) is performed in accordance with the shifting process of the electric vehicle transmission according to the embodiment of the present invention. 500 is configured such that the synchronizer 600 is coupled to the first counter gear 510 to maintain the speed ratio of the low speed stage through the first input gear 410 and the first counter gear 510 . The rotational force of the input shaft 400 that is transmitted from the drive motor 100 through the clutch 200 is transmitted to the counter shaft 500 through the first input gear 410 and the first counter gear 510 at a low speed And the rotational force of the counter shaft 500 is transmitted to the output shaft 800 through the driving gear 530 and the output gear 810. [

이러한 상태로 차량이 주행하는 동안 차량 속도가 특정 속도에 해당되어 변속을 하는 경우, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치 구동 유닛(300)에 의해 클러치(200)가 작동하여 입력축(400)과 구동 모터(100)의 동력 전달을 차단하게 된 다. 이와 같이 입력축(400)으로 구동 모터(100)의 동력이 차단된 상태에서 싱크로나이저 구동 유닛(700)은 싱크로나이저(600)를 제 1 카운터 기어(510)로부터 결합 해제시킨다. 따라서, 이 경우에는 구동 모터(100)의 동력은 입력축(400) 및 카운터축(500) 모두에 전달되지 않고, 이에 따라 출력축(800)에도 구동 모터(100)의 동력이 전달되지 않아 일종의 중립 상태가 형성되는데, 이는 변속 과정 중에 발생하는 과도기적 상태에 해당한다.When the vehicle speed changes to a specific speed while the vehicle is traveling in this state, the clutch 200 is operated by the clutch drive unit 300 as shown in FIG. 2 (b) And the drive motor 100 are interrupted. The synchronizer drive unit 700 disengages the synchronizer 600 from the first counter gear 510 in a state where the power of the drive motor 100 is cut off by the input shaft 400. [ Therefore, in this case, the power of the drive motor 100 is not transmitted to both the input shaft 400 and the counter shaft 500, so that the power of the drive motor 100 is not transmitted to the output shaft 800, , Which corresponds to a transient state that occurs during the shifting process.

이러한 변속 장치의 변속 과정은 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 일중의 중립 상태를 거쳐 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 고속단으로 변속되는데, 이때, 변속되는 과정을 살펴보면, 먼저 싱크로나이저 구동 유닛(700)에 의해 싱크로나이저(600)가 제 2 카운터 기어(520)에 결합됨으로써, 입력축(400)의 회전력은 제 2 입력 기어(420) 및 제 2 카운터 기어(520)를 통해 고속단의 변속비로 카운터축(500)으로 전달된다. 이와 같이 싱크로나이저(600)의 동작이 완료된 이후 클러치 구동 유닛(300)이 작동하며 입력축(400)과 구동 모터(100)을 연결하여 구동 모터(100)의 동력이 입력축(400)에 전달되도록 한다. 따라서, 클러치(200)를 통해 구동 모터(100)로부터 동력 전달되는 입력축(400)의 회전력은 제 2 입력 기어(420) 및 제 2 카운터 기어(520)를 통해 고속단으로 카운터축(500)으로 전달되고, 카운터축(500)의 회전력은 구동 기어(530) 및 출력 기어(810)를 통해 출력축(800)으로 전달된다.As shown in FIG. 2 (b), the shifting process of the shift device is shifted to the high-speed stage as shown in FIG. 2 (c) through a neutral state in the daytime. The synchronizer 600 is coupled to the second counter gear 520 by the synchronizer drive unit 700 so that the rotational force of the input shaft 400 is transmitted through the second input gear 420 and the second counter gear 520 And is transmitted to the counter shaft 500 at a high speed gear ratio. After the operation of the synchronizer 600 is completed, the clutch drive unit 300 operates and connects the input shaft 400 and the drive motor 100 to transmit the power of the drive motor 100 to the input shaft 400 . The rotational force of the input shaft 400 that is transmitted from the drive motor 100 through the clutch 200 is transmitted to the counter shaft 500 through the second input gear 420 and the second counter gear 520 And the rotational force of the counter shaft 500 is transmitted to the output shaft 800 through the driving gear 530 and the output gear 810. [

이상에서 살펴본 변속 과정은 전술한 바와 같이 클러치 구동 유닛(300)과 싱 크로나이저 구동 유닛(700)이 제어부(900)에 의해 자동 제어되며 자동으로 수행되는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는 클러치(200)의 작동 상태를 정확하게 감지할 수 있는 별도의 동력 차단 감지 센서(920)를 더 포함할 수 있다. 이러한 동력 차단 감지 센서(920)는 클러치(200)의 작동에 의해 발생하는 구동 모터(100)와 입력축(400) 사이의 동력 차단 여부를 감지하도록 구성되는데, 이는 오페라 실린더(320)에 제공되는 유압을 측정하는 방식으로 구성될 수도 있고, 릴리스 포크(310)의 가압 위치를 측정하는 방식으로 구성될 수도 있는 등 다양한 방식으로 구성될 수 있을 것이다.As described above, the shifting process described above is automatically performed by the control unit 900 and automatically performed by the clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700. As described above, in the electric vehicle 100 according to the embodiment of the present invention, The power transmission apparatus may further include a separate power shut-off detection sensor 920 that can accurately detect the operating state of the clutch 200. [ The power cutoff detection sensor 920 is configured to detect whether or not power is interrupted between the drive motor 100 and the input shaft 400 generated by the operation of the clutch 200. This is because the hydraulic pressure Or may be configured in such a manner as to measure the pressing position of the release fork 310, or the like.

이러한 동력 차단 감지 센서(920)는 구동 모터(100)와 입력축(400)의 동력 차단 여부를 감지하여 감지된 신호를 제어부(900)에 인가하도록 구성된다. 따라서, 제어부(900)는 동력 차단 감지 센서(920)의 신호에 따라 동력이 차단된 경우에만 싱크로나이저 구동 유닛(700)이 작동하도록 제어하는 것이 바람직하다.The power cutoff detection sensor 920 is configured to detect whether the drive motor 100 and the input shaft 400 are powered off, and to apply the sensed signal to the controller 900. Therefore, it is preferable that the controller 900 controls the synchronizer driving unit 700 to operate only when the power is cut off according to the signal of the power cutoff detection sensor 920.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 시프트 포크(710)의 이동 위치를 감지하여 시프트 포크(710)에 대한 위치 신호를 제어부(900)에 인가하는 포지션 센서(P1,P2)를 더 포함할 수 있다. 이러한 포지션 센서(P1,P2)에 의해 현재 주행 상태에서의 변속비를 정확하게 파악할 수 있고, 이에 따라 더욱 정확하고 안전한 변속 동작이 수행될 수 있을 것이다.1 and 2, the transmission for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention senses the shift position of the shift fork 710 and outputs a position signal for the shift fork 710 to the controller 900 And a position sensor P1 or P2 for applying an electric current to the position sensors P1 and P2. The speed ratio in the current running state can be accurately grasped by the position sensors P1 and P2, so that a more accurate and safe shifting operation can be performed.

포지션 센서(P1,P2)는 저속단 포지션 센서(P1)와 고속단 포지션 센서(P2) 2개로 구성되어 각각 광센서 방식으로 구성될 수 있으며, 이 경우 각 포지션 센 서(P1,P2)에 대응되도록 디텍터 블록(710)이 별도로 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 포지션 센서(P1,P2)는 특정 위치에 고정 장착되고 디텍터 블록(710)은 시프트 포크(710)와 함께 이동하도록 시프트 로드(720)에 장착되어, 도 2의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 각 변속 상태가 포지션 센서(P1,P2) 및 디텍터 블록(710)에 의해 감지될 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 저속단의 변속 상태에서는 저속단 포지션 센서(P1)와 디텍터 블록(710)이 일치하도록 일렬 배치되고, 고속단의 변속 상태에서는 고속단 포지션 센서(P2)와 디텍터 블록(710)이 일치하도록 일렬 배치되며, 중립 상태에서는 포지션 센서(P1,P2)와 디텍터 블록(710)이 모두 일치하지 않도록 배치되는 방식으로 구성될 수 있다. The position sensors P1 and P2 are composed of two low speed single position sensors P1 and two high speed single position sensors P2 and can be configured as optical sensors. In this case, the position sensors P1 and P2 correspond to the position sensors P1 and P2, respectively. The detector block 710 may be mounted separately. For example, as shown in Figs. 1 and 2, the position sensors P1 and P2 are fixedly mounted at specific positions and the detector block 710 is mounted to the shift rod 720 to move with the shift fork 710 So that the respective shift states can be detected by the position sensors P1 and P2 and the detector block 710 as shown in Figs. 2 (a) to 2 (c). That is, in the low-speed shift state, the low-speed single-stage position sensor P1 and the detector block 710 are arranged in line so that the high-speed single-stage position sensor P2 and the detector block 710 coincide with each other And in a neutral state, the position sensors P1 and P2 and the detector block 710 are arranged so as not to coincide with each other.

이때, 포지션 센서(P1,P2)는 광센서 뿐만 아니라 단순 리미트 스위치 형태로 구성되어 리미트 스위치가 디텍터 블록(710)에 의해 간섭되며 해당 위치에서 동작하는 방식으로 구성될 수도 있으며, 이외에도 시프트 포크(710)의 위치를 감지할 수 있는 다양한 센서 및 동작 방식으로 구성될 수 있을 것이다.In this case, the position sensors P1 and P2 may be configured in the form of a simple limit switch as well as an optical sensor so that the limit switch is interfered by the detector block 710 and operated at the corresponding position. In addition, And may be configured with a variety of sensors and operation methods capable of sensing the position of the sensor.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는 입력축(400)의 회전 속도를 측정하여 회전 속도 신호를 제어부(900)에 인가하는 입력축 속도 센서(930)를 더 포함할 수 있고, 제어부(900)는 클러치 구동 유닛(300)을 통해 입력축(400)과 구동 모터(100)를 연결하는 과정에서 변속 충격이 발생하지 않도록 입력축 속도 센서(930)에 의한 입력축(400)의 회전 속도에 대응하여 구동 모터(100)의 회전 속도를 제어하는 방식으로 구성되는 것이 바람직하다. The transmission for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention may further include an input shaft speed sensor 930 for measuring a rotational speed of the input shaft 400 and applying a rotational speed signal to the control unit 900, The control unit 900 controls the rotational speed of the input shaft 400 by the input shaft speed sensor 930 so as to prevent the shift shock from occurring in the process of connecting the input shaft 400 and the drive motor 100 through the clutch drive unit 300 It is preferable that the rotation speed of the drive motor 100 is controlled in accordance with the control signal.

좀 더 자세히 살펴보면, 전술한 바와 같이 변속 과정에서 클러치 구동 유 닛(300)에 의해 입력축(400)이 구동 모터(100)로부터 동력 차단되고, 이후 싱크로나이저 구동 유닛(700)을 통해 싱크로나이저(600)와 카운터 기어의 결합 관계가 저속단 또는 고속단으로 변경된다. 이러한 싱크로나이저 구동 유닛(700)의 동작이 완료되면 다시 클러치 구동 유닛(300)에 의해 입력축(400)이 구동 모터(100)에 연결되는데, 이때, 구동 모터(100)와 입력축(400)의 회전 속도가 서로 다르면, 서로 연결되는 과정에서 충격이 발생하게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 장치는 입력축 속도 센서(930)에 의해 입력축(400)의 회전 속도가 측정되고, 이와 같이 측정된 입력축(400)의 속도와 동일한 속도로 구동 모터(100)가 회전하도록 제어부(900)를 통해 제어된다. 이러한 과정을 통해 입력축(400)이 구동 모터(100)에 연결되는 과정에서 입력축(400)과 구동 모터(100)의 회전 속도가 동일하게 형성되어 변속시 발생하는 변속 충격이 최소화된다.The input shaft 400 is disengaged from the drive motor 100 by the clutch drive unit 300 during the shifting process and then transmitted to the synchronizer 600 through the synchronizer drive unit 700. [ ) And the counter gear is changed to the low-speed stage or the high-speed stage. When the operation of the synchronizer drive unit 700 is completed, the clutch drive unit 300 again connects the input shaft 400 to the drive motor 100. At this time, the rotation of the drive motor 100 and the input shaft 400 If the speeds are different, an impact will occur in the process of connecting them. Therefore, in the transmission according to the embodiment of the present invention, the rotational speed of the input shaft 400 is measured by the input shaft speed sensor 930, and the rotational speed of the driving motor 100 Is rotated through the control unit 900 so as to rotate. In this process, the rotational speed of the input shaft 400 and the driving motor 100 is equalized in the process of connecting the input shaft 400 to the driving motor 100, thereby minimizing the shift shock that occurs during shifting.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 별도의 차량 속도 센서(910)에 의해 측정된 차량 속도에 따라 저속단 또는 고속단으로 2단 변속되도록 제어된다. 이때, 차량 속도 센서(910)는 일반적으로 차량에 장착되는 속도 센서로 구성된다.As shown in FIG. 3, the transmission for electric vehicles according to an embodiment of the present invention configured as described above is adapted to perform two-speed shifting to a low-speed or high-speed end according to the vehicle speed measured by a separate vehicle speed sensor 910 Respectively. At this time, the vehicle speed sensor 910 is generally composed of a speed sensor mounted on the vehicle.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(900)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량 속도 센서(910), 동력 차단 감지 센서(920), 포지션 센서(P1,P2) 및 입력축 속도 센서(930)로부터 정보를 인가받아 클러치 구동 유닛(300), 싱크로나이저 구동 유닛(700) 및 구동 모터(100)를 제어하는 방식으로 동작한다. 각 센서 및 구 성 요소들은 전술한 바와 같이 동작하므로 이에 대한 상세한 설명은 중복되지 않도록 생략한다.3, the control unit 900 includes a vehicle speed sensor 910, a power cutoff detection sensor 920, position sensors P1 and P2, and an input shaft speed sensor 930 And controls the clutch drive unit 300, the synchronizer drive unit 700, and the drive motor 100 in the manner described above. Since each sensor and components operate as described above, detailed description thereof will be omitted so as not to duplicate.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치의 차량 속도에 따른 변속 제어 방법을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart showing a shift control method according to a vehicle speed of an electric vehicle transmission according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는 전술한 바와 같이 차량의 속도에 따라 자동으로 저속단 및 고속단으로 변속하는 기능을 수행하는데, 제어부(900)는 차량 속도가 사용자에 의해 설정된 제 1 속도 이상인 경우 카운터축(500)으로의 동력 전달 상태가 고속단으로 변속되도록 클러치 구동 유닛(300) 및 싱크로나이저 구동 유닛(700)을 동작 제어하고, 차량 속도가 사용자에 의해 설정된 제 2 속도 이하인 경우 카운터축(500)으로의 동력 전달 상태가 저속단으로 변속되도록 클러치 구동 유닛(300) 및 싱크로나이저 구동 유닛(700)을 동작 제어한다. 이때, 제 1 속도는 제 2 속도 보다 더 높은 속도로 설정되어야 하며, 바람직하게는 제 1 속도는 80 km/h 로 설정되고, 제 2 속도는 60 km/h로 설정될 수 있다.The transmission 900 for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention performs a function of automatically shifting to a low speed and a high speed according to the speed of the vehicle as described above. And controls the clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700 so that the power transmission state to the counter shaft 500 is shifted to the high-speed end when the vehicle speed is equal to or greater than the first speed, The clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700 are controlled such that the power transmission state to the counter shaft 500 is shifted to the low speed end. At this time, the first speed should be set to a higher speed than the second speed, preferably the first speed may be set to 80 km / h, and the second speed may be set to 60 km / h.

이때, 제어부(900)는 차량 속도가 제 1 속도 이상이 되는 순간 곧바로 동력 전달 상태가 고속단으로 변속되도록 제어할 수도 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 속도 이상으로 사용자에 의해 설정된 제 1 설정 시간 이상 유지된 경우 카운터축(500)으로의 동력 전달 상태가 고속단으로 변속되도록 클러치 구동 유닛(300) 및 싱크로나이저 구동 유닛(700)을 동작 제어하는 것이 바람직하다. 이를 통해 차량 속도가 제 1 속도와 근접한 상태에서 반복해서 가속 및 감속되는 경우 빈번한 변속을 방지할 수 있다. 이때, 제 1 설정 시간은 운행 조건 및 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있는데, 예를 들어 3초, 또는 5초 등의 시간으로 설정될 수 있다.At this time, the controller 900 may control the power transmission state to be shifted to the high-speed stage immediately when the vehicle speed becomes equal to or higher than the first speed. However, according to the embodiment of the present invention, It is preferable to control the operation of the clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700 so that the power transmission state to the counter shaft 500 is shifted to the high-speed end when it is maintained for one set time or more. This makes it possible to prevent frequent shifting when the vehicle speed is repeatedly accelerated and decelerated while the vehicle speed is close to the first speed. At this time, the first set time can be variously set according to the driving conditions and the user's needs, for example, 3 seconds, 5 seconds, or the like.

또한, 제어부(900)는 제 1 설정 시간 이내에서 차량 속도가 제 1 속도에서 제 1 속도 보다 더 높은 속도인 제 3 속도 이상으로 가속된 경우, 카운터축(500)으로의 동력 전달 상태가 고속단으로 변경되도록 클러치 구동 유닛(300) 및 싱크로나이저 구동 유닛(700)을 동작 제어할 수 있다. 이때, 제 3 속도는 다양하게 설정될 수 있으나, 제 1 속도가 전술한 바와 같이 80 km/h 로 설정된 경우라면, 제 3 속도는 90 km/h 로 설정되는 것이 바람직할 것이다.In addition, when the vehicle speed is accelerated from the first speed to the third speed or more within a first set time, which is higher than the first speed, the control unit 900 determines that the power transmission state to the counter shaft 500 is the high- The operation of the clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700 can be controlled. At this time, the third speed can be variously set, but if the first speed is set to 80 km / h as described above, it is preferable that the third speed is set to 90 km / h.

한편, 제어부(900)는 차량 속도가 제 2 속도를 초과하고 제 1 속도에 미치지 못하는 상태로 사용자에 의해 설정된 제 2 설정 시간 동안 유지된 경우 카운터축(500)으로의 동력 전달 상태가 저속단으로 변경되도록 클러치 구동 유닛(300) 및 싱크로나이저 구동 유닛(700)을 동작 제어할 수 있다. 이때, 제 2 설정 시간은 3초, 5초, 7초 등으로 다양하게 설정될 수 있으며, 제 1 설정 시간과 동일하거나 다른 시간 모두 선택할 수 있다.On the other hand, when the vehicle speed is maintained for the second set time set by the user in a state where the vehicle speed exceeds the second speed and does not reach the first speed, the power transmission state to the counter shaft 500 becomes low speed The clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700 can be controlled in operation. At this time, the second set time may be variously set to 3 seconds, 5 seconds, 7 seconds, and the like, and the same or different time as the first set time can be selected.

이상에서 설명한 변속 제어 방식을 도 4를 참조로 좀 더 자세히 살펴보면, 먼저 차량의 최초 상태(S1)에서 차량의 변속 상태는 저속단으로 형성되도록 구성되며, 이후 차량이 주행하기 시작하면, 차량 속도 센서(910)를 통해 차량 속도를 측정 판단하고(S2), 측정된 차량 속도 상태가 유지되는 속도 유지 시간을 측정한 다(S3). 이와 같이 측정된 차량 속도에 대해 제어부(900)는 먼저 제 1 속도 이상인지 여부를 판단한다(S4). 여기서 판단된 차량 속도가 제 1 속도 이상이면, 다음으로 속도 유지 시간이 제 1 설정 시간 이상인지 판단한다(S5). 이러한 판단 작업을 통해 판단된 차량 속도가 제 1 속도 이상의 속도로 제 1 설정 시간 이상 유지되는 경우라면, 제어부(900)는 클러치 구동 유닛(300)과 싱크로나이저 구동 유닛(700)을 작동시켜 제 2 입력 기어(420)와 제 2 카운터 기어(520)의 맞물림에 의한 고속단 변속비가 형성되도록 변속 제어한다(S7). 만약, 차량 속도가 제 1 속도 이상인 상태에서 속도 유지 시간이 제 1 설정 시간 이내인 경우 차량 속도가 제 3 속도 이상인지 여부를 판단한다(S6). 이때, 차량 속도가 제 3 속도 이상이면 전술한 바와 마찬가지로 제어부(900)는 고속단 변속비가 형성되도록 변속 제어한다(S7). 그러나, 제 3 속도 이하인 경우에는 다시 차량 속도를 판단하는 단계(S2)로 순환하며 계속하여 차량 속도 및 속도 유지 시간을 판단하고, 이를 다시 제 1 속도 이상인지 제 1 설정 시간 이상인지 등을 똑같은 방식으로 연속적으로 판단한다. 물론 고속단 변속비가 형성되도록 변속 제어된 경우에도 이러한 순환 판단은 계속하여 진행되어야 할 것이다.4, the shift state of the vehicle is formed at a low speed in the initial state S1 of the vehicle. When the vehicle starts to travel, the vehicle speed sensor (S2), and the speed maintenance time at which the measured vehicle speed condition is maintained is measured (S3). The controller 900 determines whether the vehicle speed is equal to or greater than the first speed (S4). If it is determined that the vehicle speed is equal to or greater than the first speed, it is determined whether the speed maintenance time is equal to or greater than the first predetermined time (S5). The control unit 900 activates the clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700 so that the vehicle speed is higher than the first speed Speed shifting ratio by engagement of the input gear 420 and the second counter gear 520 (S7). If the vehicle speed is equal to or higher than the first speed and the speed holding time is within the first predetermined time, it is determined whether the vehicle speed is equal to or higher than the third speed (S6). At this time, if the vehicle speed is equal to or higher than the third speed, the control unit 900 controls the speed change so as to form a high speed ratio (S7). However, when the vehicle speed is equal to or lower than the third speed, the vehicle speed and the speed maintenance time are repeatedly determined to determine the vehicle speed again (S2). The vehicle speed and the speed maintenance time are again determined, As shown in FIG. Even if the shift control is performed so as to form a high speed ratio, this cycle determination should be continued.

한편, 차량 속도 센서(910)를 통해 측정 판단된 차량 속도가 제 1 속도 미만이면, 제어부(900)는 이 차량 속도가 제 2 속도 이하인지 여부를 판단한다(S8). 차량 속도가 제 2 속도 이하이면 제어부(900)는 클러치 구동 유닛(300)과 싱크로나이저 구동 유닛(700)을 작동시켜 제 1 입력 기어(410)와 제 1 카운터 기어(510)의 맞물림에 의한 저속단 변속비가 형성되도록 변속 제어한다(S10). 만약, 차량 속도가 제 2 속도를 초과한다면 제어부(900)는 속도 유지 시간이 제 2 설정 시간 이상인지 여부를 판단하고(S9), 제 2 설정 시간 이상이면 제어부(900)는 전술한 바와 같이 저속단 변속비가 형성되도록 변속 제어하고, 제 2 설정 시간 미만이면 다시 차량 속도를 판단하는 단계(S2)로 순환하며 계속하여 차량 속도 및 속도 유지 시간을 판단한다. 물론 저속단 변속비가 형성되도록 변속 제어된 경우에도 마찬가지로 이러한 순환 판단은 계속하여 진행되어야 할 것이다.If the vehicle speed measured by the vehicle speed sensor 910 is less than the first speed, the controller 900 determines whether the vehicle speed is equal to or less than the second speed (S8). The control unit 900 operates the clutch drive unit 300 and the synchronizer drive unit 700 to drive the first input gear 410 and the first counter gear 510 at a low speed So that a speed change ratio is formed (S10). If the vehicle speed exceeds the second speed, the control unit 900 determines whether the speed maintenance time is equal to or greater than the second predetermined time (S9). If the vehicle speed is equal to or greater than the second predetermined time, (Step S2) of judging the vehicle speed again when the vehicle speed is less than the second set time, and continues to determine the vehicle speed and the speed holding time. In the case where the shift is controlled so as to form the low speed ratio, similarly, such a cycle determination should be continued.

이러한 제어 흐름을 예를 들어 설명하면, 제 1 속도를 80 km/h, 제 2 속도를 60 km/h, 제 3 속도를 90 km/h 로 각각 설정하며, 제 1 설정 시간은 3초, 제 2 설정 시간은 5초로 각각 설정한 경우, 차량이 정지 상태에서 출발하면 저속단 상태로 주행하게 되고, 이후 차량이 가속되어 차량 속도가 80 km/h 가 되면, 80 km/h 의 속도로 3초간 유지하거나 또는 3초 이내에 90 km/h 의 속도로 더 가속될 때 차량의 변속 장치는 고속단으로 변속된다. 이후 차량 속도가 감속되어 차량 속도가 60 km/h 이하가 되면 차량 변속 장치는 다시 저속단으로 변속된다.The first speed is set to 80 km / h, the second speed is set to 60 km / h, the third speed is set to 90 km / h, the first set time is set to 3 seconds, If the vehicle speed is 80 km / h and the vehicle is accelerated, the speed is set to 80 km / h for 3 seconds Or when the vehicle is further accelerated at a speed of 90 km / h within 3 seconds, the transmission of the vehicle is shifted to the high-speed end. Then, when the vehicle speed is decelerated and the vehicle speed is less than 60 km / h, the vehicle transmission is again shifted to the low speed.

만약 차량 속도가 60 km/h 를 초과하고 80 km/h 미만인 상태에서 주행하게 되면, 차량 변속 장치는 변속 동작하지 않고 현재의 변속비를 그대로 유지하게 된다. 즉, 현재 변속 상태가 저속단이면 저속단을 유지하고 현재 변속 상태가 고속단이면 고속단을 유지한다. 그러나 이러한 차량 속도가 5초 이상 유지된다면, 차량 변속 장치는 차량 변속 상태를 저속단으로 변속한다. 이때, 현재 변속 상태가 저속단인 경우에는 그대로 저속단으로 유지되는 결과가 발생한다.If the vehicle speed is higher than 60 km / h and less than 80 km / h, the vehicle speed change device does not operate the speed change and maintains the current speed ratio. That is, if the current shift state is a low-speed state, the low-speed state is maintained. If the current state is a high-speed state, the high- However, if such a vehicle speed is maintained for 5 seconds or more, the vehicle transmission shifts the vehicle shift state to a low speed position. At this time, if the current shift state is a low speed state, the result is maintained as it is at low speed.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치는 이와 같은 속도 범위 내에서 자동적으로 변속되어 구동 모터(100)에 대한 속도 제어 기능을 완화시키고, 이에 따라 구동 모터(100)의 부하가 감소하여 에너지 효율이 향상되며, 또한, 차량 속도 유지 시간에 따라 변속 여부를 결정함으로써 빈번한 변속을 방지하여 더욱 안정적인 주행 성능을 제공함과 동시에 변속 장치와 관련된 차량 부품의 내구성 또한 향상시킬 수 있다.Accordingly, the transmission for an electric vehicle according to the embodiment of the present invention automatically shifts within such a speed range to relax the speed control function for the driving motor 100, And the energy efficiency is improved. Further, by determining whether or not the vehicle is to be shifted according to the vehicle speed holding time, frequent shifting can be prevented to provide a more stable running performance and durability of the vehicle parts related to the transmission.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치의 구조를 개략적으로 도시한 분해사시도,1 is an exploded perspective view schematically showing a structure of a transmission for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치의 동작 상태를 개념적으로 도시한 동작 상태도,2 is an operational state diagram conceptually showing an operating state of the transmission for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치에 대한 제어 동작 기능을 도시한 블록도,3 is a block diagram showing a control operation function for a transmission for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치의 차량 속도에 따른 변속 제어 방법을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart showing a shift control method according to a vehicle speed of an electric vehicle transmission according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

100: 구동 모터 200: 클러치100: drive motor 200: clutch

300: 클러치 구동 유닛 400: 입력축300: clutch drive unit 400: input shaft

500: 카운터축 600: 싱크로나이저500: counter shaft 600: synchronizer

700: 싱크로나이저 구동 유닛 800: 출력축700: Synchronizer drive unit 800: Output shaft

900: 제어부900:

Claims (11)

삭제delete 구동 모터에 의해 발생된 동력을 변화시켜 구동휠에 전달하는 전기 자동차용 변속 장치에 있어서,A transmission for an electric automobile that changes power generated by a drive motor and transmits the generated power to a drive wheel, 서로 다른 기어비를 갖는 제 1 및 제 2 입력 기어가 결합되며 상기 구동 모터에 의해 회전 구동되는 입력축;An input shaft coupled to first and second input gears having different gear ratios and rotationally driven by the drive motor; 상기 구동 모터의 동력이 상기 입력축에 선택적으로 전달되도록 상기 구동 모터와 상기 입력축을 연결 또는 차단하는 클러치;A clutch for connecting or disconnecting the drive motor and the input shaft so that the power of the drive motor is selectively transmitted to the input shaft; 상기 제 1 및 제 2 입력 기어에 각각 상시 맞물림되는 제 1 및 제 2 카운터 기어가 자유 회전 상태로 결합되는 카운터축;A counter shaft to which the first and second counter gears, which are always engaged with the first and second input gears, are engaged in a freely rotating state; 상기 카운터축이 상기 제 1 카운터 기어 또는 제 2 카운터 기어를 통해 저속단 또는 고속단으로 상기 입력축의 동력을 전달받도록 상기 카운터축 상에서 축방향으로 직선 이동하여 상기 제 1 및 제 2 카운터 기어와 선택적으로 결합하는 싱크로나이저;The counter shaft linearly moves on the counter shaft in the axial direction so as to receive the power of the input shaft through the first counter gear or the second counter gear at a low speed stage or a high speed stage, Combining synchronizer; 상기 클러치를 작동시키는 클러치 구동 유닛;A clutch drive unit for operating the clutch; 상기 싱크로나이저가 직선 이동하도록 작동시키는 싱크로나이저 구동 유닛; 및A synchronizer drive unit for operating the synchronizer to move linearly; And 차량 속도에 따라 상기 입력축으로부터 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 저속단 또는 고속단으로 2단 변속되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛의 동작을 제어하는 제어부A control unit for controlling the operation of the clutch drive unit and the synchronizer drive unit so that the power transmission state from the input shaft to the counter shaft is changed to the low speed or the high speed in two- 를 포함하고, 상기 구동휠이 결합되는 출력축은 상기 카운터축의 동력을 전달받아 회전 구동되고,Wherein the output shaft to which the driving wheel is coupled is rotationally driven by receiving power from the counter shaft, 상기 클러치 구동 유닛은The clutch drive unit 상기 구동 모터와 상기 입력축과의 동력 전달이 차단되도록 상기 클러치를 가압하는 릴리스 포크;A release fork that presses the clutch so that power transmission between the drive motor and the input shaft is blocked; 유압에 의해 상기 릴리스 포크에 가압력을 전달하는 오페라 실린더; 및An opera cylinder for transmitting a pressing force to the release fork by hydraulic pressure; And 상기 오페라 실린더에 유압을 제공하도록 상기 제어부에 의해 작동하는 클러치 모터를 포함하고, And a clutch motor actuated by said control to provide hydraulic pressure to said opera cylinder, 상기 제어부는 차량 속도가 제 1 속도 이상으로 제 1 설정 시간 이상 유지한 경우 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 고속단으로 변경되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛을 동작 제어하고, 차량 속도가 상기 제 1 속도보다 낮은 제 2 속도 이하인 경우 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 저속단으로 변속되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛을 동작 제어하며, 차량 속도가 상기 제 2 속도 초과 상기 제 1 속도 미만인 상태로 제 2 설정 시간 동안 유지한 경우 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 저속단으로 변경되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛을 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.Wherein the control unit controls the clutch drive unit and the synchronizer drive unit such that the power transmission state to the counter shaft is changed to the high-speed end when the vehicle speed is maintained at the first speed or more for a first predetermined time or longer, And controls the clutch drive unit and the synchronizer drive unit such that the power transmission state to the counter shaft is shifted to the low speed when the second speed is lower than the first speed, Speed operation of the clutch drive unit and the synchronizer drive unit so that the power transmission state to the counter shaft is changed to the low-speed end when the speed of the counter shaft is maintained for a second set time while the speed is less than the speed. 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 클러치 구동 유닛은The clutch drive unit 상기 클러치 모터에 의해 상기 오페라 실린더에 전달되는 유압력을 배가할 수 있도록 내부에 진공압을 형성하는 진공 배력 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.Further comprising a vacuum booster for forming a vacuum pressure inside the clutch cylinder so as to multiply the hydraulic pressure transmitted to the opera cylinder by the clutch motor. 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 클러치의 작동에 의해 발생하는 상기 구동 모터와 상기 입력축 사이의 동력 차단 여부를 감지하여 상기 제어부에 인가하는 동력 차단 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.Further comprising a power cut-off detection sensor for detecting whether the power is interrupted between the drive motor and the input shaft caused by the operation of the clutch and applying the sensed power to the control unit. 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 싱크로나이저 구동 유닛은The synchronizer drive unit 상기 싱크로나이저와 결합되는 시프트 포크; 및A shift fork coupled with the synchronizer; And 상기 시프트 포크를 상기 카운터축의 축 방향으로 직선 이동시키도록 상기 제어부에 의해 작동하는 셀렉트 모터A selector motor operated by the control unit for linearly moving the shift fork in the axial direction of the counter shaft, 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.And an electric motor for driving the electric motor. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 시프트 포크의 이동 위치를 감지하여 상기 시프트 포크에 대한 위치 신호를 상기 제어부에 인가하는 포지션 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.Further comprising a position sensor for detecting a shift position of the shift fork and applying a position signal to the shift fork to the control unit. 삭제delete 삭제delete 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제어부는 상기 제 1 설정 시간 이내에서 차량 속도가 상기 제 1 속도에서 상기 제 1 속도 보다 더 높은 속도인 제 3 속도 이상으로 가속된 경우 상기 카운터축으로의 동력 전달 상태가 고속단으로 변경되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛을 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.Wherein when the vehicle speed is accelerated from the first speed to a third speed that is higher than the first speed within the first set time, The clutch drive unit, and the synchronizer drive unit. 삭제delete 제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 입력축의 회전 속도를 측정하여 상기 제어부에 인가하는 입력축 속도 센서가 장착되고,An input shaft speed sensor for measuring the rotational speed of the input shaft and applying the measured rotational speed to the control unit, 상기 제어부는 상기 클러치 구동 유닛에 의해 상기 입력축과 상기 구동 모터가 연결되는 과정에서 변속 충격이 발생하지 않도록 상기 입력축의 회전 속도에 대응하여 상기 구동 모터의 회전 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.Wherein the control unit controls the rotation speed of the drive motor in accordance with the rotation speed of the input shaft so that a shift shock is not generated in the process of coupling the input shaft and the drive motor by the clutch drive unit gearbox.
KR1020090117126A 2009-11-30 2009-11-30 Transmission for Electric Vehicle KR101135185B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090117126A KR101135185B1 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Transmission for Electric Vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090117126A KR101135185B1 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Transmission for Electric Vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110060523A KR20110060523A (en) 2011-06-08
KR101135185B1 true KR101135185B1 (en) 2012-04-16

Family

ID=44395274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090117126A KR101135185B1 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Transmission for Electric Vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101135185B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101422226B1 (en) * 2012-07-06 2014-07-22 삼성중공업 주식회사 Floating structure
US9574638B2 (en) 2014-09-23 2017-02-21 Hyundai Motor Company Transmission for vehicle
CN115038609A (en) * 2020-10-31 2022-09-09 华为数字能源技术有限公司 Electric automobile driving system and electric automobile
WO2023170650A1 (en) * 2022-03-11 2023-09-14 Matter Motor Works Private Limited Power transmission system including gear-box for electric vehicles
CN118442435A (en) * 2024-04-22 2024-08-06 浙江帝浩科技股份有限公司 Gear shifting transmission device and control method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08145082A (en) * 1994-11-24 1996-06-04 Aqueous Res:Kk Starting device
KR19980077055A (en) * 1997-04-16 1998-11-16 김영귀 Parking brake system for electric vehicles
KR20010001676A (en) * 1999-06-02 2001-01-05 조성래 Device for reducing pedaling-power of clutch in car with manual transmission
KR20030088944A (en) * 2002-05-15 2003-11-21 현대자동차주식회사 Apparatus for decreasing shift shock for electric vehicle and method of controlling the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08145082A (en) * 1994-11-24 1996-06-04 Aqueous Res:Kk Starting device
KR19980077055A (en) * 1997-04-16 1998-11-16 김영귀 Parking brake system for electric vehicles
KR20010001676A (en) * 1999-06-02 2001-01-05 조성래 Device for reducing pedaling-power of clutch in car with manual transmission
KR20030088944A (en) * 2002-05-15 2003-11-21 현대자동차주식회사 Apparatus for decreasing shift shock for electric vehicle and method of controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110060523A (en) 2011-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103061945B (en) The method of controller start-up phase
KR101135185B1 (en) Transmission for Electric Vehicle
US20100180722A1 (en) Power transmission apparatus
CN102448757B (en) Automatic transmission for hybrid vehicle
CN103998828B (en) The power transmitting deice of vehicle
US20140213410A1 (en) Vehicle parking apparatus and method for parking vehicle
JP5946301B2 (en) Vehicle control device
CN101746373B (en) Apparatus and method for controlling a hybrid vehicle
JP2012086596A (en) Vehicular learning device and hybrid vehicle
CN103732464A (en) Hybrid vehicle control device
US20140342873A1 (en) Vehicle control apparatus
RU2486085C2 (en) Automotive transmission control system
CN105246752A (en) Shift control device for hybrid vehicle drive device
CN105431622A (en) Saddle-type vehicle
KR101335393B1 (en) Transmission for the electricvehicle
CN104670217A (en) Drive device for vehicle
CN101670789B (en) Power-driven operating vehicle dynamic system and driving control method thereof
CN105128645A (en) Hybrid powertrain, vehicle and control system
CN101665081A (en) Drivetrain system of hybrid vehicle
JP2000203287A (en) Power outputting device and hybrid vehicle therewith
KR19980021504A (en) Transmission for electric vehicle
CN110053607B (en) Power switching control method of hybrid power gearbox
CN108061664B (en) Planet series-parallel hybrid power system test bed
CN106740810A (en) Hybrid power system based on double clutch transmission structures
JP5803626B2 (en) Vehicle control device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150504

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160127

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee