KR20110060523A

KR20110060523A - 전기 자동차용 변속 장치

Info

Publication number: KR20110060523A
Application number: KR1020090117126A
Authority: KR
Inventors: 김용주
Original assignee: 김용주
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-08
Also published as: KR101135185B1

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.

전기 자동차, 변속기, 2단 변속, 구동 모터

Description

전기 자동차용 변속 장치{Transmission for Electric Vehicle}

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치의 차량 속도에 따른 변속 제어 방법을 도시한 순서도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치의 구조를 개략적으로 도시한 분해사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치의 동작 상태를 개념적으로 도시한 동작 상태도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 변속 장치에 대한 제어 동작 기능을 도시한 블록도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 구동 모터 200: 클러치

300: 클러치 구동 유닛 400: 입력축

500: 카운터축 600: 싱크로나이저

700: 싱크로나이저 구동 유닛 800: 출력축

900: 제어부

Claims

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 제어부

를 포함하고, 상기 구동휠이 결합되는 출력축은 상기 카운터축의 동력을 전달받아 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.
제 1 항에 있어서,

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 모터

를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 클러치 구동 유닛은

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.
제 2 항에 있어서,

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.
제 1 항에 있어서,

상기 싱크로나이저 구동 유닛은

상기 싱크로나이저와 결합되는 시프트 포크; 및

상기 시프트 포크를 상기 카운터축의 축 방향으로 직선 이동시키도록 상기 제어부에 의해 작동하는 셀렉트 모터

를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.
제 5 항에 있어서,

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.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

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 설정되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.
제 7 항에 있어서,

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 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.
제 8 항에 있어서,

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 카 운터축으로의 동력 전달 상태가 고속단으로 변경되도록 상기 클러치 구동 유닛 및 싱크로나이저 구동 유닛을 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.
제 7 항에 있어서,

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 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.
제 7 항에 있어서,

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 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 변속 장치.