KR20190027558A - 전기자동차용 파워트레인 및 그의 파킹 제어방법 - Google Patents

전기자동차용 파워트레인 및 그의 파킹 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190027558A
KR20190027558A KR1020170114486A KR20170114486A KR20190027558A KR 20190027558 A KR20190027558 A KR 20190027558A KR 1020170114486 A KR1020170114486 A KR 1020170114486A KR 20170114486 A KR20170114486 A KR 20170114486A KR 20190027558 A KR20190027558 A KR 20190027558A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gear
synchronizer
pair
electric vehicle
epb
Prior art date
Application number
KR1020170114486A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102395295B1 (ko
Inventor
김종현
윤승현
김연호
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020170114486A priority Critical patent/KR102395295B1/ko
Priority to US15/829,272 priority patent/US10670145B2/en
Publication of KR20190027558A publication Critical patent/KR20190027558A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102395295B1 publication Critical patent/KR102395295B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/48—Signals to a parking brake or parking lock; Control of parking locks or brakes being part of the transmission
    • F16H63/483—Circuits for controlling engagement of parking locks or brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2036—Electric differentials, e.g. for supporting steering vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/005—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles by locking of wheel or transmission rotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/062—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels acting on transmission parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/221—Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/08—Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated
    • B60T7/085—Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated by electrical means, e.g. travel, force sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/24—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to vehicle inclination or change of direction, e.g. negotiating bends
    • B60T8/245—Longitudinal vehicle inclination
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D28/00—Electrically-actuated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/091—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001—Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/12—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/30—Parking brake position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/48—Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/22—Standstill, e.g. zero speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0021—Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 전기자동차용 파워트레인은, 토크를 발생하는 모터; 모터를 제어하는 모터제어기; 상기 모터에 연결되고, 전기자동차의 파킹 시에 중립위치로 이동가능한 싱크로나이저를 가진 2단 감속기; 상기 2단 감속기에 차동장치를 통해 연결된 한 쌍의 구동휠; 상기 한 쌍의 구동휠을 개별적으로 록(lock) 내지 언록(unlock)하는 한 쌍의 EPB(Electric Parking Brake); 및 상기 한 쌍의 EPB를 제어하는 차량제어기;를 포함하고, 상기 싱크로나이저가 중립위치로 이동함에 따라 상기 모터의 토크가 상기 구동휠로 전달됨이 차단될 수 있다.

Description

전기자동차용 파워트레인 및 그의 파킹 제어방법{POWERTRAIN FOR ELECTRIC VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING PARKING OF THE SAME}
본 발명은 전기자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단순한 제동구조를 통해 제조원가를 절감함과 더불어 전기자동차의 파킹을 안정적으로 유지할 수 있는 전기자동차용 파워트레인 및 그의 파킹 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기자동차(Electric Vehicle, EV)는 내연기관과는 달리 축전지(Battery)에 저장된 전기에너지로 모터를 구동하고 이를 동력전달장치를 통해 바퀴를 회전시켜 주행하는 무공해 자동차로서, 석유자원의 고갈과 함께 심각한 환경 오염 문제가 우리 인류 모두의 문제로 등장하면서 저공해 무공해 자동차의 개발이 요구되고 있다.
최근 환경문제가 이슈화되면서 에너지절약과 환경오염 최소화의 대상으로 친환경 자동차가 크게 부각되고 있다. 특히, 기존의 내연기관으로 구성된 자동차를 대체하기 위한 것으로서 수소연료전지 자동차, 바이오디젤 자동차, 전기자동차 등이 주목을 받고 있다.
전기 자동차는 전기에너지를 저장하고 공급하는 배터리와, 배터리의 전기에너지를 토크로 변환함으로써 구동력을 발생하는 모터와, 모터의 토크를 제어하는 인버터와, 배터리에 전기에너지를 충전하는 충전기와, 전기자동차를 파킹하는 파킹기구 등을 포함할 수 있다.
전기자동차는 BEV(Battery Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid EV), HEV(Hybrid EV) 등을 포함할 수 있다. HEV(Hybrid EV)는 내연기관과 전기모터 두 종류의 동력을 조합한 자동차로서, 기존의 내연기관 자동차보다 고연비, 고효율을 실현한 것이 특징이다. PHEV(Plug-in Hybrid EV)는 HEV의 배터리를 외부에서 충전해서 쓸 수 있도록 설계한 자동차이며, BEV(Electric Vehicle)는 배터리와 전기모터로만 구동되는 자동차이다.
한편, 종래기술에 따른 전기자동차의 파킹기구는 차동장치의 파킹기어에 선택적으로 결합 내지 해제되는 파킹폴(parking pawl) 등으로 구성되고, 파킹폴은 SBW(Shift By Wire)에 의해 작동하도록 구성될 수 있다. 하지만, 이러한 종래의 파킹기구는 SBW, 파킹폴, 파킹기어 등으로 구성됨에 따라 그 제조원가가 높은 단점이 있다.
상술한 점을 극복하기 위하여, 최신의 전기자동차에는 차량 제어기(Vehicle Control Unit)에 의해 제어되는 EPB(Electric Parking Brake)가 설치되며, EPB는 차량의 휠을 마찰적으로 록하는 제동부품(brake components) 및 제동부품을 구동시키는 전기모터(electric motor) 등을 가진다. 하지만, 파킹 도중에 운전자가 엑셀레이터 페달을 밟을 경우 차량제어기 등의 오류로 인해 EPB가 오작동하여 모터의 토크가 구동휠(driving wheel)로 전달될 수 있고, 이로 인해 차량이 급발진할 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, SBW, 파킹 폴, 파킹 기어 등을 대체하여 EPB(Electric Parking Brake)를 적용함에 따라 제조원가를 대폭 절감할 수 있고, 차량제어기 등의 오류로 인해 EPB가 오작동하는 경우에 모터의 토크가 구동휠로 전달됨을 기계적으로 차단함으로써 전기자동차의 파킹을 안정적으로 유지할 수 있는 전기자동차용 파워트레인 및 및 그의 파킹 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 파워트레인은,
토크를 발생하는 모터;
모터를 제어하는 모터제어기;
상기 모터에 연결되고, 전기자동차의 파킹 시에 중립위치로 이동가능한 싱크로나이저를 가진 2단 감속기;
상기 2단 감속기에 차동장치를 통해 연결된 한 쌍의 구동휠;
상기 한 쌍의 구동휠을 개별적으로 록(lock) 내지 언록(unlock)하는 한 쌍의 EPB(Electric Parking Brake); 및
상기 한 쌍의 EPB를 제어하는 차량제어기;를 포함하고,
상기 싱크로나이저가 중립위치로 이동함에 따라 상기 모터의 토크가 상기 구동휠로 전달됨이 차단될 수 있다.
상기 2단 감속기는 서로 평행하게 배치된 입력축 및 카운터축을 포함하고, 제1구동기어 및 제2구동기어가 상기 입력축 상에 서로 이격되게 장착되며, 제1피동기어 및 제2피동기어가 상기 카운터축에 서로 이격되게 장착되고, 상기 제1구동기어는 상기 제1피동기어에 치합되며, 상기 제2구동기어는 상기 제2피동기어에 치합되고,
상기 싱크로나이저는 상기 입력축 또는 상기 카운터축 중에서 적어도 어느 한 축에 장착될 수 있다.
상기 싱크로나이저는 상기 카운터축 상에서 상기 제1피동기어 및 상기 제2피동기어 사이에 배치될 수 있다.
상기 싱크로나이저는 상기 제1피동기어를 상기 카운터축에 결합하는 제1결합위치와, 상기 제2피동기어를 상기 카운터축에 결합하는 제2결합위치와, 상기 제1피동기어 및 상기 제2피동기어 양자 모두를 상기 카운터축에 결합하지 않는 중립위치로 이동하도록 구성될 수 있다.
상기 싱크로나이저는 상기 입력축 상에서 상기 제1구동기어 및 상기 제2구동기어 사이에 배치될 수 있다.
상기 싱크로나이저는 상기 제1구동기어를 상기 입력축에 결합하는 제1결합위치와, 상기 제2구동기어를 상기 입력축에 결합하는 제2결합위치와, 상기 제1구동기어 및 상기 제2구동기어 양자 모두를 상기 입력축에 결합하지 않는 중립위치로 이동하도록 구성될 수 있다.
상기 싱크로나이저는 전자엑츄에이터에 의해 이동가능하게 구성될 수 있다.
상기 전자엑츄에이터는 상기 차량제어기에 전기적으로 접속되고, 상기 차량제어기는 상기 전자엑츄에이터를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 토크를 발생하는 모터와, 상기 모터에 연결된 2단 감속기와, 상기 2단 감속기 내에서 제1결합위치, 제2결합위치, 중립위치로 이동가능한 싱크로나이저와, 상기 2단 감속기에 차동장치를 통해 연결된 한 쌍의 구동휠과, 상기 한 쌍의 구동휠을 개별적으로 록(lock) 내지 언록(unlock)하는 한 쌍의 EPB(Electric Parking Brake)와, 한 쌍의 EPB를 제어하는 차량제어기를 포함하는 전기자동차용 파워트레인의 파킹 제어방법으로,
차속이 "0"이고, 차량제어기에 의해 브레이크 온 시그널이 각 EPB에 인가된 상태에서 전기자동차가 파킹 상태인지를 판단하고,
전기자동차가 파킹 상태이면 상기 2단 감속기의 싱크로나이저가 중립위치로 이동시키고,
각 EPB가 각 구동휠을 록할 수 있다.
전기자동차가 파킹 상태가 아니면 각 EPB가 각 구동휠을 언록할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 토크를 발생하는 모터와, 상기 모터에 연결된 2단 감속기와, 상기 2단 감속기 내에서 제1결합위치, 제2결합위치, 중립위치로 이동가능한 싱크로나이저와, 상기 2단 감속기에 차동장치를 통해 연결된 한 쌍의 구동휠과, 상기 한 쌍의 구동휠을 개별적으로 록(lock) 내지 언록(unlock)하는 한 쌍의 EPB(Electric Parking Brake)와, 한 쌍의 EPB를 제어하는 차량제어기를 포함하는 전기자동차용 파워트레인의 파킹 제어방법으로,
차속이 "0"이고, 차량제어기에 의해 브레이크 온 시그널이 각 EPB에 인가된 상태에서, 전기자동차가 파킹상태에서 주행상태로 쉬프트되는지를 판단하고,
전기자동차가 파킹상태에서 주행상태로 쉬프트되면 상기 2단감속기의 싱크로나이저가 제1결합위치 또는 제2결합위치로 이동하며,
각 EPB의 록작동에 의해 각 구동휠의 록(lock)이 유지되고,
차량제어기에 의해 가속시그널 및 브레이크 오프 시그널이 각 EPB에 인가되면 각 EPB가 각 구동휠을 언록할 수 있다.
전기자동차가 경사로에 진입하는 경우에는 차량제어기에 의해 각 EPB가 각 구동휠을 록할 수 있다.
본 발명에 의하면, 전기자동차의 파킹 상태에서 2단감속기의 싱크로나이저가 중립위치로 이동하도록 구성됨에 따라 모터의 토크가 차량 휠 측으로 전달됨을 기계적으로 차단할 수 있고, 이를 통해 파킹 상태에서 엑셀레이터 페달의 밟거나 차량제어기의 오류 등으로 차량의 발진을 방지할 수 있으므로 안전성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 파킹을 위하여 차량 휠을 록하는 EPB(Electric Parking Brake)를 연결함으로써 SBW, 파킹 폴, 파킹 기어 등으로 구성된 파킹기구를 삭제할 수 있으므로 제조원가를 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 파워트레인을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 파워트레인을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 파워트레인의 파킹을 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 파워트레인의 파킹 해제를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 파워트레인(10)은 토크를 발생하는 모터(11)와, 모터(11)를 제어하는 모터제어기(12, Motor Control Unit)과, 모터(11)에 연결된 2단 감속기(20, two speed reducer)와, 2단 감속기(20)에 연결된 차동장치(17, differential gear)와, 차동장치(17)에 연결된 한 쌍의 구동휠(19, driving wheel)과, 한 쌍의 구동휠(19)을 개별적으로 록(lock) 내지 언록(unlock)하는 한 쌍의 EPB(14, Electric Parking Brake)와, 한 쌍의 EPB(19)를 제어하는 차량제어기(16, Vehicle Control Unit)를 포함할 수 있다.
모터(11)는 구동휠(19)을 구동시키기 위한 토크를 발생하도록 구성될 수 있고, 모터(11)에는 배터리(13)가 연결될 수 있다.
모터제어기(12)는 모터(11)에 전기적으로 접속될 수 있고, 모터제어기(12)는 모터(11)의 토크, 회전속도 등을 제어하도록 구성될 수 있다.
2단 감속기(20)는 서로 평행하게 배치된 입력축(21, input shaft) 및 카운터축(22, counter shaft)을 포함할 수 있다.
제1구동기어(31, first driving gear) 및 제2구동기어(32, second driving gear)가 입력축(21)에 장착될 수 있고, 제1구동기어(31) 및 제2구동기어(32)는 서로 이격될 수 있다.
제1피동기어(41, first driven gear) 및 제2피동기어(42, second driven gear)가 카운터축(22)에 장착될 수 있고, 제1피동기어(41) 및 제2피동기어(42)는 서로 이격될 수 있다.
제1구동기어(31)는 제1피동기어(41)에 치합되고, 제2구동기어(32)는 제2피동기어(42)에 치합된다.
입력축(21) 또는 카운터축(22) 중에서 적어도 어느 한 축에는 싱크로나이저(25)가 장착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이, 싱크로나이저(25)가 카운터축(22) 상에서 제1피동기어(41) 및 제2피동기어(42) 사이에 배치될 수 있고, 제1피동기어(41) 및 제2피동기어(42)는 카운터축(22)에 대해 상대적으로 자유롭게 회전하도록 장착될 수 있으며, 제1구동기어(31) 및 제2구동기어(32)는 입력축(21)에 고정적으로 장착될 수 있다. 싱크로나이저(25)는 제1피동기어(41) 및 제2피동기어(42) 중에서 어느 하나의 피동기어를 카운터축(22)에 선택적으로 결합하거나 제1피동기어(41) 및 제2피동기어(42) 양자 모두를 카운터축에 결합하지 않도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 싱크로나이저(25)는 제1피동기어(41)를 카운터축(22)에 결합하는 제1결합위치와, 제2피동기어(42)를 카운터축(22)에 결합하는 제2결합위치와, 제1피동기어(41) 및 제2피동기어(42) 양자 모두를 카운터축(22)에 결합하지 않는 중립위치로 이동하도록 구성될 수 있다. 싱크로나이저(25)가 제1결합위치로 이동하면 싱크로나이저(25)가 제1피동기어(41)를 카운터축(22)에 결합하고, 싱크로나이저(25)가 제2결합위치로 이동하면 싱크로나이저(25)가 제2피동기어(42)를 카운터축(22)에 결합하며, 싱크로나이저(25)가 중립위치로 이동하면 싱크로나이저(25)는 제1피동기어(41) 및 제2피동기어(42) 양자 모두를 카운터축(22)에 결합하지 않는다.
다른 실시예에 따르면, 싱크로나이저(25)가 입력축(21) 상에서 제1구동기어(31) 및 제2구동기어(32) 사이에 배치될 수 있고, 제1구동기어(31) 및 제2구동기어(32)는 입력축(21)에 대해 상대적으로 자유롭게 회전하도록 장착될 수 있으며, 제1피동기어(41) 및 제2피동기어(42)는 카운터축(22)에 고정적으로 장착될 수 있다. 싱크로나이저(25)는 제1구동기어(31) 및 제2구동기어(32) 중에서 어느 하나의 구동기어를 입력축(21)에 선택적으로 결합하거나 제1구동기어(31) 및 제2구동기어(32) 양자 모두를 결합하지 않도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 싱크로나이저(25)는 제1구동기어(31)를 입력축(21)에 결합하는 제1결합위치와, 제2구동기어(32)를 입력축(21)에 결합하는 제2결합위치와, 제1구동기어(31) 및 제2구동기어(32) 양자 모두를 입력축(21)에 결합하지 않는 중립위치로 이동하도록 구성될 수 있다. 싱크로나이저(25)가 제1결합위치로 이동하면 싱크로나이저(25)가 제1구동기어(31)를 입력축(21)에 결합하고, 싱크로나이저(25)가 제2결합위치로 이동하면 싱크로나이저(25)가 제2구동기어(32)를 입력축(21)에 결합하며, 싱크로나이저(25)가 중립위치로 이동하면 싱크로나이저(25)가 제1구동기어(31) 및 제2구동기어(32) 양자 모두를 카운터축(22)에 결합하지 않는다.
싱크로나이저(25)는 전기모터, 솔레노이드 엑츄에이터 등과 같은 전자엑츄에이터(26)에 의해 이동가능하게 구성될 수 있다. 전자엑츄에이터(26)는 차량제어기(16)에 전기적으로 접속될 수 있으며, 이에 차량제어기(16)가 전자엑츄에이터(26)를 작동시킬 수 있다.
차동장치(17)는 파이널 기어세트(51, 52)를 통해 2단 감속기(20)의 카운터축(22)에 연결될 수 있다.
한 쌍의 구동휠(19)은 한 쌍의 구동샤프트(18)를 통해 차동기어(17)에 연결될 수 있다.
한편, 2단 감속기(20) 및 차동기어(17)는 하우징(15) 내에 배치될 수 있고, 모터(11)는 하우징(15)을 통해 2단 감속기(20)에 분리가능하게 결합되거나 2단 감속기(20)에 동일체로 구성될 수 있다.
각 EPB(14, Electric Parking Brake)는 전기자동차의 파킹, 제동 시에 각 구동휠(19)을 선택적으로 록(lock) 내지 언록(unlock)하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 각 EPB(14)는 차량의 휠을 마찰적으로 록하는 제동부품(brake components) 및 제동부품을 구동시키는 전기모터(electric motor) 등을 포함할 수 있다.
차량제어기(16)는 가속시그널(acceleration signal), 브레이크 온 시그널(brake on signal), 브레이크 오프 시그널(brake off signal) 등을 통해 각 EPB(14)를 제어하도록 구성될 수 있다.
차량제어기(16)에는 가속페달(accelerator pedal)의 위치를 검출하는 가속페달 위치센서(61, accelerator pedal position sensor) 및 브레이크페달(brake pedal)의 위치를 검출하는 브레이크페달 위치센서(62, brake pedal position sensor)가 전기적으로 접속될 수 있다. 이에 차량제어기(16)는 가속페달 위치센서(61)에 의해 가속시그널을 생성하고, 브레이크페달 위치센서(62)에 의해 브레이크 온 시그널 또는 브레이크 오프 시그널을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 파워트레인(10)은, 전기자동차의 차속이 "0"이고 차량제어기(16)에 의해 브레이크 온 시그널(brake on signal)이 각 EPB(14)에 인가되며, 전기자동차가 파킹 상태(즉, 변속레버(gear shifter)가 파킹모드(parking mode)로 쉬프트된 상태)이면 2단감속기(20)의 싱크로나이저(25)가 중립위치로 이동하고, 각 EPB(14)가 각 구동휠(19)을 록(lock)할 수 있다. 이때, 2단감속기(20)의 싱크로나이저(25)가 중립 상태이므로 운전자가 가속페달을 밟거나 차량제어기(16)의 오류가 발생하더라도 모터(11)의 토크가 한 쌍의 구동휠(19)로 전달됨이 차단될 수 있고, 이를 통해 전기자동차의 파킹 상태가 안정되게 유지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 파워트레인의 파킹을 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
전기자동차의 차속이 "0"이고, 브레이크페달을 밟음에 따라 차량제어기(16)에 의해 브레이크 온 시그널이 각 EPB(14)에 인가된 상태에서(S1), 전기자동차가 파킹 상태인지를 판단한다(S2). 즉, 변속레버(gear shifter)가 파크모드(park mode)로 쉬프트된 상태인지를 판단한다(S2).
전기자동차가 파킹 상태이면 2단감속기(20)의 싱크로나이저(25)를 중립위치로 이동한다(S3). 차속이 "0"인 상태이므로 가속시그널이 각 EPB(14)에 인가되지 않고, 브레이크 온 시그널이 각 EPB(14)에 인가됨으로써 각 EPB(14)가 각 구동휠(19)을 록(lock)한다(S4).
이때, 2단감속기(20)의 싱크로나이저(25)가 중립 상태이므로 운전자가 가속페달을 밟거나 차량제어기(16)의 오류가 발생하더라도 모터(11)의 토크가 한 쌍의 구동휠(19)로 전달됨이 차단될 수 있고, 이를 통해 전기자동차의 파킹 상태가 안정되게 유지될 수 있다.
전기자동차가 파킹 상태가 아니면(즉, 변속레버(gear shifter)가 드라이브 모드(drive mode)로 쉬프트되면), 각 EPB(14)가 각 구동휠(19)을 언록함으로써 차량의 출발을 대기한다(S5). 이때, 싱크로나이저(25)는 제1피동기어(41) 또는 제1구동기어(31)를 결합하는 제1결합위치와, 제2피동기어(42) 또는 제2구동기어(32)를 결합하는 제2결합위치로 이동함으로써 1단 또는 2단을 유지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 파워트레인의 파킹 해제를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
전기자동차의 차속이 "0"이고, 브레이크 페달을 밟음에 따라 차량제어기(16)에 의해 브레이크 온 시그널이 각 EPB(14)에 인가된 상태에서(S11), 전기자동차가 파킹상태에서 주행상태로 쉬프트되는지를 판단한다(S12). 즉, 변속레버(gear shifter)가 파크모드(park mode)에서 드라이브모드(drive mode)로 쉬프트된 상태인지를 판단한다.
S12단계에서 전기자동차가 파킹상태에서 주행상태로 쉬프트되면 2단감속기(20)의 싱크로나이저(25)가 제1결합위치 또는 제2결합위치로 이동하고 각 EPB(14)의 록작동에 의해 각 구동휠(19)의 록(lock)이 유지될 수 있다(S13). 상술한 바와 같이, 제1결합위치는 제1피동기어(41) 또는 제1구동기어(31)를 결합하는 위치이고, 제2결합위치는 제2피동기어(42) 또는 제2구동기어(32)를 결합하는 위치일 수 있다.
그 이후에, 브레이크페달에서 발을 떼고 가속페달을 밟으면 가속시그널 및 브레이크 오프 시그널이 각 EPB(14)에 인가됨에 따라 각 EPB(14)가 각 구동휠(19)을 언록하고(S14), 이에 모터의 토크가 각 구동휠(19)에 전달됨으로써 전기자동차가 발진할 수 있다.
한편, 전기자동차가 경사로에 진입하는 경우에는 차량제어기(16)가 이를 감지하고, 차량제어기(16)에 의해 각 EPB(14)가 각 구동휠(18)을 록할 수 있다. 이에 각 EPB(14)가 각 구동휠(19)를 록하는 힐 어시스트모드(Hill assist mode)를 실행함으로써 전기자동차가 경사로에서 밀림이 방지될 수 있다.
그리고, S12단계에서 전기자동차가 주행상태로 쉬프트되지 않으면 도 3의 과정을 진행한다.
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.
10: 전기자동차용 파워트레인 11: 모터
12: 모터제어기 13: 배터리
14: EPB 15: 하우징
16: 차량제어기 17: 차동장치
18: 구동샤프트 19: 구동휠
20: 2단 감속기 21: 입력축
22: 카운터축 25: 싱크로나이저
31: 제1구동기어 32: 제2구동기어
41: 제1피동기어 42: 제2피동기어

Claims (12)

  1. 토크를 발생하는 모터;
    모터를 제어하는 모터제어기;
    상기 모터에 연결되고, 전기자동차의 파킹 시에 중립위치로 이동가능한 싱크로나이저를 가진 2단 감속기;
    상기 2단 감속기에 차동장치를 통해 연결된 한 쌍의 구동휠;
    상기 한 쌍의 구동휠을 개별적으로 록(lock) 내지 언록(unlock)하는 한 쌍의 EPB(Electric Parking Brake); 및
    상기 한 쌍의 EPB를 제어하는 차량제어기;를 포함하고,
    상기 싱크로나이저가 중립위치로 이동함에 따라 상기 모터의 토크가 상기 구동휠로 전달됨이 차단되는 전기자동차용 파워트레인.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 2단 감속기는 서로 평행하게 배치된 입력축 및 카운터축을 포함하고, 제1구동기어 및 제2구동기어가 상기 입력축 상에 서로 이격되게 장착되며, 제1피동기어 및 제2피동기어가 상기 카운터축에 서로 이격되게 장착되고, 상기 제1구동기어는 상기 제1피동기어에 치합되며, 상기 제2구동기어는 상기 제2피동기어에 치합되고,
    상기 싱크로나이저는 상기 입력축 또는 상기 카운터축 중에서 적어도 어느 한 축에 장착되는 전기자동차용 파워트레인.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 싱크로나이저는 상기 카운터축 상에서 상기 제1피동기어 및 상기 제2피동기어 사이에 배치되는 전기자동차용 파워트레인.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 싱크로나이저는 상기 제1피동기어를 상기 카운터축에 결합하는 제1결합위치와, 상기 제2피동기어를 상기 카운터축에 결합하는 제2결합위치와, 상기 제1피동기어 및 상기 제2피동기어 양자 모두를 상기 카운터축에 결합하지 않는 중립위치로 이동하도록 구성되는 전기자동차용 파워트레인.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 싱크로나이저는 상기 입력축 상에서 상기 제1구동기어 및 상기 제2구동기어 사이에 배치되는 전기자동차용 파워트레인.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 싱크로나이저는 상기 제1구동기어를 상기 입력축에 결합하는 제1결합위치와, 상기 제2구동기어를 상기 입력축에 결합하는 제2결합위치와, 상기 제1구동기어 및 상기 제2구동기어 양자 모두를 상기 입력축에 결합하지 않는 중립위치로 이동하도록 구성되는 전기자동차용 파워트레인.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 싱크로나이저는 전자엑츄에이터에 의해 이동가능하게 구성되는 전기자동차용 파워트레인.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전자엑츄에이터는 상기 차량제어기에 전기적으로 접속되고, 상기 차량제어기는 상기 전자엑츄에이터를 제어하는 전기자동차용 파워트레인.
  9. 토크를 발생하는 모터와, 상기 모터에 연결된 2단 감속기와, 상기 2단 감속기 내에서 제1결합위치, 제2결합위치, 중립위치로 이동가능한 싱크로나이저와, 상기 2단 감속기에 차동장치를 통해 연결된 한 쌍의 구동휠과, 상기 한 쌍의 구동휠을 개별적으로 록(lock) 내지 언록(unlock)하는 한 쌍의 EPB(Electric Parking Brake)와, 한 쌍의 EPB를 제어하는 차량제어기를 포함하는 전기자동차용 파워트레인의 파킹 제어방법으로,
    차속이 "0"이고, 차량제어기에 의해 브레이크 온 시그널이 각 EPB에 인가된 상태에서 전기자동차가 파킹 상태인지를 판단하고,
    전기자동차가 파킹 상태이면 상기 2단 감속기의 싱크로나이저가 중립위치로 이동시키고,
    각 EPB가 각 구동휠을 록하는 전기자동차용 파워트레인의 파킹 제어방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    전기자동차가 파킹 상태가 아니면 각 EPB가 각 구동휠을 언록하는 전기자동차용 파워트레인의 파킹 제어방법.
  11. 토크를 발생하는 모터와, 상기 모터에 연결된 2단 감속기와, 상기 2단 감속기 내에서 제1결합위치, 제2결합위치, 중립위치로 이동가능한 싱크로나이저와, 상기 2단 감속기에 차동장치를 통해 연결된 한 쌍의 구동휠과, 상기 한 쌍의 구동휠을 개별적으로 록(lock) 내지 언록(unlock)하는 한 쌍의 EPB(Electric Parking Brake)와, 한 쌍의 EPB를 제어하는 차량제어기를 포함하는 전기자동차용 파워트레인의 파킹 제어방법으로,
    차속이 "0"이고, 차량제어기에 의해 브레이크 온 시그널이 각 EPB에 인가된 상태에서, 전기자동차가 파킹상태에서 주행상태로 쉬프트되는지를 판단하고,
    전기자동차가 파킹상태에서 주행상태로 쉬프트되면 상기 2단감속기의 싱크로나이저가 제1결합위치 또는 제2결합위치로 이동하며,
    각 EPB의 록작동에 의해 각 구동휠의 록(lock)이 유지되고,
    차량제어기에 의해 가속시그널 및 브레이크 오프 시그널이 각 EPB에 인가되면 각 EPB가 각 구동휠을 언록하는 전기자동차용 파워트레인의 파킹 제어방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    전기자동차가 경사로에 진입하는 경우에는 차량제어기에 의해 각 EPB가 각 구동휠을 록하는 전기자동차용 파워트레인의 파킹 제어방법.
KR1020170114486A 2017-09-07 2017-09-07 전기자동차용 파워트레인 및 그의 파킹 제어방법 KR102395295B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170114486A KR102395295B1 (ko) 2017-09-07 2017-09-07 전기자동차용 파워트레인 및 그의 파킹 제어방법
US15/829,272 US10670145B2 (en) 2017-09-07 2017-12-01 Electric vehicle powertrain and parking control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170114486A KR102395295B1 (ko) 2017-09-07 2017-09-07 전기자동차용 파워트레인 및 그의 파킹 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190027558A true KR20190027558A (ko) 2019-03-15
KR102395295B1 KR102395295B1 (ko) 2022-05-09

Family

ID=65517882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170114486A KR102395295B1 (ko) 2017-09-07 2017-09-07 전기자동차용 파워트레인 및 그의 파킹 제어방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10670145B2 (ko)
KR (1) KR102395295B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111791719A (zh) * 2020-07-09 2020-10-20 中国第一汽车股份有限公司 一种车辆的p挡驻车控制方法、电子设备及存储介质
KR20240077900A (ko) * 2022-11-25 2024-06-03 현대트랜시스 주식회사 전기자동차용 액슬장치

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019206487A1 (de) * 2019-05-06 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Feststellbremssystems
KR20210123675A (ko) * 2020-04-03 2021-10-14 현대자동차주식회사 운전자의 가속 페달 오조작 처리 장치 및 방법
CN114096766A (zh) * 2020-06-24 2022-02-25 华为数字能源技术有限公司 变速器及汽车
CN111746303A (zh) * 2020-07-09 2020-10-09 长泰鑫顺泰实业发展有限公司 电动汽车控制方法
FR3129695A1 (fr) * 2021-11-29 2023-06-02 Renault S.A.S Train electrique modulaire pour vehicule automobile
CN114313032B (zh) * 2022-03-16 2022-05-31 永济市中安机械设备有限公司 一种具有双向转向前桥的无轨胶轮车
DE102023203222A1 (de) * 2023-04-06 2024-10-10 Zf Friedrichshafen Ag Überlast-Schutzvorrichtung und Parksperrenanordnung für ein Fahrzeug und Fahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130060412A1 (en) * 2010-05-17 2013-03-07 Nissan Motor Co., Ltd. Control device for use in vehicle, adapted to control safety measures against electric power supply failure
US20130275019A1 (en) * 2012-03-22 2013-10-17 Advics Co., Ltd. Electric parking brake control device
KR20160137711A (ko) * 2015-05-20 2016-12-01 현대자동차주식회사 전기차량의 변속 제어방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6905181B2 (en) * 2002-10-22 2005-06-14 Honda Motor Co., Ltd. Electric parking brake system
JP5816150B2 (ja) * 2012-09-27 2015-11-18 日立建機株式会社 電動駆動型ホイール式作業車両
FR3021280B1 (fr) * 2014-05-21 2017-12-22 Renault Sas Procede de controle d'un groupe motopropulseur d'un vehicule, dispositif et vehicule correspondant.
CN107709125B (zh) * 2015-06-30 2020-07-10 日立汽车系统株式会社 加减速控制装置
DE102016211241A1 (de) * 2016-06-23 2017-12-28 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer elektrischen Parkbremse

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130060412A1 (en) * 2010-05-17 2013-03-07 Nissan Motor Co., Ltd. Control device for use in vehicle, adapted to control safety measures against electric power supply failure
US20130275019A1 (en) * 2012-03-22 2013-10-17 Advics Co., Ltd. Electric parking brake control device
KR20160137711A (ko) * 2015-05-20 2016-12-01 현대자동차주식회사 전기차량의 변속 제어방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111791719A (zh) * 2020-07-09 2020-10-20 中国第一汽车股份有限公司 一种车辆的p挡驻车控制方法、电子设备及存储介质
KR20240077900A (ko) * 2022-11-25 2024-06-03 현대트랜시스 주식회사 전기자동차용 액슬장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20190072180A1 (en) 2019-03-07
US10670145B2 (en) 2020-06-02
KR102395295B1 (ko) 2022-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102395295B1 (ko) 전기자동차용 파워트레인 및 그의 파킹 제어방법
CN102454753B (zh) 混合动力车用变速器
JP5892256B2 (ja) ハイブリッド車両の動力伝達装置及びハイブリッドシステム
CN109496185B (zh) 动力装置
CN111148644B (zh) 传动机构、混合动力驱动系统及其运行方法
EP3636501B1 (en) Automatic parking control method and automatic parking control apparatus for vehicles
US20100273594A1 (en) Power train for hybrid vehicle
WO2013069094A1 (ja) ハイブリッド車
US11001262B2 (en) Vehicle systems and methods for avoiding unintentional electrified vehicle movement and for reducing electrified vehicle noise, vibration, and harshness
CN107792075B (zh) 用于车辆的行驶控制装置
US10392021B2 (en) Control device in hybrid vehicle
WO2013128639A1 (ja) ハイブリッド車両の駆動装置
RU2533954C2 (ru) Модуль и способ для управления транспортным средством
CN101376335A (zh) 混合动力车
WO2013038481A1 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
US10391998B2 (en) Vehicle systems and methods for reducing electrified vehicle noise, vibration, and harshness
JP6146373B2 (ja) ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置
JP2011011579A (ja) 車両用制御装置
JP2010524774A (ja) バッテリを再充電するためのハイブリッド推進装置の制御システム
US20150298534A1 (en) Drive device for hybrid vehicle
CN111194274B (zh) 传动机构、混合动力驱动系统及其运行方法
JP2010241390A (ja) ハイブリッド車両の駆動装置
JP5304685B2 (ja) 車両の制御装置
JP2015134509A (ja) ハイブリッド車両用モータ駆動系の制御装置
JP2008132922A (ja) ハイブリッド車両

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