KR20230144135A - Automatic manual transmission for electric vehicle using one-way clutch apparatus, and control method thereof - Google Patents

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KR20230144135A
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Abstract

본 발명은, 모터(11)의 구동축(13)과 동축을 이루되, 그 일단부위가 구동축(13)의 타단부위와 일정간격 이격되어 일정길이 연장되는 입력축(10); 입력축(10)과 평행하게 배치되며 연장되는 타측단부가 차동기어(21)와 연결되는 출력축(20); 입력축(10)을 따라 마련되는 복수 개의 입력기어(31), 출력축(20)을 따라 마련되어 입력기어(31) 각각과 치합되는 복수 개의 출력기어(33), 출력기어(33) 사이에 배치되는 셀렉터(35), 입력축(10)의 타단부위에 마련되는 피동기어(32), 피동기어(32)와 대향하며 출력축(20)에 마련되는 구동기어(34), 피동기어(32)와 구동기어(34) 사이에 마련되어 피동기어(32) 및 구동기어(34) 각각과 치합되는 아이들링기어(36)가 구비되는 변속장치(30); 구동축(13)의 타단부위와 입력축(10)의 일단부위 사이에 개재되며, 모터(11)의 RPM이 입력축(10)의 RPM보다 클 때에만 모터(11)에서 생성되는 회전동력을 선택적으로 입력축(10)으로 전달하는 원웨이클러치(40);을 포함하는 원웨이 클러치가 적용된 전기 자동차용 자동화 수동변속기 및 그 변속 제어방법을 제공한다.The present invention includes an input shaft (10) that is coaxial with the drive shaft (13) of the motor (11), but whose one end is spaced at a certain distance from the other end of the drive shaft (13) and extends a certain length; An output shaft (20) disposed parallel to the input shaft (10) and the other extending end of which is connected to the differential gear (21); A plurality of input gears 31 provided along the input shaft 10, a plurality of output gears 33 provided along the output shaft 20 and engaged with each of the input gears 31, and a selector disposed between the output gears 33. (35), a driven gear 32 provided on the other end of the input shaft 10, a driving gear 34 opposed to the driven gear 32 and provided on the output shaft 20, a driven gear 32 and a driving gear ( 34) a transmission device 30 including an idling gear 36 provided between the driven gear 32 and the driving gear 34, respectively; It is interposed between the other end of the drive shaft 13 and one end of the input shaft 10, and selectively transfers rotational power generated from the motor 11 to the input shaft only when the RPM of the motor 11 is greater than the RPM of the input shaft 10. An automated manual transmission for an electric vehicle equipped with a one-way clutch including a one-way clutch (40) that transmits to (10) and a shift control method thereof are provided.

Description

원웨이 클러치가 적용된 전기 자동차용 자동화 수동 다단변속기 및 그 변속 제어방법{Automatic manual transmission for electric vehicle using one-way clutch apparatus, and control method thereof}Automatic manual multi-speed transmission for electric vehicle using one-way clutch and shift control method thereof {Automatic manual transmission for electric vehicle using one-way clutch apparatus, and control method thereof}

본 발명은 전기 자동차용 자동화 수동 다단변속기 및 그 변속 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 회생 발전은 물론 자동차의 관성 주행 효율을 극대화할 수 있으며, 나아가 별도의 동기화 장치나 엑츄에이터가 없더라도 원웨이클러치를 이용하여 도로 사정이나 주행 상태에 따라 자동차가 최적의 주행 상태를 유지하면서, 모터에서 생성된 회전동력이 출력축으로 전달되는 과정에서 변속의 충격을 최소화함은 물론 제작비를 현저히 낮추면서 전비를 개선할 수 있는 전기 자동차용 자동화 수동 다단변속기 및 그 변속 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automated manual multi-speed transmission for an electric vehicle and a shift control method thereof. More specifically, it can maximize not only regenerative power generation but also the inertial driving efficiency of the vehicle, and furthermore, it can provide a one-way clutch even without a separate synchronization device or actuator. By using this, the car can maintain optimal driving conditions according to road conditions or driving conditions, minimize the shock of shifting in the process of transmitting the rotational power generated by the motor to the output shaft, and improve fuel efficiency while significantly lowering production costs. It relates to an automated manual multi-stage transmission for an electric vehicle and a shift control method thereof.

전기 자동차는 배터리에 축적된 전기 에너지로 모터를 회전시켜 발생하는 동력에 의해 구동되는 자동차로서, 화석 연료의 연소에 의한 폭발력으로 구동되는 일반 자동차에 비교하여 이산화질소 산화물이나 이산화황과 같은 공해 유발 물질을 전혀 발생시키지 않는 장점으로 인해 자동차 시장에서의 점유율이 점진적으로 높아지고 있다.An electric vehicle is a vehicle that is driven by power generated by rotating a motor with electrical energy accumulated in the battery. Compared to regular vehicles that are driven by explosive power from the combustion of fossil fuels, electric vehicles do not emit any pollutants such as nitrogen dioxide or sulfur dioxide. Due to the advantage of not generating electricity, its share in the automobile market is gradually increasing.

이러한 전기 자동차는 도 4와 같이, 미도시된 배터리로부터 모터(2)로 전기 에너지가 공급되면, 모터(2)가 일방향 또는 타방향으로 회전하게 되고, 이처럼 모터(2)에서 생성된 회전동력이 감속기(4)를 거쳐 감속된 다음 차동기어(6)를 통해 차륜(10)으로 전달됨으로써, 자동차가 전진하거나 후진하는 동력전달체계를 가지고 있다. In this electric vehicle, as shown in FIG. 4, when electric energy is supplied from a battery (not shown) to the motor 2, the motor 2 rotates in one direction or the other direction, and the rotational power generated in the motor 2 is It has a power transmission system that allows the car to move forward or backward by being reduced through the reducer (4) and then transmitted to the wheels (10) through the differential gear (6).

여기에서, 감속기는 일반 자동차에 있어 변속기와 유사한 기능을 수행하지만, 다단으로 변속이 이루어지는 일반 자동차에 비해 전기 자동차의 감속기(4)는 일반적으로 단일 기어비로 이루어지는 특징이 있다. 모터의 경우, 정지 상태에서 작동될 때 초기 회전 때부터 최대 토크를 생성시킬 수 있고, 모터의 회전수 대비 토크 곡선이 자동차의 주행 속도 대비 필요 토크 곡선과 비슷하여, 굳이 다단의 변속기가 없더라도 자동차 주행에 충분한 가용 가능한 RPM을 얻을 수 있기 때문이다.Here, the reducer performs a similar function to the transmission in a general vehicle, but compared to a general vehicle in which gear shifting is performed in multiple stages, the reducer 4 of an electric vehicle is generally characterized by a single gear ratio. In the case of a motor, when operated in a stopped state, maximum torque can be generated from the initial rotation, and the torque curve compared to the motor's rotation speed is similar to the required torque curve compared to the vehicle's driving speed, so the vehicle can be driven even without a multi-stage transmission. This is because sufficient available RPM can be obtained.

즉, 전기 자동차는 운전자가 가속 페달을 밟기만 하면, 인버터를 통해 모터의 전압과 주파수를 조절하여 가용 가능한 범위 내에서 모터의 RPM을 조절하는 방식으로 가속을 수행할 수 있다. 하지만, 이처럼 감속기가 단일의 기어비를 가지게 되면, 모터가 고회전으로 갈수록 토크는 급격히 떨어지고 전력 소비는 증가함에 따라 자동차가 도달할 수 있는 최고 속도와 가속 성능이 제한된다는 점에서, 일반 자동차에 비해 고속 주행 성능과 전비(연비)가 떨어지는 단점이 있다.In other words, an electric vehicle can accelerate by simply adjusting the voltage and frequency of the motor through an inverter to adjust the RPM of the motor within an available range when the driver simply steps on the accelerator pedal. However, if the reducer has a single gear ratio like this, the torque drops sharply and power consumption increases as the motor rotates higher, limiting the maximum speed and acceleration performance that the car can reach, which limits driving at high speeds compared to regular cars. It has the disadvantage of poor performance and fuel efficiency.

이러한 문제는, 전술한 모터의 RPM 대비 토크 특성과 단일 기어비를 가지는 감속기의 특성에 기인한다. 때문에, 관련 업계에서는 모터를 동력원으로 삼고 있는 전기 자동차의 경우에도 적어도 3단 이상의 변속기가 필요하다는 견해가 증가하면서, 전기 자동차에 탑재되는 단일 기어비의 감속기가 가지는 단점을 개선하기 위한 전기 자동차용 변속기에 대한 다양한 시도가 이루어지고 있다.This problem is due to the torque-to-RPM characteristics of the motor described above and the characteristics of the reducer with a single gear ratio. Therefore, in the related industry, there is an increasing view that even in the case of electric vehicles that use motors as a power source, a transmission of at least three speeds or more is necessary, and there is a need for a transmission for electric vehicles to improve the shortcomings of the single gear ratio reducer mounted on electric vehicles. Various attempts are being made.

이러한 시도 중에, 전기 자동차의 구동원으로서 모터가 가지고 있는 특성을 십분 활용하면서도, 원웨이클러치가 개재되는 2단 변속기를 이용하여 자동차의 주행 상황에 대응할 수 있는 동력전달체계가 제안되고 있는데, 제안되고 있는 원웨이 클러치를 이용한 동력전달체계 중에 대한민국 등록특허 제2103565호 및 대한민국 공개특허 제2020-0129493호가 있다.Among these attempts, a power transmission system that can respond to the driving situation of the vehicle by using a two-speed transmission with a one-way clutch while taking full advantage of the characteristics of the motor as a driving source of an electric vehicle has been proposed. Among the power transmission systems using a one-way clutch, there are Korea Registered Patent No. 2103565 and Korea Patent Publication No. 2020-0129493.

이중, 대한민국 등록특허 제2103565호는 도 5에 개시된 것과 같이, 모터(M)의 입력축(100)에 제1, 2출력기어(210, 260) 각각이 치합되는 제1, 2원웨이 클러치(110, 160) 각각을 축설하고, 제1, 2원웨이클러치(110, 160) 사이에는 액츄에이터(300)에 의해 작동되는 원웨이클러치 잠금장치(350)를 매개함에 그 기술적 특징이 있다.Among them, Republic of Korea Patent No. 2103565, as disclosed in FIG. 5, is a first and second one-way clutch (110) in which the first and second output gears (210, 260) are meshed with the input shaft (100) of the motor (M), respectively. , 160), respectively, and has a technical feature in that a one-way clutch locking device 350 operated by an actuator 300 is interposed between the first and second one-way clutches 110 and 160.

그리고, 대한민국 공개특허 제2020-0129493호는 도 6과 같이, 모터(10)의 모터축(20)에는 제1, 2모터기어(22, 24)를 축설하고, 차륜과 연결되는 구동축(30)에는 제1, 2모터기어(22, 24) 각각과 치합되는 제2, 1구동기어(54, 44)를 축설하되, 제2, 1구동기어(54, 44) 각각에는 제2, 1클러치(50, 40)를 개별적으로 마련하며, 제2클러치(40)는 원웨이클러치로 이루어진다는 점에 그 기술적 특징이 있다.In addition, as shown in Figure 6, Republic of Korea Patent Publication No. 2020-0129493 has first and second motor gears 22 and 24 installed on the motor shaft 20 of the motor 10, and a drive shaft 30 connected to the wheel. The second and first driving gears (54, 44) meshed with the first and second motor gears (22, 24) are installed, respectively, and the second and first driving gears (54, 44) are equipped with second and first clutches ( 50 and 40) are provided individually, and the second clutch 40 has a technical feature in that it is composed of a one-way clutch.

이럴 경우, 모터(M)에서 생성되는 회전동력은, 원웨이클러치 잠금장치(350) 또는 제2, 1클러치(50, 40) 각각에 의해 서로 다른 반경을 가지며 출력축(200)이나 구동축(30)에 마련되는 제1, 2출력기어(210, 260) 또는 제2, 1구동기어(54, 44) 각각에 선택적으로 전달됨에 따라, 차륜은 제1, 2출력기어(210, 260) 또는 제2, 1구동기어(54, 44) 각각에 의한 서로 다른 토크로서 주행이 가능하다. In this case, the rotational power generated by the motor (M) has different radii by the one-way clutch locking device 350 or the second and first clutches 50 and 40, respectively, and is connected to the output shaft 200 or the drive shaft 30. As the transmission is selectively transmitted to the first and second output gears (210, 260) or the second and first drive gears (54, 44) respectively, the wheels are connected to the first and second output gears (210, 260) or the second drive gears (54, 44). , Driving is possible with different torques provided by each of the driving gears 54 and 44.

하지만, 이들 기술은 원웨이클러치의 작동으로 인해 변속에 따른 충격을 일부 완화시킬 수는 있을지 몰라도, 출력축이나 구동축으로 전달되는 출력 범위 자체가 한정되어 있다는 점에서 종래 전기 자동차에 비해 그 성능이나 전비의 개선 효과가 극히 미미할 수밖에 없다. 게다가, 후자의 경우에는 원웨이클러치 외에도 별도의 클러치가 더 필요하다는 점에서 장치가 대형화됨은 물론 2단 변속기로 구성이 되어 3단 이상 변속기에 적용할 수가 없다는 단점이 있다.However, although these technologies may be able to alleviate some of the shock caused by shifting due to the operation of the one-way clutch, their performance and fuel efficiency are lower than those of conventional electric vehicles in that the range of output transmitted to the output shaft or drive shaft is limited. The improvement effect is bound to be extremely minimal. In addition, in the latter case, the device is larger in that it requires a separate clutch in addition to the one-way clutch, and it is composed of a two-speed transmission, so it has the disadvantage of not being applicable to a three-speed or more transmission.

한편, 2단 변속기가 아닌 다단의 변속기를 원웨이클러치와 연동시켜, 변속에 따른 충격 완화는 물론 자동차의 주행 상황에 따라 적절한 출력을 제공할 수 있는 동력전달체계도 제안되고 있는데, 대한민국 공개특허 제2019-0057981호가 바로 그 기술이다. 이 기술은, 도 7에 개시된 것과 같이, 제1, 2모터(MG1, MG2) 및 원웨이 클러치(OWC), 그리고 변속기어장치로 이루어지는 특징이 있다.Meanwhile, a power transmission system is also being proposed that can provide appropriate output according to the driving situation of the car as well as alleviating the shock caused by shifting by linking a multi-stage transmission, rather than a two-stage transmission, with a one-way clutch. No. 2019-0057981 is that technology. This technology, as shown in FIG. 7, is characterized by consisting of first and second motors (MG1, MG2), a one-way clutch (OWC), and a transmission gear device.

구체적으로는, 제1모터(MG1)의 제1입력축(IP1)을 제2모터(MG2)의 제2입력축(IP2)과 직결시키되, 제1, 2모터(MG1, MG2) 각각의 타단부위 사이에 원웨이클러치(OWC)를 매개하고, 제1모터(MG1)의 제1입력축(IP1) 및 출력축(OP)과 제2모터(MG2)의 제2입력축(IP2) 및 출력축(OP) 각각에 변속기어장치를 이루는 기어짝 중에서 서로 상이한 기어짝 각각을 치합되시키고, 변속기어장치는 다단으로 이루어지는 자동화 수동변속기를 선택적으로 사용할 수 있도록 구성하고 있다.Specifically, the first input shaft (IP1) of the first motor (MG1) is directly connected to the second input shaft (IP2) of the second motor (MG2), between the other ends of each of the first and second motors (MG1 and MG2). through the one-way clutch (OWC), and to the first input shaft (IP1) and output shaft (OP) of the first motor (MG1) and the second input shaft (IP2) and output shaft (OP) of the second motor (MG2), respectively. Among the gear pairs that make up the transmission gear, each different gear pair is meshed with each other, and the transmission gear is configured to selectively use a multi-stage automated manual transmission.

이러한 구성을 통해, 원웨이클러치(OWC)가 제1, 2모터(MG1, MG2) 각각의 타단부위를 제어하며 변속기어장치를 이루는 다단의 기어짝과 순차적으로 연결시키면, 제1, 2모터(MG1, MG2) 각각에서 생성되는 회전동력이 변속기어장치에 마련되는 기어짝에 대응되어 다양한 출력으로 변환되고, 이 변환된 출력이 차륜으로 전달됨으로써 자동차는 그에 따른 주행상태로 변화하게 된다.Through this configuration, the one-way clutch (OWC) controls the other ends of each of the first and second motors (MG1 and MG2) and sequentially connects them to the multi-stage gear pairs that make up the transmission gear, so that the first and second motors ( The rotational power generated from each of MG1 and MG2) is converted into various outputs in response to the gear pair provided in the transmission gear, and this converted output is transmitted to the wheels, thereby changing the driving state of the car accordingly.

이럴 경우, 그 제안배경과 같이, 자동화 수동변속기의 변속 과정에서 발생하는 충격을 일정 정도 완화시킬 수 있음은 물론, 자동차의 주행 상황에 따라 다양한 출력을 제공할 수 있을 것으로 보인다. 하지만, 이 기술은 반드시 2개의 모터가 필요로 한다는 점에서 장치가 대형화될 수밖에 없는데 이 점은 별론으로 치더라도, 변속이 이루어질 때마다 2개의 모터 회전 방향을 역전시켜야 하는 작동상의 문제점을 안고 있다.In this case, as in the background of the proposal, it appears that not only can the shock that occurs during the shifting process of an automated manual transmission be alleviated to a certain extent, but it can also provide various outputs depending on the driving situation of the car. However, since this technology requires two motors, the device has no choice but to be large, but even if this is not a separate issue, it has an operational problem in that the rotation direction of the two motors must be reversed every time a gear shift is made.

즉, 도면과 같이 변속기어장치가 3단으로 이루어지고, 1단에서 3단으로 변속하며 주행이 이루어질 때 도면에 의하면, 제1, 2모터 각각의 회전은 1단에서 반시계방향, 2단에서 시계방향, 3단에서 다시 반시계방향을 가지게 되는데, 이럴 경우, 1단과 2단 사이에서는 제1모터 및 제2모터 각각이 반시계방향 및 정지, 정지 및 시계방향 각 단계를 거쳐야 하고, 2단과 3단 사이에서는 제1모터 및 제2모터 각각이 정지 및 시계방향, 반시계방향 및 정지 각 단계를 거쳐야 한다.In other words, as shown in the drawing, when the transmission gear device is composed of 3 gears and driving is performed by shifting from 1st to 3rd gear, according to the drawing, the rotation of each of the first and second motors is counterclockwise in the 1st gear and in the 2nd gear. clockwise, and in the 3rd stage, it goes counterclockwise again. In this case, between the 1st and 2nd stages, the first and second motors must each go through the counterclockwise, stop, stop, and clockwise stages, and the 2nd and 2nd stages Between the three stages, the first motor and the second motor must each go through each stage of stop, clockwise, counterclockwise, and stop.

따라서, 1단에서 2단, 그리고 2단에서 3단으로 변속이 되려면, 이미 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하고 있던 제1모터 및 제2모터 각각을 순차적으로 정지시킨 다음, 제1모터 및 제2모터 각각을 반시계방향 또는 시계방향으로 순차적으로 그 회전 방향을 바꾸는 과정이 필요하다. 때문에, 모터 각각의 회전 방향으로 적절하게 변환시킬 수 있는 복잡한 제어프로그램이 필수적으로 탑재되어야 함은 물론, 모터의 방향 전환에 따른 변속 시간의 지연이 발생하는 문제가 있다.Therefore, in order to shift gears from 1st gear to 2nd gear and from 2nd gear to 3rd gear, each of the first and second motors that were already rotating clockwise or counterclockwise must be sequentially stopped, and then the first motor and the second motor must be shifted. It is necessary to sequentially change the rotation direction of each of the two motors counterclockwise or clockwise. Therefore, not only must a complex control program that can properly change the rotation direction of each motor be installed, but there is also a problem of delay in shift time due to the change in direction of the motor.

대한민국 등록특허 제2103565호Republic of Korea Patent No. 2103565 대한민국 공개특허 제2019-0057981호Republic of Korea Patent Publication No. 2019-0057981 대한민국 공개특허 제2020-0129493호Republic of Korea Patent Publication No. 2020-0129493

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 단순한 구조로 모터에서 생성되는 회전동력을 변속 과정에서의 충격을 최소화하면서 다양한 출력으로 변환시켜 전비를 향상시킬 뿐만 아니라 각각의 주행 상황에 맞는 최적의 출력 형태를 구현할 수 있는 전기 자동차용 자동화 수동 다단변속기를 제공함에 있다.The present invention was proposed to improve the problems of the prior art. The purpose of the present invention is to improve fuel efficiency by converting the rotational power generated by the motor into various outputs while minimizing shock during the shifting process with a simpler structure. Rather, it provides an automated manual multi-speed transmission for electric vehicles that can realize the optimal output form suited to each driving situation.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 모터(11)의 구동축(13)과 동축을 이루되, 그 일단부위가 구동축(13)의 타단부위와 일정간격 이격되어 일정길이 연장되는 입력축(10); 입력축(10)과 평행하게 배치되며 연장되는 타측단부가 차동기어(21)와 연결되는 출력축(20); 입력축(10)을 따라 마련되는 복수 개의 입력기어(31), 출력축(20)을 따라 마련되어 입력기어(31) 각각과 치합되는 복수 개의 출력기어(33), 출력기어(33) 사이에 배치되는 셀렉터(35), 입력축(10)의 타단부위에 마련되는 피동기어(32), 피동기어(32)와 대향하며 출력축(20)에 마련되는 구동기어(34), 피동기어(32)와 구동기어(34) 사이에 마련되어 피동기어(32) 및 구동기어(34) 각각과 치합되는 아이들링기어(36)가 구비되는 변속장치(30); 구동축(13)의 타단부위와 입력축(10)의 일단부위 사이에 개재되며, 모터(11)의 RPM이 입력축(10)의 RPM보다 클 때에만 모터(11)에서 생성되는 회전동력을 선택적으로 입력축(10)으로 전달하는 원웨이클러치(40);을 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.In order to achieve this object, the present invention includes an input shaft (10) that is coaxial with the drive shaft (13) of the motor (11), but whose one end is spaced a certain distance from the other end of the drive shaft (13) and extends a certain length; An output shaft (20) disposed parallel to the input shaft (10) and the other extending end of which is connected to the differential gear (21); A plurality of input gears 31 provided along the input shaft 10, a plurality of output gears 33 provided along the output shaft 20 and engaged with each of the input gears 31, and a selector disposed between the output gears 33. (35), a driven gear 32 provided on the other end of the input shaft 10, a driving gear 34 opposed to the driven gear 32 and provided on the output shaft 20, a driven gear 32 and a driving gear ( 34) a transmission device 30 including an idling gear 36 provided between the driven gear 32 and the driving gear 34, respectively; It is interposed between the other end of the drive shaft 13 and one end of the input shaft 10, and selectively transfers rotational power generated from the motor 11 to the input shaft only when the RPM of the motor 11 is greater than the RPM of the input shaft 10. Its technical feature is that it includes a one-way clutch (40) that transmits to (10).

이때, 상기 원웨이클러치(40)에는 엑츄에이터에 의해 작동되는 원웨이클러치 잠금장치(50)가 마련되거나, 또는 상기 구동기어(34)와 차동기어(21) 사이의 출력축(20)에 회생발전전용 모터브레이크(60)가 마련될 수도 있다.At this time, the one-way clutch 40 is provided with a one-way clutch locking device 50 operated by an actuator, or an output shaft 20 between the drive gear 34 and the differential gear 21 is provided for regenerative power generation only. A motor brake 60 may be provided.

본 발명의 다른 기술적 특징은, 정지 상태에 있는 자동차를 주행시킬 때는, 변속장치(30)에 마련되는 입력기어(31) 및 출력기어(33) 중에서 1단 기어를 셀렉터를 통해 출력축(20)과 연결한 다음, 모터(11)에서 생성되는 회전동력을 구동축(13), 원웨이클러치(40), 입력축(10), 출력축(20) 각각을 거쳐 차동기어(21)로 전달하며; 주행을 시작한 자동차를 변속할 때는, 모터의 RPM을 감소기켜 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10) 사이에 마련되는 원웨이클러치(40)를 통한 회전동력의 전달을 차단하여 입력축(10) 및 출력축(20) 각각을 주행 관성에 의한 피동 회전시켜 셀렉터의 해제와 연결이 자유롭도록 된 상태에서, 변속장치(30)에 있어 출력축(20)과 연결되어 있는 1단 기어를 해제한 다음 치합 되어 있는 2단 기어를 포함하는 고단 기어를 순차적으로 출력축(20)과 연결시킨 후, 모터(11)의 RPM이 피동 회전 중인 입력축(10)의 RPM과 동기화되면 원웨이클러치(40)를 통해 모터(11)에서 생성되는 회전동력을 입력축(10)과 출력축(20)을 거쳐 차동기어(21)로 전달하고; 주행 중인 자동차를 관성 상태로 주행(Coasting)시킬 때는, 모터의 RPM을 감소시켜 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10) 사이에 마련되는 원웨이클러치(40)를 통한 회전동력의 전달을 차단하여, 모터(11)의 구동축(13) 회전으로 인한 피동 저항을 제거한 상태로 출력축(20)을 피동 회전시키며; 주행 중 자동차를 정지시킬 때는, 출력축(20)의 피동 회전에 따른 출력으로 회전하고 있는 차륜을 제동하여 정지시키고; 자동차를 후진시킬 때는, 변속장치(30)에 있어 상호 치합 되어 있는 피동기어(32), 아이들링기어(36), 구동기어(34)를 출력축(20)과 연결한 다음, 모터(10)에서 생성되는 회전동력을 원웨이클러치(40), 입력축(10)과 출력축(20) 각각을 거쳐 차동기어(21)로 전달하며; 주행 중 회생발전을 할 때는, 모터(11)의 RPM이 입력축(10)의 RPM과 동기화될 때 원웨이클러치 잠금장치(50)를 이용하여 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10) 사이에 마련되는 원웨이클러치(40)가 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10)이 연결된 상태에서 모터(11)를 회생발전기로 사용하거나, 또는 구동기어(34)와 차동기어(21) 사이의 출력축(20)에 마련되는 회생발전전용 모터브레이크(60)를 작동시킴으로써 회생발전전용 모터브레이크(60)를 발전기로 사용하는; 것을 포함하여 이루어짐에 있다.Another technical feature of the present invention is that when driving a vehicle in a stationary state, the first gear among the input gear 31 and the output gear 33 provided in the transmission device 30 is connected to the output shaft 20 through a selector. After connection, the rotational power generated by the motor 11 is transmitted to the differential gear 21 through each of the drive shaft 13, one-way clutch 40, input shaft 10, and output shaft 20; When shifting a car that has started running, the RPM of the motor is reduced to block the transmission of rotational power through the one-way clutch 40 provided between the drive shaft 13 of the motor 11 and the input shaft 10, thereby blocking the input shaft ( 10) and the output shaft 20 are each passively rotated by driving inertia so that the selector can be released and connected freely, and then the first gear connected to the output shaft 20 in the transmission device 30 is released. After sequentially connecting the high gears including the engaged second gear with the output shaft 20, when the RPM of the motor 11 is synchronized with the RPM of the input shaft 10 that is being driven, it is connected through the one-way clutch 40. The rotational power generated by the motor 11 is transmitted to the differential gear 21 through the input shaft 10 and the output shaft 20; When coasting a running car in a state of inertia, the RPM of the motor is reduced to transmit rotational power through the one-way clutch 40 provided between the drive shaft 13 and the input shaft 10 of the motor 11. blocks to drive the output shaft 20 to rotate while removing the driven resistance caused by the rotation of the drive shaft 13 of the motor 11; When stopping a car while driving, the rotating wheels are braked and stopped using the output according to the driven rotation of the output shaft 20; When driving the car backwards, the driven gear 32, idling gear 36, and drive gear 34, which are meshed with each other in the transmission 30, are connected to the output shaft 20, and then generated by the motor 10. The rotational power is transmitted to the differential gear 21 through the one-way clutch 40, the input shaft 10, and the output shaft 20, respectively; When performing regenerative power generation while driving, when the RPM of the motor 11 is synchronized with the RPM of the input shaft 10, the drive shaft 13 and the input shaft 10 of the motor 11 are connected using the one-way clutch lock 50. The motor 11 is used as a regenerative generator with the one-way clutch 40 provided between the drive shaft 13 and the input shaft 10 of the motor 11 connected, or the drive gear 34 and the differential gear ( 21) using the motor brake 60 for regenerative power generation as a generator by operating the motor brake 60 for regenerative power generation provided on the output shaft 20 between; It is accomplished, including.

본 발명은 원웨이클러치 및 다단의 변속이 가능한 자동화 수동변속기를 조합하여 전기 자동차를 구동시키는 체계를 구성하여 그 부피 및 중량을 현저히 줄이는 것이 가능하며, 나아가 별도의 동기화 장치나 엑츄에이터가 없더라도 도로 사정이나 주행 상태에 따라 자동차가 적절한 주행 속도를 가지도록 모터에서 생성된 회전동력이 출력축으로 전달되는 과정에서 변속의 충격을 최소화할 수 있다는 점에서 제작비를 현저히 낮출 수 있음은 물론 점검이나 수리가 매우 편리한 장점이 있고, 주행 속도와 상황에 따라 최적의 모터의 출력과 기어 단을 선택을 함으로써 성능의 향상은 물론 주행 전비를 개선하여 충전 후 주행 가능 거리를 연장할 수 있다. The present invention makes it possible to significantly reduce the volume and weight of an electric vehicle by combining a one-way clutch and an automated manual transmission capable of multi-speed shifting, and furthermore, even without a separate synchronization device or actuator, it can be used to control road conditions or The advantage of significantly lowering production costs and making inspection and repair very convenient is that the impact of shifting can be minimized in the process of transmitting the rotational power generated by the motor to the output shaft so that the car has an appropriate driving speed depending on the driving condition. By selecting the optimal motor output and gear stage depending on the driving speed and situation, you can not only improve performance but also improve driving efficiency and extend the driving distance after charging.

또한, 본 발명은 자동차의 관성 주행시, 원웨이클러치에 의해 모터의 구동축이 출력축과 자동적으로 단절됨에 따라, 모터의 피동 회전에 따른 저항을 완전히 배제하여 모터에서 생성된 회전동력 모두를 출력축의 피동 회전에 의한 자동차의 주행 동력으로 사용할 수 있다는 점에서, 자동차의 관성 주행 효율을 극대화하는 것이 가능하다.In addition, in the present invention, when the car is coasting, the drive shaft of the motor is automatically disconnected from the output shaft by the one-way clutch, thereby completely eliminating the resistance due to the driven rotation of the motor, and all of the rotational power generated by the motor is transferred to the driven rotation of the output shaft. In that it can be used as driving power for a car, it is possible to maximize the car's inertial driving efficiency.

또한, 본 발명은 원웨이클러치에 잠금장치를 부가하거나, 기어박스의 출력축에 회생발전전용 모터브레이크를 부가하는 구성을 제안함으로써, 별도의 복잡한 장치를 매개하지 않더라도 자동차의 감속에 따른 에너지를 모터에 의한 자연스러운 회생 발전으로 변환시키는 것이 가능하다.In addition, the present invention proposes a configuration that adds a locking device to the one-way clutch or a motor brake for regenerative power generation to the output shaft of the gearbox, thereby transferring energy from deceleration of the vehicle to the motor without the need for a separate complicated device. It is possible to convert it into natural regenerative power generation.

도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차용 자동화 수동 다단변속기의 개략적인 일 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 전기 자동차용 자동화 수동 다단변속기의 개략적인 다른 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 전기 자동차용 자동화 수동 다단변속기의 또 다른 구성도.
도 4는 전기자동차의 개략적인 동력전달 구성도.
도 5 내지 도 7 각각은 종래 원웨이클러치를 이용한 동력전달체계를 보여주는 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of an automated manual multi-speed transmission for an electric vehicle according to the present invention.
Figure 2 is another schematic configuration diagram of an automated manual multi-speed transmission for an electric vehicle according to the present invention.
Figure 3 is another configuration diagram of an automated manual multi-speed transmission for an electric vehicle according to the present invention.
Figure 4 is a schematic power transmission configuration diagram of an electric vehicle.
5 to 7 are schematic diagrams showing a power transmission system using a conventional one-way clutch.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. Preferred embodiments according to the present invention will be examined in detail with reference to the accompanying drawings as follows. In describing the embodiments of the present invention in detail, there is no direct relationship with the technical features of the present invention, or general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. Detailed explanations will be omitted for matters that are obvious to those with knowledge.

본 발명은 원웨이 클러치가 적용된 전기 자동차용 자동화 수동변속기 및 그 변속 제어방법에 관한 것으로, 이 중에서 전기 자동차용 자동화 수동변속기는 도 1과 같이, 입력축(10), 출력축(20), 변속장치(30)를 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 이하 이들 각 구성을 구체적으로 살펴본다.The present invention relates to an automated manual transmission for an electric vehicle to which a one-way clutch is applied and a shift control method thereof. Among these, the automated manual transmission for an electric vehicle includes an input shaft 10, an output shaft 20, and a transmission device ( There are features including 30). Below, we look at each of these configurations in detail.

입력축(10)은 모터(11)의 구동축(13)과 동축을 이루며, 그 일단부위가 구동축(13)의 타단부위와 일정간격 이격되며 타측부위가 일정길이 연장된다. 모터(11)는 전기 자동차의 구동원으로서, 전기 자동차에 널리 사용되는 통상적인 모터 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.The input shaft 10 is coaxial with the drive shaft 13 of the motor 11, one end thereof is spaced apart from the other end of the drive shaft 13 at a certain distance, and the other end extends a certain length. The motor 11 is a driving source of an electric vehicle and may be made of any of the conventional motors widely used in electric vehicles.

출력축(20)은 입력축(10)과 평행하게 배치되며, 연장되는 타단부위는 차동기어(21)와 연결된다. 모터(11)에서 생성되는 일방향 회전동력은 구동축(13), 입력축(10), 출력축(20) 각각을 통해 차동기어(21)로 전달되어, 미도시된 차륜을 일방향으로 회전시킴에 따라 자동차는 전진하게 된다.The output shaft 20 is arranged parallel to the input shaft 10, and the other extended end portion is connected to the differential gear 21. The one-way rotational power generated by the motor 11 is transmitted to the differential gear 21 through each of the drive shaft 13, the input shaft 10, and the output shaft 20, rotating the wheels (not shown) in one direction, thereby causing the vehicle to moves forward.

변속장치(30)는 통상적인 자동화 수동변속기로서, 복수 개의 입력기어(31) 및 복수 개의 출력기어(33), 셀렉터(35)가 구비되며, 이에 부가하여 피동기어(32) 및 구동기어(34), 그리고 아이들링기어(36)가 더 구비되는 특징이 있다.The transmission device 30 is a typical automated manual transmission and is equipped with a plurality of input gears 31, a plurality of output gears 33, and a selector 35, and in addition, a driven gear 32 and a drive gear 34. ), and has the feature of being further provided with an idling gear (36).

입력기어(31)는 입력축(10)을 따라 마련되는 복수 개로 이루어지며, 출력기어(33)는 입력기어(31)에 대응되어 출력축(20)을 따라 마련되어 복수 개로 이루어진다. 이때, 상호 대향하는 입력기어(31) 및 출력기어(33) 각각은 기 설정된 기어비에 따라 상호 치합되며, 기어비는 임의 변경 가능하다. The input gear 31 consists of a plurality of gears provided along the input shaft 10, and the output gear 33 corresponds to the input gear 31 and consists of a plurality of gears provided along the output shaft 20. At this time, the input gear 31 and the output gear 33 opposing each other are meshed with each other according to a preset gear ratio, and the gear ratio can be arbitrarily changed.

도면에는 자동화 수동변속기의 일례로서, 3단으로 이루어지는 기어비 조합 구성이 개시되어 있으나, 도면과 달리 자동화 수동변속기는 4단 이상의 고단 구성으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 다만, 이는 자동화 수동변속기 제작에 따른 단가 등을 감안하여 결정할 일이다.In the drawing, as an example of an automated manual transmission, a gear ratio combination configuration consisting of 3 gears is disclosed. However, unlike the drawing, the automated manual transmission can be configured with a higher gear configuration of 4 or more gears. However, this decision must be made taking into account the unit cost of manufacturing an automated manual transmission.

셀렉터(35)는 출력기어(33) 사이에 배치되며, 미도시된 제어유닛의 작동에 따라 홀수단으로 치합되는 기어 조합 및 짝수단으로 치합되는 기어 조합 각각을 출력축(20)과 선택적으로 연결하여 모터(11)에서 생성되는 일방향 회전동력을 차동기어(21)로 전달한다.The selector 35 is disposed between the output gears 33 and selectively connects each of gear combinations meshed in odd numbers and gear combinations meshed in even numbers with the output shaft 20 according to the operation of a control unit (not shown). The one-way rotational power generated by the motor 11 is transmitted to the differential gear 21.

피동기어(32)는 입력축(10)의 타측단부에 마련되며, 구동기어(34)는 피동기어(32)와 대향하며 출력축(20)에 마련되고, 아이들링기어(36)는 피동기어(32)와 구동기어(34) 사이에 마련된다. 피동기어(32), 아이들링기어(36), 구동기어(34)는 모터(11)의 일방향 회전동력을 타방향 회전동력으로 변환시킨다.The driven gear 32 is provided on the other end of the input shaft 10, the drive gear 34 faces the driven gear 32 and is provided on the output shaft 20, and the idling gear 36 is the driven gear 32. It is provided between and the driving gear 34. The driven gear 32, the idling gear 36, and the driving gear 34 convert the rotational power in one direction of the motor 11 into rotational power in the other direction.

원웨이클러치(40)는 구동축(13)의 타단부위와 입력축(10)의 일단부위 사이에 개재되며, 모터(11)에서 생성되는 회전동력을 입력축(10)을 통해 출력축(20)으로 전달한다. 이때, 원웨이클러치(40)는 모터(11)의 구동축(13) RPM이 입력축(10)의 RPM보다 클 때에만 작동되어 모터(11)의 회전동력을 입력축(10)에 전달하고, 모터(11)의 구동축(13) RPM이 입력축(20)의 RPM보다 작은 경우에는 자동적으로 그 작동이 해제되는 통상적인 원웨이클러치 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.The one-way clutch 40 is interposed between the other end of the drive shaft 13 and one end of the input shaft 10, and transmits the rotational power generated by the motor 11 to the output shaft 20 through the input shaft 10. . At this time, the one-way clutch 40 operates only when the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11 is greater than the RPM of the input shaft 10 to transmit the rotational power of the motor 11 to the input shaft 10, and the motor ( 11), if the RPM of the drive shaft 13 is smaller than the RPM of the input shaft 20, the clutch can be automatically deactivated.

즉, 모터(11)에서 생성되는 회전동력이 구동축(13)을 통해 입력축(10)으로 전달되는 자동차의 주행 상황에서, 변속을 위해 모터(11)의 구동축(13) RPM이 감소하면 원웨이클러치(40)의 작동이 즉각 해제됨에 따라, 입력축(10)은 주행 관성에 의해 피동 회전하여 그 RPM이 모터(11)의 구동축(13) RPM보다 커진다. That is, in a car driving situation where the rotational power generated by the motor 11 is transmitted to the input shaft 10 through the drive shaft 13, when the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11 decreases for shifting, the one-way clutch As the operation of (40) is immediately released, the input shaft (10) is passively rotated by traveling inertia, and its RPM becomes greater than the RPM of the drive shaft (13) of the motor (11).

이 상태에서, 기어들 사이의 셀렉터의 해제와 연결이 자유로워지므로, 제어유닛의 작동으로 인해 변속장치(30)에서 변속이 이루어진 다음, 모터(11) 구동축(13) RPM이 서서히 증가하여 그 회전수가 입력축(10)의 RPM과 동기화되면, 원웨이클러치(40)가 작동하여 모터(11)의 구동축(13)이 입력축(10)과 다시 연결되면서 모터(11)에서 생성되는 회전동력이 구동축(13)을 통해 입력축(10)으로 전달되는 것이다.In this state, since the release and connection of the selector between gears is free, shifting is made in the transmission 30 due to the operation of the control unit, and then the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11 gradually increases and its rotation When the number is synchronized with the RPM of the input shaft 10, the one-way clutch 40 operates and the drive shaft 13 of the motor 11 is reconnected to the input shaft 10, and the rotational power generated by the motor 11 is transferred to the drive shaft ( It is transmitted to the input shaft 10 through 13).

도 1과 같이, 원웨이클러치(40) 및 변속장치(30)로 이루어지는 본 발명에 따른 변속 제어방법은 아래와 같이 이루어질 수 있다.As shown in Figure 1, the shift control method according to the present invention consisting of a one-way clutch 40 and a shifting device 30 can be performed as follows.

먼저, 정지 상태에 있는 자동차를 출발시키는 모드를 살펴본다. 스위치버튼을 ON하고 브레이크 페달을 가압한 상태에서, 변속 레버를 드라이브 모드에 위치시킨다. 변속 레버를 드라이브 모드에 위치하면, 제어유닛의 제어신호에 따라 셀렉터(35)가 작동하여 변속장치(30)에 있어 상호 치합되어 있는 입력기어(31) 및 출력기어(33) 각각 중에서 저단 기어인 1단 기어를 출력축(20)과 연결한다.First, let's look at the mode for starting a car from a standstill. With the switch button turned ON and the brake pedal pressed, place the shift lever in drive mode. When the shift lever is placed in the drive mode, the selector 35 operates according to a control signal from the control unit to select the lower gear among the input gear 31 and output gear 33 that are meshed with each other in the transmission 30. Connect the first gear to the output shaft (20).

이때, 모터(11)의 구동축(13)은 원웨이클러치(40)에 의해 입력축(10)과 연결된 상태이기 때문에, 브레이크 페달에 작용하는 가압력을 해제함과 동시에 가속 페달을 가압하면, 모터(11)에서 생성되는 회전동력이 구동축(13), 원웨이클러치(40), 입력축(10), 출력축(20) 각각을 거쳐 차동기어(21)로 전달된다. 이에 따라, 차륜이 회전하기 시작하고 자동차는 서서히 전진하며 주행을 시작한다. At this time, since the drive shaft 13 of the motor 11 is connected to the input shaft 10 by the one-way clutch 40, when the pressing force acting on the brake pedal is released and the accelerator pedal is pressed at the same time, the motor 11 ) is transmitted to the differential gear 21 through each of the drive shaft 13, one-way clutch 40, input shaft 10, and output shaft 20. Accordingly, the wheels begin to rotate and the car slowly moves forward and begins to drive.

다음으로, 주행을 시작한 자동차의 변속 모드로서, 본 발명에 따른 자동차의 변속은 가속 페달에 작용하는 외력을 일시 감소시킨 다음 다시 외력을 증가시키거나, 또는 가속 페달에 작용하는 외력을 제거한 다음 다시 외력을 증가시키는 방식 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.Next, as a shift mode of the car that has started driving, the shift of the car according to the present invention temporarily reduces the external force acting on the accelerator pedal and then increases the external force again, or removes the external force acting on the accelerator pedal and then applies the external force again. It can be done in any one of the following ways:

전자를 살펴본다. 가속 페달에 작용하는 외력을 감소시키면, 모터(11)의 RPM이 감소하며, 이에 따라 원웨이클러치(40)의 작동이 즉각 해제되어 모터(11)의 구동축(13)은 입력축(10)과 단절된다. 모터(11)의 구동축(13)이 입력축(10)과 단절되면, 출력축(20)은 관성 주행에 의한 피동 회전이 이루어지고, 이 상태에서 제어유닛의 제어신호에 의해 셀렉터(35)가 작동하여 변속장치(30)에 있어 출력축(20)에 연결되어 있던 1단 기어를 해제하고, 치합되어 있는 입력기어(31) 및 출력기어(33) 중에서 그 상위 단인 2단 기어를 출력축(20)과 연결시킨다.Let's look at the former. When the external force acting on the accelerator pedal is reduced, the RPM of the motor 11 decreases, and as a result, the operation of the one-way clutch 40 is immediately released, and the drive shaft 13 of the motor 11 is disconnected from the input shaft 10. do. When the drive shaft 13 of the motor 11 is disconnected from the input shaft 10, the output shaft 20 rotates passively by inertia, and in this state, the selector 35 is operated by a control signal from the control unit. In the transmission device (30), the first gear connected to the output shaft (20) is released, and the second gear, which is the upper gear of the meshed input gear (31) and output gear (33), is connected to the output shaft (20). I order it.

이때, 가속 페달에의 가압력을 증가시키면 모터(11)의 구동축(13) RPM이 증가하며, 모터(11)의 구동축(13) RPM이 증가하면서 피동 회전하고 있는 입력축(10)의 RPM과 동기화되면, 원웨이클러치(40)가 다시 작동하여 모터(11)의 구동축(13)을 입력축(10)과 연결시킨다. 이에 따라, 모터(11)에서 생성되는 회전동력은 변속장치(30)를 통해 2단으로 변속되고, 출력축(20) 및 차동기어(21) 각각을 통해 차륜으로 전달되어 자동차는 가속된다. At this time, when the pressure on the accelerator pedal increases, the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11 increases, and when the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11 increases and is synchronized with the RPM of the input shaft 10 that is passively rotating, , the one-way clutch 40 operates again to connect the drive shaft 13 of the motor 11 to the input shaft 10. Accordingly, the rotational power generated by the motor 11 is shifted to second gear through the transmission 30 and is transmitted to the wheels through each of the output shaft 20 and differential gear 21, thereby accelerating the vehicle.

2단에서 3단이나, 도면에 개시되지는 않았지만 더 이상의 고단으로의 변속 과정 역시 이와 대동소이하게 이루어질 수 있을 것이다. 본 발명의 경우, 모터(11)의 구동축(13) RPM이 피동 회전하고 있는 입력축(10)의 RPM과 동기화될 때 모터(11)의 구동축(13)이 원웨이클러치(40)에 의해 입력축(10)과 즉각 연결되기 때문에, 모터(11)에서 생성되는 회전동력은 입력축(10)을 거쳐 출력축(20)으로 자연스럽게 전달되면서 자동차는 가속될 수 있다. The shifting process from 2nd to 3rd gear, or even higher gears, although not shown in the drawing, may also be performed in a similar manner. In the case of the present invention, when the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11 is synchronized with the RPM of the input shaft 10 that is being driven and rotated, the drive shaft 13 of the motor 11 is connected to the input shaft (13) by the one-way clutch 40. Since it is immediately connected to 10), the rotational power generated by the motor 11 is naturally transmitted to the output shaft 20 through the input shaft 10 and the car can accelerate.

후자와 같이, 가속 페달에 작용하는 외력 자체를 제거하면 모터(11)로의 전원 공급이 차단된다. 모터(11)로의 전원 공급이 차단되면, 모터(11)의 구동축(13) RPM은 급속하게 감소한다. 이에 따라, 전자와 동일하게 원웨이클러치(40)의 작동이 자동으로 해제되어 모터(11)의 구동축(13)은 입력축(10)과 단절되고, 입력축(10)은 관성 주행에 따른 피동 회전이 이루어진다. 이 상태에서, 제어유닛의 제어신호에 의해 셀렉터(35)가 작동하여 변속장치(30)에 있어 출력축(20)과 연결되어 있던 1단 기어를 해제하고, 그 상위 단인 2단 기어를 출력축(20)과 연결시킨다.Like the latter, when the external force acting on the accelerator pedal itself is removed, the power supply to the motor 11 is cut off. When the power supply to the motor 11 is cut off, the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11 rapidly decreases. Accordingly, as in the former case, the operation of the one-way clutch 40 is automatically released, the drive shaft 13 of the motor 11 is disconnected from the input shaft 10, and the input shaft 10 undergoes driven rotation due to inertia travel. It comes true. In this state, the selector 35 is operated by a control signal from the control unit to release the first gear connected to the output shaft 20 in the transmission device 30, and to shift the second gear, which is the upper gear, to the output shaft 20. ) is connected to.

이후, 가속 페달에 다시 가압력을 작용시켜 모터(11)의 구동축(13) RPM을 증가시키면, 모터(11)의 구동축(13) RPM이 증가하면서 피동 회전하고 있는 입력축(10)의 RPM과 동기화되고, 이에 따라 원웨이클러치(40)가 다시 작동하여 모터(11)의 구동축(13)을 입력축(10)과 연결시킴에 따라, 모터(11)에서 생성되는 회전동력은 변속장치(30)를 통해 2단으로 변속되고, 출력축(20) 및 차동기어(21) 각각을 통해 차륜으로 전달되어 자동차는 가속된다. Thereafter, when pressure is applied again to the accelerator pedal to increase the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11, the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11 increases and is synchronized with the RPM of the input shaft 10 that is passively rotating. Accordingly, the one-way clutch 40 operates again to connect the drive shaft 13 of the motor 11 with the input shaft 10, and the rotational power generated by the motor 11 is transmitted through the transmission device 30. It is shifted to second gear and transmitted to the wheels through each of the output shaft 20 and differential gear 21, thereby accelerating the car.

전술한 변속 모드 각각에 있어, 전자는 종래 자동화 수동 다단변속기의 단점으로 지적되는 변속에 따른 충격을 최소화할 수 있음은 물론 변속에 따른 시간 지연을 줄일 수 있는 장점이 있으며, 후자는 모터로의 전원 공급을 차단한 다음 다시 전원을 공급하여 모터를 구동시키는 구성이라는 점에서 에너지 효율면에서 장점이 있다. In each of the above-mentioned shifting modes, the former has the advantage of minimizing the impact caused by shifting, which is pointed out as a disadvantage of conventional automated manual multi-speed transmissions, as well as reducing the time delay due to shifting, and the latter has the advantage of reducing the time delay due to shifting, which is a disadvantage of conventional automated manual multi-speed transmissions. It has an advantage in terms of energy efficiency in that it operates by cutting off the supply and then supplying power again to drive the motor.

일정 속도로 주행 중인 자동차의 속도를 감속시키기 위한 변속 모드 역시, 전술한 가속 페달에 작용하는 외력을 일시 감소시킨 다음 다시 외력을 증가시키거나, 또는 가속 페달에 작용하는 외력을 제거한 다음 다시 외력을 증가시키는 방식 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다. 다만, 이 경우에는 가속 페달에 작용하는 외력이 그 전보다 작게 작용하도록 조절하면 될 것인바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The shift mode for reducing the speed of a car running at a certain speed also temporarily reduces the external force acting on the accelerator pedal and then increases the external force again, or removes the external force acting on the accelerator pedal and then increases the external force again. It can be done in any of the following ways. However, in this case, the external force acting on the accelerator pedal should be adjusted to be smaller than before, and a detailed description of this will be omitted.

본 발명에 따른 변속 모드 각각은, 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(11) 상호 간을 연결하기 위한 별도의 엑츄에이터나 제어장치 등이 전혀 필요 없이, 원웨이클러치(40)가 가지고 있는 기본 특성을 그대로 이용하여 이루어진다는 점에서, 기존의 전기 자동차에 비해 성능이나 전비 개선 효과가 높으면서도 훨씬 저렴한 동력전달체계를 구성할 수 있도록 해준다.Each of the shifting modes according to the present invention uses the one-way clutch 40 without any need for a separate actuator or control device to connect the drive shaft 13 of the motor 11 and the input shaft 11. Since it is achieved by using the basic characteristics as is, it allows the construction of a power transmission system that is much cheaper than existing electric vehicles while improving performance and fuel efficiency.

자동차가 주행 중일 때 그 관성을 이용하는 모드를 살펴본다. 자동차의 관성 주행 역시 자동차의 변속 주행과 유사하게, 가속 페달에 작용하는 외력을 제거하거나, 또는 가속 페달에 작용하는 외력을 감소시키는 방식 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.Let's look at modes that utilize the inertia of a car while it is driving. Similar to the shifting driving of a car, inertia driving of a car can be accomplished in one of two ways: removing the external force acting on the accelerator pedal or reducing the external force acting on the accelerator pedal.

가속 페달에 작용하는 외력이 제거되거나, 또는 가속 페달에 작용하는 외력이 감소되면, 모터(11)의 구동축(13) RPM이 감소하게 되며, 이에 따라 원웨이클러치(40)의 작동이 자동적으로 해제되어 모터(11)의 구동축(13)은 입력축(10)과 단절된다. 모터(11)의 구동축(13)이 입력축(10)과 단절되면, 입력축(20)은 주행 관성에 의해 피동 회전하게 되고, 차륜은 기존의 회전동력이라는 관성을 이용하여 주행하게 된다.When the external force acting on the accelerator pedal is removed or the external force acting on the accelerator pedal is reduced, the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11 decreases, and the operation of the one-way clutch 40 is automatically released accordingly. Thus, the drive shaft 13 of the motor 11 is disconnected from the input shaft 10. When the drive shaft 13 of the motor 11 is disconnected from the input shaft 10, the input shaft 20 is passively rotated by driving inertia, and the wheels are driven using the inertia of existing rotational power.

이때, 출력축(20)과 연결된 입력축(10)은 모터(11)의 구동축(13)과 단절되어 있기 때문에, 출력축(20)은 모터(11)의 피동 회전에 따른 저항에 영향을 받지 않고 기존이 회전동력을 차륜기어(21)를 통해 그대로 차륜으로 전달한다. 즉, 출력축(20)은 단절되기 직전에 모터(11)로부터 전달받은 회전동력 모두를 자동차의 관성 주행(coasting) 동력원으로 사용할 수 있다는 점에서, 에너지 측면에서 보다 효율적인 주행 상태를 유지하는 것이 가능하다.At this time, since the input shaft 10 connected to the output shaft 20 is disconnected from the drive shaft 13 of the motor 11, the output shaft 20 is not affected by the resistance caused by the driven rotation of the motor 11 and is The rotational power is transmitted directly to the wheels through the wheel gear (21). In other words, the output shaft 20 can use all of the rotational power received from the motor 11 just before being disconnected as a coasting power source for the car, making it possible to maintain a more efficient driving state in terms of energy. .

주행하는 자동차가 감속하며 정지하는 모드를 살펴본다. 주행 중 가속 페달에 작용하는 가압력을 제거하면, 모터(11)로 공급되는 전원이 차단됨과 동시에 원웨이클러치(40)의 작동이 자동으로 해제됨에 따라 출력축(20)은 피동 회전하며 차륜을 회전시킨다. 이 상태에서 브레이크 페달을 가압하면, 미도시된 브레이크 패드가 차륜의 디스크에 밀착되며, 브레이크 페달을 더 가압하면 그 마찰력으로 인해 자동차는 정지한다.Let's look at the mode in which a driving car slows down and stops. When the pressing force acting on the accelerator pedal is removed while driving, the power supplied to the motor 11 is cut off and the operation of the one-way clutch 40 is automatically released, so the output shaft 20 rotates passively and rotates the wheel. . In this state, when the brake pedal is pressed, the brake pad (not shown) comes into close contact with the disc of the wheel, and when the brake pedal is further pressed, the car stops due to the friction force.

자동차의 후진 모드는, 브레이크 페달의 가압하고 변속 레버를 후진에 위치시키는 단계로 시작된다. 이때, 모터(11)는 정지상태로서, 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10)은 원웨이클러치(40)에 의해 상호 연결된다. 변속 레버가 후진 모드에 위치하면, 제어유닛의 제어신호에 따라 셀렉터(35)가 작동하여 변속장치(30)에 있어 상호 치합되어 있는 피동기어(32), 아이들링기어(36), 구동기어(34)를 출력축(20)과 연결한다.The car's reverse mode begins with pressing the brake pedal and placing the shift lever in reverse. At this time, the motor 11 is in a stopped state, and the drive shaft 13 and the input shaft 10 of the motor 11 are connected to each other by the one-way clutch 40. When the shift lever is positioned in the reverse mode, the selector 35 operates according to a control signal from the control unit to shift the driven gear 32, the idling gear 36, and the drive gear 34 that are meshed with each other in the transmission 30. ) is connected to the output shaft (20).

이 상태에서, 브레이크 페달에 작용하는 가압력을 해제함과 동시에 가속 페달을 가압한다. 가속 페달이 가압되면, 모터(11)의 구동축(13)에서 생성되는 회전동력이 원웨이클러치(40), 입력축(10), 출력축(20) 각각을 거쳐 차동기어(21)로 전달되는데, 피동기어(32) 및 구동기어(34) 각각과 치합되어 있는 아이들링기어(36)로 인해, 출력축(20)은 모터(11)와 동일한 방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 자동차는 서서히 후진한다. In this state, the pressing force acting on the brake pedal is released and the accelerator pedal is pressed at the same time. When the accelerator pedal is pressed, the rotational power generated by the drive shaft 13 of the motor 11 is transmitted to the differential gear 21 through the one-way clutch 40, the input shaft 10, and the output shaft 20, respectively. Due to the idling gear 36 meshed with each of the gear 32 and the drive gear 34, the output shaft 20 rotates in the same direction as the motor 11, and thus the vehicle slowly moves backwards.

종래 일반 전기자동차의 경우 후진 모드는, 모터에 공급되는 전원의 전류 방향을 역전시키면, 모터의 구동축 회전방향이 변환되기 때문에 아이들링기어부와 같은 별도의 후진 기어장치가 필요 없다. 하지만, 본 발명은 모터의 구동축과 변속장치의 입력축 사이에 원웨이클러치가 개재되어, 모터의 구동축에서 생성되는 일방향 회전동력만이 입력축으로 전달되기 때문에 도면과 같은 아이들링기어부와 같은 별도의 후진 기어장치가 마련될 필요가 있다. In the case of conventional electric vehicles, the reverse mode does not require a separate reverse gear device such as an idling gear unit because the rotation direction of the drive shaft of the motor is changed when the direction of the current supplied to the motor is reversed. However, in the present invention, a one-way clutch is interposed between the drive shaft of the motor and the input shaft of the transmission, so that only one-way rotational power generated by the drive shaft of the motor is transmitted to the input shaft, so a separate reverse gear such as an idling gear unit as shown in the drawing is used. A device needs to be provided.

한편, 본 발명은 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10) 사이에 원웨이클러치(40)를 개재함으로써, 보다 효율적인 변속 모드나 관성 주행 모드 각각을 수행할 수 있는 장점이 있으나, 원웨이클러치(40)가 가지는 특성으로 인해 자동차가 감속될 때 회생 발전을 수행하는 것이 여의치 않다.Meanwhile, the present invention has the advantage of being able to perform a more efficient shift mode or inertia driving mode by interposing the one-way clutch 40 between the drive shaft 13 and the input shaft 10 of the motor 11. Due to the characteristics of the way clutch 40, it is not feasible to perform regenerative power generation when the vehicle decelerates.

이를 위해, 본 발명은 도 2와 같이, 원웨이클러치(40)에 엑츄에이터에 의해 작동되는 원웨이클러치 잠금장치(50)가 마련되거나, 또는 도 3에 개시된 것과 같이, 구동기어(34)와 차동기어(21) 사이의 출력축(20)에 회생발전전용 모터브레이크(60)가 마련되어, 브레이크 페달 작동시 회생 발전을 수행할 수 있는 구성을 제안한다.For this purpose, the present invention provides a one-way clutch locking device 50 operated by an actuator in the one-way clutch 40, as shown in FIG. 2, or a drive gear 34 and a differential as shown in FIG. 3. We propose a configuration in which a motor brake 60 for regenerative power generation is provided on the output shaft 20 between the gears 21 to perform regenerative power generation when the brake pedal is operated.

전자는, 모터(11)의 구동축(13) RPM이 입력축(10)의 RPM과 동기화될 때, 제어신호에 따라 원웨이클러치 잠금장치(50)가 작동하여 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10) 상호 간을 연결하면서 고정하는 방식이다. 이럴 경우, 원웨이클러치(40)를 기점으로 양방향으로 회전동력 전달이 가능하기 때문에, 가속 페달에 작용하는 가압력을 제거한 다음 브레이크 페달에 가압력이 작용되면, 모터(11)의 구동축(13)은 피동 회전하고 있는 입력축(10)과 연동되어 함께 피동 회전한다.In the former, when the RPM of the drive shaft 13 of the motor 11 is synchronized with the RPM of the input shaft 10, the one-way clutch locking device 50 operates according to the control signal to connect the drive shaft 13 of the motor 11 and the This is a method of connecting and fixing the input shafts (10) to each other. In this case, since rotational power can be transmitted in both directions starting from the one-way clutch 40, when the pressing force acting on the accelerator pedal is removed and then the pressing force is applied to the brake pedal, the drive shaft 13 of the motor 11 is driven. It is linked with the rotating input shaft 10 and rotates passively together.

모터(11)의 구동축(13)이 입력축(10)과 강제 연결되어 피동 회전함에 따라 회생 발전이 이루어지며, 모터(11)의 회생 발전에 따른 저항으로 인해 차륜의 회전 속도가 감소되면서 자동차는 감속된다. 이때, 원웨이클러치 잠금장치(50)에는 원웨이클러치(40)를 강제 작동시키기 위한 별도의 엑츄에이터가 마련될 필요가 있지만, 별도의 클러치 및 클러치의 작동을 위한 엑츄에이터 조합을 마련하는 것보다 제작비용이 훨씬 낮을 뿐 아니라, 그 구성이 간단하여 점검이나 수리가 매우 편리하다.Regenerative power generation occurs as the drive shaft 13 of the motor 11 is forcibly connected to the input shaft 10 and rotates passively, and the rotation speed of the wheels decreases due to resistance due to the regenerative power generation of the motor 11, causing the car to decelerate. do. At this time, the one-way clutch locking device 50 needs to be provided with a separate actuator to forcibly operate the one-way clutch 40, but the manufacturing cost is lower than providing a separate clutch and an actuator combination for operating the clutch. Not only is it much lower, but its structure is simple, making inspection and repair very convenient.

다만, 원웨이클러치 잠금장치는 통상적인 클러치가 아니기 때문에 회전수 동기화 기능이 없다. 따라서, 회생 발전을 하기 위해서는, 모터의 구동축과 입력축이 동기화되어 원웨이클러치가 작동된 이후에 원웨이클러치 잠금장치가 작동되도록 프로그램 되어야 하며, 변속 모드를 수행하기 이전에 원웨이클러치 잠금장치가 해제된 다음에 변속장치를 통한 변속 모드(셀렉터의 작동)를 수행하도록 프로그램될 필요가 있다.However, since the one-way clutch lock is not a conventional clutch, it does not have a speed synchronization function. Therefore, in order to generate regenerative power, the one-way clutch lock must be programmed to operate after the drive shaft and input shaft of the motor are synchronized and the one-way clutch is activated, and the one-way clutch lock must be released before performing the shift mode. It then needs to be programmed to perform the shift mode (activation of the selector) via the transmission.

한편, 후자는, 브레이크 페달에 가압력이 작용하여 자동차가 감속될 때, 회생발전전용 모터브레이크(60)를 작동시켜 회생 발전을 수행하게 된다. 이때, 회생발전 모터브레이크(60)는 자동차의 정상적인 주행 모드나, 변속 모드, 그리고 관성 주행 모드 각각에는 전혀 관여하지 않으며, 브레이크 페달에 의한 자동차의 감속시에만 작동한다.Meanwhile, in the latter case, when a pressing force is applied to the brake pedal and the vehicle decelerates, the motor brake 60 for regenerative power generation is activated to generate regenerative power. At this time, the regenerative power motor brake 60 is not involved in any of the vehicle's normal driving mode, shift mode, and inertia driving mode, and operates only when the vehicle decelerates by the brake pedal.

즉, 브레이크 페달이 작용하면, 원웨이클러치(40)는 즉각적으로 그 작동이 해제되어 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10)이 단절된다. 이때, 제어유닛의 제어신호에 따라 회생발전 모터브레이크(50)가 작동하며, 브레이크 페달의 작용으로 인해 마찰열로 소실되는 자동차의 주행 관성 에너지 중 일부를 회생발전 모터브레이크(50)를 통해 회수하는 것이다. That is, when the brake pedal is applied, the one-way clutch 40 is immediately deactivated and the drive shaft 13 and the input shaft 10 of the motor 11 are disconnected. At this time, the regenerative power motor brake 50 operates according to the control signal from the control unit, and some of the vehicle's driving inertia energy, which is lost as frictional heat due to the action of the brake pedal, is recovered through the regenerative power motor brake 50. .

한편, 본 발명에 있어 회생 발전은, 전방 차륜 및 후방 차륜 각각에 별도의 모터를 마련하는 방식으로 수행할 수도 있을 것이다. 전기 자동차의 경우, 사륜 구동으로 구성할 때 드라이브 샤프트가 필요 없기 때문에, 전방 차륜 및 후방 차륜 각각에 모터를 장착하는 AWD 시스템을 많이 적용하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 구성을 전방 차륜이나 후방 차륜과 연동시키면, 후방 차륜에 마련되는 모터 또는 전방 차륜에 마련되는 모터가 회생 발전을 수행할 수 있는 것이다.Meanwhile, in the present invention, regenerative power generation may be performed by providing separate motors for each of the front and rear wheels. In the case of electric vehicles, since a drive shaft is not required when configured as four-wheel drive, an AWD system in which motors are mounted on each of the front and rear wheels is often applied. Therefore, when the configuration according to the present invention is linked with the front wheels or rear wheels, the motor provided on the rear wheels or the motor provided on the front wheels can perform regenerative power generation.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.Although the description above is limited to preferred embodiments of the present invention, this is only an example, and the present invention is not limited thereto and can be modified and implemented in various ways, and further, separate technical features are provided based on the disclosed technical idea. It is obvious that it can be added and implemented.

10 : 입력축 11 : 모터
13 : 구동축 20 : 출력축
21 : 차동기어 30 : 변속장치
31 : 입력기어 32 : 피동기어
33 : 출력기어 34 : 구동기어
35 : 셀렉터 36 : 아이들링기어
40 : 원웨이클러치 50 : 원웨이클러치 잠금장치
60 : 회생발전전용 모터브레이크10: input shaft 11: motor
13: drive shaft 20: output shaft
21: differential gear 30: transmission device
31: input gear 32: driven gear
33: output gear 34: drive gear
35: selector 36: idling gear
40: One-way clutch 50: One-way clutch locking device
60: Motor brake for regenerative power generation only

Claims (3)

모터(11)의 구동축(13)과 동축을 이루되, 그 일단부위가 구동축(13)의 타단부위와 일정간격 이격되어 일정길이 연장되는 입력축(10);
입력축(10)과 평행하게 배치되며 연장되는 타측단부가 차동기어(21)와 연결되는 출력축(20);
입력축(10)을 따라 마련되는 복수 개의 입력기어(31), 출력축(20)을 따라 마련되어 입력기어(31) 각각과 치합되는 복수 개의 출력기어(33), 출력기어(33) 사이에 배치되는 셀렉터(35), 입력축(10)의 타단부위에 마련되는 피동기어(32), 피동기어(32)와 대향하며 출력축(20)에 마련되는 구동기어(34), 피동기어(32)와 구동기어(34) 사이에 마련되어 피동기어(32) 및 구동기어(34) 각각과 치합되는 아이들링기어(36)가 구비되는 변속장치(30);
구동축(13)의 타단부위와 입력축(10)의 일단부위 사이에 개재되며, 모터(11)의 RPM이 입력축(10)의 RPM보다 클 때에만 모터(11)에서 생성되는 회전동력을 선택적으로 입력축(10)으로 전달하는 원웨이클러치(40);을
포함하는 원웨이 클러치가 적용된 전기 자동차용 자동화 수동 다단변속기.An input shaft (10) that is coaxial with the drive shaft (13) of the motor (11), but whose one end is spaced at a certain distance from the other end of the drive shaft (13) and extends a certain length;
An output shaft (20) disposed parallel to the input shaft (10) and the other extending end of which is connected to the differential gear (21);
A plurality of input gears 31 provided along the input shaft 10, a plurality of output gears 33 provided along the output shaft 20 and engaged with each of the input gears 31, and a selector disposed between the output gears 33. (35), a driven gear 32 provided on the other end of the input shaft 10, a driving gear 34 opposed to the driven gear 32 and provided on the output shaft 20, a driven gear 32 and a driving gear ( 34) a transmission device 30 including an idling gear 36 provided between the driven gear 32 and the driving gear 34, respectively;
It is interposed between the other end of the drive shaft 13 and one end of the input shaft 10, and selectively transfers rotational power generated from the motor 11 to the input shaft only when the RPM of the motor 11 is greater than the RPM of the input shaft 10. One-way clutch (40) transmitted to (10);
Automated manual multi-speed transmission for electric vehicles equipped with a one-way clutch. 제1항에 있어서,
상기 원웨이클러치(40)에는 엑츄에이터에 의해 작동되는 원웨이클러치 잠금장치(50)가 마련되거나, 또는 상기 구동기어(34)와 차동기어(21) 사이의 출력축(20)에 회생발전전용 모터브레이크(60)가 마련되는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치가 적용된 전기 자동차용 자동화 수동 다단변속기.According to paragraph 1,
The one-way clutch 40 is provided with a one-way clutch locking device 50 operated by an actuator, or a motor brake for regenerative power generation is installed on the output shaft 20 between the drive gear 34 and the differential gear 21. (60) An automated manual multi-speed transmission for an electric vehicle with a one-way clutch, characterized in that it is provided. 정지 상태에 있는 자동차를 주행시킬 때는, 변속장치(30)에 마련되는 입력기어(31) 및 출력기어(33) 중에서 1단 기어를 셀렉터를 통해 출력축(20)과 연결한 다음, 모터(11)에서 생성되는 회전동력을 구동축(13), 원웨이클러치(40), 입력축(10), 출력축(20) 각각을 거쳐 차동기어(21)로 전달하며;
주행을 시작한 자동차를 변속할 때는, 모터의 RPM을 감소기켜 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10) 사이에 마련되는 원웨이클러치(40)를 통한 회전동력의 전달을 차단하여 입력축(10) 및 출력축(20) 각각을 주행 관성에 의한 피동 회전시켜 셀렉터의 해제와 연결이 자유롭도록 된 상태에서, 변속장치(30)에 있어 출력축(20)과 연결되어 있는 1단 기어를 해제한 다음 치합 되어 있는 2단 기어를 포함하는 고단 기어를 순차적으로 출력축(20)과 연결시킨 후, 모터(11)의 RPM이 피동 회전 중인 입력축(10)의 RPM과 동기화되면 원웨이클러치(40)를 통해 모터(11)에서 생성되는 회전동력을 입력축(10)과 출력축(20)을 거쳐 차동기어(21)로 전달하고;
주행 중인 자동차를 관성 상태로 주행(Coasting)시킬 때는, 모터의 RPM을 감소시켜 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10) 사이에 마련되는 원웨이클러치(40)를 통한 회전동력의 전달을 차단하여, 모터(11)의 구동축(13) 회전으로 인한 피동 저항을 제거한 상태로 출력축(20)을 피동 회전시키며;
주행 중 자동차를 정지시킬 때는, 출력축(20)의 피동 회전에 따른 출력으로 회전하고 있는 차륜을 제동하여 정지시키고;
자동차를 후진시킬 때는, 변속장치(30)에 있어 상호 치합 되어 있는 피동기어(32), 아이들링기어(36), 구동기어(34)를 출력축(20)과 연결한 다음, 모터(10)에서 생성되는 회전동력을 원웨이클러치(40), 입력축(10)과 출력축(20) 각각을 거쳐 차동기어(21)로 전달하며;
주행 중 회생발전을 할 때는, 모터(11)의 RPM이 입력축(10)의 RPM과 동기화될 때 원웨이클러치 잠금장치(50)를 이용하여 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10) 사이에 마련되는 원웨이클러치(40)가 모터(11)의 구동축(13)과 입력축(10)이 연결된 상태에서 모터(11)를 회생발전기로 사용하거나, 또는 구동기어(34)와 차동기어(21) 사이의 출력축(20)에 마련되는 회생발전전용 모터브레이크(60)를 작동시킴으로써 회생발전전용 모터브레이크(60)를 발전기로 사용하는 것을; 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치가 적용된 전기 자동차용 자동화 수동 다단변속기의 변속 제어방법.When driving a car in a stopped state, the first gear among the input gear 31 and output gear 33 provided in the transmission 30 is connected to the output shaft 20 through the selector, and then the motor 11 is connected to the output shaft 20. The rotational power generated from is transmitted to the differential gear 21 through each of the drive shaft 13, one-way clutch 40, input shaft 10, and output shaft 20;
When shifting a car that has started running, the RPM of the motor is reduced to block the transmission of rotational power through the one-way clutch 40 provided between the drive shaft 13 of the motor 11 and the input shaft 10, thereby blocking the input shaft ( 10) and the output shaft 20 are each passively rotated by driving inertia so that the selector can be released and connected freely, and then the first gear connected to the output shaft 20 in the transmission device 30 is released. After sequentially connecting the high gears including the engaged second gear with the output shaft 20, when the RPM of the motor 11 is synchronized with the RPM of the input shaft 10 that is being driven, it is connected through the one-way clutch 40. The rotational power generated by the motor 11 is transmitted to the differential gear 21 through the input shaft 10 and the output shaft 20;
When coasting a running car in a state of inertia, the RPM of the motor is reduced to transmit rotational power through the one-way clutch 40 provided between the drive shaft 13 and the input shaft 10 of the motor 11. blocks to drive the output shaft 20 to rotate while removing the driven resistance caused by the rotation of the drive shaft 13 of the motor 11;
When stopping a car while driving, the rotating wheels are braked and stopped using the output according to the driven rotation of the output shaft 20;
When driving the car backwards, the driven gear 32, idling gear 36, and drive gear 34, which are meshed with each other in the transmission 30, are connected to the output shaft 20, and then generated by the motor 10. The rotational power is transmitted to the differential gear 21 through the one-way clutch 40, the input shaft 10, and the output shaft 20, respectively;
When performing regenerative power generation while driving, when the RPM of the motor 11 is synchronized with the RPM of the input shaft 10, the drive shaft 13 and the input shaft 10 of the motor 11 are connected using the one-way clutch lock 50. The motor 11 is used as a regenerative generator with the one-way clutch 40 provided between the drive shaft 13 and the input shaft 10 of the motor 11 connected, or the drive gear 34 and the differential gear ( 21) using the motor brake 60 for regenerative power generation as a generator by operating the motor brake 60 for regenerative power generation provided on the output shaft 20 between; A shift control method for an automated manual multi-speed transmission for an electric vehicle equipped with a one-way clutch.
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