Abstract
In this study, we conducted research on a miniaturized transmission system suitable for ultra-compact electric vehicles, such as electric arts or small electric cars. While conventional electric vehicles eliminate multi-gear transmissions and control motor output or secure initial driving force through reducers, in vehicles like electric karts or compact electric cars, which have relatively small battery capacities, the driving range can be reduced or the motor can be stressed epending on the loading state. Therefore, in this study, we developed a low stage ratio 0.625 and high stage ratio 1.6 a two-stage transmission system that can change gears as needed, considering factors such as slope conditions and loading status, by applying the continuously variable transmission (CVT) mechanism. Based on the selected gear ratios, we designed the transmission and created a test rig to verify the power transmission efficiency of the developed transmission. Using the test rig, we varied the rotational speed and load of the transmission to confirm its power transmission characteristics and also examined the heat generation characteristics during shifting and operation. As a result, developed a two-stage transmission with a CVT structure.
본 연구에서는 초소형 특수목적형 전기자동차에 적용 가능한 초소형 변속기에 대한 연구를 진행하였다. 일반적으로 전기자동차에서는 다단 기어형태의 변속기를 삭제하고 모터의 출력을 제어하거나 감속기를 통해 초기 구동력을 확보한다. 그러나 전기카트나 경형 전기자동차와 같은 초소형 차량에서는 배터리 용량이 상대적으로 적기 때문에 적재 상태에 따라 주행 거리가 감소하거나 모터에 부하가 가해질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 CVT(Continuously Variable Transmission)의 변속 메커니즘을 적용하여, 구배 상태나 적재 상태와 같은 필요한 상황에서 변속이 가능한 고단 0.625와 저단1.6의 기어비를 갖는 2단 구조의 감속기를 개발하였다. 선정된 기어비를 기반으로 변속기를 설계하고, 개발된 변속기의 동력 전달 효율을 검증하기 위해 시험기를 제작하였다. 이 시험기를 통해 변속기의 회전 속도와 부하량을 변화시키며 동력 전달 효율 특성을 확인하고, 변속과 구동 시 발생되는 발열 특성도 확인하였다. 그 결과를 토대로 CVT구조를 갖는 2단 구조의 변속기를 개발하였다.