초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 상용 전기자동차의 모터 부하를 줄이면서 초기구동력 확보를 위한 변속기를 개발하기 위하여 변속방법을 도출하고 도출된 변속방법을 토대로 기어치형의 강도해석을 진행한다. 그리고 상용 전기자동차에 일반적으로 사용되는 모터의 특성을 고려하여 최적의 변속비를 설정하고 변속 메커니즘을 결정한다. 마지막으로 변속기의 적합성 검증을 위하여 변속기의 피로해석 및 구동시 발생되는 발열특성에 대한 연구를 진행한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도에는 해당분야의 논문 및 학회참석으로 연구동향을 파악하고

□ 연구개요
본 연구에서는 상용 전기자동차의 모터 부하를 줄이면서 초기구동력 확보를 위한 변속기를 개발하기 위하여 변속방법을 도출하고 도출된 변속방법을 토대로 기어치형의 강도해석을 진행한다. 그리고 상용 전기자동차에 일반적으로 사용되는 모터의 특성을 고려하여 최적의 변속비를 설정하고 변속 메커니즘을 결정한다. 마지막으로 변속기의 적합성 검증을 위하여 변속기의 피로해석 및 구동시 발생되는 발열특성에 대한 연구를 진행한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도에는 해당분야의 논문 및 학회참석으로 연구동향을 파악하고 특허분석을 통해 전기자동차에 적용되는 감속기의 기술을 분석하였다. 그리고 내연기관 자동차에 적용되는 수동변속기와 자동변속기의 분석을 통해 다양한 변속메커니즘에 대한 이해 및 적용 가능성을 확인하였다. 저단과 고단에 따른 기어비를 분석하여 상용자동차에 필요한 출력을 분석하였고, 최적의 기어비를 분석하였다. 분석된 기어비를 토대로 변속메커니즘 적용한 1차적인 변속기 구조를 설계하였다.
2차년도에 특허 및 논문을 통한 지속적인 선행기술 분석을 통하여 적합한 연구개발 범위를 적용하였다. 또한 학회와 박람회 참석을 통하여 친환경자동차산업의 연구동향을 분석하고, 전기자동차의 구동부 및 감속기 기술을 분석하였다.
전반기 감속메커니즘 설계에 대한 연구내용을 토대로 자동차공학회 춘계학술대회에서 논문발표를 하였고, 후반기 기어치형에 대한 설계에 대한 내용을 가지고 자동차공학회 추계학술대회에서 논문발표를 진행하였다.
3차년도에서는 도출된 변속비를 토대로 검증과 해석을 통해 검증하기 위한 방법으로 수학적 계산과 자문을 실시하여 변속메커니즘을 확정하였다. 그리고 기어의 강도해석과 치형분석 및 FEM해석을 통하여 기어치형의 최적화를 진행하였다. 그리고 변속기 구조설계를 실시하고 응력해석을 실시하여 2단 변속구조의 변속메커니즘을 갖는 변속기의 결과물을 도출하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
일반적인 상용 전기자동차의 경우 적재중량을 고려하여 저속-고용량의 전기모터를 적용하기 때문에 모터의 부피와 중량이 증대되고 그로인해 배터리의 소모가 촉진되는 결과를 가져오게 된다. 본 연구를 통하여 상용 전기자동차에 적합한 2단 변속기를 개발하여 적용하게 되면 모터의 부피와 중량을 감소시킬 수 있고, 모터의 부하 또한 줄여줄 수 있기 때문에 배터리의 소모가 감소되고 주행거리가 증대된다. 해당 연구결과를 토대로 매연이 다량 배출되는 상용자동차 분야에 적용하게 되면 사회적으로 CO2저감효과를 실현할 수 있고 그에 따른사회적 비용이 절감되는 효과가 나타나게 된다.
현재 Low duty급 상용 전기자동차위주의 개발이 이루어지고 있는데 이는 적재중량이 크지 않기 때문에 감속기를 통해 초기구동력을 확보하고 모터를 통해 구동력을 전달하는 방식을 적용하고 있다. 고중량의 상용 전기자동차에 적합한 전용 변속기를 개발함으로써 모터와 일체화된 구동부를 적용하게 되면 고중량의 상용 전기자동차 부분에서 기술적인 연구성과가 이뤄질 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 8
• 3) 목표 달성 수준 ... 8
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 9
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 10
• 6. 참고문헌 ... 10
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 12
• 끝페이지 ... 12