KR102441955B1 - 전기차용 감속기 실차 조건 테스트장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 실차 조건 테스트장치는 전기차에 이용되는 감속기를 실차 조건으로 테스트하기 위한 장치로서, 전기차용 감속기에 착탈 결합되어 감속기에 회전력을 인가하기 위한 구동력인가모터부와, 상기 감속기에 착탈 결합되어 감속기의 회전력을 전달받기 위한 출력모터부와, 상기 감속기에 착탈 결합되는 센서부와, 상기 센서부와 구동력인가모터부 및 출력모터부에 연결되는 제어부를 포함하며, 상기 출력모터부의 회전 출력이 상기 감속기의 회전 출력과 동일하게 제어되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 전기 자동차에 이용되는 감속기를 실제 차량 주행 조건으로 테스트 할 수 있어, 감속기 성능 테스트의 정확도를 높일 수 있다.

Description

전기차용 감속기 실차 조건 테스트장치{APPARATUS FOR TEST SPEED REDUCER OF ELECTRIC VEHICLE IN REAL DRIVING CONDITION}

본 발명은 전기차용 부품 테스트장치에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 전기차에 이용되는 감속기와 같은 테스트 대상물에, 실제 차량 주행 중의 조건을 제공하여 테스트 할 수 있도록 구성되는 전기차용 감속기 실차 조건 테스트장치에 관한 발명이다.

최근 화석 에너지 고갈 문제를 해소하고 환경오염에 따른 이산화탄소 배출을 감소시키기 위해, 친환경적인 운송수단에 대한 관심이 증가되고 있다.

이러한 추세에 따라 전기 에너지를 동력원으로 사용하는 하이브리드(Hybrid) 차량과 전기자동차(EV, Electric Vehicle)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 전기 자동차는 전기를 동력으로 움직이는 자동차를 의미하며, 배터리에 충전된 전기를 이용하여 모터를 회전시킴으로써 구동된다.

전기 자동차는 배터리와 전기 모터로만 주행되는 순수 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)가 연구 개발되고 있다.

플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 전기 자동차의 짧은 주행거리와 높은 가격을 해결하는 대안으로 개발된 전기 모터/배터리 및 내부 연소 엔진을 사용하며 전기에너지를 배터리에 충전시켜 사용하고, 자동차 구동을 위한 연료로써 가솔린 연료를 사용한다.

전기 자동차는 기본적으로 자동차 엔진을 사용하지 않으며, 배터리, 울트라 커패시터(Ultra Capacitor), 교류를 직류 전력으로 변환하는 인버터(inverter)를 통해 모터(Motor)를 회전시키고, 변속기(Transmission)를 구동하여 자동차의 바퀴를 구동시킨다.

상기 인버터는 DC-DC 컨버터와 연결되어 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)에 DC 전압을 공급하고, 전자제어장치(ECU)는 조향 상태를 조절하는 전자식 파워 스티어링 시스템(EPS, Electronic Power Steering) 및 액츄에이터(actuator), 브레이크(brake)와 연결되며, 자동변속기, ABS(Anti-lock brake system)의 상태를 전자적으로 제어한다.

최근 들어, 전기 자동차 시장이 급성장하고 있으나, 아직까지 전기 자동차에 이용되는 감속기 또는 모터 등의 부품에 대한 테스트 장치들이 충분히 개발되지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 전기자동차에 이용되는 감속기의 성능 테스트 시 실제 차량의 운행 조건과 동일한 상태에서 성능을 테스트 할 수 있도록 구성되는 장치의 개발이 요구된다.

본 발명의 목적은, 전기차에 이용되는 감속기의 테스트 공정에서 실제 차량 주행 중의 조건으로 테스트 할 수 있도록 구성되는 전기차용 감속기 실차 조건 테스트장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실차 조건 테스트장치는 전기차에 이용되는 감속기를 실차 조건으로 테스트하기 위한 장치로서, 전기차용 감속기에 착탈 결합되어 감속기에 회전력을 인가하기 위한 구동력인가모터부와, 상기 감속기에 착탈 결합되어 감속기의 회전력을 전달받기 위한 출력모터부와, 상기 감속기에 착탈 결합되는 센서부와, 상기 센서부와 구동력인가모터부에 연결되는 제어부를 포함하며, 상기 감속기에 착탈 결합되어 감속기의 회전력을 전달받기 위한 출력모터부가 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 출력모터부의 회전 속도가 상기 감속기의 회전 속도와 동일하게 제어된다.

바람직하게는, 상용 전력을 상기 구동력인가모터부와 출력모터부의 구동에 적합한 전력으로 변환하기 위한 전력변환부를 포함한다.

여기서, 상기 센서부는 진동센서를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 출력모터부와 상기 감속기 사이에 회전에 대한 저항력을 제공하기 위한 회전력저항부재가 설치될 수 있다.

본 발명에 의해, 전기 자동차에 이용되는 감속기를 실제 차량 주행 조건으로 테스트 할 수 있다.

그리하여, 감속기 성능 테스트의 정확도를 높일 수 있다.

첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 전기차용 감속기 실차조건 테스트장치의 구성도이며,
도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 출력모터부의 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 전기차용 감속기 실차조건 테스트장치의 구성도이며, 도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 출력모터부의 구성도이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 실차 조건 테스트장치는 전기차에 이용되는 감속기(100)를 실차 조건으로 테스트하기 위한 장치로서, 전기차용 감속기(100)에 착탈 결합되어 감속기(100)에 회전력을 인가하기 위한 구동력인가모터부(50)와, 상기 감속기(100)에 착탈 결합되어 감속기(100)의 회전력을 전달받기 위한 출력모터부(60)와, 상기 감속기에 착탈 결합되는 센서부(70)와, 상기 센서부(70)와 구동력인가모터부(50)에 연결되는 제어부(80)를 포함하며, 상기 감속기(100)에 착탈 결합되어 감속기(100)의 회전력을 전달받기 위한 출력모터부(60)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실차 조건 테스트장치는 전기차에 이용되는 감속기(100)를 실차 조건으로 테스트하기 위해 이용된다.

상기 구동력인가모터부(50)는 테스트 대상인 전기차용 감속기(100)에 착탈 결합되도록 구성된다.

테스트 작업이 시작되면, 상기 구동력인가모터부(50)가 상기 감속기(100)에 결합되어 회전력을 인가한다.

테스트 대상물인 상기 감속기(100)에는 도시되지 않은 입력축과 출력축(102)이 설치되는데, 상기 감속기(100)의 입력축에 상기 구동력인가모터부(50)가 결합되어 회전력을 인가하도록 구성된다.

한편, 상기 감속기(100)의 출력축에는 상기 출력모터부(60)가 결합된다.

그리고, 바람직하게는 상기 출력모터부(60)의 회전 속도가 상기 감속기(100)의 회전 속도와 동일하게 제어된다.

상기 구동력인가모터부(50)에 의해 상기 감속기에 회전력이 인가되는 경우, 상기 감속기(100)의 출력축(102) 회전 속도는 설계치 회전속도가 된다.

이때, 상기 출력모터부(60)의 회전축과 상기 감속기(100)의 출력축을 연결시킨 상태에서, 상기 감속기(100)의 출력축 회전 속도와 상기 출력모터부(60)의 회전축 회전속도가 동일해지도록 제어된다.

이때, 도 2 에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서와 같이, 상기 출력모터부(60)의 회전축과 상기 감속기(100)의 출력축(102) 사이에 회전에 대한 저항력을 제공하기 위한 회전력저항부재(90)가 설치될 수도 있다.

상기 감속기(100)의 출력축(102)에 상기 출력모터부(60)가 결합되어, 감속기(100)의 출력축 회전 속도와 동일한 속도로 회전됨으로써, 상기 감속기(100)의 출력축(102)에 아무런 구성이 연결되지 않아 자유단 회전 상태가 되는 경우와 비교하여, 실제 차량 주행 조건에 매우 유사한 테스트 조건이 된다.

즉, 전기차의 실제 주행 상태에서는 상기 감속기(100)의 출력축에 자동차의 바퀴 또는 바퀴에 회전력을 전달하기 위한 구성들이 결합되는데, 상기 자동차의 바퀴 또는 바퀴에 회전력을 전달하기 위한 구성 대신, 상기 출력모터부(60)가 결합되어 동일 속도로 회전됨으로써, 마치 실제 자동차의 바퀴 또는 바퀴에 회전력을 전달하기 위한 구성들이 결합된 환경과 매우 유사한 상태가 될 수 있다.

그리고, 상기 회전력저항부재(90)를 상기 출력모터부(60)와 감속기(100) 사이에 매개시킨 상태에서, 상기 출력모터부(60)로써 감속기(100) 출력축(102)과 동일 속도로 회전시킴으로써, 상기 감속기(100)에 가해지는 실제 부하 조건과 동일한 조건이 되도록 할 수 있다.

상기 제어부(80)는 상기 센서부(70)와 구동력인가모터부(50) 및 출력모터부(60)에 연결되어, 상기 센서부(70)로부터의 감지신호를 수신받고, 상기 구동력인가모터부(50)와 출력모터부(60)의 구동 신호를 송신한다.

상기 센서부(70)는 상기 감속기에 부착 설치되어, 상기 감속기(100)로부터 발생되는 진동을 감지할 수 있도록 진동센서로 구성될 수 있다.

그리하여, 상기 감속기(100)에 구동력인가모터부(50)와 출력모터부(60)가 결합된 상태에서, 상기 감속기(100)가 회전되는 때에 발생되는 진동을 감지하여 감속기(100)의 여러가지 성능들을 검사할 수 있다.

그리고, 상기 구동력인가모터부(50)와 출력모터부(60)에는 전원공급부(10)를 통해 공급되는 전력을 상기 구동력인가모터부(50)와 출력모터부(60)의 구동에 적합한 전력으로 변환하기 위한 전력변환부(20, 40)들을 포함한다.

그리고, 상기 구동력인가모터부(50)에 결합되는 전력변환부(40)에는, 전기자동차 종류에 따라 달라지는 배터리의 성능 특성을 반영하여 상기 전력변환부(40)로 공급하기 위한 배터리감지제어부(30)가 연결될 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

10: 전원공급부
20: 전력변환부1
30: 배터리감지제어부
40: 전력변환부2
50: 구동력인가모터부
60: 출력모터부
70: 센서부
80: 제어부

Claims (5)

1. 전기차에 이용되는 감속기를 실차 조건으로 테스트하기 위한 장치로서,
   전기차용 감속기에 착탈 결합되어 감속기에 회전력을 인가하기 위한 구동력인가모터부와;
   상기 감속기에 착탈 결합되는 센서부와;
   상용 전력을 상기 구동력인가모터부의 구동에 적합한 전력으로 변환하기 위한 전력변환부와;
   상용 전력을 출력모터부의 구동에 적합한 전력으로 변환하기 위한 전력변환부와;
   상기 센서부와 구동력인가모터부에 연결되는 제어부를 포함하며,
   상기 감속기의 출력축에 착탈 결합되어 감속기의 회전력을 전달받기 위한 출력모터부가 설치되어 ,상기 출력모터부의 회전 속도가 상기 감속기의 출력축 회전 속도와 동일하게 제어되며,
   상기 센서부는 진동센서를 포함하고,
   상기 구동력인가모터부에 결합되는 전력변환부에는 배터리 성능 특성을 감지하여 반영하기 위한 배터리감지제어부가 연결되며,
   상기 출력모터부와 상기 감속기 사이에 회전에 대한 저항력을 제공하기 위한 회전력저항부재가 설치되어,
   상기 출력모터부로써 상기 회전력저항부재를 상기 감속기의 출력축과 동일한 속도로 회전시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기차용 감속기 실차 조건 테스트장치.
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