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In Wheel Motor용 Cycloid 감속기의 공차 민감도 분석에 관한 연구
이충성(Chungseong Lee),박규식(Kyusik Park) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2011 No.11
환경 문제의 대안인 EV(Electric Vehicle 전기차량)의 차륜 동력 전달 방식으로 차륜의 동축상에 장착된 모터의 직접 구동에 의한 In Wheel Motor 방식과 차륜과 연결된 감속기를 통한 모터의 간접구동에 의한 In Line 방식이 있다. 이러한 EV 구동방식에 쓰이는 모터의 필요 사양으로는 최소 체적, 고토크, 및 내구성 등이 요구되나, 모터의 고토크는 외경 및 측방향 길이에 비례하여 최소 체적을 만족하지 못해 감속기를 채용해야 하는 단점이 있다. 기존 EV의 In Line 방식 및 In Wheel Motor 감속기 방식은 전달 부하 분배, 최소 체적이 장점인 유성 감속기를 적용하고 있으나 높은 감속비가 필요 시 다단열로 체적이 커지는 단점이 있다. 특히 In Wheel Motor의 경우, 감속기 체적 증가로 인한 Unsprung Mass 증대로 승차감 악화 단점이 있다. 본 연구에서는 고감속비 및 체적 감소에 유리한 Cycloid 감속기를 적용해 Cycloid 감속기 성능에 대한 부품간의 공차에 대한 민감도 분석 및 기여도를 확인하였다.
In Wheel Motor용 Cycloid 감속기 곡면 생성 프로그램 개발
이충성(Chungseong Lee),박규식(Kyusik Park) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11
최근 EV(Electric Vehicle 전기차량)이 환경문제의 해결책으로서 각광을 받고 있고, 완성차 업계에서는 향후 1~2년내의 출시를 발표하고 있다. EV의 차륜 동력 전달 방식으로서는 차륜의 동축상에 장착된 모터의 직접 구동에 의한 In Wheel Motor 방식과 차륜과 연결된 감속기를 통한 모터의 간접 구동에 의한 In Line 방식이 있다. 이러한 EV 구동방식에 쓰이는 모터의 필요 사양으로는 최소 체적, 고토크, 및 내구성 등이 요구되나, 모터의 고토크는 외경 및 축방향 길이에 비례하여 최소 체적을 만족하지 못해 감속기를 채용해야 하는 단점이 있다. In Line 방식의 기존 감속기로서는 전달 부하 분배, 최소 체적이 장점인 유성 감속기를 적용하고 있으나 높은 감속비가 필요 시 다단열로 체적이 커지는 단점이 있다. 본 연구에서는 EV 용 모터 구동용 감속기로 높은 감속비 및 최소 체적에 유리한 사이클로이드 감속기 개발 목적으로 CATIA의 API(Application Programming Interface)를 이용해 사이클로이드 감속기의 곡면 3차원(3D) 모델을 생성하는 자동 생성 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 이론적 모델을 이용하여 다양한 형상 변수에 따른 사이클로이드 곡면을 형상화하고 해석 및 가공에 바로 적용할 수 있도록 하였다.
이충성(Chungseong Lee),이민환(MinHwan Lee),김광일(KwanIl Kim) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11
최근 전동조향장치(EPS), 능동조향장치(AFS), 전동제동장치(EMB) 등의 자동차 샤시 부품 구동용 감속기의 요구 성능으로 제어 특성 향상 및 소음 저감을 위해 백래쉬(Back Lash)의 저감이 중요시 되고 있다. 특히 기존 구동용 감속기의 주소음 원인은 기어간의 백래쉬로 인한 치타음 발생이며, 조립성과 소음간의 관계를 고려해 백래쉬 양을 결정한다. 이러한 단점을 극복한 감속기로는 볼감속기가 있다. 볼감속기는 사이클로이드(Cycloid)상에서 볼의 구름운동을 이용하는 원리이며, 백래쉬가 없어 기어방식의 감속기보다 소음 저감에 유리하고 효율이 상대적으로 높은 것이 장점이다. 그러나, 볼의 구름 운동 경로인 사이클로이드 곡면 생성이 용이하지 않아 설계, 해석 및 가공 또한 쉽지 않다. 본 연구에서는 CATIA의 API(Application Programming Interface)를 이용해 볼 감속기의 곡면 3차원(3D) 모델을 생성하는 자동 생성 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 이론적 모델을 이용하여 다양한 형상 변수에 따른 사이클로이드 곡면 형상을 형상화하고 해석 및 가공에 바로 적용할 수 있도록 하였다.
김재구(Jaegoo Kim),김일용(Ilyong Kim),이충성(Chungseong Lee),박승영(Seungyoung Park),박기태(Kitae Park),조인해(Inhae Jo),박규식(Kyusik Park),문형태(Hyungtae Moon) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2011 No.5
인휠 구동시스템은 전기자동차의 패키징과 효율 향상 등의 장점을 가진다. 그리고, 모터가 휠 토크를 직접적으로 제어하고 각 휠이 기계적인 구속장치 없이 독립적으로 제어됨으로써, 다양한 샤시제어 및 엔진샤시간 통합제어를 통해 구현되는 기능들의 실현을 용이하게 한다. 본 논문에서는, 모터, 감속기, 인버터, 제어로직으로 구성되는 인휠 구동시스템을 개발, 차량에 적용하여 출력성능을 확인하고, 구동제어과 함께 TCS (구동시 미끌림방지 기능), 희생제동 기능의 구현에 관해 기술한다.