KR101218337B1

KR101218337B1 - 세바퀴 전기 자동차

Info

Publication number: KR101218337B1
Application number: KR1020110088277A
Authority: KR
Inventors: 박영진; 박윤식; 유재석
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2013-01-04
Anticipated expiration: 2031-09-01
Also published as: US20130056287A1

Abstract

본 발명은 세바퀴 전기 자동차에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로써, 본 발명은 자동차의 앞측 좌측에 배치되는 좌측 앞바퀴, 앞측 우측에 배치되는 우측 앞바퀴, 및 자동차의 뒤측 중심위치에 배치되는 뒷바퀴를 구비하는 세바퀴 전기 자동차에 있어서 좌측 앞바퀴에 구동력을 전달하는 제1 구동 모터와 우측 앞바퀴에 구동력을 전달하는 제2 구동 모터 및 뒷바퀴에 조향력을 전달하는 조향 모터를 구비하는 세바퀴 전기 자동차를 제공한다.

Description

세바퀴 전기 자동차{THE THREE-WHEEL ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 세바퀴 전기 자동차에 관한 것이다.

일반적으로 전기 자동차는 주로 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 축전지에 있는 화학에너지를 전기에너지로 변환하여 모터를 구동시킨다. 전기 자동차는 배터리의 무거운 중량, 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못하다가 공해문제가 최근 심각해지면서 다시 개발이 되고 있다. 전기를 동력으로 하여 움직이는 전기 자동차는 배기가스나 환경오염이 전혀 없으며, 소음도 아주 작은 장점을 가진다.

최근 세바퀴 전기 자동차는 운행시 네바퀴 전기 자동차에 비해 경제적이라는 장점을 가지므로 세바퀴 전기 자동차에 대한 개발이 이루어지고 있다. 세바퀴 전기 자동차 관련 종래 기술로서 한국특허공보 제2010-0013052호에 기재된 기술이 있다. 상기 문헌에 개시된 기술은 세바퀴 전동 스쿠터에 관한 것으로 앞바퀴만으로 조향각을 이용하여 조향하는 시스템으로 페달과 전동 모터로만 주행가능하다.

그러나 상기 종래 기술은 개선의 여지가 있다. 상기 종래 기술에 의한 세바퀴 전기 자동차는 앞바퀴만이 조향력을 제공하므로, 차량이 불안정한 상태에 있게 되며 앞바퀴 좌우의 브레이크와 조향각 만으로 차량 자세 제어를 하기 때문에 차량 운행시 불안정함을 제공할 수 있다는 단점을 가진다.

따라서 본 발명의 기술적 과제는 상기 종래 기술의 단점을 개선한 세바퀴 전기 자동차를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로써, 본 발명은 자동차의 앞측 좌측에 배치되는 좌측 앞바퀴, 앞측 우측에 배치되는 우측 앞바퀴, 및 자동차의 뒤측 중심위치에 배치되는 뒷바퀴를 구비하는 세바퀴 전기 자동차에 있어서 좌측 앞바퀴에 구동력을 전달하는 제1 구동 모터와 우측 앞바퀴에 구동력을 전달하는 제2 구동 모터 및 뒷바퀴에 조향력을 전달하는 조향 모터를 구비하는 세바퀴 전기 자동차를 제공한다.

본 발명에 의한 세바퀴 전기 자동차는 앞측 좌측 및 앞측 우측에 배치되는 앞바퀴에 구동력을 전달하고 자동차의 뒤측에 배치되는 뒷바퀴에 조향력을 전달하므로, 세바퀴 전기 자동차의 조향성 및 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라, 좀더 안전하게 차량 자세 제어를 할 수 있다는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 세바퀴 전기 자동차를 위한 구동 모터 및 조향 모터 장치의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세바퀴 전기 자동차를 위한 구동 모터 및 조향 모터 장치의 개략적인 구조를 나타내는 측면도이다.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명에 따른 세바퀴 전기 자동차를 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세바퀴 전기 자동차의 평면도를 나타내는 도면이다. 도면을 참조하면, 세바퀴 전기 자동차는 좌측 앞바퀴(100), 우측 앞바퀴(110), 뒷바퀴(120), 제1 구동 모터(200), 제2 구동 모터(210), 조향 모터(220), 조향 핸들(400), 제1 구동축(300), 제2 구동축(310), 조향축(320), 연산장치(500)를 구비한다.

도면을 참조하면, 좌측 앞바퀴(100)는 자동차의 앞측 좌측에 배치되며, 우측 앞바퀴(110)는 자동차의 앞측 우측에 배치되며, 뒷바퀴(120)는 자동차의 뒤측 중심위치에 배치된다. 제1 구동 모터(200)는 좌측 앞바퀴(100)에 구동력을 전달하며, 제2 구동 모터(210)는 우측 앞바퀴(110)에 구동력을 전달하며, 조향 모터(220)는 뒷바퀴(120)에 조향력을 전달한다.

제1 구동축(300)은 좌측 앞바퀴(100)와 제1 구동 모터(200)를 연결한다. 제1 구동축(300)은 제1 구동 모터(200)에서 발생한 회전 동력을 좌측 앞바퀴(100)에 전달한다. 제2 구동축(310)은 우측 앞바퀴(110)와 제2 구동 모터(210)를 연결한다. 제2 구동축(310)은 제2 구동 모터(210)에서 발생한 회전 동력을 우측 앞바퀴(110)에 전달한다. 조향축(320)은 조향 모터(220)와 뒷바퀴(120)를 연결한다. 조향축(320)은 조향 모터(220)의 회전에 따라 뒷바퀴(120)를 차량 진행방향의 좌측 또는 우측으로 회전시킨다.

조향 핸들(400)은 자동차의 앞측 좌측 및 자동차의 앞측 우측 중 일측에 구비될 수 있으며, 운전자가 직접 조향 핸들(400)을 손으로 조작함으로써 뒷바퀴의 방향을 움직이게 할 수 있다. 조향 핸들(400)의 회전 각도에 대응하는 신호는 연산장치(500)로 전달되며, 전달된 신호에 따라 연산 장치(500)는 제1 구동 모터 제어 신호, 제2 구동 모터 제어 신호 및 조향 모터 제어 신호를 생성한다. 생성된 제1 구동 모터 제어 신호, 제2 구동 모터 제어 신호 및 조향 모터 제어 신호는 각각 제1 구동 모터(200), 제2 구동 모터(210) 및 조향 모터(220)로 전달된다. 예로서, 운전자가 조향 핸들(400)을 반시계 방향으로 회전시키면, 연산장치(500)는 뒷바퀴(120)의 앞 부분이 차량 진행 방향에 대하여 우측으로 돌도록 하는 조향 모터 제어 신호를 생성하며, 우측 앞바퀴(110)의 토크가 좌측 앞바퀴(100)의 토크보다 크도록 제1 및 제2 구동 모터 제어 신호들을 생성한다. 또한, 운전자가 조향 핸들(400)을 시계 방향으로 회전시키면, 연산장치(500)는 뒷바퀴(120)의 앞 부분이 차량 진행 방향에 대하여 좌측으로 돌도록 하는 조향 모터 제어 신호를 생성하며, 우측 앞바퀴(110)의 토크가 좌측 앞바퀴(100)의 토크보다 작도록 제1 및 제2 구동 모터 제어 신호들을 생성한다.

제1 구동 모터(200) 및 상기 제2 구동 모터(210)는 좌측 앞바퀴(100) 및 우측 앞바퀴(110)에 서로 다른 토크를 제공함으로써 스키드 조향을 제공할 수 있다. 예로서, 조향 핸들(400)이 좌측 방향으로 회전하는 경우, 우측 앞바퀴(110)의 토크는 좌측 앞바퀴(100)의 토크보다 더 많을 수 있다. 예로서, 조향 핸들(400)이 우측 방향으로 회전되는 경우, 좌측 앞바퀴(100)의 토크는 우측 앞바퀴(110)의 토크보다 더 많을 수 있다. 조향 모터(220)는 뒷바퀴(120)의 각도를 조절함으로써 액커만 조향을 제공할 수 있다.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 세바퀴 전기 자동차의 측면도를 나타내는 도면이다. 뒷바퀴에 구비되어 있는 조향 모터(220)는 뒷바퀴(120)를 조향할 수 있게 조향 모터(220)의 조향축(320)을 뒷바퀴에 연결할 수 있다. 예로서, 뒷바퀴의 조향 모터(220)는 뒷바퀴(120)와 수직으로 연결된 예가 표현되어 있으나, 도면과 달리 뒷바퀴의 조향 모터(220)는 뒷바퀴(120)와 비스듬히 연결될 수도 있다.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 출원의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원에 개시된 실시예들은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 좌측 앞바퀴 110: 우측 앞바퀴
120: 뒷바퀴
200: 제1 구동 모터 210: 제2 구동 모터
220: 조향 모터
300: 제1 구동축 310: 제2 구동축
320: 조향축
400: 조향 핸들 500: 연산 장치

Claims

자동차의 앞측 좌측에 배치되는 좌측 앞바퀴;
상기 자동차의 앞측 우측에 배치되는 우측 앞바퀴;
상기 자동차의 뒤측 중심위치에 배치되는 뒷바퀴;
상기 좌측 앞바퀴에 구동력을 전달하는 제1 구동 모터;
상기 우측 앞바퀴에 구동력을 전달하는 제2 구동 모터;
상기 뒷바퀴에 조향력을 전달하는 조향 모터;
자동차의 일측에 구비되는 조향 핸들; 및
상기 조향 핸들의 회전에 따라 앞바퀴 및 뒷바퀴가 조향되도록 상기 제1 구동 모터, 상기 제2 구동 모터 및 상기 조향 모터를 제어하는 연산장치를 구비하는 세바퀴 전기 자동차.
제1 항에 있어서,
상기 제1 구동 모터 및 상기 제2 구동 모터는 상기 좌측 앞바퀴 및 상기 우측 앞바퀴에 서로 다른 토크를 제공함으로써 스키드 조향을 제공하는 세바퀴 전기 자동차.
제1 항에 있어서,
상기 조향 모터는 상기 뒷바퀴의 각도를 조절함으로써 액커만 조향을 제공하는 세바퀴 전기 자동차.
제1 항에 있어서,
상기 연산 장치는
상기 조향 핸들의 회전 각도에 따라 상기 제1 구동 모터, 상기 제2 구동 모터 및 상기 조향 모터로 각각 전달되는 제1 구동 모터 제어 신호, 제2 구동 모터 제어 신호 및 조향 모터 제어 신호를 생성하는 세바퀴 전기 자동차.
제4 항에 있어서,
상기 조향 핸들이 반시계 방향으로 회전되면, 상기 연산 장치는 상기 뒷바퀴의 앞 부분이 상기 자동차 진행 방향에 대하여 우측으로 돌도록 하는 상기 조향 모터 제어 신호를 생성하고, 상기 우측 앞바퀴의 토크가 상기 좌측 앞바퀴의 토크보다 크도록 상기 제1 구동 모터 제어 신호 및 상기 제2 구동 모터 제어 신호를 생성하는 세바퀴 전기 자동차.
제4 항에 있어서,
상기 조향 핸들이 시계 방향으로 회전되면, 상기 연산 장치는 상기 뒷바퀴의 앞 부분이 상기 자동차 진행 방향에 대하여 좌측으로 돌도록 하는 상기 조향 모터 제어 신호를 생성하고, 상기 우측 앞바퀴의 토크가 상기 좌측 앞바퀴의 토크보다 작도록 상기 제1 구동 모터 제어 신호 및 상기 제2 구동 모터 제어 신호를 생성하는 세바퀴 전기 자동차.