KR101414816B1 - 전기 자동차 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기로 구동되는 전기 자동차에 관한 것으로서, 전륜을 구동하는 전륜모터와, 후륜을 구동하는 후륜모터와, 전륜모터로 전력을 선택적으로 공급하는 전륜 구동부와, 후륜 모터로 전력을 선택적으로 공급하는 후륜 구동부와, 주행속도를 검출하는 속도검출부와, 사용자에 의해 조작되는 가속페달의 조작정보로부터 주행모드로 판단되고, 등판상태가 아닌 것으로 판단되면, 속도검출부로부터 검출된 주행속도정보를 이용하여 정차시부터 설정된 제1속도구간까지는 전륜모터와 후륜모터가 모두 가동되게 전륜구동부와 후륜구동부를 제어하고, 주행속도가 제1속도 보다는 높으면서 제1속도보다 높게 설정된 제2속도를 초과하지 않으면 전륜모터만 가동되게 전륜구동부를 제어하는 제어부를 구비한다. 이러한 전기 자동차에 의하면, 주행상태 및 도로상태에 따라 전륜모터와 후륜모터를 효율적으로 가동함으로써 주행성능을 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.

Description

전기 자동차{electric car}
본 발명은 전기 자동차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전륜과 후륜 각각에 대해 독립적인 구동모터가 마련된 전기 자동차에 관한 것이다.
전기 자동차는 배터리에서 제공되는 전원을 사용하여 모터를 구동하고, 모터가 발생시킨 구동력으로 주행할 수 있도록 된 것으로서, 최근 상용화되어 소량이지만 공급되어 이용되고 있는 실정이다.
이러한 전기 자동차는 배터리와 모터의 힘만으로 주행이 가능하며, 배기가스가 발생되지 않고 소음이 적어 무공해 교통수단으로 각광을 받고 있다.
그런데, 대부분의 전기 자동차는 전륜 또는 후륜 중 어느 하나를 모터에 의해 구동하는 방식으로 되어 있어, 정지상태에서 출발시 또는 오르막길을 등판하는 경우 출력이 떨어지거나, 주행속도의 상승 및 가속에 한계가 있는 단점이 있다.
한편, 국내 공개특허 제10-2005-0119989호에는 전륜과 후륜에 각각 모터를 적용한 사륜구동 전기자동차가 개시되어 있다.
그런데, 상기 전기자동차는 회생제동을 위한 제어만 고려할 뿐 주행상태 및 도로상태에 따라 주행성능을 향상시키고 전력소모를 효율적으로 이용하기 위한 가동방식은 고려하지 않은 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 전륜과 후륜 각각이 독립된 모터로 가동될 수 있게 하면서 주행상태 및 도로상태에 따라 가동조건을 효율적으로 제어할 수 있는 전기 자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기 자동차는 전기로 구동되는 전기 자동차에 있어서, 전륜을 구동하는 전륜모터와; 후륜을 구동하는 후륜 모터와; 상기 전륜모터로 전력을 선택적으로 공급하는 전륜 구동부와; 상기 후륜 모터로 전력을 선택적으로 공급하는 후륜 구동부와; 주행속도를 검출하는 속도검출부와; 사용자에 의해 조작되는 가속페달의 조작정보로부터 주행모드로 판단되고, 등판상태가 아닌 것으로 판단되면, 상기 속도검출부로부터 검출된 주행속도정보를 이용하여 정차시부터 설정된 제1속도구간까지는 상기 전륜모터와 상기 후륜모터가 모두 가동되게 상기 전륜구동부와 상기 후륜구동부를 제어하고, 주행속도가 상기 제1속도 보다는 높으면서 상기 제1속도보다 높게 설정된 제2속도를 초과하지 않으면 상기 전륜모터만 가동되게 상기 전륜구동부를 제어하는 제어부;를 구비한다.
상기 전륜모터는 상기 후륜모터에 대해 동일 전력이 공급될 때 토크는 높고 회전수는 낮게 형성된 것이 적용된다.
또한, 상기 제어부 상기 주행속도가 상기 제2속도를 초과하면 상기 후륜모터만 가동되게 상기 후륜구동부를 제어한다.
더욱 바람직하게는 상기 제어부는 상기 가속페달의 조작신호가 현재보다 속도를 높이거나 현재 속도를 유지하는 신호가 수신된 상태에서 상기 속도검출부로부터 검출된 속도가 감속되고 있다고 판단되면 경사로를 주행하는 등판모드로 판단하여 주행속도와 관계없이 상기 전륜모터와 상기 후륜모터가 모두 구동되게 상기 전륜구동부와 상기 후륜구동부를 제어한다.
본 발명에 따른 전기 자동차에 의하면, 주행상태 및 도로상태에 따라 전륜모터와 후륜모터를 효율적으로 가동함으로써 주행성능을 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 2는 도 1의 제어부에 의한 제어과정을 나타내 보인 플로우도이고,
도 3은 도 1의 전륜모터와 후륜모터의 특성을 나타내 보인 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 자동차를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 자동차(100)는 전륜모터(120), 전륜구동부(125), 후륜모터(130), 후륜구동부(135), 속도검출부(140), 제어부(150)를 구비한다.
전기 자동차(100)는 차체(미도시)에 현가되는 축받이(115)(116)에 각각 회전 가능하게 설치되는 전륜축(미도시) 및 후륜축(미도시)에 각각 회전 가능하게 설치되는 전륜(111)들과 후륜(113)들을 구비한다.
전륜모터(120) 및 후륜모터(130)에서 각각 발생된 회전력은 동력중계계통을 통해 전륜(111)과 후륜(113)에 전달되게 되어 있다. 여기서 전륜모터(120)와 후륜모터(130) 각각과 구동을 위한 축은 통상적인 차동기어 유니트에 의해 연결됨은 당연하다.
전륜모터(120)는 전륜(111)을 동력전달계통을 통해 구동할 수 있도록 되어 있다.
전륜구동부(125)는 제어부(150)에 제어되어 전륜모터(120)로의 전력을 선택적으로 공급하여 가동을 제어한다.
후륜 모터(130)는 후륜(113)을 동력전달계통을 통해 구동할 수 있도록 되어 있다.
후륜구동부(135)는 제어부(150)에 제어되어 후륜모터(130)로의 전력을 선택적으로 공급하여 가동을 제어한다.
여기서, 전륜모터(120)는 후륜모터(130)에 대해 상대적으로 용량이 높고, 후륜모터(130)에 대해 동일 전력이 공급될 때 토크는 높고 회전수는 낮게 형성된 것이 적용되는 것이 바람직하다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 토크와 회전수관계에서 전륜모터(120)는 S1으로 표기된 특성을 갖고, 후륜모터(130)는 S2로 표기된 특성을 갖는 것을 적용한다.일 예로서, 전륜모터(120)는 10Kw 용량의 모터를 적용하고, 후륜모터(130)는 5Kw용량의 모터를 적용하며, 동일전력이 공급될 때 전륜모터의 회전수가 3000rpm인 경우 후륜모터는 7000prm인 것을 적용한다.
여기서, 전륜모터(120)와 후륜모터(130)의 토크 및 회전수의 차이는 기어비를 달리 적용한 구조로 형성될 수 있음은 물론이다.
속도검출부(140)는 주행속도를 검출한다.
속도검출부(140)는 후륜모터(130)의 회전속도를 측정하는 엔코더가 적용될 수 있다.
가속페달(160)은 사용자의 가속조작에 대응되는 신호를 제어부(150)에 출력한다.
도시되지는 않았지만 제동신호를 발생하는 브레이트페달(미도시)로부터 발생되는 제동신호가 제어부(150)에 제공되고, 제어부(150)는 제동기(미도시)를 제어하도록 구축됨은 물론이다.
제어부(150)는 사용자에 의해 조작되는 가속페달(160)의 조작정보로부터 주행모드로 판단되고, 등판상태가 아닌 것으로 판단되면, 속도검출부(140)로부터 검출된 주행속도정보를 이용하여 정차시부터 설정된 제1속도구간까지는 전륜모터(120)와 후륜모터(130)가 모두 가동되게 전륜구동부(125)와 후륜구동부(135)를 제어하고, 주행속도가 제1속도 보다는 높으면서 제1속도보다 높게 설정된 제2속도를 초과하지 않으면 전륜모터(120)만 가동되게 전륜구동부(125)를 제어한다.
또한, 제어부(150)는 주행속도가 제2속도를 초과하면 후륜모터(130)만 가동되게 후륜구동부(135)를 제어한다.
여기서, 제1속도는 일 예로서, 시속30킬로(30Km/h)로 설정하고, 제2속도는 시속 80킬로(80km/h)로 설정될 수 있다.
또한, 제어부(150)는 가속페달(160)의 조작신호가 현재보다 속도를 높이거나 현재 속도를 유지하는 신호가 수신된 상태에서 속도검출부(140)로부터 검출된 속도가 감속되고 있다고 판단되면 경사로를 주행하는 등판모드로 판단하여 주행속도와 관계없이 전륜모터(120)와 후륜모터(130)가 모두 구동되게 전륜구동부(125)와 후륜구동부(135)를 제어한다.
한편, 도시되지는 않았지만, 경사로의 주행여부를 판단하기 위해 경사도를 검출하는 자이로센서와 같은 경사도 검출센서를 차체에 설치하고, 경사도 검출센서의 정보를 이용하여 경사도를 주행하는 지를 제어부(150)가 판단하도록 구축될 수 있음은 물론이다.
이러한 제어부의 제어과정을 도 2를 참조하여 설명한다.
제어부(150)는 주행모드인지를 판단하고(단계 210), 주행모드로 판단되면 등판상태에 해당하는 등판모드인지를 판단한다(단계 220).
단계 220에서 등판모드가 아닌 것으로 판단되면 제1속도 이하인지를 판단한다(단계 230).
단계 230에서 제1속도이하인 것으로 판단되면 전륜모터(120) 및 후륜모터(130)가 모두 구동되게 제어한다(단계 250).
이와는 다르게, 단계 230에서 제1속도 이상인 것으로 판단되면 제2속도를 초과하였는지를 판단한다(단계 240).
단계 240에서 제2속도를 초과하지 않은 것으로 판단되면 전륜모터(120)만 구동되게 제어한다.
이와는 다르게, 단계 240에서 제2속도를 초과한 것으로 판단되면 후륜모터(130)만 구동되게 제어한다.
한편, 단계 220에서 등판상태에 해당하는 등판모드로 판단되면, 전륜모터(120) 및 후륜모터(130)가 모두 구동되게 제어한다(단계 250).
이러한 전기 자동차(100)에 의하면, 상대적으로 높은 토크가 요구되는 정지후 초기 출발시 및 등판시에는 전륜모터(120)와 후륜모터(130) 모두가 가동됨으로써 충분한 토크에 의해 원한할 주행이 이루어지고, 주행 관성력의 증진에 따라 전륜모터(120)만 가동시킨 이후 주행 관성력이 더욱 증가하면 후륜모터(130)만 가동시킴으로써 주행성능 및 배터리의 전력이용 효율을 모두 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.
120: 전륜모터 125: 전륜구동부
130: 후륜모터 130: 후륜구동부
140: 속도검출부 150: 제어부

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 전기로 구동되는 전기 자동차에 있어서,
    전륜을 구동하는 전륜모터와;
    후륜을 구동하는 후륜 모터와;
    상기 전륜모터로 전력을 공급하는 전륜 구동부와;
    상기 후륜 모터로 전력을 공급하는 후륜 구동부와;
    주행속도를 검출하는 속도검출부와;
    사용자에 의해 조작되는 가속페달의 조작정보로부터 주행모드로 판단되고, 등판상태가 아닌 것으로 판단되면, 상기 속도검출부로부터 검출된 주행속도정보를 이용하여 정차시부터 설정된 제1속도구간까지는 상기 전륜모터와 상기 후륜모터가 모두 가동되게 상기 전륜구동부와 상기 후륜구동부를 제어하고, 상기 가속페달의 조작정보로부터 주행모드로 판단되고, 등판상태가 아닌 것으로 판단되면서 주행속도가 상기 제1속도 보다는 높으면서 상기 제1속도보다 높게 설정된 제2속도를 초과하지 않으면 상기 전륜모터만 가동되게 상기 전륜구동부를 제어하는 제어부;를 구비하고,
    상기 전륜모터는 상기 후륜모터에 대해 동일 전력이 공급될 때 토크는 높고 회전수는 낮게 형성된 것이 적용된 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
  3. 삭제
  4. 전기로 구동되는 전기 자동차에 있어서,
    전륜을 구동하는 전륜모터와;
    후륜을 구동하는 후륜 모터와;
    상기 전륜모터로 전력을 공급하는 전륜 구동부와;
    상기 후륜 모터로 전력을 공급하는 후륜 구동부와;
    주행속도를 검출하는 속도검출부와;
    사용자에 의해 조작되는 가속페달의 조작정보로부터 주행모드로 판단되고, 등판상태가 아닌 것으로 판단되면, 상기 속도검출부로부터 검출된 주행속도정보를 이용하여 정차시부터 설정된 제1속도구간까지는 상기 전륜모터와 상기 후륜모터가 모두 가동되게 상기 전륜구동부와 상기 후륜구동부를 제어하고, 상기 가속페달의 조작정보로부터 주행모드로 판단되고, 등판상태가 아닌 것으로 판단되면서 주행속도가 상기 제1속도 보다는 높으면서 상기 제1속도보다 높게 설정된 제2속도를 초과하지 않으면 상기 전륜모터만 가동되게 상기 전륜구동부를 제어하는 제어부;를 구비하고,
    상기 제어부는 상기 가속페달의 조작신호가 현재보다 속도를 높이거나 현재 속도를 유지하는 신호가 수신된 상태에서 상기 속도검출부로부터 검출된 속도가 감속되고 있다고 판단되면 경사로를 주행하는 등판모드로 판단하여 주행속도와 관계없이 상기 전륜모터와 상기 후륜모터가 모두 구동되게 상기 전륜구동부와 상기 후륜구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차.

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