KR102368243B1 - Apparatus and Method for Simulating Electric two-wheeled vehicle - Google Patents

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Abstract

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는, 전동 이륜차의 구동 모터 특성에 따른 상기 전동 이륜차의 주행 성능을 평가할 수 있도록 마련된 시뮬레이터가 저장된 메모리; 및 프로세서를 포함하고, 상기 시뮬레이터는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 목표 속도 및 설정된 구동 모터 특성을 확인하고, 현재 주행 속도 및 상기 설정된 구동 모터 특성에 기반하여 상기 목표 속도로 주행하기 위한 구동 모터의 토크값을 산출하고, 지정된 도로에서 주행 시 상기 토크값에 따른 이후 주행 속도를 산출하고, 상기 이후 주행 속도와 상기 목표 속도 간의 차이에 기반하여 상기 토크값을 재산출하도록 할 수 있다.An electric two-wheeled vehicle simulation apparatus according to an embodiment disclosed in this document includes: a memory storing a simulator provided to evaluate the driving performance of the electric two-wheeled vehicle according to characteristics of a driving motor of the electric two-wheeled vehicle; and a processor, wherein, when the simulator is executed, the processor identifies a target speed and a set driving motor characteristic, and a driving motor configured to travel at the target speed based on a current driving speed and the set driving motor characteristic. may calculate a torque value of , calculate a subsequent driving speed according to the torque value when driving on a designated road, and recalculate the torque value based on a difference between the subsequent driving speed and the target speed.

Description

전동 이륜차 시뮬레이션 장치 및 방법{Apparatus and Method for Simulating Electric two-wheeled vehicle}Apparatus and Method for Simulating Electric two-wheeled vehicle

본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 전동 이륜차 시뮬레이션 기술과 관련된다.Various embodiments disclosed in this document are related to electric motorcycle simulation technology.

최근, 환경 문제에 대한 경각심이 높아지고 있어, 세계적으로 대기 오염을 유발하는 가솔린(또는, 경유) 엔진 차량을 대체할 친환경 차량(예: 전기 자동차)의 연구 개발이 가속화되고 있다. 이러한 흐름은 다른 이동 수단 예컨대, 배터리 기반의 전동 이륜차에도 적용된 바 있다. 그러나, 친환경 차량이나 전동 이륜차에 대한 주행 성능 평가 기술의 수준은 미미한 실정이다. Recently, as awareness of environmental problems is increasing, research and development of eco-friendly vehicles (eg, electric vehicles) to replace gasoline (or diesel) engine vehicles that cause air pollution worldwide are accelerating. This trend has also been applied to other transportation means, such as battery-based electric two-wheeled vehicles. However, the level of driving performance evaluation technology for an eco-friendly vehicle or an electric two-wheeled vehicle is insignificant.

예를 들어, 전동 이륜차의 성능은 배터리, 모터 등과 같은 전자 부품의 특성에 큰 영향을 받을 수 있다. 따라서, 전동 이륜차의 핵심 전자 부품에 대한 전기 및 동력 특성의 정량적 해석이 전동 이륜차의 성능 평가에 필요할 수 있다. 하지만, 종래의 전동 이륜차 연구/개발은 경험적인 방법으로 이루어져, 정량 또는 정형화된 해석 지표가 아직까지 존재하지 않는다. For example, the performance of an electric motorcycle may be greatly affected by characteristics of electronic components such as a battery and a motor. Therefore, quantitative analysis of electrical and power characteristics of core electronic components of the electric motorcycle may be required for performance evaluation of the electric motorcycle. However, the conventional research/development of the electric two-wheeled vehicle is made by an empirical method, and there is no quantitative or standardized analysis index yet.

본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은 전동 이륜차의 설계 과정에서 전동 이륜차의 성능을 시뮬레이션할 수 있는 전동 이륜차 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공할 수 있다.Various embodiments disclosed herein may provide an electric motorcycle simulation apparatus and method capable of simulating performance of an electric motorcycle in a design process of the electric motorcycle.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는, 전동 이륜차의 구동 모터 특성에 따른 상기 전동 이륜차의 주행 성능을 평가할 수 있도록 마련된 시뮬레이터가 저장된 메모리; 및 프로세서를 포함하고, 상기 시뮬레이터는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 목표 속도 및 설정된 구동 모터 특성을 확인하고, 현재 주행 속도 및 상기 설정된 구동 모터 특성에 기반하여 상기 목표 속도로 주행하기 위한 구동 모터의 토크값을 산출하고, 지정된 도로에서 주행 시 상기 토크값에 따른 이후 주행 속도를 산출하고, 상기 이후 주행 속도와 상기 목표 속도 간의 차이에 기반하여 상기 토크값을 재산출하도록 할 수 있다.An electric two-wheeled vehicle simulation apparatus according to an embodiment disclosed in this document includes: a memory storing a simulator provided to evaluate the driving performance of the electric two-wheeled vehicle according to characteristics of a driving motor of the electric two-wheeled vehicle; and a processor, wherein, when the simulator is executed, the processor identifies a target speed and a set driving motor characteristic, and a driving motor configured to travel at the target speed based on a current driving speed and the set driving motor characteristic. may calculate a torque value of , calculate a subsequent driving speed according to the torque value when driving on a designated road, and recalculate the torque value based on a difference between the subsequent driving speed and the target speed.

또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 방법은, 현재 주행 속도, 설정된 목표 속도 및 설정된 구동 모터의 특성을 확인하는 동작; 상기 현재 주행 속도 및 상기 설정된 구동 모터의 특성에 기반하여 상기 목표 속도로 주행하기 위한 구동 모터의 토크값을 산출하는 동작; 지정된 도로에서 주행 시 상기 토크값에 따른 이후 주행 속도를 산출하는 동작; 및 상기 이후 주행 속도와 상기 목표 속도 간의 차이에 기반하여 상기 토크값을 재산출하는 동작을 포함할 수 있다.In addition, the method for simulating an electric two-wheeled vehicle according to an embodiment of the present disclosure may include: checking a current driving speed, a set target speed, and characteristics of a set driving motor; calculating a torque value of a driving motor for driving at the target speed based on the current driving speed and the set characteristics of the driving motor; calculating a subsequent driving speed according to the torque value when driving on a designated road; and recalculating the torque value based on a difference between the subsequent driving speed and the target speed.

본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 전동 이륜차의 설계 과정에서 전동 이륜차의 성능을 시뮬레이션할 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.According to various embodiments disclosed in this document, the performance of the electric motorcycle may be simulated in the design process of the electric motorcycle. In addition, various effects directly or indirectly identified through this document may be provided.

도 1은 일 실시예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 방법을 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 장치의 구성도를 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 장치의 동작 흐름을 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 구동 모터의 토크 맵 데이터에 관련된 그래프를 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량 제원을 나타낸다.
도 6는 일 실시예에 따른 성능 평가를 위한 주행 모드의 일 예를 나타낸다.
도 7 내지 10은 일 실시예에 따른 주행 성능 평가의 예들을 나타낸다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
1 illustrates a method for simulating an electric two-wheeled vehicle according to an exemplary embodiment.
2 is a diagram illustrating a configuration of an electric two-wheeled vehicle simulation apparatus according to an exemplary embodiment.
3 illustrates an operation flow of an electric two-wheeled vehicle simulation apparatus according to an exemplary embodiment.
4 illustrates a graph related to torque map data of a driving motor according to an exemplary embodiment.
5 shows vehicle specifications according to an exemplary embodiment.
6 illustrates an example of a driving mode for performance evaluation according to an embodiment.
7 to 10 illustrate examples of driving performance evaluation according to an exemplary embodiment.
In connection with the description of the drawings, the same or similar reference numerals may be used for the same or similar components.

도 1은 일 실시예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 방법을 나타낸다.1 illustrates a method for simulating an electric two-wheeled vehicle according to an exemplary embodiment.

도 1을 참조하면, 동작 110에서, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 현재 주행 속도, 설정된 목표 속도 및 설정된 구동 모터의 특성을 확인할 수 있다. 상기 설정된 구동 모터의 특성은 상기 구동 모터의 회전 속도에 따른 토크 및 상기 구동 모터의 구동 효율을 포함하는 토크 맵 데이터; 및 구동 모터의 최대 토크 및 최소 토크의 구속 조건을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , in operation 110 , the electric motorcycle simulation apparatus may check the current driving speed, the set target speed, and the set characteristics of the driving motor. The set characteristics of the driving motor may include: torque map data including a torque according to a rotation speed of the driving motor and driving efficiency of the driving motor; and constraint conditions of the maximum torque and the minimum torque of the driving motor.

동작 120에서, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 현재 주행 속도 및 상기 설정된 구동 모터의 특성에 기반하여 상기 목표 속도로 주행하기 위한 구동 모터의 토크값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 전동 이륜차의 감속기 특성 및 체인 특성에 기반하여 상기 토크값을 휠 토크값으로 변환할 수 있다. 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 상기 전동 이륜차의 휠의 관성력과 주행 도로 특성에 따른 지면 마찰력에 의한 드래그 토크값을 확인할 수 있다. 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 상기 드래그 토크값을 상기 이후 주행 속도로 변환할 수 있다. 상기 감속기 특성, 체인 특성 및 휠의 관성력은 차량 제원에 기반하여 산출될 수 있다. In operation 120, the electric two-wheeled vehicle simulation apparatus may calculate a torque value of the driving motor for driving at the target speed based on the current driving speed and the set characteristics of the driving motor. For example, the electric motorcycle simulation apparatus may convert the torque value into a wheel torque value based on a reducer characteristic and a chain characteristic of the electric motorcycle. The electric motorcycle simulation apparatus may determine a drag torque value due to an inertia force of a wheel of the electric motorcycle and a ground friction force according to a driving road characteristic. The electric two-wheeled vehicle simulation apparatus may convert the drag torque value into the subsequent driving speed. The reduction gear characteristic, the chain characteristic, and the inertia force of the wheel may be calculated based on vehicle specifications.

동작 130에서, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 지정된 도로에서 주행 시 상기 토크값에 따른 이후 주행 속도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 등판 부하 및 지면 마찰력 중 적어도 하나를 포함하는 주행 도로 특성에 대한 설정을 확인할 수 있다. 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 설정된 주행 도로 특성에 따른 주행 시 상기 토크에 따른 이후 주행 속도를 산출할 수 있다. In operation 130 , the electric motorcycle simulation apparatus may calculate a subsequent driving speed according to the torque value when driving on a designated road. For example, the electric two-wheeled vehicle simulation apparatus may check a setting for a driving road characteristic including at least one of a slope load and a ground friction force. The electric two-wheeled vehicle simulation apparatus may calculate a subsequent driving speed according to the torque when driving according to a set driving road characteristic.

동작 140에서, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 상기 이후 주행 속도와 상기 목표 속도 간의 차이에 기반하여 상기 토크값을 재산출할 수 있다. 예를 들어, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 이후 주행 속도와 목표 속도 간의 차이를 줄일 수 있도록 토크값을 재산출할 수 있다. 동작 140 이후에, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 상기 목표 속도까지의 시간에 따른 주행 속도의 변화를 수치화 또는 시각화할 수 있다. In operation 140 , the electric motorcycle simulation apparatus may recalculate the torque value based on a difference between the subsequent driving speed and the target speed. For example, the electric motorcycle simulation apparatus may recalculate the torque value to reduce the difference between the driving speed and the target speed thereafter. After operation 140 , the electric two-wheeled vehicle simulation apparatus may quantify or visualize a change in the driving speed according to time up to the target speed.

상술한 실시예에 따르면, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치는 전동 이륜차의 실제 구동 모터 특성 및 주행 도로 특성을 고려하여 전동 이륜차의 성능을 평가할 수 있다. According to the above-described embodiment, the electric motorcycle simulation apparatus may evaluate the performance of the electric motorcycle in consideration of the actual driving motor characteristics and the driving road characteristics of the electric motorcycle.

도 2는 일 실시예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 장치의 구성도를 나타낸다.2 is a diagram illustrating a configuration of an electric two-wheeled vehicle simulation apparatus according to an exemplary embodiment.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 입력 회로(210), 메모리(230) 및 프로세서(240)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 출력 회로(220)를 더 포함할 수 있다. 또한, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the electric motorcycle simulation apparatus 200 according to an embodiment may include an input circuit 210 , a memory 230 , and a processor 240 . In an embodiment, the electric motorcycle simulation apparatus 200 may omit some components or further include additional components. For example, the electric motorcycle simulation apparatus 200 may further include an output circuit 220 . In addition, some of the components of the electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200 are combined to form a single entity, and the functions of the components prior to the combination may be performed identically.

입력 회로(210)는 사용자 입력을 감지 또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력 회로(210)는 마우스, 키보드 또는 터치 패드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The input circuit 210 may sense or receive a user input. For example, the input circuit 210 may include at least one of a mouse, a keyboard, and a touch pad.

출력 회로(220)는 프로세서(240)의 제어에 따라 컨텐츠를 출력하는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이를 포함할 수 있다.The output circuit 220 may include a display that outputs content under the control of the processor 240 . The display may include, for example, a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, or an organic light emitting diode (OLED) display.

메모리(230)는 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(240))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는 예를 들어, 소프트웨어 및 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(230)는 전동 이륜차의 주행 성능을 위한 적어도 하나의 인스트럭션(instruction)을 저장할 수 있다. 메모리(230)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.The memory 230 may store various data used by at least one component (eg, the processor 240 ) of the electric motorcycle simulation apparatus 200 . Data may include, for example, input data or output data for software and related instructions. For example, the memory 230 may store at least one instruction for driving performance of the electric motorcycle. The memory 230 may include a volatile memory or a non-volatile memory.

프로세서(240)는 적어도 하나의 인스트럭션(예: 시뮬레이터)을 실행함에 따라 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(240)는 예를 들어, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 애플리케이션 프로세서(application processor), 주문형 반도체(ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate arrays)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 상기 시뮬레이터는 구동 모터의 특성, 배터리 특성, 차량 제원 및 주행 도로 특성 중 적어도 하나의 특성에 따른 전동 이륜차의 성능(예: 속도 가변 소요 시간, 도로 특성에 따른 속도 변화, 최고 속도, 1회 충전 시 주행 거리)을 평가할 수 있도록 마련될 수 있다.The processor 240 may control at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electric motorcycle simulation apparatus 200 by executing at least one instruction (eg, a simulator), and process various data Or you can perform an operation. The processor 240 may include, for example, a central processing unit (CPU), a graphic processing unit (GPU), a microprocessor, an application processor, an application specific integrated circuit (ASIC), or field programmable gate arrays (FPGA). )), and may have a plurality of cores. The simulator performs the performance of the electric two-wheeled vehicle according to at least one of the characteristics of the driving motor, battery characteristics, vehicle specifications, and driving road characteristics (eg, time required for speed change, speed change according to road characteristics, maximum speed, at the time of one charge) mileage) may be provided.

프로세서(240)는 입력 회로(210)를 통해 시뮬레이터에 설정(또는, 입력)된 전동 이륜차의 부품 특성, 차량 제원 및 주행 도로 특성 중 적어도 하나의 특성을 확인할 수 있다. 프로세서(240)는 적어도 하나의 특성이 설정되면, 시뮬레이터를 통해 설정된 특성에 기반하여 전동 이륜차의 성능을 평가할 수 있다.The processor 240 may check at least one of the characteristics of parts, vehicle specifications, and driving road characteristics of the electric motorcycle set (or input) to the simulator through the input circuit 210 . When at least one characteristic is set, the processor 240 may evaluate the performance of the electric motorcycle based on the characteristic set through the simulator.

일 실시예에 따르면, 프로세서(240)는 목표 속도 및 구동 모터의 특성이 설정되면, 시뮬레이터를 통해 현재 주행 속도 및 설정된 구동 모터의 특성에 기반하여 상기 목표 속도로 주행하기 위한 구동 모터의 토크값을 산출할 수 있다. 상기 구동 모터의 특성은 구동 모터의 토크 맵 데이터 및 구동 모터의 구속 조건을 포함할 수 있다. 상기 토크 맵 데이터는 상기 구동 모터의 회전 속도에 따른 토크와 상기 구동 모터의 구동 효율을 포함할 수 있다. 상기 구동 모터의 구속 조건은 구동 모터의 회전수에 따른 최대 토크(토크 하한치)와 최소 토크(토크 상한치)를 포함할 수 있다. According to an embodiment, when the target speed and characteristics of the driving motor are set, the processor 240 calculates a torque value of the driving motor for driving at the target speed based on the current driving speed and the set characteristics of the driving motor through the simulator. can be calculated. The characteristics of the driving motor may include torque map data of the driving motor and constraint conditions of the driving motor. The torque map data may include a torque according to a rotation speed of the driving motor and driving efficiency of the driving motor. The constraint condition of the driving motor may include a maximum torque (lower torque limit) and a minimum torque (upper torque limit) according to the number of rotations of the driving motor.

프로세서(240)는 지정된 도로에서 주행 시 상기 토크값에 따른 이후 주행 속도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(240)는 산출된 토크값을 전동 이륜차의 감속기 특성 및 체인 특성에 기반하여 휠 토크값으로 변환하고, 상기 전동 이륜차의 휠의 관성력과 상기 주행 도로 특성에 따른 지면 마찰력에 의한 드래그 토크값을 확인하고, 상기 드래그 토크값을 상기 이후 주행 속도로 변환할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(240)는 토크 맵 데이터 및 상기 구속 조건에 대한 설정을 확인하면, 상기 설정된 구속 조건을 만족하는 상기 토크 맵 데이터에 따른 상기 구동 모터의 토크값을 산출할 수 있다.The processor 240 may calculate a subsequent driving speed according to the torque value when driving on a designated road. For example, the processor 240 converts the calculated torque value into a wheel torque value based on the speed reducer characteristic and the chain characteristic of the electric motorcycle, and the inertia force of the wheel of the electric motorcycle and the ground friction force according to the driving road characteristic. The drag torque value may be checked, and the drag torque value may be converted into the subsequent driving speed. In this regard, the processor 240 may calculate the torque value of the driving motor according to the torque map data satisfying the set constraint condition when the torque map data and the setting of the constraint condition are confirmed.

프로세서(240)는 이후 주행 속도와 목표 속도 간의 차이에 기반하여 목표 속도로 주행하기 위한 토크값을 재산출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(240)는 이후 주행 속도가 목표 속도 미만이면, 토크값을 유지 또는 증가시킬 수 있다. The processor 240 may then recalculate a torque value for driving at the target speed based on the difference between the driving speed and the target speed. For example, the processor 240 may maintain or increase the torque value when the subsequent driving speed is less than the target speed.

프로세서(240)는 시간에 따른 주행 속도의 변화를 수치화 또는 시각화함에 따라 전동 이륜차의 성능을 평가할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(240)는 정지 상태에서 목표 속도로 변화되는데 소요되는 시간을 수치화하거나, 그래프화할 수 있다. The processor 240 may evaluate the performance of the electric two-wheeled vehicle by digitizing or visualizing the change in driving speed over time. For example, the processor 240 may quantify or graph the time required to change from the stationary state to the target speed.

일 실시예에 따르면, 프로세서(240)는 시뮬레이터를 통해 차량 제원에 더 기반하여 전동 이륜차의 주행 성능을 평가할 수 있다. 상기 차량 제원은 예를 들면, 공차 중량, 휠간 거리, 뒷바퀴 무게중심거리, 타이머 동반경, 타이어, 구름저항 계수 및 주행저항 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(240)는 현재 주행 속도, 설정된 구동 모터 특성 및 설정된 차량 제원을 확인하고, 현재 주행 속도, 설정된 구동 모터 특성 및 설정된 차량 제원에 기반하여 구동 모터의 토크값을 산출할 수 있다. According to an embodiment, the processor 240 may evaluate the driving performance of the electric two-wheeled vehicle further based on vehicle specifications through the simulator. The vehicle specification may include, for example, at least one of an empty vehicle weight, a distance between wheels, a center of gravity distance of a rear wheel, a companion mirror of a timer, a tire, a coefficient of rolling resistance, and running resistance. For example, the processor 240 may check the current driving speed, the set driving motor characteristics, and the set vehicle specifications, and calculate the torque value of the driving motor based on the current driving speed, the set driving motor characteristics, and the set vehicle specifications. .

일 실시예에 따르면, 프로세서(240)는 입력 회로(210)를 통해 설정된 주행 도로 특성(예: 등판 부하, 지면 마찰력)을 확인하고, 설정된 주행 도로 특성에 더 기반하여 전동 이륜차의 주행 성능을 평가할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(240)는 현재 주행 속도, 설정된 구동 모터 특성 및 설정된 등판 부하를 확인하고, 시뮬레이터를 통해 현재 주행 속도, 설정된 구동 모터의 특성 및 설정된 등판 부하에 기반하여 설정된 등판 부하에 따른 주행 도로에서 주행하는 경우에 상기 목표 속도로 주행하기 위한 구동 모터의 토크값을 산출할 수 있다. According to an embodiment, the processor 240 checks the driving road characteristics set through the input circuit 210 (eg, a slope load, ground friction force), and evaluates the driving performance of the electric motorcycle further based on the set driving road characteristics. can For example, the processor 240 checks the current driving speed, the set driving motor characteristic, and the set climbing load, and travels according to the set climbing load based on the current driving speed, the set driving motor characteristic, and the set climbing load through the simulator. When driving on a road, a torque value of the driving motor for driving at the target speed may be calculated.

일 실시예에 따르면, 프로세서(240)는 시뮬레이터를 통해 배터리 특성에 더 기반하여 전동 이륜차의 주행 성능을 평가할 수 있다. 상기 배터리 특성은 배터리 셀 용량, 배터리 셀의 연결 구조, OCV(open charge voltage) 및 배터리의 내부 저항 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전동 이륜차의 배터리 셀 용량(하나의 배터리 셀 용량)은 예를 들면, 5,000mAh이고, 배터리 셀의 연결 구조는 직렬 14 셀 및 병렬 6 셀 구조의 1팩 배터리가 2개가 직렬로 연결된 총 직렬 28, 병렬 6 구조일 수 있다. 상기 OCV 및 상기 배터리의 내부 저항은 하기 표 1과 같이 SOC에 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(240)는 배터리 특성이 설정되면, 설정된 배터리 특성에 기반하여 산출된 토크값에 따른 배터리 소비 전력을 확인할 수 있다. 프로세서(240)는 확인된 배터리의 소비 전력에 기반하여 배터리의 SOC(state of charge)를 산출할 수 있다. 프로세서(240)는 시간에 따른 배터리의 SOC를 수치화 또는 시각화할 수 있다. According to an embodiment, the processor 240 may evaluate the driving performance of the electric motorcycle further based on the battery characteristics through the simulator. The battery characteristics may include at least one of a battery cell capacity, a connection structure of the battery cells, an open charge voltage (OCV), and an internal resistance of the battery. The battery cell capacity (one battery cell capacity) of the electric motorcycle is, for example, 5,000 mAh, and the battery cell connection structure is a total of 28 in series, in which two 1-pack batteries of 14 cells in series and 6 cells in parallel are connected in series; It may be a parallel 6 structure. The OCV and the internal resistance of the battery may be changed according to the SOC as shown in Table 1 below. For example, when a battery characteristic is set, the processor 240 may check battery power consumption according to a torque value calculated based on the set battery characteristic. The processor 240 may calculate a state of charge (SOC) of the battery based on the checked power consumption of the battery. The processor 240 may quantify or visualize the SOC of the battery over time.

Figure 112020041635184-pat00001
Figure 112020041635184-pat00001

프로세서(240)는 입력 회로(210)를 통해 설정된 배터리의 충/방전 제한 조건을 확인하고, 상기 충/방전 제한 조건을 만족하는 범위에서 상기 SOC를 산출할 수 있다. 상기 충/방전 제한 조건은 최대 충전 전류, 최대 방전 전류, 최대 충전 전압, 최소 방전 전압, 최대 SOC 및 최소 SOC 중 적어도 하나의 제한 조건을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(240)는 전동 이륜차의 배터리를 충/방전할 때, 최대 충전 전류, 최대 방전 전류, 최대 충전 전압, 최소 방전 전압, 최대 SOC 및 최소 SOC의 조건을 만족하는 범위에서 전동 이륜차의 배터리를 충/방전할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(240)는 최대 SOC 및 최소 SOC의 조건을 만족하는 범위에서 전동 이륜차의 주행 성능(예: 1회 충전 시 주행 거리)을 평가할 수 있다. The processor 240 may check the charge/discharge limit condition of the battery set through the input circuit 210 , and calculate the SOC in a range that satisfies the charge/discharge limit condition. The charge/discharge limit condition may include at least one of a maximum charge current, a maximum discharge current, a maximum charge voltage, a minimum discharge voltage, a maximum SOC, and a minimum SOC. For example, when the processor 240 charges/discharges the battery of the electric motorcycle, the electric motorcycle may be configured to satisfy the conditions of maximum charging current, maximum discharge current, maximum charging voltage, minimum discharge voltage, maximum SOC and minimum SOC. battery can be charged/discharged. As another example, the processor 240 may evaluate the driving performance of the electric motorcycle (eg, the driving distance per charge) within a range that satisfies the conditions of the maximum SOC and the minimum SOC.

프로세서(240)는 상술한 과정에서 성능 평가에 관련된 입력 및 성능 평가 결과(예: 수치화된 결과)를 출력 회로(220)를 통해 표시할 수 있다.The processor 240 may display an input related to performance evaluation and a performance evaluation result (eg, a digitized result) through the output circuit 220 in the above-described process.

상술한 실시예에 따르면, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 전동 이륜차의 구성 단품의 설계 특성에 따른 전동 이륜차의 기계적/전기적 작동 특성을 모사할 수 있는 소프트웨어 시뮬레이터를 구성하고, 상기 소프트웨어 시뮬레이션을 통해서 실제 도로 또는 샤시 동력계를 이용한 전동 이륜차의 성능 평가 전에 전동 이륜차의 주행 성능(예: 가속 성능, 최고 속도, 에너지 소비효율, 배터리 충전 시 1회 주행 거리)을 평가 또는 예측할 수 있다. According to the above-described embodiment, the electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200 constitutes a software simulator capable of simulating the mechanical/electrical operating characteristics of the electric two-wheeled vehicle according to the design characteristics of each component of the electric two-wheeled vehicle, and through the software simulation, the actual Before the performance evaluation of the electric motorcycle using the road or chassis dynamometer, the driving performance of the electric motorcycle (eg acceleration performance, top speed, energy consumption efficiency, mileage per battery charge) can be evaluated or predicted.

이에, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 전동 이륜차의 성능을 데이터베이스화함에 따라 전동 이륜차의 개발 기간과 비용 절감에 기여할 수 있다. Accordingly, the electric motorcycle simulation apparatus 200 may contribute to the reduction of the development period and cost of the electric motorcycle by converting the performance of the electric motorcycle into a database.

도 3은 일 실시예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 장치의 동작 흐름을 나타낸다.3 illustrates an operation flow of an electric two-wheeled vehicle simulation apparatus according to an exemplary embodiment.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 운전자(driver)의 주행 의지(또는, 목표 속도)에 따른 가속 페달의 위치 정보를 수치화할 수 있다. 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 배터리 충/방전 제한 조건을 만족하는 범위 내에서 운전자의 주행 의지에 따른 모터(motor)의 토크값 및 토크값에 따른 배터리(battery)의 소비 전력(전압, 전류)을 산출할 수 있다. 상기 배터리 충/방전 제한 조건(battery power limit)은 80A의 최대 방전 전류 및 70V 내지 117.6V의 배터리 충/방전 전압의 범위를 포함일 수 있다. 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 산출된 모터의 토크값을 전동 이륜차의 감속기(reducer) 특성 및 체인(chain) 특성에 기반하여 휠 토크값으로 변환할 수 있다. 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 전동 이륜차의 휠의 관성력과 주행 도로 특성에 따른 지면 마찰력에 의한 전동 이륜차의 드래그 토크값을 산출하고, 드래그 토크값을 전동 이륜차의 최종 주행 속도(변화된 토크값에 따른 주행 속도)를 산출할 수 있다. 상기 과정에서, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 시간에 따른 배터리의 소비 전력에 기반하여 배터리 SOC를 산출할 수 있다. 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 시간에 따른 속도 변화를 기반하여 가속에 소요되는 시간 또는 감속에 소요되는 시간을 산출할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200 according to an exemplary embodiment may quantify position information of the accelerator pedal according to the driving intention (or target speed) of the driver. The electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200 provides a torque value of a motor according to the driving intention of the driver and power consumption (voltage, current) of the battery according to the torque value within a range that satisfies the battery charging/discharging limit condition. can be calculated. The battery charge/discharge limit condition (battery power limit) may include a maximum discharge current of 80A and a range of a battery charge/discharge voltage of 70V to 117.6V. The electric motorcycle simulation apparatus 200 may convert the calculated torque value of the motor into a wheel torque value based on a reducer characteristic and a chain characteristic of the electric motorcycle. The electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200 calculates the drag torque value of the electric two-wheeled vehicle due to the inertial force of the wheel of the electric two-wheeled vehicle and the ground friction force according to the driving road characteristics, and calculates the drag torque value for the final driving speed (according to the changed torque value) of the electric two-wheeled vehicle. driving speed) can be calculated. In the above process, the electric motorcycle simulation apparatus 200 may calculate the battery SOC based on the power consumption of the battery over time. The electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200 may calculate a time required for acceleration or a time required for deceleration based on a speed change according to time.

도 4는 일 실시예에 따른 구동 모터의 토크 맵 데이터에 관련된 그래프를 나타낸다. 도 4에서, 토크값이 0 이상인 영역은 모터에서 구동력이 발휘되어 휠에 전달되는 토크값을 나타낸다. 또한, 토크값이 0 이하인 영역 전동 이륜차의 브레이크 페달이 작동됨에 따라 모터가 발전기로 전환되어, 배터리가 충전되는 회생 제동 로직이 구동하는 영역일 수 있다. 4 illustrates a graph related to torque map data of a driving motor according to an exemplary embodiment. In FIG. 4 , a region in which the torque value is 0 or more indicates a torque value transmitted to the wheel by the driving force being exerted by the motor. Also, the region in which the torque value is 0 or less may be a region in which the regenerative braking logic in which the motor is converted into a generator and the battery is charged as the brake pedal of the electric two-wheeled vehicle is operated is driven.

도 4를 참조하면, 토크 맵 데이터는 모터 회전수에 따른 모터의 토크값을 나타낸다. 구동 모터의 구속 조건은 모터 회전수에 따른 토크값의 하한치(최소 토크)와 토크값의 상한치(최대 토크)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the torque map data represents a torque value of the motor according to the number of rotations of the motor. The constraint condition of the driving motor may include a lower limit (minimum torque) of a torque value and an upper limit (maximum torque) of a torque value according to the number of rotations of the motor.

도 5는 일 실시예에 따른 차량 제원을 나타낸다.5 shows vehicle specifications according to an exemplary embodiment.

도 5를 참조하면, 차량 제원은 모터에서 발생된 토크값이 감속기 및 체인을 거쳐 최종 주행 속도로 변화되는데 관련된 전동 이륜차의 부품 특성일 수 있다. 차량 제원은 공차 중량, 휠간 거리, 수평 방향의 뒷바퀴-무게중심거리, 수직 방향의 뒷바퀴-무게중심거리, 타이어 동반경, 타이어 구름저항 계수 및 주행 저항(Retarding Force)을 포함할 수 있다. 상기 주행 저항은 전동 이륜차가 공기라는 유체의 저항력을 뚫고 주행 시 받는 저항력을 의미하며, 속도와 속도의 제곱으로 표현할 수 있다. 이때, A,B,C는 주행 저항 상수(Retarding Force Coefficient)라고 하며 상기 계수 값은 실제 샤시 동력계에서 측정한 시험 값이다. 상기 주행 저항이 공기저항 및 타이어의 구름저항을 포함하는 전동 이륜차 전체의 주행 저항력을 의미하므로, 주행 저항 값이 존재할 경우에는 타이어의 구름저항 계수는 무시될 수 있다. Referring to FIG. 5 , the vehicle specification may be a component characteristic of an electric two-wheeled vehicle related to a torque value generated by a motor being changed to a final driving speed through a reducer and a chain. The vehicle specification may include an empty vehicle weight, a distance between wheels, a rear wheel-center of gravity distance in a horizontal direction, a rear wheel-center of gravity distance in a vertical direction, a tire diameter, a tire rolling resistance coefficient, and running resistance (retarding force). The running resistance refers to the resistance that the electric motorcycle receives when driving through the resistance of a fluid called air, and may be expressed as the square of the speed and the speed. In this case, A, B, and C are referred to as running resistance constants (Retarding Force Coefficient), and the coefficient values are test values measured by an actual chassis dynamometer. Since the running resistance means the running resistance of the electric two-wheeled vehicle including the air resistance and the rolling resistance of the tire, when the running resistance value exists, the rolling resistance coefficient of the tire may be ignored.

도 6는 일 실시예에 따른 성능 평가를 위한 주행 모드의 일 예를 나타낸다.6 illustrates an example of a driving mode for performance evaluation according to an embodiment.

전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 정형화된 5가지의 주행 모드를 생성 및 제공할 수 있다.The electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200 may generate and provide five standardized driving modes.

① CVS40모드: 도 6과 같이 실제 도로에서 가속 및 감속을 반복하는 주행 패턴을 고려한 주행모드(가솔린 이륜차의 주행 모드와 동일함)이다.① CVS40 mode: As shown in FIG. 6 , it is a driving mode (same as the driving mode of a gasoline two-wheeled vehicle) considering a driving pattern that repeats acceleration and deceleration on an actual road.

② CVS40모드 (2% UPHILL): 등판각 2%의 주행 도로에서 제공되는CVS40 주행모드이다.② CVS40 mode (2% UPHILL): This is the CVS40 driving mode provided on a driving road with a slope angle of 2%.

③ 0-50km/h 가속 성능 측정 모드: 정지 상태에서 차속 50km/h까지 도달하는데 걸리는 시간일 수 있다. ③ 0-50km/h acceleration performance measurement mode: It may be the time it takes to reach a vehicle speed of 50km/h from a standstill.

③ 최고속도 측정모드: 전동 이륜차가 발휘할 수 있는 최고 속도 측정 모드일 수 있다.③ Maximum speed measurement mode: This may be the maximum speed measurement mode that an electric motorcycle can exert.

⑤ 배터리 1회 충전 주행거리 측정 모드: 배터리 1회 충전으로 도달할 수 있는 최대 거리 측정하는 모드일 수 있다. 안정성 및 기능 유지를 위해, 최대 95% SOC로 배터리 충전 후 3% SOC까지의 주행 거리를 측정할 수 있다. ⑤ Battery single charge mileage measurement mode: It may be a mode for measuring the maximum distance that can be reached with a single battery charge. To maintain stability and functionality, the range can be measured up to 3% SOC after charging the battery with up to 95% SOC.

도 7 내지 10은 일 실시예에 따른 주행 성능 평가의 예들을 나타낸다.7 to 10 illustrate examples of driving performance evaluation according to an exemplary embodiment.

도 7을 참조하면, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 배터리 1회 충전으로 주행할 수 있는 거리(1회 충전 주행 거리)를 예측할 수 있다. 상기 예측된 거리는 배터리의 최대 충전량 95%에서 3%로 떨어졌을 때 까지 주행한 거리일 수 있다. 도 7에서는 주행모드는 도심 주행 모드인 CVS40 모드로 설정될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200 may predict a distance that can be driven by one charge of the battery (a driving distance on one charge). The predicted distance may be a distance traveled until the maximum charge amount of the battery drops from 95% to 3%. 7 , the driving mode may be set to a CVS40 mode, which is an urban driving mode.

도 8을 참조하면, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 전동 이륜차가 정지 상태에서 지정된 차속 50km/h에 도달할 때까지 소요되는 시간을 측정함에 따라 전동 이륜차의 가속 성능을 평가할 수 있다. 도 8에서, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 전동 이륜차의 정지 상태에서 전동 이륜차에 구비된 구동 모터의 최대 토크로 바로 가속하여 차속 50km/h에 도달 시간을 예측할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the electric motorcycle simulation apparatus 200 may evaluate the acceleration performance of the electric motorcycle by measuring the time required for the electric motorcycle to reach a specified vehicle speed of 50 km/h from a stop state. In FIG. 8 , the electric motorcycle simulation apparatus 200 may predict the time to reach the vehicle speed of 50 km/h by directly accelerating to the maximum torque of the driving motor provided in the electric motorcycle in the stationary state of the electric motorcycle.

도 9를 참조하면, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 전동 이륜차의 정지 상태에서 최고 속도에 도달할 때까지 구동 모터를 최대 토크로 가속시킴에 따라 전동 이륜차의 최고 속도를 측정할 수 있다. Referring to FIG. 9 , the electric motorcycle simulation apparatus 200 may measure the maximum speed of the electric motorcycle by accelerating the driving motor to the maximum torque from the stationary state of the electric motorcycle until the maximum speed is reached.

도 10을 참조하면, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 등판부하 15%를 시작으로 20%, 25%, 28%, 30%에 대하여 전동 이륜차가 도달할 수 있는 최고 임계속도를 계산한 결과함에 따라 전동 이륜차의 등판 성능을 평가할 수 있다. 도 10과 같이 전동 이륜차는 등판 부하가 커질수록 최고 임계속도 값은 저하되고, 그 임계속도에 도달하는 시간도 점점 길어 짐을 알 수 있다.Referring to FIG. 10 , the electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200 calculates the highest critical speed that the electric two-wheeled vehicle can reach for 20%, 25%, 28%, and 30% starting with a climbing load of 15%. It is possible to evaluate the climbing performance of an electric two-wheeled vehicle. As shown in FIG. 10 , it can be seen that the maximum critical speed value of the electric motorcycle decreases as the climbing load increases, and the time to reach the critical speed becomes longer as the climbing load increases.

상술한 바와 같이, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200)는 전동 이륜차의 설계 초기 단계와 같은 특정 환경 조건 또는 실제 도로의 주행 평가가 어려운 시점에서 전동 이륜차의 주요 구성 부품인 구동모터, 배터리, 제동 장치 및 모터 제어기 등에 대한 설계 변수 값들을 기반으로 실제 이륜차 시스템의 작동 원리를 실제 차량과 동일하게 모사시킨 시뮬레이션 모델을 구축하고, 주행성능을 사전 예측하여 개발 초기 이륜차 성능에 대한 정보를 사전 제공하여 사양 확정, 개발 기간 및 비용 절감의 효과가 있다.As described above, the electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200 is a driving motor, a battery, a braking device, and a motor, which are major components of the electric two-wheeled vehicle, in specific environmental conditions such as the initial design stage of the electric two-wheeled vehicle or at a point in time when it is difficult to evaluate the actual road driving. Based on the design variable values for the controller, etc., a simulation model that simulates the operating principle of an actual two-wheeled vehicle system is identical to that of an actual vehicle, and predicts driving performance in advance and provides information on the performance of the two-wheeled vehicle in advance to confirm and develop specifications It has the effect of time and cost savings.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나”, "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나” 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.The various embodiments of this document and terms used therein are not intended to limit the technical features described in this document to specific embodiments, but it should be understood to include various modifications, equivalents, or substitutions of the embodiments. In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for similar or related components. The singular form of the noun corresponding to the item may include one or more of the item, unless the relevant context clearly dictates otherwise. As used herein, “A or B”, “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C” and “A; Each of the phrases such as "at least one of B, or C" may include any one of, or all possible combinations of, items listed together in the corresponding one of the phrases. Terms such as “first”, “second”, or “first” or “second” may simply be used to distinguish the component from other components in question, and may refer to components in other aspects (e.g., importance or order) is not limited. that one (eg first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component with or without the terms “functionally” or “communicatively” When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈", "부" 및 "수단"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.As used herein, the terms “module,” “part,” and “means” may include units implemented in hardware, software, or firmware, and include terms such as, for example, logic, logical blocks, parts, or circuits; They can be used interchangeably. A module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions. For example, according to an embodiment, the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200))에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)(메모리(230))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전동 이륜차 시뮬레이션 장치(200))의 프로세서(예: 프로세서(240)는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.Various embodiments of the present document are stored in a storage medium (eg, internal memory or external memory) (memory 230) readable by a machine (eg, electric two-wheeled vehicle simulation apparatus 200). It may be implemented as software (eg, a program) including one or more instructions. For example, the processor (eg, the processor 240 ) of the device (eg, the electric motorcycle simulation apparatus 200 ) may call at least one of the one or more instructions stored from the storage medium and execute it. Enables a device to be operated to perform at least one function according to the called at least one instruction, The one or more instructions may include code generated by a compiler or code that can be executed by an interpreter. A device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium, where 'non-transitory' is a device in which the storage medium is tangible, and a signal (eg, : electromagnetic waves), and this term does not distinguish between cases where data is stored semi-permanently on a storage medium and cases where it is temporarily stored.

일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.According to one embodiment, the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided as included in a computer program product. Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities. The computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly or online between smartphones (eg: smartphones). In the case of online distribution, at least a part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.According to various embodiments, each component (eg, a module or a program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities. According to various embodiments, one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added. Alternatively or additionally, a plurality of components (eg, a module or a program) may be integrated into one component. In this case, the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. . According to various embodiments, operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. or one or more other operations may be added.

Claims (16)

전동 이륜차 시뮬레이션 장치에 있어서,
전동 이륜차의 구동 모터 특성에 따른 상기 전동 이륜차의 주행 성능을 평가할 수 있도록 마련된 시뮬레이터가 저장된 메모리; 및
프로세서를 포함하고,
상기 시뮬레이터는, 실행 시에, 상기 프로세서가,
목표 속도 및 설정된 구동 모터 특성을 확인하고,
현재 주행 속도 및 상기 설정된 구동 모터 특성에 기반하여 상기 목표 속도로 주행하기 위한 구동 모터의 토크값을 산출하고,
지정된 도로에서 주행 시 상기 토크값에 따른 이후 주행 속도를 산출하고,
상기 이후 주행 속도와 상기 목표 속도 간의 차이에 기반하여 상기 토크값을 재산출하도록 하되,
배터리 셀 용량, 셀 연결 구조, OCV 및 배터리 내부 저항을 포함하는 배터리 특성에 따른 상기 전동 이륜차의 주행 성능을 더 평가할 수 있도록 마련되고,
실행 시에 상기 프로세서가, 설정된 배터리 특성을 확인하고, 상기 설정된 배터리 특성에 기반하여 상기 산출된 토크값에 따른 배터리 소비 전력을 확인하고, 상기 배터리 소비 전력에 따른 SOC(state of charge)를 산출하고,
배터리의 충/방전 제한 조건을 확인하고, 상기 충/방전 제한 조건을 만족하는 범위에서 상기 SOC를 산출하도록 하되,
충/방전 제한 조건은 최대 충전 전류, 최대 방전 전류, 최대 충전 전압, 최소 방전 전압, 최대 SOC 및 최소 SOC 중 적어도 하나의 제한 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는
전동 이륜차 시뮬레이션 장치.
In the electric two-wheeled vehicle simulation apparatus,
a memory storing a simulator provided to evaluate the driving performance of the electric motorcycle according to the driving motor characteristics of the electric motorcycle; and
including a processor;
The simulator, when executed, the processor,
Check the target speed and set driving motor characteristics,
calculating a torque value of the driving motor for driving at the target speed based on the current driving speed and the set driving motor characteristics,
When driving on a designated road, calculate the subsequent driving speed according to the torque value,
To recalculate the torque value based on the difference between the subsequent driving speed and the target speed,
It is provided to further evaluate the driving performance of the electric motorcycle according to battery characteristics including battery cell capacity, cell connection structure, OCV, and battery internal resistance,
Upon execution, the processor checks a set battery characteristic, checks battery power consumption according to the calculated torque value based on the set battery characteristic, and calculates a state of charge (SOC) according to the battery power consumption, and ,
Check the charge/discharge limit condition of the battery, and calculate the SOC in a range that satisfies the charge/discharge limit condition,
The charge/discharge limit condition comprises at least one limiting condition of a maximum charge current, a maximum discharge current, a maximum charge voltage, a minimum discharge voltage, a maximum SOC, and a minimum SOC.
Electric two-wheeled vehicle simulation device.
청구항 1에 있어서, 상기 설정된 구동 모터 특성은,
상기 구동 모터의 회전 속도에 따른 토크 및 상기 구동 모터의 구동 효율을 포함하는 토크 맵 데이터; 및
최대 토크 및 최소 토크의 구속 조건을 포함하고,
상기 시뮬레이터는, 실행 시에, 상기 프로세서가,
상기 토크 맵 데이터 및 상기 구속 조건에 대한 설정을 확인하고,
상기 구속 조건을 만족하는 상기 토크 맵 데이터에 따른 상기 구동 모터의 토크값을 산출하도록 하는, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치.
The method according to claim 1, The set driving motor characteristics,
torque map data including torque according to the rotation speed of the driving motor and driving efficiency of the driving motor; and
including the constraints of maximum torque and minimum torque;
The simulator, when executed, the processor,
Check the settings for the torque map data and the constraint conditions,
and calculating the torque value of the driving motor according to the torque map data satisfying the constraint condition.
청구항 1에 있어서, 상기 시뮬레이터는, 실행 시에, 상기 프로세서가,
상기 목표 속도에 도달하는데 소요되는 시간을 산출하는, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치.
The method according to claim 1, wherein the simulator, when executed, the processor,
An electric two-wheeled vehicle simulation apparatus that calculates a time required to reach the target speed.
청구항 1에 있어서, 상기 시뮬레이터는,
공차 중량, 휠간 거리, 뒷바퀴 무게중심거리, 타이머 동반경, 타이어, 구름저항 계수 및 주행저항 중 적어도 하나를 포함하는, 차량 제원에 따른 상기 전동 이륜차의 주행 성능을 더 평가할 수 있도록 마련되고,
실행 시에, 상기 프로세서가,
설정된 차량 제원을 확인하고,
상기 현재 주행 속도, 상기 설정된 구동 모터 특성 및 상기 설정된 차량 제원에 기반하여 상기 목표 속도로 주행하기 위한 구동 모터의 토크값을 산출하도록 하는, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치.
The method according to claim 1, wherein the simulator,
It is provided to further evaluate the driving performance of the electric two-wheeled vehicle according to vehicle specifications, including at least one of an empty vehicle weight, a distance between wheels, a rear wheel center of gravity distance, a timer companion diameter, a tire, a rolling resistance coefficient, and a running resistance,
Upon execution, the processor:
Check the set vehicle specifications,
and calculating a torque value of a driving motor for driving at the target speed based on the current driving speed, the set driving motor characteristics, and the set vehicle specifications.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 주행 도로 특성은,
등판 부하 및 지면 마찰력 중 적어도 하나의 특성을 포함하는, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치.
The method according to claim 1, The driving road characteristic,
An electric two-wheeled vehicle simulation apparatus comprising at least one of a climbing load and a ground friction force.
청구항 1에 있어서, 상기 시뮬레이터는,
상기 전동 이륜차의 감속기 특성 및 체인 특성에 기반하여 상기 토크값을 휠 토크값으로 변환하고,
상기 전동 이륜차의 휠의 관성력과 상기 주행 도로 특성에 따른 지면 마찰력에 의한 드래그 토크값을 확인하고,
상기 드래그 토크값을 상기 이후 주행 속도로 변환하도록 하는, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치.
The method according to claim 1, wherein the simulator,
converting the torque value into a wheel torque value based on the speed reducer characteristic and the chain characteristic of the electric two-wheeled vehicle;
Checking the drag torque value by the inertia force of the wheel of the electric two-wheeled vehicle and the ground friction force according to the driving road characteristics,
and to convert the drag torque value into the subsequent driving speed.
청구항 1에 있어서, 상기 시뮬레이터는, 실행 시에 프로세서가,
상기 목표 속도까지의 시간에 따른 주행 속도의 변화를 시각화하도록 하는, 전동 이륜차 시뮬레이션 장치.
The method according to claim 1, wherein the simulator, when executed, the processor;
An electric two-wheeled vehicle simulation apparatus to visualize a change in driving speed according to time up to the target speed.
전동 이륜차 시뮬레이션 장치에 의한 전동 이륜차 시뮬레이션 방법에 있어서,
현재 주행 속도, 설정된 목표 속도 및 설정된 구동 모터의 특성을 확인하는 동작;
상기 현재 주행 속도 및 상기 설정된 구동 모터의 특성에 기반하여 상기 목표 속도로 주행하기 위한 구동 모터의 토크값을 산출하는 동작;
지정된 도로에서 주행 시 상기 토크값에 따른 이후 주행 속도를 산출하는 동작; 및
상기 이후 주행 속도와 상기 목표 속도 간의 차이에 기반하여 상기 토크값을 재산출하는 동작을 포함하되,
배터리 셀 용량, 셀 연결 구조, OCV 및 배터리 내부 저항을 포함하는 배터리 특성에 대한 설정을 확인하는 동작을 더 포함하고,
상기 토크값을 산출하는 동작은, 상기 설정된 배터리 특성에 기반하여 상기 산출된 토크값에 따른 배터리 소비 전력을 확인하는 동작; 및 상기 배터리 소비 전력에 따른 SOC(state of charge)를 산출하는 동작을 포함하고,
배터리의 충/방전 제한 조건을 확인하고, 상기 충/방전 제한 조건을 만족하는 범위에서 상기 SOC를 산출하도록 하되,
충/방전 제한 조건은 최대 충전 전류, 최대 방전 전류, 최대 충전 전압, 최소 방전 전압, 최대 SOC 및 최소 SOC 중 적어도 하나의 제한 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는
전동 이륜차 시뮬레이션 방법.
A method for simulating an electric two-wheeled vehicle by an electric two-wheeled vehicle simulation apparatus, the method comprising:
checking the current driving speed, the set target speed, and the set characteristics of the driving motor;
calculating a torque value of a driving motor for driving at the target speed based on the current driving speed and the set characteristics of the driving motor;
calculating a subsequent driving speed according to the torque value when driving on a designated road; and
Comprising the operation of recalculating the torque value based on the difference between the subsequent driving speed and the target speed,
further comprising verifying settings for battery characteristics including battery cell capacity, cell connection structure, OCV, and battery internal resistance;
The calculating of the torque value may include: checking battery power consumption according to the calculated torque value based on the set battery characteristics; and calculating a state of charge (SOC) according to the battery power consumption,
Check the charge/discharge limit condition of the battery, and calculate the SOC in a range that satisfies the charge/discharge limit condition,
The charge/discharge limit condition comprises at least one limiting condition of a maximum charge current, a maximum discharge current, a maximum charge voltage, a minimum discharge voltage, a maximum SOC, and a minimum SOC.
Electric motorcycle simulation method.
청구항 11에 있어서,
상기 설정된 구동 모터의 특성은,
상기 구동 모터의 회전 속도에 따른 토크 및 상기 구동 모터의 구동 효율을 포함하는 토크 맵 데이터; 및 상기 구동 모터의 최대 토크 및 최소 토크를 포함하는 구속 조건을 포함하고,
상기 토크값을 산출하는 동작은,
상기 구속 조건을 만족하는 상기 토크 맵 데이터에 따른 상기 구동 모터의 토크값을 산출하는 동작을 포함하는, 전동 이륜차 시뮬레이션 방법.
12. The method of claim 11,
The characteristics of the set drive motor are,
torque map data including torque according to the rotation speed of the driving motor and driving efficiency of the driving motor; and constraint conditions including a maximum torque and a minimum torque of the driving motor,
The operation of calculating the torque value is
and calculating a torque value of the driving motor according to the torque map data satisfying the constraint condition.
청구항 11에 있어서,
공차 중량, 휠간 거리, 뒷바퀴 무게중심거리, 타이머 동반경, 타이어, 구름저항 계수 및 주행저항 중 적어도 하나를 포함하는 차량 제원에 대한 설정을 확인하는 동작을 더 포함하고,
상기 토크값을 산출하는 동작은,
상기 현재 주행 속도, 상기 설정된 구동 모터 특성 및 상기 설정된 차량 원에 기반하여 상기 목표 속도로 주행하기 위한 구동 모터의 토크값을 산출하는 동작을 포함하는, 전동 이륜차 시뮬레이션 방법.
12. The method of claim 11,
Further comprising the operation of confirming the setting for vehicle specifications including at least one of tolerance weight, distance between wheels, rear wheel center of gravity distance, timer companion mirror, tire, rolling resistance coefficient, and running resistance,
The operation of calculating the torque value is
and calculating a torque value of a driving motor for driving at the target speed based on the current driving speed, the set driving motor characteristics, and the set vehicle source.
삭제delete 청구항 11에 있어서,
등판 부하 및 지면 마찰력 중 적어도 하나를 포함하는, 주행 도로 특성에 대한 설정을 확인하는 동작을 더 포함하고, 상기 이후 주행 속도를 산출하는 동작은,
상기 설정된 주행 도로 특성에 따른 주행 시 상기 토크에 따른 이후 주행 속도를 산출하는 동작을 포함하는, 전동 이륜차 시뮬레이션 방법.
12. The method of claim 11,
Further comprising the operation of confirming the setting for the driving road characteristic, including at least one of the slope load and the ground friction force, the operation of calculating the driving speed thereafter,
and calculating a subsequent driving speed according to the torque when driving according to the set driving road characteristic.
청구항 15에 있어서, 상기 이후 주행 속도를 산출하는 동작은,
상기 전동 이륜차의 감속기 특성 및 체인 특성에 기반하여 상기 토크값을 휠 토크값으로 변환하는 동작;
상기 전동 이륜차의 휠의 관성력과 상기 주행 도로 특성에 따른 지면 마찰력에 의한 드래그 토크값을 확인하는 동작; 및
상기 드래그 토크값을 상기 이후 주행 속도로 변환하는 동작을 포함하는, 전동 이륜차 시뮬레이션 방법.
The method according to claim 15, The operation of calculating the driving speed thereafter,
converting the torque value into a wheel torque value based on a speed reducer characteristic and a chain characteristic of the electric two-wheeled vehicle;
checking a drag torque value due to an inertia force of a wheel of the electric motorcycle and a ground friction force according to the driving road characteristic; and
and converting the drag torque value into the subsequent driving speed.
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김병우, "모델기반 해석을 이용한 전기 이륜차의 동력 특성", 한국산학기술학회 논문지 14(10), 2013.10.10. 1부.*
최진권 외 1, "전기 이륜차 동력 특성해석에 관한 연구", Journal of the Korea Academia-Industrial Cooperation Society, Vol. 12, No. 11, 2011. 11. 10. 1부.*

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