KR20120093569A - 전기 자전거 - Google Patents

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KR20120093569A
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Abstract

본 발명은 페달의 회전 속도와 구동륜의 회전 속도의 비를 구동륜의 회전 속도에 따라 제어하여 기계적인 기어를 구비하지 않고도 자동 변속을 구현할 수 있는 전기 자전거를 제공한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면에 따른 페달 구동부와 구동륜을 연결하는 체인이 없는 전기 자전거는, 페달의 회전 속도를 검출하는 페달 회전 속도 검출부,
구동륜의 회전 속도를 검출하는 구동륜 회전 속도 검출부, 구동륜을 구동시키는 모터, 구동륜의 회전 속도에 따라 페달의 회전 속도와 구동륜의 회전 속도가 소정의 기어비를 가지도록 모터를 제어하는 제어부를 포함한다. 이를 통해, 동력전달장치가 없는 전기 자전거의 경우에도 페달의 회전 속도와 구동륜의 회전 속도의 비를 조절하여 자동변속의 기능을 운전자에게 제공할 수 있다.

Description

전기 자전거{ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 페달 속도와 휠 속도의 비를 적절히 제어함으로써 운전자에게 실제 자전거와 유사한 승차감을 제공하는 전기 자전거에 관한 것이다.
자전거는 조향륜인 전륜과 구동륜인 후륜이 프레임의 전후방에 일직선으로 배치되고, 탑승자가 후륜과 연동되는 페달을 밟아 후륜을 회전시킴으로써 앞으로 전진하도록 구성되어 있다.
이러한 자전거에는 페달에서 발생되는 동력을 후륜까지 전달하는 체인이나 베벨기어 등의 동력전달장치가 설치된다. 특히 체인방식의 동력전달장치는 페달의 일측에 설치되는 구동 스프로킷 휠과, 이 구동 스프로킷 휠 보다 직경이 작으면서 구동륜인 후륜에 설치되는 종동 스프로킷 휠과, 구동 스프로킷 휠과 종동 스프로킷 휠을 연결하는 체인으로 이루어져 있다. 따라서, 이와 같은 구성에 의해 탑승자가 페달을 밟으면, 이 페달과 일체로 설치된 구동 스프로킷 휠이 회전하고, 동시에 체인에 의해 종동 스프로킷 휠과 연결되는 후륜도 회전하게 되어 자전거를 앞으로 전진시키는 것이다.
한편, 이와 같은 동력전달장치는 그 구조가 복잡하고, 자전거의 점유면적이 크며, 탑승자의 옷자락이 구동 스프로킷 휠과 체인의 사이에 끼이거나 오염되는 등의 문제가 있었다. 특히, 종동 스프로킷 휠에 다단식 변속장치가 설치된 경우에는 변속중 체인이 스프로킷 휠에서 자주 이탈하는 문제도 있었다.
최근에는 이러한 문제를 감안하여 동력전달장치가 없는 전기 자전거가 개발되어 사용되고 있다.
이러한 전기 자전거는 구동륜을 회전시키는 모터와 이 모터에 전원을 공급하는 배터리를 구비하고, 모터에 의해 구동륜을 회전시키는 방식으로 전기 자전거를 주행시킨다. 이때, 배터리의 충전은 페달과 연결된 발전기를 페달을 회전시키는 동작에 의해 작동시킴으로써 이루어진다.
하지만, 기존의 전기 자전거는 동력전달장치가 없기 때문에 운전자가 동력전달장치가 있을 때의 페달 답력과 다른 페달감을 느낀다.
특히, 페달 속도와 휠 속도의 비가 휠 속도에 상관없이 제어되어 출발 시에 급발진이 발생하거나 주행 중의 가속 성능이 떨어지는 문제점이 있었고 이로 인해 운전자에게 심한 이질감을 주었다.
또한, 무체인 전기 자전거의 경우 운전자가 주행 상황에 맞는 페달감을 느끼도록 페달 부하 생성 장치가 설치되는데, 기존의 발전기(Alternator)의 상 쇼트를 이용한 방법은 발전기의 근본적인 특성으로 인해서, 출발 시 페달 부하 생성이 불가능하고 배터리 충전 상태에 따라 페달 부하의 산포가 커서 운전자에게 적절한 페달감을 주기에는 한계가 있었다.
본 발명의 일 측면은 페달의 회전 속도와 구동륜의 회전 속도의 비를 구동륜의 회전 속도에 따라 제어하여 기계적인 기어를 구비하지 않고도 자동 변속을 구현할 수 있는 전기 자전거를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 파우더 브레이크 부하 생성 장치를 통해 운전자가 주행 상황에 맞는 페달감을 느끼도록 하는 전기 자전거를 제공한다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자전거는, 페달 구동부와 구동륜을 연결하는 체인이 없는 전기 자전거에 있어서, 페달의 회전 속도를 검출하는 페달 회전 속도 검출부; 구동륜의 회전 속도를 검출하는 구동륜 회전 속도 검출부; 구동륜을 구동시키는 모터; 구동륜의 회전 속도에 따라 페달의 회전 속도와 구동륜의 회전 속도가 소정의 기어비를 가지도록 모터를 제어하는 제어부;를 포함한다.
또한, 제어부는 구동륜의 회전 속도에 따라 소정의 기어비가 2단의 기어비를 가지도록 모터를 제어한다.
또한, 제어부는 구동륜 회전 속도 검출부를 통해 검출한 구동륜의 회전 속도가 소정의 속도 미만이면 페달 회전 속도와 구동륜 회전 속도가 1:1의 기어비를 가지도록 모터를 제어하고, 구동륜 회전 속도 검출부를 통해 검출한 구동륜의 회전 속도가 소정의 속도 이상이면 페달 회전 속도와 구동륜 회전 속도가 1:3의 기어비를 가지도록 모터를 제어한다.
또한, 제어부는 구동륜 회전 속도 검출부를 통해 검출한 구동륜의 회전 속도가 소정의 속도 미만이면 페달 회전 속도와 구동륜 회전 속도의 비율이 1:1이 되도록 모터를 제어하고, 구동륜 회전 속도 검출부를 통해 검출한 구동륜의 회전 속도가 소정의 속도 이상이면 페달 회전 속도와 구동륜 회전 속도의 비율이 1:3이 되도록 모터를 제어한다.
또한, 구동륜의 소정의 회전 속도는 40rpm 내지 80rpm이다.
또한, 제어부는 구동륜의 회전 속도와 페달의 회전 속도와 소정의 기어비를 기초로 모터를 피드백 제어한다.
또한, 제어부는 페달의 회전 속도 값에 소정의 기어비 값을 곱한 후, 구동륜의 회전 속도 값을 뺀 값에 따라 모터를 피드백 제어한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자전거는, 페달 구동부와 구동륜을 연결하는 체인이 없는 전기 자전거에 있어서, 페달의 회전 속도를 검출하는 페달 회전 속도 검출부; 구동륜의 회전 속도를 검출하는 구동륜 회전 속도 검출부; 구동륜을 구동시키는 모터; 모터의 구동력을 추종하여 운전자가 페달감을 느끼게 하도록 페달 구동부에 설치되는 페달 부하 생성부; 구동륜의 회전 속도에 따라 페달의 회전 속도와 구동륜의 회전 속도가 소정의 기어비를 가지도록 모터를 제어하고, 제어된 모터의 구동력을 추종하여 운전자가 페달감을 느끼게 하도록 페달 부하 생성부의 부하 정도를 제어하는 제어부;를 포함한다.
또한, 페달 부하 생성부는 파우더 브레이크이다.
또한, 제어부는 전기 자전거가 정차 중 출발할 때와 주행 노면이 언덕인 경우에는 파우더 브레이크의 부하를 소정의 부하 이상으로 제어하고, 주행 노면이 평지인 경우에는 파우더 브레이크의 부하를 소정의 부하 미만으로 제어하고, 주행 노면이 내리막인 경우에는 파우더 브레이크가 부하를 발생시키지 않도록 제어한다.
또한, 제어부는 페달이 정회전할 때는 파우더 브레이크의 부하가 제공되도록 하고, 페달이 역회전할 때는 파우더 브레이크의 부하가 제공되지 않도록 한다.
위에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따르면, 동력전달장치가 없는 전기 자전거의 경우에도 페달의 회전 속도와 구동륜의 회전 속도의 비를 조절하여 자동변속의 기능을 운전자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 파우더 브레이크 부하 생성 장치를 통해 운전자가 주행 상황에 맞는 충분한 페달감을 느끼도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자전거의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자전거의 개략적인 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자전거의 휠 속도를 제어하는 과정을 도시한 개념블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자전거의 파우더 브레이크 부하 생성 장치를 도시한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자전거의 구성을 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자전거는 프런트프레임(10)과, 센터 프레임(20)과, 새들 프레임(30) 및 리어 프레임(40)을 포함한다.
이러한 프레임들(10,20,30,40)은 힌지 축에 의해 순차적으로 축 결합되어 힌지 축을 중심으로 전후로 회동 가능하게 마련되는 힌지플레이트(60)와 결합된다.
프런트 프레임(10)의 일단은 앞바퀴(11)와 핸들부(17)가 연결되는 핸들스테이(12)가 결합되는 헤드튜브(13)의 후방에 결합된다. 이때, 프런트 프레임(10)과 헤드튜브(13)은 일체형으로 이루어질 수도 있다.
핸들부(17)는 핸들스테이(12)의 상단에 결합되는 핸들 스템(14)과, 이 핸들 스템(14)에 결합되는 핸들바(15)와, 이 핸들바(15)에 설치되는 핸들 그립(16)을 포함한다.
여기서, 핸들 스템(14)은 핸들부(17)의 높이 조절을 위해 마련된다. 핸들바(15)는 자전거의 조향을 결정하기 위해 마련된다. 핸들 그립(16)에는 후술할 센터 프레임(20)의 발전기(21)를 통한 답력을 조절하는 동시에 리어 프레임(40)의 모터(400)의 구동속도를 조절할 수 있도록 조절유닛이 마련된다. 이러한 조절유닛은 제어부(300)와 전기적으로 연결된다.
핸들스테이(12)의 하단 일측에는 앞바퀴(11)가 회전 가능하게 결합된다. 이때, 본 발명의 일실시예에서 앞바퀴(11)는 전기 자전거를 후방에서 바라볼 때를 기준으로 핸들스테이(12)의 하단 우측에 결합될 수 있으며, 앞바퀴(11)는 통상적인 자전거처럼 포크형상으로 이루어진 핸들스테이에 결합될 수도 있다.
센터 프레임(20)의 일단에는 발전기(21)가 마련되고, 이 발전기(21)의 양 측에는 페달(23)이 회전 가능하게 장착된다. 즉, 사용자가 페달(23)을 회전시키면 이 페달(23)의 회전력을 발전기(21)에서 전기적 에너지로 변환되고, 이러한 발전기(21)의 전기적 에너지는 후술할 메인배터리(45)에 축전될 수 있다.
또한, 발전기(21) 내부에는 파우더 브레이크(500)가 설치될 수 있다. 이는 페달(23)에 부하를 생성하기 위해 설치된다.
또한, 발전기(21) 내부에는 페달 회전 속도 검출부(100)가 설치될 수 있다. 페달 회전 속도 검출부(100)는 운전자의 페달 의지를 나타내는 페달의 회전 속도를 검출한다.
새들 프레임(30)의 일단에는 사용자가 안착되는 안장(31)이 장착된다. 이러한 새들 프레임(30)은 사용자의 체격에 따라 힌지축을 중심으로 회전폭을 조정할 수 있다.
리어 프레임(40)의 일단 좌측에는 뒷바퀴(41)가 회전 가능하게 장착된다.
또, 뒷바퀴(41)는 도시되지는 않았지만 통상적인 자전거와 같이 포크 형상으로 마련되는 리어 프레임(40)에 장착될 수도 있다.
이러한 뒷바퀴(41)에는 이 뒷바퀴(41)를 회전시켜 자전거를 전진시키기 위한 모터(400)가 장착된다. 또한, 뒷바퀴(41)에는 휠 속도를 검출하는 휠 속도 검출부(200)가 장착된다. 모터(400)에는 사용자가 조절유닛의 조작으로 인해 뒷바퀴(41)의 회전 속도를 변화시킬 수 있도록 변속기(미도시)가 장착될 수 있다.
이와 같이 리어 프레임(40)의 일단 좌측에 장착되는 뒷바퀴(41)에는 접이식 자전거를 펼칠 경우 프런트 프레임(10)에 결합되는 핸들스테이(12)의 하단 우측에 결합되는 앞바퀴(11)와 일직선상에 배치되도록 마련된다.
이를 위해 리어 프레임(40)은 뒷바퀴(41)와 앞바퀴(11)가 일직선상에 배치될 수 있도록 리어 프레임(40)의 타단에서 외측으로 굽은 형상을 가진다.
또, 센터 프레임(20)에 장착되는 발전기(21)의 중심 즉, 발전기(21)의 양 측에 장착되는 페달(23)의 중심과, 새들 프레임(30)에 장착되는 안장(31)의 중심 및 핸들스테이(12)에 연결되는 핸들바(15)의 중심은 앞바퀴(11)와 뒷바퀴(41)를 연장하는 일직선상에 배치된다. 이를 위해 센터 프레임(20) 역시 리어 프레임(40)과 같이 외측으로 굽은 형상을 가질 수 있다.
또, 리어 프레임(40)에는 발전기(21)를 통해 변환된 전기적 에너지를 축전시키는 메인배터리(45)와 제어부(300)가 내장될 수 있다.
이때, 메인배터리(45)는 상술한 바와 같이 리어 프레임(40)에 내장될 뿐만 아니라 센터 프레임(20)에 내장될 수도 있다.
제어부(300)는 발전기(21), 메인배터리(45), 모터(400) 및 보조배터리(47)를 전기적으로 제어하는 역할을 한다.
또, 본 발명의 일실시예에서는 메인배터리(45) 뿐만 아니라 외부로부터 착탈
가능하게 마련되는 외장형 보조배터리(47)와, 메인배터리(45)와 보조배터리(47) 사이의 전원을 연결 및 차단하는 커넥터(46)를 포함할 수 있다. 이때, 커넥터(46)는 메인배터리(45)의 일측에 배치되어 보조배터리(47)가 장착되지 않은 경우 제어부(300)가 모터(400)를 구동시킬 수 있도록 메인배터리(45)와 모터(400)를 연결하게 한다.
또, 본 발명의 일실시예에서는 프런트 프레임(10)과 센터 프레임(20)의 사이에 와이어부재(71)가 설치된다. 와이어부재(71)는 각 프레임(10,20,30,40)이 사용자의 체중으로 인해 발생되는 하중을 견딜 수 있도록 하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자전거의 개략적인 제어블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기 자전거는 페달 회전 속도 검출부(100), 구동륜 회전 속도 검출부(200), 제어부(300), 모터(400)를 포함한다.
페달 회전 속도 검출부(100)는 운전자의 의사에 의해 구동되는 페달(23)의 시간 당 회전 수를 나타내는 회전 속도를 검출한다. 일반적으로 분당 회전수(rpm)을 그 단위로 사용한다. 그리고 검출된 페달의 회전 속도는 제어부(300)의 입력 신호로 전송된다.
구동륜 회전 속도 검출부(200)는 모터(400)에 의해 구동되는 구동륜이 회전할 때의 회전 속도를 검출한다. 일반적으로 휠 속도라고도 하며 단위는 일반적으로 분당 회전수를 사용한다.
제어부(300)는 구동륜 회전 속도 검출부(200)를 통해 검출한 구동륜의 회전 속도에 따라, 페달 회전 속도 검출부(100)를 통해 검출한 페달의 회전 속도와 구동륜의 회전 속도가 소정의 기어비를 가지도록 모터(400)의 구동 신호를 제어한다. 제어부(300)가 페달의 회전 속도와 구동륜의 회전 속도가 소정의 기어비를 가지도록 모터를 제어함에 따라, 운전자에게 실제 자전거와 유사한 승차감을 제공하는 동시에 충분한 가속 성능을 얻을 수 있게 한다. 즉, 기계적인 기어 장치를 구비하지 않고도 자동변속의 기능을 구현할 수 있다.
여기서 소정의 기어비는 바람직하게는 2단의 기어를 형성할 수 있는 기어비이다. 자세하게는 소정의 기어비를 형성하는 구동륜의 회전 속도의 범위는 40rpm 내지 80rpm이다.
일 예로, 구동륜 회전 속도가 70rpm 미만이면 기어비를 1:1로하고, 구동륜의 회전 속도가 70rpm 이상이면 기어비를 1:3으로 한다. 이것은 구동륜의 회전 속도가 70rpm 미만이면 운전자가 느끼기에 전기 자전거가 저속으로 운행하는 중이므로, 운전자의 페달감을 회전하는 구동륜의 회전 속도에 일치시키는 것이다. 또한, 구동륜의 회전 속도가 70rpm 이상이면 운전자가 느끼기에 전기 자전거가 고속으로 주행하는 중이므로, 운전자의 가속 의지가 모터에 전달될 수 있도록 구동륜의 회전 속도에 대한 페달의 회전 속도를 작게 한 것이다. 즉, 고속 주행에서 페달의 많은 회전 없이도 운전자의 가속 의지를 주행에 반영할 수 있도록 한 것이다.
또한, 제어부(300)는 기어비와 페달의 회전 속도, 구동륜의 회전 속도를 기초로 모터(400) 제어 시 피드백 제어를 할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 (기어비*페달 회전 속도-구동륜 회전 속도)의 식을 통해 단계적으로 운전자의 가속 의지가 주행에 반영될 수 있도록 제어한다. 구체적으로, 구동륜의 회전 속도가 70rpm 미만이면 기어비를 1로 하고, 이를 페달의 회전 속도에 곱한 후, 구동륜의 회전 속도를 빼고 피드백(feedback)한다. 또한, 구동륜의 회전 속도가 70rpm 이하이면 기어비를 3으로 하고, 이를 페달의 회전 속도에 곱한 후, 구동륜의 회전 속도를 빼고 피드백한다. 이와 같은 제어 과정은 도 3에서 상세하게 설명하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자전거의 휠 속도를 제어하는 과정을 도시한 개념블록도이다.
Tc는 모터(400)를 제어하는 목표 전류이고, Vref는 운전자의 페달 의지에 따른 목표 속도이고, ωm은 모터(400)의 분당 회전수이고, ωw는 구동륜의 분당 회전수이고, R은 기어비이다.
도 3에 도시된 바와 같이, Vref = (R*Pedal RPM-ωw)의 수식이 성립한다. 목표 속도로 모터(400)를 제어하고, 다시 구동륜의 회전 속도를 검출하고, 구동륜의 회전 속도에 따른 기어비를 계산하고, 운전자의 페달 의지를 반영하여 피드백 제어를 수행한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자전거의 파우더 브레이크 부하 생성 장치를 도시한 개략도이다.
기계적인 체인 장치가 없는 무체인 전기 자전거에서는 운전자에게 적절한 페달감을 주기 위해서 별도의 페달 부하 생성 장치가 있어야 한다. 기존의 발전기(21) 상 쇼트를 이용한 방법은 위에서 살펴본 바와 같이, 출발 시의 문제점과 배터리 충전에 따른 문제점이 있었다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 페달 부하 생성 장치는 파우더 브레이크(500)를 포함한다.
파우더 브레이크(500)는 Fe, Al, Cr 합금 등의 구상분말을 이용하여 기계적 충격없이 제어동작을 할 수 있도록 하는 것으로, 브레이크 동작 시 빠른 응답 속도를 도모하면서 용량에 따라 전달 토크를 가변시킬 수 있으며, 이상 과부하가 발생하더라도 안정적으로 브레이크 동작이 이루어질 수 있도록 한 브레이크장치이다.
파우더 브레이크(500)를 설치함으로써, 정차 중 출발 시에도 충분한 페달 부하를 생성할 수 있고, 주행 속도 또는 주행 노면의 경사도에 따른 적절한 페달 부하도 제공이 가능해 진다. 또한, 발전기(21)의 상 쇼트를 이용한 방법과는 달리, 배터리 충전 상태에 상관 없이 페달 부하를 생성할 수 있다.
파우더 브레이크(500)는 페달(23)의 크랭크축에 설치되어 페달 부하를 생성할 수 있다. 구체적인 제어과정은, 제어부(300)에 의한 제어를 통해 파우더 브레이크(500)의 입력 전압(Input Voltage)을 조절하여 페달 부하를 생성한다.
파우더 브레이크(500)는 제어부(300)의 제어에 의해, 정차 중 출발 시에는 높은 페달 부하를 발생시키고, 그 후 주행 속도가 증가함에 따라 발생시키는 부하의 양을 줄인다. 또한, 경사도가 높은 언덕의 주행 노면에서는 평지보다 상대적으로 높은 페달 부하를 발생시킨다. 또한, 평지의 주행 노면에서는 상대적으로 낮은 페달 부하를 발생시킨다. 또한, 내리막의 주행 노면에서는 페달 부하를 발생시키지 않는다.
또한, 페달의 회전 방향과 관련해서도 페달 부하를 발생시킬 수 있다. 즉, 페달이 정회전할 때는 페달의 부하를 운전자가 느끼도록 페달의 부하를 발생시키고, 페달이 역회전할 때는 페달의 부하를 운전자가 느끼지 않도록 페달의 부하를 발생시키지 않는다. 이는 체인이 있는 자전거에서 일반적으로 운전자가 인식하고 받아들이는 사항에 해당한다.
100 : 페달 회전 속도 검출부 200 : 구동륜 회전 속도 검출부
300 : 제어부 400 : 모터
500 : 파우더 브레이크

Claims (11)

  1. 페달 구동부와 구동륜을 연결하는 체인이 없는 전기 자전거에 있어서,
    상기 페달의 회전 속도를 검출하는 페달 회전 속도 검출부;
    상기 구동륜의 회전 속도를 검출하는 구동륜 회전 속도 검출부;
    상기 구동륜을 구동시키는 모터;
    상기 구동륜의 회전 속도에 따라 상기 페달의 회전 속도와 상기 구동륜의 회전 속도가 소정의 기어비를 가지도록 상기 모터를 제어하는 제어부;를 포함하는 전기 자전거.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 구동륜의 회전 속도에 따라 상기 소정의 기어비가 2단의 기어비를 가지도록 상기 모터를 제어하는 전기 자전거.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 구동륜 회전 속도 검출부를 통해 검출한 구동륜의 회전 속도가 소정의 속도 미만이면 상기 페달 회전 속도와 상기 구동륜 회전 속도가 1:1의 기어비를 가지도록 상기 모터를 제어하고,
    상기 구동륜 회전 속도 검출부를 통해 검출한 구동륜의 회전 속도가 소정의 속도 이상이면 상기 페달 회전 속도와 상기 구동륜 회전 속도가 1:3의 기어비를 가지도록 상기 모터를 제어하는 전기 자전거.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 구동륜 회전 속도 검출부를 통해 검출한 구동륜의 회전 속도가 소정의 속도 미만이면 상기 페달 회전 속도와 상기 구동륜 회전 속도의 비율이 1:1이 되도록 상기 모터를 제어하고,
    상기 구동륜 회전 속도 검출부를 통해 검출한 구동륜의 회전 속도가 소정의 속도 이상이면 상기 페달 회전 속도와 상기 구동륜 회전 속도의 비율이 1:3이 되도록 상기 모터를 제어하는 전기 자전거.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 구동륜의 소정의 회전 속도는 40rpm 내지 80rpm인 전기 자전거.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 구동륜의 회전 속도와 상기 페달의 회전 속도와 상기 소정의 기어비를 기초로 상기 모터를 피드백 제어하는 전기 자전거.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 페달의 회전 속도 값에 상기 소정의 기어비 값을 곱한 후, 상기 구동륜의 회전 속도 값을 뺀 값에 따라 상기 모터를 피드백 제어하는 전기 자전거.
  8. 페달 구동부와 구동륜을 연결하는 체인이 없는 전기 자전거에 있어서,
    상기 페달의 회전 속도를 검출하는 페달 회전 속도 검출부;
    상기 구동륜의 회전 속도를 검출하는 구동륜 회전 속도 검출부;
    상기 구동륜을 구동시키는 모터;
    상기 모터의 구동력을 추종하여 운전자가 페달감을 느끼게 하도록 상기 페달 구동부에 설치되는 페달 부하 생성부;
    상기 구동륜의 회전 속도에 따라 상기 페달의 회전 속도와 상기 구동륜의 회전 속도가 소정의 기어비를 가지도록 상기 모터를 제어하고, 제어된 모터의 구동력을 추종하여 운전자가 페달감을 느끼게 하도록 상기 페달 부하 생성부의 부하 정도를 제어하는 제어부;를 포함하는 전기 자전거.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 페달 부하 생성부는 파우더 브레이크인 전기 자전거.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전기 자전거가 정차 중 출발할 때와 주행 노면이 언덕인 경우에는 상기 파우더 브레이크의 부하를 소정의 부하 이상으로 제어하고, 주행 노면이 평지인 경우에는 상기 파우더 브레이크의 부하를 소정의 부하 미만으로 제어하고, 주행 노면이 내리막인 경우에는 상기 파우더 브레이크가 부하를 발생시키지 않도록 제어하는 전기 자전거.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 페달이 정회전할 때는 상기 파우더 브레이크의 부하가 제공되도록 하고, 상기 페달이 역회전할 때는 상기 파우더 브레이크의 부하가 제공되지 않도록 하는 전기 자전거 제어방법.
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