KR20120107675A - Electric vehicle and contol method thereof - Google Patents

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KR20120107675A KR1020110025316A KR20110025316A KR20120107675A KR 20120107675 A KR20120107675 A KR 20120107675A KR 1020110025316 A KR1020110025316 A KR 1020110025316A KR 20110025316 A KR20110025316 A KR 20110025316A KR 20120107675 A KR20120107675 A KR 20120107675A
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장인규
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Abstract

PURPOSE: An electric bicycle and a control method thereof are provided to give continuous driving sense for each inclination to a driver according to the pedaling will of the driver in spite of an electric bicycle without a power transmission device. CONSTITUTION: An electric bicycle comprises an inclination measuring module(200), a pedal rotating speed detection part(100), a driving motor(700), and a control part(500). The inclination measuring module detects the inclination of a driving road. The rotating speed detection part determines the pedaling will of a driver. The driving motor generates driving force for driving a driving wheel according to the pedaling will of the driver detected in the rotating speed detection part. The control part controls the driving force of the driving motor according to the inclination of the driving road detected by the inclination measuring module. [Reference numerals] (100) Pedal rotating speed detection part; (230) Acceleration sensor; (260) Wheel speed sensor; (300) First filter part; (400) Second filter part; (500) Control part; (600) Inverter; (700) Driving motor

Description

전기 자전거 및 그 제어방법{ELECTRIC VEHICLE AND CONTOL METHOD THEREOF}Electric bicycle and its control method {ELECTRIC VEHICLE AND CONTOL METHOD THEREOF}

본 발명은 전기 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경사로의 경사도를 판정하여 그에 따른 모터의 구동력을 가변시켜 운전자의 페달 의지에 따라 경사도 별로 연속적인 주행감을 유지하도록 하는 전기 자전거에 관한 것이다.The present invention relates to an electric bicycle, and more particularly, to determine the inclination of the ramp to vary the driving force of the motor accordingly to maintain a continuous driving feeling for each inclination according to the driver's pedal will.

자전거는 조향륜인 전륜과 구동륜인 후륜이 프레임의 전후방에 일직선으로 배치되고, 탑승자가 후륜과 연동되는 페달을 밟아 후륜을 회전시킴으로써 앞으로 전진하도록 구성되어 있다.The bicycle is configured such that the front wheel, which is a steering wheel, and the rear wheel, which is a driving wheel, are disposed in a straight line in front and rear of the frame, and the passenger moves forward by rotating the rear wheel by stepping on a pedal interlocked with the rear wheel.

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.Such a bicycle is provided with a power transmission device such as a chain or a bevel gear that transmits the power generated from the pedal to the rear wheel. In particular, the chain type power train has a drive sprocket wheel installed at one side of the pedal, a driven sprocket wheel installed at the rear wheel which is smaller in diameter than the drive sprocket wheel, and a chain connecting the drive sprocket wheel and the driven sprocket wheel. Consists of Therefore, when the occupant presses the pedal by this structure, the drive sprocket wheel provided integrally with the pedal rotates, and at the same time, the rear wheel connected to the driven sprocket wheel by the chain also rotates to move the bicycle forward.

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.On the other hand, such a power transmission device has a complicated structure, a large occupied area of a bicycle, and the hem of the occupant is caught or contaminated between the driving sprocket wheel and the chain. In particular, when the multi-stage transmission is installed in the driven sprocket wheel, there is a problem that the chain is frequently separated from the sprocket wheel during shifting.

최근에는 이러한 문제를 감안하여 동력전달장치가 없는 전기 자전거가 개발되어 사용되고 있다.In recent years, electric bicycles without power trains have been developed and used in view of these problems.

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.Such an electric bicycle includes a motor for rotating the drive wheels and a battery for supplying power to the motor, and the electric bike is driven in such a manner as to rotate the drive wheels by the motor. At this time, the battery is charged by operating the generator connected to the pedal by rotating the pedal.

하지만, 기존의 전기 자전거는 동력전달장치가 없기 때문에 운전자가 동력전달장치가 있을 때의 페달 답력과 다른 페달감을 느낀다.However, since the existing electric bicycle does not have a power transmission device, the driver feels pedaling different from that of the pedal when the power transmission device is present.

그리고 특히, 평지가 아닌 경사로에서는 모터의 구동력을 운전자의 페달감에 잘 반영시키지 못하여 전기 자전거 주행 제어에 문제점이 있었다.In particular, in the slopes other than the flat, the driving force of the motor is not reflected well to the driver's pedaling, there was a problem in the electric bicycle running control.

본 발명의 일 측면은 노면의 경사도를 판정하여 그에 따른 모터 구동력을 가변시켜 운전자의 페달 의지에 따라 노면의 경사도 별로 연속적인 주행감을 유지하도록 하는 전기 자전거를 제공한다.One aspect of the present invention provides an electric bicycle to determine the inclination of the road surface to vary the motor driving force accordingly to maintain a continuous driving feeling for each road inclination according to the driver's pedal will.

이를 위해 본 발명의 일 측면에 따른 전기 자전거는 주행 노면의 경사도를 검출하는 경사도 측정 모듈; 운전자의 페달 의지를 판단하기 위한 페달 회전 속도 검출부; 페달 회전 속도 검출부에서 검출된 운전자의 페달 의지에 따라 구동륜을 구동하기 위해 구동력을 발생시키는 구동용 모터; 경사도 측정 모듈을 통해 검출된 주행 노면의 경사도에 따라 구동용 모터의 구동력을 제어하는 제어부를 포함한다.To this end, the electric bicycle according to an aspect of the present invention includes an inclination measurement module for detecting the inclination of the road surface; A pedal rotation speed detector for determining a driver's pedal will; A driving motor for generating a driving force for driving the driving wheel according to the pedal will of the driver detected by the pedal rotation speed detection unit; And a controller configured to control a driving force of the driving motor according to the inclination of the road surface detected by the inclination measurement module.

또한, 제어부는 경사도 측정 모듈을 통해 검출된 주행 노면의 경사도가 플러스 값을 가지는 경우에는 구동용 모터의 출력 토크를 소정의 비율로 증폭시키고, 경사도 측정 모듈을 통해 검출된 주행 노면의 경사도가 마이너스 값을 가지는 경우에는 구동용 모터의 출력 토크를 소정의 비율로 감소시킨다.The controller amplifies the output torque of the driving motor at a predetermined ratio when the inclination of the road surface detected through the inclination measurement module has a positive value, and the inclination of the road surface detected through the inclination measurement module is a negative value. In the case of having a, the output torque of the driving motor is reduced at a predetermined ratio.

또한, 제어부는 경사도 측정 모듈을 통해 검출된 주행 노면의 경사도가 플러스 값을 가지는 경우에는 구동용 모터의 출력 토크의 게인(gain)을 1보다 크게 하고, 경사도 측정 모듈을 통해 검출된 주행 노면의 경사도가 마이너스 값을 가지는 경우에는 구동용 모터의 출력 토크의 게인을1보다 작게 한다.In addition, when the inclination of the road surface detected through the inclination measurement module has a positive value, the controller increases the gain of the output torque of the driving motor to be greater than 1, and the degree of inclination of the road surface detected through the gradient measurement module. When has a negative value, the gain of the output torque of the drive motor is made smaller than one.

또한, 경사도 측정 모듈은 가속도 센서와 휠 속도 센서를 포함한다.The tilt measurement module also includes an acceleration sensor and a wheel speed sensor.

또한, 가속도 센서는 제1가속도 센서와 제2가속도 센서를 포함하고, 제1가속도 센서는 주행 방향의 수직 방향으로 45도 위치에 설치되고, 제2가속도 센서는 제1가속도 센서의 수직 방향으로 90도 위치에 설치된다.In addition, the acceleration sensor includes a first acceleration sensor and a second acceleration sensor, the first acceleration sensor is installed at a position 45 degrees in the vertical direction of the travel direction, the second acceleration sensor is 90 in the vertical direction of the first acceleration sensor Is also installed in position.

또한, 경사도 측정 모듈은 제1가속도 센서를 통해 측정된 제1가속도와 제2가속도 센서를 통해 측정된 제2가속도의 비율에 의해 주행 노면의 경사도를 측정한다.In addition, the inclination measurement module measures the inclination of the road surface by the ratio of the first acceleration measured by the first acceleration sensor and the second acceleration measured by the second acceleration sensor.

또한, 제1가속도와 제2가속도의 비율이 삼각함수(Trigonometric Function)의 코사인(cosine)값과 사인(sine)값의 비율과 동일하고, 경사도 측정 모듈은 비율을 통해 주행 노면의 경사도를 측정한다.In addition, the ratio between the first acceleration and the second acceleration is equal to the ratio of cosine and sine of the trigonometric function, and the gradient measuring module measures the slope of the driving road through the ratio. .

또한, 주행 노면이 불균일한 경우, 제1가속도 센서 또는 제2가속도 센서에 입력되는 가속도의 노이즈(noise) 성분을 로우 패스 필터(LPF)를 통해 제거하는 제1필터부를 더 포함한다.In addition, when the driving road surface is uneven, the first filter unit for removing the noise component of the acceleration (noise) input to the first acceleration sensor or the second acceleration sensor further comprises a low pass filter (LPF).

또한, 로우 패스 필터를 통해 노이즈가 제거된 제1가속도 또는 제2가속도가 주행 방향에 대한 종방향 가속 또는 감속에 의해 오염 신호를 포함할 때, 휠속도 센서를 통해 측정된 휠속도를 미분하여 산출되는 종방향 가속도 또는 종방향 감속도를 노이즈가 제거된 제1가속도 또는 제2가속도에 가감하여 줌으로써 주행 방향에 대한 종방향 노이즈를 제거하는 제2필터부를 더 포함한다.In addition, when the first acceleration or the second acceleration, from which the noise is removed through the low pass filter, includes the contamination signal by longitudinal acceleration or deceleration in the driving direction, the wheel speed measured by the wheel speed sensor is differentially calculated. And a second filter unit which removes the longitudinal noise in the driving direction by adding or subtracting the longitudinal acceleration or the longitudinal deceleration to the first acceleration or the second acceleration from which the noise is removed.

본 발명의 다른 측면에 따른 전기 자전거 제어방법은 주행 노면의 경사도를 검출하고; 운전자의 페달 의지를 판단하기 위해 페달 회전 속도를 검출하고; 검출된 페달 회전 속도에 의해 판단한 운전자의 페달 의지와 검출된 주행 노면의 경사도에 따라 구동륜에 대한 모터 구동력을 제어한다.An electric bicycle control method according to another aspect of the present invention detects the inclination of the road surface; Detect pedal rotational speed to determine a driver's pedal will; The motor driving force for the driving wheel is controlled according to the pedal will of the driver determined by the detected pedal rotation speed and the detected inclination of the traveling road surface.

또한, 검출된 페달 회전 속도에 의해 판단한 운전자의 페달 의지와 검출된 주행 노면의 경사도에 따라 구동륜에 대한 모터 구동력을 제어하는 것은,In addition, controlling the motor driving force for the driving wheel according to the pedal will of the driver determined by the detected pedal rotation speed and the detected inclination of the traveling road surface,

검출된 주행 노면의 경사도가 플러스 값을 가지는 경우에는 모터의 출력 토크를 소정의 비율로 증폭시키고, 검출된 주행 노면의 경사도가 마이너스 값을 가지는 경우에는 모터의 출력 토크를 소정의 비율로 감소시키는 것이다.When the detected slope of the road has a positive value, the output torque of the motor is amplified by a predetermined ratio, and when the detected slope of the road has a negative value, the output torque of the motor is reduced by a predetermined ratio. .

또한, 검출된 페달 회전 속도에 의해 판단한 운전자의 페달 의지와 검출된 주행 노면의 경사도에 따라 구동륜에 대한 모터 구동력을 제어하는 것은,In addition, controlling the motor driving force for the driving wheel according to the pedal will of the driver determined by the detected pedal rotation speed and the detected inclination of the traveling road surface,

검출된 주행 노면의 경사도가 플러스 값을 가지는 경우에는 모터의 출력 토크의 게인(gain)을 1보다 크게 하고, 검출된 주행 노면의 경사도가 마이너스 값을 가지는 경우에는 모터의 출력 토크의 게인을 1보다 작게 하는 것이다.If the detected slope of the road surface has a positive value, the gain of the output torque of the motor is greater than 1, and if the detected slope of the road surface has a negative value, the gain of the motor output torque is greater than 1. It is to make it small.

또한, 주행 노면의 경사도를 검출하는 것은, 주행 방향의 수직 방향으로 45도 틀어서 두 개의 가속도를 측정하고, 측정된 두 개의 가속도의 비율에 따라 주행 노면의 경사도를 측정하는 것이다.In addition, detecting the inclination of the running road surface measures two accelerations by turning 45 degrees in the vertical direction of the running direction, and measuring the inclination of the running road surface according to the ratio of the measured two accelerations.

또한, 주행 노면의 경사도를 검출하는 것은, 두 개의 가속도의 비율이 삼각함수(Trigonometric Function)의 코사인(cosine)값과 사인(sine)값의 비율과 동일한 것임을 통해 주행 노면의 경사도를 측정하는 것이다.In addition, the inclination of the road surface is measured by measuring the slope of the road surface through the ratio of two accelerations equal to the ratio of cosine and sine values of a trigonometric function.

또한, 두 개의 가속도가 주행 방향에 대한 종방향 가속 또는 감속에 의해 오염 신호를 포함할 때, 구동륜의 휠속도를 측정하고, 측정된 휠속도를 미분하여 산출되는 종방향 가속도 또는 종방향 감속도를 두 개의 가속도에 가감하여 줌으로써 주행 방향에 대한 종방향 노이즈를 제거하는 것을 더 포함한다.In addition, when the two accelerations include contamination signals by longitudinal acceleration or deceleration with respect to the driving direction, the wheel speed of the driving wheel is measured, and the longitudinal acceleration or longitudinal deceleration calculated by differentiating the measured wheel speed is measured. The method further includes removing longitudinal noise in the driving direction by adding or subtracting two accelerations.

위에서 설명한 본 발명의 실시예에 따르면, 동력전달장치가 없는 전기 자전거의 경우에도 운전자의 페달 의지에 따라 경사도 별로 연속적인 주행감을 운전자가 느낄 수 있도록 할 수 있다.According to the embodiment of the present invention described above, even in the case of an electric bicycle without a power transmission device, it is possible to make the driver feel continuous driving feeling for each inclination according to the driver's pedal will.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거의 개략적인 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어부에 대한 제어블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 경사도-모터 토그 게인 맵을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거 가속도 센서의 설치 위치에 대한 개략도이다
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 측정된 가속도의 비율에 대응하는 삼각함수를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1필터부 및 제2필터부를 도시한 제어블록도이다.
1 is a perspective view of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic control block diagram of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
3 is a control block diagram of a control unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph illustrating a slope-motor torque gain map of a controller according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view of the installation position of the electric bicycle acceleration sensor according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing trigonometric functions corresponding to the ratio of the measured acceleration according to the embodiment of the present invention.
7 is a control block diagram illustrating a first filter unit and a second filter unit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거의 구성을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing the configuration of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거는 프런트프레임(10)과, 센터 프레임(20)과, 새들 프레임(30) 및 리어 프레임(40)을 포함한다.As shown in FIG. 1, an electric bicycle according to an exemplary embodiment of the present invention includes a front frame 10, a center frame 20, a saddle frame 30, and a rear frame 40.

이러한 프레임들(10,20,30,40)은 힌지 축에 의해 순차적으로 축 결합되어 힌지 축을 중심으로 전후로 회동 가능하게 마련되는 힌지플레이트(60)와 결합된다.These frames 10, 20, 30, and 40 are coupled to the hinge plate 60 which is sequentially axially coupled by the hinge axis and rotatably provided back and forth around the hinge axis.

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.One end of the front frame 10 is coupled to the rear of the head tube 13 to which the front wheel 11 and the handle stay 12 to which the handle portion 17 is connected. At this time, the front frame 10 and the head tube 13 may be formed integrally.

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.The handle portion 17 includes a handle stem 14 coupled to an upper end of the handle stay 12, a handle bar 15 coupled to the handle stem 14, and a handle grip mounted to the handle bar 15. (16).

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 구동용 모터(700)의 구동속도를 조절할 수 있도록 조절유닛이 마련된다. 이러한 조절유닛은 제어부(500)와 전기적으로 연결된다.Here, the handle stem 14 is provided for height adjustment of the handle portion 17. Handlebar 15 is provided to determine the steering of the bicycle. The handle grip 16 is provided with an adjustment unit to adjust the driving speed of the driving motor 700 of the rear frame 40 while simultaneously adjusting the stepping force through the generator 21 of the center frame 20 to be described later. This control unit is electrically connected to the control unit 500.

핸들스테이(12)의 하단 일측에는 앞바퀴(11)가 회전 가능하게 결합된다. 이때, 본 발명의 실시예에서 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.The front wheel 11 is rotatably coupled to one side of the lower end of the handle stay 12. At this time, in the embodiment of the present invention, the front wheel 11 may be coupled to the lower right side of the handle stay 12 on the basis of when the electric bicycle is viewed from the rear, and the front wheel 11 is in a fork shape like a conventional bicycle. It may be coupled to a handle stay made.

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.The generator 21 is provided at one end of the center frame 20, and the pedals 23 are rotatably mounted on both sides of the generator 21. That is, when the user rotates the pedal 23, the rotational force of the pedal 23 is converted into electrical energy in the generator 21, and the electrical energy of the generator 21 may be stored in the main battery 45 to be described later. have.

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.One end of the saddle frame 30 is mounted with a saddle 31 on which the user is seated. The saddle frame 30 can adjust the rotation width around the hinge axis according to the user's physique.

리어 프레임(40)의 일단 좌측에는 뒷바퀴(41)가 회전 가능하게 장착된다.The rear wheel 41 is rotatably mounted on one left side of the rear frame 40.

또, 뒷바퀴(41)는 도시되지는 않았지만 통상적인 자전거와 같이 포크 형상으로 마련되는 리어 프레임(40)에 장착될 수도 있다.In addition, the rear wheel 41 may be mounted to the rear frame 40, which is provided in a fork shape like a normal bicycle, although not shown.

이러한 뒷바퀴(41)에는 이 뒷바퀴(41)를 회전시켜 자전거를 전진시키기 위한 구동용 모터(700)가 장착된다. 구동용 모터(700)에는 사용자가 조절유닛의 조작으로 인해 뒷바퀴(41)의 회전속도를 변화시킬 수 있도록 변속기(미도시)가 장착될 수 있다.The rear wheel 41 is equipped with a drive motor 700 for advancing the bicycle by rotating the rear wheel 41. The drive motor 700 may be equipped with a transmission (not shown) so that a user may change the rotation speed of the rear wheel 41 due to the manipulation of the adjustment unit.

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.As such, the rear wheel 41 mounted on the left side of the rear frame 40 is in line with the front wheel 11 coupled to the bottom right of the handlestay 12 coupled to the front frame 10 when the folding bicycle is unfolded. It is arranged to be placed.

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.To this end, the rear frame 40 has a shape bent outward from the other end of the rear frame 40 so that the rear wheel 41 and the front wheel 11 can be arranged in a straight line.

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.The center of the generator 21 mounted on the center frame 20, that is, the center of the pedal 23 mounted on both sides of the generator 21, and the center of the saddle 31 mounted on the saddle frame 30. And a center of the handle bar 15 connected to the handle stay 12 is disposed in a straight line extending the front wheel 11 and the rear wheel 41. To this end, the center frame 20 may also have a shape bent outward like the rear frame 40.

또, 리어 프레임(40)에는 발전기(21)를 통해 변환된 전기적 에너지를 축전시키는 메인배터리(45)와 제어부(500)가 내장될 수 있다.In addition, the rear frame 40 may have a main battery 45 and a control unit 500 for storing the electrical energy converted by the generator 21.

이때, 메인배터리(45)는 상술한 바와 같이 리어 프레임(40)에 내장될 뿐만 아니라 센터 프레임(20)에 내장될 수도 있다.In this case, the main battery 45 may be embedded in the rear frame 40 as well as in the center frame 20 as described above.

제어부(500)는 발전기(21), 메인배터리(45), 구동용 모터(700) 및 보조배터리(47)를 전기적으로 제어하는 역할을 한다.The controller 500 electrically controls the generator 21, the main battery 45, the driving motor 700, and the auxiliary battery 47.

또, 본 발명의 실시예에서는 메인배터리(45) 뿐만 아니라 외부로부터 착탈In addition, in the embodiment of the present invention, the main battery 45 as well as detachable from the outside

가능하게 마련되는 외장형 보조배터리(47)와, 메인배터리(45)와 보조배터리(47) 사The external auxiliary battery 47, the main battery 45 and the auxiliary battery 47 provided as possible

이의 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(500)가 구동용 모터(700)를 구동시킬 수 있도록 메인배터리(45)와 구동용 모터(700)를 연결하게 한다.It may include a connector 46 for connecting and disconnecting its power. At this time, the connector 46 is disposed on one side of the main battery 45 so that when the auxiliary battery 47 is not mounted, the control unit 500 drives the main battery 45 to drive the driving motor 700. Drive motor 700 to be connected.

또, 본 발명의 실시예에서는 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.In addition, in the embodiment of the present invention, the wire member 71 is provided between the front frame 10 and the center frame 20. The wire member 71 serves to allow each frame 10, 20, 30, 40 to withstand the load generated by the weight of the user.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거의 개략적인 제어블록도이다.2 is a schematic control block diagram of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 전륜과 후륜을 연결하는 체인이 없는 무체인 전기 자전거는 페달 회전 속도 검출부(100), 경사도 측정 모듈(200), 제1필터부(300), 제2필터부(400), 제어부(500), 인버터(600), 구동용 모터(700)을 포함한다.In the chainless electric bicycle without a chain connecting the front wheel and the rear wheel according to the embodiment of the present invention, the pedal rotation speed detection unit 100, the inclination measurement module 200, the first filter unit 300, the second filter unit 400 ), A control unit 500, an inverter 600, and a driving motor 700.

페달 회전 속도 검출부(100)는 전기 자전거 운전자의 페달 의지를 판단하기 위해 페달의 회전 속도를 검출한다. 여기서 운전자의 페달 의지는 운전자가 노면 상태를 인식하고 페달에 가하는 속도 및 힘을 나타낸다.The pedal rotation speed detection unit 100 detects the rotation speed of the pedal to determine the pedal will of the electric bicycle driver. Here, the driver's pedal will indicate the speed and force the driver perceives the road condition and exerts on the pedal.

경사도 측정 모듈(200)은 주행 노면의 경사도를 검출한다. 경사도 측정 모듈(200)은 가속도 센서(230)와 휠 속도 센서(260)를 포함한다.The inclination measurement module 200 detects the inclination of the road surface. The inclination measurement module 200 includes an acceleration sensor 230 and a wheel speed sensor 260.

가속도 센서(230)는 하나 이상 구비될 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거에서는 제1가속도 센서(233)와 제2가속도 센서(236)를 포함하는 가속도 센서(230)가 경사도 측정 모듈(200)에 구비되는 것을 일예로 들어 설명한다.One or more acceleration sensors 230 may be provided. In the electric bicycle according to the embodiment of the present invention, the acceleration sensor 230 including the first acceleration sensor 233 and the second acceleration sensor 236 may have an inclination measurement module. An example provided at 200 will be described.

가속도 센서(230)는 전기 자전거의 주행 가속도를 측정한다. 또한, 두 개의 가속도 센서(233, 236)를 포함함으로써, 경사도 측정 모듈(200)이 측정된 두 개의 가속도를 기초로 경사도를 검출할 수 있도록 한다.The acceleration sensor 230 measures driving acceleration of the electric bicycle. In addition, by including two acceleration sensors 233 and 236, the tilt measurement module 200 can detect the tilt based on the measured two accelerations.

휠 속도 센서(260)는 구동하는 휠의 속도를 측정한다. 휠 속도 센서(260)는 경사도 측정 모듈(200)이 가속도 센서(230)를 통해 경사도를 검출할 때, 주행 방향의 종방향에 대한 노이즈를 제거하는데 있어서 기초가 된다.The wheel speed sensor 260 measures the speed of the driving wheel. The wheel speed sensor 260 is a basis for removing noise in the longitudinal direction of the driving direction when the inclination measuring module 200 detects the inclination through the acceleration sensor 230.

제1필터부(300)는 가속도 센서(230)에 입력되는 가속도의 노이즈 성분을 제거한다. 제1필터부(300)는 로우 패스 필터(LPF)를 포함할 수 있다.The first filter unit 300 removes the noise component of the acceleration input to the acceleration sensor 230. The first filter unit 300 may include a low pass filter LPF.

제2필터부(400)는 제1필터부(300)를 통해 노이즈가 제거된 측정 가속도가 주행 방향에 대한 종방향 가속 또는 감속에 의해 오염 신호를 포함할 때, 휠 속도 센서(260)를 통해 측정된 휠 속도를 미분하여 산출되는 종방향 가속도 또는 종방향 감속도를, 노이즈가 제거된 측정 가속도에 가감하여 줌으로써 주행 방향에 대한 종방향 노이즈를 제거한다.The second filter unit 400 may be configured to, through the wheel speed sensor 260, when the measurement acceleration from which the noise is removed through the first filter unit 300 includes a contamination signal by longitudinal acceleration or deceleration in the driving direction. The longitudinal acceleration or longitudinal deceleration calculated by differentiating the measured wheel speed is added to or subtracted from the measured acceleration from which the noise is removed to remove the longitudinal noise in the running direction.

제어부(500)는 페달 회전 속도 검출부(100)에 의해 검출된 페달 회전 속도와 경사도 측정 모듈(200)을 통해 검출된 주행 노면의 경사도에 따라 구동용 모터(700)의 구동력을 제어한다.The controller 500 controls the driving force of the driving motor 700 according to the pedal rotation speed detected by the pedal rotation speed detection unit 100 and the inclination of the road surface detected by the inclination measurement module 200.

인버터(600)는 제어부(500)에서 출력되는 전기적 신호를 구동용 모터(700)에 인가하기 위한 기계적인 신호로 변환한다.The inverter 600 converts an electrical signal output from the controller 500 into a mechanical signal for applying to the driving motor 700.

구동용 모터(700)는 제어부(500)의 출력 제어 신호에 따라 구동륜을 구동한다.The driving motor 700 drives the driving wheels according to the output control signal of the controller 500.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거의 제어부(500)의 구체적 제어 과정을 도 3을 통해 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어부에 대한 제어블록도이다.Next, a detailed control process of the controller 500 of the electric bicycle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3. 3 is a control block diagram of a control unit according to an embodiment of the present invention.

제어부(500)는 페달 회전 속도 검출부(100)를 통해 검출된 페달 회전 속도의 게인(이득)을 산정하고, 이를 기초로 페달 속도-모터 토크 맵을 생성한다. 페달 속도-모터 토크 맵은 운전자의 페달 의지에 따른 구동용 모터(700)의 필요 토크(구동력)를 나타낸다.The controller 500 calculates a gain (gain) of the pedal rotation speed detected by the pedal rotation speed detector 100, and generates a pedal speed-motor torque map based on the gain. The pedal speed-motor torque map shows the required torque (driving force) of the driving motor 700 according to the pedal will of the driver.

또한, 경사도 측정 모듈(200)를 통해 측정된 경사도의 경사도-모터 토크 게인 맵을 생성한다. 경사도-모토 토크 게인 맵은 주행 노면의 경사도에 따른 구동용 모터(700)의 필요 토크(구동력)를 나타낸다. 생성된 페달 속도-모터 토크 맵과 경사도 모터 토크 게인 맵을 곱함으로써, 운전자의 페달 의지와 주행 노면의 경사도에 따른 구동용 모터(700)의 구동력 신호을 산출한다.In addition, the inclination-motor torque gain map of the inclination measured by the inclination measurement module 200 is generated. The inclination-moto torque gain map represents the required torque (driving force) of the driving motor 700 according to the inclination of the traveling road surface. By multiplying the generated pedal speed-motor torque map by the gradient motor torque gain map, a driving force signal of the driving motor 700 according to the pedal will of the driver and the inclination of the driving road surface is calculated.

인버터(600)는 제어부(500)에서 산출된 전기 신호인 구동용 모터(700)의 구동력 신호를 구동용 모터(700)에 입력될 기계적 신호로 변환한다.The inverter 600 converts a driving force signal of the driving motor 700, which is an electric signal calculated by the control unit 500, into a mechanical signal to be input to the driving motor 700.

구동용 모터(700)는 인버터(600)로부터 입력되는 구동력 신호를 기초로 구동륜을 구동한다.The driving motor 700 drives the driving wheels based on the driving force signal input from the inverter 600.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 경사도-모터 토그 게인 맵을 도시한 그래프이다.4 is a graph illustrating a slope-motor torque gain map of a controller according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 경사도에 따라 구동용 모터(700)의 토크 게인을 조절한다. 평지 주행 대비 경사도가 높은 노면인 경우(up-hill인 경우)에는 제어부(500)가 구동용 모터(700)의 출력 토크를 소정의 비율로 증폭시키고, 평지 주행 대비 경사도가 낮은 노면인 경우(down-hill인 경우)에는 구동용 모터(700)의 출력 토크를 소정의 비율로 감소시킨다.As shown in FIG. 4, the torque gain of the driving motor 700 is adjusted according to the inclination. In the case of a road with a high inclination against the flat driving (up-hill), the control unit 500 amplifies the output torque of the driving motor 700 at a predetermined ratio, and in case of a road with a low inclination compared with the flat driving (down In the case of -hill), the output torque of the driving motor 700 is reduced at a predetermined ratio.

평지인 경우에는 운전자의 페달 의지에 따라 구동용 모터(700)의 토크가 출력된다. Up-hill이 경우(경사도가 플러스 값을 갖는 경우)에는 경사도에 따른 모터 토크 게인이 도 4에 도시된 바와 같이 1보다 큰 값이 되어 구동용 모터(700)에서 출력되는 토크가 증폭된다. Down-hill인 경우(경사도가 마이너스 값을 갖는 경우)에는 경사도에 따른 모터 토크 게인이 도 4에 도시된 바와 같이 1보다 작은 값이 되어 구동용 모터(700)에서 출력되는 토크가 감소된다. 이와 같이 주행 노면의 경사도와 운전자의 페달 의지에 따라 구동용 모터(700)의 토크를 조절할 수 있어서, 주행 노면의 경사도 변화에 따라 연속적인 주행감을 운전자가 느낄 수 있도록 제어할 수 있다.In the case of flat land, the torque of the driving motor 700 is output in accordance with the driver's pedal will. In the case of Up-hill (when the inclination has a positive value), the motor torque gain according to the inclination becomes a value greater than 1 as shown in FIG. 4, and the torque output from the driving motor 700 is amplified. In the case of Down-hill (when the inclination has a negative value), the motor torque gain according to the inclination becomes a value smaller than 1 as shown in FIG. 4, so that the torque output from the driving motor 700 is reduced. In this way, the torque of the driving motor 700 may be adjusted according to the inclination of the road surface and the driver's pedal intention, so that the driver may feel a continuous driving feeling in accordance with the change of the slope of the road surface.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자전거 가속도 센서의 설치 위치에 대한 개략도이다.5 is a schematic view of the installation position of the electric bicycle acceleration sensor according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 가속도 센서(230)는 두 개의 가속도 센서인 제1가속도 센서(233)와 제2가속도 센서(236)을 포함한다. 제1가속도 센서(233)는 전기 자전거의 진행 방향의 수직 방향으로 45도 틀어져 설치될 수 있다. 또한, 제2가속도 센서(236)는 제1가속도 센서(233)의 설치 방향으로부터 90도 틀어져서 설치될 수 있다. 이와 같은 설치 방향으로 인해서, 전기 자전거의 진행 방향의 횡방향의 경사도에 의해 발생할 수 있는 가속도 값으로 출력되는 가속도 신호가 노이즈로 인해 오염되더라도 제1가속도 센서(233)와 제2가속도 센서(236)에 동일하게 노이즈가 영향을 줌으로, 횡방향 경사에 강건하다는 장점이 있다.As shown in FIG. 5, the acceleration sensor 230 includes two acceleration sensors, a first acceleration sensor 233 and a second acceleration sensor 236. The first acceleration sensor 233 may be installed to be turned 45 degrees in the vertical direction of the traveling direction of the electric bicycle. In addition, the second accelerometer 236 may be installed by being turned 90 degrees from the installation direction of the first accelerometer 233. Due to the installation direction, the first acceleration sensor 233 and the second acceleration sensor 236 even if the acceleration signal outputted as an acceleration value that may be caused by the inclination of the transverse direction of the traveling direction of the electric bicycle is contaminated by noise. Since noise affects the same, it has the advantage of being robust to the lateral inclination.

제1가속도 센서(233)와 제2가속도 센서(236)를 통해 경사도를 검출하는 과정은 다음 수학식과 도 6에 도시된 그래프를 통해 설명한다.The process of detecting the inclination through the first acceleration sensor 233 and the second acceleration sensor 236 will be described through the following equation and a graph shown in FIG. 6.

Figure pat00001
Figure pat00001

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 측정된 가속도의 비율에 대응하는 삼각함수를 도시한 그래프이다. 도 6에 도시된 바와 같이, cos θ 그래프와 sine θ 그래프는 θ값

Figure pat00002
Figure pat00003
/4를 중심으로 대칭 값을 갖는다.6 is a graph showing trigonometric functions corresponding to the ratio of the measured acceleration according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the cos θ graph and the sine θ graph are θ values.
Figure pat00002
Figure pat00003
It has symmetry around / 4.

여기서 θ는 경사도, Ax1는 제1가속도 센서(233)를 통해 산출된 가속도 값, Ax2는 제2가속도 센서(236)를 통해 산출된 가속도 값을 나타낸다.Here, θ represents an inclination, Ax1 represents an acceleration value calculated through the first acceleration sensor 233, and Ax2 represents an acceleration value calculated through the second acceleration sensor 236.

제1가속도 센서(233)와 제2가속도 센서(236)가 검출할 수 있는 가속도의 범위는 -45도부터 +45도까지이다. 삼각함수 식을 통하여 위의 수학식을 만족할 수 있는데 구체적으로, 측정되는 가속도 Ax1와 Ax2의 비율은cosine 값과 sine 값의 비율과 동일하다. 따라서, 측정되는 두 개의 가속도 값의 비율을 통해 경사도를 검출할 수 있다. 검출한 경사도에는 외부 요인에 의해 노이즈가 포함될 수 있는데, 이하에서는 경사도 검출에 있어서 노이즈를 제거하는 것을 도 7을 통해 설명한다.The acceleration range that the first acceleration sensor 233 and the second acceleration sensor 236 can detect is from -45 degrees to +45 degrees. Through the trigonometric equation, the above equation can be satisfied. Specifically, the ratio of acceleration Ax1 and Ax2 measured is equal to the ratio of cosine and sine. Therefore, the slope can be detected through the ratio of the two acceleration values measured. The detected gradient may include noise due to external factors. Hereinafter, the removal of the noise in the gradient detection will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1필터부 및 제2필터부를 도시한 제어블록도이다.7 is a control block diagram illustrating a first filter unit and a second filter unit according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 경사도 측정 모듈(200)은 제1가속도 센서(233), 제2가속도 센서(236), 휠 속도 센서(260)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the gradient measurement module 200 includes a first acceleration sensor 233, a second acceleration sensor 236, and a wheel speed sensor 260.

제1가속도 센서(233)와 제2가속도 센서(236)를 통해 가속도를 측정할 때에, 균일하지 않은 노면으로 인해 노이즈가 발생할 수 있다. 이 때, 각 가속도 센서(233, 236)에 제1필터부(300)를 설치함으로써 노이즈를 제거할 수 있고, 보다 정확한 가속도를 측정할 수 있다. 여기서 제1필터부(300)는 노이즈를 제거하는 부분으로서, 일 예로 로우 패스 필터(LPF)가 될 수 있다.When measuring the acceleration through the first acceleration sensor 233 and the second acceleration sensor 236, noise may occur due to uneven road surface. At this time, by providing the first filter unit 300 in each of the acceleration sensors 233 and 236, noise can be removed, and more accurate acceleration can be measured. Here, the first filter unit 300 is a part for removing noise, and may be, for example, a low pass filter (LPF).

또한, 전기 자전거 주행 방향의 종방향의 가/감속에 의해 가속도 센서(230)에 영향을 주는 노이즈 신호가 있다. 이와 같은 종방향 노이즈 신호는 휠 속도 센서(260)로부터 측정되는 휠 속도 값을 미분함하여 얻을 수 있는 종방향 가/감속도 값을, 측정되는 두 개의 가속도 값에 가/감해줌으로써 실제 경사도에 의한 가속도 성분만을 고려할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 종방향 가/감속에 따른 노이즈 신호를 제거하는 부분은 제2필터부(400)로 나타낼 수 있다.In addition, there is a noise signal that affects the acceleration sensor 230 by acceleration / deceleration in the longitudinal direction of the electric bicycle driving direction. Such a longitudinal noise signal is obtained by subtracting and decrementing the longitudinal acceleration / deceleration value obtained by differentiating the wheel speed value measured from the wheel speed sensor 260 to the measured acceleration values. Only the acceleration component can be considered. As shown in FIG. 7, the portion for removing the noise signal according to the longitudinal acceleration / deceleration may be represented by the second filter unit 400.

제1필터부(300)와 제2필터부(400)를 통해 노이즈가 제거된 두 개의 가속도 값을 산출할 수 있고, 산출된 두 개의 가속도 값의 비율을 산정하고 삼각함수 식을 통해 최종적으로 경사도를 산정할 수 있다.
Two acceleration values from which noise is removed may be calculated through the first filter unit 300 and the second filter unit 400, and the ratio of the calculated two acceleration values may be calculated, and finally the slope is obtained through the trigonometric equation. Can be calculated.

100 : 페달 회전 속도 검출부 200 : 경사도 측정 모듈
230 : 가속도 센서 233 : 제1가속도 센서
236 : 제2가속도 센서 260 : 휠 속도 센서
300 : 제1필터부 400 : 제2필터부
500 : 제어부 600 : 인버터
700 : 구동용 모터
100: pedal rotation speed detection unit 200: gradient measurement module
230: acceleration sensor 233: first acceleration sensor
236: second acceleration sensor 260: wheel speed sensor
300: first filter unit 400: second filter unit
500 control unit 600 inverter
700: driving motor

Claims (15)

주행 노면의 경사도를 검출하는 경사도 측정 모듈;
운전자의 페달 의지를 판단하기 위한 페달 회전 속도 검출부;
상기 페달 회전 속도 검출부에서 검출된 운전자의 페달 의지에 따라 상기 구동륜을 구동하기 위해 구동력을 발생시키는 구동용 모터;
상기 경사도 측정 모듈을 통해 검출된 상기 주행 노면의 경사도에 따라 상기 구동용 모터의 구동력을 제어하는 제어부를 포함하는 전기 자전거.
An inclination measurement module for detecting inclination of the road surface;
A pedal rotation speed detector for determining a driver's pedal will;
A driving motor for generating a driving force to drive the driving wheel in accordance with the pedal will of the driver detected by the pedal rotation speed detection unit;
And a controller for controlling a driving force of the driving motor according to the inclination of the driving road surface detected by the inclination measuring module.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 경사도 측정 모듈을 통해 검출된 상기 주행 노면의 경사도가 플러스 값을 가지는 경우에는 상기 구동용 모터의 출력 토크를 소정의 비율로 증폭시키고, 상기 경사도 측정 모듈을 통해 검출된 상기 주행 노면의 경사도가 마이너스 값을 가지는 경우에는 상기 구동용 모터의 출력 토크를 소정의 비율로 감소시키는 전기 자전거.
The method of claim 1,
The controller amplifies the output torque of the driving motor at a predetermined ratio when the inclination degree of the driving road surface detected by the inclination measuring module has a positive value, and the control unit of the driving road surface detected by the inclination measuring module. The electric bicycle which reduces the output torque of the said drive motor by a predetermined ratio, when the inclination degree has a negative value.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 경사도 측정 모듈을 통해 검출된 상기 주행 노면의 경사도가 플러스 값을 가지는 경우에는 상기 구동용 모터의 출력 토크의 게인(gain)을 1보다 크게 하고, 상기 경사도 측정 모듈을 통해 검출된 상기 주행 노면의 경사도가 마이너스 값을 가지는 경우에는 상기 구동용 모터의 출력 토크의 게인을 1보다 작게 하는 전기 자전거.
The method of claim 2,
When the inclination of the road surface detected by the inclination measuring module has a positive value, the controller increases the gain of the output torque of the driving motor to be greater than 1, and detects the inclination of the driving motor. The electric bicycle which makes the gain of the output torque of the said drive motor smaller than 1, when the inclination of a running road surface has a negative value.
제1항에 있어서,
상기 경사도 측정 모듈은 가속도 센서와 휠 속도 센서를 포함하는 전기 자전거.
The method of claim 1,
The inclination measuring module electric bicycle comprising an acceleration sensor and a wheel speed sensor.
제4항에 있어서,
상기 가속도 센서는 제1가속도 센서와 제2가속도 센서를 포함하고, 상기 제1가속도 센서는 주행 방향의 수직 방향으로 45도 위치에 설치되고, 상기 제2가속도 센서는 상기 제1가속도 센서의 수직 방향으로 90도 위치에 설치되는 전기 자전거.
The method of claim 4, wherein
The acceleration sensor includes a first acceleration sensor and a second acceleration sensor, the first acceleration sensor is installed at a position 45 degrees in the vertical direction of the driving direction, the second acceleration sensor is a vertical direction of the first acceleration sensor Electric bike installed in the 90 degree position.
제5항에 있어서,
상기 경사도 측정 모듈은 상기 제1가속도 센서를 통해 측정된 제1가속도와 상기 제2가속도 센서를 통해 측정된 제2가속도의 비율에 의해 상기 주행 노면의 경사도를 측정하는 전기 자전거.
The method of claim 5,
The inclination measuring module is configured to measure the inclination of the road surface by the ratio of the first acceleration measured by the first acceleration sensor and the second acceleration measured by the second acceleration sensor.
제6항에 있어서,
상기 제1가속도와 상기 제2가속도의 비율은 삼각함수(Trigonometric Function)의 코사인(cosine)값과 사인(sine)값의 비율과 같고,
상기 경사도 측정 모듈은 상기 비율을 통해 상기 주행 노면의 경사도를 측정하는 전기 자전거.
The method according to claim 6,
The ratio of the first acceleration and the second acceleration is equal to the ratio of cosine and sine of a trigonometric function,
The inclination measuring module is an electric bicycle for measuring the inclination of the road surface through the ratio.
제5항에 있어서,
상기 주행 노면이 불균일한 경우, 상기 제1가속도 센서 또는 제2가속도 센서에 입력되는 가속도의 노이즈(noise) 성분을 로우 패스 필터(LPF)를 통해 제거하는 제1필터부를 더 포함하는 전기 자전거.
The method of claim 5,
And a first filter unit configured to remove a noise component of the acceleration input to the first acceleration sensor or the second acceleration sensor through a low pass filter (LPF) when the driving road surface is uneven.
제7항에 있어서,
상기 로우 패스 필터를 통해 노이즈가 제거된 상기 제1가속도 또는 제2가속도가 주행 방향에 대한 종방향 가속 또는 감속에 의해 오염 신호를 포함할 때, 상기 휠속도 센서를 통해 측정된 휠속도를 미분하여 산출되는 종방향 가속도 또는 종방향 감속도를 상기 노이즈가 제거된 상기 제1가속도 또는 제2가속도에 가감하여 줌으로써 상기 주행 방향에 대한 종방향 노이즈를 제거하는 제2필터부를 더 포함하는 전기 자전거.
The method of claim 7, wherein
When the first acceleration or the second acceleration, from which the noise is removed through the low pass filter, includes a contamination signal by longitudinal acceleration or deceleration in the driving direction, the wheel speed measured by the wheel speed sensor is differentiated. And a second filter unit configured to remove longitudinal noise in the driving direction by adding or subtracting the calculated longitudinal acceleration or longitudinal deceleration to the first acceleration or the second acceleration from which the noise is removed.
주행 노면의 경사도를 검출하고;
운전자의 페달 의지를 판단하기 위해 페달 회전 속도를 검출하고;
상기 검출된 페달 회전 속도에 의해 판단한 운전자의 페달 의지와 상기 검출된 주행 노면의 경사도에 따라 상기 구동륜에 대한 모터 구동력을 제어하는 전기 자전거 제어방법.
Detecting the inclination of the traveling road surface;
Detect pedal rotational speed to determine a driver's pedal will;
And controlling the motor driving force for the driving wheel according to the pedal will of the driver determined by the detected pedal rotation speed and the inclination of the detected road surface.
제10항에 있어서,
상기 검출된 페달 회전 속도에 의해 판단한 운전자의 페달 의지와 상기 검출된 주행 노면의 경사도에 따라 상기 구동륜에 대한 모터 구동력을 제어하는 것은,
상기 검출된 상기 주행 노면의 경사도가 플러스 값을 가지는 경우에는 상기 모터의 출력 토크를 소정의 비율로 증폭시키고, 상기 검출된 상기 주행 노면의 경사도가 마이너스 값을 가지는 경우에는 상기 모터의 출력 토크를 소정의 비율로 감소시키는 것인 전기 자전거 제어방법.
The method of claim 10,
Controlling the motor driving force for the driving wheel according to the pedal will of the driver determined by the detected pedal rotation speed and the inclination of the detected road surface,
When the detected inclination of the road surface has a positive value, the output torque of the motor is amplified by a predetermined ratio, and when the detected inclination of the road surface has a negative value, the output torque of the motor is predetermined. The electric bicycle control method is to reduce the ratio.
제11항에 있어서,
상기 검출된 페달 회전 속도에 의해 판단한 운전자의 페달 의지와 상기 검출된 주행 노면의 경사도에 따라 상기 구동륜에 대한 모터 구동력을 제어하는 것은,
상기 검출된 상기 주행 노면의 경사도가 플러스 값을 가지는 경우에는 상기 모터의 출력 토크의 게인(gain)을 1보다 크게 하고, 상기 검출된 상기 주행 노면의 경사도가 마이너스 값을 가지는 경우에는 상기 모터의 출력 토크의 게인을 1보다 작게 하는 것인 전기 자전거 제어방법.
The method of claim 11,
Controlling the motor driving force for the driving wheel according to the pedal will of the driver determined by the detected pedal rotation speed and the inclination of the detected road surface,
The gain of the output torque of the motor is greater than 1 when the detected inclination of the traveling road surface has a positive value, and the output of the motor when the detected inclination of the traveling road surface has a negative value. An electric bicycle control method wherein the gain of torque is made smaller than one.
제10항에 있어서,
상기 주행 노면의 경사도를 검출하는 것은,
주행 방향의 수직 방향으로 45도 위치에 두 개의 가속도를 측정하고, 측정된 두 개의 가속도의 비율에 따라 상기 주행 노면의 경사도를 측정하는 것인 전기 자전거 제어방법.
The method of claim 10,
Detecting the inclination of the running road surface,
And measuring two accelerations at a 45 degree position in the vertical direction of the driving direction, and measuring the inclination of the driving road surface according to the ratio of the measured two accelerations.
제13항에 있어서,
상기 두 개의 가속도 비율은 삼각함수(Trigonometric Function)의 코사인(cosine)값과 사인(sine)값의 비율과 같고,
상기 주행 노면의 경사도를 검출하는 것은,
상기 비율을 통해 상기 주행 노면의 경사도를 측정하는 것인 전기 자전거 제어방법.
The method of claim 13,
The two acceleration ratios are equal to the ratio of cosine and sine values of the trigonometric function,
Detecting the inclination of the running road surface,
And controlling the inclination of the road surface through the ratio.
제14항에 있어서,
상기 두 개의 가속도가 주행 방향에 대한 종방향 가속 또는 감속에 의해 오염 신호를 포함할 때, 구동륜의 휠속도를 측정하고, 측정된 휠속도를 미분하여 산출되는 종방향 가속도 또는 종방향 감속도를 상기 두 개의 가속도에 가감하여 줌으로써 상기 주행 방향에 대한 종방향 노이즈를 제거하는 것을 더 포함하는 전기 자전거 제어방법.
15. The method of claim 14,
When the two accelerations include a contamination signal by longitudinal acceleration or deceleration with respect to the driving direction, the wheel acceleration of the driving wheel is measured, and the longitudinal acceleration or longitudinal deceleration calculated by differentiating the measured wheel speed is recalled. And removing longitudinal noise for the driving direction by adding or subtracting two accelerations.
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