KR20170022179A - Driving apparatus for electronic bike and electronic bike having thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 자전거용 구동 장치 및 이를 갖는 전기 자전거에 관한 것이다.
The present invention relates to a driving apparatus for an electric bicycle and an electric bicycle having the same.
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 기어 등의 동력전달장치가 설치된다.The bicycle is structured such that the front wheel, which is a steering wheel, and the rear wheel, which is a drive wheel, are arranged straight in front of and behind the frame, and the occupant moves forward by stepping on a pedal interlocked with the rear wheel to rotate the rear wheel. These bicycles are equipped with power transmission devices such as chains or gears that transmit the power generated by the pedals to the rear wheels.
특히, 체인방식의 동력전달장치는 페달의 일측에 설치되는 구동 스프라켓과, 이 구동 스프라켓 보다 직경이 작으면서 구동륜인 후륜에 설치되는 피동 스프라켓과, 구동 스프라켓과 피동 스프라켓을 연결하는 체인으로 이루어져 있다.Particularly, the power transmission system of the chain type comprises a drive sprocket provided on one side of the pedal, a driven sprocket provided on a rear wheel which is smaller in diameter than the drive sprocket and is a drive wheel, and a chain connecting the drive sprocket and the driven sprocket.
따라서, 이와 같은 구성에 의해 탑승자가 페달을 밟으면, 이 페달과 일체로 설치된 구동 스프라켓이 회전하고, 동시에 체인에 의해 피동 스프라켓과 연결되는 후륜도 회전하게 되어 자전거를 앞으로 전진시키는 것이다.Accordingly, when the occupant presses the pedal in this manner, the drive sprocket integrally formed with the pedal rotates, and at the same time, the rear wheel connected to the driven sprocket by the chain also rotates to advance the bicycle forward.
이와 같은 자전거는 사용자의 페달링에 의한 답력을 이용하여 주행하는 것으로서, 평지에서는 그 주행에 어려움이 없으나 언덕 등의 경사로를 올라갈 때에는 많은 힘을 필요로 하게 된다.Such a bicycle travels by using the power of pedaling by a user, and there is no difficulty in traveling on a flat ground, but a lot of power is required when climbing a slope such as a hill.
이러한 점을 해소하기 위하여, 최근에는 사용자의 답력에 더해 모터의 구동력을 사용하여 주행할 수 있도록 모터를 장착한 전기 자전거가 개발되었다.In order to solve this problem, recently, an electric bicycle having a motor for driving by using the driving force of the motor in addition to the power of the user has been developed.
즉, 전기 자전거에는 배터리(battery)로 구동되는 모터가 이용되며, 이러한 전기 자전거는 사람이 페달을 밟는 힘만으로 주행하거나, 배터리로 구동되는 모터의 힘만으로 주행하거나, 둘 모두를 이용하여 주행하는 것을선택할 수 있도록 구성되어 있다.That is, a motor driven by a battery is used as an electric bicycle. Such an electric bicycle can be operated by a person only by the force of the pedal, by the power of the motor driven by the battery, or by both And so on.
종래의 전기 자전거는 언덕을 올라갈 때 페달의 축에 토크 센서를 장착하여 토크 센서에서 출력되는 신호에 따라 모터의 구동력을 자동으로 조절하도록 되어 있다.Conventional electric bicycles are equipped with a torque sensor on the axis of the pedal when climbing a hill and automatically adjust the driving force of the motor in accordance with the signal outputted from the torque sensor.
이러한 토크 센서는 뒤틀림 센서 코일에서 뒤틀림에 따라 자기장을 발생시키면 이를 인덕터가 감지하여 전압을 발생시키는 마그네틱(Magnetic) 방식과, 페달과 크랭크 사이에 뒤틀림 센서를 장착하여 이를 측정하는 스트레인 게이지(Strain Gauge) 방식이 있다.Such a torque sensor has a magnetic system in which a magnetic field is generated by a warp sensor coil when a warp sensor detects it and a voltage is generated by an inductor, a strain gauge (strain gauge) which measures a warp sensor mounted between the pedal and the crank, .
그런데, 이와 같은 토크 센서는 매우 고가이며, 그 결과 토크 센서는 가격이 매우 비싸 전기 자전거의 가격이 높아지는 문제가 있다.However, such a torque sensor is very expensive, and as a result, the torque sensor is very expensive and the price of the electric bicycle rises.
아울러, 토크 센서의 자전거 장착시 장착 공간을 많이 차지하고, 장착 부품들이 다수 필요하여 설치와 유지 보수의 어려움이 있는 문제가 있다.In addition, there is a problem that the torque sensor occupies a lot of mounting space when mounting the bicycle and requires a large number of mounting parts, which makes it difficult to install and maintain.
그리고, 토크 센서의 무게로 인하여 자전거의 무게가 증가 되며, 자전거가 경사면을 주행하며 올라갈 때, 모터의 어시스트 비율이 올라가 배터리 소요가 증대되는 문제가 있다.
Further, the weight of the bicycle increases due to the weight of the torque sensor, and when the bicycle rides up the slope, the assist ratio of the motor increases and the battery requirement increases.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 페달 속도를 이용하여 페달 토크를 추정하는 전기 자전거용 구동 장치 및 이를 갖는 전기 자전거가 제공된다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided an electric bicycle drive apparatus for estimating a pedal torque using a pedal velocity and an electric bicycle having the same.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자전거용 구동 장치 및 이를 갖는 전기 자전거는, 자전거 페달의 각속도를 검출하는 페달 속도 검출부; 및 상기 페달 속도 검출부에 의해 검출한 페달 각속도에 따라 페달 각가속도를 계산하고, 계산된 페달 각가속도에 따라 페달 토크(torque)를 추정하여 모터의 구동을 제어하는 모터 구동 제어부를 포함할 수 있다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a driving apparatus for an electric bicycle and an electric bicycle having the same, including: a pedal velocity detector for detecting an angular velocity of a bicycle pedal; And a motor drive control unit for calculating a pedal angular acceleration according to the pedal angular velocity detected by the pedal velocity detection unit and estimating a pedal torque according to the calculated pedal angular acceleration.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기 자전거에 고가의 토크 센서를 적용하지 않아 전기 자전거의 제조 비용 및 부피가 저감되는 효과가 있다.
According to the embodiment of the present invention, since the expensive torque sensor is not applied to the electric bicycle, the manufacturing cost and the volume of the electric bicycle can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거의 개략적인 외형도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거에 적용된 구동 장치의 개략적인 블럭도이다.
도 3a 및 도 3b는 페달 위치를 검출하기 위한 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 페달 위치를 검출한 검출 신호의 그래프이고, 도 4c는 도 4a 및 도 4b의 검출 신호로부터 계산한 θ 파형을 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 4c의 θ 파형을 미분한 속도와 실제 토크 센서의 출력 신호를 비교한 그래프이다.
도 6은 도 5의 페달 각속도를 미분한 각가속도와 실제 토크 센서의 출력 신호를 비교한 그래프이다.
도 7은 도 6의 페달 각가속도로부터 추정된 토크 추정 신호와 실제 토크 센서의 출력 신호를 비교한 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 기어 단수 변경시의 토크 추정 신호와 실제 토크 센서의 출력 신호를 비교한 그래프이다.1 is a schematic outline view of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic block diagram of a driving apparatus applied to an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are diagrams for explaining an example for detecting the pedal position.
Figs. 4A and 4B are graphs of detection signals for detecting the pedal position, and Fig. 4C is a graph showing the &thetas; waveforms calculated from the detection signals in Figs. 4A and 4B.
5 is a graph comparing the output signal of the actual torque sensor with the speed obtained by differentiating the? Waveform of FIG. 4C.
FIG. 6 is a graph comparing an output signal of the actual torque sensor with an angular acceleration obtained by differentiating the pedal angular velocity of FIG.
7 is a graph showing a comparison between the torque estimation signal estimated from the pedal angular acceleration of FIG. 6 and the output signal of the actual torque sensor.
8A and 8B are graphs comparing a torque estimation signal at the time of gear stage change and an output signal of an actual torque sensor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거의 개략적인 외형도이다.1 is a schematic outline view of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거(100)는 자전거 본체(110)와 자전거 본체(110)에 채용된 구동 장치(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an
전기 자전거 본체(110)는 각 구성을 지지하는 프레임(111)과, 프레임(111)에 의해 지지되는 바퀴(112,113)를 포함할 수 있다.The
바퀴의 전륜(112) 및 후륜(113)이 프레임(111)으로 지지되고, 동력전달수단에 의해 회전되는 체인(116)이 후륜(113)과 맞물림 결합된다. 이때, 동력전달수단은 페달(115) 및 모터(121)로 이루어질 수 있다. The
페달(115)은 사용자에 의해 힘이 가해지면 회전되어 회전되는 회전력을 체인(116)으로 전달한다. 또한, 모터(121)는 전원이 공급되면 회전축이 회전되며 회전력을 체인(116)으로 전달할수 있다. The
이때, 사용자에 의해 힘이 페달(115)에 힘이 가해져 전기 자전거(100)가 주행될 때 모터(121)가 보조하여 사용자가 적은 힘을 페달(115)에 가해도 언덕 등을 주행하기 용이하게 한다.At this time, when a force is applied to the
여기서, 페달(115) 또는 모터(121)를 통해 체인(116)으로 회전력을 전달하는 세부적인 구성은 당업계에 널리 공지된 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Here, the detailed configuration for transmitting the rotational force to the
구동 장치(120)는 센터 마운트(center mount) 방식으로 자전거 본체(110)에 적용될 수 있다.
The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거에 적용된 구동 장치의 개략적인 블럭도이다.2 is a schematic block diagram of a driving apparatus applied to an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거(100)에 적용된 구동 장치(120)는 모터(121), 모터 구동 제어부(122), 전력 공급부(123) 및 페달 속도 검출부(124)를 포함할 수 있다.2, a
모터(121)는 전기 자전거(100)의 바퀴(112,113)의 회전을 보조할 수 있고, 모터 구동 제어부(122)는 이러한 모터(121)의 구동을 제어할 수 있다. The
전력 공급부(123)는 모터 구동 제어부(122)에 필요한 전력을 공급할 수 있으며, 예를 들어, 전력 공급부(123)는 배터리일 수 있다.The
페달 속도 검출부(124)는 전기 자전거(100)의 페달(115)의 속도를 검출하여, 검출된 속도를 모터 구동 제어부(122)에 전달하고, 모터 구동 제어부(122)는 이에 기초하여 페달 토크(torque)를 추정하여 모터(121)의 구동을 제어할 수 있다. The pedal
모터 구동 제어부(122)는 페달 각가속도 연산부(122a)를 포함할 수 있으며, 페달 각가속도 연산부(122a)는 페달 속도를 미분하여 페달 각가속도를 연산할 수 있다.The motor
더하여, 모터 구동 제어부(122)는 페달 토크의 추정에 있어서, 기어비에 기초해서 페달 토크를 추정하여 기어의 단수가 가변되어도 정확한 페달 토크를 추정할 수 있다. 상술한 기어비는 검출된 페달 각속도 및 휠 각속도에 기초하여 추정할 수 있다.
In addition, in estimating the pedal torque, the motor
전기 자전거의 동작을 수식화하면 다음의 수식과 같을 수 있다.If the behavior of the electric bicycle is formulated, it can be as follows.
(수식1)(Equation 1)
(수식2)(Equation 2)
(수식3)(Equation 3)
(수식4)(Equation 4)
(수식5)(Equation 5)
(수식6)(Equation 6)
(여기서, Tm은 모터 토크, Tp는 페달 토크, gr은 기어비, Teff는 부하 토크, Je는 휠(바퀴) 관성 모멘트, ωw는 휠 각속도, v는 자전거 속도, rw는 휠 반지름, Tm+Tp는 입력 토크, dωw/dt는 자전거 가속도을 의미할 수 있으며, Fg는 등판 저항, Fa는 드레그(drag) 저항 계수, Tr은 구름(rolling) 저항, Jw는 후륜 휠 관성 모멘트, ms는 전기 자전거의 총 질량, g는 중력 가속도, θs는 전기 자전거가 주행하는 도로의 기울기, Ca는 공기 드래그(drag) 계수, μ는 구름 저항 계수를 의미할 수 있다.)
(Where, T m is motor torque, T p is a pedal torque, g r is the gear ratio, T eff is the load torque, J e is the wheel (wheel), the moment of inertia, ω w is the wheel angular velocity, v is bicycle velocity, r w is wheel radius, T m + T p is the input torque, dω w / dt may mean bicycle gasokdoeul, F g is climbing resistance, F a is the drag (drag) resistance coefficient, T r is a cloud (rolling) resistance, J w is the rear wheel inertia moment, m s is the total mass of the electric bicycle, g is the gravitational acceleration, θ s is the slope of the road traveled by the electric bicycle, C a is the air drag coefficient, You can.
상술한 수식1에서 부하 토크가 일정하다고 가정하면, 입력 토크와 기어비의 곱이 자전거 가속도와 비례함을 알 수 있고, 자전거 가속도는 당연히 페달 각가속도에 비례할 것임을 알 수 있다.Assuming that the load torque is constant in Equation (1), it can be seen that the product of the input torque and the gear ratio is proportional to the bicycle acceleration, and the bicycle acceleration is naturally proportional to the pedal angular acceleration.
이에 따라, 페달 각가속도에 기초하여 토크를 추정할 수 있다.
Thus, the torque can be estimated based on the pedal angular acceleration.
도 3a 및 도 3b는 페달 위치를 검출하기 위한 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 4a 및 도 4b는 페달 위치를 검출한 검출 신호의 그래프이고, 도 4c는 도 4a 및 도 4b의 검출 신호로부터 계산한 θ 파형을 나타내는 그래프이다.
Figs. 4A and 4B are graphs of detection signals obtained by detecting pedal positions, Fig. 4C is a graph showing the relationship between the detection signals of Figs. 4A and 4B, Fig. 5 is a graph showing the calculated? Waveform. Fig.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 페달 위치를 검출하기 위해 좌측과 우측의 페달(115a, 115b)에 연겨된 페달 새프트(115c) 측에 링 마그넷(124a)을 장착하여 마그네틱 센서(124b)를 통해 페달 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 페달 새프트(shaft) 측에 16개의 링 마그넷을 장착하여 페달이 회전하면서 링 마그넷과 마그네틱 센서 간의 전기적 반응에 따라 전압이 도 4a 및 도 4b에 도시된 그래프와 같이 나타날 수 있다. 링 마그넷은 분극되어 페달이 회전하면서 링 마그넷과 마그네틱 센서 간의 전기적 반응에 따라 발생된 전압을 1밀리초 단위로 기록하면 도 4a 및 도 4b와 같이 코사인(cosin) 신호와 사인(sin) 신호의 파형으로 나타낼 수 있다. 3A and 3B, a
페달의 위치를 임의의 기준선을 기준으로 어느 위치에 있는지 θ로 나타낼 수 있으며, 도 4a 및 도 4b에 도시된 코사인(cosin) 신호와 사인(sin) 신호를 아크 탄젠트(arc tan)로 변환하면 도 4c와 같이 θ 신호를 나타낼 수 있다.The position of the pedal can be represented by θ with respect to an arbitrary reference line. If the cosine signal and the sin signal shown in FIGS. 4A and 4B are converted into arc tangents, 4c. ≪ / RTI >
도 4a 내지 도 4b의 식별 부호 A 영역에서는 페달을 구르기 시작하면서 일정 속도가 될 때까지 신호가 불규칙적으로 나타나며, 식별 부호 B 영역에서 코사인 신호, 사인 신호 및 이를 아크 탄젠트로 변환한 θ 신호가 안정적으로 나타나는 것을 볼 수 있다.4A to 4B, the signal is irregularly displayed until the pedal starts rolling, and the cosine signal, the sine signal, and the? Signal obtained by converting the cosine signal, the sine signal into the arc tangent in the identification code B region are stably Can be seen.
도 4c에 도시된 θ 신호를 미분하면 도 5에 도시된 바와 같이 페달 각속도를 검출할 수 있다.
When the? Signal shown in FIG. 4C is differentiated, the pedal angular velocity can be detected as shown in FIG.
도 5는 도 4c의 θ 파형을 미분한 페달 각속도와 실제 토크 센서의 출력 신호를 비교한 그래프이다.5 is a graph comparing an output signal of the actual torque sensor with the angular velocity of the pedal differentiated from the? Waveform of FIG. 4C.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 페달 위치를 검출한 검출 신호는 코사인(cosin) 신호와 사인(sin) 신호로 나타낼 수 있다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the detection signal detecting the pedal position may be represented by a cosine signal and a sinusoidal signal.
도 5를 참조하면, 식별 부호 a와 같이 페달을 구르지 않을 시의 속도는 '0'으로 표시될 수 있다. 실제 토크 센서의 출력은 식별 부호 b와 같이 '0'Nm을 기준으로 표시될 수 있으며, 왼발측 페달의 경우 기준인 '0'Nm 라인 이하에서 신호가 검출될 수 있다.(마찬가지로, 오른발측 페달의 경우에는 '0'Nm 라인 이하에서 신호가 검출될 수 있다.)Referring to FIG. 5, the speed at which the pedal is not rolled, such as the identification code a, may be expressed as '0'. The output of the actual torque sensor can be displayed on the basis of '0' Nm as in the case of the identification code b, and the signal can be detected on the basis of the reference '0' Nm line in the case of the left foot pedal. The signal can be detected on the line of 0 'Nm or less.)
식별 부호 c,e는 페달을 빠른 속도로 구른 부분이고, 식별 부호 d는 페달을 천천히 구른 부분이다, 식별부호 c,e와 같이 페달을 빠른 속도로 구른 부분에서 속도가 높게 검출되고, 이때의 실제 토크 센서의 출력 신호도 레벨이 높은 것을 볼 수 있다. 식별부호 d와 같이 페달을 천천히 구른 부분에서 속도가 낮게 검출되고, 실제 토크 센서의 출력 신호도 레벨이 낮은 것으로 볼 수 있다.(여기서, 그래프의 속도 단위는 km/h이나 이는 각속도를 파악하기 용이하게 일반 속도 단위로 환산한 것이다.)
The identification codes c and e are parts where the pedal is rolled at a high speed and the identification code d is a part where the pedal is slowly rolled. The output signal of the torque sensor is also high. The velocity of the pedal is slowly detected at the portion where the pedal slowly rolls as indicated by d, and the output signal of the actual torque sensor is also low. (Here, the velocity unit of the graph is km / h, It is converted into a general speed unit.)
도 6은 도 5의 페달 각속도를 미분한 각가속도와 실제 토크 센서의 출력 신호를 비교한 그래프이다.FIG. 6 is a graph comparing an output signal of the actual torque sensor with an angular acceleration obtained by differentiating the pedal angular velocity of FIG.
도 5를 참조하면, 실제 토크 센서의 출력 신호는 도 5에 도시된 신호와 동일할 수 있다.Referring to FIG. 5, the output signal of the actual torque sensor may be the same as that shown in FIG.
식별부호 f와 같이, 페달이 정지했을 때 페달 각가속도는 '0'으로 표시될 수 있고, 식별부호 g와 같이, 페달이 정지해 있다가 급가속을 했을시 높은 가속도 값이 계산될 수 있다. 또한, 식별부호 h 및 i와 같이, 페달 각속도가 감속하면 가속도 값이 '-'로 표시될 수 있다. (여기서, 그래프의 가속도 단위는 km/h2이나 이는 각가속도를 파악하기 용이하게 일반 가속도 단위로 환산한 것이다.)
Like the identification code f, the pedal angular acceleration can be represented as '0' when the pedal is stopped, and a high acceleration value can be calculated when the pedal is stopped and rapidly accelerated as in the case of the identification code g. Further, as in the case of the identification codes h and i, if the pedal angular velocity decelerates, the acceleration value can be indicated as '-'. (Here, the unit of acceleration of the graph is km / h 2 , which is converted to a general acceleration unit so that the acceleration can be easily grasped.)
도 7은 도 6의 페달 각가속도로부터 추정된 토크 추정 신호와 실제 토크 센서의 출력 신호를 비교한 그래프이다.7 is a graph showing a comparison between the torque estimation signal estimated from the pedal angular acceleration of FIG. 6 and the output signal of the actual torque sensor.
도 7을 참조하면, 상술한 수식에 기초하여 모터 구동 제어부(122)에서 추정한 토크 추정 신호가 실제 토크 센서의 출력 신호와 유사함을 볼 수 있다.
Referring to FIG. 7, it can be seen that the torque estimation signal estimated by the motor
도 8a 및 도 8b는 기어 단수 변경시의 토크 추정 신호와 실제 토크 센서의 출력 신호를 비교한 그래프이다.8A and 8B are graphs comparing a torque estimation signal at the time of gear stage change and an output signal of an actual torque sensor.
도 8a를 참조하면, 토크 추정 신호는 2단 기어의 경우 이에 따른 기어비를 추정하여 계산된 페달 토크에 곱하여 도시되었으며, 이는 2단으로 기어가 변경된 후 실제 토크 센서의 출력 신호와 비교하여 유사한 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 8A, the torque estimation signal is shown by multiplying the calculated pedal torque by estimating the corresponding gear ratio in the case of the second gear, which is similar to the output signal of the actual torque sensor after the gear change to the second gear .
도 8b를 참조하면, 토크 추정 신호는 5단 기어의 경우 이에 따른 기어비를 추정하여 계산된 페달 토크에 곱하여 도시되었으며, 이는 5단으로 기어가 변경된 후 실제 토크 센서의 출력 신호와 비교하여 유사한 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 8B, the torque estimation signal is shown by multiplying the pedal torque calculated by estimating the gear ratio according to the fifth gear, which is similar to the output signal of the actual torque sensor after the gear change to the fifth gear .
상술한 기어비의 추정은 검출된 페달 각속도 및 휠 각속도에 기초하여 추정할 수 있다.The above-described estimation of the gear ratio can be estimated based on the detected pedal angular velocity and wheel angular velocity.
바퀴 휠의 각속도는 바퀴 휠에 장착된 마그네틱 센서에 의해서 검출될 수 있다.The angular velocity of the wheel can be detected by a magnetic sensor mounted on the wheel.
즉, 기어 단수가 변경되어도, 이에 따라 추정되는 기어비를 추정된 페달 토크에 곱하여 기어 단수의 변경에 관계없이 검출된 페달 각속도에 기초하여 페달 토크를 정확하게 추정할 수 있다.
That is, even if the number of gears is changed, the estimated gear ratio can be multiplied by the estimated pedal torque to accurately estimate the pedal torque based on the detected pedal angular speed irrespective of the change in the number of gears.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고가의 토크 센서를 적용하지 않아 전기 자전거용 구동 장치 및 전기 자전거의 제조 비용 및 부피가 저감될 수 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, the manufacturing cost and volume of the electric bicycle drive device and the electric bicycle can be reduced without applying the expensive torque sensor.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100: 전기 자전거
110: 자전거 본체
111: 프레임
112: 전륜
113: 후륜
115: 페달
116: 체인
120: 구동 장치
121: 모터
122: 모터 구동 제어부
122a: 페달 각가속도 연산부
123: 전력 공급부
124: 페달 속도 검출부100: electric bicycle
110: Bicycle body
111: frame
112: front wheel
113: rear wheel
115: Pedal
116: Chain
120: Driving device
121: Motor
122: Motor drive control section
122a: Pedal angular acceleration calculator
123: Power supply
124: Pedal speed detector
Claims (8)
상기 페달 속도 검출부에 의해 검출한 페달 각속도에 따라 페달 각가속도를 계산하고, 계산된 페달 각가속도에 따라 페달 토크(torque)를 추정하여 모터의 구동을 제어하는 모터 구동 제어부
를 포함하는 전기 자전거용 구동 장치.
A pedal velocity detector for detecting the angular velocity of the bicycle pedal; And
A pedal angle detecting unit for detecting a pedal angular velocity detected by the pedal velocity detecting unit, a pedal angle detecting unit for detecting pedal angular velocity based on the pedal angular velocity detected by the pedal velocity detecting unit,
And an electric motor for driving the electric bicycle.
상기 모터 구동 제어부는 계산된 페달 각가속도에 기어비를 곱하여 페달 토크를 추정하는 전기 자전거용 구동 장치.
The method according to claim 1,
And the motor drive control section estimates the pedal torque by multiplying the calculated pedal angular acceleration and acceleration by the gear ratio.
상기 모터 구동 제어부는 페달 각속도 및 자전거 바퀴의 각속도에 따라 상기 기어비를 추정하는 전기 자전거용 구동 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the motor drive control unit estimates the gear ratio according to the pedal angular velocity and the angular velocity of the bicycle wheel.
상기 페달의 각속도에 따라 페달 각가속도를 계산하고, 계산된 페달 각가속도에 따라 페달 토크(torque)를 추정하여, 상기 바퀴의 회전을 보조하는 모터의 구동을 제어하는 구동 장치
를 포함하는 전기 자전거.
A bicycle body in which the wheels rotate according to the rotational force of the pedal; And
A pedal angular acceleration calculating unit for calculating a pedal angular acceleration according to the angular velocity of the pedal and estimating a pedal torque according to the calculated pedal angular acceleration and controlling the driving of the motor for assisting the rotation of the wheel,
. ≪ / RTI >
상기 페달의 각속도를 검출하는 페달 속도 검출부; 및
상기 페달 속도 검출부에 의해 검출된 페달 각속도에 따라 페달 토크를 추정하여 모터의 구동을 제어하는 모터 구동 제어부
를 포함하는 전기 자전거.
5. The method of claim 4,
A pedal velocity detector for detecting an angular velocity of the pedal; And
A motor drive control section for estimating a pedal torque according to the pedal angular velocity detected by the pedal velocity detection section and controlling the drive of the motor,
. ≪ / RTI >
상기 모터 구동 제어부는 상기 페달 각속도에 기초하여 페달 각가속도를 계산하고, 계산된 페달 각가속도에 따라 페달 토크를 추정하는 전기 자전거.
6. The method of claim 5,
Wherein the motor drive control section calculates a pedal angular acceleration based on the pedal angular velocity and estimates a pedal torque according to the calculated pedal angular acceleration.
상기 모터 구동 제어부는 계산된 페달 각가속도에 기어비를 곱하여 페달 토크를 추정하는 전기 자전거.
The method according to claim 6,
And the motor drive control section estimates the pedal torque by multiplying the calculated pedal angular acceleration acceleration by the gear ratio.
상기 모터 구동 제어부는 페달 각속도 및 자전거 바퀴의 각속도에 따라 상기 기어비를 추정하는 전기 자전거.
8. The method of claim 7,
Wherein the motor drive control unit estimates the gear ratio according to the pedal angular velocity and the angular velocity of the bicycle wheel.
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