KR20220084524A - Apparatus and method for driving electric bicycle - Google Patents

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KR20220084524A
KR20220084524A KR1020200174073A KR20200174073A KR20220084524A KR 20220084524 A KR20220084524 A KR 20220084524A KR 1020200174073 A KR1020200174073 A KR 1020200174073A KR 20200174073 A KR20200174073 A KR 20200174073A KR 20220084524 A KR20220084524 A KR 20220084524A
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electric bicycle
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백인하
이승경
홍경호
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 전기자전거의 부스팅 모드에 관한 것으로 전기 자전거의 출발시나 추월시 등 급가속이 필요한 경우에 사용자의 의도를 2중으로 판단하여 사용자가 의도하지 않은 급가속을 막음으로써 필요한 가속력을 제공하면서도 안전한 전기자전거 운용이 가능하도록 하는 효과가 있다.The present invention relates to a boosting mode of an electric bicycle, and when rapid acceleration is required at the time of starting or overtaking of the electric bicycle, the user's intention is determined as double and the user's unintended rapid acceleration is prevented by providing the necessary acceleration force while providing a safe electric vehicle. It has the effect of making it possible to operate a bicycle.

Description

전기자전거 구동 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING ELECTRIC BICYCLE}Electric bicycle driving device and method thereof

본 발명은 전기자전거에 관한 것으로 특히 체인이 없는 전기 자전거의 부스팅 주행에 관한 기술이다.The present invention relates to an electric bicycle, and more particularly, to a technology for boosting driving of an electric bicycle without a chain.

전기자전거는 전기로 모터를 돌려 사람의 힘을 보조하거나 자전거를 구동한다. 모터의 힘으로 사람이 페달을 밟아 바퀴를 구동하는 힘을 보조하는 방식을 PAS(Pedal Assistance System) 방식이라 하고 손잡이를 당겨 모터의 힘만으로 바퀴를 구동하는 방식을 스로틀(Throttle) 방식이라 한다.An e-bike uses electricity to turn a motor to support human power or to drive a bicycle. The PAS (Pedal Assistance System) method uses the power of the motor to assist a person with the power to drive the wheels, and the PAS (Pedal Assistance System) method uses only the power of the motor to pull the handle to drive the wheels.

스로틀 방식은 모터의 힘만으로 전기자전거를 움직이므로 종래의 자전거와 같은 페달이나 페달의 힘을 전달하기 위한 체인이 필요없다. 하지만 사람들은 페달 없는 자전거에 어색함을 느끼기 때문에 체인이 없는 자전거라도 페달을 돌려 이를 배터리를 충전하는 데 쓰는 방식의 전기자전거도 존재한다.Since the throttle method moves the electric bicycle only with the power of the motor, there is no need for a pedal or a chain for transmitting the force of the pedal like a conventional bicycle. However, since people feel awkward about bicycles without pedals, there are also e-bikes that do not have chains and use them to charge the battery by turning the pedals.

체인 없는 전기자전거는 사용자가 페달을 돌리는 속도를 인식하여 속도에 비례하여 모터의 속도를 제어한다. 페달에는 체인이 연결되어 있지 않으므로 부하가 걸리지 않는다. 따라서 체인이 있는 자전거와 같은 페달 부하감을 만들어내기 위해서는 페달과 연결된 발전기(Generator)를 제어하게 된다. 전기자전거의 속도에 따라 페달의 부하를 제어하면 사용자는 체인이 있는 일반 자전거와 유사한 느낌의 페달감을 느끼게 되는 것이다. The chainless e-bike recognizes the speed at which the user turns the pedal and controls the speed of the motor in proportion to the speed. The pedals are not chained, so no load is applied to them. Therefore, in order to create a feeling of pedal load like a bicycle with a chain, a generator connected to the pedal is controlled. If the load on the pedal is controlled according to the speed of the e-bike, the user will feel the pedal feeling similar to that of a regular bicycle with a chain.

하지만 이렇게 체인이 없는 전기자전거에서 체인이 있는 자전거와 유사한 페달감을 만들면 급출발이나 추월을 위해 가속이 필요한 경우에 보통의 주행보다 훨씬 큰 힘이 필요한 문제가 있다.However, if you create a pedal feel similar to a bicycle with a chain on an e-bike without a chain, there is a problem that requires much greater power than normal driving when acceleration is required for a sudden start or overtaking.

본 발명의 발명자들은 이러한 종래 기술의 체인이 없는 전기자전거의 구동 문제 해결을 위해 연구 노력해 왔다. 급가속(부스팅) 주행이 필요한 경우에 큰 힘을 들이지 않고도 원하는 가속감을 얻을 수 있는 전기자전거를 완성하기 위해 많은 노력 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present invention have been researching and trying to solve the driving problem of such a prior art chainless electric bicycle. The present invention has been completed after much effort in order to complete an electric bicycle that can obtain a desired sense of acceleration without applying a large amount of force when rapid acceleration (boosting) driving is required.

본 발명은 전기자전거의 출발시나 추월시와 같이 급가속이 필요한 경우 부스팅 모드를 제공함으로써 사용자에게 편의를 제공하면서도 안전한 전기자전거 운행이 되도록 하는 부스팅 모드의 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling a boosting mode that enables safe operation of an electric bicycle while providing convenience to users by providing a boosting mode when rapid acceleration is required, such as when starting or overtaking of an electric bicycle.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other objects not specified in the present invention will be additionally considered within the range that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.

본 발명에 따른 전기자전거 구동 장치는, An electric bicycle driving device according to the present invention,

페달의 위치 또는 속도를 측정하는 페달 센서부; 구동 휠의 위치 또는 속도를 측정하는 휠 센서부; 상기 페달과 구동 휠의 위치 차이 또는 속도 차이에 의해 상기 구동 휠을 구동하기 위한 모터의 속도를 제어하는 구동 제어부;를 포함하되, 상기 구동 제어부는 사용자의 부스팅 제어에 의한 부스팅 모드에서 상기 모터의 제어 전류를 일정시간동안 이전 주행에 비해 증가시키는 것을 특징으로 한다.a pedal sensor unit for measuring the position or speed of the pedal; a wheel sensor unit for measuring the position or speed of the driving wheel; A driving control unit for controlling a speed of a motor for driving the driving wheel according to a position difference or a speed difference between the pedal and the driving wheel, wherein the driving control unit controls the motor in a boosting mode by a user's boosting control It is characterized in that the current is increased compared to the previous driving for a certain period of time.

상기 구동 제어부는 상기 전기자전거의 부스팅 제어 버튼이 미리 정해진 시간 이상 눌려 지고 상기 페달 센서부에 의해 측정한 페달의 속도가 상기 부스팅 제어 버튼이 눌려지기 전보다 빨라진 경우에만 상기 부스팅 모드에 진입하는 것을 특징으로 한다.The driving control unit enters the boosting mode only when the boosting control button of the electric bicycle is pressed for a predetermined time or more and the speed of the pedal measured by the pedal sensor unit becomes faster than before the boosting control button is pressed. do.

상기 구동 제어부는 상기 부스팅 모드에서 상기 모터의 제어 전류를 전기자전거의 속도에 비례하여 증가시키는 것을 특징으로 한다.The driving controller is characterized in that in the boosting mode, the control current of the motor is increased in proportion to the speed of the e-bike.

상기 구동 제어부는 상기 부스팅 모드에서 전기자전거의 속도가 미리 지정된 최고속도를 초과하지 않도록 상기 모터의 전류를 제한하는 것을 특징으로 한다.The driving control unit is characterized in that it limits the current of the motor so that the speed of the e-bike does not exceed a predetermined maximum speed in the boosting mode.

상기 구동 제어부는 상기 증가되는 모터의 전류가 상기 부스팅 모드의 시작 후 미리 지정된 제1 시간동안 증가하고 상기 부스팅 모드의 종료 전 미리 지정된 제2 시간동안 감소하는 것을 특징으로 한다.The driving control unit is characterized in that the increased motor current increases for a first predetermined time after the start of the boosting mode and decreases for a second predetermined time before the end of the boosting mode.

상기 구동 제어부는 상기 일정시간동안 상기 부스팅 모드 제어 후 미리 정해진 시간동안 부스팅 모드가 동작하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The driving control unit is characterized in that after controlling the boosting mode for the predetermined time, the boosting mode is not operated for a predetermined time.

상기 구동 제어부는 상기 페달 센서부에 의해 측정한 페달의 속도가 0이거나 상기 전기자전거의 브레이크 레버 작동이 감지되면 상기 부스팅 모드를 중단하는 것을 특징으로 한다.The driving control unit is characterized in that when the speed of the pedal measured by the pedal sensor unit is 0 or the operation of the brake lever of the electric bicycle is detected, the boosting mode is stopped.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전기자전거 구동 방법은,An electric bicycle driving method according to another embodiment of the present invention,

페달의 위치 또는 속도를 측정하는 단계; 구동 휠의 위치 또는 속도를 측정하는 단계; 상기 페달과 구동 휠의 위치 차이 또는 속도 차이에 의해 상기 구동 휠을 구동하는 모터의 속도를 계산하는 단계; 상기 계산한 속도로 모터를 제어하기 위한 모터 전류를 생성하는 단계; 가속을 위한 부스팅 모드인지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과 부스팅 모드이면 가속을 위한 모터의 추가 전류를 생성하는 단계를 포함한다.measuring the position or speed of the pedal; measuring the position or speed of the drive wheel; calculating a speed of a motor for driving the driving wheel based on a position difference or a speed difference between the pedal and the driving wheel; generating a motor current for controlling the motor at the calculated speed; determining whether it is a boosting mode for acceleration; and generating an additional current of the motor for acceleration if the determination result is a boosting mode.

상기 부스팅 모드인지 판단하는 단계는 상기 전기자전거의 부스팅 제어 버튼이 미리 정해진 시간 이상 눌려 지고 상기 측정한 페달의 속도가 상기 부스팅 제어 버튼이 눌려지기 전보다 빨라진 경우에만 부스팅 모드로 판단하는 것을 특징으로 한다.The step of determining whether the boosting mode is the boosting mode only when the boosting control button of the electric bicycle is pressed for more than a predetermined time and the measured speed of the pedal becomes faster than before the boosting control button is pressed It is characterized in that it is determined as the boosting mode.

상기 모터의 추가 전류를 생성하는 단계는 상기 전기자전거의 현재 속도에 비례하여 상기 모터의 추가 전류를 생성하는 것을 특징으로 한다.The generating of the additional current of the motor is characterized in that the additional current of the motor is generated in proportion to the current speed of the e-bike.

상기 모터의 추가 전류를 생성하는 단계는 상기 전기자전거의 속도가 미리 지정된 초과하지 않도록 상기 모터의 추가 전류를 제한하는 것을 특징으로 한다.The generating of the additional current of the motor is characterized in that the additional current of the motor is limited so that the speed of the e-bike does not exceed a predetermined value.

상기 모터의 추가 전류를 생성하는 단계는 상기 모터의 추가 전류가 상기 부스팅 모드의 시작 후 미리 지정된 제1 시간동안 증가하고 상기 부스팅 모드의 종료 전 미리 지정된 제2 시간동안 감소하는 것을 특징으로 한다.The generating of the additional current of the motor is characterized in that the additional current of the motor increases for a first predetermined time after the start of the boosting mode and decreases for a second predetermined time before the end of the boosting mode.

상기 부스팅 모드인지 판단하는 단계에서 이전 부스팅 모드 종료 후 미리 정해진 시간이 경과하지 않았으면 부스팅 모드로 진입하지 않는 것을 특징으로 한다.In the step of determining whether the boosting mode is in the boosting mode, if a predetermined time has not elapsed after the previous boosting mode is terminated, it is characterized in that the boosting mode is not entered.

상기 모터의 추가 전류를 생성하는 단계는 상기 페달의 속도가 0이거나 상기 전기자전거의 브레이크 레버 작동이 감지되면 상기 모터의 추가 전류를 생성하지 않고 상기 부스팅 모드를 중단하는 것을 특징으로 한다.The generating of the additional current of the motor is characterized in that the boosting mode is stopped without generating the additional current of the motor when the speed of the pedal is 0 or the operation of the brake lever of the e-bike is sensed.

본 발명에 따르면 사용자의 필요시 사용자의 의지를 2단계 이상 확인하여 부스팅 모드를 동작시킴으로써 안전하면서도 편리한 부스팅 모드를 제공할 수 있는 효과가 있다..According to the present invention, there is an effect that can provide a safe and convenient boosting mode by operating the boosting mode by checking the user's will in two or more steps when the user needs it.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if it is an effect not explicitly mentioned herein, it is added that the effects described in the following specification expected by the technical features of the present invention and their potential effects are treated as described in the specification of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 전기자전거 구동 장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 구동 제어부의 보다 자세한 구조도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 모터 추가 구동 전류의 변화 양상을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 전기자전거 구동 방법의 개략적인 흐름도이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다1 is a schematic structural diagram of an electric bicycle driving apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a more detailed structural diagram of a driving control unit according to a preferred embodiment of the present invention.
3 shows a change aspect of the motor additional driving current according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a schematic flowchart of a method for driving an electric bicycle according to another preferred embodiment of the present invention.
※ It is revealed that the accompanying drawings are exemplified as a reference for understanding the technical idea of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereby

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, the configuration of the present invention guided by various embodiments of the present invention and effects resulting from the configuration will be described with reference to the drawings. In the description of the present invention, if it is determined that related known functions are obvious to those skilled in the art and may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.Terms such as 'first' and 'second' may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the above terms. The above term may be used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first component' may be termed a 'second component', and similarly, a 'second component' may also be termed a 'first component'. can Also, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Unless otherwise defined, terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as meanings commonly known to those of ordinary skill in the art.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다.Hereinafter, the configuration of the present invention guided by various embodiments of the present invention and effects resulting from the configuration will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 전기자전거 구동 장치의 개략적인 구조도이다.1 is a schematic structural diagram of an electric bicycle driving apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 전기자전거를 구동하기 위한 전기자전거 구동 장치(1)는 페달 센서부(10), 휠 센서부(20) 및 구동 제어부(30)를 포함한다.The electric bicycle driving apparatus 1 for driving the electric bicycle according to the present invention includes a pedal sensor unit 10 , a wheel sensor unit 20 , and a driving control unit 30 .

페달 센서부(10)는 발전기(2)를 회전시키기 위한 페달의 위치 또는 속도를 측정한다.The pedal sensor unit 10 measures a position or speed of a pedal for rotating the generator 2 .

휠 센서부(20)는 구동 휠의 위치 또는 속도를 측정한다. 구동 휠은 페달과 체인으로 연결되고 모터(3)의 보조를 받아 구동될 수 있고, 체인이 없는 전기자전거의 경우 모터(3)에 의해서만 구동될 수 있다.The wheel sensor unit 20 measures the position or speed of the driving wheel. The driving wheel is connected to the pedal with a chain and may be driven with the assistance of the motor 3 , and in the case of an e-bike without a chain, it may be driven only by the motor 3 .

구동 제어부(30)는 페달의 위치 또는 속도와 구동 휠의 위치 또는 속도에 의해 모터(3)를 구동하기 위한 전류를 생성한다. The driving control unit 30 generates a current for driving the motor 3 by the position or speed of the pedal and the position or speed of the driving wheel.

도 2는 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 구동 제어부의 보다 자세한 구조도이다.2 is a more detailed structural diagram of a driving control unit according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 구동 제어부(30)는 발전기 전류 계산부(310), 모터 전류 계산부(320) 및 추가 전류 계산부(330)를 포함한다. 이를 위해 구동 제어부(30)는 하나 이상의 프로세서 및 메모리를 포함한다.The driving control unit 30 according to the present invention includes a generator current calculation unit 310 , a motor current calculation unit 320 , and an additional current calculation unit 330 . To this end, the driving control unit 30 includes one or more processors and memories.

전기자전거는 일반적인 자전거와 마찬가지로 페달의 속도가 빠를수록 속도가 빨라질 수 있도록 모터(3)를 제어한다. 이를 위해 페달의 위치 또는 속도와 구동 휠의 위치 또는 속도의 차이를 바탕으로 모터(3)를 제어하기 위한 전류를 생성한다.The electric bicycle controls the motor 3 so that the speed of the pedal increases as the speed of the pedal increases, just like a general bicycle. To this end, a current for controlling the motor 3 is generated based on the difference between the position or speed of the pedal and the position or speed of the driving wheel.

페달의 위치와 구동 휠의 위치를 사용하는 경우 페달의 위치와 구동휠과 연결된 모터(3)의 위치의 차이를 이용하여 모터 전류 계산부(320)에서 모터(3) 구동을 위한 전류를 계산한다. 이때 일반적인 자전거와 같은 기어비를 고려할 수 있고 주행 모드에 따라 모터의 보조 정도를 감안할 수도 있다.When the position of the pedal and the position of the driving wheel are used, the motor current calculator 320 calculates the current for driving the motor 3 by using the difference between the position of the pedal and the position of the motor 3 connected to the driving wheel. . In this case, the same gear ratio as that of a general bicycle can be considered, and the degree of assistance of the motor can be considered according to the driving mode.

여기에 급가속을 위한 부스트 모드를 적용하려면 발전기 전류 계산부(310)에서 페달의 위치에 비해 더 큰 전류를 생성할 수 있도록 제어할 수 있다.In order to apply the boost mode for rapid acceleration here, the generator current calculator 310 may control to generate a larger current compared to the position of the pedal.

부스트 모드를 적용하는 또 다른 방법은 발전기 전류 계산부(310)와 모터 전류 계산부(320)에 의해 계산된 모터(3)의 구동 전류에 급가속을 위한 추가 전류를 추가 전류 계산부(330)에서 생성하는 것이다.Another way to apply the boost mode is to add an additional current for rapid acceleration to the driving current of the motor 3 calculated by the generator current calculation unit 310 and the motor current calculation unit 320 and the additional current calculation unit 330 will be created from

이렇게 최종 계산된 모터 구동 전류에 의해 모터(3)를 구동함으로써 구동 제어부(30)에서 부스팅 모드를 적용할 수 있게 된다.By driving the motor 3 by the finally calculated motor driving current, the boosting mode can be applied by the driving control unit 30 .

페달의 위치와 모터의 위치 대신 페달의 속도와 모터의 속도를 이용하는 경우도 계산과정은 비슷한다. 페달 속도와 모터 속도의 차이값에 의해 모터 전류 계산부(320)에서 기본적인 모터(3) 구동 전류를 계산하고 발전기 전류 계산부(310)와 추가 전류 계산부(330)에서 부스팅 모드를 위한 모터 추가 전류를 계산하는 것이다.The calculation process is similar in the case of using the pedal speed and the motor speed instead of the pedal position and the motor position. The motor current calculation unit 320 calculates the basic motor 3 driving current by the difference between the pedal speed and the motor speed, and the generator current calculation unit 310 and the additional current calculation unit 330 add a motor for the boosting mode to calculate the current.

급가속을 위한 부스팅 모드 진입을 위해 우선 사용자의 부스팅 모드 진입 의사를 확인해야 한다.In order to enter the boosting mode for rapid acceleration, it is necessary to first confirm the intention of the user to enter the boosting mode.

부스팅 모드 버튼 등으로 단순하게 부스팅 모드에 진입하는 경우 사용자가 실수로 버튼을 건드린다면 급출발 등에 의해 사고의 위험이나 사용자가 불편함을 느낄 수 있다.In the case of simply entering the boosting mode with the boosting mode button, etc., if the user accidentally touches the button, the risk of an accident or the user may feel uncomfortable due to a sudden start, etc.

따라서 부스팅 모드 진입은 사용자의 의도를 2중, 3중으로 확인하는 알고리즘을 적용할 수 있다. 예를 들면 전기자전거의 HMI(Human Machine Interface)의 부스팅 모드 버튼을 3초 이상 누른 상태에서 페달링 속도가 이전보다 일정 수준 이상 빨라진 경우에만 부스팅 모드를 활성화 할 수 있다. 또는 브레이크 레버를 길게 당기는 경우 브레이크를 작동시키고 브레이크 레버를 짧게 연속으로 2회 또는 3회 당기면서 페달을 빠르게 밟는 경우 부스팅 모드를 활성화 할 수도 있다. 부스팅 모드가 활성화 된 상태에서는 구동 제어부(30)는 HMI에 부스팅 모드 주행중임을 표시하거나 소리로 나타낼 수 있다.Therefore, to enter the boosting mode, an algorithm that doubles or triples the user's intention can be applied. For example, the boosting mode can be activated only when the pedaling speed is higher than the previous level by more than a certain level while pressing the boosting mode button of the human machine interface (HMI) of the e-bike for more than 3 seconds. Alternatively, the boosting mode can be activated when the brake is applied when the brake lever is pulled long, and the pedal is quickly pressed while the brake lever is pulled 2 or 3 times in short succession. In a state in which the boosting mode is activated, the driving control unit 30 may display or sound on the HMI that the boosting mode is driving.

구동 제어부(30)는 부스팅 모드 진입 시 모터 전류 계산부(320)에서 기본적인 모터(3) 구동 전류를 계산하고 발전기 전류 계산부(310)와 추가 전류 계산부(330)에서 모터 구동을 위한 추가 전류를 생성함으로써 가속을 진행할 수 있다. 안전을 위해 구동 제어부(30)는 추가 전류 생성을 미리 정해진 일정 시간 동안만 진행하고 부스팅 모드를 멈출 수 있다. 또한 부스팅 모드의 남용을 막고 배터리 소모를 줄이기 위해 한 번 부스팅 모드를 사용한 후에는 일정시간이 지난 후에 다시 사용할 수 있도록 제한할 수도 있다.The driving control unit 30 calculates the basic motor 3 driving current in the motor current calculation unit 320 when entering the boosting mode, and additional current for driving the motor in the generator current calculation unit 310 and the additional current calculation unit 330 . can be accelerated by creating For safety, the driving control unit 30 may generate the additional current only for a predetermined period of time and stop the boosting mode. In addition, in order to prevent abuse of boosting mode and reduce battery consumption, after using boosting mode once, it can be restricted so that it can be used again after a certain period of time.

구동 제어부(30)에서 생성하는 부스팅을 위한 전류의 크기는 현재 주행 속도에 따라 다르게 할 수 있다. 예를 들어 저속에서는 20% 정도의 추가 전류를 생성하고 고속에서는 30%의 추가 전류를 생성하는 식이다. 현재 주행 속도에 비례하게 추가 전류를 생성함으로써 급가속에 의한 사고 위험이나 사용자의 충격을 완화할 수 있다. 또한 20% 혹은 30% 추가 전류를 생성하는 중에도 미리 정해진 최고 속도 이상으로는 속도가 증가하지 않도록 모터(3)의 추가 전류를 제한할 수 있다. The magnitude of the current for boosting generated by the driving controller 30 may vary according to the current driving speed. For example, it generates about 20% additional current at low speed, 30% additional current at high speed, and so on. By generating an additional current in proportion to the current driving speed, the risk of an accident caused by sudden acceleration or the user's impact can be alleviated. In addition, it is possible to limit the additional current of the motor 3 so that the speed does not increase beyond a predetermined maximum speed even while generating a 20% or 30% additional current.

도 3은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 모터 추가 구동 전류의 변화 양상을 나타낸다.3 shows a change aspect of the motor additional driving current according to a preferred embodiment of the present invention.

가속을 위한 모터 추가 구동 전류가 갑자기 인가되면 전기자전거에 충격이 발생할 수 있다. 따라서 추가되는 전류는 서서히 증가하고 서서히 감소하도록 할 수 있다.If an additional motor driving current for acceleration is suddenly applied, an impact may occur on the e-bike. Therefore, the added current can be gradually increased and gradually decreased.

도 3에서와 같이 부스팅 모드가 시작되면 미리 정해진 제1 시간(t1) 동안 목표 전류까지 증가를 시키고, 부스팅 모드 종료 전 미리 정해진 제2 시간(t2) 동안 부스팅을 위한 추가 전류가 0이 되도록 감소시킨다. 제1 시간이나 제2 시간에 증가 또는 감소하는 추가전류의 양은 도 3과 같이 선형적일 수 있고, 로그함수나 지수함수와 같이 비선형적일 수도 있다.3, when the boosting mode starts, the target current is increased for a first predetermined time t1, and the additional current for boosting is reduced to 0 for a second predetermined time t2 before the boosting mode ends. . The amount of the additional current that increases or decreases at the first time or the second time may be linear as shown in FIG. 3 , or may be nonlinear like a logarithmic function or an exponential function.

부스팅 모드는 일정 시간이 지나면 종료되도록 설정되어 있지만 사용자의 의도에 따라 부스팅 모드 실행 중에도 종료될 수 있다. 예를 들면 사용자가 페달을 밟지 않아 페달 센서부(10)에서 측정한 페달의 속도가 0이거나 사용자가 브레이크를 작동시켜 브레이크가 동작하는 경우 부스팅 모드를 종료할 수 있다.The boosting mode is set to end after a certain period of time, but it may be ended even while the boosting mode is running according to the user's intention. For example, when the speed of the pedal measured by the pedal sensor unit 10 is 0 because the user does not step on the pedal, or when the brake is operated by the user operating the brake, the boosting mode may be terminated.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 전기자전거 구동 방법을 다시 한 번 정리한 흐름도이다.4 is a flowchart once again summarizing an electric bicycle driving method according to another preferred embodiment of the present invention.

전기자전거의 구동을 위해 우선 페달의 위치 또는 속도를 수신하고(S10) 휠 위치 또는 속도를 수신한다(S20).In order to drive the electric bicycle, the pedal position or speed is first received (S10) and the wheel position or speed is received (S20).

구동 제어부는 수신한 페달과 구동 휠의 위치 또는 속도 차이에 의해 전기자전거를 구동하기 위한 모터의 속도를 계산하고(S30), 그에 따라 모터 구동 전류를 생성한다(S40).The driving control unit calculates the speed of the motor for driving the electric bicycle by the position or speed difference between the received pedal and the driving wheel (S30), and generates a motor driving current accordingly (S40).

사용자의 의사에 의해 부스팅 모드 진입 여부를 판단하고(S50), 부스팅 모드이면 추가 전류를 생성하게 된다(S60).It is determined whether to enter the boosting mode by the user's intention (S50), and if it is the boosting mode, an additional current is generated (S60).

사용자가 의도치 않은 부스팅 모드 진입을 방지하기 위해 2단계 또는 3단계의 사용자 부스팅 의지 판단 단계를 거칠 수 있다. 자세한 내용은 앞서 설명한 바와 같다.In order to prevent the user from entering the boosting mode unintentionally, the second or third step of determining the user's will to boost may be performed. The details are the same as described above.

부스팅을 위한 모터 추가 전류는 현재 주행 속도에 따라 달라질 수 있고, 안전을 위해 최고속도를 제한할 수 있다. 또한 급격한 부스팅을 방지하기 위해 부스팅의 시작, 종료 시 서서히 전류를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.The motor additional current for boosting may vary depending on the current driving speed, and the maximum speed may be limited for safety. In addition, in order to prevent sudden boosting, the current may be gradually increased or decreased at the start and end of boosting.

부스팅 모드는 일정 시간이 지나면 자동으로 종료되고, 종료 후 일정 시간동안은 다시 동작하지 않도록 설정할 수 있다.The boosting mode is automatically terminated after a certain period of time, and it can be set not to operate again for a certain period of time after the end of the boosting mode.

또한 사용자가 브레이크를 작동시키거나 페달을 밟지 않으면 부스팅 모드 실행 중에도 일찍 부스팅 모드를 종료할 수 있다.In addition, if the user applies the brake or does not press the pedal, the boosting mode can be ended early even while the boosting mode is running.

이상과 같은 본 발명의 전기자전거 부스팅 제어를 위한 구동 장치 및 방법에 따르면 필요한 순간에 모터에 추가 전류를 공급함으로써 사용자가 원하는 가속을 할 수 있고, 급가속에 따른 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the driving apparatus and method for boosting control of an electric bicycle of the present invention as described above, by supplying an additional current to the motor at a necessary moment, the user can accelerate the desired acceleration, and there is an effect that can prevent the risk of sudden acceleration. .

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The protection scope of the present invention is not limited to the description and expression of the embodiments explicitly described above. In addition, it is added once again that the protection scope of the present invention cannot be limited due to obvious changes or substitutions in the technical field to which the present invention pertains.

Claims (14)

페달의 위치 또는 속도를 측정하는 페달 센서부;
구동 휠의 위치 또는 속도를 측정하는 휠 센서부;
상기 페달과 구동 휠의 위치 차이 또는 속도 차이에 의해 상기 구동 휠을 구동하기 위한 모터의 속도를 제어하는 구동 제어부;를 포함하되,
상기 구동 제어부는 사용자의 부스팅 제어에 의한 부스팅 모드에서 상기 모터의 제어 전류를 일정시간동안 이전 주행에 비해 증가시키는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 장치.
a pedal sensor unit for measuring the position or speed of the pedal;
a wheel sensor unit for measuring the position or speed of the driving wheel;
A driving control unit for controlling the speed of a motor for driving the driving wheel according to a position difference or a speed difference between the pedal and the driving wheel;
The driving control unit, the electric bicycle driving device, characterized in that for increasing the control current of the motor compared to the previous driving for a predetermined time in the boosting mode by the user's boosting control.
 제1항에 있어서,
상기 구동 제어부는 상기 전기자전거의 부스팅 제어 버튼이 미리 정해진 시간 이상 눌려 지고 상기 페달 센서부에 의해 측정한 페달의 속도가 상기 부스팅 제어 버튼이 눌려지기 전보다 빨라진 경우에만 상기 부스팅 모드에 진입하는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 장치.
According to claim 1,
The driving control unit enters the boosting mode only when the boosting control button of the electric bicycle is pressed for a predetermined time or more and the speed of the pedal measured by the pedal sensor unit becomes faster than before the boosting control button is pressed. which is an electric bicycle drive system.
 제1항에 있어서,
상기 구동 제어부는 상기 부스팅 모드에서 상기 모터의 제어 전류를 전기자전거의 속도에 비례하여 증가시키는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 장치.
According to claim 1,
The driving control unit, the electric bicycle driving device, characterized in that for increasing the control current of the motor in proportion to the speed of the electric bicycle in the boosting mode.
 제1항에 있어서,
상기 구동 제어부는 상기 부스팅 모드에서 전기자전거의 속도가 미리 지정된 최고속도를 초과하지 않도록 상기 모터의 전류를 제한하는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 장치.
According to claim 1,
The driving control unit, the electric bicycle driving device, characterized in that for limiting the current of the motor so that the speed of the electric bicycle does not exceed a predetermined maximum speed in the boosting mode.
 제1항에 있어서,
상기 구동 제어부는 상기 증가되는 모터의 전류가 상기 부스팅 모드의 시작 후 미리 지정된 제1 시간동안 증가하고 상기 부스팅 모드의 종료 전 미리 지정된 제2 시간동안 감소하는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 장치.
According to claim 1,
The driving control unit, the electric bike driving device, characterized in that the increased motor current increases for a first predetermined time after the start of the boosting mode and decreases for a second predetermined time before the end of the boosting mode.
 제1항에 있어서,
상기 구동 제어부는 상기 일정시간동안 상기 부스팅 모드 제어 후 미리 정해진 시간동안 부스팅 모드가 동작하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 장치.
According to claim 1,
The driving control unit, the e-bike driving device, characterized in that the control so that the boosting mode does not operate for a predetermined time after the boosting mode control for the predetermined time.
 제1항에 있어서,
상기 구동 제어부는 상기 페달 센서부에 의해 측정한 페달의 속도가 0이거나 상기 전기자전거의 브레이크 레버 작동이 감지되면 상기 부스팅 모드를 중단하는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 장치.
According to claim 1,
The driving control unit, the electric bicycle driving device, characterized in that when the speed of the pedal measured by the pedal sensor unit is 0 or the brake lever operation of the electric bicycle is sensed to stop the boosting mode.
 하나 이상의 프로세서 및 메모리를 포함하는 전기자전거의 구동 제어부에 의해 수행되는 전기자전거 구동 방법에 있어서:
페달의 위치 또는 속도를 측정하는 단계;
구동 휠의 위치 또는 속도를 측정하는 단계;
상기 페달과 구동 휠의 위치 차이 또는 속도 차이에 의해 상기 구동 휠을 구동하는 모터의 속도를 계산하는 단계;
상기 계산한 속도로 모터를 제어하기 위한 모터 전류를 생성하는 단계;
가속을 위한 부스팅 모드인지 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과 부스팅 모드이면 가속을 위한 모터의 추가 전류를 생성하는 단계;를 포함하는, 전기자전거 구동 방법.
In the electric bicycle driving method performed by the electric bicycle driving control unit including one or more processors and memory:
measuring the position or speed of the pedal;
measuring the position or speed of the drive wheel;
calculating a speed of a motor for driving the driving wheel based on a position difference or a speed difference between the pedal and the driving wheel;
generating a motor current for controlling the motor at the calculated speed;
determining whether it is a boosting mode for acceleration; and
If the determination result is a boosting mode, generating an additional current of the motor for acceleration; including, an electric bicycle driving method.
 제8항에 있어서,
상기 부스팅 모드인지 판단하는 단계는 상기 전기자전거의 부스팅 제어 버튼이 미리 정해진 시간 이상 눌려 지고 상기 측정한 페달의 속도가 상기 부스팅 제어 버튼이 눌려지기 전보다 빨라진 경우에만 부스팅 모드로 판단하는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 방법.
9. The method of claim 8,
The step of determining whether the boosting mode is the boosting mode only when the boosting control button of the electric bicycle is pressed for a predetermined time or more and the measured speed of the pedal becomes faster than before the boosting control button is pressed, characterized in that it is determined as the boosting mode, How to drive an electric bike.
 제8항에 있어서,
상기 모터의 추가 전류를 생성하는 단계는 상기 전기자전거의 현재 속도에 비례하여 상기 모터의 추가 전류를 생성하는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 방법.
9. The method of claim 8,
The generating of the additional current of the motor is characterized in that for generating the additional current of the motor in proportion to the current speed of the e-bike, the electric bicycle driving method.
 제8항에 있어서,
상기 모터의 추가 전류를 생성하는 단계는 상기 전기자전거의 속도가 미리 지정된 초과하지 않도록 상기 모터의 추가 전류를 제한하는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 방법.
9. The method of claim 8,
Generating the additional current of the motor is characterized in that for limiting the additional current of the motor so that the speed of the e-bike does not exceed a pre-specified, e-bike driving method.
 제8항에 있어서,
상기 모터의 추가 전류를 생성하는 단계는 상기 모터의 추가 전류가 상기 부스팅 모드의 시작 후 미리 지정된 제1 시간동안 증가하고 상기 부스팅 모드의 종료 전 미리 지정된 제2 시간동안 감소하는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 방법.
9. The method of claim 8,
The step of generating the additional current of the motor is characterized in that the additional current of the motor increases for a first predetermined time after the start of the boosting mode and decreases for a second predetermined time before the end of the boosting mode. How to drive a bicycle.
 제8항에 있어서,
상기 부스팅 모드인지 판단하는 단계에서 이전 부스팅 모드 종료 후 미리 정해진 시간이 경과하지 않았으면 부스팅 모드로 진입하지 않는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 방법.
9. The method of claim 8,
In the step of determining whether the boosting mode is in the boosting mode, if a predetermined time has not elapsed after the previous boosting mode has elapsed, the electric bike driving method, characterized in that it does not enter the boosting mode.
 제8항에 있어서,
상기 모터의 추가 전류를 생성하는 단계는 상기 페달의 속도가 0이거나 상기 전기자전거의 브레이크 레버 작동이 감지되면 상기 모터의 추가 전류를 생성하지 않고 상기 부스팅 모드를 중단하는 것을 특징으로 하는, 전기자전거 구동 방법.9. The method of claim 8,
The generating of the additional current of the motor is characterized in that the boosting mode is stopped without generating the additional current of the motor when the speed of the pedal is 0 or the operation of the brake lever of the e-bike is sensed. Way.
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