DE102019116927A1

DE102019116927A1 - Method of operating an electric vehicle and electric vehicle

Info

Publication number: DE102019116927A1
Application number: DE102019116927.5A
Authority: DE
Inventors: Markus Glücker; Jens Kattner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2019-06-24
Publication date: 2020-12-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs (1) mit mindestens einer Kurbeleinheit (3), an welcher durch Muskelkraft ein Kurbelmoment erzeugt wird, mit einem Generator (4), der mechanisch mit der Kurbeleinheit (3) gekoppelt ist, und mit mindestens einem mechanisch von der Kurbeleinheit (3) entkoppelten Elektromotor (5) zum Antrieb mindestens eines Rads (6) des Elektrofahrzeugs (1), wobei an der Kurbeleinheit (3) ein Bremsmoment erzeugt wird, welches dem Kurbelmoment entgegengerichtet ist und wobei das Bremsmoment in Abhängigkeit von einem Streckenprofil eingestellt wird, welches eine für einen gefühlten Fahrwiderstand entlang einer virtuellen Strecke charakteristische Größe als Funktion einer Streckenposition entlang der virtuellen Strecke oder als Funktion einer Fahrzeit entlang der virtuellen Strecke angibt.

The invention relates to a method for operating an electric vehicle (1) with at least one crank unit (3) on which a crank torque is generated by muscle power, with a generator (4) that is mechanically coupled to the crank unit (3), and with at least an electric motor (5) mechanically decoupled from the crank unit (3) for driving at least one wheel (6) of the electric vehicle (1), with a braking torque being generated on the crank unit (3) which is opposite to the cranking torque and the braking torque as a function of is set by a route profile, which indicates a variable characteristic of a felt driving resistance along a virtual route as a function of a route position along the virtual route or as a function of a travel time along the virtual route.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs mit mindestens einer Kurbeleinheit, an welcher durch Muskelkraft ein Kurbelmoment erzeugt wird, mit einem Generator, der mechanisch mit der Kurbeleinheit gekoppelt ist, und mit mindestens einem mechanisch von der Kurbeleinheit entkoppelten Elektromotor zum Antrieb mindestens eines Rads des Elektrofahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Elektrofahrzeug umfassend eine Kurbeleinheit, an welcher durch Muskelkraft ein Kurbelmoment erzeugbar ist, einen Generator, der mechanisch mit der Kurbeleinheit gekoppelt ist, und mit einem mechanisch von der Kurbeleinheit entkoppelten Elektromotor zum Antrieb mindestens eines Rads des Elektrofahrzeugs.The invention relates to a method for operating an electric vehicle with at least one crank unit on which a crank torque is generated by muscle power, with a generator that is mechanically coupled to the crank unit, and with at least one electric motor that is mechanically decoupled from the crank unit for driving at least one wheel of the electric vehicle. The invention also relates to an electric vehicle comprising a crank unit on which a crank torque can be generated by muscle power, a generator that is mechanically coupled to the crank unit, and with an electric motor that is mechanically decoupled from the crank unit for driving at least one wheel of the electric vehicle.

Ein derartiges Elektrofahrzeug ist beispielsweise aus der DE 10 2007 050 552 B3 bekannt. Dieses Elektrofahrzeug weist einen elektromotorischen Antrieb sowie eine als Tretkurbel ausgebildete Kurbeleinheit auf, über welche der Fahrer die Motorleistung steuert. Zwischen der Kurbeleinheit und dem angetrieben Rad dieses Elektrofahrzeugs besteht keine mechanische Kopplung. Das Elektrofahrzeug ist mit einer Bremsvorrichtung ausgestattet, die auf die Kurbeleinheit wirkt und derart angesteuert wird, dass die Kurbeleinheit auf eine Solldrehzahl eingestellt wird. Das bekannte Elektrofahrzeug ist als Trainingsgerät für Sportler geeignet. Um die Belastung des Fahrers beim Training zu variieren, ist bei diesem Fahrzeug vorgesehen, dass die Solldrehzahl und damit auch der Einsatz der Bremsvorrichtung von einem gewählten Fahrprogramm abhängig ist, welches ein virtuelles Übersetzungsverhältnis zwischen einem angetriebenen Rad des Elektrofahrzeugs und der Kurbeleinheit bestimmt. Hierdurch ist zwar eine gewisse Variation des Trainings möglich, letztlich ist die Beanspruchung die dem Fahrer des Elektrofahrzeugs abverlangt wird, jedoch immer abhängig von der mit dem Elektrofahrzeug zurückgelegten Strecke.Such an electric vehicle is for example from DE 10 2007 050 552 B3 known. This electric vehicle has an electric motor drive and a crank unit designed as a pedal crank, via which the driver controls the engine output. There is no mechanical coupling between the crank unit and the driven wheel of this electric vehicle. The electric vehicle is equipped with a braking device that acts on the crank unit and is controlled in such a way that the crank unit is set to a target speed. The well-known electric vehicle is suitable as a training device for athletes. In order to vary the load on the driver during training, this vehicle provides that the target speed and thus also the use of the braking device is dependent on a selected driving program which determines a virtual gear ratio between a driven wheel of the electric vehicle and the crank unit. This allows a certain variation in the training, but ultimately the level of stress required of the driver of the electric vehicle is always dependent on the distance covered by the electric vehicle.

Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, eine Beanspruchung des Benutzers des Elektrofahrzeugs beim Training mit dem Elektrofahrzeug zu ermöglichen, welche unabhängig von der real mit dem Elektrofahrzeug zurückgelegten Strecke ist.Against this background, the task arises of making it possible for the user of the electric vehicle to exercise stress during training with the electric vehicle, which is independent of the distance actually covered with the electric vehicle.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs mit mindestens einer Kurbeleinheit, an welcher durch Muskelkraft ein Kurbelmoment erzeugt wird, mit einem Generator, der mechanisch mit der Kurbeleinheit gekoppelt ist, und mit mindestens einem mechanisch von der Kurbeleinheit entkoppelten Elektromotor zum Antrieb mindestens eines Rads des Elektrofahrzeugs, wobei an der Kurbeleinheit ein Bremsmoment erzeugt wird, welches dem Kurbelmoment entgegengerichtet ist und wobei das Bremsmoment in Abhängigkeit von einem Streckenprofil eingestellt wird, welches eine für einen gefühlten Fahrwiderstand entlang einer virtuellen Strecke charakteristische Größe als Funktion einer Streckenposition entlang der virtuellen Strecke oder als Funktion einer Fahrzeit entlang der virtuellen Strecke angibt.The object is achieved by a method for operating an electric vehicle with at least one crank unit, on which a crank torque is generated by muscle power, with a generator that is mechanically coupled to the crank unit, and with at least one electric motor that is mechanically decoupled from the crank unit for driving at least a wheel of the electric vehicle, wherein a braking torque is generated on the crank unit, which is opposite to the cranking torque and wherein the braking torque is set as a function of a route profile, which is a characteristic of a felt driving resistance along a virtual route as a function of a route position along the virtual Specifies route or as a function of a travel time along the virtual route.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die durch einen Benutzer des Elektrofahrzeugs per Muskelkraft eingebrachte mechanische Leistung über den Generator in elektrische Leistung gewandelt werden. Die elektrische Leistung kann zum Betrieb des Elektromotors eingesetzt werden, welcher das mindestens eine angetriebene Rad des Elektrofahrzeugs antreibt. Durch das an der der Kurbeleinheit erzeugte Bremsmoment kann dem Benutzer des Elektrofahrzeugs ein zusätzlicher Widerstand bei der Betätigung der Kurbeleinheit entgegengesetzt werden. Das Bremsmoment wird dabei in Abhängigkeit von dem Streckenprofil eingestellt, so dass für den Benutzer ein zusätzlicher Widerstand wahrnehmbar ist, der nicht zwingend konstant ist, sondern sich im Verlauf des Benutzens des Elektrofahrzeugs abhängig von dem Streckenprofil sowie einer Positions- und/oder Zeitangabe verändern kann. Das Bremsmoment wird abhängig von diesem Streckenprofil eingestellt, so dass sich die für den Benutzer wahrnehmbaren Widerstandskräfte nicht entsprechend dem Profil einer real befahrenen Strecke, sondern in Anhängigkeit von dem Streckenprofil erhöhen oder erniedrigen. Dem Benutzer kann auf diese Weise das Gefühl gegeben werden, das hinterlegte Streckenprofil tatsächlich zu absolvieren. Somit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Trainingsbeanspruchung ermöglicht, die unabhängig von der real mit dem Elektrofahrzeug zurückgelegten Strecke ist.In the method according to the invention, the mechanical power introduced by a user of the electric vehicle by muscle power can be converted into electrical power via the generator. The electrical power can be used to operate the electric motor, which drives the at least one driven wheel of the electric vehicle. The braking torque generated at the crank unit can provide the user of the electric vehicle with additional resistance when the crank unit is operated. The braking torque is set as a function of the route profile, so that the user can perceive an additional resistance that is not necessarily constant, but can change in the course of using the electric vehicle depending on the route profile and a position and / or time information . The braking torque is set as a function of this route profile, so that the resistance forces perceptible to the user do not increase or decrease in accordance with the profile of a route actually traveled, but rather as a function of the route profile. In this way, the user can be given the feeling of actually completing the stored route profile. The method according to the invention thus enables a training load that is independent of the actual distance covered with the electric vehicle.

Sofern zum Betrieb des Elektromotors und/oder zum Einstellen des Bremsmoments zusätzliche elektrische Leistung erforderlich ist, kann diese einem optional vorgesehen Energiespeicher des Elektrofahrzeugs entnommen werden.If additional electrical power is required to operate the electric motor and / or to set the braking torque, this can be taken from an optionally provided energy store of the electric vehicle.

Die Kurbeleinheit des Elektrofahrzeugs umfasst bevorzugt mindestens zwei um eine gemeinsame Drehachse drehbare Betätigungselemente, beispielsweise Pedale. Über die Betätigungselemente kann eine Welle der Kurbeleinheit angetrieben werden, die mit einem Rotor des Generators verbunden und/oder mechanisch gekoppelt ist. Das Elektrofahrzeug kann eine oder mehrere Kurbeleinheiten und/oder einen oder mehrere Elektromotoren aufweisen.The crank unit of the electric vehicle preferably comprises at least two actuating elements rotatable about a common axis of rotation, for example pedals. A shaft of the crank unit, which is connected and / or mechanically coupled to a rotor of the generator, can be driven via the actuating elements. The electric vehicle can have one or more crank units and / or one or more electric motors.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Streckenprofil als Streckenprofil eines Widerstands oder als Streckenprofil einer Höhenangabe oder als Streckenprofil einer Steigungsangabe oder als Streckenprofil einer Kombination aus Höhen- und Steigungsangaben ausgebildet. Das bedeutet, dass die für den gefühlten Fahrwiderstand entlang der virtuellen Strecke charakteristische Größe ein Widerstand oder eine Höhenangabe oder eine Steigung sein kann. Bei dem Streckenprofil des Widerstands kann es sich um eine Aneinanderreihung von Widerstandsangaben handeln. Bei dem Streckenprofil der Steigung kann es sich um eine Aneinanderreihung von Steigungsangaben handeln.According to an advantageous embodiment, the route profile is designed as a route profile of a resistance or as a route profile of an altitude specification or as a route profile of an incline specification or as a route profile of a combination of height and incline specifications. That means that the for the felt driving resistance along the virtual route characteristic variable can be a resistance or an altitude or an incline. The route profile of the resistance can be a series of resistance information. The route profile of the incline can be a series of incline information.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn das Streckenprofil mittels eines Bedienelements des Elektrofahrzeugs oder mittels eines mit einer Steuereinheit des Elektrofahrzeugs gekoppelten Bedienelements ausgewählt wird. In this context it is advantageous if the route profile is selected by means of an operator control element of the electric vehicle or by means of an operator control element coupled to a control unit of the electric vehicle.

Das Bedienelement kann als nach Art einer kombinierten Anzeige- und Bedieneinrichtung ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Bedienelement als mobiles Endgerät ausgebildet sein, das über eine drahtlose oder eine drahtgebundene Verbindung mit der Steuereinheit des Elektrofahrzeugs gekoppelt ist.The operating element can be designed as a combined display and operating device. For example, the operating element can be designed as a mobile terminal that is coupled to the control unit of the electric vehicle via a wireless or wired connection.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Bewegung des Elektrofahrzeugs entlang der virtuellen Strecke in einer Simulation simuliert wird und eine Positionsangabe in Abhängigkeit von einer mit dem Elektrofahrzeug in der Simulation zurückgelegten Strecke ermittelt wird. Alternativ kann eine Bewegung des Elektrofahrzeugs entlang der virtuellen Strecke in einer Simulation simuliert werden, wobei eine Fahrzeitangabe in Abhängigkeit von einer mit dem Elektrofahrzeug in der Simulation zurückgelegten Strecke ermittelt wird.According to an advantageous embodiment, it is provided that a movement of the electric vehicle along the virtual route is simulated in a simulation and a position specification is determined as a function of a route covered by the electric vehicle in the simulation. Alternatively, a movement of the electric vehicle along the virtual route can be simulated in a simulation, a travel time specification being determined as a function of a route covered by the electric vehicle in the simulation.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zum Einstellen des Bremsmoments ein virtueller Fahrwiderstand anhand des ausgewählten Streckenprofils und der Positionsangabe oder anhand des ausgewählten Streckenprofils und der Fahrzeitangabe ermittelt wird. Der virtuelle Fahrwiderstand kann insbesondere ein Widerstand sein, der sich aufgrund einer Steigung in dem ausgewählten Streckenprofil ergibt.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that, in order to set the braking torque, a virtual driving resistance is determined on the basis of the selected route profile and the position specification or on the basis of the selected route profile and the travel time specification. The virtual driving resistance can in particular be a resistance that results from an incline in the selected route profile.

Bevorzugt wird der virtuelle Fahrwiderstand zusätzlich in Abhängigkeit von virtuellen Wetterbedingungen und/oder in Abhängigkeit von virtuellen Eigenschaften der Fahrbahn und/oder in Abhängigkeit von virtuellen Eigenschaften des Elektrofahrzeugs, insbesondere der Masse, der Beschaffenheit der Reifen und/oder der Radgröße, ermittelt.The virtual driving resistance is preferably also determined as a function of virtual weather conditions and / or as a function of virtual properties of the roadway and / or as a function of virtual properties of the electric vehicle, in particular the mass, the nature of the tires and / or the wheel size.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein virtueller Gang ausgewählt wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Unterstützungsfaktor ausgewählt wird, wobei der Unterstützungsfaktor das Verhältnis der von dem Elektromotor abgegebenen Leistung zu der über die Kurbeleinheit eingebrachten Leistung angibt.According to an advantageous embodiment it is provided that a virtual gear is selected. Furthermore, it can be provided that an assistance factor is selected, the assistance factor indicating the ratio of the power output by the electric motor to the power introduced via the crank unit.

Vorteilhaft ist es, wenn anhand des ermittelten Fahrwiderstands, und bevorzugt zusätzlich anhand des ausgewählten virtuellen Gangs, eine Soll-Drehzahl der Kurbeleinheit als Führungsgröße einer mit dem Generator verbundenen Steuereinheit ermittelt wird. Bevorzugt ist es, wenn die Soll-Drehzahl zusätzlich in Abhängigkeit von einem ausgewähltem Unterstützungsfaktor ermittelt wird. Beispielsweise kann die Soll-Drehzahl der Kurbeleinheit anhand des ermittelten Fahrwiderstands und einer sich damit, in Kombination mit dem eingebrachten Fahrermoment, berechneten virtuellen Raddrehzahl und bevorzugt zusätzlich anhand des ausgewählten virtuellen Gangs ermittelt werden.It is advantageous if, on the basis of the determined driving resistance, and preferably also on the basis of the selected virtual gear, a target speed of the crank unit is determined as a reference variable of a control unit connected to the generator. It is preferred if the target speed is also determined as a function of a selected support factor. For example, the target speed of the crank unit can be determined on the basis of the determined driving resistance and a virtual wheel speed calculated therewith in combination with the introduced driver torque and preferably additionally on the basis of the selected virtual gear.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Drehzahl des Elektromotors in Abhängigkeit von dem Kurbelmoment und in Abhängigkeit von dem Streckenprofil, sowie der Positionsangabe und/oder Fahrzeitangabe eingestellt wird. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Verfahrens kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden, die sich aufgrund des über die Kurbeleinheit eingebrachten Kurbelmoments aufgrund des Streckenprofils der virtuellen Strecke für die jeweiligen Positionsangabe bzw. Fahrzeitangabe ergibt. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Verfahrens kann es einem Benutzer ermöglicht werden, bei bewegtem Elektrofahrzeug ein Training mit einem Streckenprofil in dem Sinne zu absolvieren, dass die für ihn spürbaren Widerstandskräfte an der Kurbeleinheit entsprechend dem ausgewählten Streckenprofil eingestellt werden. Die Drehzahl des Elektromotors kann zusätzlich abhängig von einem gewählten, virtuellen Gang und/oder von einem gewählten Unterstützungsfaktor eingestellt werden.According to an advantageous embodiment it is provided that a speed of the electric motor is set as a function of the crank torque and as a function of the route profile, as well as the position information and / or travel time information. In such an embodiment of the method, a vehicle speed can be set that results from the crank torque introduced via the crank unit on the basis of the route profile of the virtual route for the respective position specification or travel time specification. With such an embodiment of the method, it can be made possible for a user to complete a training session with a route profile when the electric vehicle is moving, in the sense that the resistance forces perceptible to him are set on the crank unit according to the selected route profile. The speed of the electric motor can also be set as a function of a selected virtual gear and / or a selected assistance factor.

Eine alternative, vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass eine Wunschdrehzahl ausgewählt wird und eine Drehzahl des Elektromotors in Abhängigkeit von der ausgewählten Wunschdrehzahl eingestellt wird. Auch bei einer derartigen Ausgestaltung des Verfahrens kann es einem Benutzer ermöglicht werden, bei mit der Wunschdrehzahl bewegtem Elektrofahrzeug ein Training mit einem Streckenprofil in dem Sinne zu absolvieren, dass die für ihn spürbaren Widerstandskräfte an der Kurbeleinheit entsprechend dem ausgewählten Streckenprofil eingestellt werden. Die Wunschdrehzahl kann eine standardmäßig vorgegebene Default-Wunschdrehzahl sein. Eine solche Default-Wunschdrehzahl kann derart ausgewählt sein, dass rechtliche Rahmenbedingungen und/oder vorgegebene Betriebsbereiche des mindestes einen Elektromotors eingehalten werden. Bevorzugt wird die Wunschdrehzahl über das Bedienelement des Elektrofahrzeugs ausgewählt.. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Drehzahl nicht sprunghaft entsprechend der Wunschdrehzahl eingestellt wird, sondern, dass das Angleichen der Drehzahl an die Wunschdrehzahl mit einem vorgegeben Drehzahlgradienten erfolgt, der optional programmierbar ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein Wunschmoment ausgewählt wird und ein Drehmoment des Elektromotors in Abhängigkeit von dem ausgewählten Wunschmoment eingestellt wird.An alternative, advantageous embodiment provides that a desired speed is selected and a speed of the electric motor is set as a function of the selected desired speed. Even with such a configuration of the method, it can be made possible for a user to complete a training session with a route profile when the electric vehicle is moving at the desired speed in the sense that the resistance forces perceptible to him on the crank unit are set according to the selected route profile. The desired speed can be a standard default desired speed. Such a default desired speed can be selected in such a way that legal framework conditions and / or predetermined operating ranges of the at least one electric motor are complied with. The desired speed is preferably selected via the control element of the electric vehicle. It is particularly preferred that the speed is not set abruptly according to the desired speed, but that the speed can be adjusted to the desired speed with a specified speed gradient takes place, which is optionally programmable. Alternatively, it can be provided that a desired torque is selected and a torque of the electric motor is set as a function of the selected desired torque.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Elektrofahrzeug in einem autonomen Fahrmodus betrieben wird, in welchem eine Drehzahl des Elektromotors unabhängig von dem Kurbelmoment und unabhängig von Vorgaben des Fahrers durch eine Steuereinheit des Elektrofahrzeugs eingestellt wird. Die Steuereinheit kann mit einem oder mehreren Sensoren verbunden sein, welche die Umgebung des Elektrofahrzeugs erfassen.According to an alternative embodiment, it is provided that the electric vehicle is operated in an autonomous driving mode in which a speed of the electric motor is set independently of the crank torque and independently of the driver's specifications by a control unit of the electric vehicle. The control unit can be connected to one or more sensors that detect the surroundings of the electric vehicle.

Eine weitere alternative Ausgestaltung sieht vor, dass eine Bewegung des Elektrofahrzeugs entlang der virtuellen Strecke in einer Simulation simuliert wird und die Positionsangabe in Abhängigkeit von einer mit dem Elektrofahrzeug in der Simulation zurückgelegten Strecke ermittelt wird, wobei der Elektromotor stillsteht. Bevorzugt wird eine durch das Kurbelmoment in dem Generator erzeugte Energie einem Energiespeicher des Elektrofahrzeugs zugeführt oder es wird elektrische Energie aus dem Energiespeicher entnommen, um das Bremsmoment bereitzustellen. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Verfahrens kann es einem Benutzer ermöglicht werden, bei stehendem Elektrofahrzeug ein Training mit einem Streckenprofil in dem Sinne zu absolvieren, dass die für ihn spürbaren Widerstandskräfte an der Kurbeleinheit entsprechend dem ausgewählten Streckenprofil eingestellt werden.Another alternative embodiment provides that a movement of the electric vehicle along the virtual route is simulated in a simulation and the position information is determined as a function of a route covered by the electric vehicle in the simulation, the electric motor being at a standstill. An energy generated by the crank torque in the generator is preferably fed to an energy store of the electric vehicle or electrical energy is taken from the energy store in order to provide the braking torque. With such an embodiment of the method, it can be made possible for a user to complete a training session with a route profile when the electric vehicle is stationary, in the sense that the resistance forces perceptible to him on the crank unit are set according to the selected route profile.

Vorteilhaft ist es, wenn mittels einer Anzeigevorrichtung des Elektrofahrzeugs die aktuelle Position im ausgewählten Streckenprofil angezeigt wird. Ferner können mittels der Anzeigevorrichtung Informationen zu dem Fahrwiderstand und/oder zu der über die Kurbeleinheit eingebrachten Leistung und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit angezeigt werden.It is advantageous if the current position in the selected route profile is displayed by means of a display device of the electric vehicle. Furthermore, information on the driving resistance and / or on the power introduced via the crank unit and / or the vehicle speed can be displayed by means of the display device.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Elektrofahrzeug umfassend mindestens eine Kurbeleinheit, an welcher durch Muskelkraft ein Kurbelmoment erzeugbar ist, einen Generator, der mechanisch mit der Kurbeleinheit gekoppelt ist, mit mindestens einem mechanisch von der Kurbeleinheit entkoppelten Elektromotor zum Antrieb mindestens eines Rads des Elektrofahrzeugs, und mit einer Steuereinheit, die derart eingerichtet ist, den Generator dazu zu veranlassen, dass dieser an der Kurbeleinheit ein Bremsmoment erzeugt, welches dem Kurbelmoment entgegengerichtet ist, wobei das Bremsmoment in Abhängigkeit von einer Positionsangabe des Elektrofahrzeugs eingestellt wird.Another object of the invention is an electric vehicle comprising at least one crank unit on which a crank torque can be generated by muscle power, a generator that is mechanically coupled to the crank unit, with at least one electric motor that is mechanically decoupled from the crank unit for driving at least one wheel of the electric vehicle, and with a control unit which is set up to cause the generator to generate a braking torque on the crank unit that is opposite to the cranking torque, the braking torque being set as a function of a position specification of the electric vehicle.

Bei dem Elektrofahrzeug können dieselben Vorteile erreicht werden, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind. Bei dem Elektrofahrzeug können die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen und Merkmale allein oder in Kombination Anwendung finden.In the case of the electric vehicle, the same advantages can be achieved that have already been described in connection with the method according to the invention. In the case of the electric vehicle, the advantageous configurations and features described in connection with the method can be used alone or in combination.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierin zeigt:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs;
3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs;
4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs;
5 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs;
6 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs; und
7 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs gemäß einem der in 1 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiele.

Further details and advantages of the invention will be explained below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawings. Herein shows:

1 a first embodiment of an electric vehicle according to the invention;
2 a second embodiment of an electric vehicle according to the invention;
3 a third embodiment of an electric vehicle according to the invention;
4th a fourth embodiment of an electric vehicle according to the invention;
5 a fifth embodiment of an electric vehicle according to the invention;
6th a sixth embodiment of an electric vehicle according to the invention; and
7th a block diagram of an electric vehicle according to the invention according to one of the in 1 to 6th shown embodiments.

Die Darstellungen in 1-6 zeigen schematisch verschiedene Ausgestaltungen von Elektrofahrzeugen 1, bei denen die Erfindung Anwendung finden kann. Alle diese Ausgestaltungen haben gemein, dass das jeweilige Elektrofahrzeug 1 mindestens eine Kurbeleinheit 3 umfasst, an welcher ein Fahrer des Elektrofahrzeugs 1 durch Muskelkraft ein Kurbelmoment erzeugen kann. Ferner weisen diese Elektrofahrzeuge 1 jeweils mindestens einen Generator 4 auf, der mechanisch mit der Kurbeleinheit 3 gekoppelt ist also entweder direkt gekoppelt oder über ein in den Figuren nicht gezeigten Getriebe gekoppelt. Schließlich umfassen alle Ausgestaltungen mindestens einen mechanisch von der Kurbeleinheit 3 entkoppelten Elektromotor 5, über den mindestens ein Rad 6 des Elektrofahrzeugs 1 angetrieben wird. Die Elektrofahrzeuge 1 weisen eine Steuereinheit 7 auf, die derart eingerichtet ist, den Generator 4 dazu zu veranlassen, dass dieser an der Kurbeleinheit 3 ein Bremsmoment erzeugt, welches dem Kurbelmoment entgegengerichtet ist, wobei das Bremsmoment in Abhängigkeit von einer Positionsangabe des Elektrofahrzeugs 1 eingestellt wird. Die Steuereinheit ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1-6 nicht gezeigt, wird aber anhand der Darstellung in 7 näher erläutert. Sind bei dem jeweiligen Elektrofahrzeug mehrere Kurbeleinheiten 3 und/oder mehrere Generatoren 4 und/oder mehrere Elektromotoren 5 vorgesehen, so wird die nachfolgend erläuterten Betriebsweisen bei sämtlichen dieser mehrere Generatoren 4 und/oder mehrere Elektromotoren 5 verwirklicht. Beispielsweise kann ein Bremsmoment gleichzeitig an mehreren Generatoren 4 bzw. Kurbeleinheiten 3 eingestellt werden, wobei das Bremsmoment bevorzugt an allen dieser Generatoren4 bzw. Kurbeleinheiten identisch eingestellt wird. Ferner kann eine Drehzahl bzw. ein Drehmoment an mehreren Elektromotoren 5 gleichzeitig eingestellt werden, bevorzugt identisch. Optional umfassen die gezeigten Elektrofahrzeuge eine Energiespeichereinheit, beispielsweise eine Batterie.The representations in 1-6 show schematically different configurations of electric vehicles 1 to which the invention can find application. All of these configurations have in common that the respective electric vehicle 1 at least one crank unit 3 includes, at which a driver of the electric vehicle 1 can generate a crank torque through muscle power. Furthermore, these electric vehicles 1 at least one generator each 4th on that mechanically with the crank unit 3 so coupled is either directly coupled or coupled via a transmission not shown in the figures. Finally, all of the configurations include at least one mechanical part of the crank unit 3 decoupled electric motor 5 , over which at least one wheel 6th of the electric vehicle 1 is driven. The electric vehicles 1 have a control unit 7th which is set up in such a way, the generator 4th to cause this to be attached to the crank unit 3 A braking torque is generated which is directed in the opposite direction to the crank torque, the braking torque depending on a position specification of the electric vehicle 1 is set. For the sake of clarity, the control unit is shown in 1-6 not shown, but based on the illustration in 7th explained in more detail. There are several crank units in the respective electric vehicle 3 and / or multiple generators 4th and / or multiple electric motors 5 provided, the modes of operation explained below apply to all of these multiple generators 4th and / or multiple electric motors 5 realized. For example, a braking torque can be applied to several generators at the same time 4th or crank units 3 can be set, the braking torque preferably being set identically on all these generators4 or crank units. Furthermore, a speed or a torque can be applied to several electric motors 5 set at the same time, preferably identical. The electric vehicles shown optionally include an energy storage unit, for example a battery.

Das Elektrofahrzeug 1 gemäß 1 umfasst genau ein lenkbares Rad 2 an seiner Vorderachse und ein angetriebenes Rad 6 an seiner Hinterachse. Die Fahrtrichtung des Elektrofahrzeugs 1 ist mit dem Bezugszeichen F markiert. Das angetriebene Rad 6 wird über genau einen Elektromotor 5 angetrieben. Ferner umfasst das Elektrofahrzeug 1 genau eine als Pedaliereinheit ausgebildete Kurbeleinheit 3. Die Kurbeleinheit 3 weist genau zwei um eine gemeinsame Drehachse drehbare Betätigungselemente, hier Pedale, auf. Über die Betätigungselemente kann eine Welle der Kurbeleinheit 3 angetrieben werden, die mit einem Rotor eines Generators 4 verbunden ist. Die über den Generator 4 bereitgestellte Energie wird zum Betrieb des Elektromotors 5 verwendet.The electric vehicle 1 according to 1 includes exactly one steerable wheel 2 on its front axle and a driven wheel 6th on its rear axle. The direction of travel of the electric vehicle 1 is with the reference number F. marked. The driven wheel 6th is via exactly one electric motor 5 driven. The electric vehicle also includes 1 exactly one crank unit designed as a pedal unit 3 . The crank unit 3 has exactly two actuating elements, here pedals, which can be rotated about a common axis of rotation. A shaft of the crank unit can be connected via the actuating elements 3 driven by a rotor of a generator 4th connected is. The one about the generator 4th The energy provided is used to operate the electric motor 5 used.

Die 2 zeigt ein Elektrofahrzeug 1, welches dem Elektrofahrzeug 1 gemäß 1 entspricht, mit dem Unterschied, dass das Elektrofahrzeug nach 2 mehrere, hier genau zwei, Kurbeleinheiten 3 umfasst. Jeder der Kurbeleinheiten ist mit einem Generator 4 gekoppelt. Die über die Generatoren 4 bereitgestellte Energie wird zum Betrieb des Elektromotors 5 verwendet.The 2 shows an electric vehicle 1 , which the electric vehicle 1 according to 1 corresponds, with the difference that the electric vehicle after 2 several, here exactly two, crank units 3 includes. Each of the crank units comes with a generator 4th coupled. The ones about the generators 4th The energy provided is used to operate the electric motor 5 used.

In der 3 ist ein weiteres Elektrofahrzeug 1 gezeigt, welches grundsätzlich dem Aufbau nach 1 ähnelt. Im Unterschied zu dem Elektrofahrzeug gemäß 1 ist bei dem Elektrofahrzeug nach Fig, 3 eine Hinterachse mit zwei angetriebenen Rädern 6 vorgesehen, die jeweils über einen Elektromotor 5 angetrieben werden.In the 3 is another electric vehicle 1 shown which is basically the structure 1 resembles. In contrast to the electric vehicle according to 1 is in the electric vehicle according to Fig, 3, a rear axle with two driven wheels 6th provided, each via an electric motor 5 are driven.

Das Elektrofahrzeug 1 gemäß 4 entspricht dem Elektrofahrzeug 1 nach 3 mit dem Unterschied, dass an der Vorderachse zwei lenkbare Räder 2 vorgesehen sind.The electric vehicle 1 according to 4th corresponds to the electric vehicle 1 after 3 with the difference that there are two steerable wheels on the front axle 2 are provided.

Auch das Elektrofahrzeug gemäß 5 umfasst eine Vorderachse mit zwei lenkbaren Rädern 2. Im Unterschied zu der Ausgestaltung nach 4 sind bei dem Elektrofahrzeug 1 nach 5 jedoch mehrere, hier genau zwei, Kurbeleinheiten 3 vorgesehen, die jeweils mit einem Generator 4 gekoppelt sind.Even the electric vehicle according to 5 comprises a front axle with two steerable wheels 2 . In contrast to the design according to 4th are with the electric vehicle 1 after 5 however several, here exactly two, crank units 3 provided, each with a generator 4th are coupled.

Die in 6 gezeigte Ausgestaltung eines Elektrofahrzeugs 1 entspricht der Ausgestaltung gemäß 4 mit dem Unterschied, dass das Elektrofahrzeug 1 nach 6 lediglich genau einen Elektromotor 5 aufweist. Der Elektromotor 5 kann wahlweise als Radnabenmotor zum Antrieb eines Rad 6 oder als gemeinsamer Elektromotor 5 zum Antrieb zweier Räder 6, 16 der Hinterachse ausgebildet sein.In the 6th Shown embodiment of an electric vehicle 1 corresponds to the design according to 4th with the difference that the electric vehicle 1 after 6th just one electric motor 5 having. The electric motor 5 can optionally be used as a wheel hub motor to drive a wheel 6th or as a common electric motor 5 to drive two wheels 6th , 16 the rear axle.

Neben den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Erfindung auch bei Abwandlungen dieser Ausführungsbeispiele Anwendung finden. Beispielsweise kann ein oder mehrere Elektromotoren an einer Vorderachse angeordnet sein, so dass ein oder mehrere, insbesondere zwei, vordere Räder des Elektrofahrzeugs angetrieben werden. Weiter alternativ kann ein gemeinsamer Elektromotor zum Antrieb zweier Räder derselben Achse vorgesehen sein. Ferner ist ein Ausführungsbeispiel denkbar, das mehr als zwei Kurbeleinheiten und mehr als zwei Generatoren umfasst.In addition to the exemplary embodiments described above, the invention can also be used in modifications of these exemplary embodiments. For example, one or more electric motors can be arranged on a front axle, so that one or more, in particular two, front wheels of the electric vehicle are driven. As a further alternative, a common electric motor can be provided for driving two wheels on the same axle. Furthermore, an embodiment is conceivable which comprises more than two crank units and more than two generators.

In der 7 ist ein Blockschaltbild eines Elektrofahrzeugs 1 gemäß der Erfindung gezeigt. Das Elektrofahrzeug kann beispielsweise eine der in 1-6 gezeigten Konfigurationen aufweisen. In dem Blockschaltbild ist zusätzlich zu der mindestens einen Kurbeleinheit 3, die mit dem mindestens einen Generator 4 gekoppelt ist und dem mindesten einen Elektromotor 5 ferner eine Steuereinheit 7, ein Bedienelement 8 und ein Bremsbedienelement 9 gezeigt. Mit dem Elektrofahrzeug 1 kann ein Verfahren durchgeführt werden, wobei an der Kurbeleinheit 3 durch Muskelkraft ein Kurbelmoment erzeugt wird und wobei an der Kurbeleinheit 3 ein Bremsmoment erzeugt wird, welches dem Kurbelmoment entgegengerichtet ist und das in Abhängigkeit von einem Streckenprofil eingestellt wird, welches eine für einen gefühlten Fahrwiderstand entlang einer virtuellen Strecke charakteristische Größe als Funktion einer Streckenposition entlang der virtuellen Strecke oder als Funktion einer Fahrzeit entlang der virtuellen Strecke angibt.In the 7th is a block diagram of an electric vehicle 1 shown according to the invention. The electric vehicle can be one of the in 1-6 have configurations shown. In the block diagram, in addition to the at least one crank unit 3 that with the at least one generator 4th is coupled and the at least one electric motor 5 furthermore a control unit 7th , a control element 8th and a brake control 9 shown. With the electric vehicle 1 a method can be performed using the crank unit 3 a crank torque is generated by muscle power and wherein on the crank unit 3 a braking torque is generated which is directed in the opposite direction to the crank torque and which is set as a function of a route profile which specifies a variable characteristic of a felt driving resistance along a virtual route as a function of a route position along the virtual route or as a function of a travel time along the virtual route .

Über das Bedienelement 8 kann ein Streckenprofil ausgewählt werden, welches im weiteren Verlauf als Grundlage für ein mit dem Elektrofahrzeug 1 durchgeführtes Training dient. Über das Bedienelement 8 kann ferner ein virtueller Gang und/oder ein Unterstützungsfaktor ausgewählt werden. Ferner ist es über das Bedienelement 8 möglich, eine Fahrt mit einem ausgewählten Streckenprofil zu starten, zu unterbrechen oder zu beenden.Via the control element 8th a route profile can be selected, which will be used as the basis for driving with the electric vehicle 1 performed training serves. Via the control element 8th a virtual gear and / or a support factor can also be selected. It is also via the control element 8th possible to start, interrupt or end a journey with a selected route profile.

Nach dem Start der Fahrt wird eine Bewegung des Elektrofahrzeugs entlang der virtuellen Strecke in einer Simulation simuliert wird. Ferner wird eine Positionsangabe in Abhängigkeit von einer mit dem Elektrofahrzeug in der Simulation zurückgelegten Strecke ermittelt.After the start of the journey, a movement of the electric vehicle along the virtual route is simulated in a simulation. Furthermore, a position specification is determined as a function of a distance covered by the electric vehicle in the simulation.

In der Steuereinheit 7 wird dann ein virtueller Fahrwiderstand berechnet, der zum Einstellen des Bremsmoments verwendet wird. Der virtuelle Fahrwiderstand wird in Abhängigkeit von dem ausgewählten Streckenprofil und der Positionsangabe des Elektrofahrzeugs ermittelt. Ferner werden zur Berechnung des virtuellen Fahrwiderstands optional virtuelle Wetterbedingungen und/oder eine virtuelle Fahrzeugeigenschaften und/oder virtuelle Eigenschaften der Fahrbahn herangezogen.In the control unit 7th a virtual driving resistance is then calculated, which is used to set the braking torque. The virtual driving resistance is determined depending on the selected route profile and the position information of the electric vehicle. Furthermore, virtual weather conditions and / or a virtual vehicle properties and / or virtual properties of the roadway are optionally used to calculate the virtual driving resistance.

Anhand des ermittelten Fahrwiderstands und einer sich damit, in Kombination mit dem eingebrachten Fahrermoment, berechneten virtuellen Raddrehzahl und zusätzlich anhand des ausgewählten virtuellen Gangs wird dann eine Soll-Drehzahl der Kurbeleinheit ermittelt. Diese Soll-Drehzahl der Kurbeleinheit ist eine Führungsgröße der mit dem Generator 4 verbundenen Steuereinheit 7. Die Soll-Drehzahl wird mittels des Generators 4 an der Kurbeleinheit 3 eingestellt, so dass der Fahrer des Elektrofahrzeugs 1 einen positionsabhängigen und durch das ausgewählte Streckenprofil bestimmten Widerstand bei der Betätigung der Kurbeleinheit 3 wahrnimmt.A setpoint speed of the crank unit is then determined based on the determined driving resistance and a virtual wheel speed calculated in combination with the applied driver torque and additionally based on the selected virtual gear. This target speed of the crank unit is a reference variable for the generator 4th connected control unit 7th . The target speed is determined by the generator 4th on the crank unit 3 set so that the driver of the electric vehicle 1 a position-dependent resistance determined by the selected route profile when the crank unit is operated 3 perceives.

Die Steuereinheit 7 steuert ferner den mindestens einen Elektromotor 5, wobei verschiedene Varianten der Ansteuerung in Betracht kommen.The control unit 7th also controls the at least one electric motor 5 , whereby different variants of the control come into consideration.

Gemäß einer ersten Variante wird die Drehzahl des Elektromotors 5 in Abhängigkeit von dem Kurbelmoment, von einem gewählten, virtuellen Gang und/oder von einem gewählten Unterstützungsfaktor und in Abhängigkeit von der Positionsangabe des Elektrofahrzeugs 1 eingestellt. Auf diese Weise wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt, die sich aufgrund des über die Kurbeleinheit 3 eingebrachten Kurbelmoments und aufgrund des ausgewählten Streckenprofils der virtuellen Strecke für die jeweiligen Positionsangabe ergibt.According to a first variant, the speed of the electric motor 5 as a function of the crank torque, of a selected virtual gear and / or of a selected assistance factor and as a function of the position information of the electric vehicle 1 set. In this way, a vehicle speed is set, which is due to the over the crank unit 3 introduced crank torque and based on the selected route profile of the virtual route for the respective position information.

Gemäß einer zweiten Variante wird die Drehzahl des Elektromotors 5 auf eine vom Kurbelmoment unabhängige Drehzahl eingeregelt oder das Drehmoment des Elektromotors 5 wird auf ein vom Kurbelmoment unabhängiges Drehmoment eingeregelt.According to a second variant, the speed of the electric motor 5 regulated to a speed independent of the crank torque or the torque of the electric motor 5 is regulated to a torque that is independent of the crank torque.

Eine dritte Variante sieht vor, dass das Elektrofahrzeug im Stand betrieben wird und es dem Fahrer ermöglicht wird das ausgewählte Streckenprofil in dem Sinne zu absolvieren, dass die für ihn spürbaren Widerstandskräfte an der Kurbeleinheit 5 entsprechend dem Streckenprofil eingestellt werden. Der Elektromotor 5 steht dabei still. Ausgenommen hiervon ist eine denkbare Situation, dass die vom Fahrer erzeugte elektrische Energie nicht in einen Energiespeicher des Elektrofahrzeugs gespeist werden kann. In diesem Fall ist es denkbar, den Elektromotor 5 mit der entsprechenden elektrischen Energie zu betreiben, während das mit dem Elektromotor 5 gekoppelte angetriebene Rad 6 mechanisch gebremst oder frei gedreht wird.A third variant provides that the electric vehicle is operated while the vehicle is stationary and the driver is enabled to complete the selected route profile in the sense that the resistance forces that he can feel on the crank unit 5 can be set according to the route profile. The electric motor 5 stands still. An exception to this is a conceivable situation that the electrical energy generated by the driver cannot be fed into an energy store of the electric vehicle. In this case it is conceivable to use the electric motor 5 to operate with the corresponding electrical energy, while that with the electric motor 5 coupled driven wheel 6th mechanically braked or rotated freely.

Gemäß einer vierten Variante ist vorgesehen, dass das Elektrofahrzeug 1 in einem autonomen Fahrmodus betrieben wird, in welchem eine Drehzahl des Elektromotors 5 unabhängig von dem Kurbelmoment und unabhängig von Vorgaben des Fahrers durch die Steuereinheit 7 des Elektrofahrzeugs 1 eingestellt wird.According to a fourth variant it is provided that the electric vehicle 1 is operated in an autonomous driving mode in which a speed of the electric motor 5 independent of the crank torque and independent of the driver's instructions by the control unit 7th of the electric vehicle 1 is set.

Sobald das Bremsbetätigungselement 9 betätigt wird, wird das durch den Elektromotor 5 bereitgestellte Antriebsmoment in allen vier zuvor genannten Varianten entweder auf 0 Nm oder gemäß der Intention des Fahrers auf ein Antriebsmoment entgegen der Fahrtrichtung gesetzt werden. Das spürbare Bremsmoment an der Kurbeleinheit 3 ist hiervon unberührt. Bei Loslassen des Bremsbetätigungselements 9 wird dann wieder auf eine sich entsprechend der Ausführung ergebende Drehzahl oder ein Moment am Elektromotor 5 geregelt.Once the brake actuator 9 is operated, it is done by the electric motor 5 provided drive torque in all four aforementioned variants can be set either to 0 Nm or, according to the driver's intention, to a drive torque against the direction of travel. The noticeable braking torque on the crank unit 3 is unaffected by this. When the brake actuator is released 9 is then back to a speed or a torque on the electric motor that results from the execution 5 regulated.

Alternativ wird bei Betätigung des Bremsbetätigungselements 9 in allen drei oben genannten Varianten sowohl das Antriebsmoment am Elektromotor 5 auf 0 Nm oder gemäß der Intention des Fahrers auf ein Moment entgegen der Fahrtrichtung gesetzt werden, als auch gleichzeitig das spürbare Bremsmoment an der Kurbeleinheit 3 auf einen konstanten Wert gesetzt werden bzw. das positionsabhängige Einstellen des Bremsmoments unterbrochen werden. Bei Loslassen des Bremsbetätigungselements 9 wird dann wieder auf eine sich entsprechend der Ausführung ergebende Drehzahl oder ein Moment am Elektromotor 5 geregelt. Zudem wird das Bremsmoment an der Kurbeleinheit 3 wieder gemäß dem Streckenprofil eingestellt. Optional kann vorgesehen sein, dass es zu einer Wiederaufnahme der Einstellung des Bremsmoment gemäß dem Streckenprofil zusätzlich zu dem Loslassen des Bremsbetätigungselements 9 erforderlich ist, eine Eingabe über das Bedienelement 8 zu tätigen.Alternatively, when the brake actuation element is actuated 9 in all three of the above variants both the drive torque on the electric motor 5 can be set to 0 Nm or, according to the driver's intention, to a torque opposite to the direction of travel, as well as the noticeable braking torque on the crank unit 3 can be set to a constant value or the position-dependent setting of the braking torque can be interrupted. When the brake actuator is released 9 is then back to a speed or a torque on the electric motor that results from the execution 5 regulated. In addition, the braking torque is applied to the crank unit 3 set again according to the route profile. It can optionally be provided that the setting of the braking torque according to the route profile is resumed in addition to the release of the brake actuation element 9 is required, an input via the control element 8th to do.

Das Bedienelement 8 umfasst bevorzugt eine Anzeigeeinrichtung. Über diese Anzeigeeinrichtung kann dem Fahrer die aktuelle Position im Streckenprofil mit den berücksichtigten Fahrwiderstandskomponenten angezeigt werden. Zudem kann ihm die sich aufgrund der über die Kurbeleinheit 3 eingebrachten Leistung und der virtuellen Fahrwiderstände ergebende Fahrzeuggeschwindigkeit angezeigt werden.
Außerdem wird ihm angezeigt, ob die Streckenprofilsimulation - also die positionsabhängige Einstellung des Bremsmoments - aktiv, oder unterbrochen ist und er kann die Streckenprofilsimulation selber über das Bedienelement 8 starten oder unterbrechen/stoppen.The control element 8th preferably comprises a display device. This display device can be used to show the driver the current position in the route profile with the driving resistance components taken into account. In addition, he can use the crank unit 3 The power input and the vehicle speed resulting from the virtual driving resistances are displayed.
He is also shown whether the route profile simulation - i.e. the position-dependent setting of the braking torque - is active or interrupted and he can do the route profile simulation himself using the control element 8th start or pause / stop.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann die durch einen Benutzer des Elektrofahrzeugs 1 per Muskelkraft eingebrachte mechanische Leistung über den Generator 4 in elektrische Leistung gewandelt werden. Die elektrische Leistung kann zum Betrieb des Elektromotors 5 oder zum Laden des Energiespeichers eingesetzt werden, welcher das mindestens eine angetriebene Rad 6 des Elektrofahrzeugs 1 antreibt. Durch das an der der Kurbeleinheit 3 erzeugte Bremsmoment kann dem Benutzer des Elektrofahrzeugs 1 ein zusätzlicher Widerstand bei der Betätigung der Kurbeleinheit 3 entgegengesetzt werden. Das Bremsmoment wird dabei in Abhängigkeit von einem Streckenprofil eingestellt, welches eine für einen gefühlten Fahrwiderstand entlang einer virtuellen Strecke charakteristische Größe als Funktion einer Streckenposition entlang der virtuellen Strecke oder als Funktion einer Fahrzeit entlang der virtuellen Strecke angibt. Auf diese Weise ist für den Benutzer ein zusätzlicher Widerstand wahrnehmbar, der nicht zwingend konstant ist, sondern sich im Verlauf des Benutzens des Elektrofahrzeugs 1 abhängig von dem Streckenprofil verändern kann. Somit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Trainingsbeanspruchung ermöglicht, die unabhängig von der real mit dem Elektrofahrzeug 1 zurückgelegten Strecke ist.In the method described above, the can be done by a user of the electric vehicle 1 Mechanical power brought in by muscle power via the generator 4th can be converted into electrical power. The electrical power can be used to operate the electric motor 5 or used to charge the energy store, which has the at least one driven wheel 6th of the electric vehicle 1 drives. By the one on the crank unit 3 The generated braking torque can be used by the user of the electric vehicle 1 an additional resistance when operating the crank unit 3 be opposed. The braking torque is set as a function of a route profile, which indicates a variable characteristic of a felt driving resistance along a virtual route as a function of a route position along the virtual route or as a function of a travel time along the virtual route. In this way, an additional resistance can be perceived by the user, which is not necessarily constant, but rather increases over the course of using the electric vehicle 1 can change depending on the route profile. The method according to the invention thus enables a training load that is independent of the real exercise with the electric vehicle 1 distance covered.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: ElektrofahrzeugElectric vehicle
22: lenkbares Radsteerable wheel
33: KurbeleinheitCrank unit
44th: Generatorgenerator
55: ElektromotorElectric motor
66th: angetriebenes Raddriven wheel
77th: SteuereinheitControl unit
88th: BedienelementControl element
99: BremsbetätigungselementBrake actuator
1616: Radwheel
FF.: FahrtrichtungDirection of travel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102007050552 B3 [0002]

Claims

Method for operating an electric vehicle (1) with at least one crank unit (3) on which a crank torque is generated by muscle power, with a generator (4) which is mechanically coupled to the crank unit (3), and with at least one mechanically of the Crank unit (3) decoupled electric motor (5) for driving at least one wheel (6) of the electric vehicle (1), with a braking torque being generated on the crank unit (3) which is opposite to the cranking torque and wherein the braking torque is set as a function of a route profile which indicates a variable characteristic of a felt driving resistance along a virtual route as a function of a route position along the virtual route or as a function of a travel time along the virtual route.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the route profile is designed as a route profile of a resistance or as a route profile of an altitude or as a route profile of an incline or as a route profile of a combination of height and gradient information.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the route profile is selected by means of an operating element (8) of the electric vehicle (1) or by means of an operating element coupled to a control unit (7) of the electric vehicle (1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a movement of the electric vehicle (1) along the virtual route is simulated and a position specification or a travel time specification is determined as a function of a route covered by the electric vehicle in the simulation.

Procedure according to Claim 4 , characterized in that, for setting the braking torque, a virtual driving resistance is determined on the basis of the selected route profile and the position information or on the basis of the selected route profile and the travel time information.

Procedure according to Claim 5 , characterized in that the virtual driving resistance is additionally determined as a function of virtual weather conditions and / or as a function of virtual properties of the electric vehicle.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a virtual gear and / or a support factor is selected, the support factor indicating the ratio of the power output by the electric motor to the power introduced via the crank unit.

Method according to one of the Claims 5 to 7th , characterized in that a target speed of the crank unit (3) is determined as a reference variable of a control unit (7) connected to the generator (4) based on the determined driving resistance, and preferably additionally based on the selected virtual gear.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a speed of the electric motor (5) is set as a function of the crank torque and as a function of the route profile and the position information and / or travel time information.

Method according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that a desired speed is selected and a speed of the electric motor (5) is set depending on the selected desired speed or a desired torque is selected and a torque of the electric motor (5) is set depending on the selected desired torque.

Method according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the electric vehicle (1) is operated in an autonomous driving mode in which a speed of the electric motor (5) is set independently of the crank torque and independently of the driver's specifications by a control unit (7) of the electric vehicle (1).

Method according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the electric motor (5) is at a standstill.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the current position in the selected route profile is displayed by means of a display device of the electric vehicle (1).

Electric vehicle comprising at least one crank unit (3) on which a crank torque can be generated by muscle power, a generator (4) which is mechanically coupled to the crank unit (3), and with at least one electric motor (5) mechanically decoupled from the crank unit (3) ) for driving at least one wheel (6) of the electric vehicle, characterized by a control unit (7) which is set up to cause the generator (4) to generate a braking torque on the crank unit (3) which corresponds to the crank torque is opposite, the braking torque is set as a function of a position specification of the electric vehicle (1).