CN103373433A - 用于调节踏板驱动的车辆的方法和调节装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明，提出一种用于调节具有驱动单元（12）的踏板驱动式车辆（1）的方法，所述车辆包括踏板驱动装置（25）和作为辅助驱动装置的马达（10），所述方法具有如下步骤：检测打滑参数（n、n_mot），所述打滑参数与受驱动车轮的转动速度相关；检测由所述马达施加的转矩（马达转矩）；检测由驾驶员通过蹬踏施加的、也被称为踏板转矩的转矩；根据检测的打滑参数来调节所述驱动单元，其中，根据检测的打滑参数来调节马达转矩和踏板转矩的总和。

Description

用于调节踏板驱动的车辆的方法和调节装置

技术领域

本发明涉及一种用于调节踏板驱动的车辆的方法，所述车辆具有驱动单元并包括踏板驱动装置和作为辅助驱动装置的马达。本发明此外涉及用于这类车辆的调节装置，以及涉及具有调节装置的这类车辆。

背景技术

在具有踏板驱动装置和作为辅助驱动装置的马达的车辆中，尤其在具有辅助驱动装置的两轮车（所谓电动自行车（电动自行车）或者Pedelec（电动助力自行车）中，正常的行驶驱动被理解为马达转矩跟随踏板转矩。马达转矩可以要么成比例于踏板转矩要么根据一中间值或衰减辅助地近似恒定。因此在一些时间点上出现转矩峰值，在这些时间点上，驾驶员施加最大的力到踏板上。这是完全希望的，因为由此产生自然的行驶感觉。当车辆的受驱动车轮丧失与地面的摩擦接触时，于是出现问题。存在如下危险：车辆变得不能受控并且驾驶员因此必须中断行驶或者在最糟糕的情况下甚至翻倒。为了发现该危险，这类车辆具有驱动防滑调节。

驱动防滑调节也称为牵引力控制，尤其对于摩托车很大程度上是公知的。对于具有辅助驱动装置、也被称为电动自行车或者电动助力自行车的自行车，该开发还刚开始。很多由摩托车公知的、用于识别和避免危险打滑的方法可以在不需明显适配的情况下也被应用在电动自行车中。例如可行的是，由前轮转速和后轮转速之间的差值或后轮转速的梯度来识别打滑增强的状态并且将马达相应限速（abregeln）或将单个车轮有目的地制动。

用于摩托车的这种调节方法例如由EP2409886A2公知。在此，在具有内燃发动机的传统摩托车中，由摩托车的当前特征参数如马达转速、速度和车轮转速来确定打滑参数并与一变化的阈值比较。在超过所述阈值时进行驱动防滑调节。在此，调节马达的燃料输入和/或空气输入和/或调节制动，直至达到打滑参数的目标值。

在电动助力自行车或者说电动自行车和摩托车之间的主要区别在于，正是在检测到提高的打滑之后需要替换性的调节方法。这是因为，驾驶员通过经由踏板施加自身的力决定性地自己确定，是否（还）出现邻界打滑。这一般适合于所有的、具有踏板驱动装置和作为辅助驱动装置的马达的车辆。该事实在现有技术中没有被考虑。

发明内容

根据本发明，提出一种用于调节踏板驱动的车辆的方法，所述车辆具有驱动单元并包括踏板驱动装置和作为辅助驱动装置的马达，所述方法具有如下步骤：

-检测打滑参数，所述打滑参数与受驱动车轮的转动速度相关；

-检测由马达施加的转矩（马达转矩）；

-检测由驾驶员通过蹬踏施加的、也被称为踏板转矩的转矩；

-根据所检测的打滑参数来调节所述驱动单元，其中规定，将马达转矩和踏板转矩的总和根据所检测的打滑参数来调节。

通过根据本发明的调节方法获得：在具有辅助马达的踏板驱动式车辆中，在避免由于提高的打滑而产生的危险状况时考虑考虑特殊情况。通过在调节时考虑和引用由驾驶员施加的踏板转矩来实现，可以快速和安全地离开危险状况，例如易打滑地面。优选地，车辆的打滑越高，检测到的打滑参数越高。

根据本发明，此外设置有用于具有驱动单元的踏板驱动式车辆的调节装置，该驱动装置包括踏板驱动装置和作为辅助驱动装置的马达并且装备用于执行这类调节，以及设置有具有这类调节装置的踏板驱动式车辆。

优选地，通过检测踏板转速来检测打滑参数。踏板转速直接与受驱动车轮的转动速度相关。踏板转速在预给定时间区间内的强烈变化提示，存在提高的打滑状态，其中，在本发明的意义上，提高的打滑状态理解为如下行驶状态：在该行驶状态中可预期车辆的受驱动车轮失去与地面的摩擦接触或者已经失去该摩擦接触。尤其地，可以对于踏板转速的变化率确定一阈值，在超过该阈值时识别到提高的打滑状态。为了检测踏板转速，车辆优选具有相应的传感器。

替换地或附加地，可以检测通过如下方式打滑参数，即，检测马达转速作为与受驱动车轮的转动速度相关的参数。这里也适宜的是，在一预给定的时间区间内确定马达转速变化。在预给定的时间区间内的马达转速强烈变化同样提示：存在提高的打滑状态。用于检测打滑参数的可能性可以尤其在具有中置马达或者后置马达的车辆中使用。

在两个实施例中可以优选地在另一步骤中设置，将检测的打滑参数与阈值比较。根据该比较可以确定受驱动车轮的当前打滑状态，其中，尤其在超过阈值时识别出提高的打滑状态，否则确定为正常的打滑状态。

尤其在踏板驱动装置和/或马达具有变速器的车辆中，可以与当前变速器位置相关地确定阈值。

在本发明的优选实施方案中，提高的打滑状态的识别包括可信性检验步骤。可信性检验步骤规定：在检测打滑参数时引用附加的测量参数，以改善对提高的打滑状态的正确识别的可能性。例如，踏板转速在一预给定的时间区间内的强烈变化可能指示提高的打滑状态，但也可能存在其它原因。例如，在起动时（主要在低档位中）会出现踏板转速的强烈变化，但不存在提高的打滑状态。为了将该状况与实际的提高的打滑状态相区别，可以在可信性检验步骤中检测一个或多个附加的测量参数。如果附加检测的测量参数同样可以推断出提高的打滑状态，则实际存在提高的打滑状态的可能性很大。

在本发明的特别优选的实施方案中，可信性检验步骤包括检测踏板转矩变化和/或车辆在行驶方向上的加速度。为此，车辆具有相应的传感器。

当根据本发明识别到了提高的打滑状态时，优选这样调节车辆驱动单元：使得对踏板转速变化和/或受驱动车轮的转速变化以及平均的总转矩进行检测。为此，车辆具有相应的传感器。

为了调节，优选根据检测的参数来计算打滑特征值SK。打滑特征值SK允许反推出车辆轮胎和地面之间的当前摩擦值。如果例如小的能量引入到系统中的情况下在受驱动车轮上已经出现高转速，则可以推断出，引入的能量较小地导致整个车辆加速而基于提高的打滑更多地导致后轮单独加速。引入系统中的能量已通过总转矩来描述，受驱动车轮的加速度通过踏板转速的变化来代表。打滑特征值SK因此可以作为如下商来计算：

驱动单元的调节优选根据所计算的打滑特征值SK来进行。较大的打滑特征值SK可以推断出更易于行驶的地面，因为要产生提高的打滑状态必须施加多的转矩。较小的SK意味着，在输入小的转矩时已经会出现提高的打滑状态。对于该调节适用的是，SK越小，应当通过该调节在受驱动车轮上提供越小的转矩。由此可以避免提高的打滑状态的继续出现。

附加地或替换地可以规定，通过相应的传感器来检测倾斜度和/或地面特性并且根据检测的倾斜度和/或地面特性来确定打滑特征值（SK）。检测的地面特性可以例如包括关于地面的湿度、材料和/或摩擦特性的信息。这些参数可以在驱动装置调节中被考虑并且例如确定用于车辆总转矩的衰减和/或标准值。

附加地，可以以如下方式适配所述SK，即，如果尽管采用随后建议的调节仍出现受驱动车轮的继续打滑或继续出现牵引力损失，则将SK乘以一小于1的因子。

为了尤其尽可能快地和安全地离开提高的打滑状态，根据本发明以如下方式调节车辆驱动单元，即，尤其当存在提高的打滑状态时平衡马达转矩和踏板转矩的总和（总转矩）的转矩峰值。转矩峰值应当理解为总转矩的可以在正常行驶状态中出现并且完全希望的短时波动。通过在提高的打滑状态中平衡这类波动或者说转矩峰值来避免，车辆进一步丧失与地面的摩擦接触。

这尤其通过如下方式达到，即，相对于踏板转矩反周期地调节马达转矩。这意味着：就在由驾驶员刚好施加了小的转矩时马达带来一较高的转矩，而当驾驶员施加一高转矩（踏板转矩）时马达则提供小的转矩。由此达到，马达转矩和踏板转矩的总和具有扁平的或者说均匀的走向，有最小的波动。

在本发明的优选继续改进方案中可以规定，这样调节踏板转矩和马达转矩的总和，即，在提高的踏板转矩的情况下由马达施加一负马达转矩。这可以例如通过如下方式来实现，即，马达作为发电机并且因而作为主动制动器来运行。因而，在驾驶员施加大的踏板转矩的时间上，马达可以提供相反的转矩。因此不仅可以获得更平坦的、少有转矩峰值的总转矩走向，而且可以这样调节总转矩：使得例如不超过预定的最大总转矩和/或使总转矩的变化适配于预给定的走向。

在踏板驱动装置具有自动换档装置的车辆中，根据本发明的驱动调节装置可以这样构造：使得附加于或替换于马达的调节这样调节该自动换档装置，以致总转矩的波动被平衡。

优选地，根据本发明构造的踏板驱动式车辆具有一个或多个传感器，用于检测马达转矩和/或踏板转速和/或踏板转矩和/或行驶方向上的加速度和/或总转矩和/或受驱动车轮的转速。这些检测的传感器信号优选被输送给调节装置。打滑参数优选与这些传感器信号中的一个或多个相关地检测，与所检测的传感器信号相关地进行所述调节。

优选地，所述车辆此外还包括一个或多个用于检测地面特性的传感器，尤其包括一倾斜度传感器。

倾斜度和地面特性如地面湿度、粗糙度或可能存在的碎石、雪或者冰对车辆打滑具有直接影响。因此，检测代表这些影响的参数并且将这些参数引入到根据本发明的调节中有助于快速和可靠地克服提高的打滑状况。

当然，前面提到的和后面还要阐释的特征不仅能够以现有给出的组合、而且能够以其它组合或着以单独的形式来应用，而不偏离本发明的范围。

附图说明

图1示出了根据本发明第一实施例的识别提高的打滑状态的流程图；

图2示出了在提高的打滑状态下踏板转速和踏板转矩的示例性随时间变化曲线；

图3示出了根据本发明第二实施例的识别提高的打滑状态的流程图；

图4示出了在提高的打滑状态下的马达转速车辆在行驶方向上的加速度的示例性随时间变化曲线；

图5示出了根据本发明一实施例的用于调节驱动单元的方法的流程图；

图6示出了在实施如图5中所示的本发明方法期间总转矩的、踏板转矩的和马达转矩的示例性随时间变化曲线；

图7示出了根据本发明一替换实施例的用于调节驱动单元的方法的流程图；

图8示出了在实施如图7中所示的本发明方法期间总转矩的、踏板转矩的和马达转矩的示例性随时间变化曲线；

图9示出了在具有自动换档装置的车辆中根据本发明一替换实施例的用于调节驱动单元的方法的流程图；

图10示出了在实施如图9中所示的本发明方法期间踏板转速的和由自动换档装置挂入的档的示例性随时间变化曲线；

图11示意性示出了具有根据本发明的调节装置的自行车。

具体实施方式

本发明借助附图中的实施方式示意示出并且下面参考附图详细描述。

在图1中，示出了在构造为电动自行车（也称为电动车或者电动助力车）的车辆中根据本发明第一实施例用于识别提高的打滑状态的方法步骤。为了检测当前的打滑状态，在该示例中在第一步骤110中测量一确定的时间段Δt上的踏板转速变化Δn，或者换句话说测量踏板加速度

如能直接理解的那样，踏板加速度

与受驱动车轮的旋转速度相关。因此，踏板加速度在该实施例中形成了根据本发明的滑动参数。替换地可以考虑，踏板加速度通过车轮上的回旋仪（旋转加速度传感器）直接探测。

测量的踏板加速度在步骤120中与预给定的阈值S_P比较。阈值S_P可以恒定地或者可变化地预给定。例如，阈值S_P在具有变速器的电动自行车中可以根据当前时间点存在的、踏板驱动装置和受驱动车轮之间的传动比（挂入的档位）来限定。当测量的踏板加速度

超过阈值S_P时，可以推断，可能存在提高的打滑状态。在本发明的意义上，提高的打滑状态被理解为车辆的一种行驶状态，在该行驶状态中可预期车辆失去与地面的摩擦接触，或者在该行驶状态中车辆已失去了该摩擦接触。

为了确保事实上存在提高的打滑状态，紧接着步骤120之后进行可信性检验步骤130。该可信性检验步骤130的目的是，检验和排除其它的、也会导致踏板加速度提高的非临界行驶状态。在该示例中，通过检测由驾驶员施加的转矩（踏板转矩）来进行所述可信性检验步骤130。替换地或附加地可以为了可信性检验而检测其它参数，例如车辆在行驶方向上的加速度。在步骤140中检查：是否由在110中检测的踏板加速度和由在可信性检验步骤130中检测的踏板转矩的组合一定推断出提高的打滑状态。如果得出不存在提高的打滑状态，则不进行对驱动调节的干预。如由箭头135表明的那样，在步骤110中继续进行对踏板加速度的监控。如果步骤140中的结果是存在提高的打滑状态，则在下一步骤150中进行相应的驱动单元调节，例如像参考图5至图10描述的那样进行。

在图2中示例性示出了踏板转速和踏板转矩的时间变化曲线，用于表明提高的打滑状态的根据步骤110至140的识别和可信性检验的原理。在图2a）中示出了踏板转速n的随时间变化曲线210；在图2b）中示出了踏板转矩T的随时间变化曲线220。在行驶开始时，在第一时间区间Δt₁中确定相对大的踏板转速变化Δn₁。踏板加速度

高于限定的阈值S_P。为了验证（可信性检验）是否实际上存在提高的打滑状态，附加地考虑踏板转矩T在时间区间Δt₁中的变化。在此确定，踏板转矩T在时间区间Δt₁中仅略微变化，尤其在时间区间Δt₁中没有观察到踏板转矩T的下陷。由此识别出，在时间区间Δt₁中不存在提高的打滑状态，尽管踏板加速度

高于阈值S_P。

在行驶的进一步进程中，踏板转速n起先除了小波动外保持恒定。在时间区间Δt₂中重新确定踏板转速变化Δn₂，确定超过阈值S_P。考虑踏板转矩T在时间区间Δt₂中的走向得知，踏板转矩T在时间区间Δt₂中也经历大的变化，尤其可观察到踏板转矩T的强凹陷。由此识别出，在该时间区间Δt₂中实际存在提高的打滑状态。根据步骤150，现在采取相应的驱动单元调节，例如像参考图5至图10所描述那样。

在图3中示出根据本发明第二实施例在构造为电动自行车的车辆中用于识别提高的打滑状态的方法步骤。为了识别提高的打滑状态，在该实施例中，在第一步骤310中，测量辅助马达的转速在确定的时间段Δt上的变化Δn_mot，即马达加速度作为打滑参数。测量的马达加速度在步骤320中与限定的阈值S_M比较。阈值S_M可以例如恒定地设置，或者，在驱动单元具有变速器的车辆中根据该时刻所挂入的档来限定。

如果测量的马达加速度

高于阈值S_M，这可以提示，存在提高的打滑状态。

为了确保实际上存在提高的打滑状态，接着步骤320之后进行可信性检验步骤330。可信性检验步骤330的目的是，检验其它的、同样可以导致马达加速度提高的非临界行驶状态。在该示例中通过测量车辆在行驶方向上的加速度a来进行可信性检验步骤330。在步骤340中检查：是否由马达加速度的测量（步骤310和320）和由可信性检验步骤330的结果一定推断出提高的打滑状态。如果得出不存在提高的打滑状态，则在该示例中不进行对驱动调节的干预。如由箭头335表明的那样，在步骤310中继续进行马达加速度的检测。但如果得知存在提高的打滑状态，则在下一步骤350中进行相应的驱动单元调节，例如像参考图5至图10所描述的那样。

在图4中示例性示出了马达转速n_mot的时间变化曲线和车辆在行驶方向上的加速度a的时间变化曲线，用于表明根据步骤310至步骤340的对提高的打滑状态的识别和可信性检验的原理。在图4a）中示出了马达转速n_mot的随时间变化曲线410；在图4b）中示出了车辆在行驶方向上的加速度a的随时间变化曲线420。在行驶开始时，在第一时间区间Δt₁中确定了马达的转速变化Δn_mot1。马达加速度

在限定的阈值之上。为了检验（可信性检验）是否实际上存在提高的打滑状态，附加地考虑车辆在时间区间Δt₁中的加速度a。在此确定在该时间区间Δt₁中存在明显大于零、例如大于限定的阈值的加速度a。由此可以推断出，在该时间区间Δt₁中不存在提高的打滑状态。

在行驶的进一步进程中，马达转速n_mot起先除小波动外保持恒定。在时间区间Δt₂中重新确定了相对大的马达转速变化Δn_mot2，使得马达加速度处在限定的阈值之上。考察时间区间Δt₂中的车辆加速度a得知：尽管马达加速度很高，车辆在行驶方向上仍不存在明显的加速度a。在这里也可以例如将时间区间Δt₂中的平均加速度与一限定阈值进行比较。由此可以推断出，在时间区间Δt₂中存在提高的打滑状态。

在图5中现在示出了用于构造为电动自行车的车辆的驱动单元在确定有提高的打滑状态之后根据打滑参数进行的根据本发明的调节550的示例。在第一步骤500中进行提高的打滑状态的识别，例如通过在图1至图4中阐释的方法之一。在识别出存在提高的打滑状态之后，在下一步骤552中将由作为辅助驱动装置的马达施加到车辆上的马达转矩降低到零或者一接近零的值。在随后的步骤554中检测踏板转矩，该踏板转矩现在基本上相当于施加到车辆上的总驱动转矩。在步骤556中使用驱动调节，该驱动调节在该示例中相对于踏板转矩反周期地调节马达转矩。因此，当踏板转矩减小时则提高马达转矩，反过来，当踏板转矩提高时则减小马达转矩。由此实现：总转矩，即马达转矩和踏板转矩的总和，被均匀化，即具有平坦的走向，没有峰值或凹陷。由此达到，降低受驱动车轮的进一步牵引力损失的可能性。但同时，驾驶员仍可以快速和安全地经过难走的、陡的和易打滑的地区，因为就在驾驶员本身施加少的转矩时他从马达得到辅助。尤其在两轮车情况下，驾驶员因此始终具有足够的速度来保持其平衡。再一次的牵引力损失的风险减小，因为相比于没有反周期的驱动调节的行驶运行，转矩峰值没有清楚表现出。

该反周期的一直维持到在步骤558中不再检测到提高的打滑状态并且由此又可以进行正常的行驶运行。在此，例如可以将相对于踏板转矩反周期地引入的马达力矩逐渐衰减，使得在小的曲轴转数之后又过渡到具有相应马达辅助的正常行驶运行中。

在图6中示例性示出了总转矩、踏板转矩和马达转矩的随时间变化曲线，用于表明在提高的打滑状态下根据步骤552至558的驱动装置反周期调节的原理。在图6a）中示出了总转矩T_G的随时间变化曲线610以及踏板转矩T_P的随时间变化曲线620；在图6b）中示出了马达转矩T_M的随时间变化曲线640。踏板转矩620大致正弦形走向，相应于驾驶员的踩踏行为并且具有清楚表现的转矩峰值612。

在时间区间622中没有提高的打滑状态。例如可借助于图1至图4中阐释的方法之一来检测的打滑参数处在预给定的阈值之下。在该时间区间中存在所谓的正常行驶状况，马达转矩T_M恒定保持。在时间点642，检测到的打滑参数超过预给定的阈值，检测到提高的打滑状态。现在使用驱动调节。首先根据步骤552将马达转矩降低到接近零的值。在例如大约相当于踏板一转的时间区间624期间，总转矩基本上由踏板转矩来确定。在检测到踏板转矩最小值的时间点645，又使用马达，在随后的时间区间626和627中这样调节该马达，使得马达转矩相对于踏板转矩反周期地变化。因此达到，总转矩620不具有清楚表现的转矩峰值，而是平滑且均匀地走向。由此降低受驱动车轮失去与地面的摩擦接触的风险。

在时间点648，在检测打滑参数时确定，不再存在提高的打滑状态。马达的反周期调节随后在时间区间628的持续时间内被衰减，直至在时间区间629中又开始特征在于马达转矩恒定的正常行驶运行。

时间区间626、627和628的持续时间的确定和转矩峰值均匀化的确定可以根据上面阐释的SK进行。因此可以优选在小的SK情况下（这表示对于提高的打滑的高敏感性）将时间区间选择得较长，并且所述反周期辅助可以比在较高SK情况下更谨慎地、也就是更小地进行。

在图7中示出用于构造为电动自行车的车辆的驱动单元在确定了提高的打滑状态之后根据打滑参数进行的根据本发明的调节750的替换示例。在第一步骤700中，图5的示例类似，例如通过图1至图4中阐释的方法之一进行提高的打滑状态的识别。在识别到存在提高的打滑状态之后，在下一步骤752中以如下方式调节马达，即，施加负马达转矩。负马达转矩理解为如下的转矩：它具有与踏板转矩相反的方向并且因此起制动作用。为此，马达（如果例如是电动马达）被转换到发电机运行中。替换地，可以对马达主动制动。在接下来的步骤754中检测踏板转矩。在步骤756中使用驱动调节，类似于图5的示例，该驱动调节相对于踏板转矩反周期地调节马达转矩，但其中，还可以至少暂时地作用一负马达转矩。由此获得：总转矩，即马达转矩和踏板转矩的总和，被均匀化，即具有平坦的走向，没有峰值或凹陷。

由于马达转矩也可以是负的，获得总转矩的更快均匀化并且可以达到总体上比例如在根据图5的调节情况下更低的总转矩。因此也可以例如预给定一确定的、适配于状况的目标总转矩，驱动装置通过所描述的反周期调节来接近该目标总转矩。预给定的目标总转矩可以例如根据检测到的、在倾斜度和/或湿度方面描述地面的参数来预给定。为此尤其可以计算所谓打滑特征值，根据该打滑特征值来进行马达的反周期调节。该反周期调节一直维持到在步骤758中不再检测到提高的打滑状态并且由此又可以开始正常的行驶运行。

在图8中示例性示出了总转矩的、踏板转矩的和马达转矩的随时间变化曲线，用于表明在提高的打滑状态下根据步骤752至758的驱动装置反周期调节的原理。在图8a）中示出了总转矩T_G的随时间变化曲线810以及踏板转矩T_P的随时间变化曲线820；在图8b）中示出了马达转矩T_M的随时间变化曲线840。踏板转矩大致正弦形地变化，相应于驾驶员的踩踏行为并且具有清楚表现的转矩峰值812。

例如可以借助于在图1至图4中阐释的方法之一来检测的打滑参数在时间区间822中处在预给定的阈值之下。因此，不存在提高的打滑状态。在该时间区间中是所谓正常行驶状况，马达转矩T_M恒定保持。在时间点842，检测到的打滑参数高于预给定的阈值，检测到打滑提高的状态。现在使用驱动调节。首先，在时间区间824期间根据步骤852以如下方式来调节马达转矩，即，反作用于踏板转矩。在检测到踏板转矩最小值的时间点845，使用马达的反周期调节。在随后的时间区间826和827中这样调节马达，即，马达转矩相对于踏板转矩反周期地变化，其中，还可以施加负马达转矩842，尤其当在踏板转矩820上出现转矩峰值812时。因此达到，总转矩820不具有清楚表现的转矩峰值，而是平滑且均匀地变化。由此来降低受驱动车轮失去与地面的摩擦接触的风险。

在时间点848，在检测打滑参数的情况下确定，不再存在提高的打滑状态。接下来，马达的反周期调节在时间区间828的持续时间上被衰减，直至在时间区间829中又开始特征在于马达转矩恒定的正常行驶运行。

在图9中示出了用于构造为电动自行车的车辆的驱动单元在确定有提高的打滑状态之后根据打滑参数进行的根据本发明的调节950的替换示例。该实施例能够在具有自动换档的车辆中应用。在此例如可以涉及无级自动换档或者涉及自动的轮毂切换、链条切换和传动装置切换。在正常行驶运行900中以公知方式这样调节自动换档装置，使得可以始终保持驾驶员所希望的踏板转速（踩踏频率）。根据本发明，通过检测打滑参数来识别是否存在正常行驶运行。在步骤910中，与前述示例类似，进行提高的打滑状态的识别，例如通过在图1至图4中阐释的方法之一。在识别到存在提高的打滑状态之后，在下一步骤952中以如下方式调节自动换档装置，使得阻止受驱动车轮的进一步牵引力损失。这通过如下方式达到：首先阻止在牵引力损失时间点上进一步提高变速比（加档）。由此来避免在受驱动车轮上出现太高的转速，太高的转速会有助于摩擦接触损失。在下一步骤954中等候重新开始驾驶员的蹬踏。为了随后防止在后车轮上出现太高的力，在步骤956中挂入相对于正常行驶中的档位较高的档。现在，传动比在一确定的时间段上又缓慢地又减小，直至在步骤958中存在与正常行驶运行相应的传动比。施加过高传动比的时间段通过检测的打滑参数来确定。通过计算和引入打滑特征值可以进一步改善自动换档装置的调节，在该打滑特征值中也包含了检测的环境参数（例如地面特性）、地面的湿度或斜度。

在图10中示例性示出了踏板转速的和无级自动换档装置的传动比的随时间变化曲线，表明了在提高的打滑状态下根据步骤952至958的自动换档装置调节。在图10a）中示出了踏板转速n的随时间变化曲线1010。由驾驶员选择的期望踏板转速n_w示出为虚线1015。在图10b）中示出了无级自动换档装置的传动比的随时间变化曲线1020。

在开始时，在时间区间1011中，车辆处于正常行驶状态。踏板转速n基本相当于期望踏板转速n_w，仅出现小的波动。在时间区间1020中确定进行提高的打滑状态。在时间区间1012内踏板转速大大提高，这如关于图1和图2所描述的那样指示提高的打滑。现在这样调节自动换档装置，使得阻止传动比进一步提高，以避免在受驱动车轮上出现太高的转速。取而代之，在这里示例性示出的调节中甚至略微降低传动比。因此，踏板转速又下降，其中，在时间区间1012的末端检测到踏板转速n的最小值。为了使提高的打滑状态的危险还继续保持得小，在时间区间1014中这样调节自动换档装置，使得踏板转速n保持在期望踏板转速n_w之下并且缓慢接近该期望踏板转速，直至在时间区间1020中开始正常行驶运行。自动换档装置的所描述的调节在本示例中导致均匀的总转矩施加到车辆上。马达可以附加地被调节，以支持该效应，例如通过如与图5至图8相关地描述的那样，相对于踏板转矩反周期地调节。

在图11中示意性示出了具有踏板驱动装置25和作为辅助驱动装置的电动马达10的自行车1。踏板驱动装置25和电动马达10一起形成驱动单元12。自行车1构造为具有中置马达的电动自行车。即电动马达10这里布置在踏板轴承的区域中。电池11在马达10上方装配在车架20的鞍座管21上并且用作马达10的供电装置。替换地，马达也可以作为轮毂马达布置在后轮或前轮上。

自行车1具有调节装置24，该调节装置例如构造为电控制器并且合适于调节电动马达或由电动马达施加的马达转矩。调节装置24在该示例中集成到布置在自行车1的转向把23上的自行车电脑26中。替换地，该调节装置也可以布置在驱动单元12或电池上或者布置在车架20上。自行车1也可以具有自动换档装置（未示出），其中，调节装置24附加地可以适用于调节自动换档装置。

自行车1还具有用于检测马达转矩、踏板转矩、踏板转速、自行车1的加速度和受驱动车轮的转速的不同传感器15、16、17、18。用于检测马达转矩的传感器15集成到马达10中，用于检测踏板转矩的传感器16集成到踏板驱动装置25中。也可考虑替换的布置方案，例如用于检测踏板转矩的传感器也可布置在踏板28上。用于检测车轮转速的传感器17布置在后轮27上。在本示例中布置在转向把23上的另一传感器18检测车辆的加速度。传感器18替换地也可以布置在自行车1的其它部位上，例如车架20上、电池11上或者驱动单元12上或中。传感器15、16、17、18的合适的实施方案对于本领域技术人员是公知的，例如传感器15、16、17、18可以是霍尔传感器，附加地也可以在自行车1上布置检测地面的倾斜度和特性的传感器21。在此，例如可以涉及倾斜度传感器、超声波传感器、压力传感器或者光学传感器。

由传感器15、16、17、18、21检测到的测量值通过相应的线路（未示出）输送给调节装置24并且被引入到对驱动单元12的调节中。

关于图1至11所描述的本发明通过专业人员可简单实施的适配也可以用于具有辅助马达的其它踏板驱动式车辆。例如可以考虑机动的三轮车或四轮车（例如躺车）。

Claims (20)

1.用于调节具有驱动单元的踏板驱动式车辆（1）的方法，所述车辆包括踏板驱动装置（25）和作为辅助驱动装置的马达（10），所述方法具有以下步骤：

-与受驱动车轮的转动速度相关地检测打滑参数；

-检测马达转矩（640、840）；

-检测踏板转矩（620、820）；

-根据检测的打滑参数调节所述驱动单元，其中规定，根据所检测的打滑参数来调节所述马达转矩和所述踏板转矩的总和（610、810）。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式来检测所述打滑参数：检测踏板转速（n）作为确定受驱动车轮的转动速度的参数，确定一预给定的时间区间（Δt）中的踏板转速变化（Δn）。

3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式来检测所述打滑参数：通过车轮上的转动速率传感器（回旋仪）直接测量踏板转速的变化。

4.按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过如下方式来检测所述打滑参数：检测马达转速（n_mot）作为与受驱动车轮的转动速度相关的参数，确定

一预给定的时间区间（Δt）中的马达转速变化（Δn_mot）。

5.按权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在另一步骤（120、320）中将所述打滑参数与一阈值（S_P）比较，其中，根据该比较来确定受驱动车轮的打滑状态，其中，尤其当超过所述阈值（S_P）时识别出提高的打滑状态，否则确定为正常的打滑状态。

6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，所述驱动单元（12）、尤其所述踏板驱动装置（25）和/或所述马达（10），具有变速器，所述阈值（S_P）是与变速器位置相关地确定的。

7.按权利要求5或6之一所述的方法，其特征在于，提高的打滑状态的识别包括可信性检验步骤（130、330）。

8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述可信性检验步骤（130、330）中，检测

-踏板转矩变化（220）；和/或

-所述车辆在行驶方向上的加速度（420）。

9.按权利要求5至8之一所述的方法，其特征在于，在确定了提高的打滑状态时，检测：

-踏板转速的变化；和/或

-受驱动车轮的转速变化；和

-平均总转矩，

并且，与检测的参数相关地计算出打滑特征值（SK），其中，根据所述打滑特征值（SK）进行所述驱动单元的调节。

10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，检测倾斜度和/或地面特性，根据所检测的倾斜度和/或地面特性来确定所述打滑特征值（SK）。

11.按权利要求9或10所述的方法，其特征在于，如果尽管采取了随后的调节仍确定了提高的打滑状态，则通过如下方式适配所述打滑特征值（SK），即，将所述打滑特征值（SK）与一小于1的因子相乘。

12.按权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，以如下方式调节马达转矩（640、840）和踏板转矩（620、820）的总和（610、810），即，尤其当存在提高的打滑状态时，平衡转矩峰值（612、812）。

13.按权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，通过如下方式来调节踏板转矩（620）和马达转矩（640）的总和（610），即，相对于踏板转矩（620）反周期地调节马达转矩（640）。

14.按权利要求12或13所述的方法，其特征在于，以如下方式来调节踏板转矩（820）和马达转矩（840）的总和（810），即，在提高的踏板转矩（812）的情况下由所述马达施加一负马达转矩（842）。

15.按权利要求12至14之一所述的方法，其特征在于，所述踏板驱动装置包括自动换档装置，其中，尤其在提高的打滑状态中，以如下方式调节（950）所述自动换档装置，即，使总转矩的波动被平衡。

16.用于具有驱动单元（12）的踏板驱动式车辆（1）的调节装置（24），所述踏板驱动式车辆包括踏板驱动装置（25）和马达（10），其特征在于，所述调节装置（24）装备用于：检测马达转矩和踏板转矩和打滑参数，并且以如下方式调节所述驱动单元（12）：使得踏板转矩和马达转矩的总和能够根据所述打滑参数来适配，尤其通过根据权利要求1至15所述的方法。

17.车辆（1），包括踏板驱动装置（25）和作为辅助驱动装置的马达（10）和根据权利要求14的调节装置（24）。

18.按权利要求17所述的踏板驱动式车辆（1），包括一个或多个传感器（15、16、17、18），用于检测马达转矩和/或踏板转速和/或踏板转矩和/或在行驶方向上的加速度和/或总转矩和/或受驱动车轮（27）的转速，其中，所检测的传感器信号输送给所述调节装置（24）。

19.按权利要求17或18所述的踏板驱动式车辆，包括一个或多个用于检测地面特性的传感器（21），尤其包括一倾斜度传感器。

20.按权利要求17至19之一所述的踏板驱动式车辆（1），其中，所述踏板驱动装置包括自动换档装置，所述自动换档装置构造得能够通过所述调节装置（24）来调节。

Images