DE102010016009B4 - Fahrzeug, Baugruppe und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs - Google Patents

Fahrzeug, Baugruppe und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102010016009B4
DE102010016009B4 DE102010016009.1A DE102010016009A DE102010016009B4 DE 102010016009 B4 DE102010016009 B4 DE 102010016009B4 DE 102010016009 A DE102010016009 A DE 102010016009A DE 102010016009 B4 DE102010016009 B4 DE 102010016009B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
operating mode
electric motor
drive
key unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102010016009.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010016009A1 (de
Inventor
Jürgen Jäkel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TQ-SYSTEMS GMBH, DE
Original Assignee
TQ Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TQ Systems GmbH filed Critical TQ Systems GmbH
Priority to DE102010016009.1A priority Critical patent/DE102010016009B4/de
Priority to EP11755781.9A priority patent/EP2547579B1/de
Priority to DK11755781.9T priority patent/DK2547579T3/en
Priority to EP15167710.1A priority patent/EP2949566B1/de
Priority to PCT/IB2011/051149 priority patent/WO2011114316A2/en
Priority to EP17167248.8A priority patent/EP3231699B1/de
Publication of DE102010016009A1 publication Critical patent/DE102010016009A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010016009B4 publication Critical patent/DE102010016009B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/08—Means for preventing excessive speed of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J50/00—Arrangements specially adapted for use on cycles not provided for in main groups B62J1/00 - B62J45/00
    • B62J50/20—Information-providing devices
    • B62J50/25—Information-providing devices intended to provide information to other road users, e.g. signs or flags
    • B62J50/26—Number plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/80—Accessories, e.g. power sources; Arrangements thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Fahrzeug (1) mit einem zumindest einen Elektromotor (12) aufweisenden Antrieb, wobei der Antrieb zumindest zwei verschiedene Betriebsmodi aufweist und eine Betriebsgröße des Antriebs in einem ersten Betriebsmodus auf einen ersten Sollbereich und in einem zweiten Betriebsmodus auf einen zweiten Sollbereich begrenzt ist, wobei der Antrieb nur dann im zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, wenn ein Fahrzeugkennzeichen (14) mit dem Fahrzeug (1) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem zumindest einen Elektromotor umfassenden Antrieb, beispielsweise ein Fahrrad mit elektrischem Antrieb oder Hilfsantrieb. Sie betrifft weiter ein Fahrzeugkennzeichen für ein derartiges Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs.
  • Aus der DE 20 2005 006 684 U1 ist ein Elektrofahrzeug bekannt, bei dem ein Hilfsmotor den Antrieb des Fahrzeugs durch einen Benutzer bis zu einer Höchstgeschwindigkeit unterstützt und zudem eine Anfahrunterstützung liefert. Um den gesetzlichen Vorschriften zu genügen, beträgt bei- einem derartigen Fahrzeug die Höchstgeschwindigkeit, bis zu der der Hilfsmotor den Fahrer unterstützt, derzeit 25 km/h. Eine einfache Manipulation der Höchstgeschwindigkeit muss zudem sicher ausgeschlossen sein.
  • Bei dem in der DE 20 2005 006 684 U1 offenbarten Fahrzeug handelt es sich um ein sogenanntes Pedelec, das zusätzlich über eine Anfahrunterstützung verfügt. Daneben werden E-Bikes immer beliebter, bei denen der Motor unabhängig von der Tretleistung des Benutzers gesteuert wird. Die Motorleistung wird über ein manuelles Bedienelement, beispielsweise einen Drehgriff ähnlich wie bei einem Moped, geregelt. An E-Bikes werden in Deutschland höhere gesetzliche Anforderungen gestellt als an Pedelecs. Sie weisen eine bauartbedingte Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h auf, sind kennzeichenpflichtig und erfordern eine Mofaprüfbescheinigung. Somit wird hier und im Folgenden unter einem E-Bike ein zulassungspflichtiges Elektrofahrrad verstanden.
  • Das Pedelec und das E-Bike weisen jeweils bestimmte Vor- und Nachteile auf und sind somit nur für bestimmte Einsatzzwecke geeignet. So kann ein Pedelec wie ein Fahrrad auch im Wald oder in einer Fußgängerzone betrieben werden, während ein E-Bike wegen seiner höheren Geschwindigkeit eine raschere Fortbewegung ermöglicht und zusätzlichen Fahrspaß bringt.
  • Die WO 84 / 03 785 A1 zeigt eine herausnehmbare Einheit eines Kraftfahrzeugs, die eine Vielzahl von Betriebs- und Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs steuert. Diese ist in einer Ausführungsform mit einem Nummernschild kombiniert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug anzugeben, das ein sehr breites Einsatzgebiet aufweist und dem Benutzer maximale Flexibilität ermöglicht.
  • Außerdem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugkennzeichen für ein derartiges Fahrzeug sowie ein zum Betreiben eines solchen Fahrzeugs geeignetes Verfahren anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche 1, 14 und 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst einen zumindest einen Elektromotor aufweisenden Antrieb, wobei der Antrieb zumindest zwei verschiedene Betriebsmodi aufweist und eine Betriebsgröße des Antriebs in einem ersten Betriebsmodus auf einen ersten Sollbereich und in einem zweiten Betriebsmodus auf einen zweiten Sollbereich begrenzt ist. Der Antrieb ist nur dann im zweiten Betriebsmodus betreibbar, wenn ein Fahrzeugkennzeichen mit dem Fahrzeug verbunden ist.
  • Unter einen Fahrzeugkennzeichen wird hier und im Folgenden eine optische Anzeigeeinrichtung verstanden, die für die betreffende Fahrzeugklasse typisch ist und die in der Regel gesetzlich vorgeschrieben ist, insbesondere ein Nummernschild oder z.B. auch eine die zulässige Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigende Plakette.
  • Dabei weist in einer Ausführungsform das Fahrzeugkennzeichen eine Schlüsseleinheit auf, die mit einem Motorsteuergerät des Fahrzeugs zusammenwirkt, um den zweiten Betriebsmodus für den Antrieb freizuschalten.
  • Einem der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken zufolge sollte ein Fahrzeug für maximale Flexibilität die Eigenschaften eines Pedelecs und eines E-Bikes vereinen sollte: Auf der einen Seite sollte es die Unterstützung eines Hilfsmotors auch in Gegenden bieten, in denen der Betrieb eines E-Bikes oder Mopeds nicht gestattet ist. Andererseits sollte es jedoch auch bei Bedarf eine rasche Fortbewegung, gegebenenfalls auch ohne Tretleistung des Benutzers, ermöglichen. Idealerweise sollte das Fahrzeug demnach sowohl eine Pedelec-Funktion als auch eine E-Bike-Funktion aufweisen. Problematisch ist dabei, dass ein Betrieb des Fahrzeugs als E-Bike beispielsweise die Anbringung eines Fahrzeugkennzeichens voraussetzt. Es sollte daher technisch ausgeschlossen sein, dass das Fahrzeug versehentlich oder missbräuchlich ohne Fahrzeugkennzeichen als E-Bike betrieben wird.
  • Erfindungsgemäß wird daher ein Schlüssel eingesetzt und in das Fahrzeugkennzeichen integriert, der den E-Bike-Betriebsmodus freischaltet, der in einer Ausführungsform der Erfindung den zweiten Betriebsmodus darstellt. Somit ist sichergestellt, dass das Fahrzeug bei einem Betrieb als E-Bike stets auf vorschriftsmäßige Weise mit dem Fahrzeugkennzeichen versehen ist.
  • Die für die Freischaltung des zweiten Betriebsmodus notwendige Verbindung des Fahrzeugkennzeichens mit dem Fahrzeug ist daher vorzugsweise derart ausgestaltet, dass bei einer vorschriftsmäßigen Anbringung des Kennzeichens gleichzeitig eine elektrische Verbindung hergestellt wird.
  • Das erfindungsgemäße Fahrzeug hat den Vorteil, dass ein Umschalten zwischen verschiedenen Betriebsarten des Fahrzeugs sehr einfach ohne Werkzeug erfolgen kann, wobei dennoch ein Missbrauch ausgeschlossen oder zumindest ausreichend erschwert ist. Bei einem Umschalten von einer Betriebsart, in der das Fahrzeug nicht kennzeichenpflichtig ist, zu einer mit Kennzeichenpflicht wird durch das ohnehin notwendige Anbringen des Fahrzeugkennzeichens auch die Freischaltung der kennzeichenpflichtigen Betriebsart einfach und bequem für den Benutzer bewirkt. Umgekehrt ist eine Nutzung des kennzeichenpflichtigen Betriebsmodus ohne Fahrzeugkennzeichen nicht möglich, jedoch ist ein Umschalten von einem zulassungspflichtigen Fahrzeug zu einem zulassungsfreien Fahrzeug möglich. Somit bietet das Fahrzeug dem Benutzer eine maximale Flexibilität und genügt gleichzeitig den gesetzlichen Vorschriften.
  • In einer Ausführungsform weist die Schlüsseleinheit einen vom Steuergerät auslesbaren Chip, beispielsweise einen EEPROM oder einen anderen nichtflüchtigen Speicher, auf. Der Chip kann insbesondere Informationen zur Identifikation des Fahrzeugs wie die Fahrgestellnummer oder eine Seriennummer tragen, um die sichere Zuordnung des Fahrzeugkennzeichens zum Fahrzeug zu gewährleisten.
  • In einer Ausführungsform weist die Schlüsseleinheit ein zusätzliches Steuergerät auf, das den zweiten Betriebsmodus des Antriebs freischaltet. Bei dieser Ausführungsform übernimmt die zusätzliche Steuereinheit bei Anbringung des Fahrzeugkennzeichens die Ansteuerung des zweiten Betriebsmodus und erlaubt der Leistungselektronik des Elektromotors die Abgabe der zusätzlich benötigten Leistung.
  • In einer Ausführungsform weist die Schlüsseleinheit eine Kodiereinheit auf. Bei dieser Ausführungsform modifiziert die Kodiereinheit Steuersignale des Motorsteuergeräts. Nur durch diese Kodierung kann die Leistungselektronik des Elektromotors die zusätzliche Leistung freischalten. Die Kodierung muss dazu keinen besonderen Anforderungen genügen, beispielsweise ist eine Modifikation durch eine einfache Verstärkung der Steuersignale denkbar.
  • In einer Ausführungsform weist die Schlüsseleinheit eine Überbrückung auf, die einen elektrischen Kontakt zwischen einer Leitung vom Motorsteuergerät und einer Leitung zur Leistungselektronik eines Elektromotors herstellt. Eine derartige Schlüsseleinheit ist besonders geeignet, wenn der Antrieb mehr als einen Elektromotor aufweist, wobei im ersten Betriebsmodus nur der erste Elektromotor betreibbar ist. Der zweite Elektromotor oder weitere Elektromotoren werden mit Hilfe der Schlüsseleinheit, die den elektrischen Kontakt herstellt, im zweiten Betriebsmodus oder in weiteren Betriebsmodi zugeschaltet.
  • In einer Ausführungsform ist die Nenndauerleistung des Antriebs im ersten Betriebsmodus auf einen ersten Maximalwert und im zweiten Betriebsmodus auf einen zweiten Maximalwert begrenzt ist, wobei der zweite Maximalwert größer ist als der erste Maximalwert.
  • Bei dieser Ausführungsform ist es zum Beispiel möglich, ein Fahrzeug im ersten Betriebsmodus als Pedelec mit einer Nenndauerleistung von 250 W bei Geschwindigkeiten bis 25/km/h und im zweiten Betriebsmodus mit einer Nenndauerleistung von 4 KW zu betreiben.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch eine andere Betriebsgröße des Fahrzeugs begrenzt sein, beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit. In einer Ausführungsform ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs im ersten Betriebsmodus auf einen ersten Maximalwert und im zweiten Betriebsmodus auf einen zweiten Maximalwert begrenzt, wobei der zweite Maximalwert größer ist als der erste Maximalwert.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist der Antrieb zumindest zwei Elektromotoren auf, von denen im ersten Betriebsmodus nur der erste betreibbar ist, wobei im zweiten Betriebsmodus der zweite Elektromotor allein oder der erste und der zweite Elektromotor betreibbar sind.
  • Der Antrieb kann mehr als zwei verschiedene Betriebsmodi aufweisen, wobei die Betreibbarkeit in mehr als einem Betriebsmodus vom Vorhandensein des Fahrzeugkennzeichens oder anderer Schlüssel abhängig sein kann.
  • Das Fahrzeug kann eine Betätigungseinrichtung zum Antrieb des Fahrzeugs durch einen Benutzer wie Pedale aufweisen. Es kann beispielsweise als Zweirad oder als Dreirad ausgebildet sein.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeugkennzeichen eine Schlüsseleinheit und einen Anschluss für eine elektrische Verbindung zu einem Fahrzeug. Eine möglicherweise erforderliche Stromversorgung des Fahrzeugkennzeichens kann sowohl über die elektrische Verbindung zum Fahrzeug als auch über im Fahrzeugkennzeichen integrierte Speicher wie Akkumulatoren erfolgen.
  • Die Schlüsseleinheit kann insbesondere als elektronische Schlüsseleinheit ausgebildet sein, die mit einem Motorsteuergerät des Fahrzeugs zusammenwirkt, um einen Betriebsmodus für einen Antrieb des Fahrzeugs freizuschalten.
  • In einer Ausführungsform weist die Schlüsseleinheit einen vom Motorsteuergerät eines Fahrzeugs auslesbaren Chip, beispielsweise einen EEPROM oder einen anderen nichtflüchtigen Speicher, auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Schlüsseleinheit ein zusätzliches Steuergerät auf, das einen Betriebsmodus eines Elektromotors des Fahrzeugs freischaltet.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Schlüsseleinheit eine Kodiereinheit auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Schlüsseleinheit eine Überbrückung auf, die einen elektrischen Kontakt zwischen einer Leitung von einem Motorsteuergerät des Fahrzeugs und einer Leitung zu einer Leistungselektronik eines Elektromotors des Fahrzeugs herstellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem zumindest einen Elektromotor aufweisenden Antrieb bereitgestellt, wobei der Antrieb zumindest zwei verschiedene Betriebsmodi aufweist und eine Betriebsgröße des Antriebs in einem ersten Betriebsmodus auf einen ersten Sollbereich und in einem zweiten Betriebsmodus auf einen zweiten Sollbereich begrenzt ist. Der zweite Betriebsmodus wird nur dann freigeschaltet, das heißt, das Fahrzeug kann nur dann im zweiten Betriebsmodus betrieben werden, wenn eine Überprüfung ergeben hat, dass ein Fahrzeugkennzeichen mit dem Fahrzeug verbunden ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform liest ein Motorsteuergerät des Fahrzeugs zur Überprüfung, ob ein Fahrzeugkennzeichen mit dem Fahrzeug verbunden ist, einen in einer Schlüsseleinheit im Fahrzeugkennzeichen integrierten Chip, beispielsweise einen EEPROM oder einen anderen nichtflüchtigen Speicher, aus.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform schaltet ein in einer Schlüsseleinheit im Fahrzeugkennzeichen integriertes zusätzliches Steuergerät den zweiten Betriebsmodus frei.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform modifiziert eine in einer Schlüsseleinheit im Fahrzeugkennzeichen integrierte Kodiereinheit Steuersignale von einem Motorsteuergerät des Fahrzeugs und die derart modifizierten Steuersignale schalten den zweiten Betriebsmodus frei.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform stellt eine in einer Schlüsseleinheit im Fahrzeugkennzeichen integrierte Überbrückung einen elektrischen Kontakt zwischen einer Leitung von einem Motorsteuergerät des Fahrzeugs und einer Leitung zu einer Leistungselektronik eines Elektromotors des Fahrzeugs her und schaltet damit den zweiten Betriebsmodus frei.
  • Der Antrieb kann zumindest zwei Elektromotoren aufweisen, von denen im ersten Betriebsmodus nur der erste betrieben wird, wobei im zweiten Betriebsmodus der zweite Elektromotor allein oder der erste und der zweite Elektromotor betrieben werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
    • 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Antriebseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
    • 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Antriebseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
    • 4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Antriebseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung und
    • 5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Antriebseinheit gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
  • Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ein als Zweirad ausgebildetes Fahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeug 1 weist einen elektrischen Hilfsantrieb mit einer am Rahmen 2 montierten Antriebseinheit 13 auf.
  • Die Antriebseinheit 13 umfasst einen in der 1 nicht gezeigten elektrischen, im Bereich des Tretlagers 17 in den Rahmen 2 integrierten Elektromotor, der zwei Betriebsmodi aufweist, sowie einen Akkumulator 18 zur Energieversorgung.
  • Im ersten Betriebsmodus des Elektromotors wird das Fahrzeug 1 als Pedelec betrieben und der Elektromotor liefert eine von der von einem Fahrer erbrachten Pedalleistung abhängige Unterstützung. In diesem ersten Betriebsmodus ist die Nenndauerleistung des Elektromotors bei einer Fahrgeschwindigkeit zwischen 0 und 6 km/h unbegrenzt und beträgt bei Geschwindigkeiten zwischen 6 und 25 km/h 250 W. Bei Geschwindigkeiten über 25 km/h wird der Elektromotor nicht zur Unterstützung des Fahrers zugeschaltet.
  • In seinem zweiten Betriebsmodus wird das Fahrzeug als E-Bike mit einer Nenndauerleistung des Elektromotors geschwindigkeitsunabhängig von 4 KW betrieben.
  • Die Antriebseinheit 13 lässt sich nur dann im zweiten Betriebsmodus betreiben, wenn dieser freigeschaltet ist. Dazu weist das Fahrzeug 1 ein Fahrzeugkennzeichen 14 mit einer Schnittstelle 7 zum Fahrzeug 1 auf, wobei die Schnittstelle 7 als elektrische Steckverbindung ausgebildet ist. Das Fahrzeugkennzeichen 14 ist an dem Fahrzeug 1 durch einen Halter befestigt. Bei Anbringung des Fahrzeugkennzeichens 14 in dem Halter wird gleichzeitig die elektrische Verbindung an der Schnittstelle 7 hergestellt.
  • Das Fahrzeugkennzeichen 14 weist eine Schlüsseleinheit auf, die mit einer Leistungselektronik des Elektromotors zusammenwirkt und den zweiten Betriebsmodus freischaltet. Der zweite Betriebsmodus wird somit nur freigeschaltet, wenn die Schlüsseleinheit und damit das Fahrzeugkennzeichen 14 mit dem Fahrzeug 1 verbunden sind.
  • 2 zeigt schematisch ein Blockschaltbild einer Antriebseinheit 13 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Antriebseinheit 13 umfasst einen elektrischen Elektromotor 12, eine Stromversorgung 3, die in dieser Ausführungsform wie in 1 gezeigt als Akkumulator ausgebildet ist, und einen Ein-Aus-Schalter 10. Ein Motorsteuergerät 4 und eine Leistungselektronik 5 sind über Leitungen 6 mit den Motorwindungen des Elektromotors 12 verbunden.
  • Das Motorsteuergerät 4 erhält Messwerte von einer Anzahl von Sensoren 16, insbesondere die Fahrgeschwindigkeit, die Pedalumdrehungen, den Kraftfluss an den Pedalen sowie Strom und Spannung zur Regelung des Elektromotors 12.
  • Über die Schnittstelle 7 ist die Antriebseinheit 13 mit der durch die gestrichelte Linie angedeuteten Schlüsseleinheit 8 am Fahrzeugkennzeichen montiert.
  • In der ersten Ausführungsform weist die Schlüsseleinheit einen EEPROM 9 mit einer integrierten Fahrgestellnummer zur zweifelsfreien Zuordnung des Fahrzeugkennzeichens zum Fahrzeug auf. Das EEPROM 9 ist durch das Motorsteuergerät 4 auslesbar.
  • Die Leistungselektronik 5 ist derart ausgebildet, dass sie eigenständig nur in der Pedelec-Norm arbeitet, d.h. nur im ersten Betriebsmodus des Elektromotors 12. Der zweite Betriebsmodus muss gesondert durch das Steuergerät 4 freigeschaltet werden.
  • Im Betrieb arbeitet die Antriebseinheit 13 wie folgt: Durch Betätigen des Ein-Ausschalters 10 bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs wird die Antriebseinheit 13 mit Energie versorgt. Das Motorsteuergerät 4 überprüft, ob die Schlüsseleinheit 8 und damit das Fahrzeugkennzeichen mit dem Fahrzeug verbunden ist. Dazu versucht es, das EEPROM 9 auszulesen. Ist dies nicht erfolgreich, so ist der Elektromotor 12 nur im ersten Betriebsmodus betreibbar. Das Fahrzeug wird als Pedelec betrieben, wobei das Motorsteuergerät 4 die Leistung des Elektromotors 12 insbesondere abhängig von der durch den Fahrer aufgebrachten Antriebskraft regelt.
  • Wird ein Fahrzeugkennzeichen am Fahrzeug angebracht und elektrisch über die Schnittstelle 7 mit diesem verbunden, so überprüft das Motorsteuergerät 4 durch Auslesen des EEPROM 9 die darauf gespeicherte Fahrgestellnummer. Falls die Zuordnung des Fahrzeugkennzeichens zum Fahrzeug erfolgreich war, schaltet das Motorsteuergerät 4 in der Leistungselektronik 5 die für den zweiten Betriebsmodus benötigte Zusatzleistung frei, so dass das Fahrzeug mit einem Nenndauerleistung von 4 KW und Geschwindigkeiten bis zu 45 km/h als Moped betrieben werden kann.
  • Das Motorsteuergerät 4 liest das EEPROM 9 während des Betriebs regelmäßig aus, um das Vorhandenseins des Fahrzeugkennzeichens zu kontrollieren. Falls das Auslesen des EEPROM 9 nicht erfolgreich ist, hebt das Motorsteuergerät 4 die Freigabe des zweiten Betriebsmodus wieder auf, so dass das Fahrzeug bis auf Weiteres nur noch als Pedelec betreibbar ist.
  • 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Antriebseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten dadurch, dass die Schlüsseleinheit 8 ein zusätzliches Steuergerät 11 umfasst.
  • Auch bei der zweiten Ausführungsform ist die Leistungselektronik 5 derart ausgebildet, dass sie eigenständig nur in der Pedelec-Norm arbeitet, d.h. nur im ersten Betriebsmodus des Elektromotors 12.
  • Wird die Schlüsseleinheit 8 über die Schnittstelle 7 mit der Antriebseinheit 13 elektrisch verbunden, übernimmt das zusätzliche Steuergerät 11 die Auswahl des Betriebsmodus und schaltet in der Leistungselektronik 5 die für den zweiten Betriebsmodus benötigte Zusatzleistung frei.
  • 4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Antriebseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und zweiten dadurch, dass die Schlüsseleinheit 8 eine Kodiereinheit 15 umfasst.
  • Auch bei der dritten Ausführungsform ist die Leistungselektronik 5 derart ausgebildet, dass sie eigenständig nur in der Pedelec-Norm arbeitet, d.h. nur im ersten Betriebsmodus des Elektromotors 12.
  • Wird die Schlüsseleinheit 8 über die Schnittstelle 7 mit der Antriebseinheit 13 elektrisch verbunden, erhält die Kodiereinheit als Eingangssignale Steuersignale von dem Motorsteuergerät 4 und modifiziert diese in einer vorgegebenen Weise. Nur die derart modifizierten Steuersignale können in der Leistungselektronik 5 die für den zweiten Betriebsmodus benötigte Zusatzleistung freischalten.
  • 5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Antriebseinheit gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, dass ein zweiter Elektromotor 19 vorgesehen ist, der im zweiten Betriebsmodus des Antriebs zugeschaltet wird.
  • Der zweite Elektromotor 19 ist nur dann ansteuerbar, wenn die Schlüsseleinheit 8 über die Schnittstelle 7 mit der Antriebseinheit 13 elektrisch verbunden ist, da die Schlüsseleinheit 8 in dieser Ausführungsform eine Überbrückung 22 aufweist, die die Leitung 23 von dem Motorsteuergerät 4 mit der Leitung 24 zur Leistungselektronik 20 des zweiten Elektromotors 19 verbindet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Rahmen
    3
    Stromversorgung
    4
    Motorsteuergerät
    5
    Leistungselektronik
    6
    Leitungen
    7
    Schnittstelle
    8
    Schlüsseleinheit
    9
    EEPROM
    10
    Schalter
    11
    zusätzliches Steuergerät
    12
    Elektromotor
    13
    Antriebseinheit
    14
    Fahrzeugkennzeichen
    15
    Kodiereinheit
    16
    Sensoren
    17
    Tretlager
    18
    Akkumulator
    19
    zweiter Elektromotor
    20
    Leistungselektronik
    21
    Windungen
    22
    Überbrückung
    23
    Leitung
    24
    Leitung

Claims (25)

  1. Fahrzeug (1) mit einem zumindest einen Elektromotor (12) aufweisenden Antrieb, wobei der Antrieb zumindest zwei verschiedene Betriebsmodi aufweist und eine Betriebsgröße des Antriebs in einem ersten Betriebsmodus auf einen ersten Sollbereich und in einem zweiten Betriebsmodus auf einen zweiten Sollbereich begrenzt ist, wobei der Antrieb nur dann im zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, wenn ein Fahrzeugkennzeichen (14) mit dem Fahrzeug (1) verbunden ist.
  2. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeugkennzeichen (14) eine Schlüsseleinheit (8) aufweist, die mit einem Motorsteuergerät (4) des Fahrzeugs (1) zusammenwirkt, um den zweiten Betriebsmodus für den Antrieb freizuschalten.
  3. Fahrzeug (1) nach Anspruch 2, wobei die Schlüsseleinheit (8) einen vom Steuergerät (4) auslesbaren Chip (9) aufweist.
  4. Fahrzeug (1) nach Anspruch 2, wobei die Schlüsseleinheit (8) ein zusätzliches Steuergerät (11) aufweist, das den zweiten Betriebsmodus des Antriebs freischaltet.
  5. Fahrzeug (1) nach Anspruch 2, wobei die Schlüsseleinheit (8) eine Kodiereinheit (15) aufweist.
  6. Fahrzeug (1) nach Anspruch 2, wobei die Schlüsseleinheit (8) eine Überbrückung (22) aufweist, die einen elektrischen Kontakt zwischen einer Leitung (23) vom Motorsteuergerät (4) und einer Leitung (24) zur Leistungselektronik (5) eines Elektromotors (15) herstellt.
  7. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Nenndauerleistung des Antriebs im ersten Betriebsmodus auf einen ersten Maximalwert und im zweiten Betriebsmodus auf einen zweiten Maximalwert begrenzt ist, wobei der zweite Maximalwert größer ist als der erste Maximalwert.
  8. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) im ersten Betriebsmodus auf einen ersten Maximalwert und im zweiten Betriebsmodus auf einen zweiten Maximalwert begrenzt ist, wobei der zweite Maximalwert größer ist als der erste Maximalwert.
  9. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Antrieb zumindest zwei Elektromotoren (12, 19) aufweist, von denen im ersten Betriebsmodus nur der erste Elektromotor (12) betreibbar ist, wobei im zweiten Betriebsmodus der zweite Elektromotor (19) allein oder der erste Elektromotor (12) und der zweite Elektromotor (19) betreibbar sind.
  10. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Antrieb mehr als zwei verschiedene Betriebsmodi aufweist.
  11. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Fahrzeug (1) eine Betätigungseinrichtung zum Antrieb des Fahrzeugs (1) durch einen Benutzer aufweist.
  12. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Fahrzeug (1) als Zweirad ausgebildet ist.
  13. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Fahrzeug (1) als Dreirad ausgebildet ist.
  14. Baugruppe aus einem Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und einem Fahrzeugkennzeichen (14) mit einer Schlüsseleinheit (8) und einem Anschluss für eine elektrische Verbindung zu einem Fahrzeug (1).
  15. Baugruppe nach Anspruch 14, wobei die Schlüsseleinheit (8) als elektronische Schlüsseleinheit ausgebildet ist, die mit einem Motorsteuergerät (4) des Fahrzeugs (1) zusammenwirkt, um einen Betriebsmodus für einen Antrieb des Fahrzeugs (1) freizuschalten.
  16. Baugruppe nach Anspruch 15, wobei die Schlüsseleinheit (8) einen vom Motorsteuergerät (4) eines Fahrzeugs (1) auslesbaren Chip (9) aufweist.
  17. Baugruppe nach Anspruch 15, wobei die Schlüsseleinheit (8) ein zusätzliches Steuergerät (11) aufweist, das einen Betriebsmodus eines Elektromotors (12) des Fahrzeugs (1) freischaltet.
  18. Baugruppe nach Anspruch 15, wobei die Schlüsseleinheit (8) eine Kodiereinheit (15) aufweist.
  19. Baugruppe nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Schlüsseleinheit (8) eine Überbrückung (22) aufweist, die einen elektrischen Kontakt zwischen einer Leitung (23) von einem Motorsteuergerät (4) des Fahrzeugs (1) und einer Leitung (23) zu einer Leistungselektronik (20) eines Elektromotors (19) des Fahrzeugs (1) herstellt.
  20. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1) mit einem zumindest einen Elektromotor (12, 19) aufweisenden Antrieb, wobei der Antrieb zumindest zwei verschiedene Betriebsmodi aufweist und eine Betriebsgröße des Antriebs in einem ersten Betriebsmodus auf einen ersten Sollbereich und in einem zweiten Betriebsmodus auf einen zweiten Sollbereich begrenzt ist, wobei der zweite Betriebsmodus nur dann freigeschaltet wird, wenn eine Überprüfung ergeben hat, dass ein Fahrzeugkennzeichen (14) mit dem Fahrzeug (1) verbunden ist.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei ein Motorsteuergerät (4) des Fahrzeugs (1) zur Überprüfung, ob ein Fahrzeugkennzeichen (14) mit dem Fahrzeug (1) verbunden ist, einen in einer Schlüsseleinheit (8) im Fahrzeugkennzeichen (14) integrierten Chip (9) ausliest.
  22. Verfahren nach Anspruch 20, wobei ein in einer Schlüsseleinheit (8) im Fahrzeugkennzeichen (14) integriertes zusätzliches Steuergerät (11) den zweiten Betriebsmodus freischaltet.
  23. Verfahren nach Anspruch 20, wobei eine in einer Schlüsseleinheit (8) im Fahrzeugkennzeichen (14) integrierte Kodiereinheit (15) Steuersignale von einem Motorsteuergerät (4) des Fahrzeugs (1) modifiziert und die derart modifizierten Steuersignale den zweiten Betriebsmodus freischalten.
  24. Verfahren nach Anspruch 20, wobei eine in einer Schlüsseleinheit (8) im Fahrzeugkennzeichen (14) integrierte Überbrückung (22) einen elektrischen Kontakt zwischen einer Leitung (23) von einem Motorsteuergerät (4) des Fahrzeugs (1) und einer Leitung (24) zu einer Leistungselektronik (20) eines Elektromotors (19) des Fahrzeugs (1) herstellt und damit den zweiten Betriebsmodus freischaltet.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, wobei der Antrieb zumindest zwei Elektromotoren (12, 19) aufweist, von denen im ersten Betriebsmodus nur der erste Elektromotor (12) betrieben wird, wobei im zweiten Betriebsmodus der zweite Elektromotor (19) allein oder der erste Elektromotor (12) und der zweite Elektromotor (19) betrieben werden.
DE102010016009.1A 2010-03-18 2010-03-18 Fahrzeug, Baugruppe und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs Active DE102010016009B4 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010016009.1A DE102010016009B4 (de) 2010-03-18 2010-03-18 Fahrzeug, Baugruppe und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
EP11755781.9A EP2547579B1 (de) 2010-03-18 2011-03-18 Fahrzeug, fahrzeugregistrierungsplakette und betriebsverfahren für das fahrzeug
DK11755781.9T DK2547579T3 (en) 2010-03-18 2011-03-18 VEHICLE, VEHICLE NUMBER PLATE AND PROCEDURE TO OPERATE A VEHICLE
EP15167710.1A EP2949566B1 (de) 2010-03-18 2011-03-18 Fahrzeug, fahrzeugregistrierungsplakette und verfahren zum betrieb eines fahrzeugs
PCT/IB2011/051149 WO2011114316A2 (en) 2010-03-18 2011-03-18 Vehicle, vehicle registration plate and method for operating a vehicle
EP17167248.8A EP3231699B1 (de) 2010-03-18 2011-03-18 Fahrzeug und fahrzeugkennzeichen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010016009.1A DE102010016009B4 (de) 2010-03-18 2010-03-18 Fahrzeug, Baugruppe und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010016009A1 DE102010016009A1 (de) 2011-09-22
DE102010016009B4 true DE102010016009B4 (de) 2020-01-16

Family

ID=44585449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010016009.1A Active DE102010016009B4 (de) 2010-03-18 2010-03-18 Fahrzeug, Baugruppe und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs

Country Status (4)

Country Link
EP (3) EP2949566B1 (de)
DE (1) DE102010016009B4 (de)
DK (1) DK2547579T3 (de)
WO (1) WO2011114316A2 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108528617B (zh) 2014-12-05 2021-05-28 株式会社岛野 自行车用控制装置
DE102018203597A1 (de) * 2018-03-09 2019-09-12 Zf Friedrichshafen Ag Einstellen einer Höchstgeschwindigkeit eines Fahrzeugs in Abhängigkeit einer Befähigung eines Fahrzeugbenutzers
DE102018219298A1 (de) * 2018-11-12 2020-05-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Elektromotors eines Elektrofahrrads, Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens und Elektrofahrrad mit dem Steuergerät sowie Eingabeverfahren und mobile Recheneinheit zur Durchführung des Eingabeverfahrens
DE102019124514A1 (de) * 2019-09-12 2021-03-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs
DE102020123981A1 (de) * 2020-09-15 2022-03-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Bereitstellung einer adaptiven Mobilitätslösung und zugehöriges Fahrzeug
JP7126593B1 (ja) * 2021-06-11 2022-08-26 カワサキモータース株式会社 乗物
JP7203156B1 (ja) * 2021-06-28 2023-01-12 カワサキモータース株式会社 乗物及び車両の制御方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984003785A1 (en) 1983-03-12 1984-09-27 Ernst Hans Hellmut Start, operation and control device for motor vehicles
DE202005006684U1 (de) 2005-04-25 2005-08-25 Sun & Cycle GmbH Innovative Fahrzeugsysteme Elektrofahrzeug

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2919684B2 (ja) * 1992-10-30 1999-07-12 三洋電機株式会社 電気自転車
JPH1016857A (ja) * 1996-07-05 1998-01-20 Yamaha Motor Co Ltd 電動補助車両
US6446745B1 (en) * 2000-06-30 2002-09-10 Michael John Lee Control system for electric powered vehicle
JP2004345400A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Sony Corp 電動アシスト自転車
GB2453598A (en) * 2007-10-12 2009-04-15 Gould Autoplates And Signs Ltd A registration plate incorporating a transponder

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984003785A1 (en) 1983-03-12 1984-09-27 Ernst Hans Hellmut Start, operation and control device for motor vehicles
DE202005006684U1 (de) 2005-04-25 2005-08-25 Sun & Cycle GmbH Innovative Fahrzeugsysteme Elektrofahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DK2547579T3 (en) 2015-08-03
EP2547579B1 (de) 2015-06-24
DE102010016009A1 (de) 2011-09-22
EP2949566B1 (de) 2017-05-31
EP3231699B1 (de) 2021-02-24
EP2547579A2 (de) 2013-01-23
WO2011114316A3 (en) 2011-12-22
EP2547579A4 (de) 2013-10-16
EP2949566A1 (de) 2015-12-02
EP3231699A1 (de) 2017-10-18
WO2011114316A2 (en) 2011-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010016009B4 (de) Fahrzeug, Baugruppe und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
DE60034051T2 (de) Elektrisches fahrzeug
DE102005060282B4 (de) Elektrische Servolenkungseinrichtung
DE102019207122A1 (de) Verriegelungsvorrichtung, batterieeinheit und batteriehalter
DE2105213A1 (de) Elektrische Stromversorgungsvor richtung
DE10164558A1 (de) Zündschalter
DE102016102031A1 (de) Haltevorrichtung zum Befestigen eines mobilen Kommunikationsgerätes an einem Fahrzeug
DE202009014347U1 (de) Elektrisches Fahrrad
EP2716145B1 (de) Leiterplatte für elektrische bauelemente und leiterplattensystem
DE102019207103A1 (de) Verriegelungsvorrichtung, batterieeinheit und batteriehalterung
DE102009046967A1 (de) Fahrrad mit einem elektrischen Hilfsantrieb
DE102007040738B4 (de) Anzeige- und Bedienungssystem für ein Fahrrad
DE102013224714B3 (de) Motorisch und mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug mit hierarchischer Steuereinheit
WO2010066524A1 (de) Türgriffanordnung für ein kraftfahrzeug
DE102019206546A1 (de) Schlüsseleinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs und Verriegelungssystem
DE102005019864B4 (de) Elektrische Lenkungsverriegelung
DE102023103515A1 (de) Benutzerschnittstellen-Baugruppe eines Fahrzeugs, Antriebssystem eines Fahrzeugs und Elektrisch-Unterstütztes-Fahrrad
DE102012205392A1 (de) Lenksystem in einem Fahrzeug
DE102015224774A1 (de) Sicherungssystem für ein Zweirad sowie Zweirad mit einem derartigen Sicherungssystem
DE102022125998A1 (de) Elektrische Vorrichtung und Stopfen
DE102014004647B4 (de) Lenkradschloss mit Motorantrieb
DE102017007843A1 (de) Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines solchen Fahrzeugs
DE202014105747U1 (de) Steuersystem für mindestens eine elektrische Komponente eines Fahrrades und Fahrrad mit einem derartigen Steuersystem
DE102006061368B4 (de) Start-/Stopp-Schaltervorrichtung und Lenkanlassschloss mit einer derartigen Start-/Stopp-Schaltervorrichtung
DE102019200602A1 (de) Pedalbetriebenes Fahrzeug sowie Verfahren zum Betrieb eines pedalbetriebenen Fahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: SCHWEIGER & PARTNER, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: SCHWEIGER & PARTNER, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: TQ-SYSTEMS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CLEAN MOBILE AG, 82008 UNTERHACHING, DE

Effective date: 20130712

R082 Change of representative

Representative=s name: SCHWEIGER & PARTNER, DE

Effective date: 20130712

Representative=s name: SCHWEIGER & PARTNER, DE

Effective date: 20121122

Representative=s name: SCHWEIGER & PARTNERS, DE

Effective date: 20121122

Representative=s name: SCHWEIGER & PARTNERS, DE

Effective date: 20130712

R018 Grant decision by examination section/examining division
R130 Divisional application to

Ref document number: 102010064709

Country of ref document: DE

R020 Patent grant now final
R082 Change of representative

Representative=s name: SCHWEIGER, MARTIN, DIPL.-ING. UNIV., DE

Representative=s name: WUNDERLICH & HEIM PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: WUNDERLICH & HEIM PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT, DE