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Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für ein elektrisch betriebenes Fahrrad, eine entsprechend ausgebildete Steuervorrichtung und ein elektrisch betriebenes Fahrrad mit einer derartigen Steuervorrichtung.
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Neben Hybrid- und Elektrofahrzeugen findet der Elektroantrieb zunehmend Anwendung auch bei Fahrrädern. Diese, oftmals als „E-Bikes“ bezeichneten Elektrofahrräder zeichnen sich durch hohen Komfort für den Fahrradfahrer aus, da zum Antrieb des Fahrrads neben der mechanischen Tretleistung auch die Antriebsleistung des Elektromotors zur Verfügung steht. Bekannt sind inzwischen Fahrräder, bei denen die Antriebsachse
einerseits mittels eines mechanischen Kurbeltriebs durch den Fahrradfahrer und andererseits durch einen, meist als Radnabenmotor ausgebildeten Elektromotor angetrieben werden kann. Der Motor kann entweder alleine oder unterstützend als Antrieb verwendet werden. Bei diesem bekannten Fahrrad wirken die vom Kurbeltrieb und die vom Elektromotor aufgebrachten Antriebskräfte gemeinsam auf eine Antriebswelle. Darüber hinaus ist ein Konzept bekannt, bei dem der Antrieb des Fahrrads lediglich durch den Elektromotor stattfindet und die über den Kurbeltrieb eingebrachte Leistung mittels eines Generators in elektrische Energie umgewandelt und eine Batterie zugeführt wird.
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Die
DE 20 2010 012 308 U1 offenbart ein zweirädriges Elektro-Fahrzeug mit integrierter Akku-Lademöglichkeit per Muskelkraft und integriertem Regenschutz für die Füße.
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Aus der
US 2009 / 0 181 826 A1 ist ein elektrisches Fahrrad vorbekannt, das mehrere Trainingsprogramme aufweist.
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Die
US 2008 / 0 071 436 A1 offenbart ein Energiemanagementsystem für ein motorunterstütztes und benutzergetriebenes Fahrzeug, wobei der Nutzer einen gewünschten Wert für verschiedene Parameter einstellen kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Betriebsverfahren, eine Steuervorrichtung und ein Fahrrad bereitzustellen, mittels denen der Fahrer komfortabel und bei möglichst hoher Fahrradstabilität starten kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren gemäß Anspruch 1, eine Steuervorrichtung gemäß Anspruch 11 und eine elektrische betriebenes Fahrrad gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Ein Betriebsverfahren gemäß dem Anspruch 1 betrifft ein elektrisch betriebenes Fahrrad mit einem steuerbaren Elektromotor zum Antrieb des Fahrrads, einer Treteinrichtung für einen Fahrradfahrer und einer steuerbaren Tretwiderstandeinrichtung, welche mit der Treteinrichtung gekoppelt ist. Gemäß dem Verfahren wird von der steuerbaren Tretwiderstandeinrichtung ein Tretwiderstand in Abhängigkeit von zumindest einem vorgegebenen Tretleistungsparameter erzeugt.
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In einer Ausgestaltung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 2 handelt es sich bei dem Tretleistungsparameter um einen Sollwert für die vom Fahrradfahrer zu erbringende Tretleistung, und/oder für die Tretfrequenz und/oder für das vom Fahrradfahrer zu erbringende Tretdrehmoment.
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Das Betriebsverfahren eignet sich insbesondere für elektrisch betriebene Fahrräder, deren Antrieb ausschließlich durch den vorhandenen Elektromotor erfolgt. In diesem Fall besteht keine mechanische Kopplung zwischen der, meist als Kurbeltrieb ausgebildeten, Treteinrichtung und der Antriebswelle. Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist darin zu sehen, den von der Tretwiderstandseinrichtung erzeugten Tretwiderstand variabel konfigurierbar zu machen. Dazu wird der Tretwiderstand in Abhängigkeit von einem, beispielsweise vom Fahrradfahrer oder von einem entsprechenden vorprogrammierten Computer, vorgegebenen Tretleistungsparameter erzeugt. Bei dem Tretleistungsparameter kann es sich vorzugsweise um die Tretleistung, das heißt die vom Fahrradfahrer mittels der Treteinrichtung produzierte Leistung, die Tretfrequenz (Drehzahl des Kurbeltriebs) oder das vom Fahrradfahrer über die Treteinrichtung erbrachte Tretdrehmoment handeln. Auf diese Weise kann der Fahrradfahrer ein nach seinen Bedürfnissen angepasstes Tretgefühl erzeugen, ohne dabei direkten Einfluss auf den Antrieb beziehungsweise den Vortrieb des Fahrrads zu nehmen. Der Fahrradfahrer hat dadurch die Möglichkeit die von ihm aufgebrachte Tretleistung individuell auf seine Bedürfnisse abzustimmen. So kann der Fahrradfahrer zum Beispiel über den Tretleistungsparameter den Tretwiderstand derart beeinflussen, dass sich ein besonders komfortables Tretgefühl einstellt. Andererseits erlaubt es dem Fahrradfahrer den Tretwiderstand nach einem gewünschten Trainingsplan zum Aufbau der Beinmuskulatur, zur Verbesserung der Ausdauer und zur Stärkung des Herz-Kreislauf-Systems zu beeinflussen. Insgesamt erlaubt das Betriebsverfahren eine erheblich individuellere Gestaltung des Fahrerlebnisses für den Fahrradfahrer.
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In Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens nach den Ansprüchen 3 und 4 variiert der vorgegebene Tretleistungsparameter in Abhängigkeit von zumindest einem weiteren Parameter. Bei dem weiteren Parameter kann es sich dabei um die zurückgelegte Fahrstrecke, die Fahrtdauer, die Pulsfrequenz des Fahrradfahrers und/oder die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads handeln.
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Diese Ausgestaltungen erlauben eine weiterführende Individualisierung des Fahrerlebnisses und des Tretgefühls für den Fahrradfahrer. Insbesondere kann der von der Tretwiderstandeinrichtung erzeugte Tretwiderstand derart beeinflusst werden, dass der Fahrradfahrer während der Fahrt ein von ihm vorgegebenes, individuell gestaltetes Leistungsprofil abarbeitet. Dieses Leistungsprofil beziehungsweise Fahrprofil kann hinsichtlich eines Trainingserfolgs oder hinsichtlich des maximalen Komforts optimiert werden.
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In einer Ausgestaltung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 5 nimmt die Tretleistung beziehungsweise der Tretwiderstand beim Anfahren des Fahrrads einen vorgegebenen Startwert an.
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Dieser Startwert kann insbesondere so vorgegeben werden, dass sich ein komfortables, nicht zu schwergängiges Anfahrgefühl für den Fahrradfahrer ergibt.
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In einer Ausgestaltung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 6 wird der zumindest eine Tretleistungsparameter vom Fahrradfahrer variiert.
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Durch die Konfigurierbarkeit des Tretleistungsparameters kann das Fahrgefühl und auch die vom Fahrradfahrer erbrachte Tretleistung vor oder während der Fahrt individuell angepasst werden. Die Variation des Tretleistungsparameters kann beispielsweise über eine geeignete Steuervorrichtung für die Tretwiderstandeinrichtung vorgenommen werden.
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In einer Ausgestaltung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 7 wird eine Antriebsleistung des steuerbaren Elektromotors unabhängig von dem mindestens einen Tretleistungsparameter vorgegeben.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 8 wird die Antriebsleistung des steuerbaren Elektromotors in Abhängigkeit von einer Vorgabe des Fahrradfahrers gesteuert.
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Bei der Vorgabe des Fahrradfahrers kann es sich gemäß der Ausgestaltung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 9 um einen Sollwert für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads oder für die elektrische Leistungsabgabe des Elektromotors handeln.
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Diese Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens ermöglichen die direkte Beeinflussung der Antriebsleitung des steuerbaren Elektromotors und damit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads entsprechend dem Wunsch des Fahrradfahrers unabhängig von der eigenen Tretleitung. Somit ist es möglich, dass der Fahrradfahrer sich unabhängig von der von ihm individuell erbrachten Tretleistung mit einer bestimmten Geschwindigkeit fortbewegt. Beispielsweise kann der Fahrradfahrer die Antriebsleistung des steuerbaren Elektromotors über einen Drehgriff am Lenker des Fahrrads einstellen. Unabhängig davon kann er das nach seinen Bedürfnissen individuell konfigurierte Tretleistungsprofil abarbeiten. Somit ergeben sich für den Fahrer einerseits eine seinem Wunsch entsprechende Fahrgeschwindigkeit und andererseits ein seinem Wunsch entsprechendes Tretgefühl.
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In einer Ausgestaltung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 10 wird eine Antriebsleistung des Elektromotors in Abhängigkeit von dem zumindest einen Tretleistungsparameter gesteuert.
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Im Unterschied zu den Ausgestaltungen gemäß der Ansprüche 7 bis 9 besteht hier eine Kopplung zwischen dem vom Fahrradfahrer vorgegebenen Tretleistungsparameter (und damit der vom Fahrradfahrer erbrachten Tretleistung beziehungsweise dem von der Tretwiderstandeinrichtung erzeugten Tretwiderstand) und der Antriebsleistung des Elektromotors. Diese Abhängigkeit kann jedoch frei konfiguriert werden, so dass sich ein vollkommen individuell gestaltbares Antriebsgefühl für den Fahrradfahrer ergibt.
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In einer Ausgestaltung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 11 ist die steuerbare Tretwiderstandeinrichtung als elektrischer Generator ausgebildet, welcher von dem Fahrradfahrer über die Treteinrichtung angetrieben wird.
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In einer Ausgestaltung des Betriebsverfahrens nach Anspruch 12 wird die von dem Generator erzeugte elektrische Energie einem elektrischen Energiespeicher des Fahrrads zugeführt.
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Diese Ausgestaltungen erlauben die Umwandlung der vom Fahrradfahrer erbrachten, mechanischen Leistung in elektrische Leistung und deren Speicherung in einem elektrischen Energiespeicher, insbesondere einer Batterie auf Lithium-Ionen- Basis. Die in den Energiespeicher gespeicherte Energie kann beispielsweise der Versorgung des Elektromotors oder einer Fahrradbeleuchtung dienen.
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Eine Steuervorrichtung gemäß dem Anspruch 13 eignet sich zur Steuerung des Betriebs eines elektrisch betriebenen Fahrrads mit einem steuerbaren Elektromotor zum Antrieb des Fahrrads, einer Treteinrichtung für einen Fahrradfahrers und einer steuerbaren Tretwiderstandeinrichtung, welche mit der Treteinrichtung gekoppelt ist, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet und mit Mitteln versehen ist, dass sie ein Verfahren gemäß den einem der Ansprüche 1 bis 12 ausführen kann.
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Insbesondere weist die Steuervorrichtung einen Mikroprozessor und einen Speicher auf, in dem Steueralgorithmen zur Steuerung des Betriebsablaufs in Form eines Computerprogramms abgespeichert sind. Die Steuervorrichtung kann ferner eine Anzeigeeinrichtung und eine Eingabeeinrichtung für den Fahrradfahrer aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuervorrichtung eine Schnittstelle zum Austausch elektronischer Daten mit anderen elektronischen Geräten haben. Die Steuervorrichtung kann auf dem Fahrrad fest installiert oder auch abnehmbar sein. Bezüglich der Vorteile, welche sich durch diese Steuervorrichtung ergeben, wird auf die Ausführungen zu den vorherigen Ansprüchen verwiesen, welche analog gelten.
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Ein elektrisch betriebenes Fahrrad gemäß dem Anspruchs 14 weist einen steuerbaren Elektromotor zum Antrieb des Fahrrads, eine Treteinrichtung für einen Fahrradfahrer, eine steuerbare Tretwiderstandeinrichtung, welche mit der Treteinrichtung gekoppelt ist, und eine Steuereinrichtung nach Anspruch 13 auf, welche zumindest mit der Tretwiderstandeinrichtung gekoppelt ist.
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Bezüglich der sich ergebenden Vorteile wird auf die Ausführungen zu den Ansprüchen 1 bis 12 verwiesen, welche analog gelten.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrrads mit elektrischem Antrieb;
- 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Steuervorrichtung;
- 3 und 4 Diagramme.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines elektrisch betriebenen Fahrrads 1 schematisch dargestellt. Das Fahrrad 1 weist einen Rahmen 2, einen Lenker 3, zwei Laufräder 4, 5 und eine Treteinrichtung 6 in Form eines Kurbeltriebs auf. Das Fahrrad 1 ist ferner mit einem steuerbaren Elektromotor 7 ausgestattet, welcher vorzugsweise mit dem hinteren Laufrad 5 gekoppelt ist und das Fahrrad 1 antreibt. Beispielsweise kann der steuerbare Elektromotor 7 als Radnabenmotor ausgebildet sein, welcher das hintere Laufrad 5 bei Bedarf in Rotation versetzt und somit das Fahrrad antreibt. Der steuerbare Elektromotor 7 ist hinsichtlich seiner Leistungsabgabe steuerbar. Dazu ist er mit einem steuerbaren Gleichspannungswandler (nicht dargestellt) versehen, mittels dem die Leistungsabgabe des Elektromotors 7 an das hintere Laufrad vorzugsweise stufenlos einstellbar ist.
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Das Fahrrad 1 ist ferner mit einer steuerbaren Tretwiderstandeinrichtung 8 ausgestattet, welche mit der Treteinrichtung 6 gekoppelt ist. Die steuerbare Tretwiderstandeinrichtung 8 ist derart ausgebildet, dass sie einen vorzugsweise stufenlos einstellbaren Tretwiderstand erzeugen kann, welcher auf die Treteinrichtung 6 wirkt. Bei Betätigung der Treteinrichtung 6 wirkt der von der steuerbaren Tretwiderstandeinrichtung 8 erzeugte Tretwiderstand entgegen der Betätigungsrichtung der Tretrichtung 6. Vorzugsweise ist die Tretwiderstandeinrichtung 8 als ein steuerbarer elektrischer Generator ausgebildet, welcher mit einem weiteren steuerbaren Gleichspannungswandler (nicht dargestellt) zur vorzugsweisen stufenlosen Einstellung der Leistungsaufnahme des Generators ausgestattet ist. Die als steuerbarer elektrischer Generator ausgestaltete Tretwiderstandseinrichtung 8 ist über elektrische Leitungen (in 1 gestrichelt dargestellt) mit dem Elektromotor verbunden.
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Das Fahrrad 1 weist ferner einen elektrischen Energiespeicher 9 auf, welcher vorzugsweise als Batterie auf Lithium-Ionen-Basis ausgestaltet ist. Der Energiespeicher 9 kann am Rahmen 2 des Fahrrads 1 befestigt sein, oder innerhalb eines Rohres der Rahmenkonstruktion angeordnet sein. Der Energiespeicher 9 ist sowohl mit der steuerbaren Tretwiderstandeinrichtung 8 als auch mit dem steuerbaren Elektromotor 7 über elektrische Leitungen (gestrichelt dargestellt) verbunden. Auf diese Weise kann der steuerbare Elektromotor 7 mit der im elektrischen Energiespeicher 9 gespeicherten Energie versorgt werden. Die bei Betätigung der Treteinrichtung 6 im steuerbaren Generator erzeugte elektrische Energie wird dem Energiespeicher 9 über die elektrischen Leitungen zugeführt und dort gespeichert. Somit wird der Energiespeicher 9 bei Betrieb des steuerbaren Elektromotors 7 entladen und bei Betrieb der Treteinrichtung 6 geladen. Alternativ kann die im steuerbaren Generator erzeugte elektrische Energie auch direkt über die elektrische Verbindungsleitung (gestrichelt dargestellt) dem Elektromotor 7 zu dessen Betrieb zugeführt werden.
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Ferner kann der Energiespeicher 9 eine Schnittstelle (nicht dargestellt) zum Anschluss einer externen elektrischen Energiequelle (nicht dargestellt) aufweisen.
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Dem Fahrrad 1 ist eine Steuereinrichtung 10 zugeordnet, welche vorzugsweise lösbar am Lenker des Fahrrads angebracht ist. Ein einfaches Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung 10 ist in 2 schematisch abgebildet. Die Steuereinrichtung 10 weist ein Gehäuse 11 auf, in dessen Inneren ein Mikroprozessor und elektronischer Speicher (nicht dargestellt) angeordnet sind. Die Steuervorrichtung 10 weist eine Anzeigeeinrichtung 12 und eine Eingabeeinrichtung 13 auf. Über die Anzeigeeinrichtung 12 können dem Fahrer Informationen angezeigt werden. Über die Eingabeeinrichtung 13 kann der Fahrradfahrer Einstellungen vornehmen, Daten eingeben und ändern, sowie Informationen abrufen. Die Steuereinrichtung 10 kann ferner über eine oder mehrere Schnittstellen 14 zum Anschluss an weitere elektrische Geräte verfügen.
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In dem Speicher der Steuereinrichtung 10 sind vom Fahrradfahrer konfigurierbare Steuerprogramme für den Betrieb des Fahrrads in Form von Software abgespeichert. Im am Fahrrad 1 montierten Zustand ist die Steuervorrichtung zumindest mit der Tretwiderstandseinrichtung 8 (steuerbarer Generator) über eine elektrische Datenaustauschleitung (gestrichelt dargestellt) gekoppelt (siehe 1). Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 10 auch mit dem steuerbaren Elektromotor 7 über entsprechende Datenaustauschleitungen (gestrichelt dargestellt) gekoppelt. Über die Datenaustauschleitungen werden der Steuervorrichtung 10 wichtige Betriebsparameter der Tretwiderstandeinrichtung 8 und des Elektromotors 7 übermittelt. Fernen können über die Datenaustauschleitungen Steuerungsbefehle in Form elektrischer Signale von der Steuervorrichtung 10 an den steuerbaren Elektromotor 7 und die steuerbare Tretwiderstandeinrichtung 8 übermittelt werden.
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Die Steuervorrichtung 10 ist ferner derart ausgebildet, dass sie die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 1, die zurückgelegte Fahrstrecke, die Fahrtdauer sowie die Pulsfrequenz des Fahrradfahrers ermitteln kann. Zu diesem Zweck ist das Fahrrad mit einer ersten Drehzahlerfassungseinrichtung 15 zur Erfassung der Drehzahl eines der Laufräder 4, 5 ausgestattet. Dabei kann es sich vorzugsweise um einen induktiven Drehzahlsensor handeln, welcher beispielsweise am vorderen Laufrad 4 angebracht ist. Die Steuervorrichtung 10 ist über die Schnittstelle 14 mit dieser ersten Drehzahlerfassungseinrichtung 15 über eine elektrische Leitung (gestrichelt dargestellt) gekoppelt. In Kenntnis des Außenumfangs des vorderen Laufrades 4 kann die Steuervorrichtung 10 die zurückgelegte Fahrstrecke und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 1 erfassen. Ferner kann die Steuervorrichtung 10 einen Anfahrvorgang des Fahrrads 1 erfassen. Zur Erfassung der Pulsfrequenz des Fahrradfahrers kann dieser einen Pulserfassungssensor (nicht dargestellt) aufweisen, welcher mit der Steuervorrichtung über eine Datenleitung gekoppelt ist.
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Das Fahrrad 1 weist ferner eine zweite Drehzahlerfassungseinrichtung 16 auf, welche die Frequenz der Treteinrichtung 6 erfasst. Diese zweite Drehzahlerfassungseinrichtung 16 ist mit der Steuereinrichtung 10 über eine Datenleitung (gestrichelt dargestellt) verbunden, so dass diese die Frequenz der Treteinrichtung 6 erfassen kann.
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In der Steuervorrichtung 10 sind ferner Kenngrößen und Betriebscharakteristiken des Elektromotors 7 und des steuerbaren Generators abgespeichert. Die Steuervorrichtung 10 steuert den Generator mit entsprechenden Steuersignalen an, so dass dieser einen vorgegebenen Tretwiderstand an der Treteinrichtung 6 erzeugt. Die Steuervorrichtung 10 stellt den von der steuerbaren Tretwiderstandeinrichtung 8 (steuerbarer Generator) erzeugten Tretwiderstand in Abhängigkeit von zumindest einem vorgegebenen Tretleistungsparameter ein.
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Bei dem Tretleistungsparameter kann es sich um Sollwerte für die vom Fahrer zu erbringende Tretleistung, für die Frequenz der Treteinrichtung und/oder für das vom Fahrradfahrer zu erbringende Tretdrehmoment handeln. Der Tretleistungsparameter kann vom Fahrradfahrer direkt an der Steuereinrichtung nach seinen Wünschen konfiguriert werden.
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Der Tretleistungsparameter kann dabei in Abhängigkeit von zumindest einem weiteren Parameter variiert werden. Bei diesem weiteren Parameter kann es sich beispielsweise um die zurückgelegte Fahrstrecke, die Fahrdauer, die Pulsfrequenz des Fahrradfahrers und/oder der Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads handeln. Auf diese Weise ist es den Fahrradfahrern möglich, den von der Tretwiderstandeinrichtung 8 erzeugten Tretwiderstand in Abhängigkeit von dem von ihm vorgegebenen Tretleistungsparameter und dem zumindest einen weiteren Parameter beliebig einzustellen. Auf diese Weise kann der Fahrradfahrer ein gewünschtes Trainingsprogramm oder auch ein besonders komfortables Tretgefühl am Fahrrad einstellen.
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Die Steuervorrichtung 10 steuert die Tretwiderstandseinrichtung 8, das heißt den steuerbaren Generator derart an, dass das vom Generator erzeugte Widerstandsdrehmoment, welches sich als Tretwiderstand der Treteinrichtung 6 äußert, dem vorgegebenen Tretleistungsparameter entspricht. Dazu kann sich die Steuervorrichtung 10 an der im Speicher abgespeicherten Betriebscharakteristik des steuerbaren Generators bedienen.
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In der Steuervorrichtung 10 sind ferner wichtige Betriebsparameter und Betriebscharakteristiken des Elektromotors 7 in Form von Tabellen abgespeichert. Die Steuervorrichtung steuert die Antriebsleistung des steuerbaren Elektromotors 7 in Abhängigkeit von einer Vorgabe beziehungsweise einem vom Fahrradfahrer vorgegebenen Sollwert. Die Vorgabe beziehungsweise die Eingabe des Sollwerts für die Antriebsleistung des Elektromotors 7 durch den Fahrradfahrer kann beispielsweise mittels eines Drehgriffs 17 am Lenker 3 des Fahrrads 1 vorgenommen werden. Dabei wird das Drehen des Drehgriffs 17 in eine Richtung als ein Wunsch des Fahrradfahrers zur Steigerung des Fahrgeschwindigkeit beziehungsweise der Leistungsabgabe des Elektromotors 7 interpretiert, wogegen das Drehen des Drehgriffs 17 in die entgegengesetzte Richtung als eine Verringerung der Fahrgeschwindigkeit bzw. eine Verringerung der elektrischen Leistungsabgabe des Elektromotors 7 interpretiert wird. Die mit dem Drehgriff 17 gekoppelte Steuervorrichtung 10 erkennt so die Vorgabe des Fahrradfahrers und steuert den steuerbaren Elektromotor 7 entsprechend der Vorgabe des Fahrradfahrers an. Die Vorgabe des Fahrradfahrers kann alternativ auch durch Eingabe an der Steuereinrichtung 10 selbst vorgenommen werden.
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Das Fahrrad kann wahlweise in zwei Modi betrieben werden, welche der Fahrradfahrer über die Steuereinrichtung auswählen kann.
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In einem ersten Modus wird die Antriebsleistung des steuerbaren Elektromotors 7 unabhängig von dem Tretleistungsparametervon dem Fahrradfahrer gesteuert. Die Steuervorrichtung 10 steuert daher die Tretwiderstandeinrichtung 8 unabhängig von dem steuerbaren Elektromotor 7 an. Dabei wird die Tretwiderstandeinrichtung 8 in Abhängigkeit des vom Fahrradfahrer vorgegebenen Tretleistungsparameters und gegebenenfalls in Abhängigkeit des zumindest einen weiteren Parameters angesteuert.
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Völlig unabhängig davon steuert die Steuervorrichtung 10 den steuerbaren Elektromotor 7 entsprechend der Vorgabe des Fahrradfahrers beziehungsweise entsprechend dem vom Fahrradfahrer vorgegebenen Sollwert für die Fahrgeschwindigkeit oder für die elektrische Leitungsabgabe des Elektromotors an (Signal des Drehgriffs 17).
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Durch die Entkopplung der Ansteuerung des Elektromotors 7 und der Tretwiderstandeinrichtung 8 ist es dem Fahrradfahrer möglich, sich einerseits mit einer bestimmten vorgegebenen Geschwindigkeit (Drehgriff 17) fortzubewegen und während der Fahrt ein Trainingsprogramm über die Treteinrichtung 6 abzuarbeiten und/oder ein besonders komfortables Tretgefühl an der Treteinrichtung 6 einzustellen.
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In einem weiteren möglichen Modus wird die Antriebsleistung des Elektromotors 7 in Abhängigkeit von dem Tretleistungsparameter gesteuert. In diesem Betriebsmodus ist also die vom Elektromotor 7 abgegebene Antriebsleistung an den vorgegebenen Tretleistungsparameter gekoppelt. Die Abhängigkeit kann jedoch frei konfiguriert werden. Dies ist beispielhaft in den 3 und 4 dargestellt. Dabei ist 3 ein Diagramm, auf dessen Ordinate eine Leistungsskala P und auf dessen Abszisse die Frequenz f der Treteinrichtung aufgetragen sind. In dem Diagramm ist mit durchgezogener Linie die Antriebsleistung Pmot des Elektromotors 7 und mit gestrichelter Linie die vom Fahrer erbrachte Tretleistung Pf in Abhängigkeit von der Frequenz F der Treteinrichtung 6 dargestellt. Diese Abhängigkeit kann vom Fahrradfahrer über die Steuereinrichtung 10 frei konfiguriert werden, so dass sich ein Tretgefühl und ein Antriebsverhalten des Fahrrads 1 voll nach seinen individuellen Vorstellungen realisieren lässt.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch eine in 4 dargestellte Abhängigkeit zwischen dem vom Fahrradfahrer aufgebrachten Tretkraft F (Ordinate) und der Tretfrequenz f (durchgezogene Abszisse) oder alternativ der Antriebsleistung des Elektromotors Pmot (gestrichelte Abszisse) konfiguriert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die steuerbare Tretwiderstandeinrichtung 8 derart angesteuert, dass die vom Fahrradfahrer zu erbringende Tretleistung beim Anfahren des Fahrrads 1 einen vorgegeben Startwert annimmt. Das Anfahren des Fahrrads 1 kann beispielsweise über die erste Drehzahlerfassungseinrichtung 15 oder die zweite Drehzahlerfassungseinrichtung 16 erkannt werden. Der Startwert kann von dem Fahrradfahrer individuell nach seinen Ansprüchen konfiguriert werden. Dadurch ergibt sich ein für den Fahrradfahrer besonders komfortables Anfahrverhalten.
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Die mittels des Generators erzeugte elektrische Leistung wird vorteilafterweise dem Energiespeicher zugeführt.
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Das Fahrrad 1 kann auch als stationäres Trainingsgerät verwendet werden, beispielsweise als „Home-Trainer“. Dazu kann das Fahrrad in einer entsprechenden Halterung (Gestell) ortsfest platziert werden. Aufgrund der Tretwiderstandseinrichtung 8 ist kein weiterer Bremsmechanismus (z.B. Wirbelstrombremse oder Schleifband) zu Einstellung der Tretleitung notwendig. Durch die als Generator ausgebildete Tretwiderstandseinrichtung 8 kann der durch die Tretleistung der Fahrradfahrers erzeugte elektrische Leistung dem Energiespeicher 9 zugeführt und zu einem späteren wieder zum Antrieb des Fahrrads 1 verwendet werden.
