DE102013220541A1

DE102013220541A1 - A method for detecting a shift of a gearbox of a bicycle and method for controlling the power of an auxiliary drive of a bicycle

Info

Publication number: DE102013220541A1
Application number: DE201310220541
Authority: DE
Inventors: Friedrich Graf
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2015-04-16
Anticipated expiration: 2033-10-12
Also published as: DE102013220541B4; WO2015052030A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Erfassung eines Schaltvorgangs eines Schaltgetriebes 40 beschrieben, dass das Getriebe eines Fahrrads 10 darstellt. Es wird eine Antriebsdrehzahl einer Antriebskurbel 20 sowie einer Abtriebsdrehzahl eines Abtriebsrads 30 erfasst. Der Schaltvorgang wird festgestellt, wenn sich das Verhältnis von Abtriebsdrehzahl zur Antriebsdrehzahl ändert. Weiterhin wird ein Verfahren zur Leistungssteuerung eines Hilfsantriebs 50 eines Fahrrads 10 beschrieben, bei dem wie vorangehend beschrieben ein Schaltvorgang erfasst wird. Die Leistungsvorgabe wird verringert und als Soll-Leistung einem Hilfsantrieb 50 zugeführt, wenn erfasst wird, dass ein Schaltvorgang durchgeführt wird. Schließlich wird ein Fahrradantrieb 150 mit einer Steuerungsvorrichtung 100 und Elektromotor 102 beschrieben, wobei der Fahrradantrieb 150 zur Ausführung des vorangehend beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.A method of detecting a shift operation of a manual transmission 40 that constitutes the transmission of a bicycle 10 will be described. A drive speed of a drive crank 20 and an output speed of a driven wheel 30 are detected. The shift is detected when the ratio of output speed to input speed changes. Furthermore, a method for power control of an auxiliary drive 50 of a bicycle 10 will be described, in which, as described above, a switching operation is detected. The power setting is reduced and supplied as a target power to an auxiliary drive 50 when it is detected that a switching operation is performed. Finally, a bicycle drive 150 with a control device 100 and electric motor 102 will be described, wherein the bicycle drive 150 is arranged to carry out the method described above.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der elektrisch unterstützten oder elektrisch betriebenen Fahrräder (beispielsweise sogenannte E-Bikes und Pedelecs) und insbesondere das Gebiet der Leistungssteuerung des Elektroantriebs derartiger Fahrräder. The invention relates to the field of electrically assisted or electrically operated bicycles (for example so-called e-bikes and pedelecs) and in particular to the field of power control of the electric drive of such bicycles.

Es ist bekannt, etwa zur Geräuschvermeidung oder zur Verringerung mechanischer Belastungen während eines Schaltvorgangs eines Schaltgetriebes eines Fahrrads das Antriebsdrehmoment eines elektrischen Fahrradantriebs zu verringern. Dies ist beispielsweise in der Druckschrift WO 2010/066511 A1 beschrieben ist, wobei das dort beschriebene System auf einer zentralen Steuerung basiert, die den Schaltvorgang auslöst und auch das Antriebsmoment steuert. Dieser Ansatz geht somit von einer Steuerungsstruktur aus, bei der der Gangwechsel vollständig automatisiert ist und ausschließlich von der zentralen Steuerung ausgelöst wird. It is known to reduce the drive torque of an electric bicycle drive, for example, to avoid noise or reduce mechanical stress during a shift of a gearbox of a bicycle. This is for example in the document WO 2010/066511 A1 is described, wherein the system described therein is based on a central control, which triggers the switching operation and also controls the drive torque. This approach is therefore based on a control structure in which the gear change is completely automated and is triggered exclusively by the central control.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der sich ein Schaltvorgang in einem Antriebssystem eines Fahrrads erfassen lässt, bei dem nicht das von einer zentralen Steuerung abgegebene Schaltsignal zur Erfassung eines Schaltvorgangs verwendet wird, etwa um Variationsmöglichkeiten bei der Steuerungsstruktur vorzusehen, oder auch um eine redundante Schaltvorgangerfassung zu Verfügung zu haben. It is therefore an object of the invention to provide a means by which a shift operation can be detected in a drive system of a bicycle which does not use the shift signal issued by a central controller to detect a shift, such as to provide variation in the control structure. or also to have a redundant switching operation detection available.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verfahren sowie durch den elektrischen Fahrantrieb gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by the method and by the electric traction drive according to the independent claims. Preferred embodiments emerge with the features of the dependent claims.

Es wird ein Verfahren zur Erfassung eines Schaltvorgangs eines Schaltgetriebes beschrieben, dass das Getriebe eines Fahrrads darstellt. Es wird eine Antriebsdrehzahl einer Antriebskurbel sowie einer Abtriebsdrehzahl eines Abtriebsrads erfasst. Der Schaltvorgang wird festgestellt, wenn sich das Verhältnis von Abtriebsdrehzahl zur Antriebsdrehzahl ändert. A method for detecting a shift operation of a manual transmission representing the transmission of a bicycle will be described. It is detected a drive speed of a drive crank and an output speed of a driven gear. The shift is detected when the ratio of output speed to input speed changes.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Leistungssteuerung eines Hilfsantriebs eines Fahrrads beschrieben, bei dem wie vorangehend beschrieben ein Schaltvorgang erfasst wird. Die Leistungsvorgabe (welche einer Drehmomentvorgabe bzw. einer Motorleistungsvorgabe entsprechen kann) wird verringert und als Soll-Leistung einem Hilfsantrieb zugeführt, wenn erfasst wird, dass ein Schaltvorgang durchgeführt wird. Furthermore, a method for power control of an auxiliary drive of a bicycle will be described, in which, as described above, a switching operation is detected. The power input (which may correspond to a torque specification or a motor output specification) is reduced and supplied as a target power to an auxiliary drive when it is detected that a switching operation is being performed.

Schließlich wird ein Fahrradantrieb mit einer Steuerungsvorrichtung und Elektromotor beschrieben, wobei der Fahrradantrieb zur Ausführung des vorangehend beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Finally, a bicycle drive with a control device and electric motor is described, wherein the bicycle drive for implementing the method described above is set up.

Die hier beschriebene Herangehensweise ermöglicht die Reduzierung des Drehmoments im Falle eines Schaltvorgangs, ohne dass eine zentrale Steuerung oder ein entsprechender Steuerbefehl vorliegt. Dies ermöglicht beispielsweise die Realisierung der Drehmomentreduktion, wenn der Schaltvorgang manuell betätigt wird. Da ein Großteil der Benutzer gewöhnt ist, den Schaltvorgang selbst durchzuführen und ein automatisierter Schaltvorgang bei Fahrrädern zunächst irritierend wirkt, erlaubt das hier beschriebene Verfahren und der hier beschriebene Fahrradantrieb die Benutzung eines Fahrrads in gewohnter Weise. Gleichzeitig werden Geräusche beim Schaltvorgang verringert, die auftreten, wenn der elektrische Antrieb zugeschaltet ist. Darüber hinaus ist der Verschleiß verringert und ein Ruck, der während dem Schaltvorgang auftreten kann, ist stark reduziert, wodurch das Fahrgefühl weiter verbessert wird. Weiterhin sind keine Sensoren an einem Gangwahlschalter oder an dem Schaltgetriebe selbst erforderlich. The approach described here allows the reduction of torque in the case of a switching operation, without a central control or a corresponding control command is present. This allows, for example, the realization of the torque reduction, when the switching operation is manually operated. Since a large proportion of the users is accustomed to carry out the switching process itself and an automated switching process on bicycles initially irritating, the method described here and the bicycle drive described here allows the use of a bicycle in the usual way. At the same time, noises are reduced during the switching process that occur when the electric drive is engaged. In addition, the wear is reduced and a jerk, which may occur during the shift, is greatly reduced, whereby the driving feel is further improved. Furthermore, no sensors on a gear selector switch or on the transmission itself are required.

Zudem kann mit der hier beschriebenen Herangehensweise ohne weiteres ein Fahrrad ohne weiteres mit elektrischen Antrieb nachgerüstet werden, insbesondere mit einem Nachrüstsatz, der keine zentrale Steuerung für das Schaltgetriebe oder zusätzliche Sensoren am Schaltgetriebe oder an dem zugehörigen Gangwahlschalter aufweist, sondern für Fahrräder, bei denen das Schaltgetriebe und deren manuelle Ansteuerung im Wesentlichen beibehalten wird. Zudem kann die hier beschriebene Herangehensweise realisiert werden ohne zusätzliche Sensoren. Vielmehr sind zur Umsetzung lediglich Sensoren notwendig, die ohnehin in einem elektrischen Fahrradantrieb vorgesehen sind. In addition, with the approach described here readily a bicycle can be easily retrofitted with electric drive, especially with a retrofit kit that has no central control for the gearbox or additional sensors on the gearbox or on the associated gear selector switch, but for bicycles in which the Manual transmission and their manual control is essentially maintained. In addition, the approach described here can be realized without additional sensors. Rather, only sensors are necessary for the implementation, which are provided anyway in an electric bicycle drive.

Es ist vorgesehen, dass ein Schaltvorgang detektiert wird, indem die Antriebsdrehzahl einer Antriebskurbel des Fahrrads ermittelt wird und in Bezug gesetzt wird zu der Abtriebsdrehzahl eines Abtriebsrads, üblicherweise des Hinterrads des Fahrrads. Diese Beziehung gibt das Übersetzungsverhältnis des Schaltgetriebes wieder, so dass eine Änderung dieser Beziehung auch eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Schaltgetriebes bedeutet. Der Schaltvorgang wird somit erfasst, wenn sich der Bezug zwischen Abtriebsdrehzahl und Antriebsdrehzahl ändert bzw. einen Sprung aufweist. It is envisaged that a shift operation is detected by detecting the input speed of a drive crank of the bicycle and related to the output speed of a driven gear, usually the rear wheel of the bicycle. This relationship represents the gear ratio of the gearbox so that a change in this relationship also means a change in the gear ratio of the gearbox. The shift is thus detected when the reference between output speed and input speed changes or has a jump.

Es wird daher ein Verfahren zur Erfassung eines Schaltvorgangs eines Schaltgetriebes eines Fahrrads beschrieben, bei dem eine Antriebsdrehzahl einer Antriebskurbel des Fahrrads erfasst wird. Die Antriebsdrehzahl wird mittels eines Drehzahlsensors erfasst, der die Drehbewegung der Antriebskurbel ermittelt. Dieser Drehzahlsensor erfasst die Drehzahl der Welle, die von der Antriebskurbel bewegt wird, insbesondere die Drehzahl einer Kurbelwelle, an der die Antriebskurbel bzw. Antriebskurbeln befestigt sind. Dieser Drehzahlsensor kann ferner verwendet werden, um den Aktivierungszustand eines Elektroantriebs zu steuern, etwa bei Pedelecs oder bei E-Bikes. Der Drehzahlsensor kann ein optischer Drehzahlsensor, ein elektromechanischer Drehzahlsensor oder ein Potentiometer-Drehzahlsensor sein und kann insbesondere als Winkelgeber ausgebildet sein. Therefore, a method of detecting a shifting operation of a manual transmission of a bicycle in which a driving rotational speed of a driving crank of the bicycle is detected will be described. The drive speed is detected by means of a speed sensor which determines the rotational movement of the drive crank. This speed sensor detects the rotational speed of the shaft, which is moved by the drive crank, in particular the rotational speed of a crankshaft to which the drive cranks or drive cranks are attached. This speed sensor can also be used to control the activation state of an electric drive, such as pedelecs or e-bikes. The speed sensor may be an optical speed sensor, an electromechanical speed sensor or a potentiometer speed sensor and may be designed in particular as an angle sensor.

Eine Abtriebsdrehzahl eines Abtriebsrads des Fahrrads wird erfasst, vorzugsweise mittels eines Drehzahlsensors, der aufgrund Ausgestaltung bzw. Anordnung eingerichtet ist, die Drehzahl des Abtriebsrads zu ermitteln, und der insbesondere an dem Abtriebsrad vorgesehen ist. Die Abtriebsdrehzahl kann auch mittelbar über die Geschwindigkeit des Fahrrads ermittelt werden, etwa wenn bereits ein Geschwindigkeitsmesser vorgesehen ist, wobei sich die Drehzahl in bekannter Weise aus der Geschwindigkeit des Fahrrads und dem Durchmesser bzw. dem Umfang des Abtriebsrads ergibt. An output speed of a driven wheel of the bicycle is detected, preferably by means of a speed sensor, which is adapted due to configuration or arrangement, to determine the rotational speed of the driven gear, and which is provided in particular on the driven gear. The output speed can also be determined indirectly via the speed of the bicycle, such as when a speedometer is already provided, wherein the speed results in a known manner from the speed of the bicycle and the diameter or the circumference of the driven gear.

Die Antriebskurbel ist bewegungsübertragend mit dem Abtriebsrad über das Schaltgetriebe und insbesondere über eine Kette oder über einen Riemen verbunden. Die Kette bzw. der Riemen können als Teil des Schaltgetriebes angesehen werden, da ihre Position das Übersetzungsverhältnis bestimmt. Mit anderen Worten überträgt das Schaltgetriebe die Drehbewegung der Antriebskurbel an das Abtriebsrad. Das Schaltgetriebe gibt hierbei ein Übersetzungsverhältnis zwischen den Drehzahlen der Antriebskurbel und des Abtriebsrads vor. Diese Übersetzung kann stufenweise verändert werden. Bei einem Schaltvorgang wird das Übersetzungsverhältnis des Schaltgetriebes von einem ersten Wert auf einen zweiten, dazu verschiedenen Wert geändert, wobei eine endliche Anzahl von Übersetzungsstufen vorgesehen ist. Jede Übersetzungsstufe ist ein Übersetzungsverhältnis zugeordnet, wobei sich die Übersetzungsverhältnisse bei jedem Schaltvorgang in Stufen ändern lassen. The drive crank is motion-transmitting connected to the driven gear via the transmission and in particular via a chain or a belt. The chain or the belt can be considered part of the manual transmission, as their position determines the gear ratio. In other words, transmits the transmission, the rotational movement of the drive crank to the output gear. The gearbox here is a ratio between the speeds of the drive crank and the output gear before. This translation can be changed step by step. In a shift, the gear ratio of the gearbox is changed from a first value to a second, different value, with a finite number of gear ratios is provided. Each gear ratio is associated with a gear ratio, whereby the gear ratios can be changed in stages with each shift.

Ein Schaltvorgang wird festgestellt, wenn sich das Verhältnis von erfasster Abtriebsdrehzahl und erfasster Antriebsdrehzahl ändert. Das Verhältnis von erfasster Abtriebsdrehzahl zu erfasster Antriebsdrehzahl ist insbesondere der Quotient aus Abtriebsdrehzahl und Antriebsdrehzahl oder dessen Kehrwert. Wenn der Schaltvorgang festgestellt wird, dann wird insbesondere ein Signal erzeugt, das angibt, dass ein Schaltvorgang vorliegt. Hierbei entspricht der Zeitpunkt der Erzeugung dieses Signals vorzugsweise dem Zeitpunkt, an dem der Schaltvorgang auftritt, oder das Signal gibt ferner einen Wert wieder, der den Zeitpunkt wiedergibt, an dem der Schaltvorgang aufgetreten ist. Dieses Signal kann insbesondere elektrisch oder elektronisch sein, und kann ferner ein Analog- oder als Digitalsignal sein. Das Signal ist vorzugsweise ein Binärsignal mit zwei Zuständen, wobei sich der Zustand bei der Erfassung des Schaltvorgangs auf den anderen Zustand ändert, um dort zu verbleiben, oder sich der Zustand nur temporär ändert, um einen kurzen Schaltpuls darzustellen. Zudem kann das Signal eine Schaltstufe des Schaltgetriebes und/oder ein Übersetzungsverhältnis wiedergeben. A shift is detected when the ratio of detected output speed and detected input speed changes. The ratio of the detected output speed to the detected input speed is, in particular, the quotient of the output speed and the drive speed or its reciprocal. In particular, when the shift is detected, a signal is generated indicating that a shift is in progress. Here, the timing of generating this signal preferably corresponds to the timing at which the switching operation occurs, or the signal further represents a value representing the timing at which the switching operation has occurred. In particular, this signal may be electrical or electronic, and may further be an analog or digital signal. The signal is preferably a two-state binary signal, wherein the state changes upon detection of the switching operation to the other state to remain there or the state changes only temporarily to represent a short switching pulse. In addition, the signal can reproduce a shift stage of the gearbox and / or a gear ratio.

Bevorzugt wird der Schaltvorgang festgestellt, wenn sich das Verhältnis von Abtriebsdrehzahl und Antriebsdrehzahl um einen Ist-Änderungsbetrag ändert, der größer als ein vorgegebener Schwellen-Änderungsbetrag ist. Dadurch werden durch Ungenauigkeiten oder durch schwankende Betriebsparameter des Fahrrads erzeugte Schwankungen im Verhältnis von Abtriebsdrehzahl zu Antriebsdrehzahl herausgefiltert. Hierbei bildet der Ist-Änderungsbetrag einen Toleranzbereich, der überwunden werden muss, um einen Schaltvorgang festzustellen. Mit anderen Worten bildet der Ist-Änderungsbetrag einen Toleranzwert, innerhalb dem Abtriebsdrehzahl und Antriebsdrehzahl schwanken können, ohne dass ein Schaltvorgang festgestellt wird. Der Ist-Änderungsbetrag ist vorzugsweise deutlich kleiner als die Unterschiede zwischen den Übersetzungsverhältnissen des Schaltgetriebes, und ist insbesondere kleiner als ein Viertel, ein Drittel, ein Fünftel, ein Zehntel oder ein Zwanzigstel des kleinsten Unterschiedes aller Unterschiede zwischen den Übersetzungsverhältnissen des Schaltgetriebes. Preferably, the shift is detected when the ratio of output speed and input speed changes by an actual amount of change that is greater than a predetermined threshold amount of change. As a result, fluctuations in the ratio of output speed to input speed produced by inaccuracies or by fluctuating operating parameters of the bicycle are filtered out. Here, the actual amount of change forms a tolerance range that must be overcome in order to detect a shift. In other words, the actual amount of change forms a tolerance value within which output speed and input speed can fluctuate without a shift being detected. The actual amount of change is preferably significantly smaller than the differences between the gear ratios of the gearbox, and in particular is less than a quarter, one third, one fifth, one tenth or one twentieth of the smallest difference of all differences between the gear ratios of the gearbox.

Alternativ oder in Kombination hierzu kann ein festgestellter Schaltvorgang erst dann weitergegeben werden, wenn das Verhältnis von Abtriebsdrehzahl und Antriebsdrehzahl nach der Änderung des Verhältnisses für eine Mindestzeitdauer konstant bzw. innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs bleibt. Dadurch können durch Störungen verursachte Spitzen in den Signalen der Drehzahlsensoren herausgefiltert werden. Zudem kann die Abtriebsdrehzahl und/oder die Antriebsdrehzahl tiefpassgefiltert werden, um temporäre Fehlereinflüsse zu unterdrücken. Alternatively or in combination therewith, a detected switching operation can only be passed on if the ratio of the output rotational speed and the input rotational speed remains constant or within a predetermined tolerance range after the ratio has changed for a minimum period of time. As a result, spikes caused by disturbances can be filtered out in the signals of the speed sensors. In addition, the output speed and / or the input speed can be low-pass filtered to suppress temporary error influences.

Ferner kann das Signal, welches den Schaltvorgang wiedergibt, tiefpassgefiltert werden, um diesen Zweck zu erreichen. Further, the signal representing the switching operation may be low-pass filtered to achieve this purpose.

Weiterhin ist vorgesehen, dass der Schaltvorgang festgestellt wird, wenn sich das Verhältnis von Abtriebsdrehzahl und Antriebsdrehzahl ändert und ferner sich während diesem Feststellen das Fahrrad bewegt bzw. die Antriebskurbel bewegt wird. Mit anderen Worten wird der Schaltvorgang festgestellt, wenn sich das Verhältnis von Abtriebsdrehzahl und Antriebsdrehzahl ändert und ferner während dem Ändern dieses Verhältnisses die Abtriebsdrehzahl und/oder die Antriebsdrehzahl über einen Mindestwert liegen. Dadurch werden Fehlmessungen vermieden, die entstehen können, wenn das Fahrrad keine ausreichende Geschwindigkeit hat oder wenn die Antriebskurbel nicht bewegt wird. Der Mindestwert wird hierbei vorgegeben. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Schaltvorgang nur dann durch Betrachtung des Verhältnisses festgestellt wird, wenn ein Geschwindigkeitssignal von einem Geschwindigkeitsmesser über einen Mindestwert liegt und/oder wenn der elektrische Fahrradantrieb aktiviert ist bzw. der elektrische Fahrradantrieb des Fahrrads kinetische Leistung erzeugt. Furthermore, it is provided that the switching operation is detected, when the ratio of output speed and input speed changes and further during this locking the bicycle moves or the drive crank is moved. In other words, the shift operation is detected when the ratio of output speed and input speed changes, and further, during the change of this ratio, the output speed and / or the drive speed are above a minimum value. This avoids erroneous measurements that can occur when the bicycle is not sufficiently speedy or when the drive crank is not moved. The minimum value is specified here. In addition, it can be provided that the switching operation is determined only by considering the ratio when a speed signal from a speedometer is above a minimum value and / or when the electric bicycle drive is activated or the bicycle's electric bicycle drive generates kinetic power.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der Schaltvorgang festgestellt wird, wenn sich das Verhältnis von Abtriebsdrehzahl und Antriebsdrehzahl ändert und während dem Ändern dieses Verhältnisses eine Kraft auf die Antriebskurbel ausgeübt wird. Mit anderen Worten wird der Schaltvorgang anhand der Änderung des Verhältnisses festgestellt, wenn während dem Ändern des Verhältnisses an der Antriebskurbel oder an dem Abtriebsrad ein Drehmoment erfasst wird oder ausgeübt wird, das ein Mindestdrehmoment übersteigt. Hierbei ist das Mindestdrehmoment vorzugsweise vorgegeben. Ferner kann vorgesehen sein, dass bei Freilaufbetrieb kein Motoreingriff (Soll-Drehmoment = 0) erfolgt. Further, it may be provided that the shift is detected when the ratio of output speed and input speed changes and a force is applied to the drive crank while changing this ratio. In other words, the shift operation is determined from the change in the ratio when a torque exceeding a minimum torque is detected or applied while changing the ratio of the drive crank or the driven wheel. Here, the minimum torque is preferably predetermined. Furthermore, it can be provided that no freewheeling operation takes place (desired torque = 0).

Die Abtriebsdrehzahl des Abtriebsrads des Fahrrads wird vorzugsweise erfasst mittels eines Drehzahlsensors. Dieser Drehzahlsensor erfasst die Drehbewegung des Abtriebsrads. Ferner kann die Abtriebsdrehzahl mittels eines Geschwindigkeitssensors oder eines anderen Geschwindigkeitsmessers zur Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrrads ermittelt werden. Der Geschwindigkeitssensor befindet sich hierbei an dem Fahrrad selbst. Weiterhin kann die Abtriebsdrehzahl des Abtriebsrads ermittelt werden durch eine Ortungseinrichtung. Diese Ortungseinrichtung, etwa ein GPS-Empfänger, befindet sich am Fahrrad und ist eingerichtet, durch Ortung des Fahrrads zu verschiedenen Zeitpunkten die Geschwindigkeit des Fahrrads zu übermitteln. Der GPS-Empfänger bzw. die Ortungseinrichtung kann insbesondere in einem Mobilfunkendgerät vorgesehen sein, etwa einem Smartphone. Anstatt eines GPS-Empfängers können auch andere satellitengestützte oder mobilfunknetzgestützte Ortungseinrichtungen verwendet werden. The output speed of the output gear of the bicycle is preferably detected by means of a speed sensor. This speed sensor detects the rotational movement of the driven gear. Further, the output speed may be determined by means of a speed sensor or other speedometer for detecting the speed of the bicycle. The speed sensor is in this case on the bike itself. Furthermore, the output speed of the output gear can be determined by a locating device. This locating device, such as a GPS receiver, is located on the bicycle and is adapted to transmit the speed of the bicycle by locating the bicycle at different times. The GPS receiver or the locating device can be provided in particular in a mobile radio terminal, such as a smartphone. Instead of a GPS receiver, other satellite-based or mobile radio-network-based locating devices can also be used.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Leistungssteuerung eines Hilfsantriebs eines Fahrrads beschrieben. Der Hilfsantrieb ist hierbei ein elektrischer Fahrradantrieb, beispielsweise wie er hierin beschrieben ist. Zunächst wird das Verfahren zur Erfassung eines Schaltvorgangs ausgeführt, wie es hierin beschrieben ist. Das Fahrrad, dessen Schaltvorgang des Schaltgetriebes bei der Ausführung dieses Verfahrens erfasst wird, weist ferner den Hilfsantrieb auf. Es wird somit die Leistung desjenigen Hilfsantriebs gesteuert, der dasjenige Fahrrad antreibt, dessen Schaltvorgang des Schaltgetriebes erfasst wird. Der Hilfsantrieb wirkt mittelbar oder unmittelbar auf das Antriebsrad. Der Hilfsantrieb wirkt insbesondere mittelbar über das Schaltgetriebe oder auf das Abtriebsrad oder unmittelbar auf das Abtriebsrad. In einer bevorzugten Ausführungsform wirkt der Hilfsantrieb über das Schaltgetriebe auf das Abtriebsrad, insbesondere über eine Kette oder über einen Riemen, der das die Antriebskurbel mit dem Abtriebsrad verbindet. Furthermore, a method for power control of an auxiliary drive of a bicycle is described. The auxiliary drive is in this case an electric bicycle drive, for example, as described herein. First, the method for detecting a switching operation as described herein is performed. The bicycle, whose shift operation of the gearbox is detected in the execution of this method, further comprises the auxiliary drive. It is thus the power of that auxiliary drive controlled, which drives the one bike, whose switching operation of the gearbox is detected. The auxiliary drive acts indirectly or directly on the drive wheel. The auxiliary drive acts in particular indirectly via the gearbox or on the driven gear or directly on the driven wheel. In a preferred embodiment, the auxiliary drive acts on the output gear via the gearbox, in particular via a chain or via a belt which connects the drive crank to the output gear.

Es wird eine Leistungsvorgabe (bzw. Drehmomentvorgabe) für den Hilfsantrieb erfasst, insbesondere durch Erfassen einer Benutzereingabe (etwa an einer Benutzereingabeschnittstelle wie einem Fahrdrehgriff, einem Fahrhebel, einer Taste einer elektronischen Eingabe oder einem berührungsempfindlichen Bildschirm) oder durch Erfassen einer Eingabe, die von einer übergeordnete Steuerung stammt. Eine Soll-Leistung wird ermittelt, die gegenüber der Leistungsvorgabe verringert ist, wenn ein Schaltvorgang festgestellt wird. Die gegenüber der Leistungsvorgabe verringerte Soll-Leistung wird vorzugsweise zu dem Zeitpunkt vorgegeben, an dem der Schaltvorgang auftritt. Der Hilfsantrieb wird gemäß der wie beschrieben verringerten Soll-Leistung oder Soll-Drehmoment betrieben, insbesondere während dem Schaltvorgang. Nach dem Abschluss des Schaltvorgangs oder nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Erfassen des Schaltvorgangs kann eine Soll-Leistung vorgesehen werden, die der Leistungsvorgabe entspricht. It detects a power (or torque) for the auxiliary drive, in particular by detecting a user input (such as at a user input interface such as a driving grip, a driving lever, a key of an electronic input or a touch-sensitive screen) or by detecting an input from a Parent control comes. A desired power is determined which is reduced from the power specification when a shift is detected. The reduced target power compared with the power specification is preferably specified at the time at which the switching operation occurs. The auxiliary drive is operated in accordance with the reduced target power or desired torque as described, in particular during the switching operation. After completion of the shifting operation or after elapse of a predetermined period of time after detection of the shifting operation, a target power corresponding to the output specification may be provided.

Im Rahmen der Vorgabe bzw. des Sollwerts (Soll-Leistung, Soll-Drehmoment, ...) soll unter „Leistung“ nicht nur die physikalische Leistung verstanden werden, sondern auch das Drehmoment. Da allgemein ein Drehmoment über eine Drehzahl einer Leistung entspricht, kann der Begriff „Leistungs-Vorgabe“ gleichermaßen eine vorgegebene physikalische (kinetische) Leistung als auch ein vorgegebenes Drehmoment betreffen. Ferner kann der Begriff „Soll-Leistung“ gleichermaßen eine physikalische (kinetische) Soll-Leistung als auch ein vorgegebenes Soll-Drehmoment betreffen. Während die Vorgabe an einer Schnittstelle eingegeben wird, betreffen die Soll-Größen eine nachgeschaltete Regelung (oder Steuerung). Eine Soll-Größe (gemäß der ein Antrieb angesteuert wird) kann wie hier beschrieben von der Vorgabe abweichen, insbesondere bei einem Schaltvorgang. In the context of the specification or the setpoint (setpoint power, setpoint torque, ...), "Power" should not only be understood as meaning the physical power, but also the torque. Since torque over a speed generally corresponds to power, the term "power demand" may equally refer to a given physical (kinetic) power as well as a given torque. Furthermore, the term "desired power" may equally refer to a physical (kinetic) desired power as well as a predetermined desired torque. While the default is entered at an interface, the setpoints affect a downstream controller (or controller). A desired value (according to which a drive is controlled) can deviate from the specification, as described here, in particular during a switching operation.

Die Soll-Leistung kann stufenartig oder gemäß einem vorgegebenen stetigen Verlauf verringert werden. Zudem kann die Soll-Leistung nach dem Schaltvorgang bzw. nach dem Verstreichen der sog. Zeitdauer sprungartig erhöht werden oder gemäß einem vorgegebenen stetigen Verlauf erhöht werden auf die Leistungsvorgabe. Der stetige Verlauf kann insbesondere eine Rampe sein oder kann ein stetiger Verlauf sein, dessen erste zeitliche Ableitung ebenfalls stetig ist. The desired power can be reduced in steps or according to a predetermined steady course. In addition, the target power after the Switching operation or after the lapse of the so-called. Duration be increased suddenly or be increased according to a predetermined steady course on the power specification. The steady course may in particular be a ramp or may be a steady course whose first time derivative is also continuous.

Es ist ferner vorgesehen, dass der Hilfsantrieb gemäß einer Soll-Leistung betrieben wird, die der Leistungsvorgabe entspricht, wenn sich das Verhältnis von erfasster Abtriebsdrehzahl und erfasster Antriebsdrehzahl nicht ändert. Dadurch ist gewährleistet, dass außerhalb eines Zeitfensters, in dem der Schaltvorgang liegt, der Hilfsantrieb gemäß Leistungsvorgabe betrieben wird. Wie bereits bemerkt wird nur dann ein Schaltvorgang festgestellt, wenn sich das genannte Verhältnis der Drehzahlen sich wesentlich ändert bzw. einen Wert außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs erreicht oder für eine Zeitdauer ändert vorliegt, die länger als eine vorgegebene Minimalzeitdauer ist. Andernfalls wird kein Schaltvorgang festgestellt. It is further contemplated that the auxiliary drive is operated according to a desired power, which corresponds to the power specification, if the ratio of detected output speed and detected input speed does not change. This ensures that outside of a time window in which the switching operation is, the auxiliary drive is operated according to power specification. As already noted, a switching operation is detected only when said ratio of the speeds significantly changes or reaches a value outside a predetermined tolerance range or is present for a period of time that is longer than a predetermined minimum period of time. Otherwise, no switching is detected.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Hilfsantrieb gemäß der entsprechenden Soll-Leistung durch Zuführen elektrischer Leistung als Soll-Leistung zu einem Elektromotor betrieben wird. Dieser Elektromotor entspricht dem Hilfsantrieb. Der Hilfsantrieb treibt vorzugsweise das Abtriebsrad über das Schaltgetriebe an. Diese Variante entspricht einer Ausführung, bei der der Hilfsantrag ein elektrischer Hilfsantrieb ist und als Elektromotor realisiert ist. Die Soll-Leistung wird dann als elektrische Leistung diesem Hilfsantrieb zugeführt. Furthermore, it can be provided that the auxiliary drive is operated according to the corresponding desired power by supplying electric power as a target power to an electric motor. This electric motor corresponds to the auxiliary drive. The auxiliary drive preferably drives the driven gear via the gearbox. This variant corresponds to an embodiment in which the auxiliary request is an electric auxiliary drive and is realized as an electric motor. The desired power is then supplied as electric power to this auxiliary drive.

Vorzugsweise wird die Leistungsvorgabe für den Hilfsantrieb erfasst durch Erfassen eines Eingabesignals eine Benutzereingabeschnittstelle. Diese Benutzereingabeschnittstelle kann ein Hebel oder ein Drehgriff sein, oder kann auch eine elektronische Eingabeschnittstelle sein, etwa in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms oder einer Bedientaste. Alternativ kann die Leistungsvorgabe erfasst werden durch Erfassen eines Steuersignals einer Leistungssteuerung, die insbesondere der oben genannten übergeordneten Steuerung entsprechen kann. Diese Leistungssteuerung empfängt ein Eingabesignal einer Benutzereingabeschnittstelle und verarbeitet diese, um die an den Hilfsantrieb zu leitende Leistung zu steuern. Im letztgenannten Fall kann das Eingabesignal der Benutzereingabeschnittstelle, die wie vorangehend erwähnt ausgestattet sein kann, ein Fahrmodus sein, etwa eine Unterstützungsstufe oder ähnliches (beispielsweise Grad 1, 2 oder 3 der Unterstützungsstärke), wobei diese Unterstützungsstufe von der Leistungssteuerung weiterhin verarbeitet wird, um die elektrische Leistung des Hilfsantriebs zu steuern, vorzugsweise direkt anzusteuern. Im erstgenannten Fall, bei dem die Leistungsvorgabe direkt von der Benutzereingabeschnittstelle erfasst wird, kann das Eingabesignal der Benutzereingabeschnittstelle unmittelbar die Leistung wiedergeben, mit der der Hilfsantrieb anzusteuern ist. Beispielsweise bei Fahrrädern mit Hilfsantrieb wie Pedelecs wird die Soll-Leistung in Abhängigkeit vom Pedaldrehmoment und/oder von der Pedaldrehzahl eingestellt. Preferably, the power setting for the auxiliary drive is detected by detecting an input signal, a user input interface. This user input interface may be a lever or a rotary handle, or may also be an electronic input interface, such as a touch-sensitive screen or a control button. Alternatively, the power specification can be detected by detecting a control signal of a power control, which may correspond in particular to the above-mentioned higher-level control. This power controller receives an input signal from a user input interface and processes it to control the power to be supplied to the auxiliary drive. In the latter case, the input signal of the user input interface, which may be equipped as mentioned above, may be a driving mode, such as an assist level or the like (eg, degree 1, 2, or 3 of the assist strength), this assist level is further processed by the power controller to control the to control electrical power of the auxiliary drive, preferably to control directly. In the former case where the power setting is detected directly by the user input interface, the input signal of the user input interface can directly reflect the power with which the auxiliary drive is to be controlled. For example, in bicycles with auxiliary drive such as pedelecs, the target power is adjusted depending on the pedal torque and / or the pedal speed.

Gemäß einem weiteren Aspekt der hier beschriebenen Herangehensweise wird ein elektrischer Fahrradantrieb mit einer Steuerungsvorrichtung und einem nachgeschalteten Elektromotor vorgesehen. Die Steuerungsvorrichtung steuert die Leistung des Elektromotors. Die Steuerungsvorrichtung umfasst eine Eingabeschnittstelle und/oder vorzugsweise auch eine Messschnittstelle, insbesondere für das Pedaldrehmoment und/oder für die Pedaldrehzahl, um diese Größen(n) bei der Ermittlung der Soll-Leistung bzw. des Soll-Drehmoments zu berücksichtigen. Die Eingabeschnittstelle ist insbesondere eine Schnittstelle für elektrische Signale. Die Eingabeschnittstelle ist eingerichtet zum Empfang einer Antriebsdrehzahl, einer Abtriebsdrehzahl und/oder einer Leistungsvorgabe. Die Antriebsdrehzahl, die Abtriebsdrehzahl sowie die Leistungsvorgabe können als analoges oder digitales Signal vorgesehen sein, so dass die Eingangsschnittstelle der Steuerungsvorrichtung zum Empfang eines derartigen Signals eingerichtet ist. According to another aspect of the approach described herein, an electric bicycle drive is provided with a control device and a downstream electric motor. The control device controls the power of the electric motor. The control device comprises an input interface and / or preferably also a measuring interface, in particular for the pedal torque and / or for the pedal rotational speed, in order to take into account these variables (n) in the determination of the desired power or the desired torque. The input interface is in particular an interface for electrical signals. The input interface is configured to receive a drive speed, an output speed and / or a power specification. The input speed, the output speed and the output specification may be provided as an analog or digital signal, so that the input interface of the control device is set up to receive such a signal.

Die Steuerungsvorrichtung umfasst ferner einen Dividierer. Dieser Dividierer ist zum Bilden des Verhältnisses der an der Eingangsschnittstelle anliegenden Abtriebsdrehzahl und der an der Eingangsschnittstelle anliegenden Antriebsdrehzahl ausgebildet. Hierzu kann ein Dividierer zwei Eingänge aufweisen, die mit der Eingangsschnittstelle verbunden sind, insbesondere zum Empfang der Antriebsdrehzahl und der Abtriebsdrehzahl. Der Dividierer ist eingerichtet, das Verhältnis von Antriebsdrehzahl zu Abtriebsdrehzahl oder des Kehrwertes hiervon zu bilden. The control device further comprises a divider. This divider is configured to form the ratio of the output speed applied to the input interface and the input speed applied to the input interface. For this purpose, a divider may have two inputs, which are connected to the input interface, in particular for receiving the input speed and the output speed. The divider is arranged to form the ratio of input speed to output speed or the reciprocal thereof.

Ferner umfasst die Steuerungsvorrichtung einen Vergleicher. Dieser ist dem Dividierer nachgeschaltet. Der Vergleicher ist eingerichtet zum Vergleichen von Verhältnissen, die zu unterschiedlichen Zeiten vom Dividierer gebildet werden. Hierzu kann der Vergleicher beispielsweise einen Speicher aufweisen, um ein Verhältnis zu speichern, das mit einem Verhältnis, das einem späteren Zeitpunkt zugeordnet ist, verglichen wird. Ferner kann der Vergleicher eingerichtet sein, eine zeitliche Ableitung der Verhältnisse zu bilden, um dadurch einen Vergleich von Verhältnissen zu unterschiedlichen Zeiten zu bilden. Der Vergleich ergibt sich durch die zeitliche Ableitung, wobei in diesem Fall der nachgeschaltete Subtrahierer (wie im Weiteren näher erläutert) bei einer zeitlichen Ableitung, die über einem Wert liegt, die Soll-Leistung als die Leistungsvorgabe abzüglich des Betrags erstellt. Furthermore, the control device comprises a comparator. This is downstream of the divider. The comparator is arranged to compare ratios that are formed at different times by the divider. For this purpose, the comparator may for example have a memory to store a ratio which is compared with a ratio associated with a later time. Further, the comparator may be arranged to form a time derivative of the ratios, thereby forming a comparison of ratios at different times. The comparison results from the time derivative, in which case the downstream subtractor (as explained in more detail below) has a time derivative that is above a value. the target power is created as the power target minus the amount.

Die Ausgabe des Vergleichers gibt ein Signal ab, das einen festgestellten Schaltvorgang wiedergibt. Ein Ergebniswert des Vergleichers, der über einem vorgegebenen Schwellwert liegt (bzw. der länger als eine Mindestdauer über dem Schwellwert liegt) entspricht einem festgestellten Schaltvorgang. Liegt der Ergebniswert nicht über dem Schwellwert, entspricht dies dem Zustand „kein Schaltvorgang“. Das hier beschriebene Verfahren zur Erfassung eines Schaltvorgangs wird mit dem hier beschriebenen Dividierer und dem Vergleicher realisiert. Der Vergleich gibt wie beschrieben ein Signal ab, das einen festgestellten Schaltvorgang wiedergibt. The output of the comparator outputs a signal representing a detected shift. A result value of the comparator which is above a predetermined threshold value (or which is longer than a minimum duration above the threshold value) corresponds to a detected switching operation. If the result value is not above the threshold value, this corresponds to the state "no switching operation". The method described here for detecting a switching process is realized with the divider and the comparator described here. The comparison emits a signal as described, which represents a detected switching operation.

Im Weiteren sind Komponenten der Steuerungsvorrichtung beschrieben, mit dem die Steuerungsvorrichtung in der Lage ist, zudem das hier beschriebene Verfahren der Leistungssteuerung zu realisieren. Furthermore, components of the control device with which the control device is able to realize the method of power control described here are described below.

Die Steuerungsvorrichtung umfasst gemäß diesem Aspekt zudem einen Subtrahierer. Dieser ist dem Vergleicher nachgeschaltet. The control device according to this aspect further comprises a subtractor. This is downstream of the comparator.

Der Subtrahierer kann zwei Eingänge aufweisen, die mit einem Ausgang des Vergleichers verbunden sind, an dem der Vergleicher ein Vergleichsergebnis abgibt. Der Subtrahierer ist zum Subtrahieren eines Betrags von der Leistungsvorgabe eingerichtet. Dieser Betrag kann vorgegeben sein, entweder durch eine Konstante, etwa innerhalb der Steuerungsvorrichtung oder in einem mit der Steuerungsvorrichtung verbundenen Speicher, oder kann von einer weiteren Steuerungseinheit des elektrischen Fahrradantriebs vorgegeben werden. Insbesondere kann der Betrag, um den die Leistungsvorgabe verringert wird, von den Schaltstufen abhängen, zwischen denen das Schaltgetriebe wechselt. Das hierin beschriebene Verfahren zur Leistungssteuerung sieht vor, dass die Soll-Leistung gegenüber der Leistungsvorgabe um diesen Betrag verringert wird. Auch hierbei kann der Betrag wie vorangehend beschrieben vorgesehen sein. The subtractor may have two inputs connected to an output of the comparator at which the comparator outputs a comparison result. The subtractor is arranged to subtract an amount from the power target. This amount may be predetermined, either by a constant, such as within the control device or in a memory connected to the control device, or may be predetermined by another control unit of the electric bicycle drive. In particular, the amount by which the power setting is reduced may depend on the shift speeds between which the transmission changes. The power control method described herein provides that the desired power is reduced from the power specification by that amount. Again, the amount may be provided as described above.

Insbesondere hängt der Betrag, um den die Soll-Leistung gegenüber der Leistungsvorgabe verringert wird, von den Schaltstufen bzw. den Übersetzungsverhältnissen ab, zwischen denen das Schaltgetriebe wechselt. Der Betrag kann mit der Differenz zwischen den Übersetzungsverhältnissen oder mit dem Verhältnis dieser Übersetzungsverhältnisse steigen oder fallen. Insbesondere kann der Betrag auch von der Abtriebsdrehzahl oder von der Antriebsdrehzahl und insbesondere von einem Drehmoment an der Antriebskurbel abhängen. Je größer die genannte Drehzahl oder das Drehmoment ist, desto größer kann der Betrag vorgesehen sein, um den die Soll-Leistung gegenüber der Leistungsvorgabe verringert ist. Alternativ kann bei einem größeren Drehmoment oder bei einer größeren Drehzahl auch ein kleinerer Betrag vorgesehen sein, als bei einem kleineren Drehmoment oder bei einer kleineren Drehzahl. Schließlich kann eine Kennlinie oder ein Kennlinienfeld vorgesehen sein, dass einen Betrag zumindest einer der vorliegenden Größen zuordnet: die Abtriebsraddrehzahl, die Antriebsraddrehzahl, die Differenz oder das Verhältnis der Übersetzungsverhältnisse, die beim Schaltvorgang geändert werden, das Übersetzungsverhältnis oder die Getriebestellung des Schaltgetriebes vor dem Schaltvorgang, das Übersetzungsverhältnis oder die Getriebestellung nach dem Schaltvorgang, die Leistungsvorgabe für den Hilfsantrieb und/oder Wertepaare, die von Getriebestellungen des Schaltgetriebes vor dem Schaltvorgang als er erste Wert der Paare und die Getriebestellung nach dem Schaltvorgang als der zweite Wert der Paare. Der Betrag kann insbesondere normiert sein auf eine aktuelle Leistungsvorgabe oder auf andere Betriebsparameter, wie sie vorangehend genannt sind. In particular, the amount by which the target power is reduced from the power setting depends on the shift ratios between which the transmission changes. The amount may increase or decrease with the difference between the gear ratios or with the ratio of these gear ratios. In particular, the amount may also depend on the output speed or the input speed and in particular on a torque on the drive crank. The greater the said speed or torque, the greater the amount by which the desired power is reduced from the power setting. Alternatively, at a larger torque or at a higher speed, a smaller amount may be provided, than at a smaller torque or at a lower speed. Finally, a characteristic curve or a characteristic field can be provided that assigns an amount to at least one of the present variables: the output wheel speed, the drive wheel speed, the difference or the ratio of the gear ratios that are changed during the shift, the gear ratio or the gear position of the gearbox before the shift , the gear ratio or the gear position after the switching operation, the power specification for the auxiliary drive and / or value pairs, the transmission positions of the gearbox before the switching operation as he first value of the pairs and the gear position after the switching operation as the second value of the pairs. The amount can in particular be normalized to a current performance specification or to other operating parameters, as mentioned above.

Die Steuerungsvorrichtung umfasst ferner eine Leistungsstufe. Diese ist dem Subtrahierer nachgeschaltet. Die Leistungsstufe umfasst einen Eingang, der mit einem Ausgangssubtrahierer verbunden ist, an dem die Leistungsvorgabe anliegt, welche um den genannten Betrag verringert ist. Die Leistungsendstufe ist eingerichtet, den Elektromotor mit elektrischer Leistung zu versorgen. Der Betrag der elektrischen Leistung, mit dem der Elektromotor versorgt wird, entspricht der vom Subtrahierer abgegebenen Leistungsvorgabe. Diese ist, wie bereits bemerkt, um den genannten Betrag verringert und bildet den Sollwert mit dem der Elektromotor angesteuert wird bzw. bildet den Sollwert, mit dem der Elektromotor als Leistungs-Zielvorgabe geregelt wird. The control device further comprises a power stage. This is connected downstream of the subtractor. The power stage comprises an input connected to a source subtracter, to which the power demand is applied, which is reduced by said amount. The power output stage is set up to supply the electric motor with electrical power. The amount of electrical power supplied to the electric motor is equal to the power demand given by the subtractor. This is, as already noted, reduced by the said amount and forms the target value with which the electric motor is driven or forms the desired value, with which the electric motor is regulated as a power target.

Die Steuerungsvorrichtung kann teilweise oder vollständig durch analoge und/oder digitale, festverdrahtete Bauelemente realisiert werden. Hierbei definieren die Bauelemente und deren Verschaltung die genannten Funktionen. Alternativ oder in Kombination hierzu kann ein Prozessor vorgesehen sein, insbesondere ein Mikroprozessor, auf dem ein Programm abläuft, welches die genannten Funktionen bzw. sog. Einheiten realisiert. The control device can be partially or completely realized by analog and / or digital, hardwired components. Here, the components and their interconnection define the functions mentioned. Alternatively or in combination with this, a processor can be provided, in particular a microprocessor, on which runs a program which implements the functions mentioned or so-called units.

Insbesondere kann der Dividierer, der Vergleicher und der Subtrahierer in Form von Programmabschnitten vorgesehen sein, die auf einen Prozessor ablaufen. Die Eingangsschnittstelle ist eine Schnittstelle für elektrische Signale, und kann insbesondere eine digitale Eingangsschnittstelle sein oder kann von einer Analog/Digital-Wandler gebildet sein. Dieser Wandler kann insbesondere Teil dieses genannten Prozessors sein. Zwischen Subtrahierer und Leistungsstufe kann eine weitere Schnittstelle vorgesehen sein, die insbesondere für elektrische Signale ausgestaltet ist. Ferner kann diese Schnittstelle als Digital/Analog-Wandler vorgesehen sein, mit dem ein vom Subtrahierer geliefertes digitales Signal an die Leistungsstufe übertragen wird. Die Leistungsstufe kann einen Strom, eine Spannung und/oder ein Pulsweitenverhältnis als Leistungssignal abgeben, das der elektrischen Leistung entspricht, welche wiederum äquivalent zu der Leistungsvorgabe ist. In particular, the divider, the comparator and the subtractor may be provided in the form of program sections running on a processor. The input interface is an interface for electrical signals, and may in particular be a digital input interface or may be formed by an analog / digital converter. In particular, this converter can be part of this named processor. Between subtractor and power stage, a further interface may be provided, in particular for electrical signals is designed. Furthermore, this interface can be provided as a digital / analog converter, with which a digital signal supplied by the subtractor is transmitted to the power stage. The power stage may deliver a current, a voltage and / or a pulse width ratio as a power signal corresponding to the electrical power, which in turn is equivalent to the power setting.

Das Schaltgetriebe ist insbesondere eine Kettenschaltung, wie sie für Fahrräder allgemein bekannt ist. Alternativ ist das Schaltgetriebe eine Nabenschaltung oder einer Tretlagerschaltung. Die kinetische Leistung kann von der Antriebskurbel auf das Abtriebsrad mittels einer Kette oder eines Riemens übertragen werden. The transmission is in particular a derailleur, as is well known for bicycles. Alternatively, the manual transmission is a hub gear or a bottom bracket circuit. The kinetic power can be transmitted from the drive crank to the output gear by means of a chain or a belt.

Das Schaltgetriebe kann mechanisch (etwa über einen Bowdenzug) oder elektrisch mit einem Gangwahlschalter verbunden sein, an dem der Benutzer eine gewünschte Schaltzustand (und damit Übersetzung) eingeben kann. Der Schaltzustand wird auch als Schaltposition bezeichnet. Dieses Signal kann elektrisch an einen elektromechanischen Aktuator übermittelt werden, der den Schaltzustand gewünschten Schaltzustand des Schaltgetriebes einstellt, oder kann auf mechanische Weise an einem mechanischen Aktuator übertagen werden, der den gewünschten Schaltzustand einstellt. Der Aktuator kann als Teil des Schaltgetriebes angesehen werden. Der Gangwahlschalter kann (insbesondere zur mechanischen Schaltzustandeingabe) ein Hebel oder ein drehbarer Ring sein, oder kann (insbesondere zur elektrischen/elektronischen Schaltzustandeingabe) eine Taste, ein elektrischer Schalter oder ein Eingabesymbol eines berührungsempfindlichen Bildschirms sein, über das eine Schaltzustand-Benutzereingabe eingegeben werden kann. The manual transmission may be mechanically (such as a Bowden cable) or electrically connected to a gear selector switch, where the user can enter a desired switching state (and thus translation). The switching state is also referred to as switching position. This signal can be transmitted electrically to an electromechanical actuator, which adjusts the switching state desired switching state of the gearbox, or can be transmitted in a mechanical manner to a mechanical actuator, which adjusts the desired switching state. The actuator can be considered as part of the manual transmission. The gear selector switch may be a lever or a rotatable ring (particularly for the mechanical switching state input), or may be a button, an electrical switch or an input symbol of a touch-sensitive screen over which a switching state user input may be input (particularly for electrical / electronic switching state input) ,

Kurzbeschreibung der Figuren Brief description of the figures

Die 1 zeigt ein Fahrrad und dient zur näheren Erläuterung der hier beschriebenen Verfahren und der Funktionsweise des hier beschriebenen Fahrradantriebs; und The 1 shows a bicycle and serves to further explain the methods described herein and the operation of the bicycle drive described herein; and

Die 2 zeigt eine Ausführungsform des hier beschriebenen Fahrradantriebs und dient ferner zur Erläuterung der hier beschriebenen Verfahren. The 2 shows an embodiment of the bicycle drive described herein and also serves to explain the methods described herein.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings

Das in 1 dargestellte Fahrrad 10 weist eine Antriebskurbel 20 auf, an deren Ende Pedale vorgesehen sind, die in bekannter Weise betätigt werden. Ein Drehzahlsensor 22 an der Antriebskurbel 20 erfasst die Drehzahl bzw. die Drehbewegung der Antriebskurbel. Als Drehzahlsensor wird insbesondere ein Winkelgeber vorgesehen. Das Fahrrad umfasst ferner ein Abtriebsrad 30, welches in der 1 als Hinterrad dargestellt ist. Zur Erfassung der Bewegung bzw. der Drehzahl des Abtriebsrads ist ein Drehzahlsensor 32 vorgesehen. Während der Drehzahlsensor 22 zur Erfassung der Drehbewegung der Antriebskurbel 20 an der Antriebskurbel vorgesehen ist, befindet sich der Drehzahlsensor 32 des Abtriebsrads am Abtriebsrad selbst. Der Drehzahlsensor 32 kann ein Winkelgeber sein oder ist ein gegenüber dem Abtriebsrad feststehender induktiver oder magnetischer Sensor, der das Passieren einer magnetischen Markierung erfassen kann. Der Drehzahlsensor 32 kann ferner ein optischer Drehzahlsensor sein, der optische Markierungen am Abtriebsrad erfassen kann. This in 1 illustrated bicycle 10 has a drive crank 20 on, at the end pedals are provided, which are operated in a known manner. A speed sensor 22 on the drive crank 20 detects the speed or the rotational movement of the drive crank. As a speed sensor in particular an angle encoder is provided. The bicycle also includes a driven wheel 30 which is in the 1 is shown as a rear wheel. For detecting the movement or the rotational speed of the driven gear is a speed sensor 32 intended. While the speed sensor 22 for detecting the rotational movement of the drive crank 20 is provided on the drive crank, there is the speed sensor 32 of the output gear on the output gear itself. The speed sensor 32 may be an angle encoder or is an inductive or magnetic sensor fixed to the output gear that can detect the passage of a magnetic mark. The speed sensor 32 may also be an optical speed sensor that can detect optical marks on the output gear.

Ein Drehmomentsensor (der an der Stelle vorgesehen sein kann, wie es Bezugszeichen 32 darstellt) in der Kurbelwelle oder an der Kurbel misst das vom Fahrer erbrachte Pedaldrehmoment. Der Drehmomentsensor kann über eine Messschnittstelle angeschlossen sein. Ferner kann der Drehzahlsensor 22 über die Messschnittstelle angeschlossen sein. Über die Messschnittstelle kann das Pedaldrehmoment und/oder die Pedaldrehzahl an eine Leistungssteuerung 70 angegeben werden, so dass die Leistungssteuerung 70 das Soll-Drehmoment oder die Soll-Leistung gemäß dieser Eingabegrößen ermittelt. Die Messschnittstelle kann topologisch an der Stelle vorgesehen sein, an der die Benutzereingabeschnittstelle 60 dargestellt ist, d.h. dem Antrieb 50 vorgeschaltet. Die Messschnittstelle kann physisch an der Drehzahlkurbel, an einem Sensor an der Drehzahlkurbel (etwa Drehzahlsensor 22) oder an einer Leistungssteuerung 70 oder Benutzereingabeschnittstelle 60 vorgesehen sein und/oder kann elektrisch mit dem Drehzahlsensor 22 verbunden (bzw. diesem nachgeschaltet) sein. Die Messschnittstelle kann an der Stelle vorgesehen sein, an der die Eingangsschnittstelle 110 in 2 dargestellt ist. Die Eingangsschnittstelle bzw. die Benutzereingabeschnittstelle kann von der Messschnittstelle realisiert sein. A torque sensor (which may be provided at the location, such as reference numerals 32 in the crankshaft or on the crank measures the pedal torque provided by the driver. The torque sensor can be connected via a measuring interface. Furthermore, the speed sensor 22 be connected via the measuring interface. Via the measuring interface, the pedal torque and / or the pedal speed to a power control 70 be specified, so that the power control 70 the desired torque or the desired power determined according to these input variables. The measurement interface may be topologically provided at the location where the user input interface 60 is shown, ie the drive 50 upstream. The measurement interface may be physically located on the RPM crank, on a sensor on the RPM crank (such as RPM sensor 22 ) or at a power control 70 or user input interface 60 be provided and / or may be electrically connected to the speed sensor 22 be connected (or downstream). The measuring interface may be provided at the location where the input interface 110 in 2 is shown. The input interface or the user input interface can be realized by the measurement interface.

Die Antriebskurbel 20 bewegt ein vorderes Kettenblatt, dessen Bewegung über eine Kette an ein hinteres Kettenblatt 40 übertragen wird. Das hintere Kettenblatt 40 ist drehmomentübertragend mit dem Abtriebsrad 30 verbunden ist (vorzugsweise über einen Freilauf). Zwischen der Antriebskurbel 20 und dem Abtriebsrad 30 ist ein Schaltgetriebe 40 vorgesehen, über das ein Kettenblatt am Abtriebsrad und/oder ein Kettenblatt an der Antriebskurbel 20 gewählt werden kann. Da die Kettenblätter an dem Abtriebsrad 30 und gegebenenfalls auch die Kettenblätter an der Antriebskurbel 20 jeweils in bekannter Weise unterschiedliche Durchmesser aufweisen, ergeben sich bei unterschiedlichen Kettenblättern unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse, d. h. unterschiedliche Schaltzustände. Das Schaltgetriebe kann somit als Kettenschaltung mit mehreren Kettenblättern an dem Abtriebsrad oder auch an der Antriebskurbel ausgebildet sein. Da auch Nabenschaltungen als Schaltgetriebe in Betracht kommen, ist das Schaltgetriebe 40 lediglich symbolhaft am Hinterrad dargestellt, wobei der Verlauf der in 1 dargestellten Kette nicht an die Art des Schaltgetriebes 40 angepasst ist, zumal es sich in 1 lediglich um eine symbolhafte Darstellung handelt. The drive crank 20 moves a front chainring, its movement via a chain to a rear chainring 40 is transmitted. The rear chainring 40 is torque transmitting with the output gear 30 is connected (preferably via a freewheel). Between the drive crank 20 and the output gear 30 is a manual transmission 40 provided via the one chainring on the output gear and / or a chainring on the drive crank 20 can be chosen. Since the chainrings on the output gear 30 and optionally also the chainrings on the drive crank 20 each have in a known manner different diameters, resulting in different chainrings different ratios, ie different switching states. The manual transmission can thus as a derailleur with multiple chainrings on the output gear or on the drive crank be formed. Since hub gears come as a gearbox into consideration, is the manual transmission 40 only symbolically represented on the rear wheel, the course of in 1 shown chain not to the type of gearbox 40 is adapted, especially since it is in 1 just a symbolic representation.

Das Fahrrad 10 der 1 umfasst ferner einen Hilfsantrieb 50, der mit gestrichelter Linie lediglich symbolhaft dargestellt ist. Der Hilfsantrieb 50 erzeugt ein Drehmoment bzw. eine kinetische Leistung, die über die in 1 dargestellte Kette an das Abtriebsrad 30 übertragen wird. Der Hilfsantrieb 50 ist über das Schaltgetriebe 40 mit dem Abtriebsrad 30 verbunden ist. The bike 10 of the 1 further includes an auxiliary drive 50 , which is shown with a dashed line only symbolically. The auxiliary drive 50 generates a torque or a kinetic power that exceeds the in 1 shown chain to the output gear 30 is transmitted. The auxiliary drive 50 is about the manual transmission 40 with the driven wheel 30 connected is.

Das Fahrrad umfasst zudem einen Gangwahlschalter 42, mit dem ein Schaltvorgang des Schaltgetriebes 40 ausgelöst werden kann bzw. mit dem der Schaltzustand des Schaltgetriebes 40 eingestellt werden kann. Ferner ist eine Benutzereingabeschnittstelle 60 vorgesehen, über die die Leistung des Hilfsantriebs 50 geregelt wird. Die Benutzereingabeschnittstelle kann insbesondere durch die Messschnittstelle realisiert sein. Über die Messschnittstelle bzw. den oder die daran angeschlossenen Sensoren (etwa ein Drehmomentsensor an der Pedalkurbel 20, der ein Pedal-Antriebsdrehmoment ermittelt) oder der Drehzahlsensor 22) kann der Benutzer eine Leistungs- oder Drehmomentanforderung eingeben. Die Benutzereingabeschnittstelle 60 und der Gangwahlschalter 42 werden in der 1 von unterschiedlichen Geräten vorgesehen, können jedoch auch integriert sein, wobei bei einer integrierten Lösung unterschiedliche Elemente zur Gangeingabe und zur Eingabe der Leistungsvorgabe verwendet werden. The bike also includes a gear selector switch 42 , with which a switching operation of the gearbox 40 can be triggered or with the switching state of the gearbox 40 can be adjusted. There is also a user input interface 60 provided about the performance of the auxiliary drive 50 is regulated. The user input interface can be realized in particular by the measurement interface. Via the measuring interface or the sensor (s) connected to it (for example a torque sensor on the pedal crank 20 determining a pedal drive torque) or the speed sensor 22 ), the user may enter a power or torque request. The user input interface 60 and the gear selector 42 be in the 1 provided by different devices, but may also be integrated, with an integrated solution different elements are used for gear input and for entering the power specification.

Eine optionale Leistungssteuerung 70 kann vorgesehen sein, die zunächst eine Eingabe von der Benutzereingabeschnittstelle 60 empfängt, und diese in eine Leistungsvorgabe (als Signal) umwandelt, die (als Signal) an den Hilfsantrieb 50 übermittelt wird. Die Leistungssteuerung 70 kann von einer Messschnittstelle (oder auch von einer anderen Schnittstelle) angesteuert werden. Wenn die Leistungssteuerung 70 vorgesehen ist, dann kann über die Benutzereingabeschnittstelle ein Fahrmodus eingegeben werden, der ein gewünschtes Fahrverhalten des Hilfsantriebs 50 wiedergibt. In diesem Fall erzeugt die Leistungssteuerung 70 aus dieser Vorgabe und unter Berücksichtigung weiterer Fahrparameter wie Drehmoment, Drehzahl oder ähnliches die konkrete Leistung, die von dem Hilfsantrieb 50 zu erzeugen ist. Falls die Leistungssteuerung 70 nicht vorgesehen ist, dann kann über die Benutzereingabeschnittstelle 60 die konkrete Leistung eingegeben werden. Hierbei kann die Benutzereingabeschnittstelle in einem einfachen Fall ein Wahlhebel zum Einstellen der gewünschten Unterstützungsleistung des Hilfsantriebs 50 sein. An optional power control 70 can be provided, the first input from the user input interface 60 receives and converts it into a power (as a signal) which (as a signal) to the auxiliary drive 50 is transmitted. The power control 70 can be controlled by a measuring interface (or by another interface). When the power control 70 is provided, then a driving mode can be entered via the user input interface, the desired driving behavior of the auxiliary drive 50 reproduces. In this case, the power control generates 70 from this specification and taking into account further driving parameters such as torque, speed or the like, the specific performance of the auxiliary drive 50 is to produce. If the power control 70 is not provided, then via the user input interface 60 the concrete performance will be entered. Here, in a simple case, the user input interface may be a selector lever for setting the desired assist power of the auxiliary drive 50 be.

Der gestrichelte Pfeil zwischen dem Gangwahlschalter 42 und dem Schaltgetriebe 40 gibt eine Steuerrichtung wieder, wobei das betreffende Signal des Gangwahlschalters 42 elektrisch oder vorzugsweise mechanisch, etwa über einen Bowdenzug, übertragen wird. Der gestrichelte Pfeil zwischen Benutzereingabeschnittstelle und Hilfsantrieb 50 gibt die Steuerrichtung des Hilfsantriebs wieder, wobei von der Benutzereingabeschnittstelle 60 vorgegeben wird, welche Leistung vom Hilfsantrieb 50 zu erbringen ist, optional über eine Leistungssteuerung 70. The dashed arrow between the gear selector 42 and the manual transmission 40 indicates a direction of control, with the relevant signal of the gear selector switch 42 electrically or preferably mechanically, for example via a Bowden cable, is transmitted. The dashed arrow between user input interface and auxiliary drive 50 indicates the direction of control of the auxiliary drive, where from the user input interface 60 is specified, which power from the auxiliary drive 50 to be provided, optionally via a power control 70 ,

Die Sensoren 22 und 32 erfassen die jeweiligen Drehzahlen (d. h. der Antriebskurbel 20 bzw. Abtriebsrad 30), wobei diese Drehzahlen zueinander ins Verhältnis gesetzt werden. Tritt eine Änderung dieses Verhältnisses auf, so kann ausgeschlossen werden, dass sich das Übersetzungsverhältnis geändert hat, wodurch ein Schaltvorgang (der diese Änderung bedingt) festgestellt werden kann. The sensors 22 and 32 capture the respective speeds (ie the drive crank 20 or output gear 30 ), wherein these speeds are set in relation to each other. If a change in this ratio occurs, it can be ruled out that the transmission ratio has changed, as a result of which a switching process (which requires this change) can be detected.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die von der Benutzereingabeschnittstelle 60 bzw. der Leistungssteuerung 70 abgegebene Leistungsanforderung an den Hilfsantrieb 50 verringert wird, wenn wie vorangehend beschrieben ein Schaltvorgang festgestellt wird. Die Leistungsanforderung, wie sie von der Benutzereingabeschnittstelle 60 oder der Leistungssteuerung 70 abgegeben wird, wird temporär verringert, insbesondere über ein Zeitfenster, welches den Schaltvorgang umfasst, so dass während dem Schaltvorgang der Hilfsantrieb 50 eine gegenüber der Vorgabe reduzierte Leistung erbringt. Furthermore, it is provided that the from the user input interface 60 or the power control 70 delivered power request to the auxiliary drive 50 is reduced when, as described above, a switching operation is detected. The performance request as given by the user input interface 60 or the power control 70 is released, is temporarily reduced, in particular over a time window, which includes the switching operation, so that during the switching operation of the auxiliary drive 50 a reduced performance compared to the specification.

Der in 2 dargestellte Fahrradantrieb 150 umfasst eine Steuerungsvorrichtung 100 sowie ein Elektromotor 110, der von der Steuerungsvorrichtung 100 angesteuert wird. Der Elektromotor 110 erzeugt eine kinetische Leistung, deren Abgabe mit dem Fall 160 symbolhaft dargestellt ist. Der elektrische Fahrradantrieb 150 kann als eine Ausführungsform des Hilfsantriebs 50 angesehen werden, insbesondere als eine elektrische Ausführungsform des Hilfsantriebs. The in 2 illustrated bicycle drive 150 comprises a control device 100 as well as an electric motor 110 that of the control device 100 is controlled. The electric motor 110 produces a kinetic power, its delivery with the case 160 symbolically represented. The electric bicycle drive 150 can as an embodiment of the auxiliary drive 50 be considered, in particular as an electrical embodiment of the auxiliary drive.

Die Steuerungsvorrichtung 110 umfasst eine Eingangsschnittstelle 110, die die Leistungsvorgabe (der Benutzereingabeschnittstelle 60 oder der Leistungssteuerung 70) empfängt. Der obere, auf die Eingangsschnittstelle 110 gerichtete Pfeil gibt die Leistungsvorgabe wieder, während die beiden unteren Pfeile die Antriebsdrehzahl der Antriebskurbel und die Abtriebsdrehzahl des Abtriebsrads wiedergeben. Es kann vorgesehen sein, dass die Eingangsschnittstelle 110 diese Signale aufbereitet (durch Verstärken, Wandeln, zeitlich und/oder hinsichtlich der Werte Diskretisieren, ...). The control device 110 includes an input interface 110 indicating the performance target (the user input interface 60 or the power control 70 ) receives. The top, on the input interface 110 directional arrow represents the power setting, while the two lower arrows reflect the drive speed of the drive crank and the output speed of the driven gear. It can be provided that the input interface 110 these signals are processed (by amplifying, converting, timing and / or discretizing values, ...).

Die Antriebsdrehzahl und die Abtriebsdrehzahl werden einem Dividierer 120 der Steuerungsvorrichtung 100 übermittelt, der ein Verhältnis zwischen den beiden Drehzahlen erzeugt. Ein derartiges Verhältnis der Drehzahlen wird zu zwei unterschiedlichen, insbesondere aufeinanderfolgenden Zeitpunkten erzeugt, wodurch sich eine zeitliche Änderung des Verhältnisses ermittelt lassen kann. The input speed and the output speed become a divider 120 the control device 100 transmitted, which generates a ratio between the two speeds. Such a ratio of the rotational speeds is generated at two different, in particular successive times, whereby a temporal change of the ratio can be determined.

Hierzu umfasst die Steuerungsvorrichtung einen Vergleicher 130, der Verhältnisse vergleicht, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten von dem Dividierer 120 erzeugt werden bzw. der Verhältnisse vergleicht, die Drehzahl betreffend, welches zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Abtriebsrad 30 und an der Antriebskurbel 20 zu erfassen waren. Die Steuerungsvorrichtung 100 umfasst ferner einen Subtrahierer 140, der den Vergleicher nachgeschaltet ist, und der einen Betrag von der Leistungsvorgabe (siehe gestrichelter Pfeil) abzieht. Der Subtrahierer 140 ist eingerichtet, den Betrag von der Leistungsvorgabe abzuziehen, wenn der vorgeschaltete Vergleicher 130 einen Schaltvorgang detektiert. Der Vergleicher 130 kann beispielsweise bei einer erfassten Änderung ein Signal abgeben, das dem Subtrahierer zum Subtrahieren des Betrags veranlasst, wobei der Subtrahierer den Betrag nicht von der Leistungsvorgabe abzieht, wenn der Vergleicher keinen Schaltvorgang detektiert bzw. an dem Subtrahierer 140 kein Signal anliegt, dass einen Gangwechsel wiedergibt. For this purpose, the control device comprises a comparator 130 who compares circumstances at different times from the divider 120 be generated or compares the conditions, the speed concerning, which at different times on the output gear 30 and on the drive crank 20 were to be recorded. The control device 100 further comprises a subtractor 140 , which is followed by the comparator, and subtracts an amount from the performance target (see dashed arrow). The subtractor 140 is set up to subtract the amount from the performance target if the upstream comparator 130 detected a switching operation. The comparator 130 For example, upon a detected change, it may issue a signal that causes the subtractor to subtract the amount, and the subtractor does not subtract the amount from the power target if the comparator does not detect a shift or to the subtractor 140 no signal is present that reflects a gear change.

Dem Subtrahierer 140 ist eine Leistungsstufe 112 nachgeschaltet, welche die von dem Subtrahierer 140 abgegebene (um den Betrag verringerte oder nicht verringerte) Leistungsvorgabe umsetzt. Hierbei versorgt die Leistungsstufe 112 den Elektromotor 110 mit einer elektrischen Leistung, die dem Ausgabesignal des Subtrahierers 140 entspricht. The subtractor 140 is a performance level 112 downstream of which the subtractor 140 implemented (reduced or not reduced) performance target. Here supplies the power level 112 the electric motor 110 with an electrical power corresponding to the output signal of the subtractor 140 equivalent.

Insbesondere die Komponenten 120, 130 und 140 können als Programmcode umgesetzt sein, der auf einem Prozessor abläuft und dadurch den Dividierer, den Vergleicher und gegebenenfalls auch den Subtrahierer realisiert. In particular, the components 120 . 130 and 140 can be implemented as program code that runs on a processor and thereby realizes the divider, the comparator and possibly also the subtractor.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass der Subtrahierer 140 nur dann die Leistungsvorgabe verringert, wenn ein Schaltvorgang detektiert wurde, insbesondere nur während eines Zeitfensters, in dem der Schaltvorgang liegt. Die Länge des Zeitfensters kann vorgegeben sein. Alternativ kann nur dann die Leistungsvorgabe von dem Subtrahierer 140 verringert werden, wenn eine Änderung des Verhältnisses der Abtriebsdrehzahl zur Antriebsdrehzahl ermittelt wird, wobei der Subtrahierer die Leistungsvorgabe nicht verringert, wenn keine Änderung des Verhältnisses vorliegt. It should be noted again that the subtractor 140 only reduced the power setting when a switching operation has been detected, in particular only during a time window in which the switching operation is. The length of the time window can be specified. Alternatively, only the power preset from the subtractor can be used 140 is decreased when a change in the ratio of the output speed to the input speed is detected, wherein the subtractor does not decrease the output setting when there is no change in the ratio.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Fahrrad bicycle
20 20: Antriebskurbel drive crank
22 22: Drehzahlsensor Speed sensor
30 30: Abtriebsrad output gear
32 32: Drehzahlsensor des Abtriebsrads Speed sensor of the output gear
40 40: Schaltgetriebe manual transmission
42 42: Gangwahlschalter Gear selector
50 50: Hilfsantrieb auxiliary drive
60 60: Benutzereingabeschnittstelle User input interface
70 70: Leistungssteuerung power control
100100: Steuerungsvorrichtung control device
102102: Elektromotor electric motor
110110: Eingangsschnittstelle Input interface
120120: Dividierer divider
130130: Vergleicher comparator
140140: Subtrahierer subtractor
112112: Leistungsstufe power stage
150150: elektrischer Fahrradantrieb electric bicycle drive
160160: Pfeil arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2010/066511 A1 [0002]

Claims

Method for detecting a switching operation of a manual transmission ( 40 ) of a bicycle ( 10 ), comprising the steps of: - detecting a drive speed of a drive crank ( 20 ) of the bicycle ( 10 ) by means of a speed sensor ( 22 ), the rotational movement of the drive crank ( 20 ) detected; Detecting an output speed of a driven wheel ( 30 ) of the bicycle ( 10 ), wherein the drive crank ( 20 ) and the driven wheel ( 30 ) via the manual transmission ( 40 ) are connected in a motion-transmitting manner; and - detecting a shift when the ratio of detected output speed and detected input speed changes.

The method of claim 1, wherein the shift is detected when the ratio of output speed and input speed changes by an actual amount of change that is greater than a predetermined threshold amount of change.

The method of claim 1 or 2, wherein the shift is detected when the ratio of output speed and input speed changes and further during the change of this ratio, the output speed and / or the drive speed is above a minimum value.

Method according to one of the preceding claims, wherein the switching operation is detected when the ratio of output speed and input speed changes and further during the change of this ratio to the drive crank ( 20 ) or on the driven wheel ( 30 ) or on the manual transmission ( 40 ) A torque is detected, which exceeds a predetermined minimum torque.

Method according to one of the preceding claims, wherein the output speed of the output gear ( 30 ) of the bicycle ( 10 ) is detected by means of a speed sensor ( 32 ), the rotational movement of the driven gear ( 30 ), by means of one on the bicycle ( 10 ) speed sensor for detecting the speed of the bicycle, or by means of a speed, which is determined by a locating device.

Method for controlling the power of an auxiliary drive ( 50 ) of a bicycle ( 10 ), comprising the steps of: - carrying out the method according to one of the preceding claims, wherein the bicycle ( 10 ), whose switching operation of the gearbox ( 40 ), and the auxiliary drive ( 50 ), which directly or indirectly on the drive wheel ( 30 ) acts; Detecting a power specification for the auxiliary drive ( 50 ); Determining a desired power which is reduced compared to the power specification when a switching operation is detected, and operating the auxiliary drive ( 50 ) according to the thus reduced target power during the switching operation.

The method of claim 6, comprising: operating the auxiliary drive ( 50 ) according to a target power corresponding to the power specification when the ratio of the detected output speed and the detected input speed does not change.

Method according to claim 6 or 7, comprising: operating the auxiliary drive ( 50 ) according to the corresponding desired power by supplying electric power as a target power to an electric motor, which realizes the auxiliary drive, and in particular the output gear ( 30 ) via the manual transmission ( 40 ) drives.

Method according to claim 6, 7 or 8, comprising: detecting the power requirement for the auxiliary drive ( 50 ) by detecting an input signal of a user input interface ( 60 ) or by detecting a control signal of a power control ( 70 ) which receives an input signal from a user input interface ( 60 ) receives and processes.

Electric bicycle drive ( 150 ) with a control device ( 100 ) and a downstream electric motor ( 102 ), wherein the control device ( 100 ) an input interface ( 110 ) configured to receive a drive speed, an output speed and a power specification, and the control device ( 100 ) further comprises: - one with the input interface ( 110 ) associated dividers ( 120 ) which is used to form the ratio of the output speed present at the input interface and that at the input interface (FIG. 110 ) is formed adjacent drive speed; - one to the divider ( 120 ) downstream comparator ( 130 ) arranged to compare ratios obtained at different times from the divider ( 120 ) are formed; - one the comparator ( 130 ) downstream subtractors ( 140 ) set up to subtract an amount from the performance target; and - a power stage downstream of the subtractor ( 112 ), which is adapted to the electric motor ( 102 ), the amount of which is supplied by the subtractor ( 140 ) corresponds to the specified performance.