DE102014218681A1 - Braking a pedelec with an extra generator - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbremsen eines Zweirades (2) mit einem Rahmen (6), der fahrbar auf einem durch einen Elektromotor (4) angetriebenen ersten Rad (10) und auf einem mit einer vom Elektromotor (4) verschiedenen elektrischen Maschine (39) wirkverbundenen zweiten Rad (8) getragen ist, umfassend: – Empfangen einer das Abbremsen anzeigenden Bremsanforderung (31, 40), und – Abbremsen des zweiten Rades (8) mit der elektrischen Maschine (39) basierend auf der Bremsanforderung (31, 40).The invention relates to a method for braking a bicycle (2) having a frame (6) which is movable on a first wheel (10) driven by an electric motor (4) and on an electric machine (39) which is different from the electric motor (4) ) operatively connected second wheel (8), comprising: - receiving a braking request indicative of deceleration (31, 40), and - decelerating the second wheel (8) with the electric machine (39) based on the braking request (31, 40) ,

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abbremsen eines Zweirades, eine Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein Zweirad mit der Vorrichtung.The invention relates to a device for braking a bicycle, a control device for carrying out the method and a bicycle with the device.

Es ist bekannt, bei über einen Elektromotor antreibbaren Zweirädern eine sogenannte Rekuperationsbremsung durchzuführen, im Rahmen dessen der Elektromotor die kinetische Energie des Zweirades in elektrische Energie zurückwandelt und in einem Energiespeicher hinterlegt.It is known to carry out a so-called Rekuperationsbremsung driven by an electric motor two-wheelers, in the context of which the electric motor converts the kinetic energy of the bicycle into electrical energy and stored in an energy storage.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Rekuperationsbremsung zu verbessern.It is an object of the invention to improve the Rekuperationsbremsung.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is solved by the features of the independent claims. Preferred developments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Abbremsen eines Zweirades mit einem Rahmen, der fahrbar auf einem durch einen Elektromotor angetriebenen ersten Rad und auf einem mit einer vom Elektromotor verschiedenen elektrischen Maschine wirkverbundenen zweiten Rad getragen ist, die Schritte:

  • – Empfangen einer das Abbremsen anzeigenden Bremsanforderung, und
  • – Abbremsen des zweiten Rades mit der elektrischen Maschine basierend auf der Bremsanforderung.
According to one aspect of the invention, a method of braking a bicycle with a frame movably carried on a first wheel driven by an electric motor and on a second wheel operatively connected to an electric machine other than the electric motor comprises the steps of:
  • Receiving a braking request indicating the deceleration, and
  • - Braking the second wheel with the electric machine based on the braking request.

Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einer Rekuperationsbremsung über einen vergleichsweise kurzen Zeitraum Leistungsflüsse mit sehr hohen Spitzenwerte anfallen können, weil das Zweirad schnell von einem hohen Tempo auf ein niedriges abgebremst werden soll. Diese hohen Leistungsflüsse muss das Rekuperationselement, das die kinetische Energie des Zweirades zurück in elektrische Energie wandelt, über den kurzen Zeitraum aushalten können. Demgegenüber muss jedoch der das Zweirad antreibende Elektromotor ausgelegt sein in einem stationären Zustand (das heißt, einen gegenüber der Rekuperationsbremsung vergleichsweise langen Zeitraum) das Fahrrad mit einem konstanten, jedoch gegenüber der Rekuperationsbremsung vergleichsweise kleinen Leistungsfluss anzutreiben. Zur Kombination dieser beiden Kriterien müsste ein Kompromiss geschlossen werden, zwischen einem vergleichsweise kostenintensiven Elektromotor der beide Kriterien so gut wie möglich ineinander vereint und einem Verzicht auf eine vollständige Rekuperation von in elektrische Energie zurückwandelbarer kinetischer Energie. The specified method is based on the consideration that during a recuperation braking over a comparatively short period of time power flows with very high peak values can occur, because the two-wheeler is to be decelerated rapidly from a high tempo to a low one. These high power flows must be able to withstand the recuperation element, which converts the kinetic energy of the two-wheel back into electrical energy, over the short period of time. In contrast, however, the two-wheel driving electric motor must be designed in a stationary state (that is, compared to the Rekuperationsbremsung comparatively long period) to drive the bike with a constant, but compared to the Rekuperationsbremsung comparatively small power flow. In order to combine these two criteria, a compromise would have to be made, between a comparatively cost-intensive electric motor which combines both criteria as well as possible and a renunciation of a complete recuperation of kinetic energy that can be converted back into electrical energy.

Hier greift das angegebene Verfahren mit dem Vorschlag an, zur Rekuperationsbremsung eines Zweirades eine vom Elektromotor unabhängige elektrische Maschine anzusteuern, die in wirtschaftlich günstiger Weise optimal auf den bei einer Rekuperationsbremsung auftretenden vergleichsweise kurzen Leistungsfluss ausgelegt werden kann, so dass hier die rückwandelbare kinetische Energie des Zweirades zu nahezu einhundert Prozent in elektrische Energie gewandelt werden kann. Auf der anderen Seite braucht auch der Elektromotor in wirtschaftlich günstiger Weise nur auf den stationären Antriebsfall und damit auf den Dauerbetriebsfall ausgelegt werden. Zwar sind zur Ausführung des Ausführung des angegebenen Verfahrens zwei verschiedene elektrische Maschinen notwendig, diese können aber in der Summe günstiger hergestellt werden, als ein Elektromotor, der die oben genannten Eigenschaften in einer Einheit vereint, wobei gleichzeitig dennoch die wandelbare kinetische Energie des Zweirades bei einer Rekuperationsbremsung nahezu zu 100% in elektrische Energie zurückgewandelt werden kann.Here, the specified method attacks with the suggestion to control for Rekuperationsbremsung a two-wheeler electric motor independent of the electric motor, which can be optimally designed in an economically favorable manner to the occurring during a Rekuperationsbremsung comparatively short power flow, so here here the reversible kinetic energy of the bicycle can be converted to almost one hundred percent in electrical energy. On the other hand, the electric motor needs to be designed in an economically favorable manner only on the stationary drive case and thus on the continuous operation case. Although two different electrical machines are necessary to carry out the execution of the specified method, but these can be made more favorable in sum, as an electric motor that combines the above properties in one unit, while still the convertible kinetic energy of the bicycle in a Recuperation braking can be converted back almost to 100% in electrical energy.

Zwar kann das Abbremsen mit der elektrischen Maschine prinzipiell beliebig erfolgen worauf an späterer Stelle näher eingegangen wird, prinzipiell sollte die elektrische Maschine aber als Generator verwendet und mit ihr eine Rekuperationsbremsung durchgeführt werden. Daher wird in einer Weiterbildung des angegebenen Verfahrens zum Abbremsen des zweiten Rades kinetische Energie des zweiten Rades durch die elektrische Maschine in elektrische Energie gewandelt. Alternativ ist es jedoch denkbar, das Abbremsen über das Zweirad sowohl mittels der elektrischen Maschine am zweiten Rad als auch mittels des Elektromotors am ersten Rad durchzuführen, wie nachfolgend näher beschrieben.Although the braking with the electric machine can in principle be arbitrarily carried out as will be discussed in more detail later, in principle the electric machine should however be used as a generator and a recuperation braking should be carried out with it. Therefore, in a development of the specified method for braking the second wheel kinetic energy of the second wheel is converted by the electric machine into electrical energy. Alternatively, however, it is conceivable to carry out the deceleration via the bicycle both by means of the electric machine on the second wheel and by means of the electric motor on the first wheel, as described in more detail below.

Mit der gewandelten elektrischen Energie kann dann zwar jeder beliebige Verbraucher am Zweirad betrieben werden, in der Regel kann die gewandelte elektrische Energie jedoch nicht in voller Höhe unmittelbar weiterverwendet werden. Daher sollte mit der gewandelten elektrischen Energie aus der elektrischen Maschine ein Akkumulator, oder auch Zwischenspeicher genannt, geladen werden.With the converted electrical energy, although any consumer can then be operated on a two-wheeler, as a rule, however, the converted electrical energy can not be used directly in full again. Therefore, with the converted electrical energy from the electric machine, an accumulator, or also called a buffer store should be loaded.

Um dabei Beschädigungen am Akkumulator beispielsweise durch eine Überladung zu vermeiden, kann in einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens der Ladestand des Akkumulators erfasst werden. Sollte der Ladestand des Akkumulators eine vorbestimmte Ladestandsbedingung erfüllen, die beispielsweise vom vollen Ladestand abhängen kann, dann kann die Rekuperationsbremsung mit der elektrischen Maschine beendet oder unterdrückt werden, wobei hierbei das Fahrrad grundsätzlich in jeder beliebigen alternativen Weise abgebremst werden kann, ohne dass der Akkumulator weiter gebremst werden muss. Eine Möglichkeit wäre, beispielsweise eine konventionelle Reibbremse zu verwenden.In order to avoid damage to the accumulator, for example by overcharging, the charge state of the accumulator can be detected in a particular embodiment of the specified method. If the charge level of the accumulator meet a predetermined charge condition, which may depend, for example, the full charge, then the Rekuperationsbremsung can be stopped or suppressed with the electric machine, in which case the bike can basically be decelerated in any alternative manner, without the accumulator on must be braked. One possibility would be to use, for example, a conventional friction brake.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird zum Abbremsen des zweiten Rades in der elektrischen Maschine durch Zufuhr elektrischer Energie ein Drehmoment entgegen einer Drehrichtung des zweiten Rades aufbaut, wenn der Ladestand des Akkumulators die vorbestimmte Bedingung erfüllt. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine neben ihrer Generatorfunktion im Rahmen der Rekuperationsbremsung auch als normale energievernichtende Bremse verwendet werden, wobei hierbei beispielsweise gegenüber einer Reibbremse keine Abnutzung von Materialen während der Bremsung erfolgt, weil die Bremsung nur über das Drehfeld der elektrischen Maschine ohne Materialkontakt erfolgt.In a particularly preferred embodiment of the specified method for braking the second wheel in the electric machine by supplying electrical energy, a torque against a direction of rotation of the second wheel builds up when the charge level of the accumulator meets the predetermined condition. In this way, the electric machine can be used in addition to its generator function in the context of Rekuperationsbremsung as a normal energy-dissipating brake, in this case, for example, over a friction brake no wear of materials during braking, because the braking is done only via the rotating field of the electric machine without material contact ,

In einer anderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens kann die zugeführte elektrische Energie zumindest teilweise vom Elektromotor ausgegeben werden, der rein prinzipiell im Falle einer Bremsung immer noch für eine Rekuperationsbremsung eingesetzt werden kann, jedoch mit einem entsprechend schwachen Wirkungsgrad. Mit anderen Worten können im Rahmen des angegebenen Verfahrens zwei verschiedene Bremskreise vorgesehen werden, die jeweils durch den Elektromotor und / oder durch die elektrische Maschine realisiert werden. So ist es beispielsweise denkbar den Elektromotor und die elektrische Maschine abwechselnd, aber auch gleichzeitig zur Bremsung und ggf. auch gleichzeitig zur Rekuperation einzusetzen.In another embodiment of the specified method, the supplied electrical energy can be at least partially output by the electric motor, which in principle can still be used for a recuperation braking in the case of braking, but with a correspondingly low efficiency. In other words, two different brake circuits can be provided as part of the specified method, which are each realized by the electric motor and / or by the electric machine. So it is conceivable, for example, the electric motor and the electric machine alternately, but also at the same time for braking and possibly also to use for recuperation.

Dabei könnte der durch den Elektromotor realisierte Bremskreis basierend auf der gleichen Bremsanforderung aktiviert werden, basierend auf der auch der Bremskreis mit der elektrischen Maschine aktiviert wird. Alternativ können auch beide Bremskreise mit unterschiedlichen Bremsanforderungen aktiviert werden, wobei beispielsweise der Fahrer beide Bremsanforderungen individuell vorgeben kann. In jedem Fall könnte das Umschalten zwischen der Funktion der elektrischen Maschine als Generator zur Darstellung der Rekuperationsbremsung und als Elektromotor zur Darstellung der energievernichtenden Bremse beispielsweise von einer Steuereinrichtung vorgenommen werden. In this case, the brake circuit realized by the electric motor could be activated based on the same braking request, based on which the brake circuit with the electric machine is also activated. Alternatively, both brake circuits with different braking requirements can be activated, for example, the driver can specify both braking requirements individually. In any case, the switching between the function of the electric machine as a generator for representing the Rekuperationsbremsung and as an electric motor for representing the energy-dissipating brake could be made for example by a control device.

Alternativ oder zusätzlich könne im Rahmen einer Weiterbildung des angegebenen Verfahrens eine mechanische Bremse zum Abbremsen des ersten und/oder zweiten Rades angesteuert werden, wenn die Bremsanforderung eine vorbestimmte Bremsbedingung erfüllt wird. Diese vorbestimmte Bremsbedingung kann prinzipiell beliebig ausgewählt werden, wobei im Rahmen dieser Bremsanforderung Fälle berücksichtigt werden sollten, in denen eine überdurchschnittlich hohe Bremsleistung, wie beispielsweise bei einer Notbremsung abgerufen wird.Alternatively or additionally, in the context of a development of the specified method, a mechanical brake for braking the first and / or second wheel can be activated when the braking request a predetermined braking condition is met. This predetermined braking condition can in principle be arbitrarily selected, in which case braking requests should take into account cases in which an above-average braking power, such as in the case of emergency braking, is called up.

In einer noch alternativen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens erfolgt das Abbremsen des zweiten Rades mit der elektrischen Maschine ferner basierend auf einer Drehzahl des ersten Rades und/oder zweiten Rades. Auf diese Weise ließe sich beispielsweise ein radindividuelles Antiblockiersystem realisieren, bei dem die Rekuperationsbremsung und/oder die energievernichtenden Bremsen pulsartig geschaltet werden könnten.In a still alternative development of the specified method, the braking of the second wheel with the electric machine is also carried out based on a rotational speed of the first wheel and / or second wheel. In this way, for example, a wheel-specific anti-lock braking system could be realized in which the recuperation braking and / or the energy-dissipating brakes could be switched in a pulse-like manner.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung eingerichtet, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.According to a further aspect of the invention, a control device is set up to carry out a method according to one of the preceding claims.

In einer Weiterbildung der angegebenen Filtervorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist das angegebene Verfahren in Form eines Computerprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist.In a further development of the specified filter device, the specified device has a memory and a processor. The specified method is stored in the form of a computer program in the memory and the processor is provided for carrying out the method when the computer program is loaded from the memory into the processor.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte eines der angegebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer der angegebenen Vorrichtungen ausgeführt wird.According to a further aspect of the invention, a computer program comprises program code means for performing all the steps of one of the specified methods when the computer program is executed on a computer or one of the specified devices.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, eines der angegebenen Verfahren durchführt.In accordance with another aspect of the invention, a computer program product includes program code stored on a computer-readable medium and, when executed on a data processing device, performs one of the specified methods.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Zweirad einen Elektromotor, ein durch den Elektromotor angetriebenes erstes Rad, eine elektrische Maschine, ein mit der elektrischen Maschine wirkverbundenes zweites Rad getragen ist, ein Rahmen, der auf dem ersten und zweiten Rad fahrbar getragen ist, eine Bremsbetätigungseinrichtung zum Erzeugen einer Bremsanforderung und eine der angegebenen Steuervorrichtungen zum Abbremsen wenigstens des zweiten Rades basierend auf der Bremsanforderung.According to another aspect of the invention, a bicycle includes an electric motor, a first wheel driven by the electric motor, an electric machine, a second wheel operatively connected to the electric machine, a frame movably supported on the first and second wheels A brake operating device for generating a braking request and one of the specified control devices for braking at least the second wheel based on the braking request.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in connection with the drawings, wherein:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrrades mit einer über eine Auslösevorrichtung betätigbaren Bremse, 1 a schematic representation of a bicycle with an actuatable via a trigger brake,

2 eine schematische Darstellung einer Ausführung für die Auslösevorrichtung aus 1, 2 a schematic representation of an embodiment of the triggering device 1 .

3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung für die Auslösevorrichtung aus 1, und 3 a schematic representation of a further embodiment of the triggering device 1 , and

4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung für die Auslösevorrichtung aus 1 zeigen. 4 a schematic representation of a further embodiment of the triggering device 1 demonstrate.

In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.In the figures, the same technical elements are provided with the same reference numerals and described only once.

Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung eines Fahrrades 2 mit einem unterstützenden Hilfsantrieb 4 zeigt.It will open 1 Reference is made to a schematic representation of a bicycle 2 with a supporting auxiliary drive 4 shows.

Das Fahrrad 2 umfasst einen Rahmen 6, der auf einem Vorderrad 8 und einem Hinterrad 10 fahrbar auf einem nicht weiter dargestellten Untergrund, wie beispielsweise einer Straße getragen wird. Das Hinterrad 10 ist dabei über ein Kettenblatt 12 und eine Kette 13 antreibbar, wobei das Kettenblatt 12 über ein Tretlager 14 mit einer Tretlagerwelle 16 und zwei axial beabstandeten und radial von der Tretlagerwelle 16 abragenden Kurbelarmen 18 in an sich bekannter Weise drehbar ist. The bike 2 includes a frame 6 standing on a front wheel 8th and a rear wheel 10 mobile on a not shown surface, such as a road is worn. The rear wheel 10 is over a chainring 12 and a chain 13 drivable, with the chainring 12 over a bottom bracket 14 with a bottom bracket shaft 16 and two axially spaced and radially from the bottom bracket shaft 16 protruding crank arms 18 is rotatable in a conventional manner.

Das Vorderrad 8 ist dabei an einer drehbar am Rahmen gehaltenen Vorderradgabel 20 gehalten während das Hinterrad 10 an einer einstückig mit dem Rahmen 6 ausgebildeten Hinterradgabel 22 gehalten ist. The front wheel 8th is on a rotatably held on the frame front fork 20 kept while the rear wheel 10 on one piece with the frame 6 trained rear fork 22 is held.

Im Betrieb des Fahrrades 2 kann ein Fahrer die Vorderradgabel 20 über einen Lenker 24 relativ zum Rahmen 6 drehen, um die Fahrtrichtung des Fahrrades 2 zu ändern. Um die Tretlagerwelle 16 über die Kurbelarme 18 zu drehen sind an diesem radial beabstandet zur Tretlagerwelle 16 Pedale 26 angeordnet, die der Fahrer mit seinen Füßen treten kann. Ferner ist an dem Fahrrad 6 ein Sitz 28 angeordnet, auf dem der Fahrer während der Fahrt sitzen kann.In the operation of the bicycle 2 a driver can use the front fork 20 over a handlebar 24 relative to the frame 6 turn to the direction of travel of the bike 2 to change. Around the bottom bracket shaft 16 over the crank arms 18 to be rotated at this radially spaced from the bottom bracket 16 pedals 26 arranged, which the driver can kick with his feet. Further, on the bike 6 a seat 28 arranged on which the driver can sit while driving.

Neben der Kette 13 kann das Hinterrad 10 auch über den Hilfsmotor 4 mit elektrischer Antriebsenergie 29 angetrieben werden, beispielsweise wenn ein Trittmoment, mit der Fahrer des Fahrrades 2 die Tretlagerwelle 16 über die Pedale 26 tritt zu groß wird. Auf eine entsprechende Steuerung hierzu soll nachstehend der Kürze halber nicht eingegangen werden.Next to the chain 13 can the rear wheel 10 also via the auxiliary engine 4 with electrical drive energy 29 be driven, for example when a treading moment, with the driver of the bicycle 2 the bottom bracket shaft 16 about the pedals 26 gets too big. For the sake of brevity, a corresponding control will not be discussed below.

Um das Fahrrad 2 während der Fahrt abzubremsen ist an dem Fahrrad 2 eine mechanische Vorderbremse 30 und eine mechanische Hinterbremse 32 angeordnet. Der Fahrer kann an beide Bremsen 30, 32 über eine Auslösevorrichtung 33 seinen Bremswunsch vorgeben. Dieser soll dann im Rahmen der vorliegenden Ausführung rein illustrativ an der mechanischen Vorderbremse 30 mit einem einen Bowdenzug 31 enthaltenden Übertragungselement 34 und an der mechanischen Hinterbremse 32 mit einem alternativen Übertragungselement 36 übertragen werden, dass eine Hydraulikflüssigkeit 35 umfasst. Diese Übertragungselemente 34, 36 steuern im Rahmen der vorliegenden Ausführung an sich bekannte Bremsaktuatoren 37 an, die dann entsprechend an das Vorderrad 8 und an das Hinterrad 10 angreifen und das Fahrrad 2 mit einem mechanischen Widerstand verzögern. Eine derartige mechanische Bremse, die ein Fahrzeug basierend auf einem mechanischen Widerstand verzögert und somit Bewegungsenergie vernichtet, soll nachstehend Widerstandsbremse genannt werden.To the bike 2 slowing down while driving is on the bike 2 a mechanical front brake 30 and a mechanical rear brake 32 arranged. The driver can apply both brakes 30 . 32 via a triggering device 33 specify his braking request. This is then purely illustrative of the mechanical front brake in the context of the present embodiment 30 with a Bowden cable 31 containing transmission element 34 and on the mechanical rear brake 32 with an alternative transmission element 36 be transferred that a hydraulic fluid 35 includes. These transmission elements 34 . 36 control in the context of the present embodiment known brake actuators 37 then, according to the front wheel 8th and to the rear wheel 10 attack and the bike 2 with a mechanical resistance delay. Such a mechanical brake, which decelerates a vehicle based on a mechanical resistance and thus destroys kinetic energy, will hereinafter be called a resistance brake.

Eine Alternative zur Widerstandsbremse stellt eine Rekuperationsbremse 38 dar. Diese soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung entweder alternativ zur oder zusätzlich zur Widerstandsbremse an einem Fahrrad verbaut sein. Im Rahmen der vorliegenden Ausführung ist die Rekuperationsbremse 38 illustrativ zusätzlich zur als Widerstandsbremse ausgebildeten mechanischen Vorderbremse 30 verbaut.An alternative to the resistance brake is a recuperation brake 38 This is to be installed in the context of the present invention either alternatively or in addition to the brake on a bicycle. In the present embodiment, the Rekuperationsbremse 38 illustrative in addition to designed as a resistance brake mechanical front brake 30 installed.

Kern der Rekuperationsbremse 38 ist ein Bremsgenerator 39 am Vorderrad 8 des Fahrrades 2. Zum Betrieb der Rekuperationsbremse 38 könnte der oben genannte Bremswunsch mit einem Positionssensor 41 in der Auslösevorrichtung 33 der Hinterbremse 32 erfasst und in Form eines Messsignals 40 an eine Bremssteuervorrichtung 42 übertragen werden. Diese schaltet daraufhin (der Übersichtlichkeit halber in nicht näher dargestellter Weise) den Bremsgenerator 39 ein, der das Vorderrad 10 in an sich bekannter Weise durch Wandeln der kinetischen Energie des Vorderrades 10 in elektrische Bremsenergie 43 abbremst. Optional könnte die Bremssteuervorrichtung 42 noch anhand der Bremsenergie ermitteln, inwieweit zusätzlich noch die als Widerstandsbremse ausgebildete Hinterbremse 32 benötigt wird und den Bremsaktuator 37 mit einem geeigneten Steuersignal 44 ansteuern.Core of the recuperation brake 38 is a brake generator 39 at the front wheel 8th of the bicycle 2 , For operation of the recuperation brake 38 could be the above-mentioned braking request with a position sensor 41 in the triggering device 33 the rear brake 32 detected and in the form of a measuring signal 40 to a brake control device 42 be transmitted. This then switches (for clarity, in a manner not shown) the brake generator 39 one, the front wheel 10 in a conventional manner by converting the kinetic energy of the front wheel 10 in electrical braking energy 43 decelerating. Optionally, the brake control device could 42 still determine on the basis of the braking energy, to what extent additionally designed as a resistance brake rear brake 32 is needed and the brake actuator 37 with a suitable control signal 44 drive.

Die gewonnene elektrische Bremsenergie 43 kann dann in einem elektrischen Energiespeicher 46 gespeichert und bei Bedarf zum Antrieb des Hilfsmotors 4 als die elektrische Antriebsenergie 29 verwendet werden.The recovered electrical braking energy 43 can then be stored in an electrical energy store 46 stored and if necessary to drive the auxiliary motor 4 as the electric drive power 29 be used.

Sowohl der elektrische Hilfsmotor 4 als auch der elektrische Bremsgenerator 39 können prinzipbedingt sowohl motorisch als auch generatorisch wirken, was in nachstehender und anhand von 2 und 3 gezeigter Weise besonders effizient ausgenutzt werden soll.Both the electric auxiliary engine 4 as well as the electric brake generator 39 principle can affect both motor and generator, which in the following and by means of 2 and 3 shown way to be exploited particularly efficient.

An die Bremssteuervorrichtung 42 kann dabei als Bremsanforderung neben der Zugkraft des Bowdenzuges 31 (alternativ auch eine hydraulische Kraft) auch das Messsignal 40 aus der Auslösevorrichtung 33 empfangen. Zum Fail-Safe kann die Bremsanforderung aus dem Bowdenzug 31 auch weiterhin direkt an den Bremsaktuator 37 ausgegeben werden. Basierend auf dem Messsignal 40 kann die Bremssteuervorrichtung 42 den Hilfsmotor 4 in einen generatorischen Betrieb umschalten, so dass dieser wie der Bremsgenerator 39 Bremsenergie 43 abgibt. Solange der Energiespeicher 46 elektrische Energie aufnehmen kann, also noch nicht vollständig geladen ist, kann die Bremssteuervorrichtung 42 einen Ladeschalter 50 schließen und den elektrischen Energiespeicher 46 laden.To the brake control device 42 can be used as a brake request in addition to the traction of the Bowden cable 31 (Alternatively, a hydraulic force) and the measurement signal 40 from the triggering device 33 receive. To fail-safe, the brake request from the Bowden cable 31 continue directly to the brake actuator 37 be issued. Based on the measurement signal 40 can the brake control device 42 the auxiliary engine 4 switch to a regenerative mode, so that this as the brake generator 39 brake energy 43 emits. As long as the energy storage 46 can absorb electrical energy, so is not fully charged, the brake control device 42 a charging switch 50 Close and the electrical energy storage 46 load.

Ist der elektrische Energiespeicher 46 vollständig aufgeladen, dann kann die Bremssteuervorrichtung 42, wie in 3 gezeigt, den Ladeschalter 50 öffnen, um eine Überladung des elektrischen Energiespeichers 46 zu vermeiden. Sollte kein elektrischer Verbraucher zur Verfügung stehen, um die Bremsenergie 43 aufzunehmen, dann kann die Bremssteuervorrichtung 42 den Bremsgenerator 39 in einen motorischen Betrieb umstellen und mit elektrischer Antriebsenergie 29 versorgen. Anders als der Hilfsmotor 4 bei der Antriebsunterstützung wirkt der Bremsgenerator 39 im motorischen Betrieb mit der Antriebsenergie 29 der Drehung des Vorderrades 8 entgegen und bremst es so ab. Auf diese Weise ist eine elektrische Bremse realisiert.Is the electrical energy storage 46 fully charged, then the brake control device 42 , as in 3 shown the charging switch 50 open to overcharge the electrical energy storage 46 to avoid. Should no electrical load be available to the braking energy 43 then the brake control device can 42 the brake generator 39 convert into a motorized operation and with electrical drive energy 29 supply. Unlike the auxiliary engine 4 In the case of drive assistance, the brake generator acts 39 in motor operation with the drive energy 29 the rotation of the front wheel 8th counter and slow it down. In this way, an electric brake is realized.

Bedarfsweise kann die Bremssteuereinrichtung beispielsweise aus den Resolvern der beiden elektrischen Maschinen 4, 39 die Drehwinkelinformationen 52 erfassen und daraus einen Schlupf zwischen dem Vorderrad 8 und dem Hinterrad 10 ableiten, basierend auf dem praktisch kostenlos ein Antiblockiersystem realisiert wäre, weil alle anderen Aktoren zur Realisierung des Antiblockiersystem ebenfalls bereits in dem Fahrrad 2 vorhanden sind.If necessary, the brake control device, for example, from the resolvers of the two electrical machines 4 . 39 the rotation angle information 52 capture and from this a slip between the front wheel 8th and the rear wheel 10 Derive based on the virtually free of charge an anti-lock braking system would be realized, because all other actuators for the realization of the anti-lock braking system also already in the bike 2 available.

Claims (10)

Verfahren zum Abbremsen eines Zweirades (2) mit einem Rahmen (6), der fahrbar auf einem durch einen Elektromotor (4) angetriebenen ersten Rad (10) und auf einem mit einer vom Elektromotor (4) verschiedenen elektrischen Maschine (39) wirkverbundenen zweiten Rad (8) getragen ist, umfassend: – Empfangen einer das Abbremsen anzeigenden Bremsanforderung (31, 40), und – Abbremsen des zweiten Rades (8) mit der elektrischen Maschine (39) basierend auf der Bremsanforderung (31, 40).Method for braking a bicycle ( 2 ) with a frame ( 6 ), which is mobile on one by an electric motor ( 4 ) driven first wheel ( 10 ) and on one with one from the electric motor ( 4 ) various electric machine ( 39 ) operatively connected second wheel ( 8th ), comprising: - receiving a braking request indicating braking ( 31 . 40 ), and - braking the second wheel ( 8th ) with the electric machine ( 39 ) based on the brake request ( 31 . 40 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei zum Abbremsen des zweiten Rades (8) kinetische Energie des zweiten Rades (8) durch die elektrische Maschine (39) in elektrische Energie (43) gewandelt wird.Method according to claim 1, wherein for decelerating the second wheel ( 8th ) kinetic energy of the second wheel ( 8th ) by the electric machine ( 39 ) into electrical energy ( 43 ) is converted. Verfahren nach Anspruch 2, umfassend: – Laden eines Akkumulators (46) mit der gewandelten elektrischen Energie (43) aus der elektrischen Maschine (39).Method according to claim 2, comprising: - charging a rechargeable battery ( 46 ) with the converted electrical energy ( 43 ) from the electric machine ( 39 ). Verfahren nach Anspruch 3, umfassend: – Erfassen eines Ladestandes des Akkumulators (39), – wobei zum Abbremsen des zweiten Rades (8) in der elektrischen Maschine (39) durch Zufuhr elektrischer Energie (29) ein Drehmoment entgegen einer Drehrichtung des zweiten Rades (8) aufbaut, wenn der Ladestand des Akkumulators (46) eine vorbestimmte Ladestandsbedingung erfüllt.Method according to claim 3, comprising: - detecting a charge state of the rechargeable battery ( 39 ), - wherein for braking the second wheel ( 8th ) in the electric machine ( 39 ) by supplying electrical energy ( 29 ) a torque counter to a rotational direction of the second wheel ( 8th ), when the battery charge level ( 46 ) satisfies a predetermined charge condition. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die zugeführte elektrische Energie (29) zumindest teilweise vom Elektromotor (4) ausgegeben wird. Method according to claim 4, wherein the supplied electrical energy ( 29 ) at least partially by the electric motor ( 4 ) is output. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Elektromotor (4) die elektrische Energie (29) basierend auf der das Abbremsen anzeigenden Bremsanforderung (31, 40) oder einer weiteren Bremsanforderung ausgibt.Method according to claim 5, wherein the electric motor ( 4 ) the electrical energy ( 29 ) based on the deceleration indicating brake request ( 31 . 40 ) or another brake request. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend: – Ansteuern einer mechanischen Bremse (37) zum Abbremsen des ersten und/oder zweiten Rades 8, 10), wenn die Bremsanforderung (31, 40) eine vorbestimmte Bremsbedingung erfüllt.Method according to one of the preceding claims, comprising: driving a mechanical brake ( 37 ) for braking the first and / or second wheel 8th . 10 ), when the brake request ( 31 . 40 ) satisfies a predetermined braking condition. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Abbremsen des zweiten Rades (8) mit der elektrischen Maschine (39) ferner basierend auf einer Drehzahl (52) des ersten Rades (10) und/oder zweiten Rades (8) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the deceleration of the second wheel ( 8th ) with the electric machine ( 39 ) further based on a rotational speed ( 52 ) of the first wheel ( 10 ) and / or second wheel ( 8th ) he follows. Steuervorrichtung (42), die eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Control device ( 42 ) arranged to perform a method according to any one of the preceding claims. Zweirad (2), umfassend: – einen Elektromotor (4), – ein durch den Elektromotor (4) angetriebenes erstes Rad (10), – eine elektrische Maschine (39), – ein mit der elektrischen Maschine (39) wirkverbundenes zweites Rad (8) getragen ist, – ein Rahmen (6), der auf dem ersten und zweiten Rad (8, 10) fahrbar getragen ist, – eine Bremsbetätigungseinrichtung (33) zum Erzeugen einer Bremsanforderung (31, 40) und – eine Steuervorrichtung (42) nach Anspruch 9 zum Abbremsen wenigstens des zweiten Rades (8) basierend auf der Bremsanforderung (31, 40).Bicycle ( 2 ), comprising: - an electric motor ( 4 ), - by the electric motor ( 4 ) powered first wheel ( 10 ), - an electric machine ( 39 ), - one with the electric machine ( 39 ) Actively connected second wheel ( 8th ), - a frame ( 6 ), on the first and second wheels ( 8th . 10 ) is carried mobile, A brake actuator ( 33 ) for generating a brake request ( 31 . 40 ) and - a control device ( 42 ) according to claim 9 for braking at least the second wheel ( 8th ) based on the brake request ( 31 . 40 ).
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