DE102016224314A1

DE102016224314A1 - Fahrrad-antriebseinheit und steuerung

Info

Publication number: DE102016224314A1
Application number: DE102016224314.4A
Authority: DE
Inventors: Takashi Yamamoto
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2017-06-29
Also published as: US20170183056A1; CN107054552A; JP2017114449A

Abstract

Eine Fahrrad-Antriebseinheit 100, die einen Nutzer beim Schieben eines Fahrrads 10 unterstützt, an dem die Antriebseinheit 50 montiert ist, und eine Steuerung 70 für eine solche Antriebseinheit 50. Eine Steuerung 70 für eine Fahrrad-Antriebseinheit 100 weist eine Steuereinheit 72 auf, die eine Fahrrad-Antriebseinheit 100 steuert, die einen Planetengetriebemechanismus 80, der ein Antriebselement 82, das die Drehung einer Kurbel 22 eines Fahrrads 10 aufnimmt, ein Abtriebselement 94, das die Drehung an ein externes Element weitergibt, und ein Übertragungselement 90, das das Rotationsverhältnis zwischen dem Antriebselement 82 und dem Abtriebselement 94 steuert, auf, einen ersten Motor 54, der eine Drehkraft auf eines von dem Antriebselement 82 und dem Abtriebselement 94 übertragen kann, und einen zweiten Motor 56, der eine Drehkraft auf das Übertragungselement 90 übertragen kann, aufweist. Die Steuereinheit 72 kann wenigstens einen von dem ersten Motor 54 und dem zweiten Motor 56 betreiben, wenn eine Bedieneinheit 42, die die Kurbel 22 ausschließt, betätigt wird.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrrad-Antriebseinheit und eine Steuerung für die Fahrrad-Antriebseinheit.
Die japanische Patentanmeldung JP 2015-514635 beschreibt eine Fahrrad-Antriebseinheit, die einen Planetengetriebemechanismus und Motoren aufweist. Die Fahrrad-Antriebseinheit dient als eine Hilfsvorrichtung, die die Muskelkraft unterstützt, und auch als eine Gangwechselvorrichtung.
Ein Fahrrad, an dem eine Fahrrad-Antriebseinheit montiert ist, ist schwerer als ein Fahrrad ohne Fahrrad-Antriebseinheit. Ein solch schweres Fahrrad zu schieben, kann schwierig sein. Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Fahrrad-Antriebseinheit bereitzustellen, die den Nutzer unterstützt, wenn der Nutzer ein Fahrrad schiebt, an dem die Fahrrad-Antriebseinheit montiert ist. Ebenso ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Steuerung für eine solche Fahrrad-Antriebseinheit bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist eine Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit eine Steuereinheit auf, die die Fahrrad-Antriebseinheit steuert. Die Fahrrad-Antriebseinheit weist einen Planetengetriebemechanismus, einen ersten Motor und einen zweiten Motor auf. Der Planetengetriebemechanismus weist ein Antriebselement, das die Drehung einer Kurbel eines Fahrrads aufnimmt, ein Abtriebselement, das die Drehung an ein externes Element weitergibt, und ein Übertragungselement, das das Rotationsverhältnis zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement steuert, auf. Der erste Motor kann eine Drehkraft auf eines von dem Antriebselement und dem Abtriebselement übertragen. Der zweite Motor kann eine Drehkraft auf das Übertragungselement übertragen. Die Steuereinheit kann wenigstens einen von dem ersten Motor und dem zweiten Motor betreiben, wenn eine Bedieneinheit, welche die Kurbel ausschließt, betätigt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei der Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit der erste Motor bevorzugt eine Drehkraft auf das Antriebselement übertragen, das Antriebselement ist bevorzugt mit der Kurbel verbunden, und die Steuereinheit kann bevorzugt den zweiten Motor betreiben, wenn die Bedieneinheit betätigt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung betreibt bei einer Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit die Steuereinheit bevorzugt den zweiten Motor, wenn die Bedieneinheit unter einer vorbestimmten ersten Bedingung betätigt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst bei einer Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit die erste Bedingung bevorzugt wenigstens einen von einem Zustand, in dem sich die Kurbel im Wesentlichen nicht dreht, einem Zustand, in dem das Fahrrad eine Fahrgeschwindigkeit hat, die geringer als oder gleich einer ersten Geschwindigkeit ist, und einem Zustand, in dem das auf die Kurbel ausgeübte Drehmoment einen Wert hat, der geringer ist als ein erster vorbestimmter Wert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann bei einer Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit die Steuereinheit bevorzugt zwischen einem Fahrmodus und einem Schiebemodus schalten. Im Fahrmodus wird wenigstens der erste Motor mit Muskelkraft betrieben. Im Schiebemodus ist wenigstens der zweite Motor betreibbar, wenn die Bedieneinheit betätigt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung steuert bei einer Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit im Schiebemodus die Steuereinheit den ersten Motor bevorzugt so, dass ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem sich die Kurbel im Wesentlichen nicht dreht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung stoppt bei einer Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit die Steuereinheit bevorzugt den ersten Motor, um den Zustand aufrechtzuhalten, bei dem sich die Kurbel im Wesentlichen nicht dreht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung steuert bei einer Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit im Fahrmodus die Steuereinheit die Leistung des zweiten Motors bevorzugt so, dass die Drehzahl des Abtriebselements bezogen auf die Drehzahl des Antriebselements gesteuert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung schaltet bei einer Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit die Steuereinheit bevorzugt zwischen dem Fahrmodus und dem Schiebemodus basierend auf einer Betätigung der Bedieneinheit.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung steuert bei einer Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit im Schiebemodus die Steuereinheit bevorzugt die Leistung des zweiten Motors basierend auf der Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung stoppt bei einer Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit im Schiebemodus die Steuereinheit bevorzugt den zweiten Motor, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads eine vorbestimmte zweite Geschwindigkeit überschreitet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung schaltet bei einer Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit die Steuereinheit bevorzugt den Schiebemodus in den Fahrmodus, wenn die Kurbel ein Drehmoment mit einem zweiten vorbestimmten Wert oder höher aufnimmt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Fahrrad-Antriebseinheit bevorzugt eine Steuerung für die vorstehend beschriebene Fahrrad-Antriebseinheit auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist bei der Fahrrad-Antriebseinheit das Antriebselement bevorzugt eines von einem Hohlrad und einem Planetenrad auf, das Abtriebselement weist bevorzugt das andere von dem Hohlrad und dem Planetenrad auf, und das Übertragungselement weist bevorzugt ein Sonnenrad auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Fahrrad-Antriebseinheit ferner bevorzugt eine Kurbelwelle auf, die in der Kurbel enthalten ist.
Die obige Fahrrad-Antriebseinheit und Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit sind an einem Fahrrad montiert, und unterstützen den Nutzer beim Schieben des Fahrrads.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei
1 eine Seitenansicht eines Pedelec, an dem eine erste Ausführungsform einer Fahrrad-Antriebseinheit montiert ist, ist;
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in 1 ist;
3 eine graphische Darstellung des in 2 gezeigten Planetengetriebemechanismus ist;
4 eine Vorderansicht der Bedieneinheit und Anzeige, die in 1 gezeigt sind, ist;
5 ein Blockschaltbild der Steuerung für die in 1 gezeigte Fahrrad-Antriebseinheit ist;
6 ein Ablaufdiagramm eines Schiebemodus, der von der Steuerung ausgeführt wird, ist und
7 eine Querschnittsansicht ist, die eine zweite Ausführungsform einer Fahrrad-Antriebseinheit zeigt.
1 ist eine Seitenansicht eines Pedelec (nachstehend als „Fahrrad 10” bezeichnet), an dem eine Fahrrad-Antriebseinheit (nachstehend als „Antriebseinheit 50” bezeichnet) montiert ist. In einem Beispiel weist das Fahrrad 10 einen Rahmen 12, ein Vorderrad 14, ein Hinterrad 16, eine Lenkstange 18, eine Kurbelwelle 20, zwei Kurbeln 22, zwei Pedale 24, ein vorderes Kettenrad 26, ein hinteres Kettenrad 28, eine Kette 30 und eine erste Freilaufkupplung 32 auf.
Das Vorderrad 14 und das Hinterrad 16 werden vom Rahmen 12 getragen und sind bezogen auf den Rahmen 12 drehbar. Die Lenkstange 18 wird vom Rahmen 12 getragen und kann die Richtung des Vorderrades 14 ändern.
Die Antriebseinheit 50 weist ein Gehäuse 52 und die Kurbelwelle 20 auf. Die Antriebseinheit 50 dient der Unterstützung der Muskelkraft, die die Kurbeln 22 aufnehmen. Die Kurbelwelle 20 wird vom Gehäuse 52 getragen und ist bezogen auf das Gehäuse 52 drehbar. Die Kurbelwelle 20 kann sich in eine Richtung (nachstehend als „Vorwärts-Drehrichtung R1” bezeichnet), in der sich das Fahrrad 10 vorwärts bewegt, und eine Richtung (nachstehend als „Rückwärts-Drehrichtung R2” bezeichnet) entgegengesetzt zur Vorwärts-Drehrichtung R1 drehen.
Die Kurbelwelle 20 weist zwei Enden auf, die aus dem Gehäuse 52 herausragen. Die Kurbeln 22 sind mit den Enden der Kurbelwelle 20 verbunden und können sich integral mit der Kurbelwelle 20 drehen. Jedes Pedal 24 weist einen Pedalkörper 24A und eine Pedalwelle 24B auf. Die Pedalwellen 24B sind mit den Kurbeln 22 verbunden und integral mit den Kurbeln 22 drehbar. Die Pedalkörper 24A werden von den entsprechenden Pedalwellen 24B getragen und sind bezogen auf die Pedalwellen 24B drehbar.
Das vordere Kettenrad 26 ist mit der Antriebseinheit 50 verbunden. Das hintere Kettenrad 28 ist durch die erste Freilaufkupplung 32 mit dem Hinterrad 16 verbunden. Die Kette 30 läuft um das vordere Kettenrad 26 und das hintere Kettenrad 28.
Das Fahrrad 10 weist ferner eine Batterie 34, einen Fahrgeschwindigkeitssensor 36 und einen Trittfrequenzsensor 38 auf. Die Batterie 34 ist mit dem Rahmen 12 verbunden und versorgt die Antriebseinheit 50 mit Energie. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 36 ist mit dem Rahmen 12 verbunden und erfasst die Drehzahl eines Magneten 37, der sich am Hinterrad 16 befindet, wodurch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10 gemessen wird. Alternativ kann der Fahrgeschwindigkeitssensor 36 die Drehzahl des Vorderrades 14 erfassen. Der Trittfrequenzsensor 38 ist mit den Kurbeln 22 verbunden und misst die Anzahl der Umdrehungen der Kurbeln 22 pro Minute (nachstehend als „Trittfrequenz” bezeichnet). In einem Beispiel weist der Trittfrequenzsensor 38 einen Sensor auf, der beispielsweise einen mit den Kurbeln 22 verbundenen Magneten erfasst.
Das Fahrrad 10 weist ferner eine Anzeige 40 und eine Bedieneinheit 42 auf. In einem Beispiel befinden sich die Anzeige 40 und die Bedieneinheit 42 in der Nähe des Griffes der Lenkstange 18. Die Anzeige 40 zeigt Informationen bezüglich des Betriebszustandes des Fahrrads 10 oder dergleichen. Die Informationen umfassen beispielsweise den Betriebsmodus der Antriebseinheit 50. Betätigt der Nutzer die Bedieneinheit 42, wird ein der Betätigung entsprechendes Signal an die Antriebseinheit 50 übertragen.
Bezogen auf die 2 und 3 weist die Antriebseinheit 50 einen ersten Motor 54, einen zweiten Motor 56, eine Steuerung 70 und einen Planetengetriebemechanismus 80 auf. Bevorzugt weist die Antriebseinheit 50 ferner das Gehäuse 52, ein Trägerbauteil 60, Lager 62, eine Schraube 64, eine zweite Freilaufkupplung 66, einen Drehmomentsensor 68 und ein Abtriebsbauteil 98 auf. Bevorzugt sind in dem Gehäuse 52 der erste Motor 54, der zweite Motor 56, das Trägerbauteil 60, die zweite Freilaufkupplung 66, der Drehmomentsensor 68, die Steuerung 70 und der Planetengetriebemechanismus 80 untergebracht.
Der erste Motor 54 weist einen Körper 54A, eine erste Motorwelle 54B und ein Getrieberad 54C auf. Der Körper 54A weist einen Rotor und einen Stator auf, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. Die erste Motorwelle 54B verläuft parallel zu einer Richtung (nachstehend als „erste Richtung D1” bezeichnet), in der die Rotationsachse der Kurbelwelle 20 verläuft. Das Getrieberad 54C ist mit der ersten Motorwelle 54B verbunden und überträgt das Drehmoment des ersten Motors 54 auf den Planetengetriebemechanismus 80, der ein Antriebselement 82 aufweist. Der erste Motor 54 kann das Drehmoment an das Antriebselement 82 des Planetengetriebemechanismus 80 übertragen.
Der zweite Motor 56 ist ein Innenläufermotor und weist einen Stator 56A und einen Rotor 56B auf. Der Stator 56A ist am Gehäuse 52 befestigt. Der Stator 56A verläuft um den Rotor 56B.
Das Trägerbauteil 60 ist röhrenförmig. Das Trägerbauteil 60 ist koaxial mit der Kurbelwelle 20 angeordnet. Das Trägerbauteil 60 befindet sich zwischen dem Außenumfang der Kurbelwelle 20 und dem Innenumfang des Rotors 56B und ist am Gehäuse 52 befestigt. Die Lager 62 weisen ein erstes Lager 62A und ein zweites Lager 62B auf. Das erste Lager 62A trägt die Kurbelwelle 20 so, dass die Kurbelwelle 20 bezogen auf das Trägerbauteil 60 drehbar ist. Das zweite Lager 62B trägt den Rotor 56B so, dass der Rotor 56B bezogen auf das Trägerbauteil 60 drehbar ist.
Der Drehmomentsensor 68 misst das von der Kurbelwelle 20 aufgenommene Drehmoment, das heißt, die von den Pedalen 24 aufgenommene Muskelkraft. Der Außenumfang der Kurbelwelle 20 weist eine röhrenförmige Hülse 20A auf, die koaxial mit der Kurbelwelle 20 angeordnet ist. Ein Ende der Hülse 20A ist an der Kurbelwelle 20 befestigt. Das andere Ende der Hülse 20A ist mit einem Träger 84 verbunden. Der Drehmomentsensor 68 befindet sich an oder um die Hülse 20A. Der Drehmomentsensor 68 weist beispielsweise einen Dehnungsmesser, einen Halbleiter-Dehnungssensor oder einen Magnetostriktionssensor auf. Weist der Drehmomentsensor 68 einen Dehnungsmesser oder einen Halbleiter-Dehnungssensor auf, befinden sich der Dehnungsmesser oder der Halbleiter-Dehnungssensor und ein drahtloser Sender an der Außenumfangsfläche der Hülse 20A, und Signale werden mittels drahtloser Kommunikation durch die Steuerung 70 übertragen. Weist der Drehmomentsensor 68 einen Magnetostriktionssensor auf, befindet sich ein Magnetostriktionselement an der Außenumfangsfläche der Hülse 20A, und der Magnetostriktionssensor befindet sich in der Nähe des Magnetostriktionselements. Der Magnetostriktionssensor ist beispielsweise am Gehäuse 52 befestigt. Die vorliegende Ausführungsform umfasst den Drehmomentsensor 68. Stattdessen kann, wie beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2015-514635 in der nationalen Phase beschrieben, die Steuerung 70 die Muskelkraft basierend auf dem Strom von zumindest einem von dem ersten Motor 54 und dem zweiten Motor 56 messen. Ist kein Drehmomentsensor 68 enthalten, kann die Hülse 20A weggelassen werden, und der Träger 84 kann an der Kurbelwelle 20 befestigt werden.
Der Planetengetriebemechanismus 80 weist das Antriebselement 82, ein Übertragungselement 90 und ein Abtriebselement 94 auf. Das Antriebselement 82 nimmt die Drehung der Kurbeln 22 des Fahrrads 10 auf. Das Abtriebselement 94 überträgt die Drehung der Kurbeln 22 auf ein externes Element. Das Übertragungselement 90 steuert das Verhältnis zwischen der Drehzahl des Antriebselements 82 und der Drehzahl des Abtriebselements 94.
Das Übertragungselement 90 weist ein Sonnenrad 92 auf. Das Sonnenrad 92 verläuft um die Kurbelwelle 20 und ist bezogen auf die Kurbelwelle 20 drehbar. Der zweite Motor 56 kann ein Drehmoment auf das Sonnenrad 92 übertragen. In einem Beispiel ist ein Ende des Rotors 56B so mit dem Sonnenrad 92 verbunden, dass der Rotor 56B integral mit dem Sonnenrad 92 drehbar ist. Der zweite Motor 56 kann eine Drehkraft auf das Übertragungselement 90 übertragen. Das Übertragungselement 90 ist koaxial mit der Kurbelwelle 20 angeordnet.
Die zweite Freilaufkupplung 66 befindet sich zwischen dem Innenumfang des Sonnenrades 92 und dem Außenumfang des Trägerbauteils 60. In einem Beispiel wird die zweite Freilaufkupplung 66 von einer Rollensperrkupplung oder einer Klauenkupplung gebildet. Die zweite Freilaufkupplung 66 ermöglicht, dass sich das Sonnenrad 92 in die Rückwärts-Drehrichtung R2 drehen kann, und schränkt die Drehung des Sonnenrades 92 in die Vorwärts-Drehrichtung R1 bezogen auf das Trägerbauteil 60 ein. So kann sich das Sonnenrad 92 nicht in die Vorwärts-Drehrichtung R1 bezogen auf das Trägerbauteil 60 drehen.
Das Abtriebselement 94 weist ein Hohlrad 96 auf. Das Hohlrad 96 verläuft um das Sonnenrad 92 und ist bezogen auf das Gehäuse 52 drehbar. Das Hohlrad 96 kann in eine Richtung orthogonal zur Rotationsachse der Kurbelwelle 20 versetzt sein zum Sonnenrad 92. Das Abtriebsbauteil 98 ist am Innenumfang des Hohlrades 96 befestigt und integral mit dem Hohlrad 96 drehbar. Das Abtriebsbauteil 98 kann integral mit dem Hohlrad 96 ausgebildet sein. Das Abtriebsbauteil 98 wird vom Gehäuse 52 getragen und ist bezogen auf das Gehäuse 52 mit einem dazwischen befindlichen Lager drehbar. Die Kurbelwelle 20 weist zwei axiale Enden auf, die in der Richtung angeordnet sind, in der die Rotationsachse der Kurbelwelle 20 verläuft. Ein axiales Ende der Kurbelwelle 20 wird drehbar von dem Abtriebsbauteil 98 mit einem dazwischen befindlichen Lager getragen. Das andere axiale Ende der Kurbelwelle 20 wird drehbar von dem Gehäuse 52 mit einem dazwischen befindlichen Lager getragen. Das Abtriebsbauteil 98 weist ein Ende 98A auf, das aus dem Gehäuse 52 herausragt. Die Schraube 64 ist in das Ende 98A des Abtriebsbauteils 98 eingepasst. Das vordere Kettenrad 26 befindet sich neben dem Gehäuse 52 und ist mit der Schraube 64 am Abtriebsbauteil 98 befestigt.
Das Antriebselement 82 weist Planetenräder 86 auf. Bevorzugt weist das Antriebselement 82 ferner den Träger 84 und Planetenbolzen 88 auf. In einem Beispiel weist das Antriebselement 82 drei Planetenräder 86 auf. Die Anzahl an Planetenrädern 86 kann in eins, zwei oder vier oder mehr verändert werden.
Der Träger 84 ist mit der Kurbelwelle 20 verbunden und integral mit der Kurbelwelle 20 drehbar. Der Träger 84 verläuft um die Kurbelwelle 20. Der Träger 84 weist einen ersten Abschnitt 84A und einen zweiten Abschnitt 84B auf. Der erste Abschnitt 84A ist an der Hülse 20A befestigt. Der erste Abschnitt 84A und der zweite Abschnitt 84B befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Planetenräder 86 in einer ersten Richtung D1. Die Rotationsachse des Trägers 84 ist nach der Rotationsachse der Kurbelwelle 20 ausgerichtet. Der zweite Abschnitt 84B weist einen Außenumfang auf, der ein Getrieberad aufweist. Das Getrieberad des zweiten Abschnitts 84B greift in das Getrieberad 54C.
Jeder Planetenbolzen 88 ist mit dem ersten Abschnitt 84A und dem zweiten Abschnitt 84B verbunden und integral mit dem Träger 84 drehbar. Die Planetenräder 86 befinden sich zwischen dem Sonnenrad 92 und dem Hohlrad 96 in einer Richtung (nachstehend als „zweite Richtung D2” bezeichnet) orthogonal zur ersten Richtung D1. Jedes Planetenrad 86 wird von dem Planetenbolzen 88 getragen und ist bezogen auf den Planetenbolzen 88 drehbar. Das Planetenrad 86 und der Planetenbolzen 88 sind koaxial. Wird der Planetenbolzen 88 drehbar von dem Träger 84 getragen, kann das Sonnenrad 92 am Planetenrad 86 befestigt werden.
Die Antriebseinheit 50 wird in mehreren Modi betrieben. Die Betriebsmodi umfassen einen Fahrmodus und einen Schiebemodus. Der Fahrmodus wird ausgeführt in einem Zustand (nachstehend als „Fahrzustand” bezeichnet), in dem der Nutzer das Fahrrad 10 fährt. Der Schiebemodus wird ausgeführt in einem Zustand (nachstehend als „Schiebezustand” bezeichnet), in dem der Nutzer das Fahrrad 10 schiebt.
Der Fahrmodus umfasst einen HOCH-Modus, einen NORMAL-Modus, einen ÖKO-Modus und einen AUS-Modus. Im NORMAL-Modus wird wenigstens der erste Motor 54 betrieben. Im AUS-Modus wird wenigstens der erste Motor 54 nicht betrieben. Im HOCH-Modus wird wenigstens der erste Motor 54 betrieben. Der HOCH-Modus erzeugt eine größere Hilfskraft als der NORMAL-Modus in einem vorbestimmten Fahrgeschwindigkeitsbereich. Im ÖKO-Modus wird wenigstens der erste Motor 54 betrieben. Der ÖKO-Modus erzeugt eine geringere Hilfskraft als der NORMAL-Modus in einem vorbestimmten Fahrgeschwindigkeitsbereich.
4 zeigt ein Beispiel für die Anzeige 40, die eine LED-Anzeigeeinheit aufweist. Die LED-Anzeigeeinheit weist erste bis fünfte Anzeigelampen 40A bis 40E auf. Die erste Anzeigelampe 40A wird beleuchtet, wenn der Betriebsmodus der Antriebseinheit 50 der HOCH-Modus ist. Die zweite Anzeigelampe 40B wird beleuchtet, wenn der Betriebsmodus der Antriebseinheit 50 der NORMAL-Modus ist. Die dritte Anzeigelampe 40C wird beleuchtet, wenn der Betriebsmodus der Antriebseinheit 50 der ÖKO-Modus ist. Die vierte Anzeigelampe 40D wird beleuchtet, wenn der Betriebsmodus der Antriebseinheit 50 der AUS-Modus ist. Die fünfte Anzeigelampe 40E wird beleuchtet, wenn der Betriebsmodus der Antriebseinheit 50 der Schiebemodus ist. In einem anderen Beispiel weist die Anzeige 40 eine Flüssigkristallanzeigeeinheit auf. In diesem Fall kann die Flüssigkristallanzeigeeinheit Zeichen zeigen, die jedem Betriebsmodus entsprechen.
Die Bedieneinheit 42 weist einen ersten Schalter 42A, einen zweiten Schalter 42B und einen dritten Schalter 42C auf. In einem Beispiel ist jeder der Schalter 42A bis 42C eine Drucktaste oder eine Schiebetaste. Der erste Schalter 42A wird betätigt, um die Hilfskraft im Fahrmodus zu erhöhen oder den Schiebemodus in den Fahrmodus zu schalten. Der zweite Schalter 42B wird betätigt, um die Hilfskraft im Fahrmodus zu verringern, den Fahrmodus in den Schiebemodus zu schalten oder den zweite Motor 56 im Schiebemodus zu betreiben. Der dritte Schalter 42C wird betätigt, wenn Gangwechselmodi geschaltet werden. Beim Betätigen der Schalter 42A bis 42C wird ein Betriebssignal an die Antriebseinheit 50 übertragen. Ein Speicher 76 speichert Informationen zum Unterstützungsverhältnis, das für den Fahrmodus festgelegt ist. Jeder Gangwechselmodus kann einen automatischen Gangwechselmodus und einen manuellen Gangwechselmodus umfassen. Im automatischen Gangwechselmodus kann die Steuerung 70 das Verhältnis der Drehzahl des Abtriebsbauteils 98 bezogen auf die Kurbelwelle 20 basierend auf der Muskelkraft so ändern, dass die Muskelkraft in einem vorbestimmten Bereich gehalten wird. Die Steuerung 70 betreibt den zweiten Motor 56 so, dass das Verhältnis der Drehzahl des Abtriebsbauteils 98 bezogen auf die Kurbelwelle 20 verändert wird. Im manuellen Gangwechselmodus kann die Steuerung 70 das Verhältnis der Drehzahl des Abtriebsbauteils 98 bezogen auf die Kurbelwelle 20 auf ein vorbestimmtes Verhältnis festlegen, beispielsweise basierend auf einem an der Bedieneinheit 42 getätigten Eingabevorgang. Im manuellen Gangwechselmodus erhöht oder verringert die Steuerung 70 das Übersetzungsverhältnis, beispielsweise basierend auf einem an einem Gangwechselschalter, der separat von der Bedieneinheit 42 angeordnet ist, getätigten Vorgang. Der Speicher 76 speichert Informationen zum Übersetzungsverhältnis, das für den manuellen Gangwechselmodus festgelegt ist.
5 ist ein Blockschaltbild der Steuerung 70 und von Komponenten in Verbindung mit der Steuerung 70. Die Steuerung 70 weist eine Steuereinheit 72 auf. Die Steuereinheit 72 weist eine zentrale Verarbeitungseinheit 74 (CPU) und den Speicher 76 auf. In einem Beispiel weist der Speicher 76 einen nichtflüchtigen Speicher auf und speichert Steuerprogramme, die von der CPU ausgeführt werden, und verschiedene Arten festgelegter Informationen. Die Steuereinheit 72 ist elektrisch mit dem Fahrgeschwindigkeitssensor 36, dem Trittfrequenzsensor 38, der Anzeige 40, der Bedieneinheit 42, dem ersten Motor 54, dem zweiten Motor 56 und dem Drehmomentsensor 68 verbunden.
Die Steuereinheit 72 umfasst mehrere Funktionen. Eine erste Funktion dient der Berechnung der Trittfrequenz basierend auf dem Messergebnis des Trittfrequenzsensors 38. Eine zweite Funktion dient der Berechnung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10 basierend auf dem Messergebnis des Fahrgeschwindigkeitssensors 36. Eine dritte Funktion dient der Berechnung der Muskelkraft basierend auf dem Messergebnis des Drehmomentsensors 68 oder dem Strom von wenigstens einem von dem ersten Motor 54 und dem zweiten Motor 56. Eine vierte Funktion dient dem Anzeigen der berechneten Fahrgeschwindigkeit und Trittfrequenz auf der Anzeige 40. Eine fünfte Funktion dient der Steuerung von wenigstens einem von dem ersten Motor 54 und dem zweiten Motor 56, wenn die Bedieneinheit 42, welche die Kurbeln 22 ausschließt, betätigt wird. Eine sechste Funktion dient dem Schalten zwischen dem Fahrmodus, in dem wenigstens der erste Motor 54 durch Muskelkraft betrieben wird, und dem Schiebemodus, in dem wenigstens der zweite Motor 56 betreibbar ist, wenn die Bedieneinheit 42 betätigt wird. Die Steuereinheit 72 muss nur wenigstens die fünfte Funktion umfassen.
Die Steuereinheit 72 bestimmt das Abtriebsdrehmoment des ersten Motors 54 und des zweiten Motors 56 basierend auf der Muskelkraft und den festgelegten Informationen für das Unterstützungsverhältnis und das Übersetzungsverhältnis, die in dem Speicher 76 gespeichert sind, und steuert den ersten Motor 54 und den zweiten Motor 56. Bevorzugt bestimmt die Steuereinheit 72 ferner das Abtriebsdrehmoment des ersten Motors 54 und des zweiten Motors 56 basierend auf der Fahrgeschwindigkeit. Die Steuereinheit 72 verringert das Abtriebsdrehmoment des ersten Motors 54, wenn beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich einer vorbestimmten zweiten Geschwindigkeit ist. Die Steuereinheit 72 stoppt den ersten Motor 54, wenn beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Geschwindigkeit ist. Die zweite Geschwindigkeit wird geringer festgelegt als die erste Geschwindigkeit. Das Unterstützungsverhältnis ist das Verhältnis von Hilfskraft zu Muskelkraft. Die Steuereinheit 72 steuert das Abtriebsdrehmoment des ersten Motors 54 und des zweiten Motors 56 so, dass das Abtriebsdrehmoment des ersten Motors 54 und des zweiten Motors 56 eine Hilfskraft erzeugt, die ein vorbestimmtes Verhältnis zur Muskelkraft aufweist. Die Steuereinheit 72 kann Tabellen oder arithmetische Ausdrücke zur Bestimmung des Abtriebsdrehmoments des ersten Motors 54 und des zweiten Motors 56 nutzen.
Die Steuereinheit 72 stellt den Grad der Hilfskraft ein, indem sie die Leistung des zweiten Motors 56 steuert. Steigerungen der Leistung des zweiten Motors 56 erhöhen das Verhältnis des Drehmoments, das vom zweiten Motor 56 auf das Antriebselement 82 ausgeübt wird, zu dem Drehmoment, das von der Kurbelwelle 20 auf das Antriebselement 82 ausgeübt wird. So wird die Hilfskraft erhöht. Senkungen der Leistung des zweiten Motors 56 verringern das Verhältnis des Drehmoments, das von dem zweiten Motor 56 auf das Antriebselement 82 ausgeübt wird, zu dem Drehmoment, das von der Kurbelwelle 20 auf das Antriebselement 82 ausgeübt wird. So wird die Hilfskraft verringert.
Die Steuereinheit 72 führt im Schiebemodus mehrere Steuerungen aus. Die mehreren Steuerungen umfassen eine erste Steuerung, eine zweite Steuerung und eine dritte Steuerung. Bei der ersten Steuerung steuert die Steuereinheit 72 den ersten Motor 54 so, dass ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem sich die Kurbeln 22 im Wesentlichen nicht drehen. In einem Beispiel hält die Steuereinheit 72 den im Wesentlichen drehungsfreien Zustand der Kurbeln 22 aufrecht, indem sie den ersten Motor 54 in einem gestoppten Zustand hält.
Bei der zweiten Steuerung betreibt die Steuereinheit 72 den zweiten Motor 56, wenn die Bedieneinheit 42 betätigt wird. In einem Beispiel betreibt die Steuereinheit 72 den zweiten Motor 56, wenn die Bedieneinheit 42 unter einer vorbestimmten ersten Bedingung betätigt wird. Die erste Bedingung umfasst beispielsweise wenigstens einen von einem Zustand, in dem sich die Kurbeln 22 im Wesentlichen nicht drehen, einem Zustand, in dem die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10 geringer oder gleich einer ersten Geschwindigkeit ist, und einem Zustand, in dem das auf die Kurbeln 22 ausgeübte Drehmoment einen Wert aufweist, der geringer ist als ein erster vorbestimmter Wert. Die erste Geschwindigkeit wird im Voraus festgelegt, damit bestimmt werden kann, dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10 in einem Fahrgeschwindigkeitsbereich liegt, der im Schiebezustand erhalten wird. Die erste Geschwindigkeit beträgt beispielsweise 5 km/h. Der erste vorbestimmte Wert wird im Voraus festgelegt, damit bestimmt werden kann, dass die Kurbeln 22 Muskelkraft aufnehmen.
Bei der dritten Steuerung steuert, wenn der zweite Motor 56 in Reaktion auf die Betätigung der Bedieneinheit 42 betätigt wird, die Steuereinheit 72 die Leistung des zweiten Motors 56 basierend auf der Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10. In einem Beispiel steuert die Steuereinheit 72 den zweiten Motor 56 so, dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10 auf eine zweite Geschwindigkeit festgelegt wird. Wird der zweite Motor 56 in Reaktion auf die Betätigung der Bedieneinheit 42 betrieben, steigert die Steuereinheit 72 die Leistung des zweiten Motors 56, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10 geringer ist als die zweite Geschwindigkeit, und senkt die Leistung des zweiten Motors 56, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10 höher ist als die zweite Geschwindigkeit. Ist die Fahrgeschwindigkeit höher oder gleich der ersten Geschwindigkeit, stoppt die Steuereinheit 72 den Antrieb des zweiten Motors 56. Die zweite Geschwindigkeit wird beispielsweise auf 3 bis 5 km/h festgelegt. Der Speicher 76 speichert Informationen bezüglich der ersten Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit. Die zweite Geschwindigkeit kann vom Nutzer verändert werden.
In einem anderen Beispiel kann bei der dritten Steuerung die Steuereinheit 72 die Antriebseinheit 50 basierend auf dem Drehmoment des zweiten Motors 56 anstelle der Fahrgeschwindigkeit steuern. Die Steuerung basierend auf dem Drehmoment richtet sich nach der Steuerung basierend auf der Fahrgeschwindigkeit.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Vorgänge des von der Steuerung 70 ausgeführten Schiebemodus zeigt.
Wird die Bedieneinheit 42 zum Schalten aus dem Fahrmodus in den Schiebemodus betätigt, startet in Schritt S1 die Steuereinheit 72 die Vorgänge des Schiebemodus. In Schritt S1 bestimmt die Steuereinheit 72, ob der zweite Schalter 42B betätigt wird oder nicht. Wenn beispielsweise der zweite Schalter 42B eine Drucktaste ist, bestimmt die Steuereinheit 72, ob der zweite Schalter 42B gedrückt wird oder nicht. Wird bestimmt, dass der zweite Schalter 42B gedrückt wird, geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S2 über. In Schritt S2 stoppt die Steuereinheit 72 den ersten Motor 54 und betreibt den zweiten Motor 56 basierend auf einem Signal vom Fahrgeschwindigkeitssensor 36 so, dass die Fahrgeschwindigkeit auf die zweite Geschwindigkeit festgelegt wird. Dann bestimmt in Schritt S3 die Steuereinheit 72 basierend auf einem Signal vom Fahrgeschwindigkeitssensor 36, ob die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist. Wird bestimmt, dass die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist, geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S4 über. Die Fahrgeschwindigkeit kann größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit sein, wenn beispielsweise der Nutzer bergab schiebt oder schneller schiebt und das Fahrrad 10 vorantreibt. In Schritt S4 stoppt die Steuereinheit 72 den Antrieb des zweiten Motors 56 und geht zu Schritt S3 über. Wird in Schritt S1 bestimmt, dass der zweite Schalter 42B nicht betätigt wird, führt die Steuereinheit 72 nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit Schritt S1 aus. Wird in Schritt S3 bestimmt, dass die Fahrgeschwindigkeit geringer ist als die erste Geschwindigkeit, geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S1 über.
In Schritt S3 bestimmt die Steuereinheit 72 nur, ob die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist oder nicht. Stattdessen kann in Schritt S3 die Steuereinheit 72 zumindest bestimmten, ob die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist oder nicht, ob sich die Kurbeln 22 drehen oder nicht und ob die Muskelkraft einen vorbestimmten Wert aufweist oder größer ist oder nicht. Die Steuereinheit 72 bestimmt basierend auf einem Signal von dem Trittfrequenzsensor 38, ob sich die Kurbeln 22 drehen oder nicht. Bevorzugt führt in Schritt S3 die Steuereinheit 72 drei Bestimmungen aus, d. h., ob die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist oder nicht, ob sich die Kurbeln 22 drehen oder nicht und ob die Muskelkraft einen vorbestimmten Wert aufweist oder größer ist oder nicht. Wird in diesem Fall bestimmt, dass die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist, dass sich die Kurbeln 22 drehen oder die Muskelkraft den vorbestimmten Wert aufweist oder größer ist, geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S4 über. In Schritt S2 kann die Steuereinheit 72 den zweiten Motor 56 so betreiben, dass das Drehmoment des zweiten Motors 56 einen vorbestimmten Wert an Stelle der Fahrgeschwindigkeit aufweist.

(1) Die Antriebseinheit 50 weist den Planetengetriebemechanismus 80, den ersten Motor 54, der eine Drehkraft auf das Antriebselement 82 übertragen kann, den zweiten Motor 56, der eine Drehkraft auf das Übertragungselement 90 übertragen kann, und die Steuereinheit 72 auf. Die Steuereinheit 72 kann wenigstens einen von dem ersten Motor 54 und dem zweiten Motor 56 steuern, wenn die Bedieneinheit 42 betätigt wird. Die Antriebseinheit 50, welche Gänge mit dem Planetengetriebemechanismus 80 unter Nutzung des ersten Motors 54 und des zweiten Motors 56 wechselt, ist am Fahrrad 10 montiert. So wird die Belastung für den Nutzer beim Schieben des Fahrrads 10 verringert.
(2) Im Schiebemodus steuert die Steuereinheit 72 den ersten Motor 54 so, dass der im Wesentlichen drehungsfreie Zustand der Kurbeln 22 aufrechterhalten wird. Bei dieser Ausgestaltung drehen sich die Kurbeln 22 nicht, wenn der Nutzer das Fahrrad 10 schiebt. So wird ein Kontakt der Kurbeln 22 mit den Beinen des Nutzers eingeschränkt.
(3) Im Schiebemodus stoppt die Steuereinheit 72 den zweiten Motor 56, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10 die vorbestimmte zweite Geschwindigkeit überschreitet. Diese Ausgestaltung beschränkt eine übermäßige Steigerung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10, wenn der Nutzer das Fahrrad 10 schiebt.

Eine zweite Ausführungsform einer Antriebseinheit 100 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform der Antriebseinheit 50 in den nachstehend beschriebenen Punkten, weist ansonsten aber im Wesentlichen dieselbe Konstruktion auf wie die erste Ausführungsform der Antriebseinheit 50.
7 ist eine Querschnittsansicht der Antriebseinheit 100 der zweiten Ausführungsform. Die Antriebseinheit 100 weist einen zweiten Planetengetriebemechanismus 101 auf. Der zweite Planetengetriebemechanismus 101 weist ein zweites Antriebselement 102, ein zweites Abtriebselement 104 und ein zweites Übertragungselement 108 auf. Das zweite Antriebselement 102 weist ein zweites Hohlrad 103 auf. Das zweite Abtriebselement 104 weist einen zweiten Träger 105, ein zweites Planetenrad 106 und einen zweiten Planetenbolzen 107 auf. Das zweite Übertragungselement 108 weist ein zweites Sonnenrad 109 auf.
Die Kurbelwelle 20 ist mit dem zweiten Antriebselement 102 verbunden. Die auf die Kurbeln 22 ausgeübte Drehung wird auf das zweite Antriebselement 102 übertragen. So dreht sich das zweite Hohlrad 103. Der zweite Träger 105 trägt das zweite Planetenrad 106 drehbar. Der zweite Träger 105 ist mit dem Abtriebsbauteil 98 verbunden. Der zweite Träger 105 weist einen röhrenförmigen Abschnitt 105A auf, der koaxial mit der Kurbelwelle 20 angeordnet ist. Der röhrenförmige Abschnitt 105A trägt drehbar das zweite Sonnenrad 109 mit dazwischen befindlichen Lagern. Der zweite Motor 56 weist eine Drehwelle auf, die von der Kurbelwelle 20 beabstandet ist. Der erste Motor 54 kann ein Drehmoment auf das zweite Abtriebselement 104 übertragen. Ein Ende des röhrenförmigen Abschnitts 105A weist ein Getrieberad auf. Das Getrieberad des röhrenförmigen Abschnitts 105A greift in das Getrieberad 54C ein, das mit der ersten Motorwelle 54B verbunden ist. Die zweite Ausführungsform verfügt über die Vorteile (1) bis (3) der ersten Ausführungsform.
Die obige Beschreibung soll veranschaulichend und nicht einschränkend sein. Die Fahrrad-Antriebseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung kann wie folgt modifiziert werden. Ferner können zwei oder mehr der modifizierten Beispiele kombiniert werden.
Die Antriebseinheit 50 der ersten Ausführungsform muss keine Kurbelwelle 20 aufweisen. In diesem Fall ist die Antriebseinheit 50 mit einer Kurbelwelle 20 versehen, die eine Komponente des Fahrrads 10 ist. Die Antriebseinheit 100 der zweiten Ausführungsform kann in derselben Weise modifiziert werden.
Die Antriebseinheit 50 der ersten Ausführungsform kann sich an irgendeiner Position befinden. In einem Beispiel kann sich die Antriebseinheit 50 in der Nähe des hinteren Kettenrades 28 befinden. Die Antriebseinheit 100 der zweiten Ausführungsform kann in derselben Weise modifiziert werden.
Bei der Antriebseinheit 50 der ersten Ausführungsform kann der erste Motor 54 so ausgebildet sein, dass er mit dem Abtriebselement 94 an Stelle des Antriebselements verbunden werden kann und eine Drehung erzeugt. In diesem Fall weist der Außenumfang des Abtriebselementes 94 ein Getrieberad auf, das in das Getrieberad 54C eingreift.
Bei der Antriebseinheit 100 der zweiten Ausführungsform kann der erste Motor 54 so ausgebildet sein, dass er mit dem zweiten Antriebselement 102 an Stelle des zweiten Abtriebselementes 104 verbunden werden kann und eine Drehung erzeugt. In diesem Fall weist der Außenumfang des zweiten Antriebselementes 102 ein Getrieberad auf, das in das Getrieberad 54C eingreift.
In Schritt S2 kann die Steuereinheit 72 nur den ersten Motor 54 oder den ersten Motor 54 und den zweiten Motor 56 betreiben, statt nur den zweiten Motor 56 zu betreiben.
Bezugszeichenliste

D1: erste Richtung
D2: zweite Richtung
R1: Vorwärts-Drehrichtung
R2: Rückwärts-Drehrichtung
10: Fahrrad
12: Rahmen
14: Vorderrad
16: Hinterrad
18: Lenkstange
20: Kurbelwelle
20A: Hülse
22: Kurbel
24: Pedale
26: vorderes Kettenrad
28: hinteres Kettenrad
30: Kette
32: erste Freilaufkupplung
34: Batterie
36: Fahrgeschwindigkeitssensor
37: Magnet
38: Trittfrequenzsensor
40: Anzeige
40A–E: erste bis fünfte Anzeigelampe
42: Bedieneinheit
50: Antriebseinheit
52: Gehäuse
54: erster Motor
54A: Körper
54B: Motorwelle
54C: Getrieberad
56: zweiter Motor
56A: Stator
56B: Rotor
60: Trägerbauteil
62: Lager
62A: erstes Lager
62B: zweites Lager
64: Schraube
66: zweite Freilaufkupplung
68: Drehmomentsensor
70: Steuerung
72: Steuereinheit
74: zentrale Verarbeitungseinheit
76: Speicher
80: Planetengetriebemechanismus
82: Antriebselement
84: Träger
86: Planetenrad
88: Planetenbolzen
90: Übertragungselement
92: Sonnenrad
94: Abtriebselement
96: Hohlrad
98: Abtriebsbauteil
100: Antriebseinheit
101: zweiter Planetengetriebemechanismus
102: zweites Antriebselement
103: zweites Hohlrad
104: zweites Abtriebselement
105: zweiter Träger
105A: röhrenförmiger Abschnitt
106: zweites Planetenrad
107: zweiter Planetenbolzen
108: zweites Übertragungselement
109: zweites Sonnenrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015-514635 [0002, 0039]

Claims

Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100), die eine Steuereinheit (72) aufweist, die die Fahrrad-Antriebseinheit (100) steuert, wobei die Fahrrad-Antriebseinheit (100) aufweist: einen Planetengetriebemechanismus (80), der ein Antriebselement (82), das die Drehung einer Kurbel (22) eines Fahrrads (10) aufnimmt, ein Abtriebselement (94), das die Drehung an ein externes Element weitergibt, und ein Übertragungselement (90), das das Rotationsverhältnis zwischen dem Antriebselement (82) und dem Abtriebselement (94) steuert; einen ersten Motor (54), der eine Drehkraft auf eines von dem Antriebselement (82) und dem Abtriebselement (94) übertragen kann; und einen zweiten Motor (56), der eine Drehkraft auf das Übertragungselement (90) übertragen kann, und die Steuereinheit (72) wenigstens einen von dem ersten Motor (54) und dem zweiten Motor (56) betreiben kann, wenn eine Bedieneinheit (42), die die Kurbel (22) ausschließt, betätigt wird.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß Anspruch 1, wobei der erste Motor (54) eine Drehkraft auf das Antriebselement (82) übertragen kann, das Antriebselement (82) mit der Kurbel (22) verbunden ist, und die Steuereinheit (72) den zweiten Motor (56) betreiben kann, wenn die Bedieneinheit (42) betätigt wird.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (72) den zweiten Motor (56) betreibt, wenn die Bedieneinheit (42) unter einer vorbestimmten ersten Bedingung betätigt wird.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß Anspruch 3, wobei die erste Bedingung wenigstens einen von einem Zustand, in dem sich die Kurbel (22) im Wesentlichen nicht dreht, einem Zustand, in dem das Fahrrad (10) eine Fahrgeschwindigkeit hat, die geringer als oder gleich einer ersten Geschwindigkeit ist, und einem Zustand, in dem das auf die Kurbel (22) ausgeübte Drehmoment einen Wert hat, der geringer ist als ein erster vorbestimmter Wert, umfasst.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit (72) zwischen einem Fahrmodus und einem Schiebemodus schalten kann, im Fahrmodus wenigstens der erste Motor (54) durch Muskelkraft betrieben wird, und im Schiebemodus wenigstens der zweite Motor (56) betreibbar ist, wenn die Bedieneinheit (42) betätigt wird.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß Anspruch 5, wobei im Schiebemodus die Steuereinheit (72) den ersten Motor (54) so steuert, dass ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem sich die Kurbel (22) im Wesentlichen nicht dreht.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß Anspruch 6, wobei die Steuereinheit (72) den ersten Motor (54) stoppt, um den Zustand aufrechtzuhalten, bei dem sich die Kurbel (22) im Wesentlichen nicht dreht.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei im Fahrmodus die Steuereinheit (72) die Leistung des zweiten Motors (56) so steuert, dass die Drehzahl des Abtriebselementes (94) bezogen auf die Drehzahl des Antriebselementes (82) gesteuert wird.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Steuereinheit (72) zwischen dem Fahrmodus und dem Schiebemodus basierend auf der Betätigung der Bedieneinheit (42) schaltet.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei im Schiebemodus die Steuereinheit (72) die Leistung des zweiten Motors (56) basierend auf der Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads (10) steuert.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß Anspruch 10, wobei im Schiebemodus die Steuereinheit (72) den zweiten Motor (56) stoppt, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads (10) eine vorbestimmte zweite Geschwindigkeit überschreitet.
Steuerung (70) für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei im Schiebemodus die Steuereinheit (72) den Schiebemodus in den Fahrmodus schaltet, wenn die Kurbel (22) ein Drehmoment mit einem zweiten vorbestimmten Wert oder höher aufnimmt.
Fahrrad-Antriebseinheit (100), die die Steuerung für eine Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.
Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß Anspruch 13, wobei das Antriebselement (82) eines von einem Hohlrad (96) und einem Planetenrad aufweist, das Abtriebselement (94) das andere von dem Hohlrad (96) und dem Planetenrad (86) aufweist, und das Übertragungselement (90) ein Sonnenrad (92) aufweist.
Fahrrad-Antriebseinheit (100) gemäß Anspruch 13 oder 14, die ferner eine Kurbelwelle (20) aufweist, die in der Kurbel (22) enthalten ist.