DE102018211460A1 - Generating the braking force of an electric auxiliary drive of a vehicle as a function of a pedal position - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Möglichkeit zum Erzeugen einer Bremskraft (T) eines elektrischen Hilfsantriebs (1) eines mit einem Pedal (4A) antreibbaren Fahrzeugs. Hierbei wird die Bremskraft (T) in Abhängigkeit einer Pedalposition (α, β) des Pedals (4A) erzeugt.The invention relates to a possibility for generating a braking force (T) of an electrical auxiliary drive (1) of a vehicle which can be driven with a pedal (4A). The braking force (T) is generated as a function of a pedal position (α, β) of the pedal (4A).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung und ein Computerprogrammprodukt, die jeweils zum Erzeugen einer Bremskraft dienen, das von einem elektrischen Hilfsantrieb eines mit einem Pedal antreibbaren Fahrzeugs erzeugt wird.The invention relates to a method and a device and a computer program product, each of which is used to generate a braking force that is generated by an electrical auxiliary drive of a vehicle that can be driven by a pedal.

Fahrzeuge mit elektrischem Hilfsantrieb sind weithin bekannt, beispielsweise so genannte Elektrofahrräder (E-Bikes, Pedelecs). Hierbei unterstützt der Hilfsantrieb mit einer Hilfsantriebskraft die von einem Benutzer des Fahrzeugs selbst per Muskeln aufgebrachte Antriebskraft. Die Muskelkraft wird normalerweise mittels eines Pedals des Fahrzeugs aufgebracht, normalerweise ein Fußpedal. Solche Fahrzeuge können in vielerlei Formen auftreten, beispielsweise als Fahrrad, Tandem, als Dreirad etc. Möglich sind auch Wasser- oder Luftfahrzeuge mit Hilfsantrieb.Vehicles with an electric auxiliary drive are widely known, for example so-called electric bicycles (e-bikes, pedelecs). Here, the auxiliary drive with an auxiliary drive force supports the drive force applied by a user of the vehicle himself by muscles. Muscle strength is typically applied using a vehicle pedal, usually a foot pedal. Such vehicles can appear in many forms, for example as a bicycle, tandem, tricycle, etc. Water or aircraft with auxiliary drive are also possible.

Es ist bekannt, den elektrischen Hilfsantrieb eines solchen Fahrzeugs dann generatorisch zu betreiben, wenn das Fahrzeug ohnehin verzögert werden soll. Durch den generatorischen Betrieb entsteht eine Bremskraft, die das Fahrzeug verzögert. In der Regel muss hierzu eine Bremsanlage des Fahrzeugs betätigt werden, beispielsweise durch Betätigung eines Bremshebels. Insbesondere im Dauerbetrieb, wie beispielsweise bei längeren Gefällestrecken, kann dies für den Benutzer des Fahrzeugs unangenehm sein, da er ständig eine gewisse Kraft zur ausreichenden Betätigung der Bremsanlage aufbringen muss.It is known to operate the auxiliary electric drive of such a vehicle as a generator when the vehicle is to be decelerated anyway. The regenerative operation creates a braking force that decelerates the vehicle. As a rule, a brake system of the vehicle must be actuated for this purpose, for example by actuating a brake lever. This can be uncomfortable for the user of the vehicle, particularly in continuous operation, for example on longer downhill gradients, since he has to constantly exert a certain force in order to operate the brake system sufficiently.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik in dieser Hinsicht zu verbessern.The object of the present invention is to improve the prior art in this regard.

Diese Aufgabe wird durch die in den Hauptansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen hiervon sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved by the features specified in the main claims. Preferred embodiments thereof can be found in the subclaims.

Es wurde erkannt, dass viele Benutzer von Hilfskraft-betriebenen Fahrzeugen bei längeren Gefällestrecken eine für den Benutzer bequeme und/oder geschickte Pedalposition einnehmen. Es wurde zudem erkannt, dass es für den Benutzer einfacher ist, diese Pedalposition zu halten, als dauerhaft eine Bremsanlage des Fahrzeugs zu betätigen.It has been recognized that many users of auxiliary vehicle vehicles take a pedal position that is comfortable and / or skillful for the user on longer downhill gradients. It was also recognized that it is easier for the user to hold this pedal position than to operate the vehicle's brake system permanently.

Vorgeschlagen wird daher, dass bei einem Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb die Pedalposition eines Pedals, das zum Antrieb des Fahrzeugs verwendbar ist, dazu genutzt wird, um eine von dem Hilfsantrieb erzeugte Bremskraft einzustellen. Oder mit anderen Worten wird die Bremskraft in Abhängigkeit der Pedalposition des Pedals, mit dem das Fahrzeug antreibbar ist, erzeugt. Insbesondere wird also einer oder mehreren bestimmten Pedalpositionen eine entsprechende, bestimmte Bremskraft zugeordnet. Es können allerdings noch weitere Einflussfaktoren, so genannte Parameter, bei der Bestimmung der Bremskraft miteinbezogen werden.It is therefore proposed that in a vehicle with an electrical auxiliary drive the pedal position of a pedal that can be used to drive the vehicle is used to set a braking force generated by the auxiliary drive. In other words, the braking force is generated as a function of the pedal position of the pedal with which the vehicle can be driven. In particular, a corresponding, specific braking force is therefore assigned to one or more specific pedal positions. However, other influencing factors, so-called parameters, can also be included in the determination of the braking force.

Unter der Bremskraft wird eine Kraft verstanden, welche bestrebt ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verringern. Die Bremskraft wirkt also entgegengesetzt zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs.The braking force is understood to mean a force which tends to reduce the speed of the vehicle. The braking force therefore acts counter to the direction of travel of the vehicle.

Das vorgeschlagene Verfahren kann zumindest die Schritte aufweisen:

  • • Ermitteln der Pedalposition,
  • • Ermitteln der Bremskraft oder einer damit korrespondierenden Größe (beispielsweise einer Bremsleistung oder eines Bremsmoments des Hilfsantriebs) mittels der Pedalposition.
  • • Ausgeben der ermittelten Bremskraft oder der damit korrespondierenden Größe.
  • • Erzeugen der Bremskraft mittels des Hilfsantriebs.
The proposed method can have at least the following steps:
  • Determining the pedal position,
  • • Determining the braking force or a corresponding quantity (for example a braking power or a braking torque of the auxiliary drive) by means of the pedal position.
  • • Output of the determined braking force or the corresponding size.
  • • Generating the braking force using the auxiliary drive.

Unter dem elektrischen Hilfsantrieb wird eine Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs verstanden, welche dazu eingerichtet ist, die vom Benutzer des Fahrzeugs per Muskeln erzeugte und mittels des Pedals eingebrachte (Benutzer-)Antriebskraft durch eine von der Antriebsvorrichtung elektrisch erzeugte (Hilfs-)Antriebskraft zu unterstützen. Ein solcher Hilfsantrieb kann auch als Hilfsmotor bezeichnet werden. Insbesondere ist ein Antriebsstrang des Fahrzeugs dazu ausgebildet, diese beiden Antriebskräfte zu einer Gesamtantriebskraft zusammenzuführen. Ein solcher elektrischer Hilfsantrieb ist insbesondere als Elektromotor ausgebildet, beispielsweise als Synchron- oder Asynchronmaschine. Der Hilfsantrieb ist dementsprechend gemeinsam mit dem Pedal mit einem Abtrieb des Fahrzeugs antriebstechnisch gekoppelt, um diesen anzutreiben. Bei diesem Abtrieb des Fahrzeugs handelt es sich insbesondere um ein antreibbares Fahrzeugrad.The electric auxiliary drive is understood to mean a drive device of the vehicle which is set up to support the (user) driving force generated by the user of the vehicle by muscles and introduced by means of the pedal by an (auxiliary) driving force generated electrically by the drive device. Such an auxiliary drive can also be referred to as an auxiliary motor. In particular, a drive train of the vehicle is designed to combine these two drive forces into a total drive force. Such an electrical auxiliary drive is designed in particular as an electric motor, for example as a synchronous or asynchronous machine. Accordingly, the auxiliary drive, together with the pedal, is coupled in terms of drive technology to an output of the vehicle in order to drive it. This output of the vehicle is in particular a drivable vehicle wheel.

Bei dem Pedal handelt es sich insbesondere um ein Fußpedal, also ein zur Betätigung mit einem Fuß ausgeführtes Pedal. Es kann sich aber auch um ein Handpedal handeln, also um ein Handgriff zum Antrieb des Fahrzeugs. Da das Fahrzeug mittels des Pedals antreibbar ist, handelt es sich nicht nur um eine bloße Einstellvorrichtung für die Bremskraft. Es erfüllt vorliegend nämlich zumindest eine Doppelfunktion:

  • • Einstellen der Bremskraft.
  • • Einleiten der (Benutzer-)Antriebskraft.
The pedal is in particular a foot pedal, that is to say a pedal designed for actuation with one foot. But it can also be a hand pedal, i.e. a handle for driving the vehicle. Since the vehicle can be driven by means of the pedal, it is not just a simple adjustment device for the braking force. In the present case, it fulfills at least a double function:
  • • Setting the braking force.
  • • Initiation of the (user) driving force.

Die Bremskraft kann dadurch erzeugt werden, dass der elektrische Hilfsantrieb generatorisch betrieben wird. Ein hierbei vom Hilfsantrieb erzeugter elektrischer Strom kann dann einer wiederaufladbaren Traktionsbatterie des Fahrzeugs zugeführt werden. Die Traktionsbatterie kann dadurch (wieder) geladen werden, und es kann somit elektrische Energie für einen späteren motorischen Betrieb des Hilfsantriebs gespeichert werden. Der elektrische Hilfsantrieb wird dann also in einem Rekuperationsbetrieb betrieben. Die eingestellte Bremskraft entspricht dann einem Rekuperationsniveau. Das Rekuperationsniveau ist ein Maß für die Höhe der vom elektrischen Hilfsantrieb zur Traktionsbatterie zugeführten elektrischen Leistung. In diesem Fall ist also die Bremskraft mit dem Rekuperationsniveau gleichbedeutend. Anstelle der Bremskraft kann also das Rekuperationsniveau gesetzt werden.The braking force can be generated by generating the electrical auxiliary drive as a generator is operated. An electric current generated by the auxiliary drive can then be supplied to a rechargeable traction battery of the vehicle. As a result, the traction battery can be charged (again) and electrical energy can thus be stored for later motor operation of the auxiliary drive. The electric auxiliary drive is then operated in a recuperation mode. The set braking force then corresponds to a recuperation level. The recuperation level is a measure of the amount of electrical power supplied from the auxiliary electric drive to the traction battery. In this case, the braking force is synonymous with the recuperation level. Instead of the braking force, the recuperation level can be set.

Alternativ dazu kann der vom elektrischen Hilfsantrieb generatorisch erzeugte elektrische Strom über einen elektrischen Bremswiderstand geleitet werden und somit die erzeugte elektrische Energie als Wärme abgegeben werden.Alternatively, the electrical current generated by the electrical auxiliary drive as a generator can be conducted via an electrical braking resistor and the electrical energy generated can thus be given off as heat.

Alternativ dazu kann die Bremskraft auch dadurch erzeugt werden, dass der elektrische Hilfsantrieb kurzgeschlossen wird. Beispielsweise können dazu zumindest zwei Phasenleitungen des Hilfsantriebs zumindest zeitweise leitend miteinander verbunden werden.Alternatively, the braking force can also be generated by short-circuiting the auxiliary electric drive. For example, for this purpose, at least two phase lines of the auxiliary drive can be connected to one another at least temporarily in a conductive manner.

Als der Benutzer des Fahrzeugs wird insbesondere ein Insasse des Fahrzeugs verstanden, der seine Muskelkraft zum Antrieb des Fahrzeugs zumindest temporär beisteuert und hierzu das Pedal nutzt. Dies kann ein Fahrer des Fahrzeugs sein oder ein Mitinsasse, wie beispielsweise ein Mitfahrer auf einem Tandem (hier auch als Stoker oder Heizer bezeichnet).The vehicle user is understood to be, in particular, an occupant of the vehicle who at least temporarily contributes his muscle power to drive the vehicle and uses the pedal for this purpose. This can be a driver of the vehicle or a fellow occupant, such as a passenger on a tandem (also referred to here as a stoker or heater).

Wie Eingangs bereits angedeutet, kann das Fahrzeug ein Land-, Wasser- oder Luftfahrzeug sein. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Fahrzeug für den Straßenverkehr. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Fahrrad. Unter einem Fahrrad ist hierbei auch ein Fahrradderivat zu verstehen, wie beispielsweise ein Tandem, Dreirad, Liegerad etc. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein so genanntes Elektrofahrrad (E-Bike, Pedelec).As indicated at the beginning, the vehicle can be a land, water or aircraft. In particular, the vehicle is a vehicle for road traffic. In particular, the vehicle is a bicycle. A bicycle is also to be understood as a bicycle derivative, such as a tandem, tricycle, recumbent, etc. The vehicle is in particular a so-called electric bicycle (e-bike, pedelec).

Bevorzugt ist das Pedal mit einem Pedalarm drehbar verbunden. Der Pedalarm ist dann drehbar zu einem Rahmen des Fahrzeugs angeordnet. Pedalarm und Pedal können gemeinsam eine Tretkurbel oder eine Handkurbel bilden. Somit kann einfach die Muskelkraft aufgebacht werden. Außerdem kann das Pedal einfach in die entsprechende Pedalposition bewegt werden, um die entsprechende Bremskraft zu bewirken. Der Rahmen kann ein Fahrradrahmen sein. Der Pedalarm kann drehbar in dem Fahrradrahmen gelagert sein. Der Pedalarm kann dazu drehbar in dem Hilfsantrieb gelagert sein, der wiederum zur Befestigung an dem Rahmen ausgebildet ist.The pedal is preferably rotatably connected to a pedal arm. The pedal arm is then rotatably arranged to a frame of the vehicle. Pedal arm and pedal can together form a pedal crank or a hand crank. In this way, the muscle strength can simply be increased. In addition, the pedal can simply be moved into the corresponding pedal position in order to apply the corresponding braking force. The frame can be a bicycle frame. The pedal arm can be rotatably mounted in the bicycle frame. For this purpose, the pedal arm can be rotatably mounted in the auxiliary drive, which in turn is designed for attachment to the frame.

Die Pedalposition kann ein zwischen dem Pedal und dem Pedalarm vorliegender Winkel bilden. Beispielsweise kann der zwischen einer Auflagefläche des Pedals und einer Längsachse des Pedalarms eingeschlossene und im Kurbelbetrieb variable Winkel als Pedalposition herangezogen werden. Um zu bremsen wird also das Pedal in einem bestimmten Winkel oder Winkelbereich relativ zum Pedalarm positioniert. Wenn als Pedal ein Fußpedal genutzt wird, kann beispielsweise der auf dem Pedal ruhende Fuß geneigt werden, um die Pedalposition zum Bremsen einzustellen und damit die entsprechende Bremskraft zu bewirken. Beispielsweise kann eine Neigung des Fußes nach hinten, in Richtung Verse erforderlich sein, um die Pedalposition zum Bremsen einzustellen.The pedal position can form an angle between the pedal and the pedal arm. For example, the angle enclosed between a support surface of the pedal and a longitudinal axis of the pedal arm and variable in crank operation can be used as the pedal position. In order to brake, the pedal is therefore positioned in a certain angle or angular range relative to the pedal arm. If a foot pedal is used as the pedal, the foot resting on the pedal can be inclined, for example, in order to adjust the pedal position for braking and thus to bring about the corresponding braking force. For example, an inclination of the foot backwards in the direction of the verses may be required in order to adjust the pedal position for braking.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Pedalposition ein zwischen dem Pedalarm und dem Rahmen des Fahrzeugs vorliegender Winkel bilden. Dieser Winkel definiert die Position des Pedals gegenüber dem Fahrzeugrahmen mit und kann daher auch als Pedalposition aufgefasst werden. Beispielsweise kann der zwischen der Längsachse des Pedalarms und dem Rahmen oder einem spezifischen Rahmenelement (Sattelrohr, Unterrohr, Oberrohr, Kettenstrebe, Sattelstrebe etc.) eingeschlossene und im Kurbelbetrieb variable Winkel als Pedalposition herangezogen werden. Um zu bremsen wird also das Pedal zusammen mit dem Pedalarm in einem bestimmten Winkel oder Winkelbereich relativ zum Rahmen beziehungsweise dem jeweiligen Rahmenelement positioniert. Wenn als Pedal ein Fußpedal genutzt wird, kann beispielsweise durch eine entsprechende Betätigung des Pedals der Pedalarm gedreht werden, um die Pedalposition zum Bremsen und damit die entsprechende Bremskraft einzustellen, beispielsweise durch ein Drehen des Pedalarms in die waagerechte Position.Alternatively or additionally, the pedal position can form an angle between the pedal arm and the frame of the vehicle. This angle also defines the position of the pedal in relation to the vehicle frame and can therefore also be understood as a pedal position. For example, the angle enclosed between the longitudinal axis of the pedal arm and the frame or a specific frame element (seat tube, down tube, top tube, chain stay, seat stay, etc.) and variable in crank operation can be used as the pedal position. In order to brake, the pedal is positioned together with the pedal arm in a certain angle or angular range relative to the frame or the respective frame element. If a foot pedal is used as the pedal, the pedal arm can be rotated, for example, by a corresponding actuation of the pedal, in order to set the pedal position for braking and thus the corresponding braking force, for example by turning the pedal arm into the horizontal position.

Die Pedalposition kann auch durch den zwischen dem Pedal und dem Pedalarm vorliegenden Winkel in Verbindung mit dem zwischen dem Pedalarm und dem Rahmen des Fahrzeugs vorliegenden Winkel gebildet sein. Somit kann eine oder mehrere bestimmte Kombinationen dieser Winkel eine bremskraftauslösende Pedalposition bilden.The pedal position can also be formed by the angle between the pedal and the pedal arm in conjunction with the angle between the pedal arm and the frame of the vehicle. Thus, one or more specific combinations of these angles can form a pedal position that triggers the braking force.

Prinzipiell ist es möglich, als Pedalposition auch eine andere Größe heranzuziehen, welche die aktuelle Stellung oder Position des Pedals gegenüber einem anderen Bauteil des Fahrzeugs oder einer Fahrbahn des Fahrzeugs definiert.In principle, it is possible to use a different size as the pedal position, which defines the current position or position of the pedal relative to another component of the vehicle or a roadway of the vehicle.

Die Pedalposition wird insbesondere mittels eines entsprechenden Positionssensors ermittelt. Wenn die Pedalposition ein Winkel ist, wird bevorzugt ein entsprechender Winkelsensor eingesetzt. Ein solcher Winkelsensor kann in einem Tretlager des Fahrzeugs angeordnet sein. Ein solcher Winkelsensor kann auch in einem Pedallager des Fahrzeugs angeordnet sein. Als Winkelsensor kann auch ein Rotorlagensensor des elektrischen Hilfsantriebs dienen, insbesondere dann wenn der Pedalarm drehfest mit dem Hilfsantrieb gekoppelt ist. Ein solcher Rotorlagensensor dient zur Ermittlung eines Rotors des Hilfsantriebs, der zum Antrieb des Fahrzeugs dient.The pedal position is determined in particular by means of a corresponding position sensor determined. If the pedal position is an angle, an appropriate angle sensor is preferably used. Such an angle sensor can be arranged in a bottom bracket of the vehicle. Such an angle sensor can also be arranged in a pedal bearing of the vehicle. A rotor position sensor of the electrical auxiliary drive can also serve as an angle sensor, in particular when the pedal arm is coupled to the auxiliary drive in a rotationally fixed manner. Such a rotor position sensor is used to determine a rotor of the auxiliary drive, which is used to drive the vehicle.

Bevorzugt wird ein die Bremskraft bewirkenden Bremsmoment und/oder eine die Bremskraft bewirkende Bremsleistung in Abhängigkeit der Pedalposition ermittelt. Entsprechend des Bremsmoments und/oder der Bremskraft wird dann die Bremskraft mittels des elektrischen Hilfsantriebs erzeugt. Das Bremsmoment ist das vom elektrischen Antrieb (beispielsweise generatorisch) erzeugte Drehmoment zum Bremsen des Fahrzeugs. Die Bremsleistung ist die vom elektrischen Antrieb (beispielsweise generatorisch) erzeugte Leistung zum Bremsen des Fahrzeugs. Das Bremsmoment und die Bremsleistung bewirkt also die Bremskraft. Wenn zunächst die Bremsleistung ermittelt wird, kann diese anschließend zu dem zugehörigen Bremsmoment für den elektrischen Hilfsantrieb umgerechnet werden, beispielsweise durch mathematische Division mit einer Drehzahl des Hilfsantriebs. Somit kann eine bestimmte Bremskraft erzeugt werden, die genau zu der aktuellen Pedalposition passt.A braking torque causing the braking force and / or a braking power causing the braking force is preferably determined as a function of the pedal position. The braking force is then generated by means of the electrical auxiliary drive in accordance with the braking torque and / or the braking force. The braking torque is the torque generated by the electric drive (for example, as a generator) for braking the vehicle. The braking power is the power generated by the electric drive (for example, as a generator) for braking the vehicle. The braking torque and the braking power thus bring about the braking force. If the braking power is first determined, it can then be converted into the associated braking torque for the electrical auxiliary drive, for example by mathematical division with a speed of the auxiliary drive. This means that a specific braking force can be generated that exactly matches the current pedal position.

Zur Ermittlung des Bremsmoments und/oder der Bremsleistung bestehen verschiedene Möglichkeiten. Beispielsweise kann dies mittels Kennlinien oder Kennfelder oder Ermittlungsformeln erfolgen. Als besonders vorteilhaft hat sich dazu die Verwendung einer Lookup-Tabelle erwiesen. Dadurch kann das Bremsmoment robust ermittelt werden. Außerdem ist eine solche Lookup-Tabelle einfach applizierbar. Als Eingang der Lookup-Tabelle dient die Pedalposition. Als Ausgang der Lookup-Tabelle wird das zur Pedalposition zugehörige Bremsmoment oder die zur Pedalposition zugehörige Bremsleistung ausgegeben.There are various options for determining the braking torque and / or the braking power. For example, this can be done using characteristic curves or maps or determination formulas. The use of a lookup table has proven to be particularly advantageous for this. As a result, the braking torque can be determined robustly. Such a lookup table is also easy to apply. The pedal position serves as the input to the lookup table. The braking torque associated with the pedal position or the braking power associated with the pedal position is output as the output of the lookup table.

Bevorzugt wird das Bremsmoment und/oder die Bremskraft limitiert. Somit kann eine unvorteilhaft hohe Bremskraft verhindert werden, die beispielsweise zu einem unsicheren Fahrzustand des Fahrzeugs führt. Diese Limitierung erfolgt durch zumindest einen anderen Parameter als die Pedalposition. Insbesondere wird so mittels der Lookup-Tabelle ein von der Pedalposition abhängiger erster Wert für das Bremsmoment oder die Bremsleistung ermittelt. Dieser erste Wert wird anschließend in Abhängigkeit eines oder mehrerer anderer Parameter reduziert. Ein Limit für das Bremsmoment (Bremsmomentlimit) oder für die Bremsleistung (Bremsleistungslimit) kann unabhängig von der Pedalposition ermittelt werden, also Abhängigkeit eines oder mehrerer der anderen Parameter. Der in Abhängigkeit der Pedalposition ermittelte (erste) Wert für das Bremsmoment oder die Bremsleistung wird auf dieses Limit limitiert, sofern das Bremsmoment oder die Bremsleistung dieses Limit überschreitet.The braking torque and / or the braking force is preferably limited. In this way, an disadvantageously high braking force can be prevented, which leads, for example, to an unsafe driving state of the vehicle. This limitation is made by at least one parameter other than the pedal position. In particular, the lookup table is used to determine a first value for the braking torque or the braking power, which is dependent on the pedal position. This first value is then reduced depending on one or more other parameters. A limit for the braking torque (braking torque limit) or for the braking power (braking power limit) can be determined independently of the pedal position, i.e. depending on one or more of the other parameters. The (first) value for the braking torque or the braking power determined as a function of the pedal position is limited to this limit if the braking torque or the braking power exceeds this limit.

Der zumindest eine andere Parameter ist insbesondere zumindest einer der Folgenden:

  • • ein Ladezustand einer Traktionsbatterie des Fahrzeugs,
  • • eine Temperatur des Hilfsantriebs,
  • • die Höhe eines durch das Aufbringen des Bremsmoments oder der Bremsleistung von dem Hilfsantrieb erzeugten elektrischen Stroms,
  • • ein Schlupfzustand zumindest eines von dem Hilfsantrieb antreibbaren Fahrzeugrades des Fahrzeugs.
The at least one other parameter is in particular at least one of the following:
  • A state of charge of a traction battery of the vehicle,
  • A temperature of the auxiliary drive,
  • The amount of an electric current generated by the application of the braking torque or the braking power by the auxiliary drive,
  • A slip state of at least one vehicle wheel of the vehicle that can be driven by the auxiliary drive.

Es können noch weitere, hier nicht explizit genannte andere Parameter herangezogen werden. Der zumindest eine andere Parameter kann beispielsweise von einem Motor- oder Batteriemanagementsystem des Fahrzeugs ermittelt und/oder bereitgestellt werden.Other parameters that are not explicitly mentioned here can also be used. The at least one other parameter can, for example, be determined and / or provided by an engine or battery management system of the vehicle.

Bevorzugt wird die Bremskraft in Abhängigkeit einer Drehzahl des elektrischen Hilfsantriebs erzeugt. Alternativ oder zusätzlich wird die Bremskraft in Abhängigkeit einer Drehzahl eines Fahrzeugrades des Fahrzeugs erzeugt. Auf diese Weise kann ein unsicherer Fahrzustand des Fahrzeugs verhindert werden. Bei der Drehzahl des elektrischen Hilfsantriebs handelt es sich insbesondere um eine Rotordrehzahl eines Rotors des elektrischen Hilfsantriebs. Zur Ermittlung der Drehzahl des elektrischen Hilfsantriebs kann also ein Rotordrehzahlsensor oder ein Rotorlagensensor des Hilfsantriebs genutzt werden. Zur Ermittlung der Drehzahl des Fahrzeugrades kann auch ein Raddrehzahlsensor genutzt werden. Unter der Drehzahl wird auch eine mit der Drehzahl korrespondierende Größe verstanden, wie beispielsweise eine Winkelgeschwindigkeit. Insbesondere wird zunächst eine Bremsleistung in Abhängigkeit der Pedalposition ermittelt und diese Bremsleistung wird durch die Drehzahl dividiert. Somit wird ein Bremsmoment als Quotient aus Bremsleistung und Drehzahl ermittelt. The braking force is preferably generated as a function of a rotational speed of the electrical auxiliary drive. Alternatively or additionally, the braking force is generated as a function of a rotational speed of a vehicle wheel of the vehicle. In this way, an unsafe driving state of the vehicle can be prevented. The speed of the electrical auxiliary drive is in particular a rotor speed of a rotor of the electrical auxiliary drive. A rotor speed sensor or a rotor position sensor of the auxiliary drive can therefore be used to determine the speed of the electrical auxiliary drive. A wheel speed sensor can also be used to determine the speed of the vehicle wheel. The speed is also understood to mean a variable corresponding to the speed, such as an angular speed. In particular, a braking power is first determined as a function of the pedal position and this braking power is divided by the speed. A braking torque is thus determined as the quotient of braking power and speed.

Das Bremsmoment wird dann an den elektrischen Hilfsantrieb ausgegeben und von diesem bereitgestellt und damit die Bremskraft erzeugt.The braking torque is then output to the electrical auxiliary drive and made available by it, thus generating the braking force.

Bevorzugt weist das Fahrzeug eine Bremsanlage auf. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine Betriebsbremse, wie beispielsweise einer Scheibenbremse oder Felgenbremse oder Rücktrittbremse. Die Bremsanlage kann beispielsweise durch Betätigung eines Bremshebels betätigt werden. Bevorzugt ist nun die vom elektrischen Hilfsantrieb erzeugte Bremskraft auch von der Betätigung der Bremsanlage abhängig. Somit kann die vom Hilfsantrieb erzeugte Bremskraft bei der Betätigung der Bremsanlage reduziert oder erhöht werden. Somit kann die durch die Bremsanlage und den elektrischen Hilfsantrieb gemeinsam erzeugte Gesamtbremskraft gezielt verteilt werden, beispielsweise zwischen mehreren Fahrzeugrädern. Somit kann ein unsicherer Fahrzustand des Fahrzeugs verhindert werden.The vehicle preferably has a brake system. This is particularly a service brake, such as a disc brake or rim brake or Coaster brake. The brake system can be operated, for example, by operating a brake lever. The braking force generated by the auxiliary electric drive is now also dependent on the actuation of the braking system. The braking force generated by the auxiliary drive can thus be reduced or increased when the brake system is actuated. The total braking force generated jointly by the brake system and the electrical auxiliary drive can thus be distributed in a targeted manner, for example between several vehicle wheels. An unsafe driving state of the vehicle can thus be prevented.

Vorgeschlagen wird auch eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Bremskraft eines elektrischen Hilfsantriebs eines mit einem Pedal antreibbaren Fahrzeugs. Die Vorrichtung ist dazu ausgeführt, den elektrischen Hilfsantrieb so zu betreiben, dass dieser die Bremskraft, wie vorgeschlagen, in Abhängigkeit der Pedalposition erzeugt. Die Vorrichtung ist also zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens ausgebildet. Bei der Vorrichtung kann es sich um ein Steuergerät für den elektrischen Hilfsantrieb handeln. Wenn das Fahrzeug ein Elektrofahrrad ist, kann es sich bei der Vorrichtung somit um einen Fahrradcomputer handeln, der zur Ansteuerung des elektrischen Hilfsantriebs dient. Es ist also nicht erforderlich, dass die Vorrichtung die Bremskraft selbst generiert. Es reicht aus, dass die Vorrichtung die Erzeugung der Bremskraft durch den elektrischen Hilfsantrieb auslöst.A device for generating a braking force of an electric auxiliary drive of a vehicle that can be driven with a pedal is also proposed. The device is designed to operate the auxiliary electric drive such that it generates the braking force as a function of the pedal position, as suggested. The device is thus designed to carry out the proposed method. The device can be a control device for the electrical auxiliary drive. If the vehicle is an electric bicycle, the device can thus be a bicycle computer that is used to control the electric auxiliary drive. It is therefore not necessary for the device to generate the braking force itself. It is sufficient that the device triggers the generation of the braking force by the auxiliary electric drive.

Die Vorrichtung verfügt dementsprechend über Mittel, um das Verfahren auszuführen. Die Vorrichtung kann somit über einen Datenspeicher verfügen, in dem die Befehle zur Durchführung des Verfahrens gespeichert sind. Die Vorrichtung kann somit über einen Prozessor verfügen, mittels dessen aus der Pedalposition die entsprechende Bremskraft und/oder das entsprechende Bremsmoment und/oder die entsprechende Bremsleistung ermittelt wird. Die Vorrichtung kann auch über die Mittel zur Ermittlung der Pedalposition verfügen, insbesondere einer oder mehrere Winkelsensoren. Die Vorrichtung kann auch über eine Schnittstelle (Eingang) verfügen, um die Pedalposition zu erhalten. Die Vorrichtung kann über eine Schnittstelle (Ausgang) verfügen, um die ermittelte Bremskraft oder das ermittelte Bremsmoment oder die ermittelte Bremsleistung an den Hilfsantrieb auszugeben, damit dieser die entsprechende Bremskraft erzeugt.The device accordingly has means to carry out the method. The device can thus have a data memory in which the commands for carrying out the method are stored. The device can thus have a processor by means of which the corresponding braking force and / or the corresponding braking torque and / or the corresponding braking power is determined from the pedal position. The device can also have the means for determining the pedal position, in particular one or more angle sensors. The device can also have an interface (input) to maintain the pedal position. The device can have an interface (output) in order to output the determined braking force or the determined braking torque or the determined braking power to the auxiliary drive so that it generates the corresponding braking force.

Vorgeschlagen wird auch ein Computerprogrammprodukt. Das Computerprogrammprodukt weist im Detail Befehle auf, die, wenn sie von einer Recheneinheit (beispielsweise einem Steuergerät) ausgeführt werden, bewirken, dass die Recheneinheit das vorgeschlagene Verfahren ausführt. Das Computerprogrammprodukt kann aus einem handelsüblichen Datenspeicher bestehen, der über die speziellen Befehle zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens verfügt.A computer program product is also proposed. The computer program product has commands in detail which, when executed by a computing unit (for example a control unit), cause the computing unit to carry out the proposed method. The computer program product can consist of a commercially available data memory which has the special commands for carrying out the proposed method.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus welchen weitere bevorzugte Ausführungsformen und weitere bevorzugte Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

  • 1 ein Fahrzeug mit einem elektrischen Hilfsantrieb,
  • 2 eine Tretkurbel mit einem Pedal,
  • 3 eine Vorgehensweise zur Ermittlung eines Bremsmoments.
The invention is explained in more detail below with reference to figures, from which further preferred embodiments and further preferred features of the invention can be gathered. The following are shown in a schematic representation:
  • 1 a vehicle with an electric auxiliary drive,
  • 2 a crank with a pedal,
  • 3 a procedure for determining a braking torque.

1 zeigt ein als ein Elektrofahrrad ausgeführtes Fahrzeug. Dementsprechend weist es einen Elektromotor als elektrischen Hilfsantrieb 1 auf. Das Fahrzeug wird von einem Benutzer 2 gefahren. Der Hilfsantrieb 1 unterstützt somit die von dem Benutzer 2 per Muskeln erzeugte (Benutzer-)Antriebskraft mit einer elektromotorisch erzeugten (Hilfs-)Antriebskraft. Die hierzu erforderliche elektrische Energie entnimmt der Hilfsantrieb 1 einer Traktionsbatterie 5. Diese Antriebskräfte addieren sich im nicht näher gezeigten Antriebsstrang des Fahrzeugs zu einer Gesamtantriebskraft. Zum Aufbringen der Antriebskraft durch den Benutzer 3 ist eine Tretkurbel 4 vorgesehen. Prinzipiell kann statt der Tretkurbel 4 auch eine Handkurbel vorgesehen sein. 1 shows a vehicle designed as an electric bicycle. Accordingly, it has an electric motor as an electrical auxiliary drive 1 on. The vehicle is operated by a user 2 hazards. The auxiliary drive 1 thus supports that of the user 2 Muscle-generated (user) driving force with an (auxiliary) driving force generated by an electric motor. The auxiliary drive takes the necessary electrical energy 1 a traction battery 5 , These drive forces add up to a total drive force in the drive train of the vehicle (not shown in more detail). For application of the driving force by the user 3 is a pedal crank 4 intended. In principle, instead of the pedal crank 4 a hand crank can also be provided.

Der Hilfsantrieb 1 ist beispielhaft im Bereich eines Tretlagers an einem Rahmen 3 des Fahrzeugs angeordnet. Es ist beispielsweise auch möglich, dass der elektrische Hilfsantrieb 1 an einer Vorderradnabe oder einer Hinterradnabe des Fahrzeugs angeordnet ist.The auxiliary drive 1 is exemplary in the area of a bottom bracket on a frame 3 arranged of the vehicle. It is also possible, for example, for the electrical auxiliary drive 1 is arranged on a front wheel hub or a rear wheel hub of the vehicle.

Die Tretkurbel 4 ist beispielhaft in 2 gezeigt. Sie setzt sich in an sich bekannter Weise aus zwei Pedalen 4A und je Pedal 4A einem Pedalarm 4B zusammen. Die Pedale 4A sind in dem jeweils zugehörigen Pedalarm 4B über je ein Pedallager drehbar gelagert. Die Pedalarme 4A sind starr miteinander verbunden und zu dem Rahmen 3 über das Tretlager drehbar gelagert. Die Pedale 4A dienen als Fußauflage für den Benutzer 2. Zwischen Pedal 4A und zugehörigem Pedalarm 4B stellt sich ein Winkel α ein. Im Detail liegt der Winkel α zwischen einer Auflagefläche des Pedals 4A für den jeweiligen Fuß des Benutzers 2 und einer Längsachse des zugehörigen Pedalarms 4B vor. Zwischen Pedalarm 4B und Rahmen stellt sich je ein Winkel β ein. Im Detail liegt der Winkel β zwischen der Längsachse des Pedalarms 4B und dem Rahmen oder einem Rahmenelement vor.The crank 4 is exemplary in 2 shown. It consists of two pedals in a manner known per se 4A and each pedal 4A a pedal arm 4B together. The pedals 4A are in the corresponding pedal arm 4B each rotatably supported by a pedal bearing. The pedal arms 4A are rigidly connected to each other and to the frame 3 pivoted on the bottom bracket. The pedals 4A serve as a footrest for the user 2 , Between pedal 4A and associated pedal arm 4B there is an angle α on. The angle is in the detail α between a contact surface of the pedal 4A for each user's foot 2 and a longitudinal axis of the associated pedal arm 4B in front. Between pedal arm 4B and the frame makes an angle β on. The angle is in the detail β between the longitudinal axis of the pedal arm 4B and the frame or a frame element.

Der Winkel α kann sowohl durch die Neigung des auf dem Pedal 4A ruhenden Fußes, als auch durch Drehen der Tretkurbel 4 beeinflusst werden. Der Winkel β kann durch Drehen der Tretkurbel 4 beeinflusst werden. Die Winkel α, β können beispielsweise durch Winkelsensoren ermittelt werden. Die Winkel α, β stellen jeweils ein Maß für die Position des Pedals 4A dar, sie können also beide jeweils einzeln oder in Kombination miteinander als „Pedalposition“ aufgefasst werden.The angle α can both by the inclination of the on the pedal 4A resting foot, as well as by turning the pedal crank 4 to be influenced. The angle β can be done by turning the crank 4 to be influenced. The angles α . β can be determined, for example, by angle sensors. The angles α . β each provide a measure of the position of the pedal 4A , so they can both be understood individually or in combination with each other as "pedal position".

Der elektrische Hilfsantrieb 1 ist außer zur Erzeugung der elektromotorischen Antriebskraft auch dazu ausgebildet, generatorisch betrieben zu werden. Hierdurch erzeugt der Hilfsantrieb 1 ein Bremsmoment, das sich in einer am Fahrzeug angreifenden Bremskraft Fb äußert. Diese Bremskraft Fb bremst das Fahrzeug ab. Im generatorischen Betrieb kann rekuperiert werden. Das bedeutet, dass die hierbei generatorisch erzeugte elektrische Energie zumindest zum Teil der Traktionsbatterie 5 zugeführt wird. Die vom Hilfsantrieb 1 erzeugte Bremskraft Fb entspricht somit einem Rekuperationsniveau des Fahrzeugs.The electric auxiliary drive 1 is designed not only to generate the electromotive driving force but also to be operated as a generator. This creates the auxiliary drive 1 a braking torque that is in a braking force acting on the vehicle F b manifests. This braking force F b brakes the vehicle. Recuperation can be performed in generator mode. This means that the electrical energy generated as a generator at least in part of the traction battery 5 is fed. The auxiliary drive 1 generated braking force F b corresponds to a recuperation level of the vehicle.

Zusätzlich kann das Fahrzeug 1 eine Bremsanlage 7 aufweisen, wie beispielsweise eine Reibbremse, wie eine Scheiben- oder Felgen- oder Rücktrittbremse.In addition, the vehicle 1 a braking system 7 have, such as a friction brake, such as a disc or rim or coaster brake.

Es ist vorgesehen, dass die vom elektrischen Hilfsantrieb 1 erzeugte Bremskraft Fb anhand der Pedalposition des Pedals 4A eingestellt wird. Hierzu ist die Vorrichtung 6 vorgesehen. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät zur Ansteuerung des Hilfsantriebs 1 handeln, wie beispielsweise einem Fahrradcomputer. Das Steuergerät kann daher auch zur Durchführung weiterer Funktionen des Fahrzeugs dienen. Beispielsweise kann die Vorrichtung 6 über ein Batteriemanagementsystem für die Traktionsbatterie 5 verfügen.It is provided that the electrical auxiliary drive 1 generated braking force F b based on the pedal position of the pedal 4A is set. This is the device 6 intended. This can be, for example, a control device for controlling the auxiliary drive 1 act, such as a bike computer. The control unit can therefore also be used to carry out further functions of the vehicle. For example, the device 6 via a battery management system for the traction battery 5 feature.

In der Vorrichtung 6 ist bevorzugt eine Lookup-Tabelle zur Ermittlung eines Bremsmoments und/oder einer Bremsleistung in Abhängigkeit der Pedalposition gespeichert. Dazu wird der Lookup-Tabelle die Pedalposition, also beispielsweise der Winkel α oder β zugeführt. Die Lookup-Tabelle gibt daraufhin das entsprechende Bremsmoment oder die entsprechende Bremsleistung für den Hilfsantrieb 1 aus.In the device 6 a lookup table for determining a braking torque and / or a braking power as a function of the pedal position is preferably stored. To do this, the lookup table uses the pedal position, for example the angle α or β fed. The lookup table then gives the corresponding braking torque or the corresponding braking power for the auxiliary drive 1 out.

Die Bremskraft Fb kann auch durch andere Parameter, also Einflussfaktoren, beeinflusst werden. Beispielsweise kann so das Bremsmoment und/oder die Bremsleistung limitiert werden. Solche Parameter können sein: ein Ladezustand der Traktionsbatterie 5, eine Temperatur des Hilfsantriebs 1, die Höhe eines vom Hilfsantrieb 1 erzeugten elektrischen Stroms beim Bremse, ein Schlupfzustand des von dem Hilfsantrieb 1 antreibbaren Fahrzeugrads des Fahrzeugs (beispielsweise ein Blockieren des Fahrzeugrads), eine Drehzahl des Hilfsantriebs 1, eine Betätigung der Bremsanlage 7 des Fahrzeugs.The braking force F b can also be influenced by other parameters, i.e. influencing factors. For example, the braking torque and / or the braking power can be limited in this way. Such parameters can be: a state of charge of the traction battery 5 , a temperature of the auxiliary drive 1 , the height of one from the auxiliary drive 1 generated electrical current at the brake, a slip state of the auxiliary drive 1 drivable vehicle wheel of the vehicle (for example blocking the vehicle wheel), a speed of the auxiliary drive 1 , an actuation of the brake system 7 of the vehicle.

3 zeigt eine bevorzugte Vorgehensweise zur Ermittlung eines von einem Hilfsantrieb eines Fahrzeugs erzeugtes Bremsmoment Tm in Abhängigkeit einer Pedalposition α, β. Hierbei kann es sich um das Fahrzeug nach 1 handeln. Die Vorgehensweise kann dementsprechend durch die Vorrichtung 6 ausgeführt werden, die über entsprechende Mittel, wie insbesondere Schnittstellen, gespeicherte Befehle und eine Recheneinheit (Prozessor etc.) verfügt. 3 shows a preferred procedure for determining a braking torque generated by an auxiliary drive of a vehicle T m depending on a pedal position α . β , This may be the vehicle after 1 act. The procedure can accordingly be carried out by the device 6 be executed, which has appropriate means, such as in particular interfaces, stored commands and a computing unit (processor etc.).

Wie aus 3 ersichtlich, wird die Pedalposition (hier beispielhaft zumindest einer der Winkel α, β) einer Lookup-Tabelle „LUT“ (Block 8) zugeführt. Die Lookup-Tabelle gibt eine der Pedalposition entsprechende Bremsleistung Pb für den Hilfsantrieb aus.How out 3 can be seen, the pedal position (here, for example, at least one of the angles α . β ) a lookup table "LUT" (block 8th ) fed. The lookup table gives a braking power corresponding to the pedal position P b for the auxiliary drive.

Das Bremsmoment Pb wird anschließend erforderlichenfalls limitiert (Block 9). Beispielsweise sollte ein maximaler Ladestrom für die Traktionsbatterie berücksichtigt werden, um die Traktionsbatterie zu schonen. Ebenso sollte eine Temperatur des Hilfsantriebs berücksichtigt werden, um diesen zu schonen. Daher wird von einer nicht näher gezeigten anderen Funktion ein Bremsleistungslimit (maximal zulässige Bremsleistung) Plim ermittelt und der Limitierung (Block 9) zugeführt. Diese andere Funktion kann anderer Parameter als die Pedalposition für die Limitierung berücksichtigen, insbesondere Parameter von einem Batteriemanagementsystem oder von einer Temperaturüberwachung des Hilfsantriebs oder Motorparameter des Hilfsantriebs oder andere Systembewertungen. Sofern die mittels der Lookup-Tabelle ermittelte Bremsleistung Pb das Bremsleistungslimit Plim übersteigt, wird der Wert der Bremsleistung von Pb auf Plim limitiert. Die auf diese Art erforderlichenfalls limitierte Bremsleistung wird vom Block 9 als Pblim ausgeben.The braking torque P b is then limited if necessary (block 9 ). For example, a maximum charging current for the traction battery should be taken into account in order to protect the traction battery. A temperature of the auxiliary drive should also be taken into account in order to protect it. Therefore, a braking power limit (maximum permissible braking power) is set by another function, not shown in detail. P lim determined and the limitation (Block 9 ) fed. This other function can take into account parameters other than the pedal position for the limitation, in particular parameters from a battery management system or from temperature monitoring of the auxiliary drive or motor parameters of the auxiliary drive or other system evaluations. If the braking power determined using the lookup table P b the braking power limit P lim the value of the braking power of P b on P lim limited. The braking power limited in this way, if necessary, is from the block 9 as P blim output.

Aus der erforderlichenfalls limitierten Bremskraft Pblim wird anschließend das zur Pedalposition passende Bremsmoment Tm ermittelt (Block 10). Hierbei wird die Drehzahl nm des Hilfsantriebs mittels der Gleichung Eq. 1 T m = P b l i m n m

Figure DE102018211460A1_0001
miteinbezogen. Das auf diese Art ermittelte Bremsmoment Tm wird vom Block 10 ausgeben. Beispielsweise wird das Bremsmoment Tm an ein Steuergerät des Hilfsantriebs ausgegeben, das dafür sorgt, dass der Hilfsantrieb dieses Bremsmoment Tm erzeugt. Beispielsweise werden dazu die Leistungsschalter einer Motorsteuerung des Hilfsantriebs vom Steuergerät entsprechend angesteuert.From the limited braking force if necessary P blim then the braking torque that matches the pedal position T m determined (block 10 ). Here, the speed n m of the auxiliary drive is determined using equation Eq. 1 T m = P b l i m n m
Figure DE102018211460A1_0001
involved. The braking torque determined in this way T m is from the block 10 output. For example, the braking torque T m to a control unit of the auxiliary drive, which ensures that the auxiliary drive applies this braking torque T m generated. For example, the circuit breakers of a motor control of the auxiliary drive are controlled accordingly by the control unit.

Es ist möglich, diese Vorgehensweise mit anderen Vorgehensweisen zur Ermittlung des Bremsmoments Tm oder der Bremsleistungen Pb , Pblim zu kombinieren.It is possible to combine this procedure with other procedures for determining the braking torque T m or braking performance P b . P blim to combine.

Es ist möglich, die Ermittlung oder die Ausgabe des Bremsmoments Tm bedarfsweise zu verhindern, indem ein hierzu vorgesehenes Softwareflag gesetzt oder entfernt wird. Das Softwareflag kann beispielsweise durch den Benutzer des Fahrzeugs mittels einer entsprechenden Benutzer-Eingabeschnittstelle gesetzt oder entfernt werden.It is possible to determine or output the braking torque T m to be prevented if necessary by setting or removing a software flag provided for this purpose. The software flag can be set or removed, for example, by the user of the vehicle using a corresponding user input interface.

Die Vorgehensweise kann mit einer Bremsanlage des Fahrzeugs verknüpft sein, um die Bremsleistung des Fahrzeugs zu erhöhen und/oder um eine vorteilhafte Verteilung der Bremsleistung auf die Räder des Fahrzeugs zu erreichen.The procedure can be linked to a braking system of the vehicle in order to increase the braking power of the vehicle and / or to achieve an advantageous distribution of the braking power to the wheels of the vehicle.

Die in 3 gezeigten Blöcke 8, 9, 10 können als separate Hardware- oder Softwaremodule ausgeführt sein, welche die entsprechenden Funktionen ausführen. Sie können in der Vorrichtung 6 der 1 vorgesehen sein.In the 3 blocks shown 8th . 9 . 10 can be designed as separate hardware or software modules that perform the corresponding functions. You can in the device 6 the 1 be provided.

Die besonderen Vorteile dieser Vorgehensweise können die Folgenden sein:

  • • Verbesserung der Energieeffizienz des elektrischen Antriebssystems des Fahrzeugs (Traktionsbatterie, Hilfsantrieb, etc.) und damit Erhöhung der Reichweite.
  • • Reduzierung der Nutzung der Bremsanlage und damit Verbesserung deren Lebensdauer.
  • • Einbeziehung von vorhandenen Batterie- und Motorgrenzen, um deren Leistungsfähigkeit zu Berücksichtigen und um das elektrische Antriebssystem innerhalb seiner zulässigen thermischen Grenzen zu betreiben.
The particular advantages of this approach can be the following:
  • • Improving the energy efficiency of the vehicle's electric drive system (traction battery, auxiliary drive, etc.) and thus increasing the range.
  • • Reduction of the use of the brake system and thus improvement of its service life.
  • • Inclusion of existing battery and motor limits in order to take their performance into account and to operate the electric drive system within its permissible thermal limits.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
elektrischer Hilfsantriebelectric auxiliary drive
22
Benutzeruser
33
Rahmenframe
44
Tretkurbelcrank
4A4A
Pedalpedal
4B4B
Pedalarmpedal arm
55
Traktionsbatterietraction battery
66
Vorrichtungcontraption
77
Bremsanlagebraking system
88th
Blockblock
99
Blockblock
1010
Block block
α, βα, β
Winkel, PedalpositionAngle, pedal position
Fb F b
Bremskraftbraking force
Pb P b
Bremsleistungbrake horsepower
Plim P lim
BremsleistungslimitBraking power limit
Pblim P blim
erforderlichenfalls limitierte Bremsleistunglimited braking power if necessary
Tm T m
Bremsmomentbraking torque

Claims (10)

Verfahren zum Erzeugen einer Bremskraft (Fb) mittels eines elektrischen Hilfsantriebs (1) eines mit einem Pedal (4A) antreibbaren Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft (Fb) in Abhängigkeit einer Pedalposition (α, β) des Pedals (4A) erzeugt wird.Method for generating a braking force (F b ) by means of an electrical auxiliary drive (1) of a vehicle that can be driven with a pedal (4A), characterized in that the braking force (F b ) is dependent on a pedal position (α, β) of the pedal (4A) is produced. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Pedal (4A) mit einem Pedalarm (4B) drehbar verbunden ist und der Pedalarm (4B) drehbar zu einem Rahmen (3) des Fahrzeugs angeordnet ist, und wobei die Pedalposition (α, β) durch • einen zwischen dem Pedal (4A) und dem Pedalarm (4B) vorliegenden Winkel (α) gebildet ist, und/oder • einen zwischen dem Pedalarm (4B) und dem Rahmen (3) des Fahrzeugs vorliegenden Winkel (β) gebildet ist.Procedure according to Claim 1 , wherein the pedal (4A) is rotatably connected to a pedal arm (4B) and the pedal arm (4B) is rotatably arranged to a frame (3) of the vehicle, and wherein the pedal position (α, β) by • one between the pedal ( 4A) and the pedal arm (4B) present angle (α) is formed, and / or • an angle (β) is formed between the pedal arm (4B) and the frame (3) of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein die Bremskraft (Fb) bewirkendes Bremsmoment (Tm) und/oder eine die Bremskraft (Fb) bewirkende Bremsleistung (Pb) in Abhängigkeit der Pedalposition (α, β) ermittelt wird, und wobei die Bremskraft (Fb) entsprechend des ermittelten Bremsmoments (Tm) und/oder der ermittelten Bremsleistung (Pb) mittels des elektrischen Hilfsantriebs (1) erzeugt wird.A method effecting braking power (P b) (α, β) according to one of the preceding claims, wherein a braking force (F b) effecting braking torque (T m) and / or the braking force (F b) depending on the pedal position is determined, and wherein the braking force (F b ) is generated in accordance with the determined braking torque (T m ) and / or the determined braking power (P b ) by means of the electrical auxiliary drive (1). Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bremsmoment (Tlim) und/oder die Bremsleistung (Pb) mittels einer Lookup-Tabelle ermittelt wird.Procedure according to Claim 3 , the braking torque (T lim ) and / or the braking power (P b ) being determined using a lookup table. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Bremsmoment (Tlim) und/oder die Bremsleistung (Pb) durch zumindest einen anderen Parameter (Plim) als die Pedalposition (α, β) limitiert wird.Procedure according to Claim 3 or 4 , the braking torque (T lim ) and / or the braking power (P b ) being limited by at least one parameter (P lim ) other than the pedal position (α, β). Verfahren nach Anspruch 5, wobei der zumindest eine andere Parameter zumindest einer der Folgenden ist: ein Ladezustand einer Traktionsbatterie (5) des Fahrzeugs, eine Temperatur des Hilfsantriebs (1), die Höhe eines durch das Aufbringen des Bremsmoments (Tm) oder der Bremsleistung (Pb) von dem Hilfsantrieb (1) erzeugten elektrischen Stroms, ein Schlupfzustand zumindest eines von dem Hilfsantrieb (1) antreibbaren Fahrzeugrades des Fahrzeugs.Procedure according to Claim 5 , the at least one other parameter being at least one of the following: a state of charge of a traction battery (5) of the vehicle, a temperature of the auxiliary drive (1), the level of a braking torque (T m ) or the braking power (P b ) electrical current generated by the auxiliary drive (1), a slip state of at least one vehicle wheel of the vehicle which can be driven by the auxiliary drive (1). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bremskraft (Fb) in Abhängigkeit einer Drehzahl (nm) des Fahrzeugs, insbesondere einer Drehzahl (nm) des Hilfsantriebs (1) und/oder der Drehzahl eines Fahrzeugrades des Fahrzeugs, erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the braking force (F b ) in dependence a rotational speed (n m ) of the vehicle, in particular a rotational speed (n m ) of the auxiliary drive (1) and / or the rotational speed of a vehicle wheel of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug eine Bremsanlage (7) aufweist, wobei die Bremskraft (Fb) in Abhängigkeit einer Betätigung der Bremsanlage (7) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the vehicle has a braking system (7), the braking force (F b ) being generated as a function of an actuation of the braking system (7). Vorrichtung (6) zum Erzeugen einer Bremskraft (Fb) mittels eines elektrischen Hilfsantriebs (1) eines mit einem Pedal (4A) antreibbaren Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) dazu ausgeführt ist, den elektrischen Hilfsantriebs (1) so zu betreiben, dass dieser die Bremskraft (Fb) gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche erzeugt.Device (6) for generating a braking force (F b ) by means of an electrical auxiliary drive (1) of a vehicle drivable with a pedal (4A), characterized in that the device (6) is designed to apply the electrical auxiliary drive (1) in this way operate that this generates the braking force (F b ) according to the method according to any one of the preceding claims. Computerprogrammprodukt mit Befehlen, die, wenn sie von einer Recheneinheit (6) ausgeführt werden, bewirken, dass die Recheneinheit (6) das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt.Computer program product with instructions which, when executed by a computing unit (6), cause the computing unit (6) to carry out the method according to one of the Claims 1 to 8th performs.
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