DE102020002168A1

DE102020002168A1 - Bicycle with a pedal drive and an assisting electric drive

Info

Publication number: DE102020002168A1
Application number: DE102020002168.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-04-04
Filing date: 2020-04-04
Publication date: 2021-10-07

Abstract

Die vorgeschlagene Erfindung gehört zu den Elektrofahrrädern.Patentanspruch: Fahrrad mit einem Pedalantrieb und einem unterstützenden Elektroantrieb, das eine Einrichtung hat, die das Drehmoment an den Pedalen misst und nach Ergebnissen dieser Messung den unterstützenden Elektroantrieb steuert, dadurch gekennzeichnet, dassdiese Einrichtung zusätzlich feststellt, welche der beiden Pedalen momentan Arbeitsbewegung macht und den unterstützenden Elektroantrieb mit Einbeziehung der Ergebnisse dieser Feststellung steuert.The proposed invention belongs to the electric bicycles. Patent claim: Bicycle with a pedal drive and a supporting electric drive which has a device that measures the torque on the pedals and controls the supporting electric drive according to the results of this measurement, characterized in that this device also determines which of the two pedals is currently making a working movement and controls the supporting electric drive taking into account the results of this determination.

Description

Die vorgeschlagene Erfindung gehört zu den Elektrofahrrädern.The proposed invention belongs to the electric bicycles.

Es ist ein Fahrrad mit einem Pedalantrieb und einem unterstützenden Elektroantrieb, das eine Einrichtung hat, die das Drehmoment an den Pedalen misst und nach Ergebnissen dieser Messung den unterstützenden Elektroantrieb steuert, bekannt. Das ist ein übliches Elektrofahrrad, in dem Elektroantrieb nur dann eingeschaltet wird, wenn der Benutzer selbst auf Pedale tritt. Bei bekannten Fahrrädern tritt ein Problem auf. Wenn der Benutzer (in der Regel auch der Besitzer) des Fahrrades nach einem Trauma oder eine Operation genesen soll, darf er sein operiertes oder traumatisiertes Bein nicht überlasten. Es ist für ihn eine Größe bekannt, wie er dieses Bein belasten darf, zum Beispiel nach 40% oder 50% von seiner üblichen Belastung, das heißt von Belastung seines gesunden Beines, mit möglicherweise einer Vergrößerung nach einer Woche um 10%.There is a bicycle with a pedal drive and an auxiliary electric drive, which has a device that measures the torque on the pedals and controls the auxiliary electric drive according to the results of this measurement. This is a common electric bike in which the electric drive is only switched on when the user steps on the pedals himself. A problem arises with known bicycles. If the user (usually also the owner) of the bicycle is to recover from a trauma or an operation, he must not overload his or her operated or traumatized leg. He knows how much he can load this leg, for example after 40% or 50% of his usual load, that is, from loading his healthy leg, possibly with an increase of 10% after a week.

Das typisch menschliche Problem besteht darin, dass man beim Fahrradfahren die Belastung der Beine nach seinem gesunden Bein wahrnimmt. Folglich, wenn er mit seinem Elektrofahrrad fahren versucht, kann er sein Bein, das nicht stark belastet werden soll, überlasten: sein Gefühl der Belastung basiert sich unbewusst an seinem gesunden Bein. Das soll man vermeiden. Der Erfinder schlägt eine Lösung des Problems vor, die mittels der Merkmale der Ansprüche beschrieben ist. Der Hauptgedanke dieser Lösung besteht darin, dass der unterstützende Elektroantrieb verschiedene Beine verschieden unterstützen soll. Natürlich soll das Fahrrad erkennen, welches Bein momentan eine Arbeitsbewegung macht und diese Arbeitsbewegung entsprechend unterstützen.The typical human problem is that when you ride a bike you feel the strain on your legs after your healthy leg. Consequently, if he tries to ride his electric bike, he can overload his leg, which is not supposed to be heavily loaded: his feeling of strain is subconsciously based on his healthy leg. One should avoid that. The inventor proposes a solution to the problem which is described by means of the features of the claims. The main idea behind this solution is that the supporting electric drive should support different legs in different ways. Of course, the bike should recognize which leg is currently making a work movement and support this work movement accordingly.

Auf der 1 ist das vorgeschlagene Fahrrad, auf der 2 ist das Blockschaltbild der Antriebseinheit des vorgeschlagenen Fahrrades abgebildet.On the 1 is the proposed bike on which 2 the block diagram of the drive unit of the proposed bicycle is shown.

Das vorgeschlagene Fahrrad hat ein Pedalantrieb 1, der mittels einer Antriebseinheit 2 unterstützt werden kann. Die Antriebseinheit 2 bekommt Energie von einer Batterie 3 und informiert der Benutzer des Fahrrades über ihre Vorgänge mittels einer Informationstafel 4, die auf dem Lenkrad des Fahrrades eingerichtet ist.The proposed bicycle has a pedal drive 1 , which by means of a drive unit 2 can be supported. The drive unit 2 gets energy from a battery 3 and informs the user of the bicycle about their processes by means of an information board 4th that is set up on the steering wheel of the bicycle.

Auf dem Rahmen des Fahrrades sind zwei Geber 5 und 6 eingerichtet, die erkennen, wann welcher Kurbel des Pedalantriebes 1 sich vorbeibewegt. Die Geber 5 und 6 übergeben ihre Daten an einem Steuerblock 7, der ein Teil der Antriebseinheit 2 ist.There are two sensors on the frame of the bike 5 and 6th set up that recognize which crank of the pedal drive and when 1 moves past. The donors 5 and 6th transfer their data to a control block 7th which is part of the drive unit 2 is.

Der Steuerblock 7 bekommt Daten über ein Drehmoment an den Pedalen von einem Geber 8 und Daten über gewünschten Unterstützungsmodus „keine“, „niedrig“, „mittel“ oder „stark“, wie es in bekannten Elektrofahrräder üblich ist, von einem Eingabeblock 9. Außerdem bekommt der Steuerblock 7 Daten über maximal erlaubte Belastung der Beine des Benutzers (gesondert für jedes Bein) von einem Eingabeblock 10. Der Steuerblock 7 sendet Befehle an die Batterie 3 und Informationen an die Informationstafel 4, bekommt Elektroenergie von der Batterie 3 und leitet diese an einen Elektromotor 11, der eigentlich den Pedalantrieb 1 unterstützt.The control block 7th receives data about a torque on the pedals from an encoder 8th and data on the desired support mode “none”, “low”, “medium” or “strong”, as is usual in known electric bicycles, from an input block 9 . In addition, the control block gets 7th Data on the maximum permitted load on the user's legs (separately for each leg) from an input block 10 . The control block 7th sends commands to the battery 3 and information on the information board 4th , gets electrical energy from the battery 3 and forwards it to an electric motor 11 who actually drives the pedal 1 supports.

Zuerst bekommt der Steuerblock 7 mittels des Eingabeblocks 9 Daten über den gewünschten Unterstützungsmodus und mittels des Eingabeblocks 10 über die maximal erlaubte Belastung der Beine des Benutzers. Beim Beginn einer Fahrt bekommt der Steuerblock 7 von dem Geber 8 Daten über laufendes Drehmoment an den Pedalen. Jetzt schaltet er der Elektromotor 11 so, dass dieser die erwünschte Unterstützung dem Pedalendrehen leistet. Das verläuft bis das Drehmoment an den Pedalen die maximal erlaubte Belastung für ein der Beine des Benutzers überschreitet. Gleichzeitig bekommt der Steuerblock 7 Daten von Gebern 5 und 6, welcher der Kurbeln (und enzsprechend welches der Beine) im nächsten Moment eine Arbeitsbewegung machen wird und bei einer Überschreitung schaltet der Steuerblock 7 den Elektromotor 11 so hoch, dass die Belastung der Beine des Benutzers die maximal erlaubte nicht überschreitet. Das Vorhandensein der zwei Gebern 5 und 6 erlaubt es, rechtzeitig der Beginn einer Arbeitsbewegung eines oder anderen Beines zu berechnen und der Elektromotor 11 effektiv zu steuern.First the control block gets 7th using the input block 9 Data about the desired support mode and by means of the input block 10 about the maximum permitted load on the user's legs. At the beginning of a journey, the control block gets 7th from the giver 8th Data on running torque on the pedals. Now he switches the electric motor 11 so that it provides the desired support when turning the pedals. This continues until the torque on the pedals exceeds the maximum permitted load on one of the user's legs. At the same time the control block gets 7th Data from donors 5 and 6th which of the cranks (and accordingly which of the legs) will make a working movement in the next moment and if it is exceeded, the control block switches 7th the electric motor 11 so high that the load on the user's legs does not exceed the maximum permitted. The presence of the two donors 5 and 6th allows the start of a work movement of one or the other leg to be calculated in good time, as does the electric motor 11 to control effectively.

Gleichzeitig prüft der Steuerblock 7 was für ein Teil der maximal möglichen Unterstützung seitens des Elektromotors 11 noch nicht benutzt ist. Falls diese kleiner als eine vorgegebene Größe ist, zum Beispiel 10% (das heißt, dass 90% der Möglichkeiten schon benutzt sind), alarmiert er den Benutzer, dass die Möglichkeiten der Unterstützung fast erschöpft sind und schickt eine Meldung darüber an die Informationstafel 4.The control block checks at the same time 7th what a part of the maximum possible support on the part of the electric motor 11 is not used yet. If this is smaller than a specified size, for example 10% (that is, 90% of the options have already been used), it alerts the user that the support options are almost exhausted and sends a message about this to the information board 4th .

Eine Verwirklichung der vorgeschlagenen Erfindung ist einfach, sie soll bei Genesung der Menschen oder Prävention einer unerwünschten Überlastung behilflich sein.Implementation of the proposed invention is simple; it is intended to help people recover or prevent undesired overloading.

Claims

Bicycle pedal with a drive and an assisting electric drive, having a device which measures the torque on the pedals and to results of this measurement controls the assisting electric drive, characterized characterized in that this device also determines which of the two pedals is currently making working movement and controls the supporting electric drive taking into account the results of this determination.