DE102020200198A1 - Operating method and control unit for driving a vehicle and vehicle - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für den Antrieb (80) eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs (1), Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs, bei welchem (i) ein durch den Antrieb (80) erzeugtes oder erzeugbares und auf eine Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) im Bereich zwischen einer ersten und niedrigeren Grenzgeschwindigkeit (vmin) und einer zweiten und höheren Grenzgeschwindigkeit (vmax) mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) monoton fallenden Verlauf gesteuert und/oder geregelt wird und (ii) zumindest eine der ersten Grenzgeschwindigkeit (vmin) und der zweiten Grenzgeschwindigkeit (vmax) variabel einstellbar ist und/oder variabel eingestellt wird.

Figure DE102020200198A1_0000
The invention relates to an operating method for the drive (80) of a vehicle (1), bicycle, electric bicycle, eBike, pedelec and / or S-pedelec that can be driven with muscle power and additionally with motor power, in which (i) a drive (80 ) generated or producible engine torque that can be applied and / or applied to an output shaft (15) of the vehicle (1) as a function of a speed of the vehicle (1) in the range between a first and lower limit speed (vmin) and a second and higher limit speed ( vmax) is controlled and / or regulated with a course falling monotonically with the speed of the vehicle (1) and (ii) at least one of the first limit speed (vmin) and the second limit speed (vmax) is variably adjustable and / or set variably.
Figure DE102020200198A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren und eine Steuereinheit für einen Antrieb eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug als solches. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Betriebsverfahren und eine Steuereinheit für den Antrieb eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs sowie ein derartiges Fahrzeug als solches.The present invention relates to an operating method and a control unit for driving a vehicle and a vehicle as such. The present invention relates in particular to an operating method and a control unit for driving a vehicle which can be driven with muscle power and additionally with motor power, in particular a bicycle, electric bicycle, eBikes, pedelecs and / or S-pedelecs, and such a vehicle as such.

Bei zusätzlich zur Muskelkraft mit Motorkraft unterstützten Fahrzeugen, insbesondere bei Elektrofahrrädern, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs wird beim Erreichen einer ersten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit, die auch als maximale Unterstützungsgeschwindigkeit bezeichnet werden kann, die Unterstützung durch den Motor herunter geregelt und schließlich beim Überschreiten einer zweiten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit beendet. Mit bisher vorgesehenen Steuermechanismen wird dieses Herunterregeln oft als störend und abrupt empfunden.In vehicles that are supported by motor power in addition to muscle power, especially electric bicycles, eBikes, pedelecs and / or S-pedelecs, when the motor reaches a first predetermined limit speed, which can also be referred to as the maximum support speed, the support from the motor is reduced and finally when it is exceeded a second predetermined limit speed ended. With control mechanisms previously provided, this down-regulation is often perceived as disruptive and abrupt.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren für einen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das erforderliche Herunterregeln anpassbar ist und daher beispielsweise als weniger abrupt und störend empfunden wird. Dies wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass ein Betriebsverfahren für den Antrieb einer mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Arbeitsvorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugs, Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs geschaffen wird, bei welchem

  • (i) ein durch den Antrieb erzeugbares/erzeugtes und auf eine Abtriebswelle des Fahrzeugs aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Bereich zwischen einer ersten und niedrigeren Grenzgeschwindigkeit - insbesondere aufgefasst als erste oder untere maximale Unterstützungsgeschwindigkeit, und einer zweiten und höheren Grenzgeschwindigkeit - aufgefasst als zweite oder obere maximale Unterstützungsgeschwindigkeit - mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs monoton fallenden Verlauf gesteuert und/oder geregelt wird und
  • (ii) zumindest eine der ersten Grenzgeschwindigkeit und der zweiten Grenzgeschwindigkeit variabel einstellbar ist und/oder variabel eingestellt wird.
The operating method according to the invention for a drive with the features of claim 1 has the advantage over the fact that the required down-regulation is adaptable and is therefore perceived, for example, as less abrupt and disruptive. This is achieved according to the invention with the features of claim 1 in that an operating method for driving a working device which can be driven with muscle power and additionally with motor power, in particular a vehicle, bicycle, electric bicycle, eBikes, pedelecs and / or S-pedelecs, is created, in which
  • (i) an engine torque that can be generated / generated by the drive and applied and / or applied to an output shaft of the vehicle as a function of a speed of the vehicle in the range between a first and lower limit speed - in particular interpreted as a first or lower maximum support speed, and a second and higher limit speed - understood as a second or upper maximum support speed - is controlled and / or regulated with a course that falls monotonically with the speed of the vehicle and
  • (ii) at least one of the first limit speed and the second limit speed is variably adjustable and / or variably set.

Mit den erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen ist es möglich, den Vorgang des Herunterregelns an eine jeweilige Betriebssituation, z.B. hinsichtlich spezifischer Eigenschaften von Fahrer und/oder Fahrzeug, anzupassen. Dadurch wird unterschiedlichen Betriebsbedingungen Rechnung getragen.With the measures provided according to the invention, it is possible to adapt the process of regulating down to a particular operating situation, e.g. with regard to specific properties of driver and / or vehicle. This takes into account different operating conditions.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims show preferred developments of the invention.

Der Vorgang des Anpassens beziehungsweise Einstellens mindestens einer der Grenzgeschwindigkeiten beziehungsweise der ersten Grenzgeschwindigkeit und/oder der zweiten Grenzgeschwindigkeit kann durch unterschiedliche Maßnahmen erfolgen.The process of adapting or setting at least one of the limit speeds or the first limit speed and / or the second limit speed can be carried out by different measures.

So ist es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens möglich, eine erste Betriebsgröße des Fahrzeugs zu erfassen und einen Wert der erfassten Betriebsgröße dem variablen Einstellen der ersten Grenzgeschwindigkeit und der zweiten Grenzgeschwindigkeit zu Grunde zu legen.Thus, according to a preferred embodiment of the operating method according to the invention, it is possible to record a first operating variable of the vehicle and to base a value of the recorded operating variable on the variable setting of the first limit speed and the second limit speed.

Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass einem variablen Einstellen mindestens einer der Grenzgeschwindigkeiten eine, insbesondere manuelle, Benutzereingabe und/oder Benutzeranforderung zu Grunde gelegt wird.As an alternative or in addition, it is conceivable that a variable setting of at least one of the limit speeds is based on, in particular manual, user input and / or user request.

Das variable Einstellen auf der Grundlage einer Betriebsgröße kann durch einen oder durch mehrere Betriebsparameter der zu Grunde liegenden Arbeitsvorrichtung bzw. des Fahrzeugs erfolgen, beispielsweise wird die erste und/oder zweite Grenzgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Beschleunigung des Fahrzeugs eingestellt beziehungsweise angepasst.The variable setting on the basis of an operating variable can be carried out by one or more operating parameters of the underlying work device or of the vehicle, for example the first and / or second limit speed is set or adjusted depending on the acceleration of the vehicle.

So ist es gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens denkbar, dass als Betriebsgröße der Arbeitsvorrichtung und insbesondere des Fahrzeugs eine Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder ein vom Fahrer auf die Abtriebswelle aufgebrachtes muskuläres Drehmoment erfasst wird bzw. werden.According to a preferred exemplary embodiment of the operating method according to the invention, it is conceivable that an acceleration of the vehicle and / or a muscular torque applied by the driver to the output shaft is or are recorded as the operating variable of the working device and in particular the vehicle.

Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit, im Sinne einer ersten oder unteren maximalen Unterstützungsgeschwindigkeit, in Abhängigkeit von einer Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder in Abhängigkeit von einem von einem Fahrer muskulär auf die Abtriebswelle aufgebrachten Drehmoment eingestellt wird.It is particularly advantageous if the first and lower limit speed, in the sense of a first or lower maximum support speed, is muscular on the driver as a function of an acceleration of the vehicle and / or as a function of one Output shaft applied torque is adjusted.

Obwohl grundsätzlich sämtliche Möglichkeiten des variablen Einstellens denkbar sind, ist es im Hinblick auf einen als besonders gleichmäßig empfundenen Betrieb von besonderem Vorteil, wenn gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit für niedrigere Beschleunigungen des Fahrzeugs erhöht beziehungsweise gesteigert beziehungsweise auf höhere Geschwindigkeiten eingestellt wird. Mit anderen Worten wird die erste Grenzgeschwindigkeit mit abnehmender erfasster Beschleunigung erhöht beziehungsweise wird die erste Grenzgeschwindigkeit mit zunehmender Beschleunigung gesenkt. Entsprechend wird vorteilhafterweise die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit für höhere Beschleunigungen des Fahrzeugs reduziert beziehungsweise gesenkt beziehungsweise auf niedrigere Geschwindigkeiten eingestellt wird.Although in principle all possibilities for variable adjustment are conceivable, it is of particular advantage with regard to operation that is perceived as particularly uniform if, according to another preferred embodiment of the operating method according to the invention, the first and lower limit speeds for lower accelerations of the vehicle are increased or increased or to higher ones Speeds is set. In other words, the first limit speed is increased with decreasing detected acceleration or the first limit speed is reduced with increasing acceleration. Correspondingly, the first and lower limit speeds for higher accelerations of the vehicle are advantageously reduced or reduced or set to lower speeds.

Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit für niedrigere von einem Fahrer auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs aufgebrachte muskuläre Drehmomente erhöht beziehungsweise gesteigert beziehungsweise auf vergleichsweise höhere Geschwindigkeiten und für höhere von einem Fahrer auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs aufgebrachte muskuläre Drehmomente reduziert beziehungsweise gesenkt beziehungsweise auf vergleichsweise niedrigere Geschwindigkeiten eingestellt werden.Alternatively or additionally, according to another exemplary embodiment of the operating method according to the invention, the first and lower limit speeds for lower muscular torques applied by a driver to the output shaft of the vehicle can be increased or increased or to comparatively higher speeds and for higher muscular torques applied by a driver to the output shaft of the vehicle Torques reduced or reduced or set to comparatively lower speeds.

In einer anderen Ausführung des Betriebsverfahren wird die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Beschleunigung des Fahrzeugs angepasst, insbesondere für eine vorgegebene definierte Zeitspanne, wobei die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit bei steigender Beschleunigung des Fahrzeugs erhöht beziehungsweise gesteigert beziehungsweise auf höhere Geschwindigkeiten eingestellt beziehungsweise geändert wird. In dieser Ausführung ist es vorteilhafterweise vorgesehen, die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit bei abnehmender Beschleunigung des Fahrzeugs zu reduzieren beziehungsweise zu senken beziehungsweise auf niedrigere Geschwindigkeiten einzustellen. Dies ist insbesondere bei S-Pedelecs beziehungsweise Speed-Pedelecs von Vorteil, da die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit im Vergleich zur zweiten Grenzgeschwindigkeit bereits niedrig gewählt wurde, beispielsweise um eine Dauerbelastung des Elektromotors des Fahrzeugs zu reduzieren. Mit anderen Worten kann in dieser Ausführung eine Dauerhaltbarkeit des Antriebssystems beziehungsweise des Elektromotors als Antriebsmotor gewährleistet werden. Mit zunehmender Beschleunigung des Fahrzeugs erfolgt in dieser Ausführung vorteilhafterweise für eine vorgegebene definierte Zeitspanne eine zunehmende Unterstützung auch bei Geschwindigkeiten oberhalb der ersten Grenzgeschwindigkeit, wodurch für den Fahrer des Fahrzeugs für ein agileres Fahrgefühl resultiert.In another embodiment of the operating method, the first and lower limit speeds are adapted as a function of the acceleration of the vehicle, in particular for a predetermined, defined period of time, the first and lower limit speeds being increased or increased as the vehicle's acceleration increases, or being set or changed to higher speeds. In this embodiment, it is advantageously provided to reduce or lower the first and lower limit speed as the vehicle's acceleration decreases, or to set it to lower speeds. This is particularly advantageous in the case of S-Pedelecs or Speed Pedelecs, since the first and lower limit speeds have already been selected to be low in comparison to the second limit speeds, for example in order to reduce the permanent load on the electric motor of the vehicle. In other words, durability of the drive system or of the electric motor as the drive motor can be ensured in this embodiment. With increasing acceleration of the vehicle, in this embodiment there is advantageously increasing support for a predetermined defined period of time, even at speeds above the first limit speed, which results in a more agile driving experience for the driver of the vehicle.

Der beim Herunterregeln eingesetzte Regelungscharakter kann grundsätzlich beliebig gestaltet werden, solange nur gewährleistet ist, dass zwischen der ersten und der zweiten Grenzgeschwindigkeit der Anteil - oder die Unterstützung durch den Motor allgemein - reduziert wird, insbesondere in monotoner Art und Weise.The control character used for the downward regulation can in principle be designed as long as it is only guaranteed that between the first and the second limit speed the proportion - or the support from the motor in general - is reduced, in particular in a monotonous manner.

Zum Beispiel kann das durch den Antrieb erzeugte und auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs aufgebrachte Motormoment im Bereich zwischen der ersten Grenzgeschwindigkeit und der zweiten Grenzgeschwindigkeit mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit einem linearen, abschnittsweise linearen und/oder streng monoton fallenden Verlauf gesteuert und/oder geregelt werden. Auch nichtlineare Verläufe sind denkbar, um bestimmte Betriebssituationen gerecht zu werden.For example, the engine torque generated by the drive and applied to the output shaft of the vehicle can be controlled and / or controlled in the range between the first limit speed and the second limit speed with a linear, sectionally linear and / or strictly monotonous curve with the speed of the vehicle be managed. Non-linear courses are also conceivable in order to do justice to certain operating situations.

Die Bewertung der Motorunterstützung kann aufgrund unterschiedlicher Parameter erfolgen.The motor support can be evaluated on the basis of different parameters.

So ist es gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens möglich, dass das durch den Antrieb erzeugte/erzeugbare und auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs aufbringbare und/oder aufgebrachte Motormoment bestimmt wird über einen Anteil des Motormoments an einem von einem zu Grunde liegenden Motor maximal erzeugbaren/erzeugten und/oder maximal auf die Abtriebswelle aufgebrachten/aufbringbaren Drehmoment.Thus, according to another preferred exemplary embodiment of the operating method according to the invention, it is possible for the engine torque generated / generated by the drive and / or applied to and / or applied to the output shaft of the vehicle to be determined via a proportion of the engine torque in a maximum engine that can be generated by an underlying engine / generated and / or maximum torque applied / applicable to the output shaft.

Alternativ oder zusätzlich ist die Bezugnahme über einen Verstärkungsfaktor in Bezug auf das von einem Fahrer, insbesondere aktuell, aufbringbare und/oder aufgebrachte muskuläre Drehmoment möglich. Dabei gibt der Verstärkungsfaktor an, um welchen Anteil oder Faktor das vom Fahrer erzeugte und aufgebrachte muskuläre Drehmoment verstärkt wird. Zum Beispiel wird bei einem Verstärkungsfaktor mit dem Wert 2 das vom Fahrer aufgebrachte muskuläre Drehmoment durch ein identisches Motormoment insgesamt verdoppelt.Alternatively or additionally, reference is possible via an amplification factor in relation to the muscular torque that can be applied and / or applied by a driver, in particular currently. The amplification factor indicates the proportion or factor by which the muscular torque generated and applied by the driver is amplified. For example, with a gain factor with the value 2nd the muscular torque applied by the driver is doubled overall by an identical engine torque.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch eine Steuereinheit für einen Antrieb eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs und insbesondere eines Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs geschaffen.According to a further aspect of the present invention, a control unit for driving a vehicle that can be driven with muscle power and additionally with motor power and in particular a bicycle, electric bicycle, eBikes, pedelecs and / or S-pedelecs is also created.

Die Steuereinheit ist eingerichtet, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens auszuführen, ablaufen zu lassen, zu veranlassen und/oder zu steuern und/oder in einem solchen Verfahren verwendet zu werden. The control unit is set up to carry out an embodiment of the operating method according to the invention, to let it run, to cause and / or to control it and / or to be used in such a method.

Des Weiteren ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbares Fahrzeug und insbesondere ein Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike, Pedelec und/oder S-Pedelec.The present invention furthermore relates to a vehicle which can be driven with muscle power and additionally with motor power, and in particular a bicycle, electric bicycle, eBike, pedelec and / or S-pedelec.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist mit einem Antrieb und einer erfindungsgemäß ausgestalteten Steuereinheit ausgebildet, wobei letztere zur Steuerung des Antriebs eingerichtet ist.The vehicle according to the invention is designed with a drive and a control unit designed according to the invention, the latter being set up to control the drive.

FigurenlisteFigure list

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.

  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Fahrzeuges nach Art eines Elektrofahrrades, bei welchem eine erste Ausführungsform der Erfindung realisiert ist.
  • 2 zeigt nach Art eines Graphen verschiedene Verlaufsformen der Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie beim erfindungsgemäßen Vorgehen eingesetzt werden können.
  • 3 zeigt nach Art eines Graphen eine Verlaufsform der Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie beim herkömmlichen Vorgehen eingesetzt wird.
  • 4 Diagramm eines Verlaufs der Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie beim erfindungsgemäßen Vorgehen alternativ eingesetzt werden kann.
Embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying figures.
  • 1 is a schematic representation of an example of a vehicle in the manner of an electric bicycle, in which a first embodiment of the invention is implemented.
  • 2nd shows, in the manner of a graph, various forms of engine support as a function of the vehicle speed, as can be used in the procedure according to the invention.
  • 3rd shows, in the manner of a graph, a form of the motor support as a function of the vehicle speed, as is used in the conventional procedure.
  • 4th Diagram of a course of the motor support as a function of the vehicle speed, as can alternatively be used in the procedure according to the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 Ausführungsbeispiele der Erfindung und der technische Hintergrund im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben.Below, with reference to the 1 to 4th Embodiments of the invention and the technical background described in detail. The same and equivalent as well as the same or equivalent acting elements and components are denoted by the same reference numerals. The detailed description of the designated elements and components is not reproduced in every case.

Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.The illustrated features and further properties can be isolated from one another in any form and can be combined with one another as desired without leaving the core of the invention.

Zunächst wird unter Bezugnahme auf 1 beispielhaft ein Elektrofahrrad als eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 im Detail beschrieben.First, referring to 1 for example an electric bicycle as a preferred embodiment of the vehicle according to the invention 1 described in detail.

Das Fahrzeug 1 umfasst als Elektrofahrrad einen Rahmen 12, an dem ein Vorderrad 9-1, ein Hinterrad 9-2 und ein Kurbeltrieb 2 mit zwei Kurbeln 7, 8 mit Pedalen 7-1 und 8-1 angeordnet sind. Ein elektrischer Antrieb 3 ist in den Kurbeltrieb 2 integriert. Am Hinterrad 9-2 ist ein Ritzel 6 angeordnet.The vehicle 1 includes a frame as an electric bike 12th on which a front wheel 9-1 , a rear wheel 9-2 and a crank mechanism 2nd with two cranks 7 , 8th with pedals 7-1 and 8-1 are arranged. An electric drive 3rd is in the crank mechanism 2nd integrated. On the rear wheel 9-2 is a pinion 6 arranged.

Ein Antriebsmoment, welches durch den Fahrer und/oder durch den elektrischen Antrieb 3 bereitgestellt wird, wird von einem Kettenblatt 4 am Kurbeltrieb 2 über eine Kette 5 auf das Ritzel 6 übertragen.A drive torque generated by the driver and / or by the electric drive 3rd is provided by a chainring 4th on the crank mechanism 2nd over a chain 5 on the pinion 6 transfer.

Am Lenker des Fahrzeuges 1 ist ferner eine erfindungsgemäß aufgebaute und eingerichtete Steuereinheit 10 angeordnet, welche mit dem gegebenenfalls ausgebildeten elektrischen Antrieb 3 verbunden ist. Im oder am Rahmen 12 ist ferner eine Batterie 11 ausgebildet, welche zur Stromversorgung des elektrischen Antriebes 3 dient.On the handlebars of the vehicle 1 is also a control unit constructed and set up according to the invention 10th arranged, which with the optionally formed electrical drive 3rd connected is. In or on the frame 12th is also a battery 11 trained to power the electric drive 3rd serves.

Im Rahmen 12 integriert ist ein Kurbellager 13 oder Tretlager, welches ein Kurbelgehäuse 14 und eine Kurbelwelle 15 aufweist.As part of 12th A crank bearing is integrated 13 or bottom bracket, which is a crankcase 14 and a crankshaft 15 having.

Die Antriebsanordnung 80 des erfindungsgemäßen Fahrzeuges 1 aus 1 weist den Kurbeltrieb 2 und den elektrischen Antrieb 3 auf, wobei die von letzterem erzeugbaren oder erzeugten Drehmomente zur Unterstützung eines muskulär durch den Fahrer aufgebrachten Drehmoments über eine entsprechende und in 1 nicht explizit dargestellte Übertragungseinrichtung aufnehmbar und an das Kettenblatt 4, zum Beispiel aufgefasst als Abtriebselement 4, übertragbar sind.The drive arrangement 80 of the vehicle according to the invention 1 out 1 has the crank mechanism 2nd and the electric drive 3rd on, the torques that can be generated or generated by the latter to support a torque applied muscularly by the driver via a corresponding and in 1 Transmission device not explicitly shown can be picked up and attached to the chainring 4th , for example as an output element 4th , are transferable.

In bekannter Weise ist die Steuereinheit 10 dazu eingerichtet, ein durch den Antrieb 80 erzeugtes und auf die Abtriebswelle 15 , insbesondere im Sinne einer Kurbelwelle 15 des Fahrzeugs 1, aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment zur Unterstützung des muskulär vom Fahrer aufgebrachten Drehmoments im Bereich zwischen einer ersten oder niedrigeren Grenzgeschwindigkeit vmin und einer zweiten und höheren Grenzgeschwindigkeit vmax mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 monoton fallenden Verlauf zu steuern und/oder zu regeln.The control unit is known 10th set up one by the drive 80 generated and on the output shaft 15 , especially in the sense of a crankshaft 15 of the vehicle 1 , Applicable and / or applied engine torque to support the torque muscularly applied by the driver in the range between a first or lower limit speed vmin and a second and higher limit speed vmax with the speed of the vehicle 1 control and / or regulate monotonically falling course.

Wie oben bereits im Detail dargelegt wurde besteht ein Kernaspekt der vorliegenden Erfindung daran, vorzugsweise die erste oder niedrigere Grenzgeschwindigkeit, im allgemeinen jedoch zumindest eine der ersten und der zweiten Grenzgeschwindigkeiten vmin, vmax, variabel einzustellen, um insbesondere den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs Rechnung tragen zu können.As has already been explained in detail above, a core aspect of the present invention consists in preferably variably setting the first or lower limit speed, but generally at least one of the first and second limit speeds vmin, vmax, in order in particular to be able to take into account the operating conditions of the vehicle .

Insbesondere handelt sich dabei darum, die erste oder niedrigere Grenzgeschwindigkeit, also die so genannte maximale Unterstützungsgeschwindigkeit, von der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 und/oder vom vom Fahrer aufgebrachten Drehmoment auf die Abtriebswelle 15 zu steuern oder zu regeln, so dass bei starken Beschleunigungen und/oder muskulären Drehmomenten das Herunterregeln der Motorunterstützung früher, also bei niedrigeren Geschwindigkeiten erfolgt als bei geringeren Beschleunigungen und/oder muskulären Drehmomenten. In particular, this means the first or lower limit speed, that is to say the so-called maximum support speed, of the acceleration of the vehicle 1 and / or the torque applied by the driver to the output shaft 15 to control or regulate, so that with strong accelerations and / or muscular torques the motor support is reduced earlier, that is to say at lower speeds than with lower accelerations and / or muscular torques.

3 zeigt dazu nach Art eines Graphen 30 eine Verlaufsform der Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v, wie sie beim herkömmlichen Vorgehen eingesetzt wird. 3rd shows like a graph 30th a course form of the motor support in dependence on the vehicle speed v, as used in the conventional procedure.

Auf der Abszisse 31 des Grafen 30 ist somit die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 dargestellt, auf der Ordinate 32 die relative Unterstützung, zum Beispiel im Sinn eines relativen, also auf das maximal mögliche Motormoment normierten Anteils eines tatsächlich auf die Abtriebswelle oder Kurbelwelle 15 des Fahrzeugs 1 aufgebrachten Motormoments. Die Spur 31 beschreibt den Verlauf der Motorunterstützung als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit v.On the abscissa 31 of the count 30th is thus the speed v of the vehicle 1 shown on the ordinate 32 the relative support, for example in the sense of a relative portion, i.e. standardized to the maximum possible engine torque, of a portion that is actually related to the output shaft or crankshaft 15 of the vehicle 1 applied engine torque. The track 31 describes the course of engine support as a function of vehicle speed v.

Der Wert 1 beschreibt also eine Situation, bei welcher das auf die Abtriebswelle 15 aufgebrachte Motormoment dem (maximalen) erzeugten/erzeugbaren Motormoment entspricht. Der Wert 0 beschreibt die Situation ohne M otoru nterstützu ng.The value 1 describes a situation in which this affects the output shaft 15 applied engine torque corresponds to the (maximum) generated / producible engine torque. The value 0 describes the situation without motor support.

Am Verlauf der Spur 31 ist zu erkennen, dass bis zu einer ersten und niedrigeren Grenzgeschwindigkeit vmin bei etwa 24 km/h die Motorunterstützung maximal ist und ab dem Erreichen der ersten und niedrigeren Grenzgeschwindigkeit bis zur zweiten und höheren Grenzgeschwindigkeit vmax, je mit dem Wert 27,5 km/h, linear auf den Wert 0 absinkt.On the course of the track 31 it can be seen that up to a first and lower limit speed vmin at about 24 km / h the motor support is maximum and from reaching the first and lower limit speed to the second and higher limit speed vmax, each with the value 27.5 km / h , linear to the value 0 sinks.

Da dieses Vorgehen bei verschiedenen Betriebsszenarien für einen Benutzer oder Fahrer als zu abrupt empfunden wird, wird erfindungsgemäß in der oben beschriebenen Art und Weise ein Vorgehen vorgeschlagen, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit vmin in Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter variabel eingestellt wird.Since this procedure is perceived as too abrupt for a user or driver in various operating scenarios, a procedure is proposed according to the invention in the manner described above in which the first and lower limit speed vmin is variably set as a function of various operating parameters.

Diese Situation ist in der 2 illustriert, welche nach Art eines Graphen verschiedene Verlaufsformen der Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v zeigt.This situation is in the 2nd illustrates which, in the manner of a graph, shows various forms of the engine support as a function of the vehicle speed v.

Analog zu der Darstellung gemäß 3 ist auf der Abszisse 21 des Graphen 20 wiederum die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 und auf der Ordinate 22 die relative Motorunterstützung dargestellt.Analogous to the representation according to 3rd is on the abscissa 21 of the graph 20 again the speed v of the vehicle 1 and on the ordinate 22 the relative motor support is shown.

Die Spuren 23, 23-1 und 23-2 zeigen verschiedene Verlaufsformen der Motorunterstützung als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit v.The traces 23 , 23-1 and 23-2 show different forms of engine support as a function of vehicle speed v.

Dabei entspricht die Spur 23 den Verlauf nach der Spur 33 des herkömmlichen Vorgehens, wie dies im Zusammenhang mit 3 beschrieben ist. D.h., es gilt vmin = 24 km/h und vmax = 27,5 km/h mit linear abfallende Verlauf der Motorunterstützung zwischen den ersten und zweiten Grenzgeschwindigkeiten vmin und vmax.The track corresponds 23 the course after the trace 33 the conventional approach of how this relates to 3rd is described. This means that vmin = 24 km / h and vmax = 27.5 km / h with a linearly decreasing course of the motor support between the first and second limit speeds vmin and vmax.

Für den Fall einer besonders großen Beschleunigung und/oder eines besonders hohen muskulären Drehmoments, welches durch den Fahrer oder Benutzer auf die Kurbelwelle 15 aufgebracht wird, wird der Wert der ersten und geringeren Grenzgeschwindigkeit auf den Wert vmin,1 = 20 km/h zu niedrigeren Geschwindigkeiten hin verschoben. Das bedeutet, dass im Anwendungsfall das Herunterregeln der relativen Motorunterstützung vom Wert 1 auf den Wert 0 früher, d.h. bei einer niedrigeren Grenzgeschwindigkeit beginnt. Die sich gemäß dem Grafen 23-1 ergebende flachere Verlaufsform macht deutlich, dass das Herunterregeln weniger ruckartig erfolgt.In the event of a particularly high acceleration and / or a particularly high muscular torque, which the driver or user applies to the crankshaft 15 is applied, the value of the first and lower limit speed is shifted to the value vmin, 1 = 20 km / h towards lower speeds. This means that in the application case, the reduction of the relative motor support from the value 1 on the value 0 starts earlier, ie at a lower limit speed. According to the count 23-1 The resulting flatter shape makes it clear that the downward regulation is less jerky.

Im Gegensatz dazu kann bei geringeren Beschleunigungen und/oder bei geringeren muskulären Drehmomenten, die vom Benutzer oder Fahrer auf die Kurbelwelle 15 als Abtriebswelle aufgebracht werden, ein Herunterregeln „später“ erfolgen, also bei einer jeweils höheren ersten Grenzgeschwindigkeit vmin.In contrast, at lower accelerations and / or at lower muscular torques, the user or driver can hit the crankshaft 15 be applied as an output shaft, down-regulation is carried out “later”, ie at a higher first limit speed vmin.

Diese Situation ist im Graphen 20 mit der Spur 23-2 beschrieben, bei welcher die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit vmin,2 etwa bei 26 km/h liegt. Obwohl gemäß der Spur 23-2 der linear abfallende Verlauf deutlich steiler ist, wird dies auf Grund der geringen Beschleunigung des Fahrzeugs 1 und/oder des geringeren aufgebrachten muskulären Drehmoments von einem Benutzer oder Fahrer erfahrungsgemäß nicht als ruckartig empfunden.This situation is in the graph 20 with the track 23-2 described, at which the first and lower limit speed vmin, 2 is about 26 km / h. Although according to the trail 23-2 the linearly decreasing course is significantly steeper, due to the low acceleration of the vehicle 1 and / or the lower applied muscular torque is not experienced by a user or driver as jerky.

Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:

  • Bei eBikes kann es im Allgemeinen beim Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Unterstützungsgeschwindigkeit, welche EU-weit auf 25 km/h festgesetzt ist, durch das Herunterregeln der Motorunterstützung beim Benutzer oder Fahrer zu einem unangenehmen Gefühl kommen, als würde man gegen eine Wand fahren.
These and other features and characteristics of the present invention are further illustrated by the following statements:
  • With eBikes, when a specified maximum support speed is exceeded, which is set at 25 km / h across the EU, reducing the level of motor support for the user or rider can cause an uncomfortable feeling as if you were hitting a wall.

Dies hängt einerseits psychologisch damit zusammen, dass der Benutzer Fahrer an die Motorunterstützung gewöhnt ist und oberhalb von 25 km/h die eigene Tretleistung verstärkt wahrnimmt.On the one hand, this is psychologically related to the fact that the driver is accustomed to the motor support and is more aware of his or her pedaling performance above 25 km / h.

Zusätzlich hängt dies technisch damit zusammen, dass der Benutzer oder Fahrer unterhalb der maximalen Unterstützungsgeschwindigkeit von 25 km/h aufgrund der Motorunterstützung vergleichsweise stark und/oder mit wenig Mühe beschleunigen kann oder beschleunigt. In addition, this is technically related to the fact that the user or driver can accelerate or accelerate comparatively strongly and / or with little effort due to the motor support below the maximum support speed of 25 km / h.

Zum Beispiel beginnt ab 24 km/h ein lineares Herunterregeln oder Abriegeln der Motorunterstützung, welche zum Beispiel bei 27,5 km/h auf null reduziert oder abgefallen ist.For example, from 24 km / h a linear downward regulation or locking of the motor support begins, which, for example, is reduced or dropped to 27.5 km / h.

Dieses relativ abrupte Herunterregeln, z.B. im Sinne einer Rampe, führt zu einer möglicherweise als negativ empfundenen negativen zeitlichen Änderung der Beschleunigung. Dies kann im Extremfall so empfunden werden, als würde aktiv der Fahrer oder Benutzer gebremst werden.This relatively abrupt down-regulation, e.g. in the sense of a ramp, leads to a possibly negative change in the acceleration over time. In extreme cases, this can be felt as if the driver or user are actively being braked.

Die Idee der erfindungsgemäßen Funktionsweise greift in die oben genannten technischen Zusammenhänge ein:

  • - Abhängig von der Beschleunigung des Fahrzeugs oder Fahrrads erfolgt das Herunterregeln der Motorunterstützung bereits früher als bei den herkömmlichen 24 km/h. Je höher die Beschleunigung des Fahrzeugs/Fahrrads ist, desto geringer wird der Wert der Geschwindigkeit eingestellt, bei welcher das Herunterregeln beginnt.
  • - Dadurch wird ein harmonischeres Erreichen der Endgeschwindigkeit erreicht, die Beschleunigung vermindert sich beim Erreichen der Marke 25 km/h nicht so plötzlich.
  • - Trotzdem wird die gleiche Endgeschwindigkeit erreicht. Gegebenenfalls kann die Rampe sogar bei verschwindender Beschleunigung erst bei höheren Geschwindigkeiten des Fahrzeugs oberhalb von 24 km/h beginnen, so dass mit Motorunterstützung unter Umständen höhere Endgeschwindigkeiten möglich sind.
The idea of the mode of operation according to the invention intervenes in the technical relationships mentioned above:
  • - Depending on the acceleration of the vehicle or bicycle, the engine support is reduced earlier than with the conventional 24 km / h. The higher the acceleration of the vehicle / bicycle, the lower the value of the speed at which the downward regulation begins.
  • - This achieves a more harmonious reaching of the top speed, the acceleration does not decrease so suddenly when the mark reaches 25 km / h.
  • - Nevertheless, the same top speed is reached. If necessary, the ramp can only start at higher vehicle speeds above 24 km / h, even when the acceleration disappears, so that higher end speeds may be possible with motor support.

Das Herunterregeln kann aufgefasst werden als Kompromiss zwischen der gesetzlich erlaubten maximalen Geschwindigkeit und einem möglichst sanften Herunterregeln.The down-regulation can be seen as a compromise between the legally permitted maximum speed and the most gentle down-regulation possible.

Bei hohen Beschleunigungen wird früher heruntergeregelt, also bei niedrigeren Geschwindigkeiten, zum Beispiel proportional zur Beschleunigung und/oder ab frühestens 20 km/h.At high accelerations, the speed is reduced earlier, i.e. at lower speeds, for example proportional to the acceleration and / or from 20 km / h at the earliest.

Dadurch ergeben sich als Vorteile eine geringere negative zeitliche Änderung der Beschleunigung, eine sanftere Abriegelung der Motorunterstützung, so dass das Gefühl, gegen eine Wand zu fahren, ausbleibt, wobei berücksichtigt wird, dass das störende Empfinden, gegen eine Wand zu fahren, umso stärker ausgeprägt ist, je mehr Drehmoment vom Fahrer abgegeben wird. Da sind die Vorteile, die erfindungsgemäß erzielt werden, bei starken Unterstützungsmotoren und insbesondere bei Vorgängen mit Beschleunigungen an Steigungen, größer.The advantages of this are that there is less negative change in the acceleration over time, a gentler locking of the motor support so that the feeling of driving against a wall is absent, taking into account that the disturbing sensation of driving against a wall is all the more pronounced is, the more torque is given by the driver. The advantages that are achieved according to the invention are greater in the case of strong support motors and in particular in processes with accelerations on gradients.

Bei geringen Beschleunigungen kann später mit dem Herunterregeln begonnen werden, zum Beispiel proportional zur Beschleunigung und/oder spätestens ab einer bestimmten vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit.At low accelerations, the down-regulation can be started later, for example proportionally to the acceleration and / or at the latest from a certain predetermined vehicle speed.

Dabei ergibt sich als Vorteil, dass eine Motorunterstützung effektiv bis zu höheren Geschwindigkeiten möglich ist.The advantage here is that motor support is effectively possible up to higher speeds.

Ferner sind in Abhängigkeit vom jeweiligen Arbeitspunkt höhere Endgeschwindigkeiten denkbar. Zum Beispiel ist eine Mittel um 1 km/h oder 4 % gesteigerte Endgeschwindigkeit denkbar, ohne dass dadurch die rechtlichen Rahmenbedingungen verletzt würden.Depending on the respective working point, higher top speeds are also conceivable. For example, a top speed increased by 1 km / h or 4% is conceivable without violating the legal framework.

4 zeigt ein Diagramm eines alternativen Verlaufs der Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v und der jeweiligen Fahrzeugbeschleunigung. Im Gegensatz zu 2 handelt es sich hier jedoch um einen Verlauf der Motorunterstützung mittels eines Speed-Pedelecs beziehungsweise S-Pedelecs, welches einen Fahrer zusätzlich zur Trittkraft motorisch bis 45 km/h unterstützt beziehungsweise bis zur Fahrzeuggeschwindigkeit von 45 km/h ein unterstützendes Motordrehmoment erzeugt beziehungsweise bereitstellt. 4th shows a diagram of an alternative course of the motor support as a function of the vehicle speed v and the respective vehicle acceleration. In contrast to 2nd However, this is a course of engine support using a speed pedelec or S-pedelec, which supports a driver in addition to pedaling power up to 45 km / h or generates or provides a supporting engine torque up to vehicle speed of 45 km / h.

Entsprechend der Darstellung gemäß 2 repräsentiert die Abszisse 41 eine Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 und die Ordinate 42 eine relative Motorunterstützung. Die relative Motorunterstützung repräsentiert insbesondere das erzeugte Motordrehmoment des Elektromotors des Fahrzeugs zum Antrieb des Fahrzeugs im Verhältnis zu einem durch den Fahrer aufgebrachten Fahrerdrehmoment, welches durch die Trittkraft des Fahrers resultiert und vorteilhafterweise im Bereich der Kurbelwelle des Fahrzeugs ermittelt wird.According to the representation according to 2nd represents the abscissa 41 a speed v of the vehicle 1 and the ordinate 42 a relative motor support. The relative engine support represents, in particular, the engine torque generated by the electric motor of the vehicle for driving the vehicle in relation to a driver torque applied by the driver, which results from the pedaling force of the driver and is advantageously determined in the region of the crankshaft of the vehicle.

Der Verlauf beziehungsweise die Spur 43 repräsentiert eine Regelung des Motordrehmoments mit einer ersten Grenzgeschwindigkeit 44 und einer zweiten Grenzgeschwindigkeit 45. Bei einer aktuellen und insbesondere erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeug 47 wird eine zunehmende Beschleunigung erfasst, wobei die erfasste Beschleunigung insbesondere einen Schwellenwert für die Beschleunigung überschreitet. Anschließend wird die erste Grenzgeschwindigkeit 44 in Abhängigkeit der erfassten Beschleunigung des Fahrzeugs angepasst beziehungsweise eingestellt, wodurch in Abhängigkeit der resultierenden Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Verläufe 43-1 oder 43-2 resultieren. Die Anpassung der ersten Grenzgeschwindigkeit erfolgt bevorzugt für eine vorgegebene Zeitspanne. Danach wird die erste Grenzgeschwindigkeit bevorzugt wieder auf den ursprünglichen Betrag der ersten Grenzgeschwindigkeit 44 zurückgestellt beziehungsweise geändert, wobei das Motordrehmoment während der Einstellungen beziehugnsweise Anpassungen vorteilhafterweise jeweils stetig erzeugt wird.The course or the trace 43 represents a regulation of the engine torque with a first limit speed 44 and a second limit speed 45 . At a current and in particular recorded speed of the vehicle 47 an increasing acceleration is detected, the detected acceleration in particular exceeding a threshold value for the acceleration. Then the first limit speed 44 adjusted or set as a function of the detected acceleration of the vehicle, as a result of which the courses are dependent on the resulting speed of the vehicle 43-1 or 43-2 result. The adaptation of the first limit speed is preferably carried out for a predetermined period of time. The first limit speed is then preferably returned to the original amount of the first limit speed 44 reset or changed, wherein the engine torque is advantageously continuously generated during the settings or adaptations.

Der Verlauf beziehungsweise die Spur 43 stellt den un- bzw. geringbeschleunigten Zustand dar und weist ein lineares Abfallen der Motorunterstützung zwischen 25 km/h und 45 km/h auf. Dieses Abfallen der Motorunterstützung und die damit bereits bei 25 km/h einsetzende Leistungsreduktion kann einerseits zur Produktdifferenzierung verwendet werden, aber auch notwendig sein, um die Dauerlauffestigkeit des Antriebssystems beziehungsweise des Elektromotors zum Antrieb zu garantieren.The course or the trace 43 represents the unaccelerated or low-accelerated state and shows a linear drop in the motor support between 25 km / h and 45 km / h. This drop in motor support and the resulting reduction in power already at 25 km / h can be used on the one hand for product differentiation, but it can also be necessary to guarantee the durability of the drive system or the electric motor for the drive.

Die Verläufe beziehungsweise Spuren 43-1 und 43-2 repräsentieren jeweils eine Änderung beziehungsweise Einstellung der ersten Grenzgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten Beschleunigung des Fahrzeugs. Ab einem Schwellwert der Beschleunigung wird vorteilhafterweise mit zunehmender Beschleunigung die erste Grenzgeschwindigkeit erhöht, wobei die zweite Grenzgeschwindigkeit in dieser Ausführung nicht angepasst wird und beispielsweise eine gesetzlich maximal zulässige Geschwindigkeit von 45 km/h repräsentiert.The courses or traces 43-1 and 43-2 each represent a change or setting of the first limit speed as a function of the detected acceleration of the vehicle. From a threshold value of the acceleration, the first limit speed is advantageously increased with increasing acceleration, the second limit speed not being adapted in this embodiment and representing, for example, a legally permissible maximum speed of 45 km / h.

Spur 43 stellt folglich den Verlauf der relativen Motorunterstützung, welche das erzeugte Motordrehmoment repräsentiert, für Beschleunigungen a des Fahrzeugs kleiner gleich dem Schwellwert a dar. Die Spuren 43-1 und 43-2 repräsentieren Verläufe der relativen Motorunterstützung für erfasste Beschleunigungen größer dem Schwellenwert a bei einer Geschwindigkeit 47 größer der ursprünglichen ersten Grenzgeschwindigkeit.track 43 therefore represents the course of the relative engine support, which represents the engine torque generated, for accelerations a of the vehicle less than or equal to the threshold value a. The tracks 43-1 and 43-2 represent curves of the relative motor support for detected accelerations greater than the threshold value a at a speed 47 greater than the original first limit speed.

Die Spuren 43-1 und 43-2 stellen im Vergleich zur Spur 43 eine Vergrößerung der Fläche unterhalb der Motorunterstützungskennlinie dar. Ganz allgemein kann eine solche Vergrößerung auch über andere Verfahren erzielt werden. Beispielsweise können statt der ersten Grenzgeschwindigkeit andere Punkte auf der Rampe in Abhängigkeit der Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder des Drehmoment des Fahrers zu höheren Geschwindigkeiten verschoben werden.The traces 43-1 and 43-2 compared to the track 43 an increase in the area below the motor support characteristic. In general, such an increase can also be achieved using other methods. For example, instead of the first limit speed, other points on the ramp can be shifted to higher speeds depending on the acceleration of the vehicle and / or the torque of the driver.

Claims (12)

Betriebsverfahren für den Antrieb (80) eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs (1), Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs, bei welchem - ein durch den Antrieb (80) erzeugtes und auf eine Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) im Bereich zwischen einer ersten und niedrigeren Grenzgeschwindigkeit (vmin) und einer zweiten und höheren Grenzgeschwindigkeit (vmax) mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) monoton fallenden Verlauf gesteuert und/oder geregelt wird und - zumindest eine der ersten Grenzgeschwindigkeit (vmin) und der zweiten Grenzgeschwindigkeit (vmax) variabel einstellbar ist und/oder variabel eingestellt wird.Operating method for the drive (80) of a vehicle (1), bicycle, electric bicycle, eBike, pedelecs and / or S-pedelecs which can be driven with muscle power and additionally with motor power, in which - An engine torque generated by the drive (80) and applied to and / or applied to an output shaft (15) of the vehicle (1) as a function of a speed of the vehicle (1) in the range between a first and lower limit speed (vmin) and one second and higher limit speed (vmax) is controlled and / or regulated with a course falling monotonically with the speed of the vehicle (1) and - At least one of the first limit speed (vmin) and the second limit speed (vmax) is variably adjustable and / or is variably set. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem - eine erste Betriebsgröße des Fahrzeugs (1) erfasst wird und ein Wert der erfassten Betriebsgröße einem variablen Einstellen der ersten Grenzgeschwindigkeit (vmin) und der zweiten Grenzgeschwindigkeit (vmax) zu Grunde gelegt wird und/oder - einem variablen Einstellen eine, insbesondere manuelle, Benutzereingabe und/oder Benutzeranforderung zu Grunde gelegt wird.Operating procedures according to Claim 1 , in which - a first operating variable of the vehicle (1) is recorded and a value of the recorded operating variable is used as the basis for a variable setting of the first limit speed (vmin) and the second limit speed (vmax) and / or - a variable setting is used, in particular manual, user input and / or user request is used as a basis. Betriebsverfahren nach Anspruch 2, bei welchem als Betriebsgröße des Fahrzeugs (1) eine Beschleunigung des Fahrzeugs (1) und/oder ein vom Fahrer auf die Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufgebrachtes muskuläres Drehmoment erfasst wird bzw. werden.Operating procedures according to Claim 2 , in which an acceleration of the vehicle (1) and / or a muscular torque applied by the driver to the output shaft (15) of the vehicle (1) is or are recorded as the operating variable of the vehicle (1). Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin) in Abhängigkeit von einer Beschleunigung des Fahrzeugs (1) und/oder in Abhängigkeit von einem von einem Fahrer muskulär auf die Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufgebrachten Drehmoment eingestellt wird.Operating method according to one of the preceding claims, in which the first and lower limit speed (vmin) as a function of an acceleration of the vehicle (1) and / or as a function of a driver muscularly applied to the output shaft (15) of the vehicle (1) Torque is set. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin), bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin) bei abnehmender Beschleunigung des Fahrzeugs erhöht wird.Operating method according to one of the preceding claims, in which the first and lower limit speed (vmin), in which the first and lower limit speed (vmin) is increased with decreasing acceleration of the vehicle. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin) für abnehmende von einem Fahrer auf die Abtriebswelle (15) aufgebrachte muskuläre Drehmomente erhöht wird.Operating method according to one of the claims, in which the first and lower limit speed (vmin) is increased for decreasing muscular torques applied by a driver to the output shaft (15). Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin) bei zunehmender Beschleunigung des Fahrzeugs erhöht wird.Operating method according to one of the Claims 1 to 4th , at which the first and lower limit speed (vmin) is increased with increasing acceleration of the vehicle. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin) für zunehmende von einem Fahrer auf die Abtriebswelle (15) aufgebrachte muskuläre Drehmomente erhöht wird.Operating method according to one of the Claims 1 to 4th at which the first and lower limit speed (vmin) for increasing one Driver on the output shaft (15) applied muscular torques is increased. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das durch den Antrieb (80) erzeugte und auf die Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufgebrachte Motormoment im Bereich zwischen der ersten Grenzgeschwindigkeit (vmin) und der zweiten Grenzgeschwindigkeit (vmax) mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) linearen, abschnittsweise linearen und/oder streng monoton fallenden Verlauf gesteuert und/oder geregelt wird.Operating method according to one of the preceding claims, in which the engine torque generated by the drive (80) and applied to the output shaft (15) of the vehicle (1) in the range between the first limit speed (vmin) and the second limit speed (vmax) with a the speed of the vehicle (1) is controlled and / or regulated in a linear, sectionally linear and / or strictly monotonically falling manner. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das durch den Antrieb (80) auf die Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufbringbare und/oder aufgebrachte Motormoment bestimmt wird über einen Anteil an einem von einem zu Grunde liegenden Motor (3) maximal erzeugbaren und/oder maximal auf die Abtriebswelle (50) aufbringbaren Drehmoment und/oder über einen Verstärkungsfaktor in Bezug auf das von einem Fahrer, insbesondere aktuell, aufbringbare und/oder aufgebrachte muskuläre Drehmoment.Operating method according to one of the preceding claims, in which the engine torque which can be applied and / or applied by the drive (80) to the output shaft (15) of the vehicle (1) is determined as a maximum via a proportion of an engine (3) on which it is based Torque that can be generated and / or maximally applied to the output shaft (50) and / or via an amplification factor in relation to the muscular torque that can be applied and / or applied by a driver, in particular currently. Steuereinheit (100) für den Antrieb (80) eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs (1), eines Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs, welches eingerichtet ist, ein Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen, ablaufen zu lassen, zu veranlassen und/oder zu steuern und/oder in einem solchen Verfahren verwendet zu werden.Control unit (100) for driving (80) a vehicle (1) that can be driven with muscle power and additionally with motor power, a bicycle, electric bicycle, eBikes, pedelecs and / or S-pedelecs, which is set up, an operating method according to one of the Claims 1 to 10th to execute, to run, to initiate and / or to control and / or to be used in such a method. Mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbares Fahrzeugs (1), Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike, Pedelec und/oder S-Pedelec, mit einem Antrieb (80) und einer Steuereinheit (100) nach Anspruch 11, welche zur Steuerung des Antriebs (80) eingerichtet ist.With muscle power and additionally motor vehicle (1), bicycle, electric bike, eBike, Pedelec and / or S-Pedelec, with a drive (80) and a control unit (100) Claim 11 , which is set up to control the drive (80).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021208022A1 (en) 2021-07-26 2023-01-26 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for setting a motor torque of a motor of an electric bicycle and associated device for setting a motor torque
DE102022202975A1 (en) 2022-03-25 2023-09-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for controlling motor assistance provided by a motor of an electric bicycle

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021211270B3 (en) * 2021-10-06 2022-11-17 Zf Friedrichshafen Ag Method for controlling an electric motor of an electric bicycle, motor control device, bicycle

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2623419B2 (en) * 1992-09-30 1997-06-25 ヤマハ発動機株式会社 Bicycle with electric motor
JP3691132B2 (en) * 1995-10-31 2005-08-31 三洋電機株式会社 Assisted vehicle
JP3315872B2 (en) * 1996-08-20 2002-08-19 三洋電機株式会社 Torque limiting device for electric vehicle motor
TW409105B (en) * 1997-07-22 2000-10-21 Honda Motor Co Ltd Auxiliary power control unit for auxiliary electromotive bicycle
JP3974974B2 (en) * 1997-07-22 2007-09-12 本田技研工業株式会社 Auxiliary power control device for battery-assisted bicycle
JP2001199378A (en) * 2000-01-19 2001-07-24 Honda Motor Co Ltd Motor-assisted bicycle
US20110144841A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 Murray Ruben Electronic bike integrated supplemental motor system
CN103270693B (en) * 2010-12-22 2017-02-08 微空间株式会社 Motor drive control device
DE102013215287A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 Robert Bosch Gmbh Adaptive engine torque adjustment for electric two-wheelers
JP5941120B2 (en) * 2014-10-31 2016-06-29 株式会社シマノ Bicycle control device
KR102620256B1 (en) * 2016-11-30 2024-01-03 (주)벨로스타 Method for controlling motor speed of electric bike
JP6831314B2 (en) * 2017-09-29 2021-02-17 株式会社シマノ Bicycle control device
JP7060974B2 (en) * 2018-02-07 2022-04-27 ヤマハ発動機株式会社 Electric auxiliary bicycle and its drive system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021208022A1 (en) 2021-07-26 2023-01-26 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for setting a motor torque of a motor of an electric bicycle and associated device for setting a motor torque
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