DE102021131029A1 - Drive module for an at least partially muscle-powered vehicle, vehicle, method for controlling a drive module, computer program product and control unit - Google Patents

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Lars Schumann
Julian Botiov
Peter Greb
Laszlo Man
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug, ein damit ausgestattetes Fahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben des Antriebsmoduls, ein Computerprogrammprodukt und eine Steuereinheit.The invention relates to a drive module for a vehicle that can be operated at least partially by muscle power, a vehicle equipped therewith, a method for operating the drive module, a computer program product and a control unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug, ein damit ausgestattetes Fahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben des Antriebsmoduls, ein Computerprogrammprodukt und eine Steuereinheit.The invention relates to a drive module for a vehicle that can be operated at least partially by muscle power, a vehicle equipped therewith, a method for operating the drive module, a computer program product and a control unit.

Zumindest teilweise muskelkraftbetriebene bzw. betreibbare Fahrzeuge, beispielsweise Fahrräder mit einem Hilfsantrieb, sind aus dem Stand der Technik als Elektrofahrräder bekannt. Ein Elektrofahrrad ist ein Fahrrad mit einem zusätzlich eingebauten Elektromotor. Ein mit dem Elektromotor zusammenwirkender Akkumulator ist abnehmbar ausgeführt und kann an einer Haushalts-Steckdose aufgeladen werden. Aus führerscheinrechtlichen Gründen wird unterschieden zwischen Fahrrädern mit beschränkter Tretunterstützung (Pedelec), Fahrrädern mit unlimitierter Tretunterstützung (schnelles Pedelec), Fahrrädern mit tretunabhängigem Zusatzantrieb (E-Bike) und Elektrorädern ohne Tretantrieb (E-Scooter). Bei einem Pedelec springt der Elektromotor nur an, wenn in die an einer Tretkurbel angeordneten Pedale getreten wird. Mithin wird das Pedelec zumindest teilweise durch Muskelkraft betrieben. Der Elektromotor unterstützt also nur die Tretkraft.Vehicles that are at least partially muscle-powered or operable, for example bicycles with an auxiliary drive, are known from the prior art as electric bicycles. An electric bicycle is a bicycle with an additional built-in electric motor. An accumulator interacting with the electric motor is designed to be removable and can be charged at a household socket. For driving license reasons, a distinction is made between bicycles with limited pedal assistance (pedelec), bicycles with unlimited pedal assistance (fast pedelec), bicycles with pedal-independent additional drive (e-bike) and electric bicycles without pedal drive (e-scooter). With a pedelec, the electric motor only starts when you step on the pedals on a crank. Consequently, the pedelec is at least partially operated by muscle power. The electric motor only supports the pedaling force.

Aus dem Stand der Technik sind Antriebssysteme für motorisch unterstützte Fahrräder bekannt, bei denen ein Generator die biomechanische Antriebsleistung eines Benutzers in eine elektrische Leistung umwandelt, welche dann durch einen mit einem Rad verbundenen Antriebsmotor wieder in mechanische Antriebsleistung umgewandelt wird.Drive systems for motor-assisted bicycles are known from the prior art, in which a generator converts the biomechanical drive power of a user into electrical power, which is then converted back into mechanical drive power by a drive motor connected to a wheel.

Aus der DE 10 2011 082 082 A1 geht ein Fahrrad mit einem als Nabenmotor ausgebildeten Hilfsmotor hervor. Ferner umfasst das Fahrrad ein durch den Hilfsmotor antreibbares Antriebsrad, ein Tretlager mit einer Pedalerie, deren mechanische Energie ein im Tretlager angeordneter Generator in elektrische Energie umwandelt. Der Generator kann den Hilfsmotor betreiben. Dabei ist der Hilfsmotor derart mechanisch getrennt von der Pedalerie angeordnet, dass der Hilfsmotor ausschließlich von der vom Generator und/oder von einem Energiespeicher bereitstellbaren elektrischen Energie betreibbar ist.From the DE 10 2011 082 082 A1 a bicycle with an auxiliary motor designed as a hub motor emerges. The bicycle also includes a drive wheel that can be driven by the auxiliary motor, a bottom bracket with pedals whose mechanical energy is converted into electrical energy by a generator arranged in the bottom bracket. The generator can operate the auxiliary engine. The auxiliary motor is arranged mechanically separately from the pedals in such a way that the auxiliary motor can be operated exclusively by the electrical energy that can be provided by the generator and/or by an energy store.

Die 10 2017 213 303 A1 beschreibt eine Motoranordnung mit einem Antriebsmotor und einer Getriebevorrichtung, die radial innerhalb des Antriebsmotors angeordnet ist. Diese Motoranordnung ist dazu vorgesehen, über eine elektrische Leitung mit einem elektrischen Generator und/oder mit einem elektrischen Energiespeicher verbunden zu werden. Auch hierbei wird der Generator durch Muskelkraft über eine Tretkurbel angetrieben, um elektrische Energie zu erzeugen, die zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet wird. Somit entfällt auch hierbei eine Antriebskette oder ein Antriebsriemen am Fahrzeug.DE 10 2017 213 303 A1 describes a motor arrangement with a drive motor and a transmission device, which is arranged radially inside the drive motor. This motor arrangement is intended to be connected to an electrical generator and/or to an electrical energy store via an electrical line. Here, too, the generator is driven by muscle power via a pedal crank to generate electrical energy that is used to drive the vehicle. This means that a drive chain or a drive belt on the vehicle is no longer required.

Der Fahrer treibt also mittels Drehung der Tretkurbeln lediglich einen Generator an, der Strom erzeugt. Mit diesem kann beispielsweise eine Batterie geladen oder direkt der Antriebs-Elektromotor angetrieben werden. Weiterhin kann über eine geladene Batterie zusätzlich Strom für den Antriebs-Elektromotor zur Verfügung gestellt werden.By turning the pedal cranks, the driver only drives a generator that generates electricity. With this, for example, a battery can be charged or the drive electric motor can be driven directly. Furthermore, additional power for the drive electric motor can be made available via a charged battery.

Weiter aus dem Stand der Technik bekannt sind diverse sogenannte Hometrainer: Beispielsweise zeigt die DE 2 654 884 C2 ein Fahrrad-Trainingsgerät mit durch das Hinterrad eines konventionellen Fahrrades antreibbaren Rollen und seitlichen Stützen zur Stabilisierung des Fahrrades.Various so-called home trainers are also known from the prior art: For example, the DE 2 654 884 C2 a bicycle training device with wheels that can be driven by the rear wheel of a conventional bicycle and lateral supports for stabilizing the bicycle.

Andere Trainingsgeräte wiederum sind als stationäre Fahrrad-Trainingsgeräte bekannt. Dabei handelt es sich um komplett eigenständige Hometrainer mit Tretkurbeln, Griffen, Sitz und einer Tretwiderstand-Simulation an den Tretkurbeln/Pedalen. Diese können nicht als eigenständiges Fahrzeug betrieben werden und benötigen im Vergleich zu einem Rollen-Untersatz für ein ansonsten als Fortbewegungsmittel einsetzbares Fahrrad zusätzlichen Stauraum.Other training devices are known as stationary bicycle training devices. These are completely independent home trainers with cranks, handles, seat and a resistance simulation on the cranks/pedals. These cannot be operated as an independent vehicle and require additional storage space compared to a roller base for a bicycle that can otherwise be used as a means of transport.

Bei beiden Optionen nach dem Stand der Technik muss zur Simulation des Fahrwiderstandes ein mechanisches Modul bereitgestellt werden, welches entweder passiv einen (beispielsweise drehzahlabhängigen) Widerstand bereitstellt oder aktiv wirkt und dafür mit eigener Steuerungssoftware ausgestattet sein muss. Dies erfordert kostenintensive Mechanik und gegebenenfalls separate Software beziehungsweise zusätzliche Sensorik für die Einbindung eines konventionellen Fahrrades.With both options according to the prior art, a mechanical module must be provided for simulating the driving resistance, which module either passively provides a resistance (for example speed-dependent) or acts actively and must be equipped with its own control software for this purpose. This requires expensive mechanics and, if necessary, separate software or additional sensors for the integration of a conventional bicycle.

Tatsächlich gibt es jedoch auch das Bedürfnis sportlich ambitionierter Fahrer, ein Trainingsgerät im nicht-stationären Betrieb zu benutzen und in einem Streckenprofil zu trainieren, dass in der aktuellen realen landschaftlichen Umgebung nicht verfügbar ist. Anders ausgedrückt: Ein Fahrradfahrer, der sich aktuell in hügelloser Landschaft befindet, möchte lieber eine bergige Route fahren, oder aber ein Fahrradfahrer, der sich aktuell in hügeliger Umgebung befindet, möchte beispielsweise für ein Flachrennen in der Ebene trainieren.In fact, however, there is also the need of drivers with sporting ambitions to use a training device in non-stationary operation and to train in a route profile that is not available in the current real landscape environment. In other words, a cyclist who is currently in a hilly environment would prefer to ride a mountainous route, or a cyclist who is currently in a hilly environment would like to train for a flat race, for example.

Für sportlich orientierte Fahrer besteht mit einem elektrisch unterstützten Fahrrad nur die Möglichkeit die Unterstützungsfunktion komplett auszuschalten um einen maximalen Trainingseffekt erzielen zu können (maximal möglicher Fahrwiderstand).For sporty riders, the only option with an electrically assisted bike is to switch off the support function completely in order to achieve maximum training effect (maximum possible riding resistance).

Weder ein stationärer Hometrainer noch ein rein auf Tretkraftunterstützung ausgelegtes Fahrzeug kann daher das Bedürfnis erfüllen, den Tretwiderstand an Trainingszwecke anzupassen.Neither a stationary home trainer nor a bike purely designed for pedal power assistance zeug can therefore meet the need to adapt the pedaling resistance to training purposes.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine kostenoptimierte Möglichkeit zu schaffen, ein für den Fahrbetrieb geeignetes Fahrzeug als Trainingsgerät zu nutzen, das unabhängig vom tatsächlich befahrbaren Streckenprofil eine vorab bestimmte Trainingsanforderung hinsichtlich des Streckenprofils bereitstellt.The object of the invention is therefore to create a cost-optimized possibility of using a vehicle suitable for driving as a training device that provides a previously determined training requirement with regard to the route profile, independently of the route profile that can actually be driven on.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Antriebsmodul gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben des Antriebsmoduls nach Anspruch 5.This object is achieved by a drive module according to claim 1 and by a method for operating the drive module according to claim 5.

Das erfindungsgemäße Antriebsmodul ist dafür vorgesehen, als Teil einer Antriebsanordnung für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug verbaut zu werden, wobei das Fahrzeug mindestens einen Antriebsmotor umfasst, der ausgebildet ist, ein Antriebsrad des Fahrzeugs anzutreiben.The drive module according to the invention is intended to be installed as part of a drive arrangement for an at least partially muscle-powered vehicle, the vehicle comprising at least one drive motor which is designed to drive a drive wheel of the vehicle.

Das erfindungsgemäße Antriebsmodul umfasst einen Generator, der über eine Welle mit einer Tretkurbel derart verbindbar ausgebildet ist, dass durch die Tretkurbel erzeugte mechanische Energie von dem Generator in elektrische Energie umwandelbar ist.The drive module according to the invention comprises a generator which is designed to be connectable via a shaft to a pedal crank in such a way that mechanical energy generated by the pedal crank can be converted by the generator into electrical energy.

Dabei ist der Generator erfindungsgemäß ausgebildet, elektrische Energie bereitzustellen, mit welcher der mindestens eine Antriebsmotor direkt betreibbar ist, und/oder von einem Energiespeicher aufnehmbar ist, der ausgebildet ist, dem Antriebsmotor seinerseits elektrische Energie bereitzustellen.The generator is designed according to the invention to provide electrical energy with which the at least one drive motor can be operated directly and/or can be received by an energy storage device which is designed to provide electrical energy to the drive motor.

Erfindungsgemäß umfasst das Antriebsmodul ferner Sensorik zur Drehzahl- und/oder Drehmoment-Erfassung an der Tretkurbel.According to the invention, the drive module also includes sensors for detecting the rotational speed and/or torque on the pedal crank.

Der Generator ist erfindungsgemäß ausgebildet, eine Bewegung der Tretkurbel mit einem Widerstand zu beaufschlagen.According to the invention, the generator is designed to apply a resistance to a movement of the pedal crank.

Ferner ist das Antriebsmodul erfindungsgemäß in einem Trainingsmodus betreibbar, in Abhängigkeit von einem vorab gewählten Trainingsprofil und/oder einer und/oder einem fahrerseitig an der Tretkurbel eingebrachten Drehzahl- und/oder Drehmoment entweder einer Bewegung der Tretkurbel einen Widerstand entgegenzustellen oder den Antriebsmotor zu bestromen.Furthermore, the drive module can be operated according to the invention in a training mode, depending on a previously selected training profile and/or a speed and/or torque applied to the pedal crank by the driver, either to oppose a movement of the pedal crank or to energize the drive motor.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Antriebsmodul eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, den der Bewegung der Tretkurbel entgegengestellten Widerstand zu variieren.In a preferred embodiment, the drive module includes a control unit that is set up to vary the resistance opposed to the movement of the pedal crank.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Antriebsmodul eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Bestromung des Antriebsmotors zu variieren.In a preferred embodiment, the drive module includes a control unit that is set up to vary the power supply to the drive motor.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst neben dem vorab beschriebenen Antriebsmodul außerdem mindestens einen Antriebsmotor, der ausgebildet ist, mindestens ein Antriebsrad des Fahrzeugs anzutreiben. Ferner umfasst es einen Energiespeicher. Dieser kann festinstalliert sein oder als Wechselmodul ausgebildet sein. Das Fahrzeug umfasst ferner eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, das Fahrzeug in einen Trainingsmodus zu versetzen.In addition to the drive module described above, the vehicle according to the invention also comprises at least one drive motor which is designed to drive at least one drive wheel of the vehicle. It also includes an energy store. This can be permanently installed or designed as a removable module. The vehicle also includes a control unit that is designed to put the vehicle into a training mode.

Die positiven und negativen Unterstützungslevel eines solchen Trainingsmodus können unabhängig von starren, Schalt- oder CVT-Modi gewählt werden, so dass die Trittfrequenz unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit in einem für den Fahrer angenehmen oder physiologisch sinnvollen Bereich bleiben kann.The positive and negative support levels of such a training mode can be selected independently of rigid, switching or CVT modes, so that the cadence can remain in a comfortable or physiologically sensible range for the driver, regardless of the driving speed.

Auch unabhängig von sportlichen Ambitionen ist es für den Normalfahrer möglich durch diesen Modus z.B. bei Bergabfahrt neben der Rekuperation durch den Antriebsmotor auch aktiv über die Tretkurbeln die Batterie zu laden. Dies kann bei niedrigem Ladestand der Batterie dann interessant sein, wenn eine zwangsläufige Verzögerung des Fahrzeugs durch eine Rekuperation nicht erwünscht ist und deaktiviert bleiben, aber trotzdem die Batterie geladen werden soll. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Antriebsmodul ist für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug vorgesehen, welches mindestens einen Antriebsmotor umfasst, der ausgebildet ist, ein Antriebsrad des Fahrzeugs anzutreiben, wobei das Antriebsmodul einen Generator umfasst, der über eine Welle mit einer Tretkurbel derart verbindbar ausgebildet ist, dass durch die Tretkurbel erzeugte mechanische Energie von dem Generator in elektrische Energie umwandelbar ist, wobei der Generator ausgebildet ist, elektrische Energie bereitzustellen, mit der der mindestens eine Antriebsmotor direkt betreibbar ist, und/oder die von einem Energiespeicher aufnehmbar ist, der ausgebildet ist, dem Antriebsmotor (4) elektrische Energie bereitzustellen, wobei das Antriebsmodul ferner Sensorik zur Drehzahl- und/oder Drehmoment-Erfassung einer an der Tretkurbel eingebrachten Bewegung umfasst.Regardless of sporting ambitions, it is also possible for the normal driver to use this mode, e.g. when driving downhill, to actively charge the battery via the pedal cranks in addition to the recuperation by the drive motor. This can be interesting when the battery charge level is low, if an inevitable deceleration of the vehicle through recuperation is not desired and remains deactivated, but the battery should still be charged. The method according to the invention for operating a drive module is provided for a vehicle that can be operated at least partially by muscle power, which includes at least one drive motor that is designed to drive a drive wheel of the vehicle, the drive module including a generator that is designed to be connectable via a shaft to a pedal crank that mechanical energy generated by the pedal crank can be converted into electrical energy by the generator, the generator being designed to provide electrical energy with which the at least one drive motor can be operated directly, and/or which can be absorbed by an energy store that is designed , the drive motor (4) to provide electrical energy, wherein the drive module further comprises sensors for detecting the speed and / or torque of a movement introduced at the pedal crank.

Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren die Schritte

  1. i. Erfassen einer Anforderung für den Betrieb in einem Trainingsmodus
  2. ii. Detektieren eines Drehmoments und/oder einer Drehzahl einer an der Tretkurbel (2) eingebrachten Bewegung
  3. iii. Bestromen des Generators dergestalt, dass dem an der Tretkurbel eingebrachten Drehmoment und/oder Drehzahl ein Widerstand entgegengestellt wird und/oder Bestromen des Antriebsmotors.
According to the invention, the method comprises the steps
  1. i. Acquiring a request to operate in a training mode
  2. ii. Detecting a torque and/or a speed of a movement introduced at the pedal crank (2).
  3. iii. Energizing the generator in such a way that the torque and/or speed applied to the pedal crank is opposed and/or energizing the drive motor.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Widerstand entsprechend einer vorab festgelegten Abhängigkeit entgegengestellt wird.In a preferred embodiment of the method, the resistance is opposed according to a predetermined dependency.

Ferner kann die Aufgabe der Erfindung gelöst werden durch ein Computerprogrammprodukt, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, oder durch ein Computer-Datensignal, verkörpert durch eine elektromagnetische Welle, mit Programmcode, der geeignet ist zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 8.Furthermore, the object of the invention can be achieved by a computer program product that is stored on a machine-readable medium, or by a computer data signal, embodied by an electromagnetic wave, with program code that is suitable for carrying out the method according to one of claims 5 to 8 .

Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung auch gelöst durch eine Steuereinheit zur Steuerung eines elektrischen Antriebssystems für ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug, umfassend einen Prozessor und einen Speicher, der einen Computerprogrammcode enthält, wobei der Speicher und der Computerprogrammcode konfiguriert sind, mit dem Prozessor, die Steuereinheit zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 8.Finally, the object of the invention is also achieved by a control unit for controlling an electric drive system for a vehicle that can be operated with muscle power, comprising a processor and a memory containing computer program code, the memory and the computer program code being configured with the processor, the control unit for carrying out a method according to any one of claims 5 to 8.

Im Gegensatz zu parallelen Fahrradhybriden ist es bei Fahrzeugen mit seriellhybriden aufgrund der direkt (ohne Freilauf und unabhängig von den Antriebsrädern) verbundenen E-Maschine mit den Tretkurbeln möglich, nicht nur einen Tretwiderstand nachzubilden, welcher einem konventionellen Fahrrad entspricht. Im Rahmen der Drehmomentkapazität des Antriebsmoduls kann der Tretwiderstand auch nach oben skaliert werden. Es kann also ein höherer Tretwiderstand erzeugt werden bzw. weniger elektrischer Antrieb erzeugt werden als dies bei einem konventionellen oder parallelhybridischen Fahrrad möglich ist. Dies wäre vergleichbar mit einem Fahren mit angezogener Bremse, um den Fahrwiderstand künstlich zu erhöhen. Somit kann der Fahrer den Fahrwiderstand von maximaler (positiver) elektrischer Unterstützung durch elektrische Energie aus dem Energiespeicher über einen rein nicht-unterstützten Betrieb (kein Energiefluss von oder zu dem Energiespeicher) bis hin zu maximaler „negativer Unterstützung“ durch zusätzliche elektrische Energiezufuhr zu dem Energiespeicher variieren.In contrast to parallel bicycle hybrids, it is possible in vehicles with serial hybrids, due to the e-machine connected directly (without freewheeling and independent of the drive wheels) to the pedal cranks, not only to simulate a pedaling resistance that corresponds to a conventional bicycle. The pedaling resistance can also be scaled up within the torque capacity of the drive module. A higher pedaling resistance can therefore be generated or less electric drive can be generated than is possible with a conventional or parallel hybrid bicycle. This would be comparable to driving with the brakes on to artificially increase driving resistance. In this way, the driver can change the driving resistance from maximum (positive) electrical support through electrical energy from the energy storage device to purely non-supported operation (no energy flow from or to the energy storage device) to maximum "negative support" through additional electrical energy supply to the energy storage device vary.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der Erfindung anhand der 1 näher dargestellt. Hierbei zeigt 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 mit durch den Antriebsmotor 4 angetriebenem hinteren Antriebsrad 5. Schematisch ist ferner das erfindungsgemäße Antriebsmodul 3 erkennbar, welches einen Generator und eine Welle, sowie eine Tretkurbel 2 mit Pedalen umfasst.Further measures improving the invention are described below together with the description of the invention with reference to FIG 1 shown in more detail. Here shows 1 a schematic representation of a vehicle 1 with driven by the drive motor 4 rear drive wheel 5. The drive module 3 according to the invention can also be seen schematically, which comprises a generator and a shaft, as well as a pedal crank 2 with pedals.

BezugszeichenlisteReference List

11
Fahrzeugvehicle
22
Tretkurbelcrank
33
Antriebsmoduldrive module
44
Antriebsmotordrive motor
55
Antriebsraddrive wheel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102011082082 A1 [0004]DE 102011082082 A1 [0004]
  • DE 2654884 C2 [0007]DE 2654884 C2 [0007]

Claims (10)

Antriebsmodul (3) für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug (1), welches mindestens einen Antriebsmotor (4) umfasst, der ausgebildet ist, ein Antriebsrad (5) des Fahrzeugs (1) anzutreiben, wobei das Antriebsmodul (3) einen Generator umfasst, der über eine Welle mit einer Tretkurbel (2) derart verbindbar ausgebildet ist, dass durch die Tretkurbel (2) erzeugte mechanische Energie von dem Generator in elektrische Energie umwandelbar ist, wobei der Generator ausgebildet ist, elektrische Energie bereitzustellen, mit der der mindestens eine Antriebsmotor (4) direkt betreibbar ist, und/oder die von einem Energiespeicher aufnehmbar ist, der ausgebildet ist, dem Antriebsmotor (4) elektrische Energie bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmodul (3) ferner Sensorik zur Drehzahl- und/oder Drehmoment-Erfassung an der Tretkurbel (2) umfasst, das Antriebsmodul (3) in einem Trainingsmodus betreibbar ist, in Abhängigkeit von einem vorab gewählten Trainingsprofil und/oder einer und/oder einem fahrerseitig an der Tretkurbel (2) eingebrachten Drehzahl- und/oder Drehmoment - einer Bewegung der Tretkurbel (2) einen Widerstand entgegenzustellen oder - dem Antriebsmotor (4) zu bestromen.Drive module (3) for a vehicle (1) that can be operated at least partially by muscle power, which comprises at least one drive motor (4) which is designed to drive a drive wheel (5) of the vehicle (1), the drive module (3) comprising a generator which is designed to be connectable via a shaft to a pedal crank (2) in such a way that mechanical energy generated by the pedal crank (2) can be converted into electrical energy by the generator, the generator being designed to provide electrical energy with which the at least one drive motor ( 4) can be operated directly, and/or which can be taken up by an energy store which is designed to provide electrical energy to the drive motor (4), characterized in that the drive module (3) also has sensors for detecting speed and/or torque the pedal crank (2), the drive module (3) can be operated in a training mode, depending on a previously selected training profile and/or a speed and/or torque applied to the pedal crank (2) by the driver - a movement to oppose a resistance to the pedal crank (2) or - to energize the drive motor (4). Antriebsmodul (3) für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ferner eine Steuereinheit umfasst, die eingerichtet ist, den der Bewegung der Tretkurbel (2) entgegengestellten Widerstand zu variieren.Drive module (3) for an at least partially muscle-powered vehicle (1). claim 1 , characterized in that it further comprises a control unit which is set up to vary the resistance opposed to the movement of the pedal crank (2). Antriebsmodul (3) für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ferner eine Steuereinheit umfasst, die eingerichtet ist, die Bestromung des Antriebsmotors (4) zu variieren.Drive module (3) for an at least partially muscle-powered vehicle (1). claim 1 , characterized in that this further comprises a control unit which is set up to vary the energization of the drive motor (4). Fahrzeug (1) umfassend - ein Antriebsmodul (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, - einen Antriebsmotor (4), der ausgebildet ist, ein Antriebsrad (5) des Fahrzeugs (1) anzutreiben, - einen Energiespeicher und - eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, das Fahrzeug (1) in einen stationären Modus zu versetzen.Vehicle (1) comprising - a drive module (3) according to one of Claims 1 until 3 - a drive motor (4) which is designed to drive a drive wheel (5) of the vehicle (1), - an energy store and - a control unit which is designed to put the vehicle (1) into a stationary mode. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsmodul (3) für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug (1), welches mindestens einen Antriebsmotor (4) umfasst, der ausgebildet ist, ein Antriebsrad (5) des Fahrzeugs (1) anzutreiben, wobei das Antriebsmodul (3) einen Generator umfasst, der über eine Welle mit einer Tretkurbel (2) derart verbindbar ausgebildet ist, dass durch die Tretkurbel (2) erzeugte mechanische Energie von dem Generator in elektrische Energie umwandelbar ist, wobei der Generator ausgebildet ist, elektrische Energie bereitzustellen, mit der der mindestens eine Antriebsmotor (4) direkt betreibbar ist, und/oder die von einem Energiespeicher aufnehmbar ist, der ausgebildet ist, dem Antriebsmotor (4) elektrische Energie bereitzustellen, wobei das Antriebsmodul (3) ferner Sensorik zur Drehzahl- und/oder Drehmoment-Erfassung einer an der Tretkurbel (2) eingebrachten Bewegung umfasst, umfassend die Schritte i. Erfassen einer Anforderung für den Betrieb in einem Trainingsmodus ii. Detektieren eines Drehmoments und/oder einer Drehzahl einer an der Tretkurbel (2) eingebrachten Bewegung iii. Bestromen des Generators dergestalt, dass dem an der Tretkurbel (2) eingebrachten Drehmoment und/oder Drehzahl ein Widerstand entgegengestellt wird.Method for operating a drive module (3) for a vehicle (1) that can be operated at least partially by muscle power, which comprises at least one drive motor (4) that is designed to drive a drive wheel (5) of the vehicle (1), wherein the drive module (3) comprises a generator which is designed to be connectable via a shaft to a pedal crank (2) in such a way that mechanical energy generated by the pedal crank (2) can be converted by the generator into electrical energy, wherein the generator is designed to provide electrical energy, with which the at least one drive motor (4) can be operated directly, and/or which can be accommodated by an energy store which is designed to provide electrical energy to the drive motor (4), wherein the drive module (3) further comprises sensors for detecting the rotational speed and/or torque of a movement introduced at the pedal crank (2), comprising the steps i. Acquiring a request to operate in a training mode ii. Detecting a torque and/or a speed of a movement introduced at the pedal crank (2). iii. Energizing the generator in such a way that the torque and/or speed applied to the pedal crank (2) is countered by a resistance. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsmodul (3) für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug (1), welches mindestens einen Antriebsmotor (4) umfasst, der ausgebildet ist, ein Antriebsrad (5) des Fahrzeugs (1) anzutreiben, wobei das Antriebsmodul (3) einen Generator umfasst, der über eine Welle mit einer Tretkurbel (2) derart verbindbar ausgebildet ist, dass durch die Tretkurbel (2) erzeugte mechanische Energie von dem Generator in elektrische Energie umwandelbar ist, wobei der Generator ausgebildet ist, elektrische Energie bereitzustellen, mit der der mindestens eine Antriebsmotor (4) direkt betreibbar ist, und/oder die von einem Energiespeicher aufnehmbar ist, der ausgebildet ist, dem Antriebsmotor (4) elektrische Energie bereitzustellen, wobei das Antriebsmodul (3) ferner Sensorik zur Drehzahl- und/oder Drehmoment-Erfassung einer an der Tretkurbel (2) eingebrachten Bewegung umfasst, umfassend die Schritte i. Erfassen einer Anforderung für den Betrieb in einem Trainingsmodus ii. Detektieren eines Drehmoments und/oder einer Drehzahl einer an der Tretkurbel (2) eingebrachten Bewegung iii. Bestromen des Antriebsmotors (5).Method for operating a drive module (3) for a vehicle (1) that can be operated at least partially by muscle power, which comprises at least one drive motor (4) that is designed to drive a drive wheel (5) of the vehicle (1), wherein the drive module (3) comprises a generator which is designed to be connectable via a shaft to a pedal crank (2) in such a way that mechanical energy generated by the pedal crank (2) can be converted by the generator into electrical energy, wherein the generator is designed to provide electrical energy, with which the at least one drive motor (4) can be operated directly, and/or which can be accommodated by an energy store which is designed to provide electrical energy to the drive motor (4), wherein the drive module (3) further comprises sensors for detecting the rotational speed and/or torque of a movement introduced at the pedal crank (2), comprising the steps i. Acquiring a request to operate in a training mode ii. Detecting a torque and/or a speed of a movement introduced at the pedal crank (2). iii. Energizing the drive motor (5). Verfahren zum Betreiben eines Antriebsmoduls (3) für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug (1) nach Anspruch 5, wobei der Widerstand entsprechend einer vorab festgelegten Abhängigkeit entgegengestellt wird.Method for operating a drive module (3) for a vehicle (1) that can be operated at least partially by muscle power claim 5 , where the Resistance is opposed according to a predetermined dependency. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsmoduls (3) für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug (1) nach Anspruch 6, wobei die Bestromung des Antriebsmotors (5) entsprechend einer vorab festgelegten Abhängigkeit entgegengestellt wird.Method for operating a drive module (3) for a vehicle (1) that can be operated at least partially by muscle power claim 6 , wherein the energization of the drive motor (5) is opposed according to a predetermined dependency. Computerprogrammprodukt, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, oder Computer-Datensignal, verkörpert durch eine elektromagnetische Welle, mit Programmcode, der geeignet ist zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 8.Computer program product stored on a machine-readable medium, or computer data signal embodied by an electromagnetic wave, with program code suitable for carrying out the method according to one of Claims 5 until 8th . Steuereinheit zur Steuerung eines Antriebsmoduls (3) für ein zumindest teilweise muskelkraftbetreibbares Fahrzeug (1), umfassend einen Prozessor und einen Speicher, der einen Computerprogrammcode enthält, wobei der Speicher und der Computerprogrammcode konfiguriert sind, mit dem Prozessor, die Steuereinheit zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 8.Control unit for controlling a drive module (3) for a vehicle (1) that can be operated at least partially by human power, comprising a processor and a memory that contains a computer program code, the memory and the computer program code being configured with the processor, the control unit for carrying out a method according to one of the Claims 5 until 8th .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2654884C2 (en) 1976-01-19 1982-10-21 Josef H. Olten Hug Bicycle support device for training to ride a bicycle
DE102011082082A1 (en) 2011-09-02 2013-03-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Bicycle, particularly pedal electric cycle or electric bicycle, comprises auxiliary motor, which is operable by electric energy provided by generator or by energy storage, where generator is arranged in bottom bracket of pedal set

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