DE102021211586A1 - Elektrofahrrad - Google Patents

Elektrofahrrad Download PDF

Info

Publication number
DE102021211586A1
DE102021211586A1 DE102021211586.1A DE102021211586A DE102021211586A1 DE 102021211586 A1 DE102021211586 A1 DE 102021211586A1 DE 102021211586 A DE102021211586 A DE 102021211586A DE 102021211586 A1 DE102021211586 A1 DE 102021211586A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brake
electric bicycle
braking
control unit
main valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021211586.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Silas Klug
Alessandro Moia
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102021211586.1A priority Critical patent/DE102021211586A1/de
Publication of DE102021211586A1 publication Critical patent/DE102021211586A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62LBRAKES SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES
    • B62L3/00Brake-actuating mechanisms; Arrangements thereof
    • B62L3/02Brake-actuating mechanisms; Arrangements thereof for control by a hand lever
    • B62L3/023Brake-actuating mechanisms; Arrangements thereof for control by a hand lever acting on fluid pressure systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/58Combined or convertible systems
    • B60T13/585Combined or convertible systems comprising friction brakes and retarders
    • B60T13/586Combined or convertible systems comprising friction brakes and retarders the retarders being of the electric type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/58Combined or convertible systems
    • B60T13/588Combined or convertible systems both fluid and mechanical assistance or drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/02Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/08Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated
    • B60T7/085Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated by electrical means, e.g. travel, force sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1706Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for single-track vehicles, e.g. motorcycles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3225Systems specially adapted for single-track vehicles, e.g. motorcycles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45Control or actuating devices therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/60Regenerative braking
    • B60T2270/604Merging friction therewith; Adjusting their repartition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrofahrrad (10), umfassend eine Antriebseinheit (1), welche eingerichtet ist, ein Motormoment zu erzeugen, ein Bremssystem (2), welches einen ersten Bremshebel (21) und einen ersten Bremssattel (22) aufweist, wobei das Bremssystem (2) eingerichtet ist, um im Ansprechen auf eine Bremshebelbetätigung des ersten Bremshebels (21) durch einen Fahrer des Elektrofahrrads (10) ein Bremssignal zu erzeugen, und eine Steuereinheit (3), welche eingerichtet ist, um in Ansprechen auf ein von dem Bremssystem (2) erzeugtes Bremssignal die Antriebseinheit (1) so zu betätigen, dass das Motormoment reduziert wird ohne dass am ersten Bremssattel (22) eine Bremswirkung erzeugt wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrofahrrad und ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrrads.
  • Bekannt sind Elektrofahrräder, welche Elektromotoren aufweisen, die zur Unterstützung einer manuellen Tretkraft eines Fahrers durch ein mittels des Elektromotors erzeugtes Drehmoment vorgesehen sind. Üblicherweise erfolgt eine Regelung des Drehmoments dabei automatisch in Abhängigkeit eines von dem Fahrer mittels Muskelkraft aufgebrachten Pedalmoments. Eine Dynamik und Dosierbarkeit ist dadurch häufig eingeschränkt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Elektrofahrrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass eine optimierte Antriebssteuerung bereitgestellt wird, welche eine dynamische und für einen Fahrer des Elektrofahrrads fein dosierbare Anpassung eines Motormoments erlaubt. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ein Elektrofahrrad, umfassend eine Antriebseinheit, welche eingerichtet ist, ein Motormoment zu erzeugen, ein Bremssystem, welches einen ersten Bremshebel und einen ersten Bremssattel aufweist, und eine Steuereinheit. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit dabei eingerichtet, das Motormoment in Abhängigkeit eines durch den Fahrer des Elektrofahrrads mittels Muskelkraft erzeugten Pedalmoments zu erzeugen. Besonders bevorzugt ist die Antriebseinheit im Bereich eines Tretlagers des Elektrofahrrads, also als Mittelmotor, angeordnet. Insbesondere sind der erste Bremshebel und der erste Bremssattel miteinander gekoppelt, vorzugsweise so, dass im Ansprechen auf eine Bremshebelbetätigung des ersten Bremshebels eine Bremswirkung am ersten Bremssattel erzeugbar ist. Das Bremssystem ist dabei eingerichtet, um im Ansprechen auf eine Bremshebelbetätigung des ersten Bremshebels durch einen Fahrer des Elektrofahrrads ein Bremssignal zu erzeugen. Ferner ist die Steuereinheit eingerichtet, um in Ansprechen auf einen von dem Bremssystem erzeugtes Bremssignal die Antriebseinheit derart zu betätigen, dass das Motormoment der Antriebseinheit reduziert wird, ohne dass gleichzeitig am ersten Bremssattel eine Bremswirkung erzeugt wird.
  • Mit anderen Worten wird von der Steuereinheit des Elektrofahrrads in Ansprechen auf ein von dem Bremssystem erzeugtes Bremssignal eine Bremswirkung am ersten Bremssattel, insbesondere durch entsprechende Betätigung des Bremssystems, vorzugsweise aktiv, verhindert, während gleichzeitig das Motormoment durch die Steuereinheit gesteuert reduziert wird.
  • Insbesondere ist die Steuereinheit dabei eingerichtet, das Reduzieren des Motormoments und das Verhindern der Bremswirkung nur während einer Pedalbetätigung durchzuführen. Vorzugsweise wird die Pedalbetätigung mittels eines Pedalsensors erfasst.
  • Das Elektrofahrrad bietet dabei den Vorteil, dass der Fahrer das von der Antriebseinheit erzeugte Motormoment mittels des ersten Bremshebel gezielt und fein dosierbar reduzieren kann. Beispielsweise kann dadurch in bestimmten Fahrsituationen, wie zum Beispiel bei einem Anfahren aus dem Stand, oder beim Befahren von fahrtechnisch schwierigen Gelände, durch den Fahrer auf einfache und direkte Weise eine Reduzierung des Motormoments vorgenommen werden. Dadurch, dass dies mittels des ersten Bremshebel erfolgt, kann zudem eine einfache und intuitive Bedienung erreicht werden, da die ansonsten mittels des Bremshebels erzielbare Bremswirkung einen ähnlichen Effekt, nämlich eine Verlangsamung des Elektrofahrrads, zur Folge hat. Durch die gleichzeitige Verhinderung der tatsächlichen Bremswirkung am ersten Bremssattel wird dabei ein Verschleiß des Bremssystems verhindert. Es wird somit eine koordinierte Brems- und Antriebsregelung bereitgestellt. Zudem kann, in Kombination mit der Reduzierung des Motormoments, eine möglichst hohe Effizienz des Elektrofahrrads bereitgestellt werden, da beispielsweise keine Energie zur Erzeugung von Motormoment, welches dann durch die Bremse wieder reduziert wird, unnötig aufgebracht werden muss.
  • Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
  • Bevorzugt ist das Bremssystem ein hydraulisches Bremssystem, das eine Bremsleitung und ein Hauptventil aufweist. Die Bremsleitung verbindet dabei den ersten Bremssattel und den ersten Bremshebel miteinander. Das Hauptventil ist in die Bremsleitung integriert, und insbesondere eingerichtet, um die Bremsleitung abzusperren und freizugeben. Bei einem hydraulischen Bremssystem mit Hauptventil kann eine besonders gute Dosierbarkeit mit einfacher Durchführbarkeit der Verhinderung der Bremswirkung bereitgestellt werden.
  • Besonders bevorzugt verhindert die Steuereinheit die Bremswirkung am ersten Bremssattel durch gesteuertes Absperren der Bremsleitung mittels des Hauptventils. Das heißt, im Ansprechen auf das Bremssignal betätigt die Steuereinheit das Hauptventil derart, um die Bremsleitung, und damit eine Fluidverbindung zwischen erstem Bremshebel und erstem Bremssattel, abzusperren. Durch eine solche hydraulische Trennung des Bremshebels vom Bremssattel ist das Verhindern der Bremswirkung besonders einfach möglich.
  • Vorzugsweise öffnet die Steuereinheit das Hauptventil sobald das Motormoment auf Null reduziert ist. Das heißt, sobald ein Motormoment von Null vorliegt, wird die Fluidverbindung zwischen erstem Bremshebel und erstem Bremssattel wiederhergestellt, sodass mittels des ersten Bremshebels eine Bremswirkung am ersten Bremssattel erzielt werden kann. Damit kann eine zusätzliche gegebenenfalls erwünschte Verzögerung des Elektrofahrrads erreicht werden.
  • Weiter bevorzugt öffnet die Steuereinheit das Hauptventil, sobald eine Pedalbetätigung durch einen Fahrer des Elektrofahrrads stoppt. Insbesondere ist das Stoppen der Pedalbetätigung basierend auf einem Pedalsignal eines Pedalsensors ermittelbar. Dadurch kann auf einfache Weise ein Endkriterium für die koordinierte Brems- und Antriebsregelung bereitgestellt werden.
  • Bevorzugt weist das Bremssystem einen zweiten Bremssattel und einen zweiten Bremshebel auf. Der zweite Bremshebel ist eingerichtet zur Betätigung des zweiten Bremssattels, insbesondere über eine zweite Bremsleitung. Besonders bevorzugt ist die Betätigung des zweiten Bremshebels und/oder des zweiten Bremssattels unabhängig vom ersten Bremshebel und/oder ersten Bremssattel. Die Steuereinheit ist dabei eingerichtet, das Hauptventil im Ansprechen auf eine Betätigung des zweiten Bremshebels zu öffnen bzw. offen zu halten. Mit anderen Worten wird bei einer Betätigung des zweiten Bremshebels auch die Bremswirkung am ersten Bremssattel freigegeben, auch wenn die ansonsten vorliegenden Kriterien zum Verhindern der Bremswirkung vorliegen würden. Vorzugsweise ist der zweite Bremssattel eingerichtet, um eine Bremswirkung an einem Vorderrad des Elektrofahrrads erzielen zu können. Dadurch kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass ein eindeutiger Bremswunsch des Fahrers zu einer zuverlässigen Verzögerung des Elektrofahrrads führt.
  • Vorzugsweise weist das Bremssystem ein Antiblockier-System auf, wobei das Hauptventil ein Teil des Antiblockier-Systems ist. Insbesondere erfolgt mittels des Hauptventil in einem Antiblockier-Betrieb des Antiblockier-Systems ein Absperren der Bremsleitung zwischen erstem Bremshebel und erstem Bremssattel. Bei einem Antiblockier-System kann die koordinierte Brems- und Antriebsregelung auf besonders einfache und kostengünstige Weise integriert werden.
  • Besonders bevorzugt umfasst das Elektrofahrrad ferner einen Drucksensor, welcher mit der Bremsleitung verbunden ist. Insbesondere ist der Drucksensor eingerichtet, um einen Fluiddruck innerhalb der Bremsleitung zu erfassen. Der Drucksensor ist dabei eingerichtet, das Bremssignal zu erzeugen. Dadurch kann das Bremssignal auf besonders einfache Weise bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist der Drucksensor mit einem ersten Abschnitt der Bremsleitung, welcher sich zwischen erstem Bremshebel und Hauptventil befindet, verbunden.
  • Bevorzugt sind der erste Bremshebel und der erste Bremssattel Teil einer Hinterradbremse des Elektrofahrrads. Vorzugsweise sind der zweite Bremshebel und der zweite Bremssattel dabei Teil der Vorderradbremse des Elektrofahrrads. Somit kann die Funktion der Motormoment-Reduktion besonders intuitiv bereitgestellt werden, da insbesondere auch das Motormoment am Hinterrad des Elektrofahrrads wirkt.
  • Vorzugsweise ist die Steuereinheit ferner eingerichtet, um in Ansprechen auf ein von dem Bremssystem erzeugtes Bremssignal die folgenden Schritte durchzuführen: Ermitteln eines Antriebsschlupfes an einem durch die Antriebseinheit antreibbaren, insbesondere angetriebenen, Rad des Elektrofahrrads, und gesteuertes Anpassen des Betreibens der Antriebseinheit zusätzlich in Abhängigkeit des ermittelten Antriebsschlupfes. Das Ermitteln des Antriebsschlupfes kann dabei auf verschiedene Weise erfolgen, besonders bevorzugt basierend auf einem Vergleich von einer Vorderraddrehzahl und einer Hinterraddrehzahl, welche insbesondere mittels jeweiliger Raddrehzahlsensoren erfassbar sind. Alternativ zu einem Raddrehzahlsensor kann die Vorderraddrehzahl bevorzugt basierend auf einer Geschwindigkeitsschätzung aus einer Inertialsensorik ermittelt werden. Weiter bevorzugt kann alternativ zu einem Raddrehzahlsensor die Hinterraddrehzahl basierend auf einer Schaltungsübersetzung und einer Motordrehzahl der Antriebseinheit geschätzt werden. Durch die Initiierung einer derartigen Antriebsschlupf-Regelung durch die Bremshebel-Betätigung kann eine besonders einfache und für den Fahrer je nach individuellem Wunsch optimal anpassbare Steuerung der Antriebseinheit erreicht werden.
  • Weiter bevorzugt ist die Steuereinheit ferner eingerichtet, um die folgenden Schritte durchzuführen:
    • - Reduzieren des Motormoments, um den Antriebsschlupf zu reduzieren,
    • - zusätzliches Abbremsen des durch die Antriebseinheit antreibbaren Rads des Elektrofahrrads mittels des Bremssystems, und, wenn der Antriebsschlupf auf einen vordefinierten Wert reduziert wurde:
    • - Stoppen des zusätzlichen Abbremsens des Rads, insbesondere durch Schließen des Hauptventils zwischen erstem Bremshebel und erstem Bremssattel, und
    • - vorzugsweise gleichzeitiges Öffnen eines Auslassventils, welches in der Bremsleitung zwischen Hauptventil und Bremssattel angeordnet ist. Bevorzugt ist das Auslassventil ein Teil eines Antiblockier-Systems. Bevorzugt erfolgt das zusätzliche Abbremsen dabei durch gesteuertes Öffnen des Hauptventils, also durch die vom Fahrer am ersten Bremshebel bereitgestellte Bremskraft. Damit kann nach dem Reduzieren des Antriebsschlupfes, beispielsweise um einen Traktionsverlust zu vermeiden, wieder eine optimale Unterstützung durch das Motormoment bereitgestellt werden.
  • Vorzugsweise ist die Steuereinheit ferner eingerichtet, um das Motormoment in Abhängigkeit des ermittelten Antriebsschlupfes während einer Kurvenfahrt des Elektrofahrrads gesteuert zu erhöhen. Dadurch kann gezielt ein Übersteuern des Elektrofahrrads erreicht werden. Das heißt, es kann beispielsweise ein Betriebsmodus der Steuereinheit bereitgestellt werden, in welchem, wenn der Fahrer den ersten Bremshebel betätigt, bei einer Kurvenfahrt des Elektrofahrrads gezielt ein bestimmter Antriebsschlupf durch die gesteuerte Erhöhung des Motormoments erreicht wird, um dadurch das Elektrofahrrad gezielt zum Übersteuern zu bringen. Als Übersteuern wird dabei ein Ausbrechen des Hinterrades angesehen. Beispielsweise ist bei dem Übersteuern ein Schräglaufwinkel des Hinterrads größer als ein Schräglaufwinkel des Vorderrads.
  • Weiter bevorzugt ist die Steuereinheit ferner eingerichtet, die folgenden Schritte durchzuführen:
    • - Ermitteln einer Gierrate des Elektrofahrrads während der Kurvenfahrt, und
    • - gesteuertes Anpassen des Motormoments derart, um durch das gezielt herbeigeführte Übersteuern des Elektrofahrrads die Gierrate innerhalb eines vordefinierten Gierraten-Bereichs zu halten. Das heißt, der Antriebsschlupf wird gezielt erhöht und/oder verringert, um dadurch die Gierrate, also auch eine Schräglage, des Elektrofahrrads anzupassen. Insbesondere kann dadurch ein unkontrolliertes Ausbrechen möglichst verhindert werden.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrrads, insbesondere des oben beschriebenen Elektrofahrrads, welches die Schritte umfasst:
    • - Betreiben einer Antriebseinheit des Elektrofahrrads, zum Erzeugen eines Motormoments,
    • - Erzeugen eines Bremssignals im Ansprechen auf eine Bremshebelbetätigung eines ersten Bremshebels eines Bremssystems des Elektrofahrrads, und
    • - im Ansprechen auf das Erzeugen des Bremssignals: gesteuertes Anpassen des Betreibens der Antriebseinheit derart, um das Motormoment zu reduzieren, ohne dass an einem ersten Bremssattel des Bremssystems eine Bremswirkung erzeugt wird, insbesondere während der Betätigung des ersten Bremshebels und während ein Motormoment von der Antriebseinheit erzeugt wird. Bevorzugt wird das Verfahren mittels des oben beschriebenen Elektrofahrrads durchgeführt.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:
    • 1 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Elektrofahrrads gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    • 2 ein Detail des Elektrofahrrads der 1.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht eines Elektrofahrrads 10 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Elektrofahrrad 10 umfasst eine Antriebseinheit 1, welche als Mittelmotor im Bereich eines Tretlagers 15 des Elektrofahrrads angeordnet ist.
  • Die Antriebseinheit 1 ist eingerichtet, um eine mittels Pedalen aufgebrachte manuelle Tretkraft eines Fahrers des Elektrofahrrads 10 durch ein elektromotorisch erzeugtes Motormoment zu unterstützen. Die Antriebseinheit 1 ist dafür von einem elektrischen Energiespeicher 11 mit elektrischer Energie versorgbar
  • Das Elektrofahrrad 10 umfasst zudem ein Bremssystem 2 mit einer Vorderradbremse und eine Hinterradbremse. Die Hinterradbremse umfasst einen ersten Bremshebel 21 und einen ersten Bremssattel 22, welche miteinander gekoppelt sind. Analog umfasst die Vorderradbremse einen zweiten Bremshebel 31 und einen zweiten Bremssattel 32 welche miteinander gekoppelt sind. Mittels der Hinterradbremse kann ein Bremsmoment an einem Hinterrad 12 des Elektrofahrrads 10 erzeugt werden. Entsprechend kann mittels der Vorderradbremse ein Bremsmoment an einem Vorderrad 13 des Elektrofahrrads 10 erzeugt werden.
  • 2 zeigt ein Detail des Elektrofahrrads 10 der 1. Dargestellt ist dabei ein Teil des Bremssystems 2, nämlich die Hinterradbremse, sowie die Antriebseinheit und eine Steuereinheit 3, welche eingerichtet ist, die Antriebseinheit 1 steuerbar zu betätigen.
  • Der erste Bremshebel 21 weist einen Kolben 21a auf, mittels welchem ein Fluiddruck einer Bremsflüssigkeit innerhalb der Bremsleitung 20 erhöht werden kann bei einer Bremshebelbetätigung des ersten Bremshebels 21.
  • Das Bremssystem 2 umfasst dabei ein Antiblockier-System mit einem Hauptventil 23, einem Auslassventil 24, einer Speicherkammer 25, sowie einer Pumpe 6. Das Hauptventil 23 ist dabei in eine Bremsleitung 20, die den ersten Bremssattel 22 und den Bremshebel 21 miteinander verbindet, integriert.
  • In einem Bereich der Bremsleitung 20 zwischen Hauptventil 23 und erstem Bremssattel 22 zweigt eine Nebenleitung ab, in die nacheinander das Auslassventil 24, die Speicherkammer 25 und die Pumpe 26 integriert sind. Durch entsprechenden gesteuerten Betrieb von Hauptventil 23, Auslassventil 24, Speicherkammer 25 und Pumpe 26 kann ein Antiblockier-Betrieb des Bremssystems 2 erfolgen, um ein Blockieren des Hinterrad 12 zu verhindern.
  • Ferner umfasst das Elektrofahrrad 10 einen Drucksensor 4, welcher mit einem Bereich der Bremsleitung 20 zwischen Hauptventil 23 und Kolben 21a des ersten Bremshebels 21 verbunden ist. Dabei kann der Drucksensor 4 den Fluiddruck der Bremsflüssigkeit innerhalb der Bremsleitung 20 erfassen.
  • Der Drucksensor 4 ist mit der Steuereinheit 3 verbunden. Der Drucksensor 4 ist dabei eingerichtet, um basierend auf dem Fluiddruck, insbesondere, wenn dieser steigt, ein Bremssignal zu erzeugen.
  • Im Ansprechen auf einen Empfang des Bremssignals von dem Drucksensor 4 betätigt die Steuereinheit 3 die Antriebseinheit 1 derart, um das Motormoment der Antriebseinheit 1 zu reduzieren. Diese Betätigung wird dabei nur durchgeführt während die Antriebseinheit 1 in Betrieb ist, also wenn momentan ein bestimmtes Motormoment erzeugt wir, und wenn gleichzeitig eine aktive Pedalbetätigung durch den Fahrer des Elektrofahrrads 10, beispielsweise mittels eines Pedalsensors oder Tretkraftsensors, erfasst wird.
  • Gleichzeitig und zusätzlich zur Reduktion des Motormoments erfolgt durch die Steuereinheit 3 aktiv eine Verhinderung einer Bremswirkung am ersten Bremssattel 22. Dies wird dadurch erreicht, dass die Steuereinheit 3 das Hauptventil 23 schließt, um die Fluidverbindung von Kolben 21a und erstem Bremssattel 22 zu unterbrechen.
  • Bevorzugt erfolgt eine prozentual anteilige Reduzierung des Motormoments in Abhängigkeit einer Höhe des erfassten Fluiddrucks. Das heißt, je höher der mittels des ersten Bremshebels 21 erzeugte und mittels des Drucksensors 4 erfasste Fluiddruck, umso stärker ist die Reduzierung des Motormoments.
  • Das heißt, durch die Betätigung des ersten Bremshebels 21 kann der Fahrer, während eine Motorunterstützung durch die Antriebseinheit 1 aktiv ist, gezielt eine aktive Reduzierung des Motormoments herbeiführen. Dadurch kann der Fahrer auf einfache Weise und mit einem besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau des Elektrofahrrads 10 selbst eine feinfühlige und dem individuellen Fahrerwunsch entsprechende Anpassung der Motorunterstützung herbeiführen.
  • Um eine zuverlässige Bremsfunktion bereitstellen zu können, können verschiedene Kriterien zum Beenden des Verhinderns der Bremswirkung vorgegeben sein. Zum Wiederherstellen der Bremsfunktion kann dabei nur eines oder auch mehrere gleichzeitig der nachfolgend beschriebenen Kriterien erfüllt sein. Hierfür wird jeweils das Hauptventil 23 durch die Steuereinheit 3 gesteuert geöffnet.
  • Ein erstes Kriterium ist, wenn das Motormoment auf Null reduziert ist. Das heißt, wenn keine weitere Reduzierung des Motormoments mehr möglich ist, wird eine weitere Verlangsamung des Elektrofahrrads 10 durch Herstellen der Bremsfunktion erreicht. Das Hauptventil 23 wird dabei durch die Steuereinheit 3 gesteuert geöffnet.
  • Ein weiteres Kriterium zum Öffnen des Hauptventils 23 ist erreicht, wenn eine Pedalbetätigung durch den Fahrer des Elektrofahrrads 10 stoppt. Insbesondere wird in diesem Fall automatisch auch der Betrieb der Antriebseinheit 1 automatisch gestoppt.
  • Weiterhin wird das Verhindern der Bremswirkung durch Öffnen des Hauptventils 23 beendet, wenn der zweite Bremshebel 31 betätigt wird. Dies erfolgt vorzugsweise durch Erfassen eines zweiten Bremssignals mittels der Steuereinheit 3.
  • Ferner kann die Steuereinheit 3 eingerichtet sein, eine Antriebsschlupfregelung an dem Elektrofahrrad 10 durchzuführen, wenn der erste Bremshebel 21 betätigt wird und ein entsprechendes Signal von der Steuereinheit 3 ermittelt wird. Hierfür ist die Steuereinheit 3 eingerichtet, basierend auf (nicht dargestellten) Raddrehzahlsensoren jeweilige Raddrehzahlen von Vorderrad 13 und Hinterrad 12 zu ermitteln und durch einen Vergleich dieser Raddrehzahlen einen Antriebsschlupf an dem durch die Antriebseinheit 1 antreibbaren Hinterrad 12 zu ermitteln.
  • Das Betreiben der Antriebseinheit 1 wird dabei zusätzlich durch die Steuereinheit 3 derart angepasst, dass ein vordefinierter maximaler Antriebsschlupf an dem Hinterrad 12 nicht überschritten wird.
  • Wird ein steigender Antriebsschlupf ermittelt, so reduziert die Steuereinheit 3 entsprechend das Motormoment der Antriebseinheit 1. Gegebenenfalls kann zusätzlich ein Abbremsen des Hinterrads mittels des Bremssystem erfolgen, indem die Steuereinheit 3 das Hauptventil 23 zumindest teilweise öffnet.
  • Sobald der Antriebsschlupf mittels der im vorangehenden Absatz beschriebenen Betriebsweise auf einen vordefinierten Wert reduziert wurde, wird das zusätzliche Abbremsen des Hinterrads 12 wieder gestoppt durch gesteuertes Schließen des Hauptventils 23. Bevorzugt wird zusätzlich gleichzeitig das Auslassventil 24 geöffnet, um einen Fluiddruck innerhalb der Bremsleitung 20 zwischen Hauptventil 23 und erstem Bremssattel 22 zu reduzieren. Dadurch kann wieder ein optimaler Vortrieb bei maximal möglicher Motorunterstützung bereitgestellt werden.
  • In einer alternativen Ausführung kann eine weitere bevorzugte Betriebsweise des Elektrofahrrads 10 bereitgestellt werden, in welcher ein gezieltes Übersteuern des Elektrofahrrads 10 herbeigeführt werden kann. Dabei erfolgt in diesem Betriebsmodus im Ansprechen auf eine Betätigung des ersten Bremshebels 21, also wenn ein Bremssignal vorliegt, ein gesteuertes Erhöhen des Motormoments in Abhängigkeit des ermittelten Antriebsschlupfes während einer Kurvenfahrt des Elektrofahrrads 10. Dabei wird durch das Motormoment ein derartiger Antriebsschlupf herbeigeführt, dass ein gezieltes Übersteuern des Elektrofahrrads 10 auftritt.
  • Insbesondere wird das Motormoment dabei von der Steuereinheit 3 derart geregelt, dass eine Gierrate des Elektrofahrrads 10 während der Kurvenfahrt durch das gezielte Übersteuern innerhalb eines vordefinierten Gierraten-Bereichs, beispielsweise zwischen 5°/s und 25°/s, gehalten wird. Vorzugsweise kann die Gierrate dabei mittels eines Gierraten-Sensors erfasst und/oder basierend auf Messwerten einer Inertialsensorik abgeschätzt werden.

Claims (14)

  1. Elektrofahrrad (10), umfassend: - eine Antriebseinheit (1), welche eingerichtet ist, ein Motormoment zu erzeugen, - ein Bremssystem (2), welches einen ersten Bremshebel (21) und einen ersten Bremssattel (22) aufweist, - wobei das Bremssystem (2) eingerichtet ist, um im Ansprechen auf eine Bremshebelbetätigung des ersten Bremshebels (21) durch einen Fahrer des Elektrofahrrads (10) ein Bremssignal zu erzeugen, und - eine Steuereinheit (3), welche eingerichtet ist, um in Ansprechen auf ein von dem Bremssystem (2) erzeugtes Bremssignal die Antriebseinheit (1) so zu betätigen, dass das Motormoment reduziert wird ohne dass am ersten Bremssattel (22) eine Bremswirkung erzeugt wird.
  2. Elektrofahrrad (10) nach Anspruch 1, wobei das Bremssystem (2) ein hydraulisches Bremssystem ist, welches eine Bremsleitung (20), die den ersten Bremssattel (22) mit dem ersten Bremshebel (21) verbindet, und ein Hauptventil (23) in der Bremsleitung (20) aufweist.
  3. Elektrofahrrad (10) nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, die Bremswirkung am ersten Bremssattel (22) durch gesteuertes Absperren der Bremsleitung (20) mittels des Hauptventils (23) zu verhindern.
  4. Elektrofahrrad (10) nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, das Hauptventil (23) zu öffnen, wenn das Motormoment auf Null reduziert ist.
  5. Elektrofahrrad (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, das Hauptventil (23) zu öffnen, wenn eine Pedalbetätigung durch den Fahrer des Elektrofahrrads (10) stoppt.
  6. Elektrofahrrad (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, - wobei das Bremssystem (2) einen zweiten Bremssattel (32) und einen zweiten Bremshebel (31), zur Betätigung des zweiten Bremssattels (32), aufweist, und - wobei die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, das Hauptventil (23) im Ansprechen auf eine Betätigung des zweiten Bremshebels (31) zu öffnen.
  7. Elektrofahrrad (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Bremssystem (2) ein Antiblockier-System aufweist, und wobei das Hauptventil (23) Teil des Antiblockier-Systems ist.
  8. Elektrofahrrad (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, ferner umfassend einen Drucksensor (4), welcher mit der Bremsleitung (20) verbunden ist, wobei der Drucksensor (4) eingerichtet ist, das Bremssignal zu erzeugen.
  9. Elektrofahrrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Bremshebel (21) und der erste Bremssattel (22) Teil einer Hinterradbremse des Elektrofahrrads (10) sein.
  10. Elektrofahrrad (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (3) ferner eingerichtet ist, um in Ansprechen auf ein von dem Bremssystem (2) erzeugtes Bremssignal: - einen Antriebsschlupf an einem durch die Antriebseinheit (1) antreibbaren Rad (12) des Elektrofahrrads (10) zu ermitteln, und - das Betreiben der Antriebseinheit (1) zusätzlich in Abhängigkeit des ermittelten Antriebsschlupfes gesteuert anzupassen.
  11. Elektrofahrrad (10) nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit (3) ferner eingerichtet ist, zum: - Reduzieren des Motormoments, zum Reduzieren des Antriebsschlupfes, - zusätzlichen Abbremsen des durch die Antriebseinheit (1) antreibbaren Rads (12) mittels des Bremssystems (2), und wenn der Antriebsschlupf auf einen vordefinierten Wert reduziert ist: - Stoppen des zusätzlichen Abbremsens des Rads (12), insbesondere durch Schließen des Hauptventils (23), und vorzugsweise gleichzeitigem Öffnen eines Auslassventils (24), welches in der Bremsleitung (20) zwischen Hauptventil (23) und Bremssattel (22) angeordnet ist.
  12. Elektrofahrrad (10) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Steuereinheit (3) ferner eingerichtet ist, zum gesteuerten Erhöhen des Motormoments in Abhängigkeit des ermittelten Antriebsschlupfes während einer Kurvenfahrt des Elektrofahrrads (10), zum gezielten Übersteuern des Elektrofahrrads (10).
  13. Elektrofahrrad (10) nach Anspruch 12, wobei die Steuereinheit (3) ferner eingerichtet ist zum: - Ermitteln einer Gierrate des Elektrofahrrads (10) während der Kurvenfahrt, und - gesteuertes Anpassen des Motormoments derart, um durch das gezielte Übersteuern des Elektrofahrrads (10) die Gierrate des Elektrofahrrads (10) innerhalb eines vordefinierten Gierraten-Bereichs zu halten.
  14. Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrrads (10), umfassend die Schritte: - Betreiben einer Antriebseinheit (1), zum Erzeugen eines Motormoments, - Erzeugen eines Bremssignals im Ansprechen auf eine Bremshebelbetätigung eines ersten Bremshebels (21) eines Bremssystems (2), und - im Ansprechen auf das Erzeugen des Bremssignals: gesteuertes Anpassen des Betreibens der Antriebseinheit (1) derart, um das Motormoment zu reduzieren, ohne dass an einem ersten Bremssattel (22) des Bremssystems (2) eine Bremswirkung erzeugt wird.
DE102021211586.1A 2021-10-14 2021-10-14 Elektrofahrrad Pending DE102021211586A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021211586.1A DE102021211586A1 (de) 2021-10-14 2021-10-14 Elektrofahrrad

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021211586.1A DE102021211586A1 (de) 2021-10-14 2021-10-14 Elektrofahrrad

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021211586A1 true DE102021211586A1 (de) 2023-04-20

Family

ID=85773528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021211586.1A Pending DE102021211586A1 (de) 2021-10-14 2021-10-14 Elektrofahrrad

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021211586A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009004778U1 (de) 2009-05-04 2009-08-06 Lin, Wei-Ting Antriebshilfssystem für ein Elektrofahrrad
EP2236373A2 (de) 2009-04-02 2010-10-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Regenerative Bremsvorrichtung und Fahrzeug mit der regenerativen Bremsvorrichtung
US20110304288A1 (en) 2010-06-11 2011-12-15 Shimano Inc. Bicycle regenerative brake control device
DE102018124632A1 (de) 2017-10-20 2019-04-25 Shimano Inc. Bremssteuervorrichtung und Bremssystem

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2236373A2 (de) 2009-04-02 2010-10-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Regenerative Bremsvorrichtung und Fahrzeug mit der regenerativen Bremsvorrichtung
DE202009004778U1 (de) 2009-05-04 2009-08-06 Lin, Wei-Ting Antriebshilfssystem für ein Elektrofahrrad
US20110304288A1 (en) 2010-06-11 2011-12-15 Shimano Inc. Bicycle regenerative brake control device
DE102018124632A1 (de) 2017-10-20 2019-04-25 Shimano Inc. Bremssteuervorrichtung und Bremssystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4204310C2 (de) Schlupfregelvorrichtung für ein Fahrzeugrad
DE19950028B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs
DE69737111T2 (de) Kraftfahrzeugbremssystem
EP2632780B1 (de) Druckmittelbetätigte bremseinrichtung eines fahrzeugs mit in ein bremssteuergerät implementierten steuerroutinen einer berganfahrhilfe- oder kriechunterdrückungs-funktion
DE102006000185B4 (de) Fahrzeugbremsen-Steuerungsvorrichtung
DE19625919A1 (de) System zur Steuerung der Bremswirkung bei einem Kraftfahrzeug
EP2018302B1 (de) Verfahren zur regelung des bremsdruckes bei krafträdern
DE10315662A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugeinheit und elektronisches System für ein Kraftfahrzeug
DE102012201248B4 (de) Bewegungssteuerungsvorrichtung für ein fahrzeug
DE19703688B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Bremsanlage
DE69721545T2 (de) Bremskraftsteuervorrichtung
EP1404553A1 (de) Verfahren zum modifizieren einer fahrstabilitätsregelung eines fahrzeugs
WO2017037080A1 (de) Verfahren zum betreiben einer kraftfahrzeugbremsanlage mit einer elektro-hydraulischen betriebsbremse und einer mechanischen feststellbremse
WO2008122572A1 (de) Verfahren zum betrieb einer fahrzeugbremsanlage sowie fahrzeugbremsanlage
DE3904512A1 (de) Antiblockierbremssteuerverfahren und -system fuer motorfahrzeuge
EP2162328B2 (de) Automatische feststellbremse mit schlupfregler
DE102009053026A1 (de) Bremssteuerung für Fahrzeuge
DE102010033496B4 (de) Technik zum Betreiben einer Bremsanlage in einer μ-Split-Situation
EP1917168B1 (de) Verfahren und bremsanlage zur druckmodulation von bremsdrücken bei krafträdern
DE102004062811B4 (de) Verfahren zum Modifizieren eines Bremsmoments
DE102008007714B4 (de) Verfahren zur Regelung des Druckes in einem elektronisch gesteuerten Bremssystem und elektronisches Bremssystem
EP1545950B1 (de) Verfahren zur verbesserung der fahreigenschaft eines fahrzeugs bei teilgebremster fahrt
DE102014203889A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems
DE10141616B4 (de) Bremsensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE112017005580T5 (de) Steuervorrichtung und Steuermethode zur Steuerung der an den Rädern von Fahrzeugen durch ein Bremssystem ausgeübten Bremskraft

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified