DE102021212668A1

DE102021212668A1 - Method for controlling an electric motor as a drive motor of an electric bicycle, computer program, control device, drive unit and electric bicycle

Info

Publication number: DE102021212668A1
Application number: DE102021212668.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Reisige; Merlin Martin Manewald
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-11-10
Filing date: 2021-11-10
Publication date: 2023-05-11

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromotors (111) als Antriebsmotor eines Elektrofahrrads (100), umfassend die folgenden Schritte: Erfassung (220) einer Trittgröße des Fahrers; Erfassung (230) einer Drehzahl der Tretachse (101); Ermittlung (250) einer aktuellen Fahrerleistung (P); Ermittlung (260) eines Ausdauerzustands (A) des Fahrers in Abhängigkeit der ermittelten Fahrerleistung (P); Anpassung (270) eines Unterstützungsfaktors (a) in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustands (A) des Fahrers; und Erzeugung (290) eines Motordrehmoments (M) des Elektromotors (111) zum Antrieb des Elektrofahrrads (100) in Abhängigkeit des angepassten Unterstützungsfaktors (a) und der erfassten Trittgröße.Method for controlling an electric motor (111) as the drive motor of an electric bicycle (100), comprising the following steps: detecting (220) a step size of the driver; Detection (230) of a rotational speed of the pedal axle (101); determining (250) a current driver performance (P); Determination (260) of an endurance state (A) of the driver as a function of the determined driver performance (P); Adaptation (270) of a support factor (a) as a function of the ascertained state of endurance (A) of the driver; and generation (290) of a motor torque (M) of the electric motor (111) for driving the electric bicycle (100) as a function of the adapted assistance factor (a) and the detected step size.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromotors als Antriebsmotor eines Elektrofahrrads. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens auszuführen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Steuergerät mit einer Recheneinheit. Die Recheneinheit ist so konfiguriert ist, dass sie die Schritte des Verfahrens ausführt. Die Erfindung betrifft auch eine Antriebseinheit mit dem Steuergerät. Ferner betrifft die Erfindung ein Elektrofahrrad, welches das Steuergerät oder die Antriebseinheit umfasst.The present invention relates to a method for controlling an electric motor as the drive motor of an electric bicycle. The invention also relates to a computer program, comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter to carry out the steps of the method. The invention also relates to a control device with a computing unit. The computing unit is configured to carry out the steps of the method. The invention also relates to a drive unit with the control unit. Furthermore, the invention relates to an electric bicycle that includes the control device or the drive unit.

Stand der TechnikState of the art

Eine Ansteuerung eines Elektromotors zur Kraftunterstützung eines Radfahrers durch ein erzeugtes Motordrehmoment erfolgt im Stand der Technik typischerweise in Abhängigkeit erfasster Trittkräfte des Fahrers, wobei diese Trittkräfte durch den Fahrer auf die Pedale des Elektrofahrrads aufgebracht und meist mittels eines Drehmomentsensors als Fahrerdrehmoment im Bereich der Tretachse des Elektrofahrrads erfasst werden. Anschließend wird beispielsweise das Motordrehmoment M des Elektromotors zur Kraftunterstützung in linearer Abhängigkeit von dem erfassten Fahrerdrehmoment FM und einem Unterstützungsfaktor α erzeugt, siehe Gleichung (1). Das Assistenzverhältnis beziehungsweise der Unterstützungsfaktor α kann beispielsweise vom Fahrer zwischen 80 bis 400 % gewählt beziehungsweise eingestellt werden. $M = α \cdot FM$

In the prior art, an electric motor for power assistance to a cyclist by means of a generated motor torque is typically controlled as a function of the pedaling forces recorded by the driver, with these pedaling forces being applied by the driver to the pedals of the electric bicycle and usually by means of a torque sensor as the driver's torque in the area of the pedal axle of the electric bicycle are recorded. Then, for example, the motor torque M of the electric motor for power assistance is generated as a linear function of the detected driver torque FM and a support factor α, see equation (1). The assistance ratio or the support factor α can be selected or set by the driver between 80 and 400%, for example.

M = a \cdot FM

Der Fahrer verfügt über zwei Individualeigenschaften zur Aufbringung der Trittkräfte: Kraft und Ausdauer. Diese können physisch vorgegeben sein und/oder auch vom Fahrerwunsch abhängen, beispielsweise wenn eine gemütliche oder sportliche Fahrt gewünscht ist. Die Kraft des Fahrers wird durch sein kurzzeitig aufbringbares erfasstes Drehmoment repräsentiert. Die Ausdauer des Fahrers wird beispielsweise durch die Ausdauerzustand repräsentiert. Die Leistung P eines Fahrers eines Elektrofahrrads lässt sich als Produkt der Drehzahl K der Tretachse beziehungsweise der Trittfrequenz und des erfassten Fahrerdrehmoments FM bestimmen, siehe Gleichung (2). $P = 2 π \cdot K \cdot FM$

The driver has two individual characteristics for applying the pedaling forces: strength and endurance. These can be physically specified and/or also depend on what the driver wants, for example if a leisurely or sporty ride is desired. The driver's power is represented by the torque that can be applied for a short time. The endurance of the driver is represented by the endurance state, for example. The power P of a driver of an electric bicycle can be determined as the product of the rotational speed K of the pedal axle or the cadence and the recorded driver torque FM, see equation (2).

P = 2 π \cdot K \cdot FM

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuerungsverfahren für ein Elektrofahrrad zu verbessern.The object of the present invention is to improve a control method for an electric bicycle.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend der unabhängigen Ansprüche 1 und 11 bis 14 gelöst.The above object is achieved according to the invention according to independent claims 1 and 11 to 14.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromotors als Antriebsmotor eines Elektrofahrrads. Das Verfahren umfasst eine optionale Erfassung eines Unterstützungsfaktors. Der Unterstützungsfaktor beziehungsweise die Unterstützungsstufe kann insbesondere durch Erfassung einer Auswahleingabe des Fahrers mittels eines Eingabemittels am Lenker erfasst werden, welche einen gewünschten Unterstützungsfaktor repräsentiert (z.B. gering (80%), mittel (175%) und stark (400%) beziehungsweise Eco, Tour und Turbo). Alternativ erfolgt die optionale Erfassung des Unterstützungsfaktors durch Laden des Unterstützungsfaktors aus einem elektronischen Speicher beziehungsweise ist der Unterstützungsfaktor vorgegeben oder voreingestellt. Das Verfahren weist auch eine Erfassung einer Trittgröße des Fahrers im Bereich der Tretachse des Elektrofahrrads auf. Die Trittgröße repräsentiert die Trittkraft des Fahrers auf die Pedale des Elektrofahrrads und kann beispielsweise als Fahrerdrehmoment an der Tretachse oder an einer mit der Tretachse drehfest verbundenen Welle mittels eines Drehmomentsensors erfasst werden. Es wird außerdem im Verfahren eine Drehzahl der Tretachse erfasst, wobei die Drehzahl die Trittfrequenz des Fahrers beziehungsweise die Kadenz des Fahrers repräsentiert. Die Drehzahl der Tretachse kann beispielsweise mittels eines Drehzahlsensors an der Tretachse oder an einer mit der Tretachse drehfest verbundenen Welle oder an wenigstens einem der mit der Tretachse drehfest verbundenen Pedale erfasst werden. Anschließend wird eine aktuelle Fahrerleistung in Abhängigkeit der aktuell erfassten Trittgröße und der aktuell erfassten Drehzahl erfasst. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass die aktuelle Fahrerleistung in Abhängigkeit einer erfassten Herzfrequenz beziehungsweise einem erfassten Puls des Fahrers und/oder einer erfassten Sauerstoffsättigung im Blutkreislauf des Fahrers ermittelt wird. Es kann vorgesehen sein, dass die aktuelle Fahrerleistung zusätzlich in Abhängigkeit einer erfassten Drehung des Elektrofahrrads um die Querachse des Elektrofahrrads und/oder in Abhängigkeit des aktuell eingelegten Übersetzungsverhältnisses einer Gangschaltung des Elektrofahrrads ermittelt wird. Die aktuell erfasste Fahrerleistung repräsentiert einen aktuellen Belastungszustand des Fahrers. Danach wird ein Ausdauerzustand des Fahrers in Abhängigkeit der ermittelten Fahrerleistung ermittelt, insbesondere während einer vorgegebenen Zeitspanne. Bevorzugt wird als Ausdauerzustand ein Verlauf beziehungsweise eine zeitliche Änderung der ermittelten Fahrerleistung ermittelt. Mit anderen Worten wird der Ausdauerzustand vorteilhafterweise basierend auf dem Verlauf der ermittelten Beträge der ermittelten Fahrerleistung während der vorgegebenen Zeitspanne bestimmt. Die vorgegebene Zeitspanne kann vom Fahrtbeginn bis zum aktuellen Zeitpunkt reichen. Die vorgegebene Zeitspanne kann alternativ nur die letzten 30 Minuten oder die letzten 15 Minuten vor dem aktuellen Zeitpunkt aus umfassen. Es kann vorgesehen sein, dass der Ausdauerzustand zusätzlich in Abhängigkeit von einer Erholungszeit ermittelt wird, wobei die Erholungszeit vorteilhafterweise eine Erholungszeitspanne zwischen dem Fahrtbeginn der aktuellen Fahrt und dem Ende der letzten Fahrt des Elektrofahrrads oder des Fahrers repräsentiert beziehungsweise die Erholungszeit entsprechend bestimmt wird. Es kann vorgesehen sein, dass der Ausdauerzustand zusätzlich in Abhängigkeit der Drehung des Elektrofahrrads um die Querachse des Elektrofahrrads beziehungsweise der Steigung der Fahrtstrecke und/oder in Abhängigkeit des aktuell eingelegten Übersetzungsverhältnisses der Gangschaltung ermittelt wird. Der Ausdauerzustand des Fahrers wird beispielsweise analytisch als zeitliche Ableitung über den Verlauf der ermittelten Fahrerleitung und/oder durch ein angelerntes maschinelles Erkennungsverfahren ermittelt, beispielsweise durch ein rückgekoppeltes neuronales Netz. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausdauerzustand des Fahrers in Abhängigkeit eines gespeicherten Ausdauerzustandswertes oder einer erfassten Eingabe des Fahrers zum Ausdauerzustand ermittelt beziehungsweise erfasst werden. The invention relates to a method for controlling an electric motor as the drive motor of an electric bicycle. The method includes an optional acquisition of a support factor. The support factor or the support level can be recorded in particular by recording a selection input from the driver using an input device on the handlebars, which represents a desired support factor (e.g. low (80%), medium (175%) and high (400%) or Eco, Tour and Turbo). Alternatively, the support factor is optionally recorded by loading the support factor from an electronic memory or the support factor is specified or preset. The method also includes detecting the stepping size of the driver in the area of the pedal axis of the electric bicycle. The step size represents the stepping force of the driver on the pedals of the electric bicycle and can be detected, for example, as the driver's torque on the pedal axle or on a shaft that is non-rotatably connected to the pedal axle by means of a torque sensor. In addition, a speed of the pedal axle is recorded in the method, with the speed representing the cadence of the driver or the cadence of the driver. The rotational speed of the pedal axle can be detected, for example, by means of a rotational speed sensor on the pedal axle or on a shaft non-rotatably connected to the pedal axle or on at least one of the pedals non-rotatably connected to the pedal axle. A current driver performance is then recorded as a function of the currently recorded step size and the currently recorded rotational speed. Additionally or alternatively, it can be provided that the current driver's performance is determined as a function of a recorded heart rate or a recorded pulse of the driver and/or a recorded oxygen saturation in the bloodstream of the driver. It can be provided that the current rider performance is additionally determined as a function of a detected rotation of the electric bicycle about the transverse axis of the electric bicycle and/or as a function of the currently engaged transmission ratio of a gear shift of the electric bicycle. The currently recorded driver performance represents a current stress state of the driver. After that, an endurance state of the driver is determined as a function of the determined driver's performance, in particular during a predetermined period of time. A course or a change over time in the determined driver performance is preferably determined as the endurance state. In other words the endurance state is advantageously determined based on the course of the ascertained amounts of the ascertained driver performance during the predetermined period of time. The specified period of time can range from the start of the journey to the current time. Alternatively, the specified time period can only include the last 30 minutes or the last 15 minutes before the current time. It can be provided that the endurance state is also determined as a function of a recovery time, with the recovery time advantageously representing a recovery time period between the start of the current trip and the end of the last trip by the electric bicycle or the driver, or the recovery time is determined accordingly. It can be provided that the endurance state is additionally determined as a function of the rotation of the electric bicycle about the transverse axis of the electric bicycle or the incline of the route and/or as a function of the currently engaged transmission ratio of the gear shift. The endurance state of the driver is determined, for example, analytically as a time derivative over the course of the determined driver's line and/or by a trained machine recognition method, for example by a feedback neural network. Alternatively or additionally, the endurance state of the driver can be determined or recorded as a function of a stored endurance state value or a recorded input from the driver regarding the endurance state.

Vorteilhafterweise wird der Ausdauerzustand des Fahrers in Abhängigkeit der ermittelten Fahrerleistung während einer vorgegebenen Zeitspanne kontinuierlich ermittelt, beispielsweise für die letzten 5, 10, 30 oder 60 Minuten. Vorteilhafterweise wird der Ausdauerzustand des Fahrers in Abhängigkeit der ermittelten Fahrerleistung relativ zu einem vorgegebenen Referenzwert, einem bestimmten Maximalwert der ermittelten Fahrerleistung oder einem bestimmten Durchschnittswert der ermittelten Fahrerleistung ermittelt beziehungsweise auf einen dieser Werte normiert. Anschließend wird eine Anpassung des Unterstützungsfaktors zur Erzeugung eines Motordrehmoments zur Kraftunterstützung des Fahrers in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustands des Fahrers und des erfassten Unterstützungsfaktors durchgeführt. Der Unterstützungsfaktor wird beispielsweise bei einem während der vorgegebenen Zeitspanne sinkendem Ausdauerzustand oder bei einer Unterschreitung eines Ausdauer-Schwellenwertes des ermittelten Ausdauerzustands erhöht. Der Unterstützungsfaktor wird vorteilhafterweise bei einem während der vorgegebenen Zeitspanne steigenden ermittelten Ausdauerzustand reduziert. Das Verfahren umfasst des Weiteren eine Erzeugung eines Motordrehmoments des Elektromotors zum Antrieb des Elektrofahrrads durch Ansteuerung des Elektromotors in Abhängigkeit des angepassten Unterstützungsfaktors und der erfassten Trittgröße. Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass die Ausdauer des Fahrers bei der Ansteuerung des Elektromotors beziehungsweise bei der Erzeugung des Motordrehmoments berücksichtigt wird, so dass diese nicht nur basierend auf der aktuell erfassten Trittkraft erfolgt. Dadurch kann ein Fahrer, dessen ermittelter Ausdauerzustand eine Erschöpfung repräsentiert oder dessen ermitteltes verändertes Fahr- bzw. Trittverhalten stark von dem üblichen Fahr- bzw. Trittverhalten abweicht, vorteilhafterweise stärker unterstützt werden. Darüber hinaus kann, falls der ermittelte Ausdauerzustand steigt, vorteilhafterweise der Unterstützungsfaktor abgesenkt werden, wodurch der Energieverbrauch des Elektrofahrrads sinkt und die mögliche Reichweite des Elektrofahrrads mit motorischer Kraftunterstützung steigt. Die Erfindung stellt mit anderen Worten eine zumindest halbautomatische oder automatische Einstellung des Unterstützungsfaktors bereit. Dadurch kann vorteilhafterweise ein Schalten zur, insbesondere diskreten, Änderung eines Übersetzungsverhältnisses einer Gangschaltung des Elektrofahrrads reduziert werden, wodurch der Fahrtkomfort für den Fahrer steigt. Außerdem kann vorteilhafterweise die Gangschaltung des Elektrofahrrads bei gleichbleibendem Fahrkomfort für den Fahrer weniger Gänge aufweisen, wodurch das Elektrofahrrad leichter und die Gangschaltung optisch weniger auffällig wird. Beispielsweise kann auf eine Kettenschaltung zugunsten einer kleineren Nabenschaltung verzichtet werden, wodurch zusätzlich der Q-Faktor, das heißt ein horizontaler Abstand zwischen den beiden Pedalen, reduziert wird, was die Effizienz der Trittbewegung des Fahrers erhöht. Die Erfindung ist auch deshalb vorteilhaft, weil der Fahrer nach wie vor zum Antrieb des Elektrofahrrads eine Trittkraft aufbringen muss, das heißt das übliche beziehungsweise gewohnte Fahrverhalten des Elektrofahrrads beim Ausrollen oder Anhalten vollständig erhalten bleibt.Advantageously, the driver's stamina is continuously determined as a function of the determined driver's performance over a predetermined period of time, for example for the last 5, 10, 30 or 60 minutes. Advantageously, the driver's stamina is determined as a function of the determined driver's performance relative to a specified reference value, a specific maximum value of the determined driver's performance or a specific average value of the determined driver's performance or normalized to one of these values. The support factor for generating a motor torque for power support of the driver is then adapted as a function of the ascertained state of endurance of the driver and the detected support factor. The support factor is increased, for example, if the endurance state decreases during the specified period of time or if the determined endurance state falls below an endurance threshold value. The support factor is advantageously reduced if the determined endurance state increases during the predetermined period of time. The method also includes generating a motor torque of the electric motor for driving the electric bicycle by controlling the electric motor as a function of the adapted assistance factor and the detected step size. The invention has the advantage that the stamina of the driver is taken into account when controlling the electric motor or when generating the motor torque, so that this is not only based on the currently detected pedaling force. As a result, a driver whose determined state of endurance represents exhaustion or whose determined changed driving or pedaling behavior differs greatly from the usual driving or pedaling behavior can advantageously be given more support. In addition, if the determined state of endurance increases, the support factor can advantageously be lowered, as a result of which the energy consumption of the electric bicycle decreases and the possible range of the electric bicycle with motorized power assistance increases. In other words, the invention provides at least semi-automatic or automatic adjustment of the assistance factor. As a result, shifting to change, in particular discretely, a transmission ratio of a gear shift of the electric bicycle can advantageously be reduced, which increases driving comfort for the driver. In addition, the gear shift of the electric bicycle can advantageously have fewer gears while the ride comfort remains the same for the driver, as a result of which the electric bicycle is lighter and the gear shift is visually less noticeable. For example, a derailleur gear system can be dispensed with in favor of a smaller gear hub, which also reduces the Q factor, i.e. a horizontal distance between the two pedals, which increases the efficiency of the rider's pedaling movement. The invention is also advantageous because the driver still has to exert pedaling force to drive the electric bicycle, ie the usual or accustomed driving behavior of the electric bicycle when coasting or stopping is fully maintained.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Ermittlung des Ausdauerzustands, insbesondere die vorgegebene Zeitspanne, in Abhängigkeit einer erfassten Fahrradgeschwindigkeit des Elektrofahrrads und/oder einer erfassten Neigung beziehungsweise Drehung des Elektrofahrrads um die Querachse des Elektrofahrrads beziehungsweise einer erfassten Steigung der Fahrtstrecke des Elektrofahrrads angepasst. Dadurch kann vorteilhafterweise die Ermittlung des Ausdauerzustands des Fahrers an unterschiedliche Fahrsituationen angepasst werden. Beispielsweis kann vorteilhafterweise die Ermittlung des Ausdauerzustands über eine längere Zeitspanne bei einer Fahrt auf ebener Strecke und die Ermittlung über eine kürzere Zeitspanne bei einer Fahrt auf einem kurzzeitig steilen Streckenabschnitt erfolgen. Die zumindest halbautomatische Einstellung des Unterstützungsfaktors wird somit vorteilhafterweise an die Fahrtsituation optimal angepasst, insbesondere passt sich der ermittelte Ausdauerzustand schneller an, wenn Erschöpfungszustände des Fahrers eher zu erwarten beziehungsweise wahrscheinlicher sind.In an advantageous embodiment of the invention, the determination of the endurance state, in particular the specified period of time, is adapted as a function of a detected bicycle speed of the electric bicycle and/or a detected inclination or rotation of the electric bicycle about the transverse axis of the electric bicycle or a detected incline of the route traveled by the electric bicycle. As a result, the determination of the driver's endurance state can advantageously be adapted to different driving situations. For example, the determination of the state of endurance can advantageously take place over a longer period of time when driving on a level stretch of road and the determination over a shorter period of time when driving on a route section that is briefly steep. The at least semi-automatic The setting of the support factor is thus advantageously optimally adapted to the driving situation, in particular the ascertained state of endurance adapts more quickly if states of exhaustion on the part of the driver are to be expected or are more likely.

In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Anpassung des Unterstützungsfaktors in Abhängigkeit einer zeitlichen Veränderung beziehungsweise der zeitlichen Ableitung des ermittelten Ausdauerzustands. In dieser Ausgestaltung wird vorteilhafterweise beispielsweise die Veränderung des ermittelten Ausdauerzustands stärker gewichtet als das absolute Niveau des ermittelten Ausdauerzustands.In a further refinement, the support factor is adapted as a function of a change over time or the time derivation of the ascertained endurance state. In this refinement, the change in the ascertained endurance state, for example, is advantageously weighted more heavily than the absolute level of the ascertained endurance state.

Vorzugsweise kann die Anpassung des Unterstützungsfaktors zusätzlich in Abhängigkeit einer erfassten Fahrradgeschwindigkeit des Elektrofahrrads und/oder einer erfassten Drehung des Elektrofahrrads um die Querachse des Elektrofahrrads durchgeführt werden. Die erfasste Drehung des Elektrofahrrads um die Querachse des Elektrofahrrads repräsentiert eine Steigung der Fahrtstrecke, beispielsweise an einem Hang oder an einem Berg.Preferably, the support factor can also be adapted as a function of a detected bicycle speed of the electric bicycle and/or a detected rotation of the electric bicycle about the transverse axis of the electric bicycle. The detected rotation of the electric bicycle about the transverse axis of the electric bicycle represents an incline of the route, for example on a slope or on a mountain.

In einer Ausführung der Erfindung wird der Fahrer über den ermittelten Ausdauerzustand und/oder über die Anpassung des Unterstützungsfaktors optisch, akustisch und/oder haptisch informiert. Mit anderen Worten erfolgt wird dem Fahrer in dieser Ausführung eine optische, akustische und/oder haptische Information angezeigt, welche den ermittelten Ausdauerzustand und/oder die Anpassung des Unterstützungsfaktors repräsentiert. Beispielsweise wird der Fahrer über die zeitliche Veränderung des ermittelten Ausdauerzustands während der Zeitspanne und/oder über den Betrag beziehungsweise die Höhe der Anpassung des Unterstützungsfaktors in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustands optisch, akustisch und/oder haptisch informiert. In dieser Ausführung wird das Verfahren, insbesondere eine Änderung des erzeugten Motordrehmoments zur motorischen Kraftunterstützung des Elektrofahrrads für den Fahrer verständlicher.In one embodiment of the invention, the driver is informed optically, acoustically and/or haptically about the determined state of endurance and/or about the adjustment of the support factor. In other words, optical, acoustic and/or haptic information is displayed to the driver in this embodiment, which represents the ascertained endurance state and/or the adjustment of the support factor. For example, the driver is informed optically, acoustically and/or haptically about the change in the determined endurance state over time during the period of time and/or about the amount or level of the adjustment of the support factor depending on the determined endurance state. In this embodiment, the method, in particular a change in the motor torque generated for motorized power assistance of the electric bicycle, becomes easier to understand for the driver.

In einer Weiterführung der Erfindung weist das Verfahren zusätzlich eine Änderung eines Übersetzungsverhältnissees einer automatischen Gangschaltung des Elektrofahrrads in Abhängigkeit der erfassten Trittgröße und/oder der erfassten Drehzahl der Tretachse auf. Des Weiteren erfolgt die Änderung des Übersetzungsverhältnissees der Gangschaltung des Elektrofahrrads zusätzlich in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustands und/oder des angepassten Unterstützungsfaktors. Durch diese Ausgestaltung wird auch ein Schaltverhalten der automatischen Gangschaltung vorteilhafterweise an den ermittelten Ausdauerzustand angepasst, wodurch der Fahrer optimal kraftunterstützt werden kann. Außerdem können in dieser Ausgestaltung Drehmomentsprünge beim Wechsel des Übersetzungsverhältnisses zumindest leicht reduziert werden.In a further development of the invention, the method also includes a change in a transmission ratio of an automatic gear shift of the electric bicycle as a function of the detected step size and/or the detected speed of the pedal axle. Furthermore, the transmission ratio of the gear shift of the electric bicycle is also changed as a function of the endurance status determined and/or the adapted support factor. This configuration also advantageously adapts a shifting behavior of the automatic gearshift to the determined endurance state, as a result of which the driver can be optimally assisted with power. In addition, torque jumps when changing the transmission ratio can be at least slightly reduced in this embodiment.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Ermittlung des Ausdauerzustands zusätzlich in Abhängigkeit eines Sollzustands durchgeführt. Der Sollzustand kann konstant oder zeitlich variabel sein, beispielsweise kann der Sollzustand als zeitlicher Sollzustandsverlauf vorgegeben sein. Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Ausdauerzustand um eine vordefinierte Rate zunimmt, wenn die Fahrerleistung über dem Sollzustand beispielsweise 150 Watt, liegt und der Ausdauerzustand reduziert wird, wenn die Fahrerleistung unterhalb des Sollzustands liegt. Bevorzugt wird der Ausdauerzustand in Abhängigkeit beziehungsweise basierend auf einer Abweichung zwischen dem Sollzustand und der ermittelten Fahrerleistung ermittelt. Der Sollzustand kann alternativ oder zusätzlich, zumindest zu einem Zeitpunkt, beispielsweise dem Fahrtbeginn, beispielsweise von dem Fahrer durch eine erfasste Eingabe mittels eines Sollzustandeingabemittels am Lenker vorgegeben beziehungsweise angepasst werden. Beispielsweise wird der Unterstützungsfaktor erhöht, wenn der Ausdauerzustand positiv ist, wenn beispielsweise die ermittelte Fahrerleistung oberhalb des Sollzustands liegt und somit die Abweichung zwischen dem Sollzustand und der ermittelten Fahrerleistung positiv ist. Der Unterstützungsfaktor kann beispielsweise reduziert werden, wenn der Ausdauerzustand negativ ist, wobei beispielsweise die ermittelte Fahrerleistung unterhalb des Sollzustands liegt und die Abweichung zwischen der ermittelten Fahrerleistung und dem Sollzustand negativ ist. Vorteilhafterweise erfolgt die Anpassung des Unterstützungsfaktors in Abhängigkeit einer zeitlichen Veränderung der bestimmten Abweichung des ermittelten Ausdauerzustands von dem Sollzustand. In dieser Ausgestaltung kann der Vorteil resultieren, dass die Ansteuerung des Elektromotors so geregelt ist, dass der Fahrer dazu neigt beziehungsweise motiviert wird die Trittgröße beziehungsweise Trittkraft auf die Pedale so anzupassen, dass sich der ermittelte Ausdauerzustand des Fahrers dem Sollzustand annähert. In dieser Ausgestaltung resultiert demnach der Vorteil, dass der Fahrer zur Aufbringung einer kontinuierlichen Fahrerleistung zur Erreichung des Sollzustands beziehungsweise einer dazu korrespondierenden Sollleistung motiviert beziehungsweise angeregt wird und damit der Fitnessaspekt des Fahrens mit dem Elektrofahrrad unterstützt wird.In an advantageous embodiment, the determination of the endurance state is also carried out as a function of a target state. The target state can be constant or variable over time, for example the target state can be specified as a target state profile over time. Provision can advantageously be made for the endurance state to increase by a predefined rate if the driver's performance is above the target state, for example 150 watts, and for the endurance state to be reduced if the driver's performance is below the target state. The endurance state is preferably determined as a function or based on a deviation between the target state and the determined driver performance. Alternatively or additionally, the target state can be specified or adjusted at least at a point in time, for example at the start of the journey, for example by the driver by means of a recorded input using a target state input means on the handlebar. For example, the support factor is increased when the endurance state is positive, for example when the determined driver's performance is above the target state and the deviation between the target state and the determined driver's performance is positive. The support factor can be reduced, for example, if the endurance state is negative, for example the determined driver's performance is below the target state and the deviation between the determined driver's performance and the target state is negative. Advantageously, the support factor is adjusted as a function of a change over time in the determined deviation of the ascertained endurance state from the target state. In this configuration, the advantage can result that the control of the electric motor is regulated in such a way that the driver tends or is motivated to adapt the stepping size or stepping force on the pedals in such a way that the determined endurance state of the driver approaches the target state. This embodiment therefore has the advantage that the driver is motivated or encouraged to apply a continuous driver performance to achieve the target state or a corresponding target performance and thus the fitness aspect of riding the electric bicycle is supported.

Es kann in einer weiteren Weiterführung vorgesehen sein, dass die Ermittlung des Ausdauerzustands in Abhängigkeit einer prognostizierten zukünftigen Abweichung zwischen dem Sollzustand und der ermittelten Fahrerleistung durchgeführt wird. Die prognostizierte zukünftige Abweichung kann beispielsweise in Abhängigkeit der zeitlichen Veränderung des ermittelten Ausdauerzustands bestimmt werden. Dadurch erfolgt vorteilhafterweise eine frühzeitige Anpassung des Unterstützungsfaktors und eine frühzeitige Änderung des erzeugten Motordrehmoments, so dass beispielsweise eine sehr langsame Fahrt mit einem üblicherweise schweren Elektrofahrrad beziehungsweise kritische Fahrsituationen an einer großen Steigung der Fahrtstrecke, beispielsweise am Berg, vermieden werden.In a further development, it can be provided that the endurance state is determined as a function of a predicted future deviation between the target state and the determined driver performance is carried out. The predicted future deviation can be determined, for example, as a function of the change over time in the ascertained endurance state. This advantageously results in an early adjustment of the support factor and an early change in the motor torque generated, so that, for example, very slow travel with a usually heavy electric bicycle or critical driving situations on a steep incline of the route, for example uphill, are avoided.

In einer vorteilhaften weiteren Ausführung wird der Unterstützungsfaktor in Abhängigkeit einer variablen Anpassungsrate angepasst beziehungsweise ermittelt. Die variable Anpassungsrate wird vorteilhafterweise insbesondere in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustands bestimmt, insbesondere durch eine kubische Funktion. Die Anpassungsrate kann alternativ in Abhängigkeit der ermittelten Fahrerleistung angepasst werden. Ist die ermittelte aktuelle Fahrerleistung beispielsweise gegenüber der bisherig aufgebrachten beziehungsweise ermittelten aktuelle Fahrerleistung sehr niedrig, so wird vorteilhafterweise die Anpassungsrate erhöht. Dadurch wird das erzeugte Motordrehmoment schnell auf einen sich plötzlich verändernden Ausdauerzustand und/oder eine veränderte Fahrsituation angepasst. Bei einem in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustands erkannten Überholvorgang kann beispielsweise dieser durch kurzzeitig erhöhte Anpassungsrate zum Unterstützungsfaktor in einer starken Erhöhung des Motordrehmoments resultieren, so dass der Fahrer kurzzeitig sehr stark und automatisch beim Überholvorgang unterstützt wird.In an advantageous further embodiment, the support factor is adjusted or determined as a function of a variable adjustment rate. The variable adaptation rate is advantageously determined in particular as a function of the ascertained state of endurance, in particular by a cubic function. Alternatively, the adjustment rate can be adjusted depending on the determined driver performance. If the determined current driver performance is very low, for example compared to the previously applied or determined current driver performance, then the adaptation rate is advantageously increased. As a result, the engine torque generated is quickly adapted to a suddenly changing endurance state and/or a changed driving situation. When overtaking is detected as a function of the endurance state determined, this can result in a sharp increase in engine torque, for example, due to a brief increase in the rate of adaptation to the support factor, so that the driver is briefly and very strongly and automatically supported during the overtaking process.

Des Weiteren ist vorteilhafterweise eine Begrenzung der Anpassung des Unterstützungsfaktors durch einen oberen Grenzwert und/oder einen unteren Grenzwert vorgesehen. Dadurch wird beispielsweise der Motor geschont und ein komfortables Fahrgefühl für den Fahrer erzeugt.Furthermore, the adjustment of the support factor is advantageously limited by an upper limit value and/or a lower limit value. This protects the engine, for example, and creates a comfortable driving experience for the driver.

Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.The invention also relates to a computer program comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter to carry out the steps of the method according to one of the preceding claims.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Steuergerät. Das Steuergerät umfasst einen ersten Signaleingang zur Bereitstellung eines ersten Signals, welches die Trittgröße des Fahrers eines Elektrofahrrads repräsentiert. Das Steuergerät weist außerdem vorteilhafterweise einen zweiten Signaleingang zur Bereitstellung eines zweiten Signals auf, welches die Drehzahl der Tretachse des Elektrofahrrads repräsentiert. Des Weiteren umfasst das Steuergerät einen Signalausgang zur Ausgabe eines Steuersignals für einen Elektromotor des Elektrofahrrads und eine Recheneinheit, insbesondere einen Prozessor. Die Recheneinheit ist so konfiguriert, dass sie die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt.The invention also relates to a control unit. The control device includes a first signal input for providing a first signal, which represents the step size of the driver of an electric bicycle. The control device also advantageously has a second signal input for providing a second signal which represents the rotational speed of the pedal axle of the electric bicycle. Furthermore, the control device includes a signal output for outputting a control signal for an electric motor of the electric bicycle and a computing unit, in particular a processor. The processing unit is configured in such a way that it executes the steps of the method according to the invention.

Die Erfindung betrifft auch eine Antriebseinheit für ein Elektrofahrrad. Vorteilhafterweise ist die Antriebseinheit dazu eingerichtet an der Tretachse des Elektrofahrrads angeordnet zu sein. Alternativ ist die Antriebseinheit dazu eingerichtet an der Hinterradnabe des Elektrofahrrads angeordnet zu sein. Die Antriebseinheit umfasst mindestens einen ersten Sensor, wobei der erste Sensor dazu eingerichtet ist, eine Trittgröße des Fahrers eines Elektrofahrrads zu erfassen. Die Antriebseinheit weist vorteilhafterweise auch einen zweiten Sensor auf, wobei der zweite Sensor dazu eingerichtet ist, eine Drehzahl an der Tretachse eines Elektrofahrrads zu erfassen. Außerdem umfasst die Antriebseinheit das erfindungsgemäße Steuergerät.The invention also relates to a drive unit for an electric bicycle. The drive unit is advantageously set up to be arranged on the pedal axis of the electric bicycle. Alternatively, the drive unit is set up to be arranged on the rear wheel hub of the electric bicycle. The drive unit comprises at least one first sensor, the first sensor being set up to detect a step size of the rider of an electric bicycle. The drive unit advantageously also has a second sensor, the second sensor being set up to detect a rotational speed on the pedal axle of an electric bicycle. In addition, the drive unit includes the control device according to the invention.

Die Erfindung betrifft ferner ein Elektrofahrrad, welches das erfindungsgemäße Steuergerät oder die erfindungsgemäße Antriebseinheit aufweist.The invention also relates to an electric bicycle which has the control unit according to the invention or the drive unit according to the invention.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren.

1: Elektrofahrrad
2: Ablaufdiagramm des Verfahrens
3: Steuergerät
4: Diagramm zum Verlauf des Unterstützungsfaktors im Stand der Technik
5: erstes Beispiel eines Verlaufs des erzeugten Motordrehmoments
6: zweites Beispiel eines Verlaufs des erzeugten Motordrehmoments
7: Diagramm zur Begrenzung des Unterstützungsfaktors
8: Diagramm zur Änderung der Anpassungsrate des Unterstützungsfaktors

Further advantages result from the following description of exemplary embodiments with reference to the figures.

1 : electric bike
2 : Flow chart of the procedure
3 : control unit
4 : Diagram of the course of the support factor in the prior art
5 : first example of a curve of the engine torque generated
6 : second example of a curve of the engine torque generated
7 : Diagram for limiting the support factor
8th : Graph showing the change in the rate of adjustment of the support factor

Ausführungsbeispieleexemplary embodiments

In 1 ist ein Elektrofahrrad 100 schematisch in seitlicher Ansicht dargestellt. Das Elektrofahrrad 100 umfasst eine Antriebseinheit 110, welche an der Tretachse 101 des Elektrofahrrads 100 angeordnet ist. Die Antriebseinheit 110 weist einen Elektromotor 111 als Antriebsmotor sowie einen Drehmomentsensor als ersten Sensor 112, einen Drehzahlsensor 113 als zweiten Sensor 113 und ein Steuergerät 114 zur Ansteuerung des Elektromotors 111 auf. Zur Energieversorgung der Antriebseinheit 110 des weist das Elektrofahrrad 100 ein Batteriemodul 119 auf, welches vorteilhafterweise am Rahmen 106 des Elektrofahrrads 100 angeordnet ist. Die Tretachse 101 ist drehfest an beiden Seiten mit jeweils einem Pedal 102 zur Aufnahme von Trittkräften des Fahrers verbunden. Der Drehmomentsensor 112 ist dazu eingerichtet, dass auf die Tretachse 101 mittels der Pedale 102 aufgebrachte Fahrerdrehmoment als Trittgröße zu erfassen. Der Drehzahlsensor 113 ist dazu eingerichtet, die Drehzahl der Tretachse 101 zu erfassen, welche die Trittfrequenz beziehungsweise Kadenz des Fahrers auf die Pedale 102 repräsentiert. Es kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit 110 zusätzlich eine inertiale Messeinheit 115 umfasst, welche dazu eingerichtet ist, eine Drehung des Elektrofahrrads 100 um die Querachse 190 des Elektrofahrrads 100 zu erfassen. Die Drehung des Elektrofahrrads 100 um die Querachse 190 repräsentiert die aktuelle Steigung 150 der Fahrtstrecke 199 des Elektrofahrrads 100. Die Querachse 190 verläuft senkrecht zur Längsachse 180 des Elektrofahrrads 100 und senkrecht zur Hochachse 195 des Elektrofahrrads 100. Das Elektrofahrrad 100 umfasst außerdem einen Geschwindigkeitssensor 103, welcher dazu eingerichtet ist die Geschwindigkeit des Elektrofahrrads 100 in Längsrichtung 180 des Elektrofahrrads 100 zu erfassen. In diesem Beispiel ist der Geschwindigkeitssensor 103 ein Reed-Sensor, welcher am Vorderrad des Elektrofahrrads 100 oder alternativ und bevorzugt am Hinterrad des Elektrofahrrads 100 angeordnet ist. Das Elektrofahrrad 100 umfasst des Weiteren an dem Lenker 120 ein erstes Eingabemittel 121, ein zweites Eingabemittel 122 und ein drittes Eingabemittel 123 sowie eine Anzeigevorrichtung 124. Das erstes Eingabemittel 121 ist dazu eingerichtet, eine Eingabe des Fahrers zum gewünschten Unterstützungsfaktor zu erfassen. Das zweite Eingabemittel 122 ist dazu eingerichtet, eine Eingabe des Fahrers zum gewünschten Sollzustand zu erfassen. Der gewünschte Sollszustand repräsentiert ein gewünschtes Fahrverhalten des Elektrofahrrads 100, welches insbesondere eine gewünschte Sollleistung des Elektrofahrrads 100 und/oder eine gewünschte Sollbeschleunigung des Elektrofahrrads 100 repräsentiert. Das dritte Eingabemittel 123 ist dazu eingerichtet, eine Eingabe des Fahrers zu einem gewünschten Wechsel des Übersetzungsverhältnisses einer Gangschaltung 130 des Elektrofahrrads zu erfassen. Die Gangschaltung 130 ist in diesem Beispiel als Nabenschaltung ausgeführt und an der Hinterradnabe 104 des Elektrofahrrads 100 angeordnet. Die Anzeigevorrichtung 124 ist dazu eingerichtet, dem Fahrer des Elektrofahrrads 100 Informationen anzuzeigen. Die angezeigten Informationen können beispielsweise einen erfassten oder angepassten Unterstützungsfaktor des Elektrofahrrads 100 zur motorischen Kraftunterstützung des Fahrers, ein aktuelles Übersetzungsverhältnis der Gangschaltung 130, die aktuell erfasste Fahrradgeschwindigkeit, eine ermittelte aktuelle Fahrerleistung und/oder einen ermittelten Ausdauerzustand des Fahrers umfassen. Der Fahrer 140 trägt ein Fitnessarmband als Fitnessmessvorrichtung 141, welches dazu eingerichtet ist, den Puls des Fahrers und/oder die Sauerstoffsättigung des Blutes des Fahrers zu erfassen. Alternativ kann die optionale Fitnessmessvorrichtung 141 beispielsweise als Brustgurt oder Uhr beziehungsweise Smartwatch ausgestaltet sein.In 1 an electric bicycle 100 is shown schematically in a side view. The electric bicycle 100 includes a drive unit 110 which is arranged on the pedal axle 101 of the electric bicycle 100 . The drive unit 110 has an electric motor 111 as the drive motor and a torque sensor as the first sensor 112 , a speed sensor 113 as the second sensor 113 and a control unit 114 for controlling the electric motor 111 . To supply power to the drive unit 110, the electric bicycle 100 has a battery mo dul 119, which is advantageously arranged on the frame 106 of the electric bicycle 100. The pedal axle 101 is non-rotatably connected on both sides to a pedal 102 for absorbing the pedaling forces of the driver. The torque sensor 112 is set up to detect the driver's torque applied to the pedal axle 101 by means of the pedals 102 as a pedaling variable. The speed sensor 113 is set up to detect the speed of the pedal axle 101 , which represents the cadence or cadence of the driver on the pedals 102 . It can be provided that the drive unit 110 additionally includes an inertial measuring unit 115 which is set up to detect a rotation of the electric bicycle 100 about the transverse axis 190 of the electric bicycle 100 . The rotation of the electric bicycle 100 about the transverse axis 190 represents the current slope 150 of the route 199 of the electric bicycle 100. The transverse axis 190 runs perpendicular to the longitudinal axis 180 of the electric bicycle 100 and perpendicular to the vertical axis 195 of the electric bicycle 100. The electric bicycle 100 also includes a speed sensor 103, which is set up to detect the speed of the electric bicycle 100 in the longitudinal direction 180 of the electric bicycle 100 . In this example, the speed sensor 103 is a reed sensor, which is arranged on the front wheel of the electric bicycle 100 or alternatively and preferably on the rear wheel of the electric bicycle 100 . The electric bicycle 100 also includes on the handlebar 120 a first input means 121, a second input means 122 and a third input means 123 and a display device 124. The first input means 121 is set up to detect an input by the driver for the desired support factor. The second input means 122 is set up to record an input from the driver regarding the desired target state. The desired target state represents a desired driving behavior of the electric bicycle 100, which in particular represents a desired desired performance of the electric bicycle 100 and/or a desired desired acceleration of the electric bicycle 100. The third input means 123 is set up to detect an input from the driver regarding a desired change in the transmission ratio of a gear shift 130 of the electric bicycle. In this example, the gear shift 130 is designed as a hub gear and is arranged on the rear wheel hub 104 of the electric bicycle 100 . The display device 124 is set up to display information to the driver of the electric bicycle 100 . The displayed information can include, for example, a detected or adjusted assistance factor of the electric bicycle 100 for motorized power assistance to the driver, a current transmission ratio of the gearshift 130, the currently detected bicycle speed, a determined current driver performance and/or a determined endurance state of the driver. The driver 140 wears a fitness bracelet as a fitness measuring device 141, which is set up to record the driver's heart rate and/or the oxygen saturation of the driver's blood. Alternatively, the optional fitness measuring device 141 can be designed as a chest strap or a clock or smartwatch, for example.

In 2 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens als Blockschaltbild schematisch abgebildet. Das Verfahren weist eine optionale Erfassung 210 eines Unterstützungsfaktors auf, wobei insbesondere eine Eingabe des Fahrers zum gewünschten Unterstützungsfaktor mittels des ersten Eingabemittels 121 erfasst wird. Das Verfahren umfasst außerdem eine Erfassung 220 einer Trittgröße des Fahrers, insbesondere wird als Trittgröße das mittels der Pedale 102 auf die Tretachse 101 des Elektrofahrrads 100 aufgebrachte Fahrerdrehmoment mittels des Drehmomentsensors 112 als ersten Sensor erfasst. Das Verfahren weist auch eine Erfassung 230 einer Drehzahl der Tretachse 101 auf. Die Drehzahl kann vorteilhafterweise mittels eines Drehzahlsensors 113 als zweiten Sensor und/oder mittels des Drehmomentsensors 112 erfasst werden. Das Verfahren kann eine optionale Erfassung 240 einer Drehung des Elektrofahrrads 100 um dessen Querachse mittels der inertialen Messeinheit 115 und/oder eine optionale Erfassung 241 der Geschwindigkeit des Elektrofahrrads 100 mittels des Geschwindigkeitssensors 103 aufweisen. Optional umfasst das Verfahren des Weiteren eine Erfassung 242 einer Herzfrequenz beziehungsweise des Pulses des Fahrers, insbesondere mittels der Fitnessmessvorrichtung 141. Alternativ oder zusätzlich kann optional im Schritt 243 eine Sauerstoffsättigung im Blutkreislauf des Fahrers erfasst werden, insbesondere mittels der Fitnessmessvorrichtung 141. Anschließend wird mittels des Steuergeräts 114 der Antriebseinheit 110 im Schritt 250 eine aktuelle Fahrerleistung in Abhängigkeit der aktuell erfassten Trittgröße und der aktuell erfassten Drehzahl ermittelt. Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrerleistung im Schritt 250 in Abhängigkeit der optional erfassten Herzfrequenz des Fahrers und/oder in Abhängigkeit der optional erfassten Sauerstoffsättigung im Blutkreislauf des Fahrers ermittelt werden. Zusätzlich kann die Fahrerleistung im Schritt 250 in Abhängigkeit der optional erfassten Geschwindigkeit des Elektrofahrrads 100 und/oder der optional erfassten Drehung des Elektrofahrrads 100 um dessen Querachse 190 ermittelt werden. Im nachfolgenden Schritt 260 wird ein Ausdauerzustand des Fahrers mittels des Steuergeräts 114 der Antriebseinheit 110 in Abhängigkeit der ermittelten Fahrerleistung ermittelt, insbesondere während einer vorgegebenen Zeitspanne. Die Ermittlung 260 des Ausdauerzustandes des Fahrers kann zusätzlich in Abhängigkeit eines Sollzustandes erfolgen, wobei der Ausdauerzustand insbesondere basierend auf einer Abweichung der ermittelten Fahrerleistung und dem Sollzustand ermittelt wird. Der Sollzustand wird vorzugsweise mittels des zweiten Eingabemittels 122 im Schritt 244 erfasst (nicht dargestellt). Besonders bevorzugt wird im Schritt 260 der Ausdauerzustand basierend auf einer zeitlichen Änderung der Abweichung der ermittelten Fahrerleistung und dem Sollzustand während der vorgegebenen Zeitspanne ermittelt. Die Ermittlung 260 des Ausdauerzustandes erfolgt optional in Abhängigkeit einer prognostizierten zukünftigen Abweichung zwischen der ermittelten Fahrerleistung und dem Sollzustand. Danach wird im Schritt 270 der Unterstützungsfaktor mittels des Steuergeräts 114 der Antriebseinheit 110 in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustands des Fahrers angepasst, insbesondere basierend auf dem beziehungsweise in Abhängigkeit des im Schritt 210 erfassten Unterstützungsfaktors. Die Anpassung 270 des Unterstützungsfaktors wird vorzugsweise in Abhängigkeit einer zeitlichen Veränderung des ermittelten Ausdauerzustands durchgeführt. Ferner wird im Schritt 270 der Unterstützungsfaktor vorteilhafterweise in Abhängigkeit einer bestimmten Anpassungsrate angepasst. Die Bestimmung der Anpassungsrate erfolgt vorteilhafterweise in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustandes. Die Anpassung 270 des Unterstützungsfaktors wird außerdem bevorzugt durch einen oberen Grenzwert und/oder einen unteren Grenzwert begrenzt. Die Ermittlung 250 der aktuellen Fahrerleistung, die Ermittlung 260 des Ausdauerzustands und/oder die Anpassung 270 des Unterstützungsfaktors erfolgt vorteilhafterweise zusätzlich in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeit und/oder der erfassten Drehung des Elektrofahrrads 100 um dessen Querachse 190. Vorzugsweise kann die Anpassung 270 des Unterstützungsfaktors zusätzlich dazu eingerichtet sein, dass eine Zielgeschwindigkeit des Elektrofahrrads 100 erreicht wird, wobei die Zielgeschwindigkeit insbesondere basierend auf einer weiteren Eingabe des Fahrers einstellbar ist oder in Abhängigkeit des eingelegten Gangs beziehungsweise des aktuellen Übersetzungsverhältnisses der Gangschaltung 130 und/oder der erfassten Drehung des Elektrofahrrads 100 um dessen Querachse 190 bestimmt wird. Im optionalen Schritt 280 wird der Fahrer über den ermittelten Ausdauerzustand und/oder über die Anpassung des Unterstützungsfaktors optisch, akustisch und/oder haptisch informiert, insbesondere optisch mittels der Anzeigevorrichtung 124 am Lenker 120 des Elektrofahrrads 100. Im optionalen Schritt 285 wird ein Übersetzungsverhältnis der Gangschaltung 130 des Elektrofahrrads 100 in Abhängigkeit der erfassten Trittgröße und/oder der erfassten Drehzahl der Tretachse und in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustands und/oder des angepassten Unterstützungsfaktors geändert. Es kann vorgesehen sein, dass die Änderung 285 des Übersetzungsverhältnisses der Gangschaltung 130 zusätzlich in Abhängigkeit einer mittels des dritten Eingabemittels 123 erfassten Eingabe des Fahrers zum gewünschten Übersetzungsverhältnis erfolgt. Im Schritt 290 wird das Motordrehmoments des Elektromotors 111 zum Antrieb des Elektrofahrrads 100 in Abhängigkeit des angepassten Unterstützungsfaktors und der erfassten Trittgröße erzeugt beziehungsweise angepasst. Die Erzeugung 290 des Motordrehmoments erfolgt optional in Abhängigkeit der Änderung 285 des Übersetzungsverhältnisses, wobei durch Anpassung des Übersetzungsverhältnisses Sprünge im Motordrehmomentverlauf beim Schalten vermieden werden.In 2 a flowchart of the method is shown schematically as a block diagram. The method has an optional detection 210 of a support factor, with an input by the driver regarding the desired support factor being recorded using the first input means 121 in particular. The method also includes a detection 220 of a step size of the driver, in particular the driver torque applied to the pedal axle 101 of the electric bicycle 100 by means of the pedals 102 is detected as the step size by means of the torque sensor 112 as the first sensor. The method also includes a detection 230 of a rotational speed of the pedal axle 101 . The speed can advantageously be detected using a speed sensor 113 as the second sensor and/or using the torque sensor 112 . The method can include an optional detection 240 of a rotation of the electric bicycle 100 about its transverse axis using the inertial measurement unit 115 and/or an optional detection 241 of the speed of the electric bicycle 100 using the speed sensor 103 . Optionally, the method also includes a detection 242 of a heart rate or pulse of the driver, in particular by means of fitness measuring device 141. Alternatively or additionally, oxygen saturation in the driver's bloodstream can optionally be detected in step 243, in particular by means of fitness measuring device 141 Control unit 114 of the drive unit 110 in step 250 determines a current driver's performance as a function of the currently detected step size and the currently detected speed. Alternatively or additionally, the driver's performance can be determined in step 250 as a function of the driver's optionally recorded heart rate and/or as a function of the optionally recorded oxygen saturation in the driver's bloodstream. In addition, the rider performance can be determined in step 250 as a function of the optionally detected speed of the electric bicycle 100 and/or the optionally detected rotation of the electric bicycle 100 about its transverse axis 190 . In the subsequent step 260, an endurance state of the driver is determined by means of the control unit 114 of the drive unit 110 as a function of the determined driver's performance, in particular during a predetermined period of time. The determination 260 of the endurance state of the driver can also take place as a function of a target state, with the endurance state being based in particular on a deviation of the determined driver performance and the target state is determined. The target state is preferably recorded using the second input means 122 in step 244 (not shown). The endurance state is particularly preferably determined in step 260 based on a change over time in the deviation of the determined driver performance and the target state during the specified time period. The endurance state is determined 260 optionally as a function of a predicted future deviation between the determined driver performance and the target state. Then, in step 270 , the support factor is adjusted by means of control unit 114 of drive unit 110 as a function of the ascertained endurance status of the driver, in particular based on or as a function of the support factor recorded in step 210 . The adjustment 270 of the support factor is preferably carried out as a function of a change over time in the determined endurance state. Furthermore, in step 270 the support factor is advantageously adjusted as a function of a specific adjustment rate. The adjustment rate is advantageously determined as a function of the determined endurance status. The adjustment 270 of the support factor is also preferably limited by an upper limit value and/or a lower limit value. The determination 250 of the current driver performance, the determination 260 of the endurance state and/or the adjustment 270 of the support factor is advantageously additionally carried out as a function of the detected speed and/or the detected rotation of the electric bicycle 100 about its transverse axis 190. The adjustment 270 of the support factor can preferably also be carried out set up so that a target speed of the electric bicycle 100 is reached, the target speed being adjustable in particular based on a further input by the driver or depending on the gear engaged or the current transmission ratio of the gearshift 130 and/or the detected rotation of the electric bicycle 100 around it Transverse axis 190 is determined. In optional step 280, the driver is informed optically, acoustically and/or haptically about the determined endurance level and/or about the adjustment of the support factor, in particular optically by means of the display device 124 on the handlebar 120 of the electric bicycle 100. In the optional step 285, a transmission ratio of the gear shift 130 of the electric bicycle 100 depending on the detected step size and/or the detected speed of the pedal axle and depending on the determined endurance state and/or the adapted support factor. It can be provided that the change 285 in the transmission ratio of the gearshift 130 also takes place as a function of an input by the driver relating to the desired transmission ratio, which is detected by means of the third input means 123 . In step 290, the motor torque of the electric motor 111 for driving the electric bicycle 100 is generated or adjusted as a function of the adjusted support factor and the detected step size. The engine torque is optionally generated 290 as a function of the change 285 in the transmission ratio, with jumps in the engine torque profile when shifting being avoided by adapting the transmission ratio.

In 3 ist das Steuergerät 114 schematisch als Blockschaltbild dargestellt. Das Steuergerät 114 weist wenigstens einen Signaleingang 310, 320, 330, 340, 350, 360 und 370 auf, wobei die Übertragung der jeweiligen Signale an den jeweiligen Signaleingang per Kabel- oder per Funkverbindung erfolgen kann. Das Steuergerät 114 weist einen ersten Signaleingang 310 zur Bereitstellung eines ersten Signals auf, welches die Trittgröße des Fahrers eines Elektrofahrrads 100 repräsentiert. Das erste Signal beziehungsweise die Trittgröße wird insbesondere als Fahrerdrehmoment mittels des Drehmomentsensors 112 erfasst. Das Steuergerät 114 weist vorzugsweise einen zweiten Signaleingang 320 zur Bereitstellung eines zweiten Signals auf, welches die Drehzahl der Tretachse 101 des Elektrofahrrads 100 repräsentiert und mittels des Drehzahlsensors 113 erfasst wird. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass die Drehzahl der Tretachse basierend auf dem ersten Signal des Drehmomentsensors 112 ermittelt wird. Optional umfasst das Steuergerät 114 einen dritten Signaleingang 330 zur Bereitstellung eines dritten Signals, welches die Drehung des Elektrofahrrads 100 um dessen Querachse repräsentiert. Das dritte Signal beziehungsweise die Drehung des Elektrofahrrads 100 um dessen Querachse wird insbesondere mittels der inertialen Messeinheit 115 erfasst. Optional umfasst das Steuergerät 114 einen vierten Signaleingang 340 zur Bereitstellung eines vierten Signals, welches die Herzfrequenz beziehungsweise den Puls des Fahrers und/oder die Sauerstoffsättigung im Blutkreislauf des Fahrers repräsentiert. Das vierte Signal wird vorteilhafterweise durch eine Funkverbindung übertragen, beispielsweise ist das vierte Signal ein Bluetooth-Signal. Das vierte Signal wird insbesondere mittels der Fitnessmessvorrichtung 141 erfasst. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass das Steuergerät 114 einen optionalen fünften Signaleingang 350 zur Bereitstellung eines ersten Eingabesignals, einen optionalen sechsten Signaleingang 360 zur Bereitstellung eines zweiten Eingabesignals und einen optionalen siebten Signaleingang 370 zur Bereitstellung eines dritten Eingabesignals aufweist. Das erste Eingabesignal repräsentiert eine mittels des ersten Eingabemittels 121 erfasste Eingabe des Fahrers zum gewünschten Unterstützungsfaktor. Das zweite Eingabesignal repräsentiert eine mittels des zweiten Eingabemittels 122 erfasste Eingabe des Fahrers zum gewünschten Sollzustand. Das dritte Eingabesignal repräsentiert eine mittels des dritten Eingabemittels 124 erfasste Eingabe des Fahrers zu einem gewünschten Wechsel des Übersetzungsverhältnisses der Gangschaltung 130 des Elektrofahrrads. Das Steuergerät 114 umfasst außerdem eine Recheneinheit 380, insbesondere einen Prozessor, welche so eingerichtet beziehungsweise konfiguriert ist, dass sie die Schritte des Verfahrens ausführt. Die Recheneinheit ist dazu konfiguriert, die aktuelle Fahrerleistung und den Ausdauerzustand des Fahrers zu ermitteln sowie den Unterstützungsfaktor anzupassen. Es kann vorgesehen sein, dass die Recheneinheit, beispielsweise zum Laden beziehungsweise Erfassung des Unterstützungsfaktors, mit einem optionalen elektronischen Speicher 381 verbunden ist. Das Steuergerät 114 umfasst des Weiteren einen Signalausgang 390 zur Ausgabe eines Steuersignals für den Elektromotor 111 des Elektrofahrrads 100. Optional kann ein weiterer Signalausgang 391 zur Ausgabe eines Anzeigesignals an eine Anzeigevorrichtung 124 vorgegeben sein. Das Anzeigesignals repräsentiert Informationen, welche dem Fahrer angezeigt werden sollen, insbesondere die ermittelte aktuelle Fahrerleistung, der ermittelte Ausdauerzustand und/oder der angepasste Unterstützungsfaktor. Der Signalausgang 390 und der weitere Signalausgang 391 sind dazu eingerichtet, das Steuersignal oder das Anzeigesignal für eine Kabel- oder per Funkverbindung bereitzustellen.In 3 the control unit 114 is shown schematically as a block diagram. The control unit 114 has at least one signal input 310, 320, 330, 340, 350, 360 and 370, it being possible for the respective signals to be transmitted to the respective signal input by cable or by radio connection. The control unit 114 has a first signal input 310 for providing a first signal, which represents the pedal size of the driver of an electric bicycle 100 . The first signal or the step size is recorded in particular as driver torque by means of torque sensor 112 . Control unit 114 preferably has a second signal input 320 for providing a second signal, which represents the rotational speed of pedal axle 101 of electric bicycle 100 and is detected by rotational speed sensor 113 . Alternatively, it can be provided that the rotational speed of the pedal axle is determined based on the first signal from the torque sensor 112 . Control unit 114 optionally includes a third signal input 330 for providing a third signal, which represents the rotation of electric bicycle 100 about its transverse axis. The third signal or the rotation of the electric bicycle 100 about its transverse axis is recorded in particular by means of the inertial measuring unit 115 . Control unit 114 optionally includes a fourth signal input 340 for providing a fourth signal, which represents the driver's heart rate or pulse and/or the oxygen saturation in the driver's bloodstream. The fourth signal is advantageously transmitted by a radio link, for example the fourth signal is a Bluetooth signal. The fourth signal is recorded in particular by means of the fitness measuring device 141 . Provision is also made for control unit 114 to have an optional fifth signal input 350 for providing a first input signal, an optional sixth signal input 360 for providing a second input signal and an optional seventh signal input 370 for providing a third input signal. The first input signal represents an input by the driver regarding the desired assistance factor, which is detected by means of the first input means 121 . The second one The input signal represents an input by the driver, recorded by means of second input means 122, for the desired target state. The third input signal represents an input from the driver, detected by means of the third input means 124, regarding a desired change in the transmission ratio of the gear shift 130 of the electric bicycle. The control unit 114 also includes a computing unit 380, in particular a processor, which is set up or configured in such a way that it executes the steps of the method. The computing unit is configured to determine the driver's current performance and the driver's stamina and to adjust the support factor. Provision can be made for the computing unit to be connected to an optional electronic memory 381, for example for loading or detecting the support factor. The control unit 114 also includes a signal output 390 for outputting a control signal for the electric motor 111 of the electric bicycle 100. Optionally, a further signal output 391 for outputting a display signal to a display device 124 can be specified. The display signal represents information that is to be displayed to the driver, in particular the current driver performance determined, the endurance state determined and/or the adapted support factor. The signal output 390 and the further signal output 391 are set up to provide the control signal or the display signal for a cable or wireless connection.

In 4 ist ein Diagramm zum Verlauf des Unterstützungsfaktors α gemäß Stand der Technik in Abhängigkeit eines erfassten Fahrerdrehmoments FM dargestellt. Die Graphen 410, 420, 430 stellen jeweils einen linearen Verlauf zu unterschiedlichen jeweils konstanten Unterstützungsfaktoren a1, a2, a3 gemäß Stand der Technik dar. Es kann im Stand der Technik, wie durch den Graphen 440 dargestellt, vorgesehen sein, dass der Verlauf des Unterstützungsfaktors verschiedene Bereiche 450, 451, 452 mit jeweils zueinander unterschiedlichen konstanten Unterstützungsfaktoren a4, a5, a6 aufweist oder das der Unterstützungsfaktor bei Überschreitung einer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit v_max des Elektrofahrrads im Bereich 453 begrenzt wird. Bisher wurde die Ausdauer des Fahrers bei der Erzeugung des Motordrehmoments durch eine Ansteuerung des Elektromotors allerdings nicht berücksichtigt, siehe Gleichung (1).In 4 a diagram of the progression of the support factor α according to the prior art as a function of a detected driver torque FM is shown. The graphs 410, 420, 430 each represent a linear course for different constant support factors a1, a2, a3 according to the prior art. It can be provided in the prior art, as represented by the graph 440, that the course of the support factor has different areas 450, 451, 452 with mutually different constant assistance factors a4, a5, a6 or that the assistance factor is limited in area 453 when a predetermined maximum speed v _max of the electric bicycle is exceeded. Until now, however, the endurance of the driver was not taken into account when generating the motor torque by controlling the electric motor, see equation (1).

In 5 ist ein erstes Beispiel für einen erfindungsgemäßen Verlauf des erzeugten Motordrehmoments über der Zeit schematisch dargestellt. In 5 ist auch ein Verlauf einer dem Motordrehmomentverlauf zugrundeliegenden ermittelten Fahrerleistung über der Zeit schematisch dargestellt, wobei die Fahrerleistung beispielsweise geglättet ist beziehungsweise über mehrere Umdrehungen der Tretachse gemittelt wird. Basierend auf einem Rückgang der ermittelten Fahrerleistung von P0 auf P1 im Bereich 510, welche beispielsweise basierend auf einem erfassten Fahrerdrehmoment und/oder einer erfassten Trittfrequenz des Fahrers bestimmt und zeitlich gemittelt wurde, wird zunächst ein Ausdauerzustand ermittelt. Der Ausdauerzustand wird in diesem Beispiel im zeitlichen Verlauf beziehungsweise während der Zeitspanne 510 als abnehmend bestimmt. Anschließend wird der Unterstützungsfaktor α basierend auf dem ermittelten abnehmenden Ausdauerzustand erhöht, so dass in diesem Beispiel mit zeitlicher Verzögerung Δt1 ab dem Zeitpunkt t1 ein von M0 auf M1 zunehmendes Motordrehmoment M zur Kraftunterstützung des Fahrers resultiert.In 5 a first example of a curve according to the invention of the engine torque generated over time is shown schematically. In 5 a curve of a determined driver power on which the engine torque curve is based is also shown schematically over time, the driver power being smoothed, for example, or being averaged over several revolutions of the pedal axle. Based on a drop in the determined driver performance from P0 to P1 in area 510, which was determined based on a detected driver torque and/or a detected cadence of the driver and averaged over time, for example, an endurance state is first determined. In this example, the endurance state is determined as decreasing over time or during the time period 510 . The support factor α is then increased based on the ascertained decreasing state of endurance, so that in this example, with a time delay Δt1 from time t1, a motor torque M increasing from M0 to M1 results for power support of the driver.

In 6 ist ein zweites Beispiel für einen erfindungsgemäßen Verlauf des erzeugten Motordrehmoments über der Zeit schematisch dargestellt. In 6 ist auch ein zugrundeliegender Verlauf eines in Abhängigkeit der ermittelten Fahrerleistung ermittelten Ausdauerzustandes über der Zeit schematisch dargestellt. Außerdem ist in 6 ein konstanter Sollzustand dargestellt. Zunächst wird das Motordrehmoment M0 beispielsweise basierend auf dem erfassten Unterstützungsfaktor α in Abhängigkeit der erfassten Trittgröße erzeugt. Außerdem wird kontinuierlich ein Ausdauerzustand basierend auf einer ermittelten aktuellen Fahrerleistung während eines vorgegebenen Zeitspanne ermittelt, wobei der Verlauf des ermittelten Fahrerdrehmoments bis zum Zeitpunkt t1 beziehungsweise t2 beispielsweise demjenigen aus 5 entsprechen kann. Der ermittelte Ausdauerzustand ist beispielsweise proportional zur Abweichung zwischen dem Sollzustand SZ und der gemäß Gleichung (2) ermittelten Fahrerleistung. Wobei eine Anpassung des Unterstützungsfaktors beispielsweise nur bei einer Abweichung oberhalb eines Schwellenwertes SW erfolgt. Mit anderen Worten wird bis zum Zeitpunkt t2 beziehungsweise einem ermittelten Ausdauerzustand A(P1) in diesem Beispiel keine Anpassung des Unterstützungsfaktors durchgeführt. Anschließend wird bei Unterschreitung beziehungsweise Überschreitung des Schwellenwertes SW mit leichter zeitlicher Verzögerung Δt2 ab dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 der Unterstützungsfaktor α in diesem Beispiel reduziert, wobei der Fahrer gemäß Gleichung (1) ein reduziertes erzeugtes Motordrehmoment erfährt. Dadurch wird der Fahrer dazu angeregt eine erhöhte Fahrerleistung zur Aufrechterhaltung der Geschwindigkeit des Elektrofahrrads aufzubringen. Im Idealfall wird der Fahrer durch die Anpassung des Unterstützungsfaktors, das heißt in diesem Fall die Reduktion des Unterstützungsfaktors, dazu angeregt seine Fahrerleistung wieder zu erhöhen und diese an den, insbesondere selbst durch Eingabe mittels des zweiten Eingabemittels 122 gewählten, Sollzustand anzugleichen. Alternativ könnte der Unterstützungsfaktor ab dem Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 auch erfindungsgemäß in Abhängigkeit der Abweichung zwischen dem Sollzustand SZ und dem ermittelten Ausdauerzustand erhöht werden um den Abfall im ermittelten Ausdauerzustand zu kompensieren (nicht in 6 dargestellt).In 6 a second example of a curve according to the invention of the generated engine torque over time is shown schematically. In 6 an underlying course of an endurance state determined as a function of the determined driver performance over time is also shown schematically. In addition, 6 a constant target state is shown. First, the motor torque M0 is generated, for example, based on the detected assistance factor α as a function of the detected step size. In addition, an endurance state is continuously determined based on a determined current driver performance during a predetermined period of time, the course of the determined driver torque up to time t1 or t2, for example, that of 5 can match. The ascertained state of endurance is, for example, proportional to the deviation between the target state SZ and the driver's performance ascertained according to equation (2). The support factor is only adjusted, for example, if there is a deviation above a threshold value SW. In other words, no adjustment of the support factor is carried out in this example up to time t2 or a determined endurance state A(P1). If the threshold value SW is not reached or exceeded, the support factor α is reduced in this example with a slight time delay Δt2 from time t3 to time t4, with the driver experiencing a reduced engine torque generated according to equation (1). As a result, the rider is encouraged to apply increased rider effort to maintain the speed of the electric bicycle. In the ideal case, the driver is encouraged by the adjustment of the support factor, i.e. in this case the reduction of the support factor, to increase his driver performance again and to adjust it to the target state, which he selected himself by inputting it using second input means 122. Alternatively, he could Support factor from time t3 to time t4 can also be increased according to the invention depending on the deviation between the target state SZ and the determined endurance state in order to compensate for the drop in the determined endurance state (not in 6 shown).

In 7 ist ein Diagramm zum Verlauf eines Unterstützungsfaktors α über der Zeit schematisch dargestellt. Zunächst wird ein Unterstützungsfaktors α mit Betrag a71 erfasst. Zum Zeitpunkt t6 wird der Unterstützungsfaktors in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustandes reduziert, wobei eine Anpassung des Unterstützungsfaktors nach unten durch einen unteren Grenzwert UGW begrenzt ist. Der untere Grenzwert wird zum Zeitpunkt t7 erreicht. Zum Zeitpunkt t8 wird der Unterstützungsfaktor α beispielsweise erneut angepasst, in diesem Fall leicht erhöht, bis der Unterstützungsfaktor zum Zeitpunkt t9 den Betrag a72 annimmt. Zum Zeitpunkt t10 wird der Unterstützungsfaktor α beispielsweise erneut angepasst, in diesem Fall erneut erhöht, wobei die Anpassung des Unterstützungsfaktor α durch einen oberen Grenzwert OGW begrenzt ist. Der obere Grenzwert OGW wird zum Zeitpunkt t11 erreicht. Zum Zeitpunkt t12 wird der Unterstützungsfaktor α beispielsweise erneut angepasst, in diesem Fall leicht reduziert, bis der Unterstützungsfaktor zum Zeitpunkt t13 den Betrag a73 annimmt. Mit anderen Worten kann durch das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich der Unterstützungsfaktor α basierend an das ermittelte, zeitliche Fahrverhalten beziehungsweise den in Abhängigkeit der Fahrerleistung ermittelten Ausdauerzustand angepasst werden.In 7 a diagram of the course of a support factor α over time is shown schematically. First, a support factor α with amount a71 is recorded. At time t6, the support factor is reduced as a function of the ascertained endurance state, with a downward adjustment of the support factor being limited by a lower limit value UGW. The lower limit is reached at time t7. At time t8, the support factor α is adjusted again, for example, in this case increased slightly, until the support factor at time t9 assumes the amount a72. At time t10, the support factor α is adjusted again, for example, in this case increased again, with the adjustment of the support factor α being limited by an upper limit value OGW. The upper limit OGW is reached at time t11. At time t12, the support factor α is adjusted again, for example, in this case slightly reduced, until the support factor assumes the amount a73 at time t13. In other words, the support factor α can be continuously adjusted by the method according to the invention based on the determined driving behavior over time or the endurance state determined as a function of the driver's performance.

In 8 in ein Diagramm zur Anpassung der Anpassungsrate R in Abhängigkeit des ermittelten Ausdauerzustands A(P) bei der Änderung 270 des Unterstützungsfaktors α dargestellt. Die Ermittlung des Ausdauerzustands A(P) wird vorteilhafterweise in Abhängigkeit der ermittelten Fahrerleistung P und des Sollzustands SZ durchgeführt, wobei der ermittelte Ausdauerzustand insbesondere die Abweichung zwischen der ermittelten Fahrerleistung P und dem Sollzustand SZ repräsentiert. Die Anpassungsrate R folgt beispielsweise der kubischen Funktion R=a*(A(P))³ in 8 dargestelltem Verlauf 8, wobei a ein beliebig einstellbarer Parameter und beispielsweise gleich Eins ist. Der Graph 810 aus 8 stellt schematisch diese Anpassung der Anpassungsrate dar. Die Änderung 270 des Unterstützungsfaktors α folgt beispielsweise der Funktion α=α0+R*α0, wobei α0 der erfasste Unterstützungsfaktors und R die Anpassungsrate sind. Die Anpassung ist vorteilhafterweise durch den oberen Grenzwert OGW und den unteren Grenzwert UGW begrenzt, siehe auch 7.In 8th shown in a diagram for adapting the adaptation rate R as a function of the ascertained endurance state A(P) when the support factor α changes 270 . The endurance state A(P) is advantageously determined as a function of the determined driver performance P and the target state SZ, with the determined endurance state representing in particular the deviation between the determined driver performance P and the target state SZ. For example, the rate of adjustment R follows the cubic function R=a*(A(P)) ³ in 8th illustrated course 8, where a is an arbitrarily adjustable parameter and, for example, equal to one. The graph 810 off 8th 12 schematically illustrates this adaptation of the adaptation rate. The change 270 in the support factor α follows the function α=α0+R*α0, for example, where α0 is the detected support factor and R is the adaptation rate. The adjustment is advantageously limited by the upper limit value UGW and the lower limit value UGW, see also 7 .

Claims

Method for controlling an electric motor (111) as a drive motor of an electric bicycle (100), comprising the following steps • detection (220) of a step size of the driver, • Detection (230) of a rotational speed of the pedal axle (101), • Determination (250) of a current driver performance (P) as a function i. the currently recorded step size and the currently recorded speed, and/or ii. a detected heart rate of the driver, and/or iii. a detected oxygen saturation in the bloodstream of the driver, • Determination (260) of an endurance state (A) of the driver as a function of the determined driver performance (P), • Adaptation (270) of a support factor (a) as a function of the ascertained state of endurance (A) of the driver, and • Generation (290) of a motor torque (M) of the electric motor (111) for driving the electric bicycle (100) as a function of the adjusted assistance factor (a) and the recorded step size.

procedure after claim 1 , wherein the determination (260) of the endurance state (A) is adjusted as a function of a detected speed and/or a detected rotation of the electric bicycle (100) about the transverse axis (190) of the electric bicycle (100).

Procedure according to one of Claims 1 or 2 , wherein the support factor is adjusted (270) as a function of a change over time in the determined endurance state (A).

Method according to one of the preceding claims, wherein the method additionally comprises the following step • Display (280) of optical, acoustic and/or haptic information for the driver, which represents the ascertained endurance state (A) and/or the adjustment of the support factor (a).

Method according to one of the preceding claims, wherein the method additionally comprises the following step • Changing (285) a transmission ratio of a gear shift (130) of the electric bicycle (100) as a function of the recorded step size and/or the recorded speed of the pedal axle (101) and as a function of the determined endurance state (A) and/or the adapted support factor (a ).

Method according to one of the preceding claims, wherein the determination (260) of the endurance state (A) is additionally carried out as a function of a target state (SZ), in particular the endurance state (A) is a function of a deviation between the target state (SZ) and the determined driver performance (P) determined.

procedure after claim 6 , wherein the determination (260) of the endurance state (A) takes place as a function of a change over time in the determined deviation between the target state (SZ) and the determined driver performance (P).

Procedure according to one of Claims 6 or 7 , wherein the determination (260) of the endurance state (A) is carried out as a function of a predicted future deviation between the target state (SZ) and the determined driver performance (P).

Method according to one of the preceding claims, in which the support factor (a) is adjusted (270) as a function of a variable adjustment rate (R), which is determined in particular as a function of the ascertained endurance state (A).

Method according to one of the preceding claims, in which the adaptation (270) of the support factor (a) is limited by an upper limit value (OGW) and/or a lower limit value (UGW).

Computer program comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause it to carry out the steps of the method according to any one of the preceding claims.

Control device (114), comprising at least the following components: • a first signal input for providing a first signal which represents the pedal size of the rider of an electric bicycle (100), • a signal output for outputting a control signal for an electric motor (111) of the electric bicycle (100), and • a computing unit configured to perform the steps of the method according to any one of Claims 1 until 10 executes

Drive unit (110), comprising at least the following components • a first sensor (112), wherein the first sensor (112) is set up to detect a step size of the driver of an electric bicycle (100), and • a control unit (114). claim 12 .

Electric bicycle (100), comprising a control unit (114) after claim 12 or a drive unit (110). Claim 13 .