DE102022202982A1 - Verfahren zur Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads und zugehörige Vorrichtung - Google Patents

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Merlin Martin Manewald
Daniel Baumgaertner
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads, umfassend ein Ermitteln einer ersten Antriebsleistung, welche eine während eines Tretvorgangs eines Fahrers des elektrischen Fahrrads (1) über einen Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads (1) bereitgestellte Leistung beschreibt, und ein Ansteuern eines Motors (3) des elektrischen Fahrrads (1) in Reaktion darauf, dass der Tretvorgang beendet wurde, um mittels einer gezielten Leistungsregelung eine zweite Antriebsleistung durch den Motor (3) bereitzustellen, welche über ein bestimmtes erstes Zeitintervall hinweg kontinuierlich kleiner oder gleich der ersten Antriebsleistung ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine zugehörige Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads (1).

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads und eine zugehörige Vorrichtung.
  • Von den Antrieben aktueller elektrischer Fahrräder wird erwartet, dass diese auch im sportiven Einsatz und bei schwierigen Wegbedingungen, beispielsweise bei einem Mountainbike-Einsatz, einen Fahrer optimal unterstützen. Ein vorteilhaftes angewendetes Verfahren ist dabei das Weiterlaufen bzw. Nachschieben des Antriebs für eine bestimmte Zeit, auch nachdem der Fahrer aufgehört hat zu treten. Dieses Nachschieben wird beispielsweise bei einer abrupten Reduktion eines Drehmoments bzw. einer Kadenz des Fahrers mit nachfolgender Tretunterbrechung ausgelöst.
  • Dabei ist es üblich, das Nachschieben über ein zeitlich definiertes Abklingen der Drehmomentabgabe des Antriebs zu definieren. Das Motordrehmoment vor der Tretunterbrechung wird dabei abklingend über eine gewisse Zeit nach einer Tretunterbrechung aufrechterhalten. Dies bringt jedoch auch Nachteile mit sich. So ist das Verhalten des Nachschiebens für den Fahrer nicht beeinflussbar bzw. kann in ungewollten Situationen auftreten. Beispielsweise reicht es derzeit für ein Auslösen eines Nachschiebens, wenn durch einen Fahrer im Stand ein Pedaldruck und somit ein Fahrerdrehmoment aufgebaut wird. Dabei ist es nicht notwendig, dass das Pedal tatsächlich bewegt wird. Es kann somit ein geringer Fahrerenergieeintrag zu einer hohen Motorenergieabgabe führen. Dies kann zu einem ungewollten Verhalten des elektrischen Fahrrads bzw. des Antriebs des elektrischen Fahrrads führen.
  • Der Verlauf der Motorleistung kann somit beim Nachschieben als unharmonisch empfunden werden, insbesondere wenn die Motordrehzahl während des Nachschiebens deutlich ab- oder zunimmt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads umfasst ein Ermitteln einer ersten Antriebsleistung, welche eine während eines Tretvorgangs eines Fahrers des elektrischen Fahrrads über einen Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads bereitgestellte Leistung beschreibt und ein Ansteuern eines Motors des elektrischen Fahrrads in Reaktion darauf, dass der Tretvorgang beendet wurde, um mittels einer gezielten Leistungsregelung eine zweite Antriebsleistung durch den Motor bereitzustellen, welche über ein bestimmtes erstes Zeitintervall hinweg kleiner oder gleich der ersten Antriebsleistung ist.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads umfasst eine Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine erste Antriebsleistung zu ermitteln, welche eine während eines Tretvorgangs eines Fahrers des elektrischen Fahrrads über einen Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads bereitgestellte Leistung beschreibt, und einen Motor des elektrischen Fahrrads in Reaktion darauf anzusteuern, dass der Tretvorgang beendet wurde, um mittels einer gezielten Leistungsregelung eine zweite Antriebsleistung durch den Motor bereitzustellen, welche über ein bestimmtes erstes Zeitintervall hinweg kontinuierlich kleiner oder gleich der ersten Antriebsleistung ist.
  • Es wird somit ein Nachschieben durch einen Antrieb des elektrischen Fahrrads nach einem Beenden eines Tretvorgangs bereitgestellt. Ein Tretvorgang ist dabei ein Vorgang, bei dem eine Fahrerkadenz oder ein Fahrerdrehmoment vorliegt. Eine Fahrerkadenz ist dabei durch eine Bewegung der Pedale durch den Fahrer des Fahrrads und ein Fahrerdrehmoment durch ein Ausüben eines Drehmoments auf die Pedale durch den Fahrer des Fahrrads definiert.
  • Die erste Antriebsleistung ist eine Leistung, die von dem Fahrer des elektrischen Fahrrads und/oder dem Motor des elektrischen Fahrrads bereitgestellt wird. Die Leistung wird dabei insbesondere basierend auf einem gemessenen Drehmoment und einer gemessenen Drehzahl berechnet, wobei sich die Leistung aus einer Multiplikation aus Drehmoment und Drehzahl ergibt. Alternativ dazu wird das Motordrehmoment insbesondere rechnerisch basierend auf einem gefilterten Fahrerdrehmoment und einem Unterstützungsfaktor ermittelt. Das Fahrerdrehmoment oder Fahrermoment wird dabei bevorzugt messtechnisch erfasst. Ergibt sich die erste Antriebsleistung aus einer Kombination von einer durch den Motor bereitgestellten Leistung und einer durch den Fahrer bereitgestellten Leistung, so werden diese Leistungen addiert.
  • Das Ansteuern des Motors des elektrischen Fahrrads, um die zweite Antriebsleistung durch den Motor bereitzustellen, erfolgt in Reaktion darauf, dass der Tretvorgang beendet wurde. Dabei wird die Bereitgestellte zweite Antriebsleistung derart gewählt, dass diese kleiner oder gleich der ersten Antriebsleistung ist. Das Nachschieben wird somit leistungsbezogen gesteuert. Es wird somit das Nachschieben nicht länger ausschließlich auf dem gefilterten Fahrerdrehmoment gesteuert, welcher vor einer Tretpause vorliegt, sondern es wird eine Leistungsregelung ausgeführt. Es wird die Leistungsabgabe des Motors während des Nachschiebens gesteuert, anstatt ein Motordrehmoment ausklingen zu lassen. Dies kann abhängig von unterschiedlichen Parametern erfolgen, wird jedoch bevorzugt derart ausgeführt, indem die unmittelbar vor dem Ende des Tretvorgangs vorliegende Systemleistung, insbesondere Leistung des Fahrers plus Leistung des Motors, während des Nachschiebens beibehalten oder definiert reduziert wird.
  • Sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch die erfindungsgemäße Vorrichtung führen zu einem harmonischeren und berechenbaren Verhalten eines Nachschiebens nach Beenden eines Tretvorgangs.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Bevorzugt wird der Motor derart angesteuert, dass die zweite Antriebleistung über das bestimmte erste Zeitintervall hinweg gleich der ersten Antriebsleistung ist und im Anschluss an das bestimmte erste Zeitintervall abfällt. Es wird somit eine zuvor vorliegende Antriebsleistung beibehalten, auch wenn ein Tretvorgang durch den Fahrer beendet wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn zu erwarten ist, dass der Fahrer den Tretvorgang innerhalb des ersten Zeitintervalls weiter fortsetzen wird. Es kann somit ein Übergang über eine Tretpause besonders harmonisch gestaltet werden.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Motor derart angesteuert wird, dass die zweite Antriebsleistung über das bestimmte erste Zeitintervall hinweg kontinuierlich abklingt. Es kann somit ein plötzlicher Leistungsabfall vermieden werden und der Tretvorgang kann durch den Fahrer dennoch wieder aufgenommen werden, ohne dass dies zu Leistungssprüngen führt.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn die erste Antriebsleistung eine von dem Motor des elektrischen Fahrrads bereitgestellte Leistung ist. In diesem Fall kann die Antriebsleistung insbesondere durch eine Multiplikation aus einer Motordrehzahl und dem bereitgestellten Motordrehmoment errechnet werden.
  • Alternativ dazu ist es vorteilhaft, wenn die erste Antriebsleistung sich auf einer von dem Motor des elektrischen Fahrrads bereitgestellten Motorleistung zusammen mit der von dem Fahrer des elektrischen Fahrrads bereitgestellten Tretleistung ergibt. Es ist somit vorteilhaft, wenn die erste Antriebsleistung eine von dem Gesamtsystem bereitgestellte Leistung ist, die auf den Antriebsstrang ausgeübt wird. Die von dem Fahrer des elektrischen Fahrrads bereitgestellte Tretleistung ergibt sich insbesondere aus einer Multiplikation eines Fahrerdrehmoments, welcher auf die Pedale des Fahrrads ausgeübt wird, und einer Fahrerkadenz. Die Motorleistung wird insbesondere mit der Tretleistung addiert, um die Gesamtleistung des Systems und somit die erste Antriebsleistung zu ermitteln. Es wird somit ermöglicht, dass die für den Vortrieb des Fahrrads bereitstehende Leistung präzise während des Nachschiebens beibehalten wird.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn bei dem Ermitteln der ersten Antriebsleistung eine zuletzt während des Tretvorgangs über den Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads bereitgestellte Leistung ermittelt wird. Es wird somit sichergestellt, dass es zu keinen Sprüngen in der bereitgestellten Leistung nach Beendigung des Tretvorgangs und zu Beginn des ersten Zeitintervalls kommt.
  • Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren ferner ein Ermitteln einer während dem Tretvorgang durch den Fahrer des elektrischen Fahrrads bereitgestellten Tretleistung und ein Wählen einer Dauer des ersten Zeitintervalls basierend auf der ermittelten Tretleistung, wobei die Dauer des ersten Zeitintervalls mit steigender Tretleistung ansteigt. Das bedeutet in entsprechender Weise, dass die Dauer des ersten Zeitintervalls mit sinkender Tretleistung abfällt. Mit anderen Worten ist somit die Dauer des Zeitintervalls proportional zu der ermittelten Tretleistung. So wird insbesondere bei hoher Tretleistung das Nachschieben über ein längeres Zeitintervall hinweg bereitgestellt. Es wird somit u.a. vermieden, dass durch ein kurzes Aufbringen von einem Fahrerdrehmoment ein langanhaltendes Nachschieben ausgelöst wird.
  • Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Ermitteln der Tretleistung ein Mitteln und/oder Filtern einer gemessenen Tretleistung umfasst. So ist die Tretleistung typischerweise ein schwankender Wert, da die Leistung von einem Fahrer nicht kontinuierlich auf die Pedale übertragen wird. Durch das Mitteln oder das Filtern können solche Schwankungen ausgeglichen werden. Der Filter ist dabei insbesondere so gewählt, dass dieser die durch eine typische Tretfrequenz auftretenden Schwankungen filtert. Das Mitteln der Tretleistung führt ebenfalls dazu, dass ein kurzes Bereitstellen einer Tretleistung nicht zu einem langfristigen Nachschieben führen kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
    • 1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads,
    • 2 eine schematische Darstellung eines Fahrrads, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines elektrischen Fahrrads umfasst,
    • 3 eine Darstellung eines zeitlichen Verlaufs eines Fahrerdrehmoments, einer Fahrradkadenz, einer Fahrerleistung und einer Motorleistung bei einem erfindungsgemäß gesteuerten Antrieb eines elektrischen Fahrrads, und
    • 4 eine Darstellung eines zeitlichen Verlaufs eines Fahrerdrehmoments, einer Fahrerkadenz, eines Motordrehmoments, einer Motordrehzahl und einer Motorleistung bei einer herkömmlichen Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zur Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads 1. Das zugehörige elektrische Fahrrad 1 ist in 2 dargestellt und umfasst eine Steuereinheit 2, welche dazu eingerichtet ist, das Verfahren 100 auszuführen. Das Fahrrad 1 ist ein E-Bike, welches über eine Sensorik für ein Fahrerdrehmoment und/oder eine Fahrerkadenz verfügt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren 100 umfasst einen ersten Schritt 101 und einen zweiten Schritt 102, welcher infolge auf den ersten Schritt 101 ausgeführt wird.
  • Bei dem ersten Schritt 101 erfolgt ein Ermitteln einer ersten Antriebsleistung 31, welche während eines Tretvorgangs eines Fahrers des elektrischen Fahrrads 1 eine über einen Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellte Leistung beschreibt. Der Tretvorgang des Fahrers des elektrischen Fahrrads 1 liegt dabei solange vor, solange die Pedale des elektrischen Fahrrads 1 von dem Fahrer bewegt werden oder ein Drehmoment durch den Fahrer auf diese ausgeübt wird. Hört der Fahrer damit auf zu pedalieren, so wird der Tretvorgang als beendet angesehen.
  • Die erste Antriebsleistung 31 ist eine von einem Motor 3 des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellte Motorleistung. Alternativ dazu ist die erste Antriebsleistung eine Leistung, die sich aus einer von dem Motor 3 des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellten Motorleistung zusammen mit der von dem Fahrer des elektrischen Fahrrads bereitgestellten Tretleistung ergibt.
  • Die von dem Motor des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellte Motorleistung wird insbesondere basierend auf einer gemessenen Motordrehzahl und einem gemessenen Motordrehmoment berechnet. In diesem Falle ergibt sich die erste Antriebsleistung 31 aus einer Multiplikation der während dem Tretvorgang gemessenen Motordrehzahl und dem während dem Tretvorgang gemessenen Motordrehmoment. Es wird darauf hingewiesen, dass sowohl die Motordrehzahl als auch das Motordrehmoment nicht zwingend unmittelbar gemessen werden, sondern auch basierend auf anderen Messwerten oder Betriebsparametern berechnet werden können. Wird die erste Antriebsleistung 31 aus der von dem Motor 3 des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellten Motorleistung zusammen mit der von dem Fahrer des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellten Tretleistung ermittelt, so wird bevorzugt die von dem Fahrer des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellte Tretleistung basierend auf einer gemessenen Fahrerkadenz und einem gemessenen Fahrerdrehmoment berechnet. Dabei wird bevorzugt die Fahrerkadenz mit dem Fahrerdrehmoment multipliziert. Sowohl das von dem Fahrer auf die Pedale des elektrischen Fahrrads 1 ausgeübte Fahrerdrehmoment als auch die Fahrerkadenz, also die vorliegende Tretgeschwindigkeit, wird bevorzugt messtechnisch erfasst. Auch eine Kombination der zuvor beschriebenen Alternativen ist vorteilhaft, wobei beispielsweise die von dem Fahrer bereitgestellte Tretleistung nur dann in die erste Antriebsleistung eingerechnet wird, wenn diese nicht deutlich geringer als die Motorleistung ist.
  • Bei dem Ermitteln der ersten Antriebsleistung 31 wird bevorzugt die zuletzt während des Tretvorgangs ermittelte über den Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellte Leistung als erste Antriebsleistung 31 erfasst. Es wird somit erfasst, welche Leistung über den Antrieb des elektrischen Fahrrads 1 unmittelbar bevor der Tretvorgang durch den Fahrer des elektrischen Fahrrads 1 beendet wird bereitgestellt wurde.
  • Wenn der Tretvorgang durch den Fahrer beendet oder zumindest unterbrochen wird, so wird der zweite Schritt 102 ausgeführt. In dem zweiten Schritt 102 erfolgt ein Ansteuern des Motors 3 des elektrischen Fahrrads 1 in Reaktion darauf, dass der Tretvorgang beendet wurde. Der Motor 3 wird derart angesteuert, dass eine zweite Antriebsleistung 32 durch den Motor 3 bereitgestellt wird, welche über ein bestimmtes erstes Zeitintervall 21 hinweg kontinuierlich kleiner oder gleich der ersten Antriebsleistung ist. Das Ansteuern des Motors 3 erfolgt dabei beispielsweise durch ein Einstellen einer Versorgungsspannung des Motors 3 im Rahmen einer Leistungssteuerung. Um sicherzustellen, dass die durch den Motor 3 bereitgestellte Leistung während des ersten Zeitintervalls 21 hin kontinuierlich kleiner oder gleich der ersten Antriebsleistung 31 ist, wird die von dem Motor 3 bereitgestellte Motorleistung kontinuierlich erfasst oder berechnet.
  • Die Motorleistung des Motors 3 wird in dem ersten Zeitintervall gezielt gesteuert. So wird der Motor 3 bevorzugt derart angesteuert, dass die zweite Antriebsleistung 32 über das bestimmte erste Zeitintervall 21 hinweg gleich der ermittelten ersten Antriebsleistung 31 ist und erst im Anschluss an das bestimmte erste Zeitintervall 21 abfällt. Das bedeutet, dass die von dem Motor 3 bereitgestellte Motorleistung bevorzugt auch nach Beendigung eines Tretvorgangs kontinuierlich beigehalten wird.
  • Alternativ dazu wird der Motor 3 derart angesteuert, dass die zweite Antriebsleistung 32 über das bestimmte erste Zeitintervall 21 hinweg kontinuierlich abklingt. Das bedeutet, dass bevorzugt die durch den Motor 3 bereitgestellte Motorleistung kontinuierlich, verringert wird. Dies erfolgt bevorzugt so, dass zu einem Ende des ersten Zeitintervalls 21 die durch den Motor 3 bereitgestellte Motorleistung den Wert Null annimmt.
  • Es wird somit nach Beendigung des Tretvorgangs eine Motorleistung des Motors 3 ausgehend von einer bereits vorliegenden Motorleistung oder alternativ ausgehend von einer bereits vorliegenden Motorleistung plus Tretleistung auf den Wert der zweiten Antriebsleistung 32 geregelt. Es erfolgt somit eine Leistungsregelung des Motors 3 in Reaktion darauf, dass ein Tretvorgang beendet wurde.
  • Da die von dem Motor 3 bereitgestellte Motorleistung sich aus der bereitgestellten Motordrehzahl und dem bereitgestellten Motordrehmoment ergibt, kann dies zu einem unterschiedlichen Verhalten des Motors 3 führen. Steigt die Drehzahl des Motors 3 an, so wird das Motordrehmoment abfallen. Wird die Motordrehzahl des Motors 3 verringert, so wird dies zu einem Ansteigen des Motordrehmoments führen. Bleibt die Motordrehzahl gleich, so wird auch das Motordrehmoment unverändert beibehalten. In jedem Fall wird auf diese Weise verhindert, dass eine hohe Motordrehzahl bei steigendem Motordrehmoment bereitgestellt wird, was typischerweise als unerwartet und unharmonisch wahrgenommen wird.
  • Die Dauer des bestimmten ersten Zeitintervalls 21 kann auf unterschiedliche Weise festgelegt werden. So ist das erste Zeitintervall 21 beispielsweise auf ein festes Zeitintervall vordefiniert. Alternativ dazu wird das erste Zeitintervall 21 variabel ermittelt. So erfolgt insbesondere ein Ermitteln eines während dem Tretvorgang durch den Fahrer des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellten Tretleistung. Die Tretleistung ist dabei insbesondere eine über ein vordefiniertes Zeitintervall gemittelte Tretleistung des Fahrers des elektrischen Fahrrads 1 oder ein Wert, der sich aus einem Filtern einer gemessenen Tretleistung ergibt. So ist die von dem Fahrer bereitgestellte Tretleistung typischerweise ein variabler Wert, der mit der Pedalposition veränderlich ist. Somit ist es vorteilhaft, einen Mittelwert zu bilden oder die aus der Tretfrequenz resultierenden Schwankungen zu filtern. Dadurch wird vermieden, dass ungewollt Maximal- oder Minimalwerte gewählt werden. Die Dauer des ersten Zeitintervalls 21 wird basierend auf der ermittelten Tretleistung gewählt, wobei die Dauer des ersten Zeitintervalls 21 mit steigender Tretleistung ansteigt.
  • Dadurch, dass die Tretleistung ein Mittelwert über ein vordefiniertes Zeitintervall ist, kann dabei verhindert werden, dass einzelne hohe Peaks in dem zeitlichen Verlauf der Tretleistung, welche jedoch nur über eine sehr kurze Zeitdauer anhalten, zu einem langen Bereitstellen der zweiten Antriebsleistung 32 durch den Motor 3 führen. Erst wenn eine bereitgestellte Tretleistung über das vordefinierte Intervall hinweg anhält, führt dies auch zu einer Verlängerung des ersten Zeitintervalls. Eine hohe erfasste Tretleistung führt zu einer hohen Dauer des ersten Zeitintervalls 21, also zu einem längeren Bereitstellen der zweiten Antriebsleistung 32 durch den Motor 3. Es erfolgt somit ein vergleichsweise langes Nachschieben durch den Motor 3. Somit wird beispielsweise erreicht, dass gerade auf Bergstrecken ein längeres Nachschieben durch den Motor 3 erfolgt, wobei beispielsweise verhindert wird, dass ein Absteigen durch den Fahrer notwendig wird. Umgekehrt wird bei einer Bergabfahrt nur wenig Tretleistung durch den Fahrer bereitgestellt und somit wird die Dauer des ersten Zeitintervalls 21 vergleichsweise kurz gewählt. Es erfolgt somit nur ein kurzes Nachschieben durch den Motor 3, da dies typischerweise nicht benötigt wird.
  • 3 zeigt ein beispielhaftes Verhalten einer erfindungsgemäßen Steuerung des Antriebs des elektrischen Fahrrads. In 3 ist in einem ersten Diagramm 11 ein zeitlicher Verlauf eines Fahrerdrehmoments dargestellt. In einem zweiten Diagramm 12 ist ein zeitlicher Verlauf einer Fahrerkadenz, also einer Tretgeschwindigkeit des Fahrers 1, dargestellt. In einem dritten Diagramm 13 ist ein zeitlicher Verlauf der Fahrerleistung, also der bereitgestellten Tretleistung des Fahrers 1 dargestellt. In einem vierten Diagramm 14 ist die durch den Motor 3 bereitgestellte Motorleistung über einen zeitlichen Verlauf dargestellt. Das erste bis vierte Diagramm 11 bis 14 zeigen denselben Zeitbereich. Es ist das erste Zeitintervall 21 dargestellt, welches unmittelbar auf ein vorangehendes Zeitintervall 20 folgt, indem ein Tretvorgang durch den Fahrer ausgeführt wird. Es ist ersichtlich, dass in dem vorangehenden Zeitintervall 20 die über den Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellte Leistung auf die erste Antriebsleistung 31 ansteigt. Diese wird über das erste Zeitintervall 21 hinweg kontinuierlich beibehalten. In dem ersten Zeitintervall 21 wird die zweite Antriebsleistung 32 durch den Motor 3 über den Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads 1 bereitgestellt. In dem vierten Diagramm 14 ist dazu ferner dargestellt, dass die zweite Antriebsleistung 32 auch derart gewählt sein kann, dass diese in einer beliebigen Kurvenform, jedoch bevorzugt linear, kontinuierlich über das erste Zeitintervall 21 hinweg abfällt. Dieser Verlauf der zweiten Antriebsleistung ist in dem vierten Diagramm 14 gepunktet dargestellt.
  • In 4 ist ein Betrieb eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads dargestellt, welcher jedoch nicht gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren 100 gesteuert wird. Das in 4 dargestellte Systemverhalten dient lediglich der Illustration von Vorteilen, welche sich durch das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber einem Ansteuern eines Motors basierend auf einem Motordrehmoment ergeben.
  • Es ist in 4 ein zeitlicher Verlauf eines Fahrerdrehmoments 91, ein zeitlicher Verlauf einer Fahrerkadenz 92, ein zeitlicher Verlauf eines Motordrehmoments 93, ein zeitlicher Verlauf einer Motordrehzahl 94 und ein zeitlicher Verlauf einer Motorleistung 95 dargestellt. Ein Tretvorgang eines Fahrers wird zu einem Zeitpunkt 98 beendet. Um ein Nachschieben des Motors 3 zu ermöglichen, wird das Motordrehmoment so angesteuert, dass dieses linear abfällt. Dieses lineare Abfallen 96 ist aus dem zeitlichen Verlauf des Motordrehmoments 93 ersichtlich. Das entsprechende Ansteuern des Motors führt jedoch dazu, dass bei steigender Motordrehzahl zugleich ein Ansteigen der bereitgestellten Motorleistung erfolgt. Es erfolgt somit eine verzögerte maximale Leistungsabgabe durch den Motor des elektrischen Fahrrads. Dieses Verhalten wird als unharmonisch und unerwartet durch einen Fahrer des Fahrrads wahrgenommen.
  • Damit zeigt 4, dass die maximale Leistungsabgabe erst verzögert während des Nachschiebens erfolgt, wenn während des Nachschiebens die Drehzahl ansteigt (weil das Rad in der Regel beschleunigt). Dies ist für den Fahrer unerwartet und wirkt unharmonisch. Zudem ist ersichtlich, dass das abgegebene Motormoment während des Nachschiebens unabhängig von der Kadenz von dem Nachschieben ist. Der Fahrer muss nur Drehmoment aufbringen, z.B. mit gezogener Bremse. Kann sich das Fahrrad während des Nachschiebens abrupt in Bewegung setzen, schnellt die Motordrehzahl hoch und es wird eine für den Fahrer überraschend hohe Energie abgegeben.
  • Erfindungsgemäß wird das Nachschieben des Fahrrads 1 dahingegen leistungsbezogen gesteuert. Zudem kann die Nachschiebeleistung von der Fahrerleistung vor der Tretpause abhängen. Dabei wird die Leistungsabgabe des Motors während des Nachschiebens gesteuert, anstatt einfach das Motormoment ausklingen zu lassen. Dies kann abhängig von allen möglichen Parametern erfolgen, sinnigster Weise wird jedoch die Systemleistung (Fahrer + Motor) direkt vor dem Nachschieben möglichst während des Nachschiebens beibehalten oder definiert reduziert.
  • Während des Nachschiebens wird die (gefilterte/gemittelte) Motorleistung vor dem Nachschieben beibehalten und/oder abklingen gelassen. Für den Fahrer ergibt sich so ein harmonischeres und berechenbareres Nachschieben. Zudem kann als weitere Verbesserung die Gesamtleistung aus Fahrer- und Motorleistung vor dem Nachschieben ermittelt werden und während des Nachschiebens durch den Motor möglichst beibehalten werden. Zudem kann die Leistungsabgabe von der (gefilterten/gemittelten) Fahrerleistung vor dem Nachschieben abhängig gemacht werden. Insbesondere kann die Dauer der Leistungsabgabe beim Nachschieben proportional zur Fahrerleistung vor dem Nachschieben ausfallen. Somit ist es nicht mehr möglich durch einen bloßen Pedaldruck, aber ohne gleichzeitige Pedalbewegung ein Nachschieben auszulösen.
  • Nebst obenstehender Offenbarung wird explizit auf die Offenbarung der 1 bis 4 verwiesen.

Claims (9)

  1. Verfahren (100) zur Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads, umfassend: - Ermitteln (101) einer ersten Antriebsleistung (31), welche eine während eines Tretvorgangs eines Fahrers des elektrischen Fahrrads (1) über einen Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads (1) bereitgestellte Leistung beschreibt, und - Ansteuern (102) eines Motors (3) des elektrischen Fahrrads (1) in Reaktion darauf, dass der Tretvorgang beendet wurde, um mittels einer gezielten Leistungsregelung eine zweite Antriebsleistung (32) durch den Motor (3) bereitzustellen, welche über ein bestimmtes erstes Zeitintervall (21) hinweg kontinuierlich kleiner oder gleich der ersten Antriebsleistung ist.
  2. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (3) derart angesteuert wird, dass die zweite Antriebsleistung (32) über das bestimmte erste Zeitintervall (21) hinweg gleich der ersten Antriebsleistung (31) ist und im Anschluss an das bestimmte erste Zeitintervall (21) abfällt.
  3. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (3) derart angesteuert wird, dass die zweite Antriebsleistung (32) über das bestimmte erste Zeitintervall (21) hinweg kontinuierlich abklingt.
  4. Verfahren (100) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebsleistung (31) eine von dem Motor (3) des elektrischen Fahrrads (1) bereitgestellte Leistung ist.
  5. Verfahren (100) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebsleistung (31) sich aus einer von dem Motor (3) des elektrischen Fahrrads (1) bereitgestellten Motorleistung zusammen mit der von dem Fahrer des elektrischen Fahrrads (1) bereitgestellten Tretleistung ergibt.
  6. Verfahren (100) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Ermitteln der ersten Antriebsleistung (31) eine zuletzt während des Tretvorgangs über den Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads (1) bereitgestellte Leistung ermittelt wird.
  7. Verfahren (100) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (100) ferner umfasst: - Ermitteln einer während dem Tretvorgang durch den Fahrer des elektrischen Fahrrads (1) bereitgestellten Tretleistung, und - Wählen einer Dauer des ersten Zeitintervalls (21) basierend auf der ermittelten Tretleistung, wobei die Dauer des ersten Zeitintervalls (21) mit steigender Tretleistung ansteigt.
  8. Verfahren (100) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Tretleistung ein Mitteln und/oder Filtern einer gemessenen Tretleistung umfasst.
  9. Vorrichtung (2) zur Steuerung eines Antriebs eines elektrischen Fahrrads (1), umfassend eine Steuereinheit (2), welche dazu eingerichtet ist: - eine erste Antriebsleistung (31) zu ermitteln, welche eine während eines Tretvorgangs eines Fahrers des elektrischen Fahrrads (1) über einen Antriebsstrang des elektrischen Fahrrads (1) bereitgestellte Leistung beschreibt, und - einen Motor (3) des elektrischen Fahrrads (1) in Reaktion darauf anzusteuern, dass der Tretvorgang beendet wurde, um mittels einer gezielten Leistungsregelung eine zweite Antriebsleistung (32) durch den Motor (3) bereitzustellen, welche über ein bestimmtes erstes Zeitintervall (21) hinweg kontinuierlich kleiner oder gleich der ersten Antriebsleistung (32) ist.
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