DE20207622U1 - Intelligentes elektrisches Fahrrad, das automatisch in unterschiedlichen Betriebsarten betreibbar ist - Google Patents
Intelligentes elektrisches Fahrrad, das automatisch in unterschiedlichen Betriebsarten betreibbar istInfo
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Description
INTELLIGENTES ELEKTRISCHES FAHRRAD, DAS AUTOMATISCH IN UNTERSCHIEDLICHEN BETRIEBSARTEN BETREIBBAR IST
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Fahrrad, insbesondere ein intelligentes elektrisches Fahrrad, das automatisch in unterschiedlichen Betriebsarten betreibbar ist.
Fahrräder sind nicht nur eine bequeme, billige und umweltfreundliche Form des Transports, sie sind auch der körperlichen Fitness und Erholung förderlich. Um die Kraft, die Bequemlichkeit und Funktionalität der Fahrräder zu steigern, sind bereits viele Hilfsvorrichtungen dazu vorgeschlagen worden.
Elektrische Fahrräder, die manuelles Radfahren und leistungsunterstütztes Radfahren gestatten, sind in der Technik bekannt. Jedoch erfordern herkömmliche elektrische Fahrräder vom Fahrradfahrer ständige Betätigung der Drossel für das Verändern der Rollgeschwindigkeit des Fahrrads, was für den Fahrer besonders beim Fahren langer Strecken ermüdend und unbequem ist.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein intelligentes elektrisches Fahrrad bereitzustellen, das automatisch in unterschiedlichen Betriebsarten zur Steigerung der Annehmlichkeit, der Bequemlichkeit und der Funktionalität betreibbar ist.
Dementsprechend umfasst das elektrische Fahrrad dieser Erfindung eine Pedalantriebseinheit, die manuell für die Vorwärtsfahrbewegung betreibbar ist, eine
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Leistungsunterstützungseinheit, die elektrisch für das Antreiben der Vorwärtsbewegung des Fahrrads betreibbar ist, einen Pedaltretfühler zum Erfassen einer Tretbetätigung der Pedalantriebseinheit, eine Drosseleinheit zum Steuern der Abgabeleistung der Leistungsunterstützungseinheit, einen Geschwindigkeitsfühler zum Erfassen der Rollgeschwindigkeit des Fahrrads und einen Regler, der elektrisch mit der Leistungsunterstützungseinheit, dem Pedaltretfühler, der Drosseleinheit und dem Geschwindigkeitsfühler gekoppelt ist.
Im Betrieb ermöglichen gleichzeitiges Treten mit der Pedalantriebseinheit und Betätigung der Drosseleinheit dem Regler in einer Fahrer gesteuerten
Leistungsaufteilungsbetriebsart zu arbeiten, in welcher die Abgabeleistung der Leistungsunterstützungseinheit über die Drosseleinheit gesteuert wird.
Zusätzlich ermöglicht es die Betätigung der Drosseleinheit ohne Treten mit der Pedalantriebseinheit dem Regler, in einer automatischen Antriebsbetriebsart zu arbeiten, in welcher die Abgabeleistung der
Leistungsunterstützungseinheit über die Drosseleinheit gesteuert ist, wenn die Rollgeschwindigkeit des Fahrrads eine vorbestimmte Geschwindigkeitseinstellung erreicht hat.
Wenn der Regler in der benutzergesteuerten Leistungsverteilungsbetriebsart arbeitet und die Drosseleinheit auf eine zu dem Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung über eine vorbestimmte Zeitspanne eingestellt worden ist, schaltet der Regler vorzugsweise in eine erste Reisesteuerungsbetriebsart, in
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welcher, solange das Treten mit der Pedalantriebseinheit fortgesetzt wird, die gültige Geschwindigkeitseinstellung der Drosseleinheit ohne Bedarf für eine fortgesetzte Betätigung der Drosseleinheit aufrechterhalten wird.
Wenn der Regler in der automatischen Antriebsbetriebsart arbeitet und die Drosseleinheit auf eine zu dem Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung über eine vorbestimmte Zeitspanne eingestellt worden ist, schaltet der Regler vorzugsweise in eine zweite Reisesteuerungsbetriebsart, in welcher, solange kein Treten mit der Pedalantriebseinheit erfolgt, die gültige Geschwindigkeitseinstellung der Drosseleinheit ohne Bedarf für eine fortgesetzte Betätigung der Drosseleinheit aufrechterhalten wird.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich in der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, von denen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform eines intelligenten elektrischen Fahrrads nach der vorliegenden Erfindung ist;
Figur 2 ein schematisches Schaltungsblockdiagramm der bevorzugten Ausführungsform ist; und
Figur 3 ein Zustandsübergangsdiagramm ist, um die verschiedenen Betriebsarten eines Reglers der bevorzugten Ausführungsform darzustellen.
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-A-
Mit Bezugnahme auf Figur 1 und 2 umfasst die bevorzugte Ausführungsform eines intelligenten elektrischen Fahrrads 10 nach der vorliegenden Erfindung eine Pedalantriebseinheit 11, die manuell für die Vorwärtsfahrbewegung des Fahrrads 10 betreibbar ist, eine Leistungsunterstützungseinheit 12, die einen Motor 3 0 umfasst, der elektrisch für das Antreiben der Vorwärtsbewegung des Fahrrads 10 betreibbar ist, eine Lenkstangeneinheit 13 zum Steuern der Bewegungsrichtung des Fahrrads 10, eine Bremseinheit 14 zum Bremsen des Fahrrads 10, eine Batterie 20 zur Versorgung mit elektrischer Energie, einen Pedaltretfühler 40 zum Erfassen einer Tretbetätigung der Pedalantriebseinheit 11, eine Drosseleinheit 50, die auf der Lenkstangeneinheit 13 angebracht und so betreibbar ist, um die Abgabeleistung des Motors 30 der Leistungsunterstützungseinheit 12 zu steuern, einen Bremsenfühler 60 zum Erfassen einer Bremsung des Fahrrads 10, einen Geschwindigkeitsfühler 70 zum Erfassen der Rollgeschwindigkeit des Fahrrads 10 und einen Regler 80, der mit der Batterie 20, dem Motor 30, dem Pedaltretfühler 40, der Drosseleinheit 50, dem Bremsenfühler 60 und dem Geschwindigkeitsfühler 70 verbunden ist.
Der Regler 80 umfasst eine Motorantriebsschaltung 81, ein Paar von Signalumwandlern 82 und 83, ein Paar von Signalempfängern 84 und 85 und eine
Verarbeitungsrecheneinheit 86, die mit der Motorantriebsschaltung 81, den Signalumwandlern 82, 83 und den Signalempfängern 84, 85 verbunden ist.
Verarbeitungsrecheneinheit 86, die mit der Motorantriebsschaltung 81, den Signalumwandlern 82, 83 und den Signalempfängern 84, 85 verbunden ist.
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Die Motorantriebsschaltung 81 ist mit der Batterie 20 und dem Motor 3 0 verbunden und wird durch die Verarbeitungsrecheneinheit 86 gesteuert, um ihrerseits die Abgabeleistung des Motors 3 0 in einer bekannten Weise zu regeln. Der Signalumwandler 82 ist mit dem Pedaltretfühler 40 verbunden und wandelt eine analoge Ausgabe des letzteren in ein entsprechendes digitales Signal um, das der Verarbeitungsrecheneinheit 86 zugeführt wird. Der Signalumwandler 83 ist mit der Drosseleinheit 50 verbunden und wandelt eine analoge Ausgabe der letzteren in ein entsprechendes digitales Signal um, das der Verarbeitungsrecheneinheit 86 zugeführt wird. Der Signalempfänger 84 ist mit dem Bremsenfühler 60 verbunden und stellt eine digitale Ausgabe des letzteren für die Verarbeitungsrecheneinheit 86 bereit. Der Signalempfänger 85 ist mit dem Geschwindigkeitsfühler 70 verbunden und stellt eine digitale Ausgabe des letzteren für die Verarbeitungsrecheneinheit 86 bereit.
Mit weiterer Bezugnahme auf Figur 3 befindet sich der Regler 80 des Fahrrads 10 anfänglich in einem Leerlaufzustand. Wenn der Fahrer den Leistungsschalter umlegt (Ereignis A1) , wechselt der Betriebszustand des Reglers 80 in einen aktiven Zustand. Eine Veränderung vom aktiven Zustand zurück in den Leerlaufzustand tritt ein, wenn der Leistungsschalter abgedreht wird (Ereignis A2) .
Wenn sich der Regler 80 im aktiven Zustand befindet, veranlasst gleichzeitiges Treten mit der Pedalantriebseinheit 11, wie es durch die Verarbeitungsrecheneinheit 86 über den Pedaltretfühler 40 und den Signalumwandler 82 erfasst wird, und Betätigung der
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Drosseleinheit 50, wie es durch die Verarbeitungsrecheneinheit 86 über den Signalumwandler 83 (Ereignis A3) erfasst wird, den Regler 80, in einer benutzergesteuerten Leistungsverteilungsbetriebsart zu arbeiten, in der die Abgabeleistung des Motors 30 der Leistungsunterstützungseinheit 12 durch die Verarbeitungsrecheneinheit 86 über die Motorantriebsschaltung 81 gemäß der Betätigung der Drosseleinheit 50 gesteuert wird.
Wenn der Regler 80 sich im aktiven Zustand befindet und wenn die Verarbeitungsrecheneinheit 86 über den Geschwindigkeitsfühler 70 und den Signalempfänger 85 erfasst, dass die Rollgeschwindigkeit des Fahrrads 10 eine vorbestimmte Geschwindigkeitseinstellung wie 5 kph erreicht hat, veranlasst andererseits die Betätigung der Drosseleinheit 50 ohne Treten mit der Pedalantriebseinheit 11 (Ereignis A4) den Regler 80, in einer automatischen Antriebsbetriebsart zu arbeiten, in der die Abgabeleistung des Motors 30 der Leistungsunterstützungseinheit 12 durch die Verarbeitungsrecheneinheit 86 über die Motorantriebsschaltung 81 gemäß der Betätigung der Drosseleinheit 50 gesteuert wird.
Wenn der Regler 80 in der benutzergesteuerten Leistungsverteilungsantriebsart arbeitet und wenn die Verarbeitungsrecheneinheit 86 erfasst, dass das Treten mit der Pedalantriebseinheit 11 zumindest für eine voreingestellte Zeitspanne (Ereignis A5) wie 3 Sekunden aufgehört hat, schaltet der Regler 80 in der automatischen Antriebsbetriebsart.
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Wenn der Regler 80 in der benutzergesteuerten Leistungsverteilungsantriebsart arbeitet, schaltet darüber hinaus der Regler 80, wenn die Verarbeitungsrecheneinheit 86 erfasst, dass die Drosseleinheit 50 auf eine zum Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung für eine voreingestellte Zeitspanne (Ereignis A6) wie 6 Sekunden betätigt worden ist, in eine ersten
Reisesteuerungsbetriebsart, in welcher so lange, wie das Treten mit der Pedalantriebseinheit 11 fortdauert, die gültige Geschwindigkeitseinstellung der Drosseleinheit 50 ohne den Bedarf für fortgesetzte Betätigung der Drosseleinheit 50 beibehalten wird.
Wenn der Regler 80 in der ersten Reisesteuerungsbetriebsart arbeitet und wenn die Verarbeitungsrecheneinheit 86 erfasst, dass die Drosseleinheit 50 auf eine ausgewählte Einstellung die höher als die zum Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung für eine voreingestellte Zeitspanne (Ereignis A7) betätigt worden ist, schaltet der Regler 8 0 von der ersten Reisesteuerungsbetriebsart zurück auf die benutzergesteuerte Leistungsverteilungsbetriebsart.
Wenn der Regler 80 in der automatischen Antriebsbetriebsart arbeitet und wenn die Verarbeitungsrecheneinheit 86 erfasst, dass ein Treten mit der Pedalantriebseinheit 11 zumindest für eine voreingestellte Zeitspanne (Ereignis A8) wie 3 Sekunden vorhanden ist, schaltet der Regler 80 den Betrieb von der automatischen Antriebsbetriebsart in die benutzergesteuerten Leistungsverteilungsantriebsart.
Darüber hinaus schaltet, wenn der Regler 80 in der automatischen Antriebsbetriebsart arbeitet und wenn die
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Verarbeitungsrecheneinheit 86 erfasst, dass die Drosseleinheit 50 für eine zum Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung über eine vorbestimmte Zeitspanne (Ereignis A9) wie 6 Sekunden betätigt worden ist, der Regler 80 den Betrieb auf eine zweite Reisesteuerungsbetriebsart um, in welcher so lange, wie es kein Treten mit der Pedalantriebseinheit 11 gibt, die zum Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung der Drosseleinheit 50 ohne den Bedarf für fortgesetzte Betätigung der Drosseleinheit 50 beibehalten wird.
Wenn der Regler 80 in der zweiten Reisesteuerungsbetriebsart arbeitet und wenn die Verarbeitungsrecheneinheit 86 erfasst, dass die Drosseleinheit 50 auf eine ausgewählte Einstellung die höher als die zum Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung (Ereignis A10) betätigt worden ist, schaltet der Regler 80 von der zweiten Reisesteuerungsbetriebsart zurück auf die benutzergesteuerte Leistungsverteilungsbetriebsart.
In der bevorzugten Ausführungsform ist ein Wechsel in der Betriebsart des Reglers 80 von der ersten Reisesteuerungsbetriebsart zur zweiten Reisesteuerungsbetriebsart möglich, wenn durch die Verarbeitungsrecheneinheit 86 erfasst wird, dass ein Treten mit der Pedalantriebseinheit 11 zumindest für eine voreingestellte Zeitspanne (Ereignis A11) wie 3 Sekunden eingestellt wurde. Andererseits ist ein Wechsel in der Betriebsart des Reglers 80 von der zweiten Reisesteuerungsbetriebsart zur ersten Reisesteuerungsbetriebsart möglich, wenn durch die
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Verarbeitungsrecheneinheit 86 erfasst wird, dass mit der Pedalantriebseinheit 11 zumindest für eine voreingestellte Zeitspanne (Ereignis A12) wie 3 Sekunden getreten wird.
Vorzugsweise schaltet während des Betriebs des Reglers 8 0 in einer der Betriebsarten, benutzergesteuerte Leistungsverteilungsbetriebsart, automatische Antriebsbetriebsart, erste Reisesteuerungsbetriebsart und zweite Reisesteuerungsbetriebsart, der Regler 80 bei Erfassen einer Bremshandlung des Fahrrads 10 durch die Verarbeitungsrecheneinheit 86 über den Bremsenfühler 60 und den Signalempfänger 84 den Betrieb zurück in den aktiven Zustand.
Es hat sich daher gezeigt, dass das intelligente elektrische Fahrrad dieser Erfindung Annehmlichkeit und Bequemlichkeit für den Fahrer während des Gebrauchs bereitstellen kann. Darüber hinaus bewahrt die Einfachheit des Einsatzes und die kraftsparende Wirkung den Fahrer vor dem Überbeanspruchen seiner/ihrer Handgelenke, da ein andauerndes Verdrehen und Drehen der Drosseleinheit nicht wie bei herkömmlichen elektrischen Fahrrädern erforderlich ist. Die Funktionalität der elektrischen Fahrräder wird ebenfalls durch die vorliegende Erfindung gefördert.
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Claims (5)
1. Elektrisches Fahrrad (10), gekennzeichnet durch:
eine Pedalantriebseinheit (11), die manuell für die Vorwärtsfahrbewegung des Fahrrads betreibbar ist;
eine Leistungsunterstützungseinheit (12), die elektrisch für das Antreiben der Vorwärtsbewegung des Fahrrads (10) betreibbar ist;
einen Pedaltretfühler (40) zum Erfassen einer Tretbetätigung der Pedalantriebseinheit (11);
eine Drosseleinheit (50) zum Steuern der Abgabeleistung der Leistungsunterstützungseinheit (12);
einen Geschwindigkeitsfühler (70) zum Erfassen der Rollgeschwindigkeit des Fahrrads (10); und
einen Regler (80), der elektrisch mit der Leistungsunterstützungseinheit (12), dem Pedaltretfühler (40), der Drosseleinheit (50) und dem Geschwindigkeitsfühler (70) gekoppelt ist;
wobei der Regler (80) geeignet ist, bei gleichzeitigem Treten mit der Pedalantriebseinheit (11) und Betätigen der Drosseleinheit (50) in einer benutzergesteuerten Leistungsaufteilungsbetriebsart zu arbeiten, in welcher die Abgabeleistung der Leistungsunterstützungseinheit (12) über die Drosseleinheit (50) gesteuert ist; und
wobei der Regler (80) geeignet ist, dann, wenn die Rollgeschwindigkeit des Fahrrads (10) eine vorbestimmte Geschwindigkeitseinstellung erreicht hat, die Betätigung der Drosseleinheit (50) ohne Treten mit der Pedalantriebseinheit (11) in einer automatischen Antriebsbetriebsart zu arbeiten, in welcher die Abgabeleistung der Leistungsunterstützungseinheit (12) über die Drosseleinheit (50) gesteuert ist.
eine Pedalantriebseinheit (11), die manuell für die Vorwärtsfahrbewegung des Fahrrads betreibbar ist;
eine Leistungsunterstützungseinheit (12), die elektrisch für das Antreiben der Vorwärtsbewegung des Fahrrads (10) betreibbar ist;
einen Pedaltretfühler (40) zum Erfassen einer Tretbetätigung der Pedalantriebseinheit (11);
eine Drosseleinheit (50) zum Steuern der Abgabeleistung der Leistungsunterstützungseinheit (12);
einen Geschwindigkeitsfühler (70) zum Erfassen der Rollgeschwindigkeit des Fahrrads (10); und
einen Regler (80), der elektrisch mit der Leistungsunterstützungseinheit (12), dem Pedaltretfühler (40), der Drosseleinheit (50) und dem Geschwindigkeitsfühler (70) gekoppelt ist;
wobei der Regler (80) geeignet ist, bei gleichzeitigem Treten mit der Pedalantriebseinheit (11) und Betätigen der Drosseleinheit (50) in einer benutzergesteuerten Leistungsaufteilungsbetriebsart zu arbeiten, in welcher die Abgabeleistung der Leistungsunterstützungseinheit (12) über die Drosseleinheit (50) gesteuert ist; und
wobei der Regler (80) geeignet ist, dann, wenn die Rollgeschwindigkeit des Fahrrads (10) eine vorbestimmte Geschwindigkeitseinstellung erreicht hat, die Betätigung der Drosseleinheit (50) ohne Treten mit der Pedalantriebseinheit (11) in einer automatischen Antriebsbetriebsart zu arbeiten, in welcher die Abgabeleistung der Leistungsunterstützungseinheit (12) über die Drosseleinheit (50) gesteuert ist.
2. Elektrisches Fahrrad (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (80) dann, wenn der Regler (80) in der benutzergesteuerten Leistungsverteilungsantriebsart arbeitet und die Drosseleinheit (50) auf eine zum Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung für eine voreingestellte Zeitspanne betätigt worden ist, in eine Reisesteuerungsbetriebsart schaltet, in welcher so lange, wie das Treten mit der Pedalantriebseinheit (11) fortdauert, die gültige Geschwindigkeitseinstellung der Drosseleinheit (50) ohne den Bedarf für fortgesetzte Betätigung der Drosseleinheit (50) beibehalten wird.
3. Elektrisches Fahrrad (10) nach Anspruch 2, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (80) von der Reisesteuerungsbetriebsart zurück auf die benutzergesteuerte Leistungsverteilungsbetriebsart schaltet, wenn die Drosseleinheit (50) auf eine ausgewählte Einstellung höher als die zum Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung betätigt wird.
4. Elektrisches Fahrrad (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (80) dann, wenn der Regler (80) in der automatischen Antriebsbetriebsart arbeitet und die Drosseleinheit (50) auf eine zum Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung für eine voreingestellte Zeitspanne betätigt worden ist, in eine Reisesteuerungsbetriebsart schaltet, in welcher so lange, wie die Pedalantriebseinheit (11) nicht getreten wird, die gültige Geschwindigkeitseinstellung der Drosseleinheit (50) ohne den Bedarf für fortgesetzte Betätigung der Drosseleinheit (50) beibehalten wird.
5. Elektrisches Fahrrad (10) nach Anspruch 4, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (80) von der Reisesteuerungsbetriebsart zurück auf die automatische Antriebsbetriebsart schaltet, wenn die Drosseleinheit (50) auf eine ausgewählte Einstellung höher als die zum Zeitpunkt gültige Geschwindigkeitseinstellung betätigt wird.
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Family Applications (1)
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| NL (1) | NL1020631C2 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102010018138A1 (de) | 2010-04-24 | 2011-10-27 | Alfred Ottowitz | Verfahren zum Betrieb eines Fahrrades mit wenigstens zwei elektrischen Antriebsmotoren |
| CN107499446A (zh) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 株式会社岛野 | 自行车用控制装置 |
-
2002
- 2002-05-15 DE DE20207622U patent/DE20207622U1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-21 NL NL1020631A patent/NL1020631C2/nl not_active IP Right Cessation
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| DE102010018138A1 (de) | 2010-04-24 | 2011-10-27 | Alfred Ottowitz | Verfahren zum Betrieb eines Fahrrades mit wenigstens zwei elektrischen Antriebsmotoren |
| DE102010018138B4 (de) | 2010-04-24 | 2020-01-16 | Alfred Ottowitz | Verfahren zum Betrieb eines Fahrrades mit wenigstens zwei elektrischen Antriebsmotoren und Steuereinheit |
| CN107499446A (zh) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 株式会社岛野 | 自行车用控制装置 |
| CN107499446B (zh) * | 2016-06-14 | 2020-01-24 | 株式会社岛野 | 自行车用控制装置 |
Also Published As
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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