DE69329586T2

DE69329586T2 - Fahrrad mit Elektromotor

Info

Publication number: DE69329586T2
Application number: DE69329586T
Authority: DE
Inventors: Nozomu Takata
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 2001-03-15
Anticipated expiration: 2013-05-12
Also published as: DE69329586D1; EP0569954A1; US5370200A; EP0569954B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein pedalgetriebenes Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb sowie ein Verfahren zum Betreiben eines pedalgetriebenen Fahrzeugs mit elektrischem Hilfsantrieb.
Es sind pedalgetriebene Fahrzeuge, wie beispielsweise Fahrräder, vorgeschlagen worden, die über einen Elektromotor verfügen, der dazu dient, den Bedienenden beim Pedalbetrieb zu unterstützen. Diese Unterstützung durch den Elektromotor kann genutzt werden, um zusätzliche Energie bei der Bergauffahrt oder für schwache Personen zu erzeugen. Die Konstruktion ist jedoch so, dass das Maß der Unterstützung durch den Elektromotor proportional zur Kraft ist, die der Bedienende auf das Pedal ausübt. So ist gewährleistet, dass die Sicherheit aufrechterhalten bleibt, und dass der Bedienende dennoch in den Genuss körperlicher Betätigung kommt, wenn er das Fahrzeug betreibt.
Normalerweise gehört zu diesen Typen von Vorrichtungen ein Krafterfassungsmechanismus, der im Allgemeinen an der Ausgangsseite des die Pedale Betätigenden angeordnet ist und an dem die Pedaltretkraft des Betätigenden erfasst wird. Diese Kraftsensoren erfassen daher nicht eigentlich direkt die Kraft, die der Bedienende mit seinen Füßen ausübt, sondern die Ausgangskraft des Pedalmechanismus. Es ist anzumerken, dass aufgrund des Kurbelwinkels des Pedalmechanismus eine bestimmte Betätigungskraft eine zyklisch variierende Ausgangskraft des Pedalmechanismus erzeugt. Diese Kraft variiert zwischen einer Minimalkraft, die wirkt, wenn sich die Pedale am oberen oder am unteren Totpunkt befinden, und einer Maximalkraft, die wirkt, wenn sich die Pedale um 90º vom oberen bzw. unteren Totpunkt entfernt befinden.
Obwohl diese Typen von Mechanismen recht nützlich sind und den vorgesehen Zwecken recht gut dienen, gibt es einige Bereiche, die verbessert werden können. So ist es beispielsweise wünschenswert, zu gewährleisten, dass der Benutzer nicht unbeabsichtigt den Kraft-Erfassungsmechanismus umgehen kann, so dass Elektroenergie erzeugt wird, die in keiner Beziehung zu dem Pedalkraftmechanismus steht. Des Weiteren kann der Pedalkraft-Erfassungsmechanismus, da es sich um eine mechanische Vorrichtung handelt, die Witterungseinflüssen ausgesetzt ist, Korrosion oder anderen Einflüssen unterliegen, die möglicherweise bewirken, dass der Kraft-Erfassungsmechanismus ein falsches oder ungenaues Kraftsignal erzeugt.
Wie diese ungenauen Signale entstehen können, wird aus Fig. 1 bis 3 verständlich, die grafische Ansichten sind, die das Kraft-Erfassungssignal von dem Pedaldrehmomentsensor in den Kurven FL1, FL2 Und FL3 zeigen, die die Ist-Pedalkraft darstellen, die von dem Bedienenden auf die Pedale übertragen und von dem Kurbelmechanismus ausgegeben wird, wobei dies mit der Kurve P mit unterbrochener Linie dargestellt wird, sowie eine vorgegebene Minimal-Ausgangskraft FL0. Die Punkt-Strich-Kurve FL0 stellt normalerweise die Minimalkraft dar, die von den Pedalen ausgeübt werden muss, bevor die Unterstützung durch den Elektromotor erfolgt.
Fig. 1 zeigt einen Zustand, in dem der Bedienende bewusst den Ausgang des Kraftsensors umgangen hat, um ein Ausgangssignal FL1 zu erzeugen, das einen festen Wert hat. Wenn dies getan wird, läuft der Elektromotor, der den Pedalmechanismus unterstützt, kontinuierlich mit relativ hohem Ausgang. Dies kann zu einer Reihe von Nachteilen führen.
Fig. 2 ist eine Ansicht, die den Zustand zeigt, der eintritt, wenn der Kraftsensor Reibung aufweist, durch die seine Rückkehr in seinen Normalzustand verzögert wird, wenn das Maximaldrehmoment erfasst wird, und sich das Drehmoment verringert. Das Ausgangssignal FL2 fällt, wie zu sehen ist, nicht so gleichmäßig ab wie die Pedalkraft, und wenn die Pedalkraft P wieder auf den abgefallenen Pegel des Sensors FL2 ansteigt, erfasst der Drehmomentsensor wieder das Ist-Drehmoment, bis der Spitzenwert erneut passiert wird. Dadurch wird unnötig starke Unterstützung durch den Elektromotor ausgeübt.
Fig. 3 zeigt einen weiteren Typ der Fehlfunktion, die auftreten kann, wenn es zu einer Hemmung in dem Drehmomentsensor kommt, so dass der Drehmomentsensor lediglich auf ein vorgegebenes niedriges Drehmoment fallen kann, das mit der horizontalen Linie der Drehmomentkurve FL3 angedeutet ist. Über diesem Punkt wird das Ist-Drehmoment erfasst, jedoch werden keine niedrigeren Drehmomentsignale erfasst. Auch dadurch wird ungenau gemessen und zu starke Unterstützung durch den Elektromotor ausgeübt.
Ein Fahrrad mit Hilfsmotor ist aus EP-A1-0 559 231 bekannt, das Stand der Technik bezüglich des Gegenstandes der Ansprüche 4 und 12 gemäß Artikel 54(3) EPC darstellt.
Bei diesem Fahrrad nach dem Stand der Technik ist es jedoch nicht möglich, die Motorunterstützung in Reaktion auf die Zykluszeit eines Pedalkraftzyklus zu unterbrechen.
Ein weiteres Fahrrad mit Hilfsmotor ist aus EP-A2-0 517 224 bekannt, das Stand der Technik lediglich bezüglich der Ansprüche 1 und 9 gemäß Artikel 54(3) EPC darstellt. Dieses Dokument offenbart ein Verfahren, bei dem ein Detektor eingesetzt wird, um eine antriebslose Schiebe-Lauf-Antriebsbewegung des Fahrzeugs zu erfassen und unterstützend bei der Schiebe-Lauf-Bewegung zu wirken.
Des Weiteren ist aus FR-A-2 259 741 ein Fahrrad mit Hilfsmotor bekannt, das auf herkömmliche Weise betrieben wird, indem konstante Motorunterstützung ausgeübt wird. Dieses Dokument offenbart darüber hinaus einen Schalter, der es ermöglicht, herauszufinden, ob eine Pedalkraft einen vorgegebenen Pegel übersteigt oder nicht.
Angesichts des Obenstehenden besteht das technische Problem, das der Erfindung zugrunde liegt, darin, zu verhindern, dass ein pedalgetriebenes Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb Schaden erleidet, wenn das Steuerungssystem zum Betreiben des Elektromotors ausfällt oder fehlerhaft arbeitet. Des Weiteren zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Fahrzeugs zu schaffen.
Dieses technische Problem wird mit einem pedalgetriebenen Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb gemäß Anspruch 1 geschaffen. Es wird des Weiteren mit einem pedalgetriebenen Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb gelöst, wie es in Anspruch 4 definiert ist.
Um das oben stehende Ziel zu erreichen, wird des weiteren ein Verfahren zum Betätigen eines pedalgetriebenen Fahrzeugs mit elektrischem Hilfsantrieb geschaffen, wie es in Anspruch 9 bzw. Anspruch 12 definiert ist.
Des Weiteren sind vorteilhafte Ausführungen der Erfindung in den Unteransprüchen aufgeführt.
Beispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:
Fig. 1 bis 3 sind grafische Ansichten, die die Beziehung von Kräften zur Zeit während eines einzelnen Zyklus des Pedalbetriebes zeigen, um so drei verschiedene Arten möglicher Fehlfunktion bzw. Umgehung zu veranschaulichen.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Fahrrades, das gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung aufgebaut ist und betrieben wird.
Fig. 5 ist eine teilweise schematische Ansicht, die die Beziehung der verschiedenen Bauteile des Systems zueinander zeigt.
Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht im Allgemeinen entlang der Linie 6-6 in Fig. 4, die den Antriebsmechanismus und seine Beziehung zu dem angetriebenen Rad zeigt.
Fig. 7 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die die Beziehung des Drehmomentsensors zu den anderen Bauteilen zeigt.
Fig. 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 7.
Fig. 9 ist ein Flussdiagramm, das das Steuerprogramm gemäß einer Ausführung der Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist eine Seitenansicht, die teilweise Fig. 4 ähnelt und ein Fahrrad zeigt, das gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung aufgebaut ist.
Fig. 11 ist ein teilweise Fig. 5 ähnelndes Blockschaltbild, das jedoch die Beziehung zwischen den Elementen dieser Ausführung zeigt.
Fig. 12 ist eine teilweise schematische Ansicht, die die Steuerelemente und ihre Beziehung zueinander bei dieser Ausführung zeigt.
Fig. 13 ist eine grafische Ansicht, die zeigt, wie der Mechanismus entsprechend dem Zählen arbeitet.
Fig. 14 ist eine teilweise Fig. 13 ähnelnde grafische Ansicht, die einen Typ der Fehlfunktion zeigt, der erfasst wird.
Fig. 15 ist eine teilweise Fig. 13 und 14 ähnelnde grafische Ansicht, die einen weiteren Typ der Fehlfunktion zeigt, der gemäß der Erfindung erfasst werden kann.
Fig. 16 ist ein teilweise Fig. 9 ähnelndes Flussdiagramm, das das Steuerprogramm für diese Ausführung zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen der Erfindung.

In Fig. 4 ist ein Fahrrad, das gemäß einer Ausführung der Erfindung aufgebaut ist, im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 11 gekennzeichnet. Das Fahrrad 11 enthält eine Rahmenbaugruppe, die im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet ist und ein Steuerrohr 13 aufweist, in dem eine Vorderradgabel 14 gelagert ist, um Lenkbewegung mit einer Lenkstange 15 auszuführen. Ein Vorderrad 16 ist auf bekannte Weise drehbar in der Vorderradgabel 14 gelagert.
Ein Hinterrad 17 ist am hinteren Ende der Rahmenbaugruppe 12 mit einer Einrichtung gelagert, die ein Paar Hinterradstreben 18 enthält, die sich auf beiden Seiten des Hinterrades 17 erstrecken. Eine dieser Streben 18 enthält einen Antrieb für das Hinterrad 17, wie dies weiter unten beschrieben ist.
Ein Sitzrohr 19 wird von der Rahmenbaugruppe 12 an das Hinterrad 17 angrenzend getragen und nimmt eine Sattelstütze 21 auf, auf der ein Sattel 22 in bekannter Weise angeordnet ist.
Unter dem Sitzrohr 19 ist der Rahmen 12 mit einem unteren Träger 23 versehen, der teilweise einen Antriebsmechanismus trägt, der allgemein mit dem Bezugszeichen 24 gekennzeichnet ist. Der Antriebsmechanismus 24 besteht aus einem manuellen Antrieb, der sich aus einer Kurbel zusammensetzt, die in einem Gehäuse 25 gelagert ist, das an dem unteren Träger 23 mit Befestigungselementen 20 befestigt ist, und die ein Paar Kurbelarme 26 aufweist, an denen Pedale 27 auf bekannte Weise drehbar gelagert sind. Die Kurbel ist mit einer Kurbelwelle 28 verbunden, so dass das Hinterrad 17, wie weiter unten beschrieben, mit den Füssen gedreht werden kann.
Des Weiteren ist ein Elektromotor, der allgemein mit dem Bezugszeichen 29 gekennzeichnet ist, in dem unteren Träger 23 untergebracht und kann das Hinterrad 17 ebenfalls antreiben, wie dies weiter unten beschrieben wird. Der Elektromotor 29 wird von einer wiederaufladbaren Batterie, wie beispielsweise einer Bleibatterie, angetrieben und mit einer Steuerung 32 gesteuert, wobei beide Elemente im oberen Abschnitt der Rahmenbaugruppe 12 angebracht sind.
Des Weiteren ist ein Pedalkraftsensor 33 an der Kurbelbaugruppe angebracht. Wie der Pedalkraftsensor funktioniert, wird weiter unten unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 7 und 8 beschrieben.
Im Folgenden werden die Einzelheiten der Antriebsanordnung zum Antreiben des Hinterrades 17 ausführlich unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 8 beschrieben, wobei Fig. 5 die Beziehung der Bauteile in schematischer Form zeigt, während Fig. 4 sowie 6-8 den tatsächlichen physischen Aufbau darstellen.
In Fig. 6 ist zu sehen, dass eine der Hinterradstreben 18 röhrenförmig aufgebaut ist und eine Antriebswelle 30 aufnimmt, die ein Kegelrad 34 an ihrem hinteren Ende trägt. Dieses Kegelrad 34 ist in einem Gehäuse 35 aufgenommen, das am Ende dieser Seite der Hinterradstrebe 18 ausgebildet ist, wobei das Gehäuse gleichfalls eine Achse 36 des Hinterrades 17 stationär trägt. Die Achse 36 dient der Lagerung einer Nabe 37, die ein angetriebenes Kegelrad 38 trägt, das mit dem antreibenden Kegelrad 34 der Antriebswelle 30 in Eingriff ist. Das angetriebene Kegelrad 38 ist mittels einer Freilaufkupplung 39 mit der Hinterradnabe 37 verbunden, so dass die Nabe 37 und das Hinterrad 17 an getrieben werden. Die Freilaufkupplung 39 ermöglicht jedoch Weiterlaufen beim Fahren im Freilauf, so dass das Hinterrad 17 in Bezug auf die Antriebswelle weiterlaufen kann.
Die Hinterradstrebe 18 an der der Antriebswelle 30 gegenüberliegenden Seite ist mit einem abgeflachten Abschnitt 41 versehen, an dem die andere Seite der Achse 36 auf bekannte Weise befestigt ist.
Die Antriebswelle 30 kann mit der Kurbelwelle 28 manuell und von dem Elektromotor 29 als Hilfsantrieb auf die im Folgenden beschriebene Weise angetrieben werden. Diese Konstruktion wird unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 4 bis 8 beschrieben.
Beim mechanischen Betrieb mit den Pedalen 27 wird die Kurbelwelle 28 mittels einer Freilaufkupplung 42 mit einem Drehzahlerhöhungs-Planetenradsatz, der allgemein mit dem Bezugszeichen 43 gekennzeichnet ist, gekuppelt. Das heißt, die Freilaufkupplung 42 verbindet die Kurbelwelle 28 mit einem Planetenradträger, auf dem Planetenräder 44 drehbar gelagert sind. Die Planetenräder 44 sind mit einem Sonnenrad 45 in Eingriff, das an dem Drehmomentsensor 33 auf weiter unten beschriebene Weise befestigt ist. Die Planetenräder 44 sind des Weiteren mit einem Hohlrad 46 in Eingriff, das seinerseits an einem Kegelrad 47 befestigt ist.
Das Kegelrad 47 seinerseits ist an einer Ausgangskraftwelle 48 befestigt, die um die Kurbelwelle 28 herum gelagert ist, und die eine Kegelradverbindung 49 zum Antrieb der Antriebswelle 30 aufweist. So bewirkt Drehung der Kurbelwelle 28 durch Betätigen der Pedale 27 Antrieb der Antriebswelle 30 über die Freilaufkupplung 42 und das Planetengetriebe 43, die wiederum die Ausgangskraftwelle 48 und das Kegelradgetriebe 49 antreibt. Die Freilaufkupplung 42 verhindert Antrieb der Kurbelbaugruppe 28 durch den Motor 29.
Auch der Aufbau des Elektromotorantriebs 29 und die Art und Weise, wie der Elektromotor mit der Antriebswelle 30 verbunden ist, werden aus Fig. 4 bis 8 ersichtlich. Der Motor 29 ist in dem Rahmen 12 so angebracht, dass seine Ausgangswelle 51 sich um eine Achse "A" (Fig. 8) dreht, die im Wesentlichen in der Mitte der Querseite der Rahmenbaugruppe 12 angeordnet ist und die sich senkrecht zur Drehachse der Kurbelwelle 28 erstreckt. Die Motorausgangswelle 51 treibt einen weiteren Planetenrad-Unter setzungssatz an, der allgemein mit dem Bezugszeichen 52 gekennzeichnet ist, und zwar über eine Freilaufkupplung 53, die die Übertragung des Antriebs ermöglicht, die jedoch Antreiben der Motorwelle 51 verhindert, wenn der Motor 29 nicht mit Spannung versorgt wird.
Das Planetengetriebe 52 enthält ein Sonnenrad 54, das mit der Freilaufkupplung 53 angetrieben wird und mit einer Vielzahl von Planetenrädern in Eingriff ist, die von einem Planetenradträger 55 getragen werden. Der Planetenradträger 55 seinerseits ist an einem Kegelrad 56 angebracht, das mit dem Kegelrad 47 in Eingriff ist, so dass dieses Kegelrad 47 angetrieben wird. Die Planetenräder auf dem Träger 55 sind des Weiteren mit einem stationären Hohlrad in Eingriff, das auf geeignete Weise an dem Gehäuse 25 gehalten wird. Das Planetengetriebe 52 ist vom Untersetzungstyp, so dass das Kegelrad 56 mit geringerer Drehzahl angetrieben wird als die Elektromotor-Antriebswelle 51.
Der Pedalkraftsensor 33 wird nunmehr unter Bezugnahme auf die gleichen Figuren beschrieben. Dieser Mechanismus enthält einen Hebel 58, der an dem Sonnenrad 45 auf einer Seite der Baugruppe befestigt ist und ein Paar Ansätze 59 und 61 trägt. Der Ansatz 59 kommt in einer äußersten Position mit einem stationären Anschlag 62 in Kontakt, der von dem Rahmenabschnitt 23 getragen wird. Der Ansatz 61 hingegen kommt mit einem zweiten Hebel 63 in Kontakt, der an der Welle eines Potentiometers 64 befestigt ist, und der seinerseits mit einer Vorspannanordnung 65 in Eingriff ist, die von dem Rahmenabschnitt 23 getragen wird.
Das Potentiometer 64 zeigt das Maß der Pedalkraft an, die von dem Bedienenden auf die Kurbelwelle 28 ausgeübt wird. Diese Pedalkraft wird dann auf die zu beschreibende Weise genutzt, um die Funktion des Elektromotors 29 zu steuern.
Es gibt zwei weitere zusätzliche Bauteile des Systems, die beschrieben werden, und diese Bauteile enthalten einen Fahrzeug-Geschwindigkeitsdetektor 66, der in Fig. 6 als eine induktive Vorrichtung dargestellt ist, die mit dem Hohlrad 48 zusammenwirkt und ein Geschwindigkeitssignal erzeugt, das die Geschwindigkeit des Fahrrads 11 anzeigt. Als Alternative dazu kann ein am Vorderrad angebrachter Geschwindigkeitsmesser 67 (Fig. 4) eingesetzt werden. Das System enthält des Weiteren einen Speicher 68 (Fig. 3), der bestimmte Daten, wie beispielsweise die Drehzahl des Elektromotors No für eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit sowie das Motordrehmoment TM speichert, das der Pedalkraft FL entspricht.
Das bisher beschriebene System kann als das gleiche angesehen werden, wie es in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung unter dem Titel "Bicycle With Electric Motor" (Fahrrad mit Elektromotor), Seriennummer 026,868, eingereicht am 5, März 1993 im Namen von Nozomu Takata und Tassuji Yokoyama, dargestellt ist, die dem Abtretungsempfänger der vorliegenden Erfindung abgetreten wurde. Bei diesem System gibt es jedoch einige Bereiche, die sich noch verbessern lassen. So erzeugen der Pedalkraftsensor 33, das heißt entweder das Potentiometer 63 oder der Hebel 58, wenn sie blockieren, möglicherweise keine genaue Anzeige der Ist-Pedalkraft.
Fig. 2 zeigt, wie unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 ersichtlich wird, eine Anordnung, bei der es zu einer bestimmten Blockierung kommt und die Feder 65 das Potentiometer 63 nicht sofort wieder mit dem Hebel 58 in Kontakt bringt, um die Kraftverringerung anzuzeigen. Als Alternative dazu kann das Potentiometer 63 an einer Position hängen bleiben, so dass vollständige Rückkehr verhindert wird und nur ein schwächeres Kraftsignal FL3 erzeugt wird, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Des Weiteren ist es möglich, dass der Bedienende entweder unbeabsichtigt oder bewusst den Pedalkraftsensor umgeht und ein konstantes Kraftsignal FL1 (Fig. 1) für die Vorrichtung erzeugt, so dass dem Elektromotor 29 ständig Spannung zugeführt wird. Dies in nicht immer von Vorteil.
Daher enthält die Steuerung 32 gemäß dem System des Weiteren eine zusätzliche Speicherausgangs-Begrenzung 69 und arbeitet so, dass sich das System selbst prüft, und wenn festgestellt wird, dass es zu einem Fehler des erwähnten Typs kommt, schaltet sich das System ab. Wie dies bei der vorliegenden Ausführung vor sich geht, ist in dem Flussdiagramm in Fig. 9 dargestellt, das das Steuerprogramm für die Steuerung 32 zeigt. Das Programm beginnt, wie in Fig. 9 dargestellt, mit dem Schritt S-1, in dem der Spannungsschalter zum Einschalten des Stromkreises für den Elektromotor 29 angeschaltet wird. Das Programm geht dann zum Schritt S-2 weiter, um die Ist-Pedalkraft FL mit dem Speicher-Ausgangsgrenzwert 69 zu vergleichen, der eine niedrige Kraft FL0 festlegt, die die Minimalkraft anzeigt, die normalerweise ausgeübt werden muss, um Motorunterstützung auszuführen. Wenn die von dem Pedalkraftsensor 33 erfasste Kraft, die von den Pedalen ausgeübt wird, nicht über der Kraft FL0 liegt oder ihr entspricht, kehrt das Programm zu Punkt 1 zurück.
Wenn jedoch festgestellt wird, dass die Pedalkraft FL, die von dem Pedalkraftsensor 33 erfasst wird, größer ist als der Speicherwert FL0, geht das Programm zu Schritt S-3 über und beginnt mit dem Unterstützungsvorgang. Durch den Unterstützungsvorgang wird der Elektromotor 29 so gesteuert, dass er eine Motorunterstützung ausführt, die proportional zur Ist-Pedalkraft ist, die von dem Bedienenden ausgeübt wird, wie dies in der genannten gleichzeitig eingereichten Anmeldung beschrieben ist, oder auf jede beliebige bekannte herkömmliche Weise, wie sie in der Technik eingesetzt wird.
Das Programm geht dann zu dem Schritt S-4 über, um zu bestimmen, ob die Pedalkraft nach wie vor größer ist als die Minimal-Pedalkraft FL0, die in dem Speicher 69 eingestellt ist. Wenn die Pedalkraft größer ist als diese, geht das Programm zum Schritt S-5 über, um einen Zähler in Gang zu setzen. Dieser Zähler kann praktischerweise als Teil der Steuerung 32 ausgebildet sein und ist für eine bestimmte Zeit eingestellt, wie dies weiter unten ersichtlich wird.
Wenn der Zähler im Schritt S-5 in Gang gesetzt wird, bewegt sich das Programm zu Schritt S-6, um die Zeit in dem Zähler "t" mit einer vorgegebenen maximalen Länge der Zeit "t&sub0;" zu vergleichen. Die maximale Zeit t&sub0; ist der Zeitraum, der vorprogrammiert ist, um die maximale Zeit anzuzeigen, die zwischen den Zeiträumen erwartet oder gewünscht wird, zu denen die Pedalkraft größer ist als FL0, d. h. die vorgegebene Minimal- Pedalkraft, die gewünscht wird. Das heißt, wenn die Motorunterstützung in Gang gesetzt wurde, da die Kraft an dem Pedal FL größer ist als die Kraft FL0 reagiert das System so, dass festgelegt wird, dass die Kraft wieder innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums unter die Kraft FL0 fallen muss, oder dass einer der Zustände, die in der Fig. 1 bis 3 dargestellt sind, eingetreten ist.
Das heißt, wenn ein Bedienender das Fahrrad normal mit den Pedalen antreibt, muss die Pedalkraft, die am Ausgang des Sensors 33 erfasst wird, auf 0 fallen, wenn der Kurbelmechanismus über den oberen Totpunkt geht, wie dies mit der Kurve P in Fig. 1 bis 3 dargestellt ist. Wenn die Kraft nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums unter die Kraft FL0 fällt, kann davon ausgegangen werden, dass das System entweder abge schaltet ist oder Fehlfunktion aufweist. Als Alternative dazu fährt der Bedienende das Fahrrad möglicherweise mit so niedriger Geschwindigkeit, dass eine Kraftunterstützung nicht wünschenswert oder erforderlich ist.
Wenn daher in dem Schritt S-6 der Zeitraum t den vorgegebenen maximalen Zeitraum t&sub0; nicht überschritten hat, geht das Programm zu Schritt S-7 über, um erneut die Pedalkraft FL mit der vorgegebenen minimalen Pedalkraft FL0 zu vergleichen. Wenn die Pedalkraft, die von dem Sensor 33 erfasst wird, so weit gefallen ist, dass die Pedalkraft der vorgegebenen Minimal-Pedalkraft entspricht oder geringer ist als diese, geht das Programm zum Schritt S-8 über, um einen Zeit-Zählwert zu dem Zähler hinzuzufügen (t = t + m). Danach kehrt das Programm zu dem Schritt S-6 zurück, um erneut festzustellen, ob die Zeit t länger ist als ein vorgegebener Maximalzeitraum t&sub0;. Wenn der Zeitraum, in dem die Pedalkraft geringer ist als FL0, den Zeitraum t&sub0; überschreitet, stellt das System fest, dass der Bedienende die Pedale mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit tritt, und es wird festgestellt, dass Motorunterstützung nicht erforderlich ist, und daraufhin löst das Programm die Steuerroutine aus, die weiter unten beschrieben ist, und durch die der Hilfsantrieb unterbrochen wird.
Wenn jedoch im Schritt S-7 festgestellt wird, dass die Pedalkraft geringer ist als die Kraft FL0, wird festgestellt, dass normaler Pedalbetrieb vorliegt und das System normal arbeitet, da die Pedalkraft unter diese Kraft gefallen ist und damit der mit unterbrochener Linie dargestellten Kurve in der Fig. 1 bis 3 folgt. Das Programm geht dann zu Schritt S-9 über und stellt den Zähler ab und setzt das System zurück. Dann springt das Programm wieder zu dem Schritt S-4 am Punkt 2 zurück und vergleicht erneut die Pedalkraft mit der Minimal-Pedalkraft FL0. Es versteht sich, dass zumindest anfänglich bereits bestimmt worden ist, dass die Pedalkraft bei der Kraft FL2 niedriger ist als die Kraft FL0, so dass das System an diesem Punkt feststellt, dass alles normal läuft.
Wenn in dem Schritt S-6 festgestellt wird, dass der Zeitraum die Zeit t&sub0; überschritten hat, und zwar entweder aufgrund der Tatsache, dass der Zähler über einen vorgegebenen Maximal-Zeitraum t&sub0; eine Pedalkraft gemessen hat, die größer ist als FL0, oder dass der Pedalkraftsensor über den Zeitraum t&sub0; eine Kraft gemessen hat, die geringer ist als die Kraft FL0, bewegt sich das Programm zur Auslösung des Standard-Vorgangs, der mit Schritt S-10 beginnt, bei dem die Motorunterstützung unterbrochen wird. Dann bewegt sich das Programm zu Schritt S-11, um den Zähler auf 0 zurück zu setzen. Anschließend bewegt sich das Programm zu dem Schritt S-12, um den Betrieb zurück zu setzen, und wieder an den Punkt 1 des Flussdiagramms zurück zu führen.
Es ist also leicht ersichtlich, dass mit diesem Verfahren gewährleistet werden kann, dass die Motorunterstützung des Elektromotors 29 nur ausgeführt wird, wenn erfasst wird, dass der Sensor 33 im normalen Betrieb arbeitet, d. h. sich zyklisch zwischen einer Kraft, die größer ist als die Kraft FL0, und einer Kraft, die kleiner ist als die Kraft FL0 oder ihr entspricht, innerhalb des vorgegebenen Zeitraums t&sub0; bewegt. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, wird festgestellt, dass entweder ein Fehler im System vorliegt, oder der Bedienende die Pedale so langsam tritt, dass keine Motorunterstützung erforderlich ist.
Ein Fahrrad, das gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung aufgebaut ist und betrieben wird, ist in Fig. 10 in Seitenansicht und in Fig. 11 als Blockschaltbild dargestellt. Im Wesentlichen ist der Aufbau des Fahrrads in dieser Ausführung im Grunde der gleiche wie der bereits beschriebenen Ausführung, und aus diesem Grund sind Bauteile, die die gleichen oder im Wesentlichen die gleichen sind, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht noch einmal ausführlich beschrieben. Bei dieser Ausführung jedoch ist das Fahrrad 11 lediglich mit einem Vorderrad-Geschwindigkeitssensor 67 versehen.
Die normale Steuerung für den elektrischen Hilfsmotor 29 kann von jedem beliebigen herkömmlichen Typ sein oder von dem Typ, der in der bereits erwähnten gleichzeitig eingerichteten Anmeldung Seriennummer 026,868, eingereicht am 5. März 1993 dargestellt, ist. Die vorliegende Ausführung unterscheidet sich jedoch von der vorangehenden Ausführung in der Art und Weise, wie der fehlerhafte Betrieb erfasst wird, und darüber hinaus dadurch, dass sie eine verbesserte Anfahr-Motorunterstützung ermöglicht. Die elektrische Steuerung des Systems ist in Fig. 12 schematisch dargestellt, wobei die Steuerung 32 sowie die Beziehung zwischen der Batterie 31 und dem elektrischen Hilfsmotor 29 ausführlicher dargestellt sind.
Die Steuerung 32 enthält eine CPU 101, die eine Reihe von Abschnitten einschließlich einem Abschnitt 102 aufweist, der die durch den Motor zu liefernde Hilfskraft unter Ver wendung des Speichers 68 berechnet. Die CPU 101 steuert eine Schaltung 103, die einen SCR 104 so schaltet, dass dem Motor 29 über eine Schaltung 105 Spannung von der Batterie 31 zugeführt wird. Die Schaltung 105 enthält eine Schutzdiode 106 sowie eine Spannungsabzweigung 107, die der CPU 101 Spannung zuführt.
Die CPU 101 weist des Weiteren einen Abschnitt 108 auf, der die Minimalkraft Fm berechnet, einen Abschnitt 109, der die Kraftdifferenz F&sub1; zwischen der Ist-Pedalkraft Fa und dem unteren Grenzwert der Pedalkraft Fm errechnet, einen Abschnitt 111, der feststellt, wenn eine Fehlfunktion vorliegt, einen Abschnitt 112, der die Zyklus-Pedalperiode T berechnet, sowie einen Abschnitt 113, der die Ist-Pedalkraft Fa aus dem Ausgang des Pedalkraftsensors 33 errechnet.
Dieses System erfasst eine Fehlfunktion dadurch, dass die Veränderung der Pedalkraft gemessen wird und eine Markierung gesetzt wird, wenn die Pedalkraft zunimmt, und die Markierung abgesenkt wird, wenn die Pedalkraft zunimmt, um so die Pedal-Zykluszeit zu messen. Wenn die Pedal-Zykluszeit größer ist als eine vorgegebene Minimalzeit, wird ein Fehler des Systems erfasst, und die Motorunterstützung wird unterbrochen. Des Weiteren wird ein unterer Kraftgrenzwert Fm permanent auf der Grundlage zuvor aufgezeichneter Werte zurückgesetzt. Die Minimal-Pedalkraft Fm wird zunächst hoch eingestellt, und die Motorunterstützung wird durch die Kraftdifferenz zwischen der Ist- Pedalkraft Fa und dem unteren Grenzwert der Pedalkraft Fm bestimmt. Dadurch wird beim anfänglichen Anfahren niedrige Motorunterstützung ausgeführt, und die Motorunterstützung nimmt allmählich zu. So beginnt die Motorunterstützung langsam, und der Fahrer wird nicht durch eine plötzliche Motorunterstützung überrascht.
Die Beziehung der Pedalkraft Fa und die Art und Weise, auf die die Markierungen gesetzt bzw. abgesenkt werden, und der untere Grenzwert der Pedalkraft Fm zurückgesetzt wird, ist in Fig. 13 zu sehen, die einen Bereich zeigt, der etwas größer ist als eine Hälfte einer Umdrehung der Pedale bzw. ein Funktionszyklus von Minimal-Pedalkraft zur Maximal-Pedalkraft und wieder zurück zur Minimal-Pedalkraft, wenn der Bedienende die Kurbel von der oberen Totpunktposition über die 90º-Maximalkraft-Position und zur unteren Totpunktposition bewegt. Es ist zu sehen, dass sich am oberen und am unteren Totpunkt die Ist-Kraft 0 nähert, die Kraft bis zur 90º-Position allmählich zunimmt und dann an der unteren Totpunktsposition wieder zur 0-Kraft abnimmt. Jedes Mal, wenn sich das Vorzeichen der Kraft ändert (zunehmend = +, abnehmend = -), wird die Markierung entweder gesetzt oder abgesenkt. Beim Abschluss einer vollen Zykluszeit wird der untere Grenzwert Fm in der Steuerung 36 zurückgesetzt.
Fig. 14 und 15 zeigen zwei Typen von Funktionsfehlern, bei denen das System die Motorunterstützung unterbricht. Bei dem ersten Beispiel in Fig. 14 ist die Zeit t&sub2;, zu der die Pedalkraft Fa ihr Minimum erreicht, größer als die Zeit T/2 des Halbzyklus, und daher wird festgestellt, dass keine Motorunterstützung erforderlich ist, da der Bedienende die Pedale recht langsam tritt. So wird das System abgeschaltet. Fig. 15 zeigt eine Situation, in der die gemessene Pedalkraft Fa geringer ist als der zunächst hoch eingestellte Minimalkraft-Wert Fm, was anzeigen würde, dass der Drehmomentsensor abgeschaltet oder umgangen wurde, und daher wird keine Motorunterstützung ausgeführt. Das Steuerprogramm zum Ausführen dieser Funktionen ist in Fig. 16 dargestellt und wird im Folgenden unter besonderer Bezugnahme auf diese Figur beschrieben.
Wenn das System am Anfang durch das Anschalten des Hauptschalters in Gang gesetzt wird, bewegt sich das Programm zunächst zu dem Schritt S-1, so dass die Markierung auf "+" gesetzt wird. Dann bewegt sich das Programm zu dem Schritt S-2, um einen anfänglich relativ hohen Grenzwert für den Wert Fm festzusetzen. Es ist anzumerken, dass der Pedalunterstützungs-Wert Fi durch die Differenz zwischen der erfassten Ist-Pedalkraft Fa und dem unteren Grenzwert der Pedalkraft Fm bestimmt wird. Wenn daher Fm anfänglich hoch eingestellt wird, ist das Maß der anfänglichen Motorunterstützung aus den erwähnten Gründen relativ gering.
Dann bewegt sich das Programm zu dem Schritt S-3, in dem mit der Messung der Pedalkraft Fa und des Weiteren der Geschwindigkeit S des Fahrrads begonnen wird, die durch den Pedalkraftsensor 33 bzw. den Geschwindigkeitsdetektor 67 erfasst werden.
Das Programm bewegt sich dann zu dem Schritt S-4, um die Kraftdifferenz Fi zu korrigieren, indem die Differenz zwischen der Ist-Pedalkraft Fa und dem eingestellten unteren Grenzwert der Pedalkraft Fm berechnet wird. So werden Fehler in dem Potentiometer bzw. ein Fehler für den Fall korrigiert, dass das Potentiometer 64 klemmt.
Dann bewegt sich das Programm zu dem Schritt S-5, um festzustellen, ob die neue Pedalkraft Fa neu größer ist als die vorher gemessene Pedalkraft Fa vorher. Wenn die neue Pedalkraft nicht größer ist als die vorherige Pedalkraft, bewegt sich das Programm zu einer Routine, die im Schritt S-6 beginnt, um festzustellen, ob die neue Pedalkraft entweder Null beträgt, da die obere bzw. untere Totpunktposition durchlaufen wird, oder negativ ist, da sich das Pedal über der 90º-Position auf die untere Totpunktposition zu bewegt hat. Um dies auszuführen, bewegt sich das Programm zum Schritt S-7, um festzustellen, ob die Veränderung der Pedalkraft das gleiche Vorzeichen hat wie die Markierung. Wenn dies nicht der Fall ist, bewegt sich das Programm zu dem Schritt S-8, um das Vorzeichen der Markierung von "+" zu "-" zu verändern, da die Markierung zunächst im Schritt S-2 fälschlicherweise zurückgesetzt wurde, oder die Pedalkraft bewirkt hat, dass sich das Pedal an der 90º-Position vorbei auf die untere Totpunktposition zu bewegt hat. Dann bewegt sich das Programm zum Schritt S-9, um das Zählen zu beginnen und kehrt anschließend wieder zu dem Schritt S-4 zurück.
Wenn im Schritt S-7 festgestellt wird, dass die Veränderung der Kraft die gleiche Einstellung hat wie die Markierung, dann ist die Markierung während eines vorangehenden Zyklus auf "-" gesetzt worden, und die Zeit, zu der die Markierung "-" ist, wird gezählt, und das Programm bewegt sich zu Schritt S-10, um einen Zählwert zu dem Zähler zu addieren. Anschließend bewegt sich das Programm zum Schritt S-11, um festzustellen, ob die gezahlte Zeit "t" kürzer ist als die zulässige Zeit T/2. Wenn die Zeit kürzer ist als die zulässige Halbzykluszeit, kehrt das Programm wieder zum Schritt S-4 zurück.
Wenn jedoch im Schritt S-11 festgestellt wird, dass die Zeit länger ist als die zulässige Halbzykluszeit T/2, bewegt sich das Programm zum Schritt S-12 und beginnt die Routine zum Unterbrechen der Motorunterstützung, da der Zustand wie in Fig. 14 dargestellt vorliegt, und festgestellt wird, dass der Bedienende die Pedale sehr langsam tritt. Das Programm setzt zunächst im Schritt S-12 die Markierung wieder auf positiv (+) zurück und hält in Schritt S-13 den Zähler an und setzt ihn auf Null zurück. Dann bewegt sich das Programm zum Schritt S-14 und unterbricht die Motorunterstützung, und anschließend bricht das Programm ab.
Wenn im Schritt S-5 festgestellt wurde, dass die neue Kraft Fa neu größer war als die vorher gemessene Kraft Fa vorher, stellt das Programm fest, dass das Ergebnis positiv (+) ist und bewegt sich zu der Routine, die mit dem Schritt S-15 beginnt. Dann bewegt sich das Programm zu dem Schritt S-16, um festzustellen, ob sich das positive (+) Ergebnis in der Einstellung der Markierung wiederspiegelt, indem das positive (+) Ergebnis mit der Einstellung der Markierung verglichen wird. Wenn die Einstellung die gleiche ist wie die der Markierung (Markierung ist "+"), kehrt das Programm zu dem Schritt S-4 zurück. Wenn jedoch festgestellt wird, dass die Einstellung nicht die gleiche wie die der Markierung ist, muss die Einstellung auf negativ (-) gestellt worden sein, und das Programm bewegt sich zum Schritt S-17, um die Einstellung der Markierung zu verändern. Anschließend bewegt sich das Programm zu dem Schritt S-18, um den Zähler anzuhalten. Es ist anzumerken, dass das Programm eigentlich nur den Zeitraum misst, in dem die Pedalkraft abnimmt, bzw. die Halbzykluszeit T/2.
Anschließend bewegt sich das Programm zu dem Schritt S-19, um festzustellen, ob die Ist-Pedalkraft Fa größer ist als der untere Grenzwert der Pedalkraft Fm, der zuvor eingestellt wurde. Wie bereits angemerkt, ist die ursprüngliche Einstellung der Pedalkraft Fm relativ hoch. Wenn jedoch die Kraft Fa nicht größer ist als der zuvor eingestellte Wert F von Fm, dann wird ein neuer Wert Fm im Schritt S-20 eingestellt. Im Schritt S-20 wird der Wert von Fm allmählich verringert, indem der zuvor eingestellte Wert von Fm mit dem niedrigsten gemessenen Wert von Fa gemittelt wird. Dies wird entsprechend der folgenden Formel ausgeführt:
Dann kehrt das Programm zu Schritt S-4 zurück.
Aus der oben stehenden Beschreibung sollte leicht ersichtlich sein, dass sich mit den beschriebenen Ausführungen der Erfindung gute Elektromotorunterstützung für ein pedalgetriebenes Fahrtzeug, wie beispielsweise ein Fahrrad, erzeugen lässt, wobei gleichzeitig zu starke Motorunterstützung beim Anfahren und/oder zu starke Motorunterstützung aufgrund von Fehlfunktionen des Potentiometers verhindert wird, und die Erzeugung von Motorunterstützung verhindert wird, wenn der Bedienende die Pedale sehr langsam treten möchte. Natürlich stellt die vorangehende Beschreibung die bevorzugten Ausführungen der Erfindung dar, und verschiedene Veränderungen und Abwandlungen können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er von den beigefügten Ansprüchen definiert wird.

Claims

1. Pedalgetriebenes Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb, das aufweist:

eine Fahrzeugantriebsvorrichtung,

eine Pedaleinrichtung (2627), die durch einen Fahrer betätigt wird, um die Antriebsvorrichtung anzutreiben,

eine Pedalkraft-Erfassungseinrichtung (33), die ein Signal erzeugt, das die Ist- Pedalkraft (FL) anzeigt, die von dem Fahrer auf die Pedaleinrichtung ausgeübt wird,

einen Elektromotor (29),

eine Einrichtung (52, 53), die den Elektromotor (29) mit der Antriebsvorrichtung kuppelt, um eine Antriebskraft von dem Elektromotor auf die Antriebsvorrichtung auszuüben,

eine Steuereinrichtung (32), die den Betrieb des Elektromotors (29) in Reaktion auf das Signal von der Kraft-Erfassungseinrichtung (33) steuert, um den Pedalbetrieb der Antriebsvorrichtung bei normalen Fahrbedingungen mit dem Elektromotor zu unterstützen, wobei das Maß der Unterstützung anhand des Ist-Pedalkraft-Signals bestimmt wird,

wobei die Steuereinrichtung (32) eine Vergleichseinrichtung (69) umfasst, die das Signal von der Kraft-Erfassungseinrichtung (33), das die Ist-Pedalkraft (FL) darstellt, mit einem gespeicherten vorgegebenen Minimalkraft-Wert (FL0) vergleicht, um einen Zeitraum (t) zu bestimmen, in dem die Ist-Pedalkraft (FL) den gespeicherten vorgegebenen Minimalkraft-Wert (FL0) übersteigt, und

die Steuereinrichtung (32) eine Vergleichseinrichtung umfasst, die den Zeitraum (t) mit einem gespeicherten Zeit-Grenzwert (t&sub0;) vergleicht, um die Unterstützung durch den Motor zu beenden, wenn der Zeitraum (t) den gespeicherten Zeit- Grenzwert (t&sub0;) überschreitet.

2. Pedalgetriebenes Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (32) das Ausüben von Unterstützung durch den Elektromotor erst dann zulässt, wenn eine vorgegebene Minimal-Pedalkraft (FL0) ausgeübt wird.

3. Pedalgetriebenes Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb nach Anspruch 2, wobei die vorgegebene Minimal-Pedalkraft (FL0) die geringste zu erwartende Pedaltretkraft ist, die von dem Bedienenden ausgeübt wird.

4. Pedalgetriebenes Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb, das aufweist:

eine Fahrzeugantriebsvorrichtung,

eine Pedaleinrichtung (26, 27), die durch einen Fahrer betätigt wird, um die Antriebsvorrichtung anzutreiben,

eine Pedalkraft-Erfassungseinrichtung (33), die ein Signal erzeugt, das die Ist- Pedalkraft (Fa neu) anzeigt, die von dem Fahrer auf die Pedaleinrichtung ausgeübt wird,

einen Elektromotor (29),

wobei die Steuereinrichtung (32) eine Vergleichseinrichtung umfasst, die das Signal von der Kraft-Ertassungseinrichtung (33), das die Ist-Pedalkraft (Fa neu) darstellt, mit einem zuvor gemessenen Kraft-Signal (Fa zuvor) vergleicht, sowie ein Markierungssystem, das zunehmende und abnehmende Ist-Pedalkraft (Fa neu) anzeigt, um den Zeitraum (T/2) zwischen einem Kraft-Maximum und einem Kraft-Minimum in einem Pedalkraft-Zyklus zu bestimmen, und wobei die Steuereinrichtung (32) des Weiteren eine Vergleichseinrichtung umfasst, die den Zeitraum (T/2) mit einer gespeicherten vorgegebenen Grenzwert-Zeit vergleicht, um die Unterstützung durch den Motor zu beenden, wenn der Zeitraum (T/2) die gespeicherte vorgegebene Grenzwert-Zeit überschreitet.

5. Pedalgetriebenes Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb nach Anspruch 4, wobei die Steuerung (32) Betrieb des Elektromotors erst dann zulässt, wenn eine vorgegebene Kraft (Fm) auf die Pedale ausgeübt wird.

6. Pedalgetriebenes Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb nach Anspruch 5, wobei die vorgegebene Minimalkraft beim Anfahren zunächst auf einen hohen Wert (Fm) eingestellt wird, um auszuschließen, dass plötzlich anfängliche Unterstützung durch den Elektromotor in großem Maß ausgeübt wird.

7. Pedalgetriebenes Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Minimal-Pedalkraft (Fm), die zum Ausüben von Unterstützung durch den Elektromotor erforderlich ist, nach dem Anfahren allmählich verringert wird, indem die zuvor eingestellte Minimalkraft (Fm) mit der Kraft (Fa) gemittelt wird, die beim letzten vorhergehenden Zyklus auf die Pedale ausgeübt wurde.

8. Pedalgetriebenes Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Pedaleinrichtung (26, 27) von einer Kurbel um eine Kurbelachse drehbar getragen wird, so dass der Kraftausgang des Pedals je nach der Winkeldrehung der Kurbel zyklisch variiert.

9. Verfahren zum Betreiben eines pedalgetriebenen Fahrzeugs mit elektrischem Hilfsantrieb mit einer Fahrzeugantriebsvorrichtung, einer Pedaleinrichtung (26, 27), die durch einen Fahrer betätigt wird, um die Antriebsvorrichtung anzutreiben, einer Pedalkraft-Erfassungseinrichtung (33), die ein Signal erzeugt, das die Ist-Pedalkraft (FL) anzeigt, die von dem Fahrer auf die Pedaleinrichtung (26, 27) ausgeübt wird, einem Elektromotor (29), einer Einrichtung (52, 53), die den Elektromotor (29) mit der Antriebsvorrichtung kuppelt, um eine Antriebskraft von dem Elektromotor (29) auf die Antriebsvorrichtung auszuüben, sowie einer Steuereinrichtung (32), die den Betrieb des Elektromotors (29) steuert, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

Betreiben des Elektromotors (29) unter normalen Fahrbedingungen in Reaktion auf das Signal von der Kraft-Erfassungseinrichtung (33), um den Pedalbetrieb der Antriebsvorrichtung mit dem Elektromotor (29) zu unterstützen, wobei die Unterstützung anhand des Ist-Pedalkraft-Signals bestimmt wird,

Vergleichen des Signals von der Pedalkraft-Erfassungseinrichtung (33), das die Ist-Pedalkraft (FL) darstellt, mit einem Signal, das einen gespeicherten vorgegebenen Minimalkraft-Wert (FL0) darstellt, um einen Zeitraum (t) zu bestimmen, in dem die Ist-Pedalkraft (FL) den vorgegebenen Minimalkraft-Wert (FL0) übersteigt, und

Vergleichen des Zeitraums (t) mit einem gespeicherten Zeit-Grenzwert (t&sub0;) und Unterbrechen der Motorunterstützung, wenn der Zeitraum (t) den Zeit-Grenzwert (t&sub0;) überschreitet.

10. Verfahren zum Betreiben eines pedalgetriebenen Fahrzeugs mit elektrischem Hilfsantrieb nach Anspruch 9, wobei die Unterstützung der Pedale durch den Elektromotor erst zugelassen wird, wenn eine vorgegebene Minimal-Pedalkraft (F&sub0;) ausgeübt wird.

11. Verfahren zum Betreiben eines pedalgetriebenen Fahrzeugs mit elektrischem Hilfsantrieb nach Anspruch 10, wobei die vorgegebene Minimal-Pedalkraft (F&sub0;) die geringste zu erwartende Pedaltretkraft ist, die von dem Bedienenden ausgeübt wird.

12. Verfahren zum Betreiben eines pedalgetriebenen Fahrzeugs mit elektrischem Hilfsantrieb mit einer Fahrzeugantriebsvorrichtung, einer Pedaleinrichtung (26, 27), die durch einen Fahrer betätigt wird, um die Antriebsvorrichtung anzutreiben, einer Pedalkraft-Erfassungseinrichtung (33), die ein Signal erzeugt, das die Ist-Pedalkraft (Fa neu) anzeigt, die von dem Fahrer auf die Pedaleinrichtung (26, 27) ausgeübt wird, einem Elektromotor (29), einer Einrichtung (52, 53), die den Elektromotor (29) mit der Antriebsvorrichtung kuppelt, um eine Antriebskraft von dem Elektromotor (29) auf die Antriebsvorrichtung auszuüben, sowie einer Steuereinrichtung (32), die den Betrieb des Elektromotors (29) steuert, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

Betreiben des Elektromotors (29) unter normalen Fahrbedingungen in Reaktion auf das Signal von der Kraft-Erfassungseinrichtung (33), um den Pedalbetrieb der Antriebsvorrichtung mit den Elektromotor (29) zu unterstützen, wobei das Maß der Unterstützung anhand des Ist-Pedalkraft-Signals bestimmt wird,

Vergleichen des Signals von der Pedalkraft-Erfassungseinrichtung (33), das die Ist-Pedalkraft (Fa neu) darstellt, mit einem Signal, das einen zuvor gemessenen Kraft-Wert (Fa zuvor) darstellt, und Anzeigen der zunehmenden und abnehmenden Ist-Pedalkraft (Fa neu) mittels eines Markierungssystems, um einen Zeitraum (T/2) zwischen einem Kraft-Maximum und einem Kraft-Minimum zu bestimmen, und

Vergleichen des Zeitraums (T/2) mit einer gespeicherten vorgegebenen Grenzwert- Zeit, und

Beenden der Unterstützung durch den Motor, wenn der Zeitraum (T/2) die gespeicherte vorgegebene Grenzwert-Zeit überschreitet.

13. Verfahren zum Betreiben eines pedalgetriebenen Fahrzeugs mit elektrischem Hilfsantrieb nach Anspruch 12, wobei der Betrieb des Elektromotors erst zugelassen wird, wenn eine vorgegebene Kraft (Fm) auf die Pedale ausgeübt wird.

14. Verfahren zum Betreiben eines pedalgetriebenen Fahrzeugs mit elektrischem Hilfsantrieb nach Anspruch 13, wobei die vorgegebene Minimalkraft (Fm) beim Anfahren zunächst auf einen hohen Wert eingestellt wird, um auszuschließen, dass plötzlich anfängliche Unterstützung durch den Elektromotor in großem Maß ausgeübt wird.

15. Verfahren zum Betreiben eines pedalgetriebenen Fahrzeugs mit elektrischem Hilfsantrieb nach Anspruch 14, wobei die Minimal-Pedalkraft (Fm), die zum Ausüben von Unterstützung durch den Elektromotor erforderlich ist, nach dem Anfahren allmählich verringert wird, indem die zuvor eingestellte Minimalkraft (Fm) mit der Kraft (Fa) gemittelt wird, die beim letzten vorhergehenden Zyklus auf die Pedale ausgeübt wurde.

16. Verfahren zum Betreiben eines pedalgetriebenen Fahrzeugs mit elektrischem Hilfsantrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei die Pedaleinrichtung (26, 27) von einer Kurbel um eine Kurbelachse drehbar getragen wird, so dass der Kraftausgang des Pedals je nach der Winkeldrehung der Kurbel zyklisch variiert.