EP4568880A1 - Betriebsverfahren und steuereinheit für einen antrieb eines fahrzeugs und fahrzeug - Google Patents

Betriebsverfahren und steuereinheit für einen antrieb eines fahrzeugs und fahrzeug

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Publication number
EP4568880A1
EP4568880A1 EP23751958.2A EP23751958A EP4568880A1 EP 4568880 A1 EP4568880 A1 EP 4568880A1 EP 23751958 A EP23751958 A EP 23751958A EP 4568880 A1 EP4568880 A1 EP 4568880A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
driver
drive
torque
threshold value
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23751958.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Merlin Martin MANEWALD
Michael Zegowitz
Joseph Reck
Daniel Baumgaertner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4568880A1 publication Critical patent/EP4568880A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor

Definitions

  • the present invention relates to an operating method and a control unit for a drive of a vehicle and a vehicle as such.
  • the present invention relates in particular to an operating method and a control unit for driving a vehicle that can be driven with muscle power and additionally with motor power, in particular a bicycle, electric bicycle, eBike, Pedelec and/or S-Pedelec, and such a vehicle as such.
  • Additional onset should be understood above and below to mean that in certain embodiments there may be additional conditions which regulate the onset of motor support alternatively or additionally, for example with regard to the strength and/or with regard to the onset of motor support in general.
  • Such an additional condition can be the state of motion, the position and/or orientation of the vehicle, the position and/or posture of the driver on and/or on the vehicle or the like.
  • the basic principle of the present invention namely the softening of a single fixed barrier, is not limited to the use of two barriers; For example, this can only be a first step towards further flexibility.
  • one or more further threshold values can be used between the secondary threshold value and the primary threshold value in ascending order of their values.
  • the engine support in relation to the further threshold values is based on its degree or value or strength (for example the value of a torque of the engine on the crankshaft) in a corresponding ascending order, in particular between the degrees, values or strengths of the engine support selected for the secondary and primary threshold values (i.e., for example, the corresponding torque values of the engine on the crankshaft).
  • many additional threshold values between the secondary threshold value and the primary threshold value can be used continuously, in which case - in particular in the manner of a functional rule and / or in a continuous manner - each threshold value is assigned a value for the motor support, in particular monotonically or strictly monotone, is assigned.
  • Driver activity can be recorded and/or taken into account in a variety of ways. In general, it can be an action by the driver on the vehicle using the driver's muscle power, namely to change the driving state of the vehicle, for example pedaling.
  • the detected driver torque can be used directly as a driver activity, in which case, for example, the higher primary threshold value is in a range from approximately 5 Nm to approximately 15 Nm and preferably at 10 Nm and/or the lower secondary threshold is in a range from about 1 Nm to about 5 Nm and preferably at 3 Nm.
  • the further condition checked is (i) for the onset of motor support by the drive in a support level and/or (ii) for maintaining motor support by the drive in a support level, in particular for a lower motor support , if a next higher support level with higher engine support is not reached, (a) whether a period of time in which the driver activity continues to exceed a threshold is greater than a predetermined threshold as a minimum period of time, (b) whether a time and / or energy budget in one Support level for the drive is present and in particular has not been used up and / or (c) whether (i) one or more vehicle parameters, for example speed, acceleration, roll angle, pitch angle, wheel speed and / or crank / pedal shaft speed,
  • one or more engine parameters for example engine power, engine energy and/or engine speed
  • driver parameters for example driver activity, driver torque, driver energy and/or driver performance
  • the engine torque that can be applied and/or applied to the output shaft of the vehicle by the drive is determined via a proportion of the maximum torque that can be generated by an underlying engine and/or the maximum torque that can be applied to the output shaft and/or or via a gain factor in relation to the muscular torque that can be applied and/or applied by a driver, in particular currently.
  • the present invention relates to a control unit for driving a vehicle that can be driven with muscle power and additionally with engine power, a bicycle, electric bicycle, eBikes, Pedelecs and / or S-Pedelecs, which is set up to carry out, run and cause an operating method according to the invention and/or to control and/or to be used in such a process.
  • the present invention relates to a vehicle, bicycle, electric bicycle, eBike, Pedelec and/or S-Pedelec, which can be driven with muscle power and additionally with motor power, with a drive and a control unit designed according to the invention, which is set up to control the drive.
  • Figure 1 is a schematic representation of an example of a vehicle in the manner of an electric bicycle, in which a first embodiment of the invention is implemented.
  • Figure 2 shows, in the form of a graph, the time course of the driver torque and the resulting engine torque for an embodiment of the present invention for a situation in which the driver torque exceeds the secondary and primary threshold values.
  • Figure 3 shows, in the form of a graph, the time profile of the driver torque and the resulting engine torque for another embodiment of the present invention for a situation with the driver torque exceeding the secondary but delayed exceeding the primary threshold value.
  • Figure 4 shows, in the form of a graph, the time course of the driver torque and the resulting engine torque for a further embodiment of the present invention for a situation in which the driver torque exceeds the secondary but falls below the primary threshold value.
  • Figure 5 shows, in the form of a graph, the course of the engine energy delivered as a function of the driver energy delivered in another embodiment of the present invention.
  • Figure 6 shows, in the manner of a graph, the time course of the driver torque and the resulting engine torque in a conventional operating method for driving a vehicle that can be driven with muscle power and additionally with engine power, in which only a single threshold value is used for the driver torque.
  • the vehicle 1 as an electric bicycle, comprises a frame 12 on which a front wheel 9-1, a rear wheel 9-2 and a crank mechanism 2 with two cranks 7, 8 with pedals 7-1 and 8-1 are arranged.
  • An electric drive 3 is integrated into the crank mechanism 2.
  • a pinion 6 is arranged on the rear wheel 9-2.
  • a drive torque which is provided by the driver and/or by the electric drive 3, is transmitted from a chainring 4 on the crank mechanism 2 to the pinion 6 via a chain 5.
  • a control unit 10 constructed and set up according to the invention is also arranged on the handlebar of the vehicle 1 and is connected to the optionally designed electric drive 3.
  • a battery 11 is also formed in or on the frame 12, which serves to power the electric drive 3.
  • crank bearing 13 Integrated into the frame 12 is a crank bearing 13 or bottom bracket, which has a crankcase 14 and a crankshaft 15.
  • the drive arrangement 80 of the vehicle 1 according to the invention from Figure 1 has the crank mechanism 2 and the electric drive 3, the torques that can be generated or generated by the latter to support a muscular torque applied by the driver being recorded via a corresponding transmission device not explicitly shown in Figure 1 and can be transferred to the chain ring 4, for example understood as an output element 4.
  • control unit 10 is set up to control or regulate an engine torque generated by the drive 80 and which can be applied and/or applied to the output shaft 15, in particular in the sense of a crankshaft 15 of the vehicle 1, in order to support the torque applied muscularly by the driver, by (i) a muscular torque applied by a driver to an output shaft 15 of the vehicle 1 is recorded as driver torque MF and a driver activity is determined therefrom,
  • an engine torque MM that can be generated and/or generated by the drive 80 and applied and/or applied to an output shaft 15 of the vehicle 1 is controlled or regulated as engine support depending on the driver activity
  • FIG. 6 shows, in the form of a graph, the time course of the driver torque MF and the resulting engine torque MM in a conventional operating method for the drive 80 of a vehicle 1 that can be driven with muscle power and additionally with engine power, in which only a single threshold value S1 for the driver torque MF is used.
  • the time t is shown on the abscissa of the graph, and the respective torque M is shown on the ordinate of the graph, namely for the engine torque MM and for the driver torque MF.
  • the conventionally used threshold value S1 is also shown. This representation with the axis designations is identical for the other figures 2 to 4.
  • the driver torque MF As can be seen from the course of the driver torque MF as a function of time t in the graph of FIG. 6, from time 0 to time tO no activity by the driver of vehicle 1 is recorded, ie the driver torque MF has the value 0 up to this point in time. From the time tO, the driver activity in the sense of the driver moment MF increases linearly over time. At time tS1, the driver torque MF reaches the conventional threshold value S1.
  • Figure 2 now also shows, in the form of a graph, the time course of the driver torque MF and the resulting engine torque MM for a first embodiment of the present invention, specifically for a situation in which the driver torque MF exceeds the secondary threshold value S1 to a first, earlier one Time tS2 and with the driver torque MF exceeding the primary threshold value S1 at a second, later time tS1.
  • the course of the driver torque MF increases linearly from the starting time tO, i.e. with the start of the application of a driver torque MF that is different from 0 due to pedaling.
  • Figure 3 shows, in the form of a graph, the time course of the driver torque MF and the resulting engine torque MM for another embodiment of the present invention for a situation with the driver torque MF exceeding the secondary threshold value S1 but delayed exceeding the primary threshold value S2.
  • the driver torque MF has reached the secondary and lower threshold value S2
  • the primary and higher threshold value S1 has not been reached or not yet reached a support MM from the motor 3, although existing, but decreasing in degree or intensity. Only when the primary and higher threshold value S1 is reached at time tS 1 does the normal motor support MM occur linearly to the driver torque MF.
  • Figure 4 shows, in the form of a graph, the time profile of the driver torque MF and the resulting engine torque MM for a further embodiment of the present invention for a situation in which the secondary threshold value S1 is exceeded but the driver torque MF falls below the primary threshold value. It can be seen that in this embodiment, in which the primary and higher threshold value S1 is never reached by the driver torque MF, after a predetermined time period At after the time tS2 of reaching the secondary and lower threshold value S2, the engine support MM starts from the maximum value Mmax the time expires as long as the primary and higher threshold value S1 is not reached by the driver torque MF.
  • Figure 5 finally shows, in the form of a graph, the course of the maximum engine energy delivered EMmax as a function of the driver energy delivered EF, namely according to another additional or alternative embodiment of the present invention.
  • the driver energy EF is plotted on the abscissa of the graph in FIG. 5, whereas the ordinate shows the maximum achievable engine energy EMmax. It can be seen that energy is released by the motor 3 only when a minimum energy ES1 has been released by the driver. In a range up to a higher driver energy ES2, the maximum engine energy EMmax that can be delivered increases linearly with the driver energy EF, but remains constant at a predetermined value after reaching the second threshold value ES2 for the driver energy EF.
  • the present invention can be used in particular - but not only - on an eBike with conventional sensors, i.e. in particular for the driver torque and/or the cadence.
  • a torque sensor is used to record the driver torque.
  • the torque sensor is subject to accuracy tolerances.
  • a relatively high torque threshold is defined. If the muscular or driver torque or driver torque is below this threshold, the support from the motor 3 does not begin; this threshold can be 10 Nm, for example. Only if this threshold is exceeded by the driver's torque, at least for a short time, may the engine 3 begin to provide support and deliver a supporting engine torque to the pedal or crankshaft 15.
  • the conventionally safety-related high torque threshold when starting and restarting or starting again sometimes gives the driver a feeling that the motor 3 is missing or delayed, especially in cases where the driver is pedaling and wants motor support, but is pedaling too weakly 7- 1, 8-1 occurs to exceed the set threshold for the driver torque.
  • the safety-related high torque threshold when starting and when moving further or again usually results in the engine 3 starting to be perceived as delayed because the driver does not immediately raise his torque above the threshold.
  • the motor 3 usually intervenes, which is often perceived as sudden, when the threshold S1 is exceeded, because the high digital threshold value also leads to a digitally occurring high motor torque.
  • a core idea of the present invention is to design the required threshold S1 for starting or continuing/restarting at least in two stages.
  • an additional second or secondary lower threshold value S2 is now also defined and approved and used for the conditional onset of engine support.
  • the energy output by the motor 3 can remain limited and/or stopped or reduced gradually, unless the driver torque also exceeds the higher threshold S1 immediately, i.e. within a predetermined or definable time or period of time t1 since the onset of motor support.
  • the motor support is used more directly and less abruptly and less noticeably.
  • driver torque for example the driver power, a driver torque gradient and/or the cadence.
  • driver power for example the driver power
  • driver torque gradient for example the driver torque gradient
  • cadence for example the driver power
  • the maximum engine energy that can be delivered as soon as the lower threshold S2, but not the upper threshold S1, has been exceeded.
  • This can be done by specifying a maximum engine power and a maximum period of time, i.e. in particular by specifying a maximum amount of energy that can be released by the motor 3. This ensures that the vehicle does not accelerate uncontrollably in the event of incorrect activation by incorrectly exceeding the secondary threshold S2.
  • conditions can be defined under which the motor 3 may be activated again if the secondary threshold S2 is exceeded again.
  • driver torque and/or the cadence must have dropped to at least 0 Nm or 0 rpm.
  • engine support can be understood in particular as the torque MM of the engine, which is also referred to as engine torque.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für den Antrieb (80) eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs (1), Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs, bei welchem ein von einem Fahrer auf eine Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufgebrachtes muskuläres Drehmoment als Fahrermoment (MF) erfasst und daraus eine Fahreraktivität ermittelt wird, ein durch den Antrieb (80) erzeugbares und/oder erzeugtes und auf eine Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment (MM) als Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahreraktivität gesteuert oder geregelt wird, erst mit einem Überschreiten eines vergleichsweise niedrigeren sekundären Schwellenwerts (S2, ES2) durch die Fahreraktivität eine vergleichsweise niedrige Motorunterstützung durch den Antrieb (80) bedingt einsetzt und erst mit einem Überschreiten eines vergleichsweise höheren primären Schwellenwerts (S1, ES1) oberhalb des sekundären Schwellenwerts (S2, ES2) durch die Fahreraktivität eine vergleichsweise höhere Motorunterstützung durch den Antrieb (80) bedingt einsetzt.

Description

Beschreibung
Titel
Betriebsverfahren und Steuereinheit für einen Antrieb eines Fahrzeugs und Fahrzeug
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren und eine Steuereinheit für einen Antrieb eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug als solches. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Betriebsverfahren und eine Steuereinheit für den Antrieb eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs sowie ein derartiges Fahrzeug als solches.
Bei zusätzlich zur Muskelkraft mit Motorkraft unterstützten Fahrzeugen, insbesondere bei Elektrofahrrädern, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs erfolgt aus Gründen der Sicherheit eine Motorunterstützung des Fahrers erst, wenn das vom Fahrer selbst durch Muskelkraft aufgebrachte Drehmoment einen vorgegebenen Mindestwert überschreitet. Dies soll verhindern, dass sich der Motor unerwünscht und insbesondere von sich aus in Betrieb und damit das Antriebsrad damit womöglich das ganze Fahrzeug in Bewegung setzt. Mit bisher vorgesehenen Steuermechanismen wird diese nicht unmittelbar einsetzende Motorunterstützung unter Umständen als störend und insbesondere als zu verzögert, dann aber als abrupt und heftig empfunden.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren für einen Antrieb weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das Unterstützen durch den Motor weniger plötzlich und allmählicher erfolgt, es wird daher als weniger abrupt und störend empfunden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein Betriebsverfahren für den Antrieb einer mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Arbeitsvorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugs, Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs geschaffen wird, bei welchem (i) ein von einem Fahrer auf eine Abtriebswelle des Fahrzeugs aufgebrachtes muskuläres Drehmoment als Fahrermoment erfasst und daraus eine Fahreraktivität ermittelt wird, (ii) ein durch den Antrieb erzeugbares und/oder erzeugtes und auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment als Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahreraktivität gesteuert oder geregelt wird, (iii) erst mit einem Überschreiten eines vergleichsweise niedrigeren sekundären Schwellenwerts durch die Fahreraktivität eine vergleichsweise niedrige Motorunterstützung durch den Antrieb bedingt einsetzt und (iv) erst mit einem Überschreiten eines vergleichsweise höheren primären Schwellenwerts oberhalb des sekundären Schwellenwerts durch die Fahreraktivität eine vergleichsweise höhere Motorunterstützung durch den Antrieb bedingt einsetzt. Durch das erfindungsgemäße Verwenden (a) zweier Schwellenwerte unterschiedlicher Größe und (b) einer Motorunterstützung mit entsprechend unterschiedlichen Stärken erfolgt die Motorunterstützung insgesamt mehr unmittelbar, also weniger verzögert und wird von der Stärke her als eher allmählich und weniger plötzlich und ruckartig empfunden.
Unter einem „bedingten Einsetzen“ soll vorangehend und nachfolgend verstanden werden, dass es bei bestimmten Ausführungsformen zusätzlich Bedingungen geben kann, welche das Einsetzen der Motorunterstützung alternativ oder zusätzlich regeln, zum Beispiel hinsichtlich der Stärke und/oder hinsichtlich des Einsetzens der Motorunterstützung überhaupt.
Eine derartige zusätzliche Bedingung können der Bewegungszustand, die Lage und/oder die Orientierung des Fahrzeugs, die Position und/oder Haltung des Fahrers am und/oder auf dem Fahrzeug oder dergleichen sein.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung, nämlich die Aufweichung einer einzelnen festen Schranke, ist nicht auf die Verwendung zweier Schranken festgelegt; dies kann zum Beispiel nur ein erster Schritt hin zu einer weiteren Flexibilisierung sein. So können bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens zwischen dem sekundären Schwellenwert und dem primären Schwellenwert ein oder mehrere weitere Schwellenwerte in aufsteigender Reihenfolge ihrer Werte verwendet werden.
Beim Überschreiten eines jeweiligen weiteren Schwellenwerts durch die Fahreraktivität setzt dann bedingt eine entsprechende höhere Motorunterstützung zum jeweiligen Schwellenwert durch den Antrieb ein.
Dabei liegt die Motorunterstützung zu den weiteren Schwellenwerten ihrem Grad oder Wert oder ihrer Stärke (zum Beispiel dem Wert eines Drehmoments des Motors auf die Kurbelwelle) nach in entsprechender aufsteigender Reihenfolge insbesondere zwischen den zum sekundären und zum primären Schwellenwert gewählten Graden, Werten oder Stärken der Motorunterstützungen (also zum Beispiel den Werten entsprechender Drehmomente des Motors auf die Kurbelwelle).
Im Extremfall können bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens kontinuierlich viele weitere Schwellenwerte zwischen dem sekundären Schwellenwert und dem primären Schwellenwert zur Anwendung kommen, wobei dann - insbesondere nach Art einer Funktionsvorschrift und/oder in kontinuierlicher Weise - jedem Schwellenwert ein Wert für die Motorunterstützung, insbesondere monoton oder streng monoton, zugeordnet ist.
Die Fahreraktivität kann auf vielfältige Weise erfasst und/oder berücksichtigt werden. Es kann sich ganz allgemein um eine Einwirkung des Fahrers auf das Fahrzeug mittels Muskelkraft des Fahrers handeln, nämlich zur Veränderung des Fahrzustands des Fahrzeugs, also zum Beispiel um ein Pedalieren.
Dabei kann als eine oder für die Bestimmung einer Fahreraktivität das erfasste Fahrermoment, eine Fahrerleistung, eine Fahrerenergie, ein Fahrermomentengradient (zum Beispiel nach Art einer zeitlichen Änderung oder Entwicklung des aufgebrachten muskulären Drehmoments) oder eine Kombination oder Funktion dieser Größen, insbesondere jeweils in einer jeweiligen vorgegebenen Zeitspanne, verwendet wird oder werden. In einem besonders einfachen Fall einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als eine Fahreraktivität direkt das erfasste Fahrermoment verwendet werden, wobei dann zum Beispiel der höhere primäre Schwellenwert in einem Bereich von etwa 5 Nm bis etwa 15 Nm und vorzugsweise bei 10 Nm liegt und/oder der niedrigere sekundäre Schwellenwert in einem Bereich von etwa 1 Nm bis etwa 5 Nm und vorzugsweise bei 3 Nm liegt.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens wird als weitere Bedingung (i) für ein Einsetzen einer Motorunterstützung durch den Antrieb in einer Unterstützungsstufe und/oder (ii) für ein Aufrechterhalten einer Motorunterstützung durch den Antrieb in einer Unterstützungsstufe geprüft, insbesondere für eine niedrigere Motorunterstützung, wenn eine nächsthöhere Unterstützungsstufe mit höherer Motorunterstützung nicht erreicht ist, (a) ob eine Zeitspanne, in der eine Schwellenüberschreitung der Fahreraktivität anhält, größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert als minimale Zeitspanne, (b) ob ein Zeit- und/oder Energiebudget in einer Unterstützungsstufe für den Antrieb vorliegt und insbesondere nicht aufgebraucht ist und/oder (c) ob (i) ein oder mehrere Fahrzeugparameter, zum Beispiel Geschwindigkeit, Beschleunigung, Rollwinkel, Nickwinkel, Raddrehzahl und/oder Kurbel-/Tretwellendrehzahl,
(ii) ein oder mehrere Motorparameter, zum Beispiel Motorleistung, Motorenergie und/oder Motordrehzahl, und/oder (iii) ein oder mehrere Fahrerparameter, zum Beispiel Fahreraktivität, Fahrerdrehmoment, Fahrerenergie und/oder Fahrerleistung, jeweils in einem vorgegebenen Bereich liegt oder liegen, insbesondere für eine jeweils vorgegebene Zeitspanne.
Alternativ oder zusätzlich kann es von besonderem Vorteil sein, wenn bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens beim Ausführen einer Motorunterstützung durch den Antrieb in einer Unterstützungsstufe die Bedingung oder die Bedingungen für ein Einsetzen und/oder Aufrechterhalten der Motorunterstützung durch den Antrieb in dieser Unterstützungsstufe nicht mehr erfüllt ist beziehungsweise sind, die Motorunterstützung durch den Antrieb insgesamt oder in dieser Unterstützungsstufe, insbesondere mit einem Abklingverhalten mit einer vorgegebenen Zeitkonstanten auslaufend und/oder mit Übergang zu einer Motorunterstützung durch den Antrieb in einer niedrigeren Unterstützungsstufe, beendet oder dort fortgesetzt wird. Des Weiteren kann es von Vorteil sein, wenn das durch den Antrieb auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs aufbringbare und/oder aufgebrachte Motormoment bestimmt wird über einen Anteil an einem von einem zu Grunde liegenden Motor maximal erzeugbaren und/oder maximal auf die Abtriebswelle aufbringbaren Drehmoment und/oder über einen Verstärkungsfaktor in Bezug auf das von einem Fahrer, insbesondere aktuell, aufbringbare und/oder aufgebrachte muskuläre Drehmoment.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinheit für den Antrieb eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs, eines Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs, welches eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren auszuführen, ablaufen zu lassen, zu veranlassen und/oder zu steuern und/oder in einem solchen Verfahren verwendet zu werden.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbares Fahrzeug, Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike, Pedelec und/oder S-Pedelec, mit einem Antrieb und einer erfindungsgemäß ausgestalteten Steuereinheit, welche zur Steuerung des Antriebs eingerichtet ist.
Kurzbeschreibung der Figuren
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.
Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Fahrzeuges nach Art eines Elektrofahrrades, bei welchem eine erste Ausführungsform der Erfindung realisiert ist.
Figur 2 zeigt nach Art eines Graphen den zeitlichen Verlauf des Fahrermoments und des sich daraus ergebenden Motormoments für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für eine Situation mit Überschreiten des sekundären und des primären Schwellenwerts durch das Fahrermoment. Figur 3 zeigt nach Art eines Graphen den zeitlichen Verlauf des Fahrermoments und des sich daraus ergebenden Motormoments für eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für eine Situation mit Überschreiten des sekundären aber verzögerten Überschreiten des primären Schwellenwerts durch das Fahrermoment.
Figur 4 zeigt nach Art eines Graphen den zeitlichen Verlauf des Fahrermoments und des sich daraus ergebenden Motormoments für eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für eine Situation mit Überschreiten des sekundären aber Unterschreiten des primären Schwellenwerts durch das Fahrermoment.
Figur 5 zeigt nach Art eines Graphen den Verlauf des der abgegebenen Motorenergie als Funktion der abgegebenen Fahrerenergie bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 6 zeigt nach Art eines Graphen den zeitlichen Verlauf des Fahrermoments und des sich daraus ergebenden Motormoments bei einem herkömmlichen Betriebsverfahren für den Antrieb eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs, bei welchem nur ein einziger Schwellenwert für das Fahrermoment verwendet wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 Ausführungsbeispiele der Erfindung und der technische Hintergrund im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben.
Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen. Zunächst wird unter Bezugnahme auf Figur 1 beispielhaft ein Elektrofahrrad als eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 im Detail beschrieben.
Das Fahrzeug 1 umfasst als Elektrofahrrad einen Rahmen 12, an dem ein Vorderrad 9-1 , ein Hinterrad 9-2 und ein Kurbeltrieb 2 mit zwei Kurbeln 7, 8 mit Pedalen 7-1 und 8-1 angeordnet sind. Ein elektrischer Antrieb 3 ist in den Kurbeltrieb 2 integriert. Am Hinterrad 9-2 ist ein Ritzel 6 angeordnet.
Ein Antriebsmoment, welches durch den Fahrer und/oder durch den elektrischen Antrieb 3 bereitgestellt wird, wird von einem Kettenblatt 4 am Kurbeltrieb 2 über eine Kette 5 auf das Ritzel 6 übertragen.
Am Lenker des Fahrzeuges 1 ist ferner eine erfindungsgemäß aufgebaute und eingerichtete Steuereinheit 10 angeordnet, welche mit dem gegebenenfalls ausgebildeten elektrischen Antrieb 3 verbunden ist. Im oder am Rahmen 12 ist ferner eine Batterie 11 ausgebildet, welche zur Stromversorgung des elektrischen Antriebes 3 dient.
Im Rahmen 12 integriert ist ein Kurbellager 13 oder Tretlager, welches ein Kurbelgehäuse 14 und eine Kurbelwelle 15 aufweist.
Die Antriebsanordnung 80 des erfindungsgemäßen Fahrzeuges 1 aus Figur 1 weist den Kurbeltrieb 2 und den elektrischen Antrieb 3 auf, wobei die von letzterem erzeugbaren oder erzeugten Drehmomente zur Unterstützung eines muskulär durch den Fahrer aufgebrachten Drehmoments über eine entsprechende und in Figur 1 nicht explizit dargestellte Übertragungseinrichtung aufnehmbar und an das Kettenblatt 4, zum Beispiel aufgefasst als Abtriebselement 4, übertragbar sind.
Die Steuereinheit 10 ist erfindungsgemäß eingerichtet, ein durch den Antrieb 80 erzeugtes und auf die Abtriebswelle 15, insbesondere im Sinne einer Kurbelwelle 15 des Fahrzeugs 1, aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment zur Unterstützung des muskulär vom Fahrer aufgebrachten Drehmoments so zu steuern oder zu regeln, indem (i) ein von einem Fahrer auf eine Abtriebswelle 15 des Fahrzeugs 1 aufgebrachtes muskuläres Drehmoment als Fahrermoment MF erfasst und daraus eine Fahreraktivität ermittelt wird,
(ii) ein durch den Antrieb 80 erzeugbares und/oder erzeugtes und auf eine Abtriebswelle 15 des Fahrzeugs 1 aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment MM als Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahreraktivität gesteuert oder geregelt wird,
(iii) erst mit einem Überschreiten eines vergleichsweise niedrigeren sekundären Schwellenwerts S2, ES2 durch die Fahreraktivität eine vergleichsweise niedrige Motorunterstützung durch den Antrieb 80 bedingt einsetzt und
(iv) erst mit einem Überschreiten eines vergleichsweise höheren primären Schwellenwerts S1, ES1 oberhalb des sekundären Schwellenwerts S2, ES2 durch die Fahreraktivität eine vergleichsweise höhere Motorunterstützung durch den Antrieb 80 bedingt einsetzt.
Bevor weitere Details der vorliegenden Erfindung erläutert werden, wird zunächst noch einmal auf das herkömmliche Vorgehen bei einem Betriebsverfahren für den Antrieb 80 eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs 1 eingegangen.
Dazu zeigt Figur 6 nach Art eines Graphen den zeitlichen Verlauf des Fahrermoments MF und des sich daraus ergebenden Motormoments MM bei einem herkömmlichen Betriebsverfahren für den Antrieb 80 eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs 1 , bei welchem nur ein einziger Schwellenwert S1 für das Fahrermoment MF verwendet wird.
Auf der Abszisse des Graphen ist die Zeit t, auf der Ordinate des Graphen das jeweilige Drehmoment M, und zwar für das Motormoment MM und für das Fahrermoment MF, dargestellt. Eingezeichnet ist auch der herkömmlich verwendete Schwellenwert S1. Diese Darstellung mit den Achsenbezeichnungen ist für die weiteren Figuren 2 bis 4 identisch.
Wie aus dem Verlauf des Fahrermoments MF als Funktion der Zeit t im Graphen der Figur 6 ersichtlich ist, ist zunächst ab dem Zeitpunkt 0 bis zum Zeitpunkt tO keine Aktivität des Fahrers des Fahrzeugs 1 zu verzeichnen, d.h. das Fahrermoment MF weist bis zu diesem Zeitpunkt die 0 den Wert 0 auf. Ab dem Zeitpunkt tO steigen die Fahreraktivität im Sinne des Fahrermoments MF linear mit der Zeit an. Zum Zeitpunkt tS1 erreicht das Fahrermoment MF den herkömmlichen Schwellenwert S1.
Bis zum Zeitpunkt tS1 erfolgt keine Motorunterstützung, d.h. das Motormoment MM hat bis zum Zeitpunkt tS 1 den Wert 0. Erst mit dem Überschreiten des herkömmlichen Schwellenwerts S1 durch das Fahrermoment MF erfolgt eine Unterstützung durch den Motor 3 des Antriebs 80 des Fahrzeugs 1 durch Abgabe eines von 0 verschiedenen Motormoments MM auf die Kurbelwelle 15.
Soweit zum herkömmlichen Vorgehen beim Betrieb eines eBikes und dergleichen.
Figur 2 zeigt nun ebenfalls nach Art eines Graphen den zeitlichen Verlauf des Fahrermoments MF und des sich daraus ergebenden Motormoments MM für eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar für eine Situation mit Überschreiten des sekundären Schwellenwerts S1 durch das Fahrermoment MF zu einem ersten, früheren Zeitpunkt tS2 und mit einem Überschreiten des primären Schwellenwerts S1 durch das Fahrermoment MF zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt tS1.
Der Verlauf des Fahrermoments MF ist ab dem Startzeitpunkt tO, also mit dem Beginn des Aufbringens eines von 0 verschiedenen durch Pedalieren Fahrermoments MF, linear ansteigend.
Dem Graphen der Figur 2 ist zu entnehmen, dass bis zum Überschreiten des sekundären Schwellenwerts S 2 zum Zeitpunkt t erst 2 durch das Fahrermoment MF keine Motorunterstützung MM erfolgt, d.h. das Motormoment MM hat bis zu diesem Zeitpunkt den Wert 0. Dann erfolgt mit dem Überschreiten des sekundären und niedrigeren Schwellenwerts S 2 durch das Fahrermoment MF ab dem Zeitpunkt tS2 eine von 0 verschiedene Motorunterstützung MM in linearem Verlauf mit dem Fahrermoment MF bis zu dem Zeitpunkt tmax bei welchem ein maximaler Wert für das Motormoment Mmax erreicht wird. Ab diesem Zeitpunkt tmax wird die Motorunterstützung MM konstant auf den Wert Mmax gehalten und dann erst mit dem Überschreiten des primären und höheren Schwellenwerts S1 zum Zeitpunkt tS1 wiederum linear und den Wert Mmax überschreitend gesteigert.
Figur 3 zeigt nach Art eines Graphen den zeitlichen Verlauf des Fahrermoments MF und des sich daraus ergebenden Motormoments MM für eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für eine Situation mit Überschreiten des sekundären Schwellenwerts S1 aber verzögerten Überschreiten des primären Schwellenwerts S2 durch das Fahrermoment MF. Im Unterschied zum Vorgehen gemäß Figur 2 erfolgt nach dem Erreichen des sekundären und niedrigeren Schwellenwerts S2 durch das Fahrermoment MF nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne At nach dem Erreichen des sekundären Schwellenwerts S2 aber einem Unterschreiten oder Noch-Nicht- Erreichen des primären und höheren Schwellenwerts S1 eine zwar bestehende, jedoch in ihrem Grad oder ihrer Intensität abfallende Unterstützung MM durch den Motor 3. Erst mit dem Erreichen des primären und höheren Schwellenwerts S1 zum Zeitpunkt tS 1 erfolgt die normale Motorunterstützung MM linear zum Fahrermoment MF.
Figur 4 zeigt nach Art eines Graphen den zeitlichen Verlauf des Fahrermoments MF und des sich daraus ergebenden Motormoments MM für eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für eine Situation mit Überschreiten des sekundären Schwellenwerts S1 aber Unterschreiten des primären Schwellenwerts durch das Fahrermoment MF. Erkennbar ist, dass bei dieser Ausführungsform, bei welcher der primäre und höhere Schwellenwert S1 durch das Fahrermoment MF nie erreicht wird, nach einer vorgegebenen Zeitspanne At nach dem Zeitpunkt tS2 des Erreichens des sekundären und niedrigeren Schwellenwerts S2, die Motorunterstützung MM vom Maximalwert Mmax ausgehend mit der Zeit ausläuft, solange der primäre und höhere Schwellenwert S1 durch das Fahrermoment MF nicht erreicht wird.
Figur 5 zeigt schließlich nach Art eines Graphen den Verlauf der abgegebenen maximalen Motorenergie EMmax als Funktion der abgegebenen Fahrerenergie EF, nämlich gemäß einer anderen zusätzlichen oder alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Auf der Abszisse des Graphen der Figur 5 ist die Fahrerenergie EF aufgetragen, wogegen die Ordinate die maximal erreichbare Motorenergie EMmax zeigt. Zu erkennen ist, dass eine Energieabgabe durch den Motor 3 erst erfolgt, wenn durch den Fahrer eine minimale Energie ES1 abgegeben wurde. In einem Bereich bis zu einer höheren Fahrerenergie ES2 steigt die maximal abgebbare Motorenergie EMmax linear mit der Fahrerenergie EF an, bleibt aber nach dem Erreichen des zweiten Schwellenwerts ES2 für die Fahrerenergie EF konstant auf einem vorgegebenen Wert.
Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:
Die vorliegende Erfindung kann insbesondere - aber nicht nur - bei einem eBike mit üblicher Sensorik, also insbesondere für das Fahrerdrehmoment und/oder die Kadenz, angewandt werden.
Derzeit müssen eBikes seitens des Gesetzgebers und hinsichtlich Produkthaftung diversen Sicherheitskriterien genügen. Insbesondere darf eine Motorunterstützung niemals ohne ausdrücklichen Fahrerwunsch erfolgen. Der Fahrerwunsch zu einer Motorunterstützung wird in der Regel durch das Pedalieren des Fahrers und damit insbesondere durch das vom Fahrer auf die Tret- oder Kurbelwelle 15 ausgeübte Drehmoment zum Ausdruck gebracht.
Zur Erfassung des Fahrerdrehmoments wird ein Drehmomentsensor eingesetzt.
Der Drehmomentsensor unterliegt Genauigkeitstoleranzen. Um sicherzustellen, dass es unter keinen Umständen zu einem unbeabsichtigten Betrieb des Motors 3 kommt, wird insbesondere beim ersten Anfahren, also bei einem Lospedalieren aus dem Stand, also bei verschwindender Anfangsgeschwindigkeit und beim Wiederantreten aus dem im Wesentlichen tritt- oder zumindest im Wesentlichen drehmomentfreien Rollen oder Cruisen, also bei einem Los- oder Weiterpedalieren in der Fahrt nach einer Tretpause und damit nach einem Motorstopp eine relativ hohe Drehmomentschwelle definiert. Befindet sich das muskuläre oder Fahrerdrehmoment oder Fahrermoment unterhalb dieser Schwelle, setzt die Unterstützung durch den Motor 3 eben nicht ein, diese Schwelle kann zum Beispiel 10 Nm betragen. Nur wenn diese Schwelle vom Fahrermoment zumindest kurzzeitig überschritten wird, darf der Motor 3 mit der Unterstützung beginnen und ein unterstützendes Motormoment an die Tret- oder Kurbelwelle 15 abgeben.
Die herkömmlicherweise sicherheitsbedingte hohe Drehmomentschwelle beim Anfahren und Wiederantreten oder Wiederanfahren sorgt mitunter beim Fahrer für ein Gefühl des fehlenden oder verspäteten Einsetzens des Motors 3, insbesondere in Fällen, wo der Fahrer zwar pedaliert und eine Motorunterstützung wünscht, er aber zu schwach in die Pedale 7-1 , 8-1 tritt, um die gesetzte Schwelle für das Fahrermoment zu überschreiten.
Die sicherheitsbedingte hohe Drehmomentschwelle beim Anfahren und beim Weiter- oder Wiederanfahren sorgt also in der Regel für ein als verzögert empfundenes Einsetzen des Motors 3, weil der Fahrer nicht instantan sein Drehmoment über die Schwelle hebt.
Insbesondere in Modi mit starker Motorunterstützung, zum Beispiel bei hohen Unterstützungsfaktoren, ergibt sich herkömmlicherweise ein oft als schlagartig empfundenes Eingreifen des Motors 3 beim Überschreiten der Schwelle S1 , weil der hohe digitale Schwellenwert auch zu einem digital einsetzenden hohen Motordrehmoment führt.
Eine Kernidee der vorliegenden Erfindung besteht darin, den erforderlichen Schwellenwert S1 für das Anfahren oder Weiter-/Wiederanfahren mindestens zweistufig auszulegen.
Beispielsweise wird zusätzlich zum Anfahrverhalten bei einem ursprünglichen und nun als primärer Schwellenwert bezeichneten herkömmlichen Schwellenwert S1 für das Fahrermoment nun auch ein zusätzlicher zweiter oder sekundärer niedrigerer Schwellenwert S2 definiert und für das bedingte Einsetzen der Motorunterstützung zugelassen und verwendet.
Dabei ist es eine alternative oder zusätzliche weitere Grundidee der vorliegenden Erfindung, dass es vom Sicherheitsstandpunkt aus vertretbar ist, durch den Motor 3 den Fahrer schon beim Überschreiten des niedrigeren sekundären Schwellenwerts S2 geringfügig, insbesondere weniger als bei der „normalen“ Schwelle S1 , zum Beispiel mit geringerem Motormoment und/oder mit geringerer Leistung und/oder für eine vergleichsweise kurze Zeitspanne, zu unterstützen.
Die Energieabgabe durch den Motor 3 kann begrenzt bleiben und/oder beendet oder abklingend zurückgefahren werden, sofern nicht unmittelbar, das heißt innerhalb einer vorgegebenen oder definierbaren Zeit oder Zeitspanne t1 seit dem Einsetzen der Motorunterstützung, vom Fahrermoment auch die höhere Schwelle S1 überschritten wird.
Durch dieses zweistufige bedingte Einsetzen dem Motors 3 können die zuvor genannten Nachteile der bisherigen Sicherheitsfunktion deutlich abgemildert werden, es ergibt sich erfindungsgemäß ein direkteres und dabei wenig abruptes und unmerklicheres Einsetzen der Motorunterstützung.
Es kann vorteilhaft sein, die Motorunterstützung nach dem Überschreiten der sekundären niedrigeren Schwelle S2 insgesamt abklingen zu lassen, zum Beispiel auch bis die primäre Schwelle S1 überschritten wird oder die Zeit t1 für das zweistufige Einsetzen abgelaufen ist. Damit kann der Fahrer intuitiv veranlasst werden, stärker zu treten und auch die primäre höhere Schwelle S1 zu überschreiten.
Das Verfahren wurde am Beispiel eines begrenzten Motordrehmoments erläutert.
Genauso ist es denkbar, zusätzlich oder alternativ die Motorleistung und/oder die Drehzahl zu begrenzen.
Ebenso ist es denkbar, die Sicherheitsschwellwerte S1 , S2 nicht als feste Werte für das Fahrerdrehmoment zu Grunde zu legen, sondern die Drehmomentschwellwerte S1 und S2 abhängig zu machen von der Geschwindigkeit, der Beschleunigung, vom Unterstützungsmodus' oder vom Unterstützungsfaktor, der Steigung und/oder der Kadenz.
Ebenso ist es denkbar, völlig andere und/oder zusätzlich andere Größen als das Fahrerdrehmoment zu betrachten, zum Beispiel die Fahrerleistung, ein Fahrerdrehmomentgradient und/oder die Kadenz. Zudem ist es denkbar, mehr als zwei Schwellenwerte S1 und S2 zu definieren und das Verfahren anstatt zweistufig dreistufig oder mehrstufig oder auch kontinuierlich umzusetzen.
Insbesondere ist es vorteilhaft, die maximal abgebbare Motorenergie zu begrenzen, sobald die untere Schwelle S2, nicht aber die obere Schwelle S1 überschritten wurde. Dies kann über die Vorgabe einer maximalen Motorleistung und eines maximalen Zeitraums erfolgen, also insbesondere über die Vorgabe einer vom Motor 3 maximal abgebbaren Energie. Damit wird sichergestellt, dass das Fahrzeug bei fehlerhafter Aktivierung durch fehlerhaftes Überschreiten der sekundären Schwelle S2 nicht unkontrolliert beschleunigt.
Ist die maximal abgebbare Motorenergie abgegeben, ohne dass die primäre Schwelle S1 überschritten wurde, kann eine erneute Motoraktivierung bei weiterem Überschreiten der sekundären Schwelle S2 untersagt oder verzögert werden.
Alternativ können Bedingungen definiert werden, unter denen der Motor 3 wieder aktiviert werden darf, wenn die sekundäre Schwelle S2 erneut überschritten wird.
Zum Beispiel kann gefordert werden, dass das Fahrerdrehmoment und/oder die Kadenz auf mindestens 0 Nm beziehungsweise auf 0 rpm abgefallen sein müssen.
Oder es wird gefordert, dass eine gewisse Zeitspanne verstrichen sein muss, bevor der Motor 3 erneut aktiviert werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Überschreiten von der primären Schwelle S1 stets wieder die dafür vorgesehene volle Motorunterstützung freigibt, weil in diesem Fall eine fälschliche oder fehlerhafte Aktivierung ausgeschlossen werden kann.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann unter der Motorunterstützung insbesondere das Drehmoment MM des Motors verstanden werden, welches auch als Motormoment bezeichnet wird.

Claims

Ansprüche
1. Betriebsverfahren für den Antrieb (80) eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs (1), Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs, bei welchem
- ein von einem Fahrer auf eine Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufgebrachtes muskuläres Drehmoment als Fahrermoment (MF) erfasst und daraus eine Fahreraktivität ermittelt wird,
- ein durch den Antrieb (80) erzeugbares und/oder erzeugtes und auf eine Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment (MM) als Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahreraktivität gesteuert oder geregelt wird,
- erst mit einem Überschreiten eines vergleichsweise niedrigeren sekundären Schwellenwerts (S2, ES2) durch die Fahreraktivität eine vergleichsweise niedrige Motorunterstützung durch den Antrieb (80) bedingt einsetzt und
- erst mit einem Überschreiten eines vergleichsweise höheren primären Schwellenwerts (S1 , ES1) oberhalb des sekundären Schwellenwerts (S2, ES2) durch die Fahreraktivität eine vergleichsweise höhere Motorunterstützung durch den Antrieb (80) bedingt einsetzt.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
- bei welchem zwischen dem sekundären Schwellenwert (S2, ES2) und dem primären Schwellenwert (S1, ES1) ein oder mehrere weitere Schwellenwerte in aufsteigender Reihenfolge verwendet werden,
- wobei beim Überschreiten eines jeweiligen weiteren Schwellenwerts durch die Fahreraktivität eine entsprechende höhere Motorunterstützung zum jeweiligen Schwellenwert durch den Antrieb (80) bedingt einsetzt und
- wobei die Motorunterstützungen zu den weiteren Schwellenwerten ihrem Wert nach in entsprechender aufsteigender Reihenfolge zwischen den Werten der Motorunterstützungen zum sekundären Schwellenwert (S2, ES2) und zum primären Schwellenwert (S1 , ES1) liegen. Betriebsverfahren nach Anspruch 2, bei welchem kontinuierlich viele weitere Schwellenwerte zwischen dem sekundären Schwellenwert (S2, ES2) und dem primären Schwellenwert (S1 , ES1) mit entsprechend zugeordneten Werten für die bedingte Motorunterstützung verwendet werden. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem als eine oder für die Bestimmung einer Fahreraktivität das erfasste Fahrermoment, eine Fahrerleistung, eine Fahrerenergie, ein Fahrermomentengradient oder eine Kombination oder Funktion dieser Größen, insbesondere jeweils in einer jeweiligen vorgegebenen Zeitspanne, verwendet wird oder werden. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem
- als eine Fahreraktivität direkt das erfasste Fahrermoment (MF) verwendet wird,
- der höhere primäre Schwellenwert (S1) in einem Bereich von etwa 5 Nm bis etwa 15 Nm und vorzugsweise bei 10 Nm liegt und/oder
- der niedrigere sekundäre Schwellenwert (S2) in einem Bereich von etwa 1 Nm bis etwa 5 Nm und vorzugsweise bei 3 Nm liegt. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem als weitere Bedingung (i) für ein Einsetzen einer Motorunterstützung durch den Antrieb (80) in einer Unterstützungsstufe und/oder (ii) für ein Aufrechterhalten einer Motorunterstützung durch den Antrieb (80) in einer Unterstützungsstufe geprüft wird, insbesondere für eine niedrigere Motorunterstützung, wenn eine nächsthöhere Unterstützungsstufe mit höherer Motorunterstützung nicht erreicht ist,
- ob eine Zeitspanne, in der eine Schwellenüberschreitung der Fahreraktivität anhält, größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert als minimale Zeitspanne,
- ob ein Zeit- und/oder Energiebudget in einer Unterstützungsstufe für den Antrieb (80) vorliegt und nicht aufgebraucht ist und/oder
- ob (i) ein oder mehrere Fahrzeugparameter, zum Beispiel Geschwindigkeit, Beschleunigung, Rollwinkel, Nickwinkel, Raddrehzahl und/oder Kurbel-/T retwellendrehzahl, (ii) ein oder mehrere Motorparameter, zum Beispiel Motorleistung, Motorenergie und/oder Motordrehzahl, und/oder
(iii) ein oder mehrere Fahrerparameter, zum Beispiel Fahreraktivität, Fahrerdrehmoment, Fahrerenergie und/oder Fahrerleistung, jeweils in einem vorgegebenen Bereich liegt oder liegen, insbesondere für eine jeweils vorgegebene Zeitspanne. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem, wenn beim Ausführen einer Motorunterstützung durch den Antrieb (80) in einer Unterstützungsstufe die Bedingung oder die Bedingungen für ein Einsetzen und/oder Aufrechterhalten der Motorunterstützung durch den Antrieb (80) in dieser Unterstützungsstufe nicht mehr erfüllt ist beziehungsweise sind, die Motorunterstützung durch den Antrieb (80) insgesamt oder in dieser Unterstützungsstufe, insbesondere mit Abklingverhalten mit einer vorgegebenen Zeitkonstanten auslaufend und/oder mit Übergang zu einer Motorunterstützung durch den Antrieb (80) in einer niedrigeren Unterstützungsstufe, beendet wird. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das durch den Antrieb (80) auf die Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufbringbare und/oder aufgebrachte Motormoment bestimmt wird über einen Anteil an einem von einem zu Grunde liegenden Motor (3) maximal erzeugbaren und/oder maximal auf die Abtriebswelle (50) aufbringbaren Drehmoment und/oder über einen Verstärkungsfaktor in Bezug auf das von einem Fahrer, insbesondere aktuell, aufbringbare und/oder aufgebrachte muskuläre Drehmoment. Steuereinheit (100) für den Antrieb (80) eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs (1), eines Fahrrads, Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs, welches eingerichtet ist, ein Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, ablaufen zu lassen, zu veranlassen und/oder zu steuern und/oder in einem solchen Verfahren verwendet zu werden. Mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbares Fahrzeug (1), Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike, Pedelec und/oder S-Pedelec, mit einem Antrieb (80) und einer Steuereinheit (100) nach Anspruch 9, welche zur Steuerung des Antriebs (80) eingerichtet ist.
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