NL2006711C2

NL2006711C2 - METHOD AND CONTROL DEVICE FOR OPERATING AN ELECTRICAL BRAKE AND MAKING A POSSIBLE RETURN BRAKE OF AN ELECTROPICITE.

Info

Publication number: NL2006711C2
Application number: NL2006711A
Authority: NL
Inventors: Ivica Durdevic; Gregor Dasbach; Martin Zywietz; Peter Kimmich; Philipp Kohlrausch
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2010-05-06
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2013-06-13
Also published as: DE102010028645B4; DE102010028645A1; NL2006711A; NL2006909A; BE1020317A5

Description

P94628NL10P94628NL10

Titel: Werkwijze en besturingsinrichting voor het bedienen van een elektrische rem en het mogelijk maken van een terugtraprem van een elektrofiets.Title: Method and control device for operating an electric brake and enabling a coaster brake of an electric bicycle.

Stand van de techniekState of the art

De uitvinding betreft het gebied van elektrofietsen, in het bijzonder werkwijzen voor het afremmen van elektrofietsen. In dit gebied zijn 5 elektrofietsen bekend die zoals gebruikelijke fietsen mechanische remmen vertonen, waarbij een mechanische remkracht van de bestuurder zelf wordt uitgeoefend, die in een remdraaimoment wordt omgezet. Als mechanische reminrichting zijn daardoor net zoals bij gebruikelijke fietsen, trommel-, schijf- en remblokremmen bekend.The invention relates to the field of electric bicycles, in particular methods for braking electric bicycles. In this area, electric bicycles are known which, like conventional bicycles, exhibit mechanical brakes, wherein a mechanical braking force is exerted by the driver himself, which is converted into a braking torque. As a conventional bicycle, drum, disc and brake block brakes are therefore known as mechanical braking devices.

10 Elektrofietsen tonen in tegenstelling tot gebruikelijke fietsen een elektrische ondersteuningsaandrijving, die met een elektrische accumulator wordt bedreven. Tijdens gebruikelijk bedrijf wordt met de elektrische energie van de accumulator mechanische energie opgewekt, die de voortbeweging van de fiets ondersteunt. Er is bijvoorbeeld uit 15 WO 08/138320 bekend, dat een pedaaldraaimoment en een pedaaltoerental, waarmee de bestuurder de aandrijving mechanisch ondersteunt, voorts worden geregistreerd, om de extra elektrische aandrijving aan te sturen. De beschreven manier van aanpak betreft echter alleen de aandrijving, dat wil zeggen de positieve acceleratie van de fiets in de rijrichting en beschrijft 20 vervolgens alleen om de elektrische ondersteuningsmodus aan de hand van de pedaalbediening uit te kiezen.In contrast to conventional bicycles, electric bicycles show an electric support drive which is operated with an electric accumulator. During normal operation, mechanical energy is generated with the electrical energy of the accumulator, which supports the travel of the bicycle. For example, it is known from WO 08/138320 that a pedal torque and a pedal speed with which the driver mechanically supports the drive are further registered to control the additional electric drive. The described approach, however, only relates to the drive, that is to say the positive acceleration of the bicycle in the direction of travel and then only describes how to select the electric support mode on the basis of the pedal operation.

Voor het afremmen zijn mechanisch te bedienen en mechanisch werkende inrichtingen bekend, waarbij echter de kinetische energie van de fiets wordt vernietigd. Om een deel van de kinetische energie terug te 25 winnen, voorziet bijvoorbeeld de elektrofiets Vivi RX 10S van Panasonic 2 volgens de internet website http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20080707/154398/, door het licht bedienen van een handremhendel een recuperatiemodus te starten, waarbij de kinetische energie van de fiets via de elektrische machine van de 5 elektroaandrijving in elektrische energie wordt omgezet, die in de accumulator van de aandrijving kan worden opgeslagen. Aangezien elk recuperatiestadium aan een handremhendel is ingedeeld, kan echter aan de ene kant maar een zeer begrensd aantal recuperatiemodi worden uitgekozen (twee bij twee handremhendels), waarbij voorts de bediening voor het 10 mechanisch afremmen slechts moeilijk van de bediening voor het instellen van de recuperatiemodus van de bestuurder kan worden gescheiden, vooral omdat de bedieningskracht voor de voorrem precies gedoseerd moet worden om een over de kop slaan te verhinderen. Bovendien kan met het beschreven mechanisme slechts één enkele recuperatiemodus worden 15 ingesteld als de elektrofiets slechts met één remhendel (bijvoorbeeld bij een fiets met een terugtrap) is ingericht. Slechts met verdere elektronica (bijvoorbeeld een potentiometer of druksensor in de remhendel) kan de remkracht worden gedoseerd. In ieder geval zijn extra sensoren of bedieningselementen noodzakelijk om de elektrische rem te activeren.Mechanically operated and mechanically operating devices are known for braking, but the kinetic energy of the bicycle is destroyed. To recover part of the kinetic energy, for example, the Panasonic 2 electric bike Vivi RX 10S, according to the internet website http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20080707/154398/, shines through the light operating a hand brake lever to start a recovery mode in which the kinetic energy of the bicycle is converted via the electric machine of the electric drive into electric energy which can be stored in the accumulator of the drive. Since each recovery stage is assigned to a handbrake lever, however, on the one hand only a very limited number of recovery modes can be selected (two by two handbrake levers), while furthermore the operation for mechanical braking is only difficult of the operation for setting the recovery mode can be separated from the driver, especially since the operating force for the front brake has to be precisely dosed to prevent it from being overturned. Moreover, with the described mechanism only a single recovery mode can be set if the electric bicycle is only equipped with one brake lever (for example with a back-pedal bicycle). Only with further electronics (for example, a potentiometer or pressure sensor in the brake lever) can the braking force be measured. In any case, additional sensors or controls are required to activate the electric brake.

20 Op dit moment zijn geen realiseringen van een conventionele terugtraprem bij fietsen met een middenmotoraandrijving of aandrijving in het achterwiel bekend. De combinatie van deze aandrijfconcepten met een terugtraprem vergt een zeer snel uitschakelen van de elektrische aandrijving om remvertragingen te vermijden, omdat de motor de ketting in 25 voorwaartse richting drijft, terwijl de bestuurder in de tegenrichting kracht aanbrengt. Voorts moet de mechanische remvertraging niet door het nalopen van de elektrische motor worden beïnvloedt.At present, no realizations of a conventional coaster brake are known for bicycles with a medium motor drive or rear wheel drive. The combination of these drive concepts with a coaster brake requires a very rapid switch-off of the electric drive to avoid braking delays, because the motor drives the chain in the forward direction, while the driver applies force in the opposite direction. Furthermore, the mechanical braking delay must not be influenced by the running of the electric motor.

Daarom is een doel van de uitvinding om te voorzien in een werkwijze en een besturingsinrichting, waarmee een elektrisch werkende 30 rem met precisie kan worden aangestuurd.It is therefore an object of the invention to provide a method and a control device with which an electrically operating brake can be driven with precision.

33

Openbaarmaking van de uitvindingDisclosure of the invention

Dit doel wordt bereikt door middel van de werkwijze en de 5 inrichting van de onafhankelijke conclusies.This object is achieved by means of the method and the device of the independent claims.

Het concept volgens de uitvinding is om de van de bestuurder uitgevoerde pedaalbediening voor het instellen van een gewenste recuperatiemodus, respectievelijk een elektrische rem, respectievelijk van de aandrijfmodus te gebruiken. Als pedaalbediening wordt een 10 terugwaartsbeweging, respectievelijk een pedaaldraaimoment en/of een pedaaltoerental van de pedalen tegen de gebruikelijke pedaalaandrijfrichting in beschouwd, zoals deze bij rembedieningen van een conventionele terugtraprem van een fiets voorkomen. Door middel van een terugwaartsbeweging van het pedaal kan daarmee het remmen door middel 15 van elektrische middelen (elektrische remmen, recuperatie), een remmen door middel van mechanische middelen (terugtraprem) of beiden worden uitgevoerd, waarbij bij voorkeur bij het registeren van een terugwaarts gerichte pedaalbeweging eerst een elektrische aandrijving van het elektrovoertuig wordt afgezet, voordat deze aandrijving als elektrische rem 20 wordt bedreven om de remwerking te versterken. Het onmiddellijke uitschakelen van de motor is een noodzakelijke voorwaarde voor de combinatie van de uitvinding met een conventionele terugtraprem, aangezien elke vertraging negatieve uitwerkingen op de remweg van het voertuig heeft. Door het plaatsen van de sensoren aan de traplagers kunnen 25 deze vertragingen worden geminimaliseerd. Voorts kunnen de signalen van de sensoren met voldoende resolutie en aftastsnelheid worden geregistreerd, die volgens de uitvinding eenduidig de draairichting bij een minimale vertraging (< 200 ms) te registreren.The concept according to the invention is to use the pedal control provided by the driver for setting a desired recovery mode, respectively an electric brake, or the drive mode. Pedal operation is considered to be a backward movement, respectively a pedal torque and / or a pedal speed of the pedals against the usual pedal drive direction, as they occur with brake controls of a conventional coaster brake of a bicycle. By means of a backward movement of the pedal, braking by means of electrical means (electric brakes, recuperation), braking by means of mechanical means (coaster brake) or both can be carried out, preferably when registering a backward-facing pedal movement, first an electric drive of the electric vehicle is deposited, before this drive is operated as an electric brake 20 to enhance the braking effect. Immediate switching off of the engine is a necessary condition for the combination of the invention with a conventional coaster brake, since any delay has negative effects on the braking distance of the vehicle. These delays can be minimized by placing the sensors on the step bearings. Furthermore, the signals from the sensors can be recorded with sufficient resolution and scanning speed, which according to the invention can unambiguously register the direction of rotation with a minimum delay (<200 ms).

De uitvinding kan met een beschikbare sensoruitrusting van een 30 elektrofiets worden gerealiseerd, zodat geen wezenlijke mechanische 4 ingrepen noodzakelijk zijn om een reeds beschikbare elektrofiets achteraf uit te rusten. Eveneens zijn geen wezenlijke veranderingen van reeds beschikbare mechanische ontwerpen noodzakelijk. Voorts maakt de uitvinding het mogelijk een conventionele terugtraprem in combinatie met 5 een elektrische aandrijving in het achterwiel of als middenmotor te gebruiken. De uitvinding maakt het mogelijk een minimale vertraging tussen de bestuurderswens (het terugwaarts trappen) en de systeemreactie die met inrichtingen volgens de stand van de techniek niet te bereiken zijn.The invention can be realized with an available sensor equipment of an electric bicycle, so that no substantial mechanical interventions are necessary to retrofit an already available electric bicycle. Also, no substantial changes to already available mechanical designs are necessary. Furthermore, the invention makes it possible to use a conventional coaster brake in combination with an electric drive in the rear wheel or as a center motor. The invention makes it possible to minimize the delay between the driver's desire (back pedaling) and the system response that cannot be achieved with devices according to the prior art.

In de context van de uitvinding wordt als elektrische rem het 10 genereren van een remdraaimoment door middel van een elektrische machine (gebruikelijk identiek met de elektroaandrijving van de elektrofiets) aangeduid, die aan een elektrische belasting is aangesloten. Als de belasting als accumulator is voorzien die de uit het mechanische draaimoment voortkomende elektrische energie door middel van stroomvloei 15 van een laadstroom van de elektrische machine naar de accumulator opslaat, dan wordt het remmen door recuperatie uitgevoerd. Het afzetten van de aandrijving kan als voorstadium of als nulde stadium van het remmen worden aangezien, waarbij steeds volgens de sterkte van de terugwaarts gerichte pedaalbeweging dit nulde stadium als geringste 20 rijmodusverandering bij een geringe terugwaarts gerichte pedaalbeweging wordt ingesteld, en het remmen (toenemend) erbij komt als de terugwaarts gerichte pedaalbeweging sterker is (wordt). De uitschakeling (nulde stadium) is bij een combinatie met een conventionele terugtraprem van bijzondere betekenis, aangezien het nalopen van de motor een tegenkracht 25 tegen de terugtrapbeweging vormt en daarmee voor de bestuurder storend is en voorts het remverloop vertraagt. Om de terugwaarts gerichte pedaalbeweging te registreren, worden een draaimoment van een pedaalaandrijving, een toerental van een pedaalaandrijving of bij voorkeur beiden geregistreerd. In het bijzonder wordt de draairichting van het 30 draaimoment, respectievelijk het toerental geregistreerd, dat wil zeggen het 5 teken van deze grootheden. Als zowel het toerental als ook het draaimoment worden geregistreerd, dan kan onmiddellijk de terugwaarts gerichte pedaalbeweging worden geregistreerd. Als nu één van deze grootheden (toerental en draaimoment van de pedaalaandrijving) voor het bepalen van 5 de terugwaarts gerichte pedaalbeweging worden gebruikt, ontstaat er eventueel een vertraging, aangezien de corresponderende grootheid via een tijdvenster wordt geobserveerd om eenduidige bewegingstoestanden op een veilige wijze te kunnen registreren.In the context of the invention, the electric brake refers to the generation of a brake torque by means of an electric machine (usually identical to the electric drive of the electric bicycle), which is connected to an electric load. If the load is provided as an accumulator which stores the electrical energy resulting from the mechanical torque by means of current flowing from a charging current from the electric machine to the accumulator, the braking is carried out by recuperation. The stopping of the drive can be seen as a precursor stage or as a zero stage of braking, whereby always according to the strength of the reverse pedal movement this zero stage is set as the slightest driving mode change with a slight reverse pedal movement, and the braking (increasing) is added when the backwards directed pedal movement is (becomes) stronger. The switch-off (zero stage) is of special significance in a combination with a conventional coaster brake, since trailing the motor forms a counterforce against the coaster movement and is therefore disturbing for the driver and furthermore slows down the braking progress. To record the backward-facing pedal movement, a torque of a pedal drive, a speed of a pedal drive, or preferably both, are recorded. In particular, the direction of rotation of the torque, respectively the speed of rotation, is recorded, i.e. the sign of these quantities. If both the speed and the torque are registered, the backward pedal movement can be registered immediately. If one of these quantities (speed and torque of the pedal drive) are now used to determine the backward-facing pedal movement, a delay may possibly occur, since the corresponding quantity is observed via a time window in order to be able to safely identify unambiguous movement states. Register.

De uitvinding is in het bijzonder geschikt om met mechanische 10 remmen te worden gecombineerd. Daarom wordt bij voorkeur het elektrische remmen gecombineerd met een bediening van een mechanische rem, in het bijzonder een terugtraprem. Daardoor ontstaat er een gecombineerd remdraaimoment. Aangezien het bedienen van een elektrische rem volgens de uitvinding op dezelfde wijze wordt uitgevoerd als 15 het bedienen van een terugtraprem, ontstaat er voor de bediener geen omschakeling; de bediening is voor bestuurder,s die een gewoon gedrag van het terugtrapremmen verwachten, intuïtief. Aangezien de bediening via de pedalen plaatsvindt, kunnen beide handen aan het stuur blijven en een optimale rijveiligheid bij het remmen worden gewaarborgd. Bij voorkeur 20 wordt allereerst de elektrische aandrijving afgezet als een terugwaarts gerichte pedaalbeweging wordt geregistreerd, voordat een sterkere, langer voortdurende of nieuwe pedaalbeweging tot een remmen door middel van de elektrische rem leidt.The invention is particularly suitable for combining with mechanical brakes. Therefore, electric braking is preferably combined with a mechanical brake actuation, in particular a coaster brake. This creates a combined brake torque. Since the operation of an electric brake according to the invention is carried out in the same manner as the operation of a coaster brake, there is no changeover for the operator; the operation is intuitive for drivers who expect normal coaster braking behavior. As the pedals are operated, both hands can remain on the handlebars and optimum driving safety is guaranteed when braking. Preferably, the electric drive is first of all switched off if a backward-facing pedal movement is registered, before a stronger, longer-lasting or new pedal movement leads to braking by means of the electric brake.

In het volgende stadium (dat wil zeggen navolgend op de stap van 25 het afzetten van de elektrische aandrijving) kan de elektrische rem door middel van een mechanische rem worden vervangen. Afhankelijk van de wens van de bestuurder (draaimoment, toerental van de kruk), wordt het remverloop door de mechanische rem ondersteund.In the next stage (ie following the step of turning off the electric drive) the electric brake can be replaced by a mechanical brake. Depending on the driver's wishes (torque, crank speed), the brake progression is supported by the mechanical brake.

Aldus betreft de uitvinding een werkwijze voor het bedienen van 30 een elektrische rem van een elektrofiets, waarbij een draaimoment van een 6 pedaalaandrijving van de elektrofiets, een toerental van de pedaalaandrijving of beide grootheden (het draaimoment en het toerental) worden geregistreerd. Het teken van het draaimoment, het toerental of beide grootheden wordt bepaald. Deze bepaling correspondeert met het 5 bepalen van de draairichting van de pedaalaandrijving. Een remdraaimoment wordt door middel van de elektrische rem gegenereerd of, als voorafgaande maatregel wordt de elektrische aandrijving afgezet, als het teken van het draaimoment, het toerental of beide grootheden negatief is. Met andere woorden wordt een remdraaimoment door middel van de 10 elektrische rem gegenereerd, als een terugwaartse gerichte draaibeweging van de pedaalaandrijving (dat wil zeggen tegen de gebruikelijke aandrijfrichting van de pedaalaandrijving in) als draairichting wordt geregistreerd, of de elektrische aandrijving van de elektrische fiets wordt afgezet. Bij het meervoudige of bij het toenemende uitvoeren van een 15 terugwaarts gerichte pedaalbeweging wordt deze aan de hand van het negatieve teken en eventueel het bedrag van het draaimoment/het toerental herkend en wordt er na het afzetten van de aandrijving een remdraaimoment gegenereerd dat met het aantal en/of de sterkte van het bedieningsverloop kan worden verhoogd. Volgens een corresponderende 20 beschouwingswijze wordt het afzetten van de aandrijving als eerste, laagste stadium van het genereren van een remdraaimoment aangezien. Hierbij kunnen mechanische weerstanden als gegenereerde remdraaimomenten worden aangezien die bij een ingeschakelde aandrijving ten minste gedeeltelijk door de elektrische aandrijving worden gecompenseerd.The invention thus relates to a method for operating an electric brake of an electric bicycle, wherein a torque of a pedal drive of the electric bicycle, a speed of the pedal drive or both quantities (the torque and the speed of rotation) are registered. The sign of the torque, the speed or both variables is determined. This determination corresponds to the determination of the direction of rotation of the pedal drive. A braking torque is generated by means of the electric brake or, as a preliminary measure, the electric drive is switched off if the sign of the torque, the speed of rotation or both quantities is negative. In other words, a braking torque is generated by means of the electric brake if a reverse directional rotation of the pedal drive (i.e., against the usual driving direction of the pedal drive) is registered as a turning direction, or the electric drive of the electric bicycle is recorded. dropped off. With the multiple or increasing execution of a backward-facing pedal movement, this is recognized on the basis of the negative sign and possibly the amount of the torque / speed and a brake torque is generated after the drive has been switched off, which number and / or the strength of the operating sequence can be increased. According to a corresponding method of consideration, turning off the drive is considered to be the first, lowest stage of generating a brake torque. In this case, mechanical resistances can be regarded as generated braking torques, since these are at least partially compensated by the electric drive when the drive is switched on.

25 Door een voorwaarts gerichte pedaalbeweging kunnen de remtoestanden worden verlaten en in de rijmodus worden teruggekeerd. De uitvinding maakt een intuïtieve wissel van rijtoestanden mogelijk, alleen via pedaalbewegingen. De wissel van de toestanden is op elk moment op identieke wijze herhaalbaar.By a forward-facing pedal movement, the braking states can be left and returned to the driving mode. The invention enables an intuitive change of driving states, only via pedal movements. The change of states can be repeated in an identical manner at any time.

77

Volgens een aspect van de uitvinding is deze als besturingsinrichting gevormd, die voor de uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding is gevormd. De uitvinding betreft daartoe voorts een besturingsinrichting voor de bediening van een elektrische rem van een 5 elektrofiets. De besturingsinrichting omvat een sensoringang, ingericht voor het ontvangen van een draaimomentsignaal van een draaimomentsensor van een pedaalaandrijving van de fiets, een toerentalsignaal van een toerentalsensor van de pedaalaandrijving, of beide signalen. Voor het registreren van een terugwaartse draaibeweging omvat de 10 besturingsinrichting voorts een met de sensoringang verbonden tekendetector, die negatieve tekens van het ingevoerde sensorsignaal of de ingevoerde sensorsignalen registreert en die is ingericht om bij het optreden van een negatief teken (dat wil zeggen een geregistreerde terugwaartse draaibeweging) een remsignaal, respectievelijk een aan het remsignaal 15 voorafgaand uitschakelsignaal te voorzien. De sensoringang kan als analoge of digitale ingang worden begrepen, afhankelijk van het type signaal, dat de aansluitbare sensoren afgeven.According to an aspect of the invention, it is designed as a control device which is designed for carrying out the method according to the invention. To this end the invention further relates to a control device for operating an electric brake of an electric bicycle. The control device comprises a sensor input adapted to receive a torque signal from a torque sensor of a pedal drive of the bicycle, a speed signal of a speed sensor of the pedal drive, or both signals. For recording a reverse rotational movement, the control device furthermore comprises a sign detector connected to the sensor input, which detects negative signs of the input sensor signal or the input sensor signals and which is adapted to detect a negative sign (i.e. a registered backward signal) provide a brake signal or a switch-off signal preceding the brake signal 15. The sensor input can be understood as an analog or digital input, depending on the type of signal that the connectable sensors emit.

Wanneer tijdens de werkwijze volgens de uitvinding het draaimoment en het toerental worden geregistreerd, dan worden deze (in 20 het bijzonder hun teken) volgens een logische EN-verbinding met elkaar verbonden. Blijkt dat het draaimoment een terugwaarts gerichte draaibeweging en het toerental een terugwaarts gerichte draaibeweging, dan wordt een remdraaimoment door middel van de elektrische rem gegenereerd. De besturingsinrichting kan hiervoor een vaste bedrading 25 logische schakeling of bij voorkeur een programmagestuurde processor of microcontroller omvatten, die de EN-verbinding en de tekenregistratie van de signalen voorziet. Als een sensor als signaal reeds het teken van het draaimoment of het toerental individueel aangeeft, bijvoorbeeld aan een bitpositie van het sensorsignaal of aan een individuele aansluiting, dan 30 wordt het teken alleen door het doorgeven, respectievelijk het afzonderen 8 van dit signaal geregistreerd; de tekendetector van de besturingsinrichting wordt dan door een individuele leiding, opslagplaats of door een individuele aansluiting voorzien.If during the method according to the invention the torque and the speed of rotation are recorded, then these (in particular their sign) are connected to each other according to a logical AND connection. If it turns out that the torque is a reverse directional rotation and the speed is a reverse directional rotation, a brake torque is generated by means of the electric brake. For this purpose the control device may comprise a fixed wiring logic circuit or preferably a program-controlled processor or microcontroller, which provides the AND connection and the sign registration of the signals. If a sensor already indicates the sign of the torque or speed individually as a signal, for example at a bit position of the sensor signal or at an individual connection, the sign is only recorded by transmitting or isolating this signal; the character detector of the control device is then provided by an individual line, storage location or by an individual connection.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de 5 uitvinding voorziet dat het remdraaimoment wordt gegenereerd door een elektrische machine. Deze elektrische machine voorziet daarmee de elektrische rem. Deze elektrische machine zet volgens het generatorprincipe de kinetische energie van de elektrofiets in elektrische energie om. Deze elektrische energie wordt ten minste gedeeltelijk in een accumulator 10 opgeslagen en daarmee gerecupereerd. De elektrische machine vormt evenzo een elektrische aandrijving van de elektrofiets, die in een ondersteuningsbedrijf elektrische energie uit de accumulator ontneemt en als elektromotor de aandrijving van de fiets ondersteunt. Door de recuperatie wordt elektrische energie teruggewonnen, die in de accumulator 15 wordt opgeslagen en later kan worden afgeroepen. Een recuperatie wordt slechts voorzien als een extra remdraaimoment van de elektrische machine wordt gegenereerd en niet als slechts de elektrische aandrijving wordt afgezet.A preferred embodiment of the method according to the invention provides that the brake torque is generated by an electric machine. This electric machine thus provides the electric brake. This electric machine converts the kinetic energy of the electric bicycle into electric energy according to the generator principle. This electrical energy is at least partially stored in an accumulator 10 and thus recovered. The electric machine likewise forms an electric drive for the electric bicycle, which in a support company takes electrical energy from the accumulator and supports the drive of the bicycle as an electric motor. As a result of the recovery, electrical energy is recovered, which is stored in the accumulator 15 and can be called up later. A recovery is only provided if an additional braking torque is generated from the electric machine and not if only the electric drive is switched off.

Een besturingsinrichting volgens de uitvinding die op gelijke wijze 20 in de gelegenheid is elektrische energie terug te winnen, vertoont een elektrische energieafgifteaansluiting en een elektrische energieinvoeraansluiting. De elektrische energieafgifteaansluiting is geschikt voor het aansluiten aan een accumulator, en de elektrische energieinvoeraansluiting is geschikt voor het aansluiten aan een elektrische 25 machine. Dit maakt een overgang van elektrische energie naar de accumulator via de besturingsinrichting volgens de uitvinding mogelijk. De besturingsinrichting omvat hiervoor een energieovergangsinrichting die de energieafgifteaansluiting met de energieinvoeraansluiting verbindt en die is ingericht om door middel van het remsignaal stuurbaar elektrische energie 30 van de energieinvoeraansluiting naar de energieafgifteaansluiting te leiden.A control device according to the invention which is able to recover electrical energy in the same manner has an electrical energy delivery connection and an electrical energy input connection. The electrical energy delivery connection is suitable for connection to an accumulator, and the electrical energy input connection is suitable for connection to an electric machine. This permits a transition from electrical energy to the accumulator via the control device according to the invention. For this purpose, the control device comprises an energy transition device which connects the energy delivery connection to the energy input connection and which is adapted to direct electrical energy controllable from the energy input connection to the energy delivery connection by means of the brake signal.

99

Een zodanig stuurbare energieovergangsinrichting kan door middel van hoogvermogensschakelaars worden voorzien, bijvoorbeeld prestatiehalfgeleiders zoals vermogens-MOFETs of andere vermogenstransistoren of ook door een relais.Such a controllable energy transition device can be provided by means of high-power switches, for example performance semiconductors such as power MOFETs or other power transistors or also by a relay.

5 Verdere uitvoeringvormen van de werkwijze betreffen het instellen van het remdraaimoment afhankelijk van de terugwaartse pedaalbeweging. Uitgaande van een geregistreerde terugwaartse pedaalbeweging wordt volgens een eerste variant van de werkwijze volgens de uitvinding de hoogte van het remdraaimoment (uitgeoefend door de elektrische rem) in een 10 monotone of streng monotone afhankelijkheid van de sterkte, dat wil zeggen van het bedrag (de grootte) van het draaimoment van de pedaalaandrijving, het toerental van de pedaalaandrijving of beide grootheden verhoogd. Met stijgende sterkte van de terugwaartse draaibeweging wordt het remdraaimoment verhoogd. Bijvoorbeeld kan een ten minste stuksgewijze 15 lineaire afhankelijkheid zijn voorzien, volgens het tot het bereiken van een maximaal remdraaimoment, het remdraaimoment volgens de sterkte van de terugwaartse pedaalbeweging (geregistreerd door het bedrag van het draaimoment en/of het toerental van de pedaalaandrijving) wordt verhoogd.Further embodiments of the method relate to the setting of the brake torque depending on the backward pedal movement. Starting from a recorded backward pedal movement, according to a first variant of the method according to the invention, the height of the braking torque (exerted by the electric brake) in a monotonous or strict monotonous dependence on the strength, ie on the amount (the magnitude) ) of the torque of the pedal drive, the speed of the pedal drive or both variables increased. The braking torque is increased with increasing strength of the reverse rotational movement. For example, an at least one piece-by-line linear dependence may be provided, according to which until a maximum brake torque is reached, the brake torque is increased according to the strength of the backward pedal movement (recorded by the amount of the torque and / or the speed of the pedal drive) .

Aangezien deze afhankelijkheid overeenkomt met het gedrag van 20 een gebruikelijk mechanisch draaimoment, leidt dit bij deze eerste variant voor de bestuurder tot een gewoon gedrag. Bij geregistreerde terugwaarts gerichte pedaalbewegingen, waarbij de sterkte onder een minimum drempelwaarde ligt, kan allereerst slechts de aandrijving worden afgezet, en bij het overschrijden van de minimum drempelwaarde kan additioneel een 25 remdraaimoment door de elektrische machine worden gegenereerd, waarvan de sterkte ten minste stuksgewijs monotoon stijgend van de bedieningssterkte van het pedaal afhangt. Een corresponderende besturingsinrichting kan deze variant omzetten door een afbeeldingsinrichting, bijvoorbeeld een proportionaliteitslid, dat eventueel 30 met een begrenzing is voorzien, en die is ingericht om een 10 aansturingssignaal voor de elektrische rem, respectievelijk de elektrische machine te voorzien, dat lineair of proportioneel is aan het geregistreerde bedrag (voor zover deze onder een grens ligt die overeenkomt het maximale remdraaimoment) en dat maximaal op grond van de begrenzer een 5 remsignaal afgeeft dat correspondeert met het maximale remdraaimoment. Een minimum drempelwaardevergelijker van de schakeling kan registreren, of de pedaalbedieningssterkte boven een geselecteerde minimum drempelwaarde is om pas bij het overschrijden van de minimum drempelwaarde de elektrische machine voor het genereren van een 10 remdraaimoment door de afgifte van een remsignaal te veroorzaken en bij een pedaalbedieningssterkte boven nul, echter niet boven de minimum drempelwaarde, slechts één uitschakelsignaal te genereren. Deze realisering kan door logische, vaste bedrading schakelingen zijn voorzien of bij voorkeur door een programmeerbare schakeling, waarop een programma 15 afspeelt dat deze werkwijze aan de hand van rekenregels implementeert.Since this dependence corresponds to the behavior of a conventional mechanical torque, this first variant leads to normal behavior for the driver. With registered backward pedal movements, where the strength is below a minimum threshold value, first of all only the drive can be turned off, and when the minimum threshold value is exceeded, an additional braking torque can be generated by the electric machine, the strength of which is at least monotonously depends on the pedal operating strength. A corresponding control device can convert this variant by a display device, for example a proportionality member, which is optionally provided with a limit, and which is adapted to provide a control signal for the electric brake or the electric machine, which is linear or proportional to the registered amount (insofar as it is below a limit that corresponds to the maximum braking torque) and which, on the basis of the limiter, emits a braking signal that corresponds to the maximum braking torque. A minimum threshold value comparator of the circuit can record whether the pedal operating strength is above a selected minimum threshold value in order to cause the electric machine to generate a brake torque by delivering a brake signal only when the minimum threshold value is exceeded and at a pedal operating strength above zero, but not above the minimum threshold value, only one switch-off signal. This realization can be provided by logical, fixed wiring circuits or preferably by a programmable circuit, on which a program plays that implements this method on the basis of calculation rules.

Een tweede variant van de werkwijze volgens de uitvinding voorziet erin om het remdraaimoment stadiumsgewijs te verhogen, waarbij bij elk optreden van een terugwaartse pedaalbeweging (corresponderend met het optreden van een negatief teken van het draaimoment van de 20 pedaalaandrijving en/of het toerental van de pedaalaandrijving) een volgend hoger stadium van het remdraaimoment wordt ingesteld. Als eerste stadium kan het uitschakelen van de aandrijving zijn voorzien om de elektrofiets door middel van mechanische weerstanden (wrijving etc.) af te remmen. Het desbetreffende verschil tussen twee op elkaar volgende stadia kan constant 25 zijn of kan zich naar de sterkte van de terugwaartse pedaalbeweging richten. In het laatste geval wordt hier de verhoging van stadium na stadium zodanig vastgesteld, zoals in de boven beschreven eerste variant het draaimoment wordt vastgesteld. Als een voorwaarts gerichte pedaalbeweging wordt geregistreerd, dan wordt het stadium, dat wil zeggen 30 het remdraaimoment, op nul teruggezet. Een corresponderende 11 besturingsinrichting kan deze variant omzetten door middel van een met de voortekendetector verbonden teller, waarbij de besturingsinrichting een uitschakelsignaal of een remsignaal afgeeft, waarvan de sterkte overeenkomt met de waarde van de teller of van deze wordt afgeleid, 5 waarbij bij een eerste optreden, dat wil zeggen het eerste verhogen van de teller, het uitschakelsignaal wordt voorzien, en bij het daaropvolgende optreden het remsignaal (volgens de tellerwaarde) wordt voorzien.A second variant of the method according to the invention provides for a stepwise increase in the brake torque, with each occurrence of a backward pedal movement (corresponding to the occurrence of a negative sign of the torque of the pedal drive and / or the speed of the pedal drive ) the next higher stage of the brake torque is set. As a first stage, switching off the drive may be provided to brake the electric bicycle by means of mechanical resistances (friction, etc.). The relevant difference between two successive stages can be constant or can be directed to the strength of the backward pedal movement. In the latter case, the increase from stage to stage is determined here, as the torque is determined in the first variant described above. If a forward-facing pedal movement is recorded, the stage, i.e., the brake torque, is reset to zero. A corresponding control device 11 can convert this variant by means of a counter connected to the sign detector, the control device issuing a switch-off signal or a brake signal, the strength of which corresponds to the value of the counter or is derived from it, with a first occurrence , that is, the first increase of the counter, the switch-off signal is provided, and in the subsequent occurrence the brake signal (according to the counter value) is provided.

Voor het genereren van het remsignaal kan de inrichting een signaalgenerator omvatten, die is ingericht om volgens een geselecteerde 10 merklijn de waarde van de teller in een remsignaalsterkte om te zetten. De merklijn geeft een ten minste stuksgewijze monotoon stijgende verhouding tussen de teller en de remsignaalsterkte aan, waarbij de merklijn ook door middel van een discrete indeling van tellerwaarden en waardediscrete remsignaalsterkten kan zijn voorzien, die bijvoorbeeld door middel van een 15 programma en toebehorende programmeerbare schakelingen is gerealiseerd. Voor een hogere tellerwaarde wordt van de besturingsinrichting een hogere remsignaalsterkte uitgekozen dan voor een lagere tellerwaarde.For generating the brake signal, the device may comprise a signal generator, which is adapted to convert the value of the counter into a brake signal strength according to a selected brand line. The marking line indicates a ratio between the counter and the brake signal strength that is at least one piece, monotonically increasing, wherein the marking line can also be provided by means of a discrete classification of counter values and value discrete brake signal strengths, which is for example by means of a program and associated programmable circuits. realised. For a higher counter value, a higher brake signal strength is selected from the control device than for a lower counter value.

Een derde variant van de werkwijze volgens de uitvinding voorziet 20 erin de hoogte van het remdraaimoment volgens de geregistreerde duur van de terugwaartse pedaalbeweging in te stellen, waarbij het remdraaimoment monotoon stijgend van een duur afhangt, waarvoor de terugwaartse pedaalbeweging (geregistreerd aan de hand van een negatief teken van het draaimoment van de pedaalaandrijving en/of het toerental van de 25 pedaalaandrijving) optreedt. Deze variant is in het bijzonder combineerbaar met de tweede variant, waarbij het remdraaimoment binnen een stadium met toenemende duur bij een terugwaartse pedaalbeweging stijgt. Bij de derde variant wordt bij voorkeur bij geregistreerde tijdsduren, die niet boven een minimumduur liggen, allereerst als “nulde remstadium” de 30 aandrijving uitschakeltafgeschakelt, en pas bij tijdsduren die boven de 12 minimumduur liggen een actief remdraaimoment door middel van de elektrische machine gegenereerd. Een corresponderende besturingsinrichting kan deze variant omzetten door middel van een met de tekendetector verbonden tijdsduurregistratie, bijvoorbeeld een timer of een 5 slagbron in combinatie met een teller. De tijdsduurregistratie registreert de tijdsduur van het optreden van het negatieve teken, bijvoorbeeld door het triggeren van de timer aan het begin van de tijdregistratie en door middel van het beëindigen van de tijdregistratie, als de geregistreerde grootheid (pedaaldraaimoment, pedaaltoerental of een combinatie hiervan) nul of 10 positief wordt. Daardoor is de besturingsinrichting ingericht, de hoogte van het remsignaal stijgend met de geregistreerde tijdsduur te voorzien.A third variant of the method according to the invention provides for setting the height of the braking torque according to the recorded duration of the backward pedal movement, wherein the braking torque depends monotonously on a duration for which the backward pedal movement (recorded on the basis of a negative sign of the torque of the pedal drive and / or the speed of the pedal drive). This variant can in particular be combined with the second variant, in which the braking torque increases within a stage with increasing duration with a backward pedal movement. In the third variant, preferably with registered times that are not above a minimum duration, the drive switch-off is first switched off as a "zero braking stage", and an active braking torque is generated by means of the electric machine only for times that are above the 12 minimum duration. A corresponding control device can convert this variant by means of a time duration registration connected to the sign detector, for example a timer or a stroke source in combination with a counter. The time duration registration registers the duration of the occurrence of the negative sign, for example by triggering the timer at the start of the time registration and by means of ending the time registration, if the recorded quantity (pedal torque, pedal speed or a combination thereof) is zero or 10 becomes positive. As a result, the control device is arranged to provide the height of the brake signal increasing with the recorded duration.

In een vierde variant van de uitvinding wordt de terugwaarts gerichte pedaalbeweging in een terugwaartsdraaiing van de elektrische aandrijving (bij voorkeur bij een achterwielaandrijving) omgezet. Deze 15 functie wordt bij voorkeur alleen dan geactiveerd, als het wiel zich daarvoor in stilstand heeft bevonden, respectievelijk volledig werd afgeremd. Hierbij kan via de elektronica een willekeurige overbrenging tussen pedaalbeweging en terugwaartsdraaiing van het achterwiel worden ingesteld. Zoals bij de voorwaartsbeweging van het wiel kan het 20 motorvermogen door middel van de parameters draaimoment en toerental worden geregeld.In a fourth variant of the invention, the backward-directed pedal movement is converted into a backward rotation of the electric drive (preferably with a rear-wheel drive). This function is preferably only activated if the wheel has previously been stationary or has been fully braked. A random transmission between pedal movement and backward rotation of the rear wheel can be set via the electronics. As with the forward movement of the wheel, the motor power can be controlled by means of the parameters torque and speed.

In een vijfde variant van de uitvinding kan de terugwaartsbeweging kan het pedaal zelf voor de aandrijving van de motor in de generatormodus worden gebruikt. In dit geval wordt de spierkracht 25 van de bestuurder voor het opladen van de accumulator gebruikt. Ook hier wordt volgens de uitvinding de terugwaartsbeweging van de pedalen herkend om in de generatormodus te wisselen.In a fifth variant of the invention, the backward movement, the pedal itself can be used to drive the motor in the generator mode. In this case, the muscular force 25 of the driver is used to charge the accumulator. Here too, the backward movement of the pedals is recognized according to the invention for changing into the generator mode.

Des te langer de terugtrap wordt uitgevoerd, des te sterker is de elektrische rem, respectievelijk de recuperatie. Een 30 minimumduurvergelijker is ingericht, om de geregistreerde tijdsduur van 13 het bedienen met een geselecteerde minimumduur te vergelijken, en pas bij een overschrijden van de minimumduur een remsignaal aan de elektrische aandrijving af te geven, waarbij bij een bedienen waarvan de duur niet boven de minimumduur ligt, slechts een uitschakelsignaal wordt voorzien 5 dat de aangesloten elektrische aandrijving beëindigt.The longer the back kick is carried out, the stronger the electric brake or recuperation. A minimum duration comparator is arranged to compare the recorded duration of operation with a selected minimum duration, and only to provide a brake signal to the electric drive when the minimum duration is exceeded, wherein when the duration of the operation is not above the minimum duration only a switch-off signal is provided which terminates the connected electric drive.

De uitvinding wordt voorts voorzien door een energieverzorgingsinrichting die de besturingsinrichting volgens de uitvinding omvat. De energieverzorgingsinrichting omvat een vermogensschakeling, die met de tekendetector direct of indirect is 10 verbonden. De energieverzorgingsinrichting is ingericht, om bij het optreden van een remsignaal elektrisch energie van een motoraansluiting van de energieverzorgingsinrichting naar de accumulator te leiden. De energieverzorgingsinrichting kan corresponderen met een energieverzorgingsinrichting die ook in een ondersteuningmodus elektrische 15 energie van de accumulator naar de motoraansluiting kan leiden om een energiestroom in beide richtingen (voor recuperatie en voor de aandrijving van de elektrofiets) mogelijk te maken. De energieverzorgingsinrichting kan daarmee slechts voor de overdracht van energie van de motoraansluiting aan de accumulator geschikt zijn, waarbij een verdere inrichting in een 20 ondersteuningsbedrijf de energieoverdracht in omkeerbare richting voorziet, of kan bij voorkeur voor de overdracht van de elektrische energie in beide richtingen zijn voorzien. De energieverzorgingsinrichting kan vermogenshalfgeleiders omvatten, in de bijzondere MOSFETs, die schakelbaar zijn en die door hun stuurbare ON-toestand, respectievelijk via 25 een pulsbreedtemodulatie op stuurbare wijze stroom geleiden.The invention is further provided by an energy supply device which comprises the control device according to the invention. The energy supply device comprises a power circuit which is directly or indirectly connected to the sign detector. The energy supply device is adapted to conduct electrical energy from a motor connection of the energy supply device to the accumulator when a brake signal occurs. The energy supply device may correspond to an energy supply device which can also conduct electrical energy from the accumulator to the motor connection in a support mode to enable an energy flow in both directions (for recovery and for driving the electric bicycle). The energy supply device can thus be suitable only for transferring energy from the motor connection to the accumulator, wherein a further device in a support operation provides the energy transfer in a reversible direction, or can preferably be provided for transferring the electrical energy in both directions . The energy supply device may comprise power semiconductors, in the particular MOSFETs, which are switchable and which conductively conduct current through their controllable ON state or via a pulse width modulation.

De uitvinding wordt voorts voorzien van een elektrische aandrijfstreng voor de aandrijving van de elektrofiets, waarbij de elektrische aandrijfstreng de energieverzorgingsinrichting volgens de uitvinding alsook een elektrische machine omvat, die met de 30 motoraansluiting is verbonden. De elektrische machine is geschikt om 14 vermogen overbrengend aan een aandrijving van de elektrofiets te worden gemonteerd. De elektrische machine kan zodanig, als deze aan de aandrijving is gemonteerd, mechanische energie (preciezer: rotatie-energie, die van de voortbeweging van de elektrofiets afkomstig is) van de 5 aandrijving omzetten in de vorm van elektrische energie om naar de accumulator van de energieverzorgingsinrichting over te brengen. Op gelijke wijze is de aandrijfstreng (in het bijzonder de elektrische machine) ingericht, om elektrische energie van de accumulator om te zetten in de vorm van mechanische energie om naar de aandrijving over te brengen, om 10 de voortbeweging van de elektrofiets te ondersteunen. Als elektrische machine wordt bij voorkeur een gelijkstroommachine gebruikt, die als generator en als elektrische aandrijving wordt gebruikt.The invention is furthermore provided with an electric drive cord for driving the electric bicycle, the electric drive cord comprising the energy supply device according to the invention and an electric machine connected to the motor connection. The electric machine is suitable for mounting 14 power-transmitting power to an electric bicycle drive. The electrical machine can, when mounted on the drive, convert mechanical energy (more precisely: rotational energy, which originates from the electric bicycle's propulsion) from the drive into the form of electrical energy to the accumulator of the transferring an energy supply installation. Similarly, the drive string (in particular the electric machine) is arranged to convert electrical energy from the accumulator into the form of mechanical energy to transfer to the drive to support the propulsion of the electric bicycle. A direct current machine is preferably used as the electric machine and is used as a generator and as an electric drive.

Het draaimoment van de gelijkstroommachine, dat wil zeggen het remdraaimoment (en het aandrijfinoment) kan door middel van het 15 instellen van de bekrachtigingsstroom worden gestuurd, als de gelijkstroommachine zelfbekrachtigend of onafhankelijk bekrachtigend is. De gelijkstroommachine kan een zelfbekrachtigde of onafhankelijk bekrachtigde gelijkstroommachine zijn, waarbij de bedrijfsparameters onder andere door middel van de bekrachtigingsstroom worden ingesteld, of kan 20 een continu bekrachtigde gelijkstroommachine zijn.The torque of the DC machine, that is, the braking torque (and the drive torque) can be controlled by adjusting the excitation current, if the DC machine is self-energizing or independently energizing. The direct current machine can be a self-powered or independently powered direct current machine, the operating parameters being adjusted by means of, among other things, the excitation current, or it can be a continuously powered direct current machine.

Korte beschrijving van de figurenBrief description of the figures

Uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding zijn in de figuren en 25 worden in de navolgende beschrijving nader toegelicht.Embodiments of the invention are in the figures and are further elucidated in the following description.

Er wordt getoond:It is shown:

Figuur 1 een diagram voor het afbeelden van de werking van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding enFigure 1 is a diagram for depicting the operation of an embodiment of the method according to the invention and

Figuur 2 een uitvoering van de besturingsinrichting volgens de 30 uitvinding.Figure 2 shows an embodiment of the control device according to the invention.

1515

Op gemerkt wordt dat de figuren slechts schematische weergaven zijn van voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding die worden beschreven bij wijze van niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. In de figuren zijn gelijk of corresponderende delen met dezelfde verwijzingscijfers 5 weergegeven.It is noted that the figures are only schematic representations of preferred embodiments of the invention which are described by way of non-limitative exemplary embodiments. In the figures, the same or corresponding parts are designated with the same reference numerals.

UitvoeringsvoorbeeldenEmbodiments

In figuur 1 is een tijdsverloopdiagram, dat de prestatie van de 10 elektroaandrijving P met de curve 10, het verloop van het draaimoment M, waarmee de pedaalaandrijving in beweging is gezet, met de curve 20, en het toerental N van de pedaalaandrijving, die aan de hand van discrete tijdswaarden is geregistreerd, met de curve 30. Het vermogen van de pedaalaandrijving P correspondeert ongeveer met het elektrische vermogen 15 dat naar de elektrische machine wordt geleid, respectievelijk door deze wordt gegenereerd. De in het diagram afgebeelde grootheden zijn positief afgebeeld in de zin van een ondersteunende aandrijving. Aangezien echter het genereren van een remdraaimoment en negatieve toerentallen en draaimomenten in de focus van de uitvinding staan, worden de negatieve 20 ontwikkelingen en referenties met drempelwaarden in het volgende met omgekeerde tekens beschouwd, dat wil zeggen het onder een drempelwaarde blijven van een negatieve waarde wordt als een overschrijding door waarden beschouwd, die betrekking hebben op een terugwaarts gerichte pedaalbeweging en afnemende, negatieve grootheden 25 worden beschreven als toenemende grootheden, zodat deze betrekking hebben op een terugwaarts gerichte pedaalbeweging.Figure 1 shows a time-lapse diagram showing the performance of the electric drive P with the curve 10, the course of the torque M with which the pedal drive is set in motion, with the curve 20, and the speed N of the pedal drive that discrete time values are recorded with the curve 30. The power of the pedal drive P corresponds approximately to the electrical power that is fed to or generated by the electric machine. The quantities shown in the diagram are shown positively in the sense of a supporting drive. However, since the generation of a braking torque and negative speeds and torques are in the focus of the invention, the negative developments and references with threshold values are considered in the following with inverted signs, that is, staying below a threshold value is considered a negative value. considered an overrun by values relating to a backward-directed pedal movement and decreasing negative quantities are described as increasing quantities, so that they relate to a backward-directed pedal movement.

Tot aan het tijdstip tl zijn de waarden van het draaimoment M en het toerental N positief, waardoor geen remdraaimoment wordt gegenereerd, maar een positief ondersteuningsvermogen P wordt 16 gegenereerd, om de voortbeweging van het voortuig te ondersteunen. Tot aan het tijdstip tl neemt de pedaalbediening af, maar is echter positief.Up to the time t1, the values of the torque M and the speed of rotation N are positive, so that no braking torque is generated, but a positive supporting power P is generated to support the propulsion of the vehicle. The pedal operation decreases up to the time t1, but is positive.

In een korte tijdsperiode, aansluitend aan tl, vindt geen substantiële pedaalbediening plaats, waarbij het draaimoment M, en het 5 toerental N licht negatief zijn, dat wil zeggen onder een draaimoment-, respectievelijk toerentaldrempel 40, dat correspondeert met een minimum drempelwaarde. Volgens de uitvinding wordt er allereerst het vermogen P van de electroaandrijving op nul gezet, dat wil zeggen de elektrische aandrijving uitgeschakeld. Na het tijdstip t2 overschrijdt het draaimoment 10 M en het toerental N de drempel 40, zodat het aandrijfvermogen P wordt verhoogd volgens het toenemen van een combinatie van het toerental N en het draaimoment M, bijvoorbeeld een product van N en M. Op het tijdstip t3 wordt een maximaal negatief aandrijfvermogen P bereikt, zodat ondanks toenemend toerental N en toenemend draaimoment M de door het negatieve 15 aandrijfvermogen P veroorzaakte remwerking niet verder wordt verhoogd.In a short period of time subsequent to t1, no substantial pedal operation takes place, wherein the torque M and the speed N are slightly negative, that is to say below a torque or speed threshold 40, which corresponds to a minimum threshold value. According to the invention, the power P of the electric drive is first set to zero, i.e. the electric drive is switched off. After the instant t2, the torque 10 M and the speed N exceed the threshold 40, so that the driving power P is increased according to the increase in a combination of the speed N and the torque M, for example a product of N and M. At the instant t3 a maximum negative drive power P is achieved, so that despite increasing speed N and increasing torque M, the braking action caused by the negative driving power P is not further increased.

Op het tijdstip t4 eindigt de negatieve pedaalbeweging, dat wil zeggen N en M zijn niet meer negatief. Daardoor wordt het genereren van een negatief vermogen P beëindigd. Als daarna N en/of M een positieve drempelwaarde (niet afgebeeld) overschrijden, dan wordt het (positieve) 20 aandrijfvermogen verhoogd, respectievelijk de aandrijving wordt in de ondersteuningsmodus ingeschakeld (niet afgebeeld).At the time t4 the negative pedal movement ends, i.e. N and M are no longer negative. The generation of a negative power P is thereby terminated. If N and / or M subsequently exceed a positive threshold value (not shown), the (positive) drive power is increased, or the drive is switched on in support mode (not shown).

Aangezien het vermogen P tussen de tijdstippen t2 en t4 negatief is, wordt de kinetische energie gerecupereerd, dat wil zeggen de elektrische machine genereert een elektrisch vermogen P, dat voor de opslag in de 25 accumulator wordt toe gevoerd.Since the power P between the times t2 and t4 is negative, the kinetic energy is recovered, that is to say the electric machine generates an electric power P, which is supplied for storage in the accumulator.

Principieel kan de registratie, het zij dat het draaimoment en/of het toerental van de pedaalaandrijving negatief is, een offset omvatten, zodat ongewenste minimale onderschrijdingen van de waarde nul niet werkelijk als negatieve grootheden worden geregistreerd. Daardoor kan een 30 (positieve) gevoeligheidsoffset zijn voorzien, die bij de grootheden wordt 17 opgeteld voordat hun teken wordt geregistreerd. Op gelijke wijze kan een (negatieve) gevoeligheidsoffset zijn voorzien, waarmee de grootheden worden vergeleken in plaats van met een Waarde van nul. Daardoor worden minimale negatieve afwijkingen van de grootheden niet als negatieve tekens 5 beoordeeld, maar alleen negatieve waarden die een minimumbedrag vertonen.In principle, the registration, be it that the torque and / or the speed of the pedal drive is negative, can include an offset, so that undesired minimum undervalues of the value zero are not actually recorded as negative quantities. As a result, a (positive) sensitivity offset can be provided, which is added to the quantities before their sign is recorded. Similarly, a (negative) sensitivity offset can be provided, with which the quantities are compared instead of a value of zero. As a result, minimal negative deviations from the quantities are not judged as negative signs, but only negative values that exhibit a minimum amount.

In figuur 2 is een blokdiagram afgebeeld dat een uitvoering van een besturingsinrichting volgens de uitvinding schematisch toont. Het blokdiagram toont een besturingsinrichting 100 volgens de uitvinding met 10 een in twee gedeelde sensoringang 110, 112, die voor de aansluiting aan sensoren 120 en 122 (gestippeld afgebeeld) is ingericht, het draaimoment en het toerental van de pedaalaandrijving (niet afgebeeld) te registreren. De besturingsinrichting 100 omvat steeds een tekendetector 130, 132 voor elke door middel van de sensor geregistreerde grootheid. De betreffende 15 uitgangen van de tekendetector 130, 132 zijn met een evaluatieschakeling 140 verbonden, die in de gelegenheid is om beide uitgangen van de tekendetector 130, 132 te combineren, bijvoorbeeld door middel van een EN-verbinding, en aan een uitgang 150 van de besturingsinrichting 100 een signaal af te geven, dat de rijmodus, respectievelijk de remmodus weergeeft. 20 De uitgang 150 is aan een energie overgangsinrichting 160 aansluitbaar, die in de recuperatie modus een stroom elektrische energie tussen een energieafgifteaansluiting 170 en een energieinvoeraansluiting 180 mogelijk maakt. Een uitvoering van de uitvinding voorziet er in dat de energie overgangsinrichting 160, de energieafgifteaansluiting 170 en de 25 energieinvoeraansluiting 180 een deel van de besturingsinrichting 100 zijn. De energieafgifteaansluiting 170 is aan een accumulator 190 aansluitbaar en de energieinvoeraansluiting 180 is aan een elektrische machine 200 aansluitbaar, die steeds volgens een bedrijfsmodus als elektrische aandrijving of als elektrische rem, respectievelijk als generator werkt.Figure 2 shows a block diagram that schematically shows an embodiment of a control device according to the invention. The block diagram shows a control device 100 according to the invention with a sensor input 110, 112 which is designed for connection to sensors 120 and 122 (shown in broken lines), to register the torque and the speed of the pedal drive (not shown) . The control device 100 always comprises a mark detector 130, 132 for each quantity registered by means of the sensor. The respective outputs of the character detector 130, 132 are connected to an evaluation circuit 140 which is capable of combining both outputs of the character detector 130, 132, for example by means of an AND-connection, and to an output 150 of the control device 100 to provide a signal indicating the driving mode or the braking mode, respectively. The output 150 can be connected to an energy transition device 160, which in the recovery mode allows a flow of electrical energy between an energy delivery terminal 170 and an energy input terminal 180. An embodiment of the invention provides that the energy transition device 160, the energy delivery terminal 170 and the energy input terminal 180 are part of the control device 100. The energy delivery terminal 170 can be connected to an accumulator 190 and the energy input terminal 180 can be connected to an electric machine 200, which always operates in an operating mode as an electric drive or as an electric brake or generator.

1818

Verdere uitvoeringsvormen kunnen voorzien dat het sensorsignaal vooraf wordt gefilterd, bijvoorbeeld door het elimineren van stuiteren, respectievelijk door laagdoorlaatfilteren. Voorts kan er als filter een stoorsignaal onderdrukking zijn voorzien, die negatieve signaalwaarden met 5 een bedrag onder een vooraf bepaalde significante drempel op nul zet om aansturingen op grond van ruis of niet significante signalen te onderdrukken. Zulke filters kunnen in de besturingsinrichting of in de (ten minste ene) tekendetector zijn geïntegreerd.Further embodiments can provide for the sensor signal to be pre-filtered, for example by eliminating bouncing or low-pass filtering. Furthermore, an interference signal suppression may be provided as a filter, which sets negative signal values to zero by an amount below a predetermined significant threshold in order to suppress noise or non-significant signals. Such filters can be integrated in the control device or in the (at least one) sign detector.

Als energieverzorgingsinrichting volgens de uitvinding kan een 10 combinatie van besturingsinrichting 100, energieovergangsinrichting 160 en accumulator 190 worden aangezien, waarbij de energieovergangsinrichting 160 elektrische energie in beide richtingen tussen energieafgifteaansluiting 170 en energieinvoeraansluiting 180 kan worden overgedragen. Hierbij dient de energieovergangsinrichting 160, als elektrische energie van de 15 invoeraansluiting 180 aan de energie afgifte aansluiting 170 wordt overgedragen, als elektrische rem, in een functionele combinatie met de aansluitbare elektrische machine 200.As a power supply device according to the invention, a combination of control device 100, energy transfer device 160 and accumulator 190 can be considered, whereby energy transfer device 160 can transfer electrical energy in both directions between energy delivery terminal 170 and energy input terminal 180. In this case, the energy transition device 160 serves as an electric brake, as electrical energy is transferred from the input terminal 180 to the energy output terminal 170, in a functional combination with the connectable electrical machine 200.

Als aandrijfleidingaandrijfstreng volgens de uitvinding kan een combinatie van besturingsinrichting 100, energie overgangsinrichting 160, 20 accumulator 190 en elektrische machine 200 worden aangezien.A combination of control device 100, energy transfer device 160, accumulator 190 and electric machine 200 can be regarded as the drive line drive cord according to the invention.

De uitvinding is niet beperkt tot de hier weergegeven uitvoeringsvoorbeelden. Vele varianten zijn mogelijk en worden geacht te liggen in het bereik van de uitvinding zoals weergegeven in de hiernavolgende conclusies.The invention is not limited to the exemplary embodiments shown here. Many variants are possible and are understood to fall within the scope of the invention as set forth in the following claims.

2525

Claims

A method for operating an electric brake of an electric bicycle, comprising the steps of: registering a speed of a pedal drive of the electric bicycle; determining the sign of the speed; and generating the brake torque by means of the electric brake or switching off an electric drive of the electric bicycle, if the sign of the speed is negative.

The method of claim 1, further comprising registering a torque of the pedal drive of the electric bicycle; determining the sign of the torque; and generating the brake torque if the sign of the torque and the speed of rotation are both negative.

3. Method as claimed in claim 1 or 2, wherein the brake torque is generated by an electric machine, which provides the electric brake and which converts kinetic energy of the electric bicycle into electric energy, wherein at least a part of the electric energy in an accumulator is beaten and the electric machine also provides an electric drive for the electric bicycle.

4. Method as claimed in claim 1, 2 or 3, wherein the height of the brake torque depends monotonically on the amount of the torque, the speed of rotation or both variables, or the height of the brake torque upon the multiple occurrence of the negative sign of the brake torque. The amount is increased step by step with each recurrence, or the amount of the brake torque depends monotonically on an increasing duration, the negative sign occurring.

A control device for operating an electric brake of an electric bicycle, comprising: a sensor input (112) adapted to receive a speed signal from a speed sensor (122) of the pedal drive, the control device (100) being connected to the sensor input character detector (130, 132), registers negative characters of the input sensor signal or the input sensor signals and which is arranged to provide a brake signal or a switch-off signal when a negative sign occurs.

The control device of claim 5, further comprising a sensor input (110) adapted to receive the torque signal from a torque sensor (120) of a pedal drive of the bicycle.

The control device of claim 5 or 6, further comprising an electrical energy delivery terminal (170) and an electrical energy input terminal (180), the electrical energy delivery terminal (170) being connectable to an accumulator (190), the electrical energy input terminal (180) to a electrical machine 15 (200) is connectable, and the control device (100) comprises an energy transition device (160) which is connected to the energy delivery terminal (170) and the energy input terminal (180), and which is controlled by the brake signal to receive electrical energy from the energy input connection to the energy delivery connection.

8. A control device as claimed in claim 5, 6 or 7, wherein the control device (100) is adapted to provide the height of the brake torque monotonously increasing with the amount of the torque, the speed of rotation or both variables, or wherein the control device comprises a the sign detector comprises a counter which is adapted to record a number of occurrences of the negative characters, and the control device (100) is arranged to provide the height of the brake signal increasing in steps with the number, or wherein the control device (100) comprises a time duration registration connected to the sign detector (130, 132), which time is arranged to record a duration of the occurrence of the negative sign, and the control device is arranged to provide the height of the brake signal increasing with the recorded time duration .

An energy supply device with the control device as claimed in any one of claims 5-8, and an accumulator (190), wherein the energy supply device comprises a power circuit which is directly or indirectly connected to the sign detector (130, 132) and is adapted to of the switch-off signal to interrupt a supply of electrical energy to a motor connection or to direct electrical energy from a motor connection from the energy supply device to the accumulator (190) when the brake signal occurs.

11. Electric drive cord for driving an electric bicycle, wherein the electric driving cord comprises the energy supply device according to claim 9 as well as an electric machine (200) connected to the motor connection, the electric machine (200) being driven to the electric bicycle drive is power transferable and is arranged to convert mechanical energy from the drive and transfer it in the form of electrical energy to the accumulator (190) of the energy supply device, as well as to convert electrical energy from the accumulator (190) and transfer to the drive in the form of mechanical energy.