Titel

Verfahren zum Austausch einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austausch einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrrads.

Antriebseinheiten von Elektrofahrrädern können im Falle von Defekten häufig nicht durch den Benutzer oder eine übliche Werkstatt repariert oder ersetzt werden. Dies wird beispielsweise aus rechtlichen Gründen und zur Verhinderung von Manipulation und Missbrauch durchgeführt. Stattdessen wird üblicherweise die defekte Antriebseinheit an den Hersteller oder an eine spezielle zertifizierte Werkstatt gesendet, beispielsweise per Post. Eine derartige Durchführung eines Austauschs einer Antriebseinheit eines Elektrofahrrads, um die Funktionsfähigkeit des Elektrofahrrads wiederherzustellen, ist jedoch meist zeitaufwendig und kostenintensiv.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass auf besonders einfache und kostengünstige Weise ein Ersetzen einer Antriebseinheit durch ermöglicht wird, um zeiteffizient, mit geringem Aufwand, und niedrigen Kosten eine Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs wiederherzustellen. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ein Verfahren zum Austausch einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs. Bevorzugt handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Elektrofahrrad. Die Antriebseinheit ist dabei vorzugsweise vorgesehen zur Unterstützung einer mittels Muskelkraft erzeugten Tretkraft eines Fahrers des Elektrofahrrads. Das Verfahren umfasst die Schritte: - Erfassen von Identifikationsmerkmalen einer ersten Antriebseinheit eines Fahrzeugs durch eine erste Serviceeinrichtung, wobei die Identifikationsmerkmale die erste Antriebseinheit eindeutig repräsentieren,

- Übermitteln der Identifikationsmerkmale von der ersten Serviceeinrichtung an eine zweite Serviceeinrichtung,

- Erzeugen von Konfigurationsdaten durch die zweite Serviceeinrichtung basierend auf den Identifikationsmerkmalen,

- Übermitteln der Konfigurationsdaten von der zweiten Serviceeinrichtung an die erste Serviceeinrichtung,

- Bereitstellen einer zweiten Antriebseinheit an der ersten Serviceeinrichtung, und

- Konfigurieren der zweiten Antriebseinheit mittels der Konfigurationsdaten durch die erste Serviceeinrichtung.

Das heißt, bei dem Verfahren kann der physische Austausch einer, beispielsweise zumindest teilweise defekten, ersten Antriebseinheit eines Fahrzeugs durch eine zweite Antriebseinheit an oder durch die erste Serviceeinrichtung erfolgen. Die Konfiguration der zweiten Antriebseinheit, vorzugsweise um eine Verwendung an dem Fahrzeug zu ermöglichen, erfolgt dabei durch Bereitstellen entsprechender Konfigurationsdaten ebenfalls an der ersten Serviceeinrichtung. Diese Konfigurationsdaten werden jedoch nicht von der ersten Serviceeinrichtung selbst erzeugt, sondern von der zweiten Serviceeinrichtung, welche sich beispielsweise an einem anderen geographischen Ort als die erste Serviceeinrichtung befinden kann. Das Erzeugen der Konfigurationsdaten durch die zweite Serviceeinrichtung erfolgt dabei basierend auf den Identifikationsmerkmalen der ersten Antriebseinheit, das heißt, nur wenn die zweite Serviceeinrichtung die Identifikationsmerkmale empfangen und vorzugsweise überprüft hat.

Insbesondere erfolgt das Erzeugen der Konfigurationsdaten dabei derart, dass die zweite Serviceeinrichtung nach dem Konfigurieren dieselben Eigenschaften und/oder Funktionen wie die erste Antriebseinheit aufweist. Mit anderen Worten erfolgt somit bei dem Verfahren ein „Klonen“ der ersten Antriebseinheit.

Bei der ersten Serviceeinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Serviceeinrichtung handeln, wie beispielsweise einen Fahrradhändler oder eine Werkstatt, welche nicht autorisiert ist zum Vornehmen bestimmter Änderungen an Antriebseinheiten von Fahrzeugen, wie beispielsweise ein Erzeugen oder Ändern von Konfigurationsdaten. Dadurch, dass die Konfigurationsdaten nur von einer weiteren zweiten Serviceeinrichtung, welche vorzugsweise autorisiert ist zum Vornehmen der oben genannten Änderungen, erzeugt werden, kann eine hohe Sicherheit gegenüber Manipulation oder Missbrauch ermöglicht werden.

Das Übermitteln der Identifikationsmerkmale und/oder der Konfigurationsdaten kann vorzugsweise über eine beliebige Methode zur Datenübertragung erfolgen. Somit kann mittels des Verfahrens besonders einfach, zeiteffizient und kostengünstig ein Austausch der Antriebseinheit des Fahrzeugs erfolgen, um die vollen Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs wiederherzustellen.

Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Bevorzugt umfasst das Verfahren ferner die Schritte:

- Demontieren der ersten Antriebseinheit vom Fahrzeug, und

- Montieren der zweiten Antriebseinheit am Fahrzeug. Vorzugsweise erfolgt das Demontieren der ersten Antriebseinheit vom Fahrzeug frühestens nach dem Erfassen der Identifikationsmerkmale der ersten Antriebseinheit. Bevorzugt erfolgt das Montieren der zweiten Antriebseinheit unmittelbar nach dem Bereitstellen der zweiten Antriebseinheit an der ersten Serviceeinrichtung.

Besonders bevorzugt ist das Konfigurieren der zweiten Antriebseinheit nur nach dem Montieren der zweiten Antriebseinheit am Fahrzeug durchführbar. Das heißt, solange die zweite Antriebseinheit noch nicht am Fahrzeug montiert ist, wird das Konfigurieren verhindert. Dadurch kann eine weitere Sicherheit vor Manipulation oder dergleichen bereitgestellt werden.

Bevorzugt definieren die Konfigurationsdaten eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften und/oder Funktionen:

- Regelung eines durch die zweite Antriebseinheit bereitstellbaren Motormoments in Abhängigkeit von einem oder mehreren der folgenden Parameter: Fahrerkraft oder Fahrerdrehmoment, Unterstützungsmodus, Fahrerprofil; - Limitierung eines Motormoments bei Überschreiten einer Fahrgeschwindigkeit von 25 km/h oder 45 km/h,

- Radumfang eines Hinterrads des Fahrzeugs,

- Übersetzungsverhältnis einer Schaltung des Fahrzeugs,

- Maximale Unterstützungsleistung der zweiten Antriebseinheit.

Als Unterstützungsmodus wird dabei ein durch den Fahrer des Fahrzeugs einstellbarer Betriebsmodus der Antriebseinheit angesehen, in welchem beispielsweise unterschiedliche Niveaus einer Drehmomentunterstützung ausgewählt werden können. Beispielsweise kann ein erster Betriebsmodus mit niedriger Unterstützung, in welchem die Antriebseinheit maximal 20 % eines maximal möglichen Motormoments bereitstellt, oder ein zweiter Betriebsmodus mit hoher Unterstützung, in welchem die Antriebseinheit bis zu 100 % des maximal möglichen Motormoments bereitstellt, vorgesehen sein. Als Fahrerprofil werden beispielsweise auf einen bestimmten Fahrer des Fahrzeugs nach individuellem Wunsch optimierte Betriebsweisen der Antriebseinheit angesehen.

Vorzugsweise werden die Konfigurationsdaten bei dem Erzeugen der Konfigurationsdaten durch die zweite Serviceeinrichtung individualisiert. Insbesondere werden dabei zusätzliche Ersatz-Identifikationsmerkmale erzeugt, welche die zweite Antriebseinheit eindeutig repräsentieren. Beispielsweise werden die Ersatz-Identifikationsmerkmale zusammen mit oder als Teil der Konfigurationsdaten auf die zweite Antriebseinheit übertragen. Dadurch kann beispielsweise ermöglicht werden, dass bei einer nachfolgenden Notwendigkeit eines Austauschs der zweiten Antriebseinheit, zum Beispiel durch einen Defekt, diese ebenfalls mittels des beschriebenen Verfahrens ausgetauscht werden kann.

Bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Ermitteln einer Funktionsfähigkeit der ersten Antriebseinheit mittels der ersten Serviceeinrichtung. Insbesondere wird bei dem Ermitteln der Funktionsfähigkeit überprüft, ob die erste Antriebseinheit vollständig oder teilweise defekt ist und/oder ob bestimmte Funktionen der ersten Antriebseinheit funktionsfähig sind.

Vorzugsweise wird das Erzeugen der Konfigurationsdaten bei uneingeschränkter Funktionsfähigkeit der ersten Antriebseinheit, insbesondere durch die zweite Serviceeinrichtung, verhindert. Bevorzugt ist alternativ oder zusätzlich das Erzeugen der Konfigurationsdaten nur bei zumindest teilweise eingeschränkter Funktionsfähigkeit der ersten Antriebseinheit durchführbar. Das heißt, das Klonen der ersten Antriebseinheit wird nur erlaubt, wenn eine entsprechende Notwendigkeit aufgrund einer eingeschränkten Funktionsfähigkeit, welche beispielsweise durch einen Defekt auftreten kann, vorliegt.

Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Ermitteln einer Zulässigkeit eines Austauschs der ersten Antriebseinheit basierend auf den Identifikationsmerkmalen. Das Erzeugen der Konfigurationsdaten ist dabei nur bei ermittelter positiver Zulässigkeit des Austauschs durchführbar. Eine Zulässigkeit kann dabei durch vielfältige Merkmale und/oder Eigenschaften der ersten Antriebseinheit und/oder durch weitere Bedingungen definiert sein. Dadurch, dass die zweite Serviceeinrichtung zunächst die Zulässigkeit des Austauschs basierend auf den Identifikationsmerkmalen überprüft, kann ein besonders sicheres Verfahren bereitgestellt werden, welches zudem besonders effizient ist, da beispielsweise bei negativer Zulässigkeit die weiteren dadurch unnötigen Verfahrensschritte verhindert werden können.

Bevorzugt wird der Austausch der ersten Antriebseinheit dann als zulässig ermittelt, wenn die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit konstruktiv baugleich sind. Insbesondere werden hierbei zunächst zusätzliche Eigenschaften der zweiten Antriebseinheit durch die zweite Serviceeinrichtung überprüft. Dadurch kann bei einfacher Ausführbarkeit des Verfahrens zuverlässig vermieden werden, dass beispielsweise ungeeignete Antriebseinheiten als Ersatzteile an dem Fahrzeug verwendet werden.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Ermitteln einer Zulässigkeit des Konfigurierens der zweiten Antriebseinheit. Vorzugsweise erfolgt dies durch Überprüfen einer regelgerechten Konfiguration der zweiten Antriebseinheit. Das Konfigurieren der zweiten Antriebseinheit ist dabei nur bei ermittelter positiver Zulässigkeit des Konfigurierens durchführbar, und wird insbesondere durch die zweite Serviceeinrichtung aktiv verhindert, wenn keine Zulässigkeit vorliegt. Als regelgerechte Konfiguration wird insbesondere eine, bevorzugt durch anerkannte Zulassung bestätigte, Eignung der zweiten Antriebseinheit zur Verwendung in dem Fahrzeug, beispielsweise im Hinblick auf einen Betrieb des Fahrzeugs im Straßenverkehr, angesehen. Besonders bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Deaktivieren der ersten Antriebseinheit, derart, dass nach dem Deaktivieren eine Drehmomenterzeugung durch die erste Antriebseinheit verhindert wird. Das heißt, die erste Antriebseinheit wird für den zweckmäßigen Gebrauch unschädlich gemacht. Beispielsweise kann das Deaktivieren durch Ändern der Konfigurationsdaten der ersten Antriebseinheit erfolgen. Vorzugsweise wird eine Diagnosefähigkeit der ersten Antriebseinheit von dem Deaktivieren ausgenommen. Das heißt, auch nach dem Deaktivieren ist eine Kommunikation der ersten Antriebseinheit mit einer Serviceeinrichtung grundsätzlich möglich.

Vorzugsweise wird das Deaktivieren vor dem Erzeugen der Konfigurationsdaten durchgeführt. Dadurch kann zuverlässig verhindert werden, dass gleichzeitig zwei zumindest teilweise funktionsfähige, das heißt potenziell drehmomenterzeugende, Antriebseinheiten vorliegen können.

Weiter bevorzugt ist die zweite Antriebseinheit bei dem Bereitstellen an der ersten Servicevorrichtung, und insbesondere vor dem Schritt des Konfigurierens, unkonfiguriert. Das heißt, die zweite Antriebseinheit liegt dabei beispielsweise nur als mechanisches Bauteil, welches noch keine Softwarefunktionen aufweist, vor. Insbesondere bedeutet der unkonfigurierte Zustand der zweiten Antriebseinheit, dass diese noch nicht für eine Verwendung, insbesondere nicht zum Erzeugen von Drehmoment, geeignet ist.

Bevorzugt befinden sich die erste Serviceeinrichtung und die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit und das Fahrzeug an einem gemeinsamen Ort. Die zweite Serviceeinrichtung befindet sich dabei an einem anderen Ort, entfernt von der ersten Serviceeinrichtung. Der Daten- und Informationsaustausch zwischen den beiden Serviceeinrichtungen kann dabei mittels einer Kommunikationsverbindung erfolgen. Durch das Verfahren ist dabei kein Austausch oder Transport physischer Gegenstände zwischen den verschiedenen Orten erforderlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:

Figur 1 eine vereinfachte schematische Ansicht einer Anordnung zum Durchführen eines Verfahrens gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Figur 2 eine vereinfachte schematische Ansicht von Verfahrensschritten des Verfahrens der Figur 1.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Anordnung 30 mittels welcher ein Verfahren 50 zum Austausch einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs 10 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird.

Bei dem Fahrzeug 10 handelt es sich um ein Elektrofahrrad, welches durch Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbar ist. Dabei umfasst das Fahrzeug 10 eine erste Antriebseinheit 15, welche einen Elektromotor aufweist, der mittels eines elektrischen Energiespeichers mit elektrischer Energie versorgbar ist. Die erste Antriebseinheit 15 ist eingerichtet, um ein Motormoment zur Unterstützung eines durch die Muskelkraft des Fahrers aufgebrachten Fahrerdrehmoments zu erzeugen.

Bei Defekten oder Fehlern der ersten Antriebseinheit 15 kann es erforderlich sein, diese auszutauschen durch eine funktionsfähige zweite Antriebseinheit 16. Hierfür wird das Verfahren 50 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wie nachfolgend beschrieben durchgeführt. Die aufeinanderfolgenden Schritte des Verfahrens 50 sind dabei vereinfacht schematisch in der Figur 2 dargestellt.

Das Fahrzeug 10 befindet sich dabei an einer ersten Serviceeinrichtung 1, welche beispielsweise ein Fahrradhändler oder eine Fahrradwerkstatt oder dergleichen sein kann. Die erste Serviceeinrichtung 1 kann über eine Kommunikationsverbindung 5 mit einer zweiten Serviceeinrichtung 2 kommunizieren, das heißt Daten und Informationen austauschen. Die zweite Serviceeinrichtung 2 ist beispielsweise ein Hersteller des Fahrzeugs 10 und/oder der Antriebseinheit 15.

Die Serviceeinrichtung 1 umfasst vorzugsweise eine Serviceeinheit 11, welche beispielsweise ein Computer oder dergleichen sein kann.

In einem ersten Schritt 51a wird die erste Antriebseinheit 15 mit der Serviceeinheit 11 verbunden. Anschließend erfolgt ein Erfassen 51 von Identifikationsmerkmalen der ersten Antriebseinheit 15, welche die erste Antriebseinheit 15 eindeutig repräsentieren.

Bevorzugt wird zugleich die zweite Antriebseinheit 16 mit der Serviceeinheit 11 verbunden. Die zweite Antriebseinheit 16 ist dabei insbesondere baugleich mit der ersten Antriebseinheit 15 und liegt in unkonfiguriertem Zustand an der ersten Serviceeinrichtung 1 vor.

Im nächsten Schritt erfolgt ein Ermitteln 52 einer Funktionsfähigkeit der ersten Antriebseinheit 15 mittels der ersten Serviceeinrichtung 1. Sofern beispielsweise eine uneingeschränkte Funktionsfähigkeit der ersten Antriebseinheit 15 festgestellt wird, wird eine weitere Durchführung des Verfahrens 50 verhindert.

Falls eine zumindest teilweise eingeschränkte Funktionsfähigkeit der ersten Antriebseinheit 15 und damit die Notwendigkeit eines Austauschs festgestellt wurde, erfolgt anschließend ein Übermitteln 53 der Identifikationsmerkmale von der ersten Serviceeinrichtung 1 an die zweite Serviceeinrichtung 2.

Die zweite Serviceeinrichtung 2 ermittelt in dem Schritt 54 dann eine Zulässigkeit des Austauschs der ersten Antriebseinheit 15. Das Ermitteln 54 der Zulässigkeit kann dabei anhand mehrerer Kriterien erfolgen. Beispielsweise kann eines dieser Kriterien sein, dass die erste Antriebseinheit 15 und die zweite Antriebseinheit 16, welche die erste Antriebseinheit 15 ersetzen soll, konstruktiv baugleich sein müssen.

Weiterhin erfolgt ein Ermitteln 54a einer Zulässigkeit eines anschließenden Konfigurierens 59 der zweiten Antriebseinheit 16. Dabei kann beispielsweise eine Überprüfung einer Homologation der zweiten Antriebseinheit 16 bezüglich des Fahrzeugs 10 erfolgen.

Wenn eine positive Zulässigkeit des Konfigurierens 59 ermittelt wurde, erfolgt im Anschluss daran zunächst ein Deaktivieren 55 der ersten Antriebseinheit 15. Das Deaktivieren 55 erfolgt dabei derart, dass beispielsweise durch Anpassung einer entsprechenden Konfiguration der ersten Antriebseinheit 15, verhindert wird, dass die erste Antriebseinheit 15 nach dem Deaktivieren 55 noch ein Drehmoment erzeugen kann.

Erst wenn die erste Antriebseinheit 15 erfolgreich deaktiviert wurde, erfolgt im Anschluss daran ein Erzeugen 56 von Konfigurationsdaten durch die zweite Serviceeinrichtung 2. Beispielsweise können die von der zweiten Serviceeinrichtung 2 erzeugten Konfigurationsdaten den Konfigurationsdaten der ersten Antriebseinheit 15 in ursprünglichem Zustand entsprechen.

Anschließend erfolgt ein Übermitteln 57 der neu erzeugten Konfigurationsdaten von der zweiten Serviceeinrichtung 2 an die erste Serviceeinrichtung 1.

Danach kann das Bereitstellen 58 der zweiten Antriebseinheit 16 erfolgen, welches in dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel als der physische Austausch der ersten Antriebseinheit 15 durch die zweite Antriebseinheit 16 angesehen werden kann. Hierbei erfolgt zunächst ein Demontieren 58a der ersten Antriebseinheit 15 vom Fahrzeug 10, und anschließend ein Montieren 58b der zweiten Antriebseinheit 16 am Fahrzeug 10.

Abschließend erfolgt das Konfigurieren 59 der zweiten Antriebseinheit 16 mittels der von der zweiten Serviceeinrichtung 2 erzeugten und übermittelten Konfigurationsdaten.

Das Verfahren 50 bietet damit den Vorteil, dass der Austausch der ersten Antriebseinheit 15 aus der Sicht des Benutzers des Fahrzeugs 10 besonders einfach und komfortabel und zeiteffizient durchführbar ist. Zusätzlich wird dabei eine hohe Sicherheit gegenüber Manipulationen oder Betrugsversuchen bereitgestellt. Beispielsweise, wenn die erste Serviceeinrichtung 1 nicht über die notwendigen Rechte zum eigenständigen Konfigurieren von Antriebseinheiten 15, 16 verfügt, kann durch das Verfahren 50 dennoch ein einfacher und sicherer Austausch erfolgen, wobei beispielsweise auf einen physischen Transport einer oder beide Antriebseinheiten 15, 16 zwischen der ersten Serviceeinrichtung 1 und der autorisierten zweiten Serviceeinrichtung 2 verzichtet werden kann. Notwendig ist dabei nur, dass an der ersten Serviceeinrichtung 1 eine unkonfigurierte zweite Antriebseinheit 16 als Ersatzteil vorrätig ist.