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Title:
OPERATING METHOD AND CONTROL UNIT FOR A DRIVE OF A VEHICLE, AND VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/156784
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an operating method for the drive (80) of a vehicle (1), bicycle, electric bicycle, e-bike, pedelec and/or s-pedelec which can be driven by muscle power and additionally by motor power, in which method (i) a motor torque which is generated or can be generated by the drive (80) and is applied and/or can be applied to an output shaft (15) of the vehicle (1) is controlled and/or regulated as a function of the speed of the vehicle (1) in the range between a first, lower limit speed (vmin) and a second, higher limit speed (vmax) with a curve which decreases monotonically with the speed of the vehicle (1), and (ii) at least one of the first limit speed (vmin) and the second limit speed (vmax) can be set variably or is set variably.

Inventors:
MANEWALD MERLIN MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/050637
Publication Date:
August 06, 2020
Filing Date:
January 13, 2020
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
B62M6/45; B60L15/20
Domestic Patent References:
WO2015014519A12015-02-05
Foreign References:
EP0893338A11999-01-27
KR20180062136A2018-06-08
US20110144841A12011-06-16
US5860487A1999-01-19
US5971090A1999-10-26
EP2658114A12013-10-30
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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 durch den Antrieb (80) erzeugtes und auf eine Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) im Bereich zwischen einer ersten und niedrigeren Grenzgeschwindigkeit (vmin) und einer zweiten und höheren Grenzgeschwindigkeit (vmax) mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) monoton fallenden Verlauf gesteuert und/oder geregelt wird und

- zumindest eine der ersten Grenzgeschwindigkeit (vmin) und der zweiten Grenzgeschwindigkeit (vmax) variabel einstellbar ist und/oder variabel eingestellt wird.

2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 , bei welchem

- eine erste Betriebsgröße des Fahrzeugs (1) erfasst wird und ein Wert der erfassten Betriebsgröße einem variablen Einstellen der ersten Grenzgeschwindigkeit (vmin) und der zweiten Grenzgeschwindigkeit (vmax) zu Grunde gelegt wird und/oder

- einem variablen Einstellen eine, insbesondere manuelle,

Benutzereingabe und/oder Benutzeranforderung zu Grunde gelegt wird.

3. Betriebsverfahren nach Anspruch 2, bei welchem als Betriebsgröße des Fahrzeugs (1) eine Beschleunigung des Fahrzeugs (1) und/oder ein vom Fahrer auf die Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufgebrachtes muskuläres Drehmoment erfasst wird bzw. werden.

4. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin) in Abhängigkeit von einer Beschleunigung des Fahrzeugs (1) und/oder in Abhängigkeit von einem von einem Fahrer muskulär auf die Abtriebswelle (15) des

Fahrzeugs (1) aufgebrachten Drehmoment eingestellt wird.

5. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin), bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin) bei abnehmender Beschleunigung des Fahrzeugs erhöht wird.

6. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin) für abnehmende von einem Fahrer auf die Abtriebswelle (15) aufgebrachte muskuläre Drehmomente erhöht wird.

7. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin) bei zunehmender Beschleunigung des Fahrzeugs erhöht wird.

8. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit (vmin) für zunehmende von einem Fahrer auf die Abtriebswelle (15) aufgebrachte muskuläre

Drehmomente erhöht wird.

9. Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das durch den Antrieb (80) erzeugte und auf die Abtriebswelle (15) des Fahrzeugs (1) aufgebrachte Motormoment im Bereich zwischen der ersten Grenzgeschwindigkeit (vmin) und der zweiten Grenzgeschwindigkeit (vmax) mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) linearen, abschnittsweise linearen und/oder streng monoton fallenden Verlauf gesteuert und/oder geregelt wird.

10. 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.

11. 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 10 auszuführen, ablaufen zu lassen, zu veranlassen und/oder zu steuern und/oder in einem solchen Verfahren verwendet zu werden.

12. Mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbares Fahrzeugs (1), Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike, Pedelec und/oder S-Pedelec, mit einem

Antrieb (80) und einer Steuereinheit (100) nach Anspruch 11 , welche zur Steuerung des Antriebs (80) eingerichtet ist.

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 wird beim Erreichen einer ersten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit, die auch als maximale Unterstützungsgeschwindigkeit bezeichnet werden kann, die

Unterstützung durch den Motor herunter geregelt und schließlich beim

Überschreiten einer zweiten vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit beendet. Mit bisher vorgesehenen Steuermechanismen wird dieses Herunterregeln oft als störend und abrupt empfunden.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren für einen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das erforderliche Herunterregeln anpassbar ist und daher beispielsweise als weniger abrupt und störend empfunden wird. Dies wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 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 durch den Antrieb erzeugbares/erzeugtes und auf eine Abtriebswelle des Fahrzeugs aufbringbares und/oder aufgebrachtes Motormoment in

Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Bereich zwischen einer ersten und niedrigeren Grenzgeschwindigkeit - insbesondere aufgefasst als erste oder untere maximale Unterstützungsgeschwindigkeit, und einer zweiten und höheren Grenzgeschwindigkeit - aufgefasst als zweite oder obere maximale Unterstützungsgeschwindigkeit - mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs monoton fallenden Verlauf gesteuert und/oder geregelt wird und

(ii) zumindest eine der ersten Grenzgeschwindigkeit und der zweiten

Grenzgeschwindigkeit variabel einstellbar ist und/oder variabel eingestellt wird.

Mit den erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen ist es möglich, den Vorgang des Herunterregeins an eine jeweilige Betriebssituation, z.B. hinsichtlich spezifischer Eigenschaften von Fahrer und/oder Fahrzeug, anzupassen. Dadurch wird unterschiedlichen Betriebsbedingungen Rechnung getragen.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Der Vorgang des Anpassens beziehungsweise Einstellens mindestens einer der Grenzgeschwindigkeiten beziehungsweise der ersten Grenzgeschwindigkeit und/oder der zweiten Grenzgeschwindigkeit kann durch unterschiedliche

Maßnahmen erfolgen.

So ist es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens möglich, eine erste Betriebsgröße des Fahrzeugs zu erfassen und einen Wert der erfassten Betriebsgröße dem variablen Einstellen der ersten Grenzgeschwindigkeit und der zweiten Grenzgeschwindigkeit zu Grunde zu legen.

Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass einem variablen Einstellen mindestens einer der Grenzgeschwindigkeiten eine, insbesondere manuelle, Benutzereingabe und/oder Benutzeranforderung zu Grunde gelegt wird.

Das variable Einstellen auf der Grundlage einer Betriebsgröße kann durch einen oder durch mehrere Betriebsparameter der zu Grunde liegenden Arbeitsvorrichtung bzw. des Fahrzeugs erfolgen, beispielsweise wird die erste und/oder zweite Grenzgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Beschleunigung des Fahrzeugs eingestellt beziehungsweise angepasst.

So ist es gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des

erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens denkbar, dass als Betriebsgröße der Arbeitsvorrichtung und insbesondere des Fahrzeugs eine Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder ein vom Fahrer auf die Abtriebswelle aufgebrachtes muskuläres Drehmoment erfasst wird bzw. werden.

Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die erste und niedrigere

Grenzgeschwindigkeit, im Sinne einer ersten oder unteren maximalen

Unterstützungsgeschwindigkeit, in Abhängigkeit von einer Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder in Abhängigkeit von einem von einem Fahrer muskulär auf die Abtriebswelle aufgebrachten Drehmoment eingestellt wird.

Obwohl grundsätzlich sämtliche Möglichkeiten des variablen Einstellens denkbar sind, ist es im Hinblick auf einen als besonders gleichmäßig empfundenen Betrieb von besonderem Vorteil, wenn gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit für niedrigere Beschleunigungen des

Fahrzeugs erhöht beziehungsweise gesteigert beziehungsweise auf höhere Geschwindigkeiten eingestellt wird. Mit anderen Worten wird die erste

Grenzgeschwindigkeit mit abnehmender erfasster Beschleunigung erhöht beziehungsweise wird die erste Grenzgeschwindigkeit mit zunehmender Beschleunigung gesenkt. Entsprechend wird vorteilhafterweise die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit für höhere Beschleunigungen des Fahrzeugs reduziert beziehungsweise gesenkt beziehungsweise auf niedrigere

Geschwindigkeiten eingestellt wird.

Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens die erste und niedrigere

Grenzgeschwindigkeit für niedrigere von einem Fahrer auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs aufgebrachte muskuläre Drehmomente erhöht beziehungsweise gesteigert beziehungsweise auf vergleichsweise höhere Geschwindigkeiten und für höhere von einem Fahrer auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs aufgebrachte muskuläre Drehmomente reduziert beziehungsweise gesenkt beziehungsweise auf vergleichsweise niedrigere Geschwindigkeiten eingestellt werden. In einer anderen Ausführung des Betriebsverfahren wird die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Beschleunigung des Fahrzeugs angepasst, insbesondere für eine vorgegebene definierte Zeitspanne, wobei die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit bei steigender Beschleunigung des Fahrzeugs erhöht beziehungsweise gesteigert beziehungsweise auf höhere Geschwindigkeiten eingestellt beziehungsweise geändert wird. In dieser

Ausführung ist es vorteilhafterweise vorgesehen, die erste und niedrigere

Grenzgeschwindigkeit bei abnehmender Beschleunigung des Fahrzeugs zu reduzieren beziehungsweise zu senken beziehungsweise auf niedrigere

Geschwindigkeiten einzustellen. Dies ist insbesondere bei S-Pedelecs beziehungsweise Speed-Pedelecs von Vorteil, da die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit im Vergleich zur zweiten Grenzgeschwindigkeit bereits niedrig gewählt wurde, beispielsweise um eine Dauerbelastung des

Elektromotors des Fahrzeugs zu reduzieren. Mit anderen Worten kann in dieser Ausführung eine Dauerhaltbarkeit des Antriebssystems beziehungsweise des Elektromotors als Antriebsmotor gewährleistet werden. Mit zunehmender Beschleunigung des Fahrzeugs erfolgt in dieser Ausführung vorteilhafterweise für eine vorgegebene definierte Zeitspanne eine zunehmende Unterstützung auch bei Geschwindigkeiten oberhalb der ersten Grenzgeschwindigkeit, wodurch für den Fahrer des Fahrzeugs für ein agileres Fahrgefühl resultiert.

Der beim Herunterregeln eingesetzte Regelungscharakter kann grundsätzlich beliebig gestaltet werden, solange nur gewährleistet ist, dass zwischen der ersten und der zweiten Grenzgeschwindigkeit der Anteil - oder die Unterstützung durch den Motor allgemein - reduziert wird, insbesondere in monotoner Art und Weise.

Zum Beispiel kann das durch den Antrieb erzeugte und auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs aufgebrachte Motormoment im Bereich zwischen der ersten

Grenzgeschwindigkeit und der zweiten Grenzgeschwindigkeit mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit einem linearen, abschnittsweise linearen und/oder streng monoton fallenden Verlauf gesteuert und/oder geregelt werden. Auch nichtlineare Verläufe sind denkbar, um bestimmte Betriebssituationen gerecht zu werden.

Die Bewertung der Motorunterstützung kann aufgrund unterschiedlicher

Parameter erfolgen. So ist es gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens möglich, dass das durch den Antrieb erzeugte/erzeugbare und auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs aufbringbare und/oder aufgebrachte Motormoment bestimmt wird über einen Anteil des Motormoments an einem von einem zu Grunde liegenden Motor maximal erzeugbaren/erzeugten und/oder maximal auf die Abtriebswelle

aufgebrachten/aufbringbaren Drehmoment.

Alternativ oder zusätzlich ist die Bezugnahme über einen Verstärkungsfaktor in Bezug auf das von einem Fahrer, insbesondere aktuell, aufbringbare und/oder aufgebrachte muskuläre Drehmoment möglich. Dabei gibt der Verstärkungsfaktor an, um welchen Anteil oder Faktor das vom Fahrer erzeugte und aufgebrachte muskuläre Drehmoment verstärkt wird. Zum Beispiel wird bei einem

Verstärkungsfaktor mit dem Wert 2 das vom Fahrer aufgebrachte muskuläre Drehmoment durch ein identisches Motormoment insgesamt verdoppelt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch eine Steuereinheit für einen Antrieb eines mit Muskelkraft und zusätzlich mit

Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs und insbesondere eines Fahrrads,

Elektrofahrrads, eBikes, Pedelecs und/oder S-Pedelecs geschaffen.

Die Steuereinheit ist eingerichtet, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens auszuführen, ablaufen zu lassen, zu veranlassen und/oder zu steuern und/oder in einem solchen Verfahren verwendet zu werden.

Des Weiteren ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein mit Muskelkraft und zusätzlich mit Motorkraft antreibbares Fahrzeug und insbesondere ein Fahrrad, Elektrofahrrad, eBike, Pedelec und/oder S-Pedelec.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist mit einem Antrieb und einer

erfindungsgemäß ausgestalteten Steuereinheit ausgebildet, wobei letztere 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 verschiedene Verlaufsformen der

Motorunterstützung in Abhängigkeit von der

Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie beim erfindungsgemäßen Vorgehen eingesetzt werden können.

Figur 3 zeigt nach Art eines Graphen eine Verlaufsform der

Motorunterstützung in Abhängigkeit von der

Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie beim herkömmlichen Vorgehen eingesetzt wird.

Figur 4 Diagramm eines Verlaufs der Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie beim erfindungsgemäßen Vorgehen alternativ eingesetzt werden kann.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4

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.

In bekannter Weise ist die Steuereinheit 10 dazu 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 im Bereich zwischen einer ersten oder niedrigeren

Grenzgeschwindigkeit vmin und einer zweiten und höheren

Grenzgeschwindigkeit vmax mit einem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 monoton fallenden Verlauf zu steuern und/oder zu regeln.

Wie oben bereits im Detail dargelegt wurde besteht ein Kernaspekt der

vorliegenden Erfindung daran, vorzugsweise die erste oder niedrigere

Grenzgeschwindigkeit, im allgemeinen jedoch zumindest eine der ersten und der zweiten Grenzgeschwindigkeiten vmin, vmax, variabel einzustellen, um insbesondere den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs Rechnung tragen zu können.

Insbesondere handelt sich dabei darum, die erste oder niedrigere

Grenzgeschwindigkeit, also die so genannte maximale

Unterstützungsgeschwindigkeit, von der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 und/oder vom vom Fahrer aufgebrachten Drehmoment auf die Abtriebswelle 15 zu steuern oder zu regeln, so dass bei starken Beschleunigungen und/oder muskulären Drehmomenten das Herunterregeln der Motorunterstützung früher, also bei niedrigeren Geschwindigkeiten erfolgt als bei geringeren

Beschleunigungen und/oder muskulären Drehmomenten.

Figur 3 zeigt dazu nach Art eines Graphen 30 eine Verlaufsform der

Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v, wie sie beim herkömmlichen Vorgehen eingesetzt wird.

Auf der Abszisse 31 des Grafen 30 ist somit die Geschwindigkeit v des

Fahrzeugs 1 dargestellt, auf der Ordinate 32 die relative Unterstützung, zum Beispiel im Sinn eines relativen, also auf das maximal mögliche Motormoment normierten Anteils eines tatsächlich auf die Abtriebswelle oder Kurbelwelle 15 des Fahrzeugs 1 aufgebrachten Motormoments. Die Spur 31 beschreibt den Verlauf der Motorunterstützung als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit v.

Der Wert 1 beschreibt also eine Situation, bei welcher das auf die Abtriebswelle 15 aufgebrachte Motormoment dem (maximalen) erzeugten/erzeugbaren Motormoment entspricht. Der Wert 0 beschreibt die Situation ohne

Motorunterstützung.

Am Verlauf der Spur 31 ist zu erkennen, dass bis zu einer ersten und niedrigeren Grenzgeschwindigkeit vmin bei etwa 24 km/h die Motorunterstützung maximal ist und ab dem Erreichen der ersten und niedrigeren Grenzgeschwindigkeit bis zur zweiten und höheren Grenzgeschwindigkeit vmax, je mit dem Wert 27,5 km/h, linear auf den Wert 0 absinkt.

Da dieses Vorgehen bei verschiedenen Betriebsszenarien für einen Benutzer oder Fahrer als zu abrupt empfunden wird, wird erfindungsgemäß in der oben beschriebenen Art und Weise ein Vorgehen vorgeschlagen, bei welchem die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit vmin in Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter variabel eingestellt wird.

Diese Situation ist in der Figur 2 illustriert, welche nach Art eines Graphen verschiedene Verlaufsformen der Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v zeigt.

Analog zu der Darstellung gemäß Figur 3 ist auf der Abszisse 21 des Graphen 20 wiederum die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 und auf der Ordinate 22 die relative Motorunterstützung dargestellt.

Die Spuren 23, 23-1 und 23-2 zeigen verschiedene Verlaufsformen der

Motorunterstützung als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit v.

Dabei entspricht die Spur 23 den Verlauf nach der Spur 33 des herkömmlichen Vorgehens, wie dies im Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben ist. D.h., es gilt vmin = 24 km/h und vmax = 27,5 km/h mit linear abfallende Verlauf der

Motorunterstützung zwischen den ersten und zweiten Grenzgeschwindigkeiten vmin und vmax.

Für den Fall einer besonders großen Beschleunigung und/oder eines besonders hohen muskulären Drehmoments, welches durch den Fahrer oder Benutzer auf die Kurbelwelle 15 aufgebracht wird, wird der Wert der ersten und geringeren Grenzgeschwindigkeit auf den Wert vmin,1 = 20 km/h zu niedrigeren

Geschwindigkeiten hin verschoben. Das bedeutet, dass im Anwendungsfall das Herunterregeln der relativen Motorunterstützung vom Wert 1 auf den Wert 0 früher, d.h. bei einer niedrigeren Grenzgeschwindigkeit beginnt. Die sich gemäß dem Grafen 23-1 ergebende flachere Verlaufsform macht deutlich, dass das Herunterregeln weniger ruckartig erfolgt.

Im Gegensatz dazu kann bei geringeren Beschleunigungen und/oder bei geringeren muskulären Drehmomenten, die vom Benutzer oder Fahrer auf die Kurbelwelle 15 als Abtriebswelle aufgebracht werden, ein Herunterregeln„später“ erfolgen, also bei einer jeweils höheren ersten Grenzgeschwindigkeit vmin.

Diese Situation ist im Graphen 20 mit der Spur 23-2 beschrieben, bei welcher die erste und niedrigere Grenzgeschwindigkeit vmin, 2 etwa bei 26 km/h liegt.

Obwohl gemäß der Spur 23-2 der linear abfallende Verlauf deutlich steiler ist, wird dies auf Grund der geringen Beschleunigung des Fahrzeugs 1 und/oder des geringeren aufgebrachten muskulären Drehmoments von einem Benutzer oder Fahrer erfahrungsgemäß nicht als ruckartig empfunden.

Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:

Bei eBikes kann es im Allgemeinen beim Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Unterstützungsgeschwindigkeit, welche EU-weit auf 25 km/h festgesetzt ist, durch das Herunterregeln der Motorunterstützung beim Benutzer oder Fahrer zu einem unangenehmen Gefühl kommen, als würde man gegen eine Wand fahren.

Dies hängt einerseits psychologisch damit zusammen, dass der Benutzer Fahrer an die Motorunterstützung gewöhnt ist und oberhalb von 25 km/h die eigene Tretleistung verstärkt wahrnimmt.

Zusätzlich hängt dies technisch damit zusammen, dass der Benutzer oder Fahrer unterhalb der maximalen Unterstützungsgeschwindigkeit von 25 km/h aufgrund der Motorunterstützung vergleichsweise stark und/oder mit wenig Mühe beschleunigen kann oder beschleunigt.

Zum Beispiel beginnt ab 24 km/h ein lineares Herunterregeln oder Abriegeln der Motorunterstützung, welche zum Beispiel bei 27,5 km/h auf null reduziert oder abgefallen ist.

Dieses relativ abrupte Herunterregeln, z.B. im Sinne einer Rampe, führt zu einer möglicherweise als negativ empfundenen negativen zeitlichen Änderung der Beschleunigung. Dies kann im Extremfall so empfunden werden, als würde aktiv der Fahrer oder Benutzer gebremst werden.

Die Idee der erfindungsgemäßen Funktionsweise greift in die oben genannten technischen Zusammenhänge ein:

- Abhängig von der Beschleunigung des Fahrzeugs oder Fahrrads erfolgt das Herunterregeln der Motorunterstützung bereits früher als bei den

herkömmlichen 24 km/h. Je höher die Beschleunigung des Fahrzeugs/Fahrrads ist, desto geringer wird der Wert der Geschwindigkeit eingestellt, bei welcher das Herunterregeln beginnt.

- Dadurch wird ein harmonischeres Erreichen der Endgeschwindigkeit erreicht, die Beschleunigung vermindert sich beim Erreichen der Marke 25 km/h nicht so plötzlich.

- Trotzdem wird die gleiche Endgeschwindigkeit erreicht. Gegebenenfalls kann die Rampe sogar bei verschwindender Beschleunigung erst bei höheren Geschwindigkeiten des Fahrzeugs oberhalb von 24 km/h beginnen, so dass mit Motorunterstützung unter Umständen höhere Endgeschwindigkeiten möglich sind.

Das Herunterregeln kann aufgefasst werden als Kompromiss zwischen der gesetzlich erlaubten maximalen Geschwindigkeit und einem möglichst sanften Herunterregeln.

Bei hohen Beschleunigungen wird früher heruntergeregelt, also bei niedrigeren Geschwindigkeiten, zum Beispiel proportional zur Beschleunigung und/oder ab frühestens 20 km/h.

Dadurch ergeben sich als Vorteile eine geringere negative zeitliche Änderung der Beschleunigung, eine sanftere Abriegelung der Motorunterstützung, so dass das Gefühl, gegen eine Wand zu fahren, ausbleibt, wobei berücksichtigt wird, dass das störende Empfinden, gegen eine Wand zu fahren, umso stärker ausgeprägt ist, je mehr Drehmoment vom Fahrer abgegeben wird. Da sind die Vorteile, die erfindungsgemäß erzielt werden, bei starken Unterstützungsmotoren und insbesondere bei Vorgängen mit Beschleunigungen an Steigungen, größer.

Bei geringen Beschleunigungen kann später mit dem Herunterregeln begonnen werden, zum Beispiel proportional zur Beschleunigung und/oder spätestens ab einer bestimmten vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit.

Dabei ergibt sich als Vorteil, dass eine Motorunterstützung effektiv bis zu höheren Geschwindigkeiten möglich ist.

Ferner sind in Abhängigkeit vom jeweiligen Arbeitspunkt höhere

Endgeschwindigkeiten denkbar. Zum Beispiel ist eine Mittel um 1 km/h oder 4 % gesteigerte Endgeschwindigkeit denkbar, ohne dass dadurch die rechtlichen Rahmenbedingungen verletzt würden.

Figur 4 zeigt ein Diagramm eines alternativen Verlaufs der Motorunterstützung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v und der jeweiligen

Fahrzeugbeschleunigung. Im Gegensatz zu Figur 2 handelt es sich hier jedoch um einen Verlauf der Motorunterstützung mittels eines Speed-Pedelecs beziehungsweise S-Pedelecs, welches einen Fahrer zusätzlich zur Trittkraft motorisch bis 45 km/h unterstützt beziehungsweise bis zur

Fahrzeuggeschwindigkeit von 45 km/h ein unterstützendes Motordrehmoment erzeugt beziehungsweise bereitstellt.

Entsprechend der Darstellung gemäß Figur 2 repräsentiert die Abszisse 41 eine Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 und die Ordinate 42 eine relative

Motorunterstützung. Die relative Motorunterstützung repräsentiert insbesondere das erzeugte Motordrehmoment des Elektromotors des Fahrzeugs zum Antrieb des Fahrzeugs im Verhältnis zu einem durch den Fahrer aufgebrachten

Fahrerdrehmoment, welches durch die Trittkraft des Fahrers resultiert und vorteilhafterweise im Bereich der Kurbelwelle des Fahrzeugs ermittelt wird.

Der Verlauf beziehungsweise die Spur 43 repräsentiert eine Regelung des Motordrehmoments mit einer ersten Grenzgeschwindigkeit 44 und einer zweiten Grenzgeschwindigkeit 45. Bei einer aktuellen und insbesondere erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeug 47 wird eine zunehmende Beschleunigung erfasst, wobei die erfasste Beschleunigung insbesondere einen Schwellenwert für die Beschleunigung überschreitet. Anschließend wird die erste

Grenzgeschwindigkeit 44 in Abhängigkeit der erfassten Beschleunigung des Fahrzeugs angepasst beziehungsweise eingestellt, wodurch in Abhängigkeit der resultierenden Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Verläufe 43-1 oder 43-2 resultieren. Die Anpassung der ersten Grenzgeschwindigkeit erfolgt bevorzugt für eine vorgegebene Zeitspanne. Danach wird die erste Grenzgeschwindigkeit bevorzugt wieder auf den ursprünglichen Betrag der ersten

Grenzgeschwindigkeit 44 zurückgestellt beziehungsweise geändert, wobei das Motordrehmoment während der Einstellungen beziehugnsweise Anpassungen vorteilhafterweise jeweils stetig erzeugt wird.

Der Verlauf beziehungsweise die Spur 43 stellt den un- bzw.

geringbeschleunigten Zustand dar und weist ein lineares Abfallen der Motorunterstützung zwischen 25 km/h und 45 km/h auf. Dieses Abfallen der Motorunterstützung und die damit bereits bei 25 km/h einsetzende

Leistungsreduktion kann einerseits zur Produktdifferenzierung verwendet werden, aber auch notwendig sein, um die Dauerlauffestigkeit des

Antriebssystems beziehungsweise des Elektromotors zum Antrieb zu

garantieren.

Die Verläufe beziehungsweise Spuren 43-1 und 43-2 repräsentieren jeweils eine Änderung beziehungsweise Einstellung der ersten Grenzgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten Beschleunigung des Fahrzeugs. Ab einem

Schwellwert der Beschleunigung wird vorteilhafterweise mit zunehmender Beschleunigung die erste Grenzgeschwindigkeit erhöht, wobei die zweite Grenzgeschwindigkeit in dieser Ausführung nicht angepasst wird und

beispielsweise eine gesetzlich maximal zulässige Geschwindigkeit von 45 km/h repräsentiert.

Spur 43 stellt folglich den Verlauf der relativen Motorunterstützung, welche das erzeugte Motordrehmoment repräsentiert, für Beschleunigungen a des

Fahrzeugs kleiner gleich dem Schwellwert a dar. Die Spuren 43-1 und 43-2 repräsentieren Verläufe der relativen Motorunterstützung für erfasste

Beschleunigungen größer dem Schwellenwert a bei einer Geschwindigkeit 47 größer der ursprünglichen ersten Grenzgeschwindigkeit.

Die Spuren 43-1 und 43-2 stellen im Vergleich zur Spur 43 eine Vergrößerung der Fläche unterhalb der Motorunterstützungskennlinie dar. Ganz allgemein kann eine solche Vergrößerung auch über andere Verfahren erzielt werden.

Beispielsweise können statt der ersten Grenzgeschwindigkeit andere Punkte auf der Rampe in Abhängigkeit der Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder des Drehmoment des Fahrers zu höheren Geschwindigkeiten verschoben werden.