Die Erfindung betrifft ein mehrspuriges Pedelec mit einer Tretkurbel und einem daran angeordneten Pedal zum Antreiben des Pedelecs mit Muskelkraft, einer von der Tretkurbel antreibbaren Tretlagerwelle zum Übertragen einer Antriebskraft in eine Antriebs- Drehrichtung auf ein Antriebsmittel, einer mit der Tretlagerwelle in Wirkverbindung stehenden Freilaufeinheit, wobei eine Drehung der Tretlagerwelle entgegen der Antriebs- Drehrichtung die Freilauf-Drehrichtung der Freilaufeinheit ist, bei der die Tretlagerwelle und das Antriebsmittel mechanisch entkoppelt sind, einer Messeinheit zur Erfassung einer Fahrgeschwindigkeit des Pedelecs und einem bateriebetriebenen Elektro-Zusatzantrieb .

Pedelecs im Allgemeinen sowie mehrspurige Pedelecs im Speziellen sind aus dem Stand der Technik an sich gut bekannt, weshalb es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises an dieser Stelle nicht bedarf,

Pedelecs verfügen in an sich bekannter Weise über eine Tretkurbel mit einem daran angeordneten Pedal zum Antreiben des Pedelecs mit Muskelkraft, Ferner verfügt das Pedelec über einen batteriebetriebenen Elektro-Zusatzantrieb, der den Muskelkraftantrieb elektromotorisch unterstützt, zumeist in Abhängigkeit Fahrgeschwindigkeit des Pedelecs und/oder der Drehzahl einer von der Tretkurbel angetriebenen Tretlagerwelle,

Die Tretlagerwelle steht in Wirkverbindung mit einem Antriebsmitel, beispielsweise einem Zahnrad, über welches eine Kette oder ein Zahnriemen zum anzutreibenden Rad des Pedelecs geführt ist. Dabei erfolgt bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung eine Übertragung einer Antriebskraft von der Tretlagerwelle auf das Antriebsmittel, wobei die die Tretlagerwelle in Antriebs-Drehrichtung verdreht, d.h. ein Verwender die Tretkurbel mit Muskelkraft in Vorwärtsrichtung bewegt.

Es ist ferner eine Freilaufeinheit vorgesehen, die in Wirkverbindung mit der Tretlagerwelle steht, wobei eine Drehung der Tretlagerwelle entgegen der Antriebs-Drehrichtung die Freilauf-Drehung der Freilaufeinheit ist, bei der die Tretlagerwelle und das Antriebsmittel mechanisch entkoppelt sind. Die Freilaufeinheit sorgt mithin für eine kraftübertragende Verbindung zwischen Tretlagerwelle und Antriebsmittel im Falle einer Verdrehbewegung der Tretlagerwelle in Antriebs-Drehrichtung, Wenn hingegen eine Verdrehbewegung der Tretlagerwelle entgegen der Antriebs-Drehrichtung erfolgt, mithin bei einer Rückwärtsbetätigung der Tretkurbel, so sind die Tretlagerwelle und das Antriebsmitel mechanisch voneinander entkoppelt, so dass keine Kraftübertragung zwischen Tretlagerwelle und Antriebsmitel stattfindet. Ein Pedelec der vorbekannten Bauart verfügt mithin nicht über einen per Muskelkraft zu betreibenden Rückwärtsgang.

Ein gatungsgemäßes Pedelec verfügt des Weiteren über eine Messeinheit zur Erfassung einer Fahrgeschwindigkeit des Pedelecs. Diese Messeinheit dient in der Regel nicht nur dazu, einem Verwender während einer bestimmungsgemäßen Fahrt mit dem Pedelec die Fahrgeschwindigkeit anzeigen zu können, sie dient auch dazu, den Elektro-Zusatzantrieb bei Erreichen einer maximal zulässigen Fahrgeschwindigkeit automatisch abschalten zu können. Ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit ist mithin nur noch ein reiner Muskelbetrieb möglich, eine Unterstützung durch den batteriebetriebenen Elektro- Zusatzantrieb findet ab dieser Geschwindigkeit dann nicht mehr statt.

Aufgrund des Freilaufs scheidet eine durch Muskelkraft angetriebene Rückwärtsfahrt aus. Die mangelnde Möglichkeit einer Rückwärtsfahrt wird insbesondere bei mehrspurigen Pedelecs als nachteilig empfunden, weshalb ein ausschließlich elektromotorisch antreibbarer Rückwärtsgang vorgeschlagen worden ist.

Obgleich sich ein elektromotorisch angetriebener Rückwärtsgang bei mehrspurigen Pedelecs im alltäglichen Praxiseinsatz bewährt hat, besteht Verbesserungsbedarf, insbesondere hinsichtlich der Handhabung. Denn die aus dem Stand der Technik diesbezüglich vorbekannten Konstruktionen machen es erforderlich, dass der Verwender eine Gangschaltung zu betätigen hat, die zwischen Vorwärtsgang, Rückwärtsgang und Neutralstellung unterscheidet. Diese vorbekannte Konstruktion verkompliziert die Handhabung des Pedelecs, verteuert die Herstellung durch weitere Baukomponenten und ist zudem aufgrund dieser weiteren Baukomponenten stör- und verschleißanfällig. Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Mehrspurpedelec der eingangs genannten Art konstruktiv dahingehend weiterzuentwickeln, dass in vereinfachter Weise auch eine Rückwärtsfahrt gestatet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Mehrspurpedelec der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das sich auszeichnet durch eine Sensoreinheit zur Erfassung einer Drehrichtung der Tretlagerwelle und eine Umschalteinrichtung für den Elektro-Zusatzantrieb, wobei die Umschalteinrichtung mit einer Auswerteeinheit die von der Messeinheit erfasste Fahrgeschwindigkeit einerseits und die von der Sensoreinheit erfasste Drehrichtung andererseits auswertet, und die ausgehend von einem Stillstand des Pedelecs bei einer Drehung der Tretlagerwelle entgegen der Antriebs-Drehrichtung mit einer Schalteinheit die Drehrichtung des Elektro-Zusatzantriebs in eine Rückwärtsrichtung umkehrt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung macht es möglich, die ohnehin vorhandene Freilaufeinheit dazu zu nutzen, verwenderseitig zwischen einem Vorwärtsbetrieb einerseits und einem Rückwärtsbetrieb andererseits unterscheiden zu können. Dies vereinfacht die Handhabung und vermeidet den Einsatz von Schalteinrichtungen, was verringerte Herstellkosten ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Pedelec verfügt über eine Umschalteinrichtung, die in Wirkverbindung mit dem Elektro-Zusatzantrieb steht. Dabei kann der Elektro-Zusatzantrieb mitels der Umschalteinrichtung aus einem Betrieb in Vorwärtsrichtung in einen Betrieb in Rückwärtsrichtung und umgekehrt überführt werden. Die Umschalteinrichtung verfügt zu diesem Zweck über eine Auswerteeinheit einerseits und eine Schalteinheit andererseits.

Die Auswerteeinheit wertet ein aus der Messeinheit stammendes Signal über die Fahrgeschwindigkeit einerseits und ein aus der Sensoreinheit stammendes Signal über die Drehrichtung der Tretlagerwelle andererseits aus. Je nach Auswerteergebnis erfolgt eine Schaltung des Elektro-Zusatzantriebs.

Erfindungsgemäß ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass ausgehend von einem Stillstand des Pedelecs, wenn also die von der Messeinheit erfasste Fahrgeschwindigkeit Null beträgt, eine Umkehrung des Elektro-Zusatzantriebs in eine Rückwärtsrichtung erfolgt, wenn verwenderseitig die Tretlagerwelle entgegen der Antriebs-Dreh richtung verdreht wird. Für eine solche Umkehrung der Drehrichtung des Elektro-Zusatzantriebs dient die Schalteinheit der Umschalteinrichtung.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erlaubt mithin eine Funktionsweise wie folgt. Ein sich im herkömmlichen Vorwärtsbetrieb befindliches Pedelec wird verwenderseitig zum Stillstand gebracht. Die Fahrtgeschwindigkeit ist im Moment des Stillstandes Null, was seitens der Messeinheit detektiert wird. Verdreht der Verwender die Tretlagerwelle nun in Freilauf-Drehrichtung, das heißt entgegen der Antriebs-Drehrichtung, so wird dies seitens der Umschalteinrichtung als Wunsch des Verwenders interpretiert, rückwärtsfahren zu wollen. Dabei ist dem Verwender eine Betätigung der Tretlagerwelle entgegen der Antriebs-Drehrichtung aufgrund der Freilaufeinheit gestattet. Sobald also seitens der Auswerteeinheit eine Betätigung der Tretlagerwelle entgegen der Antriebs-Drehrichtung detektiert wird, erfolgt mittels der Schalteinheit der Umschalteinrichtung eine Umkehrung der Drehrichtung des Elektro-Zusatzantriebs. Infolge dieser Umkehrung schaltet der Elektro-Zusatzantrieb von Vorwärtsfahrt auf Rückwärtsfahrt. Es erfolgt dann ein ausschließlich elektromotorisch angetriebenes Rückwärtsfahren, das heißt unabhängig davon, ob verwenderseitig nach wie vor die Tretkurbel entgegen der Antriebsdreh richtung verdreht wird oder nicht. Aufgrund des Freilaufes verdrehen im Übrigen bei einer Rückwärtsfahrt die Tretkurbeln nicht mit, so dass weder für den Verwender eine Verletzungsgefahr besteht, noch sonstige Maßnahmen zur Aufrechterhaltung des Rückfahrbetriebs erforderlich sind.

Zur Beendigung einer Rückfahrbewegung ist in an sich bekannter Weise eine Bremseinrichtung des Pedelecs verwenderseitig zu benutzen. Sobald nach erfolgter

Rückwärtsfahrt das Pedelec mittels der Bremseinrichtung zum Stillstand gebracht worden ist, kann durch herkömmliches Vorwärtstreten erneut eine motorunterstützte Vorwärtsfahrt aufgenommen werden. Das verwenderseitige Vorwärtstreten wird mittels der Sensoreinheit detektiert, mitels die Auswerteeinheit ausgewertet und von der Umschalteinrichtung als Wunsch des Verwenders interpretiert, nach erfolgter

Rückwärtsfahrt nunmehr wieder vorwärts fahren zu wollen. Die Umschalteinrichtung der Umschalteinrichtung schaltet deshalb die Drehrichtung des Elektro-Zusatzantriebs wieder um. Erfindungsgemäß ist deshalb gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Umschalteinrichtung ausgehend von einem erneuten Stillstand des Pedelecs bei einer Drehung der Tretlagerwelle in Antriebs-Drehrichtung mit der Schalteinheit die Drehrichtung des Elektro-Zusatzantriebs zurück in die Vorwärtsrichtung umkehrt. Der Verwender des erfindungsgemäßen Pedelecs kann mithin durch einfache Betätigung der Tretlagerwelle über die daran angebrachten Tretkurbeln aus einem Vorwärtsbetrieb in einen Rückwärtsbetrieb schalten und umgekehrt. Dabei ist für ein solches Schalten keine zusätzliche Schalteinrichtung erforderlich. Insbesondere bedarf es keines separaten Getriebes, um zwischen Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt und Neutralstellung unterscheiden zu können. Die Umschaltung in den Rückwärtsbetrieb erfolgt vielmehr in natürlicherweise und für den Verwender deshalb auch selbsterklärend dadurch, dass er unter Nutzung des Freilaufs rückwärts tritt. Dabei wird nicht infolge dieses Rückwärtstretens eine Rückfahrt durch Muskelkraft erzeugt, sondern das Rückwärtstreten in den Freilauf wird als Wunsch des Verwenders erkannt, rückwärtsfahren zu wollen, infolgedessen der Elektro- Zusatzantrieb einschaltet, und zwar mit einer zur Vorwärtsfahrt umgekehrte Drehrichtung, so dass es zu einer elektromotorisch angetriebenen Rückwärtsfahrt kommt.

Dabei ist es gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass der Elektro-Zusatza ntrieb bei einem Betrieb in Rückwärtsrichtung unabhängig von der

Fahrgeschwindigkeit und/oder der Drehzahl der Tretlagerwelle mit einer konstanten Drehzahl betreibbar ist.

Anders als bei einer Vorwärtsfahrt ist die elektromotorische Unterstützung bei einer Rückwärtsfahrt mithin weder von der Fahrgeschwindigkeit noch von der Drehzahl der Tretlagerwelle abhängig. Der Elektromotor wird vielmehr mit einer vorgegebenen Drehzahl konstant betrieben, die der Elektromotor anfährt, sobald nach einem Stillstand des Pedelecs verwenderseitig rückwärts in den Freilauf getreten wird. Es findet insofern keine Unterstützung einer muskelkraftbedingten Rückfahrbewegung statt, sondern die Rückwärtsfahrt ist ausschließlich elektromotorisch angetrieben. Der Verwender kann wahlweise weiterhin den Freilauf rückwärts treten oder auch seine Rückwärtstretbewegung einstellen. Die Rückwärtsfahrt wird elektromotorisch solange aufrechterhalten, bis verwenderseitig eine Bremseinrichtung bis zum Stillstand des

Pedelecs betätigt wird. Ist der Stillstand erreicht, so kann der Verwender für eine erneute Rückwärtsfahrt rückwärts in den Freilauf treten oder aber wahlweise vorwärts in den Freilauf treten, so dass es dann im Weiteren zu einer Vorwärtsfahrt des Pedelecs kommt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die

Umschaiteinrichtung ausgehend von einem Fährbetrieb des Pedelecs bei einer Drehbewegung der Tretlagerwelle entgegen der Antriebs-Dreh richtung mit der Schalteinheit den Elektro-Zusatzantrieb in einen Rekuperationsbetrieb umschaltet.

Gemäß dieser Ausführungsvariante kann während einer Vorwirtsfahrt des Pedelecs rückwärts in den Freiiauf mit der Folge getreten werden, dass der Elektro-Zusatzantrieb in einen Rekuperationsbetrieb umschaltet. Im Falle eines Rückwärtstretens in den Freilauf bei einem Fährbetrieb des Pedelecs erfolgt mithin nicht ein Umschalten des Elektro- Zusatzantriebs in einen Rückwärtsbetrieb. Dies ist nur möglich, wenn das Pedelec vorher angehalten, das heißt in Stillstand versetzt worden ist. Ist dies nicht geschehen, befindet sich das Pedelec also noch im Fährbetrieb, so wird infolge eines Rückwärtstretens in den Freilauf ein Umschalten des Elektro-Zusatzantriebs in einen Rekuperationsbetrieb ermöglicht, was zu einem Abbremsen des Pedelecs bei gleichzeitiger generatorischer Erzeugung von elektrischem Strom führt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann mithin in synergetischer Weise als generatorische Bremse einerseits sowie als elektromotorischer Rückwärtsantrieb genutzt werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit einen Magnetsensor aufweist. Es ist so in einfacher und zuverlässiger Weise möglich, die Drehrichtung der Tretlagerwelle zu erfassen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ferner bevorzugt, dass die Sensoreinheit nicht nur die Drehrichtung, sondern auch die Drehzahl der Tretlagerwelle erfasst. Die erbringt weitere Steuerungsmöglichkeiten, insbesondere eine Betätigung des Elektro-Antriebs in Abhängigkeit der erfassten Drehzahl.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen

Fig. 1 in einer schematischen Diagrammdarstellung die Funktionsweise nach der Erfindung und

Fig. 2 in einer schematischen Diagrammdarstellung einen Entscheidungsbaum. Fig. 1 lässt in schematischer Diagrammdarstellung eine Messeinheit t und eine Sensoreinheit 2 erkennen. Die Messeinheit t ist dazu ausgerüstet, im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall des erfindungsgemäßen Pedelecs dessen Fahrgeschwindigkeit erfassen zu können. Die Sensoreinheit 2 dient indes dazu, die Drehrichtung einer Tretlagerwelle des Pedelecs zu erfassen.

Erfindungsgemäß ist des Weiteren eine Umschalteinrichtung 3 vorgesehen, die ihrerseits eine Auswerteeinheit 4 sowie eine Schalteinheit 5 aulweist,

Ein von der Messeinheit 1 abgegebenes Messsignal 7 wird ebenso wie ein von der Sensoreinheit 2 abgegebenes Sensorsignal 8 an die Auswerteeinheit 4 der

Umschalteinrichtung 3 übermittelt Hier findet eine Auswertung der beiden Signale statt und die Auswerteeinheit 4 gibt ein entsprechendes Auswertesignal 9 an die Schalteinheit 5 ab.

Die Schalteinheit 5 gibt wiederum ihrerseits ein Schaltsignal 10 an einen Elektro- Zusatzantrieb 6 des Pedelecs ab. Infolgedessen kommt es zu einem Schalten des Elektro- Zusatzantriebs 6 in Abhängigkeit der beiden Eingangssignale, nämlich des Messsignals 7 einerseits und des Sensorsignals 8 andererseits.

Es sind insbesondere vier mögliche Schaltentscheidungen bezüglich des Elektro- Zusatzantriebs 6 gegeben, wie dies die schematische Baumdiagrammdarstellung nach Fig. 2 zeigt.

Der Auswerteeinheit 4 wird ein Messsignal 7 zugeführt. Gemäß diesem Messsignal 7 befindet sich das Fahrrad entweder in einem Fährbetrieb, es bewegt sich also, oder im Stillstand. Diese beiden Möglichkeiten sind im Diagramm nach Fig. 2 durch die Pfeile 11 und 12 dargestellt, wobei Pfeil 11 eine ermittelte Fahrgeschwindigkeit von Null, das heißt den Stillstand repräsentiert, wohingegen Pfeil 12 eine ermittelte Fahrgeschwindigkeit von # Null repräsentiert.

Die Auswerteeinheit 4 wird ferner mit einem Sensorsignal 8 beschickt. Dies entweder unter der Voraussetzung, dass die Fahrgeschwindigkeit des Pedelecs in Entsprechung des Pfeils 11 Null oder in Entsprechung des beträgt.

Das Sensorsignal 8 repräsentiert die Drehrichtung der Tretlagerwelle, wobei die Tretlagerwelle entweder in Antriebs-Drehrichtung oder in entgegengesetzt hierzu, das hießt in Freilaufrichtung verdrehen kann. Dies symbolisieren in Fig. 2 die Pfeile 13 und 14 einerseits bzw. die Pfeile 15 und 16 andererseits, wobei die Pfeile 13 und 15 eine Verdreh beweg ung der Tretlagerwelle entgegen der Antriebs-Drehrichtung und die Pfeile 14 und 16 eine Verdrehbewegung der Tretlagerwelle in Antriebs-Drehrichtung meinen. Im Ergebnis können so vier Betriebszustinde 17 bis 20 unterschieden werden.

Die Betriebszustände 17 und 18 ergeben sich ausgehend von einem Stillstand des Pedelecs. Erfolgt gemäß Pfeil 13 ein Rücktritt, so folgt der Betriebszustand 17, demgemäß ein ausschließlich elektromotorisch angetriebenes Rückwärtsfahren stattfindet. Gemäß Pfeil 14 erfolgt ein Vorwärtstreten, das zu dem Betriebszustand 18 führt, wonach sich ein muskelkraftinduziertes Vorwärtsbewegen mit elektromotorischer Unterstützung in herkömmlicher Weise ergibt.

Die Betriebszustände 19 und 20 ergeben sich ausgehend von einem Fährbetrieb des Pedelecs. Ein Rückwärtstreten gemäß Pfeil 15 führt dann zum Betriebszustand 19, demgemäß der Elektro-Zusatzantrieb 6 in einen Rekuperationsbetrieb umgeschaltet wird, infolgedessen eine generatorische Stromerzeugung stattfindet.

Ein Vorwärtsbetrieb gemäß Pfeil 16 führt zum Betriebszustand 20, wonach in Gleichwirkung zum Betriebszustand 18 ein muskelinduziertes Vorwärtsbewegen mit elektromotorischer Kraftunterstützung stattfindet.

Bezugszeichen

1 Messeinheit

2 Sensoreinheit 3 Umschalteinrichtung

4 Auswerteeinheit

5 Schalteinheit

6 Elektro-Zusatzantrieb

7 Messsignai 8 Sensorsignal

9 Auswerteeinheit

10 Schaltsignal

11 Pfeil

12 Pfeil 13 Pfeil

14 Pfeil

15 Pfeil

16 Pfeil

17 Betriebszustand 18 Betriebszustand

19 Betriebszustand

20 Betriebszustand