EP-2840017-B1 - Vehicle that can be operated using muscle power and/or engine power and method for operating the vehicle

Inventors

• STEGMAIER, JUERGEN

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20140623

Claims (10)

1. Vehicle which is able to be operated using muscle power and/or motor power, in particular an electric bicycle, comprising: - a crank drive (2), by means of which a driver torque generated by a driver is able to be introduced, - an electric drive (3), which can apply a drive torque, and - measurement of the driver torque, and - a control unit (10) which is configured to switch off the electric drive (3) in the absence of the driver torque, - wherein the control unit (10) comprises a monitoring device which ensures that, when a predetermined driver torque is undershot, the electric drive (3) is still operated for a predetermined period of time (t), and - wherein a duration of the predetermined period of time (t) is variable as a function of a pedal frequency (f) of the driver.
2. Vehicle according to Claim 1, characterized in that the control unit (10) is configured to set the predetermined period of time (t) shorter as pedal frequency (f) increases.
3. Vehicle according to either of the preceding claims, characterized in that the control unit (10) is configured to determine the pedal frequency of the driver as a function of a rotational speed of the electric drive (3).
4. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (10) is configured to determine the pedal frequency of the driver as a function of a maximum (OT) of the driver torque (F) and/or of a minimum (UT) of the driver torque (F).
5. Vehicle according to one of the preceding claims, further comprising a sensor for determining the pedal frequency of the driver.
6. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (10) is configured to continuously adjust the predetermined period of time (t) in line with the pedal frequency of the driver.
7. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the electric drive (3) is arranged on the crank drive (2).
8. Method for operating a vehicle which is able to be operated using muscle power and/or motor power, in particular an electric bicycle, wherein the vehicle comprises a crank drive (2) and an electric drive (3), comprising the steps of: - determining a pedal frequency (f) with which a driver actuates the crank drive (2), and - measuring the driver torque, and - determining a predetermined period of time (t) over which the electric drive (3) is still to be operated when the driver drops below a predetermined driver torque, wherein the predetermined period of time (t) is determined variably as a function of the pedal frequency (f).
9. Method according to Claim 8, characterized in that the pedal frequency (f) of the driver is determined by means of a rotational speed of the electric drive (3) and/or by means of a maximum and/or minimum of the driver torque and/or by means of a sensor.
10. Method according to Claim 8 or 9, characterized in that the predetermined period of time (t) is continuously adjusted in line with the pedal frequency (f) of the driver.

Description

Stand der Technik Die vorliegende Erfindung betrifft ein mit Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbares Fahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrrad, sowie ein Verfahren zum Betreiben des mit Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbaren Fahrzeugs. Derartige Fahrzeuge sind beispielsweise als Elektrofahrräder mit einem zusätzlichen elektrischen Antrieb bekannt, wobei der elektrische Antrieb ein Fahren des Fahrzeugs beim Pedalieren bis zu einer vorbestimmten Höchstgeschwindigkeit (z.B. 25 km/h) unterstützen kann. Bei derartigen Elektrofahrrädern kann ferner die Anforderung bestehen, den elektrischen Antrieb auszuschalten, sobald der Fahrer ein Pedalieren einstellt. Derartige Elektrofahrräder umfassen häufig einen Sensor zur Bestimmung einer Kurbelposition und/oder einen Drehzahlsensor, um eine Drehzahl der Kurbel zu bestimmen. Mit diesen Sensoren kann ein Pedalstillstand erkannt werden und das Abschalten des elektrischen Antriebs eingeleitet werden. Eine Alternative zu diesen Sensoren basiert auf einer Auswertung eines Drehmomentverlaufs an der Tretwelle. Ein Abschaltkriterium muss hierbei sein, dass kein von einem Fahrer aufgebrachtes Fahrerdrehmoment mehr gemessen wird. Aufgrund des oberen und unteren Totpunkts des Kurbeltriebs ist an der Tretwelle ein sinusförmiger Signalverlauf des Fahrerdrehmoments erfassbar. Dieser Ansatz würde jedoch zu einem unerwünschten, periodischen Abschalten des elektrischen Antriebs am unteren Totpunkt des Kurbeltriebs führen. Daher wird in der Praxis eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, welche bei Unterschreiten einer definierten Fahrerdrehmomentschwelle einen Zähler startet. Steigt das Fahrerdrehmoment nicht innerhalb einer definierten festen Zeitspanne wieder an, wird der elektrische Antrieb abgeschaltet. Die Dauer dieser vorbestimmten Zeitspanne ist dabei konstant. Aufgrund dieser vorbestimmten Zeitspanne, in welcher der elektrische Antrieb noch nicht unterbrochen wird, wird das Elektrofahrrad weiter durch den elektrischen Antrieb angetrieben, obwohl der Fahrer aufgehört hat zu pedalieren. Dies wird von vielen Fahrern jedoch als störend empfunden, da das Elektrofahrrad den Fahrerwunsch nicht unmittelbar umsetzt. Ein weiterer Problemkreis ergibt sich insbesondere bei Nabenschaltungen, da das Nachlaufen des elektrischen Antriebs beim Schalten ungünstig ist, da ein Gangwechsel bei Nabenschaltungen nicht unter hohen Kettenkräften erfolgen kann. Somit muss der Fahrer nach Einstellen des Pedalierens noch die vorbestimmte Zeitspanne abwarten, bis ein Gangwechsel erfolgreich möglich ist. Auch ein Reduzieren der vorbestimmten Zeitdauer, mit welcher der elektrische Antrieb nachläuft, löst das Problem nicht, da insbesondere bei geringen und unregelmäßigen Trittfrequenzen mit ausgeprägten Tiefpunkten des muskelerzeugten Drehmoments die Unterstützung durch den elektrischen Antrieb regelmäßig unterbrochen werden würde. Dies führt jedoch zu einem sehr ruppigen und unkomfortablen Fahrverhalten. EP 0 738 653 A2 offenbart die folgenden Merkmale von Anspruch 1: Mit Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbares Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrrad, umfassend:-einen Kurbeltrieb, über welchen ein von einem Fahrer erzeugtes Fahrerdrehmoment einbringbar ist, einen elektrischen Antrieb, welcher ein Antriebsdrehmoment aufbringen kann, und- eine Steuereinheit, welche eingerichtet ist, den elektrischen Antrieb bei Nichtvorhandensein des Fahrerdrehmoments abzuschalten, wobei die Steuereinheit welche sicherstellt, dass der elektrische Antrieb noch für eine vorbestimmte Zeitspanne betrieben wird, und wobei eine Dauer der vorbestimmten Zeitspanne variabel in Abhängigkeit einer Trittfrequenz des Fahrers ist. EP 0 738 653 A2 offenbart die folgenden Merkmale von Anspruch 8: Verfahren zum Betreiben eines mit Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbaren Fahrzeugs, insbesondere Elektrofahrrad, wobei das Fahrzeug einen Kurbeltrieb und einen elektrischen Antrieb umfasst, umfassend die Schritte: Bestimmen einer Trittfrequenz, mit welcher ein Fahrer den Kurbeltrieb betätigt, und Bestimmen einer vorbestimmten Zeitspanne, über welche der elektrische Antrieb noch betrieben werden soll, wobei die vorbestimmte Zeitspanne variabel in Abhängigkeit der Trittfrequenz bestimmt wird. Offenbarung der Erfindung Das erfindungsgemäße mit Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbare Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Anpassung des Abschaltverhaltens für einen elektrischen Antrieb an die jeweilige Fahrsituation möglich ist. Erfindungsgemäß kann dabei bei sehr einfachem und kostengünstigem Aufbau eine sichere Erfassung eines Einstellens des Pedalierens durch den Fahrer erfasst werden und somit eine schnelle Abschaltung des elektrischen Antriebs ermöglicht werden. Durch die Reduzierung der Nachlaufeigenschaften des elektrischen Antriebs kann ferner auch eine Sicherheit des Fahrzeugs erhöht werden. Ferner sind insbesondere bei Nabenschaltungen schnellere Schaltvorgänge möglich. Wei