DE102018203982A1

DE102018203982A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Motorleistung eines elektrisch angetriebenen Zweirads

Info

Publication number: DE102018203982A1
Application number: DE102018203982.8A
Authority: DE
Inventors: Juergen Stegmaier; Tim Dackermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-09-19

Abstract

Die Erfindung beansprucht ein Verfahren zur Regelung einer Steuerung eine Antriebseinheit eines Zweirads sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Regelung. Das Zweirad kann dabei ein Elektrofahrrad, ein Pedelec oder ein eScooter sein. Das Zweirad, bei dem dieses Verfahren bzw. diese Vorrichtung zum Einsatz kommt, weist wenigstens eine Tretkurbel, eine Antriebseinheit, eine Energieversorgungseinheit für die Antriebseinheit sowie eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinheit in Abhängigkeit von der aktuellen Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer auf. Üblicherweise ist bei Elektrofahrrädern vorgesehen, dass die Antriebseinheit, z.B. ein elektrisch angetriebener Motor, nur dann zum Antrieb des Fahrzeugs beitragen kann, wenn der Fahrer ebenfalls wenigstens einen Teil des Antriebs beisteuert. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass für die vorliegende Erfindung lediglich die Betätigung der Tretkurbel erfasst wird, um daraus sowohl die Ansteuerung der Antriebseinheit als auch die Regelung der Steuerung vorzunehmen. Der Kern der Erfindung besteht dabei darin, dass eine erste Leistungsgröße erfasst wird, die ein Maß für die Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer während eines Zeitraums darstellt. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Drehmoment handeln, aber auch um die Tretfrequenz oder die vom Fahrer aufgebrachte Antriebsleistung. In Abhängigkeit der ersten Leistungsgröße wird anschließend eine Energiegröße bestimmt, die für die Regelung der Antriebseinheit verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Regelung der Steuerung der Antriebseinheit eines mittels motorischer Antriebseinheit und muskulärer Antriebsleistung durch den Fahrer antreibbares Zweirad, insbesondere ein Elektrofahrrad.
Stand der Technik
Bei gängigen Elektrofahrrädern erfolgt die Antriebsunterstützung mittels vorgewählter Unterstützungsmodi. Hierbei kann beispielsweise zwischen sportlicher oder reichweitenoptimierter Unterstützung gewählt werden. Wesentliche Merkmale dieser Unterstützungsmodi sind dabei, inwieweit die Zuschaltung durch die motorische Antriebseinheit in Abhängigkeit von der Tretleistung oder der Trittdrehzahl des Fahrers auf die Tretkurbel gesteuert wird. Hierbei gibt es beispielsweise proportionale oder dynamische Abhängigkeiten. Einzelne Modelle erlauben es dem Fahrer auch, eigene Abhängigkeiten zu definieren.
Darüber hinaus sind auch Elektrofahrräder bekannt, die kardiologische Werte als Grundlage zur Ansteuerung der Motorunterstützung heranziehen. So kann beispielsweise die Herzfrequenz verwendet werden, um dem Fahrer entweder einen größeren oder einen geringen Anteil der Antriebsleistung zu überlassen, z.B. zu Fitnesszwecken oder zur Vermeidung einer Überbeanspruchung.
Mit der vorliegenden Erfindung soll eine weitere Möglichkeit geschaffen werden, eine Steuerung der Antriebseinheit eines wenigstens teilweise mittels eines Motors antreibbaren Zweirads in Abhängigkeit der Fitness zu ermöglichen.
Hierzu solle die bereits am Zweirad vorhandenen Sensoren bzw. Vorrichtungen verwendet werden, um zusätzlichen Aufwand zu vermeiden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung beansprucht ein Verfahren zur Regelung einer Steuerung eines Antriebseinheit eines Zweirads sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Regelung. Das Zweirad kann dabei ein Elektrofahrrad, ein Pedelec oder ein eScooter sein. Das Zweirad, bei dem dieses Verfahren bzw. diese Vorrichtung zum Einsatz kommt, weist wenigstens eine Tretkurbel, eine Antriebseinheit, eine Energieversorgungseinheit für die Antriebseinheit sowie eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinheit in Abhängigkeit von der aktuellen Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer auf. Üblicherweise ist bei Elektrofahrrädern vorgesehen, dass die Antriebseinheit, z.B. ein elektrisch angetriebener Motor, nur dann zum Antrieb des Fahrzeugs beitragen kann, wenn der Fahrer ebenfalls wenigstens einen Teil des Antriebs beisteuert. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass für die vorliegende Erfindung lediglich die Betätigung der Tretkurbel erfasst wird, um daraus sowohl die Ansteuerung der Antriebseinheit als auch die Regelung der Steuerung vorzunehmen. Der Kern der Erfindung besteht dabei darin, dass eine erste Leistungsgröße erfasst wird, die ein Maß für die Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer während eines Zeitraums darstellt. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Drehmoment handeln, aber auch um die Tretfrequenz oder die vom Fahrer aufgebrachte Antriebsleistung. In Abhängigkeit der ersten Leistungsgröße wird anschließend eine Energiegröße bestimmt, die für die Regelung der Antriebseinheit verwendet wird.
Mit dem beanspruchten Gegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine aktuelle Ansteuerung der Antriebseinheit von einer vom Fahrer aufgebrachten Energieleistung während eines wenigstens teilweise zurückliegenden Zeitraums geregelt werden. Die zugrundeliegende Steuerung, die von der aktuellen Betätigung der Tretkurbel abhängt wird dabei lediglich modifiziert.
Die Energiegröße kann als integrale Größe bestimmt bzw. gebildet werden, um in Form einer „virtuellen Batterie“ bzw. eines virtuellen Energiespeichers für die Regelungszwecke zur Verfügung zu stehen. Hierzu kann die erste Leistungsgröße, die beispielsweise eine muskulär aufgebrachte Antriebsleistung bzw. Antriebsenergie des Fahrers, eine Trittfrequenz, ein Fahrerdrehmoment und/oder eine Durchschnittsleistung des Fahrers darstellen kann, während einer vorgebbaren oder vorgegebenen Zeitdauer integriert werden. Alternativ hierzu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zur Bestimmung bzw. zur Bildung der Energiegröße im Sinne der „virtuellen Batterie“ auch ein integraler Wert basierend auf der Differenz aus der ersten Leistungsgröße und einer Antriebsleistung der Antriebseinheit ebenfalls während einer vorgebbaren oder vorgegebenen Zeitdauer herangezogen wird. Letzteres hätte den Vorteil, dass nur der Anteil an Fahrerleistung in die Bestimmung der Energiegröße einfließt, welcher über der Motorantriebsleistung liegt. Ein Fahrer müsste somit mindestens so viel Leistung für den Antrieb aufbringen wie der ihn unterstützende Motor.
Als Start- bzw. Endbedingungen für die Wahl des Zeitraums oder der einzelnen Zeitpunkte, an denen die Energiegröße bestimmt, gebildet, errechnet oder integriert wird, können Betriebsgrößen des Zweirads, wie beispielsweise Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Neigungen, Steigungen, Ladezustände der Energieversorgungseinheit herangezogen werden aber auch Umfeldgrößen wie GPS-Positionen, erkannte Strecken, auf denen das Zweirad fährt. Es ist ebenfalls möglich, die Bestimmung der Energiegröße in Abhängigkeit von speziellen Anforderungen des Fahrers sowie beim Über- bzw. Unterschreiten eines Leistungsschwellenwertes durch die erste Leistungsgröße zu starten oder zu beenden.
Die Energiegröße kann zusätzlich noch Abhängig von einem Faktor k bestimmt werden. Hierbei würde der integrale Wert durch den Faktor überproportional oder unterproportional verändert, je nachdem, ob der Faktor k >1 oder k<1 gewählt wird. Hierdurch könnte eine überproportionale bzw. unterproportionale Erhöhung der virtuellen Batterie simuliert werden. Entsprechend könnte auch eine überproportionale bzw. unterproportionale Entnahme aus der virtuellen Batterie simuliert werden, wenn die Energiegröße in Abhängigkeit der Regelung der Steuerung der Antriebseinheit reduziert wird. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der der Faktor k abhängig von der Größe der ersten Leistungsgröße bzw. von der Differenz zwischen der ersten Leistungsgröße und er Antriebsleistung des Antriebs gewählt wird. Denkbar ist auch den Faktor k von der jeweiligen Änderungsgeschwindigkeit oder dem Vorzeichen der Differenz abhängig zu wählen.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, die aktuelle Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer mit einer zweiten Leistungsgröße zu erfassen. Hierbei kann die Steuerung der Antriebseinheit in Abhängigkeit von der durch die erste Leistungsgröße bzw. zusätzlich von der Antriebsleistung abgeleiteten Energiegröße als auch von einem Vergleich der zweiten Leistungsgröße mit einem Aktivierungsschwellenwert geregelt werden. Hierbei kann beispielsweise geprüft werden, ob die aktuelle Betätigung, z.B. die aktuelle Antriebsleistung des Fahrers über dem Aktivierungsschwellenwert liegt, bevor eine Regelung in die Steuerung eingreift.
Die Regelung der Antriebssteuerung kann ebenfalls davon abhängig erfolgen, ob ein entsprechender Energieschwellenwert durch die Energiegröße überschritten wird. In einer alternativen Ausbildung der Erfindung wird die Energiegröße wenigstens mit zwei voneinander unterschiedlichen Energieschwellenwerten verglichen, wobei jede Überschreitung eine andere Auswirkung auf die Regelung der Steuerung der Antriebseinheit hat.
Die erst und/oder die zweite Leistungsgröße, die die Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer repräsentiert kann unterschiedliche physikalische Größen repräsentieren. So ist denkbar, mittels eines Leistungsmessers eine (Durchschnitts-)Leistung des Fahrers zu erfassen. Es ist jedoch auch denkbar, das Fahrertretmoment, d.h. das Fahrerdrehmoment, mittels eines geeigneten Drehmomentsensors zu erfassen. Auch die Erfassung der Trittfrequenz ist durch einen entsprechenden Sensor möglich. Optional kann auch vorgesehen sein, die Antriebsleistung des Fahrers direkt integral mittels eines Sensors zu erfassen. Weiterhin ist denkbar, die Kraft und/oder die Energie zu erfassen, die der Fahrer auf die Pedale und somit die Tretkurbel ausübt. Hierbei könnten beispielsweise Piezoelemente und/oder Dehnungsmesstreifen auf der Welle oder der Pedale verwendet werden. Zur Ableitung der Energiegröße aus der ersten Leistungsgröße oder der aktuellen Betätigung des Fahrers auf die Tretkurbel kann die Erfassung der entsprechenden physikalischen Größen während einer vorgegebenen, einer vorgebbaren oder einer frei wählbaren Zeitdauer erfolgen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann auch der Ladezustand der Energieversorgungseinheit erfasst und bei der Regelung der Ansteuerung der Antriebseinheit verwendet werden. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Regelung im Sinne der zusätzlichen Freischaltung einer motorischen Antriebsleistung nur dann erfolgen kann, wenn die Energieversorgungseinheit einen ausreichenden Ladezustand aufweist. Hierzu kann ebenfalls ein Vergleich mit einem Ladezustandsschwellenwert durchgeführt werden. Optional kann auch vorgesehen sein, die Energiegröße in Abhängigkeit des Ladezustands der Energieversorgungseinheit zu skalieren. So könnte die Energiegröße bei einem niedrigen Ladezustand ebenfalls abgesenkt werden, so dass eine zusätzlich Aktivierung der Antriebsleistung durch die Antriebseinheit, z.B. durch einen höheren Unterstützungslevel, nicht mehr möglich ist. Im umgekehrten Fall könnte jedoch auch bei einem hohen Ladezustand der Energieversorgungseinheit die Energiegröße und somit die „virtuell“ zur Verfügung stehende Energie für eine zusätzliche Antriebsunterstützung erhöht werden. In einer weitere optionalen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Energiegröße im Sinne einer „virtuellen Batterie“ maximal den Energiewert erreicht, der sich als Ladezustand der Energieversorgungseinheit ergibt.
Weiterhin ist denkbar, die Regelung in Abhängigkeit von Betriebsgrößen des Zweirads, fahrdynamischen Größen und/oder Umgebungsgrößen durchzuführen.
Optional kann vorgesehen sein, dass eine Regelung der Antriebssteuerung nur dann erfolgen kann, wenn die Energiegröße einen ausreichenden Wert aufweist. Da bei der Verwendung der Energiegröße bzw. der damit verbundenen „virtuelle Batterie“ zur Regelung der Antriebssteuerung derer Wert abnimmt, kann vorgesehen sein, dass nur dann eine zusätzliche Antriebsleistung durch die Antriebseinheit zur Verfügung gestellt wird, wenn die Energiegröße größer oder wesentliche größer als Null ist. Weiterhin ist denkbar, dass die Regelung nur dann erfolgt, wenn die aktuelle Fahrerleistung in Abhängigkeit der zweiten Leistungsgröße größer als die Antriebsleistung der Antriebseinheit ist.
Die Antriebsleistung lässt sich beispielsweise aus dem Drehmoment der Antriebseinheit und der dadurch erzeugten Drehzahl berechnen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.
Figurenliste

1 zeigt die Anwendung der Erfindung anhand einer schematischen Darstellung einer Vorrichtung. In den 2 bis 4 sind Verfahren dargestellt, mit denen sich die Erfindung realisieren lässt.

Ausführungsformen der Erfindung
In der 1 wird anhand eines Blockschaltbilds eine mögliche Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form einer Vorrichtung dargestellt. Hierzu ist ein Steuergerät 100 vorgesehen, welches einen Speicher 110 aufweist. In diesem Speicher 110 können sowohl die zu erfassenden Leistungsgrößen als auch Schwellenwerte oder sonstige Größen abgespeichert sein, die für das Verfahren benötigt werden. Mittels eines geeigneten Sensors 120, z.B. einem Drehmomentsensor oder einem Leitungssensor, kann das Steuergerät 100 die vom Fahrer auf die Tretkurbel bzw. Pedale erbrachte muskuläre Trittleistung erfassen. Alternativ oder zusätzlich können mittels eines weiteren Sensors 130 auch andere physikalische Größen erfasst werden, die eine Maßzahl für die Leistung des Zweiradfahrers darstellen. Denkbar wäre hier beispielsweise ein Drehzahlsensor zur Erfassung der Trittfrequenz oder ein Kraftsensor zur Erfassung der Kraft oder des Drucks auf die Pedale. Zur Ermittlung der aktuellen Fahrbedingung bzw. Fahrumgebung können weitere Sensordaten erfasst werden, z.B. die Neigung mittels eines Neigungs- oder Beschleunigungssensors, die Geschwindigkeit, ebenfalls mittels eines Beschleunigungssensors oder eines Magnetsensors aber auch die Position mittels eines GPS. Für die nachfolgende Steuerung der motorischen Antriebseinheit 170 durch das Steuergerät 100 kann ebenfalls der Ladezustand des Energiespeichers 140 erfasst werden, der die Antriebseinheit 170 mit elektrischer Energie versorgt. Weiterhin kann erfasst werden, welcher Unterstützungslevel (Relation von aufgebrachtem Antrieb durch den Fahrer zum aufgebrachten Antrieb durch den Motor) zu im Betrieb des elektrisch antreibbaren Zweirads in Abhängigkeit von der Trittleistung des Fahrers eingestellt ist. Diese Erfassung kann sowohl innerhalb des Steuergeräts 100 erfolgen, wenn das Steuergerät auch die Steuerung der Antriebseinheit 170 im Betrieb übernimmt, oder durch Abfrage eines zusätzlichen Systems 150 erfolgen. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Eingabevorrichtung 160 vorgesehen ist, mit der der Fahrer Vorgaben in das System und somit an das Steuergerät 100 eingeben kann. So ist denkbar, dass als Eingabevorrichtung 160 ein Button oder Bedienfeld vorgesehen ist, mit der der Fahrer die Erfassung der Leistungsgröße und/oder die Steuerung bzw. Modifikation der Unterstützung der Fahrt mittels der Antriebseinheit 170 starten oder regeln kann. Um den Fahrer über seine Leistungsgröße und/oder die Steuerung bzw. Modifikation der Steuerung der Antriebseinheit 170 zu informieren, kann eine entsprechende Anzeige 180 vorgesehen sein.
Generell kann das Steuergerät 100 unabhängig von der vorliegenden Erfindung auch dazu eingerichtet sein, den normalen Betrieb des Antriebssystem des wenigstens teilweise mittels eines Motors antreibbaren Zweirads, z.B. einem Elektrofahrrad zu steuern bzw. zu regeln. Hierzu kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere fest vorgegebene oder durch den Fahrer selbst vorgebbare Unterstützungslevel verwendet werden, um die Unterstützung der Fortbewegung des Zweirads, insbesondere des Elektrofahrrads, in Abhängigkeit von der Trittbetätigung der Pedale und/oder der Tretkurbel durch den Fahrer zu steuern bzw. zu regeln. Hierbei können beispielsweise Unterstützungslevel vorgesehen sein, die im unteren Geschwindigkeitsbereich eine höhere Motorunterstützung und in einem höheren Geschwindigkeitsbereich eine niedrigere Motorunterstützung zur Verfügung stellen oder umgekehrt. Mittels der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, dass diese vorgegebenen und/oder vorgebbaren Unterstützungslevel in Abhängigkeit der Leistung aus vorherigen Fahrzyklen oder vorgegebenen bzw. vorgewählten Zeiträumen angepasst bzw. modifiziert werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Steuergerät 100 bei der Anwendung der Erfindung die vorgegebenen Unterstützungslevel komplett durch eigene Unterstützungslevel ersetzt, die beispielhaft nachfolgend anhand der Verfahren beschrieben werden.
Anhand des Flussdiagramms der 2 wird eine Möglichkeit dargestellt, eine erste Leistungsgröße für das erfindungsgemäße Verfahren zu erfassen, mit der eine Energiegröße im Sinne einer „virtuellen Batterie“ abgeleitet wird. Das Verfahren kann automatisch gestartet werden, z.B. indem permanent die Leistung des Fahrers erfasst und aufsummiert wird. Alternativ kann das Verfahren jedoch auch mit einem Startbefehl gestartet werden, z.B. durch den Fahrer oder die Erkennung spezieller Fahrsituationen bzw. Fahrumgebungen. Hierbei kann beispielsweise das Verfahren abhängig von GPS Koordinaten, Navigationsdaten oder fahrdynamischen Größen beim Betrieb des Zweirads gestartet aber auch beendet werden. Weiterhin ist denkbar, das Verfahren jeweils bei Fahrtbeginn an einem neuen Tag zu starten. Es ist auch möglich, das Verfahren zu unterschiedlichen Zeiten oder Zeitpunkten zu starten und die dann erfasste erste Leistungsgröße zu verwenden, um den vorherigen Wert der daraus abgeleiteten Energiegröße anzupassen bzw. zu erhöhen. Optional kann auch vorgesehen sein, die abgeleitete Energiegröße auf Anforderung durch den Fahrer, bei jedem Start des Verfahrens, an jedem neuen Tag oder bei jeder neu erkannten Fahrt auf Null zu setzen. Ebenso ist es möglich, die Energiegrößen den einzelnen erfassten Situationen zuzuweisen und abzuspeichern. So können die Energiegrößen für verschiedene Tage oder Routen separat erfasst und ggf. modifiziert werden, so dass sie individuell für die noch zu beschreibende Regelung der Steuerung der Antriebseinheit verwendet werden können. Es ist auch möglich, die Bestimmung der Energiegröße z.B. als integrale Erfassung der Differenz zwischen Antriebsleistung des Fahrers und Antriebsleistung des Motors mit einer Integrationskonstanten ungleich Null durchzuführen. Hierdurch würde die Energiegröße bzw. der Ladezustand der virtuellen Batterie mit einem vorgegebenen Startwert festgelegt werden. Dieser Startwert kann dabei sowohl größer als Null sein, um beispielsweise den Fahrer schon zu Beginn zu belohnen oder kleiner als Null sein, um dem Fahrer zu motivieren, eine Mindestleistung zu erbringen, bevor die zusätzliche Leistung/Energie für die virtuelle Batterie zur Verfügung steht.
Nach dem Start des Verfahrens wird im Schritt 200 die Leistung des Fahrers erfasst. Dabei kann es sich wie vorstehend zum Steuergerät 100 bereits ausgeführt, um ein Drehmoment handeln, welches der Fahrer auf die Tretkurbel aufbringt oder dessen aufgebrachte Trittfrequenz. Weiterhin kann jedoch auch jede andere physikalische Größe hierzu herangezogen werden, die ein Maß für die Antriebsleistung oder Leistungsfähigkeit des Fahrers repräsentiert. Hierbei kann es sich beispielsweise um die Tretfrequenz oder die Kraft auf die Pedale handeln. Auch die Erfassung der Geschwindigkeit des Zweirads kann dabei ein Maß für die Antriebsleistung darstellen, wenn dabei weitere Parameter berücksichtigt werden, die einen Einfluss auf den Vortrieb haben. Hierbei sei beispielsweise die Antriebsleistung der Antriebseinheit sowie gegebenenfalls die räumlichen Fahrtbedingungen wie Steigungen und/oder Fahrtwind genannt. Ohne spezielle Sensoren können diese Parameter jedoch auch in einer ersten Näherung als konstante Größe in die Berücksichtigung einfließen. Optional kann auch vorgesehen sein, dass physiologische Daten des Fahrers, wie beispielsweise die Herzfrequenz oder eine Lactatmessung zur Bestimmung der Leistung verwendet wird. Anschließend wird im nachfolgenden Schritt 240 die erfasste Leistung dazu verwendet, eine erste Leistungsgröße zu bilden, aus der eine Energiegröße in Form einer virtuellen Batterie gebildet wird, die einen integralen Leistungswert der ersten Leistungsgröße darstellt. Hierzu kann das Verfahren beispielsweise automatisch erneut mit der Erfassung der Leistungsgröße im Schritt 200 durchlaufen werden. Optional kann in diesem Verfahrensablauf auch eine Abbruchbedingung implementiert sein.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Erfassung der ersten Leistungsgröße während eines Zeitraums durchgeführt wird, der vorgegeben oder durch den Fahrer bzw. ein mehr oder weniger automatisiertes System wählbar ist. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die ersten Leistungsgrößen nur dann in die Energiegröße einfließt, wenn erkannt wird, dass das Zweirad eine Mindeststeigung befährt oder eine Mindestgeschwindigkeit aufweist. Optional kann auch vorgesehen sein, dass im umgekehrten Fall gerade bestimmte Fahrsituationen ausgeklammert werden, so dass die dabei entstehenden ersten Leistungsgrößen, d.h. die vom Fahrer bei diesen Fahrsituationen erbrachten Leistungen die integrale Leistung der Energiegröße nicht verringern. Denkbar wäre hier, dass die Erfassung der ersten Leistungsgröße oder die Berücksichtigung bei der Bestimmung der Energiegröße z.B. beim Heranfahren an eine rote Ampel oder bei Anstiegen gerade nicht durchgeführt wird.
Die Erfassung der Leistungsgröße in Schritt 200 kann in einem Ausführungsbeispiel davon abhängig gemacht werden, dass neben der Startbedingung zur Erfassung auch bestimmte Endbedingungen vorgesehen sind, die eine Beendigung der Erfassung der ersten Leistungsgröße erzeugt. Hier können eine Beendigung durch den Fahrer oder eine automatische Erkennung des Endes der Erfassung aufgrund (fahrdynamischer) Betriebsgrößen des Zweirads oder der Umgebung herangezogen werden. Es ist auch denkbar, dass die Leistung im Schritt 200 während einer vorgegebenen Zeit erfolgt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass nach dem Schritt 240, in der die erste Leistungsgröße oder der integrale Leistungswert der virtuellen Batterie in Abhängigkeit der erfassten Leistung in Schritt 200 gebildet wird, geprüft wird, ob die Voraussetzungen zur weiteren Erfassung der Leistung noch vorliegen oder die erste Leistungsgröße eine ausreichende Güte aufweist. In diesem Fall würde das Verfahren erneut mit dem Schritt 200 durchlaufen werden. Im Fall der Güteprüfung könnte beispielsweise überprüft werden, ob aufeinander folgende Schritte 200 und 240 zu einer wesentlichen Änderung der ersten Leistungsgröße führt oder ob die Änderung ausreichend groß ist.
Es ist jedoch auch denkbar, dass die erste Leistungsgröße permanent aktualisiert wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Erzeugung bzw. Aktualisierung der Erfassung sowie der Bestimmung der Energiegrößen abhängig von einzelnen Fahrten bzw. Strecken, zusammenhängenden Fahrten an einem Tag oder bei Erreichen bestimmter Fahrtziele erfolgt.
Optional kann vorgesehen sein, dass die Erfassung bzw. Bildung der ersten Leistungsgröße im Schritt 240 von der Größe der erfassten Leistung des Fahrers im Schritt 200 gemacht wird. So ist denkbar, dass nach dem Schritt 200 ein weiterer Schritt 220 vorgesehen ist, bei dem geprüft wird, ob die erfasste Leistung einen Leistungsschwellenwert SWL überschreitet. Liegt die Leistung unterhalb dieses Leistungsschwellenwerts SW_L, wird erneut die Leistung des Fahrers im Schritt 200 erfasst oder die Energiegröße nicht auf der Basis dieser erfassten ersten Leistungsgröße bestimmt. Durch diese Prüfung kann erreicht werden, dass nur eine Leistung in die Bestimmung der Energiegröße einfließt, die über einem vorgegebenen oder vorgebbaren Leistungsschwellenwerts liegt.
Die Durchführung des Verfahrens nach 2 kann auch von weiteren Schwellenwerten abhängen, z.B. von der vom Fahrer mit dem Zweirad erreichten Geschwindigkeit. So ist denkbar, dass die erste Leistungsgröße nur dann erfasst und für die Bestimmung der Energiegröße verwendet wird, wenn der Fahrer das Zweirad oberhalb einer Grenzgeschwindigkeit betreibt. Diese Grenzgeschwindigkeit kann beispielsweise bei etwa 25 km/h liegen, oberhalb der die Unterstützung durch die Antriebseinheit bei Pedelecs abgeregelt werden müssen. Somit stellt die erste Leistungsgröße in diesem Fall lediglich die Fahrerleistung dar, die vom Fahrer des Zweirads ohne zusätzlichen Antrieb erzeugt werden muss. Eine derartige Prüfung kann alternativ zur Startbedingung ebenfalls im Schritt 220 erfolgen. Eine weitere Grenzgeschwindigkeit, über der das Zweirad bewegt werden muss, um die Bestimmung der Energiegröße zu aktivieren, kann beispielsweise auch in Abhängigkeit der Erkennung eines Schiebens des Zweirads liegen. Bei gängigen Schiebehilfen für Elektrofahrräder besteht beispielsweise bei Geschwindigkeiten unter 6 km/h die Möglichkeit, eine zusätzliche Aktivierung der Antriebseinheit vorzusehen, um das Schieben zu erleichtern. Daher wäre es möglich, die Aktivierung der Bestimmung der Energiegröße bzw. das Starten des Verfahrens nach 2 erst ab einer Zweiradgeschwindigkeit von 6 km/h, 8 km/h oder 10 km/h zu ermöglichen.
Als erste Leistungsgröße kann beispielsweise eine Durchschnittsleistung verwendet werden. Alternativ kann vorgesehen sein, die erzeugte Leistung pro Zeiteinheit als Maßstab für die erste Leistungsgröße zu verwenden, so dass eine vom Fahrer geleistete Arbeit bzw. erfasst wird. Diese geleistete Fahrerenergie kann in Form der Energiegröße als „virtuelle Batterie“ angesehen werden, die vom Fahrer befüllt oder mit den nachfolgenden Verfahren als Modifikation für die Ansteuerung bzw. Modifizierung der Antriebsleistung durch die Antriebseinheit genutzt werden kann. Entsprechend wird bei einer Nutzung die hierbei aufzubringende äquivalente Energie von der Energiegröße bzw. der „virtuellen Batterie“ abgezogen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, die erste Leistungsgröße im Schritt 240 bei der Bestimmung der Energiegröße mit einem Faktor zu skalieren. Durch diesen z.B. vom Fahrer einstellbaren Faktor kann eine Trainingsstärke simuliert werden. So könnte beispielsweise ein Faktor von 0,5 dazu führen, dass nur die Hälfte der geleisteten Fahrerleistung in die erste Leistungsgröße bzw. die Energiegröße der „virtuellen Batterie“ einfließt. Dagegen könnte ein Faktor von 2 den Fahrer überproportional für seine Leistung belohnen, z.B. um ihn zu motivieren. Dieser Faktor kann auch abhängig von der ersten Leistungsgröße oder dem Betrag der Energiegröße variiert werden. So könnte bei geringen Werten der Energiegröße oder einem niedrigen Befüllungsgrad der „virtuellen Batterie“ ein Faktor >1 vorgesehen werden, der im weiteren Verlauf auf einen Faktor <1 fällt.
Die erfindungsgemäße Regelung der Ansteuerung der Antriebseinheit in Abhängigkeit von der mit dem gemäß dem Verfahren der 2 bestimmten Energiegröße wird anhand dem Flussdiagramm der 3 beschrieben. Nach dem Start des Verfahren, welcher ebenfalls wie bei dem Verfahren gemäß der 2 automatisch oder in Abhängigkeit eines Fahrersignals, einer erkannten Fahrsituation, einer erkannten Umgebung oder erkannter (fahrdynamischen) Betriebsgrößen erfolgen kann, wird im Schritt 300 eine zweite Leistungsgröße erfasst, die die aktuelle Fahrerleistung in Form einer Aktivitätsgröße repräsentiert. Die für die zweite Leistungsgröße erforderliche Leistung des Fahrers kann dabei auf die gleiche Weise wie im Schritt 200 erfasst werden. Optional kann es sogar die gleiche Leistungsgröße sein, die weiterhin zur Bestimmung der (integralen) Energiegröße herangezogen wird und zur Ableitung der Verwendung im Rahmen des Verfahren der 3 verwendet wird. Im nachfolgenden Schritt 340 wird die Steuerung der Antriebseinheit in Abhängigkeit der zweiten Leistungsgröße, d.h. der aktuellen Aktivitätsgröße, und der vorliegenden Energiegröße geregelt. Dabei kann ein voreingestelltes bzw. wählbares Unterstützungsverhältnis (auch als Überstützungsmodus bezeichnet) zwischen dem Antriebsverhalten durch den Fahrer des Zweirads und dem Antrieb durch die Antriebseinheit modifiziert werden.
Mit der Erfassung der ersten Leistungsgröße des Fahrers, z.B. nach einem Verfahren gemäß der 2, und einer daraus abgeleiteten Energiegröße kann eine vom Fahrer erbrachte Arbeit bzw. Energie während zurückliegender Fahrten dargestellt werden. Diese Energiegröße kann als „virtuelle Batterie“ dahingehend als Größe verwendet werden, um zusätzliche Energie für die Antriebseinheit freizuschalten. Selbstverständlich wird dabei nicht die Rechengröße der Energiegröße selber zum Antrieb der Antriebseinheit verwendet sondern lediglich deren rechnerische Größe als Maß für die Möglichkeit herangezogen, zusätzliche Energie aus dem Energiespeicher bzw. der Energieversorgungseinheit zur Ansteuerung der Antriebseinheit zur Verfügung zu stellen. Während das Verfahren der 2 die Bestimmung der Energiegröße im Sinne der Erfassung einer integralen Leistung des Fahrers beschreibt, stellt das Verfahren der 3 eine Nutzung dieser vorab geleisteten Energie dar. Dementsprechend ist auch die Energiegröße im Schritt 340 in dem Maß zu reduzieren, wie zusätzliche Energie vom Energiespeicher für die Ansteuerung der Antriebseinheit verwendet wird. Wie schon bei der Erfassung der ersten Leistungsgröße oder der Bestimmung der Energiegröße kann hierbei ein Skalierungsfaktor verwendet werden, der größer oder kleiner 1 ist, um besonderes Fahrverhalten zu belohnen oder den Fahrer zu motivieren.
Die Reduzierung der Rechengröße der Energiegröße erfolgt dabei entsprechend der für die Antriebseinheit zusätzlich eingesetzten Energie. Hierzu wird die für die Antriebseinheit verwendete (zusätzliche) Energie durch die Ansteuerung im Schritt 340 mit der vorab erzeugten Energie in der „virtuellen Batterie“ verglichen und abgezogen. Solange die Differenz aus der vorab erzeugten Energie der Energiegröße und die bei der Ansteuerung der Antriebseinheit verwendeten Energie größer als Null ist, kann eine zusätzliche Antriebsleistung durch die Antriebseinheit des Zweirads zur Verfügung gestellt werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Unterstützungsmodus durch die Antriebseinheit in Abhängigkeit des Betrags der „virtuellen Batterie“ modifiziert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Regelung der Ansteuerung der Antriebseinheit auch abhängig von dem „Befüllungsgrad“ der „virtuellen Batterie“ bzw. dem absoluten Wert der Energiegröße sein. Hierzu kann die Energiegröße mit einem Energieschwellenwert verglichen werden, so dass nur dann eine Regelung vorgenommen wird, wenn zuvor eine ausreichend große Energie durch den Fahrer aufgebracht worden ist.
Optional kann vorgesehen sein, dass nach dem Schritt 340 erneut eine Erfassung der aktuellen Leistung und somit der zweiten Leistungsgröße im Schritt 300 erfolgt. Hierdurch kann beispielsweise die aktuelle Durchschnittsleistung oder die verwendete Energie zur Ansteuerung der Antriebseinheit aktualisiert werden.
Die Regelung der Ansteuerung der Antriebseinheit im Schritt 340 kann darüber hinaus auch davon abhängig sein, inwieweit die die Voraussetzungen für zusätzliche Ansteuerung bzw. Modifikation der Ansteuerung im Schritt 340 vorliegen. Hierbei kann beispielsweise überprüft werden, ob die aktuelle Leistung einen vorgegebenen oder wählbaren Aktivierungsschwellenwert SWA übersteigt. Hierdurch kann eingestellt werden, dass die Entnahme der Energie aus der „virtuellen Batterie“ bzw. die Modifikation des Unterstützungslevels nur bei Vorlage vorgegebener hoher oder niedriger zweiten Leistungsgrößen erfolgt. Darüber hinaus können auch verschiedene (fahrzeugdynamische) Betriebsgrößen oder Umgebungsparameter herangezogen werden, um die „Entnahme“ der Energie aus der „virtuellen Batterie“ zu prüfen. So ist denkbar, die Regelung bzw. die zusätzliche Ansteuerung nur dann freizugeben, wenn bestimmte Rahmenbedingungen erfüllt sind, z.B. eine größerer Anstieg, eine höhere (oder niedrigere) aktuelle (Renn-)Leistung oder eine bestimmte Strecke. Falls diese Voraussetzungen nicht erfüllt sind, kann erneut mit dem Schritt 300 die aktuelle Leistung des Fahrers über die zweite Leistungsgröße erfasst oder das Verfahren beendet werden.
Es sei dabei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es auch möglich sein kann, dass das Verfahren nach 2 und das Verfahren nach 3 gleichzeitig ablaufen kann. Während die Erfassung der ersten Leistungsgröße gemäß der 2 eine permanente Erfassung der vom Fahrer geleisteten Leistung repräsentiert, z.B. indem eine „virtuelle Batterie“ laufend befüllt wird, stellt die Erfassung der zweiten Leistungsgröße bzw. die Bestimmung der Energiegröße eine Vergleichsgröße dar, mittels der eine relative Leistungsfähigkeit und/oder die Entnahme der Energie aus der „virtuellen Batterie“ geprüft wird. Dabei kann auch bei einer Entnahme der Energie aus der „virtuellen Batterie“ weiterhin diese durch die aktuelle Leistung befüllt werden. Alternativ kann auch nur die Differenz zwischen aktueller in die „virtuelle Batterie“ einzuspeisenden Leistung/Energie und gemäß der Entnahmestrategie zu entnehmenden Leistung/Energie aus der „virtuellen Batterie“ entnommen werden.
Zur Regelung der Ansteuerung der Antriebseinheit im Schritt 340 zeigt das Flussdiagramm der 4 mögliche alternative Ausgestaltungen. Hierbei wird die Antriebseinheit, insbesondere ihre Antriebsleistung, im Schritt 480 (vergleichbar mit dem Schritt 340) zwar ebenfalls in Abhängigkeit n der zweiten Leistungsgröße und der Energiegröße angesteuert bzw. geregelt, jedoch können weitere Voraussetzungen oder Modifikationen insbesondere der ersten und/oder zweiten Leistungsgröße berücksichtigt werden. So kann optional in einem Schritt 400 der Ladezustand des Energiespeichers/der Energieversorgungseinheit erfasst werden, der/die für den Betrieb der Antriebseinheit am Zweirad vorgesehen ist. Fällt beispielsweise der Ladezustand unterhalb eines Ladeschwellenwerts, kann eine zusätzliche erhöhte Antriebsleistung, die sich ohne diese Berücksichtigung aus dem Vergleich ergeben würde, begrenzt oder unterbunden werden. Durch die Erfassung des Ladezustands kann beispielsweise die planmäßige Rückfahrt mit dem Zweirad unter Zuhilfenahme der Antriebseinheit gesichert werden.
Eine weitere optionale Ausgestaltung erfolgt im Schritt 420. Hierbei wird die zweite Leistungsgröße mit verschiedenen Aktivierungsschwellenwerten SW_,A,n verglichen, um davon abhängig bestimmte Unterstützungslevel, d.h. Antriebsstufen, freizuschalten. Denkbar wäre beispielsweise bei dem Überschreiten eines ersten Aktivierungsschwellenwerts SW_A,1 durch die erste Leistungsgröße eine erste Antriebsstufe, bei dem Überschreiten eines zweiten Aktivierungsschwellenwerts SW_A,2 eine zweite, höhere Antriebsstufe und bei Überschreiten eines dritten Aktivierungsschwellenwerts SW_A,3eine dritte, noch höhere Antriebsstufe bei der Steuerung der Antriebseinheit im Schritt 480 freizuschalten. Hierdurch könnte für den Fahrer eine Motivation geschaffen werden, durch eine Steigerung der Fahrerleistung für nachfolgende Strecken eine erhöhte Antriebsleistung durch die Antriebseinheit zu ermöglichen. In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann im Schritt 420 auf der Absolutwert der Energiegröße oder der Befüllungsgrad der „virtuellen Batterie“ verwendet werden. In letzterem Fall könnten die Schwellenwerte Füllstandsangaben oder Maximalwerte für die Energiegröße repräsentieren. So ist beispielsweise denkbar, eine Füllstand vorzugeben und die Schwellenwerte auf 30%, 60% und 90% Befüllung festzusetzen. Der Füllstand kann auch variabel gestaltet sein, z.B. in Abhängigkeit von dem bisherigen maximalen absoluten Wert für die „virtuelle Batterie“ oder dem während der letzten Fahrt erreichten maximal Wert für die Energiegröße.
In einem weiteren optionalen Schritt 440 ist ebenfalls die Erfassung von speziellen Fahrsituationen möglich. Hierzu können beispielsweise (fahrdynamische) Betriebsparameter des Zweirads, wie Geschwindigkeit, Neigung und Beschleunigung, aber auch Ortsdaten, wie GPS erfasst werden. Abhängig von derartigen Fahrsituationen kann im Schritt 480 entschieden werden, die Steuerung des Antriebs entsprechend des erfindungsgemäßen Verfahrens zu regeln. So kann die zusätzliche Ansteuerung der Antriebseinheit mit einer erhöhten Antriebsleistung im Schritt 480 gerade bei Anstiegen zur Verfügung gestellt werden. Denkbar ist auch, diese zusätzliche Antriebsleistung nur auf bestimmten Strecken, wie befestigten Straßen, oder in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich bereitzustellen.
Mit dem optionalen Schritt 460 kann zusätzlich eine Vorgabe des Fahrers erfasst und bei der Steuerung im Schritt 480 berücksichtigt werden. So kann der Fahrer mittels einer entsprechenden Startbefehls die Freigabe der angesammelten virtuellen Energie freigeben, beispielsweise bei einem Sprint oder bei einem Anstieg.
Die Schritte 400 bis 460 können dabei einzeln oder in Kombination in einem entsprechenden Verfahren kombiniert werden. Dabei kann auch die Reihenfolge der Schritte geändert werden.
Generell ist denkbar, die Energiegrößen für jede Fahrt neu zu bestimmen und für die nächste Fahrt nur die zuletzt erzeugte Energiegröße heranzuziehen. Wie eingangs jedoch bereits ausgeführt, können auch unterschiedliche Energiegrößen erfasst und für die Regelung der Ansteuerung der Antriebseinheit verwendet werden. Hierzu kann entweder der Fahrer manuell eine gewünschte Energiegröße auswählen oder es kann automatisch aufgrund von weiteren Parametern wie fahrdynamische Betriebsparameter oder Umgebungsgrößen eine für diese Fahrt geeignete Energiegröße verwendet werden. Im gleichen Maßen kann auch die Bestimmung der Energiegröße bzw. die Befüllung der „virtuellen Batterie“ gestaltet werden. Hierzu kann der Fahrer manuell eine gewünschte Energiegröße auswählen oder es kann vom System eine Randbedingung erkannt werden, die die Bestimmung bzw. Befüllung regelt. So ist denkbar, eine spezielle Energiegröße nur für Steigungsfahrten zu erzeugen, die ebenfalls nur bei Fahrten mit Steigungen wieder abrufbar ist. Entsprechende Kriterien könnten ebenfalls sein, Fahrten auf Ebenen, Bergabfahrten oder Rennen.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel kann der Fahrer über ein Anzeigeelement oder einen Eingabevorrichtung 160 aus frei wählbaren und/oder vordefinierten Profilen und Randbedingungen verschiedene Szenarien zur Erzeugung/Bildung/Bestimmung der Energiegröße bzw. der Entnahme aus der Energiegröße/„Virtuellen Batterie“ auswählen. So kann der Fahrer einen anfänglichen Ladezustand des virtuellen Energiespeichers im Sinne der Energiegröße festlegen. Hierzu kann die Bestimmung mittels der integralen Erfassung eine Integrationskonstante erhalten, die je nach Zielrichtung positiv oder negativ sein kann. Auch die Wahl des oder der Faktoren k kann der Fahrer über die Eingabevorrichtung 160 vornehmen. So kann durch einen Faktor k>1 bei der Bildung der Energiegröße ein überproportionaler Ladevorgang simuliert werden während bei einem Faktor von k<1 ein unterproportionales Verhältnis zur Entnahme der zuvor virtuell gespeicherten zuvor geleisteten Arbeit vorliegen. Selbstverständlich kann dabei auch vorgesehen sein, dass für die Erzeugung der Energiegröße und für die Verringerung der Energiegröße aufgrund der Berücksichtigung bei der Reglung der Antriebssteuerung unterschiedliche Faktoren festgesetzt werden können. Diese Faktoren sowie die vorstehend beschriebenen Schwellenwerte kann der Fahrer in einer Ausführungsform einzeln, gruppenweise oder komplett selber festlegen.
Auf dem Anzeigeelement können unterschiedliche Visualisierungselemente verwendet werden. So ist denkbar, die Energiegröße in Form eines Befüllungsstandes des virtuellen Energiespeichers graphisch darzustellen. Weiterhin kann die restliche Reichweite und/oder Fahrzeit angezeigt werden, in der noch Energie aus der virtuellen Batterie zur Verfügung steht. Darüber hinaus können auch die aktuell vom Fahrer erzeugte bzw. in die Energiegröße einfließende Fahrerleistung sowie die aktuelle Antriebsleistung der Antriebseinheit angezeigt werden. Zur eigenen Einschätzung des Fahrers bietet es sich auch an, die Leistungsdifferenz zwischen Fahrer und Antriebseinheit darzustellen. Schlussendlich kann auch der Ladezustand bzw. der Entladezustand angezeigt werden.
Über das Anzeigeelement lassen sich vordefinierte und/oder (teilweise) frei wählbare Profile und Randbedingungen auswählen. Denkbar sind hierbei beispielsweise die Wahl

• des anfänglichen Ladezustands des virtuellen Energiespeichers (z.B. in Form einer Integrationskonstanten), und/oder
• einer oder mehrerer Lade- und/oder Entladekonstanten (k), z.B. mit k>1 für ein überproportionales Verhältnis.

Als Visulisierungselemente können

• der Befüllungsstand des virtuellen Energiespeichers, und/oder
• die restliche Reichweite im Fahrmodus der virtuellen Batterie, und/oder
• die restliche Fahrzeit im Fahrmodus der virtuellen Batterie, und/oder
• die aktuell eingespeiste Leistung vom Fahrer, und/oder
• die aktuell eingespeiste Leistung vom Motor, und/oder
• die Abbildung/Darstellung der Leistungsdifferenz zwischen Fahrer und Motor (P_fahrer - P_motor), und/oder
• der Lade-/Entladezustand der Energiegröße („virtuelle Batterie“) bzw. des Energiespeichers, und/oder
• das Verhältnis zwischen Energiegröße („virtueller Batterie“) und Ladezustand des Energiespeichers

Claims

Verfahren zur Regelung einer Antriebseinheit (170) eines Zweirads, wobei das Zweirad • eine Tretkurbel aufweist, mittels der der Fahrer das Zweirad antreiben kann, und • eine motorische Antriebseinheit (170) aufweist, mittels der zusätzlich zum Fahrerantrieb ein motorischer Antrieb des Zweirads erfolgen kann, und • eine Energieversorgungseinheit (160) aufweist, mittels der eine elektrische Versorgung der motorischen Antriebseinheit erfolgt, und • eine Steuereinheit (100) aufweist, mittels der eine Steuerung der Antriebsleistung der Antriebseinheit (170) in Abhängigkeit der aktuellen Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung • eine erste Leistungsgröße erfasst wird, die eine Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer während eines Zeitraums repräsentiert, und • eine Energiegröße in Abhängigkeit von der ersten Leistungsgröße bestimmt wird, und • die Steuerung der Antriebseinheit (170) in Abhängigkeit von der Energiegröße geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiegröße mittels einer integralen Erfassung • der ersten Leistungsgröße oder • der Differenz aus der ersten Leistungsgröße und der Antriebsleistung bestimmt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Start und/oder das Ende der Bestimmung der Energiegröße in Abhängigkeit von • erfassten Betriebsgrößen des Zweirads, und/oder • einer Anforderung des Fahrers, und/oder • einem Überschreiten eines Leistungsschwellenwerts durch die erste Leistungsgröße erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Energiegröße die integrale Erfassung mit einem Faktor k multipliziert wird, wobei ein Faktor k > 1 eine überproportionale Erhöhung und ein Faktor von k < 1 eine unterproportionale Erhöhung der Energiegröße repräsentiert, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass der Faktor k abhängig von dem Wert der ersten Leistungsgröße oder der Differenz von der ersten Leistungsgröße und der Antriebsleistung gewählt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass • eine zweite Leistungsgröße erfasst wird, die eine aktuelle Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer repräsentiert, und • die Steuerung der Antriebseinheit (170) in Abhängigkeit von ◯ der Energiegröße, und ◯ einem Vergleich der zweiten Leistungsgröße mit einem Aktivierungsschwellenwert, insbesondere bei dessen überschreiten, geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass • die Energiegröße mit wenigstens einem Energieschwellenwert verglichen wird, und • die Regelung der Steuerung der Antriebseinheit (170) in Abhängigkeit des Überschreitens des wenigstens einen Energieschwellenwert erfolgt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Energiegröße mit wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Energieschwellenwerten verglichen wird, wobei für jeden überschrittenen Energieschwellenwert eine gesonderte Regelung der Steuerung der Antriebseinheit (170) vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der ersten und/oder zweiten Leistungsgröße • eine Durchschnittsleistung des Fahrers, • ein Fahrertretmoment auf die Tretachse, • eine Trittfrequenz, • eine integrale Antriebsleistung des Fahrers, oder • eine durch den Fahrer erbrachte muskuläre Antriebsenergie erfasst wird, insbesondere während einer vorgegebenen Zeitdauer.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand der Energieversorgungseinheit (160) erfasst wird und die Steuerung der Antriebseinheit (170) in Abhängigkeit vom Ladezustand Energiegröße geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsgrößen, fahrdynamische Größen und/oder Umgebungsgrößen des Zweirads erfasst werden und die Steuerung der Antriebseinheit (170) in Abhängigkeit von diesen erfassten Betriebsgrößen, fahrdynamische Größen und/oder Umgebungsgrößen geregelt wird.
Vorrichtung (100) zur Regelung einer Antriebseinheit (170) eines Zweirads, insbesondere nach einem der Verfahren in den Ansprüchen 1 bis 8, wobei das Zweirad • eine Tretkurbel aufweist, mittels der der Fahrer das Zweirad antreiben kann, und • eine motorische Antriebseinheit (170) aufweist, mittels der zusätzlich zum Fahrerantrieb ein motorischer Antrieb des Zweirads erfolgen kann, und • eine Energieversorgungseinheit (160) aufweist, mittels der eine elektrische Versorgung der motorischen Antriebseinheit erfolgt, und • eine Steuereinheit (100) aufweist, mittels der eine Steuerung der Antriebsleistung der Antriebseinheit (170) in Abhängigkeit der aktuellen Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) • eine erste Leistungsgröße erfasst, die eine Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer während eines Zeitraums repräsentiert, und • eine Energiegröße in Abhängigkeit von der ersten Leistungsgröße bestimmt, und • die Steuerung der Antriebseinheit (170) in Abhängigkeit von der Energiegröße regelt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) die Energiegröße mittels einer integralen Erfassung der ersten Leistungsgröße oder einer Differenz aus der ersten Leistungsgröße und der Antriebsleistung bestimmt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Vorrichtung die Bestimmung der Energiegröße in Abhängigkeit von • Erfassten Betriebsgrößen des Zweirads, und/oder • einer Anforderung des Fahrers, und/oder • einem Überschreiten eines Leistungsschwellenwerts durch die erste Leistungsgröße startet und/oder beendet.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) • eine zweite Leistungsgröße erfasst, die eine aktuelle Betätigung der Tretkurbel durch den Fahrer repräsentiert, und • die Steuerung der Antriebseinheit (170) in Abhängigkeit von ◯ der Energiegröße, und ◯ einem Vergleich der zweiten Leistungsgröße mit einem Aktivierungsschwellenwert, insbesondere bei dessen überschreiten, regelt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) • die Energiegröße mit wenigstens einem Energieschwellenwert vergleicht, und • die Steuerung der Antriebseinheit (170) in Abhängigkeit des Überschreitens des wenigstens einen Energieschwellenwert regelt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Vorrichtung (100) die Energiegröße mit wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Energieschwellenwerte vergleicht, wobei für jeden überschrittenen Energieschwellenwert eine gesonderte Regelung der Steuerung der Antriebseinheit (170) vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der ersten und/oder zweiten Leistungsgröße • eine Durchschnittsleistung des Fahrers, • ein Fahrertretmoment auf die Tretachse, • eine Trittfrequenz, • eine integrale Antriebsleistung des Fahrers, oder • eine durch den Fahrer erbrachte muskuläre Antriebsenergie erfasst wird, insbesondere während einer vorgegebenen Zeitdauer.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) • den Ladezustand der Energieversorgungseinheit (160) erfasst und • die Steuerung der Antriebseinheit in Abhängigkeit vom Ladezustand Energiegröße regelt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) Betriebsgrößen, fahrdynamische Größen und/oder Umgebungsgrößen des Zweirads erfasst und die Steuerung der Antriebseinheit in Abhängigkeit von diesen erfassten Betriebsgrößen, fahrdynamische Größen und/oder Umgebungsgrößen regelt.