DE29817404U1 - Elektromotorischer Antrieb für muskelbetriebene Fahrzeuge - Google Patents

Description

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Hauptstr. 43 g
79689 Maulburg

Elektromotorischer Antrieb für muskelbetriebene Fahrzeuge Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Signalgeber- und Meßsignalanordnung zur Steuerung eines muskelelektrischen Hybridantriebes.

Fahrräder mit Hilfsmotor werden in Deutschland als Fahrräder, Leichtmofa, Mofa, Moped und als weitere Fahrzeugarten zugelassen. Das in Japan 1995 eingeführte Power Assist System ermöglicht auch in Deutschland die Einstufung eines Fahrrads mit Hilfsmotor als (zulassungsfreies) "Sensor-Fahrrad" unter gewissen Bedingungen [§4 Abs. 1 StVZO]. Dabei untersrüzt der Motor nur, wenn im Stand oder während der Fahrt gleichzeitig eine Pedalkraft bzw. Pedalbewegung vorhanden ist. Eine tretfrequenz- oder tretbewegungsabhängige Zuschaltung des Elektromotors gibt bei einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 20 km/h die für die Fahrradkategorie zulässigen 250 Watt frei [§18 Abs.2 Nr.4 StVZO]. Die tretkraftabhängige Zuschaltung des Motor ist bis zur Höhe der momentan eingesetzten Muskelkraft erlaubt. In dieser Kategorie gibt es auch die sensoaktivierte Zuschaltung eines Gasdrehgriffs. Motorbetriebene Fahrzeuge bis 6 km/h Höchstgeschwindigkeit sind ebenfalls zulassungs-, führerschein- und versicherungsfrei [§§4 und 18 Abs. IStVZO, § 2 Abs.l Ziff.6a].

Leichtmofas werden lediglich mit einen Gasdrehgriff betrieben, über den manuell autark eine Leistung bis 500 Watt aus dem Stand heraus freigesetzt wird. Beim Sensorfahrrad und Leichtmofa muß nach Erreichen der Höchstgeschwindigkeit von 20 km/h die Kennline der Unterstützung abfallen, bis ab 24 km/h keine Überschußleistung mehr vorhanden ist. Als Moped zugelassene muskelelektrische Fahrzeuge haben eine Geschwindigkeitsbegrenzung von 50 km/h und keine definierte Leistungsbegrenzung, lediglich eine Hubraumbegrenzung auf 50 ecm.

Werden rein muskelbetriebene Fahrzeuge , z. B. Dreiräder oder Vierräder zur Personenbeförderung benutzt, reicht die Muskelleistung eines einzelnen, untrainierten Fahrers allein oft nicht aus. Gewünscht werden jedoch neue, innerstädtische Verkehrsmittel, die im Taxi- oder Warenzulieferdienst als zulassungstreie, elektrisch unterstützte Fahrräder eingesetzt werden können und der Genehmigungspflicht zur Personenbeförderung nicht unterliegen [§47 PBefG]. Das Gesamtgewicht eines solchen Fahrzeugs kann 450 kg erreichen (3 Personen + Gepäck) und ist somit aus dem Stand und im Fährbetrieb auch mit 250 Watt motorischer Zusatzleistung nur schwerlich oder nur über kurze Entfernungen zu bewegen.

Die Erfindung betrifft eine Signalgeber- und Meßsignalanordnung und Auswertung, die den zulassungsfreien Betneb eines muskelelektrischen Fahrzeuges bis 20 km/h im mnerstätischen Personen- und Warentransport für eine untrainierte Person ermöglicht.

Hauptstr. 43 g
79689 Maulburg

Fortsetzung Beschreibung: Antrieb fur muskelbetriebene Fahrzeuge

Dieser Antrieb besitzt einen Gasdrehgriff, der das Fahrzeug ohne Muskeleinsatz aus dem Stand mit einer Leistung oberhalb 500 Watt von 0-6 km/h Höchstgeschwindigkeit beschleunigen kann. Durch die gleichzeitige Messung und Auswertung der Motordrehzahl, der Trittfrequenz und der Stellung des Gasdrehgriffes wird eine weitere motorische Geschwindigkeitserhöhung bis 20 km/h nur möglich, wenn die Pedalbewegung einer Fahrgeschwindigkeit von z.B. 4 km/h entspricht. Mit dem Erreichen der Geschwindigkeit von 20 km/h ist die Zusatzleistung auf 250 Watt begrenzt, ab 24 km/h ist sie auf Null zurückgeregelt.

Ein Ausführungsbeispiel wird in Fig. 1 näher beschrieben:

Die Kette eines muskelbetriebeben Pedalantriebes 4 ist starr mit der Welle eines Elektromotors 3 verbunden, auf der ein Tachogenerator 1 angeflanscht ist. Die Drehzahl des Pedalantriebes wird zusätzlich von einem Signalgeber 2 gemessen. Der Tachogenerator wird zur Drehzahlbegrenzung eingesetzt, ein positives Pedalsignal zur Aufhebung dieser Begrenzung. Im einem Fahrbereich 1, der von 0-6 km/h definiert ist, endet die Motorunterstützung bei 6 km/h, wenn mittels Pedalbewegung nicht gleichzeitig ein Schwellwert erzeugt wird. Dieser Schwellwert wird z.B bei einer Trittgeschwindigkeit von 4 km/h erreicht, unabhängig von der gewählten Gangstufe des Kettenantriebes. Bei entsprechender manueller Betätigung des Gasdrehgriffs 5 leitet die Auswertung des Schwellwertes dann in die 2. Fahrstufe von 4- 20 km/h über. Zwischen 20 und 24 km/h wird ein weiterer Grenzwert des Tachosignals dazu benutzt, die Zusatzleistung von 250 Watt bei 20 km/h auf Null bei 24 km/h herunterzufahren, Fahrbereich 3. Damit ist eine weitere Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit nur durch reinen Muskelbetrieb oder durch Bergabrollen möglich.

Claims (1)

• »1 Andreas Wem .:.. ..· ·..· ,.· ##··( Hauptstr. 43 g 79689 Maulburg Schutzansprüche (1.1-1.6):

1. Vorrichtung zur Steuerung eines muskelelektrischen Hybridantriebes (Figl.), dadurch gekennzeichnet, daß

1.1 ein Drehzahlmesser (1) an der Motorwelle eines Elektromotors (3) und ein Drehzahlmesser (2)

am Muskelantriebsstrang (4) befestigt sind und 3 Fahrbereiche beeinflussen oder

1.2 der Drehzahlmesser (1) den Geschwindigkeitsbereich eines Fahrzeuges von Null bis zu einen

unteren Grenzwert, 1. Bereich, und oberhalb eines oberen Grenzwert steuert, 3. Bereich, und

1.3 ein separater Sollwertgeber (5) die Fahrbereiche 1 und 2 stufenlos durch manuelle Betätigung

steuert oder

1.4 der Drehzahlmesser (2) des Muskelantriebes die Fahrgeschwindigkeit zwischen einem

unteren und einem oberen Grenzwert im Fahrbereich 2 mit Priorität beeinflußt oder

1.5 das Grenzwertsignal des Drehzahlmessers (1) an der Motorwelle im Fahrbereich 1 oder 3

Priorität gegenüber dem Grenzwertsignal des Drehzahlmessers im Muskelantriebsstrang hat

1.6 oder der zweite Geschwindigkeitsbereich nach unten überlappend in den ersten hineingreift.