DE102011082086A1

DE102011082086A1 - Elektrisch unterstütztes Fahrrad und Verfahren zum Einstellen einer Leistung und/oder eines Drehmoments beim Betrieb eines Fahrrads

Info

Publication number: DE102011082086A1
Application number: DE201110082086
Authority: DE
Inventors: Manuel Hirmer; Thomas Mehlis; Raphael Fischer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2013-03-07
Also published as: WO2013029925A1

Abstract

Es ist ein elektrisch unterstütztes Fahrrad (100) offenbart. Das Fahrrad (100) umfasst mindestens einen unterstützenden elektrischen Motor (10) und eine Vielzahl am Fahrrad (100) angebrachter Sensoren (14, 16, 18, 20, 22, 24). Insbesondere ist eine Steuer-/Regeleinheit (12) vorgesehen ist, die die Signale von der Vielzahl der Sensoren (14, 16, 18, 20, 22, 24) empfängt, wobei die Vielzahl der Sensoren (14, 16, 18, 20, 22, 24) für die Bestimmung von Fahrbahneigenschaften ausgestaltet sind. Mit der Steuer-/Regeleinheit (12) ist somit in Abhängigkeit von den Fahrbahneigenschaften die von dem mindestens einen elektrischen Motor (10) bereitgestellte Antriebsleistung und/oder Antriebsmoment einstellbar. Ferner ist ein Verfahren zum Einstellen einer Leistung und/oder eines Drehmoments beim Betrieb eines Fahrrads (100) mit mindestens einem unterstützenden elektrischen Motor (10) offenbart.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch unterstütztes Fahrrad, das mindestens einen unterstützenden elektrischen Motor umfasst. Am Fahrrad ist ferner eine Vielzahl von Sensoren angebracht. Insbesondere ist dabei eine Steuer-/Regeleinheit vorgesehen, die die Signale von der Vielzahl der Sensoren empfängt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Einstellen einer Leistung und/oder eines Drehmoments beim Betrieb eines Fahrrads mit mindestens einem unterstützenden elektrischen Motor.
Hintergrund der Erfindung
Fahrräder der eingangs beschriebenen Art sind im Stand der Technik allseits bekannt und gebräuchlich. Dabei ist zwischen zwei verschiedenen Typen von Fahrrädern mit mindestens einem elektrischen Motor zu unterscheiden, nämlich den E-Bikes und den Pedelecs.
Ein E-Bike verfügt über zwei voneinander unabhängige Antriebssysteme. Man kann sowohl durch Treten als auch durch reine Motorleistung mit dem Fahrrad fahren. Möglich ist aber auch ein Mischbetrieb. Die Kraftunterstützung erfolgt ähnlich wie beispielswiese bei einem Motorrad oder ähnlichem über einen Drehgriff am Lenkrad.
Beim Pedelec hingegen, auch Electrically Power-Assisted Cycle (EPAC) genannt, hat der elektrische Motor nur eine unterstützende Funktion und schaltet sich ausschließlich beim Treten hinzu. Wie stark diese Unterstützung sein soll, kann über manuelle als auch automatische Schaltungen eingestellt werden. Gerade wegen diesen Schaltern, Gasgriffen und ggf. weiteren an den Fahrrädern angebrachten Displays, die während des Radfahrens eingestellt werden müssen, kann dies durch eine Fehlbedienung bzw. durch ein Abwenden vom Fahrgeschehen zu Unfällen führen.
So offenbart die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2009 054 756 A1 ein elektrisches Fahrrad mit einem wiederaufladbaren Energiespeicher und einer Steuer-/Regeleinheit mit einem integrierten Neigungs- und Geschwindigkeitssensor. Die Steuer-/Regeleinheit ist zur Energieversorgung ebenso wie der elektrische Motor am Energiespeicher angeschlossen. Der Neigungssensor erfasst dabei Neigungen, welche zu einer Seite des elektrischen Fahrrads gerichtet sind, d. h. Neigungen des Fahrrads nach links oder rechts zur Fahrtrichtung. Basierend auf den Werten der erfassten Neigung sowie Werten des Geschwindigkeitssensors steuert die Steuer-/Regeleinheit den elektrischen Motor. Somit kann bei einem Überschreiten eines vorgegebenen und in der Steuer-/Regeleinheit gespeicherten Sollwerts einer seitlichen Neigung die Steuer-/Regeleinheit die Antriebsleistung des elektrischen Motors entweder reduzieren oder den elektrischen Motor abstellen oder den elektrischen Motor zu einem Generator umschalten, so dass der elektrische Motor eine Bremsleistung bereitstellt.
Ferner beschreibt die deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 20 2010 010 875 U1 einen vollautomatisch angesteuerten Elektromotor, der sich dadurch auszeichnet, dass an einem Fahrrad eine Vielzahl von Sensoren angebracht sind, wie ein hallsensorgesteuerter Schwellwerteinschalter, ein Steigungserkennungssensor, ein Gegenwinderkennungssensor, ein Sturzerkennungssensor, eine automatische Akkupack-Abschaltung abgeleitet aus der Tretarmsensorik und eine Trittstärkennachführung. Durch diese Vielzahl der Sensoren lassen sich verschiedenste Fahrsituationen und Fahrstreckenverläufe erkennen. Sie sind über eine Steuer-/Regeleinheit mit dem Elektromotor verbunden, so dass in Abhängigkeit von den erfassten Daten durch die Sensoren die Antriebsleistung des Elektromotos einstellbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher, ein elektrisch unterstütztes Fahrrad zu schaffen, das ein an die Fahrbahneigenschaften und/oder den Streckenverlauf angepasstes Radfahren ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein elektrisch unterstütztes Fahrrad gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht auch darin, ein Verfahren zum Einstellen einer Leistung und/oder eines Drehmoments beim Betrieb eines Fahrrads mit mindestens einem unterstützenden elektrischen Motor zu schaffen, mit dem ein Radfahren angepasst an die Fahrbahneigenschaften und/oder den Streckenverlauf ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Einstellen einer Leistung beim Betrieb eines Fahrrads gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 9 umfasst.
Das erfindungsgemäße elektrisch unterstützte Fahrrad umfasst mindestens einen unterstützenden elektrischen Motor, so dass die Erfindung für Fahrräder vorgesehen ist, die sowohl mittels Tretkraft als auch mit dem mindestens einen elektrischen Motor fahrbar sind. Dabei ist der mindestens eine elektrische Motor mit mindestens einem Antriebsrad des Fahrrads mechanisch gekoppelt und treibt dieses an. Denkbar ist aber auch, dass der mindestens eine elektrische Motor als ein Generator fungiert und somit einen Energiespeicher des Fahrrads aufladen kann. Der mindestens eine elektrische Motor kann dabei entweder das Vorder- oder Hinterrad antreiben. Denkbar ist aber auch, dass zwei elektrische Motoren vorgesehen sind, d. h. ein elektrischer Motor treibt das Vorderrad und ein elektrischer Motor treibt das Hinterrad an.
An dem erfindungsgemäßen elektrisch unterstützten Fahrrad ist eine Vielzahl von Sensoren angebracht. Ferner ist eine Steuer-/Regeleinheit vorgesehen ist, die die Signale von der Vielzahl der Sensoren empfängt und in entsprechende Steuersignale für den mindestens einen elektrischen Motor bzw. Generator umsetzt.
Erfindungsgemäß ist die Vielzahl der Sensoren für die Bestimmung von Fahrbahneigenschaften ausgestaltet. Durch die Erfassung der Fahrbahneigenschaften ist mit der Steuer-/Regeleinheit in Abhängigkeit von den Fahrbahneigenschaften die von dem mindestens einen elektrischen Motor bereitgestellte Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment einstellbar, so dass ein variabler Anteil an elektrischer Antriebsleistung dem Motor zugegeben bzw. mit dem Generator aus der mechanischen Energie elektrische Energie gewonnen wird. Insbesondere erfasst ein erster Sensor eine Bodenbeschaffenheit einer Fahrbahn, ein zweiter Sensor eine Feuchtigkeit auf der Fahrbahn, ein dritter Sensor Drehzahlen im Vorderrad und ein vierter Sensor Drehzahlen im Hinterrad. Die mit dem dritten und vierten Sensor ermittelten Drehzahlen, sind zur Ermittlung eines Schlupfes vorgesehen.
Vorzugsweise wird für den ersten Sensor zur Erfassung einer Bodenbeschaffenheit einer Fahrbahn ein Beschleunigungssensor verwendet, da dieser Stöße oder dgl. auf das Fahrrad misst. Sehr geringe Stöße lassen auf eine sehr gute Straßenfahrbahn schließen. Für Schotterpisten oder Kopfsteinpflaster können Erschütterungen gemessen werden, um in Zukunft Rückschlüsse darauf ziehen zu können. Der erste Sensor kann im Vorderrad, im Hinterrad, im Fahrradschwerpunkt oder sogar in einem Tretlager des Fahrrads angebracht sein. Hinzu lassen sich neben der reinen Erkennung der Bodenbeschaffenheit durch den ersten Sensor auch aktiv Bodenwellen kompensieren.
Der zweite Sensor zur Erfassung der Feuchtigkeit auf der Fahrbahn, ist derart am Fahrrad angeordnet, dass er Spritzwasser von der Straßenfahrbahn detektieren kann. Hierbei ist ausschlaggebend, dass nicht der aktuelle Niederschlag gemessen wird, sondern das auf der Straßenfahrbahn befindliche Wasser. Da eine feuchte oder nasse Fahrbahn die Haftreibung des Fahrrads zur Straße deutlich verringert, ist es von besonderem Vorteil, einen derartigen Sensor am Fahrrad zu haben, der die Fahrbahneigenschaft erfasst und mit der Steuer-/Regeleinheit die Geschwindigkeit des Fahrrads bei einer nassen Fahrbahn verringert wird, so dass Unfälle aufgrund nasser Fahrbahnen vermieden werden können. Ebenso kann der dritte und vierte Sensor zur Ermittlung des Schlupfes Unfälle verhindern, da sehr geringer Schlupf auf eine Fahrbahn mit sehr hohem Grip schließen lässt, während ein hoher Schlupf auf einen weichen Untergrund, wie beispielsweise Sand oder eine glatte Fahrbahn, wie z. B. Eis, schließen lässt. Bei einer sandigen oder eisigen Fahrbahn kann somit die Geschwindigkeit des Fahrrads durch eine geringere Antriebsleistung reduziert werden. Außerdem wird eine geringere Kraft auf die Fahrbahn durch eine nach unten gesetzte Obergrenze für das Antriebsdrehmoment des Motors übertragen, so dass es bei der Erfindung vor allem von Vorteil ist, bei einem schlechten Untergrund der Fahrbahn auch das Drehmoment des mindestens einen elektrischen Motors variabel einstellen zu können.
In einer ersten Ausführungsform erfasst ferner ein fünfter Sensor einen Lenkwinkel des Fahrrads quer zur Fahrtrichtung und/oder mindestens ein sechster Sensor eine Neigung des Fahrrads quer zur Fahrtrichtung. Ebenfalls ist hier durch die Erfassung des Lenkwinkels und der Neigung mit der Steuer-/Regeleinheit in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel und/oder von der Neigung des Fahrrads quer zur Fahrtrichtung zusätzlich die von dem mindestens einen elektrischen Motor bereitgestellte Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment einstellbar, so dass auch mit dieser Ausführungsform die dem mindestens einem Motor zugeführte elektrische Leistung entsprechend den äußeren Bedingungen variiert wird.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann in vorteilhafter Weise die Anpassung der Leistung und/oder des Drehmoments an einen erfaßten Fahrstreckenverlauf sowie die erfaßten Fahrbahneigenschaften erreicht werden. Neben einem sicheren und benutzerfreundlichen wird dadurch auch ein energieeffizientes Radfahren ermöglicht.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das Erfassen von beispielsweisen sandigen oder nassen Fahrbahnen sowie kurvigen Fahrbahnverläufen und eine an die Fahrbahneigenschaften sowie den Fahrstreckenverlauf angepasste Geschwindigkeit durch den mindestens einen elektrischen Motor, ein sicheres und benutzerfreundliches Radfahren gewährleistet ist. Insbesondere kann auch durch eine Reduzierung einer Geschwindigkeit Energie eingespart werden, so dass mit der Erfindung auch ein energieeffizientes Fahrrad geschaffen ist. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn mindestens einer der Motoren auch als Generator betreibbar ist, so dass mittels Rekuperation elektrische Energie aus der mechanischen Energie (z. B. beim Bremsen) gewonnen werden kann.
Im Besonderen sind der dritte Sensor und vierte Sensor zur Erfassung der Drehzahlen zusammen mit dem fünften Sensor zur Erfassung des Lenkwinkels des Fahrrads quer zur Fahrtrichtung und dem mindestens einen sechsten Sensor zur Erfassung der Neigung des Fahrrads quer zur Fahrtrichtung auch dafür vorgesehen, dass sie einen Kurvenschlupf ermitteln.
Insbesondere ist die Steuer-/Regeleinheit mit der Vielzahl der Sensoren verbunden, so dass aus mindestens einem erfassten Wert von mindestens einem der Vielzahl der Sensoren die Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment des mindestens einen elektrischen Motors in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrrades verändert ist. Dabei ist die Steuer-/Regeleinheit derart eingestellt, dass die Antriebsleistung und/oder oder das Antriebsdrehmoment von dem mindestens einen elektrischen Motor zu reduzieren oder den mindestens einen elektrischen Motor abzuschalten ist, wenn mindestens einer von der Vielzahl der Sensoren einen Wert erfasst, welcher über einen vordefinierten Schwellenwert liegt.
In einer weiteren Ausführungsform ist der mindestens eine elektrische Motor mit einer durch einen Generator erzeugten elektrischen Energie und/oder der elektrischen Energie betreibbar, die einem wiederaufladbaren Energiespeicher entnommen wird. Die Steuer-/Regeleinheit ist derart ausgestaltet, dass in Abhängigkeit von den vom Sensor gelieferten Daten die Energieverteilung zwischen Generator, Motor und dem aufladbaren Energiespeicher entsprechend geregelt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen einer Leistung oder eines Drehmoments beim Betrieb eines Fahrrads mit mindestens einem unterstützenden elektrischen Motor umfasst die folgenden Schritte: Es wird eine Bodenbeschaffenheit einer Fahrbahn mit einem ersten Sensor, eine Feuchtigkeit auf der Fahrbahn mit einem zweiten Sensor, Drehzahlen im Vorderrad durch einen dritten Sensor und im Hinterrad durch einen vierten Sensor, ein Lenkwinkel des Fahrrads quer zur Fahrtrichtung mit einem fünften Sensor und eine Neigung des Fahrrads quer zur Fahrtrichtung mit mindestens einem sechsten Sensor erfasst. Dann wird ein Schlupf aus den vom dritten Sensor und vierten Sensor ermittelten Drehzahlen und ein Kurvenschlupf aus den Drehzahlen vom dritten Sensor und vierten Sensor zusammen mit den fünften Sensor zur Erfassung des Lenkwinkels des Fahrrads quer zur Fahrtrichtung und dem mindestens einen sechsten Sensor zur Erfassung der Neigung des Fahrrads quer zur Fahrtrichtung ermittelt, so dass dann anschließend in Abhängigkeit von den erfassten und ermittelten Werten von mindestens einem von der Vielzahl der Sensoren die Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment des mindestens einen elektrischen Motors mit einer Steuer-/Regeleinheit gesteuert wird.
Die Leistung des Fahrrads mit dem mindestens einen unterstützenden elektrischen Motor ist gemäß diesem Verfahren an kurvige Fahrstreckenverläufe sowie an verschiedene Fahrbahneigenschaften, wie beispielsweise sandige oder nasse Fahrbahnen, anpassbar. Dadurch gewährleistet das erfindungsgemäße Verfahren ein sicheres, benutzerfreundliches und energieeffizientes Radfahren.
Nachfolgend sind die Erfindung und ihre Vorteile unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen elektrisch unterstützten Fahrrads mit einem unterstützenden elektrischen Motor; und
2 eine schematische Darstellung eines Lenkwinkels und einer Neigung des Fahrrads quer zur Fahrtrichtung (Fahrtrichtung ist aus der Zeichenebene heraus gerichtet), die ein an dem erfindungsgemäßen elektrisch unterstützten Fahrrad nach 1 angebrachter fünfter Sensor und/oder mindestens ein sechster Sensor ermittelt.
In den Figuren sind für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung identische Bezugszeichen verwendet. Ferner sind der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie das erfindungsgemäße elektrisch unterstützte Fahrrad und das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen einer Leistung und/oder eines Drehmoments beim Betrieb eines Fahrrads ausgestaltet sein kann und sind nicht als abschließende Begrenzung zu verstehen. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigt eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen elektrisch unterstützten Fahrrads 100 mit mindestens einen unterstützenden elektrischen Motor 10, der in der hier dargestellten Ausführungsform mit einem Hinterrad 34 mechanisch gekoppelt ist und dieses antreibt. Eine Steuer-/Regeleinheit 12 kann den elektrischen Motor 10 derart schalten, dass dieser von dem Hinterrad 34 angetrieben wird und somit als Generator 44 fungiert, so dass bei einer Rekuperation (Abbremsen des Fahrrads) einem aufladbaren Energiespeicher 46 die gewonnene elektrische Energie zugeführt werden kann, d. h. die Steuer-/Regeleinheit 12 ist für das Energiemanagement verantwortlich und regelt ferner, ob der Motor 10 als Elektromotor oder als Generator 44 betreibbar ist.
An dem Fahrrad 100 ist erfindungsgemäß eine Vielzahl von Sensoren 14, 16, 18, 20, 22, 24 angebracht, die für die Bestimmung von Fahrbahneigenschaften ausgestaltet sind. Dabei erfasst ein erster Sensor 14, hier am Hinterrad 34 angeordnet, eine Bodenbeschaffenheit einer Fahrbahn 30, ein zweiter Sensor 16 eine Feuchtigkeit auf der Fahrbahn 30, ein dritter Sensor 18 Drehzahlen im Vorderrad 32 und ein vierter Sensor 20 Drehzahlen im Hinterrad 34. Dabei kann aus den ermitteln Daten des dritten Sensors 18 und des vierten Sensor 20 ferner ein Schlupf berechnet werden. Ein fünfter Sensor 22 erfasst einen Lenkwinkel 36 des Fahrrads 100, wie in 2 gezeigt, quer zur Fahrtrichtung 38 und/oder mindestens ein sechster Sensor 24 eine Neigung 40 des Fahrrads 10, ebenfalls in 2 dargestellt, quer zur Fahrtrichtung 38, so dass auch ein Schlupf in Kurven ermittelt werden kann.
Ferner ist die Steuer-/Regeleinheit 12 erfindungsgemäß mit der Vielzahl der Sensoren 14, 16, 18, 20, 22, 24 verbunden, so dass in Abhängigkeit von den bestimmten Fahrbahneigenschaften die von dem elektrischen Motor 10 bereitgestellte Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment einstellbar bzw. die Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment des elektrischen Motors 10 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrrades änderbar ist. Dabei ist die Steuer-/Regeleinheit 12 derart eingestellt, dass die Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment von dem elektrischen Motor 10 zu reduzieren oder der elektrische Motor 10 abzuschalten ist, wenn mindestens einer von der Vielzahl der Sensoren 14, 16, 18, 20, 22, 24 einen Wert erfasst, welcher über einen vordefinierten Schwellenwert liegt, so dass ein sicheres und benutzerfreundliches Radfahren gewährleistet ist.
Erwähnenswert ist an dieser Stelle, dass die in 1 dargestellten Positionen der Anbringung der Sensoren 14, 16, 18, 20, 22, 24, der Steuer-/Regeleinheit 12 sowie des Energiespeichers 46 nicht als bindend aufgefasst werden sollten, da auch jede andere Position am Fahrrad 100 denkbar ist.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Lenkwinkels 36 und einer Neigung 40 des Fahrrads 100 quer zur Fahrtrichtung 38 (aus der Zeichenebene heraus), d. h. die Lage eines Lenkrads 48 (siehe auch 1) bei einem Einschlag bzw. die Schräglage eines Fahrrads 100 bei Kurvenfahrten, die ein an dem erfindungsgemäßen elektrisch unterstützten Fahrrad 100 nach 1 angebrachter fünfter Sensor 22 bzw. ein sechster Sensor 24 ermittelt.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Es ist jedoch für jeden Fachmann selbstverständlich, dass Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. Die voran stehend erörterten Ausführungsbeispiele dienen lediglich zur Beschreibung der beanspruchten Lehre, schränken diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele ein.
Bezugszeichenliste

10: Motor
12: Steuer-/Regeleinheit
14: erster Sensor
16: zweiter Sensor
18: dritter Sensor
20: vierter Sensor
22: fünfter Sensor
24: sechster Sensor
30: Fahrbahn
32: Vorderrad
34: Hinterrad
36: Lenkwinkel
38: Fahrtrichtung
40: Neigung
42: Tretlager
44: Generator
46: Energiespeicher
48: Lenkrad
100: Fahrrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009054756 A1 [0005]
DE 202010010875 U1 [0006]

Claims

Elektrisch unterstütztes Fahrrad (100), das mindestens einen unterstützenden elektrischen Motor (10) umfasst, wobei eine Vielzahl von Sensoren (14, 16, 18, 20, 22, 24) am Fahrrad (100) angebracht sind und eine Steuer-/Regeleinheit (12) vorgesehen ist, die Signale von der Vielzahl der Sensoren (14, 16, 18, 20, 22, 24) empfangen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Sensoren (14, 16, 18, 20, 22, 24) für die Bestimmung von Fahrbahneigenschaften ausgestaltet sind und dass mit der Steuer-/Regeleinheit (12) in Abhängigkeit von den Fahrbahneigenschaften die von dem mindestens einen elektrischen Motor (10) bereitgestellte Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment einstellbar ist.
Elektrisch unterstütztes Fahrrad (100) nach Anspruch 1, wobei ein erster Sensor (14) eine Bodenbeschaffenheit einer Fahrbahn (30), ein zweiter Sensor (16) eine Feuchtigkeit auf der Fahrbahn (30), ein dritter Sensor (18) Drehzahlen im Vorderrad (32) und ein vierter Sensor (20) Drehzahlen im Hinterrad (34) erfasst, wobei aus den erfassten Drehzahlen des dritten Sensors (18) und des vierten Sensors (20) ein Schlupf ermittelbar ist.
Elektrisch unterstütztes Fahrrad (100) nach Anspruch 2, wobei der erste Sensor (14) im Vorderrad (32) oder im Hinterrad (34) oder im Fahrradschwerpunkt oder in einem Tretlager des Fahrrads (100) angebracht ist.
Elektrisch unterstütztes Fahrrad (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein fünfter Sensor (22) einen Lenkwinkel (36) des Fahrrads (100) quer zur Fahrtrichtung (38) und/oder mindestens ein sechster Sensor (24) eine Neigung (40) des Fahrrads (100) quer zur Fahrtrichtung (38) erfasst und dass mit der Steuer-/Regeleinheit (12) in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel (36) und/oder von der Neigung (40) des Fahrrads (100) quer zur Fahrtrichtung (38) zusätzlich die von dem mindestens einen elektrischen Motor (10) bereitgestellte Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment einstellbar ist.
Elektrisch unterstütztes Fahrrad (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der dritte Sensor (18) und vierte Sensor (20) zur Erfassung der Drehzahlen zusammen mit dem fünften Sensor (22) zur Erfassung des Lenkwinkels (36) des Fahrrads (100) quer zur Fahrtrichtung (38) und dem mindestens einen sechsten Sensor (24) zur Erfassung der Neigung (40) des Fahrrads (100) quer zur Fahrtrichtung (38) zur Ermittlung eines Kurvenschlupfes vorgesehen sind.
Elektrisch unterstütztes Fahrrad (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuer-/Regeleinheit (12) mit der Vielzahl der Sensoren (14, 16, 18, 20, 22, 24) verbunden ist, so dass aus mindestens einem erfassten Wert von mindestens einem der Vielzahl der Sensoren (14, 16, 18, 20, 22, 24) die Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment des mindestens einen elektrischen Motors (10) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrrades (100) veränderbar ist.
Elektrisch unterstütztes Fahrrad (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuer-/Regeleinheit (12) derart eingestellt ist, dass die Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment vom mindestens einen elektrischen Motor (10) zu reduzieren oder den mindestens einen elektrischen Motor (10) abzuschalten ist, wenn mindestens einer von der Vielzahl der Sensoren (14, 16, 18, 20, 22, 24) einen Wert erfasst, welcher über einen vordefinierten Schwellenwert liegt.
Elektrisch unterstütztes Fahrrad (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine elektrische Motor (10), ein Generator (44) und ein wiederaufladbarer Energiespeicher (46) derart mit der Steuer-/Regeleinheit (12) verbunden sind, dass der mindestens eine elektrische Motor (10) mit der durch den Energiespeicher (46) gespeicherten elektrischen Energie oder direkt durch der vom Generator (44) erzeugten elektrischen Energie betreibbar ist.
Verfahren zum Einstellen einer Leistung und/oder eines Drehmoments beim Betrieb eines Fahrrads (100) mit mindestens einem unterstützenden elektrischen Motor (10), gekennzeichnet durch die Schritte: • Erfassen einer Bodenbeschaffenheit einer Fahrbahn (30) mit einem ersten Sensor (14), Erfassen einer Feuchtigkeit auf der Fahrbahn (30) mit einem zweiten Sensor (16), Erfassen von Drehzahlen im Vorderrad (32) durch einen dritten Sensor (18) und im Hinterrad (34) durch einen vierten Sensor (20), Erfassen eines Lenkwinkels (36) des Fahrrads (100) quer zur Fahrtrichtung (38) mit einem fünften Sensor (22) und Erfassen einer Neigung (40) des Fahrrads (100) quer zur Fahrtrichtung (38) mit mindestens einem sechsten Sensor (24); • Ermitteln eines Schlupfes aus den vom dritten Sensor (18) und vierten Sensor (20) ermittelten Drehzahlen und Ermitteln eines Kurvenschlupfes aus den Drehzahlen vom dritten Sensor (18) und vierten Sensor (20) zusammen mit den fünften Sensor (22) zur Erfassung des Lenkwinkels (36) des Fahrrads (100) quer zur Fahrtrichtung (38) und dem mindestens einen sechsten Sensor (24) Erfassung der Neigung (40) des Fahrrads (100) quer zur Fahrtrichtung (38); und • Steuern einer Antriebsleistung und/oder Antriebsdrehmoment des mindestens einen elektrischen Motors (10) mit einer Steuer-/Regeleinheit (12) in Abhängigkeit von den erfassten und ermittelten Werten von mindestens einem von der Vielzahl der Sensoren (14, 16, 18, 20, 22, 24).