DE102017205438A1 - Method and control device for controlling a motor drive - Google Patents
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Abstract
Verfahren (100) zur Steuerung eines Motorantriebs eines mittels mindestens einer manuellen Abstoßbewegung antreibbaren Fahrzeugs zur Fortbewegung mindestens einer Person mit folgenden Schritten:
- Empfangen und Speichern (120) mindestens eines Sensorsignals, wobei das Sensorsignal zumindest einen Wert einer ersten Kenngröße einer manuellen Abstoßbewegung repräsentiert; und/oder
- Empfangen und Speichern (130) mindestens eines Sensorsignals, wobei das Sensorsignal zumindest einen Wert einer von einer Endgeschwindigkeit der manuellen Abstoßbewegung verschiedenen zweiten Kenngröße einer manuellen Abstoßbewegung repräsentiert;
- Übertragen (160) eines Steuersignals an den Motorantrieb in Abhängigkeit von mindestens einem der Sensorsignale, um den Motorantrieb in einen Betriebszustand zu versetzen, in welchem der Motorantrieb eine Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, wobei die Länge des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb eine Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, zumindest von dem Wert der ersten Kenngröße abhängt und/oder ein mittels der Motorkraft erzielter zeitlicher Verlauf einer Geschwindigkeitskenngröße zumindest von dem Wert der zweiten Kenngröße abhängt.
- Receiving and storing (120) at least one sensor signal, wherein the sensor signal represents at least a value of a first characteristic of a manual repulsion movement; and or
- receiving and storing (130) at least one sensor signal, wherein the sensor signal represents at least a value of a different from a final speed of the manual repulsion movement second characteristic of a manual repulsion movement;
- transmitting (160) a control signal to the motor drive in response to at least one of the sensor signals to place the motor drive in an operating condition in which the motor drive applies motor power to the vehicle, the length of the time interval in which the motor drive motor power applied to the vehicle, at least depends on the value of the first characteristic and / or a time course of a speed characteristic obtained by means of the engine power depends at least on the value of the second characteristic.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Motorantriebs, ein Steuergerät zur Ausführung des Verfahrens und ein Fahrzeug mit dem Steuergerät. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.The invention relates to a method for controlling a motor drive, a control device for carrying out the method and a vehicle with the control unit. The subject of the present invention is also a computer program.
Bekannt sind Steuervorrichtungen beispielsweise für elektrisch unterstützte Tretroller. Hierbei wird der Tretroller durch eine mittels eines Fußes des Fahrers ausgeführte Abstoßbewegung angetrieben. Anschließend wird ein am Tretroller angeordneter Motorantrieb mittels der Steuervorrichtung automatisiert derart angesteuert, dass der Tretroller die Geschwindigkeit nach der Abstoßbewegung für eine gewisse Zeitdauer konstant hält beziehungsweise eine Abnahme der Geschwindigkeit beim Ausrollen des Tretrollers verlangsamt. Manche Steuervorrichtungen ermöglichen es, die absolute Höhe der Unterstützungsleistung und/oder die Maximalgeschwindigkeit, oberhalb derer keine Motorkraft auf das Fahrzeug übertragen wird, vor Beginn der Fortbewegung mit dem Tretroller beispielsweise durch Auswahl eines Fahrmodus festzulegen.Control devices are known, for example, for electrically assisted scooters. Here, the scooter is driven by an executed by means of a foot of the driver repulsion. Subsequently, a arranged on the scooter motor drive means of the control device is automatically controlled such that the scooter keeps the speed after the repulsion movement for a certain period of time constant or slows a decrease in speed when rolling out the scooter. Some control devices make it possible to set the absolute level of the assistance power and / or the maximum speed above which no engine power is transmitted to the vehicle before starting to travel with the scooter, for example by selecting a driving mode.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung eines Motorantriebs eines mittels mindestens einer manuellen Abstoßbewegung antreibbaren Fahrzeugs zur Fortbewegung mindestens einer Person mit folgenden Schritten:
- - Empfangen und Speichern mindestens eines Sensorsignals, wobei das Sensorsignal zumindest einen Wert einer ersten Kenngröße einer manuellen Abstoßbewegung repräsentiert; und/oder
- - Empfangen und Speichern mindestens eines Sensorsignals, wobei das Sensorsignal zumindest einen Wert einer von einer Endgeschwindigkeit der manuellen Abstoßbewegung verschiedenen zweiten Kenngröße einer manuellen Abstoßbewegung repräsentiert;
- - Übertragen eines Steuersignals an den Motorantrieb in Abhängigkeit von mindestens einem der Sensorsignale, um den Motorantrieb in einen Betriebszustand zu versetzen, in welchem der Motorantrieb eine Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt,
- Receiving and storing at least one sensor signal, wherein the sensor signal represents at least one value of a first parameter of a manual repulsion movement; and or
- Receiving and storing at least one sensor signal, wherein the sensor signal represents at least one value of a second characteristic variable of a manual repulsion movement which is different from a final speed of the manual repulsion movement;
- Transmitting a control signal to the motor drive in response to at least one of the sensor signals to place the motor drive in an operating condition in which the motor drive applies engine power to the vehicle,
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Steuergerät zur Ausführung des Verfahrens, ein Fahrzeug mit dem Steuergerät, einem Motorantrieb und mindestens einem Sensorelement sowie ein Computerprogramm.The subject matter of the present invention is furthermore a control device for carrying out the method, a vehicle with the control device, a motor drive and at least one sensor element and a computer program.
Unter einem Verfahren zur Steuerung eines Motorantriebs kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Steuerverfahren für einen Motorantrieb verstanden werden. Die Schritte des Verfahrens können beispielsweise mittels eines dafür eingerichteten Computerprogramms auf einem Steuergerät ausgeführt werden. Unter einem Motorantrieb kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein motorischer Antrieb verstanden werden, der ausgebildet ist, eine Motorkraft auf ein Fahrzeug zu übertragen beziehungsweise eine Motorkraft auf ein Fahrzeug aufzubringen. Unter einer Motorkraft kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Antriebskraft und/oder eine Bremskraft verstanden werden. Der Motorantrieb ist ausgebildet, mittels eines Antriebsmoments eine Antriebskraft auf das Fahrzeug und/oder mittels eines Bremsmoments eine Bremskraft auf das Fahrzeug zu übertragen. Beispielsweise ist der Motorantrieb ausgebildet, das Antriebsmoment und/oder das Bremsmoment auf mindestens ein Rad eines Fahrzeugs zu übertragen. Der Motorantrieb kann zum Beispiel ein Elektromotor oder ein Verbrennungsmotor sein.In the context of the present invention, a method for controlling a motor drive can be understood as a control method for a motor drive. The steps of the method can be performed, for example, by means of a computer program set up for this purpose on a control unit. In the context of the present invention, a motor drive can be understood to mean a motor drive which is designed to transmit an engine power to a vehicle or to apply an engine power to a vehicle. Under an engine power can be understood in the context of the present invention, a driving force and / or a braking force. The motor drive is designed to transmit a drive force to the vehicle by means of a drive torque and / or to transmit a braking force to the vehicle by means of a braking torque. For example, the motor drive is designed to transmit the drive torque and / or the braking torque to at least one wheel of a vehicle. The motor drive may be, for example, an electric motor or an internal combustion engine.
Der Motorantrieb ist ausgebildet eine manuelle Antriebsbewegung, insbesondere eine manuelle Abstoßbewegung, mittels eines Antriebsmoments motorisch zu unterstützen und/oder eine Fortbewegung mittels eines Bremsmoments zu hemmen. Denkbar ist, dass der Motorantrieb beim Bremsen freiwerdende Bremsenergie rekuperiert beziehungsweise zurückgewinnt. Das Antriebsmoment und/oder das Bremsmoment können der Antriebsbewegung zeitlich nachgeordnet sein. Denkbar ist, dass mittels der Antriebskraft ein Ausrollen des Fahrzeugs aufgrund von Fahrwiderständen verlangsamt beziehungsweise verlängert wird. Auch kann mittels der Bremskraft ein Beschleunigen des Fahrzeugs beispielsweise aufgrund von Hangabtriebskräften an Steigungen verhindert beziehungsweise verlangsamt werden. Die von dem Motorantrieb an das Fahrzeug übertragene Motorkraft kann in Abhängigkeit von den Sensorsignalen mittels einer Recheneinheit des Steuergeräts in Echtzeit als ein Schritt des Verfahrens berechnet werden.The motor drive is designed to support a manual drive movement, in particular a manual repulsion movement, by means of a drive torque by means of a motor and / or to inhibit locomotion by means of a braking torque. It is conceivable that the motor drive recuperates or recovers released braking energy during braking. The drive torque and / or the braking torque may be arranged downstream of the drive movement. It is conceivable that by means of the driving force rolling out of the vehicle is slowed down or extended due to driving resistances. Also, by means of the braking force, an acceleration of the vehicle can be prevented or slowed down, for example due to downhill forces on inclines. The engine power transmitted from the engine drive to the vehicle may vary be calculated from the sensor signals by means of a computing unit of the controller in real time as a step of the method.
Unter einer manuellen Abstoßbewegung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine abstoßende oder abdrückende Bewegung einer Person mit ihrem Körper oder mit einem Körperteil an einer Fläche verstanden werden. Bei dem Körperteil kann es sich beispielsweise um einen Fuß oder eine Hand handeln. Bei der Fläche kann es sich um die Fläche handeln, auf der die Fortbewegung des Fahrzeugs erfolgt, beispielsweise ein Untergrund. Hierbei kann das Fahrzeug als Tretroller ausgebildet sein. Dabei wird die manuelle Abstoßbewegung bevorzugt mit dem Fuß, das heißt, mit anderen Worten, als peduelle Abstoßbewegung ausgeführt. Auch ist jedoch denkbar, dass das Abstoßen an einer Fläche wie beispielsweise einem Pedal oder einem Greifreifen erfolgt. Demnach kann es sich bei dem Fahrzeug beispielsweise auch um ein Fahrrad oder einen Rollstuhl handeln. Denkbar ist auch, dass das Abstoßen beispielsweise an einer Wasseroberfläche beziehungsweise im Wasser erfolgt, so dass das Fahrzeug auch ein Tretboot oder ein Ruderboot sein kann.In the context of the present invention, a manual repulsive movement can be understood to mean a repulsive or suppressive movement of a person with his or her body or with a body part on a surface. The body part may be, for example, a foot or a hand. The surface may be the surface on which the vehicle is moving, for example a surface. In this case, the vehicle may be designed as a scooter. In this case, the manual repulsion movement is preferably performed with the foot, that is, in other words, as a pedestrian repulsion movement. However, it is also conceivable that the repelling takes place on a surface such as a pedal or a handrim. Accordingly, the vehicle may, for example, also be a bicycle or a wheelchair. It is also conceivable that the repelling takes place for example on a water surface or in the water, so that the vehicle can also be a pedalo or a rowing boat.
Unter einer Geschwindigkeitskenngröße kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine physikalische Größe verstanden werden, die ein Maß beziehungsweise ein Kennwert für eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs repräsentiert. Die Geschwindigkeitskenngröße kann zum Beispiel die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder eine Drehzahl eines Motors des Fahrzeugs oder eine Drehzahl eines Rads des Fahrzeugs ein. Die Geschwindigkeitskenngröße ist zum Beispiel mittels eines Sensors detektierbar. Der Sensor kann ausgebildet sein, ein Sensorsignal auszusenden, das bei dem Verfahren von dem Steuergerät empfangbar ist. Unter einem Sensorsignal kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein analoges oder digitales Signal verstanden werden, das ausgebildet ist, Informationen zu übertragen. Das Sensorsignal kann aus den Signalen verschiedener Sensoren zusammengesetzt sein. Das Sensorsignal kann mittels Signalverarbeitung bearbeitbar sein. Unter einer Endgeschwindigkeit einer manuellen Abstoßbewegung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei Beendigung der manuellen Abstoßbewegung verstanden werden. Die Endgeschwindigkeit der manuellen Abstoßbewegung kann die Maximalgeschwindigkeit bei der manuellen Abstoßbewegung sein.In the context of the present invention, a speed parameter may be understood to be a physical quantity that represents a measure or a characteristic value for a speed of a vehicle. The speed characteristic may include, for example, the speed of the vehicle or a rotational speed of an engine of the vehicle or a rotational speed of a wheel of the vehicle. The speed characteristic can be detected, for example, by means of a sensor. The sensor may be configured to emit a sensor signal, which in the method can be received by the control unit. In the context of the present invention, a sensor signal can be understood to mean an analog or digital signal which is designed to transmit information. The sensor signal may be composed of the signals of various sensors. The sensor signal can be processed by signal processing. In the context of the present invention, an end speed of a manual repulsion movement can be understood as meaning the speed of the vehicle when the manual repulsion movement ends. The final velocity of the manual repulsion motion may be the maximum velocity during the manual repulsion movement.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Steuergerät ermöglichen es einem Fahrer des Fahrzeugs, mittels der manuellen Abstoßbewegung die Länge des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb die Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, und/oder den mittels der Motorkraft erzielten zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeitskenngröße vorzugeben. Im Stand der Technik kann der Fahrer durch Betätigen eines Bremshebels oder Bremspedals das Zeitintervall, in welchem der Motorantrieb die Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, beginnen und/oder beenden. Im Gegensatz dazu kann der Fahrer bei der vorliegenden Erfindung durch die von ihm gewählte Ausgestaltung beziehungsweise Ausführung der manuellen Abstoßbewegung ohne Betätigung eines Steuerelements aktiv und kontrolliert Einfluss nehmen auf die Länge des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb die Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt. Ferner kann der Fahrer gemäß der vorliegenden Erfindung den zeitlichen Verlauf durch die von ihm gewählte Ausgestaltung der manuellen Abstoßbewegung und/oder mittels einer von der Endgeschwindigkeit verschiedenen Kenngröße aktiv und kontrolliert steuern. Folglich ermöglichen das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Steuergerät dem Fahrer des Fahrzeugs eine hohes Maß an Kontrolle über beziehungsweise eine Vielzahl von Steuerungsoptionen für den Motorantrieb und dadurch eine besonders individuell ausgestaltbare, vorausschauend an die Umgebung angepasste und energieeffiziente Fortbewegung mittels des Fahrzeugs.The method according to the invention and the control unit according to the invention make it possible for a driver of the vehicle to specify by means of the manual repulsion movement the length of the time interval in which the motor drive applies the engine power to the vehicle and / or the time characteristic of the speed characteristic achieved by means of the engine power. In the prior art, by operating a brake lever or brake pedal, the driver can begin and / or end the time interval in which the engine drive applies the engine power to the vehicle. In contrast, in the present invention, the driver can actively and in a controlled manner influence the length of the time interval in which the engine drive applies the engine power to the vehicle through the design or execution of the manual repulsion movement that he has selected without actuating a control element. Furthermore, according to the present invention, the driver can control the time profile actively and in a controlled manner by means of the embodiment of the manual repulsion movement which he / she has selected and / or by means of a parameter which differs from the end speed. Consequently, the inventive method and the control unit according to the invention enable the driver of the vehicle a high degree of control over or a variety of control options for the motor drive and thus a particularly individually ausgestaltetbare, forward-looking adapted to the environment and energy-efficient locomotion by means of the vehicle.
Es ist vorteilhaft, wenn das Steuersignal an den Motorantrieb der manuellen Abstoßbewegung zeitlich nachgeordnet ist. Das Steuersignal kann nach Beendigung der manuellen Abstoßbewegung innerhalb einer im Vergleich zu der Dauer der manuellen Abstoßbewegung kurzen Zeitspanne an den Motorantrieb gesendet werden. Denkbar ist auch, dass das Steuersignal unmittelbar nach Beendigung der manuellen Abstoßbewegung an den Motorantrieb gesendet wird. Ein zeitlicher Abstand zwischen der Beendigung der manuellen Abstoßbewegung und der motorischen Unterstützung durch den Motorantrieb, beispielsweise ein Ansprechverhalten des Motorantriebs, kann hierbei von einer Kenngröße der manuellen Abstoßbewegung abhängen. Diese Ausgestaltung der Ansteuerung des Motorantriebs kann aus rechtlichen Gründen vorteilhaft sein, da dadurch bei der manuellen Abstoßbewegung eine Beschleunigung des Fahrzeugs mittels des Motorantriebs vermieden wird.It is advantageous if the control signal to the motor drive of the manual repulsion movement is arranged in chronological order. The control signal may be sent to the motor drive after completion of the manual repulsion movement within a short time compared to the duration of the manual repulsion movement. It is also conceivable that the control signal is sent to the motor drive immediately after completion of the manual repulsion movement. A time interval between the completion of the manual repulsion movement and the motor assistance by the motor drive, for example a response of the motor drive, may depend on a parameter of the manual repulsion movement. This embodiment of the control of the motor drive can be advantageous for legal reasons, since thereby an acceleration of the vehicle by means of the motor drive is avoided in the manual repulsion movement.
Von Vorteil ist es auch, wenn sich ein Wert der Geschwindigkeitskenngröße bei dem mittels der Motorkraft erzielten zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeitskenngröße zeitlich verändert. Der Wert der Geschwindigkeitskenngröße kann während des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb die Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, konstant sein. Denkbar ist auch, dass der Wert der Geschwindigkeitskenngröße während des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb die Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, zunimmt oder abnimmt. Das Zeitintervall, in welchem der Motorantrieb die Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, kann in mindestens zwei Phasen unterteilt sein, wobei der Wert der Geschwindigkeitskenngröße in mindestens einer Phase zunehmen oder konstant sein und in mindestens einer anderen Phase abnehmen oder konstant sein kann. Durch diese Ausgestaltung kann das Verfahren sowohl zur Unterstützung der Fortbewegung des Fahrzeugs als auch zum Abbremsen des Fahrzeugs beispielsweise für besonders sportliche Fahrer ausgeführt werden.It is also advantageous if a value of the speed characteristic changes chronologically in the time profile of the speed parameter obtained by means of the engine power. The value of the speed characteristic may be constant during the time interval in which the engine drive applies the engine power to the vehicle. It is also conceivable that the value of the speed characteristic increases or decreases during the time interval in which the engine drive applies the engine power to the vehicle. The time interval in which the engine drive applies the engine power to the vehicle can be divided into at least two phases wherein the value of the speed characteristic may increase or be constant in at least one phase and may decrease or be constant in at least one other phase. As a result of this refinement, the method can be carried out both to support the movement of the vehicle and to brake the vehicle, for example for particularly sporty drivers.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Steuersignal ausgebildet ist, den Motorantrieb in einen Betriebszustand zu versetzen, in welchem der Motorantrieb mittels der Antriebskraft eine Verlangsamung des Fahrzeugs reduziert. Durch die Reduktion der Verlangsamung wird zum Beispiel das Ausrollen beziehungsweise die Ausrollphase des Fahrzeugs verlängert. Durch die Reduktion der Verlangsamung wird zum Beispiel das Ausrollen beziehungsweise die Ausrollphase des Fahrzeugs verlängert. Denkbar ist, dass mittels der Antriebskraft des Motorantriebs die Geschwindigkeit des Fahrzeugs trotz einer Erhöhung der Fahrwiderstände, beispielsweise aufgrund von Hangabtriebskräften, konstant gehalten wird. Zu einer Reduktion der Verlangsamung des Fahrzeugs wandelt der Motorantrieb beispielsweise elektrische oder chemische Energie in Bewegungsenergie des Fahrzeugs um. Demzufolge kann das Fahrzeug eine längere Strecke beziehungsweise über einen längeren Zeitraum mit höherer Geschwindigkeit bewegt werden. Dadurch kann die zur Fortbewegung notwendige Muskelkraft reduziert und ein frühzeitiges Ermüden des Fahrers verhindert werden.It is particularly advantageous if the control signal is designed to put the motor drive in an operating state in which the motor drive reduces the deceleration of the vehicle by means of the drive force. By reducing the slowdown, for example, the coasting or coasting phase of the vehicle is extended. By reducing the slowdown, for example, the coasting or coasting phase of the vehicle is extended. It is conceivable that by means of the driving force of the motor drive, the speed of the vehicle is kept constant despite an increase in the driving resistances, for example due to downgrade forces. For example, to reduce the deceleration of the vehicle, the motor drive converts electrical or chemical energy into kinetic energy of the vehicle. As a result, the vehicle can be moved a longer distance or for a longer period at a higher speed. As a result, the muscular force necessary for locomotion can be reduced and an early fatigue of the driver can be prevented.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Sensorsignale eine zeitliche Länge der manuellen Abstoßbewegung und/oder eine Stärke einer bei der manuellen Abstoßbewegung auf das Fahrzeug ausgeübten Kraft und/oder einen zeitlichen Verlauf der bei der manuellen Abstoßbewegung auf das Fahrzeug ausgeübten Kraft und/oder eine Höhe einer mittels der manuellen Abstoßbewegung ausgeübten Beschleunigung und/oder einen zeitlichen Verlauf der mittels der manuellen Abstoßbewegung ausgeübten Beschleunigung und/oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder einen zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder eine Winkelgeschwindigkeit um eine Raumachse des Fahrzeugs und/oder einen zeitlichen Verlauf der Winkelgeschwindigkeit um eine Raumachse des Fahrzeugs repräsentieren. Unter einer Raumachse kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Rotationsachse, insbesondere eine Wankachse, eine Nickachse oder eine Gierachse verstanden werden.Furthermore, it is advantageous if the sensor signals a temporal length of the manual repulsion movement and / or a strength of the force exerted on the manual repulsion movement on the vehicle and / or a time course of the force exerted on the vehicle in the manual repulsion movement force and / or height an acceleration and / or a temporal progression of the manual repulsion movement and / or a speed of the vehicle and / or a time course of the speed of the vehicle and / or an angular speed about a spatial axis of the vehicle and / or represent a time course of the angular velocity about a spatial axis of the vehicle. In the context of the present invention, a spatial axis can be understood to mean an axis of rotation, in particular a roll axis, a pitch axis or a yaw axis.
Unter einer zeitlichen Länge der manuellen Abstoßbewegung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Zeitintervall verstanden werden, in welchem der Fahrer des Fahrzeugs die manuelle Abstoßbewegung ausführt. Die manuelle Abstoßbewegung wird von dem Fahrer des Fahrzeugs eingeleitet, indem er eine Bewegung seines Körpers oder eines Körperteils aus einer Ausgangsposition vornimmt. Dabei kann sich zum Beispiel die von dem Fahrer auf das Fahrzeug ausgeübte Kraft in ihrer Stärke und/oder ihrer Verteilung auf einzelne Bereiche des Fahrzeugs verändern. Beispielsweise übt der Fahrer eines Tretrollers bei einer besonders kraftvollen manuellen Abstoßbewegung eine kleinere Aufstandskraft auf ein Trittbrett des Tretrollers aus als bei einer weniger kraftvoll ausgeführten manuellen Abstoßbewegung. Denkbar ist auch, dass durch eine Gewichtsverlagerung des Körpergewichts des Fahrers bei der manuellen Abstoßbewegung eine pendelartige Drehbewegung um eine Raumachse des Fahrzeugs verursacht wird.In the context of the present invention, a time length of the manual repulsion movement can be understood as meaning the time interval in which the driver of the vehicle carries out the manual repulsion movement. The manual repulsion movement is initiated by the driver of the vehicle by making a movement of his body or a body part from a starting position. In this case, for example, the force exerted by the driver on the vehicle force in their strength and / or their distribution to individual areas of the vehicle change. For example, the driver of a scooter in a particularly powerful manual repulsive movement exerts a smaller contact force on a footboard of scooter than with a less powerful manual repulsive movement. It is also conceivable that a weight-displacement of the body weight of the driver in the manual repulsion movement causes a pendulum-like rotational movement about a spatial axis of the vehicle.
Durch das Abstoßen von einem Untergrund des Fahrzeugs wird das Fahrzeug beschleunigt und vergrößert seine Geschwindigkeit. Die manuelle Abstoßbewegung wird von dem Fahrer des Fahrzeugs beendet, indem er seinen Körper oder ein Körperteil in die Ausgangsposition zurückführt. Die Beendigung der manuellen Abstoßbewegung kann zum Beispiel daran festgestellt werden, dass die Beschleunigung ihr mathematisches Vorzeichen wechselt und/oder die Geschwindigkeit nicht weiter anwächst und/oder der Fahrer sein Körpergewicht auf dem Fahrzeug verlagert, insbesondere hin zu einer der Verteilung des Körpergewichts vor der manuellen Abstoßbewegung vergleichbaren Verteilung des Körpergewichts. Der Fahrer kann durch eine von ihm gewählte Ausführung der manuellen Abstoßbewegung die physikalischen Größen zeitliche Länge, Stärke der auf das Fahrzeug übertragenen Kraft, Beschleunigung des Fahrzeugs, Geschwindigkeit des Fahrzeugs und Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs um eine Raumachse sowie den zeitlichen Verlauf aller genannten physikalischen Größen während der manuellen Abstoßbewegung beeinflussen. Mittels eines Sensorsignals, das zumindest eine der genannten physikalischen Größen repräsentiert, kann bei dem Verfahren eine manuelle Abstoßbewegung erkannt werden.By pushing away from a surface of the vehicle, the vehicle accelerates and increases its speed. The manual repulsion movement is stopped by the driver of the vehicle by returning his body or a body part to the starting position. The completion of the manual repulsion movement can be detected, for example, by the fact that the acceleration changes its mathematical sign and / or the speed does not increase any further and / or the driver shifts his body weight on the vehicle, in particular towards a distribution of the body weight before the manual Repulsive movement comparable distribution of body weight. The driver can, by a design of the manual repulsion movement chosen by him, determine the physical quantities of time length, strength of the force transmitted to the vehicle, acceleration of the vehicle, speed of the vehicle and angular velocity of the vehicle about a spatial axis and the time course of all said physical quantities during the affect manual repulsion movement. By means of a sensor signal representing at least one of said physical quantities, a manual repulsion movement can be detected in the method.
Darüber hinaus sind diese physikalischen Größen ausgebildet, einen Zeitpunkt, und/oder einen zeitlichen Verlauf der manuellen Abstoßbewegung zu charakterisieren. Insbesondere können die genannten physikalischen Größen mittels einer Recheneinheit eines Steuergeräts analysiert werden, um zwei manuelle Abstoßbewegungen voneinander zu unterscheiden. Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn die Sensorsignale weitere, vom Fachmann als geeignet befundene Kenngrößen repräsentieren, die eine Unterscheidung zweier manueller Abstoßbewegungen ermöglichen. Das Verfahren kann demzufolge unterschiedliche manuelle Abstoßbewegungen voneinander unterscheiden. In addition, these physical quantities are designed to characterize a time, and / or a time course of the manual repulsion movement. In particular, the said physical quantities can be analyzed by means of a computing unit of a control device in order to distinguish two manual repulsive movements from one another. It is also advantageous if the sensor signals represent further parameters which have been found to be suitable by a person skilled in the art and which enable a distinction to be made between two manual repulsion movements. The method can thus distinguish different manual repulsive movements from each other.
Dadurch ist es möglich, den zeitlichen Verlauf einer manuellen Abstoßbewegung beziehungsweise mindestens einen Wert einer erfassten Kenngröße einer manuellen Abstoßbewegung mit einer mittels einer Speichereinheit gespeicherten Menge von zeitlichen Verläufen von manuellen Abstoßbewegungen beziehungsweise mit gespeicherten Werten der Kenngröße von manuellen Abstoßbewegungen mittels einer Vergleichseinheit eines Steuergeräts zu vergleichen. Jedem gespeicherten zeitlichen Verlauf beziehungsweise jedem Wert der gespeicherten Kenngröße kann eine Länge des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb die Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, und/oder ein mittels der Motokraft erzielter zeitlicher Verlauf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zugeordnet sein. Durch diese Ausgestaltung kann der mittels der manuellen Abstoßbewegung zum Ausdruck gebrachte Wunsch des Fahrers nach einer von ihm angedachten Motorkraft besonders zuverlässig erkannt werden.This makes it possible, the timing of a manual repulsion movement or to compare at least one value of a detected characteristic of a manual repulsion movement with a stored by means of a storage unit amount of time histories of manual repulsion movements or with stored values of the characteristic of manual repulsion movements by means of a comparison unit of a control device. Each stored time profile or each value of the stored parameter may be assigned a length of the time interval in which the engine drive applies the engine power to the vehicle, and / or a time profile of the speed of the vehicle achieved by means of the engine power. As a result of this configuration, the driver's desire expressed by means of the manual repulsion movement can be detected particularly reliably in accordance with an engine force envisaged by the driver.
Ein zur Ausführung des Steuerverfahrens eingerichtetes Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, mittels derer ein mathematischer Zusammenhang zwischen mindestens einer der genannten die manuelle Abstoßbewegung charakterisierenden physikalischen Größen zeitliche Länge, Stärke der auf das Fahrzeug übertragenen Kraft, Beschleunigung des Fahrzeugs, Geschwindigkeit des Fahrzeugs und Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs und einer der beiden Größen Länge des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb eine Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, und mittels der Motorkraft erzielter zeitlicher Verlauf der Geschwindigkeitskenngröße einstellbar beziehungsweise programmierbar ist. Durch diese Ausgestaltung kann das Verfahren besonders gut an die individuellen Anforderungen oder Bedürfnisse des Fahrers, beispielsweise unter Berücksichtigung dessen Leistungsfähigkeit beziehungsweise Fitness und/oder körperlichen Einschränkungen angepasst werden.A control device configured for carrying out the control method may have an interface by means of which a mathematical relationship between at least one of the said manual repulsion movement characterizing physical quantities, the length of time, the force transmitted to the vehicle, the acceleration of the vehicle, the speed of the vehicle and the angular velocity of the vehicle and one of the two variables length of the time interval in which the motor drive applies an engine power to the vehicle, and by means of the engine power achieved time course of the speed characteristic is adjustable or programmable. With this configuration, the method can be adapted particularly well to the individual requirements or needs of the driver, for example, taking into account their performance or fitness and / or physical limitations.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn eine Auswahl aus einer vorbestimmten Menge von unterschiedlichen Längen des Zeitintervalls, in welchen der Motorantrieb eine Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, zumindest von dem Wert der ersten Kenngröße abhängt und/oder eine Auswahl aus einer vorbestimmten Menge von unterschiedlichen mittels der Motorkraft erzielten zeitlichen Verläufen der Geschwindigkeitskenngröße zumindest von dem Wert der zweiten Kenngröße abhängt. Das Steuergerät kann eine Speichereinheit aufweisen, in denen die vorbestimmte Menge von unterschiedlichen Längen des Zeitintervalls und/oder die vorbestimmte Menge von unterschiedlichen mittels der Motorkraft erzielten zeitlichen Verläufen der Geschwindigkeitskenngröße gespeichert sind. Denkbar ist, dass jeder gespeicherten Länge des Zeitintervalls und/oder jedem gespeicherten zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeitskenngröße ein Wert beziehungsweise ein Wertebereich der mittels der Sensorsignale repräsentierten Kenngrößen zugeordnet ist. Nach Empfangen und Speichern des Sensorsignals kann das Verfahren einen Schritt vorsehen, bei welchem der mittels des Sensorsignals repräsentierte Wert der Kenngröße mit den gespeicherten Werten beziehungsweise gespeicherten Wertebereichen verglichen wird. Um diese Schritte des Vergleichens auszuführen, kann das Steuergerät eine Vergleichseinheit aufweisen. Durch diese Ausgestaltung kann das Verfahren mittels eines einfachen Steueralgorithmus realisiert werden.Furthermore, it is advantageous if a selection from a predetermined amount of different lengths of the time interval in which the engine drive applies an engine power to the vehicle depends at least on the value of the first characteristic and / or a selection from a predetermined set of different ones obtained by the engine power temporal progressions of the speed characteristic at least depends on the value of the second characteristic. The control unit may have a memory unit in which the predetermined amount of different lengths of the time interval and / or the predetermined amount of different obtained by the engine power timings of the speed characteristic are stored. It is conceivable that each stored length of the time interval and / or each stored time profile of the speed parameter is assigned a value or a value range of the parameters represented by means of the sensor signals. After receiving and storing the sensor signal, the method can provide a step in which the value of the characteristic variable represented by the sensor signal is compared with the stored values or stored value ranges. To perform these steps of comparing, the controller may include a comparison unit. With this configuration, the method can be realized by means of a simple control algorithm.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn eine zuletzt ausgeführte manuelle Abstoßbewegung einer vorherigen manuellen Abstoßbewegung zeitlich nachgeordnet ist, und die Länge des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb eine Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, und/oder ein mittels der Motorkraft erzielter zeitlicher Verlauf einer Geschwindigkeitskenngröße von zumindest einem Wert der ersten Kenngröße und/oder einem Wert der zweiten Kenngröße der vorherigen manuellen Abstoßbewegung und/oder einem zeitlichen Abstand der zuletzt ausgeführten und der vorherigen manuellen Abstoßbewegung abhängt. Beispielsweise kann eine Sequenz von zwei kurzen, zeitlich schnell aufeinanderfolgenden manuellen Abstoßbewegungen gefolgt von einer langen, kraftvollen manuellen Abstoßbewegung dazu führen, dass der Motorantrieb in einen Betriebszustand versetzt wird, in welchem der Motorantrieb für einen besonders langen Zeitraum eine große Antriebskraft auf das Fahrzeug aufbringt und damit die Ausrollphase erheblich verlängert. Vorstellbar ist, dass der Fahrer vor dem Beginn der Fortbewegung ein Fahrprofil festgelegt. Beispielsweise kann der Fahrer ein Fahrprofil aus einer Menge von gespeicherten Fahrprofilen auswählen. Die Fahrprofile können in einer Speichereinheit des Steuergeräts gespeichert sein. Die Fahrprofile können mittels eines mit dem Steuergerät elektronisch gekoppelten Smartphone auswählbar sein. In dem Fahrprofil kann definiert sein, in welchen Betriebszustand der Motorantrieb in Abhängigkeit von einer Sequenz von manuellen Abstoßbewegungen versetzt wird.Moreover, it is advantageous if a last executed manual repulsion movement of a previous manual repulsion movement is arranged in chronological order, and the length of the time interval in which the motor drive applies an engine power to the vehicle, and / or a time characteristic of a speed characteristic of at least achieved by means of the engine power a value of the first characteristic and / or a value of the second characteristic of the previous manual repulsion movement and / or a time interval of the last performed and the previous manual repulsion movement depends. For example, a sequence of two short, temporally rapid successive manual repulsive motions followed by a long, powerful manual repulsive movement can cause the motor drive to be put into an operating state in which the motor drive applies a large driving force to the vehicle for a particularly long period of time so that the coasting phase is considerably extended. It is conceivable that the driver set a driving profile before the start of locomotion. For example, the driver may select a driving profile from a set of stored driving profiles. The driving profiles can be stored in a memory unit of the control unit. The driving profiles may be selectable by means of a smartphone electronically coupled to the control unit. In the driving profile can be defined in which operating state, the motor drive is displaced in response to a sequence of manual repulsive movements.
Als Fahrprofil vorstellbar ist zum Beispiel ein Sportprofil. Bei dem Sportprofil wird das Fahrzeug bei einer Sequenz von drei kurzen kraftvollen manuellen Abstoßbewegungen im Anschluss an jede der beiden zeitlich ersten manuellen Abstoßbewegungen mittels einer Bremskraft gebremst. Nur im Anschluss an die zeitlich letzte der drei manuellen Abstoßbewegungen wird eine Antriebskraft auf das Fahrzeug übertragen, um die Ausrollphase des Fahrzeugs zu verlängern. Damit ermöglicht das Steuerverfahren, die Verwendung eines Fahrzeugs mit einem zur Ausführung des Steuerverfahrens eingerichteten Steuergeräts zum Trainieren von körperlicher Fitness und Muskulatur des Fahrers. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn zwischen der zuletzt ausgeführten manuellen Abstoßbewegung und der vorherigen manuellen Abstoßbewegung keine Motorkraft auf das Fahrzeug aufgebracht wird. Der Motorantrieb wird hierbei erst dann in einen Betriebszustand versetzt, in welchem der Motorantrieb eine Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, wenn der Fahrer des Fahrzeugs eine durch das ausgewählte Fahrprofil vorgegebene Sequenz an manuellen Abstoßbewegungen ausgeführt hat. Durch die Möglichkeit, mittels einer Vielzahl von verschiedenen Sequenzen von manuellen Abstoßbewegungen das Übertragen der Motorkraft auf das Fahrzeug zu steuern, bleibt die Fortbewegung mit dem Fahrzeug einerseits intuitiv und steigert andererseits durch die Vielzahl an Steuervarianten das Vergnügen an der Fortbewegung.As a driving profile conceivable, for example, is a sports profile. In the sport profile, the vehicle is braked in a sequence of three short powerful manual repulsive motions following each of the two temporally first manual repulsive movements by means of a braking force. Only subsequent to the last of the three manual repulsive movements is a driving force transmitted to the vehicle to extend the coasting phase of the vehicle. Thus, the control method makes it possible to use a vehicle with a controller set up to execute the control method to train the driver's physical fitness and musculature. In addition, it is advantageous if between the last executed manual repulsion movement and the previous manual repulsion movement no engine power is applied to the vehicle. The motor drive is only then put into an operating state in which the motor drive applies an engine power to the vehicle when the driver of the vehicle has carried out a predetermined by the selected driving profile sequence of manual repulsion movements. The ability to control the transfer of engine power to the vehicle by means of a variety of different sequences of manual repulsive movements, the movement on the one hand remains intuitive and on the other hand increases the pleasure of locomotion by the variety of control variants.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Verfahren den zusätzlichen Schritt des Empfangens eines weiteren Sensorsignals aufweist, wobei das weitere Sensorsignal eine Positionsinformation über das Fahrzeug repräsentiert und die Länge des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb eine Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, und/oder ein mittels der Motorkraft erzielter zeitlicher Verlauf der Geschwindigkeitskenngröße zusätzlich von der Positionsinformation über das Fahrzeug abhängt. Bei dem weiteren Sensorsignal kann es sich zum Beispiel um ein GPS-Signal handeln, das mittels eines GPS-Sensors empfangen und an eine zum Empfangen des GPS-Signals ausgebildete Schnittstelle des Steuergeräts übertragen wird. Denkbar ist auch, dass das GPS-Signal mittels eines GPS-Sensors eines Smartphones des Fahrers die Position des Fahrzeugs empfangen und von einer Schnittstelle des Smartphones an eine Schnittstelle des Steuergeräts übertragen wird. Die Schnittstelle kann eine drahtlose Kommunikation beispielsweise mittels einer Nahfeldkommunikationsmethode oder eine drahtgebundene Kommunikation zwischen dem Smartphone und dem Steuergerät ermöglichen. Es ist denkbar, dass mittels des Smartphones Informationen über Geschwindigkeitsbegrenzungen und/oder Empfehlungen für angemessene Geschwindigkeiten in Abhängigkeit von dem GPS-Signal aus dem Internet abrufbar und an das Steuergerät übertragbar sind. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, dass zwei identische, aber an verschiedenen Orten ausgeführte manuelle Abstoßbewegungen in unterschiedliche Längen des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb eine Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, und/oder in unterschiedliche mittels der Motorkraft erzielte zeitliche Verläufe der Geschwindigkeitskenngröße resultieren. Denkbar ist zum Beispiel, dass auf einem Radweg die Länge des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb eine Antriebskraft auf das Fahrzeug aufbringt, sehr lang und/oder die Antriebskraft einen großen und zeitlich konstanten Wert aufweist. Vorstellbar ist auch, dass beispielsweise in einer Fußgängerzone oder einem verkehrsberuhigten Bereich über ein längeres Zeitintervall eine geringe Antriebskraft auf das Fahrzeug übertragen wird. Durch die zusätzliche Berücksichtigung der Positionsinformationen ermöglicht das Steuerverfahren dem Fahrer eine besonders gut an die Umgebung angepasste Fortbewegungsweise.It is also advantageous if the method has the additional step of receiving a further sensor signal, wherein the further sensor signal represents a position information about the vehicle and the length of the time interval in which the motor drive applies an engine power to the vehicle, and / or by means of the engine power obtained temporal course of the speed characteristic additionally depends on the position information about the vehicle. The further sensor signal may, for example, be a GPS signal which is received by means of a GPS sensor and transmitted to an interface of the control unit designed to receive the GPS signal. It is also conceivable that the GPS signal is received by means of a GPS sensor of a smartphone of the driver, the position of the vehicle and transmitted from an interface of the smartphone to an interface of the control unit. The interface may enable wireless communication using, for example, a near field communication method or wired communication between the smartphone and the controller. It is conceivable that information about speed limits and / or recommendations for appropriate speeds as a function of the GPS signal can be retrieved from the Internet and transmitted to the control unit by means of the smartphone. This configuration makes it possible for two identical repulsion movements executed at different locations to result in different lengths of the time interval in which the motor drive applies an engine power to the vehicle and / or different time characteristics of the speed characteristic achieved by means of the engine power. It is conceivable, for example, that the length of the time interval in which the motor drive applies a drive force to the vehicle on a cycle path is very long and / or the drive force has a large and constant time value. It is also conceivable that, for example, in a pedestrian zone or a traffic-calmed area over a longer time interval, a small driving force is transmitted to the vehicle. Due to the additional consideration of the position information, the control method allows the driver a particularly well adapted to the environment mode of travel.
Von Vorteil ist es, wenn der Motorantrieb in Abhängigkeit von der Positionsinformation über das Fahrzeug nur bis zu einem definierten Maximalwert der Geschwindigkeitskenngröße des Fahrzeugs eine Antriebskraft auf das Fahrzeug aufbringt und/oder mittels einer Bremskraft den Wert der Geschwindigkeitskenngröße des Fahrzeugs auf den Maximalwert der Geschwindigkeitskenngröße reduziert. Beispielsweise kann das Steuerverfahren vorsehen, dass eine anhand der Positionsinformation abrufbare Vorschrift über eine Geschwindigkeitsbegrenzung für das Fahrzeug dazu führt, dass der Motorantrieb erst dann in einen Betriebszustand versetzt wird, in welchem der Motorantrieb eine Antriebskraft auf das Fahrzeug aufbringt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner oder gleich einer vorgeschriebenen Maximalgeschwindigkeit ist. Das heißt, mit anderen Worten, dass der Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug mittels einer oder mehreren manuellen Abstoßbewegungen auf eine Geschwindigkeit beschleunigen kann, die größer als die vorgeschriebene Maximalgeschwindigkeit ist. Der Motorantrieb bringt jedoch erst dann eine Motorkraft auf das Fahrzeug auf, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beispielsweise aufgrund von Fahrwiderständen auf die vorgeschriebene Maximalgeschwindigkeit reduziert wird. Denkbar ist auch, dass beispielsweise auf einem Werksgelände bei Überschreiten der vorgeschriebenen Maximalgeschwindigkeit mittels der manuellen Abstoßbewegung ein Sensorsignal an den Motorantrieb übertragen wird, um den Motorantrieb in einen Betriebszustand zu versetzen, in welchem der Motorantrieb eine Bremskraft auf das Fahrzeug aufbringt. Durch diese Ausgestaltung kann das Einhalten von Geschwindigkeitsvorschriften vereinfacht und Unfällen vorgebeugt werden.It is advantageous if the motor drive depending on the position information about the vehicle only applies a driving force to the vehicle up to a defined maximum value of the speed characteristic of the vehicle and / or reduces the value of the speed characteristic of the vehicle to the maximum value of the speed characteristic by means of a braking force , For example, the control method may provide that a rule on a speed limit for the vehicle retrievable based on the position information results in the motor drive not being put into an operating state in which the motor drive applies a drive force to the vehicle, if the speed of the vehicle is lower or equal to a prescribed maximum speed. In other words, the driver of the vehicle can accelerate the vehicle to a speed greater than the prescribed maximum speed by means of one or more manual repulsive movements. However, the engine drive does not apply engine power to the vehicle until the speed of the vehicle is reduced to the prescribed maximum speed due to, for example, driving resistance. It is also conceivable that, for example, on a factory premises when the prescribed maximum speed is exceeded by means of the manual repulsion movement, a sensor signal is transmitted to the motor drive to enable the motor drive in an operating condition in which the motor drive applies a braking force to the vehicle. By virtue of this embodiment, compliance with speed regulations can be simplified and accidents prevented.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Steuerverfahren den zusätzlichen Schritt des Empfangens eines weiteren Sensorsignals vorsieht, wobei das weitere Sensorsignal eine Kenngröße eines Fahrwiderstands des Fahrzeugs repräsentiert und die Länge des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb eine Motorkraft auf das Fahrzeug aufbringt, und/oder ein mittels der Motorkraft erzielter zeitlicher Verlauf der Geschwindigkeitskenngröße zusätzlich von dem Wert der Kenngröße des Fahrwiderstands des Fahrzeugs abhängt. Bei dem Fahrwiderstand kann es sich zum Beispiel um eine Hangabtriebskraft oder eine Rollwiderstandskraft oder eine Gleitwiderstandskraft oder eine Luftwiderstandskraft oder eine Trägheitskraft handeln. Bei der Kenngröße des Fahrwiderstands kann es sich beispielsweise um einen Neigungswinkel des Fahrzeugs oder eine Druckkraft auf das Fahrzeug oder eine Beschleunigung des Fahrzeugs handeln. Hierbei ist das Steuergerät ausgebildet, den Neigungswinkel des Fahrzeugs von einem Neigungssensor und/oder die Druckkraft von einem Drucksensor und/oder die Beschleunigung von einem Beschleunigungssensor zu empfangen. Denkbar ist, dass bei einer Erhöhung des Fahrwiderstands aufgrund der Hangabtriebskraft die Antriebskraft des Motorantriebs erhöht wird, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei einer Fortbewegung bergauf konstant zu halten. Bei einer Erniedrigung des Fahrwiderstands aufgrund der Hangabtriebskraft kann die Antriebskraft des Motorantriebs reduziert beziehungsweise vom Motorantrieb eine Bremskraft aufgebracht werden, sodass mittels des Motorantriebs auch bergab die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht erhöht wird. Es ist vorstellbar, dass zum Beispiel mittels eines Dehnungsmessstreifens die Masse des Fahrers beziehungsweise die Gesamtmasse der sich mit dem Fahrzeug fortbewegenden Personen bestimmt und das Fahrzeug in Abhängigkeit von der Gesamtmasse angesteuert. Hierbei kann beispielsweise bei einem Fahrer mit hohem Körpergewicht die Antriebskraft vergrößert werden. Durch die Berücksichtigung der Fahrwiderstände des Fahrzeugs ermöglicht das Steuerverfahren eine für den Fahrer besonders komfortable und dynamische Fortbewegung auch bei sich verändernden Fahrwiderständen.Furthermore, it is advantageous if the control method provides the additional step of receiving a further sensor signal, wherein the further sensor signal represents a characteristic of a driving resistance of the vehicle and the length of the time interval in which the motor drive applies an engine power to the vehicle, and / or obtained by the engine power temporal course of the speed characteristic additionally depends on the value of the characteristic of the driving resistance of the vehicle. The running resistance may be, for example, a downhill force or a rolling resistance force or a sliding resistance force or an air resistance force or an inertial force. The characteristic of the driving resistance may be, for example, an inclination angle of the vehicle or a compressive force on the vehicle or an acceleration of the vehicle Act vehicle. In this case, the control device is designed to receive the inclination angle of the vehicle from an inclination sensor and / or the pressure force from a pressure sensor and / or the acceleration from an acceleration sensor. It is conceivable that with an increase in the driving resistance due to the downhill power, the driving force of the motor drive is increased in order to keep the speed of the vehicle when moving uphill constant. With a reduction of the driving resistance due to the downhill force, the driving force of the motor drive can be reduced or a braking force applied by the motor drive, so that by means of the motor drive and downhill the speed of the vehicle is not increased. It is conceivable that, for example by means of a strain gauge determines the mass of the driver or the total mass of people moving with the vehicle and controlled the vehicle as a function of the total mass. In this case, for example, in a driver with a high body weight, the driving force can be increased. By taking into account the driving resistance of the vehicle, the control method allows a particularly comfortable and dynamic locomotion for the driver even with changing driving resistances.
Figurenlistelist of figures
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts zur Ausführung eines Verfahrens zur Steuerung eines Motorantriebs mit zwei Sensorelementen und einem Motorantrieb; -
2a-c ein schematisches Verlaufsdiagramm der Fortbewegung eines Fahrzeugs mit einem Motorantrieb, mehreren Sensorelementen und einem Steuergerät; -
3a-c ein schematisches Verlaufsdiagramm der Fortbewegung eines Fahrzeugs mit einem Motorantrieb, mehreren Sensorelementen und einem Steuergerät; -
4a-c ein schematisches Verlaufsdiagramm der Fortbewegung eines Fahrzeugs mit einem Motorantrieb, mehreren Sensorelementen und einem Steuergerät; -
5 eine schematische Seitenansicht eines als Tretroller ausgebildeten Fahrzeugs mit einem Motorantrieb, mehreren Sensorelementen und einem Steuergerät zur Ausführung eines Verfahrens zur Steuerung des Motorantriebs; -
6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Motorantriebs.
-
1 a schematic representation of a control device for carrying out a method for controlling a motor drive with two sensor elements and a motor drive; -
2a-c a schematic diagram of the progress of a vehicle with a motor drive, a plurality of sensor elements and a control unit; -
3a-c a schematic diagram of the progress of a vehicle with a motor drive, a plurality of sensor elements and a control unit; -
4a-c a schematic diagram of the progress of a vehicle with a motor drive, a plurality of sensor elements and a control unit; -
5 a schematic side view of a designed as scooter vehicle with a motor drive, a plurality of sensor elements and a control device for carrying out a method for controlling the motor drive; -
6 a flowchart of a method for controlling a motor drive.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, wherein a repeated description of the elements is omitted.
In
Das Sensorsignal S1 repräsentiert eine erste Kenngröße der manuellen Abstoßbewegung. Zum Beispiel repräsentiert das Sensorsignal S1 die Geschwindigkeit eines mittels einer manuellen Abstoßbewegung antreibbaren Fahrzeugs, das mit dem Steuergerät
Bei dem ersten Sensorelement
Das Sensorsignal S2 repräsentiert eine von einer Endgeschwindigkeit der manuellen Abstoßbewegung verschiedene zweite Kenngröße der manuellen Abstoßbewegung. Beispielsweise repräsentiert das Sensorsignal S2 die von einem Fahrer des Fahrzeugs auf das Fahrzeug ausgeübte Kraft. Denkbar ist auch, dass das zweite Sensorsignal eine von der Endgeschwindigkeit verschiedene Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung oder eine Drehgeschwindigkeit oder einen zeitlichen Verlauf einer Geschwindigkeit oder einer Beschleunigung oder einer Drehgeschwindigkeit während der manuellen Abstoßbewegung repräsentiert.The sensor signal S2 represents a second characteristic different from a final speed of the manual repulsion movement manual repulsion movement. For example, the sensor signal S2 represents the force exerted on the vehicle by a driver of the vehicle. It is also conceivable for the second sensor signal to represent a speed which differs from the end speed or an acceleration or a rotational speed or a time profile of a speed or an acceleration or a rotational speed during the manual repulsion movement.
Bei dem zweiten Sensorelement
Das Steuergerät
Ist das Fahrzeug als Tretroller ausgebildet, ist die manuelle Abstoßbewegung mittels eines Fußes des Fahrers beispielsweise folgendermaßen charakteristisch: Zu Beginn der manuellen Abstoßbewegung wird die Geschwindigkeit des Tretrollers durch die Bewegung des Fußes des Fahrers in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs zunächst reduziert. Anschließend steigt die Geschwindigkeit durch ein Abstoßen von einem Untergrund stark beziehungsweise impulsartig an. Bei Beendigung der manuellen Abstoßbewegung positioniert der Fahrer seinen Körper, insbesondere seinen Fuß in eine vor der manuellen Abstoßbewegung eingenommene Ausgangsposition und verringert dadurch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs.If the vehicle is designed as a scooter, the manual repulsion movement by means of a foot of the driver, for example, as follows: At the beginning of the manual repulsion movement, the speed of the scooter is initially reduced by the movement of the driver's foot in a direction of travel of the vehicle. Subsequently, the speed rises sharply by a repulsion from a substrate or pulse. Upon completion of the manual repulsion movement, the driver positions his body, in particular his foot, in a home position assumed prior to the manual repulsion movement, thereby reducing the speed of the vehicle.
Ferner ist das Steuergerät
Außerdem ist das Steuergerät
Erkennt das Steuergerät
In
In der ersten Phase I beziehungsweise I' beschleunigt der Fahrer des Fahrzeugs mittels einer manuellen Abstoßbewegung das Fahrzeug. Dazu übt der Fahrer die Kraft F auf das Fahrzeug beziehungsweise den Untergrund aus. Bei dem ersten Verlauf ist die Zeitdauer der manuellen Abstoßbewegung beziehungsweise die Zeitdauer, in welcher der Fahrer die Kraft F aufbringt, kürzer als bei dem zweiten Verlauf. Zudem ist bei dem ersten Verlauf die maximale Stärke der Kraft F größer als bei dem zweiten Verlauf.In the first phase I or I ', the driver of the vehicle accelerates the vehicle by means of a manual repulsion movement. For this purpose, the driver exerts the force F on the vehicle or the ground. In the first course, the duration of the manual repulsion movement or the time duration in which the driver applies the force F is shorter than in the second course. In addition, in the first course, the maximum strength of the force F is greater than in the second course.
In der zweiten Phase II beziehungsweise II' führt der Fahrer keine manuelle Abstoßbewegung aus. Mittels eines Sensorsignals wird der Motorantrieb
Bei dem ersten Verlauf sind die Antriebskraft M und die Länge des Zeitintervalls, in welchem der Motorantrieb
Alternativ kann zum Beispiel eine manuelle Abstoßbewegung mit einer großen/kleinen Differenz der Geschwindigkeit zwischen dem Beginn und dem Ende der manuellen Abstoßbewegung bei einer großen Stärke der maximalen Kraft während der manuellen Abstoßbewegung in ein langes/kurzes Zeitintervall resultieren, in welchem der Motorantrieb
In Phase III beziehungsweise III' wird der Motorantrieb
Die
In
In
Alternativ überträgt der Motorantrieb
In
Das Fahrzeug
Die Trägerstruktur
An einem in einer Fahrtrichtung
Der Drehratensensor
Im Bereich des Trittbretts
Am vorderen Bereich
Am hinteren Bereich
Die vier Kraftsensoren
Das in
Im Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Um den mittels der Motorkraft erzielten zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu steuern, empfängt und speichert das Steuergerät
In Schritt
Wenn der Motorantrieb
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified | ||
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |