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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Motordrehmoments eines Elektromotors als Antriebsmotor eines Elektrofahrrads nach einer Deaktivierung eines Schiebehilfe-Betriebsmodus des Elektrofahrrads oder einer Eingabe des Fahrers zur Aktivierung einer Haltefunktion des Elektrofahrrads. Die Erfindung betrifft auch ein Steuergerät, welches dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Elektrofahrrad mit diesem Steuergerät.
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Bei Elektrofahrrädern beziehungsweise eBikes werden verschiedene Steuerungsverfahren zur Steuerung des Antriebs- beziehungsweise Elektromotors eingesetzt, beispielsweise ein Steuerungsverfahren, welches bei Bosch eBike Systems Schiebehilfe oder gemäß EN 15194 Anfahrunterstützungsmodus genannt wird. Das Steuerungsverfahren zur Schiebehilfe kann nur aktiviert werden, wenn der Fahrer nicht pedaliert und die Geschwindigkeit des Elektrofahrrads kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist, beispielsweise kleiner oder gleich sechs Kilometer pro Stunde (km/h). Ist die Schiebehilfe aktiviert, so erzeugt der Elektromotor vorteilhafterweise ein langsam ansteigendes Drehmoment, bis eine bestimmte Geschwindigkeit des Elektrofahrrads erreicht ist. Sobald die Aktivierungs-Taste vom Nutzer losgelassen wird, ist der Antrieb des Elektromotors typischerweise nach ca. 150 ms drehmomentfrei.
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An steilen Hängen beziehungsweise Steigungen einer Fahrtstrecke und/oder mit einem schweren Elektrofahrrad beziehungsweise eBike ist es unangenehm bis gefährlich, wenn beim versehentlichen Loslassen der Aktivierungstaste durch den Nutzer beziehungsweise bei einem Abrutschen von der Aktivierungstaste der Elektromotor des Elektrofahrrads drehmomentfrei wird, da anschließend das Gewicht des Elektrofahrrads durch den Radfahrer gehalten werden muss. Die plötzlich benötigte, deutlich erhöhte manuelle Haltekraft zum Halten des Elektrofahrrads an einer Steigung kann einen Radfahrer überfordern beziehungsweise diesen aus dem Gleichgewicht bringen und unter Umständen sogar zum Sturz des Fahrers beziehungsweise Unfällen führen.
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Die
DE 10 2019 219 116 B3 offenbart eine Erkennung einer Deaktivierung einer Schiebehilfe eines Elektrofahrrads oder einer Aktivierung einer Haltefunktion des Elektrofahrrads und eine anschließende Erzeugung eines Motordrehmoments mittels des Elektromotors zur Unterstützung eines Haltens des Elektrofahrrads durch einen Nutzer.
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Das Dokument
DE 10 2011 083 072 A1 offenbart ein Verfahren zum automatischen Ansteuern des Elektromotors eines Fahrrads am Berg, wenn ein gefällebedingtes Rückwärtsrollen des Fahrrads detektiert wird.
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In der Schrift
DE 10 2016 209 560 B3 ist ein Steuerungsverfahren zur Regelung eines Elektromotors für die Schiebehilfe eines Elektrofahrrads beschrieben.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Unterstützung eines Fahrers beziehungsweise Nutzers beim Halten oder nach dem Schieben eines Elektrofahrrads an einer Steigung einer Fahrtstrecke zu verbessern.
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Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend der unabhängigen Ansprüche 1, 9 und 10 gelöst.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Motordrehmoments eines Elektromotors als Antriebsmotor einer Antriebseinheit eines Elektrofahrrads. Das Verfahren weist eine Erkennung einer Deaktivierung eines Schiebehilfe-Betriebsmodus des Elektrofahrrads oder eine Erkennung einer Eingabe des Fahrers zur Aktivierung einer Haltefunktion des Elektrofahrrads auf. In einem Schritt wird eine Erfassung einer Drehzahl einer Komponente des Antriebsstrangs des Elektrofahrrads durchgeführt, insbesondere wird die Drehzahl des Elektromotors oder die Drehzahl einer Abtriebswelle der Antriebseinheit erfasst. Vorteilhafterweise erfolgt die Erfassung der Drehzahl mittels wenigstens eines Drehzahlsensors an dem Elektromotor oder der Abtriebswelle oder beispielsweise mittels Sensoren zur Erfassung der Rotorposition des Elektromotors. In einem weiteren Schritt wird in Abhängigkeit der erfassten Drehzahl ein Rückwärtsrollen des Elektrofahrrads erkannt. In einem anderen Schritt wird ein Nickwinkel des Elektrofahrrads erfasst, insbesondere mittels einer inertialen Messeinheit. Der erfasste Nickwinkel repräsentiert vorteilhafterweise die Steigung der Fahrtstrecke sehr genau. In einem weiteren Schritt wird eine Steigung einer Fahrtstrecke des Elektrofahrrads in Abhängigkeit des erfassten Nickwinkels, insbesondere in Abhängigkeit des erfassten Nickwinkels und der erfassten Drehzahl ermittelt. Bei der Ermittlung der Steigung wird bestimmt, ob eine Steigung der Fahrtstrecke vorliegt und/oder wie groß der Betrag der Steigung ist, insbesondere, ob sich das Elektrofahrrad aktuell an einer Steigung oberhalb eines Steigungsschwellenwerts befindet. In einem Schritt wird ein Motordrehmoment mittels des Elektromotors erzeugt, wobei die Erzeugung des Motordrehmoments in Abhängigkeit der erkannten Deaktivierung der Schiebehilfe oder der erkannten Aktivierung der Haltefunktion erfolgt. Vorteilhafterweise wird das Motordrehmoment nur erzeugt, wenn die Deaktivierung der Schiebehilfe oder die Aktivierung der Haltefunktion erkannt wird. Die Erzeugung des Motordrehmoments erfolgt zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten Steigung der Fahrtstrecke, insbesondere wenn die ermittelte Steigung den Steigungsschwellenwert überschreitet. Vorteilhafterweise wird das Motordrehmoment nur erzeugt, wenn eine Steigung der Fahrtstrecke größer oder gleich dem Steigungsschwellenwert ist. Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das erzeugte Motordrehmoment, insbesondere unmittelbar nach der erkannten Deaktivierung eines Schiebehilfe-Betriebsmodus oder der erkannten Eingabe des Fahrers zur Aktivierung einer Haltefunktion an den Betrag der ermittelten Steigung angepasst wird. Erfindungsgemäß wird, wenn das Rückwärtsrollen des Elektrofahrrads erkannt wird, das erzeugte Motordrehmoment zusätzlich in Abhängigkeit der erfassten Drehzahl so geregelt, dass als Drehzahl eine Solldrehzahl ungleich Null resultiert. Mit anderen Worten wird das Motordrehmoment im Falle eines erkannten Rückwärtsrollens in Abhängigkeit der erfassten Drehzahl zur Erzeugung einer Solldrehzahl als Drehzahl geregelt. Die Solldrehzahl repräsentiert ein definiertes Rückwärtsrollen des Elektrofahrrads, wobei die resultierende Geschwindigkeit des Elektrofahrrads in Abhängigkeit eines aktuell eingelegten Gangs einer Gangschaltung variieren kann. Mit anderen Worten wird bei einem erkannten Rückwärtsrollen ein Motordrehmoment erzeugt, welches der basierend auf der Masse des Elektrofahrrads resultierenden Hangabtriebskraft des Elektrofahrrads an einer Steigung beim Rückwärtsrollen entgegenwirkt, wobei das Motordrehmoment so geregelt wird, dass das Elektrofahrrad nicht rückwärts beschleunigt, sondern eine rückwärtsgerichtete, vorteilhafterweise langsame, Solldrehzahl der Antriebskomponente resultiert. Mit wieder anderen Worten wird ohne eine Haltekraft eines Nutzers durch das erzeugte Motordrehmoment vorteilhafterweise ein definiertes, insbesondere relativ langsames, Rückwärtsrollen des Elektrofahrrads an einer erkannten beziehungsweise ermittelten Steigung der Fahrtstrecke eingestellt. Dadurch resultiert wiederum der überraschende Vorteil, dass eine Unfallwahrscheinlichkeit im Vergleich zu einem kompletten Stillstand des Elektrofahrrads nach dem Schiebehilfe-Betriebsmodus oder beim Halten durch das Rückwärtsrollen sinkt, insbesondere im Falle federnder Elemente des Elektrofahrrads im Antriebsstrang. Außerdem wird vorteilhafterweise eine Steuerbarkeit des Elektrofahrrads beziehungsweise eine Wendigkeit des Elektrofahrrads erhöht und die intuitive Führung des Elektrofahrrads für den Fahrer nach Deaktivierung der Schiebehilfe oder Aktivierung der Haltefunktion verbessert. Mit anderen Worten wird durch die Erfindung das intuitive Fahrgefühl für den Fahrer verbessert und die Unfallwahrscheinlichkeit reduziert.
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Vorzugsweise wird das Motordrehmoment für eine vorgegebene Zeitspanne erzeugt. Die vorgegebene Zeitspanne liegt beziehungsweise beginnt insbesondere unmittelbar nach der erkannten Deaktivierung der Schiebehilfe oder unmittelbar nach einer erkannten Aktivierung der Haltefunktion. Dadurch wird die Steuerung des Antriebsmotors beziehungsweise des Elektromotors des Elektrofahrrads intuitiver.
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In einer Ausgestaltung wird die Dauer der vorgegebenen Zeitspanne in Abhängigkeit der ermittelten Steigung der Fahrtstrecke angepasst. Vorteilhafterweise wird die vorgegebene Zeitspanne mit zunehmendem Betrag der Steigung verlängert. Steht das Elektrofahrrads beispielsweise beim Abrutschen der Hand von der Aktivierungstaste an einer großen Steigung der Fahrtstrecke, wird die vorgegebene Zeitspanne verlängert, wodurch die Steuerung an einen resultierenden Schwierigkeitsgrad beziehungsweise Stressfaktor des Fahrers beim Halten des Elektrofahrrads angepasst wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird die Erzeugung des Motordrehmoments nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne während einer Abschaltzeitspanne zur Schiebehilfe oder zur Haltefunktion fortgesetzt, wobei die, insbesondere rückwärtsgerichtete, Solldrehzahl während der Abschaltzeitspanne mit der Zeit angepasst wird. Bevorzugt wird die Solldrehzahl während der Abschaltzeitspanne stetig erhöht. Dadurch resultiert auch nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne nicht plötzlich ein Betriebszustand ohne erzeugtes Drehmoment zur Kraftunterstützung. Mit anderen Worten wird in dieser Ausgestaltung vorteilhafterweise das Gewicht des Elektrofahrrads, welches während der vorgegebenen Zeitspanne im Wesentlichen durch das erzeugte Motordrehmoment gehalten wurde, während der Abschaltzeitspanne langsam auf den Fahrer beziehungsweise Nutzer übergeben.
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In einer Weiterführung ist die Erfassung einer weiteren Eingabe des Fahrers zum erneuten Start des Verfahrens am Beginn der vorgegebenen Zeitspanne vorgesehen. Als weitere Eingabe wird bevorzugt eine impulsartige Beschleunigung des Elektrofahrrads durch den Fahrer in Richtung der Längsachse des Elektrofahrrads und/oder in Richtung der Querachse des Elektrofahrrads erfasst. Durch die weitere Eingabe in der Weiterführung kann der Fahrer vorteilhafterweise den Betriebszustand des Haltens des Elektrofahrrads je nach Bedarf beliebig verlängern. Dies ist vorteilhafterweise hilfreich, wenn der Fahrer sich an der Steigung etwas länger orientieren und das Elektrofahrrad in dieser Zeit halten muss oder, falls der Fahrer sich und das Elektrofahrrad in eine andere Fahrtrichtung ausrichten will, was je nach Gelände eine gewisse Zeitdauer in Anspruch nehmen kann.
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In einer anderen Weiterführung wird ein eingelegtes beziehungsweise aktuelles Übersetzungsverhältnis eines schaltbaren Getriebes des Elektrofahrrads beziehungsweise der Gangschaltung des Elektrofahrrads erfasst. Anschließend wird die rückwärtsgerichtete Solldrehzahl in Abhängigkeit des erfassten aktuellen Übersetzungsverhältnisses angepasst. Dadurch resultiert vorteilhafterweise eine sehr definierte Geschwindigkeit beim Rückwärtsrollen des Elektrofahrrads, insbesondere unabhängig von dem aktuell eingelegten Übersetzungsverhältnis.
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Es kann in einer weiteren Ausführung der Erfindung vorgesehen sein, dass die rückwärtsgerichtete Solldrehzahl in Abhängigkeit der erkannten Deaktivierung einer Schiebehilfe oder der erkannten Eingabe des Fahrers zur Aktivierung einer Haltefunktion angepasst wird. Mit anderen Worten wird die Steuerung des Elektromotors insbesondere an die jeweilige Betriebssituation angepasst. Vorteilhafterweise resultiert also nach einer erkannten Deaktivierung der Schiebehilfe ein Rückwärtsrollen mit anderer Drehzahl als nach der Aktivierung der Haltefunktion. Dadurch wird das Verfahren optimal an die jeweilige Fahrsituation angepasst.
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Vorzugsweise wird des Weiteren ein aktuelles Übersetzungsverhältnis eines schaltbaren Getriebes des Elektrofahrrads in Abhängigkeit des erzeugten Motordrehmoments und/oder der erfassten Drehzahl geändert, insbesondere wird das schaltbare Getriebe in ein kleinstes Übersetzungsverhältnis geschaltet, wenn das erzeugte Motordrehmoment einen Drehmomentschwellenwert überschreitet und/oder die erfasste Drehzahl einen Drehzahlschwellenwert überschreitet. In dieser Ausführung resultiert der Vorteil, dass eine definierte Übergabe des Elektrofahrrads an einer Steigung der Fahrtstrecke nach dem Schiebehilfe-Betriebsmodus oder nach der Haltefunktion resultiert und/oder, dass der Schiebehilfe-Betriebsmodus beziehungsweise dessen Deaktivierung oder die Aktivierung der Haltefunktion zum automatischen Schalten des schaltbaren Getriebes an einer Steigung der Fahrtstrecke genutzt werden kann, da ein Schalten an der Steigung typischerweise nicht möglich ist beziehungsweise des Elektrofahrrad instabil werden lassen kann.
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Die Erfindung betrifft auch ein Steuergerät. Das Steuergerät ist dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Elektrofahrrad, welches ein erfindungsgemäßes Steuergerät aufweist. Insbesondere weist eine Antriebseinheit des Elektrofahrrads mit dem Elektromotor als Antriebsmotor das Steuergerät auf.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren.
- 1: Elektrofahrrad an einer Steigung einer Fahrtstrecke
- 2: Ablaufdiagramm des Verfahrens als Blockschaltbild
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Ausführungsbeispiele
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In 1 ist ein Elektrofahrrad 100 an einer Steigung einer Fahrtstrecke schematisch dargestellt. Das Elektrofahrrad 100 in 1 weist ein Vorderrad 101 und ein Hinterrad 102 als Räder auf und umfasst an einer Tretachse beziehungsweise Kurbelwelle eine Antriebseinheit 110, welche einen Elektromotor 111 als Antriebsmotor zur Unterstützung einer Trittkraft des
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Nutzers auf Pedale 115 aufweist, wobei die Pedale 115 mittels Kurbeln 114 mit der Tretachse 113 beziehungsweise Kurbelwelle zur
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Erzeugung eines Fahrerdrehmoments an der Tretachse verbunden sind. Der Elektromotor 111 wird vorteilhafterweise durch ein Steuergerät 120 der Antriebseinheit 110 angesteuert und ist beispielsweise mittels wenigstens eines Drehzahlreduktionsgetriebes der Antriebseinheit 110 mit der Kurbelwelle verbunden. Die Kurbelwelle und der Elektromotor 111 sind mit einem Abtriebsritzel 117 beziehungsweise Kettenblatt der Antriebseinheit 110 verbunden, beispielsweise mittels eines Getriebes. Das Abtriebsritzel 117 ist mittels eines Verbindungselements 116, beispielsweise einer Kette oder einem Riemen, mit einer Nabe des Hinterrades 102 als Antriebsrad zum Antrieb des Elektrofahrrads 100 verbunden. Es ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass wenigstens ein Drehzahlsensor 118 an beziehungsweise in dem Elektromotor 111 und/oder ein Drehzahlsensor an einem Drehzahlreduktionsgetriebe zwischen dem Elektromotor 111 und dem Abtriebsritzel 117 und/oder ein Drehzahlsensor an dem Abtriebsritzel 117 und/oder ein Drehzahlsensor an dem Verbindungselement 116 und/oder ein Drehzahlsensor an dem Hinterrad 102 und/oder einen Drehzahlsensor an dem Vorderrad 101 angeordnet ist. Der Drehzahlsensor 118 ist jeweils dazu eingerichtet, eine Drehzahl einer Komponente des Antriebsstranges des Elektrofahrrads 100 zu erfassen, insbesondere die Drehzahl des Elektromotors 111 der Antriebseinheit 110. Ein Batteriemodul 121 ist am Elektrofahrrad 100 zur Energieversorgung der Antriebseinheit 110 angeordnet, insbesondere zur Energieversorgung des Elektromotors 111. Ferner umfasst die Antriebseinheit 110 eine inertiale Messeinheit beziehungsweise eine Sensoreinheit 112. Die Sensoreinheit 112 weist wenigstens einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor auf. Vorteilhafterweise umfasst die Sensoreinheit 112 einen Beschleunigungssensor zur Erfassung einer Beschleunigung in Richtung der Längsachse 190 des Elektrofahrrads 100 und/oder einen Beschleunigungssensor zur Erfassung einer Beschleunigung in Richtung der Querachse 191 des Elektrofahrrads 100 und/oder einen Drehratensensor für eine Erfassung einer Drehrate zur Drehung 195 des Elektrofahrrads 100 um die Querachse 191 des Elektrofahrrads 100. Am Lenker 103 des Elektrofahrrads 100 ist beispielsweise ein Taster beziehungsweise eine Aktivierungstaste beziehungsweise ein erster Schalter 130 zur Aktivierung und/oder Deaktivierung eines Schiebehilfe-Betriebsmodus angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass ein HMI beziehungsweise eine Anzeigevorrichtung 125 am Lenker 103 den ersten Schalter 130 umfasst, wie in 1 dargestellt. Alternativ oder zusätzlich ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass ein zweiter Schalter 131 am Lenker 103 zur Aktivierung und/oder Deaktivierung eines unterstützenden Haltebetriebs des Elektrofahrrads 100 angeordnet ist. Es kann vorgesehen sein, dass ein HMI beziehungsweise eine Anzeigevorrichtung 125 am Lenker 103 den ersten und zweiten
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Schalter 130, 131 umfasst, wie in 1 dargestellt. Der erste Schalter 130 ist dazu eingerichtet, eine Eingabe des Nutzers zur Aktivierung und/oder Deaktivierung des Schiebehilfe-Betriebs des Elektrofahrrads 100 zu erfassen. Der zweite Schalter 131 ist dazu eingerichtet, eine Eingabe des Nutzers zur Aktivierung und/oder Deaktivierung des unterstützenden Haltebetriebs des Elektrofahrrads 100 zu erfassen. Eine Anzeigevorrichtung 125 beziehungsweise ein Bediengerät beziehungsweise ein HMI, welches vorteilhafterweise am Lenker 103 oder an einem Lenkervorbau oder an einem Rahmen des Elektrofahrrads 100 angeordnet ist, kann vorteilhafterweise den ersten Schalter 130 und den zweiten Schalter 131 umfassen, beispielsweise werden die Funktionen des ersten Schalters 130 und des zweiten Schalters 131 mittels eines TouchScreen des HMI durchgeführt. Das Elektrofahrrad 100 steht im Ausführungsbeispiel aus 1 an einem Hang beziehungsweise einer schiefen Ebene beziehungsweise an einer Steigung einer Fahrtstrecke 150, wodurch das Elektrofahrrad 100 einen Nickwinkel α gegenüber der Horizontalen 151 aufweist. Da das Elektrofahrrad 100 mit Fahrtrichtung hangaufwärts gerichtet ist, ist in diesem Beispiel der Nickwinkel α gegenüber der Horizontalen 151 beispielsweise positiv. Das Elektrofahrrad 100 könnte alternativ auch in Fahrtrichtung hangabwärts gerichtet sein und somit beispielsweise einen negativen Nickwinkel α aufweisen. Basierend auf dem Gewicht des Elektrofahrrads beziehungsweise Elektrofahrrads 100 resultiert eine senkrecht nach unten wirkende Gewichtskraft FG, welche in zwei Komponenten aufgeteilt beziehungsweise zerlegt werden kann. Eine Hangabtriebskraft FH wirkt parallel zur Fahrtstrecke 150 und senkrecht zu einer Normalkraft FN, wobei die Normalkraft FN senkrecht zur Fahrtstrecke 150 wirkt. Aufgrund der Hangabtriebskraft FH resultiert im Ausführungsbeispiel aus 1 ohne motorische Unterstützung eine Rückwärtsbewegung des Elektrofahrrads 100 beziehungsweise ein Zurückrollen des Elektrofahrrads 100, falls der Nutzer beziehungsweise Radfahrer nicht eine manuelle Haltekraft entgegengesetzt und im Betrag zumindest entsprechend der Hangabtriebskraft FH aufbringt. Mit anderen Worten muss der Nutzer eine manuelle Haltekraft entgegengesetzt zur Hangabtriebskraft FH aufbringen, um das Elektrofahrrad 100 im Stillstand an der Steigung der Fahrtstrecke 150 zu halten.
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Eine computerimplementierte Software beziehungsweise ein Steuerungsverfahren zur Schiebehilfe und/oder zur Haltefunktion umfasst vorteilhafterweise ein zweistufiges Aktivierungskonzept, wobei die erste Stufe eine Freigabe einer Aktivierung des Verfahrens und die zweite Stufe die Aktivierung des Verfahrens ist. Die Freigabe der Aktivierung des
Steuerungsverfahrens kann vorteilhafterweise über eine Freigabe-Taste 140 oder durch eine erfasste Freigabeeingabe am HMI beziehungsweise Display am Fahrradlenker 103 erfolgen. Während einer nach der erfassten Freigabeeingabe beziehungsweise nach der Freigabe ablaufenden Aktivierungs-Zeitspanne kann der Fahrer beziehungsweise Nutzer durch eine erfasste Eingabe, beispielsweise durch ein Drücken der Aktivierungstaste beziehungsweise des ersten Schalters 130 zur Schiebehilfe, die Kraftunterstützung beim Schieben des Elektrofahrrads 100 mittels des Elektromotors 111 aktivieren. Anschließend wird ein Motorschiebedrehmoment zum Schieben des Elektrofahrrads 100 erzeugt. Durch das zweistufige Aktivierungskonzept wird eine ungewünschte Aktivierung der Schiebehilfe oder der Haltefunktion vorteilhafterweise vermieden, welche in manchen Fahrsituationen eine Gefahr darstellt, beispielsweise im Stillstand des Elektrofahrrads 100 vor dem Überqueren einer Straße, oder während einer Reparatur des Elektrofahrrads 100 in einer Werkstatt. Bevorzugt wird mittels des Elektromotors 111 nur solange ein Motorschiebedrehmoment zur Schiebehilfe erzeugt, wie die Eingabe zur Aktivierung der Schiebehilfe erfasst wird. Mit anderen Worten muss der Nutzer die Aktivierungstaste beziehungsweise den ersten Schalter 130 zur Schiebehilfe vorteilhafterweise gedrückt halten, um mittels des Elektromotors ein Motorschiebedrehmoment zur Kraftunterstützung beim Schieben an einer Steigung zu erzeugen. Analog wird bevorzugt mittels des Elektromotors 111 nur solange ein Motordrehmoment zur Haltefunktion erzeugt, wie die Eingabe zur Aktivierung der Haltefunktion erfasst wird. Mit anderen Worten muss der Nutzer den zweiten Schalter 131 zur Aktivierung der Haltefunktion vorteilhafterweise gedrückt halten, um mittels des Elektromotors ein Motordrehmoment zur Kraftunterstützung beim Halten des Elektrofahrrads 100 an einer Steigung zu erzeugen.
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In 2 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens als Blockschaltbild dargestellt. Zunächst erfolgt im Schritt 210 eine Erkennung einer Deaktivierung eines Schiebehilfe-Betriebsmodus des Elektrofahrrads 100, wobei die Erkennung beziehungsweise Erfassung der Deaktivierung insbesondere mittels des ersten Schalters 130 erfolgt. Beispielsweise wird durch eine dauerhafte Betätigung beziehungsweise durch ein kontinuierliches Drücken des ersten Schalters 130 durch den Nutzer der Schiebehilfe-Betriebsmodus aktiviert und das Elektrofahrrad 100 zunächst geschoben. Anschließend lässt der Nutzer beziehungsweise Radfahrer den ersten Schalter 130 absichtlich oder unabsichtlich los, wodurch im Schritt 210 die Deaktivierung des Schiebehilfe-Betriebsmodus erkannt beziehungsweise erfasst wird. Alternativ erfolgt im Schritt 210 die Erkennung beziehungsweise Erfassung einer Eingabe des Fahrers zur Aktivierung der Haltefunktion des Elektrofahrrads 100, beispielsweise mittels des zweiten
Schalters 131. Anschließend wird im Schritt 220 eine Drehzahl einer Komponente des Antriebsstrangs des Elektrofahrrads 100 erfasst, wobei insbesondere die Drehzahl des Elektromotors 111 und/oder des Hinterrads 102 und/oder einer Abtriebswelle der Antriebseinheit 110 und/oder des Abtriebsritzels 117 erfasst wird. Im Schritt 230 wird ein Nickwinkel α des Elektrofahrrads 100 erfasst. Der im Schritt 230 optional erfasste Nickwinkel repräsentiert eine Drehung des Elektrofahrads 100 um eine Querachse des Elektrofahrrads 100. Anschließend wird im Schritt 240 eine Steigung einer Fahrtstrecke 150 des Elektrofahrrads 100 in Abhängigkeit der erfassten Drehzahl und/oder des erfassten Nickwinkels α ermittelt. Vorteilhafterweise entspricht der Betrag der ermittelten Steigung der Fahrtstrecke 150 dem erfassten Nickwinkel α. Es kann vorgesehen sein, dass die ermittelte Steigung im Schritt 240 lediglich quantitativ, beispielsweise in Abhängigkeit der erfassten Drehzahl, ermittelt wird, das heißt, dass bei der Ermittlung 240 der Steigung bestimmt wird, ob eine Steigung vorliegt oder nicht. In einem optionalen Zwischenschritt 245 wird die Dauer einer vorgegebenen Zeitspanne in Abhängigkeit der ermittelten Steigung der Fahrtstrecke 150 angepasst. In einem weiteren optionalen Zwischenschritt 246 wird eine Erfassung eines aktuellen Übersetzungsverhältnisses eines schaltbaren Getriebes des Elektrofahrrads 100 durchgeführt. Im optionalen Schritt 250 wird eine Solldrehzahl in Abhängigkeit des erfassten aktuellen Übersetzungsverhältnisses und/oder in Abhängigkeit der erkannten Deaktivierung einer Schiebehilfe oder der erkannten Eingabe des Fahrers zur Aktivierung einer Haltefunktion angepasst. In dem Schritt 260 wird in Abhängigkeit der erfassten Drehzahl ein Rückwärtsrollen des Elektrofahrrads 100 erkannt beziehungsweise ermittelt. In einem anschließenden Schritt 270 wird ein Motordrehmoment mittels des Elektromotors 111 in Abhängigkeit der erkannten Deaktivierung der Schiebehilfe oder der erkannten Aktivierung der Haltefunktion erzeugt. Vorteilhafterweise wird das Motordrehmoment im Schritt 270 nur bei einer erkannten Deaktivierung der Schiebehilfe oder der erkannten Aktivierung der Haltefunktion erzeugt. Die Erzeugung 270 des Motordrehmoments erfolgt außerdem in Abhängigkeit der ermittelten Steigung der Fahrtstrecke 150, insbesondere wenn der Betrag der ermittelten Steigung einen Steigungsschwellenwert überschreitet. Vorteilhafterweise wird das Motordrehmoment M im Schritt 270 nur bei einem Betrag der ermittelten Steigung der Fahrtstrecke 150 größer oder gleich dem Steigungsschwellenwert erzeugt. Erfindungsgemäß wird, wenn in dem Schritt 260 in Abhängigkeit der erfassten Drehzahl ein Rückwärtsrollen erkannt wird, das erzeugte Motordrehmoment in Abhängigkeit der erfassten Drehzahl geregelt, so dass als Drehzahl die Solldrehzahl resultiert. Die Solldrehzahl repräsentiert eine definierte rückwärtsgerichtete Bewegung des Elektrofahrrads 100. Mit anderen Worten repräsentiert die Solldrehzahl vorteilhafterweise ein Rückwärtsrollen, insbesondere ein definiertes Rückwärtsrollen, des Elektrofahrrads 100. Mit anderen Worten wird der Nutzer durch den Schritt 270 beim Halten des Elektrofahrrads 100 an der Steigung der Fahrtstrecke 150 durch Erzeugung eines entgegengesetzt zur Hangabtriebskraft FH wirkenden Motordrehmoments M kraftunterstützt, wobei das Motordrehmoment so geregelt wird, dass ohne Haltekraft des Nutzers ein Rückwärtsrollen des Elektrofahrrads 100 entsprechend der Solldrehzahl resultiert. Mit anderen Worten resultiert eine benötigte manuelle Haltekraft des Nutzers zum Halten des Elektrofahrrads 100 im Stillstand an der Steigung der Fahrtstrecke 150. Wenn der Nutzer die Haltekraft nicht aufbringt, so rollt das Elektrofahrrad 100 erfindungsgemäß definiert zurück. Beim Rückwärtsrollen beschleunigt das Elektrofahrrad 100 also vorteilhafterweise nicht über die Beschleunigung zur Einstellung des definierten Rückwärtsrollen entsprechend der Solldrehzahl hinaus. Die Solldrehzahl repräsentiert insbesondere ein sehr langsames Rückwärtsrollen, beispielsweise eine Radumdrehung des Hinterrads 102 pro Minute. Der resultierende Betrag der Kraftkomponente des erzeugten Motordrehmoments M entgegen der Hangabtriebskraft FH ist somit kleiner als der Betrag der Hangabtriebskraft FH. Die Erzeugung 270 des Motordrehmoments wird vorzugsweise für eine vorgegebene Zeitspanne durchgeführt, insbesondere unmittelbar nach der erkannten Deaktivierung der Schiebehilfe oder unmittelbar nach einer erkannten Aktivierung der Haltefunktion. In einer weiteren optionalen Ausgestaltung wird nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne die Erzeugung 270 des Motordrehmoments während einer Abschaltzeitspanne AT fortgesetzt, wobei die Solldrehzahl während dieser Abschaltzeitspanne AT mit der Zeit angepasst wird. Bevorzugt wird die Solldrehzahl während der Abschaltzeitspanne AT stetig erhöht, wodurch die zum Halten des Elektrofahrrads 100 im Stillstand benötigte Haltekraft des Nutzers steigt beziehungsweise das Gewicht des Elektrofahrrads 100 von dem Nutzer zunehmend mehr gehalten werden muss. In einem optionalen Schritt 280 wird eine Änderung eines aktuellen Übersetzungsverhältnisses eines schaltbaren Getriebes des Elektrofahrrads 100 in Abhängigkeit des erzeugten Motordrehmoments und/oder der erfassten Drehzahl durchgeführt. In einer Weiterführung kann es vorgesehen sein, dass in einem optionalen Schritt 290 während der Abschaltzeitspanne eine weitere Eingabe des Fahrers zum erneuten Start des Verfahrens am Beginn der vorgegebenen Zeitspanne erfasst wird. Als weitere Eingabe wird im Schritt 290 während der Abschaltzeitspanne bevorzugt eine impulsartige Beschleunigung des Elektrofahrrads 100 durch den Fahrer in Richtung der Längsachse des Elektrofahrrads 100 und/oder in Richtung der Querachse des Elektrofahrrads 100 erfasst.
