DE102022129069A1 - Human-powered vehicle, method for controlling an electric drive system, computer program product and control unit - Google Patents

Human-powered vehicle, method for controlling an electric drive system, computer program product and control unit Download PDF

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Yilan Huang
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein muskelkraftbetreibbares Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem, umfassend eine erste, zumindest motorisch betreibbare elektrische Maschine, welche zum Zwecke des Antriebs auf ein Antriebsrad des Fahrzeugs wirkt, sowie eine zweite, zumindest generatorisch betreibbare elektrische Maschine, welche eingerichtet ist, eine von einem Fahrer des Fahrzeugs über eine pedalierbare Betätigungseinrichtung eingebrachte mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, und eine Steuereinheit zur Ansteuerung der ersten elektrischen Maschine und zur Ansteuerung der zweiten elektrischen Maschine in der Art, dass durch eine muskelkraftbewirkte Drehung der Betätigungseinrichtung eine elektrisch bewirkte Drehung des Antriebsrads erzeugbar ist, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, während eines Pedaliervorgangs eine Raddrehzahl omR und eine Pedaldrehzahl omP zu erfassen und diese in eine vorgegebene Fahrstrategie einzugeben.

Figure DE102022129069A1_0000
The invention relates to a human-powered vehicle with an electric drive system, comprising a first, at least motor-operable electric machine, which acts on a drive wheel of the vehicle for the purpose of driving, and a second, at least generator-operable electric machine, which is set up, one of a Driver of the vehicle converts mechanical energy introduced via a pedalable actuating device into electrical energy, and a control unit for controlling the first electrical machine and for controlling the second electrical machine in such a way that an electrically caused rotation of the drive wheel can be generated by a rotation of the actuating device caused by muscle force , wherein the control unit is set up to detect a wheel speed om R and a pedal speed om P during a pedaling process and to enter these into a predetermined driving strategy.
Figure DE102022129069A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein muskelkraftbetreibbares Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem, umfassend eine erste, zumindest motorisch betreibbare elektrische Maschine, welche zum Zwecke des Antriebs auf ein Antriebsrad des Fahrzeugs wirkt, sowie eine zweite, zumindest generatorisch betreibbare elektrische Maschine, welche eingerichtet ist, eine von einem Fahrer des Fahrzeugs über eine pedalierbare Betätigungseinrichtung eingebrachte mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, und eine Energiespeichereinrichtung zur Speicherung und/oder zur Abgabe elektrischer Energie von der und/oder an die erste elektrische Maschine und/oder von der und/oder an die zweite elektrische Maschine, sowie eine Steuereinheit mit einem Reglungsstrecke zur Ansteuerung der ersten elektrischen Maschine und zur Ansteuerung der zweiten elektrischen Maschine in der Art, dass durch eine muskelkraftbewirkte Drehung der Betätigungseinrichtung eine elektrisch bewirkte Drehung des Antriebsrads erzeugbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Antriebssystems, ein Computerprogrammprodukt und eine Steuereinheit.The present invention relates to a human-powered vehicle with an electric drive system, comprising a first, at least motor-operable electric machine, which acts on a drive wheel of the vehicle for the purpose of driving, and a second, at least generator-operable electric machine, which is set up to be one of to convert mechanical energy introduced to a driver of the vehicle via a pedalable actuating device into electrical energy, and an energy storage device for storing and / or delivering electrical energy from and / or to the first electrical machine and / or from and / or to the second electrical Machine, and a control unit with a control path for controlling the first electrical machine and for controlling the second electrical machine in such a way that an electrically caused rotation of the drive wheel can be generated by a rotation of the actuating device caused by muscle force. The invention further relates to a method for controlling an electric drive system, a computer program product and a control unit.

Neben konventionellen Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, rücken zunehmend Kleinstfahrzeuge in den Fokus der Gesellschaft, um die sich verändernden Mobilitätsanforderungen zukunftssicher zu erfüllen. Die Kleinstfahrzeuge haben den Vorteil, dass diese einerseits einen geringeren Raum als Parkplatz beanspruchen. Andererseits können die Kleinstfahrzeuge so ausgelegt sein, dass diese sich maßgeblich im Stadtverkehr bewegen können, sodass die Anforderungen an mögliche Höchstgeschwindigkeiten sehr gering sind.In addition to conventional motor vehicles, especially passenger cars, society is increasingly focusing on small vehicles in order to meet changing mobility requirements in a future-proof manner. The small vehicles have the advantage that, on the one hand, they take up less space as a parking space. On the other hand, the small vehicles can be designed in such a way that they can move significantly in city traffic, so that the requirements for possible maximum speeds are very low.

Zu dieser Gruppe von Kleinstfahrzeigen gehören traditionell auch beispielsweise Fahrräder, welche üblicherweise mit Muskelkraft betrieben wurden und werden. Neben den muskelbetriebenen Fahrrädern wurden auch Fahrräder mit Hilfsmotoren entwickelt. Mit der Entwicklung von leistungsfähigen Akkus wurden die Hilfsmotoren umweltschonend als Elektromotoren realisiert. Derartige Elektrofahrräder sind mittlerweile ein fester Bestandteil im Straßenbild geworden. Diese muskel- oder tretkraftunterstützten Fahrzeuge sind insbesondere unter den Namen Pedelec (Pedal Electric Cycle), E-Bike oder Elektrofahrrad bekannt.This group of small vehicles traditionally also includes bicycles, for example, which were and are usually operated with muscle power. In addition to muscle-powered bicycles, bicycles with auxiliary motors were also developed. With the development of powerful batteries, the auxiliary motors were implemented as electric motors in an environmentally friendly manner. Such electric bicycles have now become an integral part of the street scene. These muscle- or pedal-assisted vehicles are known in particular under the names Pedelec (Pedal Electric Cycle), e-bike or electric bicycle.

Aus der DE 10 2013 012 208 A1 ist bereits ein derartiges elektrisches Antriebssystem für ein mit Muskelkraft betriebenes Fahrzeug bekannt, wobei das elektrische Antriebssystem mindestens einen mit einer Antriebskurbel mechanisch verbundenen elektrischen Generator, einen elektrischen Antriebsmotor, einen elektrischen Energiespeicher und eine elektrische Schaltungsanordnung zur elektrischen Verkopplung des Generators mit dem Antriebsmotor und dem Energiespeicher umfasst.From the DE 10 2013 012 208 A1 Such an electric drive system for a vehicle powered by muscle power is already known, the electric drive system having at least one electric generator mechanically connected to a drive crank, an electric drive motor, an electric energy storage device and an electrical circuit arrangement for electrically coupling the generator to the drive motor and the energy storage device includes.

Die DE 10 2020 131 674 B3 beschreibt ein elektrisches Antriebssystem für ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug. Dabei übernimmt der mit den Pedalen verbundene Generator die Aufgabe, Gegenmoment zu erzeugen, welches herkömmlicherweise mechanisch erzeugt würde.The DE 10 2020 131 674 B3 describes an electric drive system for a vehicle that can be operated using muscle power. The generator connected to the pedals takes on the task of generating counter-torque, which would conventionally be generated mechanically.

Es existieren ferner verschiedene Konzepte, auf die, einem mechanischen Verschleiß unterliegenden Endloszugmittel zur Übertragung der Muskelkraft in elektrifizierten Antriebssträngen zu verzichten. Diese Konzepte sind auch unter dem Namen Chainless-Drive (CLD) bekannt, in denen beispielsweise vollständig auf eine Fahrradkette verzichtet wird. Personal Mobility Devices (PMDs) mit derartigen Chainless-Drive Systemen erfreuen sich in Städten auf der ganzen Welt zunehmend großer Beliebtheit, da sie die Konnektivität auf der ersten und letzten Meile erheblich verbessern.There are also various concepts for dispensing with the endless traction means, which are subject to mechanical wear, for transmitting muscle power in electrified drive trains. These concepts are also known as Chainless Drive (CLD), in which, for example, a bicycle chain is completely dispensed with. Personal mobility devices (PMDs) with such chainless drive systems are becoming increasingly popular in cities around the world as they significantly improve first and last mile connectivity.

Bei konventionellen Chainless-Drive (CLD) Systemen wird mit dem von den Kurbeln durch den Fahrer angetriebenen Generator mittels Elektronik ein Gleichstrom erzeugt, mittels welchem eine Batterie geladen werden kann und/oder ein Antriebsmotor mit steuerbarem/regelbarem Strom unabhängig von der Generatordrehzahl angetrieben werden kann. Da eine direkte mechanische Verbindung zwischen dem Fahrer und dem angetriebenen Rad bei einem Chainless-Drive nicht mehr vorhanden ist, muss das Fahrgefühl eines mechanischen Antriebsstrangs durch das Chainless-Drive-System elektronisch nachgebildet werden. Hierzu wird in der Regel durch eine Steuereinheit und Regelungssoftware des Chainless-Drive-Systems auf der Basis von Eingangsparametern aus dem CLD-Tretlagermodul, wie beispielsweise Drehwinkel, Drehzahl, Drehmoment, Beschleunigungssignalen etc. ein Drehmoment- bzw. Drehzahlwert berechnet, welcher durch den Antriebsmotor in Fahrzeugvorschub umgesetzt wird.In conventional chainless drive (CLD) systems, the generator, which is driven by the driver's cranks, uses electronics to generate a direct current, which can be used to charge a battery and/or drive a drive motor with controllable/adjustable current independently of the generator speed . Since there is no longer a direct mechanical connection between the driver and the driven wheel with a chainless drive, the driving experience of a mechanical drive train must be electronically replicated by the chainless drive system. For this purpose, a control unit and control software of the chainless drive system usually calculates a torque or speed value based on input parameters from the CLD bottom bracket module, such as angle of rotation, speed, torque, acceleration signals, etc., which is determined by the drive motor is converted into vehicle advance.

Eine Herausforderung bei derartigen CLD-Systemen ist die elektrische bzw. reglungstechnische Nachbildung des von einem Benutzer erwarteten mechanischen Verhaltens derartiger Fahrzeuge. Dementsprechend möchte der Fahrer auch ein Schalten zwischen verschiedenen Übersetzungsverhältnissen erleben, ohne dies über Betätigungsmittel aktiv auslösen zu müssen. Hierbei ist es im Sinne der wirtschaftlichen Effizienz besonders wünschenswert, dass keine zusätzlichen Bedienelemente für den Schaltvorgang verbaut werden müssen.A challenge with such CLD systems is the electrical or control technology simulation of the mechanical behavior of such vehicles expected by a user. Accordingly, the driver also wants to experience switching between different gear ratios without having to actively trigger this using actuating means. In terms of economic efficiency, it is particularly desirable that no additional controls need to be installed for the switching process.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein muskelkraftbetreibbares Fahrzeug mit einem elektrischen CLD Antriebssystem sowie eine diesbezügliche Betriebsstrategie bereitzustellen, so dass nach Wunschvorgaben des Fahrers ein Schaltvorgang automatisch stufenlos oder stufenweise erfolgt.It is therefore the object of the invention to provide a human-powered vehicle with an electric CLD drive system and a related system To provide a specific operating strategy so that a switching process takes place automatically, continuously or gradually, according to the driver's wishes.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein muskelkraftbetreibbares Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem, umfassend eine erste, zumindest motorisch betreibbare elektrische Maschine, welche zum Zwecke des Antriebs auf ein Antriebsrad des Fahrzeugs wirkt, sowie eine zweite, zumindest generatorisch betreibbare elektrische Maschine, welche eingerichtet ist, eine von einem Fahrer des Fahrzeugs über eine pedalierbare Betätigungseinrichtung eingebrachte mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, und eine Energiespeichereinrichtung zur Speicherung und/oder zur Abgabe elektrischer Energie von der und/oder an die erste elektrische Maschine und/oder von der und/oder an die zweite elektrische Maschine, sowie eine Steuereinheit mit einem Reglungsstrecke zur Ansteuerung der ersten elektrischen Maschine und zur Ansteuerung der zweiten elektrischen Maschine in der Art, dass durch eine muskelkraftbewirkte Drehung der Betätigungseinrichtung eine elektrisch bewirkte Drehung des Antriebsrads erzeugbar ist, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, während eines Pedaliervorgangs eine Raddrehzahl omR und eine Pedaldrehzahl omP zu erfassen und diese in eine vorgegebene Fahrstrategie 1 einzugeben.This object is achieved by a human-powered vehicle with an electric drive system, comprising a first, at least motor-operable electric machine, which acts on a drive wheel of the vehicle for the purpose of driving, and a second, at least generator-operable electric machine, which is set up to convert mechanical energy introduced by a driver of the vehicle via a pedalable actuation device into electrical energy, and an energy storage device for storing and/or delivering electrical energy from and/or to the first electrical machine and/or from and/or to the second electric machine, and a control unit with a control path for controlling the first electric machine and for controlling the second electric machine in such a way that an electrically caused rotation of the drive wheel can be generated by a rotation of the actuating device caused by muscle force, the control unit being set up during a Pedaling process to record a wheel speed om R and a pedal speed om P and to enter these into a predetermined driving strategy 1.

Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Klein- oder Kleinstfahrzeug oder als ein Elektromobil ausgebildet. Das Fahrzeug ist bevorzugt mehrspurig, z.B. mit drei oder mehr Rädern ausgebildet. Es kann z.B. als ein ein- oder mehrspuriger Roller, insbesondere als ein Elektromotorrad, als ein Elektromotorroller, als ein Elektroroller, Elektrotretroller, Elektroscooter, z.B. E-Scooter, als ein Segway, Hoverboard, Kickboard, Skateboard, Longboard o.ä. ausgebildet sein. Alternativ kann das Fahrzeug als ein Fahrrad, insbesondere als ein Elektrofahrrad, z.B. als ein Pedelec oder als ein E-Bike ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Transport- oder Lastenrad, insbesondere ein motorisiertes bzw. elektrisch angetriebenes Transport- oder Lastenrad, im Speziellen ein Dreirad- oder Vierrad-Pedelec oder eine Rikscha, insbesondere mit oder ohne Dach, oder ein Kabinenroller sein.The vehicle is preferably designed as a small or micro vehicle or as an electric vehicle. The vehicle is preferably multi-lane, e.g. designed with three or more wheels. It can be designed, for example, as a single or multi-track scooter, in particular as an electric motorcycle, as an electric motor scooter, as an electric scooter, electric scooter, electric scooter, e.g. e-scooter, as a Segway, hoverboard, kickboard, skateboard, longboard or similar . Alternatively, the vehicle can be designed as a bicycle, in particular as an electric bicycle, for example as a Pedelec or as an e-bike. For example, the vehicle can be a transport or cargo bike, in particular a motorized or electrically driven transport or cargo bike, in particular a three-wheel or four-wheel pedelec or a rickshaw, in particular with or without a roof, or a cabin scooter.

Grundsätzlich wäre es denkbar, dass eine Mehrzahl von motorisch betreibbaren elektrischen Maschinen an eine generatorisch betreibbaren Maschine gekoppelt sind. Hierdurch ließe sich beispielsweise ein mehrachsiges Antriebskonzept oder ein Allradantrieb bei einem mehrspurigen Fahrzeug realisieren. Ebenso wäre es möglich, dass mehrere generatorisch betreibbare Maschinen mit einer elektrisch betreibbaren Maschine gekoppelt sind, so dass sich hierdurch beispielsweise Tandem-Antriebskonzepte, bei denen beispielsweise zwei Personen Muskelkraft in das Antriebssystem einspeisen, realisiert werden können. Schließlich ist es auch möglich, das Antriebskonzept so weiterzuentwickeln, dass mehrere generatorisch betreibbare elektrische Maschinen mit mehreren motorisch betreibbaren elektrischen Maschinen gekoppelt sind.In principle, it would be conceivable that a plurality of electrical machines that can be operated by motors are coupled to a machine that can be operated by generators. This would make it possible, for example, to implement a multi-axle drive concept or all-wheel drive in a multi-lane vehicle. It would also be possible for several generator-operated machines to be coupled to an electrically operated machine, so that, for example, tandem drive concepts in which, for example, two people feed muscle power into the drive system, could be realized. Finally, it is also possible to further develop the drive concept in such a way that several electrical machines that can be operated as generators are coupled to several electrical machines that can be operated as motors.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeug ein Fahrrad ist.In a likewise preferred embodiment variant of the invention it can also be provided that the vehicle is a bicycle.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Antriebssystems für ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug, umfassend, eine erste, zumindest motorisch betreibbare, elektrische Maschine, welche zum Zwecke des Antriebs auf ein Antriebsrad des Fahrzeugs wirkt, eine zweite, zumindest generatorisch betreibbare, elektrische Maschine, welche eingerichtet ist, eine von einem Fahrer des Fahrzeugs über eine pedalierbare Betätigungseinrichtung eingebrachte mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, eine Energiespeichereinrichtung zur Speicherung und/oder zur Abgabe elektrischer Energie von der und/oder an die erste elektrische Maschine und/oder von der und/oder an die zweite elektrische Maschine, sowie eine Steuereinheit mit einem Reglungsstrecke zur Ansteuerung der ersten elektrischen Maschine und zur Ansteuerung der zweiten elektrischen Maschine in der Art, dass durch eine muskelkraftbewirkte Drehung der Betätigungseinrichtung eine elektrisch bewirkte Drehung des Antriebsrads erzeugbar ist, und die Steuereinheit eingerichtet ist, während eines Pedaliervorgangs eine Raddrehzahl omR und eine Pedaldrehzahl omP zu erfassen und diese in eine vorgegebene Fahrstrategie einzugeben, umfassend die folgenden Schritte:

  • - Erfassen des Vorliegens eines Pedaliervorgangs S1 während mindestens einer vollständigen Pedalumdrehung
  • - Erfassen eines Gegenmoment MG des Generators S2
  • - Erfassen einer Winkelposition ϕP eines Pedals S3
  • - Einführen einer Fit-Funktion oder eines KI-Algorithmus S4
  • - Bestimmen einer Anfahrposition ϕAn des Pedals S5
The object of the invention is further achieved by a method for controlling an electric drive system for a vehicle that can be operated with muscle power, comprising a first, at least motor-operable, electric machine, which acts on a drive wheel of the vehicle for the purpose of driving, a second, at least generator-operated electrical machine, which is set up to convert mechanical energy introduced by a driver of the vehicle via a pedalable actuating device into electrical energy, an energy storage device for storing and / or delivering electrical energy from and / or to the first electrical machine and / or from and / or to the second electrical machine, as well as a control unit with a control path for controlling the first electrical machine and for controlling the second electrical machine in such a way that an electrically caused rotation of the drive wheel can be generated by a rotation of the actuating device caused by muscle force is, and the control unit is set up to detect a wheel speed om R and a pedal speed om P during a pedaling process and to enter these into a predetermined driving strategy, comprising the following steps:
  • - Detecting the presence of a pedaling process S1 during at least one complete pedal revolution
  • - Detecting a counter torque M G of the generator S2
  • - Detecting an angular position ϕ P of a pedal S3
  • - Introduce a fit function or an AI algorithm S4
  • - Determine an approach position ϕ An of the pedal S5

Die Aufgabe der Erfindung kann auch gelöst werden durch ein Computerprogrammprodukt, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, oder Computer-Datensignal, verkörpert durch eine elektromagnetische Welle, mit Programmcode, der geeignet ist zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5.The object of the invention can also be achieved by a computer program product which is stored on a machine-readable carrier, or computer data signal, embodied by an electromagnetic wave, with program code which is suitable for carrying out the method according to claim 4 or 5.

Schließlich kann die Aufgabe der Erfindung auch gelöst sein, durch eine Steuereinheit zur Steuerung eines elektrischen Antriebssystems für ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug, umfassend einen Prozessor und einen Speicher, der einen Computerprogrammcode enthält, wobei der Speicher und der Computerprogrammcode konfiguriert sind, mit dem Prozessor, die Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5 zu veranlassen. Finally, the object of the invention can also be achieved by a control unit for controlling an electric drive system for a vehicle that can be operated with muscle power, comprising a processor and a memory which contains a computer program code, the memory and the computer program code being configured with the processor, to cause the control unit to carry out the method according to claim 4 or 5.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert.

  • 1 zeigt schematisch den Ablauf des Verfahrens. In eine vorgegebene Fahrstrategie 1 werden die zuvor erfasste Raddrehzahl omR und die zuvor erfasste Pedaldrehzahl omP eingegeben. Weiter wird eine Zwischengröße W eingeführt, um die Drehzahlübersetzung in der Fahrstrategie anzupassen.
  • 2 zeigt die Ermittlung dieser Zwischengröße W aus einer Istgröße XIst und einer vom Fahrer vorgegebenen Sollgröße XSoll, die einem Regler 2 zugeführt werden oder in eine nicht dargestellte Look-up-Tabelle eingegeben werden, um daraus die Zwischengröße W zu ermitteln.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm mit den Schritten S1 bis S5:
    • S1 Erfassen eines Pedaliervorgangs
    • S2.1 Vorgeben der Zielgröße/Sollgröße XSoll
    • S2.2 Erfassen der Messgröße/Istgröße XIst
    • S3 Bildung einer Abweichung aus Xist und XSoll
    • S4 Ermitteln einer Einflussgröße/Zwischengröße W
    • S5 Anpassung der Drehzahlübersetzung in der Fahrstrategie
The invention is explained in more detail below using figures without restricting the general idea of the invention.
  • 1 shows schematically the process flow. The previously recorded wheel speed om R and the previously recorded pedal speed om P are entered into a predetermined driving strategy 1. Furthermore, an intermediate size W is introduced in order to adapt the speed ratio in the driving strategy.
  • 2 shows the determination of this intermediate size W from an actual size
  • 3 shows a flowchart with steps S1 to S5:
    • S1 Detecting a pedaling process
    • S2.1 Specifying the target size/target size X target
    • S2.2 Recording the measured variable/actual variable
    • S3 Formation of a deviation from X is and X target
    • S4 Determination of an influencing variable/intermediate variable W
    • S5 Adjustment of the speed ratio in the driving strategy

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013012208 A1 [0004]DE 102013012208 A1 [0004]
  • DE 102020131674 B3 [0005]DE 102020131674 B3 [0005]

Claims (7)

Muskelkraftbetreibbares Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem, umfassend eine erste, zumindest motorisch betreibbare elektrische Maschine, die zum Zwecke des Antriebs auf ein Antriebsrad des Fahrzeugs wirkt, sowie eine zweite, zumindest generatorisch betreibbare elektrische Maschine (4), welche eingerichtet ist, eine von einem Fahrer des Fahrzeugs über eine pedalierbare Betätigungseinrichtung eingebrachte mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, und eine Energiespeichereinrichtung zur Speicherung und/oder zur Abgabe elektrischer Energie von der und/oder an die erste elektrische Maschine und/oder von der und/oder an die zweite elektrische Maschine, sowie eine Steuereinheit zur Ansteuerung der ersten elektrischen Maschine und zur Ansteuerung der zweiten elektrischen Maschine in der Art, dass durch eine muskelkraftbewirkte Drehung der Betätigungseinrichtung eine elektrisch bewirkte Drehung des Antriebsrads erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eingerichtet ist, während eines Pedaliervorgangs eine Raddrehzahl omR und eine Pedaldrehzahl omP zu erfassen und diese in eine vorgegebene Fahrstrategie 1 einzugeben.Vehicle that can be operated by muscle power and has an electric drive system, comprising a first, at least motor-operable, electric machine which acts on a drive wheel of the vehicle for the purpose of driving, and a second, at least generator-operable electric machine (4), which is set up to be driven by a driver to convert mechanical energy introduced into the vehicle via a pedalable actuation device into electrical energy, and an energy storage device for storing and/or delivering electrical energy from and/or to the first electrical machine and/or from and/or to the second electrical machine, and a control unit for controlling the first electric machine and for controlling the second electric machine in such a way that an electrically caused rotation of the drive wheel can be generated by a rotation of the actuating device caused by muscle force, characterized in that the control unit is set up to determine a wheel speed during a pedaling process om R and a pedal speed om P and to enter these into a predetermined driving strategy 1. Muskelkraftbetreibbares Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, eine Zwischengröße W in die Fahrstrategie 1 einzuführen, um eine Drehzahlübersetzung zwischen der Raddrehzahl omR und der Pedaldrehzahl omP in der Fahrstrategie anzupassen.Muscle-powered vehicle Claim 1 , wherein the control unit is set up to introduce an intermediate variable W into the driving strategy 1 in order to adapt a speed ratio between the wheel speed om R and the pedal speed om P in the driving strategy. Muskelkraftbetreibbares Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Fahrrad ist.Muscle-powered vehicle Claim 1 or 2 , characterized in that the vehicle is a bicycle. Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Antriebssystems für ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug, umfassend, eine erste, zumindest motorisch betreibbare, elektrische Maschine, welche zum Zwecke des Antriebs auf ein Antriebsrad des Fahrzeugs wirkt, eine zweite, zumindest generatorisch betreibbare, elektrische Maschine, welche eingerichtet ist, eine von einem Fahrer des Fahrzeugs über eine pedalierbare Betätigungseinrichtung eingebrachte mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, eine Energiespeichereinrichtung zur Speicherung und/oder zur Abgabe elektrischer Energie von der und/oder an die erste elektrische Maschine und/oder von der und/oder an die zweite elektrische Maschine, sowie eine Steuereinheit zur Ansteuerung der ersten elektrischen Maschine und zur Ansteuerung der zweiten elektrischen Maschine in der Art, dass durch eine muskelkraftbewirkte Drehung der Betätigungseinrichtung eine elektrisch bewirkte Drehung des Antriebsrads erzeugbar ist, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, während eines Pedaliervorgangs eine Raddrehzahl omR und eine Pedaldrehzahl omP zu erfassen und diese in eine vorgegebene Fahrstrategie 1 einzugeben, umfassend die folgenden Schritte: - Erfassen eines Pedaliervorgangs (S1) - Vorgeben einer Sollgröße XSoll (S2.1) - Erfassen einer Istgröße XIst (S2.2) - Bildung einer Abweichung aus Xist und XSoll (S3) - Ermitteln einer Zwischengröße W (S4) - Anpassung der einer Drehzahlübersetzung zwischen Xist und XSoll in der Fahrstrategie (S5)Method for controlling an electric drive system for a vehicle that can be operated with muscle power, comprising a first, at least motor-operable, electrical machine, which acts on a drive wheel of the vehicle for the purpose of driving, a second, at least generator-operable, electrical machine, which is set up , converting mechanical energy introduced by a driver of the vehicle via a pedalable actuating device into electrical energy, an energy storage device for storing and / or delivering electrical energy from and / or to the first electrical machine and / or from and / or to the second electric machine, and a control unit for controlling the first electric machine and for controlling the second electric machine in such a way that an electrically caused rotation of the drive wheel can be generated by a rotation of the actuating device caused by muscle force, the control unit being set up during a pedaling process Wheel speed om R and a pedal speed om P and to enter these into a predetermined driving strategy 1, comprising the following steps: - Detecting a pedaling process (S1) - Specifying a target variable X target (S2.1) - Detecting an actual variable X actual (S2 .2 ) - Formation of a deviation from X is and Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Ermitteln einer Zwischengröße W (S4) dergestalt erfolgt, dass aus einer Istgröße XIst und einer vom Fahrer vorgegebenen Sollgröße XSoll, die einem Regler 2 zugeführt werden oder in eine nicht dargestellte Look-up-Tabelle eingegeben werden, die Zwischengröße W ermittelt wird.Procedure according to Claim 4 , whereby the determination of an intermediate size W ( S4 ) takes place in such a way that the intermediate size W is obtained from an actual size is determined. Computerprogrammprodukt, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, oder Computer-Datensignal, verkörpert durch eine elektromagnetische Welle, mit Programmcode, der geeignet ist zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5.Computer program product stored on a machine-readable medium, or computer data signal embodied by an electromagnetic wave, with program code suitable for carrying out the method according to Claim 4 or 5 . Steuereinheit zur Steuerung eines elektrischen Antriebssystems für ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug, umfassend einen Prozessor und einen Speicher, der einen Computerprogrammcode enthält, wobei der Speicher und der Computerprogrammcode konfiguriert sind, mit dem Prozessor, die Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5 zu veranlassen.Control unit for controlling an electric drive system for a human-powered vehicle, comprising a processor and a memory containing a computer program code, the memory and the computer program code being configured with the processor, the control unit for carrying out the method Claim 4 or 5 to cause.
DE102022129069.7A 2022-11-03 2022-11-03 Human-powered vehicle, method for controlling an electric drive system, computer program product and control unit Ceased DE102022129069A1 (en)

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