DE19803812B4 - Bicycle transmission with a control unit for calculating a gear ratio best adapted to the current load situation - Google Patents

Abstract

Vollelektronisch autorisierte Velo-Gangschaltung, welche eine spezifische Mechatronik definiert, mittels welcher die fahrdynamisch/tretkinetisch günstigsten Antriebs-/Abtriebskettenradgangschaltungs-Übersetzungsschaltstufen vollelektromatisch im Fahrbetrieb geschalten werden, wobei sämtliche fahrdynamische Parameter, wie Fahrstrecken-Gefälle-Steigungs-Inklinationswerte; Fahrgeschwindigkeit; Tretkurbeldrehzahl- u. Belastung; Pedalbetrieb bei sitzendem, in den Pedalen "stehenden" Fahrer, sowie die Reifen/Fahrbahn-Haftreibungswerte (resultierend aus den präsenten Reifeninnendruck-Werten beider Räder) kontinuierlich in den diesbezüglichen Rechenprozess der kennfeldgestützten, zentralisierten Steuereinheit mit einfließen.Fully electronically authorized bicycle gearshift, which defines a specific mechatronics, by means of which the driving dynamic / tretkinetisch most favorable drive / Abtriebskettenradgangschaltungs gear shift stages are fully electronic switched while driving, with all the driving dynamics parameters, such as distance-incline slope inclination values; Driving speed; Pedal crank & u. Burden; Pedal operation with seated, in the pedals "standing" driver, as well as the tire / road static friction values (resulting from the present tire pressure values of both wheels) continuously flow into the relevant calculation process of the map-based, centralized control unit with.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrradgangschaltung mit einer Steuereinheit zur Berechnung einer der momentanen Lastsituation am besten angepassten Getriebeübersetzung, d.h. eine vollelektronisch autorisierte Fahrradkettenradgangschaltung mit einer spezifischen Mechatronik gemäß Patentanspruch 1; insbesondere eine velospezifische Mechatronik, welche das Schalten der Antriebs-/Abtriebskettenradgangschaltungs Übersetzungsschaltstufen vollelektronisch – ohne jegliche manuelle Einflussnahme des Fahrers – bewerkstelligt.The The invention relates to a bicycle transmission with a control unit to calculate one of the current load situation best adapted Gear ratio, i.e. a fully electronically authorized Fahrradkettenradgangschaltung with a specific mechatronics according to claim 1; especially a velospecific mechatronics, which the switching of the drive / Abtriebskettenradgangschaltungs gear shift stages fully electronic - without any manual influence of the driver - accomplished.

Aus dem Stand der Technik sind lediglich manuell bedienbare Fahrradgangschaltungen bekannt, welche das ohnehin durch die Tretkurbel erschwerte kontinuierliche Ausbalancieren und Lenken dieser Fahrzeuge noch zusätzlich erschweren, womit auch die Konzentrationsfähigkeit des Fahrers auf das momentane Verkehrsgeschehen verringert wird.Out the prior art are only manually operable bicycle transmissions known, which makes the anyway complicated by the pedal continuous Balancing and steering these vehicles even more difficult which also the ability to concentrate the driver is reduced to the current traffic situation.

Aus der DE 195 28 133 A1 ist eine Vorrichtung zum last- und geschwindigkeitsabhängigen automatischen Schalten marktüblicher Fahrrad-Gangschaltungen bekannt. Um die automatische Auswahl des richtigen Ganges, abhängig von Fahrsituation und Schaltungstyp, vornehmen zu können, ist ein am Fahrradlenker montierter Steuerrechner vorgesehen, der verschiedene elektrische Informationen, wie Geschwindigkeit, Tretkraft bzw. Tretmoment, Steigung der Straße oder Neigung sowie Tretdrehzahl/oder -Frequenz zur Berechnung einer der momentanen Lastsituation am besten angepassten Getriebeübersetzung erhält. Der Steuerrechner verfügt auch über eine Anzeige für Fahrgeschwindigkeit, Fahrstrecke, Fahrzeit und des Ganges, der automatisch berechnet und eingelegt worden ist. Weiterhin kann der Fahrer über einen weitere Informationsgeber, nämlich eine Schaltereinheit am Lenker, in die Berechnung einwirken und von "leichten" über "normale" bis "schwere" Übersetzungs-/Lastkurven die automatische Auswahl des richtigen Ganges seiner Konstitution anpassen. Er kann auch mit diesem Schalter einen momentanen Gang "einfrieren", sollte etwa an einem steilen Berg gegen seinen Willen ein Gangwechsel erfolgen. Der Steuerrechner sendet sein Berechnungsergebnis an Servosteller, der/die die marktübliche Gangschaltung betätig(t)en. Die Messung der Tretkraft kann durch Abkopplung von Kettenrad und Tretkurbel über irgendwie geartete Federn bzw. Feder/Dämpfer oder durch Ersatz der Tretachse durch einen Torsionsfederstab und mittels geeigneter elektrischer Sensoren, beispielsweise elektromagnetische Sensoren in Kombination mit Permanentmagneten erfolgen, welche den Phasenwinkel zwischen Kettenrad und Tretkurbel messen. Alternativ kann die Messung der Tretkraft über die Messung der Kettenspannung mittels mitdrehender Spannrolle und einem Messwertgeber – im einfachsten Falle ein Potentiometer – erfolgen. Bei beiden Messverfahren wird auch die Tretfrequenz erfasst.From the DE 195 28 133 A1 is a device for load and speed-dependent automatic switching of commercial bicycle gears known. In order to make the automatic selection of the correct gear, depending on driving situation and type of circuit, provided on the bicycle handlebar control computer is provided, the various electrical information, such as speed, treading or treading, slope of the road or inclination and pedal speed / or -Frequenz receives the best adapted gear ratio for the calculation of a current load situation. The control computer also has an indication of driving speed, route, travel time and the gear, which has been calculated and loaded automatically. Furthermore, the driver can influence the calculation via a further information transmitter, namely a switch unit on the handlebar, and adapt the automatic selection of the correct gear to its constitution from "light" to "normal" to "heavy" gear / load curves. He can also "freeze" a current gear with this switch, should be on a steep mountain against his will, a gear change. The control computer sends its calculation result to the servo controller, which actuates the usual market gearshift. The measurement of pedaling can be done by decoupling sprocket and crank over any kind springs or spring / damper or by replacing the pedal axle by a Torsionsfederstab and by means of suitable electrical sensors, such as electromagnetic sensors in combination with permanent magnets, which the phase angle between sprocket and crank measure up. Alternatively, the measurement of the tread force on the measurement of the chain tension by means of rotating idler pulley and a transducer - in the simplest case a potentiometer - done. Both measuring methods also record the pedaling frequency.

Eine weitere Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur automatische Auswahl des richtigen Ganges mittels Computer, abhängig von der Fahrsituation, ist aus der WO 94/00330 bekannt. Dem Computer werden wiederum nur die fahrspezifischen Messsignale Geschwindigkeit, Tretkraft bzw. Tretdrehzahl zugeführt. Weiterhin besteht für den Benutzer die Möglichkeit der individuellen Steuerung des Schaltvorgangs.A another device or a method for automatic selection the right gear by computer, depending on the driving situation, is known from WO 94/00330. The computer will turn only the driving-specific measuring signals speed, treading force or Tretdrehzahl supplied. Continue to exist for the user the opportunity the individual control of the switching process.

Weiterhin ist aus der DE 196 13 079 A1 ein Leistungsmess- und Steuersystem bekannt, vorwiegend zum Einbau in Fahrrädern mit Messsensorsystem für Drehmoment, Drehwinkel und Drehzahl oder eine Kombination der genannten Messgrößen. Um das über beide Kurbeln in den Kurbeltrieb eingeleitete Drehmoment unter Tolerierung geringster Verwindungen und Torsion zu messen, befindet sich über der Innenlagerwelle ein Torus oder eine Doppelwelle, die auf einer Seite ein Abtriebsritzel trägt und auf der gegenüberliegenden Seite kraftschlüssig und/oder formschlüssig torsionssteif und gleichzeitig axial elastisch oder schwimmend gelagert mit der Innenlagerwelle verbunden ist. Durch diesen konstruktiven Aufbau wird erreicht, dass einerseits die Antriebskraft beider Kurbeln durch den Torus auf das Ritzel geleitet werden, andererseits hat die mehrdimensional belastete Innenlagerwelle unter dem Torus ausreichend Raum für elastische Verformungen, so dass die durch die Scherkräfte bedingten Verformungen nicht auf den Torus übertragen werden. Die radialen Verformungen sind an den von den Lagern am weitesten entfernten Stellen, also an der Innenlagerwellenmitte am stärksten. Der Torus kann auch auf beiden Seiten der Innenlagerwelle axial entkoppelt und an einer Seite kraftschlüssig gelagert. Zur Abstützung des Antriebsritzels kann dann der Torus zusätzlich durch Lager, z. B. durch das Getriebegehäuse, abgestützt werden. Durch diese schwimmende torsionskraftschlüssige Lagerung ist es möglich, dass die elastische Verformungen, die durch die an der Innenlagerwelle aufgrund der über die Kurbeln eingeleiteten Kräften unvermeidlich auftreten, ohne Einfluss auf den Torus bleiben. Die im System vorgesehene Steuereinheit kann auch mit einem 3D- oder einem einfachen Inklinometer kombiniert. Das Ansprechverhalten auf den Deltawert und die Ausbildung des Leistungsintegrals kann dann in Relation zur Geländetopologie moduliert werden. An Steigungen wird der Deltawert erhöht. Weiterhin ist das System mit einem Steuersignal für eine manuelle und/oder teilweise oder vollautomatischen Getriebeschaltung kombinierbar. Durch den beschleunigungskorrigierten Neigungssensor kann der Schaltzyklus moduliert werden, so dass z. B. am Berg die Schaltstufen länger ausgefahren und der Deltawert erhöht werden. Schließlich kann das Steuersystem zusätzlich mit einer manuellen Eingriffsmöglichkeit versehen werden, mittels derer der Start am Berg und das Schieben erleichtert wird. Dieses Steuersystem hat demnach als wesentliche Merkmale eine zusätzliche manuelle Bedienmöglichkeit zur Anfahrhilfe und zum Schieben am Berg. Dies wird im Allgemeinen ein Lenkergriffregler sein. Des Weiteren wird die Leistung nach einem Kennfeld gemessen, dessen Parameter das Drehmoment in Relation zum Kurbelwinkel und Kurbeldrehzahl setzt und die Leistung des Zusatzantriebs kompensierend steuert. Bei Ermittlung eines positiven oder negativen Deltawinkels wird das Leistungskennfeld verlassen und die Leistungszumessung spontan geändert.Furthermore, from the DE 196 13 079 A1 a power measuring and control system known, mainly for installation in bicycles with measuring sensor system for torque, angle of rotation and speed or a combination of the aforementioned variables. To measure the introduced via both cranks in the crank mechanism torque while tolerating least torsion and torsion, is located above the inner bearing shaft, a torus or a double shaft, which carries a driven pinion on one side and on the opposite side non-positively and / or positively torsionally rigid and simultaneously axially elastic or floating mounted with the inner bearing shaft is connected. This structural design ensures that on the one hand the driving force of both cranks are passed through the torus on the pinion, on the other hand, the multi-dimensionally loaded inner bearing shaft has sufficient space under the torus for elastic deformation, so that the deformations caused by the shear forces do not transfer to the torus become. The radial deformations are at the furthest away from the camps points, ie at the inner bearing shaft center strongest. The torus can also be axially decoupled on both sides of the inner bearing shaft and mounted non-positively on one side. To support the drive pinion then the torus can also by bearings, z. B. by the gearbox, be supported. By this floating torsionskraftschlüssige storage, it is possible that the elastic deformations, which inevitably occur due to the forces introduced via the cranks on the inner bearing shaft, remain without influence on the torus. The control unit provided in the system can also be combined with a 3D or a simple inclinometer. The response to the delta value and the training of the power integral can then be modulated in relation to the terrain topology. On slopes, the delta value is increased. Furthermore, the system can be combined with a control signal for a manual and / or partially or fully automatic transmission circuit. By the acceleration-corrected tilt sensor, the switching cycle can be modulated so that z. B. extended on the mountain, the switching stages longer and the delta value can be increased. Finally, the control system can be additionally provided with a manual intervention option, by means of which the start on the mountain and the sliding is facilitated. This control system has therefore as essential features an additional manual control option for traction and for pushing on the mountain. This will generally be a handlebar grip. Furthermore, the power is measured according to a characteristic diagram, the parameter of which sets the torque in relation to the crank angle and cranking speed and compensates the power of the auxiliary drive. If a positive or negative delta angle is determined, the performance map is left and the performance rating is changed spontaneously.

Eine andere Ausführungsform des vorgenannten Leistungsmess- und Steuersystem ist aus der DE 196 46 979 A1 bekannt. Um das über beide Kurbeln alternierend in den Kurbeltrieb eingeleitete Drehmoment unter Tolerierung geringer Verwindungen und Torsion zu messen, ist vorgesehen, dass sich die Antriebsseite über ein oder mehrere Torsionselemente direkt oder über Ritzel und Kette mit dem Freilauf im Eingriff befindet. Dadurch wird eine Materialspannung im Torsionselement erzeugt, die durch unterschiedliche physikalische Meßmethoden als veränderliche Materialeigenschaft direkt oder mittelbar messbar ist. Da die Antriebsseite mit einem Signalträger drehfest verbunden und die Abtriebsseite mit einem Referenzsignalträger drehfest mittelbar verbunden ist, überdecken sich beide Masken. Durch den Grad der torsionsproportionalen Überdeckung werden unterschiedlich große Öffnungsflächen erzeugt, aus denen durch unterschiedliche physikalische Methoden ein dem Grad der Überdeckung proportionales Signal erzeugt werden kann.Another embodiment of the aforementioned power measurement and control system is known from DE 196 46 979 A1 known. In order to measure the torque introduced alternately into the crank drive via both cranks while tolerating small torsions and torsion, it is provided that the drive side is engaged directly or via pinion and chain with the freewheel via one or more torsion elements. As a result, a material tension is generated in the torsion element, which is directly or indirectly measurable by different physical measurement methods as a variable material property. Since the drive side rotatably connected to a signal carrier and the output side with a reference signal carrier is rotatably connected indirectly, overlap both masks. Due to the degree of torsion-proportional overlap, opening areas of different sizes are produced, from which a signal proportional to the degree of overlap can be generated by different physical methods.

Schließlich ist aus der DE 43 02 838 A1 ein Verfahren zur Steuerung der Leistungsabgabe von elektrischen Fahrzeughilfsantrieben für Fahrzeuge mit mindestens zwei getrennten, aber auch zusammenwirkenden Antrieben bekannt. Im einzelnen wird unter Berücksichtigung der aktuellen Fahrwiderstände, der Geschwindigkeit und der Kenndaten von Fahrzeug, Antrieb und elektrischem Energiespeicher, die Antriebsleistung zu jedem Zeitpunkt errechnet, wobei die zur Berechnung der Antriebsleistung wesentlichen Fahrwiderstände, die Geschwindigkeit sowie Fahrzeug-, Antriebs-, und Energiespeicherkenndaten über Sensoren gemessen werden oder gespeichert sind. Die konstanten bzw. nur wenig veränderlichen Kennwerte sind fest gespeichert. Hierzu gehören fahrzeugseitig der Rollwiderstandsbeiwert zwischen Reifen und Straße, das Fahrzeuggewicht einschließlich des Fahrergewichts, der Luftwiderstandsbeiwert in Abhängigkeit von der Anströmrichtung sowie die Querspantfläche von Fahrrad mit Fahrer in Abhängigkeit von der Betrachtungsrichtung. Von dem elektrischen Hilfsantrieb sind die Kennfelder mit den Abhängigkeiten von Spannung, Strom, Abtriebsmoment und Abtriebsleistung untereinander, deren zulässige Grenzwerte sowie die Wirkungsgrade der Energieübertragungseinrichtungen gespeichert. Von dem elektrischen Energiespeicher sind die Abhängigkeiten von Stromstärke und Kapazitätsänderung, die Gesamtkapazität sowie die zulässigen Belastungen gespeichert. Das aus der DE 43 02 838 A1 bekannte Verfahren beruht also darauf, dass der Rollwiderstandswert fest gespeichert wird.Finally, out of the DE 43 02 838 A1 a method for controlling the power output of electric vehicle auxiliary drives for vehicles with at least two separate, but also cooperating drives known. Specifically, taking into account the current driving resistance, the speed and the characteristics of the vehicle, drive and electrical energy storage, the drive power is calculated at any time, with the essential for calculating the drive power driving resistance, the speed and vehicle, drive, and energy storage characteristics over Sensors are measured or stored. The constant or only slightly variable characteristic values are permanently stored. These include on the vehicle side the rolling resistance coefficient between the tire and the road, the vehicle weight including the driver's weight, the coefficient of drag as a function of the direction of flow and the transverse surface of the bicycle with the driver as a function of the viewing direction. From the electrical auxiliary drive the maps are stored with the dependencies of voltage, current, output torque and output power among themselves, their allowable limits and the efficiencies of energy transfer devices. From the electrical energy storage, the dependencies of current and capacitance change, the total capacity and the allowable loads are stored. That from the DE 43 02 838 A1 known method is based on the fact that the rolling resistance value is stored permanently.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Fahrradgangschaltung zur Verfügung zu stellen, die gegenüber den bekannten Fahrradgangschaltungen das Fahrradfahren erleichtert und gleichzeitig sicherer macht.Of the Invention is the object of such a bicycle transmission to disposal to face those opposite the known bicycle gears facilitated cycling and at the same time makes it safer.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer elektronischen Fahrradgangschaltung mit einer Mechatronik für eine Kettenschaltung nach Patentanspruch 1 gelöst, die zur Berechnung einer der momentanen Lastsituation am besten angepassten Getriebeübersetzung mit Mitteln zur Messung von Geschwindigkeit, sowie der Tretkraft oder dem Tretmoment sowie der Steigung oder der Neigung der Straße sowie der Tretdrehzahl oder -Frequenz verbunden ist und die über einen Gangschalt-Schrittmotor-Aktor die Gangschaltung betätigt, wobei am Sattel des Fahrrads ein Belastungssensor und in mindestens einem Fahrradreifen ein passiver Druckgeber vorgesehen ist, welche mit der Steuereinheit verbunden sind.These Task is according to the invention in a electronic bicycle transmission with a mechatronics for a derailleur solved according to claim 1, the best for calculating one of the current load situation adapted gear ratio with means for measuring speed, as well as pedaling power or the treading moment as well as the slope or inclination of the road as well the pedaling speed or frequency is connected and that via a Gearshift stepper motor actuator actuates the gearshift, wherein on the saddle of the bike a load sensor and in at least one Bicycle tire is provided a passive pressure transducer, which with the control unit are connected.

Die erfindungsgemäße Lösung mit einer fortlaufenden Messung des Reifendrucks, daraus Ableitung der aktuellen Rollreibung sowie Berechnung der am besten angepassten Getriebeübersetzung nach Maßgabe des Reifendrucks erleichtert auf überraschend einfache Art und Weise gegenüber den bekannten Fahrradgangschaltungen das Fahrradfahren und macht gleichzeitig dieses sicherer, Durch die Kombination der Sensoren Druckgeber und Belastungssensor besteht erstmalig überhaupt die Möglichkeit die Übersetzungsstufen des Fahrrades stets optimal zur Muskelkraft des Fahrers anzusteuern.The inventive solution with a continuous measurement of the tire pressure, deduction of the current rolling friction as well as calculation of the best adapted gear ratio in accordance with the tire pressure facilitates in a surprisingly simple way and Way opposite the well-known bicycle transmissions cycling and doing at the same time this safer, By combining the sensors pressure transducer and Load sensor exists for the first time ever the possibility the translation stages the bike always optimally to the muscle power of the driver to control.

In Weiterbildung der Erfindung ist, gemäß Patentanspruch 2, als Belastungssensor ein piezo-elektrischer Druckaufnehmer vorgesehen.In Further development of the invention is, according to claim 2, as a load sensor a piezoelectric Pressure transducer provided.

Vorzugsweise ist, gemäß Patentanspruch 3, der passive Druckgeber als Faltenbalg mit einem Dauermagneten ausgestaltet.Preferably is, according to claim 3, the passive pressure transducer as a bellows with a permanent magnet designed.

In Ausgestaltung der Erfindung ist, gemäß Patentanspruch 4, zur Kompensation von Abstandsänderungen, die nicht durch eine Druckänderung hervorgerufen sind, an der Felge ein weiterer Magnet angebracht.In Embodiment of the invention is, according to claim 4, for compensation of distance changes, which is not caused by a pressure change are attached to the rim another magnet.

Schließlich führt in Weiterbildung der Erfindung, gemäß Patentanspruch 5, die Steuereinheit die automatische Berechnung des Gangs nach Maßgabe der Sensorsignale und kennfeldgestützt durch.Finally, in a further development of the invention, according to claim 5, the control unit the automatic calculation of the gear in accordance with the sensor signals and map-supported by.

Die Erfindungsgemässe Velo-Gangschaltung definiert eine spezifische Mechatronik, mittels welcher die fahrdynamisch-/ tretkinematisch günstigsten Antriebs-/abtriebskettenradgangschaltungs-Übersetzungsschaltstufen vollelektromatisch im Fahrbetrieb geschalten werden, wobei sämtliche fahrdynamische Parameter wie Fahrstrecken-Gefälle-/Steigungs-Inklinationswerte; Fahrgeschwindigkeit; Tretkurbeldrehzahl – u. Belastung; Pedalbetrieb bei sitzendem-/in den Pedalen "stehenden" Fahrer sowie die Reifen/Fahrbahn-Haftreibungswerte (resultierend aus den präsenten Reifeninnendruck-Werten beider Räder) kontinuierlich in den diesbezüglichen Rechenprozess der kennfeldgestützten-zentralisierten elektronischen Steuereinheit mit einfliessen.The inventive Velo-gearshift defines a specific mechatronics, by means of which the driving dynamics / pedal kinematically most favorable drive / driven sprocket gear ratio shift stages be switched fully electrically in driving, with all dynamic driving Parameters such as trajectory slope / slope inclination values; Driving speed; Pedal crank speed - u. Burden; Pedal operation at sitting / standing in the pedals "standing" driver as well as the Tire / road friction values (resulting from the present tire pressure values of both Bikes) continuously in the relevant calculation process the map-based-centralized incorporate electronic control unit.

Die Fahrstrecken-Gefälle-Inklinationswinkelwerte werden hierbei im Fahrbetrieb kontinuierlich via eines hierfür spezifisch konzipierten elektronischen Neigungswinkelmessers erfasst und aktualisiert der zentralisierten elektronischen Steuerenheit zugeleitet.The Routes divide-Inklinationswinkelwerte are here while driving continuously via a specific for this purpose designed and updated electronic inclinometer centralized electronic control.

Die präsenten Fahrgeschwindigkeitswerte werden wiederum von einem spezifischen Induktionszahnflankenring der Vorderradnabe fahrbetrieblich zu einem mit definiertem Luftspalt angrenzenden Induktionsgebersensor transmittiert, welcher die derart erfassten Werte aktualisiert der zentralisierten elektronischen Steuereinheit zuleitet.The -present Driving speed values are in turn of a specific Induction tooth flank ring of the front wheel hub to one transmitted with defined air gap adjacent induction sensor, which updates the values thus acquired to the centralized electronic Control unit zuleitet.

Analog dazu werden die präsenten Drehzahlen der Pedaltretkurbel von einem spezifischen Induktionszahnflankenring der dazu gleichfalls konzentrischen Tretkurbelachse zu einem definiertem Luftspalt angrenzenden Induktionsgebersensor transmittiert, welcher die derart erfassten Werte aktualisiert der zentralisierten elektronischen Steuereinheit zuleitet.Analogous the present will be added to that Speeds the pedal crank from a specific induction tooth flank ring the likewise concentric pedal crank axle to a defined air gap adjacent Induktionsgebersensor transmitted, which is the like captured values updated the centralized electronic Control unit zuleitet.

Die pedalen Antriebsmomente der Antriebszahnrad-Tretkurbel werden via einer elektromechanischen Antriebskettenbelastungs-Sensoreinheit erfasst und aktualisiert der zentralisierten elektronischen Steuereinheit zugeleitet.The Pedal drive torques of the drive gear pedal crank via an electromechanical drive chain load sensor unit detected and updates the centralized electronic control unit fed.

Darüber hinaus wird die steuerungstechnische Faktizität des pedalen Antriebes bei sitzendem oder aber beschleunigungsbewilligten – somit in den Pedalen "stehenden" Fahrers fahrbetrieblich via eines piezoelektrischen Sitzsattel-Belastungssensors erfasst und aktualisiert der zentralisierten elektronischen Devinitiv werden noch die Reifen/Fahrbahn-Haftreibungswerte beider Räder (resultierend aus den präsenten Reifeninnendruck-Werten) via spezifischer, passiver Druckgeber binnen der Reifen-Hohlräume – welche mittels einer jeweiligen magnetostatischen Signaltransmission – ohne Energiezufuhr – zu den chassisinstallierten Signalaufnehmern übertragen, fahrbtrieblich permanent erfasst und aktualisiert der zentralisierten elektronischen Steuereinheit zugeleitet.Furthermore the control technical facticity of the pedals is added seated or accelerated - so in the pedals "standing" driver on the road detected via a piezoelectric seat caliper load sensor and updated to become the centralized electronic devinitive nor the tire / road friction values of both wheels (resulting from the present Tire pressure values) via specific, passive pressure transmitters within the tire cavities - which by means of a respective magnetostatic signal transmission - without power supply - to the transmitted chassis-mounted signal transducers, permanently drivable recorded and updated the centralized electronic control unit fed.

Alle dieser divers angeführten fahrdynamische Parameter werden der zentrlisierten elektronischen Steuereinheit nach passieren der bezüglichen Analog/Digitalwandler,- bzw. Impulsformerschaltstufen als auf die definitive Steuer-Endstufen-Antriebs-/abtriebskettenrad-Schaltaktuatorik spezifisch einflussnehmede Steuersignale zugeleitet und hiernach im medialen Mikrocomputersystem via CPU-Rechenwerk; ROM-Programm-/Datenspeicher; RAM-Arbeitsspeicher sowie der 1/0-Eingabe-Ausgabe-Einheit kennfeldgestützt derart moduliert, sodass die bezüglichen digital getakteten Ausgangs-Steuersignale zu den beiden Gangschalt-Schrittmotor-Aktoren dieselben zu den jeweils tretkinetisch u. fahrdynamisch günstigsten Gangschaltmomenten funktionsanimieren.All this divers led driving dynamics parameters are the centered electronic Control unit after passing the relative analog / digital converter, Pulse shaper stages as the definitive control final stage drive / output sprocket Schaltaktuatorik fed specifically influencing control signals and hereafter in the medial microcomputer system via CPU-arithmetic unit; ROM program / data memory; RAM Memory and the 1/0 input-output unit map-based so modulated so that the relative digitally timed output control signals to the two gearshift stepping motor actuators the same to the respective kinetics u. driving dynamics cheapest Enabling gearshift torques.

Die detailierte Erläuterung über Aufbau und Funktion der dargestellten Erfindung erfolgt im Anschluss anhand der Zeichnungen.The Detailed explanation about construction and function of the illustrated invention will be described below the drawings.

Es zeigt 1: schaltungstechnisch-funktionsrelevante Integration/Kompatibilität aller modus spezifischen ElementeIt shows 1 : functional / functional integration / compatibility of all mode-specific elements

2: internes/externes Schaltschema des als zentralisierte elektronische Steuereinheit funktionsspezifizierten elektronischen Steuergerätes-im Blockschaltbild. 2 Internal / External Circuit Diagram of the Electronic Control Unit Functionally Specified as Centralized Electronic Control Unit - Block Diagram.

In der 1 ist die schaltungstechnisch-funktionsrelevante Integration/Kompatibilität aller modusspezifischen Elemente dargestellt, deren elementare sowie modusrelevante Erläuterung sich nun auf Basis jeweilig anstehender Bezugszeichen numerisch-reihefolgend angliedert.In the 1 is the circuitry-functionally relevant integration / compatibility of all mode-specific elements shown whose elementary and mode-relevant explanation is now based on respective pending reference numerals numerically-sequence.

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kapazitiv spezifisch definierter Akumulator zur Betriebsspeisung aller modusrelevanten Bau-/Schaltungseinheitencapacitive specifically defined accumulator for the operation of all mode-relevant Construction / circuit units

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photovoltaisches Modul (Solarzellen-Generator), dessen Si-Zellen hinter dem Sattelsitz auf einem simultan das rückwärtige Rad-Schmutzfängerelement bildenden Verstrebungsabsatz in einer derartigen Vielzahl installiert sind, sodass die in Reihe nachgeschaltete elektrische Betriebsspeisungseinheit "1" (Nickel-cadmium-Elektrolytbaterie) davon in ausreichender Intensität kapazitiv regeneriert wird und sich somit stationäre Ladestromergenzungen weitestgehend erübrigenphotovoltaic module (solar cell generator), the Si cells of which are installed behind the saddle seat on a bracing heel simultaneously forming the rear wheel strainer element in such a multiplicity that the series-connected electric power supply unit " 1 "(Nickel cadmium Elektrolytbaterie) of which is regenerated capacitively in sufficient intensity and thus unnecessary stationary charging current separations

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Induktionszahnflankenring der Vorderradnabe, an dessen externen Diameter mit jew. definiertem Luftspalt zwei Induktionsgebersensoren angrenzen von denen einer ab Fahrtantritt – wie hier dargestellt – einen "diodengesiebten kontinuierlich – positiven Steuerspannungsimpuls an den Basisanschluss eines spezivischen Darlington-Transistors anlegt, welcher dabei als zentrales Schaltelement die diversen Betriebsstöme an die Schaltelemente: (5/7/10) durchschaltet und somit alle modusrelevanten Schaltelemente funktionsanimiert, der andere hingegen dem nun permanent aktiviertem elektronischen Steuergerät – der zentralisierten Steuereinheit – durch die Anzahl dieser von den Induktionszahnflanken pro Zeiteinheit induzierten Magnetfeldänderungen – u. somit Wechselspannungsimpulsen der integrierten Induktionswicklung kontinuierlich die aktualisierten Fahrgeschwindigkeitswerte zuleitet.Induction tooth flank ring of the front hub, at the external diameter with jew. Defined air gap adjacent to two induction sensors of which one starting from driving - as shown here - a "diode screened continuously - positive control voltage pulse to the base terminal of a special Darlington transistor applies, which as a central switching element, the various Operating currents to the switching elements: ( 5 / 7 / 10 ) and thus functionally all the mode-relevant switching elements, the other hand, the now permanently activated electronic control unit - the centralized control unit - by the number of these induced by the induction tooth flanks per unit time magnetic field changes - u. Thus, AC pulses of the integrated induction winding continuously fed the updated vehicle speed values.

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spezifisch konzipierter Darlington-Transistor, dessen Basis eine spezielle Gleichrichter-Halbleiterdiode vorgeschalten ist, um derselben die positiven sinusförmigen Wechelspannungssignale des Induktionsgebers herauszusieben.specific designed Darlington transistor, whose base is a special Rectifier semiconductor diode is connected upstream of the same positive sinusoidal AC voltage signals of the induction transmitter.

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zentralisierte elektronische Steuereinheit, welche im Fahrbetrieb alle diversen analogen/digitalen Eingangssignale nach passieren der bezüglichen Analog/Digitalwandler; Digital/Analogwandler, – bzw. Impulsformerschaltstufen als auf die definitive Steuer-Endstufen-Antriebs-/abtriebskettenräderschaltwerke-Schaltbedienungsaktuatorik einflussnehmende Steuersignale spezifisch erfasst/auswertet und hiernach im medialen Mikrocomputersstem – analog 2 – via CPU-Rechenwerk; ROM-Programm-/Datenspeicher; RAM-Arbeitsspeicher sowie der 1/0-Eingabe-Ausgabe-Einheit dieselben kennfeldgestützt derart moduliert, sodass die devinitiven, digital getakteten Ausgangs-Steuersignale zu den beiden Gangschalt-Schrittmotor-Aktoren diese zu den jeweils tretkinetisch – u. fahrdynamisch günstigsten Gangschaltmomenten funktionsanimieren. centralized electronic control unit, which in driving all diverse analog / digital input signals to pass the related analog / digital converter; Digital / analog converter, - or pulse shaper stages as specifically to the definitive control power amplifier output / output derailleur gears Schaltbedienungsaktuatorik influencing control signals detected / evaluated and hereafter in the medial Mikrocomputersstem - analog 2 - via CPU calculator; ROM program / data memory; RAM memory and the 1/0-input-output unit the same map-based modulated so that the devinitiven, digitally clocked output control signals to the two gearshift stepper motor actuators this tretkinetisch - u. to optimize the driving dynamics of the most favorable gearshift torques.

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Kettenoberlauf-Andruckkettenrad der elektromechanischen Antriebsketten-Sensoreinheit (7), welches via eines spezifischen federbelasteten Umlenkgestänges mit definiertem Federdruck auf das mit ihm im permanentem Eingriff stehende Oberlauf-Kettensegment drehbeweglich aufläuft, um somit die tretkinetischen Antriebsmomente proportional auf ein am Umlenkgestänge-Gegenende – analog der Darstellung – angelenktes Potentiometer mit definierter Übersetzung transmittiertChain overrun pinch wheel of electromechanical drive chain sensor unit ( 7 ), which via a specific spring-loaded Umlenkgestänges with defined spring pressure rotatably runs on the standing in the permanent engagement upper-run chain segment so as to transmit the pedal kinetic drive torque proportionally to a at the Umlenkgestänge-Gegenende - analogous to the presentation - articulated potentiometer with a defined translation

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elektromechanische Antriebskettenbelastungs-Sensoreinheit, welche die Kettenantriebsmomente in den diversen Pfeilrichtungen via spezivisch-proportionierter, potentiometrischer Analogsignale zur zentralisierten elektronischen Steuereinheit "5" transmittiertElectro-mechanical drive chain load sensor unit which senses the chain drive torques in the various directions of the arrows via speciatively proportioned potentiometric analogue signals to the centralized electronic control unit. " 5 "transmitted

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piezoelektrischer Sitzsattel-Belastungssensor, welcher die Faktizität des pedalen Antriebes bei sitzendem oder aber beschleunigungsbewilligten – somit in den Pedalen "stehenden" Fahrers – fahrbetrieblich permanent dem elektron. Steuergerät "5" zuleitet Zu diesem Zweck ist eine definierte piezoelektrische Quarzaufnehmereinheit unterhalb des Sattelsitz-(Bezuges) in geeigneter Weise installiert sodass jegliche Belastungsdruckmomente eine bezügliche elektrische Ladung erzeugt, deren Ausbleiben dem nachgeschaltetem elektron. Steuergerät bei simultan präsenter Tretkurbelachs-Drehzahl (welche analog zu "3" dem Steuergrät vermittelt wird) eine exekutive Beschleunigungsbewilligung des Fahrers signalisiert.piezoelectric seat caliper load sensor, which the facticity of the pedals drive sitting or accelerated - thus in the pedals "standing" driver - permanently driving the electron. Control unit " 5 For this purpose, a defined piezoelectric Quarzaufnehmereinheit below the saddle seat (cover) is installed in a suitable manner so that any load pressure moments generates a related electric charge, the absence of the downstream electronic control unit with simultaneously present pedal crank speed (which analogous to " 3 "the Steuergrät is mediated) an executive acceleration approval signaled the driver.

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Induktionszahnflankenring, welcher konzentrisch an der Pedal-Tretkurbelachse installiert ist und dessen externer Diameter mit definiertem Luftspalt an einem Induktionsgebersnsor angrenzt und somit – analog "3" – durch die Anzahl der beim pedalen Tretmodus pro Zeiteinheit passierten Induktionszahnflanken/induzierten Magnetfeldänderungen – u. somit Wechselspannungsimpulsen der integrierten Induktionswicklung kontinuierlich die aktualisierte Pedalkurbel-Drehzahlwerte der zentralisierten elektron. Steuereinheit zuleitet.Induction toothed ring ring which is installed concentrically on the pedal pedal crank axle and whose external diameter with a defined air gap adjoins an induction sensor sensor and thus - analogously " 3 "- by the number of induction tooth flanks / induced magnetic field changes which have occurred per pedal unit per time unit - and thus AC pulses of the integrated induction coil continuously supply the updated pedal crank speed values to the centralized electronic control unit.

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elektronisches Goniometer in Konzeption eines in Fahrzeuglängsachse funktionsrlevanten Neigungswinkelmessers, welcher akribisch genau alle potentionellen Fahrstrecken-Gefälle-/Steigungs-Inklinationswerte kontinuierlich-fahrbetrieblich – wie hier dargestellt – der zentr. elektron. Steuereinheit zuleitet.electronic Goniometer in conception of a functional vehicle in longitudinal axis Inclinometer, which meticulously exactly all potential Traveling route of slope / slope Inklinationswerte continuous-driving - like here presented - the centr. electron. Control unit zuleitet.

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passive Druckgeber – binnen der Reifen-Hohlräume (hier jeweils links dargestellt), welche jeweils via einer magnetostatischen Signalübertragung zu einem bezüglichen radaufhängungs-/chassisinstallierten Signalaufnehmer (hier jeweils links dargestellt) die präsenten Reifeninnendruck-Werte primär transmittiert Damit ist eine rein induktive Transmission – ohne Energiezufuhr – je Radumdrehung vom dynamischen Radreifen zum adynamischen – jew. bezügl. Signalaufnehmer möglich, da sich bei diesem System in Abhängigkeit des Reifeninnendruckes die Lage eines Dauermagneten in einem spezifischen Faltenbalg ändert. Der dadurch variable Abstand dieses Magneten zu dem an der Radaufhängung/Cassis installierten Signalaufnehmer bewirkt eine Änderung des wirksamen Magnetfeldes den Aufnehmer. Zuzüglich dazu dient ein in dem Druckgeber neben dem Magnet ortsfest an der Felge angebrachter Referenzmagnet zu Kompensationszwecken bei Abstandsänderungen, die nicht durch eine Druckänderung hervorgerufen werden (z.B. Lagerspiel oder Felgendeformierung). Die von dem Signalaufnehmer bei jeder Radumdrehung erfassten Magnetfelder des Mess-/Referenzmagneten werden als Impulse an die Erfassungs-/Auswertelektronik-analog dieses Schaltbildes-jeweils bipolar abgeleitet.passive Pressure transducer - inside the tire cavities (shown here on the left), each via a magnetostatic signal transmission to a relative wheel suspension / chassis installed Signal sensor (shown here on the left) the present tire pressure values primary transmitted This is a purely inductive transmission - without energy supply - per Radumdrehung of dynamic wheel tires for the adynamic - in each case. Signal sensor possible because depending on this system the tire internal pressure the position of a permanent magnet in a specific Bellows changes. Of the This variable distance of this magnet to the on the suspension / Cassis installed signal sensor causes a change in the effective magnetic field the transducer. Plus this is served in the pressure transducer next to the magnet fixed to the Rim mounted reference magnet for compensation purposes in distance changes, not by a pressure change caused (e.g., bearing clearance or rim deformation). The magnetic fields detected by the signal pickup at each wheel revolution Measuring / reference magnets are transmitted as pulses to the acquisition / evaluation electronics This diagram is derived bipolar.

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Gangschalt-Schrittmotor-Aktor des Antriebs-Kurbelkettenrad-Schltwerk/Umwerfer bzw. dessen Betätigungsseilzuges, welcher mit dem zentralen Steuerwerk spezifisch bipolar mit den Steuereingangs-/steuerausgangssignalflussleitern kontinuierlich- fahrbetrieblich, mechatronisch korrespondiert mit dem Steuergerät "3"Gearshift stepper motor actuator of the drive crank chain drive / derailleur or its Betätigungsseilzuges, which with the central control unit specifically bipolar with the control input / control Ausgangssignalflussleitern continuously- fahrbetrieblich, mechatronically corresponds to the control unit " 3 "

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mechatronischer Gangschaltungs-Schrittmotor-Aktor des Abtriebskettenrad-Schaltwerk/Umwerfer bzw. dessen Betätigungsseilzuges, welcher gleichfalls – wie hier ersichtlich mit den Steuereingangs-/steuerausgngssignalflussleitern kontinuierlich-fahrbetrieblich mit der zentralen Steuereinheit "5" korrespondiertmechatronic gearshift stepper motor actuator of the output sprocket derailleur / derailleur or its control cable, which also - as shown here with the control input / steuerausgngssignalflussleitern continuously -operationally with the central control unit " 5 "corresponds

Erläuterung spezifisch-komponentären Funktionseskalation aller vorab funktionsrelevant beschriebenen Modus-Elemente anhand einer hypothetischen Fahrbetriebsanimation einer inklinationslosen Faahrstrecke:
Ab Fahrtantritt induziert der mit der Vorderradnabe konzentrische Induktionszahnflankenring in den zwei zugeordneten Induktionsgebersensoren fahrgeschwindigkeitsproportionalzahlige, sinusformige Wechselspannungssignale.Explanation of the specific-component function escalation of all mode elements described in a functionally relevant manner on the basis of a hypothetical driving operation animation of an inclination-free driving distance:
From the start of the ride, the induction tooth flank ring, which is concentric with the front wheel hub, induces vehicle speed proportional, sinusoidal alternating voltage signals in the two associated induction sensor sensors.

Herbei schaltet zunächst der Darlington-Transistor "4" via der vorgeschalteten Silizium-Gleichrichterdiode "3" die divers definierten Betriebsströme an die emitterpolig angelegten Schaltelemente: (5/7/10) durch, womit alle modusrelevanten – gemäss des hier angeführten Schaltbildes – funktionsanimiert werden.First switch on the Darlington transistor " 4 "via the upstream silicon rectifier diode" 3 "the diversified operating currents to the emitter-pole applied switching elements: ( 5 / 7 / 10 ), whereby all mode-relevant - according to the circuit diagram given here - are function-animated.

Die zentralisierte elektronische Steuereinheit "5" erfasst nun via der mechatronischen Signalaufnehmer: "3/7/8/9/10/11/12/13/14" kontinuierlich die fahrdynamischen Parameter der Fahrgeschwindigkeit/Antriebskettenbelastungsmoment/Sitzsattelgewichtsbeaufschlagung ja/nein (binärischer 1/0-Signaltakt)/Drezahl der Pedaltretkurbel/goniometrische Inklinationswinkelwerte der Fahrzeuglängsachse bezügl. der Fahrstrecken-Seigung/Gefälle/haftreibungsbezügkicher Reifeninnendruck-Wert des Vorderrades/haftreibungsbezüglicher Reifeninnendruck-Wert des Hinterrades/Schaltwerk-Umwerfer-Kettenritzelschaltstellung bezüglich dessen Betätigungsseilzug- aus-/einlenkung des exekutiv-mechatronischgesteuerten Antriebs-Kurbelkettenzahnrad-Schaltgetriebes sowie der Schaltwerk-Umwerfer-Kettenritzelschaltstellung bezgl. d. Betätigungsseilzug- aus-/einlenkung des exekutiv-mechatronischgesteuerten Abtriebs- Kettenritzel-Schaltgetriebes und errechnet hiernach im medialen Mikrocomputersystem die tretkinetisch-sowie fahrdynamisch günstigsten Übersetzungsverhältnisse des Antriebskettenradsatzes zum antriebsradachsialen Kettenradsatz.The centralized electronic control unit " 5 "now detects via the mechatronic signal sensor:" 3 / 7 / 8th / 9 / 10 / 11 / 12 / 13 / 14 "continuously the driving dynamics parameters of the driving speed / drive chain load torque / seat saddle weighting yes / no (binary 1/0-signal clock) / speed of the pedal crank / goniometric inclination angle values of the vehicle longitudinal axis with respect to the driving distance slope / slope / friction-related tire inner pressure value of the front wheel / friction-related tire pressure Value of the rear wheel / derailleur-derailleur sprocket shift position with respect to its operation cable disengagement / disengagement of the executive-mechatronically driven drive-crankshaft sprocket transmission and the derailleur-derailleur sprocket shift position -Schaltgetriebes and hereafter calculated in the medial microcomputer system, the pedal-kinetic and driving dynamics favorable gear ratios of the drive sprocket to drive wheel-axial sprocket.

Da es sich um eine inklinationslose Fahrstrecke handelt, werden bei sitzendem Fahrer ab einer spezifisch definierten Tretkurbel-Drehzahl-Konstante stetig-progressiv höhere Übersetzungsschaltstufen kennfeldgestützt eingesteuert.There it is an unaccompanied driving route, be at sitting driver from a specifically defined pedal-speed constant steadily-progressive higher ratio shift stages controlled map-based.

Steht jedoch der Fahrer hierbei in den Pedalen, so werden diese höheren Übersetzungsschaltstufen schon bei spezifisch niedrigeren Tretkurbel-Drehzahlwerten gegenüber dem Sitz-Tretbetrieb kennfeldgestützt eingesteuert, da dabei der Fahrer ein spezifisch – via "7" ermitelltes individuell-gesteigertes Tretkraftmoment erzeugt und in dieser lediglichen Fahrer-Lenkergriff-Pedale-Fahrzeugführungskontaktierung die fahrdynamische Ausbalancierung bei spezifisch niedrigeren Tretrotationen erleichtert wird.However, if the driver stands in the pedals, these higher gear ratios are already map-based controlled at specific lower pedal crank speed values compared to the seat-pedal operation, since the driver a specific - via " 7 "ermitelltes individually-increased pedal torque generated and in this unmarried driver-handlebar pedals-Fahrzeugführungskontaktierung the dynamic driving balance is facilitated at specific lower Trotations.

In welchem Masse diese spezifischen Übersetzungsschaltstufen gegenüber der sitzbetrieblichen Tretkinematik bei kongruenter Fahrgeschwindigkeit gesteigert werden das richtet sich bei diesem Modus nach dem exakten – via "7" – erfassten Tretkraftmoment, bzw. verhält sich proportional dazu.To what extent these specific gear ratios are increased compared to the seat-based pedal kinematics at a congruent driving speed is in this mode according to the exact - via " 7 "- detected pedaling moment, or behaves proportionally.

So wird diesbezüglich bei verhältnismässig hohem Tretkraftmoment – woraus sich bei inklinationsloser Fahrstrecke eine verhältnisgleiche Beschleunigungsbewilligung-/aktivität des Fahrers ableitet-spezifisch eher mechatronisch hochgeschalten als bei entsprechend niedrigeren Tretkraftmomenten, wofür das steuergerätinterne Kennfeld als signalaussteuerungsrelevantes Bezugsmedium fungiert.So in this regard is at relatively high pedal torque - which is at inclinati Onsloser driving distance derived a proportional accelerator approval / activity of the driver-specific rather mechatronically upshifted than at corresponding lower pedaling torque, for which the control unit's internal map acts as signal control relevant reference medium.

Veringert nun der Fahrer wieder die Tretkurbeldrehzahl so leitet die zentralisierte elektronische Steuereinheit in beiden Fällen wieder die der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit – proportionalen rückläufigen Übersetzungsschaltstufen mechatronisch ein, welche bei Fahrzeug-Stillstand wieder retour in der untersten Übersetzungsschaltstufe endet.veringert now the driver returns the pedal crank so heads the centralized electronic control unit in both cases that of the respective Driving speed - proportional decreasing gear ratios mechatronic, which returns when the vehicle is at a standstill in the lowest gear ratio ends.

Erläuterung der spezifisch komponentären Funktionseskalation bei einer hypothetischen Fahrbetriebsanimation einer steigungsinklinierten Fahrstrecke:
Der elektronische Neigungswinkelmesser "10" ermittelt goniometrisch eine variable fahrzeuglängsachsiale Steigungs-Inklination wonach die zentralisierte Steuereinheit "5" unter Einrechnung der weiteren signifikanten Fahrdynamik-Parameter, welche da lauten: Fahrgeschwindigkeit/Antriebsketten-Belastungsmoment sowie Sitzsattelgewichtsbeaufschlagung ja/nein die in Bezug zu inklinationslosen Fahrtstrecken spezifisch dezimierten Übersetzungsverhältnisse mikrocomputerintern via Kennfeldabgriff errechnet und bezüglich der gleichfalls sensorisch erfassten Pedal-Tretkurbeldrehzahl die Antriebskurbelkettenzahnrad-Schaltwerk-Umwerfer-Betätigungsseilzug-Schrittmotoreinheit "13" sowie die Abtriebskettenzhnrad-Schaltwerk/Umwerfer-Betätigungsseilzug-Schrittmotoreinheit "14" derart ansteuert, sodass die Tretkurbeldrehzahlen dabei vom Fahrer zu denen der inklinationslosen Fahrtstrecke analogisiert kinematisiert werden können.Explanation of the specific componentary function escalation in a hypothetical driving operation animation of a gradient-indexed driving route:
The electronic inclinometer " 10 "goniometrically determines a variable vehicle longitudinal axis inclination inclination, according to which the centralized control unit" 5 "taking into account the other significant driving dynamics parameters, which are: driving speed / drive chain load torque and Sitzsattelgewichtsbeaufschlagung yes / no calculated in relation to non-inclusively driving distances specifically micro-computing inside via map tap and with respect to the equally sensory recorded pedal pedal crank the drive crank chain sprocket rear derailleur -Umwer-actuator cable-stepper motor unit " 13 as well as the output chain sprocket derailleur / derailleur actuator cable stepper motor unit 14 "so controls, so that the pedal crank speeds can be kinematized by the driver to those of the non-inclusively driving route.

Bei hierbei unbelastetem Sitzsattel – also dementsprechend in den Pedalen stehenden Fahrer – werden im Vergleich zur sitzbetrieblichen Tretkinematik – kennfeldgestützt – spezifisch höhere Übersetzungsschaltstufen via "5" von den exekutiven Aktoren "13/14" eingesteuert, weil der Fahrer offensichtlich auch unter diesem gravitierenden Fahrbelastungseinfluss spurtbewilligt ist. Veringert nun hingegen der Fahrer das Antriebsketten-Belastungmoment u. somit deren Umfangsgeschwindigkeit, so leitet die zentralisierte elektronische Steuereinheit in beiden Fällen die der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit – proportionalen rückläufigen Übersetzungsschaltstufen mechatronisch ein, welche bei Fahrzeug-Stillstand wieder retour in der untersten Übersetzungsschaltstufe endet.In this case, unloaded seat saddle - that is correspondingly standing in the pedals driver - in comparison to seat-based pedal kinematics - map-based - specifically higher gear ratios via " 5 "by the executive actuators" 13 / 14 obviously the driver also latches the drive chain load torque and thus its peripheral speed, so in both cases the centralized electronic control unit mechatronically initiates the respective declining speed-proportional decelerating gear shift stages, which ends at vehicle standstill back in the lowest gear shift stage.

Erläuterung der spezifisch komponentären Funktionseskalation bei einer hypothetischen Fahrbetriebsanimation einer neigungsinklinierten Fahrstrecke:
Der elektronische Neigungswinkelmesser "10" ermittelt goniomertrisch eine variable fahrzeuglängsachsiale Gefälle-Inklination, bezüglich deren die zentralisierte elektronische Steuereinheit "5" unter kontinuierlicher Einrechnung der weiteren steuerungsspezifischen Fahrdynamik-Parameter der Fahrgeschwindigkeit; der Pedal-Tretkurbel-Drehzahl; des Antriebsketten-Belastungsmoments sowie der Sitzsattelgewichtskraftbeaufschlagung 1/0 die in Bezug zu inklinationslosen Fahrstrecken wiederum spezifisch potenzierten Übersetzungsverhältnisse via Kennfeldabgriff mikrocomputerintern errechnet und diesbezüglich die Antriebskurbelkettenzahnrad-Schaltwerk/Umwerfer-Betätigungsseilzug-Schrittmotoreinheit "13", sowie die Abtriebskettenzahnrad-Schaltwerk/Umwerfer-Betätigungsseilzug-Schrittmotoreinheit "14" derart ansteuert, sodass die Tretkurbeldrehzahlen hierbei vom Fahrer im Fahrgeschwindigkeitsverhältnis zu inklinationsloser Fahrstrecke – belancebegünstigend – spezifisch dezimiert kinematisiert werden.Explanation of the specific componentary function escalation in a hypothetical driving operation animation of an inclination-indexed driving route:
The electronic inclinometer " 10 "goniometrically determines a variable vehicle longitudinal axial incline inclination with respect to which the centralized electronic control unit" 5 "with continuous inclusion of the other control-specific driving dynamics parameters of the driving speed; the pedal pedal cranking speed; the drive chain load torque and the seat caliper force application 1/0 the transmission ratios, in turn, specifically boosted with respect to non-inclusively driving distances, are microcomputer-internally calculated and in this respect the drive crankset-gear shift mechanism / Front Derailleur Actuator Cable Stepper Motor Unit " 13 ", as well as the output chain gear-derailleur / derailleur actuator cable-stepper motor unit" 14 "so controls, so that the pedal cranks are hereby kinematized specifically decimated by the driver in the driving speed ratio to unaccompanied driving - tarance favoring.

Bei hierbei zuzüglich unbelastetem Sitzsattel – also dementspechend in den Pedalen "stehendem Fahrer-werden im Vergleich zur sitzbetrieblichen Tretkinematik – kennfeldgestützt – wiederum spezifisch höhere Übersetzungsschaltstufen via der zentralisierten elektron. Steuereinheit "5" von den exekutiven Aktoren "13"/14" eingesteuert, weil der Fahrer ganz offensichtlich auch hier spurt – oder vielmehr schnellfahrtbewilligt ist.In this case plus unloaded seat saddle - so dementspechend in the pedals "standing driver are in comparison to the seat Tret kinematics - map-based - again specifically higher gear ratios via the centralized electron." 5 "by the executive actuators" 13 "/ 14 "controlled, because the driver obviously also here spurt - or rather fast driving.

Bei Dezimierung der Fahrgeschwindigkeit sind die entsprechend rückläufigen mechatronischen Gangschaltmomente dazu gleichfalls proportional, da sie auch hierbei spezifisch kennfeldgestützt eingesteuert werden.at Decimation of the driving speed are the corresponding declining mechatronic gearshift torques proportional to this, since they are also specifically map-based become.

In der 2 ist das interne/externe Schaltschema des als zentralisierte elektronische Steuereinheit für diesen Modus spezivisch konzipierten elektronischen Steuergerätes im Blocckschaltbild dargestellt, dessen Erläuterung sich nun wie folgt definiert/aufliedert.In the 2 the internal / external circuit diagram of the designed as a centralized electronic control unit for this mode specifically designed electronic control unit in Blocckschaltbild whose explanation is now defined / structured as follows.

Diese mediale Velo-Gangschalt-Steeuerorgan verfügt-analog der Darstellung über ein Mikrcomputersystem mit Mikrocomputereinheit welche die diversen elektronischen Kennfelder, sowie über ein CPU-Rechenwerk; einen ROM-Programm-/Datenspeicher; eiem RAM-Arbeitsspeicher sowie der 1/0-Eingabe-Ausgabe-Einheit integriert und alle mit diesen Elementen alle diversen Eingangs-/Ausgangsignale aufbereitet/moduliert.These mediale Velo-Gangschalt-Steeuerorgan has-analogous to the presentation of a Microcomputer system with microcomputer unit which the various electronic maps, as well as a CPU arithmetic unit; one ROM program / data memory; RAM and the 1/0 input-output unit integrated and all with these elements all the various input / output signals processed / modulated.

Hierzu durchlaufen die Eingangssignale jeweils spezifische Analog/Digitalwandler, – Digital/Analogwandler – sowie Impulsformerschaltmodule.For this The input signals pass through specific analog / digital converters, - digital / analogue converters - as well as Impulsformerschaltmodule.

Die Ausgngssignale an die beiden exekutiven Antriebs-/abtriebsketten Schrittmotor-Schaltaktuatoren werden wiederum – wie hier ebenfalls dargestellt – binnen einer spezifischen Analog/Digitalwandler-Schaltmoduleinheit aufbereitet/moduliert, bzw. akribisch genau bezüglich Impulszahl – u. folge schaltstufungs – u. richtungsindividuell digital bivalent vorgetaktet, wobei sie spezifisch potenziert werden.The Output signals to the two executive drive / output chains Stepper motor Schaltaktuatoren turn - as shown here - within a specific analog / digital converter switching module unit prepared / modulated, or meticulous with respect Number of pulses - u. sequence switching - u. directionally digital bivalent pre-clocked, being specific be potentiated.

Das Mikrokomputersytem weist dementsprechend einen medialen stabilen Grundtakt auf in dessen Zeitraster alle modusrelevanten Rechenvorgänge ablaufen. Den Takt hierzu liefert ein Quarz-Oszillator mit 9 Megahertz.The Mikrokomputersytem accordingly has a medial stable Basic cycle in the time frame run all mode-relevant calculations. The clock is provided by a quartz oscillator with 9 megahertz.

Alle diversen Ein-/Ausgangssignale sind hier mit den zu 1 analogisierten numerischen Bezugszeichen gadratisch-gerahmt symbolisiert veranschaulicht.All various input / output signals are here with the zu 1 analogized numerical reference numerals gadratisch-framed symbolizes illustrated.

Die elektronisch komponentären Produktbausteine dieser Velo-Gängschalt-Zentralsteuereinheit, welche die Elemente: metallische Grundplatte; Dickschichtplatte; Kondensatoren-Chip sowie die Kontaktbausteine für die divers-relevnten Anschlusspins sind hierbei bezüglich ihrer komponentären Verkopplung analog zu konventionellen mobilen (KFz-)Steuereinheiten integriert angeordnet.The electronically component Product components of this Velo-Gang Control Central Control Unit, which the elements: metallic base plate; Thick layer plate; Capacitor chip and the contact blocks for the divers-relevant connection pins are here regarding their component Coupling analogous to conventional mobile (automotive) control units integrated arranged.

Claims (5)

Vollelektronisch autorisierte Fahrradkettenradgangschaltung mit einer spezifischen Mechatronik, die zur Berechnung einer der momentanen Lastsituation am besten angepassten Getriebeübersetzung mit Mitteln (3, 6, 7, 9, 10) zur Messung von Geschwindigkeit, sowie der Tretkraft oder dem Tretmoment sowie der Steigung oder der Neigung der Straße sowie der Tretdrehzahl oder -Frequenz verbunden ist und die über einen Gangschalt-Schrittmotor-Aktor (13) die Gangschaltung (14) betätigt, wobei am Sattel des Fahrrads ein Belastungssensor (8) und in mindestens einem Fahrradreifen ein passiver Druckgeber (11, 12) vorgesehen ist, welche mit der Steuereinheit (5) verbunden sind.Fully electronically authorized Fahrradkettenradgangschaltung with a specific mechatronics, the most suitable for calculating a current load situation gear ratio with means ( 3 . 6 . 7 . 9 . 10 ) is connected to the measurement of speed, as well as the treading or pedaling torque and the slope or the inclination of the road and the treadle speed or frequency and via a gearshift stepper motor actuator ( 13 ) the gearshift ( 14 ), wherein at the saddle of the bicycle a load sensor ( 8th ) and in at least one bicycle tire a passive pressure transducer ( 11 . 12 ) is provided, which with the control unit ( 5 ) are connected. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Belastungssensor (8) ein piezo-elektrischer Druckaufnehmer vorgesehen ist.Bicycle transmission according to claim 1, characterized in that as a load sensor ( 8th ) A piezoelectric pressure transducer is provided. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der passive Druckgeber (11, 12) als Faltenbalg mit einem Dauermagneten ausgestaltet ist.Bicycle transmission according to claim 1, characterized in that the passive pressure transmitter ( 11 . 12 ) is designed as a bellows with a permanent magnet. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation von Abstandsänderungen, die nicht durch eine Druckänderung hervorgerufen sind, an der Felge ein weiterer Magnet angebracht ist.Bicycle transmission according to claim 3, characterized in that that to compensate for changes in distance, not through a pressure change caused, attached to the rim another magnet is. Fahrradgangschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) die automatische Berechnung des Gangs nach Maßgabe der Sensorsignale und kennfeldgestützt durchführt.Bicycle transmission according to claim 1, characterized in that the control unit ( 5 ) performs the automatic calculation of the gear in accordance with the sensor signals and map-based.