用于控制踏板車輛的方法和裝置制造方法
【專利摘要】借助本發(fā)明描述用于踏板運(yùn)行的與馬達(dá)運(yùn)行的車輛、例如自行車的方法以及控制裝置。在此提出，車輛中的馬達(dá)至少在滑行時(shí)支持駕駛員。在此，本發(fā)明的核心涉及控制的以下可能性：在確定的情形中在滑行過程中至少短時(shí)改變、例如減小或完全停止馬達(dá)的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
【專利說明】用于控制踏板車輛的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于控制踏板車輛的馬達(dá)的方法以及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 自一些年來，雙輪運(yùn)輸工具（Zwehiidern)的使用越來越多，其不僅具有肌肉運(yùn)行 的驅(qū)動(dòng)而且具有馬達(dá)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)。在此，所謂的電動(dòng)自行車--如電自行車（Ebike)或電 助力車（Pedelec)不僅具有借助踏板的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而且具有借助裝配的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在 此，根據(jù)電動(dòng)自行車的構(gòu)型，在正常使用時(shí)馬達(dá)可以提供唯一的驅(qū)動(dòng)或者也僅僅提供向前 運(yùn)動(dòng)的在踏板操作時(shí)支持駕駛員的一部分。
[0003] 附加地，所裝配的馬達(dá)也允許滑行過程（Schiebevorgang)期間的駕駛員支持。在 所述情形中不設(shè)置通過駕駛員的踏板操作，從而在電動(dòng)自行車上必要時(shí)必須設(shè)置特定的支 持模式。
[0004] 為了將馬達(dá)用作滑行輔助，因此例如可以借助電動(dòng)自行車的HMI (人機(jī)接口）或者 控制設(shè)備中的相應(yīng)調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)所期望的支持。隨后，（進(jìn)行滑行的）駕駛員可以在無需大 的努力的情況下使車輛運(yùn)動(dòng)，因?yàn)轳R達(dá)幾乎獨(dú)自使電動(dòng)自行車在行進(jìn)方向上運(yùn)動(dòng)，而不需 要通過駕駛員的踏板操作。這具有以下優(yōu)點(diǎn)：駕駛員可以使電動(dòng)自行車更輕松地運(yùn)動(dòng)經(jīng)過 具有側(cè)面的或中間的臺(tái)階的（嬰兒車）斜坡。在此，然而可以設(shè)想，與馬達(dá)固定耦合并且隨 之旋轉(zhuǎn)的踏板位于（進(jìn)行滑行的）駕駛員的腿部的高度上。因?yàn)樵谒觯ɑ蝾愃频模┣?形中駕駛員可能僅僅不足夠地注意到旋轉(zhuǎn)的踏板，所以可能容易出現(xiàn)腿部由踏板導(dǎo)致的傷 害，尤其由于馬達(dá)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)踏板。
[0005] 此外，在存在以下突然的障礙物時(shí)也存在危險(xiǎn)潛在：踏板可能撞上所述障礙 物一一例如撞上臺(tái)階或石塊，因?yàn)樗稣系K損害車輛的可靠滑行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 借助本發(fā)明描述用于踏板運(yùn)行的與馬達(dá)運(yùn)行的車輛的--例如自行車的方法以 及控制裝置。在此提出，車輛中的馬達(dá)至少可以在滑行時(shí)支持駕駛員。在此，本發(fā)明的核心 涉及控制的以下可能性：在確定的情況中在滑行過程中至少短時(shí)改變、例如減小或完全停 止發(fā)送機(jī)的所述自動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
[0007] 在此優(yōu)點(diǎn)是，在滑行過程期間雖然一方面通過馬達(dá)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)使駕駛員獲得減輕 然而由于踏板旋轉(zhuǎn)的突然阻力不使駕駛員由于不受控制的驅(qū)動(dòng)而受傷。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，為了避免這種不希望的驅(qū)動(dòng)，檢測(cè)至少一個(gè)踏板的運(yùn)動(dòng)或者狀態(tài)。然 后，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)或者狀態(tài)至少短時(shí)改變或者減小馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)或者驅(qū)動(dòng)功率。
[0009] 在本發(fā)明的一種構(gòu)型中，根據(jù)所施加的扭矩、（旋轉(zhuǎn)）速度或者加速度、踏板的制 動(dòng)行為、轉(zhuǎn)數(shù)和/或作用在踏板上的力來檢測(cè)踏板運(yùn)動(dòng)。
[0010] 有利地提出，將至少一個(gè)踏板的運(yùn)動(dòng)參量或狀態(tài)參量與一個(gè)閾值進(jìn)行比較，以便 根據(jù)超過或低于所述閾值至少短時(shí)改變車輛的驅(qū)動(dòng)。因此例如提出，在踏板運(yùn)動(dòng)的突然制 動(dòng)時(shí)或在所檢測(cè)的當(dāng)踏板撞上障礙物時(shí)出現(xiàn)的反作用力時(shí)，減小或甚至完全關(guān)斷馬達(dá)的驅(qū) 動(dòng)功率。
[0011] 可選擇地也可以提出，僅僅短時(shí)中斷馬達(dá)或者驅(qū)動(dòng)，隨后在預(yù)先確定的持續(xù)時(shí)間 之后進(jìn)行踏板的運(yùn)動(dòng)或者狀態(tài)的重新檢查。
[0012] 由實(shí)施例的隨后描述或者由從屬權(quán)利要求得到其他的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 在圖1中示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)。圖2的流程圖示出根據(jù)本發(fā)明的 控制方法的可能的實(shí)現(xiàn)。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 如開始已經(jīng)闡述的那樣，本發(fā)明用于踏板運(yùn)行以及馬達(dá)運(yùn)行的車輛一例如電 動(dòng)自行車，在所述車輛中通過馬達(dá)設(shè)置滑行輔助作為支持模式，其中踏板和馬達(dá)相互耦 合。為了監(jiān)視踏板運(yùn)動(dòng)和踏板的狀態(tài)設(shè)置控制裝置100,所述控制裝置例如可以施加在 HMI (Human-machine-interface :人機(jī)接口）中或者分離的控制單元中。如在圖1中示出 的那樣，在所述控制單元100中設(shè)置處理單元110,所述處理單元一方面與至少一個(gè)傳感器 130連接并且可選擇地與存儲(chǔ)器120連接。從例如由扭矩傳感器130檢測(cè)的傳感器參量-- 扭矩135出發(fā)，處理單元110可以實(shí)施與所存儲(chǔ)的閾值SW的比較。隨后，可以根據(jù)結(jié)果 來控制馬達(dá)160,其方式例如是，部分地或完全地減小驅(qū)動(dòng)扭矩或者整個(gè)驅(qū)動(dòng)功率。替代踏 板的扭矩135,也可以借助適合的傳感器140來監(jiān)視踏板的（旋轉(zhuǎn)）速度、轉(zhuǎn)數(shù)或加速度。 也可以借助所述參量145識(shí)別踏板是否撞上障礙物并且突然制動(dòng)。最后，也可以使用力傳 感器150,當(dāng)踏板撞上障礙物時(shí)，所述力傳感器直接檢測(cè)作用在踏板上的力155。這種力傳 感器150已經(jīng)存在于一些電動(dòng)自行車中，以便估計(jì)通過駕駛員的踏板操作并且因此估計(jì)通 過馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)支持的程度。當(dāng)然，在存儲(chǔ)器120中對(duì)于所檢測(cè)的參量的每一個(gè)可以存儲(chǔ)并 且可調(diào)取相應(yīng)的閾值。
[0015] 在圖2中示出本發(fā)明的監(jiān)視方法或者控制方法的可能流程。在此可以設(shè)置，以支 持模式或者滑行模式的初始化自動(dòng)開始算法。然而替代地，也可以前置另一個(gè)檢查步驟，所 述另一個(gè)檢查步驟檢查自行車的速度是否位于預(yù)給定的閾值以下，例如位于相應(yīng)于典型的 滑行行為的閾值以下?？稍O(shè)想的是，例如設(shè)置閾值為4至6千米/時(shí)。借助所述檢查應(yīng)防 止在正常的行駛過程期間實(shí)施驅(qū)動(dòng)的不期望的中斷。
[0016] 在算法的開始之后，在可選擇的第一步驟200中可以檢查自行車究竟是否運(yùn)動(dòng)。 如果自行車靜止，則可以中斷算法。然而，在所述情形中可以考慮也關(guān)斷支持模式或者滑行 模式。在隨后的步驟210中檢測(cè)描述踏板的運(yùn)動(dòng)或者踏板運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)的參量。如已經(jīng)闡述 的那樣，可以通過檢測(cè)扭矩135、（旋轉(zhuǎn)）速度145、轉(zhuǎn)數(shù)、加速度或作用在踏板上的力155 識(shí)別所述運(yùn)動(dòng)。為了識(shí)別運(yùn)動(dòng)的變化（例如由踏板撞上障礙物（例如樓梯、石塊、小腿、腿 部）引起），在下一個(gè)步驟220中檢查所檢測(cè)的參量是否經(jīng)歷突然的變化。這在本步驟中通 過檢查所述參量超過還是低于一個(gè)閾值實(shí)現(xiàn)。因此，例如可以通過突然的制動(dòng)識(shí)別踏板的 運(yùn)動(dòng)的阻礙。在考慮扭矩的情況下可以通過參量的增大識(shí)別踏板撞上障礙物。在此，必要 時(shí)可以使用大于零的閾值來忽略更小的阻礙。然而，對(duì)于所述檢查通?？梢允褂靡韵麻撝担?所述閾值是等于零或者僅僅與零略微不同的值。如果沒有超過所述閾值，即確定踏板沒有 阻礙地運(yùn)動(dòng)或者阻礙不顯著，則結(jié)束算法。相反，在步驟230中控制馬達(dá)160,所述馬達(dá)提供 用于滑行輔助的推動(dòng)力（Vortrieb)。在此，馬達(dá)功率可以借助邊沿逐步地減小或立刻減小 或者完全關(guān)斷。
[0017] 在一種替代的構(gòu)型中，在步驟210和220中也實(shí)施多個(gè)參量的檢測(cè)和與相應(yīng)閾值 的比較。這具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過兩個(gè)不相關(guān)的值的檢測(cè)來提高踏板妨礙識(shí)別的精確度并且 因此提高對(duì)馬達(dá)控制的干預(yù)的確定時(shí)的精確度。
[0018] 替代地，在實(shí)施圖2中的算法時(shí)也可以設(shè)置：由步驟220或在步驟230中的馬達(dá)的 控制之后實(shí)施至步驟200或210的循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于控制踏板運(yùn)行的車輛的馬達(dá)的方法，其中，所述馬達(dá)（160)具有支持模式， 所述支持模式在所述車輛滑行時(shí)支持所述駕駛員，其特征在于，在所述支持模式中所述方 法檢測(cè)至少一個(gè)踏板的狀態(tài)參量（135,145,155)以及根據(jù)所述狀態(tài)參量至少短時(shí)改變所 述車輛通過所述馬達(dá)（160)的驅(qū)動(dòng)或者驅(qū)動(dòng)功率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述狀態(tài)參量代表扭矩（135)和/或（旋 轉(zhuǎn)）速度（145)和/或加速度和/或轉(zhuǎn)數(shù)和/或作用在所述至少一個(gè)踏板上的力（155)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將所述狀態(tài)參量（135,145,155)與一 個(gè)閾值進(jìn)行比較，其中，當(dāng)超過或者低于所述閾值時(shí)至少短時(shí)改變所述車輛的驅(qū)動(dòng)，其中， 特別地，所述閾值為零或者接近于零的正的大小。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述支持模式中減小通過 所述馬達(dá)（160)作用在所述車輛上的驅(qū)動(dòng)，其中，特別地，將所述驅(qū)動(dòng)減小到零。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述踏板的狀態(tài)參量以時(shí)鐘方式控 制所述馬達(dá)（160)，其中，在所述驅(qū)動(dòng)的減小或者中斷之后重新進(jìn)行所述狀態(tài)參量的檢查。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述支持模式中，當(dāng)至少一 個(gè)踏板撞上障礙物時(shí)，中斷通過所述馬達(dá)（160)作用在所述車輛上的驅(qū)動(dòng)。
7. -種控制裝置，其具有根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的用于踏板運(yùn)行的車輛的 馬達(dá)的控制方法，其中，所述馬達(dá)（160)具有支持模式，所述支持模式在所述車輛滑行時(shí)支 持駕駛員，其特征在于，在所述支持模式中，所述控制裝置（100)檢測(cè)至少一個(gè)踏板的狀態(tài) 參量（135,145,155)以及根據(jù)所述狀態(tài)參量至少短時(shí)改變所述車輛通過所述馬達(dá)（160)的 驅(qū)動(dòng)或者驅(qū)動(dòng)功率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置（100)檢測(cè)扭矩（135) 和/或（旋轉(zhuǎn)）速度（145)和/或加速度和/或轉(zhuǎn)數(shù)和/或作用在所述至少一個(gè)踏板上的 力（155)作為狀態(tài)參量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置（100)將所述狀 態(tài)參量（135,145,155)與一個(gè)閾值進(jìn)行比較，尤其與具有大小為零或者大小接近于零的閾 值進(jìn)行比較，其中，當(dāng)超過或者低于所述閾值時(shí)，所述控制裝置至少短時(shí)改變所述車輛的驅(qū) 動(dòng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的控制裝置，其特征在于，在所述支持模式中， 當(dāng)識(shí)別到至少一個(gè)踏板撞上障礙物時(shí)，所述控制裝置（100)至少暫時(shí)中斷通過所述馬達(dá) (160)作用在所述車輛上的驅(qū)動(dòng)。
11. 一種踏板運(yùn)行的車輛，其具有根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的控制裝置 (100)。
【文檔編號(hào)】B62M6/50GK104245492SQ201380021492
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月23日
【發(fā)明者】G·達(dá)斯巴赫, S·布勞恩 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司