用于控制电动自行车的马达的设备的制作方法

本发明涉及一种用于控制电动自行车的马达的设备。

背景技术：

1、助力自行车根据自行车扭矩提供马达辅助。这借助扭矩传感器来检测。为了确保安全的运行，只有当马达实际旋转时才释放马达辅助。如果马达转速在一定时间期间下降到小于阈值，则禁止马达辅助，直到再次识别到起动过程。这在不同状况中可以导致，马达辅助被移除，即使这不是驾驶员所期望的。这尤其可以在如下情况中出现：在所述情况中，自行车不运动，并且因此马达不运动。例如，驾驶员在地带中在陡峭的斜面上驾驶，并且静止下来。车轮平衡，并且踏板上还存在足够的压力。然而，马达辅助关断。在此，虽然仍然大于自行车扭矩的起动阈值，但是不满足再次达到如下状态的其他条件：在所述状态中提供马达辅助。因此，尤其不存在会导致马达辅助的加速度、速度和驾驶员节奏(fahrerkadenz)。当驾驶员靠自己的力量使车轮再次运动时，才是这种情况。

技术实现思路

1、根据本发明的用于控制电动自行车的马达的设备包括控制电子器件，该控制电子器件设置用于，在正常运行中基于检测到的驾驶员扭矩来控制马达的马达扭矩；在正常运行期间探测是否有以下情况：尽管施加驾驶员扭矩，但是在当前的马达扭矩的情况下不发生马达的旋转；如果探测到：尽管施加驾驶员扭矩，但是在当前的马达扭矩的情况下不发生马达的旋转，则操控马达用于在阻塞运行(blockadebetrieb)中继续提供马达扭矩。

2、马达扭矩是如下扭矩：所述扭矩由马达通过自行车的驱动系提供，用于推动自行车。在正常运行中，基于检测到的驾驶员扭矩来控制马达扭矩。这意味着，典型地，检测驾驶员扭矩并且计算配属的马达扭矩，其中，控制电子器件这样操控马达，使得该马达提供所计算的马达扭矩。驾驶员扭矩是如下扭矩：所述扭矩由驾驶员在脚踏过程中提供。因此，驾驶员扭矩由驾驶员施加到自行车的踏板上的力产生。

3、正常运行是如下运行状态：在该运行状态中，当通过马达提供马达辅助时，在向前运动的情况下运行自行车。因此，正常运行也可以被称为自行车的驾驶操作。

4、在正常运行期间，通过控制电子器件探测是否：尽管施加驾驶员扭矩，即驾驶员扭矩不等于0nm，但是在当前的马达扭矩的情况下不发生马达的旋转。因此，例如借助转速传感器检测是否发生马达的旋转。可以借助配属的扭矩传感器检测是否施加驾驶员扭矩。该信息通常本来是已知的，因为该信息优选对于在正常运行中控制马达扭矩而言是必要的。因此，如果出现如下状态：在该状态中，驾驶员将力施加到踏板上，即施加驾驶员扭矩，该驾驶员扭矩导致产生马达扭矩，但是不发生马达的旋转，则这导致控制电子器件从正常运行更换为阻塞运行。因此，探测是否尽管施加驾驶员扭矩但是在当前的马达扭矩的情况下不发生马达的旋转，可以被视为过渡条件，在该过渡条件的情况下，控制电子器件从正常运行更换为阻塞运行。

5、在阻塞运行中，控制电子器件操控马达用于继续提供马达扭矩，即使不发生马达的旋转。在此，优选还基于驾驶员扭矩计算马达扭矩，但是可选地附加地以降低系数加载。因此，通过马达仍然提供辅助力，即使该辅助力不导致对自行车的推动。通过这种方式可以防止设定马达辅助，虽然自行车的驾驶员还期望该马达辅助。因此，尽管施加驾驶员扭矩但是不发生马达的旋转的状态表明，骑车者期望尽早的再次起动或者有意识地将自行车的驱动系保持在预张紧的状态中。如果自行车例如处在斜面上并且由骑车者来平衡，则继续将力施加到踏板上，以便防止自行车的向后滚动。如果在这种状态中关断马达扭矩，则直接由驾驶员来接管该辅助力。这可能导致自行车在斜面上意外地向后滚动，并且还可能导致驾驶员不可能逆着斜面继续行驶，因为驾驶员不能够施加必要的力以使自行车再次运动。因此，确保能够在不忽视与安全相关的方面的情况下在更多状况中辅助驾驶员。防止通过马达的辅助的突然崩溃(einbrechen)。例如在交通灯处，当自行车在拉起制动器的情况下被平衡，以便能够实现快速的再次起动时，可能出现类似的预张紧的状况。

6、以下示出本发明的优选的扩展方案。

7、优选地，控制电子器件设置用于，在阻塞运行期间在时间变化过程期间降低马达扭矩。因此，马达辅助、即所提供的马达扭矩例如在可应用的时间期间从100％下降为0％。这优选通过下述方式来实现：使基于驾驶员扭矩求取的马达扭矩加载与时间相关的降低系数。马达扭矩的所有时间变化在此优选连续地实施，使得驾驶员不能感受到力矩突变。因此实现构件保护，根据该构件保护，在停顿的马达的情况下只能够在有限时间期间输出全部马达力矩。该限制可以被延长，或者如果预期马达的尽早再次旋转，可以再次提高马达辅助。例如，当在驾驶员扭矩中存在动态时，可以是这种情况。因此，尤其覆盖平衡过程和再次起动过程。

8、进一步优选地，控制电子器件设置用于，根据通过位置传感器检测到的位置和/或通过斜率传感器、尤其是惯性传感器检测到的斜率来选择时间变化过程的持续时间。该时间变化过程的持续时间在此定义如下时间间隔：在离开阻塞运行之前，在该时间间隔内维持阻塞运行，尤其用以关断马达力矩。尤其是，当所提供的马达力矩由于降低系数降低为0nm时，离开该阻塞运行。因此，例如可以通过设定降低系数的时间变化过程来匹配阻塞运行的持续时间。例如，基于通过位置传感器检测到的位置来识别自行车处在哪种地带中。在具有斜率的地带中，例如在山区、丘陵地带或者自行车公园中，通过马达扭矩提供更多或者更长的辅助，其方式是，将时间变化过程的持续时间选择得比在定义的别的位置中更大。借助检测到的斜率同样可以识别自行车是否处在丘陵地带中。在此还有利的是，根据斜率这样选择时间变化过程，使得在较大的斜率的情况下为时间变化过程选择较大的持续时间。该时间变化过程的持续时间尤其定义如下时间：在该时间期间，马达扭矩在阻塞运行中降低为目标值、尤其降低为0％。换言之这意味着，在较短的持续时间的情况下，在阻塞运行中马达扭矩的降低发生得比在相对较长的所选择的持续时间的情况下更快。

9、优选地，控制电子器件设置用于，在阻塞运行期间，当自阻塞运行开始起经过了预定义的持续时间，关断马达扭矩。因此，例如可以确定最大值，在阻塞的马达的情况下高于该最大值将提供马达扭矩。通过这种方式，例如可以避免马达的过热。

10、也有利的是，控制电子器件设置用于，在阻塞运行期间探测第一运行状态，该第一运行状态表明：不期望通过自行车的驾驶员使自行车进一步运动，并且设置用于，在阻塞运行期间响应于如下情况关断马达扭矩：探测到第一运行状态。通过这种方式可以实现对马达的保护，因为不会不必要地提供辅助。优选地，通过分析处理布置在自行车上的传感器的传感器信号来探测是否期望通过自行车的驾驶员使自行车进一步运动，其中，尤其如此评估传感器信号的确定的时间变化过程，使得所述时间变化过程表明不期望通过自行车的驾驶员使自行车进一步运动。

11、优选地，通过驾驶员扭矩的变化过程定义第一运行状态。这意味着，基于驾驶员扭矩的确定的变化过程可以推断出驾驶员的意图，在此可以推断出不期望通过自行车的驾驶员使自行车进一步运动。因此，如果驾驶员不期望进一步推动自行车，则驾驶员的行为以确定的方式发生变化。因此，如果驾驶员扭矩在定义的时间期间小于预定义的第一阈值，驾驶员扭矩在该驾驶员扭矩的时间变化过程期间的导数不具有大于预定义的第二阈值的梯度，驾驶员扭矩在该驾驶员扭矩的时间变化过程期间的方差小于预定义的第三阈值，和/或驾驶员扭矩的时间变化过程上的、在一探测间隔内的积分小于第四阈值，则尤其可以推断出不期望通过自行车的驾驶员使自行车进一步运动。在所有这些选项中，阈值、即第一至第四阈值不强制性地选择为零。有利的是，在阻塞运行期间继续监控驾驶员扭矩，其中，如果对于短的力矩不存在驾驶员扭矩，则不直接关断马达扭矩。因此，自行车的平衡例如导致驾驶员扭矩具有高动态，在高动态的情况下，驾驶员扭矩也可以短时间为零。通过相应地设置一个阈值或者多个阈值，能够定义如下状况：在所述状况中，驾驶员例如平衡自行车，即期望使自行车进一步运动。

12、控制电子器件优选设置用于，借助制动传感装置检测驾驶员的制动行为，其中，在阻塞运行期间，只有当通过该制动传感装置检测到制动杆未被操纵和/或自行车的制动器的制动压力小于第五阈值时，才探测到第一运行状态。阻塞运行是如下运行状态：在所述运行状态中典型地继续施加驾驶员扭矩，因为当不再存在驾驶员扭矩时，优选离开阻塞运行，以便关断马达力矩。如果借助制动传感装置探测到同时通过驾驶员操纵制动器，则可以由此推断出，期望通过驾驶员进行尽早的再次起动，因为否则的话，该驾驶员不会再施加驾驶员扭矩以便中断行驶，或者不会操纵制动器以便继续行驶。因此保证，控制电子器件保留在阻塞运行中，只要预期自行车的继续行驶或者直到上一级的中止条件导致马达扭矩停止为止。

13、也有利的是，控制电子器件设置用于，探测第二运行状态，该第二运行状态表明，自行车已被带入如下位态(lage)中：该位态不允许自行车的常规运行，并且该控制电子器件设置用于，响应于如下情况来关断马达扭矩：探测到第二运行状态。例如，当自行车平放在地面上、倾翻或者翻滚时，存在如下位态：在所述位态中，自行车的常规运行是不可能的。对第二运行状态的探测可以以不同的方式进行。因此，可以例如基于摄像机图像、惯性传感器和/或间距传感器推断出，自行车已被带入如下位态中：该位态不允许自行车的常规运行。在此，该位态能够理解为自行车相对于其环境的定向。

14、在此特别有利的是，通过借助惯性传感器检测到的倾斜度或者加速度的变化过程定义第二运行状态，其中，尤其是，当自行车的通过惯性传感器检测到的俯仰角或者滚动角(nick-oder rollwinkel)大于第六阈值时，和/或当自行车的俯仰角或者滚动角的通过惯性传感器检测到的变化过程表明自行车的倾倒(kippen)时，存在第二运行状态。惯性传感器的使用在此是特别有利的，因为这些惯性传感器直接将自行车的位态提供为传感器信号。在此，对自行车的俯仰角或者滚动角的检测到的变化过程的观察实现对如下摔倒的特别快速的探测：所述摔倒导致自行车的倾倒。

15、此外有利的是，控制电子器件设置用于，借助车轮转速传感器检测所述自行车的至少一个车轮的车轮转速，并且在阻塞运行和/或正常运行期间当检测到的绝对车轮转速大于第七阈值时，禁止马达扭矩的关断。在此，对于确定的过渡条件，不实施马达扭矩的关断。因此，仅对于具有低优先级的过渡条件禁止马达扭矩的关断，并且对于具有较高优先级的别的过渡条件继续实施马达扭矩的关断。尤其是，在阻塞运行和/或正常运行期间当检测到的绝对车轮转速表明自行车的向后滚动时，禁止马达扭矩的关断。因此，可以防止自行车在斜面上发生意外的向后滚动。

16、还有利的是，控制电子器件设置用于，在阻塞运行和/或正常运行期间当马达的检测到的负转速大于第八阈值时，禁止马达扭矩的关断。通过这种方式还可以保证，防止自行车在斜面上的不受控制的向后滚动。

17、此外有利的是，控制电子器件设置用于，借助通信接口、尤其是自行车-x(bike-to-x)接口接收关于在前方行驶的车辆的运动的信息和/或关于位于前方的道路基础设施的信息，并且当关于在前方行驶的车辆的运动的信息表明在前方行驶的车辆的静止状态和/或位于前方的道路基础设施的信息指示停车的必要性时，关断马达扭矩，即使探测到：尽管施加驾驶员扭矩，但是在当前的马达扭矩的情况下不发生马达的旋转。因此，如果识别到在前方行驶的车辆静止或者存在别的不能够继续行驶的原因，则控制电子器件不更换为阻塞运行。通信接口在此尤其是wlan接口、蓝牙接口或者移动无线电接口或者别的无线通信界面。相应的信息在此典型地由在前方行驶的车辆本身提供，并且通过通信接口传达给控制电子器件。

18、此外有利的是，控制电子器件还设置用于：接收布置在自行车上的摄像机的图像信息并且实施图像处理，以便识别预定义的交通状况；和/或接收通信信号，该通信信号表明存在预定义的交通状况；响应于识别到的预定义的交通状况，修改以下起动条件：为了在正常运行中由控制电子器件控制马达扭矩，必须满足该起动条件；修改如下时间变化过程的持续时间：该马达扭矩在阻塞运行期间在时间变化过程期间降低；和/或在阻塞运行或者正常运行期间关断马达扭矩。因此，从自行车的环境中能够识别多种情况，所述情况导致预期驾驶员的确定的驾驶行为。尤其借助现代的ai算法，能够识别这样的交通状况并且相应地调整控制电子器件的行为。交通状况在此例如是存在红灯。这例如可以通过图像处理来识别并且由交通灯通过通信信号来显示。因此实现，自行车的驾驶行为匹配于当前的交通状况并且便于驾驶员运行自行车。通信信号优选是通过自行车-x接口接收的信号。