Die patentierte Automatik AFFE: viel Pedelec für wenig Geld!

 

 

Das ist:

 

- der einzige Antrieb auf dem Markt, der während der Fahrt keine neuen Einstellungen benötigt

- das wahrscheinlich beste System ohne Kraftmessung.

- bestimmt eine der sparsamsten Steuerungen auf dem Markt
- interessant für Menschen die, die einfachste Bedienung und wenig Stromverbrauch schätzen ohne auf Komfort verzichten zu müssen (hier so gut wie keine Bedienung: nur Einschalten, Ausschalten und die Schaltgänge richtig verwenden; jedoch seltener als ohne Motor) und
- eine Alternative zu den teuren Systemen mit Kraft/Drehmomentmessung. Statt das Drehmoment mit viel Aufwand zu messen wird einfach und zuverlässig jedem Schaltgang ein bestimmtes Drehmoment zugewiesen und zwar wenig (ca. 50% des Soll-Momentes bei konstanter Geschwindigkeit in Ebene, also eine Unterstützung von 100% eines Systems mit Kraftmessung) für den "längsten" Gang (größtes Kettenblatt und kleinstes Ritzel) und immer mehr wenn man runterschaltet.

 

Die AFFE-Elektronik steuert den Elektroantrieb des Pedelcs so, dass dem vom Fahrer erbrachten Drehmoment noch ein unterstützendes - theoretisch ermitteltes - Drehmoment hinzugefügt wird. Der Fahrer muss sein Verhalten nicht ändern. Er erfährt lediglich, dass das Radfahren weniger anstrengend geworden ist. Es wird grundsätzlich das Drehmoment des Elektromotors von der Gangschaltung kontrolliert:
- schneller Gang => wenig Drehmoment vom Motor
- Runterschalten => mehr Drehmoment, genau wie im echten Leben!

 

Runterschalten bedeutet  eine doppelte Steigerung des Drehmomentes:

- die Muskelkraft wird mechanisch und
- das elektrische Drehmoment wird elektronisch verstärkt.

 

Die Unterstützung im längsten Gang kann noch von dem Anwender nach seinem Geschmack und im Einklang mit seinen Bedürfnissen neu eingestellt werden.

 

Man kann beispielsweise so wenig Motorstrom für den schnellsten Gang einstellen, dass nur die Reibungsverluste des Fahrrades elektrisch ausgeglichen werden und man fährt dann ein ideales Fahrrad, ohne Reibung. Für Beschleunigung und/oder Steigungen wird richtigerweise einen kürzeren Gang gewählt oder – falls vorhanden – mit dem Gasgriff geholfen.    

 

Die Idee stellt eine Vereinfachung des Pedelecs auf das minimal Benötigte und eine Abkehr von der verbreiteten drehmomentabhängigen Unterstützungsmethode mit E-Motor dar. Stattdessen wird eine Anpassung der elektrischen Unterstützung an das Radfahren realisiert, so wie es am bequemsten und theoretisch richtig für den Fahrer ist: möglichst immer gleiche Trittfrequenz und möglichst immer gleiche Fußkraft. Der Mensch arbeitet folglich im Idealfall mit konstanter Leistung und der Mehrbedarf an Leistung – beispielsweise für Bergauffahrt – kommt automatisch von dem Motor.

 

Das Drehmoment am Antriebsrad ergibt sich aus dem Schalgang: je feiner gestuft, umso idealer. Die entsprechende Vergrößerung des Motor-Drehmoments braucht gemäß Aufgabenstellung der Gangschaltung zu folgen. Das dem Schaltgang der Schaltung entsprechenden Motor-Drehmoment lässt sich noch von Hand mit einem Gasgriff (Option) verstärken. Das hilft wenn für kurze Zeit mehr Drehmoment notwendig ist, insbesondere für Beschleunigung.

 

Eine Besonderheit ist das Fehlen zusätzlicher Sensoren (=> hohe Zuverlässigkeit und keine Wartung oder Kalibrierung) weil der Schaltgang von der Elektronik ermittelt wird.


Die Steuerung schaltet den Motor sehr schnell nach Aufhören des Pedalierens ab (in max. 2 m nach dem Aufhören mit dem Pedalieren, wie die EU-Norm für Pedelecs vorschreibt), so dass die sonst nötige schnelle Zwangs-Unterbrechung mit Hilfe eines Schalters am Handbremshebel oder eines Bremssensors entfallen kann.

 

 

 

Die Funktionsweise, konkret:

 

- die Leistung eines Motors ist immer eine Konstante * Drehzahl * Drehmoment
- der Motor bekommt bei mir ein konstantes, theoretisch ermitteltes Drehmoment für den schnellsten Gang (größtes Kettenblatt vorne und kleinstes Ritzel hinten) von mir eingestellt, so dass der durchschnittliche Fahrer nur noch ungefähr die Hälfte des notwendigen Drehmomentes selber erzeugen muss
- es wird runtergeschaltet, so steigt das Drehmoment des Motors.

 

 

Mit wenigen Worten: man fährt normal Fahrrad und der Effekt der Gangschaltung wird von dem Motor verstärkt.

 


Beispiele:
 
1.  Ich drehe die Kurbel mit 50 rpm und einem Drehmoment M und fahre im schnellsten Gang 24 kmh unterstützt von dem gleichen Motordrehmoment M. Ich schalte runter bis ich die Kurbel wieder mit 50 rpm drehe aber ich fahre jetzt nur 12 kmh: der Motor hilft mir jetzt mit 2 x M. Ich erzeuge jetzt selber zweimal mehr Drehmoment, das unterstützende Motordrehmoment wird von der Elektronik zweimal verstärkt und die aus dem Akku verbrauchte Leistung bleibt unverändert während das Fahrrad mit dem Drehmoment 4*M angetrieben wird.

2.  Ich fahre die gleichen 12 kmh und schalte weiter runter bis ich die Kurbel mit 75 rpm drehe: ich erzeuge jetzt selber dreimal mehr Drehmoment als bei 24 kmh, das unterstützende Motordrehmoment wird von der Elektronik dreimal verstärkt, die aus dem Akku verbrauchte Leistung ist ca. 50% höher und das Fahrrad wird von einem Drehmoment 6*M angetrieben, während ich die Pedale noch immer mit der gleichen Kraft trete.
Richtiges Verhalten mit dieser Steuerung

Kommt eine Steigung, so muss ich runterschalten bis ich spüre, dass ich genug Unterstützung bekomme. Ich sollte durch Runterschalten versuchen, die Kurbel schneller zu drehen um gleichzeitig auch meine eigene Leistung zu erhöhen:  

Leistung = eine Konstante * Drehmoment * Drehzahl

 

Oder alternativ (und verbrauchsmäßig ungünstig): die Kurbel wird mit angenehmer Drehzahl und Kraft gedreht und man versucht mit dem Gas  aus dem Motor mehr zu holen, bis er seine Leistungsgrenze erreicht. Spätestens jetzt muss ich zwingend runterschalten um selber mehr Drehmoment zu erzeugen.

 

Die Bedienung ist einfacher als die Bedienung der herkömmlichen Systeme (weiter unten "hS" genannt) mit Messung der Kraft am Pedal.

 

Beipiel "Fahren aus dem Stand":
- mit AFFE muss ich vorher 2-3 Gänge runterschalten oder Gasgeben
- mit hS muss ich 2-3 Gänge runterschalten oder am Display eine hohe Unterstützungsstufe wählen.

 

Beispiel " Bergauffahren richtig“:   
- mit AFFE muss ich richtigerweise runterschalten bis ich eine angenehme Drehzahl und Kraft erreiche
- mit hS muss ich runterschalten und am Display eine höhere Unterstützungsstufe wählen.

 

Beispiel " Bergauffahren mit längstem Gang“:
- mit AFFE versuche faulerweise nur mit dem Gas zu helfen
- mit hS muss ich am Display eine höhere Unterstützungsstufe wählen.

 

 

Vorteile

 

- der Mensch bedient das Elektrofahrrad „normal“, wie ein Fahrrad: er dreht die Kurbel, 
  schaltet die Gänge runter oder hoch und hört auf mit dem Pedalieren wenn er es will oder 
  muss. Und der Motor macht mit: er hilft sobald der Mensch die Kurbel betätigt, erzeugt  
  mehr oder weniger Unterstützung wenn der Mensch die Gänge für mehr oder weniger 
  Drehmoment wechselt und hört auf wenn der Mensch mit dem Pedalieren aufhört.
- es wird Strom gespart (grössere Reichweite), da der Stromverbrauch eine vorgegebene 
  Kennlinie folgt
- die Bremssensoren werden überflüssig (bessere Optik, weniger Geld und Probleme)
- ein Gasgeber kann die Bedienung für bequeme Menschen erweitern und er ist aktiv nur  
  wenn die Kurbel nach vorne gedreht wird
- man hat Spaß am Fahren, mit dem Gefühl dass man stärker ist
- man fährt schneller bergauf und man fährt leichter überall
- für Knie mit Problemen findet man auch immer eine passende Unterstützung
- Stromkosten von ca 0,3 Cent / km (im schnellesten Gang)

 

Zusammenfassung

 

- diese einzigartige Steuerung macht mit wenn Sie die Gänge schalten (Sie schalten runter für 
  schnellere Beschleunigung oder Bergfahrt und der Motor erzeugt automatisch mehr 
  Drehmoment)

- man fährt schneller bergauf und man fährt leichter überall
- alternativ können Sie statt Runterschalten, einfach mit dem Gasgeber die Motorleistung nach  
  Wunsch stufenlos erhöhen, jedoch nur wenn die Kurbel nach vorne gedreht wird
- wenn Sie nicht treten, funktioniert der Gasgriff als stufenlose Anfahrhilfe.


Bedienungsanleitung

 

1. Vor der Fahrt: Akku und Steuerung AFFE einschalten.
2. Während der Fahrt: wie gewohnt fahren, die Elektronik macht den Rest (Alternativ: Gasgeben 
    statt Runterschalten).
2. Nach der Fahrt: Steuerung AFFE und Akku ausschalten.


Lieferumfang

- Antriebsrad vorne (oder auch hinten), 36 volt, nominal 250, Spitzenleistung 350 Watt
- meine patentierte Steuerung AFFE mit Automatik
- Tretkurbelsensor für die Erkennung der (richtigen) Kurbelbeweg
- Gasgriff mit Akkuspannungsanzeige und Ein-Aus-Schalter (Daumengashebel oder Halbdrehgriff)
- fürs Hinterrad kommt noch der Schraubkranz dazu (15-24 € für 6 - 9 Ritzel)
- Akku auf Anfrage

 

Dank viel eigener Arbeit und geringen Fixkosten kann ein kompletter Vorderradumbausatz ohne Akku – für nur 345 € zuzüglich Verpackung und Versand erworben werden. Der

 

Hinterradmotor benötigt noch einen Schraubkranz.