WO2010001362A1

WO2010001362A1 - Fahrzeug mit automatischem getriebe

Info

Publication number: WO2010001362A1
Application number: PCT/IB2009/052913
Authority: WO
Inventors: Robert Haas
Original assignee: Clean Mobile AG
Current assignee: Clean Mobile AG
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2011-01-04
Also published as: DE102008031438A1; EP2296961A1

Abstract

Es wird ein Fahrzeug mit zwei oder drei Laufrädern (2, 3) bereitgestellt, von denen mindestens eins antreibbar ist. Das Fahrzeug weist einen ersten Antrieb (4) mit einem Elektromotor und einen zweiten Antrieb (5, 6) auf, der von menschlicher Leistung angetrieben wird. Mindestens ein antreibbares Laufrad (3) weist ein Zahnrad auf, das mit dem ersten Antrieb und dem zweiten Antrieb gekoppelt ist. Zudem ist ein Getriebe (23) vorgesehen, mit dem das Übersetzungsverhältnis (u) zwischen dem Zahnrad (17) und der Felge 9 des Laufrads (3) stufenlos einstellbar ist. Eine Messvorrichtung (7) dient zum Messen der Geschwindigkeit (vR) des Fahrzeugs (1). Eine Stellvorrichtung (20) ist zum automatischen Einstellen des Übersetzungsverhältnisses (u) des Getriebes (23) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit (vR) des Fahrzeugs (1) vorgesehen.

Description

Title of Invention: FAHRZEUG MIT AUTOMATISCHEM

GETRIEBE

[1] Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe. Es ist bekannt, Fahrzeuge mit stufenlosen Getrieben auszustatten, wie es beispielsweise in der US 7,201,694 B2 gezeigt wird. Das stufenlose Getriebe ermöglicht, ohne störende Sprünge die Übersetzung dem geforderten Drehmoment anzupassen. Speziell bei Fahrzeugen mit Elektromotor stellt sich das Problem, dass dieser in Drehzahlbereichen betrieben wird, die nicht optimal sind, so dass unnötig viel Energie verbraucht wird.

[2] Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug bereitzustellen, mit dem der antreibende Elektromotor Energie sparender arbeitet.

[3] Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[4] Es wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das zwei oder drei Laufräder aufweist.

Mindestens eines dieser Laufräder ist antreibbar. Als Laufrad wird die Gesamtheit eines Vorder- oder Hinterrads bezeichnet. Ein solches Laufrad hat Kontakt zur Straße, auf der das Fahrzeug fährt.

[5] Das Fahrzeug weist einen ersten Antrieb mit einem Elektromotor und einen zweiten

Antrieb, der von menschlicher Leistung angetrieben wird, auf. Mindestens ein antreibbares Laufrad weist eine Antriebswelle auf, die mit dem ersten Antrieb und dem zweiten Antrieb gekoppelt ist. Die Kopplung kann beispielsweise über Antriebsketten erfolgen. Ferner ist ein Getriebe vorgesehen, das das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Felge des antreibbaren Laufrads stufenlos einstellt. Eine Messvorrichtung ist zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgesehen. Das Fahrzeug weist ferner eine Stellvorrichtung zum automatischen Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf.

[6] Das vorgestellte Fahrzeug hat den Vorteil, dass die Drehzahl des Elektromotors im

Wesentlichen unabhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingestellt werden kann. Dadurch kann der Elektromotor in einem Betriebsbereich betrieben werden, in dem er nahe dem Optimum seiner Kennlinie ist. Die automatische Einstellung des Übersetzungsverhältnisses sorgt dafür, dass das angetriebene Laufrad entsprechend der Geschwindigkeit mit der richtigen Getriebeübersetzung angesteuert wird. Im Gegensatz zum konventionellen Fahrrad oder zum konventionellen Fahrrad mit Hilfsmotor wird die Übersetzung nicht so eingestellt, dass der Fahrer bequem treten kann, sondern entsprechend einem energiesparenden Einsatz des Elektromotors. [7] In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein pedalbetriebenes

Fahrzeug mit elektrischer Unterstützung, bei dem die Leistungs abgäbe des ersten Antriebs in Übereinstimmung mit der Änderung des Ausgangs der Leistungsabgabe des zweiten Antriebs gesteuert wird. Ein solches Fahrzeug wird als Pedelec bezeichnet. Bei einem solchen kann ein Benutzer schlecht einschätzen, wie groß die gerade von dem ersten Antrieb gelieferte Leistung ist und welches Übersetzungsverhältnis dementsprechend am günstigsten ist. Die automatische Einstellung sorgt für einen energiesparenden Antrieb.

[8] In einer Ausführungsform wird die Geschwindigkeit des Fahrrads durch Messen der

Drehgeschwindigkeit des Laufrads ermittelt, wodurch die Geschwindigkeit mit einer recht großen Abtastrate gemessen werden kann, da an dem angetriebenen Laufrad eine Vielzahl von Speichen oder Zähnen eines Zahnrads vorgesehen werden kann, deren Passieren an der Messvorrichtung detektiert wird.

[9] Falls das Getriebe als Nabengetriebe des Laufrads ausgebildet ist, so ist dieses stufenlose Getriebe Platz sparend untergebracht und kann vor Verschmutzung geschützt werden.

[10] In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Drehzahl des Elektromotors unabhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingestellt, wodurch der Elektromotor sich nahe seinem Effizienzoptimum betrieben wird. Dabei wird in einer bevorzugten Ausführungsform die Drehzahl des Motors so eingestellt, dass diese sich in dem Bereich von 0,9 bis 1,0 mal der optimalen Drehzahl befindet.

[11] Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit einer Abtastrate, die kleiner als 150 ms ist, gemessen. Dadurch wird die Regelung des Getriebes schnell genug reagieren, wenn sich die Steigung der Straße ändert.

[12] In einer Ausführungsform weist die Stellvorrichtung einen Servomotor auf. Mit einem solchen kann das Übersetzungsverhältnis des Getriebes genau eingestellt werden.

[13] Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, das zwei oder drei Laufräder, von denen mindestens eines antreibbar ist, aufweist. Ein erster Antrieb weist einen Elektromotor auf, wobei mindestens ein antreibbares Laufrad eine Antriebswelle, die mit dem ersten Antrieb gekoppelt ist, aufweist. Mit einem Getriebe ist das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Felge des Laufrads stufenlos einstellbar.

[14] Eine Mess Vorrichtung ist zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgesehen, wobei eine Stellvorrichtung zum automatischen Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs dient.

[15] Bei einem solchen "Elektrofahrrad" wird somit ebenfalls die Übersetzung so eingestellt, dass der Elektromotor im optimalen Drehzahlbereich arbeiten kann, da das auf den Laufrad übertragende Drehmoment stark von der Drehzahl des Elektromotors unabhängig und automatisch eingestellt wird.

[16] Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft ein Leichtfahrzeug. Ein solches Leichtfahrzeug weist eine Leermasse von nicht mehr als 350 kg, ohne die Masse der Batterien, auf. Die Masse der Batterien kann 100 kg betragen, sodass sich die Gesamtleermasse des Leichtfahrzeugs entsprechend erhöht. Der elektrische Antrieb des Leichtfahrzeugs hat eine maximale Nennleistung von nicht mehr als 10 kW hat. Das Leichtfahrzeug weist vier Laufräder, von denen mindestens zwei antreibbar sind, auf.

[17] Ein erster Antrieb weist einen Elektromotor und eine Antriebswelle, die mit dem ersten elektrischen Antrieb gekoppelt ist, auf. Ferner ist ein Getriebe vorgesehen, mit dem das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Felge der angetriebenen Laufrads stufenlos einstellbar ist. Eine Messvorrichtung dient zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und eine Stellvorrichtung ist zum automatischen Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgesehen.

[18] Auch hier ermöglicht das automatische Einstellen des Übersetzungsverhältnisses, dass der Elektromotor im energetisch günstigen Drehzahlbereich betrieben wird.

[19] In einer Ausführungsform des Leichtfahrzeugs ist je angetriebenem Laufrad ein

Getriebe, mit dem das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Felge des Laufrads stufenlos einstellbar ist, vorgesehen.

[20] Zudem gibt es pro angetriebenem Laufrad eine Mess Vorrichtung zum Messen der

Geschwindigkeit des Laufrads und eine Stell-vorrichtung zum automatischen Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Laufrads. Die Antriebswelle ist mit einem einzigen Elektromotor gekoppelt.

[21] Ein solches Leichtfahrzeug bedarf keines aufwändigen Differenzialgetriebes, da die

Übersetzungsverhältnisse der angetriebenen Laufräder einzeln eingestellt werden. Damit können in Kurvenfahrten die Laufräder auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rollen.

[22] In einer anderen Ausführungsform ist je angetriebenem Laufrad ein Elektromotor, eine Antriebswelle, die mit dem Elektromotor gekoppelt ist und ein Getriebe, mit dem das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Felge des Laufrads stufenlos einstellbar ist, vorgesehen.

[23] Je angetriebenem Laufrad ist zudem eine Mess Vorrichtung zum Messen der

Geschwindigkeit des Laufrads, und eine Stellvorrichtung ist zum automatischen Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Laufrads vorgesehen. [24] Bei dieser Ausführungsform sind angetriebenen Laufräder vollständig voneinander entkoppelt und können in Kurvenfahrten unterschiedliche Geschwindigkeiten annehmen.

[25] Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Dabei zeigen

[26] Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hilfsmotor,

[27] Fig. 2 ein Prinzipschaubild des Getriebes am Hinterrad des Fahrrads aus Figur 1,

[28] Fig. 3 das Übersetzungsverhältnis des Getriebes aus Fig. 1 in Abhängigkeit von der

Geschwindigkeit des Fahrrads,

[29] Fig. 4 die Steuerung des Elektromotors und des Getriebes im Hinterrad,

[30] Fig. 5 ein erfindungsgemäßes vierrädriges Elektrofahrzeug gemäß einem zweiten

Ausführungsbeispiel.

[31] Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leichtfahrzeugs,

[32] Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leichtfahrzeugs.

[33] Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 in der

Seitenansicht. Es handelt sich hierbei um ein Fahrrad, das zwei Antriebe aufweist. Der erste Antrieb enthält einen Elektromotor 4, der ein in der Figur nicht gezeigtes Zahnrad antreibt, das wiederum über eine Kette 11 mit dem Kettenblatt 12 verbunden ist, das am Tretlager 13 befestigt ist.

[34] Das Kettenblatt 12 kann somit von zwei Antrieben, dem Elektromotor 4 und durch menschliche Leistung, angetrieben werden. Bei dem Fahrzeug handelt es sich um ein so genanntes Pedelec, bei dem die Leistungsabgabe des Elektromotors 4 in Übereinstimmung mit den Änderungen des Ausgangs der Leistungs abgäbe des durch die menschliche Leistung betriebenen Antriebssystems gesteuert wird. Dies bedeutet, dass, wenn der Fahrer nicht mehr tritt, der elektromotorische Hilfsantrieb unterbrochen wird. Zudem treibt der Elektromotor 4 das Kettenblatt 12 nur an, solange die Geschwindigkeit 25 km/h unterschreitet. Es ist auch möglich, den Elektromotor 4 im Tretlager 13 unterzubringen, wodurch er direkt die durch das Tretlager 13 geführte Welle antreiben kann.

[35] Das Fahrrad 1 weist neben Rahmen 19, Sattel 50 und Lenker 30 zwei Laufräder, das

Vorderrad 2 und das Hinterrad 3, auf. Die Laufräder weisen jeweils eine Felge 9 und einen Reifen 15 auf. Nur das Hinterrad 3 wird angetrieben, wobei das Drehmoment vom Kettenblatt 12 auf ein an der Nabe 16 angebrachtes Zahnrad 17 mittels der Kette 18 übertragen wird. Am Rahmen 19 des Fahrrads ist eine Mess Vorrichtung 7 angebracht, die misst, wie viele Speichen des Hinterrads 3 pro Zeiteinheit an ihr passieren. Daraus wird die Drehzahl nR des Hinterrads 3 berechnet, die ein Maß für die Geschwindigkeit vF des Fahrzeugs 1 ist. Die Geschwindigkeit vF berechnet sich folgendermaßen: vF = 2 • nR • rR • π. Dabei ist nR die Anzahl der Umdrehungen des Hinterrads 3 pro Sekunde und rR der Radius des Hinterrads 3.

[36] An der Nabe 16 des Fahrzeugs 1 ist eine stufenlose Nabenschaltung angebracht, über die die Übersetzung von dem Zahnrad 17 auf die Felge 9 eingestellt wird.

[37] Figur 2 zeigt die Nabe des Fahrzeugs am Hinterrad 3 in einem Querschnitt. Die Nabe

16 enthält einen Nabenflansch 21, in den die Speichen 22 eingehängt sind, die die Verbindung von Nabenflansch 21 zu Felge 9 bilden. Der Nabenflansch 21 wird mittels eines stufenlosen Getriebes 23 angetrieben.

[38] Dieses stufenlose Getriebe 23 weist kugelförmige Planetenräder 24, ein Innenrad 25, und pro Planetenrad 24 jeweils einen Planetenradträger 26 auf. Zudem enthält das Getriebe eine Stellvorrichtung 201 auf. Die Planetenräder 24 sind zwischen dem Innenrad 25 und dem Nabenflansch 21 angeordnet. Das Zahnrad 17 ist auf der Antriebswelle 170 montiert. Die Drehbewegung des von der Kette 18 angetriebenen Zahnrads 17 bewirkt, dass sich die Antriebswelle 170 und das damit verbundene Innenrad 25 mitdreht. Die Drehbewegung des Innenrads 25 sorgt dafür, das sich auch die Planetenräder 24 drehen, wodurch sich auch der mit den Planetenrädern 24 verbundene Felgenflansch 21 dreht.

[39] Die Stellvorrichtung 201 ist über eine Verbindungsstange 28 mit einer hier nicht gezeigten Drehvorrichtung verbunden, die durch eine Bewegung der Verbindungsstange in x-Richtung den Neigungswinkel der Planetenräder verändert. Dadurch verschieben sich die Mittelpunkte der Planetenräder in x-Richtung. Es verändern sich die Kugel-Drehachsen der Planetenräder 24 und somit das Übersetzungsverhältnis u von dem Zahnrad 7 zum Nabenflansch 21. Details eines solchen Nabengetriebes sind in der Druckschrift US 2004/0157699 Al beschrieben.

[40] Die Stellvorrichtung 20 weist einen Servomotor 202 auf, der für die Verschiebung der Verbindungs Stange 28 in x-Richtung sorgt. Die Steuerung 203 steuert den Elektromotor entsprechend einer Übersetzungsverhältnis - Geschwindigkeits - Kennlinie automatisch an. Das Übersetzungsverhältnis u des Getriebes 23 von dem Zahnrad 17 zu dem Nabenflansch 21 wird folglich mittels einer Automatik eingestellt, die die Geschwindigkeit vF des Fahrzeugs berücksichtigt.

[41] Figur 3 zeigt das Übersetzungsverhältnis u, das von dem Servomotor 202 mit einem

Inkrementalgeber in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit vF des Fahrzeugs eingestellt wird. Die Geschwindigkeit vF ist in km/h angegeben. Das Übersetzungsverhältnis u ist das Verhältnis der Drehzahl des angetriebenen Nabenflansches 21, die gleich der Drehzahl der Felge 9 ist, zu der Drehzahl des Zahnrads 17.

[42] In dem Diagram sind drei Kennlinien s, n, o eingezeichnet. Am Lenker 30 des

Fahrzeugs 1 ist ein Fahrweisenwahlschalter 31 für den Fahrmodus vorgesehen. Der Fahrer kann mittels dieses Fahrweisenwahlschalters 31 zwischen sportlicher, normaler und ökonomischer Fahrweise wählen, woraufhin in der Steuerung 203 eine der drei Kennlinien s, n, o gewählt wird. Allen Kennlinien ist gemeinsam, dass bei einer Geschwindigkeit vF von Null ein Übersetzungsverhältnis u von 0,5 vorgesehen ist. Das Übersetzungsverhältnis u steigt mit zunehmender Geschwindig-keit vF zunächst langsam, später schneller, auf den Maximalwert u = 1,7 bei 25 km/h an. Ab dieser Geschwindigkeit von 25 km/h bleibt das Übersetzungsverhältnis u konstant auf dem Wert 1,7.

[43] Bei der sportlichen Fahrweise, die durch die Kennlinie s gekennzeichnet ist, wird das

Übersetzungsverhältnis u früher gegenüber dem Normalbetrieb, der durch die Kurve n charakterisiert ist, erhöht, während im ökonomischen Betrieb gemäß der Kennlinie o der Anstieg der Übersetzung langsamer als im Normalbetrieb erfolgt.

[44] Wenn die Steuerung 203 der Stellvorrichtung 20 mittels einer digitalen Schaltung erfolgt, so wird die Übersetzung u in wertdiskreten Stufen von der Stellvorrichtung 20 eingestellt, so dass sich treppenförmige Kennlinien s, n und o ergeben. Je größer die Anzahl der von der Steuerung 203 ansteuerbaren Werte, umso kleiner wird die Höhe dieser Stufen und umso mehr nähern sich die Kennlinien den in Figur 3 gezeigten kontinuierlichen Verläufen an.

[45] Figur 4 zeigt in einem Prinzipschaubild, wie die Steuerung der Motordrehzahl und der Übersetzung des Getriebes 10 erfolgt. Am Lenker 30 des Fahrzeugs 1 ist ein Geschwindigkeitswahlschalter 31 vorgesehen, an dem der Benutzer eine Wunschgeschwindigkeit vW zwischen 0 und 25 km/h wählen kann. Diese Wunschgeschwindigkeit vW wird auf einen ersten Eingang des Minimalwertbilders 33 gegeben, der an einem zweiten Eingang den Geschwindigkeitswert vB erhält. Der Minimalwertbilder 33 gibt an seinem Ausgang den kleineren der Werte vW und vB als Sollgeschwindigkeit vS aus.

[46] Die Steuerschaltung 34 empfängt an einem ersten Eingang die Sollgeschwindigkeit vs sowie an einem zweiten Eingang einen Wert für die gemessene Geschwindigkeit vR des Fahrzeugs 1. Falls die Sollgeschwindigkeit vS größer als vR ist, erhöht die Steuerung 34 an ihrem Ausgang den ausgegebenen Strom IM, der in den Elektromotor 4 fließt. Gilt vS = vR, so bleibt der Strom IM unverändert. Dagegen wird im Fall vS < vR der Strom IM verringert.

[47] Der Motorstrom IM bewirkt, dass der Elektromotor 4 sich dreht. Die dabei ausgegebene Drehzahl nM wird von der Drehzahl-Überprüfungsschaltung 203 erfasst, die überprüft, ob der Elektromotor 4 in einem Drehzahlbereich arbeitet, der nahe dem Optimum der Motorkennlinie liegt. Eine Motorkennlinie zeigt die Effizienz des Elektromotors 4 in Abhängigkeit von der Drehzahl nM. Ist die Drehzahl zu hoch, wird der Begrenzungswert für die Geschwindigkeit vB verringert, wodurch sich über den Minimalwertbilder 33, die Steuerung 34 und den Elektromotor 4 eine geringere Drehzahl nM ergibt. [48] Am Ausgang des Elektromotors ist eine Motorübersetzung 37 vorgesehen, die ein

Übersetzungsverhältnis 30:1 hat. Gibt der Elektromotor eine Drehzahl nM von 2400 U/min aus, so ergibt sich am Ausgang eine Drehzahl nT= 80 U/min. Die Drehbewegung am Ausgang dieser Motorübersetzung 37 wird über die Kette 11 auf den Kettenkranz 12 gegeben, der sich daraufhin mit der Drehzahl nT dreht. Das Übersetzungsverhältnis vom Kettenblatt 12 zum Zahnrad 17 beträgt 1:1.

[49] Das Zahnrad 17 bewegt sich mit einer Drehzahl nZ. Das stufenlose Getriebe 23 hat, wie oben beschrieben, eine Übersetzung von 0,5 bis 1,7 und bewirkt, dass sich die Felge 9 des Hinterrads 3 mit einer Drehzahl nR dreht. Dadurch ergibt sich eine Geschwindigkeit des Fahrrads vF, die sich durch die Multiplikation der Drehzahl nR mal dem Umfang des Hinterrads 3 ergibt. Die Messschaltung 7 tastet die Drehzahl des Hinterrads 3 mit Hilfe eines AD- Wandlers mit einer Tastrate von 100ms ab und gibt den digitalisierten Wert für die gemessene Geschwindigkeit des Fahrrads vRM aus.

[50] In der Steuerschaltung 39 sind die Kennlinien gemäß Figur 3 gespeichert. Der

Fahrweisenwahlschalter 31 gibt an, welche der Kennlinien s, n und o gewählt werden soll. Entsprechend wird ein Wert für das Soll-Übersetzungsverhältnis u ausgegeben, was den Servomotor 202 zum Bewegen des Schiebers 27 veranlasse

[51] Bei einem Pedelac bewirkt die automatische Einstellung des

Übersetzungsverhältnisses u unter Umständen auch, dass der Fahrer des Pedelac die von ihm benötigte Tretleistung zum richtigen Zeitpunkt einbringt. Um energiesparend zu fahren, ist es sinnvoll, dass der Fahrer besonders beim Anfahren und bei Steigungen menschliche Leistung mit aufbringt. Beim Anfahren ist eine Übersetzung von 0,5 eingestellt. Das Fahrzeug fährt somit mit einer relativ langsamen Geschwindigkeit los. Der Fahrer merkt dies und tritt darum kräftig in die Pedale, um den Start zu beschleunigen. Somit bringt er zu dem Zeitpunkt menschliche Leistung auf, in dem sie besonders benötigt wird, wodurch Energie eingespart wird.

[52] Figur 5 zeigt ein Fahrrad, das lediglich einen elektrischen Antrieb in Gestalt des

Elektromotors aufweist. Die Pedalen 5 und 6 dienen nur zum Auflegen der Füße des Fahrrads und kön-nen das Kettenblatt 12 nicht drehen. Der Aufbau und die Funktionen des Getriebes 23 in der Nabe 16 entspricht aber der bezüglich den Figuren 1 bis 4 beschriebenen Aufbau und den Funktionen des Fahrrads mit Hilfsmotor.

[53] Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leichtfahrzeugs 1. Dabei handelt es sich um ein vierrädriges Fahrzeug mit einem Elek- troantrieb. Bei diesem werden die hinteren zwei 301 und 302 der vier Laufräder 211, 212, 301 und 302 gemeinsam von einem einzelnen Elektromotor 4 angetrieben. Dabei ist eine Antriebswelle 170 mit einer Riemenscheibe vorgesehen, über die die Antriebswelle mittels eines Riemens angetrieben wird. Ein jedes der zwei Laufräder 301 und 302 enthält ein oben beschriebenes stufenloses Nabengetriebe 23, das au- tomatisch so eingestellt wird, dass das jeweilige Übersetzungsverhältnis von der Antriebswelle 170 auf die Felge des Laufrads 301, 302 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 301, 302 eingestellt wird.

[54] In der Ausführungsform eines Leichtfahrzeugs nach Figur 7 sind ebenfalls zwei stufenlose Getriebe vorgesehen, wobei je ein Getriebe einem der beiden angetriebenen Laufräder 301 und 302 zugeordnet ist. Es sind weiterhin zwei Elektromotoren 401 und 402 vorgesehen, wobei der Elektromotor 401 die Antriebswelle 171 antreibt, die ihrerseits den Antrieb für das stufenlose Getriebe für das Laufrad 301 bildet.

[55] Der Elektromotor 402 treibt dagegen die Antriebswelle 172 an, die ihrerseits das stufenlose Getriebe für das Laufrad 302 antreibt.

[56] Somit bedarf es auch in dieser Ausführungsform keines Differenzialgetriebes, um die beiden angetriebenen Laufräder unterschiedlich schnell in Kurven drehen zu lassen.

[57] Bezugszeichenliste

[58] 1 Fahrzeug

[59] 2 Vorderrad

[60] 3 Hinterrad

[61] 4 Elektromotor

[62] 5 Pedale

[63] 6 Pedale

[64] 7 Messvorrichtung

[65] 9 Felge

[66] 11 Kette

[67] 12 Kettenblatt

[68] 13 Tretlager

[69] 14 Tretkurbel

[70] 15 Reifen

[71] 16 Nabe

[72] 17 Zahnrad

[73] 18 Kette

[74] 19 Rahmen

[75] 20 Stellvorrichtung

[76] 21 Nabenflansch

[77] 22 Speiche

[78] 23 Getriebe

[79] 24 Planetenrad

[80] 25 Innenrad

[81] 26 Planetenradträger

[82] 28 Verbindungstange [83] 30 Lenker

[84] 31 Fahrweisenwahlschalter

[85] 32 Geschwindigkeitswahlschalter

[86] 33 Minimal wertbilder

[87] 34 Steuerung

[88] 35 Elektromotor

[89] 50 Sattel

[90] 170 Antriebswelle

[91] 171 Antriebswelle

[92] 172 Antriebswelle

[93] 203 Drehzahl-Überprüfungsschaltung

[94] 201 Stellvorrichtung

[95] 202 Servomotor

[96] 203 Steuerung

[97] 211 Laufrad

[98] 212 Laufrad

[99] 301 Laufrad

[100] 301 Laufrad

[101] 401 Elektromotor

[102] 402 Elektromotor

Claims

[Claim 1] Fahrzeug (1), das folgendes aufweist:

- zwei oder drei Laufräder (2, 3), von denen mindestens eines antreibbar ist,

- einen ersten Antrieb (4) mit einem Elektromotor,

- einen zweiten Antrieb (5, 6), der von menschlicher Leistung angetrieben wird, wobei mindestens ein antreibbares Laufrad (3) eine Antriebswelle (170), die mit dem ersten Antrieb (4) und dem zweiten Antrieb (5,6) gekoppelt ist, aufweist,

- ein Getriebe (23), mit dem das Übersetzungsverhältnis (u) zwischen der Antriebswelle (170) und der Felge (9) des Laufrads (3) stufenlos einstellbar ist,

- eine Messvorrichtung (7) zum Messen der Geschwindigkeit (vF) des Fahrzeugs (1),

- eine Stellvorrichtung (20) zum automatischen Einstellen des Übersetzungsverhältnisses (u) des Getriebes (23) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit (vR) des Fahrzeugs (1).

[Claim 2] Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fahrzeug (1) um ein pedalbetriebenes Fahrzeug handelt, bei dem die Leistungs abgäbe des ersten Antriebs (4) in Übereinstimmung mit den Änderungen des Ausgangs der Leistungs abgäbe des zweiten

Antriebs (5, 6) gesteuert wird.

[Claim 3] Fahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit (vF) des Fahrzeugs durch Messen der

Drehgeschwindigkeit des antreibbaren Laufrads (3) erfolgt.

[Claim 4] Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als Nabengetriebe des antreibbaren

Laufrads (3) ausgebildet ist.

[Claim 5] Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (nM) des Elektromotors (4) unabhängig von der Geschwindigkeit (vF) des Fahrzeugs (1) eingestellt wird.

[Claim 6] Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstellvorrichtung für einen von mehreren Fahrweisen vorgesehen ist, wobei sich das Verhältnis von Übersetzungsverhältnis

(u) zu Geschwindigkeit (vF) von Fahrweise zu Fahrweise unter- scheidet.

[Claim 7] Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit (vF) des Fahrzeugs mit einer Abtastrate, die kleiner als 150 ms ist, gemessen wird.

[Claim 8] Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebswelle (17) ein Zahnrad (17) montiert ist, das mit dem ersten Antrieb (4) und dem zweiten Antrieb (5,6) über eine Kettenverbindung gekoppelt ist.

[Claim 9] Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (20) einen Servomotor enthält.

[Claim 10] Fahrzeug (1), das folgendes aufweist:

- zwei oder drei Laufräder (2, 3), von denen mindestens eines antreibbar ist,

- einen ersten Antrieb (4) mit einem Elektromotor, wobei mindestens ein antreibbares Laufrad (3) eine Antriebswelle (170), die mit dem ersten Antrieb (4) gekoppelt ist, aufweist,

[Claim 11] Leichtfahrzeugfahrzeug (1) mit einem elektrischen Antrieb, wobei das Leichtfahrzeug ein Leergewicht von nicht mehr als 350 kg, ohne die Masse der Batterien, und der elektrische Antrieb eine maximale Nennleistung von nicht mehr als 10 kW hat, das folgendes aufweist:

- vier Laufräder (2, 3), von denen mindestens zwei antreibbar sind,

- einen elektrischen Antrieb (4) mit mindestens einem Elektromotor (4),

- eine Antriebswelle (170), die mit dem Elektromotor (4) gekoppelt ist,

- ein Getriebe (23), mit dem das Übersetzungsverhältnis (u) zwischen der Antriebswelle (170) und der Felge (9) der Laufräder (301, 302) stufenlos einstellbar ist,

[Claim 12] Leichtfahrzeug nach Anspruch 11, wobei je angetriebenem Laufrad

- eine Messvorrichtung (7) zum Messen der Geschwindigkeit des Laufrads (1),

- und eine Stellvorrichtung (20) zum automatischen Einstellen des Übersetzungsverhältnisses (u) des Getriebes (23) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Laufrads (1) vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle (170) mit einem einzigem Elektromotor (4) gekoppelt ist.

[Claim 13] Leichtfahrzeug nach Anspruch 11, wobei je angetriebenen Laufrad

- ein Elektromotor (4),

- eine Antriebswelle (170, 171), die mit dem Elektromotor (4) gekoppelt ist,

- eine Messvorrichtung (7) zum Messen der Geschwindigkeit des Laufrads (3),

- und eine Stellvorrichtung (20) zum automatischen Einstellen des Übersetzungsverhältnisses (u) des Getriebes (23) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Laufrads (1) vorgesehen ist.