DE3323466A1

DE3323466A1 - Kontinuierlich veraenderbare kraftuebertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE3323466A1
Application number: DE19833323466
Authority: DE
Inventors: Zvi Dr. Jerusalam Tabor
Original assignee: Scientific Research Foundation
Current assignee: Scientific Research Foundation
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1985-01-17

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungseinrichtung, und zwar insbesondere eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungseinrichtung, die in der Weise arbeitet, daß sich ein breiter Bereich von Ausgangsgeschwindigkeiten von einer Bewegungskraftquelle ergibt, die entweder eine konstante Geschwindigkeit oder einen beschränkten Bereich von Geschwindigkeiten hat.
Es ist an sich bekannt, daß der Leistungs- und Kraftstoffwirkungsgrad von Fahrzeugen dadurch verbessert werden kann, daß man ein Schwungrad vorsieht, welches sowohl dahingehend wirkt, daß es Beschleunigungsenergie liefert, als auch dahingehend, daß es Energie während der Verzögerung des Fahrzeugs wiederaufnimmt. Durch die Abgabe von Beschleunigungsenergie ermöglicht es die Anordnung eines Schwungrads, eine kleinere Kraftquelle zu verwenden, als es sonst möglich wäre. Durch die Aufnahme von kinetischer Energie während der Verzögerung wird Energie eingespart bzw. wiedergewonnen, die andernfalls durch die Fahrzeugbremsen als Wärme vergeudet wird. Die Anordnung eines Schwungrads in Anwendungsfä len von Elektrofahrzeugen ist besonders brauchbar und vorL teilhaft, da es dadurch ermöglicht wird, einen Elektromotor mit einem relativ schmalen Geschwindigkeitsbereich anzuwc den.
Konventionellerweise wird in Anwendungsfällen von Elektrofahrzeugen eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung in die Verbindung zwischen das Schwungrad und die Fahrzeugräder eingefügt. Der Betrieb der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung wird gemäß Betriebsbedingungen gesteuert, aufgrund deren die Gesamtheit der kinetischen Energien des Schwungrads und des Fahrzeugs im wesentlichen konstant gehalten wird. Der Betrieb gemäß diesen Betriebs- bedingungen stellt sicher, daß das Schwungrad bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit genügend gespeicherte Energie enthält, um die Beschleunigung des Fahrzeugs bis zu den Auslegungsgrenzen desselben zu ermöglichen, und daß außerdem das Schwungrad in der Lage ist, alle kinetische Energie, die durch das Fahrzeug bei dessen Verzögerung zum Schwungrad zurückgeführt wird, aufzunehmen, ohne daß es seine auslegungsmäßigen Geschwindigkeitsgrenzen überschreitet.
Es sind verschiedene Arten von Steueranordnungen für die Steuerung des Betriebs eines Fahrzeugs, das ein Schwungrad aufweist, derart, daß die gesamte kinetische Energie konstant gehalten wird, vorgeschlagen und aufgebaut worden.
Eine derartige Einrichtung ist in der israelischen Patentschrift 49 201 der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung beschrieben und beansprucht, und diese Einrichtung weist eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung für die unabhängige Steuerung der Schwungradgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit einer Brennkraftmaschine auf, so daß -dadurch die Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft den Aufbau einer kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung, die besonders für solche Anwendungsfälle geeignet ist, in denen der Motor und das Schwungrad zusammen an einen einzigen Anschluß der Kraftübertragung angekuppelt sind, und diese kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung zeichnet sich aus durch einen relativ hohen Wirkungsgrad bei einem genügend hohen Bereich von übersetzungsverhältnissen, so daß sie für Elektrofahrzeuge oder ähnliche Anwendungsfälle geeignet ist.
Verschiedene der Aufbaumerkmale, die bei der vorliegenden Erfindung angewandt werden, sind separat in verschiedenen Zusammenhängen an sich bekannt. So ist es zum Beispiel bekannt, daß eine Kraftaufspaltung unter Anwendung einer veränderbaren Geschwindigkeitsübertragungseinheit dadurch rea- lisiert werden kann, daß man den Eingang und den Ausgang der veränderbaren Geschwindigkeitsübertragungseinheit an ein Differential ankuppelt und eine Kraftquelle an den Rahmen bzw. das Gehäuse des Differentials ankuppelt.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zwei V-Riemen-Geschwindigkeitsreguliereinheiten in Reihe vorzusehen, um ihren Gesamtbereich von Ubersetzungsverhältnissen zu vergrö-Bern. Es ist weiterhin auch schon in einem unterschiedlichen Zusammenhang vorgeschlagen worden, eine veränderbare Riemenanordnung unter Reisebedingungen mit einer Kette nebenzuschließen, um den Wirkungsgrad in einer Brennkraftmaschinenanordnung zu erhöhen. In dieser Anordnung ist jedoch kein Schwungrad vorhanden, und Änderungen in der Fahrzeug anordnung wurden dadurch erzielt, daß man die Betriebsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine veränderte.
Es sei darauf hingewiesen, daß in der gesamten Beschreibung und in den Ansprüchen die Bezeichnung "übersetzungsverhältnis" in der Weise benutzt wird, daß dieser Ausdruck die Einstellung einer veränderbaren Kraftübertragung oder einer Geschwindigkeitsreguliereinheit, die einen Teil derselben ist, bezeichnet, unabhängig davon, ob in der Einrichtung Zahnrader verwendet werden oder ob alternativ Ketten oder Riemen und entsprechende Riemenscheiben benutzt werden. Die Verwendung des Begriffs "Ubersetzungsverhältnis" bedeutet keine Beschränkung der Erfindung auf Anwendungsfälle, in denen Zahnräder in der Kraftübertragung angewandt werden.
Kurz zusammengefaßt wird mit der vorliegenden Erfindung eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungseinrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einem Schwungradfahrzeuc3-antrieb zur Verfügung gestellt, und diese Kraftübertragungseinrichtung zeichnet sich durch einen relativ breiten Bereich von Geschwindigkeitsverhältnissen und einen verhältnismäßig hohen Wirkungsgrad aus.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungseinrichtung zur Verfügung gestellt, die folgendes umfaßt: ein Differential, das an eintraftquelle angekuppelt ist; wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit, die einen Eingang und einen Ausgang hat, der bzw. die mit dem Differential verbunden ist bzw. sind; und eine Multiplikations- bzw. Vervielfachungseinrichtung, die wenigstens mit dem Eingang oder dem Ausgang der Geschwindigkeitsreguliereinheit verbunden ist; wobei die kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungseinrichtung einen Ausgang hat, der an einem der Anschlüsse des Differentials, an den der Ausgang der Geschwindigkeitsreguliereinheit angekuppelt ist, definiert bzw. von diesem Ausschluß gebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit zwei in Reihe miteinander verbundene Geschwindigkeitsreguliereinheiten umfassen. Außerdem ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Multiplikations- bzw. Vervielfachungseinrichtung in das Differential einbezogen bzw. im Differential untergebracht.
Darüber hinaus umfaßt die kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Einrichtung zum Herstellen einer direkten Verbindung, die die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit nebenschließt, wenn das Ubersetzungsverhältnis derselben auf einem vorbestimmten Extremwert ist.
Außerdem kann ein Motor, ein Triebwerk, eine Maschine o.dgl.
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zwischen die Geschwindigkeitsreguliereinheiten gekuppelt werden. Ein solcher Motor, ein solches Triebwerk, eine solche Maschine o.
dgl. kann eine Brennkraftmaschine oder ein Elektromotor, der hohe Reibungs- und Ventilationsverluste hat, sein. Der Mo- tor, das Getriebe, die Maschine o.dgl. kann entweder vor oder hinter einer Untersetzungseinrichtung angeschlossen sein.
Weiterhin wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungseinrichtung zur Verfügung gestellt, die folgendes umfaßt: ein Differential, das an eine Kraftquelle angekuppelt ist; wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit, die einen Eingang und einen Ausgang hat; und eine Multiplikations- bzw.
Vervielfachungseinrichtung, welche die Geschwindigkeitsreguliereinheit wahlweise an das Differential ankuppelt, wobei die Multiplikations- bzw. Vervielfachungseinrichtung eine Einrichtung zum Anwenden eines wahlweisen Multiplikations- bzw. Vervielfachungsfaktors auf den Eingang und Ausgang der Geschwindigkeitsreguliereinheit in unterschiedlichen Betriebsweisen derselben aufweist.
Außerdem ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Multiplikations- bzw. Vervielfachungseinrichtung dahingehend wirksam, daß sie in einer ersten Betriebsweise einen Multiplikations- bzw. Vervielfachungsfaktor, der geringer als 1 ist, an den Eingang der Geschwindigkeitsreguliereinheit liefert, und sie ist dahingehend wirksam, daß sie in einer zweiten Betriebsweise einen Multiplikations- bzw. Vervielfachungsfaktor, der größer als 1 ist, an den Ausgang der Geschwindigkeitsreguliereinheit liefert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Multiplikations- bzw. Vervielfachungsfaktoren Reziproke voneinander. Außerdem ist der Multiplikations-bzw. Vervielfachungsfaktor, der größer als 1 ist, geiiäÜ einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ungefähr gleich dem maximalen Ubersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsreguliereinheit.
Auch ist das Differential gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Planetendifferential. Weiterhin umfaßt oder ist die Geschwindigkeitsreguliereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einen bzw. ein V-Riemen-Antrieb.
Darüber hinaus ist der V-Riemen-Antrieb entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung extern vom übrigen Teil der Kraftübertragung angeordnet, so daß ein leichtes, schnelles und vorteilhaftes Austauschen des V-Riemens möglich ist.
Schließlich umfaßt die kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Umkehrantriebseinrichtung, die einen wahlweise in Eingriff bringbaren Riemen-, Ketten- oder Zahnradantrieb aufweist, der so betreibbar ist, daß er die Ausgangsrichtung wahlweise umkehrt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Umkehrantriebseinrichtung nicht so angeordnet und/oder ausgebildet, daß sie den übrigen Teil der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragungseinrichtung nebenschließt.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, in der die Geschwindigkeitsreguliereinheit einen V-Riemen-Antrieb umfaßt oder ein solcher V-Riemen-Antrieb ist, ein Motor wahlweise an einen ersten Anschluß des Differentials angekuppelt oder ankuppelbar, und ein Schwungrad ist wahlweise an einen zweiten Anschluß des Differentials angekuppelt oder ankuppelbar.
Schließlich ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Motor ein Elektromotor, und das Schwungrad ist an den Planetenträger des Differentials angekuppelt.
Endlich sind gemäß diesen Ausführungsformen, in denen der Motor und das Schwungrad gesondert an das Differential ankuppelbar sind, fünf Betriebsweisen vorgesehen: (a) eine Startbetriebsweise zum Beschleunigen des Schwungrads aus der Ruhe heraus; (b) eine Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise, die bei Ausgangsgeschwindigkeiten von 0 bis 48% des Maximums der veranschaulichten Ausführungsform vorgesehen ist und einen J-Wert für die Geschwindigkeitsreguliereinheit von 6,5 hat; in dieser Betriebsweise ist die Motorgeschwindigkeit ein wenig kleiner als die Hälfte der Schwungradgeschwindigkeit; (c) eine Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise, die für Ausgangsgeschwindigkeiten von 48% des Maximums bis zum Maximum vorgesehen ist; hier ist die Motorgeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional; (d) eine Hügelhochfahrbetriebsweise zur Verwendung der maximalen Leistung des Motors selbst bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten; und (e) eine Autobahnfahrtbetriebsweise, die es ermöglicht, das Fahrzeug unter Nebenschluß der Geschwindigkeitsreguliereinheit durch den Motor anzutreiben.
Die Erfindung sei zu ihrem eingehenderen Verständnis anhand einiger in den Figuren 1 bis 20 der Zeichnung dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert; es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugantriebsanordnung, in der eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung vorgesehen ist; Figur 2 eine Blockdiagrammdarstellung einer kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist; Figur 3 eine Blockdiagrammdarstellung einer kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung, die gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist; Figuren 4A und 4B Ansichtsdarstellungen einer kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Figur 5 eine Ansichtsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist; Figur 6 eine Ansichtsdarstellung einer alternativen Ausführungsform einer kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung; Figur 7 eine Blockdiagrammdarstellung einer Fahrzeugantriebsanordnung, in der eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung gemäß der Erfindung vorgesehen ist; Figur 8 eine Leistungs- und Wirkungsgradkurve in Abhängigkeit von Bruchteilen der maximalen Ausgangsgeschwindigkeit'für den Betrieb einer Einrichtung, die gemäß der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist; Figuren 9A und 9B eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung, die gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar sowie in einer jeweiligen ersten und zweiten Betriebsweise dargestellt ist; Figuren 10A und 10B Ansichtsdarstellungen eines Teils der Kraftübertragung der Figuren 9A und 9B in einer jeweiligen ersten und zweiten Betriebsweise; Figur 11 eine Ansichtsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Kraftübertragung der Figuren 9A und 9B; Figur 12 eine ins einzelne gehende Schnittdarstellung eines Planetendifferentials, wie es im Rahmen der Erfindung verwendet wird; Figuren 13A und 13B Darstellungen der Positionierung der Kraftantriebsriemen oder -ketten gemäß Ausführungsformen der Erfindung; Figuren 14A und 14B Ansichtsdarstellungen einer bevorzugten Ausführungsform einer Kraftübertragung, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist, und zwar in einer jeweiligen ersten und zweiten Betriebsweise; Figur 15 ein Elektrofahrzeug, in dem eine Kraftübertragung eingebaut ist, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist; Figur 16 eine Ansichtsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer eine Umkehreinrichtung aufweisenden Kraftübertragung, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist; Figur 17 eine Leistungs- und Wirkungsgradkurve in Abhängigkeit von Bruchteilen der maximalen Ausgangsgeschwindigkeit für den Betrieb der Einrichtung nach der Erfindung; Figuren 18A, 18B, 18C, 18D und 18E Ansichtsdarstellungen einer bevorzugten Ausführungsform einer Fahrzeugantriebseinrichtung, die gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist, und zwar ist diese Fahrzeugantriebseinrichtung jeweils in einer ersten bis fünften Betriebsweise dargestellt; Figur 19 eine Darstellung eines Elektrofahrzeugs, in das eine Kraftübertragung eingebaut ist, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist; und Figur 20 eine Ansichtsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Kraftübertragung, die eine Umkehreinrichtung aufweist, welche gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist.
Es sei nun zunächst auf Figur 1 Bezug genommen, die dazu dient, den Zusammenhang zu veranschaulichen, innerhalb dessen vorgesehen ist, die erfindungsgemäße Kraftübertragungseinrichtung zu betreiben. Ein Motor 10, typischer- bzw. vorzugsweise ein Elektromotor, der jedoch alternativ auch eine Brennkraftmaschine oder ein Motor anderer Art sein kann, ist an ein Schwungrad 12 zum Antreiben der Drehung desselben angekuppelt. Typischer- bzw. vorzugsweise ist der Motor 10 ein solcher Motor, der einen relativ beschränkten Bereich von Betriebsgeschwindigkeiten hat, oder ein Motor, dessen Bereich von Betriebsgeschwindigkeiten, bei denen maximale Leistungsfähigkeit realisiert wird, ziemlich beschränkt ist.
Eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung 14 ist so vorgesehen, daß ihre Eingangswelle mit dem Schwungrad 12 verbunden ist, während ihre Ausgangswelle über ein geeignetes Getriebe 16 mit der Antriebswelle eines Fahrzeugs verbunden ist. Ein Steuer- und/oder Regelmechanismus 18, beispielsweise von der Art, wie er in der israelischen Patentschrift 49 201 der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist, ist zum Regulieren, insbesondere zum Regeln und/oder Steuern, des Betriebs der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung vorgesehen.
Wie weiter oben bereits erwähnt, ist es bekannt, eine Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit als kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung anzuwenden.
Die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit kann zum Beispiel ein Paar Riemenscheiben aufweisen, die veränderbare Durchmesser haben und mittels eines Riemens oder einer Kette miteinander verbunden sind, eine Kombination aus hydrostatischer Pumpe und Motor bzw. hydrostatischem Motor oder einen Reibungsantrieb mit veränderbarem Verhältnis bzw. Ubersetzungsverhältnis. Die Verwendung einer Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit in einer Nichtnebenschlußweise beinhaltet eine Anzahl von wesentlichen Beschränkungen. Erstens muß die Nennkapazität der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit der maximalen Leistung entsprechen, die auf den Fahrzeugantrieb übertragen werden soll, und zwar normalerweise während der maximalen Beschleunigung des Fahrzeugs.
Zweitens kann die Leistungsfähigkeit der Anordnung nicht die Leistungsfähigkeit der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit überschreiten. Diese beiden Beschränkungen ergeben sich aus der Tatsache, daß alle Energie, die der Fahrzeugantriebswelle zugeführt wird, zunächst durch die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit hindurchgehen muß.
In der Praxis ist die Leistungsfähigkeit bzw. der Wirkungsgrad einer Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit maximal etwa 90%. Dieser Wirkungsgrad nimmt beträchtlich ab, wenn der Gesamtbereich der Geschwindigkeitsvariation, den die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel-und/oder -steuereinheit erfordert, relativ breit ist.
Die vorstehend beschriebenen Beschränkungen, die mit der Verwendung einer einzigen Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit verbunden sind, können gemäß dem Stand der Technik dadurch überwunden werden, daß man die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit in einer Leistungsaufteilungsanordnung anwen- det, wodurch ein Teil der Leistung der Antriebswelle des Fahrzeugs direkt zugeführt wird, ohne daß er durch die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit hindurchgehen muß.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine spezielle Anordnung von wenigstens einer Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit in einer Kraftaufteilungsanordnung zur Verfügunggestellt, durch welche bezüglich der Leistungsfähigkeit bzw. bezüglich dem Wirkungsgrad und in bezug auf den Getriebeübersetzungsbereich Ergebnisse erzielt werden, die für elektrische Fahrzeuge und andere Arten von Fahrzeugen besonders wünschenswert sind. Es sei in diesem Zusammenhang auf Figur 2 Bezug genommen, in der eine Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit veranschaulicht ist, die gemäß einer solchen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist. Die Geschwindigkeits-bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit umfaßt ein konventionelles Differential 20, typischer- bzw. vorzugsweise vom Kegelzahnradtyp, dessen Rahmen bzw. Gehäuse an eine Eingangswelle angekuppelt ist, die ihrerseits an das Schwungrad 12 oder eine andere Kraftquelle angekuppelt ist.
Ein erster Ausgang des Differentials 20 ist über einen Vervielfacher 27, wie beispielsweise eine feste Übersetzung bzw. ein Getriebe mit festem Übersetzungsverhältnis, an die Eingangswelle einer Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel-und/oder -steuereinheit 24 angekuppelt. Der Ausgang der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit 24 ist über einen Vervielfacher 26 an einen zweiten Ausgang des Differentials 20 angekuppelt und an den Ausgang der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung (die in Figur 2 durch die gestrichelten Linien umrandet ist), der seinerseits mit der Antriebswelle verbunden ist. Alternativ kann nur ein einziger Vervielfacher verwendet werden, oder es kann einer der Vervielfacher in das Differential einbezogen sein, oder es können beide Vervielfacher in das Differential einbezogen sein.
Bei der in Figur 2 veranschaulichten Einrichtung ist der Gesamtbereich der Geschwindigkeitsvariation - für eine gegebene Eingangsgeschwindigkeit - durch den folgenden Ausdruck gegeben: Y = maximale Ausgangsgeschwindigkeit / minimale Ausgangsgeschwindigkeit = 1/J [ 1 + m1m2Jp min/1 + mlm2pmin] worin folgendes gilt: J = Gesamtbereich der Geschwindigkeitsvariation der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit pmin = kleinstmögliches Ausgangs-Eingangs-Verhältnis der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/ oder -steuereinheit ml, m2 = Geschwindigkeitsmultiplikationsfaktoren, die durch die Vervielfacher 22 bzw. 26 erzeugt werden.
Wenn das Kegelzahnraddifferential der Figur 2 durch ein Planetendifferential ersetzt wird, wie in den anderen Beispielen veranschaulicht, dann wird die Gleichung zu: Y = 1/J [a + m1m2Jr min/s + mlm2pmin] worin a = das Verhältnis des äußeren Zahnraddurchmessers zum inneren Zahnraddurchmesser des Planetengetriebes bzw.
der Planetenzahnradanordnung ist.
Setzt man re = mlm2 f/ a , dann kann die Gleichung in beiden Fällen geschrieben werden als Y = 1/J [ 1 + Jpe min/ 1 + re min] wobei O = 1 für den Fall des Kegelzahnraddifferentials der Figur 2 gilt.
Der Wirkungsgrad der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung wird durch die folgende Gleichung wiedergegeben: E - Ausgangsleistung = pe + Ev Eingangs leistung e + 1 worin E der Wirkungsgrad der Geschwindigkeits- bzw. Drehv zahlregel- und/oder -steuereinheit ist, die irgendwelche Vervielfacher aufweist (ausgeschlossen die Verluste in dem Differential). Es sei hier darauf hingewiesen, daß der Ausdruck CVT für "kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung" steht und aus den Anfangsbuchstaben der entsprechenden englischsprachigen Worte gebildet ist.
Es ist leicht einzusehen, daß die Verwendung der Einrichtung nach Figur 2 einen verbesserten Wirkungsgrad auf Kosten eines verminderten Bereichs von Geschwindigkeitsvariation erbringt.
Es sei nun auf Figur 3 Bezug genommen, in der eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht ist, mit welcher die nachteilige Verminderung bzw. Verkleinerung des Bereichs der Geschwindigkeitsvariation, die in der Ausführungsform der Figur 2 auftritt, überwunden wird, und diese Ausführungsform umfaßt ein Differential'30, dessen Rahmen bzw.
Gehäuse mit einem Leistungseingang von einem Schwungrad oder einer anderen Quelle bzw. Drehenergiequelle verbunden ist.
Ein erster Eingang des Differentials 30 ist über einen Vervielfacher 32, der einen ausgewählten Multiplikationsfaktor hat, mit dem Eingang einer ersten Geschwindigkeits- bzw.
Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit 34 verbunden. Der Ausgang der ersten Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel-und/oder -steuereinheit 34 ist an den Eingang einer zweiten Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit 36 angekuppelt, deren Ausgang seinerseits mit einem zweiten Ausgang des Differentials 30 und mit dem Ausgang der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung, der mit 38 bezeichnet ist, verbunden ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß es, damit man in der Lage ist, die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs über einen Geschwindigkeitsbereich von 10:1, d.h. von 0,1 Vmax bis 1,0 Vmax, allein durch Betätigung der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung, die an ein Schwungrad angekuppelt - zu steuern, ist,/notwendig ist, einen Bereich der Geschwindigkeitssteuerung von ungefähr 15:1 vorzusehen, und zwar aufgrund der Tatsache, daß dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, die Schwungradgeschwindigkeit um ein Verhältnis abnimmt, das durch den Verlangsamungsfaktor v des Schwungrads repräsentiert wird. Der Verlangsamungsfaktor v ist einfach das Verhältnis der niedrigstens Nenngeschwindigkeit des Schwungrads zu dessen höchster Geschwindigkeit; d.h. ein Maß des Bruchteils F der gespeicherten Energie des Schwungrads, die verfügbar ist, wobei F = 1 - 2 gilt, derart, daß dann, wenn beispielsweise v = 0,7 ist, F = 0,51 beträgt.
Dadurch, daß zwei Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/ oder -steuereinheiten in Reihe angeordnet sind, wird ein Bereich der Geschwindigkeitssteuerung erzielt, der gleich dem Produkt der individuellen Bereiche der Geschwindigkeitssteuerung von jeder der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheiten ist. Die kombinierte Verwendung eines Paares von Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel-und/oder -steuereinheiten, die in einer Leistungsaufteilungskonfiguration in Reihe angeordnet sind, ist infolgedessen ein spezielles Merkmal der Erfindung, da es einen verbesserten Wirkungsgrad bzw. eine verbesserte Leistungsfähigkeit mit einem vergrößerten Bereich von Geschwindigkeitsvariation kombiniert. Die Ausführungsform der Figur 3 ist infolgedessen speziell für die Verwendung bei elektrischen Fahrzeugen geeignet.
Nimmt man bei der Betrachtung der Ausführungsform der Figur 3 an, daß der Schwungrad-Verlangsamungsfaktor zu 0,7 angenommen und gewünscht wird, daß die niedrigste Ausgangsgeschwindigkeit 10% der höchsten Ausgangsgeschwindigkeit ist, und daß der Variationsbereich J der Geschwindigkeits- bzw.
Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit 6,5 beträgt, dann kann man zeigen, daß der Faktor des Vervielfachers 32 den Wert von 0,324 unter der Annahme haben sollte, daß das Differential 30 ein Kegelzahnraddifferential ist, dessen Wellengeschwindigkeiten durch den folgenden Ausdruck gegeben sind: N3 = 2(N1 + N2) -2(N1 N2) Hierin bedeuten N1 die Geschwindigkeit der ersten Ausgangswelle; N2 die Geschwindigkeit der zweiten Ausgangswelle; und N3 die Geschwindigkeit des Rahmens bzw Gehäuses.
Gemäß einer bevorzugten Version der Ausführungsform der Figur 3 umfassen die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel-und/oder -steuereinheiten variable V-Riemen-Anordnungen, die sowohl in der Maschinensteuerindustrie bekannt sind als auch bekanntermaßen in Kraftfahrzeugen verwendet werden, wie beispielsweise in dem Kraftfahrzeug DAF Variomatic 750 cm3, wie in dem Fahrzeugkatalog beschrieben ist, der von der Firma VanDorne's Automotivefabrik N.V., Eindhoven, Niederlande publiziert wird. Variable V-Riemen-Geschwindigkeits-bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheiten dieser Art haben typischerweise eine Geschwindigkeitsvariation J von 4:1, die soweit vergrößert werden kann, daß sie 6,5:1 erreicht. In einer symmetrischen Konfiguration besitzt das minimale Eingangs/Ausgangs-Geschwindigkeitsverhältnis Pmin die Größe von während das maximale Eingangs/Ausqanqs-Geschwindigkeitsverhältnis fmax die Größe hat. Es sei darauf hingewiesen, daß dort, wo eine einzige Geschwindigkeits-bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit angewandt wird, das Verhältnis von 6,5:1 für die Verwendung bei Fahrzeugen ungenügend ist und ein Getriebekasten bzw. ein Getriebe normalerweise verwendet werden muß, um den Bereich auszudehnen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in der Ausführungsform der Figur 3 als Beispiel verwirklicht ist, wird der Bereich ohne Verwendung eines Getriebekastens bzw. eines Getriebes ausgedehnt. Die folgende Tabelle veranschaulicht diese Ausdehnung des Bereichs bei der Ausführungsform der Figur 3.

Einstellung Einstellung Ausgang

der Geschwin- der Geschwin- N2 N3 % des

digkeits- bzw. digkeits- bzw. Maximums

Drehzahlregel- Drehzahlregel-

u./o. -steuer- u./o. -steuer-

einheit 34 1 einheit 36

I II

0,392 0,392 200 105 10

0,392 2,55 149,4 98,9 48,4

2,55 2,55 47,4 73,7 100,0

(Die Abnahme in N3 zeigt die Verminderung der Schwungradgeschwindigkeit, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird, an.) Es sei darauf hingewiesen, daß der Vervielfacher 32 weggelassen werden kann, wenn anstelle eines Kegelzahnraddifferentials ein Planetendifferential verwendet wird und das Planetendifferential ein Verhältnis von äußerem Zahnraddurch- messer zu innerem Zahnraddurchmesser hat, welches gleich dem Reziproken des Multiplikationsfaktors m ist.

Aus der Betrachtung der Ausführungsform der Figur 3 und der obigen Tabelle läßt sich erkennen, daß dann, wenn zwei ähnliche bzw. gleichartige Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheiten in Reihe angewandt werden, diese mit wesentlichen unterschiedlichen Geschwindigkeiten arbeiten und doch die gleiche Leistung übertragen. Es ist daher für einen verbesserten Wirkungsgrad des Betriebs wünschenswert, daß ein Reduziergetriebe zwischen die beiden Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheiten eingefügt wird, um die Rotationsgeschwindigkeiten beider Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheiten bei Spitzenleistung auf etwa die gleichen Werte zu bringen.
Es sei nun auf Figur 4A Bezug genommen, die eine Kraftübertragung veranschaulicht, welche ein Reduziergetriebe aufweist. Die kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung der Figur 4A umfaßt ein Planetendifferential 40, dessen Rahmen bzw. Gehäuse, d.h. der Planetenträger, mit einem Leistungseingang verbunden ist. Ein erster Ausgang des Differentials 40 ist an eine V-Riemen-Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit 42 angekoppelt. Die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit 42 ihrerseits ist über einen Reduziergetriebemechanismus 44 mit einer zweiten Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/ oder -steuereinheit 46 verbunden. Der Reduziergetriebemechanismus 44 umfaßt typischer- bzw. vorzugsweise ein Planetenzahnrad, in dem der äußere Ring normalerweise festgelegt ist. Vorzugsweise ist das Reduzierverhältnis des Reduziergetriebemechanismus 40 gleich 1/J, obwohl das nicht notwendigerweise der Fall sein muß.
Figur 4B veranschaulicht eine Abwandlung der Ausführungsform der Figur 4A, in der der Reduziergetriebemechanismus das Merkmal einer wahlweisen Freigabe aufweist, wodurch der äußere Ring wahlweise aus seinem festgelegten Zustand freigegeben werden kann, so daß dadurch wahlweise die beiden Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheiten entkoppelt werden. Der Reduziergetriebemechanismus 48 hat infolgedessen eine wahlweise Kupplungsfunktion in Ansprechung auf einen Kupplungseingang von einer Steuerung durch eine Bedienungsperson.
In beiden Ausführungsformen der Figuren 4A und 4B kann die zweite Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit 46 identisch mit der ersten Geschwindigkeits-bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit 42 sein, und sie ist mit einem zweiten Ausgang des Differentials 40 verbunden sowie mit dem Ausgang der gesamten kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Reduziergetriebemechanismus den effektiven Multiplikationsfaktor m erhöht. Demgemäß müssen geeignete Einstellungen in dem Planetendifferential ausgeführt werden.
Im Betrieb ist bei der Ausführungsform der Figur 4A bzw. 4B die Kupplung K anfänglich offen, und beide Geschwindigkeits-bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheiten sind auf ihre niedrigsten Verhältnisse bzw. Übersetzungsverhältnisse eingestellt. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß zu Abkürzungszwecken im Rahmen der Beschreibung und der Ansprüche anstelle des Begriffs "Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit" auch der Begriff Geschwindigkeitsreguliereinheit verwendet wird. Es sei nun wieder auf die Ausführungsform der Figur 4A bzw. 4B Bezug genommen. Nachdem die Kupplung K anfänglich offen und beide Geschwindigkeitsreguliereinheiten 42 und 46 auf ihre nied- rigsten Ubersetzungsverhältnisse eingestellt sind, wird dann das Schwungrad bis zu seiner maximalen Betriebsgeschwindiykeit angetrieben. Die Fahrzeugbewegung wird durch Schließen der Kupplung K eingeleitet, wodurch es ermöglicht wird, daß das Fahrzeug bis zu seiner minimalen Geschwindigkeit beschleunigt wird, typischer- bzw. vorzugsweise 1/10 von V max, wobei V max die maximale Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist.
Die Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb der minimalen Geschwindigkeit wird wie folgt bewirkt. Eine der Geschwindigkeitsreguliereinheiten wird auf ihrem minimalen Übersetzungsverhältnis gehalten, während das Vbersetzungsverhältnis der zweiten Geschwindigkeitsreguliereinheit erhöht wird. Wenn die zweite Geschwindigkeitsreguliereinheit die Einstellung ihres maximalen Übersetzungsverhältnisses erreicht, dann wird sie auf dieser Einstellung festgehalten, während das übersetzungsverhältnis der ersten Geschwindigkeitsreguliereinheit erhöht wird. Der vorstehende Vorgang wird angewandt, wenn eine Nebenschlußkette oder dergleichen zum Nebenschließen von individuellen Geschwindigkeitsreguliereinheiten vorgesehen ist. Alternativ können beide Geschwindigkeitsreguliereinheiten, wenn kein derartiger Nebenschlußaufbau vorgesehen ist, gleichzeitig in ihren Ubersetzungsverhältnissen verändert werden.
Die folgende Tabelle veranschaulicht den Betrieb der Ausführungsform der Figuren 4A und 4B, worin die Bezeichnung "VSU" die Bedeutung "Geschwindigkeitsreguliereinheit" hat (die Buchstaben dieser abgekürzten Bezeichnung sind aus den Anfangsbuchstaben der entsprechenden englischsprachigen Bezeichnung gewählt, und diese Bezeichnung ist auch in den Figuren der Zeichnung verwendet, ebenso wie die oben schon angegebene Abkürzung "CVT", die kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung" bedeutet):

Einstellung Einstellung N N3 Ausgang %

der VSU 42 der VSU 46 2 3 des Maxi-

mums

1

0,392 0,392 150,8 90,3 10

2,55 0,392 112,6 85,0 48,4

2,55 2,55 35,8 63,4 100

Es sei nun auf Figur 5 Bezug genommen, die eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, welche ein Planetendifferential 50 umfaßt, das typischer-bzw. vorzugsweise ein Verhältnis des äußeren Zahnraddurchmessers zum inneren Zahnraddurchmesser hat, das gleich 1,236 ist. Der Rahmen bzw. das Gehäuse des Differentials 50 ist über ein Zahnrad 52 an einen Eingang angekuppelt, der von einem Schwungrad oder einer anderen Kraftquelle bzw. Drehenergiequelle kommt. Der Ausgang eines äußeren Zahnrads 54 des Differentials 50 ist an eine variable Riemenscheibe 5S einer ersten Geschwindigkeitsreguliereinheit 58 angekoppelt.
Der Ausgang eines inneren Zahnrads 57 des Differentials 50 ist-an eine aufgekeilte Riemenscheibe 60 einer zweiten Geschwindigkeitsreguliereinheit 62 angekoppelt. Die Riemenscheibe 60 ist auf eine Welle 64 aufgekeilt, welche die Ausgangswelle der gesamten kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung bildet, und sie kann sich selbst frei mit einem quer bewegbaren Riemen 65 in Fluchtung bringen, der die Riemenscheibe 60 mit einer variablen Riemenscheibe 66 in der zweiten Geschwindigkeitsreguliereinheit 62 verbindet. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß mit einer "Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlregel- und/oder -steuereinheit" bzw. mit einer "Geschwindigkeitsreguliereinheit" insbesondere eine Einheit variabler Geschwindigkeit bzw. Drehzahl bezeichnet ist.
Die erste Geschwindigkeitsreguliereinheit 58 umfaßt außerdem eine verkeilte Riemenscheibe 68, die auf eine Welle 70 aufgekeilt ist und sich selbst entlang dieser Welle entsprechend der Position eines Riemens 72 zur Fluchtung bringen kann, welcher eine Verbindung mit der Riemenscheibe 56 bildet. Der Aufbau der Riemenscheiben, die in den Geschwindigkeitsreguliereinheiten vorgesehen sind, und die Einheiten selbst sind vollständig konventionell und werden zum Beispiel in dem DAF-Kraftfahrzeug angewandt, wie weiter oben erwähnt.
Die Riemenscheiben 68 und 66 der ersten und zweiten Geschwindigkeitsreguliereinheiten 58 und 62 sind durch eine Zahnraduntersetzungseinrichtung 74 miteinander verbunden, die typischer- bzw. vorzugsweise als Planetengetriebeausgeführt ist, das ein inneres Zahnrad 76 hat, welches an der Welle 70 befestigt ist, und einen Träger 78 bzw. einen Planetenzahnradträger, der auf einer Welle 102 befestigt ist, auf der die Riemen scheibe 66 montiert ist. Das äußere Zahnrad 82 des Planetengetriebes 74 ist über eine wahlweise betätigbare Kupplung 84 an ein festes Element kuppelbar, so daß dadurch eine wahlweise Entkopplung des Kraftübertragungsausgangs von dessen Eingang erzielt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein wesentlich verbesserter Wirkungsgrad durch die Hinzufügung einer Mehrzahl von wahlweise in Eingriff bringbaren Nebenschlußantriebseinrichtungen, die mit jeweiligen Geschwindigkeitsreguliereinheiten 58 und 62 verbunden sind, erzielt. Die wahlweise in Eingriff bringbaren Antriebseinrichtungen umfassen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen ersten und zweiten Zahnriemen oder eine erste und zweite Kette 86 und 88. Die erste Kette 86 ist auf einem Kettenrad 90 montiert, das, ähnlich wie die Riemenscheibe 56, zur freien Drehung auf einer Welle 92 montiert ist, sowie auf einem Kettenrad 94, das fest auf der Welle 70 angebracht ist. Eine doppelseitige Kupplung oder eine synchronisierte Kupplung 96 ist auf die Welle 92 zum wahlweisen Verbinden entweder der Riemenscheibe 56 oder des Kettenrads 90 mit der Welle 56 aufgekeilt. Wenn die Kupplung 96 in der linken Position ist, ist die erste Geschwindigkeitsreguliereinheit von dem Differential 50 abgekuppelt, und stattdessen ist die Nebenschlußkette 86 daran angekuppelt. Wenn die Kupplung 96 in der rechten Position ist, ist die Nebenschlußkette abgekuppelt, und die Geschwindigkeitsreguliereinheit 58 ist an das Differential angekuppelt.
Die zweite Kette 88 ist auf einem Kettenrad 100 montiert, das zusammen mit der Riemenscheibe 66 zur freien Drehung auf einer Welle 102 angebracht ist. Die zweite Kette 88 ist außerdem auf einem Kettenrad 104 montiert, das fest auf der Welle 64 angebracht ist. Eine doppelseitige Kupplung oder synchronisierte Kupplung 106 ist auf der Welle 102 aufgekeilt und dient zum wahlweisen Verbinden entweder der Riemenscheibe 66 oder des Kettenrads 100 auf bzw. mit der Welle 102. Wenn sich die Kupplung 106 in der rechten Position befindet, ist die zweite Geschwindigkeitsreguliereinheit 62 vom Differential 50 abgekuppelt, und die Nebenschlußkette 88 ist stattdessen daran angekuppelt. Wenn die Kupplung 106 in der linken Position ist, ist die Nebenschlußkette 88 abgekuppelt1 und die Geschwindigkeitsreguliereinheit 62 ist an das Differential angekuppelt.
Es ist ein spezielles Merkmal der Erfindung, daß die Nebenschlußketten Übersetzungsverhältnisse haben, die bis zu 2,55:1 betragen bzw. 2,55:1 sind, d.h. identisch mit dem maximalen Übersetzungsverhältnis von jeder der Geschwindigkeitsreguliereinheiten. Es ist infolgedessen ersichtlich, daß die Geschwindigkeitsreguliereinheit 58 dann, wenn sie ihr maximales Übersetzungsverhältnis erreicht, abgekuppelt und zum Zwecke eines verbesserten Wirkungsgrads durch die Nebenschlußkette 86 ersetzt werden kann. In entsprechender Weise kann die Geschwindigkeitsreguliereinheit 62 dann, wenn sie ihr maximales Übersetzungsverhältnis von der Riemenscheibe 66 zur Riemenscheibe 60 erreicht, abgekuppelt und durch die Nebenschlußkette 88 ersetzt werden.
Es sei nun kurz die Betriebsweise der Einrichtung nach Figur 5 beschrieben: Um mit dem Betrieb des Fahrzeugs zu beginnen, wird die Kupplung 84 geöffnet, so daß dadurch die Geschwindigkeitsreguliereinheiten von der Übersetzungsreduziereinrichtung 74 entkuppelt werden. Der Ausgang des inneren Zahnrads 57 des Planetengetriebes 50 wird durch das Eingangszahnrad 52 bis auf eine gewünschte Geschwindigkeit gebracht, und beide Geschwindigkeitsreguliereinheiten 58 und 62 werden auf ihre minimalen übersetzungsverhältnisse eingestellt, wie in Figur 5 veranschaulicht ist. Die Kupplung 96 wird zum Ankuppeln der Nebenschlußkette 86 an die Welle 92 und zum Entkuppeln der Riemenscheibe 56 von dieser Welle betätigt, während die Kupplung 106 zu dem Zweck betätigt wird, die Riemenscheibe 66 an die Welle 102 anzukuppeln und die Nebenschlußkette 88 davon abzukuppeln, alles so, wie in Figur 5 veranschaulicht ist.
Die Kupplung 84 wird dann langsam geschlossen, so daß dadurch bewirkt wird, daß das Fahrzeug aus seiner Ruheposition bis zu der Geschwindigkeit beschleunigt wird, die dem minimalen übersetzungsverhältnis von beiden Geschwindigkeitsreguliereinheiten entspricht, d.h. ungefähr 10% von V max im vorliegenden Beispiel. Um die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter zu erhöhen, wird das Übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsreguliereinheit 62 erhöht, während das über setzungsverhältnis der Geschwindigkeitsreguliereinheit 58 unverändert gelassen wird. Wenn das übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsreguliereinheit 62 einmal sein Maximum erreicht hat, wird die Kupplung 96 betätigt, so daß dadurch die Nebenschlußkette 86 abgekuppelt und die Riemenscheibe 56 an die Welle 92 angekuppelt wird, auf welche Weise die Geschwindigkeitsreguliereinheit 58 in Betrieb genommen wird.
Jetzt kann die Kupplung 106 betätigt werden, um die Nebenschlußkette 88 an die Welle 102 anzukuppeln und die Riemenscheibe 66 von letzterer abzukuppeln, so daß dadurch die Geschwindigkeitsreguliereinheit 62 nebengeschlossen wird.
Eine weitere Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit wird dann durch Erhöhen des Übersetzungsverhältnisses der Geschwindigkeitsreguliereinheit 58 bis zu deren maximalen Ubersetzungsverhältnis bewirkt.
Eine Verlangsamung des Fahrzeugs wird dadurch erzielt, daß man den vorstehend beschriebenen Zyklus von Betätigungen umkehrt.
Es sei darauf hingewiesen, daß die gesamte Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs durch die Verwendung eines einzigen Beschleunigungspedals bewirkt werden kann, das fünf Zonen von wählbaren Positionen hat, die wie folgt definiert sind: Zone I bewirkt ein Lösen der Kupplung 84.
Zone II bewirkt ein Verschieben der Kupplungen 96 und 106 nach rechts.
Zone III verändert das Übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsreguliereinheit 62.
Zone IV verschiebt die Kupplungen 96 und 106 nach links, wenn die Geschwindigkeitsreguliereinheit 62 einmal ihr maximales Ubersetzungsverhältnis erreicht hat.
Zone V verändert das Übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsreguliereinheit 58.
Es sei nun kurz auf Figur 6 Bezug genommen, die eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungseinrichtung veranschaulicht, welche einem Motor 108 zugeordnet ist, der mit der Einrichtung der Figur 5 über eine Kupplung 109 verbunden ist. Der Motor 108 kann eine Brennkraftmaschine oder alternativ ein Elektromotor sein, der hohe Reibungsverluste und hohe Luftreibungs- bzw. Ventilationsverluste hat. Alternativ kann der Motor 108, anstatt daß er, wie in der veranschaulichten Ausführungsform, mit der Welle 70 verbunden ist, mit der Welle 102 verbunden sein. Unter einem Motor im vorliegenden Fall kann auch ein Triebwerk oder eine Kraftmaschine verstanden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Kraftübertragung der Figur 5 in einem Elektrofahrzeug in einer Weise angewandt werden, die in Figur 7 veranschaulicht ist. Wie aus Figur 7 ersichtlich ist, umfaßt das Elektrofahrzeug einen Elektromotor 110, der über eine Kupplung 112 an ein Schwungrad 114 angekoppelt ist. Das Schwungrad 114 ist über ein Getriebe 116 an eine kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung 118 angekuppelt, die im wesentlichen gleichartig wie die oben in Verbindung mit Figur 5 beschriebene kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung sein kann. Wie oben erwähnt, wird die kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung 118 mittels einer fünf Zonen aufweisenden Steuerung 120 gesteuert, die mittels eines Pedals 122 betätigt wird. Der Ausgang der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung 118 wird den Antriebsrädern 121 eines Fahrzeugs zugeführt. Die Motorgeschwindigkeit des Motors 110 wird mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 127 gesteuert und/oder geregelt, welche auf die Schwungrad- und Motorgeschwindigkeiten anspricht, die durch Fühler 123 bzw.
124 überwacht werden. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 127 ist mit einer Batterie 126 verbunden, die elektrische Leistung für das Fahrzeug liefert, und sie ist so betreibbar, daß sie die Geschwindigkeit des Motors derart aufrechterhält, daß die Summe der kinetischen Energien des Fahrzeugs und des Schwungrads konstant bleibt. Der Aufbau und der Be- trieb der Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist konventionell und u.a. in einem Beispielsfall in der israelischen Patentschrift 49 201 beschrieben.
Es sei nun auf Figur 8 Bezug genommen, in der drei Kurven in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, angegeben als Bruchteil der maximalen Ausgangsgeschwindigkeit, dargestellt sind. Die Kurve 140 gibt den berechneten Wirkungsgrad Es der Einrichtung bzw. Anordnung wieder, und zwar basierend auf der Annahme eines Wirkungsgrads von 90% für die Geschwindigkeitsreguliereinheit und von 97% für die Nebenschlußkette sowie von 97% für das Reduziergetriebe bzw. die Untersetzungseinrichtung, diese Kurve 140 zeigt, daß der Wirkungsgrad Es linear von etwa 838 bis etwa 932 über einen Bereich zwischen 0,1 und 1,0 zunimmt. Die Kurve 142 gibt die Ausgangsleistung bei konstantem Drehmoment an, und die Kurve 144 gibt die Leistung an, die durch die Geschwindigkeitsreguliereinheiten hindurchgeht und die eine Spitze bzw.
ein Maximum bei einer fraktionellen Geschwindigkeit von etwa 0,7 erreicht und deren Spitzen- bzw. Maximalwert nur etwa 40% der Spitzenausgangsleistung ist. Den. Kurven ist ein angenommenes Schwungrad-Verlangsamungsverhältnis von 0,7 zugrundegelegt. Die Einrichtung bzw. Anordnung braucht nicht auf ihre Anwendbarkeit bei einem schwungradunterstützten Elektrofahrzeug beschränkt zu werden. Alternativ kann das Schwungrad weggelassen sein, und die Kraftübertragung kann zur Geschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung einer Last angewandt werden, die eine Leistungs- bzw. Kraftquelle, basierend auf einem Motor von im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit, hat. Ein solcher Motor kann ein Wechselstrom-Synchronmotor oder ein Induktionsmotor, insbesondere ein Wechselstrominduktionsmotor, sein, oder er kann alternativ beispielsweise ein Motor sein, der einen beschränkten Bereich von Geschwindigkeitsvariationen hat, wobei dieser Bereich nicht genügend breit ist, um eine Steuerung und/oder Regelung der Geschwindigkeitsvariation der Last über einen gewünschten Bereich mittels einer anderen Einrichtung zu ermöglichen.
Es sei nun auf die Figuren 9A und 9B Bezug genommen, die eine alternative Ausführungsform der Erfindung in jeweils einer ersten und zweiten alternativen Betriebsweise veranschaulichen. Die Figur 9A veranschaulicht eine Leistungsaufspaltungs-Kraftübertragung, die ein Planetendifferential 210 umfaßt, das einen Eingang von einer Kraftquelle, beispielsweise einem Schwungrad, an seinem Planetenträger 212 erhält. Das Gehäuse 214 des Differentials ist an den Eingang einer Geschwindigkeitsreguliereinheit 216 angekuppelt, und das innere Zahnrad 218 des Planetendifferentials ist an den Ausgang der Geschwindigkeitsreguliereinheit 216 angekuppelt und bildet den Ausgang 219 von der Kraftübertragung.
Die Figur 9A veranschaulicht eine Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise, in der ein Multiplikationsfaktor ml von weniger als 1 zwischen dem Planetendifferential 210 und dem Eingang der Geschwindigkeitsreguliereinheit 216 mittels einer Multiplikations- bzw. Vervielfachungseinrichtung 220 eingeführt ist. Die Figur 9B veranschaulicht die identische Kraftübertragung in einer Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise, worin die Multiplikationseinrichtung 220 dahingehend wirksam ist, daß sie einen Multiplikationsfaktor m2 hervorbringt, der größer als 1 ist, und zwar zwischen dem Ausgang der Geschwindigkeitsreguliereinheit 216 und dem Ausgang 219.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist m2 der Kehrwert von ml. Eine bevorzugte Ausführungsform einer Multiplikationseinrichtung 220 ist in der vorerwähnten israelischen Patentschrift 49 201 in Verbindung mit einer Kraftübertragung unterschiedlicher Art beschrieben.
Betrachtet man die Figuren 9A und 9B, dann erkennt man, daß dann, wenn der Multiplikationsfaktor m2 der Kehrwert von ml ist, sowie dann, wenn m2 gleich der Quadratwurzel von J, dem Bereich der Geschwindigkeitsvariation der Geschwindigkeitsreguliereinheit 216, ist, das Vorsehen der Multiplikationseinrichtung 220 zur Folge hat, daß der Bereich J der Geschwindigkeitsvariation der Geschwindigkeitsreguliereinheit quadriert wird. Infolgedessen ergibt sich für eine V-Riemen-Geschwindigkeitsreguliereinheit 216, die einen effektiven Wert von J von 6,5 hat, daß die Kraftübertragung der Figuren 9A und 9B einen effektiven Wert von J von 6,52 oder 42,25 besitzt.
Es ist ein spezielles Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die wesentliche Ausdehnung des Bereichs der Geschwindigkeitsvariation der Geschwindigkeitsreguliereinheit mit der Verwendung einer Geschwindigkeitsreguliereinheit in einer Leistungsaufspaltungsbetriebsweise bzw. -anordnung zur Verbesserung des Wirkungsgrads auf Kosten des Geschwindigkeitsvariationsbereichs kombiniert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden sowohl die Vorteile des hohen Wirkungsgrads als auch eines akzeptablen Geschwindigkeitsvariationsbereichs realisiert, und zwar selbst mit Geschwindigkeitsreguliereinheiten relativ niedriger Kapazität.
Es sei nun auf die Figuren 1OA und 1OB Bezug genommen, die eine bevorzugte Ausführungsform eines Teils der Einrichtung veranschaulichen, die schematisch in den Figuren 9A und 93 veranschaulicht ist, und zwar jeweils in einer ersten und zweiten Betriebsweise. Ein Leistungseingang von einem Schwungrad oder einem Motor wird über eine Eingangswelle 230 zugeführt, die fest an einem Zahnrad 232 angebracht ist. Das Zahnrad 232 kämmt mit einem ersten und zweiten Zahnrad 234 und 236, die wahlweise in Antriebsbeziehung mit einer jeweiligen Welle 238 und 240 gekuppelt werden, und zwar mittels einer ersten und zweiten jeweiligen synchronisierten Kupplung oder Klauenkupplung 242 und 244, die jeweils auf einer Welle 238 bzw. 240 aufgekeilt sind. Die T;ellen 238 und 240 sind mittels einer Geschwindigkeitsregulier- einheit 245 vom V-Riemen-Typ aneinander angekuppelt, wobei diese Geschwindigkeitsreguliereinheit 245 im einzelnen Riemenscheiben 246 und 248 umfaßt, die an der Welle 238 bzw.
240 befestigt sind, und einen V-Riemen 250, der die Riemenscheiben miteinander verbindet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die hierin verwendete Geschwindigkeitsreguliereinheit gleichartig wie diejenige sein, die in dem Kraftfahrzeug DAF Variomatic 750 cm3 verwendet wird, wie in dem Fahrzeugkatalog beschrieben, der von der Firma VanDorne's AutomotivGfabrik N.V., Eindhoven, Niederlande publiziert wird , jedoch mit der Abänderung, daß der Bereich der Geschwindigkeitsvariation 6,4:1 anstelle von 4:1 beträgt.
Eine Ausgangswelle 252 ist an ein Zahnrad 254 angekuppelt, das mit einem dritten und vierten Zahnrad 256 und 258 kämmt, die wahlweise in angetriebene Beziehung an eine jeweilige Welle 238 bzw. 240 ankuppelbar sind, und zwar durch eine dritte und vierte jeweilige synchronisierte Kupplung oder Klauenkupplung 260 bzw. 262, welche auf die Welle 238 bzw.
240 aufgekeilt sind.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Zahnräder 234 und 256 identisch sein können, und daß auch die Zahnräder 236 und 258 identisch sein können, wie das auch bei den Zahnrädern 232 und 254 sein kann. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in den Figuren 10A und 1OB veranschaulicht ist, wird, wenn der Bereich der Geschwindigkeitsvariation der Geschwindigkeitsreguliereinheit J ist, das übersetzungsverhältnis vom Zahnrad 236 zum Zahnrad 234 und vom Zahnrad 258 zum Zahnrad 256 so gewählt, daß es < ist.
Wie in Figur 10A veranschaulicht ist, umfaßt der Betrieb der Kraftübertragung in einer ersten Betriebsweise für einen Niedriggeschwindigkeitsbetrieb das Bewegen der Kupplung 244 nach links in Eingriff mit dem Zahnrad 236 und der Kupplung 260 nach rechts in Eingriff mit dem Zahnrad 256. Der Leistungsfluß verläuft infolgedessen von der Eingangswelle 230 über die Zahnräder 232 und 236, die Geschwindigkeitsreguliereinheit 245 sowie die Zahnräder 256 und 254 zur Ausgangswelle 252.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei der ersten Betriebsweise, wie sie in Figur 10A veranschaulicht ist, das Ausgangs-Eingangs-Verhältnis bzw. -Ubersetzungsverhältnis 0 gleich ist, worin g das Geschwindigkeitsverhältnis der Geschwindigkeitsreguliereinheit 245 für einen Leistungsfluß von der Riemenscheibe 248 zur Riemenscheibe 246 ist. Es sei darauf hingewiesen, daß, weil und das Ausgangs/Eingangs-Geschwindigke itsverhä ltnis der Kraftübertragung in deren ersten Betriebsweise, die in Figur 10A veranschaulicht ist, über den Bereich von i/JmJ:i bis 1:1 verändert werden kann.
Es sei nun auf Figur 1OB Bezug genommen, die den Betrieb in der zweiten Betriebsweise für hohe Geschwindigkeiten veranschaulicht. Der Aufbau ist hier identisch mit demjenigen der Figur 10A, jedoch ist die Kupplung 242 nach links veschoben, so daß sie mit dem Zahnrad 234 in Eingriff ist, und die Kupplung 262 ist nach rechts verschoben, so daß sie mit dem Zahnrad 258 in Eingriff ist. Der Leistungsfluß verläuft infolgedessen von der Eingangswelle 230 über die Zahnräder 232 und 234, die Geschwindigkeitsreguliereinheit .'45 von der Riemenscheibe 246 zur Riemenscheibe 248 und die Zahnräder 258 und 254 zur Ausgangswelle 252.
Es sei darauf hingewiesen, daß in der Ausrichtung bzw. Einstellung, die in der Figur 10B veranschaulicht ist, das Ausgangs-Eingangs-Verhältnis bzw. -Ubersetzungsverhältnis gleich J/f ist, worin P zwischen dem Minimum- und Maximumwert variiert, der oben in den Gleichungen (1) und (2) angegeben ist. Daher läßt sich erkennen, daß das Ausgangs/ Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis der Kraftübertragung in deren zweiten Betriebsweise, die in Figur 10B veranschaulicht ist, über den Bereich von 1:1 bis J/1 variiert werden kann.
Es ist ein spezielles Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß im höchsten übersetzungsverhältnis der Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise und im niedrigsten Übersetzungsverhältnis der Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise die Geschwindigkeiten der Welle 240 und der zugeordneten Zahnräder 236 und 258 alle im wesentlichen die gleichen sind wie die Geschwindigkeiten der Welle 238 und der zugeordneten Zahnräder 234 und 256. Das ermöglicht es, die Kupplungen 242, 244, 260 und 262 beim Umschalten von der Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise zur Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise, und umgekehrt, synchron zu betätigen und im wesentlichen mechanische Stöße zu vermeiden.
Es sei weiter darauf hingewiesen, daß in der ersten Betriebsweise eine Geschwindigkeitszunahme durch Verschieben der Geschwindigkeitsreguliereinheit von einer ersten extremen Einstellung zu einer zweiten extremen Einstellung erzielt wird. In der zweiten Betriebsweise wird eine weitere Erhöhung der Geschwindigkeit dadurch erzielt, daß die Geschwindigkeitsreguliereinheit von der zweiten extremen Einstellung in die erste extreme Einstellung verschoben wird. Es besteht daher keine Notwendigkeit, die Geschwindigkeitsreguliereinheit abzukuppeln, um sie zu einem unterschiedlichen Startpunkt bei Änderung der Betriebsweise zurückzubringen.
Es sei nun auf die Figur 11 Bezug genommen, die eine Kraftübertragung veranschaulicht, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist und die Einrichtung aufweist, die in den Figuren 10A und 1OB veranschaulicht ist, und welche außerdem ein Planetendifferential aufweist. Zum Zwecke der Abkürzung und des leichteren Verständnisses sind die gleichen Bezugszeichen, die zur Beschreibung der Ausführungsform der Figuren 10A und 1OB verwendet worden sind, hier zur Bezeichnung identischer Elemente verwendet worden, wobei diese Elemente dementsprechendauch nicht erneut beschrieben werden sondern der vorstehende Verweis auf die Figuren 10A und 10B genügt.
In der Ausführungsform der Figur 11 ist ein Planetendifferential 270 in Verbindung mit der Eingangswelle 230, dem Zahnrad 232 und der Ausgangswelle 252 angeordnet. Vorzugsweise ist die Eingangswelle 230 an den Rahmen bzw. das Gehäuse oder an den Planetenträger 272 des Differentials 270 angekuppelt, während das Zahnrad 232 an das äußere Zahnrad 274 des Planetendifferentials angekuppelt ist. Das innere Zahnrad 276 des Planetendifferentials ist an die Ausgangswelle 252 angekuppelt. Die Konfiguration des Planetendifferentials und der vorstehend beschriebenen Verbindungen sind deutlich in Figur 12 dargestellt.
In der Praxis ist es, da sich der Abstand zwischen den Riemenscheiben 246 und 248 auf einen Wert zwischen 30 und 50 cm erstrecken kann, nicht praktisch, Zahnräder für die verschiedenen oben beschriebenen Komponenten zu verwenden. Es ist praktischer, die verschiedenen Zahnräder durch äquivalente Kette oder Zahnriemen zu ersetzen, wie weiter unten näher erläutert ist. In diesem Zusammenhang sei auf die Figuren 13A und 13B Bezug genommen, die zwei alternative Arten der Verbindung der Räder veranschaulichen, welche den in den Figuren 10A und lOB sowie 11 veranschaulichten Zahnrädern entsprechen und mit den gleichen Bezugszeichen ver- sehen sind. Die Figuren 13A und 13B zeigen zwei alternative exemplarische Verbindungen der Räder 232, 234 und 236 untereinander mittels einer Kette oder eines Zahnriemens 280, obwohl es die Anordnung und Ausbildung der Figur 13A erfordert, daß in den Fällen, in denen ein Zahnriemen verwendet wird, dieses ein doppelseitiger Zahnriemen sein muß.
Es sei darauf hingewiesen, daß in Figur 13A die Richtung des Rades 232 umgekehrt bezüglich der Ausführungsform der Figur 13B ist. Das wird durch eine entsprechende Umkehr der Richtung des Rades 254 kompensiert. Es sei weiter darauf hingewiesen, daß die Verhältnisse der Durchmesser oder Anzahlen von Zahnrad zähnen in den oben in Verbindung mit den Figuren 10A und 10B beschriebenen Zahnrädern in Nichtzahnrad-Ausführungsformen durch entsprechende Festlegung der Durchmesser der Räder in den gleichen Verhältnissen aufrechterhalten werden.
Es sei nun auf die Figuren 14A und 14B Bezug genommen, die eine Kraftübertragung veranschaulichen, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut und betreibbar ist und sich dadurch auszeichnet, daß die Geschwindigkeitsreguliereinheit auf der Außenseite der Einrichtung angeordnet ist und daß Ketten- oder Zahnriemenantriebe (die nachstehend als eine Kette bezeichnet werden) anstelle von Zahnrädern verwendet werden. Zum Zwecke der Klarheit werden die ursprünglich in den Figuren 1OA und 1OB für die Zahnräder und Wellen vorgesehenen Bezugszeichen hier für entsprechende Räder und Wellen verwendet. Die etwas stärker gezeichneten Linien in den Figuren der Zeichnung repräsentieren den Kraftfluß durch die Geschwindigkeitsreguliereinheit, während die gestrichelten Linien den nebengeschlossenen Kraftfluß vom Eingang über das Planetengetriebe zum Ausgang repräsentieren.
Die Figur 14A veranschaulicht die Ausrichtung bzw. Einstellung der Einrichtung für den Betrieb in einer Niedrigge- schwindigkeitsbetriebsweise, in der ein Krafteingang über ein Planetendifferential 290, ein Rad 232 und eine Kette 292 auf ein Rad 236 gegeben wird, das über eine doppelseitige synchronisierte Kupplung 294 an die Welle 240 angekuppelt ist, so daß der Krafteingang auf diese Welle gegeben wird. Die Riemenscheibe 296, die einen Teil der Geschwindigkeitsreguliereinheit 298 bildet, ist fest auf der Welle 240 angebracht und an eine Riemenscheibe 300, die auf einer Welle 238 angebracht ist, mittels eines V-Riemens 302 angekuppelt, diese Riemenscheibe 300 überträgt ihre Drehung auf ein Rad 256, das an die Welle 238 mittels einer zweiten doppelseitigen synchronisierten Kupplung 304 angekuppelt ist. Das Rad 256 ist mittels einer Kette 306 an das Rad 254 angekuppelt. Das Rad 254 ist fest auf der Ausgangswelle 252 angebracht, die auch nebengeschlossene Kraft direkt von dem inneren Zahnrad des Differentials 290 erhält.
Die Figur 14B veranschaulicht die Ausrichtung bzw. Einstellung der Einrichtung für den Betrieb in einer Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise, worin ein Krafteingang über das Planetendifferential 290 und die Kette 292 an ein Rad 234 angekuppelt ist, das mittels der Kupplung 304 an die Welle 238 angekuppelt ist. Die Riemenscheibe 300 überträgt ihre Drehung von der Welle 238 über den V-Riemen 302 und die Riemenscheibe 296 auf die Welle 240. Die Drehung der Welle 240 wird über das Rad 258, das mittels der Kupplung 294 an die Welle 240 angekuppelt ist, und die Kette 306 auf das Rad 254 übertragen, das fest auf der Ausgangswelle 252 angebracht ist, die auch den nebengeschlossenen Kraftfluß direkt von dem inneren Zahnrad des Differentials 290 aufniipmt.
Die Ausführungsform der Figuren 14A und 14B hat eine Anzahl von Merkmalen und Vorteilen, die insbesondere den relativ leichten Zugang zu dem V-Riemen 302 der Geschwindigkeitsreguliereinheit zum Zwecke des Austausches umfassen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Betriebslebensdauer des V-Rie- mens beträchtlich kleiner als diejenige der übrigen Riemen ist. Ein anderes Merkmal ist die Verminderung der Anzahl von Kupplungen von vier auf zwei. Ein weiteres Merkmal ist die Unterbringung des Planetendifferentials im Rad 232.
Der Bereich von Geschwindigkeitsverhältnissen der Einrichtung nach den Figuren 14A und 14B ist identisch mit demjenigen, der weiter oben in Verbindung mit den Ausführungsformen der Figuren 10A, 10B und 11 beschrieben worden ist.
Das besondere Merkmal der Synchronverschiebung bzw. -umschaltung zwischen den Betriebsweisen ist auch in dieser Ausführungsform vorhanden.
Die oben erläuterte Kraftaufspaltungs-Kraftübertragung hat eine Anzahl von wichtigen Vorteilen, die nachstehend zusammengefaßt angegeben seien: 1) Die Leistungskapazität der Geschwindigkeitsreguliereinheit braucht nur ein Bruchteil der Leistungskapazität der gesamten Kraftübertragung zu sein, wodurch es ermöglicht wird, eine Geschwindigkeitsreguliereinheit von relativ kleiner Kapazität zu verwenden. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß der Wert J der Geschwindigkeitsreguliereinheit für einen gesamten Bereich der Ausgangs-Eingangs-Geschwindigkeitsvariation Y wenigstens gleich sein sollte, wenn der Vorteil der Leistungs- bzw. Kraftaufspaltung ausgenutzt werden soll. In dem gegebenen Beispiel wurde Y willkürlich zu 14,3 gewählt, was einer 10:1-Variation der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht (unterhalb von 10% der maximalen Geschwindigkeit erfolgt die Geschwindigkeitssteuerung durch Schlupfkupplung) und einem Verlangsamungsverhältnis von 0,7 für das Schwungrad zwischen der Fahrzeugmaximal- und der Fahrzeugminimalgeschwindigkeit. Infolgedessen sollte der Minimalwert von J den Wert von übersteigen, und es wurde ein Wert von J = 6,5 als praktisch mit Geschwindigkeitsreguliereinheiten der beschriebenen Art erzielbarer Wert genommen.
2) Der Wirkungsgrad der gesamten Kraftübertragung kann den Wirkungsgrad der Geschwindigkeitsregul iereinheit aufgrund des Leistungs- bzw. Kraftaufspaltungsaufbaus übersteigen.
3) Das Verhalten der Kraftübertragung ist im wesentlichen gleichartig wie dasjenige einer kontinuierlich einstellbaren veränderbaren Kraftübertragung ohne Zahnradveränderung bzw. -austausch In der Praxis kann es wünschenswert sein, daß eine wahlweise Abkupplung der Kraftquelle am Eingang von der Last, die auf den Ausgang wirkt, möglich ist. Das kann durch Einfügen einer Kupplung an einer geeigneten Stelle in der Anordnung erfolgen, wie beispielsweise an jeder der Stellen, die in Figur 14B mit den Buchstaben A, B, C und D bezeichnet sind.
Es sei nun kurz der Betrieb der in den Figuren 14A und 14B veranschaulichten Einrichtung beschrieben. Um die Bewegung eines Fahrzeugs oder einer anderen Last, die auf die Kraftübertragung einwirkt, einzuleiten, wird eine Kupplung, die die Kraftquelle von der Last abkuppelt, geöffnet, und die synchronisierten Kupplungen 294 und 304 werden für die Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise so ausgerichtet bzw eingestellt, wie in Figur 14A veranschaulicht ist, und weiterhin wird die Geschwindigkeitsreguliereinheit 298 auf ihr minimales Übersetzungsverhältnis von der Riemenscheibe 296 zur Riemenscheibe 300 eingestellt, Die Kupplung wird dann langsam geschlossen, wodurch bewirkt wird, daß das Fahrzeug aus der Ruhe bis zu der Geschwindigkeit beschleunigt wird, die dem minimalen Übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsreguliereinheit entspricht. Das Übersetzungsverhältnis wird dann erhöht1 so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter erhöht wird. Beim maximalen Übersetzungsverhältnis für die Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise, das einer mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, die typischer- bzw.
vorzugsweise 0,484 Vmax ist, wird die Kraftübertragung durch Betätigung der Kupplungen 294 und 304 auf die Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise umgeschaltet. Diese Umschaltung erfolgt synchron derart, daß kein mechanischer Stoß oder Ruck auftritt. Weitere Erhöhungen der Fahrzeuggeschwindigkeit werden durch Verminderung des Übersetzungsverhältnisses der Geschwindigkeitsreguliereinheit nach dessen minimale$ Übersetzungsverhältnis zu bewirkt. An dieser Nahtstelle erreicht die Fahrzeuggeschwindigkeit ihr Auslegungsmaximum, wobei sich die Kraftübertragung in ihrer Hochgeschwindigkeitskonfiguration befindet, wie aus Figur 14B ersichtlich ist, und zwar mit Einstellung ihres minimalen Verhältnisses bzw.
übersetzungsverhältnisses.
Eine Verlangsamung des Fahrzeugs wird durch Umkehr der vorstehend beschriebenen Vorgänge erzielt.
Es sei nun auf die Figur 15 Bezug genommen, die eine Kraftübertragung der oben beschriebenen Art veranschaulicht, welche in ein Elektrofahrzeug eingebaut ist. Ein Elektromotor 320 ist über eine Kupplung 322 an ein Schwungrad 324 angekuppelt. Das Schwungrad 324 ist über eine Kupplung 326 an den Eingang einer kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung 328 angekuppelt, die vorzugsweise ein Kraftübertragung der im übrigen Teil dieser Beschreibung beschriebenen Art ist. Der Ausgang der Kraftübertragung 328 ist über ein Differential 330 an die Antriebsräder eines Fahrzeugs angekuppelt. Der Betrieb der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragung 321 wird mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 332 gesteuert und/oder geregelt, die ihrerseits mittels eines Fußpedals 334 betätigt wird. Die Zuführung von elektrischer Leistung zum Motor 320 wird durch eine elektrische Steuert und/oder Regelscgiltung 336 gesteuert und/oder geregelt, welche Leistung von einer Stromquelle 338, beispielsweise einer Batterie, erhält und auf Eingangssignale von Geschwindigkeitsfühlern 341 und 343 anspricht, die jeweils am Schwungrad und an den Fahrzeugrädern zum Ermitteln der Geschwindigkeiten und demgemäß der kinetischen Energien des Schwungrads bzw. des Fahrzeugs angeordnet sind.
Die elektrische Steuer- und/oder Regelschaltung 336 arbeitet dahingehend, daß sie die Summe der kinetischen Energien des Schwungrads und'des Fahrzeugs konstant hält. Ein Beispiel einer solchen Steuer- und/oder Regelschaltung ist in der israelischen Patentschrift 49 201 beschrieben.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem schwungradunterstützten Fahrzeug beschrieben wurde sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung mit oder ohne das Schwungrad auf jede Last anwendbar ist, in Verbindung mit welcher die Kraftquelle durch im wesentlichen konstante Geschwindigkeiten charakterisiert ist. Beispiele solcher Kraftquellen sind Wechselstromsynchron- oder -induktionsmotoren und Motoren, die einen beschränkten Geschwindigkeitsvariationsbereich haben, der nicht ausreicht, eine Steuerung und/oder Regelung der Geschwindigkeitsvariation der Last über einen gewünschten Bereich zu ermöglichen, ohne daß die kontinuierlich veranderbare Kraftübertragung vorgesehen wird.
Es sei nun auf die Figur 16 Bezug genommen, die eine Kraftübertragung der in den Figuren 14A und 14B dargestellten Art veranschaulicht, jedoch mit einer Umkehreigenschaft. Da die Umkehreigenschaft primär dazu vorgesehen ist, in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich zu wirken, ist sie in Figur 16 mit Bezug auf eine Niedriggeschwindigkeits-Ausrichtung bzw. -Einstellung der Kraftübertragung veranschaulicht. Zu Zwecken der Klarheit sind diejenigen Elemente der Kraftubertragung, die mit den Elementen der Ausführungsform nach Figur 14B identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In der Ausführungsform der Figur 16 sind zu den Elementen, die bereits in der in Figur 14A gezeigten Ausführungsform vorhanden sind, zusätzlich folgende Elemente vorgesehen: ein Rad 340, das fest auf der Ausgangswelle 252 angebracht ist, und ein Rad 342, das auf der Welle 238 angebracht ist und das mittels einer Synchronkupplung 344 wahlweise in angetriebenen Eingriff an diese angekuppelt werden kann. Die Räder 340 und 342 sind mittels einer Kette oder eines Riemens 346 zur Drehung in der gleichen Richtung aneinander angekuppelt.
Eine umgekehrte Bewegung eines Fahrzeugs oder einer anderen Last ist vorgesehen, wenn die Kraftübertragung in der Niedriggeschwind igke itsbetriebswe i se angeordnet und weiterhin die Kupplung 304 von beiden Rädern 234 und 256 derart, daß sich keines dieser Räder zusammen mit der Welle 238 dreht, abgekuppelt ist. Die Kupplung 344 wird betätigt, so daß das Rad 242 an die Welle 238 angekuppelt wird, und das führt zu einer umgekehrten Drehung der Ausgangswelle 252. Dieser umgekehrte Betrieb läßt sich verstehen, wenn man in Betracht zieht, daß in der Ausführungsform der Figur 14A die Anordnung der Ketten 292 und 306 so ist, wie in Figur 13A veranschaulicht, wodurch sich die Wellen 238 und 252 in entgegengesetzten Richtungen drehen. Im Gegensatz hierzu drehen sich die Wellen 252 und 238 in der Ausführungsform der Figur 16 in der gleichen Richtung.
Alternativ können die Räder 342 und 340 mit Zahnrädern kämmen, was zu einer Umkehr der Ausgangsdrehrichtung führt, und in diesem Falle ist die Anordnung der Ketten 306 und 292 so, wie in Figur 13B veranschaulicht.
Es sei nun auf Figur 17 Bezug genommen, die drei Kurven aufweist, deren Werte in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, ausgedrückt als Bruchteil der maximalen Ausgangsgeschwindigkeit, aufgetragen sind. Die Kurve 350 gibt den be- rechneten Systemwirkungsgrad Es wieder und zeigt, daß dieser über den Bereich zwischen 0,1 und 1,0 linear von etwa 83% bis auf etwa 93% zunimmt. Die Kurve 352 gibt die Ausgangsleistung wieder, die auch linear mit der Ausgangsgeschwindigkeit zunimmt, und die Kurve 354 gibt die Leistung wieder, die durch die Geschwindigkeitsreguliereinheit hindurchgeht. Es ist ersichtlich, daß die Kurve 354 ein Maximum bei einer prozentualen Geschwindigkeit von ungefähr 0,7 hat und dann bei höheren Geschwindigkeiten abfällt, so daß infolgedessen der Wirkungsgrad zunimmt.
Es sei nun auf die Figuren 18A bis 18E Bezug genommen, die eine Fahrzeugantriebseinrichtung veranschaulichen, in der die Kraftübertragung der Figuren 14A und 14B vorgesehen ist.
Die hier vorgesehene Kraftübertragung ist in allen relevanten Beziehungen identisch mit der Kraftübertragung, die in den Figuren 14A und 14B veranschaulicht und weiter oben beschrieben ist, und daher wird diese Kraftübertragung zur Vermeidung von Wiederholungen hier nicht nochmals beschrieben sondern auf die obige Erläuterung und auf die in diesem Zusammenhang verwendeten gleichen Bezugszeichen verwiesen.
Ein Motor 400, vorzugsweise ein Elektromotor, ist über eine Kupplung 402 an die Welle 240 angekuppelt, und ein Schwungrad 404 ist über eine Kupplung 406 an die Welle 230 angekuppelt. Die Kupplungen 402 und 406 sind vorzugsweise auf genuteten Teilen der jeweiligen Wellen angebracht und drehen sich zusammen mit diesen Wellen. Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn die Kupplung 304 im Gegensatz zu einer Xlauenkupplung eine Schlupfkupplung ist, die Kupplung 402 weggelassen werden kann, wenn ein Elektromotor verwendet wird. Bei der Verwendung von Brennkraftmaschinen ist die Kupplung 402 normalerweise in allen Fällen erforderlich.
Die Figur 19 veranschaulicht ein Elektrofahrzeug, das die Antriebseinrichtung der Figuren 18A bis 18D aufweist; hieraus ist ersichtlich, daß der Motor 400 über die Kupplung 402 an die kontinuierlich veränderbare Kraftübertragung 328 getrennt von dem Schwungrad 404 angekuppelt ist, das über die Kupplung 406 daran angekuppelt ist.
Eine Abwandlung dieser Antriebsanordnung, die die Möglichkeit eines umgekehrten Antriebs aufweist, ist in Figur 20 dargestellt und entspricht der Figur 16. Eine weitere Erläuterung ist daher hier nicht erforderlich, es wird vielmehr auf die obige Erläuterung der Figur 16 verwiesen.
Betrachtet man nun die verschiedenen Antriebsbetriebsweisen, die in den Figuren 18A bis 18D veranschaulicht sind, so sieht man, daß die Figur 18A eine Startbetriebsweise veranschaulicht, in der die Kupplung 294 entkuppelt und die Kupplung 304 an das Rad 234 angekuppelt ist, so daß ein Leistungs- bzw. Kraftfluß vom Motor 400 in der dargestellten Weise zum Schwungrad 404 verläuft. Der Startvorgang kann infolgedessen zusammenfassend wie folgt beschrieben werden: (1) Die Kupplung 402 wird geöffnet, wobei der Motor 400 und das Fahrzeug stationär sind, die Bremsen sind angezogen, um eine unerwünschte Bewegung des Fahrzeugs zu verhindern.
(2) Die Kupplung 304 wird an das Rad 234 angekuppelt, und die Kupplung 294 wird gelöst.
(3) Die Geschwindigkeitsreguliereinheit wird auf ihren Betrieb bei ihrem minimalen Verhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis eingestellt.
(4) Der Motor wird in Gang gesetzt und auf seine niedrigste passende Geschwindigkeit beschleunigt.
(5) Die Kupplung 402 wird geschlossen, wodurch eine Drehmomentübertragung vom Motor 400 über die Welle 240 zum Rad 296 der Geschwindigkeitsreguliereinheit ermöglicht wird. Das Drehmoment wird auf das Rad 300 der Geschwindigkeitsreguliereinheit übertragen, das seinerseits den Rahmen bzw. das Gehäuse des Differentials 290 über die Welle 238, die Kupplung 304, das Rad 234 und den Riemen 292 antreibt. Da die Ausgangsgeschwindigkeit des Differentials 290 Null ist, wirkt dieses Drehmoment nur dahingehend, daß es das an die Welle 230 angekuppelte Schwungrad 404 beschleunigt.
(6) Das Schwungrad wird dann bis zu seiner maximalen Auslegungsgeschwindigkeit beschleunigt, indem das über setzungsverhältnis der Geschwindigkeitsreguliereinheit oder die Geschwindigkeit des Motors erhöht wird , oder indem beide erhöht werden. Es sei darauf hingewiesen, daß es für den Schritt (6) nicht erforderlich ist, die Vollendung des Schrittes (5) abzuwarten.
(7) Wenn das übersetzungsverhältnis der Geschwindigkeitsreguliereinheit im Schritt (6) erhöht worden ist, muß es auf seine Minimaleinstellung zurückgebracht werden.
Es sei nun auf die Figuren 18B und 18C Bezug genommen, die die Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise bzw. die Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise veranschaulichen. Der Betrieb der Kraftübertragung in diesen Betriebsweisen ist weiter oben in Verbindung mit den Figuren 14A und 14B vollständiq beschrieben worden, so daß hier darauf verwiesen werden kann. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß in der veranschaulichten Ausführungsform die Motorgeschwindigkeit in der Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise ein Bruchteil, typischer- bzw. vorzugsweise etwa die Hälfte, der Schwunradgeschwindigkeit ist. Dadurch werden Motorverluste und Abnutzung sowie Risse vermindert, und es wird dadurch der Wirkungsgrad verbessert. In der Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise ist die Motorgeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Motordrehmoment so gesteuert und/oder geregelt, daß versucht oder erreicht wird, die Summe der kinetischen Energien des Fahrzeugs und des Schwungrads konstant zu halten.
Infolgedessen wird das Drehmoment des Motors immer dann, wenn die Schwungradgeschwindigkeit unter deren erforderliches Niveau abfällt, erhöht, so daß auf diese Weise ein Beschleunigungsdrehmoment auf das Schwungrad zur Einwirkung gebracht wird. Wenn das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit betreiben wird, trägt das Schwungrad keine Leistung bei, und alle Leistung, die zum überwinden der Last und zum Überwinden von Übertragungsverlusten benötigt wird, wird von dem Motor aufgebracht. Während der Beschleunigung und Verzögerung findet ein wesentlicher Energiefluß zu oder von dem Schwungrad statt, wie er angemessen ist.
Während des Betriebs in der Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise befindet sich die Motorgeschwindigkeit normalerweise in dem Bereich einer Hälfte ihrer maximalen Auslegungsgeschwindigkeit und ist daher nicht für die Leistungserfordernisse geeignet, die zum Berganfahren nötig sind. Aus diesem Grunde ist eine Berganfahrbetriebsweise vorgesehen, die in Figur 18D veranschaulicht ist. In dieser Anordnung ist das Schwungrad von dem Kraft- bzw. Leistungsfluß abgekuppelt, und zwar entweder durch Öffnen der Kupplung 406 oder durch Abkuppeln der Kupplung 294 vom Rad 236. In anderer Beziehung sind die Anordnung und der Kraftfluß identisch mit der Anordnung und dem Kraftfluß der Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise, wie sie in Figur 18B veranschaulicht ist.
Der Betrieb in einer relativ leistungsfähigen bzw. wirkungsgradmäßig günstigen Autobahnbetriebsweise ist in Figur 18E veranschaulicht und kann gewählt werden, wenn das Fahrzeug in der Nähe seiner maximalen Geschwindigkeit auf der Autobahn oder einer autobahnänlichen Straße fährt und wenn sehr schnelle Beschleunigungen und Verzögerungen nicht zu erwar- ten oder selten erforderlich sind. Die Autobahnbetriebsweise ist identisch mit der Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise, jedoch mit der Abänderung, daß die Kupplung 304 entkuppelt ist. Dadurch wird sowohl das Schwungrad als auch die Geschwindigkeitsreguliereinheit von dem KraftfluB abgekuppelt, so daß der Motor das Fahrzeug direkt über die Räder 254 und 258 antreibt. Die Verluste, die mit der Geschwindigkeitsreguliereinheit und dem Schwungrad sowie der Planetenanordnung bzw. dem Planetendifferential verbunden sind, sind nahezu Null, da im wesentlichen kein Kraftfluß hierdurch stattfindet. In der Autobahnbetriebsweise wird die Motorgeschwindigkeit durch die Position des Beschleunigungspedals bestimmt, das die Leistungszufuhr zum Motor steuert, anstatt daß es den Betrieb der Geschwindigkeitsreguliereinheit steuert.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern sie läßt sich im Rahmen des Gegenstands der Erfindung, wie er in den Ansprüchen angegeben ist, sowie im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens, wie er den gesamten Unterlagen zu entnehmen ist, in vielfältiger Weise mit Erfolg ausführen.
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Claims

Kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungseinrichtung PATENTANSPRÜCHE Kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungsein-Richtung, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie folgendes umfaßt: ein Differential, welches so angeordnet ist, daß es an eine Kraftquelle ankuppelbar ist; wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit, die einen Eingang und einen Ausgang hat, die bzw. der mit dem Differential verbunden sind bzw. ist; und eine mit dem Differential verbundene Multiplikations- bzw.

Vervielfachungseinrichtung; wobei das Differential an einem Anschluß desselben, der an den Ausgang der wenigstens einen Geschwindigkeitsreguliereinheit angekuppelt ist, einen Ausgang der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragungseinrichtung bildet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit ein Paar von Geschwindigkeitsreguliereinheiten umfaßt, die in Reihe verbunden sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Multiplikations- bzw.

Vervielfachungseinrichtung in das Differential einbezogen bzw. in dem Differential aufgenommen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Differential ein Planetendifferential umfaßt oder ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß sie eine Reduziergetriebeeinrichtung umfaßt, die zwischen das Paar von Geschwindigkeitsreguliereinheiten eingefügt ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Reduziergetriebeeinrichtung eine wahlweise positionierbare Kupplung zum wahlweisen Entkuppeln des Paares von Geschwindigkeitsreguliereinheiten umfaßt.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Reduziergetriebeeinrichtung ein Planetenzahnrad umfaßt.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z 1 i c h n e t , daß das Planetenzahnrad einen wahlweise festklemm- bzw. -legbaren Teil umfaßt, der eine wahlweise positionierbare Kupplung bildet.
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch g e - k e n n z e i c h n e t , daß sie eine Nebenschlußeinrichtung zum wahlweisen Nebenschließen der wenigstens einen Geschwindigkeitsreguliereinheit umfaßt.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Einrichtung zum wahlweisen Nebenschließen einen ersten und zweiten Nebenschlußkraftantrieb umfaßt, von denen jeder mit einer Geschwindigkeitsreguliereinheit zum Nebenschließen derselben, wenn diese Einheit auf einem bestimmten Extremwert ihres Ubersetzungsverhältnisses ist, verbunden ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie einen Elektromotor umfaßt, der als Kraftquelle arbeitet.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie ein Schwungrad umfaßt, das als Kraftquelle arbeitet.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine Steuer-und/oder Regeleinrichtung zum Betreiben bzw. Betätigen der kontinuierlich veränderbaren Kraftübertragungseinrichtung in Ansprechung auf das wahlweise Niederdrücken eines Beschleunigungspedals umfaßt.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Steuer- und/oder Regeleinrichtung folgendes umfaßt: eine erste Einrichtung, die in Ansprechung auf das Niederdrücken des Beschleunigungspedals bis zu einem ersten Grad dahingehend operativ ist, daß sie die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit zur Kraftübertragung durch dieselbe ankuppelt; eine zweite Einrichtung, die in Ansprechung auf das Niederdrücken des Beschleunigungspedals bis zu einem zweiten Grad, der größer als der erste Grad ist, dahingehend operativ ist, daß sie eine Nebenschlußeinrichtung an die Geschwindigkeitsreguliereinheit in einer ersten Richtung bzw. Orientierung ankuppelt; eine dritte Einrichtung, die in Ansprechung auf das Niederdrücken des Beschleunigungspedals bis zu einem dritten Grad, der größer als der zweite Grad ist, dahingehend operativ ist, daß sie das übersetzungsverhältnis der wenigstens einen Geschwindikeitsreguliereinheit verändert; eine vierte Einrichtung, die in Ansprechung auf das Niederdrücken des Beschleunigungspedals bis zu einem vierten Grad, der größer als der dritte Grad ist, dahingehend operativ ist, daß sie eine Nebenschlußeinrichtung an die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit in einer zweiten Richtung bzw. Orientierung ankuppelt; und eine fünfte Einrichtung, die in Ansprechung auf das Niederdrücken des Beschleunigungspedals bis zu einem fünften Grad, der größer als der vierte Grad ist, dahingehend operativ ist, daß sie das übersetzungsverhältnis der wenigstens einen Geschwindigkeitsreguliereinheit verändert.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit ein Paar von Geschwindigkeitsreguliereinheiten umfaßt, und daß die Nebenschlußeinrichtung ein Paar von Nebenschlußkupplungen umfaßt, die einen hohen Wirkungsgrad haben und wahlweise zum Nebenschluß der einen oder der anderen der erwähnten Geschwindigkeitsreguliereinheiten angeordnet sind bzw. werden können.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit V-Riemen umfaßt.
17. Kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungseinrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie folgendes umfaßt: ein Differential, das an eine Kraftquelle angekuppelt ist; wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit, die einen Eingang und einen Ausgang hat; und eine Multiplikations- bzw. Vervielfachungseinrichtung, welche die Geschwindigkeitsreguliereinheit wahlweise an das Differential ankuppelt, wobei die Multiplikations- bzw. Vervielfachungseinrichtung eine Einrichtung zum Anwenden von wahlweisen Multiplikations- bzw. Vervielfachungsfaktoren zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Geschwindigkeitsreguliereinheit und dem Differential in unterschiedlichen Betriebsweisen der Kraftübertragung aufweist.
18. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Multiplikations- bzw.

Vervielfachungseinrichtung dahingehend operativ ist, daß sie in einer ersten Betriebsweise einen ersten Multiplikations- bzw. Vervielfachungsfaktor, der kleiner als 1 ist, auf den Eingang der Geschwindigkeitsreguliereinheit gibt, und die ferner dahingehend operativ ist, daß sie in einer zweiten Betriebsweise einen zweiten Multiplikations- bzw.

Vervielfachungsfaktor, der größer als 1 ist, an den Eingang der Geschwindigkeitsreguliereinheit gibt.
19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der erste und zweite Multiplikations-bzw. Vervielfachungsfaktor Kehrwerte voneinander sind.
20. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit eine einzige Geschwindigkeitsreguliereinheit umfaßt oder ist, und daß der zweite Multiplikations-bzw. Vervielfachungsfaktor angenähert gleich dem maximalen Geschwindigkeitsverhältnis der wenigstens einen Geschwindigkeitsreguliereinheit ist.
21. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüqhe, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit eine einzige Geschwindigkeitsreguliereinheit umfaßt oder ist, die einen Maximalverhältnis-Minimalverhältnis-Bereich von 6,5 bzw. einen Maximalübersetzungsverhältnis-Minimalübersetzungsverhältnis-Bereich von 6,5 hat.
22. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Differential ein Planetendifferential umfaßt oder ist.
23. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit eine einzige Geschwindigkeitsreguliereinheit umfaßt oder ist, und daß die wenigstens eine Geschwindigkeitsreguliereinheit einen V-Riemen-Antrieb umfaßt oder ein V-Riemen-Antrieb ist.
24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der V-Riemen-Antrieb außerhalb des übrigen Teils der Kraftübertragungseinrichtung angeordnet ist, so daß ein schneller, leichter und vorteilhafter Austausch des V-Riemens möglich ist.
25. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß sie eine Umkehrantriebseinrichtung umfaßt, die einen wahlweise in Eingriff bringbaren Riemen- oder Kettenantrieb aufweist, der dahingehend operativ ist, daß er die Ausgangsrichtung wahlweise umkehrt.
26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Umkehrantriebseinrichtung nicht derart wirksam ist, daß sie den übrigen Teil der Kraftübertragungseinrichtung nebenschließt.
27. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Multiplikations- bzw.

Vervielfachungseinrichtung dahingehend operativ ist, daß sie im wesentlichen glatte, sanfte und stoßfreie sowie kontinuierliche Übergänge zwischen den unterschiedlichen Betriebsweisen bewirkt.
28. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Geschwindigkeitsreguliereinheit auf eine erste Extremeinstellung zum Erzielen einer maximalen Ausgangsgeschwindigkeit in einer ersten Betriebsweise einstellbar oder eingestellt ist, und daß sie auf die gleiche Einstellung zum Erzielen einer minimalen Ausgangsgeschwindigkeit in einer zweiten Betriebsweise einstellbar oder eingestellt ist.
29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die genannte maximale Ausgangsge- schwindigkeit in der ersten Betriebsweise und die genannte minimale Ausgangsgeschwindigkeit in der zweiten Betriebsweise identisch sind.
30. Einrichtung nach Anspruch 28 und/oder 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Geschwindigkeitsreguliereinheit auf eine zweite Extremeinstellung entgegengesetzt der ersten Extremeinstellung zum Erzielen einer maximalen Ausgangsgeschwindigkeit in der zweiten Betriebsweise einstellbar oder eingestellt ist.
31. Kontinuierlich veränderbare Kraftübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß sie in einem Fahrzeug mit einer Kraftquelle und einem Fahrzeugeantrieb bzw. einer Fahrzeugantriebseinrichtung kombiniert ist.
32. Einrichtung nach Anspruch 31, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Kraftquelle einen Elektromotor umfaßt oder ein Elektromotor ist.
33. Einrichtung nach Anspruch 31, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Kraftquelle ein Schwungrad umfaßt oder ein Schwungrad ist.
34. Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß sie eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum Konstanthalten der Summe der kinetischen Energien des Schwungrads und des Fahrzeugs umfaßt.
35. Einrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie außerdem eine Kraftübertragungssteuer- und/oder -regeleinrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Betriebs der Kraftübertragung als einzige Steuerung und/oder Regelung der Fahrzeuggeschwin- digkeit während des normalen Betriebs des Fahrzeugs, abgesehen vom Bremsen, umfaßt.
36. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 23, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß sie ein Schwungrad und einen Motor umfaßt, wobei das Schwungrad und der Motor wahlweise gesondert an unterschiedliche Anschlüsse des Differentials zur Ermöglichung einer gesonderten Geschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung desselben bzw. derselben ankuppelbar sind.
37. Einrichtung nach Anspruch 36, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Motor ein Elektromotor ist, und daß das Schwungrad an den Planetenträger des Differentials angekuppelt oder ankuppelbar ist.
38. Einrichtung nach Anspruch 34, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die genannte Steuer- und/oder Regeleinrichtung eine Einrichtung zum Mehrfachbetriebsweisen-Betrieb aufweist, die folgende Betriebsweisen beinhaltet: (a) Startbetriebsweise zum Beschleunigen bzw. Indrehungversetzen des Schwungrads aus der Ruhe heraus; (b) Niedriggeschwindigkeitsbetriebsweise mit Ausgangsgeschwindigkeiten von 0 bis 48% des Maximums, worin die Motorgeschwindigkeit ein Bruchteil der Schwungradgeschwindigkeit ist; (c) Hochgeschwindigkeitsbetriebsweise mit Ausgangsgeschwindigkeiten von 48% des Maximums bis zum Maximum, worin die Motorgeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional ist; (d) Hügelaufwärtsfahrtbetriebsweise, worin das Schwungrad von dem Differential abgekuppelt ist; und (e) Autobahnfahrtbetriebsweise, worin der Motor direkt mit den Fahrzeugrädern verbunden und die kontinuierlich Veränderbare Kraftübertragung nebengeschlossen ist.