CN103260928A - 多模式牵引系统 - Google Patents

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Abstract

描述一种车辆(2、102)，其具有用于前差速器(68)和后差速器(72)的多个操作模式，并且因此当车辆启动时前差速器和后差速器打开至其最大程度打开的位置。

Description

多模式牵引系统
技术领域
本公开内容涉及全地形车辆，并且更具体地涉及具有用于前差速器和后差速器的默认设定的全地形车辆。
背景技术
通常，全地形车辆具有耦接至变速器的前差速器和后差速器，车辆上的差速器的多个设定为：后差速器未接合、差速器与锁合的或限制滑动的两个后轮接合、或者两个差速器均接合并锁合。多个骑乘者可以在未察觉差速器的当前状态的情况下进入车辆。
发明内容
在文中描述的一个实施方式中，车辆包括：框架；支撑框架的前地面接合构件和后地面接合构件；由框架支撑的推进单元；运动地耦接至推进单元的变速器；耦接至变速器并且耦接至前地面接合构件的前差速器；耦接至变速器并且耦接至后地面接合构件的后差速器；其中，前差速器和后差速器选择性地锁合或者解锁从而为车辆提供多个性能模式，并且前差速器和后差速器在一定车辆信号的条件下可控制地打开。
在文中描述的另一实施方式中，描述了一种具有多模式牵引系统的机动车辆。该车辆包括一对后轮和一对可转向的前轮。设置推进单元用以产生扭矩从而驱动轮，并且控制单元包括在其中的程序从而操作推进单元。后差速器与后传动系统操作性地连接并且将扭矩从推进单元供给至后轮，后差速器包括用于锁合后差速器的锁。前差速器操作性地连接在前传动系统内并且选择性地将扭矩从推进单元供给至前轮，前差速器包括用于锁合前差速器的锁。点火开关电连接至控制单元，该点火开关具有第一位置和第二位置；当点火开关从第二位置移动至第一位置时，点火开关使得第一信号发送至控制单元，当点火开关从第二位置移动至第一位置时，点火开关使得第二信号被发送至控制单元；其特征在于，控制单元通过发射信号从而使前差速器和后差速器均解锁来作为接收到第一信号的反应。
附图说明
图1为根据本公开内容的多用途车辆的前立体图；
图2为根据本公开的多用途车辆的后立体图；
图3为图1的车辆的左侧视图；
图4为图1的车辆的后侧视图；
图5为本公开内容的骑跨式车辆的前立体图；
图6为图5的车辆的左侧视图；
图7为图5的车辆的右侧视图；
图8为图5的车辆的前视图；
图9为本公开内容的传动系统的图示；
图10为车辆的操作的流程图；
图11A-11C示出致动器装置的第一实施方式；以及
图12A-12D示出致动器装置的第二实施方式。
具体实施方式
首先参照图1，在2处以并排式车辆的形式示出全地形车辆。车辆2大体上包括框架4，框架4由前地面接合构件6和后地面接合构件8支撑，前地面接合构件6和后地面接合构件8由前轮10、前轮胎12、以及后轮14和后轮胎16构成。前地面接合构件6通过悬架20附接至框架4，而后地面接合构件8通过悬架22附接至框架4。驾驶员的区域限定在车辆的中心并且总体上示出在30处。如现有技术中已知的，驾驶员的区域由耦接至框架4的并排式座椅32构成。如图2和3中所示，驾驶员的区域30还包括以转向轮36、油门踏板38、刹车踏板40、仪表盘42以及变速杆44的形式的操作控制器。
现参照图3和4，车辆2包括推进单元50和变速器单元60(图3)，正如文中所述，变速器单元60包括无级变速器(CVT)。因为车辆2是四轮驱动单元或者全轮驱动单元，因此车辆2将包括如前文所述的耦接至发动机50的前差速器和后差速器、以及用以推动前地面接合构件6和后地面接合构件8的变速器60。传动系统(drivetrain)的构型可以类似于美国专利7,819,220中示出的传动系统的构型，该专利的内容通过参引的方式并入本文。
现参照图5至8，车辆可以以骑跨式车辆的形式如102处所示出，该骑跨式车辆102具有框架104(图6)以及由轮110、轮胎112限定的前地面接合构件106和由轮114、轮胎116限定的后地面接合构件108。车辆102还包括前悬架120和后悬架122(图6)。驾驶员的区域130由骑跨座椅132、以把手136的形式的转向机构、以拖杆138(图7)的形式的加速器、以操纵杆140(图5)的形式的至少一个刹车机构、仪表盘142、以及变速杆144(图7)构成。另外，车辆102包括推进单元150和变速器160(图6)。在类似于车辆2的方式中，车辆102为具有如文中所述的前差速器和后差速器的四轮驱动或者全轮驱动车辆。车辆102的传动系统的构型可类似于美国专利7,845,452中示出和描述的传动系统的构型，所述专利的内容通过参引的方式并入本文。
在一个实施方式中，推进单元50或150是典型的内燃机，但是也可以包括能够使用多种燃料的多燃料发动机。示例性的发动机公开在于2006年6月2日提交的美国专利申请序列号No.11/445,731、案卷号No.PLR-00-1505.01P的申请中，该申请的公开内容通过参引的方式并入本文。在另一实施方式中，发动机50/150是混合电力发动机(hybridelectric engine)，而在另一实施方式中，发动机50/150是混合电力驱动发动机(hybrid electric drive engine)。此外，推进单元并不需要具有发动机，而可以全电动，例如类似于美国专利申请12/484,921、12/816,0004、12/816,095、12/816,052、12/815,907中所公开的发动机，所述这些申请的内容通过参引的方式并入本文。
现参照图9，将对车辆2(或者102)的传动系统进行更具体地描述，并且该传动系统描述为包括发动机。在一个实施方式中，变速器60或者160包括可换挡变速器62和无级变速器(“CVT”)64。CVT64耦接至发动机50和可换挡变速器62。可换挡变速器62耦接至传动轴66和传动轴70，传动轴66又耦接至前差速器68，传动轴70耦接至后差速器72。
可换挡变速器62可在用于正常前进驱动的高速档、用于拖载(towing)的低速档、用于反向行驶的倒车档、以及泊车设定之间进行换挡，泊车设定将可换挡变速器的输出驱动器锁定为不可旋转。示例性的可换挡变速器和CVTs在美国专利号No.6,725,962和美国专利号No.6,978,857中公开，所述这些专利明确地通过参引的方式并入本文。
发动机50和变速器60的操作通过驾驶员输入74(例如变速器控制器44或者如文中进一步所描述的)和电气控制模块(“ECM”)76进行控制。ECM76具有用以基于驾驶员输入74控制发动机50和变速器60的操作的软件、以及监测发动机50和软件从而控制差速器68和72的操作的传感器。应当理解，差速器68通过前短轴80与轮10互相连接，并且后差速器通过后短轴82耦接至后轮14。还应当清楚，前轮和后轮包括制动器84和86。
设想前差速器68和后差速器72的多种构型。关于前差速器68，在一个实施方式中，前差速器68具有特征在于将动力供给至前轴80的两个轮的第一构型和特征在于将动力供给至轴80的轮中的其中一个轮——例如相对于地面具有较小阻力的轮——的第二构型。
在一个实施方式中，前差速器68还可以包括坡道主动控制(“ADC”(active descent control))。ADC是全轮驱动系统，其利用前驱动器将所要求的扭矩传送提供至前轮并且还能够利用后驱动器将发动机制动扭矩提供至前轮。前驱动器和后驱动器两者都是前差速器68的部分并且可以有效或无效。就前驱动器而言，当有效时，动力提供至前轴80的两个轮，并且当被动时，动力提供至前轴80的轮中的一个轮。就后驱动而言，当有效时，发动机制动提供至前轴80的轮，并且当无效时，发动机制动不提供至前轴80的轮。
关于后差速器72，在一个实施方式中，后差速器72是锁合差速器，其特征在于，动力提供至轴82的两个轮，后差速器72可以是相对于输出轴82的可锁合/不可锁合的差速器。当后差速器72处于锁合的构型时，动力提供至轴82的两个轮。当后差速器72处于解锁的构型时，动力提供至轴82的轮中的一个轮、例如具有相对于地面的较小阻力的轮。如现有技术中众所周知的，前制动器80和后制动器82连接至前轮10和后轮14。泊车制动器88还可以连接在传动轴70中。
设想前差速器68和后差速器72是螺线管操作的弹簧加载的齿式离合器。当动力施加至螺线管时，离合器打开，而当关闭施加至螺线管的动力时，离合器被弹簧偏压至锁合。传感器90和92监测差速器68和72的状态，在本实施方式中，差速器68和72将动力输送至差动离合器螺线管。现参照图10，将对车辆和差速器的操作进行更具体地描述。
如步骤200中所示，驾驶员将点火开关旋转至第一位置或者“开”位置，这首先使得ECM76中的逻辑上载，见步骤202。在步骤204处，读取传感器90和92以判定前差速器68和后差速器72的状态和位置。在步骤206处，通过查询前差速器和后差速器是否打开和解锁来判定前差速器和后差速器的状态。如果它们未打开和解锁，则如上文所述启动步骤208将信号提供至差速器螺线圈以打开弹簧加载的离合器。如图10中所示，现在车辆可在步骤210处操作。点火开关可以具有超过两个位置，例如在一些车辆中存在三个位置，其中第三个位置用以开启前灯。
在车辆的操作过程中，其它步骤包括查询车辆速度是否等于0并且泊车制动器是否设定的步骤212，如果车辆速度等于0并且泊车制动器设定，则启动步骤214来锁合前差速器和后差速器。
在所述的特定实施方式中，当点火开关移至第二位置和“关”位置时，因为泊车制动器88位于传动轴70内，因此前差速器和后差速器锁合为停车。因此，优选地当车辆停车(shut down)时锁合差速器，使得泊车制动器88与锁合的传动轴70一起适当地起作用。但是在启动时，如上文参照图10所述的，前差速器和后差速器打开至其最大程度打开的位置。应当注意，如果泊车制动器不在传动轴上，那么前差速器和后差速器可在车辆停车的情况下打开至其最大程度打开的位置。
差速器可以通过例如来自ECU的一定车辆信号解锁，或者可以在默认为打开的情况下实施反向逻辑并且需要一定车辆信号从而锁合差速器。
最后参照图11A至11C和12A至12D，将对差速器的设定的致动装置进行描述。首先参照图11A，三位置瞬时开关可以设置在仪表盘42内，由此当初始启动时，差速器的默认将后差速器设置在打开位置从而使得灯242发光。参照图11B，可以向下点击(click down)瞬时开关以点亮灯244从而示出车辆处于双轮驱动模式或者使后差速器锁合。参照图11C，可以向上点击(click upwardly)开关240使得灯246示出前差速器和后差速器都锁合的全轮驱动模式。
现参照图12A，第二实施方式250可以示出为具有瞬时双位置开关250a和瞬时三位置开关250b。图12B示出了双位置开关启动从而设定差速器以及单轮驱动构型。图12C示出瞬时开关250b的示出了双轮驱动模式的一个向下点击位置，并且图12D示出瞬时开关250b的示出了全轮驱动模式的一个向上点击模式。

Claims (20)

1.一种车辆(2、102)，包括：框架(4、104)；支撑所述框架的前地面接合构件(6、106)和后地面接合构件(8、108)；由所述框架支撑的推进单元(50、150)；运动地耦接至所述推进单元的变速器(60、160)；耦接至所述变速器并且耦接至所述前地面接合构件的前差速器(68)；耦接至所述变速器并且耦接至所述后地面接合构件的后差速器(72)；所述车辆的特征在于，所述前差速器和所述后差速器构型为选择性地锁合或者解锁从而为所述车辆提供多种性能模式，并且所述前差速器和所述后差速器在一定车辆信号条件下可控制地锁合或者解锁。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，在车辆启动时提供所述一定车辆信号。
3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，在车辆停车时提供所述一定车辆信号。
4.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，通过发动机控制单元(76)提供所述一定车辆信号。
5.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，通过车辆控制器提供所述一定车辆信号。
6.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述一定车辆信号可控制地解锁所述差速器。
7.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述一定车辆信号可控制地锁合所述差速器。
8.一种具有多模式牵引系统的机动车辆(2、102)，所述车辆包括一对后轮(8、108)和一对可转向的前轮(6、106)；用于产生扭矩以驱动所述轮的推进单元(50、150)；控制单元(76)，所述控制单元(76)包括在其中的程序用以操作所述推进单元；与后传动系统(70)操作性地连接并且将扭矩从所述推进单元供给至所述后轮的后差速器(72)，所述后差速器包括用于锁合所述后差速器的锁；操作性地连接在前传动系统内并且选择性地将扭矩从所述推进单元供给至所述前轮的前差速器(68)，所述前差速器包括用于锁合所述前差速器的锁；以及电连接至所述控制单元的点火开关，所述点火开关具有第一位置和第二位置，其特征在于，当所述点火开关从所述第二位置移动至所述第一位置时，所述点火开关使得第一信号被发送至所述控制单元，当所述点火开关从所述第二位置移动至所述第一位置时，所述点火开关使得第二信号被发送至所述控制单元，并且其中，所述控制单元通过发射信号从而使得所述前差速器和所述后差速器均解锁来作为对接收到所述第一信号的反应。
9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述控制单元通过发射信号从而使所述前差速器和所述后差速器均锁合来作为对接收到所述第二信号的反应。
10.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述点火开关的所述第一位置是用于所述车辆的“开”位置。
11.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述点火开关的所述第二位置是“关”位置。
12.根据权利要求8所述的车辆，还包括可在第一位置(242、252)和第二位置(244、254)设定的可手动操作模式开关(240、250)，并且所述可手动操作模式开关(240、250)定位成当驾驶员位于车辆上时可由驾驶员进行操作，作为对将所述模式开关设定至所述第一模式开关位置和所述第二模式开关位置中的至少一者的反应、后差速器锁锁合所述后差速器，并且作为对将所述模式开关设定至所述第一模式开关位置和所述第二模式开关位置中的至少一者的反应、所述后差速器锁解锁所述后差速器。
13.根据权利要求12所述的车辆，还包括前差速器锁和第三开关位置(246、256)，作为对将所述模式开关设定至所述模式开关位置中的所述第三位置的反应，所述前差速器锁锁合所述前差速器，并且，作为对将所述模式开关设定至所述第一模式开关位置和所述第二模式开关位置中的一者的反应，所述前差速器锁解锁所述前差速器。
14.根据权利要求13所述的车辆，其中，在所述第一开关位置(242、252)处，所述前差速器锁和所述后差速器锁解锁。
15.根据权利要求13所述的车辆，其中，在所述第二开关位置(244、254)处，所述前差速器锁解锁并且所述后差速器锁锁合。
16.根据权利要求13所述的车辆，其中，在所述第三开关位置(246、256)处，所述前差速器锁和所述后差速器锁锁合。
17.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述可手动操作模式开关是瞬时三位置开关。
18.根据权利要求17所述的车辆，其中，在所述第一开关位置(242、252)处，所述前差速器锁和所述后差速器锁解锁。
19.根据权利要求18所述的车辆，其中，在所述第二开关位置(144、154)处，所述前差速器锁解锁并且所述后差速器锁锁合。
20.根据权利要求19所述的车辆，其中，在所述第三开关位置(246、256)处，所述前差速器锁和所述后差速器锁锁合。
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