CN111699100A - 具有动力单元的车辆 - Google Patents

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Abstract

本主题提供了一种具有动力单元(110)的车辆(100)。提供了一种能够协助所述动力单元(110)的电动机(111)。该车辆(100)包括用于骑乘者的第一组脚蹬(165)和用于后座乘客的第二组脚蹬(166)，并且在所述第一组脚蹬(165)和所述第二组脚蹬(166)之间限定四边形区域(QR)。当从车辆顶部观察时，电动机(111)和驱动该电动机(111)的辅助电源(113)基本上布置在四边形区域(QR)内。尽管容纳了动力单元(110)和电动机(111)，但车辆(100)提供了最佳的重量分布，即使在城市骑行条件下也提供了最佳的离地间隙。

Description

具有动力单元的车辆
技术领域
本主题总体上涉及一种车辆，并且更特别是涉及一种包含前轮和后轮的鞍座式车辆。
背景技术
一般来说，在两轮或三轮车辆中，车体框架从头管向后延伸。车体框架作为支撑车辆载荷的车辆的骨架。车体框架的前部通过一个或多个前悬架支撑一个或多个前轮。此外，车体框架向后朝向车辆的后部延伸。一个或多个后轮通过一个或多个后悬架连接到车体框架。动力单元固定安装到车辆的车体框架或可摆动地连接到车辆的车体框架。此外，动力单元与车辆的至少一个车轮功能性地连接，该车轮为车辆提供前进/后退运动。车辆的前进或后退运动是通过车轮的转动来实现的。车辆上设置有头灯和尾灯，所述头灯和尾灯分别为骑乘者提供视野和为后面的驾驶者提供安全的驾驶条件。
附图说明
参照附图对本主题进行详细描述。在整个附图中，使用相同的附图标记来指代相同的特征和部件。
图1示出了根据本主题的一个实施例的示例性车辆的左侧视图。
图2示出了根据图1的实施例的车辆的另一个左侧视图。
图3描绘了根据图1的实施例的车辆的俯视图。
具体实施方式
通常，两轮或三轮车辆，即通俗地称为摩托车、踏板车、三轮车、自动车等，设置有布置在前部的一个或多个前轮和布置在后部的后轮。这种车辆结合了包括内燃发动机的动力单元。一般来说，取决于车辆布局的不同，车辆被选择用于各种用途；例如，重心较高的车辆可能要求易于操纵，特别是在拉力赛车的情况下。另一类车辆则需要平衡的可操作性，这种车辆用于城市骑行，这类车辆被称为通勤车。然而还有一类车辆是用于长途骑行的，通俗地称为巡逻车，这类车辆具有较高的稳定性。巡逻车型车辆因其舒适的骑行姿态而受到欢迎。然而，出现了如何在城市骑行条件下提供巡逻车型车辆的挑战。
然而，传统的巡逻车由于发动机容量和其他车辆设备(如存储空间)较大而较笨重，因此，特别是在城市骑行条件下难以以较高的灵活性操作。另外，传统的已知的巡逻车提供了较差的离地间隙，使其难以操作。此外，在具有较长轮基距的摩托车类型的车辆的情况下，由于非常不对称的力分布，因此可能会出现动力单元的重量在车辆的悬架和车轮上的不平衡分布，从而提供不良的骑行体验。此外，随着技术的进步和安全需求，车辆将提供各种额外的子系统，如电动电机、电池和其他系统，如ABS。各种子系统设置在车辆上，可能需要对车辆布局进行重大修改，这又会使车辆更加笨重，并且甚至可能因此导致重量分布不均衡。另外，车辆可能会提供不稳定，造成对车辆一侧的拉动效应，从而提供不良的骑行性能。另外，摆臂枢转的位置是车辆中的关键点之一，因为它提供了与车辆的底盘的接触，将力传递给后驱动轮，并决定了基本上影响了骑行和操控车辆的动力的车轮速率。
另外，车辆无论是将电动电机与IC发动机结合，还是纯粹由电动电机驱动，都要求电池被布置在车辆中。驱动电动电机的电池要被容纳在车辆中。通常，电池被放置在前轮的后方，或者被设置在座椅组件的下方。这使车辆的重心下降到车辆的基本上较低的部分，使其难以操纵。同时电池基本上处于较低的部分，从而使电池在颠簸中容易损坏，而且当电池外壳暴露在大气中使其容易受到灰尘或污垢的影响。将能量单元或电池向上布置会导致将抬高骑乘者座椅距离地面的高度，这不仅会影响高速行驶中的空气动力学稳定性，还会对舒适性、地面接触、人体工学、美观性以及车辆动力产生不利影响。
车辆的骑乘者还应该有一个舒适的骑行姿势，用最小的力通过车把操纵车辆。
因此，有必要解决现有技术中的上述问题和其他问题。需要一种具有动力单元的车辆，该车辆能够提供高稳定性，同时提供舒适的骑行、地面接触。同时，该车辆应该是即使在城市道路条件下也能行驶。
因此，本主题提供了一种车辆，其解决了现有技术中的上述及其他问题。
本主题的特征在于，该车辆设置有动力单元，该动力单元包括内燃(IC)发动机或牵引电机中的至少一种，且该IC发动机可以是可以紧凑地封装在车辆内的前倾式发动机或者后倾式发动机。
包括IC发动机的动力单元包括与车辆后轮功能性地耦接的电动电机/电动机。电动机可以是使用辅助电源操作的集成启动发电机(ISG)。在一个实施例中，ISG以48-60伏的电压工作，该ISG由额定在电动机的相应额定电压下的电池驱动。在一个实施例中，在ISG旁边，可以设置专门用于发电的磁电动机/交流发电机。磁电动机/交流发电机也被布置在四边形区域内。
本主题的特征在于，车辆包括支撑座椅组件的副框架。在一个实施例中，子框架是由任何已知的金属或纤维增强塑料制成的集成浇铸部件。座椅组件设置有基本上在600至650毫米的范围内的长度，该长度能够容纳骑乘者和后座乘客，并且座椅组件布置在车辆的后部。
此外，座椅组件具有骑乘者座椅，其高度布置成在距离地面650至750毫米的范围内，从而为骑乘者提供足够的座椅高度SH。后座座椅设置在远大于骑乘者座椅高度的高度处，从而舒适地容纳两名骑乘者。
此外，其特征在于，该车辆设置有直径在400至450毫米的范围内的车轮，从而提供较大的车轮，即使在颠簸状态下或通过坑洞时也能舒适地骑行。
该车辆包括在1400至1600毫米范围内的轮基距，从而为长途骑行以及城市骑行提供稳定性。此外，轮基距与座椅高度的比值基本上设置在1.5至2.5的范围内，并且动力单元包括至少布置在四边形区域内的部分，并且当从车辆侧部观察时，穿过动力单元的曲轴的假想的竖直线基本上从轮基距的纵向中间部分切过。因此，即使在低速条件下，轮基距与座椅高度的1.5至2.5的比值也能提供所需的稳定性，并且就车把的伸向而言，使骑乘者享有舒适的就座位置，并且在低速城市骑行条件下为用户提供了便利的操纵性。
其特征在于，包括IC发动机的动力单元包括基本上沿轮基距的纵向中心布置的曲轴。因此，作为车辆中基本上最重的部件之一的动力单元基本上布置在纵向中心。
车辆包括形成在骑乘者的脚蹬和后座乘客的脚蹬之间的四边形区域，并且四边形区域基本上布置在车辆的中间部分。
其特征在于，像ISG这样的电动机和辅助电源基本上布置在四边形区域内，提供了车辆内的最佳重量分布。
在每个附图的右上角提供的箭头描绘了相对于车辆的方向，其中，箭头F表示前方向，箭头R表示后方向，箭头Up表示向上方向，箭头Dw表示向下方向。
图1示出了根据本主题的一个实施例的示例性机动车辆100的左侧视图。车辆100包括车体框架105，其从布置在车辆100的前部的头管105A向车辆100的后部延伸。车体框架105在车辆100的纵向方向F-R上延伸。车体框架105还可以包括由一对后管(未示出)形成的副框架，该对后管从主框架倾斜向后方延伸。动力单元110固定地安装至车体框架105。
动力单元100包括内燃发动机和牵引/电动电机(未示出)中的至少一个。摆臂115的前部可摆动地连接到车体框架105，并且摆臂115的后部可转动地支撑后轮120。后轮120通过传动系统与动力单元110进行功能性地耦接。传动系统(未示出)包括链驱动/皮带驱动、可变齿轮比系统或自动型变速器。布置在后轮120上方的后挡泥板125至少覆盖后轮120的一部分。此外，摆臂115通过一个或多个后悬架(未示出)耦接到车体框架105。在本实施例中，单避震型后悬架将摆臂115连接到车体框架105。类似地，一对前叉部130形成前悬架130，支撑前轮135，并由头管105A可转向地支撑。车把组件140连接到该对前叉部130的上部。车把组件140包括当从车辆100的横向中心向横向侧延伸时具有逐渐变细的直径的车把(未示出)。此外，前挡泥板175至少覆盖前轮135的一部分，并且前挡泥板175安装至前叉部130。
燃料箱组件150安装至车体框架105，并布置在车把组件140的后方。包括骑乘者座椅的座椅组件155布置在燃料箱组件150的后方并由车体框架105支撑。该座椅组件可以包括一个后座座椅。此外，一对骑乘者脚蹬165安装至车辆100的车体框架105，该骑乘者脚蹬165使得能够支撑骑乘者脚。
此外，动力单元110包括向其供应空气和燃料的空气-燃料供应系统(未示出)。排气管(未示出)从发动机组件110向与后轮120相邻布置的消声器(未示出)延伸。
此外，车辆100包括各种电气和电子系统，包括启动电机(未示出)、前灯组件180、车辆控制单元和尾灯装置181。车辆100设置有后盖组件170，该后盖组件170从座椅组件155向下延伸，并且基本上包围尾灯装置181。另外，该车辆包括安全系统，该安全系统包括同步制动系统(未示出)、以及防抱死制动系统。
图2描绘了根据图1的实施例的车辆的另一个左侧视图，该视图具有示意性骑乘者。车辆100设置有动力单元110，该动力单元包括由前倾或后倾的发动机组成的内燃发动机，该内燃发动机可以紧凑地封装在车辆100内。该IC发动机的容量在100-600立方厘米(cc)的范围内。动力单元110包括功能性地耦接到车辆100的后轮120的电动机111。电动机111可以是使用辅助电源113(如图3所示)操作的集成启动发电机(ISG)。电动机111能够在某些条件下辅助动力单元(110)。在一个实施例中，ISG 111是由48伏辅助电源113驱动的48伏型。但是，ISG的额定值和辅助电源的相应额定值可以根据需要进行修改。
动力单元110由车体框架105的主框架107、108支撑。主框架107、108基本上围绕并支撑动力单元110。车体框架105设置有固定到主框架107、108的副框架106，而且副框架106向车辆100的后部倾斜向后延伸。座椅组件155安装至副框架106，并且具有基本上在600至650毫米范围内的座椅长度SL(如图3所示)。此外，座椅组件155具有布置成距地面高度SH的骑乘者座椅高度SH，其中高度SH在650至750毫米的范围内。此外，车辆100设置有在1.4～1.6的范围内的座椅长度SL(如图3所示)与轮径WD(如图1所示)的比值，且骑乘者座椅156至少部分地与四边形区域QR重叠。因此，车辆100设置有即使在巡逻车式的配置中也能舒适地容纳后座乘客的座椅长度SL。另外，骑乘者座椅156的座椅高度SH与车辆100的离地间隙GC的比值被设置为在3.8～5.0的范围内，并且其中骑乘者座椅156至少部分地与四边形区域QR重叠。座椅组件155布置在离地面具有低高度的舒适高度处，同时维持避免颠簸等的最佳的离地间隙。当从顶部观察时，座椅组件155的骑乘者座椅156至少部分地与四边形区域QR重叠。因此，车辆100使骑乘者的重量在四边形区域QR内，实现了最佳重量分布，从而提供了易操纵性和稳定性。
车辆100的车体框架105支撑前轮135和后轮120，该前轮135和后轮120具有优选地在16至18英寸或400至450毫米的范围内的直径WD。车辆100的座椅高度SH与轮径WD的比值在1.4至2的范围内，并且座椅组件155的骑乘者座椅156至少部分地与四边形区域QR重叠。因此，在维持最佳的距离地面的座椅高度SH的同时，座椅高度SH与轮径WD的比值在颠簸条件或类似情况下提供了足够的车轮悬架的间隙。此外，前轮135和后轮120提供了在1400至1600毫米范围内的轮基距WB。动力单元110包括布置在四边形区域QR内的至少一部分，并且当从车辆侧部观察时，绘制成穿过动力单元110的曲轴112的假想的竖直线VL1基本上从轮基距WB的纵向中间部分切过。因此，曲轴112/曲轴轴线基本上处于车轮的中间部分，提供了竖直型动力单元110的改进的重量分布。
此外，车辆100的轮基距WB与离地间隙GC的比值在8至10.5的范围内，由此，具有基本上从中间部分切过的竖直线VL1的轮基距WB提供了最佳的重量分布，并且动力单元110最佳地布置在车轮120、135之间。
包括IC发动机的动力单元110包括基本上沿轮基距WB的纵向中心布置的曲轴112。图2通过112示意性地表示曲轴的位置，该曲轴由动力单元110的曲轴箱包围。因此，动力单元110基本上布置在车辆的纵向中心，从而提供基本上均匀的来自动力单元110的重量分布。因此，穿过曲轴112的假想的竖直线基本上处于轮基距的中间部分。而且，来自车轮135、120的任何冲击必须经过相当长的距离才能到达动力单元110，或者反之亦然。此外，车辆100包括保护壳185，该保护壳基本上覆盖动力单元110的底部部分和横向侧。另外，在一个实施例中，保护壳185基本上布置在动力单元110的下方，并且基本上具有与四边形区域QR的纵向长度相等的长度。保护壳185基本上具靠下的部分，提供在150-170毫米的范围内的离地间隙GC，由此，车辆100提供足够的离地间隙GC，以使得在城市骑行条件下能够易于操作。此外，为了提供舒适的骑行姿势和改进的稳定性，转向组件的转向轴线A-A’设置有在25-40度的范围内的转向角。另外，该转向角设置有120-130毫米的范围内的转向轨迹T。该转向角设置有在10.5～13.5的范围内的轮基距WB与转向轨迹T的比值。因此，具有上述转向轨迹T的车辆100提供了车把140的最佳定向，以使用户以最小的力气来握持。而且，这使得用户能够以直立的姿势坐着，其中第一组脚蹬165布置在竖直线VL1的前面，由此用户的腿远离车辆100的散热区域(缸盖/缸体)定位。
另外，车辆100包括基本上布置在动力单元110下方的保护壳185，保护壳185的长度等于四边形区域QR的纵向长度。车辆(100)的座椅长度(SL)与轮径(WD)的比值在1.4至2的范围内。
此外，车辆100包括一对骑乘者脚托165，该对骑乘者脚托165基本上与动力单元110相邻布置(如图2所示)。另外，一对后座脚托166布置在动力单元110的后方并与后轮120相邻。在脚蹬165和166之间形成了基本上是车辆100的纵向中间部分的四边形区域QR。该四边形区域QR具有在横向相邻布置的第一组脚蹬165之间的第一边、在一侧上纵向相邻布置的脚蹬之间的第二边、在横向相邻布置的第二组脚蹬166之间的第三边、以及至另一侧上纵向相邻布置的第四边。
四边形区域QR容纳车辆100的ISG 111和辅助电源113。车辆100包括安装至动力单元110的用作电动机兼发电机的ISG 111。例如，直接安装在IC发动机的曲轴112上或安装在与曲轴112平行布置的轴上。因此，ISG 111布置在动力单元110的横向侧。ISG 111由布置在车辆100的另一横向侧的辅助电源113电驱动。在本实施例中，辅助电源113安装至车体框架105的副框架106。辅助电源113和ISG 111基本上布置在由脚蹬限定的四边形区域QR内。
在一个实施例中，车辆100设置有用于可摆动地连接车辆100的摆臂115的枢转点160，其中枢转点160形成在副框架106上。当从车辆侧部观察时，绘制成穿过枢转点160的假想的第二竖直线VL2从四边形区域QR的纵向中间部分切过。因此，容纳枢转点160的副框架106的至少一部分(具有摆臂115的枢转轴线)也被容纳在四边形区域QR内，从而能够通过车体框架105实现车辆100的后部的最佳重量分布。
在一个实施例中，辅助电源113相对于ISG 111的高度布置在相当高的位置。辅助电源113可以是铅酸电池、锂离子电池、燃料电池或类似物中的任何一种。在一个优选的实施例中，提供了锂离子电池，该电池具有至少部分暴露在大气中以实现冷却的冷却部分。在锂离子电池的情况下，该电池在车辆100的纵向延续F-R中基本上被拉长。此外，ISG 111布置在车辆的另一相对侧，并且ISG 111被曲轴箱盖或可行的额外的盖包围。曲轴箱盖设置有多个冷却翅片，以使ISG 111冷却，因为ISG也承受因大电流而引起的高温。因此，本主题的车辆100能够提供最佳的冷却效果，以保证用户的舒适性。
电动机111能够在某些条件下选择性地辅助动力单元110，包括需要动力提升、坡道辅助或扭矩辅助的情况。该电动机111可以接收来自用户的触发，其中设置有供用户操作的控制开关。在一个实施方式中，电动机111由控制单元触发，该控制单元接收车辆操作条件并操作电动机111。
此外，车辆100包括布置在其另一横向侧LH上的空气滤清器190(如图2所示)。副框架106具有切割部191，其中切割部与部分暴露的空气滤清器190的轮廓互补并与之符合。在一个实施例中，空气滤清器190具有在车辆100的纵向方向F-R上伸长的圆柱形构件。切割部191具有在前进方向上具有开口的U形形状或V形形状。此外，空气滤清器190设置有使空气流进入空气滤清器190同时阻碍灰尘进入的穿孔。类似地，在辅助电源113的外周上也设置有穿孔。
此外，像ISG 111和辅助电源113这样的重部件布置在两侧上，这提供车辆的横向重量分布，从而提供平衡的骑行。在所描绘的实施例中，电动机111基本上布置在四边形区域QR内，并且以预定的偏移量朝向车辆100的一个横向侧定位。此外，电动机111包括布置成与辅助电源113的长轴线L2基本上正交的电动机轴线L1。电动机轴线L1可以与电动机111的长轴线重合。此外，辅助电源113朝向车辆100的另一横向侧设置，从车辆100的横向中心偏移，并且其中辅助电源113具有与车辆100的纵向轴线F-R平行的长轴线L2，并且相对于电动机111的位置向后布置。此外，相对于辅助电源113的高度基本上向下布置的ISG/电动机111还提供了平衡的重心，该重心基本上位于它们之间的中间部分，从而为城市骑行条件提供了稳定性和可操纵性。
鉴于上述公开，本主题的许多修改和变型是可能的。因此，在本主题的权利要求范围内，可以以不同于具体描述的方式实践本公开。
附图标记列表
100车辆 195偏移
105车体框架 A-A’转向轴线
105A头管 F-R纵向轴线
106副框架 GC离地间隙
107、108主框架 QR四边形区域
110动力单元 SH座椅高度
111电动机/ISG SL座椅长度
112曲轴 T转向轨迹
113辅助电源 L1长轴线
115摆臂 L2长轴线
120后轮 VL1竖直线
125后挡泥板 VL2竖直线
130前悬架/悬架组件 WB轮基距
131第一叉部 WD轮径
132第二叉部
133安装部
134突出部
135前轮
140车把组件
150燃料箱组件
155座椅组件
160枢转点
165第一组脚蹬
166第二组脚蹬
170后盖组件
175前挡泥板
180头灯组件
185保护壳
190空气滤清器

Claims (10)

1.一种具有动力单元(110)的车辆(100)，所述车辆(100)包括：
车体框架(105)，所述动力单元(110)安装至所述车体框架(100)；
至少一个由所述车体框架(105)在前部(F)支撑的前轮(135)，以及至少一个由所述车体框架(105)在后部(R)支撑的后轮(120)；
能够协助所述动力单元(110)的电动机(111)；以及
与所述电动机(111)电连接的辅助电源(113)，
所述车辆(100)包括用于骑乘者的第一组脚蹬(165)和用于后座乘客的第二组脚蹬(166)，其中，在所述第一组脚蹬(165)和所述第二组脚蹬(166)之间限定四边形区域(QR)；并且
当从车辆顶部观察时，所述电动机(111)和所述辅助电源(113)基本上布置在所述四边形区域(QR)内。
2.如权利要求1所述的具有动力单元(110)的车辆(100)，其中，所述车辆(100)设置成轮基距(WB)与座椅高度(SH)的比值在1.5至2.5的范围内，并且所述动力单元(110)包括布置在所述四边形区域(QR)内的至少一部分，并且当从车辆侧部观察时，穿过所述动力单元(110)的曲轴(112)的假想的竖直线(VL1)基本上从所述轮基距(WB)的纵向中间部分切过。
3.如权利要求1所述的具有动力单元(110)的车辆(100)，其中，所述车辆(100)设置有用于可摆动地连接所述车辆(100)的摆臂(115)的枢转点(160)，其中，当从车辆侧部观察时，穿过所述枢转点(160)的所述假想的第二竖直线(VL2)从所述四边形区域(QR)的纵向中间部分切过。
4.如权利要求1所述的具有动力单元(110)的车辆(100)，其中，所述车辆(100)包括座椅组件(155)，所述座椅组件(155)的座椅长度(SL)与轮径(WD)的比值在1.4至1.6的范围内，以及所述车辆(100)的座椅高度(SH)与轮径(WD)的比值在1.4至2.0的范围内，并且其中所述座椅组件(155)的骑乘者座椅(156)至少部分地与所述四边形区域(QR)重叠。
5.如权利要求1所述的具有动力单元(110)的车辆(100)，其中，所述电动机(111)安装至所述动力单元(110)并且能够选择性地协助所述动力单元(110)驱动所述车辆(100)的至少一个车轮(120)，并且其中，所述电动机(111)的操作是通过用户输入或控制器输入中的至少一种进行的。
6.如权利要求1所述的具有动力单元(110)的车辆(100)，其中，所述电动机(111)基本上布置在所述四边形区域(QR)内，被定位为朝向所述车辆(100)的一个横向侧，并且其中，所述电动机(111)包括布置成基本上与所述辅助电源(113)的长轴线(L2)正交的电动机轴线(L1)。
7.如权利要求1所述的具有动力单元(110)的车辆(100)，其中，所述辅助电源(113)以从所述车辆(100)的横向中心偏移(195)的方式朝向车辆(100)的另一横向侧布置，并且其中，具有与所述车辆(100)的纵向轴线(F-R)平行的长轴线(L2)的所述辅助电源(113)相对于所述电动机(111)的位置向后布置。
8.如权利要求1所述的具有动力单元(110)的车辆(100)，其中，所述车辆(100)包括基本上布置在所述动力单元(110)下方的保护壳(185)，并且所述保护壳(185)的长度基本上等于所述四边形区域(QR)的纵向长度，并且其中，所述车辆(100)设置成座椅高度(SH)与离地间隙(GC)的比值在3.8至5.0的范围内，以及轮基距(WB)与离地间隙(GC)的比值在8至10.5的范围内。
9.如权利要求1所述的具有动力单元(110)的车辆(100)，其中，所述车辆(100)包括转向组件的转向轴线(A-A’)，所述转向组件设置有在25-40度的范围内的转向角，并且所述转向角设置有在10.5至13.5的范围内的轮基距(WB)与转向轨迹(T)的比值。
10.如权利要求1所述的具有动力单元(110)的车辆(100)，其中，所述车辆(100)包括空气滤清器(190)，所述空气滤清器(190)布置在所述车辆的横向侧并由所述车体框架(105)的副框架(106)支撑，所述副框架(106)具有至少部分暴露所述空气滤清器(190)的U形形状或Y形形状的切割部(191)。
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