CN117957130A - 电动全地形车辆 - Google Patents
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Abstract
多用途车辆包括电动动力系组件。该电动动力系组件至少包括电池和马达,以用于控制车辆的各种地面接合构件处的扭矩。电动动力系组件的构型允许在多用途车辆上增加储存部。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年9月17日提交的标题为“Electric All-Terrain Vehicle(电动全地形车辆)”的美国临时专利申请No.63/245,286和于2022年2月23日提交的标题为“Electric All-Terrain Vehicle(电动全地形车辆)”的美国临时专利申请No.63/312,930的权益,这两个美国临时专利申请的内容通过参引明确并入本文。
技术领域
本申请涉及用于全地形车辆的动力系,并且更具体地,涉及用于全地形车辆的具有增加的储存可用性的电动动力系。
背景技术
构造成用于公路和越野行驶的车辆、比如多用途车辆和全地形车辆可以具有草地模式、单轮驱动(“1WD”)、两轮驱动(“2WD”)、三轮驱动(“3WD”)或四轮/全轮驱动(“4WD”或“AWD”)能力。这样的车辆通常包括基于燃烧的动力系组件,该动力系组件包括燃烧发动机。然而,混合动力系和电动动力系在多用途车辆和全地形车辆中不太常见。但是,基于社会和法规对绿色技术和电动汽车的重视,存在对电动多用途/全地形车辆的需求。
发明内容
在本公开的一个实施方式中,多用途车辆包括纵向延伸的框架、联接至框架并且支承框架的前地面接合构件和后地面接合构件以及由框架支承的电动动力系组件。多用途车辆还包括由框架支承的电池、转向输入件、定位在电池的前方并联接至前地面接合构件的前马达、以及定位在电池的后方并联接至后地面接合构件的后马达。
在本公开的另一实施方式中,多用途车辆包括纵向延伸的框架以及联接至框架并支承框架的前地面接合构件和后地面接合构件。用于多用途车辆的储存组件包括长度为多用途车辆的长度的至少三分之一的主隔室和用于进入储存组件的至少一个开口。
在本公开的另一实施方式中,多用途车辆包括纵向延伸的框架以及联接至框架并支承框架的前地面接合构件和后地面接合构件。用于多用途车辆的储存组件包括主隔室以及具有右后隔室、左后隔室和用于进入储存组件的一部分的至少一个门的后部部分。
附图说明
通过参照以下结合附图对本发明的实施方式的描述,本发明的上述特征和其他特征以及实现它们的方式将变得更加明显,并且也将更好地理解本发明本身,在附图中:
图1是本公开的多用途车辆的左前立体图;
图2是图1的多用途车辆的动力系组件和框架组件的左前立体图;
图3是图1的多用途车辆的动力系组件和框架组件的左侧视图;
图4是图1的多用途车辆的动力系组件和框架组件的左侧视图;
图5是图1的多用途车辆的动力系组件和框架组件的俯视图;
图6是图1的多用途车辆的动力系组件的一部分的立体图;
图7是图1的多用途车辆的动力系组件的替代性构型的左侧视图;
图8A是图1的多用途车辆的动力系组件的替代性构型的示意图;
图8B是图1的多用途车辆的动力系组件的另一替代性构型的示意图;
图9A是图1的多用途车辆的动力系组件的替代性构型的左侧视图;
图9B是图1的多用途车辆的动力系组件的替代性构型的左侧视图;
图10是图1的多用途车辆的动力系组件和框架组件的另一构型的左侧视图;
图11是图1的多用途车辆的动力系组件和框架组件的另一构型的左侧视图;
图12A是图1的多用途车辆的动力系组件和框架组件的又一构型的左侧视图;
图12B是用于与图1的多用途的动力系组件的各种实施方式一起使用的传动轴的立体图;
图13是图1的多用途车辆的控制系统的示意图;
图14图示了图1的多用途车辆的与图13的控制系统电联接的仪表的实施方式,该图指示了图1的多用途车辆启动且动力系组件未启用的状态;
图15图示了图14的仪表的实施方式,该图指示了图1的多用途车辆启动且动力系组件以向前驱动模式或档位启用的状态;
图16图示了图14的仪表的实施方式,该图指示了图1的多用途车辆启动且动力系组件以反向驱动模式或档位启用的状态;
图17图示了图14的仪表的实施方式,该图指示了图1的多用途车辆的驱动模式;
图18是转向组件、说明性地为车把的一部分的示意图,该转向组件具有以可操作的方式联接至图1的多用途车辆的动力系组件的节气门致动器;
图19是图1的多用途车辆的方向控制器的实施方式的立体图,该方向控制器可以支承在转向组件的一部分上;
图20是图1的多用途车辆的方向控制器的另一实施方式的后视图,该方向控制器可以支承在转向组件或多用途车辆的一部分上;
图21是图1的多用途车辆的方向控制器的另一实施方式的示意图,该方向控制器可以支承在多用途车辆的一部分上;
图22是用于在图1的车辆转向时进行加速控制的逻辑图;
图23是用于在从图1的车辆上移除后制动器时控制制动的逻辑图;
图24是用于使用图1的车辆的动力系组件的双马达构型的扭矩分配策略的逻辑图;
图25是用于图1的车辆的高级下降控制的逻辑图;
图26A至图26D是用于图1的车辆的各种驱动模式的示意图;
图27是图1的车辆的侧视示意图,该图示出了储存组件的第一实施方式;
图28是图1的车辆的左前立体图,该图示出了储存组件的第二实施方式,其中,车辆座椅处于关闭位置;
图29是图28的车辆的左前立体图,该图示出了储存组件的第二实施方式,其中,车辆座椅处于打开位置以暴露储存组件的一部分;
图29A是图28的车辆的一部分的左侧立体图,该图示出了图29的储存组件的第二实施方式。
图29B是图29的储存组件的第二实施方式的一部分的后立体图。
图30是图1的车辆的侧视示意图,该图示出了储存组件的第三实施方式;
图31是图1的车辆的前储存隔室的左前立体图;
图32是图1的车辆和联接至车辆的附件、说明性地为雪犁的左前立体图;
图33是用于将附件附接至图32的车辆的连接器组件的分解图;
图34是图33的连接器组件的一部分的正视图;
图35是图33的连接器组件的一部分的另一正视图;
图36是图1的车辆的后储存隔室的左后立体图;
图37是图36的后储存隔室的另一左后立体图;
图38是具有用于附件和工具的支承结构的图1的车辆的左后立体图;
图39是图38的支承结构的左后立体图;
图40是具有其中移除了一部分的图38的支承结构的图1的车辆的左后立体图;
图41是图40的支承结构的左后立体图;
图42是其上支承有附件的图41的支承结构的左后立体图;
图43是包括延伸货物部分的图1的车辆的左上立体图;
图44是图43的车辆和延伸货物部分的分解图;
图45是图43的车辆和货物部分的侧视图,其中,货物部分示出为处于倾斜位置;
图46是图45的车辆和货物部分的侧视图,其中,货物部分示出为处于延伸或向下位置;
图47是用于支承图46的货物部分的框架组件;
图48是图46的车辆和延伸货物部分的侧视图,其中,附加的电池示出为支承在延伸货物部分处;
图49是图46的车辆和延伸货物部分的另一侧视图,其中,附加的电池示出为支承在延伸货物部分处;
图50是控制各种工具、附件等的充电的界面的示意图;
图51是用于图1的车辆的附件和工具的电源板的示意图;
图52是与锁定图1的车辆的各种储存隔室相关联的界面的示意图;
图53图示了本公开的紧凑型传动系统的代表性视图;
图54图示了图53的紧凑型传动系统的左侧立体图;
图55图示了图53的紧凑型传动系统的右侧立体图;
图56图示了图53的紧凑型传动系统的横截面图;
图57图示了图56的紧凑型传动装置的横截面图;
图58图示了图1的示例性电动车辆的齿轮箱,该齿轮箱连接至两个电动马达以驱动共用的齿轮减速部;以及
图59图示了图1的示例性电动车辆的一部分的后视图。
图60图示了用于图59的示例性电动车辆的档位选择器的示意图。
在若干视图中,对应的附图标记指示对应的部件。尽管附图表示本发明的实施方式,但是附图不一定按比例绘制,并且某些特征可能被夸大以更好地说明和解释本发明。
具体实施方式
下面公开的实施方式并非意在穷举或将本发明限制于以下详细描述中所公开的精确形式。相反,选择和描述这些实施方式,使得本领域的其他技术人员可以利用这些实施方式的教示。虽然本公开主要针对多用途车辆,但是应当理解的是,本文中所公开的特征可以应用于其他类型的车辆比如其他全地形车辆、摩托车、雪地摩托和高尔夫球车。
参照图1,示出了多用途车辆10的说明性实施方式,多用途车辆10构造成穿过各种越野地形,包括泥地、岩石、泥土和其他小道或越野条件。车辆10可以被称为多用途车辆(“UTV”)、全地形车辆(“ATV”)或并排式车辆(“SxS”)并且构造成用于在各种地形或表面上行驶。更具体地,车辆10可以构造成用于军事、工业、农业或娱乐应用。
车辆10包括:多个地面接合构件,地面接合构件包括前地面接合构件12和后地面接合构件14;动力系组件15;传动系组件16;框架组件20;联接至框架组件20的多个车身面板22;由框架组件20的前部部分28支承的前悬架组件24;由框架组件20的后框架部分26支承的后悬架组件(未示出);由前部部分28支承的前货物区域30;以及由框架组件20的后框架部分26支承的后货物区域32。如图1中所示,车辆10在前地面接合构件12与后地面接合构件14之间在沿着纵向车辆中心线l的纵向方向上延伸。更具体地,框架组件20在地面表面G上由前地面接合构件12和后地面接合构件14支承,并且框架组件20在前框架部分28与后框架部分26之间沿着纵向中心线l纵向延伸。
框架组件20支承操作者区域34,操作者区域34包括至少一个座椅36,座椅36可以是构造成在同一坐置表面上支承操作者和乘客的跨骑式座椅、长凳式座椅,或者可以是构造成在大致并排布置中独立支承操作者和乘客的斗式座椅,这取决于车辆10的构型和应用。操作者区域34还可以包括各种操作者输入端比如转向输入件38(例如,车把或方向盘)、仪表和/或显示器90、节气门或加速器输入端84、制动踏板82等。
如图2至图5中所示,框架组件20包括上纵向构件40和下纵向构件42。上纵向构件40可以通过各种拉条、横向构件或支架44彼此联接。类似地,下纵向构件42可以通过拉条、横向构件或支架46彼此联接。纵向构件40、42构造成支承车辆10的部件;例如,上纵向构件42可以支承座椅36,而下纵向构件42可以支承动力系组件15的部件。
参照图2至图11,车辆10的动力系组件15可以是电动动力系组件。更具体地,动力系组件15不包括内燃发动机,而是由以可操作的方式联接至一个或更多个马达的一个或更多个电池提供动力,如本文中进一步公开的。动力系组件15包括至少一个电池50、至少一个马达52、至少一个逆变器54或马达控制单元、前差速器或前齿轮箱56以及后差速器或后齿轮箱58。车辆10的动力系组件15的各种实施方式包括后马达52a和前马达52b。后马达52a通过后差速器58以可操作的方式联接至后地面接合构件14,并且前马达52b可以通过前差速器56以可操作的方式联接至前地面接合构件12。前差速器56和/或后差速器58可以构造为离合器组、行星齿轮组、锥齿轮组、螺旋齿轮组、开式差速器、限滑差速器、可机电或机械锁定的差速器、索尔兹伯里(Salisbury)限滑差速器、正向牵引差速器或者构造成在地面接合构件12、14中的任一者处传递动力或改变扭矩的上述或类似机构的任何变型或组合。例如,离合器可以与前差速器56或后差速器58结合使用和/或代替前差速器56或后差速器58使用,以用于将前马达52b和/或后马达52a与地面接合构件12、14断开联接。这可以有助于提高效率和操作者的定制控制。
可以在于2021年4月16日提交的序列号为17/232,739(代理人案卷号为PLR-00PT-27231.02P-US)的美国专利申请中进一步公开动力系组件15的各部分的各种实施方式,该美国专利申请的全部公开内容通过参引明确并入本文。本公开可以与于2020年4月21日提交的序列号为63/013,272的美国临时专利申请中公开的主动敏捷性系统结合使用,该美国临时专利申请的全部公开内容通过参引明确并入本文。此外,可以在于2020年11月13日提交的序列号为17/098,185(代理人案卷号为PLR-02-29448.02P-US)的美国专利申请中公开车辆10的各个方面,该美国专利申请的全部公开内容通过参引明确并入本文。
前差速器56通过前半轴或前车轴(未示出)以可操作的方式联接至前地面接合构件12,并且后差速器58通过后半轴或后车轴(未示出)以可操作的方式联接至后地面接合构件14。更具体地,前半轴以可操作的方式联接至每个前地面接合构件12的轮毂12a(图1),并且后半轴以可操作的方式联接至每个后地面接合构件14的轮毂14a(图1)。前轮胎12b通常围绕前轮毂12a,并且后轮胎14b通常围绕后轮毂14a(图1),然而,可以使用任何类型的轮胎、履带或其他推进构件。
在各种实施方式中,如在图1至图3中最佳图示的,前马达52b的至少一部分定位在框架组件20的前方。前马达52b由框架组件20的前部部分28支承并且大致定位在转向件38和前悬架组件24的前方。因此,即使不是整个前马达52b,至少前马达52b的中心线也可以定位在前地面接合构件12的旋转轴线中心线的前方。逆变器54可以定位在转向件38的后方和电池50的前方。此外,后马达52a定位在电池50的后方并与后差速器58相邻。后差速器58相对于后马达52a向后延伸并且由框架组件20支承。前马达52b、后马达52a、逆变器54和电池50的至少一部分在纵向方向上彼此对准。此外,如图2至图5中所示,动力系组件15构造成使得后马达52a和前马达52b以及后差速器58和前差速器56分别至少部分地横向对准。以这种方式,后马达52a和后差速器58至少部分地横向对准,并且前马达52b和前差速器56至少部分地横向对准。在其他实施方式中,后马达52a和后差速器58至少部分地彼此纵向对准,并且前马达52b和前差速器56至少部分地彼此纵向对准。
在所述实施方式中,其中,前马达52b定位在框架组件20的前部部分28的前方并由其支承,绞盘可以由框架组件20支承并且定位在转向件38和前悬架组件24的前方。例如,绞盘可以与前马达52b封装在一起。前马达52b可以包括构造成与绞盘操作性地联接的齿轮。绞盘的输出部可以操作性地联接至前差速器56。将前马达52b定位在框架组件20的前方允许框架组件20后方的空间可用于附加部件、例如储存组件,如将在本文中进一步描述的。
在其他实施方式中,前马达52b可以定位在框架组件20的前部部分28的最前端和转向件38的最前端的后方,使得转向件38的大致前方区域可以用于储存或定位各种其他部件。在这些实施方式中,前马达52b可以定位在前地面接合构件12的旋转轴线的后方。例如,散热器和/或充电器可以至少部分地在前悬架24和转向件38的前方联接至框架20的前部部分28。在这些实施方式中,前悬架组件24可以定位在转向件38和/或前马达52b的后方。将悬架组件24定位在前马达52b后面可以有助于降低重心,并且可以增加前悬架组件24的耐用性。在所述实施方式中,前马达52b定位在框架组件20的前部部分28的前方,转向件38的各种构件可以弯折或偏移,以容纳前马达52b。在其他实施方式中,转向件38可以构造为线控转向,转向件38的该构型可以允许前马达52b所需的空间。在其他实施方式中,转向件38可以根据任何已知的方法进行改变或构造,以用于容纳前马达52b和储存其他部件。此外,前差速器56和后差速器58可以偏移,以适应在车辆10内的这种定位。
至少如图1至图4中所示,电池50定位得较低,使得电池50的大部分定位在上纵向构件40下方。说明性地,电池50的上部部分可以与前差速器56和后差速器58的上表面大致纵向对准,使得电池50在车辆10上的竖向范围与前差速器56和后差速器58的竖向范围大致相同,由此将车辆10的这样的较重部件构造在框架组件20的下部以降低重心。电池50可以以这种方式定位,因为在没有内燃发动机和延伸穿过车辆10的中心传动轴的情况下,电池50可以直接支承在下纵向构件42上。在前马达52b和后马达52a独立操作的实施方式中,不需要延伸穿过车辆10并连接前马达52b和后马达52a的传动轴。出于多种原因,电池50在车辆10内相对较低的定位可能是有益的。例如,其可能有助于降低车辆10的重心,这有助于车辆10在运行期间的稳定性。此外,电池50的集中定位允许增加操作者区域34的搁脚空间并且提高车辆10中储存空间的可用性。
图6图示了动力系组件15的后马达52a和后差速器58的实施方式。在使用前马达52b和后马达52a两者的实施方式中,扭矩输出足以使得前差速器56和后差速器58可以各自构造为单速差速器或齿轮箱。如先前所描述的,前差速器56和后差速器58可以包括不同的构型,以实现期望的齿轮减速比。图6图示了通过多个齿轮60a、60b、60c和60d使用螺旋齿轮组将扭矩传递至前地面接合构件12和后地面接合构件14(图1)。齿轮60的构型允许后差速器58内的双减速,以提供例如5:1的齿轮减速比,尽管可以采用多种齿轮减速比、比如6:1或9:1。后差速器58的图示构型可能有助于简化动力系组件15,并且具有降低的噪声输出,降低的噪声输出至少有益于操作者体验。虽然参照后差速器58进行了描述,但是上面描述的构型也可以应用于前差速器56。如先前参照图1所述,前差速器56和后差速器58可以使用提供参照图6所述的益处的其他构型。
与图2至图5中所示及参照图2至图5所述的动力系组件15的各种部件的大致纵向对准不同,动力系组件15的各种部件可以旋转或呈使其竖向支承在框架组件20上的不同的构型,如图7中所示。在图7的说明性实施方式中,前差速器56的一部分定位在前马达52b的前方和其纵向下方。前马达52b安装在前差速器56上并位于下纵向构件42上方,使得前差速器56前方的空间相对开阔。在各种实施方式中,前马达52b可以安装在逆变器54下方,使得前马达52b和逆变器54可以安装为一件式组件,从而进一步减小动力系组件15在车辆10中所占据的空间。前差速器56可以定位在转向件38的前方或后方。
如所图示的,后马达52a在后差速器58上方定位成使得后马达52a与后差速器58至少部分地竖向对准。通过将前马达52b和后马达52a分别在竖向上安装在前差速器56和后差速器58上,沿着车辆10的下纵向构件42的空间可以用于其他部件或车辆10的特定构型。这可能包括为电池50、逆变器54和/或车辆10的任何其他部件增加空间。
车辆10的动力系组件15可能是多种其他构型。例如,图8A和图8B图示了车辆10的动力系组件15的附加构型。在这些实施方式中,动力系组件15包括后马达52a、前马达52b和第二前马达52c。后马达52a定位在后地面接合构件14之间。前马达52b安装在前地面接合构件12的左地面接合构件的轮毂12a上,并且前马达52c安装在前地面接合构件12的右地面接合构件的轮毂12a上。在其他实施方式中,动力系组件15可以包括后马达52a、前马达52b、第二前马达52c和第二后马达,使得前地面接合构件12的每个轮毂12a和后地面接合构件14的每个轮毂14a具有安装在其上的相关联的马达52。将每个马达52安装至相关联的轮毂12a、14a消除了对前半传动轴和后半传动轴的需要。在各种其他优点中,该构型允许前悬架组件24和后悬架组件(未示出)的角度更加灵活。此外,通过使用轮毂12a、12b来安装马达52,可以使用差速马达转向件,并且可以取消单独的电动动力转向单元。
如图8A和图8B中所示,电池50定位在框架组件20下方。如先前所提到的,由于取消了燃烧发动机和纵向延伸穿过车辆10的传动轴,因此可以实现电池50的该构型,否则基于燃烧的动力系组件可能需要燃烧发动机和传动轴。特别地,将电池50相对居中地定位在车辆10中有助于优化搁脚空间的尺寸和位置,从而增加操作者的空间和舒适度。在各种实施方式中,如图8B中具体所示,动力系组件15可以包括定位成彼此相邻并且横向对准的第一电池50a和第二电池50b。虽然示出为定位成彼此横向对准,但是电池50a、50b的各种其他位置也是可能的、比如但不限于纵向对准。在各种实施方式中,动力系组件15可以包括多于两个的电池50a、50b。参照先前描述的用于电池50的构型中的任一构型,构造成在动力系组件15中使用的每个电池50可以包括一个或更多个模块。此外,可以通过车辆10的下侧部或侧部从车辆10移除电池50。因此,电池50可以被移除并用不同的电池替换。这可能有利于允许车辆10的电池50的升级,或者有利于在任一车辆需要增加电池电量的情况下与另一车辆的电池交换。可以通过车辆10的下侧部、顶部、前部、后部、左侧部或右侧部的可移除车身面板来触及电池50。当电池50用于给车辆10供电时,电池50定尺寸成具有足够的电力来给车辆10的工具和附件供电,如将参照图47和图48进一步描述的。此外,电池50可以用于为操作者所使用的小型车辆或大型设备供电。
图9A和图9B图示了车辆10(图1)的动力系组件15的附加构型。具体地,如图9A中所示,动力系组件15包括定位在电池50的前方和框架组件20的前部部分28的后方的前马达52b。在该实施方式中,前马达52b的宽度与车辆10的横向宽度对准。前马达52b的相对于前差速器56的输出部(例如,经由传动轴或另一种合适的连接装置)沿着车辆10的纵向轴线L(图1)对准。如所图示的,在这些实施方式中,前差速器56可以定位在前马达52b的前方。
图9B图示了动力系组件15的附加构型。动力系组件15包括前马达52b,该前马达52b定位成使得前马达52b的至少一部分位于框架组件20的前部部分28的前方。在这些实施方式中,前马达52b的宽度可以沿着车辆10(图1)的纵向轴线L(图1)对准。前马达52b的相对于前差速器56的输出部沿着车辆10(图1)的横向宽度对准。如所图示的,前马达52b定位成沿着车辆10的横向宽度与前差速器56至少部分地对准。
如先前关于图7所提到的,动力系组件15的部件可以相对于彼此竖向安装。如图10中所示,在这些实施方式中,动力系组件15可包括前马达52b、后马达52a、前逆变器54a和后逆变器54b。前马达52b部分定位在前差速器56上方并且邻近于前差速器56,而后马达52a通常定位在后差速器58上方。此外,后马达52a可以安装至后逆变器54b或邻近后逆变器54b。在一些实施方式中,后马达52a和后逆变器54b可以是一件式组件,从而进一步减少车辆10所需的空间和部件。
参照图10,由于前马达52b至少部分地定位在前差速器56的后方并且大致定位在转向件38的后方,前差速器56和转向输入件38前方的区域可以用于储存或安置其他部件、比如安置充电器64。在各种实施方式中,充电器64是3kW充电器或6kW充电器。充电器64将从外部插入式电源、比如充电站接收的AC电力转换成DC电力,以用于给电池50充电。充电器64可以通过车辆10的充电端口从外部插入式电源接收AC电力,如将参照图56进一步描述的。例如,图56图示了充电端口410,该充电端口410构造成接收附接至线缆的插头,该线缆与外部插入式电源、比如充电站联接。插头可以与充电端口410接合以给多用途车辆10的电池50(图4)充电。如所图示的,充电端口410布置在竖向上定位于转向件36的左侧车把下方的水平表面412上。以这种方式,充电端口410没有定位在多用途车辆10的竖向延伸面板上,因此可以减少和/或消除可能积聚在充电端口410附近或充电端口410中的碎屑和灰尘的量,否则这些碎屑和灰尘会损坏充电端口400或者降低充电端口400的效率。此外,充电端口410定位成邻近座椅36和转向件38,与处于不同位置的充电端口相比,这样可以向操作者提供在接近、安装或以其他方式使用多用途车辆10时线缆和插头与充电端口410联接的改进的视觉指示。这可以提供减少在插入时试图操作车辆10的优点。然而,充电端口410在多用途车辆10上可以具有各种其他位置,例如充电端口410可以定位在座椅36和/或转向件38的任一侧以及车辆10的任一车身面板上。此外,如图56中所示的充电端口410的位置和/或车辆10上的任何其他位置可以用于其他充电应用和/或电力应用、比如为附件供电。
图11中图示了动力系组件15的构型的另一实施方式,该实施方式说明了由于取消了原本纵向延伸穿过车辆10的基于燃烧的动力系的发动机和传动轴而在动力系组件15的构型中产生了灵活性。后马达52a和后差速器58支承在动力系组件15的后部部分处。与图8A和图8B的说明性实施方式类似,前地面接合构件12的轮毂12a具有安装在其上的马达。如图11中所示,电池50可以定位在前部部分28处和支承在框架组件20的前部部分28处的散热器66的后方。此外,充电器64可以定位在框架组件20的前方。虽然充电器64被图示为定位在转向件38和框架组件20的前部部分28的前方,但是各种其他部件、比如散热器66也可能定位在转向件38和框架组件20的前方。
图12A公开了动力系组件15的另一实施方式。说明性地,图12A的动力系组件15包括传动装置或齿轮箱70,传动装置或齿轮箱70以可操作的方式联接至后马达52a,并且进一步通过前传动轴74以可操作的方式联接至前差速器56和通过后传动轴76以可操作的方式联接至后差速器58。以这种方式,可以取消前马达52b,然而,在其他实施方式中,除了齿轮箱70之外和/或代替后马达52a,可以包括前马达52b。电池50仍然为操作动力系组件15提供动力,并且马达52a构造成向齿轮箱70提供旋转动力,齿轮箱70然后通过前传动轴74和后传动轴76将旋转动力传递至前差速器56和后差速器58,以用于驱动前地面接合构件12和后地面接合构件14。在一些操作模式中,动力可以被提供至前差速器56或后差速器58中的仅一者,使得车辆10以草地模式、单轮驱动(“1WD”)模式、两轮驱动(“2WD”)模式或三轮驱动(“3WD”)模式操作,而不是以四轮驱动(“4WD”)模式操作。在其中仅包括一个马达52的实施方式中,移除前马达52b可能有益于在车辆10内产生增加的储存空间。在省略前马达52b的情况下,可以省略与前马达52b相关联的半轴,并且车辆10将以两轮驱动(“2WD”)模式运行。如参照后差速器58所描述的,齿轮箱70的传动可以变化以实现期望的齿轮减速比。例如,齿轮箱70内的齿轮可以包括行星齿轮组或螺旋齿轮组,如先前参照图6所描述的。如图12A中所示,车辆10包括充电器64,充电器64定位在转向输入件38的中心线的前方并且由框架组件20的前部部分28支承。齿轮箱70至少部分地定位在马达52b的前方和电池50的后方。齿轮箱70以及前传动轴74和后传动轴76的位置可以在车辆10内变化。例如,马达52a可以直接安装至后差速器58,并且前传动轴74(或后传动轴76)可以从后差速器58向前延伸至前差速器56。在这些示例中,在仅需要一个传动轴的情况下,可以省略后传动轴76(或前传动轴74)。此外,在另一示例中,马达52b可以直接安装至前差速器56,并且前传动轴54(或后传动轴76)可以从前差速器56向后延伸至后差速器58。
虽然前传动轴74和后传动轴76通常图示为U形接头传动轴,但是也可使用传动轴74、76及其相关连接件或接头的其他变型。例如,图12B图示了冠状花键传动轴74’的实施方式,该冠状花键传动轴74’可以与图12A的动力系组件15结合并且可以用于代替前传动轴74或后传动轴76。在各种实施方式中,冠状花键传动轴74’在其中存在一个马达52b(或马达52a)的实施方式中使用并且冠状花键传动轴74’居中地安装以将马达52b(或马达52a)连接至后差速器58(或前差速器56)。此外,传动轴的其他变型可以与动力系组件15结合使用(图12A)。
前差速器56和后差速器58可以是机械部件或系统,并且被配置成以液压、电子或其他方式控制。在一个实施方式中,控制系统/组件60(图13)可以被配置成控制动力系组件15的操作和参数,并且还可以允许操作者选择性地调节车辆10的操作模式。控制系统60可以与动力系组件15的任何先前描述的构型及其变型组合使用。控制系统60包括动力系控制器62。控制器62可以是车辆控制单元,或者可以被配置为仅用于动力系组件15的控制。控制器62以可操作的方式联接至车辆10的各种部件。例如,控制器62以可操作的方式联接至转向件38,以(例如,经由转向件38的位置传感器)接收关于车辆10的转向角度的信息。此外,控制器62以可操作的方式联接至仪表90,以接收来自操作者的与期望的操作条件(例如,1WD、2WD、3WD、4WD、诸如草地模式、再生制动和主动下降制动的操作模式、动力系组件15的安全特征等)相关的输入。控制器62还被配置成将信息传送至仪表90,以将动力系或其他信息提供至操作者。控制器62还以可操作的方式联接至节气门输入端84,以接收来自操作者的期望的功率。控制器62还经由传感器以可操作的方式联接至制动输入端80(例如,手制动器和/或脚制动器)、IMU输入端108(例如,IMU可以与控制器62成一体,或者可以与控制器62分开并电联接至控制器62)和地面接合构件12、14,以理解期望的制动输入、制动偏置以及地面接合构件12、14的位置和速度,从而将车轮速度、横摆和其他信息提供至控制器62。利用这样的输入端,控制器62被配置成提供和接收来自马达52、电池50、前差速器56和/或后差速器58的信息。控制器62还以可操作的方式联接至各种电子附件98,电子附件98可以至少包括充电状态指示灯和/或远程信息处理控制单元(TCU)。例如,控制器62可以将电池50的充电状态提供至充电状态指示灯——充电状态指示灯然后可以显示颜色或值或用于指示当前充电水平的任何其他视觉输出——以及/或者接收来自充电状态指示灯的信息。充电状态指示灯可以与车辆10的前灯或尾灯、定位在车辆10上的灯条、车辆10内或车辆10上任何地方的外部灯显示器和/或上述的组合结合。因此,车辆10可以从车辆10内部或外部通知操作者电池50的充电。此外,控制器62可以被配置成传送或接收来自TCU的信息,以向车辆10和网络传达信息以及传达来自车辆10和网络的信息。以这种方式,操作者可以通过网络从远程装置访问关于车辆10的状态的信息。
图14至图16示出了仪表90的用于显示传送至操作者的信息的显示器或屏幕92上的各种显示输出。如图14至图16所示,仪表90具有指示器94,指示器94可以是仪表90的边框内的光源,定位在仪表90的外周周围,用于指示车辆10的动力系组件15的状态和模式。指示器94可以在操作者启动后瞬时启用,使得操作者可以快速知道车辆10和动力系15处于什么操作状态。如图14所示,指示器94围绕仪表90的整个外周,指示器94用于基于仪表90的编程来指示动力系组件15和车辆10的操作状态。在该说明性实施方式中,该状态指示车辆10被通电,但是动力系组件15未启用。动力系组件15处于未启用可以由处于空档或关闭的后马达52a和前马达52b来限定。在图14的实施方式中,指示器94可以由诸如黑色、暗红色或灰色的颜色来表征以指示状态。但是可以结合任何期望的颜色或色调。附加地,指示器94可以进行脉冲或闪烁以向操作者指示状态。
在其他实施方式中,例如图15所示的实施方式,指示器94可以仅围绕仪器90的外周的上部部分。这可以向操作者指示车辆10被通电并且动力系组件15被通电并以驱动模式或档位启用(例如,车辆10被配置为向前操作)。类似于图14的实施方式,当显示电力状态时,指示器94可以由相关联的颜色例如蓝色表征,但是可以使用任何种类的颜色。例如,指示器94可以用蓝光进行脉冲以指示表示启用的动力系组件的状态。
此外,在图16的实施方式中,指示器94仅围绕仪表90的外周的下部部分。在该示例中,指示器94的这种构型指示车辆10被通电并且动力系组件15被通电并反向操作。类似于图14和图15的实施方式,本实施方式中的指示器94可以由颜色表征,以进一步指示车辆10和动力系组件15的操作状态。例如,这种颜色可以是红色或橙色,但是可以配置任何颜色来使用。附加地,指示器94可以用红色或橙色进行脉冲,并且然后逐渐变暗以指示相关联的操作状态。
如图14至图16所示,仪表90通过显示器92指示车辆10的各种其他信息。例如,显示器92可以包括关于电池50的信息,例如,电池50的充电状态(“SOC”)。电池50还可以包括通过控制器62以可操作的方式联接至仪表90的温度传感器。如图13至图16所示,控制器62可以接收制动输入端80和来自与前地面接合构件12、后地面接合构件14相关联的传感器的信息,以监测车辆10正在行驶的速度。该信息可以被传送至仪表90,使得显示器92显示车辆10的速度。此外,仪表90可以从控制器62接收关于车辆10的运动的方向性、车辆10已行驶的距离以及车辆10正在行驶和/或已经行驶的高度的信息。该信息可以经由转向输入件38的位置传感器和/或地面接合构件12、14传送至控制器62。例如,转向件38可以包括位置传感器,位置传感器监测车辆10相对于北、东、南或西的基本方向行驶的方向,以在仪表90上显示。
在一些实施方式中,仪表90包括用于在显示器92上查看附加信息的操作键或输入端96。以这种方式,显示器92可以不会立即或根本不报告关于车辆10的所有信息,并且可以由用户通过操作键96来改变和/或定制。操作键96可以包括诸如上、下、左和右箭头键的各种方向键以及选择键。操作者可以使用各种其他配置来配置显示器92以报告期望的输出。
附加地,在一些实施方式中并且如图17所示,显示器92可以是触摸屏显示器,使得操作者可以通过直接致动仪表90的显示器92将输入提供至控制器62。以这种方式,操作键或输入端96可以是在显示器92上示出的致动器,并且能够用于触摸屏致动。因此,操作键或输入端96的功能将取决于显示器92上示出哪个选择屏幕。例如,图17示出了可以在显示器92上示出的用于选择针对各个动力系15部件的驱动模式设置和/或特定设置的选择屏幕的示例。说明性地,在显示器92的左侧,车辆10的各种驱动模式可用于选择。例如,第一操作键或输入端96a指示“标准”驱动或操作模式,第二操作键或输入端96b指示“节能”驱动或操作模式,第三操作键或输入端96c指示“岩石爬行”驱动或操作模式,并且第四操作键或输入端96d指示“泥地”驱动或操作模式。此外,第五操作键或输入端96e指示“运动”驱动或操作模式,第六操作键或输入端96f指示“牵引”驱动或操作模式,第七操作键或输入端96g指示“野外”驱动或操作模式,并且第八操作键或输入端96h指示“野外漂移”驱动或操作模式。本文将参照图26A至图26D进一步描述这些驱动模式和相关联的设置中的各个模式和相关联的设置。
仍然参照图17,一旦操作者致动操作键或输入端96a至96d中的一者,就可以选择第九操作键或输入端95i,其被示出为“自定义”键。如显示器92的右侧所示,然后可以向操作者示出与所选择的驱动模式相关联的动力系15的各种设置。在一些实施方式中,操作者可以通过使用操作键或输入端96来自定义动力系15的各种设置。显示器92的上述配置允许操作者高效地与仪表90交互,以将关于动力系15并由此关于车辆10的期望操作的输入提供至控制器62(图13)。显示器92也可以用于指定各种其他设置,例如车辆10的灯、插座、各种电子器件和/或各种附件的功能,并且例如仅呈现图17的选择屏幕。
如先前参照图13所描述的,控制器62可以接收节气门输入端84以在与马达52、电池50、前差速器56和后差速器58进行通信时使用。图18示出了接收节气门或加速器输入端84(图13)以用于通过至少控制器62将期望的功率传送至动力系组件15的各个部件的构型。这允许通过操作者的一只手来控制节气门,并且在各种实施方式中,仅通过操作者的手的拇指来控制节气门,从而极大地增加了操作者可以操作车辆10的容易度。
图18示出了定位在转向件38、更具体地为转向件38的车把上的节气门或加速器致动器86。图18还示出了操作者93,其可以通过使用第一致动器部分88a或第二致动器部分88b中的一者或两者向上或向下推动节气门致动器86来致动节气门致动器86以改变所请求的扭矩和/或操作模式。例如,第一致动器部分88a向下的致动可以使车辆10从向前方向的操作减速到停止状态。一旦车辆10已经停止,第一致动器部分88a的进一步向下致动可以使车辆10沿反向方向操作。第二致动器部分88b向上的致动可以使车辆10沿向前方向操作。节气门致动器86也可以被配置为仅使用一个致动器部分。例如,节气门致动器86可以仅具有用于控制沿一个方向例如向前方向的运动的第一致动器部分88a。在这些情况下,可以结合至少一个致动器,该致动器与节气门致动器86分开,用于选择沿其他方向例如反向方向的操作。第一致动器部分88a和第二致动器部分88b中的一者或两者的配置和功能的其他变型是可能的。
图19和图20分别示出了方向控制器89、89’的各种实施方式,其用于控制沿向前方向或反向方向的操作。如图19所示,方向控制器89可以包括第一致动器部分91a和第二致动器部分91b。在该实施方式中,第一致动器部分91a可以用于控制车辆10的前灯组件或者其他部件或附件。第二致动器部分91b可以用于控制来自马达52(图2)的动力。如所示,将第二致动器部分91b致动到最右侧位置将马达52置于“关闭”模式。在这些实施方式中,“关闭模式”被限定为当车辆10断电时。致动到中心位置使马达52处于“运行”模式,意味着通电。在各种实施方式中,“运行”模式可以被限定为马达52的向前驱动操作状态。第二致动器91b可以被进一步致动到附加的“关闭”位置,使得马达52不再操作。在各种实施方式中,可以改变第一致动器部分91a和第二致动器部分91b的定位及其相关联的操作模式或控制。例如,第二致动器部分91b可以在向右或向左致动时从“关闭”模式转变至沿向前方向的“运行”模式,以及在向右或向左致动时从“关闭”模式转变至沿反向方向的“运行”模式。附加地,第一致动器部分91a可以控制车辆10的各种其他元件。此外,并且仍然参照图19,方向控制器89可以包括第三致动器部分91c,其形式为被配置用于速度/反向超控的输入。第三致动器部分91c还可以被配置成通过编程的致动来改变行驶方向。例如,第三致动器部分91c可以被推动一次,并允许设置向前驱动模式。第三致动器部分91c可以被按住一定量的时间,或者被推动多于一次,以引起反向驱动模式。致动的其他示例是可能的,并且不受本文描述的致动选项的限制。图20示出了方向控制器89’的附加实施方式,该方向控制器89’具有第一致动部分(说明性地,推动按钮85a)、第二致动部分(说明性地,第二推动按钮85b)、第三致动部分(说明性地,第三推动按钮85c)和第四致动部分(说明性地,第四推动按钮85d)。在该实施方式中,操作者93对第一推动按钮85a的致动可以将车辆10置于驻车档位。第二推动按钮85b的致动触发动力系组件15以沿方向方向操作车辆10,而第三推动按钮85c的致动触发动力系组件15以沿向前方向操作车辆10。此外,第四推动按钮85d的致动将动力系组件15置于空档。方向控制器89”的各个推动按钮85的功能可以变化,并且不意味着限于上述功能。
图21示出了具有设置在其上的致动器97的方向控制器95的附加实施方式。如所示,致动器97可以包括用于将车辆10置于各种驱动状态的第一输入端、说明性地为开关99a以及第二输入端、说明性地为开关99b。例如,第一开关99a可以被致动以将车辆10置于向前方向和/或驻车档位。第二开关99b可以被致动以将车辆10置于反向方向和/或空档。此外,在这些实施方式中,第一开关99a和第二开关99b可以用作瞬时开关。换句话说,第一开关99a和第二开关99b的致动是瞬时的,使得在操作者释放第一开关99a和第二开关99b之后,第一开关99a和第二开关99b返回至原始定位。例如,为了在操作期间将车辆10置于向前方向,操作者可以向下推动第一开关99a一次,并且在释放之后,第一开关99a可以返回至原始定位。在致动之后,动力系15被置于沿向前方向的操作中,并且操作沿向前方向保持不变,直到操作者的单独致动。本文将进一步描述各种致动。
第一开关99a的单一致动可以将动力系15置于向前方向,并且更具体地,置于向前操作的“高”模式。在其他实施方式中,向前方向驱动模式的任何变型可以被结合并且通过方向控制器95致动。为了将车辆10置于驻车档位,可以按住第一开关99a,直到动力系15将车辆10置于驻车档位。此外,第二开关99b可以被致动或按压一次,以便将动力系15置于沿反向方向的操作中。操作者还可以按住第二开关99b以将车辆10置于空档。来自致动器97的节气门输入可以被传送至控制器62(图13)以引起车辆10的期望输出。以这种方式,致动器97可以提供用于改变车辆10的驱动模式的快速且容易致动的方法。如所示,方向致动器95还可以包括用于将方向致动器95与转向件38的车把中的一个车把电联接的连接器组件101。虽然被描述为定位在车把中的任一者上,但是方向致动器95可以定位在车辆10的任何不同位置上,例如邻近仪表90(图14)或操作者区域34中的任何位置(例如仪表板)。
虽然主要参照图18的节气门致动器86来描述前述内容,但是这些描述也可以应用于图19至图21的方向控制器89、89’、95。如上所述,节气门致动器86在车辆10上的定位不限于转向输入件38的车把。例如,节气门致动器86可以定位在操作区域34内的任何地方(例如,在车辆10的车身面板(例如,仪表板)上,或者当操作者从座椅36操作车辆10时可触及的任何其他位置)。
此外,参照图60,除了节气门输入端86(图13)之外,控制器62(图13)可以接收来自输入选择器、说明性地为档位选择器400的输入。然而,输入选择器可以接收输入的任何变型,例如,关于车辆10的灯和附件的输入。在说明性实施方式中,档位选择器400可以具有第一输入端402a、第二输入端402b和第三输入端402c。在一个实施方式中,第一输入端402a的致动可以允许动力系组件15(图2)沿向前方向操作车辆10。第二输入端402b可以允许动力系15沿反向方向操作车辆10,以及第三输入端402c的致动可以将车辆10置于驻车档位。档位选择器400还可以允许操作者选择空档位置。在各种其他实施方式中,输入端402可以致动车辆10的各种其他操作。例如,在一些实施方式中,输入端402中的一者可以是反向超控致动。换句话说,输入端402中的一者的致动可以允许动力系组件15仅在低于预定阈值速度或以预定阈值速度、例如以每小时零英里或低于每小时零英里、以每小时一英里或低于每小时一英里、以每小时五英里或低于每小时五英里等操作时反向操作。虽然示出为具有三个输入端402,但是可以有任意数目的输入端402结合到档位选择器400中。
如图60所示,档位选择器400被示出在四个不同的位置。虽然档位选择器400被示出在每个位置中,但是在实施方式中,车辆10可以仅包括一个档位选择器400,并且在该说明性实施方式中的附加档位选择器仅意味着示出档位选择器400的变化位置。然而,所示出的各种位置可以允许在车辆10上提供多个档位选择器或其他输入端,以适应用户对档位、附件、车辆信息、通信和消息、操作模式等的选择。例如,在一个实施方式中,档位选择器400可以定位在位置400a处的右侧车把上,并且紧邻节气门致动器86。位置400a可能是有利的,原因在于操作者需要从节气门致动器86移除致动以致动档位选择器400,因为节气门致动器86和档位选择器400a将由右侧车把上的同一只手致动。替代性地,在另一实施方式中,档位选择器400可以定位在转向件38的左侧车把上的位置400b处。在其他优点中,当期望节气门致动器86与档位选择器400的输入端402中的一个输入端同时或几乎同时(例如,小于两秒或小于一秒)被致动时,位置400b可能是特别有益的。例如,当操作具有雪犁的车辆10时,这可能是期望的,使档位选择器在第一手柄上并且节气门在不同的第二手柄上可以有助于或者更容易地控制从向前方向到反向方向的转变。在其他实施方式中,档位选择器400可以不定位在转向件38上,但是可以定位在车辆10的车身面板上。例如,在车身面板404上的座椅36的一侧的位置400c处示出了档位选择器400,车身面板404通常可以结合换档杆406(例如,与具有手动操作换档杆的车辆、比如内燃发动机ATV相比)。此外,档位选择器400也可以在纵向上定位在座椅36的前方。例如,如所示,档位选择器400在位置400d处,该位置是车辆10的座椅36的纵向正前方和显示器90的纵向正后方。在其他优点中,位置400d可以提供的优点是,在车辆10的操作期间操作者容易触及,并且/或者与其他位置的档位选择器相比,所选择的档位的视觉指示对操作者来说可以更清楚地可见。虽然图60示出了档位选择器400的四个示例性布置,但是也可以结合档位选择器400的各种其他位置和/或任何其他输入装置。
如前所述,控制系统60(图13)被配置成调节动力系组件15的各种参数,并且至少部分地控制车辆10的操作。虽然将主要参照图2至图7的车辆10和动力系组件15来描述图20至图23的方法,但是对车辆10和动力系组件15的其他实施方式、比如在图8A至图12B中描述的那些实施方式进行修改和一起使用的图22至图25的方法也在该范围内。
图22示出了用于通过操作者请求的节气门输入端84的致动来确定牵引扭矩请求102的方法100。方法100允许单踏板驾驶,因为节气门或加速器输入端84可以提供有助于牵引扭矩请求102的正扭矩请求或负扭矩请求。如图22所示,输入可以具有“开”或“关”的选项的用户选择输入103,指示操作者是否想要使用方法100操作来进行单踏板驾驶。如果选择“开”,则将加速器位置104和车辆速度106经由至少节气门输入端84(例如,加速器踏板或加速器致动器86)传送至控制器62,以及将基于来自逆变器54的马达速度反馈的车轮速度和方向传送至控制器62。控制器62可以通过低通滤波器处理加速器位置输入104。控制器62可以进一步处理加速器位置104以确定基本速度请求。控制器62和/或与控制系统60相关联的其他控制器可以是比例积分微分(“PID”)控制器,以提供基本扭矩请求。
在各种实施方式中,在通过PID控制器处理之前,加速器位置104也用于得出加速器位置变化率。该加速器位置变化率与所输入的车辆速度106一起经过处理。来自该处理的输出可以提供间歇扭矩加法器以考虑加速器位置104的变化率。间歇扭矩加法器与基本扭矩请求相加,以提供牵引扭矩请求102的最终输出。另外参照图13,牵引扭矩请求102然后可以被传送至动力系组件15的部件,用于在地面接合构件12、14处输出期望的扭矩以及/或者调节为车辆10的操作而配置的其他参数。
图23示出了用于操作车辆10以提供后扭矩请求112的输出的方法110。将参照图1至图5和图13大致描述方法110。如所示,将基本后扭矩请求114和脚制动压力116(例如,经由至少一个制动输入端80,其可以是脚踏板)传送至控制器62。从制动踏板82的致动传送脚制动压力116,制动踏板82包括压力传感器,该压力传感器在操作上联接至用于模拟操作者的制动感觉的空载液压系统。包括制动踏板82和压力传感器允许移除后制动组件,这可以降低制造车辆10的成本。由操作者施加至制动踏板82的压力充当至少后马达52a的扭矩请求减速器。脚制动压力116的输入经过处理,并且然后从基本后扭矩请求114中减去,以提供后扭矩请求112的输出。然后,控制系统60输出后扭矩请求112,以基于脚制动压力116和基本后扭矩请求114来控制地面接合构件12、14处的扭矩。此外,在这些实施方式中,节气门致动器86和脚制动踏板82可以同时致动,这允许骑行者通过减少后扭矩将扭矩偏置至前地面接合构件12。当导航某一地形、比如下降时这可能是有益的。在一些实施方式中,前制动组件和/或后制动组件可以从地面接合构件12、14移除,并且相反,例如在其中马达52定位在轮毂12a、14a中的全部或一些处以独立控制在相关联的地面接合构件12、14处的扭矩的实施方式中,通过马达52控制在地面接合构件12和/或14处的扭矩。
图24示出了用于通过双马达扭矩分配策略操作车辆10,以将扭矩请求122提供至前地面接合构件12,以及将扭矩请求124提供至后地面接合构件14的方法。方法120允许控制车辆10的后地面接合构件12与前地面接合构件14之间的扭矩分配的比率,这对于某些地形、操作速度或诸如犁地或牵引的操作目的可能是特别有利的。牵引扭矩请求136指示总扭矩请求,而与偏置选择134结合的输入用于将牵引扭矩请求136分成前扭矩请求122与后扭矩请求124之间的期望分数,如本文将进一步描述的。
如图24所示,将加速器变化率126传送至控制器62。该值经过各种处理并与运动输入128相加。可以提供各种其他输入,比如实用输入138、偏置选择输入134以及牵引扭矩请求136。此外,可以将其他值比如正常输入130和自定义输入132传送至控制器62。如所示,加速器变化率126、“运动”模式128、“实用”模式138、“正常”模式130和“自定义”模式132的输入与偏置选择134结合,并与牵引扭矩请求136一起处理,以有助于前扭矩请求122、后扭矩请求124的输出。各种预设操作模式或特性(例如,标记为“正常”130、“运动”128和“实用”138的操作模式)的输入可以指固定的后扭矩偏置百分比。这些可以作为控制系统60的软件内的预设来呈现。“运动”模式128还可以由加速器变化率126补充,以增加操作者对车辆10的操作的控制。“自定义”模式132可以是例如由操作者经由显示器编程的输入百分比。偏置选择134输入允许根据操作者的期望向前地面接合构件12或后地面接合构件14瞬间增加扭矩。向车辆10的后马达52a或前马达52b传送更多或更少扭矩的灵活性允许操作者在车辆10的期望操作中增加变化,同时仍然保持适当的功能和控制。方法120并不意味着是限制性的,并且控制系统60可以使用各种其他输入和/或处理方法来输送前扭矩请求122和后扭矩请求124。在一些实施方式中,上述输入中的仅一些输入用于处理和输出前扭矩请求122和后扭矩请求124。
图25示出了用于独立控制到后马达52a和前马达52b的制动扭矩的方法140。如前所述,这种独立控制可以提供各种好处,这些好处可以包括但不限于在下降时对车辆10的高级控制,并且特别是防止前地面接合构件12和后地面接合构件14的锁定。如所示,方法140提供两个输出值,包括前后扭矩请求142和后扭矩请求144。将车辆俯仰146、后马达速度148和前马达速度150传送至控制器62并用作锁止预防功能152。附加地,提供车辆横摆率154以输出到横摆校正功能156中。将制动扭矩请求158附加地传送至控制器62。锁止预防功能152接收前马达速度150、后马达速度148和车辆俯仰146的输入,并输出由控制系统60处理的用于前扭矩请求142和后扭矩请求144的值。锁止预防功能152和横摆校正功能156两者附加地有助于偏置调节,该偏置调节例如在乘法器功能中与制动扭矩请求158一起被处理。然后用锁止预防功能152处理该输出以提供后扭矩请求144。类似于参照图22至图24描述的方法,上述输入和处理并不意味着受到限制,并且其变型可以用于产生前扭矩请求142和后扭矩请求144。
改变输入的值可以允许在后马达52b和前马达52a之间进行更可控和个性化的扭矩分配。这些输入可以在车辆10的每次使用期间根据期望的和当前的应用而变化。例如,操作者可能期望后马达52a与前马达52b的扭矩比率为80比20,以用于车辆10更容易的下车和漂移功能。在其他示例中,操作者可能期望后马达52a与前马达50b的扭矩比率为50比50。在各种其他示例中,操作者可以使用车辆10来用于犁地或其他目的,这使得车辆10前部的重量更大,并且因此操作者可能期望后马达52a与前马达52b的扭矩比率为30比70。所提供的比率是示例,并且不旨在限制本公开。使用当前公开的实施方式可以实现后马达52a与前马达52b的各种扭矩比率。
动力系组件15的上述部件在车辆10的操作中允许灵活性和定制化。如本文将参照图26A至图26D所描述的,车辆10还可以具有各种预定的和/或预编程的驱动模式350a至350d,其提供传动系配置、转向辅助设置、节气门映射或灵敏度、以及/或者再生制动设置,用于与控制器62(图13)的各种输入结合使用以操作车辆10。传动系配置可以限定要在前马达52b(图2)与后马达52a(图2)之间并由此在前地面接合构件12与后地面接合构件14(图1)之间分配的扭矩偏置的能力。在以下关于每个驱动模式350a至350d的变化的传动系配置的描述中,可以分配至前马达52b和后马达52a的可变扭矩偏置的水平将被限定在0%与100%之间的范围内,其中该分配的近似百分比由键352指示。虽然本文将参照各种驱动模式描述特定的可变扭矩偏置百分比,但是任何百分比的动力都可以被输送至地面接合构件12、14中的任一地面接合构件以实现给定的驱动模式。附加地,虽然百分比在本文中被描述为特定值,但是这些百分比可以是近似值。此外,如图26A至26D所示并且更特别地在键352中,还将指示后接合构件12和前接合构件14(图1)的每个车轴的“锁定”或“解锁”状态。在被“锁定”的状态下,指定前车轴或后车轴上的每个地面接合构件12、14以相同的速度旋转。
对于本文描述的驱动模式,还将标识转向辅助设置。转向辅助可以由标度上示出的各种定性水平来限定,其可以包括低设置、中性设置或高设置。转向辅助可以被限定为响应于来自操作者的转向输入的转向输出比例。例如,在具有被描述为中性的转向辅助的配置中,转向输出(即,车辆10的方向变化)可以与操作者对转向件38的转向输入成正比。换句话说,转向输入可以以近似1的比率与转向输出成比例。当转向辅助被描述为低时,操作者可能需要引起更大的转向输入,以便在转向中获得设定的输出。换句话说,输入可以被描述为通过小于1的比率与转向输出成比例。此外,在具有被描述为高的转向辅助的配置中,操作者可能需要较少的输入来获得期望的设定转向输出。换句话说,输入可以被描述为通过大于1的比率与转向输出成比例。
由标度上示出的定性水平指示的节气门灵敏度可以被限定为表现根据节气门致动器的致动(即,节气门致动器86(图18)的致动)的节气门输出所需的响应时间的一般水平。更具体地,与稳定的节气门灵敏度相比,积极的节气门灵敏度指示节气门输出具有更短的响应时间,使得节气门致动器86(图18)的致动引起动力系15的快速和积极的响应。中性节气门灵敏度可以是通常在积极水平与稳定水平之间的水平。
最后,将参照每个驱动模式描述再生制动设置。由标度上的定性水平指示的再生制动可以描述为软、中性或硬,这指示制动反馈或响应于操作者致动制动器而提供的负扭矩水平。例如,软再生制动可以引起制动器更稳定和更慢的响应(即,车辆10可以缓慢减速),而硬再生制动可以引起制动器的立即响应(即,车辆10可以快速制动)。本文将参照图26A至图26D描述这些驱动模式350a至350d中的各种驱动模式。然而,驱动模式350a至350d仅作为示例提供,并且各种其他预设配置可以结合到车辆10的操作中。
图26A是示出第一驱动模式350a、说明性地为“卡住模式”的示意图。当车辆10卡在泥地或各种其他状况时,操作者可以选择驱动模式350a。如所示,在驱动模式350a下,前差速器56和后差速器58两者可以被锁定,使得可变扭矩偏置的标度354a近似为100%。此外,前地面接合构件12的前车轴可以处于锁定状态,而后地面接合构件14的后车轴可以处于锁定状态。此外,在驱动模式350a中,转向辅助的标度356a可以表现出中性设置,使得转向输出与操作者的转向输入成正比。附加地,如图26A所示,在标度358a上节气门灵敏度可以示出为设置在稳定设置,使得节气门输出和车辆10对节气门致动器(即,节气门致动器86)的致动的响应是稳定的。最后,当车辆10在驱动模式350a下操作时,再生制动可以处于中性设置,如在标度360a上所示。附加地,在一些实施方式中,在驱动模式350a中,车辆10可以具有强加于其上的速度限制。例如,车辆10不能以高于近似每小时15英里的速度操作。
现在参照图26B,示意性地示出了附加驱动模式350b,其可以是车辆10的“运动模式”。驱动模式350b可以意味着在车辆10以高速度行驶时优化车辆10的操作。如所示,传动系可以被配置成使得对于前差速器56和后差速器58两者,可变扭矩偏置在近似75%处,如在标度354b中所示。以这种方式,将动力提供至前马达52b和后马达52a两者。此外,前地面接合构件12的前车轴可以处于解锁状态,而后地面接合构件14的后车轴可以处于解锁状态。此外,转向辅助可以被配置成使得其具有高水平的转向响应,如在标度356b上所示。附加地,节气门灵敏度可以设置为积极的,如在标度358b上所示。以这种方式,可以在操作者的节气门输入之后立即表现出车辆10的节气门输出。最后,标度360b示出了再生制动的软水平,使得对制动的响应是车辆10的缓慢停止。
现在参照图26C,示出了附加的预设驱动模式350c,其可以被限定为“野外模式”。驱动模式350c可以主要在车辆10在野外或其他不平坦的地形上操作时使用。当在驱动模式350c下并且如在标度354c中所示,前差速器56可以具有近似50%的可变扭矩偏置,而后差速器58可以具有近似100%的可变扭矩偏置。以这种方式,将动力输送至前马达52b和后马达52a。此外,前地面接合构件12的前车轴可以处于解锁状态,而后地面接合构件14的后车轴可以处于锁定状态。这样,车辆10以两轮驱动(“2WD”)操作。此外,转向辅助可以被限定在中性水平,如在标度356c上所示。附加地,在驱动模式350c下,标度358c示出节气门灵敏度水平为积极的。最后,如在标度360c中所示,再生制动设置在中性水平。
图26D示出了附加的驱动模式350d、说明性地为“车场模式”或“节能模式”。当在该模式下操作时,前差速器56和后差速器58可以在解锁配置中致动前地面接合构件12和后地面接合构件14。此外,前差速器56可以具有近似0%的可变扭矩偏置。以这种方式,输送至前马达52b的动力最小,然而输送至后差速器58的动力。后差速器58可以具有近似75%的可变扭矩偏置。如所示,前地面接合构件12的前车轴可以处于解锁状态,而后地面接合构件14的后车轴可以处于解锁状态。此外,在驱动模式350d下,转向辅助可以被设置为低水平,如在标度356d处所示。如在标度358d处所示,节气门灵敏度可以配置在稳定水平。此外,在驱动模式350d下,再生制动可以设置在软水平。最后,当在驱动模式350d下操作时,可以对车辆10施加速度限制。例如,车辆10不能以高于近似每小时25英里的速度操作。
此外,在一些实施方式中,操作者可以创建可以存储在控制器62(图13)内并由操作者选择的自定义驱动模式。前差速器56和/或后差速器58可以被选择成具有在0%至100%范围内的可变扭矩偏置。附加地,转向辅助可以被调节为具有在低与高之间的设置。此外,节气门灵敏度可以在稳定与积极之间调节,并且再生制动可以设置在软设置与硬设置之间。然而,一些设置可能强制驱动模式进入另一预设设置。例如,如果前差速器56和后差速器58都处于锁定配置中,则车辆10将被强制进入图26A的驱动模式350a。上述驱动模式仅作为示例呈现,并且车辆2可以使用各种其他驱动模式。
操作者可以通过仪表90的显示器92(图14)选择上述预设驱动模式中的任一驱动模式。例如,并且如本文前面所述,显示器92可以是触摸屏显示器,以便于在显示器92上致动方向。在这些实施方式中,显示器92可以允许操作者可视化每个驱动模式以及与每个驱动模式相关联的指定设置,并允许操作者选择期望的驱动模式。在一些实施方式中,车辆10可以附加地包括定位在车辆10的转向件38(图2)上的针对驱动模式的致动器。在这些实施方式中,致动器可以具有对应于每个预设驱动模式的输入端(例如,按钮或开关),并且操作者可以调节致动器以选择期望的驱动模式。
如前所述,车辆10的动力系组件15的部件在布局和配置上具有灵活性,这可以为车辆10上的储存提供增加的区域。例如,这些物品可以包括但不限于冷却器、工具、设备、个人电子产品和衣服。具体地,取消非电动车辆所需的燃烧发动机和传动轴可以有助于车辆10内用于优化储存的可用空间。例如,当取消发动机时,不再需要油箱,并且因此,通常由油箱占据的区域可以提供附加的车辆10储存。本文将描述用于优化车辆10内的可用空间的储存组件的各种实施方式和构型。以下示例并不意味着受到限制,并且以下组件的变型在本公开的范围内。
图27图示了结合储存组件160的动力系组件15的侧视图。如所图示的,车辆10包括至少部分由前框架28限定的前端部300、中间部分302和至少部分由后框架26限定的后端部304。前端部300可以被限定为在车辆10的最靠前部分与转向件38之间纵向延伸的部分。中间部分302可以被限定为车辆10的从转向件38向后纵向延伸并延伸至座椅36的后部范围的部分。车辆10的后端部304可以被限定为车辆10的从座椅的后部范围延伸至车辆10的最靠后部分的部分,并且包括后悬架组件167。如先前大致参照图2至图11所描述的,动力系组件15包括定位在电池50和逆变器54后方的后马达52a。如所图示的,燃烧发动机和在车辆10内纵向延伸的传动轴的取消使得留出车辆10的位于中间部分302内的下部区域,该下部区域可用于电池50的定位。储存组件160包括主储存隔室163,该主储存隔室163大致定位在电池50、后马达52a、前马达(未示出)和接地接合构件12、14的上方以及座椅36(图1)的下方。在该实施方式中,储存组件160大致沿着车辆10的纵向中心线L延伸。附加地,储存组件160的一部分可以从前悬架组件24和转向件38向前延伸到车辆10的前端部300中,并由框架组件20的前部部分28支承。储存组件160包括允许从车辆10外部进入主储存隔室163内部的前开口162。此外,储存组件160的一部分从后悬架组件167向后延伸到车辆10的后端部304中,并由框架组件20的后框架部分26支承。储存组件160包括允许从车辆10的外部和后部进入主储存隔室163的内部的后开口164。前开口162和后开口164包括用以处理储存组件160的内部容积的门或覆盖面板,然而,如果工具的长度比储存组件160的长度更长,则门可以保持打开,使得工具可以延伸穿过前开口162和后开口164。前开口162和后开口164可以在高度或宽度上变化。在这些实施方式中,通过前开口162进入储存组件160的通路形成了通向储存组件160的可选前穿过部,该储存组件160然后可以延伸穿过车辆2的前端部300、中间部分302和后端部304中的一者或更多者。附加地,储存组件160可以被密封成使得来自主储存隔室163内的附件或储存组件160的任何其他部分的任何溢出或泄漏保留在其中,并且不会溢出到动力系组件15上。储存组件160的沿着车辆10的至少整个长度延伸以及在前端部300、中间部分302和后端部304中具有储存组件160的一部分的能力允许容纳大范围的待储存的物品,包括长度可能比车辆10的长度更长的物品。物品可以包括但不限于例如耙、木板或栅栏柱。附加地,储存组件160允许储存下述物品或工具:这些物品或工具可以在一端具有不配装在储存组件160内的附件或形状。工具仍然可以通过在前开口162的前端部或后开口164的后端部处伸出到车辆10的外部来容纳。在这些实施方式中,在车辆10的长度内容纳较大物品的能力可以减少对拖车或车辆10的附加储存附件的需要。在一些实施方式中,即使工具延伸穿过储存组件160并伸出前开口162和/或后开口164,附加附件例如拖车或附加储存附件仍然可以联接至车辆10的前侧部或后侧部。
图28图示了储存组件的附加实施方式,该储存组件可以与图27的主储存隔室163结合使用,或者可以代替储存组件160使用。如所图示的,储存组件160沿着车辆10的长度纵向延伸,并且包括前开口162和后开口164。如所图示的,前开口162可以通过打开前门、覆盖件或面板166进入,并且后开口164可以通过打开后门、覆盖件或面板168进入。储存组件160可以包括大致定位在后地面接合构件14上方的右后部部分170和左后部部分172,右后部部分170和左后部部分172可以通过枢转或移除右后门174和左后门176进入。这为储存组件160提供了附加的可进入性。类似的左右隔室或部分可以邻近前开口162设置,并被门166隐藏。储存组件160的任何部分可以构造成具有模内槽,模内槽在储存组件160内延伸以便容纳用以将储存组件160分隔成单独的隔室的分隔器。例如,图29图示了以虚线示出的槽175,在该槽175中,分隔器可以结合到储存组件160中。虽然图示为具有四个槽175,但是储存组件160可以具有任何数目的槽175,以用于将储存组件160分隔成各种部件。此外,槽175可以仅沿着储存组件160的一部分或沿着整个储存组件160分布。在一些实施方式中,用于与槽175接合的分隔器可以是可移除的,使得分隔器可以由操作者容易地定制,以优化储存组件160内的间距。例如,图29A图示了储存组件160的一部分,其具有模制到储存组件160中的槽175,槽175可以接纳用于将储存组件160分隔成各种隔室的可移动分隔器177。
此外,储存组件160的至少一部分在座椅36下方延伸。在一些实施方式中,储存组件160包括操作者区域储存部171,该操作者区域储存部171定位在座椅36的至少一部分前方和转向件38下方。特别地,操作者区域储存部171的至少最靠前部分定位在座椅36的前部范围的前方,而操作者区域储存部171的最靠后部分可以定位在座椅36的前部范围的后方。以这种方式,操作者区域储存部171的一部分可以与座椅36的一部分竖向对准,该操作者区域储存部171的一部分类似于储存组件160的一部分,该储存组件160的一部分也与座椅36的一部分竖向对准。操作者储存部171可以是敞开的或用铰接门173固定,以用于确保将物品保持在内部。操作者储存部171提供了车辆10的操作者可以容易地从座椅36触及的益处,因为该操作者储存部171至少部分地定位在座椅36的前方,并且因此可以是电子器件、个人装置等的理想的干燥储存位置。此外,操作者储存部171可以设置成具有流体紧密密封,使得可以结合附件,包括例如USB端口和/或用于将电子器件或个人装置保持在操作者储存部171内的固定机构。以这种方式,操作者储存部171可以是防水的。然而,储存组件160的任何隔室可以是密封的和/或防水的,以确保对储存在其内的物品的保护。
图29图示了通过使座椅36向上和向前枢转来进一步进入储存组件160。如所示出的,座椅36被大致向上并朝向车辆10的前部拉动以安置在向上或升高位置中。座椅36可以通过座椅36的背侧部上的附接机构枢转。然后,操作者可以容易地触及用于将座椅36从锁定位置(该锁定位置确保座椅36在操作者就座时保持静止)释放的闩锁或类似机构,该闩锁或类似机构允许座椅36然后向前枢转以进入主储存隔室163的中央(本体)部分178。与储存组件160的选定部分相关联的多个进入点或门允许操作者仅进入储存组件160的所需部分,而不需要打开整个储存组件160。例如,操作者可以将期望的附件放置到储存组件160的右后部部分170中,并且通过仅打开右后门172而不需要移除前门166、后门168、左后门174或座椅36来触及这些附件。附加地,如从图29可以明显的是,门168可以用作货物延伸器,并且更特别地,用作储存床式延伸器,以支承延伸到储存组件160外部的工具和/或附件。附加地,在一些实施方式中,储存组件160可以构造成具有用于支承储存组件160内的货物的附加储存部或附件。例如,储存组件160可以补充有软袋、分隔器、冷却器套筒和/或冷却器。此外,储存组件160的部分可以具有设置在其内的抽屉,并且上述门中的任何门可以是抽屉门,使得操作者可以拉出储存组件160内的一个或更多个抽屉。例如,如图29B中所图示的,储存组件160可以包括定位在储存组件160的后部部分处的抽屉169,并且后门168可以用作抽屉门,该抽屉门可以由操作者拉出以用于进入到储存组件160的抽屉169中。如所图示的,抽屉169可以包括接纳在槽175(图29A)内的用于将储存组件160的抽屉169进一步分隔成多个隔室的多个分隔器。此外,在本公开的范围内,仅包括储存组件160的上述部分中的一些部分以及门,或者结合更多的储存部分和相关联的门和/或面板,以用于储存附件和提供通路。
图30图示了用于容纳储存组件160’的替代实施方式。储存组件160’在框架组件20的上纵向构件40下方和各种动力系组件15的构件比如电池50、马达52和逆变器54上方延伸。如所图示的,框架组件20包括铰接部分161,该铰接部分161可以向上枢转以提供通向储存组件160’的通路。与图29的储存组件160相反,储存组件160不延伸穿过框架组件20的整个前部部分28和后部部分26,并且可以仅在车辆10的中间部分302内延伸。以这种方式,从储存组件160’至车辆10外部的开口是不必要的。尽管在各种实施方式中,可以存在可选的后穿过构件165来容纳较大的工具和/或附件。储存组件160’定位的变化也是可能的。附加地,单独的储存部分可以添加至车辆10,以用于附加的前储存选项和/或后储存选项,单独的储存部分的示例将参照图31至图49进一步描述。
图31图示了车辆10和动力系组件15的具有前储存箱180的部分。前储存箱180可以定位在车辆10的前端部300处。在各种实施方式中,车辆10可以不需要前散热器,这可以留出可用于前储存箱180的空间。如图31所示,省略或改变诸如充电器64和前马达52b之类的其他动力系组件部件的位置也可以留出可用于定位前储存箱180的空间。前储存箱180由车辆10的框架20的前部部分28支承,并在竖向上定位在前马达52b和逆变器54上方。车辆10的操作者可以使用前储存箱180来存放各种附件、包括但不限于冷却器、工具和设备。
图32至图34图示了用于车辆10的附加储存部和/或附件解决方案。具体地,图32图示了具有附接至前保险杠182的右侧和左侧的电磁体组件184的车辆10。电磁体组件184用于将至少一个附件190连接至车辆10的前部,并通过车辆10的电池50供电。在图32的说明性实施方式中,附件190是雪犁。如图33至图35中最佳图示的,电磁体组件184包括联接至前保险杠182的第一侧部的致动器186、从致动器186向后延伸的线束189以及联接至前保险杠182的第二侧部的腔188。致动器186接纳锁定销194,该锁定销194被弹簧加载在致动器186内。前保险杠182具有开口(未示出),该开口构造成与腔188的开口187对准。如图35中所图示的,前保险杠182的开口和腔188的开口187被构造成用于在锁定销处于伸出位置时接纳锁定销194。图35的实施方式图示了电磁体组件184在任何致动之前的定位。当被致动时,致动器内的电磁体通过操作者致动被启用(接通)。这可以通过转向件38或仪表90上的操作键或输入端或通过远程装置比如遥控器或控制式智能钥匙(control fob)启用。当致动器186内的电磁体接通时,电磁体将锁定销194拉动到致动器186中,使得锁定销194不从前保险杠伸出到腔188的开口197中,从而进入到释放位置中。该释放位置在图34的实施方式中被图示。当与附件190、例如雪犁结合操作时,电磁体组件184开始于图35的伸出位置。附件190包括延伸部分192,该延伸部分192包括开口193。开口193构造成用于与腔188的开口187和前保险杠182的开口(未示出)对准。一旦操作者致动致动器186以启用各种电磁体,锁定销194便缩回。雪犁的延伸部分192然后插入在腔188内,使得附件190的开口193与开口187对准。一旦对准,电磁体便可以被停用以释放锁定销194,使得弹簧偏置使锁定销184延伸穿过附件190的开口193和腔188的开口187。电磁体的停用可以通过释放操作键或输入端、致动单独的操作键或输入端来完成,或者在预定的启用时间被编程的情况下自动完成。虽然参照定位在前保险杠182上的电磁体组件184来描述,但是电磁体组件184可以定位在前保险杠182和/或车辆10的其他部分上的其他地方。以这种方式,诸如雪犁190之类的附件190可以固定在前保险杠182上并由车辆10牢固地支承。尽管参照雪犁进行描述,但是附件190可以是操作者支承在车辆10的前部上的任何合适的延伸部、比如车辆防护装置或储存组件。
现在转向车辆10的后部,在图36至图49中图示了用于车辆10后部处的附加储存部的附加实施方式。首先转向图36至图37,提供了后储存组件200的实施方式。后储存组件200可以定位在车辆10的后端部304处。在各种实施方式中,后储存组件200通过可以从位于2100Hwy.55,Medina,MN 55340的Polaris,Inc.获得的Lock&(锁定和/>)系统附接至车辆10,该Lock&/>(锁定和/>)系统比如在2020年7月24日提交的且标题为“ARTICLE MOUNTING SYSTEM FOR AVEHICLE(用于车辆的物品安装系统)”的美国专利申请公开No.63/056,201中所示,该美国专利申请公开的全部公开内容通过参引明确地并入本文。但是用于固定后储存组件200的其他闩锁或附接机构是可能的。后储存组件200包括用于储存工具或附件的左侧部分202、中央部分204和右侧部分206。如图37所图示的,左侧部分202具有覆盖件或门203,中央部分204具有覆盖件或门205,并且右侧部分206具有覆盖件或门207。每个覆盖件203、205、207可以铰接成使得每个覆盖件203、205、207可以被打开,以用于分别独立地进入后储存组件200的左侧部分202、中央部分204和右侧部分206。附加地,在各种实施方式中,后储存组件200或者左侧部分202、中央部分204或右侧部分206可以是热电冷却器,并用作便携式冰箱或食物加温器。在各种实施方式中,中央部分204用作冷却器。中央部分204可以具有基于操作者偏好的编程温度。该温度通过定位在后储存组件200的外表面上的控制面板208进行编程,或者控制面板208可以可操作地联接至仪表90,使得操作者可以从操作者区域34控制温度。在其他实施方式中,左侧部分202和/或右侧部分206可以用作冷却器或加温器。控制面板208包括用于控制参数的耐候和防水的输入端,参数包括但不限于中央部分204的温度。这为储存在后储存组件200内的附件提供了附加保护,这在储存食物或饮料时可能是特别有利的。在各种实施方式中,左侧部分202、中央部分204和右侧部分206中的每一者分别能够被锁定和解锁。其可以构造成具有蓝牙锁定,如将参照图52进一步描述的。当中央部分204作为冷却器操作时,中央部分204包括用于联接至车辆10的电源插座以给冷却器供电的电插头。在一些实施方式中,中央部分204包括电源板,如将参照图50和图51进一步描述的。在各种实施方式中,后储存组件200包括用于增加车辆10的乘客的舒适性的可选座椅靠背209。虽然参照车辆10的后部描述了图36和图37的实施方式,但是与后储存组件200的实施方式相似的实施方式可以定位在车辆10的前端部300处,并且与参照图31所图示和描述的前储存箱180结合使用或者代替前储存箱180使用。
本文中所描述的储存部分可以与车辆10一起使用,使得前端部300包括与中间部分302的储存部分和后端部304的储存部分分开且不同的储存部分。在其他实施方式中,所描述的各种储存部分中的任何储存部分、比如储存组件160可以在前端部300、中间部分302和后端部304中的一者、两者或全部三者之间延伸。例如,储存组件160可以仅在后端部304与中间部分302之间是连续的,并且车辆10可以在前端部300处包括单独的储存部分。
图38至图42图示了用于提供储存和附接选项的附加实施方式,储存和附接选项用于在车辆10的后部上承载附件。具体地,车辆10可以包括附接至车辆10的后部的后保险杠210。后保险杠210包括用于将后保险杠210附接至车辆10的框架20的第一支架216a和第二支架216b。第一支架216a和第二支架216b各自包括用以将后保险杠210固定至车辆10的两个开口218。后保险杠210还包括杆212和管214,杆212和管214构造成用于支承各种附件220、比如但不限于耙220a和铲220b。在各种实施方式中,并且如图39中最佳图示的,后保险杠210还包括用于固定附件220的可移除带224。如图42中最佳图示的,支承支架222可以安装至杆212,以用于支承附加附件220。在说明性实施方式中,可以支承相机220c。在各种其他实施方式中,支承支架222可以支承灯具。附加地,如图40中最佳图示的,后保险杠210可以与先前描述的储存组件中的任何储存组件组合使用。例如,储存组件160可以纵向地定位在车辆10内。当将储存组件160与后保险杠210结合使用时,可以有益的是,移除管214和可移除带224以提供通向储存组件160的开口、比如储存组件160的后开口162(图27)的通路。在各种其他实施方式中,储存组件160’可以与后保险杠210结合使用。基于期望的操作者用途,要在后保险杠210中使用的支承支架222、杆212和管214的变型也在本公开的范围内。虽然图38至图42的实施方式是参照车辆10的后部来描述的,但是图32至图34的前保险杠182可以构造成用于与车辆10的前端部300处的后保险杠210的用途类似的用途。
图43至图49图示了用于增加车辆10的储存的附加实施方式。具体地,车辆10被图示为具有货物组件或拖车组件230,该货物组件或拖车组件230具有用于在车辆10的后端部304处支承货物组件230的地面接合构件232。货物组件230是车辆10的单独延伸部,该单独延伸部附接至车辆10的后部,如图44所图示的,其中,货物组件230沿箭头A的方向附接,以用于附接至车辆10的后部。具体地,货物组件230包括具有多个附接点260的货物组件框架240,其中,货物组件230可以可移除地联接(例如,螺栓连接)至车辆10的框架20。货物组件230还可以包括用于被车辆10的牵引挂接件接纳器264接纳的延伸部262。使用用于将货物组件230附接至车辆10的框架20的各种其他附接方法也在本实施方式的范围内。以这种方式,车辆10不需要对动力系组件15的构型进行任何修改来支承和结合附接至车辆10的增加的储存空间。
如图43中所图示的,货物组件230包括定位在货物组件230的底板236下方的底板下储存部234。底板下储存部234可以被密封成使得储存装置内的任何泄漏或溢出被控制,并且/或者任何环境或车辆相关的灰尘或碎屑不会流动到底板下储存部234中。附加地,储存组件230包括车辆10的后尾灯235。货物组件230还包括定位在底板下储存装置234下方的货物组件悬挂组件237。此外,货物组件230包括侧壁构件238,侧壁构件238包括用于支承各种附件和工具的附接构件。在一些实施方式中,附接构件可以是可以从位于2100Hwy.55,Medina,MN 55340的Polaris,Inc.获得的Lock&(锁定和/>)系统,比如在2020年7月24日提交的且标题为“ARTICLE MOUNTING SYSTEM FOR AVEHICLE(用于车辆的物品安装系统)”的美国专利申请公开No.63/056,201中所示出的,该美国专利申请公开的全部公开内容通过参引明确地并入本文。
在操作中,货物组件230附加地构造成用于如图45所图示地倾斜。这允许容易地移除收集在货物组件230中的物品。例如,灰尘、沙子或岩石可以被收集在货物组件230中,并且通过倾斜货物组件230容易地移除。货物组件230沿着箭头B的方向变化倾斜。在最靠上位置中,货物组件230可以与轴线Y对准,该轴线Y相对于车辆的纵向轴线X形成范围为15度至75度的角度θ。在一些示例中,角度θ是45度。
货物组件230能够由于货物组件框架240的构型而倾斜,这在图45中所图示。参照图46和图47,货物组件230由货物组件框架240支承,并通过货物组件框架240联接至地面接合构件232。货物组件框架240包括具有减震安装件252的上框架构件242、具有上对准或控制臂安装件248的中框架构件244以及具有下对准或控制臂安装件250的下框架构件246。上框架构件242在竖向上定位在中框架构件244上方,中框架构件244在竖向上定位在下框架构件246上方。上框架构件242、中框架构件244和下框架构件246通过直立构件254操作性地联接,并通过各种附接方法固定,这些附接方法可以包括将构件彼此螺栓连接或焊接。可以使用其他附接和固定方法来确保货物组件框架240的稳定性,使得货物组件框架240可以在操作期间支承货物储存组件230和在其中支承的物品的重量。
图48和图49图示了与货物组件230一起操作的车辆10的另外的实施方式。虽然货物组件230为工具、附件以及与车辆10一起操作使用的任何期望物品提供了附加的储存空间,但货物组件230还可以包括货物组件230的底板236和底板下储存部234下方的附加部件。例如,如图48中所图示的,货物组件230包括第一电池256a和第二电池256b。电池256a、256b可以用于增加车辆10的充电和电力容量,以用于车辆10的操作,或者可以用于为储存在货物组件230中的工具和附件提供电力和/或充电装置,比如通过使用电源板,如将参照图50和图51进一步描述的。虽然示出为具有两个电池256a、256b,但是可以将任何数目的电池实施到货物组件230中。
在各种其他实施方式中,例如在图49的说明性实施方式中,可以为货物组件230提供马达258,以用于与车辆10一起使用。在该实施方式中,货物组件还设置成具有电池256a。诸如电池256和马达258之类的附加部件可以由货物组件框架240支承。将马达258添加至货物组件230使得将车辆10转换成6x6或6WD车辆。
如先前所描述的,车辆10可以包括各种储存组件,以用于在车辆10上结合附加的储存空间。可以在车辆10中储存和运输的一些工具和/或附件可能需要电力和/或充电来进行操作。因此,先前提及的储存组件中的任何储存组件可以与电源板或插件以及显示器结合使用,以用于对各种附件和工具的充电进行控制。例如,图50和图51图示了仪表90上的界面270,该界面可以与用于通过插座282对各种附件284进行充电的电源板280结合使用。界面270包括各种图标,用于供操作者选择以用于对电源板280的特定插座的供电进行控制。在图标中,界面270包括用于显示与电源板280的插座282一起使用的各个装置的设备充电图标272。例如,钻284a、电话284b和扬声器284c都是能够通过电源板280进行充电的示例装置。在一些实施方式中,界面270将包括用于控制输送至电源板280的电源的“开”致动器和“关”致动器。例如,“开”致动器的致动可以导致电力被输送至电源板280,并且便于对与电源板280联接的所有附件进行充电。“关”致动器的致动可以导致电力不再被输送至电源板280,使得与电源板28联接的所有附件不再被充电。虽然电源板280不需要对特定插座进行标记,但是如果操作者希望将特定工具或附件与电源板280的特定插座连结,则也可以在界面270上捕获这种标识,使得操作者可以仅从仪表90容易地接通和断开到该特定插座的电源。更特别地,并且如图50所示,在各个装置的旁边,界面270包括可以由操作者选定的“开”选项和“关”选项。以这种方式,操作者可以基于期望对哪些装置充电来手动接通或断开电源板的各个插座282。这为操作者提供了控制哪些装置接收电荷以最佳地优化所提供的电荷并考虑到电池的剩余电量状态的益处。以这种方式,如果电池电量低,则操作者可以将剩余电量分配至最期望使用的装置,从而优先考虑需要的装置。附加地,在一些实施方式中,控制系统60(图13)可以构造成通过关于车辆10的速度、定位和剩余行程长度的输入来预测将持续剩余行程的电荷量。在这些实施方式中,该信息可以被提供给界面270,使得操作者可以通过准确估计有多少电量可用来确定充电的优先级。界面270可以配置成用于在仪表90或与例如储存组件160(图27)的控制面板结合使用的各种储存组件的面板上显示,或者界面270可以配置成用于在操作者的移动或个人装置例如但不限于移动电话、平板电脑或计算机上使用。
此外,如先前参照图27至图49所提及的,为车辆10提供的各种储存空间可以构造成用于使用储存隔室上的各种电子锁来锁定和解锁。可能期望通过蓝牙能力来控制各种储存区域的锁定和解锁。这可能对于在车辆10外部或远离车辆10时锁定或解锁储存空间是有益的。例如,图50的实施方式图示了通过蓝牙锁定进行控制并结合界面270控制的各种储存组件。在各种其他图标中,界面270包括储存锁定图标274。操作者可以选定储存锁定图标274,以使界面270显示车辆10正在使用的各种储存区域。在列出各种储存装置的旁边,界面270显示“何时解锁”和三个选项、包括“配对”、“未配对”和“PIN”。附加地,在每个储存装置旁边和三个选项中的每一个选项下方的是用于由操作者自定义的复选框。操作者因此能够决定用于解锁每个储存装置需要为真的条件。如先前所描述的,界面270可以用在移动装置比如移动电话、膝上型计算机或平板电脑上使用,或者在仪表90上使用。界面270附加地可以定位在车辆10的内部或外部上的控制面板内。例如,界面270可以定位在图36和图37所图示的后储存组件200的控制面板208上。本公开的界面270和储存组件所显示和使用的条件可以变化。例如,操作者可以使用具有电子锁的界面270和蓝牙连接件,使得当电话与储存组件、例如储存组件160(图27)的电子锁配对时,储存组件160被解锁,但是如果电话和电子锁处于未配对构型超过指定的时间限制、比如5秒,则电子锁返回至锁定状态,并且储存组件160不能再被进入。
尽管参照电话与储存组件160的使用进行了描述,但是各种个人装置或控制面板中的任一者可以与在整个申请中描述的储存组件或货物组件中的任一者结合使用。
参照图53至图58,示出了传动装置或齿轮箱70的各种实施方式。可以理解的是,传动装置70可以是任何类型的传动装置或齿轮箱,并且以下实施方式是本公开的车辆可能具有的传动装置的构型、取向和类型的说明性示例。现在参照图53,传动装置70可以构造为包括多个变速器和多个对应马达的紧凑型传动系统1000。说明性地,示出了用于提供两个独立齿轮减速部的电动车辆的紧凑型传动系统1000的简化框图。紧凑型传动系统1000包括两个电动马达1002、两个变速器1004和两个输出连接件1006。变速器1004和输出连接件1006设置在共用齿轮箱壳体1008内。每个输出连接件1006经由输出轴1014(例如,半轴)操作性地联接至车轮1012。应当理解的是,紧凑型传动系统1000可以操作性地联接至前驱动单元或后驱动单元。在一些实施方式中,电动车辆可以包括联接至前驱动单元的第一紧凑型传动系统和联接至后驱动单元的第二紧凑型传动系统。
例如,如果紧凑型传动系统1000联接至前驱动单元,则每个输出连接件1006操作性地联接至左前轮和右前轮。附加地或者替代地,如果紧凑型传动系统1000联接至后驱动单元,则每个输出连接件1006操作性地联接至左后轮和右后轮。每个电动马达1002联接至相应的变速器1004,以控制相应变速器1004的旋转速度,并通过输出连接件1006经由输出轴1014向车轮1012提供动力。通过这样做,传动系统1000可以独立地控制每个车轮1012处的扭矩,以用于增加操控性、稳定性和/或转向辅助。例如,通过对左侧车轮与右侧车轮之间的扭矩(也称为扭矩矢量)进行控制,可以控制横摆以用于提高车辆的操纵和控制。附加地,通过控制前轮与后轮之间的扭矩(也称为扭矩偏置),可以在直线和拐弯两者中均增强牵引力控制和稳定性。可以理解的是,这种扭矩分配促进操纵、加快转弯、减少转向不足、增加稳定性以及限制流入到传动系组件16中的扭矩,以保护传动系部件免受在各种驾驶条件或过载情况下看到的扭矩峰值的影响。
如图54和图55中所图示的,将两个变速器1004结合到共用齿轮箱壳体1008中提供了传动系统1000的紧凑设计,以用于与电动马达1002的灵活安装取向最佳集成,这将在下面进一步描述。应当理解的是,在一些实施方式中,齿轮箱1006也可以与差速器一起使用,或者包括差速器。
在使用中,电动马达1002从电力源1010接收电力。电力源1010可以包括能够向电动马达1002提供电力的一个或更多个电池或其他能量存储系统。每个电动马达1002构造成对相应变速器1004的旋转速度进行控制。与带有两个输出连接件1006的共用齿轮箱壳体1008连接的两个电动马达1002允许传动系统1000为每个车轮1012提供独立的齿轮减速。作为示例,最大总齿轮减速比可以是1比10.17,其中,最大输入速度为10,000转每分钟(rpm),并且输入扭矩高达70牛顿-米(N·m)。
在图56和图57的说明性实施方式中,齿轮箱壳体1008实现两级减速,这允许电动马达1002的灵活取向,使得马达1002和壳体1008可以处于相对于车辆的纵向轴线的竖向或直立位置、可以处于大致平行于车辆的纵向轴线的大致水平位置、或者可以处于它们之间的任何成角度位置。两级减速的第一级可以是锥齿轮组或另一齿轮组,并且第二级可以是螺旋齿轮组或其他齿轮组。应当理解的是,在一些实施方式中,具有高接触比的齿轮齿设计可以用于改善噪声、振动和粗糙度(NVH)行为。
针对两个独立的齿轮减速部利用共用齿轮箱壳体1008可以在集成空间、润滑和/或冷却方面产生协同作用。将两个变速器1004结合到共用齿轮箱壳体1008中提供了传动系统1000的紧凑设计,以用于与电动马达1002的灵活安装取向最佳集成。附加地,传动系统1000的紧凑设计提供了灵活的安装取向(例如,竖向或水平),以适应各种车辆限制。可以理解的是,传动系统1000可以在竖向上布置成使得马达1002在竖向上定位在变速器1004的至少一部分上方或者与变速器1004的至少一部分对准,或者可以在水平方向上布置成使得马达1002与变速器1004的至少一部分纵向或横向对准。
现在参照图58,本申请的传动装置70的另一替代方案被示出为对两个电动马达1110、1112、锁定或固定的后驱动装置1115和传动轴1114进行支承的齿轮箱壳体1102。齿轮箱壳体1102包括在两个电动马达1110、1112之间延伸的单个输入轴1104。更具体地,输入轴1104的第一端部1106限定了可操作地联接至电动马达1110的输入轴,而输入轴1104的第二端部1108限定了可操作地联接至电动马达1112的输入轴。以这种方式,马达1110、1112通过齿轮减速部一起操作,以驱动后车轴或半轴1116和传动轴1114。后车轴1116从后驱动装置延伸至后轮。传动轴1114也从齿轮箱壳体1102延伸,并且可操作地联接至前轮以驱动前轮。因此,传动轴1114从后驱动装置沿着车辆的长度向前纵向延伸,以便驱动前轮(例如,经由前差速器、驱动装置或齿轮箱)。相反的构型也是可能的,其中,齿轮箱壳体1102被支承在前框架部段上,并且传动轴1114相反地从驱动装置向后延伸以驱动后轮。在各种实施方式中,本文中所描述的马达中的任何马达可以定位在沿着车辆10的纵向轴线L(图1)的任何位置处。例如,马达52(图2)、1100、1112可以由车辆10(图1)的前端部300、中间部分302或后端部304(图27)支承。
在牵引力受限的条件下,两个电动马达1110、1112均能够通过牵引力将动力输送至车轮。应当理解的是,在说明性实施方式中,与具有单个马达的齿轮箱相比,在具有两个电动马达1110的齿轮箱1102的情况下扭矩、动力和冷却表面积加倍。这可以消除对可变传动比齿轮箱的需要。附加地,在一些实施方式中,一个或更多个电动马达1110、1112可以实施为永磁AC或无刷DC马达,或者可以与永磁AC或无刷DC马达一起使用。在这样的实施方式中,可以通过以相同的输出扭矩操作两个电动马达1110、1112来使马达损耗最小化。
虽然本发明已经被描述为具有示例性设计,但是本发明可以在本公开的精神和范围内进一步修改。因此,本申请意在涵盖使用其一般原理的本发明的任何变型、用途或改型。此外,本申请意在涵盖本发明所属领域的已知或惯常实践中的与本公开偏离的这种内容。
Claims (19)
1.一种多用途车辆,包括:
纵向延伸的框架;
前地面接合构件和后地面接合构件,所述前地面接合构件和所述后地面接合构件联接至所述框架并且支承所述框架;
电动动力系组件,所述电动动力系组件由所述框架支承;
电池,所述电池由所述框架支承;
转向输入件;
前马达,所述前马达定位在所述电池的前方并且联接至所述前地面接合构件;以及
后马达,所述后马达定位在所述电池的后方并且联接至所述后地面接合构件。
2.根据权利要求1所述的多用途车辆,其中,
所述前马达在纵向上定位在所述转向输入件的后方。
3.根据权利要求1所述的多用途车辆,其中,所述前马达由纵向延伸的所述框架的前部部分支承。
4.根据权利要求1所述的多用途车辆,其中,所述多用途车辆包括前悬架组件,并且所述转向输入件和所述前悬架组件都在纵向上定位在所述前马达的后方。
5.根据权利要求1所述的多用途车辆,其中,所述多用途车辆包括第一前马达和第二前马达,其中,所述第一前马达和所述第二前马达联接至所述前地面接合构件中的每个前地面接合构件。
6.根据权利要求1所述的多用途车辆,其中,所述多用途车辆还包括以可操作的方式联接至所述前马达的前差速器和以可操作的方式联接至所述后马达的后差速器。
7.根据权利要求6所述的多用途车辆,其中,所述前马达定位成横向邻近所述前差速器,并且所述后马达定位成横向邻近所述后差速器。
8.根据权利要求6所述的多用途车辆,其中,所述前马达定位成纵向邻近所述前差速器,并且所述后马达定位成纵向邻近所述后差速器。
9.根据权利要求6所述的多用途车辆,其中,所述后马达的至少一部分在竖向上定位在所述后差速器的上方。
10.根据权利要求1所述的多用途车辆,其中,所述电池在纵向上定位在所述前地面接合构件与所述后地面接合构件之间。
11.一种用于多用途车辆的储存组件,所述多用途车辆包括纵向延伸的框架以及联接至所述框架并支承所述框架的前地面接合构件和后地面接合构件,所述储存组件包括:
主隔室,所述主隔室的长度是所述多用途车辆的长度的至少三分之一;以及
至少一个开口,所述至少一个开口用于进入所述储存组件。
12.根据权利要求11所述的储存组件,其中,所述主隔室的长度是所述多用途车辆的长度的至少一半。
13.根据权利要求11所述的储存组件,其中,所述主隔室的长度大约等于所述车辆的长度。
14.根据权利要求11所述的储存组件,其中,所述主隔室在纵向延伸的所述框架的前方和后方延伸。
15.根据权利要求11所述的储存组件,其中,所述储存组件定位在所述多用途车辆的操作者区域下方。
16.根据权利要求11所述的储存组件,其中,所述至少一个开口包括前开口和后开口。
17.一种用于多用途车辆的储存组件,所述多用途车辆包括纵向延伸的框架以及联接至所述框架并支承所述框架的前地面接合构件和后地面接合构件,所述储存组件包括:
主隔室;以及
后部部分,所述后部部分具有右后隔室、左后隔室和用于进入所述储存组件的一部分的至少一个门。
18.根据权利要求17所述的储存组件,其中,所述主隔室能够通过所述多用途车辆的座椅的开口进入。
19.根据权利要求17所述的储存组件,其中,所述储存组件还包括定位在所述多用途车辆的座椅的前方的操作者区域储存部。
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