ES2730827T3

ES2730827T3 - Vehículo eléctrico

Info

Publication number: ES2730827T3
Application number: ES16707255T
Authority: ES
Inventors: Mark P Bergstrom; Benjamin M Johnson; Brian T Hertzberg; Brent D Raske; Gary V Owen; David D Helgeson; Jeffrey G Jepsen; Alyssa D Johnson
Original assignee: Polaris Industries Inc; Polaris Inc
Current assignee: Polaris Inc
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2019-11-12
Anticipated expiration: 2036-01-20
Also published as: CA3102847A1; US10603997B2; WO2016118585A2; AU2016209449A1; BR112017015489A2; CA2973358A1; US20160207418A1; WO2016118585A3; AU2016209449B2; US20200254864A1; CA3102847C; EP3247617A2; CA2973358C; CN107207055A; EP3505427A1; CN107207055B; MX2017009286A; EP3247617B1

Abstract

Un vehículo eléctrico (10) que incluye una pluralidad de miembros de contacto con el terreno (14, 16); un bastidor soportado por la pluralidad de miembros de contacto con el terreno (14, 16); un motor eléctrico soportado por el bastidor; un tren propulsor soportado por el bastidor y operativo para proporcionar potencia desde el motor eléctrico hasta al menos un miembro de contacto con el terreno; un montaje de armazón (12) soportado por la pluralidad de miembros de contacto con el terreno (14, 16), incluyendo el montaje de armazón (12) un módulo de armazón frontal (40), un módulo de armazón medio (42) un módulo de armazón posterior (44); un área de distribución de asientos soportada por el módulo de armazón medio (42); una pluralidad de baterías (252) operativas para proporcionar energía al motor eléctrico; sujetándose el módulo de armazón frontal (40) a una porción frontal del módulo de armazón medio (42), sujetándose el módulo de armazón posterior (44) a una porción posterior del módulo de armazón medio (42), siendo el módulo de armazón medio (42) intercambiable con al menos otro módulo de armazón medio (42a) para cambiar una longitud del vehículo (10); caracterizado porque el módulo de armazón medio (42) comprende un armazón de suelo (50) que incluye además un par de miembros de armazón posteriores (216) acoplados y que se extienden longitudinalmente desde una viga posterior (206b) del armazón de suelo (50), y una bandeja de baterías (240) soportada en el miembro de armazón posterior.

Description

DESCRIPCIÓN

Vehículo eléctrico

La presente divulgación se refiere a un vehículo y más particularmente a un vehículo eléctrico que incluye un montaje de armazón que tiene una pluralidad de módulos de armazón.

Los vehículos pueden incluir varios tipos de trenes motrices, incluyendo trenes motrices basados en motor, eléctricos e híbridos. En algunos vehículos eléctricos o híbridos, el frenado de vehículos usa una cantidad más grande de energía de la batería que cualquier otra función del vehículo. Algunos vehículos incluyen sistemas de frenado regenerativos configurados para almacenar energía cinética producida durante el frenado del vehículo. Mientras que los motores eléctricos son capaces de producir el par de torsión de frenado y de devolver energía a las baterías del vehículo, frecuentemente las baterías son ineficientes a altas tasas de carga y no siempre pueden aceptar los niveles de energía requeridos cuando se cargan completamente. Por consiguiente, o los niveles de frenado regenerativo se ajustan muy bajos, o se añaden un componente de descarga (por ejemplo, resistor grande) y control para disipar la energía extra como calor.

Algunos sistemas usan ultra-capacitores o una tecnología de batería de alta potencia en paralelo con un paquete de baterías convencionales, que frecuentemente dan como resultado mayor coste del vehículo. En algunos sistemas, dicha disposición bloquea el estado de carga de los dos paquetes de baterías conjuntamente, de manera que ambos se cargan completamente al mismo tiempo. También se ha propuesto usar un convertidor CC-CC para desacoplar los ultra-capacitores de la batería, que introduce una conversión de potencia adicional entre el motor y el almacenamiento de potencia.

Los vehículos eléctricos frecuentemente incluyen cargadores de batería integrados en el intervalo de 800 a 3000 vatios u otros intervalos de potencia adecuados. Los vehículos eléctricos también requieren frecuentemente potencia auxiliar de 12 voltios para iluminación, ventiladores, controles y otros accesorios. En algunos vehículos eléctricos, esta potencia auxiliar se genera por el convertidor CC-CC que convierte la potencia en el voltaje de paquete de baterías en potencia en el nivel de potencia auxiliar (por ejemplo, 12 VDC). El convertidor CC-CC se dimensiona para suministrar los requisitos de potencia pico, que pueden ser altos para algunos dispositivos eléctricos tales como faros delanteros, ventiladores, tornos, etc. Si se supera una salida del convertidor CC-CC durante la operación del vehículo, el voltaje de salida puede colapsar provocando que se desprendan los relés y se averíen otros dispositivos. Para cargas con requisitos pico muy altos, tales como tornos, por ejemplo, algunos vehículos incluyen una batería adicional para proporcionar potencia adecuada para la gran carga. En algunos vehículos, las cargas auxiliares son directamente alimentadas desde una de las baterías que constituyen el paquete de baterías de alto voltaje, normalmente el potencial más bajo o la batería "inferior", es decir, la batería cuya terminal negativa se conecta directamente a tierra. Esto conduce frecuentemente a descarga excesiva y/o sub-carga de la batería de potencial más bajo y sobrecarga del resto del paquete de baterías, reduciendo posiblemente la vida de la batería.

El documento de patente WO2009/017533 se refiere generalmente a un chasis LV modular que comprende una estructura central, una estructura de parte delantera y una estructura de parte trasera, siendo las dos últimas sustancialmente idénticas y que se comunican con la estructura central por medio de una interfaz mecánica predeterminada.

El documento de patente US2003/040827 se refiere generalmente a un proceso de desarrollo de vehículos en el que se establece un sistema de interfaz normalizado de manera que el chasis y los cuerpos se puedan desarrollar independientemente según el sistema de interfaz normalizado.

Ahora se describirán las realizaciones con referencia a las figuras, donde:

La FIG. 1 es una vista en perspectiva izquierda frontal de un vehículo eléctrico a modo de ejemplo de la presente divulgación que incluye cuatro puertas;

la FIG. 2 es una vista en perspectiva derecha posterior del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 3 es una vista lateral izquierda del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 5 es una vista superior del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 6 es una vista inferior del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 7 es una vista frontal del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 8 es una vista posterior del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 9 es una vista en perspectiva izquierda frontal de otro vehículo eléctrico a modo de ejemplo de la presente divulgación que incluye dos puertas;

la FIG. 10 es una vista en perspectiva derecha posterior del vehículo de la FIG. 9;

la FIG. 11 es una vista en perspectiva izquierda frontal de otro vehículo eléctrico a modo de ejemplo de la presente divulgación que incluye seis puertas;

la FIG. 12 es una vista en perspectiva derecha posterior del vehículo de la FIG. 11;

la FIG. 13A es una vista en perspectiva izquierda frontal de un montaje de armazón del vehículo de la FIG. 1; la FIG. 13B es una vista en perspectiva izquierda frontal de un montaje de armazón del vehículo de la FIG. 9; la FIG. 13C es una vista en perspectiva izquierda frontal de un montaje de armazón del vehículo de la FIG. 11; la FIG. 14 es una vista en perspectiva derecha posterior del montaje de armazón de la FIG. 13A;

la FIG. 15 es una vista en perspectiva izquierda frontal en despiece ordenado del montaje de armazón de la FIG.

13A;

la FIG. 16 es una vista en perspectiva derecha posterior en despiece ordenado del montaje de armazón de la FIG.

13A;

la FIG. 17 es una vista en perspectiva izquierda posterior de un armazón de montaje de dirección y un armazón delantero del montaje de armazón de la FIG. 13A;

la FIG. 18 es una vista en perspectiva izquierda frontal de un módulo de armazón frontal del montaje de armazón de la FIG. 13A, en la que se retira el módulo de armazón frontal del armazón delantero;

la FIG. 19 es una vista en sección transversal de una saliente cónica del módulo de armazón frontal;

la FIG. 20 es una vista en perspectiva izquierda frontal de un motor eléctrico y un montaje de transmisión montado en el módulo de armazón frontal de la FIG. 18;

la FIG. 21 es una vista en perspectiva izquierda frontal en despiece ordenado del armazón delantero de la FIG. 17 que ilustra una pluralidad de piezas unidas;

la FIG. 22 es una vista en perspectiva izquierda frontal parcialmente en despiece ordenado del armazón delantero de la FIG. 17 con el armazón delantero retirado del módulo de armazón medio;

la FIG. 23 es una vista en perspectiva izquierda frontal de un módulo de armazón posterior del montaje de armazón de la FIG. 13A, en la que se retira el módulo de armazón posterior del módulo de armazón medio;

la FIG. 24 es una vista en perspectiva izquierda frontal de un armazón de suelo y armazones de asiento del montaje de armazón de la FIG. 13A;

la FIG. 25 es una vista en perspectiva izquierda posterior del módulo de armazón posterior del montaje de armazón de la FIG. 13A que incluye baterías ubicadas en una bandeja de baterías;

la FIG. 26 es una vista en perspectiva superior de una unión a modo de ejemplo entre los miembros de armazón y los miembros de armazón transversales de un armazón de cabina de la FIG. 13A;

la FIG. 27 es una vista en perspectiva inferior de la unión a modo de ejemplo de la FIG. 26;

la FIG. 28 es una vista en perspectiva izquierda frontal de un montaje de dirección y un montaje de suspensión frontal del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 29 es una vista en perspectiva posterior inferior del montaje de dirección y el montaje de suspensión frontal de la FIG. 28;

la FIG. 30 es una vista en perspectiva parcialmente en despiece ordenado de un montaje de suspensión izquierda frontal del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 31 es una vista en perspectiva izquierda inferior del montaje de suspensión posterior del vehículo de la FIG.

1;

la FIG. 32 es una vista en perspectiva parcialmente en despiece ordenado del montaje de suspensión izquierda posterior del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 33 es una vista en perspectiva superior de un sistema de frenos del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 34 es una vista en perspectiva izquierda frontal de los montajes de asientos del vehículo de la FIG. 1; las FIGS. 35A-35C son vistas en perspectiva superiores de los arreglos de asientos del vehículo de las FIGS. 11 y 12.

La FIG.36 es una vista en perspectiva izquierda frontal de un sistema eléctrico del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 37 es una vista en perspectiva izquierda frontal de los módulos de armazón medio y posterior del vehículo de la FIG. 1 que incluye cuatro puertas;

la FIG. 38 es una vista en perspectiva izquierda frontal de los módulos de armazón medio y posterior de la FIG. 37 con las puertas retiradas;

la FIG. 39 es una vista en perspectiva izquierda frontal de un miembro de armazón de puerta medio acoplado a un armazón de cabina y un armazón de suelo del módulo de armazón medio de la FIG. 37;

la FIG. 40 es una vista en perspectiva izquierda frontal en despiece ordenado del miembro de armazón de puerta medio de la FIG. 39;

la FIG. 41 es una vista en perspectiva derecha posterior del miembro de armazón de puerta medio de la FIG. 39; la FIG. 42 es una vista en perspectiva derecha posterior en despiece ordenado del miembro de armazón de puerta medio de la FIG. 39;

la FIG. 43 es una vista en perspectiva izquierda frontal parcialmente en despiece ordenado de una puerta posterior del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 44 es una vista en perspectiva izquierda frontal parcialmente en despiece ordenado de una puerta del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 45 es una vista en perspectiva de una configuración de pinza en U a modo de ejemplo para sujetar un panel de cuerpo a un miembro de armazón del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 46 es una vista en perspectiva izquierda frontal parcialmente en despiece ordenado del vehículo de la FIG. 1 que incluye un montaje de armazón y una pluralidad de paneles de cuerpo configurados para acoplarse al montaje de armazón;

la FIG. 47 es una vista en perspectiva derecha posterior parcialmente en despiece ordenado del vehículo de la FIG.

1 que incluye el montaje de armazón y una pluralidad de paneles interiores configurados para acoplarse al montaje de armazón;

la FIG. 48 es una vista en perspectiva posterior de un salpicadero interior del vehículo de la FIG. 1 que incluye un volante, un pedal de acelerador y un pedal de freno montados en una configuración de dirección a la izquierda; la FIG. 49 es una vista en perspectiva posterior del salpicadero interior de la FIG. 48 que ilustra los paneles de montaje de dirección ubicados en tanto las ubicaciones de montaje de dirección izquierda como derecha;

la FIG. 50 es una vista en perspectiva izquierda frontal del vehículo de la FIG. 1 que incluye una pluralidad de accesorios, incluyendo una pluralidad de parachoques, panel solar y dispositivo de iluminación;

la FIG. 51 es una vista en perspectiva derecha posterior del extremo posterior del vehículo de la FIG. 1 que incluye una pluralidad de accesorios, incluyendo un portador de bolsa de golf, un recipiente de almacenamiento y una pluralidad de parachoques;

la FIG. 52 es una vista en perspectiva derecha posterior de una pluralidad de accesorios para el vehículo de la FIG.

1, incluyendo una pluralidad de diferentes recipientes de almacenamiento;

la FIG. 53 es una vista en perspectiva izquierda frontal de otro vehículo a modo de ejemplo según una realización ilustrativa que tiene un lecho extendido;

la FIG. 54 es una vista en perspectiva derecha posterior del vehículo de la FIG. 53;

la FIG. 55 es una vista en perspectiva derecha posterior de un módulo de armazón posterior del vehículo de la FIG.

53;

la FIG. 56 es una vista en perspectiva derecha posterior de un lecho del vehículo de la FIG. 53 que incluye una porción rebajada y una porción del lecho superior;

la FIG. 57 es una vista en perspectiva derecha posterior del lecho de la FIG. 56 que incluye además paredes laterales;

la FIG. 58 es una vista en perspectiva inferior de una bisagra a modo de ejemplo para acoplar una pared lateral de la FIG. 57 al lecho de la FIG. 57;

la FIG. 59 es una vista en perspectiva inferior de la bisagra de la FIG. 58 desmontada;

la FIG. 60 es una vista representativa de un sistema eléctrico a modo de ejemplo del vehículo de la FIG. 1 que incluye un controlador de vehículo;

la FIG. 61 es una vista representativa de una implementación de modo de conducción a modo de ejemplo por el controlador de vehículo de la FIG. 60;

la FIG. 62 es una vista representativa de un sistema de frenado regenerativo fijo a modo de ejemplo del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 63 es una vista representativa de una arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico a modo de ejemplo del vehículo de la FIG. 1 que incluye un sistema de frenado de recuperación de energía cinética;

la FIG. 64 es una vista representativa de un esquema de control a modo de ejemplo para la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico de la FIG. 63;

la FIG. 65 es una vista representativa de la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico de la FIG. 63 que incluye además un convertidor CC-CC;

la FIG. 66 es una vista representativa de otro esquema de control a modo de ejemplo para la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico de la FIG. 63;

la FIG. 67 es una vista representativa de la primera y segunda configuraciones para incorporar un motor de recuperación de energía en el tren motriz del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 68 es una vista representativa de la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico de la FIG. 65 que incluye además un montaje de extensores de intervalo;

la FIG. 69 es una vista representativa de un sistema de frenado combinado a modo de ejemplo del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 70 es una vista representativa de otro sistema de frenado combinado a modo de ejemplo del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 71 es una vista representativa de aún otro sistema de frenado combinado a modo de ejemplo del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 72 es una gráfica que ilustra una curva de par de torsión del motor de frenado regenerativo a modo de ejemplo sobre un intervalo de demanda de frenos proporcionado por el sistema de frenado combinado de la FIG. 69; la FIG. 73 es una gráfica que ilustra una distribución de par de torsión de frenado frontal y posterior de un vehículo según un ejemplo;

la FIG. 74 es una gráfica que ilustra una distribución de par de torsión de frenado frontal y posterior cuando se usa un sistema de frenado combinado según un ejemplo;

la FIG. 75 es una gráfica que ilustra una característica de entrada/salida de una válvula de retardo del sistema de frenado combinado de la FIG. 69 según un ejemplo;

la FIG. 76 es una gráfica que ilustra el par de torsión de frenado frontal retardado cuando se usa un sistema de frenado combinado según un ejemplo;

la FIG. 77 es una gráfica que ilustra el par de torsión de frenado posterior retardado cuando se usa un sistema de frenado combinado según un ejemplo;

la FIG. 78 es una vista representativa de un sistema de carga a modo de ejemplo del vehículo de la FIG. 1;

la FIG. 79 es una vista representativa de otro sistema de carga a modo de ejemplo del vehículo de la FIG. 1; y la FIG. 80 es una vista representativa de otro sistema de carga a modo de ejemplo del vehículo de la FIG. 1 durante una operación normal, no de carga;

la FIG. 81 es una vista representativa del sistema de carga de la FIG. 80 durante una operación de carga;

la FIG. 82A es una vista en perspectiva izquierda frontal de un armazón de suelo, armazones de asiento de la realización alternativa configurados para acoplarse al armazón de suelo, y una bandeja de baterías de la realización alternativa;

la FIG. 82B es una vista en perspectiva izquierda frontal de una porción posterior del armazón de suelo de la FIG.

82A y una bandeja de baterías de la realización alternativa adicional;

la FIG. 82C es una vista en perspectiva izquierda frontal de una porción posterior del armazón de suelo de la FIG.

82A y una bandeja de baterías de la realización alternativa adicional;

la FIG. 82D es una vista en perspectiva izquierda frontal de una porción posterior del armazón de suelo de la FIG.

82A y otra bandeja de baterías de la realización alternativa; y

la FIG. 83 es una vista en perspectiva derecha posterior parcialmente en despiece ordenado del vehículo de la FIG.

1 que incluye el montaje de armazón y una realización alternativa de una pluralidad de paneles interiores configurada para acoplarse al montaje de armazón.

Caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes en todas las diversas vistas. La ejemplificación expuesta en el presente documento ilustra realizaciones de la invención, y dichas ejemplificaciones no se van a interpretar como que limitan el alcance de la invención de ninguna manera.

Las realizaciones desveladas en el presente documento no pretenden ser exhaustivas o limitar la divulgación a las formas precisas desveladas en la siguiente descripción detallada. En su lugar, las realizaciones se eligen y describen de tal forma que otros expertos en la técnica puedan utilizar sus enseñanzas.

Con referencia a las FIGS. 1-8, se ilustra un vehículo eléctrico 10 que incluye un montaje de armazón 12 soportado por una pluralidad de miembros de acoplamiento al suelo, por ejemplo, ruedas frontales 18 y ruedas posteriores 16. El vehículo 10 incluye una porción frontal 18, una porción posterior 22 y una porción media 22 que se extiende entre las porciones frontal y posterior 18, 22. El vehículo 10 es ilustrativamente un vehículo de cuatro puertas, aunque el vehículo 10 puede incluir alternativamente dos puertas (FIG. 9), seis puertas (FIG. 11), u otro número de puertas adecuado. En otra realización, el vehículo 10 no incluye puertas y tiene una cabina abierta. En otra realización, el vehículo 10 incluye la mitad de puertas inferiores, un cuarto de puertas inferiores, o puertas de lienzo suave.

La porción frontal 18 incluye una pluralidad de paneles de cuerpo que incluyen un toldo 24, un salpicadero de estribo de toldo 25 acoplado al toldo 24, un panel de cuerpo frontal 26 ubicado enfrente de, y por debajo del toldo 24, y paneles de cuerpo laterales 28 ubicados en cada lado adyacente al toldo 24 (véase también la FIG. 46). El panel de cuerpo frontal 26 incluye un montaje 27 para montar un soporte y matrícula. La porción frontal 18 también incluye un par de faros delanteros 30 ubicados en aberturas formadas en el toldo 24. También se ubican luces direccionales 32 en aberturas formadas en el toldo 24 (FIG. 7). Se impulsa un limpiaparabrisas 34 por un motor de escobilla 38 (FIG.

5) ubicado detrás del toldo 24. En la realización ilustrada, el toldo 24 es movible del montaje de armazón 12 para proporcionar acceso a los componentes electrónicos ubicados por debajo del toldo 24.

Un orificio de carga 76 (FIG. 36) es accesible detrás de un panel de acceso articulado 36 del salpicadero de estribo de toldo 25. El orificio de carga 76 se acopla eléctricamente a las baterías 252 (FIG. 36) mediante uno o más cargadores 422 (FIG. 36) para cargar las baterías del vehículo 252 mediante una fuente de alimentación remota (por ejemplo, toma de corriente, generador, etc.). Se ubica el orificio de carga 76 en el frente del vehículo 10 por debajo del parabrisas 56 para aumentar la probabilidad de que una operación de carga de batería sea visible para el operador cuando se sienta el operador en el vehículo 10. En otra realización, el vehículo 10 incluye un orificio de carga alternativo 77 ilustrado en la FIG. 36 en lugar del orificio de carga 76. En una realización, el orificio de carga 76 se configura para operaciones de carga normal (por ejemplo, 120V), y el orificio de carga 77 se configura para operaciones de carga rápida (por ejemplo, 240 V). En otra realización, ambos orificios de carga 76, 77 se proporcionan en el vehículo 10.

La porción media 20 del vehículo 10 de las FIGS. 1-8 incluye ilustrativamente un armazón de cabina 52 y una pluralidad de puertas, ilustrativamente un par de puertas frontales 46 y un par de puertas posteriores 48. Las puertas frontales 46 incluyen cada una porción de puerta inferior 60 y una ventana 61, y las puertas posteriores 48 incluyen cada una porción de puerta inferior 60 y una ventana 63. En la realización ilustrada, las ventanas 61 tienen cada una un borde superior curvado para coincidir con el contorno curvado del armazón de cabina 52, y las ventanas 63 tienen cada una forma rectangular. En la realización ilustrada, las porciones de puerta inferiores 60 de cada puerta 46, 48 son idénticas, es decir, el mismo tamaño y forma, y por consiguiente son intercambiables.

La porción media 20 incluye un panel de techo 54, un parabrisas frontal 56 y un parabrisas posterior 58 acoplado al armazón de cabina 52 (véase también FIG. 46). En una realización, el vehículo 10 no incluye parabrisas posterior 58. La porción media 20 incluye además paneles de cuerpo laterales 64 ubicados entre las puertas frontales 46 y la porción frontal 18 y paneles de cuerpo laterales 66 ubicados entre las puertas posteriores 48 y la porción posterior 22. Se acoplan paneles de moldura inferior 72 al montaje de armazón 12 por debajo de las puertas 48. Se acoplan las ventanas laterales frontales 68 y las ventanas laterales posteriores 70 entre las respectivas puertas 46, 48 y el armazón de cabina 52. Los parabrisas 56, 58 y las ventanas 61, 63, 68, 70 se pueden hacer de vidrio o plástico, por ejemplo. Se acoplan espejos laterales 62 al armazón de cabina 52. En una realización, el vehículo 10 incluye una porción donde las puertas 46, 48, las ventanas laterales 68, 70 y los paneles de cuerpo laterales 64, 66 se retiran todos de la porción media 20 para proporcionar una cabina descubierta para el operador y los pasajeros. En una realización, también se retiran las ventanas 56, 58 y el panel de techo 54 del armazón de cabina 52. En una realización, las puertas 46, 48 se pueden retirar por un operador.

Como se ilustra en la FIG. 2, la porción posterior 22 incluye un área de almacenamiento 80, paneles laterales posteriores 84 y un panel de cuerpo posterior 82 (véase también la FIG. 46). El área de almacenamiento 80 incluye una plataforma 86, paneles laterales 88 y un panel trasero 90 que cooperan para formar un espacio de almacenamiento para carga ligera o para montar accesorios. La plataforma 86 es movible del armazón para obtener acceso a las baterías 252. En una realización, se acopla la plataforma 86 mediante el cierre de gancho y bucle al armazón posterior. Se ubican las luces de freno 92 y las luces de marcha atrás 94 en las aberturas formadas en el panel de cuerpo posterior 82. Se ubica una luz de freno adicional 98 en una abertura formada en el panel trasero 90. El panel de cuerpo posterior 82 incluye además un punto de soporte 96 para montar una matrícula.

Como se ilustra en las FIGS. 6 y 7, se monta un regulador de voltaje 31 al montaje de armazón 12 en la porción frontal inferior del vehículo e incluye aletas de refrigeración que encuentran el aire que fluye debajo del vehículo 10. Como se ilustra en las FIGS. 1 y 7, el panel de cuerpo frontal 26 incluye una abertura acanalada 29 para proporcionar refrigeración por aire a los componentes eléctricos del vehículo 10. En una realización, los paneles de cuerpo del vehículo 10, incluyendo el toldo 24, panel de cuerpo frontal 26, paneles de cuerpo laterales 28, 64, 66, panel 72, paneles laterales posteriores 84, panel de cuerpo posterior 82, panel de techo 54, paneles laterales 88 y panel trasero 90 están hechos de plástico.

Con referencia a las FIGS. 9 y 10, se ilustra un vehículo eléctrico 10A. El vehículo 10A es una versión de dos puertas del vehículo 10 de las FIGS. 1-8. Los componentes similares del vehículo 10A y el vehículo 10 están provistos con números de referencia similares. En la realización ilustrada, la porción frontal 18 y la porción posterior 22 del vehículo 10A son idénticas a las porciones frontal y posterior 18, 22 del vehículo 10. La porción media 20A del vehículo 10A es más corta en longitud que la porción media 20 del vehículo 10, que da como resultado que el vehículo 10A es más corto en longitud que el vehículo 10 y que se configura para llevar menos pasajeros. La porción media 20A incluye un montaje de armazón 12A, un panel de techo 54A y un panel de moldura inferior 72A que son todos más cortos en longitud que el montaje de armazón 12, panel de techo 54 y panel de moldura inferior 72 correspondientes del vehículo 10. La porción media 20A incluye además dos puertas 46, incluyendo cada una una ventana 61 y una porción de puerta inferior 60.

Con referencia a las FIGS. 11 y 12, se ilustra un vehículo eléctrico 10B. El vehículo eléctrico 10B es una versión de seis puertas del vehículo 10 de las FIGS. 1-8. Componentes similares del vehículo 10B y el vehículo 10 están provistos con números de referencia similares. En la realización ilustrada, la porción frontal 18 y la porción posterior 22 del vehículo 10B son idénticas a las porciones frontal y posterior 18, 22 del vehículo 10. La porción media 20B del vehículo 10A es más larga en longitud que la porción media 20 del vehículo 10, que da como resultado que el vehículo 10B es más largo en longitud que el vehículo 10 y que se configura para llevar pasajeros adicionales, ilustrativamente seis pasajeros. La porción media 20B incluye un montaje de armazón 12B, un panel de techo 54B y un panel de moldura inferior 72B que son todos más largos en longitud que el montaje de armazón 12, panel de techo 54 y panel de moldura inferior correspondientes 72 del vehículo 10. La porción media 20B incluye además seis puertas, incluyendo dos puertas frontales 46 y cuatro puertas 48. Las puertas frontales 46 incluyen cada una una ventana 61 y una porción de puerta inferior 60, y las puertas 48 incluyen cada una una ventana 63 y una porción de puerta inferior 60.

Por consiguiente, los vehículos 10, 10A y 10B difieren solo en su longitud y el asiento/espacio de cabina disponible que se basa en la longitud de la porción media 20, 20A, 20B. Como tal, la descripción en el presente documento con referencia al vehículo 10 también aplica a cada uno del vehículo 10A y 10B, a menos que se indique lo contrario. También se pueden proporcionar vehículos que tienen longitudes adicionales basadas en las porciones medias de longitud diferente.

Con referencia a las FIGS. 13A y 14-16, el montaje de armazón 12 incluye un módulo de armazón frontal 40, un módulo de armazón medio 42 y un módulo de armazón posterior 44. Cada uno de los módulos de armazón frontal y posterior 40, 44 se sujeta al módulo de armazón medio 42 con cierres, tales como pernos por ejemplo, como se describe en el presente documento. En una realización, el módulo de armazón medio 42 y el módulo de armazón posterior 44 están ambos hechos de aluminio, y el módulo de armazón frontal 40 está hecho de acero. Se pueden proporcionar otros materiales adecuados.

El módulo de armazón medio 42 incluye el armazón de cabina 52, un armazón de suelo o inferior 50, un armazón delantero 100 acoplado al armazón de cabina 52 y al armazón de suelo 50, un armazón de montaje de dirección 102 acoplado al armazón delantero 100, y un par de armazones de asiento 104 acoplados al armazón de suelo 50. En la realización ilustrada, el armazón de cabina 52 incluye miembros de armazón 106, 108 que se extienden longitudinalmente desde el módulo de armazón posterior 44 hasta el armazón delantero 100. El armazón de cabina 52 incluye además miembros de armazón transversales 110, 112 que se extienden entre los miembros de armazón 106, 108. Los miembros de armazón 106, 108 incluyen cada uno una porción curvada frontal respectiva 133, 137 que se acopla al armazón delantero 100 y una porción curvada posterior respectiva 135, 139 que se acopla al módulo de armazón posterior 44.

Los miembros de armazón 106, 108 y los miembros de armazón transversales 110, 112 del armazón de cabina 52 cooperan para formar un asiento para el panel de techo 54 (FIG. 1). Similarmente, los miembros de armazón 106, 108 y el miembro de armazón transversal 110 cooperan para formar un asiento para el parabrisas frontal 56 (FIG. 1), y los miembros de armazón 106, 108 y el miembro de armazón transversal 112 cooperan para formar un asiento para el parabrisas posterior 58 (FIG. 2). Véanse, por ejemplo, los rebordes 114 de los miembros de armazón 106, 108 y los rebordes 116 de los miembros de armazón transversales 110, 112 (véase FIG. 26) que forman los asientos para los parabrisas 56, 58 y/o el panel de techo 54. El armazón delantero 100 también incluye un reborde 118 (FIG.

18) que sirve de asiento para el parabrisas frontal 56. En una realización, se acoplan los parabrisas 56, 58 y el panel de techo 54 a los miembros de armazón 106, 108 y los miembros de armazón transversales 110, 112 con un adhesivo o con una cinta de doble cara de alta adherencia, aunque se pueden usar otros acopladores adecuados.

En una realización, los miembros de armazón 106, 108 y los miembros de armazón transversales 110, 112 del armazón de cabina 52 están hechos de aluminio extruido, aunque se puede usar otro material adecuado. En la realización ilustrada, cada miembro de armazón 106, 108 es una extrusión individual, aunque cada miembro de armazón 106, 108 puede incluir alternativamente múltiples secciones de armazón acopladas conjuntamente.

Con referencia a las FIGS. 26 y 27, se ilustra una unión 150 a modo de ejemplo entre un miembro de armazón 106, 108 y un miembro de armazón transversal 110, 112 del armazón de cabina 52. El miembro de armazón 106, 108 incluye una pared exterior 152 que forma una abertura interna 153 que se extiende la longitud del miembro de armazón 106, 108. La abertura 153 tiene ilustrativamente forma de L. Se separa una pluralidad de canales 154, 156, 158, 168 alrededor de la pared externa 152 y se extienden la longitud del miembro de armazón 106, 108. Se puede usar uno o más canales 154, 156, 158, 168 para dirigir el cableado eléctrico entre el frente y el posterior del vehículo 10. Las porciones de pestañas 160, 162 que se extienden desde la pared externa 152 cooperan para formar el canal 154, las porciones de pestaña 164, 166 que se extienden desde la pared externa 152 cooperan para formar el canal 156, y las porciones de pestaña 170, 172 que se extienden desde la pared externa 152 cooperan para formar el canal 158. La pared externa 152 incluye una porción plana o reborde 114 que se extiende entre la porción de pestaña 162 y un labio 165 de la porción de pestaña 164. Se forma una pista 168 a lo largo del fondo de la pared externa 152 y se extiende la longitud del miembro de armazón 106, 108.

El miembro de armazón transversal 110, 112 incluye un par de porciones planas o rebordes 116 separadas por una porción de cresta 117 que se extiende la longitud del miembro de armazón transversal 110, 112. En una realización, la porción de cresta 117 es hueca. Un labio 180 se extiende a lo largo del borde externo de cada reborde 116. En una realización, los rebordes 116 y los rebordes 114 se configuran para retener un adhesivo o una cinta de doble cara de alta adherencia para acoplar los parabrisas 56, 58 y el panel de techo 54 a miembros de armazón 106, 108 y los miembros de armazón transversales 110, 112. Un extremo 182 de la porción de cresta 117 se extiende más allá de los extremos de los rebordes 116 para acoplar al reborde 114 del miembro de armazón 106, 108, y una muesca 184 se acopla con el labio 165 de la porción de pestaña 164. Se sujeta un soporte en forma de T 186 al miembro de armazón 106, 108 con cierres 188. El soporte 186 incluye una porción en forma de U 191 que soporta la porción de cresta 117 del miembro de armazón transversal 110, 112. En la realización ilustrada, los cierres 188 incluyen roscas o pernos ubicados a través de las pestañas 190 correspondientes del soporte 186 y acoplados a tuercas correspondientes ubicadas en el canal 156 para sujetar el soporte 186 al miembro de armazón 106, 108.

Con referencia a las FIGS. 15 y 16, el armazón delantero 100 incluye un par de miembros de armazón verticales 128, un miembro transversal inferior 130 que se extiende entre los miembros de armazón verticales 128, y un miembro transversal superior 132 que se extiende entre los miembros de armazón verticales 128. Se acoplan los soportes 134 para montar los faros delanteros 30 (FIG. 1) y un soporte 136 para montar el orificio de carga 76 (FIG.

36) al miembro transversal superior 132.

Se acopla el armazón de montaje de dirección 102 a los miembros transversales inferior y superior 130, 132 del armazón delantero 100. Con referencia a las FIGS. 15-17, el armazón de montaje de dirección 102 incluye una pluralidad de soportes de montaje 192 que se sujetan a los agujeros de montaje correspondientes de los miembros transversales inferior y superior 130, 132. Como se ilustra mejor en la FIG. 17, el armazón de montaje de dirección 102 incluye un punto de soporte de montaje de dirección izquierda 194 y un punto de soporte de montaje de dirección derecha 196. Cada punto de soporte 194, 196 incluye soportes para montar un volante 302 y una columna de dirección 304 de un montaje de dirección 300 (FIG. 28). La columna de dirección 304 (FIG. 28) se puede montar en cualquier punto de montaje 194, 196 según las preferencias o estándares del vehículo en diferentes países.

Con referencia a la FIG. 24, el armazón de suelo 50 incluye una pluralidad de miembros de armazón que incluyen vigas transversales 208, 210 acopladas a un armazón externo 202. El armazón externo 202 forma un perímetro alrededor de las vigas transversales 208, 210. Las vigas transversales 210 se extienden en la dirección longitudinal del vehículo 10, y las vigas transversales 208 se extienden perpendiculares a las vigas transversales 210 en la dirección latitudinal del vehículo 10. El armazón externo 202 incluye vigas laterales 204a, 204b que se extienden paralelas a las vigas transversales 210 y las vigas frontal y posterior 206a, 206b que se extienden paralelas a las vigas transversales 208. Se proporciona un par de aberturas 198 en la viga frontal 206a para recibir las salientes cónicas 272 (FIGS. 18-20) del módulo de armazón frontal 40. El armazón de suelo 50 incluye además un par de miembros de armazón posterior 216 acoplados a y que se extienden longitudinalmente desde la viga posterior 206b. Una viga transversal 218 (FIG. 25) se extiende entre los extremos de los miembros de armazón 216. Los miembros de armazón 216 y la viga transversal 218 cooperan para soportar una bandeja de baterías 240.

En una realización, el alto perfil del armazón de suelo 50 sirve para proporcionar un área para almacenamiento entre las vigas transversales 208, 210. Por ejemplo, las baterías del vehículo, cableado, controladores, y/u otros componentes y dispositivos se pueden montar en el armazón de suelo 50 por debajo del panel de suelo 482 (FIG.

46).

Como se ilustra en las FIGS. 14-16 y 25, el módulo de armazón posterior 44 incluye un par de miembros de armazón vertical 242 que se extienden desde las esquinas posteriores del armazón de suelo 50 hasta los extremos de los miembros de armazón 106, 108 del armazón de cabina 52. Se acoplan los miembros transversales superior e inferior 245, 246 entre los miembros de armazón vertical 242, y se acopla un miembro de armazón en forma de U 254 a los miembros de armazón vertical 242 y se extiende hasta la parte trasera del vehículo 10. Se acoplan miembros de soporte inclinados 244 a los miembros de armazón vertical 242 y el miembro de armazón en forma de U 254. Se acopla un par de miembros de armazón 256 entre el miembro de armazón en forma de U 254 y el miembro transversal 246, y se acopla un miembro transversal 257 entre los miembros de armazón 256. Se acopla un par de miembros de armazón verticalmente extensibles 258 al miembro de armazón en forma de U 254. Se acopla un soporte 259 al extremo de cada miembro de armazón 258 para montarse a los extremos del miembro de armazón 216 correspondiente del armazón de suelo 50. Se sujeta el soporte 259 a los miembros de armazón 216 mediante cierres, ilustrativamente pernos y tuercas junto con separadores ubicados en los extremos huecos de los miembros 216. En la realización ilustrada, al menos los miembros de armazón 216, 218 del armazón de suelo 50 y al menos los miembros de armazón 242, 244, 246, 254, 256, 257, 258 del módulo de armazón posterior 44 cooperan para soportar un lecho y/o accesorios del vehículo 10.

Como se ilustra en la FIG. 25, se ubican las baterías 252 en la bandeja de baterías 240. Las baterías 252 son accesibles desde debajo del módulo de armazón posterior 44. En particular, se pueden retirar y reemplazar individualmente las baterías 252 a través de la abertura formada en el miembro de armazón en forma de U 254. Por consiguiente, cuando una batería 252 requiere reemplazo o mantenimiento, la retirada del panel posterior (plataforma) 86 proporciona acceso al compartimiento de baterías. Se configura la bandeja 240 para soportar múltiples configuraciones de baterías diferentes, incluyendo varios números, tipos y tamaños de baterías. En una realización, se acopla el panel posterior 86 al módulo de armazón posterior 44 mediante un ajuste a presión. En otra realización, la bandeja de baterías 240 se emperna al módulo 44 y se puede retirar completamente a través de la abertura en el miembro de armazón en forma de U 254 y se puede reemplazar con una bandeja diferente 240 de baterías 252. En otra realización, la bandeja de baterías 240 se acopla de manera deslizable al módulo de armazón posterior 44 tal que se pueda deslizar la bandeja 240 fuera de la parte posterior del módulo de armazón posterior 44 (con miembros de armazón 258 de la FIG. 25 acoplados de manera movible al módulo 44). En otra realización, la bandeja de baterías 240 se suelda al módulo de armazón posterior 44.

Con referencia nuevamente a la FIG. 24, se acoplan los puntos de soporte de armazón de asiento 212 a las vigas transversales 210 del armazón de suelo 50 para acoplar los armazones de asiento 140 al armazón de suelo 50. Se acopla un primer par de puntos de soporte de armazón de asiento 212 a los miembros transversales 210 entre las vigas transversales frontal y posterior 208, y se acopla un segundo par de puntos de soporte de armazón de asiento 212 a las vigas transversales 210 entre la viga transversal posterior 208 y la viga posterior 206b. Los puntos de soporte de armazón de asiento 212 incluyen aberturas para recibir cierres 214, ilustrativamente cierres de tuerca y perno, para acoplar los armazones de asiento 104 a los puntos de soporte 212.

En la realización ilustrada, los armazones de asiento 104 son idénticos y son intercambiables entre sí. Cada armazón de asiento 104 incluye una porción de armazón superior 220 y un miembro de armazón frontal 228 ubicado por debajo de la porción de armazón superior 220 y que se extiende a través de una parte frontal del armazón de asiento 104. La porción de armazón superior 220 incluye un miembro de armazón posterior 222 acoplado a un miembro de armazón frontal 224. Los miembros de armazón posterior y frontal 222, 224 cooperan para formar una porción de armazón superior en forma rectangular 220 que soporta un par de asientos 250 (FIG. 34) ubicados en una disposición de lado a lado. Se acopla un punto de soporte de cinturón de seguridad 226 a cada extremo del miembro de armazón posterior 222 para recibir un montaje de cinturón de seguridad. Cada armazón de asiento 104 incluye además un par de paredes de soporte 230 acopladas a la porción de armazón superior 220 y el miembro de armazón frontal 228. Un extremo inferior de cada pared de soporte 230 incluye aberturas para recibir cierres 214 para acoplar el armazón de asiento 104 al punto de soporte 212. Los soportes inclinados 232 que se extienden desde el miembro de armazón frontal 224 hasta cada pared de soporte 230 proporcionan además rigidez y soporte estructural para el armazón de asiento 104. Se acoplan soportes inclinados adicionales 238 (FIG. 34) a la porción de armazón superior 220 y a vigas laterales 204a, 204b correspondientes del armazón de suelo 50.

Como se ilustra en la FIG. 34, se acoplan un montaje de asiento frontal 248a y un montaje de asiento posterior 248b al armazón de suelo 50. El montaje de asiento frontal 248a incluye un par de asientos 250a, 250b acoplados a un armazón de asiento frontal 104, y el montaje de asiento posterior 248b incluye un par de asientos 250c, 250d acoplados a un armazón de asiento posterior 104. Cada asiento 250a-d incluye un fondo de asiento 252a-d y un respaldo de asiento 254a-d. En la realización ilustrada, cada armazón de asiento 104 forma un área de carga 236 por debajo de los asientos 250 para almacenar artículos o para espacio adicional para pasajeros posteriores (por ejemplo, para los pies de los pasajeros posteriores). Se accede al área de carga 236 mediante la abertura posterior en el armazón de asiento 104 formado con el miembro de armazón posterior 222 (FIG. 24) de la porción de armazón superior 220. En la realización ilustrada, se ubica la porción de armazón superior 220 de cada armazón de asiento 104 en una primera altura por encima del panel de suelo 410, y se ubica el miembro de armazón frontal 228 a una segunda altura, más baja por encima del panel de suelo 410. La altura del miembro de armazón frontal 228 es ilustrativamente menor que, o igual a la mitad de la altura de la porción de armazón superior 220 por encima del panel de suelo 410. Como tal, el miembro de armazón frontal 228 y los soportes inclinados 232 (FIG. 24) sirven para bloquear la carga almacenada por debajo de los asientos 250 del deslizamiento hacia adelante más allá del montaje de asiento asociado 248a, 248b. Las paredes 230 (FIG. 24) incluyen cada una un gancho de retención para retener adicionalmente la carga almacenada por debajo de los asientos 250. Por ejemplo, se puede envolver una tira alrededor del gancho de retención para reducir la probabilidad de que la carga se deslice durante el transporte.

En la realización ilustrada, los montajes de asiento (por ejemplo, montajes de asiento 248a, 248b de la FIG. 34) del vehículo 10 son reversibles e intercambiables. Por ejemplo, se configura el montaje de asiento posterior 248b para acoplarse al armazón de suelo 50 en una orientación inversa tal que los asientos 250c, 250d estén orientados hacia atrás hacia la parte posterior del vehículo. Con referencia a las FIGs .35A-35C, se ilustran disposiciones de asientos a modo de ejemplo para un vehículo de seis puertas (FIG. 11). La FIG. 35A ilustra una primera disposición de asientos 400 en la que se montan todos de un montaje de asiento frontal 248a, un montaje de asiento medio 248b y un montaje de asiento posterior 248c en el armazón 50 (FIG. 24) en una orientación hacia adelante. En una segunda disposición de asientos 402 de la FIG. 35B, el montaje de asiento medio 248b se monta en una orientación inversa orientada hacia la parte posterior del vehículo, mientras que los montajes de asiento 248a y 248c se montan en la orientación orientada hacia adelante. En una tercera disposición de asientos 404 de la FIG. 35C, se retira el montaje de asiento medio 248b, y se montan los montajes de asiento 248a y 248c en la orientación orientada hacia delante. Se pueden proporcionar otras disposiciones de asientos adecuadas, ya que cada montaje de asiento 248a-248c es reversible, movible e intercambiable. Por ejemplo, se puede proporcionar cualquiera de uno a seis asientos, incluyendo opciones de almacenamiento y tránsito configurables. En una realización, se retiran varios asientos del vehículo 10B de la FIG. 11 para proporcionar espacio para una camilla médica.

Con referencia a la FIG. 18, el módulo de armazón frontal 40 incluye una pluralidad de miembros de armazón que incluyen un par de miembros tubulares inferiores 262, un par de vigas transversales 264 acopladas a los miembros tubulares 262, un par de miembros tubulares verticales frontales 266, un par de miembros tubulares verticales posteriores 274, un soporte superior 276 y un soporte inferior 278. Se acoplan miembros tubulares inferiores 262 a los miembros tubulares verticales frontales 266 mediante soportes frontales 280. Se acoplan miembros tubulares verticales frontales 266 a los miembros tubulares verticales posteriores 274 mediante soportes 282. En una realización, el cilindro hidráulico maestro de un sistema de frenado hidráulico se monta en soportes 275 en los miembros tubulares 274. En una realización, los tubos de soporte adicional (no mostrados) triangulan entre los miembros 274 y 252.

Los miembros tubulares verticales frontales 266 incluyen cada uno una porción inclinada 268 que incluye una saliente cónica 270 en el extremo posterior para acoplarse en aberturas 197 correspondientes del armazón delantero 100 del módulo de armazón medio 42. Similarmente, los extremos de los miembros tubulares inferiores 262 incluyen salientes cónicas 272 para acoplarse en aberturas 198 correspondientes del armazón inferior 50 del módulo de armazón medio 42. Una pluralidad de cierres 260, ilustrativamente pernos roscados, se extienden a través de las aberturas 197, 198 y se sujetan a las respectivas salientes cónicas 270, 272 para acoplar el módulo de armazón frontal 40 al módulo de armazón medio 42. Por ejemplo, con referencia a la FIG. 19, se acopla un acoplador 290 a la viga frontal 206a del armazón inferior 50 para recibir la saliente cónica 272 de un miembro tubular inferior 262. El acoplador 290 incluye una superficie interna inclinada o cónica 292 que forma la abertura 198. La saliente cónica 272 incluye una superficie externa inclinada o cónica 294 que se acopla a la superficie interna 292 del acoplador 290. Se inserta el cierre 260 a través del extremo trasero del acoplador 290 y se acopla la saliente cónica 272 a una interfaz roscada 297. A medida que se aprieta el cierre 260, se introduce la saliente cónica 272 en la abertura 198 hasta que esté apretada la superficie externa 294 contra la superficie interna 292. También se configuran las salientes cónicas 270 y las aberturas 197 de la FIG. 18 según la realización ilustrada en la FIG. 19. Como se ilustra en la FIG. 20, las vigas transversales 264 del módulo de armazón frontal 40 soportan un montaje de motor y transmisión 291. El montaje de motor y transmisión 291 incluye un motor eléctrico 293 y una transmisión 295 acoplados de manera de impulsión a una salida de motor 293. En la realización ilustrada, se ubican el motor 293 y la transmisión 295 por encima de ejes frontales 338, se inclina la transmisión 295, y también el motor 293 está delante de los ejes frontales 338. En una realización, la transmisión 295 es una transmisión continuamente variable. En una realización, una pluralidad de engranajes operativos, incluyendo marcha alta, marcha baja, y marcha atrás, se controlan todos a través del motor 293, y la transmisión 295 sirve solo como una reducción de engranaje y diferencial para los ejes frontales 338. Se pueden proporcionar otros tipos de transmisión adecuados. Se acopla la transmisión 295 al módulo de armazón frontal 40 mediante soportes 296, 298 empernadas a vigas transversales 264. En una realización, se configuran los miembros de armazón del módulo de armazón frontal 40 para soportar una pluralidad de diferentes motores eléctricos 293 y transmisiones 295 que tiene cada uno un tamaño y/o tipo diferente. Se configura el módulo de armazón frontal 40 para soportar los componentes de otros tipos de trenes motrices, incluyendo un motor híbrido, a gas, o diesel, por ejemplo. En una realización, se cambia el tren motriz del vehículo 10 al retirar y reemplazar el módulo de armazón frontal 40 que tiene un tipo de tren motriz con un módulo de armazón frontal 40 diferente que tiene un tipo diferente de tren motriz montado en el mismo.

En la realización ilustrada, se acoplan el armazón de cabina 52, módulo de armazón posterior 44, armazón de suelo 50 y armazón delantero 100 conjuntamente con piezas de unión y cierres. Con referencia a la FIG. 15, se acopla una pieza de unión 120 o 122 a cada extremo de cada miembro de armazón 106, 108 del armazón de cabina 52. Similarmente, se acopla una pieza de unión 120 o 122 a cada extremo de cada miembro de armazón vertical 242 del módulo de armazón posterior 44. El armazón delantero 100 también incluye piezas de unión 121, 123 acopladas a los extremos superiores de los miembros de armazón verticales 128 y las piezas de unión 120, 122 acopladas a los extremos inferiores de los miembros de armazón verticales 128. El armazón de suelo 50 incluye piezas de unión 124, 125, 126, 127 acopladas a las esquinas del armazón externo 202.

En una realización, se adhieren las piezas de unión 120-123, ya sea se sueldan o con un adhesivo, a una pared interior (por ejemplo, véase la abertura interior 153 de la FIG. 26 y la abertura interior 129 de la FIG. 21) de los miembros de armazón 106, 108, 128, 242 correspondientes. Una porción de las piezas de unión 120, 122 sobresale de los extremos de los miembros de armazón 106, 108, 128, 242. Similarmente, se adhieren las piezas de unión 124-127 a una pared interior de las esquinas del armazón externo 202 del armazón de suelo 50. En una realización, las piezas de unión 120-127 son metal fundido, aunque se pueden usar otros materiales adecuados. En la realización ilustrada, todas las piezas de unión 124 se dimensionan y configuran similarmente para recibir el cabezal del cierre 144 correspondiente, y todas las piezas de unión 122 del vehículo 10 se dimensionan (de forma diferente de las piezas de unión 120) y se configuran similarmente para recibir la tuerca del cierre 144 correspondiente.

Por ejemplo, con referencia a la FIG. 21, las piezas de unión 121, 123 incluyen cada una una porción macho que se adhiere a la pared interior 129 del miembro de armazón 128 correspondiente. Se acopla una porción de pestaña 143 en el extremo opuesto de la pieza de unión 121, 123 a la pieza de unión 120 correspondiente del armazón de cabina 52 mediante cierres 144, ilustrativamente tuercas y pernos roscados (FIG. 22). Similarmente, se adhiere una porción macho 145, 146 de las piezas de unión 122 respectivas a la pared interior 129 del miembro de armazón 128 correspondiente, como se ilustra en la FIG. 21. Se acoplan las piezas de unión 120, 122 de la FIG. 21 a las piezas de unión 124, 127 correspondientes del armazón de suelo 50 mediante cierres 147, ilustrativamente tuercas y pernos roscados (FIG. 22). Las piezas de unión 121, 123 incluyen además aberturas rectangulares 148 para recibir extremos 149 del miembro transversal superior 132 del armazón delantero 100, como se ilustra en la FIG. 21. Con referencia a la FIG. 23, se acoplan las piezas de unión superiores 120, 122 del módulo de armazón posterior 44 a las piezas de unión 122, 120 respectivas del armazón de cabina 52 mediante cierres 144, y se acoplan las piezas de unión inferiores 120, 122 del módulo de armazón posterior 44 a las piezas de unión 125, 124 respectivas del armazón de suelo 50 mediante cierres 144.

La FIG. 13B ilustra el montaje de armazón 12A del vehículo de dos puertas 10A de las FIGS. 9 y 10, y la FIG. 13C ilustra el montaje de armazón 12B del vehículo de seis puertas 10B de las FIGS. 11 y 12. Los montajes de armazón 12A y 12B incluyen un mismo módulo de armazón frontal 40 y un módulo de armazón posterior 44 como el montaje de armazón 12 del vehículo 10 de la FIG. 1. El montaje de armazón 12A difiere del montaje de armazón 12 (FIG.

13A) en que el módulo de armazón medio 42A es más corto en longitud que el módulo de armazón medio 42 del montaje de armazón 12. Similarmente, el montaje de armazón 12B difiere del montaje de armazón 12 (FIG. 13A) en que el módulo de armazón medio 42B es más largo en longitud que el módulo de armazón medio 42 del montaje de armazón 12. En particular, el armazón de suelo 50 y el armazón de cabina 52 del montaje de armazón 12 (FIG. 13A) son más largos en longitud que el armazón de suelo 50A y el armazón de cabina 52A (FIG. 13B) y son más cortos en longitud que el armazón de suelo 50B correspondiente y el armazón de cabina 52B (FIG. 13C). Los miembros de armazón 106^a, 108A del armazón de cabina 52A son más cortos en longitud que los miembros de armazón 106, 108 correspondientes del montaje de armazón 12 para permitir solo una hilera de asientos, y los miembros de armazón 106B, 108B del armazón de cabina 52B son más largos en longitud que los miembros de armazón 106, 108 correspondientes del montaje de armazón 12 para permitir tres hileras de asientos. Como tales, los módulos de armazón medio 42, 42A y 42B son intercambiables entre sí para proporcionar los vehículos de diferente longitud 10, 10A y 10B descritos en el presente documento.

En la realización ilustrada, las porciones curvadas 133A, 135A, 137A, 139A del montaje de armazón 12A (FIG. 13B) y las porciones curvadas 133B, 135B, 137B, 139B del montaje de armazón 12B (FⁱG. 13C) son idénticas a las respectivas porciones curvadas 133, 135, 137, 139 del montaje de armazón 12 (FIG. 13A). Similarmente, los miembros de armazón transversales 110A, 112A del montaje de armazón 12A (FIG. 13B) y los miembros de armazón transversales 110B, 112B del montaje de armazón 12B (FIG. 13C) son idénticos a los respectivos miembros de armazón transversales 110, 112 del montaje de armazón 12 (FIG. 13A). Como tales, se pueden usar las mismas ventanas frontales y posteriores 56, 58, armazones de asiento 104 y armazones delanteros 100 con cada montaje de armazón 12, 12A, 12B. Además, los montajes de armazón 12, 12A y 12B todos son del mismo ancho.

Con referencia a las FIGS. 28 y 29, se ilustra el montaje de dirección 300 que incluye un dispositivo de entrada de dirección, ilustrativamente un volante 302, acoplado a una columna de dirección 304. Se acopla la columna de dirección 304 a un primer árbol 305 mediante la unión universal 311, y se acopla el primer árbol 305 a un dispositivo de dirección hidráulica 306 mediante una unión universal 313. El dispositivo de dirección hidráulica 306 incluye un motor, tal como un motor hidráulico o eléctrico, y está operativo para proporcionar asistencia de par de torsión de dirección al montaje de dirección 300. Se une el dispositivo de dirección hidráulica 306 al miembro transversal inferior 130 del armazón delantero 100 mediante un soporte 308. Se fija una salida del dispositivo de dirección hidráulica 306 a un engranaje de dirección 314 mediante un árbol 310 a través de uniones universales 312, 315. El engranaje de dirección 314 incluye brazos de dirección 316 unidos a los brazos 318 en los montajes de husillo de ruedas frontales 332 para dirección como se conoce en la técnica.

Se monta ilustrativamente la columna de dirección 304 en el punto de soporte de montaje de dirección izquierda 194 del armazón de montaje de dirección 102. En la realización ilustrada, las uniones universales 311, 313, 312, 315 permiten que el montaje de dirección 300 se monte en ya sea el punto de soporte de montaje de dirección izquierda 194 o el punto de soporte de montaje de dirección derecha 196 del armazón de montaje de dirección 102. El soporte 308 del montaje de dirección 300, aunque que se acopla ilustrativamente a una porción izquierda del miembro transversal inferior 130 del armazón delantero 100, se puede acoplar alternativamente a una porción derecha 322 (FIG. 29) del miembro transversal inferior 130 cuando se monta la columna de dirección 304 en el punto de soporte de montaje de dirección derecha 196. El dispositivo de dirección hidráulica 306 y los soportes de montaje correspondientes también son móviles hacia la posición de dirección a la derecha.

En otra realización, el montaje de dirección no es la dirección hidráulica y se conecta la columna de dirección 304 a un árbol de dirección individual que se acopla al engranaje de dirección 314 mediante uniones universales. En una realización, el volante 302 tiene una característica de inclinación. En una realización, la columna de dirección 304 incluye una característica de bloqueo de dirección integrada. En esta realización, la columna 304 tiene un conjunto de características de chavetero que acoplan una característica de llave en el cilindro de encendido cuando se retira la llave de encendido, reduciendo así la probabilidad de robo del vehículo y de que la rueda 302 se haga girar cuando se retira la llave de encendido.

Con referencia a las FIGS. 28-30, se ilustra un montaje de suspensión frontal 330 que incluye los amortiguadores derecho e izquierdo 334 acoplados a los soportes 282 del módulo de armazón frontal 40 y a los montajes de husillo de ruedas frontales 332 correspondientes. Se acoplan los brazos en A inferiores izquierdo y derecho 336 a los montajes de husillo de ruedas frontales 332 y a las ubicaciones de montaje 337 (FIG. 30) de las vigas 265 del módulo de armazón frontal 40. Los ejes 338 se extienden desde los husillos de ruedas frontales hasta la salida de la transmisión 295 (FIG. 20).

Con referencia a las FIGS. 31 y 32, se ilustra un montaje de suspensión posterior 350 que incluye un montaje de suspensión posterior izquierdo y un montaje de suspensión posterior derecho 354. Los montajes de suspensión posterior izquierdo y derecho 352, 354 incluyen cada uno un amortiguador 356 acoplado mediante cierres en un extremo a un soporte 358 montado en un miembro de armazón 256 correspondiente del módulo de armazón posterior 44. Se acopla el otro extremo de cada amortiguador 356 mediante cierres a un montaje de husillo de ruedas posteriores 360 correspondiente. Cada montaje de suspensión posterior 352, 354 incluye además un brazo de arrastre 362 acoplado mediante cierres al montaje de husillo de ruedas posteriores 360 y a la viga posterior 206b del armazón de suelo 50 mediante un par de soportes 364. Los cierres a modo de ejemplo incluyen pernos y tuercas.

Según el ejemplo ilustrado en la FIG. 31, que no se reivindica pero que es útil para entender la invención, la bandeja de baterías 340 y las baterías 252 (FIG. 25) se ubican entre el montaje de suspensión posterior izquierdo 352 y el montaje de suspensión posterior derecho 354, y se ubican el montaje de suspensión posterior izquierdo y derecho 352, 354 y las baterías 252 por debajo del lecho 80 del vehículo. Además, cada montaje de suspensión posterior izquierdo y derecho 352, 354 se acopla al armazón de suelo 50 del módulo de armazón medio 42 mediante el brazo de arrastre 362 y al módulo de armazón posterior 44 mediante el amortiguador 356.

En una realización, se pueden ajustar los montajes de suspensión frontal y posterior independientes 350, 330 para alojar diversas cargas del vehículo 10, 10A, 10B. Por ejemplo, se puede ajustar la precarga de choque y/o rigidez de muelle de cada amortiguador 334, 356 para alojar los diferentes tamaños y pesos de vehículos 10, 10A y 10B descritos en el presente documento.

Con referencia a la FIG. 33, se ilustra un sistema de frenos 370 que incluye frenos frontales 372 acoplados a los montajes de husillo de ruedas frontales 332 y frenos posteriores 374 acoplados a los montajes de husillo de ruedas posteriores 360. Los frenos frontales 372 son ilustrativamente frenos de disco hidráulico que incluyen discos de freno 378 y mordazas de freno 380, y los frenos posteriores 374 son ilustrativamente frenos de tambor hidráulico 382. Se dirigen las líneas de freno hidráulico 384 desde los frenos posteriores 374 a lo largo de una viga transversal 210 hasta un montaje de cilindro hidráulico (no mostrado). Similarmente, se dirigen las líneas de freno hidráulico 384 desde los frenos frontales 372 hasta el montaje de cilindro hidráulico. Se acciona un pedal de freno 386 por un operador para controlar los frenos 372, 374. También se ilustran en la FIG. 33 un pedal de acelerador 392 y un freno de emergencia mecánico 388. Cuando se acopla el volante 302 al punto de soporte de montaje de dirección derecha 196 de la FIG. 16, se acoplan los pedales 386, 392 a una ubicación de montaje enfrente del asiento frontal del pasajero, como se ilustra en líneas de trazos en la FIG. 48 en 496, 498. En otra realización, el vehículo 10 incluye un sistema de frenado combinado como se describe en el presente documento con respecto a las FIGS. 69-71.

Con referencia a la FIG. 36, un sistema eléctrico de vehículo 10 incluye baterías 252 soportadas por el módulo de armazón posterior 44 y un par de cargadores de baterías 422 y un motor eléctrico 293 soportado por el módulo de armazón frontal 40. Se acoplan eléctricamente los cargadores de baterías 422 a uno de los orificios 76, 77 y a las baterías 252. En una realización, se proporciona un cargador individual 422 para requisitos de carga más baja y se proporcionan ambos cargadores 422 para requisitos de nivel de carga más alta, tal como carga rápida con el orificio 77. Se dirige un paquete de línea de alimentación/correa 426 desde los cargadores 422 en el frente del vehículo 10 hasta las baterías 252 en la parte trasera del vehículo 10 a lo largo de un miembro de armazón transversal 210 del armazón de suelo 50. En una realización, las baterías 252 incluyen al menos una batería de iones de litio. En una realización, están disponibles múltiples configuraciones diferentes de baterías 252. Por ejemplo, las baterías 252 pueden incluir un una batería individual o paquete de baterías, múltiples baterías, y varios tipos de baterías.

Con referencia a las FIGS. 37 y 38, se muestran acopladas puertas frontales 46 y puertas posteriores al módulo de armazón medio 42 del vehículo 10. Como se ilustra en la FIG. 38, el módulo de armazón medio 42 incluye miembros de armazón de puerta frontal 440A, 440b, miembros de armazón de puerta media 442a, 442b y miembros de armazón de puerta posterior 444a, 444b para montar con bisagras las puertas frontal y posterior 46, 48 en los lados derecho e izquierdo del montaje de armazón 12. Con referencia a las FIGS. 39-42, se ilustra un miembro de armazón de puerta media o pilar 442a que incluye un seguro de puerta 446 para asegurar la puerta frontal 46 (FIG.

37) al miembro de armazón 442a y un par de puntos de soporte de bisagra 448 para montar la puerta posterior 48 (FIG. 38) en el miembro de armazón 442a. Se acopla una pieza de moldura 464 a una parte trasera del miembro de armazón 442a. En una realización, cada punto de soporte de bisagra 448 es una pieza soldada individual.

Como se ilustra en las FIGS. 40 y 42, se acopla un bloque de montaje 450 al canal de ranura en T 158 del miembro de armazón 106 mediante cierres, tales como pernos 451 y tuercas ubicadas en el canal 158. El bloque de montaje 450 se acopla a un extremo superior 454 del miembro de armazón 442a en un canal trasero 462 del miembro de armazón 442a mediante cierres. Se ubica una pestaña 458 del extremo superior 454 adyacente a un resalto 159 del miembro de armazón 106. Similarmente, se acopla un bloque de montaje 452 a un canal de ranura en T 466 del miembro de armazón 204a mediante cierres, tales como pernos 453 y tuercas ubicadas en el canal 466. El bloque de montaje 452 se acopla a un extremo inferior 456 del miembro de armazón 442 en el canal trasero 462 del miembro de armazón 442 mediante cierres. Se ubica una pestaña 460 del extremo inferior 456 adyacente a un resalto 468 del miembro de armazón 204a. Los miembros de armazón de puerta 440a, 440b, 442b, 444a, 444b también se acoplan al armazón de cabina 52 y al armazón de suelo 50 como se describe con respecto al miembro de armazón de puerta 442a en las FIGS. 39-42.

Con referencia a la FIG. 43, se ilustra según algunas realizaciones una puerta posterior completa 48 de la FIG. 1. En la realización ilustrada de la FIG. 43, la porción de puerta inferior 60 de la FIG. 1 incluye un panel frontal 60a y un panel posterior 60b que cada uno se acopla a una estructura de puerta completa 470. Se monta una manija de puerta 474 en el panel frontal 60a. Con referencia a la FIG. 44, se ilustra una mitad de puerta posterior alternativa 48a sin una ventana 63. La puerta posterior 48a de la FIG. 44 incluye los paneles frontal y posterior 60a, 60b acoplados a una estructura de mitad de puerta 472.

Como se describe en el presente documento, el cuerpo del vehículo 10 incluye una pluralidad de paneles (véase la FIG. 46) que se acoplan al montaje de armazón 12. Se acopla uno o más paneles de cuerpo al montaje de armazón 12 mediante pinzas en U. Por ejemplo, la FIG. 45 ilustra una configuración de pinza en U a modo de ejemplo para acoplar un panel de cuerpo al montaje de armazón 12. Con referencia a la FIG. 45, el soporte frontal 280 del módulo de armazón frontal 40 (FIG. 18) incluye un soporte rebordeado 506. Una pinza en U 508 se sujeta en el soporte 506 y recibe un cierre 504 que se extiende a través de una porción de borde 502 del panel de cuerpo frontal 26 para sujetar el panel de cuerpo frontal 26 al soporte 506. Se acoplan otros paneles de cuerpo del vehículo 10 al montaje de armazón 12 mediante uniones con pegamento y/o tachuelas de nailon.

Con referencia a la FIG. 46, el interior del vehículo 10 incluye un panel de revestimiento de suelo inferior frontal 480, un panel de suelo 482 y un panel posterior 484 acoplados al módulo de armazón medio 42. Para cada vehículo de longitud diferente 10, 10a , 10B descrito en el presente documento (FIGS. 1-12), el panel de revestimiento de suelo 480 y el panel posterior 484 son idénticos, pero el panel de suelo 482 varía en longitud para alojar los módulos de armazón medios de longitud diferente 42. Véase, por ejemplo, el panel de suelo extendido 482 (mostrado como el panel de suelo 410) en las FIGS. 35A-35C para un vehículo de seis puertas 10B (FIGS. 11 y 12). En una realización, se acoplan los paneles 480, 482 y 484 al módulo de armazón medio 42 con un adhesivo, aunque se pueden usar otros cierres o acopladores adecuados. Se configuran los paneles 480, 482, 484 para permitir el direccionamiento de los hilos y cables eléctricos a lo largo del módulo de armazón medio 42 entre la parte frontal y posterior del vehículo 10.

Como se ilustra en las FIGS. 47 y 48, el primer y segundo paneles de salpicadero 488, 490 se acoplan al armazón de montaje de dirección 102 para formar el salpicadero del vehículo 10, y un panel de acceso articulado 492 proporciona acceso a un compartimiento de almacenamiento en el panel de salpicadero 490. En una realización, se ubica un panel de revestimiento frontal superior (no mostrado) entre el primer panel de salpicadero 488 y el panel de revestimiento de suelo inferior 480. La FIG. 48 ilustra además la segunda ubicación de montaje 494 para el volante 302. Se puede retirar y reemplazar el panel de salpicadero 488 con un panel de salpicadero diferente que tiene una abertura en la segunda ubicación de punto de soporte 494 para instalar el volante 302. La FIG. 49 ilustra una realización alternativa con los paneles izquierdo y derechos movibles 493, 495 instalados en el panel de salpicadero 488 que se retiran selectivamente basándose en la ubicación de montaje del volante 302.

Con referencia a la FIG. 50, se ilustran varios accesorios para el vehículo 10. Por ejemplo, se monta un montaje de panel solar 520 en el armazón de cabina 52 del vehículo 10 para proporcionar energía eléctrica adicional al vehículo 10, es decir, para cargar baterías. También se acopla un montaje de luces intermitentes 522 al panel de techo 54. Se pueden acoplar al montaje de armazón 12 del vehículo 10 múltiples configuraciones diferentes de parachoques frontales y posteriores, tales como parachoques frontales rectos y curvados 524a, 524b y parachoques posteriores rectos y curvados 526a, 526b. El parachoques posterior 526b incluye ilustrativamente un receptor de enganche 530.

Con referencia a la FIG. 51, se ilustran múltiples accesorios para montar al lecho 80 del vehículo 10, incluyendo un portador de bolsa de golf 540 y un recipiente de almacenamiento 542. Los accesorios 540, 542 incluyen salientes o cierres 534, 536 respectivos configurados para acoplarse a los cierres 532 correspondientes (véase también la FIG.

5) del lecho 80. Los cierres 534, 536 tienen el mismo tamaño, forma y separación. En la realización ilustrada, se montan los cierres 532 del lecho 80 en los miembros de armazón 256 del módulo de armazón posterior 44 (véase la FIG. 33) y sobresalen a través de las aberturas en la plataforma 86. Con referencia a la FIG. 52, se ilustran accesorios adicionales para montar en el lecho 80 incluyendo un recipiente de almacenamiento 546, un recipiente de almacenamiento abierto 548, y otro recipiente de almacenamiento 552. El recipiente de almacenamiento abierto 548 incluye un panel de pared de perímetro 549 que se monta sobre un armazón 550. Se puede acoplar la plataforma 551 a la plataforma 86 (FIG. 51) del lecho 80 mediante cierres 532 (FIG. 51). La plataforma 551 incluye cierres 556 configurados para recibir cierres 554 del armazón 550 y cierres (no mostrados) del recipiente 546 para montar los accesorios a la plataforma 551.

Con referencia a las FIGS. 53 y 54, se ilustra otro vehículo 600 a modo de ejemplo según una realización. El vehículo 600 incluye una porción frontal común 18 y una porción media común 20A como el vehículo 10A de las FIGS. 9 y 10, pero la porción posterior 602 es diferente de la porción posterior 22 del vehículo 10A e incluye un lecho extendido 604. El lecho 604 incluye un panel en U 664 y una porción rebajada 662. Se acopla ilustrativamente una caja de herramientas opcional 606 al panel en forma de U 664 del lecho 604 inmediatamente por detrás de la cabina del vehículo. La caja de herramientas 606 incluye patas o pilotes 608 en cada extremo para formar una separación entre el panel en forma de U 664 y la caja de herramientas 606 para deslizar objetos delgados por debajo de la caja de herramientas 606, tales como madera contrachapada, pladur, paneles, u otros objetos delgados. Se pueden acoplar cajas de herramientas adicionales al lecho 604 a lo largo de las paredes laterales 682, 683 y/o por detrás de la caja de herramientas 606. En una realización adicional, se proporcionan plataformas extensoras de lecho adicionales y cada una se puede acoplar al lecho 604 para extender o cambiar la configuración del lecho 604. Los portadores posteriores adicionales que se pueden acoplar la lecho 604 incluyen un estante de escalera, una caja de carga y una caja en L, por ejemplo.

Con referencia a la FIG. 55, la porción posterior 602 incluye un módulo de armazón posterior 630 que se acopla al módulo de armazón medio 42A mediante piezas de unión 120, 122. El módulo de armazón posterior 630 incluye un armazón de lecho 632 acoplado a un armazón posterior 634 y configurado para soportar el lecho 604 de la FIG. 53. El armazón 634 incluye un miembro transversal superior 636 y un miembro transversal inferior 638 separado y acoplados entre un par de miembros de armazón verticales 640. Se acoplan los miembros de armazón verticales 640 al armazón de suelo 50A y el armazón de cabina 52A (FIG. 9) mediante piezas de unión 120, 122. El armazón de lecho 632 incluye un par de miembros de armazón longitudinales 644 que se extienden paralelos entre sí y se acoplan a un miembro transversal 648. Se acopla el miembro transversal 648 al miembro transversal inferior 638 del armazón posterior 634 mediante una pluralidad de cierres, tales como pernos. Alternativamente, se retira el miembro transversal 648 y se acoplan los miembros de armazón 644 directamente al miembro transversal inferior 638 con soportes y pernos. Se acopla un segundo miembro transversal 650 entre los miembros de armazón 644 inmediatamente detrás de la bandeja de baterías 240.

Se extienden hacia atrás dos miembros de armazón inferiores 646 desde la viga posterior 206b del armazón de suelo 50A, y se acoplan perpendicularmente a los miembros de armazón 646 dos miembros de armazón inferiores 647, 649. Se acopla una pluralidad de miembros de soporte verticales 652 entre los miembros de armazón inferiores 647, 649 y los miembros de armazón superiores 644 del armazón de lecho 632. Similarmente, se acoplan los miembros de soporte verticales 651 entre el segundo miembro transversal 650 y los miembros de soporte inferiores 646 inmediatamente detrás de la bandeja de baterías 240. Los montajes de suspensión posteriores independientes derecho e izquierdo 656, que tienen un mismo diseño que los montajes de suspensión 352, 354 de las FIGS. 31 y 32, se acoplan al miembro de armazón inferior 647 e incluyen amortiguadores acoplados a los miembros de armazón 644.

Con referencia a la FIG. 56, se acopla un panel en forma de U 664 a los miembros de armazón superiores 644 y los miembros transversales 648, 650 del armazón de lecho 632 (FIG. 55). El panel en forma de U 664 incluye una porción principal 679 adyacente al armazón posterior 634 y las porciones laterales 680 que se extienden a lo largo de cada lado de una porción rebajada 662. Se acopla un panel inferior 672 a los miembros de armazón inferiores 646, 647, 649 dentro de montantes 652 (FIG. 55) y coopera con los paneles laterales 666, 668, 670 para formar la porción rebajada 662 que está abierta en la parte trasera del vehículo 600. Por consiguiente, el panel en forma de U 664 proporciona una superficie superior 660 que rodea la porción rebajada 662 en tres lados. En una realización, el panel 664 tiene una altura de aproximadamente 30 pulgadas (76,2 cm), y el panel 672 tiene una altura de aproximadamente 40,6 cm (16 pulgadas), aunque se pueden proporcionar otras alturas adecuadas. En una realización, se puede soportar la carga que abarca todo el ancho de la porción rebajada 662 por las porciones laterales 680 del panel 664. En una realización, los paneles 664, 666, 668, 670, 672 están hechos de aluminio, aunque se pueden usar otros materiales adecuados.

Se acoplan los paneles laterales verticales 674, 676 en cada lado del lecho 604 y forman un labio 678 que se extiende por encima de la superficie 660 del panel 664. El labio 678 incluye ilustrativamente aberturas que se pueden usar para atar tiras, por ejemplo. En una realización, la porción rebajada abierta 662 proporciona una porción de altura de carga más baja del lecho 604 que se puede escalonar o inclinar por un operador para llegar hasta el frente del lecho 604 por encima de la porción principal 679 del panel 664. En una realización, la altura de carga más baja de la porción rebajada 662 permite que se carguen o se acarren más fácilmente los artículos de carga pesada en una rampa en el lecho 604. En una realización, se extiende la porción rebajada 662 desde la parte posterior del vehículo 600 en el lecho 604 aproximadamente dos tercios de la distancia del armazón posterior 634, como se ilustra en la FIG. 56. En una realización, la porción rebajada 662 es aproximadamente 116,8 cm (46 pulgadas) de largo, 83,8 cm (33 pulgadas) de ancho y 33 cm (13 pulgadas) de profundidad, aunque se pueden proporcionar otras dimensiones adecuadas.

El lecho 604 incluye una pluralidad de aberturas 652 para recibir los acopladores correspondientes de accesorios u otros componentes. Las aberturas 658 son ilustrativamente de forma rectangular y se forman a lo largo del perímetro externo del panel 664. En una realización, las aberturas 658 se forman con una pared de perímetro levantado que se levanta por encima de la superficie 660 del lecho 604. Como tal, se ajusta un revestimiento de lecho o plataforma insertada en el lecho 604 alrededor de las aberturas 658 y está alineado con las paredes de abertura levantada. Con referencia a las FIGS. 53, 54 y 57, el lecho 604 incluye además una pluralidad de paredes laterales desprendibles que se acoplan con bisagras a lo largo del perímetro externo del lecho 604. El lecho 604 incluye ilustrativamente una pared lateral frontal 681, una pared lateral izquierda 682, una pared lateral derecha 683 y una pared lateral posterior 684. Se acoplan las paredes laterales izquierda y derecha 682, 683 a los respectivos paneles laterales verticales 674, 676 mediante porciones de bisagra 685, 686. Se acoplan las paredes laterales frontal y posterior 681, 683 a las paredes laterales izquierda y derecha 682, 683 mediante acopladores 689 y a aberturas 658 mediante acopladores 688. En la realización ilustrada, se bloquean en su lugar los acopladores 688 cuando se insertan en las aberturas 658 correspondientes e incluyen un mecanismo de liberación acoplable por un operador para liberar los acopladores 688 de las aberturas 658.

Con referencia a las FIGS. 59 y 60, se ilustra una bisagra 654 a modo de ejemplo de la FIG. 57 que incluye una primera porción de bisagra 685 y una segunda porción de bisagra 686. Se acopla ilustrativamente la primera porción de bisagra 685 a una superficie inferior de paredes laterales 682, 683 (FIG. 57), y se acopla de manera ilustrativa la segunda porción de bisagra 686 a paneles laterales 674, 676 (FIG. 57). La primera porción de bisagra 685 incluye una porción base 690 que tiene aberturas 691 para recibir cierres 687. Se acopla la porción base 690 a una porción de vástago 692 acoplada a una porción macho 693, y se separa la porción macho 693 y está sustancialmente paralela a la porción base 690. La porción macho 693 incluye un cabezal en forma oblonga 694. La segunda porción de bisagra 686 incluye una base 695 que tiene aberturas 696 para recibir cierres 699. Una protuberancia 697 se extiende desde la base 695 y forma una abertura 698 que tiene una forma oblonga que corresponde a la forma del cabezal 694.

Cuando la primera porción de bisagra 685 está en la primera orientación con relación a la segunda porción de bisagra 686 ilustrada en la FIG. 58 (es decir, cuando se dobla la pared lateral 682, 683 y está perpendicular al panel 664 (FIG. 57) del lecho 604), el cabezal oblongo 694 bloquea la primera porción de bisagra 685 a la segunda porción de bisagra 686 en la dirección longitudinal debido al acoplamiento del cabezal 694 con la protuberancia 697. Cuando se hace girar la primera porción de bisagra 685 a la segunda orientación con relación a la segunda porción de bisagra 686 ilustrada en la FIG. 59 (es decir, cuando se dobla hacia abajo la pared lateral 682, 683 y está paralela al panel 664 (FIG. 57) del lecho 604), el cabezal oblongo 694 llega a alinearse con la abertura oblonga 698 que permite que la porción macho 693 retroceda de la abertura 698. Por consiguiente, las paredes laterales 682, 683 son movibles del lecho 604 cuando se orientan aproximadamente 180 grados con relación al panel 664 y se bloquean al lecho 604 cuando se orientan a ángulos diferentes de 180 grados (por ejemplo, 90 grados, 135 grados, etc.). En una realización, se dimensionan la abertura 698 y la porción macho 693 para permitir el desacoplamiento de las porciones de bisagra 685, 686 cuando se orientan las paredes laterales 682, 683 algunos grados (por ejemplo, uno a cinco grados) en cualquier dirección de los 180 grados.

Aunque las FIGS. 53-59 se describen en el presente documento con referencia a un vehículo 600 que tiene una porción media de dos puertas 20A, también se puede proporcionar un vehículo 600 que tiene una porción media de cuatro puertas o seis puertas 20, 20B.

Las FIGS. 60-81 se refieren al sistema eléctrico y controles de un vehículo eléctrico que no se reivindican, pero que son útiles para el entendimiento de la invención. Aunque las FIGS. 60-81 se describen en el presente documento con referencia al vehículo eléctrico 10 de la FIG. 1, se pueden incorporar los sistemas y esquemas de control de las FIGS. 60-81 en cualquier vehículo eléctrico, incluyendo el vehículo 10A (FIG. 9), vehículo 10B (FIG. 11) y vehículo 600 (FIG. 53) descritos en el presente documento y otros vehículos adecuados.

Con referencia a la FIG. 60, se ilustra un sistema de control a modo de ejemplo 700 del vehículo 10. El sistema de control 700 incluye un controlador de vehículo 702, tal como un módulo de control de vehículo (VCM), que tiene el circuito lógico de control de vehículo 704 que controla varios subsistemas y componentes eléctricos del vehículo 10. El controlador 702 incluye uno o más procesadores que ejecutan código de software y/o firmware almacenado en una memoria interna o externa 706 del controlador 702. El código de software/firmware contiene instrucciones que, cuando se ejecutan por el uno o más procesadores de controlador 702, provoca que el controlador 702 realice las funciones descritas en el presente documento. El controlador 702 puede incluir alternativamente uno o más circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), matriz de compuertas programables en el campo (FPGA), procesadores de señal digital (DSP), circuito lógico cableado, o combinaciones de los mismos. El controlador 702 puede incluir uno o más módulos de control físico. En un ejemplo, el sistema de control 700 es un sistema de 48 voltios e incluye una fuente auxiliar de 12 voltios para accesorios, aunque se pueden proporcionar otros sistemas adecuados.

El controlador 702 recibe una pluralidad de entradas de vehículo 708 y controla una pluralidad de dispositivos de salida de vehículo 710. Los sensores de posición del operador de freno 386 y el pedal de acelerador 392 (FIG. 33) proporcionan señales que representan la posición del pedal o la demanda al controlador 702. Un sensor de dirección 734 proporciona una señal al controlador 702 indicativa de una dirección de movimiento del vehículo 10 y puede incluir cualquier sensor adecuado (por ejemplo, sensor de velocidad, sensor de dirección en el motor, etc.). Un conmutador de freno 736 proporciona una señal al controlador 702 indicativa de un operador que pisa el pedal de freno 386, y el controlador 702 controla las luces de freno basándose en la señal de conmutador de freno. En un ejemplo, el controlador 702 limita el par de torsión de aceleración del motor 293 cuando se cierra el conmutador 736 para reducir la probabilidad de daño al tren motriz cuando un operador pisa simultáneamente tanto el pedal de freno 386 como el pedal de acelerador 392. En un ejemplo, se controla el motor 293 para proporcionar el par de torsión de desaceleración en respuesta a que se cierra el conmutador de freno 736, como se describe en el presente documento. Una entrada de modo de conducción 738 proporciona una señal basada en la selección por un operador mediante un dispositivo de entrada de usuario de un modo de conducción del vehículo 10, tal como un modo de operación de marcha alta hacia adelante, un modo de operación de marcha baja hacia adelante, y un modo de operación de marcha hacia atrás, por ejemplo. En un ejemplo, cada uno de los modos de conducción se proporciona a través del control del motor eléctrico 293, aunque se puede configurar la transmisión 295 (FIG. 20) para proporcionar diferentes configuraciones de engranaje para los diferentes modos. En un ejemplo, cada modo de conducción tiene al menos un mapa de pedales correspondiente almacenado en el controlador 702, como se describe en el presente documento con respecto a la FIG. 61. El freno de estacionamiento 388 incluye un sensor de posición que proporciona una señal al controlador 702 indicativa de si se acopla el freno de estacionamiento o de emergencia 388. Los conmutadores de señal 740 proporcionan señales indicativas de peticiones del usuario de señales de giro a la izquierda/derecha y señales de peligro. Por ejemplo, un sensor de cinturón de seguridad 742, tal como un sensor de efecto de Hall, proporciona una señal al controlador 702 indicativa de si se acopla el cinturón de seguridad del operador. En un ejemplo, el controlador del vehículo 702 limita una operación del vehículo 10 (por ejemplo, limita la velocidad máxima, el par de torsión máximo, etc.) cuando se está moviendo el vehículo 10, pero se desacopla el cinturón de seguridad.

El controlador de vehículo 702 controla las salidas 710 que incluyen luces del vehículo 744 (faros delanteros, luces de frenos, luces de peligro, luces de aviso, etc.), una alarma audible 746 para cuando se está moviendo el vehículo 10 hacia atrás, un relé de bastidor 748 y un relé de controlador de motor 749. El relé de bastidor 748 proporciona potencia a los diversos sistemas eléctricos del vehículo 10. Se controla el relé de controlador de motor 749 por el controlador de vehículo 702 para permitir selectivamente la potencia lógica al controlador del motor 722, tal como potencia para las funciones de control del controlador de motor 722.

Un controlador de gestión de batería (BMC) 712 que incluye el circuito lógico de gestión de batería 714 está en comunicación con el controlador de vehículo 702 para gestionar la carga de las baterías 252. El BMC 712 incluye uno o más procesadores que ejecutan código de software y/o firmware en una memoria interna o externa 716 de BMC 712. El código de software/firmware contiene instrucciones que, cuando se ejecutan por el uno o más procesadores del BMC 712, provoca que el BMC 712 realice las funciones descritas en el presente documento. En un ejemplo, el BMC 712 está operativo para conectar y desconectar selectivamente un cargador de baterías 732 (por ejemplo, cargador de baterías 422 de la FIG. 36) de las baterías 252 para controlar la carga de las baterías 252. El BMC 712 monitoriza el estado de carga de las baterías 252 y monitoriza y controla el cargador de baterías 732 basado en el nivel de carga de baterías y en la información de vehículo y órdenes del controlador de vehículo 702. En el ejemplo ilustrado, el cargador de baterías 732 está a bordo del vehículo 10 y se configura para enchufarse en una toma de corriente de pared.

La memoria 706, 716 es cualquier medio legible por ordenador adecuado que es accesible por el (los) procesador(es) del controlador 702, 712 respectivo. La memoria 706, 716 puede ser un dispositivo de almacenamiento individual o múltiples dispositivos de almacenamiento, se pueden ubicar de manera interna o externa al controlador 702, 712 respectivo, y pueden incluir tanto medios volátiles como no volátiles. La memoria a modo de ejemplo 706, 716 incluye memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria de solo lectura (ROM), ROM eléctricamente reprogramable (EEPROM), memoria flash, CD-ROM, disco versátil Digital (DVD) u otro almacenamiento de disco óptico, un dispositivo de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio adecuado que se configura para almacenar datos y que es accesible por el respectivo controlador 702, 712.

En un ejemplo, el BMC 712 está operativo para detectar fallos del cargador de baterías 732 mediante un código parpadeante. En este ejemplo, el cargador de baterías 732 muestra el estado, fallos y avisos emitiendo un patrón parpadeante mediante un diodo emisor de luz (LED), y el BMC 712 lee el código parpadeante y controla el cargador 732 basándose en el código. En otro ejemplo, el cargador de baterías 732 está en comunicación eléctrica directa con el BMC 712 para proporcionar información de estado, fallos y avisos al BMC 712.

En el ejemplo ilustrado, el controlador de vehículo 702 se comunica con el BMC 712, el cargador de baterías 732, la pantalla 720, el controlador del motor 722 y accesorios 724 a través de un protocolo de comunicación de bus de red de área de controlador (CAN) 718. Los accesorios 724 incluyen, por ejemplo, un módulo de dirección hidráulica electrónico y un dispositivo de modo de velocidad. El dispositivo de modo de velocidad está operativo para limitar la velocidad del vehículo o la velocidad del motor a por debajo de una velocidad umbral basada en una entrada de usuario (por ejemplo, el dispositivo de llave que tiene el código de identificación legible, código entrado por el operador, etc.). En un ejemplo, se proporciona un acelerómetro en el bus de CAN 718 para proporcionar señales de detección de aceleración al controlador 702. El controlador del vehículo 702 comunica las órdenes de par de torsión al controlador del motor 722 a través del bus de CAN 718 basándose en la demanda de pedal del operador y los mapas de pedales almacenados en la memoria 706. En un ejemplo, las órdenes de par de torsión incluyen al menos un par de torsión del motor deseada, un límite de velocidad del motor y un límite de corriente del motor. El controlador del vehículo 702 recibe mensajes de CAN del BMC 712 que proporcionan el estado de batería de la información de carga incluyendo niveles de carga de baterías e intervalo de baterías para cálculos vacíos. El BMC 712 también puede proporcionar información de estado al controlador 702 para el cargador de baterías 732 y relés de CC-CC 730. Cuando se enchufa el cargador de baterías 732, el b Mc 712 notifica al controlador 702 que entonces impide la aceleración del vehículo independientemente de las demandas de aceleración por un operador mediante el pedal 392. El controlador del motor 722 también proporciona información al controlador del vehículo 702 a través del CAN 718 que incluye la velocidad del motor, temperatura de operación del controlador 722, y/o motor 293, datos de potencia, y otros datos de rendimiento del motor.

Cuando se enciende el vehículo 10, el sistema de control 700 está operativo para entrar en un modo de suspensión cuando el vehículo 10 permanece durante una duración umbral sin ninguna detección de entradas del operador. Una duración umbral a modo de ejemplo de la inactividad del operador es cinco o diez minutos, aunque se puede proporcionar cualquier duración adecuada. El controlador del vehículo 702 monitoriza la inactividad del operador basándose en la falta de entradas del operador (pedales, selección de modo, freno de estacionamiento, etc.) durante la duración umbral. Por ejemplo, se puede reajustar un contador interno cada vez que se detecta una entrada del operador, y cuando el contador caduca, el sistema de control 700 entra en modo de suspensión. En el modo de suspensión, el controlador del vehículo 702 envía órdenes para apagar todos los componentes eléctricos del vehículo 10, excepto el BMC 712, que recibe un mensaje de control desde el controlador 702 para entrar en un estado de baja potencia en el modo de suspensión. El modo de suspensión, por consiguiente, sirve para prolongar la vida de la batería durante periodos de no uso del operador. En un ejemplo, cuando se conecta el cargador de baterías 732 en una toma de corriente eléctrica y el vehículo 10 permanece sin ninguna entrada del operador durante la duración umbral, el sistema de control 700 entra en el modo de suspensión después de terminar la duración umbral solo después de que se hayan terminado de cargar las baterías 252.

En un ejemplo, cuando se conecta el cargador de baterías 736 en una toma de corriente eléctrica y el vehículo está en el modo de suspensión, se programa el BMC 712 con intervalos programados predeterminados en la memoria 716 para verificar periódicamente el estado de carga de las baterías 252. Un intervalo a modo de ejemplo es mensualmente, semanalmente, u otro intervalo adecuado. Cuando se detecta que el estado de carga está por debajo de un bajo umbral durante la verificación periódica, el BMC 712 despierta (enciende) automáticamente el cargador de baterías 732 durante el modo de suspensión para hacer la carga de mantenimiento de las baterías 252 para mantener las baterías 252 en un estado de carga deseado. En otro ejemplo, el BMC 712 monitoriza continuamente el medidor de batería durante el modo de suspensión e inicializa la carga de mantenimiento cuando un estado de carga detectado está por debajo de un estado de carga umbral. En un ejemplo, se conectan una o más cargas a la batería más baja de las baterías 252 y el BMC 712 conmuta periódicamente en convertidores CC-CC durante el modo de suspensión para volver a equilibrar el estado de carga de las baterías bajas. La pantalla 720 se enciende durante la carga de mantenimiento para mostrar una indicación de que se están cargando las baterías 252. En un ejemplo, el modo de suspensión sirve para prolongar el tiempo de almacenamiento de las baterías entre usos y para proteger las baterías 252 de sobrecarga, por ejemplo, prolongando así la vida de las baterías.

En el ejemplo ilustrado, se acciona un conmutador de llave 728 u otra entrada del operador adecuada por un operador para encender y apagar el sistema de control 700 y/o para salir del modo de suspensión y regresar al modo de potencia máxima. En un ejemplo, cuando el vehículo 10 se enchufa en una toma de corriente eléctrica, el vehículo 10 entra automáticamente en el modo de suspensión cuando se apaga el conmutador de llave 728, pero el BMC 712 permanece encendido para continuar cargando las baterías 252 hasta que se carguen completamente las baterías 252 y entonces el BMC 712 entra en el modo de baja potencia. En el ejemplo ilustrado, se dirige eléctricamente el conmutador de llave 728 al BMC 712, y el BMC 712 dirige una señal de ENCENDIDO de vehículo al controlador del vehículo 702 en respuesta al conmutador de llave 728 que se hace girar a una posición de ENCENDIDO. Como tal, cuando el vehículo 10 está en el modo de suspensión, la señal de ENCENDIDO/APAGADO del conmutador de llave 728 es detectable por el BMC 712 que está operando en el modo de baja potencia, y el BMC 712 está operativo para proporcionar una señal de control al controlador 702 para despertar el controlador 702 del modo de suspensión.

En un ejemplo, se calibra el BMC 712 por un fabricante o distribuidor basándose en la configuración de las baterías del vehículo. El BMC 712 está operativo para gestionar las baterías 252 y el cargador 732 de manera diferente basándose en los tipos/número de baterías 252 instaladas en el vehículo. La calibración de BMC 712 especifica el tamaño/número de baterías 252, características de impedancia, dependencias de temperatura y estrategias de carga. En otro ejemplo, se calibra el BMC 712 basándose además en el tamaño y la configuración del vehículo (por ejemplo, vehículo de dos, cuatro o seis pasajeros) tal que el BMC 712 gestione las baterías 252 de manera diferente basándose en el tamaño del vehículo. Las características de tamaño del vehículo a modo de ejemplo incluyen además el peso del vehículo, carga del vehículo, tasas de descarga de las baterías, etc.

El controlador del motor 722 incluye el circuito lógico operativo para controlar el motor 293 basándose en las órdenes de par de torsión proporcionadas por el controlador del vehículo 702 a través del bus de CAN 718. En un ejemplo, el controlador del motor 722 incluye una unidad impulsora de 48 voltios, aunque se pueden proporcionar otras unidades impulsoras adecuadas. En un ejemplo, el motor eléctrico 293 es un motor de 5 kilovatios. En otro ejemplo, el motor 293 es un motor de 6,5 kilovatios. Se pueden proporcionar otros motores adecuados 293. El controlador del motor 722 se acopla a un contactor principal 726 en respuesta a las órdenes del controlador del vehículo 702 para proporcionar una conexión de alta corriente al controlador 702 para dirigir la potencia al motor 293. En un ejemplo, múltiples controladores del motor controlan múltiples motores eléctricos del vehículo y reciben órdenes de par de torsión del controlador del vehículo 702 a través del bus de CAN 718.

En un ejemplo, si se reduce la potencia de batería disponible a por debajo de un umbral, se deshabilitan uno o más accesorios eléctricamente alimentados por el controlador 702. Por ejemplo, a medida que se reduce el estado de carga de la batería a un primer umbral, se deshabilita un primer accesorio, y a medida que se reduce el estado de carga de la batería a un segundo umbral, se deshabilita un segundo accesorio. Los accesorios a modo de ejemplo que se pueden deshabilitar incluyen un sistema de aire acondicionado, sistema de calefacción, u otros sistemas de accesorios adecuados del vehículo 10. En un ejemplo, se limita una velocidad máxima del vehículo o velocidad del motor por el controlador 702 cuando el estado de carga de la batería se reduce a un umbral bajo.

El controlador de vehículo 702 de la FIG. 60 ejecuta un algoritmo de modo de conducción que recibe como entradas la selección de modo de conducción mediante la entrada 738, una dirección hacia adelante/hacia atrás mediante la entrada 734 y una posición del pedal de acelerador 392 y emite un mensaje de par de torsión al controlador del motor 722. En un ejemplo, el controlador del vehículo 702 ajusta además el modo de conducción basándose en el estado de carga de la batería informado por el BMC 712. En el ejemplo ilustrado, cada modo de conducción se basa en los mapas de pedales previamente configurados y mapas limitadores de la tasa de par de torsión almacenados en la memoria 706. Los mapas de pedales correlacionan cada uno la demanda de pedal del operador del pedal de acelerador 392 a una petición de par de torsión del motor. Un mapa de pedales puede servir para limitar la aceleración del motor o velocidad para preservar la vida de la batería, por ejemplo. En un ejemplo, cada modo de conducción incluye un mapa de pedales correspondiente y un mapa límite de la tasa de par de torsión.

Con referencia a la FIG. 61, se ilustra un diagrama de bloques de un algoritmo de modo de conducción 750 a modo de ejemplo. Basándose en un modo de conducción seleccionado mediante la entrada de selección de modo 738 de la FIG. 60, se selecciona un mapa de pedales 760 correspondiente que proporciona una demanda de par de torsión basándose en la demanda del operador (por ejemplo, posición) del pedal de acelerador 392. Se proporcionan la demanda de par de torsión del mapa de pedales 760, así como el estado de carga de la batería 754 y la aceleración del vehículo 756 como entradas a una función limitadora de la tasa de par de torsión 752, y la función limitadora de tasa de par de torsión 752 limita la cantidad de par de torsión proporcionada al controlador del motor 722 (FIG. 60) basándose en las entradas. Se ilustra un mapa límite de la tasa de par de torsión lineal 752a a modo de ejemplo del limitador de la tasa de par de torsión 752 que limita una demanda de par de torsión determinada de un mapa de pedales 760a a modo de ejemplo. El mapa límite de la tasa de par de torsión 752a tiene ilustrativamente un límite superior de par de torsión y un límite inferior de par de torsión.

En un ejemplo, se dirige la demanda de par de torsión desde el limitador de la tasa de par de torsión 752 hasta el controlador del motor 722 (FIG. 60) como el mensaje de petición de par de torsión 762. En otro ejemplo, se determina el mensaje de par de torsión 762 por el controlador del vehículo 702 (FIG. 60) basándose en la demanda del par de torsión desde el limitador de la tasa de par de torsión 752, así como un límite de velocidad 758 y el límite de par de torsión inverso 760 identificado en el modo de conducción seleccionado. Por ejemplo, los modos de marcha baja y de marcha alta pueden cada uno identificar las diferentes velocidades máximas del vehículo. En el ejemplo ilustrado, se comunica el mensaje de par de torsión 762 al controlador del motor 722 a través del bus de CAN 718 (FIG. 60).

Los modos de conducción a modo de ejemplo seleccionables mediante el selector de modo 738 incluyen un modo de marcha baja, un modo de marcha alta, un modo de intervalo económico/máximo, un modo de golf y un modo de terreno. El modo de marcha baja es un modo basado en velocidad que implementa un límite de velocidad máxima del vehículo (por ejemplo, 10 mph, etc.). El modo de marcha alta es un modo basado en velocidad que implementa un límite de velocidad máxima del vehículo que es más alto que la velocidad máxima del modo de marcha baja (por ejemplo, 35 mph, etc.). En un ejemplo, la demanda de par de torsión está en relación lineal con la demanda de pedal en los modos de marcha baja y alta, aunque también se pueden implementar curvas de par de torsión no lineales.

El modo de intervalo económico/máximo es un modo basado en velocidad y par de torsión. Por ejemplo, se ponen los límites superiores en el par de torsión y la velocidad del vehículo para conseguir un máximo o intervalo de batería mejorado. El limitar el par de torsión del motor sirve para reducir la potencia de propulsión para aumentar el intervalo de batería. Además, en un ejemplo, se limitan o deshabilitan uno o más accesorios eléctricamente alimentados, tales como un sistema de aire acondicionado, sistema de calefacción, utensilios, u otros accesorios adecuados, para mantener adicionalmente el uso de baja energía durante la operación. El mapa de pedales incluye una curva de par de torsión que limita la aceleración basándose en la demanda de pedal del operador. El modo de golf también es un modo basado en velocidad y par de torsión que tiene un límite superior puesto en el par de torsión y la velocidad del vehículo que son diferentes del modo económico. Por ejemplo, el modo de golf puede tener un límite de velocidad máxima similar al modo de marcha, baja, pero incluye un mapa de pedales que disminuye la tasa de aceleración en comparación con el modo de marcha baja. El modo de terreno comprende el modo de golf más operaciones adicionales tales como la impulsión de ruedas y/o el modo diferencial abierto para reducir la probabilidad de daño de los terrenos recorridos por el vehículo.

Otro modo de conducción a modo de ejemplo es un modo de funcionamiento reducido que reduce la velocidad máxima del motor y la velocidad del vehículo independientemente de la demanda del operador de velocidades más altas. Se implementa el modo de funcionamiento reducido por el controlador 702 en respuesta a la detección de un defecto o fallo del vehículo, tal como un fallo del sensor o un parámetro detectado que está fuera de los límites de operación predeterminados, o en respuesta a un estado de carga de las baterías que cae por debajo de un nivel umbral. En un ejemplo, el modo de funcionamiento reducido tiene límites similares al modo de golf.

En algunos ejemplos, se implementan los diversos modos de conducción en tanto que se mantenga la sensación de un sistema de pedales a gas tradicional. En algunos ejemplos, el controlador del vehículo 702 limita el rendimiento solo cuando se requiere mantener los límites del modo de conducción, tal como limitando el par de torsión solo cuando se supera el límite de par de torsión especificado por el modo de conducción. En el ejemplo ilustrado, el usar el controlador del vehículo 702 para ordenar las órdenes de par de torsión al controlador del motor 722 permite que el par de torsión pedido se modifique adicionalmente basándose en la entrada del usuario, datos del vehículo, mapas de pedales y mapas limitadores de la tasa de par de torsión.

En un ejemplo, se controla el vehículo 10 mediante un sistema de control autónomo. Para divulgación adicional sobre los controles autónomos y funcionalidad del vehículo 10, véase la solicitud de patente de EE.UU. N° 62/091.946, presentada el 15 de diciembre de 2014, titulada AUTONOMOUS READY VEHICLE. En un ejemplo, el vehículo 10 incluye además un sistema telemático como se describe en la solicitud de patente de EE.UU. N° 14/190.369, presentada el 26 de febrero de 2014, titulada RECREATIONAL VEHICLE INTERACTIVE TELEMETRY, MAPPING, AND TRIP PLANNING SYSTEM, y en la solicitud PCT N° PCT/US2014/018638, presentada el 26 de febrero de 2014, titulada RECREATIONAL VEHICLE INTERACTIVE TELEMETRY, MAPPING, AND TRIP PLANNING SYSTEM.

Como se ilustra en las FIGS. 62-71 y se describe más adelante, se pueden implementar varios sistemas de frenado a modo de ejemplo en el vehículo 10. La FIG. 62 ilustra un sistema de frenado regenerativo fijo a modo de ejemplo, las FIGS. 63-68 ilustran sistemas de frenado de recuperación de energía cinética a modo de ejemplo, y las FIGs .69 71 ilustran varios sistemas de frenado combinados a modo de ejemplo que incluyen tanto frenado regenerativo hidráulico como eléctrico. Se puede implementar una combinación de los sistemas de frenado descritos en las FIGS.

62-71 en el vehículo 10.

Con referencia inicialmente a la FIG. 62, se ilustra un sistema de frenado regenerativo fijo 780 del vehículo 10 que usa una cantidad fija de frenado regenerativo. El controlador del vehículo 702 recibe como entrada el estado ENCENDIDO/APAGADO de los frenos del vehículo mediante el conmutador de frenos 738 descrito en el presente documento. El controlador del vehículo 702 también recibe la velocidad actual del motor desde el controlador del motor 722. Cuando los frenos están en el estado ENCENDIDO, se aplica una cantidad fija de potencia de frenado regenerativo para desacelerar el vehículo y suministrar potencia a las baterías 252 (FIG. 60). Cuando los frenos están en el estado APAGADO, se retira la potencia de frenado regenerativo. En un ejemplo, el controlador del vehículo 702 ajusta adicionalmente el frenado de motor eléctrico basándose en la velocidad del motor. En un ejemplo, a medida que el vehículo disminuye la velocidad hasta una velocidad 0, se reduce a 0 la potencia de frenado, por ejemplo, en proporción a la velocidad del vehículo o motor. En un ejemplo, se varía la cantidad fija del frenado regenerativo basándose en el modo de conducción seleccionado con la entrada de selección de modo 738. Para controlar el frenado regenerativo, el controlador del vehículo 702 da la instrucción al controlador del motor 722 a través del bus de CAN con una orden de par de torsión de dirección opuesta para generar la potencia de frenado.

Con referencia a la FIG. 63, se ilustra una arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico alternativo 80 para el vehículo 10 que habilita la recuperación de energía cinética durante el frenado del vehículo en tanto que se reduce la probabilidad de sobrecargar las baterías del vehículo completamente cargadas 252. En el ejemplo ilustrado, se almacena la energía recuperada independientemente del estado de carga de las baterías del vehículo 252. En particular, se dirige selectivamente la energía recuperada a un segundo componente de almacenamiento de energía 822, ilustrativamente un paquete de baterías 822, basándose en los niveles de carga actuales de las baterías 252 y las demandas de aceleración. En el ejemplo ilustrado, la arquitectura 800 no incluye un dispositivo de descarga, tal como un resistor de freno, aunque en otros ejemplos se puede incluir un dispositivo de descarga.

En el ejemplo ilustrado, se controlan dos trenes motrices eléctricos separados 801, 803 por el controlador del vehículo 702 y están provistos con motores separados, controladores y baterías en cada tren motriz 801, 803. Un primer tren motriz eléctrico 801 incluye una o más baterías de vehículo 806 (por ejemplo, baterías 252 de la FIG. 60) y un cargador de baterías enchufable 804 (por ejemplo, cargador 732 de la FIG. 60) y es responsable de los requisitos de potencia promedio para impulsar el vehículo 10. En un ejemplo, las baterías 806 son baterías convencionales de ciclo profundo 806. Un segundo tren motriz eléctrico 803 usa almacenamiento de energía de densidad de alta potencia mediante una o más baterías 822 y es responsable de la recuperación de energía cinética y aceleración. En el ejemplo ilustrativo de la FIG. 63, el paquete de baterías 822 no incorpora un cargador de pared enchufable y solo se carga mediante energía cinética. El primer tren motriz 801 también se denomina en el presente documento un tren motriz de propulsión o tracción 801. El segundo tren motriz 803 también se denomina en el presente documento un tren motriz de sistema de recuperación de energía cinética (KERS) 803.

El primer tren motriz eléctrico 801 incluye al menos una batería de tracción (propulsión) 806, un controlador electrónico de tracción 810 y uno o más motores de tracción 812 acoplados a al menos una rueda 814 del vehículo 10. El cargador de baterías 804, que es ilustrativamente un cargador integrado 804, se configura para acoplarse a un toma de corriente eléctrica 802 para cargar la batería de tracción 806. Similarmente, el segundo tren motriz eléctrico 803 incluye al menos una batería de recuperación de energía 822, un controlador electrónico de recuperación de energía 826 y uno o más motores de recuperación de energía 828 acoplados a al menos una rueda 816. Cada rueda 814, 816 corresponde a una rueda 14, 16 (FIG. 1) del vehículo 10, por ejemplo. Las ruedas 814, 816 pueden ser ruedas diferentes o las mismas ruedas. En el ejemplo ilustrado de la FIG. 63, se acopla el motor de tracción 812 a un eje frontal del vehículo 10 mediante un transeje 813, y se acopla el motor de recuperación de energía 822 a un eje posterior del vehículo 10 mediante un transeje 815, aunque el motor de tracción 812 y el motor de recuperación de energía 828 se pueden acoplar alternativamente a los respectivos ejes posterior y frontal o al mismo eje. En un ejemplo, los transejes 813, 815 incluyen transmisiones de reducción de velocidad y pueden incluir además funcionalidad diferencial.

En un ejemplo, los motores 812, 828 de la FIG. 63 reemplazan el motor 293 de la FIG. 60 y los controladores del motor 810, 826 reemplazan el controlador del motor 722 de la FIG. 60. En este ejemplo, los motores 812, 828 y los controladores del motor 810, 826 tienen una clasificación de potencia combinada igual a la del respectivo motor reemplazado 293 y el controlador 722. En un ejemplo, el BMC 712 de la FIG. 60 está operativo para gestionar la carga de las baterías 806 y/u 822 basándose en los controles del controlador del vehículo 702. En un ejemplo, un vehículo con arquitectura de sistema de tren motriz eléctrico 800 no tiene un freno mecánico (hidráulico) y depende exclusivamente del sistema de frenado KERS de la arquitectura 800 para el frenado normal y un freno de estacionamiento convencional como freno de estacionamiento y de emergencia. Otros vehículos incluyen además un freno mecánico.

El controlador del vehículo 702 cierra selectivamente los contactores 808, 824 para alimentar los respectivos controladores del motor 810, 826 para habilitar de esta manera los motores 828. El controlador del vehículo 702 recibe una pluralidad de entradas 708, incluyendo la demanda de pedal de acelerador, demanda de pedal de freno, conmutación de dirección del vehículo, conmutación de modo de conducción, y otras entradas 708 descritas en el presente documento con respecto a la FIG. 60. El controlador del vehículo 702 usa la información de las entradas 708 para calcular una fuerza de propulsión deseada (fuerza de frenado si es negativa), cuyo controlador 702 entonces proporciona a los dos trenes motrices 801, 803 basándose en algoritmos predeterminados, como se describe en el presente documento con respecto a la FIG. 64.

En el ejemplo ilustrado, solo el paquete de baterías de tracción 806 está siempre completamente cargado, y se mantiene la batería de recuperación de energía cinética 822 en un estado parcial de carga de manera que pueda aceptar la potencia de frenado en todo momento. Un límite de carga máxima a modo de ejemplo para el paquete de baterías 822 es 70 % completamente cargado, y un límite de carga mínima a modo de ejemplo para el paquete de baterías 822 es 30 %, aunque se pueden proporcionar otros intervalos de carga adecuados. Por ejemplo, a medida que aumenta el nivel de carga del paquete de baterías 822 y se aproxima al límite de nivel de carga máxima (por ejemplo, 70 % completamente cargado), el controlador del vehículo 702 dirige el motor 828 para proporcionar más par de torsión de aceleración para reducir de esta manera el estado de carga del paquete de baterías 822, y el controlador 702 también puede reducir simultáneamente el par de torsión de aceleración del motor de tracción 812. Cuando el paquete de baterías 822 está en un nivel de carga más bajo que el deseado, tal como un nivel de carga que se aproxima al límite inferior del nivel (por ejemplo, 30 % cargado completamente), el controlador del vehículo 702 ordena menos o detiene el par de torsión de aceleración del motor de recuperación de energía 828 y ordena más par de torsión de aceleración del motor de tracción 812 tal que el motor de recuperación de energía 828 pueda proporcionar energía de carga para el paquete de baterías 822. En un ejemplo, la batería de recuperación de energía 822 es un tipo de batería que no necesita cargarse completamente para mantener la vida de la batería, tal como baterías NiMh, de iones Li, de ultra-capacitor, de volante, o ciertas baterías de tipo ácido-plomo, por ejemplo.

En algunas baterías de vehículos, la capacidad de distribución de potencia disminuye a medida que se descarga una batería, y la aceptación de potencia disminuye en un estado de carga alto. En un ejemplo, debido a que la batería de recuperación de energía 822 está separada de la batería de tracción 806, se puede mantener la batería de recuperación de energía 822 en un estado de carga parcial que aumenta la probabilidad de proporcionar tanto la capacidad de distribución de potencia adecuada como la capacidad de aceptación de potencia adecuada.

Con referencia a la FIG. 64, se ilustra un esquema de control a modo de ejemplo 840 para el controlador del vehículo 702 que proporciona la fuerza de frenado o propulsión entre los trenes motrices 801, 803 de la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico 800 de la FIG. 63. El controlador del vehículo 702 calcula una orden de par de torsión basándose en las entradas 708 como se describe en el presente documento y pasa la orden de par de torsión a través de un filtro de paso bajo 834 que da como salida los componentes de baja frecuencia de la orden de par de torsión. El controlador 702 determina en 830 un factor de corrección o señal de error del estado de carga (SOC) que es la diferencia entre el estado de carga real (actual) de la batería de recuperación de energía 822 y el estado de carga objetivo de la batería de recuperación de energía 822. El bloque 832 aumenta o reduce en escala la señal de error de SOC determinada en 830 con una constante K cuyas dimensiones son par de torsión por unidad de estado de carga. Para mantener el paquete de baterías de recuperación de energía 822 en el nivel de carga parcial apropiado, se aplica la señal de error de SOC en escala a la orden de par de torsión en 836. En particular, el bloque 836 resta la señal de error de SOC de los componentes de baja frecuencia de la orden de par de torsión y da como salida la orden de par de torsión de tren motriz de tracción. El bloque 838 resta la orden de par de torsión de tren motriz de tracción de la orden de par de torsión de entrada. La salida del bloque 838 es la orden de par de torsión enviada al tren motriz de KRES y contiene los componentes de alta frecuencia de la orden de par de torsión, con una desviación proporcional a la señal de error de SOC.

Por consiguiente, para valores negativos del factor de corrección de SOC (el nivel de carga real es menor que el objetivo), se desvía más par de torsión de aceleración hacia el motor de tracción 812. Para valores positivos del factor de corrección (el nivel de carga real es mayor que el objetivo), se desvía más par de torsión de aceleración hacia el motor de recuperación de energía 828. Como tal, el controlador 702 determina en 836, 838 el reparto apropiado de las órdenes de par de torsión al motor de tracción 812 y al motor de recuperación de energía 828 y distribuye las respectivas órdenes de par de torsión a los controladores 810, 826. En un ejemplo, el BMC 712 de la FIG. 60 proporciona el estado de carga real de la batería 822 al controlador del vehículo 702.

En un ejemplo, la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico 800 de la FIG. 63 permite que el paquete de baterías de atracción 806 y el cargador 804 tengan cada uno un tamaño y coste reducidos para un requisito de intervalo y ciclo de conducción determinado en comparación con un paquete de baterías de tracción y un cargador en un sistema sin tren motriz de recuperación de energía 803. En un ejemplo, se descarga lenta y gradualmente el paquete de baterías de tracción 806 de la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico 800, aumentando de esta manera la vida de la batería. En un ejemplo, la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico 800 proporciona un largo intervalo de baterías debido a la energía cinética recuperada. En un ejemplo, la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico 800 proporciona aceleración mejorada debido al peso reducido del vehículo con un paquete de baterías de tracción de tamaño más pequeño 806. Además, con el par de torsión pico del motor de recuperación de energía 824 que se dimensiona para el par de torsión de frenado requerido, está disponible el mismo nivel de par de torsión para aceleración. En algunos ejemplos, la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico 800 mejora el rendimiento de los sistemas de intervalo extendido (véase FIG. 68) a medida que el tren motriz de tracción 801 recibe lentamente diversas órdenes de par de torsión, permitiendo de esta manera la salida del extensor de intervalo para seguir eficientemente la demanda de potencia. En algunos ejemplos, la arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico 800 proporciona control mejorado del vehículo cuando se implementa en una forma de motor por eje o motor por rueda. Por ejemplo, cuando se acopla el motor de recuperación de energía 828 a un eje frontal, se desvía el par de torsión de frenado al frente.

Con referencia a la FIG. 65, se ilustra una arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico alternativa 850 que incluye un convertidor CC-CC 854 acoplado al cargador de baterías 804 mediante un relé de carga 852 eléctricamente controlado por el controlador del vehículo 702. El controlador 702 cierra el relé de carga 852 durante la carga de la batería 806 para desviar al menos una porción de la potencia de carga al paquete de baterías de recuperación de energía 822. Se abre el relé de carga 852 para interrumpir la carga del paquete de baterías 822 cuando el paquete de baterías 822 alcanza el umbral de nivel de carga parcial.

Con referencia a la FIG. 66, se ilustra un esquema de control alternativo 856 que calcula el estado de carga objetivo de la batería de recuperación de energía 822 basándose en el estado de carga de la batería de tracción 806 (FIG.

63). En particular, en el bloque 858 el controlador del vehículo 702 determina el estado de carga objetivo de la batería de recuperación de energía 822 utilizando la ecuación lineal (1):

y = ax b (1)

en la que, y es el estado de carga objetivo de la batería de recuperación de energía 822, x es el estado de carga actual de la batería de tracción 806, y se seleccionan la pendiente a y la ordenada en el origen b basándose en el intervalo de nivel de carga objetivo de la batería de recuperación de energía 822. Un intervalo de nivel de carga objetivo a modo de ejemplo de la batería 822 es 30 por ciento a 70 por ciento completamente cargado. En este ejemplo, se seleccionan a y b tal que la batería de recuperación de energía 822 esté 70 por ciento cargada completamente cuando la batería de tracción 806 está a 100 por cien de estado de carga y la batería de recuperación de energía 822 está a 30 por ciento completamente cargada cuando la batería de tracción 806 está a 0 por ciento de estado de carga. Al igual que con el esquema de control 840 de la FIG. 64, el controlador 702 determina una señal de error de SOC en el bloque 830, aumenta o reduce en escala la señal de error en el bloque 832, y determina el reparto apropiado de las órdenes de par de torsión al motor de tracción 812 y el motor de recuperación de energía 828 en los bloques 836, 838. En un ejemplo, la orden de par de torsión al motor de recuperación de energía 828 es una fracción pequeña de la orden de par de torsión al motor de tracción 812.

La FIG. 67 ilustra una primera configuración alternativa 860 y una segunda configuración alternativa 862 para incorporar el motor de recuperación de energía 828 en el tren motriz del vehículo 10. En la primera configuración 860, se acoplan el motor de tracción 812 y el motor de recuperación de energía 828 a un eje de vehículo común 866 y comparten un alojamiento de motor común 864. En la segunda configuración 862, se acopla el motor de tracción 812 a un extremo del árbol de entrada de transmisión de un transeje 868 y se acopla el motor de recuperación de energía 828 al otro extremo del árbol de entrada de transmisión. En un ejemplo, el vehículo 10 incluye múltiples motores de recuperación de energía 828 y controladores de motor 826 correspondientes. Por ejemplo, se puede proporcionar un motor de recuperación de energía 828 para cada rueda frontal o para cada rueda posterior, y uno o más motores de tracción 812 impulsan la otra de las ruedas frontales y posteriores. En otro ejemplo, el vehículo 10 incluye un motor de recuperación de energía 828 por rueda.

La FIG. 68 ilustra otra arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico 870 que incluye un montaje de generador de motor que tiene un motor de combustión 872 que impulsa un motor generador 874. El motor generador 874 produce energía eléctrica para cargar la batería de tracción 806 y/o la batería de recuperación de energía 822. El motor generador 874 también sirve ilustrativamente de motor de arranque para el motor 872. Un controlador electrónico de arranque/de generador 876 incluye el circuito lógico para controlar el motor 874 y el motor 872 y recibe órdenes de arranque/parada del controlador del vehículo 702 para activar el montaje del generador cuando la batería de tracción 806 y/o la batería de recuperación de energía 822 requieren energía de carga adicional. La arquitectura del sistema de tren motriz eléctrico 870 incluye ilustrativamente además el convertidor CC-CC opcional 854 acoplado al cargador de baterías 804 mediante el relé de carga 852 eléctricamente controlado por el controlador del vehículo 702.

En algunos ejemplos, el vehículo 10 incluye un sistema de frenado combinado que comprende tanto un sistema de frenado hidráulico como un sistema de frenado regenerativo eléctrico, como se describe en el presente documento con respecto a las FIGS. 69-71. Con referencia inicialmente a la FIG. 69, se ilustra un primer sistema de frenado combinado 1000. Se configura el sistema de frenado hidráulico del sistema de frenado combinado 1000 para proporcionar baja potencia de frenado a presión de entrada de freno relativamente baja o demanda de desaceleración, y se configura el frenado regenerativo eléctrico para usar la presión de freno hidráulico como entrada para producir una salida de par de torsión de freno. En la baja demanda de freno, se suministra una cantidad más grande de frenado regenerativo. A medida que aumenta la demanda de freno, aumenta la proporción del frenado hidráulico y disminuye el frenado regenerativo.

Para fines ilustrativos, se ilustran los controladores 702, 722 como el bloque individual en la FIG. 69. El controlador de motor 722 proporciona voltaje de impulsión y corriente a un motor eléctrico 1002 basándose en las peticiones de par de torsión del controlador del vehículo 702. El motor 1002 puede incluir el motor 293 de la FIG. 60 o un motor diferente y se acopla ilustrativamente al eje posterior 1014 para impulsar las ruedas posteriores 1006, aunque se puede acoplar alternativamente el motor 1002 a los ejes frontales para impulsar las ruedas frontales 1004. El sistema de frenado hidráulico incluye ilustrativamente frenos de disco y mordazas 1008 controlados por el pedal de freno 386 mediante líneas hidráulicas 1010, 1012 acopladas a un cilindro maestro 1016. Se acopla un sensor de presión de freno 1018 al cilindro maestro 1016 y/o pedal de freno 386 para detectar la presión de entrada de freno aplicada por el operador y para proporcionar una señal de demanda de freno representativa de la presión de entrada de freno al controlador del vehículo 702 (o al controlador del motor 722). El controlador del motor 722 y/o controlador del vehículo 702 interpreta la señal de demanda de freno y controla el par de torsión de frenado regenerativo proporcionado por el motor 1002 basándose en una curva de entrada de pedal de freno/salida de regeneración almacenada en la memoria. La curva de entrada/salida puede ser lineal o no lineal.

Por ejemplo, cuando se pisa el pedal de freno 386 por una pequeña cantidad que da como resultado la pequeña demanda de freno, el sistema de frenado regenerativo proporciona una porción más grande de par de torsión de frenado combinado total en comparación con cuando la demanda de freno es grande. A medida que aumenta la demanda de freno, aumenta proporcionalmente el frenado hidráulico mientras que disminuye el frenado regenerativo. En un ejemplo, no se activa el sistema de frenado hidráulico para proporcionar par de torsión de frenado hasta que la demanda de freno supera una demanda umbral. En el ejemplo ilustrado, el par de torsión de freno aplicado por el sistema de frenado hidráulico al eje alimentado por el motor 1002, ilustrativamente el eje posterior 1014, se reduce a la baja demanda de freno usando una válvula de retención hidráulica 1020. En otro ejemplo, se configura el sistema de frenado hidráulico para aplicar presión de frenado hidráulico después de que se alcance la demanda de freno umbral, es decir, después de que el pedal 386 se mueva una distancia umbral o la presión de freno de entrada supere un umbral de presión. En un ejemplo, se ajusta el sistema de frenado combinado 1000 para reforzar el par de torsión de freno hidráulico a demandas de freno ligeramente menores que la entrada requerida para pasar la certificación de freno y conseguir una parada de emergencia. En algunos ejemplos, el sistema de frenado combinado 1000 permite una gran recuperación de energía durante eventos de frenado normales, mientras que proporciona capacidad de frenado de emergencia en caso de un fallo electrónico.

La FIG. 72 es una gráfica que ilustra el par de torsión del motor de frenado regenerativo 1090 a modo de ejemplo proporcionada por el sistema de frenado combinado 1000 de la FIG. 69 (o por sistemas 1030, 1050 de las FIGs .70 y 71). La presión de entrada de freno aplicada por el operador en el eje x, y el par de torsión del motor regenerativo 1090 está en el eje y. El par de torsión del motor regenerativo 1090 aumenta inicialmente sobre el intervalo de baja demanda de freno antes de disminuir rápidamente a la demanda de freno más alta. En el ejemplo ilustrado, el par de torsión del motor regenerativo 1090 alcanza un nivel máximo en aproximadamente 50 por ciento de la demanda de freno y disminuye a cero en aproximadamente 65 a 75 por ciento de la demanda de freno.

La FIG. 73 ilustra una curva de par de torsión de frenado ideal 1100 a modo de ejemplo que muestra el par de torsión de freno posterior (eje y) y el par de torsión de freno frontal (eje x). Se pueden proporcionar otras curvas ideales de par de torsión de frenado dependiendo de la configuración del vehículo. Una curva de par de torsión de frenado 1102 a modo de ejemplo para un sistema de frenado mecánico convencional es ilustrativamente lineal. La FIG. 74 ilustra una curva de par de torsión de frenado 1104 a modo de ejemplo proporcionada por el sistema de frenado combinado 1000 de la FIG. 69. Como se ilustra, el sistema de frenado combinado 1000 de la FIG. 69 proporciona una distribución de par de torsión de frenado frontal y posterior con la curva 1104 que sigue más de cerca la curva de par de torsión de frenado ideal 1100 para aumentar la probabilidad de la capacidad de desaceleración máxima como se limita por la fricción del neumático.

La FIG. 75 ilustra una característica de entrada/salida 1106 a modo de ejemplo de la válvula de retención hidráulica 1020 de la FIG. 69. La válvula de retención 1020 emite presión hidráulica en respuesta a un umbral de presión de entrada 1108 que se alcanza. La FIG. 76 ilustra una distribución de par de torsión de freno 1110 del sistema de frenado combinado 1000 de la FIG. 69 con la válvula de retención 1020 (FIG. 69) ubicada en el frente del vehículo para retener el frenado hidráulico frontal. La FIG. 77 ilustra una distribución de fuerza de frenado 1112 del sistema de frenado combinado 1000 de la FIG. 69 con la válvula de retención 1020 (FIG. 69) ubicada en la parte posterior del vehículo para retrasar el frenado hidráulico posterior.

Con referencia ahora a la FIG. 70, se ilustra un segundo sistema de frenado combinado 1030 que modifica el sistema 1000 de la FIG. 69. En un ejemplo, el primer sistema de frenado combinado 1000 de la FIG. 69 proporciona frenado regenerativo durante una porción de cada evento de frenado y depende de los frenos hidráulicos en la alta demanda de frenos, como se ilustra en la FIG. 72. En un ejemplo, cuando hay capacidad de baterías adecuada, se configura el segundo sistema de frenado combinado 1030 para proporcionar frenado regenerativo durante cada evento de frenado completo.

En el sistema de frenado combinado 1030, el controlador del vehículo 702 usa el estado de freno ENCENDIDO/APAGADO del conmutador de freno 736 además de la señal de demanda de freno del sensor de presión de freno 1018 para determinar la cantidad de frenado regenerativo a aplicar con el motor 1002. El nivel de carga de baterías del BMC 712 también influye en el nivel de frenado regenerativo. Cuando las baterías del vehículo son incapaces de aceptar la carga, se deshabilita el frenado regenerativo. En el ejemplo ilustrado, cada modo de conducción seleccionado con la entrada 738 tiene diferentes niveles de frenado regenerativo. Por ejemplo, en el modo de golf descrito en el presente documento se puede implementar más frenado regenerativo para frenado más suave y daño reducido a los terrenos recorridos por el vehículo 10. Como otro ejemplo, en el modo de marcha hacia adelante descrito en el presente documento se puede proporcionar menos frenado regenerativo para el frenado más agresivo.

Se puede aplicar frenado regenerativo antes o durante el frenado hidráulico. En un ejemplo, se captura toda o una porción de la energía regenerada antes del uso del freno hidráulico. En otro ejemplo, en la baja demanda de freno, se suministra una cantidad más grande de frenado regenerativo, y a medida que aumenta la demanda de frenos, aumenta la proporción del frenado hidráulico y disminuye el frenado regenerativo. En un ejemplo, a medida que disminuye la velocidad del vehículo hacia cero durante el frenado, el frenado regenerativo también disminuye hacia cero. En un ejemplo, el controlador 702 aumenta o disminuye el frenado regenerativo para mantener una tasa de desaceleración del vehículo constante, como se detecta en el bloque 1032.

Con referencia a la FIG. 71, se ilustra un tercer sistema de frenado combinado 1050 que modifica el sistema 1000 de la FIG. 70. En lugar de un sensor de presión de freno, el sistema 1050 incluye un sensor de posición de pedal de frenos 1052 para detectar la demanda de freno. El sensor de posición del pedal de freno 1052 proporciona una señal representativa del grado de desviación del pedal de freno 386 (FIG. 69). Se usa esta desviación rotacional por el controlador 702 para determinar una cantidad de frenado regenerativo a aplicar. En un ejemplo, un operador es capaz de controlar la cantidad de frenado hidráulico que ocurre antes de que se aplique el frenado hidráulico controlando la posición del pedal de freno 386. Al igual que con el sistema 1030 de la FIG. 70, se monitorizan el modo de conducción, estado de carga de las baterías, estado de freno ENCENDIDO/APAGADO 736 y desaceleración del vehículo 1032 y se usan por el controlador 702 para determinar la cantidad de frenado regenerativo. En un ejemplo, a medida que disminuye la velocidad del vehículo hacia cero durante el frenado, también disminuye hacia cero el frenado regenerativo.

Con referencia nuevamente a la FIG. 60, en un ejemplo ilustrativo, se alimentan directamente una o más cargas eléctricas auxiliares del vehículo 10 desde al menos una de las baterías del paquete de baterías 252, ilustrativamente la batería de potencial más bajo (inferior), es decir, la batería cuyo terminal negativo se conecta directamente al suelo en lugar de al terminal negativo de otra batería. Como se hace referencia en el presente documento, las baterías superiores o más altas del paquete de baterías 252 incluyen todas las baterías diferentes de la batería inferior. Las cargas auxiliares a modo de ejemplo incluyen luces, ventiladores, controles (por ejemplo, para dirección hidráulica, cabrestante, y otras cargas conmutadas), y otros accesorios.

Con referencia a la FIG. 78, se ilustra un sistema de carga 900 a modo de ejemplo del vehículo 10 para controlar el nivel de carga de la batería de potencial más bajo 906 de las baterías 252 que alimenta una o más cargas auxiliares 902. Un controlador de compensación de baterías 901, tal como el circuito lógico del controlador de gestión de baterías (BMC) 712 (FIG. 60), o una unidad de control separada, monitoriza mediante el sensor de corriente 908 la corriente que se distribuye a las cargas auxiliares 902 por la batería de potencial más bajo 906. El controlador 901 integra esta corriente monitorizada a través del tiempo para seguir la carga neta retirada de la batería 906 debido a las cargas auxiliares 902. En respuesta a la carga neta retirada de la batería 906 que supera una cantidad umbral, el controlador 901 activa los relés Kl y K2 para encender el convertidor CC-CC 904 y para cargar la batería 906 con la corriente de 12 voltios, desviando de esta manera la retirada de carga debido a cargas auxiliares 902. En el ejemplo ilustrado, la corriente del convertidor CC-CC 904 en la batería 906 fluye a través del sensor de corriente 908 en la dirección inversa a medida que la corriente fluye a las cargas auxiliares 902. El controlador 901 mantiene la batería 906 en el mismo estado de carga que las baterías individuales restantes 910 manteniendo la corriente neta de 12 voltios a través del sensor 908 arbitrariamente próxima a cero.

En un ejemplo, se integran el controlador 901, convertidor CC-CC 904, relés K1 y K2 y sensor de corriente 908 de la FIG. 78 en una unidad individual eléctricamente acoplada a las baterías 252 o se integran en el cargador de baterías para las baterías 252. En un ejemplo, el controlador 901 está operativo para aumentar y disminuir la corriente de salida del convertidor CC-CC 904 a cero la corriente promedio a través del sensor 908. En un ejemplo, para corregir el desequilibrio de carga provocado por el error de medición, tal como el error de desviación, el controlador 901 está operativo para detectar el voltaje de bus de CC total y el voltaje de batería de potencial más bajo y ajustar la operación del convertidor CC-CC 904 según sea necesario para mantener la relación apropiada. En un ejemplo, se proporcionan un segundo convertidor CC-CC y el sensor de corriente para soportar la alimentación de cargas de 24 VDC (por ejemplo, bombas hidráulicas u otras cargas) mediante dos baterías de potencial más bajo o inferiores de las baterías 252.

Con referencia a la FIG. 79, se ilustra otro sistema de carga 930 a modo de ejemplo para controlar el nivel de carga de la batería de potencial más bajo 906 de las baterías 252 que alimenta una o más cargas auxiliares 902. En un ejemplo, los relés 730, 740 de la FIG. 79 corresponden a los respectivos relés K1, K2 de la FIG. 78. El sistema de carga 930 está operativo para suministrar potencia a las cargas auxiliares 902 (por ejemplo, cargas de 12 VDC) en tanto que también proporcione información precisa de seguimiento de estado de carga de las baterías y de potencia a un operador. La circuitería del medidor de batería 936 está operativa para medir el estado de carga de las baterías 252 e informarlo a un controlador de compensación de baterías 934 a través de enlace de comunicación 938 (por ejemplo, 12C).

El controlador de compensación de baterías 934, tal como el circuito lógico del controlador de gestión de baterías (BMC) 712 o una unidad de control separada, monitoriza el voltaje de celdas promedio (voltaje por celda) de tanto una batería superior 910 como una batería inferior (de potencial más bajo) de las baterías 252 mediante divisores de voltaje 942, 944. En el ejemplo ilustrado, se acopla el terminal positivo de las baterías 910 a al lo menos un bus de voltaje que se acopla al motor de tracción 293 (FIG. 60) a través del contactor 947 y a la salida del cargador de baterías 946 acoplado a la toma de corriente eléctrica 948. El controlador 934 integra la diferencia en los voltajes de celdas promedio de las baterías superior e inferior 910, 906 a través del tiempo para seguir la carga neta retirada de la batería 906 debido a las cargas auxiliares 902. El controlador 934 activa el convertidor CC-CC 904 mediante el contactor de relé 730 y/o ajusta la salida del convertidor CC-CC 904 a la batería 906 según sea necesario para cargar la batería 906 para reducir la diferencia entre los voltajes de celdas promedio de las baterías superior e inferior 910, 906 a cero.

Por consiguiente, el controlador 934 mantiene la batería inferior 906 en un mismo estado de carga que las baterías restantes 910 de las baterías 252 activando selectivamente el convertidor CC-CC 904. Como tal, el estado de carga informado por el medidor de batería 936 al controlador 934 es el estado de carga para todo el paquete de baterías 252, aumentando de esta manera la probabilidad de proporcionar estimaciones precisas a un operador del intervalo de baterías hasta que está vacío y el uso de potencia de baterías. En el ejemplo ilustrado, se alimenta el convertidor CC-CC 904 desde una porción de baterías 252, ilustrativamente la batería superior 910, que no se usa para generar potencia auxiliar de 12 VDC, que se genera ilustrativamente por la batería inferior 906. En un ejemplo, el controlador 934, el medidor de batería 936 y el convertidor CC-CC 904 se comunican todos a través del bus de comunicación de circuito inter-integrado (12C) 938.

En el ejemplo ilustrado, el paquete de baterías 252 es un paquete de 48 voltios comprendido de cuatro baterías de 12 voltios. En este ejemplo, la batería inferior 906 suministra el 25 por ciento de la potencia auxiliar requerida promedio para las cargas 902, y el convertidor CC-CC 904 suministra el 75 por ciento restante de la potencia auxiliar requerida promedio. Se pueden proporcionar otras configuraciones de baterías adecuadas.

En un ejemplo, el controlador 934, convertidor CC-CC 904, los relés 730, 748, y otros componentes eléctricos de la FIG. 79, se integran en una unidad individual eléctricamente acoplada a las baterías 252 o se integran en el cargador de baterías 946 para las baterías 252. En un ejemplo, se proporcionan un segundo convertidor CC-CC y sensor de corriente para soportar la alimentación de cargas de 24 VDC (por ejemplo, bombas hidráulicas u otras cargas) mediante dos baterías de potencial más bajo de las baterías 252.

En algunos ejemplos, los sistemas de carga 900, 930 de las FIGS. 78 y 79 permiten que cargas auxiliares tales como radios y luces, por ejemplo, estén encendidos durante periodos prolongados sin tener que encender el convertidor CC-CC 904 en todo momento mientras que están encendidos estos accesorios. Como tal, se puede activar selectivamente el convertidor CC-CC 904 según se requiera por el estado de carga de la batería de potencial más bajo 906. En algunos ejemplos, los sistemas de carga 900, 930 de las FIGS. 78 y 79 permiten que se añadan accesorios de carga de pico alto sin requerir una batería adicional. Los accesorios de carga de pico alto a modo de ejemplo incluyen implementos, tal como un cabrestante, u otros accesorios adecuados que demandan cargas eléctricas de pico alto. En un ejemplo, los sistemas de carga 900, 930 de las FIGS. 78 y 79 sirven para reducir la probabilidad de sobredescarga y/o subcarga de la batería potencial más baja 906 y la sobrecarga del resto del paquete de baterías 902, aumentando de esta manera la probabilidad de vida de la batería mejorada.

Con referencia a la FIG. 80, se ilustra otro sistema de carga 950 a modo de ejemplo del vehículo 10 que incluye la carga de batería, conversión CC-CC y funcionalidad de gestión de baterías. En el ejemplo ilustrado, se proporcionan en una unidad o módulo común el cargador de baterías, el convertidor CC-CC y el BMC. El sistema de carga 950 incluye una circuitería de etapa de entrada 952 y una circuitería de etapa de salida 954. La circuitería de etapa de entrada 952 incluye un circuito de corrección de factor de potencia de CA a CC (PFC) 958 configurado para acoplarse a una toma de corriente eléctrica de CA 956. El circuito de PFC 958 está operativo para convertir la potencia de CA recibida de la toma de corriente 956 en potencia de CC en tanto que se realice la corrección del factor de potencia. En el ejemplo ilustrado, el circuito PFC 958 está operativo para emitir 400 VDC a la circuitería de etapa de salida 954, aunque se pueden proporcionar otros niveles de voltaje adecuados.

La circuitería de etapa de salida 954 está operativa para proporcionar carga independiente a porciones separadas de baterías del vehículo 252 (FIG. 60), ilustrativamente a la porción de baterías superiores 910 y la porción de baterías inferiores 906. La circuitería de etapa de salida 954 incluye un circuito de salida superior o más alto 964 y un circuito de salida inferior o más bajo 966, cada uno acoplado a la salida de CC del circuito de PFC 958. El circuito de salida superior 964 es bidireccional y está operativo para cargar baterías superiores 910 y para extraer carga de baterías superiores 910 para el direccionamiento a la batería inferior 906 mediante el circuito de salida inferior 966. El circuito de salida inferior 966 está operativo para cargar la batería inferior 906. Los circuitos de salida superior e inferior 964, 966 están ilustrativamente aislados del voltaje de la circuitería de etapa de entrada 952.

Un controlador electrónico 960, tal como el circuito lógico del controlador de gestión de baterías 712 de la FIG. 60, está en comunicación con el circuito de entrada de PFC 958, los circuitos de salida superior e inferior 964, 966, y el módulo de seguimiento de baterías 962. El circuito de seguimiento de baterías 962 está operativo para monitorizar un nivel de la corriente dirigida a la batería inferior 906 mediante el sensor de corriente 970 y un nivel de corriente extraída por las cargas auxiliares 902 mediante el sensor de corriente 968. En un ejemplo, el sensor de corriente 968 también mide la diferencia entre las baterías superior e inferior 910, 906. Cuando la corriente medida a través del sensor de corriente 968 es cero, las baterías superiores e inferiores del paquete tienen la misma corriente a través de las mismas. El sistema 950 incluye además un medidor de batería (por ejemplo, medidor 936 de la FIG. 79) que sigue el estado de carga del paquete de baterías 252 (FIG. 60) y mide la potencia dentro y fuera del paquete de baterías 252 para informar al controlador 960.

Durante una operación normal no de carga del sistema 950 ilustrado en la FIG. 80, no se activa la etapa de entrada 952, y el circuito de salida superior 964 extrae potencia de una o más baterías superiores 910 del paquete de baterías 252 y el circuito de salida inferior 966 distribuye esta potencia a una o más baterías inferiores 906 del paquete de baterías 252. El controlador 960 ajusta la cantidad de potencia transferida desde las baterías superiores 910 hasta las baterías inferiores 906 para mantener en equilibrio los niveles de carga de las baterías del paquete de baterías 252.

Durante una operación de carga del sistema 950 ilustrado en la FIG. 81, se habilita la etapa de entrada 952 y proporciona potencia de carga a los circuitos de salida tanto superior como inferior 964, 966 de la etapa de salida 954. El circuito de salida superior 964 incluye un convertidor CC-Cc para reducir la potencia a un nivel apropiado (48 VDC) para cargar las baterías superiores 974. Similarmente, el circuito de salida inferior 966 incluye un convertidor CC-CC para dirigir la potencia de 12 VDC a las baterías inferiores 906, proporcionando de esta manera carga independiente de las baterías superiores e inferiores 910, 906 del paquete de baterías 252. En un ejemplo, se controla la carga basándose en la cantidad de carga retirada durante el ciclo de descarga previo de las baterías 252.

En algunos ejemplos, el sistema de carga 950 sirve para reducir el coste, tamaño y peso del sistema utilizando porciones del cargador de baterías para la conversión CC-CC y la funcionalidad de seguimiento. Dividiendo la etapa de aislamiento de baterías de un cargador de baterías en porciones superior e inferior, se habilita la funcionalidad de conversión CC-CC en tanto que se comparten y se integran los componentes que incluyen el hardware de sensor y de control.

El término "circuito lógico" o "circuito lógico de control", como se usa en el presente documento, puede incluir software y/o firmware que se ejecuta en uno o más procesadores programables, circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), matrices de compuertas programables en el campo (FPGA), procesadores de señal digital (DSP), circuito lógico cableado, o combinaciones de los mismos. Por consiguiente, según los ejemplos, se pueden implementar varios circuitos lógicos en cualquier forma apropiada y debería permanecer según los ejemplos desvelados en el presente documento.

Con referencia a la FIG. 82A, en una realización, los vehículos 10 (FIG. 1), 10A, (FIG. 10), 10B (FIG. 11) pueden incluir una realización alternativa de armazones de asiento 104 (FIG. 24) que se muestran como armazones de asiento 104'. Los armazones de asiento 104' son idénticos e intercambiables entre sí y se configuran para soportar el fondo del asiento 252a-d y los respaldos de asiento 254a-d (FIG. 34). Cada armazón de asiento 104' incluye la porción de armazón superior 220, miembro de armazón posterior 222, miembro de armazón frontal 224 y paredes de soporte 230, pero no incluye el miembro de armazón frontal 228 de los armazones de asiento 104 (FIG. 24). De esta manera, el área de carga 236 por debajo de la porción de armazón superior 220 y entre las paredes de soporte 230, que se configura para recibir carga, accesorios de vehículos 10, 10A, 10B, o cualquier otro artículo, es accesible por el conductor o pasajero frontal desde una posición hacia adelante del armazón de asiento 104' y también es accesible por los pasajeros posteriores desde una posición hacia atrás del armazón de asiento 104'.

Con referencia aún a la FIG. 82A, en una realización, los vehículos 10 (FIG. 1), 10A (FIG. 10), 10B (FIG. 11) pueden incluir una realización alternativa de bandeja de baterías 240 (FIG. 24) que se muestra como una bandeja de baterías 1150. Se acopla la bandeja de baterías 1150 de la FIG. 82A a los miembros de armazón posterior 216 y se configura para soportar al menos una batería 252 (FIG. 25). Se define la bandeja de baterías 1150 por una pluralidad de miembros de armazón lateralmente extensibles 1152 y una pluralidad de miembros de armazón longitudinalmente extensibles 1154 acoplados conjuntamente en una forma rectangular. En una realización, los miembros de armazón lateralmente extensibles 1152 se extienden aproximadamente 63,5 - 89 cm (25-35 pulgadas), por ejemplo 76,2 cm (30 pulgadas), y los miembros de armazón longitudinalmente extensibles 1154 se extienden aproximadamente 25,4 - 43,2 cm (10-17 pulgadas), por ejemplo 33 cm (13 pulgadas). Cada miembro de armazón lateralmente extensible 1152 incluye una porción recta 1152a y un reborde horizontal 1152b y cada miembro de armazón longitudinalmente extensible 1154 incluye una porción recta 1154a y un reborde horizontal 1154b. Se acoplan conjuntamente los rebordes 1152b, 1154b para definir una plataforma o superficie de soporte para soportar al menos una batería 252. Como tal, los rebordes 1152b, 1154b soportan las superficies inferiores de las baterías 252 y la porción superior de las baterías 252 se extienden hacia arriba desde los rebordes 1152b, 1154b.

Con referencia a la FIG. 82B, se muestra una realización alternativa de la bandeja de baterías 1150 como la bandeja de baterías 1156. También se define la bandeja de baterías 1156 por una pluralidad de miembros de armazón lateralmente extensibles 1158 y una pluralidad de miembros de armazón longitudinalmente extensibles 1159 acoplados conjuntamente en una forma rectangular. En una realización, los miembros de armazón lateralmente extensibles 1158 se extienden aproximadamente 63,5 - 89 cm (25-35 pulgadas), por ejemplo 76,2 cm (30 pulgadas), y los miembros de armazón longitudinalmente extensibles 1159 se extienden aproximadamente 30,5 - 50,8 cm (12 20 pulgadas), por ejemplo 40,6 cm (16 pulgadas), tal que la bandeja de baterías 156 tenga una dimensión longitudinal más grande que la bandeja de baterías 1150 de la FIG. 82A. De esta manera, se pueden orientar las baterías 252 (FIG. 25) de manera diferente en la bandeja de baterías 1156 en comparación con la orientación de las baterías 252 en la bandeja de baterías 1150. Cada miembro de armazón lateralmente extensible 1152 incluye una porción recta 1158a y un reborde horizontal 1158b y cada miembro de armazón longitudinalmente extensible 1159 incluye una porción recta 1159a y un reborde horizontal 1159b. Se acoplan conjuntamente los rebordes 1158b, 1159b para definir una plataforma o superficie de soporte para soportar al menos una batería 252.

Con referencia a la FIG. 82C, se muestra una realización alternativa de bandeja de batería 1150 (FIG. 82A) como la bandeja de baterías 1160. Se acopla la bandeja de baterías 1160 de la FIG. 82C a los miembros de armazón posterior 216 y se configura para soportar al menos una batería 252 (FIG. 25). Se define la bandeja de baterías 1160 por una pluralidad de miembros de armazón lateralmente extensibles 1162 y una pluralidad de miembros de armazón longitudinalmente extensibles 1164 acoplados conjuntamente en dos plataformas rectangulares longitudinalmente orientadas 1160a, 1160b. En una realización, cada plataforma rectangular 1160a, 1160b puede tener las mismas dimensiones que la bandeja de baterías 1150 de la FIG. 82A. Cada miembro de armazón lateralmente extensible 1162 incluye una porción recta 1162a y un reborde horizontal (no mostrado) y cada miembro de armazón longitudinalmente extensible 1164 incluye una porción recta 1164a y un reborde horizontal (no mostrado). Se acoplan los rebordes de los miembros de armazón 1162, 1164 a un panel de suelo 1166 que define una superficie de soporte para soportar al menos una batería 252. Como tal, se soporta la superficie inferior de las baterías 252 por los paneles de suelo 1166 y la porción superior de las baterías 252 se extiende hacia arriba desde los paneles de suelo 1166.

Con referencia ahora a la FIG. 82D, se muestra una realización alternativa de bandeja de baterías 1160 (FIG. 82C), como la bandeja de baterías 1170. Se acopla la bandeja de baterías 1170 de la FIG. 82D a los miembros de armazón posterior 216 y se configura para soportar al menos una batería 252 (FIG. 25). Se define la bandeja de baterías 1160 por una pluralidad de miembros de armazón lateralmente extensibles 172 y una pluralidad de miembros de armazón longitudinalmente extensibles 1174 acoplados conjuntamente en dos plataformas rectangulares longitudinalmente orientadas 1170a, 1170b. Cada miembro de armazón lateralmente extensible 1172 incluye una porción recta 1172a y un reborde horizontal 1172b y cada miembro de armazón longitudinalmente extensible 1174 incluye una porción recta 1174a y un reborde horizontal 1174b. En una realización, cada plataforma rectangular 1170a, 1170b puede tener las mismas dimensiones que las plataformas 1160a, 1160b de la FIG. 82C, sin embargo, la bandeja de baterías 1170 de la FIG. 82D no incluye paneles de suelo 1166 (FIG. 82C). En su lugar, se acoplan conjuntamente los rebordes 1172b, 1174b para definir una plataforma o superficie de soporte para soportar al menos una batería 252.

Se puede apreciar que las bandejas de baterías 1150, 1156, 1160, 1170 de las FIGS. 82A-82D, respectivamente, pueden soportar al menos una batería 252 como se trata en el presente documento o se pueden ubicar en la parte superior en la bandeja de baterías 240 (FIG. 24) tal que se pueda soportar la superficie inferior de las baterías 252 por la bandeja de baterías 240 y se pueda soportar la porción superior de las baterías 252 por cualquiera de las bandeja de baterías 1150, 1156, 1160, 1170.

Con referencia a la FIG. 83, en una realización, el interior de cualquiera de los vehículos 10, 10A, 10B incluye el panel de revestimiento de suelo inferior frontal 480 y el panel posterior 484 y también incluye una realización alternativa del panel de suelo 482 (FIG. 47) mostrado como un panel de suelo 482'. Se acoplan los paneles 480, 482', 484 al módulo de armazón medio 42. Para cada longitud diferente del vehículo 10, 10A, 10B descrito en el presente documento (FIGS. 1-12), el panel de revestimiento de suelo inferior 480 y el panel posterior 484 son idénticos, pero el panel de suelo 482' varía en longitud para alojar la longitud diferente de los módulos de armazón medio 42. Más particularmente, el panel de suelo 482' puede incluir una pluralidad de secciones 482a', 482b', 482c' que se acoplan conjuntamente para definir el panel de suelo 482'. Aunque se describe el panel de suelo 482' a modo de ejemplo como que tiene tres secciones 482a', 482b', 482c', el panel de suelo 482' puede incluir cualquier número de secciones, tal que se pueda definir el panel de suelo 482' por una sección individual o por dos o más secciones. En una realización, se acoplan las secciones 482a', 482b', 482c' al módulo de armazón medio 42 con un adhesivo, aunque se pueden usar otros cierres o acopladores adecuados. Adicionalmente, se pueden acoplar las secciones 482a', 482b', 482c' entre sí con adhesivo, cierres, o miembros de interbloqueo complementarios (no mostrados).

En una realización, para el vehículo 10A (FIG. 10), que incluye dos asientos, el panel de suelo 482' puede incluir solo una de las secciones 482a', 482b', 482c'. Por ejemplo, el interior del vehículo 10A puede incluir solo la sección 482a' del panel de suelo 482'. Sin embargo, en otra realización, si se aumenta el tamaño del vehículo desvelado en el presente documento para alojar cuatro asientos, como se muestra en el vehículo 10 (FIG. 1), se puede acoplar la sección 482b' a la sección 482a' para aumentar el tamaño del panel de suelo 482' según el tamaño del vehículo 10A. Similarmente, en una realización adicional, si se aumenta adicionalmente el tamaño del vehículo para alojar seis asientos, como se muestra en el vehículo 10B (FIG. 11), se puede acoplar la sección 482c' a la sección 482b' para aumentar adicionalmente el tamaño del panel de suelo 482' según el tamaño del vehículo 10B. De esta manera, el panel de suelo 482' puede tener una configuración modular tal que se puedan añadir secciones adicionales 482b' y 482c' a la sección 482a' para alojar la longitud aumentada del módulo de armazón medio 42.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un vehículo eléctrico (10) que incluye una pluralidad de miembros de contacto con el terreno (14, 16); un bastidor soportado por la pluralidad de miembros de contacto con el terreno (14, 16); un motor eléctrico soportado por el bastidor; un tren propulsor soportado por el bastidor y operativo para proporcionar potencia desde el motor eléctrico hasta al menos un miembro de contacto con el terreno; un montaje de armazón (12) soportado por la pluralidad de miembros de contacto con el terreno (14, 16), incluyendo el montaje de armazón (12) un módulo de armazón frontal (40), un módulo de armazón medio (42) un módulo de armazón posterior (44); un área de distribución de asientos soportada por el módulo de armazón medio (42); una pluralidad de baterías (252) operativas para proporcionar energía al motor eléctrico; sujetándose el módulo de armazón frontal (40) a una porción frontal del módulo de armazón medio (42), sujetándose el módulo de armazón posterior (44) a una porción posterior del módulo de armazón medio (42), siendo el módulo de armazón medio (42) intercambiable con al menos otro módulo de armazón medio (42a) para cambiar una longitud del vehículo (10); caracterizado porque el módulo de armazón medio (42) comprende un armazón de suelo (50) que incluye además un par de miembros de armazón posteriores (216) acoplados y que se extienden longitudinalmente desde una viga posterior (206b) del armazón de suelo (50), y una bandeja de baterías (240) soportada en el miembro de armazón posterior.

2. El vehículo eléctrico de la reivindicación 1, en el que el módulo de armazón medio incluye un armazón de montaje de dirección (102) que incluye un punto de soporte de montaje de dirección izquierdo (194) y un punto de soporte de montaje de dirección derecho (196), y el vehículo incluye además un montaje de dirección (300) acoplado a uno de los puntos de soporte de montaje de dirección izquierdo y derecho (194, 196).

3. El vehículo eléctrico de la reivindicación 1 o 2, en el que el módulo de armazón posterior (44) incluye un par de miembros de armazón verticales (242) que se extienden desde las esquinas posteriores del armazón de suelo (50) hasta los extremos de los miembros de armazón (106, 108) de un armazón de cabina (52).

4. El vehículo eléctrico de la reivindicación 1-3, en el que la bandeja de baterías (240) se extiende entre una pluralidad de miembros de armazón longitudinalmente extensibles del módulo de armazón posterior (44).

5. El vehículo eléctrico de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el cableado eléctrico se dirige a lo largo de los miembros de armazón del módulo de armazón medio desde la pluralidad de baterías hasta el motor eléctrico.

6. El vehículo eléctrico de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que un armazón de cabina (52) se ubica por encima del armazón de suelo (50) del módulo de armazón medio (42).

7. El vehículo eléctrico de la reivindicación 6, en el que el armazón de suelo (50) y el armazón de cabina (52) incluyen cada uno una pluralidad de miembros de armazón, los miembros de armazón (208, 210, 216) del armazón de suelo tienen cada uno una altura que es mayor que una altura de los miembros de armazón (106, 108, 110, 112) del armazón de cabina, y se acoplan conjuntamente los miembros de armazón del armazón de suelo para formar una pluralidad de aberturas de almacenamiento en el armazón de suelo.

8. El vehículo eléctrico de la reivindicación 7, que incluye además al menos una de una batería y un controlador electrónico acoplado al armazón de suelo en al menos una de las aberturas de almacenamiento.

9. El vehículo eléctrico de cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en el que el área de asientos incluye un primer montaje de asiento (248a) y un segundo montaje de asiento (248b) ubicado hacia atrás del primer montaje de asiento, y se acoplan el primer y segundo montajes de asiento (248a, 248b) al armazón de suelo (50) y son intercambiables entre sí.

10. El vehículo eléctrico de cualquiera de las reivindicaciones 6-9, en el que el área de asientos incluye un primer montaje de asiento y un segundo montaje de asiento ubicado hacia atrás del primer montaje de asiento, acoplándose el primer y segundo montajes de asiento al armazón de suelo, y se configura al menos uno del primer y segundo montajes de asiento para ubicarse en una orientación hacia adelante y en una orientación inversa cuando se acopla al armazón de suelo.

11. El vehículo eléctrico de cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que el área de asientos incluye un montaje de asiento (250a-d), el montaje de asiento incluye un asiento soportado por un armazón de asiento (104), incluyendo el asiento un fondo de asiento (252a-d) un respaldo de asiento (254a-d), y el armazón de asiento incluye una porción de armazón superior (220) que soporta el asiento y forma una abertura posterior por debajo del asiento que se extiende desde el panel de suelo hasta la porción de armazón superior.

12. El vehículo eléctrico de cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que el motor eléctrico y el tren propulsor se montan solo en el módulo de armazón frontal.

13. El vehículo eléctrico de cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en el que los miembros de contacto con el terreno incluyen un par de ruedas frontales acopladas al módulo de armazón frontal y un par de ruedas posteriores acopladas al módulo de armazón posterior.

14. El vehículo eléctrico de cualquiera de las reivindicaciones 1-13, que incluye además un montaje de suspensión independiente frontal (330) acoplado al módulo de armazón frontal y un montaje de suspensión independiente posterior (350) acoplado al módulo de armazón posterior.