專利名稱：具有可對非機械控制信號作出響應(yīng)的系統(tǒng)的車輛底盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛底盤和車身。
背景技術(shù)：
在整個有記載的歷史中，能夠從一個位置移動到另一位置或從一種狀態(tài)快速運動到另一狀態(tài)的機動性一直是人類的一項終極目標(biāo)。汽車在幫助人們實現(xiàn)這一目標(biāo)的方面比任何其它發(fā)明的貢獻都更大。從其誕生日起，全球社會在他們的生活方式方面都經(jīng)歷了一定程度的變化，這種變化與人口中機動車輛擁有者的百分率直接相關(guān)。
現(xiàn)有技術(shù)的汽車和輕型卡車包括有車身，其功能是容納并保護乘客及其所有物。車身與眾多機械、電子和結(jié)構(gòu)部件相連，這些部件與車身相結(jié)合而構(gòu)成了功能完備的車輛。現(xiàn)有技術(shù)中的車身和車輛部件之間的連接性質(zhì)可能會在車輛的設(shè)計、制造和使用中導(dǎo)致一定的低效率。明顯會導(dǎo)致這些低效率的現(xiàn)有技術(shù)的車身連接的三項特征是連接數(shù)量；許多連接的機械性質(zhì)；以及連接處于車身和部件上的位置。
在現(xiàn)有技術(shù)中，車身和部件之間的連接是很多的。在組裝車輛時各處連接均涉及至少一道裝配工序；因此，希望能夠減少連接的數(shù)量以提高裝配效率?，F(xiàn)有技術(shù)的車身和現(xiàn)有技術(shù)的車輛部件之間的連接包括用于將車身物理性地緊固到其它部件上的多個承載連接器，例如螺栓和托架；電接插件，其用于將電能從發(fā)電部件發(fā)送給車身并發(fā)送來自可監(jiān)測部件狀態(tài)的傳感器的數(shù)據(jù)；機械控制連接機構(gòu)，例如轉(zhuǎn)向柱、節(jié)氣門電纜和傳動選擇器；以及管道系統(tǒng)和軟管，其用于將流體如加熱和冷卻的空氣從HVAC單元傳送到車身內(nèi)，以便使乘客感到舒適。
現(xiàn)有技術(shù)中的許多連接、尤其是用于發(fā)送控制信號的那些連接是機械連接機構(gòu)。例如，為了控制車輛的方向，駕駛員經(jīng)由轉(zhuǎn)向柱發(fā)送控制信號給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。機械連接機構(gòu)導(dǎo)致了低效率，這部分地是因為不同車輛中不同的駕駛員位置要求機械連接機構(gòu)具有不同的尺寸和包裝。因此，新的或不同的車身通常無法使用現(xiàn)成的部件和連接機構(gòu)。用于一種車身構(gòu)造的部件通常無法兼容地用于其它的車身構(gòu)造中。此外，如果制造商改變車身的設(shè)計，那么需要改變機械連接機構(gòu)和與之相連的部件的設(shè)計。連接機構(gòu)和部件的這種設(shè)計改變需要對生產(chǎn)連接機構(gòu)和部件的工具進行改進。
這些連接在現(xiàn)有技術(shù)的車身和部件上的位置也會導(dǎo)致低效率。在現(xiàn)有技術(shù)的車身-車架體系中，車身上的連接位置通常不會暴露在車身的外表面上，并且遠(yuǎn)離部件上的相應(yīng)連接；因此，必須從部件上將長連接件如線束和電纜從車身中穿過。完全裝配好的現(xiàn)有技術(shù)車輛的車身被部件和連接件所纏繞住，使得將車身從其部件中分離出來是很困難且耗費人工的，如果并非不可能的話。使用長連接件增加了將車輛與之部件相連所需的裝配工序的數(shù)量。
此外，現(xiàn)有技術(shù)的車輛通常具有內(nèi)燃機，其具有占整個車輛高度的相當(dāng)大比例的高度。因此，現(xiàn)有技術(shù)的車身設(shè)計成具有發(fā)動機室，其占據(jù)了車身長度的前(有時為后)三分之一。發(fā)動機和車身之間的兼容性要求發(fā)動機安裝在車身的發(fā)動機室內(nèi)而不存在物理性的零件干涉。而且，具有內(nèi)燃機的現(xiàn)有技術(shù)的底盤和車身之間的兼容性要求車身具有設(shè)置成可避免物理性零件干涉的發(fā)動機室。例如，在后部具有發(fā)動機室的車身與在前部具有發(fā)動機的底盤不兼容。
發(fā)明概要本發(fā)明為設(shè)備齊全的底盤，其具有功能完備的車輛所必需的基本上所有機械、電氣和結(jié)構(gòu)部件，至少包括能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、懸架和車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)。該底盤具有簡化的并最好是標(biāo)準(zhǔn)化的接口，該接口帶有可用于與明顯不同設(shè)計的車身相連的連接部件?？衫媒?jīng)由電線(by-wire)的技術(shù)來消除機械控制連接機構(gòu)。在能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中還可實施燃料電池技術(shù)。
本發(fā)明降低了設(shè)計和制造新車身所需的時間和資源。車身設(shè)計只需與底盤的簡單連接接口相一致，消除了重新設(shè)計或改裝成本昂貴的部件的需要。
本發(fā)明還允許多種車身構(gòu)造共享一個通用底盤，使得能夠經(jīng)濟地使用主要的機械、電氣和結(jié)構(gòu)部件。
暴露出來且無遮擋的連接部件提高了制造效率，這是因為將車身連接到底盤上只要求使連接部件與車身上各自的互補式連接部件相接合。
車輛擁有者能夠以比現(xiàn)有技術(shù)更低的成本來提高他們的車輛的功能性，這是因為車輛擁有者只需購買一個底盤就可在底盤上安裝大量不同風(fēng)格的車身。
從對實施本發(fā)明的最佳方式的下述詳細(xì)介紹中并結(jié)合附圖，可以容易地清楚本發(fā)明的上述及其它的目的、特征和優(yōu)點。
附圖簡介

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的車輛滾動平臺(rolling platform)的示意性透視圖；圖2是圖1所示車輛滾動平臺的示意性頂視圖；圖3是圖1和2所示車輛滾動平臺的示意性底視圖；
圖4是可用于圖1-3所示實施例的根據(jù)本發(fā)明的車身吊艙和滾動平臺的連接情況的示意性側(cè)視圖；圖5是車身吊艙和滾動平臺的連接情況的示意性圖示，其中將各個不同構(gòu)造的車身吊艙均連接到相同的滾動平臺上；圖6是用于圖4所示的滾動平臺和車身吊艙的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示意性圖示；圖7是用于圖4所示的滾動平臺和車身吊艙的另一轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示意性圖示；圖8是用于圖4所示的滾動平臺和車身吊艙的制動系統(tǒng)的示意性圖示；圖9是用于圖4所示的滾動平臺和車身吊艙的另一制動系統(tǒng)的示意性圖示；圖10是用于圖4所示的滾動平臺和車身吊艙的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的示意性圖示；圖11是用于圖4所示的滾動平臺和車身吊艙的另一能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的示意性圖示；圖12是用于圖1-5所示的滾動平臺的懸架系統(tǒng)的示意性圖示；圖13是用于圖4所示的滾動平臺和車身吊艙的另一懸架系統(tǒng)的示意性圖示；圖14是用于圖4所示的滾動平臺和車身吊艙的底盤計算機和底盤傳感器的示意性圖示；圖15是用于圖4所示的滾動平臺和車身吊艙的具有懸架系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的主控制單元的示意性圖示；圖16是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的除去外殼的滾動平臺的透視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例的除去外殼的滾動平臺的透視圖；圖18是具有包括了內(nèi)燃機的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和油箱的滾動平臺的示意性側(cè)視圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的滾動平臺的示意性側(cè)視圖，其具有機械轉(zhuǎn)向連接機構(gòu)和乘客座位連接件；圖20和20a顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的與車身吊艙相連的滾動平臺的局部分解透視圖，滾動平臺具有多個與車身吊艙中的互補式電接插件相接合的電接插件；和圖21是根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例的除去外殼的滾動平臺的示意性透視圖，該滾動平臺具有可動的控制輸入裝置。
優(yōu)選實施例的詳細(xì)介紹參見圖1，根據(jù)本發(fā)明的車輛底盤10也稱為“滾動平臺”，其包括結(jié)構(gòu)框架11。圖1所示的結(jié)構(gòu)框架11包括一組互連的構(gòu)件，包括構(gòu)成了“夾心”式結(jié)構(gòu)的上側(cè)構(gòu)件12和下側(cè)構(gòu)件14。構(gòu)件12和14為基本上剛性的管件(或者是實心件)，它們在前軸區(qū)域16和后軸區(qū)域18之間縱向地延伸，并相對于類似的構(gòu)件20，22處于外側(cè)。構(gòu)件12，14的前、后端向內(nèi)彎曲，朝向構(gòu)件20和22延伸并在進入到軸區(qū)域16，18之前與構(gòu)件20和22相連。為了增加強度和剛度，在構(gòu)件12，14，20和22之間延伸有多個垂直和傾斜的構(gòu)件。與沿著滾動平臺10的左側(cè)延伸的構(gòu)件12，14，20和22類似，在滾動平臺10的右側(cè)也延伸有一組構(gòu)件26，28，30和32。
橫向構(gòu)件34，36分別在構(gòu)件20，30和22，32之間且靠近前軸區(qū)域16而延伸，橫向構(gòu)件38，40分別在構(gòu)件20，30和22，32之間且靠近后軸區(qū)域18而延伸，因而形成了中間底盤空間41。前軸區(qū)域16在后端和前端處被限定在構(gòu)件43，44中及周圍，在側(cè)面由構(gòu)件46，48限定，構(gòu)件46，48是構(gòu)件20，22，30，32的延伸部分或與之連接。在前軸區(qū)域之前且在構(gòu)件44和構(gòu)件50，52之間形成了前方空間。后軸區(qū)域18在后端和前端處被限定在構(gòu)件53，54中及周圍，在側(cè)面由構(gòu)件56，58限定，構(gòu)件56，58可以是構(gòu)件20，22，30，32的延伸部分或與之相連。在后軸區(qū)域18之后且在構(gòu)件54和構(gòu)件60，62之間形成了后方空間?；蛘?，如果需要容納能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的話，后軸區(qū)域18或后方空間可相對于結(jié)構(gòu)框架11的其余部分抬高，并且框架可包括其它的構(gòu)件以圍繞并保護能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)?？蚣茉谏鲜鰳?gòu)件之間形成了多個敞開的空間。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠認(rèn)識到適用于結(jié)構(gòu)框架的材料和緊固方法。例如，構(gòu)件可以是管狀的和由鋁制成的，并且在它們各自的連接處焊接到其它構(gòu)件上。
結(jié)構(gòu)框架11提供了一個剛性的結(jié)構(gòu)，在其上可以安裝能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67、能量存儲系統(tǒng)69、帶有車輪73，75，77，79(各車輪均具有輪胎80)的懸架系統(tǒng)71、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81和制動系統(tǒng)83，如圖1-3所示，該框架還構(gòu)造成可支撐相連的車身85，如圖4所示。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，除圖1-3所示實施例中的籠狀結(jié)構(gòu)外，結(jié)構(gòu)框架11還可采取許多不同的形式。例如，結(jié)構(gòu)框架11可以是傳統(tǒng)的車架，其具有兩個或多個相互間隔開一段距離的縱向構(gòu)件，以及兩個或多個相互間隔開并在其端部與縱向構(gòu)件相連的橫向構(gòu)件?；蛘?，結(jié)構(gòu)框架還可以是“鼓起盤”的形式，其中由金屬片或其它適當(dāng)?shù)牟牧闲纬闪苏w式欄桿和橫向構(gòu)件，并具有其它的結(jié)構(gòu)形式以容納各種系統(tǒng)部件。結(jié)構(gòu)框架也可與各種底盤部件形成一體。
參考圖2，車身連接接口87由所有車身連接部件、即用于使車身與底盤10操作性相配的連接構(gòu)件的總和形成。該優(yōu)選實施例的車身連接部件包括多個相對于結(jié)構(gòu)框架11安裝的固定車身的承載連接件89和一個電接插件91。
如圖4所示，固定車身的承載連接件89可與車身85上的互補式連接件93相接合，用于將車身85物理性地固定在底盤10上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，可以使用多種緊固和鎖定件，這均屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。固定車身的承載連接件89最好與互補式連接件可松開地接合，然而在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可采用不可松開地接合的連接件，例如焊接凸緣或鉚合表面。附屬緊固件可連同固定車身的承載連接件一起用作鎖定件(lock down)。底盤10上的不具備鎖定或緊固特征的承載表面可與固定車身的承載連接件89一起使用，以便支撐相連車身85的重量。在該優(yōu)選實施例中，固定車身的承載連接件89包括帶有螺栓孔的支撐托架。位于支撐托架上的橡膠支座(未示出)可減輕在車身和底盤之間傳送的振動?；蛘?，可為固定車身的連接件采用硬支座。
電接插件91可與車身85上的互補式電接插件95形成接合。該優(yōu)選實施例的電接插件91可執(zhí)行多項功能，或者選擇功能的組合。首先，電接插件91可用作電源連接器，即它被構(gòu)造成可將底盤10上的部件所產(chǎn)生的電能傳送到車身85或底盤以外的其它部位。其次，電接插件91可用作控制信號接收器，即構(gòu)造成可將非機械的控制信號從底盤以外的來源處傳送到包括有能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的受控系統(tǒng)中的裝置。第三，電接插件91可用作反饋信號通路，車輛駕駛員可通過它來獲得反饋信號。第四，電接插件91可用作外部編程接口，通過它可發(fā)送含有算法和數(shù)據(jù)的軟件供受控系統(tǒng)使用。第五，電接插件可用作信息通路，車輛駕駛員可通過它來獲得傳感器信息和其它信息。因此，電接插件91可用作通信和功率的“臍帶式”端口，底盤10和相連車身85之間的所有通信經(jīng)由它來傳送。電接插件包括構(gòu)造成可將一條或多條電線與其它電線相連的器件。這些電線間隔開一段距離以避免任一電線在與電接插件操作性相連的另一電線中引發(fā)信號干擾，或者用于不希望發(fā)生這些電線緊密相連的任何原因。
如果不希望使用一個電接插件來執(zhí)行多項功能，例如如果需要使用龐大的電線束或功率傳輸引起了控制信號干擾，那么車身連接接口87可包括可以與車身85上的多個互補式電接插件95相接合的多個電接插件91，其中不同的接插件執(zhí)行不同的功能。互補式電接插件95執(zhí)行和與之相接合的電接插件的功能形成補充的功能，例如當(dāng)與控制信號接收器相接合時用作控制信號發(fā)送器。
再次參考圖1-3，能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67、能量存儲系統(tǒng)69、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81和制動系統(tǒng)83均構(gòu)造并定位在底盤10上，以便減小底盤10的整體垂直高度，并且保持基本上水平的上底盤面96。物體的面是一個假想表面，其順應(yīng)著物體上的朝向且直接暴露于一個特定方向的輪廓。因此，上底盤面96是一個假想表面，其順應(yīng)著底盤框架11和安裝于其中的系統(tǒng)的朝上且暴露出的輪廓。配對的車身具有相應(yīng)的下車身面97，它是順應(yīng)著車身85的朝下且暴露出的輪廓的假想表面，如圖4所示。
再次參考圖1-3，結(jié)構(gòu)框架11具有由其最高點(構(gòu)件20的頂部)和其最低點(構(gòu)件22的底部)之間的垂直距離所限定的厚度。在該優(yōu)選實施例中，結(jié)構(gòu)框架的厚度約為11英寸。為了實現(xiàn)基本上水平的上底盤面96，能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67、能量存儲系統(tǒng)69、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81和制動系統(tǒng)83在整個敞開空間上分布，并構(gòu)造、定位且安裝在結(jié)構(gòu)框架11上，使得能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67、能量存儲系統(tǒng)69、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81和制動系統(tǒng)83中任一個的最高點不會延伸或突出而高于結(jié)構(gòu)框架11的最高點超過結(jié)構(gòu)框架厚度的50％的量?；蛘撸芰哭D(zhuǎn)換系統(tǒng)67、能量存儲系統(tǒng)69、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81和制動系統(tǒng)83中任一個的最高點不會延伸或突出而高于任一輪胎80的頂部?；蛘?，能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67、能量存儲系統(tǒng)69、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81和制動系統(tǒng)83中任一個的最高點不會延伸或突出而高于任一車輪73，75，77，79的頂部。在本發(fā)明的上下文中，輪胎并不被視為車輪的一部分。車輪通常包括輪輞以及將輪輞與輪轂相連的車輪輻板或車輪輪轂，并不包括安裝好的輪胎。輪胎安裝在車輪外周的周圍。基本上水平的上底盤面96使得相連的車身85具有沿底盤長度延伸的乘客區(qū)域，這與現(xiàn)有技術(shù)中的具有發(fā)動機室以容納垂直伸出的內(nèi)燃機的車身不同。
大多數(shù)動力系負(fù)載在底盤的前后之間均勻地分布，因此整個車輛的重心較低且不會損害離地間隙，這樣就實現(xiàn)了提高的操縱性能并抵抗翻轉(zhuǎn)力。
再次參考圖4，滾動平臺10的該優(yōu)選實施例構(gòu)造成使得相配的車身85的下車身面97定位成與上底盤面96緊密相鄰，以便與滾動平臺10相接合。車身連接部件具有相互間為預(yù)定的空間關(guān)系，并且充分地定位、暴露和無遮擋，使得當(dāng)具有處于與車身連接部件相同的預(yù)定空間關(guān)系的互補式連接部件(互補式連接件93和互補式電接插件95)的車身85相對于本發(fā)明的底盤10的上底盤面96充分地定位時，互補式連接部件與相應(yīng)的車身連接部件相鄰并準(zhǔn)備好用于形成接合，如圖4所示。在本發(fā)明的上下文中，如果除去或收回保護殼的話，那么具有保護殼的車身連接部件將暴露出來并無遮擋。
各車身連接部件相對于各其它車身連接部件具有一定的空間關(guān)系，其例如可表達(dá)為矢量。如果描述了車身連接部件和待接合的另一車身連接部件之間的空間關(guān)系的矢量還描述了對應(yīng)的互補式連接部件與待接合的另一互補式連接部件之間的空間關(guān)系，那么車身連接部件和互補式連接部件就具有相同的預(yù)定空間關(guān)系。例如，該空間關(guān)系可定義為如下所述第一車身連接部件與基準(zhǔn)點間隔開距離Ax+By；第二車身連接部件與基準(zhǔn)點間隔開距離Cx+Dy；第三車身連接部件與基準(zhǔn)點間隔開距離Ex+Fy，等等。處于同一預(yù)定空間關(guān)系的相應(yīng)互補式連接部件在下車身面中以鏡像關(guān)系間隔開，如圖4和5所示。可采用保護罩(未示出)來保護任一車身連接部件。
當(dāng)車身85相對于本發(fā)明的底盤10充分地定位時，車身連接部件和互補式連接部件最好相鄰而無須進行位置修改；然而，在本發(fā)明的上下文中，車身連接部件可在預(yù)定的空間關(guān)系內(nèi)相互間運動，以便容納制造誤差或其它裝配誤差。例如，電接插件可定位并可操作地連接到承載信號的電纜上。該電纜可相對于結(jié)構(gòu)框架固定在離電接插件為六英寸的點處。因此，電接插件可在電纜上固定點的六英寸范圍內(nèi)運動。如果車身連接部件和互補式連接部件中的一個或全部可在預(yù)定的空間關(guān)系內(nèi)運動以便相互間接觸的話，那么車身連接部件就視為與互補式連接部件相鄰。
參考圖5，本發(fā)明的車身連接接口使得底盤10能與具有明顯不同設(shè)計的不同類型的車身85，85′，85″兼容。車身85，85’，85”具有通用底座98，底座98具有互補式連接件93和互補式電接插件95，它們相互間處于與車身連接接口87上的車身連接部件之間的預(yù)定空間關(guān)系相同的預(yù)定空間關(guān)系，通過將車身85，85’，85”相對于底盤10定位成使得各互補式連接件93與固定車身的承載連接件89相鄰，并且使互補式電接插件95與電接插件91相鄰，就可將車身85，85’，85”與底盤10相配起來。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所有車身和底盤均符合這一通用的標(biāo)準(zhǔn)化接口系統(tǒng)，從而能夠?qū)⑤^廣范圍的不同車身類型和風(fēng)格連接到一種底盤設(shè)計上。基本上水平的上底盤面96還可促進滾動平臺10和多種不同構(gòu)造的車身風(fēng)格之間的兼容性。通用底座98用作車身的結(jié)構(gòu)單元，并形成了該優(yōu)選實施例中的下車身面97。圖5示意性地顯示了均具有通用底座98的箱式車身小客車85、帶篷貨車85′和輕型客貨兩用車85″。
車身連接部件最好在底盤面處充分地暴露出來以便于與相配車身上的互補式連接部件相連。類似的，相配車身上的互補式連接部件在車身面上充分地暴露出來以便于與車輛底盤上的車身連接部件相連。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，車身連接部件位于上底盤面處或其上方，以便與位于下車身面上或其下方的互補式連接部件接合。
在車身并不具備處于與車輛底盤上的車身連接部件相同的預(yù)定空間關(guān)系的互補式連接部件的情況下，可采用連接裝置來使車身連接部件與遠(yuǎn)處的互補式連接部件接合或可操作地相連，這屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，可以采用具有兩個接插件的電纜來可操作地連接電接插件和互補式接插件，其中一個接插件與車身連接接口上的電接插件接合，而另一接插件與相配車身上的互補式接插件接合。
圖5中示意性示出的車身85，85’，85”均使用了車輛底盤10上的所有車身連接部件。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，底盤可具有超過與車身實際相配的更多車身連接部件。例如，底盤可具有十個固定車身的承載連接件，并可與只使用了十個固定車身的承載連接件中的五個的車身相配。這種設(shè)置在相連的車身具有與底盤不同的尺寸時尤其有用。例如，相配的車身可以比底盤更小。類似的在本發(fā)明的范圍內(nèi)，車身可以是模塊化的，使得單獨的車身部件可通過固定車身的承載連接件與車輛底盤獨立地連接。
車身可具有超過與特定底盤的車身連接部件相接合的更多互補式連接部件?？梢圆捎眠@種設(shè)置來使特定車身能與多個底盤相配，各底盤就其車身連接部件而言具有不同的預(yù)定空間關(guān)系。
固定車身的承載連接件89和電接插件91最好能可釋放地接合而不損壞相連的車身85或底盤10，從而能夠?qū)④嚿?5從底盤10上拆下并在底盤10上安裝不同的車身85′，85″。
在該優(yōu)選實施例中，車身連接接口87的特征在于不需要任何傳輸機械控制信號的連接機構(gòu)和任何用于連接傳輸機械控制信號的連接機構(gòu)的接合件。機械控制連接機構(gòu)如轉(zhuǎn)向柱限制了底盤和不同構(gòu)造的車身之間的兼容性。
參考圖1，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81容納在前軸區(qū)域16中并與前輪73，75可操作地相連。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81最好可對非機械的控制信號作出響應(yīng)。在該優(yōu)選實施例中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81是經(jīng)由電線的。經(jīng)由電線的系統(tǒng)的特征在于，控制信號以電形式傳輸。在本發(fā)明的上下文中，“經(jīng)由電線的”系統(tǒng)或“經(jīng)由電線”來控制的系統(tǒng)包括這樣的系統(tǒng)，其構(gòu)造成可通過車身連接接口87上的控制信號接收器來接收電形式的控制信號，并依照這種電控制信號來作出響應(yīng)。
參考圖6，該優(yōu)選實施例的經(jīng)由電線的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81包括轉(zhuǎn)向控制單元98和轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)99。傳感器100位于底盤10上，并傳輸攜帶有關(guān)于底盤10及其部件系統(tǒng)的狀態(tài)或情況的信息的傳感器信號101。傳感器100可包括位置傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、壓力傳感器、力和扭矩傳感器、流量計、溫度傳感器，等等。轉(zhuǎn)向控制單元98接收并處理來自傳感器100的傳感器信號101和來自電接插件91的電轉(zhuǎn)向控制信號102，并根據(jù)所存儲的算法來產(chǎn)生轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)的控制信號103?？刂茊卧ǔ０ㄎ⑻幚砥?、ROM和RAM，以及用于接收各種輸入信號和輸出各種控制指令給執(zhí)行機構(gòu)的已知類型的適當(dāng)輸入和輸出電路。傳感器信號101可包括橫向擺動率、橫向加速度、車輪角速度、轉(zhuǎn)向橫拉桿力、轉(zhuǎn)向角度、底盤速度，等等。
轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)99與前輪73，75可操作地相連，并構(gòu)造成可響應(yīng)于轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)的控制信號103來調(diào)節(jié)前輪73，75的轉(zhuǎn)向角度。經(jīng)由電線的系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)將電控制信號轉(zhuǎn)換成機械動作，或者響應(yīng)于電控制信號而以其它方式來影響系統(tǒng)的行為。可供經(jīng)由電線的系統(tǒng)使用的執(zhí)行機構(gòu)的例子包括機電執(zhí)行機構(gòu)，例如電伺服電動機、平移和旋轉(zhuǎn)螺線管、磁流變性的執(zhí)行機構(gòu)、電動液壓的執(zhí)行機構(gòu)和電流變性的執(zhí)行機構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠認(rèn)識到并理解可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向角度的機構(gòu)。在該優(yōu)選實施例中，轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)99是構(gòu)造成可調(diào)節(jié)機械轉(zhuǎn)向齒條的電驅(qū)動的電動機。
再次參考圖6，底盤10的該優(yōu)選實施例構(gòu)造成可通過與電接插件91相連的兼容電轉(zhuǎn)向控制信號102的任何信號源來進行轉(zhuǎn)向。圖6顯示了轉(zhuǎn)向變換器104，其位于相連的車身85上并與互補式電接插件95相連。變換器將車輛駕駛員的機械控制信號轉(zhuǎn)換為非機械的控制信號。當(dāng)與經(jīng)由電線的系統(tǒng)一起使用時，變換器將機械控制信號轉(zhuǎn)換成可供經(jīng)由電線的系統(tǒng)使用的電控制信號。車輛駕駛員通過使車輪轉(zhuǎn)向、壓下踏板、按下按鈕等來輸入機械形式的控制信號。變換器利用傳感器、通常是位置和力傳感器來將機械輸入轉(zhuǎn)換為電信號。在該優(yōu)選實施例中，采用了+/-20度的滑動機構(gòu)來用于駕駛員輸入，并采用了光學(xué)編碼器來讀取輸入旋轉(zhuǎn)。
互補式電接插件95與車身連接接口87的電接插件91相連。轉(zhuǎn)向變換器104將源于車輛駕駛員的機械轉(zhuǎn)向控制信號105轉(zhuǎn)換成電轉(zhuǎn)向控制信號102，該信號經(jīng)由電接插件91發(fā)送給轉(zhuǎn)向控制單元98。在該優(yōu)選實施例中，轉(zhuǎn)向控制單元98產(chǎn)生供車輛駕駛員使用的轉(zhuǎn)向反饋信號106，并通過電接插件91來發(fā)送該轉(zhuǎn)向反饋信號106。傳感器100中的一些可監(jiān)測轉(zhuǎn)向齒條的線性運動距離和車輛的速度。該信息由轉(zhuǎn)向控制單元98根據(jù)所存儲的算法來處理，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)向反饋信號106。與滑動機構(gòu)可操作地相連的扭矩控制電動機接收轉(zhuǎn)向反饋信號106，并在駕駛員的機械輸入的相反方向上被驅(qū)動。
在本發(fā)明的上下文中，“經(jīng)由電線的”系統(tǒng)可以是與車身連接接口中的電接插件直接相連的執(zhí)行機構(gòu)。在圖7中示意性地示出了屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的另一經(jīng)由電線的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81′，其中采用與圖6中相似的標(biāo)號來表示相似的部件。構(gòu)造成可調(diào)節(jié)前輪73，75的轉(zhuǎn)向角度的轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)99與電接插件91直接相連。在該實施例中，轉(zhuǎn)向控制單元98′和轉(zhuǎn)向變換器104可位于相連的車身85上。轉(zhuǎn)向變換器104可將電轉(zhuǎn)向控制信號102發(fā)送給轉(zhuǎn)向控制單元98′，而轉(zhuǎn)向控制單元98′可通過電接插件91將轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)的控制信號103發(fā)送給轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)99。位于底盤10上的傳感器100通過電接插件91和互補式電接插件95將傳感器信號101發(fā)送給轉(zhuǎn)向控制單元98′。
在2001年1月23日授予Delphi Technologies，Inc.的美國專利No.6176341、2001年3月27日授予Robert Bosch GmbH的美國專利No.6208923、2001年4月17日授予Robert Bosch GmbH的美國專利No.6219604、2001年11月20日授予Delphi Technologies，Inc.的美國專利No.6318494、2002年4月9日授予Delphi Technologies，Inc.的美國專利No.6370460以及2002年5月28日授予TRW Fahrwerk-systeme GmbH & Co.KG的美國專利No.6394218中介紹了經(jīng)由電線來轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)的例子。
美國專利No.6176341所介紹的經(jīng)由電線來轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)包括用于檢測行駛輪的角位置的位置傳感器、用于控制行駛輪方向的手控方向盤、用于檢測方向盤位置的方向盤傳感器、用于促動手控方向盤的方向盤執(zhí)行機構(gòu)，以及轉(zhuǎn)向控制單元，其用于接收所檢測到的方向盤位置和所檢測到的行駛輪位置，并計算出作為所檢測到的行駛輪位置和方向盤位置之間的差異的函數(shù)的執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，最好包括行駛輪執(zhí)行機構(gòu)的控制信號和方向盤執(zhí)行機構(gòu)的控制信號。轉(zhuǎn)向控制單元指示行駛輪執(zhí)行機構(gòu)響應(yīng)于行駛輪執(zhí)行機構(gòu)的控制信號而使行駛輪產(chǎn)生受控制的轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向控制單元還指示方向盤執(zhí)行機構(gòu)響應(yīng)于方向盤控制信號來為手控方向盤提供反饋力促動。行駛輪執(zhí)行機構(gòu)的控制信號和方向盤執(zhí)行機構(gòu)的控制信號最好可被按比例縮放，以補償方向盤和行駛輪之間的傳動比的差異。另外，行駛輪執(zhí)行機構(gòu)的控制信號和方向盤執(zhí)行機構(gòu)的控制信號均具有一定的增益系數(shù)，使得行駛輪控制執(zhí)行機構(gòu)的信號指示施加給行駛輪的促動力比施加給方向盤的反饋力更大。
美國專利No.6176341所介紹的經(jīng)由電線來轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)最好可執(zhí)行兩個位置控制回路，一個回路用于行駛輪，另一回路用于方向盤。來自方向盤的位置反饋成為行駛輪控制回路的位置指令輸入，來自行駛輪的位置反饋成為方向盤控制回路的位置指令輸入。行駛輪的誤差信號計算為行駛輪指令輸入(方向盤位置反饋)和行駛輪位置之間的差異。行駛輪的促動響應(yīng)于行駛輪誤差信號的指令，以便為行駛輪提供受控制的轉(zhuǎn)向。方向盤的誤差信號計算為方向盤位置指令(行駛輪位置反饋)和方向盤位置之間的差異。手控方向盤響應(yīng)于方向盤誤差信號而被促動，從而為手控方向盤提供力反饋。
專利’341所述系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向控制單元可構(gòu)造成一個處理器或多個處理器，并可包括通用的基于微處理器的控制器，該控制器可包括能夠購買到的現(xiàn)成的控制器?？刂破鞯囊粋€例子是由美國特拉華州的Intel Corporation制造并銷售的No.87C196CA型微控制器。轉(zhuǎn)向控制單元最好包括用于存儲和處理軟件算法的處理器和存儲器，并具有16MHz的時鐘脈沖速度，可讀取來自各執(zhí)行電動機的位置反饋的兩個光學(xué)編碼器接口，用于各電動機驅(qū)動器的脈寬調(diào)制輸出，以及一個5伏的調(diào)節(jié)器。
美國專利No.6370460介紹了一種經(jīng)由電線來轉(zhuǎn)向的控制系統(tǒng)，其包括協(xié)同操作以便為車輛駕駛員提供轉(zhuǎn)向控制的行駛輪單元和方向盤單元。可采用轉(zhuǎn)向控制單元以支持進行所需的信號處理。采用來自行駛輪單元和方向盤單元中的傳感器的信號以及車輛的速度來計算用于控制車輛方向的行駛輪執(zhí)行機構(gòu)的控制信號以及用于為車輛駕駛員提供觸覺反饋的方向盤扭矩指令?？刹捎肁ckerman校正來調(diào)節(jié)左、右行駛輪的角度，糾正轉(zhuǎn)向幾何學(xué)方面的誤差，以保證車輪將圍繞共有的轉(zhuǎn)彎中心動作。
再次參考圖1，制動系統(tǒng)83安裝在結(jié)構(gòu)框架11上并與車輪73，75，77，79可操作地相連。制動系統(tǒng)構(gòu)造成可響應(yīng)于非機械的控制信號。在該優(yōu)選實施例中，制動系統(tǒng)83是經(jīng)由電線的，如圖8中示意性所示，其中采用與圖6和7中相似的標(biāo)號來表示相似的部件。傳感器100將攜帶有關(guān)于底盤10及其部件系統(tǒng)的狀態(tài)或情況的信息的傳感器信號101發(fā)送給制動控制單元107。制動控制單元107與電接插件91相連，并構(gòu)造成可通過電接插件91來接收電制動控制信號108。制動控制單元107處理傳感器信號101和電制動控制信號108，并根據(jù)所存儲的算法來產(chǎn)生制動執(zhí)行機構(gòu)的控制信號109。然后，制動控制單元107將制動執(zhí)行機構(gòu)的控制信號109發(fā)送給制動執(zhí)行機構(gòu)110，111，112，113，這些執(zhí)行機構(gòu)可產(chǎn)生動作以降低車輪73，75，77，79的角速度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到制動執(zhí)行機構(gòu)110，111，112，113作用于車輪73，75，77，79上的方式。通常來說，執(zhí)行機構(gòu)可使摩擦構(gòu)件如襯塊和盤形轉(zhuǎn)子之間形成接觸。作為選擇，可采用電動機作為再生式制動系統(tǒng)中的制動執(zhí)行機構(gòu)。
制動控制單元107還可產(chǎn)生供車輛駕駛員使用的制動反饋信號114，并通過電接插件91來發(fā)送該制動反饋信號114。在該優(yōu)選實施例中，制動執(zhí)行機構(gòu)110，111，112，113通過卡鉗來對各車輪處的轉(zhuǎn)子施加力。傳感器100中的一些測量各卡鉗上的施加力。制動控制單元107采用該信息來保證對各轉(zhuǎn)子同步地施加力。
再次參考圖8，底盤10的該優(yōu)選實施例構(gòu)造成使得制動系統(tǒng)可對相容的電制動控制信號108的任何信號源作出響應(yīng)。制動變換器115位于相連的車身85上，并且連接到與電接插件91相接合的互補式電接插件95上。制動變換器115將源于車輛駕駛員的機械制動控制信號116轉(zhuǎn)換為電的形式，并將電制動控制信號106經(jīng)由電接插件91發(fā)送給制動控制單元。在該優(yōu)選實施例中，制動變換器115包括兩個手柄型組件。制動變換器115包括可測量對手柄型組件施加壓力的速率和所加壓力的量的傳感器，因而可將機械制動控制信號116轉(zhuǎn)換成電制動控制信號108。制動控制單元107可處理施加壓力的速度和量，從而提供正常制動停車和緊急停車。
在圖9中顯示了屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的另一經(jīng)由電線來制動的系統(tǒng)83′，其中采用與圖6-8中相似的標(biāo)號來表示相似的部件。制動執(zhí)行機構(gòu)110，111，112，113和傳感器100與電接插件91直接相連。在該實施例中，制動控制單元107′可位于相連的車身85上。制動變換器115將電制動控制信號108發(fā)送給制動控制單元107′，制動控制單元107′將制動執(zhí)行機構(gòu)信號109經(jīng)由電接插件91發(fā)送給制動執(zhí)行機構(gòu)110，111，112，113。
在1994年11月22日授予General Motors Corporation的美國專利No.5366281、1998年10月20日授予General Motors Corporation的美國專利No.5823636、2001年10月23日授予Delphi Technologies，Inc.的美國專利No.6305758以及2002年5月21日授予DelphiTechnologies，Inc.的美國專利No.6390565中介紹了經(jīng)由電線來制動的系統(tǒng)的一些例子。
美國專利No.5366281所介紹的系統(tǒng)包括用于接收機械制動控制信號的輸入裝置、制動執(zhí)行機構(gòu)，以及與輸入裝置和制動執(zhí)行機構(gòu)相連的控制單元。控制單元接收來自輸入裝置的制動指令或電制動控制信號，并提供執(zhí)行機構(gòu)指令或制動執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，以便控制制動執(zhí)行機構(gòu)的電流和電壓。當(dāng)從輸入裝置中首先接收到制動指令時，控制單元在第一預(yù)定時期內(nèi)輸出制動扭矩指令給制動執(zhí)行機構(gòu)，指示給執(zhí)行機構(gòu)最大電流。在第一預(yù)定時期之后，控制單元在第二預(yù)定時期內(nèi)輸出制動扭矩指令給制動執(zhí)行機構(gòu)，以便響應(yīng)于制動指令和第一增益系數(shù)而指示給執(zhí)行機構(gòu)一定的電壓。在第二預(yù)定時期之后，控制單元輸出制動扭矩指令給制動執(zhí)行機構(gòu)，以便響應(yīng)于制動指令和第二增益系數(shù)而指示給執(zhí)行機構(gòu)一定的電流，其中第一增益系數(shù)大于第二增益系數(shù)，并且制動的開始響應(yīng)于制動輸入。
美國專利No.6390565介紹了一種經(jīng)由電線來制動的系統(tǒng)，其提供了與制動輸入件如制動踏板相連的制動變換器中的行程傳感器和力傳感器的性能，還提供了傳感器中的冗余，這是通過響應(yīng)于制動輸入件的行程或位置而將信號從傳感器提供給第一控制單元以及響應(yīng)于施加給制動輸入件的力而將信號從傳感器提供給第二控制單元來實現(xiàn)的。第一和第二控制單元通過雙向通信鏈接相連，因此各控制器可將其所接收到的一個傳感器信號發(fā)送給另一控制單元。在其中至少一個控制單元中，將線性形式的信號組合起來，以便生成用于與制動執(zhí)行機構(gòu)進行通信的第一和第二制動指令信號。如果各控制單元不從另一控制單元中接收一個傳感器信號，那么它就不會基于直接提供給它的傳感器信號來生成其制動執(zhí)行機構(gòu)的控制信號。在該系統(tǒng)的優(yōu)選實施例中，控制單元通過選擇最大幅度的信號來將線性信號組合起來。
再次參考圖1，能量存儲系統(tǒng)69存儲了用于推動底盤10的能量。對于大多數(shù)應(yīng)用來說，所存儲的能量是化學(xué)形式的。能量存儲系統(tǒng)69的例子包括燃料箱和電池。在如圖1所示的實施例中，能量存儲系統(tǒng)69包括兩個壓縮氣筒儲罐121(5000磅/平方英寸或350巴)，其安裝在中部底盤空間41內(nèi)并構(gòu)造成可存儲壓縮氫氣。也可以采用超過兩個壓縮氣筒儲罐，以便提供更大的氫氣存儲能力?？梢圆捎闷渌问降臍錃獯鎯π问饺缃饘倩蚧瘜W(xué)氫化物來代替壓縮氣筒儲罐121。還可采用氫生成或重整裝置。
能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67將能量存儲系統(tǒng)69所存儲的能量轉(zhuǎn)換成可推動底盤10的機械能量。在圖1所示的優(yōu)選實施例中，能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67包括位于后軸區(qū)域18內(nèi)的燃料電池組125，以及位于前軸區(qū)域16內(nèi)的電牽引電動機127。燃料電池組125可產(chǎn)生連續(xù)可用的94千瓦的功率。在2001年3月6日授予General Motors Corporation的美國專利No.6195999、2001年5月1日授予General Motors Corporation的美國專利No.6223843、2001年11月20日授予Delphi Technologies，Inc.的美國專利No.6321145和2002年5月28日授予General MotorsCorporation的美國專利No.6394207中介紹了供車輛使用的燃料電池系統(tǒng)。
燃料電池組125與壓縮氣筒儲罐121和牽引電動機127可操作地相連。燃料電池組125將壓縮氣筒儲罐121中的氫形式的化學(xué)能量轉(zhuǎn)換為電能量，而牽引電動機127將電能量轉(zhuǎn)換為機械能量，并施加該機械能量以轉(zhuǎn)動前輪73，75。作為選擇，燃料電池組125和牽引電動機127可在前軸區(qū)域16和后軸區(qū)域18之間交換。作為選擇，能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括與燃料電池混合式組合起來的電池(未示出)，以便提高底盤的加速度。處于構(gòu)件之間的其它區(qū)域可用于容納如圖2和3所示的為汽車提供典型功能的其它機構(gòu)和系統(tǒng)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的可采用的其它能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67。
能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67構(gòu)造成可響應(yīng)于非機械的控制信號。該優(yōu)選實施例的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67是經(jīng)由電線來控制的，如圖10所示。能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制單元128與電接插件91相連，并從中接收電形式的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制信號129，控制單元128還與傳感器100相連，并從中接收攜帶有關(guān)于各種底盤情況的信息的傳感器信號101。在該優(yōu)選實施例中，由傳感器信號101傳送給能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制單元128的信息包括底盤速度、所施加的電流、底盤加速度的變化率和電動機主軸的速度，以便保證平滑地起動和控制加速度。能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制單元128與能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)130相連，并響應(yīng)于電形式的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制信號129和傳感器信號101且根據(jù)所存儲的算法來將能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)控制信號131發(fā)送給能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)130。能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)130對燃料電池組125或牽引電動機127產(chǎn)生動作以調(diào)節(jié)能量輸出。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到各種可供能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)130調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的能量輸出的方法。例如，螺線管可以交替地打開和關(guān)閉一個閥，該閥可調(diào)節(jié)到燃料電池組的氫流量。類似的，為燃料電池組提供氧氣(來自空氣中)的壓縮機可用作執(zhí)行機構(gòu)，響應(yīng)于來自能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制單元的信號而改變提供給燃料電池組的氧氣量。
能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的變換器132可位于車身85上并連接到與電接插件91接合的互補式電接插件95上。能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的變換器132構(gòu)造成可將機械能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制信號133轉(zhuǎn)換成電形式的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制信號129。
在如圖11示意性示出的本發(fā)明的另一實施例中，采用與圖6-10中相似的標(biāo)號來表示相似的部件，也稱為輪轂電動機的車輪電動機135位于四個車輪73，75，77，79中的各車輪上。作為選擇，車輪電動機135可只設(shè)于前輪73，75或只設(shè)于后輪77，79上。與使用牽引電動機相比，使用車輪電動機135可降低底盤10的高度，因此對于某些應(yīng)用來說是所希望的。
再次參考圖2，在存在于后軸區(qū)域18和構(gòu)件54，60之間的開口中設(shè)有傳統(tǒng)的熱交換器137和電扇系統(tǒng)139，它們與燃料電池組125可操作地相連而使制冷劑循環(huán)，以便排出廢熱。熱交換器137設(shè)定成傾斜的角度以降低其垂直的外形尺寸，然而為了提供足夠的排熱，它還稍稍延伸到構(gòu)件12，26的頂部之上(見圖4)。雖然燃料電池組125、熱交換器137和電扇系統(tǒng)139延伸超過了這些構(gòu)件，但與常規(guī)設(shè)計的汽車中需要有發(fā)動機室的情況相比，它們伸入到車身吊艙空間內(nèi)的程度相對較小，在該優(yōu)選實施例的底盤高度僅約15英寸(28厘米)時尤其如此。作為選擇，熱交換器137可完全地安裝在底盤的結(jié)構(gòu)內(nèi)，氣流從通道(未示出)中穿過。
再次參考圖1，懸架系統(tǒng)71安裝在結(jié)構(gòu)框架11上并與四個車輪73，75，77，79相連。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解懸架系統(tǒng)的操作，并認(rèn)識到在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以使用多種類型的懸架系統(tǒng)。本發(fā)明的該優(yōu)選實施例的懸架系統(tǒng)71是電控制的，如圖12中示意性所示。
參考圖12，電控制的懸架系統(tǒng)71響應(yīng)于任何道路輸入的動作由懸架控制單元141決定。底盤10上的傳感器100可監(jiān)控各種情況，例如車輛速度、車輪角速度和車輪相對底盤10的位置。傳感器100發(fā)送傳感器信號101給懸架控制單元141。懸架控制單元141處理傳感器信號101并根據(jù)所存儲的算法來產(chǎn)生懸架執(zhí)行機構(gòu)的控制信號142。懸架控制單元141發(fā)送懸架執(zhí)行機構(gòu)的控制信號142給四個懸架執(zhí)行機構(gòu)143，144，145，146。各懸架執(zhí)行機構(gòu)143，144，145，146與車輪73，75，77，79操作性相連，并在整體上或部分上確定車輪73，75，77，79相對于底盤10的位置。該優(yōu)選實施例的懸架執(zhí)行機構(gòu)是隨力而變化的實時的可控減震器。該優(yōu)選實施例的懸架系統(tǒng)71還構(gòu)造成使得底盤的行車高度可被調(diào)節(jié)?？刹捎脝为毜膱?zhí)行機構(gòu)來改變底盤的行車高度。
在該優(yōu)選實施例中，可對懸架控制單元141進行編程并將其連接到車身連接接口87的電接插件91上。因此，車輛使用者就可用懸架系統(tǒng)軟件147經(jīng)由電接插件91來對懸架控制單元141進行重新編程，從而改變懸架系統(tǒng)71的特性。
在本發(fā)明的上下文中，電控制的懸架系統(tǒng)包括不具備處于底盤10上的懸架控制單元的懸架系統(tǒng)。參考圖13，其中采用與圖12中相似的標(biāo)號來表示相似的部件，懸架執(zhí)行機構(gòu)143，144，145，146和懸架傳感器100與電接插件91直接相連。在這樣一個實施例中，位于相連車身85上的懸架控制單元141′能夠處理經(jīng)由電接插件91發(fā)送的傳感器信號101，并經(jīng)由電接插件91發(fā)送懸架執(zhí)行機構(gòu)的控制信號142給懸架執(zhí)行機構(gòu)143，144，145，146。
在1997年2月25日 授予General Motors Corporation的美國專利No.5606503、1997年3月11日授予Ford Motors Company的美國專利No.5609353和2002年5月28日授予Delphi Technologies，Inc.的美國專利No.6397134中介紹了電控制的懸架系統(tǒng)的例子。
美國專利No.6397134介紹了一種電控制的懸架系統(tǒng)，其可通過轉(zhuǎn)向交叉動作(steering crossover event)而提供改進的懸架控制。特別是，系統(tǒng)檢測車輛的橫向加速度和車輛的轉(zhuǎn)向角度，并對所檢測到的車輛橫向加速度的各方向為車輛的懸架執(zhí)行機構(gòu)存儲第一組和第二組增強的懸架執(zhí)行機構(gòu)的控制信號。響應(yīng)于所檢測到的車輛的橫向加速度和所檢測到的車輛轉(zhuǎn)向角度，如果所檢測到的轉(zhuǎn)向角度與所檢測到的橫向加速度處于同一方向，那么系統(tǒng)施加第一組增強的執(zhí)行機構(gòu)控制信號給懸架執(zhí)行機構(gòu)，或者如果所檢測到的轉(zhuǎn)向角度與所檢測到的橫向加速度處于相反方向，那么系統(tǒng)施加第二組增強的執(zhí)行機構(gòu)控制信給懸架執(zhí)行機構(gòu)。
美國專利No.5606503介紹了一種用于車輛的懸架控制系統(tǒng)，這種車輛包括懸掛的車身、四個未懸掛的車輪、四個安裝在車身和車輪之間的變化力執(zhí)行機構(gòu)，在車輛的各角部均安裝了一個變化力執(zhí)行機構(gòu)，還包括一組傳感器，其可提供表示了車身的運動、車輪的運動、車輛速度和環(huán)境溫度的傳感器信號。懸架控制系統(tǒng)包括微計算機控制單元，其包括用于接收傳感器信號的裝置；可響應(yīng)于傳感器信號來確定各執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行機構(gòu)所需力的裝置；可響應(yīng)于車輛速度來確定表示了第一指令最大值的第一信號的裝置；可響應(yīng)于環(huán)境溫度來確定表示了第二指令最大值的第二信號的裝置；以及用于限制執(zhí)行機構(gòu)所需力以使其不超過第一和第二指令最大值中的較小值的裝置。
在該優(yōu)選實施例中可采用導(dǎo)電電線(未示出)來在底盤10和相連車身85之間以及在變換器、控制單元和執(zhí)行機構(gòu)之間傳遞信號。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，可采用能夠在車身和底盤之間以及在變換器、控制單元和執(zhí)行機構(gòu)之間接發(fā)信號的其它非機械裝置，它們也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)?？山影l(fā)信號的其它非機械的裝置包括無線電波和光纖。
在該優(yōu)選實施例中經(jīng)由電線的系統(tǒng)是連成網(wǎng)絡(luò)的，這部分地降低了與電接插件91相連的專用電線的數(shù)量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到可在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用的各種連網(wǎng)裝置和協(xié)議，例如SAEJ1850和CAN(“控制器局域網(wǎng)絡(luò)”)。可在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中使用TTP(“時間觸發(fā)協(xié)議”)來進行通信管理。
傳感器100所搜集的一些信息如底盤速度、油位以及系統(tǒng)的溫度和壓力對于車輛駕駛員操作底盤和檢測系統(tǒng)故障來說是很有用的。如圖14所示，傳感器100通過底盤計算機153與電接插件91相連。帶有信息的傳感器信號101從傳感器100發(fā)送給底盤計算機153，底盤計算機153根據(jù)所存儲的算法來處理傳感器信號101。根據(jù)所存儲的算法，當(dāng)傳感器信息對車輛駕駛員有用時，底盤計算機153將傳感器信號101發(fā)送給電接插件91。例如，當(dāng)?shù)妆P10的工作溫度高得無法接受時，底盤計算機153就將攜帶有溫度信息的傳感器信號101發(fā)送給電接插件91。駕駛員可讀的信息界面155連接到與電接插件91相連的互補式電接插件95上，并顯示包含于傳感器信號101中的信息。駕駛員可讀的信息界面包括但不限于量器、儀表、LED顯示屏和LCD顯示屏。底盤還可包括通信系統(tǒng)，例如天線和電信息通信系統(tǒng)，其與車身連接接口中的電接插件可操作地連接并構(gòu)造成可發(fā)送信息給相連的車身。
一個控制單元可用于多種功能。例如如圖15所示，主控制單元159用作轉(zhuǎn)向控制單元、制動控制單元、懸架控制單元和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制單元。
再次參考圖15，能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67構(gòu)造成可發(fā)送電能160給電接插件91，以便為相連車身上的一些系統(tǒng)提供電能，這些系統(tǒng)例如為電動車窗、電子鎖、娛樂系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，等等。作為選擇，如果能量存儲系統(tǒng)69包括電池的話，那么電池可與電接插件91相連。在該優(yōu)選實施例中，能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67包括燃料電池組，其可產(chǎn)生電能并連接到電接插件91上。
圖16顯示了帶有剛性外殼或“外壁”161以及用作臍帶式端口的電接插件或接頭91的底盤10。剛性外殼161可構(gòu)造成用作車輛地板，它在相連的車身85不具備下表面時是有用的。在圖17中顯示了類似裝備的底盤10，其具有可選擇的垂直燃料電池組125。垂直燃料電池組125顯著地突入到車身吊艙的空間內(nèi)，這對某些應(yīng)用來說是可接受的。底盤10還包括人工停車的制動接口162，它對某些應(yīng)用來說可能是必需的，因此還可選擇性地用于其它實施例中。
圖18顯示了可用于某些環(huán)境下的本發(fā)明實施例。能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)67包括帶有水平相對的氣缸的內(nèi)燃機167和傳動裝置169。能量存儲系統(tǒng)69包括油箱171。
圖19顯示了本發(fā)明的一個實施例，其中轉(zhuǎn)向系統(tǒng)81具有包括了轉(zhuǎn)向柱173的機械控制連接機構(gòu)。在車身連接接口87上設(shè)有乘客座位連接件175，允許將乘客座位組件連接到底盤10上。
圖20和20a顯示了屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的底盤10和車身85，它們分別具有多個電接插件91和多個互補式電接插件95。例如，第一電接插件91可操作地連接到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上并用作控制信號接收器。第二電接插件91可操作地連接到制動系統(tǒng)上并用作控制信號接收器。第三電接插件91可操作地連接到能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)上并用作控制信號接收器。第四電接插件91可操作地連接到能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)上并用作電源連接器。在如圖20和20a所示的實施例中使用了四個多線式直插接插件和互補式接插件。圖20a顯示了用于連接相應(yīng)接插件91，95的裝配工藝。
參考圖21，圖中顯示了本發(fā)明的另一實施例。底盤10具有剛性外殼161和多個乘客座位連接件175。包含有轉(zhuǎn)向變換器、制動變換器和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)變換器的駕駛員操作的控制輸入裝置177通過電線179可操作地連接到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)上，并可運動到不同的連接點。
圖21所示的實施例能夠使不同設(shè)計和構(gòu)造的車身與通用的底盤設(shè)計相配。不具備下表面但具有互補式連接件的車身可在固定車身的承載件89處安裝到底盤10上。乘客座位組件可連接在乘客座位連接件175處。
如權(quán)利要求中所述，可以將根據(jù)本發(fā)明的不同實施例所顯示和介紹的各項特征組合起來。
雖然已經(jīng)詳細(xì)地介紹了實施本發(fā)明的最佳方式，然而本發(fā)明的技術(shù)人員可以認(rèn)識到屬于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的可實施本發(fā)明的各種替代性設(shè)計和實施例。
權(quán)利要求
1.一種車輛底盤(10)，包括至少三個車輪(73，75，77，79)；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)，其可操作地連接到至少一個車輪上并經(jīng)由電線來控制；制動系統(tǒng)(83)，其可操作地連接到至少一個車輪上并經(jīng)由電線來控制；以及能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)，其可操作地連接到至少一個車輪上并包括內(nèi)燃機(167)，所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)經(jīng)由電線來控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括至少一個控制信號接收器(91)，其中所述制動系統(tǒng)(83)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)均可操作地連接到所述至少一個控制信號接收器(91)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述至少一個控制信號接收器是電接插件(91)，其構(gòu)造成可與車身(85)上的互補式電接插件(95)接合。
4.一種車輛底盤(10)，包括至少三個車輪(73，75，77，79)；經(jīng)由電線的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)，其可操作地連接到至少一個車輪上；經(jīng)由電線的制動系統(tǒng)(83)，其可操作地連接到至少一個車輪上；經(jīng)由電線的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)，其包括可操作地連接到至少一個車輪上的內(nèi)燃機(167)；以及車身連接接口(87)，其包括多個可與車身(85)上的互補式部件相接合的車身連接部件，所述車身連接部件包括至少一個固定車身的承載連接件(89)和控制信號接收器的接插件(91)；其中所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)、制動系統(tǒng)(83)和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)均可操作地連接到所述控制信號接收器的接插件(91)上；并且所述車身連接部件相互間具有預(yù)定的空間關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車身連接部件充分地定位、暴露且無遮擋，使得當(dāng)相互間具有與所述車身連接部件相同的預(yù)定空間關(guān)系的互補式部件的車身(85，85’，85”)相對于所述車輛底盤(10)充分地定位時，各所述互補式部件(93，95)與車身連接部件(89，91)相鄰。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括能量存儲系統(tǒng)(69)，其可操作地連接到所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述能量存儲系統(tǒng)(69)包括至少一個燃料箱(171)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)還包括多個車輪電動機(135)，各所述車輪電動機可操作地連接到所述車輪(73，75，77，79)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述固定車身的承載連接件(89)包括帶有螺栓孔的托架。
10.一種車輛底盤(10)，包括基本上平的結(jié)構(gòu)框架(11)，其包括具有車輪(73，75，77，79)的懸架系統(tǒng)(71)、包括用于驅(qū)動至少一個車輪的內(nèi)燃機(167)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)、能量存儲系統(tǒng)(69)和用于這些系統(tǒng)的控制裝置(128，141)；和所述結(jié)構(gòu)框架包括接口(87)，其帶有在所述接口(87)中相互間呈預(yù)定空間關(guān)系的多個固定車身的承載機械連接件(89)和控制信號接收器(91)，其中所述連接件和控制信號接收器充分地定位和構(gòu)造成不經(jīng)位置修改便可與具有至少三種不同車身風(fēng)格的多種不同的可選車身(85，85’，85”)中的任一車身上的設(shè)置成互補式空間關(guān)系的相應(yīng)連接件(93)和接插件(95)相配。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)包括經(jīng)由電線的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)，其可操作地連接到至少一個車輪(73，75，77，79)和所述控制信號接收器(91)上；以及經(jīng)由電線的制動系統(tǒng)(83)，其可操作地連接到至少一個車輪和所述控制信號接收器(91)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述固定車身的承載連接件(89)包括帶有螺栓孔的托架。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述控制信號接收器是電接插件(91)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)包括多個車輪電動機(135)，各所述車輪電動機(135)均可操作地連接到車輪(73，75，77，79)上。
15.一種車輛底盤(10)，包括結(jié)構(gòu)框架(11)，其包括具有車輪(73，75，77，79)的懸架系統(tǒng)(71)，包括用于驅(qū)動至少一個所述車輪的內(nèi)燃機(167)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)、能量存儲系統(tǒng)(69)、用于制動至少一個所述車輪的制動系統(tǒng)(83)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)和經(jīng)由電線系統(tǒng)的驅(qū)動裝置，使得所述轉(zhuǎn)向、制動和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67，81，83)可通過非機械的方式來控制；和所述結(jié)構(gòu)框架(11)包括接口(87)，其帶有在所述接口(87)中相互間呈固定的位置關(guān)系的多個固定車身的承載機械連接件(89)和控制信號接收器(91)，其中所述連接件(89)和控制信號接收器(91)充分地定位和構(gòu)造成不經(jīng)位置修改便可與具有至少三種不同車身風(fēng)格的多種不同的可選車身(85，85’，85”)中的任一車身上的設(shè)置成互補式空間關(guān)系的相應(yīng)連接件(93)和接插件(95)相配。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述底盤(10)具有基本上平的上底盤面(96)，所述控制信號接收器是電接插件(91)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述固定車身的承載連接件(89)包括帶有螺栓孔的托架。
18.一種車輛底盤(10)，包括滾動平臺(10)，其帶有包括內(nèi)燃機(167)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)、制動系統(tǒng)(83)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)；和位于所述滾動平臺上的一個電端口(91)，其構(gòu)造成可容納臍帶式連接，其中駕駛員的輸入可僅通過所述一個電端口便與所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)、制動系統(tǒng)(83)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)進行通信。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括位于所述滾動平臺上的至少一個固定車身的承載連接件(89)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述滾動平臺(10)具有基本上平的上表面(96)，所述一個電端口是電接插件(91)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括至少三個車輪(73，75，77，79)，所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)還包括多個可操作地連接到車輪上的車輪電動機(135)。
22.一種車輛底盤(10)，包括結(jié)構(gòu)框架(11)；具有車身連接部件和至少一個控制信號接收器接插件(91)的車身連接接口(87)，所述車身連接部件包括至少一個相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)而安裝的固定車身的承載連接件(89)，所述控制信號接收器接插件(91)構(gòu)造成可傳輸非機械形式的控制信號；相對于所述結(jié)構(gòu)框架而安裝的懸架系統(tǒng)(71)；至少三個相對于所述懸架系統(tǒng)可旋轉(zhuǎn)地安裝的車輪(73，75，77，79)；相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)而安裝的經(jīng)由電線的制動系統(tǒng)(83)，其可操作地連接到至少一個所述車輪上并可操作地連接到控制信號接收器接插件(91)上；相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)而安裝的經(jīng)由電線的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)，其可操作地連接到至少一個所述車輪上并可操作地連接到控制信號接收器接插件(91)上；經(jīng)由電線來控制并相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)而安裝的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)，其包括內(nèi)燃機(167)并可操作地連接到至少一個車輪上，并可操作地連接到控制信號接收器接插件(91)上；和相對于所述結(jié)構(gòu)框架而安裝的能量存儲系統(tǒng)(69)，其可操作地連接到所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述至少一個固定車身的承載連接件(89)包括帶有螺栓孔的托架。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述至少一個控制信號接收器接插件包括電接插件(91)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車身連接部件包括不超過四個的控制信號接收器接插件(91)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車身連接部件包括不超過一個的控制信號接收器接插件(91)。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)構(gòu)造成可產(chǎn)生電能；以及所述車身連接部件還包括至少一個電能接插件(91)，其可操作地連接到所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)上并構(gòu)造成可傳輸電能。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車身連接部件包括不超過一個的電能接插件(91)。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括至少一個傳感器(100)，其構(gòu)造成可發(fā)送傳感器信號(101)，并可操作地連接到至少一個車輪(73，75，77，79)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)、制動系統(tǒng)(83)、懸架系統(tǒng)(71)、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)或能量存儲系統(tǒng)(69)上；以及所述車身連接部件包括至少一個電接插件(91)，其可操作地連接到至少一個傳感器(100)上并構(gòu)造成可傳輸所述傳感器信號(101)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車身連接部件包括不超過一個的構(gòu)造成可傳輸所述傳感器信號(101)的電接插件(91)。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)和制動系統(tǒng)(83)構(gòu)造成可產(chǎn)生反饋信號并將所述反饋信號發(fā)送給控制信號接收器接插件(91)。
32.根據(jù)權(quán)利要求22所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車身連接部件(89，91)相互間處于預(yù)定的空間關(guān)系，并且充分地定位、設(shè)置且無遮擋，使得當(dāng)具有與所述車身連接部件相同的預(yù)定空間關(guān)系的互補式部件的車身(85)相對于所述車身連接接口(87)充分地定位時，各所述車身連接部件與互補式部件(93，95)相鄰。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述懸架系統(tǒng)(71)通過電子的方式來控制。
34.根據(jù)權(quán)利要求22所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車身連接部件(89，91)相互間處于預(yù)定的空間關(guān)系，并且充分地定位、設(shè)置且無遮擋，使得當(dāng)具有與所述車身連接部件相同的預(yù)定空間關(guān)系的互補式部件的車身(85)相對于所述車身連接接口(87)充分地定位時，至少一個固定車身的承載連接件(89)與互補式部件(93)相鄰，和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)可操作地連接于其上的控制信號接收器接插件(91)、制動系統(tǒng)(83)可操作地連接于其上的控制信號接收器接插件(91)以及能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)可操作地連接于其上的控制信號接收器接插件(91)均與互補式部件相鄰。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述懸架系統(tǒng)(71)通過電子的方式來控制。
36.一種車輛底盤(10)，包括結(jié)構(gòu)框架(11)；具有車身連接部件和至少一個控制信號接收器接插件(91)的車身連接接口(87)，所述車身連接部件包括至少一個相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)而安裝的固定車身的承載連接件(89)，所述控制信號接收器接插件(91)構(gòu)造成可傳輸非機械形式的控制信號；懸架系統(tǒng)(71)；至少三個相對于所述懸架系統(tǒng)(71)可旋轉(zhuǎn)地安裝的車輪(73，75，77，79)；制動系統(tǒng)(83)；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)；包括內(nèi)燃機(167)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)；和可操作地連接到所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)上的能量存儲系統(tǒng)(69)；其中所述制動系統(tǒng)(83)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)可操作地連接到至少一個所述車輪(73，75，77，79)上，這些系統(tǒng)均可操作地連接到控制信號接收器接插件(91)上，并均構(gòu)造成可對非機械的控制信號作出響應(yīng)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車身連接部件還包括至少一個電接插件(91)，所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)或能量存儲系統(tǒng)(69)構(gòu)造成可產(chǎn)生電能，并構(gòu)造成可將電能發(fā)送給電接插件(91)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述至少一個控制信號接收器接插件包括電接插件(91)。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車身連接部件僅包括電接插件(91)和固定車身的承載連接件(89)。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述懸架系統(tǒng)(71)通過電子的方式來控制。
41.一種車輛底盤(10)，包括結(jié)構(gòu)框架(11)；至少三個相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)而安裝的車輪(73，75，77，79)；可操作地連接到至少一個車輪上的經(jīng)由電線的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)；可操作地連接到至少一個車輪上的經(jīng)由電線的制動系統(tǒng)(83)；包括有內(nèi)燃機(167)并經(jīng)由電線來控制的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)，其可操作地連接到至少一個車輪上；以及剛性外殼(161)，其相對于所述結(jié)構(gòu)框架來安裝并構(gòu)造成用作車輛地板。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括至少一個相對于所述框架(11)而安裝的固定車身的連接件(89)。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括至少一個駕駛員操作的控制輸入裝置(177)，其中所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)、制動系統(tǒng)(83)和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)均可操作地連接到所述駕駛員操作的控制輸入裝置(177)上。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括多個相對于所述剛性外殼(161)而安裝的乘客座位連接件(175)。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括至少一個駕駛員操作的控制輸入裝置(177)，其中所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)、制動系統(tǒng)(83)和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)均可操作地連接到所述至少一個駕駛員操作的控制輸入裝置(177)上。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述至少一個駕駛員操作的控制輸入裝置(177)可相對所述結(jié)構(gòu)框架(11)運動。
47.根據(jù)權(quán)利要求41所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括所述至少三個車輪(73，75，77，79)安裝于其上的懸架系統(tǒng)(71)，所述懸架系統(tǒng)(71)通過電線來控制。
48.根據(jù)權(quán)利要求41所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括帶有燃料箱(171)的能量存儲系統(tǒng)(69)。
49.一種車輛底盤(10)，包括結(jié)構(gòu)框架(11)；相對于所述結(jié)構(gòu)框架而安裝的懸架系統(tǒng)(71)；至少三個相對于所述懸架系統(tǒng)可旋轉(zhuǎn)地安裝的車輪(73，75，77，79)；相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)而安裝的經(jīng)由電線的制動系統(tǒng)(83)，其可操作地連接到至少一個所述車輪上；相對于所述結(jié)構(gòu)框架而安裝的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)，其可操作地連接到至少一個所述車輪上；包括有內(nèi)燃機(167)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)，其經(jīng)由電線來控制并相對于所述結(jié)構(gòu)框架而安裝，并且可操作地連接到至少一個車輪上；和車身連接接口(87)，其具有至少一個車身連接部件，所述車身連接部件包括至少一個固定車身的承載連接件(89)。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)經(jīng)由電線來控制。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括能量存儲系統(tǒng)(69)，所述能量存儲系統(tǒng)(69)包括可操作地連接到所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)上的燃料箱(171)。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)經(jīng)由電線來控制。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)而安裝的剛性外殼(161)，其構(gòu)造成可用作車輛地板；和多個相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)而安裝的乘客座位連接件(175)。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括至少一個駕駛員操作的控制輸入裝置(177)；并且所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)、制動系統(tǒng)(83)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)均可操作地連接到所述至少一個駕駛員操作的控制輸入裝置(177)上。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述至少一個駕駛員操作的控制輸入裝置(177)可相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)運動。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述至少一個固定車身的承載連接件(89)是能夠可松開地接合的。
57.一種車輛底盤(10)，包括結(jié)構(gòu)框架(11)；相對于所述框架而安裝的懸架系統(tǒng)(71)；至少三個相對于所述懸架系統(tǒng)(71)而安裝的車輪(73，75，77，79)；可操作地連接到至少一個車輪上的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)；可操作地連接到至少一個車輪上的經(jīng)由電線的制動系統(tǒng)(83)；經(jīng)由電線的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)，其包括內(nèi)燃機(167)并可操作地連接到至少一個車輪上；至少一個駕駛員操作的控制輸入裝置(177)；與所述框架相連的車身連接接口(87)，其包括多個固定車身的承載連接件(89)；以及剛性外殼(161)，其安裝在所述結(jié)構(gòu)框架之上并構(gòu)造成可用作車輛地板表面；其中所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)、制動系統(tǒng)(83)和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)可操作地連接到所述至少一個駕駛員操作的控制輸入裝置(177)上。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述固定車身的承載連接件(89)相互間具有預(yù)定的空間關(guān)系，并且充分地暴露、定位且無遮擋，使得當(dāng)相互間具有與所述車身連接部件相同的預(yù)定空間關(guān)系的互補式部件的車身(85)相對于所述車輛底盤(10)充分地定位時，各所述互補式部件(93)與承載機械連接件(89)相鄰。
59.根據(jù)權(quán)利要求57所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述固定車身的承載連接件(89)可與車身(85)上的互補式部件(93)可松開地接合。
60.根據(jù)權(quán)利要求57所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述車輛底盤(10)還包括多個相對于所述框架(11)而安裝的乘客座位連接件(175)。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的車輛底盤(10)，其特征在于，所述控制輸入裝置(177)可相對于所述結(jié)構(gòu)框架(11)運動。
全文摘要
一種車輛底盤(10)，其包括功能完備的車輛所必需的基本上所有的機械、電氣和結(jié)構(gòu)部件，至少包括能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(67)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(81)和制動系統(tǒng)(83)。底盤(10)構(gòu)造成可與多種不同類型或風(fēng)格的車身相配。采用了非機械的控制信號傳輸部件來代替各種現(xiàn)有技術(shù)中的駕駛員和受控系統(tǒng)之間的機械控制連接機構(gòu)。還可實施燃料電池技術(shù)(125)。
文檔編號B60W10/06GK1630594SQ02816500
公開日2005年6月22日 申請日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月23日
發(fā)明者C·E·博羅尼·比爾德, A·B·切爾諾夫, M·D·沙巴納, R·L·維塔爾 申請人:通用汽車公司