具有响应于非机械控制信号的系统的车辆底盘技术方案

一种车辆底盘（１０）基本上具有全功能车辆所需的所有机械、电气和结构部件，它包括至少一个能量转化系统（６７）、转向系统（８１）和制动系统（８３）。底盘（１０）构制成可与各种不同类型或形式的车身（８５）相配合。驾驶员和受控系统之间的各种现有技术的机械控制联动机构被非机械的控制信号传送部件（９１）取代了。还实施了燃料电池技术。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有响应于非机械控制信号的系统的车辆底盘相关申请的交叉参考本申请对2001年8月23日和2001年12月7日提交的美国临时专利申请60/314,501和60/337,994的权益提出要求。
本专利技术涉及车辆底盘和车身。
技术介绍
机动性，即从一处移至另一处的能力或者快速地从一种状态移至另一种状态的能力，是自从有历史记录以来人类的最终目标之一。在帮助人类实现该目标的过程中，汽车可能比其它任何技术进展做出的贡献更多。从其开始，全球社会的生活方式都经历了巨大变化，而这种生活方式与人口中机动车辆拥有者所占的百分比直接相关。现有技术的汽车和轻型卡车包括一车身，其功能为用于容纳和保护乘客及其财产。车身与多种机械、电和结构部件相连接，这些部件与车身组合起来就构成一功能齐全的车辆。现有技术中车身与车辆部件部分之间的连接的性质可能会导致车辆设计、制造和使用中产生某些无效情况。现有技术中对造成这些无效情况有显著影响的车身连接的三种特征为连接的数量、这些连接中许多项的机械性质以及这些连接在车身和部件部分上的位置。现有技术中，车身与部件部分之间有数量众多的连接。在车辆装配时，每一连接包括至少一个装配步骤；因此希望减少连接的数量以便于提高装配效率。现有技术的车身与现有技术的车辆部件部分之间的连接包括多重承载连接器，用于物理地将车身紧固于其它部件上，例如螺栓和托架；电连接器，用于将电能从发电部件传送至车身并且传送来自监测着部件部分的状态的传感器的数据；机械控制联动装置，例如转向柱、节气门缆线和传动选择器；以及输送流体的管道系统和软管，例如从HVAC单元输送至车身以使得乘客舒适的加热过和冷却过的空气。现有技术中的许多连接，尤其是那些传送控制信号的连接，均为机械联动装置。例如，为控制车辆的方向，驾驶员通过转向柱发送控-->制信号至转向系统。由于不同车辆中的不同驾驶员位置需要不同的机械连接尺寸和封装，因而机械联动装置部分会产生无效。因此，新的或不同的车身经常不能够使用现成的部件和联动装置。一种车身构型所用的部件部分通常不适用于其它车身构型。而且，如果制造商改变车身设计，就需要改变与其相连的机械联动装置和部件的设计。联动装置和部件的设计变化需要修改生产联动装置和部件的加工方法和工具。现有技术的车身和部件部分上的连接的位置也会导致产生无效情况。在现有技术的车身-车架体系结构中，车身上的连接位置通常不暴露于车身外面，并且远离部件部分上的相应连接；因此，长连接器例如线束和缆线的线路必须从部件部分贯穿车身。完全装配的现有技术的车辆的车身与部件部分和连接装置缠绕在一起，从而使得即使车身与其部件部分的分离即使可以进行，也会非常困难并且需要密集劳动。长连接器的使用增加了将车辆与其部件相连接所需的装配步骤的数量。此外，现有技术的车辆所具有的内燃机的高度通常占车辆总高度的相当大的比例。因此，现有技术的车身设计有大约占车身长度的前部(或有时为后部)的三分之一的发动机舱。发动机与车身之间的相容性要求发动机应适合安装于车身的发动机舱之内而不会发生物理上的零件干涉。而且，带有内燃机的现有技术的底盘与车身之间的相容性也要求车身所具有的机舱的位置应避免发生物理上的零件干涉。例如，带有位于后部的机舱的车身不能与带有位于前部的发动机的底盘相兼容。
技术实现思路
本专利技术是一种独立的底盘，其基本上具有功能齐全的车辆所需的全部机械、电和结构部件，包括至少一能量转化系统、悬架和车轮、一转向系统以及一制动系统。底盘与连接部件之间具有简化的，优选标准化的界面，各种设计方案的车身可以连接于其上。X线控技术被用来去除机械控制联动装置。在能量转化系统中还可实施燃料电池技术。本专利技术减少了设计和制造新车身所需要的时间量和资源量。车身设计只需要与底盘的简单连接界面相符合，而无需重新设计或改装昂-->贵的部件。本专利技术还使得多种车身构型共用一通用型底盘，就使得主要的机械、电以及结构部件能够实现规模经济。外露并且不受阻碍的连接部件提高了制造效率，因为车身与底盘的连接只需要使得连接部件与车身上的对应配套连接部件相接合即可。车辆拥有者能够以比现有技术所可能提供的更低成本来提高其车辆的功能性，因为车辆拥有者仅需要购买一个可安装多种车身型式的底盘即可。通过阅读结合附图对实现本专利技术的最佳模式所进行的以下详细描述，可以清楚地了解本专利技术的上述目的、特征、优点以及其它目的、特征和优点。附图说明图1是根据本专利技术的一实施例的一种车辆轧制平台的透视示意图；图2是图1中所示的车辆轧制平台的俯视示意图；图3是图1和2中所示的车辆轧制平台的底视示意图；图4是根据本专利技术的一种车身吊舱与轧制平台连接方案的侧视示意图，其用于图1-3的实施例；图5是一种车身吊舱与轧制平台连接方案的示意图，其中不同构型的车身吊舱均可连接于同一轧制平台上；图6是与图4中所示的轧制平台和车身吊舱一起使用的一种转向系统的示意图；图7是用于图4的轧制平台和车身吊舱的一种替代转向系统的示意图；图8是与图4的轧制平台和车身吊舱一起使用的一种制动系统的示意图；图9是与图4的轧制平台和车身吊舱一起使用的一种替代制动系统的示意图；图10是与图4的轧制平台和车身吊舱一起使用的一种能量转化系统的示意图；图11是与图4的轧制平台和车身吊舱一起使用的一种替代能量-->转化系统示意图；图12是与图1-5的轧制平台一起使用的一种悬架系统的示意图；图13是与图4的轧制平台和车身吊舱一起使用的一种替代悬架系统的示意图；图14是与图4的轧制平台和车身吊舱一起使用的一种底盘计算机和底盘传感器的示意图；图15是与图4的轧制平台和车身吊舱一起使用的主控制单元及一悬架系统、制动系统、转向系统和能量转化系统的示意图；图16是根据本专利技术的又一实施例的一种带壳层轧制平台的透视图；图17是根据本专利技术的另一实施例的一种带壳层的轧制平台的透视图；图18是一种带有一包括一内燃机的能量转化系统和一油箱的轧制平台的侧面示意图；图19是一种根据本专利技术的另一实施例的轧制平台的侧面示意图，其带有一机械转向联动装置和乘客座位附属联接器；图20和20a示出了一与车身吊舱的连接方案中的根据本专利技术的又一实施例的一种轧制平台的局部部件分解透视示意图，这种轧制平台具有多个与车身中的配套电连接器相接合的电连接器；以及图21是根据本专利技术另一实施例的带壳层的轧制平台的透视示意图，这种轧制平台具有一可动控制输入装置。具体实施方式参看图1，一根据本专利技术的汽车底盘10，也称作“轧制平台”，包括一结构框架11。图1中所绘的结构框架11包含一系列包括一种“夹层”状构成的互连起来的结构元件，它们包括上侧和下侧结构元件12和14。元件12和14基本上为刚性管状(或任选为实心)构件，它们在前、后轴区域16、18之间沿纵向延伸，并且位于相似的元件20、22的外侧。元件12、14的前、后端向内侧成一斜角，向着元件20和22延伸并且在进入轴区域16、18之前与其相连接。为增加强度和刚度，多个垂直和成斜角的结构元件在元件12、14、20和22之间延伸。与沿轧制平台10的左侧延伸的元件12、14、20和22类似，一组结构元件26、28、30和32沿其右侧延伸。-->侧向结构元件34、36分别更靠近于前轴区域16在元件20、30与22、32之间延伸，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆底盘（１０），其包括至少三个车轮（７３、７５、７７、７９）；可操作地连接到至少一个车轮（７３、７５、７７、７９）上并且可线控的转向系统（８１）；可操作地连接到至少一个车轮（７３、７５、７７、７９）上并且可线控的制动系统（８３）；以及可操作地连接到至少一个车轮（７３、７５、７７、７９）上并且包括燃料电池（１２５）的能量转化系统（６７），该能量转化系统（６７）可线控。

【技术特征摘要】
US 2001-8-23 60/314,501;US 2001-12-7 60/337,994;US1.一种车辆底盘(10)，其包括至少三个车轮(73、75、77、79)；可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上并且可线控的转向系统(81)；可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上并且可线控的制动系统(83)；以及可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上并且包括燃料电池(125)的能量转化系统(67)，该能量转化系统(67)可线控。2.根据权利要求1所述的车辆底盘(10)，其特征在于，其还包括至少一个控制信号接收器(91)，其中制动系统(83)、转向系统(81)和能量转化系统(67)中的每一个可操作地连接到控制信号接收器(91)上。3.根据权利要求2所述的车辆底盘(10)，其特征在于，至少一个控制信号接收器是电连接器(91)，该电连接器构制成与车身(85)上的配套电连接器(95)相接合。4.一种车辆底盘(10)，其包括至少三个车轮(73、75、77、79)；可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上的线控转向系统(81)；可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上的线控制动系统(83)；包括可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上的燃料电池(125)的线控能量转化系统(67)；以及车身连接界面(87)，该车身连接界面包括多个可与车身(85)上的配套部件接合的车身连接部件，车身连接部件包括至少一个承载车身保持联接器(89)和控制信号接收器连接器(91)；其中转向系统(81)、制动系统(83)和能量转化系统(67)中的每一个可操作地连接到控制信号接收器连接器(91)上；并且其中车身连接部件相对彼此具有预定的空间关系。5.根据权利要求4所述的车辆底盘(10)，其特征在于，车身连接部件是充分定位、外露和不受阻碍的，使得当具有相对彼此与车身连接部件处于相同的预定空间关系的配套部件(93、95)的车身(85)相对于车辆底盘(10)充分定位时，每个配套部件(93、95)接近于一车身连接部件。6.根据权利要求4所述的车辆底盘(10)，其特征在于，其还包-->括能量存储系统(69)，该能量存储系统可操作地连接到能量转化系统(67)并构制成存储氢燃料。7.根据权利要求6所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量存储系统(69)包括至少一个压缩气瓶储存罐(121)。8.根据权利要求4所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量转化系统(67)还包括多个车轮马达(135)，每个车轮马达(135)可操作地连接到车轮(73、75、77、79)上。9.根据权利要求8所述的车辆底盘(10)，其特征在于，承载车身保持联接器(89)是带有螺栓孔的托架。10.一种车辆底盘(10)，其包括：基本平直的结构框架(11)，该结构框架包括具有车轮(73、75、77、79)的悬架系统(71)、用于驱动至少一个车轮(73、75、77、79)的能量转化系统(67)、能量存储系统(69)和用于这些系统的控制器；以及所述结构框架(11)包括界面(87)，多个承载机械车身保持联接器(89)和控制信号接收器(91)在界面中相对彼此处于预定空间关系，其中联接器(89)和控制信号接收器(91)充分定位和构制成与多个不同的可选择车身(85)中任一个上布置成配套空间关系的对应联接器(93)和连接器(95)相配合而无需修改位置，这些车身(85)表现出至少三种不同的车身形式。11.根据权利要求10所述的车辆底盘(10)，其特征在于，其还包括可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上的线控转向系统(81)和控制信号接收器(91)；以及可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上的线控制动系统(83)和控制信号接收器(91)。12.根据权利要求11所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量转化系统(67)是可线控的。13.根据权利要求12所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量转化系统(67)包括燃料电池(125)。14.根据权利要求13所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量转化系统(67)包括多个各自可操作地连接到车轮(73、75、77、79)上的车轮马达(135)。-->15.一种车辆底盘(10)，其包括：结构框架(11)，该结构框架包括具有车轮(73、75、77、79)的悬架系统(71)、用于驱动至少一个车轮(73、75、77、79)的燃料电池(125)的能量转化系统(67)、能量存储系统(69)、用于使至少一个车轮(73、75、77、79)制动的制动系统(83)、转向系统(81)以及线控驱动系统，由此转向系统(81)、制动系统(83)和能量转化系统(67)可以非机械地控制；以及所述结构框架(11)包括界面(87)，多个承载机械车身保持联接器(89)和控制信号接收器(91)在界面中相对彼此处于固定空间关系，其中联接器(89)和控制信号接收器(91)充分定位和构制成与多个不同的可选择车身(85)中任一个上布置成配套空间关系的对应联接器(93)和连接器(95)相配合而无需修改位置，这些车身(85)表现出至少三种不同的车身形式。16.根据权利要求15所述的车辆底盘(10)，其中底盘(10)的特征在于底盘顶面(96)，并且还包括可操作地连接到燃料电池(125)上的电连接器(91)，并且其中燃料电池(125)构制成将电能(160)传送到电连接器(91)。17.根据权利要求16所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量存储系统(69)包括可操作地连接到燃料电池(125)上的压缩气体氢储存罐(121)。18.一种车辆底盘(10)，其包括：载有能量转化系统(67)、制动系统(83)和转向系统(81)的轧制平台(10)；以及构制成接纳脐带式连接器(95)的轧制平台(10)上的单个电端口(91)，其中驾驶员的输入仅通过单个电端口(91)传送到能量转化系统(67)、制动系统(83)和转向系统(81)。19.根据权利要求18所述的车辆底盘(10)，其特征在于，其还包括至少一个承载车身保持联接器(89)。20.根据权利要求18所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量转化系统(67)包括燃料电池(125)。21.根据权利要求20所述的车辆底盘(10)，其特征在于，其还包括至少三个车轮(73、75、77、79)，并且其中能量转化系统(67)-->还包括多个各自可操作地连接到车轮(73、75、77、79)上的车轮马达(135)。22.一种车辆底盘(10)，其包括：结构框架(11)；具有车身连接部件的车身连接界面(87)，该车身连接部件包括至少一个相对于结构框架(11)安装的承载车身保持联接器(89)，以及至少一个构制成以非机械形式传送控制信号的控制信号接收器连接器(91)；相对于结构框架(11)安装的悬架系统(71)；相对于悬架系统(71)可转动地安装的至少三个车轮(73、75、77、79)；相对于结构框架(11)安装的线控制动系统(83)，可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上，并且可操作地连接到控制信号接收器连接器(91)上；相对于结构框架(11)安装的线控转向系统(81)，可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上，并且可操作地连接到控制信号接收器连接器(91)上；可线控的能量转化系统(67)，相对于结构框架(11)安装，可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上，并且可操作地连接到控制信号接收器连接器(91)上；以及相对于结构框架(11)安装并且可操作地连接到能量转化系统(67)上的能量存储系统(69)。23.根据权利要求22所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量转化系统(67)包括燃料电池(125)。24.根据权利要求22所述的车辆底盘(10)，其特征在于，至少一个控制信号接收器连接器包括电连接器(91)。25.根据权利要求24所述的车辆底盘(10)，其特征在于，车身连接部件包括仅四个控制信号接收器连接器(91)。26.根据权利要求24所述的车辆底盘(10)，其特征在于，车身连接部件包括仅一个控制信号接收器连接器(91)。27.根据权利要求22所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量转化系统(67)构制成产生电能(160)；并且其中车身连接部件还包-->括至少一个电能连接器(91)，该连接器(91)可操作地连接到能量转化系统(67)上并且构制成传送电能(160)。28.根据权利要求27所述的车辆底盘(10)，其特征在于，车身连接部件包括仅一个电能连接器(91)。29.根据权利要求22所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量存储系统(69)构制成产生电能(160)；并且其中车身连接部件还包括至少一个电能连接器(91)，该连接器(91)可操作地连接到能量存储系统(69)上并且构制成传送电能(160)。30.根据权利要求29所述的车辆底盘(10)，其特征在于，车身连接部件包括仅一个电能连接器(91)。31.根据权利要求22所述的车辆底盘(10)，其特征在于，其还包括至少一个构制成传送传感器信号(101)的传感器(100)，可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上；转向系统(81)；制动系统(83)；悬架系统(71)；能量转化系统(67)或能量存储系统(69)；并且其中车身连接部件包括至少一个电连接器(91)，该电连接器可操作地连接到至少一个传感器(100)上并且构制成传送传感器信号(101)。32.根据权利要求31所述的车辆底盘(10)，其特征在于，车身连接部件包括仅一个构制成传送传感器信号(101)的电连接器(91)。33.根据权利要求22所述的车辆底盘(10)，其特征在于，转向系统(81)和制动系统(83)构制成产生反馈信号(106、114)并且将反馈信号(106、114)传送至控制信号接收器连接器(91)。34.根据权利要求22所述的车辆底盘(10)，其特征在于，车身连接部件相对彼此处于预定的空间关系并且是充分定位、布置和不受阻碍的，使得当具有与车身连接部件处于相同的预定空间关系的配套部件(93、95)的车身(85)相对于车身连接界面(87)充分定位时，每个车身连接部件接近于一配套部件(93、95)。35.根据权利要求34所述的车辆底盘(10)，其特征在于，悬架系统(71)是电控的。36.根据权利要求22所述的车辆底盘(10)，其特征在于，车身连接部件相对彼此处于预定的空间关系并且是充分定位、布置和不受阻碍的，使得当具有与车身连接部件处于相同的预定空间关系的配套-->部件(93、95)的车身(85)相对于车身连接界面(87)充分定位时；至少一个承载车身保持联接器(89)接近于一配套部件(93)；以及可操作地连接有转向系统(81)的控制信号接收器连接器(91)、可操作地连接有制动系统(83)的控制信号接收器连接器(91)以及可操作地连接有能量转化系统(67)的控制信号接收器连接器(91)各自接近于一配套部件(95)。37.根据权利要求36所述的车辆底盘(10)，其特征在于，悬架系统(71)是电控的。38.一种车辆底盘(10)，其包括：结构框架(11)；具有车身连接部件的车身连接界面(87)，该车身连接部件包括至少一个相对于结构框架(11)安装的承载车身保持联接器(89)，以及至少一个构制成以非机械形式传送控制信号的控制信号接收器连接器(91)；悬架系统(71)；相对于悬架系统(71)可转动地安装的至少三个车轮(73、75、77、79)；制动系统(83)；转向系统(81)；能量转化系统(67)；以及可操作地连接到能量转化系统(67)上的能量存储系统(69)；其中制动系统(83)、转向系统(81)和能量转化系统(67)可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上，各自可操作地连接到控制信号接收器连接器(91)上，并且各自构制成响应于非机械控制信号。39.根据权利要求38所述的车辆底盘(10)，其特征在于，车身连接部件还包括至少一个电连接器(91)，并且其中能量转化系统(67)或能量存储系统(69)构制成产生电能(160)，并且构制成将电能(160)传送到电连接器(91)。40.根据权利要求39所述的车辆底盘(10)，其特征在于，至少一个控制信号接收器连接器包括电连接器(91)。-->41.根据权利要求38所述的车辆底盘(10)，其特征在于，车身连接部件仅包括电连接器(91)和承载车身保持联接器(89)。42.根据权利要求38所述的车辆底盘(10)，其特征在于，能量转化系统(67)包括燃料电池(125)和电动马达(127)。43.根据权利要求38所述的车辆底盘(10)，其特征在于，悬架系统(71)是电控的。44.一种车辆底盘(10)，其包括：结构框架(11)；相对于结构框架(11)安装的至少三个车轮(73、75、77、79)；可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上的线控转向系统(81)；可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上的线控制动系统(83)；包括燃料电池(125)的能量转化系统(67)，可线控并且可操作地连接到至少一个车轮(73、75、77、79)上；以及相对于结构框架(11)安装并且构制成用作车辆底板的刚性覆盖层(161)。45.根据权利要求44所述的车辆底盘(10)，其特征在于，其还包括框架(11)上的至少一个车身保持联接器(89)。46.根据权利要求45所述的车辆底盘(10)，其特征在于，其还包括至少一个驾驶员可操作的控制输入装置(177)，并且其中转向系统(81)、制动系统(83)和能量转化系统(67)中的每一个可操作地连接到所述至少一个驾驶员可操作的控制输入装置(177)上。47.根据权利要求45所述的车辆底盘(10)，其特征在于，其还包括多个相对于结构框架(11)安装的乘客座位连接联接器(175)。48.根据权利要求47所述的车辆底盘(10)，其特征在于，其还包括至少一个驾驶员可操作的控制输入装置(177)，并且其...

【专利技术属性】
技术研发人员：CE博罗尼比尔德，AB切尔诺夫，MD沙巴纳，RL维塔尔，
申请(专利权)人：通用汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]