CN117184116A - 机动车辆 - Google Patents

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斯特凡诺·瓦里斯科
拉法埃莱·德西蒙娜
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Abstract

本发明提供一种机动车辆(1)，包括：多个车轮(4)；至少一个可控的驾驶系统(5)，用于至少控制车轮的速度和取向；控制单元(15)，可操作地与驾驶系统连接，以便调节驾驶系统的操作；以及界面(20)，被配置为接收由驾驶员(19)给出的至少一个驾驶命令；机动车辆(1)还包括支撑结构(30)，该支撑结构限定用于处于俯伏姿势的驾驶员(19)的骑士状的驾驶位置；界面(20)包括第一控件(31；32)和第二控件(33；34)，第一控件能由驾驶员(19)的第一只手(21，22)操作，第二控件能由所述驾驶员(19)的第一只脚(23，24)操作；参照机动车辆(1)的正常移动方向，第一控件设置在所述第二控件前方。

Description

机动车辆
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2022年6月8日提交的意大利专利申请第102022000012170号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种机动车辆。
背景技术
机动车辆是已知的，其包括限定乘坐室的车身以及多个驾驶系统和相应的控件，这些控件能由驾驶员操作以便调节对应的驾驶系统的操作。
更详细地，驾驶系统的例子包括：
-发动机，其包括可操作地与机动车辆的一对驱动车轮连接的输出轴；
-齿轮箱，其插入在发动机的输出轴与驱动车轮之间并且能够被操作以获得发动机的输出轴与驱动车轮之间的多个传动比；以及
-制动系统，其能被启动以便在上述车轮上施加制动扭矩。
控件的对应的非限制性例子包括：
-方向盘，其设置在乘坐室内并且能够由驾驶员的手操作以便使车轮转向；
-加速器踏板，其能由驾驶员的脚操作以便调节由发动机生成的扭矩；
-离合器踏板，其能由驾驶员的脚操作以便使发动机的输出轴和驱动车轮分离；
-操纵杆，其能由驾驶员的手操作以便在齿轮箱中换挡；以及
-制动器踏板，其能由驾驶员的脚操作以便操作机动车辆的制动系统。
乘坐室又包括至少一对前排座椅，并且参照机动车辆的正常移动方向，在前部由仪表板和设置在前排座椅前方的挡风玻璃界定。
以已知的方式，前排座椅中的一个限定了用于驾驶员的驾驶舱。
在该驾驶舱中，驾驶员可以用他/她自己的手操作方向盘和变速杆，用左脚操作离合器踏板，并且替代地，用右脚操作加速器踏板或制动器踏板。
传统的机动车辆在相应的驾驶系统的控件和输入构件之间具有机械连接。
最近引入了“线控驱动(drive by wire)”种类的解决方案，以便以起作用的方式并且在没有机械构件的情况下将驾驶员期望的命令转换成用于相应的驾驶系统的输入构件的对应的操作信号。
更详细地，“线控驱动”连接包括：
-界面，其能由驾驶员操作并且被设计为接收驾驶员所期望的命令；以及
-控制单元，其功能性地与界面和相应的驾驶系统的输入构件连接，并且被编程为将期望的命令转换成用于相应的驾驶系统的操作构件的致动信号。
当涉及所述“线控驱动”解决方案时，汽车工业需要改善驾驶员的情感参与度。
此外，制造商需要提高驾驶和学习特别是具有挑战性的驾驶操纵的容易度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现上述至少一种需求的机动车辆。
本发明达到了上述目的，因为它涉及权利要求1、2或14所述的机动车辆。
附图说明
在阅读下面对两个优选实施方式的详细描述时将最佳地理解本发明，这些优选实施方式是通过非限制性例子的方式参照附图提供的，其中：
图1是根据本发明的机动车辆的立体图；
图2是图1的机动车辆的驾驶室的第一侧且比例更大的侧视图；
图3是图2的驾驶室的与第一侧相对的第二侧的侧视图；
图4是图2和图3的驾驶室的俯视图；以及
图5示意性示出了图1至图4的机动车辆的一些部件。
具体实施方式
参照附图，附图标记1表示机动车辆，其包括限定乘坐室3的车身2和多个车轮4。
机动车辆1是被设计为用于常规的城市/郊区用途和用于比赛赛道用途的顶级机动车辆。
在下文中，参照机动车辆1的正常移动方向来使用诸如“在顶部”、“在底部”、“在前部”、“在后部”等表述。
此外，可以定义：
-与机动车辆1成一体的纵向轴线X，在使用中，该纵向轴线X是水平的并且平行于机动车辆1的正常移动方向；
-与车辆1成一体的横向轴线X，在使用中，该横向轴线X是水平的并且与轴线X正交；以及
-与车辆1成一体的轴线Z，在使用中，该轴线Z是竖向的并且与轴线X、Y正交。
以已知的方式，机动车辆1还包括仅在图5中示意性示出的驾驶系统5，该驾驶系统5能被操作以根据驾驶员19期望的轨迹并且以可以由驾驶员19调节的速度来驾驶机动车辆1。
仅如图5示意性所示，驾驶系统5基本上包括：
-发动机6，其能被操作以生成施加在驱动车轮4上的扭矩；
-转向系统7，其能被操作以调节前车轮4的所在平面与轴线X之间的倾斜角，从而沿着弯曲轨迹驾驶机动车辆1；以及
-制动系统8，其能被操作以生成施加在一些或所有车轮4上的制动扭矩。
发动机6、转向系统7和制动系统8包括相应的输入构件9、10、11，这些输入构件能被操作以调节扭矩、倾斜角和制动扭矩的相应值。
参照图5，机动车辆1还包括：
-界面20，其被配置为从驾驶员19接收关于机动车辆1的轨迹和期望速度的多个命令；以及
-控制单元15，其可操作地与界面20和输入构件9、10、11连接，并且被编程为将由驾驶员19给与的命令转换成输入构件9、10、11的对应的致动规则。
应当指出的是，控制单元15仅电子地—并且非机械地—与界面20和输入构件9、10、11连接，以获得“线控驱动”驾驶系统。
机动车辆1有利地包括支撑结构30(图2至图4)，该支撑结构限定用于处于俯伏姿势的驾驶员19的骑士状的驾驶位置；界面10又包括：
-一对控件31、32，它们能分别由驾驶员19的左手21和右手22操作；以及
-一对控件33、34，它们能分别由驾驶员19的左脚23和右脚24操作；
控件31、32设置在控件33、34前方。
驾驶员19在俯伏姿势位于结构30上，并且用手21、22抓住控件31、32，将脚31、32保持在控件33、34的区域中。
支撑结构30被容纳在乘坐室3内部，基本上包括：
-上端表面35，其限定用于驾驶员19的座椅36和驾驶员19的腹部25搁置在其上的区域37；以及
-彼此相对的一对侧翼38，表面35在该对侧翼之间延伸并且在侧面界定支撑结构30。
特别地，区域37设置在座椅36前方，相对于方向X是倾斜的，并且在与机动车辆1的正常移动方向相同的方向上移动时，以从座椅36逐渐增加的距离延伸。
侧翼38限定用于驾驶员19的腿40的搁置表面39。
支撑结构30还包括一对区域41，驾驶员19的相应的手臂42能搁置在该对区域41上。
区域41由表面35限定，平行于轴线Y间隔开，并且限定了区域37在与座椅36相对的一侧上的相应延伸。
控件31、32设置在相应的区域41的区域中，使得它们可以被处于俯伏姿势的驾驶员19的相应的手21、手22抓住。
控件33、34铰接在相应的侧翼38上，使得它们可以由处于俯伏姿势的驾驶员19的相应的脚23、24操作。
控制单元15被编程为在控件31、32中只有一个致动的情况下将赋予控件31、32的启动变换为用于转向系统7的输入构件10的相应的操作信号。
更详细地，控制单元15被编程为：
-在只有控件31致动的情况下，生成用于输入构件10的操作信号，该操作信号在左转弯的情况下对应于曲率半径的增大，或在右转弯的情况下对应于曲率半径的减小；以及
-在只有控件32致动的情况下，生成用于输入构件10的操作信号，该操作信号在右转弯的情况下对应于曲率半径的减小，或在左转弯的情况下对应于曲率半径的增大。
控制单元15被编程为在两个控件31、32致动的情况下将赋予控件31、32的启动变换为用于制动系统8的输入构件11的相应的操作信号。
更详细地，控制单元15被编程为在必须执行紧急制动的情况下，在两个控件31、32都启动的情况下，生成用于制动系统8的输入构件11的操作信号，该操作信号对应于生成最大的制动扭矩。
控制单元15被编程为将赋予控件34的启动变换为用于发动机6的输入构件9的操作信号。
更详细地，控制单元15被编程为生成用于发动机6的输入构件9的操作信号，该操作信号对应于与赋予控件34的启动成比例的扭矩的生成。
换句话说，控件34实现加速器的功能。
控制单元15被编程为生成用于制动系统8的输入构件11的操作信号，该操作信号对应于与赋予控件33的启动成比例的制动扭矩的生成。
换句话说，控件33实现制动器的功能。
在本文所示的情况下，控件31、32是控制手柄并且可以平行于轴线X操作。
此外，在本文所示的情况下，控件31、32从相应的区域41突出。
特别地，沿着轴线X在与机动车辆1的正常驾驶方向相同的方向上移动，控件31、33设置在支撑结构30的右侧(图2)，并且控件32、34设置在支撑结构30的左侧(图3)。
参照图2至图4，控件33、34是围绕相应的轴线A、B铰接到支撑结构30上的踏板27、28，轴线A、B彼此平行并且相对于彼此错开并且平行于轴线Y。
更详细地，轴线A设置在轴线B前方。
踏板27设置在轴线A下方并且位于与轴线Z形成锐角α的平面P上(图2)。
踏板28设置在轴线B上方并且与轴线Z形成锐角α(图3)。
控制单元15被编程为生成用于制动系统8的输入构件11的操作信号，该操作信号对应于生成制动扭矩，该制动扭矩随着赋予控件33的角度α的减小而增大。
控制单元15被编程为生成用于发动机6的输入构件9的操作信号，该操作信号对应于生成扭矩，该扭矩随着赋予控制件34的角度β的增大而增大。
界面20还包括多个按钮，它们可以由驾驶员19操作，可操作地与控制单元15连接，并且设置在支撑结构30上。
机动车1还包括：
-在前部界定乘坐室3的挡风玻璃16；
-靠背(未被示出)，其在后部界定乘坐室3；
-在顶部界定乘坐室3的车顶17；以及
-一对门18，它们铰接到车身2上并且能在关闭位置和打开位置之间移动，在关闭位置，它们在侧面界定乘坐室3并防止人进/出乘坐室3，在打开位置中，它们允许人进/出乘坐室3。
乘坐室3还包括(图1)：
-前部区域50，其在前部由挡风玻璃16界定，并且在本文所示的特定情况下容纳支撑结构30和座椅(未在此示出)，支撑结构30和座椅沿着方向Y彼此横向相邻地设置；以及
-后部区域51，其在前部由支撑结构30并且由靠背界定。
在使用中，驾驶员19以俯伏姿势位于支撑结构30上。
特别是参照图2至图4，驾驶员19坐在座椅36上，并且将腹部25放置在区域37上并将手臂42放置在区域41上。
此外，驾驶员19分别用左手21和右手22抓住控件31、32，并将左脚23和右脚24保持在限定相应的控件33、34的相应的踏板27、28上。
参照图5，控制单元15被编程为将由驾驶员19赋予控件31、32、33和34的启动变换为用于输入构件9、10、11的相应的操作信号。
更详细地，在只有控件31启动的情况下，控制单元15生成用于转向系统7的输入构件10的操作信号，该操作信号在左转弯的情况下对应于曲率半径的增大，或在右转弯的情况下对应于曲率半径的减小。
在只有控件32启动的情况下，控制单元10被编程为生成用于输入构件10的操作信号，该操作信号在右转弯的情况下对应于曲率半径的减小，或在左转弯的情况下对应于曲率半径的增大。
在必须执行紧急制动的情况下，驾驶员19操作两个控件31、32。在这种启动之后，控制单元15被编程为生成用于制动系统8的输入构件11的操作信号，该操作信号对应于生成作用在车轮4上的最大的制动扭矩。
在机动车辆1必须加速的情况下，驾驶员19操作控件34。在这种启动之后，控制单元15被编程为生成用于发动机6的输入构件9的操作信号，该操作信号对应于生成扭矩，该扭矩随着赋予控件34的角度β的增大而增大。
更确切地，在加速的情况下，如果反向负载传递确定赋予踏板28的角度β的增大，则踏板28保持与脚24接触。这样，保持了驾驶员19期望的调节加速度的能力。
在一个实施方式中，控制单元15被编程为生成触觉反馈，该触觉反馈防止加速度增加，从而向用户19请求更大的力量。
在必须制动机动车辆1的情况下，驾驶员19操作控件33。在这种启动之后，控制单元15被编程为生成用于制动系统8的输入构件11的操作信号，该操作信号对应于生成制动扭矩，该制动扭矩随着赋予控件33的角度α的减小而增大。
在制动的情况下，如果正向负载传递确定脚24的前端的向前移动，则存在赋予踏板27的角度α的增大，并且因此存在作用在车轮4上的制动扭矩的增大，而不会对机动车辆1的安全产生任何风险。
以上公开内容揭示了可通过本发明获得的明显优点。
更详细地，机动车辆1包括支撑结构30，支撑结构30限定了用于处于俯伏姿势的驾驶员19的类似骑士的驾驶位置。从该驾驶位置，驾驶员19可以分别用手21、22(即，左手和右手)操作控件31、32和用脚23、24(即，左脚和右脚)操作控件33、34，从而控制机动车辆1的驾驶系统5。
因此，有可能增加喜欢更多的动态驾驶感觉并且尤其是喜欢机动车辆1的速度的驾驶员19的情感参与度。
此外，可以提高驾驶和学习容易度，因为俯伏姿势允许对所设定和/或要设定的轨迹有更清楚和更容易的视觉可控的感知。
控件31、32允许驾驶员19通过手21、22来控制转向系统7，而控件33、34允许驾驶员19通过脚23、24来控制制动系统8和发动机6。
因此，可以再现具有方向盘、制动器和加速器踏板的传统机动车辆的典型的控件分布，从而减少驾驶员19的学习时间和/或错误风险。
最后，用作加速器的踏板28设置在轴线A下方(图2)。
这样，在加速的情况下，如果反向负载传递确定赋予踏板28的角度β的增大，则踏板28保持与脚24接触。
通过这样做，可以保持驾驶员19期望的调节加速度的能力。
用作制动器的踏板27设置在轴线B下方(图3)。
这样，在制动的情况下，如果正向负载传递确定脚24的前端的向前移动，则存在施加到踏板27的角度α的增大，并且因此存在作用在车轮4上的制动扭矩的增大，而不会对机动车辆1的安全产生任何风险。
最后，根据本发明的机动车辆1可以进行变化和变型，但是这些变化和变型不超出所附权利要求中阐述的保护范围。
特别地，支撑结构30可以包括控件31、32和单一控件33、34。
此外，前部区域50可以不包括座椅，并且支撑结构30可以沿着方向Y设置在前部区域内的中心处。

Claims (14)

1.一种机动车辆(1)，其包括：
-多个车轮(4)；
-至少一个可控的驾驶系统(5)，用于至少控制所述车轮(4)的速度和取向；
-控制单元(15)，该控制单元可操作地与所述驾驶系统(5)连接，以便调节所述驾驶系统(5)的操作；
-界面(20)，该界面被配置为在使用中接收由驾驶员(19)给出的至少一个驾驶命令；以及
-支撑结构(30)，该支撑结构限定用于在使用中处于俯伏姿势的所述驾驶员(19)的骑士状的驾驶位置；
所述界面(20)又包括：
-第一控件(31；32)，该第一控件能在使用中由所述驾驶员(19)的第一只手(21，22)操作；以及
-第二控件(33；34)，该第二控件能在使用中由所述驾驶员(19)的第一只脚(23，24)操作；
参照所述机动车辆(1)的正常移动方向，所述第一控件(31；32)设置在所述第二控件(33；34)前方；
其特征在于，所述机动车辆包括限定乘坐舱(3)的车身(2)；
参照所述正常移动方向，所述乘坐舱(3)包括：
前部(50)，所述支撑结构(30)被设置在所述前部中；以及
后部(51)。
2.一种机动车辆(1)，其包括：
-多个车轮(4)；
-至少一个可控的驾驶系统(5)，用于至少控制所述车轮(4)的速度和取向；
-控制单元(15)，该控制单元可操作地与所述驾驶系统(5)连接，以便调节所述驾驶系统(5)的操作；以及
-界面(20)，该界面被配置为在使用中接收由驾驶员(19)给出的至少一个驾驶命令；
-至少一个输入构件(9，10，11)，该至少一个输入构件能被操作以控制所述机动车辆(1)的轨迹和移动速度；
-支撑结构(30)，该支撑结构限定用于在使用中处于俯伏姿势的所述驾驶员(19)的骑士状的驾驶位置；
所述界面(20)又包括：
-第一控件(31；32)，该第一控件能在使用中由所述驾驶员(19)的第一只手(21，22)操作；以及
-第二控件(33；34)，该第二控件能在使用中由所述驾驶员(19)的第一只脚(23，24)操作；
参照所述机动车辆(1)的正常移动方向，所述第一控件(31；32)设置在所述第二控件(33；34)前方；
其特征在于，所述控制单元(15)可操作地与所述界面(20)和所述至少一个输入构件(9，10，11)连接，以便获得线控驱动驾驶模式。
3.根据权利要求1或2所述的机动车辆，其特征在于，所述支撑结构(30)以可移动的方式支撑所述第一控件(31；32)和所述第二控件(33；34)。
4.根据前述任一项权利要求所述的机动车辆，其特征在于，所述支撑结构(30)包括：
-表面(35)，该表面限定用于所述驾驶员(19)的第一中空座椅(36)以及第一区域(37)，在使用中，所述驾驶员(19)能将腹部(25)放置在所述第一区域(37)上；以及
-设置在所述表面(35)的相应的相对两侧的一对侧面侧翼，在使用中，所述驾驶员(19)能够将腿(40)至少部分地放置在所述一对侧面侧翼(38)上；
所述第二控件(33，34)以相对于相应的侧翼(38)可移动的方式安装，使得所述第二控件(33，34)能由相应的第一只脚(23，24)操作；
所述表面(35)在所述侧面侧翼(38)之间延伸。
5.根据前述任一项权利要求所述的机动车辆，其特征在于，所述支撑结构(30)限定了一对第二区域(41)，在使用中，所述驾驶员(19)能将手臂(42)放置在所述一对第二区域(41)上并且所述一对第二区域(41)在侧面由相应的侧面侧翼(38)界定；
所述第一控件(31，32)设置在相应的第二区域(41)中，使得所述第一控件(31，32)能被所述第一只手(21)抓住。
6.根据权利要求5所述的机动车辆，其特征在于，所述界面(20)还包括多个键并且可操作地与所述控制单元(15)连接，所述多个键能由所述驾驶员(19)操作，可操作地与所述控制单元(15)连接，并且设置在所述支撑结构(30)上。
7.根据前述任一项权利要求所述的机动车辆，其特征在于，所述第一控件(31；32)是控制手柄，和/或所述第二控件(33；34)是踏板(27，28)。
8.根据前述任一项权利要求所述的机动车辆，其特征在于，所述界面(20)还包括：
-第三控件(33，31)，该第三控件在使用中能由所述驾驶员(19)的第二只手(22，21)操作；以及
-第四控件(34，32)，该第四控件在使用中能由所述驾驶员(19)的第二只脚(24，23)操作；
参照所述机动车辆(1)的正常移动方向，所述第三控件(32，31)设置在所述第四控件(34，33)前方；
所述第一控件和第三控件(31，33)以及所述第二控件和第四控件(32，34)相对于所述支撑结构(30)以对称的方式设置。
9.根据权利要求8所述的机动车辆，其特征在于，所述驾驶系统(5)又包括：
-转向系统(7)，该转向系统可操作地与所述车轮(4)连接，以便调节所述车轮(4)的转向角；
所述控制单元(15)被编程为在使用中在所述第一控件(31，32)的操作之后，使所述转向系统(7)的第一输入构件(11)在沿第一方向转弯的情况下增大所述转向角，并且在沿与所述第一方向相反的第二方向转弯的情况下减小所述转向角；
所述控制单元(15)被编程为在使用中在所述第二控件(32，31)的操作之后，使所述第一输入构件(10)在沿所述第二方向转弯的情况下增大所述转向角，并且在沿所述第一方向转弯的情况下减小所述转向角。
10.根据权利要求8或9所述的机动车辆，其特征在于，所述驾驶系统(5)还包括制动系统(8)，所述制动系统(8)可操作地与所述车轮(4)连接，并且能被操作以在所述车轮(4)中的至少一些上施加制动扭矩；
所述控制单元(15)被编程为：
-在使用中在所述第二控件(33，31)的操作之后，使所述制动系统(8)的第二输入构件(10)施加所述制动扭矩；和/或
-在使用中在所述第一控件和第三控件(31，32)的同时操作之后，使所述制动系统(7)施加最大的制动扭矩值。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的机动车辆，其特征在于，所述驾驶系统(5)包括发动机(6)，所述发动机(6)能被操作以向所述车轮(4)中的至少一个传递可调节的扭矩；
所述控制单元(15)被编程为在使用中在所述第四控件(34，33)的操作之后，使所述发动机(6)的第三输入构件(9)增大所述扭矩。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的机动车辆，其特征在于，所述第二控件和第四控件(32，34)分别包括第一踏板(27)和第二踏板(28)，所述第一踏板和所述第二踏板分别围绕横向于所述正常移动方向的第一轴线(A)和第二轴线(B)铰接到所述机动车辆上；
所述第一踏板(27)在使用中设置在所述第一轴线(A)下方；
所述第二踏板(28)在使用中设置在所述第一轴线(A)上方。
13.根据前述任一项权利要求所述的机动车辆，其特征在于，所述前部(50)包括设置在所述支撑结构(30)旁边的用于乘客的座椅(21)；或者，所述支撑结构(30)设置在所述前部(50)的中心。
14.一种机动车辆(1)，其包括：
-多个车轮(4)；
-至少一个可控的驾驶系统(5)，用于至少控制所述车轮(4)的速度和取向；
-控制单元(15)，该控制单元可操作地与所述驾驶系统(5)连接，以便调节所述驾驶系统(5)的操作；以及
-界面(20)，该界面被配置为在使用中接收由驾驶员(19)给出的至少一个驾驶命令；
-支撑结构(30)，该支撑结构限定用于在使用中处于俯伏姿势的所述驾驶员(19)的骑士状的驾驶位置；
所述界面(20)又包括：
-第一控件(31；32)，该第一控件能在使用中由所述驾驶员(19)的第一只手(21，22)操作；以及
-第二控件(33；34)，该第二控件能在使用中由所述驾驶员(19)的第一只脚(23，24)操作；
参照所述机动车辆(1)的正常移动方向，所述第一控件(31；32)设置在所述第二控件(33；34)前方；
其特征在于，所述支撑结构(30)限定了一对第二区域(41)，在使用中，所述驾驶员(19)能将手臂(42)放置在所述一对第二区域(41)上并且所述一对第二区域(41)在侧面由相应的侧面侧翼(38)界定；
所述第一控件(31，32)设置在相应的第二区域(41)中，使得所述第一控件(31，32)能被所述第一只手(21)抓握。
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