用于控制车辆的方法，该车辆包括支架、至少一个车轮、耦合至该至少一个车轮的平台、具有耦合至该支架的支承部分和耦合至该平台的平台部分的耦合结构，该耦合结构允许支承部分相对于平台部分向前后移动或滑动、耦合至该耦合结构的致动器用于控制支承部分相对于平台部分的位置、耦合至该至少一个车轮的驱动器用于推进车辆并维持平台水平、以及耦合至该驱动器用于控制该驱动器且耦合至致动器用于控制该致动器的控制器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电动车辆控制，尤其涉及控制电动车辆运动。
技术介绍
已知各种各样的用于运送人类对象的车辆和方法。通常，此类车辆依赖于静态稳定性，并且针对车辆的接地部件同下方地面的布置所有预见状况下的稳定性而加以设计。例如，作用于汽车重心的重力矢量在车轮的各接地点之间穿过并且汽车的悬架将所有车轮一直保持在地面上从而使得汽车稳定。尽管如此，仍然存在使稳定的车辆变为不稳定的状况(例如，增加或减少速度、急转弯、和陡坡)。 也称为平衡车辆的动态稳定车辆是ー种具有控制系统的车辆，该控制系统在车辆运行时主动地维持车辆的稳定性。在仅具有两个横向设置的轮子的车辆中，例如，控制系统通过不断感测车辆的取向、确定对于维持稳定性所必须的校正动作、并命令车轮马达做出该校正动作而維持车辆的前后稳定性。如果车辆丧失维持稳定的能力，比如由于组件失效或缺少足够动カ，则人类对象可能经历突然失去平衡。对于维持稳定轨迹的车辆，操控控制和对车辆前行运动的控制之间的耦合是较少关注的问题。在典型路况下，依靠在整个转弯过程中车轮与地面接触来维持稳定性。在具有两个横向设置的车轮的平衡车辆中，然而，施加到一个或多个车轮的任何扭矩影响车辆的稳定性。专利技术概要本专利技术，在ー个方面，特征在于用于控制车辆速度的方法，该车辆包括支架、至少一个车轮、耦合至该至少一个车轮的平台、具有耦合至该支架的支承部分和耦合至该平台的平台部分的耦合结构，该耦合结构允许支承部分相对于平台部分向前后移动或滑动、耦合至该耦合结构的致动器，该致动器用于控制支承部分相对于平台部分的位置、耦合至该至少ー个车轮的驱动器，该驱动器用于传送动カ给所述至少一个车轮以推进车辆并将平台維持在期望的取向、以及耦合至该驱动器用于控制该驱动器且耦合至致动器用于控制该致动器的控制器。本方法包括确定耦合结构支承部分相对于耦合组件平台部分的位置，并在将平台維持在期望取向的同时，通过命令耦合结构改变支承部分相对于平台部分的位置而控制由该至少一个车轮施加至下方地面的扭矩。在一些实施例中，该方法包括指定支承部分相对于平台部分的特定位置来控制由至少ー个车轮施加至下方地面的扭矩从而实现车辆的期望速度。在一些实施例中，基于车辆操作模式而确定特定位置。在一些实施例中，该方法包括从用户或控制器接收车辆速度命令值并改变支承部分相对于平台部分的位置来控制由至少ー个车轮施加至下方地面的扭矩从而实现车辆速度命令值。在一些实施例中，该方法包括从该至少ー个车轮接收速度反馈信号、耦合结构速度、或这两者来命令该耦合结构改变支承部分相对于平台部分的位置来控制由该至少ー个车轮施加至下方地面的扭矩从而控制车辆的速度。在一些实施例中，控制器包括限速器模块，该限速器模块被设置为响应于在一段时间内改变支承部分相对于平台部分的位置，该限速器模块抑制速度命令信号的大小从而抑制由该至少一个车轮施加至下方地面的扭矩从而在一段时间内抑制车辆的速度。在一些实施例中，耦合结构是滑轨组件，支承部分是轨道且平台部分是轨道导件。在一些实施例中，耦合结构是四连杆机构。本专利技术,在另一方面,特征在于包括支架、至少ー个车轮和稱合至该至少一个车轮的平台的车辆。该车辆还包括耦合结构，该耦合结构具有耦合至该支架的支承部分和耦合至平台的平台部分，该耦合结构允许支承部分相对于平台部分前后移动或滑动。该车辆还包括耦合至该耦合结构从而控制支承部分相对于平台部分的位置的致动器。该车辆还包括耦合至该至少一个车轮的驱动器，从而传递动カ至该至少一个车轮来推动车辆并将平台维持在期望取向。该车辆还包括耦合至驱动器来控制该驱动器并耦合至致动器来控制该致动器的控制器，其中通过命令耦合结构来改变支承部分相对于平面部分的位置的同时将平台維持在期望取向，来控制由至少ー个车轮施加至下方地面车辆的扭矩。在一些实施例中，控制器被设置为命令支承部分相对于平台部分的特定位置来控 制由至少ー个车轮施加至下方地面的扭矩从而实现车辆的期望速度。在一些实施例中，该车辆包括输入设备，用于接收来自用户或控制器的车辆速度命令值并改变支承部分相对于平台部分的位置来控制由至少ー个车轮施加至下方地面的扭矩从而实现车辆速度命令值。在一些实施例中，该车辆包括车轮速度传感器和耦合结构速度传感器，用于向控制器提供信号来命令该耦合结构改变支承部分相对于平台部分的位置来控制由该至少一个车轮施加至下方地面的扭矩从而控制车辆的速度。在一些实施例中，该车辆包括限速器模块，该限速器模块被设置为响应于在一段时间内改变支承部分相对于平台部分的位置，该限速器模块命令控制器抑制速度命令信号的大小从而抑制由该至少一个车轮施加至下方地面的扭矩从而在一段时间内抑制车辆的速度。在这个实施例中，耦合结构是滑轨组件，而支承部分是轨道且平台部分是轨道导件。在一些实施例中，耦合结构是四连杆机构。本专利技术，在另一方面，特征在于用于維持动态地平衡的车辆的平衡余量的方法。该车辆包括支架、至少ー个车轮、耦合至该至少一个车轮的平台、具有耦合至该支架的支承部分和耦合至该平台的平台部分的耦合结构，该耦合结构允许支承部分相对于平台部分向前后移动或滑动、耦合至该耦合结构的致动器，该致动器用于控制支承部分相对于平台部分的位置、耦合至该至少一个车轮的驱动器，该驱动器用于动态地平衡该车辆并提供动カ给该至少一个车轮用于推进车辆、以及耦合至该驱动器用于控制该驱动器且耦合至致动器用于控制该致动器的控制器。该方法包括确定车辆的当前操作车轮扭矩、确定车辆的当前车轮扭矩能力、以及基于当前操作车轮扭矩和当前车轮扭矩能力来控制耦合结构从而控制支承部分相对于平台部分的位置以维持对于平衡车辆所需要的推进能力余量。在一些实施例中，该方法包括能使耦合结构仅管辖(command)维持车辆平衡的位置。在一些实施例中，能使耦合结构仅管辖(co_and)其中当前操作车轮扭矩和用于平衡车辆所需扭矩之和要求小于被用于给车辆操作以动カ的电源的所估算的可用驱动电动机电流的电动机电流水平的位置。在一些实施例中，该方法包括基于所命令的、测得的、或估算的向前/后扭矩、偏航扭矩、或这两者而控制车辆的速度。在一些实施例中，耦合结构是滑轨组件，支承部分是轨道，且平台部分是轨道导件。在一些实施例中，耦合结构是四连杆机构。本专利技术，在另一方面，特征在于包括支架、至少ー个车轮和耦合至该至少一个车轮的平台的动态平衡的车辆。该车辆还包括具有耦合至该支架的支承部分和耦合至该平台的平台部分的耦合结构，该耦合结构允许支承部分相对于平台部分向前和向后移动或滑动，以及耦合至该支承结构的致动器，用于控制该支承部分相对平台部分的位置。该车辆还包括耦合至该至少ー个车轮从而动态地平衡该车辆井向该至少一个车轮提供动カ来推进该车辆的驱动器。该车辆还包括耦合至该驱动器以控制该驱动器并耦合至该致动器以控制该致动器的控制器，其中通过基于车辆的当前操作车轮扭矩和当前车轮扭矩能力来命令该耦合结构控制该支承部分相对于平台部分的位置而控制车辆的速度，从而维持用于平衡车辆所需的推进能力余量。在一些实施例中，车辆包括位置传感器来确定支承部分相对于平台部分的实际位置，其中控制器将位置命令与实际位置进行比较并基于该比较输出致动器命令。在ー些实施例中，该车辆包括耦合至该控制器的作用力限制器(effort limiter本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·史蒂文斯，J·D·海恩兹曼，P·A·赫西，B·C·谢弗，
申请(专利权)人：塞格威股份有限公司，
类型：
国别省市：
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