專利名稱：用于機動車輛的控制器和控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于機動車輛的一種控制器和一種控制方法，并且特別地涉及至少具有左輪和右輪的機動車輛的控制，該左輪被左馬達驅(qū)動并且該右輪被右馬達驅(qū)動。根據(jù)這種機動車輛，通常通過沿著相同方向驅(qū)動左馬達和右馬達而實現(xiàn)車輛的線性運動，而通常通過沿著相反方向驅(qū)動左馬達和右馬達而實現(xiàn)車輛的自旋(spinning)。這種機動車輛的一個典型的示例是電動輪椅。
背景技術：
通常利用能夠被獨立地驅(qū)動的左輪和右輪實現(xiàn)機動車輛例如電動輪椅的運動。車輛的基本上向前的和反向的運動是通過沿著相同方向驅(qū)動左輪和右輪而產(chǎn)生的，而車輛的轉(zhuǎn)彎是通過以不同的速度驅(qū)動左輪和右輪而實現(xiàn)的。實際上甚至可以通過沿著相反方向驅(qū)動左輪和右輪而在無顯著線性運動的情況下使得車輛自旋。利用被連接到每一個輪子的馬達例如電動機驅(qū)動機動車輛的這種左輪和右輪是已知的。通常提供控制電路響應于來自用戶接口(例如操縱桿)的命令信號并且使得適當?shù)碾妷罕皇┘拥矫恳粋€馬達以引起用戶請求的運動。進一步已知的是，電動機的性能，特別地它用以引起相關聯(lián)的輪子旋轉(zhuǎn)的速度，不僅依賴于被施加到馬達的電壓，而且還依賴于該馬達所經(jīng)受的負載。當負載增加時，例如當車輛正在爬坡時，對于給定的電源電壓而言，增加的負載將引起馬達更加緩慢地轉(zhuǎn)彎。為了抵消這種效果，已知的是使得機動車輛例如電動輪椅包括實現(xiàn)被稱作頂補償?shù)募夹g的馬達控制電路。根據(jù)這項技術，該馬達控制電路在它們的瞬時電壓和電流消耗方面監(jiān)視左和右馬達。據(jù)此，馬達控制電路能夠確定馬達速度(主要地根據(jù)所施加的電樞電壓確定)和馬達扭矩(主要地根據(jù)電樞電流確定)。馬達控制電路然后能夠識別其中由于電樞電流的增加而在馬達上的負載增加(導致更高的馬達扭矩)的狀況。能夠根據(jù)等式
=‘廣(ImXRJ)
估計真實馬達速度，其中kemf是反電動勢常數(shù)、Vm是被施加到馬達的電壓、Im是馬達汲取的電流并且凡是馬達繞組(電樞)的電阻。在這個真實馬達速度和請求的馬達速度之間的差異然后被計算并且校正被應用，從而例如當真實馬達速度由于負載的增加而下降時， 馬達控制電路通過增加被供應到該馬達的電壓而進行補償以維持請求的速度。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基于這種補償?shù)姆答仚C制能夠使得機動車輛例如電動輪椅當轉(zhuǎn)彎時是相當不穩(wěn)定的。當車輛是前輪驅(qū)動車輛時，這個效果是特別非常明顯的，如對于電動輪椅而言經(jīng)常是這種情形。對于前輪驅(qū)動車輛的這種轉(zhuǎn)彎不穩(wěn)定性的原因在于以下事實，即， 前輪驅(qū)動車輛的質(zhì)量(主要地由用戶的重量和為車輛供以動力的重載電池的重量構(gòu)成)的尾隨中心(trailing centre)引起在內(nèi)側(cè)輪上的驅(qū)動扭矩增加，并且因此減速。這具有以下效果，即，在用戶沒有請求轉(zhuǎn)彎半徑的這種改變的情況下，車輛的轉(zhuǎn)彎半徑降低。更加緊湊的轉(zhuǎn)彎半徑導致作用于車輛上的更高的向心力(因為向心力與轉(zhuǎn)彎半徑成反比)并且這進一步增加了在內(nèi)側(cè)輪上的驅(qū)動扭矩，導致甚至更為緊湊的轉(zhuǎn)彎半徑。因此產(chǎn)生了真正的惡性循環(huán)，對于車輛的用戶而言，這能夠具有嚴重的后果。應該指出，這個轉(zhuǎn)彎不穩(wěn)定性問題在實踐中還影響到直線行駛。雖然車輛的用戶可能試圖直線行駛，但是將總是存在小的向左或者向右偏離(相應于非常大的轉(zhuǎn)彎半徑)并且轉(zhuǎn)彎方向中的任何小的偏移(還被稱作自旋需求)將引起具有正反饋的更為緊湊的轉(zhuǎn)彎。 用戶必須以人工方式補償并且一直地努力保持車輛直線行駛。所產(chǎn)生的“魚尾狀左右擺動 (fish tai 1 ing)”對于用戶而言是一種不理想的現(xiàn)象。當在弧面上行駛時，對于前輪車輛而言也產(chǎn)生了相關的問題。在前輪后面的、車輛的質(zhì)量中心的位置引起上坡輪子負載增加，并且因此減速，旋轉(zhuǎn)車輛上坡。對于實現(xiàn)“門整形(gate shaping)算法”的前輪驅(qū)動輪椅而言，這個效果(被稱作“弧面轉(zhuǎn)向”)能夠是特別地有問題的，因為當自旋需求增加時，這趨向于減緩輪椅，并且因此對于尋求避免這個轉(zhuǎn)向效果的用戶而言，可得到僅僅小的校正窗口。能夠在由美國紐約的Curtis Instruments公司制作的“enAble40 Powerchair Control System (enAble40動力椅控制系統(tǒng))”手冊中；在美國專利5，033，000和5，307， 888中；和在美國專利申請公開2010/0007299A1中找到關于本發(fā)明的一些背景技術信息。相應地，提供一種用于控制這種機動車輛的、改進的技術將是令人期望的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種用于至少具有左輪和右輪的機動車輛的控制器， 所述左輪被左馬達驅(qū)動并且所述右輪被右馬達驅(qū)動，該控制器被布置成從機動車輛的用戶輸入設備接收控制信號，該控制器包括馬達監(jiān)視電路，該馬達監(jiān)視電路被配置為監(jiān)視分別地來自所述左馬達和所述右馬達的輸出信號，并且依賴于所述輸出信號檢測在所述左馬達和所述右馬達之間的加載失衡；和馬達控制電路，該馬達控制電路被配置為在檢測到所述加載失衡時對所述左馬達和所述右馬達中的較輕地加載的馬達應用減慢校正(slowing correction)。根據(jù)本發(fā)明的技術，一種用于機動車輛的控制器包括監(jiān)視來自每一個馬達的輸出信號并且依賴于那些輸出信號能夠檢測在馬達之間的加載失衡的發(fā)生的馬達監(jiān)視電路。當檢測到這種加載失衡時，馬達控制電路然后向兩個馬達中的較輕地加載的馬達應用減慢校正。根據(jù)現(xiàn)有技術，馬達中的、比另一個被更大地加載的一個馬達的檢測將通常通過對于該被更大地加載的馬達增加電力而作出響應。這是由于以下事實，即，每一個馬達通常被單獨地監(jiān)視并且依賴于它的自身加載狀況而將校正應用于每一個馬達。例如在電動輪椅的情形中，增加在一個馬達上的負載將導致更高的電壓被施加到該馬達，從而尋求匹配它的真實速度輸出與用戶請求的速度輸出。然而，本發(fā)明的發(fā)明人意識到，利用這個已知方案，上述控制問題(例如轉(zhuǎn)彎不穩(wěn)定性和弧面轉(zhuǎn)向)不能被完全地解決，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于提供馬達控制電路而顯著地改進了這種機動車輛的可控性，該馬達控制電路被配置為監(jiān)視兩個馬達并且當檢測到加載失衡時向被較輕地加載的馬達應用減慢校正。存在其中馬達控制電路能夠確定適當?shù)臏p慢校正的多種方式，但是在一個實施例中，所述控制信號確定機動車輛的需求轉(zhuǎn)彎半徑并且所述馬達控制電路被配置為應用所述減慢校正以保持所述需求轉(zhuǎn)彎半徑。將會理解，來自機動車輛的用戶輸入設備的控制信號將確定用戶希望機動車輛采取的需求轉(zhuǎn)彎半徑。當然，當用戶希望直線行進時，這個需求轉(zhuǎn)彎半徑能夠是極大的。通過當在左和右馬達之間發(fā)生加載失衡時確定減慢校正從而保持需求轉(zhuǎn)彎半徑，機動車輛的控制特性得以改進，因為車輛以更加準確地反映用戶的希望的方式而響應于用戶命令。存在其中能夠?qū)⒖刂菩盘栟D(zhuǎn)換成機動車輛的運動的各種方式，但是在實施例中所述控制信號確定左馬達需求速度和右馬達需求速度，所述左馬達依賴于所述左馬達需求速度受到控制并且所述右馬達依賴于所述右馬達需求速度受到控制。因此通過分別地為左和右馬達中的每一個建立需求速度，可以只是依賴于它們相應的需求速度而控制左和右馬達。在一個實施例中，馬達控制電路被配置為通過降低所述左馬達需求速度和所述右馬達需求速度之一而應用所述減慢校正。因此，可以通過降低相應于被較輕地加載的馬達的需求速度而響應于加載失衡的檢測應用減慢校正。在其它實施例中，所述控制器包括左反饋控制環(huán)，其中所述左反饋控制環(huán)包括左馬達速度反饋單元，該左馬達速度反饋單元被配置為依賴于來自所述左馬達的所述輸出信號而產(chǎn)生反饋左馬達速度；右反饋控制環(huán)，其中所述右反饋控制環(huán)包括右馬達速度反饋單元，該右馬達速度反饋單元被配置為依賴于來自所述右馬達的所述輸出信號而產(chǎn)生反饋右馬達速度；并且所述馬達控制電路包括比較電路，該比較電路用于依賴于在所述左馬達需求速度和所述反饋左馬達速度之間的差而控制所述左馬達，和用于依賴于在所述右馬達需求速度和所述反饋右馬達速度之間的差而控制所述右馬達。依賴于來自那些馬達的輸出信號在左和右馬達中的每一個中產(chǎn)生反饋馬達速度提供了一種反饋機構(gòu)，該反饋機構(gòu)用于馬達控制電路以穩(wěn)定的方式控制左和右馬達中的每一個，從而依賴于在反饋馬達速度和用于該馬達的需求速度之間的差而控制每一個馬達。 這使得馬達控制電路能夠依賴于對于它們的當前性能的測量而調(diào)節(jié)左和右馬達的性能。在這種實施例中，所述馬達控制電路可以被配置為通過增加所述反饋左馬達速度和所述反饋右馬達速度之一而應用所述減慢校正。因此，為了向馬達之一應用減慢校正，這可以如此得以實現(xiàn)，即通過增加該馬達的反饋馬達速度，從而馬達控制電路的比較電路確定該馬達(從比較電路的觀點)當前比已經(jīng)請求它轉(zhuǎn)彎的速度更快地轉(zhuǎn)彎，并且因此降低馬達速度。來自左馬達和右馬達的輸出信號能夠采取多種形式，但是在實施例中，分別地來自所述左馬達和所述右馬達的所述輸出信號包括分別地左馬達電流消耗和右馬達電流消耗。在被電動機驅(qū)動的機動車輛中，每一個馬達的電流消耗指示該馬達經(jīng)受的負載，并且因此分別地監(jiān)視左和右馬達的電流消耗使得加載失衡能夠得以檢測。在這樣的一些實施例中，所述左馬達速度反饋單元包括左IR補償單元，左IR補償單元被配置為依賴于所述左馬達電流消耗產(chǎn)生所述反饋左馬達速度，并且所述右馬達速度反饋單元包括右IR補償單元，右IR補償單元被配置為依賴于所述右馬達電流消耗產(chǎn)生所述反饋右馬達速度。用于左和右馬達中的每一個的IR補償單元分別地允許控制器補償在每一個馬達中的電樞電阻并且因此即使當在該馬達上的負載改變時也在所期望的水平上維持每一個馬達的輸出速度。為了避免“正反饋”的控制問題，能夠?qū)崿F(xiàn)利用這種方法的僅僅局部補償。
在一些實施例中，所述馬達監(jiān)視電路進一步包括馬達速度確定電路，該馬達速度確定電路被配置為依賴于分別地來自所述左馬達和所述右馬達的所述輸出信號而使用完全補償確定實際左馬達速度和實際右馬達速度。分別地確定左馬達和右馬達的實際速度使得馬達監(jiān)視電路能夠允許馬達控制電路依賴于它的被確定的實際速度控制每一個馬達并且因此可以實現(xiàn)每一個馬達的、更加穩(wěn)定的速度性能。在一些實施例中，馬達控制電路被配置為依賴于所述實際左馬達速度和所述實際右馬達速度而確定所述減慢校正。以此方式確定減慢校正，即將實際左馬達速度和實際右馬達速度這兩者加以考慮地，使得減慢校正能夠得以確定從而機動車輛的總體運動被加以考慮，特別地機動車輛的轉(zhuǎn)彎半徑。在一些實施例中，所述反饋左馬達速度以因子CL增加，因子CL由公式
CL =1^!- -VLpeedback給出，其中VLf-和VR_ba。k分別地是所述反饋
左馬達速度和所述反饋右馬達速度，并且其中VLral和VRral分別地是所述實際左馬達速度和所述實際右馬達速度。在一些實施例中，所述反饋右馬達速度以因子CR增加，因子CR由公式
W ‘ PX
= ^dv FM -服給出，其中VLFradba。k和VI Fradba。k分別地是所述反
饋左馬達速度和所述反饋右馬達速度，并且其中VLral和VRral分別地是所述實際左馬達速度和所述實際右馬達速度。在這樣的一些實施例中，所述馬達控制電路被配置為將用于所述左馬達的所述減慢校正限制為所述實際右馬達速度的量值(magnitude)并且將用于所述右馬達的所述減慢校正限制為所述實際左馬達速度的量值。在一個馬達的、具有小的值的實際馬達速度下，另一馬達需要的減慢校正可能變得不可能地大并且將一個馬達的減慢校正限制為另一馬達的實際馬達速度的量值避免了這個問題。在一些實施例中，所述馬達控制電路被配置為當所述機動車輛的實際速度小于預定速度時減小所述減慢校正。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術在機動車輛的較高速度下是特別地適用的，并且當在機動車輛的、較低的總體速度下減小所應用的減慢校正時，產(chǎn)生了更加穩(wěn)定的行駛體驗。在一些實施例中，所述機動車輛是前輪驅(qū)動車輛。特別地，馬達控制電路然后可以被配置成僅僅當所述前輪驅(qū)動車輛向前移動時應用所述減慢校正。如以上所討論的那樣， 當該車輛向前行駛時在驅(qū)動輪后面的前輪驅(qū)動車輛的質(zhì)量中心的位置產(chǎn)生了對本發(fā)明所提供的穩(wěn)定化的需要。相反，在其它實施例中，該機動車輛是后輪驅(qū)動車輛并且然后馬達控制電路可以被配置成僅僅當所述后輪驅(qū)動車輛向后移動時應用所述減慢校正。加載失衡可以具有多個原因，但是在實施例中，所述加載失衡由于增加在所述左輪和所述右輪之一上的加載的以下現(xiàn)象中的一個或者多個而出現(xiàn)(a)在所述左輪和所述右輪中的至少一個和機動車輛在其上行駛的表面之間的摩擦；(b)當機動車輛轉(zhuǎn)彎時機動車輛的腳輪所需的重對準；(C)機動車輛的用戶的重量；(d)機動車輛在其上行駛的斜坡； (e)向心力；和(f)在非平坦障礙物上爬升或者下降。本發(fā)明的實施例包括用于在采取輪椅的形式的機動車輛中使用的控制器。從第二方面來看，本發(fā)明提供一種機動車輛，包括至少左輪和右輪，所述左輪被左馬達驅(qū)動并且所述右輪被右馬達驅(qū)動；被配置為發(fā)出用于機動車輛的控制信號的用戶輸入設備；和用于根據(jù)依賴于所述控制信號而控制所述左輪和所述右輪的驅(qū)動的第一方面的控制器。在一些實施例中，所述機動車輛是輪椅。從第三方面來看，本發(fā)明提供一種控制至少具有左輪和右輪的機動車輛的方法， 所述左輪被左馬達驅(qū)動并且所述右輪被右馬達驅(qū)動，該方法包括以下步驟從機動車輛的用戶輸入設備接收控制信號；監(jiān)視分別地來自所述左馬達和所述右馬達的輸出信號；依賴于所述輸出信號檢測在所述左馬達和所述右馬達之間的加載失衡；和，在檢測到所述加載失衡時向所述左馬達和所述右馬達中的被較輕地加載的馬達應用減慢校正。從第四方面來看，本發(fā)明提供一種包括計算機程序的計算機程序產(chǎn)品，當在計算設備上執(zhí)行時，該計算機程序引起至少具有左輪和右輪的機動車輛根據(jù)第三方面的方法而受到控制，所述左輪被左馬達驅(qū)動并且所述右輪被右馬達驅(qū)動。從第五方面來看，本發(fā)明提供一種用于至少具有左輪和右輪的機動車輛的控制器，所述左輪被左馬達驅(qū)動并且所述右輪被右馬達驅(qū)動，該控制器被布置成從機動車輛的用戶輸入設備接收控制信號，該控制器包括馬達監(jiān)視裝置，該馬達監(jiān)視裝置用于監(jiān)視分別地來自所述左馬達和所述右馬達的輸出信號，并且用于依賴于所述輸出信號檢測在所述左馬達和所述右馬達之間的加載失衡；和馬達控制裝置，該馬達控制裝置用于在檢測到所述加載失衡時向所述左馬達和所述右馬達中的被較輕地加載的馬達應用減慢校正。根據(jù)將結(jié)合附圖閱讀的以下示意性實施例的詳細說明，本發(fā)明以上的和其它的目的、特征和優(yōu)點將是明顯的。


圖1示意地示出根據(jù)一個實施例的機動車輛；
圖2更加詳細地示意地示出圖1所示的馬達控制電路；
圖3示出由圖1的馬達控制電路采取的一系列步驟；
圖4是示出半徑誤差隨著操縱桿角度的變化的模擬的曲線圖5是示出所應用的反饋校正隨著操縱桿角度的變化的模擬的曲線圖6是示出輪椅速度測量隨著操縱桿角度的變化的模擬的曲線圖；并且
圖7是可以在本發(fā)明的實施例中使用的通用計算設備的示意表示。
具體實施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的機動車輛的框圖。為了以下討論的目的，將使用其中該機動車輛是電動輪椅的示例。在圖1的示例中，電動輪椅具有底盤10，兩個馬達驅(qū)動輪即左輪12和右輪14被連接到該底盤。此外，一對腳輪16、18也被設置在底盤上，腳輪旋轉(zhuǎn)以遵循輪椅的行進方向。在所示意的示例中，輪椅是前輪驅(qū)動輪椅，從而腳輪16、18通常遵循驅(qū)動輪12、14所引導的方向(當然除了當輪椅處于反向時)。該兩個馬達驅(qū)動輪12、14中的每一個均獨立地被馬達驅(qū)動。在所示意的實施例中，左輪12被馬達20驅(qū)動并且右輪14被馬達22驅(qū)動。為了使得車輛向前或者向后移動，兩個輪子被沿著相同的方向驅(qū)動。 為了使得車輛在行駛時向左或者向右轉(zhuǎn)彎，輪子被沿著相同的方向但是被以不同的速度驅(qū)動。通過沿著相反方向驅(qū)動該兩個輪子12、14，這引起輪椅原地自旋，實現(xiàn)輪椅的、更為緊湊的轉(zhuǎn)彎也是可能的。雖然在圖IA中驅(qū)動輪被設置在輪椅的前部處并且腳輪16、18被朝后設置，但是將會理解，在可替換的實施例中，驅(qū)動輪可以處于后部并且腳輪可以處于前部。實際上，在進一步的實施例中，驅(qū)動輪可以被設置在輪椅的中部，具有還設置腳輪和其它固定的非驅(qū)動輪以穩(wěn)定輪椅底盤10的選擇。如在圖1中所示，控制單元30被設置在輪椅底盤10上，控制單元30被耦合到輸入控制模塊32，輪椅的用戶能夠經(jīng)由輸入控制模塊32輸入行駛命令。 雖然控制單元30和輸入控制模塊32在這里被示為單獨的元件，但是將會理解，在一些實施例中，這些部件可以被結(jié)合到單一外殼中。還如在圖1中所示，輸入控制模塊32在該示例中是操縱桿，操縱桿提供直觀的用戶友好接口。應該指出，前輪驅(qū)動輪椅例如在圖1中示意的前輪驅(qū)動輪椅將通常使得它的操縱桿被靠近輪椅的前部安裝以方便用戶。僅僅為了示意清楚起見，在圖1中定位操縱桿32。在輪椅上的全部電氣部件均從車載電池(未被示意)接收電力，該電池通常是能夠在輪椅的操作期間提供被用于驅(qū)動馬達20、22的相對大電流的重載可充電電池?？刂茊卧?0從用戶輸入設備32接收控制信號，基于該控制信號，它產(chǎn)生確定馬達 20、22的操作的馬達控制信號。在所示意的實施例中，操縱桿32是為控制單元30提供指示向前分量和自旋分量的數(shù)字控制信號的比例操縱桿。另外，控制單元30被如此配置，使得用戶請求的自旋依賴于請求的速度而受到限制。在操作中，控制單元30接收控制信號，并且控制信號被傳送到需求信號發(fā)生器 34,需求信號發(fā)生器34將控制信號轉(zhuǎn)換成分別地被傳送到左馬達控制單元50和右馬達控制單元60的左馬達需求速度和右馬達需求速度。左馬達控制單元50和右馬達控制單元60產(chǎn)生分別地用于左馬達20和右馬達22 的直接控制信號。在所示意的實施例中，這些直接控制信號具有被施加到每一個馬達的電壓的形式，越高的電壓使得馬達越快地轉(zhuǎn)動，馬達的速度也依賴于它正在經(jīng)受的電流負載。 左馬達控制單元50和右馬達控制單元60每一個均形成反饋環(huán)的部分，其中左馬達控制單元50從左馬達20接收反饋信號并且右馬達控制單元60從右馬達22接收反饋信號。通常來自馬達20、22的反饋信號包括每一個相應的馬達的瞬時電流和電壓測量。每一個馬達控制單元執(zhí)行被稱作頂補償?shù)募夹g，其中根據(jù)公式
Speed = keyrf — (Iyri XRv,))
估計每一個馬達的速度，其中kemf是反電動勢常數(shù)、Vm是被施加到馬達的電壓、Im是馬達汲取的電流并且Rm是馬達繞組的電阻(還被稱作電樞電阻)。Rffl的值被編程為選擇的值并且馬達汲取的電流被監(jiān)視。當電流改變時，被施加到馬達的電壓改變，其目的在于在用戶輸入指示恒定速度應該得以維持時保持速度恒定。這是利用比較器實現(xiàn)的，該比較器比較根據(jù)以上頂補償公式計算的反饋速度與當前地要求的速度(通過用戶控制確定的)。應該指出，在實踐中，在頂補償中使用的Rm的值通常僅僅是真實電樞電阻的預定比例(例如70%)。這使得由馬達形成的反饋環(huán)，IR補償和比較器能夠在穩(wěn)定的狀況中操作。控制單元30還包括校正控制單元70，校正控制單元70也從馬達20和馬達22這兩者接收反饋信號。校正控制單元70的典型實施例是作為在輪椅的控制單元中的嵌入處理器的一個部分。在下面參考圖7給出了這種處理器的進一步的說明。將在下面更加詳細地描述校正控制單元70的操作，然而首先考慮作為輪椅運動的基礎的一些數(shù)學知識是有用的?？梢匀缦赂鶕?jù)左和右馬達20、22的速率(分別地，VL和VR)定義輪椅的速度和自旋
權利要求
1.一種用于至少具有左輪和右輪的機動車輛的控制器，所述左輪被左馬達驅(qū)動并且所述右輪被右馬達驅(qū)動，所述控制器被布置成從所述機動車輛的用戶輸入設備接收控制信號，所述控制器包括馬達監(jiān)視電路，所述馬達監(jiān)視電路被配置為監(jiān)視分別地來自所述左馬達和所述右馬達的輸出信號，并且依賴于所述輸出信號檢測在所述左馬達和所述右馬達之間的加載失衡； 禾口馬達控制電路，所述馬達控制電路被配置為在檢測到所述加載失衡時對所述左馬達和所述右馬達中的被較輕地加載的馬達應用減慢校正。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制器，其中所述控制信號確定所述機動車輛的需求轉(zhuǎn)彎半徑并且所述馬達控制電路被配置為應用所述減慢校正以保持所述需求轉(zhuǎn)彎半徑。
3.根據(jù)權利要求1所述的控制器，其中所述控制信號確定左馬達需求速度和右馬達需求速度，所述左馬達依賴于所述左馬達需求速度受到控制并且所述右馬達依賴于所述右馬達需求速度受到控制。
4.根據(jù)權利要求3所述的控制器，其中所述馬達控制電路被配置為通過降低所述左馬達需求速度和所述右馬達需求速度之一而應用所述減慢校正。
5.根據(jù)權利要求3所述的控制器，其中所述控制器包括左反饋控制環(huán)，其中所述左反饋控制環(huán)包括左馬達速度反饋單元，所述左馬達速度反饋單元被配置為依賴于來自所述左馬達的所述輸出信號而產(chǎn)生反饋左馬達速度；右反饋控制環(huán)，其中所述右反饋控制環(huán)包括右馬達速度反饋單元，所述右馬達速度反饋單元被配置為依賴于來自所述右馬達的所述輸出信號而產(chǎn)生反饋右馬達速度；并且所述馬達控制電路包括比較電路，所述比較電路用于依賴于在所述左馬達需求速度和所述反饋左馬達速度之間的差而控制所述左馬達，和用于依賴于在所述右馬達需求速度和所述反饋右馬達速度之間的差而控制所述右馬達。
6.根據(jù)權利要求5所述的控制器，其中所述馬達控制電路被配置為通過增加所述反饋左馬達速度和所述反饋右馬達速度之一而應用所述減慢校正。
7.根據(jù)權利要求5所述的控制器，其中分別地來自所述左馬達和所述右馬達的所述輸出信號包括分別地左馬達電流消耗和右馬達電流消耗。
8.根據(jù)權利要求7所述的控制器，其中所述左馬達速度反饋單元包括左IR補償單元， 所述左IR補償單元被配置為依賴于所述左馬達電流消耗產(chǎn)生所述反饋左馬達速度，并且所述右馬達速度反饋單元包括右IR補償單元，所述右IR補償單元被配置為依賴于所述右馬達電流消耗產(chǎn)生所述反饋右馬達速度。
9.根據(jù)權利要求1所述的控制器，其中所述馬達監(jiān)視電路進一步包括馬達速度確定電路，所述馬達速度確定電路被配置為依賴于分別地來自所述左馬達和所述右馬達的所述輸出信號而使用完全補償確定實際左馬達速度和實際右馬達速度。
10.根據(jù)權利要求9所述的控制器，其中所述馬達控制電路被配置為依賴于所述實際左馬達速度和所述實際右馬達速度而確定所述減慢校正。
11.根據(jù)權利要求10所述的控制器，其中所述反饋左馬達速度以因子CL 增力卩，所述因子CL 由公式CL =—給出，這里VLFMdba。k和VI Fradba。k分別地是所述反饋左馬達速度和所述反饋右馬達速度，并且這里VLMal和VRral分別地是所述實際左馬達速度和所述實際右馬達速度。
12.根據(jù)權利要求10所述的控制器，其中所述反饋右馬達速度以因子CR增加，所述yw VL因子 CR 由公式CR 二、al FeM - VRmdback 給出，這里 VLFMdba。k 和 VRFMdba。k分別地是所述反饋左馬達速度和所述反饋右馬達速度，并且這里VLral和VRreal分別地是所述實際左馬達速度和所述實際右馬達速度。
13.根據(jù)權利要求10所述的控制器，其中所述馬達控制電路被配置為將用于所述左馬達的所述減慢校正限制為所述實際右馬達速度的量值并且將用于所述右馬達的所述減慢校正限制為所述實際左馬達速度的量值。
14.根據(jù)權利要求1所述的控制器，其中所述馬達控制電路被配置為當所述機動車輛的實際速度小于預定速度時減小所述減慢校正。
15.根據(jù)權利要求1所述的控制器，其中所述機動車輛是前輪驅(qū)動車輛。
16.根據(jù)權利要求15所述的控制器，其中所述馬達控制電路被配置成僅僅當所述前輪驅(qū)動車輛向前移動時才應用所述減慢校正。
17.根據(jù)權利要求1所述的控制器，其中所述機動車輛是后輪驅(qū)動車輛。
18.根據(jù)權利要求17所述的控制器，其中所述馬達控制電路被配置成僅僅當所述后輪驅(qū)動車輛向后移動時才應用所述減慢校正。
19.根據(jù)權利要求1所述的控制器，其中所述加載失衡由于增加在所述左輪和所述右輪之一上的加載的以下現(xiàn)象中的一個或者多個而出現(xiàn)(a)在所述左輪和所述右輪中的至少一個和所述機動車輛在其上行駛的表面之間的摩擦；(b)當所述機動車輛轉(zhuǎn)彎時所述機動車輛的腳輪所需的重對準；(c)所述機動車輛的用戶的重量；(d)所述機動車輛在其上行駛的斜坡；(e)向心力；和(f)在非平坦障礙物上爬升或者下降。
20.根據(jù)權利要求1所述的控制器，用于在采取輪椅的形式的機動車輛中使用。
21.一種機動車輛，包括至少左輪和右輪，所述左輪被左馬達驅(qū)動并且所述右輪被右馬達驅(qū)動； 被配置為發(fā)出用于所述機動車輛的控制信號的用戶輸入設備；和用于依賴于所述控制信號而控制所述左輪和所述右輪的驅(qū)動的、根據(jù)前面權利要求中任一項的控制器。
22.根據(jù)權利要求19所述的機動車輛，其中所述機動車輛是輪椅。
23.—種控制至少具有左輪和右輪的機動車輛的方法，所述左輪被左馬達驅(qū)動并且所述右輪被右馬達驅(qū)動，所述方法包括以下步驟從所述機動車輛的用戶輸入設備接收控制信號； 監(jiān)視分別地來自所述左馬達和所述右馬達的輸出信號； 依賴于所述輸出信號檢測在所述左馬達和所述右馬達之間的加載失衡；和在檢測到所述加載失衡時向所述左馬達和所述右馬達中的被較輕地加載的馬達應用減慢校正。
24. 一種用于至少具有左輪和右輪的機動車輛的控制器，所述左輪被左馬達驅(qū)動并且所述右輪被右馬達驅(qū)動，所述控制器被布置成從所述機動車輛的用戶輸入設備接收控制信號，所述控制器包括馬達監(jiān)視裝置，所述馬達監(jiān)視裝置用于監(jiān)視分別地來自所述左馬達和所述右馬達的輸出信號，并且用于依賴于所述輸出信號檢測在所述左馬達和所述右馬達之間的加載失衡； 和馬達控制裝置，所述馬達控制裝置用于在檢測到所述加載失衡時，向所述左馬達和所述右馬達中的被較輕地加載的馬達應用減慢校正。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于機動車輛的控制器和控制方法。提供了一種用于至少具有左輪和右輪的機動車輛的控制器，其中左輪被左馬達驅(qū)動并且右輪被右馬達驅(qū)動。該控制器被布置成從機動車輛的用戶輸入設備接收控制信號。該控制器包括被配置為監(jiān)視分別地來自左馬達和右馬達的輸出信號并且依賴于該輸出信號檢測在左馬達和右馬達之間的加載失衡的馬達監(jiān)視電路。該馬達控制電路被配置成在檢測到加載失衡時向左馬達和右馬達中的被較輕地加載的馬達應用減慢校正。
文檔編號B60L15/20GK102201765SQ201110071890
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2010年3月24日
發(fā)明者J·D·路易斯, M·J·特羅威爾 申請人:Pg驅(qū)動技術有限公司