具有速差控制的电动载具及其速差控制方法技术

本申请提供一种具有速差控制的电动载具及其速差控制方法。本申请是基于固定设置于转向机构的第一齿轮的角度坐标来决定转向角度，并依据转向角度及参考速度生成对应速差的左驱动控制命令及右驱动控制命令来分别控制左驱动模块与右驱动模块的速度。本申请可实现稳定转向并提升安全性。定转向并提升安全性。定转向并提升安全性。

【技术实现步骤摘要】
具有速差控制的电动载具及其速差控制方法


[0001]本申请是与电动载具有关，特别有关于具有速差控制的电动载具及其速差控制方法。

技术介绍

[0002]于现有的电动载具(如电动三轮车)中，是以单马达来提供动力至所有驱动轮(如两个后轮)，这种设定方式使得所有驱动轮都具有相同的转速，而无法灵活转向，并存在翻车等安全风险。
[0003]目前另有一种具有轮速差的电动载具被提出。上述电动载具是设置一组机械差速器，并于转向过程中通过机械机构来于转向时分配给外侧的驱动轮更多动力，借以提升转向速度。然而，增设机械差速器会增加电动载具的体积(如增加轴距)，而降低转向灵活性(回转半径增加)，并增加成本。此外，机械差速器的动力分配是固定的，这使得机械差速器无法依据当前速度与转向幅度对动力分配进行动态调整。
[0004]是以，现有电动载具存在上述问题，而亟待更有效的方案被提出。

技术实现思路

[0005]本申请的主要目的，在于提供一种具有速差控制的电动载具及其速差控制方法，可通过齿轮来获得精准的转向角度，并可通过多驱动模块与电子差速控制来实现驱动轮之间的速差控制。
[0006]于本申请中，提供一种具有速差控制的电动载具，包括：
[0007]左驱动模块，用以提供动力至左驱动轮以控制该左驱动轮的转动；
[0008]右驱动模块，用以提供动力至右驱动轮以控制该右驱动轮的转动；
[0009]转向机构，于被转动时连动转向轮的朝向；
[0010]第一齿轮，固定设置于该转向机构，并与该转向机构连动；
[0011]转向感测模块，用以感测该第一齿轮的角度坐标；及
[0012]控制模块，电性连接该左驱动模块、该右驱动模块及该转向感测模块，该控制模块被设定来基于该角度坐标决定转向角度，并依据该转向角度及该电动载具的参考速度生成对应速差的左驱动控制命令及右驱动控制命令，通过该左驱动控制命令控制该左驱动模块的速度，并通过该右驱动控制命令控制该右驱动模块的速度；
[0013]其中，于该转向角度为左转或右转时，该速差被设定为大于零，来补偿该左驱动轮与该右驱动轮的路程差来稳定转向该电动载具。
[0014]优选地，该电动载具更包括第二齿轮，该第二齿轮连接该转向感测模块并与该第一齿轮连动；
[0015]其中，该转向感测模块是基于该第二齿轮的转动角度来获取该第一齿轮的该角度坐标。
[0016]优选地，该电动载具，更包括操作横杆，固定连接于该转向机构的直杆，该操作横
杆用以接受用户操作来带动该直杆与设置于该直杆上的该第一齿轮沿轴心顺时针或逆时针转动。
[0017]优选地，该电动载具更包括：
[0018]速度取得模块，电性连接该控制模块，用以取得该电动载具的当前速度；及
[0019]速度控制机构，电性连接该控制模块，用以基于速度变换操作触发速度变换信号；
[0020]其中，该控制模块被设定来基于该速度变换信号与该当前速度决定该电动载具的该参考速度。
[0021]优选地，该左驱动控制命令是用以设定左轮参考速度，该右驱动控制命令是用以设定右轮参考速度；
[0022]其中，该控制模块更包括速度计算模块，该速度计算模块被设定来基于该转向角度的正切值或余切值的其中一个、该电动载具的该参考速度、该电动载具的长度及该左驱动轮与该右驱动轮之间的轴距计算该左轮参考速度及该右轮参考速度，以设定该左驱动控制命令及该右驱动控制命令。
[0023]优选地，该速度计算模块被设定来基于该转向角度的正切值或余切值的其中一个、该电动载具的该参考速度、该电动载具的长度及该轴距计算半速差，将该电动载具的该参考速度增加该半速差来做为该左轮参考速度与该右轮参考速度中的一个，并设定对应的该左驱动控制命令或该右驱动控制命令，并将该电动载具的该参考速度减少该半速差来做为该左轮参考速度与该右轮参考速度中的另一个，并设定对应的该左驱动控制命令或该右驱动控制命令。
[0024]优选地，该左驱动模块包括：
[0025]左马达，通过左传动机构传送动力至该左驱动轮；
[0026]左变频模块，连接该左马达，用以基于左PWM信号调整该左马达的输入电压与输入电流，以调整该左马达的转矩；及
[0027]左驱动电路，用以输出对应左参考转速的该左PWM信号；
[0028]其中，该右驱动模块包括：
[0029]右马达，通过右传动机构传送动力至该右驱动轮；
[0030]右变频模块，连接该右马达，用以基于右PWM信号调整该右马达的输入电压与输入电流，以调整该右马达的转矩；及
[0031]右驱动模块，用以输出对应右参考转速的该右PWM信号。
[0032]优选地，该左驱动模块包括用以感测左马达的感测数据的左马达传感器，该右驱动模块包括用以感测右马达的感测数据的右马达传感器；
[0033]其中，该控制模块电性连接该左马达传感器与该右马达传感器，该控制模块包括：
[0034]左驱动控制模块，被设定来基于该左马达的该感测数据计算该左驱动轮的当前速度；及
[0035]右驱动控制模块，被设定来基于该右马达的该感测数据计算该右驱动轮的当前速度。
[0036]优选地，该控制模块包括：
[0037]左速度控制模块，被设定来持续调整该左驱动模块的速度，以使该左驱动轮的当前速度符合该左驱动控制命令的左轮参考速度；及
[0038]右速度控制模块，被设定来持续调整该右驱动模块的速度，以使该右驱动轮的当前速度符合该右驱动控制命令的右轮参考速度。
[0039]优选地，该左马达的该感测数据包括该左马达的转速，该右马达的该感测数据包括该右马达的转速；
[0040]其中，该控制模块包括：
[0041]左磁场导向控制模块，被设定来调整用于该左马达的PWM信号来调整该左马达的输入电压及输入电流以调整该左马达的转速，并使该左马达的该感测数据符合该左驱动控制命令的左参考转速；及
[0042]右磁场导向控制模块，被设定来调整用于该右马达的PWM信号来调整该右马达的输入电压及输入电流以调整该右马达的转速，并使该右马达的该感测数据符合该右驱动控制命令的右参考转速。
[0043]优选地，该控制模块包括速度计算模块，该速度计算模块被设定来于该转向角度为右转时，设定该左驱动控制命令的左轮参考速度大于该右驱动控制命令的右轮参考速度，于该转向角度为左转时，设定该左轮参考速度小于该右轮参考速度，并于该转向角度为直行时，设定该左轮参考速度与该右轮参考速度之间的该速差小于5％。
[0044]优选地，该转向轮为该电动载具的前轮，该左驱动轮与该右驱动轮为该电动载具的对称设置的后轮；
[0045]其中，该左驱动模块包括左马达，该右驱动模块包括右马达，该左马达与该右马达为永磁同步马达；
[0046]其中，该电动载具为电动三轮车；
[0047]其中，该转向感测模块包括角度编码器。
[0048]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有速差控制的电动载具，其特征在于，包括：左驱动模块，用以提供动力至左驱动轮以控制所述左驱动轮的转动；右驱动模块，用以提供动力至右驱动轮以控制所述右驱动轮的转动；转向机构，于被转动时连动转向轮的朝向；第一齿轮，固定设置于所述转向机构，并与所述转向机构连动；转向感测模块，用以感测所述第一齿轮的角度坐标；及控制模块，电性连接所述左驱动模块、所述右驱动模块及所述转向感测模块，所述控制模块被设定来基于所述角度坐标决定转向角度，并依据所述转向角度及电动载具的参考速度生成对应速差的左驱动控制命令及右驱动控制命令，通过所述左驱动控制命令控制所述左驱动模块的速度，并通过所述右驱动控制命令控制所述右驱动模块的速度；其中，于所述转向角度为左转或右转时，所述速差被设定为大于零，来补偿所述左驱动轮与所述右驱动轮的路程差来稳定转向所述电动载具。2.如权利要求1所述的具有速差控制的电动载具，其特征在于，更包括第二齿轮，所述第二齿轮连接所述转向感测模块并与所述第一齿轮连动；其中，所述转向感测模块是基于所述第二齿轮的转动角度来获取所述第一齿轮的所述角度坐标。3.如权利要求1所述的具有速差控制的电动载具，其特征在于，更包括操作横杆，固定连接于所述转向机构的直杆，所述操作横杆用以接受用户操作来带动所述直杆与设置于所述直杆上的所述第一齿轮沿轴心顺时针或逆时针转动。4.如权利要求1所述的具有速差控制的电动载具，其特征在于，其中更包括：速度取得模块，电性连接所述控制模块，用以取得所述电动载具的当前速度；及速度控制机构，电性连接所述控制模块，用以基于速度变换操作触发速度变换信号；其中，所述控制模块被设定来基于所述速度变换信号与所述当前速度决定所述电动载具的所述参考速度。5.如权利要求1所述的具有速差控制的电动载具，其特征在于，其中所述左驱动控制命令是用以设定左轮参考速度，所述右驱动控制命令是用以设定右轮参考速度；其中，所述控制模块更包括速度计算模块，所述速度计算模块被设定来基于所述转向角度的正切值或余切值的其中一个、所述电动载具的所述参考速度、所述电动载具的长度及所述左驱动轮与所述右驱动轮之间的轴距计算所述左轮参考速度及所述右轮参考速度，以设定所述左驱动控制命令及所述右驱动控制命令。6.如权利要求5所述的具有速差控制的电动载具，其特征在于，其中所述速度计算模块被设定来基于所述转向角度的正切值或余切值的其中一个、所述电动载具的所述参考速度、所述电动载具的长度及所述轴距计算半速差，将所述电动载具的所述参考速度增加所述半速差来做为所述左轮参考速度与所述右轮参考速度中的一个，并设定对应的所述左驱动控制命令或所述右驱动控制命令，并将所述电动载具的所述参考速度减少所述半速差来做为所述左轮参考速度与所述右轮参考速度中的另一个，并设定对应的所述左驱动控制命令或所述右驱动控制命令。7.如权利要求1所述的具有速差控制的电动载具，其特征在于，其中所述左驱动模块包括：
左马达，通过左传动机构传送动力至所述左驱动轮；左变频模块，连接所述左马达，用以基于左PWM信号调整所述左马达的输入电压与输入电流，以调整所述左马达的转矩；及左驱动电路，用以输出对应左参考转速的所述左PWM信号；其中，所述右驱动模块包括：右马达，通过右传动机构传送动力至所述右驱动轮；右变频模块，连接所述右马达，用以基于右PWM信号调整所述右马达的输入电压与输入电流，以调整所述右马达的转矩；及右驱动模块，用以输出对应右参考转速的所述右PWM信号。8.如权利要求1所述的具有速差控制的电动载具，其特征在于，其中所述左驱动模块包括用以感测左马达的感测数据的左马达传感器，所述右驱动模块包括用以感测右马达的感测数据的右马达传感器；其中，所述控制模块电性连接所述左马达传感器与所述右马达传感器，所述控制模块包括：左驱动控制模块，被设定来基于所述左马达的所述感测数据计算所述左驱动轮的当前速度；及右驱动控制模块，被设定来基于所述右马达的所述感测数据计算所述右驱动轮的当前速度。9.如权利要求8所述的具有速差控制的电动载具，其特征在于，其中所述控制模块包括：左速度控制模块，被设定来持续调整所述左驱动模块的速度，以使所述左驱动轮的当前速度符合所述左驱动控制命令的左轮参考速度；及右速度控制模块，被设定来持续调整所述右驱动模块的速度，以使所述右驱动轮的当前速度符合所述右驱动控制命令的右轮参考速度。10.如权利要求8所述的具有速差控制的电动载具，其特征在于，其中所述左马达的所述感测数据包括所述左马达的转速，所述右马达的所述感测数据包括所述右马达的转速；其中，所述控制模块包括：左磁场导向控制模块，被设定来调整用于所述左马达的PWM信号来调整所述左马达的输入电压及输入电流以调整所述左马达的转速，并使所述左马达的所述感...

【专利技术属性】
技术研发人员：陳俊豪，李慶隆，許逸香，簡連達，林光輝，
申请(专利权)人：泓创绿能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：