CN115195491A

CN115195491A - 用于车辆的车轮的速度控制的系统和方法

Info

Publication number: CN115195491A
Application number: CN202111586357.9A
Authority: CN
Inventors: 王康; 王铂如; 叶佳洲; B·哈里斯
Original assignee: Rivian Automotive LLC
Current assignee: Rivian Automotive LLC
Priority date: 2021-04-06
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-10-18
Also published as: EP4071022A1; US20220314816A1; US11932117B2

Abstract

本文提供了系统和方法，该系统和方法用于控制车辆的每个车轮上的速度，可能以速度控制模式操作车辆。响应于接收到进入速度控制模式的输入以及接收到加速器踏板输入，该系统基于该加速器踏板输入来确定目标车轮速度，监测多个车轮中的每个车轮的车轮速度，并且针对每个所监测的车轮基于所监测的车轮速度和该目标车轮速度来确定差值。基于该相应差值来向该多个车轮中的每个车轮提供转矩，以实现该目标车轮速度。

Description

用于车辆的车轮的速度控制的系统和方法

引言

车辆通常通过允许驾驶员转动车辆的前车轮来执行转动。然而，此类转动的半径受到车轮可转动的程度的限制，这导致难以在较窄的道路或路径上执行转动。另外，在车辆中，油门踏板通常调整发动机的输出功率，该输出功率可以基于表面条件(例如，由于车轮滑移)产生可变车轮速度，这可能使得难以执行转动以及难以在地形上驾驶。因此，需要更好地控制车辆以用于转动以及用于在除各种其它类型的表面之外的不平坦、可变和不同摩擦力表面上驾驶。

发明内容

有利的是，向车辆提供速度控制系统以基于加速器踏板输入来控制每个车轮的速度。在一些实施方案中，速度控制系统是在所有车轮处于同一车轮速度的情况下操作的系统。在一些实施方案中，该速度控制系统将加速器踏板输入与目标车轮速度相关联。例如，单个加速器踏板输入可以向每个车轮提供适当的转矩以实现目标车轮速度。提供到每个车轮的转矩可以基于不平坦、可变和不同摩擦力表面(诸如例如，在不平坦的表面或结冰道路上驾驶)而变化，以实现目标车轮速度。

在一种方法中，系统基于加速器踏板输入来确定目标车轮速度并且监测车辆上每个车轮(例如，至少两个车轮)的车轮速度。在一些实施方案中，转矩可以与加速器踏板输入(例如，用户已经按压加速器踏板的程度、加速器踏板被按压到底板的程度以及本文设想的其它可能性)以及目标车轮速度和所监测的车轮速度之间的差值成比例地提供。在一些实施方案中，可以基于查找表来提供转矩以实现目标车轮速度。因此，该速度控制系统能够通过维持目标车轮速度更好地控制车辆的位于不平坦、可变和不同摩擦力表面上的每个车轮。

此外，在这种方法中，该系统确定目标车轮速度和所监测的车轮速度之间是否存在差值。例如，当前车轮位于较低摩擦力表面(例如，松散的泥土、砾石道路、湿路面、雪地道路以及其它地形)上时，可能超过目标车轮速度，然而，当后车轮位于较高摩擦力表面(例如，干燥路面、道路表面以及其它驱动表面)上时，可能未达到目标车轮速度。在一些实施方案中，该系统响应于确定所监测的车轮速度和目标车轮速度的差值，调整用于多个车轮中的每个车轮的转矩，使得所监测的车轮速度更接近目标车轮速度。

在一些实施方案中，该速度控制系统确定车辆的车轮中的一个车轮的车轮速度超过目标车轮速度。在一些实施方案中，针对车轮中的一个车轮，响应于确定所监测的车轮速度超过目标车轮速度，该系统可以减小用于该车轮的电动马达的电力，以减小车轮速度并且更好地控制车辆的每个车轮。

此外，有利的是，向车辆中的车轮提供速度控制，以在不平坦、可变、不稳定和不同表面上更好地控制车轮速度。例如，车辆可以定位在不平坦(例如，倾斜、下斜、向一侧倾斜)的表面上并且可以位于具有变化的摩擦力的表面(例如，具有雨水、雪、冰、泥土、路面、砾石、湿表面的表面)上。根据本公开，提供了通过采用速度控制模式改进车辆的控制的系统和方法。速度控制模式是其中控制和调整每个车轮的速度以匹配目标车轮速度的模式。在一些实施方案中，方法和系统可以利用车辆的改进特征(例如，前后驱动轴的独立控制、车轮中的每个车轮的独立控制、制动器中的每个制动器的独立控制等)以在每个车轮处执行速度控制。因此，该方法和系统可为车辆提供以下能力：平稳且受控地围绕车辆底盘下方的点执行转动(沿任一方向)，同时在每个车轮处使用速度控制以在具有变化的表面摩擦力的不平坦或不稳定的表面上进行受控驾驶，使得车辆能够在具有最小或零转动半径的圆中枢转。零半径转动是使车辆围绕车辆下方的点枢转的转动。

在一些具体实施中，下文所述的技术可由车辆的处理电路执行。处理电路可以被实施为车辆的一部分、集成在车辆的电子电路内以及其它可能性。在一些实施方案中，处理电路可包括车载的车辆计算机，该车载的车辆计算机可控制车辆的多个特征或能力。在一些实施方案中，处理电路可与车辆的用户输入、信息娱乐系统、车辆的传感器以及暂态或非暂态存储器(例如，存储用于操作车辆的机构的存储器)通信地连接。

在一些实施方案中，车辆包括用于车轮中的每个车轮的独立马达。在一些实施方案中，相应马达可以包括电动马达。例如，车辆可以具有四个独立马达，一个马达用于控制车轮中的每个车轮。在一些实施方案中，处理电路可通过监测来自联接到相应电动马达的马达轴的传感器的信号来监测车辆的多个车轮中的每个车轮的车轮速度。在一些实施方案中，每个传感器可以指示联接到车辆的多个车轮中的每个车轮的相应马达轴的旋转量。在一些实施方案中，处理电路可以响应于监测到车轮速度而基于相应信号来计算每个车轮速度。在一些实施方案中，处理电路可以基于联接到车轮的传感器来计算车轮速度。

在一些实施方案中，处理电路还可确定车辆的多个车轮中的一个车轮的车轮速度超过目标车轮速度。基于确定车辆的多个车轮中的一个车轮的车轮速度超过目标车轮速度，处理电路可以在车轮自旋时沿相反方向提供转矩以减小车轮速度。例如，当车辆在山上穿越并且车轮上的轮胎中的一个轮胎突然失去对地面的抓地力并沿向前方向的向外自旋时，处理电路可以减小施加到相应马达的转矩以减小车轮速度。在一些实施方案中，处理电路可以沿相反方向(即，在此示例中，沿向后方向)提供转矩以快速减慢车轮的自旋。

在一些实施方案中，处理电路可以小于100微秒的反应速度为多个车轮中的每个车轮提供变化水平的转矩。在一些实施方案中，处理电路可以小于20微秒的反应速度为多个车轮中的每个车轮提供变化水平的转矩。例如，反应速度包括信号从旋转变压器行进到处理电路的时间、处理电路处理信号的时间和调整马达的控制(例如，转矩)的时间。具体地，当马达正在向车轮提供转矩时，旋转变压器(即，传感器)监测马达的信号以确定每个车轮的车轮速度，并且将该信息发射到处理电路。

在一些实施方案中，加速器踏板输入的0-100％的范围对应于0mph(每小时英里)至最大车轮速度。在一些实施方案中，速度控制模式下的最大车轮速度小于30mph。在另一个实施方案中，基于车辆所位于的表面摩擦力来调整速度控制模式下的最大车轮速度。例如，如果车辆位于不平坦的表面上，则可以基于车辆正在行进的哪个方向来调整最大车轮速度。如果车辆正在向山下行进，则最大车轮速度可能较低以避免车辆失控。另一方面，如果车辆正在向山上行进，则最大车轮速度可能较高以克服重力。

在一些实施方案中，处理电路可以通过向车辆的第一侧上的车轮提供开环向前转矩并且通过向车辆的第二侧上的车轮提供开环向后转矩来向多个车轮中的每个车轮提供转矩以实现目标车轮速度。例如，处理电路可以同时向车辆的第一侧上的车轮提供向前转矩，并且向车辆的第二侧上的车轮提供向后转矩(例如，以执行车辆偏航)。在一些实施方案中，第二侧与第一侧相反。例如，为了执行平稳车辆偏航，车辆向车辆的一侧上的车轮提供向前转矩，并且向车辆的另一侧上的车轮提供向后转矩。在一些实施方案中，处理电路可向车辆的两侧提供开环向前转矩。

在一些实施方案中，当采用车轮速度控制时，处理电路还可进入车辆偏航模式，也可能利用各种其它类型的模式。在一些实施方案中，当以车辆偏航模式操作时，处理电路可以向车辆的多个车轮提供开环转矩。此外，在一些实施方案中，处理电路可以识别车辆的多个车轮的滑移，并且作为响应，可以向车辆的多个车轮提供闭环转矩。

在一些实施方案中，响应于车辆的多个车轮中的一个或多个车轮自旋而自动地进入速度控制模式。例如，当车辆在一大块岩石或巨石上行进并且车轮中的一个车轮变得在空中时，处理电路可以在无任何用户输入的情况下自动进入速度控制模式。

在一些实施方案中，多个车轮可以包括四个车轮。在一些实施方案中，车辆可以包括四个电动马达，每个电动马达被配置为向每个车轮(例如四个车轮中的相应一个车轮)提供独立且变化的转矩水平。

在一些实施方案中，处理电路可在执行多个标准检查(例如，车轮对准、驾驶模式、车辆速度、周边检查、地理围栏、车辆健康等)之后进入速度控制模式。例如，处理电路可以确定车辆是静止的(或几乎静止的)，其中所有车轮相对于车辆的竖直轴线(例如，穿过车辆的重心并且垂直于一个或多个地面表面的竖直轴线)是直的。在一些实施方案中，速度控制模式可仅在车辆的所有车轮均是直的(例如，被对准成平行于车辆的长度)时被激活。在一些实施方案中，当车辆的前车轮低于转动阈值(例如，与对准成平行于车辆的长度相差小于10度)时，可以激活速度控制模式。在一些实施方案中，速度控制模式可以在无一个或多个用户输入的情况下由车辆自动激活。在另一个实施方案中，速度控制模式可以使用按钮、转动杆、换挡拨片或经由使用语音控制的语音命令或任何其它方法或它们的组合来激活。在一些实施方案中，当满足标准检查时，处理电路可启动速度控制模式。在一些实施方案中，可以经由车辆显示器上的图形用户界面接收用于进入速度控制模式的输入。在一些实施方案中，可以经由按钮接收输入。在一些实施方案中，可以基于车轮处的变化的表面摩擦力来激活速度控制模式。例如，车辆的前车轮可以定位在低摩擦力表面上，并且后车轮可以定位在高摩擦力表面上。可以基于施加到每个车轮以供车轮破坏车轮和地面之间的牵引力的转矩量来确定表面摩擦力。在一些实施方案中，可在车辆移动时激活速度控制模式。

在一些实施方案中，处理电路可被配置为脱离速度控制模式。例如，处理电路可确定可能存在障碍物或不满足任何其它标准。在一些实施方案中，当进行确定时，处理电路可自动脱离速度控制模式。在一些实施方案中，处理电路可响应于接收到用户输入(例如，键被按压，或者方向盘被转动到超过阈值的位置或者车辆速度超过速度阈值)而脱离速度控制模式。

在一些实施方案中，处理电路可将第一侧前车轮的旋转、第二侧后车轮的旋转、第一侧后车轮的旋转和第二侧前车轮的旋转与目标自旋速率(例如，4转/秒的自旋速率或任何其它自旋速率)进行比较。目标自旋速率可以与目标车轮速度相关，并且反之亦然。例如，处理电路可以基于与目标自旋速率相应比较来控制四个车轮中的每个车轮的旋转。在一些实施方案中，处理电路可以在车轮自旋时提供沿相反方向的转矩。在一些实施方案中，处理电路可将制动器施加到第一侧车轮和第二侧车轮中的一者或多者。在一些实施方案中，处理电路可减小用于第一侧车轮中的一者或多者的向前转矩或用于第二侧车轮的向后转矩。在一些实施方案中，提供到所有车轮的转矩是沿相同方向的。

根据另一个实施方案，提供了被配置用于执行车轮速度控制的车辆。在一些实施方案中，车辆可包括多个车轮。在一些实施方案中，多个车轮可以包括四个车轮。在一些实施方案中，四个车轮可包括两个前车轮和两个后车轮，并且前车轮和后车轮中的每个车轮可被配置有马达以向每个相应车轮提供转矩。在一些实施方案中，被配置为提供转矩的马达可以是电动马达。

在一些实施方案中，每个车轮可被配置有马达，包括被配置为向外前车轮传递转矩的第一马达、被配置为向内前车轮传递转矩的第二马达、被配置为向外后车轮传递转矩的第三马达以及被配置为向内后车轮传递转矩的第四马达。

在一些实施方案中，提供了上面编码有用于执行车辆的车轮的速度控制的指令的非暂态计算机可读介质。在一些实施方案中，编码指令可由具有前车轮和后车轮的车辆的处理电路执行。

附图说明

参考以下附图详细描述了根据一个或多个各种实施方案的本公开。附图仅出于举例说明的目的而提供，并且仅示出典型的或示例性实施方案。提供这些附图以有利于理解本文所公开的概念，并且这些附图不应被认为是对这些概念的广度、范围或适用性的限制。应当指出的是，为了清楚起见和便于说明，这些附图未必按比例绘制。

图1示出了根据本公开的一些实施方案的例示性车辆的俯视剖视图；

图2示出了根据本公开的一些实施方案的位于具有变化的表面摩擦力的倾斜面上的例示性车辆的侧视图；

图3示出了根据本公开的一些实施方案的具有变化的表面摩擦力的例示性车辆的侧视图；

图4是根据本公开的一些实施方案的双电动马达轴的详细视图；

图5描绘了根据本公开的一些实施方案的实施车辆的车轮的速度控制的例示性过程的流程图；

图6示出了根据本公开的一些实施方案的针对速度控制模式的加速器踏板输入和目标车轮速度的示例的曲线图；并且

图7描绘了根据本公开的一些实施方案的包括处理电路、输入变量、传感器和输出变量的例示性系统的系统图。

具体实施方式

本公开涉及以速度控制模式操作车辆。在速度控制模式下，车辆的车轮在目标车轮速度下操作，以在使用两个或更多个马达时在不平坦和不同摩擦力表面上更好地控制车辆。在一些实施方案中，车辆包括正常转动模式以及车辆偏航模式，在该正常转动模式下，车辆通过改变前车轮相对于竖直轴线(例如，每一者相对于图1的相应竖直线170)的角度来转向，在该车辆偏航模式下，电动车辆围绕车辆底盘下方的点旋转，使得车辆能够在具有零或最小转动半径的圆中枢转。这些模式中的每个模式可以受益于对每个车轮进行另外的控制以改进操作。在一些实施方案中，该车辆被配置为同时操作该车辆中的一种或多种模式。车辆偏航模式允许车辆围绕车辆底盘下方的点枢转。然而，应当指出的是，一个或多个车辆可以在没有本文所述的一个或多个操作模式的情况下在底盘下枢转。在一些情况下，车辆可以在未选择或进入任何模式的情况下执行一个或多个枢转。然而，为了说明和描述示例而不限制本公开，被描述为围绕点枢转、以减小的或最小转动半径转动、在向一个或多个车轮启动向前转矩的同时向一个或多个其它车轮启动向后转矩以及其它示例的车辆能力可以在正常驾驶模式、车辆偏航模式、速度控制模式下执行，同时以闭环模式、开环模式和/或这些模式的组合以及其它车辆模式操作。然而，这些车辆可以同时、顺序和/或以它们的任何组合在多种模式下执行这些操作。

在一些实施方案中，本公开采用接收输入变量702-706并且发射输出变量726-732的控制系统701，参考图7。控制系统701包括通信接口707、处理电路722、传感器712-720以及马达和制动器控制器724。例示性处理电路722包括处理器708和存储器710。在例示性示例中，控制系统701可以用于对车辆的车轮进行速度控制(例如，以在使用两个或更多个马达时在不平坦、可变和不同摩擦力表面上进行更好的控制)。系统及其部件将在下文更详细地描述。

在一些实施方案中，参考图1，可独立地控制车辆100的每个车轮102、104、106、108的转矩。在一些实施方案中，车辆的每个车轮的转矩可与加速器踏板输入(例如，用户已经按压加速器踏板113的程度、加速器踏板被按压到其最大程度、加速器踏板被按压到底板以及本文设想的其它可能性)以及每个车轮102、104、106、108处的表面摩擦力成比例地提供。在一些实施方案中，当满足某些条件时(例如，当车辆的速度足够低和/或当前车轮平行于车辆的方向对准时)，车辆100可被配置为以速度控制模式操作。在一些实施方案中，车辆100被配置为经由图形用户界面从用户接收输入，以进入速度控制模式。在一些实施方案中，车辆被配置为接收另外的输入，例如，道路的类型(例如，路面、砂、冰、湿、砾石)和在以速度控制模式操作时的最大车轮速度。例如，每个车轮的最大车轮速度可以设定为30mph、20mph、10mph或针对车辆所位于的表面的类型的查找表中列出的任何值。在一些实施方案中，在以速度控制模式操作时，该系统接收加速器踏板输入。在一些实施方案中，车辆的处理电路722基于加速器踏板输入来确定车辆的车轮的目标车轮速度。例如，每个车轮的目标车轮速度可以是30mph、20mph或10mph。在一些实施方案中，处理电路可监测每个车轮的车轮速度。在一些实施方案中，处理电路可基于所监测的车轮速度和目标车轮速度来确定差值。在一些实施方案中，处理电路可以基于相应差值来向多个车轮中的每个车轮提供转矩以修改所监测的车轮速度。

如本文所提及的，术语“速度控制模式”是指任何种类的模式，即在没有用户输入的情况下自动触发/进入的模式，或用于操作车辆以使得提供给车轮中的每个车轮的转矩实现根据加速器踏板输入确定的目标车轮速度的技术。在一些实施方案中，目标车轮速度可以与加速器踏板输入成比例。例如，当最大车轮速度为30mph时，50％百分比的加速器踏板输入对应于15mph的目标车轮速度。在一些实施方案中，可以调整速度控制模式下的最大车轮速度。基于按压50％百分比的加速器踏板，每个车轮接收转矩以实现15mph的目标车轮速度。例如，位于湿滑地面(例如，湿表面、结冰表面)上的车轮在施加了非常小的转矩的情况下可以达到15mph。另一方面，位于较高摩擦力地面(例如，砾石表面、路面)上的车轮可能需要更高的转矩来实现15mph。在另一个实施方案中，目标车轮速度可以基于不同用户输入。例如，用户可以利用按钮、转动杆、换挡拨片或经由使用语音控制的语音命令或任何其它方法或它们的组合来输入目标车轮速度。

如本文所提及的，术语“车辆偏航模式”是指任何种类的模式，即在没有用户输入的情况下自动触发的模式，或用于操作车辆以使得车辆的外车轮和内车轮被提供有沿相反方向的转矩的技术。术语“外”是指车辆一侧上被提供有向前转矩的车轮，并且术语“内”是指车辆的车轮被提供有向后转矩的一侧上的车轮。因此，车辆的哪些车轮被认为是外车轮和内车轮将取决于偏航方向。在一些实施方案中，车辆偏航模式包括每个车轮的独立转矩控制，该转矩控制与每个车轮处的车轮速度相关。例如，车辆的外车轮以向前转矩操作，并且车辆的内车轮以向后转矩操作。在一些实施方案中，当车辆在摩擦力变化的表面之间移动时，处理电路722基于所监测的车轮速度和目标车轮速度来调整用于每个车轮的转矩。在一些实施方案中，车辆偏航模式包括独立地控制每个车轮以引起车辆的偏航。例如，车辆的外前车轮以第一向前转矩操作，外后车轮以第二向前转矩操作，车辆的内前车轮以第一向后转矩操作，并且内后车轮以第二向后转矩操作。在一些实施方案中，内车轮称为第一侧，并且外车轮称为第二侧。

图1示出了根据本公开的一些实施方案的例示性车辆100的顶部朝下式剖视图。在一些实施方案中，车辆100可以是双门轿车、四门轿车、卡车、运动型多功能车、厢式送货车、公共汽车或任何其它类型的车辆。

在一些实施方案中，车辆100可包括左前车轮102、右前车轮104、左后车轮106和右后车轮108。在一些实施方案中，车辆100可包括马达112。马达112可连接到左前车轮102(例如，经由皮带、链条、齿轮或任何其它连接设备)。车辆100还可包括分别类似地连接到车轮104、106、108的马达114、116、118。在一些实施方案中，马达112、114、116和118可被配置为向其相应车轮102、104、106和108提供向前转矩或向后转矩。在一些实施方案中，车辆100可以包括加速器踏板113，该加速器踏板被配置为向车辆动态控制器111提供加速器踏板输入，该车辆动态控制器被配置为将加速器踏板输入转换为目标车轮速度。在一些实施方案中，车辆100可以包括旋转变压器142，该旋转变压器附接在马达112处并且被配置为监测信号并且将该信号从旋转变压器142发送到车辆动态控制器111。此外，车辆动态控制器111与每个旋转变压器142、144、146、148通信，该每个旋转变压器经由相应通信线路(132,134,136,138)联接在每个马达(112,114,116,118)处。

在一些实施方案中，马达112、114、116和118可以是能够产生动力的任何种类的马达(例如，油门马达、油电混合马达、电动马达、电池驱动的电动马达、氢燃料电池马达)。在一些实施方案中，马达112、114、116和118可以是被配置用于通过将包装在一起的多个电池单元用于形成一个或多个电池模块或组件以存储能量并且根据请求释放能量来进行车辆驱动、推进。在一些实施方案中，马达112、114、116和118可以是连接到主单个马达(未示出)并且被配置为分别独立地将动力从单个马达传递到车轮102、104、106和108的设备。例如，马达112、114、116和118可以分别独立地将动力传递到车轮102、104、106和108，使得车轮104和108沿一个方向(例如，向前方向)自旋并且车轮102和106沿相反方向(例如，向后方向)自旋，从而使得车辆100能够形成零度转动半径(即，经由车辆偏航模式的车辆偏航)。在一些实施方案中，车辆偏航模式包括独立地控制每个车轮以引起车辆的偏航。例如，在车辆偏航模式下，马达112和116可以被配置为分别向它们的车轮102和106提供向前转矩，并且马达114和118可以被配置为向它们的车轮104和108提供向后转矩。在一些实施方案中，车轮104和108可以沿一个方向/顺时针(例如，向前方向)以500rpm自旋，并且车轮102和106沿相反方向/逆时针方向(例如，向后方向)自旋，从而使得车辆100能够执行平稳转动。

在一些实施方案中，车辆100可包括处理电路722。在一些实施方案中，处理电路可包括能够控制车辆的多个特征或能力的车载的车辆计算机。在一些实施方案中，处理电路可与车辆100的用户输入(例如，图形用户界面)、车辆的传感器以及暂态或非暂态存储器(例如，存储用于操作车辆的指令的存储器)通信地连接。

在一些实施方案中，车辆100可包括多个传感器。例如，多个传感器中的一些传感器可包括用于确定车辆100的速度、车辆100的前车轮102、104转动的程度的传感器、用于确定车辆在车辆偏航模式下的旋转的车辆旋转传感器、用于确定车辆100的车轮102、104、106和108中的每个车轮的车轮速度的车轮旋转传感器(例如，旋转变压器142、144、146、148)以及加速器传感器。

在一些实施方案中，车辆100的处理电路可以能够在有或没有用户输入的情况下直接控制车辆100的特征。在一个示例中，处理电路可以能够致动马达112以向左前车轮102提供指定量的向后或向前转矩，以实现目标车轮速度。类似地，处理电路可以能够致动马达114、116、118中的任一者以分别向车轮104、106、108提供指定量的向后或向前转矩，以实现目标车轮速度。

在一些实施方案中，左前车轮102和右前车轮104可经由驱动轴(未示出)连接。如图1所示，所示出的车辆被定位成车轮中的每个车轮位于具有不同表面摩擦力的不同地面上。例如，地面120位于左前车轮102的下方，地面122位于右前车轮104的下方，地面124位于左后车轮106的下方，并且地面126位于右后车轮108的下方。如图所示，地面120、122、124和126可以是变化的和/或不同的地面表面包括但不限于具有或不具有砾石、岩石、巨石、雨水和雪的道路表面以及本文设想的其它可能性。图1描绘了执行车辆偏航的车辆100，其中左车轮102和106接收向后转矩并且右车轮104和108接收向前转矩。然而，本领域技术人员将认识到，类似的技术可用于执行任何转动或运动，包括所有车轮接收沿相同方向的转矩。

在一些实施方案中，当进行左偏航时，车辆100可以基于地面上的摩擦力来向左车轮(例如，左前车轮102和左后车轮106)提供向后转矩(T_R1和T_R2)以实现目标车轮速度。在一些实施方案中，车辆可以基于地面上的摩擦力来向右车轮(例如，右前车轮104和右后车轮108)提供向前转矩(T_F1和T_F2)以实现目标车轮速度(例如，目标车轮速度与加速器踏板输入成比例)。例如，车辆100可以向右前车轮104提供向前转矩T_F1并且还可以向右后车轮108提供向前转矩T_F2。在一些实施方案中，车辆100可以基于地面上的摩擦力来向左车轮(例如，左前车轮102和左后车轮106)提供向后转矩(T_R1和T_R2)以实现目标车轮速度(即，目标车轮速度与加速器踏板输入成比例)。例如，车辆100可以向左前车轮102提供向后转矩T_R1并且还可以向左后车轮106提供向后转矩T_R2。向前转矩T_F1和T_F2、向后转矩T_R1和T_R2中的每一者是独立的转矩并且是相应车轮速度的函数。例如，右前车轮104位于高摩擦力地面122(例如，路面、砾石)上，并且因此需要比位于低摩擦力地面126(例如，结冰道路、砂、湿道路)上的右后车轮108的转矩T_F2更高的转矩T_F1。

在一些实施方案中，在相对一致的地面表面上，施加到每个车轮102、104、106和108以实现目标车轮速度的转矩应当为基本上类似、大致相同、基本上相同以及本文设想的其它可能性。在另一个实施方案中，在相对一致的地面表面上，车辆100可以考虑车辆100中的有效载荷以向车轮102、104、106和108提供转矩。例如，如果车辆100在车辆100的后部中承载沉重材料，则施加到每个车轮102、104、106和108以实现目标车轮速度的转矩将基于有效载荷来变化。在一些实施方案中，车辆100悬架上的传感器712-721可以向车辆动态控制发射关于每个车轮处的重量的信号。基于每个车轮102、104、106和108处的重量，处理电路722可以调整用于每个车轮102、104、106和108的转矩以实现目标车轮速度。具体地，用于后车轮106和108的转矩可更高以克服额外的有效载荷。

在一些实施方案中，速度控制模式可用于能够分布转矩(该转矩可以包括制动)并且监测每个车轮102、104、106和108的车轮速度的任何车辆100中。例如，车辆100可以向右车轮104和108以及左车轮102和106提供转矩的独立分布。根据另一个示例，车辆100可以向左车轮102和106以及右车轮104和108提供转矩和制动的独立分布。根据另一个示例，车辆100可以向左前车轮102、左后车轮106、右前车轮104和右后车轮108提供转矩和制动的独立分布。前述内容使得驾驶员能够准确控制旋转中心(例如，零半径转动)，同时还平稳地执行旋转。

前述图1只是举例说明本公开的原理，并且在不脱离本公开的范围的情况下，本领域的技术人员可做出各种修改。上述实施方案是出于举例说明而非限制的目的而呈现的。例如，可根据本公开在车辆100中使用马达112、114、116和118和动力传动系的任何组合。在一些示例中，图1的后马达116和118可与单个前马达112组合使用。根据这种配置，车辆100包括三个马达(一个前马达和两个后马达)。在另一个示例中，单个后马达116可与图1的两个前马达112和114组合使用。根据这种配置，车辆100包括三个马达(两个前马达和一个后马达)。

在一些实施方案中，用于控制车辆100的方法可以包括确定车辆100的一个或多个车轮中的每个车轮的目标车轮速度。在一些实施方案中，车辆100具有两个车轮或三个车轮或四个车轮。基于车辆100所具有的车轮的数量，该方法基于加速器踏板输入来确定每个车轮的车轮速度目标。例如，处理电路722检测分别由一个或多个独立马达112、114、116、118控制的一个或多个车轮102、104、106、108中的每个车轮的实际车轮速度。在一些实施方案中，处理电路可以至少基于车轮中的每个车轮的实际车轮速度和目标车轮速度来确定一个或多个车轮中的每个车轮的一个或多个目标转矩。对于这种示例，目标车轮速度中的每个目标车轮速度均配置有目标转矩。可以通过一个或多个独立马达112、114、116、118调整目标转矩以实现一个或多个目标转矩。

图2示出了根据本公开的一些实施方案的位于具有变化的表面摩擦力的不平坦的表面203(例如，倾斜面、下斜面、坡面或它们的组合)上的例示性车辆200的侧视图。在一些实施方案中，车辆200可以是双门轿车、四门轿车、卡车、运动型多功能车、厢式送货车、全尺寸货车、小型货车、公共汽车或任何其它类型的车辆。

在一些实施方案中，处理电路722还可基于倾斜传感器来监测车辆倾斜。例如，车辆可处于倾斜位置、坡面位置或它们的组合。在一些实施方案中，倾斜位置包括车辆的前车轮处于比后车轮更高的位置，或者车辆的后车轮处于比前车轮更高的位置。例如，车辆在山上，其中车辆的前部高于车辆的后部。另选地，车辆可处于倾斜，其中车辆的后部高于车辆的前部。在一些实施方案中，坡面位置包括车辆的外车轮(例如，第一侧)处于比内车轮(例如，第二侧)更高的位置，或者车辆的内车轮(例如，第二侧)处于比外车轮(例如，第一侧)更高的位置。例如，车辆在山侧面，其中车辆的内侧高于车辆的外侧。另选地，其中车辆的外侧高于车辆的内侧。在一些实施方案中，处理电路可将车辆的倾斜与车辆倾斜阈值(例如，10％倾斜度、8％倾斜度等)进行比较。响应于确定车辆倾斜低于车辆倾斜阈值，处理电路可启动车辆偏航模式或速度控制模式。

在一些实施方案中，车辆200可包括左前车轮208、右前车轮(未示出)、左后车轮206和右后车轮(未示出)。在一些实施方案中，车辆可以位于不平坦的表面203上。在一些实施方案中，车辆可以位于不平坦的表面203上，该表面在地面上具有不同摩擦力表面(202和204)。在一些实施方案中，不同摩擦力表面可以包括较低摩擦力表面202和较高摩擦力表面204。在一些实施方案中，基于不同摩擦力表面(202和204)和车辆所定位在的不平坦的表面203，车辆可以向车轮(206和208)中的每个车轮以及右后车轮(未示出)和右前车轮(未示出)提供单独的转矩，以供车轮实现目标车轮速度。例如，当车辆定位在不平坦的表面203(例如，倾斜面)上时，考虑到倾斜面，施加到左前车轮208和右前车轮(未示出)中的每个车轮的转矩212低于施加到左后车轮206和右后车轮(未示出)的转矩210。具体地，因为车辆的前部由于不平坦的表面203(例如，倾斜面)而升高，所以车辆的重量重新分布在车轮206和208之上，其中由于倾斜面，更多重量放置在左后车轮206和右后车轮(未示出)上。在一些实施方案中，由于不平坦的表面203(例如，倾斜面)，施加到后车轮206和右后车轮(未示出)中的每个车轮的转矩大于施加到前车轮208和右前车轮(未示出)的转矩。为了进行示意性的说明，箭头210和212的大小指示所施加的转矩的量(即，较大的箭头指示较高的转矩，并且较小的箭头指示较低的转矩)。

图3示出了根据本公开的一些实施方案的具有变化的表面摩擦力的例示性车辆300的侧视图。在一些实施方案中，车辆300可以是双门轿车、四门轿车、卡车、运动型多功能车、厢式送货车、公共汽车或任何其它类型的车辆，诸如上文针对图1所描述的车辆100和上文针对图2所描述的车辆200。

在一些实施方案中，车辆300可包括左前车轮308、右前车轮(未示出)、左后车轮306和右后车轮(未示出)。在一些实施方案中，车辆300位于平坦的表面303(例如，平坦或大致平坦、基本上平坦)上，该表面在地面上具有不同摩擦力表面。在一些实施方案中，不同摩擦力表面包括较低摩擦力表面302和较高摩擦力表面304。在一些实施方案中，基于地面上的不同摩擦力表面302和304，车辆300可向车轮中的每个车轮(即左前车轮308、右前车轮(未示出)、左后车轮306和右后车轮(未示出))提供转矩310和312，以供车轮实现目标车轮速度。在一些实施方案中，车辆300可以向车辆300上的每个车轮306和308提供独立转矩。例如，当车辆300定位在具有不同表面摩擦力302和304的平坦的表面303上时，施加到左前车轮308、右前车轮(未示出)、左后车轮306和右后车轮(未示出)中的每个车轮的转矩310和312与摩擦力表面成比例。具体地，当每个车轮306、308下方的摩擦力增大(例如，车轮从湿路面移动到干路面)时，车轮306、308维持目标车轮速度所需的转矩量可能增大。类似地，当每个车轮306、308下方的摩擦力减小(例如，车轮从湿路面移动到冰)时，车轮306、308维持目标车轮速度所需的转矩量可能减小。在一些实施方案中，当车轮308的车轮速度高于目标车轮速度时，车辆300可以向车轮308施加制动或者提供沿相反方向的转矩，或者可以减少用于车轮308的动力，以及存在本文设想的其它可能性。类似地，当车轮306的车轮速度高于目标车轮速度时，车辆300可以向车轮306施加制动或者提供沿相反方向的转矩，或者可以减少用于车轮的动力，以及存在本文设想的其它可能性。在一些实施方案中，由于不同摩擦力表面302和304，施加到左后车轮306的转矩可以小于施加到左前车轮308的转矩。为了进行示意性地说明，箭头310和312的大小指示所施加的转矩量(即，较大的箭头312指示较高的转矩，并且较小的箭头310指示较低的转矩)。

图4是根据本公开的一些实施方案的双电动马达轴400的详细视图。所示的双电动马达轴400可以定位在一个或多个车辆100、200和/或300的前部中并且向前车轮102和104提供转矩，可以定位在一个或多个车辆100、200和/或300的后部中并且向后车轮106和108提供转矩，或者双电动马达轴400可以定位在一个或多个车辆100、200和/或300的前部和后部两者中并且向前车轮102和104以及后车轮106和108提供转矩。双电动马达轴400包括两个电动马达402和404、齿轮箱401和403、轴405和407以及旋转变压器406和408。例如，在一种配置中，在双电动马达轴400定位在车辆100的前部中的情况下，电动马达402可以联接到齿轮箱401并且通过轴407驱动左前车轮102(图1)，其中旋转变压器408监测车轮速度。然而，这仅是示例，并且单个电动马达可以驱动多个车轮。

图5描绘了根据本公开的一些实施方案的实施车辆的车轮的速度控制的例示性过程的流程图。

在一些实施方案中，过程500可由系统700的处理电路722(图7)执行。应当指出的是，过程500或其任何步骤可在图7的系统上执行或由该系统提供。

过程500在502处开始，在该步骤处，处理电路可以接收输入以进入速度控制模式。例如，处理电路可在用户发出请求此种模式的命令(例如，通过按压适当的按钮、换挡拨片，经由图形用户界面上的输入或任何其它输入)之后进入速度控制模式。然而，重新参照图1至图4，一个或多个车辆100、200和/或300可以在无任何用户输入的情况下基于本文所述的传感器读数来自动地进入速度控制模式。处理电路可确定是否满足一个或多个速度控制模式初始化标准。例如，是否满足车辆100的前车轮102和104的转动量。在一些实施方案中，处理电路可使用连接到转向柱的传感器来确定车轮102和104的转动角度。在另一个示例中，避障传感器可以监测车辆100周围或车辆路径中的任何障碍物。在一些实施方案中，处理电路可以在基于车辆100中的传感器来确定车辆100位于不平坦的表面203(例如，攀爬岩石、倾斜面或下斜面)上之后进入速度控制模式。例如，当车辆200攀爬岩石并且车轮208中的一个车轮变得在空中时，速度控制模式能够控制车轮旋转的速度。

在一些实施方案中，处理电路可以(例如，基于压力传感器或计算的表面摩擦力来)确定多个车轮中的一个或多个车轮和一个或多个地面表面之间的间隙。例如，当车辆100穿越不平坦的表面203时，左前车轮208(图2)变得在空中，其中在左前车轮208和不平坦的地面203之间具有间隙。在一些实施方案中，响应于确定左前车轮208和不平坦的地面203之间的间隙，处理电路在无任何用户输入的情况下自动进入速度控制模式。

过程500在504处继续，在该步骤处，处理电路722可根据步骤502的结果前进。例如，如果满足该多个进入标准，则处理电路可前进至步骤504。在504处，处理电路可以从加速器踏板113接收加速器踏板输入。例如，用户可能已按压加速器踏板输入达50％。用户可以在“0”零(即，无加速器踏板输入)至100％(即，踏板到底板)的范围内按压加速器踏板输入。在一些实施方案中，加速器踏板输入可以被预编程并且自动提供对马达中的每个马达的预设踏板输入。

在一些实施方案中，步骤504在开环模式下开始斜升转矩(即，而不基于监测任何传感器数据来调整转矩)。例如，在开环模式下，不论加速器踏板输入如何，施加到每个车轮的转矩都会斜升。重新参照图1，例如，考虑被配置为分别向车轮102、104、106和108中的一个或多个车轮提供和/或生成转矩的一个或多个马达112、114、116和118。在此示例中，马达114和118可以分别向车轮104和108生成开环向前转矩。此外，马达112和116可以分别向车轮102和106生成开环向后转矩。在一些实施方案中，车辆包括左前车轮102和左后车轮106的左侧是车辆100的第一侧150，并且车辆100包括右前车轮104和右后车轮108的右侧是车辆100的第二侧160。在一些实施方案中，处理电路可以通过向车辆100的第一侧150上的车轮102和106提供开环向前转矩并且通过向车辆100的第二侧160上的车轮104和108提供开环向后转矩来向多个车轮中的每个车轮提供转矩，以实现目标车轮速度。例如，处理电路可以同时向车辆100的第一侧150上的车轮102和106提供向前转矩并且向车辆100的第二侧160上的车轮104和108提供向后转矩(例如，以执行车辆偏航)。在一些实施方案中，第二侧160与第一侧150相反。例如，为了执行平稳车辆偏航，车辆100向车辆100的第一侧150上的车轮102和106提供向前转矩，并且向车辆100的第二侧160上的车轮104和108提供向后转矩。

在一些实施方案中，处理电路722可以向多个车轮中的每个车轮提供开环转矩，以实现车轮滑移。例如，通过向车辆100的第二侧160上的车轮104和108提供开环向后转矩，向车辆100的第一侧150上的车轮102和106提供开环向前转矩。在车轮滑移时，处理电路可以进入闭环模式，在该闭环模式下处理电路监测车轮速度。转矩增大或减小，直到所监测的车轮速度对应于目标车轮速度。在一些实施方案中，步骤504在闭环模式下开始斜升转矩，在该闭环模式下提供到车轮的转矩量是基于加速器踏板被按压的量。例如，在闭环模式下，施加到每个车轮的转矩是基于监测车辆输出(例如车轮速度)的传感器，而无论加速器踏板输入如何。例如，考虑被配置为基于每个车轮处的所监测的车轮速度来分别向车轮102、104、106和108中的一个或多个车轮提供和/或生成转矩的一个或多个马达112、114、116和118。在此示例中，马达114和118可以分别向车轮104和108生成开环向前转矩。此外，马达112和116可以分别向车轮102和106生成闭环向后转矩。例如，转矩量可与按压加速器踏板的量成比例，或者可使用查找表来确定。在另一个示例中，转矩量可以是基于所监测的车轮速度和目标车轮速度之间的差值。

过程500在506处继续，在该步骤处，处理电路可根据步骤504的结果前进。例如，如果接收到加速器踏板输入，则处理电路可前进至步骤506。在506处，处理电路可以基于加速器踏板输入来确定目标车轮速度。例如，响应于接收到加速器踏板输入，处理电路基于用户按压加速器踏板的程度来确定目标车轮速度。在一个实施方案中，目标车轮速度与用户已经按压加速器踏板的程度成比例。例如，25％的加速器踏板输入与25％的最大目标速度成比例。可以调整车轮可以自旋的范围。在一些实施方案中，该范围设定为0mph-30mph的速度，其中最大目标速度为30mph。在此示例中，25％的加速器踏板输入与7.5mph成比例。在另一个示例中，50％的加速器踏板输入与15mph成比例。在另一个实施方案中，目标车轮速度是请求此类目标车轮速度的用户发出命令(例如，通过按压适当的按钮、换挡拨片，经由图形用户界面上的输入或任何其它输入)。在该实施方案的一个方面，可以利用适当的按钮、换挡拨片或经由图形用户界面上的输入来调整目标车轮速度。在此配置中，用户已经按压加速器踏板的量与车轮速度不相关。

在508处，处理电路可监测车辆的多个车轮中的每个车轮的车轮速度。在一些实施方案中，车轮速度由被配置为测量车辆马达(例如，在马达轴处)的旋转的一个或多个车辆传感器(例如，旋转变压器)确定。车辆的传感器监测马达的传感器信号以确定每个车轮的车轮速度，并且将该信息发射到控制电路。在另一个实施方案中，车轮速度由被配置为测量实际车轮速度的一个或多个车辆传感器(例如，联接到轴的传感器)确定。在一些实施方案中，控制电路可通信地连接到一个或多个传感器，该一个或多个传感器提供指示车辆的每个车轮的车轮速度的数据。例如，图7的传感器712可以提供指示车辆100的每个车轮102、104、106、108的车轮速度的数据。

在一些实施方案中，过程500在510处继续，在该步骤处，处理电路722可以针对每个车轮基于所监测的车轮速度和目标车轮速度来确定差值。在一些实施方案中，处理电路可以确定所监测的车轮速度小于目标车轮速度，所监测的车轮速度大致等于目标车轮速度，或所监测的车轮速度大于目标车轮速度。在一些实施方案中，过程500在512处继续，在该步骤处，处理电路执行决策树。具体地，基于所监测的车轮速度(M)和目标车轮速度(T)，处理电路确定是否存在差值并且基于相应差值来向每个车轮提供转矩。

在一些实施方案中，如果差值为零(“0”)(即，M＝T)或者如果差值在小数目(例如，±1mph)内，则过程500在516处通过以下继续：维持施加到每个车轮的转矩并且返回至步骤504，以从用户接收当前加速器踏板输入。例如，随着车辆的操作员调整踏板位置，加速器踏板输入可以随时间推移而变化。

在一些实施方案中，如果在512处所监测的车轮速度(M)小于车轮的目标车轮速度(T)(即，M<T)，则过程500在514处继续，以基于该差值来向车轮提供增大的转矩以实现目标车轮速度。在一些实施方案中，处理电路722可以致动马达112、114、116和118中的任何一个马达，以向对应的车轮102、104、106或108提供增大的转矩。

在一些实施方案中，如果在512处所监测的车轮速度(M)大于车轮的目标车轮速度(T)(即，M>T)，则过程500在518处继续，以基于该差值来向车轮提供减小或相反的转矩以实现目标车轮速度。在一些实施方案中，处理电路722可以致动马达112、114、116和118中的任何一个马达，以向车轮102、104、106和108中的任何一个车轮提供减小或相反的(即，与所监测的车轮速度的方向相反的)转矩。在一些实施方案中，处理电路施加机械制动以向超过(例如，大大超过)目标车轮速度的车轮提供相反的转矩。

在一些实施方案中，基于相应差值(不管差值大于还是小于目标车轮速度)来向多个车轮中的每个车轮施加用以实现目标车轮速度的转矩可由比例积分微分控制器(PID控制器)执行。在一些实施方案中，处理电路实施PID控制器，并且可以连续地计算所监测的车轮速度(M)和目标车轮速度(T)之间的相应差值，并且基于比例、积分和微分术语(分别表示为P、I和D)来施加转矩。例如，只要观察到所监测的车轮速度和目标车轮速度之间的小差值，则所施加的转矩的变化按比例较小。

在一些实施方案中，基于相应差值施加到多个车轮中的每个车轮的转矩可以是基于阈值。在一些实施方案中，处理电路722可以确定大于第一阈值(例如，目标车轮速度的±5mph)的所监测的车轮速度(M)和目标车轮速度(T)之间的差值，并且作为响应，可以根据差值向每个车轮提供第一转矩(例如，50％的转矩)，以实现目标速度。在一些实施方案中，处理电路可以确定大于第二阈值(例如，目标车轮速度的±10mph)的差值。作为响应，处理电路可以根据差值向每个车轮提供第二转矩(例如，最大转矩)，以实现目标速度。

应当理解，过程500仅是例示性的，并且可在本公开的范围内进行各种修改。例如，在一些实施方案中，可以省略步骤506、508和510，并且可以响应于加速器踏板被按压来执行步骤512。

图6示出了根据本公开的一些实施方案的针对速度控制模式的加速器踏板输入和目标车轮速度的示例的曲线图。在一些实施方案中，图6的曲线图数据可以由图5的步骤504使用，以根据加速器踏板输入确定目标车轮速度。在一些实施方案中，基于车辆所位于的地面来调整目标车轮速度的范围。如图6所示，加速器踏板输入与目标车轮速度成比例地相关。虽然可以调整目标车轮速度的范围，但是该示例示出了0mph-30mph的范围。目标车轮速度602示出了基于加速器踏板输入来允许的目标车轮速度(例如，以MPH为单位)，该目标车轮速度表示为沿着曲线图600的x轴的百分比。例如，当加速器踏板输入增加至50％时，目标车轮速度增加至15mph，并且处理电路可以调整用于每个车轮的转矩和/或施加制动以实现目标车轮速度602。下面重现的表1示出了曲线图上表示的数据。应当注意，表1和图6中的每一者是为了示例目的而提供的，并且不应被解释为限制本公开，因为可以实施目标车轮速度和加速器踏板输入之间的各种其它关系，诸如其它线性、非线性和/或指数关系以及本文设想的其它变型。

表1

图7描绘了根据本公开的若干实施方案的例示性系统700的系统图，该例示性系统包括控制系统701、输入变量702-706和输出变量726-732。如图所示，控制系统701包括通信接口707、处理电路722、传感器712-720以及马达和制动器控制器724。例示性处理电路722包括处理器708和存储器710。在例示性示例中，控制系统701可以用于车辆的车轮的速度控制(例如，用于在使用两个或更多个马达时在不平坦和不同摩擦力表面上进行更好的控制)。在一些实施方案中，系统700结合到图1的车辆100中以控制车轮102、104、106和108的速度。

处理电路722可包括在被配置为提供车辆的前车轮726和728以及后车轮730和732的控制的一个或多个模块上实施的硬件、软件或两者。在一些实施方案中，处理器708包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、可编程逻辑设备、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或它们的任何合适的组合。在一些实施方案中，处理器708跨多于一个处理器或处理单元分布。在一些实施方案中，处理电路722执行存储在存储器中以用于管理四轮机动车辆100或三轮机动车辆(未示出)或两轮机动车辆(未示出)的指令。在一些实施方案中，存储器710是作为处理电路722的一部分的电子存储设备。例如，存储器710可被配置为存储电子数据、计算机指令、应用程序、固件或任何其它合适的信息。在一些实施方案中，存储器710包括随机存取存储器、只读存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器、固态设备、或任何其它合适的存储器存储设备、或它们的任何组合。例如，存储器可用于发起启动例行程序。通信接口707可包括电端子、电平移位器、通信模块、连接器、电缆、天线、用于发射和接收信息的任何其它合适的部件或它们的任何组合。例如，通信接口707可包括以太网接口、WiFi接口、光学接口、传感器接口(例如，用于与一个或多个传感器712-721交互)、任何其它合适的有线或无线接口或它们的任何组合。为了说明，通信接口707可以包括传感器接口，该传感器接口具有电源、模数转换器、数模转换器、信号处理设备、信号调节设备、连接器、电端子、用于管理往返于传感器的信号的任何其它合适的部件或它们的任何组合。为了进一步说明，传感器接口可以被配置为与旋转变压器712(例如，联接到马达轴或齿轮轴的旋转编码器)、车辆偏航传感器714、取向传感器716、速度传感器718、加速器传感器720(例如，振动传感器)、方向盘转角传感器721、任何其它合适的传感器或它们的任何组合通信。在一些实施方案中，通信接口707被配置为向车辆100的每个车轮102、104、106、108发射指示马达命令的控制信号。在一些实施方案中，通信接口707结合到处理电路722、马达/制动器控制器724或两者中。

在一些实施方案中，系统可以包括旋转变压器712、车辆偏航传感器714、取向传感器716、速度传感器718、加速器传感器720和方向盘转角传感器721。在一些实施方案中，控制电路可以通信地连接到旋转变压器712(例如，传感器)，该旋转变压器可以联接到马达(例如，图1的马达112、114、116、118)的马达轴。在一些实施方案中，旋转变压器712可以是测量马达轴405的旋转程度的一种类型的变压器/电磁换能器。在一些实施方案中，旋转变压器712对应于图4的旋转变压器406和408。例如，旋转变压器712可以是包括圆柱形转子和定子的一种类型的旋转的变压器。尽管示出了旋转变压器，但是可以使用被配置为测量马达轴405(或其它任何另外机械连接的轴或轴杆)的旋转的任何合适的传感器。在一些实施方案中，控制电路可通信地连接到一个或多个旋转变压器712，该旋转变压器提供指示前车轮726和728以及后车轮730和732中的每一者的车轮旋转的数据。在一些实施方案中，前车轮726和728以及后车轮730和732对应于图1的车辆的车轮102、104、106和108。在一些实施方案中，基于由旋转变压器提供的数据，控制电路可以确定车轮是否正在滑移并且在速度控制模式下监测车轮速度。在一些实施方案中，控制电路可通信地连接到一个或多个车辆偏航传感器714，该车辆偏航传感器提供指示车辆旋转的数据。在一些实施方案中，控制电路可通信地连接到一个或多个取向传感器716，该一个或多个取向传感器提供指示车辆100在3D空间中的取向的数据。例如，取向传感器716可提供指示车辆100的俯仰角、车辆100的偏航角和车辆100的侧倾角的数据。在一些实施方案中，控制电路可通信地连接到提供车辆100的当前速度的速度传感器718。在一些实施方案中，控制电路可通信地连接到提供车辆100的当前加速度的加速器传感器720。在一些实施方案中，控制电路可以通信地连接到方向盘转角传感器721，该方向盘转角传感器确定车辆100的可转向车轮(例如，102和104)的车轮转角。在一些实施方案中，响应于利用方向盘转角传感器721确定方向盘的车轮转角，控制电路可以在启动另一个驾驶模式之前转动可转向车轮以减小车轮转角。其它驾驶模式的示例包括车辆偏航模式和速度控制模式。在一些实施方案中，可在进入车辆偏航模式之前将所确定的转向角与阈值角度(例如，10度)进行比较。在一些实施方案中，在进入车辆偏航模式之前且响应于所确定的车轮转角超过阈值角度，控制电路可以转动方向盘以减小车轮转角。在一些实施方案中，响应于进入车辆偏航模式，车辆100可以致使车辆的车轮102和104相对于车辆100的竖直轴线170自动变直。在一些实施方案中，在进入速度控制模式之前，控制电路可以确定车辆100是否停止或移动到低于最大车辆速度(例如，10MPH、20MPH或30MPH)。

图7的例示性系统700可以用于执行图5的过程500的例示性步骤中的任何或全部步骤。图7的例示性系统700可用于根据本公开控制图1所示的车轮/马达配置中的任一者。在一些实施方案中，并非图7所示的所有部件都需要包括在系统700中。

可以设想，图1至图7中的每一者的步骤或描述可与本公开的任何其它实施方案一起使用。本领域的技术人员将理解，图1至图6中的每一者的一些步骤或描述可以是任选的，并且在一些实施方案中可以省略。更一般地，上述公开内容意在是示例性的而非限制性的。此外，相对于图1至图6所述的步骤和描述可采用交替顺序或并行地完成，以进一步用于本公开的目的。例如，这些步骤中的每一者可以任何顺序或并行地或基本上同时地执行以减小系统或方法的滞后或增加其速度。此外，应当指出的是，相对于图1至图4讨论的设备或装备中的任一者可用于执行图5中的步骤中的一者或多者。

对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本公开中涉及的方法可体现在包括计算机可用和/或可读介质的计算机程序产品中。例如，此类计算机可用介质可由其上存储有计算机可读程序代码的只读存储器设备(诸如CD-ROM盘或常规ROM设备)或随机存取存储器(诸如硬盘驱动设备或计算机磁盘)组成。还应当理解，可使用处理电路来执行本公开中涉及的方法、技术和过程。处理电路例如可以是任何车辆100内的通用处理器、定制集成电路(例如，ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。

前述内容只是举例说明本公开的原理，并且在不脱离本公开的范围的情况下，本领域的技术人员可做出各种修改。上述实施方案是出于举例说明而非限制的目的而呈现的。本公开还可采用除本文明确描述的那些形式之外的许多形式。因此，应当强调的是，本公开不限于明确公开的方法、系统和装置，而是旨在包括其变型和修改，这些变型和修改在以下权利要求书的实质内。

Claims

1.一种用于车辆的车轮的速度控制的方法，所述方法包括：

基于加速器踏板输入来确定所述车辆的多个车轮中的每个车轮的目标车轮速度；

监测所述车辆的所述多个车轮中的每个车轮的车轮速度；

针对所述多个车轮中的每个车轮，基于所监测的车轮速度和所述目标车轮速度来确定差值；以及

基于所述相应差值来调整用于所述多个车轮中的每个车轮的转矩以实现所述目标车轮速度，其中所述多个车轮中的每个车轮连接到被配置为提供所述相应转矩的相应马达。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标车轮速度中的一个或多个目标车轮速度致使所述车辆进行零半径转动。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，每个相应马达包括电动马达，并且其中所述监测所述车辆的多个车轮中的每个车轮的车轮速度包括：

监测来自联接到所述电动马达的马达轴的传感器的信号，其中每个传感器指示相应马达轴的旋转量；以及

基于所监测的信号中的相应信号来计算每个车轮速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述马达中的每个马达包括具有马达轴的独立电动马达，并且其中所述马达轴中的每个马达轴包括传感器，所述方法还包括：

确定来自所述传感器中的每个传感器的一个或多个信号，其中所述多个车轮中的每个车轮的所述车轮速度至少基于所述一个或多个信号来监测。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，针对所述多个车轮中的一个或多个车轮的基于所监测的车轮速度和所述目标车轮速度的所述差值指示所述车轮速度超过所述目标车轮速度，并且其中在所述多个车轮中的所述一个或多个车轮自旋时沿相反方向调整用于所述多个车轮中的所述一个或多个车轮的所述转矩以减小所述车轮速度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述多个车轮中的每个车轮提供所述转矩以小于100微秒的反应速度执行。

7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

检测与所述多个车轮相关联的一个或多个下斜表面；以及

基于所述一个或多个下斜表面来确定小于30MPH的最大车轮速度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调整用于所述多个车轮中的每个车轮的所述转矩以实现所述目标车轮速度包括：

向所述车辆的第一侧上的车轮提供开环向前转矩；以及

向所述车辆的第二侧上的车轮提供开环向后转矩，

其中所述第一侧是所述车辆的左侧和右侧中的一者，其中所述第二侧是所述车辆的所述左侧和所述右侧中的一者，并且其中所述第二侧与所述第一侧相反。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括

进入车辆偏航模式；

在以所述车辆偏航模式操作时：

向所述车辆的所述多个车轮提供开环转矩；

识别所述车辆的所述多个车轮中的一个或多个车轮的滑移；以及

响应于所述识别所述多个车轮中的一个或多个车轮的滑移，向所述车辆的所述多个车轮中识别为滑移的所述一个或多个车轮提供闭环转矩。

10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

进入速度控制模式；确定所述多个车轮中的一个或多个车轮和一个或多个地面表面之间的间隙；

响应于确定所述间隙，自动进入速度控制模式。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个车轮包括四个车轮，并且其中所述车辆包括四个电动马达，所述四个电动马达中的每个电动马达被配置为向所述四个车轮中的相应一个车轮提供所述转矩。

12.一种用于车辆的车轮的速度控制的系统，所述系统包括：

输入电路，所述输入电路被配置为接收加速器踏板输入

控制电路，所述控制电路被配置为：

基于所述加速器踏板输入来确定所述车辆的多个车轮中的每个车轮的目标车轮速度；

监测所述车辆的所述多个车轮中的每个车轮的车轮速度；

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述目标车轮速度中的一个或多个目标车轮速度致使所述车辆进行零半径转动。

14.根据权利要求12所述的系统，其中，每个相应马达包括电动马达，并且其中所述控制电路被配置为通过以下方式监测所述车辆的所述多个车轮中的每个车轮的车轮速度：

监测来自联接到所述电动马达的马达轴的传感器的信号，其中每个传感器指示相应马达轴的旋转量，以及

基于所监测的信号中的相应信号来计算每个车轮速度。

15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述马达中的每个马达包括具有马达轴的独立电动马达，并且其中所述马达轴中的每个马达轴包括传感器，所述方法还包括：

16.根据权利要求12所述的系统，其中，针对所述多个车轮中的一个或多个车轮的基于所监测的车轮速度和所述目标车轮速度的所述差值指示所述车轮速度超过所述目标车轮速度，并且

其中在所述多个车轮中的所述一个或多个车轮自旋时沿相反方向调整用于所述多个车轮中的所述一个或多个车轮的所述转矩以减小所述车轮速度。

17.根据权利要求12所述的系统，其中，所述控制电路被配置为：向所述多个车轮中的每个车轮提供所述转矩，所述向所述多个车轮中的每个车轮提供所述转矩以小于100微秒的反应速度执行。

18.根据权利要求12所述的系统，其中，所述控制电路还被配置为：

检测与所述多个车轮相关联的一个或多个下斜表面，以及基于所述一个或多个下斜表面来确定小于30MPH的最大车轮速度。

19.根据权利要求12所述的系统，其中，所述控制电路被配置为通过以下方式调整用于所述多个车轮中的每个车轮的所述转矩以实现所述目标车轮速度：

向所述车辆的第一侧上的车轮提供开环向前转矩；以及

向所述车辆的第二侧上的车轮提供开环向后转矩，并且

20.一种车辆，所述车辆包括：

多个电动马达，每个电动马达包括联接到所述车辆的多个车轮中的相应一个车轮的马达轴；

加速器踏板，所述加速器踏板被配置为提供加速器踏板输入；电力电子器件，所述电力电子器件被配置为向所述多个电动马达中的每个电动马达输出电力，以向相应车轮生成相应转矩；多个传感器，每个传感器被配置为输出指示所述车辆的对应车轮的车轮速度的信号；

输入电路，所述输入电路被配置为接收所述加速器踏板输入和所述多个传感器的所述信号；

控制电路，所述控制电路被配置为：

使用所述多个传感器的所述信号监测所述多个车轮中的每个车轮的车轮速度；

基于所述相应差值来调整要向所述多个车轮中的每个车轮生成的所述转矩，以实现所述目标车轮速度。