本發(fā)明涉及電動車技術領域，尤其涉及一種四輪電動車的智能控制方法。

背景技術：

汽車保有量的不斷攀升引發(fā)了一系列問題。大多數(shù)汽車燃燒汽油、柴油、天然氣等化石燃料，地球上化石燃料的儲量是有限的，數(shù)量巨大且不斷增加的汽車數(shù)量使能源危機日益嚴重。傳統(tǒng)汽車的重量一般1500kg左右，有效載荷只有100kg左右，大部分能源浪費在無效載荷上，造成了嚴重的能源浪費。另外，傳統(tǒng)汽車體積龐大，一般汽車占地面積約10平方米，汽車數(shù)量的增長使得交通擁塞和停車位緊張的問題越來越嚴重。

電動車受到越來越多消費者的歡迎。電動車價格比傳統(tǒng)汽車低，用于電動車充電的費用也比汽車加油的費用低；電動車靈活小巧，在非機動車道行駛，一般不會遇到交通堵塞，也更容易找到停車位；電動車沒有尾氣排放，不會污染環(huán)境。

近年來，隨著四輪電動自行車行業(yè)的發(fā)展，其功能也越來越多樣化，對于單踏板、無手剎的四輪電動車在駐坡容易出現(xiàn)溜車現(xiàn)象，具有較高的安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了解決現(xiàn)有的單踏板、無手剎的四輪電動車在駐坡容易出現(xiàn)溜車現(xiàn)象的問題，本發(fā)明提供了一種四輪電動車的智能控制方法來解決上述問題。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種四輪電動車的智能控制方法，包括以下步驟：

S1、車輛控制器采集踏板的位置并計算踏板的位置變速，將踏板的全部行程從低到高依次分為機械剎車區(qū)、變速區(qū)和電子剎車區(qū)；

S2、車輛控制器檢測車速，當踏板的位置在最高位并且到達最高位時的位置變速大于等于停車閾值時，車輛控制器判斷駕駛員的駕駛意圖為停車，然后當車速小于等于停車速度閾值時，車輛控制器關閉電磁剎的電源，使電磁剎將電機鎖住；

S3、當車速為零，并且踏板的位置從最高處到達最低處再以小于或等于啟動閾值的位置變速抬起時，車輛控制器判斷駕駛員的駕駛意圖為啟動車輛，車輛控制器打開電磁剎的電源，使電磁剎松開電機。

作為優(yōu)選，還包括步驟S4、車輛控制器通過加速度傳感器獲取坡道傾角，并判斷出車輛的行駛狀態(tài)；

在所述步驟S2中，所述停車速度閾值包括平地速度閾值、上坡速度閾值和下坡速度閾值，所述下坡速度閾值≥上坡速度閾值>平地速度閾值≥0；

如果車輛控制器判斷車輛的行駛狀態(tài)為平地行駛并且駕駛員意圖停車，那么當車速小于等于平地速度閾值時，車輛控制器關閉電磁剎的電源，使電磁剎將電機鎖?。?/p>

如果車輛控制器判斷車輛的行駛狀態(tài)為上坡行駛并且駕駛員意圖停車，那么當車速小于等于上坡速度閾值時，車輛控制器關閉電磁剎的電源，使電磁剎將電機鎖住；

如果車輛控制器判斷車輛的行駛狀態(tài)為下坡行駛并且駕駛員意圖停車，那么當車速小于等于下坡速度閾值時，車輛控制器關閉電磁剎的電源，使電磁剎將電機鎖住。

作為優(yōu)選，所述加速度傳感器為三軸加速度傳感器，所述三軸加速度傳感器的x軸的正方向為電動車的正前方，當電動車停在水平地面上時，所述所述三軸加速度傳感器的z軸豎直朝上，y軸在水平面內(nèi)垂直于x軸；

在所述步驟S4中，所述車輛控制器讀取所述三軸加速度傳感器的x軸數(shù)據(jù)、x軸數(shù)據(jù)和z軸數(shù)據(jù)，然后對它們進行處理得到坡道傾角；

如果坡道傾角為0，則判斷車輛的行駛狀態(tài)為平地行駛；如果坡道傾角為正，則判斷車輛的行駛狀態(tài)為上坡行駛；如果坡道傾角為負，則判斷車輛的行駛狀態(tài)為下坡行駛。

作為優(yōu)選，還包括步驟S5、所述車輛控制器根據(jù)坡道傾角判斷車輛的駐車狀態(tài)；

在所述步驟S3中，當車輛的駐車狀態(tài)為平地駐車，踏板抬起到機械剎車區(qū)的1/2高度處，車輛控制器打開電磁剎的電源，使電磁剎松開電機；

當車輛的駐車狀態(tài)為上坡駐車，踏板抬起到變速區(qū)時，車輛控制器打開電磁剎的電源，使電磁剎松開電機；

當車輛的駐車狀態(tài)為下坡駐車，踏板抬起到機械剎車區(qū)的1/4高度處，車輛控制器打開電磁剎的電源，使電磁剎松開電機。

作為優(yōu)選，還包括步驟S6，車輛控制器打開電磁剎或關閉電磁剎時發(fā)出語音提示信號。

本發(fā)明的有益效果是，這種四輪電動車的智能控制方法借助加速度傳感器及電磁剎，實現(xiàn)單踏板、無手剎的電動車在坡道駐車和起步，用電磁剎替代傳統(tǒng)手剎，剎車功能更隱蔽，且可根據(jù)車速自動剎車；車輛可根據(jù)停車位置坡度大小，有效駐坡，有效避免溜車帶來的安全隱患。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的四輪電動車的智能控制方法的最優(yōu)實施例的流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。相反，本發(fā)明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應被本發(fā)明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。

公開號為CN104554199A，公開日為2015.4.29的中國專利公開了一種電動車輛的單踏板速度控制系統(tǒng)，包括速度控制踏板、踏板位置傳感器、速度控制器、制動閥和復位彈簧；只用一個踏板實現(xiàn)電動車輛的啟動、加速、勻速行駛、減速和制動過程；踏板行程分為兩個區(qū)域，位于上部的區(qū)域為速度調(diào)節(jié)區(qū)，位于下部的區(qū)域為制動區(qū)，踏板位于制動區(qū)時，踏板通過連桿直接將踩踏力作用在制動閥上，踏板位于速度調(diào)節(jié)區(qū)時，踏板與制動閥分離。踏板初始位置位于速度調(diào)節(jié)區(qū)的頂端，當用腳踩壓踏板時，踏板逐漸向制動區(qū)移動，當完全松開踏板時，踏板恢復到初始位置。這種電動車輛的單踏板速度控制系統(tǒng)用一個速度控制踏板代替?zhèn)鹘y(tǒng)車輛控制的油門和剎車踏板，速度控制器根據(jù)施加在踏板上的操作自動完成啟動、電機轉速調(diào)節(jié)和制動，降低了駕駛電動車輛的復雜度，杜絕了誤操作的可能性，便于快速掌握駕駛技術。

而本發(fā)明中采用的也是單踏板，而且將踏板的形成從低到高依次分為機械剎車區(qū)、變速區(qū)和電子剎車區(qū)，具體的可以是0~10%的行程為機械剎車區(qū)，10~90%的行程為變速區(qū)，90~100%的行程為電子剎車區(qū)，踏板與液壓制動器連接，液壓制動器作為機械剎，當踏板位于機械剎車區(qū)時，液壓制動器制動剎車盤；變速區(qū)為提供動力和保持速度的區(qū)域，電子剎車區(qū)是啟動電子剎的區(qū)域，電子剎是車輛控制器控制電機控制器輸出反向電流，讓電機產(chǎn)生與輪胎滾動方向相反的磁力轉矩，制動輪胎。由于這種電動車沒有手剎，所以坡道駐車時容易溜車，本發(fā)明中采用電磁剎取代手剎，電磁剎安裝在電機軸上，采用48v供電，電磁剎的供電源受車輛控制器控制；通電狀態(tài)下，電磁剎松開，車輛可行駛，斷電狀態(tài)下，電磁剎鎖住電機軸，車輛無法行駛。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種四輪電動車的智能控制方法，包括以下步驟：

S1、車輛控制器采集踏板的位置并計算踏板的位置變速；踏板上固定有一個磁鐵，在磁鐵的磁力線范圍內(nèi)設置有一個霍爾傳感器，當踏板的位置發(fā)生變化時，磁鐵產(chǎn)生的磁場也會發(fā)生變化，車輛控制器與霍爾傳感器連接并且它的數(shù)據(jù)就可以計算出踏板的位置，在獲取位置的同時記錄踏板在此位置上的時刻，踏板兩點位置之間的差值除以兩點之間的時刻差就可以得到踏板的位置變速；踏板的全部行程從低到高依次分為機械剎車區(qū)、變速區(qū)和電子剎車區(qū)；

S2、車輛控制器檢測車速，此電動車的電機為無刷直流電機，自帶霍爾傳感器，它與車輛控制器連接，將檢測到的電機轉子的轉速傳輸至車輛控制器，車輛控制器就可以計算出車速；當踏板的位置在最高位并且到達最高位時的位置變速大于等于停車閾值時，車輛控制器判斷駕駛員的駕駛意圖為停車，然后當車速小于等于停車速度閾值時，車輛控制器關閉電磁剎的電源，使電磁剎將電機鎖住；與此對應的實際場景是駕駛員想要停車時，將腳迅速抬起，由于彈簧的回力，踏板較快達到最高位，（技術員可以對踏板進行測試，得到停車閾值，）由于最后的區(qū)域是電子剎車區(qū)，車速會下降至停車速度閾值，此時電磁剎斷電，將電機鎖??；

以上是駐車過程，下面是電動車的啟動過程：S3、當車速為零，并且踏板的位置從最高處到達最低處再以小于或等于啟動閾值的位置變速抬起時，車輛控制器判斷駕駛員的駕駛意圖為啟動車輛，車輛控制器打開電磁剎的電源，使電磁剎松開電機。與此對應的實際場景是駕駛員想要啟動車輛時，將踏板踩到底，然后緩慢抬起，抬起速度小于或等于啟動閾值時，電磁剎通電，釋放電機。

車輛的行駛狀態(tài)分為上坡、平地行駛和下坡，這次的上坡和下坡只考慮坡道在車輛前后方向上的傾斜，車頭水平朝上為上坡，水平朝下為下坡，為了在這種三種行駛狀態(tài)下駐車，還包括步驟S4、車輛控制器通過加速度傳感器獲取坡道傾角，并判斷出車輛的行駛狀態(tài)；

在步驟S2中，停車速度閾值包括平地速度閾值、上坡速度閾值和下坡速度閾值，由于下坡時，車輛受到重力在前進方向上的分力，具備向前的加速度，所以應該在車速降為0前啟動電磁剎，否則車輛在停止后會向前移動一端距離；而上坡時，車輛受到重力在后退方向上的分力，具備向后的加速度，所以應該在車速降為0前啟動電磁剎，否則車輛在停止后會向后移動一端距離，但向后的加速度與車的動力方向相反，所以優(yōu)選下坡速度閾值≥上坡速度閾值>平地速度閾值≥0；

如果車輛控制器判斷車輛的行駛狀態(tài)為平地行駛并且駕駛員意圖停車，那么當車速小于等于平地速度閾值時，車輛控制器關閉電磁剎的電源，使電磁剎將電機鎖?。?/p>

如果車輛控制器判斷車輛的行駛狀態(tài)為上坡行駛并且駕駛員意圖停車，那么當車速小于等于上坡速度閾值時，車輛控制器關閉電磁剎的電源，使電磁剎將電機鎖??；

如果車輛控制器判斷車輛的行駛狀態(tài)為下坡行駛并且駕駛員意圖停車，那么當車速小于等于下坡速度閾值時，車輛控制器關閉電磁剎的電源，使電磁剎將電機鎖住。

加速度傳感器為三軸加速度傳感器，三軸加速度傳感器的x軸的正方向為電動車的正前方，當電動車停在水平地面上時，三軸加速度傳感器的z軸豎直朝上，y軸在水平面內(nèi)垂直于x軸；

在步驟S4中，車輛控制器讀取三軸加速度傳感器的x軸數(shù)據(jù)、x軸數(shù)據(jù)和z軸數(shù)據(jù)，然后對它們進行處理得到坡道傾角；

如果坡道傾角為0，則判斷車輛的行駛狀態(tài)為平地行駛；如果坡道傾角為正，則判斷車輛的行駛狀態(tài)為上坡行駛；如果坡道傾角為負，則判斷車輛的行駛狀態(tài)為下坡行駛。

車輛的駐車狀態(tài)分為平地駐車、上坡駐車和下坡駐車；還包括步驟S5、車輛控制器根據(jù)坡道傾角判斷車輛的駐車狀態(tài)；

在步驟S3中，當車輛的駐車狀態(tài)為平地駐車，踏板抬起到機械剎車區(qū)的1/2高度處，車輛控制器打開電磁剎的電源，使電磁剎松開電機；

當車輛的駐車狀態(tài)為上坡駐車，踏板抬起到變速區(qū)時，車輛控制器打開電磁剎的電源，使電磁剎松開電機；如果在機械剎車區(qū)就松開電機，車輛很容易出現(xiàn)溜車的現(xiàn)象

當車輛的駐車狀態(tài)為下坡駐車，踏板抬起到機械剎車區(qū)的1/4高度處，車輛控制器打開電磁剎的電源，使電磁剎松開電機；下坡時，盡早松開電磁剎，讓駕駛員通過機械剎去控制車輛，較為安全。

另外還包括步驟S6，車輛控制器打開電磁剎或關閉電磁剎時發(fā)出語音提示信號；車輛控制器與聲音處理芯片連接，聲音處理芯片連接有揚聲器，通過揚聲器播放語音。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對所述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。