本發(fā)明涉及電動車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種四輪電動車的防側(cè)翻控制方法。

背景技術(shù)：

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。

近年來，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。

隨著四輪電動自行車的日漸普及，其帶來的安全問題也越來越受關(guān)注。四輪與汽車相比，車身窄、重量輕，存在較高的側(cè)翻風險。因此設(shè)計一種穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟的四輪電動車的防側(cè)翻控制方法存在重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的四輪電動車車身窄、重量輕，存在較高的側(cè)翻風險，本發(fā)明提供了一種四輪電動車的防側(cè)翻控制方法來解決上述問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種四輪電動車的防側(cè)翻控制方法，包括以下步驟：

S1、車輛控制器通過加速度傳感器采集傾向加速度a；

S2、車輛控制器計算傾角，其中，g為重力加速度；

S3、車輛控制器計算電動車對地面的壓力為F_壓=mgsinθ，將γ*F_壓作為側(cè)翻閾值，其中m為電動車的質(zhì)量；

S4、車輛控制器采集車速v和轉(zhuǎn)向半徑r，計算向心力F=mv²/r，計算向心力F在垂直于地面上的分量為F_分=Fsinθ；

S5、車輛控制器將力F_分與側(cè)翻閾值進行比較，當F_分達到或超過側(cè)翻閾值判斷為電動車具有側(cè)翻風險；

S6、車輛控制器檢測到電動車具有側(cè)翻風險時降低車速v。

作為優(yōu)選，在步驟S6中，當車輛控制器檢測到電動車具有側(cè)翻風險，并且F_分為側(cè)翻閾值的1~1.2倍時，降低對電機控制器輸出的脈沖信號的占空比，從而降低電機的轉(zhuǎn)速，達到降低車速v的目的。

作為優(yōu)選，在步驟S6中，當車輛控制器檢測到電動車具有側(cè)翻風險，并且F_分大于側(cè)翻閾值的1.2倍時，先斷開電機的電源，通過電機控制器向電機提供反向電流，使電機產(chǎn)生與車輪轉(zhuǎn)動方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，對車輪進行電子制動。

作為優(yōu)選，還包括步驟S7、當車輛控制器降低對電機控制器輸出的脈沖信號的占空比后，開始計時，當時間超過制動時間閾值電動車仍然具有側(cè)翻風險，先斷開電機的電源，通過電機控制器向電機提供反向電流，使電機產(chǎn)生與車輪轉(zhuǎn)動方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，對車輪進行電子制動。

作為優(yōu)選，還包括步驟S8，當檢測到側(cè)翻風險時，車輛控制器啟動語音報警器，通知駕駛員減速。

本發(fā)明的有益效果是，這種四輪電動車的防側(cè)翻控制方法通過加速度傳感器檢測并計算得到電動車所行駛路面的傾角，根據(jù)傾角、車速和轉(zhuǎn)向半徑來計算電動車行駛中的向心力，將向心力在垂直于地面上的分量與側(cè)翻閾值進行對比，當具有側(cè)翻風險時，對車輛的速度進行控制，盡快解除側(cè)翻風險，提高四輪電動車的駕駛安全性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

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

圖2是本發(fā)明的四輪電動車的防側(cè)翻控制方法的電動車受力分析圖。

圖3是實現(xiàn)本發(fā)明的四輪電動車的防側(cè)翻控制方法的硬件結(jié)構(gòu)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(quán)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(shù)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(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)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(shù)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)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(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

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

S1、車輛控制器通過加速度傳感器采集傾向加速度a；

S2、車輛控制器計算傾角，其中，g為重力加速度；

S3、車輛控制器計算電動車對地面的壓力為F_壓=mgsinθ，將γ*F_壓作為側(cè)翻閾值，其中m為電動車的質(zhì)量；

S4、車輛控制器采集車速v和轉(zhuǎn)向半徑r，計算向心力F=mv²/r，計算向心力F在垂直于地面上的分量為F_分=Fsinθ；

S5、車輛控制器將力F_分與側(cè)翻閾值進行比較，當F_分達到或超過側(cè)翻閾值判斷為電動車具有側(cè)翻風險；

S6、車輛控制器檢測到電動車具有側(cè)翻風險時降低車速v；優(yōu)選的降低車速的過程為：

當車輛控制器檢測到電動車具有側(cè)翻風險，并且F_分為側(cè)翻閾值的1~1.2倍時，降低對電機控制器輸出的脈沖信號的占空比，從而降低電機的轉(zhuǎn)速，達到降低車速v的目的；如果F_分大于側(cè)翻閾值的1.2倍時，先斷開電機的電源，通過電機控制器向電機提供反向電流，使電機產(chǎn)生與車輪轉(zhuǎn)動方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，對車輪進行電子制動。

S7、當車輛控制器降低對電機控制器輸出的脈沖信號的占空比后，開始計時，當時間超過制動時間閾值電動車仍然具有側(cè)翻風險，先斷開電機的電源，通過電機控制器向電機提供反向電流，使電機產(chǎn)生與車輪轉(zhuǎn)動方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，對車輪進行電子制動；

S8，當檢測到側(cè)翻風險時，車輛控制器啟動語音報警器，通知駕駛員減速。

參照圖2，對本發(fā)明的四輪電動車的防側(cè)翻控制方法做進一步描述:

圖中，傾角θ為30°，電動車繞Z軸行駛，電動車的質(zhì)量為800kg，g取10m/s²，那么

F_壓=(800kg*10m/s²)*sin30°=4000N，如果車速v=10m/s，轉(zhuǎn)向半徑r=10m，那么向心力F在垂直于地面上的分量為:

F_分=Fsinθ=sinθ*mv²/r=800kg*(10m/s)²/(10m*2)= 4000N，此時F_壓= F_分，因為在斜坡轉(zhuǎn)彎時，轉(zhuǎn)向角度能改變的幅度很小，所以在轉(zhuǎn)向半徑一定或者變化不大的情況下，只能通過調(diào)節(jié)車速v來降低側(cè)翻風險，此例中，車速v的側(cè)翻臨界值為10m/s，應通過步驟S6和S7盡快的將車速v降下來。

如圖3所示，實現(xiàn)這種四輪電動車的防側(cè)翻控制方法的硬件結(jié)構(gòu)包括車輛控制器、霍爾傳感器、加速度傳感器、電機控制器、電機和電源，車輛控制器分別與霍爾傳感器、加速度傳感器和電機控制器電連接，電機控制器分別與電源和電機連接；霍爾傳感器安裝在電機中，用于檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，車輛控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速計算出車速v，加速度傳感器檢測出傾向加速度a。

在本說明書的描述中，參考術(shù)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(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、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(shù)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(jié)構(gòu)、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(jié)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(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)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(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。