CN109501938A - 具防止前倾翻覆功能的煞车系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种防止前倾翻覆功能的煞车系统，其基本构成包括：一液压阀、一活塞、一驱动单元、一(后轮)悬挂行程传感器、以及一电控单元。根据该悬挂行程传感器所监控的悬挂行程信号，电控单元可判断车辆是否存有即将发生前倾翻覆的趋势；一旦判断车辆存有即将发生前倾翻覆的趋势，该电控单元即输出一控制信号至该驱动单元，以令该驱动单元把活塞向减压方向驱动并关闭液道，防止压力继续增加。并且，液压阀内部的底端液室的容积会随着活塞的移动而增加，使得液压阀底端液室的液压降低；在这样的情况下，制动机构因为制动液的下行压力获得降低而减轻(前轮)煞车之动作，达到降低煞车阻力之效果，因而能够阻止车辆发生前倾翻覆的情况。

Description

具防止前倾翻覆功能的煞车系统
技术领域
本发明关于煞车系统的技术领域，尤指专门应用至具短轮距与高重心的车辆的一种具防止前倾翻覆功能的煞车系统。
背景技术
短轮距(short wheelbase)与高重心(high centre of gravity)的车辆为现代人经常使用的交通工具，例如：电动自行车(motorbike)、机车(motorcycle)、与摩托车(scooter)。以机车为例，其通常会配备有一组煞车系统；然而，当骑士驾驶机车行驶在湿滑的路面之时，骑士所作急煞车行为经常造成煞车死锁，导致翻车或者车辆打滑等意外发生。
有鉴于此，目前市售的机车通常会搭载防死锁煞车系统(Anti-lock BrakingSystem,ABS)。请参阅图1，为显示习知的一种防死锁煞车系统的架构图。如图1所示，习知的防死锁煞车系统1’于架构上包括：一煞车柄(braking lever)11’、一液压阀(hydraulicvalve)12’、一制动钳(brake caliper)13’、一碟盘(brake disc)14’、一轮速传感器15’、一电控单元(Electronic Control Unit,ECU)16’、一马达驱动器(motor driver)17’、以及一联轴器(shaft coupling)18’。其中，液压阀12’内部开设有一活塞行程通道(pistontravel channel)121’，且一活塞19’置于该活塞行程通道121’之中，并具有横贯液道125’。此外，液压阀12’的两侧又分别开设有一入油口122’与一出油口123’，且该入油口122’与该出油口123’皆连通该活塞行程通道121’。此外，活塞行程信道121’末端经通道124’与出油口123’连接。
继续地参阅图1，并请同时参阅图2所显示习知的防死锁煞车系统的架构图。如图1所示，当使用者按压煞车柄11’之后，制动液即通过该入油口122’输入横贯该活塞19’的横贯液道125’，并进一步地通过该出油口123’输入该制动钳13’，以驱动制动钳13’摩擦该碟盘14’，达到减低轮子2’转动速度的效果。于行车的过程中，轮速传感器15’监控轮子2’的转速并输出一轮速信号至电控单元16’。
如图2所示，一旦电控单元16’经由该轮速信号得知轮子2’已经被制动钳13’即将死锁之际，电控单元16’便立即输出一控制信号至马达驱动器17’，以令马达驱动器17’通过联轴器18’驱动该活塞19’于该活塞行程通道121’进行一向上行程，令该横贯液道125’也随着上移。如此一来，即切断入油口122’与出油口123’的连接，是以能够防止液压阀12’的下行压力继续上升。并且，随着活塞19’继续向上移动，活塞行程通道121’末端的容积于是显著增加，达到降低制动液的液压的效果，使得制动钳13’因为制动液的下行压力获得降低而减轻摩擦碟盘14’的动作。因此不耗尽路面所提供的摩擦阻力、防止轮胎打滑。当轮子转速回升时，电控单元16’又再回复加压逹到驾驶者减速目的。最终，在增加煞车阻力以及降低煞车阻力间的循环作动的过程中，防死锁煞车系统1’达到预防因煞车过重或过急所导致车辆失控或者车辆打滑的情况发生。
因此，现有的防死锁煞车系统1’通过不耗尽路面提供的摩擦阻力的方式达到降低煞车阻力的效果，便能够防止因骑士的急煞车行为导致车辆打滑之情况的发生。然而，即使类似功能的防死锁煞车系统1’几乎成为市售机车的标准配备，现有的防死锁煞车系统1’仍旧无法完全保证骑士于骑车的过程之中因急煞车都不会翻车。通过图3所显示的机车侧视图可以解释为何急煞车会造成机车的前倾翻覆。其中，图3的CG表示为机车与骑士的重心，Mg表示为系统重力，表示为向前惯性力，h表示为重心距离地面之高度，且d表示为重心与前轮之间的水平距离。急煞车之时，若的值大于(Mg×d)的值，则机车便会发生前倾翻覆(forward somersault或forward topple)。
也就是说，在急煞车的情况下，路面的摩擦力(BFf)越高就会使得向前惯性力增加，就越容易导致机车翻车。由于这种翻车的情况系肇因于骑士与机车的向前惯性力过大以及重心点过高(high forward inertia force and high centre of gravity)，而并非在路面低摩擦系数下煞车所导致；在这种情况下，防死锁煞车系统1’绝对无法阻止前倾翻车意外的发生。因此，有鉴于现有的防死锁煞车系统1’仍具有实务应用上的缺陷，本发明的发明人系极力地研究与发明，并终于研发完成本发明的一种具防止前倾翻覆功能的煞车系统。
发明内容
现有的防死锁煞车系统能够保证用户于骑车的过程中都不会因滑胎而失控，仍旧无法完全避免前倾翻覆意外事故的发生。有鉴于此，本发明提出一种防止前倾翻覆功能的煞车系统，于基本构成上包括：一液压阀、一活塞、一驱动单元、一(后轮)悬挂行程传感器、以及一电控单元。如此，根据该悬挂行程传感器所监控的悬挂行程信号，电控单元可判断车辆是否存有即将发生前倾翻覆的趋势；一旦判断车辆存有即将发生前倾翻覆的趋势，该电控单元即输出一控制信号至该驱动单元，以令该驱动单元把活塞向减压方向驱动并关闭液道，防止压力继续增加。进一步地，液压阀内部的底端液室的容积会随着活塞的移动而增加，使得液压阀的底端液室与出油口的液压降低；在这样的情况下，制动机构因为制动液的下行压力获得降低而减轻(前轮)煞车的动作，达到降低向前惯性力的效果，因而能够阻止车辆发生前倾翻覆的情况。
附图说明
图1为显示现有的一种防死锁煞车系统的架构图；
图2为显示现有的防死锁煞车系统的架构图；
图3为显示机车侧视图；
图4为显示一台机车的立体图；
图5A至图5D为显示本发明的一种具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第一实施例的架构图与作动图；
图6为显示悬挂行程传感器的立体图；
图7为显示悬挂行程传感器的立体图；
图8A至图8C为显示本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第二实施例的架构图与作动图；
图9A至图9C为显示本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第三实施例的架构图与作动图；
图10A至图10E为显示本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第四实施例的架构图与作动图；及
图11系显示本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第五实施架构图。
其中附图标记为：
1 煞车系统
2 车辆
11 液压阀
12 驱动轴
15 磁场线圈
13 悬挂行程传感器
30 报警单元
14 电控单元
111 活塞行程通道
112 入油口
113 出油口
114 活塞
115 横贯液道
116 第一液道
117 第二液道
118 第三液道
16 电流产生单元
21 制动触发机构
22 制动机构
126 底端液室
18 单向球阀
181 第一阀口
182 第二阀口
183 球
184 偏压弹簧
24 悬吊机构
151 滑动变阻器
152 调整单元
23 车架摆臂
151a 旋转式变阻器
152a 连杆机构
1521a 驱动部
122 液压感测液道
123 液压传感器
132 挡止销
131 回位弹簧
133 回位弹簧
17 轮速传感器
25 轮子
1’ 防死锁煞车系统
11’ 煞车柄
12’ 液压阀
13’ 制动钳
14’ 碟盘
15’ 轮速传感器
16’ 电控单元
17’ 马达驱动器
18’ 联轴器
121’ 活塞行程通道
19’ 活塞
122’ 入油口
123’ 出油口
124’ 通道
125’ 横贯液道
2’ 轮子
CG 机车与骑士的重心
Mg 系统重力
BFf 路面的摩擦力
向前惯性力
h 重心距离地面的高度
d 重心与前轮之间的水平距离
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明所提出的一种具防止前倾翻覆功能的煞车系统的所有可能实施例，以下将配合图式详尽说明本发明的各实施例的构造组成。
第一实施例
请参阅图4，为显示一台机车的立体图；同时，请参阅图5A、图5B、图5C、与图5D，为显示本发明的一种具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第一实施例的架构图与作动图。特别地，本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统1主要应用于一具短轮距与高重心的车辆2之中，例如：电动自行车(motorbike)、机车(motorcycle)、摩托车(scooter)、电动机车(electric locomotive)等。例如，图4所示的具短轮距与高重心的车辆2为机车。本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统1系于构成上包括：一液压阀11、包括驱动轴12与磁场线圈15的一驱动单元、一悬挂行程传感器13、一报警单元30，以及一电控单元14。其中，液压阀11内部设有一活塞行程通道111、一入油口112与一出油口113。并且，一活塞114设置于该活塞行程通道111之中，具有一横贯活塞114的横贯液道115。另一方面，该入油口112通过油管连接至所述具短轮距与高重心的车辆2的一制动触发机构21，且该出油口113通过油管连接至所述具短轮距与高重心的车辆2的一制动机构22。值得注意的是，该入油口112通过该横贯液道115连通该出油口113。此外，液压阀11内部更设有一第一液道116、一第二液道117与一第三液道118，其中该第一液道116同时连接位于活塞行程通道111底部的底端液室126以及该出油口113。
如图5A所示，液压阀11内部更设有一单向球阀18，其以一第一阀口181连接该第二液道117的一端，而该第二液道117的另一端则连接该入油口112。另一方面，单向球阀18又以一第二阀口182连接该第三液道118的一端，而该第三液道118的另一端则连接活塞行程通道111底部的底端液室126。值得说明的是，单向球阀18内部设有偏压弹簧184与球183。熟悉单向球阀18设计与制作的机构工程师应该知道，单向球阀18只容许制动液由活塞行程通道111的底端液室126经由第三液道118流至入油口112。
本发明中，驱动单元也可以是一个马达驱动器。如熟悉防死锁煞车系统开发与制造的工程师所熟知的，马达驱动器可以根据电控单元14所输出的一控制信号，进而带动活塞114于该活塞行程通道111之中沿着一特定方向位移。然而，基于马达驱动器的高成本，本发明特别以一磁场线圈15及一驱动轴12组合成所述驱动单元。如图5A所示，驱动轴12连接该活塞114，且该磁场线圈15缠绕于该驱动轴12之上并电性连接至该电控单元14。另外，悬挂行程传感器13邻近所述具短轮距与高重心的车辆2的一(后轮)悬吊机构24，用以对该悬吊机构24的一悬挂行程进行监控，并对应地输出一悬挂行程信号至电控单元14。此处所指的悬吊机构24可以是后避震器或弹簧。
继续地同时参阅图4以及图5A至图5D。悬挂行程传感器13邻近所述具短轮距与高重心的车辆2的(后轮)悬吊机构24，用以对该悬吊机构24的一悬挂行程进行监控，并对应地输出一悬挂行程信号至电控单元14。并且，根据该悬挂行程传感器13所输出的悬挂行程信号，该电控单元14可判断所述具短轮距与高重心的车辆2是否处于即将发生前倾翻覆的状态下。如图5A所示，在正常煞车情况下，
受到回位弹簧133的作用力，活塞114前端接触活塞行程通道111底部的底端液室126。然而，如图5B所示，一旦所述具短轮距与高重心的车辆2即将发生前倾翻覆，该电控单元14通过报警单元30发出警报以提示骑士觉察前倾翻覆的危机。此处所称报警单元30可为下列任一者：闪灯器、音响、震动器、显示器、上述任两者、或上述任两者以上的组合。除此之外，电控单元14更同时直接地或通过一电流产生单元16输出一电流信号至该磁场线圈15，以藉由该磁场线圈15所产生的磁场推动该活塞114于所述活塞行程通道111进行一向上行程。随着所述向上行程的进行，入油口112与出油口113连通因为活塞114的横贯液道115的向上移动而被切断；此时，即使骑士因为惊慌而持续紧压制动触发机构21的制动手柄(brake lever)，设置于前轮处的制动机构22的液压也不会再被增加，是以能够通过冻结(前轮)煞车阻力的方式使前惯性力不再增加，从而使前倾趋势不再继续恶化。
请继续参阅图5C。活塞行程通道111的底端液室126的容积随着活塞114的向上移动而增加，使得底端液室126与出油口113的液压降低。在这样的情况下，制动机构22因为制动液的下行压力获得降低而减轻(前轮)煞车的动作，达到降低煞车阻力和前惯性力的效果，因而能够阻止车辆发生前倾翻覆的情况。必须特别说明的是，在前轮的煞车制动被减轻之后，(后轮)悬吊机构24即会下降；此时，悬挂行程传感器13仍继续监控行程输出悬挂行程信号，直至电控单元14根据所接收的悬挂行程判断所述具短轮距与高重心的车辆2已经完全脱离即将发生前倾翻覆的状态。
之后，电控单元14即控制驱动单元驱使活塞114复位，使得出油口113与入油口112再度地通过活塞114上的横贯液道115而彼此连通，并同时熄灭报警单元30。值得注意的是，在上述过程中，如骑士自己或从报警单元30觉察有前倾危险，骑士可以自行将制动触发机构21的制动手柄完全松开或部份松开。请参看图5D，根据制动手柄的松开程度，入油口112处的制动液的液压也对应地下降；此时，因为单向球阀18的第一阀口181处的液压低于其第二阀口182处的液压，因而促使制动液经由单向球阀18回流。值得说明的是，在制动触发机构21的制动手柄部分松开的情况下，制动液会经由单向球阀18回流至位于该制动触发机构21。如此，设置于前轮处的制动机构22的液压于是被减轻，是以能够通过降低(前轮)煞车阻力的方式解除前倾威胁并回复正常制动。图5A至图5D所描绘具防止前倾翻覆功能的煞车系统1分为如下表(1)所列的几个作动阶段。
表1
请接着参阅图6，为显示悬挂行程传感器的立体图。如图所示，本发明所使用的悬挂行程传感器13可以是一滑动变阻器151(或称滑线变阻器)与一调整单元152的组合。其中，该调整单元152为一滑杆机构，其为安装于所述具短轮距与高重心的车辆2的车架摆臂23与车架主体之间。于本发明的设计中，随着悬吊机构24进行释放行程或压缩行程，该滑杆机构之中的滑杆也会随着伸长或缩回，进而带动滑动变阻器151之上的电阻值调整钮移动，藉此方式调整该滑动变阻器151的电阻值。是以，根据该滑动变阻器151的电阻值的改变，该电控单元14便可以根据后轮与车身之间的高度差异，进而判断所述具短轮距与高重心的车辆2是否处于即将发生前倾翻覆的状态下。于此，必须特别说明的是，熟悉机构设计工程师应可自然地联想到所述滑杆机构能够以拉杆机构或推杆机构替换之。
继续地参阅图7，为显示悬挂行程传感器的立体图。如图7所示，除了前述滑动变阻器151以外，本发明所使用的悬挂行程传感器13可以是一旋转式变阻器151a与一连杆机构152a的组合。如此设置，随着悬吊机构24进行释放行程或压缩行程，该连杆机构152a的一驱动部1521a会旋动该旋转式变阻器151a之上的旋钮，藉此方式调整该旋转式变阻器151a的电阻值。于此，必须特别说明的是，熟悉机构设计工程师应可自然地联想到的是，于应用所述连杆机构152a之时，为能够选择性地搭配齿轮机构使用。
简单的说，本发明并不限制变阻器的种类，其可以是例如图6所示的滑动变阻器151或图7所示的旋转式变阻器151a。同时，本发明也不限制调整单元152的种类，因此调整单元152可以是例如图6所示的滑杆机构、图7所示的连杆机构152a、拉杆机构、或推杆机构。值得说明的是，除了变阻器(rheostat)以外，该悬挂行程传感器13也可以是高度传感器、避震器的弹簧承力传感器、车辆骨架前倾角度传感器、或道路坡斜度传感器…等类似感测组件。举例而言，安装于车架摆臂23与车架主体之间的车高传感器能够直接地监控后轮与车身之间的高度变化量，并将其数据输出至电控单元14，以让电控单元14直接地通过所述高度变化量的数据判断所述具短轮距与高重心的车辆2是否处于即将发生前倾翻覆的状态下。
第二实施例
请继续参阅图8A至图8C，为显示本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第二实施例的架构图与作动图，本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第二实施例基于前述第一实施例的基础架构，其于构成上包括：一液压阀11、包括驱动轴12与磁场线圈15的一驱动单元、一悬挂行程传感器13、一电控单元14、及一报警单元30。其中，液压阀11内部设有一活塞行程通道111、一入油口112与一出油口113，且一活塞114设置于该活塞行程通道111之中，并具有横贯活塞的一横贯液道115。另一方面，该入油口112通过油管连接至所述具短轮距与高重心的车辆2的制动触发机构21，且该出油口113通过油管连结设置于前轮处的制动机构22。并且，该入油口112通过该横贯液道115连通该出油口113。值得注意的是，液压阀11内部更设有一第一液道116、一第二液道117与一第三液道118，其中该第一液道116同时连接位于活塞行程通道111底部的底端液室126以及该出油口113。
如图8A所示，液压阀11内部更设有一单向球阀18，其以一第一阀口181连接该第二液道117的一端，而该第二液道117的另一端则连接该入油口112。另一方面，单向球阀18又以一第二阀口182连接该第三液道118的一端，而该第三液道118的另一端则连接活塞行程通道111底部的底端液室126。值得说明的是，单向球阀18内部设有偏压弹簧184与球183。熟悉单向球阀18设计与制作的机构工程师应该知道，单向球阀18只容许制动液由活塞行程通道111的底端液室126经由第三液道118流至入油口112。
该悬挂行程传感器13邻近所述具短轮距与高重心的车辆2的一(后轮)悬吊机构24，用以对该悬吊机构24的一悬挂行程进行监控，并对应地输出一悬挂行程信号至电控单元14。此处所指的后轮的悬吊机构24为一后避震器。如此一来，根据该悬挂行程传感器13所输出的该悬挂行程信号，该电控单元14可判断所述具短轮距与高重心的车辆2是否处于即将发生前倾翻覆的状态下。如图8A所示，在正常煞车情况下，受到回位弹簧133的作用力，活塞114前端接触活塞行程通道111底部的底端液室126。然而，如图8B所示，一旦所述车辆即将发生前倾翻覆，该电控单元14即启动报警单元30，并同时输出一电流信号至该磁场线圈15，以藉由该磁场线圈15所产生的磁场推动该活塞114于所述活塞行程通道111进行一向上行程。此行程把活塞114的横贯液道115向上移，切断入油口112与出油口113的连通。制动机构22的液压不再跟随制动触发机构21因骑士惊慌增加制动手柄输入而增加，使前倾趋势不再恶化。
于第二实施例中，骑士可能自行发现前倾威胁或者通过报警单元30觉察前倾危险，而自行将制动触发机构21的制动手柄完全松开或部份松开。如图8C所示，根据制动手柄的松开程度，入油口112处的制动液的液压也对应地下降；此时，因为单向球阀18的第一阀口181处的液压低于其第二阀口182处的液压，因而促使制动液经由单向球阀18回流。值得说明的是，在制动触发机构21的制动手柄部分松开的情况下，制动液会经由单向球阀18回流至位于该制动触发机构21。如此，设置于前轮处的制动机构22的液压于是被减轻，是以能够通过降低(前轮)煞车阻力的方式解除前倾威胁并回复正常制动。并且，当电控单元14根据悬挂行程传感器13所输出的悬挂行程判断所述具短轮距与高重心的车辆2已经完全脱离前倾翻覆危机之后，驱动单元将活塞114驱动回位，使得出油口113与入油口112再度地通过活塞114上的横贯液道115而彼此连通，并把制动责任完全交回骑士。回位后的液压阀11的内部情况可参阅图8A。必须补充说明的是，由于第一实施例(图5A至图5D)的活塞114所完成的活塞行程大于第二实施例(图8A至图8C)的活塞114，可想而知该第二实施架构的活塞114完成所述活塞行程所需要的动力需求较低；因此，第二实施架构属于低成本的具防止前倾翻覆功能的煞车系统1，其适合应用于前轮悬挂刚性较低重心不因制动而提高的短轮距高重心车辆。
第三实施例
请继续参阅图9A至图9C，为显示本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第三实施例的架构图与作动图。比较图9A与图5A可以得知，第三实施例于构成上包括：一液压阀11、一驱动单元(驱动轴12与磁场线圈15)、一悬挂行程传感器13、一报警单元30，以及一电控单元14。并且，值得注意的是，所述液压阀11之中并无设置单向球阀18。如图9A所示，液压阀11内部设计有一活塞行程通道111、一入油口112与一出油口113，且一活塞114设置于该活塞行程通道111之中，并具有一横贯液道115。另一方面，该入油口112通过油管连接至车辆2的一制动触发机构21，且该出油口113通过油管连接至设置于前轮处的一制动机构22。并且，该入油口112通过该横贯液道115连通该出油口113。
值得注意的是，一液压传感器123通过一液压感测液道122而连通该入油口112，用以感测入油口112处的液压，并对应地输出一液压感测信号至该电控单元14。另一方面，该悬挂行程传感器13邻近所述具短轮距与高重心的车辆2的一(后轮)悬吊机构24，用以对该悬吊机构24的一悬挂行程进行监控，并对应地输出一悬挂行程信号至电控单元14。此处所指后轮的悬吊机构24为一后避震器。如此一来，根据该悬挂行程传感器13所输出的该悬挂行程信号，该电控单元14可判断所述具短轮距与高重心的车辆2是否处于即将发生前倾翻覆的状态下。如图9A所示，在正常煞车情况下，受到回位弹簧133的作用力，活塞114前端接触活塞行程通道111底部的底端液室126。然而，如图9B所示，一旦所述具短轮距与高重心的车辆2即将发生前倾翻覆，该电控单元14即将启动报警单元30，并输出一电流信号至该磁场线圈15，以藉由磁场线圈15所产生的磁场推动该活塞114于所述活塞行程通道111进行一向上行程。随着所述向上行程的进行，入油口112与出油口113连通因为活塞114的横贯液道115的向上移动而被切断；此时，即使骑士因为惊慌而持续紧压制动触发机构21的制动手柄(brake lever)，设置于前轮处的制动机构22的液压也不会再被增加，是以能够通过降低(前轮)煞车阻力的方式使前倾趋势不再持续恶化。于第二实施例中，骑士可能自行发现前倾威胁或者通过报警单元30觉察前倾危机，而自行将制动触发机构21的制动手柄完全松开或部份松开，使入油口112处的制动液的液压对应地下降。请参看图9C，待入油口112液压降至一指定压力(零或接近零)，液压传感器123就把信号输入电控单元14，使驱动单元驱动活塞114回位，连通入油口112与出油口113，把制动机构22减压，从而消除前倾威胁。亦同时把制动责任完全交回骑士。
相对于第一实施例(如图5A所示)，第三实施例于构成上以液压传感器123代替单向球阀18；同时，第三实施架构的活塞114完成所述活塞行程所需要的动力需求较低；因此，第三实施架构与第二实施架构同样都属于低成本的具防止前倾翻覆功能的煞车系统1，且其适合应用于重心在制动时下降的短轮距高重心车辆2。
第四实施例
请参阅图10A至图10E，本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第四实施例的架构图与作动图。比较图5A与图10A，第四实施例通过增设一挡止销132与一回位弹簧131于第一实施例之中而获得；其中，所述挡止销132连接该驱动轴12。并且，挡止销132的前端设有一个弹簧固定件，并以形成于该液压阀11之上的一挡止销设置部作为另一个弹簧固定件，使得回位弹簧131的两端可以通过此二个弹簧固定件而获得固定。另一方面，该悬挂行程传感器13邻近所述具短轮距与高重心的车辆2的一(后轮)悬吊机构24，用以对该悬吊机构24的一悬挂行程进行监控，并对应地输出一悬挂行程信号至电控单元14。此处所指后轮的悬吊机构24为一后避震器。并根据该悬挂行程传感器13所输出的该悬挂行程信号，该电控单元14可判断所述车辆2是否处于即将发生前倾翻覆的状态下。如图10B所示，一旦所述的车辆2即将发生前倾翻覆，该电控单元14即输出电流信号至该磁场线圈15，以藉由磁场线圈15所产生的磁场拉开驱动轴12，藉此方式将挡住活塞114滑动的挡止销132拉开；此时，活塞底端液室126的液压克服回位弹簧133后把活塞114向上推动。随着活塞114的向上移动，入油口112与出油口113连通因为活塞114的横贯液道115的向上移动而被切断；此时，即使骑士因为惊慌而持续紧压制动触发机构21的制动手柄(brake lever)，设置于前轮处的制动机构22的液压也不会再被增加，是以能够通过冻结(前轮)煞车阻力的方式使前倾趋势不再继续恶化。
值得注意的是，如图10C所示，活塞114的向上移动使得底端液室126的容积增加，连带地造成底端液室126、第一液道116与出油口113的液压下降。如图10D所示，如骑士自己或从报警单元30觉察有前倾危险，骑士会自行将制动触发机构21的制动手柄完全松开或部份松开，让入油口112液压下降。必须补充说明的是，即使骑士没有松开制动手柄，本发明的煞车系统1仍旧自动地降低位于制动机构22处的制动液的压力(如图10C所示)；本发明并不限定骑士在觉察有前倾危险之时必定要松开制动手柄。进一步地，待入油口112液压降至或低过底端液室126的液压时，制动机构22的制动液开始经单向球阀18回流至制动触发机构21。底端液室126的液压继续随着骑士的手动减压而下降，解除前倾危机。然而，如图10E所示，当底端液室126的液压降到某一个数据，回位弹簧133的弹力便足以将活塞114下推回位。值得注意的是，活塞114一旦回位，则驱动单元的挡止销132被另一回位弹簧131推出，而后挡住活塞114以限制其移动。此时，出油口113与入油口112再度地通过活塞114上的横贯液道115而彼此连通，并将制动责任完全交回驾驶者。
第四实施架构的活塞114滑动是依靠底端液室126液压推动、克服活塞回位弹簧133、增加底端液室126容积导至降压，与第一实施例靠线圈驱动轴的动力克服活塞回位弹簧133不同。本实施例的驱动单元只需要把挡止销132拔出，所需动力很小，成本更为降低。由于第四实施架构会自动地降低位于制动机构22处的制动液的压力，因此适合应用于重心在制动时上升的短轮距高重心车辆。
第五实施例
请参阅图11，为显示本发明的一种具防止前倾翻覆功能的煞车系统的第五实施架构图。比较图9A与图11可以得知，相较于前述说明的第三实施架构，本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统1的第五实施架构更包括了轮速传感器17。简单地说，第五实施架构更进一步具有ABS的功能。如图11所示，工程师可以将轮速传感器17连接至设置于所述具短轮距与高重心的车辆2的轮子25之上，并利用该轮速传感器17监控该轮子25的转速。于此所述的轮子25可以是具短轮距与高重心的车辆2的前轮。如此设置，根据该轮速传感器17所输出的一轮速信号，该电控单元14可以得知轮子25是否即将被该制动机构22死锁，进而控制该驱动单元(即磁场线圈15与驱动轴12)以驱动该活塞114于所述活塞行程通道111完成一减压行程。当制动力减低轮子25恢复正常转动，轮速传感器17又再输入信号关闭驱动单元，待加压弹簧恢复加压。如此循环，达到没有打滑的煞车。
如此，上述已完整且清楚地说明本发明的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，经由上述，吾人可以得知本发明具有下列的优点：
(1)现有的防死锁煞车系统能够保证用户于骑车的过程中都不会因轮胎死锁而造成滑胎而失控，但依旧无法完全避免前倾翻覆意外事故的发生。有鉴于此，本发明提出一种防止前倾翻覆功能的煞车系统，于基本构成上包括：一液压阀11、一活塞114、一驱动单元、一(后轮)悬挂行程传感器13、以及一电控单元14。如此，根据该悬挂行程传感器13所监控的悬挂行程信号，电控单元14可判断车辆是否存有即将发生前倾翻覆的趋势；一旦判断车辆存有即将发生前倾翻覆的趋势，该电控单元14即输出一控制信号至该驱动单元，以令该驱动单元把活塞114向减压方向驱动并关闭液道，防止压力继续增加。进一步地，液压阀11内部的底端液室126的容积会随着活塞114的移动而增加，使得液压阀11的底端液室126与出油口113的液压降低；在这样的情况下，制动触发机构21因为制动液的下行压力获得降低而减轻(前轮)煞车的动作，达到降低煞车阻力和前惯性力的效果，因而能够阻止车辆发生前倾翻覆的情况。

Claims (16)

1.一种具防止前倾翻覆功能的煞车系统，应用于一具短轮距与高重心的车辆之中，其特征在于，并包括：
一液压阀，连接于所述具短轮距与高重心的车辆的一制动触发机构与一制动机构之间；
一活塞，置于该液压阀之中；
一驱动单元，连接该活塞；
一悬挂行程传感器，用以对所述具短轮距与高重心的车辆的一悬吊进行监控；
其中，根据该悬挂行程传感器所输出的一悬挂行程信号，该驱动单元推动该活塞于该液压阀内进行一活塞行程，使得该制动机构的一制动液的液压不会再随着施予该制动触发机构的作用力的增加而提升，藉此方式降低所述具短轮距与高重心的车辆的前轮的煞车阻力。
2.如权利要求1所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，更包括：
一电控单元，电性连接该悬挂行程传感器与该驱动单元，用以接收所述悬挂行程信号，并根据该悬挂行程信号判断是否所述具短轮距与高重心的车辆正处于即将前倾翻覆的状态之下；以及
一报警单元，电性连接该电控单元；其中，当所述具短轮距与高重心的车辆处于即将前倾翻覆的状态之时，该电控单元即通过所述报警单元发出警报。
3.如权利要求2所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，该液压阀包括：
一入油口，用以通过管线连接至该制动触发机构；
一出油口，用以通过管线连接至该制动机构；及
一活塞行程通道，位于该入油口与该出油口之间，用以供该活塞于其中进行所述活塞行程。
4.如权利要求3所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，该活塞具有一横贯液道，且该横贯液道连通该入油口与该出油口；并且，当活塞完成该活塞行程之时，该横贯液道脱离与该入油口及该出油口的连通关系。
5.如权利要求3所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，该液压阀的内部进一步设有：
一第一液道，用以连通该活塞行程通道底部的一底端液室与该出油口；
一第三液道，连接该底端液室；
一单向球阀，以其一第一阀口与一第二阀口分别连接该第二液道与该第三液道。
6.如权利要求3所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，该驱动单元包括：
一驱动轴；以及
一磁场线圈，缠绕于该驱动轴之上并电性连接至该电控单元；其中，该电控单元通过输入电流的方式驱动该线圈产生一磁场，藉以通过驱动轴驱使该活塞于该活塞行程通道进行所述活塞行程。
7.如权利要求4所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，于所述活塞在该活塞行程通道之中进行所述活塞行程的初期，该入油口与该出油口的连通状态因为所述横贯液道随着该活塞的移动而被切断；此时，即使所述制动触发机构的作用力持续增加，该制动机构的液压也不会再增加，是以能够通过冻结煞车阻力的方式使前倾翻覆的趋势不再恶化。
8.如权利要求4所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，该底端液室的容积随着所述活塞的该活塞行程而增加，使得所述底端液室与该出油口处的液压降低；在这样的情况下，所述制动机构因为该制动液的液压降低因而减轻对于所述具短轮距与高重心的车辆的前轮的制动力，进以藉由降低前轮的煞车阻力的方式达到阻止车辆发生前倾翻覆的效果。
9.如权利要求4所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，于所述活塞进行该活塞行程的过程中，骑士可通过该报警单元获知所述具短轮距与高重心的车辆处于即将前倾翻覆的状态，进而自行地将所述制动触发机构的一制动装置完全松开或部份松开，使得所述入油口处的制动液的液压因此下降；并且，当该入油口处的制动液的液压低于所述底端液室的液压时，该制动机构的制动液即经由该单向球阀回流至该制动触发机构。
10.如权利要求1所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，该驱动单元为一电磁驱动器。
11.如权利要求2所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，该报警单元可为下列任一者：闪灯器、扩音器、震动器、显示器、上述任两者、或上述任两者以上的组合。
12.如权利要求5所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，该单向球阀进一步包括一颗球与一偏压弹簧；其中，当所述第一阀口的液压低于所述第二阀口的液压之时，该制动机构内的制动液会经由该底端液室与该单向球阀而回流至该制动触发机构。
13.如权利要求3所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，该液压阀的内部进一步设有：
一液压感测液道，连接该入油口；以及
一液压传感器，连接该液压感测液道，用以通过该液压感测液道而感测该入油口处的该制动液的液压，并输出一液压感测信号至该电控单元；
其中，当所述液压感测信号显示该入油口处的液压下降至一指定压力，该电控单元立即控制所述驱动单元带动该活塞复位。
14.如权利要求6所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其特征在于，该驱动单元进一步包括：
一挡止销，连接该驱动轴，用以限制该活塞位移；以及
一回位弹簧，连接该挡止销；
其中，当该电控单元输入电流至该磁场线圈之后，该驱动轴受到磁场的作用而带动该挡止销位移，藉此解除该挡止销对于该活塞的位移限制。
15.如权利要求2所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，更包括：
一轮速传感器，用以监测所述具短轮距与高重心的车辆的轮胎转速，并输出一轮速信号至该电控单元。
16.如权利要求1所述的具防止前倾翻覆功能的煞车系统，其中，该悬挂行程传感器包括：
一变阻器；以及
一调整单元，连接至该变阻器，用以根据该悬吊机构的该悬挂行程而调整该变阻器的电阻值；
其中，该变阻器可以是一直缐滑动变阻器或一旋动式变阻器；并且，该调整单元可为下列任一者：连杆机构、拉杆机构、推杆机构、滑杆机构、上述任两者、或上述任两者以上的组合。
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