TW201311502A - 機車直行及側傾轉彎防鎖死煞車系統控制器 - Google Patents

Abstract

由於機車上之碟盤式煞車系統為液壓式結構。因此當騎士壓下煞車把手時會推動煞車總泵內之活塞向前擠壓造成煞車油壓力升高，同時高壓煞車油會推動煞車卡鉗內之來另片加壓於煞車碟盤上。通常在緊急的情況下，駕駛者會因為緊張而大力壓下煞車把手，因此煞車油壓力容易過高而造成車輪鎖死，使得車輛打滑或翻覆。機車兩輪之結構較汽車更容易因為不穩定而造成車輛翻覆，所以機車上之防鎖死煞車系統要設計的更為嚴謹。本創作係一機車直行及側傾轉彎防鎖死煞車系統控制器之設計，本發明之機車防鎖死煞車系統控制器可應用於直線行駛煞車或側傾轉彎煞車之車身穩定。主要目的為判斷機車穩定煞車所需之卡鉗煞車油壓力，並藉由防鎖死調壓模組控制煞車卡鉗內之煞車油壓力，避免機車在煞車過程中因煞車力過大而造成車輪鎖死打滑，亦即機車不論在直線或側傾轉彎煞車時皆能保持車身之穩定性。本創作之機車防鎖死煞車系統控制器將分別決策出前後輪卡鉗內之標準煞車油壓力值，並利用電子控制單元驅動調壓模組調變卡鉗內之煞車油壓力使其能追隨標準煞車油壓力值。簡而言之，機車防鎖死煞車系統控制器要讓車輛本身在穩定的條件下達到減速的目的。

Description

機車直行及側傾轉彎防鎖死煞車系統控制器

本創作之機車防鎖死煞車系統控制器利用車身之動態反應回授並決策出前後輪卡鉗內之參考壓力值，利用調壓模組調變卡鉗內之煞車油壓力使其追隨參考壓力值，讓機車在直線行駛煞車或側傾轉彎煞車之狀態下，可保持車身穩定不打滑。

【發明背景】

由於機車在高速過彎的時候需要較大的側傾角及小幅度的操控角，而汽車則需要較大的操控角、較小的側傾角，所以機車相較於汽車在煞車的過程中更容易產生不穩定。因此在設計機車防鎖死煞車系統控制器時若只考慮直線行駛煞車之條件是不夠的。但目前之文獻並無相關之研究，本發明加入機車側傾轉彎煞車時之動態反應來設計防鎖死煞車系統控制器。由於機車在側傾轉彎煞車時會有車輛翻覆之危險，因此機車防鎖死煞車系統在側傾轉彎煞車時最重要之設計目標為車身之穩定性，其次才考慮到車輪制動力之問題。本創作將首先提出一側向控制單元用來控制車身之穩定，同時所提出之機車防鎖死煞車系統控制器配合調壓模組可以有效的達到機車在煞車時之穩定性。

本創作之防鎖死煞車系統控制器目的在控制煞車卡鉗內之壓力讓機車在直線煞車或側傾轉彎煞車時能保持車身穩定。為達成上述目的本防鎖死煞車系統控制器包含一側向控制單元、前輪縱向控制單元、後輪縱向控制單元、前輪調壓模組控制單元、後輪調壓模組控制單元。其主要特性為：側向控制單元可依照車身之側向反應調變煞車壓力之大小來改變輪胎之側向黏著力，讓車輛在側向不穩定時能提高輪胎的側向黏著係數以保持車身之穩定。縱向控制單元則可依照車輛所需之縱向煞車力大小決策出煞車卡鉗內煞車油壓力目標值，並經由調壓機構調變壓力至穩定範圍。

緣是，為期對本創作之目的、功效及構造特徵有更詳盡明確的了解，茲舉本創作一較佳實施例配合圖示說明如後。

為了進一步瞭解本創作之特點與技術內容，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，然而所附實施例圖式與說明，並非用來限制本創作之範圍，即凡依本創作申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本創作申請專利範圍所涵蓋。

請參閱第一圖，本創作所提出的機車防鎖死煞車系統，包含前後輪煞車系統，前輪煞車系統包含前輪煞車把手13，經由把手端煞車油管122連接到一調壓模組31，再經由卡鉗端煞車油管121連接到煞車卡鉗111，壓下煞車把手13後煞車卡鉗111便會對煞車碟盤112產生制動力，調壓模組的功用則是調變煞車迴路當中之油壓大小，避免煞車卡鉗111之壓力過大造成車輪鎖死。後輪煞車系統則包括：後輪煞車把手23、後輪煞車油管221及222、後輪煞車卡鉗211、後輪煞車碟盤212，其中一樣安裝一調壓模組32於後輪油路上用來調變後輪之煞車油壓力。機車防鎖死煞車系統控制器51則是利用前輪壓力感測器41、前輪輪速感測器42、加速度感測器43、後輪輪速感測器44、後輪壓力感測器45之訊號作為輸入，並分別輸出訊號到前後輪之調壓模組調變煞車壓力，防鎖死煞車系統控制器51的結構則介紹於圖二。

請參閱第二圖，本創作提出的機車防鎖死煞車系統控制器51分為側向控制單元52、縱向控制單元53、54及調壓模組控制單元55、56三個部分，首先將加速度感測器43量測到的側向加速度輸入側向控制單元52決策出前後輪之參考滑差值。接下來將參考滑差值分別輸入前輪縱向控制單元53及後輪縱向控制單元54決策出前後輪卡鉗內之參考壓力值，再將參考壓力值輸入前後輪調壓模組控制單元55、56，調壓模組控制單元分別輸出訊號到調壓機構31、32調變前後輪卡鉗內的煞車油壓力使其能追隨參考壓力值，讓車輪能保持在參考滑差值，使得機車在煞車的過程中能保持車身穩定。

其中側向控制單元為本創作首先提出之發明，將犧牲縱向黏著力來補償側向穩定性。首先介紹滑差值之公式為(車速-輪速)/車速，圖三則為滑差與黏著係數關係圖，從圖中發現當滑差值越小時雖然縱向黏著係數越小但是側向黏著係數卻會增加，因此本創作設定一開始煞車時車輛之參考滑差為0.2，當側向加速度超過設定之門檻值時，則降低煞車時的縱向滑差值來提升側向黏著係數作為側向控制單元設計概念。亦即當控制器判斷機車在煞車過程中側向不穩定時則降低縱向滑差目標值，藉以增加輪胎在側向的抓地力來保持機車的穩定性及操控性。縱向控制單元53則利用壓力感測器41量測到的卡鉗內煞車油壓力及輪速感測器42量測到的輪速值作為輸入，決策出卡鉗內之參考壓力值。調壓模組控制單元55則是控制調壓機構讓卡鉗內壓力能追隨其參考壓力。前後輪之滑差值分別獨立控制。

綜上所述，本創作「機車直線行駛及側傾轉彎防鎖死煞車系統控制器」係確實具有其創新性，又未見有相同設計之物品揭露於市，誠以符合具產業利用性、新穎性之發明專利申請要件，爰依法提出專利申請，尚祈　鈞局早日核准為盼。

111．．．前輪煞車卡鉗

112．．．前輪煞車碟盤

121．．．前輪卡鉗端油管

122．．．前輪把手端油管

13．．．後輪煞車把手

211．．．後輪煞車卡鉗

212．．．後輪煞車碟盤

221．．．後輪卡鉗端油管

222．．．後輪把手端油管

23．．．後輪煞車把手

31．．．前輪調壓模組

32．．．後輪調壓模組

41．．．前輪壓力感測器

42．．．前輪輪速感測器

43．．．加速度感測器

44．．．後輪輪速感測器

45．．．後輪壓力感測器

51．．．機車防鎖死煞車系統控制器

52．．．側向控制單元

53．．．前輪縱向控制單元

54．．．後輪縱向控制單元

55．．．前輪調壓模組控制單元

56．．．後輪調壓模組控制單元

圖一　機車防鎖死煞車系統示意圖

圖二　係本創作之機車側傾轉彎防鎖死煞車控制器示意圖

圖三　滑差與輪胎黏著係數示意圖

31．．．前輪調壓模組

32．．．後輪調壓模組

41．．．前輪壓力感測器

42．．．前輪輪速感測器

43．．．加速度感測器

44．．．後輪輪速感測器

45．．．後輪壓力感測器

51．．．機車防鎖死煞車系統控制器

52．．．側向控制單元

53．．．前輪縱向控制單元

54．．．後輪縱向控制單元

55．．．前輪調壓模組控制單元

56．．．後輪調壓模組控制單元

Claims (4)

1. 一種「機車直線行駛及側傾轉彎防鎖死煞車系統」，其特徵在於：防鎖死煞車系統控制器用來控制前後輪之調壓模組，調變煞車壓力使其能追隨參考壓力，讓機車不論是在直線行駛煞車或側傾轉彎煞車之條件下皆能保持車身之穩定性。調壓模組則連接於機車之煞車把手與碟盤式煞車器之間，配合電控單元進行防鎖死煞車動作。
2. 依據申請專利範圍第1項所述「機車直線行駛及側傾轉彎防鎖死煞車系統」，側向控制單元利用加速度感測器量測側向加速度值作為煞車時之側向動態依據。
3. 依據申請專利範圍第1項所述「機車直線行駛及側傾轉彎防鎖死煞車系統」，其系統控制器之側向控制單元，利用車身之側向動態調變車輪之滑差值，再利用決策出的滑差值計算出煞車之參考壓力。
4. 依據申請專利範圍第1項所述「機機車直線行駛及側傾轉彎防鎖死煞車系統」，在車輛側向不穩定時降低卡鉗內之壓力以增加側向黏著力，讓車輛保有煞車時之穩定性。