TW202204190A - 防鎖死煞車系統及控制方法 - Google Patents

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TW202204190A
TW202204190A TW109124807A TW109124807A TW202204190A TW 202204190 A TW202204190 A TW 202204190A TW 109124807 A TW109124807 A TW 109124807A TW 109124807 A TW109124807 A TW 109124807A TW 202204190 A TW202204190 A TW 202204190A
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林信全
張軒墉
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一種防鎖死煞車系統及控制方法，於一控制模組在介入一車輛的煞車系統後執行，接收該車輛的一輪速信號與一加速度信號；根據該車輛的該輪速信號與該加速度信號計算一滑差回饋值，並根據一滑差目標值與該滑差回饋值之間的一滑差偏差值產生一基礎控制電壓；將該滑差回饋值進行微分補償以產生一滑差補償值，並以一查表方式將該滑差補償值對應一前饋電壓；將該基礎控制電壓加上該前饋電壓以產生一煞車控制電壓；以及將該煞車控制電壓輸出至一比例閥制動器，由該比例閥制動器根據該煞車控制電壓的大小調整一煞車壓力，以降低煞車時當ABS系統介入之車輪輪速變化。

Description

防鎖死煞車系統及控制方法
本發明是有關一種煞車系統與方法，特別是指防鎖死煞車系統及控制方法。
請參考圖10，習知防鎖死煞車系統(Anti-lock Braking System, ABS)包含一電磁閥制動模組與一控制模組30，舉例來說，一車輛40可包含複數車輪，該複數車輪例如可包含一左前輪41、一右前輪42、一左後輪43及一右後輪44，對應的，該電磁閥制動模組可包含四個電磁閥制動器31，該控制模組30電連接該複數電磁閥制動器31，以控制該複數電磁閥制動器31施加煞車壓力於該複數車輪，此外，該控制模組30電連接該車輛的複數感知器(例如輪速計、加速度計…等)以獲取該車輛的行駛資訊(例如輪速、車速、加速度…等)。
以下簡述防鎖死煞車系統(ABS)的習知控制流程，該控制模組30先判斷是否有一煞車事件，即判斷該車輛的煞車踏板是否被踩下；當判斷有該煞車事件，該控制模組進一步判斷一車輛動態是否達到一預警門檻，舉例來說，該車輛動態可例如為所量測到車輪的輪減速度，該預警門檻即為輪減速度的一門檻值。另外，一般而言，滑差(slip differential)是指該車輛的車速與輪速的速度差異，可表示如下：
Figure 02_image001
當該滑差過大，恐導致該車輛40在路面打滑，是以，當該控制模組30判斷該車輛動態達到該預警門檻，該控制模組30主動介入該車輛40的一煞車系統，以對該電磁閥制動模組實施自動控制，此時該車輛40的煞車行為由該控制模組30掌握，藉此自動調整各該車輪的減慢速度及抑制滑差狀態，並避免各該車輪被鎖死，以期達到穩定該車輛的效果。
當該控制模組30介入該車輛的該煞車系統後，是驅動各該電磁閥制動器31於一釋放狀態與一煞車狀態作交替切換，其中，各該電磁閥制動器31操作於該釋放狀態時，為使煞車油通過一油壓閥而洩壓，例如洩壓後可使煞車壓力為零；相對的，各該電磁閥制動器31操作於該煞車狀態時，為使煞車油通過該油壓閥而增加煞車壓力。然而，習知防鎖死煞車系統仍包含以下缺點：
1、各該電磁閥制動器31僅於該釋放狀態與該煞車狀態作交替切換，在其交替切換的過程中，各該電磁閥制動器31之該油壓閥承受油壓的衝擊(即相當於水鎚現象)，容易造成各該電磁閥制動器31的損壞。
2、當該控制模組30介入該車輛40的該煞車系統後，各該電磁閥制動器31僅於該釋放狀態與該煞車狀態作交替切換，對於各該車輪來說，其輪速忽快忽慢，故各該車輪的輪速高低起伏恐導致駕駛人或乘客在車上有間歇性急促震動的體驗，造成不適的感受。
有鑒於此，本發明的主要目的是提供一種防鎖死煞車系統及控制方法，以期改善先前技術所述的兩項缺點。
本發明防鎖死煞車系統供應用於具有複數車輪的一車輛，該防鎖死煞車系統包含： 一加速度計，輸出一加速度信號，該加速度信號反映該車輛的加速度； 複數輪速計，分別對應該車輛的該複數車輪，各該輪速計分別輸出一輪速信號，該輪速信號反映各該車輪的輪速； 複數比例閥制動器，分別對應該車輛的該複數車輪，各該比例閥制動器分別接收一煞車控制電壓，並根據該煞車控制電壓的大小分別調整各該車輪的一煞車壓力；以及 一控制模組，電連接該加速度計、該複數輪速計與該複數比例閥制動器，該控制模組在介入該車輛的一煞車系統後，根據各該輪速計的該輪速信號與該加速度計的該加速度信號產生各該比例閥制動器的該煞車控制電壓； 其中，該控制模組根據各該輪速計的該輪速信號與該加速度信計算一滑差回饋值，以及根據一滑差目標值與該滑差回饋值之間的一滑差偏差值產生一基礎控制電壓；該控制模組將該滑差回饋值進行微分補償以產生一滑差補償值，並以一查表方式將該滑差補償值對應至一前饋電壓；該控制模組將該基礎控制電壓加上該前饋電壓以產生該煞車控制電壓。
本發明防鎖死煞車控制方法於一控制模組在介入一車輛的一煞車系統後執行，該車輛包含複數車輪，該防鎖死煞車控制方法包含： 接收該車輛的各該車輪的一輪速信號與一加速度信號； 根據該車輛的該輪速信號與該加速度信計算一滑差回饋值，並根據一滑差目標值與該滑差回饋值之間的一滑差偏差值產生一基礎控制電壓； 將該滑差回饋值進行微分補償以產生一滑差補償值，並以一查表方式將該滑差補償值對應一前饋電壓； 將該基礎控制電壓加上該前饋電壓以產生一煞車控制電壓；以及 將該煞車控制電壓輸出至一比例閥制動器，由該比例閥制動器根據該煞車控制電壓的大小調整各該車輪的一煞車壓力。
和先前技術相比，本發明具有以下功效：
1、有別於習知的各該電磁閥制動器，本發明的比例閥制動器非如習知的電磁閥制動器只能在釋放狀態與煞車狀態作交替切換而已，本發明的比例閥制動器的煞車壓力隨著電壓大小而改變，故可更精細的調節煞車壓力，有效緩和各該比例閥制動器之油壓閥所承受的油壓衝擊，和習知的電磁閥制動器相比，本發明的比例閥制動器更不易因油壓衝擊而受損。
2、本發明透過該煞車控制電壓微調各該比例閥制動器的煞車壓力，該煞車控制電壓包含該前饋電壓的成分，該前饋電壓可有效降低各該車輪之輪速的變化量，進而能避免駕駛人或乘客在車上有間歇性急促震動的體驗，不致造成不適的感受。
請參考圖1與圖2，本發明防鎖死煞車系統(Anti-lock Braking System, ABS)的實施例包含一加速度計10、複數輪速計11、一煞車制動模組12與一控制模組13。舉例來說，本發明防鎖死煞車系統供應用於一車輛20，該車輛20具有複數車輪，該煞車制動模組12包含分別對應於該複數車輪的複數比例閥制動器120，各該比例閥制動器120用以調整各該車輪煞車壓力。
請參考圖2，該車輛20的該複數車輪可包含(但不限於)複數前車輪與複數後車輪，該複數前車輪可包含一左前輪21及一右前輪22，該複數後車輪可包含一左後輪23及一右後輪24。對應的，該煞車制動模組12可包含四個比例閥制動器120，以分別調整該左前輪21、該右前輪22、該左後輪23及該右後輪24煞車壓力。
需說明的是，請參考圖1，本發明的該加速度計10、該複數輪速計11、該煞車制動模組12與各該比例閥制動器120的工作原理為所屬技術領域中的通常知識，在此不加以詳述，僅簡述如後。該加速度計10輸出一加速度信號100，該加速度信號100反映該車輛20的加速度；該複數輪速計11分別對應該車輛20的該複數車輪，各該輪速計11分別輸出一輪速信號110，該輪速信號110反映各該車輪的輪速；各該比例閥制動器120接收一煞車控制電壓
Figure 02_image003
，並根據該煞車控制電壓
Figure 02_image003
的大小調整各該車輪的一煞車壓力。當該煞車控制電壓
Figure 02_image003
越大，各該比例閥制動器120提供的煞車壓力越小，換言之，若要提高各該比例閥制動器120的洩壓程度，可提升該煞車控制電壓
Figure 02_image003
的電壓值；相對的，若要控制各該比例閥制動器120增壓，可降低各該煞車控制電壓
Figure 02_image003
的電壓值。
請配合參考圖1與圖2，該控制模組13電連接該加速度計10、該複數輪速計11與該複數比例閥制動器120，該控制模組13根據各該輪速計11的該輪速信號110與該加速度計10的該加速度信號100產生各該比例閥制動器120的該煞車控制電壓
Figure 02_image003
，藉此個別控制各該車輪的煞車壓力，以下說明僅以控制其中之一車輪的情境為例，其他車輪的控制情形可依此類推。是以，整體而言，該車輛20的該左前輪21、該右前輪22、該左後輪23及該右後輪24都被獨立控制，故能有效縮短煞車距離，並提高煞車效率。
請配合參考圖1至圖3，本發明防鎖死煞車控制方法的實施例係於該控制模組13執行，其中，需說明的是，本發明防鎖死煞車控制方法是在該控制模組13主動介入該車輛20的一煞車系統之後才實施。如同習知的防鎖死煞車系統(ABS)，本發明的該控制模組13主動介入該煞車系統的條件為所屬技術領域中的通常知識，在此容不詳述。
請參考圖3與圖4，本發明防鎖死煞車控制方法包含以下步驟：
步驟S01：該控制模組13接收各該輪速計11的各該輪速信號110與該加速度信號100。如前所述，該輪速信號110是從該輪速計11接收的，其反映各該車輪當下的輪速；該加速度信號100是從該加速度計10接收的，其反映該車輛20當下的加速度。
步驟S02：該控制模組13根據各該輪速計11的該輪速信號110與該加速度信號100計算一滑差回饋值
Figure 02_image005
，以及根據一滑差目標值
Figure 02_image007
與該滑差回饋
Figure 02_image005
值之間的一滑差偏差值
Figure 02_image009
產生一基礎控制電壓
Figure 02_image011
。本發明的實施例中，該滑差回饋值(SlipFB )可表示如下：
Figure 02_image013
上式中，
Figure 02_image015
為該車輛20的車速，
Figure 02_image017
為各該車輪的輪速。其中，各該車輪的輪速
Figure 02_image017
可表示如下：
Figure 02_image019
上式中，
Figure 02_image021
即為該輪速信號110，
Figure 02_image021
反映各該車輪在單位時間(每分鐘)內的轉動圈數，
Figure 02_image023
為各該車輪的半徑(單位：公尺)。
本發明的實施例中，該車輛的車速
Figure 02_image015
為包含時間(t)的函數，較佳的可表示如下：
Figure 02_image025
上式為引用美國汽車工程師協會(Society of Automotive Engineers, SAE)的公開文獻：
文獻編號 SAE TECHNICAL PAPER SERIES 2002-01-2229
文獻標題 Vehicle Speed Estimation Using Accelerometer and Wheel Speed Measurements
其中，
Figure 02_image027
；
Figure 02_image029
表示數據的時間點，例如
Figure 02_image031
表示當下時間點的車速，
Figure 02_image033
表示上一時間點的車速；
Figure 02_image035
代表權重，
Figure 02_image037
；
Figure 02_image039
為各該車輪的半徑；
Figure 02_image041
為各該車輪的輪速，即
Figure 02_image043
；
Figure 02_image045
為該車輛20的加速度(即：該加速度信號100)。簡言之，該車輛的車速
Figure 02_image015
為根據該輪速信號110與該加速度信號100所產生的一估計值，藉由權重
Figure 02_image035
的設定，可決定車速
Figure 02_image015
的估算較仰賴各該車輪的輪速
Figure 02_image017
或該車輛20的加速度
Figure 02_image045
。
該滑差目標值
Figure 02_image007
為一預設值，其代表的意義為透過本發明實施煞車控制時所要追求的滑差值，例如該滑差目標值
Figure 02_image007
可為小於或等於20%，惟不以20%為限。是以，滑差偏差值
Figure 02_image009
產可表示如下：
Figure 02_image047
該控制模組13根據該滑差偏差值
Figure 02_image009
通過一比例-積分-微分(PID)控制單元產生一基礎控制電壓
Figure 02_image011
，該PID控制單元的運算為所屬技術領域中的通常知識，例如利用圖5以古典控制架構進行最小化誤差值的計算並送出修正量，容不詳述。其中，比例增益的數值範圍較佳的可在0至5之間(包含0與5)，積分增益的數值範圍較佳的可在0至1之間(包含0與1)，微分增益的數值範圍較佳的可在0至1之間(包含0與1)。
步驟S03：該控制模組13將該滑差回饋值
Figure 02_image005
進行微分補償以產生一滑差補償值
Figure 02_image049
，並以一查表方式將該滑差補償值
Figure 02_image049
對應至一前饋電壓
Figure 02_image051
。在本發明的實施例中，該滑差補償值
Figure 02_image049
可表示如下：
Figure 02_image053
上式中，
Figure 02_image055
為權重，
Figure 02_image057
，不同的各該車輪所對應的
Figure 02_image055
值不同，舉例來說，該複數前車輪(包含該左前輪21與該右前輪22)的
Figure 02_image055
值大於該複數後車輪(包含該左後輪23與該右後輪24)的
Figure 02_image055
值，較佳的，該複數前車輪的
Figure 02_image055
值可為0.6，該複數後車輪的
Figure 02_image055
值可為0.1，但不以前述數值為限。
關於該查表方式，即該控制模組13儲存一對照表，該對照表使一筆滑差補償值
Figure 02_image049
可對應至一筆前饋電壓
Figure 02_image051
的電壓大小。一般而言，該前饋電壓
Figure 02_image051
的電壓值為界於0伏特(V)與10V，即
Figure 02_image059
，而各該比例閥制動器120的操作電壓範圍例如可在3.5V至9V之間(包含3.5V及9V)。當該滑差補償值
Figure 02_image049
越大，該前饋電壓
Figure 02_image051
的電壓大小也越大，故該滑差補償值
Figure 02_image049
與該前饋電壓
Figure 02_image051
可具有正比比例關係。
本發明的實施例中，該控制模組13儲存複數對照表，包含一第一對照表與一第二對照表，該第一對照表對應該複數前車輪，該第二對照表對應該複數後車輪。
請配合參考圖6，顯示該第一對照表所包含的數據，詳述如後：從如圖1所示的該加速度信號100與該左前輪21或該右前輪22的該輪速信號110運算而得的該滑差補償值
Figure 02_image049
定義為一第一滑差補償值
Figure 02_image061
，且對應於該左前輪21與該右前輪22的該前饋電壓
Figure 02_image051
定義為一第一前饋電壓
Figure 02_image063
。當該第一滑差補償值
Figure 02_image061
等於一第一滑差下限值
Figure 02_image065
，該第一前饋電壓
Figure 02_image063
對應為等於一第一下限電壓
Figure 02_image067
(例如5V)；當該第一滑差補償值
Figure 02_image061
等於一第一滑差上限值
Figure 02_image069
(例如60%)，該第一前饋電壓
Figure 02_image063
對應為等於一第一上限電壓
Figure 02_image071
(例如10V)；當
Figure 02_image073
時，該第一前饋電壓
Figure 02_image063
對應為等於0V；當
Figure 02_image075
，該第一滑差補償值
Figure 02_image061
與該第一前饋電壓
Figure 02_image063
具有一正比比例的線性關係，且
Figure 02_image077
；當
Figure 02_image079
時，該第一前饋電壓
Figure 02_image063
對應為等於該第一上限電壓
Figure 02_image071
。其中，為避免洩壓不足，該上限電壓
Figure 02_image071
可設定為大於各該比例閥制動器120的操作電壓範圍的一最大值，如前所述，因為各該比例閥制動器120的操作電壓範圍可在3.5V至9V之間，該上限電壓
Figure 02_image071
可設定為10V。
在本發明的實施例中，經過該控制模組13的參數設定，使該第一對照表包含該第一下限電壓
Figure 02_image067
、該第一上限電壓
Figure 02_image071
、該第一滑差下限值
Figure 02_image081
與該第一滑差上限值
Figure 02_image069
；當該第一滑差補償值
Figure 02_image061
界於該第一滑差下限值
Figure 02_image081
與該第一滑差上限值
Figure 02_image069
之間，該第一滑差補償值
Figure 02_image061
與該第一前饋電壓
Figure 02_image063
的該正比比例的線性關係即可確定。
請配合參考圖7，顯示該第二對照表所包含的數據，詳述如後：從如圖1所示的該加速度信號100與該左後輪23或該右後輪24的該輪速信號110運算而得的該滑差補償值
Figure 02_image049
定義為一第二滑差補償值
Figure 02_image083
，且對應於該左後輪23與該右後輪24的該前饋電壓
Figure 02_image051
定義為一第二前饋電壓
Figure 02_image085
。當該第二滑差補償值
Figure 02_image083
等於一第二滑差下限值
Figure 02_image087
，該第二前饋電壓
Figure 02_image085
對應為等於一第二下限電壓
Figure 02_image089
(例如5V)；當該第二滑差補償值
Figure 02_image083
等於一第二滑差上限值
Figure 02_image091
(例如30%)，該第二前饋電壓
Figure 02_image085
對應為等於一第二上限電壓
Figure 02_image093
(例如10V)；當
Figure 02_image095
時，該第二前饋電壓
Figure 02_image085
對應為等於0V；當
Figure 02_image097
，該第二滑差補償值
Figure 02_image083
與該第二前饋電壓
Figure 02_image085
具有一正比比例的線性關係，且
Figure 02_image099
；當
Figure 02_image101
時，該第二前饋電壓
Figure 02_image085
對應為等於該第一上限電壓
Figure 02_image093
。同樣的，為避免洩壓不足，該上限電壓
Figure 02_image093
可設定為10V。
在本發明的實施例中，經過該控制模組13的參數設定，使該第二對照表包含該第二下限電壓
Figure 02_image089
、該第二上限電壓
Figure 02_image093
、該第二滑差下限值
Figure 02_image103
與該第二滑差上限值
Figure 02_image091
；當該第二滑差補償值
Figure 02_image083
界於該第二滑差下限值
Figure 02_image103
與該第二滑差上限值
Figure 02_image091
之間，該第二滑差補償值
Figure 02_image083
與該第二前饋電壓
Figure 02_image085
的該正比比例的線性關係即可確定。
步驟S04：該控制模組13將該基礎控制電壓
Figure 02_image011
加上該前饋電壓
Figure 02_image051
以產生該煞車控制電壓
Figure 02_image003
，即可表示如下：
Figure 02_image105
本發明的實施例中，對應控制各該前車輪的該煞車控制電壓
Figure 02_image003
定義為一第一煞車控制電壓
Figure 02_image107
，可表示如下：
Figure 02_image109
對應控制各該後車輪的該煞車控制電壓
Figure 02_image003
定義為一第二煞車控制電壓
Figure 02_image111
，可表示如下：
Figure 02_image113
綜上所述，該控制模組13輸出該第一煞車控制電壓
Figure 02_image107
驅動各該前車輪(即：該左前輪21或該右前輪22)的該比例閥制動器120，以及輸出該第二煞車控制電壓
Figure 02_image111
驅動各該後車輪(即：該左後輪23或該右後輪24)的該比例閥制動器120。各該煞車控制電壓
Figure 02_image115
包含各該前饋電壓
Figure 02_image117
的成分，而各該前饋電壓
Figure 02_image117
是從各該滑差補償值
Figure 02_image119
運算而來。以下參考圖8A、圖8B、圖9A與圖9B的實測資料，雖然各該車輪的輪速波形彼此交錯或重疊，只透過觀察各該車輪的輪速波形趨勢，仍可看出各該前饋電壓
Figure 02_image117
的功效。
請參考圖2、圖8A與圖8B，其中圖8A與圖8B的波形是在一第一煞車事件的實測資料，故圖8A與圖8B的車速波形是一致的，僅將該左前輪21與該右前輪22的輪速波形揭露於圖8A，另將該左後輪23與該右後輪24的輪速波形揭露於圖8B，在該第一煞車事件中，各該煞車控制電壓
Figure 02_image115
未包含各該前饋電壓
Figure 02_image117
。如圖8A與圖8B，在約第6秒時，該控制模組13介入該車輛20的該煞車系統，故該車輛20的車速從約時速93公里隨著時間遞減，請參考圖8A，該左前輪21與該右前輪22的輪速在第6.5秒至第7秒之間的振幅較大，大約第7.2秒之後的振幅較小；請參考圖8B，該左後輪23與該右後輪24的輪速的振幅都比該左前輪21與該右前輪22的振幅更大。
請參考圖2、圖9A與圖9B，其中圖9A與圖9B的波形是在一第二煞車事件的實測資料，故圖9A與圖9B的車速波形是一致的，僅將該左前輪21與該右前輪22的輪速波形揭露於圖9A，另將該左後輪23與該右後輪24的輪速波形揭露於圖9B，在該第二煞車事件中，各該煞車控制電壓
Figure 02_image115
包含各該前饋電壓
Figure 02_image117
；由此可見，該第二煞車事件與該第一煞車事件分別為兩次不同的煞車事件，採用的煞車控制電壓彼此不同。如圖9A與圖9B，在約第2.4秒時，該控制模組13介入該車輛20的該煞車系統，故該車輛20的車速從約時速97公里隨著時間遞減，請參考圖9A與圖9B，該左前輪21、該右前輪22、該左後輪23與該右後輪35的輪速隨著時間穩定遞減，尤其如圖9A所示，該左前輪21與該右前輪22的輪速幾乎一致。
將圖8A與圖9A的輪速相比，圖9A沒有如圖8A在第6.5秒至第7秒之間的較大振幅現象，故各該前饋電壓
Figure 02_image063
確實改善該左前輪21與該右前輪22的輪速振盪現象。另將圖8B與圖9B相比，圖9B的該左後輪23與該右後輪24的輪速振幅獲得顯著的降低。綜合來看，對於各該車輪來說，本發明的該控制模組13將該基礎控制電壓
Figure 02_image011
加上該前饋電壓
Figure 02_image051
以產生該煞車控制電壓
Figure 02_image003
，使各該煞車控制電壓
Figure 02_image003
包含各該前饋電壓
Figure 02_image051
，由該前饋電壓
Figure 02_image051
輔助改善各該車輪的輪速振盪現象，進而能避免駕駛人或乘客在車上有間歇性急促震動的體驗，不致造成不適的感受。
另請參考圖6與圖7，本發明的實例中，圖7所示的該第二滑差上限值
Figure 02_image091
低於圖6所示的該第一滑差上限值
Figure 02_image069
，表示該左後輪23與該右後輪24在較低的滑差狀態(例如10%至60%之間)時的各該前饋電壓
Figure 02_image085
較高，故該左後輪23與該右後輪24的洩壓壓力較大(即：煞車壓力較小)。本發明將該第二滑差上限值
Figure 02_image091
設定為低於該第一滑差上限值
Figure 02_image069
的理由在於，請參考圖2、圖9A與圖9B，相較於該左前輪21與該右前輪22，當該左後輪23與該右後輪24被鎖死，該車輛20的車尾恐發生左右偏擺的現象，故本發明透過
Figure 02_image121
的設定，使該左後輪23與該右後輪24的煞車壓力更低，避免該左後輪23與該右後輪24因煞車壓力較大而更容易被鎖死，能有效穩定該車輛20的車身，改善該車輛20的車尾左右偏擺的現象。
10:加速度計 100:加速度信號 11:輪速計 110:輪速信號 12:煞車制動模組 120:比例閥制動器 13:控制模組 20:車輛 21:左前輪 22:右前輪 23:左後輪 24:右後輪 30:控制模組 31:電磁閥制動器 40:車輛 41:左前輪 42:右前輪 43:左後輪 44:右後輪
Figure 02_image003
:煞車控制電壓
Figure 02_image005
:滑差回饋值
Figure 02_image007
:滑差目標值
Figure 02_image009
:滑差偏差值
Figure 02_image011
:基礎控制電壓
Figure 02_image049
:滑差補償值
Figure 02_image061
:第一滑差補償值
Figure 02_image083
:第二滑差補償值
Figure 02_image051
:前饋電壓
Figure 02_image063
:第一前饋電壓
Figure 02_image085
:第二前饋電壓
Figure 02_image015
:車速
Figure 02_image017
:輪速
Figure 02_image067
:第一下限電壓
Figure 02_image071
:第一上限電壓
Figure 02_image081
:第一滑差下限值
Figure 02_image069
:第一滑差上限值
Figure 02_image089
:第二下限電壓
Figure 02_image093
:第二上限電壓
Figure 02_image103
:第二滑差下限值
Figure 02_image091
:第二滑差上限值 Σ:總和運算
圖1：本發明防鎖死煞車系統的實施例的方塊示意圖。 圖2：本發明防鎖死煞車系統應用於一車輛的示意圖。 圖3：本發明防鎖死煞車控制方法的實施例的流程示意圖。 圖4：本發明產生該煞車控制電壓給該比例閥制動器的流程示意圖。 圖5：圖4中的PID控制單元在S域(S-domain)的運算示意圖。 圖6：本發明實施例中的第一對照表的示意圖。 圖7：本發明實施例中的第二對照表的示意圖。 圖8A：車速、左前輪與右前輪的波形示意圖(煞車控制電壓未包含前饋電壓)。 圖8B：車速、左後輪與右後輪的波形示意圖(煞車控制電壓未包含前饋電壓)。 圖9A：車速、左前輪與右前輪的波形示意圖(煞車控制電壓包含前饋電壓)。 圖9B：車速、左後輪與右後輪的波形示意圖(煞車控制電壓包含前饋電壓)。 圖10：習知防鎖死煞車系統應用於一車輛的示意圖。

Claims (10)

  1. 一種防鎖死煞車系統，供應用於具有複數車輪的一車輛，該防鎖死煞車系統包含： 一加速度計，輸出一加速度信號，該加速度信號反映該車輛的加速度； 複數輪速計，分別對應該車輛的該複數車輪，各該輪速計分別輸出一輪速信號，該輪速信號反映各該車輪的輪速； 複數比例閥制動器，分別對應該車輛的該複數車輪，各該比例閥制動器分別接收一煞車控制電壓，並根據該煞車控制電壓的大小分別調整各該車輪的一煞車壓力；以及 一控制模組，電連接該加速度計、該複數輪速計與該複數比例閥制動器，該控制模組在介入該車輛的一煞車系統後，根據各該輪速計的該輪速信號與該加速度計的該加速度信號產生各該比例閥制動器的該煞車控制電壓； 其中，該控制模組根據各該輪速計的該輪速信號與該加速度信計算一滑差回饋值，以及根據一滑差目標值與該滑差回饋值之間的一滑差偏差值產生一基礎控制電壓；該控制模組將該滑差回饋值進行微分補償以產生一滑差補償值，並以一查表方式將該滑差補償值對應至一前饋電壓；該控制模組將該基礎控制電壓加上該前饋電壓以產生該煞車控制電壓。
  2. 如請求項1所述之防鎖死煞車系統，其中，該控制模組儲存複數對照表，供該控制模組供實施該查表方式，各該對照表包含一下限電壓、一上限電壓、一滑差下限值與一滑差上限值； 當該滑差補償值界於該滑差下限值與該滑差上限值之間，該滑差補償值與該前饋電壓為正比比例的線性關係。
  3. 如請求項2所述之防鎖死煞車系統，其中，該複數車輪包含複數前車輪與複數後車輪，該複數對照表包含一第一對照表與一第二對照表，該第一對照表對應該複數前車輪，該第二對照表對應該複數後車輪； 該第一對照表的該滑差上限值為一第一滑差上限值，該第二對照表的該滑差上限值為一第二滑差上限值，該第二滑差上限值低於該第一滑差上限值。
  4. 如請求項3所述之防鎖死煞車系統，其中，該滑差回饋值(SlipFB )表示如下：
    Figure 03_image013
    上式中，
    Figure 03_image015
    為該車輛的車速，
    Figure 03_image017
    為根據各該輪速計的該輪速信號所計算的各該車輪的輪速。
  5. 如請求項4所述之防鎖死煞車系統，其中，該滑差補償值
    Figure 03_image123
    表示如下：
    Figure 03_image053
    上式中，
    Figure 03_image055
    為權重，
    Figure 03_image057
    ，且該複數前車輪的
    Figure 03_image055
    值大於該複數後車輪的
    Figure 03_image055
    值。
  6. 一種防鎖死煞車控制方法，於一控制模組在介入一車輛的一煞車系統後執行，該車輛包含複數車輪，該防鎖死煞車控制方法包含： 接收該車輛的各該車輪的一輪速信號與一加速度信號； 根據該車輛的該輪速信號與該加速度信計算一滑差回饋值，並根據一滑差目標值與該滑差回饋值之間的一滑差偏差值產生一基礎控制電壓； 將該滑差回饋值進行微分補償以產生一滑差補償值，並以一查表方式將該滑差補償值對應一前饋電壓； 將該基礎控制電壓加上該前饋電壓以產生一煞車控制電壓；以及 將該煞車控制電壓輸出至一比例閥制動器，由該比例閥制動器根據該煞車控制電壓的大小調整各該車輪的一煞車壓力。
  7. 如請求項6所述之防鎖死煞車控制方法，其中，該查表方式係採用複數對照表，各該對照表包含一下限電壓、一上限電壓、一滑差下限值與一滑差上限值； 當該滑差補償值界於該滑差下限值與該滑差上限值之間，該滑差補償值與該前饋電壓為正比比例的線性關係。
  8. 如請求項7所述之防鎖死煞車控制方法，其中，該複數車輪包含複數前車輪與複數後車輪，該複數對照表包含一第一對照表與一第二對照表，該第一對照表對應該複數前車輪，該第二對照表對應該複數後車輪； 該第一對照表的該滑差上限值為一第一滑差上限值，該第二對照表的該滑差上限值為一第二滑差上限值，該第二滑差上限值低於該第一滑差上限值。
  9. 如請求項8所述之防鎖死煞車控制方法，其中，該滑差回饋值(SlipFB )表示如下：
    Figure 03_image013
    上式中，
    Figure 03_image015
    為該車輛的車速，
    Figure 03_image017
    為根據各該輪速計的該輪速信號所計算的各該車輪的輪速。
  10. 如請求項9所述之防鎖死煞車控制方法，其中，該滑差補償值
    Figure 03_image123
    表示如下：
    Figure 03_image053
    上式中，
    Figure 03_image055
    為權重，
    Figure 03_image057
    ，且該複數前車輪的
    Figure 03_image055
    值大於該複數後車輪的
    Figure 03_image055
    值。
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