TWI534031B - 一種鉸接巴士的防打折轉向系統 - Google Patents
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Description
本發明案是有關於一種防打折轉向系統，其利用一液壓鉸接接頭與一控制方法來增加鉸接巴士於濕滑路面上的駕駛性能，更切確而言，是一防打折轉向系統用以提供一施力以維持接頭角度於一合適的範圍以及維持前車框架於一所欲行駛的路徑；該防打折轉向系統在具有鉸接接頭的大眾運輸車輛的領域上特別有用。
在四輪車輛的領域，由於在濕滑路面上駕駛是不可避免地，因此於濕滑路面駕駛的牽引控制系統便被設置為標準配備之一，然而，鉸接巴士，作為在都市中最重要的運輸方式之一，缺乏一高敏感與反應的鉸接接頭去與設置的牽引控制系統合作，因此，許多巴士公司在路面受到雨雪影響而可能產生安全疑慮時，皆不願意以鉸接巴士提供服務。
一般市售的鉸接巴士在積雪道路上的駕駛性能非常差，但在下雪季節時大眾運輸卻更顯重要，因此，一能夠與車輛牽引控制系統合作的進階的鉸接接頭，能避免車輛在因下雪或下雨而產生的濕滑路面上打折或過度轉向的發生。
傳統的鉸接巴士接頭利用一被動減震裝置以穩定拖車框架於一所
欲的行駛軌道，然而此一接頭結構無法在車輪突然喪失摩擦力的時候即時反應或是對抗巴士的慣性力道，因此傳統的鉸接巴士在濕滑路面時多會打折並造成破撞事故的發生。
本發明之主要目的是提供一防打折轉向系統以避免可能的打折情況發生，其是自鉸接接頭施以一計算過的力道於拖車框架與前車框架且將內側轉向輪剎車以增加路面摩擦力，進而在濕滑路面如雪地或黑冰的情況下將該鉸接巴士保持於一所欲行駛的路徑範圍中。
本發明之次要目的是提供一防打折轉向系統，其能夠根據方向盤角度將鉸接接頭控制於一計算過的範圍，並根據車速來控制接頭轉動的角動量，進而最大程度的降低在濕滑路面上轉向過度或車輛打折的可能性。
為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種鉸接巴士用的防打折轉向系統，其包含：一接頭基座構件，安裝於該鉸接巴士的一前車框架上；一液壓轉台，安裝於該接頭基座構件，用以施加一控制旋轉力道以調整該鉸接巴士的該前車框架與一拖車框架之間的接頭角度；一液壓幫浦馬達，用以驅動與該液壓轉台相聯的小齒輪；一車輪剎車裝置，其與該鉸接巴士上的一組前車輪相關聯；二加速度計，一安裝於該鉸接巴士的該拖車框架上，另一加速度計安裝於該前車框架上，用以偵測拖車的加速度訊息以及前車的加速度訊息；以及一控制單元，用以判定該液壓轉台的指定接頭角度是否與偵測到的方向盤位置相符，且用以比較該偵測到的拖車加速度訊息與偵測到的前車加速度訊息以判定是否有
打折的可能性，其中，當車輛打折的事件發生時，該控制單元會增加該液壓轉台的減震力道幅度並調整該液壓轉台的接頭角度至該指定的接頭角度以穩定該拖車框架。
根據本案之構想，車速是由一不可轉向的固定軸的車輪速度來判定。
根據本案之構想，在主動轉向系統啟動時，進一步的包含一限速手段來限制車速。
為達上述目的，本案之另一較廣義實施態樣為提供一種鉸接巴士用的防打折轉向系統，其包含：一接頭基座構件，安裝於該鉸接巴士的一前車框架上；一液壓轉台，安裝於該接頭基座構件，用以施加一控制旋轉力道以調整該鉸接巴士的該前車框架與一拖車框架之間的接頭角度；一液壓幫浦馬達，用以驅動與該液壓轉台相聯的小齒輪；二加速度計，一安裝於該鉸接巴士的該拖車框架上，另一加速度計安裝於該前車框架上，用以偵測拖車的加速度訊息以及前車的加速度訊息；以及一控制單元，用以判定該液壓轉台的指定接頭角度是否與偵測到的方向盤位置相符，且用以比較該偵測到的拖車加速度訊息與偵測到的前車加速度訊息以判定是否有打折的可能性，其中，當車輛打折的事件發生時，該控制單元會增加該液壓轉台的減震力道幅度並調整該液壓轉台的接頭角度至該指定的接頭角度以穩定該拖車框架。
根據本案之構想，車速是由一不可轉向的固定軸的車輪速度來判定。
根據本案之構想，在主動轉向系統啟動時，進一步的包含一限速
手段來限制車速。
101‧‧‧前車框架
102‧‧‧拖車框架
103‧‧‧接頭基座構件
104‧‧‧懸臂構件
105‧‧‧液壓轉台
106‧‧‧副液壓幫浦馬達
107‧‧‧主液壓幫浦馬達
108‧‧‧伺服馬達
109‧‧‧壓力調節閥
110‧‧‧第一液壓管
111‧‧‧第二液壓管
112‧‧‧拖車車軸
201‧‧‧小齒輪
202‧‧‧齒輪環
203‧‧‧軸承
第一圖係本發明第一實施例之等角視圖。
第二圖係本發明第一實施例之爆炸視圖。
本發明案的概念是提供一個關於增進鉸接巴士於冬天或雨季時在濕滑路面行駛的駕駛性能；鉸接巴士多數為一前車框架與一拖車框架所組成，其中，一組可轉向的車輪、一組中間車輪與一組後輪被配置於該前車框架與拖車框架上；通常動力系統的驅動軸連接至後輪以推動鉸接巴士，而鉸接接頭則用來縮小旋轉半徑。
第一圖與第二圖顯示出要在鉸接巴士設置一防打折轉向系統所必須的基本構件，其中，液壓鉸接接頭包含一接頭基座構件203，設置於前車框架，一懸臂構件104，設置於拖車框架102，一液壓轉台105，被樞轉連接於懸臂構件104以容許垂直方向的移動，其中，液壓轉台包含一齒輪環202、一小齒輪201以及一軸承203。
防打折轉向系統還包含兩個前車輪剎車系統的控制權限，以有效提升於濕滑路面的轉向能力。
防打折轉向系統還包含一控制單元與一液壓迴路，其中；一因電路安全原因而被設置於單獨分離隔間的伺服馬達108，該伺服馬達驅動主要的液壓幫浦以對第一液壓管110與第二液壓管111內的油加壓；附屬的液壓幫浦馬達106則由第一液壓管110或
第二液壓管111的油推動以提供一控制扭力於小齒輪201，其以順時針方向或逆時針方向移動則視伺服馬達108的旋轉方向而定；小齒輪201則根據控制單元的指令以該控制扭力對齒輪環202施力以旋轉並調整液壓轉台的接頭角度。
液壓迴路還包含一壓力調節閥109，作為調節液壓迴路中最大循環油壓的控制手段；壓力調節閥109是用以控制液壓鉸接接頭的減震幅度，其以使一調節過的油量通過壓力調節閥109並在液壓迴路中產生一流動阻力，進而產生一受到控制的阻力於液壓轉台105以控制其旋轉動作。
在防打折轉向系統的操作過程中，控制單元讀取方向盤位置資訊並傳遞指定至伺服馬達108，並根據方向盤資訊所指定的接頭角度以一受控制的速度逐步調節旋轉液壓轉台至所指定的角度為止。
當操作於濕滑路面時，防打折轉向系統的控制單元會持續的監控接頭角度；而當液壓鉸接接頭在一預期的時間段內轉向與跟據方向盤位置所預定的方向相反時，控制單元會指示伺服馬達增加油壓以增加減震阻力來穩定拖車框架，然後指示一調整操作來旋轉液壓鉸接接頭至根據方向盤位置設定的接頭角度。
當操作於惡劣天氣環境下時，於此，必須有額外的摩擦力以輔助轉向的執行，控制單元會指示剎車系統鎖定前車輪的內側轉向輪以增加摩擦力；換言之，控制單元可與防煞車鎖死系統整合，而只對前車輪的內側轉向輪進行剎車動作。
為了能更準確的測定一潛在的打折可能性或轉向過度的可能性，
控制單元進一步的包含一加速度規於前車框架靠近前軸的部分，以及一加速度計於拖車框架靠近拖車車軸的部分，控制單元可以偵測出意料外的橫向加速度並指示該液壓轉台增加減震阻力以預先穩定拖車框架。
更佳的，控制單元還包含一安裝於前車框架的後車軸的車輪速度傳感器，該傳感器用以測量鉸接巴士的行駛速度，這是因為後車軸具有最接近於真實行駛速度的速度讀數，不像拖車車廂車軸一樣持續的打滑於路面或是像前車軸一樣可能讀不到正確的車速數據。
為了避免可能對車輛造成的損傷，當惡劣天氣被偵測到時，較佳的，一限速的指令會被傳送至車輛控制單元以限制車輛的運轉速度。而車速則可由不可轉向的固定軸上的車輪速度來判定。
101‧‧‧前車框架
102‧‧‧拖車框架
103‧‧‧接頭基座構件
104‧‧‧懸臂構件
105‧‧‧液壓轉台
106‧‧‧副液壓幫浦馬達
107‧‧‧主液壓幫浦馬達
108‧‧‧伺服馬達
109‧‧‧壓力調節閥
110‧‧‧第一液壓管
111‧‧‧第二液壓管
112‧‧‧拖車車軸
Claims (6)
- 一種鉸接巴士用的防打折轉向系統，其包含：一接頭基座構件，安裝於該鉸接巴士的一前車框架上；一液壓轉台，安裝於該接頭基座構件，用以施加一控制旋轉力道以調整該鉸接巴士的該前車框架與一拖車框架之間的接頭角度；一液壓幫浦馬達，用以驅動與該液壓轉台相聯的小齒輪；一車輪剎車裝置，其與該鉸接巴士上的一組前車輪相關聯；二加速度計，一安裝於該鉸接巴士的該拖車框架上，另一加速度計安裝於該前車框架上，用以偵測拖車的加速度訊息以及前車的加速度訊息；以及一控制單元，用以判定該液壓轉台的指定接頭角度是否與偵測到的方向盤位置相符，且用以比較該偵測到的拖車加速度訊息與偵測到的前車加速度訊息以判定是否有打折的可能性，其中，當車輛打折的事件發生時，該控制單元會增加該液壓轉台的減震力道幅度並調整該液壓轉台的接頭角度至該指定的接頭角度以穩定該拖車框架。
- 如申請專利範圍第1項所述之鉸接巴士用的防打折轉向系統，其中，車速是由一不可轉向的固定軸的車輪速度來判定。
- 如申請專利範圍第1項所述之鉸接巴士用的防打折轉向系統，其中，在主動轉向系統啟動時，進一步的包含一限速手段來限制車速。
- 一種鉸接巴士用的防打折轉向系統，其包含：一接頭基座構件，安裝於該鉸接巴士的一前車框架上；一液壓轉台，安裝於該接頭基座構件，用以施加一控制旋轉力道以調整該鉸接巴士的該前車框架與一拖車框架之間的接頭角度；一液壓幫浦馬達，用以驅動與該液壓轉台相聯的小齒輪；二加速度計，一安裝於該鉸接巴士的該拖車框架上，另一加速度計安裝於該前車框架上，用以偵測拖車的加速度訊息以及前車的加速度訊息；以及一控制單元，用以判定該液壓轉台的指定接頭角度是否與偵測到的方向盤位置相符，且用以比較該偵測到的拖車加速度訊息與偵測到的前車加速度訊息以判定是否有打折的可能性，其中，當車輛打折的事件發生時，該控制單元會增加該液壓轉台的減震力道幅度並調整該液壓轉台的接頭角度至該指定的接頭角度以穩定該拖車框架。
- 如申請專利範圍第4項所述之鉸接巴士用的防打折轉向系統，其中，車速是由一不可轉向的固定軸的車輪速度來判定。
- 如申請專利範圍第4項所述之鉸接巴士用的防打折轉向系統，其中，在主動轉向系統啟動時，進一步的包含一限速手段來限制車速。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102137405A TWI534031B (zh) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | 一種鉸接巴士的防打折轉向系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102137405A TWI534031B (zh) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | 一種鉸接巴士的防打折轉向系統 |
Publications (2)
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| TW201515899A TW201515899A (zh) | 2015-05-01 |
| TWI534031B true TWI534031B (zh) | 2016-05-21 |
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ID=53720124
Family Applications (1)
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| TW102137405A TWI534031B (zh) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | 一種鉸接巴士的防打折轉向系統 |
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2013
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| TW201515899A (zh) | 2015-05-01 |
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