TWI602728B - Electro - hydraulic automatic tilt compensation and energy recovery system - Google Patents

Description

電液自動傾角補償與能量回收系統

本發明係關於一種電液自動傾角補償與能量回收系統，特別是一種在人力側傾過程中提供適當的側傾阻尼力，提升安全性，同時回收儲存側傾過程的能量，以便於停車時，將車身扶正至中立位置之電液自動傾角補償與能量回收系統。

台灣因地理環境狹小，都會區內之居住型態集中、人口密度高等因素，而交通工具的使用成為必須，然而大多數人在交通工具的選擇主要都會以機車作為代步工具，因為機車體積小、方便性和機動性均較汽車更為優越，缺點在於無遮風避雨效果以及整車安全性能較差。據中華民國交通部每年的統計結果顯示，102年年底機車總數高達1,419萬輛，且平均每100人中就有92.3人擁有機車，表示國人對於機車的使用是相當常見，由於機車的使用率之高，導致車禍的發生數目也隨之變高，經統計102年機車的肇事件數840件，且死亡比率占總數的44%，這也代表機車雖然方便，但也相當危險。

而歐美與日本相繼出現可側傾三輪機車的產品，並且可安裝頂棚應用於市區短途載貨用途，其優點為不因過重而傾倒，同時因其輕巧之特性，可避免交通阻塞問題。更重要者，對於身障者，可以不必於停車時雙腳著地，使用穩定性佳。

因過去台灣只允許兩輪機車上路，加上台灣未有完善的大眾交通運輸系統，因此根據95年的身心障礙者生活需求調查報告顯示，身心障礙者外出時，自行駕駛機車的比例達20.86%，卻因法規限制以及兩輪機車對於行動不便的身心障礙者而言非常危險，使用者必須自掏腰包加裝兩側輔助輪。改裝輔助輪的三輪機車，重心高，轉彎時無法像二輪機車可側傾而易翻覆，為了避免翻覆，行駛車速需低於25km/hr，同時，並增加車寬，導致轉彎半徑過大，停車不方便。有鑒於市場需求，我國交通部已經研擬全面開放三輪機車上路。未來身心障礙者騎乘摩托車，能夠選擇原廠設計之三輪機車，不再需要耗費數萬元自行加裝輔助輪，這將對於行動不便的身障者以及需短途載貨的使用者相當有助益。

而三輪機車須保有二輪機車的方便性與機動性。故在設計上，車寬必須與二輪機車接近(小於70 cm)，因此也造成輕窄與重心高之特性，在轉彎時，抗翻能力將非常差。因此歐美日高價值的三輪機車通常裝置可側傾機構(稱之可側傾三輪機車)，以便在過彎時，可使車身傾斜克服轉彎時的離心力，行駛如同機車般的靈巧過彎，同時擁有一般汽車等級的抗翻能力。

因此三輪可側傾機車也必須搭配鎖定系統來抑制側傾運動，才能夠不必使用支柱就可以在各種路面停車、駐車。所以三輪可側傾機車側傾機構在鎖定時可以防止車輛傾倒，而解除鎖定時，三輪可側傾機車的靈活性、操作性相近於一般兩輪機車，甚至更佳。

但台灣狹小導致道路崎嶇不平，且道路中時常會有凹洞、凸塊、路面坡度不一的情形，若搭配鎖定系統之三輪可側傾機車行駛於這些較差路面上，有機會發生鎖定狀態下車身重心位置突然偏移，因機車較窄小重心較高，所以重心一有偏移現象會導致車輛有翻覆的情形產生，使駕駛者需放下雙腳支撐快傾倒的機車。

因此，如何設計出一種駕駛者停車時雙腳不需放下，並且在離開時車輛也不會傾倒之自動傾角補償系統，即成為了相關廠商以及研發人員所共同努力的目標。

本案發明人有鑑於習知技術之三輪以上之可側傾機車在停車時，車輛會傾倒，駕駛者必須以雙腳著地支撐等問題，乃著手進行研發，以期可以解決該問題或提供更良善之解決方案，經過不斷努力及試驗，終於研發出本發明。

本發明之目的在於提供一種自動補償傾角，當在鎖定狀態中發生重心偏移，則會進行傾角修正之電液自動傾角補償與能量回收系統。

為達到上述之目的，本發明之電液自動傾角補償與能量回收系統係設置於一三輪機車，該電液自動傾角補償與能量回收系統係包括一儲液器、一第一油壓缸、一第二油壓缸、一第一電磁閥、一第二電磁閥、一第一單向閥、一第二單向閥、一第三電磁閥、一第四電磁閥、一第一流量控制閥、一第二流量控制閥、一蓄壓器以及一控制單元。

該第一油壓缸與該儲液器以油路方式連結。該第二油壓缸與該儲液器以油路方式連結。該第一電磁閥之上下兩端與該第一油壓缸上下兩端以油路方式互相連結。該第二電磁閥之上下兩端與該第二油壓缸上下兩端以油路方式互相連結。

該第一單向閥之上端係與該第一油壓缸以及該第一電磁閥之下端以油路方式連結。該第二單向閥之上端係與該第二油壓缸以及該第二電磁閥之下端以油路方式連結。該第三電磁閥之上下兩端係與該第一單向閥上下兩端以油路方式互相連結。該第四電磁閥之上下兩端係與該第二單向閥上下兩端以油路方式互相連結。

該第一流量控制閥之左右兩端係分別與該第一單向閥以及該第三電磁閥之下端以油路方式連結。該第二流量控制閥之左右兩端係分別與該第二單向閥以及該第四電磁閥之下端以油路方式連結。該蓄壓器係與該第一單向閥以及該第二單向閥之下端，以及該第一流量控制閥以及該第二流量控制閥以油路方式連結。

該控制單元係與該第一電磁閥、該第二電磁閥、該第一單向閥、該第二單向閥、該第三電磁閥、該第四電磁閥、該第一流量控制閥、該第二流量控制閥連結，並控制該第一電磁閥、該第二電磁閥、該第一單向閥、該第二單向閥、該第三電磁閥、該第四電磁閥、該第一流量控制閥、該第二流量控制閥之開關狀態。

因此，藉由上述之構造，本發明在人力側傾過程中提供適當的側傾阻尼力，提升安全性，同時回收儲存側傾過程的能量，以便於停車時，將車身扶正至不致傾倒之角度，以補償路面坡度以及駕駛者姿勢之變化，而不使車身傾倒。

為使熟悉該項技術人員瞭解本發明之目的，兹配合圖式將本發明之較佳實施例詳細說明如下。

首先，請參閱圖1至圖2所示，本發明之電液自動傾角補償與能量回收系統(1)係設置於一三輪機車，該電液自動傾角補償與能量回收系統(1)係包括一儲液器(10)、一第一油壓缸(11a)、一第二油壓缸(11b)、一第一電磁閥(12a)、一第二電磁閥(12b)、一第一單向閥(13a)、一第二單向閥(13b)、一第三電磁閥(14a)、一第四電磁閥(14b)、一第一流量控制閥(15a)、一第二流量控制閥(15b)、一蓄壓器(16)以及一控制單元(17)。

該第一油壓缸(11a)與該儲液器(10)以油路方式連結。該第二油壓缸(11b)與該儲液器(10)以油路方式連結。該第一電磁閥(12a)之上下兩端與該第一油壓缸(11a)上下兩端以油路方式互相連結。該第二電磁閥(12b)之上下兩端與該第二油壓缸(11b)上下兩端以油路方式互相連結。

該第一單向閥(13a)之上端係與該第一油壓缸(11a)以及該第一電磁閥(12a)之下端以油路方式連結。該第二單向閥(13b)之上端係與該第二油壓缸(11b)以及該第二電磁閥(12b)之下端以油路方式連結。該第三電磁閥(14a)之上下兩端係與該第一單向閥(13a)上下兩端以油路方式互相連結。該第四電磁閥(14b)之上下兩端係與該第二單向閥(13b)上下兩端以油路方式互相連結。

該第一流量控制閥(15a)之左右兩端係分別與該第一單向閥(13a以及該第三電磁閥(14a)之下端以油路方式連結。該第二流量控制閥(15b)之左右兩端係分別與該第二單向閥(13b)以及該第四電磁閥(14b)之下端以油路方式連結。該蓄壓器(16)係與該第一單向閥(13a)以及該第二單向閥(13b)之下端，以及該第一流量控制閥(15a)以及該第二流量控制閥(15b)以油路方式連結。

該控制單元(17)係與該第一電磁閥(12a)、該第二電磁閥(12b)、該第一單向閥(13a)、該第二單向閥(13b)、該第三電磁閥(14a)、該第四電磁閥(14b)、該第一流量控制閥(15a)、該第二流量控制閥(15b)連結，並控制該第一電磁閥(12a)、該第二電磁閥(12b)、該第一單向閥(13a)、該第二單向閥(13b)、該第三電磁閥(14a)、該第四電磁閥(14b)、該第一流量控制閥(15a)、該第二流量控制閥(15b)之開關狀態。

在本發明之一實施例中，該第一電磁閥(12a)、該第二電磁閥(12b)、該第三電磁閥(14a)以及該第四電磁閥(14b)係為常閉型雙止回電磁閥。

該第一油壓缸(11a)係包括一第一油壓缸上室(11a0)以及一第一油壓缸下室(11a1)，該第一油壓缸上室(11a0)係與該第一油壓缸下室(11a1)相連，該第二油壓缸(11b)係包括一第二油壓缸上室(11b0)以及一第二油壓缸下室(11b1)，該第二油壓缸上室(11b0)係與該第二油壓缸下室(11b1)相連。

為了達到鎖定以及斜坡補償功能，當側傾機構推動該第一油壓缸(11a)或該第二油壓缸(11b)時，因該第一油壓缸上室(11a0)係與該第一油壓缸下室(11a1)之油路，以及該第二油壓缸上室(11b0)係與該第二油壓缸下室(11b1)之油路係為相連，使側傾機構能夠自由運動，若此時將該第一電磁閥(12a)、該第二電磁閥(12b)、該第三電磁閥(14a)以及該第四電磁閥(14b)關閉，則會讓側傾機構無法推動該第一油壓缸(11a)以及該第二油壓缸(11b)而產生鎖定的功效。

另外在側傾運動過程中，該第一油壓缸(11a)或該第二油壓缸(11b)被推動時，此時若關閉該第一電磁閥(12a)、該第二電磁閥(12b)、該第三電磁閥(14a)以及該第四電磁閥(14b)，則從該第一油壓缸(11a)或該第二油壓缸(11b)被推擠出的油會經過該第一單向閥(13a)或該第二單向閥(13b)，並往該蓄壓器(16)移動，使得該蓄壓器(16)之壓力會逐漸變大，而當在鎖定狀態時，可利用該第一流量控制閥(15a)或該第二流量控制閥(15b)將該蓄壓器(16)所累積的壓力作適當的洩放，使機構被推動並修正車身傾角。

該儲液器(10)則在蓄壓過程中，補充該第一油壓缸(11a)以及第二油壓缸(11b)所損失的油量。

藉由上述之說明，本發明之電液自動傾角補償與能量回收系統在人力側傾過程中提供適當的側傾阻尼力，提升安全性，同時回收儲存側傾過程的能量，以便於停車時，將車身扶正至不致傾倒之角度，以補償路面坡度以及駕駛者姿勢之變化，而不使車身傾倒；再者，其結構型態並非所屬技術領域中之人士所能輕易思及而達成者，實具有新穎性以及進步性無疑。

透過上述之詳細說明，即可充分顯示本發明之目的及功效上均具有實施之進步性，極具產業之利用性價值，且為目前市面上前所未見之新發明，完全符合新型專利要件，爰依法提出申請。惟以上所述著僅為本發明之較佳實施例而已，當不能用以限定本發明所實施之範圍。即凡依本發明專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。

(1)‧‧‧電液自動傾角補償與能量回收系統
(10)‧‧‧儲液器
(11a)‧‧‧第一油壓缸
(11a0)‧‧‧第一油壓缸上室
(11a1)‧‧‧第一油壓缸下室
(11b)‧‧‧第二油壓缸
(11b0)‧‧‧第二油壓缸上室
(11b1)‧‧‧第二油壓缸下室
(12a)‧‧‧第一電磁閥
(12b)‧‧‧第二電磁閥
(13a)‧‧‧第一單向閥
(13b)‧‧‧第二單向閥
(14a)‧‧‧第三電磁閥
(14b)‧‧‧第四電磁閥
(15a)‧‧‧第一流量控制閥
(15b)‧‧‧第二流量控制閥
(16)‧‧‧蓄壓器
(17)‧‧‧控制單元

圖1係本發明之第一油壓缸以及第二油壓缸設置於一三輪機車之示意圖。 圖2係本發明之電液自動傾角補償與能量回收系統之示意圖。

(1)‧‧‧電液自動傾角補償與能量回收系統

(10)‧‧‧儲液器

(11a)‧‧‧第一油壓缸

(11a0)‧‧‧第一油壓缸上室

(11a1)‧‧‧第一油壓缸下室

(11b)‧‧‧第二油壓缸

(11b0)‧‧‧第二油壓缸上室

(11b1)‧‧‧第二油壓缸下室

(12a)‧‧‧第一電磁閥

(12b)‧‧‧第二電磁閥

(13a)‧‧‧第一單向閥

(13b)‧‧‧第二單向閥

(14a)‧‧‧第三電磁閥

(14b)‧‧‧第四電磁閥

(15a)‧‧‧第一流量控制閥

(15b)‧‧‧第二流量控制閥

(16)‧‧‧蓄壓器

(17)‧‧‧控制單元

Claims (3)

1. 一種電液自動傾角補償與能量回收系統，係設置於一三輪機車，該電液自動傾角補償與能量回收系統係包括：             一儲液器； 一第一油壓缸，係與該儲液器以油路方式連結； 一第二油壓缸，係與該儲液器以油路方式連結； 一第一電磁閥，其上下兩端係與該第一油壓缸上下兩端以油路方式互相連結； 一第二電磁閥，其上下兩端係與該第二油壓缸上下兩端以油路方式互相連結； 一第一單向閥，其上端係與該第一油壓缸以及該第一電磁閥之下端以油路方式連結； 一第二單向閥，其上端係與該第二油壓缸以及該第二電磁閥之下端以油路方式連結； 一第三電磁閥，其上下兩端係與該第一單向閥上下兩端以油路方式互相連結； 一第四電磁閥，其上下兩端係與該第二單向閥上下兩端以油路方式互相連結； 一第一流量控制閥，其左右兩端係分別與該第一單向閥以及該第三電磁閥之下端以油路方式連結； 一第二流量控制閥，其左右兩端係分別與該第二單向閥以及該第四電磁閥之下端以油路方式連結； 一蓄壓器，係與該第一單向閥以及該第二單向閥之下端，以及該第一流量控制閥以及該第二流量控制閥以油路方式連結；以及 一控制單元，係與該第一電磁閥、該第二電磁閥、該第一單向閥、該第二單向閥、該第三電磁閥、該第四電磁閥、該第一流量控制閥、該第二流量控制閥連結，並控制該第一電磁閥、該第二電磁閥、該第一單向閥、該第二單向閥、該第三電磁閥、該第四電磁閥、該第一流量控制閥、該第二流量控制閥之開關狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電液自動傾角補償與能量回收系統，其中該第一電磁閥、該第二電磁閥、該第三電磁閥以及該第四電磁閥係為常閉型雙止回電磁閥。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之電液自動傾角補償與能量回收系統，其中該第一油壓缸係包括一第一油壓缸上室以及一第一油壓缸下室，該第一油壓缸上室係與該第一油壓缸下室之油路係為相連，該第二油壓缸係包括一第二油壓缸上室以及一第二油壓缸下室，該第二油壓缸上室係與該第二油壓缸下室之油路係為相連。