TWI773318B

TWI773318B - 具有電子駐煞車控制功能之機車

Info

Publication number: TWI773318B
Application number: TW110117104A
Authority: TW
Inventors: 廖偉翔; 喻潤湘; 蔡志輝
Original assignee: 光陽工業股份有限公司
Priority date: 2021-05-12
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2022-08-01
Also published as: TW202243927A; CN115339564A

Abstract

一種具有電子駐煞車控制功能之機車，包含：一煞車碟片；一電子駐煞車器，包括一馬達及一煞車卡鉗，其中，該馬達可被控制以進入一鎖定狀態，以驅動該煞車卡鉗制動該煞車碟片，該馬達亦可被控制以進入一解鎖狀態，以驅動該煞車卡鉗鬆開該煞車碟片；至少一煞車桿開關；及一控制器，電連接該電子駐煞車器之該馬達及該煞車桿開關，且可用以在一引擎非靜止狀態下執行一自動駐車模式，其中，當該控制器執行該自動駐車模式時，是根據一引擎轉速、該煞車桿開關被開啟的一持續時間、一車速，及一油門開度，判定是否控制該馬達進入該鎖定狀態。

Description

具有電子駐煞車控制功能之機車

本發明是有關於一種機車，特別是指一種具有電子駐煞車控制功能之機車。

目前機車的駐車功能是以機械方式來運作，亦即，機車騎士必須施加力量使一駐車手柄轉動一定角度或移動一定長度，以拉動一駐車導線而將力量傳遞至一後煞車器，使該後煞車器產生制動力，讓機車不會因路面不平或傾斜而移動。

然而，上述習知藉由操作該駐車手柄來駐車的缺點如下：(1)費力；(2)因機車騎士是以手動方式來拉動該駐車手柄，故並無法掌握真正需要駐車的準確時間點；(3)機車騎士拉動該駐車手柄以使用駐車功能並且當使用駐車功能完畢之後，時常容易忘記鬆開該駐車手柄，使得煞車來令片長時間摩擦煞車碟片而致煞車來令片、煞車碟片變形；(4)該駐車手柄需額外佔用相當大的機構空間。故，有必要尋求解決之道。

因此，本發明之目的，即在提供一種具有電子駐煞車控制功能之機車。

於是，本發明具有電子駐煞車控制功能之機車，包含：一煞車碟片；一電子駐煞車器，包括一馬達及一煞車卡鉗，其中，該馬達可被控制以進入一鎖定狀態，以驅動該煞車卡鉗制動該煞車碟片，該馬達亦可被控制以進入一解鎖狀態，以驅動該煞車卡鉗鬆開該煞車碟片；至少一煞車桿開關；及一控制器，電連接該電子駐煞車器之該馬達及該煞車桿開關，且可用以在一引擎非靜止狀態下執行一自動駐車模式，其中，當該控制器執行該自動駐車模式時，是根據一引擎轉速、該煞車桿開關被開啟的一持續時間、一車速，及一油門開度，判定是否控制該馬達進入該鎖定狀態，其中，該控制器包括一用以感測流過該馬達的一電流值之電流感測器，該控制器可驅動該馬達正轉，以帶動該煞車卡鉗夾住該煞車碟片，直到該電流感測器感測到該電流值大於一第一電流門檻值時，表示該馬達已進入該鎖定狀態，繼而該控制器可驅動該馬達反轉，以令該煞車卡鉗鬆開該煞車碟片，直到該電流感測器感測到該電流值小於一第二電流門檻值時，表示該馬達已進入該解鎖狀態，其中，該第二電流門檻值小於該第一電流門檻值。

在本發明的一些實施例中，當該引擎轉速是在一引擎發動轉速區間內時，若該控制器判定該引擎轉速小於一預設轉速、該煞車桿開關被開啟的該持續時間達一預設時間、該車速小於一預設車速，且該油門開度小於一預設開度，則該控制器控制該馬達進入該鎖定狀態。

在本發明的一些實施例中，當該引擎轉速是在該引擎發動轉速區間內並且該馬達是處於該鎖定狀態下時，若該控制器判定該油門開度大於該預設開度，則該控制器控制該馬達自該鎖定狀態轉換至該解鎖狀態。

在本發明的一些實施例中，該引擎發動轉速區間為900rpm至2500rpm，該預設轉速為1500rpm，該預設時間為2秒，該預設車速為1km/hr，且該預設開度為1°。

在本發明的一些實施例中，當該馬達是處於該鎖定狀態下並且該引擎轉速是在一引擎行進轉速區間內時，該控制器控制該馬達自該鎖定狀態轉換至該解鎖狀態。

在本發明的一些實施例中，該引擎行進轉速區間為2500rpm以上。

在本發明的一些實施例中，該具有電子駐煞車控制功能之機車還包含一電連接該控制器的自動駐車致能開關，當該自動駐車致能開關被開啟時，該控制器才會在該引擎非靜止狀態下執行該自動駐車模式，當該自動駐車致能開關被關閉時，該控制器不執行該自動駐車模式，且一律將該馬達控制在該解鎖狀態。

在本發明的一些實施例中，該具有電子駐煞車控制功能之機車還包含一電連接該控制器的側支架開關，該控制器還在一引擎靜止狀態下執行一自動手煞車模式，當該引擎轉速是在一引擎靜止轉速區間內時，若該控制器判定該側支架開關被開啟，且該車速小於該預設車速，則該控制器控制該馬達進入該鎖定狀態。

在本發明的一些實施例中，當該引擎轉速是在該引擎靜止轉速區間內並且該馬達是處於該鎖定狀態下時，若該控制器判定該側支架開關被關閉，則該控制器控制該馬達自該鎖定狀態轉換至該解鎖狀態。

在本發明的一些實施例中，該引擎靜止轉速區間為0rpm至900rpm，該預設車速為1km/hr。

在本發明的一些實施例中，該具有電子駐煞車控制功能之機車還包含電連接該控制器之一引擎控制單元及一防鎖死煞車系統，其中，該控制器是透過一通訊介面，自該引擎控制單元擷取該引擎轉速及該油門開度，且自該防鎖死煞車系統擷取該車速。

本發明的功效在於：(一)以該電子駐煞車器及該控制器等元件來進行電子駐煞車，故不會有習知機車騎士需費力操作駐車手柄的問題，也不會有因設置該駐車手柄而導致的佔用額外機構空間的問題，更不會有因忘記鬆開該駐車手柄，而致煞車來令片、煞車碟片長時間摩擦而變形的問題產生；(二)該控制器內設置的自動駐車控制條件，可精確控制真正需要駐車的準確時間點，讓機車騎士可輕易完成自動駐車功能，特別是在斜坡上會有更安全與便利的自動駐車體驗；(三)該控制器內設置的自動手煞車控制條件，可在引擎靜止及該車速小於1km/hr且該側支架放下時，令該馬達自動鎖定，並在該側支架收回時，令該馬達自動解鎖，便於機車騎士藉由操作該側支架來執行自動手煞車功能。

1:煞車碟片

2:後搖臂

3:電子駐煞車器

31:馬達

32:減速齒輪單元

320:齒輪殼體

321:主動齒輪

322:第一齒輪組

3221:第一大齒輪

3222:第一小齒輪

323:第二齒輪組

3231:第二大齒輪

3232:第二小齒輪

324:輸出齒輪

33:推動單元

330:螺紋部

331:調整螺桿

332:調整螺帽

34:煞車卡鉗

340:卡鉗本體

3401:缸孔

3402:煞車油通道

341:活塞

3412:推動壁

3413:圍繞壁

3414:容設空間

342:煞車來令片

343:煞車來令片

35:固定架

4:後輪

50:龍頭

51:煞車桿

53:油門把手

54:側支架

6:引擎

70:主開關

71:煞車桿開關

72:自動駐車致能開關

73:側支架開關

74:引擎控制單元(ECU)

75:防鎖死煞車系統(ABS)

76:通訊介面

8:控制器

80:微控制單元(MCU)

81:電流感測器

82:馬達驅動電路

9:車體

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一右側視圖，說明本發明具有電子駐煞車控制功能之機車之實施例；圖2是一俯視圖，說明在本實施例中，該具有電子駐煞車控制功能之機車包含一左煞車桿、一右煞車桿及一油門把手等元件；圖3是一局部放大側視圖，說明在本實施例中，該具有電子駐煞車控制功能之機車還包含一電子駐煞車器；圖4是一局部放大剖面圖，說明該電子駐煞車器；圖5是一功能方塊圖，說明在本實施例中，該具有電子駐煞車控制功能之機車還包含一主開關、一自動駐車致能開關、一自動駐車致能開關、一側支架開關、一引擎控制單元(ECU)、一防鎖死煞車系統(ABS)，及一控制器等元件；圖6是一馬達電流-時間關係圖，說明該電子駐煞車器之馬達之鎖定完成判定方式；及圖7是一馬達電流-時間關係圖，說明該馬達之解鎖完成判定方式。

參閱圖1至7，本發明具有電子駐煞車控制功能之機車之實施例，包含一車體9、一煞車碟片1、一後搖臂2、一電子駐煞車器3、一前輪(圖未示)、一後輪4、一龍頭50、二煞車桿51、一油門把手53、一設置於該車體9側邊的側支架54、一引擎6、一主開關70、至少一煞車桿開關71、一自動駐車致能開關72、一側支架開關73、一引擎控制單元(ECU)74、一防鎖死煞車系統(ABS)75，及一控制器8等元件。其中，在本實施例中，該等煞車桿51分別設置於該龍頭50之左、右二側，且每一煞車桿51上皆設置有煞車桿開關71。

如圖1、3、4、5所示，該電子駐煞車器3設置於該後搖臂2上。在本實施例中，該電子駐煞車器3包括一馬達31、一減速齒輪單元32、一推動單元33、一煞車卡鉗34，及一用來設置該煞車卡鉗34之固定架35。其中，該馬達31可被該控制器8控制以進入一鎖定狀態，以驅動該煞車卡鉗34制動該煞車碟片1；或者，該馬達31也可被該控制器8控制以進入一解鎖狀態，以驅動該煞車卡鉗34鬆開該煞車碟片1。

在本實施例中，該減速齒輪單元32及該推動單元33設置於該煞車卡鉗34與該馬達31之間。更詳細地來說，該馬達31、該減速齒輪單元32及該推動單元33組立於該煞車卡鉗34上。

在本實施例中，該煞車卡鉗34包括一具有一缸孔3401之卡鉗本體340、一活塞341，及二相間隔的煞車來令片342、343。該馬達31用於提供該活塞341推動該等煞車來令片342、343所需的動力，繼而該減速齒輪單元32能將該馬達31提供的轉速減速，增加轉動扭矩，以帶動該推動單元33，使得該推動單元33可推動該活塞341，當該等煞車來令片342、343被該活塞341推動時，能夾住該煞車碟片1，以令本發明具有電子駐煞車控制功能之機車可達成自動駐車，或自動手煞車。

在本實施例中，該減速齒輪單元32包括一齒輪殼體320、一主動齒輪321、一第一齒輪組322、一第二齒輪組323，及一輸出齒輪324。該齒輪殼體320容置該主動齒輪321、該第一齒輪組322、該第二齒輪組323，及該輸出齒輪324，其中，該主動齒輪321可被該馬達31帶動。

該第一齒輪組322具有一被該主動齒輪321帶動的第一大齒輪3221，及一與該第一大齒輪3221同軸轉動並且直徑小於該第一大齒輪3221之直徑之第一小齒輪3222。在本實施例中，該煞車碟片1及該第一小齒輪3222是位於該第一大齒輪3221的相反側。

該第二齒輪組323具有一被該第一齒輪組322之該第一小齒輪3222帶動的第二大齒輪3231，及一與該第二大齒輪3231同軸轉動並且直徑小於該第二大齒輪3231之直徑之第二小齒輪3232。在本實施例中，該第二齒輪組323與該第一齒輪組322呈反向設置，亦即，在該煞車碟片1及該第一小齒輪3222是位於該第一大齒輪3221的相反側之情況下，該第二大齒輪3231及該煞車碟片1是位於該第二小齒輪3232之相反側，也就是該第一小齒輪3222及該第二大齒輪3231是朝外側設置，故不易干擾該馬達31及該煞車卡鉗34的配置。在本實施例中，該輸出齒輪324被該第二齒輪組323之該第二小齒輪3232帶動。

在本實施例中，該推動單元33包括一調整螺桿331及一調整螺帽332。該調整螺桿331可被該輸出齒輪324帶動而轉動。該調整螺帽332與該調整螺桿331之間是藉由一螺紋部330螺接，且被該調整螺桿331帶動而移動，其中，在本實施例中，該螺紋部330是梯形螺紋，以能提供足夠大的磨擦力道來達到鎖定(Lock)效果，而使該馬達31關電之後該調整螺桿331與該調整螺帽332二者之間不會有相對運動。

該活塞341設置於該缸孔3401內，並可被該調整螺帽332推動。在本實施例中，該活塞341具有一用於推動煞車來令片342的推動壁3412，及一自該推動壁3412朝遠離該等煞車來令片342、343之方向延伸的圍繞壁3413，其中，該推動壁3412及該圍繞壁3413共同界定一容置該調整螺桿331及該調整螺帽332且與該缸孔3401相連通的容設空間3414。

在本實施例中，該控制器8與該馬達31、該主開關70、該等煞車桿開關71、該自動駐車致能開關72、該側支架開關73、該引擎控制單元(ECU)74及該防鎖死煞車系統(ABS)75電連接，且包括一用以感測流過該馬達31的一電流值之電流感測器81、一驅動該馬達31運轉的馬達驅動電路82，及一電連接該電流感測器81及該馬達驅動電路82的微控制單元(MCU)80。

如圖4、5、6所示，有關該馬達31之鎖定完成判定方式，當該控制器8驅動該馬達31正轉，以帶動該煞車卡鉗34夾住該煞車碟片1時，此時該控制器8等待一暫態時間(例如約200毫秒)後，判定該電流感測器81感測到的該電流值是否大於一第一電流門檻值 (例如約15安培)，若是，表示該馬達31已進入該鎖定狀態。

如圖4、5、7所示，有關該馬達31之解鎖完成判定方式，當該控制器8驅動該馬達31反轉，以帶動該煞車卡鉗34鬆開該煞車碟片1時，此時該控制器8等待該暫態時間(例如約200毫秒)後，判定該電流感測器81感測到的該電流值是否小於一第二電流門檻值，其中，該第二電流門檻值小於該第一電流門檻值，且可以是例如為約5安培，若是，表示該馬達31已進入該解鎖狀態。

參閱以下表1本發明具有電子駐煞車(EPB)控制功能之機車的EPB情境控制過程。在本實施例中，當機車騎士開啟該自動駐車致能開關72時，該控制器8會在一引擎非靜止(包括引擎發動，及引擎行進)狀態下執行一自動駐車模式。反之，當機車騎士關閉該自動駐車致能開關72時，則該控制器8不執行該自動駐車模式，且一律將該馬達31控制在該解鎖狀態。

在本實施例中，當該控制器8執行該自動駐車模式時，是根據該引擎6之一引擎轉速、該等煞車桿開關71被開啟的一持續時間、一車速，及一油門開度，判定是否控制該馬達31進入該鎖定狀態。

在本實施例中，該控制器8是透過一通訊介面76(例如CAN匯流排等...)，自該引擎控制單元74擷取該引擎轉速及該油門開度，且自該防鎖死煞車系統75擷取該車速。其中，該油門開度是根據機車騎士操作該油門把手53而改變。

如圖2、5所示，至於該等煞車桿開關71被開啟的該持續時間，由於該二個煞車桿開關71分別設置於該二個煞車桿51上，故當機車騎士拉下該二個煞車桿51的至少其中一個時，就會開啟煞車桿開關71，以將煞車桿開關開啟訊號傳送至該控制器8，令該控制器8可獲得煞車桿開關71被開啟的該持續時間。

在本實施例中，當該引擎轉速是在一引擎發動轉速區間內時，若該控制器8判定該引擎轉速小於一預設轉速、煞車桿開關71被開啟的該持續時間達一預設時間、該車速小於一預設車速，且該油門開度小於一預設開度，則該控制器8控制該馬達31進入該鎖定狀態；繼而，若該控制器8判定該油門開度大於該預設開度，則該控制器8控制該馬達31自該鎖定狀態轉換至該解鎖狀態。如表1所示，在本實施例中，該引擎發動轉速區間為900rpm至2500rpm，該預設轉速為1500rpm，該預設時間為2秒，該預設車速為1km/hr，且該預設開度為1°。

此外，當該馬達31是處於該鎖定狀態下並且該引擎轉速是在一引擎行進轉速區間內時，該控制器8控制該馬達31自該鎖定狀態轉換至該解鎖狀態。其中，在本實施例中，該引擎行進轉速區間為2500rpm以上。

另外，同樣如表1所示，在本實施例中，該控制器8還可在一引擎靜止狀態下執行一自動手煞車模式。其中，當該引擎轉速是在一引擎靜止轉速區間(例如0rpm至900rpm)內時，若該控制器8判定該側支架開關73被開啟，且該車速小於該預設車速(例如1km/hr)，則該控制器8控制該馬達31進入該鎖定狀態。其中，機車騎士可藉由將該側支架54放下而令該側支架開關73開啟；繼而，若該控制器8判定該側支架開關73被關閉(因該側支架54被機車騎士收回)，則該控制器8控制該馬達31自該鎖定狀態轉換至該解鎖狀態。此外，在本實施例中，當機車騎士放下該側支架54而致使該側支架開關73開啟時，該側支架開關73還會將側支架開關開啟訊號傳送至該引擎控制單元74，使得該引擎6熄火。

綜上所述，本發明具有電子駐煞車控制功能之機車至少具有以下優點與功效：(一)本發明具有電子駐煞車控制功能之機車利用該電子駐煞車器3及該控制器8來進行電子駐煞車，故不會有習知機車騎士需費力操作駐車手柄的問題，也不會有因設置該駐車手柄而導致的佔用額外機構空間的問題，更不會有因忘記鬆開該駐車手柄，而致煞車來令片、煞車碟片長時間摩擦而變形的問題產生；(二)該控制器8內設置的自動駐車控制條件，可精確控制真正需要駐車的準確時間點，讓機車騎士可輕易完成自動駐車功能，特別是在斜坡上會有更安全與便利的自動駐車體驗；(三)該控制器8內設置的自動手煞車控制條件，可在引擎靜止及該車速小於1km/hr且該側支架54放下時，令該馬達31自動鎖定，並在該側支架54收回時，令該馬達31自動解鎖，便於機車騎士藉由操作該側支架54來執行自動手煞車功能；故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。