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^8814 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明說明 發明背景 發明領域 本發明相關於在車輛移動的測置期間防止車輪鎖死及 打滑的方法，尤其相關於軌道車輛。 習知技術的敘述 在煞車期間於輪軸上的作用及反作用力如下：

dV (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) dt

其中R F 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 爲於輪軸上的軌道反作用力， 爲由使用輪軌牽引的車輛所產生的於輪圈處 的煞車力， 爲輪軸的極憤性矩， 爲車輪半徑，而 爲車輪的圆周速率。 當輪軸減速時，於輪軸上的軌道反作用力Re由下式 表示：

r V

R

F I dV 而 7* > Ο 0 當輪軸加速時，在車輪滑移之後，於輪軸上的軌道反 作用力Re由下式表示： 本紙張尺度通用中國國家梯準（CNS > A4規格（210X297公釐） 318814 A7 B7 五、發明説明（2 ) R = F, Η—j--= F +~«·Ύ c e r2 dt e r? r ! 車輛的動力方程式爲Γ ~

(M+m)y -F+R Λ 其中M爲車輛的質量， m爲車輛的I / r 2値的和， F爲車輛的F e値的和，而 Ra爲對車輛向前運動的阻力。 車輪與軌道之間的可得牽引r由下式獲得： F max.

P 其中F max爲在輪軸不打滑下可施加的F e的最大値 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ΐτ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 藉著力F煞車的車輛由於施加由下式表示的牽引而減 速

R 7 其中R爲相應於F且忽略輪軸負載轉移效應的軌道對 車輛的牽引。 R由下式獲得： 使 R^AtY-Ra 因此： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ^18814 五、發明説明（3 ) A7 B7 且 Μ

MyLK, Mg A/+m

Mg (M+m)g 因此 注意 如果r留在方程式中，貝ijHi 如果如同在一般情況中忽略對向前運動的阻力，則 (M+m)g" g 此代表所施加的牽引的一般定義。 被稱爲車輪在軌道上的相對滑移的變數v由下式表示 V Vt-V 車輛速率-車輪速率 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局工消費合作社印製

Vt Vt 車輛速率 其中W爲車輪在軌道上的絕對滑移。 實驗及理論顯示所施加的牽引成爲車輪在軌道上的相 對滑移的函數其曲線rs = f ( v )有兩部份： 第一部份即所謂的微滑IS域或僞滑（pseudo-slip) 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製

SlS8U at Β7 五、發明説明（4 ) 區域，其對輪軌滑移的可得牽引的變化在1 %以下， 第二部份即所謂的巨滑區域或髙滑區域，其對輪軌滑 移的牽引的變化大於1 %且最高至車輪鎖死。 圖1顯示所施加的牽引成爲車輪在軌道上的相對滑移 的函數的此種曲線rs=f(i/)。 微滑區域α係於曲線的尖峰處。 理論及若千煞車試驗顯示於煞車力建立時，牽引經過 極大値。 於點α的此極大値於非常低的滑移値達到，即在1 % 的等級。 隨著滑移的增加，可得的牽引非常快速地且根據牽引 減小的自然法則下降。 觀察到的滑移僅是不考慮在橢圓形接觸部份內的車輪 及軌道的彈性的僞滑。 巨滑區域；9係於在先前定義的點α之後的曲線的極大 値處。 超過點α，亦即離開微滑區域，有固有不穩定的區域 。穩定操作的區域只能藉著使用防止車輪鎖死的裝置而獲 得。這些裝置調節於輪圈處的力以獲得稱爲巨滑的固定滑 移。 在試驗期間重覆地顯示牽引/滑移曲線73 = f ( V )的此一般形狀。 已發現如果於輪圈處的力相當速迅地減小，然後再逐 漸地重新施加，則可恢復曲線f s = f ( y )的尖峰處的 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、>τ A7 B7 五、發明説明（5 ) 牽引於點冷。 點/?的位置（橫座標與縱座標）與於打滑開始時的減 速度密切相關，此減速度越小，點Θ的縱座標越大。 因此，髙的減速度甚至可導致點/5不出現，只有防止 車輪鎖死的裝置可維持減速度於特別的臨限値以下及有利 於點/?的出現。 當輪軸開始自然滑移時，通常於滑移的開始時有高的 減速度r，然後根據牽引減小的自然法則減小至車輪鎖死 點。 輪軸負載越高，對於在點處的給定滑移，點冷處的 牽引越小。 如果可得的牽引超過1 0 %，則點與點α —致，此 相應於所謂的乾軌道煞車，其中只有僞滑現象作用。 最後，牽引/滑移.曲線的形狀與其被描繪的速率高度 相關，亦即與從煞車開始的累積滑移時間相關，因此亦與 滑移開始時的減速度相關。 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在防止車輪鎖死的裝置的正常操作下，點的位置相 應於1 5%與2 0%滑移之間。 就控制，操作，及維修系統而論，碼盤的使用以消除 電起源的所有缺陷本身爲已知。 這些習知技術解決方案有造成機械破壞的缺點。 這些機械破壞包括： 藉著從另一輪軸的通/斷指示所測得的輪軸的斷裂或 不動， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐） 經濟部中央揉準局負工消費合作社印製 A7 —__B7__ 五、發明説明（6 ) 在車輪的旋轉速率幾乎與車輛的速率相同下，相關於 牽引的暫時喪失的車輪鎖死或打滑， 相應於與車輛速率不同但是以大致固定的比與車輛速 率相關的車輪速率的打滑。 本發明的一標的爲在車輔移動的測量期間防止車輪鎖 死及打滑的方法，此方法不會有習知技術方法及裝置的上 述缺點。 本發明的另一標的爲在車輛移動的測量期間防止車輪 鎖死及打滑的較可靠方法。 本發明的另一標的爲可提供固定的性能及可用性位準 的在車輛移動的測量期間防止車輪鎖死及打滑的方法。 發明概說 根據本發明，在車輛移動的測量期間防止車輪鎖死及 打滑的方法使得加速度値的改變定義反映車輛的車輪的移 動情況的有限狀態自動器的轉變。 根據本發明的另一特徵，此方法包含以下步驟： 第一步驟爲偵測車輛煞車的開始，r _胃< 〇 ， 第二步驟爲偵測車輛打滑的開始， 第三步驟爲以固定因數例如1 5 %加權滑移，及檢査 滑移是否已穩定，及 第四步驟爲對於r瞬時<_X m/s2偵測車輔車 輪的鎖死，其中X爲預先定義的値，測得的車輛移動從此 値開始不再被使用。 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公嫠） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 如 8U A7 B7 五、發明説明（7 ) 本發明的方法具有以下特徴： 當7瞬時<_2m/s2時，車輛打滑的開始生效， 以15%的固定因數加權滑移， 當-2m/s2. 5m/s2 時，滑 瞬時 移穩定， X具有預先定義的值5m/s2 。 在車輛移動的測置期間防止車輪鎖死及打滑的方法的 優點爲保証測量的可靠性· 從閱讀以下參考附圖的對於在車輛移動的測置期間防 止車輪鎖死及打滑的方法的敘述可充份明白本發明的其他 目的，特徵，及優點· 較佳實施例的詳細敘述 根據本發明的在車輛移動的測量期間防止車輪鎖死及 打滑的方法係根據前述的物理性質· 對於地下及郊區的鼽道應用，最大速率在1 4 0 k p h以下，且逋常在1 0 0 k p h以下，此係在最大牽 引區域。對於空的車輛的牽引小於0 . 2。 觀察到輪軸的減速度大於0·2g即顯示滑移的開始 〇 可以0 . 2秒的循環測量加速度，因爲防止車輪鎖死 的裝置的操作須要比循環持績時間短的響應時間· 一旦觀察到滑移開始，如果也觀察到加速度非常髙， 則可立即推論車輪鎖死將要發生。因此，測量值不再能使 用· 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tr -10 - A7 _B7_'__ 五、發明説明（8 ) 如果防止車輪鎖死的裝置操作，則其使滑移穩定，之 後減速度平均在2m/s2以下。可能發生快速振盪，但 是數個循環的總平均必須顯著地遠在2m/s2 以下。 一穩定控制條件爲平均減速度於數個循環降至1.5 m / s 2以下。 在穩定之前的過渡期間，測量必須藉著加權因數的應 用而加以外插求得，同時必須証實滑移於比與使用的加權 因數（例如，可使用1 5%的加權因數）相容的値大的値 尙未穩定。 假設車輛以2 m/ s 2的最大減速度減速，且假設車 輛的初始速率減小1 5 %須要時間T c：。 如果加速度於此時間終了時尙未穩定，則滑移很可能 已超過1 5%。因此，測量値不能使用。 如果加速度在時間T。之前穩定，且如果在穩定後測 量的速率差在1 5 %以下，則可假設滑移會維持以此量加 權。 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —旦減速開始，立即的第一校正爲使用就在減速之前 的速率，直到測得的速率降低1 5 %。 然後使用以1 5 %加權的測置値，假使加速度已穩定 0 在小於T C的持縯時間的過渡期間，其中滑移尙未穩 定，車輛的加速度維持於車輪鎖死開始之前的値。 如果車輪鎖死於減速時開始，則此値爲〇 ，而如果車 輪鎖死在減速期間發生，則此値爲減速期間測得的r値。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0'〆297公釐） * 11 - 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 __JB7_^_ 五、發明説明（9 ) 根據本發明的在車輛移動的測量期間防止車輪鎖死及 打滑的、方法使得加速度値的改變定義反映車輛的車輪的移 動情況的有限狀態自動器的轉變。 根據本發明的在車輛移動的測量期間防止車輪鎖死及 打滑的方法包括以下的主要步驟： 第一步驟爲偵測車輛煞車的開始，？*__<0 ， 第二步驟爲偵測車輛打滑的開始，例如— 2 瞬時 m / s 2 ， 第三步驟爲以固定因數例如1 5 %加權滑移，及檢査 滑移是否已穩定，例如一 2m/s2 . 5 瞬時 m / s 2 ，及 第四步驟爲偵測車輛車輪的鎖死，例如 瞬時 -X m / s 2 ，其中X爲預先定義的値，測得的車輛移動 從此値開始不再被使用。 圖2顯示實現根據本發明的在車輛移動的測量期間防 止車輪鎖死及打滑的方法的有限狀態自動器的演算法。 圖2顯示自動器的四個狀態（1—4)，一次只有其 中之一能作用。 每一狀態標示有其名稱，且也顯示輸出狀態及實施的 作用。 狀態1爲初始狀態，在自動器起動時作用。 兩連續狀態之間的轉變指示導致狀態改變的事件。 圓式的簡要敘述 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐） " -12 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 318814 Α7 _Β7_^_ 五、發明説明（1〇 ) 圖1顯示成爲車輪在軌道 上的相對滑移的函數的所 及 死 鎖 輪 。 車法 止算 防演 間的 期器 量動 測自 。 的態 } 動狀 y 移限 ί 輛有 f 車的 II 在法 s 現方 r 實的 線示明 曲顯發 的 2 本 引圖的 牽 滑 加 打 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 3 Ti 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 々、申請專利範圍 1 . 一種在車輛移動的測量期間防止車輪鎖死及打滑 的方法，其中加速度值的改變定義反映該車輛的車輪的移 動情況的有限狀態自動器的轉變* 2. 如申請專利範圍第1項的方法’其中 第一步驟爲偵測該車輛煞車的開始’ 7瞬時<0， 第二步驟爲偵測該車輛打滑的開始’ 第三步驟爲以固定因數加權該打滑的滑移，及檢査該 滑移是否已穩定， 第四步驟爲偵測對於瞬時<_x m/s2的該車 輛的車輪的鎖死，其中X爲預先定義的值’測得的該車輛 的移動從該值開始不再使用· 3. 如申請專利範圍第1項的方法’其中該車輛打滑 的開始係在7瞬時<_2m/s2時生效· 4 .如申請專利範圍第1項的方法’其中以1 5%的 固定因數加權該滑移· 5 .如申請專利範圍第1或3項的方法’其中該滑移 在一 2m/s2〈rga昧<一1 · 5m/s2 時穩定。 瞬時 經濟部中央標牟局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 .如申請專利範圍第1項的方法’其中X具有預先 定義的值5 m / s 2 * 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4规格（2!0Χ297公釐） -14 -