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TWI779911B - 穩煞系統及其方法 - Google Patents

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TWI779911B
TWI779911B TW110140146A TW110140146A TWI779911B TW I779911 B TWI779911 B TW I779911B TW 110140146 A TW110140146 A TW 110140146A TW 110140146 A TW110140146 A TW 110140146A TW I779911 B TWI779911 B TW I779911B
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brake
hydraulic
control unit
land vehicle
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TW110140146A
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TW202317412A (zh
Inventor
魏嘉樂
許騌譁
Original Assignee
財團法人車輛研究測試中心
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Abstract

本發明係揭露一種穩煞系統及其方法，其控制一陸行車之單車軸上的多個車輪。首先，偵測每一車輪之輪減速度與實際滑差之至少一者，並利用一煞車訊號判斷出具有煞車操作且使輪減速度大於第一預設值或實際滑差大於第二預設值時，產生多個液壓控制指令。多個液壓控制指令用以驅動安裝於多個車輪上的液壓煞車裝置降低每一車輪之輪速並控制在煞車過程中之輪速大於0。在陸行車以直線行駛或以第一姿態物理量轉彎時，以具有高優先權之液壓控制指令取代低優先權之液壓控制指令，並以相同的多個液壓控制指令驅動液壓煞車裝置控制多個車輪之輪速，從而提高煞車穩定性。

Description

穩煞系統及其方法
本發明係關於一種煞車技術，且特別關於一種穩煞系統及其方法。
諸如摩托車或汽車的陸行車可以加快人們的移動速度，因而被廣泛地應用在日常生活當中，然而較快的移動速度伴隨著一定的風險，因此這些交通工具需要配合良好的煞車系統降低高速移動時的風險。一般來說，煞車的制動力越高，煞車的效果越好，但若制動力高於輪胎的抓地力，將造成輪胎被鎖死，進一步導致輪胎相對地面產生滑動，如此車輛就容易發生失控的危機。
為此，遂有業者研發出一種防鎖死煞車系統(Anti-lock Braking System,ABS)，這種防鎖死煞車系統主要是使制動鉗(caliper)的煞車來令片(Brake Lining)對車輛的煞車碟盤快速地制動與釋放(間歇性煞車)，此時煞車碟盤並非一直處於制動力過大的狀態，因此車輛煞車時較不容易鎖死煞車碟盤與輪胎，也就是說，煞車時輪胎仍然可以保持與車輛之移動速度相稱的轉速相對地面轉動，如此車輛的輪胎得以與地面保持較佳的摩擦力，進一步使得車輛可以受駕駛人控制。假設陸行車之單車軸設有兩個車輪，且其可能具有多個車軸。當未安裝防鎖死煞車系統之陸行車以直線行駛，並對車輪急煞，欲使用的靜摩擦力超越路面所能提供的極限值時，車輪將被鎖死。當安裝防鎖死煞車系統之陸行車對車輪急煞時，車輪不會被鎖死，但防鎖死煞車系統不會對單車軸上的所有車輪進行同步平衡。此外，當安裝防鎖死煞車系統之陸行車轉彎，並進行急煞時，不論前車軸或後車軸的車輪仍有可能被鎖死，導致陸行車容易偏離欲行駛軌跡或因車輪之橫向摩擦力太小而側滑。
因此，本發明係在針對上述的困擾，提出一種穩煞系統及其方法，以解決習知所產生的問題。
本發明提供一種穩煞系統及其方法，其係提升煞車穩定性。
在本發明之一實施例中，一種穩煞系統設於一陸行車中，穩煞系統包含一液壓煞車裝置與一電子控制單元。液壓煞車裝置設於陸行車之單車軸上的多個車輪上，電子控制單元耦接或連接液壓煞車裝置與一動態感測裝置，動態感測裝置設於陸行車上。電子控制單元利用動態感測裝置偵測每一車輪之輪減速度與實際滑差之至少一者，並在電子控制單元接收一煞車訊號並藉此判斷出具有煞車操作且使輪減速度大於第一預設值或實際滑差大於第二預設值時，電子控制單元產生多個液壓控制指令。所有液壓控制指令用以驅動液壓煞車裝置降低每一車輪之輪速並控制每一車輪於煞車過程中之輪速大於0。所有液壓控制指令包含增壓指令、持壓指令或洩壓指令，洩壓指令之優先權高於持壓指令之優先權，且持壓指令之優先權高於增壓指令之優先權。在電子控制單元利用動態感測裝置判斷陸行車以直線行駛或陸行車以大於0且小於第三預設值之第一姿態物理量轉彎時，電子控制單元以具有高優先權之液壓控制指令取代低優先權之液壓控制指令，並以相同的所有液壓控制指令驅動液壓煞車裝置控制單車軸上所有車輪之輪速。
在本發明之一實施例中，電子控制單元利用動態感測裝置判斷陸行車以第一姿態物理量轉彎時，降低每一車輪之目標滑差，並以相同的所有液壓控制指令驅動液壓煞車裝置控制每一車輪之實際滑差靠近其對應之目標滑差。
在本發明之一實施例中，所有車輪包含第一車輪與第二車 輪。在陸行車行駛於一車道上，且電子控制單元利用動態感測裝置判斷陸行車以大於或等於第三預設值，且小於第四預設值之第二姿態物理量向車道之內側轉彎時，第一車輪靠近車道之外側，第二車輪靠近車道之內側，電子控制單元以洩壓指令驅動液壓煞車裝置增加第一車輪之輪速，並增加第二車輪之目標滑差，且以持壓指令或增壓指令驅動液壓煞車裝置控制第二車輪之實際滑差靠近目標滑差。
在本發明之一實施例中，電子控制單元利用動態感測裝置判斷陸行車以大於或等於第四預設值之第三姿態物理量轉彎時，以具有高優先權之液壓控制指令取代低優先權之液壓控制指令，並以相同的所有液壓控制指令驅動液壓煞車裝置控制單車軸上的所有車輪之輪速。
在本發明之一實施例中，動態感測裝置包含多個輪速感測器、一轉角感測器與一姿態感測器。所有輪速感測器分別設於所有車輪上，並耦接或連接電子控制單元，其中所有輪速感測器用以分別感測所有車輪之輪速，電子控制單元用以接收所有車輪之輪速，並據此估測陸行車之車速，電子控制單元用以根據車速與多個車輪之輪速偵測輪減速度與實際滑差之至少一者。轉角感測器設於陸行車之轉向機構上，並耦接或連接電子控制單元，其中轉角感測器用以感測轉向機構之轉角。姿態感測器耦接或連接電子控制單元，並設於陸行車上，其中姿態感測器用以感測陸行車之實際姿態物理量，電子控制單元用以接收轉角與實際姿態物理量，並據此判斷陸行車以直線行駛或以第一姿態物理量轉彎。
在本發明之一實施例中，姿態感測器包含陀螺儀、慣性量測單元(IMU)、傾角估測器、傾角速度估測器、橫擺角估測器、橫擺角速度估測器、加速規或其組合。
在本發明之一實施例中，液壓煞車裝置包含多個煞車碟盤、 多個煞車卡鉗與一液壓控制單元(Hydraulic Control Unit,HCU)。所有煞車碟盤分別設於所有車輪上，其中所有煞車碟盤用以分別隨著所有車輪轉動。所有煞車卡鉗之位置分別對應所有煞車碟盤之位置。液壓控制單元耦接或連接電子控制單元，並連接所有煞車卡鉗。在電子控制單元判斷陸行車以直線行駛或陸行車以第一姿態物理量轉彎時，電子控制單元以相同的所有液壓控制指令驅動液壓控制單元擠壓所有煞車卡鉗，進而控制所有煞車卡鉗分別摩擦所有煞車碟盤，以控制單車軸上的所有車輪之輪速。
在本發明之一實施例中，煞車訊號為煞車電壓值，電子控制單元耦接或連接陸行車之一煞車開關訊號。電子控制單元從煞車開關接收一可控電壓值。在陸行車關斷煞車開關時，可控電壓值不等於煞車電壓值。在陸行車導通煞車開關時，可控電壓值等於煞車電壓值。
在本發明之一實施例中，一種穩煞方法控制一陸行車之單車軸上的多個車輪，穩煞方法包含下列步驟：偵測每一車輪之輪減速度與實際滑差之至少一者，並利用一煞車訊號判斷出具有煞車操作且使輪減速度大於第一預設值或實際滑差大於第二預設值時，產生多個液壓控制指令。所有液壓控制指令用以驅動安裝於所有車輪上的液壓煞車裝置降低每一車輪之輪速並控制每一車輪於煞車過程之輪速大於0，所有液壓控制指令包含增壓指令、持壓指令或洩壓指令，洩壓指令之優先權高於持壓指令之優先權，且持壓指令之優先權高於增壓指令之優先權。在陸行車以直線行駛或陸行車以一大於0且小於第三預設值之第一姿態物理量轉彎時，以具有高優先權之液壓控制指令取代低優先權之液壓控制指令，並以相同的所有液壓控制指令驅動液壓煞車裝置控制單車軸上的所有車輪之輪速。
在本發明之一實施例中，陸行車以第一姿態物理量轉彎時，降低每一車輪之目標滑差，並以相同的所有液壓控制指令驅動液壓煞車裝置控制每一車輪之實際滑差靠近其對應之目標滑差。
在本發明之一實施例中，所有車輪包含第一車輪與第二車輪。在陸行車行駛於一車道上，並以大於或等於第三預設值，且小於第四預設值之第二姿態物理量向車道之內側轉彎時，第一車輪靠近車道之外側，第二車輪靠近車道之內側，以洩壓指令驅動液壓煞車裝置增加第一車輪之輪速，並增加第二車輪之目標滑差，且以持壓指令或增壓指令驅動液壓煞車裝置控制第二車輪之實際滑差靠近目標滑差。
在本發明之一實施例中，陸行車以大於或等於第四預設值之第三姿態物理量轉彎時，以具有高優先權之液壓控制指令取代低優先權之液壓控制指令，並以相同的所有液壓控制指令驅動液壓煞車裝置控制單車軸上的所有車輪之輪速。
基於上述，穩煞系統及其方法在陸行車執行防鎖死機制進行煞車時，控制單車軸上的所有車輪對應之煞車液壓相同，以提升煞車穩定性。此外，在陸行車轉彎時，控制車輪之實際滑差與目標滑差，以提升轉彎穩定性。
茲為使 貴審查委員對本發明的結構特徵及所達成的功效更有進一步的瞭解與認識，謹佐以較佳的實施例圖及配合詳細的說明，說明如後：
1:液壓煞車裝置
11:煞車碟盤
12:煞車卡鉗
13:液壓控制單元
131:增壓器
132:馬達
1331:第一單向閥
1332:第二單向閥
1333:第三單向閥
1334:第四單向閥
1335:第五單向閥
1336:第六單向閥
1337:第七單向閥
1338:第八單向閥
134:第一電磁閥
135:第二電磁閥
136:第三電磁閥
137:第四電磁閥
138:煞車油
2:電子控制單元
3:單車軸
4_1、4_2:車輪
5:動態感測裝置
52:輪速感測器
53:轉角感測器
54:姿態感測器
6:煞車開關
B:煞車訊號
W:輪速
U:轉角
T:實際姿態物理量
S10、S11、S12、S14、S16、S18、S20、S24、S26、S28:步驟
第1圖為本發明之一實施例之穩煞系統之系統方塊圖。
第2圖為本發明之一實施例之單車軸上之兩車輪轉彎之示意圖。
第3圖為本發明之一實施例之液壓控制單元執行增壓指令之裝置方塊圖。
第4圖為本發明之一實施例之液壓控制單元執行持壓指令之裝置方塊圖。
第5圖為本發明之一實施例之液壓控制單元執行洩壓指令之裝置方塊圖。
第6圖為本發明之一實施例之穩煞方法之流程圖。
本發明之實施例將藉由下文配合相關圖式進一步加以解說。盡可能的，於圖式與說明書中，相同標號係代表相同或相似構件。於圖式中，基於簡化與方便標示，形狀與厚度可能經過誇大表示。可以理解的是，未特別顯示於圖式中或描述於說明書中之元件，為所屬技術領域中具有通常技術者所知之形態。本領域之通常技術者可依據本發明之內容而進行多種之改變與修改。
揭露特別以下述例子加以描述，這些例子僅係用以舉例說明而已，因為對於熟習此技藝者而言，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。在通篇說明書與申請專利範圍中，除非內容清楚指定，否則「一」以及「該」的意義包含這一類敘述包括「一或至少一」該元件或成分。此外，如本揭露所用，除非從特定上下文明顯可見將複數個排除在外，否則單數冠詞亦包括複數個元件或成分的敘述。而且，應用在此描述中與下述之全部申請專利範圍中時，除非內容清楚指定，否則「在其中」的意思可包含「在其中」與「在其上」。在通篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供從業人員(practitioner)在有關本揭露之描述上額外的引導。在通篇說明書之任何地方 之例子，包含在此所討論之任何用詞之例子的使用，僅係用以舉例說明，當然不限制本揭露或任何例示用詞之範圍與意義。同樣地，本揭露並不限於此說明書中所提出之各種實施例。
此外，若使用「電(性)耦接」或「電(性)連接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。舉例而言，若文中描述一第一裝置電性耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。另外，若描述關於電訊號之傳輸、提供，熟習此技藝者應該可了解電訊號之傳遞過程中可能伴隨衰減或其他非理想性之變化，但電訊號傳輸或提供之來源與接收端若無特別敘明，實質上應視為同一訊號。舉例而言，若由電子電路之端點A傳輸(或提供)電訊號S給電子電路之端點B，其中可能經過一電晶體開關之源汲極兩端及/或可能之雜散電容而產生電壓降，但此設計之目的若非刻意使用傳輸(或提供)時產生之衰減或其他非理想性之變化而達到某些特定的技術效果，電訊號S在電子電路之端點A與端點B應可視為實質上為同一訊號。
於下文中關於“一個實施例”或“一實施例”之描述係指關於至少一實施例內所相關連之一特定元件、結構或特徵。因此，於下文中多處所出現之“一個實施例”或“一實施例”之多個描述並非針對同一實施例。再者，於一或多個實施例中之特定構件、結構與特徵可依照一適當方式而結合。
除非特別說明，一些條件句或字詞，例如「可以(can)」、「可能(could)」、「也許(might)」，或「可(may)」，通常是試圖表達本案實施例具有，但是也可以解釋成可能不需要的特徵、元件，或步驟。在其他實施例中，這些特徵、元件，或步驟可能是不需要的。
以下將提供一種穩煞系統及其方法，其係在陸行車執行防鎖死機制進行煞車時，控制單車軸上的所有車輪對應之煞車液壓，以提升煞車穩定性。
第1圖為本發明之一實施例之穩煞系統之系統方塊圖。請參閱第1圖，穩煞系統設於一陸行車中，陸行車可為機車或汽車。穩煞系統包含一液壓煞車裝置1與一電子控制單元2。液壓煞車裝置1設於陸行車之單車軸3上的多個車輪4_1、4_2上。電子控制單元2耦接或連接液壓煞車裝置1與一動態感測裝置5，動態感測裝置5設於多個車輪4_1、4_2上。為了方便與清晰，車輪4_1、4_2的數量以兩個為例。電子控制單元2可耦接或連接陸行車之一煞車開關6。
以下介紹穩煞系統之運作過程。首先，電子控制單元2利用動態感測裝置5偵測每一車輪4_1、4_2之輪減速度與實際滑差之至少一者。在電子控制單元2接收一煞車訊號B並藉此判斷出煞車操作被執行，且使第一條件與第二條件之至少一者被滿足時，電子控制單元2產生多個液壓控制指令。第一條件為每一車輪4_1、4_2之輪減速度大於第一預設值，第二條件為每一車輪4_1、4_2之實際滑差大於第二預設值。第一預設值與第二預設值可根據需求決定。舉例來說，煞車訊號B為煞車電壓值，電子控制單元2用以從煞車開關6接收一可控電壓值。在陸行車關斷煞車開關6時，可控電壓值不等於煞車電壓值。在陸行車導通煞車開關6時，可控電壓值等於煞車電壓值。本發明不限制接收煞車訊號B之方式。多個液壓控制指令用以驅動液壓煞車裝置1降低每一車輪4_1、4_2之輪速W並控制每一車輪4_1、4_2之輪速W於煞車過程中大於0，以避免鎖死每一車輪4_1、4_2。多個液壓控制指令包含增壓指令、持壓指令或洩壓指令。實際滑差D=(V-W)/V，其中V為陸行車之車速。換句話說，在第一條件與第二條件之至少一者被滿足時，電子控制單元2執行防鎖死機制。為了進一步提升煞車穩定性，電子控制單元2設定洩壓指令之優先權高於持壓指令之優先權，且持壓指令之優先權高於增壓指 令之優先權。在電子控制單元2利用動態感測裝置5判斷陸行車以直線行駛或陸行車以大於0且小於第三預設值之第一姿態物理量轉彎時，電子控制單元2以具有高優先權之液壓控制指令取代低優先權之液壓控制指令，並以相同的液壓控制指令驅動液壓煞車裝置1控制車輪4_1、4_2之輪速W，以提供最大煞車力給所有車輪4_1、4_2。當陸行車為機車時，姿態物理量為傾角或傾角速度。陸行車之傾角以陸行車之車身的底盤(chassis)決定，底盤之法向量垂直地面時，陸行車之傾角設定為0度；單位時間內傾角無發生變化時，傾角速度設定為0度/秒。當陸行車為汽車時，姿態物理量為橫擺角(yaw angle)或橫擺角速度(yaw rate)。陸行車之橫擺角以平行陸行車之車身並垂直地面的平面來決定，當橫擺角為0度時，陸行車之行進方向垂直此平面之法向量；單位時間內傾角無發生變化時，橫擺角速度設定為0度/秒。舉例來說，當車輪4_1、4_2之液壓控制指令分別為增壓指令與持壓指令，且陸行車以直線行駛或以第一姿態物理量轉彎時，電子控制單元2以持壓指令驅動液壓煞車裝置1控制車輪4_1、4_2之輪速W。當車輪4_1、4_2之液壓控制指令分別為洩壓指令與持壓指令，且陸行車以直線行駛或以第一姿態物理量轉彎時，電子控制單元2以洩壓指令驅動液壓煞車裝置1控制車輪4_1、4_2之輪速W。當車輪4_1、4_2之液壓控制指令分別為洩壓指令與增壓指令，且陸行車以直線行駛或以第一姿態物理量轉彎時，電子控制單元2以洩壓指令驅動液壓煞車裝置1控制車輪4_1、4_2之輪速W。
為了提高煞車時的向心力，陸行車在轉彎時，電子控制單元2可降低縱向的目標滑差。因為在陸行車行駛時，每一車輪4_1、4_2具有一最大摩擦力極限。最大摩擦力同時供應縱向與橫向使用，在橫向能提供產生較大的摩擦力則會提高陸行車的側向力與向心力。在陸行車穩定轉彎 時，電子控制單元2控制縱向滑差變小，並在橫向上保有較大摩擦力與側向力，以提升轉彎穩定性與向心力。在本發明之某些實施例中，在電子控制單元2利用動態感測裝置5判斷陸行車以第一姿態物理量轉彎時，電子控制單元2可降低每一車輪4_1、4_2之目標滑差，並以相同的液壓控制指令驅動液壓煞車裝置1控制每一車輪4_1、4_2之實際滑差D靠近其對應之目標滑差，較佳地，實際滑差D可小於或等於其對應之目標滑差。此實際滑差D與目標滑差皆是指縱向滑差。舉例來說，當車輪4_1之實際滑差D與目標滑差原來分別為10%與11%，電子控制單元2可降低車輪4_1之目標滑差至7%，使車輪4_1之實際滑差D調整至6%。
第2圖為本發明之一實施例之單車軸上之兩車輪轉彎之示意圖。請參閱第1圖與第2圖，將車輪4_1作為第一車輪，車輪4_2作為第二車輪。在本發明之某些實施例中，在陸行車行駛於一車道上，且電子控制單元2利用動態感測裝置5判斷陸行車以大於或等於第三預設值，且小於第四預設值之第二姿態物理量向車道之內側轉彎時，第一車輪靠近車道之外側，第二車輪靠近車道之內側，電子控制單元2可以洩壓指令驅動液壓煞車裝置1增加第一車輪之輪速W，並增加第二車輪之目標滑差，且以持壓指令或增壓指令驅動液壓煞車裝置1控制第二車輪之實際滑差D靠近其對應之目標滑差，較佳地，第二車輪之實際滑差D可小於或等於其對應之目標滑差。第三預設值與第四預設值可根據需求決定。第三預設值與第四預設值可分別為10度與50度，但本發明並不以此為限。舉例來說，當車輪4_2之實際滑差D與目標滑差原來分別為10%與11%，電子控制單元2可增加車輪4_2之目標滑差至13%，使車輪4_2之實際滑差D調整至12%。換句話說，第二車輪之輪速W會變低。第一車輪與第二車輪之輪速差會幫助陸行車向車道之內側轉彎，以避免陸行車 偏離欲行駛軌跡。
在電子控制單元2利用動態感測裝置5判斷陸行車以大於或等於第四預設值之第三姿態物理量轉彎時，以具有高優先權之液壓控制指令取代低優先權之液壓控制指令，並以相同的液壓控制指令驅動液壓煞車裝置1控制所有車輪4_1、4_2之輪速W，以提升煞車穩定性。
在本發明之某些實施例中，動態感測裝置5可包含多個輪速感測器52、一轉角感測器53與一姿態感測器54。輪速感測器52、轉角感測器53與姿態感測器54皆耦接或連接電子控制單元2。姿態感測器54可包含陀螺儀、慣性量測單元(IMU)、傾角估測器、傾角速度估測器、橫擺角估測器、橫擺角速度估測器、加速規或其組合，但本發明並不以此為限。所有輪速感測器52分別設於所有車輪4_1、4_2上，轉角感測器53設於陸行車之轉向機構上。所有輪速感測器52分別感測所有車輪4_1、4_2之輪速W。電子控制單元2接收所有車輪4_1、4_2之輪速W，並據此估測陸行車之車速，電子控制單元2根據車速與多個車輪4_1、4_2之輪速W偵測輪減速度與實際滑差D之至少一者。舉例來說，被估測之車速可為車輪4_1、4_2之即時平均輪速或參考車速，其中參考車速根據一預設減速度與車輪4_1、4_2之初始平均輪速而得。轉角感測器53感測轉向機構之轉角U，姿態感測器54感測陸行車之實際姿態物理量T，以判斷實際姿態物理量T為第一姿態物理量、第二姿態物理量或第三姿態物理量。電子控制單元2接收轉角U與實際姿態物理量T，並據此判斷陸行車以直線行駛或以第一姿態物理量、第二姿態物理量或第三姿態物理量轉彎。
在本發明之某些實施例中，液壓煞車裝置1可包含多個煞車碟盤11、多個煞車卡鉗12與一液壓控制單元(Hydraulic Control Unit,HCU)13。所有煞車碟盤11分別設於所有車輪4_1、4_2上，所有煞車卡 鉗12之位置分別對應所有煞車碟盤11之位置。液壓控制單元13耦接或連接電子控制單元2，並連接所有煞車卡鉗12。在電子控制單元2判斷陸行車以直線行駛或陸行車以第一姿態物理量、第二姿態物理量或第三姿態物理量轉彎時，電子控制單元2以相同或相異的液壓控制指令驅動液壓控制單元13擠壓所有煞車卡鉗12，進而控制所有煞車卡鉗12分別摩擦所有煞車碟盤11，以控制所有車輪4_1、4_2之輪速W、實際滑差D與車速。
第3圖為本發明之一實施例之液壓控制單元執行增壓指令之裝置方塊圖。請參閱第3圖，液壓控制單元13包含一增壓器131、一馬達132、一第一單向閥1331、一第二單向閥1332、一第三單向閥1333、一第四單向閥1334、一第五單向閥1335、一第六單向閥1336、一第七單向閥1337、一第八單向閥1338、一第一電磁閥134、一第二電磁閥135、一第三電磁閥136與一第四電磁閥137。而煞車卡鉗12、增壓器131、馬達132、第一單向閥1331、第二單向閥1332、第三單向閥1333、第四單向閥1334、第五單向閥1335、第六單向閥1336、第七單向閥1337、第八單向閥1338、第一電磁閥134、第二電磁閥135、第三電磁閥136與第四電磁閥137通過油管彼此連接，其中增壓器131具有儲油室，儲油室中存有煞車油138，實線代表煞車油138通過之油路，虛線代表煞車油138未通過之油路。增壓器131連接第三單向閥1333、第四單向閥1334、第七單向閥1337、第八單向閥1338、第二電磁閥135與第三電磁閥136。第一單向閥1331連接第二單向閥1332、馬達132與第一電磁閥134。第二單向閥1332連接馬達132與第三單向閥1333。第三單向閥1333連接第四單向閥1334、第七單向閥1337、第八單向閥1338、第二電磁閥135與第三電磁閥136。第四單向閥1334連接第五單向閥1335、第七單向閥1337、第八單向閥1338、第二電磁閥135與第三電磁閥136。第五單向 閥1335連接馬達132與第六單向閥1336。第六單向閥1336連接馬達132與第四電磁閥137。第四電磁閥137連接煞車卡鉗12、第八單向閥1338、第三電磁閥136與第六單向閥1336。第八單向閥1338連接第七單向閥1337、第二電磁閥135與第三電磁閥136。第七單向閥1337連接第二電磁閥135、第三電磁閥136、煞車卡鉗12與第一電磁閥134。電子控制單元2耦接或連接馬達132、第一電磁閥134、第二電磁閥135、第三電磁閥136與第四電磁閥137。
在液壓控制單元13執行增壓指令時，電子控制單元2透過第二電磁閥135與第三電磁閥136開啟對應之油路，並關閉馬達132，且透過第一電磁閥134與第四電磁閥137關閉對應之油路。增壓器131擠壓煞車油138，使煞車油138通過第二電磁閥135與第三電磁閥136，並增加擠壓所有煞車卡鉗12之壓力，進而控制所有煞車卡鉗12分別摩擦所有煞車碟盤11，以降低所有車輪4_1、4_2之輪速與車速。
第4圖為本發明之一實施例之液壓控制單元執行持壓指令之裝置方塊圖。請參閱第4圖，在液壓控制單元13執行持壓指令時，電子控制單元2關閉馬達132，並透過第二電磁閥135、第三電磁閥136、第一電磁閥134與第四電磁閥137關閉對應之油路。因為煞車油138被限制在第一電磁閥134與第二電磁閥135之間，及限制在第三電磁閥136與第四電磁閥137之間，所以煞車油138會維持擠壓所有煞車卡鉗12之壓力，進而控制所有煞車卡鉗12分別摩擦所有煞車碟盤11，以保持煞車壓力並順應此煞車壓力改變所有車輪4_1、4_2之輪速與車速。
第5圖為本發明之一實施例之液壓控制單元執行洩壓指令之裝置方塊圖。請參閱第5圖，在液壓控制單元13執行洩壓指令時，電子控制單元2開啟馬達132，並透過第一電磁閥134與第四電磁閥137開啟對 應之油路，且透過第二電磁閥135與第三電磁閥136關閉對應之油路。馬達132會抽取油管中的煞車油138至增壓器131之儲油室中，以釋放增壓器131，所以煞車油138會降低擠壓所有煞車卡鉗12之壓力，進而控制所有煞車卡鉗12分別摩擦所有煞車碟盤11，以降低煞車壓力，並增加所有車輪4_1、4_2之輪加速度。因此，煞車油138會通過第一電磁閥134、第四電磁閥137、第一單向閥1331、第二單向閥1332、第三單向閥1333、第四單向閥1334、第五單向閥1335、第六單向閥1336、第七單向閥1337與第八單向閥1338。
電子控制單元2會產生不同的液壓控制指令來改變車輪4_1、4_2之輪速W。當車輪4_1之輪速W對應增壓指令改變時，電子控制單元2透過第三電磁閥136開啟對應之油路，並關閉馬達132，且透過第四電磁閥137關閉對應之油路。當車輪4_1之輪速W對應持壓指令改變時，電子控制單元2關閉馬達132，並透過第三電磁閥136與第四電磁閥137關閉對應之油路。當車輪4_1之輪速W對應洩壓指令改變時，電子控制單元2開啟馬達132，並透過第四電磁閥137開啟對應之油路，且透過第三電磁閥136關閉對應之油路。當車輪4_2之輪速W對應增壓指令改變時，電子控制單元2開啟第二電磁閥135，並關閉馬達132與第一電磁閥134。當車輪4_2之輪速W對應持壓指令改變時，電子控制單元2關閉馬達132，並透過第二電磁閥135與第一電磁閥134關閉對應之油路。當車輪4_2之輪速W對應洩壓指令改變時，電子控制單元2開啟馬達132，並透過第一電磁閥134開啟對應之油路，且透過第二電磁閥135關閉對應之油路。
第6圖為本發明之一實施例之穩煞方法之流程圖。以下請參閱第1圖與第6圖，以介紹本發明之穩煞方法。首先，如步驟S10所示，電子控制單元2利用動態感測裝置5取得每一車輪4_1、4_2之輪速W。接 著，在步驟S11中，電子控制單元2計算每一車輪4_1、4_2之實際滑差D與輪減速度之至少一者。如步驟S12所示，電子控制單元2判斷是否有接收到煞車訊號B，若是，進行步驟S14，若否，進行步驟S16。在步驟S16中，結束整個流程。在步驟S14中，電子控制單元2利用動態感測裝置5估測出車速。在步驟S14後，進行步驟S18。如步驟S18所示，電子控制單元2判斷車速是否大於一預設速度，例如10公里/小時，若否，則進行步驟S20，若是，則進行步驟S24。在步驟S20中，是在未進行防鎖死機制的前提下進行煞車操作。在步驟S24中，電子控制單元2判斷是否已進行防鎖死機制，若否，進行步驟S20，若是，進行步驟S26。舉例來說，在每一車輪4_1、4_2之輪減速度大於第一預設值或每一車輪4_1、4_2之實際滑差D大於第二預設值時，電子控制單元2判斷為已進行防鎖死機制。而在每一車輪4_1、4_2之輪減速度不大於第一預設值或每一車輪4_1、4_2之實際滑差D不大於第二預設值時，電子控制單元2判斷為未進行防鎖死機制。在步驟S26中，電子控制單元2利用動態感測裝置5取得陸行車之實際姿態物理量T與轉向機構之轉角U。最後，如步驟S28所示，電子控制單元2根據實際姿態物理量T與轉向機構之轉角U判斷陸行車以直線行駛或以第一姿態物理量、第二姿態物理量或第三姿態物理量轉彎，並根據陸行車之行進狀態調整液壓控制指令，且以調整後的液壓控制指令驅動液壓煞車裝置1控制每一車輪4_1、4_2之輪速W。
根據上述實施例，穩煞系統及其方法在陸行車執行防鎖死機制進行煞車時，控制單車軸上的所有車輪對應之煞車液壓相同，以提升煞車穩定性。此外，在陸行車轉彎時，控制車輪之實際滑差與目標滑差，以提升轉彎穩定性。
以上所述者，僅為本發明一較佳實施例而已，並非用來限定本發 明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
1:液壓煞車裝置
11:煞車碟盤
12:煞車卡鉗
13:液壓控制單元
2:電子控制單元
3:單車軸
4_1、4_2:車輪
5:動態感測裝置
52:輪速感測器
53:轉角感測器
54:姿態感測器
6:煞車開關
B:煞車訊號
W:輪速
U:轉角
T:實際姿態物理量

Claims (10)

  1. 一種穩煞系統，設於一陸行車中，該穩煞系統包含：一液壓煞車裝置，設於該陸行車之單車軸上的多個車輪上；以及一電子控制單元，耦接該液壓煞車裝置與一動態感測裝置，該動態感測裝置設於該陸行車上，其中該電子控制單元利用該動態感測裝置偵測每一該車輪之輪減速度與實際滑差之至少一者，並在該電子控制單元接收一煞車訊號並藉此判斷出具有煞車操作且使該輪減速度大於第一預設值或該實際滑差大於第二預設值時，該電子控制單元產生多個液壓控制指令，該多個液壓控制指令用以驅動該液壓煞車裝置降低每一該車輪之輪速並控制每一該車輪在煞車過程中之該輪速大於0，該多個液壓控制指令包含增壓指令、持壓指令或洩壓指令，該洩壓指令之優先權高於該持壓指令之優先權，且該持壓指令之該優先權高於該增壓指令之優先權，在該電子控制單元利用該動態感測裝置判斷該陸行車以直線行駛或該陸行車以大於0且小於第三預設值之第一姿態物理量轉彎時，該電子控制單元以具有高優先權之該液壓控制指令取代低優先權之該液壓控制指令，並以相同的該多個液壓控制指令驅動該液壓煞車裝置控制該多個車輪之該輪速；其中該電子控制單元利用該動態感測裝置判斷該陸行車以該第一姿態物理量轉彎時，降低每一該車輪之目標滑差，並以該相同的該多個液壓控制指令驅動該液壓煞車裝置控制每一該車輪之該實際滑差靠近其對應之該目標滑差。
  2. 如請求項1所述之穩煞系統，其中該多個車輪包含第一車輪與第二車輪，在該陸行車行駛於一車道上，且該電子控制單元利用該動態感測裝置判斷該陸行車以大於或等於該第三預設值，且小於第四預設值之第二姿態物理量向該車道之內側轉彎時，該第一車輪靠近該車道之外側，該第二車輪靠近該車道之內側，該電子控制單元以該洩壓指令驅動該液壓煞車裝置增加該第一車輪之該輪速，並增加該第二車輪之目標滑差，且以該持壓指令或該增壓指令驅動該液壓煞車裝置控制該第二車輪之該實際滑差靠近該目標滑差。
  3. 如請求項2所述之穩煞系統，其中該電子控制單元利用該動態感測裝置判斷該陸行車以大於或等於該第四預設值之第三姿態物理量轉彎時，以具有高優先權之該液壓控制指令取代低優先權之該液壓控制指令，並以該相同的該多個液壓控制指令驅動該液壓煞車裝置控制該多個車輪之該輪速。
  4. 如請求項1所述之穩煞系統，其中該動態感測裝置包含：多個輪速感測器，分別設於該多個車輪上，並耦接該電子控制單元，其中該多個輪速感測器用以分別感測該多個車輪之該輪速，該電子控制單元用以接收該多個車輪之該輪速，並據此估測該陸行車之車速，該電子控制單元用以根據該車速與該多個車輪之該輪速偵測該輪減速度與該實際滑差之至少一者；一轉角感測器，設於該陸行車之轉向機構上，並耦接該電子控制單元，其中該轉角感測器用以感測該轉向機構之轉角；以及 一姿態感測器，耦接該電子控制單元，並設於該陸行車上，其中該姿態感測器用以感測該陸行車之實際姿態物理量，電子控制單元用以接收該轉角與該實際姿態物理量，並據此判斷該陸行車以直線行駛或以該第一姿態物理量轉彎。
  5. 如請求項4所述之穩煞系統，其中該姿態感測器包含陀螺儀、慣性量測單元(IMU)、傾角估測器、加速規或其組合。
  6. 如請求項1所述之穩煞系統，其中該液壓煞車裝置包含：多個煞車碟盤，分別設於該多個車輪上，其中該多個煞車碟盤用以分別隨著該多個車輪轉動；多個煞車卡鉗，其位置分別對應該多個煞車碟盤之位置；以及一液壓控制單元(Hydraulic Control Unit,HCU)，耦接該電子控制單元，並連接該多個煞車卡鉗，在該電子控制單元判斷該陸行車以直線行駛或該陸行車以該第一姿態物理量轉彎時，該電子控制單元以該相同的該多個液壓控制指令驅動該液壓控制單元擠壓該多個煞車卡鉗，進而控制該多個煞車卡鉗分別摩擦該多個煞車碟盤，以控制該多個車輪之該輪速。
  7. 如請求項1所述之穩煞系統，其中該煞車訊號為煞車電壓值，該電子控制單元耦接該陸行車之一煞車開關，該電子控制單元用以從該煞車開關接收一可控電壓值，在該陸行車關斷該煞車開關時，該可控電壓值不等於該煞車電壓值，在該陸行車導通該煞車開關時，該可控電壓值等於該煞車電壓值。
  8. 一種穩煞方法，其係控制一陸行車之單車軸上的多個車輪，該穩煞方法包含下列步驟： 偵測每一該車輪之輪減速度與實際滑差之至少一者，並利用一煞車訊號判斷出具有煞車操作且使該輪減速度大於第一預設值或該實際滑差大於第二預設值時，產生多個液壓控制指令，其中該多個液壓控制指令用以驅動安裝於該多個車輪上的液壓煞車裝置降低每一該車輪之輪速並控制每一該車輪在煞車過程中之該輪速大於0，該多個液壓控制指令包含增壓指令、持壓指令或洩壓指令，該洩壓指令之優先權高於該持壓指令之優先權，且該持壓指令之該優先權高於該增壓指令之優先權；以及在該陸行車以直線行駛或該陸行車以大於0且小於第三預設值之第一姿態物理量轉彎時，以具有高優先權之該液壓控制指令取代低優先權之該液壓控制指令，並以相同的該多個液壓控制指令驅動該液壓煞車裝置控制該多個車輪之該輪速；其中該陸行車以該第一姿態物理量轉彎時，降低每一該車輪之目標滑差，並以該相同的該多個液壓控制指令驅動該液壓煞車裝置控制每一該車輪之該實際滑差靠近其對應之該目標滑差。
  9. 如請求項8所述之穩煞方法，其中該多個車輪包含第一車輪與第二車輪，在該陸行車行駛於一車道上，並以大於或等於該第三預設值，且小於第四預設值之第二姿態物理量向該車道之內側轉彎時，該第一車輪靠近該車道之外側，該第二車輪靠近該車道之內側，以該洩壓指令驅動該液壓煞車裝置增加該第一車輪之該輪速，並增加該第二車輪之目標滑差， 且以該持壓指令或該增壓指令驅動該液壓煞車裝置控制該第二車輪之該實際滑差靠近該目標滑差。
  10. 如請求項9所述之穩煞方法，其中該陸行車以大於或等於該第四預設值之第三姿態物理量轉彎時，以具有高優先權之該液壓控制指令取代低優先權之該液壓控制指令，並以該相同的該多個液壓控制指令驅動該液壓煞車裝置控制該多個車輪之該輪速。
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