本發(fā)明是關(guān)于一種剎車偵測系統(tǒng)及偵測方法，特別地，是關(guān)于一種可預(yù)先啟動(dòng)備援或進(jìn)行故障排除的氣壓剎車異常偵測方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今僅以車輛駕駛員的反應(yīng)已無法應(yīng)付日漸復(fù)雜的行車環(huán)境，因而駕駛員個(gè)人反應(yīng)能力的良窳將大幅影響行車安全。其中車輛剎車系統(tǒng)對(duì)于行車安全是最重要的系統(tǒng)之一，輔助車輛駕駛員以便增加行車安全的剎車輔助系統(tǒng)已被大量發(fā)展。然而現(xiàn)今此等剎車輔助系統(tǒng)多用以提供剎車失靈時(shí)提醒駕駛斷電、使用駐剎車或中斷動(dòng)力的設(shè)計(jì)。但是對(duì)于車輛行駛間發(fā)生的氣壓異常并未提供足夠的研究與開發(fā)。

前述車輛行駛間發(fā)生的氣壓異常為現(xiàn)今大多數(shù)貨車、卡車或大型車輛的剎車故障意外主因。以往市場上的已知技術(shù)皆是偵測儲(chǔ)氣瓶內(nèi)的壓力作為唯一的氣壓剎車判斷因子，且備援方案僅為增加輔助的氣壓源，例如中國臺(tái)灣專利I1312324號(hào)案。也有增加剎車踏板力量評(píng)估與儲(chǔ)氣瓶內(nèi)的壓力整合的剎車異常偵測技術(shù)，例如美國專利US7216552B2號(hào)案。但是對(duì)于實(shí)際的車輛駕駛而言，單純的氣壓源與剎車踏板并無法精確判斷是前軸剎車或后軸剎車將產(chǎn)生失靈狀況，也令后續(xù)的駕駛緊急剎車動(dòng)作經(jīng)常發(fā)生錯(cuò)誤，不僅會(huì)造成氣壓剎車的緊急剎車再度失靈或反應(yīng)不及，也常見駕駛緊急剎車方式錯(cuò)誤而發(fā)生貨車翻車意外。

然而，前述習(xí)用中雖然有備援方式，但增加輔助氣壓源的方式在極端的狀況下極易失效，例如車速過快或與前車距離過近時(shí)，因輔助氣壓源啟動(dòng)機(jī)制或裝設(shè)位置的差異，將無法即時(shí)反應(yīng)到剎車位置而導(dǎo)致無法即時(shí)減緩車速或致動(dòng)車輛自動(dòng)剎車，因而仍然導(dǎo)致碰撞發(fā)生。

此外，上述的問題尤特別發(fā)生于輔助剎車系統(tǒng)只能單純警示駕駛員的系統(tǒng)上。一般駕駛員在信息不足且反應(yīng)不及的狀況下，根本無法充分解決剎車故障 的狀況。因此，廠商仍急于尋求能夠全面應(yīng)付各種氣壓剎車故障狀況的氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)，更期盼出現(xiàn)相關(guān)的剎車備援系統(tǒng)，有效降低大型車輛氣壓剎車失?；蜉o助剎車動(dòng)作失敗的狀況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

據(jù)上，本發(fā)明提供一氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)，整合有踏板行程、分泵氣壓偵測、儲(chǔ)氣單元壓力及駐剎車的偵測，再以異常判斷電路進(jìn)行對(duì)比后得到精確的異常信號(hào)，借此不但可以精確判斷剎車的故障狀況，更能有效分析出較佳的排除故障方式。

為達(dá)上述目的，于一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)，其是包含一踏板行程偵測器、一前軸分泵氣壓偵測器、一后軸分泵氣壓偵測器、一儲(chǔ)氣單元壓力偵測器、一駐剎車控制閥偵測器及一異常判斷電路。踏板行程偵測器連接一剎車踏板以向外輸出一踏板行程信號(hào)。前軸分泵氣壓偵測器則是連接一前軸剎車以向外輸出一前軸分泵壓力信號(hào)。后軸分泵氣壓偵測器是連接一后軸剎車以向外輸出一后軸分泵壓力信號(hào)。而儲(chǔ)氣單元壓力偵測器是連接一儲(chǔ)氣單元以向外輸出一儲(chǔ)氣單元壓力信號(hào)。另有駐剎車控制閥偵測器連接一駐剎車以向外輸出一駐剎車控制信號(hào)。且以異常判斷電路連接踏板行程偵測器、前軸分泵氣壓偵測器、后軸分泵氣壓偵測器、儲(chǔ)氣單元壓力偵測器及駐剎車控制閥偵測器，且異常判斷電路獲得踏板行程信號(hào)、前軸分泵壓力信號(hào)、后軸分泵壓力信號(hào)、儲(chǔ)氣單元壓力信號(hào)及駐剎車控制信號(hào)。其中，異常判斷電路以踏板行程信號(hào)比對(duì)前軸分泵壓力信號(hào)或后軸分泵壓力信號(hào)后判斷輸出一第一異常信號(hào)；且異常判斷電路以駐剎車控制信號(hào)比對(duì)后軸分泵壓力信號(hào)后判斷輸出一第二異常信號(hào)。

前述的氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)中，異常判斷電路可以為電子控制單元ECU(Electronic Control Unit)，利用ECU直接掌握控制車輛上的各種輔助剎車動(dòng)作及裝置。

前述的氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)中，還可以包含一快放閥及一中繼閥。快放閥氣壓連接于剎車踏板與前軸剎車之間，且前軸分泵氣壓偵測器氣壓連接于快放閥與該前軸剎車之間；中繼閥則是氣壓連接于儲(chǔ)氣單元、剎車踏板與后軸剎車之間，且后軸分泵氣壓偵測器氣壓連接于中繼閥與后軸剎車之間。

于另一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一氣壓剎車異常偵測方法，其步驟包含：一氣壓異常判斷步驟及一薄膜異常判斷步驟。氣壓異常判斷步驟是偵測一剎車踏板行程、一剎車分泵壓力及一氣壓源壓力，并且比對(duì)判斷異常后發(fā)出一第一異常信號(hào)。而薄膜異常判斷步驟是進(jìn)行一駐剎車控制閥偵測，并且以駐剎車啟閉狀態(tài)與剎車分泵壓力比對(duì)判斷異常后發(fā)出一第二異常信號(hào)。通過前述第一異常信號(hào)與第二異常信號(hào)的判斷結(jié)果，駕駛不但可以得到精確的異常信號(hào)，借此更可以精確判斷不同剎車的故障狀況，更能有效分析出較佳的排除故障方式。

前述的氣壓剎車異常偵測方法中，還可以執(zhí)行一備援估測(stand-by estimation)步驟，備援估測步驟結(jié)合判斷第一異常信號(hào)、第二異常信號(hào)及一車速后進(jìn)行備援啟動(dòng)的自動(dòng)判斷與估測。通過前述第一異常信號(hào)與第二異常信號(hào)加上車速估測出判斷結(jié)果后，可以分析較正確的輔助剎車方法或緊急剎車的動(dòng)作。

通過前述的氣壓剎車異常偵測方法可以具備一警示步驟，警示步驟結(jié)合判斷第一異常信號(hào)、第二異常信號(hào)及一車速后進(jìn)行音效、光線或震動(dòng)警示。

此外，本發(fā)明再一實(shí)施方式提供一氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)，不但整合有踏板行程、分泵氣壓偵測、儲(chǔ)氣單元壓力及駐剎車控制信號(hào)偵測，還具備有一備援模塊進(jìn)行輔助剎車。借此不但以異常判斷電路進(jìn)行對(duì)比后得到精確的異常信號(hào)，且可以搭配備援模塊直接排除剎車故障。

為達(dá)上述目的，于再一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)，其是包含一踏板行程偵測器、一前軸分泵氣壓偵測器、一后軸分泵氣壓偵測器、一儲(chǔ)氣單元壓力偵測器、一駐剎車控制閥偵測器、一異常判斷電路及一備援模塊。踏板行程偵測器連接一剎車踏板以向外輸出一踏板行程信號(hào)。前軸分泵氣壓偵測器則是連接一前軸剎車以向外輸出一前軸分泵壓力信號(hào)。后軸分泵氣壓偵測器是連接一后軸剎車以向外輸出一后軸分泵壓力信號(hào)。而儲(chǔ)氣單元壓力偵測器是連接一儲(chǔ)氣單元以向外輸出一儲(chǔ)氣單元壓力信號(hào)。另有駐剎車控制閥偵測器連接一駐剎車以向外輸出一駐剎車控制信號(hào)。且以異常判斷電路連接踏板行程偵測器、前軸分泵氣壓偵測器、后軸分泵氣壓偵測器、儲(chǔ)氣單元壓力偵測器及駐剎車控制閥偵測器，且異常判斷電路獲得踏板行程信號(hào)、前軸分泵壓力信號(hào)、后軸分泵壓力信號(hào)、儲(chǔ)氣單元壓力信號(hào)及駐剎車控制信號(hào)。其中，異常判斷電路以踏板行程信號(hào)比對(duì)前軸分泵壓力信號(hào)或后軸分泵壓力信號(hào)后判斷 輸出一第一異常信號(hào)；且異常判斷電路以駐剎車控制信號(hào)比對(duì)后軸分泵壓力信號(hào)后判斷輸出一第二異常信號(hào)。最后，備援模塊接收異常判斷電路傳遞的第一異常信號(hào)或第二異常信號(hào)后受控進(jìn)行備援剎車動(dòng)作。

前述的氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)中，備援模塊數(shù)量可以是多個(gè)，且備援模塊可以是連接前軸剎車、后軸剎車或駐剎車上。備援模塊數(shù)量可以是三個(gè)，三個(gè)備援模塊分別連接安裝在前軸剎車、駐剎車及一驅(qū)動(dòng)軸上。此外，前述備援模塊可以包含一備援電磁閥及一備援氣瓶，備援電磁閥受到異常判斷電路控制而啟閉備援氣瓶，借以直接進(jìn)行剎車。前述備援模塊可以包含一備援電磁閥及一手動(dòng)閥，備援電磁閥受到異常判斷電路控制而容許駐剎車能夠介入后軸進(jìn)行穩(wěn)定備援剎車動(dòng)作。前述備援模塊可以包含一再生回充馬達(dá)，以再生回充馬達(dá)動(dòng)力連結(jié)車輛的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行輔助剎車。

附圖說明

圖1是繪示依據(jù)本發(fā)明的氣壓剎車異常偵測方法流程示意圖；

圖2是繪示本發(fā)明一實(shí)施例的氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；

圖3是繪示圖2中的系統(tǒng)異常診斷邏輯示意圖；

圖4是繪示圖2中的儲(chǔ)氣單元壓力偵測器偵測比對(duì)判斷圖；

圖5是繪示圖2中的踏板行程偵測器與儲(chǔ)氣單元壓力偵測器偵測比對(duì)判斷圖；

圖6是繪示圖2中的前軸分泵氣壓偵測器或后軸分泵氣壓偵測器的建壓時(shí)間比對(duì)判斷圖；

圖7是繪示圖2中的踏板行程偵測器與前軸分泵氣壓偵測器或后軸分泵氣壓偵測器的比對(duì)判斷圖；

圖8是繪示圖2中的后軸分泵氣壓偵測器與駐剎車控制信號(hào)的比對(duì)判斷圖；及

圖9是繪示本發(fā)明另一實(shí)施例的具備援功能的氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖說明本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例。為明確說明起見，許多實(shí)務(wù)上 的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明部分實(shí)施例中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些已知慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示；并且重復(fù)的元件將可能使用相同的編號(hào)表示。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1是繪示依據(jù)本發(fā)明的氣壓剎車異常偵測方法流程示意圖。本發(fā)明的主要方法流程為一氣壓異常判斷步驟S101及一薄膜異常判斷步驟S102；但在此圖實(shí)施例中增加一備援估測步驟S103。

在氣壓異常判斷步驟S101中，首先偵測一剎車踏板行程、一剎車分泵壓力及一氣壓源壓力，并且運(yùn)用剎車踏板行程輕重是否適切剎車分泵壓力及一氣壓源壓力來比對(duì)判斷異常，若是異常再向外發(fā)出一第一異常信號(hào)。

而薄膜異常判斷步驟S102是進(jìn)行一駐剎車偵測及剎車分泵壓力偵測。并且以駐剎車啟閉狀態(tài)(上鎖或解離)與剎車分泵壓力比對(duì)，判斷出異常后發(fā)出一第二異常信號(hào)。前述駐剎車功能是作為停車固定位置或上坡起步輔助固定位置的用途。

前述備援估測步驟S103，備援估測步驟結(jié)合判斷第一異常信號(hào)、第二異常信號(hào)及一車速后進(jìn)行備援啟動(dòng)的自動(dòng)判斷與估測。通過前述第一異常信號(hào)與第二異常信號(hào)加上車速估測出判斷結(jié)果后，可以分析較正確的輔助剎車方法或緊急剎車的動(dòng)作。通過氣壓剎車異常偵測方法中的氣壓異常判斷步驟S101及薄膜異常判斷步驟S102可以得到精確的異常信號(hào)，還可以進(jìn)一步運(yùn)用前述備援估測步驟S103進(jìn)行備援啟動(dòng)的自動(dòng)化判斷與估測。

此外，前述的氣壓剎車異常偵測方法可以具備一警示步驟，警示步驟結(jié)合判斷第一異常信號(hào)、第二異常信號(hào)及一車速后進(jìn)行音效、光線或震動(dòng)警示，此為一般常見的技術(shù)轉(zhuǎn)用，在此不多作贅述。

請(qǐng)參閱圖2到圖8，圖2是繪示本發(fā)明一實(shí)施例的氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。在圖3繪示圖2中的系統(tǒng)異常診斷邏輯示意圖。而圖4則繪示圖2中的儲(chǔ)氣單元壓力偵測器202偵測比對(duì)判斷圖。圖5是繪示圖2中的踏板行程偵測器201與儲(chǔ)氣單元壓力偵測器202偵測比對(duì)判斷圖。圖6是繪示圖2中的前軸分泵氣壓偵測器203或后軸分泵氣壓偵測器204的建壓時(shí)間比對(duì)判斷圖。又以圖7是繪示圖2中的踏板行程偵測器201與前軸分泵氣壓偵測器203或后軸分泵氣壓偵測器204的比對(duì)判斷圖。最后以圖8是繪示圖2中的后軸分 泵氣壓偵測器204與駐剎車105控制閥控制信號(hào)的比對(duì)判斷圖。

參閱前述各圖可知本發(fā)明提供一氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)100，其是包含一剎車踏板101、一踏板行程偵測器201、一儲(chǔ)氣單元102、一儲(chǔ)氣單元壓力偵測器202、一前軸剎車分泵103、一前軸分泵氣壓偵測器203、一后軸剎車分泵104、一后軸分泵氣壓偵測器204、一駐剎車控制閥105、一駐剎車接點(diǎn)205、一異常判斷電路206、一中繼閥107、一快放閥108及一空壓機(jī)109。前述各元件的詳細(xì)說明與連接關(guān)系如后。

前述空壓機(jī)109供氣連接儲(chǔ)氣單元102后，由儲(chǔ)氣單元102分別連接剎車踏板101的制動(dòng)閥1011、中繼閥107及駐剎車控制閥105。制動(dòng)閥1011通過快放閥108向前軸剎車分泵103提供剎車壓力。而中繼閥107連接制動(dòng)閥1011并向后軸剎車分泵104提供剎車壓力。前述后軸剎車分泵104也連接駐剎車控制閥105。

前述異常判斷電路206則分別電路連接踏板行程偵測器201、儲(chǔ)氣單元壓力偵測器202、前軸分泵氣壓偵測器203、后軸分泵氣壓偵測器204及駐剎車接點(diǎn)205，且此異常判斷電路206為電子控制單元ECU(Electronic Control Unit)的一部分。

踏板行程偵測器201連接剎車踏板101以向異常判斷電路206輸出一踏板行程信號(hào)S。前軸分泵氣壓偵測器203則是連接前軸剎車分泵103以向異常判斷電路206輸出一前軸分泵壓力信號(hào)Pf。后軸分泵氣壓偵測器204連接一后軸剎車分泵104以向異常判斷電路206輸出一后軸分泵壓力信號(hào)Pr。而儲(chǔ)氣單元壓力偵測器202是連接一儲(chǔ)氣單元102以向異常判斷電路206輸出一儲(chǔ)氣單元壓力信號(hào)P。另有駐剎車接點(diǎn)205連接駐剎車控制閥105以向異常判斷電路206輸出一駐剎車控制信號(hào)Z。異常判斷電路206共獲得駐剎車控制信號(hào)Z、踏板行程信號(hào)S、前軸分泵壓力信號(hào)Pf、后軸分泵壓力信號(hào)Pr及儲(chǔ)氣單元壓力信號(hào)P。

請(qǐng)一并參閱圖3中異常判斷電路206的系統(tǒng)異常診斷邏輯示意圖，借以配合圖4至圖8，應(yīng)能理解本發(fā)明的各項(xiàng)偵測及判斷正常、異?；蚴У募夹g(shù)手段。

如圖4所示的儲(chǔ)氣單元壓力偵測器(圖號(hào)參見圖2)偵測比對(duì)判斷圖可說明本案氣壓正常與否的比對(duì)判斷。其中，異常判斷電路206可根據(jù)前軸分泵壓力 偵測器、后軸分泵壓力偵測器、儲(chǔ)氣單元壓力偵測器取得前軸分泵壓力信號(hào)、后軸分泵壓力信號(hào)與儲(chǔ)氣單元壓力信號(hào)進(jìn)行高低壓力分布判斷，依氣壓分布狀況分為三種情形：正常、異常、失效。

如圖5所示的踏板行程偵測器201與儲(chǔ)氣單元壓力偵測器202偵測比對(duì)判斷圖。其中，異常判斷電路206可以對(duì)比踏板行程信號(hào)S與儲(chǔ)氣單元壓力偵測器202取得的儲(chǔ)氣單元壓力信號(hào)P進(jìn)行儲(chǔ)氣單元102的泄漏異常判斷偵測結(jié)果。

如圖6所示的前軸分泵氣壓偵測器203或后軸分泵氣壓偵測器204的建壓時(shí)間比對(duì)判斷圖。其中，異常判斷電路206如圖6可以對(duì)比踏板行程信號(hào)S、前軸分泵壓力信號(hào)Pf及后軸分泵壓力信號(hào)Pr進(jìn)行建壓時(shí)間的偵測判斷。

如圖7所示的踏板行程偵測器201與、儲(chǔ)氣單元壓力偵測器202、前軸分泵氣壓偵測器203、后軸分泵氣壓偵測器204的比對(duì)判斷圖。異常判斷電路206獲得踏板行程信號(hào)S、前軸分泵壓力信號(hào)Pf、后軸分泵壓力信號(hào)Pr及儲(chǔ)氣單元壓力信號(hào)P后利用圖7的壓力時(shí)間分布判斷異常。再以踏板行程信號(hào)S比對(duì)前軸分泵壓力信號(hào)Pf或后軸分泵壓力信號(hào)Pr后利用圖7的時(shí)間與剎車制動(dòng)壓力(踏板行程信號(hào)S)分布判斷輸出一第一異常信號(hào)。

最后，如圖8所示的駐剎車接點(diǎn)205與駐剎車控制閥105控制信號(hào)的比對(duì)判斷圖。其中，異常判斷電路206獲得駐剎車接點(diǎn)205的駐剎車控制信號(hào)Z后，利用駐剎車接點(diǎn)205的駐剎車控制信號(hào)Z對(duì)比判斷駐剎車控制閥105的啟閉(上鎖或解離)，進(jìn)而可以評(píng)估后軸分泵壓力信號(hào)Pr是存在正壓或負(fù)壓狀況，借此利用后軸分泵壓力信號(hào)Pr判斷后軸分泵薄膜是否失效或異常，并判斷輸出一第二異常信號(hào)。

前述的氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)中，異常判斷電路206在包含有第一異常信號(hào)、第二異常信號(hào)、車速及其他因子分析判斷的運(yùn)算下，可以利用異常判斷電路206配合電子控制單元ECU(Electronic Control Unit)其他部份直接掌握控制車輛上的各種輔助剎車動(dòng)作及裝置。

再請(qǐng)參閱圖9，圖9為另一實(shí)施例的氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中增加三個(gè)備援模塊301～303。其余構(gòu)件與前述實(shí)施例一致，在此實(shí)施例不再論述相同元件。本發(fā)明提供三個(gè)備援模塊301～303配合異常判斷電路(圖中未示)進(jìn)行判斷后的備援剎車。備援模塊301～303分別接收異常判斷電 路傳遞的第一異常信號(hào)、第二異常信號(hào)或其他狀況信號(hào)后，結(jié)合判斷第一異常信號(hào)、第二異常信號(hào)及一車速后進(jìn)行備援模塊301～303的自動(dòng)啟閉或手動(dòng)啟閉與估測；自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行備援剎車動(dòng)作。

前述備援模塊301連接前軸剎車分泵103，且備援模塊301包含一備援電磁閥3011及一備援氣瓶3012，備援電磁閥3021受到異常判斷電路控制而啟閉備援氣瓶3012，借以直接對(duì)前軸剎車分泵103供氣加壓以有效進(jìn)行備援剎車。

前述備援模塊302連接后軸剎車分泵104，且備援模塊302則包含一備援電磁閥3021及一手動(dòng)閥3022，備援電磁閥3021受到異常判斷電路控制而適度泄放駐剎車氣壓，使駐剎車彈簧介入后軸進(jìn)行備援剎車動(dòng)作。

前述備援模塊303則是一再生回充馬達(dá)，以此回充馬達(dá)動(dòng)力連結(jié)車輛的傳動(dòng)系統(tǒng)(傳動(dòng)輪或傳動(dòng)軸)，就可在再生回充馬達(dá)回充蓄能的同時(shí)降低車速而進(jìn)行輔助剎車。

綜合以上，本發(fā)明的氣壓剎車異常偵測系統(tǒng)具有剎車狀況判斷精確、反應(yīng)快速無延遲及可以針對(duì)性控制備援等特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍廣泛，適用于各種行車狀況，能有效提高行車安全。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。