ABS Firmware-in-the-Loop Simulation and Platform Testing ...

Journal of China University of Science and Technology Vol.54-2013.01

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機車 ABS 韌體迴路模擬與機台測試 ABS Firmware-in-the-Loop Simulation and Platform Testing

for Motorcycle

蔡樸生 Pu-Sheng Tsai

中華科技大學電子系副教授 Department of Electronic Engineering

China University of Science and Technology

林盈灝

Ying-Hao Lin 中華科技大學電子系副教授

Department of Electronic Engineering China University of Science and Technology

摘要

為了實現ABS控制器軟硬體設計，並且順利完成機車之安裝與測試，本文完

成一套「ABS韌體迴路動態模擬系統」取代實際機車的行車測試，以方便實驗室

內各種模組之功能驗證。本系統概分為主電腦核心單元、ABS信號模擬器以及ABS控制器。採用本系統可成功取代機車的行車測試，針對不同路面、載重、車速對

防鎖死剎車系統的影響作深入探討。本論文的第二部份是在實驗室建立一套「ABS動態模擬機台」，它是由上下兩只飛輪密合連接所架構而成。下面的飛輪由一顆變

頻馬達所驅動，所感測到的轉速代表車體速度。下飛輪的轉動可以帶動上飛輪旋

轉，箝在上飛輪的電子轉速感測器所送出來的信號代表車輪速度。此外，本機台

的硬體部份還包括剎車把手、剎車總泵、液壓剎車模組、油壓馬達與剎車卡鉗。

由實驗結果顯示，本文所設計的機台配合自行研發的ABS控制器確實可讓上飛輪

完成一剎一放的動作，達到機車防滑剎車系統的目的。

關鍵字: 防滑剎車系統、ABS 控制器、ABS 信號模擬器、霍爾感測器、滑差。

Abstract

In order to realize the software and hardware designs of the ABS controller to complete the installment and the experiment smoothly in the motorcycles, this research has completed a set system, the ABS firmware circuit dynamic analogous system, to substitute the actual driving test. This system, divided into main computer core unit, ABS signal simulator and ABS controller, is convenient to experiment all kinds of module functions in the laboratory. This system can explore, discuss and replace the

機車 ABS 韌體迴路模擬與機台測試

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authentic motorcycle driving tests, which are influenced by the different roads, loads, and the effects of Anti-lock Braking System caused by the speed. In the second part of the thesis is to build a set of 「ABS dynamic simulation platform」in the laboratory. The system consists of two flywheels, upper one and lower one. The latter, driven by a variable-frequency motor, can detect the rotation speed, which represents the speed of the motorcycle. The rotation of the lower flywheel makes the upper one revolve. The signals from the speed sensory on the upper flywheel are the speed of the motorcycle. The hardware of the system includes braking handlebars, a braking pump, a hydraulic braking mold, an oil pressure motor, and a braking caliper. The result demonstrated in the experimental reveals the design of the machine coordinated the ABS controller, researched and developed by myself, can make the upper flywheel tighten and lessen accurately to achieve the goal of anti-lock breaking. Keywords: Anti-skid brake system, ABS controller, ABS signal simulator, Hall detecting device, slip.

壹、前言

針對防鎖死剎車系統，國內外許多學者提出相關的研究成果。液壓防鎖死剎

車系統，依其增洩壓原理可區分為循環式系統[1]與容積調變式系統[2]。循環式系

統乃利用油壓電磁閥的開啟，控制流入或流出剎車卡鉗之剎車油量，藉以控制剎

車卡鉗之剎車油壓力，但體積大，較不適合用在機車上。容積調變式系統，乃利

用改變剎車迴路內容積大小之方式，控制剎車油壓之高低，可小型化較適合安裝

在機車上。至於在防鎖死剎車系統的控制器設計上，從早期的 P-R 法則到複雜的非線性

控制都有學者嘗試使用。以往傳統架構下的 ABS 控制法則大都根據實驗測試或嘗

試錯誤法而設計，直到 Guntur[3, 4]以車輪轉速w為基礎，提出各種 P-R 控制法則，

才逐漸建立理論分析的基礎。文獻[5, 6, 7]是將模糊控制器應用在機車的防鎖死剎

車系統上。文獻[8]中 Choi 與 Cho 等人針對汽車的滑差提出滑動模式控制器，在

保證系統穩定的條件下，將滑差控制在 0.2 的範圍內。[9]建立防鎖死剎車系統的非

線性數學模型，採用模糊控制器以脈波寬度調變(PWM)的方式控制 ABS 增洩壓閥

的開啟或關閉，文中驗證脈波寬度調變法則比起簡單開關控制電磁閥具有比較平

順而不顫抖的優點。為了要真實掌握 ABS 系統加裝在機車上的性能與參數，在實驗室裡建立一套

ABS 動態測試機台絕對有其必要性。國內成功大學機械所陸振原建立一套機車液

壓防鎖死剎車系統動態測試實驗平台[10]，參考圖 1 中所示。它是採用整車式架構，


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可用來模擬路面與車輪的摩擦狀況以及 ABS 系統剎車時的響應變化。至於路面的

設計它是採用傳統的飛輪架構，部份不易在實車測試的路面可在此機台完成。動

態平台使用一顆變頻馬達帶動飛輪旋轉，當飛輪轉速達到設定值，再鬆開電磁離

合器，按下剎車把手，進行防滑死剎車系統控制實驗。

圖 1 ABS 模擬平台整車式架構(成功大學所設計)

本文所設計的 ABS 動態模擬平台是由兩只飛輪(利用輪胎所製成)上下密合連

接而成。上飛輪代表機車的前輪，下飛輪由一個變頻馬達所帶動來模擬路面，調

整上下飛輪的緊密程度可以代表各種不同的路面狀況。例如，兩只飛輪接合處較

為緊密，摩擦力較大，代表乾燥路面。相反地，兩只飛輪接觸面較為寬鬆，摩擦

力小代表濕滑路面。下飛輪帶動上飛輪旋轉，所以調整變頻馬達的轉速相當於調

整機車前輪速度，利用本機台可以比較在各種不同車速下，ABS 所表現出來的剎

車效果。在液壓防鎖死剎車系統方面，本機台是採用循環式系統，利用油壓電磁

閥的開啟，控制流入或流出剎車卡鉗之剎車油量，卡鉗油路內增壓或洩壓決定車

輪被夾緊或鬆開。上飛輪安裝一個電子轉速感測器，每一轉會送出 45 個脈波信號，

微控制器在每一個取樣時間內發生中斷，利用內部計數器讀取脈波的個數，可以

換算成車輪轉速。下飛輪安裝一個霍爾感測器，所送出來的信號經過濾波、整型

後，微控制器以同樣手法讀取出來的脈波個數，經過轉換後我們視為車體速度。

有了車體速度以及車輪轉速，便可計算滑差作為車輪是否鎖死的依據，進一步決

定電磁閥是否動作，以達到一剎一放 ABS 的效果。


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貳、簡化機車運動模型

到了 2017 年，歐盟規定 ABS 防鎖死剎車系統已成為一般機車的標準配備。

基本上，它是利用電磁閥來調整剎車壓力。使它在緊急剎車的狀況下，能夠保持

車輪持續滾動，避免發生鎖死(Lock Up)現象，進而確保機車方向的穩定性，並獲

得最短的剎車距離。本節探討機車的動態模型，提供主電腦核心單元機車動態模

擬之用，可計算剎車時的相關數據，如車輪轉速、車體速度、剎車距離等。一、機車數學模型

為了容易了解及利於比較，本文採用與論文[10]相同的數學模型。此簡化後的

模型忽略剎車後機車騎士重心的橫向偏移，懸吊避震系統所造成的影響，並將騎

士與車體視為同一剛體結構，圖 2 為簡化後的機車運動模型。

圖 2 機車的簡化模型

圖 2 中的 M 表示機車與騎士質量之總和，Fx 代表機車剎車時縱向剎車力(車

輪滾動行進方向)，它是由輪胎與地面摩擦力所造成。Fw為風縱向作用力，v 為車

速，則 = ⋅ xF M v (1)

212

ρ= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅w w w wF C A v (2)

其中 wρ 與 wC 分別表示空氣密度與空氣阻力係數， wA 為機車迎風面積。

參考圖 2 機車簡化模型，Da 與 Db分別表示前後輪與機車質心的距離，其中

D = Da + Db，代表機車前後輪的軸距。hg與hw分別代表機車質心的高度與風力吹


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向機車的平均高度， at 與 bt 則分別表示前、後避震器的時間延遲常數，則作用

於前、後輪上的正向力為

(1 )( )−= − ⋅ ⋅ + ⋅ − ⋅at ta b x g w wN e M g D F h F h D (3)

(1 )( )−= − ⋅ ⋅ − ⋅ + ⋅bt tb a x g w wN e M g D F h F h D (4)

圖 3 為機車剎車時，車輪之扭力作用分析圖。 dT 代表路面摩擦力對車輪作用產生

的力矩， bT 為卡鉗加在車輪上之剎車力矩，r 為車輪半徑， iU 為增壓時的油壓壓力，

dU 為洩壓時的油壓壓力。兩力矩的大小分別表示為

( )= ⋅ = ⋅ −d d x wT r F r F F (5)

0, 0,

當剎車油壓增加時

當剎車油壓減小時

>= ≤

ib

d

UT

U (6)

結合(5)、(6)式，車輪之力矩平衡方程式可以寫成

( )⋅ = − = ⋅ − − d b x w bI w T T r F F T (7)

其中 I 為車輪的轉動慣量(Moment of Inertia)，ẇ 為車輪的角速度。

bT

dT

Iw

a

dFzF

圖 3 車輪扭力分析圖

二、輪胎數學模型

輪胎與地面的縱向作用力除了與輪胎對地的向下作用力、車速及與路面狀況

相關外，最主要是與輪胎及地面相對運動狀況有關，此相對運動狀況稱為滑差(slip,縮寫為 s)，定義如下


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( )s v r w v= − ⋅ (8)

依據早期 Harned[11, 12]等人的實驗指出輪胎的縱向作用力、側向作用力與滑

差的關係如圖 4 所示。觀察圖 4 輪胎模式的特性曲線，可獲知以下結論:

圖 4 輪胎縱向力、側向力與滑差之關係

(1) 當滑差等於 0.2 附近時，可獲得最大的縱向力(剎車力)以及相當大的側抗力(對側滑的抵抗率)。

(2) 當滑差等於零時，表示車子正在行進當中並未剎車，車體速度等於車輪轉速，

故縱向力等於零。此時車體朝車輪方向全速前進，具有最大的側抗力。 (3) 當滑差等於 1 時，表示車子在緊急剎車的狀況下，車輪鎖死。此時的側抗力已

降為零。側向穩定度急據下降，易使車體打滑造成失控。基於上述的討論，可知 ABS 控制法則是將緊急剎車時的滑差操控在 0.15~0.2

之間。除了獲得最大剎車力，使車子在最短距離內停住之後。同時維持足夠大的

側向力，以保持車體的穩定性。要完整描述輪胎的數學模式是相當困難，因為不同胎紋、材質、胎壓、溫度

濕度、甚至在不同的路面上，輪胎所表現出來的特性都不盡相同。如果再考慮載

重、轉彎，那麼整個模型會變得非常複雜。有許多學者嘗試以物理特性做分析或

者以實驗數據做反推，提出各種不同的輪胎模型[13, 14, 15]，文獻[16]即以貝斯卡

的 Magic Formula Tyre Model 為理論基礎，由實驗結果配合遺傳基因演算法，對所

提出的模型進行參數鑑別。在這篇論文中加入車速的變化對輪胎粘著力的影響，

對於整個輪胎的模型將更臻完備。本文採用 Dugoff [17]所提的輪胎模型，它的數

學方程式主要在描述輪胎縱向作用力與滑差的關係如下:

2

,1

(1 )[ ],4

µ µ

⋅ −= − −

⋅

s

xz

zs

C ssF F sF

C s

(9)

其中 sC 為輪胎縱向剛性(Tyre Longitudinal Stiffness)， zF 是輪胎向下的作用力

1 2當

µ⋅<

−s zC s F

s

1 2當

µ⋅≥

−s zC s F

s


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(代表車重)，µ 為摩擦係數可以由下式求得:

0 exp( )100

µ µ ⋅ ⋅= ⋅ −

PNG v s (10)

其中 0µ 為速度為零時的摩擦係數，PNG (Percent Normalized Gradient)是與路面

顆粒大小有關的常數。

三、防滑剎車系統數學模型

圖 5 為液壓防鎖死剎車系統的整體方塊圖，當騎士按下手剎車握把，剎車油

由剎車總泵流出，經過液壓防鎖死剎車模組流入剎車卡鉗，達到剎車之目的。施

力於握把將在其輸出端產生一個力量 1F ，這個力量將擠壓剎車總泵，使其活塞產

生一個位移 1x 及總泵內壓力 1P ，剎車總泵的運動方程式為

1 1 1 1 1 1 1+ = − M x C x F A P (11)

其中 1M 為剎車總泵之質量， 1C 為剎車總泵之阻尼係數， 1A 為剎車總泵之截面

積， 1x 為剎車總泵活塞之位移， 1Q 為剎車總泵流入液壓防鎖死剎車模組之流量。

其次，我們利用電磁閥推動閥栓，控制油壓管路中油體的流量，流體經閥孔洩漏

之流體變化分析起來相當複雜，通常把閥孔流體簡化為單純的閥孔與上下游之關

係，方便進行理論分析與建模。參考圖 5 所示，卡鉗剎車油壓力即閥孔下游端壓

力可以表示為[18] 2

12 1 22

ρ ⋅= −

⋅ ⋅d

QP PC a

(12)

其中 dC 為孔口的流量係數， ρ 為剎車油的密度， a為閥孔截面積。所以透過

剎車油，卡鉗活塞所產生正向力為 2= ⋅ ⋅P P PF N A P (13)

式中的 PN 為卡鉗活塞數目， PA 為卡鉗活塞的截面積。由(13)式的結果，我們可以

推導出作用在剎車盤上的作用力，因為剎車盤上的作用力與卡鉗活塞正向力成正

比，其中的 µ f 為剎車盤的摩擦係數，故

µ= ⋅f f pF F (14)

倘若剎車盤的有效半徑為 fR ，則剎車扭力 fT 為

= ⋅f f fT R F (15)


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1F

1x

1A1Q

1P 2P

a

圖 5 ABS 油壓迴路流體分析

参、ABS 韌體迴路模擬架構

為了實現 ABS 控制器軟硬體設計，並且順利完成機車之安裝與測試，本文完

成一套「ABS 韌體迴路動態模擬系統」取代實際機車的行車測試，以方便實驗室

內軟體各模組之驗證。圖 6 為整套系統的方塊圖，其中包括 (A) Host Computer(主控電腦)、(B) PIC 發展系統(ICD2)、(C)電源供應器、(D) ATMega162(ABS 信號模

擬器)、(E)自製之 ABS 控制器單元 PIC18F452 。各方塊功能茲分述如下:


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圖 6 ABS 韌體迴路動態模擬系統

一、主控電腦 --- GUI 整合視窗測試

本系統以 MATLAB 作為工作平台，嘗試以 GUI 工具箱建立圖控視窗畫面，參

考圖 7 的視窗畫面，GUI 影像框架的功能包括 (1) 動態模擬繪圖視窗: 實際動態影像顯示區域，用來模擬 SYM 重型機車在道路

中行駛的狀態，機車騎士將隨著車體速度的快慢而改變動畫切換速度，使得

整個模擬過程更具真實臨場感。 (2) 機車參數設定欄位: 使用者可以任意改變機車參數進行模擬，以適應不同車款

以及不同的行車條件(如濕滑路面，或乾燥路面，不同車速下的剎車模擬)。其

中包括車體速度、車輪半徑、在車輪上所安裝霍爾感測器知個數、車體質量、

轉動慣量、剎車壓力、輪胎剛性、以及濕滑路面的摩擦係數等。 (3) ABS 剎車動態模擬顯示欄位: 本系統的模擬的取樣速度為 0.01 秒，在每一次

取樣時間內，該欄位將出現該時刻的車輪轉速(徑度/秒)、車體速度(公尺/秒)、剎車時間與剎車距離。如圖 7 中所示，當剎車時間達 2.78 秒時，此時的車輪

轉速為 4.7145 rad/s，車體速度為 1.3207 m/s，剎車距離達 22.2483 公尺。 (4) ABS 控制器模式選擇: 在此欄位下可以選擇控制器的模式，如滑差控制器或

P-R 邊界切換法。並可選擇 ABS 控制器剎車動作完成後的輸出響應圖。


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圖 7 ABS 圖控視窗畫面

二、ABS 信號模擬器--- ATmega162

本研究使用的微控制器為 ATmega162 作為防滑剎車系統控制過程中車體速度

以及車輪轉速的模擬信號，兩種信號的動作分述如下: (1) PWM 脈波調變訊號:

由安裝於前後兩輪的霍爾感測器元件送出脈波，如圖 8 中所示。PWM 脈波之

週期時間與車輪半徑、安裝於車輪上的霍爾感測器(hall sensor)個數以及車輪轉速

是有關係的。首先，我們假設 r 為車輪半徑(mm)，v為機車尚未剎車時的車體速度

(km/hour)，noh為安裝於前後輪霍爾感測器的數目(個數)。則由於車輪轉動，每一

秒所產生之脈波數目為

每秒產生之脈波數 (Pulse/s) = 610

3600 2 π× ×× × ×

v nohr

(16)

由(16)式，我們很容易推導得到

PWM 脈波週期時間(µs ) 3600 2 22608π× × × ×= =

× ×r r

v noh v noh (17)

(17)式是以車體速度(km/hour)來推算出 PWM 脈波週期時間(µs )。若改以車體速

度(m/s)作推導，PWM 脈波週期變為

PWM 脈波週期時間(µs ) 6280×=

×r

v noh (18)


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進一步的推導，採用車輪轉速 w (rad/s) 作為輸入變數，則 PWM 脈波週期變為

PWM 脈波週期時間(µs ) 6280 1000×=

×w noh (19)

(PWM_4,PWM_3,PWM_2,PWM_1)

(PWM_H4,PWM_H3,PWM_H2,PWM_H1)

圖 8 霍爾感測器輸出脈波

換言之，本單元的 ATmega162 晶片將透過 UART 藉由 RS232 通訊規格讀取

Host Computer 在每一次取樣時間下的車輪轉速，換算成 PWM 的脈波週期時間，

藉由 AVR 的 PD4 與 PD5 分別模擬前輪與後輪霍爾感測器的轉速脈波信號。

(2) 車體速度:

由安裝於機車底部的感測器，透過雷達對地偵測車體行進速度，輸出格式為

電壓訊號，車體速度為 0~125 km/hour，雷達速度偵測器所送出來的電壓為 0~5 V。為了模擬車體速度，ATmega162 的 PORTA 擴接了一顆 DAC08 作為數位至類

比的轉換器。透過 UART 讀取 Host Computer 在每一次取樣時間下的車體速度，轉

換成 DAC 輸出電壓，藉由 PORTA 傳送出去來模擬車體速度的電壓訊號。

三、ABS 控制器設計--- PIC18F452

本單元採用自製嵌入式微控制器模板，核心晶片為 Microchip 所出品的

PIC18F452作為 ABS 控制器設計之用，其外觀與各部份功能名稱如圖 9 中所示。

Block_A：字元型 LCM 顯示區。 Block_B：系統電源電路區。 Block_C：ICD2 連接埠及 USB 連接埠。 Block_D：嵌入式微控制器晶片 PIC18F452，內部採用16MHz石英振盪器，

每一個機械週期為 6

1 4 0.2516 10

µ× =×

s 。

Block_E：車輪外型尺寸設定及車輪安裝霍爾感應器數量設定。


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Block_F：外部中斷按鍵。

Block_G：串列通信介面 RS232 C 連接埠。

圖 9 自製 ABS 控制器模板

(1) ABS 控制器操作原理本系統主要藉由 PIC18F452 晶片來接收 ATmega162 所送出來的前、後輪轉速

(PWM 脈波信號)以及車體速度(電壓訊號)。透過 PIC 內的信號捕捉(Capture)之功能

來讀取 PWM 脈波寬度(µs )，藉以換算成車輪轉速之大小。此外，透過 PIC 內的

10-bit 類比至數位轉換器(A/D)將讀取到的類比電壓轉換成目前的車體速度。由於 PWM 的脈波寬度與車輪轉速、車輪半徑以及霍爾感測器的個數有關，其

最大值我們定在 4194304µs ，所代表的意義為車輪轉動的速度已經非常慢，ABS防滑剎車系統根本不會啟動，可以不予理會。PWM 的最大值為 4194304µs ，PIC信號捕捉暫存器應該會抓到 4194304 x 4 = 16777216 機械週期，信號捕捉暫存器

(CCPRxH, CCPRxL)共計 16 位元，根本容納不下。解決方法是去擴增了一個計時

器(Timer)，計數 PWM 脈波寬度的同時，十六位元計時器也同時動作。一旦計時

器發生溢位，至中斷服務副程式中將 ccpx_a 的內容加 1。最後脈波寬度時間乃交

由(ccpx_a, CCPRxH, CCPRxL)三個暫存器加以決定。其公式如下: PWM 脈波週期 = 256 _ 16× + × +ccpx a CCPRxH CCPRxL (20)

有關車體速度的部分，我們採用 PORTA.1(AN1) 10-bit A/D 轉換器來偵測雷達對地

偵測器所送出來的電壓，讀取(ADRESH, ADRESL)兩個暫存器的內容即可讀到取

樣的 A/D 值，換算成車體速度即可完成所有訊號的讀取工作。


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肆、ABS 模擬平台之建立

為了驗證 ABS 的可行性，本實驗室建立一套機車模擬平台，平台外型尺寸為

長：130 公分，高：170 公分，寬：110 公分。上飛輪(模擬輪速輪胎)規格：110 / 90 R13，圓周尺寸為：165.9 公分，附有剎車卡鉗及輪速感應器。下飛輪(模擬車速輪

胎)規格：185 / 65 R14R，圓周尺寸為：187.2 公分，附有交流發電機感測器。

圖 10 ABS 模擬機台示意圖圖 11 ABS 模擬機台實際照片本機台是由上、下兩飛輪所建構而成，下飛輪由變頻馬達所帶動，並可由變

頻器來調整旋轉速度。由圖 10 可以發現上下飛輪緊密結合，下飛輪旋轉將帶動上

飛輪轉動。本文利用上飛輪來模擬車輪速度，下飛輪來模擬車體速度，利用(8)式計算滑差，ABS 模擬機台的實際照片如圖 11 所示。由圖中可知，ABS 測試機台主

要安裝了 (1) 剎車把手，(2) ABS 油壓迴路與加壓馬達，(3) 剎車卡鉗，(4) 上飛

輪(模擬輪速輪胎)與下飛輪(模擬車速輪胎)互相接合，(5) 下飛輪與變頻馬達滾輪

緊密接合，利用變頻馬達的滾輪帶動下飛輪再帶動上飛輪，來完成整個測試平台

架構。其次，本機台的上飛輪安裝霍爾感測元件，用來量測車輪轉速。下飛輪安

裝交流發電機感測器，用來模擬車體速度。無論是車速或輪速，其信號在進入微

控制晶片 PIC18F452 之前都必需符合該晶片的輸出、入規格[19]。模擬車體速度之

交流發電機信號因轉速的快慢會有輸出電壓大小的問題，模擬車輪轉速之霍爾感

應元件會有電壓匹配的問題。無論是交流發電機的信號或者是霍爾感測器的信


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號，都必須加以整形，濾波，隔離才能輸入微控制器作計數。

一、交流發電機信號整形電路

交流發電機信號整型電路如圖 12 所示，由示波器觀察 A1 與 A'1 對地的波形

如圖 14 可以發現，由交流發電機所送出來的信號是一個充滿雜訊的正弦波信號。

首先經過降壓電路，將正弦波信號的準位調降至適當範圍，參考圖 15 中 B1 與 B'1對地的波形。其次，以第一級低通濾波器來去除高頻雜訊，所得到的信號為 C1 與

C'1 對地的波形如圖 16 所示。再經過下一級低通濾波器，所得到的信號為 D1 與

D'1 對地的波形如圖 17 所示，由圖中可以看出高頻雜訊已經濾得很乾淨，剩下一

個非常漂亮的正弦波信號。將 D1 與 D'1 分別輸入到比較器 LM393 的 Vi+ 及 Vi- 接腳，倘若兩接腳之間的電壓大於或小於 5mV，比較器的輸出端便能轉換成 Hi 或

Lo 的信號，觀察示波器 E1 點的波形即為方波的信號。E1 點波形透過光耦合器連

接到微控制器 PIC18F452 的 RA4 腳作為方波計數輸入端，在每次取樣時間內計數

方波的個數來換算車體速度。

圖 12 交流發電機信號整形電路

圖 13 A1- A'1 交流輸入波形圖 14 A1 & A'1 與 GND 波形


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圖 15 B1 & B'1 與 GND 波形圖 16 C1 & C'1 與 GND 波形

圖 17 D1 & D'1 與 GND 波形圖 18 E1 & D1 與 GND 波形

二、霍爾感測器信號整形電路

霍爾感測器的輸出雖然已經是方波信號，但經過配線到微控制器的輸入端仍

舊有一段距離，也會受到雜訊的干擾，還是需要妥善地處理。圖 19 為霍爾元件輸

出信號的整形電路，F1 端點為霍爾元件的輸出信號，由示波器可以觀察大概是一

個方波信號，如圖 20 中所示。將此訊號透過高頻雜訊濾波電路後，連接至比較器

LM393 的 Vi- 端。此外，Vi+ 端利用 R15、R11 分壓設計為 2ccV 參考電壓。Vi- 端只要輸入電壓超過 2ccV ，則輸出為 Lo。低於 2ccV 時，輸出為 Hi。比較器 LM393的輸出信號，G1 端點波形如圖 20 所示，經過濾波、整形後的方波信號變得更為

漂亮。G1 波形再透過光耦合器來隔離雜訊，才讓方波信號進入 PIC 微控制器的

輸入端 RC0 作脈波的計數。

圖 19 霍爾感測器信號整形電路


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圖 20 F1 & G1 與 GND 波形

三、電磁閥控制電路

電磁閥在 ABS 的控制系統中是重要的零件之一，藉由它來操控剎車油壓力的

維持或洩放，而改變剎車卡鉗的夾緊與鬆開來達到 ABS 的功效，其切換動作的速

度反應攸關 ABS 的剎放性能，如反應太慢則打滑時間會拉長，太快則洩壓不完整

而未達開啟的效果，電磁閥使用機車上的電池電壓 DC12V 來控制，因電磁閥 OFF時電磁閥線圈的電感會產生反電動勢效應會使電壓產生短暫的逆向電壓，所以必

須要有隔離電路及驅動逆向保護二極體 D1、D2，MCU PIC16F452 單晶片的輸出

腳有 25mA 的供給電流，藉由光耦合器把 ON、OFF 的訊號供給 SSR 來切換 Relay控制大電流的電磁閥線圈，控制電路如圖 21 所示。

圖 21 電磁閥驅動電路

伍、實驗結果與功能測試

一、軔體迴路模擬測試為了觀察與比較防鎖死剎車系統在各種不同狀況下的剎車軌跡，本文利用

MATLAB 主控平台配合 ABS 信號模擬器與 ABS 控制器單元自行開發一套「ABS 韌體迴路動態模擬系統」，除了支援傳統車廠 ABS 控制器的設計開發之外，並可


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為新型的 ABS 剎車結構提供理論分析的基礎。整個模擬過程，我們採用三陽機車

所提供的車體參數，如表 1 中所示。

表 1 ABS 模擬車體參數

ABS 模擬參數參數值 ABS 模擬參數參數值車體質量 (M ) 200 kg 增壓時的油壓壓力 ( Ui ) 1500 N-m/s 車輪轉動慣量 ( I ) 1.11 kg-m2 洩壓時的油壓壓力 ( Ud ) -1500 N-m/s 車輪半徑 ( R ) 215mm 模擬時的初始速度 ( v0 ) 60 km/hr 輪胎縱向剛體係數 (Cs) 11168 N 靜摩擦係數 ( 0µ ) 0.6 正規化梯度百分比 (PNG) 1.0 s/m

根據機車的數學模型(1)~(10)的方程式建構出 ABS 系統方塊圖，參考圖 22 中

所示。接著將每一個方塊的動態行為轉換成差分方程式，串聯整個系統的差分方

程式即可獲得車輪轉速(w)與車体速度(v)。繪製時間響應圖可觀察到 ABS 控制系統

中剎-放-剎-放的現象，性能指標(Performance Index)可以由剎車距離與剎車時間加

以評估之。

Dugoff EquationDugoff Equation 1

SMxF

RSI

ABS Controller

ABS Controller 1S

U bT 1SI

v Rwslipv−

≡

1w

2w

v

w+

−

slip

r

r

圖 22 ABS 控制系統模擬方塊圖(S 表示拉普拉斯運算子)

安裝 ABS 的目的是在緊急剎車時，取代機車騎士控制剎車油壓達到一鬆一緊

的狀態，以避免車輪鎖死。相反地，倘若未安裝 ABS，機車騎士必須對剎車把手

不斷地進行一踩一放的動作，這需要高度的駕駛技術才能辦得到。圖 23 為騎士緊

急按下剎車把手的響應曲線，由圖中觀察得知車輪在 0.48 秒左右鎖死，此時的車

體速度仍保有 50 公里/小時以上，極易造成打滑發生危險。圖 24 為機車騎士進行

間接剎車的響應曲線，在沒有 ABS 輔助下仍難逃車輪鎖死的命運。


72

圖 23 緊急剎車響應曲線圖 24 間斷剎車響應曲線

(1) 滑差控制器

倘若防鎖死剎車系統能夠準確的量測車輪轉速(w)以及車體速度(v)，利用(8)式可以正確計算滑差的大小，則滑差控制器可設計如下: 若 0.18, 1500 - /bslip T N m s< ⇒ = 滑差進入增壓模式若 0.18, 1500 - /bslip T N m s≥ ⇒ = − 滑差進入洩壓模式

利用滑差的大小，進行增洩壓的切換可獲得最佳得剎車效益。圖 25 為滑差控

制器的模擬結果，由車體速度及車輪轉速的響應圖中可以得知，剎車時間為 3.23秒，剎車距離為 24.05 公尺。在 3.23 秒的時間內，車子可以安全平穩地停住。圖

26 為力矩-滑差( bT slip− )特性曲線，很明顯看得出整個控制過程中滑差始終維持在

0.18 左右。

圖 25 輪速與車速的響應曲線圖 26 滑差的響應曲線

(2) P-R 法則控制器

採用滑差控制器的先決條件是車輪轉速與車體速度都是可以量測或者可以估


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測得到。但是截至目前為止，各種車體速度的感測器不只太過昂貴，各種量測誤

差或偏移量的修正也不見得成熟。反到是車輪轉速的量測已經獲得很好的效果，

各種電子轉速感測器的應用已經相當地成熟。P-R 法則的邊界條件所用到的變數是

由轉速、角加速度與角加速度的微分量所構成，完全不需要量測車體速度。在此

定義何謂 P-R 狀態 : P-Condition : 作為車輪鎖死即將進入危險狀況的判斷標準。一旦符合

P-Condition 的條件，剎車裝置應馬上進入洩壓模式，以增加車輪轉速。 R-Condition : 作為脫離車輪鎖死危險狀況的判斷標準。一旦符合 R-Condition的條件，可再一次進入增壓模式，促使在最短時間內將車子安全剎住。表 2 為 Guntur在它的研究中所提出各種 P-R 的條件組合。

表 2 各種 P-R 的條件組合 P-Condition 滿足以下條件 R-Condition 滿足以下條件

P1 1− >wR K R1 當 P 條件不再滿足 P2 2− >w w K R2 經過一固定時間延遲 P3 1− >wR K 且 2− >w w K R3 3>wR K

R4 0<w R5 0<w 且 5<wR K

目前大多數商品化的 ABS 控制器都是採用上述的 P-R 組合，例如，美國大廠

福特(Ford)汽車便是採用 P1-R3 的控制法則。其次，如何設計控制器的參數

( 1 2 3 5, , ,K K K K )，成為工程師值得研究的課題。在 Edge C. Yeh 的研究中[20]，曾經

就 Guntur 所提的各種 P-R 法則進行驗證，並在結論中提及 P2-R4 法則將可獲得最

佳的剎車效益。代入機車參數，選擇 2 2=K 進行模擬。圖 27 為 Edge 所提 P2-R4法則模擬的車速、輪速響應圖，雖然構成收斂的軌跡，但剎車時間高達 4.09 秒，

剎車距離則為 31.36 公尺，並非最佳結果。很顯然，設計者必需藉助嘗試錯誤法找

出最佳邊界值。本文採用 2 4.2=K 可以尋找到最佳的剎車效益，其中剎車時間已降

為 3.73 秒，剎車距離則為 26.88 公尺，如圖 29 所示。


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圖 27 P2-R4 法則( 2 2=K ) 圖 28 P2-R4 法則( 2 2=K )

輪速與車速的響應曲線滑差的響應曲線

圖 29 P2-R4 法則( 2 4.2K = ) 圖 30 P2-R4 法則( 2 4.2K = )

輪速與車速的響應曲線滑差的響應曲線

二、ABS 模擬機台功能測試

在第肆節中，我們已經介紹過液壓防鎖死剎車系統模擬機台的整個結構。本

單元我們將實際操作此一機台，配合PIC18F452 微控制晶片作控制，驗證本機台在

剎車的過程中確實可以達到剎-放-剎-放的效果，達到車輪防鎖死的目的。首先，

我們調整上飛輪與下飛輪的密合程度，兩飛輪緊密接觸代表乾燥路面，反之代表

濕滑路面。其次，我們將啟動馬達旋轉帶動下飛輪來模擬路面，本文所使用的馬

達是由TECO公司所製造生產，屬強冷式變頻馬達。另外，我們採用台灣安川科技

所生產製造的變頻器CIMR-F7A21P5 來驅動馬達與控制馬達的轉速，最大適用馬

達容量 1.5KW，額定輸出容量 2.7Kva，額定輸出電流 7.0A。下飛輪的轉動將帶

動上飛輪跟著旋轉，我們就利用上飛輪來模擬機車的前輪，進行剎車的動作。上

飛輪安裝一個電子轉速感測器，每轉一圈送出 45 個脈波。下飛輪安裝交流發電機

的轉速感測器，送出正弦波型式的交流信號，經過濾波、比較與整形電路的處理，


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每轉一圈送出 43 個脈波。本文實驗的第一步是將手緊壓剎車把手，剎車總泵將油

推擠至油壓迴路，並流至剎車卡鉗，剎車油壓力增高使得來令片夾緊剎車碟盤，

使得車輪鎖死。由於ABS系統並未起動，故車輪被鎖死後無法鬆開。

(1) ABS 剎放功能測試

本實驗的目的在驗證 ABS 模擬機台是否能夠正常動作。除此之外，我們更希

望能夠掌握整套機台的反應特性，以便加入控制器進行響應分析。本實驗是利用

微控制器 PIC18F452 產生週期性方波來觸發電磁閥，使 ABS 系統產生剎-放-剎-放的動作。當騎士握下剎車把手，剎車總泵將剎車油透過油壓迴路流入卡鉗，使得

來令片上的剎車力增加，車輪逐漸鎖死。PIC 微控制器所送出來的週期性方波，當

信號為 "Hi" 時，驅動電磁閥動作，將高壓油壓力釋放，放鬆卡鉗，車輪離開鎖死

區域，回復抓地力。當信號為 "Lo" 時，電磁閥不動作，又回復為原來剎車狀態。

第一個實驗是讓微控制器 PIC 送出 0.4 秒 ON - 0.4 秒 OFF 的週期方波信號來觸發

電磁閥，至於車輪轉速(w)與車體速度(v)是以另外一顆微控制器(PIC)每 0.1 秒量測

一次，透過 RS232 傳送至 PC 以 Matlab 繪製其響應圖。圖 31 為機車初速在 18 km/hour 時剎車的響應圖，紅色線段為車體速度(v)，藍色線段為車輪轉速(w)。很

明顯，ABS 能夠正常地發揮它的效能。這個實驗更深層的意義在於反應 ABS 機台

的動作時間，其中 "Hi" 準位維持了 0.4 秒，持續地觸發電磁閥，這段時間足夠讓

高壓油壓力釋放，卡鉗壓力降低，使得上飛輪能夠回復轉速。同樣地， "Lo" 準位

也維持了 0.4 秒，滿足機台剎車所需時間。第二個實驗是讓微控制器 PIC 送出 0.1秒 ON - 0.1 秒 OFF 的方波信號來測試機台的反應時間。首先啟動變頻馬達，帶動

飛輪旋轉至設定的速度，等待微控制器送出方波信號後，我們會聽到答答答觸發

電磁閥的聲音，再緊握剎車把手。圖 32 為機車初速分別在 18 km/hour 時剎車的響

應曲線，其中的輪速與車速幾乎維持固定不變(應該是一條直線)，圖中會有跳動是

因為每 0.1 秒讀取脈波的隨機誤差。在此驗證一件事實，0.1 秒 ON - 0.1 秒 OFF 的

時間過短，本文所設計的機台根本反應不過來。可能是油壓管線內含有空氣所導

致，ABS 無法發揮它的效能。


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0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

sec

m/s

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

sec

m/s

圖 31 剎放響應初速 18 km/hour 圖 32 剎放響應初速 18 km/hour 0.4 秒 ON - 0.4 秒 OFF 信號 0.1 秒 ON - 0.1 秒 OFF 信號

(2) 滑差控制器在模擬機台上之響應

本機台由上、下兩個飛輪所組成，上飛輪安裝一只電子轉速感測器，下飛輪

則利用交流發電機作為轉速感測器。微控制器晶片負責讀取上飛輪所送出來的脈

波信號當作車輪轉速，讀取下飛輪所送出來的交流信號當作車體速度。由輪速與

車速可以計算滑差，控制器在滑差等於 0.2 附近作切換，測試模擬機台 ABS 的控

制效果。圖 33 為機車初速在 18 km/hour 時，加入滑差控制器的響應曲線，其中取

樣時間定為 0.2 秒。圖 35 為機車初速分別在 18 km/hour 時，加入滑差控制器的響

應曲線，其中取樣時間定為 0.1 秒。

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

sec

m/s

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

圖 33 18 km/hour 輪速-車速響應圖 34 18 km/hour 滑差響應曲線

v w v w

v w


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0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

sec

m/s

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

圖 35 18 km/hour 輪速-車速響應圖 36 18 km/hour 滑差響應曲線

(3) 實驗機台之特性與限制

由上述實驗結果，我們可以掌握住本機台的一些特性，茲敘述如下:

本機台是利用變頻馬達驅動下飛輪旋轉，順便也帶動上飛輪來模擬輪胎與地

面的接觸狀況。當騎士握住剎車把手，啟動 ABS 裝置，上飛輪(模擬輪速)在剎放

過程中，轉速應該漸漸變慢才合理。但由於上飛輪與下飛輪緊密結合，下飛輪持

續轉動又將上飛輪帶回原先的轉速，故本機台的實驗無法表現出車輪轉速逐漸變

慢的特性。解決的方法是在變頻馬達與下飛輪間加裝一只離合器，當 ABS 啟動後

離合器打開，讓變頻馬達與下飛輪分離，下飛輪不會持續轉動而影響車輪的剎車

效果。其次，我們可以控制變頻器，當 ABS 啟動後送出一個訊號給變頻器，驅動

變頻馬達讓它的轉速降為零。這種特殊功能變頻器可以接受外界訊號來控制馬達

的轉速，而非目前採用手動來調整轉速的機種。一般而言，車輛應該在高速行駛且緊急剎車的狀況下，才會啟動 ABS 裝置避

免車輪鎖死造成打滑。但本實驗機台是由一只變頻馬達帶動兩個飛輪，最高轉速

只能到達 36km/hour，無法模擬高速狀況下 ABS 的剎車性能。其次，本機台的設

計是由變頻馬達帶動兩飛輪轉動，倘若轉速過快，在剎車過程中，很容易造成上

下兩輪胎之間的磨損，減少輪胎的使用壽命。由 ABS 剎放功能測試中，我們已經證實本機台的反應時間在 0.2 秒以上。這

是因為我們將 0.1 秒 ON - 0.1 秒 OFF 的測試信號送至電磁閥線圈，緊握剎車握把，

兩飛輪將持續轉動，由於反應時間不夠，無法達到 ABS 剎-放-剎-放的效果。機台

的反應時間也同時限制了控制器的取樣時間，圖 A~B 滑差控制器的實驗都是以 0.2秒做為取樣時間，由圖中可以觀察，車輪的轉速在剎車的過程中幾乎都接近零。

由於取樣時間無法設定更小的參數值，導致滑差控制無法達到最佳化的效果。本機台兩個飛輪所安裝的電子轉速感測器，每一轉送出 45 個脈波。倘若取樣

時間設定得太短，微控制晶片在每次取樣時間內有可能抓不到任何脈波，或者抓

v w


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到的脈波數目非常少，誤差過大不足以代表車輪真正的轉速值。換言之，我們必

需在控制品質、機台反應時間以及感測器精度三方面做一個權衡折衝，來決定適

當的取樣時間。本文選擇 0.2 秒作為取樣時間，固然無法達到最佳的響應效果，但

ABS 系統所該具備的剎放功能均可正常動作。本機台的設計是利用變頻馬達帶動下飛輪旋轉，由於上下兩飛輪緊密結合，

下飛輪動起來以後，上飛輪也跟著旋轉。上飛輪代表機車的前輪，由電子轉速計

所量測到的信號為車輪轉速，這一點應該是無庸置疑的。但下飛輪代表輪胎與地

面之接觸，為了方便起見，本文將下飛輪的旋轉速度視為車體速度。這與實際的

物理現象是有些差距，這也是造成本機台就算採用滑差控制器，仍然無法獲得良

好響應不佳的原因之一。

陸、結論與未來研究方向

本論文分為三個階段加以實現，首先設計設計一套「ABS 韌體迴路動態模擬

系統」取代實際機車的行車測試，以方便實驗室內各種不同路面剎車性能之驗證。

韌體迴路模擬系統分為三個部份，分別為 PC 主電腦核心單元、ABS 信號模擬器以

及 ABS 控制器。這套系統最大的特色在於 ABS 控制器的設計，我們採用 PIC18F452做為控制的核心晶片，這是因為 Microchip 所生產的 PIC 晶片在業界被號稱為抗雜

訊干擾第一級的晶片，許多機車或汽車上的電子裝備都指定採用 PIC 做為核心控

制晶片。事實上，本文所設計的 ABS 控制器，所有的程式碼可以百分之百移植至

真實的機車控制晶片上，節省產品開發時間。第二階段，為了方便驗證 ABS 控制

器的可行性，在實驗室自製一套 ABS 防滑剎車系統的測試機台，採用兩個飛輪緊

密結合的構造來模擬車輪與路面接觸的情況。我們在上飛輪安裝了電子轉速感測

器，下飛輪安裝了交流發電機感測器，利用濾波、比較、整型與光耦合電路順利

地將交流發電機所送出來具有雜訊的正弦波信號變成方波信號，這是本論文的一

大突破。有了完整的量測信號(包括車輪轉速及車體速度)，微控制器才能正確計算

滑差，本機台不但可以成功地達到 ABS 剎-放-剎-放的功能，並且透過 RS232 將上

飛輪(車輪轉速)與下飛輪(車體速度)傳送至 PC 端，利用 Matlab 軟體繪製響應圖。

第三階段進入實車測試，將是未來繼續研究的目標及方向。此外，針對本論文尚

待改進的部份分敘如下: 量測車輪轉速以及車體速度的方波信號，我們是利用微控制器中外部計數器

的功能來進行。實驗過程中發現，在取樣時間內計數脈波的個數，經常會出現一

個脈波的差距。例如，微控制器每 0.2 秒中斷一次，讀取外部計數器所送進來的脈


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波，所讀到的脈波數目可能就是 53,54,53,53,54。事實上，這個結果是可以被理解

與接受，並且視為正常現象。倘若飛輪速度不變且持續轉動，從響應圖看來應該

是一直線。但事實上很難保持一直線，會有跳動的現象，如圖 A 中所示。這樣的

波形會讓人誤會飛輪的速度是否會有變動，如何解決輸入脈波的量測值會有跳動

的問題留待未來繼續努力。由實驗結果得知，本文所使用的 ABS 模擬機台的反應時間在 0.2 秒以上。機

台的反應時間也限制了 ABS 控制器的取樣時間，取樣時間過長自然無法獲得良好

的響應效果。由文獻得知，電磁閥每秒大概可以作動 60~100 次，機台的反應時間

過慢，應該不是電磁閥的問題，問題應該出現在油壓迴路本身。有可能是在油路

內有少許空氣，造成剎車油的密度不足，未來的研究可朝這方面做努力，改善機

台的反應時間。在「ABS 韌體迴路動態模擬系統」方面，本文在 PC 主控電腦上採用 Matlab平台作為 GUI 視窗畫面的設計。這個平台的工作包括機車動畫的更新、機車動態

方程式之模擬、透過 RS232 接收 ABS 控制器所送進來的控制信號、以及將車輪轉

速與車體速度傳送至 ABS 信號產生器。過於繁重的工作導致執行速度變慢，建議

未來改用 C#或 Java 語言作設計可以改善執行速度的問題。本機台是利用變頻馬達驅動下飛輪旋轉，順便也帶動上飛輪來模擬輪胎與地

面的接觸狀況。倘若將兩個飛輪作緊密接觸，摩擦力大表示模擬乾燥路面；兩飛

輪接觸較為寬鬆，摩擦力小代表模擬濕滑路面。未來的研究方向可以設計一個機

構，精確地調整兩飛輪的接觸力道，利用量化的數值代表路面乾濕程度。甚至考

慮機車的負載對於液壓防滑剎車系統控制性能的影響。傳統的電子感測器只能量測車輪的轉速，對車體速度可說一籌莫展。換言之，

滑差控制法無法在現有的 ABS 架構下實現出來。解決方法是在現有 ABS 的架構

下，利用車輪轉速的最大值來預估車體速度，進而達到控制的目標。或有以目前

的壓力模式，角加(減)速度、角加(減)速度的微分量作為輸入，採用模糊推論方式

估測滑差，再依據此推論進行滑差控制。如何有效地推估車體速度，達到滑差控

制的目標為未來的研究方向。

參考文獻

[1] 楊易昇，"機車防鎖死剎車系統之控制與實作"，大葉大學機械工程研究所，碩

士論文，2000。 [2] 李彥廷，"容積式 ABS 防滑控制剎車系統分析與設計"。中華科技大學電子工

程研究所碩士論文，2010。 [3] R. R. Guntur and H. Ouwerkerk, "Adaptive brake control system," Proceedings of


80

the Institution of Mechanical Engineering, Vol. 186, No. 68/72, pp. 855-880, 1972. [4] R. R. Guntur and H. Ouwerkerk, "Laboratory testing of anti-skid devices," Journal

of Automotive Engineering, Institution of Mechanical Engineering, 1973, pp. 22-25.

[5] C. K. Chen and J. D. Wu, "Development of fuzzy controlled ABS systems for motorcycles," International Journal of Vehicle Design, Vol. 34, No. 1, pp84-100, 2004.

[6] C. M. Lin and C. F. Hsu, "Self-learning fuzzy sliding-mode control for antilock braking systems," Transactions on Control Systems Technology, Vol. 11, No. 2, pp. 273-278, 2003.

[7] W. Y. Wang, K. C. Hsu, T. T. Lee and G. M. Chen, "Robust sliding mode-like fuzzy logic control for anti-lock braking systems with uncertainties and Disturbances," International Conference on Machine Learning and Cybernetics, Vol. 1, pp. 633-638, 2003.

[8] S. G. Choi and D. W. Cho, "Design of nonlinear sliding mode controller with pulse width modulation for vehicle slip ratio control," Vehicle System Dynamics, Vol. 36, No. 1, pp. 57-72, 2001.

[9] 張瑞宗，"模糊脈寬調變控制液壓防鎖死剎車系統之研究"。國立成功大學機械

工程研究所碩士論文，2000。 [10] 陸振原，"機車液壓防鎖死剎車模組設計與系統控制之研究"，國立成功大學機

械工程研究所，博士論文，2005。 [11] J. L. Harned, L. E. Johnston and G. Scharpf, "Measurement of tire brake force

characteristic as related to wheel slip (antilock) control system design," SAE Paper 690214, 1969.

[12] R. Limpert, Motor vehicle accident reconstruction and cause analysis, Charlottesville, Virginia, 1994.

[13] 許廷暘，"機車液壓防鎖死剎車模組設計與系統控制之研究"。國立成功大學機

械工程研究所碩士論文，2009。 [14] H. B. Pacejka and I. J. M. Besselink, "Magic formula tyre model with Transient

properties,”Vehicle System Dynamics, Vol. 27, pp. 234-249, 1997. [15] K. Guo and Q. Liu, "Modeling and simulation of non-steady state cornering

properties and identification of structure parameters of tyre," Vehicle System Dynamics, Vol. 27, pp. 80-93, 1997.

[16] H. B. Pacejka and E. Bakker, "The magic formula tyre model," Vehicle System Dynamics, Vol. 21, pp. 1-18, 1993.

[17] H. Dugoff, P. S. Fancher and L. Segel, "An analysis of tire traction properties and their influence on vehicle dynamics performance," SAE Paper No. 700377, 1970.

[18] 邱建誠，"YAMAHA YP250 重機車 ABS 防滑控制剎車統動態設計模擬與資料

分析"，中華科技大學電子工程研究所碩士班，碩士論文，2010。


81

[19] Microchip, "PIC16F452 Data Sheet", http://www.microchip.com. [20] C. Y. Edge, C. Y. Kuo, and P. L. Sun, "Conjugate boundary method for control law

design of anti-skid brake systems," Int. J. of Vehicle Design, Vol. 11, No. 1, pp. 40-63, 1990.

http://www.microchip.com/

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