我的機車不犁田--機車防鎖死煞車系統法規檢測簡介

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我的機車不犁田--機車防鎖死煞車系統法規檢測簡介

2011 / 12 / 13

車輛研究測試中心試車場部實車測試課許龍興

對國人而言，機車是非常普及的交通工具，具高機動性、停車方便等優勢，但越是輕便的交通工具相對也越危險，畢竟它是肉包鐵嘛!相信應有些人曾在緊急狀況時全力握緊煞車，或在雨天濕滑路面上煞車而導致滑倒的經驗，此時因車輪與路面之關係由滾動轉為滑動狀態(輪胎鎖死)，很容易發生機車滑倒，除非駕駛者擁有高超技術來避免意外發生。

「防鎖死煞車系統(Anti-lock brake system, ABS)」普遍應用在汽車的基本安全系統，相同原理應用在機車時，由於可防止車輪鎖死的現象，因此可避免機車行進時滑倒。ABS主要是藉由感應輪速及煞車油壓等訊號傳給模組控制器，在煞車過程中監控車輪轉速，一旦車輪有鎖死傾向瞬間，模組控制器便主動介入控制煞車系統油壓進行調節，使其防止車輪產生鎖死現象，讓騎乘者即使是全力握下煞車裝置，仍可輕易控制車輛行駛方向以避開危險，安全的將車停下。

為確保ABS系統的安全性，交通部於2009年起，陸續對國內配備ABS系統之機車實施「防鎖死煞車系統」法規檢測。ABS試驗規範主要分為四大主軸，分別為「防鎖死煞車裝置失效」、「抓地力係數(k)量測與計算」、「抓地力利用率(ε)試驗」及「其他性能試驗」。其中執行「防鎖死煞車裝置失效」項目時須關閉ABS系統，且於低抓地力係數路面(k=0.45以下)進行煞車的測試項目最具危險性。由於輪胎鎖死時，彷彿穿著溜冰鞋在結冰路面上溜冰，隨時會有滑倒的可能性，為能順利安全地執行試驗避免此現象發生，試驗機車均須加裝「輔助輪」安全治具(如圖)。然而「輔助輪」之製作須考量施工材料與工法、機車重心與裝付結構、衝擊抑制及騎乘干涉等，因此製作上有相當難度，且各車型之共用性低，為縮短時程與確保人員與機車安全性，建議可由原廠提供，車輛中心亦可提供相關製作諮詢。

本文將簡述介紹ABS相關試驗規範與設計符合性規範，如下說明：
(一)防鎖死煞車系統失效
當ABS系統失效時，原煞車系統仍須具備基本煞車性能使得機車能安全的停下。此試驗以車速60 km/h個別作動前、後輪煞車，量測其平均減速度(Mean Fully Developed Deceleration，MFDD)。相關性能要求，依車輛型式不同，MFDD為2.7 m/s2~4.4 m/s2之間。
(二)抓地力係數(k)量測與計算
此試驗目的在於確認試驗路面之抓地力係數是否符合要求(k值要求：≦0.45及≧0.8等2種不同高低μ路面)，以作為後續各項ABS系統試驗路面基準。以車速60 km/h同時作動前、後輪煞車，且車輪不得鎖死與ABS系統未作動下，求得最大煞車率。
(三)抓地力利用率(ε)試驗
其目的在比較ABS系統作動與關閉時之效能比較( )。性能要求基準為ε≧0.7。以車速60 km/h個別作動前、後輪煞車，並求得以下兩種模式係數：

(1) Zmax：係指裝有ABS系統裝置之車輪，於ABS系統作動時之最大煞車率。
(2) Zm：係指裝有ABS系統裝置之車輪，於ABS系統關閉時之最大煞車率。
(四)其他性能試驗
其目的在確認ABS在各種不同路面、路面變化時，其作動情況。試驗方式為分別在2種抓地力係數之路面（高μ路面、低μ路面），以高速煞車及跨越2種路面進行煞車試驗，確認其煞車穩定性與車輪不會有鎖死現象，但短暫之鎖死或滑動是可被允許的，只要對機車之穩定性不會造成任何不利影響。
(1)高速防鎖死試驗
以車速約80km/h(但不超過)，且同時作動前、後輪煞車，並分別在2種抓地力路面進行試驗，確認車輛之穩定性與車輪不會產生鎖死現象。
(2)高抓地力至低抓地力試驗
以車速約50km/h(但不超過)，且同時瞬間施以前、後輪煞車一全力，由高抓地力至低抓地力之路面，確認車輛之穩定性與車輪不會產生鎖死現象。。
(3)低抓地力至高抓地力試驗
以車速約50km/h(但不超過)，且同時瞬間施以前、後輪控制裝置一全力，由低抓地力通過高抓地力之路面，其機車跨越不同路面時之減速度需為上升的趨勢，且不可偏離其行駛路線。
(五) 設計符合性規範：
(1)ABS裝置之操作性能，須不受磁場或電場之不良影響。
(2)每個ABS受控輪，至少要能夠驅使其裝置進入操作狀態。
(3)任一供應ABS裝置之電力中斷及/或經由控制器外接線路，應以視覺之警示訊號通知騎乘者，且應於白天時也能清楚易見，讓駕駛人能便於檢查其運轉狀態。
(4)當煞車器於任何煞停之期間內作動，該ABS系統裝置應維持其應有之性能。

上述各項試驗目的在確保機車具備ABS系統後的相關性能，其中，系統作動時煞車性能不可低於未具備ABS時的70%與不影響機車行駛穩定性，且當系統失效時尚需保有基本煞車性能以使其能安全的停車。ABS系統為達到防止車輪鎖死的功能，可能以1秒高達約6-50次點放煞車，使騎乘者可順利操控行駛方向進而避開危險，其主要目的在車輛穩定性並非煞車距離。目前有部分大型重型機車所使用的ABS比汽車ABS在體積上更為輕巧，功能上更是不惶多讓，一樣具備可經由一個控制器同時主動調節前、後輪煞車油壓(combined braking system)。

一項在2009年10月瑞典高速公路局(Vaverket)所發佈的研究資料，證實採用ABS系統可杜絕38%含個人受傷的所有車禍意外及48%的重大傷亡事故，更證明此系統之效率及必要性。