劉霆臺灣大學:機械工程學研究所陳盈秀Chen, Ying-HsiuYing-HsiuChen2010-06-302018-06-282010-06-302018-06-282009U0001-1808200916551400http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/187201本論文研究車輛動力系統的相互關係，分析相關參數對於系統整體的影響，並且進行系統匹配的設計，期望用匹配的方式，使動力系統達到最大的輸出效益。研究以車輛模擬軟體ADVISOR作為分析工具，首先研究傳統引擎車的匹配性質，分析變速器換檔時機、檔數及引擎功率的影響。接著研究油電混合車的匹配性質，分析單自由度及雙自由度混合動力系統，藉由調整機構參數，討論車輛匹配的情形。利用分析的結果，發展混合動力車的匹配設計方法。最後以三自由度行星齒輪機構為目標，進行油電混合車的匹配設計，對於設計方法進行驗證。本研究發展完整的分析方法，釐清設計方向，整理及分析相關系統的匹配參數，比較各種系統的特性，提供車輛設計與改進時作參考。The purpose of this study is to analyze the interrelations of parameters of the vehicle power system, and also to develop the scheme of designing a matching system – using ADVISOR as a simulator – for improving vehicle performance and decreasing fuel consumption. The first step is to find the parameters of matching system, included the timing of changing gears, the numbers of gears and engine power characteristic. Furthermore, the influences of the mechanical parameters are analyzed by comparing with one and two d.o.f. (degree of freedom) hybrid systems. Based on the result, the method of matching hybrid system is strictly constructed. In this study an example to design a new hybrid vehicle by using three d.o.f planetary gear mechanisms is also presented. This study develops a completed method to match vehicle system, which can be a helpful reference for industries.口試委員審訂書 i謝 ii要 iiibstract iv錄 v目錄 ix目錄 xiv一章 緒論 1-1 研究背景 1-2 文獻回顧 3-2-1 傳統引擎車 3-2-2 油電混合車 3-3 研究動機與目的 5-4 研究步驟及論文架構 5二章 理論基礎 7-1 車輛系統架構 7-1-1 傳統引擎車 7-1-2 油電混合車 8-2 車輛效率分析 10-2-1 車輛動力學 10-2-2 行車型態 12-2-3 基礎耗能計算及分析 13-2-4 效率計算 15-3 車輛數值模擬及分析 16-3-1 ADVISOR介紹 17-3-2 模擬方法 17三章 傳統引擎車之匹配分析 21-1 動力系統 21-1-1 引擎 21-1-2 傳動系統 23-1-3 引擎與傳動系統之匹配 24-2 傳動系統與控制之匹配分析 27-2-1 齒輪變速器 27-2-2 無段式變速器 34-3 引擎與控制之匹配分析 37-4 小結 40四章 單自由度與雙自由度混合動力車之匹配分析與設計 42-1 單自由度混合動力系統分析 42-1-1 HONDA INSIGHT簡介 42-1-2 系統模擬 43-1-3 動力元件操作分析 45-2 兩自由度混合動力系統分析 47-2-1 TOYOTA PRIUS簡介 47-2-2 PRIUS動力系統之運動與扭力分析 50-2-3 系統模擬 54-2-4 動力元件操作分析 59-3 單自由度與雙自由度混合動力系統比較 64-4 行星齒輪參數分析 65-4-1 行星齒輪參數對性能的影響 66-4-2 行星齒輪參數對效率的影響 71-5 最終傳動參數分析 74-5-1 最終傳動參數對性能的影響 76-5-2 最終傳動參數對效率的影響 79-6 齒輪參數之匹配設計 81-6-1 齒輪參數匹配設計流程 82-6-2 行星齒輪參數設計 83-6-3 最終傳動參數設計 84-7 小結 89五章 三自由度混合動力車之匹配分析與設計 90-1 三自由度混合動力系統基本特性 90-1-1 三自由度行星齒輪機構 90-1-2 動力元件配置 93-2 系統匹配之設計方法 94-2-1 設計目標 95-2-2 系統功能 96-2-3 動力元件設計 96-2-4 設計關係式 97-2-5 機構的選擇與配置 99-2-6 齒輪參數計算 102-3 三自由度混合動力車模擬 103-3-1 混合動力系統模組 103-3-2 能量管理及操作設定模組 107-3-3 模擬結果與動力元件操作分析 114-4 混合動力系統比較 119六章 結論與未來展望 121-1 結論 121-2 未來展望 122考資料 1231953846 bytesapplication/pdfen-US系統匹配混合動力車輛模擬ADVISOR匹配設計system matchinghybrid systemvehicle simulationmatching designthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/187201/1/ntu-98-R96522611-1.pdf