多動力驅動系統之理念設計與評估

Conceptual Designs and Evaluation of Integrated Multi-Propulsion Power trains

邵彥翔(Yen-Hsiang Shao)

指導教授 ： 劉霆

國立臺灣大學/工學院/機械工程學研究所/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2014.03151

摘要

本研究之目的在於分析及發展多動力驅動系統之理念設計與評估，以單動力驅動系統的車輛為基礎，將單一動力源分割成一個以上的動力單元，利用動力耦合機構，將動力重新混合與分配，依照不同的使用需求來設定不同的控制模式，來增加不同行駛模式時的傳動效率，並以一多模式混合動力傳動系統設計為例。本研究首先利用功能動力圖表示法來合成與展開各種動力源配合動力耦合器的傳動系統，再針對其中兩種基本的動力耦合方式，建立根據所需性能的多動力源匹配的方法。接著建立多動力驅動系統之分析與評估方法，以做為評量此系統是符否合設計目標並彰顯其特徵的量化指標。最後挑選一多模式的混合動力車搭配多種創新多動力驅動系統來做為設計對象，此處使用MATLAB撰寫車輛性能模擬程式，將創新系統代入程式中計算各項車輛性能。研究最後並依車輛模擬之性能與本論文所訂定之評分標準作為系統評比指標，建立系統匹配、配置和評比之評估方法。本研究經由上述過程，完整地整理與分類各種多動力系統，並以合成方法設計出創新的多動力驅動系統，經過程式分析、模擬和評價，其結果可作為多動力驅動系統後續發展時之參考。

關鍵字

多動力驅動系統 ； 動力耦合 ； 動力匹配 ； 功能動力圖 ； 分析與合成

並列摘要

The Purpose of this study is to analyze and develop conceptual designs and evaluation of integrated multi-propulsion power trains. By separating one propulsion unit into multi-propulsion units with mechanical coupling, the power can be remixed and distributed in order to increase transmission efficiency in different operation mode. In addition, design and make evaluation of a multi-propulsion hybrid power train as an example. This study starts from synthesizing the multi-propulsion system by using functional power graph. A naming system is developed to classify the multi-propulsion power trains systematically. Two component sizing methods depended on the performance of the vehicle are also developed for each two kinds of mechanical coupling. Then, several quantitative indexes along with grading system are established to make analysis and assessment of the multi-propulsion power train in order to show its features and check the satisfaction of design objective. Finally, a multi-mode hybrid power train is used as an example of the design. A program written in MATLAB is used to simulate the performance of a car with the power train. Indexes can be calculated by the simulation result and sum up the features of the system. In this research, a conceptual design process and evaluation indexes are developed. The result could be a considerable consultation for further research in multi-proportion power train.

並列關鍵字

multi-propulsion powertrain ； function power graph ； analysis and synthesis

參考文獻

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