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研究生: 郭錦鑫
Kuo, Chin-Hsin
論文名稱: 三輪側傾機車之防側傾機構概念設計
Conceptual Design of an Anti-tilting Mechanism for Three-wheeled Tiltable Motorcycle
指導教授: 黃馨慧
Huang, Hsing-Hui
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 車輛工程系所
Department of Vehicle Engineering
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 46
中文關鍵詞: 防側傾裝置轉向扭矩摩托車動力學
外文關鍵詞: Anti-tilting Mechanism, Motorcycle Dynamics
DOI URL: http://doi.org/10.6346/NPUST202100319
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  • 本研究藉由現有前二後一之三輪側傾機車設計一防側傾裝置,使騎士在轉彎回正時提供輔助力,減輕騎士操作負擔。透過參考車種規劃出機構設計空間,參考Scotch Yoke概念設計一防側傾裝置,並以油壓缸作為機構出力的致動器,應用摩托車動力學計算機車過彎及傾倒所需扭矩,計算出機構所需出力以選出適合的油壓缸,機車回正時機由側傾角與側傾角加速度作為判斷來控制機構出力時間,最後進行Simpack路線模擬驗證。Simpack分析模型與實際車輛重心位置比對差異1%以下確認結構性質一致,最後進行動態模擬路線驗證,其結果顯示於高速時可有效降低轉向扭矩,且能提高轉向時的靈敏性。

    In the objective of this study, an anti-tilting device was designed by the existing three-wheeled tiltable motorcycle with two front wheels and one rear wheel, which enables the rider to provide assistance force when returning to the vertical position after a turning to reduce the rider's operating burden. Plan the mechanism design space by referring to the vehicle type, design an anti-tilting mechanism with reference to the Scotch Yoke concept, and use a hydraulic cylinder as the actuator of the mechanism. Using motorcycle dynamics to calculate the required torque, than we calculate the output of the mechanism for select a suitable hydraulic cylinder. The roll angle and roll acceleration of the motorcycle are used as judgments to control the actuation time of the mechanism. Finally, simulate and verify the result by Simpack. The difference between the Simpack analysis model and the actual vehicle's center of gravity position is less than 1% that confirmed the structural properties are consistent. The results show that the steering torque can be effectively reduced at high speeds and the steering sensitivity can be improved.

    摘要 I
    Abstract II
    謝誌 III
    目錄 IV
    表目錄 VI
    圖目錄 VII
    第1章 緒論 1
    1.1 研究動機 1
    1.2 文獻回顧 2
    1.3 研究目的 7
    1.4 論文架構 8
    第2章 基礎理論 9
    2.1 機車動態座標 9
    2.2 機車幾何參數 10
    2.2.1 後傾角與前伸距 11
    2.2.2 軸距 12
    2.2.3 摩托車重心 12
    2.3 靜態翻覆力矩公式推導 13
    2.4 動態轉彎側傾力矩推導 14
    2.5 動態模擬路線 16
    2.5.1 定圓(Steady circle) 16
    2.5.2 繞錐(Slalom) 17
    2.5.3 變換車道(Lane change) 18
    2.5.4 障礙物閃避(Obstacle avoidance) 19
    2.6 模擬軟體介紹 20
    2.7 小結 20
    第3章 研究方法 21
    3.1 參考車模型建立 21
    3.1.1 整車重心比較 22
    3.2 防側傾機構設計 24
    3.2.1 機構簡圖與拓樸構造 25
    3.2.2 防側傾機構實體設計 26
    3.3 油壓缸規格選用 28
    3.3.1 油路設計 31
    3.4 側傾控制邏輯 32
    3.5 小結 33
    第4章 整車動態模擬分析與比較 34
    4.1 繞錐路線模擬 34
    4.2 變換車道路線模擬 36
    4.3 障礙物閃避路線模擬 37
    4.4 各路線模擬比較 40
    4.5 小結 43
    第5章 結論 44
    參考文獻 45

    [1] Marcacci, M.,2011,「車輛用防搖擺裝置」,中華民國專利號碼: I346055。
    [2] 簡金品,彭毓瑩,張智崇,高天和,2011,「防傾倒裝置及使用該裝置之可傾車輛之車架結構」,中華民國專利號碼: I342839 。
    [3] Marabese, R.,and Moroni, M.,2016,「具有三個或多於三個傾斜輪的車輛的傾斜系統的電子制動裝置」,中華民國專利號碼: I652197 。
    [4] 丁信志,李炎修,黃碧松,2019,「具有防傾斜鎖定功能的車輛」,中華民國專利號碼: I615311 。
    [5] Shibuya, Yu,Nakamura, Kazuo.,2011,「傾斜車輛」,中華民國專利號碼: I721334。
    [6] 楊純賓,許偉倫,溫士賢,2019,「立車穩定及傾斜輔助之具體架構」,中華民國專利號碼: I649222 。
    [7] 黃惠輝,林俊吉,2012,「機車前二輪傾斜轉向與懸吊裝置」,中華民國專利號碼: M441617 。
    [8] 楊哲東,2014,“具備斜坡補償能力之多輪可側傾機車鎖定系統”,碩士論文,國立屏東科技大學車輛工程系,屏東,台灣。
    [9] S. Kidane , L. Alexander , R. Rajamani , P. Starr & M. Donath, 2008 , “A fundamental investigation of tilt control systems for narrow commuter vehicles,”Vehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility.
    [10] S. Kidane, R. Rajamani, L. Alexander, P. Starr, and M. Donath, 2007 , “Experimental Investigation of a Narrow Leaning Vehicle Tilt Stability Control System,” Proceedings of the 2007 American Control Conference
    [11] 邱琦峰,2014,“輕窄型汽車側傾控制之研究”,碩士論文,國立屏東科技大學車輛工程系,屏東,台灣。
    [12] 陳肇隆,2020,“三輪側傾機車之轉向機構設計”,碩士論文,國立屏東科技大學車輛工程系,屏東,台灣。
    [13] 張超群、劉成群,2019,摩托車動力學,臺灣臺北,五南圖書。
    [14] Vittore Cossalter, 2006, Motorcycle Dynamics, Padova Italia, LULU
    [15] 簡上軒,2015,“輕窄型車輛轉向側傾控制之研究”,碩士論文,國立屏東科技大學車輛工程系,屏東,台灣。
    [16] 廖益圍,2013,“可側傾三輪機車之研究”,碩士論文,國立屏東科技大學車輛工程系,屏東,台灣。
    [17] R. Rajamani , J. Gohl , L. Alexander , P. Starr, 2003 , “Dynamics of Narrow Tilting Vehicles,” Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems, Vol. 9, No. 2, pp. 209–231.
    [18] Samuel Kidane, 2010,“Development and Experimental Evaluation of a Tilt Stability Control System for Narrow Commuter Vehicles,”IEEE Transactions on Control Systems Technology.
    [19] Moto7,Aeon 3D 350圖片,檢自: https://www.moto7.net/2016/03/aeon-3d-350-hydraulic-tilting-system-hts.html(20210522)
    [20] Hydraulics & Pneumatics,Scotch yoke圖片,檢自: https://www.hydraulicspneumatics.com/fluid-power-basics/motors-actuators/article/21882753/engineering-essentials-rotary-actuators (20210522)
    [21] Qtrco,Scotch yoke圖片,檢自:
    http://www.qtrco.com/f-series-flatyoke-valve-actuators.html (20210522)

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    2026/08/09
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