混合動力車輛反向性能模擬分析 章文堯、張一屏
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摘 要
本論文旨在建構並聯式反向混合動力汽機車之動態模型，以 及建立混合動力汽機車之動力系統控制及次系統間之整合性能 模 擬評估方法。 使用模糊動力分配控制器和邏輯動力分配器進行模 擬與分析，比較何種控制器較能有效能量管理分配。
動力分配控 制包含電瓶殘電量、車輛行駛車速和車輛負荷扭力變化做為輸入 條件。 本研究建立模糊規則庫和邏輯法則，
使動力來源能得到適 當能量分配管理，以改善混合動力車輛耗油污染與行駛里程及性 能。 混合動力汽機車動力系統之設 計，可以將汽油引擎、交流馬 達、發電機系統、汽機車變速箱傳動系統及機車燃料電池各模組 及其控制器加以整合。 其 中汽機車動力系統性能模擬，由動態物 件導向模擬軟體構建合適之車輛動力系統及傳動系統模型，進行 輸出性能之即時 動態模擬分析，並與國外混合動力模擬軟體驗證 比較其性能。 研究在各種不同混合動力控制組合及車輛各種操作 狀態如 各種暫態加減速時，汽機車各系統輸出扭力、轉速與油耗 及燃料電池輸出功率等性能隨時間變化之響應。 經由模糊邏輯 控 制分配之混合動力系統及合適之邏輯控制系統均可提高行駛里程 數。 本模擬程式可迅速建立不同操作狀態下性能參數 與有相關影 響之設計參數、控制參數間之工程相關性，同時協助工程師改善 設計、縮短研發試誤及時辰、降低成本，增 進混合動力車輛控制 器設計能力與市場競爭力。
關鍵詞 : 模糊動力分配控制器,邏輯動力分配器
目錄
封面內頁 簽名書 授權書...iii 中文摘要... v 英文摘 要...vi 誌謝... viii 目
錄...ix 圖目錄...xi 表目 錄...xv 符號說明...xvi 第一章 緒 論... 1 1.1 前言... 1 1.2 文獻回
顧... 2 1.3 研究目的與本文架構... 5 第二章 混合動力汽機車輛系統架 構... 7 2.1 車輛暫態測試行車型態模組(DRC)...10 2.2 車輛環境參數輸入模組(VEH) ...10 2.2.1 滾動阻力...11 2.2.2 空氣阻力...12 2.2.3 爬坡阻力...13 2.2.4 加速阻力...13 2.3 煞車制動扭力模 組(BRK)與輪胎動態響應模組(WHL)...14 2.4 車輛最終傳動模組控制模組...16 2.5 車輛之變速 箱控制模組...18 2.6 機車無段變速器控制模組(CVT)...20 2.7 發電機與電瓶儲能充 電電源控制系統模組(ATR)...21 2.8 引擎動態扭力模組...23 2.9 汽機車引擎油耗污染性 能輸出模組...24 2.10 交流馬達動態控制模組...26 2.11 邏輯控制動力分配器模 組...26 2.12 模糊邏輯控制動力分配器模組（FPS）...29 第三章 機車燃料電池之控制模 組...39 第四章 模擬結果與討論...44 4.1 混合動力車輛與ADVISOR 之混合動力 車輛相互驗証模擬分析...44 4.2 反向混合動力系統邏輯式和模糊邏輯控制分配器之動態模擬...59 4.3 改變模糊動力 分配之模糊區域範圍之車輛性能影響...73 4.4 混合動力機車邏輯式動力分配器之基本性能模擬分析...83 第 五章 結論...100 5.1 結論...100 5.2 建議事項與未來研究項 目...102 參考文獻...103
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