本論文主要以後視法（Backward-facing simulation）來做為複合動力機車（Hybrid Electric Motorcycle, HEM）的模擬方法，利用其車輛行駛所需車速轉換成驅動車輛所需要之扭力與速度，再使用控制策略分配動力輸出及輸入，便可得到引擎耗油量與電瓶耗電量等資料，做為能量管理與控制上的依據平台。
依據ADVISOR之基本模型架構，對於各種機車結構分別建立機車整車模型平台。將電瓶充放電狀態（State of Charge, SOC）與車速等輸入條件，作為動力分配之控制策略，探討在行車型態（Driving Cycle）ECE-40下，機車燃油經濟性（Fuel Economics）、排污值（Emissions）及電瓶充放電狀態（SOC）之變化，使其參數可供做能量流控制上的管理。
最後可將其資料，評估複合動力機車動力系統（Powertrain）上的各元件之性能表現平台，藉由更換不同性能之元件，或在不同驅動結構下做主要的比較，快速評估出適當元件，作為車輛性能快速分析及設計上的研究、最佳化。並且透過設計上的特性，讓研究者更容易使用這個方式去做研究，使用相同之比較平台，在共享資料與HEM發展有很大的幫助。

This study uses the backward-facing simulation to be the approach in managing the energy flow of hybrid electric motorcycle. By vehicle required speed data translate the required torque and velocity input signal of vehicle. The control stratagems in power split will distribute the required power to get data of the fuel consumption and state of charge, then used to these data to manage and control the energy flow.
Researchers can change different component in vehicle model to rapidly analysis and evaluate suitable components on variable configuration, and develop of the motorcycle configuration. Any kind of motorcycle, such as gasoline engine motorcycle, hybrid electric motorcycle, fuel cell motorcycle,…etc.

摘　要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 文獻回顧 4
1.3 研究目的 6
1.4 研究方法 7
第二章 ADVISOR之介紹與應用 8
2.1 ADVISOR功能與用途 8
2.2 ADVISOR模組特點與限制 12
2.2.1 ADVISOR模組特點 12
2.2.2 ADVISOR模組限制 13
第三章 動力系統架構與控制策略 15
3.1 傳統汽油機車系統 15
3.2 純電動機車系統 17
3.3 串聯式複合動力機車系統 20
3.4 並聯式複合動力機車系統 24
第四章 動力元件模組 31
4.1 行車型態 31
4.2 機車動態模型 34
4.3 輪胎模型 38
4.4 傳動系統模組 38
4.4.1 CVT傳動系統元件 39
4.4.2 行星齒輪系傳動系統元件 40
4.5 電動馬達模組 44
4.5.1 馬達經驗公式 44
4.5.2 馬達性能與規格 46
4.6 發電機模組 48
4.7 引擎模組 49
4.8 電瓶模組 57
第五章 結果與討論 62
5.1 ECE行車型態之能源比較 62
5.2 各動力結構之性能表現 64
第六章 結論與未來研究方向 70
6.1 結論 70
6.2 未來研究方向 71
參考文獻 73
著作發表 77
符號彙編 78

[1] Borman, G.L. and Ragland, K.W, Combustion Engineering, McGraw-Hill, 1998, P.43.
[2] http://www.uscar.org/pngv/index.htm
[3] http://www.hev.doe.gov/
[4] http://www.uscar.org/techno/ng_power.htm
[5] Wipke, K.B., Cuddy, M.R., Burch, S.D., “ADVISOR 2.1:a user-friendly advanced powertrain simulation using a combined backward/forward approach,” IEEE Transactions, Vehicular Technology,Volume:48, Issue: 6, Nov. 1999, Pages:1751—1761.
[6] Rahman,Z., Butler, K. L., and Ehsani, M., “Effect of Extended-Speed, Constant-Power Operation of Electric Drives on the Design and Performance of EV-HEV Propulsion System,” 2000 Future Car Congress, Arlington, Virginia, USA, SAE paper 2000-01-1557, 2000.
[7] Mark, George, Kosowski, and Prakash, H. Desai, “A Parallel Hybrid Traction System for GM’s ‘Precept’ PNGV Vehicle,” 2000 Future Car Congress, Arlington, Virginia, USA, SAE paper 2000-01-1534, 2000.
[8] Isaya, Matsuo, Takeshi, Miyamoto, and Hiromasa, Maeda, “The Nissan Hybrid Vehicle” 2000 Future Car Congress, Arlington, Virginia, USA, SAE paper 2000-01-1568, 2000.
[9] Kenneth J. Kelly and Matthew Zolot, “Test Results and Modeling of the Honda Insight using ADVISOR” SAE Future Transportation Technology Conference and Exposition, Costa Mesa, California, USA, SAE paper 2001-01-2537, 2001.
[10] 蔡聖豐，吳浴沂，解潘祥，「複合電動車輛技術介紹」， 機械工業雜誌， pp.161-171, 八十七年十一月。
[11] C. C. CHAN, “The state of the art of electric and hybrid vehicles” Proceedings of the IEEE , Volume: 90 , Issue: 2 , Feb. 2002, Pages:247 - 275.
[12] Michael H. Westbrook, The Electric and Hybrid Electric Car: TJ International Ltd, 2001, Pages:1751 - 1761.
[13] 林振江、施保重，混合動力車的理論與實際，台北市：全華科技圖書股份有限公司，民國91年。
[14] Bradley, Glenn, Gregory, Washington, and Giorgio, Rizzoni, “Operation and Control Strategies for Hybrid Electric Automobiles,” 2000 Future Car Congress, Arlington, Virginia, USA, SAE paper 2000-01-1537, 2000.
[15] Chan-Chiao, Lin, Zoran, Filipi, Yongsheng, Wang, Loucas, Louca, Huei, Peng, Dennis, Assanis, Jeffrey Stein, “Integrated, Feed-Forward Hybrid Electric Vehicle Simulation in SIMULINK and its Use for Power Management Studies,” SAE 2001 World Congress, Costa Mesa, California, USA, SAE paper 2001-01-1334, 2001.
[16] Jossen, A. Spath, V. Doring, H. Garche, J., “Battery Management System（BMS）for Increasing Battery Life Time,” Telecommunications Energy Conference, 1999. INTELEC ''99. The 21st International, 6-9 June 1999, Pages:6 pp.
[17] 張舜長等，「並聯式混合電動機車之電池管理系統之研究與發展」，第十九屆機械工程研討會，民國91年11月，國立虎尾技術學院。
[18] Blumberg, P.N., “Powertrain Simulation；A Tool for the Design and Evaluation of Engine Control Strategies in Vehicles,” SAE paper 760158.
[19] Bumby, J.R. Forster, “Computer Modeling of the Automotive Energy Requirement for Internal Combustion Engine and Battery Electric-Powered Vehicles,” IEE Porceedings, Vol.132.
[20] 張ㄧ屏等，「並聯式混合動力機車之反向動態模擬與分析」，中華民國燃燒學會第十三屆學術研討會，2003.03.29，公務人力發展中心。
[21] 張ㄧ屏等，「混合動力車輛傳動性能模擬與驗證」，第二十屆機械工程研討會，民國92年12月，國立台灣大學。
[22] 林展聖，並聯式混合動力機車傳動機構系統與其動態性能之研究，碩士論文，大葉大學，彰化，1999。
[23] 許宏偉，並聯式混合動力機車之實作與控制，碩士論文，大葉大學，彰化，2001。
[24] 楊文杰，混合動力機車動力分配及性能分析，碩士論文，大葉大學，彰化，2001。
[25] 陳世龍，混成機車動力系統省能動態規劃與硬體嵌入式即時模擬，碩士論文，國立清華大學，新竹，2003。
[26] 黃銀大，陳柏全，吳浴沂，黃崇能，「混合動力機車之模型建立與性能分析」，第二十屆機械工程研討會，民國92年12月，國立台灣大學。
[27] 胡聰賢等，混合式電動機車之研發與製作，實務專題報告，國立台北科技大學，台北，2003。
[28] 張智祥，HEM 複合式動力機車電力系統，實務專題報告，國立台北科技大學，台北，2004。
[29] 吳浴沂，「複合動力機車之整車模擬研究」 ，國科會結案報告，92年七月。
[30] ADVISOR User Manual, NREL-DOE, 2000.
[31] Vittore, Cossalter, Motorcycle Dynamics, United States of America: Jenkins Group Inc, 2002.
[32] 周怡宏、余仲毅等，機車動力系統設計技術手冊：財團法人工業技術研究院，民國80年9月。
[33] Akira Nagasaka, Mitsuhiro Nada, Hidetsugu Hamada, Shu Hiramatsu and Yoshiaki Kikuchi, Hidetoshi KECato, 1998, Development of the Hybrid/Battery ECU for the Toyota Hybrid System,SAE THNICAL PAPER SERIES 981122。
[34] 陳昭雄等，「再生式剎車系統速度控制之分析及設計」，第十九屆機械工程研討會，民國91年11月，國立虎尾技術學院洪。
[35] 洪新堯，電動機車煞車回充電系統設計與研究，碩士論文，國立台灣大學，台北。
[36] Herman, L. N. Weigman, A. J. A. Vandenput, “Battery State Control Techniques for Charge Sustaining Applications,” SAE International Congress and Exposition, Detroit, Michigan, USA, SAE paper 981129, 1998.
[37] Shuo, Pang, Farrell, J. Jie, Du, Barth, M., “Battery State-of-Charge Estimation,” American Control Conference, 2001. Proceedings of the 2001, Volume: 2, 25-27 June 2001, Pages:1644 - 1649 vol.2.
[38] Xiaoling, He, “Battery Modeling for HEV Simulation Model Development,” SAE 2001 World Congress, Detroit, Michigan, USA, SAE paper 2001-01-0960, 2001.