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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳乃嘉
研究生(外文):Nai-Chia Chen
論文名稱:複合動力系統扭力震盪分析與改善
論文名稱(外文):Analysis and Improvement of Torsional Vibration for a Hybrid System
指導教授:劉霆劉霆引用關係
指導教授(外文):Tyng Liu
口試委員:鄭榮和尤正吉
口試委員(外文):Jung-Ho ChengCheng-Chi Yu
口試日期:2021-07-28
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:機械工程學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:107
中文關鍵詞:複合動力系統二速變速箱扭力震盪改善動力系統構型彈簧阻尼轉動慣量
外文關鍵詞:Hybrid systemGear boxTorsional vibrationImprovement of powertrainSpring damperMoment of inertia
DOI:10.6342/NTU202102509
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本研究針對複合動力系統之各動力源與動力鏈上各元件之扭力震盪進行分析,以複合動力系統增設二速變速箱之衍生構型,模擬車輛行駛時不同動力輸出源之動態響應,設計對應之方法降低其影響,以提升乘坐者之舒適性及降低機構所受之傷害。首先分析各元件與扭力震盪現象之關係,利用SimulationX軟體建立複合動力系統之車輛動力模型,並設計模擬情境決定操作模式。其次,由模擬結果,進行分析得出由於複合動力系統有多個動力輸出源,每個動力源皆有其本身無法避免的扭力震盪情形。最後,以增加轉動慣量與增設彈簧阻尼系統之方法,對系統之扭力震盪進行減振,並探討減震之效果。經由評估,採用彈簧阻尼可以有效降低複合動力系統之扭力震盪現象。經由本研究可以掌握複合動力系統之各動力源與動力鏈上各元件之扭力震盪影響,並配合減震之手段適當地減少扭力之震盪。
The research aims to develop methods for reducing torsional vibration from components of transmission system of hybrid system with additional gearboxes. The ultimate goal is to improve the comfortability of passengers and reduce harm of mechanical parts. In the beginning, we investigate the relationship between torsional vibration and each part of hybrid system. Then, we build the hybrid system model in SimulationX software and design the simulated situation for simulation. After these, we realize that there is inevitable torsional vibration from mutiple power sourses of system. Thus, this research proposes methods to decrease the torsional vibration by increasing moment of inertia and adding spring damper system in hybrid system. Then we check the consequent to know that if these methods really work by simulation. Therefore, we know that adding spring damper can effectively reduce torsional vibration of hybrid system. At last, this research can exactly reduce the torsional vibration by realizing the relationship between torsional vibration and each part of hybrid system.
誌謝 i
摘要 ii
ABSTRACT iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 xi
Chapter 1 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 1
1.2.1複合動力系統及其分類 1
1.2.2系統圖畫表示法 5
1.2.3動力系統扭力震盪 5
1.3 研究動機與目的 6
1.4 論文架構 6
Chapter 2 理論基礎 8
2.1 功能動力圖 8
2.2 車輛動力學 11
2.3 複合動力系統模型 12
2.3.1 EVX4系統模型介紹 13
2.3.2加入變速箱之複合動力系統模型 14
2.4 動力系統扭力震盪 17
2.4.1馬達 17
2.4.2引擎 18
2.4.3行星齒輪組 19
2.5 彈簧阻尼系統 19
2.6 模擬分析軟體介紹與車輛模型 20
2.6.1模擬軟體介紹 20
2.6.2車輛模型介紹 23
Chapter 3 複合動力系統扭力震盪分析與模擬 28
3.1 動力系統元件之扭力震盪分析與模擬 28
3.1.1馬達 28
3.1.2引擎 33
3.1.3行星齒輪組 37
3.1.4離合器 38
3.1.5彈簧阻尼 39
3.2 複合動力系統之整車數值模型建立 40
3.3 小結 42
Chapter 4 複合動力系統之數值模擬 43
4.1 行車操作模式 43
4.2 平地行車模擬 47
4.3 爬坡行車模擬 51
4.4 小結 54
Chapter 5 扭力震盪之改善 56
5.1 改善方法設計 56
5.1.1轉動慣量增加 56
5.1.2彈簧阻尼配置 57
5.2 改善結果比較 58
5.2.1平地行車模擬比較 58
5.2.2爬坡行車模擬比較 78
5.3 不同工況與方法綜合比較 100
5.4 小結 102
Chapter 6 結論 104
6.1 結論 104
6.2 未來展望 104
REFERENCE 106
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