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研究生: 張紹偉
Chang, Shao-Wei
論文名稱: 伸縮電動車之機電實測驗證
System Design and Mechatronics Experiment Verification of a Sizable Electric Vehicle
指導教授: 劉技嘉
Liu, Chi-Chia
呂有豐
Lue, Yeou-Feng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工業教育學系
Department of Industrial Education
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 99
中文關鍵詞: 伸縮車機電整合線控煞車伸縮機構差速轉向
英文關鍵詞: Sizable Electric Vehicle, Different Steering, Braking By Wire
DOI URL: https://doi.org/10.6345/NTNU202202877
論文種類: 學術論文
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  • 本研究係驗證伸縮電動車的轉向系統及煞車系統之機電控制。為能夠配合伸縮車可以更有效的行進及停止,針對各系統進行控制策略軟體撰寫及硬體配置。利用電腦進行模擬操作輪轂馬達及直線型步進馬達。驗證輪轂馬達運作情形及直線型步進馬達是否能夠推動煞車總泵內的柱塞,架上操作確認程式及硬體的配合情形。最終進行實車測試。
    架上測試,藉由轉向電位計的電壓值及規則庫判斷行進方向,判斷依據為直行(2.3V至2.7V),左轉(電壓值低於2.3V),右轉(高於2.7V);其控制策略利用阿克曼轉向原理分別算出兩輪的控制電壓加上行進訊號電壓,兩輪轂馬達依照規則庫的控制策略進行差速,在60°及120°,兩輪所輸出的電壓差最大,轉向效果最佳,最後已做實車測試進行更進一步調整。
    線控煞車撰寫控制策略,煞車作動前,發出5 V的電壓給步進馬達控制器,使步進馬達不作動。當訊號一送出,步進馬達控制器會接收到10-3秒取樣脈波訊號,推動煞車總泵柱塞,作動煞車總成。作動過程中安裝鐵片進行夾持測試,其結果煞車系統作動良好,步進馬達能推動柱塞。使煞車總成夾持住鐵片,最後已做實車測試進行更進一步的調整。

    This study is to experimentally verify the mechatronics control of the steering system and braking system for sizable electric vehicle. In order to be suited for sizable electric vehicle, and for more effective operation and braking, this study used computer simulation to control the wheel motor and linear actuator stepper motor. Software and hardware tested actual drive scenarios. Results of the steering-by-wire tests showed relatively small differences in the speed difference between the two wheels which leads to an insufficient change of direction. Steering control and wheel motor reaction were sensitive. Through both hardware and software tests, we have verified different steering action; for more precise adjustment, we have conducted actual driving tests. Braking by wire control strategy was as follows. During action, the brakes receive a pulse signal, which pushes the main brake pump, thus achieving braking function. We have conducted actual driving tests.

    摘要 i Abstract ii 目 次 iii 表 次 v 圖 次 vi 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機 3 1.3 研究目的 4 1.4 研究方法 4 1.5 文獻探討 5 第二章 伸縮車之流程與設計 35 2.1 設計流程與工具 35 2.2 機電整合 38 2.3 差速控制 42 2.4 線控式煞車 49 2.5 伸縮機構驅動控制 53 第三章 機電系統測試 55 3.1 基本功能測試 55 3.2 架上功能測試 62 3.3 實車測試 65 第四章 結果與討論 67 4.1 模擬與試驗 67 4.2 架上模擬與試驗 73 第五章 結論與未來工作 83 5.1 結論 83 5.2 未來工作與建議事項 83 附錄 參考文獻 85 符號彙整 89 附錄A 轉向控制架構 93 附錄B 煞車控制系統 97

    [1] 陳良忠,“「更綠一籌」的車輛產業發展思維(上)”,財團法人車輛測試中心,2010。
    [2] Adoption of the Paris Agreement. Proposal by the President , 2015.12.12.
    [3] 趙文衡,“ COP21 國家減排自主貢獻對全球能源發展影響及因應對策” ,臺灣經濟研究院,2015。
    [4] 陳玉鳳,"電動車多元典範運行共探車輛產業未來",工業技術與資訊,pp.16-20,278,2014年12月。
    [5] 葛平淑、徐國凱,輪式電動汽車驅動系統關鍵技術,電子工業出版社,2015年6月。
    [6] 約瑟夫‧貝雷塔,趙克剛譯,電動汽車及其驅動技術,機械工業出版社,2015年6月。
    [7] 許良明,汽車學(II)汽車底盤篇,復文圖書有限公司,2010年8月。
    [8] 林佑廷、蔡孟修,“底盤共用與模組式汽車底盤結構概念”,車輛工業月刊,pp.62-66,195,2015年5月。
    [9] AUTONOMY.Form: http://www.adrianchernoff.com/project/autonomy/.
    [10] GMs Hy-wire Works. From:http://auto.howstuffworks.com/hy-wire3.html.
    [11] Rinspeed, Presto, 2002 From:http://www.rinspeed.eu/download_Presto_16.html.
    [12] Frank Kirchner , “EO smart connecting car 2”, 2015.
    [13] Mechanical Brakes Information . From: http://www.globalspec.com/learnmore/motion_controls/clutches_brakes/mechanical_brakes
    [14] Drum Brake.From: http://www.so-calspeedshop.ca/
    [15] JAMES D. HALDERMAN ,“AUTOMOTIVE CHASSIS SYSTEMS”, 5 Person, 2009.
    [16] Kelling, Nico A., and Patrick Leteinturier.“X-by-wire: opportunities, challenges and trends."No. 2003-01-0113. SAE Technical paper, 2003.
    [17] Cui, Huamei, et al."Electric vehicle differential system based on co-simulation of Carsim/Simulink."Industrial Electronics and Applications (ICIEA),2016 IEEE 11th Conference on. IEEE, pp.1963-1966. 2016.6.
    [18] 李獻文,“電子機械式煞車系統之分析與設計”,國立臺北科技大學,碩士,2007年12月。
    [19] Scobie, James, Mark Maiolani, and Mark Jordan. “A cost efficient fault tolerant brake by wire architecture." No.2000-01-1054. SAE Technical Paper, 2000.
    [20] Parker, Donald Lee, Donald Edward Schenk, and Schuyler Scott Shaw. "Vehicle braking system." U.S. Patent No. 5,823,636. 1998.10.20.
    [21] Anthony Best Dynamics. From: http://www.abd.uk.com
    [22] 郭先予、徐錦衍,“電控煞車致動器之設計與製作”, 財團法人車輛研究測試中心。經濟部計畫編號: 103-EC-17-A-23-0803,中華
    民國第十九屆車輛工程學術研討會,2014年11月。
    [23] Cheon, Jae Seung."Brake by wire system configuration and functions using front EWB (electric wedge brake) and rear EMB(electro-mechanical brake) actuators.” SAE Technical Paper, No. 2010-01-1708, 2010.01.
    [24] Borroni-Bird, Chris. "The reinvention of the automobile." The Business of Sustainable Mobility: From Vision to Reality pp.209-22, 2016.
    [25] Ackermann, J., T. Bünte, and D. Odenthal. "Advantages of active steering for vehicle dynamics control.” 1999.
    [26] Zhang, C., Yuan, Y., Wang, N., & Li, C. "Study on Electronic Differential Control System Used for In-wheel Motor Driven EV.", IFEESD, 2016.
    [27] Wu, Xiaodong, Min Xu, and Lei Wang. "Differential speed steering
    control for four-wheel independent driving electric vehicle." Industrial Electronics (ISIE), IEEE International Symposium on. IEEE, 2013.
    [28] 李旭宇,陳鵬飛 及 陳剛. “電動汽車用無刷直流電機協調控制研究.” 公路與汽運, 3, 002, 2015。
    [29] 倉川幸紀,堀井義之及山本章二,"轉向裝置",中華民國專利公告號550203,2002。
    [30] 張士傑,“伸縮車輛底盤”,中華民國專利公告號093205807,2004。
    [31] Nakaizumi Yasushi and Kayukawa Hiroshi, “Variable Wheelbase Type Vehicle,” E.P. Paten 01721808A1, 2005.
    [32] 邱泰諭,“摺疊車機構之分析與設計” ,國立臺北科技大學機電整合研究所,碩士,2009。
    [33] 李瑞龍,“行李箱式電動車”,中華民國專利公告號M338195,2008。
    [34] 陳彥同,“可變軸距輕型載具之研發”, 國立臺北科技大學機電整合研究所,碩士,2010。
    [35] 張鳳珠,“電動車架伸縮改良結構”,中華民國專利公告號M332630,2007。
    [36] Masicocco, Giuseppe, “Adjustable-wheelbase Vehicle Chassis,” E.P. Paten 1561674B1, 2007.
    [37] Eric E. Stenberg, “Variable Geometry Cycle Frame,” U.S. Paten 0212529, 2009.
    [38] Nabi, Syed, et al. “An overview of hardware-in-the-loop testing systems at Visteon."No. 2004-01-1240. SAE Technical Paper, 2004.

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