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高考申論題 115年 [汽車工程] 汽車電機與電控學

第 二 題

📖 題組:
一、試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 25 分) (一)可變壓縮比(Variable Compression Ratio) (二)伺服控制電動機(Servo Control Motor) (三)先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance System) (四)車輛控制單元(Vehicle Control Unit, VCU) (五)磁阻馬達(Reluctance Motor)
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (二)

(二)伺服控制電動機(Servo Control Motor)

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這題要拆解「伺服(Servo)」和「馬達」的概念。要點出它不是單純轉動的馬達,而是一個具有「閉迴路回授」系統的控制元件。必須提到其具備精準控制位置、速度及加速度的特性。

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【考點分析】 考驗考生對工業與車輛控制中精密驅動元件的認識,重點在於「閉迴路控制」與「精確定位」。 【理論/法規依據】

小題 (一)

(一)可變壓縮比(Variable Compression Ratio)

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看到「可變壓縮比」,首先要聯想到內燃機的基本原理。思考傳統引擎壓縮比固定的缺點(高壓縮比易爆震,低壓縮比效率低)。接著說明這項技術如何因應引擎不同工況(負載、轉速)動態改變壓縮比,以兼顧動力與油耗,並可簡述其實現方式(如改變活塞上死點位置)。

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【考點分析】 本題考查現代內燃機提升熱效率與動力性能的重要技術,測驗考生對於引擎性能優化原理的理解。 【理論/法規依據】

小題 (三)

(三)先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance System)

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這是目前車輛最熱門的考點。需解釋 ADAS 的全稱與定義,列舉其依賴的感測器類型(雷達、攝影機等),並具體舉例常見的子系統(如 ACC、AEB、LKA)來說明其功能與目的(減少事故、降低負擔)。

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【考點分析】 考查現代汽車主動安全技術及自動駕駛基礎。考生需具備系統整合的概念。 【理論/法規依據】

小題 (四)

(四)車輛控制單元(Vehicle Control Unit, VCU)

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思考 VCU 在電動車(EV)或混合動力車(HEV)中扮演的「大腦」角色。要把它與傳統引擎車的 ECU(引擎控制單元)作區分,說明它負責統籌馬達、電池、車身系統及安全監控的最高決策層級。

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【考點分析】 隨著新能源車的普及,傳統的 ECU 已不足以概括全車控制。本題考查考生對電動化車輛整車控制架構的認知。 【理論/法規依據】

小題 (五)

(五)磁阻馬達(Reluctance Motor)

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分析「磁阻」這個物理概念。磁阻馬達不靠永久磁鐵,而是利用磁通總是傾向走「磁阻最小路徑」的原理。可點出它的優點(無稀土材料、高溫耐受度高)及種類(如開關磁阻馬達 SRM、同步磁阻馬達 SynRM)。

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【考點分析】 考查特種電機的原理與應用趨勢。由於稀土材料價格與供應鏈問題,磁阻馬達在電動車領域逐漸成為研發焦點。 【理論/法規依據】