Nghiên cứu vấn đề đánh giá tiêu hao nhiên liệu trên xe hybrid

iv
TÓM T󰖯T
S󰗲 phát tri󰗄n c󰗨a xe c󰗚 s󰗮 d󰗦ng 󰗚ng c 󰗒t trong, 󰖸c bi󰗈t là ô tô, là m󰗚t trong
nh󰗰ng thành t󰗲u l󰗜n nh󰖦t c󰗨a k󰗺 thu󰖮t hi󰗈n 󰖢i. Ô tô ã có nh󰗰ng óng góp to l󰗜n trong
s󰗲 phát tri󰗄n c󰗨a xã h󰗚i hi󰗈n 󰖢i b󰖲ng cách làm th󰗐a mãn nhu c󰖨u v󰖮n chuy󰗄n hàng
ngày. Tuy nhiên, m󰗚t l󰗤ng l󰗜n ô tô 󰗤c s󰗮 d󰗦ng trên kh󰖰p th󰗀 gi󰗜i ã và ang gây ra
nh󰗰ng v󰖦n 󰗂 nghiêm tr󰗎ng 󰗒i v󰗜i môi tr󰗞ng và cu󰗚c s󰗒ng con ng󰗞i. S󰗲 ô nhi󰗆m
không khí, hi󰗈n t󰗤ng 󰖦m lên toàn c󰖨u, và s󰗲 c󰖢n ki󰗈t nhanh chóng c󰗨a ngu󰗔n d󰖨u m󰗐
là v󰖦n 󰗂 󰗤c quan tâm hàng 󰖨u hiên nay.
Trong các th󰖮p niên g󰖨n ây, nh󰗰ng ho󰖢t 󰗚ng nghiên c󰗪u và phát tri󰗄n liên quan
󰗀n giao thông ã chú tr󰗎ng 󰗀n vi󰗈c phát tri󰗄n phng ti󰗈n giao thông hi󰗈u su󰖦t cao,
s󰖢ch và an toàn. Nh󰗰ng xe i󰗈n, xe lai i󰗈n, và xe s󰗮 d󰗦ng pin nhiên li󰗈u ã 󰗤c 󰗂
xu󰖦t 󰗄 thay th󰗀 cho nh󰗰ng phng ti󰗈n truy󰗂n th󰗒ng trong tng lai không xa.
Trong lu󰖮n vn này, tác gi󰖤 ch󰗊 t󰖮p trung 󰜝nghiên c󰗪u v󰖦n 󰗂 ánh giá tiêu hao
nhiên li󰗈u trên xe Hybrid 󰜝. Tuy nhiên, do th󰗞i gian làm lu󰖮n vn có h󰖢n nên tác gi󰖤 ch󰗊
nghiên c󰗪u m󰗚t s󰗒 n󰗚i dung sau:
Chng 1. T󰗖ng quan
Chng 2. Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 xe Hybrid
Chng 3. C s󰗠 lý thuy󰗀t v󰗂 tính toán tiêu hao nhiên li󰗈u
Chng 4. T󰗖n hao nng l󰗤ng -Tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybrid
Chng 5. Công ngh󰗈 ti󰗀t ki󰗈m nhiên li󰗈u trên xe Hybrid
Chng 6. K󰗀t lu󰖮n
v
ABSTRACT
The development of internal combustion engine vehicles, especially
automobiles,is one of the greatestachievements of modern technology.Automobiles
have made great contributions to the growth of modern society by satisfying many of
its needs for mobility in everyday life. However, the large number of automobiles in
use around the world has caused and continues to cause serious problems for the
environment and human life. Air pollution, global warming, and the rapid depletion of
the Earth󰜚s petroleum resources are now problems of paramount concern.

In recent decades, the research and development activities related to
transportation have emphasized the development of high efficiency, clean, and safe
transportation. Electric vehicles, hybrid electric vehicles, and fuel cell vehicles have
been typically proposed to replace conventional vehicles in the near future.
In this thesis, the author focused "research about the assessment problem fuel
consumption on Hybrid vehicles ". Because of time limit, so reseacher just mentioned
some main parts as the followings:
Chapter 1. Overview
Chapter 2. Introduction of Hybrid vehicle
Chapter 3. Basic theory of operating fuel economy
Chapter 4. The energy loss -Fuel economy on Hybrid vehicle
Chapter 5. Fuel saving technologies on hybrid
Chapter 6. Summary
vi
M󰗥C L󰗥C
N󰗚i dung Trang
Trang t󰗲a
Quy󰗀t 󰗌nh giao 󰗂 tài
Xác nh󰖮n c󰗨a cán b󰗚 h󰗜ng d󰖬n
Lý l󰗌ch cá nhân i
L󰗞i cam oan ii
L󰗞i c󰖤m t󰖢 iii
Tóm t󰖰t iv
M󰗦c l󰗦c vi
Danh sách các hình ix
Chng 1. T󰗖ng quan 1
1.1. S󰗲 ra 󰗞i c󰗨a xe Hybrid 1
1.2. M󰗦c ích c󰗨a 󰗂 tài 4
1.3. Nhi󰗈m v󰗦 và gi󰗜i h󰖢n 󰗂 tài 4
1.4. Phng pháp nghiên c󰗪u 4

1.5. i󰗄m m󰗜i c󰗨a lu󰖮n vn 4
Chng 2. Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid 5
2.1. Khái ni󰗈m chung 5
2.2. Xu h󰗜ng phát tri󰗄n c󰗨a ô tô Hybrid 5
2.3. Phân lo󰖢i ôtô hybrid 6
2.4.Mô hình t󰗖ng quát c󰗨a ôtô hybrid 11
2.4.1. 󰗚ng c 󰗒t trong 13
2.4.2. H󰗚p s󰗒 và b󰗚 phân ph󰗒i công su󰖦t (Hybrid Transaxle) 14
2.4.3. Motor i󰗈n và máy phát i󰗈n 15
vii
2.4.4. B󰗚 ph󰖮n chuy󰗄n 󰗖i i󰗈n (Inverter with Converter) 16
2.4.5. 󰖯c-quy i󰗈n áp cao. (HV Battery - High Volt Battery) 16
2.4.6. Cáp ngu󰗔n 17
2.5. Các ch󰗀 󰗚 ho󰖢t 󰗚ng c󰗨a xe Hybrid 18
Chng 3. C s󰗠 lí thuy󰗀t 25
3.1. Tính kinh t󰗀 nhiên li󰗈u c󰗨a ô tô 25
3.1.1. Các ch󰗊 tiêu kinh t󰗀 nhiên li󰗈u c󰗨a ô tô 25
3.1.2. Phng trình tiêu hao nhiên li󰗈u c󰗨a 󰗚ng c 26
3.1.3. 󰗞ng 󰖸c tính nhiên li󰗈u khi ô tô chuy󰗄n 󰗚ng 󰗖n 󰗌nh 28
3.2 󰗚ng c i󰗈n 33
3.3. Máy phát 37
3.4. 󰖯c quy cao áp ( hight voltage battery): 38
3.5.
Phanh tái t󰖢o nng l󰗤ng: 44
3.6. H󰗜ng nghiên c󰗪u tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybrid 45
Chng 4. T󰗖n hao nng l󰗤ng 󰜔 tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybird 48
4.1. T󰗖n hao nng l󰗤ng trong tr󰖢ng thái 1 48
4.1.1. 󰖸t v󰖦n 󰗂 48
4.1.2. S 󰗔 bi󰗀n 󰗖i nng l󰗤ng 49
4.1.3. S󰗲 truy󰗂n và bi󰗀n 󰗖i nng l󰗤ng trong h󰗈 th󰗒ng truy󰗂n l󰗲c 50

4.1.4. S󰗲 t󰗖n hao nng l󰗤ng 52
4.2. T󰗖n hao nng l󰗤ng trong tr󰖢ng thái 2 53
4.2.1.Công su󰖦t c󰗨a máy phát i󰗈n 54
4.2.2. Công su󰖦t c󰗨a 󰖰c quy 58
42.3. Công su󰖦t c󰗨a 󰗚ng c i󰗈n 61
4.3 . T󰗖n hao nng l󰗤ng trong tr󰖢ng thái 3 63
viii
4.3.1 . Gi󰗜i thi󰗈u chung 64
4.3.1.1. 󰗚ng c i󰗈n (MG2) 65
4.3.1.2. Máy phát i󰗈n (MG1) 65
4.3.1.3. B󰗚 phân chia công su󰖦t - PSD 66
4.4 . Tính toán tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybrid 70
4.4.1 . S 󰗔 󰗞ng truy󰗂n nng l󰗤ng trên xe Hybrid 70
4.4.2 . Công su󰖦t c󰗨a 󰗚ng c i󰗈n 71
4.4.3 . Công su󰖦t c󰗨a 󰖰c quy 73
Chng 5. Công ngh󰗈 ti󰗀t ki󰗈m nhiên li󰗈u trên xe Hybrid 78
5.1. Gi󰖤m kích c󰗢 c󰗨a 󰗚ng c 78
5.2. Chu kì có t󰗊 s󰗒 giãn n󰗠 cao (chu kì Atkinson/Miller) 80
5.3. H󰗈 th󰗒ng Start-Stop 81
5.4. Tr󰗤 l󰗲c 󰗚ng c i󰗈n 82
5.5. Phanh tái t󰖢o nng l󰗤ng 83
Chng 6. K󰗀t lu󰖮n 89
6.1. ánh giá 󰗂 tài 89
6.2. Ki󰗀n ngh󰗌 89
Tài li󰗈u tham kh󰖤o 91
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH TRANG
Hình 1.1. S󰗲 phát tri󰗄n c󰗨a ô tô gi󰖤m ô nhi󰗆m môi tr󰗞ng 2
Hình 2.1a. H󰗈 th󰗒ng hybrid n󰗒i ti󰗀p 7

Hình 2.1b. S 󰗔 truy󰗂n 󰗚ng h󰗈 th󰗒ng hybrid n󰗒i ti󰗀p 8
Hình 2.2a. H󰗈 th󰗒ng hybrid song song 9
Hình 2.2b. S 󰗔 truy󰗂n 󰗚ng h󰗈 th󰗒ng hybrid song song 9
Hình 2.3a. H󰗈 th󰗒ng hybrid h󰗘n h󰗤p 10
Hình 2.3b. S 󰗔 truy󰗂n 󰗚ng h󰗈 th󰗒ng hybrid h󰗘n h󰗤p 10
Hình 2.4. M󰗚t d󰖢ng ôtô Hybrid ki󰗄u ph󰗒i h󰗤p công su󰖦t song song 11
Hình 2.5. S 󰗔 ôtô hybrid ki󰗄u h󰗘n h󰗤p 12
Hinh 2.6. M󰗚t d󰖢ng ôtô hybrid ki󰗄u h󰗘n h󰗤p 12
Hình 2.7. 󰗚ng c 󰗒t trong, h󰗚p s󰗒 c󰗨a ôtô hybrid (Toyota Prius) 13
Hình 2.8. Ôtô VW Touareg Hybrid 2009 14
Hình 2.9. S 󰗔 nguyên lý c󰖦u t󰖢o c󰗨a b󰗚 phân ph󰗒i công su󰖦t 15
Hình 2.10. B󰗚 chuy󰗄n 󰗖i i󰗈n và s 󰗔 nguyên lý ho󰖢t 󰗚ng 16
Hình 2.11a. 󰖯c-quy i󰗈n áp cao trên Toyota Prius 17
Hình 2.11b. 󰖯c-quy i󰗈n áp cao trên VW Touareg 17
Hình 2.12. S 󰗔 h󰗈 th󰗒ng cáp d󰖬n i󰗈n công su󰖦t cao 17
Hình 2.13. S 󰗔 󰗠 các ch󰗀 󰗚 làm vi󰗈c 18
Hình 2.14. N󰖢p i󰗈n cho 󰖰c quy khi kh󰗠i 󰗚ng. 18
Hình 2.15. Quá trình kh󰗠i 󰗚ng làm quay tr󰗦c khu󰗸u 󰗚ng c 19
Hình 2.16. 󰗚ng c i󰗈n d󰖬n 󰗚ng các bánh xe ch󰗨 󰗚ng 19
Hình 2.17. Bi󰗄u 󰗔 󰗠 ch󰗀 󰗚 s󰖶n sàng kh󰗠i hành 20
Hình 2.18.
S 󰗔 󰗠 ch󰗀 󰗚 ch󰖢y xe bình th󰗞ng 21
Hình 2.19. Bi󰗄u 󰗔 󰗠 ch󰗀 󰗚 ch󰖢y xe bình th󰗞ng 21
x
Hình 2.20. S 󰗔 󰗠 ch󰗀 󰗚 tng t󰗒c t󰗒i a 22
Hình 2.21. Bi󰗄u 󰗔 󰗠 ch󰗀 󰗚 tng t󰗒c t󰗒i a 22
Hình 2.22.
S 󰗔 󰗠 ch󰗀 󰗚 gi󰖤m t󰗒c và phanh 23
Hình 2.23. Bi󰗄u 󰗔 󰗠 ch󰗀 󰗚 gi󰖤m t󰗒c và phanh 23
Hình 2.24. S 󰗔 󰗠 ch󰗀 󰗚 lùi xe 24

Hình 3.1. 󰗞ng 󰖸c tính ngoài c󰗨a 󰗚ng c 27
Hình 3.2. 󰗔 th󰗌 󰖸c tính t󰖤i tr󰗎ng c󰗨a 󰗚ng c 29
Hình 3.3. 󰗔 th󰗌 cân b󰖲ng công su󰖦t c󰗨a ô tô 󰗪ng v󰗜i các h󰗈 s󰗒 c󰖤n khác nhau c󰗨a m󰖸t
󰗞ng 30
Hình 3.4. S󰗲 󰗔 th󰗌 󰖸c tính tiêu hao nhiên li󰗈u c󰗨a ô tô khi chuy󰗄n 󰗚ng 󰗖n 󰗌nh 32
Hình 3.5. S 󰗔 m󰖸t c󰖰t ngang 󰗚ng c i󰗈n 34
Hình 3.6. Mô-t i󰗈n c󰗨a xe Toyota Prius 34
Hình 3.7. 󰖸c tính t󰗒c 󰗚 ngoài c󰗨a moment 󰗒i v󰗜i các lo󰖢i 󰗚ng c i󰗈n m󰗚t chi󰗂u35
Hình 3.8. 󰗚ng c i󰗈n m󰗚t chi󰗂u kích t󰗬 n󰗒i ti󰗀p 36
Hình 3.9. 󰗔 th󰗌 quan h󰗈 momen, công su󰖦t và t󰗒c 󰗚 c󰗨a máy phát 38
Hình 3.10. Hình dáng bên ngoài HV 󰖰c quy 38
Hình 3.11. Các b󰗚 ph󰖮n chính c󰗨a HV 󰖰c qui trên xe Prius 39
Hình 3.12. 󰖸c tính dung l󰗤ng 󰖰c quy 42
Hình 3.13. 󰖸c tuy󰗀n Volt - Ampere 43
Hình 3.14. Phanh tái t󰖢o nng l󰗤ng 44
Hình 3.15. Các tr󰖢ng thái làm vi󰗈c c󰗨a xe Hybrid 46
Hình 4.1. 󰗞ng truy󰗂n nng l󰗤ng 󰗠 tr󰖢ng thái 1 48
Hình 4.2. Các 󰖸c tính vào và ra t󰖢i các i󰗄m khác nhau trong h󰗈 th󰗒ng truy󰗂n l󰗲c v󰗜i
h󰗈 th󰗒ng c khí 49
Hình 4.3. 󰗞ng truy󰗂n nng l󰗤ng 󰗠 tr󰖢ng thái 2 53
Hình 4.4. S 󰗔 máy phát i󰗈n xoay chi󰗂u 54
Hình 4.5. S 󰗔 m󰖢ch i󰗈n 󰗚ng c i󰗈n 61
xi
Hình 4.6. 󰗞ng truy󰗂n nng l󰗤ng 󰗠 tr󰖢ng thái 3 63
Hình 4.7. Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 h󰗈 th󰗒ng truy󰗂n 󰗚ng 64
Hình 4.8. 󰗚ng c i󰗈n MG2 65
Hình 4.9. Máy phát i󰗈n MG1 66
Hình 4.10. C󰖦u t󰖢o b󰗚 phân chia công su󰖦t 67
Hình 4.11. Cách s󰖰p x󰗀p các bánh rng trong b󰗚 PSD 68
Hình 4.12. Ký hi󰗈u trên bánh rng hành tinh 69

Hình 4.13. S 󰗔 truy󰗂n nng l󰗤ng 71
Hình 4.14. S 󰗔 truy󰗂n công su󰖦t c󰗨a tr󰗦c M 72
Hình 4.15. 󰗞ng 󰖸c tính ngoài 󰗚ng c i󰗈n 72
Hình 4.16. Các ch󰗀 󰗚 làm vi󰗈c c󰗨a xe Hybrid 73
Hình 4.17. S 󰗔 truy󰗂n công su󰖦t c󰗨a 󰖰c quy 74
Hình 4.18. 󰖸c tính c󰗨a máy phát i󰗈n 74
Hình 4.19. 󰗔 th󰗌 󰖸c tính t󰖤i tr󰗎ng c󰗨a 󰗚ng c 76
Hình 4.20. 󰗔 th󰗌 󰖸c tính tiêu hao nhiên li󰗈u c󰗨a ô tô khi chuy󰗄n 󰗚ng 󰗖n 󰗌nh 77
Hình 5.1. 󰗚ng c 󰗒t trong Prius 78
Hình 5.2. N󰗔ng 󰗚 ch󰖦t ô nhi󰗆m theo  79
Hình 5.3. 󰖸c tính ngoài c󰗨a 󰗚ng c 79
Hình 5.4. Chu trình Atkinson 80
Hình 5.5. So sánh gi󰗰a 2 chu trình 81
Hình 5.6. Ch󰗪c nng stop-start dùng trên xe 82
Hình 5.7. S 󰗔 phanh tái t󰖢o nng l󰗤ng 84
Chng 1 T󰗖ng quan
Trang 1


󰗲 phát tri󰗄n c󰗨a xe c󰗚 s󰗮 d󰗦ng 󰗚ng c 󰗒t trong, 󰖸c bi󰗈t là ô tô, là m󰗚t trong
nh󰗰ng thành t󰗲u l󰗜n nh󰖦t c󰗨a k󰗺 thu󰖮t hi󰗈n 󰖢i. Ô tô ã có nh󰗰ng óng góp to l󰗜n
trong s󰗲 phát tri󰗄n c󰗨a xã h󰗚i hi󰗈n 󰖢i b󰖲ng cách làm th󰗐a mãn nhu c󰖨u v󰖮n chuy󰗄n
hàng ngày. Không gi󰗒ng v󰗜i các ngành công nghi󰗈p khác, s󰗲 phát tri󰗄n nhanh
chóng c󰗨a công nghi󰗈p ô tô ã thúc 󰖪y s󰗲 phát tri󰗄n c󰗨a xã h󰗚i loài ng󰗞i t󰗬 m󰗚t
xã h󰗚i th󰖦p t󰗜i m󰗚t xã h󰗚i có n󰗂n công nghi󰗈p phát tri󰗄n cao. Ngành công nghi󰗈p ô
tô và các ngành công nghi󰗈p ph󰗦 tr󰗤 khác ã tr󰗠 thành tr󰗦 c󰗚t c󰗨a n󰗂n kinh t󰗀 th󰗀
gi󰗜i và thu hút s󰗒 l󰗤ng lao 󰗚ng l󰗜n nh󰖦t.
S󰗲 phát tri󰗄n các phng ti󰗈n giao thông 󰗠 các khu v󰗲c trên th󰗀 gi󰗜i nói chung
không gi󰗒ng nhau, m󰗘i n󰗜c có m󰗚t quy 󰗌nh riêng v󰗂 khí th󰖤i c󰗨a xe , nhng 󰗂u
có xu h󰗜ng là t󰗬ng b󰗜c c󰖤i ti󰗀n cng nh ch󰗀 t󰖢o ra lo󰖢i ôtô mà m󰗪c ô nhi󰗆m là

th󰖦p nh󰖦t và gi󰖤m t󰗒i thi󰗄u s󰗲 tiêu hao nhiên li󰗈u. i󰗂u ó càng c󰖦p thi󰗀t khi mà
ngu󰗔n tài nguyên d󰖨u m󰗐 ngày càng c󰖢n ki󰗈t d󰖬n 󰗀n giá d󰖨u tng cao mà ngu󰗔n thu
nh󰖮p c󰗨a ng󰗞i dân l󰖢i tng không áng k󰗄.
Các xe ch󰖢y b󰖲ng Diesel, xng ho󰖸c các nhiên li󰗈u khác 󰗂u ang tràn ng󰖮p trên
th󰗌 tr󰗞ng gây ô nhi󰗆m môi tr󰗞ng, làm cho b󰖨u khí quy󰗄n ngày m󰗚t x󰖦u i, h󰗈 sinh
thái thay 󰗖i. Vì th󰗀 vi󰗈c tìm ra phng án 󰗄 gi󰖤m t󰗒i thi󰗄u l󰗤ng khí gây ô nhi󰗆m
môi tr󰗞ng là m󰗚t v󰖦n 󰗂 c󰖨n 󰗤c quan tâm nh󰖦t hi󰗈n nay c󰗨a ngành ô tô nói riêng
và m󰗎i ng󰗞i nói chung.
Ôtô s󰖢ch không gây ô nhi󰗆m (zero emission) là m󰗦c tiêu h󰗜ng t󰗜i c󰗨a các nhà
nghiên c󰗪u và ch󰗀 t󰖢o ôtô ngày nay. Có nhi󰗂u gi󰖤i pháp ã 󰗤c công b󰗒 trong
nh󰗰ng nm g󰖨n ây, nh: hoàn thi󰗈n quá trình cháy c󰗨a 󰗚ng c, s󰗮 d󰗦ng các lo󰖢i
nhiên li󰗈u không truy󰗂n th󰗒ng cho ôtô nh LPG, khí thiên nhiên, methanol,
biodiesel, i󰗈n, pile nhiên li󰗈u, nng l󰗤ng m󰖸t tr󰗞i, ôtô lai (hybrid)
Chng 1 T󰗖ng quan
Trang 2
Hình 1.1 S󰗲 phát tri󰗄n c󰗨a ô tô gi󰖤m ô nhi󰗆m môi tr󰗞ng
Xu󰖦t hi󰗈n t󰗬 󰖨u nh󰗰ng nm 1990 và cho 󰗀n nay, ôtô hybrid ã luôn 󰗤c
nghiên c󰗪u và phát tri󰗄n nh là m󰗚t gi󰖤i pháp hi󰗈u qu󰖤 v󰗂 tính kinh t󰗀 và môi
tr󰗞ng. Có th󰗄 nói, công ngh󰗈 hybrid là chìa khoá m󰗠 cánh c󰗮a ti󰗀n vào k󰗸 nguyên
m󰗜i c󰗨a nh󰗰ng chi󰗀c ô tô, ó là ô tô không gây ô nhi󰗆m môi tr󰗞ng hay còn g󰗎i là ô
tô sinh thái.
V󰗜i các u i󰗄m n󰗖i b󰖮t nh ã nêu, ôtô hybrid ang 󰗤c s󰗲 quan tâm nghiên
c󰗪u và ch󰗀 t󰖢o c󰗨a r󰖦t nhi󰗂u nhà khoa h󰗎c và hãng s󰖤n xu󰖦t ôtô trên th󰗀 gi󰗜i. Ngày
càng có nhi󰗂u m󰖬u ôtô hybrid xu󰖦t hi󰗈n trên th󰗌 tr󰗞ng và càng có nhi󰗂u ng󰗞i tiêu
dùng s󰗮 d󰗦ng lo󰖢i ô tô này.
Trong tng lai thì nh󰗰ng chi󰗀c xe ti󰗀t ki󰗈m nhiên li󰗈u s󰖾 thay th󰗀 d󰖨n nh󰗰ng xe
ch󰖢y xng truy󰗂n th󰗒ng. Vì v󰖮y xe nh󰗰ng chi󰗀c xe Hybird s󰖾 󰗤c a vào ào t󰖢o
t󰖢i cái tr󰗞ng 󰖢i h󰗎c và cao 󰖴ng trong th󰗞i gian không xa. 󰗄 ón 󰖨u xu th󰗀 ó,
Chng 1 T󰗖ng quan
Trang 3

󰗂 tài này t󰖮p trung 󰜙󰜙 nghiên c󰗪u v󰖦n 󰗂 ánh giá tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybrid
󰜚󰜚. M󰗚t chi󰗀c xe ch󰖢y xng bình th󰗞ng và m󰗚t chi󰗀c xe hybrid có cùng công su󰖦t,
cùng kh󰗒i l󰗤ng và ch󰖢y trên m󰗚t quãng 󰗞ng nh nhau thì xe nào tiêu th󰗦 l󰗤ng
xng nhi󰗂u hn ? N󰗀u ti󰗀t ki󰗈m hn thì v󰖦n 󰗂 nào giúp cho xe ti󰗀t ki󰗈m nhiên li󰗈u
hn.
Có r󰖦t nhi󰗂u công trình ã nghiên c󰗪u v󰗂 v󰖦n 󰗂 xe Hybrid :
Các nghiên c󰗪u ngoài n󰗜c :
Modern electric, Hybrid electric, and Fuel cell Vehicles Fundamentals, Theory
and Design c󰗨a 󰗔ng tác gi󰖤 Mehrdad Ehsani, Yimin Gao, Sebastien E. Gay, Ali
Emadi. Nghiên c󰗪u này 󰗂 c󰖮p 󰗀n nh󰗰ng v󰖦n 󰗂 c b󰖤n c󰗨a xe i󰗈n, xe Hybrid và
pin nhiên li󰗈u. Trong xe Hybird nói riêng thì nghiên c󰗪u này ch󰗊 rõ các h󰗈 th󰗒ng
truy󰗂n công su󰖦t cng nh vi󰗈c tích tr󰗰 nng l󰗤ng trên xe. Các v󰖦n 󰗂 này cng là
c s󰗠 t󰗒t 󰗄 nghiên c󰗪u tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybrid.
Investigation of the effectiveness of regenerative braking for EV and HEV c󰗨a
tác gi󰖤 Y. Gao, L. Chen, và M. Ehsani. Nghiên c󰗪u này 󰗂 c󰖮p 󰗀n h󰗈 th󰗒ng phanh
tái sinh trên xe i󰗈n và xe lai i󰗈n, tính toán s󰗲 tiêu th󰗦 nng l󰗤ng trong lúc phanh
cng nh công su󰖦t và nng l󰗤ng phanh 󰗠 bánh tr󰗜c và bánh sau. M󰗚t trong
nh󰗰ng 󰖸c i󰗄m quan tr󰗎ng nh󰖦t c󰗨a xe i󰗈n và xe lai i󰗈n là chúng có kh󰖤 nng thu
l󰖢i m󰗚t l󰗤ng áng k󰗄 nng l󰗤ng phanh. Motor i󰗈n trong EVs và HEVs có th󰗄
󰗤c i󰗂u khi󰗄n 󰗄 ho󰖢t 󰗚ng nh máy phát 󰗄 bi󰗀n 󰗚ng nng và th󰗀 nng c󰗨a kh󰗒i
l󰗤ng xe thành nng l󰗤ng i󰗈n, nng l󰗤ng này có th󰗄 󰗤c tích tr󰗰 trong b󰗚 ph󰖮n
tích tr󰗰 nng l󰗤ng và 󰗤c s󰗮 d󰗦ng l󰖢i.
Các nghiên c󰗪u trong n󰗜c:
a s󰗒 các nghiên c󰗪u trong n󰗜c ch󰗊 󰗂 c󰖮p 󰗀n v󰖦n 󰗂 thi󰗀t k󰗀, mô ph󰗐ng, ch󰗀
t󰖢o xe Hybrid là ch󰗨 y󰗀u.Ví d󰗦 nh
󰗀t k󰗀 ch󰗀 t󰖢o h󰗈 th󰗒ng 󰗚ng l󰗲c c󰗨a ô tô
lai (hybrid) i󰗈n - nhi󰗈t hai ch󰗘 ng󰗔i c󰗨a GSTKKH. Bùi Vn Gá. Cha có nghiên
c󰗪u nào nghiên c󰗪u v󰗂 v󰖦n 󰗂 ti󰗀t ki󰗈m nhiên li󰗈u trên xe Hybrid.
Chng 1 T󰗖ng quan
Trang 4

T󰗬 nh󰗰ng c s󰗠 v󰗬a nêu và d󰗲a trên các c s󰗠 lý thuy󰗀t v󰗂 󰗚ng c, máy phát,
󰗚ng c i󰗈n cùng v󰗜i s󰗲 h󰗜ng d󰖬n c󰗨a th󰖨y TS. Lâm Mai Long, tôi quy󰗀t 󰗌nh
ch󰗎n 󰗂 tài 󰜝Nghiên c󰗪u v󰖦n 󰗂 ánh giá tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybrid󰜞.
1.2. M󰗦c ích c󰗨a 󰗂 tài
Gi󰖤i quy󰗀t v󰖦n 󰗂 tiêu hao nhiên li󰗈u trên ô tô ang là xu h󰗜ng phát tri󰗄n c󰗨a
ngành công nghi󰗈p ô tô. Vi󰗈c ánh giá tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybrid là m󰗚t v󰖦n
󰗂 m󰗜i, r󰖦t ít ng󰗞i nghiên c󰗪u. Do ó 󰗂 tài nghiên c󰗪u v󰖦n 󰗂 ánh giá tiêu hao
nhiên li󰗈u trên xe Hybrid v󰗜i các m󰗦c ích nh sau:
- C s󰗠 lí thuy󰗀t v󰗂 tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybird.
- T󰖢o ti󰗂n 󰗂 cho các bài nghiên c󰗪u sau tính toán l󰖮p phng trình 󰗤c
công th󰗪c tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybrid
1.3. Nhi󰗈m v󰗦 và gi󰗜i h󰖢n c󰗨a 󰗂 tài
V󰗜i 󰗂 tài nghiên c󰗪u v󰖦n 󰗂 ánh giá tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybrid,
tác gi󰖤 d󰗲a vào các c s󰗠 lí thuy󰗀t ã 󰗤c trình bày 󰗄 phân tích các v󰖦n 󰗂 liên
quan 󰗀n s󰗲 tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybrid. 󰗂 tài này không 󰗂 c󰖮p 󰗀n thi󰗀t k󰗀
hay ch󰗀 t󰖢o các b󰗚 ph󰖮n c󰗨a h󰗈 th󰗒ng.
1.4. Phng pháp nghiên c󰗪u
S󰗮 d󰗦ng phng pháp su t󰖨m tài li󰗈u trong và ngoài n󰗜c, phng pháp phân
tích, suy lu󰖮n theo h󰗜ng tiêu hao nhiên li󰗈u trên 󰗚ng c xng, d󰗲a vào các ki󰗀n
th󰗪c n󰗂n ã 󰗤c trang b󰗌 trong quá trình h󰗎c 󰖢i h󰗎c và cao h󰗎c. 󰗔ng th󰗞i cng
th󰗞ng xuyên trao 󰗖i v󰗜i Th󰖨y h󰗜ng d󰖬n 󰗄 󰗂 tài 󰗤c i úng h󰗜ng nghiên
c󰗪u.
1.5. i󰗄m m󰗜i c󰗨a lu󰖮n vn
Nghiên c󰗪u v󰖦n 󰗂 ánh giá tiêu hao nhiên li󰗈u trên xe Hybird là v󰖦n 󰗂 hoàn
toàn m󰗜i. Tr󰗜c ây ch󰗊 nghiên c󰗪u trên xe ch󰖢y xng thu󰖨n túy.
󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
2
I󰗛I I 󰗁 B I
2.1. K 󰗈m chung
Ô tô hybrid là dòng xe s󰗮 d󰗦ng 󰗚ng c t󰗖 h󰗤p, 󰗤c k󰗀t h󰗤p gi󰗰a 󰗚ng c ch󰖢y

b󰖲ng nng l󰗤ng thông th󰗞ng (xng, Diesel󰜧) v󰗜i 󰗚ng c i󰗈n l󰖦y nng l󰗤ng
i󰗈n t󰗬 m󰗚t 󰖰c-quy cao áp. i󰗄m 󰖸c bi󰗈t là 󰖰c-quy 󰗤c n󰖢p i󰗈n v󰗜i c ch󰗀 n󰖢p
󰜝thông minh󰜞 nh khi xe phanh, xu󰗒ng d󰗒c󰜧, g󰗎i là quá trình phanh tái t󰖢o nng
l󰗤ng. Nh󰗞 v󰖮y mà ôtô có th󰗄 ti󰗀t ki󰗈m 󰗤c nhiên li󰗈u khi v󰖮n hành b󰖲ng 󰗚ng c
i󰗈n 󰗔ng th󰗞i tái sinh 󰗤c nng l󰗤ng i󰗈n 󰗄 dùng khi c󰖨n thi󰗀t.
2.2. Xu h󰗜ng phát tri󰗄n c󰗨a ôtô hybrid
S󰗲 phát tri󰗄n các phng ti󰗈n giao thông 󰗠 các khu v󰗲c trên th󰗀 gi󰗜i nói chung
không gi󰗒ng nhau, m󰗘i n󰗜c có m󰗚t quy 󰗌nh riêng v󰗂 khí th󰖤i c󰗨a xe , nhng 󰗂u
có xu h󰗜ng là t󰗬ng b󰗜c c󰖤i ti󰗀n cng nh ch󰗀 t󰖢o ra lo󰖢i ôtô mà m󰗪c ô nhi󰗆m là
th󰖦p nh󰖦t và gi󰖤m t󰗒i thi󰗄u s󰗲 tiêu hao nhiên li󰗈u. i󰗂u ó càng c󰖦p thi󰗀t khi mà
ngu󰗔n tài nguyên d󰖨u m󰗐 ngày càng c󰖢n ki󰗈t d󰖬n 󰗀n giá d󰖨u tng cao mà ngu󰗔n thu
nh󰖮p c󰗨a ng󰗞i dân l󰖢i tng không áng k󰗄.
Các xe ch󰖢y b󰖲ng Diesel, xng ho󰖸c các nhiên li󰗈u khác 󰗂u ang tràn ng󰖮p trên
th󰗌 tr󰗞ng gây ô nhi󰗆m môi tr󰗞ng, làm cho b󰖨u khí quy󰗄n ngày m󰗚t x󰖦u i, h󰗈 sinh
thái thay 󰗖i. Vì th󰗀 vi󰗈c tìm ra phng án 󰗄 gi󰖤m t󰗒i thi󰗄u l󰗤ng khí gây ô nhi󰗆m
môi tr󰗞ng là m󰗚t v󰖦n 󰗂 c󰖨n 󰗤c quan tâm nh󰖦t hi󰗈n nay c󰗨a ngành ô tô nói riêng
và m󰗎i ng󰗞i nói chung.
Ôtô s󰖢ch không gây ô nhi󰗆m (zero emission) là m󰗦c tiêu h󰗜ng t󰗜i c󰗨a các nhà
nghiên c󰗪u và ch󰗀 t󰖢o ôtô ngày nay. Có nhi󰗂u gi󰖤i pháp ã 󰗤c công b󰗒 trong
nh󰗰ng nm g󰖨n ây, nh: hoàn thi󰗈n quá trình cháy c󰗨a 󰗚ng c, s󰗮 d󰗦ng các lo󰖢i
nhiên li󰗈u không truy󰗂n th󰗒ng cho ôtô nh LPG, khí thiên nhiên, methanol,
biodiesel, i󰗈n, pile nhiên li󰗈u, nng l󰗤ng m󰖸t tr󰗞i, ôtô lai (hybrid) 󰜧vv
Xu󰖦t hi󰗈n t󰗬 󰖨u nh󰗰ng nm 1990 và cho 󰗀n nay, ôtô hybrid ã luôn 󰗤c
nghiên c󰗪u và phát tri󰗄n nh là m󰗚t gi󰖤i pháp hi󰗈u qu󰖤 v󰗂 tính kinh t󰗀 và môi
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 6
tr󰗞ng. Có th󰗄 nói, công ngh󰗈 hybrid là chìa khoá m󰗠 cánh c󰗮a ti󰗀n vào k󰗸 nguyên
m󰗜i c󰗨a nh󰗰ng chi󰗀c ô tô, ó là ô tô không gây ô nhi󰗆m môi tr󰗞ng hay còn g󰗎i là ô
tô sinh thái.
Ôtô s󰗮 d󰗦ng Hydrogen, ôtô i󰗈n, ôtô pin m󰖸t tr󰗞i cho 󰗀n nay 󰗂u t󰗔n t󰖢i m󰗚t

s󰗒 nh󰗤c i󰗄m nh󰖦t 󰗌nh, không d󰗆 th󰗲c hi󰗈n v󰗜i th󰗲c tr󰖢ng nh 󰖦t n󰗜c ta. Trong
b󰗒i c󰖤nh ó thì ôtô hybrid nhi󰗈t i󰗈n (k󰗀t h󰗤p gi󰗰a 󰗚ng c 󰗒t trong và 󰗚ng c
i󰗈n) 󰗤c coi là phù h󰗤p nh󰖦t trong giai o󰖢n ón 󰖨u v󰗂 xu th󰗀 phát tri󰗄n ôtô s󰖢ch,
nh󰖲m áp 󰗪ng tính kh󰖰t khe môi tr󰗞ng ô th󰗌, tính nguy c c󰖢n ki󰗈t nhiên li󰗈u.
Tuy nhiên chúng ta ch󰗊 có th󰗄 s󰗮 d󰗦ng nh󰗰ng lo󰖢i xe hybrid nhi󰗈t i󰗈n ho󰖢t 󰗚ng
trong ph󰖢m vi các thành ph󰗒, các khu du l󰗌ch và có th󰗄 v󰖮n hành trên các lo󰖢i 󰗞ng
dài hàng trm kilômet tng 󰗒i b󰖲ng ph󰖴ng Ch󰗪 không th󰗄 s󰗮 d󰗦ng ô tô hybrid
nhi󰗈t i󰗈n thay h󰖴n các lo󰖢i ôtô khác vì tính công ngh󰗈 lai còn nhi󰗂u h󰖢n ch󰗀, mà cái
khó nh󰖦t c󰗨a v󰖦n 󰗂 này là ngu󰗔n d󰗲 tr󰗰 nng l󰗤ng i󰗈n 󰗄 c󰖦p cho 󰗚ng c i󰗈n,
vì n󰗀u dùng bình cquy thông th󰗞ng thì s󰗒 l󰗤ng bình r󰖦t nhi󰗂u.
2.3. Phân lo󰖢i ôtô hybrid
2.3.1. Theo th󰗞i i󰗄m ph󰗒i h󰗤p công su󰖦t
2.3.1.1. Ch󰗊 s󰗮 d󰗦ng motor i󰗈n 󰗠 t󰗒c 󰗚 ch󰖮m
Khi ôtô b󰖰t 󰖨u kh󰗠i hành, motor i󰗈n s󰖾 ho󰖢t 󰗚ng cung c󰖦p công su󰖦t giúp
xe chuy󰗄n 󰗚ng và ti󰗀p t󰗦c tng d󰖨n lên v󰗜i t󰗒c 󰗚 kho󰖤ng 25 mph (1,5 km/h) tr󰗜c
khi 󰗚ng c xng t󰗲 kh󰗠i 󰗚ng. 󰗄 tng t󰗒c nhanh t󰗬 i󰗄m d󰗬ng, 󰗚ng c xng ph󰖤i
kh󰗠i 󰗚ng ngay l󰖮p t󰗪c m󰗜i có th󰗄 cung c󰖦p công su󰖦t t󰗒i a. Ngoài ra, motor i󰗈n
và 󰗚ng c xng cng h󰗘 tr󰗤 cho nhau khi i󰗂u ki󰗈n lái yêu c󰖨u nhi󰗂u công su󰖦t,
nh khi leo d󰗒c, leo núi ho󰖸c v󰗤t qua xe khác. Do motor i󰗈n 󰗤c s󰗮 d󰗦ng nhi󰗂u
󰗠 t󰗒c 󰗚 th󰖦p, nên lo󰖢i này có kh󰖤 nng ti󰗀t ki󰗈m nhiên li󰗈u khi lái 󰗠 󰗞ng ph󰗒 hn
là khi i trên 󰗞ng cao t󰗒c. Toyota Prius và Ford Escape Hybrid là hai dòng i󰗄n
hình thu󰗚c lo󰖢i này.
2.3.1.2. Ph󰗒i h󰗤p khi c󰖨n công su󰖦t cao
Motor i󰗈n h󰗘 tr󰗤 󰗚ng c xng ch󰗊 khi i󰗂u ki󰗈n lái yêu c󰖨u nhi󰗂u công
su󰖦t, nh trong quá trình tng t󰗒c nhanh t󰗬 i󰗄m d󰗬ng, khi leo d󰗒c ho󰖸c v󰗤t qua xe
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 7
khác, còn trong i󰗂u ki󰗈n bình th󰗞ng xe v󰖬n ch󰖢y b󰖲ng 󰗚ng c xng. Do ó,
nh󰗰ng chi󰗀c hybrid lo󰖢i này ti󰗀t ki󰗈m nhiên li󰗈u hn khi i trên 󰗞ng cao t󰗒c vì ó
là khi 󰗚ng c xng ít b󰗌 gánh n󰖸ng nh󰖦t. i󰗄n hình là Honda Civic Hybrid và

Honda Insight thu󰗚c lo󰖢i th󰗪 hai.
C󰖤 hai lo󰖢i này 󰗂u l󰖦y công su󰖦t t󰗬 󰖰c-quy khi motor i󰗈n 󰗤c s󰗮 d󰗦ng và
ng nhiên nó s󰖾 làm y󰗀u công su󰖦t c󰗨a 󰖰c-quy. Tuy nhiên, m󰗚t chi󰗀c xe hybrid
không c󰖨n ph󰖤i c󰖰m vào m󰗚t ngu󰗔n i󰗈n 󰗄 s󰖢c b󰗠i vì nó có kh󰖤 nng t󰗲 s󰖢c.
2.3.2. Theo cách ph󰗒i h󰗤p công su󰖦t gi󰗰a 󰗚ng c nhi󰗈t và 󰗚ng c i󰗈n
2.3.2.1. Ki󰗄u n󰗒i ti󰗀p
󰗚ng c i󰗈n truy󰗂n l󰗲c 󰗀n các bánh xe ch󰗨 󰗚ng, công vi󰗈c duy nh󰖦t c󰗨a
󰗚ng c nhi󰗈t là s󰖾 kéo máy phát i󰗈n 󰗄 phát sinh ra i󰗈n nng n󰖢p cho 󰖰c-quy
ho󰖸c cung c󰖦p cho 󰗚ng c i󰗈n .
Hình 2.1a. H󰗈 th󰗒ng hybrid n󰗒i ti󰗀p
Dòng i󰗈n sinh ra chia làm hai ph󰖨n, m󰗚t 󰗄 n󰖢p 󰖰c-quy và m󰗚t s󰖾 dùng ch󰖢y
󰗚ng c i󰗈n. 󰗚ng c i󰗈n 󰗠 ây còn có vai trò nh m󰗚t máy phát i󰗈n (tái sinh
nng l󰗤ng) khi xe xu󰗒ng d󰗒c và th󰗲c hi󰗈n quá trình phanh.
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 8
Hình 2.1b S 󰗔 truy󰗂n 󰗚ng h󰗈 th󰗒ng hybrid n󰗒i ti󰗀p
u i󰗄m: 󰗚ng c 󰗒t trong s󰖾 không khi nào ho󰖢t 󰗚ng 󰗠 ch󰗀 󰗚 không t󰖤i
nên gi󰖤m 󰗤c ô nhi󰗆m môi tr󰗞ng, 󰗚ng c 󰗒t trong có th󰗄 ch󰗎n 󰗠 ch󰗀 󰗚 ho󰖢t
󰗚ng t󰗒i u, phù h󰗤p v󰗜i các lo󰖢i ôtô. M󰖸t khác 󰗚ng c nhi󰗈t ch󰗊 ho󰖢t 󰗚ng n󰗀u xe
ch󰖢y 󰗞ng dài quá quãng 󰗞ng ã quy 󰗌nh dùng cho cquy. S 󰗔 này có th󰗄
không c󰖨n h󰗚p s󰗒.
Nh󰗤c i󰗄m: Tuy nhiên, t󰗖 h󰗤p ghép n󰗒i ti󰗀p còn t󰗔n t󰖢i nh󰗰ng nh󰗤c i󰗄m
nh: Kích th󰗜c và dung tích 󰖰c-quy l󰗜n hn so v󰗜i t󰗖 h󰗤p ghép song song, 󰗚ng c
󰗒t trong luôn làm vi󰗈c 󰗠 ch󰗀 󰗚 n󰖸ng nh󰗎c 󰗄 cung c󰖦p ngu󰗔n i󰗈n cho 󰖰c-quy nên
d󰗆 b󰗌 quá t󰖤i.
2.3.2.2. Ki󰗄u song song
Dòng nng l󰗤ng truy󰗂n t󰗜i bánh xe ch󰗨 󰗚ng i song song. C󰖤 󰗚ng c nhi󰗈t
và motor i󰗈n cùng truy󰗂n l󰗲c t󰗜i tr󰗦c bánh xe ch󰗨 󰗚ng v󰗜i m󰗪c 󰗚 tùy theo các
i󰗂u ki󰗈n ho󰖢t 󰗚ng khác nhau. 󰗟 h󰗈 th󰗒ng này 󰗚ng c nhi󰗈t óng vai trò là ngu󰗔n
nng l󰗤ng truy󰗂n moment chính còn motor i󰗈n ch󰗊 óng vai trò tr󰗤 giúp khi tng

t󰗒c ho󰖸c v󰗤t d󰗒c.
Ki󰗄u này không c󰖨n dùng máy phát i󰗈n riêng do 󰗚ng c i󰗈n có tính nng
giao hoán l󰗢ng d󰗦ng s󰖾 làm nhi󰗈m v󰗦 n󰖢p i󰗈n cho 󰖰c-quy trong các ch󰗀 󰗚 ho󰖢t
󰗚ng bình th󰗞ng, ít t󰗖n th󰖦t cho các c c󰖦u truy󰗂n 󰗚ng trung gian, nó có th󰗄 kh󰗠i
󰗚ng 󰗚ng c 󰗒t trong và dùng nh m󰗚t máy phát i󰗈n 󰗄 n󰖢p i󰗈n cho 󰖰c-quy.
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 9
u i󰗄m: Công su󰖦t c󰗨a ôtô s󰖾 m󰖢nh hn do s󰗮 d󰗦ng c󰖤 hai ngu󰗔n nng
l󰗤ng, m󰗪c 󰗚 ho󰖢t 󰗚ng c󰗨a 󰗚ng c i󰗈n ít hn 󰗚ng c nhi󰗈t nên dung l󰗤ng
bình 󰖰c-quy nh󰗐 và g󰗎n nh󰖺, tr󰗎ng l󰗤ng b󰖤n thân c󰗨a xe nh󰖺 hn so v󰗜i ki󰗄u ghép
n󰗒i ti󰗀p và h󰗘n h󰗤p.
Nh󰗤c i󰗄m: 󰗚ng c i󰗈n cng nh b󰗚 ph󰖮n i󰗂u khi󰗄n motor i󰗈n có k󰗀t
c󰖦u ph󰗪c t󰖢p, giá thành 󰖰t và 󰗚ng c nhi󰗈t ph󰖤i thi󰗀t k󰗀 công su󰖦t l󰗜n hn ki󰗄u lai
n󰗒i ti󰗀p. Tính ô nhi󰗆m môi tr󰗞ng cng nh tính kinh t󰗀 nhiên li󰗈u không cao.
Hình 2.2a. H󰗈 th󰗒ng hybrid song song
Hình 2.2b. S 󰗔 truy󰗂n 󰗚ng h󰗈 th󰗒ng hybrid song song
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 10
2.3.2.3. Ki󰗄u h󰗘n h󰗤p
H󰗈 th󰗒ng này k󰗀t h󰗤p c󰖤 hai h󰗈 th󰗒ng n󰗒i ti󰗀p và song song nh󰖲m t󰖮n d󰗦ng
t󰗒i a các l󰗤i ích 󰗤c sinh ra. H󰗈 th󰗒ng lai n󰗒i ti󰗀p này có m󰗚t b󰗚 ph󰖮n g󰗎i là "thi󰗀t
b󰗌 phân chia công su󰖦t" chuy󰗄n giao m󰗚t t󰗸 l󰗈 bi󰗀n 󰗖i liên t󰗦c công su󰖦t c󰗨a 󰗚ng
c nhi󰗈t và 󰗚ng c i󰗈n 󰗀n các bánh xe ch󰗨 󰗚ng. Tuy nhiên xe có th󰗄 ch󰖢y theo
"ki󰗄u êm d󰗌u" ch󰗊 v󰗜i m󰗚t mình 󰗚ng c i󰗈n. H󰗈 th󰗒ng này chi󰗀m u th󰗀 trong vi󰗈c
ch󰗀 t󰖢o xe hybrid.
Hình 2.3a. H󰗈 th󰗒ng hybrid h󰗘n h󰗤p
Hình 2.3b. S 󰗔 truy󰗂n 󰗚ng h󰗈 th󰗒ng hybrid h󰗘n h󰗤p.
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 11
2.3.2.4. So sánh gi󰗰a ba ki󰗄u ph󰗒i h󰗤p công su󰖦t

B󰖤ng 1. So sánh u nh󰗤c i󰗄m gi󰗰a 3 ki󰗄u h󰗈 th󰗒ng ph󰗒i h󰗤p công su󰖦t
Ki󰗄u lai
S󰗲 ti󰗀t ki󰗈m nhiên li󰗈u
S󰗲 th󰗲c hi󰗈n truy󰗂n
󰗚ng
S󰗲 d󰗬ng
không tái
sinh
L󰖦y l󰖢i
nng
l󰗤ng
Ho󰖢t
󰗚ng hi󰗈u
su󰖦t cao
T󰗖ng hi󰗈u
su󰖦t
Gia t󰗒c
Công su󰖦t
phát ra
cao liên
t󰗦c
N󰗒i ti󰗀p
Song
song
H󰗘n h󰗤p
2.4. Mô hình t󰗖ng quát c󰗨a ôtô hybrid
Hình 2.4. M󰗚t d󰖢ng ôtô Hybrid ki󰗄u ph󰗒i h󰗤p công su󰖦t song song
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 12
Hình 2.5. S 󰗔 ôtô hybrid ki󰗄u h󰗘n h󰗤p

Ghi chú:
1. Engine: 󰗚ng c 󰗒t trong
2. Power split device: Thi󰗀t b󰗌 phân chia công su󰖦t
3. Gernerator: Máy phát
4. Electric motors: Mô t i󰗈n
5. Power control unit: B󰗚 i󰗂u khi󰗄n công su󰖦t
6. Reduction gears: Bánh rng gi󰖤m t󰗒c
7. Nickel-Metal Hydride battery: 󰖰c quy cao áp
Hình 2.6. M󰗚t d󰖢ng ôtô hybrid ki󰗄u h󰗘n h󰗤p
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 13
Ghi chú:
1. Engine: 󰗚ng c 󰗒t trong
2. ECM: Electric Control Module - B󰗚 ph󰖮n i󰗂u khi󰗄n i󰗈n t󰗮 cho 󰗚ng c.
3. HV ECU: Hybrid Vehicle ECU- ECU i󰗂u khi󰗄n k󰗀t h󰗤p trên ôtô hybrid.
4. Shift Postion Sensor: C󰖤m bi󰗀n v󰗌 trí tay s󰗒.
5. Brake ECU: ECU i󰗂u khi󰗄n phanh.
6. HV Battery: High Volt Battery- 󰖯c-quy i󰗈n áp cao.
7. Inverter with Converter: B󰗚 chuy󰗄n 󰗖i i󰗈n.
8. Hybrid Transaxle: H󰗚p s󰗒 k󰗀t h󰗤p v󰗜i b󰗚 phân ph󰗒i công su󰖦t.
9. Acceleration Pedal Position Sensor: C󰖤m bi󰗀n v󰗌 trí bàn 󰖢p ga.
2.4.1. 󰗚ng c 󰗒t trong
Là ngu󰗔n 󰗚ng l󰗲c chính, 󰗠 ôtô hybrid có th󰗄 dùng 󰗚ng c xng, 󰗚ng c
Diesel, 󰗚ng c Hydro, khí hóa l󰗐ng ho󰖸c pin nhiên li󰗈u.
Hình 2.7. 󰗚ng c 󰗒t trong, h󰗚p s󰗒 c󰗨a ôtô hybrid (Toyota Prius)
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 14
Hình 2.8. Ôtô VW Touareg Hybrid 2009
2.4.2 . H󰗚p s󰗒 và b󰗚 phân ph󰗒i công su󰖦t (Hybrid Transaxle)
C󰗦m bánh rng hành tinh trong h󰗚p s󰗒 óng vai trò nh m󰗚t b󰗚 chia công su󰖦t có

nhi󰗈m v󰗦 chia công su󰖦t t󰗬 󰗚ng c chính c󰗨a xe thành hai thành ph󰖨n t󰖢m g󰗎i là
ph󰖨n dành cho c và ph󰖨n dành cho i󰗈n. Các bánh rng hành tinh c󰗨a nó có th󰗄
truy󰗂n công su󰖦t 󰗀n 󰗚ng c chính, 󰗚ng c i󰗈n 󰜔 máy phát và các bánh xe ch󰗨
󰗚ng trong h󰖨u h󰗀t các i󰗂u ki󰗈n khác nhau. Các bánh rng hành tinh này ho󰖢t 󰗚ng
nh m󰗚t c c󰖦u truy󰗂n 󰗚ng bi󰗀n 󰗖i liên t󰗦c (CVT- Continuously Variable
Transmission).
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 15
Hình 2.9. S 󰗔 nguyên lý c󰖦u t󰖢o c󰗨a b󰗚 phân ph󰗒i công su󰖦t
2.4.3. Motor i󰗈n và máy phát i󰗈n
T󰗖 h󰗤p motor i󰗈n 󰜔 máy phát s󰗒 1 (MG1-Motor Generater 1) có nhi󰗈m v󰗦 n󰖢p
i󰗈n tr󰗠 l󰖢i cho 󰖰c-quy i󰗈n áp cao (HV Battery), 󰗔ng th󰗞i c󰖦p i󰗈n nng 󰗄 d󰖬n
󰗚ng cho MG2 (MG2-Motor Generater 2). MG1 ho󰖢t 󰗚ng nh m󰗚t motor 󰗄 kh󰗠i
󰗚ng 󰗚ng c chính c󰗨a xe 󰗔ng th󰗞i i󰗂u khi󰗄n t󰗸 s󰗒 truy󰗂n c󰗨a b󰗚 truy󰗂n bánh
rng hành tinh g󰖨n gi󰗔ng nh m󰗚t CVT.
T󰗖 h󰗤p motor i󰗈n 󰜔 máy phát s󰗒 2 (MG2) có nhi󰗈m v󰗦 d󰖬n 󰗚ng cho các bánh
xe ch󰗨 󰗚ng ti󰗀n ho󰖸c lùi xe. Trong su󰗒t quá trình gi󰖤m t󰗒c và phanh xe, MG2 ho󰖢t
󰗚ng nh m󰗚t máy phát và h󰖦p thu 󰗚ng nng (còn g󰗎i là quá trình hãm tái sinh
nng l󰗤ng) chuy󰗄n hóa thành i󰗈n nng 󰗄 n󰖢p l󰖢i cho 󰖰c-quy i󰗈n áp cao.
Trên Toyota dùng m󰗚t môt 󰗔ng b󰗚 xoay chi󰗂u 3 pha, là m󰗚t môt không ch󰗖i
than DC hi󰗈u su󰖦t cao v󰗜i dòng AC. Các nam châm vnh c󰗮u và m󰗚t rôto 󰗤c làm
b󰖲ng các t󰖦m thép i󰗈n t󰗬 ghép l󰖢i thành m󰗚t môt công su󰖦t cao. Hn n󰗰a, b󰗠i s󰗲
b󰗒 trí các nam châm vnh c󰗮u theo m󰗚t d󰖢ng t󰗒i u, mômen d󰖬n 󰗚ng 󰗤c c󰖤i
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 16
thi󰗈n và công su󰖦t 󰗤c tng lên. C󰖤 MG1 và MG2 󰗂u có kích th󰗜c g󰗎n, nh󰖺 và là
lo󰖢i 󰗔ng b󰗚 nam châm vnh c󰗮u dòng i󰗈n xoay chi󰗂u hi󰗈u qu󰖤 cao.
2.4.4. B󰗚 ph󰖮n chuy󰗄n 󰗖i i󰗈n (Inverter with Converter)
B󰗚 chuy󰗄n 󰗖i bi󰗀n dòng i󰗈n m󰗚t chi󰗂u t󰗬 󰖰c-quy i󰗈n áp cao (HV Batterry)
thành dòng xoay chi󰗂u làm quay motor i󰗈n ho󰖸c bi󰗀n dòng xoay chi󰗂u t󰗬 máy phát

thành dòng i󰗈n m󰗚t chi󰗂u 󰗄 n󰖢p i󰗈n cho 󰖰c-quy.
Hình 2.10. B󰗚 chuy󰗄n 󰗖i i󰗈n và s 󰗔 nguyên lý ho󰖢t 󰗚ng
V󰗂 c󰖦u t󰖢o, nó g󰗔m m󰗚t b󰗚 khu󰗀ch 󰖢i i󰗈n nng 󰗄 tng i󰗈n áp 󰗤c cung c󰖦p
lên 󰗀n 500V 󰗔ng th󰗞i nó 󰗤c trang b󰗌 m󰗚t b󰗚 chuy󰗄n 󰗖i dòng m󰗚t chi󰗂u 󰗄 n󰖢p
i󰗈n cho 󰖰c-quy ph󰗦 c󰗨a xe và m󰗚t b󰗚 chuy󰗄n 󰗖i dòng xoay chi󰗂u 󰗄 c󰖦p i󰗈n cho
máy nén trong h󰗈 th󰗒ng i󰗂u hòa c󰗨a xe ho󰖢t 󰗚ng.
2.4.5. 󰖯c-quy i󰗈n áp cao. (HV Battery - High Volt Battery)
󰖯c-quy chính c󰗨a xe 󰗤c b󰖤o v󰗈 trong m󰗚t v󰗐 niken-kim lo󰖢i hyrua ch󰖰c ch󰖰n
hn và có m󰖮t 󰗚 nng l󰗤ng cao hn so v󰗜i bình th󰗞ng. Th󰗞ng g󰗔m 120-250
c󰖸p c󰗲c 󰖰c-quy v󰗜i i󰗈n áp chu󰖪n là 144V-350 Volt (1,2V/c󰖸p c󰗲c 󰖰c-quy) 󰗤c
n󰖢p i󰗈n b󰗠i 󰗚ng c chính thông qua t󰗖 h󰗤p MG1 khi xe ch󰖢y bình th󰗞ng và t󰗖
h󰗤p MG2 trong su󰗒t quá trình hãm tái sinh nng l󰗤ng.
Ford Escape Hybrid, Honda Insight, Civic Hybrid và Toyota Prius 󰗂u s󰗮 d󰗦ng
nh󰗰ng pin hyrua kim lo󰖢i ki󰗂m (NiMH), công ngh󰗈 pin gi󰗒ng nh trong i󰗈n tho󰖢i
Chng 2 Gi󰗜i thi󰗈u chung v󰗂 ô tô Hybrid
Trang 17
di 󰗚ng và máy tính xách tay. H󰗈 th󰗒ng hybrid c󰗨a Prius là s󰗲 k󰗀t h󰗤p c󰗨a 38 mô
un ch󰗪a 228 pin i󰗈n riêng bi󰗈t v󰗜i t󰗖ng công su󰖦t lên t󰗜i 273,6 V. Xe c󰗨a Honda
thì dùng 120 pin i󰗈n, t󰗖ng công su󰖦t 144 V; Ford 250 pin, công su󰖦t 330 V.
Hình 2.11a Hình 2.11b
2.11a. 󰖯c-quy i󰗈n áp cao trên Toyota Prius
2.11b. 󰖯c-quy i󰗈n áp cao trên VW Touareg
2.4.6. Cáp ngu󰗔n
Cáp ngu󰗔n hay cáp công su󰖦t trong xe hybrid dùng 󰗄 truy󰗂n dòng i󰗈n có
c󰗞ng 󰗚 và i󰗈n áp cao gi󰗰a các thi󰗀t b󰗌 nh 󰖰c-quy i󰗈n cao áp, b󰗚 chuy󰗄n 󰗖i,
các t󰗖 h󰗤p MG1, MG2 và máy nén trong h󰗈 th󰗒ng i󰗂u hòa. 󰗞ng dây cao áp và
các gi󰖰c n󰗒i 󰗤c ánh d󰖦u b󰖲ng m󰖨u da cam nh trong hình trên.
Hình 2.12. S 󰗔 h󰗈 th󰗒ng cáp d󰖬n i󰗈n công su󰖦t cao