chương 4 hệ thống truyền lực xe lai điện kiểu hỗn hợp

CHƯƠNG 6:

HỆ THỐNG TRUYỀN
LỰC XE LAI ĐIỆN
KIỂU HỖN HỢP


Toàn bộ xe lai điện với kết cấu song
song hoặc nối tiếp có thể giảm đáng kể
nhiên liệu tiêu thụ nhờ vào hoạt động
tối ưu của động cơ và sử dụng hiệu quả
phanh tái sinh.


Tuy nhiên, điện năng cao đòi hỏi thiết
bị dự trữ năng lượng phải lớn và làm
nó trở nên kềnh càng.
Một giải pháp là đặt một motor điện
nhỏ sau động cơ để tạo thành một hệ
thống được gọi là hệ thống truyền lực


xe lai điện hỗn hợp. Motor điện nhỏ
này có thể hoạt động như bộ khởi động
động cơ và máy phát điện. Nó cũng có
thể làm tăng công suất cho hệ thống
truyền lực khi cần công suất cao và có
thể chuyển đổi một phần năng lượng
phanh thành năng lượng điện. Motor

này cũng có khả năng thay thế ly hợp
hoặc bộ biến mô, những bộ phận này
không có hiệu quả khi hoạt động với
một hệ số trượt cao.
Hệ thống truyền lực xe lai điện hỗn
hợp không cần nguồn năng lượng dự


trữ lớn bởi vì công suất định mức của
motor điện nhỏ. Một hệ thống điện 42
V có thể thỏa mãn yêu cầu. Những hệ
thống phụ khác của xe truyền thống,
chẳng hạn như động cơ, hộp số (hộp
bánh răng), và phanh không cần thay
đổi nhiều.


Chương này giới thiệu hai kết cấu đặc
trưng của hệ thống truyền lực lai hỗn
hợp. Thiết kế thông số và phương pháp
điều khiển chúng được giải thích cùng
với một thí dụ thiết kế.


6.1 NĂNG LƯỢNG DÙNG VÀO
PHANH VÀ HỘP SỐ
Được trình bày ở Chương 11, một
lượng đáng kể năng lượng được dùng
vào phanh, đặc biệt là khi hoạt động ở
vùng thành phố. Chương 11 cũng cho

biết công suất phanh trong điều kiện
hoạt động bình thường là không lớn
(đề cập ở Hình 11.5). Vì vậy, một
motor nhỏ có thể thu lại hầu hết năng
lượng phanh.


Nguồn năng lượng mất mát khác ở
các xe truyền thống là hộp số. Những
xe truyền thống thường được trang bị
hộp số tự động, đặc biệt là ở Bắc Mỹ.
Ở hộp số tự động, bộ biến mô thủy lực
là yếu tố cơ bản có hiệu suất thấp khi


làm việc với tỷ số truyền thấp (độ trượt
cao), được trình bày ở Hình 6.1.
Khi xe đang hoạt động với kiểu hoạt
động dừng – chạy ở vùng thành phố,
việc thường xuyên tăng tốc của xe dẫn
đến tỷ số truyền thấp ở bộ biến mô, do


đó kết quả là hiệu suất làm việc thấp.
Hình 6.2 cho thấy hiệu suất làm việc
của một hộp số tự động tiêu biểu ở chu
kỳ làm việc vùng thành phố theo FTP
75. Trong chu kỳ làm việc này, hiệu

suất trung bình khoảng 0.5.


Thêm vào đó, khi xe hoạt động ở
vùng thành phố, thời gian động cơ
chạy cầm chừng trong lúc dừng lại và
phanh là đáng kể. Ở chu kỳ hoạt động
FTP 75, tỷ lệ phần trăm của thời gian
chạy cầm chừng gần 44%, và ở thành
phố New York tỷ lệ này khoảng 57%.


Khi động cơ đang chạy cầm chừng,
động cơ không những tự tiêu thụ năng
lượng mà năng lượng còn cần để dẫn
động hộp số. Tiêu biểu, khoảng 1.7
kW của công suất động cơ được dùng
để dẫn động hộp số tự động khi xe
dừng lại.


Sử dụng một motor điện nhỏ để thay
thế bộ biến mô và sau đó tạo thành hệ
thống truyền lực xe lai điện mềm được
cân nhắc để có hiệu quả, giảm năng
lượng mất mát ở hộp số tự động, cũng
như trong suốt quá trình phanh và hoạt
động ở chế độ cầm chừng.

6.2
HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
XE LAI ĐIỆN MỀM KIỂU SONG
SONG
6.2.1 Kết cấu


Hệ thống truyền lực xe lai điện mềm
ghép song song được trình bày ở Hình
6.3.



Một motor điện nhỏ có thể hoạt động
như bộ khởi động động cơ, máy phát,
và motor kéo, được đặt giữa động cơ
và hộp số tự động (hộp số). Ly hợp
được sử dụng để ngắt hộp số khỏi động
cơ khi cần, như trong lúc chuyển số và
tốc độ xe thấp. Công suất định mức


của motor điện có thể ở trong giới hạn
khoảng 10% công suất định mức của
động cơ. Motor điện có thể được điều
khiển một cách nhẹ nhàng để làm việc

tại bất kỳ tốc độ và mômen; do đó, sự
cách ly giữa motor điện và hộp số là
không cần thiết. Hoạt động của hệ


thống truyền lực và mỗi bộ phận riêng
lẻ được điều khiển bởi bộ điều khiển
truyền lực và các bộ phận điều khiển
thành phần.