ô to hybrid, ô tô điện

ChD"ong 4

0

OTODI~NVA
TO HYBRID DI~N

4.1. 0 to, xe may ch\lY bing di~n
Trong chucmg 2, chting ta da nghien c1.'ru xu th~ phat tri~n o to truy~n
th6ng ch~y bfutg d('mg ca d6t trong phu hgp v&i vi~n canh tucmg lai cua
nhien li~u hoa th~ch va yeu cdu bao v~ moi trubng. M~c du o to truy~n
th6ng da c6 nhiing buac phat tri~n rdt m~ me nhung muc d{> phat o nhi~m
cua chung vfui con each xa so vai 0 to sinh thai ma cac nha bao v~ moi
truang mong dgi. Vi v~y, o to sir d1,lllg hoan toan nang lm;mg di~n hay o to
SU dµng m{>t phlln nang lugng di~n ngay cang duqc cac nha san xudt 0 to
quan ram.

,,•

~

;or c!¢ng ca Oien

~#4J "'"

·~~

"'""h-

Stator 4¢ng ca Oien
M~t

,/

.

0 t6 hybrid dltn
.
e¢ng ca nh1et/
may

•
'

~
J~

ph~t.\en/'t 'I'

'f}tf

?

bich rotor

'\

0 t6 pin
nhiAnlltu
B¢ pin·. nhl~ lieu

"

\

e;,h "'"'

tlfJ.

•

•

Binh

Hydrogen

ffinh 4.1: Cac phuang an sit d1,mg ming lu(lng ili?n tren 6 to, xe may
133


Cac phuong fill SU d\mg nang luthi~u tren hinh 4.1. 6 to di~n thufut tuy sir dµng ngu6n acquy n?p di~n tu
ngu6n di~n lu&i va nang luluti~n bi h?n ch~. 6 to hybrid di~n-nhi~t va hybrid di~n-pin nhien li~u giup
chung ta kh~c phµc duc;rc nhuc;rc di~m vua neu. Tren phuong ti~n duc;rc c6
hai nguf>n nang lu6 to di~n c6 nhi~u uu di~m hon o to truy~n th6ng sir d\mg d<)ng ca d6t
trong nhu khong phat thai khi 6 nhiem, hi~u qua cao, kh6ng ph\l thm)c vao
dfiu mo va ho?t d<)ng em dju, khong gay 6n. Cac nguyen t~c ho?t d<)ng CCY

ban CUa 0 to di~n ding tuong t\f nhu 0 to sir di.mg dQng CCY df>t trong, chi
khac nhau v~ d<)ng CCY va nang luphmmg phap thi~t k€ 0 to di~n Va nghien Clru nhfrng thanh phfin chinh Cua
no bao gf>m d<)ng CCY Va h~ thf>ng IUU trfr nang lu
EV
~-·

·" ...

'

·.

'

'
'

\

lflnh 4. 2:

134

6 to,

mo to; xe ilqp sit d'l;Jng ming hr(lng ili?n

4.2. 6 to di~n
4.2.1. cliu hinh cua /j to ilirn
Trube day, cac o to di~n chu y~u duqc chuy€n dfii tu o to truy€n thdng
b~ng each thay th~ d{'mg ca d6t trong va binh chl:ra nhien li~U: b~ng d{'mg ca
di~n va acquy, nhfrng b9 ph~ con l~i cua xe duqc gifr nguyen nhu hinh 4.3.
Vi nhfrng nhuqc di~m cua chl1ng nhu tai tr9ng l&n, kem linh ho~t, ... l~i
hinh o to di~n nay bi~n mAt afui va thay vao do Ia cac o to di~n hi~n d~i vm
khung su<'m chuyen d\mg. Di€u nay giup o to di~n c6 k~t du phu hqp, kh~c
ph\IC dugc nhfrng nhUQ'C di~m neu tren.

(

f)Qngccr
di~n

Ca cAu truytn
>----

Hinh 4.3: H? th6ng d(jng 1¥c ca ban
cua dong ca di?n

d(mg

I
Ngubn
nang
hr(IJlg
dien

(

)

Phanh

d_
di.-

B{l dieu
khil\n xe

Bl)chuyen
d6i di~n

f)Qngoo
di en

Chiinga

BQ ph!ln quan
Ii nang lu(IJlg

Banh lai

He th<'ing ngucln

..___~_,

nAng lu(IJlg

Hinh 4.4: Cac h? th6ng cua 6 to di?n

He th6ng phµ trq

-

KSt obi

CCI

khi

Ket n6i dien

Ket m~i di~u khi~n

135


Sa d6 m<)t o to di~n hi~n d~i duqc minh ho~ tren hinh 4.4. H~ th6ng
d<)ng h,rc cua xe bao g6m ba b() ph~ chu y~u: d()ng ca di~n t~o sire keo,
ngu6n nang luqng cung dp cho dth&ng t~o h,rc keo bao g6m b<) dieu khi~n, b() chuy~n d6i di~n tu cong suAt,
d()ng ca di~n, ca cAu truyen lµc, banh xe chu d()ng. H~ th&ng cung cAp nang
lm;mg bao gbm ngu6n nang luqng, h~ th&ng quan li nang lugng va cac b9
ph~ n~p nang luqng. H~ thbng phµ trq bao gdm b<) ph~ trq lµc tay lai, h~
th6ng di€u hoa khong khi ...
Dµa tren cac tin hi~u dieu khien tu ban d~p ga va ban dt;tp phanh, b{l
dieu khien cua xe cung dp tin hi~u dieu khi~n thich hqp t&i b9 chuyen dbi
di~n tir cong sufrt de dieu chinh dong di~n cung cfrp cho cac d()ng ca di~n.

Nang luqng tai tt;to trong qua trinh phanh duqc thu hbi n?p vao acquy. Ngoai
acquy, nang luqng tai tt;to co th~ tich luy trong banh da hay trong tµ di~n
di~n dung l&n. Cac b<) ph~n quan li nang lugng ph6i hqp vai b<) di€u khi~n
xe de kiem soat phanh tai t?O va phvc h6i nang luqng cua n6. BQ ph?n nay
cfing lien h~ v&i cµm luu tru nang luqng de ki~m soat vi~c n?p di~n va giam
sat vi~ sir dµng nang luqng tir ngudn luu trfr. B9 ph~n cung c~p nang luqng
phv trq cung c~p nang luqng b6 sung ck thi~t a cac dp di~n ap khac nhau
cho tAt ca cac b9 ph?n phv trq o to di~n, d~c bi~t la dieu hoa khong khi, trq
lµctay lai.
Co nhieu phuang an khac nhau ve du hinh o to di~n phv thu{lc vao
tinh nang cua ngu6n d()ng lµc cilng nhu ngubn nang luqng cung dp
(hinh 4.5).

Phuang an 1: Hinh 4.5a gi&i thi~u phuang an d~u tien cua du hinh
xe di~n trong do d()ng ca di~n th~ ch6 cho d()ng ca d6t trong tren o to truyen
th6ng. 6 to gbm d{lng ca di~n, li hqp, h<)p s& va b() vi sai. Cac li hqp va h()p
s& c6 th~ duqc thay th~ bcri b<) truyen d{mg tµ d<)ng. Li hqp duqc sir d\lflg d~
k~t n6i ho~c ng~t k~t nbi gifra d{lng ca di~n va banh xe chu d{lng. H9p s6
cung dp m9t b() ti sb truy~n de dieu chinh momen cua o to phu hqp voi yeu
c~u cua tai can. B() vi sai cho phep cac banh xe quay voi t&c d<) khac nhau
khi xe ch?y tren duemg vong.
Phuang an 2: V&i m{lt d{lng CO' di~n co cong suAtkhong dbi trong m{lt
ph?m vi thay dbi t&c d9 r()ng, chilng ta co the sir dµng m6t b() banh rang v&i
ti s& truy~n c& d\nh thay th~ cho h<)p s6 nhi€u ti s& truyen nh~m dan gian
hoa Ii hqp (hinh 4.Sb ). cAu hinh nay khong nhfrng tam giam kich thuoc va
tr9ng lm;mg cua CO' cfru truyen d()ng CO' khi ma con dan gian hoa h~ th6ng
dieu khien vi khong c~n thay dbi sµ an kh&p cua cac banh rang trong h()p s6.
136

I ,

i

J,j,

m,,,,llJ,11, i

ul,.,U II'

,,I,


(a)

(b)

~
~

®-(c)

(d)

(

®-_ill_

®--_

~

(e)

C:
D:
M:

M

(

M

(I)

Lihgp
Vi sai
D(mg ca di~n

FG:
GB:

Sb c6 djnh
H('>p s6

ffinh 4.5: Cac cdu hinh co thi cua oto di?n
Phuang tin 3: Tuang tµ vm h~ d('>ng lµc da mo ta 6 phuang an 2, 6
day d('>ng CCJ di~n, b('> truy~n banh rang c6 djnh Va b('> Vi sai dUQ'C tich hgp
~ trong IDQt C\UTI chi ti~t dun gian Va g~ln gang.
Phuang an 4: Trong hinh 4.5d, bQ vi sai CCJ khi dugc thay th~ b~ng hai

d('>ng CCJ keo trµc ti~ banh xe. T6c d('> cua cac d('>ng CCJ nay khac nhau khi xe
ch~y tren duemg cong.
Phuang an 5: Nh~m ti~p tl,lC dan gian hoa h~ th6ng d('>ng h;rc, d()ng CCJ
di~n c6 th~ d~t ben trong banh xe (hinh 4.5e). M()t b() banh rang hanh tinh
mong dugc dung d~ lam giam t6c dQ d()ng CCJ di~n Va nang cao momen d('>ng
ca. Cac banh rang hanh tinh mong c6 lgi th~ t~o ra m()t ti l~ giam t6c cao,
cilng nhu cho phep d~t d6ng trvc d~u vao va dfiu ra.
137


Phuang an 6: D~ lo1:1i bo hoan toan ca cfiu banh rang ca khi giua
d<)ng ca di~n va banh xe chu d<)ng, nguai ta c6 th~ su d\lfig d<)ng ca di~n t6c
d() thAp v6i rotor ngoai l~p t11Jc ti€p vao banh xe (hinh 4.St). Vi~c di~u khien
t6c d<) cua d<)ng ca di~n d6ng nghia v6i vi~c di~u khi~n t6c d<) banh xe, va
vi v?y chinh la di~u khien t6c d<;> xe. Tuy nhien, each b6 tri nay doi hoi
nhfrng d<)ng ca di~n co momen xo~ cao d~ kh6i d<)ng va tang tbc:
4.2.2. HifU suiit cua a to difn
Tinh nang cua o to thuang dugc danh gia theo thai gian tang t6c, t6c
d<) t6i da va kha nang leo d6c cua n6. Trong thiet ke h~ th6ng d{mg lµc cua o
to di~n, cong suM d<)ng ca di~n va cac thong s6 cua h~ th6ng truy~n d<)ng la
nhung y~u t6 chinh quyet djnh cac tinh nang cua xe. T~t ca cac tham s6 nay
phµ thu<)c chu y~u vao d~c tinh momen cua d9ng ca.
80

400

70

350

LIJC
60

300

:::.G 50
.._,

250

,-...

~

~

Oil
s:: 40

200


~

u

Oil

s::

"'O

......

E

z

.._,

u

-·~
:l

,-...


30

150

•O
u 20

100

Cl)

Oil

s::

"'O

s::
Q)
E

0

~

T6c d() ca ban
50

10

00

1000

2000

3000

4000

5000

T6c dQ dQng ca (Vong/phut)
Hinh 4. 6: D(lc tinh cua a(mg ca ai?n bi~n t6c tieu biiu

1. D(lc aidm ilr,Jng ca keo
D(mg ca di~n bi~n t6c thuang co cac d(lc tinh th~ hi~n tren hinh 4.6.
T1:1i khu V\fC t6c d() thAp (thAp han t6c d9 ca sa nhu danh dAu tren hinh 4.6),
d<)ng ca c6 momen xo~n khong d6i. T1:1i khu vvc t6c d<) cao (cao han t6c d<)
ca s&), d(mg ca co cong su~t khong d6i. D~c tinh nay thuang duqc d(lc
trung bffi tl sf> tf>c dQ X, do la ti }~ giii'a tf>c dQ C\JC dl;li va tf>c dQ ca SU cua
138

I

.1.


d(mg ca. Khi ho;;it d(mg a. ch€ d(> t6c d(> th~p, di~n ap cung dp cho d(mg ca
tang theo tbc d(> thong qua b(> bi€n d6i di~n tu, trong khi dong di~ duqc gifr
khong d6i. T;;ii di€m t6c d9 ca ban, di~n ap cua d(>ng ca d;;it tm di~n ap
ngu6n. Sau khi vuqt qua t6c d(> ca ban, di~n ap d{mg ca duqc giu khong d6i
con cm'mg d(> thi giam d~n theo qui lu~t· hyperbole v6i tbc d(> d(>ng ca. Do
d6, momen xo~n cua demg ca cimg giam theo qui lu~t hyperbole v6i tbc d(>.
Hinh 4.7 ~i~i thi~u d;;ing du<'mg cong momen-tbc d{> cua d{mg ca 60
kW vai cacti so toed(> x khac nhau (x = 2, 4 va 6). Ro rang la, vai m<)t khu
vvc c6 cong su~t cf> dinh r(>ng, momen xo~n t6i da cua d(>ng ca c6 th~ tang
len dang k€, va do d6 tinh nang tang tbc ciing nhu kha nang leo d6c cua xe
duqc cai thi~n va h~ thbng truy~n lµc cua xe c6 th€ duqc dan gian hoa. Tuy
nhien, mlii IOC;li d(>ng ca c6 t6c d(> cµc d;;ii gi6i hi,m vdn c6 cua n6. Vi d\l,

d(>ng ca nam cham vinh cfru c6 x nho (x < 2), d{>ng ca "switched
reluctance" c6 th€ dC;lt du9c x > 6 va d<)ng ca cam (mg co th~ d~t duqc x = 4.
700
X=6

600
500

X=4

400

E'

~<.>

till

s::

<0-

'O

300
200

X=2

s::

E

0

~

100
0

0

500

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Tbc d(l d('mg co (Vottg/phut)

fflnh 4. 7: Bien dqng duimg cong momen-t6c d(j cua d(mg ca di?n

60 kW vai x

=

2,4 va 6

va

2. Ll!C kio
yeu cdµ cu.a h? th6ng truyJn d(jng

Lµc keo cua.o t6 la do momen d<)ng co truy~n cho banh xe chu d(mg
duqc xac djnh bfutg,cac bi~u thuc sau:

139


(4.1)

rd
T6c d<) cua 6 to di~n dugc tinh theo bi~u thuc sau:
V

nN mrd
30igio

(mis)

(4.2)

trong d6, Tm va Nm bin lugt la momen va t6c d<) d<)ng CO' (vong/phut), ig la ti
s6 truy~n cua banh rang, i0 la ti s6 truy€n cubi cling cua banh rang, llt la hi~u
su~t cua toan b<) h~ thflng truy~n d(.)ng tir d<)ng ca d€n banh xe chu d()ng, rd
la ban kinh cua banh xe chu d(mg.

8

s6 1
d-e-f: Yung ho?t d{mg s6 2
g-f-h: Yung ho~t d<)ng s6 3

a-b-c: Yung ho?t d{mg

7

a

b

6

Ti I~ tbc d{> d{>ng ca x = 2

,,-..._

~

~
0

-~

..:.::
"(~

=

5
d

4

L1,fC

V'J

00

c::


+

3

u

can khi d{mg h9c

g

f

2

Li.re can Ian

~

I.I..
I

1
00

1..1.."I

vb
20

1..1..-

40

60

80

100 120

T be d{> xe (Km/h)

140' 160' 18J 200
Toed{> toi da

Hinh

4. 8: Bdn thien hrc keo theo t6c tl(J o to vai tl(Jng ca tli?n co x= 2
va 3 t6c tl(J truyJn

140

Yi~c sir d\lllg h~ thdng ti;uy~n d()ng nhi~u c~p hay m()t c~p phµ thu()c
chu yeu vao d~c tinh momen-toc d(> cua d()ng ca. Ti,ii m(>t cong suat d(>ng ca
cho tru6c, n~u d()ng ca co vi.mg cong su~t khong d6i r()ng, h~ thdng truy~n
d()ng m9t cdp du cung cdp lµc keo 1611 cho 6 to a tdc d() thdp. Hinh 4.8 gi6i
thi~u lµc keo cua 0 to di~n theo tdc d(> vm d(>ng ca co x = 2 va ba ti s6
truy~n. Ti sd truy~n d~u tien bao phu vitng t6c d(> a-b-c, ti s6 truyen thu hai
bao phu vi.mg d-e-f va ti s6 truy~n thu ba bao phu vi.mg g-e-h. Hinh 4.9 gi6i
thi~u du<'mg bi~u di~n lµc keo cua d(>ng ca di~n cox= 6 va hai ti s6 truy~n.
Ti s6 truyen dfuJ tien bao phu khu V\fC t6c d(> a-b-c va ti s6 truy~n thu hai
bao phu vi.mg t6c d(> d-e-f. Hinh 4.10 gim thi~u du<'mg bi~u di~n sue keo cua
d(>ng ca co x = 6 va m()t ti s6 truy~n. Ca ba tru<'mg hqp nay co cl.mg duemg
cong quan h~ lµc.keo theo t6c d(> o to. Vi v~y, o to se c6 cung tinh nang gia
t6c va kha nang leo ddc.

7

a-b-c: Yung ho~t d()ng s6 1
d-e-f: Yung ho~t d()ng s6 2

a

6

5

~
::.G

Ti s6 t6c d9 d('>ng ca: x = 4
d

4

'-'

,g

3

~

LIJC can Ian

.....

•<«J

~

2

Oll

c:


u

~-

vb

ob~c:=:t:::::j~t===::.__i...__J_J
0

20

40

60

80

100

T6c d<'.'> xe (km/h)

120 140

160 180

200

T6c d<}tbi da

lflnh 4. 9: Biin thien /t,tc keo theo t6c il(j xe vat il(Jng ca c6 x
va 2 s6 truy~n

=

4

3. Tinh ming cita xe
Tinh nang ca ban cua xe bao gbm tdc d(> tfii da, kha nang leo d6c, va
gia t6c. TBc d<'.) t6i da cua xe c6 the d~ dang tim th~y bm giao di~m cua
duemg cong lµc keo v6i nhiing duemg cong lµc can (lµc ma sat va lµc can
khi d(>ng hQc) tren bi~u d6 lµc keo theo t6c do xe cho tren hinh 4.8 - 4.10.
ck Iuu y ring, diSm giao nhau do khong t6n ti.ii a m<;>t s6 mfiu thiet k~ trong
141


d6 SU dµng d()ng ca keo Ian hay ti s6 truySn Ian. Trong truang hqp nay, t6c
d() t6i da cua xe duc;rc xac dinh bai t6c d() t6i da cua d~'mg ca theo bi~u thuc:
nNmmaxrd
30igminio

(mis)

(4.3)

trong d6, Nm la t6c d() t6i da cho phep cua d()ng ca (vong/phut) va igmin la ti
s6 truy~n be nhftt
8

7 a

H~ th6ng truy~n d()ng 1 cfrp

Ti s6 tbc d() d()ng ca: x = 4

b

6
,-._

~
~

5
Lµc can khi
d()ng hoc

'-"

0

•Q)
~

-

•
:::;
[fl

4

+

3

Lt,rc can Ian

bl)

s::


u

2

vb
0

o

20

40

60

80

100 120 140

T6c d() xe (km/h)

160, 180\ 200

Toe d()_j
t6i da

Hinh 4. 10: Biin thien hrc keo theo t6c a(J xe vai d(Jng ca c6 x=6 va
1 s6 truy~n

Kha nang leo d6c duqc xac dinh bai lµc keo thµc tS cua xe (Ft-net) nhu
tbc d() trung binh va t6c d() cao, kha nang
trinh bay tren hinh 4.8 - 4.10.
leo d6c cua xe kem han khi ch~y 6 tbc d() thftp. Muc d() tbi da ma xe c6 th~
vuc;rt qua 6 t6c d() nhftt dinh c6 th~ duqc tinh toan b~ng bi~u tht'.rc:

a

(4.4)
trong d6, Ft la lµc keo tren cac banh xe chu d()ng, Fr la ma sat Ian cua I6p xe,
va Fw la lµc can khi d()ng hoc.

atbc d() thftp, kha nang leo d6c cua xe lan han nhi~u, do d6 vi~c tinh.

toan dµa tren bi~u tht'.rc (4.4) c6 th~ cho sai s6 lan. Trong tru6ng hqp, d6 ta
nen su dvng bi~u thuc sau day:
142

1

I·

I


.
sma=

d-fr~l-d 2 +f;

(4.5)

2

1 +fr

trong d6, d =(Fi - Fw)IMvg, duqc gQi h~ s6 tinh nang cua xe va fr la
can lan cua l6p xe.

M s6

Kha nang gia t6c cua xe duqc danh gia theo thm gian d~ tang t6c tir
t6c d9 thftp V1 (thuang V1 = 0) tai m9t t6c d9 cao han (100 km/h d6i vai
o to du lich). D6i vai o to du lich, kha nang gia t6c c6 y nghia quan tr9ng
han t6c d9 t6i da va kha nang leo d6c, vi vfty n6 quy~t dinh cong suftt thi~t
k~ cua d(>ng CO'. Thai gian gia t6c cua 0 to di~n duqc tinh theo bi~u thuc:

(4.6)

trong d6, vb va Yr theo thu tµ la t6c d9 CO' sa cua xe (nhu giai thi~u tren
hinh 4.8-4.10) va t6c d9 cu6i cimg cua xe sau khi gia t6c; P1 la cong suftt keo
cua cac banh xe chu d{>ng duqc truy~n tir d{>ng ca tuang l'.rng vai t6c d9 xe
CO' sa. D~i luqng dfiu tien hen tay phai cua (4.6) tuang trng vai vung t6c d9
thftp han tf>c d(> CO' SO Cua xe; d~i luqng thtr hai tuang Ung VcJi cac Yung tf>c
dQ cao han tdc d(> CO' SO cua Xe.
Rftt kh6 c6 th~ tim duqc nghi~m s6 giai tich tir phuang trinh (4.6). D~
danh gia SO' b(> thai gian gia tf>c theo SUC keo, chung ta CO th~ bo qua ma sat
lan va lµc can khi d(>ng hQc. Ta c6:
8Mv
y2)
ta -_ - (V2
f + b
2Pt

(4.7)

trong d6, M s6 kh6i luqng xe 8 la m{>t h~ng s6. Cong suftt keo P1 c6 th~
duqc tfnh theo bi~u thuc sau:
p = 8Mv (V2 + y2)
t
2t
f
b

(4.8)

a

D~ xac dinh chinh xac cong suftt keo, chung ta dn xem xet cong suAt

tieu th\l d~ kh~c ph\lC sue can lan va tr& lµc khi d(>ng hQC. Cong suftt keo

trung binh trong thai gian tang t6c c6 the xac dinh theo bieu thuc sau:

-Pdrag = 1-

1
•(

1
J MvgfrV +-paCoArV

ta o

2

3}

t

(4.9)

trong d6, t6c d{> V cua xe theo thai giant duqc tinh nhu sau:
143


V =Yr

{I

(4.10)

~!;:

Thay thS (4.10) vao (4. 9) va l~y tich phan, ta co:
2
1
3
Pdrag =3MvgfrVr +SpaCoArVr

(4.11)

T6ng cong su~t dS gia t6c xe tir dilng yen d~n t6c d(> v f trong vong ta
giay cu6i cung duqc tinh nhu sau:
oMv
2
2
2
1
3
P1 =--(Vr +Vb)+-MvgfrVr+-paCoArVr
(4.12)
3
5
2ta
Phuong trinh (4.12) cho th~y, d6i v&i m(>t kha nang gia t6c cho tru&c,
khi t6c d('> ca ban cua xe th~p, ta c6 thS ch9n d{mg ca di~n c6 cong su~t be.
Tuy nhien, ti I~ giam cong su~t va ti I~ giam t6c d(> ca ban cua xe khong
gi6ng nhau. L~y d;;io ham phuong trinh (4.12) theo t6c dQ xe Vb, ta c6:

dPt

=

dVb

cSMv Vb
ta

(4.13)

100

90

80
[

10

f8 = 10 sec

\.

/

I

'\;_ j

--......

70

.a:i 60

9

Mv=1200 kg
fr= 0.01
C0 = 0.3
At= 2.0 m2

,' f

i-....._

8

7 :::
~

6

.><:

~Cii
::::J

Cl)

~

O'l

(.)

20

10

~

5 ~
4 ~

50
40

,§ 30

..s

'

.__r-- ,,,

3 ~

dP dVb

I

2

Q

0
2

3

4

5

6

7

8

9

10

x. T6c do t6i da/ t6c do cO' ban

Hinh 4. 11 .' Biin thien c()ng sudt keo theo ti s6 t6c a() a()ng ca ai?n

Hinh 4.11 gi&i thi~u m('>t vi d1,1 vS S\l' bi~n thien theo x cua cong su~t

keo va d;;io ham cua n6 theo t6c d(> Xe. Trang vi d1,1 nay, tli<'Yi gian tang t6c la
Ia giay, kh6i luqng xe la I 200 kg, h~ s6 can Ian la 0,01, h~ s6 can khi d{mg
hc;>c la 0,3, va di~n tich can gi6 cua xe Ia 2 m2 . Con s6 nay cho th~y, v&i x be
(V h cao ), sµ giam Vb se t;;io ra m(>t S\f giam dang kS vS cong su~t cfui thik
Nhung v&i x cao (Vb th~p ), vi d1,1 nhu x > 5, hi~u qua khong cao. Hinh 4.12
gi&i thi~u m(>t vi dµ v~ thai gian va quang duang tang t6c theo t6c dQ xe xac
d}nh bfulg phuong phap s6 tirphuong trinh (4.6).
144


4.2.3. L\fc keo khi xe ch\IY binh thuimg
Nhu da trinh bay tren day, tinh nang cua o to bao g6m t6c d9 cµc dt;li,
kha nang leo d6c va kha nang tang t6c. Tdt ca cac tinh nang nay lien quan
d6n cong sudt keo cua d{>ng ca. Tuy nhien, trong di~u ki~n v~ hanh binh
thuemg, xe it khi sir dµng h~t kha nang t6i da nay. Phful 16n thCri gian xe ho(;lt
d{>ng a ch6 d9 tai cµc b{>. Trong thµc tS, pht;lID vi thay dBi lµc keo cua o to
rdt r{>ng theo chS de) v~n hanh, chfulg h(;ln nhu khi xe tang t6c so v&i khi
giam t6c d{>, khi xe leo d6c so v&i khi xubng d6c ...
16
14

300
P1=63 kW, X=4
Mv= 1200 kg, f,=0.01
C0 =0.3, A 1=2.0 m2

I

I
IH.

12

I;

Th6'i gian

B
6

Cl

__

;6
~

240

/, ..

10

o
ill
c.!!!

260

4

2

_/'

/

--- ......

20

./

40

/

---------

'y / j

,,. / '

T6c di) cu6i,

i3

160

.lij

·~

Cl

.s:;
120 ~

[

60

200

0

,.,

/

~

§.

Khoan!l each

80
40

80

100

120

0
140

v, {km/h)

lflnh 4.12: Biin thien thai gian va quiing duang gia t6c theo t6c d(J
il{lt ilu(Yc cu6i cimg
Rfit kh6 c6 thS mo ta
m<}t each chinh xac va djnh
luc;mg duqc sµ biSn thien
ciia lµc keo va t6c d9 6 to
trong di~u ki~n v~ hanh
thvc t~. Cac chu trinh thu
o to tieu chuful duqc phat
triSn theo hu6ng d6ng dt;lllg
vm di~u ki~n v~ hanh thµc
tS. Cac cM d9 ch1:1y cua cac
chu trinh thu duqc d~c
Thai gian
trung bfulg t6c d9 o to theo
thai gian v~n hanh tren
lflnh 4.13: Gia t6c du(J'c gia dinh khong
duemg phfulg. M9t s6 chu
ilbi trong khoimg thai gian ng&n
trinh thu tuqng trung duqc
trinh bay tren hinh 4.14, bao g6m: (a) chu trinh thir FTP 75 do thi, (b) chu

trinh thir FTP 75 xa I{> ...

145


100..--~...--~.....-~-.--~--.--.,..--.-~-..-~--.

Chu trinh FTP 75 do thi

80

:g- 60
..g 40
I- 20

7

s61

6

Chu trlnh FTP 75 do thi

5

4
0

3

::,.
_J

0

-1

4

o ~ ~

W

(a)

00

1001~1~1W100~0

Toed¢ xe {km/h)
1so~~~~~~~~~~~~~-.,..~~


100

'O
0

·~ 50

100

300

200

400

600

Thai gian (sec)
8

Chu trinh US 06

6 Sil 1

aidm ho{ll a(jng dUdanh ddu "+ .", (a)
FTP 75 do tht, {b)
FTP 75 xa 19, (c) US
06, (d) J227a chuang
trinh B, (e) J227a
chuang trinh C, vQ.
(/) J227a chuang
trinh D

z
~

0
-Q)

2

~

0

::,.

0

_J

-2

-4
(b)

146

+

0

20

Hinh 4.14: Bien &;mg
t6c d<) va hrc keo a6i

vai nhung chu trinh
dijc trung khac nhau;

40

60

80

100 120 140 1W 180 200

Tac d9 xe (km/h)


100

~
E

.l<:

80
60

FTP 75 dlYC'mg

Q) 40
x
<0-

'O

cao toe

20

0

"'°I-

0

100

0

200

300 400 500 600
Thai gian (sec)

700

800

7
So 1

6

Chu trinh FTP duc'Yng
toe

5

cao

4 So2

3

z

2 So 3

:II:'.

0-(!)

1

.l<:

0

0

~

_J

-1 +++++++++++++++++++
-2'----'-~"---'-~..___._~_.__._~_.__...____.

0

20

40

(c)

60 80 100 120 140 160 180 200
Toe dQ xe (km/h)

40

~

30

E

.l<:

Q)
x 10

•0-

'O
0

..o

10

20

20 40

60

I-

40
30
50
Thai gian (sec)

60

70

7
6

So1

5

4 So2

3 So 3

z

2

:II:'.

0
-(!)

.l<:

0
~

0

_J

-1
-

(d)

2

0

80 100 120 140 160 180 200

ffinh 4.14 (tiip theo 1
'/

T0c dQ xe (km/h)

147


50
Chu trinh J227-C

2 40
._
E 30
~
Q)
x 20
•0·

'O
(.)

10

-cQ

I-

00
7

10

20

30
40
50
Thai gian (sec)

60

70

80

-so 1

6

So2

5
4

z

~

So 3

3

0
2
·Q)
~

(.)

~-

--'

0
-1
-2

0

20

40 60

80 100 120 140 160 180 200

Toe do xe (km/h)

(e)

........

of: 60
E

~

Q) 40

x

«>
'O
(.)

·•O

20

.I-

40
60
80
Thai gian (sec)

100

120

140

5
4 So2

z
~

0

3

·Q)

1

(.)

0

~

~

--'

s6 3

2

-1

-2

-3
(f)

148

0

Hinh 4.14 (tiip theo)
20

40 60 80 100 120 140 160 180 200
Toe do xe (km/h)


Trong m<)t chu trinh thu, lµc keo cua xe c6 th€ duqc di€n ta nhu sau:
l
2
dV
F1 =Mvgfrcosa+-paCoArV +Mvb(4.14)
2
dt
Trong m<)t khoang thai gian nglfu, t6c d<) duqc gia dinh la tuy€n tinh
vai thai gian, va gia t6c la h~ng s6 nhu tren hinh 4.13. Gia t6c dV/dt trong

m<)t chu trinh thu, c6 th€ duqc xac djnh nhu sau:
dV
dt

Vk+I -Vk
tk+I - tk

(4.15)

(k = 1, 2 ... n ; n: tf>ng s6 di€m)

14.0 /"

10.5

"*"c

-~

7.0

:6
.I::.

f-

3.5 .

2204
18521500

1148 796

l 1,Pc k, .

444 92

eo (/Vi/

-260_512

-964

Hinh 4.15: Phan b6 thai gian theo t6c <19 xe

va 11,tc keo trong chu trinh

FTP 75 <16th!
Oµa vao bi€u thuc (4.13), chung ta c6 th€ xac d!nh lµc keo a bAt ki
thai di€m nao trong chu trinh thu (hinh 4.14). Cac di€m ho~t d<)ng cua lµc
keo theo t6c d<) xe phan tan tren m~t phing, qua do chling ta c6 th€ xac djnh
duqc khu vµc trong d6 lµc keo duqc sir d\lllg nhi~u nhk Sµ phan b6 theo
thai gian cua t6c d<) xe va lµc keo c6 th8 duqc bi€u di€n hinh 4.15. Thong
tin nay rAt hiiu ich cho vi~c thi€t k€ M th6ng d<)ng lµc cua o to. Khu vµc
lam vi~c co hi~u qua nhAt cua h~ th6ng d(mg lµc duqc thi€t ke trung vai khu
vµc c6 thai gian ho~t d<)ng 16n nhcit.

149


4.2.4. Tieu thy nang lmfng

Trong giao thong, don vj nang lugng thm':mg dung la kilowatt-gia
(kWh) hon la Joule (J) hay kiloJoule (kJ). Nang lugng tieu thµ tren mot don
vj khoang each kWh/km thuemg dm;rc sir dµng dS danh gla muc tieu thµ
nang lugng cua xe. Tuy nhien, d6i v6i o to sir dµng dong ca d6t trong, don
vj thuang dung la kh6i lugng nhien li~u cho mfli don vi khoang each, ch~ng
hl,m nhu lit/lOOkm (1/100 km). D6i vc'Yi o to chl;ly bang acquy, don vj tieu thv
nang lugng la kWh do tl;li cac cµc cua acquy. Di~n dung chua trong acquy
duc;rc tinh theo kWh, vi v~y chling ta c6 thS tinh toan duc;rc phl:lffi vi ho(;lt
d(>ng cua xe d6i vc'Yi m6i I.in n(;lp di~n mot each dS dang.

a

Nang lugng tieu thv la tich phan cong suftt theo thai gian cac eve
cua acquy. DS t(;lO ra h,rc keo, cong suftt cua acquy can bang v6i cong suftt can
Va mQi t6n thftt cua h~ thbng dong Ive, kS ca t6n th.it di~n trong cac m(;lch di~n
tu. T6n th.it trong h~ th6ng dong Ive duc;rc biSu diSn bi.Ji hi~u sucit TJ1 va rim cua
chung. Vi v~y, cong suftt cua acquy c6 thS duqc biSu diSn nhu sau:
. +-paCoAf
1
dV)
Pb-out = -V- ( Mvg(fr +I)
V 2 + M<5Tj1TJm
2
dt

(4.16)

Khi sir dµng phanh tai tl;lo tren o to di~n, m9t phftn nang lugng phanh
(nang luc;rng Hing phi trong cac o to truy~n th6ng) c6 thS duc;rc thu h6i bAng
each chuySn d<)ng ca thanh may phat di~n dS n(;lp di~n vao acquy. Cong suftt

phanh tai t(;lO tl;li cac qrc cua acquy dtr<;YC tinh nhtr sau:
aV ( Mvg(fr +1)+-paCoArV
.
1
2
dV)
Pb-in=-+M<5Tj1 TJm
2
dt

(4.17)

trong d6, lc'Yp duang i ho~c gia t6c dV/dt ho~c ca hai mang dftu fun, va a
(0 < a < 1) la phftn tram cua toan bmay phat di~n, duc;rc gQi la h~ s6 phanh tai sinh. H~ s6 phanh tai sinh a la
m<)t ham s6 cua 11,l'c phanh. Nang luc;rng thvc tS cung dp cho acquy la:

Eout

=

f pb-outdt + fPb-indt
keo

(4.18)

phanh

Cftn luu y rAng, Ive phanh trong (4.17) c6 dftu fun. Khi muc dni:ing luc;rng dl;lt tc'Yi t6ng s6 nang luc;rng chua trong acquy, acquy h~t di~n va

ck duc;rc n(;lp di~n ll;li. Khoang each hol;lt d(mg cua o to gifra hai lcln nl;lp di~n
(thuemg dugc gQi la khoang each ho(;lt d(>ng hi~u qua) dm;rc xac djnh bfutg
t6ng sf> ni:ing lm;mg th\IC CUa acquy, cong su.it can Va hi~u qua Cua phanh tai
tl;lO (a).

150


350

~

300

£

I

~ ..

~

.~~

250

I
I

150

100

1

11\\\\

I

//;!/)
!
~-y' I

I

,I I

~
I L
'-- _

!l_;;Js6%; 63%

I

\__ _________ /

_7

1ao;.
70%

---

~-==~~~==--~~--==- =-===--=---~=-=--.§!>.!· -

50

0'----'-~-'-~~~"'----'~--'-~-'--~-'----J'----'

0

500

, 000

, 500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

Toed¢ d¢ng ca(v6ng/phut)

ffinh 4.16: Duong a(lc tinh hi?u sudt a(jng CO' ili?n
Hi~u sufit cua d<)ng CO' bi€n thien theo cac di~m hoi;it d<)ng tren d6 thi
momen-t6c di) nhu hinh 4.16, tren d6 t6n ti;ii m<)t virng c6 hi~u sufit cao nhfit.
Trong thiet ke h~ thdng d<)ng h,rc, khu V\fC nay phai trimg v6i ho~c it nhfit la
cang gful cang tfit khu V\fC hoi;tt d<)ng thu<'mg xuyen nhfit Cua 0 to, nhu da d~
c~p trong phful tru6c.

4.3. 6 to hybrid di~n
4.3.1. L(Yi {ch cua oto hybrid difn
6 to truy~n th6ng sir dµng d<)ng
CO' ddt trong (ICE) c6 tinh nang t6t va
phi;tm vi hoi;it d<)ng r<)ng bfulg each t~
dµng lqi th€ m~t d(> nang luQ'Ilg cao
cua nhien li~u xang d~u. Tuy nhien,
loi;ti 0 to nay c6 nhuqc di~m la hi~u
qua sir dµng nhien li~u kem va
6 nhi~m moi tru<'mg. Nhiing 1i do
chinh khiSn hi~u su~t sir dµng nhien
li~u kem cua chung la: ( 1) d~c tinh
hi~u qua sir dµng nhien li~u cua d<)ng
ca khong phu hqp v6i yeu du v~
hanh trong thµc t€, (2) tlin thfit d(>ng
nang cua xe trong qua trinh phanh,
d{tc bi~t la khi xe hoi;tt d<)ng trong cac

ffinh 4.17: Minh hot;1 l(li ich cua
6

to hy(>rid
151


khu vµc do thi va (3) hi~u sufit cua h~ th6ng truy~n d&n thuy lµc trong xe o
to hi~n nay kem a ch~ d9 dirng, chl;ly thubng xuyen. Xe di~n ch(;ly b~ng
acquy (EV), m?t khac, c6 mot s6 lc;ri th~ han so vm xe SU d\mg d()ng ca d6t
trong, nhu hi~u sufit SU d\mg nang lm;mg cao va khong gay 0 nhiSm moi
trubng. Tuy nhien, tinh nang ho(;lt dong cua chling, d?c bi~t la phl;lm vi ho(;lt
d()ng sau m6i tfui nl;lp di~n, thfip han rfit nhi~u so v6'i o to su dµng d()ng ca
d6t trong truy~n th6ng do nang lm;mg luu tru trong acquy thfip han nhi~u
nang lm;mg luu tru trong nhien li~u. Xe hybrid di~n (HEV), SU d\mg hai
ngubn nang luqng (ngubn nang luqng sa dp va ngubn nang luqng thu dp)
c6 nh11'ng uu di~m cua ca hai lo(;li xe su dµng d¢ng ca d6t trong va xe su
dµng d(mg ca di~n. Chuang nay se trinh bay cac khai ni~m ca ban va
nguyen tile hol;lt d(>ng cua xe hybrid di~n HEV.
4.3.2. H? thang tl{jng llfC o to hybrid ili?n

He th6ng d(lng
lirc(l)(m(lt hu&ng)

...-----

"\
\
\

\
I

I

H¢ th6ng d(lng
l\fc(2) (hai hu&ng)

I
I

»

..._ ____ _-Chi~u nang lm;mg keo
-

-

/

Hinh 4.18: Minh ho(I h? th6ng
d{mg hrc 6 to hybrid di?n

...,. Chi~u nang luqng khi ni;ip di~n

v~ ca ban, h~ th6ng d(>ng lµc cua bfit ki lo(;li 0 to nao ciing c6 cac yeu
c~u (1) phat nang luqng du d~ dap l:rng nhu cftu v~ tinh nang cua xe, (2)
mang theo du nang luqng dam bao cho xe ho(;lt d<}ng duqc trong phl;lm vi
nh~t dinh, (3) chl:rng minh duqc hi~u qua cao va (4) it gay o nhiSm moi
tru<:mg. N6i r(mg ra, mot chi~c xe c6 th~ c6 nhi~u han m9t ngubn nang
luqng va b<} chuy~n d6i nang luqng, ch~ng hl;ln nhu d()ng ca xang (ho~c d~u

152

diesel), h~ th6ng d9ng ca di~n ch~y bfmg pin nhien li~u hydrogen, h~ th&ng
d9ng ca di~n ch~y bfmg acquy hoa h9c, ... M9t chi~c xe c6 hai ho~c nhi~u
han cac ngubn nang lm;mg va h~ th&ng chuy€n dbi nang lm;mg dugc g9i la xe
hybrid. M9t chi~c xe hybrid c6 h~ th&ng d9ng lµc di~n (ngubn nang lugng
hay h~ th&ng chuy€n dbi nang lugng) dugc g9i la xe hybrid di~n HEY.
Thong thuCm.g, o to hybrid c6 khong qua hai ngubn d9ng lµc. Khi su
d\mg han hai nguf>n d9ng lµc, CCJ cftu phf>i hgp cong suftt tra nen rftt phtrc
t~p. v&i mµc dich thu hbi nang lugng phanh, nang lugng bi mftt di du&i
d~ng nhi~t nang d&i v&i o to su dµng d9ng ca d&t trong truy~n th&ng, h~
th&ng d9ng lµc cua xe hybrid di~n thuCm.g c6 b9 chuy€n dbi nang lugng hai
chi~u. Cac h~ th&ng d9ng lµc khac co th€ bi~n dbi nang lugng hai chi~u hay
m9t chi~u. Hinh 4.18 gi&i thi~u sa db h~ th&ng d9ng lµc o to hybrid va chi~u
cua cac ngubn cong suftt khac nhau.
Co nhi~u phuang an phbi hgp cong suftt khac nhau d€ d~t dugc ch~ d9
tai yeu du sau day:
1. M9t minh ngubn d9ng lµc 1 cung cftp nang lugng cho tai.
2. M9t minh ngu&n d9ng h,rc 2 cung dp nang lm;mg cho tai.
3. Ca hai ngubn d9ng lµc 1 va 2 cung cftp nang lugng cho tai cimg
m9t luc.
4. Ngu&n d9ng lµc 2 nh?n nang lugng tu tai (phanh tai sinh).
5. Ngubn d9ng lµc 2 nh?n nang lm;mg tu ngu6n d9ng h,rc 1.
6. Ngu&n d9ng lµc 2 nh?n nang lugng tu ngu&n d9ng lµc 1 va tu tai
cimg m9t luc.
7. Ngubn d9ng lµc 1 cung dp nang lugng cho tai va cho ngu&n d9ng
l\fc 2 ci.mg m9t luc.
8. Ngubn d9ng lµc 1 cung dp cong suftt cho ngubn d9ng lµc 2 va
ngubn d9ng lµc 2 cung dp nang lugng cho tai.
9. Ngu&n d9ng lµc 1 cung dp cong su~t cho tai va tai cung c~p cong

suftt cho ngu6n d9ng l\fc 2.
Trong truCm.g hgp lai ghep gbm m9t d9ng ca d&t trong nhien li~u long
(ngu6n d(mg lµc 1) va d9ng CCJ di~n SU dµng acquy (ngu&n d(mg lµc 2),
phuang an (1) la ch~ d(> m9t minh d9ng CCJ keo tai. TruCm.g hgp nay xay ra
khi acquy hoan toan h~t di~n Va d{)ng CCJ khong con du cong suftt d~ n~p
di~n cho acquy hay khi acquy da dugc n~p dfty va d9ng ca c6 th~ cung cAp
nang lugng du d€ dap trng nhu du nang lugng cua xe. Phuang an (2) la ch~
dQ chi Slr dµng dQng CCJ di~n, trong do dQng CCJ nhi~t (y ch~ dQ t~t may.
Phuang an nay c6 th~ dugc SU dµng trong truCm.g hgp d9ng CCJ khong th~
153


ho;;it d(mg hi~u qua, nhu khi t6c d9 dt th&p, ho~c a nhfrng nai nghiem c&m
S\l' phat thai. Phuang an (3) la chS d<) keo lai va c6 th€ duqc SU dt,mg khi cfui
nang luqng 16n, chfuig h;;in nhu khi tang t6c d<)t ng()t ho~c khi xe leo Ien d6i
d6c. Phuang an (4) la chS d9 phanh tai t;;io, khi d6 d<)ng nang hay thS nang
cua xe duqc thu h6i thong qua d<)ng CO' di~n ho;;it d(mg a chS d<) may phat
di~n. Nang luqng phl,lc h6i dugc luu trfr trong acquy. Phuang an (5) la chS
dQ ma trong d6 d<)ng CO' n;;tp di~n cho acquy khi Xe dirng ho~c xuf>ng df>c CO
d<) nghieng th&p, khi d6 tai khong nh~n va ding khong phat nang luqng.
Phuang an (6) la chS d<) trong d6 ca nang luqng do phanh tai t;;io va d(lng CO'
n;;ip di~n cho acquy cling m9t h!c. Phuang an (7) la chS d9 trong d6 d<)ng ca
keo xe va n;;ip di~n cho acquy cling m9t hie. Phuang an (8) la chS d9 ma
trong d6 d(mg ca n~p di~n cho acquy, con acquy thi cung cftp di~n cho tai.
Phuang an (9) la chS d<) ma trong d6 d<)ng CO' n;;ip di~n cho acquy thong qua
kh6i luqng xe. c&u hinh tieu bi€u cua chs d9 nay la hai ngu6n d9ng h,rc l~p
rieng re tren trl,lC truac Va trl,lC sau CUa Xe.
Cac chS d(l ho;;it d(lng khac nhau tren day cua 0 to hybrid t;;io ra S\f linh
ho;;it cao han dbi vm o to chi dung m<)t ngu6n d9ng lµc duy nh~t. V 6'i du
hinh va h~ thbng di~u khi€n thich hqp, vi~c ap dl,lng phuang an ph6i hqp

cong suAt C\l th€ cho tirng di~u ki~n ho;;it d(lng d~c bi~t cua o to c6 th€ lam
t6i uu hoa tinh nang t6ng th€, hi~u suAt va muc d(l phat thai. Tuy nhien,
trong thiSt kS thµc t€, vi~c quySt dinh ap dl,lng phuang an nao phl,l thu9c vao
nhi~u ySu t6, chfuig h;;in nhu cac cAu hinh v~t ch&t cua h~ thbng truy~n d<)ng,
d~c tinh hi~u qua cua M th6ng d<)ng lµc, d~c tinh tai, ...

V ~n hanh m6i h~ th6ng d(mg lµc a khu vµc hi~u qua t6i uu cua n6
quySt dinh hi~u qua t6ng th€ cua xe. D(mg ca d6t trong thuang c6 hi~u suAt
tfit nhAt a khu V\l'C tai dinh muc. Khi d(lng CO' lam vi~c ngoai khu V\JC nay
hi~u qua kem di rAt nhi~u. M~t khac, S\l' giam hi~u qua cua d<)ng CO' di~n
khong phai 1?&t lqi tuang tµ khi SO sanh Vm d(mg CO' d6t trong ho;;tt dQng
ngoai vung toi uu cua n6.
Cong suAt l&n

Cong suAt d(mg h,rc
Cong suAt trung binh
01---------

Thai gian

+

Thai gian

Thai gian

Hinh 4.19: Phan tich cong sudt tai
Cong su&t tai cua o to thay d6i m9t each ng~u nhien khi ho;;it d9ng
trong th\IC ts do no thuang xuyen tang t6c, giam t6c, Ien d6c, xu6ng d6c, ...
nhu gi&i thi~u tren hinh 4.19. Tren thµc tS, cong suAt tai c6 th€ duqc chia

154


thrum hai phcln: phcln thu nh~t la cong su~t 6n dinh (trung binh) c6 gia tri
khong d6i va ph.ln thu hai la cong suM dao d¢ng co gia tri trung binh bkg
0. Trong phuang thuc ho~t d¢ng cua minh, o to hybrid c6 m¢t ngu6n d¢ng
h.rc cung dp cong sufrt 6n dtnh nhu d(mg ca d6t trong hay pin nhien li~u.
M~t khac, m¢t ngu6n d¢ng lµc khac nhu d¢ng ca di~n c6 th€ dugc sir dµng
d€ cung cfrp phcln cong s~t dao d<)ng. Tlmg nang lu911g dAu ra cua h~ thbng
d¢ng lµc dao d¢ng bkg 0 trong toan b¢ m¢t chu trinh. Di~u nay c6 nghia la,
nang lu911g cua h~ th6ng d¢ng h.rc dao d¢ng khong bi t6n thfrt a cu6i cua
chu ki c~y xe. N6 chi c6 chuc nang nhu m¢t be) d~p tilt dao d¢ng cong sufrt.
Hybrid n6i titp
Thimg
nhien lieu

Hybrid song song
D()ng co
d6t trong

Th ling
nhien lieu
Bo
truyfn
h,rc

May phat
di en
iic quy

Bo chuyen
d6i nling
lm;mg

lie quy

(a)

Bo chuyen
d6i nling
lm;mg

Dong co
di en

(b)

Hybrid phuc h(Yp

Dong co
d6t trong
B()
truyen
h,rc

May phat
di en
iicquy

Bo

truyen
h,rc

Dong co
di en

Hybrid n6i tiep-song song
Th ling
nhien lie

D()ngco
d6t trong

Bo chuyen
d6i nling
Im.mg

Th ling
nhien lieu

D()ngco
d6t trong

D()ngco
di en

D{\ngco
dien

lie quy

Bo chuyen
dcii nling
lm;mg

Dong co
di en

(c)

Bo
truyen
luc
D{\ng co
dien

(d)

Ket n6i dien
- - Ket n6i thuy l\fC
Ket n6i co khi

mnh 4.20: Phan lor;ii

oto hybrid ai?n

Trong o to hybrid, ngu6n cong sufrt 6n dinh c6 th€ dugc cung dp bm
m¢t d¢ng ca dbt trong, d¢ng ca Stirling, pin nhien li~u .... D¢ng ca d6t
trong ho~c pin nhien li~u c6 th€ nh6 han nhi~u so v6i o to chi c6 mQ-t ngu6n
d¢ng lµc vi cong sufrt dao d¢ng duqc lfry tu ngu6n ph1,1 trg, do d6 choog c6

th~ ho~t d¢ng 6n djnh trong khu V\IC hi~u qua cao nhfit. Ngu6n nang lm;mg
ph1,1 trg c6 th~ duqc cung cfrp bm m¢t d¢ng ca di~n ch~y bfulg acquy d-i~n
hoa, tµ di~n c6 di~n dung l6n, banh da (acquy nang lu911g ca khi) hay ph6i
hqp cac giai phap nay.

155


4.3.3.

ciiu true cua hf thBng dan d{ing difn cua o to hybrid difn

Cclu true cua m(H chiSc xe hybrid c6 thS xem don gian nhtr la m<)t h~
th6ng kSt n6i giua cac b9 ph~n xac dinh cac tuysn Iuu thong nang luQ'11g va
cac c6ng di~u khiSn. Theo truy~n th6ng, 0 to hybrid di~n dm;rc chia thanh
hai d~mg ca ban: n6i tiSp va song song. Tu nam 2000, m<)t s6 o to hybrid
di~n m&i duqc gi&i thi~u khong duqc xSp vao cac dc,ing nay. Vi v~y, 0 to
hybrid tu nay duqc phan thanh b6n loc,ii: hybrid n6i tiSp, hybrid song song,
hybrid n6i tiSp-song song va hybrid phuc hqp dm;rc trinh bay tren hinh 4.20.
Tren hinh 4.20, binh chua nhien li~u-d<)ng ca d6t trong va acquy-d<)ng ca
di~n I5n ltrqt duqc xem nhtr ngu6n nang ltrQ'11g chinh (ngu6n nang ltrQ'11g 6n
djnh) va cac ngu6n nang ltrQ'11g phµ (ngu6n nang ltrQ'11g dao dong). T~t
nhien, d<)ng ca d6t trong c6 thS duqc thay thS b~ng cac ngu6n d<)ng l\fc
khac, nhtr pin nhien li~u. Tuong t\T, acquy c6 thS duqc thay thS b<'Yi tµ di~n
co di~n dung Ian ho~c b~ng banh da ho~c kSt hqp cac giai phap nay.
Thimg
nhien lieu

J~
T6cdo

May phat
dien

Bo dong ca

Bo chinh
luu

Truyen ca ].
_..__~_____.

Yung vnhiet

'

'-

T6c do xe

Dien mot
chi6u

"\

L-.-,~-¥

\

T6c do

~

~

acquy

i

I

I Bo nap
_ _ ___,~Keo
- - - - -

~

Bo ll!IP di¢n acquy

. a~quy .
\ '--.....-.....---'
I

\

'
Hinh 4.21: Cdu hinh h? th6ng d(mg ll;fc 6 to hybrid n6i tdp

4.3.3.J. H¢ th6ng truy~n d(Jng 6 to hybrid n6i tdp

H~ th6ng d<)ng l\fc cua dc,ii bo ph~n o to hybrid n6i tiSp dm;rc gi&i thi~u
tren hinh 4.21. Ngu6n nang ltrQ'11g mot chi~u a day la binh nhien li~u Va bo
chuy8n dbi nang ltrQ'11g mot chi~u a day la mot dong ca keo may phat di~n.
DAu ra cua may phat di~n duqc kSt n6i v&i bo cong su~t di~n thong qua bo
chuySn d6i di~n tu (chinh luu). Ngu6n nang ltrQ'11g hai chi~u la m<)t b('>
acquy di~n hoa, kSt n6i v&i bo cong s~t di~n qua b('> chuySn d6i di~n tu (bo
156


bi~n d6i AC/DC). BQ cong sudt di~n dugc k~t n6i vai b(> di~u khi~n cua
d(mg ca di~n. D<)ng ca di~n co th~ ho1;1t d<)ng a ch~ de) d<)ng ca hay ch~ de)
may phat, co th~ quay xuoi hay quay ngugc. H~ th6ng d<)ng h,rc nay dn co
be) n1;1p di~n cho acquy sir dµng di~n lum.
6 to hybrid n6i ti~p co cac ch~ d(> ho1;1t d(>ng sau day:

I. Chi ch1;1y bfulg di~n: D<)ng ca nhi~t t~t, xe ho1;1t d()ng b~ng ngu6n
acquy.
2. Chi ch1;1y bfulg d<)ng ca nhi~t: Cong sudt keo cua xe tir cµm d(>ng
ca-may phat di~n, trong khi do acquy khong cung dp ciing khong
nh~n nang luqng tir h~ th6ng d<)ng lµc. May di~n lam nhi~m vµ nhu
m(>t h~ th6ng truy~n h,rc di~n tir d(>ng ca d~n banh xe chu d(>ng.
3. Ch~ de) hybrid: Lµc keo dugc t1;10 ra tir cµm d<)ng ca-may phat di~n
va acquy.
4. D(>ng ca t1;10 lµc keo acquy n1;1p di~n: Cµm d(>ng ca-may phat di~n
cung dp di~n d~ n1;1p acquy va keo xe.
5. Ch~ de) phanh tai t1;10: D<)ng ca-may phat di~n t~t, d<)ng ca di~n ho1;1t
d(mg a ch~ d(> may phat. Cong sudt di~n t1;10 ra duqc su dµng d~ n1;1p
acquy.

6. Ch~ d<} n1;1p acquy: Cac d<)ng ca di~n khong nh~ cong sudt, cµm
d(mg ca-may phat di~n n1;1p di~n cho acquy.
7. Ch~ de) n1;1p di~n acquy hybrid: Ca cµm d()ng ca-may phat di~n
d(mg ca di~n ho1;1t d()ng a ch~ de) may phat n1;1p di~n cho acquy.
H~ th6ng hybrid n6i ti~p co m(>t s6 lgi th~:
a. D(>ng ca hoan toan khong c6 lien h~ ca khi vai bl:inh xe chu d(mg.
Do do, no c6 th~ dugc v~ hanh t1;1i bAt ki di~m nao tren bi~u d6 d~c trung
momen-t6c de), va vi v~y no co kha nang v~ hanh trong vung hi~u qua t6i
da nhu gim thi~u tren hinh 4.21. Hi~u sudt va muc dQ phat thai cua d<}ng ca
co th€ duqc cai thi~ han nua bfulg each thi~t k~ va di~u khi~n t6i uu cho
d(>ng ca v~ hanh trong khu V\IC thu h~p nay. M<)t khu V\fC h~p cho phep cai
thi~n hi~u qua 16n han nhi~u so vm vi~c t6i uu hoa tren ph1;1m vi toan b(>.
Han nua, vi~c tach rm quan h~ ca khi giua d<)ng ca va banh xe chu d(mg
cho phep sir dµng d(mg ca t6c d(> cao.
b. Vi d(>ng ca di~n co d(lc tinh momen-t6c d(> g~n H tu&ng, no khong
ck phai sir dµng b(> truy~n nhi~u cdp. Do do, vi~c ch~ tl;lo b(> truy~n rdt dan
gian va giam thi~u chi phi. Han nua, thay vi sir dµng m<)t d{)ng ca di~n va
c~u vi sai, ta co th~ sir dµng hai d<)ng ca di~n, ml>i d{)ng ca d~n d(mg m<)t
banh xe duy nhdt. Di~u nay cho phep tach rai t6c d(> giUa hai banh xe gi6ng
·nhu m<}t ca cdu vi sai nhung no ciing ho1;1t d<)ng nhu m<)t vi sai trugt gim
157