chg5 otokhgtruyenthg

Chll'011g 5

NGUYEN Li Ht THONG D(>NG Ll/C

VA DIEU KHIEN 0 TO HYBRID DitN-NHitT
6

to hybrid c6 the duqc xem la o to khong truySn thBng da duqc
thucmg m~i hoa hi~n nay tren th~ gi6i Nu&c ta mm b~t dAu nghien CUu cac
lo~i xe hybrid a m(>t s6 cong trinh [20], [21 ], [68], [76], [78], [79], [88],
[101], [103], [105], [116], [118], .'..De cung cAp ca sa li thuy~t cua o to
hybrid m<}t each c6 h~ thdng, khi vi~t chucmg nay, tac gia tham khao tai li~u

"Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles: Fundamental,
Theory and Design" cua cac tac gia: Mehrdad Ehsani, Yimin Gao, Ali
Emadi, duqc CRC Press xuAt ban lAn thu 2 nam 2010.
5.1. Hf thAng hybrid nAi tiip

Y tuang vS h~ thBng d<}ng h,rc o to hybrid nbi ti~p duqc phat trien tren
ca

sa h~ thdng d<}ng h,rc 0 to di~n. Nhu da dS c~p a chucmg 4, 0 to di~n so

v&i o to su dµng d<}ng ca ddt trong c6 nhiing uu diem la khong phat thai
chAt 0 nhiSm t~i nai SU dµng, lam vi~c em, nang luqng SU dµng (di~n) c6 the
duqc san xuAt tir nhiSu ngubn nang luqng khac nhau. Tuy nhien, m~c du da
qua nhfrng bu&c phat trien dang kS, ngay nay o to di~n vk con m()t s6
nhuqc diem: quang duemg ho~t d<}ng d()c l~p h~ ch~ do m~t d9 nang luqng
luu tru trong acquy thAp, tr9ng tai va khong gian hfru ich cua xe c6 gi&i h~n
do acquy n~g va cbng kSnh, thai gian n~p di~n keo dai, ... Do v~y, vi~c
phat tri~n ban dAu cua h~ thdng hybrid n6i ti~p la nhiun mvc dich ma r9ng

ph~ vi hoi;tt d<}ng cua xe bfulg each b6 sung them m()t h~ thdng d<}ng ca
nhi~t-may phat di~n de n~p di~n cho acquy.

Sa db dien hinh cua h~ thdng d<}ng h,rc o to hybrid ndi ti~p duqc the
hi~n tren hinh 5.1. 6 to duqc keo bm d<}ng ca di~n. D<}ng ca di~n nh~ nang
luqng tir acquy va/h~c cµm d(>ng ca nhi~t-may phat di~n. C\lffi d<}ng ca
nhi~t-may phat di~n ho~c h5 trq v&i acquy cung dp nang luqng cho d<}ng
ca di~n khi nhu cAu cong suAt keo xe l6n ho~c n~p nang luqng cho acquy
khi nhu cAu cong suAt keo xe be. B9 di€u kh~n o to khdng ch~ vi~c cung
cAp nang luqng cho d<}ng ca theo yeu cAu sue keo cua xe.
173


Phanh
Bo dieu khien
phanh cakhi

1--------------~----.

L.:::'.'.:'....:.'.'.Ji=======~====].g

"'

""'=

fl

Nguon
dien cao
di~m

May phat
di~n

Bo dieu khien
dong ca

Truyen
dong

T6c d('l xe

==== K~t n6i ca
----Cong su~t dien
- - - - P Tin hieu

Hinh 5.1: Cdu hinh h~ thbng d(mg h,rc 6 to hybrid n6i tdp tieu biiu
100

Duang cong cong su~t t6i da

90 •

Yung ho<;it d(mg t6i uu

80 .
70 .

~ 60 .
~

....
•::l
"'

~ 40 •


u

30 .
20 .
10
0

li~u ttrcmg d6i

1000

1500

2000

3000
2500
3500
4000
T6c d(> tn,ic khuyu (vong/phUt)

4500

5000

fflnh 5.2: Vi dl,J minh ho9 v~ tlijc tinh tl9ng ca va vimg ho9t tl9ng t6i uu

174


Tinh nang cua xe (tang t6c, kha nang leo dbc va t6c dQ tbi da) hoan
toan duqc xac djnh b<'Yi kich thu6c va d~c tinh cua d(>ng CO' di~n. Vi~c xac
djnh kich ca Cua d(>ng CO' di~n Va banh rang cua h~ thbng truy~n d(>ng tuang
tµ nhu trong thi~t k~ xe di~n. Tuy nhien, ca du di~u khi~n h~ thbng d(>ng
l\l'C khac v6i ca du di~u khi~n xe di~n thu~ tuy do sg tham gia cua cvm
d(>ng ca nhi~t-may phat di~n. Chuang nay t~p trung vao vi~c thi~t k~ h~
thbng d(>ng CO' nhi~t-may phat di~n, nguyen li di~u khi~n Va kich ca CUa
acquy. Ngoai ra, thu~t ngii "ngu6n nang luqng cao di~m" se thay th~ thu~t"
ngii "b(> acquy" vi dbi v6i o to hybrid di~n, chuc nang chinh cua acquy la d~
cung dp nang Iuqng cao di~m. Ac quy co th~ duqc thay th~ b~ng cac Ioc;ti
ngu6n nang luqng khac nhu tv di~n co di~n dung cao hay banh da.

5.1.1. Ccic chi il{i ho~t il{ing
Trong h~ thbng d(>ng lµc hybrid nbi ti~p, h~ thbng d(>ng ca nhi~t-may
phat di~n kho~g co quan h~ ca khi v6i cac banh xe chu d(>ng nhu sa db hinh
5.1. T6c d(> va momen cua d(>ng CO' nhi~t d(>c l~p d6i v6i tbc dQ va lµc keo
d.n thi~t cua o to va co th~ di~u khi~n dc;tt ch~ d9 lam vi~c b~t ki nao tren
gian db momen-t6c d9 cua no. Noi chung, d(>ng ca nhi~t duqc di~u khi~n
sao cho no luon luon hoc;tt d(mg trong vilng co hi~u su~t tbi uu ma a do, muc
dQ tieu thl,l nhien li~u va luqng khi phat thai cua d(>ng CO' dUQ'C giam thi~U
(xem hinh 5.2). Do khong co m6i quan h~ CO' khi giiia d(>ng CO' nhi~t va banh

xe chu d(>ng, chung ta co th~ lga chQn ch~ d(> hoc;tt d(>ng t6i uu cua d(>ng ca
nhi~t. Tuy nhien, no phv thu(>c rM nhi~u vao che dQ hoc;tt d(>ng va nguyen Ii
di~u khi~n cua h~ th6ng d(>ng lµc xe.
H~ th6ng d(>ng lµc co nhi~u ch~ d9 lam vi~c co.th~ l\l'a chQn ph\l thu(>c
vao di~u ki~n lam vi~c cua o to va yeu d.u cua ngum lai xe. Cac che de) hoc;tt
d(mg bao g6m :

1. Ch~ d(> keo hybrid: Khi o to yeu d.u nang luqng 16n, nghla la khi
lai Xe d~p m~nh chful ga thi Ca Cl,lm d{)ng CO' nhi~t-may phat di~n Va nguf>n
nang luqng cao di~m (PPS) cung cung d.p nang luqng cho d(mg ca di~n.
Trong trm'mg hqp nay, d(mg CO' nhi~t duqc di~u khi~n d~ ho~t d(>ng trong
vimg t6i uu cua no d~ co hi~u sufit cao va phat thai o nhiem thfip nhu gi6i
thi~u tren hinh 5.2. Ngu6n nang luqng cao di~m cung dp nang luqng b6
sung d~ dap (mg nhu c&u lµc keo. Ch~ d9 ho~t d(>ng nay c6 th~ duqc bi~u
dien b~ng bi~u thuc:
(5.1)
trong do p demand la Cong SU~t yeu d.u, p e/g la Cong SU~t CUa Cl,lm d(>ng CO'
Ppps la cong sufit cua ngu6n nang luc;mg cao

nhi~t-may phat di~n va
di~m PPS.

175


2. Ch~ d9 co ngu6n nang lm;mg cao di€m cung cftp lµc keo: 0 ch~ d9
ho<;it d9ng nay, chi co ngu6n nang luqng cao di€m dap Ung nhu c~u nang
luqng cua 0 to, nghfa la :
(5.2)

3. Chi co cvm d9ng ca nhi~t-may phat di~n cung dp nang luqng: 0
ch~ d9 ho<;it d9ng n~y, d9ng ca nhi~t-may phat di~n cung dp nang luqng
dap irng cong su(5.3)

4. Cvm d¢ng ca nhi~t-may phat di~n n~p di~n cho acquy: Ch~ d9 n<;ip
di~n di~n ra khi nang luqng ngu6n nang luqng cao di€m PPS giam d~n mt'.rc
t6i thi€u. Nang luqng n<;ip co th€ lfty tu phanh tai t<;io ho~c tu cvm d9ng ca
nhi~t-may phat di~n. Thong thuca nhi~t-may phat di~n vi nang luqng tu phanh tai t<;io khong du. Trong
tru(mg hqp nay, cong SU~t d{mg CCJ nhi~t dUQ'C chia lam hai ph~n: ffiQt phk
SU dvng d€ t~o ra lµc keo va phAn con l~i d€ n~p di~n cho ngu6n nang luqng
cao di€m PPS. Do do:
(5.4)

Cung cAn luu y ritng, ch~ d¢ ho<;it d¢ng nay chi co hi~u qua khi cong
suftt cua cvm d9ng ca nhi~t-may phat di~n 16n han cong suftt tai yeu du.
5. Ch~ d¢ phanh tai sinh: Khi phanh, d¢ng ca di~n chuy€n sang ho~t
d¢ng a ch~ d¢ may phat, bi~n me>t phk d¢ng nang cua xe thanh di~n nang
d€ n<;ip di~n cho PPS.
Nhu gioi thi~u tren hinh 5.1, b¢ di~u khi€n o to di~u khi€n ho<;it d¢ng
cua m6i thanh phAn theo yeu cfru lµc keo (momen) cua nguoi lai xe, tin hi~u
phan h6i tu cac b9 ph~n cling nhu h~ th6ng d9ng lµc va chuang trinh di~u
khiSn o to da duqc cai d~t sfui. Mvc tieu cua vi~c di~u khiSn la (I) dap irng
nhu cfru cong smit keo cua xe, (2) dam bao m6i thanh phfrn cua h~ th6ng
ho<;it d9ng voi hi~u qua cao nh~t, (3) thu h6i nang luqng phanh cang nhi~u
cang t6t va (4) duy tri tr(;lllg thai n<;ip di~n (SOC) cua PPS trong ph<;im vi
dinh s£n.

5.1.2. Chiin IU'!J'C ttiiu khiin

Chi~n luqc di~u khi€n la quy tic di~u khiSn duqc cai s~n trong b9 di~u
khi~n xe d€ di~u khi~n ho<;it d¢ng cua m6i thanh ph~. B9 di~u khi€n xe
nh~n l~nh tu nguoi lai va tin hi~u phan h6i tu h~ th6ng d¢ng lµc cung nhu tu
t~t ca cac thanh ph~n lien quan, sau do XU Ii Va quy~t dinh ch~ d9 ho<;it d9ng
176

I

I•

I


phu h<JP. Ro rang, hi~u qua ho~t dQng cua h~ thi>ng dQng lµc phµ thuQc chu
y~u vao chftt luc,mg di~u khi~n, trong d6 chi~n luge di~u khi~n dong vai tro
rat quan trQng.

·•<:!

Bl

Cong sufit C\fC d1,1i cua d{mg CC/ dien

OJ)

c

---------------------------------

•O

u

~

§::

I

t- ---1

I
I
I
I

P819

Pcom

v,

Ttk d¢xe

D

!Pb-mech

Cong suiit phanh tai sinh tAi

U'U

~---~-

c

A-Phuang thirc ke~ Hybrid
Pcom -Cong suAt yeu cdu
Ppps -Cong suit ngu6n dien cao di~m
Pelf/ -Cong suAt C\)m dQng CCI/. may phat dien
B-Phuang thirc C\)m d()ng ca/ may phat dien keo tai m(it minh
Ppps-cha -Cong suAt n1,1p PPS

C -'-Phuang thirc phanh Hybrid
Pnigen -Lµc pharrh tai sinh
Pt>-mech -Lµc phanh ca khi
D-Phmmg thirc phanh tai sinh

Hinh 5.3: Minh hot;1 chiin lu(Tc iJiJu khiJn Max. SOC-of-PPS

177


Trong th1,rc t€, c6 m9t s6 chi€n luge di~u khi€n c6 th€ dugc su d\lfig
cho h~ thflng d{>ng h,rc cua xe v6i cac yeu cAu, nhi~m Vl,l khac nhau. Chuang
nay gi6i thi~u hai chi€n lm}c di~u khi€n di€n hinh, d6 la: (1) tr;;mg thai nl,lp
di~n t6i da cua ngufm nang luqng cao diem (Max. SOC-of-PPS) va (2) chi€n
luge b~t, cit d{>ng ca nhi~t (engine-on-off).

5.1.2.1. Chi~n lu(Jc di~u khidn Max. SOC-of-PPS

Ml)C tieu cua chi€n luge di~u khien nay la d€ dap (mg nhu du nang
luqng ~o l\fc keo xe, d8ng th<'ri duy tri tr~g thai nl,lp di~n t6i da cua ngu8n
nang luqng cao diem. Chi€n luge di~u khi€n nay phu hqp cho cac lol,li xe
ma tinh nang cua n6 chu y€u phl) thu{>c vao cac ngudn nang luqng cao diem,
nhu xe chl,ly trong thanh phfl phai dl:rng, ch1,1y thuyeu du hang dAu v~ dam bao cong suAt. Tr~g thai nl,lp di~n cao clia ngu8n
nang luqng cao diem dam bao tinh nang hol,lt d{>ng cua xe cao 6 bAt ki th<'ri
diem mlo.

Yeu cau c6ng suat
keo, Pb'adion
Yeu cau c6ng suat
phanh, Pbnlke

No
Chi! do keo hybrid
(aQng oo nhiet-may
philt d~n + PPS)

Ti s6 c6ng suat di)ng .
oolrnay philt, Pe/g

Cong suat Cl,l'C d~i cua
d{>ng CO' di~n. Pm-max

!

Phanh tai sinh

No

Phanh hybrid

No
C1,1m d{>ng CO' nhi~­
may philt d~n t;;io ll,l'C
keo m(lt minh

SOC-of-PPS

No

Hinh 5.4: Sa aJ di~u khiJn cua chiin lu(Jc SOC-of-PPS
Chi~ luge di~u khien Max. SOC-of-PPS dugc mo ta trong hinh 5.3,
trong do di€m A, B, C va D ~i di~n cho nhu cAu nang luqng theo l~nh di~u
khien clia ngu<'ri lai xe ch€ di) keo ho~c phanh. Diem A ~ trung cho
cfmg suAt keo yeu du Ian han cong suit ma Cl,lm d()ng Cdi~n c6 the cung cAp. Trong truCUa minh d€ bu S\f thi€u hl,lt nang luqng CUa Cl,lm d{>ng C
a

178


di~n. DiSm B d~c trung cho truemg hqp khi cong sufrt keo yeu cftu nh6 han
cong su~t ma cµm ctemg ca nhi~t-may phat di~n c6 thS t1,10 ra trong vung
ho1,tt d<}ng t6i uu (xem hinh 5.2). Trong truemg hqp nay, chung ta co thS sir
d1,lng hai chS <:tcua PPS a du&i ml:rc n1,tp dAy cua n6 thi M th6ng chuy~n sang chS ddi~n cho PPS, nghia la cµm d{>ng co nhi~t-may phat di~n duqc v~ Mnh

vung t6i uu cua no, mca di~n dS keo xe, phAn con l1,1i n1,1p di~n cho PPS. Nguqc 11,ti, neu SOC cua
PPS da d1,tt dSn muc n1,tp dAy thi chS dmduqc kh6ng chS d~ du cdp nang luqng yeu du cua xe, con PPS d~t chS
dphanh ma d<}ng ca c6 th~ t1,10 ra (cong suAt phanh tai t~o qrc d~i). Trong
truemg hqp nay, ch~ dtl,lO lµc phanh t6i da cua no va M thfmg phanh ca khi bd sung phAn lµc
phanh con 11,ti. Di~m D d~c trung cho truemg hqp h,rc phanh yeu du nh6
han lµc phanh t6i da ma d<}ng CO' c6 thS t1,10 ra. Trong truemg hqp nay, xe
chi sir dµng phanh tai sinh. Sa dfJ logic cua Max. SOC-of-PPS duqc minh
ho1,t tren hinh 5.4.

a

Gi6'i

s

h~n

tren SOC cua PPS

Gi6'i h~n dU'6'i

soc cua PPS

f:l~. . . _ _ _ _.I_J ~I
__.__J

__._____J

Hinh 5. 5: Minh hot;z aidu khiin thermostat
5.1.2.2. Chiin lu(Yc tiit-cht;zy cua a(jng ca nhift

ChiSn luqc Max. SOC-of-PPS nh~ m~ vi~c duy tri SOC clia PPS a
mire cao. Tuy nhien, trong mtai thdp tren xa l<? a t6c d{> cf> dinh, PPS c6 th~ n1,1p dfty d~ dang va c1,1m
dsu~t tbi uu cua n6. Vi v~y hi~u suAt cua h~ th6ng d{>ng lµc c6 th~ bi giam.

179


Trong tru6ng hqp d6, ch~ do ch~y/dirng cua dong CCY duqc ki~m soat bing
dong CCY nhi~t-may phat di~n la phu hqp. Chi~n luqc di~u khi~n nay duqc
gi&i thi~u tren hinh 5.5. Ho~t dong cua Cl,lm dong CCY nhi~t-may phat di~n
duqc di~u khi~n hoan toan bm SOC cua PPS. Khi SOC cua PPS d~t gia tr}
gi&i h~ tren dUQ'C cai d~t s~n, Cl,lm dong CCY nhi~t-may phat di~n ngung ho~t
dong, chi con PPS cung dp nang luQ'Ilg d~ keo xe. M~t khac, khi SOC cua
PPS d~t gi&i h~n du&i duqc cai d~t sfui cua n6, Cl,lm dong CCY nhi~t-may phat
di~n duqc b~t len. PPS duqc n~p di~n tu C\lm d(>ng ca nhi~t-may phat di~n.
BAng each nay, dong CCY nhi~t luon luon c6 th~ v~ hanh trong khu vµc t6i
uu cua n6.

5.1.3. Xtic djnh kich thll'UC ciia ctic bp phQ.n chinh
Cac b<} ph~ chinh cua h~ th6ng dong lµc hybrid n6i ti~p bao g6m
dong CCY di~n, dqng CCY nhi~t-may phat di~n va PPS. Thi~t k~ mt'rc d9 cong
sufit CUa cac bQ _ph~n nay la bu&c d~u tien Va quan trc,mg nhfit trong Vi~c thi~t

k~ toan bo h~ th6ng. Trong thi~t k~ cac tham s6 nay, chfulg ta c~n xem xet
mot s6 rang buoc bao g6m ( 1) tinh nang gia t6c, (2) di~u ki~n ho~t dong tren
du6ng cao t6c hay trong do thi, (3) can bing nang luQ'Ilg trong PPS.
9

8

Ti s6 t6c d(> d(>ng ca di~n
x=4

a

7

6

£

~
0

c

5

~
80 :.G

Cong suAt

4

'0

..:..=
u

~.

...J

-~

3

60 "':::s
Oil

2

40 u

c:

•O

---Lt
1

---80

Vb 1

Vb 2

- - - -+ 20

al

100 120 140 160 180 200

T6c d(> xe (km/h)

mnh 5. 6: D{ic tinh momen-cong sudt cua a(jng CO' di~n
180

I

I·

I

,

,


5.1. 3.1. Thiit ki c6ng sudt cita d(mg ca di?n

Tuang tµ nhu xe di~n thuAn tuy dad~ c~p d~n trong chuang 3, mire

cong su~t cua d(mg ca di~n trong h~ th6ng d<)ng lµc hybrid n6i ti~p hoan
toan duqc xac dinh bai yeu du tinh nang tang t6c cua 0 to, d~c tinh d<)ng ca
di~n va d~c tinh cua h~ th6ng truy~n d(mg. Khi bit dAu thi~t k~, mire cong
sufrt d<)ng ca c6 th~ dugc uac tinh ph1,1 thu<)c vao tinh nang tang t6c (thm
gian ck thi~t d~ gia t6c o to tu dirng yen d~n t6c d<) cho truac) bfulg phuang
trinh sau day:

Pt= ()Mv
2ta

(v/ + V~ )+ ~3 MvgfrVr +_!_paCoAr
Vf
5

(5.5)

trong d6, Mv la t6ng kh6i lugng cua o to (kg), tr la thm gian tang tbc u6c
tinh (s), vb la t6c d<) 0 to (mis) tuang irng v&i t6c d<) ca ban cua d<)ng ca
(xem hinh 5.6), Yr la t6c d<) cu6i cling cua o to sau khi gia t6c (mis), g la gia
t6c tr9ng tru2
khong khi ( l ,202 kg!m\ Ar la di~n tich m~t truac cua o to (m ), va Co la M
s6 can khi d<)ng hQc. D~i lugng dAu tien trong phuang trinh 5.5 d~i di~n cho
cong su~t dugc SU d1,1ng de gia t6c xe, con cac d~i lugng thir hai va thir ba
d~i di~n cho cong su~t trung binh d~ kh~c ph1,1c sire can Ian cua 16p xe va lµc
Ccln khi d<)ng hQC.
120

t,=

10 sec
Mv=1500 kg
f,=0.01
Co=0.3
A,=2.0m 2

110
,.-._

~

100

::.i::
.._,

-

•<<.<$

::l

90

"'Oil
s::


u

80
70
602

3

7
4
8
5
6
x, T6c d() t6i da/t6c d() ca ban

9

10

fflnh 5. 7: Bi~n thien c6ng sudt keo theo ti s6 t6c d(J cita h~ th6ng d(Jng l1;1c
Hinh 5.6 bi~u di~n m6i quan h~ gifra lµc va cong su~t keo vm t6c d<)
xe su d1,1ng h<)p s6 hai dp. Trong qua trinh tang t6c, bit dAu tu s6 thfip, h,rc
keo di~n bi~n theo duC:mg a-b-d-e va Vb = V bl. Tuy nhien, khi b¢ truy~n don
181


dugc su dt,mg, c6 nghia la, chi khi su dt,mg s6 cao, lµc keo di~n bi~n theo
duemg c-d-e va vb = v b2·
Hinh 5. 7 gi6i thi~u vi dl,1 v~ muc cong su~t cua d<)ng CO' so v6i ti l~ t6c
dQ, dUQ'C djnh nghia la ti l~ CUa t6c dQ t6i da tren t6c dQ CO' ban nhu tren hinh
5.6.

Can luu y r~ng, Cong SU~t d<)ng CO' xac djnh b~ng phuang trinh 5.5 chi
la cong su~t u6c tinh theo yeu du cua kha nang tang t6c. D~ xac djnh chinh
XaC mtrc cong su&t d<}ng CO', chung ta dn phai ki~m tra l~i.
Vi~c tinh toan tinh nang cua 6 to nhu thai gian tang t6c, quang duemg
tang t6c va kha nang leo d6c duqc thµc hi~n gi6ng nhu khi tinh toan m<)t 6

to di~n thuan tuy.

Mv = 1500 kg, fr= 0.01
C0 =0.3, A,=2.0m 2

30

0

o

20

40

60

80

100 120

140 160

T6c d9 xe (km/h)

fflnh 5.8: Cong sudt tai cita o to khach I 500kg theo t6c il(J
5. 1.3.2. Thiit ki cong sudt cita Cl.Jm il{mg ca nhi?t-may phat ili?n

Cl)m d<)ng ca nhi~t-may phat di~n cua M th6ng d<}ng lµc hybrid ndi
ti~p dung d~ cung dp cong su~t· 6n dinh nhfun ngan ch~n sµ ph6ng di~n
hoan toan cua PPS. Trong thi~t k~ Cl)m d{)ng CO' nhi~t-may phat di~n, chung
ta phai chu y hai di~u ki~n v~n hanh: ch~y liiu dai v6i t6c de) 6n dinh, nhu
ch~y tren duemg cao t6c, va ch~y trong di~u ki~n dling thuemg xuyen, chtlng
h~n khi ch~y trong thanh ph6. Trong di~u ki~n v~n hanh tru6c, Cl)m dong ca
nhi~t-may phat di~n va h~ th6ng d(mg lµc khong nen dµa vao PPS d~ hB trq
ho~t d()ng iJ t6c d() cao, vi dl) a 130 km/h. DC)ng CO' nhi~t-may phat di~n dn
c6 du cong sufit d~ hd trq cho xe ch~y at6c d() nay. D6i v6i ch~ d{> v~n hanh
Sau, Cl)ID d{)ng·ca.flhi~t-may phat di~n dn San sinh nang lugng dud~ duy tri
nang lugng cua PPS iJ m()t muc nhfit djnh d~ c6 th~ h6 trq cong su&t cho xe
182

I I

.111 •. 1~''"·1~·1!1··· •.

~1.1lll 1~1

··I~·

•

I

·I· I

I'


khi tang tfic. Nhu da d€ c~p tren day, nang lugng PPS tieu thl,l lien quan ch~t
che d~n cac chi~n luqc di€u khi~n.

0 ch~ d() t3c d() khong di>i va tren duemg bing phing, cong swit dAu ra
cua ngufm nang lugng (d()ng ca nhi~t-may phat di~n va/ho~c PPS) c6 th~
duqc bi~u di~n bm bi~u thuc :
Pe/g

=

V

1000TttTtm

(Mvgfr +_!_paC0Arv2)
2
.

(5.6)

trong d6, Tit va Tim hbt luqt la hi~u suftt truy€n d()ng va hi~u suAt cila d()ng ca
di~n. Hinh 5.8 cho vi d\l v€ cong swit tiri (khong k~ bi~n thien cila Tit va llm
theo t6c di) xe) dfii vm 0 to khach 1 500 kg. Vi dl,l nay cho th~y cong suAt
cfut thi~t a ch~ d() tfic d() khong d6i thftp ban nhi€u so vm ch~ d() gia tf>c
(xem hinh 5.8). Trong vi dµ nay, xe cfut cong swit khoang 35 kW d€ ch~y
vm t6c d9 An dinh 130 km/h.

Khi k~ d~n hi~u swit cila d()ng ca va h~ thi>ng truy€n d()Iig (Tit va Tim
trong phuang trinh 5.6), cong swit dftu ra cila C\lffi d()ng ca nhi~t-may phat
di~n lan ban khoang 20 - 25% so vm cong suftt th~ hi~n tren hinh 5.7.
Cong suAt trung binh
khong phanh tai sinh

COng sufil trung binh vm
phanh tai sinh bQ pl$1

-«!

>
u

-
-

u

·Sn'~
-«
0

::J --

"' OI)
OI)

c::


u

Cong suAt trung binh (mg v&i phanh
tai sinh toan phAn

Hinh 5. 9: Cong sudt tieu th'(l trung binh trong gia t6c, giam t6c khi co
phanh tai sinh toan phdn, tai sinh bp pli~n va khong co phanh tai sinh
Khi ho~t d()ng trong ch~ d() dirng thuswit cila cvm d()ng ca nhi~t-may phat di~n cfui phai bing hay. l6n han m()t
chut so vm cong swit tai trung binh d~ duy tri can bing nang lugng trong
PPS. Cong su~t tili trung binh c6 th~ duqc bi~u di~n theo bi~u thuc:
183


T(

1
1
Pave=- f Mvgfr+-paCoArV
T0
2

2)vdt+-1 T
dV
f8Mv-dt
T

(5.7)

dt

0

trong d6, 8 la h~ s6 kh6i lu9'Jlg xe va dV /dt la gia t6c cua xe. f)~i lu9'llg dAu
tien trong phuang trinh (5.8) la cong suftt tieu th\l trung binh d~ vuqt: qua
sue can lan cua 16p va h,rc can khi d()ng hQc. D~i Iu9'Jlg thu hai Ia cong suftt
tieu th\l trung binh khi gia t6c va giam t6c. Khi xe c6 kha nang thu h6i tftt ca
d<)ng nang cua n6, cong suftt trung binh tieu th\l trong gia t6c va giam t6c
bfing 0. N~u khong, n6 se Ian han 0 nhu chi ra tren hinh 5.9.

30

~
::..:
'::::

·•OS

~

OJ)

4

20

~ 20

::..:

10

0 ~~=!t~~~Wjj~~~~~~ -~

c
•O -10
u
-20

COng suit tire th<1i

0

i>!i#~~:fiCtr=!=:!.l@il"'-~ell!F*'ll=E==

01--~........-+-........~..-----.+---+.~

"'gp -20

COng suit trung binh khi khOng phanh titi

sinh

•O

0

200

400

600

800

1000 1200

14-00

Thiri gian(s)
(a) Chu trinh do thi FTP 75

-100 '-------~-~--'---'
0
100
200
300
400
500
600

Thiri gian(s)
(c) !Chu trinh US06

u_40-~--~-~~-~~-~
0

100

200

300

400

500

600

700

800

Thai gian(s)
(b) Chu trinh duirng cao t6c FTP 75

-40 ------~-~-~-~
0
100
200
300
400
500
600

Thiri gian(s)

(d) Chu trinh ECE

Hinh 5.10: Cong sudt tuc thi!i va cong sudt trung binh khi co phanh
tai sinh toan phdn va khi khong c6 phanh tcii sinh a6i v6i m{jt s6 chu trinh
tieu bidu
Trong thi~t k~ C\lffi d<)ng ca nhi~t-may phat di~n, nen ch9n cong suftt
cua n6 Ian han, ho~c it nhftt Ia khong nho han, cong suftt cftn thi~t d~ dam
bao cho xe ch~y a t6c d<) khong d6i (tren dubng cao t6c) va cong suftt trung

184

,

,


binh cfui thi€t khi xe ch<;ly trong khu V\fC do thj. Trong thl,lc t€, m(>t s6 chu
trinh v~ hmm trong do thj di~n hinh c6 th€ dugc dung d~ dtJ doan cong suAt
trung binh cua xe, nhu gi&i thi~u tren hinh 5.10.

5.1.3.3. Thiit ki cua PPS

a

PPS phai c6 kha nang dam bao cung dp du cong sufit cho d<'.'mg ca
bAt ki thc'Yi di€m nao. D6ng thc'Yi, PPS ciing phai luu tni nang lugng du d~
tranh tri.Y ng<;li khi n<;lp di~n do ph6ng di~n qua muc.

1. Cong sudt cua PPS
D€ t~ dµng h€t c0ng sufit d9ng ca di~n, cong suAt tdng c9ng cua d9ng

ca nhi~t-may phat di~n va PPS nen Ian han, ho~c it nh~t la b~ng cong su~t
t6i da cua d9ng ~a di~n. Vi v~y, cong sufit cua PPS c6 th~ dugc bi€u di~n
. bai bi~u tht'rc:

>

P pps -

p

m,max

-

p

e/g

(5.8)

llm

trong do, p m,max la Cong SU~t CIJC d<;li CUa d{)ng CO' di~n, TJm la hi~U SU~t CUa
d9ng ca di~n va Pe/g Ia cong sufit cua cµm d(mg CO' nhi~t-may phat di~n.

2. Di?n dung cua PPS
Trong m<)t s6 di~u ki~n v~ hanh, khi xe gia t6c/giam t6c thuc'Yng
xuyen d~n d~n k~t qua SOC cua PPS thfip, do d6 mfit kha nang cung dp
cong su~t. D~ xac djnh dung di~n dung cua PPS, chung ta cfrn bi~t SIJ thay
d6i nang lugng trong PPS m<)t s6 elm trinh thfr di~n hinh. Thay ddi nang

lugng trong PPS c6 th~ duqc di~n ta nhu sau :

a

(5.9)

Hinh 5.11: Thay a6i niing luvai chiin lu(lC ili~u khidn Max. soc
185


trong d6, P pps la cong sruit cua PPS. Gia tti Ppps ducmg tuQ"llg trung cong
suftt n~p di~n va gia tri am tuQ"llg trung cho cong suftt ph6ng di~n. Hinh 5.11
trinh bay m9t vi dl), trong d6 nhfrng thay d5i nang luQ"llg 6 cong sruit dinh
thay d5i theo thm gian v~ hanh. Hinh 5.11 ding cho thfty nang luQ"llg thay
d5i t6i da, ~Emax, trong toan b{> chu trinh thu n~u SOC cila PPS cho phep
ho~t d(>ng trong ph~ vi gifra SOCtop va SOCbott· Nang luQ"llg toan b9 cua ·
cong sruit dinh c6 the duqc tinh toan theo phucmg trinh 5.10. Ph~ vi ho~t
d{>ng cua PPS SOC ph\l thu{>c vao d~c tinh cua PPS. Chimg h~, d~ d~t hi~u
qua t6t acquy hoa h9c nen ho~t d{>ng trong ph~ vi t6i uu gifra (0,4-0, 7) va
vi Ii do gim h~ thay ddi di~n ap, cac tl) di~n c6 di~n dung l6n nen co ph~
vi thay d6i nang luQ"llg h~n che (0,8-1,0).

E

=

~Emax

(5.10)

cap soctop - socbott
5.2. Vi dy thiit ki h~ thfing cl(}ng lt}'c nfii tiip
Cac thong s6 d~ trung:
Kh6i luQ"llg t5ng c{>ng cua xe:

1500 kg

H~ s6 can Ian:

0,01

H~ s6 can khi d{>ng h9c:

0,3

Di~n

2,0m

tich h(rng gio cila xe:

Hi~u sruit truyen d{>ng (mQt cfrp):
D~c

2

0,9

tinh hi~u qua:

Thm gian tang t6c (tir o den 1oo km/h):

10 ± i giay

Kha nang leo dflc t6i da:

> 30% 6 t6c d9 thcip
va > 5 6 t6c d9 1OOkm/h

T 6c d{> t6i da:

160 km/h

5.2.1. Thiit ki kich ciJ' d(jng cu difn
Su d\lllg phucmg trinh (5.5) va gia su d{>ng ca co ti l~ t6c d9 x = 4,
cong sruit d(>ng ca c6 the d~t 82,5 kW, trong vong 10 giay xe co th~ gia t6c
tir 0 d~n 100 km/h. Hinh 5 .12 ·gim thi~u profile cac duemg cong momen-t6c
d9 va cong sufrt-t6c dQ cua d(>ng ca nay.
186


Mo men

s

120·

500

100

~
OJ)

~

CongsuAt

r-~--"ic-~~~~~~~~~~~---iao ~

b
0

X=4

600

400

b

s::

0


OJ)

"C

~ 300

60

E

-

•<
0

~

s::

:g·
::s

200

"'OJ)

40

s::

u
20

100

..__~_.__~_.___,__._~_._~__._~___.~___..__~_.__~_.__~~o

500 1000 1500 2000

2500 3000 3500 4000 4500 5000

T6c d() d()ng ca (voog/phut)

lflnh 5.12: D(lc tinh t6c <19 dt;>ng ca di?n

300

30
25

250

Quangdm'mg

,..-..

E
._
,..-..

.._,
"'

200

20

- 15
(.)

"So

•
"'
"So
c:
"So

"'
:s

150

bl)

.§

!:I

10

10

100

--------------------------

..i::

r-

-"'
(.)

•
c:
::s
Cl

50

5
0

bl)

lt'3

0

20

40

60

80

100

120

140

T6c d<) xe (km/h)

lflnh 5.13: Thin gian

va quiing duimg gia tbc theo tbc <19 xe
187


- - Ll)'C can (can Ian +
7000 1 - - - - - - - . . a= 25° (46.6%) __ k~i d()ng h9c + leo

doc)

_ _ _ .i~--

6000

g.§
u
u

5000

---------..·
a= 15° (26.~%)
·-----~-""----

..=!·
4000
•«l
>
0

·
..::.:

1000
20

40

60

80

100

120

140

1-60

T6c d() xe (km/h)

(a)

55
50 r - - - - - - - .
45
40

35

30
20
15 ------10
5

0

~-_._

0
(b)

20

_ __._ __.__ __.__ _...__ _.__ _
40

60

80

100

120

~-~

140

T6c d() xe (km/h)

Hinh 5. 14: Ll!C keo va [l:fC can theo t6c d<) 6 t6

188

160


5.2.2. Thiit ki ti sti truyJn

Ti s6 truy~n dugc thi~t k~ sao cho xe co th~ d<;It dugc t6c d(> C\l'C dt;ii
khi t6c d(> d(>ng ca d<;It gia tri C\fC d<;Ii, nghia la :
.

1 =
g

7tnm .maxf
30Vmax

(5.11)

trong do, nm.max la t6c d('> C\fC d~i CUa d('>ng CCY di~n (vong/phut) va Vmax la
t6c d(> C\JC d<;Ii cua xe (mis). Gia SU nm.max= 5000 vong/phut, v max= 44,4 mis
var= 0,2794 m, ta co ig = 3,29.
5.2.3. Kiim tra /{Ii tinh niing gia tac

Dµa_ tren profile momen-t6c dQ cua d(>ng CCY, ti s6 truy~n va cac thong
s6 cua xe, chung ta co th~ tinh toan tinh nang gia t6c cua xe (thm gian va
quang duemg tang t6c theo t6c d('> xe) nhu duqc th~ hi~n tren hinh 5.13. N~u
thm gian gia t6c khong dap (mg dugc d~c trung thi~t k~, chung ta phai xac
djnh }<;Ir Cong smit d()rrg CO'.

100

~

~

......

Tren duemg dbc 5%

80


:..c

~ 60

0

OfJ

c
~· 40
-·~

2.5 ......----------::-----~
::s
en
~

20


u

0

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

T6c dQ xe (km/h)

Hinh 5.15: Cong sudt d9ng ca nhi~t theo t6c d(i c6 dfnh cua xe tren
iluimg bdng vit tren duang d6c 5%
5.2.4. KiJm tra khii niing /eo d8c cua xe

Su d\lng profile momen-tbc d(> cua d('>ng CO', ti s6 truy~n va cac thong

189


sfJ CUa xe, Chung ta xac dinh duqc lµc keo Va lµc can theo tfJc d9 CUa xe,
duqc xac d!nh va bi€u di~n tren hinh 5.14(a). Sau d6, kha nang leo dfJc cua
xe c6 th~ duqc xac dinh nhu tren hinh 5.14(b). Hinh 5.14 cho thfry r~ng kha
nang leo d6c cua xe tinh toan duqc 16n hem nhi~u so v6i d~c trung thi~t k~.
K~t qua nay chi ra r~ng dfJi vm xe cha khach, cong suftt dn thi~t d€ dam
bao tinh nang gia t6c thuc'mg 16n hem cong suftt dn thi~t d€ leo dbc; vi v?y
cong suftt dam bao tinh nang gia tbc duqc SU d\mg d~ xac l?p kich ca d¢ng

ca di~n.
5.2.5 Thiit ki kicli cu cua Cfl,m d{jng cu nhi?t-may phat di?n
Cong su~t d{mg ca (KW)

4.5 9.013.5 18 22.5 27 31.5 36

120.----,----..~-.--...--~...----..-----.~~~~~~~~~~~~~-.

\

Di€m vftn
hanh

I

100

\

,..__ 80
E

Su~t tieu hao

nhien

li~u

g/kWh

(hi~u su~t, %)

z

'-'

b

()

gf 60
<0-

"0

c:

Q)

E 40

0

~

20

o..._~~___..__~~___.~~~_...~~~_._~~~_._~~~__.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

T6c d{> d{>ng oo (vong/phut)

Hinh 5.16: Dr;ic tinh d(jng ca nhi?t va cac diem vt;ln hanh

Cong sufrt cua cl,llll dQng ca nhi~t-may phat di~n duqc thi~t k~ d€ c6
kha nang dam bao cho xe ch~y vm t6c d(> 6n d!nh (130 km/h) tren duc'mg

cao t6c bkg ph~ng. Hinh 5.15 cho tMy cong su~t d(>ng ca ck thiet i:J 130
km/h la 32,5kW, trong d6 c6 tinh hi~u sufrt truy~n d¢ng (90%), hi~u sufrt
d()ng ca (85%) va hi~u suftt may phat di~n (90%). Hinh 5.15 ciing chi ra
r~ng vm d(>ng ca nhi~t c6 cong su~t 32,5kW, xe c6 th~ ch~y v&i t6c de) 78
km/h tren dm'm.g c6 d() d6c 5%.
190

,

,


M9t y~u t6 khac cfui xern xet khi thi~t k~ cong suftt CUa C1,llll d9ng ca
nhi~t-may phat di~n la cong suAt trung binh khi xe ho~t a m{>t sf> ch~ d{>
dirng-ch~y d~c trung nhu rninh ho~ tren hinh 5 .10.
So vm cong swit cfui thi~t tren hinh 5.14, cong suAt trung binh cila chu
trinh v~ hanh neu tren nh6 han. Do d6, cong swit d9ng ca 32,5 kW c6 th~
dap (mg yeu cftu nang luqng cho chu trinh v~ hanh nay. Hinh 5.16 gi6i
thi~u duang ~c tinh d9ng ca nhi~t.

~~---~~-_._____.___.........._____.!
~~-~~~~Co~·n_g-su_A_td_Q_ng_c_a_(K-W~)~-c--i~~~~~~~~~~~I
~c=:::::::-.---------~--[___..=___.
d~i
~rong PP~h)
Thay

0

200

0

cong suiit

400

600

800

I

I

1-000

1200

1400

Thiri gian (sec)

ffinh 5.17: Kif qua mo phong chu trinh FTP 75 do th!

5.2.6. Thiit kl cong sutft cua PPS
T6ng cong suAt cua C1,llll d9ng ca nhi~-rnay phat di~n va PPS nen lOn
han, ~ it nhit la hfutg, cong swit dfuJ vao cua d(lng ca di~n. Nghia la :
p

pps

= Pmotor

T\motor

Pe/g =

82 5
• - 32,5x0,9 = 67,8kW
0,85

(5.12)

191


5.2. 7 Thiif ki k/1ii niing litu tru niing lit!fng cua PPS
Nang luQ'Ilg luu tru cua PPS phµ thu(>c vao chu trinh thu va chi~n luqc
di~u khiSn t6ng quat. Trong thi~t k~ nay, vi cong sufit cua cµm d<}ng CO'
nhi~t-may phat di~n 16n han nhi~u so v6i cong sufit can trung binh va cong
sufit keo trung binh, chi€n luqc di~u khi~n thermostat (d<)ng ca ch~y/dirng)
duqc coi la thich hqp.
100

5~~

50

-5~~ =~I

:~,hoogPPS~-.---------=
0

100

200

300

400

500

600

700

I
800

Thai gian (sec)

ffinh 5.18: Kit qua m6 phong chu trinh FTP 75 xa /(j
Hinh 5.17 gi6'i thi~u k~t qua mo phong cua chi~c xe neu tren v6i chi~n
luqc di~u khi~n d<)ng ca chl;'ly/dirng trong chu trinh thu FTP 75 do thi. Mo
phong nay co xem xet nang luQ'llg tai t~o cua phanh. Sµ thay d6i nang IUQ'Ilg
cµc d~i cho phep cua PPS la 0,5 kWh. Gia sfr cong su~t dinh cho phep v~n
hanh cua SOC trong phl;'lm vi la 0,2. Khi su dl,lng acquy lam PPS, ph~ vi
hol;'lt d<)ng clia SOC trong khoang tu 0,4 d~n 0,6 co hi~u suAt t6i uu. Khi su
dµng tµ di~n co di~n dung Ian lam PPS, sv thay d6i SOC 0,2 se gi6i h~n

192


di~n ap cac C\fC a mt'rc 10%; Nang luqng t6ng c<)ng trong PPS c6 th~ dm;rc
xac djnh bai bi~u thtrc :

= ~Emax - 0,5 = 2 5kW

E
pps

~soc

o2
'

'

(5.13)

5.2.8. Mfrc tieu th¥ nhien lifu

Mt'rc d<) tieu thv nhien li~u cho cac chu trinh thu khac nhau c6 th~
dm;rc tinh bitng mo phong. Trong chu trinh FTP 75 do thj (hinh 5.17), h~
th6ng d('mg lµc thi~t k~ ti~t ki~m nhien li~u 17,9 km// va trong chu trinh thu
FTP dubng cao t6c (hinh 5.18), n6 ti~t ki~m duc;rc 18,4 km//. Ro rang la m<)t
chi~c xe hybrid v&i tinh nang tuang tµ nhu m<)t chiec xe truy~n th6ng lam
vi~c c6 hi~u qua han, dgtc bi~t khi v~ hanh a ch~ d(> ch~y/dirng thubng
xuyen. Li do chinh la hi~u suM ho~t d<)ng cua d<)ng ca nhi~t cao va nang
luqng phanh l&n duc;rc thu h6i khi phanh.

5.3. H~ thBng hybrid song song
5.3.1. Su t16 nguyen If
Khac v&i h~ thbng d<)ng lµc o to hybrid nbi tiep, h~ th6ng d<)ng lµc
o to hybrid song song cho phep ca d(>ng ca nhi~t va d<)ng ca di~n cung cfip
nang luqng ca h<;>c cho banh xe chu d<)ng. Nhfrng uu di~m chinh cua cfiu
hinh song song so v&i du hinh n6i tiep la: (1) khong cfui may phat di~n, (2)
d<)ng ca di~n nho han, va (3) b<) bi~n d6i. cong suitt da nang tir d<)ng ca nhi~t
d~n banh xe chu d<'mg la khong dm thi~t. Do d6, hi~u suitt tbng c(>ng cua
o to hybrid song song cao han o to hybrid n6i tiep. Tuy nhien h~ th6ng di~u
khi~n o to hybrid song song pht'rc t~p han h~ th6ng diSu khi~n o to hybrid
n6i ti~p do ca du k~t n6i gifra d<)ng ca nhi~t va cac banh xe chu d<)ng.
. C6 nhi~u phuang an du hinh h~ th6ng d<)ng lµc hybrid song song.
Tuy nhien, phuang phap thiet kS cho m<)t citu hinh nay c6 th~ khong dugc
ap dvng cho cac du hinh khac va k~t qua thiet k~ cho mQt du hinh C\l th~
c6 th~ chi duc;rc ap dvng cho m(>t moi trubng ho~t dong nhitt djnh va thoa
man cac yeu du cua nhi~m V\l da dS ra. Chuang nay se t~p trung vao
phuang phap thiSt kS h~ thdng d<)ng lµc hybrid song song ki~u ph6i hgp
momen, tren nguyen t~c d<)ng ca di~n h6 trc;r cong suitt dinh; nghia Ia, d<)ng
ca nhi~t cung dp nang luqng d~ dap trng tai ca sa (xe v~ hanh v&i t6c d<)
khong dfu cho tru&c treri dubng b~ng ph~g, ho~c t~i tar trung binh cua ch~
d<) ch~y/dirng) con d<)ng ca di~n cung cfip cong swit a che d(> tai dinh.
Nhfrng phuang an khac nhu h~ th6ng d<)ng lµc hybrid h6n hgp dm;rc d~ c~p
d~n trong chuang 5.
Tai ca sa thftp han nhi~u so v&i tai dinh trong chu trinh thu do thi binh
thm:mg va chu trinh th tr dubng cao t6c. Di~u nay cho thAy' cfulg suitt d<)ng

193


ca nhi~t thclp han cong sucit d(>ng ca di~n. Do d~c tinh momen-t6c dQ cua

d(>ng ca di~n t6t han d(>ng ca nhi~t, chung ta c6 th~ su dµng bQ truy~n d(>ng
m<)t cclp cho d<)ng ca di~n. Vi th~, chuang nay se t~p trung vao vi~c thi~t k~
h~ th6ng d(>ng h.rc nhu trinh bay tren hinh 5.19.

Cac mµc tieu thi~t k~ la:
• D~ dap tmg cac yeu d.u v~ tinh ming (kha nang leo d6c, tang t6c va
t6c dQ C\IC d~i).
• D~ d~t hi~u sucit t6ng th~ cao.
• D~ duy tri tinh tr~g n~p di~n acquy (SOC) 6 muc hgp li trong
toan b(> chu trinh thu ma khong d.n n~p di~n tu ben ngoai xe.
• D~ thu h6i nang luqng phanh.

Oi~u khi~n

Bo di~u khi~n
phanh ca khi

1---------.------,

hoi;lt d(lng
PPS SOC Ngubn_ ~ien
cao diem

Bo dieu
khi~n xe

'---....-----' Tin

hi~u

di~ khi~n
d(ing ca
di~n

Bo dieu khien
dong ca nhiet
B9n6i
Mo men

T6c do xe
- - - - K~t n6i ca
- - - - Cong sufit dien
- - - - - Tin hi¢u

Hinh 5.19: Cdu hinh h? thdng a(jng lt,rc 6 to hybrid song song
phdi h(!JJ rnornen
5.3.2. Chiin lu{J'c diiu khiin hf thang d{jng life hybrid song song
Cac ch~ d<) ho~t d<)ng cua h~ th6ng d(>ng lµc hybrid song song chu y~u
bao g6m : (1) chi c6 d(>ng ca nhi~t t~o lµc keo, (2) chi c6 d(>ng ca di~n t~o
lµc keo, (3) ph6i hgp Ive keo (d(>ng ca nhi~t va d(>ng ca di~n), (4) phanh tai
t~o va (5) n~p di~n cho ngu6n nang luqng cao di~m (PPS) tu d(>ng ca nhi~t.
194

'

' ' • I. I l ,, , , l.i .•• ,~ ~1 .. , l,

u!,, .11 l

I~.

, , Ii ,

•

, ,~ I-


Trong qua trinh ho~t d<)ng, ch~ d<) v~ harm phu hqp la ch~ d<) thoa man yeu
du momen keo, d~t dugc hi~u su~t tf>ng quat cao, duy tri muc d<} hqp Ii cua
PPS SOC va phµc h6i nang hrgng phanh cang nhi~u cang tf>t.
Sa d6 di~u khien tBng the bao g6m hai dp d<). H~ th6ng di~u khien
c~ toan xe (b<} dieu khien cfip cao) ho~t d(mg nhu la m¢t bQ chi huy di~u
khi~n va cung dp cac l~nh di~u khi~n momen cho b<} di~u khi~n cclp th~p
(cµc bQ hay be) dieu khi~n thanh phfui) dl,Ta theo l~nh di~u khien cua nguai
lai, d~c diem cua cac b9 ph~ va tin hieu phan h6i tu cac thanh phfrn. Cac be)
di~u khi~n dp d<} th~p nhu b<} di~u khi~n d<}ng ca nhi~t, b(> di~u khi~n d<}ng
ca di~n va bthanh phAn lien quan de lam cho chung ho~t d(mg dting each.
Tu~u0~1
ban d\IP ga

Tuh~0~
ban d!IP phanh

~~---~~..__ T6c do xe
Bo di~u khien xe
Trilllg thai n!IJl dien

Che do

phanh

______________ .....
_.--_-F-,,__-...:.--=--r---...:-=-;.::--..:.~.-'-~Jc_q~~Q_C;-·-·-·-·-·-·
E>i€u khi~n cong sui11 .
dong co nhi~t

Di~u khi~n I

j
j

cong suat
d(lng co di~n

·

.----.-........--....,
Bo dieu khien dong ccr
nhiet

, - . .J

Dieu khien cong sui\t
phanh ma sat

i

i Bo dieu khien dong

Bo dieu khien phanh ma sat

dien
'-----.---~l.______,_._.
I

C(J

i

I.....---..--....,

Bo ph~ chap hanh phanh ma
sat

!
I
COng sufil
dong C(J nhiet

Cong suiit dong
1
ccr dien

Cong suiit phanh !Iii
t~o

r
l
I

I
I
I
I

1

,_._.....___~

I

____ i

Banh xe

Cong suiit
phanhma
sat

1.

-·-r·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·'

lL _______________________
anh chli dong
Jl

Hinh 5.20: Sa a6 t6ng qucit ai€u khiin h? th6ng d<}ng hrc oto hybrid
song song
Sa d6 dieu khien tBng quat cua he th6ng hybrid song song dugc the

hi~n tren hinh 5.20. H~ th6ng di~u khi~n bao g6m be} dieu khien xe, be} d<)ng
ca di~u khi~n d<}ng ca nhi~t, b<} di~u khi~n dc}ng ca di~n va b<} di~u khi~n
phanh ca khi. BC) di~u khien xe chi~m vj tri cao nhfit. N6 thu th~p du li~u tu
nguai lai va tfit ca cac thrum phfrn nhu momen mong mu6n, t6c de) xe, PPS
SOC, tbc d<} d<}ng ca nhi~t va vi tri bu6m ga, t6c de) d<}ng ca di~n,. . . Dl,Ta
195


tren nhiing du li~u nay, d~c di~m cua cac thanh phfuI, va chien luge ki~m
soat cai s~n, b9 dieu khi~n xe phat tin hi~u dieu khi~n cua minh den cac b9
di~u khi~n thanh phfuvdi~u khi~n C\lC b(>. Mdi b(> di~u khi€n C\lC b(> ki~m
soat ho~t d(>ng cua cac thanh phfrn tuong l:cng d~ dap (mg cac yeu c~u cua h~
th6ng d(lng lµc.
B(> di~u khi~n xe dong vai tro trung tam trong ho~t d(mg cua h~ th6ng
d(>ng lµc. B9 di~u khi€n xe cfui dap l:cng cac che d(> ho~t d(>ng khac nhau
(theo cac dieu ki~n lai xe va cac du li~u thu th~p tu cac thanh phfui va l~nh
cua lai xe) va c~n dua ra l~nh di~u khi~n chinh xac d~n mdi b(> di~u khi~n
thanh phfrn. Do do, cac chien luge di~u khien cai sfui dong vai tro chinh d6i
v6i ho~t d(mg t6i uu cua h~ th6ng d(mg lµc.

5.3.2.1. Chdn lu(JC tli~u khidn trt;mg thai nt;1p Cl,tC tlt;1i cua ngubn
ngu6n nang lu(Jng cao ttdm (Max SOC cita PPS)
Khi 6 to ho~t d(>ng a che d9 ch~y/dimg, PPS phai cung dp nang

lugng thuang xuyen cho h~ th6ng d(lng lµc. Vi v~y, PPS c6 xu hu6ng ph6ng
di~n nhanh chong. Trong truang hgp nay, vi~c duy tri m(>t muc SOC cao
trong PPS la cfui thiet de dam bao tinh nang ho~t d(mg cua xe. Vi v~y, chien
luge dieu khi~n cµc d~i soc trong PPS la phu hgp.
Chi~n luge di~u khi~n t6i da c6 th~ duqc minh ho~ tren hinh 5.21.
Tren hinh nay, duang cong Cong suAt t6i da cua lµc keo hybrid (d<)ng CCY

nhi~t cling v&i dc}ng ca di~n), d(mg ca nhi~t m(>t minh t~ lµc keo, d(>ng ca
di~n m(>t minh t~o lµc keo, va phanh tai t~o dugc bi€u di~n theo t6c d(> xe.
Cong suAt cfui thi~t a cac di~u ki~n khac nhau dugc bi~u di~n thong qua cac
di~m A, B, C va D.
Cac che d(> ho~t d(>ng cua M th6ng d(>ng lµc dugc giai thich nhu sau:
- Ch~ d(> m(>t minh d(>ng ca di~n phat lµc keo: T6c d(> xe thAp hon gia
tri cai d~t tru6c Veb, dugc coi la gi6i h~ du6i cua tbc de} xe, du6i t6c de} nay
dc}ng CCY nhi~t khong th~ ho~t d(>ng f>n djnh. Trong truang hgp nay, d(>ng CCY
di~n mc}t minh d~n d(>ng banh xe chu d(mg, trong khi d{mg ca nhi~t a ch~ d(>
dirng hay ch~y khong tai. Cong suAt d(>ng ca nhi~t, cong su~t dc?ng ca di~n
va cong su.it ph6ng di~n cua PPS co th~ duqc viet nhu sau :
Pe= 0

(5.14)

p _Jl_

(5.15)

m-

llt,m

Pm

Ppps-d = -

(5.16)

llm

trong d6, p e la cong su~t co ich cua d(>ng CO' nhi~t, PL la cong su.it tai yeu
196


du a banh xe chu dc)ng, Tlt,m la hi~u sudt truy~n dc)ng tu dc)ng CQ' di~n dSn
banh xe chu dc)ng, Pm la cong sudt c6 ich cua dc)ng ca di~n, Ppps-d la cong
sudt ph6ng di~n cua PPS va Tim la hi~u sudt cua dc)ng ca di~n.

1

2
0

'Q)

~

-·~en
OLl

c::


u

Pe
T6c d{> xe

o--~--~----.--~----..,.....~~~~~-

veb

PLPmb
Pmb PL
......

D

5

-•Cd

:s
en
gf


u

ffinh 5. 21: Minh ho<;1 cac chi d(J lam vi~c khac nhau di!a tren
,
'
c(jng suiit yeu cau
- Ch~ d9 keo hybrid: Cong suAt tai yeu c~u duqc d~c trung bm di~m A
tren hinh 5.21, 16n han gia tri ma dc)ng ca nhi~t c6 th~ phat ra, vi v~y ca
d9ng ca nhi~t va dc)ng ca di~n cimg cung cdp cong su&t cho banh xe chu
d(>ng. D6 la ch~ do keo hybrid. Trong tru(>ng hqp nay, dQng c.a nhi~t -duqc

d~t a ch~ de) ho;;tt dc)ng t6i uu b~ng each di~u khi~n bu6m ga dS cung cdp
cong suAt Pe· Nhu cAu nang lm;mg oon li;ii do dong ca di~n cung clip. Cong
suAt dc)ng ca di~n va cong suAt phong di~n cua PPS duqc xac dinh nhu sau:
197