Cấu Trúc Tổng Quan Về Hệ Thống Hybrid

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chương III: Cấu Trúc Tổng Quan Về Hệ Thống Hybrid.
I. Tổng quan: Prius là một từ la tinh có nghĩa là “đi trước”. Toyota chọn tên này bởi
vì chiếc xe Prius là tiên phong của những chiếc xe hybrid. Với sự tăng trưởng dân số nhanh
và sự phát triển kinh tế trong những thập kỉ gần đây đã cho kết quả tăng đột biến sự tiêu
thụ nhiên liệu hóa thạch trên quy mô toàn cầu. Đối mặt với thử thách tạo ra một chiếc xe
thân thiện với trái đất, Toyota đã sản xuất ra những mẫu xe hybrid cung ứng đầu tiên trên
thế giới.
Cấu trúc đơn giản nhất của hệ thống này là kết hợp đặc tính làm việc tốt nhất của một
động cơ đốt trong và một mô tơ điện. Nhiều hệ thống hybrid phức tạp như hệ thống Toyota
hybrid, năng lượng được tái sinh nếu không thì bị mất do ma sát nhiệt trong hệ thống
phanh và sử dụng nó để bổ sung năng lượng cho động cơ đốt trong của hệ thống hybrid.
Những công nghệ kỹ thuật được nâng cấp này cho phép hệ thống hybrid đạt được hiệu suất
nhiên liệu tốt hơn và giảm lượng khí CO
2
.
Khi chiếc xe Prius lần đầu tiên được xuất xưởng, nó được chọn là chiếc xe du lịch
được trang bị động cơ tốt nhất trên thế giới vào năm 2001. Chiếc xe được chọn bởi vì nó là
xe hybrid đầu tiên lắp đặt 4 đến 5 chổ ngồi cùng với một khoan hành lý, và nó là một trong
những chiếc xe kinh tế và thân thiện với môi trường nhất. vào năm 2004, xe Prius thế hệ
thứ 2 giành phần thưởng xe đạt uy tín và là chiếc xe được trang bị động cơ tốt nhất vào
năm 2004.
Hệ thống Toyota Hybrid (THS) dẫn động cho xe Prius thế hệ thứ nhất và hệ thống
Toyota Hybrid II (THS-II) dẫn động cho xe Prius thế hệ thứ hai, cả hai đều tạo được ấn
tượng về tính kinh tế nhiên liệu và sự làm sạch của khí thải.
+ Tiêu chuẩn SULEV là khoảng 75% nhiều khắc khe hơn tiêu chuẩn ULEV và gần 90%
sạch hơn LEV trong khói xả.
+ Tiêu chuẩn SULEV sẽ sinh ra HC ít hơn trong suốt 100,000 dặm.
Toyota Hybrid System Trang 11
THS (2001-2003 prius) THS-II (2004 về sau )
Thành phố 52 mpg Thành phố 60 mpg

Xa lộ 45 mpg Xa lộ 51 mpg
SULEV AT-PZEV
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Tiêu chuẩn AT-PZEV sử dụng tính năng công nghệ cao cấp để tạo ra một phần lượng
khí thải không ô nhiễm.
II. Hệ thống hybrid: các thành phần chính của hệ thống hybrid:
+ Động cơ đốt trong (ICE).
+ Mô tơ-máy phát 1 (MG1).
+ Mô tơ-máy phát 2 (MG2).
+ Bộ bánh răng hành tinh.
+ Bộ chuyển đổi điện.
+ Ắc qui điện áp cao (Ắc qui HV).
+ ECU điện áp cao ( ECU HV).
Toyota Hybrid System Trang 12
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+
+ Động cơ đốt trong (ICE): Sử dụng động cơ xăng 1NZ-FXE 1.5l trang bị hệ thống
VVT-I (hệ thống điều khiển thời điểm nạp thông minh) và hệ thống ETCS-I (hệ thống điều
khiển bướm ga điện tử thông minh).
Toyota Hybrid System Trang 13
Hình 7: Sơ đồ tổng quan hệ thống hybrid
Hình 8: Động cơ đốt trong (ICE)
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Mô tơ-máy phát 1 (MG1): Nó hoạt động giống như thành phần điều khiển công
suất của bộ bánh răng hành tinh. Nó nạp điện cho Ắc qui điện áp cao và cung cấp năng
lượng điện để dẫn động Mô tơ-máy phát 2 (MG2). Mô tơ-máy phát 1 (MG1) điều khiển
hiệu quả chức năng truyền động vô cấp của hộp số hybrid. MG1 cũng làm việc như một
máy khởi động.
+ Mô tơ-máy phát 2 (MG2): MG2 dùng để tạo một lực chuyển động cho xe hoạt
động ở tốc độ thấp và hổ trợ thêm lực kéo cho động cơ xăng khi xe hoạt động ở tốc độ cao.

Nó cung cấp công suất trợ giúp thêm cho công suất động cơ xăng khi cần thiết và giúp xe
đạt được đặc tính động lực học tối ưu. Nó có chức năng giống như một máy phát trong
suốt quá trình phanh tái sinh.
Toyota Hybrid System Trang 14
Hình 9: Mô tơ-máy phát MG1
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Bộ bánh răng hành tinh: Bộ bánh răng hành tinh là một bộ phân chia công suất.
MG1 kết nối với bánh răng mặt trời, MG2 kết nối với bánh răng bao và trục đầu ra của
động cơ xăng gắn với cần dẫn của bánh răng hành tinh. Những bộ phần này được sử dụng
để kết hợp phân phối công suất từ động cơ xăng và MG2, và để nạp lại năng lượng cho ắc
qui điện áp cao.
Toyota Hybrid System Trang 15
Hình 10: Mô tơ-máy phát MG2
Hình 11: Bộ bánh răng hành tinh