đề tài nghiên cứu chế độ lái giảm tốc trên xe toyota prius hibrid

Cấu tạo : Toyota Prius sử dụng kết hợp hai nguồn động lực là động cơ đốt trong và động cơ điện.Động cơ đốt trong là một động cơ nhiệt 1NZ-FXE sử dụng nhiên liệu xăng, còn động cơ điện ở

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

TIỂU LUẬN

HỌC PHẦN : Ô TÔ ĐIỆN VÀ HYBRID

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ LÁI GIẢM TỐC TRÊN XE

Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

ThS.Đoàn Nguyễn Uyên Minh CAO TUẤN ĐĂNG

MSSV: 201871

Lớp: DH20OTO07

Cần thơ,ngày…tháng…năm…

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

PHIẾU CHẤM ĐIỂM TIỂU LUẬN

SINH VIÊN MÃ SỐ SINH VIÊN TỔNG ĐIỂM GHI CHÚ

Cần thơ, ngày… tháng …năm …

Giảng viên hướng dẫn

(ký và ghi họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập tại trường Đại Học Nam Cần Thơ nhờ có sự quan tâm

ân cần giúp đỡ nhiệt tình của Ban Giám Hiệu nhà trường, khoa, bộ môn và quý thầy

cô, gia đình và bạn bè đặc biệt là dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Đoàn Nguyễn Uyên Minh , thầy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng em có thể hoàn thành tốt các nhiệm vụ được giao trong học tập Trong quá trình thực hiện đề tài chúng em còn rất nhiều sai sót thầy vẫn luôn ân cần, nhắc nhở chỉ ra những chỗ sai để chúng em có thể khắt phục được khuyết điểm của đề tài Chúng em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy vì thầy đã bỏ ra thời gian quý báu và cả tri thức, tâm huyết của mình để truyền đạt hết vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian qua tạo điều kiện cho chúng em có một thành quả tốt nhất

Trong quá trình thực hiện đề tài, do kiến thức còn hạn chế nên chúng em không thể tránh khỏi những thiếu sót Mong sự góp ý quý báu của quí thầy cô

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Cần thơ, ngày ….tháng…năm…

Sinh viên

(Ký và ghi rõ họ tên)

THUẬT NGỮ TIẾNG ANH

TÓM TẮT

Lý do chọn đề tài :

-Sự suy giảm dần trữ dần trữ lượng dầu mỏ toàn cầu – dầu mỏ là một loại nhiên liệu có hạn và huyết mạch của nền kinh tế toàn cầu Các sản phẩm dầu như xăng , dầu diezel , dầu mazut, nhựa đường,…và các hoạt động vận chuyển sản xuất của các loại hàng hóa hình như có sự cang thiệp từ dầu và hiện diện của các qui định nghiêm ngặt về khí thải trên khắp thế giới ( phổ biến nhất là tiêu chuẩn EURO 4, EURO 5 – VN đang sử dụng sản xuất ô tô với khải năng tiết kiệm nhiên liệu được cải thiện Xe Hybrid đã chứng tỏ là một lựa chọn hàng đầu về vấn đề tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải.

Mục tiêu của đề tài:

Nắm vững kiến thức lý thuyết , nguyên lý hoạt động , cấu tạo của dòng xe Hybrid.

Phương thức nghiêm cứu :

Để thực hiện đề tài này em đã sử dụng nhiều phương pháp nghiêm cứu chủ yếu

là phân tích và tổng hợp lý thuyết Bên cạnh đó còn sử dụng thêm tài liệu tiếng Anh để phụ vụ công việc.

Phạm vi nghiêm cứu :

Nghiêm cứu tổng quát cơ sở lý thuyết của xe Hybrid.

Nghiêm cứu Cơ chế lái xe giảm tốc trên xe Toyota Prius Hybrid.

CHƯƠNG I : GIỚI HIỆU SƠ NÉT VỀ XE CHẠY BẰNG ĐỘNG CƠ HYDRID

Giới hiệu chung:

Sơ nét về lịch sử:

-Năm 1899 Kỹ sư Ferdinand Porsche Khởi đầu: Chiếc xe Hybrid đầu tiên trên thế giới được

ra đời có tên gọi là System Lohner-Porsche Mixte

-Năm 1904 Bị lãng quên: Henry Ford đã ra amwst dây chuyền lắp ráp ô tô đầu tiên trên thế giới

Điều đó khiến cho thị trường xe Hybrid bị lãng quên trong suốt 50 năm tiếp theo và bị thu hẹp bởi xe động cơ xăng giá thấp

-Năm1960 Khủng hoảng quay trở lại: Giá xăng dầu cao, khủng hoảng dầu mỏ cùng với các chính sách về ô nhiễm môi trường

Chính điều đó đã khiến cho các nhà sản xuất ô tô quay lại nghiên cứu và phát triển công nghệ Hybrid

-Năm 1990 TM, Toyota Đã giới thiệu những mẫu xe thuần điện đầu tiên mang tên GM EV1

và Toyota RAV4 EV nhưng đã nhanh chóng thất bại

-Năm 1997 Toyota Toyota đã giới thiệu PRIUS hybrid để đánh dấu sự quay trở lại của công nghệ Hybrid

Dần dần, các thế hệ Hybrid tiếp theo đều được cải tiến, nâng cấp với nhiều tính năng ưu việt hơn cho đến thời điểm hiện tại

-Đến năm 2035 Trong tương lai, các công nghệ xe hybrid và xe điện sẽ dần thay thế các phương tiện được sử dụng động cơ đốt trong vì các tiêu chuẩn về môi trường ngày càng cao hơn

Chương 2 : GIỚI HIỆU VỀ CƠ CHẾ LÁI GIẢM TỐC TRÊN XE TOYOTA PRIUS

Sơ nét về dòng xe Toyota Prius :

Toyota Prius là mẫu xe lai ( hybrid ) thế hệ thứ tư lần đầu được trưng bày vào tháng 9 năm

2015 tại Las Vegas, và được giao cho khách hàng tại Nhật Bản ngày 9 tháng 12 năm 2015

Xe sửa dụng khối đông cơ 1.8L 2ZR-FXE L4 ( xăng 95 hp, điện MG1 23 Kw, MG2 53 Kw, công suất kết hợp giới hạn 121 hp Máy đăt trước , dẫn động bánh trước Và được lắp ráp tại (nhà máy Tsutsumi ) ở Toyota , Aichi Nhật Bản

Cấu tạo :

Toyota Prius sử dụng kết hợp hai nguồn động lực là động cơ đốt trong và

động cơ điện.Động cơ đốt trong là một động cơ nhiệt 1NZ-FXE sử dụng

nhiên liệu xăng, còn động cơ điện ở đây là một tổ hợp motor-máy phát điện, nó là một motor điện khi cần cung cấp cơ năng cho hệ thống hoạt động và là máy phát điện để nạp điện cho acquy khi tận dụng nguồn năng lượng dư thừa của động cơ nhiệt hoặc tái sinh năng lượng trong quá trình phanh giảm tốc độ, xuống dốc,… Bộ phân chia công suất phối hợp hai nguồn động lực này một cách tối ưu nhất để tận dụng tối đa nguồn năng

lượng,

nhiên liệu

Hình : cấu tạo xe Toyota Prius

Hình : Sơ đồ công suất động cơ

Một số chức năng chính của các thành phần :

-Trục truyền Hybrid :

+MG1 :Tạo ra điện áp cao bằng cách lấy năng lượng chủ yếu từ động cơ Đồng thời có chức năng như một bộ khởi động cơ

+ MG2: Chủ yếu cung cấp thêm công suất cho động cơ nhằm tăng tổng lực truyền động Trong quá trình phanh hoặc khi nhấn bàn đạp ga nó sẽ tạo ra điện để sạc lại cho HV.( Hệ thống phanh tái sinh)

+Bộ bánh răng thành tinh : Phân phối truyền động của động cơ phù hợp để chuyển động lực cho xe cũng như máy phát điện

-Pin HV: Cung cấp điện năng cho MG1 khi khởi động , tăng tốc và lên dốc và được sạc lại trong khi phanh hoặc khi không nhấn bàn đạp ga

-Biến tần : Một thiết bị chuyển đổi điện áp cao DC (pin HV) thành AC (MG1 và MG2) và ngược lại (Chuyển đổi AC thành DC)

-Bộ chuyển đổi : Giảm dòng điện một chiều điện áp cao (DC 273,6 V) vào DC12 V để

cung cấp điện cho các bộ phận điện của cơ thể, cũng như để sạc lại pin phụ (12 V)

HV (Hybrid Vehicle Control) ECU : Thông tin từ mỗi cảm biến cũng như từ ECU (ECM, -ECU ắc quy, ABS -ECU) được nhận và dựa trên đó mô-men xoắn và công suất đầu ra cần thiết được tính toán ECU HV gửi kết quả tính toán đến các cơ cấu chấp hành và bộ điều khiển -ECM : Gửi lệnh mở bướm ga đến bướm ga điều khiển điện tử phù hợp với hệ số yêu cầu công suất động cơ nhận được từ ECU HV

-Battery ECU : Theo dõi tình trạng sạc của ắc quy HV

-Battery ECU :Điều khiển phanh tái tạo do MG2 và phanh thủy lực tác động sao cho tổng lực phanh bằng với lực phanh của xe thông thường chỉ được trang bị phanh thủy lực Ngoài ra, ECU phanh thực hiện điều khiển ABS theo quy ước

-Bàn đạp ga Bàn đạp ga: Chuyển đổi góc gia tốc thành tín hiệu điện và xuất ra HV Cảm biến

vị trí Chuyển đổi góc tăng tốc thành tín hiệu điện và xuất ra ECU HV

-Cảm biến vị trí dịch chuyển: Chuyển đổi vị trí cần số thành tín hiệu điện và xuất tới ECU HV

-SMR (Hệ thống chính Rơle): Kết nối và ngắt mạch điện cao áp thông qua việc sử dụng tín hiệu từ ECU HV

-Service plug : Tắt mạch điện áp cao của ắc quy HV khi rút phích cắm này để kiểm tra hoặc bảo dưỡng xe

Nguyên lý làm việc :

- Xe Cụm bánh răng hành tinh trong bộ phân chia công suất có nhiệm vụ chia công suất từ động cơ chính của xe thành hai thành phần tạm gọi là phần dành cho

cơ và phần dành cho điện Các bánh răng hành tinh của nó có thể truyền công suất đến động cơ chính, động cơ điện – máy phát và các bánh xe chủ động trong hầu

hết các điều kiện khác nhau Các bánh răng hành tinh này hoạt động như một hộp số

vô cấp (Continuously Variable Transmission- CVT) MG1 có nhiệm vụ nạp điện trở lại cho ắc quy điện áp cao đồng thời cấp điện năng để dẫn động cho MG2.MG1 hoạt động như một mô tơ để khởi động động cơ chính của xe đồng thời điều khiển tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng hành tinh gần giống như một CVT MG2 có nhiệm

vụ dẫn động cho các bánh xe chủ động tiến hoặc lùi xe Trong suốt quá trình giảm tốc

và phanh xe, MG2 hoạt động như một máy phát và hấp thu động năng (còn gọi là quá

trình hãm tái sinh năng lượng) chuyển hóa thành điện năng để nạp lại cho ắc quy điện

áp cao

Hệ thống truyền lực kiểu hỗn hợp :

Hình: Sơ đồ cấu tạo hệ thống động lực

Hình : Bộ chia công suất kiểu hỗn hợp

Các chế độ hoạt động của xe :

Lái xe giảm giảm tốc :

Nguyên lý làm việc :

Nếu SOC của ắc quy HV nằm trong giá trị quy định trong quá trình giảm tốc, MG2

sẽ tạo ra điện để sạc lại ắc quy HV Nếu SOC quá mức, việc phân bổ năng lượng cho phanh thủy lực sẽ tăng lên Tuy nhiên, nếu cần số ở vị trí B thì động cơ được khởi động bởi MG1 để tác dụng phanh động cơ

Trong trường hợp :

Khi giảm tốc ( ở số D) : Ở chế độ này động cơ đốt trong không hoạt động thì sẽ không dẫn động MG1 lúc này chỉ có MG2 hoạt động MG2 sẽ biến thành máy phát điện lúc này công suất của 2 bánh xe chủ động sẽ truyền qua MG2 lúc này sẽ nạp lại cho ắc quy HV

Khi giảm tốc ( ở số B) : Lúc này MG2 là máy phát kết hợp phanh động cơ ( khi xuống dốc và công suất còn lại từ bánh xe truyền lên động cơ nó ép chu kì nén lúc này động

cơ không phun xăng nhưng trục khuỷu vẫn quay đó là phanh động cơ ).Khi tài xế đưa cần số về số B lúc này nguồn công suất từ 2 bánh xe chủ động truyền quya MG2 lúc này MG2 nó sẽ cung cấp diện cho MG1 , lúc này MG1 sẽ hoạt động lúc này MG1 cộng với chế độ phanh động cơ này khi xuống dốc ở chế độ B bình ắc quy HV sẽ vừa nạp điện từ MG2 và động cơ đốt trong sẽ hoạt động ở chế độ phanh động cơ

Sơ đồ hệ thống :

Chế độ giảm tốc và dừng xe : Các bánh xe dẫn động MG2 đóng vai trò là máy phát điện cho sản xuất điện tái tạo Năng lượng được thu hồi sau mỗi lần phát sẽ được lưu trữ trong ắc quy HV

Hình : Chế độ giảm tốc , dừng xe và bộ bánh răng thành tinh

Lái giảm tốc :

Hình : Sơ đồ lái giảm tốc

Sơ đồ mạch điện :

Hình :Sơ đồ mạch điều khiển

Các thành phần của hệ thống :

-Hộp số lai, bao gồm MG1, MG2 và Bộ bánh răng hành tinh

-Động cơ 1NZ−FXE

-Bộ biến tần bao gồm một bộ biến tần, một bộ chuyển đổi tăng áp, một

-Bộ chuyển đổi DC-DC và bộ biến tần A/C

-HV ECU thu thập thông tin từ các cảm biến và gửi kết quả tính toán tới ECM, cụm biến tần, ECU ắc quy và ECU điều khiển trượt để điều khiển hệ thống hybrid

-Cảm biến vị trí dịch chuyển

-Cảm biến vị trí bàn đạp ga, chuyển đổi góc ga thành tín hiệu điện

-ECU điều khiển trượt điều khiển phanh tái tạo

-ECM

-Pin HV

-ECU ắc quy, theo dõi tình trạng sạc của HV pin và điều khiển hoạt động của quạt làm mát

-Service Plug, tắt mạch điện

-SMR (Rơle chính hệ thống) kết nối và ngắt kết nối mạch điện cao thế

-Pin phụ, lưu trữ 12V DC để điều khiển xe

CHƯƠNG 3 : KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

Và Sau thời gian nghiên cứu và thực hiện tiểu luận đã được hoàn thành Nó mang lại nhiều ý nghĩa thực tiễn:

+ Trước mắt tiểu luận này giúp cho nhóm thực hiện hoàn thành tốt chương trình học trước khi tốt nghiệp

+ Góp phần củng cố kiến thức đã học đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dạy và học sau này

+ Qua bài thuyết trình tiểu luận trên giúp cho các thành viên nhóm em biết sâu về Công nghệ xe Hybrid ( cấu tạo, nguyên lý, sơ đồ mạch điện qua dòng xe TOYOTA PRIUS Hybrid

Khuyến nghị :

Trong quá trình thực hiện, chúng em cũng đã tham khảo, tìm hiểu và thu thập những tài liệu mà hãng công bố, và các tài liệu tham khảo được trên mạng để đảm bảo tính thực tiền, chính xác của đề tài

Nội dung để tài:

Nghiên cứu và tìm hiểu về Chế độ lái giảm tốc của TOYOTA PRIUS Hybrid

Giới hiệu sơ nét dòng xe

Tìm hiểu về chế độ lái giảm tốc

Các sơ đồ mạch điện điều khiển

Do thời gian có hạn cũng như nguồn tài liệu còn nhiều hạn chế nên nhóm chưa nghiên cứu chuyên sâu vào toàn bộ hệ thống điện thân xe Nếu có thời gian, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện đề tài nghiên cứu chi tiết hơn

Em xin trân trọng cảm ơn!

CHƯƠNG 4 : TÀI LIỆU THAM KHẢO

https://tailieu.vn/

https://oto.edu.vn/

Tài liệu hãng từ ứng dụng Carmin

Giáo trình Xe TOYOTA PRIUS