TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID

TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID TÀI LIỆU ĐÀO TẠO TỔNG QUAN HYBRID

PHẦN1: TỔNG QUAN ÔTÔ HYBRID

1.1 Khái niệm chung

Ô tô hybrid là dòng xe sử dụng động cơ tổ hợp, được kết hợp giữa động cơchạy bằng năng lượng thông thường (xăng, Diesel…) với động cơ điện lấy nănglượng điện từ một ắc-quy cao áp Điểm đặc biệt là ắc-quy được nạp điện với cơchế nạp “thông minh” như khi xe phanh, xuống dốc…, gọi là quá trình phanh táitạo năng lượng Nhờ vậy mà ôtô có thể tiết kiệm được nhiên liệu khi vận hànhbằng động cơ điện đồng thời tái sinh được năng lượng điện để dùng khi cần thiết

1.2 Xu hướng phát triển của ôtô hybrid

Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nóichung không giống nhau, mỗi nước có một quy định riêng về khí thải của xe ,nhưng đều có xu hướng là từng bước cải tiến cũng như chế tạo ra loại ôtô mà mức

ô nhiễm là thấp nhất và giảm tối thiểu sự tiêu hao nhiên liệu Điều đó càng cấpthiết khi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao

mà nguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể

Các xe chạy bằng Diesel, xăng hoặc các nhiên liệu khác đều đang tràn ngậptrên thị trường gây ô nhiễm môi trường, làm cho bầu khí quyển ngày một xấu đi,

hệ sinh thái thay đổi Vì thế việc tìm ra phương án để giảm tối thiểu lượng khí gây

ô nhiễm môi trường là một vấn đề cần được quan tâm nhất hiện nay của ngành ô

tô nói riêng và mọi người nói chung

Ôtô sạch không gây ô nhiễm (zero emission) là mục tiêu hướng tới của cácnhà nghiên cứu và chế tạo ôtô ngày nay Có nhiều giải pháp đã được công bố trongnhững năm gần đây, như: hoàn thiện quá trình cháy của động cơ, sử dụng các loạinhiên liệu không truyền thống cho ôtô như LPG, khí thiên nhiên, methanol,biodiesel, điện, pile nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ôtô lai (hybrid) Phạm vi bàiviết này chỉ bàn về ôtô hybrid

Ôtô hybrid

Xuất hiện từ đầu những năm 1990 và cho đến nay, ôtô hybrid đã luôn đượcnghiên cứu và phát triển như là một giải pháp hiệu quả về tính kinh tế và môitrường Có thể nói, công nghệ hybrid là chìa khoá mở cánh cửa tiến vào kỷ nguyênmới của những chiếc ô tô, đó là ô tô không gây ô nhiễm môi trường hay còn gọi là

ô tô sinh thái

Với các ưu điểm nổi bật như đã nêu, ôtô hybrid đang được sự quan tâmnghiên cứu và chế tạo của rất nhiều nhà khoa học và hãng sản xuất ôtô trên thếgiới Ngày càng có nhiều mẫu ôtô hybrid xuất hiện trên thị trường và càng cónhiều người tiêu dùng sử dụng loại ô tô này

Ôtô sử dụng Hydrogen, ôtô điện, ôtô pin mặt trời cho đến nay đều tồn tạimột số nhược điểm nhất định, không dễ thực hiện với thực trạng như đất nước ta.Trong bối cảnh đó thì ôtô hybrid nhiệt điện (kết hợp giữa động cơ đốt trong vàđộng cơ điện) được coi là phù hợp nhất trong giai đoạn đón đầu về xu thế pháttriển ôtô sạch, nhằm đáp ứng tính khắt khe môi trường đô thị, tính nguy cơ cạnkiệt nhiên liệu

Tuy nhiên chúng ta chỉ có thể sử dụng những loại xe hybrid nhiệt điện hoạtđộng trong phạm vi các thành phố, các khu du lịch và có thể vận hành trên các loạiđường dài hàng trăm kilômet tương đối bằng phẳng Chứ không thể sử dụng ô tôhybrid nhiệt điện thay hẳn các loại ôtô khác vì tính công nghệ lai còn nhiều hạnchế, mà cái khó nhất của vấn đề này là nguồn dự trữ năng lượng điện để cấp chođộng cơ điện, vì nếu dùng bình ăcquy thông thường thì số lượng bình rất nhiều

Trong phạm vi bài viết này chỉ bàn về dòng ôtô hybrid nhiệt điện (kết hợpgiữa động cơ đốt trong và động cơ điện) là loại ôtô hybrid thông dụng nhất hiệnnay

1.3 Phân loại ôtô hybrid

1.3.1 Theo thời điểm phối hợp công suất

1.3.1.1 Chỉ sử dụng motor điện ở tốc độ chậm

Khi ôtô bắt đầu khởi hành, motor điện sẽ hoạt động cung cấp công suấtgiúp xe chuyển động và tiếp tục tăng dần lên với tốc độ khoảng 25 mph (1,5 km/h)

trước khi động cơ xăng tự khởi động Để tăng tốc nhanh từ điểm dừng, động cơxăng phải khởi động ngay lập tức mới có thể cung cấp công suất tối đa Ngoài ra,motor điện và động cơ xăng cũng hỗ trợ cho nhau khi điều kiện lái yêu cầu nhiềucông suất, như khi leo dốc, leo núi hoặc vượt qua xe khác Do motor điện được sửdụng nhiều ở tốc độ thấp, nên loại này có khả năng tiết kiệm nhiên liệu khi lái ởđường phố hơn là khi đi trên đường cao tốc Toyota Prius và Ford Escape Hybrid

là hai dòng điển hình thuộc loại này

1.3.1.2 Phối hợp khi cần công suất cao

Motor điện hỗ trợ động cơ xăng chỉ khi điều kiện lái yêu cầu nhiều côngsuất, như trong quá trình tăng tốc nhanh từ điểm dừng, khi leo dốc hoặc vượt qua

xe khác, còn trong điều kiện bình thường xe vẫn chạy bằng động cơ xăng Do đó,những chiếc hybrid loại này tiết kiệm nhiên liệu hơn khi đi trên đường cao tốc vì

đó là khi động cơ xăng ít bị gánh nặng nhất Điển hình là Honda Civic Hybrid vàHonda Insight thuộc loại thứ hai

Cả hai loại này đều lấy công suất từ ắc-quy khi motor điện được sử dụng vàđương nhiên nó sẽ làm yếu công suất của ắc-quy Tuy nhiên, một chiếc xe hybridkhông cần phải cắm vào một nguồn điện để sạc bởi vì nó có khả năng tự sạc

1.3.2 Theo cách phối hợp công suất giữa động cơ nhiệt và động cơ điện

1.3.2.1 Kiểu nối tiếp

Động cơ điện truyền lực đến các bánh xe chủ động, công việc duy nhất củađộng cơ nhiệt là sẽ kéo máy phát điện để phát sinh ra điện năng nạp cho ắc-quyhoặc cung cấp cho động cơ điện

Hình 1a Hệ thống hybrid nối tiếp

Dòng điện sinh ra chia làm hai phần, một để nạp ắc-quy và một sẽ dùngchạy động cơ điện Động cơ điện ở đây còn có vai trò như một máy phát điện (táisinh năng lượng) khi xe xuống dốc và thực hiện quá trình phanh

Hình 1b Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid nối tiếp

Ưu điểm: Động cơ đốt trong sẽ không khi nào hoạt động ở chế độ không tải

nên giảm được ô nhiễm môi trường, Động cơ đốt trong có thể chọn ở chế độ hoạtđộng tối ưu, phù hợp với các loại ôtô Mặt khác động cơ nhiệt chỉ hoạt động nếu

xe chạy đường dài quá quãng đường đã quy định dùng cho ăcquy Sơ đồ này cóthể không cần hộp số

Nhược điểm: Tuy nhiên, tổ hợp ghép nối tiếp còn tồn tại những nhược điểm

như: Kích thước và dung tích ắc-quy lớn hơn so với tổ hợp ghép song song, động

cơ đốt trong luôn làm việc ở chế độ nặng nhọc để cung cấp nguồn điện cho ắc-quynên dễ bị quá tải

1.3.2.2 Kiểu song song

Dòng năng lượng truyền tới bánh xe chủ động đi song song Cả động cơnhiệt và motor điện cùng truyền lực tới trục bánh xe chủ động với mức độ tùy theocác điều kiện hoạt động khác nhau Ở hệ thống này động cơ nhiệt đóng vai trò lànguồn năng lượng truyền moment chính còn motor điện chỉ đóng vai trò trợ giúpkhi tăng tốc hoặc vượt dốc

Kiểu này không cần dùng máy phát điện riêng do động cơ điện có tính nănggiao hoán lưỡng dụng sẽ làm nhiệm vụ nạp điện cho ắc-quy trong các chế độ hoạtđộng bình thường, ít tổn thất cho các cơ cấu truyền động trung gian, nó có thể khởiđộng động cơ đốt trong và dùng như một máy phát điện để nạp điện cho ắc-quy

Ưu điểm: Công suất của ôtô sẽ mạnh hơn do sử dụng cả hai nguồn năng

lượng, mức độ hoạt động của động cơ điện ít hơn động cơ nhiệt nên dung lượngbình ắc-quy nhỏ và gọn nhẹ, trọng lượng bản thân của xe nhẹ hơn so với kiểu ghépnối tiếp và hỗn hợp

Nhược điểm: Động cơ điện cũng như bộ phận điều khiển motor điện có kết

cấu phức tạp, giá thành đắt và động cơ nhiệt phải thiết kế công suất lớn hơn kiểulai nối tiếp Tính ô nhiễm môi trường cũng như tính kinh tế nhiên liệu không cao

Hình 2a Hệ thống hybrid song song

Hình 2b Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid song song

Hình 3a Hệ thống hybrid hỗn hợp

Hình 3b Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid hỗn hợp.

1.3.2.4 So sánh giữa ba kiểu phối hợp công suất

Bảng 1 So sánh ưu nhược điểm giữa 3 kiểu hệ thống phối hợpcông suất

Hoạtđộng hiệusuất cao

Tổng hiệusuất Gia tốc

Công suấtphát racao liêntụcNối tiếp

Song

song

Hỗn hợp

PHẦN 2:TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG

HYBRID TRÊN XE TOYOTA PRIUS

CHƯƠNG 1:Tổng quan Hệ thống Hybrid TOYOTA PRIUS

Prius là một từ tiếng Latin có nghĩa là phải đi trước "Toyota đã chọn tên này vì chiếc xe Prius là tiền thân của chiếc xe để đến.Dân số tăng nhanh và phát triển kinh tế trong những thập kỷ gần đây dẫn đến một sự gia tăng mạnh trong tiêuthụ nhiên liệu trên quy mô toàn cầu Đối mặt với những thách thức để tạo ra một chiếc xe thân thiện với trái đất,Toyota đã sản xuất hàng loạt ô tô hybrid đầu tiên trên thế giới

Hệ thống hybrid là làn sóng của tương lai, và bây giờ có nhiều ưu đãi để mua xe hybrid Chủ sở hữu của Prius, hoặc hybrid khác khí-và-xe điện, có thể được hưởng mức thuế thu nhập khấu trừ Theo Internal Revenue Service, xe hybrid đủ điều kiện để khấu trừ thuế từ lâu áp dụng cho xe được hỗ trợ bởi nhiên liệu đốt sạch Chính sách này cho phép một lần khấu trừ, có thể được tuyên bố bởi người tiêu dùng cho năm xe lần đầu tiên được đưa vào sử dụng

Trong hình thức đơn giản nhất, một hệ thống hybrid kết hợp các hoạt động tốt nhất đặc điểm của động cơ đốt trong và động cơ điện.Tinh vi hơn các hệ thống hybrid, giống như Toyota Hybrid System,phục hồi năng lượng nếu không bị mất

nhiệt trong các hệ thống phanh và sử dụng nó để bổ sung năng lượng của động cơ đốt trong Những kỹ thuật tinh vi cho phép các hệ thống Hybrid của Toyota đạt được hiệu quả nhiên liệu vượt trội và giảm lượng lớn CO2.

Khi Prius được ra mắt, nó đã được chọn mẫu thiết kế xe khách tốt nhất của thế giới cho năm 2001 Chiếc xe đã được lựa chọn bởi vì nó là chiếc xe hybrid đầutiên mà chỗ ngồi từ 4-5 người cộng hành lý của họ, và nó là một trong những xe

có tính kinh tế nhất và xe thân thiện với môi trường Sau đó, trong năm 2004, Prius thế hệ thứ hai giành được Motor Trend Car uy tín của năm và giải nhất thiết

kế xe của năm 2004

Hệ thống Hybrid của Toyota (THS) cơ cấu truyền động trong Prius gốc và

Hệ thống Hybrid của Toyota II (THS-II) cơ cấu truyền động trong lần thứ hai

cả hai thế hệ Prius cung cấp ấn tượng EPA tính kinh tế nhiên liệu và khí thải cực sạch:

1.1.Các bộ phận của hệ thống hybrid

Các thành phần chính của hệ thống lai là:

• IC Engine : động cơ tích hợp

• Motor generator 1 (MG1): máy phát điện 1

• Motor generator 2(Mg2): máy phát điện 2

• planetary gear set:bánh răng hành tinh điều chỉnh

• Inverter:bộ chuyển đổi

• HV Battery: High Volt Battery- Ắc-quy điện áp cao

• HV ECU: Hybrid Vehicle ECU- ECU điều khiển kết hợp trên ôtô hybrid

1.2.Động cơ tích hợp:động cơ NZ-FXE của toyota là động cơ xăng 1,5-lít sử

dụng VVT-i ( Variable Valve Timing with Intelligence) hệ thống điều khiển páp với góc mở biến thiên thông minh và ETCS-I (electronic throttle control system-intelligence) hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh

xu-1.3.Máy phát điện 1 (MG1): hoạt động như việc điều khiển bộ phận cho năng

lượng để tách bộ bánh răng hành tinh Nó nạp lại ắc quy điện áp cao và đồng thời cung cấp điện năng để điều khiển máy phát 2 (MG2) MG1 điều khiển hiệu quả chức năng biến đổi liên tục của cụm hộp số trong vỏ hộp số và khởi động động cơ

Máy phát 1 tạo ra năng lượng điện cung cấp cho động cơ hoạt động

1.4.Động cơ điện 2 :để điều khiển xe

MG2 được sử dụng (cho) lực chuyển động tại những tốc độ thấp và lực bổ sung tại tốc độ cao Nó cung cấp năng lượng trợ giúp cho trục đầu ra động cơ khi cần thiết và giúp chiếc xe đạt được hiệu suất cao

1.5.Bộ bánh răng hành tinh:

Bộ hộp số hành tinh là một thiết bị chia công suất MG1 được nối với bánh răng mặt trời, MG2 được nối với vòng răng và trục đầu ra động cơ được nối với giá hành tinh Những bộ phần này được dùng để kết hợp năng lượng từ động cơ vàMG2 và để thu hồi năng lượng tới ắc quy điện áp cao

Một bộ bánh răng hành tinh duy nhất để chia momen xoắn giữa máy phát 1,máy phát 2 và động cơ

1.5.Bộ biến đổi điện: Hiện nay giữa máy phát 1,máy phát 2 và ắc quy điện áp cao

được kiểm soát bởi biến tần.Nó dùng để chuyển đổi dòng điện áp cao 1 chiều thành dòng điện áp cao xoay chiều và nó chỉnh dòng điện áp cao xoay chiều từ máy phát 1 và máy phát 2 để nạp pin điện áp cao

Một thiết bị biến đổi điện áp cao 1 chiều vào dòng điện xoay chiều (máy phát điện

1 và máy phát điện 2) và ngược lại

1.6.Ắc quy điện áp cao: Nguồn cất giữ năng lượng được thu bởi máy phát 2 trong

thời gian tái tạo,năng lượng được tạo bởi máy phát 1 ắc quy cung cấp năng lượng cho động cơ điện khi khởi động hoặc khi cần bổ sung thêm điện

THS (2001-2003 Prius) THS-II (2004 and later Prius)

38 Những mô đun hợp kim Hy-đrua 28 mô đun hợp kim Hy-đrua Kim loại

Kim loại Niken Ni ken

Điện áp tổng: 273.6 V điện áp tổng: 201.6 V

ắc quy điện áp cao:cung cấp năng lượng điện tới máy phát 2 trong suốt quá trình khởi động ,tăng tốc và lái xe lên dốc

CHƯƠNG 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC Chế độ điều khiển hệ thống hybrid

Khi khởi động và di chuyển với tốc độ thấp, máy phát 2 cung cấp động lực chính Động cơ có thể hoạt động ngay lập tức nếu các pin cao áp tích nạp nguồn pin thấp Khi tăng tốc độ trên 15-20 mph động cơ sẽ bắt đầu hoạt động

Khi lái xe trong điều kiện bình thường, năng lượng của động cơ được chia thành hai đường, một phần ổ bánh xe và một phần điều khiển máy phát 1 tạo ra điện Các ECU điện áp cao điều khiển tỷ lệ phân phối năng lượng cho hiệu quả tối đa Trong thời gian tăng tốc hoàn toàn, năng lượng được tạo ra bởi động cơ và máy phát 1 bổ sung bằng nguồn điện từ pin cao áp mô-men xoắn của động cơ kết hợp với mô-men xoắn máy phát 2 cung cấp năng lượng cần thiết để tăng tốc độ xe Trong quá trình giảm tốc hoặc phanh máy phát 2 hoạt động như một máy phát điện để thu hồi năng lượng tái sinh Việc thu hồi năng lượng từ phanh được lưu trữtrong acws quy điện áp cao

2.0.Chế độ điều khiển hybrid

Hệ thống hybrid sử dụng các chế độ khác nhau để đạt được hiệu quả hoạt động cao nhất để đáp ứng các điều kiện lái xe Dưới đây miêu tả một trong các chế độ hoạt động

Nếu xe đã được sạc đầy và không di chuyển, động cơ có thể dừng lại.Động cơ sẽ khởi động tự động nếu pin cao áp cần sạc Ngoài ra, nếu hệ thống điều hòa nhiệt

độ lớn nhất được chọn trên Prius 2001,2003, các động cơ sẽ chạy liên tục do động

cơ được điều khiển bởi các máy nén Năm 2004 và sau đó sử dụng một máy nén Prius điện

2.1 Khởi động động cơ khi xe đang chạy

Nếu mômen dẫn động yêu cầu tăng lên khi xe chạy chỉ với MG2, MG1 sẽđược kích hoạt để khởi động động cơ Tương tự, nếu có một trong những hạngmục do ECU kiểm soát như tình trạng SOC, nhiệt độ ắc quy, nhiệt độ nước và

điều kiện tải điện lệch so với mức tiêu chuẩn, thì MG1 sẽ được kích hoạt để khởiđộng động cơ (MG1 hoạt động ở chế độ động cơ).

2.2 Tăng tốc nhẹ với động cơ

Ở tốc độ trung bình (15-40 mph), động cơ đốt trong sẽ hoạt động và cungcấp năng lượng, MG2 sẽ hoạt động đồng thời như một động cơ điện sử dụng mộtlượng điện năng hỗ trợ MG1 cũng quay đồng thời với động cơ (được kéo bởiđộng cơ) và đóng vai trò như một máy phát điện, cung cấp năng lượng cho MG2

2.3 Tốc độ thấp ổn định

Khi xe đang chạy ở chế độ tải thấp, bộ truyền hành tinh sẽ chia công suấtđộng cơ ra hai phần Một phần truyền đến các bánh xe chủ động, phần còn lại kéoMG1 để phát điện đến bộ biến đổi cấp cho MG2 hoạt động bổ sung công suất đếncác bánh xe chủ động

2.4 Tăng tốc tối đa

Khi xe được chuyển từ chế độ tải thấp sang chế độ tăng tốc mạnh, hệ thốngnày sẽ bổ sung điện của ắc quy điện áp cao vào lực truyền động của MG2

2.5 Tốc độ cao ổn định

Khi xe chạy ở tốc độ cao ổn định động cơ và MG2 hoạt động, MG1 hoạtđộng ở chế độ phanh (MG1 không quay)

2.6 Tốc độ tối đa

Khi tốc độ ôtô cao (>100mph) thì MG2 sẽ hoạt động để bổ sung công suấtcho động cơ đốt trong, lúc này ắc quy điện áp cao sẽ cung cấp điện cho hoạt độngcủa MG2, MG1 cũng nhận một phần năng lượng điện từ ắc quy điện áp cao vàquay ngược chiều với MG2 tạo một tỷ số truyền tăng cho phép ôtô chạy với tốc độcao

2.7.Giảm tốc độ và phanh:

Ngay khi lái xe người điều khiển đạp ga, máy phát 2 trở thành một máy phát điện.máy phát 2 được quay bởi sự chuyển động của bánh xe và tạo ra điện để sạc pin cao áp Quá trình này được gọi là tái tạo phanh Khi chiếc xe chậm lại, động cơ ngừng hoạt động và máy phát 1 quay ngược trở lại để duy trì tỷ lệ truyền Khi bàn đạp phanh được nén xuống, lực phanh ban đầu đến để hãm điện cho động cơ điện và lực phanh cần thiết để biến máy phát 2 như là một máy phát điện Các hệ thống phanh thủy lực cung cấp điện năng nhiều hơn để dừng xe và cho xe chạy chậm lại

Khi xe chậm lại, động năng từ các bánh xe bị thu hồi và chuyển thành năng lượng điện và sử dụng để sạc pin cao áp bởi máy phát 2

2.8.Chế độ lùi xe:

Khi di chuyển xe ngược lại, máy phát 2 quay ngược lại như là một động cơ điện Động cơ ngừng hoạt động.máy phát 1 quay theo hướng về phía trước và chỉ chạy cầm chừng, nó không tạo ra điện

Máy phát 2 quay ngược trở lại để xe di chuyển ngược lại.Các động cơ ngừng hoạt động

Động cơ có thể không làm việc khi xe không chuyển động và pin cao áp sạc đầy

2.9.Màn hình tiêu thụ nhiên liệu

2.10.Hệ thống mở cửa và khởi động hệ thống:

Ngoài các chức năng thông thường khóa kiểu cơ khí,hệ thống không dây còn

có chức năng khóa cửa điều khiển từ xa, hệ thống này cung cấp một khóa thông minh với một chức năng truyền tín hiệu hai chiều Bằng việc cho phép các ECU thông minh để nhận ra sự hiện diện của khóa thông minh trong khu vực được báo,

hệ thống này có thể khóa hay mở khóa cửa ra vào, hoặc bắt đầu tổ hợp hệ thống

mà không cần dùng chìa khóa, miễn là người dùng sở hữu chìa khóa của họ

Mở cửa: Sử dụng chức năng thông minh bằng cách mở cửa với khóa thông minh

Các cảm biến cảm ứng nằm ở mặt sau tay kéo cửa xe

Khởi động hệ thống hybrid: Trên '01-`03 Prius,một khóa đánh lửa được dùng để

hoạt động khóa xylanh (có công tắc đánh lửa) để chuyển sang chế độ kéo của xe

và khởi động hệ thống

Trên Prius '04 và sau đó, một hệ thống nút bấm bắt đầu vận hành hệ thống chuyển đổi bằng cách ấn một khóa trong một khe cắm chìa khóa hoặc bằng việc điều khiển khóa họ đang sử dụng

2.11.Các chế độ làm việc: Một chế độ làm việc (tắt, hỗ trợ, đánh lửa, hoặc hoạt

động) có thể được lựa chọn nhấn công tắc điện Các chỉ báo về chuyển đổi này sẽ

cho bạn biết chế độ điện năng, mà nó thay đổi phụ thuộc hành trình của bàn đạp thắng hoặc không phải trong khi chuyển đổi được hoạt động

Khởi động hệ thống hybrid: Sử dụng hệ thống khởi động thông minh bằng cách

nhấn nút Power với chân phanh và khóa

Hủy chuyển đổi: Để không cần dùng khóa thông minh và smart trên một '04 và

Prius sau.Đơn giản chỉ cần bấm smart huỷ bỏ chuyển đổi theo chỉ đạo

Chế độ làm việc tắt hoặc hoạt động Chế độ hỗ trợ (đèn báo màu xanh)

(đèn báo sáng là chế độ tắt)

Chế độ bật công tắc đánh lửa Đồng hồ đo

Chương 3:Hoạt động hệ thống hybrid Tổng quan:các hệ thống hybrid của toyota có 2 nguồn là động cơ xăng vầ động

cơ điện.hệ thống điều khiển hybrid lực chọn sự kết hợp tốt nhất của 2 nguồn năng lượng tùy thuộc vào điều kiện lái xe

Các dòng xe Prius '01-'03 sử dụng hệ thống toyota hybrid

Các dòng xe prius '04 và sau đó sử dụng hệ thống toyota hybrid-II, nó cũng dựa trên những mô hình cơ bản trước đây nhưng cải tiến máy phát 1 và máy phát

2, pin và động cơ

Ghi chú:

1 Engine: Động cơ đốt trong

2 ECM: Electric Control Module - Bộ phận điều khiển điện tử cho động cơ

3 HV ECU: Hybrid Vehicle ECU- ECU điều khiển kết hợp trên ôtô hybrid

4 Shift Postion Sensor: Cảm biến vị trí tay số

5 Brake ECU: ECU điều khiển phanh

6 HV Battery: High Volt Battery- Ắc-quy điện áp cao

7 Inverter with Converter: Bộ chuyển đổi điện

8 Hybrid Transaxle: Hộp số kết hợp với bộ phân phối công suất

9 Acceleration Pedal Position Sensor: Cảm biến vị trí bàn đạp ga

3.1.Hệ thống điều khiển hybrid

Sơ đồ điều khiển hệ thống hybrid:

Các bộ phận của hệ thống hybrid bao gồm:

Cụm hộp số hybrid, bao gồm máy phát 1,máy phát 2 một bộ bánh răng hành tinh

Cụm biến đổi điện có chứa một bộ biến đổi điện,tăng áp,chuyển đổi dòng điện mộtchiều,một bộ biến đổi điện làm lạnh

ECU cao áp,nhận thông tin từ cảm biến truyền đến và gửi các kết quả tính toán tới hộp đen,cụm biến đổi điện,pin ECU và sự trượt của bánh xe được ECU nhận biết

để điều khiển hệ thống hybrid

bộ điều khiển ECU cao áp điêu khiển động cơ

ECM (Engine control module) :Module điều khiển động cơ (hộp đen)

Inverter with converter:máy biến đổi điện

Hybrid transaxle : cụm hộp số hybrid

Brake ECU:ECU điều khiển hệ thống phanh

HV battery : ắc quy điện áp cao

Shift position sensor:cảm biến thay đổi vị trí

Accelerator pedal position sensor:cảm biến tăng tốc độ

Công tắc đóng ngắt mạch

Các hệ thống chính rơle tự động kết nối và ngắt kết nối mạch điện cao áp

Pin phụ trợ,tích trữ dòng điện 1 chiều 12V cho hệ thống điều khiển xe

3.2.Các biện pháp an toàn:

Thực hiện không đúng việc bảo dưỡng hệ thống hybrid có thể gây ra sốc điện,rò rỉ pin hoặc thậm chí gây ra một vụ nổ.hãy chắc chắn để thực hiện những thủ tục an toàn sau đây bất cứ khi nào bảo dưỡng hệ thống điện cao áp của xe hybrid hoặc hệthống điều khiển hybrid

Hãy bỏ nút khởi động.nếu chiếc xe được trang bị nút bấm thông minh,hệ thống núttắt thông minh

Tách nguồn âm khỏi điểm tiếp xúc với pin phụ trợ

Đeo găng tay cách điện

Bỏ phích cắm được sửa và bỏ vào trong túi

Không làm bất kì sửa chữa nào cho 5 phút

Nếu khoá không được rút ra các khe cắm chìa khóa (đặc biệt, bởi vì cơ thể sẽ tổn thương trong tai nạn) được đảm bảo để thực hiện những điều sau đây thủ tục:

Ngắt kết nối nguồn pin phụ trợ

Chú ý: Những găng tay được cách điện áp cao có thể được đặt hàng từ SPX

Toyota/ OTC Tài liệu SST ở dưới chia ra những số

trong.sau đó từ từ xỏ găng tay đến những ngón tay:

Nếu găng tay giữ áp suất tính chất cách điện của nó được nguyên vẹn

Nếu không khí bị rò rỉ,điện cao áp có thể đi qua các lỗ đó và đi vào cơ thể của bạn.hãy bỏ găng tay đó đi và bắt đầu khi mà bạn có một đôi găng tay hoàn toàn có thể bảo vệ bạn từ những mạch điện cao áp của xe

Cảnh báo:sau khi xe không có khả năng hoạt động,năng lượng được duy trì trong

90 giây trong hệ thống túi khí và 5 phút trong hệ thống điện cao áp.nếu bất kì các bước nói trên không được thực hiện tiến hành cảnh báo không đảm bảo hệ thống điện cao áp,hệ thống túi khí và bơm nhiên liệu thì ngừng hoạt động không bao giờ cắt dây điện cao áp màu da cam hoặc mở các bộ phận của điện cao áp

Cảnh báo:do mạch điện trở,phải mất ít nhất 5 phút trước khi điện áp cao được lấy

từ các mạch biến tần.ngay cả sau 5 phút,các biện pháp phòng ngừa an toàn sau đâycần được chú ý:

Trước khi chạm vào một dây cao áp màu da cam hoặc bất cứ dây cao áp nào khác

mà bạn không thể xác định, sử dụng thử nghiệm để xác định rằng điện áp trong dây cáp là 12V hoặc ít hơn

Sau khi loại bỏ những công tắc sửa chữa,bao gồm các phích cắm sử dụng bằng cao

su hoặc nhựa

Sau khi loại bỏ một dây điện cao thế, hãy chắc chắn bao gồm các thiết bị tiếp xúc

sử dụng bằng cao su hoặc nhựa vinyl

Sử dụng công cụ cách điện khi có sẵn

Không để các công cụ hoặc các bộ phận (bu lông, đai ốc, vv) bên trong cabin.Không mang đồ vật kim loại (Một vật bằng kim loại có thể gây ngắn mạch.)

3.3.Sự an toàn của xe khi ngập nước:

Nhiều trạm cứu hỏa và các trạm cảnh sát đã được đào tạo một cách an toàn để dời các xe hybrid trong nước trong trường hợp khẩn cấp Luôn luôn gọi trạm cứu hỏa địa phương của bạn trong tình huống này

Để xử lý một cách an toàn Prius hoàn toàn hoặc một phần ngập trong nước, vô hiệu hóa điện cao áp và hệ thống túi khí SRS.di chuyển xe khỏi chỗ nước sự rút nước từ các xe nếu có thể.Sau đó, theo sự thoát ra và làm mất khả năng hoạt động của xe dưới đây:

Giữ cố định xe

Chèn những bánh xe và phanh đỗ xe

Rút chìa khóa khỏi lỗ

Nếu được trang bị các phím thông minh, sử dụng phím hủy chuyển đổi bên dưới cột lái để vô hiệu hóa hệ thống

Giữ chìa khóa điện tử tại tối thiểu 16 feet (5 mét (đồng hồ đo)) tránh khỏi xeNgắt kết nối pin 12V phụ trợ

Ngắt các cầu chì HEV trong khoang động cơ Khi nghi ngờ,kéo tất cả bốn cầu chì trong khối cầu chì

3.4.Sửa chữa phích cắm:

Dòng xe ’01-’03 Prius

Dòng xe ’04 & later Prius

3.5.Cụm hộp số hybrid bao gồm:

Động cơ phát điện 1 (MG1) mà tạo ra năng lượng điện

Động cơ máy phát 2 (MG2) mà điều khiển xe

Một bộ bánh răng hành tinh cung cấp biến đổi tỉ số truyền và là thiết bị phân chia mômen xoắn

Một bộ giảm bao gồm một bộ xích hình chữ V,trục trung gian và trục thứ cấp

Một bộ vi sai 2 bánh răng nhỏ tiêu chuẩn

Dòng xe 01-03 prius sử dụng cụm hộp số hybrid đặt nằm ngang P111Các `04 & Prius sau sử dụng cụm hộp số hybrid P112 Các P112 là dựa trênP111, nhưng cung cấp một loạt tốc độ quay vòng của động cơ cao hơn, hình chữ Vnam châm vĩnh cửu ở các cánh quạt của máy phát điện 2, và một thiết kế mới qua

hệ thống kiểm soát điều chỉnh

3.6.Bộ ly hợp:

Bộ giảm chấn cụm hộp số sử dụng cuộn lò xo làm giảm đặc tính xoắn Trong Prius '04 và sau đó, tỷ lệ đặc tính lò xo của cuộn lò xo đã được giảm hơn nữa để cải thiện hiệu suất rung của nó và hình dạng của bánh đà đã được tối ưu hóa cho việc giảm trọng lượng

Bộ giảm chấn của cụm hộp số, mà truyền lực lái từ động cơ đến cụm hộp số,có chứa một biến mô-men xoắn cơ cấu để hút làm khô,1 đĩa ma sát đơn

Thông số kỹ thuật của cụm hộp số:

Số răng bánh răng mặt trời 30 30

Tỉ số truyền bánh răng vi sai 4.113 3.905

Bánh xích chủ động 36 39Bánh xích bị động 35 36Bánh răng trung

gian

Bánh răng chủ động 30 30Bánh răng bị động 44 44Bánh răng thứ cấp Bánh răng chủ động 26 26

Bánh răng bị động 75 75Dung tich bình

chứa dầu hộp số

Kiểu chất lỏng Dầu hộp

số tự độngWS

Dầu hộp số tự động T-IV

3.7.Động cơ điện 1,động cơ điện 2:

Động cơ điện 1 và động cơ điện 2 có thể hoạt động cả hai động cơ đồng bộ

và động cơ điện có hiệu quả cao dòng điện xoay chiều Máy phát điện 1 và máy phát điện 2 cũng cung cấp nguồn năng lượng hoạt động bổ sung và cung cấp điện đến động cơ khi cần thiết

Đặc điểm động cơ điện 1 Dòng xe ‘04 Dòng xe ‘03

châm vĩnh cửu

Điện áp lớn nhất Dòng điện xoay chiều

500v

Dòng điện xoay chiều 273.6

Hệ thống làm mát Làm mát bằng nước

Đặc điểm động cơ điện 2 Dòng xe ‘04 Dòng xe ‘03

châm vĩnh cửu

Điện áp lớn nhất Dòng điện xoay chiều

động cơ điện 1 sạc pin điện áp cao và cung cấp năng lượng điện

Để điều khiển động cơ điện 2 Ngoài ra, bằng cách điều chỉnh lượng điện năng tạo

ra (thay đổi điện trở bên trong động cơ điện 2 và số vòng quay), động cơ điện 1 kiểm soát hiệu quả truyền dẫn sự thay đổi liên tục của cụm hộp số tự động động

cơ điện 1 cũng là động cơ khởi động

Mô tả động cơ điện 2:

động cơ điện 2 và động cơ làm việc cùng nhau để lái xe Việc bổ sung đặc tính momen xoắn mạnh của động cơ điện 2 giúp đạt được hiệu suất động cơ vượt trội, bao gồm việc khởi động êm và tăng tốc Trong suốt quá trình hãm điện cho động cơ điện,động cơ điện biến đổi động năng thành năng lượng điện,sau đó được tích trữ trong pin cao áp

Ghi chú: Kéo xe Prius bị hư hỏng với bánh xe phía trước của nó trên mặt đất có

thể gây là nguyên nhân động cơ điện 2 để tạo ra điện Nếu điều đó xảy ra, các cáchđiện có thể bị rò rỉ và gây ra một đám cháy Luôn luôn kéo những chiếc xe với bánh xe trước ra khỏi mặt đất hoặc trên một nền bằng phẳng

3.8.Bộ bánh răng hành tinh:

Các bánh răng hành tinh được sử dụng như một thiết bị phân chia lực bánh răng mặt trời được kết nối với động cơ điện 1,bánh răng bao được kết nối với động

cơ điện 2 và bánh răng hành tinh được kết nối với trục đầu ra của động cơ Các lực

từ động cơ được truyền từ bánh răng phát động đến bộ giảm tốc thông qua một bộ truyền xích

3.9.Bộ giảm tốc:bộ giảm tốc bao gồm bộ đai xích, bánh răng trung gian và các

bánh răng cuối cùng Bộ đai xích với một chiều rộng bước xích nhỏ đảm bảo hoạt động êm.Chiều dài tổng thể đã được giảm trái ngược với được điều khiển bằng hộp số Các răng bánh răng trung gian và răng bánh cuối cùng đã được gia công thông qua rèn luyện độ chính xác cao và mặt bên răng của bánh răng đã được tối

ưu hóa để đảm bảo hoạt động cực êm

Bộ giảm tốc: Các bánh răng cuối cùng đã được tối ưu hóa để giảm khoảng cách

giữa trục trung tâm của động cơ và các trục vi sai làm cho bộ truyền nhỏ gọn hơn

3.10.Động cơ điện nam châm vĩnh cửu:

Khi máy phát điện ba pha xoay chiều được truyền thông qua các cuộn dây

của cuộn dây stator, một từ trường quay được tạo ra Khi sự quay của từ trường này là phù hợp thời gian trong mối quan hệ với rotor, từ trường kéo nam châm vĩnh cửu nằm bên trong rotor trong một vòng tròn, làm cho rotor quay và tạo ra mô-men xoắn của động cơ điện Các mô-men xoắn được tạo ra là tương ứng với lượng dòng điện một chiều đi qua các cuộn dây stator và tốc độ quay được điều khiển

do tần số của dòng điện xoay chiều ba pha