Đồ án tốt nghiệp: Cấu Trúc Và Nguyên Lí Hoạt Động Của Hệ Thống Hybrid

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đồ án tốt nghiệp Cấu Trúc Và Nguyên Lí Hoạt Động Của Hệ Thống Hybrid Mục Lụcc Lục Lụcc Chương V: Cấu Trúc Và Nguyên Lí Hoạt Động Của 31 Toyota Hybrid System Trang 31 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hệ Thống Hybrid 31 I Tổng quan: 31 II Các thành phần hệ thống hybrid: 32 II.1 Hộp số hybrid: bao gồm 34 II.1.1 Bộ giảm chấn hộp số: .36 II.1.2 MG1 MG2: 37 II.1.2.2 Động nam châm vĩnh cửu: 39 II.1.3.7 Các chế độ hoạt động phân chia công suất (PSD) 49 a.1/ Khởi động lạnh: 50 II.2 Động 1NZ-FXE: 63 II.2.1 Tổng quan: 63 II.2.2 VVT-I chu trình Atkinson: 65 II.2.3 Hệ thống nạp ETCS-i: 69 II.2.4 Các cảm biến hệ thống điều khiển động cơ: 69 II.2.7 Hệ thống nhiên liệu: 79 II.3 CỤM BỘ CHUYỂN ĐỔI: .87 II.3.1 Tổng quan: .87 Chương V:ng V: Cấu Trúc Và Nguyên Lí Hoạt Động Của u Trúc Và Nguyên Lí Hoạt Động Của t Động Của ng Của a Hệ Thống Hybrid Thống Hybrid.ng Hybrid I Tổng quan:ng quan: Hệ thống Toyota Hybrid System (THS) có nguồn dẫn động: động xăng mô tơ điện Hệ thống điều khiển hybrid lựa chọn kết hợp tốt hai nguồn dẫn động tương xứng với điều kiện lái + Prius hệ ’01-03’ sử dụng THS Toyota Hybrid System Trang 32 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Prius hệ 04 trở sau sử dụng THS-II , dựa khái niệm tương tự THS cải thiện MG1, MG2, ắc qui động xăng Hình 37: Cấu trúc hệ thống hybrid Hình 38: Sơ đồ hệ thống điều khiển hybrid Toyota Hybrid System Trang 33 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP II Các thành phần hệ thống hybrid:n a hệ Thống Hybrid thống Hybrid.ng hybrid: + Hộp số hybrid bao gồm MG1, MG2 cụm bánh hành tinh + Động 1NZ-FXE + Cụm chuyển đổi bao gồm chuyển đổi mô tơ-máy phát, chuyển đổi khuếch đại, chuyển đổi DC-DC, chuyển đổi A/C + ECU HV, tập hợp tín hiệu từ cảm biến gởi kết tính tốn đến ECM, cụm biến đổi, ECU ắcqui, ECU điều khiển trượt để điều khiển hệ thống hybrid + Cảm biến vị trí số + Cảm biến vị trí bàn đạp ga, biến đổi góc mở bướm ga thành tín hiệu điện + ECU điều khiển trượt, điều khiển phanh tái sinh + ECM + ECU ắc qui, kiểm tra tình trạng nạp ắcqui HV điều khiển hoạt động quạt làm mát + Bộ nối điện + SMR (System Main Relay), nối ngắt mạch công suất cao áp + Ắc qui phụ, lưu trữ 12V DC cho hệ thống điều khiển xe Toyota Hybrid System Trang 34 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP II.1 Hộng Của p sống Hybrid hybrid: bao gồmm + Mô tơ- Máy phát (MG1) dùng tạo điện + Mô tơ- Máy phát (MG2) dùng để dẫn động xe + Một cụm bánh hành tinh, cung cấp tỉ số truyền vô cấp điều khiển phân chia công suất + Một giảm tốc bao gồm truyền động xích, bánh giảm tốc truyền lực cuối + Bộ vi sai Prius hệ 01-03 sử dụng hộp số hybrid P111 Prius hệ 04 sau sử dụng hộp số hybrid P112 P112 dựa P111 tạo phạm vi tốc độ vòng/phút cao hơn, sử dụng nam châm vĩnh cửu dạng chữ V rôto MG2, thiết kế hệ thống điều khiển điều biến Hình 39: Hộp số hybrid Toyota Hybrid System Trang 35 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Thông số kĩ thuật hộp số hybrid: Hạng mục Số bánh mặt trời Thế hệ 04 P112 78 Thế hệ 03 P111 78 Số bánh hành tinh 23 23 Số bánh bao 30 30 Tỉ số truyền vi sai 4.113 3.905 Số mắt xích 72 74 Bánh xích chủ động 36 39 Bánh xích bị động 35 36 Bánh chủ động 30 30 Bánh bị động 44 44 Bánh chủ động 26 26 Bánh bị động Lít(US qts, Imp qts) 75 3.8(4.0, 3.3) ATF WS đẳng trị 75 4.6(4.9, 4.0) ATF T-IV đẳng trị Loại hộp số Bộ bánh hành tinh Xích dẫn động Bộ bánh giảm tốc Bộ truyền động cuối Dung tích dầu Loại dầu Toyota Hybrid System Trang 36 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP II.1.1 Bộng Của giảm chấn hộp số:m chấu Trúc Và Nguyên Lí Hoạt Động Của n hộng Của p sống Hybrid.: Sử dụng lò xo cuộn với đặc tính xoắn thấp Prius hệ 04 trở sau đặc điểm số vịng lị xo làm để cải thiện hoạt động hấp thụ rung bánh đà tối ưu hóa giảm khối lượng Bộ giảm chấn hộp số truyền lực dẫn động động đến hộp số, bao gồm cấu hấp thụ dao động xoắn sử dụng đĩa ma sát khô Toyota Hybrid System Trang 37 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 40: Bộ giảm chấn hộp số Toyota Hybrid System Trang 38 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP II.1.2 MG1 MG2: II.1.2.1 Tổng quan:  Cả MG1 MG2 có kích thướt nhỏ, trọng lượng nhẹ, đạt hiệu cao loại mô tơ điện đồng nam châm vĩnh cữu xoay chiều pha  Chức MG1 MG2 kết hợp hiệu cao máy phát đồng xoay chiều mô tơ điện MG1 MG2 hoạt động nguồn cung cấp hỗ trợ lực kéo giúp động xăng cần thiết  MG1: nạp lại cho ắc qui HV cung cấp điện dẫn động MG2 Ngoài việc điều chỉnh lượng điện phát ra, MG1 điều khiển hiệu truyền động vô cấp MG1 làm việc máy khởi động  MG2: MG2 động xăng làm việc lẫn để dẫn động bánh xe, ngồi đặc tính mơmen lớn MG2 giúp đạt hoạt động động lực học tối ưu Trong thời gian phanh tái sinh, MG2 biến đổi động thành lượng điện lưu trữ ắc qui HV MG2 hoạt động máy phát  Một hệ thống làm mát thông qua bơm nước làm mát MG1 MG2 Những thay đổi Prius hệ 04 trở sau - Tốc độ quay MG1 nâng cao đạt từ 6,500v/p (THS) đến 10,000v/p(THS-II) Giúp nâng cao khả nạp  Cấu trúc nam châm vĩnh cữu gắn liền bên rơto MG2 tối ưu hóa thiết kế cấu trúc dạng chữ V giúp nâng cao công suất mô men  Hệ thống điều khiển điều biến giúp điều khiển MG2 phạm vi tốc độ trung bình Toyota Hybrid System Trang 39 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -Thông số kỹ thuật MG1: Prius hệ 04 Prius hệ 01-03 Loại động Động nam châm vĩnh cữu Động nam châm vĩnh cữu Chức Máy phát; máy khởi động Máy phát; máy khởi động Điện áp cực đại (V) AC 500 AC 273.6 Hệ thống làm mát Làm mát nước Làm mát nước -Thông số kỹ thuật MG2: Loại động Chức Prius hệ 04 Động nam châm vĩnh cữu Máy phát; dẫn động bánh xe Điện áp cực đại (v) AC 500 Công suất cực đại kW(PS)/(v/p) Mômen cực đại N.m(Kgf.m)/(v/p) Hệ thống làm mát Toyota Hybrid System Prius hệ 01-03 Động nam châm vĩnh cữu Máy phát; dẫn động bánh xe AC 273.6 50(68)/1200-1540 33(45)/1040-5600 400(40.8)/0-1200 350(35.7)/0-400 Làm mát nước Làm mát nước Trang 40 ... Chương V:ng V: Cấu Trúc Và Nguyên Lí Hoạt Động Của u Trúc Và Nguyên Lí Hoạt Động Của t Động Của ng Của a Hệ Thống Hybrid Thống Hybrid. ng Hybrid I Tổng quan:ng quan: Hệ thống Toyota Hybrid System... Toyota Hybrid System Trang 33 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP II Các thành phần hệ thống hybrid: n a hệ Thống Hybrid thống Hybrid. ng hybrid: + Hộp số hybrid bao gồm MG1, MG2 cụm bánh... TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Prius hệ 04 trở sau sử dụng THS-II , dựa khái niệm tương tự THS cải thiện MG1, MG2, ắc qui động xăng Hình 37: Cấu trúc hệ thống hybrid Hình 38: Sơ đồ hệ thống điều khiển hybrid