Xây dựng cơ sở lý thuyết, tính toán thiết kế hệ thống phân phối công suất, hệ thống phanh tái sinh trên xe hybrid

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG XÂY DỰNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI CÔNG SUẤT, HỆ THỐNG PHANH TÁI SINH TRÊN XE HYBRID S K C 0 9 MÃ SỐ: T2013-65 S KC 0 4 Tp Hồ Chí Minh, 2013 NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI TT Họ tên 01 Võ Xuân Thành Đơn vị công tác lĩnh vực chuyên môn BM Điện tử ô tô Nội dung nghiên cứu cụ thể đƣợc giao -Biên soạn sở lý thuyết Chữ ký hệ thống phân phối công suất, hệ thống phanh tái sinh xe hybrid ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Tên đơn vị ngồi nƣớc Nội dung phối hợp nghiên cứu Họ tên ngƣời đại diện đơn vị MỤC LỤC THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 11 PHẦN I: MỞ ĐẦU 13 Tổng quan tình hình nghiên cứu nƣớc: 13 Tính cấp thiết đề tài: 13 Mục tiêu nghiên cứu: 13 Phƣơng pháp nghiên cứu: 13 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: 13 Nội dung nghiên cứu: 14 PHẦN II: NỘI DUNG 15 CHƢƠNG 1: TÍNH ƢU VIỆT VỀ XE HYBRID 15 1.1 Xe lai (HEV) phanh tái sinh: 15 1.2 Tính kinh tế nhiện liệu xe HEV: 15 1.3 Tính thân thiện với môi trƣờng xe HEV: 16 CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI CÔNG SUẤT TRÊN XE HYBRID 18 2.1 Hệ thống truyền lực xe lai: 18 2.1.1 Kết cấu hệ thống truyền lực xe lai: 18 2.1.2 Các chế độ hoạt động hệ thống truyền lực xe lai: 19 2.1.2.1 Chế độ sẵn sàng khởi hành: 20 2.1.2.2 Chế độ chạy xe bình thƣờng: 23 2.1.2.3 Chế độ tăng tốc tối đa: 24 2.1.2.4 Chế độ giảm tốc dừng xe: 25 2.1.2.5 Chế độ lùi xe: 26 2.2 Hệ thống điều khiển: 27 2.2.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển: 27 2.2.2 Điều khiển phối hợp máy phát, động điện ắc quy điện áp cao: 28 2.2.3 Điều khiển phối hợp động điện động đốt trong: 30 2.3 Hệ thống tích hợp máy khởi động máy phát điện xe lai điện: 31 2.3.1 Mục đích tích hợp máy khởi động máy phát điện xe lai: 31 2.3.2 Kết cấu chung hệ thống ISG: 33 2.3.4 Các loại máy điện ISG: 35 2.3.5 Cấu trúc máy điện ISG 36 CHƢƠNG 3: HỆ THỐNG PHANH TÁI SINH TRÊN XE HYBRID 39 3.1 Các tiêu đánh giá hệ thống phanh: 39 3.2 Tính tốn lƣợng phanh tái sinh: 39 3.2.1 Công suất kéo: 39 3.2.2 Quá trình kéo: 40 3.2.3 Quá trình phanh (phanh tái sinh): 43 3.3 Sự phân bố lực phanh xe hybrid: 48 3.3.1 Phân tích lƣ̣c kéo xe hybrid: 48 3.3.2 Phân tích lực hệ thống phanh tái sinh: 49 3.3.3 Quán tính quay: 54 3.4 Công suất lƣợng phanh bánh trƣớc bánh sau: 55 3.5 Thuật toán điều khiển lực phanh xe hybrid: 58 3.6 Phƣơng pháp xác định hiệu suấ t động cơ/máy phát điện cho hệ thống phanh xe lai: 62 3.7 Các mối quan hệ yếu tố hệ thống phanh tái sinh: 66 3.7.1 Mối quan hệ lệnh điều khiển lực phanh lực phanh tái sinh: 67 3.7.2 Mối quan hệ tốc độ xe lực phanh tái sinh: 67 3.7.3 Mối quan hệ SOC lực phanh tái sinh 68 3.7.4 Mối quan hệ nhiệt độ ắc quy lực phanh tái sinh: 69 3.8 Các phƣơng pháp thiết kế điều khiển hệ thống phanh tái sinh: 70 3.8.1 Nối tiếp – cảm giác phanh tối ƣu: 70 3.8.2 Phanh nối tiếp – tái sinh lƣợng tối ƣu: 71 3.8.3 Phanh song song: 73 3.9 Cấu trúc hệ thống phanh tái sinh xe lai điện: 75 3.10 Nguyên lý hoạt động hệ thống phanh tái sinh xe hybrid: 79 3.10.1 Motor điện chiều không chổi than (BLDC): 79 3.10.2 Điều khiển motor BLDC: 80 3.10.3 Phanh tái sinh sƣ̉ du ̣ng motor BLDC: 82 3.11 Hệ thống phanh tái sinh kết hợp ABS: 85 3.11.1 Nguyên lý kết hợp: 85 3.11.2 Lƣu đồ thuâ ̣t toán điề u khiể n của ̣ thống phanh tái sinh nố i tiế p kế t hơ ̣p ABS: 87 3.11.3 Tính tốn cho hệ thống phanh tái sinh nối tiếp kết hợp ABS: 89 3.12 Sự kết hợp phanh khí phanh tái sinh xe lai điện: 92 3.12.1 Sƣ̣ phân chia lƣ̣c phanh phanh khí phanh tái sinh xe hybrid theo phƣơng pháp điề u khiể n tái sinh lƣơ ̣ng tố i đa của ̣ thố ng phanh nố i tiế p: 92 3.12.2 Tác động vào việc phân phối lực phanh: 93 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99 Những ƣu điểm nhƣợc điểm phanh tái sinh xe lai điện: 99 1.1 Khả thu hồi lƣợng phanh tái sinh: 99 1.2 Ƣu điểm: 99 1.3 Nhƣợc điểm: 100 Kiến nghị đề xuất: 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Các kiểu kết cấu hệ thống truyền lực xe lai 19 Hình 2.2 Sơ đồ chế độ làm việc xe lai 20 Hình 2.3 Nạp điện cho ắc quy khởi động 21 Hình 2.4 Quá trình khởi động làm quay trục khuỷu động 21 Hình 2.5 Động điện dẫn động bánh xe chủ động 22 Hình 2.6 Biểu đồ chế độ sẵn sàng khởi hành 23 Hình 2.7 Sơ đồ chế độ chạy xe bình thƣờng 23 Hình 2.8 Biểu đồ chế độ chạy xe bình thƣờng 24 Hình 2.9 Sơ đồ chế độ tăng tốc tối đa 24 Hình 2.10 Biểu đồ chế độ tăng tốc tối đa 25 Hình 2.12 Biểu đồ chế độ giảm tốc phanh 26 Hình 2.13 Sơ đồ chế độ lùi xe 27 Hình 2.14 Sơ đồ hệ thống điều khiển 28 Hình 2.15 Sơ đồ chuyển đổi 29 Hình 2.16 Sơ đồ chuyển đổi dòng điện chiều Toyota Prius 30 Hình 2.17 Sơ đồ chuyển đổi dòng xuay chiều 30 Hình 2.18 Sơ đồ khối điều khiển phối hợp động nhiệt động điện 31 Hình 2.19 Bố trí ISG hệ thống truyền lực HEV 34 Hình 2.20 Vị trí máy khởi động máy phát điện 34 Hình 2.21 Cấu trúc 16/12 SRM 36 Hình 2.23 Một giai đoạn chuyển đổi 37 Hình 2.24 Các đặc tuyến hoạt động SRM 16/12 38 Hình 3.2 Biểu đồ dịng lƣợng kéo cho xe FWD 41 Hình 3.3 Biểu đồ lƣợng đẩy cho xe RWD 41 Hình 3.4 Biểu đồ dòng lƣợng phanh tái sinh xe AWD 44 Hình 3.5 Biểu đồ dòng lƣợng phanh tái sinh xe FWD 44 Hình 3.6 Sơ đồ dịng lƣợng phanh tái sinh xe RWD 45 Hình 3.7 Biểu đồ lực tác dụng lên xe 49 Hình 3.8 Sơ đồ tỉ lệ quán tính quay phận xe 51 Hình 3.9 Momen qn tính quay vòng tròn 53 Hình 3.10 Tích trữ hay giải phóng lƣợng qn tính quay 54 Hình 3.11 Vận tốc tăng tốc/giảm tốc xe chu kỳ làm việc thành phố 56 Hình 3.12 Lực phanh với vận tốc xe throng chu kỳ làm việc thành phố 57 Hình 3.13 Công suất phanh với vận tốc xe throng chu kỳ làm việc thành phố 57 Hình 3.14 Năng lƣợng phanh với vận tốc xe throng chu kỳ làm việc thành phố 57 3.5 Thuật toán điều khiển lực phanh xe hybrid: 58 Hình 3.15 Minh họa kiểu phanh nố i tiế p và song song 59 Hình 3.16 Lực phanh tái sinh giảm tốc 59 Hình 3.17 Lƣu đờ th ̣t toán điề u khiể n logic lực phanh bánh xe trƣớc sau 60 Hình 3.18 Lƣu đờ th ̣t toán điều khiển phân bố lực phanh phân phối cho hệ thống phanh khí và tái sinh 61 Hình 3.19 Mối quan hệ lệnh điều khiển phanh tái sinh, SOC lực motor 67 Hình 3.20 Mối quan hệ tốc độ xe, nhiệt độ ắc quy lực motor 68 Hình 3.21 Mối quan hệ tốc độ xe, ắc quy SOC lực motor 69 Hình 3.22 Mối quan hệ lệnh điều khiển lực phanh tái sinh, nhiệt độ ắc quy lực motor 70 Hình 3.23 Sự minh họa lực phanh cầu trƣớc sau phanh nối tiếp – cảm giác phanh tối ƣu 71 Hình 3.24 Biểu diễn phanh nối tiếp – tái sinh lƣợng tối ƣu 72 Hình 3.25 Sự minh họa kiểu phanh song song 74 Hình 3.26 Lực phanh biến thiên với hệ số giảm tốc 75 Hình 3.27 Cơ cấ u RBS nớ i tiế p 77 Hình 3.28 Phân phối lực phanh 78 Hình 3.29 Kết cấu nam châm vĩnh cửu BLDC 79 Hình 3.30 Mạch biến tần 80 Hình 3.32 minh họa dòng điện từ mạch biến tần bƣớc đảo mạch nạp lƣợng cho cặp cuộn dây giai đoạn A B Error! Bookmark not defined Hình 3.31 Dịng điê ̣n tƣ̀ ắ c quy qua motor 82 Bảng 3.5 Dãy chuyển đổi đảo mạch Error! Bookmark not defined Bảng 3.6 Dãy chuyển đổi chuyển mạch Error! Bookmark not defined Hình 3.32 BLDC EMF với trình tự cơng tắc chuyển mạch tƣơng ứng 83 Hình 3.33 Dịng điện ngắn mạch chế đô ̣ phanh tái sinh 83 Hình 3.34 Dịng điện tái sinh na ̣p ắ c quy chế đô ̣ phanh tái sinh 84 Bảng 3.7 Dãy cơng tắc phanh tái sinh phía trƣớc 84 Bảng 3.8 Dãy chuyển mạch phanh tái sinh 85 Hình 3.35 RBS làm việc với ABS 86 Hình 3.36 RBS làm việc với ABS 86 Hình 3.37 Quy trình điề u khiể n của ̣ thố ng phanh nố i tiế p 87 Hình 3.39 Biểu đồ quan sát tốc độ khác tình trạng khóa bánh xe trƣớc sau 92 Hình 3.40 Mơ phân bố lực phanh 93 Hình 3.41 Tổ hợp phanh tái sinh, đặc tính máy phát điện kết giảm tốc phanh ma sát 94 Hình 3.42 Đồ thị phân phối lực phanh 95 Hình 3.43 Sơ đờ kết cấu hệ thống truyền lực HEV 96 Hình 3.44 Sơ đồ phanh tái sinh kiểu khí - thủy lực 97 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Bảng liệt kê xe cỡ trung SUV 66 Bảng 3.2 Tham số đặc trƣng cho hiệu suất motor 66 Bảng 3.3 Đảo mạch thuận 81 Bảng 3.5 Đảo mạch nghịch Error! Bookmark not defined Bảng 3.6 Chuyển mạch Error! Bookmark not defined Bảng 3.7 Chuyển mạch phanh tái sinh phía trƣớc 84 Bảng 3.8 Chuyển mạch phanh tái sinh 85 + Nếu ABS đƣợc kích hoạt, mơmen phanh tái sinh (𝑇 𝑟𝑒𝑔 ) với mômen phanh yêu cầu (𝑇 𝑑𝑒𝑚 ) đƣợc quy định bàn đạp phanh + Giá trị cuối mômen phanh tái sinh trình phanh ABS đƣợc lƣu trữ 𝑇 𝑟𝑒𝑔 ,𝑝𝑟𝑒𝑤 + Trong chu kỳ mà ABS đƣợc kích hoạt "Tăng" on, mơmen phanh tái sinh (𝑇 𝑟𝑒𝑔 ) 20% 𝑇 𝑟𝑒𝑔 Trong chu kỳ khác, số ,𝑝𝑟𝑒𝑤 chu kỳ (b) yếu tố số nguyên 10, 𝑇 𝑟𝑒𝑔 trƣờng hợp khác, 𝑇 𝑟 𝑒 𝑔 𝑇 𝑟𝑒𝑔 ,𝑝𝑟𝑒𝑤 lớn 𝑇 𝑟𝑒𝑔 ,𝑝𝑟𝑒𝑤 1% + Nếu hệ số trƣợt bánh xe phía sau lớn 20%, ABS đƣợc kích hoạt, "giảm" on, "tăng" off, số chu kỳ trình (b) ABS đƣợc phục hồi tới không + Nếu hệ số trƣợt bánh xe phía sau khơng lớn 20% ABS đƣợc kích hoạt, u cầu mơmen phanh (𝑇 𝑑𝑒𝑚 ) đƣợc so sánh với 𝑇 𝑟𝑒𝑔 ,𝑝𝑟𝑒𝑤 Nếu 𝑇 𝑑𝑒𝑚 lớn hơn, "giảm" off "tăng" on Nếu khơng, ABS vơ hiệu hố Có hai chế độ để phát tình trạng mặt đƣờng thuật toán điều khiển phanh Nếu mô men phanh tái sinh lớn khả bám dính mặt đƣờng (hệ số trƣợt lớn 20%), mơmen phanh tái sinh so với trƣớc (chế độ "giảm") 20% Nếu mô men phanh tái sinh khả kết dính mặt đƣờng (hệ số trƣợt không lớn 20%) 𝑇 𝑟𝑒𝑔 mơmen u cầu (𝑇𝑑𝑒𝑚 ) mơ men phanh tái sinh trở nên lớn 1% so với trƣớc chu kỳ 10 lần ABS (các" chế độ tăng") Hai chế độ thích ứng điều khiển phanh phát tĩnh điều kiện động khả bám dính mặt đƣờng 3.11.3 Tính tốn cho hệ thống phanh tái sinh nối tiếp kết hợp ABS: + Vâ ̣n tố c thƣ̣c tế : Tốc độ thực tế đƣợc đề xuất thiết kế để tính tốn vận tốc tuyệt đối xe từ giá trị mô-men bánh xe gia tốc bánh xe Để tính tốn vận tốc tuyệt đối xe , giảm tốc độ xe đƣợc tính theo cơng thức suy động xe sau tích phân Đầu tiên xem xét tình mà bánh xe phía trƣớc và bánh xe phiá sau khơng bị khóa (f> r> 0) Tổng mômen phanh tác động lên xe là:   R( Fr  Ff )  J r  f  Tr  J f  f  T f Do đó, giảm tốc xe trở thành :   J  f  J f  f  Tr  T f dV  r dt RM Giả sử vận tốc tuyệt đối ban đầu xe tốc độ tiếp tuyến ban đầu bánh phía sau bánh trƣớc 𝑉0 , 𝑉0𝑟 𝑉0𝑓 , tƣơng ứng, vận tốc tuyệt đối xe thu đƣợc cách tích hợp nhƣ: V  V0  jf jr  Tt  dt ( V  V )  ( V  V )  r r f f MR2 MR2 MR Trong đó: 𝑇𝑇 : Tổng momen phanh bánh trƣớc bánh sau (N) Trong trƣờng hợp này, hệ số bám dính bánh xe phía trƣớc phía sau đƣợc tính nhƣ :  F Tr  J r   r / R r  r  N r ( L  h V / g )Mg / L a g Bây giờ, xem xét tình mà có bánh xe phía sau đƣợc khóa (𝜔𝑟 = 0) Nó đƣợc hiển thị lực phanh tác động lên bánh sau thu đƣợc bằng: Fr  F  r Mg ( La  h f L  h r Mg ) Nhƣ vậy, tổng lực phanh tác động lên xe : Fr  Ff  + Vâ ̣n tố c tuyê ̣t đố i : r MgLa L  L  hr L  hr  J f  Tf   R f  R    Độ giảm tốc độ xe đƣợc tính cách tích phân theo thời gian, giả định giá trị ban đầu tốc độ xe tuyệt đối tốc độ ban đầu bánh xe trƣớc bắt đầu trình 𝑉0 𝑉0𝑓 vận tốc tuyệt đối xe đƣợc tính nhƣ sau: V  V0    r La L gdt  L  h r L  h r  J T f  dt   f (V f  V f )    MR   MR  Đối với tình mà có bánh xe phía trƣớc bị khóa, vận tốc tuyệt đối xe đƣợc xem nhƣ: V  V0    f Lb L gdt  L  h f L  h f  J Tr  dt   r (Vr  Vr )    MR   MR  Trong trƣờng hợp bánh xe phía sau phía trƣớc bị khóa, xe giảm tốc trở thành: g ( f Lb  r La ) dV  dt L  h(  r   f ) Giả sử giá trị ban đầu vận tốc tuyệt đối xe trình 𝑉0 vận tốc tuyệt đối xe thu đƣợc cách tích phân, nhƣ: V  V0   ( f Lb  r La ) L  h(r   f ) gdt Trong ba trƣờng hợp cuối mà hệ số bám dính đƣợc yêu cầu, giá trị trung bình phƣơng trình đƣợc sử dụng Những giá trị đƣợc xác định trƣớc bánh xe bị khóa Nếu thuật tốn chống bó cứng khơi phục hệ thống từ khóa đến điều kiện bình thƣờng, hệ số bám dính đƣợc tính tốn lại cho khởi động việc khóa Sơ đồ khóa tốc độ thực tế của bánh trƣớc bánh sau khác nhƣ đƣợc thể hình 3.39 Hình 3.39 Biểu đồ quan sát tốc độ khác tình trạng khóa bánh xe trƣớc sau 3.12 Sự kết hợp phanh khí phanh tái sinh xe lai điện: 3.12.1 Sƣ ̣ phân chia lƣ ̣c phanh phanh khí phanh tái sinh xe hybrid theo phƣơng pháp điề u khiể n tái sinh lƣơ ̣ng tố i đa của ̣ thống phanh nố i tiế p: Trong xe hybrid trình phanh đạt đƣợc việc kết hợp ̣ thố ng phanh ma sát và ̣ thớ ng phanh tái sinh (xem hình 3.40) Hình 3.40 Mô phân bố lực phanh Điều dẫn đến hai thách thức bản: thực lúc việc giảm tốc độ xe tƣơng ứng với yêu cầu trình điều khiển phanh, việc kết hợp hai phần giảm tốc đạt đƣợc hiệu cao thu hồi lƣợng 3.12.2 Tác động vào việc phân phối lực phanh: Các đƣờng cong đặc trƣng máy phát điện phụ thuộc nhiều vào việc cải tiến tốc độ motor ảnh hƣởng đến tốc độ xe Hình 3.41 cho thấy tốc độ mô-men xoắn đặc trƣng motor truyền động kết nối chặt chẽ với bánh xe Hình 3.41 Tổ hợp phanh tái sinh, đặc tính máy phát điện kết giảm tốc phanh ma sát Trong dãy tốc độ 130 Kph hình trên, giảm tốc tối đa 0.05g, mà phanh tăng tới 0,1g 60Km/h, sau dẫn đến tối đa 0,36g khoảng 16 km / h giảm đến 0g Khai thác triệt để khả tái tạo máy phát điện, phanh tái sinh cần phải thực kết hợp máy phát điện phanh ma sát Khi ngƣời lái xe muốn giảm tốc liên tục với 0,1g 130Km/h, phanh ma sát cần phải cung cấp khác biệt 0,1g đƣờng cong máy phát điện khoảng 60Km/h Sau giảm tốc 60Km/h yêu cầu hoàn toàn đƣợc cung cấp máy phát điện khoảng 10Km/h nơi mô-men xoắn máy phát giảm phanh ma sát tiếp nhận Một số tín hiệu kết từ bàn đạp phanh tạo áp lực khác nhau, cần phải đƣợc kiểm sốt mà khơng ảnh hƣởng đến ngƣời lái xe Vì vậy, cần phải kết nối hệ thống phanh khí thủy lực thơng thƣờng bàn đạp phanh nhu cầu áp lực phanh, đƣợc tách riêng để dẫn đến hệ thống dây Các phần cần xem xét tối đa mô-men xoắn tái sinh đƣợc cung cấp hệ thống truyền động cụ thể khoảng 0,25g 3.12.3 Sự phân phối lực phanh: Hình 3.42 Đồ thị phân phối lực phanh Sự phân phối lực phanh (BFD) phanh ma sát, giá trị đặc trƣng cho cách bố trí hệ thống dịch chuyển bổ sung giảm tốc hệ thống truyền lực phần giảm tốc độ tƣơng ứng máy phát điện Trong ví dụ máy phát điện hoạt động trục trƣớc với giảm tốc 0,2 g Do đƣờng cong BFD cài đặt đƣợc chuyển sang bên phải, tức theo hƣớng tác động lực phanh lên trục trƣớc (Hình 3.42) Nếu máy phát điện hoạt động trục sau nhất, cài đặt đƣờng cong BFD đƣợc chuyển lên vào khu vực vùng phanh Trong thực tế điều khơng quan trọng, gia tớ c giảm máy phát điện thấp tốc độ xe cao xuất vận tốc thấp (xem hình 3.41) Trong trƣờng hợp mấ t ở n đinh ̣ trục sau đƣợc điều chỉnh chức ổn định đƣợc biết đến hệ thống phanh điện tử 3.13 Sự kết hợp phanh tái sinh hệ thống phanh thủy lực xe hybrid: Ví dụ minh họa hình 3.43, hệ thống truyền lực song song HEV đƣợc thể với hệ thống phanh tái sinh Động đƣợc kết nối với motor có công suất 12kW thông qua trục Công suất từ động mô tơ đƣợc truyền tới hộp số thông qua ly hợp Hộp số CVT đƣợc sử dụng để trì động hoạt động vùng tốc độ hoạt động với tính kinh tế nhiên liệu tối ƣu Trong hình 3.43 viê ̣c phanh bánh xe trƣớc đƣợc thực cách sử dụng hai hệ thống phanh phanh tái sinh hệ thống phanh thủy lực bánh xe sau đƣợc phanh hệ thống phanh thủy lực Hình 3.43 Sơ đờ kết cấu hệ thống truyền lực HEV Trong hệ thống phanh thủy lực, áp suất thủy lực đƣợc cung cấp đến xi lanh bánh xe để tạo lực phanh thời điểm cần đáp ứng cho hoạt động trình phanh ngƣời điều khiển Trong đó, hệ thống phanh tái sinh, lực phanh sinh mô tơ điện cách đảo ngƣợc chiều dòng điện để sinh trở lực chố ng la ̣i chuyển động xe Phanh tái sinh tạo lƣợng điện để nạp vào accu dựa sức điện động ngƣợc đƣợc tạo quán tính quay động kéo roto motor Hình 3.44 Sơ đồ phanh tái sinh kiểu khí - thủy lực Hình 3.44 cho thấy sơ đồ phanh tái sinh kiểu khí - thủy lực Khi ngƣời lái xe đạp bàn đạp phanh, lực bàn đạp đƣợc truyền đến xylanh thơng qua ống chân khơng Trong kiểu thủy lực thơng thƣờng xi lanh ống chân không đƣợc sử dụng, áp suất xi lanh đƣợc tạo bàn đạp phanh sau cung cấp cho xi lanh bánh xe phía sau Trong bánh xe phía trƣớc, phanh tái sinh đƣợc thực tƣơng ứng với lực phanh cần đƣợc tính tốn từ phận điều khiển phanh (BCU) Nếu lực phanh tái sinh không đủ lớn để đáp ứng lực phanh cần thiết, phanh thủy lực đƣơ ̣c kić h hoa ̣t đồ ng thời và c ung cấp lực phanh vừa đủ Do đó, áp suất thủy lực xy lanh bánh xe phía trƣớc đƣợc giảm với lực phanh tái sinh đƣợc cung cấp tỷ lệ với van giảm áp, yêu cầu áp suất bánh xe phía trƣớc đƣợc tính theo BCU Phanh tái sinh thủy lực bao gồm nguồn, ắc quy, van giảm áp van tỷ lệ thuận Bộ sạc mô tơ đƣợc hoạt động điện áp ắc quy giảm xuống dƣới đƣờng giới hạn cần nạp, điều giúp bổ sung lƣợng hệ thống Khi phanh tái sinh đƣợc áp dụng, hệ thống thủy lực cung cấp dầu từ xi lanh đến bánh xe phía trƣớc, áp suất thủy lực giảm Điều gây cảm giác khơng quen cho ngƣời lái xe Do đó, q trình mơ đƣợc sử dụng để tính lƣợng dầu tiêu thụ bị chặn xylanh chính, cung cấp chƣơng trình điều khiển tƣơng tự nhƣ cảm giác bàn đạp phanh Các BCU tính lực phanh tái sinh cách sử dụng tín hiệu trạng thái ắc quy (SOC), tỷ số truyền CVT, vận tốc xe áp suất xi lanh bánh xe PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những ƣu điểm nhƣợc điểm phanh tái sinh xe lai điện: 1.1 Khả thu hồi lƣợng phanh tái sinh: Một đặc điểm quan trọng xe điện (EVs) xe lai điện (HEVs) chúng có khả thu lại lƣợng đáng kể lƣợng phanh Motor điện EVs HEVs đƣợc điều khiển để hoạt động nhƣ máy phát để biến động khối lƣợng xe thành lƣợng điện, lƣợng đƣợc tích trữ phận tích trữ lƣợng đƣợc sử dụng lại 1.2 Ƣu điểm: -Thực tế chứng minh rằng, xe lai điên sử dụng phanh tái sinh tiết kiệm 15% lƣơ ̣ng so với xe sử dụng phanh khí - Giam lƣợng tiêu hao nhiên liệu ( động Hybrid tiêu thụ lƣợng nhiên liệu nhiều so với động đốt thông thƣờng, ) - Xe Hybrid gây ô nhiễm môi trƣờng xe chạy động xăng, xe Hybrid thƣờng tiết kiệm 100% so với động xăng truyền thống - Động điện đƣợc dùng chế độ gia tốc tải lớn nên động đốt cần cung cấp công suất vừa đủ nên động đốt có kích thƣớc nhỏ gọn -Có thể sữ dụng khối lƣợng nhẹ để giảm khối lƣợng tổng thể xe -Có thể chạy xa mạnh mẽ nhƣ xe chạy xăng thông thƣờng -Xe Hybrid dùng xăng làm nhiên liệu nên ngƣời vận hành không cần lo việc nạp điện thông thƣờng tốn nhiều thời gian - Xe lai điện sữ dụng phanh tái sinh có khả thu hồi lƣợng suốt trình phanh điều khơng thể có đƣợc xe sữ dụng phanh khí Mục đích để nạp lại cho ắc quy - Có tính thân thiện với mơi trƣờng - Tiết kiệm chi phí vận hành - Hoạt động êm xe chạy chế độ điện 1.3 Nhƣợc điểm: -Khi xe hoạt động với kiểu ngừng chạy khu vực thành phố, lƣợng lớn lƣợng đƣợc sử dụng phanh thƣờng xuyên, điều dẫn đến kết tiêu thụ nhiên liệu cao -Do chí phí sản xuất, thêm động điện phụ kiện liên quan nên oto Hybrid sữ dụng phanh tái sinh đắt so với oto thông thƣờng -Lái xe thƣờng tƣơng đối nặng ắc quy đƣợc bên xe -Một vấn đề loại xe lai nguy hiểm tai nạn nguy hiểm cho hành khách điện áp cao -Một trƣờng hợp đặc biệt mà phanh tái sinh sữ dụng đƣợc ắc quy đƣợc nạp đầy đủ -Ở tốc độ thấp, phanh tái sinh khơng hiệu khơng dừng đƣợc xe thời gian cần thiết, đặc biệt trƣờng hợp khẩn cấp -Các mạch điện tử điều khiển phanh tái sinh phức tạp giá thành cao Kiến nghị đề xuất: Ngày nay, với tăng đột biến loại xe mà ngƣời dân sữ dụng thị trƣờng làm tăng thêm gánh nặng giao thông gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng, điều thể rõ thành phố đô thị đƣờng sá chật hẹp nƣớc ta Hệ thống phanh tái sinh nên đƣợc sử dụng tất loại xe, để giảm ô nhiễm mơi trƣờng cải thiện tính kinh tế nhiên liệu Trong trình làm đồ án tìm hiểu biên soạn phanh tái sinh em xin đƣa số kiến nghị đề xuất nhƣ sau: + Thông qua kết có sẵn nên xây dựng mơ hình hệ thống phanh tái sinh trƣờng để ngƣời hiểu rõ công nghệ ngày phát triển + Biên soạn sử dụng tài liệu học tập, phanh tái sinh tƣơng ứng dụng nhiều xe + Ở nƣớc ta đa phần xe gắn máy, cần sử dụng phanh tái sinh xe gắn máy Đầu tiên nên xây dựng mơ hình phanh tái sinh xe gắn máy, phanh tái sinh có hiệu bánh xe chủ động, xe gắn máy nên áp dụng bánh xe sau TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Đỗ Văn Dũng, Vũ Đình Huấn; Xe điện – Xe lai; ĐH SPKT TP HCM; 2009 Đỗ Văn Dũng Trang bị điện điện tử ô tô đại ĐH SPKT TP HCM 2001 TIẾNG ANH Modern Electric, Hybrid Electric & Fuel Cells Vehicles Muhammad H Rashid University of West Florida, USA, 2010 Brake System for Hybrid and Electric Vehicles, Christian von Albrichsfeld and Jürgen Karner, Continental Division Chassis & Safety, USA, 2009 C v Albrichsfeld and A Eckert: Electro-Hydraulic-Brake (EHB) being a motor for the development of advanced hydraulic brakes, in German; VDI-Conference “Hydraulik im Kfz”, 2003 S Stölzl, R Schmidt, W Kling, T Sticher, G Fachinger, A Klein, B Giers, H Fennel: Das Elektro-Hydraulische Bremssystem von Continental Teves – eine neue Herausforderung für die Systemund Methodenentwicklung in der Serie, VDI-Tagung Elektronik im Kraftfahrzeug, Baden-Baden, 2011 Continental Hybrid Survey: Hybrid and Electric Vehicles Gaining Recognition Worldwide, Continental Press Release, 27th of June 2008 Frank Kozlowski: Mild-Hybrid-Antriebe Die Synergievon Verbrennungs- und Elektromotor; Verlag Moderne Industrie, 2010 Một số tài liệu khác S K L 0 ... Kết nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu sở lý thuyết hệ thống phân phối công suất, hệ thống phanh tái sinh lƣợng xe hybrid Sản phẩm: - Tài liệu sở lý thuyết hệ thống phân phối công suất, hệ thống phanh. .. cứu: Hệ thống phân phối công suất xe hybrid: - Biên soạn sở lý thuyết nguyên lý phân phối công suất xe hybrid - Phân tích phƣơng án điều khiển phân phối công suất Hệ thống phanh tái sinh xe hybrid: ... CHƢƠNG 3: HỆ THỐNG PHANH TÁI SINH TRÊN XE HYBRID 3.1 Các tiêu đánh giá hệ thống phanh: Dựa yêu cầu hệ thống phanh tính an tồn hiệu phanh Một hệ thống phanh tái sinh xe hybrid đƣợc thiết kế khơng