Nghiên cứu tối ưu hóa chiến lược điều khiển hệ thống truyền lực song song ô tô hybrid

Bài báo trình bày khái quát phân loại hệ thống truyền lực Hybrid trên ô tô hiện nay. Đồng thời nghiên cứu cơ sở lý thuyết hệ động lực Hybrid, mô hình bình điện, sơ lược về lý thuyết tối ưu. Áp dụng phần mềm Matlab - Simulink tiến hành mô phỏng, so sánh và đánh giá các kết quả nghiên cứu, tương ứng với các chu trình thử tiêu chuẩn, NEDC, FTP - 75, FTP_HIGHWAY và 15_MODE.

HỘI NGHỊ KH&CN CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 2021 NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CHIẾN LƯỢC ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC SONG SONG Ô TÔ HYBRID RESEARCH FOR OPTIMIZING CONTROL STRATEGY OF A PARALLEL HYBRID DRIVETRAIN IN VEHICLE NGUYỄN SĨ ĐỈNH, TRẦN THÀNH LAM*, LÃ QUỐC TIỆP Khoa Động lực, Học viện Kỹ thuật Quân *Email liên hệ: lam.tranthanh@lqdtu.edu.vn Tóm tắt Bài báo trình bày khái qt phân loại hệ thống truyền lực Hybrid ô tô Đồng thời nghiên cứu sở lý thuyết hệ động lực Hybrid, mơ hình bình điện, sơ lược lý thuyết tối ưu Áp dụng phần mềm Matlab - Simulink tiến hành mô phỏng, so sánh đánh giá kết nghiên cứu, tương ứng với chu trình thử tiêu chuẩn, NEDC, FTP - 75, FTP_HIGHWAY 15_MODE Các kết nghiên cứu lượng tiêu hao nhiên liệu chu trình, trạng thái lượng bình điện, giá trị mô men công suất động điện động đốt Từ khóa: Tối ưu, mơ hình bình điện, chu trình thử, trạng thái lượng bình điện (SoC) Abstract This article presents an overview of the classification of Hybrid powertrain systems At the same time, studying the theoretical basis of the Hybrid dynamical system, the battery model, and a overview of the optimization theory Applying Matlab - Simulink software conducts simulation, compares and evaluates research results, corresponding to standard test cycles, NEDC, FTP - 75, FTP_HIGHWAY and 15_MODE The main results of the study are the fuel consumption per driving cycle, the state of charge of battery, as well as the torque and power of the electric motor and the internal combustion engine Keywords: Optimization, battery model, driving cycle, State of Charge (SoC) Đặt vấn đề Vấn đề nóng lên tồn cầu biến đổi khí hậu khan nhiên liệu hóa thạch thập kỷ tới thúc đẩy nhà nghiên cứu phát triển phương tiện xanh với hệ thống động truyền lực mới, bật phương tiện điện hóa phương tiện lai Hybrid Tiên phong nghiên cứu ô tô lai SỐ ĐẶC BIỆT (10-2021) điện hãng xe tiếng đến từ Nhật Bản Toyota, Honda, Hiện có Toyota đưa xe lai Hybrid vào thị trường Việt Nam cách thống, thơng qua mẫu xe Toyota Corolla Cross HV Trong lĩnh vực Cơ khí - Động lực, giới có nhiều cơng trình khoa học, giáo trình, tài liệu nghiên cứu chuyên sâu phương tiện lai Hybrid [4, 5, 6] Trong đó, nước ta, hầu hết ấn phẩm tiếng Việt xuất trước năm 2015 ô tô hybrid đề cập đến khái niệm giới thiệu thành tựu hãng chế tạo ô tô hybrid số cơng trình thiết kế chế tạo cụm thiết bị, mơ hình tơ hybrid phạm vi đồ án tốt nghiệp đại học luận văn thạc sĩ, Thực tế cho thấy, kỹ thuật cơng nghệ tối ưu hóa hệ động lực hybrid áp dụng cho mẫu ô tô hybrid đại cịn bí số hãng chế tạo ô tô hybrid hàng đầu giới Trong thời gian gần đây, có số cơng trình nghiên cứu chuyên sâu chiến lược điều khiển ô tô lai Hybrid [1, 3], tài liệu [1] nghiên cứu tối ưu hóa hệ động lực Hybrid giải thuật đàn ong, nhiên giải pháp khó áp dụng thực tế Với mục đích nghiên cứu lý thuyết kết hợp với mô phỏng, xác định giải pháp tối ưu hóa chiến lược điều khiển Hybrid phù hợp với điều kiện Việt Nam, từ làm sở cho việc thiết kế chế tạo hệ thống điện, điện tử, điều khiển xe lai hybrid tương lai, vấn đề nghiên cứu đặt cần thiết Tổng quan tơ lai Hybrid Ơ tơ lai điện (HEV) phân nhóm tô lai (Hybrid Vehicle, HV) [5] Trong cấu trúc hệ thống động truyền lực HEV, có trang bị động điện (Motor - Generator, MG) kết hợp với loại động khác, thường động đốt (ICE) Trong đó, động điện ICE mắc song song (parallel hybrid), mắc nối tiếp (series hybrid), mắc đồng thời nối tiếp song song (seriesparallel hybrid) mắc hỗn hợp (complex hybrid) Căn vào việc sử dụng thêm động điện cung cấp sức kéo cho xe, tùy mục đích nhà chế tạo, có 195 HỘI NGHỊ KH&CN CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 2021 thể phân chia HEV thành loại chủ yếu sau: + Micro Hybrid Electric Vehicle (Micro HEV): Về chất ô tô sử dụng ICE thông thường, mô-tơ dùng để khởi động ICE máy phát điện xe loại bỏ hai thay động điện kiểu tích hợp đóng vai trị động khởi động kiêm máy phát (integrated-statergenerator, ISG) nhằm giảm tiêu hao nhiên liệu ISG thường liên kết chuyển động dây đai với ICE ISG có hai chức chức khởi động nhanh ICE (idle stop, tức tự động tắt máy khởi động nhanh ICE trở lại xe cần dừng khoảng thời gian ngắn) chức phanh tái sinh (regenative braking, thực phanh tái sinh xe cần giảm tốc phanh) để nạp điện cho bình điện + Mild Hybrid Electric Vehicle (Mild HEV): Đây loại ô tô lai điện mà xe chạy động điện, ICE sử dụng nguồn cung cấp sức kéo tồn thời gian q trình chuyển động xe Trên ô tô lai kiểu Mild HEV, ISG lắp thêm để việc thực hai chức khởi động nhanh ICE thực phanh tái sinh cịn nhằm giảm kích cỡ công suất ICE hỗ trợ sức kéo cho ICE xe cần tăng tốc nhanh khoảng thời gian ngắn Động điện kiểu ISG sử dụng Mild HEV thường có cơng suất nhỏ mắc nối tiếp ICE hộp số xe + Full Hybrid Electric Vehicle (Full HEV): xe chạy chế độ gồm: động điện, ICE đồng thời hai loại động Tuy Full HEV có trang bị pin dung lượng lớn nhiều so với hai loại HEV nói trên, chế độ sử dụng động điện Full HEV chạy quãng đường ngắn, thường áp dụng xe chạy tốc độ thấp ICE nguồn cung cấp sức kéo sử dụng phần lớn trình chuyển động xe Kết cấu hệ thống động truyền lực Full HEV phức tạp, động điện ICE thường áp dụng cấu trúc mắc nối tiếp (series hybrid), mắc song song (parallel hybrid), mắc kết hợp nối tiếp song song (series-parallel hybrid) mắc kiểu phức hợp (complex hybrid) Xe có giá thành cao, nhiên việc cải tiến lượng qua lại dạng điện - linh hoạt việc sử dụng xe thuận tiện + Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV): Đây loại Full HEV trang bị pin lớn sạc lại nhiều lần từ nguồn điện bên cáp sạc PHEV chạy nguồn điện từ pin với khoảng cách dài giảm số lần nạp nhiên liệu trình khai thác xe Phần 196 lớn trình xe hoạt động, ICE động điện thường hoạt động chế độ phối hợp cho ICE trì chế độ có hiệu suất cao PHEV thừa hưởng ưu điểm hai loại HEV BEV + Extended-range electric vehicle (EREV): Đây kiểu BEV có lắp thêm động đốt loại nhỏ máy phát điện nhằm kéo dài hành trình dự trữ xe EREV chạy động điện cấp điện pin, ICE dùng để dẫn động máy phát phát điện nạp cho pin xe EREV có dự trữ hành trình lớn ICE làm việc để nối dài hành trình chạy xe mà xe tiêu hao hết điện pin Trong thực tế, loại tơ điện có đa dạng chủng loại kết cấu Trong năm gần đây, mà hãng Tesla liên tục cho đời mẫu ô tô điện kiểu BEV Tesla Roaster, Tesla Model S, Tesla Model X, với dự trữ hành trình lớn có chế độ tự hành cấp độ khác làm bùng nổ nhu cầu thị trường tơ điện tồn cầu ô tô điện ngày khẳng định xu phát triển mạnh mẽ áp đảo tương lai không xa Hình Phương án bố trí hệ thống truyền lực hybrid song song P1 - Mắc song song, ly hợp; P2 - Mắc song song sử dụng ly hợp; P3 - Động xăng động điện bố trí riêng rẽ cho cầu - Động đốt (ICE); - Động điện; - Ly hợp; - Hộp số - cầu xe; - Cầu xe; Bình điện; - Bình nhiên liệu; - Bộ chuyển đổi Cơ sở lý thuyết 3.1 Cơ sở lý thuyết hệ động lực Hybrid Hệ thống động lực ô tô hybrid bao gồm động đốt trong, động điện, bình điện, hệ thống truyền lực Trong phần đưa phương trình động lực học thành phần Lựa chọn mơ hình hóa hệ thống truyền lực hybrid song song P2 với hai ly hợp kết nối động đốt trong, động điện SỐ ĐẶC BIỆT (10-2021) HỘI NGHỊ KH&CN CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 2021 hộp số phân phối Để lập phương trình động lực học cho hệ nhiều vật sử dụng phương pháp sau: Phương trình Newton-Euler, Nguyên lý D’Alembert/ Jourdain, Phương trình Lagrange Phương trình Newton-Euler phù hợp với phương pháp số lập trình theo mơ đun, ta có: - Phương trình Newton-Euler cho động đốt biểu diễn sau [4]: w (1) Với Iice: Là mơ men qn tính khối lượng động - Trường hợp ly hợp đóng hồn tồn, ta có phương trình cho vận tốc góc mơ men ly hợp: T (t) = T (t) clth1 clth2 (t) wice (t) = w clth (2) đóng; Tclth1 (t) mơ men đầu vào ly hợp; Tclth2 (t) mô men đầu ly hợp - Phương trình Newton-Euler cho động điện: (3) Trong đó: Tgbx1 (t) mơ men đầu vào hộp số Từ phương trình (1), (2) biến đổ phương trình (3) ta có: ( I ice + I mg )wice (t) = Tice (t) + Tmg (t) - Tgbx1 (t) (4) - Phương trình động lực học hộp số: w (t) = i T (t) - T (t) gbx gbx gbx igbx1 gbx2 (t) = i (t)w (t) wice (t) = w gbx1 gbx gbx (6) Từ phương trình (5), biến đổi (6) ta có: 2 éë I gbx + igbx (t).(Iice + Img ) ùû wice (t) = igbx (t).(Tice (t) + + Tmg (t)) - i gbx (t) Tgbx (t) (7) Phương trình động lực học cầu xe thể sau: I fd w fd (t) = i fd Tgbx (t) - Twh (t) w fd (t) = wwh (t) (8) w fd (t) = i fd wwh (t) wice (t) = i gbx (t) i fd wwh (t) Trong đó: w fd (t) ; w fd (t) vận tốc góc đầu vào đầu cầu xe Trong đó: wclth vận tốc góc ly hợp ly hợp Iicewice (t) = T (t) + Tmg (t) - T (t) clth gbx1 (t) = wmg (t) w clth Tgbx1 (t) = Tice (t) + Tmg (t) - (Iice + Img )wice (t) I (5) Trong đó: Tgbx (t) mô men đầu hộp số, igbx tỷ số truyền hộp số tương ứng Cả hai động ICE MG sử dụng riêng lẻ đồng thời để điều khiển chuyển động ô tô Trong trường hợp bổ sung mô-men xoắn, hệ thống điều khiển cho phép mô-men xoắn động đốt (ICE) chọn giới hạn định độc lập với yêu cầu người lái Giới hạn mô-men xoắn hệ thống truyền lực P2 tuân theo điều kiện mô-men xoắn đầu vào hộp số Tgbx1 (·) cho bởi: Trong phương trình (8) mơ men số vịng quay bánh xe chủ động T wh (·), ω wh (·) tính tốn từ chu trình thử tiêu chuẩn với: T (t) = r FW (t) a road wh T (t) = I w (t) + T (t) wh veh rrh road I = mr veh wh (9) 3.2 Mơ hình bình điện [2] Trong q trình mơ động lực học ô tô hybrid cần phải xây dựng mơ hình bình điện để đánh giá điện áp đầu theo trạng thái nạp (SoC) bình điện Mơ hình bình điện nhận giá trị đầu vào biến đổi: dịng điện ibatt u cầu từ mơ hình dẫn động (bộ biến đổi điện áp motor điện) nhiệt độ tbatt bình điện tính tốn theo mơ hình nhiệt bình điện Mơ hình đưa biến đầu ra: điện áp bình điện Vbatt, SoC công suất tổn hao PLossBatt Để mô hoạt động bình điện thay mơ hình điện phức tạp sử dụng mạch mẫu tương đương mà đảm bảo độ xác tải thay SoC(t) bình điện tính theo cơng thức: t ibatt t 3600.Qbatt SoC t = SoC (t ) - ò dt (10) Trong đó: SoC(t0) trạng thái nạp ban đầu; Qbatt dung lượng bình điện - Mơ hình tĩnh học bình điện Sử dụng biểu đồ nạp xả nhà sản xuất giá SỐ ĐẶC BIỆT (10-2021) 197 HỘI NGHỊ KH&CN CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 2021 trị nhiệt độ khác phương trình tĩnh học bình điện mơ tả: Voc SoC , t = V SoC , t batt batt -R SoC , t i batt batt batt (11) - Mơ hình động lực học bình điện Bình điện hoạt động có biến thiên dịng điện ibatt Mơ hình tĩnh học khơng đủ để nghiên cứu cho tất trường hợp làm việc Sơ đồ nghiên cứu mơ hình động lực học bình điện thể Hình dụng lý thuyết tối ưu cho toán giảm suất tiêu hao nhiên liệu phát thải xe lai Hybrid Các phương pháp thường sử dụng là: - Phương pháp logic dựa quy tắc kinh nghiệm (Rule-based and Heuristic-based Logic); - Phương pháp cực tiểu hóa lượng tiêu thụ nhiên liệu tương đương (Equivalent Consumption Minimization Strategy (ECMS)) [4]; - Ứng dụng thuật toán di truyền cho tối ưu hóa đa mục tiêu [3]; - Phương pháp tối ưu hóa hệ động lực tơ Hybrid giải thuật đàn ong [1]; - Chiến lược quản lý lượng dựa mơ hình điều khiển dự báo (Model Predictive Energy Management Strategies) Hình Mơ hình động lực học bình điện Phương trình vi phân mơ tả trạng thái lượng bình điện sau [2]: SoC = - Vo - Vo2 - I r2 R1 + Tm wmh mk - Tg w gh gk Rbatt 14400.Qbatt Rbatt (12) 3.3 Chu trình thử nghiệm tiêu chuẩn Để đánh giá suất tiêu hao nhiên liệu hệ động lực Hybrid sử dụng chu trình thử tiêu chuẩn, nội dung báo sử dụng chu trình thử NEDC, FTP - 75, FTP_HIGHWAY 15_MODE với liệu sau: év(t)ù CT (t) = ê ú s(t) ú ëê û Bảng Các chế độ làm việc hệ động lực hybrid dựa quy tắc TT 3.4 Lý thuyết tối ưu chiến lược điều khiển hệ thống truyền lực ô tô lai hybrid [4] Hiện có nhiều cơng trình nghiên cứu ứng Chế độ Start/stop Boost Chế độ điện Chế độ tiết kiệm nhiên liệu Chế độ nạp lượng (phanh tái sinh) (13) Trong đó: v(t) vận tốc chuyển động tơ theo thời gian; s(t) mấp mô mặt đường; chu trình thử xây dựng dựa thói quen lái xe, mật độ phương tiện điều kiện giao thông thành phố, khu vực quốc gia Trong hầu hết chu trình tiêu chuẩn s(t)=0 Mấp mô mặt đường ngẫu nhiên thường sử dụng cho toán khảo sát dao động quay vòng 198 Với phương pháp logic dựa quy tắc kinh nghiệm, vấn đề quản lý lượng cho ô tô lai Hybrid giải cách áp dụng phương pháp logic dựa quy tắc, hệ số kinh nghiệm lựa chọn thông qua tri thức chuyên gia [7] Các phương pháp quản lý lượng dựa quy tắc thường có quan hệ tương hỗ, dễ diễn giải phổ biến thực tế Giá trị Treq (t) < Tlimit max Treq (t) > Tice (wice (t)) Tdem,tract < k1 m fuel theo đặc tính động TMG (t) < Trong đó: Treq (t): Mơ men yêu cầu; Tlimit: Mô men ngưỡng; max Tice (wice (t)) : Mômen sinh động đốt Tsem,trac (t) mô men kéo cần thiết, k hệ số kinh nghiệm TMG(t) mô men động điện Một phương pháp tiên tiến chiến lược giảm thiểu mức tiêu thụ tương đương Biểu thức ECMS mô tả phương trình: SỐ ĐẶC BIỆT (10-2021) HỘI NGHỊ KH&CN CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 2021 tf ị m fuel (u (t)) + p(t).H l SoC (t) dt u t0 (14) Với Hl nhiệt trị thấp nhiên liệu Câu hỏi đặt làm thể để lựa chọn p(t) cho phù hợp, p(t) trường hợp lựa chon theo phương pháp nhiều kết hợp thử sai (moreor-less try-and-error) nhận giá trị tối ưu Để ứng dụng ECMS thông qua mô phỏng, cần dựa phương pháp số để giải, nhằm đạt mục đích, giảm suất tiêu hao nhiên liệu tối đa hệ động lực Hybrid Giải pháp điều khiển tối ưu đưa trường hợp cực tiểu hóa phiến hàm mục tiêu j(u): t f f j (u) = j (x(t )) + ò L(x(t), u(t)).d (t) f u (.) t x(t) = f(x(t), u(t)) x(t ) = x 0 x(t ) = x f f cu (u(t)) £ " t Ỵ [t ,t ] f cx (x(t)) £ " t Ỵ [t ,t ] f tf + ò m fuel (u(t)) dt = K f (SoC (t f - SoC f )) + t0 (17) tf + ò g f bsfc (Tice , wice ).Tice wice dt t0 Trong đó: m fuel (·) suất tiêu hao nhiên liệu theo thời gian ICE hoạt động chuyển đổi lượng nhiệt từ việc đốt cháy nhiên liệu để tạo công suất học đầu ra, với hiệu suất nhiệt động lực học xác định bằng: wice Tice Q fuel (18) Trong đó: wice vận tốc độ góc động cơ, (15) Tice mơ men xoắn đầu động (mơ-men xoắn có ích) Q fuel hàm trạng thái nhiệt động Enthalpy nhiên liệu Ta có suất tiêu hao nhiên liệu ICE tính theo cơng thức sau: x (·): Là trạng thái liên tục hệ thống; u (·): Là biến điều khiển hệ thống; cu (·): Là ràng buộc điều khiển; t0, tf: Ứng với thời điểm đầu cuối hệ thống; cx (·) ràng buộc trạng thái Để tối thiểu hóa phiến hàm mục tiêu, sử dụng thước đo hiệu suất L (·) ϕ (·) Trong L (·) gọi biến số Lagrangian ϕ (·) biến số trạng thái Phiến hàm mục tiêu phân loại sau: (16) Bởi biến điều khiển u (·) không biểu diễn dạng tường minh Vì trình cực tiểu phiến hàm mục tiêu trình phi tuyến Cần áp dụng phương pháp số để giải Đối với hệ động lực Hybrid kiểu song song P2, cần xác định biến điều SỐ ĐẶC BIỆT (10-2021) f fuel (u) = K f ( SoC (t f - SoC f )) + he = Trong đó: t ì f ïj ( x(t )) + ò L(x(t), u(t)) Bolza - type f ï t ï ït f ï J (u) = í ị L (x(t), u(t)) Lagrange - type ï t0 ï Mayer - type ïj ( x(t f )) ï ï ỵ khiển hệ thống u(t) để cực tiểu hóa phiến hàm mục tiêu tương ứng với suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ kiểu Bolza sau m fuel = Q fuel Hl (19) Mặt khác phương trình vi phân biểu diễn mối liện hệ trạng thái bình điện biến điều khiển: SoC (t ) = f (SoC(t ), u (t )), "t Ỵ[t0 , t f ] (20) Kèm theo ràng buộc: é SoC (t ) - SoCmax ù cx ( SoC (t )) := ê ú ë SoCmin - SoC (t ) û (21) Trong SoC (·) trạng thái tích điện bình điện Các điều kiện đầu hệ thống: b (t0 ) = SoC (t ) = SoC0 (22) Với biến điều khiển u(t), phải đáp ứng điều kiện phân chia mômen xoắn ICE MG đến bánh xe chủ động ứng với trường hợp sau 199 HỘI NGHỊ KH&CN CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 2021 ì[-1, 0] ï0 ï u (t) = í ï(1, 0) ïỵ1 Start-Stop ICE, MG với thay đổi điểm tải Chỉ ICE làm việc Chế độ Boost; phanh tái sinh (recuperation) Chỉ MG làm việc phanh tái sinh Trong chương trình khảo sát, biến điều khiển u(t) chia thành 101 giá trị khoảng [−1, 1]; trạng thái lượng bình điện SoC chia thành 501 giá trị khoảng [0,3;0,7] Thời điểm biên ban đầu cuối SoC tương ứng: SoC (t ) = 0, SoC (t f ) = 0, (23) Kết thảo luận Các thông số đầu vào mơ sau: Chu trình thử New European Driving Cycle (NEDC), Federal Test Procedure (FTP-75; FTP_HIGHWAY), 10-15 mode cycle (15-MODE); Thông số đầu vào động điện đặc tính ngồi, hiệu suất suất tiêu hao nhiên liệu từ phần mềm ADVISOR PM25 [6], đặc tính ngồi động xe tham khảo thông số kỹ thuật thể phần Phụ lục Hình Mơmen ICE MG ứng với chu trình thử NEDC Từ đồ thị Hình 4, thấy động ICE từ thời điểm t = 1156s không làm việc, mômen ICE Tice=0, mômen động MG âm, tương ứng với chế độ máy phát, nạp lượng trở lại cho ắc quy Bảng So sánh lượng tiêu hao nhiên liệu số lần sử dụng ICE/chu trình thử tiêu chuẩn Hình Trạng thái lượng bình điện ứng với chu trình thử NEDC Nhận xét: Từ đồ thị Hình tương ứng với trạng thái lượng bình diện suốt chu trình thử NEDC, thay đổi theo hướng giảm dần, điều thể hệ động lực Hybrid làm việc chế độ động điện nhiều so với sử dụng động đốt trong, nhằm tiết kiệm nhiên liệu, đến thời điểm, t = 1156s; Ô tô giảm dần tốc độ sử dụng phanh, thuật toán điều khiển cho phép động điện làm việc chế độ phanh tái sinh (recuperation), chuyển hóa phần lượng mát thành lượng điện để nạp vào bình điện, nhằm trì SoC cuối chu trình thử, đạt giá trị 0,6 điều kiện biên 200 Lượng tiêu hao TT Chu trình thử nhiên liệu/chu trình NEDC (Europe) FTP-75 (USA) 0,15177 [lít] 0,3501 [lít] FTP_HIGHWAY 0,011727 (USA) [lít] 15_MODE (Japan) 0.035724 [lít] Số lần sử dụng ICE/chu trình 20 68 SỐ ĐẶC BIỆT (10-2021) HỘI NGHỊ KH&CN CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 2021 Tiến hành thử nghiệm với chu trình thử khác nhau, ta có Bảng KH&CN Cơ khí Động lực XI, Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, 2018 Như với chu trình thử đường cao tốc FTP_HIGHWAY (USA), số lần sử dụng động đốt tương ứng 9, khối lượng nhiên liệu tiêu hao 0,011727 [lít] chu trình, lượng tiêu hao nhiên liệu thấp chu trình, nhờ tận dụng tốt khả tăng tốc đông điện, thời gian làm việc động đốt tương đối nhỏ [4] Thomas J Böhme, Benjamin Frank (auth.), Hybrid Systems, Optimal Control and Hybrid Vehicles Theory, Methods and Applications, Springer International Publishing AG 2017 [5] Chris Mi, M Abul Masrur, David Wenzhong Gao Hybrid Electric Vehicle, Wiley, USA, 2011 [6] Markel, T., Wipke, K., and Nelson, D., Optimization Techniques for Hybrid Electric Vehicle Analysis Using ADVISOR, Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition New York Nov 11-16, 2001 [7] Andreas Balazs, Edoardo Morra, Stefan Pischinger, Optimization of Electrified Powertrains for City Cars, SAE International 2012 PHỤ LỤC: Hình Quá trình sử dụng ICE ứng với chu trình thử FTP - 75 Kết luận - Bài báo xây dựng sở lý thuyết động lực học hệ động lực Hybrid, mơ hình bình điện sở lý thuyết cực tiểu hóa suất tiêu hao nhiên liệu phương tiện lai (ECMS) Khảo sát nhiều chu trình thử khác để đánh giá hiệu phương pháp Trên sở đó, kết báo làm tài liệu tham khảo để thiết kế ô tô hybrid mới, cải tiến ô tô truyền thống thành ô tô hybrid Thông số kỹ thuật xe tham khảo TT Thông số kỹ thuật Khối lượng phương tiện [kg] Thời gian tăng tốc từ đến 100 km/h [s] Vận tốc lớn [km/h] Góc dốc lớn nhất/tốc độ [%/km/h] Tỷ số truyền hộp số - Tuy nhiên, báo chưa đánh giá ảnh hưởng thông số điều khiển đến tính động lực học tô, chưa đánh giá ảnh hưởng thông số khối lượng, phân chia công suất đến chất lượng phát thải ô tô 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 [1] Vũ Thăng Long, Nghiên cứu tối ưu hóa thiết kế độ lớn tham số điều khiển nguồn lượng hệ động lực xe Hybrid, Luận án tiến sĩ, Khánh Hòa, 2016 [2] Nguyễn Văn Trà, Lã Quốc Tiệp, Nghiên cứu hệ thống động lực ô tô hybrid, Bài báo khoa học Hội nghị KH&CN Cơ khí Động lực, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2016; [3] Nguyễn Văn Trà, Lã Quốc Tiệp, Xác định tỷ lệ công suất hợp lý nguồn động lực ô tô Hybrid kiểu hỗn hợp, Bài báo khoa học Hội nghị SỐ ĐẶC BIỆT (10-2021) 12 13 14 Hiệu suất hệ thống truyền lực Bán kính tính tốn bánh xe [m] Hệ số cản khơng khí [-] Diện tích cản diện [m2] Hệ số cản lăn đường Mô men cực đại động [Nm] Nhiệt trị thấp nhiên liệu [J/kg] Mô men cực đại đông điện [Nm] Hiệu suất lớn bình điện Ngày nhận bài: Ngày nhận sửa: Ngày duyệt đăng: Giá trị 1800 8,5 165 6/90 [15.5; 9.3; 6.0; 4.1; 3.1; 2.5; 2.1] 0,9 0,3 0,35 3,9 0,01 199 42500000 130 0,94 09/7/2021 02/8/2021 12/8/2021 201 ... Bảng Các chế độ làm việc hệ động lực hybrid dựa quy tắc TT 3.4 Lý thuyết tối ưu chiến lược điều khiển hệ thống truyền lực ô tô lai hybrid [4] Hiện có nhiều cơng trình nghiên cứu ứng Chế độ Start/stop... thuyết hệ động lực Hybrid Hệ thống động lực ô tô hybrid bao gồm động đốt trong, động điện, bình điện, hệ thống truyền lực Trong phần đưa phương trình động lực học thành phần Lựa chọn mơ hình hóa hệ. .. đó, kết báo làm tài liệu tham khảo để thiết kế ô tô hybrid mới, cải tiến ô tô truyền thống thành ô tô hybrid Thông số kỹ thuật xe tham khảo TT Thông số kỹ thuật Khối lượng phương tiện [kg] Thời