Với sơ đồ nguyên lý chung như vậy, các chế độ làm việc của HEV bao gồm: - Chế độ mình động cơ đốt trong: chế độ này được sử dụng trong vùng tối ưu về hiệu suất nhiệt và suất tiêu hao nhiên liệu cũng như giảm thiểu khí thải của động cơ đốt trong, khi xe đạt đến một tốc độ đã được xác định từ đặc tính động cơ, động cơ sẽ được khởi động và khi động cơ đạt được số vòng quay ở vùng tối ưu thì động cơ điện sẽ ngắt và xe được dẫn động hoàn toàn bằng động cơ đốt trong.
- Chế độ mình động cơ điện: chế độ này được sử dụng khi xe chạy ở chế độ một mình khởi hành, vận hành xe ở tốc độ thấp, hay địa hình hạn chế phát thải ô nhiễm như trong thành phố. Do đặc tính của động cơ điện có mô men lớn ở số vòng quay thấp nên tận dụng được mô men, khi ở số vòng quay thấp động cơ đốt trong có mức tiêu hao nhiên liệu lớn do đó sử dụng động cơ điện sẽ tiết kiệm nhiên liệu và không phát sinh khí thải.
- Chế độ cả hai động cơ cùng dẫn động xe: chế độ này được sử dụng trong quá trình tăng tốc hay leo dốc. Khi xe tăng tốc đến tốc độ hoặc vùng công suất mà động cơ đốt trong vượt ra khỏi dải tối ưu thì động cơ điện lại được khởi động bổ sung năng lượng. Công suất hai động cơ được kết nối đẩy xe tăng tốc cực đại hay cần mô men lớn để vượt dốc. Lúc này nhờ sự đóng góp công suất của động cơ điện nên công suất cần thiết của dộng cơ đốt trong giảm, đưa về dải tối ưu.
- Chế độ nạp lại nguồn điện: Khi trạng thái dung lượng lưu trữ (SOC) của nguồn điện giảm đến mức tối thiểu mà xe dừng hoặc tải của xe ở mức thấp và trung bình. Động cơ đốt trong hoạt động trong vùng kém hiệu quả, lúc này dòng công suất từ dộng cơ đốt trong được chia làm hai nhánh, một nhánh dẫn động bánh xe, nhánh còn lại kéo máy phát (hoặc động cơ điện hoạt động ở chế độ máy phát) để phát điện nạp lại cho bộ nguồn điện. Việc nạp lại nguồn điện sẽ ngắt nếu tải của xe tăng làm động cơ đốt trong quá vùng công suất tối ưu.
- Chế độ phanh tái sinh: Trường hợp xe thả dốc, giảm tốc độ hoặc phanh, động năng của xe lúc này được truyền tới máy phát (hoặc động cơ điện hoạt động ở chế độ
22
máy phát) để phát điện nạp lại cho nguồn điện hoặc lưu trữ vào siêu tụ để cấp ngược lại cho động cơ điện khi xe cần công suất.