Đề tài “Điều Khiển Xe Hybrid” đang nổi lên như một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại. Xe hybrid, với khả năng kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện, không chỉ mang lại hiệu suất vận hành tốt mà còn giảm thiểu tiêu thụ nhiên liệu và khí thải độc hại, góp phần vào mục tiêu bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng.
Xem thêm: Bộ Điều Khiển Nguồn Xe Hybrid
Điều khiển xe hybrid là một lĩnh vực đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các yếu tố kỹ thuật, công nghệ và phân tích dữ liệu. Nghiên cứu trong lĩnh vực này tập trung vào việc phát triển các hệ thống điều khiển thông minh có khả năng tối ưu hóa hoạt động của cả hai nguồn năng lượng để đảm bảo hiệu suất cao nhất và tiêu thụ nhiên liệu tối thiểu. Hãy cùng EAC tìm hiểu chi tiết về đề tài này qua bài viết bên dưới nhé
1. Điều khiển ECU HV:
ECU HV phát hiện độ lớn của lực tác dụng lên bàn đạp ga theo các tín hiệu được cảm biến vị trí bàn đạp ga cung cấp. ECU HV nhận được các tín hiệu tốc độ xe từ cảm biến tốc độ (bộ phân tích) trong MG1 và MG2 và phát hiện tín hiệu vị trí số từ cảm biến vị trí số. ECU HV xác định các điều kiện lái của xe theo các phần thông tin này và điều khiển tối ưu các lực dẫn động MG1, MG2 và động cơ.
Hơn nữa, ECU HV điều khiển tối ưu công suất và momen của các lực dẫn động này để tiêu hao nhiên liệu thấp hơn và khí xả sạch hơn.
2. Điều khiển lực kéo mô tơ:
Nếu các bánh xe dẫn động trượt trong khi xe đang được lái trên mặt đường trơn trượt MG2 (được nối trực tiếp với bánh xe) sẽ quay trơn quá nhanh làm cho tốc độ quay tương đối của bộ truyền hành tinh tăng lên. Tình trạng này có thể làm hỏng những vùng đỡ các chi tiết trong bộ truyền hành tinh như kẹt hoàn toàn. Trong một vài trường hợp, tình trạng này dẫn đến MG1 phát ra dòng điện quá lớn. Do đó, nếu ECU HV xác định rằng MG2 đang quay tự do quá nhanh theo sự kiểm soát thay đổi đột ngột tốc độ quay bằng cách của các tín hiệu cảm biến tốc độ. ECU HV cấp lực phanh để triệt sự quay này để bảo vệ bộ truyền hành tinh. Hơn nữa, nếu chỉ có một trong các bánh xe dẫn động quay trơn quá nhanh, ECU HV sẽ kiểm soát sự chênh lệch giữa bánh xe bên phải và bên trái theo cách của các cảm biến tốc độ của các bánh xe tương ứng và ECU HV sẽ truyền một lệnh đến ECU điều khiển trượt để cấp lực phanh vào bánh sẽ đang quay trơn quá nhanh. Những điều khiển này đạt được hiệu quả giống như TRC của hệ thống điều khiển phanh
3. Điều khiển ECU động cơ:
ECU động cơ nhận tốc độ động cơ mục tiêu và lực phát động yêu cầu nhận được từ ECU HV và điều khiển hệ thống ETCS-i, lượng phụ nhiên liệu, thời điểm đánh lửa và hệ thống VVT-i
ECU động cơ truyền trạng thái hoạt động của động cơ đến ECU HV bằng việc nhận một tín hiệu tắt động cơ từ ECU HV theo điều khiển THS -II cơ bản, ECU động cơ sẽ tắt động cơ.Khi hư hỏng xuất hiện trong hệ thống, ECU động cơ kích hoạt đèn cảnh báo kiểm tra động cơ qua hướng từ ECU HV
4. Điều khiển bộ đổi điện:
Phù hợp với các tín hiệu do ECU HV cung cấp, bộ đổi điện này chuyển dòng một chiều từ ắc quy HV thành dòng xoay chiều cho MG1 và MG2 hoặc ngược lại. Hơn nữa bộ đổi điện cấp dòng điện xoay chiều từ công suất MG1 đến dòng xoay chiều cho MG2. Tuy nhiên, khi điện được cung cấp tự MG1 đến MG2, điện được chuyển thành DC và sau đó thành AC bên trong bộ đổi điện.
ECU HV truyền một tín hiệu đến Tranzito công suất trong bộ đổi điện cho việc chuyển các pha U, V, W của cuộn stato của MG1 và MG2. Căn cứ vào thông tin vị trí roto được gửi từ MG1 và MG2 và SOC của ắc quy HV nhận được từ ECU ắc quy. Khi cắt dòng điện đến MG1 và MG2 một tín hiệu được gửi từ ECU HV đến bộ chuyển đổi.
5. Điều khiển ECU điều khiển trượt:
ECU điều khiển trượt tính toàn tổng lực phanh cần thiết, căn cứ vào áp xuất xi lanh chính trong bộ chấp hành phanh và cảm biến hành trình bàn đạp phanh được phát ra khi người lái nhấn bàn đạp phanh.
ECU điều khiển trượt tính toán một phần cho lực phanh yêu cầu từ tổng lực phanh và gửi kết quả đến ECU HV.
ECU HV truyền momen âm (theo chiều ngược lại) đến MG2 và thực hiện các chức nắng phanh tái sinh
ECU điều khiển trượt kiểm soát các van điện từ bộ chấp hành và tạo ra áp xuất xi lanh bánh xe, nó bằng hiệu giữa giá trị lực phanh tổng cộng trừ cho lực phanh tái sinh thực tế.
Trên xe có hệ thống VSC+, ECU điều khiển trượt phát ra yêu cầu đến ECU HV để thực hiện điều khiển lực kéo của mô tơ trong khi xe đang hoạt động dưới sự điều khiển của hệ thống VSC+. ECU HV điều khiển động cơ, MG1 và MG2 tương ứng với tình trạng dẫn động hiện tại để triệt đi lực phát động.
6. Điều khiển ECU ắc quy:
ECU ắc quy phát hiện SOC (tình trạng nạp), nhiệt độ, rò rỉ và điện áp của ắc quy HV và gửi thông tin này đến ECU HV
ECU ắc quy phát hiện nhiệt độ ắc quy thông qua cảm biến nhiệt độ nằm trong ắc quy HV và vận hành quạt làm mát để điều khiển nhiệt độ.
7. Điều khiển quạt làm mát:
ECU ắc quy phát hiện sự tăng nhiệt độ ắc quy thông qua 3 cảm biến nhiệt độ trong ắc quy HV và một cảm biến nhiệt độ khí nạp. Sau đó ECU ắc quy kích hoạt liên tục quạt làm mát dưới điều khiển chu trình làm việc, để duy trì nhiệt độ của ắc quy HV trong phạm vi tiêu chuẩn.
Trong khi hệ thống điều hòa không khí đang hoạt động và làm mát cabin, nếu có bất cứ sự trễ trong nhiệt độ ắc quy HV, ECU ắc quy sẽ tắt quạt làm mát OFF hoặc cố định ở tốc độ thấp LO. Mục đích của việc điều khiển này là ưu tiên làm mát cabin, vì khí nạp của hệ thống làm mát được cấp từ cabin
8. Điều khiển trong khi xe gặp nạn:
Nếu ECU HV nhận tín hiệu nổ túi khí từ cụm cảm biến túi khí hoặc một tín hiệu kích hoạt từ cảm biến bộ ngắt mạch nằm trong bộ đổi điện trong khi bị tai nạn, ECU HV sẽ ngắt toàn bộ nguồn cấp bằng SMR (rơ le chính của hệ thống) để đảm bảo an toàn.
Trong thế giới ngày nay, xe hybrid đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc giảm thiểu tiêu thụ nhiên liệu và khí thải ô nhiễm. Điều khiển xe hybrid đòi hỏi sự kết hợp hoàn hảo giữa các công nghệ điện tử, cơ khí và phần mềm, từ việc tối ưu hóa hiệu suất động cơ đến việc quản lý nguồn năng lượng. Bằng cách tận dụng các nguồn năng lượng tái tạo và kết hợp chúng một cách thông minh, xe hybrid không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn giảm thiểu lượng khí thải gây hại ra môi trường. Tuy nhiên, để tiếp tục phát triển và áp dụng rộng rãi công nghệ này, cần có sự hỗ trợ từ các nhà sản xuất ô tô, chính phủ và người tiêu dùng. Sự đầu tư vào nghiên cứu và phát triển cũng như việc thúc đẩy nhận thức về lợi ích của xe hybrid sẽ là chìa khóa để tạo ra một tương lai xe cộ sạch sẽ và bền vững.
