hinhsu89
Tài xế O-H
PHẦN1: TỔNG QUAN ÔTÔ HYBRID
1.1. Khái niệm chung
Ô tô hybrid là dòng xe sử dụng động cơ tổ hợp, được kết hợp giữa động cơ chạy bằng năng lượng thông thường (xăng, Diesel…) với động cơ điện lấy năng lượng điện từ một ắc-quy cao áp. Điểm đặc biệt là ắc-quy được nạp điện với cơ chế nạp “thông minh” như khi xe phanh, xuống dốc…, gọi là quá trình phanh tái tạo năng lượng. Nhờ vậy mà ôtô có thể tiết kiệm được nhiên liệu khi vận hành bằng động cơ điện đồng thời tái sinh được năng lượng điện để dùng khi cần thiết.
1.2. Xu hướng phát triển của ôtô hybrid
Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chung không giống nhau, mỗi nước có một quy định riêng về khí thải của xe , nhưng đều có xu hướng là từng bước cải tiến cũng như chế tạo ra loại ôtô mà mức ô nhiễm là thấp nhất và giảm tối thiểu sự tiêu hao nhiên liệu. Điều đó càng cấp thiết khi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mà nguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể.
Các xe chạy bằng Diesel, xăng hoặc các nhiên liệu khác đều đang tràn ngập trên thị trường gây ô nhiễm môi trường, làm cho bầu khí quyển ngày một xấu đi, hệ sinh thái thay đổi. Vì thế việc tìm ra phương án để giảm tối thiểu lượng khí gây ô nhiễm môi trường là một vấn đề cần được quan tâm nhất hiện nay của ngành ô tô nói riêng và mọi người nói chung.
Ôtô sạch không gây ô nhiễm (zero emission) là mục tiêu hướng tới của các nhà nghiên cứu và chế tạo ôtô ngày nay. Có nhiều giải pháp đã được công bố trong những năm gần đây, như: hoàn thiện quá trình cháy của động cơ, sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống cho ôtô như LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, điện, pile nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ôtô lai (hybrid)... Phạm vi bài viết này chỉ bàn về ôtô hybrid.
Ôtô hybrid
Xuất hiện từ đầu những năm 1990 và cho đến nay, ôtô hybrid đã luôn được nghiên cứu và phát triển như là một giải pháp hiệu quả về tính kinh tế và môi trường. Có thể nói, công nghệ hybrid là chìa khoá mở cánh cửa tiến vào kỷ nguyên mới của những chiếc ô tô, đó là ô tô không gây ô nhiễm môi trường hay còn gọi là ô tô sinh thái.
Với các ưu điểm nổi bật như đã nêu, ôtô hybrid đang được sự quan tâm nghiên cứu và chế tạo của rất nhiều nhà khoa học và hãng sản xuất ôtô trên thế giới. Ngày càng có nhiều mẫu ôtô hybrid xuất hiện trên thị trường và càng có nhiều người tiêu dùng sử dụng loại ô tô này.
Ôtô sử dụng Hydrogen, ôtô điện, ôtô pin mặt trời... cho đến nay đều tồn tại một số nhược điểm nhất định, không dễ thực hiện với thực trạng như đất nước ta. Trong bối cảnh đó thì ôtô hybrid nhiệt điện (kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện) được coi là phù hợp nhất trong giai đoạn đón đầu về xu thế phát triển ôtô sạch, nhằm đáp ứng tính khắt khe môi trường đô thị, tính nguy cơ cạn kiệt nhiên liệu.
Tuy nhiên chúng ta chỉ có thể sử dụng những loại xe hybrid nhiệt điện hoạt động trong phạm vi các thành phố, các khu du lịch và có thể vận hành trên các loại đường dài hàng trăm kilômet tương đối bằng phẳng... Chứ không thể sử dụng ô tô hybrid nhiệt điện thay hẳn các loại ôtô khác vì tính công nghệ lai còn nhiều hạn chế, mà cái khó nhất của vấn đề này là nguồn dự trữ năng lượng điện để cấp cho động cơ điện, vì nếu dùng bình ăcquy thông thường thì số lượng bình rất nhiều.
Trong phạm vi bài viết này chỉ bàn về dòng ôtô hybrid nhiệt điện (kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện) là loại ôtô hybrid thông dụng nhất hiện nay.
1.3. Phân loại ôtô hybrid
1.3.1. Theo thời điểm phối hợp công suất
1.3.1.1. Chỉ sử dụng motor điện ở tốc độ chậm
Khi ôtô bắt đầu khởi hành, motor điện sẽ hoạt động cung cấp công suất giúp xe chuyển động và tiếp tục tăng dần lên với tốc độ khoảng 25 mph (1,5 km/h) trước khi động cơ xăng tự khởi động. Để tăng tốc nhanh từ điểm dừng, động cơ xăng phải khởi động ngay lập tức mới có thể cung cấp công suất tối đa. Ngoài ra, motor điện và động cơ xăng cũng hỗ trợ cho nhau khi điều kiện lái yêu cầu nhiều công suất, như khi leo dốc, leo núi hoặc vượt qua xe khác. Do motor điện được sử dụng nhiều ở tốc độ thấp, nên loại này có khả năng tiết kiệm nhiên liệu khi lái ở đường phố hơn là khi đi trên đường cao tốc. Toyota Prius và Ford Escape Hybrid là hai dòng điển hình thuộc loại này.
1.3.1.2. Phối hợp khi cần công suất cao
Motor điện hỗ trợ động cơ xăng chỉ khi điều kiện lái yêu cầu nhiều công suất, như trong quá trình tăng tốc nhanh từ điểm dừng, khi leo dốc hoặc vượt qua xe khác, còn trong điều kiện bình thường xe vẫn chạy bằng động cơ xăng. Do đó, những chiếc hybrid loại này tiết kiệm nhiên liệu hơn khi đi trên đường cao tốc vì đó là khi động cơ xăng ít bị gánh nặng nhất. Điển hình là Honda Civic Hybrid và Honda Insight thuộc loại thứ hai.
Cả hai loại này đều lấy công suất từ ắc-quy khi motor điện được sử dụng và đương nhiên nó sẽ làm yếu công suất của ắc-quy. Tuy nhiên, một chiếc xe hybrid không cần phải cắm vào một nguồn điện để sạc bởi vì nó có khả năng tự sạc.
1.3.2. Theo cách phối hợp công suất giữa động cơ nhiệt và động cơ điện
1.3.2.1. Kiểu nối tiếp
Động cơ điện truyền lực đến các bánh xe chủ động, công việc duy nhất của động cơ nhiệt là sẽ kéo máy phát điện để phát sinh ra điện năng nạp cho ắc-quy hoặc cung cấp cho động cơ điện .
Hình 1a.Hệ thống hybrid nối tiếp
Dòng điện sinh ra chia làm hai phần, một để nạp ắc-quy và một sẽ dùng chạy động cơ điện. Động cơ điện ở đây còn có vai trò như một máy phát điện (tái sinh năng lượng) khi xe xuống dốc và thực hiện quá trình phanh.
Hình 1b.Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid nối tiếp
Ưu điểm: Động cơ đốt trong sẽ không khi nào hoạt động ở chế độ không tải nên giảm được ô nhiễm môi trường, Động cơ đốt trong có thể chọn ở chế độ hoạt động tối ưu, phù hợp với các loại ôtô. Mặt khác động cơ nhiệt chỉ hoạt động nếu xe chạy đường dài quá quãng đường đã quy định dùng cho ăcquy. Sơ đồ này có thể không cần hộp số.
Nhược điểm: Tuy nhiên, tổ hợp ghép nối tiếp còn tồn tại những nhược điểm như: Kích thước và dung tích ắc-quy lớn hơn so với tổ hợp ghép song song, động cơ đốt trong luôn làm việc ở chế độ nặng nhọc để cung cấp nguồn điện cho ắc-quy nên dễ bị quá tải.
1.3.2.2. Kiểu song song
Dòng năng lượng truyền tới bánh xe chủ động đi song song. Cả động cơ nhiệt và motor điện cùng truyền lực tới trục bánh xe chủ động với mức độ tùy theo các điều kiện hoạt động khác nhau. Ở hệ thống này động cơ nhiệt đóng vai trò là nguồn năng lượng truyền moment chính còn motor điện chỉ đóng vai trò trợ giúp khi tăng tốc hoặc vượt dốc.
Kiểu này không cần dùng máy phát điện riêng do động cơ điện có tính năng giao hoán lưỡng dụng sẽ làm nhiệm vụ nạp điện cho ắc-quy trong các chế độ hoạt động bình thường, ít tổn thất cho các cơ cấu truyền động trung gian, nó có thể khởi động động cơ đốt trong và dùng như một máy phát điện để nạp điện cho ắc-quy.
Ưu điểm: Công suất của ôtô sẽ mạnh hơn do sử dụng cả hai nguồn năng lượng, mức độ hoạt động của động cơ điện ít hơn động cơ nhiệt nên dung lượng bình ắc-quy nhỏ và gọn nhẹ, trọng lượng bản thân của xe nhẹ hơn so với kiểu ghép nối tiếp và hỗn hợp.
Nhược điểm: Động cơ điện cũng như bộ phận điều khiển motor điện có kết cấu phức tạp, giá thành đắt và động cơ nhiệt phải thiết kế công suất lớn hơn kiểu lai nối tiếp. Tính ô nhiễm môi trường cũng như tính kinh tế nhiên liệu không cao.
Hình 2a. Hệ thống hybrid song song
Hình 2b. Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid song song
1.3.2.3. Kiểu hỗn hợp
Hệ thống này kết hợp cả hai hệ thống nối tiếp và song song nhằm tận dụng tối đa các lợi ích được sinh ra. Hệ thống lai nối tiếp này có một bộ phận gọi là "thiết bị phân chia công suất" chuyển giao một tỷ lệ biến đổi liên tục công suất của động cơ nhiệt và động cơ điện đến các bánh xe chủ động. Tuy nhiên xe có thể chạy theo "kiểu êm dịu" chỉ với một mình động cơ điện. Hệ thống này chiếm ưu thế trong việc chế tạo xe hybrid.
Hình 3a. Hệ thống hybrid hỗn hợp
Hình 3b. Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid hỗn hợp.
1.3.2.4. So sánh giữa ba kiểu phối hợp công suất
Bảng 1. So sánh ưu nhược điểm giữa 3 kiểu hệ thống phối hợp công suất
Kiểu lai
Sự tiết kiệm nhiên liệu
Sự thực hiện truyền động
Sự dừng không tái sinh
Lấy lại năng lượng
Hoạt động hiệu suất cao
Tổng hiệu suất
Gia tốc
Công suất phát ra cao liên tục
Nối tiếp
Song song
Hỗn hợp
PHẦN 2:TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG
HYBRID TRÊN XE TOYOTA PRIUS
CHƯƠNG 1:Tổng quan Hệ thống Hybrid TOYOTA PRIUS
Prius là một từ tiếng Latin có nghĩa là phải đi trước. "Toyota đã chọn tên này vì chiếc xe Prius là tiền thân của chiếc xe để đến.Dân số tăng nhanh và phát triển kinh tế trong những thập kỷ gần đây dẫn đến một sự gia tăng mạnh trong tiêu thụ nhiên liệu trên quy mô toàn cầu . Đối mặt với những thách thức để tạo ra một chiếc xe thân thiện với trái đất,Toyota đã sản xuất hàng loạt ô tô hybrid đầu tiên trên thế giới
Hệ thống hybrid là làn sóng của tương lai, và bây giờ có nhiều ưu đãi để mua xe hybrid. Chủ sở hữu của Prius, hoặc hybrid khác khí-và-xe điện, có thể được hưởng mức thuế thu nhập khấu trừ. Theo Internal Revenue Service, xe hybrid đủ điều kiện để khấu trừ thuế từ lâu áp dụng cho xe được hỗ trợ bởi nhiên liệu đốt sạch. Chính sách này cho phép một lần khấu trừ, có thể được tuyên bố bởi người tiêu dùng cho năm xe lần đầu tiên được đưa vào sử dụng.
Trong hình thức đơn giản nhất, một hệ thống hybrid kết hợp các hoạt động tốt nhất đặc điểm của động cơ đốt trong và động cơ điện.Tinh vi hơn các hệ thống hybrid, giống như Toyota Hybrid System,phục hồi năng lượng nếu không bị mất nhiệt trong các hệ thống phanh và sử dụng nó để bổ sung năng lượng của động cơ đốt trong. Những kỹ thuật tinh vi cho phép các hệ thống Hybrid của Toyota đạt được hiệu quả nhiên liệu vượt trội và giảm lượng lớn CO2.
Khi Prius được ra mắt, nó đã được chọn mẫu thiết kế xe khách tốt nhất của thế giới cho năm 2001. Chiếc xe đã được lựa chọn bởi vì nó là chiếc xe hybrid đầu tiên mà chỗ ngồi từ 4-5 người cộng hành lý của họ, và nó là một trong những xe có tính kinh tế nhất và xe thân thiện với môi trường. Sau đó, trong năm 2004, Prius thế hệ thứ hai giành được Motor Trend Car uy tín của năm và giải nhất thiết kế xe của năm 2004.
Hệ thống Hybrid của Toyota (THS) cơ cấu truyền động trong Prius gốc và
Hệ thống Hybrid của Toyota II (THS-II) cơ cấu truyền động trong lần thứ hai
cả hai thế hệ Prius cung cấp ấn tượng EPA tính kinh tế nhiên liệu và khí thải cực sạch:
1.1.Các bộ phận của hệ thống hybrid
Các thành phần chính của hệ thống lai là:
• IC Engine : động cơ tích hợp
• Motor generator 1 (MG1): máy phát điện 1
• Motor generator 2(Mg2): máy phát điện 2
• planetary gear set:bánh răng hành tinh điều chỉnh
• Inverter:bộ chuyển đổi
• HV Battery: High Volt Battery- Ắc-quy điện áp cao
• HV ECU: Hybrid Vehicle ECU- ECU điều khiển kết hợp trên ôtô hybrid.
1.2.Động cơ tích hợp:động cơ NZ-FXE của toyota là động cơ xăng1,5-lít sử dụng VVT-i ( Variable Valve Timing with Intelligence) hệ thống điều khiển xu-páp với góc mở biến thiên thông minh và ETCS-I (electronic throttle control system-intelligence) hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh
1.3.Máy phát điện 1 (MG1): hoạt động như việc điều khiển bộ phận cho năng lượng để tách bộ bánh răng hành tinh. Nó nạp lại ắc quy điện áp cao và đồng thời cung cấp điện năng để điều khiển máy phát 2 (MG2). MG1 điều khiển hiệu quả chức năng biến đổi liên tục của cụm hộp số trong vỏ hộp số và khởi động động cơ
Máy phát 1 tạo ra năng lượng điện cung cấp cho động cơ hoạt động
1.4.Động cơ điện 2 :để điều khiển xe.
MG2 được sử dụng (cho) lực chuyển động tại những tốc độ thấp và lực bổ sung tại tốc độ cao . Nó cung cấp năng lượng trợ giúp cho trục đầu ra động cơ khi cần thiết và giúp chiếc xe đạt được hiệu suất cao
1.5.Bộ bánh răng hành tinh:
Bộ hộp số hành tinh là một thiết bị chia công suất. MG1 được nối với bánh răng mặt trời, MG2 được nối với vòng răng và trục đầu ra động cơ được nối với giá hành tinh. Những bộ phần này được dùng để kết hợp năng lượng từ động cơ và MG2 và để thu hồi năng lượng tới ắc quy điện áp cao.
Một bộ bánh răng hành tinh duy nhất để chia momen xoắn giữa máy phát 1,máy phát 2 và động cơ
1.5.Bộ biến đổi điện: Hiện nay giữa máy phát 1,máy phát 2 và ắc quy điện áp cao được kiểm soát bởi biến tần.Nó dùng để chuyển đổi dòng điện áp cao 1 chiều thành dòng điện áp cao xoay chiều và nó chỉnh dòng điện áp cao xoay chiều từ máy phát 1 và máy phát 2 để nạp pin điện áp cao
Một thiết bị biến đổi điện áp cao 1 chiều vào dòng điện xoay chiều (máy phát điện 1 và máy phát điện 2) và ngược lại
1.6.Ắc quy điện áp cao: Nguồn cất giữ năng lượng được thu bởi máy phát 2 trong thời gian tái tạo,năng lượng được tạo bởi máy phát 1. ắc quy cung cấp năng lượng cho động cơ điện khi khởi động hoặc khi cần bổ sung thêm điện
THS (2001-2003 Prius)
THS-II (2004 and later Prius)
38 Những mô đun hợp kim Hy-đrua Kim loại Niken
28 mô đun hợp kim Hy-đrua Kim loại Ni ken
Điện áp tổng: 273.6 V
điện áp tổng: 201.6 V
ắc quy điện áp cao:cung cấp năng lượng điện tới máy phát 2 trong suốt quá trình khởi động ,tăng tốc và lái xe lên dốc
CHƯƠNG 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC
Chế độ điều khiển hệ thống hybrid
Khi khởi động và di chuyển với tốc độ thấp, máy phát 2 cung cấp động lực chính. Động cơ có thể hoạt động ngay lập tức nếu các pin cao áp tích nạp nguồn pin thấp. Khi tăng tốc độ trên 15-20 mph động cơ sẽ bắt đầu hoạt động
Khi lái xe trong điều kiện bình thường, năng lượng của động cơ được chia thành hai đường, một phần ổ bánh xe và một phần điều khiển máy phát 1 tạo ra điện. Các ECU điện áp cao điều khiển tỷ lệ phân phối năng lượng cho hiệu quả tối đa
Trong thời gian tăng tốc hoàn toàn, năng lượng được tạo ra bởi động cơ và máy phát 1 bổ sung bằng nguồn điện từ pin cao áp. mô-men xoắn của động cơ kết hợp với mô-men xoắn máy phát 2 cung cấp năng lượng cần thiết để tăng tốc độ xe
Trong quá trình giảm tốc hoặc phanh máy phát 2 hoạt động như một máy phát điện để thu hồi năng lượng tái sinh. Việc thu hồi năng lượng từ phanh được lưu trữ trong acws quy điện áp cao
2.0.Chế độ điều khiển hybrid
Hệ thống hybrid sử dụng các chế độ khác nhau để đạt được hiệu quả hoạt động cao nhất để đáp ứng các điều kiện lái xe. Dưới đây miêu tả một trong các chế độ hoạt động
Nếu xe đã được sạc đầy và không di chuyển, động cơ có thể dừng lại.Động cơ sẽ khởi động tự động nếu pin cao áp cần sạc. Ngoài ra, nếu hệ thống điều hòa nhiệt độ lớn nhất được chọn trên Prius 2001,2003, các động cơ sẽ chạy liên tục do động cơ được điều khiển bởi các máy nén. Năm 2004 và sau đó sử dụng một máy nén Prius điện.
2.1. Khởi động động cơ khi xe đang chạy
Nếu mômen dẫn động yêu cầu tăng lên khi xe chạy chỉ với MG2, MG1 sẽ được kích hoạt để khởi động động cơ. Tương tự, nếu có một trong những hạng mục do ECU kiểm soát như tình trạng SOC, nhiệt độ ắc quy, nhiệt độ nước và điều kiện tải điện lệch so với mức tiêu chuẩn, thì MG1 sẽ được kích hoạt để khởi động động cơ (MG1 hoạt động ở chế độ động cơ).
2.2. Tăng tốc nhẹ với động cơ
Ở tốc độ trung bình (15-40 mph), động cơ đốt trong sẽ hoạt động và cung cấp năng lượng, MG2 sẽ hoạt động đồng thời như một động cơ điện sử dụng một lượng điện năng hỗ trợ. MG1 cũng quay đồng thời với động cơ (được kéo bởi động cơ) và đóng vai trò như một máy phát điện, cung cấp năng lượng cho MG2.
2.3. Tốc độ thấp ổn định
Khi xe đang chạy ở chế độ tải thấp, bộ truyền hành tinh sẽ chia công suất động cơ ra hai phần. Một phần truyền đến các bánh xe chủ động, phần còn lại kéo MG1 để phát điện đến bộ biến đổi cấp cho MG2 hoạt động bổ sung công suất đến các bánh xe chủ động.
2.4. Tăng tốc tối đa
Khi xe được chuyển từ chế độ tải thấp sang chế độ tăng tốc mạnh, hệ thống này sẽ bổ sung điện của ắc quy điện áp cao vào lực truyền động của MG2.
2.5. Tốc độ cao ổn định
Khi xe chạy ở tốc độ cao ổn định động cơ và MG2 hoạt động, MG1 hoạt động ở chế độ phanh (MG1 không quay).
2.6. Tốc độ tối đa
Khi tốc độ ôtô cao (>100mph) thì MG2 sẽ hoạt động để bổ sung công suất cho động cơ đốt trong, lúc này ắc quy điện áp cao sẽ cung cấp điện cho hoạt động của MG2, MG1 cũng nhận một phần năng lượng điện từ ắc quy điện áp cao và quay ngược chiều với MG2 tạo một tỷ số truyền tăng cho phép ôtô chạy với tốc độ cao.
2.7.Giảm tốc độ và phanh:
Ngay khi lái xe người điều khiển đạp ga, máy phát 2 trở thành một máy phát điện.máy phát 2 được quay bởi sự chuyển động của bánh xe và tạo ra điện để sạc pin cao áp. Quá trình này được gọi là tái tạo phanh. Khi chiếc xe chậm lại, động cơ ngừng hoạt động và máy phát 1 quay ngược trở lại để duy trì tỷ lệ truyền
Khi bàn đạp phanh được nén xuống, lực phanh ban đầu đến để hãm điện cho động cơ điện và lực phanh cần thiết để biến máy phát 2 như là một máy phát điện. Các hệ thống phanh thủy lực cung cấp điện năng nhiều hơn để dừng xe và cho xe chạy chậm lại.
Khi xe chậm lại, động năng từ các bánh xe bị thu hồi và chuyển thành năng lượng điện và sử dụng để sạc pin cao áp bởi máy phát 2
2.8.Chế độ lùi xe:
Khi di chuyển xe ngược lại, máy phát 2 quay ngược lại như là một động cơ điện. Động cơ ngừng hoạt động.máy phát 1 quay theo hướng về phía trước và chỉ chạy cầm chừng, nó không tạo ra điện
Máy phát 2 quay ngược trở lại để xe di chuyển ngược lại.Các động cơ ngừng hoạt động
Động cơ có thể không làm việc khi xe không chuyển động và pin cao áp sạc đầy
2.9.Màn hình tiêu thụ nhiên liệu
2.10.Hệ thống mở cửa và khởi động hệ thống:
Ngoài các chức năng thông thường khóa kiểu cơ khí,hệ thống không dây còn có chức năng khóa cửa điều khiển từ xa, hệ thống này cung cấp một khóa thông minh với một chức năng truyền tín hiệu hai chiều. Bằng việc cho phép các ECU thông minh để nhận ra sự hiện diện của khóa thông minh trong khu vực được báo, hệ thống này có thể khóa hay mở khóa cửa ra vào, hoặc bắt đầu tổ hợp hệ thống mà không cần dùng chìa khóa, miễn là người dùng sở hữu chìa khóa của họ
Mở cửa: Sử dụng chức năng thông minh bằng cách mở cửa với khóa thông minh. Các cảm biến cảm ứng nằm ở mặt sau tay kéo cửa xe
Khởi động hệ thống hybrid: Trên '01-`03 Prius,một khóa đánh lửa được dùng để hoạt động khóa xylanh (có công tắc đánh lửa) để chuyển sang chế độ kéo của xe và khởi động hệ thống
Trên Prius '04 và sau đó, một hệ thống nút bấm bắt đầu vận hành hệ thống chuyển đổi bằng cách ấn một khóa trong một khe cắm chìa khóa hoặc bằng việc điều khiển khóa họ đang sử dụng
2.11.Các chế độ làm việc: Một chế độ làm việc (tắt, hỗ trợ, đánh lửa, hoặc hoạt động) có thể được lựa chọn nhấn công tắc điện. Các chỉ báo về chuyển đổi này sẽ cho bạn biết chế độ điện năng, mà nó thay đổi phụ thuộc hành trình của bàn đạp thắng hoặc không phải trong khi chuyển đổi được hoạt động
Khởi động hệ thống hybrid: Sử dụng hệ thống khởi động thông minh bằng cách nhấn nút Power với chân phanh và khóa
Hủy chuyển đổi: Để không cần dùng khóa thông minh và smart trên một '04 và Prius sau.Đơn giản chỉ cần bấm smart huỷ bỏ chuyển đổi theo chỉ đạo
Chế độ làm việc tắt hoặc hoạt động Chế độ hỗ trợ (đèn báo màu xanh)
(đèn báo sáng là chế độ tắt)
Chế độ bật công tắc đánh lửa Đồng hồ đo
Chương 3:Hoạt động hệ thống hybrid
Tổng quan:các hệ thống hybrid của toyota có 2 nguồn là động cơ xăng vầ động cơ điện.hệ thống điều khiển hybrid lực chọn sự kết hợp tốt nhất của 2 nguồn năng lượng tùy thuộc vào điều kiện lái xe
Các dòng xe Prius '01-'03 sử dụng hệ thống toyota hybrid
Các dòng xe prius '04 và sau đó sử dụng hệ thống toyota hybrid-II, nó cũng dựa trên những mô hình cơ bản trước đây nhưng cải tiến máy phát 1 và máy phát 2, pin và động cơ.
Ghi chú:
1. Engine: Động cơ đốt trong
2. ECM: Electric Control Module - Bộ phận điều khiển điện tử cho động cơ.
3. HV ECU: Hybrid Vehicle ECU- ECU điều khiển kết hợp trên ôtô hybrid.
4. Shift Postion Sensor: Cảm biến vị trí tay số.
5. Brake ECU: ECU điều khiển phanh.
6. HV Battery: High Volt Battery- Ắc-quy điện áp cao.
7. Inverter with Converter: Bộ chuyển đổi điện.
8. Hybrid Transaxle: Hộp số kết hợp với bộ phân phối công suất.
9. Acceleration Pedal Position Sensor: Cảm biến vị trí bàn đạp ga.
3.1.Hệ thống điều khiển hybrid
Sơ đồ điều khiển hệ thống hybrid:
Các bộ phận của hệ thống hybrid bao gồm:
Cụm hộp số hybrid, bao gồm máy phát 1,máy phát 2 một bộ bánh răng hành tinh
Cụm biến đổi điện có chứa một bộ biến đổi điện,tăng áp,chuyển đổi dòng điện một chiều,một bộ biến đổi điện làm lạnh
ECU cao áp,nhận thông tin từ cảm biến truyền đến và gửi các kết quả tính toán tới hộp đen,cụm biến đổi điện,pin ECU và sự trượt của bánh xe được ECU nhận biết để điều khiển hệ thống hybrid
bộ điều khiển ECU cao áp điêu khiển động cơ
ECM (Engine control module) :Module điều khiển động cơ (hộp đen)
Inverter with converter:máy biến đổi điện
Hybrid transaxle : cụm hộp số hybrid
Brake ECU:ECU điều khiển hệ thống phanh
HV battery : ắc quy điện áp cao
Shift position sensor:cảm biến thay đổi vị trí
Accelerator pedal position sensor:cảm biến tăng tốc độ
Công tắc đóng ngắt mạch
Các hệ thống chính rơle tự động kết nối và ngắt kết nối mạch điện cao áp
Pin phụ trợ,tích trữ dòng điện 1 chiều 12V cho hệ thống điều khiển xe
3.2.Các biện pháp an toàn:
Thực hiện không đúng việc bảo dưỡng hệ thống hybrid có thể gây ra sốc điện,rò rỉ pin hoặc thậm chí gây ra một vụ nổ.hãy chắc chắn để thực hiện những thủ tục an toàn sau đây bất cứ khi nào bảo dưỡng hệ thống điện cao áp của xe hybrid hoặc hệ thống điều khiển hybrid
Hãy bỏ nút khởi động.nếu chiếc xe được trang bị nút bấm thông minh,hệ thống nút tắt thông minh
Tách nguồn âm khỏi điểm tiếp xúc với pin phụ trợ
Đeo găng tay cách điện
Bỏ phích cắm được sửa và bỏ vào trong túi
Không làm bất kì sửa chữa nào cho 5 phút
Nếu khoá không được rút ra các khe cắm chìa khóa (đặc biệt, bởi vì cơ thể sẽ tổn thương trong tai nạn) được đảm bảo để thực hiện những điều sau đây thủ tục:
Ngắt kết nối nguồn pin phụ trợ
Chú ý: Những găng tay được cách điện áp cao có thể được đặt hàng từ SPX Toyota/ OTC. Tài liệu SST ở dưới chia ra những số.
Găng tay cỡ nhỏ _ 00002-03100-S
Găng tay cỡ trung bình_ 00002-03200-M
Găng tay cỡ lớn _ 00002-03300-L
Để kiểm tra tính toàn vẹn của bề mặt của găng tay,không khí đượcn thổi vào bên trong găng tay và cơ bản bao kín găng tay hơn để bảo đảm không khí bên trong.sau đó từ từ xỏ găng tay đến những ngón tay:
Nếu găng tay giữ áp suất tính chất cách điện của nó được nguyên vẹn
Nếu không khí bị rò rỉ,điện cao áp có thể đi qua các lỗ đó và đi vào cơ thể của bạn.hãy bỏ găng tay đó đi và bắt đầu khi mà bạn có một đôi găng tay hoàn toàn có thể bảo vệ bạn từ những mạch điện cao áp của xe
Cảnh báo:sau khi xe không có khả năng hoạt động,năng lượng được duy trì trong 90 giây trong hệ thống túi khí và 5 phút trong hệ thống điện cao áp.nếu bất kì các bước nói trên không được thực hiện tiến hành cảnh báo không đảm bảo hệ thống điện cao áp,hệ thống túi khí và bơm nhiên liệu thì ngừng hoạt động . không bao giờ cắt dây điện cao áp màu da cam hoặc mở các bộ phận của điện cao áp
Cảnh báo:do mạch điện trở,phải mất ít nhất 5 phút trước khi điện áp cao được lấy từ các mạch biến tần.ngay cả sau 5 phút,các biện pháp phòng ngừa an toàn sau đây cần được chú ý:
Trước khi chạm vào một dây cao áp màu da cam hoặc bất cứ dây cao áp nào khác mà bạn không thể xác định, sử dụng thử nghiệm để xác định rằng điện áp trong dây cáp là 12V hoặc ít hơn.
Sau khi loại bỏ những công tắc sửa chữa,bao gồm các phích cắm sử dụng bằng cao su hoặc nhựa
Sau khi loại bỏ một dây điện cao thế, hãy chắc chắn bao gồm các thiết bị tiếp xúc sử dụng bằng cao su hoặc nhựa vinyl.
Sử dụng công cụ cách điện khi có sẵn.
Không để các công cụ hoặc các bộ phận (bu lông, đai ốc, vv) bên trong cabin.
Không mang đồ vật kim loại. (Một vật bằng kim loại có thể gây ngắn mạch.)
3.3.Sự an toàn của xe khi ngập nước:
Nhiều trạm cứu hỏa và các trạm cảnh sát đã được đào tạo một cách an toàn để dời các xe hybrid trong nước trong trường hợp khẩn cấp. Luôn luôn gọi trạm cứu hỏa địa phương của bạn trong tình huống này.
Để xử lý một cách an toàn Prius hoàn toàn hoặc một phần ngập trong nước, vô hiệu hóa điện cao áp và hệ thống túi khí SRS.di chuyển xe khỏi chỗ nước. sự rút nước từ các xe nếu có thể.Sau đó, theo sự thoát ra và làm mất khả năng hoạt động của xe dưới đây:
Giữ cố định xe
Chèn những bánh xe và phanh đỗ xe
Rút chìa khóa khỏi lỗ
Nếu được trang bị các phím thông minh, sử dụng phím hủy chuyển đổi bên dưới cột lái để vô hiệu hóa hệ thống.
Giữ chìa khóa điện tử tại tối thiểu 16 feet (5 mét (đồng hồ đo)) tránh khỏi xe
Ngắt kết nối pin 12V phụ trợ.
Ngắt các cầu chì HEV trong khoang động cơ. Khi nghi ngờ,kéo tất cả bốn cầu chì trong khối cầu chì.
3.4.Sửa chữa phích cắm:
Dòng xe ’01-’03 Prius
Dòng xe ’04 & later Prius
3.5.Cụm hộp số hybrid bao gồm:
Động cơ phát điện 1 (MG1) mà tạo ra năng lượng điện.
Động cơ máy phát 2 (MG2) mà điều khiển xe.
Một bộ bánh răng hành tinh cung cấp biến đổi tỉ số truyền và là thiết bị phân chia mômen xoắn
Một bộ giảm bao gồm một bộ xích hình chữ V,trục trung gian và trục thứ cấp
Một bộ vi sai 2 bánh răng nhỏ tiêu chuẩn
Dòng xe 01-03 prius sử dụng cụm hộp số hybrid đặt nằm ngang P111
Các `04 & Prius sau sử dụng cụm hộp số hybrid P112. Các P112 là dựa trên P111, nhưng cung cấp một loạt tốc độ quay vòng của động cơ cao hơn, hình chữ V nam châm vĩnh cửu ở các cánh quạt của máy phát điện 2, và một thiết kế mới qua hệ thống kiểm soát điều chỉnh
3.6.Bộ ly hợp:
Bộ giảm chấn cụm hộp số sử dụng cuộn lò xo làm giảm đặc tính xoắn. Trong Prius '04 và sau đó, tỷ lệ đặc tính lò xo của cuộn lò xo đã được giảm hơn nữa để cải thiện hiệu suất rung của nó và hình dạng của bánh đà đã được tối ưu hóa cho việc giảm trọng lượng.
Bộ giảm chấn của cụm hộp số, mà truyền lực lái từ động cơ đến cụm hộp số,có chứa một biến mô-men xoắn cơ cấu để hút làm khô,1 đĩa ma sát đơn
Thông số kỹ thuật của cụm hộp số:
Đời ‘04
Đời ‘03
Kiểu hộp số
P112
P111
Bánh răng hành tinh
Số răng bánh răng bao
78
78
Số răng bánh răng nhỏ
23
23
Số răng bánh răng mặt trời
30
30
Tỉ số truyền bánh răng vi sai
4.113
3.905
Xích
Số thanh nối
72
74
Bánh xích chủ động
36
39
Bánh xích bị động
35
36
Bánh răng trung gian
Bánh răng chủ động
30
30
Bánh răng bị động
44
44
Bánh răng thứ cấp
Bánh răng chủ động
26
26
Bánh răng bị động
75
75
Dung tich bình chứa dầu hộp số
Lít
3.8
4.6
Kiểu chất lỏng
Dầu hộp số tự động WS
Dầu hộp số tự động T-IV
3.7.Động cơ điện 1,động cơ điện 2:
Động cơ điện 1 và động cơ điện 2 có thể hoạt động cả hai động cơ đồng bộ và động cơ điện có hiệu quả cao dòng điện xoay chiều. Máy phát điện 1 và máy phát điện 2 cũng cung cấp nguồn năng lượng hoạt động bổ sung và cung cấp điện đến động cơ khi cần thiết
Đặc điểm động cơ điện 1
Dòng xe ‘04
Dòng xe ‘03
Kiểu
Động cơ điện dùng nam châm vĩnh cửu
Công dụng
Máy phát ,khởi động
Điện áp lớn nhất
Dòng điện xoay chiều 500v
Dòng điện xoay chiều 273.6
Hệ thống làm mát
Làm mát bằng nước
Đặc điểm động cơ điện 2
Dòng xe ‘04
Dòng xe ‘03
Kiểu
Động cơ điện dùng nam châm vĩnh cửu
Công dụng
Máy phát ,khởi động
Điện áp lớn nhất
Dòng điện xoay chiều 500v
Dòng điện xoay chiều 273.6
Đầu ra lớn nhất KW/(vòng/phút)
50(68)/1,200-1,540
33(45)/1.040-5.600
Momen xoắn lớn nhất Nm/(vòng/phút)
400(40.8)/0-1.200
350(35.7)/0-400
Hệ thống làm mát
Làm mát bằng nước
Mô tả động cơ điện 1:
động cơ điện 1 sạc pin điện áp cao và cung cấp năng lượng điện
Để điều khiển động cơ điện 2. Ngoài ra, bằng cách điều chỉnh lượng điện năng tạo ra (thay đổi điện trở bên trong động cơ điện 2 và số vòng quay), động cơ điện 1 kiểm soát hiệu quả truyền dẫn sự thay đổi liên tục của cụm hộp số tự động. động cơ điện 1 cũng là động cơ khởi động
Mô tả động cơ điện 2:
động cơ điện 2 và động cơ làm việc cùng nhau để lái xe. Việc bổ sung đặc tính momen xoắn mạnh của động cơ điện 2 giúp đạt được hiệu suất động cơ vượt trội, bao gồm việc khởi động êm và tăng tốc. Trong suốt quá trình hãm điện cho động cơ điện,động cơ điện biến đổi động năng thành năng lượng điện,sau đó được tích trữ trong pin cao áp.
Ghi chú: Kéo xe Prius bị hư hỏng với bánh xe phía trước của nó trên mặt đất có thể gây là nguyên nhân động cơ điện 2 để tạo ra điện. Nếu điều đó xảy ra, các cách điện có thể bị rò rỉ và gây ra một đám cháy. Luôn luôn kéo những chiếc xe với bánh xe trước ra khỏi mặt đất hoặc trên một nền bằng phẳng.
3.8.Bộ bánh răng hành tinh:
Các bánh răng hành tinh được sử dụng như một thiết bị phân chia lực. bánh răng mặt trời được kết nối với động cơ điện 1,bánh răng bao được kết nối với động cơ điện 2 và bánh răng hành tinh được kết nối với trục đầu ra của động cơ. Các lực từ động cơ được truyền từ bánh răng phát động đến bộ giảm tốc thông qua một bộ truyền xích
Chi tiết
Liên kết
Bánh răng mặt trời
Động cơ điện 1
Bánh răng bao
Động cơ điện 2
Bánh răng hành tinh
Trục thứ cấp
3.9.Bộ giảm tốc:bộ giảm tốc bao gồm bộ đai xích, bánh răng trung gian và các bánh răng cuối cùng. Bộ đai xích với một chiều rộng bước xích nhỏ đảm bảo hoạt động êm.Chiều dài tổng thể đã được giảm trái ngược với được điều khiển bằng hộp số. Các răng bánh răng trung gian và răng bánh cuối cùng đã được gia công thông qua rèn luyện độ chính xác cao và mặt bên răng của bánh răng đã được tối ưu hóa để đảm bảo hoạt động cực êm
Bộ giảm tốc: Các bánh răng cuối cùng đã được tối ưu hóa để giảm khoảng cách giữa trục trung tâm của động cơ và các trục vi sai làm cho bộ truyền nhỏ gọn hơn
3.10.Động cơ điện nam châm vĩnh cửu:
Khi máy phát điện ba pha xoay chiều được truyền thông qua các cuộn dây của cuộn dây stator, một từ trường quay được tạo ra. Khi sự quay của từ trường này là phù hợp thời gian trong mối quan hệ với rotor, từ trường kéo nam châm vĩnh cửu nằm bên trong rotor trong một vòng tròn, làm cho rotor quay và tạo ra mô-men xoắn của động cơ điện. Các mô-men xoắn được tạo ra là tương ứng với lượng dòng điện một chiều đi qua các cuộn dây stator và tốc độ quay được điều khiển
do tần số của dòng điện xoay chiều ba pha
Một mức độ cao của mô-men xoắn có thể được tạo ra hiệu quả ở mọi tốc độ bằng cách điều khiển phù hợp từ trường quay và các góc của rotor nam châm điện.
Trên dòng xe '04 và Prius đời sau được tạo nam châm vĩnh cửu đã được thay đổi thành một cấu trúc hình chữ V để cải thiện cả năng lượng điện và mô-men xoắn.
Kết cấu nam châm vĩnh cửu:cấu trúc chữ v của nam châm trên dòng xe ’04 và đời sau cung cấp hơn 50% năng lượng hơn các mô hình trước đây
3.11.Cảm biến tốc độ: Cảm biến đáng tin cậy và nhỏ gọn này nhận diện chính xác vị trí cực từ, đó là điều cần thiết cho việc kiểm soát của động cơ điện 1 và động cơ điện 2.
Cảm biến của stator có ba cuộn dây. Kể từ khi rotor có hình oval, khoảng cách giữa stator và rotor thay đổi theo vòng quay của rotor.
Ngoài ra, các ECU điều khiển hệ thống sử dụng bộ cảm biến này như là một cảm biến số vòng quay, tính toán số lượng vị trí khác nhau trong một khoảng thời gian định trước.
Đầu ra cuộn dây B và C là dòng điện so le 90 độ. Vì
rotor là hình oval, khoảng cách của khe hở giữa stator và rotor thay đổi theo sự quay của rotor. Bởi đi qua một dòng điện xoay chiều thông qua cuộn dây A, đầu ra tương ứng với cảm vị trí cảm biến của rotor được tạo ra bởi cuộn dây B và C.Vị trí thuần túy có thể được phát hiện sự khác biệt giữa các kết quả đầu
ra.
Lắp ráp máy biến đổi điện dòng xe prius ’04 và đời sau:
3.12.Máy biến đổi điện:
Máy biến đổi điện thay đổi điện áp cao của dòng điện một chiều từ pin điện áp cao vào dòng điện xoay chiều ba pha cho động cơ điện 1 và động cơ điện 2. Các ECU điều khiển sự hoạt động của transistors. Ngoài ra,máy biến đổi điện truyền thông tin cần thiết để điều khiển dòng một chiều, chẳng hạn là đầu ra cường độ dòng điện hoặc điện áp, với ECU điều khiển hệ thống.
Máy biến đổi điện,động cơ điện 1 và động cơ điện 2 được làm mát bằng một bộ tản nhiệt chuyên dụng và hệ thống làm mát được tách biệt với hệ thống làm mát động cơ. Các ECU điều khiển máy bơm điện cho hệ thống này. Trong Prius '04 và sau , tản nhiệt đã được đơn giản hóa và không gian nó chiếm đã được tối ưu.
3.13Bộ chuyển đổi khuếch đại (prius ’04 và sau đó):
Chuyển đổi khuyếch đại làm tăng điện áp định mức của dòng điện một chiều 201.6V đó là năng lượng của pin cao áp với điện áp dòng điện một chiều tối đa 500V . Để tăng điện áp, bộ chuyển đổi sử dụng tăng IPM (tích hợp năng lượng bộ điều khiển điện tử) tạo IGBT (lớp bọc cách điện 2 cực transistor) để chuyển đổi điều khiển, và lò phản ứng để lưu trữ năng lượng.
Khi động cơ điện 1 hoặc động cơ điện 2 hoạt động như một máy phát điện, máy biến đổi điện chuyển đổi xoay chiều (khoảng từ 201.6V đến 500V) tạo ra bằng cách mỗi động cơ tạo thành dòng điện 1 chiều, sau đó chuyển đổi tăng giảm điện áp đến dòng điện một chiều 201.6V để sạc pin cao áp.
Sơ đồ lắp ráp máy biến đổi điện:
Chuyển đổi:
Các thiết bị phụ trợ của xe (như đèn chiếu sáng, hệ thống âm thanh, hệ thống lạnh quạt làm mát, ECU, vv) được trang bị tiêu chuẩn dòng điện 1 chiều 12V
Trên '01-'03 Prius, điện áp máy phát điện hệ thống toyota hybrid là dòng điện 1 chiều 273.6V. A chuyển đổi điện áp từ 273.6V đến 12V (dòng điện 1 chiều) để sạc ắc quy phụ trợ.
Trên Prius '04 và sau đó, các máy phát điện hệ thống toyota hybrid-II ra một điện áp định mức 201.6V(dòng điện một chiều). Bộ chuyển đổi chuyển đổi điện áp từ 201.6V đến 12V(dòng điện một chiều) để sạc pin phụ trợ.
Sơ đồ hệ thống chuyển đổi dòng điện một chiều(prius ’04 và sau đó)
Bộ chuyển đổi được lắp đặt mặt dưới của bộ chuyển đổi
3.14.Máy biến đổi điện làm lạnh (prius ’04 và sau đó): Việc lắp đặt máy biến đổi điện bao gồm một máy biến đổi điện riêng biệt cho hệ thống điều hòa không khí nó thay đổi điện áp định mức của pin cao áp dòng điện 1 chiều 201.6V vào dòng điện xoay chiều 201.6V để chuyển đổi năng lượng điện của hệ thống điều hòa không khí để nén khí .
3.15.Hệ thống làm mát cho máy biến đổi điện,động cơ điện 1 và động cơ điện 2:
Một hệ thống làm mát chuyên dụng sử dụng một máy bơm nước để làm mát máy biến đổi điện,động cơ điện 1 và động cơ điện 2. Nó được tách biệt với hệ thống làm mát động cơ. hệ thống làm mát này hoạt động khi có điện chuyển sang để đánh lửa.
Các bộ tản nhiệt để làm mát các hệ thống được tích hợp với tản nhiệt cho động cơ.
3.16.ECU điều khiển kết hợp hệ thống hybrid:
Điều khiển động cơ điện 1, động cơ điện 2 và động cơ dựa trên yêu cầu momen xoắn ,điều khiển lực hãm phanh và tình trạng nạp điện của ắc quy điện áp cao (SOC). Những yếu tố này được xác định bằng vị trí thay đổi, các mức độ tăng tốc ít và tốc độ xe.
Các ECU điều khiển theo dõi tình trạng nạp pin cao áp và nhiệt độ của pin cao áp, động cơ điện 1 và động cơ điện 2.
Để đảm bảo tắt mạch đáng tin cậy và bảo vệ mạch từ điện áp cao của xe các ECU điều khiển sử dụng ba rơ le đặt trong hệ thống chính Relay lắp ráp để kết nối và ngắt kết nối mạch điện cao áp.
Nếu ECU điều khiển phát hiện một sự cố trong hệ thống lai, nó sẽ điều khiển hệ thống cơ bản dựa trên các dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ của nó.
Nomographs:
Nomograph A là một loại biểu đồ truyền mối liên hệ giữa tập hợp các số khác nhau. Các hoạt động nomographs lai dưới đây truyền các mối liên hệ giữa tốc độ vòng quay của động cơ cho động cơ điện 1, động cơ điện 2 và động cơ.
Bộ bánh răng hành tinh, nếu một trong các bộ phận thay đổi số vòng quay, các vòng quay của các bộ phần khác sẽ bị ảnh hưởng. Vì vậy, trong nomograph, các giá trị các vòng quay của 3 nguồn năng lượng duy trì một mối liên hệ, trong đó nó luôn luôn được kết nối bởi một đường thẳng.
CHƯƠNG 4: ẮC QUY
4.1.Tổng quan:
Công nghệ ắc qui niken-kim loại hyđrua đóng kín (Ni- MH) được phát triển cho hệ thống hybrid cung cấp năng lượng cao và tuổi thọ cao.Hệ thống hybrid điều khiển sự nạp và xả để giữ ắc quy điện áp cao ở một trạng thái điện năng không đổi
Battery ECU: ECU điều khiển ắc quy
SMR (System Main Relay): hệ thống rơle chính
Service plug: nút điều chỉnh
HV Battery module : modun điều khiển ắc quy điện áp cao
Battery park upper case: nắp đậy phía trên ắc quy
Các ắc quy điện áp cao, ECU điều khiển ắc quy và SMR (hệ thống rơle chính) được chứa trong một cái hộp đơn được đặt trong khoang hành lí phía sau ghế sau
4.2.Cáp tải điện:
Các tải điện là một điện áp cao, cường độ dòng điện cao áp kết nối ắc quy với các biến tần và biến tần với MG1 và MG2.Trong Prius '04 và sau đó, dây cáp điện cũng kết nối các biến tần với các máy nén điều hòa không khí.
Cáp tải điện được định vị đường đi dưới ghế phía sau, xuyên qua tấm sàn, dọc theo ở dưới sàn, và sự nối tới bộ phận biến đổi trong buồng máy động cơ.Dòng điện 1 chiều 12V nối với bộ đai an toàn theo một tuyến đường giống nhau từ nguồn ắc quy phụ đến mặt trước (của) xe.
Các tải điện được bọc để giảm nhiễu điện từ.Đối với mục đích nhận biết, dây nối cao áp và kết nối được mã màu da cam để phân biệt với dây điện áp thấp thông thường
.
A/C compressor: máy nén khí bộ điều hòa không khí
Aluminum wire harness: dây dẫn bằng nhôm
HV Battery: ắc quy điện áp cao
Inverter: bộ biến đổi điện
Auxiliary Battery: ắc quy phụ
Junction block: mối nối
4.3.Ắc quy điện áp cao chứa hợp kim nikel-hydrua kim loai:
Nguồn ắc quy điện áp cao chứa sáu hợp kim ni ken Hy-đrua kim loại pin 1.2 V nó được nối kế tiếp nhau để tạo một mô đun.
Trong 01-03 Prius', 38 mô đun được chia vào trong hai chỗ giữ và được nối tiếp trong mạch điện. Như vậy, nguồn ắc quy cao áp chứa tổng số (của) 228 pin và có một điện áp định mức 273.6 V.
Trong Prius '04 và sau đó, 28 module được kết nối với một điện áp định mức 201.6V. Các pin được kết nối ở hai nơi để giảm kháng bên trong của ắc quy.
Các tấm điện cực trong ắc quy điện áp cao đều được làm bằng xốp và hợp kim niken hydrua kim loại
Chú ý: Đối với thông tin tái chế pin, hãy tham khảo Chính sách Bảo hành và thủ tục hướng dẫn.
Bảng thông số bộ ắc quy điện áp cao:
Bộ ắc quy điện áp cao
Prius ’04 và sau
Prius ’01 đến ‘03
Điện áp bộ ắc quy
201.6V
273.6V
Số modun ắc quy trong bộ
28
38
Số pin
168
228
Điện áp modun ắc quy
7.2V
7.2V
Các bộ phận chính ắc quy điện áp cao:
4.4.ECU điều khiển ắc quy:
Nó tính cường độ dòng điện nạp/xả và điện lượng đầu ra và phóng điện tới ECU điều khiển để trạng thái nạp được duy trì liên tục ở mức độ trung tâm
Nó ước tính lượng nhiệt sinh ra trong quá trình nạp và thải, và điều chỉnh quạt làm mát để duy trì nhiệt độ ắc quy điện áp cao
Nó theo dõi nhiệt độ và điện áp của ắc quy và nếu một sự cố được phát hiện, có thể hạn chế hoặc ngừng nạp và xả để bảo vệ ắc quy điện áp cao.
Amperage sensor:cảm biến cường độ dòng điện
Battery ECU :ECU điều khiển ắc quy
Resistor : điện trở
Service plug connecton:nút bấm điều chỉnh
SMR1:hệ thống rơle chính 1
SMR2:hệ thống rơle chính 2
SMR3:hệ thống rơle chính 3
4.5.Trạng thái nạp:
Các ECU điều khiển ắc quy liên tục theo dõi nhiệt độ ắc quy đienj áp cao,điện áp và cường độ dòng điện.nó cũng kiểm tra các chỗ rò rỉ trong các ắc quy đienj áp cao
Trong khi xe đang chuyển động, ắc quy điện áp cao lặp đi lặp lại nạp/xả nó sẽ phóng điện bỏi máy phát điện 2 trong khi tăng tốc và nạp bởi phanh tái sinh trong suốt lúc giảm tốc. Các ECU điều khiển ước tính cường độ dòng điện nạp xả và đầu ra nạp xả yêu cầu đến ECU điều khiển duy trì trạng thái nạp ở mức trung bình.
Mục tiêu trạng thái nạp là 60%. Khi trạng thái nạp giảm xuống dưới mục tiêu, ECU điều khiển ắc quy thông báo cho ECU điều khiển hệ thống. Các ECU điều khiển hệ thống sau đó báo hiệu modun điều khiển động cơ ECM để tăng năng lượng để sạc ắc quy điện áp cao. Nếu trạng thái nạp là dưới 20%, động cơ không tạo ra năng lượng.
Delta trạng thái nạp: thông thường, thấp đến độ chênh trạng thái cao là 20%. Nếu SOC Delta vượt quá 20%, điều này có nghĩa là ECU điều khiển ắc quy điện áp cao không thể sửa chữa hoặc duy trì sự khác biệt trạng thái nạp trong phạm vi chấp nhận được.
Example of change in SOC: đường thay đổi trạng thái nạp
Lower SOC control limit: giới hạn dưới điều khiển trạng thái nạp
Upper SOC control limit: giới hạn trên điều khiển trạng thái nạp
Target SOC control: đường chuẩn điều khiển trạng thái nạp
Control region: vùng điều khiển
Overcharged region: vùng phía trên nạp
undercharged region: vùng phía dưới nạp
4.6.Hệ thống rơle chính:
Hệ thống rơle chính (SMR) kết nối và ngắt kết nối điện cho mạch điện áp cao dựa trên các lệnh từ ECU điều khiển. Tổng cộng ba rơle (một cho cực âm và hai cực dương) cung cấp để đảm bảo hoạt động tốt.
Khi mạch điện là năng lượng, SMR1 và SMR3 được bật. Các điện trở phù hợp với SMR1 bảo vệ các mạch điện từ quá mức ban đầu dong điện (được gọi là `sự xâm nhập" dòng điện). Tiếp theo, SMR2 được bật và SMR1 được tắt, cho phép dòng điện tự do trong mạch điện.
Khi tắt năng lượng, SMR2 và SMR3 được bật tắt theo thứ tự và các ECU điều khiển xác nhận rằng các rơle tương ứng đã đươc tắt phù hợp.
4.7.Công tắc:
Khi công tắc được loại bỏ mạch điện áp cao thì tắt máy tại vị trí trung gian của ắc quy điện áp cao
4.8.Hệ thống làm mát ắc quy điện áp cao:
Các ECU điều khiển ắc quy phát hiện nhiệt độ ắc quy thông qua ba cảm biến nhiệt độ trong các ắc quy điện áp cao và một cảm biến nhiệt độ khí nạp.Dựa trên tín hiệu các cảm biến, các ECU điều khiển ắc quy điều chỉnh chu trình nhiệm vụ củaquạt làm mát để duy trì nhiệt độ của ắc quy điện áp cao trongphạm viquy định.
ECU điều khiển ắc quy giữ quạt tắt hoặc chạy ở LO nếu:
Bộ điều hòa không khí được dùng làm mát xe
Một vài lợi ích còn ở trong nhiệt độ của ắc quy
Air intake: dòng khí nạp
Air intake temp sensor: cảm biến nhiệt độ khí nạp
Battery temp sensor: cảm biến nhiệt độ ắc quy
Blower assembly:quạt gió
Air intake: khí nạp
Exhaust: khí xả
Cooling fan: quạt làm mát
4.9.Ắc quy phụ
Loại ắc-quy DC12V này được bố trí cố định phía sau xe, duy trì và cung cấp dòng điện một chiều ổn định cho các thiết bị như đèn xe, hệ thống âm thanh, các ECU điều khiển .v..v…
Hình 12. Ắc-quy phụ trên ôtô hybrid
CHƯƠNG 5:ĐỘNG CƠ
5.1.Tổng quan:
Động cơ 1NZ-FXE là một trong hai nguồn điện cho xe Prius. Các 1NZ-FXE là một động cơ 1.5 lít 4 xi-lanh với VVT-i ( Variable Valve Timing with Intelligence) hệ thống điều khiển xu-páp với góc mở biến thiên thông minh và ETCS-I (electronic throttle control system-intelligence) hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh. Các 1NZ-FXE bao gồm một số thay đổi giúp thực hiện cân bằng, tính kinh tế nhiên liệu và khí thải sạch trong xe hybrid.
Một khía cạnh độc đáo của động cơ 1NZ-FXE Atkinson là chu kỳ thời điểm mở xupap,nó cho phép động cơ giảm lượng khí thải bằng cách thay đổi mối quan hệ giữa kỳ nén và kỳ giãn nở.Một tính năng tích hợp trên các mô hình '04 và sau đó là một chất làm mát đặc biệt hệ thống lưu trữ nhiệt thu hồi nước nóng từ động cơ và lưu trữ nó trong một thùng cách nhiệt, nơi nó vẫn nóng cho đến ba ngày.Sau đó, một máy bơm điện lưu thông nước nóng qua động cơ để giảm lượng khí thải HC thường liên kết với 1 hệ thống làm lạnh.
5.2. VVT-i và kỳ Atkinson:
VVT-i cho phép hệ thống điều khiển động cơ điều chỉnh thời điểm mở xupap nạp. Động cơ 1NZ-FXE sử dụng khả năng này để di chuyển giữa thời điểm mở xupap thông thường và thời điểm mở xupap của kỳ Atkinson, biến đổi hiệu quả chuyển đổi của động cơ.
Trong một kỳ động cơ Atkinson, xupap nạp giúp việc mở tốt trong kỳ nén. Trong khi các van được mở ra, một lượng khí trong xylanh được nén trở lại vào trong đường ống nạp. Điều này làm giảm hiệu quả chuyển đổi động cơ. Bằng cách sử dụng hệ thống VVT-I tiếp tục điều chỉnh thời điểm xupap mở xupap nạp giữa thời điểm mở xupap trong kỳ Atkinson và thời điểm mở xupap thông thường, động cơ có thể tối đa hóa hiệu quả nhiên liệu bất cứ khi nào có thể trong khi vẫn tạo ra năng lượng tối đa khi cần thiết.
5.3,Đường ống nạp:
Bởi vì một số của không khí bị ép trở lại vào trong ống hút trong suốt kỳ nén của kỳ Atkinson,đường ống nạp của động cơ 1NZ-FXE bao gồm một bình dao động để thích ứng với lượng khí thêm vào.Ngoài ra, độ dài của đường ống nạp đã được rút ngắn để cải thiện hiệu suất không khí và ống hút đã được tích hợp giữa dòng để giảm trọng lượng. Cuối cùng, thân bướm ga đã được định vị ở trung tâm của bình dao động để đạt được độ phân phối đều lượng khí nạp
5.4.Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh:
Với hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh trên prius, không có dây bàn đạp ga nối với bướm ga. Thay vào đó, ECM dựa vào kết quả của cảm biến vị trí bàn đạp ga để xác định yêu cầu lái xe, và sau đó tính mở bướm ga tối ưu cho việc tình trạng lái xe hiện tại. Sau đó sử dụng motor điều khiển bướm ga để điều khiển góc mở bướm ga
5.5.Các loại cảm biến trong điều khiển hệ thống động cơ:
5.5.1.Thước đo lượng khí nạp: Thước đo lượng khí nạp xác định lượng khí nạp bên trong ống nạp.Để đo lượng khí,một dây bạch kim nóng được đặt trong đường khí nạp ngay trên thân bướm ga
5.5.2.Cảm biến nhiệt độ khí nạp:
Cảm biến nhiệt độ khí nạp được tạo trong thước đo lượng khí nạp và dùng một nhiệt điện trở có hệ số âm để điều khiển nhiệt độ khí nạp.Khi mà nhiệt độ khí nạp tăng,trị số nhiệt điện trở và tín hiệu điện áp vào modun điều khiển động cơ giảm
5.5.3.Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ:
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ được đặt trong khối động cơ và dùng một nhiệt điện trở có hệ số âm để điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát động cơ.Khi nhiệt độ nước làm mát động cơ tăng,trị số nhiệt điện trở và tín hiệu điện áp vào ECM giảm
5.5.4.Cảm biến vị trí bàn đạp ga:
Cảm biến vị trí bàn đạp ga được đặt trên bộ phận bàn đạp ga.Hai Hall ICs được dùng để phát hiện vị trí bàn đạp ga.Vì những đặc tính của Hall Ics,những tín hiệu khác nhau đầu ra phụ thuộc việc đạp ga đang được ép hay nhả .Các ECU HV nhận được các tín hiệu và so sánh chúng để đảm bảo rằng không có sự cố.
5.5.5.Cảm biến vị trí bướm ga:
Cảm biến vị trí bướm ga được đặt trên thân bướm ga và biến đổi góc mở van bướm ga trong 2 tín hiệu điện áp (VTA và VTA2).ECM so sánh 2 tín hiệu để đảm bảo không có sai xót
ECM dùng thông tin này để tính toán độ mở của van bướm ga,sau khi cam tác động motor điều khiển bướm ga để điều chỉnh vị trí van mở bướm ga
5.5.6.Điều khiển tốc độ chế độ chạy không tải:
ETCS-I điều chỉnh góc mở van bướm ga để điều khiển tốc độ chế độ chạy không tải.Không có sự phân chia hệ thống điều khiển tốc độ chế độ không tải được đòi hỏi.Hệ thống bao gồm điều khiển chạy trên chế độ không tải trong suốt hoạt động làm mát động cơ,điều khiển lượng khí nạp để cải thiện khả năng khởi động động cơ và bù phụ tải cho việc thay đổi gióng như khi điều hòa nhiệt độ được mở hoặc tắt
5.5.7.Cảm biến kích nổ:
Cảm biến kích nổ được đặt trên khối xylanh và định vị kích nổ hoặc kích nổ trong động cơ.Cảm biến chứa một bộ phận áp điện nó khởi động một điện áp trong khi khối xylanh dao động do kích nổ làm biến dạng cảm biến.Nếu kích nổ đọng cơ xảy ra,thời điểm đánh lửa được chậm lại cho đến khi kích nổ được chặn lại
5.5.8.Cảm biến vị trí trục khuỷu:
Cảm biến vị trí trục khuỷu (tín hiệu NE) bao gồm tín hiệu một bộ răng được đặt trên trục khuỷu và một cuộn dây điện cảm.Dấu hiệu bộ răng có 34 răng,với một độ hở được tạo ra khi mất một răng,vì vậy cảm biến sinh 34 mạch dạng sóng cho tất cả số vòng quay trục khuỷu cả hai tần số và biên độ tăng tín hiệu được tạo ra ứng với số vòng quay động cơ tăng lên.ECM dùng tín hiệu NE để xác định số vòng quay của động cơ và phát hiện lỗi khi nổ
5.5.9.Cảm biến vị trí trục cam:
Cảm biến vị trí trục cam ( dấu hiệu G2) bao gồm một tín hiệu bản răng với một bộ răng được đặt trên trục cam xả và một cuộn dây điện cảm.Cảm biến sinh ra một mạch dạng sóng cho tất cả số vòng quay trục cam. Vì đây là một cảm biến cảm ứng, cả hai tần số và biên độ tăng tín hiệu được tạo ra ứng với số vòng quay động cơ tăng lên. ECM sử dụng tín hiệu G2 để xác định vị trí số một piston cho sự sắp xếp việc đánh lửa đốt cháy hỗn hợp
5.5.10.Cảm biến tỉ số không khí trên nhiên liệu:
Trên Prius '04 và sau đó, Ngân hàng 1 cảm biến O2 được thay thế bởi một cảm biến tí số khí trên nhiên liệu. Các cảm biến tỉ số khí trên nhiên liệu xác định tỉ số không khí / nhiên liệu trên một phạm vi rộng, cho phép các ECM để giảm bớt lượng khí thải
Prius sử dụng một cảm biến mặt phẳng (flat) A / F. Các cảm biến và bộ sưởi trên phẳng cảm biến là hẹp hơn so với những cảm biến thông thường.Điều này cho phép các máy sưởi để làm nóng alumina và zirconia nhanh hơn, kích hoạt cảm biến tăng tốc
5.6.Hệ thống hấp thụ hydrocacbon:
Hệ thống HCAC hấp thụ và giữ lại các hydrocacbon chưa cháy (HC) tạo ra từ động cơ trong và sau khi bắt đầu làm mát. Một khi động cơ đã ấm lên, các hydrocacbon được năng lượng tỏa ra và làm sạch thông qua bộ xúc tác 3 chất tác dụng. Điều này cải thiện khí thải phát thải ở nhiệt độ thấp
5.6.1.Hệ thống lạnh động cơ:
Khi động cơ được khởi
động,các tín hiệu ECM các
HCAC VSV để áp dụng chân
không đến bộ khởi động HCAC
đóng nhánh van. Khí thải đi qua
các bộ phận hút HC nơi HC được
lưu giữ cho đến khi nhiệt độ của
HC thấp
5.6.2.Bộ lọc:
Khi đạt đến TWC
nhiệt độ hoạt động
VSV đóng và nhánh
van sẽ mở ra.Lưu
trữ HC bây giờ lọc
và chảy qua các TWC
nơi mà nó bị oxy hóa.
5.6.3.Sự xả khí trong quá trình giảm tốc:
Trong quá trình
giảm tốc,VSV bật,
đóng van nhánh.
Sự xả khí này
nhiều HC còn
xót lại trong
bộ phận hút HC
5.7.Hệ thống làm mát:
Các bình chứa nước làm mát trên Prius '04 và sau đó có thể lưu trữ nước nóng đến ba ngày.Điều này cho phép động cơ nhanh chóng ấm lên làm giảm khí thải
5.8.Bộ tản nhiệt và bình ngưng tụ:
Trên Prius '04 và sau đó động cơ và bộ biến đổi nhiệt được tích hợp với bình ngưng tụ A / C
5.9.Bình chứa nước nóng:
Bắt đầu với Prius '04, hệ thống làm mát bao gồm một bình chứa nước nóng có thể lưu trữ nước nóng ở 176 độ F đến ba ngày. Khi khởi động động cơ lạnh, hệ thống sử dụng một bơm nước phụ để bơm nước nóng vào động cơ. Việc làm nóng sơ bộ này của động cơ giảm khí thải HC.
5.10.Bảo dưỡng:
Khi bảo dưỡng hệ thống lạnh trên prius ’04 và sau đó:
Tách rời bộ nối bơm nước bình chứa nước nóng để ngăn ngừa sự lưu thông của nước và ngăn ngừa sự thiệt hại
ống nước làm mát động cơ
Khi nạp đầy,hoạt động của bơm nước để giúp dòng nước chảy vào bình
5.11.Van bơm quay
Bộ ngắt mạch giữa 3 vị trí để điều khiển lưu lượng nước làm mát bên trong và bên ngoài của hệ thống bình chứa nước nóng
5.12.Hoạt động của bình chứa nước nóng:
Preheat:làm nóng sơ bộ
Engine warm-up: hoạt động khi động cơ ấm dần:
Storage-Driving: hoạt động của bình trong suốt quá trình lái
Storage-Power Off: hoạt độngc của bình chứa khi động cơ không làm việc
5.13.Bình chứa nhiên liệu:
Bình chứa nhiên liệu giảm bớt lượng nhiên liệu bay hơi.Để ngăn ngừa sự bay hơi nhiên liệu được chứa bên trong một thùng chứa bằng nhựa mềm nằm bên trong một bình bằng kim loại ở ngoài. Các bình nhựa mở rộng và co lại với khối lượng của nhiên liệu, do đó không gian mà nhiên liệu có thể bay hơi là giảm thiểu. Phương pháp này làm giảm đáng kể lượng khí thải bay hơi
5.14.Cảm biến độ nghiêng:
Có 2 cảm biến độ nghiêng được đặt trong đồng hồ ECU để xác định độ nghiêng dọc của xe và vĩ độ độ nghiêng để tính toán đúng mức nhiên liệu. Sửa chữa được thực hiện dựa trên các tín hiệu từ cảm biến độ nghiêng và cảm biến nhiệt độ môi trường xung quanh nằm ở thùng nhiên liệu
Máy đo độ nghiêng phải được thiết lập lại nếu người lái xe chỉ có thể bơm một vài gallon khí vào bình của mình, hay một chiếc xe chạy ra khỏi khí ba hoặc bốn thanh còn lại trên các đồng hồ đo nhiên liệu. Các máy đo độ nghiêng cũng phải được thiết lập lại nếu Prius được nạp lại trên một độ dốc quá nhiều hoặc nếu đo nhiên liệu trở nên không chính xác. Xin vui lòng tham khảo hướng dẫn sử dụng Sửa chữa Prius cho máy đo độ nghiêng hiệu chuẩn.
5.15.Dung tích nhiên liệu:
Dung tích nhiên liệu có thể thay đổi do một vài lí do:
Nhiệt độ: nhiệt độ môi trường thấp,vật liệu nhựa cho đọ mềm bên trong bình có thể làm mất một vày khả năng của nó làm giãn trong suốt khi thêm nhiên liệu.Nếu nhiệt độ nằm ngoài 14 độ F cỡ của bình được giảm xấp xỉ gần 5 lít
Khớp kim phun nhiên liệu: Các thùng nhiên liệu sử dụng áp suất bơm khí để giúp bơm căng trong thời gian tiếp nhiên liệu, do đó cổ bộ lọc nhiên liệu được trang bị một cao su bít kin để đảm bảo bịt kín giữa bơm kim phun và cổ bộ lọc.
5.16.Bộ kiểm soát năng lượng:
Màn hình năng lượng, trong đó bao gồm một đồ thị dạng cột và tổng tính kinh tế nhiên liệu chuyến đi (MPG) thì rất chính xác. Nhiều so sánh tính toán được thực hiện bởi một số máy tính.
Sử dụng nhiên liệu và tinhs kinh tế nhiên liệu được tính bằng cách theo dõi thời gian phun nhiên liệu thời gian và tần suất hoạt động. ECU so sánh các giá trị này với dặm đường đi để tính toán dặm / gallon
Các ECU ắc quy giám sát chặt chẽ lượng tiêu thụ năng lượng trong Watts. Bằng cách tính toán lượng năng lượng tiêu thụ, thu hồi, và được lưu trữ, các máy tính có thể tính toán nhiên liệu cần đưa ra. Nhiên liệu cần thiết để tạo lượng năng lượng này được so sánh với các ECU động cơ tính toán lượng phun nhiên liệu để đảm bảo tính chính xác.
Biểu đồ lái, tốc độ, và đặc điểm tải trọng được lưu trữ trong các ECU HV là lịch sử dữ liệu. Được sử dụng để tiếp tục hoàn thiện MPG tính toán.Dữ liệu này mất khoảng 3-6 tuần để tích trữ nếu ắc quy bị ngắt kết nối hoặc các ECU HV được thay thế
5.17.Kiểu nhiên liệu và tỉ số ốctane:
Chỉ sử dụng xăng dầu Octane 87 không chì trong Prius. Prius có một thùng nhiên liệu mở để giúp ngăn chặn kim phun trộn-up. Tại một lượng tối thiểu, xăng dầu được sử dụng phải đáp ứng các chi tiết kỹ thuật của ASTM D4814 tại Hoa Kỳ. Không sử dụng xăng cao cấp. Nó có thể nguyên nhân vấn đề về khởi động với Prius.
5.18.Kiểm tra hệ thống bay hơi khí xả:
Để kiểm tra xem có rò rỉ trong hệ thống EVAP Prius đưa vào xả khí chân không vào toàn bộ hệ thống, sau đó sẽ cho thay đổi áp lực. Mất nhiều chân không cho thấy một sự rò rỉ trong hệ thống.
Để phát hiện rò rỉ EVAP từ hơi nước giảm trong bình nhiên liệu, Prius sử dụng phương pháp mật độ. Phương pháp này sử dụng một cảm biến O2 để đo mật độ mật độ HC trong khí thải.HC từ sự rò rỉ sẽ gây ra một giảm trong lượng khí thải oxy
5.19.Các bộ phận EVAP:
Hệ thống EVAP bao gồm các bộ phận chính:
Van đóng hộp VSV này thường mở van nằm giữa các dòng không khí sạch và bình nhiên liệu.Van ngắt mạch chân không này (VSV) dừng luồng không khí vào hệ thống EVAP để bít hệ thống và cho phép phát hiện rò rỉ. Nó cũng được biết đến như là CAN CTRL VSV hoặc VSV CCV.
Van ngắt mạch dòng khí xả VSV cho phép chân không từ EVAP VSV (hoặc xả khí VSV) chảy qua hộp nhỏ này. Khi được kích hoạt do ECM phát hiện rò rỉ nhiên liệu bên trong bọng, nó bị ngặt mạch luồng không khí từ các ống đựng đến bọng bên ngoài bình. VSV này cũng được gọi là nhánh bình VSV trong chẩn đoán kiểm tra.
EVAP (Alone) VSV là dùng để điều khiển chân không động cơ để các hệ thống EVAP loại bỏ được lưu trữ hydrocarbon từ hộp than củi. Nó cũng được sử dụng cho hệ thống phát hiện rò rỉ và có thể gọi tắt là xả khí VSV
Cảm biến áp suất hơi (VPS) - ECU này cung cấp một tín hiệu 5V và cơ sở cho các cảm biến áp suất hơi. VPS gửi một tín hiệu điện áp trở lại ECU, mà thay đổi từ 0,1 - 4.9V trong bộ đáp ứng với bình áp suất.
Van ngắt nhiên liệu - Nguyên nhân các kim phun phụ đóng khi thùng nhiên liệu đầy để ngăn ngừa sự tràn nhiên liệu
Kiểm tra lại van nhiên liệu van Anti-siphon ngăn ngừa nhiên liệu từ đường ống vào hệ thống EVAP. Còn được gọi là bình van kiểm tra.
5.20.Các bộ phận điều khiển EVAP:
Trên Prius '04 và sau đó,đầu vào không khí sạch đã được di chuyển từ không khí sạch hơn các vùng lân cận của các đầu vào nhiên liệu.
5.21.Phục hồi thêm nhiên liệu:
Khi tiếp nhiên liệu, động cơ tắt và EVAP VSV là đóng (OFF).Các bọng nhựa mở rộng làm nhiên liệu vào, do đó hầu như không có hơi không gian phía trên nhiên liệu. Hydrocarbon (HC) hơi chảy từ thùng phụ và máy bơm nhiên liệu thông qua dòng EVAP đến hộp than nơi mà các HC được hấp thụ và lưu trữ
Dòng khí từ các ống đựng than không gian giữa kim loại bên ngoài thùng phụ và bọng và cho van đóng hộp. Các van đóng hộp (CCV) được mở, cho phép không khí để thoát khỏi van khí sạch. Việc kiểm tra van tiếp nhiên liệu và van ngắt nhiên liệu làm việc
với nhau để ngăn nhiên liệu lỏng tràn và xâm nhập vào ống đựng than
5.22.Bộ lọc:
Trong hoạt động lọc bình thường các động cơ đang chạy và ECM chu trình làm việc các VSV EVAP bật và tắt cho phép chân không từ đường ống nạp để kéo không khí qua hệ thống EVAP. Các van ngắt dòng lọc thì tắt, mở kết nối giữa các hộp than và các VSV EVAP. HC hơi chảy từ ống đựng than các VSV EVAP và vào ống nạp
Các van đóng hộp (CCV) được mở, cho phép không khí sạch để xâm nhập từ không khí sạch hơn và chảy qua khoảng không khí giữa bình kim loại bên ngoài và bọng và cho đến ống đựng than củi. Vì không khí này đi qua ống đựng, nó làm sạch HC.
1.1. Khái niệm chung
Ô tô hybrid là dòng xe sử dụng động cơ tổ hợp, được kết hợp giữa động cơ chạy bằng năng lượng thông thường (xăng, Diesel…) với động cơ điện lấy năng lượng điện từ một ắc-quy cao áp. Điểm đặc biệt là ắc-quy được nạp điện với cơ chế nạp “thông minh” như khi xe phanh, xuống dốc…, gọi là quá trình phanh tái tạo năng lượng. Nhờ vậy mà ôtô có thể tiết kiệm được nhiên liệu khi vận hành bằng động cơ điện đồng thời tái sinh được năng lượng điện để dùng khi cần thiết.
1.2. Xu hướng phát triển của ôtô hybrid
Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chung không giống nhau, mỗi nước có một quy định riêng về khí thải của xe , nhưng đều có xu hướng là từng bước cải tiến cũng như chế tạo ra loại ôtô mà mức ô nhiễm là thấp nhất và giảm tối thiểu sự tiêu hao nhiên liệu. Điều đó càng cấp thiết khi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mà nguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể.
Các xe chạy bằng Diesel, xăng hoặc các nhiên liệu khác đều đang tràn ngập trên thị trường gây ô nhiễm môi trường, làm cho bầu khí quyển ngày một xấu đi, hệ sinh thái thay đổi. Vì thế việc tìm ra phương án để giảm tối thiểu lượng khí gây ô nhiễm môi trường là một vấn đề cần được quan tâm nhất hiện nay của ngành ô tô nói riêng và mọi người nói chung.
Ôtô sạch không gây ô nhiễm (zero emission) là mục tiêu hướng tới của các nhà nghiên cứu và chế tạo ôtô ngày nay. Có nhiều giải pháp đã được công bố trong những năm gần đây, như: hoàn thiện quá trình cháy của động cơ, sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống cho ôtô như LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, điện, pile nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ôtô lai (hybrid)... Phạm vi bài viết này chỉ bàn về ôtô hybrid.
Ôtô hybrid
Xuất hiện từ đầu những năm 1990 và cho đến nay, ôtô hybrid đã luôn được nghiên cứu và phát triển như là một giải pháp hiệu quả về tính kinh tế và môi trường. Có thể nói, công nghệ hybrid là chìa khoá mở cánh cửa tiến vào kỷ nguyên mới của những chiếc ô tô, đó là ô tô không gây ô nhiễm môi trường hay còn gọi là ô tô sinh thái.
Với các ưu điểm nổi bật như đã nêu, ôtô hybrid đang được sự quan tâm nghiên cứu và chế tạo của rất nhiều nhà khoa học và hãng sản xuất ôtô trên thế giới. Ngày càng có nhiều mẫu ôtô hybrid xuất hiện trên thị trường và càng có nhiều người tiêu dùng sử dụng loại ô tô này.
Ôtô sử dụng Hydrogen, ôtô điện, ôtô pin mặt trời... cho đến nay đều tồn tại một số nhược điểm nhất định, không dễ thực hiện với thực trạng như đất nước ta. Trong bối cảnh đó thì ôtô hybrid nhiệt điện (kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện) được coi là phù hợp nhất trong giai đoạn đón đầu về xu thế phát triển ôtô sạch, nhằm đáp ứng tính khắt khe môi trường đô thị, tính nguy cơ cạn kiệt nhiên liệu.
Tuy nhiên chúng ta chỉ có thể sử dụng những loại xe hybrid nhiệt điện hoạt động trong phạm vi các thành phố, các khu du lịch và có thể vận hành trên các loại đường dài hàng trăm kilômet tương đối bằng phẳng... Chứ không thể sử dụng ô tô hybrid nhiệt điện thay hẳn các loại ôtô khác vì tính công nghệ lai còn nhiều hạn chế, mà cái khó nhất của vấn đề này là nguồn dự trữ năng lượng điện để cấp cho động cơ điện, vì nếu dùng bình ăcquy thông thường thì số lượng bình rất nhiều.
Trong phạm vi bài viết này chỉ bàn về dòng ôtô hybrid nhiệt điện (kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện) là loại ôtô hybrid thông dụng nhất hiện nay.
1.3. Phân loại ôtô hybrid
1.3.1. Theo thời điểm phối hợp công suất
1.3.1.1. Chỉ sử dụng motor điện ở tốc độ chậm
Khi ôtô bắt đầu khởi hành, motor điện sẽ hoạt động cung cấp công suất giúp xe chuyển động và tiếp tục tăng dần lên với tốc độ khoảng 25 mph (1,5 km/h) trước khi động cơ xăng tự khởi động. Để tăng tốc nhanh từ điểm dừng, động cơ xăng phải khởi động ngay lập tức mới có thể cung cấp công suất tối đa. Ngoài ra, motor điện và động cơ xăng cũng hỗ trợ cho nhau khi điều kiện lái yêu cầu nhiều công suất, như khi leo dốc, leo núi hoặc vượt qua xe khác. Do motor điện được sử dụng nhiều ở tốc độ thấp, nên loại này có khả năng tiết kiệm nhiên liệu khi lái ở đường phố hơn là khi đi trên đường cao tốc. Toyota Prius và Ford Escape Hybrid là hai dòng điển hình thuộc loại này.
1.3.1.2. Phối hợp khi cần công suất cao
Motor điện hỗ trợ động cơ xăng chỉ khi điều kiện lái yêu cầu nhiều công suất, như trong quá trình tăng tốc nhanh từ điểm dừng, khi leo dốc hoặc vượt qua xe khác, còn trong điều kiện bình thường xe vẫn chạy bằng động cơ xăng. Do đó, những chiếc hybrid loại này tiết kiệm nhiên liệu hơn khi đi trên đường cao tốc vì đó là khi động cơ xăng ít bị gánh nặng nhất. Điển hình là Honda Civic Hybrid và Honda Insight thuộc loại thứ hai.
Cả hai loại này đều lấy công suất từ ắc-quy khi motor điện được sử dụng và đương nhiên nó sẽ làm yếu công suất của ắc-quy. Tuy nhiên, một chiếc xe hybrid không cần phải cắm vào một nguồn điện để sạc bởi vì nó có khả năng tự sạc.
1.3.2. Theo cách phối hợp công suất giữa động cơ nhiệt và động cơ điện
1.3.2.1. Kiểu nối tiếp
Động cơ điện truyền lực đến các bánh xe chủ động, công việc duy nhất của động cơ nhiệt là sẽ kéo máy phát điện để phát sinh ra điện năng nạp cho ắc-quy hoặc cung cấp cho động cơ điện .
Hình 1a.Hệ thống hybrid nối tiếp
Dòng điện sinh ra chia làm hai phần, một để nạp ắc-quy và một sẽ dùng chạy động cơ điện. Động cơ điện ở đây còn có vai trò như một máy phát điện (tái sinh năng lượng) khi xe xuống dốc và thực hiện quá trình phanh.
Hình 1b.Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid nối tiếp
Ưu điểm: Động cơ đốt trong sẽ không khi nào hoạt động ở chế độ không tải nên giảm được ô nhiễm môi trường, Động cơ đốt trong có thể chọn ở chế độ hoạt động tối ưu, phù hợp với các loại ôtô. Mặt khác động cơ nhiệt chỉ hoạt động nếu xe chạy đường dài quá quãng đường đã quy định dùng cho ăcquy. Sơ đồ này có thể không cần hộp số.
Nhược điểm: Tuy nhiên, tổ hợp ghép nối tiếp còn tồn tại những nhược điểm như: Kích thước và dung tích ắc-quy lớn hơn so với tổ hợp ghép song song, động cơ đốt trong luôn làm việc ở chế độ nặng nhọc để cung cấp nguồn điện cho ắc-quy nên dễ bị quá tải.
1.3.2.2. Kiểu song song
Dòng năng lượng truyền tới bánh xe chủ động đi song song. Cả động cơ nhiệt và motor điện cùng truyền lực tới trục bánh xe chủ động với mức độ tùy theo các điều kiện hoạt động khác nhau. Ở hệ thống này động cơ nhiệt đóng vai trò là nguồn năng lượng truyền moment chính còn motor điện chỉ đóng vai trò trợ giúp khi tăng tốc hoặc vượt dốc.
Kiểu này không cần dùng máy phát điện riêng do động cơ điện có tính năng giao hoán lưỡng dụng sẽ làm nhiệm vụ nạp điện cho ắc-quy trong các chế độ hoạt động bình thường, ít tổn thất cho các cơ cấu truyền động trung gian, nó có thể khởi động động cơ đốt trong và dùng như một máy phát điện để nạp điện cho ắc-quy.
Ưu điểm: Công suất của ôtô sẽ mạnh hơn do sử dụng cả hai nguồn năng lượng, mức độ hoạt động của động cơ điện ít hơn động cơ nhiệt nên dung lượng bình ắc-quy nhỏ và gọn nhẹ, trọng lượng bản thân của xe nhẹ hơn so với kiểu ghép nối tiếp và hỗn hợp.
Nhược điểm: Động cơ điện cũng như bộ phận điều khiển motor điện có kết cấu phức tạp, giá thành đắt và động cơ nhiệt phải thiết kế công suất lớn hơn kiểu lai nối tiếp. Tính ô nhiễm môi trường cũng như tính kinh tế nhiên liệu không cao.
Hình 2a. Hệ thống hybrid song song
Hình 2b. Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid song song
1.3.2.3. Kiểu hỗn hợp
Hệ thống này kết hợp cả hai hệ thống nối tiếp và song song nhằm tận dụng tối đa các lợi ích được sinh ra. Hệ thống lai nối tiếp này có một bộ phận gọi là "thiết bị phân chia công suất" chuyển giao một tỷ lệ biến đổi liên tục công suất của động cơ nhiệt và động cơ điện đến các bánh xe chủ động. Tuy nhiên xe có thể chạy theo "kiểu êm dịu" chỉ với một mình động cơ điện. Hệ thống này chiếm ưu thế trong việc chế tạo xe hybrid.
Hình 3a. Hệ thống hybrid hỗn hợp
Hình 3b. Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid hỗn hợp.
1.3.2.4. So sánh giữa ba kiểu phối hợp công suất
Bảng 1. So sánh ưu nhược điểm giữa 3 kiểu hệ thống phối hợp công suất
Kiểu lai
Sự tiết kiệm nhiên liệu
Sự thực hiện truyền động
Sự dừng không tái sinh
Lấy lại năng lượng
Hoạt động hiệu suất cao
Tổng hiệu suất
Gia tốc
Công suất phát ra cao liên tục
Nối tiếp
Song song
Hỗn hợp
PHẦN 2:TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG
HYBRID TRÊN XE TOYOTA PRIUS
CHƯƠNG 1:Tổng quan Hệ thống Hybrid TOYOTA PRIUS
Prius là một từ tiếng Latin có nghĩa là phải đi trước. "Toyota đã chọn tên này vì chiếc xe Prius là tiền thân của chiếc xe để đến.Dân số tăng nhanh và phát triển kinh tế trong những thập kỷ gần đây dẫn đến một sự gia tăng mạnh trong tiêu thụ nhiên liệu trên quy mô toàn cầu . Đối mặt với những thách thức để tạo ra một chiếc xe thân thiện với trái đất,Toyota đã sản xuất hàng loạt ô tô hybrid đầu tiên trên thế giới
Hệ thống hybrid là làn sóng của tương lai, và bây giờ có nhiều ưu đãi để mua xe hybrid. Chủ sở hữu của Prius, hoặc hybrid khác khí-và-xe điện, có thể được hưởng mức thuế thu nhập khấu trừ. Theo Internal Revenue Service, xe hybrid đủ điều kiện để khấu trừ thuế từ lâu áp dụng cho xe được hỗ trợ bởi nhiên liệu đốt sạch. Chính sách này cho phép một lần khấu trừ, có thể được tuyên bố bởi người tiêu dùng cho năm xe lần đầu tiên được đưa vào sử dụng.
Trong hình thức đơn giản nhất, một hệ thống hybrid kết hợp các hoạt động tốt nhất đặc điểm của động cơ đốt trong và động cơ điện.Tinh vi hơn các hệ thống hybrid, giống như Toyota Hybrid System,phục hồi năng lượng nếu không bị mất nhiệt trong các hệ thống phanh và sử dụng nó để bổ sung năng lượng của động cơ đốt trong. Những kỹ thuật tinh vi cho phép các hệ thống Hybrid của Toyota đạt được hiệu quả nhiên liệu vượt trội và giảm lượng lớn CO2.
Khi Prius được ra mắt, nó đã được chọn mẫu thiết kế xe khách tốt nhất của thế giới cho năm 2001. Chiếc xe đã được lựa chọn bởi vì nó là chiếc xe hybrid đầu tiên mà chỗ ngồi từ 4-5 người cộng hành lý của họ, và nó là một trong những xe có tính kinh tế nhất và xe thân thiện với môi trường. Sau đó, trong năm 2004, Prius thế hệ thứ hai giành được Motor Trend Car uy tín của năm và giải nhất thiết kế xe của năm 2004.
Hệ thống Hybrid của Toyota (THS) cơ cấu truyền động trong Prius gốc và
Hệ thống Hybrid của Toyota II (THS-II) cơ cấu truyền động trong lần thứ hai
cả hai thế hệ Prius cung cấp ấn tượng EPA tính kinh tế nhiên liệu và khí thải cực sạch:
1.1.Các bộ phận của hệ thống hybrid
Các thành phần chính của hệ thống lai là:
• IC Engine : động cơ tích hợp
• Motor generator 1 (MG1): máy phát điện 1
• Motor generator 2(Mg2): máy phát điện 2
• planetary gear set:bánh răng hành tinh điều chỉnh
• Inverter:bộ chuyển đổi
• HV Battery: High Volt Battery- Ắc-quy điện áp cao
• HV ECU: Hybrid Vehicle ECU- ECU điều khiển kết hợp trên ôtô hybrid.
1.2.Động cơ tích hợp:động cơ NZ-FXE của toyota là động cơ xăng1,5-lít sử dụng VVT-i ( Variable Valve Timing with Intelligence) hệ thống điều khiển xu-páp với góc mở biến thiên thông minh và ETCS-I (electronic throttle control system-intelligence) hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh
1.3.Máy phát điện 1 (MG1): hoạt động như việc điều khiển bộ phận cho năng lượng để tách bộ bánh răng hành tinh. Nó nạp lại ắc quy điện áp cao và đồng thời cung cấp điện năng để điều khiển máy phát 2 (MG2). MG1 điều khiển hiệu quả chức năng biến đổi liên tục của cụm hộp số trong vỏ hộp số và khởi động động cơ
Máy phát 1 tạo ra năng lượng điện cung cấp cho động cơ hoạt động
1.4.Động cơ điện 2 :để điều khiển xe.
MG2 được sử dụng (cho) lực chuyển động tại những tốc độ thấp và lực bổ sung tại tốc độ cao . Nó cung cấp năng lượng trợ giúp cho trục đầu ra động cơ khi cần thiết và giúp chiếc xe đạt được hiệu suất cao
1.5.Bộ bánh răng hành tinh:
Bộ hộp số hành tinh là một thiết bị chia công suất. MG1 được nối với bánh răng mặt trời, MG2 được nối với vòng răng và trục đầu ra động cơ được nối với giá hành tinh. Những bộ phần này được dùng để kết hợp năng lượng từ động cơ và MG2 và để thu hồi năng lượng tới ắc quy điện áp cao.
Một bộ bánh răng hành tinh duy nhất để chia momen xoắn giữa máy phát 1,máy phát 2 và động cơ
1.5.Bộ biến đổi điện: Hiện nay giữa máy phát 1,máy phát 2 và ắc quy điện áp cao được kiểm soát bởi biến tần.Nó dùng để chuyển đổi dòng điện áp cao 1 chiều thành dòng điện áp cao xoay chiều và nó chỉnh dòng điện áp cao xoay chiều từ máy phát 1 và máy phát 2 để nạp pin điện áp cao
Một thiết bị biến đổi điện áp cao 1 chiều vào dòng điện xoay chiều (máy phát điện 1 và máy phát điện 2) và ngược lại
1.6.Ắc quy điện áp cao: Nguồn cất giữ năng lượng được thu bởi máy phát 2 trong thời gian tái tạo,năng lượng được tạo bởi máy phát 1. ắc quy cung cấp năng lượng cho động cơ điện khi khởi động hoặc khi cần bổ sung thêm điện
THS (2001-2003 Prius)
THS-II (2004 and later Prius)
38 Những mô đun hợp kim Hy-đrua Kim loại Niken
28 mô đun hợp kim Hy-đrua Kim loại Ni ken
Điện áp tổng: 273.6 V
điện áp tổng: 201.6 V
ắc quy điện áp cao:cung cấp năng lượng điện tới máy phát 2 trong suốt quá trình khởi động ,tăng tốc và lái xe lên dốc
CHƯƠNG 2: CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC
Chế độ điều khiển hệ thống hybrid
Khi khởi động và di chuyển với tốc độ thấp, máy phát 2 cung cấp động lực chính. Động cơ có thể hoạt động ngay lập tức nếu các pin cao áp tích nạp nguồn pin thấp. Khi tăng tốc độ trên 15-20 mph động cơ sẽ bắt đầu hoạt động
Khi lái xe trong điều kiện bình thường, năng lượng của động cơ được chia thành hai đường, một phần ổ bánh xe và một phần điều khiển máy phát 1 tạo ra điện. Các ECU điện áp cao điều khiển tỷ lệ phân phối năng lượng cho hiệu quả tối đa
Trong thời gian tăng tốc hoàn toàn, năng lượng được tạo ra bởi động cơ và máy phát 1 bổ sung bằng nguồn điện từ pin cao áp. mô-men xoắn của động cơ kết hợp với mô-men xoắn máy phát 2 cung cấp năng lượng cần thiết để tăng tốc độ xe
Trong quá trình giảm tốc hoặc phanh máy phát 2 hoạt động như một máy phát điện để thu hồi năng lượng tái sinh. Việc thu hồi năng lượng từ phanh được lưu trữ trong acws quy điện áp cao
2.0.Chế độ điều khiển hybrid
Hệ thống hybrid sử dụng các chế độ khác nhau để đạt được hiệu quả hoạt động cao nhất để đáp ứng các điều kiện lái xe. Dưới đây miêu tả một trong các chế độ hoạt động
Nếu xe đã được sạc đầy và không di chuyển, động cơ có thể dừng lại.Động cơ sẽ khởi động tự động nếu pin cao áp cần sạc. Ngoài ra, nếu hệ thống điều hòa nhiệt độ lớn nhất được chọn trên Prius 2001,2003, các động cơ sẽ chạy liên tục do động cơ được điều khiển bởi các máy nén. Năm 2004 và sau đó sử dụng một máy nén Prius điện.
2.1. Khởi động động cơ khi xe đang chạy
Nếu mômen dẫn động yêu cầu tăng lên khi xe chạy chỉ với MG2, MG1 sẽ được kích hoạt để khởi động động cơ. Tương tự, nếu có một trong những hạng mục do ECU kiểm soát như tình trạng SOC, nhiệt độ ắc quy, nhiệt độ nước và điều kiện tải điện lệch so với mức tiêu chuẩn, thì MG1 sẽ được kích hoạt để khởi động động cơ (MG1 hoạt động ở chế độ động cơ).
2.2. Tăng tốc nhẹ với động cơ
Ở tốc độ trung bình (15-40 mph), động cơ đốt trong sẽ hoạt động và cung cấp năng lượng, MG2 sẽ hoạt động đồng thời như một động cơ điện sử dụng một lượng điện năng hỗ trợ. MG1 cũng quay đồng thời với động cơ (được kéo bởi động cơ) và đóng vai trò như một máy phát điện, cung cấp năng lượng cho MG2.
2.3. Tốc độ thấp ổn định
Khi xe đang chạy ở chế độ tải thấp, bộ truyền hành tinh sẽ chia công suất động cơ ra hai phần. Một phần truyền đến các bánh xe chủ động, phần còn lại kéo MG1 để phát điện đến bộ biến đổi cấp cho MG2 hoạt động bổ sung công suất đến các bánh xe chủ động.
2.4. Tăng tốc tối đa
Khi xe được chuyển từ chế độ tải thấp sang chế độ tăng tốc mạnh, hệ thống này sẽ bổ sung điện của ắc quy điện áp cao vào lực truyền động của MG2.
2.5. Tốc độ cao ổn định
Khi xe chạy ở tốc độ cao ổn định động cơ và MG2 hoạt động, MG1 hoạt động ở chế độ phanh (MG1 không quay).
2.6. Tốc độ tối đa
Khi tốc độ ôtô cao (>100mph) thì MG2 sẽ hoạt động để bổ sung công suất cho động cơ đốt trong, lúc này ắc quy điện áp cao sẽ cung cấp điện cho hoạt động của MG2, MG1 cũng nhận một phần năng lượng điện từ ắc quy điện áp cao và quay ngược chiều với MG2 tạo một tỷ số truyền tăng cho phép ôtô chạy với tốc độ cao.
2.7.Giảm tốc độ và phanh:
Ngay khi lái xe người điều khiển đạp ga, máy phát 2 trở thành một máy phát điện.máy phát 2 được quay bởi sự chuyển động của bánh xe và tạo ra điện để sạc pin cao áp. Quá trình này được gọi là tái tạo phanh. Khi chiếc xe chậm lại, động cơ ngừng hoạt động và máy phát 1 quay ngược trở lại để duy trì tỷ lệ truyền
Khi bàn đạp phanh được nén xuống, lực phanh ban đầu đến để hãm điện cho động cơ điện và lực phanh cần thiết để biến máy phát 2 như là một máy phát điện. Các hệ thống phanh thủy lực cung cấp điện năng nhiều hơn để dừng xe và cho xe chạy chậm lại.
Khi xe chậm lại, động năng từ các bánh xe bị thu hồi và chuyển thành năng lượng điện và sử dụng để sạc pin cao áp bởi máy phát 2
2.8.Chế độ lùi xe:
Khi di chuyển xe ngược lại, máy phát 2 quay ngược lại như là một động cơ điện. Động cơ ngừng hoạt động.máy phát 1 quay theo hướng về phía trước và chỉ chạy cầm chừng, nó không tạo ra điện
Máy phát 2 quay ngược trở lại để xe di chuyển ngược lại.Các động cơ ngừng hoạt động
Động cơ có thể không làm việc khi xe không chuyển động và pin cao áp sạc đầy
2.9.Màn hình tiêu thụ nhiên liệu
2.10.Hệ thống mở cửa và khởi động hệ thống:
Ngoài các chức năng thông thường khóa kiểu cơ khí,hệ thống không dây còn có chức năng khóa cửa điều khiển từ xa, hệ thống này cung cấp một khóa thông minh với một chức năng truyền tín hiệu hai chiều. Bằng việc cho phép các ECU thông minh để nhận ra sự hiện diện của khóa thông minh trong khu vực được báo, hệ thống này có thể khóa hay mở khóa cửa ra vào, hoặc bắt đầu tổ hợp hệ thống mà không cần dùng chìa khóa, miễn là người dùng sở hữu chìa khóa của họ
Mở cửa: Sử dụng chức năng thông minh bằng cách mở cửa với khóa thông minh. Các cảm biến cảm ứng nằm ở mặt sau tay kéo cửa xe
Khởi động hệ thống hybrid: Trên '01-`03 Prius,một khóa đánh lửa được dùng để hoạt động khóa xylanh (có công tắc đánh lửa) để chuyển sang chế độ kéo của xe và khởi động hệ thống
Trên Prius '04 và sau đó, một hệ thống nút bấm bắt đầu vận hành hệ thống chuyển đổi bằng cách ấn một khóa trong một khe cắm chìa khóa hoặc bằng việc điều khiển khóa họ đang sử dụng
2.11.Các chế độ làm việc: Một chế độ làm việc (tắt, hỗ trợ, đánh lửa, hoặc hoạt động) có thể được lựa chọn nhấn công tắc điện. Các chỉ báo về chuyển đổi này sẽ cho bạn biết chế độ điện năng, mà nó thay đổi phụ thuộc hành trình của bàn đạp thắng hoặc không phải trong khi chuyển đổi được hoạt động
Khởi động hệ thống hybrid: Sử dụng hệ thống khởi động thông minh bằng cách nhấn nút Power với chân phanh và khóa
Hủy chuyển đổi: Để không cần dùng khóa thông minh và smart trên một '04 và Prius sau.Đơn giản chỉ cần bấm smart huỷ bỏ chuyển đổi theo chỉ đạo
Chế độ làm việc tắt hoặc hoạt động Chế độ hỗ trợ (đèn báo màu xanh)
(đèn báo sáng là chế độ tắt)
Chế độ bật công tắc đánh lửa Đồng hồ đo
Chương 3:Hoạt động hệ thống hybrid
Tổng quan:các hệ thống hybrid của toyota có 2 nguồn là động cơ xăng vầ động cơ điện.hệ thống điều khiển hybrid lực chọn sự kết hợp tốt nhất của 2 nguồn năng lượng tùy thuộc vào điều kiện lái xe
Các dòng xe Prius '01-'03 sử dụng hệ thống toyota hybrid
Các dòng xe prius '04 và sau đó sử dụng hệ thống toyota hybrid-II, nó cũng dựa trên những mô hình cơ bản trước đây nhưng cải tiến máy phát 1 và máy phát 2, pin và động cơ.
Ghi chú:
1. Engine: Động cơ đốt trong
2. ECM: Electric Control Module - Bộ phận điều khiển điện tử cho động cơ.
3. HV ECU: Hybrid Vehicle ECU- ECU điều khiển kết hợp trên ôtô hybrid.
4. Shift Postion Sensor: Cảm biến vị trí tay số.
5. Brake ECU: ECU điều khiển phanh.
6. HV Battery: High Volt Battery- Ắc-quy điện áp cao.
7. Inverter with Converter: Bộ chuyển đổi điện.
8. Hybrid Transaxle: Hộp số kết hợp với bộ phân phối công suất.
9. Acceleration Pedal Position Sensor: Cảm biến vị trí bàn đạp ga.
3.1.Hệ thống điều khiển hybrid
Sơ đồ điều khiển hệ thống hybrid:
Các bộ phận của hệ thống hybrid bao gồm:
Cụm hộp số hybrid, bao gồm máy phát 1,máy phát 2 một bộ bánh răng hành tinh
Cụm biến đổi điện có chứa một bộ biến đổi điện,tăng áp,chuyển đổi dòng điện một chiều,một bộ biến đổi điện làm lạnh
ECU cao áp,nhận thông tin từ cảm biến truyền đến và gửi các kết quả tính toán tới hộp đen,cụm biến đổi điện,pin ECU và sự trượt của bánh xe được ECU nhận biết để điều khiển hệ thống hybrid
bộ điều khiển ECU cao áp điêu khiển động cơ
ECM (Engine control module) :Module điều khiển động cơ (hộp đen)
Inverter with converter:máy biến đổi điện
Hybrid transaxle : cụm hộp số hybrid
Brake ECU:ECU điều khiển hệ thống phanh
HV battery : ắc quy điện áp cao
Shift position sensor:cảm biến thay đổi vị trí
Accelerator pedal position sensor:cảm biến tăng tốc độ
Công tắc đóng ngắt mạch
Các hệ thống chính rơle tự động kết nối và ngắt kết nối mạch điện cao áp
Pin phụ trợ,tích trữ dòng điện 1 chiều 12V cho hệ thống điều khiển xe
3.2.Các biện pháp an toàn:
Thực hiện không đúng việc bảo dưỡng hệ thống hybrid có thể gây ra sốc điện,rò rỉ pin hoặc thậm chí gây ra một vụ nổ.hãy chắc chắn để thực hiện những thủ tục an toàn sau đây bất cứ khi nào bảo dưỡng hệ thống điện cao áp của xe hybrid hoặc hệ thống điều khiển hybrid
Hãy bỏ nút khởi động.nếu chiếc xe được trang bị nút bấm thông minh,hệ thống nút tắt thông minh
Tách nguồn âm khỏi điểm tiếp xúc với pin phụ trợ
Đeo găng tay cách điện
Bỏ phích cắm được sửa và bỏ vào trong túi
Không làm bất kì sửa chữa nào cho 5 phút
Nếu khoá không được rút ra các khe cắm chìa khóa (đặc biệt, bởi vì cơ thể sẽ tổn thương trong tai nạn) được đảm bảo để thực hiện những điều sau đây thủ tục:
Ngắt kết nối nguồn pin phụ trợ
Chú ý: Những găng tay được cách điện áp cao có thể được đặt hàng từ SPX Toyota/ OTC. Tài liệu SST ở dưới chia ra những số.
Găng tay cỡ nhỏ _ 00002-03100-S
Găng tay cỡ trung bình_ 00002-03200-M
Găng tay cỡ lớn _ 00002-03300-L
Để kiểm tra tính toàn vẹn của bề mặt của găng tay,không khí đượcn thổi vào bên trong găng tay và cơ bản bao kín găng tay hơn để bảo đảm không khí bên trong.sau đó từ từ xỏ găng tay đến những ngón tay:
Nếu găng tay giữ áp suất tính chất cách điện của nó được nguyên vẹn
Nếu không khí bị rò rỉ,điện cao áp có thể đi qua các lỗ đó và đi vào cơ thể của bạn.hãy bỏ găng tay đó đi và bắt đầu khi mà bạn có một đôi găng tay hoàn toàn có thể bảo vệ bạn từ những mạch điện cao áp của xe
Cảnh báo:sau khi xe không có khả năng hoạt động,năng lượng được duy trì trong 90 giây trong hệ thống túi khí và 5 phút trong hệ thống điện cao áp.nếu bất kì các bước nói trên không được thực hiện tiến hành cảnh báo không đảm bảo hệ thống điện cao áp,hệ thống túi khí và bơm nhiên liệu thì ngừng hoạt động . không bao giờ cắt dây điện cao áp màu da cam hoặc mở các bộ phận của điện cao áp
Cảnh báo:do mạch điện trở,phải mất ít nhất 5 phút trước khi điện áp cao được lấy từ các mạch biến tần.ngay cả sau 5 phút,các biện pháp phòng ngừa an toàn sau đây cần được chú ý:
Trước khi chạm vào một dây cao áp màu da cam hoặc bất cứ dây cao áp nào khác mà bạn không thể xác định, sử dụng thử nghiệm để xác định rằng điện áp trong dây cáp là 12V hoặc ít hơn.
Sau khi loại bỏ những công tắc sửa chữa,bao gồm các phích cắm sử dụng bằng cao su hoặc nhựa
Sau khi loại bỏ một dây điện cao thế, hãy chắc chắn bao gồm các thiết bị tiếp xúc sử dụng bằng cao su hoặc nhựa vinyl.
Sử dụng công cụ cách điện khi có sẵn.
Không để các công cụ hoặc các bộ phận (bu lông, đai ốc, vv) bên trong cabin.
Không mang đồ vật kim loại. (Một vật bằng kim loại có thể gây ngắn mạch.)
3.3.Sự an toàn của xe khi ngập nước:
Nhiều trạm cứu hỏa và các trạm cảnh sát đã được đào tạo một cách an toàn để dời các xe hybrid trong nước trong trường hợp khẩn cấp. Luôn luôn gọi trạm cứu hỏa địa phương của bạn trong tình huống này.
Để xử lý một cách an toàn Prius hoàn toàn hoặc một phần ngập trong nước, vô hiệu hóa điện cao áp và hệ thống túi khí SRS.di chuyển xe khỏi chỗ nước. sự rút nước từ các xe nếu có thể.Sau đó, theo sự thoát ra và làm mất khả năng hoạt động của xe dưới đây:
Giữ cố định xe
Chèn những bánh xe và phanh đỗ xe
Rút chìa khóa khỏi lỗ
Nếu được trang bị các phím thông minh, sử dụng phím hủy chuyển đổi bên dưới cột lái để vô hiệu hóa hệ thống.
Giữ chìa khóa điện tử tại tối thiểu 16 feet (5 mét (đồng hồ đo)) tránh khỏi xe
Ngắt kết nối pin 12V phụ trợ.
Ngắt các cầu chì HEV trong khoang động cơ. Khi nghi ngờ,kéo tất cả bốn cầu chì trong khối cầu chì.
3.4.Sửa chữa phích cắm:
Dòng xe ’01-’03 Prius
Dòng xe ’04 & later Prius
3.5.Cụm hộp số hybrid bao gồm:
Động cơ phát điện 1 (MG1) mà tạo ra năng lượng điện.
Động cơ máy phát 2 (MG2) mà điều khiển xe.
Một bộ bánh răng hành tinh cung cấp biến đổi tỉ số truyền và là thiết bị phân chia mômen xoắn
Một bộ giảm bao gồm một bộ xích hình chữ V,trục trung gian và trục thứ cấp
Một bộ vi sai 2 bánh răng nhỏ tiêu chuẩn
Dòng xe 01-03 prius sử dụng cụm hộp số hybrid đặt nằm ngang P111
Các `04 & Prius sau sử dụng cụm hộp số hybrid P112. Các P112 là dựa trên P111, nhưng cung cấp một loạt tốc độ quay vòng của động cơ cao hơn, hình chữ V nam châm vĩnh cửu ở các cánh quạt của máy phát điện 2, và một thiết kế mới qua hệ thống kiểm soát điều chỉnh
3.6.Bộ ly hợp:
Bộ giảm chấn cụm hộp số sử dụng cuộn lò xo làm giảm đặc tính xoắn. Trong Prius '04 và sau đó, tỷ lệ đặc tính lò xo của cuộn lò xo đã được giảm hơn nữa để cải thiện hiệu suất rung của nó và hình dạng của bánh đà đã được tối ưu hóa cho việc giảm trọng lượng.
Bộ giảm chấn của cụm hộp số, mà truyền lực lái từ động cơ đến cụm hộp số,có chứa một biến mô-men xoắn cơ cấu để hút làm khô,1 đĩa ma sát đơn
Thông số kỹ thuật của cụm hộp số:
Đời ‘04
Đời ‘03
Kiểu hộp số
P112
P111
Bánh răng hành tinh
Số răng bánh răng bao
78
78
Số răng bánh răng nhỏ
23
23
Số răng bánh răng mặt trời
30
30
Tỉ số truyền bánh răng vi sai
4.113
3.905
Xích
Số thanh nối
72
74
Bánh xích chủ động
36
39
Bánh xích bị động
35
36
Bánh răng trung gian
Bánh răng chủ động
30
30
Bánh răng bị động
44
44
Bánh răng thứ cấp
Bánh răng chủ động
26
26
Bánh răng bị động
75
75
Dung tich bình chứa dầu hộp số
Lít
3.8
4.6
Kiểu chất lỏng
Dầu hộp số tự động WS
Dầu hộp số tự động T-IV
3.7.Động cơ điện 1,động cơ điện 2:
Động cơ điện 1 và động cơ điện 2 có thể hoạt động cả hai động cơ đồng bộ và động cơ điện có hiệu quả cao dòng điện xoay chiều. Máy phát điện 1 và máy phát điện 2 cũng cung cấp nguồn năng lượng hoạt động bổ sung và cung cấp điện đến động cơ khi cần thiết
Đặc điểm động cơ điện 1
Dòng xe ‘04
Dòng xe ‘03
Kiểu
Động cơ điện dùng nam châm vĩnh cửu
Công dụng
Máy phát ,khởi động
Điện áp lớn nhất
Dòng điện xoay chiều 500v
Dòng điện xoay chiều 273.6
Hệ thống làm mát
Làm mát bằng nước
Đặc điểm động cơ điện 2
Dòng xe ‘04
Dòng xe ‘03
Kiểu
Động cơ điện dùng nam châm vĩnh cửu
Công dụng
Máy phát ,khởi động
Điện áp lớn nhất
Dòng điện xoay chiều 500v
Dòng điện xoay chiều 273.6
Đầu ra lớn nhất KW/(vòng/phút)
50(68)/1,200-1,540
33(45)/1.040-5.600
Momen xoắn lớn nhất Nm/(vòng/phút)
400(40.8)/0-1.200
350(35.7)/0-400
Hệ thống làm mát
Làm mát bằng nước
Mô tả động cơ điện 1:
động cơ điện 1 sạc pin điện áp cao và cung cấp năng lượng điện
Để điều khiển động cơ điện 2. Ngoài ra, bằng cách điều chỉnh lượng điện năng tạo ra (thay đổi điện trở bên trong động cơ điện 2 và số vòng quay), động cơ điện 1 kiểm soát hiệu quả truyền dẫn sự thay đổi liên tục của cụm hộp số tự động. động cơ điện 1 cũng là động cơ khởi động
Mô tả động cơ điện 2:
động cơ điện 2 và động cơ làm việc cùng nhau để lái xe. Việc bổ sung đặc tính momen xoắn mạnh của động cơ điện 2 giúp đạt được hiệu suất động cơ vượt trội, bao gồm việc khởi động êm và tăng tốc. Trong suốt quá trình hãm điện cho động cơ điện,động cơ điện biến đổi động năng thành năng lượng điện,sau đó được tích trữ trong pin cao áp.
Ghi chú: Kéo xe Prius bị hư hỏng với bánh xe phía trước của nó trên mặt đất có thể gây là nguyên nhân động cơ điện 2 để tạo ra điện. Nếu điều đó xảy ra, các cách điện có thể bị rò rỉ và gây ra một đám cháy. Luôn luôn kéo những chiếc xe với bánh xe trước ra khỏi mặt đất hoặc trên một nền bằng phẳng.
3.8.Bộ bánh răng hành tinh:
Các bánh răng hành tinh được sử dụng như một thiết bị phân chia lực. bánh răng mặt trời được kết nối với động cơ điện 1,bánh răng bao được kết nối với động cơ điện 2 và bánh răng hành tinh được kết nối với trục đầu ra của động cơ. Các lực từ động cơ được truyền từ bánh răng phát động đến bộ giảm tốc thông qua một bộ truyền xích
Chi tiết
Liên kết
Bánh răng mặt trời
Động cơ điện 1
Bánh răng bao
Động cơ điện 2
Bánh răng hành tinh
Trục thứ cấp
3.9.Bộ giảm tốc:bộ giảm tốc bao gồm bộ đai xích, bánh răng trung gian và các bánh răng cuối cùng. Bộ đai xích với một chiều rộng bước xích nhỏ đảm bảo hoạt động êm.Chiều dài tổng thể đã được giảm trái ngược với được điều khiển bằng hộp số. Các răng bánh răng trung gian và răng bánh cuối cùng đã được gia công thông qua rèn luyện độ chính xác cao và mặt bên răng của bánh răng đã được tối ưu hóa để đảm bảo hoạt động cực êm
Bộ giảm tốc: Các bánh răng cuối cùng đã được tối ưu hóa để giảm khoảng cách giữa trục trung tâm của động cơ và các trục vi sai làm cho bộ truyền nhỏ gọn hơn
3.10.Động cơ điện nam châm vĩnh cửu:
Khi máy phát điện ba pha xoay chiều được truyền thông qua các cuộn dây của cuộn dây stator, một từ trường quay được tạo ra. Khi sự quay của từ trường này là phù hợp thời gian trong mối quan hệ với rotor, từ trường kéo nam châm vĩnh cửu nằm bên trong rotor trong một vòng tròn, làm cho rotor quay và tạo ra mô-men xoắn của động cơ điện. Các mô-men xoắn được tạo ra là tương ứng với lượng dòng điện một chiều đi qua các cuộn dây stator và tốc độ quay được điều khiển
do tần số của dòng điện xoay chiều ba pha
Một mức độ cao của mô-men xoắn có thể được tạo ra hiệu quả ở mọi tốc độ bằng cách điều khiển phù hợp từ trường quay và các góc của rotor nam châm điện.
Trên dòng xe '04 và Prius đời sau được tạo nam châm vĩnh cửu đã được thay đổi thành một cấu trúc hình chữ V để cải thiện cả năng lượng điện và mô-men xoắn.
Kết cấu nam châm vĩnh cửu:cấu trúc chữ v của nam châm trên dòng xe ’04 và đời sau cung cấp hơn 50% năng lượng hơn các mô hình trước đây
3.11.Cảm biến tốc độ: Cảm biến đáng tin cậy và nhỏ gọn này nhận diện chính xác vị trí cực từ, đó là điều cần thiết cho việc kiểm soát của động cơ điện 1 và động cơ điện 2.
Cảm biến của stator có ba cuộn dây. Kể từ khi rotor có hình oval, khoảng cách giữa stator và rotor thay đổi theo vòng quay của rotor.
Ngoài ra, các ECU điều khiển hệ thống sử dụng bộ cảm biến này như là một cảm biến số vòng quay, tính toán số lượng vị trí khác nhau trong một khoảng thời gian định trước.
Đầu ra cuộn dây B và C là dòng điện so le 90 độ. Vì
rotor là hình oval, khoảng cách của khe hở giữa stator và rotor thay đổi theo sự quay của rotor. Bởi đi qua một dòng điện xoay chiều thông qua cuộn dây A, đầu ra tương ứng với cảm vị trí cảm biến của rotor được tạo ra bởi cuộn dây B và C.Vị trí thuần túy có thể được phát hiện sự khác biệt giữa các kết quả đầu
ra.
Lắp ráp máy biến đổi điện dòng xe prius ’04 và đời sau:
3.12.Máy biến đổi điện:
Máy biến đổi điện thay đổi điện áp cao của dòng điện một chiều từ pin điện áp cao vào dòng điện xoay chiều ba pha cho động cơ điện 1 và động cơ điện 2. Các ECU điều khiển sự hoạt động của transistors. Ngoài ra,máy biến đổi điện truyền thông tin cần thiết để điều khiển dòng một chiều, chẳng hạn là đầu ra cường độ dòng điện hoặc điện áp, với ECU điều khiển hệ thống.
Máy biến đổi điện,động cơ điện 1 và động cơ điện 2 được làm mát bằng một bộ tản nhiệt chuyên dụng và hệ thống làm mát được tách biệt với hệ thống làm mát động cơ. Các ECU điều khiển máy bơm điện cho hệ thống này. Trong Prius '04 và sau , tản nhiệt đã được đơn giản hóa và không gian nó chiếm đã được tối ưu.
3.13Bộ chuyển đổi khuếch đại (prius ’04 và sau đó):
Chuyển đổi khuyếch đại làm tăng điện áp định mức của dòng điện một chiều 201.6V đó là năng lượng của pin cao áp với điện áp dòng điện một chiều tối đa 500V . Để tăng điện áp, bộ chuyển đổi sử dụng tăng IPM (tích hợp năng lượng bộ điều khiển điện tử) tạo IGBT (lớp bọc cách điện 2 cực transistor) để chuyển đổi điều khiển, và lò phản ứng để lưu trữ năng lượng.
Khi động cơ điện 1 hoặc động cơ điện 2 hoạt động như một máy phát điện, máy biến đổi điện chuyển đổi xoay chiều (khoảng từ 201.6V đến 500V) tạo ra bằng cách mỗi động cơ tạo thành dòng điện 1 chiều, sau đó chuyển đổi tăng giảm điện áp đến dòng điện một chiều 201.6V để sạc pin cao áp.
Sơ đồ lắp ráp máy biến đổi điện:
Chuyển đổi:
Các thiết bị phụ trợ của xe (như đèn chiếu sáng, hệ thống âm thanh, hệ thống lạnh quạt làm mát, ECU, vv) được trang bị tiêu chuẩn dòng điện 1 chiều 12V
Trên '01-'03 Prius, điện áp máy phát điện hệ thống toyota hybrid là dòng điện 1 chiều 273.6V. A chuyển đổi điện áp từ 273.6V đến 12V (dòng điện 1 chiều) để sạc ắc quy phụ trợ.
Trên Prius '04 và sau đó, các máy phát điện hệ thống toyota hybrid-II ra một điện áp định mức 201.6V(dòng điện một chiều). Bộ chuyển đổi chuyển đổi điện áp từ 201.6V đến 12V(dòng điện một chiều) để sạc pin phụ trợ.
Sơ đồ hệ thống chuyển đổi dòng điện một chiều(prius ’04 và sau đó)
Bộ chuyển đổi được lắp đặt mặt dưới của bộ chuyển đổi
3.14.Máy biến đổi điện làm lạnh (prius ’04 và sau đó): Việc lắp đặt máy biến đổi điện bao gồm một máy biến đổi điện riêng biệt cho hệ thống điều hòa không khí nó thay đổi điện áp định mức của pin cao áp dòng điện 1 chiều 201.6V vào dòng điện xoay chiều 201.6V để chuyển đổi năng lượng điện của hệ thống điều hòa không khí để nén khí .
3.15.Hệ thống làm mát cho máy biến đổi điện,động cơ điện 1 và động cơ điện 2:
Một hệ thống làm mát chuyên dụng sử dụng một máy bơm nước để làm mát máy biến đổi điện,động cơ điện 1 và động cơ điện 2. Nó được tách biệt với hệ thống làm mát động cơ. hệ thống làm mát này hoạt động khi có điện chuyển sang để đánh lửa.
Các bộ tản nhiệt để làm mát các hệ thống được tích hợp với tản nhiệt cho động cơ.
3.16.ECU điều khiển kết hợp hệ thống hybrid:
Điều khiển động cơ điện 1, động cơ điện 2 và động cơ dựa trên yêu cầu momen xoắn ,điều khiển lực hãm phanh và tình trạng nạp điện của ắc quy điện áp cao (SOC). Những yếu tố này được xác định bằng vị trí thay đổi, các mức độ tăng tốc ít và tốc độ xe.
Các ECU điều khiển theo dõi tình trạng nạp pin cao áp và nhiệt độ của pin cao áp, động cơ điện 1 và động cơ điện 2.
Để đảm bảo tắt mạch đáng tin cậy và bảo vệ mạch từ điện áp cao của xe các ECU điều khiển sử dụng ba rơ le đặt trong hệ thống chính Relay lắp ráp để kết nối và ngắt kết nối mạch điện cao áp.
Nếu ECU điều khiển phát hiện một sự cố trong hệ thống lai, nó sẽ điều khiển hệ thống cơ bản dựa trên các dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ của nó.
Nomographs:
Nomograph A là một loại biểu đồ truyền mối liên hệ giữa tập hợp các số khác nhau. Các hoạt động nomographs lai dưới đây truyền các mối liên hệ giữa tốc độ vòng quay của động cơ cho động cơ điện 1, động cơ điện 2 và động cơ.
Bộ bánh răng hành tinh, nếu một trong các bộ phận thay đổi số vòng quay, các vòng quay của các bộ phần khác sẽ bị ảnh hưởng. Vì vậy, trong nomograph, các giá trị các vòng quay của 3 nguồn năng lượng duy trì một mối liên hệ, trong đó nó luôn luôn được kết nối bởi một đường thẳng.
CHƯƠNG 4: ẮC QUY
4.1.Tổng quan:
Công nghệ ắc qui niken-kim loại hyđrua đóng kín (Ni- MH) được phát triển cho hệ thống hybrid cung cấp năng lượng cao và tuổi thọ cao.Hệ thống hybrid điều khiển sự nạp và xả để giữ ắc quy điện áp cao ở một trạng thái điện năng không đổi
Battery ECU: ECU điều khiển ắc quy
SMR (System Main Relay): hệ thống rơle chính
Service plug: nút điều chỉnh
HV Battery module : modun điều khiển ắc quy điện áp cao
Battery park upper case: nắp đậy phía trên ắc quy
Các ắc quy điện áp cao, ECU điều khiển ắc quy và SMR (hệ thống rơle chính) được chứa trong một cái hộp đơn được đặt trong khoang hành lí phía sau ghế sau
4.2.Cáp tải điện:
Các tải điện là một điện áp cao, cường độ dòng điện cao áp kết nối ắc quy với các biến tần và biến tần với MG1 và MG2.Trong Prius '04 và sau đó, dây cáp điện cũng kết nối các biến tần với các máy nén điều hòa không khí.
Cáp tải điện được định vị đường đi dưới ghế phía sau, xuyên qua tấm sàn, dọc theo ở dưới sàn, và sự nối tới bộ phận biến đổi trong buồng máy động cơ.Dòng điện 1 chiều 12V nối với bộ đai an toàn theo một tuyến đường giống nhau từ nguồn ắc quy phụ đến mặt trước (của) xe.
Các tải điện được bọc để giảm nhiễu điện từ.Đối với mục đích nhận biết, dây nối cao áp và kết nối được mã màu da cam để phân biệt với dây điện áp thấp thông thường
.
A/C compressor: máy nén khí bộ điều hòa không khí
Aluminum wire harness: dây dẫn bằng nhôm
HV Battery: ắc quy điện áp cao
Inverter: bộ biến đổi điện
Auxiliary Battery: ắc quy phụ
Junction block: mối nối
4.3.Ắc quy điện áp cao chứa hợp kim nikel-hydrua kim loai:
Nguồn ắc quy điện áp cao chứa sáu hợp kim ni ken Hy-đrua kim loại pin 1.2 V nó được nối kế tiếp nhau để tạo một mô đun.
Trong 01-03 Prius', 38 mô đun được chia vào trong hai chỗ giữ và được nối tiếp trong mạch điện. Như vậy, nguồn ắc quy cao áp chứa tổng số (của) 228 pin và có một điện áp định mức 273.6 V.
Trong Prius '04 và sau đó, 28 module được kết nối với một điện áp định mức 201.6V. Các pin được kết nối ở hai nơi để giảm kháng bên trong của ắc quy.
Các tấm điện cực trong ắc quy điện áp cao đều được làm bằng xốp và hợp kim niken hydrua kim loại
Chú ý: Đối với thông tin tái chế pin, hãy tham khảo Chính sách Bảo hành và thủ tục hướng dẫn.
Bảng thông số bộ ắc quy điện áp cao:
Bộ ắc quy điện áp cao
Prius ’04 và sau
Prius ’01 đến ‘03
Điện áp bộ ắc quy
201.6V
273.6V
Số modun ắc quy trong bộ
28
38
Số pin
168
228
Điện áp modun ắc quy
7.2V
7.2V
Các bộ phận chính ắc quy điện áp cao:
4.4.ECU điều khiển ắc quy:
Nó tính cường độ dòng điện nạp/xả và điện lượng đầu ra và phóng điện tới ECU điều khiển để trạng thái nạp được duy trì liên tục ở mức độ trung tâm
Nó ước tính lượng nhiệt sinh ra trong quá trình nạp và thải, và điều chỉnh quạt làm mát để duy trì nhiệt độ ắc quy điện áp cao
Nó theo dõi nhiệt độ và điện áp của ắc quy và nếu một sự cố được phát hiện, có thể hạn chế hoặc ngừng nạp và xả để bảo vệ ắc quy điện áp cao.
Amperage sensor:cảm biến cường độ dòng điện
Battery ECU :ECU điều khiển ắc quy
Resistor : điện trở
Service plug connecton:nút bấm điều chỉnh
SMR1:hệ thống rơle chính 1
SMR2:hệ thống rơle chính 2
SMR3:hệ thống rơle chính 3
4.5.Trạng thái nạp:
Các ECU điều khiển ắc quy liên tục theo dõi nhiệt độ ắc quy đienj áp cao,điện áp và cường độ dòng điện.nó cũng kiểm tra các chỗ rò rỉ trong các ắc quy đienj áp cao
Trong khi xe đang chuyển động, ắc quy điện áp cao lặp đi lặp lại nạp/xả nó sẽ phóng điện bỏi máy phát điện 2 trong khi tăng tốc và nạp bởi phanh tái sinh trong suốt lúc giảm tốc. Các ECU điều khiển ước tính cường độ dòng điện nạp xả và đầu ra nạp xả yêu cầu đến ECU điều khiển duy trì trạng thái nạp ở mức trung bình.
Mục tiêu trạng thái nạp là 60%. Khi trạng thái nạp giảm xuống dưới mục tiêu, ECU điều khiển ắc quy thông báo cho ECU điều khiển hệ thống. Các ECU điều khiển hệ thống sau đó báo hiệu modun điều khiển động cơ ECM để tăng năng lượng để sạc ắc quy điện áp cao. Nếu trạng thái nạp là dưới 20%, động cơ không tạo ra năng lượng.
Delta trạng thái nạp: thông thường, thấp đến độ chênh trạng thái cao là 20%. Nếu SOC Delta vượt quá 20%, điều này có nghĩa là ECU điều khiển ắc quy điện áp cao không thể sửa chữa hoặc duy trì sự khác biệt trạng thái nạp trong phạm vi chấp nhận được.
Example of change in SOC: đường thay đổi trạng thái nạp
Lower SOC control limit: giới hạn dưới điều khiển trạng thái nạp
Upper SOC control limit: giới hạn trên điều khiển trạng thái nạp
Target SOC control: đường chuẩn điều khiển trạng thái nạp
Control region: vùng điều khiển
Overcharged region: vùng phía trên nạp
undercharged region: vùng phía dưới nạp
4.6.Hệ thống rơle chính:
Hệ thống rơle chính (SMR) kết nối và ngắt kết nối điện cho mạch điện áp cao dựa trên các lệnh từ ECU điều khiển. Tổng cộng ba rơle (một cho cực âm và hai cực dương) cung cấp để đảm bảo hoạt động tốt.
Khi mạch điện là năng lượng, SMR1 và SMR3 được bật. Các điện trở phù hợp với SMR1 bảo vệ các mạch điện từ quá mức ban đầu dong điện (được gọi là `sự xâm nhập" dòng điện). Tiếp theo, SMR2 được bật và SMR1 được tắt, cho phép dòng điện tự do trong mạch điện.
Khi tắt năng lượng, SMR2 và SMR3 được bật tắt theo thứ tự và các ECU điều khiển xác nhận rằng các rơle tương ứng đã đươc tắt phù hợp.
4.7.Công tắc:
Khi công tắc được loại bỏ mạch điện áp cao thì tắt máy tại vị trí trung gian của ắc quy điện áp cao
4.8.Hệ thống làm mát ắc quy điện áp cao:
Các ECU điều khiển ắc quy phát hiện nhiệt độ ắc quy thông qua ba cảm biến nhiệt độ trong các ắc quy điện áp cao và một cảm biến nhiệt độ khí nạp.Dựa trên tín hiệu các cảm biến, các ECU điều khiển ắc quy điều chỉnh chu trình nhiệm vụ củaquạt làm mát để duy trì nhiệt độ của ắc quy điện áp cao trongphạm viquy định.
ECU điều khiển ắc quy giữ quạt tắt hoặc chạy ở LO nếu:
Bộ điều hòa không khí được dùng làm mát xe
Một vài lợi ích còn ở trong nhiệt độ của ắc quy
Air intake: dòng khí nạp
Air intake temp sensor: cảm biến nhiệt độ khí nạp
Battery temp sensor: cảm biến nhiệt độ ắc quy
Blower assembly:quạt gió
Air intake: khí nạp
Exhaust: khí xả
Cooling fan: quạt làm mát
4.9.Ắc quy phụ
Loại ắc-quy DC12V này được bố trí cố định phía sau xe, duy trì và cung cấp dòng điện một chiều ổn định cho các thiết bị như đèn xe, hệ thống âm thanh, các ECU điều khiển .v..v…
Hình 12. Ắc-quy phụ trên ôtô hybrid
CHƯƠNG 5:ĐỘNG CƠ
5.1.Tổng quan:
Động cơ 1NZ-FXE là một trong hai nguồn điện cho xe Prius. Các 1NZ-FXE là một động cơ 1.5 lít 4 xi-lanh với VVT-i ( Variable Valve Timing with Intelligence) hệ thống điều khiển xu-páp với góc mở biến thiên thông minh và ETCS-I (electronic throttle control system-intelligence) hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh. Các 1NZ-FXE bao gồm một số thay đổi giúp thực hiện cân bằng, tính kinh tế nhiên liệu và khí thải sạch trong xe hybrid.
Một khía cạnh độc đáo của động cơ 1NZ-FXE Atkinson là chu kỳ thời điểm mở xupap,nó cho phép động cơ giảm lượng khí thải bằng cách thay đổi mối quan hệ giữa kỳ nén và kỳ giãn nở.Một tính năng tích hợp trên các mô hình '04 và sau đó là một chất làm mát đặc biệt hệ thống lưu trữ nhiệt thu hồi nước nóng từ động cơ và lưu trữ nó trong một thùng cách nhiệt, nơi nó vẫn nóng cho đến ba ngày.Sau đó, một máy bơm điện lưu thông nước nóng qua động cơ để giảm lượng khí thải HC thường liên kết với 1 hệ thống làm lạnh.
5.2. VVT-i và kỳ Atkinson:
VVT-i cho phép hệ thống điều khiển động cơ điều chỉnh thời điểm mở xupap nạp. Động cơ 1NZ-FXE sử dụng khả năng này để di chuyển giữa thời điểm mở xupap thông thường và thời điểm mở xupap của kỳ Atkinson, biến đổi hiệu quả chuyển đổi của động cơ.
Trong một kỳ động cơ Atkinson, xupap nạp giúp việc mở tốt trong kỳ nén. Trong khi các van được mở ra, một lượng khí trong xylanh được nén trở lại vào trong đường ống nạp. Điều này làm giảm hiệu quả chuyển đổi động cơ. Bằng cách sử dụng hệ thống VVT-I tiếp tục điều chỉnh thời điểm xupap mở xupap nạp giữa thời điểm mở xupap trong kỳ Atkinson và thời điểm mở xupap thông thường, động cơ có thể tối đa hóa hiệu quả nhiên liệu bất cứ khi nào có thể trong khi vẫn tạo ra năng lượng tối đa khi cần thiết.
5.3,Đường ống nạp:
Bởi vì một số của không khí bị ép trở lại vào trong ống hút trong suốt kỳ nén của kỳ Atkinson,đường ống nạp của động cơ 1NZ-FXE bao gồm một bình dao động để thích ứng với lượng khí thêm vào.Ngoài ra, độ dài của đường ống nạp đã được rút ngắn để cải thiện hiệu suất không khí và ống hút đã được tích hợp giữa dòng để giảm trọng lượng. Cuối cùng, thân bướm ga đã được định vị ở trung tâm của bình dao động để đạt được độ phân phối đều lượng khí nạp
5.4.Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh:
Với hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh trên prius, không có dây bàn đạp ga nối với bướm ga. Thay vào đó, ECM dựa vào kết quả của cảm biến vị trí bàn đạp ga để xác định yêu cầu lái xe, và sau đó tính mở bướm ga tối ưu cho việc tình trạng lái xe hiện tại. Sau đó sử dụng motor điều khiển bướm ga để điều khiển góc mở bướm ga
5.5.Các loại cảm biến trong điều khiển hệ thống động cơ:
5.5.1.Thước đo lượng khí nạp: Thước đo lượng khí nạp xác định lượng khí nạp bên trong ống nạp.Để đo lượng khí,một dây bạch kim nóng được đặt trong đường khí nạp ngay trên thân bướm ga
5.5.2.Cảm biến nhiệt độ khí nạp:
Cảm biến nhiệt độ khí nạp được tạo trong thước đo lượng khí nạp và dùng một nhiệt điện trở có hệ số âm để điều khiển nhiệt độ khí nạp.Khi mà nhiệt độ khí nạp tăng,trị số nhiệt điện trở và tín hiệu điện áp vào modun điều khiển động cơ giảm
5.5.3.Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ:
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ được đặt trong khối động cơ và dùng một nhiệt điện trở có hệ số âm để điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát động cơ.Khi nhiệt độ nước làm mát động cơ tăng,trị số nhiệt điện trở và tín hiệu điện áp vào ECM giảm
5.5.4.Cảm biến vị trí bàn đạp ga:
Cảm biến vị trí bàn đạp ga được đặt trên bộ phận bàn đạp ga.Hai Hall ICs được dùng để phát hiện vị trí bàn đạp ga.Vì những đặc tính của Hall Ics,những tín hiệu khác nhau đầu ra phụ thuộc việc đạp ga đang được ép hay nhả .Các ECU HV nhận được các tín hiệu và so sánh chúng để đảm bảo rằng không có sự cố.
5.5.5.Cảm biến vị trí bướm ga:
Cảm biến vị trí bướm ga được đặt trên thân bướm ga và biến đổi góc mở van bướm ga trong 2 tín hiệu điện áp (VTA và VTA2).ECM so sánh 2 tín hiệu để đảm bảo không có sai xót
ECM dùng thông tin này để tính toán độ mở của van bướm ga,sau khi cam tác động motor điều khiển bướm ga để điều chỉnh vị trí van mở bướm ga
5.5.6.Điều khiển tốc độ chế độ chạy không tải:
ETCS-I điều chỉnh góc mở van bướm ga để điều khiển tốc độ chế độ chạy không tải.Không có sự phân chia hệ thống điều khiển tốc độ chế độ không tải được đòi hỏi.Hệ thống bao gồm điều khiển chạy trên chế độ không tải trong suốt hoạt động làm mát động cơ,điều khiển lượng khí nạp để cải thiện khả năng khởi động động cơ và bù phụ tải cho việc thay đổi gióng như khi điều hòa nhiệt độ được mở hoặc tắt
5.5.7.Cảm biến kích nổ:
Cảm biến kích nổ được đặt trên khối xylanh và định vị kích nổ hoặc kích nổ trong động cơ.Cảm biến chứa một bộ phận áp điện nó khởi động một điện áp trong khi khối xylanh dao động do kích nổ làm biến dạng cảm biến.Nếu kích nổ đọng cơ xảy ra,thời điểm đánh lửa được chậm lại cho đến khi kích nổ được chặn lại
5.5.8.Cảm biến vị trí trục khuỷu:
Cảm biến vị trí trục khuỷu (tín hiệu NE) bao gồm tín hiệu một bộ răng được đặt trên trục khuỷu và một cuộn dây điện cảm.Dấu hiệu bộ răng có 34 răng,với một độ hở được tạo ra khi mất một răng,vì vậy cảm biến sinh 34 mạch dạng sóng cho tất cả số vòng quay trục khuỷu cả hai tần số và biên độ tăng tín hiệu được tạo ra ứng với số vòng quay động cơ tăng lên.ECM dùng tín hiệu NE để xác định số vòng quay của động cơ và phát hiện lỗi khi nổ
5.5.9.Cảm biến vị trí trục cam:
Cảm biến vị trí trục cam ( dấu hiệu G2) bao gồm một tín hiệu bản răng với một bộ răng được đặt trên trục cam xả và một cuộn dây điện cảm.Cảm biến sinh ra một mạch dạng sóng cho tất cả số vòng quay trục cam. Vì đây là một cảm biến cảm ứng, cả hai tần số và biên độ tăng tín hiệu được tạo ra ứng với số vòng quay động cơ tăng lên. ECM sử dụng tín hiệu G2 để xác định vị trí số một piston cho sự sắp xếp việc đánh lửa đốt cháy hỗn hợp
5.5.10.Cảm biến tỉ số không khí trên nhiên liệu:
Trên Prius '04 và sau đó, Ngân hàng 1 cảm biến O2 được thay thế bởi một cảm biến tí số khí trên nhiên liệu. Các cảm biến tỉ số khí trên nhiên liệu xác định tỉ số không khí / nhiên liệu trên một phạm vi rộng, cho phép các ECM để giảm bớt lượng khí thải
Prius sử dụng một cảm biến mặt phẳng (flat) A / F. Các cảm biến và bộ sưởi trên phẳng cảm biến là hẹp hơn so với những cảm biến thông thường.Điều này cho phép các máy sưởi để làm nóng alumina và zirconia nhanh hơn, kích hoạt cảm biến tăng tốc
5.6.Hệ thống hấp thụ hydrocacbon:
Hệ thống HCAC hấp thụ và giữ lại các hydrocacbon chưa cháy (HC) tạo ra từ động cơ trong và sau khi bắt đầu làm mát. Một khi động cơ đã ấm lên, các hydrocacbon được năng lượng tỏa ra và làm sạch thông qua bộ xúc tác 3 chất tác dụng. Điều này cải thiện khí thải phát thải ở nhiệt độ thấp
5.6.1.Hệ thống lạnh động cơ:
động,các tín hiệu ECM các
HCAC VSV để áp dụng chân
không đến bộ khởi động HCAC
đóng nhánh van. Khí thải đi qua
các bộ phận hút HC nơi HC được
lưu giữ cho đến khi nhiệt độ của
HC thấp
Khi đạt đến TWC
nhiệt độ hoạt động
VSV đóng và nhánh
van sẽ mở ra.Lưu
trữ HC bây giờ lọc
và chảy qua các TWC
nơi mà nó bị oxy hóa.
5.6.3.Sự xả khí trong quá trình giảm tốc:
giảm tốc,VSV bật,
đóng van nhánh.
Sự xả khí này
nhiều HC còn
xót lại trong
bộ phận hút HC
5.7.Hệ thống làm mát:
Các bình chứa nước làm mát trên Prius '04 và sau đó có thể lưu trữ nước nóng đến ba ngày.Điều này cho phép động cơ nhanh chóng ấm lên làm giảm khí thải
5.8.Bộ tản nhiệt và bình ngưng tụ:
Trên Prius '04 và sau đó động cơ và bộ biến đổi nhiệt được tích hợp với bình ngưng tụ A / C
5.9.Bình chứa nước nóng:
Bắt đầu với Prius '04, hệ thống làm mát bao gồm một bình chứa nước nóng có thể lưu trữ nước nóng ở 176 độ F đến ba ngày. Khi khởi động động cơ lạnh, hệ thống sử dụng một bơm nước phụ để bơm nước nóng vào động cơ. Việc làm nóng sơ bộ này của động cơ giảm khí thải HC.
5.10.Bảo dưỡng:
Khi bảo dưỡng hệ thống lạnh trên prius ’04 và sau đó:
Tách rời bộ nối bơm nước bình chứa nước nóng để ngăn ngừa sự lưu thông của nước và ngăn ngừa sự thiệt hại
ống nước làm mát động cơ
Khi nạp đầy,hoạt động của bơm nước để giúp dòng nước chảy vào bình
5.11.Van bơm quay
Bộ ngắt mạch giữa 3 vị trí để điều khiển lưu lượng nước làm mát bên trong và bên ngoài của hệ thống bình chứa nước nóng
5.12.Hoạt động của bình chứa nước nóng:
Preheat:làm nóng sơ bộ
Engine warm-up: hoạt động khi động cơ ấm dần:
Storage-Driving: hoạt động của bình trong suốt quá trình lái
Storage-Power Off: hoạt độngc của bình chứa khi động cơ không làm việc
5.13.Bình chứa nhiên liệu:
Bình chứa nhiên liệu giảm bớt lượng nhiên liệu bay hơi.Để ngăn ngừa sự bay hơi nhiên liệu được chứa bên trong một thùng chứa bằng nhựa mềm nằm bên trong một bình bằng kim loại ở ngoài. Các bình nhựa mở rộng và co lại với khối lượng của nhiên liệu, do đó không gian mà nhiên liệu có thể bay hơi là giảm thiểu. Phương pháp này làm giảm đáng kể lượng khí thải bay hơi
5.14.Cảm biến độ nghiêng:
Có 2 cảm biến độ nghiêng được đặt trong đồng hồ ECU để xác định độ nghiêng dọc của xe và vĩ độ độ nghiêng để tính toán đúng mức nhiên liệu. Sửa chữa được thực hiện dựa trên các tín hiệu từ cảm biến độ nghiêng và cảm biến nhiệt độ môi trường xung quanh nằm ở thùng nhiên liệu
Máy đo độ nghiêng phải được thiết lập lại nếu người lái xe chỉ có thể bơm một vài gallon khí vào bình của mình, hay một chiếc xe chạy ra khỏi khí ba hoặc bốn thanh còn lại trên các đồng hồ đo nhiên liệu. Các máy đo độ nghiêng cũng phải được thiết lập lại nếu Prius được nạp lại trên một độ dốc quá nhiều hoặc nếu đo nhiên liệu trở nên không chính xác. Xin vui lòng tham khảo hướng dẫn sử dụng Sửa chữa Prius cho máy đo độ nghiêng hiệu chuẩn.
5.15.Dung tích nhiên liệu:
Dung tích nhiên liệu có thể thay đổi do một vài lí do:
Nhiệt độ: nhiệt độ môi trường thấp,vật liệu nhựa cho đọ mềm bên trong bình có thể làm mất một vày khả năng của nó làm giãn trong suốt khi thêm nhiên liệu.Nếu nhiệt độ nằm ngoài 14 độ F cỡ của bình được giảm xấp xỉ gần 5 lít
Khớp kim phun nhiên liệu: Các thùng nhiên liệu sử dụng áp suất bơm khí để giúp bơm căng trong thời gian tiếp nhiên liệu, do đó cổ bộ lọc nhiên liệu được trang bị một cao su bít kin để đảm bảo bịt kín giữa bơm kim phun và cổ bộ lọc.
5.16.Bộ kiểm soát năng lượng:
Màn hình năng lượng, trong đó bao gồm một đồ thị dạng cột và tổng tính kinh tế nhiên liệu chuyến đi (MPG) thì rất chính xác. Nhiều so sánh tính toán được thực hiện bởi một số máy tính.
Sử dụng nhiên liệu và tinhs kinh tế nhiên liệu được tính bằng cách theo dõi thời gian phun nhiên liệu thời gian và tần suất hoạt động. ECU so sánh các giá trị này với dặm đường đi để tính toán dặm / gallon
Các ECU ắc quy giám sát chặt chẽ lượng tiêu thụ năng lượng trong Watts. Bằng cách tính toán lượng năng lượng tiêu thụ, thu hồi, và được lưu trữ, các máy tính có thể tính toán nhiên liệu cần đưa ra. Nhiên liệu cần thiết để tạo lượng năng lượng này được so sánh với các ECU động cơ tính toán lượng phun nhiên liệu để đảm bảo tính chính xác.
Biểu đồ lái, tốc độ, và đặc điểm tải trọng được lưu trữ trong các ECU HV là lịch sử dữ liệu. Được sử dụng để tiếp tục hoàn thiện MPG tính toán.Dữ liệu này mất khoảng 3-6 tuần để tích trữ nếu ắc quy bị ngắt kết nối hoặc các ECU HV được thay thế
5.17.Kiểu nhiên liệu và tỉ số ốctane:
Chỉ sử dụng xăng dầu Octane 87 không chì trong Prius. Prius có một thùng nhiên liệu mở để giúp ngăn chặn kim phun trộn-up. Tại một lượng tối thiểu, xăng dầu được sử dụng phải đáp ứng các chi tiết kỹ thuật của ASTM D4814 tại Hoa Kỳ. Không sử dụng xăng cao cấp. Nó có thể nguyên nhân vấn đề về khởi động với Prius.
5.18.Kiểm tra hệ thống bay hơi khí xả:
Để kiểm tra xem có rò rỉ trong hệ thống EVAP Prius đưa vào xả khí chân không vào toàn bộ hệ thống, sau đó sẽ cho thay đổi áp lực. Mất nhiều chân không cho thấy một sự rò rỉ trong hệ thống.
Để phát hiện rò rỉ EVAP từ hơi nước giảm trong bình nhiên liệu, Prius sử dụng phương pháp mật độ. Phương pháp này sử dụng một cảm biến O2 để đo mật độ mật độ HC trong khí thải.HC từ sự rò rỉ sẽ gây ra một giảm trong lượng khí thải oxy
5.19.Các bộ phận EVAP:
Hệ thống EVAP bao gồm các bộ phận chính:
Van đóng hộp VSV này thường mở van nằm giữa các dòng không khí sạch và bình nhiên liệu.Van ngắt mạch chân không này (VSV) dừng luồng không khí vào hệ thống EVAP để bít hệ thống và cho phép phát hiện rò rỉ. Nó cũng được biết đến như là CAN CTRL VSV hoặc VSV CCV.
Van ngắt mạch dòng khí xả VSV cho phép chân không từ EVAP VSV (hoặc xả khí VSV) chảy qua hộp nhỏ này. Khi được kích hoạt do ECM phát hiện rò rỉ nhiên liệu bên trong bọng, nó bị ngặt mạch luồng không khí từ các ống đựng đến bọng bên ngoài bình. VSV này cũng được gọi là nhánh bình VSV trong chẩn đoán kiểm tra.
EVAP (Alone) VSV là dùng để điều khiển chân không động cơ để các hệ thống EVAP loại bỏ được lưu trữ hydrocarbon từ hộp than củi. Nó cũng được sử dụng cho hệ thống phát hiện rò rỉ và có thể gọi tắt là xả khí VSV
Cảm biến áp suất hơi (VPS) - ECU này cung cấp một tín hiệu 5V và cơ sở cho các cảm biến áp suất hơi. VPS gửi một tín hiệu điện áp trở lại ECU, mà thay đổi từ 0,1 - 4.9V trong bộ đáp ứng với bình áp suất.
Van ngắt nhiên liệu - Nguyên nhân các kim phun phụ đóng khi thùng nhiên liệu đầy để ngăn ngừa sự tràn nhiên liệu
Kiểm tra lại van nhiên liệu van Anti-siphon ngăn ngừa nhiên liệu từ đường ống vào hệ thống EVAP. Còn được gọi là bình van kiểm tra.
5.20.Các bộ phận điều khiển EVAP:
Trên Prius '04 và sau đó,đầu vào không khí sạch đã được di chuyển từ không khí sạch hơn các vùng lân cận của các đầu vào nhiên liệu.
5.21.Phục hồi thêm nhiên liệu:
Khi tiếp nhiên liệu, động cơ tắt và EVAP VSV là đóng (OFF).Các bọng nhựa mở rộng làm nhiên liệu vào, do đó hầu như không có hơi không gian phía trên nhiên liệu. Hydrocarbon (HC) hơi chảy từ thùng phụ và máy bơm nhiên liệu thông qua dòng EVAP đến hộp than nơi mà các HC được hấp thụ và lưu trữ
Dòng khí từ các ống đựng than không gian giữa kim loại bên ngoài thùng phụ và bọng và cho van đóng hộp. Các van đóng hộp (CCV) được mở, cho phép không khí để thoát khỏi van khí sạch. Việc kiểm tra van tiếp nhiên liệu và van ngắt nhiên liệu làm việc
với nhau để ngăn nhiên liệu lỏng tràn và xâm nhập vào ống đựng than
5.22.Bộ lọc:
Trong hoạt động lọc bình thường các động cơ đang chạy và ECM chu trình làm việc các VSV EVAP bật và tắt cho phép chân không từ đường ống nạp để kéo không khí qua hệ thống EVAP. Các van ngắt dòng lọc thì tắt, mở kết nối giữa các hộp than và các VSV EVAP. HC hơi chảy từ ống đựng than các VSV EVAP và vào ống nạp
Các van đóng hộp (CCV) được mở, cho phép không khí sạch để xâm nhập từ không khí sạch hơn và chảy qua khoảng không khí giữa bình kim loại bên ngoài và bọng và cho đến ống đựng than củi. Vì không khí này đi qua ống đựng, nó làm sạch HC.
em được thông não chút rồi cơ mà bài bác lâu rồi nó bị mất ảnh. Cảm ơn bác 
