Tóm tắt: Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện

Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện Nghiên cứu mô hình phân tích mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô hybrid điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LÊ HUỆ TÀI MINH

NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH PHÂN TÍCH MỨC TIÊU HAO

NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ HYBRID ĐIỆN

Ngành: Kỹ thuật ô tô

Mã số:9520130

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Ô TÔ

Hà Nội – 2025

Công trình được hoàn thành tại:

Đại học Bách khoa Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học:

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

1 Thư viện Tạ Quang Bửu - Đại học Bách khoa Hà Nội

2 Thư viện Quốc gia Việt Nam

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN

1 Lê Văn Nghĩa, Đàm Hoàng Phúc, Lê Huệ Tài Minh, Nguyễn Trung Đạt, Nguyễn

Tiến Đạt; (2022); “Dự tính lượng tiêu hao nhiên liệu cho xe hybrid bằng phương

pháp trung bình”; Tạp chí cơ khí Việt Nam, số 296, Tr 81-90

2 Lê Văn Nghĩa, Đàm Hoàng Phúc, Lê Huệ Tài Minh, Nguyễn Quốc Triệu, Bùi Thế

Đạt; (2022); “Phương pháp tính toán năng lượng tiêu thụ cho xe ô tô điện trong các

chu trình vận tốc cho trước”; Tạp chí cơ khí Việt Nam, số 296, Tr 144-153

3 Lê Huệ Tài Minh, Đàm Hoàng Phúc, Lê Thanh Nhàn, Nguyễn Văn Hiếu; (2023);

“Đánh giá năng lượng phanh tái tạo cho xe điện trên các chu trình chạy xe khác

nhau”; Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Số 10-2023, Tr 199-206

4 Lê Huệ Tài Minh, Lê Văn Nghĩa, Đàm Hoàng Phúc, Trịnh Ngọc Anh; (2023);

“Đánh giá hiệu quả các mô hình tính toán mức tiêu hao năng lượng của ô tô điện

trên các chu trình lái khác nhau”; Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Số 10-2023,

Tr 191-198

5 Le Thanh Nhan, Le Hue Tai Minh, Dam Hoang Phuc, Nguyen Thanh Tung; (2023);

“An overview of EVs regenerative braking energy calculation”; The International

scientific and practical conference "Automotive and tractor construction",

P.116-122, BNTU – Minsk

6 Le Van Nghia, Le Hue Tai Minh, Nguyen Thanh Tung, Nguyen Van Hieu, O

Rukteshel, V Kusyak; (2023); "Calculation of vehicle energy consumption on

driving cycles using ADVISOR tool"; The International scientific and practical

conference "Automotive and tractor construction", P.123-128, BNTU – Minsk

7 Le Hue Tai Minh, Le Van Nghia, Nguyen Thanh Tung, Dam Hoang Phuc; (2023);

“Calculation of regenerative braking energy during EV's driving cycles by using

FASTSim in a case of Hanoi city”; The International scientific and practical

conference "Automotive and tractor construction", P.129-135, BNTU – Minsk

8 Le Hue Tai Minh, Dam Hoang Phuc, Le Van Nghia; (2023); “Experimental

evaluation of Hybrid Vehicle fuel economy in real driving cycles: a case study in

https://doi.org/10.15866/ireme.v17i8.23772, Vol 17, No.8, ISSN 1970-8734 – SCOPUS

9 Le Van Nghia, Le Hue Tai Minh, Dam Hoang Phuc, Duong Ngoc Khanh, Bui The

Dat; (2023); “The Efficiency of Changing Traditional Vehicle by EVs on Taxi Service:

A Case Study on the Energy Consumption and Emission Levels in Hanoi City”;

International Conference on Engineering Research and Applications (ICERA 2023), DOI:10.1007/978-3-031-62235-9_48, Volume II, LNNS 944 – SCOPUS

10 Le Thanh Nhan, Dam Hoang Phuc, Le Hue Tai Minh, V Kharytonchyk, V A

Kusyak, Nguyen Thanh Cong; (2024); ”The Influence of Road Adhesion Coefficient

on Energy Consumption and Dynamics of Battery Electric Vehicles”; Science and

Technique, https://doi.org/10.21122/2227-1031-2024-23-2-151-162, Том 23, № 2, ISSN 2227-1031, P.151-162 – ISI

MỞ ĐẦU

Xe hybrid điện ngày càng phổ biến tại Việt Nam, tuy nhiên, các nghiên cứu đánh giá hiệu quả vận hành của loại xe này trong giao thông khu vực, đặc biệt ở các đô thị lớn như Hà Nội, vẫn còn hạn chế

Do đó, luận án phát triển một mô hình tính toán lượng nhiên liệu tiêu thụ của xe hybrid điện hỗn hợp bằng phương pháp trung bình hóa tham

số, một phương pháp đơn giản, đáng tin cậy và phù hợp với điều kiện giao thông tại Hà Nội Mô hình này có khả năng áp dụng trên diện rộng cho số lượng lớn xe, giúp đánh giá hiệu quả vận hành của xe hybrid điện hỗn hợp đối với giao thông khu vực

Đối tượng nghiên cứu trong luận án là xe hybrid hỗn hợp, full hybrid có công suất điện tối thiểu 20kW trở lên Để nâng cao độ tin cậy của mô hình thông qua việc xác định các hàm tham số theo đặc trưng điều kiện giao thông khu vực, trong luận án đã trình bày phương pháp thí nghiệm để xác định các hàm phụ thuộc này Quy mô thí nghiệm được triển khai để đảm bảo kết quả thí nghiệm có độ tin cậy 90% trên các kịch bản thí nghiệm đã lựa chọn Sai số lượng nhiên liệu tiêu thụ khi tính toán bằng mô hình và xác định bằng thực nghiệm dưới 10% đã khẳng định tính chính xác của mô hình đề xuất

Luận án sử dụng mô hình đã kiểm chứng để đánh giá hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải CO2 khi chuyển đổi taxi truyền thống sử dụng động cơ đốt trong sang taxi hybrid điện hỗn hợp tại khu vực giả định trong nội đô Hà Nội với 1.000 taxi Kết quả cho thấy mức tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải CO2 của chuyển dịch xanh, cung cấp thông tin hữu ích cho các nhà hoạch định chiến lược phát triển năng lượng, nhà sản xuất và người dùng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề

Điểm chung của các phương pháp xác định lượng nhiên liệu tiêu thụ của xe là phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố vận hành trong quá trình di chuyển Điều này dẫn đến việc để áp dụng được các phương pháp tính toán nhiên liệu, cần phải xây dựng mô hình xe trong các điều kiện tiêu chuẩn cụ thể, dẫn đến kết quả tính toán nhiên liệu không phù hợp với việc di chuyển thực tế của xe trong một khu vực cụ thể

Do đó, cần phương pháp để xác định lượng tiêu thụ nhiên liệu phù hợp với điều kiện giao thông khu vực thực tế, dựa trên các yếu tố

di chuyển Yếu tố di chuyển phản ánh sự thay đổi trong điều kiện vận hành của xe và hành vi lái xe, thường được thể hiện qua các thông số

như vận tốc, gia tốc, hoặc các đặc trưng khác phù hợp với khu vực giao thông cụ thể Những yếu tố này có mối liên hệ chặt chẽ với lượng tiêu thụ nhiên liệu của xe

Từ những vấn đề nêu trên, luận án sẽ tập trung nghiên cứu mô hình tính toán lượng tiêu thụ nhiên liệu của xe hybrid điện hỗn hợp, phù hợp với đặc trưng điều kiện giao thông nội đô Hà Nội

Phương pháp sử dụng để xây dựng mô hình sẽ được phân tích và lựa chọn trong mục 1.2 nhằm đảm bảo tính đơn giản, thuận tiện

1.2 Phương pháp xác định lượng nhiên liệu tiêu thụ trên ô tô

b) Mô phỏng

Mô phỏng ô tô sử dụng mô hình toán học và phần mềm để tái tạo

và phân tích hoạt động xe, nhưng tốc độ chậm khiến chúng không phù hợp cho các bài toàn đánh giá quy mô lớn của các nhà hoạch định chính sách năng lượng Phương pháp này chỉ phù hợp với từng loại xe

cụ thể, thiếu tính linh hoạt với bối cảnh giao thông từng vùng

c) Ước tính theo mô hình trí tuệ nhân tạo (AI)

Mô hình trí tuệ nhân tạo sử dụng thuật toán và dữ liệu lớn để học

và dự đoán Tuy nhiên, quá trình tính toán phức tạp và tốn thời gian, cùng với khó khăn trong việc chọn dữ liệu huấn luyện để đảm bảo độ chính xác cho kết quả đầu ra, khiến cho mô hình AI gây trở ngại cho xây dựng mô hình tính toán lượng nhiên liệu tiêu thụ của ô tô

d) Tính toán theo Lý thuyết ô tô

Cách này tính toán nhiên liệu tiêu thụ ô tô như sau:

𝜂𝑀𝜂𝑇𝐻𝑈∫ 𝑃𝑘𝑑𝑡

𝑇 0

(1.2) Trong đó:

- 𝐵: Nhiên liệu tiêu thụ (l);

- 𝜂𝑀: Hiệu suất ĐCĐT (%);

- 𝜂𝑇: Hiệu suất HTTL (%);

- 𝐻𝑈: Nhiệt trị nhiên liệu (J/l) Phương pháp này có hai nhược điểm: tham số biến đổi theo thời gian, khó xác định và ảnh hưởng đến độ chính xác; không tính đến năng lượng phanh tái tạo của xe điện, hybrid Do đó, cần phát triển mô

hình tận dụng phương trình của Lý thuyết ô tô, cải tiến chúng để áp dụng được trên các xe thế hệ mới, không sử dụng các tham số tức thời, biến tham số thành hàm trung bình hóa theo đặc trưng điều kiện giao thông Đây là đặc điểm của phương pháp trung bình hóa tham số

e) Phương pháp trung bình hóa tham số (TBH)

Phương pháp TBH dùng phương trình tính công suất kéo tại bánh

xe theo Lý thuyết ô tô, nhưng không tính toán theo giá trị tức thời mà biến các tham số thành hàm phụ thuộc vào đặc trưng giao thông

Sự thay đổi vận tốc theo thời gian cho một lần di chuyển trong khu vực giao thông cụ thể được đặc trưng bằng một bộ thông số Khi thực hiện nhiều lần di chuyển trong cùng khu vực, có thể thu thập được nhiều bộ thông số đặc trưng cho các lần di chuyển đó Từ những bộ thông số này, điều kiện giao thông tại khu vực cụ thể sẽ được đại diện bằng một vùng thông số đặc trưng Các tham số mô hình thể hiện sự vận hành của các hệ thống trên xe được hàm hóa theo vùng thông số đặc trưng điều kiện giao thông khu vực thực tế

Phương pháp TBH là đơn giản nhất, yêu cầu ít dữ liệu đầu vào và tính toán, có độ tùy biến cao, có khả năng phản ánh điều kiện giao thông thực, phù hợp để tính toán lượng nhiên liệu tiêu thụ Do đó, luận

án này sử dụng phương pháp TBH để xây dựng mô hình tính toán lượng tiêu thụ nhiên liệu của xe

1.3 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến lượng tiêu thụ nhiên liệu của xe

1.3.1 Yếu tố vận tốc

Nghiên cứu của Bo Peng [20] cho thấy vận tốc xe ảnh hưởng lớn đến lượng tiêu thụ nhiên liệu Do đó, các nghiên cứu sử dụng chu trình

di chuyển (CTDC) [20] để đưa yếu tố vận tốc vào xây dựng mô hình

Sử dụng toàn bộ dữ liệu CTDC tốn thời gian và tạo dữ liệu không cần thiết, nên luận án dùng bộ thông số đặc trưng điều kiện giao thông khu vực như trong các nghiên cứu sử dụng phương pháp TBH [5, 17, 18, 19] để tính toán, giúp giảm thời gian và khối lượng tính toán, vẫn đảm bảo độ tin cậy

1.3.2 Hiệu quả tái tạo năng lượng

Nghiên cứu của Đại học Bách Khoa Hà Nội và Toyota Việt Nam cho thấy hệ thống phanh tái tạo trên xe hybrid có thể thu hồi tới 30% năng lượng vận hành [32] Do đó, cần xác định chính xác hệ số tái tạo năng lượng để nâng cao độ chính xác tính toán lượng nhiên liệu tiêu thụ Luận án đề xuất phương pháp trung bình hóa hệ số tái tạo năng

lượng thành hàm phụ thuộc theo đặc trưng điều kiện giao thông khu vực để xác định chính xác tham số này

1.3.3 Hiệu suất nguồn động lực

Nghiên cứu của Farooq Sher [33] cho thấy khi hiệu suất động cơ đốt trong (ĐCĐT) tăng thêm 15% thì mức tiêu hao nhiên liệu của xe hybrid giảm xuống 5% Nghiên cứu củaW.J Sweeting [34] cho rằng hiệu suất hệ thống cơ điện (bao gồm ĐCĐ và hệ thống truyền động liên quan) ảnh hưởng đến mức tiêu thụ nhiên liệu/năng lượng của xe

Do đó, luận án đề xuất phương pháp trung bình hóa hiệu suất ĐCĐT

và hệ thống cơ điện thành hàm phụ thuộc theo đặc trưng điều kiện giao thông khu vực để xác định chính xác tham số này

1.4 Đối tượng nghiên cứu

Luận án này chọn cụ thể xe hybrid hỗn hợp, full hybrid có công suất điện tối thiểu 20kW trở lên làm cơ sở để xây dựng mô hình tính toán lượng tiêu thụ nhiên liệu, do cấu hình này có khả năng tiết kiệm nhiên liệu tốt [35, 36]

1.5 Mục tiêu, nội dung và bố cục luận án

Xây dựng mô hình tính toán lượng nhiên liệu tiêu thụ của ô tô hybrid điện hỗn hợp trong điều kiện vận hành tại Hà Nội bằng phương pháp trung bình hóa tham số, có kể đến đặc trưng vận hành trong khu vực trên thông qua các hàm tham số trung bình hóa Từ đó ứng dụng

mô hình này để đánh giá hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu và cắt giảm phát thải khí nhà kính trong chuyển dịch từ taxi truyền thống sử dụng động

cơ đốt trong sang taxi hybrid điện hỗn hợp Để thực hiện công việc này luận án xác định các nội dung thực hiện như hình 1.26

Hình 1.26 Trình tự nội dung nghiên cứu

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN LƯỢNG TIÊU THỤ NHIÊN LIỆU CỦA XE HYBRID

Để tính toán lượng nhiên liệu tiêu thụ của xe, mô hình cần: + Thông số kỹ thuật của xe (khối lượng, kích thước, hiệu suất thành phần) để xác định công suất tiêu thụ

+ Thông số điều kiện giao thông (dữ liệu vận tốc hoặc vùng thông

số đặc trưng điều kiện giao thông khu vực)

Mục tiêu luận án là xây dựng mô hình tính toán lượng tiêu thụ

nhiên liệu xe hybrid có kể đến đặc trưng giao thông tại khu vực cụ thể Do đó, nên ưu tiên sử dụng vùng thông số đặc trưng điều kiện

giao thông khu vực để giảm thời gian và dữ liệu xử lý Chương 2 trình bày phương pháp đặc trưng hóa giao thông khu vực thành vùng thông

số đặc trưng và xác định hiệu suất thành phần theo vùng thông số đó

2.1 Thông số đặc trưng giao thông

2.1.1 Chu trình tiêu chuẩn và những hạn chế

Chu trình tiêu chuẩn (như JP-1015, HWFET, EUDC…) đã được

sử dụng để đánh giá hiệu năng xe Tuy nhiên, để tính toán lượng tiêu thụ nhiên liệu và phát thải, cần xây dựng chu trình riêng cho từng khu vực, và đây là một quy trình phức tạp và tốn thời gian Eric Milkins và Bullock [38, 39] cho rằng chu trình tiêu chuẩn không đại diện cho điều kiện lái xe thực tế Thay vì xây dựng các chu trình tiêu chuẩn, cần có vùng thông số đặc trưng cho hành vi tăng giảm tốc độ và vận hành của

ô tô trong một điều kiện môi trường cụ thể của khu vực khảo sát

2.1.2 Phương pháp xác định các thông số đặc trưng điều kiện giao thông khu vực

Luận án kế thừa phương pháp đặc trưng giao thông của Andrew G.Simpson [5, 17, 19] bằng cách sử dụng các thông số tại Bảng 2.1 Simpson chỉ đề xuất và kiểm chứng đặc trưng thông số, chưa kiểm chứng quan hệ năng lượng và khả năng tính toán công suất cản tại bánh xe Do đó, luận án đã đánh giá ý nghĩa năng lượng của các thông

số này

Bảng 2.1 Mô tả về thông số đặc trưng CTDC

Thông số đặc trưng Công thức Đặc trưng Quan hệ về mặt năng lượng

(2.2) Phạm vi thay đổi tốc độ xe

Gia tốc đặc trưng ã= 1

2 ∑(𝑣𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙2−𝑣 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙2)

𝑣 𝑎𝑣𝑔 𝑇 (2.3) Định lượng tỉ lệ thay đổi vận

tốc trong suốt hành trình Quán tính xe

2.2 Xây dựng mô hình

Để đơn giản hóa mô hình, các giả thiết sau được đề xuất:

Giả thiết 1: Trên 01 CTDC, vận tốc và vị trí xe khởi hành và kết thúc là như nhau Với giả thiết này, khi xe chuyển động, quán

tính âm bằng quán tính dương, do xe có cùng thế năng và động năng tại điểm đầu và điểm cuối Mô hình phân tích quá trình phanh khi xe

có quán tính âm, nhưng các thành công suất phanh được tính dương Giả thiết 2: Các thành phần điện bao gồm pin, bộ chuyển đổi điện, các động cơ điện (mô tơ/máy phát) và cơ cấu bánh răng hành tinh

thuộc hệ thống cơ điện, còn thành phần cơ khí kết nối từ đầu ra cơ cấu bánh răng hành tinh đến vi sai rồi đến bánh xe thuộc hệ thống truyền lực (HTTL), như mô tả trên Hình 2.16 HTTL chỉ truyền động

cơ khí bằng hệ bánh răng, hiệu suất truyền động ít thay đổi và không phụ thuộc vào chế độ tải trọng, nên được lấy cố định là 98% [43] Giả thiết 3: Bỏ qua sự trượt của bánh xe trong quá trình tính toán

Hình 2.16 Phân chia lại các hệ thống trên xe hybrid

Mô hình có trình tự tính toán thể hiện trên Hình 2.28

Hình 2.28 Sơ đồ và trình tự tính toán mô hình tính toán nhiên liệu

tiêu thụ trên xe hybrid

2.3 Phương pháp xác định các hàm tham số mô hình

Để mô hình tính toán nhiên liệu cho xe hybrid điện phản ánh đúng đặc trưng của điều kiện giao thông khu vực, các tham số mô hình bao gồm hệ số tái tạo năng lượng (𝑘𝑡𝑡), hiệu suất ĐCĐT (𝜂𝑒) và hiệu suất

hệ thống cơ điện (𝜂𝑐𝑑) cần được biểu diễn dưới dạng hàm theo các thông số đặc trưng của điều kiện giao thông khu vực Để xây dựng các hàm này, luận án đề xuất phương pháp như trên Hình 2.18

Hình 2.18 Phương pháp xác định hàm tham số mô hình

Các phần dưới đây sẽ trình bày công thức tính toán trên 01 CTDC

2.3.1 Hệ số tái tạo năng lượng

Luận án định nghĩa hệ số tái tạo năng lượng (𝑘𝑡𝑡) là tỷ số giữa năng lượng phanh tái tạo do mô tơ điện (𝐸𝑡𝑡) và năng lượng phanh yêu cầu (𝐸𝑝) Trên 01 CTDC, năng lượng phanh yêu cầu tại bánh xe được tính toán như sau:

Năng lượng tái tạo trong hệ thống cơ điện được tính như sau:

𝐸 𝑡𝑡 = −𝜂 𝐻𝑇𝑇𝐿 ∫ 𝑀𝑚ô 𝑡ơ 𝑛𝑚ô 𝑡ơ 𝜋

2.3.2 Hiệu suất động cơ đốt trong (ĐCĐT)

Hiệu suất ĐCĐT là tỷ số giữa năng lượng ĐCĐT sinh ra chia cho năng lượng được cung cấp bởi bình nhiên liệu:

2.3.3 Hiệu suất hệ thống cơ điện

Khi Pin nạp điện (Hình 2.26): có hai dòng năng lượng truyền về pin: từ ĐCĐT kéo MG1 và từ phanh tái tạo trong quá trình giảm tốc

Hình 2.26 Đường truyền năng lượng khi pin nạp

Hiệu suất hệ thống cơ điện khi pin nạp được tính như sau:

𝑇 0

từ pin đến mô tơ MG2 để dẫn động kéo xe chạy

Hình 2.27 Đường truyền năng lượng khi pin xả

Hiệu suất hệ thống cơ điện khi pin xả được tính như sau:

𝑛𝑀𝐺1 là tốc độ vòng quay của MG1 (vòng/phút), 𝑇𝑀𝐺2 là mô men sinh

ra tại MG2 (Nm), 𝑛𝑀𝐺2 là tốc độ vòng quay của MG2 (vòng/phút) Hiệu suất hệ thống cơ điện trên 01 CTDC bất kỳ được tính:

𝜂 𝑐𝑑 =𝑡𝑐𝑑−𝑛ạ𝑝 0,01 𝜂𝑐𝑑−𝑛ạ𝑝+ 𝑡𝑐𝑑−𝑥ả 0,01 𝜂𝑐𝑑−𝑥ả

Trong đó: 𝑡𝑐𝑑−𝑛ạ𝑝 và 𝑡𝑐𝑑−𝑥ả: là tỷ lệ thời gian pin nạp và xả điện trên tổng thời gian xe chạy trên chu trình (%)

CHƯƠNG 3 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HÀM THAM SỐ MÔ

HÌNH VÀ KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH

3.1 Mục tiêu, yêu cầu và quy hoạch thực nghiệm

3.1.1 Mục tiêu và yêu cầu

Chương này trình bày các thí nghiệm với hai mục tiêu chính:

- Xác định hàm tham số trong mô hình bằng phương pháp thực nghiệm Để tạo ra vùng thông số đặc trưng cho điều kiện giao thông khu vực khảo sát, các nội dung thực nghiệm phải đảm bảo bao phủ đến 90% (độ tin cậy 90%) các điều kiện hoạt động của xe trên các cung đường đã lựa chọn theo điều kiện thực tế (ví dụ như trong nội đô cao điểm, nội đô thấp điểm và cao tốc)

- Kiểm chứng độ chính xác mô hình bằng phương pháp so sánh kết quả mô hình với dữ liệu thực nghiệm Để đảm bảo độ tin cậy của tính chính xác mô hình, số lượng các kết quả kiểm chứng phải đảm bảo bao phủ đến 90% các điều kiện hoạt động của xe trên các cung đường đã lựa chọn theo điều kiện thực tế

3.1.2 Quy hoạch thực nghiệm

a) Kịch bản và điều kiện thí nghiệm

Căn cứ theo quy hoạch giao thông vận tải Hà Nội [47], luận án lựa chọn các kịch bản lộ trình thí nghiệm như trên Hình 3.1 nhằm bao quát yếu tố mật độ tham gia giao thông, thói quen di chuyển của người dân Hà Nội và các đặc điểm hạ tầng giao thông đường bộ Hà Nội

Nội đô cao điểm: Cung đường có

lưu lượng giao thông lớn Nội đô thấp điểm: Lưu lượng thấp, hành vi lái phức tạp hơn

Cao tốc: Tuyến đường tốc độ cao với ít điểm dừng xe

Hình 3.1 Kịch bản lộ trình thử nghiệm thực tế

b) Quy mô thí nghiệm

Để đảm bảo kết quả thí nghiệm đạt độ tin cậy 90% và độ chính xác phù hợp cho các kịch bản lộ trình đã lựa chọn, cần xác định số lần thí nghiệm cần thiết trên các kịch bản này Giả định rằng kết quả thí nghiệm tuân theo phân bố chuẩn do chúng phân bố ngẫu nhiên và không có điều kiện ràng buộc trong quá trình thí nghiệm Dựa trên giả định này, luận án sẽ áp dụng phương pháp xác định số lần thí nghiệm nhằm đáp ứng yêu cầu về độ tin cậy và độ chính xác của kết quả thí nghiệm như Hình A.1 [48]

Hình A.1 Mẫu bảng kết quả và trình tự xác định số lần thí nghiệm

Để đảm bảo kết quả thí nghiệm có độ tin cậy 90%, mỗi bài thí nghiệm sẽ cần số lần thí nghiệm như thể hiện ở Bảng 3.4.

Bảng 3.4 Kết quả xác định số lần thí nghiệm cần thiết

1 Xác định hàm

tham số

Xác định hàm tham số Hệ số tái tạo năng lượng

32 Xác định hàm tham số Hiệu suất ĐCĐT

Xác định hàm tham số Hiệu suất hệ thống cơ điện

3.2 Thiết bị và cấu hình thí nghiệm

Trước khi thí nghiệm, xe được lắp đặt các thiết bị như Hình 3.2