Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Thu hồi năng lượng khi phanh là một hướng nghiên cứu kỹ thuật trong ngành công nghiệp ô tô, được áp dụng trên các dòng xe điện, xe lai điện (hybrid) và xe sử dụng động cơ đốt trong truyền thống. Mục tiêu trọng tâm của giải pháp này là chuyển hóa và lưu trữ phần động năng bị lãng phí dưới dạng nhiệt ma sát trong quá trình phanh, từ đó tái sử dụng nguồn điện năng thu được để giải quyết bài toán tiêu hao năng lượng và giảm thiểu lượng khí thải ô nhiễm xả ra môi trường. Trên cơ sở đó, đồ án tốt nghiệp "Thiết kế mô hình hệ thống hệ thống phanh tái sinh dựa trên xe Lexus RX 450h năm sản xuất 2012" được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Minh Tâm, dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Văn Lợi tại Bộ môn Cơ khí Ô tô, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Giao thông Vận tải (TP. Hồ Chí Minh, năm 2023).

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của đồ án bao gồm:

  1. Tìm hiểu, phân tích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh thủy lực cơ khí kết hợp phanh tái sinh trên dòng xe hybrid nói chung và xe Lexus RX 450h đời 2012 nói riêng.
  2. Xây dựng mô hình động học phanh ô tô khi di chuyển trên đường bằng; tính toán các lực cản tác dụng lên phương tiện (lực cản không khí, lực cản lăn, lực quán tính, mô men cản quy dẫn lên trục động cơ).
  3. Thiết lập mô hình mô phỏng khả năng thu hồi năng lượng trên phần mềm Matlab/Simulink ở các dải tốc độ khác nhau (100 km/h, 80 km/h, 60 km/h, 40 km/h, 30 km/h).
  4. Thiết kế hình học 3D trên phần mềm SolidWorks, gia công và chế tạo mô hình phần cứng thực nghiệm thu nhỏ (tỉ lệ 1:160) có chức năng kiểm soát vận tốc và mô phỏng quá trình nạp lại năng lượng.

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống phanh tái sinh kết hợp phanh cơ khí trên xe Lexus RX 450h sản xuất năm 2012. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở quá trình phanh trên mặt đường bằng phẳng, không xét đến độ dốc, tập trung vào chế độ phanh giảm tốc đến khi dừng hẳn và xây dựng mô hình thu nhỏ điều khiển bằng vi mạch điện tử phục vụ mục đích học cụ kỹ thuật.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng các cơ sở lý thuyết về động lực học ô tô, nguyên lý truyền động hybrid THS-II (Toyota Hybrid System II) và kỹ thuật điều khiển điện tử - bán dẫn:

  • Khung lý thuyết truyền lực hybrid: Cấu trúc phân chia công suất sử dụng bộ bánh răng hành tinh phối hợp giữa động cơ xăng V6 3.5L (mã 2GR-FE) và cụm máy phát/động cơ điện MG1, MG2 ở cầu trước cùng động cơ MGR ở cầu sau tạo thành hệ dẫn động bốn bánh chủ động thông minh (4WD-i). Hệ thống điều khiển tích hợp quản lý động lực xe (VDIM) phối hợp cùng bộ điều khiển công suất.
  • Lý thuyết phanh tái sinh và biến đổi năng lượng: Chuyển đổi trạng thái làm việc của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu ba pha thành máy phát điện khi giảm tốc; nguyên lý hoạt động của cụm biến tần (Inverter) và bộ tăng/hạ áp DC-DC (Boost Converter) sử dụng các van bán dẫn IGBT để chuyển đổi điện áp giữa mức 288V (pin cao áp) và 650V (hệ thống động cơ điện).
  • Phương trình cân bằng lực động học ô tô khi phanh: Thiết lập phương trình cân bằng lực khi xe di chuyển trên đường bằng ($\alpha = 0$): $$P_j = P_p + P_w + P_f$$ Trong đó: $P_j$ là lực cản quán tính; $P_p$ là lực phanh cơ khí và điện; $P_w = K \cdot F \cdot v^2$ là lực cản không khí với hệ số $K = 0,5625\ \text{Ns}^2/\text{m}^4$; $P_f = f \cdot G$ là lực cản lăn phụ thuộc vào vận tốc ($f_0 = 0,02$ khi $v \le 22,2\ \text{m/s}$ và tăng dần khi $v > 22,2\ \text{m/s}$). Lực phanh cực đại theo giới hạn bám được xác định qua công thức $P_{p\max} = G \cdot \varphi_x$ với hệ số bám dọc $\varphi_x = 0,7$.

Phương pháp nghiên cứu được triển khai kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết, mô phỏng số học và thực nghiệm chế tạo:

  • Phân tích cấu trúc hệ thống: Giải tích sơ đồ mạch điện, sơ đồ thủy lực điều khiển chống bó cứng bánh xe (ABS) và sơ đồ nguyên lý phân chia các chế độ vận hành bánh trước/bánh sau.
  • Mô phỏng số hóa: Sử dụng phần mềm Matlab/Simulink xây dựng mô hình liên kết gồm 5 khối (khối đầu vào, khối động lực học, khối điều khiển đóng ngắt IGBT, khối động cơ và khối hiển thị đầu ra) để khảo sát dòng điện, điện áp và dung lượng sạc pin.
  • Phương pháp thực nghiệm: Ứng dụng phần mềm SolidWorks thiết kế cơ khí; sử dụng công nghệ cắt laser phi kim (mica) chế tạo vỏ hộp và bàn đạp; lập trình nhúng trên vi điều khiển Arduino để kiểm chứng hoạt động phần cứng.
  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thông số kỹ thuật thực tế của dòng xe Lexus RX 450h năm sản xuất 2012 do nhà sản xuất cung cấp kết hợp các hằng số vật lý tiêu chuẩn trong kỹ thuật ô tô.

Thiết kế và triển khai

Do đề tài hướng tới sản phẩm vật lý cụ thể, tác giả đã tiến hành thiết kế và triển khai hệ thống mô hình phần cứng mô phỏng hệ thống phanh xe hybrid với quy trình cụ thể:

Kiến trúc hệ thống mô hình

Mô hình thu nhỏ (tỉ lệ 1:160) được tổ chức thành hai phân hệ độc lập nhưng liên kết chặt chẽ về mặt động lực và tín hiệu:

  • Khối truyền động cơ khí: Bao gồm một động cơ điện một chiều (DC) dẫn động cầu sau thông qua bộ truyền động đai để giả lập lực kéo của xe. Trục bánh xe được kết nối với động cơ điện xoay chiều 3 pha không chổi than cũng qua bộ truyền đai; cụm động cơ 3 pha này đóng vai trò máy phát nạp lại dòng điện khi hệ thống chuyển sang chế độ phanh.
  • Khối điều khiển và giao tiếp: Bao gồm hộp điều khiển trung tâm và cụm cơ cấu bàn đạp ga, bàn đạp phanh. Hệ thống nhận diện độ sâu bàn đạp thông qua biến trở để chuyển đổi thành tín hiệu điện áp gửi về bộ xử lý.

Thông số linh kiện và phần cứng triển khai

Các linh kiện chế tạo mô hình được lựa chọn và lắp đặt đồng bộ theo thông số kỹ thuật:

Tên linh kiện / Thiết bị Thông số kỹ thuật / Đặc tính Chức năng trong mô hình
Bo mạch Arduino UNO R3 Vi điều khiển ATmega328P Điều khiển trung tâm, xử lý tín hiệu chạy xe
Bo mạch Arduino Nano Vi điều khiển nhỏ gọn Xử lý cảm biến hành trình phanh và cảm biến tốc độ
Mạch cầu công suất BTS7960 Dòng tải tối đa 43A, điện áp 6-27V Điều khiển tốc độ và đảo chiều động cơ DC
Màn hình hiển thị OLED Kích thước 0,96 inch, giao tiếp I2C Hiển thị các thông số ga, phanh và tốc độ
Động cơ dẫn động Động cơ điện DC 775 Tạo chuyển động quay cho hệ thống bánh xe
Động cơ máy phát Động cơ 3 pha không chổi than Chuyển đổi động năng quay thành điện năng xoay chiều
Cầu diode chỉnh lưu 3 pha Chỉnh lưu cầu toàn kỳ Biến đổi dòng xoay chiều 3 pha thành dòng một chiều
Cảm biến tiệm cận hồng ngoại Đầu thu phát hồng ngoại Đo tốc độ quay của trục bánh xe
Mạch giảm áp DC XL4015 Điện áp vào 4-38V, ra điều chỉnh Ổn định nguồn điện áp nuôi các mạch logic
Nguồn cấp Ắc quy 12V Cung cấp toàn bộ năng lượng hoạt động cho mô hình

Chế tạo cơ khí và thuật toán vận hành

  • Gia công cơ khí: Bàn đạp chân ga, chân phanh được thiết kế 3D trên SolidWorks, gia công cắt laser từ vật liệu mica có độ dày từ 2 mm đến 10 mm. Vỏ hộp điều khiển được cắt từ mica dày 3 mm và gắn kết bằng keo chuyên dụng.
  • Thuật toán điều khiển: Hệ thống hỗ trợ 3 chế độ vận hành gồm Eco, Sport và Lùi. Khi nhấn công tắc Start, dòng điện từ ắc quy 12V đi qua mạch công suất BTS7960 và Arduino UNO R3. Khi người vận hành đạp chân ga, biến trở gửi điện áp về Arduino để điều chế độ rộng xung (PWM) đến mạch BTS7960, làm thay đổi vận tốc động cơ theo tỷ lệ lực đạp. Ở chế độ Lùi, hệ thống yêu cầu động cơ phải dừng hẳn trước khi mạch kích hoạt đảo chiều quay nhằm chống sốc tải. Khi tác động vào bàn đạp phanh, cảm biến truyền tín hiệu ngắt lực kéo và kích hoạt cơ chế hãm của máy phát 3 pha, đưa dòng điện qua cầu diode nạp lại nguồn.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan hệ thống phanh trên dòng xe hybrid

Chương 1 hệ thống hóa kiến thức tổng quan về dòng xe hybrid, lịch sử phát triển và cấu trúc chi tiết của xe Lexus RX 450h đời 2012:

  • Khái niệm và phân loại: Phân tích ưu điểm về tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải và khả năng làm việc trong vùng tối ưu của động cơ đốt trong khi kết hợp với mô tơ điện; chỉ rõ các nhược điểm về khối lượng pin lớn, kết cấu phức tạp, chi phí bảo dưỡng cao và nguy cơ an toàn điện áp cao.
  • Cấu hình truyền lực trên Lexus RX 450h: Hệ thống hybrid nối tiếp - song song (THS-II). Cầu trước gồm động cơ xăng V6 3.5L kết hợp hai máy điện: MG1 (máy phát, khởi động, điện áp DC 650V) và MG2 (mô tơ kéo bánh trước công suất 123 kW / 165 hp, mô men xoắn 333 Nm). Cầu sau trang bị cụm dẫn động độc lập MGR (công suất 50 kW / 67 hp, mô men xoắn 130 Nm, điện áp DC 650V). Nguồn điện cung cấp bởi bộ pin Niken kim loại Hydride kín (NiMH) điện áp 288V gồm 240 cell (30 module x 8 cell).
  • Hệ thống phanh cơ khí: Dẫn động thủy lực trợ lực bằng mô tơ bơm và bình tích năng, phanh đĩa 4 bánh kết hợp phanh đỗ tang trống cơ cấu cáp kéo. Phân tích nguyên lý làm việc của hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) qua ba giai đoạn: tăng áp (mở van SMC1, SMC2, SLARF, SLARL, SLAFL, SLARR), giữ áp (đóng kín toàn bộ van điện) và giảm áp (mở van hồi dầu SLRFR, SLRRL, SLRFL, SLRRR).
  • Hệ thống phanh tái sinh: Phân tích cấu tạo bộ biến tần tích hợp bộ chuyển đổi (Inverter with Converter Assembly) gồm Boost Converter nâng áp từ 288V lên 650V và hạ áp ngược lại khi phanh để nạp pin; bộ chuyển đổi DC-DC hạ áp xuống 14V sạc pin phụ. Trình bày chi tiết 4 chế độ làm việc ở cầu trước và 3 chế độ làm việc ở cầu sau trong các điều kiện khởi hành, tăng tốc và phanh thu hồi năng lượng.

Chương 2: Tính toán, thiết kế mô hình hệ thống phanh trên dòng xe hybrid

Chương 2 tập trung vào việc mô hình hóa toán học các quá trình động học khi phanh xe và mô phỏng trên phần mềm Matlab/Simulink:

  • Thông số kỹ thuật xe cơ sở: Trọng lượng không tải 2110 kg, toàn tải 2710 kg; kích thước bao 4770 x 1885 x 1720 mm; chiều dài cơ sở 2740 mm; lốp 235/55R19 với bán kính làm việc động học $r_{bx} = 0,35\ \text{m}$; tỷ số truyền hệ thống truyền lực $i_{tl} = 9,73$.
  • Thiết lập phương trình động học: Xác định gia tốc phanh cực đại $J_{p\max}$ dựa trên hệ số bám $\varphi_x = 0,7$; tính toán thời gian dừng xe nhỏ nhất $t_{p\min} = v_0 / J_{p\max}$ và quãng đường phanh $S_{p\min} = v_0^2 / (2 J_{p\max})$. Bổ sung các thông số thời gian trễ gồm thời gian phản xạ của người lái ($t_1 = 0,4\ \text{s}$), thời gian chậm tác dụng ($t_2 = 0,3\ \text{s}$) và thời gian tăng lực phanh ($t_3 = 0,3\ \text{s}$).
  • Xây dựng mô hình mô phỏng Simulink: Kết nối 5 khối chức năng để giải bài toán thu hồi năng lượng. Khối động lực học tích hợp các thuật toán tính lực cản lăn $P_f$, cản gió $P_w$, lực phanh ma sát $P_p$ và mô men cản quy đổi lên trục máy điện.
  • Khảo sát các dải tốc độ: Thực hiện mô phỏng quá trình phanh dừng hẳn từ các mức vận tốc ban đầu: 100 km/h (thời gian dừng 4,05 s), 80 km/h (thời gian dừng 3,24 s), 60 km/h (thời gian dừng 2,43 s), 40 km/h (thời gian dừng 1,62 s) và 30 km/h (thời gian dừng 1,21 s). Kết quả phản ánh đồ thị tốc độ, mô men cản động cơ và trạng thái sạc ắc quy (SOC) duy trì ở mức 79%.

Chương 3: Chế tạo mô hình hệ thống phanh trên dòng xe hybrid

Chương 3 trình bày toàn bộ quá trình biến các tính toán lý thuyết thành sản phẩm mô hình học cụ:

  • Thiết kế hình học: Dựng mô hình 3D tổng thể các cụm chi tiết xe Lexus RX 450h và hệ thống bàn đạp trên phần mềm SolidWorks. Bản vẽ chi tiết chỉ rõ kết cấu khung giá đỡ, cơ cấu lò xo phản hồi và vị trí định vị các cảm biến.
  • Chế tạo và lắp ráp: Gia công các tấm mica bằng máy cắt laser chuyên dụng; lắp ráp khối truyền động cơ khí liên kết động cơ DC 775 và động cơ 3 pha qua dây đai truyền động. Đấu nối hệ thống dây điện nguồn, dây tín hiệu điều khiển và các cầu chỉnh lưu.
  • Lập trình hệ thống điều khiển: Nạp chương trình xử lý trung tâm cho Arduino UNO R3; nạp mã nguồn phụ cho Arduino Nano chuyên trách đọc tín hiệu xung từ cảm biến tiệm cận hồng ngoại và cảm biến bàn đạp phanh.
  • Thử nghiệm và hiệu chỉnh: Kiểm tra đáp ứng của mô hình dưới các chế độ Eco, Sport, Lùi. Đo đạc các thông số điện áp phát ra từ động cơ 3 pha khi tác động lực phanh, kiểm chứng tính ổn định của mạch điều khiển động cơ BTS7960 và tính chính xác của dữ liệu hiển thị trên màn hình OLED.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đạt được các kết quả kỹ thuật cụ thể được tổng hợp qua bảng số liệu mô phỏng thu hồi năng lượng:

Vận tốc bắt đầu phanh ($v_0$) Thời gian phanh dừng hẳn ($t$) Trạng thái sạc pin (SOC) Đặc tính mô men cản động cơ
100 km/h 4,05 s 79% Đạt giá trị mô men cản lớn nhất
80 km/h 3,24 s 79% Đạt giá trị mô men cản cao
60 km/h 2,43 s 79% Đạt giá trị mô men cản trung bình
40 km/h 1,62 s 79% Đạt giá trị mô men cản thấp
30 km/h 1,21 s 79% Đạt giá trị mô men cản nhỏ nhất

Về mặt đóng góp kỹ thuật:

  • Đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở dữ liệu kết cấu và nguyên lý điều khiển của hệ thống phanh tái sinh trên dòng xe SUV Lexus RX 450h, làm rõ sự phối hợp giữa các cụm van điện từ ABS, bộ biến tần Inverter, cụm nâng/hạ áp Boost Converter và các động cơ MG1, MG2, MGR.
  • Xây dựng thành công thuật toán và mô hình mô phỏng Simulink thể hiện định lượng mối quan hệ giữa vận tốc ban đầu và năng lượng tái sinh: vận tốc bắt đầu phanh càng cao thì mô men cản sinh ra trên trục động cơ càng lớn, lượng động năng chuyển hóa thành điện năng sạc về pin càng nhiều.
  • Chế tạo hoàn chỉnh một mô hình phần cứng hoạt động ổn định ở 3 chế độ (Eco, Sport, Lùi), tích hợp cơ cấu bàn đạp cơ - điện, mạch đo tốc độ hồng ngoại và màn hình hiển thị số liệu, phục vụ hiệu quả cho việc giảng dạy và thực hành chuyên ngành ô tô.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án:

  • Thử nghiệm mô phỏng trên phần mềm Matlab/Simulink mới dừng lại ở việc tính toán các trường hợp phanh đơn lẻ từ một vận tốc xác định đến khi xe dừng hẳn trên đường bằng phẳng; chưa thực hiện kiểm chứng liên tục trên các chu trình thử nghiệm lái xe tiêu chuẩn (chẳng hạn như NEDC, WLTP hay FTP-75).
  • Mô hình phần cứng chế tạo là mô hình thu nhỏ mang tính chất mô phỏng nguyên lý (tỉ lệ 1:160), chưa phản ánh đầy đủ các yếu tố quán tính thực tế, độ bám mặt đường thay đổi và sự suy giảm hiệu suất do nhiệt độ của hệ thống phanh cơ khí thực tế.

Hướng phát triển tiếp theo được tác giả xác định:

  • Mở rộng thuật toán mô phỏng hệ thống phanh tái sinh theo toàn bộ các chu trình lái xe tiêu chuẩn trong đô thị và trên đường cao tốc.
  • Nghiên cứu sâu hơn thuật toán phân phối tối ưu lực phanh giữa cầu trước và cầu sau nhằm nâng cao tính ổn định chuyển động khi phanh trong điều kiện đường trơn trượt hoặc khi xe vào cua.

Giá trị tham khảo

Đồ án là nguồn tài liệu hữu ích cho:

  • Sinh viên, học viên chuyên ngành Kỹ thuật ô tô, Công nghệ kỹ thuật ô tô, Cơ điện tử và Kỹ thuật điều khiển: Tham khảo chi tiết sơ đồ nguyên lý mạch điện, sơ đồ thủy lực của hệ thống hybrid THS-II và công nghệ phanh tái sinh trên dòng xe Lexus/Toyota.
  • Giảng viên và cán bộ phòng thí nghiệm: Ứng dụng quy trình thiết kế, bản vẽ cơ khí SolidWorks và mã nguồn Arduino để chế tạo các mô hình học cụ trực quan phục vụ công tác giảng dạy thực hành các môn học Khảo sát hệ thống ô tô, Điện - điện tử ô tô.
  • Kỹ sư nghiên cứu mô phỏng: Kế thừa mô hình toán động lực học phanh và cấu trúc 5 khối chức năng trong môi trường Matlab/Simulink để phát triển các bài toán điều khiển năng lượng ô tô điện và ô tô lai.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống truyền động hybrid trên xe cơ sở Lexus RX 450h đời 2012 sử dụng những động cơ điện nào và thông số kỹ thuật ra sao?
Xe sử dụng 3 động cơ/máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu:

  • MG1: Đóng vai trò máy phát điện và mô tơ khởi động, điện áp hệ thống tối đa DC 650V, làm mát bằng không khí.
  • MG2: Đặt tại cầu trước, dẫn động và thu hồi năng lượng phanh, công suất cực đại 123 kW (165 hp), mô men xoắn 333 Nm, điện áp DC 650V, làm mát bằng nước.
  • MGR: Đặt tại cầu sau tạo hệ dẫn động 4WD-i, dẫn động và thu hồi năng lượng phanh, công suất 50 kW (67 hp), mô men xoắn 130 Nm, điện áp DC 650V, làm mát bằng nước.

2. Cụm pin cao áp (HV Battery) trên xe Lexus RX 450h có đặc tính kỹ thuật như thế nào?
Bộ pin thuộc loại Niken kim loại Hydride kín (NiMH) gồm 240 cell được chia thành 30 module (mỗi module chứa 8 cell vỏ kim loại mạ niken). Điện áp danh định của pin là DC 288V, được giám sát liên tục bởi bộ phận thông minh Battery Smart Unit và điều khiển bởi ECU hybrid thông qua giao tiếp truyền thông nối tiếp.

3. Kết quả mô phỏng thời gian dừng xe trên Matlab/Simulink ở các dải vận tốc ban đầu đạt được là bao nhiêu?
Thời gian phanh đến khi xe dừng hẳn được ghi nhận tương ứng:

  • Vận tốc 100 km/h: thời gian dừng 4,05 giây.
  • Vận tốc 80 km/h: thời gian dừng 3,24 giây.
  • Vận tốc 60 km/h: thời gian dừng 2,43 giây.
  • Vận tốc 40 km/h: thời gian dừng 1,62 giây.
  • Vận tốc 30 km/h: thời gian dừng 1,21 giây.

4. Mô hình phần cứng thu nhỏ chế tạo trong đồ án sử dụng các vi điều khiển và module mạch nào?
Hệ thống sử dụng một bo mạch Arduino UNO R3 (ATmega328P) làm bộ xử lý trung tâm, một bo mạch Arduino Nano tiếp nhận dữ liệu cảm biến chân phanh và cảm biến tốc độ, mạch công suất động cơ BTS7960, màn hình OLED 0,96 inch, mạch giảm áp DC XL4015, cầu diode chỉnh lưu 3 pha và cảm biến tiệm cận hồng ngoại đo tốc độ quay trục bánh xe.

5. Cơ chế chống bó cứng phanh (ABS) trên hệ thống phanh thủy lực xe điều khiển áp lực dầu qua những van nào?
Bộ chấp hành ABS điều khiển thay đổi áp lực dầu qua 3 giai đoạn:

  • Giai đoạn tăng áp: ECU mở các van điện SMC1, SMC2, SLARF, SLARL, SLAFL, SLARR để cấp dầu từ xilanh chính và bơm trợ lực tới các bánh xe.
  • Giai đoạn giữ áp: ECU đóng tất cả các van điện để duy trì áp lực cố định trong các xilanh công tác.
  • Giai đoạn giảm áp: ECU mở các van điện SLRFR, SLRRL, SLRFL, SLRRR để xả dầu hồi về bình chứa.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Minh Tâm đã phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh tái sinh kết hợp phanh cơ khí trên xe Lexus RX 450h năm sản xuất 2012. Thông qua môi trường Matlab/Simulink, nghiên cứu đã mô phỏng quá trình thu hồi động năng thành điện năng ở các dải vận tốc từ 30 km/h đến 100 km/h, chứng minh định lượng sự phụ thuộc của mô men cản động cơ và khả năng nạp pin vào vận tốc phanh ban đầu. Đồng thời, việc hoàn thiện mô hình phần cứng thu nhỏ tỉ lệ 1:160 điều khiển bằng vi mạch Arduino đã cung cấp một thiết bị thực nghiệm trực quan cho chuyên ngành Kỹ thuật ô tô.