公交車制動能量液壓回收系統(tǒng)的研究.pdf

1、公交車作為城市的主要交通工具，由于其工作需求的特殊性，在行駛過程中需要頻繁的制（起）動，而在制動過程中存在著巨大的能量浪費（制動器上通過熱量散失掉的能量），如果能夠把這部分浪費的能量回收回來，在公交車起動（加速）時加以釋放利用，這樣一方面減少了整車燃油的消耗，同時使發(fā)動機能夠更長時間地工作在燃油經(jīng)濟區(qū)，從而提高燃油經(jīng)濟性，另一方面減少了車輛制動器參與制動的時間或次數(shù)，從而使其壽命得到了延長。
　　 現(xiàn)有公交車制動能量液壓回收系統(tǒng)

2、研究主要存在著三個方面的問題:1研究中多采用定量式液壓泵/馬達，但定量泵/馬達輸出的轉(zhuǎn)矩會隨著蓄能器壓力的變化而變化，一方面縮短了回收系統(tǒng)參與制動的時間，減小了分配力矩的大小，另一方面也會導(dǎo)致制動不穩(wěn)定；2系統(tǒng)關(guān)鍵元件的參數(shù)計算方法不明確，通常是通過估值進行分析;3研究中對車輛實際行駛工況對回收系統(tǒng)參數(shù)的影響考慮不足。針對上述問題，本文以成都市公交車實際運行工況的調(diào)查為基礎(chǔ)，以成都市常用12米長后置發(fā)動機式公共汽車為研究對象，對制動能量

3、液壓再生系統(tǒng)進行了設(shè)計和研究，研究內(nèi)容如下:
　　 (1)通過對回收系統(tǒng)與公交車原有傳動系統(tǒng)的布置形式、接入方式、連接位置的比較選擇提出了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，并結(jié)合公交車的運行特征，基于對系統(tǒng)工作過程的分析，設(shè)計了適合的控制策略。
　　 (2)對成都市公交車行駛狀況進行了初步調(diào)查，通過對調(diào)查數(shù)據(jù)的分析處理獲得了公交車的行駛特征，并合成出了與國標四工況相對應(yīng)的公交車行駛循環(huán)工況。
　　 (3)對制動過程中公交車的受力情

4、況和可回收能量進行了計算分析，并結(jié)合公交車的行駛特征，對系統(tǒng)的關(guān)鍵元件（參數(shù)）泵/馬達、蓄能器、接入傳動比進行了理論計算和選型。
　　 (4)在仿真軟件AMESim中建立了相應(yīng)的帶制動能量液壓回收系統(tǒng)的車輛仿真模型，對制動過程中能量消耗因素，影響系統(tǒng)性能的主要因素，合成工況下系統(tǒng)的節(jié)能性能進行了仿真研究。
　　 (5)通過對公交車負載和運行速度進行適當(dāng)?shù)暮喕s小，設(shè)計搭建了一套采用飛輪模擬負載的制動能量回收實驗平臺，對影

5、響系統(tǒng)性能的蓄能器容積和泵排量等因素進行了實驗研究。
　　 研究結(jié)果表明:①成都市的公交車行駛工況跟國標四工況循環(huán)工況存在較大差異，因此基于調(diào)查工況的系統(tǒng)設(shè)計機理是正確可信的;②采用變量泵/馬達的系統(tǒng)較采用定量泵/馬達的系統(tǒng)節(jié)能效率高，下坡工況下，坡度越大，回收的能量越多，在上坡工況下，系統(tǒng)能夠滿足勻速行駛的要求;③在單次制動工況下，蓄能器的初始壓力、容積，存在最優(yōu)值，通過仿真發(fā)現(xiàn)當(dāng)蓄能器初始壓力、容積分別取14.5Mpa和58