液压储能式公共汽车制动能量再生系统的节能机理.pdfVIP

第! 卷第# 期 河南科技大学学报：自然科学版 ?).@ ! )@ # !$$% 年 ’$ 月 ()*+,-. )/ 01,-, 2,341+5367 )/ 8931,91 -,: ;19,).)=7 ：-6*+-. 8931,91 A96@ !$$% 文章编号：’%! F %G’（!$$% ）$# F $$’B F $B 液压储能式公共汽车制动能量再生系统的节能机理 曲金玉，任传波，任国军，任桂周 （山东理工大学交通与车辆工程学院，山东淄博!##$BD ） 摘要：介绍了液压储能式公共汽车制动能量再生系统的基本组成及工作原理，对系统的节能机理进行了分 析，并通过实验验证了系统的节能效果。研究表明，在公共汽车上采用液压储能式制动能量再生系统可以有 效提高燃油经济性和减少排放，从而达到节能和环保的目的。 关键词：公共汽车；制动能量再生；液压蓄能器；节能 中图分类号： 2B%D@ ’E 文献标识码：H ! 前言 城市公共汽车的运行特点是频繁的起步、加速与制动。在起步和加速过程中，通过增加发动机负 荷，使公共汽车加速或高速行驶，增加了公共汽车的动能；在制动过程中，主要是通过制动器摩擦力和轮 胎与地面的摩擦力将公共汽车的动能转化为热能消耗掉。因此，公共汽车运行过程中燃油经济性差，并 增加了发动机的废气排放和噪声。 汽车制动能量再生系统按能量存储方式的不同可分为飞轮储能式、蓄电池储能式和液压储能式三 类［’］。公共汽车属I 类 级大型客车，负荷变化大、惯性力大，对汽车的动力性能、排放性能和制动安 E ! 全性能要求高。液压储能式的制动能量再生系统具有功率密度大、能量储存时间长和工作性能可靠等 特点，可满足公共汽车制动能量再生的要求。德国的I@ H@ 公司、瑞典的?).4) 公司都曾开发过使用 ［! ，E ］ ［B ］ 液压储能的车辆混合动力驱动系统 。国外主要侧重静液传动的制动能量再生系统的研究 。 本文针对液压储能式制动能量再生系统的组成、工作原理和节能机理进行分析，并通过实验验证了 制动能量再生系统的节能效果。 # 系统的组成及工作原理 液压储能式制动能量再生系 统的应用实例如图 ’ 所示，主要由 液压系统、传动系统和控制系统三 部分组成。液压系统的作用是进行 制动能量的回收、储存和释放，主要 由变量泵J 马达、液压蓄能器、液压 阀等组成；传动系统的作用是将变 量泵J 马达与原车传动系统实现机 械连接，主要由泵J 马达传动机构、 泵J 马达离合器等组成；控制系统的 作用是通过检测公共汽车的运行参 数，进行运行模式识别和对制动能 基金项目：山东省中青年科学基金项目（!$$BC8$D$$B ）；淄博市科技攻关项目（!$$B$E$’$ ） 作者简介：曲金玉（’D%’ F ），男，山东诸城人，副教授，研究方向为车辆节能与排放控制@ 收稿日期：!$$% F $B F !’ 第! 期 曲金玉等：液压隼能式公共汽车制动能量再生系统的节能机理 ·! · 量再生过程进行控制，主要由电控单元、车速传感器、蓄能器压力传感器和电磁阀等组成。 该制动能量再生系统的工作原理为：（ ）当汽车减速制动时，驾驶员轻踩制动踏板，泵# 马达离合器 接合，汽车的惯性力通过驱动轮、驱动桥主减速器、泵# 马达传动机构，驱动变量泵# 马达。变量泵所产生 的高压油通过电磁液压换向阀进入高压蓄能器，将汽车减速制动时的动能转换成液压能储存起来。在 紧急制动时，驾驶员急踩制动踏板，原有的制动系统正常工作；与此同时，制动能量再生系统进行部分制 动能量回收，确保汽车保持良好的制动效能。（$ ）当汽车起步时，高压蓄能器的高压油经过电磁液压换 向阀输送至变量泵# 马达，变量马达产生的转矩经泵# 马达离合器、泵# 马传动机构输入驱动桥，驱动汽车 起步加速，将蓄能器储存的能量