城市公交客车制动能量再生系统及其试验研究

　　0 引言

　　城市公交车有着非常频繁地制动、停车、起动、加速等工况，制动时车辆的动能转变为制动器上的热量而消耗，起动时发动机又在低速重载的工况下重新投入工作，既浪费能源又污染环境。液压储能式制动能量再生系统，以其大功率密度，低成本而得到越来越广泛的关注。其中，并联式液压能量再生装置与车辆原机械传动装置并联，利用液压泵／马达的工况可逆及液压蓄能器的储能功能，回收车辆的制动能量并加以重新利用，从而达到节能减排的目的。但是，现阶段并联式液压能量再生系统普遍存在着泄漏、噪声大、操作性差等问题，远没有达到实际应用和广泛推广的水平。针对以上问题，本文对液压储能系统的相关元件

　　进行了研究，并对整车性能进行了试验，得到了较理想的结果。

　　1 制动能量再生系统整体结构

　　图1为液压制动能量再生系统整体结构示意图。能量的回收与释放是通过可逆的液压泵／马达9以及蓄能器8来实现的。液压泵／马达在回收能量时作为油泵，在释放能量时作为马达。能量回收与释放转换是由阀组及其相应的辅助装置实现。电控单元l0接受发动机转速信号b、系统压力信号c、刹车及油门踏板位置信号a等车辆运行状况及驾驶员相关动作信号，控制能量的回收与释放，从而控制车辆的制动与起步加速。并联制动能量回收系统通过变速箱3与原车辆机械传动系统进行耦合，并设有离合器7，与液压系统各元件一起接收并执行电控单元1O发出的指令。

　　1．发动机2、7．离合器3·变速箱4·差速 5．刹车及油f 3踏板6．车轮转速传感器8．蓄能器9．液压泵／马达10．电控装置

　　图1 混合动力传动系统

　　2 液压储能装置

　　液压储能装置是整个并联式液压混合动力系统的核心，影响整个系统的性能和效率。因此要求液压储能装置安全可靠，寿命长，噪声低，质量小，结构紧凑。综合以上因素考虑，本文对液压储能装置进行了以下设计：

　　(1)采用闭式油箱。闭式油箱容积随箱内油液体积同步变化，既能避免污染，确保油液清洁，又能保证油箱背压为常量；

　　(2)采用变量液压泵／马达。电控单元综合蓄能器压力及驾驶员动作等信号，对其进行排量调节，以合理回收与释放制动能量，提高车辆整体的动力性能，同时使车辆制动与起动过程平稳舒适；

　　(3)采用比例电磁溢流阀。在制动阶段可以直接依据车速及蓄能器压力调节溢流压力，提供合适的液阻，以平稳而舒适完成减速刹车过程，从而充当缓速器的作用；