重型柴油城市客車(chē)再生制動(dòng)策略的優(yōu)化研究

重型柴油城市客車(chē)再生制動(dòng)策略的優(yōu)化研究

制動(dòng)能量回收以及制動(dòng)能量的重新使用能顯著改善車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。一種能回收制動(dòng)能量的方法是采用氣動(dòng)混合技術(shù)，該技術(shù)在制動(dòng)過(guò)程中通過(guò)將空氣壓進(jìn)油罐中使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為起動(dòng)能量，然后重新使用動(dòng)力起動(dòng)器壓縮空氣實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)功能。與純電動(dòng)或混合動(dòng)力客車(chē)不同，氣動(dòng)混合動(dòng)力城市客車(chē)運(yùn)用后橋?qū)崿F(xiàn)再生制動(dòng)功能。研究了氣動(dòng)混合再生制動(dòng)以及后橋上的機(jī)械摩擦制動(dòng)。制動(dòng)功能的目標(biāo)是盡可能多地恢復(fù)能量，并且同時(shí)分布前軸與后軸之間的制動(dòng)力，以達(dá)到穩(wěn)定的制動(dòng)性能。

通過(guò)重型柴油城市客車(chē)的驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)周期過(guò)程中分析了汽車(chē)的行駛性能，對(duì)兩種配置的汽車(chē)氣動(dòng)混合制動(dòng)系統(tǒng)，即并聯(lián)式混合制動(dòng)系統(tǒng)和完全可控的混合制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了比較，并且提出了控制策略。通過(guò)分析，選用完全可控的混合制動(dòng)系統(tǒng)。

采用Matlab/Simulink仿真軟件建立了氣動(dòng)混合制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化仿真模型，以用于研究最佳能量回收時(shí)液壓罐壓力。基于優(yōu)化結(jié)果提出了新的控制策略。結(jié)果顯示，新的控制策略使能源回收的效率得到了提高，氣動(dòng)混合技術(shù)能顯著降低城市客車(chē)的燃油消耗量。

仿真結(jié)果還表明，在倫敦城市客車(chē)行駛周期中，氣動(dòng)混合制動(dòng)系統(tǒng)的使用可使城市客車(chē)的燃油消耗量減少了7.1%。氣動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)可以恢復(fù)足夠的制動(dòng)能量以滿足客車(chē)頻繁的起停操作。

Richard Stobart et al.SAE 2014-01-1807.

編譯：谷盛豐