曾小華+李廣含+宋大鳳+李勝+李高志+李連強(qiáng)

摘 要：在傳統(tǒng)后驅(qū)重型車輛傳動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加入液壓泵、輪轂液壓馬達(dá)、蓄能器等裝置形成一種輪轂液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)基于蓄能器的輔助驅(qū)動(dòng)和再生制動(dòng)功能.首先，基于整車最佳滑轉(zhuǎn)效率目標(biāo)設(shè)計(jì)蓄能器放液閥流量控制器，實(shí)現(xiàn)車輛前后輪驅(qū)動(dòng)力協(xié)調(diào)控制；其次，根據(jù)加速踏板開度、制動(dòng)踏板開度、蓄能器壓力等反饋信號進(jìn)行綜合判斷，制定車輛各模式切換規(guī)則，集成整車輔助驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)控制算法；最后，利用MATLAB/Simulink與AMESim聯(lián)合仿真平臺，利用實(shí)車試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)作為仿真輸入，驗(yàn)證控制算法有效性并分析系統(tǒng)性能.結(jié)果顯示，該輪轂液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)各工作模式可以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)切換，車輛的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性明顯提高，與原傳統(tǒng)重型車相比節(jié)油率達(dá)到10.5%，同時(shí)在不同附著路面車輛爬坡度提升10%～40%.

關(guān)鍵詞：車輛工程；輔助驅(qū)動(dòng)；再生制動(dòng)；輪轂液驅(qū)系統(tǒng)；節(jié)能減排

中圖分類號：U469. 7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Control and Simulation of Auxiliary Drive and Regenerative Brakefor Hydraulic Hub-motor Hybrid System

ZENG Xiaohua1，LI Guanghan1，SONG Dafeng1，LI Sheng2，LI Gaozhi1，LI Lianqiang2

（1. State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control，Jilin University，Changchun 130025，China；

2. FAW Jiefang Automotive Co，Ltd，Qingdao 266043，China）

Abstract：By adding a hydraulic variable pump，two hub motors and an accumulator to a traditional rear-drive heavy vehicle，a new hydraulic hub-motor hybrid system was built，and the auxiliary drive and regenerative braking can be realized based on accumulator. Firstly，the flow controller of accumulator bleeder valve was designed based on the vehicle optimum slip efficiency to achieve coordinating control of vehicle driving force. And then，according to synthetic judgment of the feedback signals for the opening of the accelerator pedal，the opening of the brake pedal and the accumulator pressure，the driving and braking mode switching rules were divided. Moreover，the auxiliary driving and regenerative braking control strategy was developed. Finally，the control algorithm was simulated at the test driving cycle of prototype vehicle by co-simulation platform of MATLAB/Simulink and AMESim. According to the simulation results at the test driving cycle of prototype vehicle，the coordinated switch of operation mode was realized，and the vehicle power performance and fuel economy were obviously improved. Compared with the traditional trucks，the ratio of oil saving is up to 10.5%，and the maximum grade ability is increased by 10%～40% at different adhesion coefficient road.

Key words：vehicle engineering； auxiliary drive； regenerative brake； hydraulic hub-motor hybrid system； energy conservation

重型商用車輛行駛工況復(fù)雜，在低附著壞路面或較大坡度路面行駛時(shí)，常出現(xiàn)牽引能力不足問題[1]；另外在頻繁制動(dòng)和下長坡時(shí)，制動(dòng)器磨損嚴(yán)重，且車輛制動(dòng)能量不能被回收再利用，導(dǎo)致能量浪費(fèi)以及燃油經(jīng)濟(jì)性差的問題[2].基于此，文中提出通過添加液壓泵、蓄能器、液壓輪轂馬達(dá)、控制單元等元件構(gòu)成一特殊輪轂液驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)[3]，不僅能回收車輛在頻繁制動(dòng)和下長坡時(shí)的部分動(dòng)能，減少制動(dòng)器的磨損，還可以在車輛需要瞬時(shí)加速或爬坡時(shí)，通過釋放蓄能器能量實(shí)現(xiàn)動(dòng)力提升，由此達(dá)到節(jié)能和提升動(dòng)力性兩重目的.

近年來此類重型車輛輪轂液驅(qū)混合動(dòng)力技術(shù)發(fā)展迅速，德國、法國等已經(jīng)取得了較大發(fā)展和應(yīng)用，比如博世力士樂液力牽引輔助系統(tǒng)[4]，法國波克蘭靜液壓輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[5]等.而國內(nèi)研究多圍繞串聯(lián)以及并聯(lián)構(gòu)型液驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)展開，南京理工大學(xué)易綱等人[6]研究了液壓混合動(dòng)力車輛的控制方法與能量管理策略；文獻(xiàn)[7-8]提出不同結(jié)構(gòu)形式的液壓混合動(dòng)力車輛控制策略.文獻(xiàn)[9-11]則針對輪轂液壓輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)展開了相關(guān)研究，但尚未實(shí)現(xiàn)輔助驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)的集成控制.endprint

文中基于作者前期輪轂液驅(qū)系統(tǒng)輔助驅(qū)動(dòng)控制的研究[9-11]，針對加裝蓄能器的輪轂液驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)方案，開展蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)集成控制研究，設(shè)計(jì)蓄能器放液閥流量控制器實(shí)現(xiàn)前后輪驅(qū)動(dòng)力協(xié)調(diào)，并通過MATLAB/Simulink和AMESim軟件平臺建立控制算法模型、車輛機(jī)械系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)模型，利用實(shí)車試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)作為輸入進(jìn)行聯(lián)合仿真，驗(yàn)證算法有效性，并分析采用該輪轂液驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)方案的車輛動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性.

1 系統(tǒng)構(gòu)型方案

所提出的輪轂液驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型方案，如圖1所示，基于傳統(tǒng)后驅(qū)重型車輛，添加液壓變量泵、輪轂液壓馬達(dá)、蓄能器、液壓控制閥組等元件.其中，液壓變量泵與補(bǔ)油泵同軸，通過萬向節(jié)連接發(fā)動(dòng)機(jī)后端飛輪處的取力器輸出端與液壓泵的輸入端，帶動(dòng)補(bǔ)油泵從油箱吸油，并給變量泵供油，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變量泵對蓄能器充液；為避免變量泵吸油口出現(xiàn)真空，變量泵的排量設(shè)置不大于補(bǔ)油泵的排量（本系統(tǒng)補(bǔ)油泵最大排量為22 cm3/r）.

當(dāng)車輛在低附著壞路面條件下行駛時(shí)，駕駛員可以通過泵助力開關(guān)實(shí)現(xiàn)泵-馬達(dá)閉式液壓回路輔助驅(qū)動(dòng)；在高附著路面行駛或者短行程爬坡時(shí)，則可通過蓄能器助力開關(guān)實(shí)現(xiàn)蓄能器-馬達(dá)開式液壓回路輔助驅(qū)動(dòng)功能；同時(shí)當(dāng)車輛頻繁起停或制動(dòng)時(shí)，除了傳統(tǒng)摩擦制動(dòng)外，車輛后軸傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)變量泵對蓄能器充能，可實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)功能.

2 蓄能器放液閥流量控制器設(shè)計(jì)

蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)時(shí)，前輪由液壓輪轂馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，中后輪則由發(fā)動(dòng)機(jī)通過機(jī)械路徑輸出的動(dòng)力驅(qū)動(dòng).為實(shí)現(xiàn)整車前后輪驅(qū)動(dòng)力協(xié)調(diào)，必須合理控制蓄能器放液閥的流量.根據(jù)地面車輛理論[12]，若車輛前、后輪的尺寸相同，則當(dāng)前、后輪的轉(zhuǎn)速相等時(shí)，車輛牽引效率最高.基于此，文中采用前輪輪速跟隨后輪輪速的控制策略，根據(jù)車輛牽引效率最優(yōu)控制目標(biāo)，完成蓄能器放液閥流量控制器設(shè)計(jì).

2.1 放液閥目標(biāo)流量計(jì)算

分別安裝于前軸左右車輪的兩個(gè)液壓輪轂馬達(dá)屬于定量馬達(dá)，其流量滿足式（1）：

Qm=2·Vm·nm·ηvm1000（1）

式中：Vm為液壓馬達(dá)的排量，cm3/r；nm為液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，r/min；ηvm為液壓馬達(dá)的容積效率.

基于前輪輪速跟隨后輪輪速的控制思想，如果系統(tǒng)中后輪轉(zhuǎn)速為nr，那么前輪輪轂馬達(dá)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速如式（2）所示：

nm=nr（2）

根據(jù)流量連續(xù)性方程，蓄能器輸出流量以及放液閥流量滿足式（3）：

Qa=Qs=Qm（3）

式中，Qa為蓄能器的輸出流量；Qs為蓄能器放液閥流量.

結(jié)合式（1）～式（3），計(jì)算放液閥目標(biāo)流量如式（4）所示.

Qs=2·Vm·nr·ηvm1000（4）

由于本系統(tǒng)放液閥的最大流量為160 L/min，得到對應(yīng)馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速為76.7 r/min，對應(yīng)的最大車速為15.73 km/h，因此蓄能器助力只適用于低擋位，用于低速助力，增大牽引力以提高通過性.

2.2 蓄能器放液閥流量控制器設(shè)計(jì)

根據(jù)式（4），蓄能器放液閥流量與車速有關(guān)，而放液閥的電流-流量特性如圖2所示.因此，在不同車速下，根據(jù)放液閥的目標(biāo)流量值即可通過查表法確定放液閥電流信號靜態(tài)控制目標(biāo).

但由于液壓系統(tǒng)本身強(qiáng)非線性、參數(shù)時(shí)變的特點(diǎn)以及液壓蓄能器、放液閥等液壓元件不同的響應(yīng)特性[13]，僅通過目標(biāo)電流靜態(tài)計(jì)算值進(jìn)行開環(huán)控制難以保證動(dòng)態(tài)控制品質(zhì).基于此，文中通過前饋+反饋的控制思想設(shè)計(jì)蓄能器放液閥的流量控制器，如圖3所示，采用雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器，外環(huán)路通過PI控制器修正由于前后輪轉(zhuǎn)速誤差導(dǎo)致目標(biāo)流量計(jì)算不精確問題；內(nèi)環(huán)路給出放液閥電流控制信號，其中，內(nèi)環(huán)路前饋控制通過靜態(tài)查表方式得到放液閥電流信號目標(biāo)控制量，反饋控制則通過模糊邏輯控制方法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)波動(dòng)產(chǎn)生的控制誤差.

模糊控制是將放液閥實(shí)際流量與目標(biāo)控制流量的誤差與誤差變化率轉(zhuǎn)化為輸入模糊量，并設(shè)計(jì)模糊控制器的推理規(guī)則，輸出與輸入相對應(yīng)的輸出模糊量，最后按照既定規(guī)則輸出精確值.

3 整車控制策略

3.1 整車工作模式劃分

相比傳統(tǒng)重型商用車輛，文中所研究的輪轂液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)提升車輛動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性主要有以下途徑：

1） 通過泵-馬達(dá)閉式回路輔助驅(qū)動(dòng)以及蓄能器-馬達(dá)開式回路輔助驅(qū)動(dòng)功能，實(shí)現(xiàn)分時(shí)全輪驅(qū)動(dòng)，提高車輛通過性與動(dòng)力性；

2）通過在蓄能器-馬達(dá)開式回路輔助驅(qū)動(dòng)模式下，主動(dòng)控制蓄能器充、放能，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能工作于高效率區(qū)間，提升燃油經(jīng)濟(jì)性；

3）通過蓄能器再生制動(dòng)回收部分車輛制動(dòng)動(dòng)能，提升車輛燃油經(jīng)濟(jì)性.

基于此，建立該輪轂液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)整車控制策略，包括輔助驅(qū)動(dòng)策略及再生制動(dòng)策略.首先劃分基本工作模式，如表1所示.

3.2 輔助驅(qū)動(dòng)控制算法

劃分車輛驅(qū)動(dòng)工作模式包括：傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式、主動(dòng)充能模式、蓄能器-馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)模式以及泵-馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)模式.文中重點(diǎn)研究蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)控制功能，計(jì)算仿真過程中設(shè)定泵助力開關(guān)始終處于關(guān)閉狀態(tài)，因此所描述的控制算法不涉及泵-馬達(dá)助力模式.

所建立的蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)控制算法，如圖4所示.為盡可能提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性，文中采取發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)控制思想，依據(jù)駕駛員需求轉(zhuǎn)矩以及蓄能器當(dāng)前壓力狀態(tài)，對整車工作模式進(jìn)行判斷.根據(jù)圖4，當(dāng)車輛制動(dòng)踏板開度小于設(shè)定閾值Xa，加速踏板開度大于設(shè)定閾值Xo時(shí)，進(jìn)入輔助驅(qū)動(dòng)切換模式判斷.

1）若蓄能器壓力不小于其主動(dòng)充能壓力P2，且車輛需求轉(zhuǎn)矩不高于此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)高效區(qū)轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)進(jìn)入傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式，整車由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力行駛；否則進(jìn)入蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)模式.

2）當(dāng)蓄能器壓力低于最低工作壓力P1時(shí)，若整車需求扭矩不高于發(fā)動(dòng)機(jī)高效區(qū)所能提供的轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)進(jìn)入主動(dòng)充能模式，此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)一部分動(dòng)力用于滿足整車行駛需求，剩余動(dòng)力帶動(dòng)液壓泵工作，為液壓蓄能器主動(dòng)充能；否則進(jìn)入傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式.endprint

3）若蓄能器壓力處于P1和P2之間，且整車需求不大于發(fā)動(dòng)機(jī)高效工作區(qū)所能提供的轉(zhuǎn)矩，則系統(tǒng)進(jìn)入主動(dòng)充能模式；否則進(jìn)入蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)模式.

3.3 輔助制動(dòng)控制算法

系統(tǒng)輔助制動(dòng)控制首先依據(jù)制動(dòng)踏板開度值和制動(dòng)踏板開度變化率識別駕駛員制動(dòng)意圖.當(dāng)制動(dòng)踏板開度小于踏板行程標(biāo)定值Xbr（15%）時(shí)，為防止踏板抖動(dòng)和駕駛員誤碰制動(dòng)踏板，車輛不制動(dòng)；當(dāng)制動(dòng)踏板開度高于該值時(shí)，判定駕駛員存在制動(dòng)需求，并依據(jù)模糊邏輯算法實(shí)現(xiàn)制動(dòng)模式識別：根據(jù)不同制動(dòng)工況對應(yīng)的制動(dòng)踏板開度以及開度變化率范圍（表2），確定識別參數(shù)的隸屬度函數(shù)；不同的識別參數(shù)組合對應(yīng)的車輛制動(dòng)模式，即模糊推理規(guī)則，如表3所示.

根據(jù)表3，當(dāng)制動(dòng)踏板開度小于踏板空行程時(shí)，車輛進(jìn)入純再生制動(dòng)模式；當(dāng)踏板開度處于較大范圍時(shí)，車輛進(jìn)入緊急制動(dòng)模式；當(dāng)制動(dòng)踏板開度處于中等范圍時(shí)，則車輛制動(dòng)模式應(yīng)結(jié)合開度變化率進(jìn)行綜合判斷.

基于上述方法實(shí)現(xiàn)車輛制動(dòng)模式識別，并建立相應(yīng)的制動(dòng)力矩分配策略，如圖5所示.首先，根據(jù)實(shí)際制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)，當(dāng)制動(dòng)踏板開度小于達(dá)到再生制動(dòng)開度門限閾值Xbr（15%）時(shí)，無車輛制動(dòng)力；當(dāng)制動(dòng)踏板開度高于15%情況下，控制器根據(jù)上述模糊識別算法判斷車輛制動(dòng)模式：

1）當(dāng)制動(dòng)踏板開度值較小時(shí)，為純再生制動(dòng)模式，此時(shí)后軸動(dòng)能經(jīng)由機(jī)械路徑傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)取力器輸出軸，帶動(dòng)補(bǔ)油泵從油箱吸油給變量泵供油，并對蓄能器充液產(chǎn)生再生制動(dòng)力，無氣壓制動(dòng)力.

2）當(dāng)制動(dòng)踏板開度值為中等大小且制動(dòng)踏板開度變化率不大的情況下，為中等強(qiáng)度制動(dòng)模式，后軸再生制動(dòng)力與氣壓制動(dòng)力共同起作用.

3）當(dāng)制動(dòng)踏板開度值較大或制動(dòng)踏板開度值為中等大小且制動(dòng)踏板開度變化率較大的情況下，為緊急制動(dòng)模式，無再生制動(dòng)力，只有氣壓制動(dòng)力起作用.

4 系統(tǒng)建模與仿真分析

4.1 模型搭建

在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立整車機(jī)械傳動(dòng)與控制系統(tǒng)模型，在控制系統(tǒng)模型中集成蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)與輔助制動(dòng)控制算法，同時(shí)在AMESim中建立液壓傳動(dòng)系統(tǒng)模型，進(jìn)行聯(lián)合仿真驗(yàn)證蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)算法有效性，并分析車輛動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性，如圖6和圖7所示.

4.2 整車及液壓系統(tǒng)參數(shù)

所研究的輪轂液壓混合動(dòng)力卡車整車基本參數(shù)與液壓系統(tǒng)元件參數(shù)如表4與表5所示.

4.3 動(dòng)力性仿真分析

所研究的重型商用車平均行駛車速較低，因此動(dòng)力性仿真以爬坡度作為蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)時(shí)整車動(dòng)力性評價(jià)指標(biāo).仿真工況選取20 m坡道作為蓄能器助力爬坡行程目標(biāo)，對比分析車輛在不同附著系數(shù)路面的爬坡能力.

不同路面條件下，車輛在蓄能器助力模式（Accumulator Assist Drive Mode，AADM）以及無助力模式的仿真結(jié)果，如圖8所示.可以看出，有蓄能器助力時(shí)，不同附著條件下爬坡度可提高10%～40%，車輛動(dòng)力性明顯提高；同時(shí)隨著路面附著系數(shù)增大，車輛的爬坡度提高量逐漸減小.

此外，車輛爬坡過程中，由于蓄能器放能壓力逐漸減小到最低工作壓力，爬坡車速逐漸減小.車輛靜止前，蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)車輛通過最大坡度道路，輔助驅(qū)動(dòng)通過行程用時(shí)均較短，如表6所示.因此，蓄能器更適合于短行程內(nèi)短時(shí)輔助驅(qū)動(dòng)車輛爬陡坡，以增強(qiáng)重型車輛在某些極端路面的通過性.

4.4 實(shí)車工況下經(jīng)濟(jì)性仿真分析

4.4.1 實(shí)際樣車工況提取

重型商用車輛常行駛于坡道、冰雪路面等復(fù)雜工況，而目前針對商用車仿真常用的標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)工況（C-WTVC等）僅包含車速、加速度等信息，難以反映商用車真實(shí)路況.為了更好驗(yàn)證該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能，通過實(shí)車試驗(yàn)采集車輛真實(shí)運(yùn)行工況信息作為仿真輸入，如圖9所示，所提取的實(shí)車運(yùn)行工況為實(shí)車滿載狀態(tài)下，進(jìn)行有坡度路面路試的實(shí)際工況，包含1 030 s的車速歷程和坡度值，總行駛里程3 778.8 m.

4.4.2 傳統(tǒng)車實(shí)車工況仿真

車輛僅在傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式下進(jìn)行實(shí)車工況仿真，結(jié)果如圖10所示.仿真過程車輛車速可跟隨上實(shí)車循環(huán)工況車速，液壓系統(tǒng)不工作.仿真結(jié)束發(fā)動(dòng)機(jī)總油耗為2 900.7 g，計(jì)算百公里油耗為91.3 L/（100 km）.

4.4.3 液壓混合動(dòng)力車輛實(shí)車工況仿真

利用建立的液壓混合動(dòng)力車輛整車控制策略，進(jìn)行實(shí)車工況仿真，結(jié)果如圖11～圖14所示.

根據(jù)圖11和圖12，液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，仿真車輛車速可跟隨上實(shí)車循環(huán)工況車速，液壓系統(tǒng)工作，車輛在6種不同工作模式下（實(shí)車工況中制動(dòng)強(qiáng)度較小，無緊急制動(dòng)）循環(huán)協(xié)調(diào)切換，車輛工作在1至11擋的較多擋位下，車速覆蓋較廣.仿真結(jié)束時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)總油耗為2 594.7 g，計(jì)算百公里油耗為81.7 L/（100 km）.

根據(jù)圖13和圖14，在蓄能器助力時(shí)（Mode=5）壓力逐漸降低，蓄能器放液流量隨著車速增大而不斷增大，直到蓄能器壓力降到最低工作壓力或擋位超過液壓系統(tǒng)起作用的擋位（本系統(tǒng)為六擋）.

當(dāng)蓄能器壓力小于主動(dòng)充能壓力閾值P2，并且整車需求不大于發(fā)動(dòng)機(jī)高效工作區(qū)所能提供的轉(zhuǎn)矩，則系統(tǒng)工作在主動(dòng)充能模式（Mode=4）.此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)一部分動(dòng)力用于滿足整車行駛需求，剩余動(dòng)力帶動(dòng)液壓泵工作，為液壓蓄能器主動(dòng)充能，由仿真結(jié)果可看出，在車輛驅(qū)動(dòng)過程中，蓄能器充能壓力增大.

在制動(dòng)過程中，當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度較小且液壓蓄能器壓力小于最高工作壓力330 bar時(shí)，蓄能器可回收車輛部分制動(dòng)能量，蓄能器壓力增大，直至達(dá)到最高工作壓力或制動(dòng)強(qiáng)度過大.

4.4.4 節(jié)油率對比分析

綜合傳統(tǒng)車、液壓混合動(dòng)力車輛循環(huán)工況油耗測試結(jié)果，如表7所示.可以看出，加入蓄能器等元件后，通過在車輛驅(qū)動(dòng)時(shí)以及在常規(guī)制動(dòng)可滿足要求條件時(shí)回收一部分車輛動(dòng)能，并在車輛啟動(dòng)后低擋位下進(jìn)行輔助驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)能量回收與再利用.根據(jù)表7，實(shí)車工況下輪轂液壓混合動(dòng)力車輛節(jié)油率可以達(dá)到10.5%.4.4.4 節(jié)油率對比分析endprint

綜合傳統(tǒng)車、液壓混合動(dòng)力車輛循環(huán)工況油耗測試結(jié)果，如表7所示.可以看出，加入蓄能器等元件后，通過在車輛驅(qū)動(dòng)時(shí)以及在常規(guī)制動(dòng)可滿足要求條件時(shí)回收一部分車輛動(dòng)能，并在車輛啟動(dòng)后低擋位下進(jìn)行輔助驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)能量回收與再利用.根據(jù)表7，實(shí)車工況下輪轂液壓混合動(dòng)力車輛節(jié)油率可以達(dá)到10.5%.

5 結(jié) 論

1）針對重型商用車輪轂液驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)功能，設(shè)計(jì)蓄能器放液閥前饋+反饋雙閉環(huán)流量控制器實(shí)現(xiàn)車輛前后輪驅(qū)動(dòng)力協(xié)調(diào)，并集成輔助驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)控制策略.

2）蓄能器輔助驅(qū)動(dòng)模式下，車輛在不同附著路面的爬坡性能可提升10%～40%，同時(shí)隨著路面附著系數(shù)增大，車輛的爬坡度提高量逐漸減小，即蓄能器助力功能更適合于短行程內(nèi)短時(shí)輔助驅(qū)動(dòng)車輛爬陡坡，增強(qiáng)重型車輛在某些極端路面的通過性.

3）利用實(shí)車工況數(shù)據(jù)作為輸入進(jìn)行仿真驗(yàn)證，車輛工作模式協(xié)調(diào)切換合理，同時(shí)該輪轂液驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)與傳統(tǒng)車相比節(jié)油率可達(dá)到10.5%.

4）輪轂液壓混合動(dòng)力車輛可實(shí)現(xiàn)車輛動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性的綜合提升，文中研究對于輪轂液驅(qū)混合動(dòng)力重型商用車輛節(jié)能減排性能的提升與應(yīng)用推廣具有重要意義.

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