摘要：經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，公交車在行駛過程中，約有將近一半的能量在制動中被消耗。若能將制動過程中消耗掉的能量回收，可達到節(jié)能減排、能源再利用的效果。設(shè)計公交車制動能量回收液壓系統(tǒng)，并進行仿真模擬，對公交車制動能量回收工程具有積極的作用。

關(guān)鍵詞：公交車制動；能量回收；液壓系統(tǒng)；研究

1公交車制動能量回收液壓系統(tǒng)的設(shè)計研究背景

公交車制動能量回收液壓系統(tǒng)的研究設(shè)計除了考慮系統(tǒng)本身的參數(shù)之外，還需要考慮公交車在城市道路行駛過程中的各種參數(shù)。比如，公交車制動能量回收液壓系統(tǒng)所回收的能量主要是公交車在輕度制動過程中所消耗浪費掉的能量，那么城市道路的路況決定了公交車制動的次數(shù)和時間，從而也影響了公交車制動能量回收液壓系統(tǒng)的設(shè)計是否具有現(xiàn)實意義。

本文隨機抽取了我國東部、西部、南部、北部經(jīng)濟和城市化發(fā)展差距較大的地區(qū)中具有代表性的城市，對城市道路行駛參數(shù)進行了分析。分析的道路行駛的參數(shù)為道路寬度、道路坡度、一天各個時間點的路況和車流量、交通燈設(shè)置的數(shù)量和位置等能夠體現(xiàn)出一座城市交通道路狀況的相關(guān)數(shù)據(jù)。對參數(shù)進行分析對比后發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的城市道路與經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)的城市道路行駛參數(shù)存在一定的差異，但總體上來看，相同的是城市道路對于公交車制動的影響普遍存在，并具有不可避免性，即不會因為城市經(jīng)濟的發(fā)展情況而增加或減少了道路狀況對公交車制動的影響。因此，本文的研究具有普遍的意義和價值，符合我國的國情，并且研究成果可以進行推廣。

2公交車制動能量回收液壓系統(tǒng)的設(shè)計方案

根據(jù)公交車發(fā)動機的結(jié)構(gòu)可以知道，若將能量回收液壓系統(tǒng)安裝在變速箱輸入軸上，則需要對公交車發(fā)動機進行較大的改動才能安裝上。因此，經(jīng)過綜合分析和多次試驗，主要為泵的釋放能力和液壓回收系統(tǒng)中蓄能容積和泵排量參數(shù)對回收系統(tǒng)效率的影響。將能量回收液壓系統(tǒng)安裝在變速箱的輸出軸上，即可以達到能量回收液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定，又方便操作，不需要對發(fā)動機的變速箱進行改動。

能量回收液壓系統(tǒng)由驅(qū)動模塊、控制模塊和傳輸模塊組成。驅(qū)動模塊主要對制動能量進行回收和釋放；控制模塊是對各種信號進行決策處理和操控的；傳輸模塊是將控制模塊的各種決策信號傳輸?shù)津?qū)動模塊，保障信號的暢通。

公交車制動能量回收液壓系統(tǒng)的工作流程是：當(dāng)公交車處于輕制動狀態(tài)，會將信號傳輸?shù)娇刂颇K，此時由于慣性帶動泵發(fā)生運動，動能被轉(zhuǎn)化成壓力能并存儲到儲能器中。當(dāng)公交車處于啟動或者加速的狀態(tài)時，儲能器會將壓力能轉(zhuǎn)化成動能，帶動泵發(fā)生運動。

3公交車制動能量回收液壓系統(tǒng)設(shè)計方案的驗證試驗

經(jīng)過理論分析，公交車制動能量回收液壓系統(tǒng)的設(shè)計方案具有可行性，并能取得一定的效果。為了驗證理論方案在實際操作中的效率，利用AMESim進行驗證試驗。圖1為利用AMESim做出的驗證試驗的數(shù)據(jù)模型。

3.1試驗過程

將AMESim建成的數(shù)據(jù)模型進行能量回收和釋放的操作，模擬公交車制動和啟動或者加速時各零部件的工作狀態(tài)。

公交車制動時，兩個離合器發(fā)生接通狀態(tài)與斷開狀態(tài)的交換，此時在慣性的作用下，泵隨之發(fā)生運動，能量由動能轉(zhuǎn)化成液壓能存儲在儲能器中。

當(dāng)公交車處于啟動或者加速時，離合器接通后，儲能器中的壓力能就轉(zhuǎn)化成動能作用在輪子上。

3.2數(shù)據(jù)分析過程

LabVIEW是一種圖形化的編程語言的開發(fā)環(huán)境，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實驗室所接受，視為一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。為了保證數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)采集的精確性，試驗利用LabVIEW2013進行數(shù)據(jù)采集分析程序編寫，對驗證試驗的數(shù)據(jù)進行采集和分析。（b）飛輪轉(zhuǎn)速曲線

8.8得出結(jié)論

通過程序的分析，可以得出以下結(jié)論：第一，儲能器的壓力影響能量回收的效率，儲能器的容積越大，壓力越低，能量回收所需的時間越長，回收的效率越差；第二，泵的排量影響能量回收的效率，泵的排量越大，儲能器的壓力越大，能量回收所需的時間越短，回收的效率越高；第三，公交車制動能量回收液壓系統(tǒng)的設(shè)計方案具有可操作性，合理的設(shè)置儲能器的容量參數(shù)和泵的排量參數(shù)，可以達到理論預(yù)計的較高的能量回收再利用的效果。分析如圖2所示。

4結(jié)語

節(jié)能減排是城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，能源的再利用對我們的生活具有重大的意義。希望本文提出的設(shè)計方案在城市節(jié)能減排和能源再利用的實踐中能夠得到應(yīng)用，同時也相信將會有更多更高效的方案被設(shè)計研究出來。