液压节能系统中蓄能器的参数选配和安装研究

　　传统车辆是以内燃机作为动力源的，内燃机本身存在最低比油耗区，其工况越接近此区域，汽车的燃油经济性越好.但对于某些车辆，如城市公交，行驶工况频繁变化，内燃机工况经常不在最低比油耗区，造成了车辆能耗高、污染严重.因此，随着能源问题的突现和汽车保有量的增加，汽车节能技术越来越受到人们的重视.为了提高车辆的动力性和经济性，人们提出了 3 种节能传动(混合动力)形式，即机械式、电力式和液压式1.其中液压式能量回收主要是靠液压蓄能器来实现的.蓄能器选择是该节能系统开发能否成功的关键之一，多种文献对液压节能系统蓄能器的参数配置主要从补偿恒压泵的动态误差2和提高系统控制性能角度考虑3.本文根据车辆液压系统的需要，以皮囊式蓄能器为例，从提高动能回收效果和补偿系统压力脉动两个角度，分析了蓄能器的参数选配和安装.

　　1 蓄能器在车辆液压节能系统中的作用

　　1.1 车辆液压节能系统的工作原理

　　车辆液压节能系统是利用液压二次元件工况可以互逆的特性来回收车辆制动能量，其实质是以二次元件和液压蓄能器为核心的二次调节系统.按照能量再生系统与发动机的不同配置形式，节能传动常用的有两种，串联式和并联式4，其组成如图 1 所示.串联式液压节能传动系统由发动机、恒压变量泵、二次元件和液压蓄能器等组成.在工作过程中，发动机的功率通过变量泵全部转化成液压能，由二次元件通过减速器驱动车轮.并联式液压节能传动保留了传统汽车的动力传动链，只是在原传动链上增加了液压能量再生系统，形成了双动力驱动的形式.

　　在排量调节机构的控制下，二次元件可以根据需求工作在马达工况或泵工况.当车辆加速或正常行驶时，二次元件工作在马达工况，从系统或蓄能器吸取能量;当车辆下坡或减速制动时，发动机停机或怠速，二次元件以泵工况工作，将车辆的惯性能转化为蓄能器的液压能储存起来，供加速或正常行驶时使用.城市公交从启动加速到动的循环周期较短，且蓄能器作为储能元件，能量保持时间较长，因此发动机的功率主要用来平衡输入输出液压蓄能器的能量以及补偿车辆在运行过中所消耗的能量，即所需发动机功率

　　式中 E1为启动过程所需能量，E2为匀速行驶过程所需能量，E3为系统回收的能量，t1、t2分别为启动和匀速行驶过程持续的时间， 为发动机效率.由式(1)可知，如果蓄能器与车辆节能系统匹配得当，将会大幅度减小发动机的装机容量.

　　1.2 蓄能器的作用