液压蓄能式车辆制动能量回收系统的AMESim仿真研究.pdf

2011年2月机床与液压Feb．2011
第39卷第3期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．39No．3

DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．03．037
液压蓄能式车辆制动能量回收系统的AMESim仿真研究

刘天豪，刘海朝，祝昌洪
(1．西南交通大学机械工程学院，四川成都610031；2．华北水利水电学院，河南郑州450011)

摘要：建立车辆液压蓄能式制动能量回收装置的AMESim仿真模型，对其工作过程中的能量损耗情况和制动性能的影
响因素进行仿真研究。仿真结果表明：能量回收制动过程中，由于车辆行驶阻力造成的损失占车辆总动能的16％，是能量
损失的主要方面；提高能量回收效率的办法是提高蓄能器预充气压力或减小蓄能器体积；改变液压泵／马达排量对提高能
量回收效率的影响不大，但可显著影响车辆的起动和制动时间。
关键词：液压蓄能器；能量回收；制动；仿真
中图分类号：U463．52文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)3—123—3

SimulationStudyofHydraulicRegenerativeBraking
EnergySystemofVehiclesbyAMESim
UUTianhao，LIUHaichao，ZHUChanghong
(1．SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China；
2．NorthChinaUniversityofWaterResourceandElectricPower，ZhengzhouHenan4500l1，China)
Abstract：ThesimulationmodelofhydraulicrecoverybrakingenergysystemwasbuiltusingAMESim．Theenergylossandthe

factorsaffectingthebrakingperformanceweresimulated．Thesimulationresultsshowthatinthebrakingprocess，energylossmadeby

vehicleresistanceaccountsfor16％ofthetotalvehiclekineticenergywhichisthemainaspectofenergyloss；themethodtoimprove

theeficiencyofenergyrecoveryistoincreasetheaccumulatorpre—chargepressureortodecreasethevolumeofaccumulator；thereis

littleinfluenceontheenergyrecoveryefficiencywhenchangingthehydraulicpump／motordisplacement，butithasasignificantimpact

onthevehicle’Sstartingandbrakingtime．

Keywords：Hydraulicaccumulator；Energyrecovery；Brake；Simulation

车辆能量回收制动系统，是指能够有效回收汽车速度；然后开启制动信号，控制电磁液压阀至能量回
制动动能并将其储存于储能装置内，待车辆再次启动收工作位(此时发动机停止提供驱动力)，蓄能器开
或加速时使用的能量回收系统。这项技术特别适合于始回收车体能量：车体一液压泵／马达一电磁阀一蓄
需要频繁起步加速或制动减速的车辆，节油效果可达能器，将车体动能转化为液压能储存于蓄能器内，与
30％以上，同时也降低了对环境的污染。根据能量储此同时完成车辆制动；制动完成后，再控制电磁液压
存方式的不同，其实现方法可分为飞轮储能式、电化阀至车辆起动位，蓄能器释放能量驱动车体前进：蓄
学储能式和液压储能式等3种。其中，液压储能式具能器一电磁阀一液压泵／马达一车体。
有功率密度大、储能时间长等特点，具有良好的发展
前景。匦善篙塑恒
作者以液压蓄能式制动能量回收系统为研究对
象，以AMESim为仿真研究工具，对车辆能量回收制图1蓄能器能量回收仿真模型原理图
动过程中的能量损耗情况及制动性能的影响因素进行1．2仿真研究的内容
了仿真研究。1．2．1制动过程中的能量损耗
1液压蓄能式制动能量回收系统的仿真研究思路在制动能回收的过程中，液压系统的能量损耗主
1．1仿真模型结构设计要包括车辆阻力损失、液压泵／马达损失、液压蓄能
按照图1所示的原理图进行仿真建模研究。仿真器损失等，图2反映了此过程中能量的流动情况。作
过程中，先由发动机向车体提供能量：发动机一