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目前,减少车辆的燃料消耗量和废气排放量是车辆节能和环保的重要课题之一。将车辆制动过程中转变为热能的动能加以回收利用是一个值得研究的课题。 定压源系统是近年来发展起来的新型静液压驱动系统,它不仅能高效地从系统中取得能量,还可以回收并重新利用运动物体的动能和势能,显著提高系统的效率,并可缩短加速时间,减少起动时的排污问题,提高汽车的燃油经济性。本文针对汽车的燃油消耗量和减少废气排放设计了汽车CPS定压源能量回收系统能量回收系统,设计了CPS定压源能量回收系统,定压源液压传动系统采用变量泵/马达,气囊式蓄能器和飞轮作为能量转换及贮存部件,实现制动时的动能回收和启动加速的液压能回馈。将汽车制动时的动能转变为液压能,并将液压能转变为飞轮的机械能储存起来,在汽车加速或上坡时再利用。汽车在减速行驶时,驱动轮上的变量泵/马达作为泵工作,由蓄能器和高速旋转的飞轮回收汽车行驶时的能量;汽车在加速行驶或等速行驶阻力增加时,驱动轮上的变量泵/马达作为马达工作,由蓄能器和高速旋转的飞轮为系统提供动力。定压源液压系统中的蓄能器主要作用是稳定系统压力,消除波动。论文的主要内容包括: 1.结合国内外研究现状提出系统模型的总体设计方案,分析系统的工作原理,提出系统的控制策略,推导系统及液压回路在各种不同情况的流量计算公式。 2.CPS能量回收系统关键零部件性能参数的确定。针对具体车型,利用Matlab对CPS能量回收系统中变量泵/马达,蓄能器,飞轮影响汽车性能指标的参数进行仿真计算。 3.系统仿真。设计系统的控制算法方框图,利用Matlab和Simulink对整个系统进行仿真,利用劳斯判据和博得图分析系统的稳定性,分析系统的燃油消耗量以及CPS系统与传统系统在节油方面的比较。 本系统采用液压技术、传动技术和控制技术相结合的方法实现车辆的低油耗、低排放,并有效地提高车辆的动力性能。本文对系统的原理,控制策略,系统主要部件的参数以及系统仿真作了较为详细地阐述,结果表明该系统在环保节能上的优越性,具有较高的经济效益和社会效益。