串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)APU結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　APU接到起動指令后，首先發(fā)出脫開離合器指令（見圖5），高壓氣進(jìn)入驅(qū)動活塞氣缸，推動分離軸承從離合器接合位置運動至離合器完全脫開，整個過程持續(xù)0.85s。

　　當(dāng)離合器進(jìn)入脫開狀態(tài)后，APU向發(fā)動機(jī)發(fā)出起動指令。發(fā)動機(jī)5s內(nèi)可以完成起動，進(jìn)入怠速狀態(tài)，轉(zhuǎn)速為700r/min左右。

　　第6s起，APU發(fā)出接合離合器指令（見圖6）。

　　分離軸承的動作在接合過程中經(jīng)歷了先快、后慢、再快的過程，與前文所述離合器接合過程3個階段相符。由于第三階段分離軸承位移對發(fā)動機(jī)的扭矩輸出沒有影響，所以認(rèn)為離合器的接合過程到第二階段結(jié)束就已完成，總共需要1.2s。離合器接合過程對發(fā)動機(jī)的沖擊使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降200r/min左右，在可接受范圍。

　　第7.2s起，發(fā)動機(jī)飛輪與離合器壓盤完全接合，APU起動過程完成，可以向發(fā)電機(jī)發(fā)出勵磁信號，APU對外輸出能量。

　　3.2　APU整車性能試驗

　　將APU裝配在一輛串聯(lián)式混合動力城市客車上，在實際道路條件下與一輛同類型普通天然氣城市客車做對比試驗。對比車型采用130kW6缸天然氣發(fā)動機(jī)，5擋手動變速器，車身尺寸與混合動力客車相同。混合動力客車由于增加了電機(jī)、動力電池等設(shè)備，整備質(zhì)量較對比車型略重。氣耗試驗時，兩車采用同樣的城市公交駕駛循環(huán)，且保證混合動力客車的動力電池測試前后SOC保持不變。排放試驗由于條件限制，只能在臺架上進(jìn)行，測試工況由道路工況反推得到。

　　由于整備質(zhì)量增加，串聯(lián)式混合動力城市客車動力性不如普通天然氣客車，但還能滿足城市公交運行工況?；旌蟿恿蛙嚨娜?xì)庀牧亢团欧啪陀谄胀蛙?，表明該APU系統(tǒng)運用在整車上時，可以降低燃油消耗和減少排放。

　　4　結(jié)語

　　a）APU起動過程需7.2s,其中離合器脫開過程0.85s,接合過程1.2s,對發(fā)動機(jī)沖擊保持在可接受范圍內(nèi)，滿足整車控制要求；

b）該APU應(yīng)用在整車上，與同類型普通天然氣城市客車相比，燃?xì)庀牧拷档土?6%,NOx排放降低70%,CO排放降低65%,HC降低40%,具有節(jié)能減排效果。