作为铁路建设与运营维护过程中必不可少的设备,轨道工程车得到越来越广泛的运用。由于地铁隧道特殊的工作环境,内燃轨道工程车的尾气排放和噪声不仅对工程技术人员造成了较大的安全隐患和人身伤害,还存在严重环境污染。蓄电池轨道工程车具有无排放和低噪音的特点,能够有效解决这一问题,但也存在再生制动时电流冲击大、能量回收效率不高、整车能量利用率低和下坡速度稳定性差且调节困难等不足。基于液压高功率密度特点提出的液压混合动力技术在提高车辆的动力学特性和节能环保性能等方面表现出独特的优势。为了改善蓄电池轨道工程车存在的不足,本文提出了一种电液混合动力系统,并进行了系统参数匹配、液压再生制动试验研究、复合制动特性的联合仿真分析和下坡缓速控制策略研究。首先根据蓄电池轨道工程车底架结构和特点,确定电液混合动力系统的结构形式和配置方案,完善液压再生制动回路。根据蓄电池轨道工程车的主要技术参数和行驶工况,计算出驱动和蓄能器的主参数。其次,基于所设计的电液混合动力系统,建立起液压再生制动及能量回收效率的数学模型,对液压再生制动性能进行初步评估。在AMESim软件中搭建了液压再生制动模型,通过仿真得到了轨道工程车在一定初速下制动和匀速下坡两种工况下液压系统参数的变化情况,并通过试验平台验证液压再生制动原理的可行性和有效性,以及仿真模型的正确性。然后,在保证制动性能的基础上,利用AMESim软件与MATLAB/Simulink软件对液压和摩擦复合制动特性进行联合仿真分析。随着转速的降低,可以通过控制变量泵/马达的排量来提高制动扭矩。在满足制动要求情况下,适度降低摩擦制动力以增加液压再生制动扭矩,减轻摩擦制动磨损,提高能量回收率。蓄能器容积过大,不利于增加再生制动扭矩且会降低能量再生效率;蓄能器充气压力增加使得回收总能量增加,但回收的液压能降低。最后,为了提高蓄电池轨道工程车下坡时的能量效率和速度稳定性,提出了利用液压再生/无摩擦制动维持车辆下坡速度稳定的控制策略。为了最大化回收轨道工程车下坡富余能量,优先采用蓄能器回收能量。利用MATLAB/Simulink软件与AMESim进行速度特性的联合仿真分析,并通过试验验证了该策略的可行性和有效性。