随着能源危机与环境污染的问题不断加剧,全球人民的节能减排意识不断增强,汽车的普及消耗了大量能源,并造成污染,因此发展节能环保汽车,已成为世界共识。汽车液压混合动力系技术具有功率密度大、能量转换效率高、安全清洁以及成本低的特点,成为各国政府、科研机构和汽车厂商的研究热点。本课题来自与中冶宝钢合作的抱罐车液压混合动力改造项目,改造对象为抱罐车BTC-35,长期工作在低速重载工况,需频繁启停。本文的研究如下:(1)并联式液压混合动力系统原理设计以抱罐车为目标车型,在原车结构、配置均不变的基础上,提出了整车系统设计方案。此外,设计了一种与辅助动力源(液压泵/马达)、蓄能器相匹配的电液控制系统,可实现能量回收、能量释放、发动机效率优化等功能。(2)液压混合动力系统参数匹配研究与建模仿真分析基于整车元件参数、运行参数以及设计目标完成了对液压泵/马达、高压蓄能器、低压蓄能器、补油泵的元器件的参数计算;其次建立混合动力系统的数学模型,并以其为基础,使用AMESim软件搭建了传统车辆模型和混合动力车辆模型,在相同工况下,仿真分析了不同元件参数下的汽车油耗。(3)液压混合动力系统两级复合式控制策略研究与仿真分析在系统原理和参数匹配的基础上,提出了一种两级复合式能量控制策略。结合数学理论,建立混合动力汽车Matlab模型,仿真分析了发动机与液压泵/马达能量输出与整车节能效果,仿真结果表明对于不同的车重、不同的车速,节能效果都比较理想,可达到35%左右的节能效率。(4)样车研制与实验研究根据整车液压系统原理和控制策略,完成了抱罐车混合动力样车改造,并进行了实验研究,包括制动性能实验、能量转换效率实验和道路实车实验。实车运行结果显示,该系统节油效率为31.2%。