并联式混合动力装载机的参数匹配_李天宇

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1、第４３卷第４期吉林大学学报（工学版）Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．４２０１３年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊｕｌｙ２０１３并联式混合动力装载机的参数匹配李天宇，赵丁选，康怀亮，张志文，张正飞，徐春博（吉林大学机械科学与工程学院，长春１３００２２）摘要：为提高混合动力装载机的节能效果，提出了一种针对并联式混合动力装载机动力系统参数匹配的方法。分析了混合动力装载机系统结构、工况特点及控制策略，提出了优化目标函数及约束函数。对某５ｔ混合动力装载机的主要

2、元件进行了参数匹配，在此基础上利用粒子群优化算法对传动系统参数进行了优化。仿真研究结果表明：参数匹配后系统装机功率和油耗降低、效率提高。经优化后的系统油耗更低。关键词：流体传动与控制；装载机；混合动力；节能；参数匹配；粒子群优化算法中图分类号：ＴＨ２４３文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－５４９７（２０１３）０４－０９１６－０６ＤＯＩ：１０．７９６４／ｊｄｘｂｇｘｂ２０１３０４０１２ＰａｒａｍｅｔｅｒｍａｔｃｈｉｎｇｏｆｐａｒａｌｌｅｌｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｌｏａｄｅｒｓＬＩＴｉａｎ－ｙｕ，ＺＨＡＯＤｉｎｇ－ｘｕａｎ，ＫＡＮ

3、ＧＨｕａｉ－ｌｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＺｈｉ－ｗｅｎ，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎｇ－ｆｅｉ，ＸＵＣｈｕｎ－ｂｏ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｆｕｅｌｅｃｏｎｏｍｙｏｆｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｌｏａｄｅｒ，ｐａｒａｍｅｔｅｒｍａｔｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｐａｒａｌｌｅｌｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｌｏａｄｅｒｗａｓｐｒｏｐｏｓｅ

4、ｄ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｔｈｅｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｌｏａｄｅｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｆｏｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｐａｒａｍｅｔｅｒｍａｔｃｈｉｎｇｗａｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｏｎａ５ｔｏｎｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｌｏａｄｅｒ．Ｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｒｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈ

5、ｍｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ａｆｔｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｍａｔｃｈｉｎｇ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｄｆｕｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｗａｓｒｅｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｂｅｆｕｒｔｈｅｒｒｅｄｕｃｅｄｂｙｓｙｓｔｅｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｕｉｄｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ；ｌｏａｄｅｒ；ｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒ；ｅｎｅｒ

6、ｇｙ－ｓａｖｉｎｇ；ｐａｒａｍｅｔｅｒｍａｔｃｈｉｎｇ；ｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｒｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ装载机是进行基础作业的重要工程设备，由减排提供了新方向，国内外众多工程机械厂商都［１］于其作业工况复杂，负载变化频繁、剧烈，其能量在研究工程机械混合动力技术。２００３年日立［１］利用率低、能耗高、排放差。混合动力系统可以建机首次推出混合动力轮式装载机样机，瑞典有效改善燃油经济性并降低排放，为装载机节能Ｖｏｌｖｏ、日本川崎等相继推出了试验样机。Ｖｏｌｖｏ收稿日期：２０１２－０５－３０．基金项目：“８６３”国家高技术研究发

7、展计划项目（２００９ＡＡ０４４４０３）；吉林大学“９８５工程”项目；高等学校博士学科点专项科项基金项目（２０１２００６１１１００２３）．作者简介：李天宇（１９８８－），男，博士研究生．研究方向：工程机械混合动力．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｔｉａｎｙｕ３８３＠１６３．ｃｏｍ通信作者：赵丁选（１９６５－），男，教授，博士生导师．研究方向：工程机器人，流体传动与控制．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｄｘ＠ｊｌｕ．ｅｄｕ．ｃｎ第４期李天宇，等：并联式混合动力装载机的参数匹配·９１７·推出Ｌ２２０ＦＨｙｂｒｉｄ轮式装载机，采用蓄电池储应转速等，通过计算得到

8、液压系统和传动系统需能的并联混合动力电驱动系统；川崎研发了一款求功率变化。由图可见，由于装载机工作周期性［６］电容器储能的新型混合动力装载机，能够回收刹强，因此负载波动较强。车的能量；广西柳工集团有限公司已展出ＣＬＧ８６２－ＨＹＢＲＩＤ装载机，采用超级电容储能、［２］发动机和ＩＳＧ电机并联式混合动力系统