串联式混合动力装载机模糊逻辑控制策略-论文.pdf

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1、第44卷第5期吉林大学学报(工学版)Vo1．44NO．52O14年9月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)Sept．2O14串联式混合动力装载机模糊逻辑控制策略赵丁选，张志文，李天宇’二昊，张民，董岩(吉林大学机械科学与工程学院，长春130022)摘要：为了提高装载机能源的利用率和变矩传动效率，通过分析某5t装载机的工况特点，提出了重度串联式油电混合动力方案。针对该方案提出模糊逻辑控制策略，通过在线估计系统需求转矩，以需求转矩和超级电容SOC值作为输入，得到发动机、发电

2、机及电动机的输出转矩。结果表明：超级电容SOC值变化稳定，发动机输出转矩基本处于高效区，比传统装载机节油约16．6，改善了燃油经济性。关键词：装载机；重度混合动力；模糊逻辑；燃油经济性中图分类号：TH243文献标志码：A文章编号：1671—5497(2014)05—1334—08DoI：10．7964／dxbgxb201405018FuzzylogiccontrolstrategyofserieshybridpowerloaderZHAODing—xuan，ZHANGZhi—wen，LITian—yu，LANHao，ZHANGMin，DONGYa

3、n(College0_，MechanicalScienceandEngineering，JilinUniversity，Changchun130022，China)Abstract：Inordertoimprovetheutilizationofenergyandthevariabletorquetransmissionefficiencyofloaders，afullserieshybridschemeisproposedbasedontheanalysisoftheworkingconditionofa5tloader．Afuzzylogic

4、controlstrategyregardingtothisschemeisdeveloped．Bythiscontrolstrategythesystemrequiredtorquecanbeonlineestimated；then，takingtherequiredtorqueandtheSOCvalueofthesupercapacitorastheinputs，theoutputtorquesoftheengine，thegeneratorandthemotorcanbeachieved．ResultsshowthattheSOCvalu

5、eofthesupercapacitorisstable，theengineoutputtorquebasicallyfallsthehighefficiencyzone，whichcansaveaboutl6．6fuelthantheconventionalloaders。SOthisstrategycanimprovethefueleconomy．Keywords：loader；fullserieshybrid；fuzzylogic；fueleconomy中，液力变矩器的效率极低，大大损耗了发动机的0弓口输出能量，同时联合工况作业时对峰值功率

6、的需在一个作业循环中，装载机的频繁启停使驾求使得在选择发动机功率时不可避免地存在发动驶员不断大幅度地加、减油门，不仅对装载机发动机在大多数时间处于“大马拉小车”的情况l_】]。机的寿命产生很大影响，而且使发动机经常处于近年来，国内外工程机械关于混合动力装载低效区，大幅增加了发动机的油耗。在重载工作机的新成果和新产品不断涌现，2003年日立建机收稿日期：2013—04—30．基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金项目(20120061110023)；“863”国家高技术研究发展计划项目(2009AA044403)；吉林大学“985工程”项目．作者

7、简介：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，工程机械混合动力．E—mail：zdx@jlu．edu．en第5期赵丁选，等：串联式混合动力装载机模糊逻辑控制策略·1335·研制出世界上第一台混合动力轮式装载机，2008年沃尔沃展出了一台同轴并联混合动力装载机L220FHybrid。2010年卡特彼勒、采埃孚和力士乐分别展出了无液力变矩器的无级变速传动结构方案。20l1年川崎展出了一款无液力变矩器油一电混合动力装载机。2O13年约翰·迪尔开始销售644K型基于电力传动技术的串联式油一电混合动力装载机，其节能达

8、到25，同时企业正在努力研究采用4种先进的电动马达驱动的944K图1串联混合动力装载机结构混合动力轮式装载机；同年川崎推出65Z混合动F