阐述了并联式液压混合动力车辆的结构原理,论述了液压再生系统的选型.为使并联式液压混合动力系统各部件之间协调工作以提高整车性能,针对液压混合动力系统各部件的工作特点,以发动机效率曲线和液压泵/马达效率曲线为主要依据,设计了基于逻辑门限的能量控制策略,实时地控制混合动力系统的能量分配,实现混合动力系统的不同工作模式及模式间的动态切换.分析了功率门限值、充压功率等参数对能量控制策略的影响,以系统节能效果最佳为原则优化出最佳参数的设定值.仿真研究表明,基于逻辑门限的能量控制策略能够实现各种工作模式间的合理切换,在满足车辆动力性能指标的前提下,有效地提高车辆的燃油经济性.

为了进一步提高液压混合动力车辆的性能,以功率分流式液压混合动力车辆为研究对象,针对某车型,对比了分速汇矩、分矩汇速液压混合动力系统传动方案的速比特性、功率特性,提出了一种适合于混合动力车辆的分速汇矩液压混合动力传动方案。对传动系统的液压泵/马达、蓄能器等关键元件进行了参数匹配;建立了车辆动力学模型,分析了再生制动、蓄能器单独驱动等工况下液压泵/马达排量、蓄能器压力、容积等参数对车辆性能的影响,确定了液压泵/马达和蓄能器的主要参数,为液压混合动力汽车系统方案设计以及合理参数匹配提供了理论依据。

以降低液压混合动力汽车整车油耗为目标，采用最优控制理论，建立了燃油经济性 Hamilton 目标函数。依据庞特里亚金极小值原理，通过求解 Hamilton函数得出了最优控制策略，基于 Matlab/Simulink 平台建立了整车仿真模型，对最优控制策略进行了仿真验证，并与规则控制策略进行了比较。研究结果表明：最优控制策略可使整车燃油经济性提高26．19％。

建立传统车辆和液压混合动力车辆的关键部件数学模型并在Matlab/Simulink平台下搭建仿真模型。提出并分析基于规则的能量管理策略,设计了4种模式策略,同时在STATEFLOW模块中实现其模式策略的控制逻辑。仿真验证表明:所设计的基于规则能量管理策略可以满足液压混合动力车辆的总功率需求,使其发动机运行于最佳燃油经济性区域;通过燃油经济性曲线对比,得出液压混合动力车辆燃油经济性有较大提高。

阐述了串联式液压混合动力车辆的结构原理,对重型车的液压辅助制动系统进行理论分析与设计,应用AMESim软件建立液压辅助制动系统仿真模型及整车模型,基于Simulink建立前后轮制动力矩计算模型、能量管理策略模型以及与AMESim融合的接口S函数.针对重型车制动距离长的问题,提出通过液压辅助制动系统进行制动.仿真结果表明：所设计的回收系统参数匹配较为合理,液驱混合动力车辆再生制动系统可以合理的分配液压辅助制动转矩和摩擦制动转矩的比例关系,提高制动减速度,缩短制动距离.在确保制动安全性的前提下,更为高效的回收制动动能.

采用蓄能器、可逆式变量液压泵/马达作为液压混合动力车辆HHV能量回收系统的储存、转换元件。根据HHV对能量回收系统的要求,在UDDS路况下,对关键部件蓄能器以及液压泵/马达的参数进行了计算,并利用MATLAB/SimScape对HHV能量回收系统进行仿真。仿真结果验证了所建模型的合理性,且系统的能量回收利用率达80%,使整车的燃油经济性得到了有效提高。

以并联式液压混合动力节能车辆为研究对象针对其制动能量回收与再利用分析液压再生系统工作原理以及二次元件、蓄能器和转矩耦合器的参数并制定动态分配转矩的能量管理策略。基于AMESim仿真软件搭建液压再生系统模型并进行仿真分析。结果表明：利用能量管理策略的再生制动与驱动过程在不损失制动效果前提下能有效改善车辆动力性加大制动能量回收与再利用程度提高燃油经济性。

针对混合动力分配策略的复杂性,组建了基于CAN总线的车辆动力传动能源管理系统.以主从分布式应用层协议组成CAN总线控制网络.网络上位机实现能源分配策略运算和车辆运行状况监视,并以应答通讯方式请求和指令各个节点.在液压泵/液压马达关键节点上,采用TMS320LF2407A型DSP芯片,实现通讯故障实时监控和能量分配决策,从而达到了保证车辆安全运行和节油效率的目的.

工程研究中心正在把研究重点放在能源效率和数字液压技术上。