推土机作为土方作业机械,其作业工况复杂,负载变化频繁,且传统液力机械传动方式能量利用率低、能耗高、排放差。同时,随着环境污染与能源紧张问题日趋严重,混合动力作为一种有效的节能减排技术是改善推土机燃油经济性的最佳途径。对于混合动力系统来说,设计合理的能量管理策略是提高推土机燃油经济性的关键。混合动力能量管理策略根据推土机行驶作业特性及各部件工作特性,实现对多动力源的合理分配,降低推土机的燃油消耗,达到节能减排的目的。本文以串联混合动力推土机为研究对象,以降低推土机燃油消耗为目的,对串联混合动力推土机能量管理策略进行研究。本文主要研究内容如下:(1)通过对混合动力履带车辆结构的分析研究,确定串联混合动力推土机的结构及参数,对串联混合动力推土机的工作模式进行详细的分析。(2)采用后向式仿真建模,通过理论建模与实验数据建模相结合的方法建立发动机、发电机、超级电容、驱动电机等模型。基于MATLAB/simulink搭建混合动力推土机仿真平台,通过行驶作业性能的仿真分析对其进行验证,为能量管理策略的研究分析提供仿真平台。(3)通过对基于确定规则的能量管理策略工作原理的分析研究,采用恒温器式+功率跟随式能量管理策略。确定发动机最佳燃油消耗输出功率区间和超级电容SOC的上下限,设计适用于推土机的能量管理策略。通过仿真分析表明,与传统结构相比推土机燃油经济性提高了23.1%。(4)考虑推土机的行驶作业特性,提出基于模糊控制的能量管理控制策略。根据模糊控制理论知识,结合整车仿真平台及推土机的工况特点,设计模糊控制器的输入输出和模糊控制规则,利用MATLAB模糊控制工具箱完成模糊控制策略模型。通过仿真分析表明,与传统结构推土机相比燃油经济性提高了25.3%,与基于确定规则的能量管理策略相比能够更合理的分配整机能量,显著的改善了推土机的燃油经济性。