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工程机械混合动力技术的发展与应用
刘昌盛１，张大庆２，蒋苹１，谭青１
（１．中南大学机电工程学院，湖南长沙４１００８３；２．湖南山河智能机械股份有限公司，湖南长沙４１０１００）
［摘要］描述了国内外工程机械主机厂商及研究机构在工程机械混合动力技术方面的研究现状，重点论述
了串、并联式混合动力系统中具有代表性的产品，并对系统原理、能量同收和控制策略做了介绍。对目前
研究的现状与问题进行了分析，并提出今后工程机械混合动力的关键技术研究。
［关键词］工程机械；混合动力；能最同收；控制策略
［中图分类号］ＴＨｌｌ３
［文献标识码］Ａ
［文章编号］１００１—５５４Ｘ｛２００９）０５—００５９－０４
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｐｏｗｅｒ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
ＬＩＵ Ｃｈａｎｇ－ｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｄａ－ｑｉｎｇ，ＪＩＡＮＧ Ｐｉｎｇ，ＴＡＮ Ｑｉｎｇ
随着工程机械品种和数量不断增加，大量工
程机械所消耗的资源和排放的污染物对环境造成
了难以估计的影响。为实现可持续发展，国内外
对工程机械尾气排放及噪声等限制愈加严格，人
们环保意识的日益增强，开发研制环保节能型产
品现已成为工程机械发展的趋势。目前，业内对
于工程机械节能技术的研究，多数都集中在提高
相关元件的性能、改进液压系统和提高动力系统
与液压系统的功率匹配３个方面［１’２］。但是这些方
面虽然在国内外进行了多年的研究，技术也已经
非常成熟，效果却并不理想，除非有大的突破，
否则再也难以大幅度地改善节能效果。
目前正在汽车工业流行的混合动力技术无疑
具有很高的吸引力，它在汽车上的成功应用为耗
能大、排放差的工程机械领域提供了借鉴。为降
低产品的能耗和排放，提高产品的竞争力和对未
来市场的占有率，融合了内燃机驱动和电力驱动
技术的混合动力技术已受到了工程机械领域的高
度重视并进行相关的研究尝试，开始逐渐发展成
为各大工程机械制造商一个新的重要研究方向。
日立建机、住友建机、新卡特彼勒一三菱及沃尔
沃等已对混合动力工程机械进行了不同程度的研
究工作［州］。２００３年，日立建机生产出了世界上
第一台混合动力驱动的轮式装载机，这是混合动
力系统在工程机械上的首次应用。小松于２００４年
５月研制成功世界上第一台混合动力液压挖掘机的
试验机型。２００６年４月在法国巴黎举办的ＩＮＴＥＲ—
ＭＡＴ展上，纽荷兰与神户制钢联合研制推出了７ｔ
混合动力液压挖掘机样机，引起了广泛的关注。
当前，在综合考虑了系统的节能、排放、布
局和成本等因素的基础上，在工程机械上应用的
混合动力驱动方式主要有两种型式：以神户制钢、
日立建机为代表的串联混合动力驱动方式和以小
松、新卡特彼勒一三菱为代表的并联混合动力驱
动方式。
（１）串联式混合动力系统研究。
神户制钢研制的７ｔ串联式混合动力液压挖掘