牵引车在集装箱码头的运行中由于具有速度低,不需要爬坡及怠速时间长等特点,这样使汽车发动机工作在低效区,导致燃油利用率低,排放高等问题。本文针对特种牵引车运行工况特点进行混合动力驱动系统分析与设计,通过优化有效地减少了车辆排放,提高了燃油利用率,并且降低了制造成本。主要研究内容如下:(1)介绍了混合动力在商用车上应用以及世界集装箱贸易发展使码头牵引车需求增加的概况,得出对码头牵引车进行混合动力改装的可行性和重要性。分析了目前混合动力汽车主要匹配方法和在整车开发过程中需要解决的关键技术。(2)针对码头牵引车运行的特点,通过分析比较串、并及混联时混合动力汽车的结构优缺点,参考国外混合动力车的技术状况,结合码头牵引车的性能指标要求,提出了本文研究的混合动力码头牵引车驱动系统的结构。(3)以整车油耗和排放最佳为控制目标,将发动机的工作区间限制在高效率区间,为此制定了控制策略,编制了控制算法框图,为实现仿真奠定基础。(4)对动力总成的参数选择与匹配进行了详细的分析和研究,并使用混合动力电动汽车仿真软件ADVISOR对文中的串联混合动力码头牵引车设计方案进行了整车性能仿真分析。最后,以MATLAB为工作平台设计了遗传算法,寻找油耗和排放的优化。仿真结果表明,在满足动力性要求前提下,混合动力码头牵引车的经济性能和排放都有所提高。综上所述,本文对混合动力码头牵引车控制策略、动力总成参数设计和混合动力系统优化的研究具有一定的现实意义,并且为混合动力码头牵引车的实车开发提供了理论指导。