为提高液压挖掘机的能量利用率,提出一种以液压蓄能器为储能元件的回转能量回收系统;对回收系统的主要元件进行数学建模,并在此基础上搭建回收系统仿真模型;对回收能量的再利用方案合理性、蓄能器参数对系统能量回收与再利用的影响以及增加能量回收系统后整机的操控性进行仿真评价。仿真结果表明：该能量回收系统在单回转工况下能够实现整机41.99%的能量回收与再利用,且能保证整机的良好操控性能。最后,通过实验验证能量回收与再利用方案的可行性以及仿真模型的正确性。

提出一种应用液压变压器搭建液驱混合动力车辆的设计概念。在其工作原理的基础上建立相关数学模型，分析蓄能器的特性参数（有效容积、比能量和充放效率等）与液压变压器配流盘控制角之间的关系。在不同恒转矩制动工况下对直接能量回收和应用液压变压器间接蓄能器的能量回收进行仿真分析，得出不同变压比下的节能参数。

为了回收液压挖掘机在回转阶段的制动能量,提出一种基于回转马达进/出口压力差自动识别回转过程所处阶段,决策能量回收的全液压自动控制回转制动能量回收系统.引入一正态分布函数,以蓄能器压力状态（SOP）、液压泵出口压力以及负流量反馈压力为输入信号,根据负载的实时需求功率,提出一种以复合恒功率-负流量动力控制决策发动机和蓄能器主辅动力源的能量分配方法,保证回转机构的正常高效运转.仿真结果表明,当回转系统作为单独执行机构时,采用该回收系统的液压挖掘机,能够实现高达50.0%的再生制动能量用于驱动回转的能量回收利用效率,在相同工况下比同吨位液压挖掘机节能16.3%,不影响操作习惯和操作性能.

对比了行走工程机械与公路车辆的作业特点，分析了行走工程机械的节能潜力。针对其频繁起停、往复运动的作业特点，提出液压混合动力系统的节能方案，设计了再生制动策略和能量利用策略，开发了混合动力装载机和混凝土搅拌车样车。试验结果表明，行走机械液压混合动力系统能够实现各种工作模式的合理切换，有效地回收和再利用整机的制动动能，降低燃油消耗，提高整机的动力性能。

针对互联悬架能耗过大却不能回收悬架振动能量的问题,提出了一种液压互联馈能悬架系统。阐述了液压互联馈能悬架的结构及工作原理,建立了AMESim动力学模型,并设计了恒流馈能电路,研究了在正弦路面与随机路面输入激励下的动态性能,并在此基础上进行了台架试验,试验与仿真结果基本吻合。结果表明：与未加入恒流电路控制的液压互联悬架相比,采用恒流电路控制的液压互联馈能悬架具有更佳的整体动态性能,其侧倾角加速度、车身垂直加速度均有所下降,并在此基础上实现了对车身振动能量的回收,为液压互联馈能悬架的模式切换控制提供了理论基础。

分析了液压系统的能耗问题,从降低系统能量损耗和可回收能量的回收再利用两个角度出发,介绍了几种提高液压系统能量利用率的节能措施.指出工程机械液压系统节能技术目前存在的难点和问题,以及未来的发展趋势.

合理配置系统各主要参数,是影响混合动力车辆制动性能及节能效果的关键问题。以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,分析了轮边驱动液压混合动力车辆能量回收系统的工作原理,以原型车的1/4为基础,对辅助动力元件(蓄能器)、二次元件(液压泵/马达)的参数进行了理论分析;建立了能量回收系统的AMESim仿真模型,进行仿真分析;搭建了试验台架,开展试验验证。结果表明:在满足制动性能要求的前提下,增大蓄能器容积以及降低蓄能器最小工作压力有利于回收制动能量;二次元件的排量对制动性能的影响比较大,对制动能量的回收率影响很小;蓄能器工作压力越低,能量密度越大。

为了提高液压挖掘机的节能性，通过分析一个标准工作循环中液压系统各执行元件能耗情况，证明了液压挖掘机回转系统节能研究的必要性。以挖掘机回转系统为研究对象，引入了能量回收再利用的节能技术，配置了一种具有节能效果的新型回转液压系统，利用Matlab仿真软件对该系统进行了仿真研究，得出了相关参数对液压挖掘机的节能性的影响，并进行了实验验证，对液压挖掘机节能研究具有一定的理论意义和实用价值。

针对工程机械能量回收系统的效率优化问题,建立了关键元件液压马达的机械效率、容积效率模型,借助试验方法和MATLAB中辨识函数等辨识得到各损耗参数,从液压马达排量、液压马达压力等方面研究了液压马达的效率特性.结果表明,理论分析曲线和试验曲线基本重合,可以为效率优化提供足够准确的信息.

针对挖掘机运行过程中所产生的各种功率损失,分析了现有挖掘机系统的优缺点,综述了挖掘机液压系统节能措施的现状。根据液压泵/马达四象限的工作特性和液压变压器的特点,提出了基于回转装置和基于CPR网络的液压混合动力挖掘机系统的设计方案,采用液压泵/马达回收挖掘机回转/旋转运动制动动能,采用液压变压器回收挖掘机直线运动势能,实现发动机——液压泵——负载之间的合理匹配,能够解决现有挖掘机的传动效率和能量利用率低的问题。