【正文】 在兩個面：方案設(shè)計和控制策略。因此傳統(tǒng)車的液壓制動系統(tǒng)不滿足制動能量回收技術(shù)的要求，需要加以改造或重新設(shè)計新的液壓制動系統(tǒng)。裝備協(xié)調(diào)式能量回收系統(tǒng)的車輛制動時，在保證制動安全的條件下優(yōu)先采用電機回饋制動力，當回饋制動力不能滿足制動需求時再施加液壓制動力。(2)基于 ESP / ESC 技術(shù)的制動能量回收系統(tǒng) 此類方案基于 ESP / ESC 技術(shù)平臺,利用標準化零部件,對制動管路布置進行相應(yīng)改造。按照其液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)所依托的技術(shù)平臺,協(xié)調(diào)式制動能量回收系統(tǒng)又可分為以下3 類。對于疊加式回饋制動,液壓制動力無須調(diào)節(jié),傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)即可實現(xiàn)。早期的電驅(qū)動車輛大多采用疊加式回饋制動。圖3 疊加式與協(xié)調(diào)式制動能量回收系統(tǒng)疊加式制動能量回收系統(tǒng)是將電機回饋制動力直接疊加在原有摩擦制動力之上,不調(diào)節(jié)原有摩擦制動力,實施方便,但回饋效率低,制動感覺差。液壓控制系統(tǒng)包括液壓制動執(zhí)行機構(gòu)和制動控制器(BCU),用于控制摩擦制動力的建立與調(diào)節(jié)。電制動系統(tǒng)包含驅(qū)動電機及其控制器、動力電池和電池管理系統(tǒng)電機控制器用于控制驅(qū)動電機工作于發(fā)電狀態(tài),施加回饋制動力。而在電動汽車與混合動力車上，這種被浪費掉的部分運動能量已可通過制動能量回收技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿Υ嬗谛铍姵氐葍δ苎b置中，有效地利用了車輛制動時的動能，可以顯著的改善車輛的燃油經(jīng)濟性及車輛的制動性，提高能量的利用效率，增加電動汽車的行駛里程。制動能量回收系統(tǒng)是現(xiàn)代電動汽車和混合動力車重要技術(shù)之一，也是其一個重要特點。電動汽車具有無污染，已啟動，低噪聲，易操縱等優(yōu)點，相關(guān)的技術(shù)研究已趨成熟，是公認的未來汽車的主流。內(nèi)燃機汽車消耗的能源主要來自石油，石油屬于不可再生資源，即使會不斷發(fā)現(xiàn)新的油田，但總會有消耗的一天。第一篇：新能源電動汽車回收系統(tǒng)(DOC)現(xiàn)代汽車電子技術(shù)題目：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)摘要本文從全球環(huán)境污染和能源短缺等嚴峻問題闡述了發(fā)展電動汽車的重要性和必要性，著重分析概括了電動汽車制動能量回收系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀關(guān)鍵字 電動汽車 制動能量回收系統(tǒng) 引言目前，普通燃油汽車在國內(nèi)外仍占據(jù)絕大部分汽車市場。汽車發(fā)動機燃燒燃料產(chǎn)生動力的同時排放出大量尾氣，其成分主要有二氧化碳（CO2）,一氧化碳（CO）,氮氧化合物(NOX)和碳氫化合物（HC），還有一些鉛塵和煙塵等固體細微顆粒物，雖然現(xiàn)代汽車技術(shù)已經(jīng)使汽車尾氣排放降到很低，但由于汽車保有量持續(xù)高速增加，汽車排放的尾氣還是會對人類的生存環(huán)境造成很嚴重的影響，例如近年來不斷加劇的溫室效應(yīng)，光化學煙霧，城市霧霾等大氣污染現(xiàn)象。全球交通領(lǐng)域的石油消耗占石油總消耗的57%，由于汽車的保有量持續(xù)快速增長（主要來自發(fā)展中國家），到2020年預計這一比例將達到62%以上，%，到2030年預計這一比例將達到80%以上，可見石油資源的短缺將會直接影響我國的能源安全，經(jīng)濟安全和國家安全，不利于我國長期可持續(xù)的發(fā)展，因此探索石油以外的汽車動力能源是21世紀迫切需要解決的問題。自1997年10底豐田推出混合動力車型 Prius 以來，電動汽車越來越受市場的歡迎，近年來不少國內(nèi)外汽車生廠商已向市場推出不少種類的電動汽車，在混合動力汽車領(lǐng)域，日本的豐田和本田不管從技術(shù)研發(fā)還是在市場銷售，宣傳等方面已經(jīng)走在世界的前列，推出了諸如Pius，Insight，F(xiàn)it，Civic等量產(chǎn)化混合動力車型，其他國外汽車制造商在本田和豐田之后也相繼推出相應(yīng)的車型，例如寶馬3系，5系，7系，8系都推出了相應(yīng)的混合動力車型，大眾途銳的混合動力版，特斯拉推出的MODEL S 純電動車，國內(nèi)汽車生產(chǎn)商比亞迪在電動汽車領(lǐng)域已經(jīng)走在前列，相繼推出包含“秦”在內(nèi)的許多種混合動力車型。其工作原理如圖1所示，在一般的內(nèi)燃機汽車上，當車輛減速、制動時，車輛的運動能量通過制動系統(tǒng)而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⑾虼髿庵嗅尫?。圖1 制動能量回收原理2電動汽車制動能量回收系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 由于電動機產(chǎn)生的再生制動力矩通常達不到傳動燃油車中的制動系統(tǒng)產(chǎn)生的制動性能，所以在電動汽車中，制動能量回收系統(tǒng)包括液壓制動和再生制動兩個子系統(tǒng)，同時涉及到整車控制器、變速器、差速器和車輪等相關(guān)部件，如圖2所示。電池管理系統(tǒng)控制電能回收于電池。圖2 制動能量回收系統(tǒng)的組成按回饋制動力與摩擦制動力的耦合關(guān)系,制動能量回收系統(tǒng)可分為疊加式(或并聯(lián)式)和協(xié)調(diào)式(或串聯(lián)式)兩種,如圖3所示。協(xié)調(diào)式制動能量回收系統(tǒng)則是優(yōu)先使用回饋制動力,對液壓制動力進行相應(yīng)調(diào)節(jié),使兩種制動力之和與總制動需求協(xié)調(diào)一致,回饋效率較高,制動感覺較好,但須對傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)進行改造,實施較為復雜。隨著技術(shù)的發(fā)展,在回饋效率、制動感覺和制動安全等諸多方面具有巨大優(yōu)勢的協(xié)調(diào)式回饋制動逐漸成為了研發(fā)的主流。而對于協(xié)調(diào)式回饋制動,則應(yīng)對液壓系統(tǒng)進行重新設(shè)計或改造。(1)基于 EHB 技術(shù)（電子液壓制動系統(tǒng)）的制動能量回收系統(tǒng)此類方案采用傳統(tǒng)車輛 EHB 電控液壓制動系統(tǒng)作為協(xié)調(diào)式回饋制動的執(zhí)行機構(gòu)。(3)基于新型主缸/助力技術(shù)的制動能量回收系統(tǒng)此類方案根據(jù)協(xié)調(diào)式回饋制動的技術(shù)要求對制動主缸和助力系統(tǒng)進行重新的設(shè)計與開發(fā)。在施加電機回饋制動力時要考慮電機的外特性、電池狀態(tài)和制動穩(wěn)定性等，因此在制動過程中電機回饋制動力總是在變化的，這就要求能夠準確快速地調(diào)節(jié)液壓制動力以使得總制動力與駕駛員需求相符。除了需要設(shè)計能夠靈活調(diào)節(jié)液壓制動力的液壓制動系統(tǒng)之外，還需設(shè)計合適的控制策略，主要包括回饋制動力與液壓制動力的分配以及前后輪制動力的分配，控制策略必須充分考慮到制動穩(wěn)定性、電池充電能力、電機特性和駕駛感覺。電驅(qū)動車輛與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛相同，都安裝了各種各樣的底盤動力學控制系統(tǒng)，以保證車輛的正常行駛，一般包括驅(qū)動控制和制動控制兩大方面，在制動控制系統(tǒng)上，目前基本上所有的車輛都配備了ABS防抱死制動系統(tǒng)，在各種惡劣工下該系統(tǒng)已經(jīng)可以很大程度上保證車輛制動時的可控性和穩(wěn)定性。因此在使用協(xié)調(diào)式制動回饋系統(tǒng)的趨勢下，為了充分保證制動安全，簡化執(zhí)行機構(gòu)，提高系統(tǒng)的集成程度，對制動能量回饋與防抱死制動在硬件和軟件上進行集成設(shè)計與控制具有現(xiàn)實意義。以上兩種方案中，為了保證制動感覺與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車一致，普遍安裝了踏板感覺模擬器。他們推出的基于 EHB 方案設(shè)計的集成制動能量回收功能制動防抱死系統(tǒng)（圖4）已經(jīng)批量應(yīng)用于 Prius 混合動力車上，在正常制動情況下，主缸與制動器管路隔離，阻斷了踏板和液壓管路的關(guān)聯(lián)。踏板位移傳感器和主缸壓力傳感器判斷駕駛員的制動需求，在獲知當前最大回饋制動力后，總制動力被分配給摩擦制動和回饋制動，相應(yīng)的控制信號分別傳遞至輪邊壓力調(diào)節(jié)閥和電機控制器。當系統(tǒng)失效時，主缸與制動管路接通同時關(guān)閉沖程模擬器，主缸壓力直接送達輪缸產(chǎn)生制動力。圖 4豐田制動壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖Nissan 公司于 2008 年推出的能量回收系統(tǒng)則完全基于 ESP 系統(tǒng)設(shè)計，在ESP 的基礎(chǔ)上沒有增加任何部件，僅對制動管路做出了改動，將兩個開關(guān)閥與蓄能器和主缸相連。其次，位于蓄能器和主缸之間的開關(guān)閥根據(jù)制動踏板位移傳感器的信號進行適度地調(diào)節(jié)，從而真實模擬主缸壓力對踏板的影響。韓國MANDO公司于 2009年推出的制動能量回收系統(tǒng)，同樣也是基于 ESP設(shè)計的。同時通過原有 ESP 系統(tǒng)中的開關(guān)閥和電機泵，將蓄能器中的制動液直接輸送至輪缸的進油閥處，來增摩擦制動力，同時也可以通過關(guān)閉進油閥和打開排油閥來保持和減小輪缸制動壓力?？偨Y(jié)以上方案，各個廠家的做法大同小異，基本著眼于已有的液壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行改造。不過也存在以下一些不足：豐田公司的方案基于 EHB 系統(tǒng)，目前 EHB 在國內(nèi)外應(yīng)用得還不是很廣泛，因此要以 EHB 為基礎(chǔ)開發(fā)，系統(tǒng)成本太高且可靠性還需要驗證，目前豐田公司自身也正處于改進以達到降低成本的階段； MANDO 公司的方案與前兩者相比，ESP 本身的成本略有降低，可靠性上也到了保證。因此從這些角度看，如果是利用原有的 ABS/ESP/EHB 系統(tǒng)進行制動能量回收系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)盡量以成熟的 ABS 系統(tǒng)為基礎(chǔ)，這樣本身可靠且代價較小。第二類方案普遍是對原有制動主缸進行改造，主要目的是將踏板力和主缸壓力完全解耦。同時系統(tǒng)的可靠性相比于前一種也存在更多的未知。制動回饋調(diào)節(jié)閥安裝在制動主缸里，主缸到輪缸的制動管路與一般制動系統(tǒng)相同，輪邊的壓力調(diào)節(jié)閥負責進行防抱死控制。該系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)只在局部進行改動，將原車的主缸替換為帶回饋調(diào)節(jié)閥的主缸。此系統(tǒng)是純機械系統(tǒng)，可靠性相對較高。大陸公司在 2008 年推出的電控真空助力液壓制動系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖 5所示。該系統(tǒng)中，圖 5 大陸電動真空助理系統(tǒng)在主缸和踏板之間增加了液壓腔，該液壓腔由額外的電控真空泵提供動力。主缸的壓力增長和減小由液壓腔內(nèi)的液體直接控制，同時該部分液體能夠?qū)μぐ逑嚓P(guān)部件產(chǎn)生反向的作用力，保證壓力調(diào)節(jié)過程中不影響踏板等的位置。（1）系統(tǒng)正常工作時踏板動作被推桿槽限制，即踏板行程是受限的，踏板力完全由行程模擬器提供；（2）踏板轉(zhuǎn)角傳感器可檢測踏板轉(zhuǎn)角，從而確定駕駛員制動需求；（3）通過真空調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)助力器中的真空度，從而調(diào)節(jié)制動主缸中的壓力；（4）計算出目標液壓制動力后，通過真空調(diào)節(jié)閥、位移傳感器和真空度傳感器閉環(huán)調(diào)節(jié)制動主缸中的壓力；（5）系統(tǒng)失效時，例如系統(tǒng)斷電、行程模擬器失效或真空調(diào)節(jié)閥等失效時，行程模擬器關(guān)閉，制動踏板運動至推桿最左端并繼續(xù)向左運動推動真空助力器推桿，從而推動制動主缸推桿，產(chǎn)生制動壓力，恢復為常規(guī)液壓制動系統(tǒng)。系統(tǒng)失效時可恢復為常規(guī)液壓制動系統(tǒng)，失效保護方案較好。目前該系統(tǒng)尚未應(yīng)用在任何量產(chǎn)車型上。Nissan、Honda 和韓國的 Hyundai 公司都基于該思路開發(fā)出了各自的新型主缸。該軸向運動機構(gòu)一般與主缸內(nèi)滑動鍵相接觸，自身運動的同時也推動了滑動鍵的移動，從而平穩(wěn)控制主缸內(nèi)的制動壓力。Honda 與 2010 年提出的新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與前兩者略有不同，該系統(tǒng)在制動踏板相連的一級主缸后加入了一個次級主缸。在調(diào)節(jié)次級主缸內(nèi)的壓力時，通過一組開關(guān)閥阻斷一級主缸和次級主缸，同時使用了蓄能器和開關(guān)閥的組合來模擬踏板制動感覺，這一點做法與第一類中的相似。這樣就導致在設(shè)計制動能量回收控制算法時受到一定的限制。Honda 于 2010 年提出的方案通過增加次級主缸和開關(guān)閥解決了這一問題，可以做到前后輪獨立調(diào)節(jié)，不過系統(tǒng)的成本太高，結(jié)構(gòu)上也略顯繁雜，不利于在實車上的布置。國外的其它公司或科研院校在該領(lǐng)域也進行了一些研究，但成果較少，沒有實現(xiàn)現(xiàn)量產(chǎn)裝車應(yīng)用。目前基本上有四中不同的制動控制策略：具有最佳制動感覺的串聯(lián)制動策略、具有最佳能量回收率的串聯(lián)制動策略、并聯(lián)制動策略和ABS防抱死制動策略。這就要求施加在前后輪的制動力遵循理想的制動力分布曲線I。制動踏板行程大于該值時，施加于前后輪的制動力遵循理想的制動力分布曲線I，如圖6粗線所示。當所需的制動力小于電機所能產(chǎn)生的最大制動力，只采用電機再生制動；反之，電機將產(chǎn)生其最大的制動轉(zhuǎn)矩，剩余的制動力由機械制動系統(tǒng)補足。在低轉(zhuǎn)速(低于基速)的狀態(tài)下，其最大轉(zhuǎn)矩為常量。因此，在給定制動踏板位置時，機械制動轉(zhuǎn)矩將隨車速而變化。當車輛制動強度z小于路面附著系數(shù)Φ制動時，只要滿足前后輪制動力之和等于總制動力，則施加在前后輪上的制動力可在一定范圍內(nèi)變化。此時應(yīng)優(yōu)先采用再生制動；若Fbf_reg_max在這一范圍內(nèi)(圖中點C)，則施加在前輪上的制動力應(yīng)僅由再生制動得到無須機械制動。若Fbf_reg_max小于點A所對應(yīng)的數(shù)值，則控制電動機產(chǎn)生其最大的再生制動力。此時，前輪必須產(chǎn)生機械摩擦制動力，后輪上產(chǎn)生點H的制動力。當制動強度等于路面附著系數(shù)時，前后輪上制動力工作點在曲線I上。在較低附著系數(shù)的路面上(工作點K)，單獨應(yīng)用再生制動力，產(chǎn)生前輪制動力。再生制動添加了施加在前輪上的附加制動力，結(jié)果形成以總制動力分布曲線。由電動機產(chǎn)生的再生制動力是主缸中液壓函數(shù)，因此為車輛減速度函數(shù)。當所需的負加速度小于給定的負加速度設(shè)定值時，再生制動有效。 ABS防抱死制動策略ABS防抱死制動策略在混合動力再生制動能量回收中具有較大的優(yōu)勢，尤其是在四個車輪上都安裝有電動機的車輛。當接受到制動信號后，總制動器單元將牽引電動機的特性和控制法則，給出前后輪的制動轉(zhuǎn)矩，再生制動轉(zhuǎn)矩和機械制動轉(zhuǎn)矩。該電動機制動裝置同時被防抱死制動系統(tǒng)控制，以防止車輪完全被抱死。另外，相關(guān)研究表明在合適的制動力范圍內(nèi)，再生制動力所占的比例越大，制動能量回收率越高，雙軸電機驅(qū)動比單軸電驅(qū)動能夠有更好的制動能量回收表現(xiàn)。未來制動能量回收系統(tǒng)將向下面兩個方向發(fā)展：（1）再生制動系統(tǒng)如何完美的嵌入到汽車整車系統(tǒng)中，尤其是再生制動與ABS防抱死系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，使得回饋制動的引入不影響整車的制動性能。目前的研究熱點是協(xié)調(diào)式（串聯(lián)式）再生制動系統(tǒng)?，F(xiàn)在我們國家提倡低碳生活和可持續(xù)發(fā)展，為了響應(yīng)國家的政策。而作為內(nèi)燃機跟純電動汽車的過渡產(chǎn)物就是混合動力汽車，混合動力汽車已經(jīng)不是什么新鮮的產(chǎn)物了，目前已經(jīng)有很多車企生產(chǎn)了。大都只是處于概念車的階段。[關(guān)鍵詞]：內(nèi)燃機：混合動力：電動汽車：汽車：技術(shù)汽車的現(xiàn)狀像我們這代人,據(jù)保守的估計,去年的產(chǎn)銷量達1360萬輛,又有多少是屬于電動汽車的呢?統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示是非常非常的少,都會排放一些對大氣有害的氣體,如:CO HC ,就有新燃料發(fā)動機,如:醇燃料 氫燃料 石油氣燃料 天然氣燃料太陽能燃料 混合動力汽車 ,不是技術(shù)太難攻關(guān), 零污染 燃料來源方便 ,電動汽車的缺點也是顯而易見的, 目前電動汽車尚不如內(nèi)燃機汽車技術(shù)完善，尤其是動力電源（電池）的壽命短，使用成本高。但從發(fā)展的角度看，隨著科技的進步，投入相應(yīng)的人力物力，電動汽車的問題會逐步得到解決?，F(xiàn)在處于內(nèi)燃機跟純電動汽車的過渡產(chǎn)物是HEV混合動力汽車, 混合動力汽車的種類目前主要有3種。另外一種是，在低速時只靠電動馬達驅(qū)動行駛，速度提高時發(fā)動機和電動馬達相配合驅(qū)動的“串聯(lián)、并聯(lián)方式”?，F(xiàn)在車市的混合動力車主要有,PRIUS 思域 凱美瑞 凱越 LS600H S400 SMART ,如:比亞迪的E6 奇瑞S18 眾泰2008EV 長安奔奔MINI 日產(chǎn)的LEAF , 早在19世紀后半葉的1873年，英國人羅伯特這比德國人戴姆勒（Gottlieb Da