目前我国城市中行驶的燃油公交客车和城市团体旅游客车是城市交通的主要污染源,极大地影响了城市形象和城市环境建设,因此,更新城市公交客车成为打造“绿色城市”的重要举措。近年来,我国各大中城市公交客车年更换数量在辆至辆左右,并且以每年的幅度增长。年前后由于中小城市的跟进,公交客车的需求有望达到每年万辆,其中部分装备混合动力是完全有可能的。当然,要大力发展混合动力,降低成本是首要问题。对于混合动力客车,进行推广的最大障碍是高昂的成本,包括次性购车成本和使用成本。目前,我国城市公交大部分还是准中体现,甚至争取向国际标准化组织提交,是我们追求的目标,尽管目前这种情况还不是很多见,但在混合动力电动汽车标准中已有良好的开端。在重型混合动力电动汽车的能耗和排放测试方面,少数国家有大型的整车排放转鼓,而这种昂贵的测试条件对我国目前还不现实。在国外也缺乏成熟经验和规范的情况下,东风电动车公司等单位对各种可替代的方法进行了研究。其中,为在道路上进行能耗试验,将中国汽车技术研究中心承担的另项目“我国典型城市行驶工况”的研究成果“城市公交循环”作为测试循环之采用,使得在标准中,有了针对我国城市道路条件的试验方法,这是在制定汽车标准中的大进步,得益于丌展了更深入的基础研究。采用国际标准和国外先进标准并不是直接采用国外企业的标准。虽然越有技术实力的企业对各国乃至图际标准的影响力越大,也在定程度上反映技术发展的趋势,但要成为大家公认的技术标雄,必须要经过广泛协调,综合反映各方面的意见。在我们收集和借鉴的混合动力电动汽车标准中,包括国际标准联合国欧洲经济委员会法规欧洲标准美国汽车工程师学会日本电动车协会美国电动车运输应用协会等国际性地区性和各国行业性组织的标准或规范,特别是对我国标准的参考作用更突出些。.混合动力汽车关键技术混合动力汽车要进入实用化,需要具备高比能量和高比功率的能量存储装置,低成本高效率的功率电子设备和燃料经济性高排放低的发动机,需要解决的关键性技术问题包括以下几个方面混合动力单元技术能量存储技术电力驱动系统和混合动力汽车仿真技术和多能源总成控制策略。混合动力单元技术混合动力汽车的动力可以同时来自热力发动机和电动机。在混合动力汽车上,热力发动机又被称为混合动力单元,与传统汽车发动机相比,其作用发生了变化。在并联混合动力汽车上,混合动力单元通过传动轴驱动车轮,同时电动机也承担部分驱动的功能,因而使得混合动力单元能够采用尺寸更小效率更高的热力发动机在串联混合动力汽车上,混合动力单元驱动发电机产生电能,由于汽车的行驶与发动机没有直接的联系,因此混合动力单元也能够采用小型高效的发动机,且其运行工况可以固定于较小的高功率区。当前,混合动力单元研究的主要对象是热力发动机和燃料电池。在燃料的使用方面出现了很大的变化,除了汽油之外,还有天然气液化气和酒精等代用燃料。要提高混合动力单元的燃料经济性,对混合动力单元必然提出更多的要求,例如要求混合动力单元能够快速起动和关闭,并降低起动时的排放等。混合动力汽车的主要目标就是降低排放,所以,控制混合动力单元的排放将是今后研究的重点。能量储存技术目前运用于混合动力汽车上的能量储存装置主要还是高能蓄电池,虽然超级电容器飞轮电池等新型能量储存装置也在研究开发范畴,但是近期最有希望进入实用化的还是高能蓄电池。现在,镍氢电池和锂离子电池已可达到混合动力汽车的使用要求。镍氢电池已广泛地应用于电动汽车。镍氢电池技术的关键是,其能够储存氢的合金应该是种能够稳定地经受无数次循环,反复使用的材料。镍氢电池容量大,可以循环使用,主要缺陷是成本高,效率低,同时还需要控制氢的损失。锂离子电池电压高,能量密度大,有更高的功率,且充电时间短。目前锂离子电池还处于实验室阶段,正在进行其基本性能和寿命的试验。从发展看,能量储存装置的研究包括以下几个方面研究电池内部的连接检测监控以及便于将整个电池子系统安装在汽车上的支撑机构。电池设计和制造方面的改进。要降低制造成本,改善电池的性能和提高寿命,要达到的目标是使用寿命达到年,至少循环使用万次。电池的热能管理及剩余电量管理。由于电池的工作温度范围不可能覆盖汽车的工作温度范围,为了保证电池系统的统,减少各电池单元之间的不平衡,需要个有效的热能控制系统。此外,电池的剩余电量直接影响混合动力汽车的经济性和排放,因此需要有效的测试方法和控制装置。济性的情况下以最大功率向车轮输出,同时电动机根据情况对整车需求功率进行补充调节。模式离合器分离,离合器结合车辆中等负荷,道路变化复杂时,发动机处于特定经济区对车辆需求功率进行实时跟踪,为避免蓄电池充放电损失,控制做到蓄电池能量的进出较小。模式离合器分离,离合器结合车辆中等负荷,道路变化复杂时,当前蓄电池电量不足时,发动机处于特定经济区工作,在满足车辆需求功率和蓄电池有较佳充放电效率的前提下,对蓄电池进行电量补充。模式离合器分离,离合器结合车辆制动时,电动机按照发电机模式工作,将车辆的动能回收并以电能的形式存储到蓄电池中。该模式下,发动机不发电。模式离合器分离,离合器结合车辆制动时,电动机按照发电机模式工作,将车辆的动能回收并以电能的形式存储到蓄电池中。该模式下,发动机同时驱动发电机发电并将电能存储于蓄电池。模式离合器,均结合车辆制动时,离合器保持结合,电动机按照发电机模式工作,将车辆的动能回收并以电能的形式存储到蓄电池中。模式离合器结合,离合器分离由电动机快速启动发电机至特定工况,发电机不工作。模式离合器,均分离车辆驻车和停车状态下,当蓄电池电量不足时,发动机在特定的经济工作区驱动发电机发电向蓄电池组提供电量补充。.混合动力电动汽车法规及标准我国已经或即将发布的电动汽车标准我国在纯电动汽车的研究开发时,就意识到研究相关技术标准的重要性,混合动力电动汽车的产业化更需要标准的规范和引导。混合动力电动汽车是国际上最先得到规模化商业应用的电动汽车类产品,技术趋于成熟,相应的技术标准也在不断完善。因此科技部在计划中将“混合动力电动汽车标准研究与制定”立为专项课题。此项研究在年月通过科技部验收,前后历时两年,陆续共完成项国家标准草案和项标准研究报告,其中项标准草案已经国家发展和改革委员会同意向国家标准化管理委员会报批国家标准电动汽车术语在年初已经正式批准发布,包括针对混合动力电动汽车的标准项,电动汽车共用的标准项。在国外特别是日本美国混合动力电动汽车开发和应用取得突出进展的情况下,科技部将发展混合动力技术明确为“十五”期间电动汽车研究和产业化的重点。为加快我国混合动力电动汽车产品的开发和生产,缩小与先进国家的技术差距,增强我国汽车工业在新技术领域中的竞争力,混合动力电动汽车标准的前期研究工作自年初启动,针对标准制定的重点领域和技术路线在国内相关企业和高等学校研究机构进行了较为广泛和深入的调研,还进行了国内外标准资料的收集分析等准备工作。在随后两年的研究中,对上述项标准中的项进行了修订,又新制定了项新的国家标准其中项是专门适用混合动力电动汽车的标准,提出项标准的研究报告,电动汽车标准体系进步充实。我国已经或即将发布的电动汽车标准目录电动道路车辆用铅酸蓄电池电动道路车辆用金属氢化物镍蓄电池电动道路车辆用锂离子蓄电池电动道路车辆用锌空气蓄电池电动汽车安全要求第部分车载储能装置电动汽车安全要求第部分功能安全与故障防护电动汽车安全要求第部分人员触电防护电动汽车动力性能试验方法电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带电动汽车定型试验规程电动车辆传导充电系统般要求电动车辆传导充电系统电动车辆与交流直流电源的连接要求电动车辆传导充电系统电动车辆交流直流充电机站电动汽车用电机及其控制器技术条件电动汽车用电机及其控制器试验方法电动汽车术语新制定电动汽车用仪表新制定电动汽车操纵件指示器及信号装置的标志电动汽车传导充电用插头插座车辆耦合器和车辆插孔通用要求混合动力电动汽车安全要求混合动力电动汽车动力性能试验方法混合动力电动汽车定型试验规程轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法轻型混合动力电动汽车污染物排放测量方法重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法重型混合动力电动汽车排气污染物测试方法混合动力电动汽车综合性能道路试验规程采用国际标准和国外先进标准在我国,采用国际标准和国外先进标准是指导标准化工作的重要原则,在混合动力电动汽车标准的研究与制定工作中也得到贯彻。相对而言,我国在汽车技术领域的基础研究和技术开发水平与国外先进水平存在着不小的差距。尽管在电动汽车技术方面我国在着力改变这种局面,也取得了可喜的进步,但由于整体技术水平和工业基础的限制,能够在国际上有影响的技术创新还偏少。因此,充分借鉴国际上相对成熟的标准成果对于发展我国的电动汽车技术是有益和必要的。当然,将我国在技术创新上的成果更多地在进行更多的优化匹配,从而在结构上保证在更复杂的工况下使系统工作在最佳状态。进而,车辆的整备质量可以降低,而且性能更加完善,经济性更好,在动力性能方面接近和达到内燃机汽车的水平,有害气体的摊放更少,达到“超低污染的标准要求。因此,混联式混合动力汽车最具影响力。图.的结构示意图的优点发动机的工作不受汽车行驶状况影响,总是在最高效率状态下工作或自动关闭,使汽车在任何时候都可实现低排放及超低油耗,达到环保和节能效果。车辆的最大输出功率相当于三个动力装置共同组成混合动力驱动汽车时发动机和电动机的最大输出功率之和。因此发动机排量可减少,电动机功率可降低,其体积减少,而且加速性能很好。配有专用电动发电机发电系统,所以对电池的依赖较少。的缺点系统结构及控制策略过于复杂,控制系统开发难度大,部件性能要求高,设计加工困难,而且成本很高。.混合动力城市客车驱动系统的选择混合动力城市客车动力系统对比混合动力客车的动力系统结构形式复杂多变,如何从各个动力系统结构中选择合适的结构,我们就要对各种形式的混合动力汽车动力总成结构进行对比分析串联式混合动力电动汽车结构最简单,同时控制策略也不复杂,开发难度较小,可开发用于降低城市污染的公交车,并为其他类型的积累开发经验。在串联混合动力的两种常用控制方式中,由于功率跟随式控制策略在动力性和燃油经济性方面有较好的综合性能,所以该控制方式较为常用。采用功率跟随与恒温器综合控制方式引更有利于避免电池大电流放电和发动机的频繁启动,降低油耗提高排放性能。并联式混合动力电动汽车可以使油耗和排放都得到显著的降低,其控制策略优化后优点更加明显。采用小功率电动机和小容量蓄电池组的并联式混合动力汽车,能够极大地降低混合动力汽车的自重和制造成本,是十分有市场化前景的种结构型式。特别是这种结构型式与配合,是获得较高的燃油经济性较低的排放平稳的驾驶性能的种比较理想的系统型式。对于这种系统,如何对蓄电池组的进行合理而有效的能量管理是获得整车最佳燃油经济性的关键。电力辅助控制策略是并联式混合动力电动汽车较为普遍采用的种控制策略。电力辅助控制策略比较简单,易于实现,但控制效果不够精确。混联式混合动力汽车易于实现最优的燃油经济性和排放性,但结构复杂,相对成本高。为了更好地解决当前大中城市普遍存在的空气污染严重问题,同时作为对低排放低油耗车辆的探索,必须深化对其的开发工作。在混联式混合动力汽车控制策略中,全局最优模式是最佳的。发动机恒定工作点模式发动机最优曲线模式这两种控制策略是比较实用的控制方法。与串联和并联式混合动力汽车的动力系统相比,混联式结构相对要复杂些,自由度也要多些,控制方式比较复杂,但是在节能方面比较突出,符合目前的技术潮流与日益增长的环保和节能要求。另外动力总成的重量和成本相对较低,虽然开发成本比较高,控制器和控制策略复杂,但是对于我国的汽车先进制造技术积累与持续发展有着重要的意义。三种混合动力的比较不同驱动形