2015-2016年我国机动车行业概况及现状分析

　　据我国机动车行业现状分析，与传统的车辆比较，电动车有一个绝对的优势，即能够在制动过程中回收一部分制动能量。制动能量回收也称之为再生制动，指的是在车辆的制动过程中，控制电机使其工作在发电状态，将汽车行驶的机械能转化为电能，并且存储进蓄电池等储能系统中，实现一部分制动能量的回收;在电机发电的同时，会产生制动力矩，通过传动系传给车轮，从而使汽车减速。而传统车辆制动过程中的惯性能量全部通过摩擦作用转为了热能。现对2015-2016年我国机动车行业概况及现状分析。电机再生制动技术可以有效延长车辆的续驶里程，提高能量的利用效率;由于电机承担了一部分需求的制动转矩，由制动器承担的摩擦制动力矩可以相应减少，因而电机再生制动技术也可以减轻摩擦制动器的热负荷，减少制动盘的磨损，提高车辆的制动安全性和使用经济性。在城市工况下，车辆需要更加频繁的停车、减速、怠速等过程，电机再生制动技术因此具有更加可观的经济效益和社会效益。

　　电动汽车再生制动国内外市场研究现状

　　1 国外研究现状

　　关于电动汽车的再生制动和液压制动的协调控制问题， 国外的很多学者做了相关研究。

　　1999 年，美国 TexasA&M大学的 Yimin Gao等学者针对轮毂电机前轮驱动的电动汽车，提出了在三种不同制动强度下的制动力分配控制策略，并对混合动力电动汽车的模型在城市工况进行了仿真和分析。

　　2000 年，美国 Michahian大学的 Panagiotidis、Ddagrammatikas等学者针对并联式混合动力电动汽车，为了分析影响制动能量回收的因素，建立了相应的再生制动系统模型并进行了系统的仿真分析。

　　2001年，Yimin Gao 还和Mehrdad Ehsani 合作发表的论文中提出要合理区分轻度制动和紧急制动等不同制动工况，并在车轮趋于抱死时适当的调节液压制动力矩和再生制动力矩的分配比例，在保持汽车制动时的安全稳定性的前提下尽可能地回收汽车制动时的制动能量。

　　2001年，美国Texas A&M 大学的Hongwei Gao 等学者针对使用开关磁阻电机的混合动力电动汽车，提出了基于神经网络算法的再生制动控制策略，并且建立了相应的仿真模型，在循环工况下进行了仿真分析，仿真结果表明该控制策略可以较大程度的回收一部分制动能量。

　　2002年，针对再生制动力矩与传统的液压制动力矩的分配问题， S.R.Cikanek和 K.E.Bailey 两位学者做了许多研究，其研究表明：在电动汽车允许的范围内，尽可能的增加电机再生制动力矩在总力矩中所占的比例，可以使制动能量回收率达到最大。

　　2006年，韩国Sungkyunkwan大学的Yeo等学者针对四轮驱动混合动力汽车，提出了基于模糊控制算法的再生制动力分配控制策略，并且建立了混合动力汽车仿真模型，对模型进行了硬件在环仿真试验，仿真结果表明该控制策略实现了再生制动系统与液压制动系统的协调控制。

　　国外的一些汽车企业开发的新能源汽车中也采用了再生制动技术， 比较有代表性的有丰田汽车公司的Prius、福特汽车公司的Escape和本田汽车公司的 EVPlus、INSIGHT等车型。

　　日本丰田汽车公司于1997年生产的Prius作为一款混合动力汽车， 其制动系统内包含了再生制动系统和液压制动系统。Prius 采用最大能量回收控制策略，当驾驶员踩下制动踏板时， THSⅡ系统能够协调再生制动力矩和液压制动力矩的分配关系，优先利用电机再生制动。该汽车的制动距离较短，制动能量回收效率较高，并且其控制系统综合考虑了制动时的行车安全和降低能耗的要求。

　　福特汽车公司生产的混合动力款Escape汽车采用的是线传电液再生制动系统，其制动系统利用线传技术和电子机械制动器代替了液压制动系统，可以在减速行驶和制动时通过再生制动技术回收一部分制动能量。在美国环保局测评中，在市内行驶循环工况下，混合动力款Escape比采用传统的V-6发动机的福特 Escape的燃油经济性至少提高了75%。

　　本田汽车公司于1997 年推出的电动汽车 EV Plus 的制动系统也采用了电机再生制动技术，其制动系统采用了真空泵作为制动助力器的动力来源，制动 ECU用于控制真空泵和补偿阀的开关，同时也可以确定在汽车制动时所需要的电机再生制动力矩的大小。当驾驶员踩下制动踏板时，电机工作在发电状态的同时也产生制动力矩使汽车减速，电机产生的电能经过 PCU 进入储能系统中，从而回收了一部分制动能量。另外，本田汽车公司还在其开发的混合动力汽车INSIGHT 的制动系统上使用了再生制动技术，其制动系统是基于液压系统、ISG电机和发动机节气门控制技术而提出的一种双制动力分配系数控制的再生制动系统。

　　2 国内研究现状

　　《2016-2021年机动车行业市场竞争力调查及投资前景预测报告》显示，国内的研究机构和各大高校也在汽车的再生制动技术方面也做了一些研究,也取得了许多研究成果。

　　2005年，武汉理工大学的过学迅、张靖等人在综合考虑电池SOC、电机再生能力等限制因素的情况下建立了线控再生制动系统模型，并且在HEVSM混合动力汽车仿真研究平台上对混合动力汽车 HEV7200 的制动能量回收能力进行了仿真研究。

　　2006年，清华大学的罗禹贡等人针对混合动力汽车设计了基于最优理论的制动力分配策略，并且建立了仿真模型，还对模型在中、低制动强度下进行了仿真分析。仿真结果表明：该制动力分配策略可以提高混合动力汽车的制动响应速度和提高10%左右的制动能量回收率。

　　2006年，武汉理工大学的郑伟针对混合动力汽车提出了基于模糊控制算法的再生制动系统与液压制动系统的协调控制策略，并且建立了混合动力汽车的再生制动与液压制动协调控制系统模型并进行了仿真分析，仿真结果表明：该控制策略可以回收一部分制动能量，降低尾气排放和汽车油耗。

　　2007年，上海交通大学的彭栋以混合动力汽车为研究对象，在综合考虑制动安全性和制动能回收率的前提下, 提出了电机再生制动系统和传统的液压制动系统的协同控制策略，并建立了混合动力汽车的制动系统模型，并且对模型进行了仿真分析，另外还进行了实车道路试验和底盘测功机试验。

　　2013 年，吉林大学的郑宏宇、 许文凯等人针对四轮轮毂电机驱动电动轮车，提出了一种适用于该电动轮车的再生制动控制策略，并基于CarSim 软件和Matlab/Simulink软件建立了电动轮车模型并进行了仿真分析。仿真结果表明：该再生制动控制策略能够有效地分配电动轮车前、后轴的电机制动力和液压制动力，具有较高的制动能量回收效率。

　　2014 年，重庆大学的杨阳，邹佳航等人针对混合动力汽车设计了一种基于ABS 硬件的再生制动压力协调控制系统，该系统可以实现再生制动与制动功能下的压力协调控制，并且基于AMEsim与Simulink软件建立了联合仿真模型，针对恒制动强度、变制动强度、纯ABS模式和综合制动模式等几种制动工况进行了仿真分析，仿真结果表明电机能将汽车制动时能够回收一定的制动能量。

　　2014 年，吉林大学的赖昊翔针对混合动力汽车设计了前、后轴制动力的分配策略及再生制动力的逻辑门限控制策略和模糊控制策略，在ADVISOR软件下建立数学模型并进行了仿真分析，验证了所建模型和提出的控制策略的有效性。

　　2015 年，吉林大学的宋世欣、王庆年等人对四轮轮毂电机驱动的电动轮车的电液复合制动系统进行了分析，并参考几种典型的再生制动控制策略，提出了适用于电动轮车的再生制动系统控制策略。在此基础上，使用 AMESim 软件建立了电动轮车、车辆行驶路况和驾驶员的模型，并使用NEDC工况对电动轮车和普通电动汽车进行了仿真和分析，仿真结果表明：该再生制动系统控制策略适用于电动轮车，并且使电动轮车的制动能量回收率高于普通电动汽车。

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