节。轻混合动力系统的混合度一般在20％以下。 2.2.3 中混合动力系统
代表车型是本田旗下混合动力的Insight, Accord 和Civic都属于这种系统。该混合动力系统同样采用了ISG系统。与轻度混合动力系统不同，中混合动力系统采用的是高压电机。另外，中混合动力系统还增加了一个功能，在汽车处于加速或者大负荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，从而补充发动机本身动力输出的不足，从而更好的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高，可以达到30％左右，目前技术已经成熟，应用广泛。 2.2.4 完全混合动力系统
代表车型是丰田的Prius 和未来的Estima。该系统采用了272-650v的高压起动电机，混合程度更高。与中混合动力系统相比，完全混合动力系统的混合度可以达到甚至超过50％。该技术的发展将使得完全混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。
3 混合动力汽车的节油原理
混合动力汽车可通过下列途径达到节油目的选择较小功率发动机；取消发动机怠速；控制发动机工作在高效区；发动机断油；适当增大电池SOC(State of Charge)窗口；回收再生制动能量。
3.1 选择较小功率发动机
并联混合动力汽车的基本控制策略为：通过限制发动机的工作区间，将发动机控制在高效率区运行，提供所要求的扭矩 ；将电机作为载荷调节装置，当需要大扭矩输出时参与驱动，当需要小扭矩输出时吸收发动机能量进行发电，并将电池组的电量状态维持在高效率区间内。发动机的选择只需满足整车要求的平均功率即可，因此降低了发动机需求功率。发动机功率降低带来如下优点：减小功率损失，提高了发动机的效率；所消耗的燃油减少，相应降低了油耗。原来传统汽车需求的6缸机降为4缸机，即可满足混合动力汽车的整车要求。研究表明，发动机由大功率降为中等功率，可节油 5％～15％=4。
3.2 取消发动机怠速
大型柴油机怠速1 h消耗燃油约3.785L。按照统计的城市公交客车循环工况 ，发动机怠速时间约占整个循环时间的30％～40％：如果一辆公交汽车每天运行8 h，则怠速燃油消耗将达到9～12L，可见取消发动机怠速有利于节约燃油。混合动力汽车通过控制策略，可以实现发动机的起动与停止。当车速为零、加速踏板松开时，程序控制自动关闭发动机；当加速踏板踩下时，程序控制电动机在0.5 S内起动发动机，实现发动机无怠速控制。研究表明，取消发动机怠速可节
油5％～l0％。
3.3 控制发动机工作在高效区
传统汽车其动力来源只有发动机。为满足汽车的各种动力性能要求，发动机必然要选择的很大，使得汽车在绝大多数情况下的低负荷运行时，造成发动机在较小负载区域内工作，因此使发动机经济性和排放性变差。发动机在较高的负荷率及中高转速下工作时发动机的平均效率明显提高。混合动力汽车通过控制策略并选用了较小功率的发动机，可使绝大多数的工作点落在发动机的高效区问。在低速低负荷时如果电机能够满足需求功率，则电机单独驱动，实现纯电动模式；如果电机不能够满足需求功率，则控制发动机工作在高效区，剩余的功率为电池充电，以提高燃料利用率。而在汽车急加速和爬坡、发动机满足不了整车需求时，电机参与工作，实现电机助力联合驱动模式。控制发动机工作在高效区，可以实现节油。研究表明，控制发动机工作在高效区，可以节油5％一l0％。
3.4 发动机断油控制
当松开加速踏板使汽车减速时，可以控制发动机高速反拖断油，直到怠速恢复供油为止，实现节油目的。研究表明，控制发动机断油，可节油5％。
3.5 适当增大电池SOC窗口
对于能量平衡型的混合动力汽车 (所谓能量平衡型是指汽车经过某一循环工况后 ，电池的荷电状态SOC的变化 ASOC=O或IASOC( 3.6 回收再生 制动能量 当车辆滑行或制动时，传统汽车通过机械制动系统将车辆的动能转化为热能，消耗在转动鼓(盘)上而浪费掉。混合动力汽车由于加装了电机系统，在车辆滑行或制动时，可利用电机吸收能量，回馈到电池组中储存起来。为了最大限度地回收再生制动能量，控制策略应是优先由电机再生制动，当电机满足不了整车 制动强度或电池的SOC达到最大限值时，机械制动参与工作以实现制动的可靠性。在制动过程中，整车控制策略分配制动力矩，实现电机最大限度地回收再生制动能量。研究表明，由于电机再生制动能量的回收可节油5％—12％。 综合采取上述措施，可大大降低整车油耗，达到节油30％—50％的目标。 4 国内外混合动力汽车的发展状况 4.1 国内发展状况 我国混合动力/电动汽车发展概况 谈到汽车新能源的发展，在中国还往往停留在电动汽车的探索上。在新世纪，汽车发展的技术路线趋于理智而统一：近期从油电混合动力下手大幅度降低油耗和排放；长远靠资源极为丰富，且完全没有污染的氢动力燃料电池重新定义汽车。氢动力燃料电池车，是一项必须关注的前沿技术，但仅仅是“关注”即可。而混合动力车的研发倒应该是当务之急。一是混合动力车并非什么远在天边的高科技，又有成熟的商品化车型可借鉴。二是混合动力车特别适合中国大城市交通普遍拥堵，汽车频繁制动的国情，节能治污的效果可以发挥到极致。 目前，《混合动力电动汽车标准》的研究与制定，已经由中国汽车技术研究中心协助整理完毕，并通过了科技部的验收，上报主要负责国家度量衡体系的全国标准管理委员会等待批准，即将择日出台。 “混合动力车标准即将出台，这意味着混合动力车很快就能上市销售了。”中国汽车技术研究中心汽车技术情报研究所总工程师、汽车产业政策研究室主任黄永和日前告诉记者。 混合动力电动车标准即将出台，企业界的混合动力车的量产研究，也正在如火如荼地进行。 据来自科技部的消息，近期，国家将有一笔专项的拨款发放给长安，主要用于自主品牌的混合动力车的研究。江陵将成为长安的混合动力车研究基地。 “我们的混合动力车研究是国家863计划的一部分，拨款是肯定的。”长安集团宣传部部长刘跃肯定了拨款的说法。但对具体拨款数额和混合动力车生产基地的问题，刘表示不知详情。 政策胎动，闻风而动者不仅仅只有长安一家。 一汽集团宣传部副部长沃仲声告诉记者，“我们和丰田关于混合动力车项目的合作正在顺利进行。按照原计划，今年Prius即将投产。”今年4月份上海国际车展上，一汽红旗已经提前推出了完全自主研发的混合动力车。 据了解，从制定标准的成员上来看，参与制定标准的主要包括中国汽车技术研究中心、天津清源电动车辆公司、东风电动车辆公司、一汽集团技术中心、清华大学和奇瑞汽车公司等。 4.2 国外 4.2.1 日本混合动力/电动汽车发展概况 日本汽车保有量占全球第二位，由于人口密集，国土狭小，石油100％依赖进口。因此，日本对EV\\HEV的研发十分重视。日本从1965年开始电动车的研制、通产省正式把电动车列入国家项目，1967年成立了日本电动车协会，促进了电动车事业的发展，1971年日本通产省就制定了电动汽车的开发计划，1991年日本通产省又制定了“第三届电动汽车普及计划”，提出到2000年日本电动汽车的年产量达到10万辆，保有量达到20万辆。2001年7月，日本开展了“低公害车开发普及行动”，将EV\\HEV列为重点开发的低公害汽车之列，并制定了专门的政策，以促进EV\\HEV的普及应用；2002年提出从2005年开始大幅度限制尾气排放，制定了《新长期排放限制》的标准，准备用于2005年以后销售新车的一项排放法规；2002年2月26日，日本中央环境审议会大气环境领域的一个专门委员会（环境大臣的咨询机构）提出了一份将要纳入这项法规的尾气排放标准的咨询提案。这项提案的内容包括将颗粒状物质（PM）含量比现行标准的要求最大削减85%，将氮氧化物（NOx）削减50%等一些内容，该法规的实施将进一步推动EV\\HEV的发展。按照目前的发展速度，预计在2010年将达到210万辆。丰田是全世界第一台正式批量生产的混合动力车的制造者，自从1997年开始，Prius就开始在日本销售，2000年起便在北美、欧洲及世界各地公开发售。目前，Prius已经在中国上市。到了2001年，丰田又在日本推出了Estima混合动力小货车、使用弱混合动力的皇冠豪华小轿车和Dyna混合动力轻型货车。丰田商业化的车型已经达到5款。为了在实现低排放的前提下，提高车辆的动力性，在2003年，丰田汽车把新一代的混合动力系统Hybrid Synergy Drive引入到了第二代的Prius上面。在2005年，他把这套系统的使用范围扩展到了对动力性能要求更高的SUV车型上——雷克萨斯的RX400h（日本名为Harrier Hybrid）和Highlander Hybrid（日本名为Kluger Hybrid）。本田公司在混合动力车方面也颇有建树，1999年推出“INSIGHT”，2001年推出“CIVIC”。本田还在混合动力车的开发上，通过研究新型发动机、镍氢蓄电池等追求动力高效化；通过开发新型轻质铝车身、树脂油箱等谋求车辆的轻型化，使汽车达到每公升汽油可行驶35公里的世界最高水平，并且使汽车尾气排放达到世界最严格要求的标准。 4.2.2 美国混合动力/电动汽车发展概况 汽车工业是美国的支柱产业，给美国带来了繁荣昌盛，但同时也带来了能源危机、环节污染以及资源的浪费。美国近年来几乎要从国外进口全国消耗量一半以上的石油。为了避免受到石油危机的冲击，美国十分重视对混合动力汽车的研究和开发。1976年卡特总统签署EV/HEV研究开发和示范法案，授权美国能源部执行和管理EV/HEV研究计划，但是直到九十年代初电动车的研究在美国才真正开始。1990年10月布什总统签署清洁空气法严格规定了汽车排放的标准，同月加州政府也有了新的规定，即要求汽车制造商在加州销售的车辆中百分之二必须是零排放车辆，而当时只有纯电动汽车才可能达到零排放车辆的要求。1991年美国通用汽车公司、福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司共同协议，成立了先进电池联合体(USABC)，共同研究开发新一代电动汽车所需要的高能电池。1991 年10月USABC与美国能源部签订协议，在1991-1995年的四年间投资2.26亿美元来资助电动汽车用高能电池的研究。1993年，美国克林顿政府推出了新一代汽车伙伴计划即PNGV，要求联邦政府部门从1993到1995年度大量购买包括EV/HEV的替代燃油车。PNGV制订了10年开发计划，目标是80mpg(约3L/100km)的低油耗汽车。2002年1月9日，10年计划尚未结束，美国能源部部长斯潘塞?阿伯拉罕在各大汽车公司首脑参加的会议上宣布，根据总统布什的国家能源计划，降低美国对进口石油依赖性，决定成立一个新的汽车研究项目，叫做自由车(FreedomCAR)，该项目的长期目标是高效、价廉、无污染。研究先进、高效的燃料电池技术，用氢燃料作动力，不产生任何污染。改项目继续对电动汽车进行专项研究，但是重点是发展氢燃料电池电动车。按照PNGV的时间表，在1999年以前为浓缩并集中技术目标阶段，1999～2001为生产概念车阶段，2001～2005年为生产性样车阶段。在2000年底特律国际汽车展上福特和通用汽车公司展示了其柴油复合动力概念车，同年2月22日，戴姆勒克莱斯勒在华盛顿国家博物馆公布了其PNGV复合动力概念车。PNGV计划在2002年被终止，原因是80MPG的目标很高，而研制的新车在成本上并未取得很好的成果，不能满足用户在价格上的要求，也就是说，在短时期内不具有市场价值。更重要的是，PNGV仍然局限于用石油作为基本能源。因此要求新项目在这方面有新的突破，将着眼于新一代汽车能源，而不囿于现有技术和当前燃料资源。但是PNGV起到了全球EV/HEV技术开发领头人的作用，从其建立和执行情况来看，新一代汽车已经成为跨国汽车公司和工业国家战略发展的重要内容。 4.2.3 欧洲混合动力/电动汽车发展概况 (1)法国 法国是一个缺少石油的国家，每年要从国外进口大量石油。因此，法国是全世界最积极研制和推广电动汽车的国家之一。法国电力供应充沛且多用核能发电和水力发电，发电源干净且电价便宜，汽车工业发达。法国政府鼓励开发电动汽车和充分利用电力资源，在政策上给予支持，为开发电动汽车提供资助。法国政府、法国电力公司、标致－雪铁龙汽车公司和雷诺汽车公司共同承担开发和推广电动汽车的协议，共同合资组建了电动汽车的电池公司，和萨夫特(SAFT)公司承担电动汽车的高能电池的研究和开发，以及电池的租赁和维修等工作。 1990年法国标致－雪铁龙汽车公司所开发的J-5和C-25电动货车投入生产。1995年法国能源部、标致－雪铁龙汽车公司开发了标致－106和SAXO型四座电动轿车，用雪铁龙－AX型轿车改装的电动轿车，雷诺汽车公司的Clio型四座电动轿车及其变型车等，并投放在罗切里市进行试验。1997年法国的电动汽车产量达到2000辆左右。 不仅如此，法国非常鼓励使用混合动力汽车，使法国混合动力汽车的发展位居世界前列。四年前法国政府电力公司与汽车制造商签订了协议，使全国电动汽车保有量达到10万台，在20个城市推广混合动力汽车。法国已有十几个城市运行电动汽车且有比较完善的充电站等服务设施，政府机关带头使用混合动力汽车。法国政府为了鼓励用户使用混合动力汽车，还宣布企业购买混合动力汽车第一年可以免税。法国电力公司向电动汽车生产厂家每生产一辆电动汽车提供1万法郎的补助，以扩大电力使用范围。目前，法国混合动力汽车的普及程度和保有量都位居世界前列。