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面对目前严峻的能源危机和环境污染问题,纯电动汽车作为新型的现代化交通工具,以其零排放、无污染和无需依赖传统能源而备受各大车企追捧。然而受动力电池研究技术的影响,纯电动汽车的续驶里程不理想严重影响了其大规模的推广,所以延长续驶里程是当前纯电动汽车需要解决的关键性问题。再生制动技术能将车辆制动时的动能转换成电能存储在动力电池,增加电池的SOC,以此来达到延长电动汽车续驶里程的目的。结合我国地理因素和发展趋势的影响,研究基于下坡路段的再生制动控制技术对纯电动汽车的发展具有重大意义。 本论文以某前驱型纯电动汽车作为研究对象,结合国内外的研究现状,通过研究车辆行驶时道路坡度角的估计问题、车辆制动时前、后轴制动力分配问题和再生制动控制策略构建问题,在保证车辆制动过程的制动稳定性和制动安全性的前提下,增加再生制动回收的能量。本文主要研究内容如下: (1)设计并实现一种基于车辆CAN总线的道路坡度角估计算法。首先对车辆行驶方程式进行分析推导,然后在ASM模型中提取或设置CAN总线数据和车辆固有属性参数,最后对所得到的坡度角利用RLS算法进行滤波处理。 (2)设计并实现一种基于不同制动强度和不同道路坡度角的纯电动汽车制动过程前、后轴制动力动态优化分配算法。首先对斜坡上车辆的前、后轴制动力进行受力分析,然后提出制动力的理想比例分配、固定比例分配和变比例分配三种分配方式,最后结合车辆制动时需要满足的ECE R13制动法规,验证变比例优化分配算法的有效性与合理性。 (3)设计并实现一种基于下坡路段的再生制动控制策略。首先在考虑电机再生制动特性的情况下,对前轴制动力进行二次分配,使车辆在满足电机特性和电池特性的前提下,车辆再生制动回收的能量最多,进而延长汽车的续驶里程。 (4)对所提出的道路坡度角估计算法和基于下坡路段的再生制动控制策略进行仿真实验。在基于ASM模型的MATLAB/Simulink仿真环境下,首先搭建了道路坡度角估计模型,并在固定坡度角和正弦变化坡度角两种设定路面上进行仿真试验,验证了该估计方法的有效性。然后搭建了再生制动控制策略模型,并在UDDS城市道路循环工况和不同固定坡度角下进行仿真实验。实验结果表明,在保证制动稳定性和制动安全性的前提下,设计并搭建的基于下坡路段的再生制动控制策略进行制动能量回收的效率更好,验证了该策略的有效性与可行性。