再生制动作为混合动力汽车和纯电动汽车的一项基本功能,不但实现了再生制动能量的回收,而且还减少了制动器温升,提高了制动效能和制动安全性能,因此对混合动力汽车再生制动策略的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。作者对基于车载导航系统的中度混合动力汽车再生制动模型预测控制算法进行了研究。建立了中度混合动力汽车再生制动系统的数学模型,并根据ECE制动法规对前后轴制动力进行合理分配;基于发电机效率、蓄电池温度和效率模型,以预测区域内的有效再生制动回收能量最大为值函数,建立中度混合动力汽车再生制动模型预测控制的数学模型,以60秒为预测视距,实现了预测视距内的滚动优化控制。为了提高模型预测控制算法的计算效率,对系统状态变量可达区域进行限制,确定了合理的状态变量和决策变量离散量化值,并采用C语言和MATLAB/SIMULINK进行了模型预测控制策略的联合仿真。分别采用瞬时优化控制策略、全局优化控制策略和模型预测控制策略对汽车匀速下坡和平路减速制动工况进行了仿真,结果表明在匀速下坡再生制动工况,当坡度较小或坡道较短时,上述三种控制策略的再生制动能量回收效率相同;当坡度较大或坡道较长时,与瞬时优化控制策略比较,采用模型预测控制策略的再生制动能量回收效率较高,与全局优化控制策略比较,采用模型预测控制策略的再生制动能量回收效率略微下降,但却大幅度提高了计算效率。在平路减速再生制动工况中,上述三种控制策略的仿真结果相同。在相同的制动强度下制动初速度越大,回收的再生制动能量越多;在相同初始车速下平路减速制动,制动强度越小,再生制动能量回收越多。由于瞬时优化控制策略的计算效率最高,所以在平路减速制动中可采用瞬时优化控制策略来代替预测控制策略。对平路减速制动工况和匀速下坡工况的研究果表明:采用档位提示的模型预测控制策略的再生制动能量回收效率相比无档位提示的模型预测控制策略的更高。