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随着能源危机和环境问题的日益严峻,发展节能与新能源技术成为人类面临的重要课题。汽车作为能源消耗和城市污染的重要来源,应用节能与新能源技术意义重大。混合动力汽车在传统燃油汽车基础上发展演化而来,作为过渡产品,具备诸多优势,可以实现较好的节能减排效果,是化学蓄电池和燃料电池技术取得实质突破前的较佳选择。而混联系统是其中最具节能潜力的系统构型。液压混动系统具备高功率密度、低成本、长寿命、低温性好等优势。因此,将混联式液压混合动力系统应用到传统汽车上,可取得较好的经济与环境效益。本文针对双行星排混联式液压混合动力城市公交客车,拟开展能量优化控制和系统协调控制研究。首先,基于AMESim建立了包含液压泵/马达细节效率模型在内的车辆主要部件和系统的动力学仿真模型,基于分层递阶控制在Matlab/Simulink建立了VCU整车稳态基础控制策略,并通过联合仿真验证了模型与策略的相关功能。其次,基于混联液压混动系统的功率分流现象,综合考虑机械与液压传动系统效率特性,设计提出三次迭代方法求解机械-液压耦合系统综合效率最优的功率分流状态,实现系统瞬时效率最优的能量优化控制,并将其与发动机最优控制的工况仿真结果进行对比分析。再次,针对双行星排混联系统多动力源和多离合/制动器的构型特点,开发系统协调控制策略;通过增加“动态过渡转矩协调控制”功能模块、基于动力源状态反馈对由驾驶操作解析的行驶需求转矩进行再处理,解决了模式切换前后系统总输出转矩的急剧变化;通过机-液耦合系统动力学分析获得各动力源转矩变化率与车辆冲击度间的力学表达,以及后行星排换挡时系统输出转矩与离合/制动器和泵/马达转矩间的近似线性关系,进而实现动力源转矩变化与作动部件状态间的协调控制。最后,联合仿真结果表明,在集成能量优化控制和系统协调控制的VCU整车控制策略作用下,相比于发动机最优控制,系统的燃油经济性提升了3.8%;在容易发生冲击的发动机启停、多种模式切换及后行星排升/降挡期间,车辆平顺性得到大幅改善。综上,本文开发的能量优化控制和系统协调控制策略,完善和发展了液压混合动力汽车的控制方法,为后续研究和实车应用奠定了重要基础、为节能与新能源汽车发展做出了一定贡献。