插电式混合动力汽车(PHEV)具备混合动力汽车和纯电动汽车的优点,有较好的市场前景。PHEV的节能水平主要取决于能量管理策略。目前,众多对能量管理策略的研究或者因为计算量过大无法应用于实时控制,或者因为不能较好地适应行驶工况,而无法实现较好的优化。本文依托校企合作项目“HCU控制策略研究及PHEV硬件在环仿真系统开发”,以某单轴并联插电式混合动力汽车为研究对象进行了系统建模、控制策略设计以及硬件在环仿真实验验证。首先,对动力总成主要零部件参数进行了匹配,建立了整车数学模型。然后,开发了适用于实车上应用的实时能耗优化控制策略。以提高能耗经济性为目标,采用电池能量观测器计算电量消耗(CD)与电量保持(CS)模式切换门限值。CD模式下采用电机驱动为主发动机辅助的方法进行模式的协调。CS模式下开发了基于发动机最优的逻辑门限控制策略和基于查表的等效燃油消耗最小策略。本文以基于发动机最优规则的逻辑门限控制策略作为参照,采用等效燃油消耗最小的控制策略进行离线计算,设计了基于查表的等效燃油消耗最小策略,把最优的规则提取出来制成四维表格数据库用于实时控制。其中,分别利用基于SOC反馈的比例-积分(PI)控制和模糊逻辑控制的方式实时调整等效油耗惩罚因子。所提出的方法简化了控制策略设计的复杂性,为能量管理策略的设计提供了一种实际有效的方法。最后,基于Lab Car搭建硬件在环仿真平台对控制策略进行实验分析及模型验证。硬件在环仿真结果表明,本文提出的控制策略都可以有效协调整车动力总成,优化整车燃油经济性,同时能够将电池SOC维持在目标水平。基于发动机最优的逻辑门限控制策略简单有效;通过PI控制调节基于查表的等效燃油消耗最小策略中惩罚因子的方法燃油经济性更好;通过模糊控制调节惩罚因子的方法在进一步考虑了电池SOC变化率后,节能效果最好,电池电量变化更加平缓,对电池健康更加有益。