混合动力系统通过合理分配发动机和电机转矩可以有效提高整车的经济性和降低有害物质排放。然而,混合动力系统中也存在机械动力源和电力动力源的直接耦合,而其动态特性存在着明显的差异,导致在模式切换等动态过程中动力传递有较大的波动性,既影响舒适性,也会对传动系统造成一定的损坏。为此,本文针对P2混合动力系统中动态转矩机电耦合问题,提出了发动机精确转矩控制及协调策略。首先,建立了P2混合动力系统及发动机仿真和试验平台。搭建了GDI汽油机的试验台架,基于自主开发ECU实现了发动机的有效运转。基于GT-SUITE搭建了该发动机的仿真平台,并通过实验数据完成了对仿真平台的标定和验证。在此基础上又构建了P2混合动力系统的仿真平台,用于控制策略的验证。其次,系统分析了转矩机电耦合的动态控制问题,其中发动机转矩控制精度低和两个动力源响应时间常数的不同是问题的本质。针对发动机转矩控制精度问题,设计了基于模型结合观测器的发动机精确转矩控制策略,搭建了基于模型的转矩管理架构并对发动机阻力矩进行精确建模,设计了瞬态进气量观测器来解决瞬态下进气量测量不准的问题,进而提高瞬态下的转矩控制精度。分别基于仿真和试验平台对发动机精确转矩控制算法的有效性进行了验证和评估。结果表明,发动机转矩控制精度可以控制在3%以内。最后,针对动力源响应时间常数不同的问题,采用前馈结合反馈的控制思想设计了面向P2混合动力系统的动态转矩协调策略,通过过渡过程规划的方式开环地管理不同动力源的转矩动态过程,设计了整车加速度闭环控制器来弥补纯开环控制的不稳定性问题,利用电机转矩的高频响应特性来进一步改善混合动力系统动力传递的平顺性。基于仿真平台分别在模式切换单工况和驾驶循环全工况的条件下对控制策略进行了功能验证和性能评估。结果表明,模式切换过程转矩波动下降超过70%,冲击度下降超过60%,冲击度绝对值控制在10 m/s3以内。综上所述,本文针对混合动力系统中不同动力源转矩耦合中动态特性差异导致的转矩波动问题,提出了发动机精确转矩控制及协调策略,提高了混合动力系统整体动力传递的平顺性。研究工作对于混合动力技术的工程实际应用具有一定的指导意义。