当今世界面临能源短缺和环境污染两大难题,插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicles)结合了混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicles)和传统汽车的优点,具有低油耗、低排放和不受行驶里程限制等特点。控制策略是PHEV控制系统的关键共性技术之一,不同的运行工况采用不同的工作模式优化,能得到比传统汽车好的整车油耗和排放。本论文以某柴电混合PHEV为研究对象,通过建立整车仿真模型、基于UKF的柴油机后处理器温度观测器和整车能来管理控制策略,采用理论分析和实验方法对PHEV的燃油经济性能和排放性能进行了深入研究。论文完成的主要工作如下:(1)依据P2型PHEV的结构特点和工作特性,在MATLAB/Simulink仿真平台下搭建了发动机模型、电机模型、电池模型、传动系模型、整车纵向动力学模型;依据后处理系统内部热平衡原理搭建DOC、DPF和SCR温度的平均值模型,依据后处理系统中DOC和SCR中化学反应原理搭建其内部化学反应模型。(2)在后处理系统温度平均值模型的基础上,建立其EKF和UKF观测器。利用混合动力试验台架得到DOC进口、DPF进出口和SCR出口的温度值,采用最小二乘法验证和标定建立的平均值模型,再利用EKF和UKF算法建立DOC、DPF和SCR出口温度的观测器并用实验数据验证了观测器的有效性。(3)分析P2型PHEV不同工作模式下的功率流特点,依据PHEV中各子系统之间能量转换关系制定了各模式之间的切换条件,制定电量消耗模式和电量维持模式结合的规则控制策略。在特定工况下以燃油消耗和排放最小为优化目标,提出以电池SOC和SCR出口温度为状态变量的燃油消耗和排放最少等效燃油消耗最少(ECMS)控制策略,并进行仿真分析。仿真结果表明,在满足动力性和控制效果的前提下,ECMS策略相较于规则控制策略其油耗和排放显著降低。(4)在dSPACE/Autobox平台下搭建了硬件在环仿真测试系统并完成硬件在环实验,对本文提出的ECMS控制策略进行验证。试验结果表明,本文提出的ECMS控制策略对PHEV的燃油经济性能和排放性能有较大的改善,硬件在环试验同时也验证了模型的正确性。