近年来,混合动力汽车作为过渡性产品为日渐严苛的节能、减排目标提供了新的契机,成为新能源战略的重要组成部分之一。炎热夏季或寒冷冬季天气下驾驶员座舱的热负荷需求对整车的能耗和驾驶员的舒适性至关重要,同时智能网联信息也给整车的能耗优化带来的新的机遇。因此,基于智能网联信息,研究混合动力汽车的能量-热量集成优化控制问题具有明确的实际工程意义。本文针对炎热天气下混合动力汽车能量-热量集成系统动力学建模以及在线优化控制问题展开研究,利用智能网联信息进一步挖掘整车运行过程中的节能潜力,具体研究内容如下:首先,根据牛顿冷却定律,通过对座舱内部温度按区域进行划分,建立了面向控制的空调系统二阶动力学模型,并通过拟合线性回归方法辨识得到了模型的参数;进一步,通过对双电机和发动机耦合的单排行星齿轮混合动力汽车传动系统进行机理分析,建立了面向控制的整车动力系统三阶动力学模型,仿真结果验证了面向控制的动力学模型的有效性。然后,针对混合动力汽车空调系统的能耗优化问题,通过统计分析给出了空调系统与车速的灵敏度关系,建立了空调系统能耗与车速的机理表达,进而基于空调系统二阶动力学模型,提出了考虑座舱热负载的空调系统能耗分层优化控制方法,实现了空调系统热量需求和能耗的协调管理。仿真结果表明,提出的分层式控制策略与未对热负载规划的集中式控制策略相比,能够兼顾空调系统的热负载需求和能耗需求。最后,针对炎热天气下混合动力汽车的能耗和空调系统热量的协调优化问题,提出了整车-空调系统的双分层能量-热量集成控制方法。该方法将空调系统能耗作为混合动力汽车电池系统的能耗负载,基于智能网联环境预测的车速信息,整车动力系统上层控制器采用了基于极值原理的方法进行快速求解,解决了电池系统SOC松弛特性的长时域规划导致的在线计算工作量过大问题;下层设计了SOC参考轨迹终端跟踪与基于等效消耗最小策略的扭矩分配控制器。仿真结果表明所提出的控制策略的有效性,并能降低优化问题求解负担。