能源危机和环境污染是当今世界面临的两大挑战,电动汽车具有零油耗和零排放的优点,但是续驶里程受到较大限制,增程式电动汽车弥补了纯电动汽车续驶里程上的缺点,且具有很好的产业化前景。增程式电动汽车电量保持阶段的能量管理策略被认为是整车设计的重要环节,因此电量保持阶段的能量管理成为增程式电动汽车研究的重点。本文以“转子增程／充换兼容电动轿车技术攻关及产业化”项目为背景,建立了增程式电动汽车的前向仿真模型,基于模型预测控制策略对电量保持阶段的能量管理优化进行了研究,设计了整车控制器硬件,编写了基于uC/OS-Ⅱ实时操作系统的整车控制软件,并基于dSPACE、＝整车控制器和驾驶模拟机对能量管理控制策略做了硬件在环试验验证。本文所做的主要工作和结论如下：基于Matlab/Simulink平台,采用实验建模和理论建模的方法建立了增程式电动汽车前向仿真模型。通过实验建模方法建立了辅助功率单元(APU)、电池、驱动电机仿真模型,通过理论建模方法建立了整车动力学模型。根据前向仿真的能量传递方向,利用上述部件模型,搭建了增程式电动汽车整车模型,为电量保持阶段的能量管理策略的验证提供了基础。运用指数函数预测车轮扭矩的预测方法,将模型预测与动态规划相结合,建立了状态方程且以能量系统效率为目标函数进行滚动优化,通过优化得到了APU的最优控制功率。基于增程式电动汽车整车仿真模型,在NEDC工况下对该能量管理策略进行仿真,仿真结果表明,该能量管理控制策略燃油经济性良好。分析了增程式电动汽车控制系统结构,以控制功能需求为目标,设计了符合行业标准的整车控制器。基于uC/OS-Ⅱ实时操作系统编写整车控制软件,根据功能需求和响应时间对控制任务进行了合理划分,为硬件在环的试验验证做好了基础工作。搭建了包含dSPACE、整车控制器、驾驶模拟机的硬件在环试验验证台架,验证了基于模型预测控制的能量管理控制策略,使该控制策略得到进一步完善。