当前,面临全球范围内燃油汽车保有量的增长带来的大气污染严重和石油资源过度消耗等问题,各大汽车公司都在努力研发环保高效的新能源车辆,由于电力是目前应用最广、使用最为方便的清洁能源,电动汽车的研发受到了格外重视。混合动力汽车作为最容易实现产业化和最易被消费者接受的一种新能源汽车,其同时具有发动机驱动系统和电驱动系统,使得它不仅具有传统内燃机汽车的高比功率优势,也可以纯电动工作实现节能减排,是汽车行业研究的热点。本论文依托“某款HEV混动HCU开发”实际项目,以CVT并联混合动力汽车为研究对象,对系统能量优化和模式切换过程中的动态协调控制问题展开研究,主要研究内容包括:首先,基于AMESim仿真平台搭建整车稳态控制仿真模型,利用Matlab/Simulink开发基于规则的能量管理策略,联合仿真验证策略的合理性并得出整车的燃油经济性结果,此部分内容为后续的能量优化算法和模式切换协调策略开发奠定基础;为了保证系统动力的最优分配以提高整车燃油经济性,以等效燃油消耗最小为控制目标,应用动态规划算法全局优化分配发动机和电机的输出功率,针对能量优化效果,定义平均综合能量传递效率和提出系统理论油耗计算模型,定量分析各主要节油因素对于系统节油的贡献度。其次,针对发动机、湿式离合器等关键部件的动态特性建模展开研究。利用实车项目可测得发动机动态特性数据的优势,采用BP神经网络工具进行发动机动态转矩模型的训练,并对训练模型的效果进行验证;对于湿式离合器液压执行系统,在分析其结构基础上,对关键组成比例压力电磁阀和液压缸活塞进行细节建模分析,另外为了对液压执行系统的输出油压进行跟踪控制,基于所建模型采用传统PID和前馈+反馈控制算法并对比验证了跟踪效果。然后,开发典型模式切换过程的分段协调控制策略。在基于规则的稳态能量管理策略基础上,对系统不同的工作模式根据湿式离合器的状态变化进行分类,选取典型的由纯电动到发动机驱动发电模式切换过程进行阶段划分和动力学分析,考虑发动机的动态转矩响应特性和湿式离合器的动态运行过程,制定基于模型预测算法的分段协调控制策略,使发动机、电机和湿式离合器在模式切换过程中协调运行,从而保证模式的平稳切换。最后,开展硬件在环与实车试验验证工作。设计硬件在环仿真平台,验证所开发策略的实时性;利用实车试验验证行车过程中模式切换的合理性与平顺性。