随着我国物流需求的增长以及基础设施建设规模的扩大,重型商用车具有广阔的市场需求,在车市寒冬的背景下,重型商用车的销量仍然维持增长的趋势。而且,近年来我国对重型商用车的排放标准和燃油消耗量都提出了更高的要求,发展具有良好燃油经济性的高品质重型商用车是业内的共性需求。其中,传动系统的电动化可以有效改善车辆的经济性。本文所研究的基于两挡AMT(Automated Manual Transmission,AMT)的功率分流式重型商用车混动系统相比简单行星式系统,不仅易于实现发动机工作点的最优控制,改善车辆经济性;还可以提升车辆在低速工况下的动力性,更加适应重型商用车复杂的工况需求。然而,复杂的车辆系统控制难度更大,以燃油经济性和车辆动态品质为优化目标的机电耦合控制问题仍需要进行深入研究。本文以基于两挡AMT的功率分流式重型商用车混动系统为研究对象,针对进一步提升燃油经济性和换挡动态品质的科学问题开展研究,为功率分流式混动系统在重型商用车的实际应用提供理论参考。具体研究工作如下:首先,针对复杂功率分流式混动系统采用了黑箱与白箱结合的方法建立整车模型,包括基于数据查表的发动机与电机一阶惯性模型、行星齿轮机构的动力学模型、AMT系统中气动执行机构气压路径动态模型和同步器动力学模型等,并集成各部件模型得到重型商用车混动系统仿真平台,作为下一步控制策略优化的基础。第二,针对重型商用车混动系统的稳态策略优化问题,提出了一种基于效率最优的分层优化方法,分别从功率流角度和能量流角度建立系统的效率模型,在基于瞬时最优算法的底层能量分配策略的基础上,建立效率最优的换挡规则,并结合能量分配与换挡策略,以电池状态相关参数为优化目标,采用改进的粒子群算法进行顶层模式选择参数的修正,实现经济性的提升。最后,针对两挡AMT换挡导致的动态协调问题,对换挡瞬态过程进行分段研究,对换挡过程中卸载、同步和加载三个阶段的车辆状态和期望目标进行分析,设计了基于鲁棒H∞控制理论的分段控制策略,将换挡控制转化为发动机转速与车速的跟踪。离线仿真表明,采用鲁棒H∞分段换挡控制策略,换挡过程处于合理时间范围内,有效的减小了重型商用车混动系统换挡过程的纵向冲击度。