发展新能源汽车是我国汽车产业转型升级的重要战略,也是实现全社会节能减排的重要途径。混合动力汽车作为新能源汽车的重要组成部分,以其油耗低、续驶里程长的特点,成为行业的发展重点。混合动力汽车能量利用率的提升,离不开机电系统的高效耦合。本文针对某插电式混合动力客车(PHEB)进行燃油经济性的优化研究,重点聚焦机电耦合系统不同动力源的能量分配。在传统基于规则的能量管理策略基础上,引入博弈论的数学方法进行驱动转矩和制动转矩的优化分配。具体研究内容和成果如下:首先,针对某款插电式混合动力客车的系统特性,基于Matlab/Simulink以逆向仿真与正向仿真相结合的方式搭建机电耦合系统模型,包括发动机、电机、离合器、变速箱等在内的动力系统部件,并对相应的控制器执行逻辑进行设计。形成闭环控制的环境,便于对整车性能进行仿真分析。其次,根据PHEB的车辆结构和工作模式,选取电池SOC值和驱动功率作为主要的参考变量,建立基于规则的能量管理控制策略。针对不同的驱动模式设计突出经济性的二参数换挡策略。为进一步提高整车燃油消耗经济性,将发动机和电机输出扭矩的实时分配转换为基于微分博弈的优化问题,对比分析竞争与合作情形下的均衡解,实现发动机和电机的转矩分配的最优控制。运用加权系数法解决再生制动过程中能量回收与电池寿命损耗的零和博弈问题。最后,基于PHEB机电耦合系统试验台架,进行整车能量管理策略的快速控制原型试验。试验验证了基于博弈论的转矩分配策略的实用性,并且有效改善整车燃油经济性。