随着能源与环境问题的日益突出,面向汽车行业的油耗及排放法规也越来越严格。混合动力技术能够通过制动回收、取消怠速及动力系统效率优化等技术提升整车经济性、降低排放;而反应活性控制压燃（RCCI）、预混压燃（PCCI）、均质充量压燃（HCCI）等发动机高效清洁燃烧技术能够通过燃烧过程的优化控制提高发动机的经济性并降低排放。混合动力技术及发动机新型燃烧技术成为了当前研究的重点与热点。本文针对并联式混合动力商用车匹配RCCI新型燃烧模式发动机的关键技术问题,首先建立了以全局油耗最低为目标的动态规划能量管理策略及整车模型,然后开展了典型循环工况下发动机工况点分布特征及高效区间特性的研究,在研究控制参数对RCCI发动机燃烧特性影响的基础上,开展了RCCI混合动力专用发动机的性能研究与面向高效区的性能优化,并最终进行了混合动力整车性能分析与评估。本文主要研究内容与结论如下:1、基于动态规划能量管理策略的整车建模及发动机高效区间优化:在对动力系统构型分析及动力学建模的基础上,为了屏蔽控制策略本身对整车性能评估的影响,以既定工况（CCBC及C-WTVC循环工况）下的整车累积油耗最低为全局优化目标,完成动态规划能量管理策略流程设计及算法设计,实现使驾驶循环累积油耗最小的能量分配轨迹求解。提出并利用M-K-Means聚类分析方法,研究了典型循环工况下发动机的运行工况点分布特征,得到了3个工况点分布集中区,在此基础上分析了不同工况集中区的效率优化对整车经济性的影响,为混合动力专用发动机整机性能优化提供方向与依据。2、RCCI燃烧模式下的发动机燃烧特性及排放特性研究:以一台高压共轨增压柴油机为原型机,加装进气道喷射汽油供给系统,同时配备二级进气增压系统、燃烧分析、排放分析等辅助测试系统,搭建了单缸RCCI热力学发动机试验平台。研究了汽油比例、EGR率、柴油喷射时刻等控制参数对发动机燃烧过程及排放的影响,为后续混合动力RCCI发动机的整机性能优化提供理论依据。研究表明:随着汽油比例的增大,燃烧持续期逐渐缩短,放热形式由单峰放热逐渐转变为双峰放热,呈现出明显的双阶段燃烧现象,指示热效率提升。提高汽油比例,会明显降低发动机颗粒物的排放,但是会导致CO和HC排放的增加。增大EGR率,能够提高缸内混合气的比热容,降低缸内温度,从而减缓燃烧速率,延长了汽油燃烧的滞燃期,燃烧放热重心后移,双阶段燃烧现象更加明显。增大EGR率可以降低压力升高率、降低最高缸内压力,从而拓宽汽油比例的应用高限。柴油早喷有助于提升热效率,但随着柴油喷油时刻的进一步提前指示热效率的提升幅度逐渐不明显;柴油喷油时刻的提前也会使缸内温度、压力升高,从而会对各类污染物排放产生影响。3、RCCI燃烧模式的混合动力专用发动机性能研究与优化:在构建RCCI燃烧模式的燃烧机理的基础上,搭建发动机一维性能模型及三维燃烧模型,以热力学发动机试验研究的结论为理论依据,以工况分布集中区效率优化为目标,利用GT-power及Converge联合仿真方法,研究了不同汽油比例等控制参数对发动机性能的影响,完成了发动机的整机性能仿真分析与性能优化。在仿真研究的基础上,搭建了发动机整机性能试验台,开展了整机性能优化的试验研究,最终得到RCCI混合动力专用发动机的外特性及万有特性优化结果,与原机相比,在工况集中区有明显的效率提升,实现了发动机高效区优化。4、基于Cruise的整车模型搭建与整车性能分析:利用AVL-Cruise软件搭建后向整车纵向动力学模型,利用Matlab Simulink完成功率跟随整车能量实时管理策略设计,对比分析匹配原机和RCCI发动机条件下的整车动力性、经济性。结果表明通过RCCI混合动力专用发动机的匹配优化,整车动力性指标满足设计开发要求,在不同循环工况下,整车经济性均有提升,综合油耗降低,提高了整车动力系统效率。