能源危机和环境污染两大问题是汽车工业的重大挑战,发展混合动力汽车是关键。研究混合动力汽车不同路况下工作模式的选择、切换及切换过程中的转矩波动,对提高车辆动力性、平顺性及节能减排有重要的理论意义和实际价值。首先,提出了一种重度ISG混合动力汽车驱动系统结构:采用混联式功率流输出方式,通过四个电控离合器的接合或分离,发动机、电机功率可直接输出,电机功率还可作为辅助功率输出。并采用电功率分流器对主电机和ISG电机间的功率进行分配,采用总功率分流器对发动机驱动系统和电机驱动系统间的功率进行分配。其次,设计了发动机电子节气门模糊滑模控制策略来改善发动机的动态性能,减小由于汽车发动机动态响应时间长造成的ISG-HEV工作模式切换时的转矩波动。并在此基础上设计在切换至有发动机参与的工作模式时的ISG电机转矩对发动机转矩进行动态补偿的转矩补偿控制策略,来优化能量分配、提高燃油经济性和动力性。再次,将ISG-HEV工作模式切换归类为混杂系统中的切换控制问题,设计了多模式切换控制策略。为减小控制算法复杂度将ISG-HEV复杂控制系统分为整车工作模式切换系统和电机驱动模式切换系统二个系统,第一系统为发动机和电机(包括ISG电机和主电机)之间的协调控制,第二系统为ISG电机和主电机之间的协调控制。并对两个系统的工作模式进行再划分,设计控制规则进行工作模式的选择与切换。最后,采用Matlab/Simulink、Advisor软件建立ISG-HEV动力系统仿真模型并对本文设计的控制策略进行仿真及对比分析。仿真结果表明,发动机的动态性能得到改善,发动机的工作效率提高至38.6%,ISG电机能有效地进行转矩补偿和回收能量,且设计的多模式切换策略满足ISG-HEV的动力性能要求,整车转矩及速度响应能力均有所提高。