功率分流式混合动力车辆的模式切换过程动态协调是混合动力领域的研究热点。本文以机电复合传动系统为研究对象,针对发动机原地启动控制和行进中启动协调控制问题进行了研究,得到了发动机启动协调控制策略,并通过仿真和试验进行了验证。首先,针对机电复合传动系统关键部件发动机和永磁同步电机进行了精细化建模。基于Matlab/Simulink平台采用模块化建模方法并结合台架试验数据建立了发动机平均值模型;采用dq坐标系下的电机数学模型,分别建立了转速和转矩控制模式下的电机控制器模型。通过集成耦合机构和整车动力学模型,搭建了机电复合传动系统仿真平台并进行了仿真验证,为研究发动机启动特性和控制策略奠定了基础。然后,定义了发动机启动的动态性能指标,提出了混合动力车辆发动机启动总等效油耗的概念。针对电机反拖发动机过程在永磁同步电机转速控制和转矩控制模式下进行了仿真,并设计了降转矩控制的电机拖动策略。针对发动机怠速调节过程设计了模糊控制器,比较了其与传统控制器怠速调节控制效果,结果表明转速超调量减少54%,等效油耗由2.75mL下降到2.35mL。此外,还研究了不同发动机发火转速对启动特性的影响,结果表明适当提高发动机发火转速有助于减小转速超调量和启动时间。本文还针对发动机原地启动过渡到驻车发电和混合驱动模式起步工况进行了仿真,验证了启动控制策略的可行性。针对整车行进过程中的发动机启动协调控制问题,建立了发动机启动过程传动系统动力学模型,设计了多阶段发动机启动协调控制策略。在电机反拖发动机阶段,将协调控制策略转化为转速最优跟踪器问题,并对不同边界条件下的跟踪器问题分别进行了离线求解。针对地面负载转矩设计了系统降维观测器进行观测,并通过设计观测器极点位置改进了观测器收敛速度。利用机电复合传动仿真平台在不同启动车速和不同整车加速度共四种工况下进行了发动机启动协调控制策略的仿真验证,结果表明发动机启动整车最大冲击度由30m/s~3降低到6.3m/s~3以下。最后,基于Rapid ECU控制器快速原型开发了发动机启动控制器,进行了硬件在环仿真。搭建了机电复合传动系统试验台,针对整车行进中发动机启动协调控制策略进行了台架试验,进一步验证了协调控制策略的有效性。