随着社会发展与进步,人类对化石能源需求持续增加,能源与环境问题加剧,发动机的高效清洁燃烧以及整车的节能减排成为重要研究方向。混合动力汽车兼具传统燃油车和纯电动车优点,能显著提高整车动力性、经济性和排放性能,避免里程焦虑等问题,因此受到了广泛关注。基于汽油/柴油双喷射的RCCI燃烧模式在热效率以及排放方面具有良好的表现,由于其具有燃烧相位控制方便,对原发动机机械结构改动小等优点成为当前最具应用前景的燃烧模式之一。混合动力汽车包含复杂的能量转换,需要根据时刻变化的路况及车辆状态对动力源输出情况进行管理以保证整车效率最佳,其能量管理策略一定程度上决定着整车经济性、动力性、可靠性等性能,因此始终是混合动力领域的研究重点。混合动力汽车发动机较传统汽车发动机运行工况范围窄,而RCCI燃烧模式由于发动机压力升高率等限制存在负荷拓展困难的问题,将应用RCCI燃烧模式的发动机作为混合动力专用发动机与混合动力系统相结合可以实现优势互补,实现整车节能减排。本课题依托于吉林省产业创新专项资金项目—《混合动力汽车专用发动机及动力系统能量管理关键技术开发》（项目编号:2019C058-3）,基于Converge及GT-power软件构建汽油/柴油双喷射RCCI燃烧模式发动机仿真模型,根据混合动力发动机运行特点确定优化区域,通过联合仿真对双燃料发动机燃烧边界条件进行优化,获得双燃料发动机的万有特性。与原机万有特性相比,双燃料发动机最高热效率达到44%,较原机提升3%,最低燃油消耗率达到189.28g/（k W·h）,较原机降低8.39%;以40%以上热效率范围为例,原机工作范围集中于1500-1800 r/min,230-360 Nm范围内,而双燃料发动机40%热效率以上的范围广泛分布于1100-3200 r/min,150-360 Nm区间内,双燃料发动机热效率得到了全面提升,拓宽了高效区的转速和负荷范围。由于并联式混合动力汽车发动机工况不固定,以面工况形式工作,因此优化后的双燃料发动机更适合于混合动力系统。双燃料发动机在中高负荷时效率更高,搭载在并联式混合动力汽车上能够避免发动机工作于低效区,更好的发挥其高效率低油耗的优势。本文针对某轻型商用货车,将其改成混合动力货车,对动力电池及电机进行了设计选型,基于AVL-Cruise构建了混合动力整车仿真平台和纯燃油整车仿真平台,利用MATLAB/Simulink构建了逻辑门限值能量管理策略,在CHTC-LT测试循环下探索能量管理策略及双燃料发动机应用于混合动力平台上对整车油耗的提升效果。仿真结果表明,不论是原机还是双燃料发动机,在发动机不变的条件下,混合动力平台较纯燃油平台节油率均超过10%;在纯燃油平台上,双燃料发动机较原机节油21.2%,在混合动力平台上,双燃料发动机较原机节油6.54%,表明双燃料发动机较原机节油潜力更大,将其搭载于混合动力汽车平台上能创造更加节油的组合。为进一步提升整车经济性,本文构建了基于模糊控制的能量管理策略,在发动机不变,初始SOC不同的条件下,模糊策略相较于逻辑门限值策略有一定节油效果;在模糊策略不变,双燃料发动机较原机节油效果更佳。由于模糊策略设计存在较大主观性,无法达到最优,因此本文利用遗传算法对模糊策略的隶属度函数在论域上的划分点进行优化。仿真结果表明,原机条件下,优化后油耗降低7.89%,双燃料发动机条件下,优化后油耗降低9.05%,双燃料发动机较原机节油7.2%。分析表明模糊策略经遗传算法优化后,发动机介入工作时间减少,高效工作点占比更高。对比原机,双燃料发动机高效区工作点占比的提升主要集中于高热效率区域,这是在相同的优化条件下,双燃料发动机较原机油耗表现更好的主要因素之一。