能源危机和环境污染问题日益严峻,而传统内燃机节能技术的提升空间正接近极限,因此目前的汽车节能技术主要聚焦于新能源汽车。混合动力汽车兼具纯电动车低碳化和燃油车强续航的优点,是我国新能源汽车战略的主要发展路线之一。其中,单轴并联式混合动力系统架构由于动力传递效率高、承载扭矩大等优点而被广泛应用于商用车。然而,单轴并联式混合动力汽车不分离离合器的换挡方式增加了变速器输入端惯量,对换挡过程造成了不利影响,从而使得其换挡控制有别于常规车辆。本课题依托国家青年科学基金项目《扭振特性约束的混合动力汽车换挡过程转速、转矩双同步机理及控制方法》,设计了一种转速转矩双同步的换挡控制策略,不仅能有效规避输入端大惯量所带来的进挡困难及挂挡失败问题,还能大幅度减轻换挡冲击、减少换挡时间。首先,本文建立了混合动力汽车换挡过程的动力学模型,探讨了挂挡时接合套与同步环、接合齿圈可能的作用形式,分析了输入端大惯量对拨环和拨齿过程的影响机理,并进一步论证了转速转矩双同步换挡对换挡性能的改善作用。其次,在明确转速同步和转矩同步动力学约束条件的基础上,设计了转速转矩双同步的换挡控制策略,确定了电机的控制律,并设计了一种模糊径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络PID控制器用来改善电机的转矩跟踪性能。然后,在AMESim中建立混合动力系统的物理模型,在Simulink中搭建转速转矩双同步的控制策略模型,进行了转速转矩双同步换挡的联合仿真验证。升挡和降挡的仿真结果表明,本文所设计的转速转矩双同步换挡控制策略能够保证同步器主从动端在挂挡时刻同时达到转速同步和转矩同步。最后,分别进行了常规换挡控制和转速转矩双同步换挡控制的升挡、降挡台架对比实验。实验结果表明,与常规换挡控制方法相比,转速转矩双同步换挡不仅能减少换挡时间,还能大幅度减小换挡冲击,具有显著的优越性。