随着汽车行业发展速度放缓和新能源产业转型升级,汽车技术朝着低碳化、信息化和高智能化的发展趋势日趋明显。在新能源汽车领域中,纯电动汽车由于续航里程短、再充电时间长等原因,没能实现对传统能源汽车的替换;燃料电池汽车技术受制于技术和市场的不成熟,仍停留在试制车阶段;混合动力汽车可以基于传统燃油车进行改造,开发周期短,投入成本低,成为了当下车企转型的最优解。混合动力汽车使用的变速箱分为专用混合动力变速箱和扩展式混合动力变速箱,基于机械自动变速器开发的拓展式混动变速器,以较低的成本兼顾了传动效率,在商用车领域具有广泛的市场前景。本文基于课题组提出的带有换挡辅助机构的机械自动变速器,开发设计一套与之匹配的并联式混合动力汽车纵向动力学模型和控制车辆驱动模式切换的控制器用于后续研究。首先对混合动力汽车的不同混动构型和电驱构型优缺点进行了全面归纳总结,选取P4架构电机直驱的并联式混动方案进行开发设计,对混合动力汽车动态模式和对应模式的能量传递路线进行了分析与阐述,根据发动机的工作区间设计了模式间的切换条件。其次对系统模型中的湿式多片离合器进行了动力学分析,并对离合器盘片接合过程中产生的自激振动机理进行了研究,通过分析影响系统稳定性的因素确定了离合器系统的相关参数,通过卡尔曼滤波模型估计离合器接合过程的传递转矩从而实现对离合器的控制。然后根据给定的车辆参数,完成了对车辆纵向动力学模型中如发动机、电机、电池等相关部件的参数匹配,利用Amesim完成了车辆纵向动力学模型的搭建,并在simulink中搭建了基于需求转矩的混合动力系统模式切换控制策略。最后选定仿真工况循环进行联合仿真,得到了混合动力汽车纵向动力学模型在工况循环中的动力性、燃油经济性和动态模式切换过程的表现情况,通过分析数据,验证了模式切换控制器的合理性与有效性。