Вы не можете добавить UIBarButtonItem в UISegmentedControl. Это действительно расстраивает, я знаю. Я тоже хотел сделать это сам. UIBarButtonItem не является подклассом UIView, вы можете добавить его в UISegmentedControl.
Вы можете сделать это с пользовательским изображением, как вы упомянули выше. Другой способ - создать кнопку с использованием кварца 2d, но это намного сложнее, чем просто добавить изображение. Вам придется создать подкласс UIControl (или UIButton, если вам нужны дополнительные функции) и нарисовать всю кнопку вручную (или в этом случае просто знак «+»). Я бы порекомендовал вам добавить изображение, это гораздо проще.
Но если вы заинтересованы в рисовании пользовательских UIBarButtonItems, посмотрите на проект "Three20", вы найдете его на github. Мне было довольно полезно привыкнуть рисовать пользовательские элементы UIBarButtonItems.