随着国内经济突飞猛进和国民收入水平上升,汽车作为民用消费品开始逐步普及,与之相伴的也产生了一些负面影响,其中最突出的三个方面是:环境污染、能源紧张和制动安全,故对汽车节能、安全问题展开深入研究具有重大意义。本文基于传统乘用车进行改装,分析确定了采用轮毂式液压再生制动系统,根据液压泵/马达的结构特点,设计一种全新的轮毂式二次元件——双叶片式泵/马达,实现轮毂泵/马达一体化结构设计布局,且给出计算轮毂泵/马达以及蓄能器参数的方法。针对改装后的液压混合动力汽车制动需求,分析传统机械制动力和轮毂再生制动力的耦合方式,设计出既可以符合汽车制动法规要求又可以回收制动能量的新型复合制动系统。依据汽车制动理论,分别针对汽车制动过程中单个车轮、整体车身进行运动学分析,运用MATLAB计算得到前、后制动器制动力合理分配区域,结合改装后的复合制动系统对整车制动能量回收进行深入分析。基于不同的角度分别提出理想曲线分配策略、固定比例分配策略、优先回收分配策略和最优性能分配策略,为充分发挥轮毂再生制动系统的节能优势,对比分析后选择综合性能最优越的最优性能分配策略作为液压混合动力汽车复合制动系统回收制动能量的分配策略。基于本文提出的最优性能分配策略,在AMESim平台建立混合动力汽车复合制动系统模型,包括混合动力汽车整车模型、轮胎动力学及路面模型、空气动力学模型、车速传感器及最小车速比较模型、踏板信号模拟单元、制动信号控制单元等。选择22种典型制动工况进行仿真,验证复合制动系统是否符合国家制动标准,分析制动强度、汽车初速度对轮毂再生制动系统能量回收率的影响。仿真结果表明:1)在紧急制动模式下,本文提出的液压混合动力汽车复合制动系统最优性能分配策略完全符合国家制动法规的要求。2)在轻微制动模式下,当汽车初速度一定时,随制动强度的增加,轮毂再生制动系统能量回收率逐渐减小,且实际回收的能量也逐渐减少;当制动强度一定时,随汽车初速度的增加,轮毂再生制动系统能量回收率逐渐减小,但实际回收的能量逐渐增大。3)在常规制动模式下,当汽车初速度一定且处于中、低速时,随着制动强度的增加,轮毂再生制动系统的能量回收率逐渐减小,且实际回收的能量也逐渐减少;当汽车初速度一定且处于高速时,随着制动强度的增加,轮毂再生制动系统的能量回收率逐渐减小,但实际回收的能量因达到最大值而保持不变;当制动强度一定时,随着汽车初速度的增加,轮毂再生制动系统的能量回收率基本保持不变,但实际回收的能量逐渐增加直至最大值后保持不变。4)在备用制动模式下,给出了该非正常制动工况下制动停车时的制动性能参考值。本文针对液压混合动力复合制动汽车的研究对开发应用回收制动能量的新型节能减排汽车提供了借鉴和指导意义。