能源匮乏、环境恶化不断地提醒人们节能、环保的重要性。作为能源消耗、环境污染的大户，汽车产业需要更新换代已经是不争的事实。在新技术还没能与内燃机驱动技术相媲美的情况下，混合动力汽车是很好的过渡产品。汽车中污染与油耗最为严重的就是商用车，尤其是城市公交车，由于发动机长时间工作于低效率区域，很难减小油耗量。本文在此背景下以某大型城市公交车为基础，对其底盘系统进行混合动力改装，以求能达到节油环保的效果。混合动力汽车的结构多种多样，本文首先分析了汽车研发中的成本、效率等问题，并综合考虑了公交车的主要运行特点，采用了将启动/发电为一体的ISG电机加入到汽车底盘中的混合动力结构，并确定电机的安放位置以及整体构造。在此基础上，对整个系统的动力性与动力系统功率的关系进行了分析，以功率满足需求为基本原则完成了混合动力公交车开发初期的动力系统的参数匹配和选型工作。针对实车性能分析费用高的问题，采用仿真运算的方法为本文中的混合动力汽车的研发设计仿真模型。利用理论数据与实验数据相结合的模型建立方案，在AVL/Cruise平台下建立ISG混合动力公交车的模型，并设计模型与外界软件连接的数据接口。针对混合动力汽车的发动机和ISG电机的能量分配问题，在对汽车的运行过程进行分析的基础上，采用转矩分配的控制思想，以发动机工作在最优区域为前提，设计了汽车在不同模式下的基于转矩变化的控制方案，并研究了各工作模式间的协调转换问题。为了验证汽车控制系统的正确性，结合汽车仿真模型与设计的控制策略，采用模拟运算的方法，对所设计的汽车进行特定工况下的经济性、0-50km/h的加速性和最低挡的爬坡性能进行验证。仿真结果表明汽车的各方面性能符合要求，油耗也下降到原车的83%左右。最后，为了解决匹配时减速机构选择时的不准确性，选择多组变速器和主减速器自由组合，进行模拟分析，优选出最佳减速系统。