随着环境的恶化和石油资源的短缺，发展新能源汽车已经成为各国汽车工业发展的必然选择，为实现汽车工业的成功转型，全球正在推动一次汽车动力技术革命。而插电式混合动力汽车成为近期解决动力电池能量密度低、车辆续驶里程短的问题，同时实现城市内零排放目的的有效途径之一。通过对混合动力系统的结构和混合动力机电耦合机构的比较和分析，进行插电式混合动力汽车动力耦合系统的创新设计和应用研究，对于插电式混合动力汽车的研发和产业化有着重要的意义。本文通过对传统混合动力汽车和插电式混合动力汽车动力驱动系统的比较分析，在对机械动力耦合系统的转矩耦合和转速耦合两种动力耦合方式的结构和运动特性进行了详细对比分析的基础上，确定了本文动力耦合系统为转速转矩耦合交替使用的耦合系统。根据行星齿轮机构的结构和运动特性，为降低作为主要驱动源的电机的转矩容量，动力驱动系统确定为电机与行星齿轮机构相连、发动机与齿圈相连、行星架输出的单电机结构方案，并根据行星齿轮机构的转速特性计算得到了系统的结构参数。建立设计约束条件，设计应用新型插电式混合动力耦合系统的动力系统。完成部件选型的同时详细地设计和匹配了动力系统参数，通过汽车用户的日行驶里程数据确定了设计车型的纯电动续驶里程，并引入动力电池功率/能量比（RP/E）对动力系统参数的设计进行分析。对设计车型的控制策略进行了广泛的分析和研究，确定本文涉及车型的控制策略为基于AER的控制策略。通过发动机的转速的分析，建立了基于发动机转速控制、车速以及动力电池SOC建立的整车牵引功率（转矩）控制策略和再生制动控制策略。通过在AVL Cruise软件中建立整车物理模型，在MATLAB/Simulink平台上搭建整车控制策略，利用两者进行联合仿真，并得到了整车循环工况、加速性能和爬坡能力等仿真结果。其中，动力性能仿真结构基本满足设计要求，验证了动力系统结构和参数设计的合理；而燃油经济性与传统汽车相比有明显提高。