增程式电动车(Extended-Range Electric Vehicles,EREVs)具备较长的纯电动行驶里程,同时避免了纯电动汽车的里程焦虑并具备良好的应用前景。增程式电动车上搭载的增程式发动机运行工况范围及特点与传统车用发动机有所不同,由此带来发动机设计和优化目标的改变。本文针对某增程式电动客车进行动力系统的设计并搭建发动机及整车模型,有针对性的优化了发动机及整车性能。基于原车基本参数及设计目标,对动力系统主要部件进行了设计选型。基于该车搭载的传统车用汽油机,搭建了一维发动机工作过程模型;在模型验证的基础上,对于传统车用发动机用于增程式电动车的实车使用过程中凸显的油耗和排气温度过高的问题,针对增程式发动机常用工作区域,对发动机主要结构和控制参数对发动机主要性能造成的影响进行了分析研究。在参数分析的基础上,利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对发动机进行了性能优化。确定了参数优化范围,以最小化油耗、排气温度和NO_x(氮氧化物)排放为优化目标,以最大压升率和功率为限制条件,基于冷却EGR(Exhaust Gas Recirculation)、稀薄燃烧(learn burn)和高压缩比的优化思路,得到一组优化后的参数。优化结果表明,优化后的发动机经济性平均获得了5%以上的提升,排气温度平均降低100℃以上,NO_x排放降低60%以上。最后,在动力系统设计基础上搭建了增程式电动客车整车模型,并对模型精确度进行了验证。将优化前后的发动机动力性、经济性以及排放性能参数输入到整车模型的发动机模块中,对比整车在NEDC(New European Driving Cycle)循环工况下的性能。模拟结果表明,发动机性能优化使得整车经济性得到了10%以上的提升,NO_x排放降低50%以上。