随着我国城市化进程的深入,交通拥堵和废气污染等问题愈演愈烈,而发展轨道交通对于缓解以上问题具有重要的社会效益。轨道工程车是轨道交通建设以及运维过程中的重要工具,普遍用于车辆牵引以及人员物料的运输。传统的燃油轨道工程车作业过程中不仅燃油效率低而且噪声以及尾气污染严重,发展具有零排放和低噪音的蓄电池轨道工程车是解决这一问题的有效措施,但启动电流大、续航里程不足等缺点限制了蓄电池轨道工程车未来的发展。近些年来,基于液压系统高功率密度、高能量回收效率等特点所研发的混合动力车辆在动力和节能特性等方面表现优异,为了弥补蓄电池轨道工程车的缺陷,结合蓄电池的高能量密度和蓄能器的高功率密度的特点,本文研究了一套电液混合动力系统,以优化蓄电池轨道工程车的动力特性以及能量特性。首先,根据蓄电池轨道工程车的底盘动力结构布置特点,确定电液混合动力系统的结构方案和配置形式,优化并完善了电静液压传动系统及其耦合回路,详细阐述了其基本工作原理,基于轨道工程车技术参数及动力学模型,进行了电液混合动力系统中液压泵、二次元件、蓄能器的参数匹配。其次,提出了液压泵/马达逆向驱动电机带速重投的全新启动方法,采用无速度传感器控制策略对永磁同步电机电机的运动过程进行控制。利用AMESim/Simulink联合仿真以及试验验证了该控制策略的可行性和可靠性,仿真结果及试验结果表明:该方法可以有效降低电机的启动电流,当电机带速重投初始转速越接近目标转速,电机启动电流越小;同时电机稳定运行时的电流与负载有关,与初始转速无关。针对电液混合动力系统仿真模型的不足之处,在Simulink中搭建了锂电池及基于扩展卡尔曼滤波SOC估计的模型;在Maxwell中构建了永磁同步电机模型,探究其运行过程中的动态铁耗;在AMESim中建立了液压马达模型,绘制了液压马达的动态效率曲线,并将以上研究内容拟合至电液混合动力系统仿真模型中。基于液压泵/马达逆向驱动电机重投的模型进行了仿真和试验研究证明了模型的准确性,同时结果表明:电机初始转速越接近目标转速,启动过程中蓄电池电能消耗越少,最高可节能64.91%。最后,为充分发挥电液混合动力系统的动力特性和节能特性,提出了基于逻辑门限的轨道工程车能量管理策略,基于工作模式区分和工作模式的特性研究,制定了相应的模式切换规则,在AMESim/Simulink联合仿真模型中进行了研究分析。仿真结果表明:制定的能量管理策略是行之有效的,车辆的速度跟随表现优异;在3‰坡度下的车辆的节能效果良好,蓄电池SOC可以提高11.4%,同时电机峰值功率也得到抑制。