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汽车的使用是能源短缺、环境污染等问题的重要因素,传统汽车向节能环保型汽车发展已成为大趋势,推广使用新能源汽车成为各国政府应对上述问题的重要举措。在当前已有新能源汽车中,插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)是一款具有研究意义和值得推广的新能源汽车车型。插电式混合动力汽车可以利用普通国家电网进行充电,而且整车配置了大容量电池,可以实现较长距离的纯电动行驶。但是,现阶段插电式混合动力汽车依旧面临诸多问题,在动力系统设计、能量控制策略等问题中仍然需要不断完善。基于上述考虑,本文设计了一种新型双轴耦合插电式混合动力汽车系统,并结合汽车行驶工况对其能量管理进行研究,提升了整车的经济性。本文的主要研究内容包括:(1)分析比较现有插电式混合动力汽车的各种结构形式及其优缺点,以提高整车应对复杂路面行驶的能力、改善车辆的经济性为目标,设计了一种双轴耦合的PHEV驱动系统构型。该构型是在插电式并联混合动力的动力驱动系统方案的基础上,将单轴单电机与发动机双动力源改为双轴双驱动电机与发动机三动力源,采用前后不同驱动源的布置形式,实现动力系统四轮驱动。(2)在提出了双轴耦合的PHEV系统的设计方案后,对其动力驱动系统的各动力元件进行了选型和关键参数的匹配;在Matlab/Simulink仿真平台完成整车模型的搭建,并制定了基于规则控制策略对整车系统进行仿真,验证该系统的结构合理性。结果表明,本文所设计的新型双轴耦合PHEV动力系统满足动力性的设计要求。(3)分析了现有的插电式混合动力系统常用控制策略,同时考虑汽车在道路上的行驶工况对汽车经济性的影响,根据双轴耦合PHEV驱动系统及其工作模式的特点,结合汽车行驶工况、规则逻辑门限值控制和自适应控制策略制定了模式自适应能量控制策略,建立能量管理控制库,优化了整车经济性。分析仿真结果表明,在模式自适应能量控制策略的控制下,整车经济性较基于规则逻辑门限值控制策略具有明显提升,提高了整车能量利用率。