面对全球石油资源日渐枯竭、环境污染日趋严重的现状，人类必须寻找一条既节能、环保，又能继续享受汽车所带来的生活便利与社会快速发展等好处的道路。在燃料电池汽车和纯电动汽车关键技术未取得突破性进展情况下，发展混合动力汽车成为解决当前问题最有效的方案。混合动力传动系统是混合动力汽车的核心部分，根据开发车型选择和设计结构紧凑、工作模式齐全、控制方便的混合动力传动系统是混合动力汽车成功开发的关键。本文通过分析、对比国内外现有混合动力汽车用动力耦合系统和传动系统的优劣，提出并设计了结合行星齿轮机构动力耦合功能和无级变速器连续速比变化特性的四种结构紧凑的新型混合动力传动系统，并针对设计的混合动力传动系统进行了多方面的研究工作。①分析了现有混合动力汽车动力耦合系统和传动系统结构及特性，介绍了几种典型的混合动力汽车传动系统，并指出混合动力传动系统的发展趋势；根据混合动力汽车传动系统的功能要求，运用杠杆分析法对单、双级行星齿轮机构特性进行了分析，设计了四种基于CVT的新型混合动力传动系统；分析了新型混合动力传动系统在汽车不同工况下的多种工作模式，并对各工作模式下的耦合特性进行了分析。②以某原型车为参考对象，针对其中一种混合动力传动系统设计方案对所涉及的动力系统及传动系统进行了参数匹配设计研究；结合动力传动系统各工作模式的特点，完成了包括发动机、电动机/发电机、电池组、行星齿轮机构、无级变速器和主减速器等部件的参数匹配设计。③根据新型混合动力传动系统的结构及工作模式的特点，以满足汽车动力性、提高燃油效率为目标，制定了整车控制策略，包括发动机工作区域的控制、电机的控制、CVT速比控制、再生制动力分配控制、工作模式切换的控制等。④在制定的控制策略的基础上，建立了基于Matlab/Simulink的整车动力传动系统仿真模型，对新型混合动力传动系统的纯电动驱动模式动力性、发动机单独驱动模式动力性和混合驱动模式的动力性进行了仿真计算，并对其在NEDC、UDDS和1015循环工况下的燃油经济性进行了仿真计算。结果表明，所设计的基于CVT的新型混合动力传动系统的动力性和循环工况下的燃油经济性优势明显，能很好地满足混合动力汽车相关性能要求。