汽车是当今世界最主要的交通和运输工具，也是社会科学技术发展水平的标志，对社会经济建设和文化发展都起着重要的推动作用。然而，汽车又是造成能源消耗和环境污染的主要源头之一，因此，节能减排就成为当前汽车行业发展的必然选择。混合动力汽车技术能有效回收并再利用制动能量，同时可充分发挥不同动力源的工作特性，使其尽可能各自工作在高效区，从而有效提升整车燃油经济性和降低有害物排放，是当前实现汽车节能减排的最有效途径之一。由蓄电池-内燃机为动力源构成的机电混合动力系统，由于蓄电池电化学能转化形式的限制，难以短时间内实现大量能量的转化，降低了车辆制动能量的回收和再利用率，且蓄电池存在使用过程中的一致性和报废之后的环保处理问题，使得机电混合动力汽车的发展受到一定影响。液压蓄能器以压力势能的形式储存和释放能量，可短时间实现大量能量的转化，且液压蓄能器循环寿命长，没有二次污染问题，因此，由液压蓄能器-内燃机为动力源构成的机液混合动力系统，在经常进行能量相互转化的混合动力汽车中，具有一定优势。结合汽车运行工况及机液混合变速器的工作原理，本文提出了一种新型的机液混合变速器结构，构建了机液混合变速器动力学仿真模型，基于1.6L汽油机、自行研制的机液混合变速器和电力测功机搭建了机液混合变速器试验台架，基于前置前驱轿车平台研制了机液混合变速器样车。通过数值模拟、台架试验和整车试验相结合，研究了机液混合变速器的运行特性和优化匹配规律。从动力性、燃油经济性等方面，分析了机液混合变速器的参数匹配要求。研究结果表明，机液混合变速器汽车的整车动力性能有所提升，但由于液压系统储能容量较低，在较高车速下难以实现辅助驱动，而整车质量的增加以及液压驱动回路导致变速器效率降低，使得机液混合变速器汽车的最高车速有所下降，但最大爬坡度、最大加速度等动力性能指标均有一定程度提高。从机液混合变速器的参数匹配和传动特性来看，机液混合变速器完全能满足乘用车的行驶需求。研究了机液混合变速器汽车性能仿真模型的构建方法和原则，分析了各子系统的工作特性，并采用前向仿真方法建立了数学模型。同时，在此仿真平台上设计了整车能量管理策略，并对机液混合变速器汽车的各项性能进行了详细的仿真计算和分析。结果表明，机液混合变速器汽车可实现内燃机的自动起停，从而降低了内燃机起动过程的燃油消耗和有害物排放；在制动减速过程中，机液混合变速器汽车的制动能量回收效率最大可达60%以上；根据《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》，模拟测试结果表明，机液混合变速器汽车在城区循环工况下，百公里油耗为6.16L/100km，较原车燃油经济性提升了31.5%，城郊工况百公里油耗6.07L/100km，较原车燃油经济性提升了3.6%，综合百公里油耗约6.1L/100km，较原车燃油经济性提升了16.1%。从节能效果来看，制动能量的回收再利用和内燃机工况调节是机液混合变速器汽车节能的两项重要途径，而前者更是发挥了主要作用。以机液混合动力系统试验台架为基础，对系统的转矩、转速、摩擦等性能进行了测试，为优化设计系统的结构和控制策略提供试验数据，并为仿真计算的标定和校核提供依据。根据GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》，对所研制的机液混合变速器试验样车在底盘测功机上进行了测试，试验结果表明，机液混合变速器汽车在城区和综合工况下，其燃油经济性分别提升了29.1%和12.4%；在高速行驶过程中，由于液压辅助驱动作用不明显，且机液混合变速器整体运行效率相对机械变速器有所降低，使得在城郊工况，机液混合变速器汽车燃油消耗量较原车增加了1.1%。试验结果也充分验证了本研究整车模型的正确性，同时说明了机液混合变速器汽车具有良好的燃油经济性，特别是在频繁起停的拥堵工况下，机液混合变速器汽车具有广阔的应用前景。