自上世纪九十年代末,丰田量产了全世界第一款混合动力汽车第一代普锐斯车型以来,全球各国及各整车厂在混合动力车型的研发上投入了巨大的经费与精力,发展至今天已经成为各国与各整车厂极为重要的战略板块。而动力系统作为混合动力汽车区别于传统汽车最为显著的特征,亦是混合动力车辆研发的最重要环节。效率特性作为动力系统的重要评价指标,也是混合动力总成开发与优化的重要目标。同时,在车辆混合动力系统研发过程中,台架试验是指导和检验设计所不可或缺的一个技术环节,所以搭建一套控制精确、响应快速的混合动力台架试验系统是非常必要的。针对上述背景,本文做了以下工作:首先,本文在对目标混合动力总成进行构型分析的基础上,对其纯电驱动、停车充电、混合驱动以及制动能量回收四个典型工作模式的功率流路径进行了分析,总结了为实现上述四种工作模式的效率特性试验,试验系统需具备的功能。并结合对试验系统的功能需求与现行国家行业标准的分析,设计了试验系统的总体方案。接下来,根据所设计的试验系统的总体方案,完成了试验系统硬件系统的选型设计。这部分主要分为电气系统、传感器系统、机械系统三个子系统的选型设计。对于电气系统,完成了对驱动（负载）电机以及变频驱动系统各个模块的选型设计;对于传感器系统,完成了转速转矩传感器、电流传感器及功率分析仪的选型设计;对于机械系统,完成了包括动力总成、传感器、驱动（负载）电机的支撑与连接部分的机械零件的设计。在完成了硬件系统的选型设计后,对试验系统上下位机的软件程序分别使用Lab VIEW与博途进行了设计开发,并对上下位机的OPC通讯进行了配置。对于下位机,完成了PLC的硬件与网络组态,并在此基础上对PLC的通讯程序与控制程序进行了编写开发;对于上位机软件,完成了人员登录管理模块、测控主程序模块、试验参数设置模块、数据查询与管理模块四个模块的程序的开发编写,实现了试验系统的测控功能。最后,对设计完成的试验系统进行了软硬件的安装,并设计了目标动力总成四种典型工作模式的效率特性试验方案,并按照所设计试验方案完成了各模式下的效率特性试验,验证了所设计搭建试验系统的测控功能的完整性与试验结果的可靠性。