大量传统内燃机汽车的运行造成了严重的环境污染与化石能源的消耗。纯电动汽车对传统内燃机汽车的取代势在必行,可当下电池技术遭遇的瓶颈与充电设备的普及速度等问题无疑阻碍了纯电动汽车的发展。从而使混合动力汽车成为了传统内燃机汽车向纯电动汽车发展过渡中重要且不可或缺的一环。本文研究对比了三种不同动力传输布置方式的混合动力汽车,并通过国内外混合动力实例车型对其运行机理进行了初步介绍,具体分析结构优缺点、开发难易程度、燃油经济性、节能减排程度,最终选取串联式插电混合动力汽车作为本文研究的基础。针对串联式插电混合动力系统结构分析,提出动力性能设计要求,再依据动力性能指标对电动机、动力电池、发动机与发电机参数进行运算匹配,设计了它们各自的参数与规格。本文对混合动力汽车制动过程进行了受力分析和效能分析,并对制动系统进行了动力学分析,建立了动力学模型,由动力学数学模型得出了以下结论：(1)当目标制动力小于再生制动力最大值时,复合制动系统能量回总量只与制动过程的位移成反比。(2)当目标制动力大于再生制动力最大值时,复合制动系统能量回总量与制动过程的时间成正比。并研究了影响混合动力汽车制动能量回收总量的具体因素。使用ADVISOR软件,进行模拟分析结果满足设计要求,计算数据表明主要部件技术参数及整车性能达到设计目标,整车燃油经济性表现优于基础车型。