同步碎石封层车广泛应用在公路养护中,常作业于速度和负载变化较大的周期性循环工况,传统车辆单一动力源为发动机,燃油经济性差,能源利用率低,污染排放严重。面对当前资源匮乏与环境污染日益严峻的现状,研发混合动力同步碎石封层车,有利于改善发动机性能,减少污染物排放强度,提升公路绿色安全水平。为提高同步碎石封层车的经济性和环保性,采用理论计算和软件仿真相结合的方法,对同步碎石封层车串联式混合动力系统展开研究。首先,通过分析传统同步碎石封层车的整车结构、工作原理、作业流程,分析对比串联式、并联式和混联式三种混合动力结构优缺点,综合考虑制造成本、复杂程度和整车性能,对同步碎石封层车串联混合动力系统结构进行设计;其次,基于某型号同步碎石封层车基本参数及动力性能指标,对同步碎石封层车串联式混合动力系统中主要动力元件进行参数匹配研究及选型;再次,结合串联式同步碎石封层车四种工作模式下能量流动特点和满载运输、封层作业、空载返回不同工况下的能量需求,制定发动机多工作点控制策略、制动能量回收控制策略;最后,运用Cruise仿真软件搭建同步碎石封层车串联式混合动力系统仿真模型,并采用Cruise与MATLAB联合仿真方式,将控制策略导入Cruise仿真平台,对串联式同步碎石封层车动力性能、经济性能及混合动力系统控制策略进行研究。研究表明,串联式同步碎石封层车所匹配的各部分动力参数均能很好的满足工作要求,在发动机多工作点控制策略和制动能量回收控制策略下,串联式同步碎石封层车相比传统同步碎石封层车燃油消耗率降低,经济性能有较大的改善。