增程式电动汽车作为插电式混合动力汽车的一种,结合了纯电动汽车及混合动力汽车的优点,具有增加续驶里程和环保节能的特点,对电动汽车的推广和应用具有重要的意义。本文针对增程式电动汽车辅助动力单元控制系统开展了相关的设计研究。首先对辅助动力单元Auxiliary Power Unit(APU)的功能和定义在整车层面上进行了分析。以某款电动城市公交车为原型,对APU系统部件如发动机、发电机、动力电池的选型方法进行了研究。通过研究整车控制器Vehicle Control Unit(VCU)的控制策略来对APU控制器的控制方案进行设计。在完成传统基于最佳燃油经济点及最佳燃油经济线的APU运行方案的基础上,设计了基于APU总体效率的APU运行方案。根据系统对APU控制器的总体需求完成了APU控制器软硬件的设计。硬件设计具体包括APU控制器MCU的选型及其最小化系统的设计,对APU控制系统的输入输出信号进行分析并设计完成了相应的处理电路。同时通过对系统的上电逻辑进行分析,完成了系统接线图的设计。软件设计采用模块化编程的方式首先对各个子模块进行研究设计,最后完成了软件主程序的设计。通过对发动机转速控制子模块和起动子模块进一步研究,设计完成了基于前馈-反馈式PID的发动机转速控制及基于发电机转速控制的发动机起动控制。利用APU系统台架试验对发动机起动过程及热机过程进行试验研究。通过发动机起动试验得到了发动机起动过程的一般规律及起动转速的大小。通过发动机热机试验得到了特定转速下冷却水温度的上升曲线。同时通过台架试验对发动机反馈式PID转速控制与前馈-反馈式PID转速控制进行对比分析,得到了适用于动态性能要求较高的发动机转速PID控制的方法。