增程式电动车是现阶段解决纯电动车续驶里程短问题的一种可行的过渡方案,城市公交车相对固定的行驶路况尤其适合发挥增程式电动车节能环保的优势。本文针对城市公交车行驶路况的特点,以燃油经济性和动力性为中心,设计了一套辅助动力系统(APU),对发动机和发电机进行了匹配选型,结合选型结果,利用ADVISOR软件仿真验证了选型结果符合设计要求,并在SIMULINK环境中建立了基于功率流的APU模型。为了进一步发挥增程式电动车节能的优势,本文通过仿真比较了三种基于确定规则的能量管理策略,最终结合三种能量管理策略的优点,改进得到了一种新型功率跟随式能量管理策略。为了实现这一能量管理策略,本文设计了两种APU控制策略,再次通过仿真比较,最终选择了固定转速的APU控制策略,并确定了发动机转速控制-发电机转矩控制的协调控制方案。发动机转速控制相对复杂,本文设计了模糊控制和PID控制,模糊控制整定过程十分复杂,很难调整到最佳控制状态,PID整定过程则十分简洁。经仿真验证,PID控制在不发生超调的情况下,其控制效果与模糊控制相当,所以最终选择了实现起来相对容易的PID控制。为了验证APU控制方案的合理性和PID转速控制的可行性,本文搭建了APU综合试验台架,利用试验的手段现场整定了PID控制的Kp值、Ki值和控制周期,探究了工况因素对PID控制效果的影响,并在试验台架上验证了APU固定转速调节转矩的控制方案的可行性。