二十一世纪以来,世界面临气候变化的巨大挑战。随着化石燃料使用的增多,二氧化碳的浓度也在逐渐攀升,导致世界许多地区出现极端天气。燃油车是二氧化碳排放的主要来源之一。因此,未来的汽车应该为社会提供可持续的经济增长和繁荣。为了实现这些目标,发展由清洁、安全能源驱动的车辆至关重要。在当今众多的汽车种类中,电动汽车因其零污染的特性,被认为是解决尾气污染的最佳车型。然而,由于当前电动汽车行驶里程短、充电时间长和电池能量密度低等问题严重阻碍了面向大众市场的引入。因此就目前的状况而言亟需一种新型车辆作为向电动汽车的过渡,以实现交通领域的节能环保。增程式电动汽车通过增程器提供电能辅助驱动电机运行,从而解决了电动汽车的续航里程有限、电池成本高和充电时间长等问题,并缓解了频繁停车充电的困境。与燃油车相比,增程式电动汽车可以显著降低内燃机油耗从而获得更高的燃油效率,兼备了经济、环保和安全等优点。本文首先分析了增程式电动汽车的工作特点,并结合目前所存在问题给出改进的方案。在增程器系统启动状态下,为利用发电机工作在电动模式辅助内燃机快速启动,针对最大转矩电流比(Maximum torque per ampere,MTPA)的工程实现进行研究,并提出一种改进的MTPA控制方法。根据内置式永磁同步发电机(Interior permanentmagnetsynchronousgenerator,IPMSG)在 d-q 轴坐标系的数学模型,用电流空间矢量与永磁体磁链的电流相位角推导MTPA控制下d-q轴电流分配关系。针对电磁转矩求解定子电流困难的问题,通过分段曲线拟合简化转矩电流关系函数,提升系统运算速度。针对增程器系统状态切换过程中转速突变导致电流响应恶化问题,采用内模解耦进行电流补偿,以消除动态耦合的影响。在Simulink环境下,对增程器系统启动状态进行模型仿真,结果表明改进的MTPA控制可以提升系统的动态响应性能同时提高定子电流利用率,有利于发电机辅助内燃机的快速启动,从而无需额外配置启动器。在增程器系统发电状态下,针对双闭环控制策略不能适应宽负载变化时PWM整流器稳压的问题,采用弱磁稳压控制策略以使增程器系统能够在宽负载工况下恒压发电。本文以PWM整流器直流侧并联负载作为模拟驱动电机需求功率变化的条件,对比双闭环稳压控制与弱磁稳压控制在恒转速宽负载工况下的稳压发电的可行性,仿真表明弱磁稳压控制不仅提升了系统的带载能力同时增大了功率因数和发电效率。本文最后搭建了基于TI公司TMS320F28335芯片的发电机控制器并给出了软件算法的设计思路。