针对串联式弱混车辆在瞬变工况中动态特性较差的问题，提出了多维功率约束的能量协调控制策略和相应的改善措施。通过对串联式弱混车辆动态加速过程仿真分析得到了动力系统的耦合约束条件，提出了多维功率约束的能量协调控制策略。对增压系统仿真分析得出，发动机的增压滞后效应是制约车辆动态特性的关键因素，并提出了改善车辆动态特性的措施。研究结果表明，在车辆急加速前，将发动机转速由怠速提升至高转速点，串联式弱混车辆车辆具有更好的动态特性，加速时间减少了30%以上。

交通行业能源结构亟待改善，汽车行业减碳、脱碳已刻不容缓，混动专用发动机可以降低油耗提升效率，助力汽车碳排放在2030年左右实现达峰。本文研究的混动专用发动机，采用了缸内直喷变更为气道双喷、EGR率20%的EGR方案、阿特金森循环变更为米勒循环、新增降摩擦技术四项措施，对每个措施的效果进行了试验研究，成本较原机型有较大幅度降低，高效率区域扩大至1500-4500 RPM，最低比油耗点降低2.5%，取得了较好的效果。

在电动化趋势下，消费者越来越重视汽车的纯电动驾驶体验，串联式混合动力汽车有较好的电动驾驶体验，且架构较为简单，控制实现难度低，对于很多主机厂都是较优的选择方案。串联混动的高效点控制策略节油性能好，NVH性能优，与功率跟随控制策略相比有一定的优势。本文针对某混动总成搭载不同整车开展匹配研究，采用串联高效点控制的策略开展仿真分析和试验测试，试验结果显示该策略满足整车的目标，达成了较好的效果。

当前环境和能源问题日益严峻，发展新能源汽车已然成为各国能源结构转型的重要战略规划。由于电动汽车存在里程焦虑及充电等待时间长的问题，换电式车辆因其特有的充换电方式得到国家及市场的大力推动。针对换电动力电池，其具有长寿命特性，且因充放电环境对电池电芯寿命延长较好，且具有较高的一致性，评价其SOH状态需根据其使用环境进行区别计算。针对换电LFP动力电池的寿命衰减特性，设计准确、高效的SOH评估方法，对促进新能源汽车发展具有重要意义，且有利于电池阶梯利用。

针对CTC动力电池集成技术，分析了两种主流的集成方案，并对电池上盖集成车身地板这种集成方案中的五个关键性技术进行了可行性分析和技术难点解析，并提出解决措施，最后对CTC动力电池的技术应用进行了拓展分析。分析表明：相较于一体化底盘结构，电池上盖集成车身地板是CTC电池技术未来三到五年内的主流方向，其主要的关键性技术在于热失控防护、座椅支撑受力方式、电池气密及车内密封、电池与车身的保温隔热及维修便利性五个方面，以上五个关键性问题均可以通过相应的改进设计实现，对应的解决措施有电芯极耳侧置、电芯Z向受力、电池与车身四周进行固定安装、安全阀侧置、水冷板放置于电芯上方、单独设置维修区域等，说明对于CTC电池技术，传统动力电池方案是不适用的，需在现有的技术上进行针对性的优化。

串联式混合动力系统中，由于发动机与发电机响应性不同，发电单元存在功率输出滞后和工作不稳定问题。通过建立发动机与发电机模型，对不同工况下工作特性进行研究，并制定控制策略:起动工况中采用“发动机RAMP控制+发电机转速控制策略”；制动工况采用发电机转矩控制-发动机排气制动控制的控制策略；发电工况采用发电机转矩-发动机转速控制策略，功率需求上升时进行协调控制，采用“转矩-转速耦合加载方式”可满足动态工况的动力性与经济性要求。最后在硬件在环测试平台上满功率加载测试，验证了该协调控制算法的实时性与有效性。

本文通过CONVERGE软件仿真分析了裂解气对稀燃甲醇发动机性能的影响。发动机采用了模拟甲醇裂解气进气道预混，甲醇缸内直喷的燃料供给方式。本文对比分析了EGR稀释和空气稀释下甲醇裂解气掺烧对燃烧特性和排放特性的影响。结果得出：掺烧甲醇裂解气后，缸内混合气分布趋于均匀。同一稀释比下，甲醇裂解气掺烧对空气稀释下的燃烧速率的提高要大于EGR稀释。与此同时，相同裂解气掺烧比下，EGR稀释的CO排放和HC排放明显高于空气稀释，NOx排放明显低于空气稀释，甲醇裂解气掺烧在空气稀释下对CO和NOx排放的降低相对于EGR稀释更为明显，HC排放则相反。随着甲醇裂解气掺烧比的增大，EGR稀释下的最高综合指示热效率逐渐逼近空气稀释。在裂解气掺烧比达到30%时，两种稀释方式的最高综合指示热效率只相差2.6%。

在燃油喷雾的仿真模拟中，Kelvin–Helmholtz（KH）Rayleigh–Taylor（RT）喷雾破碎模型有着广泛的应用，而KH-RT模型中有着五个重要模型参数，固定的默认取值很难满足不同工况下的喷雾贯穿距预测。研究以柴油喷雾模型参数的经验公式为基础，考虑到不同燃油物理性质的差异，对于影响力突出的模型参数C_b的经验公式进行了改进，并且分别对与柴油物性存在差异的几种不同燃油包括汽油、二甲醚（DME）、生物柴油与甲醇进行了仿真结果验证。结果表明，改进优化后的C_b经验公式对于不同种类燃油喷雾发展有着良好的预测性。

本文以柴油机选择催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)后处理系统为研究对象，以降低NOx排放和NH3逃逸为控制目标，提出一种基于模型预测控制的SCR系统控制策略。首先基于连续搅拌釜式反应器原理，结合Arrhenius定理和质量守恒方程，建立非线性SCR催化器化学反应动力学模型。在此基础上，通过模型预测算法(Model Predictive Control，MPC)开发氨覆盖率优化控制功能，根据当前工况实时输出目标氨覆盖率。为实现SCR系统闭环控制，实时获取SCR催化器内部实际氨覆盖率、NOx浓度、NH3浓度，建立非线性SCR状态观测器。最终通过氨覆盖率跟踪控制功能根据目标、实际氨覆盖率计算SCR系统所需尿素喷射量。试验仿真结果表明：与原有SCR控制策略相比，WHTC工况下平均氨逃逸下降超过25%，NOx排放下降超过20%，满足国六法规排放标准，同时尿素消耗量降低5%。

为了解决使用化石燃料所造成的环境污染，并探寻聚甲氧基二甲醚（PODEn）/H2混合燃料的反应控制压缩点火（RCCI）燃烧模式以及燃烧潜力，在一台改装的柴油发动机上进行可行性试验。通过对不同预混能量比以及不同喷油时刻下的发动机的燃烧及排放性能进行分析，结果表明：不同预混能量比的最大缸压基本维持在90 bar，且随着喷油时刻的提前而降低。在较高预混能量比下，NOX排放激增，而CO、HC排放则随着喷油时刻的推迟逐渐降低。同时存在最佳预混能量比以满足热效率与排放的要求。在预混能量比为60-70%时，发动机的排放符合国家排放标准。