传统内燃机配气参数的设计是兼顾多种工况而提出的一种折中的方案，因此不能发挥出内燃机的最佳性能。针对此问题，设计了一套新型电液驱动可变配气系统，通过独立、连续、灵活控制进排气的时间与开合度来满足内燃机在不同转速和工况时对进排气的不同需求，从而达到改善燃料燃烧、降低油耗、减少排放的目的，同时本系统能有效减小气阀落座冲击、降低气阀落座噪声。根据气阀驱动执行器的工作原理建立了数学模型，发现柱塞顶端面积、气阀弹簧刚度、气阀弹簧预紧力对气阀的运动特性影响较大；随后，在AMEsim软件中搭建系统仿真模型，验证了仿真模型的准确性与气阀升程可控性，同时分析了系统结构参数对气阀运动特性的影响规律。

针对高温甲醇重整燃料电池非线性、时变性、强耦合性、滞后性等特点，提出了一种基于模糊规则增益调制的控制策略，本文基于Matlab/simulink软件搭建了高温甲醇重整燃料电池模型以代替开发测试中真实的被控对象，基于中国科学院大连化学物理研究所的5KW燃料电池作为设计目标，把标定数据与搭建的电池模型进行匹配，运行结果与5KW燃料电池正常工作时的数据进行对比，得到的极化曲线与实验数据拟合效果较好，模型整体精度较高，可以满足燃料电池系统设计的要求，下一步通过Ｖ流程开发方式开发了基于HIL的PEMFC控制策略，用模糊规则控制PID的方法对系统的功率需求、燃料供给量、各管道压力、燃料电池温度和电压等进行调制。最后，在硬件在环测试平台上对控制策略进行验证。结果表明，在外界功率需求变化时，系统可以有效地完成对各子系统温度、压力、流量的调节，且调节时间较PID控制更短，超调量更小，具有更高的鲁棒性。

摘 要: 基于多模式切换结构的混合动力客车，开展系统级建模与仿真研究，以循环等效百公里油耗最小为目标，进行等效燃油最小策略（Equivalent fuel consumption minimization strategy，ECMS）的设计。面对三种不同循环工况，采用遗传算法对燃油等效因子和SOC惩罚函数的指数进行全局优化，获得给定工况下的最佳百公里油耗；并在ECMS的基础上，采用PI控制算法实时更新燃油等效因子，用于保证实际电池SOC轨迹变化在理论范围内，进而提出一种实时控制的自适应等效燃油最小策略（Adaptive Equivalent fuel consumption minimization strategy，AECMS）。为验证控制策略的有效性能，在MATLAB/Simulink平台下，将AECMS与基于规则的控制策略（Rule-Based，RB）和AECMS进行仿真对比。最后，基于speedgoat和NI仿真环境，搭建实时仿真平台进行硬件在环测试，验证了ECMS策略的可行性。

摘要：基于多模式切换结构的混合动力客车，开展参数优化及能量管理策略仿真研究。在电机侧添加三级变速箱，并基于工程经验初步制定变速箱升降档策略。在Matlab/Simulink平台下搭建混合客车仿真模型和能量管理策略模型。基于确定规则的控制策略，根据驱动电机的需求电功率和不同SOC下的电池充放电极限功率，以发动机最小BSFC为目标，对发动机工作点进行寻优。结果表明，发动机工作点选择控制侧策略的建立，能够使发动机主要工作在低油耗区间。以NEDC循环的等效百公里油耗为优化目标函数，采用直接模式搜索算法对系统工作模式切换边界参数和变速箱传动比进行优化。仿真结果表明，相对于单一变速比，三级变速比使电机工作点得到改善，发动机低功率高油耗区工作点减少，相比于单档变速比，三级变速比参数优化后循环总百公里油耗减小5.0%,纯发动机百公里油耗减小4.8%；相比于三挡变速比优化前，循环总等效百公里油耗线下降0.7%，纯发动机百公里油耗减小0.6%。最后，基于dSPACE和NI仿真环境，搭建实时仿真平台进行硬件在环测试，验证了基于规则控制策略的可行性。

以柴油机和电机作为混合动力源的新型推进系统由于其低排放、低能耗的特点，在船舶运行中发挥着重要作用。针对水质监测船工况特性，提出一种并推式双轴混合驱动方案。方案基于Matlab/Simulink对被控对象以及上层混合动力能量管理策略(Hybrid Energy Management Strategy, HEMS)进行建模，被控对象包括发动机、可逆轴带电机、锂离子电池、齿轮箱以及船舶动力学模型。HEMS分别采用基于确定规则逻辑(Rule Based, RB)和基于模糊规则逻辑(Fuzzy Logic, FL)的控制策略。首先通过仿真对比两种HEMS的能耗和控制效果。其次，采用硬件在环仿真平台(hardware-in-the-loop, HIL)验证系统模型仿真的实时可行性。HIL平台一部分使用计算机硬件进行建模和仿真，将被控对象和船舶动力学模型生成C代码导入到NI-PXI控制器中。另一部分将上层能量管理策略模型导入到Speedgoat控制器中。通过实时处理器CAN端口将二者进行实时交互。最后，在HIL平台下采用不同初始SOC研究两种控制策略的控制效果，实验结果表明基于模糊控制的能量管理策略具有更好的油耗和功耗。

文章通过介绍热管理关键零部件技术，分别从发动机暖机阶段和热平衡阶段参与循环的冷却液容积、水泵流量和可控的冷却液温度方面，深度对比不同的热管理技术路线，指出各个技术路线的优劣势及冷却系统开发中的关键控制要点。并结合热管理技术路线，分别介绍传统发动机和混动专用发动机冷却系统的布置原理和机械开发试验。为冷却系统的热管理开发及验证提供了完整的开发依据。

电堆技术固化后，固体氧化物燃料电池（SOFC）燃烧器和换热器等热管理部件对系统的可靠性起决定性作用，有必要在联调电堆时对其进行性能的全方面测试，以确保电堆安全。据此，提出了SOFC热管理核心部件的测试台设计，该测试台包括配气子系统、控温子系统、监控子系统。测试台可实现燃烧器和换热器联调，通过阳极气和阴极气电加热器模拟电堆发热，可高精准度模拟不同工况下电堆出口边界。该测试台采用热循环方式将燃烧器出口余热通过换热器循环到系统，一方面节能，另一方面该过程也通电堆升温过程一致，可测试工况衔接之间的部件性能。实测结果表明，该测试台可实现SOFC燃烧器、换热器等性能的全面测试，也为SOFC系统热区部件的性能验证测试台提供设计参考。

为了提升涡轮机性能，开展了不同A/R值蜗壳的涡轮机性能分析。本文分析了涡轮增压器中的蜗壳，受不同0-0截面A/R值对其性能的影响，通过建立计算模型，划分计算网格模型，并在仿真计算软件中进行计算，分析其计算结果。结果显示：在涡轮增压器涡轮级中，蜗壳0-0截面的A/R值对蜗壳性能影响较大。大A/R的涡轮机蜗壳内部流动损失较小，但因叶轮入口处气流不稳定加剧，导致级峰值效率降低。NO.1蜗壳的最高效率较其他两个方案更高，最后选择作为效率提升优化方案的蜗壳。

在某些电动车牵引驱动系统中，电机冷却是通过自动变速器油通过喷嘴射流冲击到电机的铜绕组上来实现的。在本研究中，利用CFD技术建立了自动变速器油束喷射冲击绕组的仿真模型，对不同射流速度（0.5~10m/s）下绕组表面热性能变化趋势进行了预测，并和实验数据进行了比较。本研究提供的仿真方案是利用CFD技术预测和研究基于自动变速器油的冷却系统性能的可行方法。

水管理系统作为闭式循环柴油机废气处理单元的重要组成，对废气处理的能力有着直接影响。为研究转换器数量对水管理系统性能的影响，使用AMESim软件分别建立单转换器，双转换器以及三转换器水管理系统物理模型，对比分析不同转换器数量下，水管理系统输出流量的稳定性以及系统压力的变化。仿真结果表明，随着转换器数量的增加，水管理系统的输出流量趋于稳定，系统压力脉动不断减小，有利于提高水管理系统性能。