强化学习是解决混合动力乘用车能量管理问题的一个新的研究热点。本文基于目前应用较为广泛的DQN强化学习算法，融合Double DQN、Dueling DQN和专家经验融合策略，基于串并联多挡混合动力系统的特点设计合理的状态变量、控制变量、奖励函数和专家经验池，建立基于D4QN算法的混合动力能量管理策略。结果表明，D4QN算法既可以在训练工况下实现接近动态规划的近似全局最优结果（相差0.05%），具备了良好的学习能力和泛化能力，又建立了混合动力系统状态变量和动作变量的正向映射关系，能够应用于HCU，并在各种测试工况下有效控制混合动力系统；与实车规则式能量管理策略相比，在WLTC工况下的燃油经济性提升了9.64%；在不同初始SOC的状态下，该策略均能实现电量平衡(50±10%)的目标，鲁棒性较强。

以某型柴油机活塞为研究对象，建立活塞模型，利用AVL-Fire来计算映射得到活塞热边界条件，运用ABAQUS有限元软件，来对活塞的热应力和温度场进行分析，并采用热-机耦合方法来分析活塞受热部件的耦合应力场。活塞顶部所受耦合应力值的大小受温度场影响大，温度场对活塞的耦合应力场起主要作用。通过分析应力最大处位置产生原因，进而来优化设计过渡圆角结构，降低了该处应力最大值，提高了活塞材料的可靠性，为后续柴油机活塞结构优化设计提供了参考。

通过运用Converge软件，以柴油表征燃料正庚烷为研究对象，建立了定容燃烧弹内正庚烷喷雾燃烧模型，并利用Sandia实验室的实验数据对模型进行了标定与验证。进而通过模拟不同海拔高度（0 m、1000 m、2000 m和3000 m）条件下进气状态，研究了不同海拔下正庚烷喷雾特性、着火及火焰传播特性和碳烟生成特性的变化规律。结果表明：随海拔升高，环境气体密度减小，气体阻力作用减弱，燃油喷雾沿径向传播加剧，喷雾形态变得窄又长，气液相贯穿距增加、喷雾角减小、喷雾面积下降。导致油气接触面积变小，油气混合质量变差，需要更长时间才能混合充分，着火滞燃期增加，较低的径向剪切力使得适合着火的混合气区域分布更加趋向于喷雾下方区域，火焰浮起长度也随之增加，即有更多的燃油蒸汽进入到火焰浮起长度下方的局部缺氧区域，促进了碳烟的生成。

研究了在类排气条件下，碳烟非催化与催化氧化过程中的孔结构演变规律。首先，催化剂CeO2的加入有效提高了碳烟的氧化活性，降低了碳烟的三种特征温度。其次，CeO2的加入改变了碳烟的氧化模式；在非催化氧化过程中，碳烟由于多点氧化形成多孔结构，产生的介孔促进了氧气的扩散，大孔减少了碳烟颗粒的团聚程度；在催化氧化过程中，碳烟转变为接触氧化，在氧化前期产生大量孔隙，而在氧化后期被CeO2颗粒填充，进一步形成紧密接触。此外，无论是否加入催化剂，碳烟氧化过程中的产生的孔的粒径都大幅度降低。

基于机器视觉的机舱管道边缘识别，是实现管道异常振动监测的基础，是船舶朝无人或少人方向发展，船舶机舱的远程无人化监测的必然需求。针对机舱管路异常振动检测的需求，提出一种基于视觉的管路边缘位移估算方法，该方法以管路边缘作为振动识别特征通过粗、精两次定位能较快获得边缘的亚像素位置，通过比较不同帧率下管路的边缘位移量实现对管路异常振动监测。首先运用canny边缘检测算法提取管道的边缘轮廓，再利用Hough直线检测法对管道的直线边缘进行粗定位，通过卷积插值法计算出边缘亚像素位置，最后通过最小二乘法对管道上下亚像素边缘进行精确的直线拟合识别。实验研究和分析结果表明，基于亚像素边缘的定位算法能够有效的提取振动位移信息可为机舱管路异常振动提供一种新的检测方法。

针对船用天然气发动机爆震约束下的控制参数寻优问题，提出了一种基于复杂爆震约束的天然气发动机多目标优化方案。首先，基于经验自然诱导时间统计法进行发动机爆震预测，建立天然气发动机爆震边界模型。然后，基于时间递推神经网络结构构建天然气发动机性能预测模型，为后续的多目标优化提供适应度函数。最后，基于协同进化约束优化框架设计发动机多目标优化算法，采用双种群迭代模式解决基于非线性约束下的优化问题；并结合船用发动机运行需求，改进优化算法中的种群初始化和进化策略，提高其优化效率。优化结果表明，BSFC平均下降了6.25%，NOx平均下降了42.5%，HC平均下降了29.1%。

本文以某型柴油机配气机构为研究对象，利用UG软件建立配气机构的三维模型并搭建刚体运动学计算模型，得到排气滚轮接触力曲线；利用ANSYS软件建立柔性体有限元仿真模型，计算得到不同宽度滚轮的最大接触应力，并将有限元计算结果与赫兹公式计算结果进行对比。结果显示，两种方法计算得到的接触应力相对误差在2%以内，并且21mm至16mm宽度下的滚轮最大接触应力为689.27MPa至797.27MPa,均小于许用接触应力，滚轮不会发生破坏。

鉴于发动机点火系统是车辆电磁干扰的主要来源，提出了优化其电磁兼容性能的方法。在分析点火系统电磁干扰产生机理的基础上，对各种电磁干扰抑制措施进行了理论研究。通过搭建点火系统电磁干扰试验台架，确定点火系统电磁干扰试验的点火信号和频率，对部分点火系统电磁干扰的抑制措施进行了试验验证。结果表明，适当提高火花塞内电阻阻值、加长内电阻体长度、采用带有EMC抑制电阻的点火线圈，可有效地提升点火系统的电磁兼容性能。

基于大量轻型燃油车辆实际行驶排放（RDE）试验数据，以300秒为窗口时间长度，采用时序移动平均窗口法将RDE试验逐秒采样数据划分为大量类行程数据窗口子集。再运用因子分析方法将影响RDE试验的多因素指标缩减为行程动力学因子和地形因子两个指标，并使用聚类分析统计类行程数据窗口特征，识别和提取具有普适性和代表性的排放严苛数据窗口，该方法能够消除RDE试验中偶然性异常高排放值的干扰，具有较高的置信度，最终形成41个具有规范性的实际行驶排放严苛场景工况。实际行驶排放严苛场景工况的速度轮廓和地形轮廓数据可在试验室底盘测功机上进行精确再现，从而支持车辆实际行驶排放的试验室校准。

如何获取足量、可用的有标签数据成为了制约基于数据驱动的故障识别方法一大阻碍，仿真是一种不错的数据获取方法。因此，基于AMESIM构建高压共轨系统模型、AVL-fire缸内燃烧模型、AVL-excite整机振动仿真模型，结合台架实验完成对仿真模型的标定，生成喷油器不同故障状态下的缸盖振动仿真数据，并用支持向量机（Support Vector Machine, SVM）对振动仿真数据进行故障识别，准确率达到100%。