1988年以来,在国内外比较全面地研究了车用柴油发动机电子控制技术。在国际汽车工程领域最具影响力的SAE International发表论文21篇,2002年SAE《发动机电子控制特刊》全球22篇精选论文中包括本人论文4篇,居于首位。特别是,在国际上率先提出了在柴油机直列泵喷油系统中实现直接数字高频控制的概念和方法(SAE Paper 920626)。经过反复改进,突破了传统直列泵超高压燃料喷射(大于180MPa)和机液电磁强实时耦合精确控制(小于0.02°曲轴转角)两大技术难题,主持发明了直列组合泵/阀-管-嘴电控柴油喷射系统和电控柴油机控制软硬件及其匹配标定技术,获得授权中国发明专利12项和控制软件著作权19项,并通过产学研合作在国内率先实现了电控柴油喷射系统和电控车用柴油机产业化,培育出了我国第一个柴油机电控喷射系统产品——威特EP1000,我国第一个电控车用柴油机产品——玉柴YC6G。目前产品已实现系列化,技术开始在同行业扩散。其中,成都威特电喷系统最高月产已超过2000套。我国汽车柴油机主要厂家广西玉柴、一汽大柴、东风康明斯、福田铂金斯等已批量生产装备上述电控系统的环保柴油机。在此基础上,将上述电控系统平台扩展应用于包括共轨柴油机控制系统、汽油机电子管理系统等在内的各种车用内燃机控制系统并技术支持北京易控凌博等高科技公司,带动了我国发动机电控新兴产业发展。
上述主要成果获得2007年度国家技术发明奖二等奖(第一发明人)。
二、新能源汽车电动动力系统技术研究
针对车用燃料电池商业化瓶颈问题,研究燃料电池在车用瞬变工况下的性能衰减机理与寿命延长途径,在Journal of Power Source等本领域著名刊物发表论文14篇。在此基础上,主持研制了能量混合型燃料电池客车动力系统及其电气集成、能量管理、安全保障与电子控制成套技术(包括22项授权发明专利和52项技术规范),经过多轮改进,开发出了中国第一批通过国家产品认证的氢能燃料电池混合动力城市客车,在奥运历史上首次投入公交服务和马拉松赛事,奥运以来的累计运行统计数据表明其燃料消耗比国际主流车型——奔驰燃料电池大客车降低40%以上。以此为基础联合国内相关单位,在联合国UNDP和全球环境基金GEF资助的《燃料电池城市客车商业示范》国际招标项目竞争中夺标,示范运行即将从北京扩大到上海。与此同时,将上述“氢—电”混合动力平台扩展到“油—电”和“气—电”混合,主持研制了灵活能源城市客车混合动力系统和系列化样车(早于国际著名的通用汽车公司E-Flex灵活能源轿车混合动力系统),并通过产学研合作培育出了我国目前规模最大的电动客车动力系统高科技公司——株洲南车时代电动,多能源混合动力系统已应用于欧V、中通、申沃、宇通、金龙、北方、京华等国内主要大客车车型。