[发明专利]一种多模混合动力汽车动力耦合装置的构型快速搜索方法

说明书

本发明公开了一种多模混合动力汽车动力耦合装置的构型快速搜索方法，包括以下步骤：模式分析归集：根据各个模式的能量效率以及动力性能，将模式归集为若干模式集，每个模式集包含若干模式；互异模式筛选：保留每个模式集中的具有不同系统动力学关系的模式；模式组合：分别从不同的模式集中选择若干模式，利用离合器矩阵运算，组合得到新的构型；构型拓展：对步骤三组合得到的新的构型进行拓展得到构型方案系列；构型筛选：对构型方案系列按评估要求筛选得到符合要求的构型方案。与现有技术相比本发明方法能够花费更短的时间搜索到更多具有优异加速能力与经济性的构型方案。

技术领域

本发明涉及一种混动汽车耦合装置的构型方法，特别是涉及一种多模混合动力汽车动力耦合装置的构型快速搜索方法。

背景技术

混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicles)是搭载两个及以上动力源，在不同汽车状态下，使用不同模式驱动车辆的汽车类型，除了常见的内燃机与电池的组合形式以外(称为油电混合)，还包括内燃机与液压组合，内燃机与气压系统组合，或者内燃机与机械飞轮组合等多种组合方式，由于混合动力汽车仍然搭载内燃机装置，故不存在续航里程与能量补充问题；电机的加入，使得发动机能够长期工作在最佳工作效率区间，大大提高了普通内燃机汽车的能量转换效率。

多模混合动力汽车(Multi-modeHybrid Electric Vehicle，MHEV)是在混联式混合动力汽车的基础上延伸得到的混合动力汽车类型，其也可以看成是一种特殊类型的混联式混合动力汽车。多模混合动力汽车的特点在于，它不仅能够实现如混联式混合动力汽车的高能量效率，多个模式的相互配合能够适应各种不同的工作环境，使其比单一模式混合动力汽车更加节能；同时，并联模式的存在，使其具有比传统混联式混合动力汽车更加优异的加速性能。

目前混合动力系统构型方案的研究主要集中在具有e-CVT(ElectricContinuously Variable Transmission)功能的行星齿轮机构功率分流式混合动力系统。行星齿轮机构的连接组合方式灵活，造成备选行星齿轮机构方案数量庞大，从而导致基于行星齿轮机构的混合动力系统构型方案的统一描述困难。同时，由于拓扑结构与功能特性难以同时表达，造成构型方案可行性和适用性判断困难。现有技术中有以构件及运动副连接关系为系统构型图论模型的基本元素，建立行星齿轮机构功率分流式混合动力系统的拓扑结构模型，并利用穷举法完成构型方案的搜索。然而，该方法对行星机构内部连接方案和系统元件连接组合分别独立考虑，混合动力系统生成过程需经历穷举，过程繁琐且备选构型方案数量庞大。还有部分方案通过增加输入/输出构件层，建立了包含系统离合器的行星齿轮机构功率分流式混合动力系统的图论模型，减少了构型生成过程的穷举次数。但该方法未能回避图论模型重建式的构型生成，新构型方案无法继承已有优秀构型的特征。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种多模混合动力汽车动力耦合装置的构型快速搜索方法，解决穷举法构型方案搜索的穷举过程繁琐、数量庞大，而图论模型方式无法继承已有优秀构型特征的问题。

本发明技术方案如下：一种多模混合动力汽车动力耦合装置的构型快速搜索方法，包括以下步骤：

步骤一，模式分析归集：根据各个模式的能量效率以及动力性能，将模式归集为若干模式集，每个模式集包含若干模式；

步骤二，互异模式筛选：保留每个模式集中的具有不同系统动力学关系的模式；

步骤三，模式组合：分别从不同的模式集中选择若干模式，利用离合器矩阵运算，组合得到新的构型；

步骤四，构型拓展：对步骤三组合得到的新的构型进行拓展得到构型方案系列；

步骤五，构型筛选：对构型方案系列按评估要求筛选得到符合要求的构型方案。