用于具有高混合度的混合动力车辆的设计系统和方法

摘要

混合动力车辆设计电路通过在驾驶周期/路线的集合上评估混合动力车辆模型，量化混合动力车辆设计的有用/无用变量的值。有用/无用值包括以下的至少一个：总时间或超出所述混合动力车辆设计完成所述驾驶周期/路线所需的参考时间的附加时间，所述混合动力车辆设计未能达到目标速度的一小部分或许多个所述驾驶周期/路线，以及所述混合动力车辆设计在所述驾驶周期/路线上未能达到目标加速度或所述目标速度的时间或距离量。所述混合动力车辆设计电路基于所述有用/无用值计算混合动力车辆设计的一个或多个规格。

说明书

技术领域

本申请涉及混合动力车辆和混合动力车辆设计系统和方法。

背景技术

发明内容

一些实施例涉及用于设计混合动力车辆的系统。所述系统包括输入电路，所述输入电路被配置成接收一个或多个混合动力车辆设计变量的输入值。混合动力车辆设计电路基于所述输入值通过评估在驾驶周期和路线中的至少一个(驾驶周期/路线)的集合上的混合动力车辆模型量化混合动力车辆设计的一个或多个有用/无用(utility/disutility)变量的一个或多个值。有用/无用值可以包括以下中的至少一个：总时间或超出混合动力车辆设计完成驾驶周期/路线所需的参考时间的附加时间；混合动力车辆设计未能到达目标速度的一小部分(fraction)或许多个驾驶周期/路线；以及混合动力车辆设计在驾驶周期/路线上未能达到目标加速度或目标速度的时间或距离量。混合动力车辆设计电路基于有用/无用值计算混合动力车辆设计的一个或多个规格。

一些实施例涉及用于设计对于特定的地理区域的混合动力车辆的系统。所述系统包括输入电路，所述输入电路被配置成接收一个或多个混合动力车辆设计变量的输入值。混合动力车辆设计电路基于所述输入值通过评估在驾驶周期和路线中的至少一个(驾驶周期/路线)的集合上的混合动力车辆模型量化混合动力车辆设计的有用/无用变量的值。有用/无用值可以包括以下中的至少一个：总时间或超出混合动力车辆设计完成驾驶周期/路线所需的参考时间的附加时间；混合动力车辆设计未能到达目标速度的一小部分或许多个驾驶周期/路线；以及混合动力车辆设计在驾驶周期/路线上未能达到目标加速度或目标速度的时间或距离量。混合动力车辆设计电路基于有用/无用值计算混合动力车辆设计的规格。所述规格提供在用于特定地理区域的特定范围内的性能。

在一些实施例中，设计混合动力车辆的方法涉及接收一个或多个混合动力车辆设计变量的输入值。混合动力车辆设计的一个或多个有用/无用变量的一个或多个值基于所述输入值被量化。量化有用/无用变量包括评估在驾驶周期和路线中的至少一个(驾驶周期/路线)的集合上的混合动力车辆模型。有用/无用值包括以下中的至少一个：总时间或超出混合动力车辆设计完成驾驶周期/路线所需的参考时间的附加时间；混合动力车辆设计未能到达目标速度的一小部分或许多个驾驶周期/路线；以及混合动力车辆设计在驾驶周期/路线上未能达到目标加速度或目标速度的时间或距离量。混合动力车辆设计的一个或多个规格是基于有用/无用值计算的。

根据一些实施例，一种方法包括接收一个或多个混合动力车辆设计变量的输入值。第一输入值包括驾驶员特定的性能优选的第一集合。可重新配置的混合动力车辆设计的第一规格是通过处理器基于驾驶员性能优选的第一集合计算的。混合动力车辆基于第一规格配置。在接收包括驾驶员特定的性能优选的第二集合的输入值的第二集合之后，处理器用来基于驾驶员性能优选的第二集合计算可重新配置的混合动力车辆设计的第二规格。混合动力车辆是基于第二规格被重新配置的。

一些实施例涉及包括至少一个可重新配置组件的混合动力车辆。混合动力车辆包括设置于混合动力车辆内的燃料消耗发动机和能量储存装置。燃料消耗发动机和能量储存装置供应驱动混合动力车辆的动力。控制器自动地控制来自发动机和来自能量储存装置的动力流，以便提供驱动混合动力车辆的动力。通信电路接收包括混合动力车辆的重新配置命令和重新配置值的信号。重新配置控制器响应于所述信号重新配置所述可重新配置组件。

一些实施例涉及具有可重新配置组件(例如可重新配置飞轮)的混合动力车辆。混合动力车辆包括燃料消耗发动机，燃料消耗发动机供应驱动混合动力车辆的动力。飞轮设置于混合动力车辆内，并储存用来供应驱动混合动力车辆的动力的动能。飞轮包括在位置可调的方位的一个或多个质量。混合动力车辆包括控制器，控制器自动地控制来自发动机和来自飞轮的动力流，以便提供驱动混合动力车辆的动力。

附图说明

图1图解说明混合动力车辆的设计规格，规格中的一个或多个可以使用本文中描述的方法确定；

图2是根据一些实施例混合动力车辆设计系统的框图表示；

图3是根据一些实施例用于计算车辆规格的过程的流程图；

图4是使用包括有用/无用值的组合的评估度量计算车辆规格的过程的流程图；

图5是使用成本函数计算车辆规格的过程的流程图；

图6是计算车辆规格的多循环迭代过程的流程图；

图7是图解说明用于确定复合度量的过程的流程图；

图8是图解说明使用速度相对距离曲线以驾驶周期评估车辆模块的过程的流程图；

图9是显示基于由模型指示的实际速度计算有用/无用值的过程的流程图；

图10是图解说明混合动力车辆设计优化过程的流程图；

图11描绘用于重新配置混合动力车辆的过程；

图12是可重新配置的混合动力车辆的框图；以及

图13图解说明混合动力车辆的可重新配置的组件。

具体实施方式

在以下描述中，参照形成说明书的一部分的附图，图中图示几个实施例。要理解，其它实施例也被考虑，并且可以在不偏离本申请的范围下做出。因此，以下详细描述不是在限制性意义上进行的。

本申请涉及混合动力车辆，并且更具体地涉及具有“高混合度”的混合动力车辆(后面称作“高DoH车辆”)。高DoH车辆包括燃料消耗发动机和给与能量储存装置连接的车辆提供动力的至少一个其它装置，使得发动机通过其自身不能够在通常使用下传送车辆所需的最大动力，其中，通常使用是车辆预期或设计成被使用的路线资料和驾驶员行为的集合。通过限制燃料消耗发动机的动力输出，发动机可以被操作以更好地提供诸如燃料消耗和排放的一个或多个驾驶员期望的(例如用户指定的)变量。

在一些实施例中，燃料消耗发动机可以提供比平均动力大一些但不一定是操作车辆所需的最大动力的动力。在某些实施例中，燃料消耗发动机可能不能提供车辆的峰值动力需求。在一些实施例中，燃料消耗发动机可以提供操作车辆所需的小于峰值动力的至少平均动力。在某些实施例中，燃料消耗发动机能够提供充足的动力以维持在相对平坦的道路上的合理的速度，以低速爬山，以相对缓慢的速率加速。

因为高DoH车辆中的燃料消耗发动机相对于车辆的操作要求可能是动力不足的，本文中公开的高DoH车辆的实施例包括一个或多个能量储存元件。在某些实施例中，一个或多个能量储存元件可以包括被配置成提供能够更快速加速并且以较高速度爬山所需的动力的相对高动力的电或机械组件，例如联接到电池的电动机和/或联接到飞轮的齿轮和离合器。操作电动机所需的动力可以由一个或多个能量储存元件，诸如机械储存元件(例如飞轮)或电能量储存元件(例如(若干)超级电容器)提供。在一些实施例中，(若干)电化学电池组可以代替飞轮或超级电容器使用。

飞轮和超级电容器具有比电池相对更高的动力密度，使得相同量的动力可以用比电池组更小和/或费用不太高的能量储存元件获得。例如，为了达到与飞轮相同的动力，电池组可能需要相对更大、更重和成本更高。然而，尽管飞轮和超级电容器具有更高的动力密度，但他们与例如电池相比具有更低的能量密度。这意味着他们可以提供足够大的动力，用于实现只在相比由例如电池提供的持续时间更有限的持续时间中的车辆更高效地加速、提高速度、爬山，以维持高的速度等。例如，在全动力下，超级电容器通常在几秒内放电，飞轮通常在几十秒或几十分钟内放电。如果驾驶员想要在能量储存元件耗尽时加速，则可用动力会局限于燃料消耗发动机的动力，这可能是不够的，原因是如其它地方描述的是动力不足的。通常，更小的燃料消耗发动机和能量储存元件可能导致以降低的动力可用性为代价更轻、较不昂贵的车辆。

通常，本申请关于包括设计工具的系统的实施例，所述设计工具具有用于调查燃料消耗发动机和能量储存元件、车辆性能和可驾驶性以及包括燃料消耗和/或排放的车辆操作之间的折衷的优化例程。如图1中所示，车辆设计的输出是车辆规格，车辆规格是车辆规格变量的值的集合。例如，规格可以包括以下一个或多个的性质：燃料消耗发动机、能量储存装置、飞轮、电池、超级电容器、变速器(诸如变速器类型)和动力系，例如串联或并联配置。

在图1中，为了方便，车辆规格变量被分成性能变量和机械/电变量。性能变量可以包括但不限于诸如加速度、燃料消耗、排放和最大可达到速度、驾驶员体验等的变量。机械/电变量可以包括但不局限于诸如发动机尺寸、机械/电/机电能量储存容量、牵引、质量、滚动阻力、动力系配置等的变量。车辆设计可以从一个或多个输入性能变量和/或一个或多个输入机械/电变量的规定值开始，计算剩下的车辆规格变量的值。在一些实施例中，除其它性能变量之外，或与其它性能变量结合，设计可以被配置成提供特定量的驾驶员体验的一致性。例如，驾驶员可能期望车辆每次在加速器踏板在相似的驾驶情况下被按下时以相同的方式动作。使用历史数据或约束的集合，车辆设计可以考虑驾驶员体验，这可以涉及不传送全部的可用动力，有利于传送可预测的牵引动力给车辆。当车辆设计包括如美国专利申请号14/255,091中公开的先进的控制系统时，用于特定水平的驾驶员体验的设计是特别有用的。

图2根据一些实施例图解说明混合动力车辆设计系统200。图3是使用系统200设计混合动力车辆的方法的流程图。混合动力车辆设计电路210可以被配置成接收310一个或多个混合动力车辆设计变量的输入值。例如，设计电路可以接收性能输入值220和机械/电输入值230。设计电路210评估320包括输入值的模型，其中，模型250在包括一个或多个驾驶周期的集合240(例如，代表车辆的速度相对时间的数据点的集合，和/或可以包括驾驶员可能或者在过去已经采用的实际路线的一个或多个路线)的测试场景下操作。路线可以包括例如地形和/或交通信息。在驾驶周期/路线上评估模型250量化330一个或多个有用和无用变量。设计电路210包括设计处理器260，设计处理器260被配置成至少部分基于有用/无用值计算340车辆规格270。

有用和无用变量包括以下中的至少一个：

总时间或超出混合动力车辆设计完成驾驶周期/路线所需的参考时间的附加时间；

混合动力车辆设计未能到达目标速度的一小部分或许多个驾驶周期/路线；以及

混合动力车辆设计在驾驶周期/路线上未能达到目标加速度或目标速度的时间或距离量。

另外或替代性地，有用/无用变量可以包括以下中的一个或多个：

●发动机消耗和输出，诸如

-燃料消耗

-能量消耗

-排放输出

●瞬时性能：

-从第一指定速度加速到第二指定速度(例如，0到60英里每小时(mph))的时间，

-在平路上可达到的速度

●基于旅行的性能：

-在给定速度(例如速度极限)下可以穿越的(例如在特定城市或地区中)道路的给定集合的一部分，

-驾驶周期的集合的一部分可以基于以下完成：

○标准动力计驾驶规划和/或其变形，包括保持总的或平均动力、动力谱密度等的随机变形

○某类别(例如城市驾驶、通勤)中路线的集合

-完成驾驶周期所需的附加时间，或完成驾驶周期的最快时间(取决于是否根据规定完成驾驶周期)。

在一些实施例中，如图4的流程图所示，设计电路被配置成基于有用/无用值中的一个或组合计算评估度量。设计电路接收410混合动力车辆设计变量中的一些的输入值。在驾驶周期/路线420的集合上评估430混合动力车辆模型，以量化440一个或多个有用/无用值。用来量化一个或多个有用/无用值的驾驶周期/路线可以是一个或多个标准路线和/或一个或多个联邦政府规定的路线。在一个实施例中，有用/无用度量可以用来确定所选择的驾驶周期/路线。例如：如果从0到60mph的加速度是度量，则可以选择合适的全节气门驾驶周期。如果需要优先考虑合成性能(30-60mph)，则可以选择联邦政府规定的高速公路驾驶周期或城市动力计驾驶规划(UDDS)。可以根据最坏情况的城市资料或纽约城市周期(NYCC)计算排放物。

在一些实施例中，设计电路被配置成基于有用/无用值的组合计算450总评估度量。评估度量用作可以用来比较不同设计的全部的优点图。评估度量可以组合不同的有用/无用变量的分数。在一些实现中，有用/无用变量的不同加权还可以考虑到评估度量中。例如，可以有到目的地的时间和燃料经济的加权；可以有可在这两个变量之间折衷的配置范围。基于加权，可以选择中间设计。使用评估度量计算460车辆规格。例如，为了评估一些有用和无用变量，例如指示瞬时性能的那些变量，在特定于度量的情形下，在一个或多个上评估模型。在一些实施例中，通过将至少一个有用/无用值与和标准车辆模型关联的基准相比较，评估混合动力车辆设计。可以从比较中开发出相对度量。

在一些实施例中，设计电路接收混合动力车辆设计变量的输入值，这些输入值可以是性能变量的值(例如在某些条件下的燃料消耗，在某些条件下的加速度等)或者机械/电变量的值(诸如质量、牵引系数，燃料消耗发动机的尺寸和能量储存元件的最大动力和能量)或者一些性能变量和一些机械/电变量的输入值。设计电路使用输入值作为模型的一部分。在某些实施例中，车辆模型包括将发动机运行点与制动器特定的燃料消耗(BSFC)、发动机使用多少燃料的瞬时度量或排放物(诸如在给定的时间间隔有多少二氧化碳产生)关联的发动机图，使得可以计算这些量。BSFC可以用燃料消耗的速率除以所产生的动力计算，还可以认为是动力特定的燃料消耗。BSFC提供用于比较不同发动机的燃料效率的度量。

如图5的流程图所示，在一些实施例中，可以使用成本函数执行(例如优化)车辆设计。如之前讨论的，可以接收510一些混合动力车辆变量的输入值，例如从数据库访问或由用户输入，并用作模型的一部分。可选地，可以接收520有用/无用值的权重，例如从存储器访问或由用户输入。在包括驾驶周期和/或路线的测试情景下评估520模型，以量化530一个或多个有用/无用变量。使用成本函数计算550(例如优化)混合动力车辆的规格550。成本函数是用来基于加权的有用/无用值得出FOM的等式或公式。例如，包括加权的有用/无用值的成本函数可以具有形式：

$>\mathrm{FOM}=\frac{\Sigma a_i{U}_i\left(x\right)-\Sigma b_j{D}_j\left(x\right)}{N},$>

其中，a和b是权重，Ui是有用函数，Di是无用函数，N是有用和无用函数的总数，x是车辆性能值的向量。

一些实施例涉及多个迭代循环，例如内和外迭代循环，其中，一些混合动力车辆变量的值在外循环迭代中是迭代变化的，在内循环迭代中在包括驾驶周期/路线的集合的测试情景下重新评估模型。图6图解说明在驾驶周期/路线的集合上评估车辆模型的内循环601和外循环602，其中，一些混合动力车辆变量的值(例如发动机尺寸、发动机图、能量储存容量)是迭代变化的。接收610混合动力车辆设计变量的初始值(610)，并被用在模型中。在内循环601中，设计电路迭代地在许多个驾驶周期/路线(630)上630评估620模型(620)，以量化625一个或多个有用/无用值(625)。在外循环602的每次迭代中，设计电路评估内循环的模型，在每个外循环迭代之前(640)，修改650混合动力车辆设计变量的至少一个值(650)。基于在被改变的一个或多个车辆设计变量的多次迭代上量化的有用/无用值，计算660车辆规格(660)。

图7更加详细地图解说明在图6中描述的内循环601的示例。内循环601在测试情景的驾驶周期/路线的每个集合上评估710混合动力车辆的模型。对于每个驾驶周期/路线730，确定710一个或多个有用/无用变量的值。例如，确定一个或多个有用/无用值可能涉及确定以下中的一个或多个：1)以目标速度穿越的驾驶周期或路线的一部分，目标速度可以根据路线变化，2)车辆设计未能达到目标速度的一部分驾驶周期或路线，3)车辆设计完成或未能完成驾驶周期或路线，4)完成驾驶周期或路线所需的附加时间，车辆设计未能完成路线的时间(或距离)量，和5)完成驾驶周期或路线的时间。在已经对集合的所有驾驶周期/路线评估了混合动力车辆设计的模型之后，设计电路可以基于在迭代分析期间确定的所有有用/无用值确定740复合度量。

图8是更加详细地图解说明根据一些实施例基于混合动力车辆在驾驶周期上的实际速度，量化有用/无用值的过程的流程图。使用810时间作为独立变量，在包括速度相对距离曲线的驾驶周期上评估820模型。在特定的距离和动力下，计算830达到目标速度的牵引动力。计算840与所传送的动力相对应的实际速度。在一个采样点计算实际速度之后，可以对最后分段(即最后两个采样点之间)上的实际速度积分850，以确定距离。然后使用距离从曲线中获得852下一采样点的速度。对驾驶周期的每个采样点，过程继续854。

在此示例中，有用/无用值是在多长时间或距离车辆未能达到目标速度的度量，基于实际的和目标速度的比较计算854有用/无用值。通常，有用/无用值被量化的方式取决于被量化的特定的有用/无用变量。

在一些实现中，计算有用/无用值包括在实际速度小于目标速度的所有分段上对实际速度积分以获得未曾达到目标的总路线距离。另外或替代性地，可以在实际速度小于目标速度的所有分段上对实际速度的倒数积分以获得驾驶周期所需的总额外时间。

图9是更加详细地图解说明根据一些实施例量化有用/无用值(包括由速度时间曲线计算速度相对距离的曲线)的过程的流程图。可以通过几种方法由速度时间曲线计算速度相对距离的曲线900。一些方法901涉及使用积分和重新采样，以由速度时间曲线计算速度相对距离曲线。根据此方法，距离是通过对速度相对于时间的积分计算的。实际上，这是对速度求和，并与原始的采样时间间隔相乘。现在可以以更短的时间间隔对距离曲线重新采样，例如通过在原始采样点之间线性插值。

替代地或另外，一些方法涉及执行905时间步长仿真，其使用速度相对时间曲线的每个速度作为速度相对距离曲线的速度的目标速度。使用目标速度计算906所命令的加速度。由所命令的加速度计算907速度相对距离曲线所使用的速度。作为此方法的一个示例，假设速度相对时间曲线的一部分由以下的表1给出。在任何两个连续时间之间的所命令的加速度可以通过用时间间隔去除连续的速度之间的差来计算：从时间101到时间102的加速度是(20-10)/(102-101)＝10m/s²。类似地，从时间102到时间103的加速度是0m/s²，从时间103到104的加速度是-10m/s²。如果在时间101的距离是1000m，在距离1001m的速度可以通过用以下的公式计算。预计达到距离d的时间t由公式给出，其中，t(n)、a(n)和d(n)指示样本n，优选是在目标距离之前最后已知的距离的样本的时间、加速度和距离。距离d处的目标速度由给出。在此示例中，因此可以在速度相对距离的曲线中输入点(d，v)＝(1001，2.5)。

表1

时间(秒)目标速度(米/秒)……1011010220

1032010410……

使用任何方法(例如诸如上文描述的方法之一)确定的速度相对距离曲线用作模型的输入，时间作为独立变量。计算920在特定的动力和距离下达到目标速度的牵引动力。对动力计负载方程求逆930，以计算与所传送的动力对应的实际速度。基于实际速度计算940有用/无用值。动力计负载方程给出随加速度变化的瞬时所需动力。对动力计负载方程求逆得到随动力变化的加速度。给定可用动力，逆方程可以用来计算最大车辆加速度。给定一个时间(采样)的速度，在后续时间(采样)的速度可以通过假设加速度是恒定的并等于在第一采样时间的最大加速度来计算。

在一些示例性实施例中，模型基于如美国专利申请号14/255,091的高级控制系统。在某些实施例中，评估基于简单的控制系统(诸如由再生制动系统并且决由发动机最大程度地对能量储存元件充电)。作为设计过程的一部分，控制系统本身可以变化。设计电路的输出是基于由模型量化的有用/无用值的一些组合的设计规格的集合。

本文中描述的混合动力车辆设计电路的一些方法涉及与未能完成驾驶周期或路线相关的有用/无用变量的量化。例如，有用/无用变量的量化可涉及完成驾驶周期/路线的额外时间，车辆未能达到期望的加速度/速度的路线的百分比，车辆设计未能达到期望的加速度/速度的驾驶周期或路线的时间或距离的百分比。对于驾驶周期，这些有用/无用量化方法中的一些(例如额外时间)要求将时间-速度驾驶周期数据转换成距离-速度或距离-动力数据。此有用/无用值可以与用于车辆设计过程中的其它有用/无用变量的值组合。根据这些方法，模型操作以确定即使可能不能完成驾驶周期/路线的有用/无用度量的值，例如，车辆设计不能够根据命令完成驾驶周期/路线。

在一些实施例中，用户可以选择并加权用于计算成本函数的有用/无用值。在一些实施例中，可以执行外循环，改变发动机和能量储存元件的尺寸以量化有用/无用值。

一些方法涉及如通过图10的流程图图示的作为外循环优化过程的一部分改变1010发动机性能本身(例如发动机图)的设计电路。使用1025代表将要如何使用车辆的驾驶周期/路线的集合。例如，如果针对城市驾驶(或特定的城市)优化设计，则使用代表城市驾驶或在特定的城市驾驶的驾驶周期/路线。针对车辆参数基于驾驶周期/路线确定1020有用/无用值。如以前讨论的，基于所获得的有用/无用值计算1030成本函数。可选地，输入1035有用/无用值的权重，使用加权的有用/无用值计算1030成本函数。优化过程可以沿外循环1051通过再次改变车辆变量并且重复内循环1020-1030继续。过程继续1040，直到完成优化，确定1050车辆规格。

根据一些方法，模型包括被预充电(诸如在插件配置中)的能量储存元件。在一些方法中，可以输入关于驾驶周期/路线的信息：例如，路线可以包括地形和/或交通信息，或其统计估计值，以在实际道路上评估车辆设计的性能。在一些实施例中，设计电路可以提供地理区域的地图，车辆设计预计在该地理区域上满足最小的性能水平。在一些实施中，设计电路可以代表真实世界驾驶周期/路线的大的集合，相对他们在一些或所有的驾驶周期/路线上测试车辆设计，以确定驾驶员会经历无用感的距离的百分比。如果真实世界的速度/地形曲线不可用来预测动力需求，则可以使用由地图生成的具有将地形和道路类型考虑在内的仿真速度曲线的随机路线。随机或真实曲线的大的集合可以根据汽车的目标市场中普遍的测试不同的地形而变化-例如多山地区或平坦的市区驾驶，测量在不同情况下驾驶员通常会经历多少无用感。车辆设计包括调谐能量储存元件，例如飞轮和/或内燃发动机尺寸。

如本文中讨论的，设计电路可以被配置成基于车辆模型和设计的仿真，例如对给定的发动机和/或能量储存的尺寸的优化，设计高混合度的车辆。车辆设计可以是/基于有用/无用变量(诸如本文中列出的有用/无用变量)的值的组合。

一些方法涉及基于速度相对距离曲线使用车辆模型。可选地，给定速度-时间曲线(例如由标准主体使用)，计算速度-距离曲线。执行时间步长驱动的仿真，跟踪距离，使用速度作为目标速度查询速度距离曲线以确定仿真器中的命令加速度。这可以进行实际的速度曲线仿真(基于位置的)，其中，车辆不能总满足曲线中要求的速度。

本文中设计的混合动力车辆设计电路可以用来提供适于经销商设计/定制车辆的逐个汽车的设计。逐个汽车的设计可以提供基于特定的驾驶员需要和/或优选(通勤燃料经济、成本等)的车辆设计。在一些实施例中，混合动力车辆可以包括可重新配置组件，例如可重新配置飞轮(用于改变动力/能量的径向致动的质量)和/或可调谐发动机(具有用于不动的动力带的替代气缸盖)。因此，车辆可针对不同使用被重新配置，例如，平日通勤相对假日道路旅行相对性能事件。重新配置可以针对地理重新定位。重新配置设计可以针对特定的地点(例如，圣弗朗西斯科、菲尼克斯)设计和/或可以针对地形/道路类型(例如多山的、平路、街道、高速公路)配置，和/或可以针对驾驶路线的聚合设计。驾驶路线的聚合可以包括在特定的位置上下班，或通常上载驾驶员历史(假设这可以通过以前的车辆/装置采集)和/或可以是经销商设计的一部分。

图11是图解说明根据一些实施例的可重新配置车辆设计的流程图。在第一时间点，设计电路接收1110包括第一驾驶员特定的性能值的输入值。例如根据之前结合量化的有用/无用值的讨论，计算1120混合动力车辆的第一规格集合。根据第一规格集合配置1130车辆。

在第二时间点，接收1140包括第二驾驶员特定的性能值的输入值。计算1150混合动力车辆的第二规格集合。根据第二规格集合，重新配置1160车辆。

在一些实施例中，可以重新配置车辆的软件(例如固件)。软件重新配置可以是远程的，使得重新配置软件从远程位置下载到车辆控制器中，例如，驾驶员不必返回经销商进行重新配置。在一些实施例中，例如通过物理替换和/或调节车辆的硬件组件可以重新配置车辆的硬件。在一些实施例中，可以远程实现调节硬件组件。在一些实施例中，位于飞轮上的质量可以被重新定位和/或发动机中的汽缸可以被启动或禁止。

图12是混合动力车辆的图，所述混合动力车辆包括燃料消耗发动机1214、联接到混合动力车辆传动系1224和车轮1228、1228给混合动力车辆提供动力的能量储存装置1218。从发动机1214和/或能量储存装置1218流入的动力被车辆动力流控制系统1220控制。混合动力车辆可选地包括至少部分地自动重新配置的硬件和软件中的至少一个。例如，可重新配置硬件和/或软件可以根据混合动力车辆的通信电路1230接收的并且由混合动力车辆硬件重新配置控制器1231和/或混合动力车辆软件重新配置控制器1232实现的命令重新配置，其中，通信电路1130和重新配置控制器1231、1232位于混合动力车辆中。通信电路1230可以被配置成接收一个或多个重新配置指令，例如，指令可以通过有线通信链路或从远程位置通过无线通信链路传递到经销商的通信电路。重新配置指令包括命令部分和数据部分，其中，命令部分可以指示重新配置应当进行以及要被重新配置的混合动力车辆组件的指示。数据部分可以提供要被重新配置的组件的特定值或值的范围。

图13图解说明根据一些实施例自动化硬件重新配置的示例。在此示例中，混合动力车辆包括可重新配置能量储存装置，例如具有可重新定位质量1310的飞轮1300。质量1310是通过线性致动器1320在电子控制下沿x和/或y轴可重新定位的。线性致动器对由如图12中所示的硬件重新配置处理器提供的控制信号作出响应。飞轮1300的重新配置可以响应于具有命令部分和数据部分的重新配置指令实现，其中，指令的命令部分指示飞轮要被重新配置，数据部分指示质量的径向位置。

在本申请中讨论的项目包括：

项目1：一种系统，包括：

输入电路，所述输入电路被配置成接收一个或多个混合动力车辆设计变量的输入值；以及

混合动力车辆设计电路，所述混合动力车辆设计电路被配置成基于所述输入值通过在驾驶周期和路线中的至少一个(驾驶周期/路线)的集合上评估混合动力车辆模型，量化混合动力车辆设计的一个或多个有用/无用变量的一个或多个值，所述有用/无用值包括以下的至少一个：

总时间或超出所述混合动力车辆设计完成所述驾驶周期/路线所需的参考时间的附加时间，

所述混合动力车辆设计未能达到目标速度的一小部分或许多个驾驶周期/路线，以及

所述混合动力车辆设计在所述驾驶周期/路线上未能达到目标加速度或目标速度的时间或距离量，

所述混合动力车辆设计电路还被配置成基于所述有用/无用值计算混合动力车辆设计的一个或多个规格。

项目2.根据项目1所述的系统，其中，所述有用/无用值包括发动机消耗值和发动机输出值中的至少一个。

项目3.根据项目2所述的系统，其中，发动机消耗值包括燃料消耗值，发动机输出值包括与环境有害的排放相关的值。

项目4.根据项目1至3中任一项所述的系统，其中，所述有用/无用值包括至少一个瞬时性能值。

项目5.根据项目4所述的系统，其中，所述瞬时性能值包括从第一预定速度加速到第二预定速度的时间和在平路上可达到的最大速度中的至少一个。

项目6.根据项目1至6中任一项所述的系统，其中，所述有用/无用值包括至少一个基于旅行的性能值。

项目7.根据项目6所述的系统，其中所述基于旅行的性能值包括以下的一个或多个：

在目标速度下可以穿越的所述驾驶周期/路线的一部分；

所述混合动力车辆设计未能达到所述目标速度的所述驾驶周期/路线的一部分；

所述混合动力车辆设计能够完成的所述驾驶周期/路线的一部分；

所述混合动力车辆设计未能完成的所述驾驶周期/路线的一部分；

所述混合动力车辆设计完成所述驾驶周期/路线所需的附加时间；

所述混合动力车辆设计在所述驾驶周期/路线上未能达到所述目标速度的时间或距离量；以及

完成每个驾驶周期/路线的时间。

项目8.根据项目7的系统，其中：

所述驾驶周期包括标准美国环境保护机构(EPA)驾驶周期的变体；以及

所述变体包括维持总的或平均动力的随机变体和维持动力谱密度的随机变体中的至少一个。

项目9.根据项目1至8中任一项所述的系统，其中，所述驾驶周期/路线是根据被量化的有用/无用变量选择的。

项目10.根据项目1至9中任一项所述的系统，其中，所述驾驶周期/路线包括一个或多个地形和交通信息。

项目11.根据项目1至10中任一项所述的系统，其中，所述混合动力车辆设计电路被配置成使用成本函数计算规格，所述有用/无用值是所述成本函数的数值输入。

项目12.根据项目11所述的系统，其中，所述有用/无用值是用用户选择的加权系数加权的。

项目13.根据项目1至12中任一项所述的系统，其中：

所述模型用时间作为独立变量操作，并使用速度相对距离曲线作为输入；以及

所述设计电路被配置成计算在特定的距离和所传送的动力下达到目标速度的牵引动力。

项目14.根据项目13所述的系统，其中，如果达到所述目标速度的牵引动力小于所传送的动力，则设计电路被配置成计算与所传送的动力相对应的实际速度。

项目15.根据项目14所述的系统，其中，所述设计电路被配置成通过对动力计负载方程求逆，计算实际速度，加速度根据仿真时间步长线性化。

项目16.根据项目14所述的系统，其中，所述设计电路被配置成基于所述实际速度计算行驶距离。

项目17.根据项目16所述的系统，其中，所述行驶距离用于速度相对距离曲线以计算目标速度。

项目18.根据项目13至17中任一项所述的系统，其中，所述设计电路被配置成由速度时间曲线计算速度相对距离曲线。

项目19.根据项目18所述的系统，其中，所述设计电路被配置成使用积分和重采样由速度时间曲线计算速度相对距离曲线。

项目20.根据项目18所述的系统，其中，所述设计电路被配置成通过运行时间步长仿真由速度时间曲线计算速度相对距离曲线，所述时间步长仿真使用速度时间曲线的每个速度作为速度相对距离曲线的目标速度，并计算所命令的加速度。

项目21.根据项目1至20中任一项所述的系统，其中，所述混合动力车辆设计电路被配置成基于所述有用/无用值确定混合动力车辆设计规格的最佳值。

项目22.根据项目21所述的系统，其中，所述最佳规格包括最佳加速度。

项目23.根据项目21所述的系统，其中，所述最佳规格包括驾驶员体验的一致性的量。

项目24.根据项目1至23中任一项所述的系统，其中，所述模型改变一个或多个车辆特定的值，并使用所述车辆特定的值计算所述混合动力车辆规格。

项目25.根据项目24所述的系统，其中，被改变的所述一个或多个车辆特定的值包括发动机尺寸和能量储存元件尺寸中的至少一个。

项目26.根据项目24所述的系统，其中，被改变的所述车辆特定的值包括能量储存元件的充电状态。

项目27.根据项目24所述的系统，其中，所述设计电路被配置成改变一个或多个发动机性能值，并使用所述发动机性能值计算混合动力车辆规格。

项目28.根据项目1至27中任一项所述的系统，其中，所述设计电路被配置成提供地理区域的地图，其中，具有计算的混合动力车辆设计规格的混合动力车辆预计满足特定的性能水平。

项目29.根据项目1至28中任一项所述的系统，其中，所述驾驶周期/路线包括具有速度和地形信息的真实世界的路线。

项目30.根据项目1至28中任一项所述的系统，其中，所述驾驶周期/路线包括基于地形和道路类型的仿真速度曲线。

项目31.一种系统，包括：

输入电路，所述输入电路被配置成接收一个或多个混合动力车辆设计变量的输入值；以及

混合动力车辆设计电路，所述混合动力车辆设计电路被配置成基于所述输入值通过在驾驶周期和路线的至少一个(驾驶周期/路线)的集合上评估混合动力车辆模型，量化混合动力车辆设计的一个或多个有用/无用变量的一个或多个值，所述有用/无用值包括以下中的至少一个：

总时间或超出所述混合动力车辆设计完成所述驾驶周期/路线所需的参考时间的附加时间，

所述混合动力车辆设计未能达到目标速度的一小部分或许多个驾驶周期/路线，以及

所述混合动力车辆设计在所述驾驶周期/路线上未能达到目标加速度或所述目标速度的时间或距离量，

所述混合动力车辆设计电路被配置成基于所述有用/无用值计算混合动力车辆设计的一个或多个规格，其中，所述设计电路被配置成计算提供特定的地理区域的特定范围内的性能的规格。

项目32.根据项目31所述的系统，其中，所述模型包括一个或多个车辆特定的变量和一个或多个驾驶员特定的变量的值。

项目33.根据项目32所述的系统，其中，所述车辆特定的值和所述驾驶员特定的值中的至少一个是由驾驶员加权的。

项目34.根据项目31至33中的一个所述的系统，其中，所述车辆特定的值包括所述混合动力车辆设计的至少一个电或机械变量的值。

项目35.根据项目31至34中任一项所述的系统，其中，所述规格包括一个或多个可重新配置车辆组件的规格。

项目36.根据项目35所述的系统，其中，所述可重新配置车辆组件包括能量储存元件、发动机和混合动力车辆控制系统。

项目37.一种设计混合动力车辆的方法，包括：

接收一个或多个混合动力车辆设计变量的输入值；

基于所述输入值量化混合动力车辆设计的一个或多个有用/无用变量的一个或多个值，所述量化包括在驾驶周期和路线的至少一个(驾驶周期/路线)的集合上评估混合动力车辆模型，所述有用/无用值包括以下中的至少一个：

总时间或超出所述混合动力车辆设计完成所述驾驶周期/路线所需的参考时间的附加时间，

所述混合动力车辆设计未能达到目标速度的一小部分或许多个驾驶周期/路线，以及

所述混合动力车辆设计在所述驾驶周期/路线上未能达到目标加速度或所述目标速度的时间或距离量；以及

基于所述有用/无用值计算混合动力车辆设计的一个或多个规格。

项目38.根据项目37所述的方法，其中，所述有用/无用值包括与发动机消耗相关的至少一个值和与发动机输出相关的至少一个值。

项目39.根据项目38所述的方法，其中，所述发动机消耗值包括燃料消耗值，所述发动机输出值包括环境有害的排放物的量。

项目40.根据项目37所述的方法，其中，所述有用/无用值包括与混合动力车辆设计的瞬时性能相关的至少一个值。

项目41.根据项目40所述的方法，其中，所述瞬时性能值包括从第一预定速度加速到第二预定速度的时间和在平路上可达到的最大速度中的至少一个。

项目42.根据项目37所述的方法，其中，所述有用/无用值包括至少一个基于旅行的性能值。

项目43.根据项目42所述的方法，其中，所述基于旅行的性能值包括以下的一个或多个：

在所述目标速度下能够穿越的所述驾驶周期/路线的一部分；

所述混合动力车辆设计未能达到所述目标速度的所述驾驶周期/路线的一部分；

所述混合动力车辆设计能够完成的所述驾驶周期/路线的一部分；

所述混合动力车辆设计未能完成的所述驾驶周期/路线的一部分；

所述混合动力车辆设计完成所述驾驶周期/路线所需的附加时间；

所述混合动力车辆设计在所述驾驶周期/路线上未能达到所述目标速度的时间或距离量；以及

完成特定的驾驶周期/路线的最快时间。

项目44.根据项目43所述的方法，其中：

所述驾驶周期包括标准EPA驾驶周期的变体；以及

所述变体包括维持总的或平均动力或动力谱密度的随机变体。

项目45.根据项目37至44中任一项所述的方法，还包括根据被量化的所述有用/无用变量选择所述驾驶周期/路线。

项目46.根据项目37至45中任一项所述的方法，其中，所述驾驶周期/路线包括一个或多个地形和交通信息。

项目47.根据项目37至46中任一项所述的方法，其中，计算所述规格包括使用成本函数，其中，所述有用/无用值是所述成本函数的数值输入。

项目48.根据项目47所述的方法，还包括用用户选择的加权系数加权所述有用/无用值。

项目49.根据项目37至48中任一项所述的方法，其中，评估所述模型包括：

使用时间作为所述模型的独立变量；

使用速度相对距离曲线作为所述模型的输入；以及

计算在特定的距离和所传送的动力下达到目标速度的牵引动力。

项目50.根据项目49所述的方法，还包括如果达到目标速度的牵引动力小于所传送的动力，计算与所传送的动力相对应的实际速度。

项目51.根据项目50所述的方法，其中，计算实际速度包括根据仿真时间步长，对动力计负载方法求逆，加速度被线性化。

项目52.根据项目50所述的方法，还包括基于实际速度计算行驶距离。

项目53.根据项目52所述的方法，其中，行驶距离用于速度相对距离曲线以计算目标速度。

项目54.根据项目49所述的方法，还包括由速度时间曲线计算速度相对距离曲线。

项目55.根据项目54所述的方法，其中，由速度时间曲线计算速度相对距离曲线包括使用积分和重采样由速度时间曲线计算速度相对距离曲线。

项目56.根据项目54所述的方法，其中，由速度时间曲线计算速度相对距离曲线包括运行时间步长仿真，该时间步长仿真使用速度时间曲线的每个速度作为速度相对距离曲线的目标速度；以及

计算所命令的加速度。

项目57.根据项目37至56中任一项所述的方法，其中，计算混合动力车辆设计的一个或多个规格包括计算至少一个地理区域的最佳性能规格。

项目58.根据项目37至57中任一项所述的方法，其中，计算混合动力车辆设计的一个或多个规格包括计算至少一个路线类型的最佳性能规格。

项目59.根据项目37至58中任一项所述的方法，其中，计算混合动力车辆设计的一个或多个规格包括计算驾驶员体验的一致性的量。

项目60.根据项目37至59中任一项所述的方法，其中，操作所述模型包括：

改变至少一个车辆特定的参数的值；以及

使用车辆特定的参数值评估所述模型。

项目61.根据项目60所述的方法，其中，所述车辆特定的参数值包括发动机尺寸和能量储存元件尺寸中的至少一个。

项目62.根据项目60所述的方法，其中，所述车辆特定的参数包括发动机性能。

项目63.根据项目60所述的方法，其中，所述车辆特定的参数包括能量储存元件的充电状态。

项目64.根据项目37至63中任一项所述的方法，还包括提供地理区域的地图，其中，具有计算的设计规格的混合动力车辆预计满足特定的性能水平。

项目65.根据项目37至64中任一项所述的方法，其中，驾驶周期/路线包括具有速度和地形信息的真实世界路线。

项目66.根据项目37至65中任一项所述的方法，其中，驾驶周期/路线包括基于地形和道路类型的仿真速度曲线。

项目67.一种方法，包括：

在输入单元中，接收一个或多个混合动力车辆设计变量的第一输入值，所述第一输入值包括驾驶员特定的性能优选的第一集合；

使用处理器基于所述驾驶员特定的性能优选的第一集合计算可重新配置的混合动力车辆设计的第一规格；

基于所述规格配置混合动力车辆；

在输入单元中接收一个或多个混合动力车辆设计变量的第二输入值，所述第二输入值包括驾驶员特定的性能优选的第二集合；

使用处理器基于驾驶员特定的性能优选的第二集合计算可重新配置的混合动力车辆设计的第二规格；

基于所述第二规格重新配置混合动力车辆。

项目68.根据项目67所述的方法，其中，驾驶员特定的性能优选的第一和第二集合中的至少一个基于通勤燃料经济、地理位置、地形类型、驾驶路线的聚合、驾驶员历史、车辆使用中的一个或多个。

项目69.根据项目67至68中任一项所述的方法，其中，所述第一规格包括第一飞轮配置，所述第二规格包括第二飞轮配置。

项目70.根据项目69所述的方法，其中，所述第一飞轮规格包括在距离飞轮中心的第一径向距离处的飞轮质量位置，所述第二飞轮规格包括在距离飞轮中心的第二径向距离处的飞轮质量位置。

项目71.根据项目67至70中任一项所述的方法，其中，所述第一规格包括发动机汽缸的第一配置，所述第二规格包括发动机汽缸的第二配置。

项目72.根据项目71所述的方法，其中，所述发动机汽缸的第一配置提供第一发动机输出动力，所述发动机汽缸的第二配置提供第二发动机输出动力。

项目73.根据项目72所述的方法，其中，在所述第一配置中，启动汽缸的第一子集，在所述第二配置中，启动气缸的第二子集。

项目74.根据项目67至73中任一项所述的方法，其中，重新配置包括手动重新配置。

项目75.根据项目67至74中任一项所述的方法，其中，重新配置包括电子重新配置。

项目76.根据项目67所述的方法，其中，重新配置包括；

向混合动力车辆发送包括重新配置的命令和重新配置值的信号；

在混合动力车辆中接收所述信号；以及

响应于所述信号重新配置混合动力车辆。

项目77.根据项目76所述的方法，其中，发送信号包括从远离混合动力车辆的位置无线发送所述信号。

项目78.一种包括至少一个可重新配置组件的混合动力车辆，包括：

燃料消耗发动机，所述燃料消耗发动机被配置成供应驱动混合动力车辆的动力；

能量储存装置，所述能量储存装置设置于混合动力车辆中，所述能量储存装置被配置成供应驱动混合动力车辆的动力；

控制器，所述控制器被配置成自动地控制来自发动机和来自能量储存装置的动力流，以便提供驱动混合动力车辆的动力；

通信电路，所述通信电路被配置成接收包括混合动力车辆的重新配置命令和重新配置值的信号；

重新配置控制器，所述重新配置控制器响应于所述信号重新配置所述可重新配置组件。

项目79.一种混合动力车辆，包括：

燃料消耗发动机，所述燃料消耗发动机被配置成供应驱动混合动力车辆的动力；

飞轮，所述飞轮被配置成储存设置于混合动力车辆内的动能，所述飞轮被配置成供应驱动混合动力车辆的动力，所述飞轮包括在沿所述飞轮的径向轴可调节的位置处的一个或多个质量；

控制器，所述控制器被配置成自动地控制来自所述发动机和来自所述飞轮的动力流，以便提供驱动混合动力车辆的动力。

项目80.根据项目79所述的混合动力车辆，其中，所述质量的位置是能够手动调节的。

项目81.根据项目80所述的混合动力车辆，其中，所述质量的位置是能够自动调节的。