在無錫艾迪花園酒店舉辦的“2025中國混合動力技術持續創新與市場趨勢研討會”上，同濟大學汽車學院副院長趙治國教授以《功率分流式混合動力系統構型優化設計與模式切換控制》為主題，深入剖析了當前混合動力系統研發的核心挑戰與技術突破方向。作為長期從事混合動力系統構型設計與控制技術研究的專家，趙治國團隊的研究成果為功率分流混動系統的高效開發提供了關鍵技術支撐。

功率分流技術自1997年豐田THS系統問世以來，憑借其結構緊湊、多e-CVT工作模式、發動機無級調速及動力解耦等優勢，已成為插電式混動與深度混合動力的主流技術方案。然而，趙治國指出，當前功率分流混動系統的研發仍面臨兩大核心瓶頸：構型設計的篩選評價困境與模式切換的駕駛平順性控制難題。

在構型設計方面，功率分流系統涉及多種動力源與動力元件的組合，構型數量龐大。研發過程中存在三大難題：如何快速描述、遍歷并篩選最佳構型；如何根據不同設計需求（如動力性或經濟性側重）自動化輸出優化結果；如何建立可信的評價體系以驗證構型與參數的適配性。傳統方法依賴工程師經驗，效率低且易遺漏最優方案。

模式切換方面，混動系統多動力源協同工作時，頻繁的模式切換對駕駛平順性構成挑戰。電池容量差異導致切換一致性差，動力切換元件轉矩響應不均衡；發動機啟停過程中阻力矩動態變化，疊加混動系統的“欠阻尼特性”，易引發沖擊，影響駕駛體驗。

針對上述問題，趙治國團隊從構型設計邏輯、能量管理策略、參數優化方法等維度展開攻關，形成了一套可落地的技術方案。在構型描述與遍歷方面，團隊創新提出“圖形化+數學化”方法，通過行星排元件、動力連接元件的圖形化表達，轉化為三大核心矩陣，構建功率分流系統通用數學模型。該方法將構型設計從“經驗驅動”轉向“數據驅動”，大幅提升了方案覆蓋度與設計效率。

為解決不同構型需單獨開發能量管理策略的問題，團隊基于“等效油耗法”開發了通用能量管理策略。該策略可自動識別工作模式，經臺架對比驗證，誤差可控，可適配多種構型，為后續性能仿真奠定基礎。

在構型篩選與參數優化方面，團隊建立了“工作模式篩選”與“性能指標篩選”雙路徑機制。前者根據車企對工作模式的需求初步篩選，后者通過動力性、經濟性等核心指標進一步精篩。同時，提出“毀滅重生粒子群算法”，借鑒“精英遷移重建”思路，在算法迭代中優先保留優質解，避免陷入局部最優，提升收斂速度與優化精度。

為推動技術落地，團隊構建了“評價-工具-驗證”閉環體系。在性能評價方面，建立了涵蓋經濟性、動力性、駕駛舒適性、可靠性與耐久性、成本效益五大維度、22項關鍵指標的評價體系，結合模糊層次分析、熵權法、灰色關聯分析等方法，實現構型性能的量化評估。

團隊還開發了可視化設計軟件，集成構型設計、參數優化、性能評價等功能。輸入車企需求后，軟件可自動完成構型遍歷、策略匹配、參數優化與評價，最終輸出最優方案。在與VOLTEC系統的仿真對比中，該軟件成功篩選出4種潛力構型，核心指標均達到設計預期。

針對模式切換平順性問題，團隊搭建了“動態協調控制架構”，通過T-S模糊模型實現動力切換元件與發動機的轉矩估計，結合模型預測控制、魯棒控制等方法，求解瞬態切換最優邏輯。經商用車實車測試驗證，采用該控制方案后，模式切換沖擊度降至15.83，切換時間縮短至0.74秒，駕駛平順性顯著改善，且已轉化為工程化map用于實際產品。

趙治國表示，團隊的技術成果實現了三大價值：通過矩陣模型與通用策略降低多構型開發復雜度；通過創新算法與評價體系提升設計精度與可信度；通過軟件工具與工程化驗證縮短研發周期。目前，相關研究已形成多篇論文與授權專利，有望推動功率分流技術在乘用車、商用車領域的規模化應用，為混合動力行業協同創新提供技術支撐。