02 序二

為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)，我國(guó)提出了“中國(guó)制造2025”的宏偉計(jì)劃。制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。汽車(chē)工業(yè)因其產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，涉及面廣，資金、人才和技術(shù)高度密集，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中舉足輕重的支柱性產(chǎn)業(yè)。中國(guó)是汽車(chē)大國(guó)，但不是汽車(chē)強(qiáng)國(guó)，核心零部件技術(shù)落后是制約我國(guó)汽車(chē)工業(yè)由大變強(qiáng)的最大瓶頸。因此，汽車(chē)關(guān)鍵零部件技術(shù)自主創(chuàng)新是擺在我國(guó)汽車(chē)工業(yè)面前一個(gè)艱巨而長(zhǎng)期的任務(wù)。習(xí)近平總書(shū)記曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，技術(shù)和糧食一樣，靠別人靠不住，要端自己的飯碗，自立才能自強(qiáng)。

汽車(chē)自動(dòng)變速器是集機(jī)、電、液、控于一體的汽車(chē)核心總成。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)自動(dòng)變速器市場(chǎng)和技術(shù)被外資高度壟斷。由于技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的落后，國(guó)內(nèi)系統(tǒng)介紹自動(dòng)變速器設(shè)計(jì)理論和方法方面的專(zhuān)著或教材也處于空白。

北京航空航天大學(xué)徐向陽(yáng)教授長(zhǎng)期從事汽車(chē)自動(dòng)變速器理論和技術(shù)方面的教學(xué)和科研工作，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)十年自主開(kāi)發(fā)了世界首款前置前驅(qū)8檔自動(dòng)變速器（8AT），并作為第一完成人獲得了2016年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。《自動(dòng)變速器行星變速機(jī)構(gòu)方案優(yōu)選理論與方法》《自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)》兩本專(zhuān)著是徐向陽(yáng)教授在長(zhǎng)期教學(xué)和科研工作的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)項(xiàng)目“結(jié)構(gòu)方案尋優(yōu)”和“機(jī)電液精準(zhǔn)控制”兩大創(chuàng)新點(diǎn)中的理論創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新成果的系統(tǒng)總結(jié)。

變速機(jī)構(gòu)方案優(yōu)選是自動(dòng)變速器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的第一步，變速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案直接決定了自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度、傳動(dòng)效率、成本等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，屬于原始創(chuàng)新，也是國(guó)外專(zhuān)利保護(hù)最嚴(yán)密的領(lǐng)域。理論上，從所有可能設(shè)計(jì)元素（發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、行星排、定軸圓柱齒輪、離合器、同軸布置、平行軸布置等）中選擇適合的構(gòu)件類(lèi)型和數(shù)量，并以可能的連接方式組合在一起形成的傳動(dòng)方案，隨著離合器和齒輪組等設(shè)計(jì)元素的增加，其形成的所有可能構(gòu)型數(shù)以?xún)|計(jì)；而且從數(shù)以?xún)|計(jì)的可能構(gòu)型中進(jìn)行全局優(yōu)選，還受到來(lái)自結(jié)構(gòu)、性能和工程等各方面的諸多參數(shù)約束，如傳動(dòng)效率、結(jié)構(gòu)尺寸、工藝性、成本等，這需要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的最優(yōu)匹配。因此，變速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案優(yōu)選屬于復(fù)雜組合優(yōu)選的多參數(shù)約束滿(mǎn)足問(wèn)題，也是困擾國(guó)內(nèi)外自動(dòng)變速器方案設(shè)計(jì)的一大理論和技術(shù)難題。《自動(dòng)變速器行星變速機(jī)構(gòu)方案優(yōu)選理論與方法》在國(guó)際上首次提出了滿(mǎn)足多需求和多約束的4自由度（含）行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)所有可能構(gòu)型的自動(dòng)組合和全局選優(yōu)方法，建立了全新的4自由行星變速機(jī)構(gòu)方案優(yōu)選理論與方法，對(duì)于自動(dòng)變速器、混合動(dòng)力和插電式混合動(dòng)力機(jī)電耦合機(jī)構(gòu)、多檔位電動(dòng)汽車(chē)用自動(dòng)變速器等的方案設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。

自動(dòng)變速器控制對(duì)象多，協(xié)同控制參數(shù)過(guò)萬(wàn)，機(jī)電液耦合控制時(shí)變、非線(xiàn)性，應(yīng)用軟件算法要?jiǎng)討B(tài)補(bǔ)償性能衰退，保證30萬(wàn)千米行駛里程換檔品質(zhì)不變。國(guó)際上，普遍采用復(fù)雜模型或海量標(biāo)定參數(shù)的方法，難以做到精準(zhǔn)控制和快速匹配的平衡；忽略動(dòng)態(tài)感知，強(qiáng)調(diào)通過(guò)零件制造的一致性來(lái)減少批量差異性和后期性能衰減，導(dǎo)致制造成本高。《自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)》結(jié)合中國(guó)道路交通狀況特點(diǎn)及制造業(yè)基礎(chǔ)，提出了自動(dòng)變速器換檔控制參數(shù)和換檔規(guī)律，最佳動(dòng)力性及最佳經(jīng)濟(jì)性MAP圖生成方法，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)仿真分析模型的架構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、離合器、液力變矩器和路面阻力模型的搭建方法；研究了離合器對(duì)離合器式換檔過(guò)程控制方法，提出了換檔聚類(lèi)識(shí)別和感知駕駛意圖的換檔控制方法和策略，以及自適應(yīng)控制理論和自適應(yīng)學(xué)習(xí)策略；為解決變速器批量制造中存在的零件特性散差，創(chuàng)造性提出了SUBROM下線(xiàn)檢測(cè)與自匹配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電液特性數(shù)據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)和整車(chē)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)匹配和初標(biāo)定，保證了換檔品質(zhì)的“橫向”—批量覆蓋性；結(jié)合自適應(yīng)和里程補(bǔ)償，保證了換檔品質(zhì)的“縱向”—生命周期內(nèi)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了整車(chē)換檔控制與下線(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)縫融合。兩本專(zhuān)著中論述的策略和方法，既有理論創(chuàng)新，又有技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件正向開(kāi)發(fā)具有非常重要的指導(dǎo)意義。

節(jié)能與新能源汽車(chē)是《中國(guó)制造2025》規(guī)劃突破的十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一。2016年工信部發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖》中，把自動(dòng)變速器、混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)總成和多檔位純電驅(qū)動(dòng)列為重點(diǎn)支持發(fā)展的方向。自動(dòng)變速器技術(shù)是混合動(dòng)力和插電式混合動(dòng)力機(jī)電耦合機(jī)構(gòu)的技術(shù)基礎(chǔ)，也是混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車(chē)等節(jié)能與新能源汽車(chē)的核心技術(shù)。兩本專(zhuān)著中提出的理論、方法和關(guān)鍵技術(shù)，不僅適合于傳統(tǒng)汽車(chē)自動(dòng)變速器，也適合于節(jié)能與新能源汽車(chē)中混合動(dòng)力與插電式混合動(dòng)力機(jī)電耦合機(jī)構(gòu)、多檔位自動(dòng)電驅(qū)動(dòng)總成等共性理論、方法和技術(shù)的研究。

這兩本專(zhuān)著填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。專(zhuān)著的出版是徐向陽(yáng)教授繼獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)之后，對(duì)我國(guó)自動(dòng)變速器行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和自主創(chuàng)新的又一重要貢獻(xiàn)，對(duì)節(jié)能與新能源汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)和電控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)兩大共性核心技術(shù)具有非常重要的指導(dǎo)意義。因此，這兩本專(zhuān)著獲得了2018年國(guó)家出版基金的支持。

相信這兩本專(zhuān)著能夠助力中國(guó)汽車(chē)工程技術(shù)開(kāi)發(fā)的學(xué)術(shù)交流，助力中國(guó)汽車(chē)自動(dòng)變速器高水平人才隊(duì)伍培養(yǎng)和自主創(chuàng)新，為我國(guó)自主掌握節(jié)能與新能源汽車(chē)這一國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)做出貢獻(xiàn)。

中國(guó)工程院院士

中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)