02 序二

为实现中华民族的伟大复兴，实现中国经济转型升级，我国提出了“中国制造2025”的宏伟计划。制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。汽车工业因其产业链长，涉及面广，资金、人才和技术高度密集，成为国民经济中举足轻重的支柱性产业。中国是汽车大国，但不是汽车强国，核心零部件技术落后是制约我国汽车工业由大变强的最大瓶颈。因此，汽车关键零部件技术自主创新是摆在我国汽车工业面前一个艰巨而长期的任务。习近平总书记曾经说过，技术和粮食一样，靠别人靠不住，要端自己的饭碗，自立才能自强。

汽车自动变速器是集机、电、液、控于一体的汽车核心总成。长期以来，我国自动变速器市场和技术被外资高度垄断。由于技术和产业的落后，国内系统介绍自动变速器设计理论和方法方面的专著或教材也处于空白。

北京航空航天大学徐向阳教授长期从事汽车自动变速器理论和技术方面的教学和科研工作，带领团队历时十年自主开发了世界首款前置前驱8档自动变速器（8AT），并作为第一完成人获得了2016年国家科技进步一等奖。《自动变速器行星变速机构方案优选理论与方法》《自动变速器电控系统及其应用软件开发技术》两本专著是徐向阳教授在长期教学和科研工作的基础上，对国家科技进步一等奖项目“结构方案寻优”和“机电液精准控制”两大创新点中的理论创新和技术创新成果的系统总结。

变速机构方案优选是自动变速器设计开发的第一步，变速机构传动方案直接决定了自动变速器的结构复杂度、传动效率、成本等关键技术指标，属于原始创新，也是国外专利保护最严密的领域。理论上，从所有可能设计元素（发动机、电机、行星排、定轴圆柱齿轮、离合器、同轴布置、平行轴布置等）中选择适合的构件类型和数量，并以可能的连接方式组合在一起形成的传动方案，随着离合器和齿轮组等设计元素的增加，其形成的所有可能构型数以亿计；而且从数以亿计的可能构型中进行全局优选，还受到来自结构、性能和工程等各方面的诸多参数约束，如传动效率、结构尺寸、工艺性、成本等，这需要实现设计参数的最优匹配。因此，变速机构传动方案优选属于复杂组合优选的多参数约束满足问题，也是困扰国内外自动变速器方案设计的一大理论和技术难题。《自动变速器行星变速机构方案优选理论与方法》在国际上首次提出了满足多需求和多约束的4自由度（含）行星齿轮传动系统所有可能构型的自动组合和全局选优方法，建立了全新的4自由行星变速机构方案优选理论与方法，对于自动变速器、混合动力和插电式混合动力机电耦合机构、多档位电动汽车用自动变速器等的方案设计具有重要的指导意义。

自动变速器控制对象多，协同控制参数过万，机电液耦合控制时变、非线性，应用软件算法要动态补偿性能衰退，保证30万千米行驶里程换档品质不变。国际上，普遍采用复杂模型或海量标定参数的方法，难以做到精准控制和快速匹配的平衡；忽略动态感知，强调通过零件制造的一致性来减少批量差异性和后期性能衰减，导致制造成本高。《自动变速器电控系统及其应用软件开发技术》结合中国道路交通状况特点及制造业基础，提出了自动变速器换档控制参数和换档规律，最佳动力性及最佳经济性MAP图生成方法，动力传动系统仿真分析模型的架构和发动机、变速器、离合器、液力变矩器和路面阻力模型的搭建方法；研究了离合器对离合器式换档过程控制方法，提出了换档聚类识别和感知驾驶意图的换档控制方法和策略，以及自适应控制理论和自适应学习策略；为解决变速器批量制造中存在的零件特性散差，创造性提出了SUBROM下线检测与自匹配技术，实现了机电液特性数据与发动机和整车实现自动匹配和初标定，保证了换档品质的“横向”—批量覆盖性；结合自适应和里程补偿，保证了换档品质的“纵向”—生命周期内的稳定性，实现了整车换档控制与下线检测数据的无缝融合。两本专著中论述的策略和方法，既有理论创新，又有技术创新，对自动变速器电控系统及其应用软件正向开发具有非常重要的指导意义。

节能与新能源汽车是《中国制造2025》规划突破的十大重点领域之一。2016年工信部发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中，把自动变速器、混合动力机电耦合系统总成和多档位纯电驱动列为重点支持发展的方向。自动变速器技术是混合动力和插电式混合动力机电耦合机构的技术基础，也是混合动力、插电式混合动力和电动汽车等节能与新能源汽车的核心技术。两本专著中提出的理论、方法和关键技术，不仅适合于传统汽车自动变速器，也适合于节能与新能源汽车中混合动力与插电式混合动力机电耦合机构、多档位自动电驱动总成等共性理论、方法和技术的研究。

这两本专著填补了国内在该领域的空白。专著的出版是徐向阳教授继获得国家科技进步一等奖之后，对我国自动变速器行业技术进步和自主创新的又一重要贡献，对节能与新能源汽车传动系统传动方案设计和电控系统开发两大共性核心技术具有非常重要的指导意义。因此，这两本专著获得了2018年国家出版基金的支持。

相信这两本专著能够助力中国汽车工程技术开发的学术交流，助力中国汽车自动变速器高水平人才队伍培养和自主创新，为我国自主掌握节能与新能源汽车这一国家战略新兴产业的核心技术做出贡献。

中国工程院院士

中国汽车工程学会理事长