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| 編輯推薦： |
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本书是国家科技进步一等奖前置前驱8档自动变速器（8AT）研发及产业化项目成果专著，并获得2018年国家出版基金支持。中国汽车工程学会前任会长付于武和现任会长李俊院士分别写序推荐，可见本书对推动我国自动变速器自主研发、自主创新的重要意义。本书凝聚了北京航空航天大学博士生导师徐向阳教授十年的研发成果，值得参考借鉴。
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| 內容簡介： |
电控系统是汽车自动变速器的三大系统之一，电控系统及其应用软件开发技术是实现自动变速器机、电、液精准控制的关键。本书系统介绍了电控系统及其软件正向开发技术和方法，提出了自动变速器换档控制参数和换档规律、佳动力性及佳经济性MAP图生成方法；提出了修正转动惯量的概念，推导出了修正转动惯量的计算公式；提出了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基本原理、方法和策略，以及自适应控制理论和自适应学习策略；提出了自动变速器下线测试方法、试验验证和换档品质评价方法。
本书提出的理论与方法，也可应用于混合动力机电耦合系统、多档位自动电驱动总成电控系统及其应用软件开发。
本书对从事汽车自动变速器、混合动力机电耦合系统和多档位自动电驱动系统开发的工程技术人员具有非常重要的指导意义。本书也可以作为高等院校车辆工程专业大学生和研究生的参考用书。
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| 關於作者： |
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徐向阳,北京航空航天大学交通科学与工程学院教授，博士研究生导师，中国汽车工程学会会士。徐向阳教授长期从事车辆传动与控制领域的教学和科研工作，先后主持完成了国际科技合作重点研究计划8档自动变速器8AT联合研发、国家科技支撑计划AT自动变速器电控系统（TCU）应用软件关键技术研究、国家重大科技成果转化项目可动力换档多档自动变速器产业化等多项国家重点项目；发表SCIEI高水平学术论文50余篇；获得发明专利16项；出版多部图书。徐向阳教授主持完成的前置前驱8档自动变速器（8AT）研发及产业化项目获得2016年国家科技进步一等奖，前置前驱8档自动变速器项目获得2015年中国汽车工业科学技术奖一等奖，可动力换档多档变速器2014年获得山东省技术发明二等奖等。
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| 目錄：
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序
序二
前言
第1 章 绪论1
1.1 背景和意义 1
1.2 自动变速器电控系统及其应用软件研究现状 3
1.2.1 国外研究现状 3
1.2.2 国内研究现状 5
1.3 本书主要内容 8
第2 章 前置前驱8 档自动变速器基本结构原理9
2.1 8AT 机械系统基本结构 9
2.2 8AT 液压系统功能原理12
2.2.1 供油调压与流量控制系统14
2.2.2 换档操控系统14
2.2.3 变矩器供油闭锁控制及冷却润滑系统14
2.3 8AT 电控系统组成与工作原理15
2.4 本章小结16
第3 章 电子控制系统及其应用软件开发17
3.1 电子控制系统的硬件构成17
3.1.1 通用性原型控制器平台17
3.1.2 TCU 硬件系统设计18
3.2 电控系统软硬件开发流程和开发工具21
3.2.1 电控系统软件正向开发流程21
3.2.2 电控系统硬件开发流程26
3.2.3 电控系统应用软件开发工具28
3.3 电子控制系统应用软件标准化模块化设计方法29
3.3.1 ASPICE 模型的应用30
3.3.2 CMMI 模型的应用31
3.3.3 TCU 应用软件的集成性和继承性及标准化管理方法34
3.3.4 应用软件与底层软件交互层功能设计35
3.4 电子控制系统应用软件模块功能设计37
3.5 本章小结43
第4 章 自动变速器换档MAP 图生成方法44
4.1 自动变速器换档图开发流程44
4.2 自动变速器换档控制规律45
4.2.1 自动变速器动力性换档MAP 图生成方法45
4.2.2 自动变速器经济性换档MAP 图生成方法47
4.2.3 不同工况条件下的模拟仿真计算48
4.2.4 基于不同驾驶模式的动力性和燃油经济性优化52
4.3 本章小结55
第5 章 行星排修正转动惯量及动力传动系统建模56
5.1 简单负号行星排修正转动惯量56
5.1.1 三坐标简单负号行星排动力学建模56
5.1.2 四坐标简单负号行星排动力学建模61
5.1.3 简单负号行星排修正转动惯量推导63
5.2 简单正号行星排修正转动惯量65
5.2.1 三坐标简单正号行星排动力学建模65
5.2.2 五坐标简单正号行星排动力学建模66
5.2.3 简单正号行星排修正转动惯量推导67
5.3 拉维娜式行星排修正转动惯量69
5.3.1 四坐标拉维娜式行星排动力学建模69
5.3.2 六坐标拉维娜式行星排动力学建模71
5.3.3 拉维娜式行星排修正转动惯量推导71
5.4 动力传动系统建模74
5.4.1 动力传动系统模型架构74
5.4.2 8AT 机械结构动力学建模74
5.4.3 其他部分动力学建模78
5.5 本章小结79
第6 章 离合器到离合器换档过程控制原理80
6.1 离合器对离合器式换档过程80
6.1.1 离合器结合过程数学模型的建立80
6.1.2 离合器结合过程关键参数分析81
6.1.3 基于不同工况的离合器结合控制方法82
6.1.4 离合器PID 适应性滑差控制方法87
6.1.5 离合器控制效果分析91
6.2 换档过程机械变速系统的动力学建模与仿真94
6.2.1 离合器的动力学分析模型94
6.2.2 充油阶段的离合器动力学分析95
6.2.3 转矩交换阶段的离合器动力学分析99
6.2.4 转速同步阶段的离合器动力学分析 102
6.2.5 完全分离状态的离合器带排转矩计算 104
6.3 有动力升档控制原理分析 107
6.3.1 有动力升档控制基本原理 107
6.3.2 有动力升档不同控制方法原理 111
6.3.3 8AT 中有动力升档仿真分析 112
6.4 有动力降档控制原理分析 118
6.4.1 有动力降档控制基本原理 118
6.4.2 有动力降档不同控制方法原理 120
6.4.3 8AT 有动力降档仿真分析 121
6.5 无动力升档控制原理分析 123
6.5.1 无动力升档控制基本原理 123
6.5.2 无动力升档不同控制方法原理 125
6.5.3 8AT 无动力升档仿真分析 126
6.6 无动力降档控制原理分析 127
6.6.1 无动力降档控制基本原理 127
6.6.2 无动力降档不同控制方法原理 129
6.6.3 8AT 无动力降档仿真分析 130
6.7 本章小结 132
第7 章 离合器到离合器换档过程基本控制策略133
7.1 有动力升档控制策略 133
7.1.1 换档准备阶段控制策略 133
7.1.2 转矩相阶段控制策略 136
7.1.3 速度相阶段控制策略 137
7.1.4 换档结束阶段控制策略 137
7.1.5 有动力升档控制策略实车测试 138
7.2 有动力降档控制策略 140
7.2.1 换档准备阶段控制策略 141
7.2.2 速度相阶段控制策略 141
7.2.3 转矩相阶段控制策略 141
7.2.4 有动力降档控制策略实车测试 142
7.3 无动力升档控制策略 145
7.3.1 换档准备阶段控制策略 145
7.3.2 速度相阶段控制策略 145
7.3.3 转矩相阶段控制策略 146
7.3.4 无动力升档控制策略实车测试 146
7.4 无动力降档控制策略 149
7.4.1 换档准备阶段控制策略 150
7.4.2 转矩相阶段控制策略 150
7.4.3 速度相阶段控制策略 150
7.4.4 换档结束阶段控制策略 151
7.4.5 无动力降档控制策略实车测试 151
7.5 本章小结 153
第8 章 换档过程中改变驾驶意图控制策略154
8.1 改变驾驶意图控制策略总述 154
8.1.1 改变驾驶意图控制架构 154
8.1.2 Tip-in 及Tip-out 识别方法 155
8.2 有动力升档改变驾驶意图控制策略 156
8.2.1 变速之前Tip-in 控制策略 156
8.2.2 变速之前Tip-out 控制策略 159
8.2.3 变速过程中Tip-in 控制策略 161
8.2.4 变速过程中Tip-out 控制策略 162
8.3 有动力降档改变驾驶意图控制策略 163
8.3.1 变速之前Tip-out 控制策略 163
8.3.2 变速过程中Tip-out 控制策略 165
8.4 无动力升档改变驾驶意图控制策略 167
8.4.1 变速之前Tip-in 控制策略 167
8.4.2 变速过程中Tip-in 控制策略 170
8.5 无动力降档改变驾驶意图控制策略 171
8.5.1 变速之前Tip-in 控制策略 171
8.5.2 变速过程中Tip-in 控制策略 173
8.6 本章小结 175
第9 章 自动变速器自适应控制176
9.1 自适应控制理论 177
9.1.1 自适应系统控制目标 177
9.1.2 自适应系统控制参数 178
9.1.3 自适应系统控制方法 179
9.2 自适应控制策略 180
9.2.1 有动力升档自适应策略 180
9.2.2 有动力降档自适应策略 184
9.3 自适应控制软件设计与测试 187
9.3.1 自适应控制软件实现原理 187
9.3.2 离合器过充油自适应 189
9.3.3 转矩交换时间自适应 192
9.3.4 输入轴转速飞车自适应 195
9.3.5 静态换档自适应 197
9.4 本章小结 200
第10 章 自动变速器应用软件终端下线标定201
10.1 EOL 台架的软硬件构架 202
10.1.1 机械设备构架 202
10.1.2 电器设备构架 203
10.1.3 测试软件构架 204
10.2 变速器测试规范定义 204
10.2.1 机械部分测试 205
10.2.2 液压部分测试 205
10.2.3 电控部分测试 205
10.2.4 变速器特性参数测试 206
10.3 变速器特性参数测试方法及优化 206
10.3.1 离合器电流压力特性测试试验优化 207
10.3.2 离合器转矩压力特性测试试验优化 210
10.3.3 离合器充油时间特性测试试验优化 213
10.3.4 液力变矩器闭锁离合器的接合点测试 215
10.4 整车充油时间自动标定测试方法 216
10.4.1 自动标定测试系统的硬件结构 216
10.4.2 车载数据采集系统的硬件结构 217
10.4.3 整车自动标定测试系统的软件结构 217
10.4.4 变速器充油时间自动测试方法 218
10.5 本章小结 220
第11 章 自动变速器应用软件测试与量产发布221
11.1 软件在环仿真SiL 221
11.1.1 软件在环仿真系统原理 221
11.1.2 软件在环仿真系统测试 221
11.2 硬件在环仿真HiL 225
11.2.1 单闭环硬件在环仿真平台设计 225
11.2.2 硬件在环仿真测试 228
11.3 软件评估 235
11.3.1 软件功能及匹配性能主观评估 235
11.3.2 软件功能及匹配性能客观评价 235
11.3.3 软件运行效率评估 239
11.3.4 软件可靠性评估 240
11.4 软件批量刷新 241
11.4.1 刷新准备过程 241
11.4.2 刷新过程 243
11.4.3 刷新后处理 244
11.5 本章小结 244
参考文献245
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| 內容試閱：
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汽车自动变速器是集机、电、液、控于一体的汽车核心总成，是汽车行业公认的技术含量最高、工程化和产业化难度最大的汽车总成。我国是世界第一大汽车产销国，但不是汽车强国，核心总成技术空心化是制约我国汽车工业由大变强的最大障碍。我国自动变速器市场需求巨大，但市场、技术却被外资高度垄断，因此实现自动变速器的自主创新，成了几代中国汽车人共同的梦想。
在国家自然科学基金、国家科技支撑计划、重大科技成果转化等项目的支持下，我带领前置前驱 8档自动变速器（ 8AT）团队，历时 10年，产学研用协同创新，开展了扎实的基础研究和工程技术开发，突破了自动变速器结构方案寻优、机电液精准控制和制造一致性三大核心技术，成功开发了世界首款 8AT及其系列产品，并与一汽、北汽、江铃等 8家整车企业的 18款车型实现配套。 2016年，前置前驱 8档自动变速器（8AT）研发及其产业化项目获得国家科技进步一等奖，这是迄今为止汽车行业获得的第三个国家科技进步一等奖，是汽车零部件获得的唯一的国家科技进步一等奖。
自动变速器电控系统及其应用软件作为自动变速器的核心，是自动变速器研发关键技术中的灵魂。自动变速器电控系统和软件的匹配标定技术与自动变速器的换档品质、可靠性、耐久性、动力性、经济型、驾驶性等主要性能密切相关。汽车电控系统，特别是电控系统软件一直是我国汽车工业最缺失的核心技术之一。迄今为止，国内还没有相关的科技文献系统研究自动变速器电控系统及其应用软件的正向设计开发技术。
鉴于此，我系统地总结了长期以来从事汽车自动变速器教学和科研工作所取得的理论研究成果，以及带领团队从事 8AT研发工程中积累的工程技术经验，撰写了《自动变速器电控系统及其应用软件开发技术》。本书着眼于工程化样机到量产级批量产品的推广过程，对自动变速器电控系统及其应用软件产业化技术进行了系统的论述，形成了电控系统标准化、规范化的软硬件开发方法，继承性、可移植性的模块设计方法，以及实用性的换档规律和离合器控制策略、自动变速器下线标定及自适应算法，将为打破国外垄断的技术壁垒，攻克电控系统及其应用软件产业化的关键技术难题，实现自动变速器自主创新提供参考和帮助。本书所阐述的内容也是 8AT项目研发过程中突破的三大关键技术之一。
特别需要说明的是，本书提出的开发流程、控制策略、控制算法等基本理论和方法、技术，不仅可以用于 AT自动变速器的开发，对 CVT、DCT、AMT等类型的自动变速器的开发也具有非常重要的参考价值，也是混合动力变速器、插电式混合动力变速器、电动汽车用自动变速器等新能源汽车用自动变速器或机电耦合系统总成电控系统及其应用软件开发的基础。
我的博士研究生戴振坤、鲁曦、郭伟、刘洋、程云江等为自动变速器电控系统及其应用软件开发技术的形成做出了重要贡献。盛瑞传动股份有限公司刘祥伍董事长、周立亭副董事长及盛瑞传动股份有限公司、江铃汽车集团公司等为本书的理论与方法的工程应用创造了非常好的条件。北京航空航天大学与盛瑞传动股份有限公司、江铃汽车集团公司等企业的产学研深度合作为本书的出版奠定了坚实的基础。在此，特别向刘祥伍董事长、周立亭副董事长及北航、盛瑞、江铃等 8AT团队的所有成员表示特别感谢。
在 8AT项目研发过程中，围绕相关理论与方法，原机械工业部何光远部长、中国汽车工程学会付于武名誉理事长、吉林大学郭孔辉院士、中国汽车工程学会李俊理事长、中国汽车工程研究院有限公司李开国董事长等国内著名的专家学者给予了非常专业的指导和帮助，也得到了科技部、国家自然科学基金委员会、山东省科技厅、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会等单位的大力支持。在此，对曾经给予 8AT项目关心和支持的所有国内外专家学者、配套企业、国家和地方政府、学会和协会等单位和组织表示特别感谢！
特别感谢国家出版基金对本书提供的支持！
希望本书的出版，能够为我国自动变速器、混合动力机电耦合系统和多档位电驱动总成传动方案设计的原始创新，为新能源汽车技术和产业的发展，尽微薄之力。
徐向阳
2018年 3月 30日于北京航空航天大学
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