仿电学轿车变速器

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1、湖南省茶陵县自动变速器厂 谭书渊 （工程师）轿车变速器轿车变速器 MAT 可行性汇报可行性汇报 9/27/20249/27/20241 1前前 言言该项目，属国家鼓励该项目，属国家鼓励 优先发展的汽车优先发展的汽车 “ “关键零部关键零部件件” ”重点项目重点项目无论是理论研究无论是理论研究 还是产品开发还是产品开发 , , 均属重大的原始创新研究开发项目，国际国内尚属均属重大的原始创新研究开发项目，国际国内尚属空白空白. .现已列入现已列入“ “湖南省科技攻关计划湖南省科技攻关计划” ”。为描述方便为描述方便, , 将机械将机械仿电学仿电学仿电学仿电学理论代表作理论代表作: : 轿车全机轿车

2、全机轿车全机轿车全机械自动变速器械自动变速器械自动变速器械自动变速器 ，以下，以下 简称为简称为: : MAT MAT ，其，其 英文全英文全拼是拼是: :M: M: Machine Machine 指指 “ “全机械全机械”, ”, 它是它是“ “没有电没有电的的, , 但具有电功能的但具有电功能的 智能机械智能机械智能机械智能机械” ”。 A A：Auto Auto 指指“ “自动自动” ”。 T T：Transmission Transmission 指指“ “变速变速” ”。因涉及发明专利核心内容因涉及发明专利核心内容, , 请予保密请予保密, , 仅供内部交仅供内部交流流. .9/2

3、7/20249/27/20242 2提提 纲纲 一、一、 技术可行性技术可行性 二、二、 经济可行性经济可行性 三、三、 企业简介企业简介 四、四、 MAT 发明人发明人简介简介 五、五、 开发现状开发现状 六、六、 产业化措施产业化措施 七、七、 使用优势使用优势 八、八、 功能、市场优势功能、市场优势9/27/20249/27/20243 3一、技术可行性一、技术可行性1.1、MAT 的基本原理的基本原理 机械机械“仿电学仿电学” MAT 通俗解释通俗解释 MAT 学术解释学术解释1.2、MAT 的可行性的可行性 与可靠性、与可靠性、 准确性与协调性准确性与协调性9/27/20249/27

4、/20244 4国内外现状国内外现状现有现有 “ “关键技术关键技术” ” 比较比较 直接离心力直接离心力直接离心力直接离心力 现有现有 日本雅马哈日本雅马哈 MATE 50 MATE 50型型自动变速器自动变速器 所应用的自动离合器，是利用所应用的自动离合器，是利用 直接的直接的离心力，去控制离心力，去控制 自动离合器自动离合器 的开关动作，故扭矩的开关动作，故扭矩小、可靠性差。小、可靠性差。 杠杆离心力杠杆离心力杠杆离心力杠杆离心力 我国我国 自主创新的自主创新的“ “全机械全机械 一一体化体化” ”MATMAT手动手动/ /自动变速器，是利用杠杆离心力自动变速器，是利用杠杆离心力放大的放

5、大的 合力，去控制自动离合器的合力，去控制自动离合器的 开关动作，故开关动作，故扭矩大、高可靠性。扭矩大、高可靠性。9/27/20249/27/20245 5国内外现状国内外现状现有现有 “ “结构原理结构原理” ” 区别区别 “ “初级单元初级单元初级单元初级单元” ”逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断 现有现有第一代第一代 MATMAT与日本雅马哈与日本雅马哈 MATE50 MATE50 型型 自动变速器一样，是利自动变速器一样，是利用用单元机路单元机路单元机路单元机路 单级单级 逻辑判断、逻辑判断、死记硬背死记硬背死记硬背死记硬背 的的 结构原结构原理理, ,去控制自动变速去控制自动变速

6、执行元件执行元件 的开关动作，故难的开关动作，故难以满足自动变速器性能优化的要求。以满足自动变速器性能优化的要求。 “ “高级复合高级复合高级复合高级复合” ”逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断 第三代第三代MATMAT手动手动/ /自动自动一体化一体化 变速器，是利用变速器，是利用 组合机路组合机路组合机路组合机路逻辑判断、逻辑判断、程序控制程序控制程序控制程序控制的结构原理的结构原理, , 对变速执行元件的开关动作对变速执行元件的开关动作进行运算控制，故可与进行运算控制，故可与 电控发动机电控发动机 协调配合，全协调配合，全面满足现代轿车自动变速器性能优化的匹配要求。面满足现代轿车自动变速器

7、性能优化的匹配要求。9/27/20249/27/20246 6国内外现状国内外现状现有离合器现有离合器 性能比较性能比较 干式离合器干式离合器干式离合器干式离合器 现有现有 干式干式干式干式离合器离合器 结构结构的机械的机械传动，既不能传动，既不能 阻隔发动机动力不均匀性，又不能阻隔发动机动力不均匀性，又不能切断切断 动力换档的冲击力，动力换档的冲击力，故难以满足自动变速器故难以满足自动变速器性能优化的匹配要求。性能优化的匹配要求。 湿式离合器湿式离合器湿式离合器湿式离合器 第三代第三代MATMAT手动手动/ /自动自动一体化一体化变速器，采用变速器，采用 湿式湿式湿式湿式离合器结构，自动控制

8、变速执离合器结构，自动控制变速执行元件的开关动作。行元件的开关动作。 因液体润滑、散热，热容量因液体润滑、散热，热容量很大，允许滑转，很大，允许滑转， 且磨损小，寿命长，摩擦系数且磨损小，寿命长，摩擦系数稳定变化小，动力传递稳定变化小，动力传递 冲击力小，冲击力小，故可全面满足故可全面满足现代轿车自动变速器现代轿车自动变速器 性能优化性能优化 的舒适性要求。的舒适性要求。9/27/20249/27/20247 7国内外现状国内外现状现有自动变速器功能描述比较现有自动变速器功能描述比较现有自动变速器功能描述比较现有自动变速器功能描述比较 电控液力自动变速器：描述电控液力自动变速器：描述电控液力自

9、动变速器：描述电控液力自动变速器：描述 现有现有 电控电控电控电控 自动变速器自动变速器 是将是将“ “车速车速车速车速和和油门油门油门油门” ”（节气门开度）作为电控单元的输入信号，经电控单元处理后输出，节气门开度）作为电控单元的输入信号，经电控单元处理后输出，控制各档位液压回路的电磁阀开关（开为控制各档位液压回路的电磁阀开关（开为1 1、关为、关为0 0），来控制油路的通断），来控制油路的通断（通为（通为1 1、断为、断为0 0），使各档位变速阀产生相应的开关动作，从而实现），使各档位变速阀产生相应的开关动作，从而实现“ “电控电控液压液压 自动换档、自动变速自动换档、自动变速” ”（参见

10、（参见传动技术传动技术第第1919卷第卷第4 4期，作者：邱绪期，作者：邱绪云，同济大学车辆工程系博士生，主攻：自动变速器控制云，同济大学车辆工程系博士生，主攻：自动变速器控制。全机械自动变速器：描述全机械自动变速器：描述全机械自动变速器：描述全机械自动变速器：描述 全机械一体化全机械一体化全机械一体化全机械一体化自动变速器自动变速器 是利用是利用“ “油门油门油门油门和和路况路况路况路况” ”（反馈扭矩）作为机械（反馈扭矩）作为机械“CPU”“CPU”的输入信号，经机械的输入信号，经机械“CPU”“CPU”的三级的三级逻辑判断处理后输出，按照程序控制的方法，控制各档位发动机油门、扭矩逻辑判断

11、处理后输出，按照程序控制的方法，控制各档位发动机油门、扭矩转速转速 发出的变量信号发出的变量信号 1 1T T 和由和由 路况反馈扭矩路况反馈扭矩 发出的变量信号发出的变量信号 2 2T , T , 同时同时与给定值与给定值 T T 进行进行“ “ 比较分析比较分析 ” ”， 然后，进行然后，进行“ “ 逻辑判断逻辑判断 ” ”， 最后作出最后作出选择选择: :若需增扭：则减档，若需增扭：则减档， 若需增速：则加档。由于若需增速：则加档。由于 控制装置档位的变化控制装置档位的变化, ,完全是配合发动机的扭矩转速、自动跟随油门、车速与路况的变化而变化，完全是配合发动机的扭矩转速、自动跟随油门、车

12、速与路况的变化而变化，从而达到了自动适应、协调换档的从而达到了自动适应、协调换档的“ “智能机械智能机械” ”传动的目的。采用传动的目的。采用 湿式湿式湿式湿式离合离合器结构，自动控制变速执行元件的开关动作。器结构，自动控制变速执行元件的开关动作。 因液体润滑、散热，热容量很因液体润滑、散热，热容量很大，允许滑转，大，允许滑转， 且磨损小，寿命长，摩擦系数稳定变化小，动力传递且磨损小，寿命长，摩擦系数稳定变化小，动力传递 冲击力冲击力小，小，故可全面满足现代轿车自动变速器故可全面满足现代轿车自动变速器 性能优化性能优化 的舒适性要求。的舒适性要求。9/27/20249/27/20248 8名词

13、名词 定义定义机械机械机械机械“ “仿电学仿电学仿电学仿电学” ” 是是 一门一门 研究、利用研究、利用 机械仿照电学理论，机械仿照电学理论， 实现实现 ( (无电源状态下无电源状态下) ) 程序控制程序控制程序控制程序控制 功能的功能的“智能机械智能机械智能机械智能机械” ”科学。科学。科学。科学。 属属 机械、电子、信息、计算机、自动控制机械、电子、信息、计算机、自动控制 等等“多领域多领域 交叉学科交叉学科”。电路电路电路电路 由两线由两线( (或多线或多线) )与负载与负载 组成的组成的 电流传输电流传输电流传输电流传输 路线路线路线路线。机路机路机路机路 由两轴由两轴( (或多轴或多

14、轴) )与齿轮（带轮）组成的与齿轮（带轮）组成的 动力传递动力传递动力传递动力传递 路线路线路线路线。众所周知：众所周知：“ “ 路路 ” ”与与 动态动态 非常相关，可以说，只要有非常相关，可以说，只要有 “ “ 动动 ” ” 就就有有 “ “ 路路 ” ”. .比如，有行人就有比如，有行人就有 道路，有汽车就有公路，有火车就有道路，有汽车就有公路，有火车就有铁路，有电子流动就有电路。铁路，有电子流动就有电路。 同理，有机械传动就必有同理，有机械传动就必有 “ “ 机路机路 ” ”。 然而，迄今为止然而，迄今为止, ,在机械领域，凡需用词在机械领域，凡需用词 “ “ 机路机路 ” ” 的地方

15、均被的地方均被 “ “ 机机构构 ” ”一词所混淆，直至今日，一词所混淆，直至今日，“ “机路机路” ”才伴随着才伴随着 新型新型“ “智能机械智能机械” ”传动装置传动装置“ “全机械自动变速器全机械自动变速器” ”的问世的问世 而应运而生。所谓而应运而生。所谓“ “机路机路” ”： 它是由两根轴（或多轴）与齿轮副组成的机械动力传递之路它是由两根轴（或多轴）与齿轮副组成的机械动力传递之路, , 简称简称 “ “机路机路” ”。“ “全机械一体化自动变速器全机械一体化自动变速器” ”所设计的机路，类似电路一样，所设计的机路，类似电路一样，同样具有同样具有 “ “记忆比较记忆比较” ” 和和 “

16、 “逻辑判断逻辑判断” ”的功能的功能. .9/27/20249/27/20249 9名词名词 解释解释机械机械机械机械“ “记忆比较记忆比较记忆比较记忆比较” ”尽管尽管“ “机机”“ ”“电电” ”有别，但同在一系统里，它们总是相伴相随即一体有别，但同在一系统里，它们总是相伴相随即一体化，其机路与电路的化，其机路与电路的“ “记忆比较记忆比较记忆比较记忆比较” ”和和“ “逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断” ”功能非常相似。功能非常相似。就变速器而言：就变速器而言：“ “机路机路” ”中，动力输入端的中，动力输入端的 机械离合器，相当于电路机械离合器，相当于电路输输 入端的电子开关；两轴（

17、或多轴）与齿轮副组成的机路，相当于两线入端的电子开关；两轴（或多轴）与齿轮副组成的机路，相当于两线 （或多线）与负载组成的电路；将原有的机路一齿轮副隔离（或多线）与负载组成的电路；将原有的机路一齿轮副隔离, , 同时插入同时插入 一齿轮、轴（俗称倒档）就成了一一齿轮、轴（俗称倒档）就成了一 “ “反相器反相器” ”；动力传递相当于电流；动力传递相当于电流传传 输；动力输出轴相当于电信号的输出端。机路分析中，机路元件的相输；动力输出轴相当于电信号的输出端。机路分析中，机路元件的相 对位置如对位置如: :壳体相对齿轮、地面相对轮胎壳体相对齿轮、地面相对轮胎, ,相当于电路的零电位相当于电路的零电位

18、 “ “接地接地” ”。机路中，记忆比较元件的机路中，记忆比较元件的 “ “ 三因子三因子 ” ”（要素另附）（要素另附）3 33 3 交叉组合试验交叉组合试验衡定的多因子组合参数，即自动控制闭环系统中的衡定的多因子组合参数，即自动控制闭环系统中的 变速执行元件的变速执行元件的 “ “ 给定值给定值 ” ”，配合记忆发动机（，配合记忆发动机（ 即电控发动机即电控发动机 ）所记忆的）所记忆的 “ “扭矩转速扭矩转速” ”等工况参数等工况参数 “ “ 给定值给定值” ”，可将相应的档位，可将相应的档位, , 应处的状态，通过应处的状态，通过“ “记忆比较记忆比较” ” 对号入座，并对号入座，并 准

19、确无误准确无误 地记牢，即所谓的地记牢，即所谓的“ “机械记忆机械记忆” ”。9/27/20249/27/20241010名词名词 解释解释机械机械机械机械“ “逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断” ”利用机械进行利用机械进行“逻辑判断逻辑判断”,”,初听不可思议初听不可思议, , 细想其实可行细想其实可行: :因为因为, ,MAT MAT 它它是根据油门、转速、扭矩、路况等参数是根据油门、转速、扭矩、路况等参数, , 利用利用机械机械机械机械 仿电学仿电学仿电学仿电学原理，采用原理，采用 数控机路、数控机路、程序控制程序控制程序控制程序控制 的方法的方法, , 通过通过全机械全机械 “ “数控

20、数控 开关离合器开关离合器开关离合器开关离合器” ”、“ “数控数控 机路触发器机路触发器机路触发器机路触发器” ”、“ “数控组合逻辑机路数控组合逻辑机路 运算控制器运算控制器运算控制器运算控制器 ” ” 与记忆发动机协调配合与记忆发动机协调配合 ，组成组成 “ “ 机械机械机械机械 CPU CPU ” ” 运算控制系统运算控制系统, , 对机械数字化对机械数字化“ “状状态变量态变量” ” 和和 “ “状态函数状态函数 ” ” 进行运算控制进行运算控制, , 即对机械即对机械 数字数字化状态的化状态的 “ “ 动态值动态值 ” ”与与“ “给定值给定值 ” ” 进行进行 “ “ 记忆比较记

21、忆比较记忆比较记忆比较 ” ”和和“ “逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断”, ”, 来完成来完成（相当于）计算机的相当于）计算机的 程序控制程序控制 功功能，实现自动换档、自动变速。能，实现自动换档、自动变速。9/27/20249/27/20241111名词名词 解释解释机械机械机械机械“ “逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断” ”具体地讲具体地讲 因因 MAT MAT 设计有设计有 类似类似“ “ 基本电路单元基本电路单元” ” 功能功能 一样的多个一样的多个“基本机路单元基本机路单元”,”,然后，将这些然后，将这些 相互协调、紧密配合的相互协调、紧密配合的“ “ 基本机路单元基本机路单元”

22、” 组合成组合成“复合机路复合机路”, ”, 再再由由 “ “ 组合逻辑机路组合逻辑机路” ” 与与 记忆发动机记忆发动机 协调配合协调配合, , 组组成成 “ “ 机械机械机械机械 CPU CPU ” ”运算控制系统，运算控制系统， 对对 “ “ 增扭增扭 ” ” 或或 “ “ 增速增速 ” ” 进行进行 逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断和和运算控制运算控制运算控制运算控制，使机械同时具有使机械同时具有“正确指挥正确指挥正确指挥正确指挥”和和“ “ 准确执行准确执行准确执行准确执行” ”的双重功能。它的双重功能。它实际上是一个实际上是一个“闭环自动控制系统闭环自动控制系统”中的随动系统。被控

23、对象是中的随动系统。被控对象是因路况因路况而变化不定的车速与扭矩。反馈通道设计为而变化不定的车速与扭矩。反馈通道设计为“同机路逆程反馈同机路逆程反馈”。控制。控制装置是装置是 一个具有一个具有“智能机械智能机械”传动功能的传动功能的“全机械自动变速器全机械自动变速器”。它能。它能根据：发动机工况根据：发动机工况 和和 行驶路况反馈的行驶路况反馈的 扭矩的大小扭矩的大小扭矩的大小扭矩的大小、转速的高低转速的高低转速的高低转速的高低、车速的快车速的快车速的快车速的快慢慢慢慢 等状态等状态, ,自动进行自动进行“记忆比较记忆比较”,”,鉴别、区分和鉴别、区分和感知感知感知感知“相同的转速不同的扭相同

24、的转速不同的扭矩矩”,”,然后然后, ,发挥发挥“复合机路复合机路”的的 逻辑功能，对当前的逻辑功能，对当前的 油门与车速、转速油门与车速、转速 的的变化变化, ,是成正比状态？还是成反比状态？进行判断是成正比状态？还是成反比状态？进行判断即对当前是急需增扭？即对当前是急需增扭？还是急需增速？做出选择还是急需增速？做出选择若需若需增扭增扭增扭增扭则减档，若需则减档，若需增速增速增速增速则加档。由于控制则加档。由于控制装置档位的变化：完全是装置档位的变化：完全是 配合发动机的配合发动机的 扭矩转速、自动跟随油门、车速与扭矩转速、自动跟随油门、车速与扭矩的变化而变化，从而达到了自动适应路况变化的目

25、的。扭矩的变化而变化，从而达到了自动适应路况变化的目的。9/27/20249/27/202412129/27/20249/27/202413139/27/20249/27/20241414MAT 自动适应路况方框图技术说明自动适应路况方框图技术说明给定值给定值给定值给定值 T T 是指是指 MAT MAT 按照按照“ “ 数控机路数控机路 ” ” 预定的程序，事先设预定的程序，事先设计确定一组计确定一组 数字化状态的开关离合器的开关数字化状态的开关离合器的开关“ “ 阀值阀值 ” ” 和和 机械双稳态机械双稳态触发器的信号触发触发器的信号触发“ “ 阀值阀值 ” ”以及以及 四变量组合逻辑门的

26、逻辑四变量组合逻辑门的逻辑“ “ 阀值阀值 ” ”。MAT “ MAT “ 给定值给定值 ” ” 的作用是的作用是 由发动机油门、扭矩转速由发动机油门、扭矩转速 发出的变发出的变量信号量信号 1 1T T 和由和由 路况反馈扭矩路况反馈扭矩 发出的变量信号发出的变量信号 2 2T T , , 同时与给同时与给定值定值 T T 进行进行“ “ 比较分析比较分析 ” ”， 然后，进行然后，进行“ “ 逻辑判断逻辑判断 ” ”， 最后作最后作出选择出选择: :若需增扭：则减档，若需增扭：则减档， 若需增速：则加档。由于若需增速：则加档。由于 控制装置档控制装置档位的变化位的变化, ,完全是配合发动机

27、的扭矩转速、自动跟随油门、车速与路完全是配合发动机的扭矩转速、自动跟随油门、车速与路况的变化而变化，从而达到了自动适应、协调换档的况的变化而变化，从而达到了自动适应、协调换档的“ “智能机械智能机械” ”传传动的目的。动的目的。其中的其中的“ “给定值给定值” ”是指是指 “ “记忆发动机记忆发动机” ”的给定值的给定值 和和“ “记忆离合记忆离合器器” ”的给定值。由的给定值。由“ “记忆发动机记忆发动机” ”的给定值的给定值, ,负责牢记发动机的扭矩负责牢记发动机的扭矩转速等工况参数。由转速等工况参数。由“ “记忆离合器记忆离合器” ”的给定值的给定值, ,负责牢记离合器的转负责牢记离合器

28、的转速、离心力和弹力等工况参数。速、离心力和弹力等工况参数。 通过通过 MAT MAT 的记忆元件（记忆离合器的记忆元件（记忆离合器与记忆发动机）和机械双稳态触发器以及组合逻辑门运算控制器与电与记忆发动机）和机械双稳态触发器以及组合逻辑门运算控制器与电控发动机的协调配合，自动适应路况的变化控发动机的协调配合，自动适应路况的变化 和和 共同满足共同满足 发动机发动机 最佳最佳经济工况要求。经济工况要求。9/27/20249/27/20241515MAT 自动换档自动换档 复合逻辑复合逻辑 功能表功能表 复合逻辑复合逻辑复合逻辑复合逻辑 1 1 级级级级逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断 2 2 级

29、级级级逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断 3 3 级级级级逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断 逻辑函数逻辑函数逻辑函数逻辑函数 形成档位形成档位形成档位形成档位 增扭增扭 增速增速 增扭增扭 增速增速 增扭增扭 增速增速 状态函数状态函数 （车速）（车速）组合状态组合状态组合状态组合状态 T1 T2 T3 T4 T5 T6 F0 DWT1 T2 T3 T4 T5 T6 F0 DW AT 1 101 0 DW AT 1 101 0 DW AT 2 111 1 DW AT 2 111 1 DW AT 3 AT 3 （ 组合组合 因子因子 另附另附 ） 011 2 DW 011 2 DW AT 4 00

30、1 3 DW AT 4 001 3 DW AT 5 001 3 DW AT 5 001 3 DW AT 6 000 4 DW AT 6 000 4 DW注：注：注：注： T T1 1-T-T2 2、T T3 3-T-T4 4 等：机械等：机械 双稳态触发器，双稳态触发器，F F0 0=111=111增扭，增扭，F F0 0=001=001增速，增速，F F0 0=000=000超超速速. .9/27/20249/27/20241616MAT 数控机路数控机路 阀值转速阀值转速 分配表分配表 复合逻辑复合逻辑复合逻辑复合逻辑 1 1 级级级级逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断 2 2 级级级级逻辑

31、判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断 3 3 级级级级逻辑判断逻辑判断逻辑判断逻辑判断 触发信号触发信号触发信号触发信号 形成档位形成档位形成档位形成档位 增扭增扭 增速增速 增扭增扭 增速增速 增扭增扭 增速增速 阀值转速阀值转速 （车速）（车速）组合状态组合状态组合状态组合状态 T1 T2 T3 T4 T5 T6 FZn DWT1 T2 T3 T4 T5 T6 FZn DW AT 1 0 DW AT 1 0 DW AT 2 1 DW AT 2 1 DW AT 3 AT 3 （ 分配分配 方案方案 另附另附 ） 2 DW 2 DW AT 4 3 DW AT 4 3 DW AT 5 3 DW AT 5

32、 3 DW AT 6 4 DW AT 6 4 DW注：注：注：注：为了与发动机协调配合为了与发动机协调配合, ,故不同的发动机扭矩转速故不同的发动机扭矩转速, MAT, MAT需选配不同的阀值转需选配不同的阀值转速速. .9/27/20249/27/20241717MAT 配合发动机自动适应路况配合发动机自动适应路况 原理图原理图( MAT( MAT满足发动机最佳经济工况循环图满足发动机最佳经济工况循环图满足发动机最佳经济工况循环图满足发动机最佳经济工况循环图 ) ) 逻辑状态逻辑状态逻辑状态逻辑状态： D D 状态函数状态函数状态函数状态函数： b b5 5 平路为平路为 “1” “1”，坡

33、路为，坡路为 “0” “0” b b0 = “0 = “加油加油加速加速加速加速” = ” = “ “1111” ” b b4 4 增速为增速为 “1” “1”，增扭为，增扭为 “0” “0” C C E E b b3 = “3 = “加油加油减速减速减速减速” = “” = “10 10 ” ” b0b6b7b9 = 1b0b6b7b9 = 1 b b3 3 b b6 6 b b7 7 b b8 = 8 = 或门：自动超越或门：自动超越+ +锁止离合锁止离合 b3 b4 b5 = 0b3 b4 b5 = 0 b b2 2 或选择：手动模式或选择：手动模式 b b0 0 b b1 1 b b9

34、 9A B F GA B F G9/27/20249/27/20241818AB 路段路段增速路况增速路况 因因 路段路段b0 b0 平路加油、平路加油、FDNFDN LKN LKN（发动机（发动机工况工况工况工况扭矩扭矩扭矩扭矩 路况路况反馈扭矩反馈扭矩反馈扭矩反馈扭矩，由功率、载荷设计给定），由功率、载荷设计给定）故故: :FDN = FDn LKN = KGn = DWn =FDN = FDn LKN = KGn = DWn =增速增速增速增速 正反馈正反馈式中式中 FD FD：发动机，：发动机， LK LK：路况，：路况， DW DW：档位，：档位， N N ：扭矩，：扭矩， n n

35、：转速，：转速， Di Di ：档位代号。：档位代号。FDnFDn： 发动机转速；发动机转速； KGn KGn：开关离合器开关离合器开关离合器开关离合器 阀值转速；阀值转速；DWnDWn：变速器原有档位转速；：变速器原有档位转速； KGn = FZn KGn = FZn 阀值转速。阀值转速。9/27/20249/27/20241919BC 路段路段增扭路况增扭路况因因 路段：路段：b1b1b3b3，加油，加油 冲坡、先冲坡、先 FDN FDN LKN LKN 后后 FDN FDN LKN LKN（发动机（发动机工况扭矩工况扭矩工况扭矩工况扭矩 LKN LKN，则，则b1 = b1 = 加油加油

36、加速加速加速加速 = 4 DW= 4 DW。 因因 b2 b2 惯性减小惯性减小惯性减小惯性减小：FDNFDN LKNLKN，则，则b2 = b2 = 加油加油维持维持维持维持 = 4 DW= 4 DW。因因 b3 b3 惯性消失惯性消失惯性消失惯性消失：FDN FDN LKN LKN，则，则b3 = b3 = 加油加油减速减速减速减速 = 3 DW= 3 DW。 因因 b4 b4 阻力加大阻力加大阻力加大阻力加大：FDN FDN LKN LKN，则，则b4 = b4 = 加油加油减速减速减速减速 = 2 DW= 2 DW。因因 b5 b5 阻力最大阻力最大阻力最大阻力最大：FDN FDN 发

37、动机工况发动机工况扭矩，便扭矩，便 立即立即 逼使发动机逼使发动机 扭矩转速下降，于是扭矩转速下降，于是 , MAT , MAT变变速器速器 立即根据油门、转速、扭矩、路况、反馈的参数立即根据油门、转速、扭矩、路况、反馈的参数 , , 按按照照 程序控制程序控制程序控制程序控制 的方法，的方法， 通过通过 全机械全机械 “ “ 数控数控 开关离合器开关离合器开关离合器开关离合器 ” ”、 “ “ 数控数控 机路触发器机路触发器机路触发器机路触发器 ” ”、“ “ 数控数控 组合逻辑机路组合逻辑机路组合逻辑机路组合逻辑机路 运算控制运算控制运算控制运算控制器器器器 ” ” 组成的组成的 “机械机

38、械 C P U C P U ”运算控制系统，强制运算控制系统，强制“ “ 变速执行元件变速执行元件” ”自动降档，使发动机自动降档，使发动机 在变速器在变速器 依次降依次降依次降依次降档档档档 的过程中，重新增加了的过程中，重新增加了扭矩、转速扭矩、转速扭矩、转速扭矩、转速 ，重新，重新 调整了发动调整了发动机的机的 最佳经济工况点，满足了发动机最佳经济工况点，满足了发动机 动力性动力性动力性动力性 和和 燃油经济燃油经济燃油经济燃油经济性性性性 最佳经济工况要求，达到了配合最佳经济工况要求，达到了配合 发动机发动机 自动适应自动适应 路况路况变化变化 的目的。的目的。 实现了实现了“ “ 智

39、能机械智能机械 ” ”、自动换档、自动变、自动换档、自动变速功能速功能. . 因此，现代轿车变速器因此，现代轿车变速器 MAT MAT 不仅能够完成自身不仅能够完成自身的自动变速任务，的自动变速任务， 而且还能和而且还能和 电控发动机电控发动机 协调配合，共协调配合，共同满足发动机的最佳经济工况要求。同满足发动机的最佳经济工况要求。9/27/20249/27/20242323二、经济可行性二、经济可行性根据根据 业内权威业内权威 GDP MI GDP MI 曲线，进行曲线，进行 统计分析统计分析, ,结合结合“ “本土化本土化” ”产能实际，保守取值预测：产能实际，保守取值预测：MATMAT市

40、场：仅全球年需求量的市场：仅全球年需求量的30 %30 %即为即为13001300万台万台, ,仅仅 500 500人人 单班，每人每天单班，每人每天 仅装配仅装配 2 2 台，即为日产台，即为日产10001000台，月产台，月产 25000 25000台，年产台，年产 30 30万台，万台， 省油型、免维护省油型、免维护“ “手手/ /自自 一体化一体化” ”变速器：单台成变速器：单台成本本 14800 14800元元, , 售价：售价：1880018800元，元，仅小规模仅小规模 年装配年装配30 30 万台万台, ,年利税年利税1212亿元亿元 , , 由本土由本土化化 就地完成。就地完

41、成。 详见详见商业计划书、商业计划书、 产业化具体措施。产业化具体措施。9/27/20249/27/20242424投资规模投资规模 与与 产业规模产业规模 计划表计划表 投投投投 资资资资 投投投投 资资资资 投投投投 资资资资 产业规模产业规模产业规模产业规模 经济效益经济效益经济效益经济效益 产业形式产业形式产业形式产业形式 投投投投 资资资资 投投投投 资资资资 程程程程 序序序序 形形形形 式式式式 规规规规 模模模模 年产量年产量年产量年产量 年利税年利税年利税年利税 金金金金 额额额额 回收期回收期回收期回收期首期首期首期首期 超常规超常规超常规超常规 小规模小规模小规模小规模

42、3030万台万台 12 12亿元亿元 手工装配一步到位手工装配一步到位 76-100 76-100万元万元 1 1年年 分期投资滚动发展分期投资滚动发展分期投资滚动发展分期投资滚动发展中期中期 非常规非常规非常规非常规 小规模小规模 30 30万台万台 12 12亿元亿元 手工装配一步到位手工装配一步到位 6000 6000万元万元 1 1年年后期后期 常规常规 小规模小规模 30 30万台万台 12 12亿元亿元 正规流水线正规流水线 6 6亿元亿元 1 1年年 子项目同步进行子项目同步进行产业化产业化 常规常规 大规模大规模 300 300万台万台 120120亿元亿元亿元亿元 正规流水线

43、正规流水线 60 60亿元亿元 1 1年年后期后期 子项目同步进行子项目同步进行9/27/20249/27/20242525三、企业简介三、企业简介 19851985年开始年开始 MAT MAT 早期原始创新研究与开发早期原始创新研究与开发 19871987年年3 3月第一代月第一代 MAT MAT 柴油摩托车成功问世柴油摩托车成功问世19951995年年5 5月申办成立民营科技企业月申办成立民营科技企业19951995年年8 8月第二代月第二代 MAT 3D 6V MAT 3D 6V276Q276Q开发成功开发成功20022002年年9 9月第三代月第三代 MAT 4D16V MAT 4D1

44、6V4G644G64设计成功设计成功企业文化企业文化企业文化企业文化：“锲而不舍，锲而不舍，锲而不舍，锲而不舍， 创新超越创新超越创新超越创新超越” 9/27/20249/27/20242626四、四、MAT 发明人简介发明人简介谭书渊 ( 厂长、工程师 )，MAT项目负责人,机械仿电学仿电学理论创建者擅长“机电自动控制” 与“无电自动控制 ” 详情登陆详情登陆 智能机械网智能机械网 9/27/20249/27/20242727四、四、MAT 发明人简介发明人简介 经过经过 31 31 年年 锲而不舍锲而不舍 的的 创新研究创新研究 与与 超前开发，终于在机械、电子超前开发，终于在机械、电子领

45、域创造了多项领域创造了多项“ “第一第一” ”，打破了多个，打破了多个“ “神话神话” ”： 其中有的已获发明其中有的已获发明专利、有的已获专利、有的已获 湖南省科学大会奖（湖南省科学大会奖（以下仅说明以下仅说明以下仅说明以下仅说明具备与您合作的具备与您合作的 条件、档次条件、档次条件、档次条件、档次 及自主创新能力及自主创新能力及自主创新能力及自主创新能力 ）1 1、 打破了打破了 普通离心泵普通离心泵普通离心泵普通离心泵 不能自吸不能自吸不能自吸不能自吸 的神话，（的神话，（ 即打破了国际上公认的即打破了国际上公认的: :要实现要实现 离心泵离心泵 自吸自吸 必须必须必须必须保证保证 泵体

46、进口泵体进口 高于高于高于高于 叶轮中心的叶轮中心的 经典理论经典理论经典理论经典理论 ）, , 利用利用 逆向思维、创新设计，解决了这一难题：实现了普通离心泵进口逆向思维、创新设计，解决了这一难题：实现了普通离心泵进口低于低于低于低于 叶轮中心也能可靠自吸的功能。叶轮中心也能可靠自吸的功能。 2 2、 打破了打破了 机械离心式离合器打滑不可靠机械离心式离合器打滑不可靠机械离心式离合器打滑不可靠机械离心式离合器打滑不可靠 的神话，首次采用的神话，首次采用 杠杆离杠杆离杠杆离杠杆离心力放大控制心力放大控制心力放大控制心力放大控制原理攻克了这一难关，彻底解决了国际上公认的传统机原理攻克了这一难关，

47、彻底解决了国际上公认的传统机械离心式离合器扭矩小的致命弱点，达到了显著增大扭矩的目的。械离心式离合器扭矩小的致命弱点，达到了显著增大扭矩的目的。3 3、 打破了打破了 机械不可能实现机械不可能实现机械不可能实现机械不可能实现“ “计算机程序控制功能计算机程序控制功能计算机程序控制功能计算机程序控制功能” ”的神话，首次利的神话，首次利用用“ “机械机械仿电学仿电学仿电学仿电学” ”理论理论 和和 实际做成实际做成 该理论的代表作该理论的代表作 MAT MAT 产品产品 说服世人，说服世人， 并实现了并实现了“ “智能机械智能机械智能机械智能机械、无电无电程序控制程序控制程序控制程序控制” ”功

48、能。功能。 9/27/20249/27/20242828五、开发现状五、开发现状5.15.1、产品样机已进入第三代产品样机已进入第三代 MAT MAT 与中高档与中高档 轿车的配套开发设计阶段。轿车的配套开发设计阶段。 5.25.2、完成了空间限位设计中、完成了空间限位设计中 MAT MAT 专用轴承专用轴承 的开发工作的开发工作 。5.35.3、现已完成、现已完成 MAT MAT 变速操控万向、万能、通用匹配系统变速操控万向、万能、通用匹配系统 的开发工作。的开发工作。 5.45.4、完成了、完成了 MAT MAT 与与 一汽一汽“ “变否定为肯定变否定为肯定” ”的的 可行性可行性 书面答

49、辩工作。书面答辩工作。5.55.5、万事具备、只欠一台匹配样车。、万事具备、只欠一台匹配样车。 省油、匹配改制省油、匹配改制 要求：要求： A A、低转速、大扭矩、低转速、大扭矩(110(110210 Nm / 1500210 Nm / 15003000rpm, 1.8T3000rpm, 1.8T或或4G64)4G64)。 B B、钱少可先配一辆、钱少可先配一辆 奇瑞新风云奇瑞新风云, , 钱多先配钱多先配 中华骏捷中华骏捷, , 宝来或帕萨特。宝来或帕萨特。9/27/20249/27/20242929六、产业化措施六、产业化措施 6.16.1、生产以装配为主生产以装配为主生产以装配为主生产以

50、装配为主 因本土化因本土化 装配企业，零部件装配企业，零部件 由由 加工厂提供加工厂提供, , 故可故可充分利用配套厂充分利用配套厂 现有的现有的 资金设备和产能。资金设备和产能。 为了尽可能减小投资风险为了尽可能减小投资风险, , 首期钱少首期钱少“ “手工装配法、滚动发展手工装配法、滚动发展” ”；钱多；钱多“ “流水装配法流水装配法, ,子项目同步进子项目同步进行行” ”。6.26.2、后期组建检测线后期组建检测线后期组建检测线后期组建检测线 首期的首期的“ “手工精细装配法手工精细装配法”, ”,比如，甲、乙、比如，甲、乙、丙丙 三人，谁装配打谁的数码记号，三人，谁装配打谁的数码记号，

51、 然后然后 定期、统一、送湖南大学汽车质量定期、统一、送湖南大学汽车质量 检测站检测，哪个数码记号产品需要返工检测站检测，哪个数码记号产品需要返工, , 按照记号按照记号 “ “顺藤摸瓜顺藤摸瓜” ”追究追究责任责任 人。人。产业化前期，暂由产业化前期，暂由 湖南大学代为检测（湖南大学代为检测（ 每台仅提取适当的每台仅提取适当的 有偿有偿检测检测 费费），），故故首期首期 MATMAT 产业化的产业化的“检测线投资检测线投资检测线投资检测线投资”几乎为零。几乎为零。几乎为零。几乎为零。 6.36.3、流动资金各自分担流动资金各自分担流动资金各自分担流动资金各自分担 首期首期 大量的流动资金（大

52、量的流动资金（1515亿元）亿元）, , 先由先由 产业联合体配套厂短期垫付（产业联合体配套厂短期垫付（1 1个月个月) )， 比如：从整车厂拿来订单比如：从整车厂拿来订单1 1万套万套, , 根据订单要求，总装厂根据订单要求，总装厂 分派分派 株洲株洲 完成完成1 1万套齿轮；攸县万套齿轮；攸县 完成完成1 1万套壳体万套壳体; ; 醴陵完成醴陵完成1 1万套附件。万套附件。 最后，由最后，由 茶陵茶陵 完成总成装配完成总成装配 与按订单发货、结算与按订单发货、结算. . 这种这种 联合体联合体 的合作，的合作， 是以是以 市场回报市场回报 为前提（为前提（ 已有已有 21 21 年的合作经

53、验年的合作经验 ）. . 因此，首期因此，首期 MAT MAT 产业化的产业化的“ “ 流动资金投资流动资金投资流动资金投资流动资金投资 ” ”及及“ “ 资金约束力资金约束力资金约束力资金约束力 ” ”几乎几乎几乎几乎为零为零为零为零. . 9/27/20249/27/20243030七、使用优势七、使用优势要想使轿车要想使轿车 安全进入安全进入 千家万户，就必须千家万户，就必须 优先开发优先开发 “ “省油型省油型省油型省油型” ”免维护免维护“手手/ /自一体化自一体化”变速器。而目前变速器。而目前, ,现有的现有的“电控一体化电控一体化”结构结构复杂，成本高，复杂，成本高，尤其不能省油

54、尤其不能省油尤其不能省油尤其不能省油 , , , ,其所谓的其所谓的 “ “手手/ /自一体化效果自一体化效果” ” 充其充其量量 也只能是也只能是 好比一种原始收音机的好比一种原始收音机的“模拟、调幅式模拟、调幅式”初级效果初级效果, ,谈不谈不上上“调频调频”,”,更谈不上高级的更谈不上高级的“数字化效果数字化效果”,”,其真正的其真正的手感手感手感手感更是无从更是无从谈起，因为它连谈起，因为它连 离合器踏板离合器踏板 都没有都没有 , ,找不到手、足同步的找不到手、足同步的找不到手、足同步的找不到手、足同步的“协调感协调感协调感协调感”. . . . 而具有高级的而具有高级的“数字化效果

55、数字化效果”的的 全机械一体化全机械一体化全机械一体化全机械一体化 MAT: MAT: 既可既可 纯手纯手动、又可动、又可 全自动，全自动， 因而具有因而具有“电控产品电控产品”无法比拟的无法比拟的 使用优势。使用优势。使用优势。使用优势。可可广泛应用于汽车工程、尤其适用于军事航天、防火防爆、抗干扰变速广泛应用于汽车工程、尤其适用于军事航天、防火防爆、抗干扰变速工程等系列配套，故市场需求巨大，经济效益十分显著。因此工程等系列配套，故市场需求巨大，经济效益十分显著。因此 , ,为满为满足巨大的市场需求，急需尽快争取国家立项，力求解决足巨大的市场需求，急需尽快争取国家立项，力求解决 96 96 万

56、元样机万元样机开发国家创新基金开发国家创新基金用于用于实际装车、配套路试实际装车、配套路试实际装车、配套路试实际装车、配套路试 , , 用以检验用以检验 MAT MAT 的的基本理论基本理论 和和 配套的配套的 实际性能实际性能 ， 解决学术上的分歧解决学术上的分歧 达成共识达成共识 ，以便，以便尽快合作将尽快合作将 MAT MAT 投放市场，方便百姓、造福人类，合作双赢。投放市场，方便百姓、造福人类，合作双赢。9/27/20249/27/20243131八、功能、市场优势八、功能、市场优势 “全机械一体化全机械一体化全机械一体化全机械一体化 ” ” 是指是指“机械手动机械手动”和和“机械自动

57、机械自动” ” 二者的优势二者的优势 整合在一块整合在一块 形成一体化。形成一体化。 MAT MAT 手动手动/ /自动自动“一体化一体化”变速器，尤其变速器，尤其 能够做到能够做到 一、省油；一、省油； 二、手感；二、手感； 三、三、 手动手动 / / 自动自动 兼容兼容; ; 四、电控零故障；四、电控零故障； 五、五、 免维护免维护, , 高可靠性高可靠性; ; 六、具有非正常启动功能六、具有非正常启动功能 : : 推车发动；推车发动； 七、工艺继承性好七、工艺继承性好; ; 八、不怕水火不用电八、不怕水火不用电; ; 九、军用航天抗干扰九、军用航天抗干扰; ; 十、使用方便十、使用方便.

58、 . “全机械一体化全机械一体化”的的“十大十大”功能优势功能优势功能优势功能优势 尤其是它的尤其是它的 省油优势省油优势省油优势省油优势 和和 电控零故障电控零故障电控零故障电控零故障 是是 “ “ 电控一体化电控一体化 ” ” 所所 无法比拟无法比拟的的, , 因为因为 MAT MAT 的的 “ “免维护结构免维护结构免维护结构免维护结构 ” ” 和和 “ “传动效率传动效率传动效率传动效率” ” 与与 手手动变速器动变速器 是是 一样的，一样的， 故故“高效省油高效省油”和和“高可靠性高可靠性”是是 理所当然的理所当然的, ,其其 市场优势市场优势市场优势市场优势 是是 显而易见的。显而易见的。 9/27/20249/27/20243232 恳请专家、院士、各级领导，继续关心支持 MAT，对 MAT 的理论研究和产品开发，提出您的宝贵意见，期盼您的指导与合作，力求尽快将 MAT 产品投放市场，方便百姓，造福人类，发展经济！ 9/27/20249/27/20243333谢谢!9/27/20249/27/20243434