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自动变速器作为自动档汽车最核心部件之一,其控制策略的优劣是决定自动档汽车品质优劣的关键。当前自动变速器技术发展迅速,其传统控制软件策略开发周期太长,已难以适应市场发展需求。必须研发出一套与之相适应控制软件策略开发模式。目前国外对4档液力自动变速器(Four-speed Automated Transmission简称4AT)控制软件策略开发技术已较为成熟,但国内外可供参考的文献资料尚不多见,处于技术垄断现状。国内在这一领域的研究处于起步阶段,尤其在4AT控制软件策略的主要研发手段上,仍处于手工编码、实车路试等较落后的开发模式现状。本文参照国外广泛应用于汽车控制器开发的模式,针对4AT控制软件策略开发模式进行了研究和探讨。运用Matlab/Simulink/Stateflow联合仿真建模技术,设计4AT控制软件策略;使用Simulink/Stateflow工具建立了装载4AT的整车动力学仿真验证模型,为控制策略的设计、建模以及测试的验证提供软件基础。结合该验证模型,采用虚拟上位机模拟仿真技术,对控制软件策略测试验证数据采集,实现了4AT控制软件策略的HIL(Hardware In The loop)仿真测试。测试结果表明:4AT控制软件策略执行功能可靠无误。从而证明了基于模型的控制软件开发模式的先进性及可靠性,为基于模型的软件开发研究提供参考。本文主要研究内容如下:(1)根据对4AT控制需求的分析,设计了4AT控制策略软件的总体实现方案。重点研究了TCU(Transmission Control Unit)上层控制策略。对发动机在TCU接管时的状态切换进行了流程图设计。定义了汽车在运行中液力变矩器的三种状态,并设计出液力变矩器的状态切换的控制策略。分析了主油压的工作原理,并设计了其电磁阀过程控制流程图。分析了在选换档过程中电磁阀状态的改变情况,设计了选换档电磁阀的过程控制流程图。并应用MathWorks公司的Matlab/Simulink/Stateflow工具建立了TCU控制软件策略模型。(2)剖析了控制策略模型代码生成原理,改进了嵌入式目标编译语言(TLC),优化了嵌入式自动代码生成的结构及参数,提升代码运行效率,并为4AT控制策略模型的工作环境配置了Freescale公司的16位微处理器MC9S12XEP100的硬件平台。(3)分析了HIL测试的软硬件的功能和原理,设计了HIL验证方案。以汽车动力学理论为基础,深入剖析4AT动力传递过程,确定了其控制策略验证需求及验证方法。并设计了其控制策略验证模型,即:发动机模型、液力变矩器模型、拉维娜式行星齿轮变速器模型、主减速器模型以及整车模型。采用Simulink/Stateflow工具建立了以上各模型的验证模型。并将该验证模型与Controldesk软件结合,实现了对4AT控制器TCU控制软件策略的HIL仿真验证。(4)完成了针对4AT控制策略虚拟上位机的建立及数据解析工具的设计。分析了升降档数据及选换档时间。结果表明:经过优化后自动生成的代码具有高效的执行速率,并将测试数据分析结果与预测控制策略的选换档电磁阀切换状态进行比对,验证了本文所设计的4AT控制软件策略功能无误。