本文以装备机械式自动变速器(Automated Manual Transmission,AMT)的重型越野车辆为研究平台,对其换挡规律进行研究,以改善燃油经济性为目标,同时兼顾车辆驾驶性(Driveability)。首先分析其动力传动系统的组成,分析AMT的工作特点;探索利用动态规划(Dynamic Programming,DP)计算车辆在循环工况下最优挡位序列的方法;然后基于车辆试验数据,建立该型车辆的行驶工况;最后用最优挡位序列求解方法对建立的行驶工况进行计算,根据换挡点计算结果对换挡规律进行优化设计。本文具体研究内容包括:(1)AMT车辆动力系统和传动系统的建模;车辆行驶过程的动力学分析;对AMT变速器的自动变速操纵机构(Automatic Shift Control System,ASCS)工作原理和换挡特性的分析。(2)以燃油经济性为优化目标,同时兼顾车辆驾驶性(Driveability),研究使用动态规划方法计算循环工况下的最优挡位序列。建立优化问题的动态规划模型;定义了功率储备的概念作为衡量车辆驾驶性的定量指标,并在此基础上给出了包含多个性能指标的多参数指标函数;针对AMT换挡动力中断问题对DP方法进行改进;对优化结果进行仿真分析。(3)分析车辆里程试验行车数据,提取行驶片段样本;按照试验道路环境的不同,将样本分为5个样本空间;基于累积频率原理和相关性原理,对每个样本空间构建行驶工况;按照试验规定合成出完整的车辆行驶工况。(4)将动态规划方法应用于建立好的车辆行驶工况,求解动态规划换挡点;对换挡点数据进行聚类分析;使用聚类结果设计双参数换挡规律(DP换挡规律),实现了动态规划优化效果的实时利用;通过仿真对比,检验换挡规律的优化对降低油耗的有效性。