随着石油危机和环境污染的加剧，环境友好型的电动车辆得到迅速发展，已成为世界各主要汽车制造强国政府确定的产业战略发展方向在电驱动系统的诸多结构形式中，电机-变速器耦合的形式不仅可以取消离合器，节约成本，更能够通过换挡时驱动电机和自动换挡单元的协调控制，改善传统AMT动力中断时间过长换挡不平顺的不足，提高换挡品质电机-变速器耦合系统的换挡过程具有分阶段多约束的动力学特性，可以根据其动力学特点，将换挡过程划分为十个阶段，分别是卸载主动同步第一次自由运动第二次自由运动机械同步拨齿第三次自由运动二次冲击最后自由运动基于对机械式变速器结构和换挡过程的理解，对系统在各阶段的约束变化进行了分析，确定了系统的自由度，并利用多体动力学理论建立了系统换挡过程的动力学方程，得到了系统运动状态与控制力阻力和约束力的关系在接合套与接合齿圈的啮合过程中，二者在齿接触面法线方向存在速度差，会产生换挡冲击本文引入了Poisson恢复系数碰撞模型对换挡冲击进行动力学建模，得到了接合套与接合齿圈碰撞后的速度预测模型从耦合系统换挡过程的仿真结果可以看出，换挡品质受多因素的耦合影响：主动同步的剩余转速差会影响同步时间和同步器输出功，可通过二者加权的方法确定最优剩余转速差；换挡力和接合套初始位置则对换挡冲击和啮合时间产生影响在机械同步阶段，如果换挡力过大，会导致同步器失效而产生的非同步打齿现象，造成严重的换挡冲击，本文通过推导得到了避免其发生的临界换挡力从减小动力中断换挡冲击和同步器磨损三个方面考虑，将换挡时间换挡冲击和同步器输出功作为换挡品质评价指标设计了分阶段多目标的一体化控制策略，通过各阶段驱动电机和自动换挡机构的协调控制和切换条件的合理设计保证了换挡品质台架实验结果表明，换挡控制策略能够实现耦合系统的一体化换挡，具有较高的换挡品质