换挡品质会对乘员舒适性和传动系统零部件的寿命造成显著影响。本文针对某军用履带车辆综合传动装置,综合考虑换挡过程中各阶段换挡品质需求,提出了对换挡过程中各阶段分别进行最优控制的换挡品质控制方法,并通过实车试验对提出的换挡品质控制策略进行了验证。基于试验及数据对包括液力变矩器、发动机、综合传动装置及负载的整车动力传动系统进行了动力学建模,提出了研究对象的换挡品质需求,对换挡过程进行了运动学和动力学分析,确定了两相过渡阶段离合器理想搭接时充放油离合器的转矩关系,提出了惯性相、转矩相的控制目标。利用参数识别方法建立了基于试验数据的电液换挡控制系统中的比例电磁阀模型;结合CFD仿真分析结果与系统动力学方程建立了包含双边节流阀和离合器活塞腔的动态模型,并通过台架试验对电液系统模型进行了验证,为研究换挡品质控制策略和行驶试验奠定了基础。建立了包含换挡过程中冲击度与滑摩功为目标泛函,综合分析换挡过程中转矩相与惯性相的换挡品质需求与转速转矩关系,利用线性二次型最优控制理论建立了换挡过程换挡品质分段最优控制器。在此基础上,利用优化算法对性能指标泛函加权矩阵中的参数进行优化,从而进一步提高最优控制的效果。提出的最优控制策略能使车辆实现快速平稳换挡。利用某履带车辆进行换挡品质实车试验,通过快速原型将本文提出的换挡品质最优控制策略应用于实车换挡品质控制中,利用试验结果对本文提出的换挡品质控制策略进行了验证。