车辆换挡系统作为车辆传动的关键组成部分,对车辆的传动性能具有重要影响。调压阀作为车辆换挡系统的重要元件,其结构参数直接决定了换挡的平稳性和乘坐的舒适性。本课题来源于某车辆研究所,针对车辆换挡充油过程中,离合器油压曲线实际值与理想值存在偏差的问题进行研究。在建立换挡系统数学模型的基础上,用AMESim软件搭建相应的仿真模型,以精确控制换挡系统的充油压力为目的,将理想充油压力曲线作为优化目标,对调压阀进行多参数优化设计。通过对调压阀中影响充油压力的关键参数进行分析与优化,降低换挡冲击,实现平稳换挡,提高换挡品质。本文所做的主要工作如下:首先,通过对换挡系统的组成进行结构分析,分别建立了电磁换向阀、调压阀和离合器的数学模型。其次,基于AMESim软件搭建换挡系统的仿真模型;建立调压阀—离合器的传递函数框图,分析得出调压阀中影响充油压力的五个关键参数—阀芯直径、阀口开度、弹簧刚度、弹簧预紧力以及阻尼孔直径;分别对上述五个参数进行仿真分析,得出各个参数对充油压力的影响规律以及取值范围。然后,针对换挡系统充油过程中的三个工作阶段,分别建立数学模型;用实验规划法(DOE)分析得出调压阀的单个参数以及多种参数组合对充油压力的影响程度;分别采用序列二次规划法(NLPQL)和遗传算法(GA)对调压阀的五个参数进行优化,通过对比分析,得出调压阀的最优结构参数。最后,为了验证仿真模型与优化设计的准确性,搭建车辆换挡系统实验台。采用VB.NET软件设计人机交互程序,借助该程序采集离合器接合时的充油压力,得到实验曲线。对比分析充油压力的实验曲线与仿真曲线,验证仿真模型的正确性和优化方案的可行性。