本课题基于内蒙古一机集团与北京理工大学承担的“大功率AT变速器研发(2012AA111713)”国家高技术研究发展计划(863计划)下进行的电液换档控制机构方面的研究。通过对高速比例电磁阀的特性分析与优化设计、调压阀动态特性、结构参数灵敏度分析及稳健性设计、电液换档控制机构匹配设计方法，开展了适用于大功率AT的电液换档控制机构研究，并基于所研究换档控制机构进行了离合器压力控制技术等方面的研究，为提高自动变速器的综合控制性能奠定基础。在介绍电液换档控制机构组成及工作原理的基础上，分析了比例电磁阀、调压阀和离合器各部分之间的关联关系；建立比例电磁阀所包含的电磁、液压和机械各部分的数学模型以及调压阀和离合器部分的数学模型，得到了调压阀和离合器部分的传递函数框图；通过上述模型的建立，为后续电液换档控制机构设计和分析提供理论支撑。针对大功率AT电液换档控制机构的先导控制级—比例电磁阀，对比例电磁阀的关键组件比例电磁铁的动态特性进行了研究；通过分析比例电磁阀多物理场之间的耦合关系，提出了比例电磁阀多物理场耦合参数的迭代求解方法，通过迭代求解得到了各物理场比例电磁阀关键参数值及其对电磁阀输出的影响，试验结果验证了所提出的耦合分析方法的有效性；在对比例电磁铁部分结构参数参数化分析的基础上，对比例电磁阀的先导液桥部分参数进行了优化设计，提升了比例电磁阀输出油压的动态性能。针对大功率AT电液换档控制机构的功率放大级—调压阀，通过仿真与试验的方法对调压阀的动态特性进行了研究；提出了基于Sobol’法对调压阀的结构参数灵敏度进行分析，得出调压阀结构参数的设计对调压阀输出产生的影响；在灵敏度分析的基础上，利用田口稳健性设计方法，对调压阀进行了优化设计，得出了调压阀的稳健性设计方案，提高了调压阀的鲁棒性。针对大功率AT电液换档控制机构，开展了对电液换档控制机构稳态匹配设计方面的研究；提出了以离合器油压阶跃响应的ITAE指标的优化设计方法，计算及试验结果表明，通过优化设计提升了电液换档控制机构的综合控制性能。利用杠杆法对变速器动力升降档过程进行了分析，通过分析得出交替执行元件的扭矩传递关系图，根据此关系图分析了离合器的充放油过程。建立了电液换档控制机构的非线性模型，对电液换档控制机构开展了开环和闭环控制试验研究，通过试验得出，该电液换档控制机构开环控制时压力跟踪精度误差较大，闭环控制能够达到较小的跟踪精度。