换挡规律关系着汽车的整车性能的优劣,是车辆研究的重要内容之一。传统的换挡规律制定时只考虑了单一目标的最优化,难以满足不同个性驾驶员的驾驶需求;在道路坡道发生变化时,传统的换挡规律由于在制定时未考虑道路坡道的影响,因此在坡道上行驶时不能够按照实际路况换挡。本文围绕应用多目标优化方法计算多性能综合最优换挡规律和坡道换挡规律的问题,进行了以下几个方面的研究:(1)介绍了自动变速器和换挡规律的类型,分析了坡道换挡规律的研究现状和发展趋势。(2)通过对换挡规律基础理论、制定方法的分析,提出了各性能指标下的换挡性能评价函数,经无量纲处理,应用线性加权法得到多性能综合最优换挡规律的评价函数;利用BP神经网络建立发动机的动力性指标和经济性指标的神经网络模型,然后利用遗传算法来优化换挡规律,得到动力性权值占不同比例的多性能综合最优换挡规律。(3)应用理想点与平方和加权法构造多性能综合最优换挡规律的评价函数,然后利用遗传算法来优化换挡规律,得到动力性权值占不同比例的多性能综合最优换挡规律。对比两种换挡规律各自在同一挡位下动力性权值占不同比例的升挡线,得出了理想点与平方和加权法更适用于计算多性能综合最优换挡规律,并进一步验证了此方法制定出的换挡规律的动力性和燃油经济性。(4)分析道路坡道对换挡规律的影响及原因,根据驱动力与行驶阻力的平衡关系,找到坡道上各挡位的车速约束,结合理想点与平方和加权法的多性能综合最优换挡规律的数学模型,利用遗传算法制定各坡道换挡规律。(5)利用Matlab/Simulink/Stateflow软件建立发动机模型、AMT仿真模块、整车纵向动力学模块、坡道识别模块、换挡逻辑仿真模块以及修改后的HWFET-MTN循环工况模块在内的换挡规律仿真评价系统。其中坡道识别模块是在系统分析汽车纵向动力学的基础上,利用电控单元内存的加速度表进行坡道识别的方法。对制定的各坡道换挡规律进行恒定油门开度的仿真,仿真结果表明:在恒定油门开度下坡道换挡规律能消除换挡循环,使车速波动平缓。在修改后的HWFET-MTN循环工况下的仿真的结果表明:坡道换挡规律减少换挡的次数,但其燃油消耗略有增加。