电动汽车具有零排放,节能环保的优点,是将来发展潜力巨大的汽车产业,也是各个国家争相发展的重点产业。应用于电动汽车的多档变速器能够拓宽驱动电机转矩,使驱动电机处于高效区,提高了车辆动力性和经济性。这促使电驱动机械变速器(EMT)的应用成为电动汽车传动系统发展的趋势。本文研究了 EMT系统的驱动和换档执行器协调控制以及基于极小值原理的控制方法,设计了 EMT专用换档控制器(TCU),并对换档过程综合性能进行了测试。首先,分析了 EMT系统的变速器机械传动结构和换档执行机构,并建立了动力传动模型,研究了 EMT的换档过程控制策略。为了缩短换档时间和改善换档平稳性,提出了 EMT系统TCU输入输出要求,确定了换档过程控制方案。其次,研究了 EMT系统驱动执行器的转矩转速双闭环控制方法,实现快速调节其转速;研究了换档执行器的位置闭环控制方法,实现变速器接合套位置对准。在结合上面两种方法的基础上,研究了 EMT驱动和换档系统的多模式协调控制方法。当接合套处于空档时,采用极小值原理控制方法,调节EMT接合齿圈和接合套的相对转速和相对转角达到同步,完成EMT系统的换档过程。再次,运用模块化方法,设计了适用于EMT的专用TCU和系统软件,包括最小系统模块、CAN通信模块、输入信号采集模块、驱动和换档执行器控制模块,并测试了各个模块,实现了其功能性要求,为换档性能测试提供了硬件基础。最后,完成了 EMT系统硬件在环仿真测试和实车道路试验,仿真和试验结果表明,TCU达到了精确性、稳定性和可靠性的要求,并实现了 EMT系统快速、平稳换档。