在充分考虑越野汽车的越野性、机动性等特点和电控机械式自动变速器（AMT）的传动效率高、成本低和易于制造的优点以及液力变矩器(TC)对外部负载具有适应性、有效地降低扭转振动和增大扭矩等特点，对NJ2046型越野汽车采用了TC+AMT自动变速系统。围绕提高越野汽车TC+AMT整体性能，结合 “越野汽车液力变矩器与电控自动换挡系统的研究” 这一国家项目的具体要求，为了满足动力性要求，在低挡位时（1，2挡）采用液力传动，为了提高燃油经济性、扩大作战半径，在良好路面、高挡位（3，4，5挡）时对液力变矩器采用传递效率高的闭锁控制。在自动变速系统研究的过程中，提出了一些新思想和实用技术方法，部分结果在NJ2045越野汽车上得到了应用。首先综合论述了汽车自动变速器的发展历史研制过程，特别强调了TC+AMT自动变速器对于实现越野汽车行军作战所必须具备的越野性、通过性、机动灵活等特性的重要性，重点介绍了越野汽车所装有带闭锁与滑差控制的TC+AMT自动变速器的特点、结构、方式、实现综合控制TC+AMT自动变速器的液压控制系统和控制方法及其在不同时期所应用的控制理论和技术，阐明了本文研究的目的和意义，确定了充分考虑NJ2046型越野汽车特点的主要研究内容。对越野汽车AMT起步、换挡过程进行了理论分析，特别是对影响汽车起步、换挡过程中的主要因素——发动机输出特性、油门开度变化率、离合器结合速度的控制进行了详细的描述，为了提高换挡品质，建立了以影响乘坐舒适性的主要性能指标——冲击度为约束条件的控制规律，同时为了验证本文提出的各控制参数对乘坐舒适性影响的合理性和有效性，编制了相应的数据采集、处理与系统控制软件，在装有AMT的NJ2046越野汽车样车上，在不同的路面上，对车辆空载和满载以不同的油门变化率起步和在换挡过程中以不同的离合器结合速度进行了实车试验，对所获得的试验结果进行了分析，然后建立了以动态三参数为控制理论满足乘坐舒适性要求的换挡过程控制规律。试验结果证明，所建立的起步与换挡控制规律正确可行。 <WP=131>根据发动机输出特性和液力变矩器原始特性，按照合理匹配原则，确定了发动机与液力变矩器的共同工作点。根据TC+AMT动力传递模型，建立了传动系统的数学模型，并以此确定了TC+AMT共同工作输出特性。根据越野汽车的特点，按照低挡位（1，2挡）满足动力性和高挡位（3，4，5挡）满足经济性的原则，确定了最佳换挡点，制定了TC+AMT和液力变矩器闭锁的综合换挡规律，并与AMT换挡规律进行了比较。由于液力变矩器具有自动适应性，能自动适应外部阻力及转速的变化，因而可以吸收换挡引起的冲击，降低冲击度，增加了操作方便性；同时在正常行驶过程中还能吸收因发动机油门抖动和路面状况变化引起的振动和冲击，这样不但有利于提高车辆上各零部件的使用寿命，而且还能减轻驾驶员的疲劳，提高换挡品质，因而TC与AMT共同工作的平顺性比AMT汽车的平顺性好。在分析液力变矩器闭锁与滑差控制的换挡过程及换挡规律机理的基础上，设计了以冲击度为约束条件的换挡规律控制系统和闭锁与滑差液压控制系统，并对液力传动、闭锁与滑差、换挡动态过程以及各工作过程之间的相互转换进行了详细分析，并根据闭锁离合器的控制原理，利用功率键合图的方法，建立了液压控制系统的数学模型，并对系统稳定性进行了分析，由于原始系统具有不稳定性，采用了基于状态反馈的经典设计方法—极点配置法，使得控制系统的闭环极点移动到所指定的位置，保证了系统的稳定性且具有鲁棒性。为了避免运算时间过长，易产生较大的截断误差，还采取了模型降阶技术，降低系统阶次。采用计算精度较高的四阶龙格-库塔法对液压控制系统进行动态仿真并对仿真结果进行了分析。同时，由于闭锁—>滑差—>闭锁快速转换过程中，压力的波动对系统的稳定性起主要作用，所以对快速转换（压力波动）过程进行了试验验证，试验结果证明所设计的液力变矩器闭锁与滑差液压控制系统和反馈控制系统正确可行。对于液力变矩器的滑差控制过程，由于滑差离合器主、从动片之间的间隙很小，转速差也小，任何信号的干扰以及量测误差等因素，都会使得控制系统具有不稳定性。因此在概述了对于具有不确定性系统使用鲁棒控制技术的必要性后，对装备有滑差离合器的越野汽车TC+AMT的传动系控制系统，详细分析了滑差离合器控制过程，建立了以油门开度、滑差离合器主从动片之间转速差、车速为状态变量和量测输出，滑差离合器主从、动片转速差变化率、油门变化率和纵向加速度变化率为控制输出的状态空间模型。利用鲁棒控制理论的最优控制器技术，进<WP=132>行了滑差离合器鲁棒控制系统的控制器设计。为了克服基于小增益定理的对于未建模动态系统分析和设计的保守性，并能够同时兼顾系统的稳定性和动态性能，还利用了鲁棒控制系统分析与综合的有效手段—结构奇异值方法，对滑差控制系统进行了鲁棒性分析。根据所设计的鲁棒控制器，对滑差离合器控制过程进行了动态仿真，并对仿真结果进行了分析。同时，为了验证所设计的控制器的正确性，还对滑差控制的液力变矩器进行了液力传动、滑差控制和闭锁三种工况进?