采用多挡位变速器能够提高电动汽车的动力性、经济性,正在成为纯电动汽车传动系统技术发展的一个新方向。因此,针对两挡无动力中断变速器进行研究具有重要的意义。本文在本课题组的两挡无动力中断变速器结构的基础上,重点研究了变速器的换挡规律、速比优化、常规换挡过程控制、制动能量回收过程中的换挡控制方法及换挡策略。本文搭建了加装两挡无动力中断变速器的电动汽车的仿真环境。仿真环境涵盖了电机、电池、变速器、整车纵向动力学、离合器、制动带等模型。针对离合器和制动带的拉力或压紧力与摩擦转矩的关系,进行理论建模和试验研究。所搭建的仿真环境能够很好的反应变速器的动态特性,从而为研究变速器的上层和中层策略提供了基础。研究了两挡无动力中断变速器的上层换挡规律及速比优化。利用动态规划算法将包含电池在内的电动汽车作为一个整体,得到特定循环工况下的全局最优换挡规律,进而得到最优速比方案。拟人式换挡规律在两参数动力性和经济性换挡规律的基础上,利用模糊推理得到的量化的驾驶员意图对换挡点进行修正。提出了基于最优轨迹和控制序列的无动力中断换挡过程控制方法。以优化包含冲击度和滑摩功的性能指标为目标,采用离散里卡蒂方程得到最优轨迹和控制序列。跟随该轨迹并结合前馈控制,对摩擦元件和电机进行协调控制,同时降低了冲击度和滑摩功。提出了制动能量回收过程中的无动力中断换挡控制方法,利用输入-输出稳定性设计指导控制方法的参数选择,并提出了制动过程的综合两参数降挡规律,降低了对液压制动系统的依赖和协调控制难度,提高了回馈制动效率。硬件在环仿真结果证明,该控制方法控制精度高,能够实现无动力中断,还具有很好的鲁棒性。研制了两挡无动力中断变速器样机并进行了动态性能台架实验研究。开展了离合器、制动带、执行机构、变速器样机本体的选型和研制工作。研制了满足样机控制要求的变速器控制系统。搭建了包含驱动电机、负载电机、上位机、下位机等部分的变速器动态性能试验台架,并进行了变速器动态试验。除此之外,还进行了实车试验,实车和台架试验结果验证了该变速器能够实现换挡无动力中断。