变速器是车辆动力传递的重要组成部分,自动变速器则能够根据驾驶员的意图实现自动换挡,克服了行驶过程中的频繁换挡现象,大大降低了驾驶工作强度,提高了乘坐舒适性。近年来,自动变速器技术在我国汽车上的应用越来越广泛,特别是液力机械式自动变速器更是占有着很大的市场份额,但是国内自主研发能力仍是比较薄弱,其中重型车辆液力机械式自动变速器研究更是处于起步阶段,大量问题亟待我们去研究。论文结合国家863计划项目(2012AA1112101)“特大功率动力总成”,针对重型车辆自动变速器的工作需求,详细分析了液力机械式自动变速器液压操纵系统中主调压阀、换挡电磁阀、蓄能器等主要部件的基本结构和工作原理,建立了换挡过程离合器力学模型,研究了升挡过程中离合器的动态特性,分析了衡量换挡品质优劣的冲击度、摩擦功、换挡时间等指标,讨论了提高这些评价指标的控制方法。并以SX2300越野车配备某液力机械式自动变速器为例,建立了三参数换挡的自动变速器换挡规律,重点讨论了动力性换挡时机的确定方法。论文在理论分析的基础上,基于AMESim软件建立了自动变速器主调压阀、换挡电磁阀、蓄能器等仿真模型,首先重点分析了电磁力、节流孔直径以及阀芯质量等电磁阀结构参数对液力机械式自动变速器换挡性能的影响,然后讨论了主调压阀仿真模型、蓄能器仿真模型等对提高换挡品质的作用。仿真结果表明,换挡电磁阀自身结构参数能够改变离合器油压变化曲线上升趋势,但是对刚接合时的压力波动和最大接合压力没有效果；主调压阀能够改变主油路油压大小,从而改变了接合元件最大接合压力的大小,适应了不同挡位所需传递扭矩的需要；蓄能器、回油背压阀等结构能够有效降低接合元件刚刚接合时的油压波动,预防了较大的换挡冲击,能够很好的提高换挡品质。为验证换挡过程控制是否合理,本文建立了液力机械式自动变速器试验平台,并通过换挡油路压力的变化,来验证自动变速器控制器控制逻辑是否合理。首先分析了主油压、电流值、频率、占空比及其持续时间对调压阶段离合器油压变化曲线的影响,一方面验证了仿真分析结果,另一方面对换挡过程控制策略进行了优化,得到了理想的离合器油压变化曲线；其次分析了换挡电磁阀压力保持阶段电流值对离合器油压的影响,并展开了压力保持可靠性试验；最后在结合试验结果以及参考其他文献基础上,建立了离合器换挡过程控制策略。