自动变速器操作简便,能极大降低驾驶员的劳动强度,目前被广泛应用于各类车辆。液力机械式自动变速器由于具有液力变矩器的自适应性能使车辆在越野工况下展现出极好的动力性和适应性。电液比例换挡系统作为液力机械式自动变速器的关键组成,其静、动态性能则直接影响着变速器的换挡品质,而后者的优劣正是评价液力机械式自动变速器舒适度、可靠性和寿命等性能的关键指标。当前自动变速器的发展对换挡品质的高要求,导致电液比例控制元件和技术在高精度、高频响应方面的要求越来越苛刻。本论文基于大功率AT变速器设计研究的相关课题,对高速电液比例换挡阀进行了深入分析、设计优化与仿真,最终通过试验验证设计了一种新型电液比例换挡阀,其可满足AT变速器的换挡功能和性能需求。首先,针对电液换挡控制系统关键元件电液比例压力阀的工作原理进行分析和理论研究,并对其静态特性进行了试验研究,获得了电流压力特性,进而得到了滞环曲线,也同时获得了该阀的各项电气参数和电液特性。通过电液比例压力阀滞环的分析,为提高换挡控制系统的控制精度研究奠定了基础。其次,针对液力机械式自动变速器电液比例换挡系统的工作过程进行分析,确定电液比例换挡系统设计任务和需求。依据系统需求,对电液比例换挡阀的二级主阀进行结构设计,并进行数学建模受力分析,获得主阀精度的影响因素。通过对主阀进行优化设计,以提高精度和稳定性。采用AMESim软件进行了建模仿真,并验证分析的结果。再次,针对传统电磁阀驱动存在纹波大、不易调节的问题,采用高频PWM对电液比例换挡阀进行恒流控制。应用专用驱动芯片,使用高频载波颤振信号驱动电液比例换挡阀。高频驱动信号具有驱动纹波小,通过增加可变颤振信号改善电液比例换挡阀的静态特性,提高换挡控制系统的精度。最后,针对电液比例压力阀和电液比例换挡系统进行试验研究。通过搭建试验台架,进行了无颤振信号和有颤振信号的电液比例压力阀滞环特性试验。通过对试验结果的分析,验证了提高电液换档控制系统精度方法的有效性,并实车验证了增加颤振信号后,车辆的换挡品质有了很大的改善。从而对电液比例换挡系统的设计优化和提高自动变速器换挡品质等提供了新的思路。