伴随着仿真技术的发展,模型仿真效果不断的接近现实,利用车辆仿真技术进行车辆开发、测试成为可行的技术方案,采用高精度、实时的仿真模型不但能够在实验室条件下实现高风险试验,完全复现测试环境,甚至可以代替部分实车标定工作,大大缩短产品的开发周期,降低产品的开发风险与测试成本,由此对实时动力学模型的开发成为当前国际研究热点之一。自动变速器系统作为协调发动机与车轮转速、扭矩的主要部件,其关系到整车的动力性、经济性以及驾驶性。当前,实车变速器多带有电控系统,电控系统基于人-车-环境进行综合决策、控制,而当前成熟的商业动力学仿真软件自动变速系统模型大都不具备控制器模型,仅用单一模式换挡表来决策档位,导致模型仿真精度低,模型工况适应性差;当前模型接口与实车不一致,不能与外部模型以及通过实时I/O接口与实物连接,进行功能、算法的测试、验证;不具备执行器模型,没有对换挡过程准确建模,导致模型不能反映换挡期间的瞬态现象,模型仿真精度低。基于以上分析,本文研究内容如下:首先,基于功能完备,接口与实车一致,实时性的仿真需求,本文提出AT自动变速器TCU功能模型,模型拥有更完备的基本换挡MAP表,可以识别外部车辆环境、驾驶意图的变化,并对识别结果进行占优决策,动态修正换挡曲线。该模型挡位决策考虑了行车环境、驾驶意图的影响,因此模型仿真精度,工况适应性都得到提高;具备基本锁止MAP表的同时考虑了制动、换挡状态的影响,模型锁止决策更准确;分析了不同的换挡状态下对换挡离合器合理的压力曲线控制,使模型能够反映由压力控制导致的换挡瞬态现象;考虑了换挡期间EMS的降扭协调,使模型具备ECU间协调控制、通信的能力。其次,为使模型准确表达换挡期间瞬态现象,适配自动变速器控制器接口,本文提出考虑换挡过程的自动变速器实时动力学模型,模型包括基于压力控制的执行器模型,基于特性试验曲线的液力变矩器模型,带有锁止离合器的行星齿轮系模型。对于自动变速器整体,本文基于车辆行驶过程中动力传动系可能的自由度变化,通过液力变矩器锁止离合器状态、挡位状态进行“相”判断,对各个“相”进行动力学分析建模。其中“换挡滑磨相”描述了换挡过程中的“惯性相”、“转矩相”,由此使模型具备反映稳态、瞬态现象,换挡过程中的“换挡冲击”变化以及不合理的执行器控制导致的“动力中断”,“交叠制动”等负面现象的能力。最后,将建立的AT自动变速系统模型集成到实验室原ASCL整车模型进行相关工况下离线仿真对比验证,结果表明本文自动变速系统模型由于带有完备功能的TCU功能模型,考虑了换挡过程的动力学模型,模型的仿真精度,工况适应性都有显著提高。