双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission)结合了手动变速器(ManualTransmission)和传动液力机械式自动变速器(Automatic Transmission)的有点，使得DCT车辆具备与AT车辆一样的驾驶方便性和舒适性，同时拥有比AT车辆好得多的燃油经济性，另外，由于DCT与MT拥有相似的结构和零部件，具有MT变速器生产条件的继承性，从而使DCT的制造成本降低。因此，近年来DCT已经成为了汽车传动技术领域研究的热点。依托国家“863”项目(2012AA111712)“双离合器自动变速器产业化技术开发-换挡品质客观评价及数字化标定技术开发”，本文针对装有双离合器式自动变速器的动力传动系统，进行基于模型的双离合器自动变速器控制参数优化的研究。根据DCT传动机理和结构特点，针对换挡过程发动机同双离合器协同控制的换挡过程，开展了包括DCT动力学系统建模，控制品质指标提出，控制品质指标敏感性分析，发动机同双离合器的最优转矩控制等内容的研究，其目的是探寻解决双离合器同发动机转矩的协调最优控制这个核心问题，具体内容包括以下几个方面。1、科学探讨干式双离合器自动变速器所遵循的机械结构研制理念以及实践路线施行策略，基于牛顿力学体系下的达朗贝尔原理，采用试验与理论研究相结合的方法，本文构建了涵盖发动机、干式双离合器本体、双中间轴式变速器、驱动轴—车轮总成的DCT系统动力学控制微分方程组数值计算模型。搭建客观表征由发动机至车轮的传动系统动力学响应特性的数理模型。然后，定义发动机转矩、双离合器摩擦转矩为该系统控制量，路面阻转矩为该系统干扰量，传动系各部件转速为状态变量。并在matlab/simulink环境下搭建了仿真模型，仿真验证了DCT总成建模工作的有效性。从而为定量研究双离合器接合过程动力学原理以及探研换档阶段最优双离合器同发动机转矩匹配调整策略提供必要的理论前提。2、根据研究目标，综合考虑车辆动力性、经济性、传动耐久性、舒适性等多方面性能，提出了针对控制品质评价的指标组合，具体指换挡时间、冲击度、燃油经济性指数、能量密度、功率密度和加速度振动剂量值。模型敏感性分析可以用来研究输入参数变化对定量模型模拟结果的影响，为了验证所选取的指标的合理性，本文通过采用扩展傅里叶敏感性分析法，以车辆动力性、经济性、舒适性和耐久性作为检验变量，冲击度等指标作为输入参数，查阅国内外相关文献，确定了模型参数先验范围，建立敏感性度量目标函数。全局敏感性分析结果验证了所选取的评价指标对模型输出具有显著影响，对模型的精度所产生的影响也相对较大。最后通过数值推导，理论上证明了控制参数与评价指标之间的关系，提出了本文最终采用的控制变量为发动机输出扭矩和离合器传递扭矩。为后续的控制优化提供了理论基础。3、双离合器动力系统总成涵盖了发动机、干式双离合器本体、变速器至车轮的传动系动力总成以及电控双离合器执行机构四大模块。由于换档阶段发动机同双离合器的综合最优协配控制性能必须通过合理调控发动机输出转矩同双离合器滑摩转矩来实现，所以必须求解出满足最优匹配控制性能指标的发动机输出转矩与双离合器滑摩转矩的解析解。为此，第二章先搭建了客观表征由发动机至车轮的传动系统动力学响应特性的数理模型。然后，定义发动机转矩、双离合器摩擦转矩为该系统控制量，路面阻转矩为该系统干扰量，传动系各部件转速为状态变量。再根据上述定义建立整个传动系动力学模型的状态空间表达式并结合实际控制需求提出出控制量与状态变量相耦合的控制性能泛函，根据最优控制原理中的极小值原理，并结合所搭建的传动系统动力学响应特性的数理模型求解出时域内转矩相和惯性相简洁精准的转矩解析解，从而实现控制参数优化的目标，解析解使得控制目标客观、简明，控制规律解直观、简洁、高效。以充分体现干式DCT高传动效率、良好的乘坐舒适性、使用寿命、燃油经济性、动力性和低廉的制造成本以及简易的结构等综合优势。