汽车机械式自动变速系统难以同时满足低能耗、高动力的运行需求，为提升变速系统运行性能，提出基于粒子群算法的汽车机械式自动变速系统参数多目标优化。该方法首先学习并分析汽车整体动力模型以及电机效率，之后依据汽车在行驶中的最高速度、加速度性能以及爬坡性能确立目标函数，最后利用粒子群算法求解目标函数最优解，利用汽车在行驶过程中的惯性权重使全局搜索能力达到平衡状态，基于学习因子实现粒子自动寻优，实现汽车机械式自动变速系统参数多目标优化。实验结果表明：本文方法能耗低、运行效率高且拥有良好的动力性能，能有效提升汽车机械式自动变速系统的运行性能，对汽车的无延迟变速具有一定的促进作用。