本发明提供一种基于TCU的车辆换挡控制系统及控制方法，包括：基础软件层、运行环境和应用层，所述应用层包括：信号输入模块、信号输出模块、离合器控制模块、执行机构控制模块、自学习模块、取力器控制模块、换挡策略模块和状态识别模块；所述运行环境为应用层与应用层、底层和应用层提供通信；所述基础软件层为换挡控制单元提供基础服务；在本发明中驾驶员操作手柄但是车辆执行自动档的执行方式，使用传感器实时检测换挡手柄的位置，同时具有防止误操作和监控挡位不合理的功能，使用最佳的换挡策略，从而减轻驾驶员操纵强度和疲劳度，提高车辆舒适性、经济性和可靠性。