徐向阳教授长期从事车辆自动传动理论与控制技术的教学与科研工作，提出了4自由度行星变速器机构方案综合方法和参数优化算法，实现了4自由度行星变速机构方案综合和参数优化的计算机化；提出了基于模型和离合器控制的复合换挡控制方法、感知驾驶意图的敏捷时序控制算法、换挡过程聚类识别自适应算法，开发了自主的电控系统应用软件；提出了自动变速器三维度工艺参数过程控制与动态补偿方法，独创了双轴复合传动AT制造工艺，发明了基于SUBROM的下线检测与自匹配技术，实现了机电液特性参数与发动机和整车的自匹配，解决了大批量制造一致性难题。主持研发了世界首款前置前驱8挡自动变速器（8AT）及其系列产品，2016年获得国家科技进步一等奖（第1完成人），这是迄今为止中国汽车行业获得的第3个国家科技进步一等奖，也是汽车核心零部件获得的唯一的国家科技进步一等奖，打破了国外的垄断，首次实现了我国核心总成技术突破，创新成果的推广应用，开创了我国自主自动变速器技术和产业。另外以第1完成人身份获得中国机械工业科技进步特等奖（2020）、中国汽车工业科学技术一等奖（2015）、山东省技术发明二等奖（2014）、北京市教学成果二等奖（2017）.2017年获得全国首届创新争先奖。先后主持国家科技支撑计划、国际科技合作重大专项等国家和省部级、校企合作等科研项目三十余项，发表SCI/EI论文100余篇，获得发明专利36项，编著教材5部，汽车行业首次获得国家出版基金资助出版专著《自动变速器行星变速机构方案优选理论与方法》、《自动变速器电控系统及其应用软件开发技术》两部，已培养毕业博士研究生21人，硕士研究生36人。