自动变速器的电子控制系统包括传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三部分，图4-67所示为丰田陆地巡洋舰A750F自动变速器电控系统原理。

传感器部分主要包括节气门位置传感器、车速传感器、发动机转速传感器、输入轴转速传感器、冷却液温度传感器、ATF油温传感器、空档起动开关、强制降档开关、制动灯开关、模式选择开关、O/D开关等。

执行器部分主要包括各种电磁阀和故障警告灯等。

ECU主要完成换档控制、锁止离合器控制、油压控制、故障诊断和失效保护等功能。

自动变速器的电控式操纵系统包括液压操纵系统和电子控制系统。液压操纵系统与前述的液控操纵系统中的各类液压阀基本相同。电子控制系统包括传感器、电控单元（ECU）、执行器（主要包括电磁阀，但也包括换档离合器、换档制动器和单向离合器等）以及各种控制开关等。电子控制系统的组成如图4-68所示。

图4-67 A750F自动变速器电控系统原理图

1.电子控制单元（ECU）

电子控制单元（ECU）根据传感器传来的电信号（车速和发动机负荷等参数转变的电信号），按照设定的换档程序对这些信号进行比较计算，作出是否需要换档的判断。当需要换档时通过电磁阀操纵液压的换档阀去控制执行装置（换档离合器和换档制动器等）的油路，实现换档。

2.传感器

（1）节气门位置传感器 它是将测得的节气门开启角度转换成电信号输入给ECU，以作为控制自动变速器换档的依据。

节气门位置传感器的类型较多，现以奇瑞A3电子节流阀体（节气门位置传感器）来说明其工作原理，如图4-69所示。本系统用于驱动节气门转动及监测节气门的开度、执行电动机的转动位置，两个节气门位置传感器用于监测节气门位置及执行电动机的位置，该传感器输出两个节气门位置信号，两个传感器的信号相反，绝对值相同即可，否则ECU即认为该系统有故障，发动机进入故障模式运行。

电子节气门通过电子踏板的信号来调整发动机的负荷，它通过一个直流电动机来控制节气门开度使发动机从怠速位置到全负荷。节气门开度的反馈信号与直流电动机的位置由两个集成在节流阀体内的电位计提供。节气门的开与关都由这两个电位计控制，它们的供电电源与地都是公用的。两个电位计的滑动片都直接与节流阀门轴杆连接在一起。其中一个电位计为一个正的信号而另一个为与此相反的信号（绝对值相同即表征相同的信息）。因此，节气门开度的变化被转换成电阻或电压信号输送给ECU。ECU根据不同行驶条件，按照设定的换档程序对这些信号进行处理，判断是否发出进行换档的指令。

图4-68 电子控制系统的组成

1—输入轴转速传感器 2—车速传感器 3—液压油温度传感器 4—档位开关 5—发动机电控单元 6—发动机转速传感器 7—故障检测插座 8—节气门位置传感器 9—模式开关 10—档位指示灯 11—电磁阀 12—电子控制单元（ECU）

图4-69 奇瑞A3电子节气门位置传感器控制

1—节气门位置传感器1（对应ECU38＃） 2—节气门位置传感器电源（对应ECU32＃） 3—节气门控制执行电动机（对应ECU66/67＃） 4—节气门位置传感器2（对应ECU54＃） 5—节气门控制执行电动机（对应ECU64/65＃） 6—节气门位置传感器接地（对应ECU36＃）

（2）车速传感器 它是安装在自动变速器输出轴附近的测量输出轴转速的电磁感应式的转速传感器，其结构和工作原理如图4-70所示。

图4-70 车速传感器

a）车速传感器的安装位置 b）工作原理

1—输出轴 2—停车锁止齿轮 3—感应线圈 4—永久磁铁 5—车速传感器 6—电子控制单元（ECU）

车速传感器永久磁铁4和感应线圈3组成。它安装在变速器的壳体上，且与安装在变速器输出轴又上的停车锁止齿轮2（或感应转子）相对。当输出轴转动时，停车锁止齿轮2切割感应线圈的磁力线，使磁通量发生变化，从而产生交流感应电压。ECU根据感应电压脉冲频率的大小计算出车速。

3.控制开关(www.daowen.com)

（1）空档起动开关 用以保证只有变速杆位于P或N档位置时发动机才能起动，防止发动机在驱动档位时起动。实际上它还是一个与变速杆连接的电气开关，当变速杆置于不同档位时，空档起动开关便接通相关电路，则ECU便根据接通电路的信号，控制变速器进行自动换档。

（2）自动跳合（又称降档）开关 它是用来检测加速踏板踩下是否超过节气门全开位置。当加速踏板超过节气门全开位置时，自动跳合开关便接通，并将电信号输送给电控单元（ECU），ECU按设定的换档程序控制换档，并使变速器自动降低一档，以提高汽车的加速性能。

（3）制动灯开关 它是用来判断汽车是否实施制动。一旦踩下制动踏板，制动灯电路接通，同时将信号输给ECU，以解除锁止离合器的接合，防止突然制动时发动机熄火。

（4）超速档开关 当超速档开关打开后，超速档控制电路被接通，此时若变速杆位于D档位时，自动变速器可随着车速的升高而升档，直到升入最高档（即超速档）。若关闭此开关后，超速档控制电路被切断，仪表盘上的“O/DOFF”指示灯发亮，此时随着车速的升高而升档时，自动变速器最高只能升入超速档的前一档位，而不能升入超速档。

（5）模式开关 模式开关可以用来选择自动变速器的控制模式，以满足汽车在各种行驶条件下的使用要求。控制模式主要是指自动变速器的换档规律。它一般有经济模式、动力（功率）模式和正常（标准）模式。当以汽车获得最佳燃油经济性为目标来设计自动变速器换档规律的，称为经济模式。当以汽车获得最高动力性为目标来设计自动变速器换档规律的，称为动力模式。当设计的换档规律介于经济模式和动力模式之间的控制模式，称为正常模式。

一般汽车的自动变速器常采用动力模式和正常模式。在设计时常将汽车的某些档位（如3-4档）的换档点的车速设计成动力模式大于正常模式。这样，可以充分发挥汽车的动力性能，有利于超车。

4.执行器

执行器是指电子控制系统中的各种电磁阀。常用的电磁阀有开关式电磁阀和线性脉冲式电磁阀两种。

（1）开关式电磁阀（见图4-71） 当电磁线圈不通电时，由主油道6来的压力油将球阀4和阀芯3推向上，使球阀关闭通向泄油孔5的油路，与此同时球阀打开通向控制油道7的油路，使主油道的压力油进入控制油道，如图4-71b所示。

当电磁线圈通电时，电磁力使阀芯下移推动球阀向下，关闭主油道的进油孔，与此同时，球阀打开通往泄油孔的油路，使控制油道与泄油孔相通，则控制油道中的油液经泄油孔泄出，如图4-71c所示。

（2）线性脉冲式电磁阀（见图4-72） 线性脉冲式电磁阀一般是用来控制油路中的油压。它也是由电磁线圈、衔铁、阀芯或滑阀等组成。其工作原理是：当电磁线圈通电时，电磁力使阀芯或滑阀移动，打开泄油孔，液压油从泄油孔泄出，油路压力随之下降。当电磁线圈断电时，阀芯或滑阀在弹簧力的作用下关闭泄油孔，使油路中的压力上升。脉冲线性式电磁阀和开关式电磁阀的区别在于控制它的电信号不是恒定不变的电压信号，而是一个固定频率的脉冲电信号。它在脉冲电信号的作用下不断反复地开启和关闭泄油孔。ECU就是通过改变每个脉冲周期内电流接通和断开的时间比率（称为占空比），而改变电磁阀开启和关闭时间的比率，来控制油路中的压力。占空比越大，经电磁阀泄出的液压油越多，油路压力就越低；反之，占空比越小，油路压力就越大。

电控式操纵系统具有如下优点：

1）因电控单元（ECU）能存储与处理多种换档规律，所以可按车辆行驶需要选择合适的换档规律，故可实现更合理、更复杂的控制，以获得更理想的燃油经济性。

2）由于简化了液压系统，从而使结构紧凑、质量轻。

3）控制精度高、反应快且动作准确。

4）如需要变更换档规律或参数时，只要改变控制程序和某些电子元件的型号规格就可满足要求，而无须更换系统中的零件，故适应性强，开发周期短。

图4-71 开关式电磁阀

1—电控单元（ECU） 2—电磁线圈 3—衔铁和阀芯 4—球阀 5—泄油孔 6—主油道 7—控制油道

图4-72 线性脉冲式电磁阀

a）普通型 b）带滑阀型

1—电控单元（ECU） 2—衔铁和阀芯 3—滤网 4—主油道 5—控制油道 6—泄油孔 7—电磁线圈 8—滑阀

5）便于整车的控制系统（如发动机控制、巡航控制、牵引控制、制动系统控制等）集成，控制系统兼容性好。鉴于电控式操纵系统具有上述诸多优点，近年来国内外生产的自动变速器都采用了这种电控式操纵系统。