电子变速杆安装在仪表板上，比传统的变速杆使用起来更加方便灵活，还可以用指尖点动。变速杆每次动作后，总是回到原来位置，变速杆有照明灯，方便夜间使用。变速杆有四个挡位：N位（空挡）、D位（驱动）、R位（倒挡）、B位（发动机制动）。驻车开关安装在变速杆的上方，与传统自动变速器变速杆处于P位的作用相同。

采用电子通信变速系统，变速器换挡总成内的挡位传感器能检测挡位（R位、N位、D位或B位）并发送信号到HV ECU。HV ECU控制发动机、MG1和MG2的转速，从而产生最佳传动比。

丰田普瑞斯汽车采用与换挡控制类似的电控装置，当驾驶员按下变速器换挡总成顶部的驻车开关时，P位控制系统就会激活混合动力变速驱动轿上的换挡控制执行器，机械地锁止中间轴从动齿轮，该齿轮与驻车锁齿轮连接，从而锁止驻车锁。

1）换挡控制系统原理。换挡控制系统原理如图7-14所示。

图7-10 变速驱动桥工作原理

图7-11 变速驱动桥的减振器

图7-12 减速装置

图7-13 润滑装置

2）换挡控制系统组成。换挡控制系统组成如图7-15和图7-16所示。

①挡位传感器。挡位传感器安装在变速器换挡总成上，用于检测挡位（R位、N位、D位和B位）并发送挡位信号到HV ECU。

②换挡控制执行器。按下驻车开关时，换挡控制执行器工作，混合动力变速驱动桥的驻车锁啮合；挡位在P位，并踩下制动踏板时，如果驾驶员操作变速杆，换挡控制执行器就会将混合动力变速驱动桥的驻车锁开锁。

③驻车开关。驻车开关打开或关闭时，会检测驾驶员对P位的操作情况，并将相关信息发送到HV ECU。驻车开关是瞬间型开关，它能通过开关上的指示灯来指示驻车锁是否锁止。

④变速器控制ECU。变速器控制ECU收到HV ECU的打开驻车开关信号后，将激活换挡控制执行器，还能根据P位的开关状态来点亮P位指示灯。

⑤HV ECU。收到打开驻车开关的信号后，HV ECU检测换到P位的条件是否满足，并发送换挡控制执行器控制信号到变速器控制ECU。

当混合动力变速驱动桥中的驻车锁没有啮合时，如果HV ECU收到电源ECU的车辆电源OFF信号，则HV ECU发送P位转换信号到变速器控制ECU来啮合驻车锁。

⑥发动机ECU。发动机ECU收到HV ECU发出的与驾驶员选择的挡位相适应的发动机控制信号，控制发动机处于最佳状态。

图7-14 换挡控制系统原理

图7-15 换挡控制系统组成

⑦电源控制ECU。电源控制ECU发送信号到HV ECU，表明车辆电源已关闭。电源控制ECU发送换到P位请求信号到变速器控制ECU。只有当电源开关关闭，挡位不在P位时，才发送此信号。

⑧制动灯开关。制动灯开关检测制动踏板踩下信号。

图7-16 换挡控制系统

⑨组合仪表。组合仪表根据HV ECU的信号点亮驾驶员所选择的挡位指示灯。当变速器控制ECU有异常情况发生时，组合仪表点亮主警告灯。

⑩复式显示器。复式显示器根据变速器控制ECU发送的信号显示警告信息，以提示驾驶员。

3）换挡系统主要部件。

①变速器换挡总成。驾驶员操作变速杆后手离开变速杆手柄时，手柄会在回位弹簧的作用下回到原位。照亮变速器换挡总成内的挡位传感器（选择传感器和换挡传感器）检测挡位（R位、N位、D位和B位）如图7-17所示，当READY灯亮时，挡位为N，HV蓄电池已经放电或挡位为N、B、D驾驶员开门，复式显示器显示信息，同时主警告灯点亮并且蜂鸣器

图7-17 换挡模式和复式显示器

持续鸣叫。图7-18所示为变速器换挡总成，打开尾灯时，壳体中的灯就会间接地照亮变速杆手柄指示灯表面以增强夜间的照明。

②变速杆手柄指示灯。变速杆手柄指示灯的结构原理如图7-19所示，壳体内的灯泡点亮时，光束通过导光壳，反射到变速杆柱面和光传输区域，从变速杆手柄的下部照亮指示灯表面。

图7-18 变速器换挡总成

图7-19 变速杆指示灯(www.daowen.com)

图7-20 挡位传感器

③挡位传感器。如图7-20所示，挡位传感器包括用于检测变速杆横向运动的选择传感器和用于检测变速杆纵向运动的换挡传感器，这两个传感器信号的组合可以检测挡位，检测位置见表7-2。

表7-2 挡位传感器检测位置

选择传感器和换挡传感器都包括一个霍尔传感器。

4）换挡控制执行器。换挡控制执行器安装在混合动力变速驱动桥的侧面，如图7-21所示。当接收到变速器控制ECU的执行信号后，执行器中的电动机转动，从而移动驻车锁止杆，再滑动驻车锁爪，使它和安装在中间轴从动齿轮上的驻车齿轮啮合。混合动力变速驱动桥机械地锁止或开锁。

图7-21 换挡控制执行器

换挡控制执行器主要包括无刷电动机和摆线减速机构，电动机主要包括转角传感器、线圈、定子和转子。

转角传感器包括3个霍尔传感器，其中的两个称为相位A和相位B传感器，用于检测电动机的转动角度；第3个称为相位Z传感器，用于校正转角检测控制。

图7-22 驻车锁止机构

5）驻车锁止机构。

①机械驻车锁止机构安装在中间轴从动齿轮中如图7-22所示。

②驻车锁爪和与中间轴从动齿轮一体的驻车齿轮的啮合可锁止车辆的运动。

③收到变速器控制ECU的锁止或开锁信号后，换挡控制执行器转动1号杆来滑动驻车锁止杆，从而推动驻车锁爪，驻车锁爪和驻车齿轮啮合，进而锁止驻车锁。驻车开关能通过开关上的指示灯来显示驻车锁是否锁止。

④摆线减速机构。当在斜坡上停车时，摆线减速机构能确保驻车锁完全松开，因为它能把电动机输出轴的转矩增大。如图7-23所示，摆线减速机构包括安装在电动机输出轴上的偏心盘、壳体上的内齿轮（61个齿）、外齿轮（60个齿）以及和外齿轮同步转动的输出轴。内齿轮与外齿轮啮合时，内齿轮推动外齿轮，因为外齿轮比内齿轮少1个齿，偏心盘每转动一圈，外齿轮就少转动1个齿。结果，和外齿轮同步旋转的输出轴以1/61的减速比输出电动机的转速。

⑤挡位指示灯。变速杆的设计使其总能回到原位，因此当前选择的挡位需要通过组合仪表上的挡位指示灯检查。如图7-24所示，B位在发动机制动范围内起作用，因此，从D位以外的挡位换入B位是被禁止的，如果变速杆不在D位或B位，则B位指示灯就会熄灭，以防止驾驶员意外地换入B位。

6）换挡控制原理。

①电动机功能。换挡控制电动机转动可以锁止或打开驻车锁。转角传感器检测电动机的转动角度，变速器控制ECU根据转角传感器信号检测当前的挡位，进行驻车锁止或开锁。

图7-23 摆线减速机构

如图7-25所示，变速器控制ECU通过两个霍尔传感器（装于转角传感器内，具有交错相位，相位A和相位B）脉冲数的组合检测电动机的转动方向、角度和运动范围见表7-3。检测到运动范围后，信息存储到ECU存储器中，但当断开蓄电池端子时，信息就会消除。

图7-25 换挡控制原理

表7-3 霍尔传感器脉冲变化规律

驻车锁止或开锁位置提供了建立控制标准的数值。当起动变速器控制ECU或重新连接蓄电池端子时，驻车锁止或开锁位置被检测到并存储在存储器中。最初，变速器控制ECU使用电动机转到锁止位置，以便把驻车锁止位置存储在存储器中。然后，ECU使电动机反向转动，以便把开锁位置存储在存储器中。但是，如果ECU已经在存储器中存储了以前操作的运动范围，它就检测到当前位置，并根据存储器中的运动范围计算其他位置。由于有此过程，就不必在更换执行器或ECU，或者重新连接蓄电池后进行初始化工作。

②换挡控制。HV ECU能检测车辆的一般状态，并能换挡和锁止或打开驻车锁。换挡控制系统还包括拒绝功能。当车辆在正常条件下行驶时，挡位可以移到拒绝功能而没有断开所有挡位。

当变速器控制ECU电源重新接通时，ECU根据存储器中存储的以前的挡位测定当前挡位，（驻车锁止或开锁）起动控制，见表7-4。如果以前的挡位无法利用，则ECU根据HV ECU通过车速测定的挡位来起动控制。

表7-4 起动控制

③拒绝功能。为了确保安全，即使驾驶员操作变速杆或驻车开关，此系统也会防止换挡。在这种情况下，蜂鸣器会鸣叫以提示驾驶员，拒绝功能的情况见表7-5。

表7-5 拒绝功能

7）换挡控制系统故障诊断。如果变速器控制ECU检测到换挡控制系统的故障，ECU就进行诊断并存储故障信息。另外，ECU会使换挡指示灯闪烁、点亮主警告灯并在复式显示器上显示警告信息来通知驾驶员。变速器控制ECU也会存储此故障的故障码。可以用智能测试仪Ⅱ来读取故障码。

8）换挡控制系统的安全保护。当变速器控制ECU检测到系统的故障时，变速器控制ECU会根据存储器中存储的数据来控制系统。