（一）卡罗拉混合动力控制系统组成（图4-30）

卡罗拉混合动力控制采用电子换挡杆系统，该系统是使用线控换挡技术的换挡控制系统。它根据各种传感器、开关和ECU提供的信息判断车辆状态，并根据驾驶人的变速器地板式换挡总成情况和P位置开关（变速器换挡主开关）操作激活适当的换挡控制。该电子换挡杆系统采用了结构紧凑的变速器地板式换挡总成。此总成为瞬时换挡型，换挡后驾驶人的手松开换挡把手，换挡杆会返回原始位置。用指尖就可以换挡，符合人体工程学的换挡模式使操作非常方便。

图4-30　卡罗拉的混合动力控制系统

卡罗拉混合动力控制系统主要由换挡杆、换挡杆位置传感器、驻车锁止执行器、驻车锁止机构、混合动力车辆控制ECU总成、指示报警装置等元件组成。

变速器地板式换挡总成中的换挡杆位置传感器检测换挡杆位置（R、N、D或S）并发送信号至混合动力车辆控制ECU总成。混合动力车辆控制ECU总成控制发动机转速、MG1和MC2，以产生最佳传动比。

混合动力车辆控制ECU总成根据来自换挡杆位置传感器的信号选择挡位。使用此系统，驾驶人按下P位置开关（变速器换挡主开关）时，P位置控制驱动混合动力车辆传动桥总成内的换挡控制执行器总成以机械锁止驻车挡齿轮（接合驻车锁止）。

（1）换挡杆。

变速器地板式换挡总成（图4-31）为瞬时换挡型，进行换挡操作后，驾驶人的手松开换挡手柄时，内部弹簧的反作用力使换挡杆返回原始位置。

图4-31　变速器地板式换挡总成

1－换挡杆位置传感器　2－换挡手柄　3－原始位置

（2）换挡杆位置传感器（图4-32）。

换挡杆位置传感器使用霍尔集成电路检测换挡杆位置（R、N、D或S），并将其相关信息（横向移动和纵向移动）传输至混合动力车辆控制ECU总成。它内置于变速器地板式换挡总成。

图4-32　换挡杆位置传感器

a－换挡杆位置磁铁　b－霍尔集成电路

如图4-33所示，驻车锁止执行器（换挡控制执行器总成）包括一个开关磁阻电动机、一个摆线式减速机构。它安装在混合动力汽车传动桥总成侧部，接收到来自混合动力汽车控制ECU总成的执行信号后，电动机旋转以接合或解除驻车锁止机构。从而机械锁止或解锁传动桥。

①开关磁阻电动机主要包括线圈、定子、转子和转角传感器，未采用电刷和永久磁铁。电动机旋转，以锁止或解锁驻车挡齿轮。混合动力车辆控制ECU总成根据检测电动机旋转范围的转角信号检测当前挡位（驻车挡齿轮锁止或解锁）。混合动力汽车控制ECU总成通过相位交错（A相和B相）的2个霍尔集成电路（位于转角传感器内）的脉冲和计数检测电动机旋转方向、旋转范围和移动范围。

图4-33　驻车锁止执行器

1－定子　2－线圈　3－转子　4－转角传感器　5－摆线减速机构

混合动力汽车控制ECU总成启动或重新连接蓄电池时，检测驻车锁止位置和解锁位置（提供建立控制标准的值）并存储在存储器内。开始时，混合动力汽车控制ECU总成使电动机旋转至锁止位置，以在存储器中存储驻车锁止位置。然后，混合动力汽车控制ECU总成使电动机反向旋转，以在存储器中存储解锁位置。但是，如果混合动力汽车控制ECU总成已在存储器中存储了上次操作的移动范围，当检测到当前位置时，可以根据存储器中存储的移动范围计算出另一个位置。由于有这些程序，更换执行器或混合动力汽车控制ECU总成或重新连接蓄电池端子后，不需要初始化系统。

转角传感器包括2个霍尔集成电路。这2个传感器（一个用于相位A、一个用于相位B）用于检测电动机的转角。

②摆线式减速机构（图4-34）包括一个偏心盘（安装在电动机输出轴上）、一个内齿轮（61个齿）（固定在外壳上）、一个外齿轮（60个齿）和一个输出轴（与外齿轮起旋转）。随着偏心盘的旋转运动（与电动机输出轴一起旋转），内齿轮一边啮合，一边推动外齿轮。偏心盘每转一圈，外齿轮（比内齿轮少1个齿）少旋转1个齿。结果，输出轴（与外齿轮起旋转）以减速比61∶1输出电动机的旋转运动。由于摆线减速机构增大了电动机输出轴的转矩，因此车辆停在倾斜道路上（需要较大的转矩解除驻车锁止）时，可完成驻车解除操作。

图4-34　摆线式减速机构

1－内齿轮　2－外齿轮　3－偏心盘　4－输出轴　a－偏心盘中心　b－电动机输入中心

（4）驻车锁止机构。

驻车锁止机构（图4-35）包括驻车锁止杠杆、驻车锁杆、驻车锁爪和驻车挡齿轮。驻车锁爪与驻车挡齿轮（与复合齿轮集成一体）的接合锁止车辆的移动。驻车锁止执行器（换挡控制执行器总成）旋转驻车锁止杠杆以滑动驻车锁杆，驻车锁杆向上推动驻车锁爪。从而，驻车锁爪与驻车挡齿轮接合。

（5）混合动力汽车控制ECU总成、认证ECU（智能钥匙ECU总成）和识别码盒（停机系统代码ECU）。

图4-35　驻车锁止机构

1－驻车锁止执行器（换挡控制执仃器总成）　2－驻车锁爪3－驻车挡齿轮　4－驻车锁止杠杆　5－驻车锁杆

混合动力汽车控制ECU总成和其他的ECU总成结构基本一致，所以在此不再赘述。它根据换挡杆位置状态、P位置开关（变速器换挡开关）和各种ECU的信号，按照换挡杆位置控制MG1、MG2和发动机。混合动力汽车控制ECU总成还接收来自识别码盒（停机系统代码ECU）的换挡控制锁止/解锁信号，并激活/解除换挡控制锁止；另外，它能够激活驻车锁止执行器以接合或解除传动桥的驻车锁止机构。

认证ECU（智能钥匙ECU总成）识别钥匙输出的识别码；识别码盒（停机系统代码ECU）对比识别码。

（6）P位置开关（变速器换挡主开关）和P位置指示灯。

P位置开关打开时，检测驾驶人进行驻车锁止的意图，并将信号发送至混合动力车辆控制ECU总成。

P位置指示灯是在驻车锁止接合时点亮，驻车锁止解除时熄灭。

（7）组合仪表总成。(www.daowen.com)

组成仪表总成由换挡杆位置指示灯、蜂鸣器、主警告灯和多信息显示屏组成。

因为变速器地板式换挡总成始终返回到原始位置，换挡杆位置指示灯能够根据来自混合动力汽车控制ECU总成的挡位信号，点亮驾驶人选择的换挡杆位置指示灯，如图4-36所示；蜂鸣器是在拒绝功能激活时提醒驾驶人；多信息显示屏根据混合动力车辆控制ECU总成提供的信号显示警告信息，以提醒驾驶人；主警告灯根据多信息显示屏上显示的信息点亮。

图4-36　换挡杆位置指示灯

（二）卡罗拉混合动力控制系统的功能

（1）换挡控制功能。

①混合动力汽车控制ECU总成利用来自换挡杆位置传感器的信号和来自P位置开关（变速器换挡主开关）的开关打开信号判断挡位（R、N、D或S），并据此控制MG1、MG2和发动机。

②混合动力汽车控制ECU总成驱动换挡控制执行器总成以接合或解除驻车锁止机构。

③车辆在正常条件下行驶时，只要未触发拒绝功能，就可以选择任何挡位。

④车辆停止且电源开关置于OFF位置时，挡位自动切换至驻车挡（P）。

⑤根据电源状态，表4-3列出了操作换挡杆和P位置开关（变速器换挡主开关）后的挡位。

表4-3　不同状态下挡位可变化情况

（2）拒绝功能。

为了确保安全，即使驾驶人操作换挡杆或P位置开关（变速器换挡主开关），此系统也可能不改变挡位。如果换挡操作被拒绝，蜂鸣器鸣响以指示切换被拒绝，换挡杆位置如表4-4所示，并且在组合仪表总成中的多信息显示屏上显示所推荐的操作。

表4-4　导致拒绝功能运行的换挡操作换挡杆的切换和保持情况

（3）失效保护和自诊断功能。

为了避免车辆搁置在半路上，电控系统都有失效保护功能。如果混合动力控制ECU总成检测到系统有故障，将根据存储器中存储的数据进行控制，失效保护功能和其他车辆工作原理相同，在此不再赘述。

自诊断功能和其他车辆工作原理也一样，如果混合动力控制ECU总成检测到系统有故障，将闪烁并点亮主警告灯并在多信息显示屏上显示信息，告知驾驶人；而且将执行诊断并存储故障部位，同时将诊断故障代码（DTC）存入存储器中，把global Tech Stream（GTS）连接到DLC3可读取DTC，详细情况，在此不再赘述。

（三）普锐斯混合动力控制系统组成

普锐斯混合动力控制系统组成（图4-37）及功能和卡罗拉基本一致，在此不再赘述。

图4-37　普锐斯的混合动力控制系统

（四）别克君越混合动力控制系统的组成

别克君越混合动力控制系统由传感器、ECU、执行器、故障指示灯等元件组成，在此只介绍主要主要的传感器和执行器。

（1）输出转速传感器

输出转速传感器（图4-38）安装在驱动电机B的壳体上，用以监测输出齿轮的转速和方向。其内部有两组传感器元件，两者相差半个齿，通过检测信号先后，来判断车辆运行方向。

图4-38　输出转速传感器

（2）电磁阀体

电磁阀体放置在变速器阀体侧盖内部（图4-39），上面装有变速器油温传感器和4个压力控制电磁阀。电磁阀体内部部件不可分解维修。

（3）液压控制阀体

液压控制阀体放置在变速器阀体侧盖内部（图4-40），阀体上装有管路压力控制电磁阀、低速离合器阀、低速离合器蓄能器活塞、扭转减振器旁通离合器阀、高速离合器阀、高速离合器控制调节阀、压力释放阀、压力调节阀以及润滑调节阀等。液压控制阀体同样内部不可分解维修。

图4-39　电磁阀体

图4-40　液压控制阀体