电控机械式自动变速器(AMT)兼具手动变速器和自动变速器的诸多优点,是自动变速技术的一个重要发展方向。作为汽车的重要传动部件,变速器若发生故障,会使汽车的性能急剧下降,甚至造成严重事故。因此AMT系统故障诊断研究是开发AMT产品的重要内容,可以提高AMT系统的安全性和可靠性,保证其正常运行,对整个系统的完善和发展以及促进自主研发的AMT产品化具有重要意义。本文以实时、准确地实现AMT系统的故障诊断与处理为研究目标,采用在线诊断和离线诊断相结合的方法完成了AMT故障自诊断系统的设计。在线诊断由AMT传动控制单元(TCU)完成,离线诊断通过诊断仪完成,TCU和诊断仪通过基于CAN总线的ISO 15765协议通信。本文首先对AMT技术和故障诊断技术的国内外研究现状进行了综述,分析了电动型AMT系统的基本结构和工作原理,总结了AMT系统的故障类型和故障原因,分析了故障模式与故障特征之间的逻辑关系,分析了使用基于CAN总线的ISO15765协议的优势,确定了系统的总体设计方案。然后完成了带故障监测与硬件容错功能的TCU的硬件设计,并制定了故障诊断与故障处理的规则,结合基于信号分析、冗余关系和传动系统局部模型的诊断方法设计了TCU故障自诊断软件模块。进行了AMT故障诊断仪的软、硬件设计,完成了WinCE操作系统的定制。最后分别在TCU和诊断仪中开发了基于ISO 15765协议的故障诊断接口,并在诊断仪中开发了诊断测试程序,在AMT实验台上进行了故障自诊断系统的试验研究。试验表明本文所开发的AMT故障自诊断系统诊断准确、性能稳定,能满足实际应用的需要,具有一定的实用性。