目前自动变速器的电子控制单元有两种布置形式：独立式和非独立式。独立式称之为TCM，非独立式即发动机控制单元和自动变速器控制单元组合在一起，一般称之为PCM动力模块总成。控制单元内部结构组成主要由微处理器、软件、输入转换电路（A/D）及输出驱动电路（D/A）等组成。电子控制单元主要对自动变速器来完成换挡正时控制、油压调节控制、变矩器锁止正时控制、换挡品质控制、发动机制动功能控制、信息传递（与其他控制单元）、自诊断、失效保护控制、巡航定速控制等。
目前，多款轿车使用的自动变速器采用了集成控制、液压控制、机械传动、电脑控制系统集成为一体，真正实现了机、电、液一体化的控制，并且与发动机的控制越来越密切，例如奥迪A6L使用的09L型6前速自动变速器就是这样，它的大部分传感器都完全集成在电脑中，同时电脑被安装在自动变速器内部与执行器电磁阀间没有连线采用直接插接的方式，这样就保证了电脑信息通信的可靠性。奥迪A8采用的0BK和0BL 8AT系列变速器则更是把机械电子单元与防盗锁集成，为了使机械电子单元能够灵活地完成这些工作，对电子控制单元作了全面的重新设计。液压控制单元和传动机械单元能够快速地执行电子元件发出的指令，优化结构组件同时也提高了换挡灵活性和操作舒适。电子控制单元见图5-20。
图5-20 奥迪A8集成式控制模块
1.换挡正时曲线的控制原理
TCM根据适当的换挡模式（驾驶员驾驶方式），根据来自车速传感器VSS的车速信息，以及来自节气门位置传感器TPS的节气门开度信息指令打开或关闭换挡电磁阀，这样TCM可以在最佳的时间操纵各电磁阀，从而打开或关闭通往用油元件（离合器或制动器）的液体通道，使变速器得以换高挡或换低挡。
对于大多数电控自动变速器TCM仅在汽车前进时才提供换挡正时及锁止正时控制，见图5-21。在倒挡及P/N挡中，变速器是用机械的方法而不是用电子的方法控制的，目前少数新款车型任何一个挡位都是由TCM来控制的。
图5-21 换挡正时控制
2. TCC锁止离合器控制
对于当今新式电子控制自动变速器变矩器TCC锁止离合器控制（图5-22），主要取决于TCM接收诸多的能够满足变矩器锁止离合器接合条件的各传感器的输入信息，然后对这些信息加以逻辑分析并计算出变矩器锁止离合器控制的正时曲线，在最佳的时间对执行器电磁阀实施发出指令，最终通过电磁阀工作驱动液压控制滑阀位置来改变变矩器锁止离合器接合与分离的。目前部分新款车型允许在低速范围内（1挡后）实现闭锁控制，TCC锁止离合器控制的实现不但节省了油耗并且还降低了变速器的工作温度，同时又实现了最有效的发动机制动效果。
图5-22 TCC锁止离合器控制
TCC锁止离合器控制的重要输入信息：发动机转速信息、输入及输出轴转速信息、选挡杆位置信息、ATF油温度信息、制动灯开关信息以及节气门开度信息等。
3.油压调节控制（图5-23）
自动变速器的压力时刻都是在变化的，不同的挡位（前进挡、倒挡、低速挡和高速挡）、不同发动机负荷（节气门开度、空气流量传感器的进气量及发动机转速）、不同车速时（低速增扭油压高、高速减扭油压低），以及不同的自动变速器工作温度等。TCM接收这些信息后通过分析并计算出自动变速器在不同状态下的额定压力，也就相当于计算出EPC压力调节电磁阀的额定工作电流，不同的工作电流产生不同的工作压力。
图5-23 油压调节控制
油压调节控制信息：选挡杆位置、节气门开度和发动机转速、油温以及车速信息等。
4.换挡品质控制（减扭矩控制）
为了使自动变速器在换挡过程中达到预期的舒适性能，自动变速器和发动机控制系统必须通过实现减扭矩控制来维持最佳完美的换挡舒适过程。在每一个换挡点上TCM通过指令电磁阀瞬间降低离合器或制动器压力以及瞬间终止变矩器锁止离合器工作来实现减扭矩控制的；自动变速器的每一次换挡信息必须要通知发动机控制单元，发动机控制单元接收到自动变速器控制单元传递过来的换挡点和锁止点信息后，通过改变发动机输出扭矩来维持换挡过程以达到最佳舒适效果。发动机控制单元则是通过瞬间推迟点火或瞬间减少喷油脉宽来实现减扭矩控制的。见图5-24。(www.xing528.com)
图5-24 减扭矩控制
改善换挡品质的信息：变速器输入轴转速传感器、发动机转速、车速、节气门开度和空气流量传感器的进气量、变速器工作温度以及换挡方式（经济模式/运动模式）等。
5.发动机制动控制
现在一些新型电子控制自动变速器的超越离合器（为利用发动机的制动作用而设置的执行元件）的工作也是由控制电脑通过电磁阀来控制的，电脑按照设定的发动机制动控制程序，在选挡杆位置、车速和节气门开度等满足一定条件（如：选挡杆位于前进低挡位置且车速高于10km/h，节气门开度小于1/8）时，向超越离合器电磁阀发出电信号，打开超越离合器控制油路，使离合器（或制动器）起作用，并使自动变速器具有反向传递动力的能力，从而在汽车滑行或下坡时实现发动机制动。见图5-25。
图5-25 发动机制动控制
6.自诊断功能
计算机控制自动变速器具有自诊断及存储功能，当变速器出现故障时大部分车型会以点亮故障指示灯的形式，来提醒驾驶员自动变速器工作出现异常，同时电子控制系统会以故障码的形式，将故障记忆存储在其故障存储器中，在这种情况下可以使用专用诊断仪通过诊断接口与其电子控制系统对话，将故障存储器中的故障内容读出，并根据其解释含义进行故障分析及故障排查。见图5-26。
图5-26 自诊断功能
7.故障保护功能
对于一些新款车型的自动变速器其电子控制系统还具有安全保护功能，它主要是为了防止自动变速器在出现故障时进一步损坏而启动的又一控制模式，那就是当自动变速器电子控制系统、液压控制系统及机械系统出现TCM认为严重故障时，TCM不但通过点亮故障灯的方式提醒驾驶员同时TCM还会启动故障保护模式功能来保护变速器。当TCM启动安全故障保护模式时，TCM会中断所有执行器电磁阀的通信功能，自动变速器只能以固定的挡位行驶；此时变速器不在执行换挡控制TCC也会停止工作，同时变速器以最高油压来工作换挡品质控制功能失效，驾驶员应尽快到专业自动变速器维修厂进行检查维修。见图5-27。
图5-27 失效保护功能
8.模糊逻辑控制功能
模糊逻辑控制功能的实现主要取决于驾驶员的输入信息，也就是TCM主要通过加速踏板运动速率信息来感知驾驶员的驾驶风格，最终在其换挡程序中来选择贴近该驾驶员驾驶风格的控制，比如驾驶员总是以发动机低转速行驶，同时加速踏板运动速率比较慢，那么换挡控制模式会优先考虑以经济模式为主来控制；反之，驾驶员总是以发动机高转速行驶，同时加速踏板运动速率比较快，那么换挡控制模式会优先考虑以运动模式为主来控制。
9.网络通信功能
由于大部分新款车型电子控制系统均采用了CAN-BUS总线控制，因此各控制单元的信息得以相互传递，对于大多数车型而言一般都是TCM、ECM、ABS以及仪表4个控制单元共用一个网关，网络通信功能的优点是信息资源共享、信息传输速率快，同时信息可靠性增强，还有利用最少的线路来传递多用途的传感器信号，如果需要增加额外信息只需修改软件即可（图5-28）。
图5-28 网络通信功能
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