汽车上很多故障都是电气故障，包括控制器。最常见的电信号故障有开路、短路、接触不良、增益变化等。短路有短路到地、到电源（5V、12V……）或短路到某一点。接触不良表现在信号间歇变化和突变。通常需要检查一个信号是否小于最小允许值、大于允许最大值和变化率是否大于可能情况，以确保信号的可靠性。另外，还可以通过几个信号的相关性来核实信号的正确性。
除了探测明显的故障以外，也可以进行在线检测和预报TCU的健康情况，如虚位间隙的大小、运动机构移动难易程度、离合器保持力的大小和离合器磨损等。下面阐述几个典型的故障探测方法。
（1）位置信号平稳性
执行机构上的位置传感器应该如实地将位置信息返回给TCU。如果传感器有故障或没有安装好，就可能出现信号抖动、跳跃，或其极限值和变化范围发生较大变化等现象。极限值和范围变化等可以通过前面介绍的方法检测到，而信号跳变则必须通过新的方法测得。信号变化率是一个很好的检测指标。如果已知信号在增长区，而信号出现负的变化率或者已知在下降区但出现正的变化率都是不正常的。除此之外，如果变化率超出某个预定范围（标定值），也同样不正常。这就是信号不平稳，这就有理由认为信号有问题，需要警示和进行维修。
（2）机构运动难易程度
通过换档时电流的大小和位移的速度计算换档时AMT执行机构消耗的能量。机构的瞬间输入功率为电压和电流的乘积。在发动机运行充电时，可按电池电压为14V计算。图14-1为某AMT系统在低温静态测试中实际换档时选档电动机和挂档电动机的能量消耗计算结果。测试的方式是先从1档逐渐升到5档然后逐步降到1档，再到空档→倒档→空档→1档的循环测试。从图中可以看出，该测试中每次2档升到3档和3档降到2档电流时最大，即阻力最大。而4档到5档和5档到4档的换档电流相对较小，即换档比较轻松。利用此原理，可以检测选/换档机构的工作特性和好坏。这在产品生产检测和系统在线监测都是很有用处的。
图14-1 某AMT系统在低温静态测试中的换档能耗
从图14-1还可以看出，选档、挂档、离合三个执行机构在每次换档过程中的平均能量消耗约为0.02W·h。但当有卡死现象时，选挂档时间长，阻力大，电流大，能耗可能倍增。阻力范围变化太大会影响控制的稳定性。所以产品出厂时要检测确定阻力不是太大，变化范围也不是太大。在运行中，阻力的变化也应该有一个允许范围，否则有可能造成定位振荡或定位失败（卡死）。换档时能耗的大小体现了机构的健康状况。
（3）节气门控制失败
节气门的控制十分重要，因为谁都不愿意见到车辆在行驶中突然失控的局面。节气门失控的表现为跟随不好、打不开、关不严。(www.xing528.com)
跟随不好可以用动态误差和静态误差来描述。打不开是不跟随的一种特例，节气门不动，如结冰或异物卡住等。关不严是最可怕的现象，如在行车中节气门关不住，那么车辆就难以降速和难以停车。
对以上三种情况，要进行有效诊断和采取有力措施。误差大过某一定值并持续一定的时间就是跟随不好。跟随不好可以细分为打开跟随不好或关闭跟随不好，这个可从目标值大于或小于实际值来确定。如果任凭目标变化，而实际值不变就有可能是卡死、电动机损坏或电动机控制电路出了问题。如果节气门的目标位置为零，但实时位置一直为某一不为零的值不变，则可以判定为节气门不能回位。当节气门不能回位时，发动机不能回到怠速。出于安全考虑，当节气门不能回位时，只能挂空档让车子无动力滑行至停车或驾驶人踩制动踏板至停车。
AMT系统应以制动优先，即不管加速踏板是否踩下，只要有制动信号，AMT就不理会加速踏板位置而自动进入发动机怠速控制。这就保证了加速踏板卡住或节气门卡住等故障模式下发动机不可能失控。
当加速踏板传感器输出信号不变时，可能是加速踏板传感器或其电路坏了，也可能是驾驶人确实踩住加速踏板不动，TCU难以区分。所以按加速踏板卡死或节气门卡死这种危险状态来处理比较安全些。一般来讲，如果不是驾驶人有意所为，则在车辆意外自行行驶或增速的情况下，驾驶人一定会踩制动踏板。制动踏板优先发动机会停止发力，这就能解决这个问题，避免了危险。
（4）离合执行机构保持力
为了减轻离合机构驱动电动机的负担，离合器最好具有自锁功能。出于安全考虑，在没有其他安全装置的情况下，离合器也必须有自锁功能。安全问题会出现在两个方面：首先，车辆在运行中换档时，离合器打开，此时如果变速器挂到低档后离合器执行机构突然断电，那么离合器会在压盘的驱动下迅速接合，这个突然冲击有可能造成很大危险；在起步时，虽已挂好档，但因为前方有人所以还没有全松开制动踏板，如果此时离合器执行机构突然断电，离合器会猛然自动接合而快速起步冲出，显然这会造成很大危险。AMT应该避免这种情况的发生。
当离合机构有自锁功能时，在离合器分离等待选/挂档时，离合器不需要继续驱动而保持不动，这样就不会由于失电而自动快速接合离合器。自锁的缺点是可能会降低离合器执行机构传动装置的效率。为兼顾两方面的优点，自锁的深度要尽可能浅，这样加工精度和磨损程度对自锁功能的影响就非常大。
在AMT的实时控制系统中，要增加离合器自锁检测。当离合电动机停止供电后，如果离合器位置自动下滑超过一定距离，就应报自锁失效预警，提醒驾驶人修理以避免可能出现的危险。
在生产中，也应该检测离合器的保持力以保证产品的可靠性。具体措施是，可以先把离合器分离到压盘最大转矩点停止，观察是否会自行接合。如不自行接合，则从很小值开始逐渐增加离合器电动机的PWM占空比（标定值）执行离合器接合，直到离合器开始接合。开始接合离合器所需要的最小占空比就是离合器的自锁死区。该占空比越大，说明自锁功能越强；反之亦然。如果太大，则说明效率太低；如果太小，则说明有可能失去自锁能力。只有在两者之间才算满足要求。当然在运行中磨损后，自锁能力可能会下降。
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