通用汽车 自动变速器8L45E新技术特性（一）

保定/商爱鹏

通用汽车 自动变速器8L45E新技术特性（一）

保定/商爱鹏

从2016年起，通用汽车旗下的豪华品牌凯迪拉克普遍使用了8前进挡自动变速器，除了XT5车型使用的由日本爱信公司制造基于前驱平台的8前进挡自动变速器TG-81SN外，2016款ATS-L使用了由通用汽车研发与制造的适用于后驱车型的8前进挡自动变速器8L45E。此外，2015款CT6车型与2.0T的LTG发动机匹配的也是自动变速器8L45E，而与3.0L的 LGW双涡轮增压发动机匹配的为自动变速器8L90E。本文以2016款凯迪拉克ATS-L所搭载的自动变速器8L45E为例，来介绍其技术特点。

自动变速器8L45E具有以下特征：

（1）变速器控制模块外置于车身上，与变速器总成分离；

（2）内部设有4排行星齿轮组和5组多片式离合器；

（3）采用了链条传动的偏置式双作用叶片泵。

8L45E自动变速器采用了钟形外壳，提升了变速器的整体强度。冷却管路接口连接有变速器进出冷却油管，变速器油液通过此管路流向冷却器，降温后返回变速器；挡杆连接杆连接换挡拉杆，将换挡杆的运动传递到变速器内部挡位开关和换挡阀，实现P/R/N/D挡位切换（如图1所示）。

图1 变速器左侧外观

线束连接器连接变速器控制模块与变速器内部线束电气线路，维修时应注意检查连接器密封圈，防止油液泄漏；同之前搭载的6L45E自动变速器类似，加油塞为实心橡胶塞，连通变速器内部，用于向变速器加注油液；通气孔用于将变速器内部连通大气，实现变速器内外压力均衡（如图2所示）。

图2 变速器右侧外观

8L45E自动变速器的PRO代码为M5N（8L90E为M5X），在变速器的8个前进挡中，第6挡为直接挡（如表1所示 ），如果运行中的自动变速器自检存在故障时，系统会根据故障类型和当前挡位，将变速器默认锁定在某个挡位。具体锁哪个挡位需要参考维修手册中的故障码信息。

表1 变速器规格与挡位

8L45E自动变速器的组成部件包括变矩器、行星齿轮部件、液压和电气部件。其中行星齿轮部件由离合器、行星齿轮组、输入轴、输出轴组成（如图3所示），实现传动比的改变和动力的传递。电气控制部件包括内部模式开关、速度传感器、电磁阀、温度传感器等（如图4所示），用于采集变速器的运行状态信息和控制液压油的流动路径和压力。液压控制部件由油泵、液压控制阀、蓄能器等组成（如图5所示），通过控制液压油的流动路径和压力，实现离合器的接合和释放。

图3 行星齿轮部件

图4 电气控制部件

根据各个行星齿轮组所起的作用，将组成8L45E自动变速器在每个行星齿轮组分别命名为超速行星齿轮组、输入行星齿轮组、反作用行星齿轮组和输出行星齿轮组（如图6 所示）。这4组行星齿轮组均为单级结构类型。组成8L45E自动变速器的离合器分别为C1-3-5-6-7、C2-3-4-6-8、C4-5-6-7-8-R、C1-2-7-8-R、C1-2-3-4-5-R五个离合器，离合器的名称代表了参与的挡位，如C1-3-5-6-7代表该离合器在1挡、2挡、5挡、6挡、7挡参与工作。

图5 液压控制部件

图6 行星齿轮组与离合器

根据行星齿轮组各个部件的连接关系，绘制成如图7所示的示意图，其中R代表齿圈、C代表行星架、S代表太阳轮。从示意图中可以看出，S1与R2、C3与R4、S2与S3、C1与 C4之间连接成一个整体部件。需要说明的是连接C1与C4的轴穿过C2、C3，与C2、C3无连接。离合器C1-3-5-6-7用于连接输入轴与C2-3-4-6-8、C4-5-6-7-8-R离合器毂、S4。离合器C2-3-4-6-8用于连接S4与R2。离合器C4-5-6-7-8-R用于连接S4与R1。离合器C1-2-7-8-R用于制动S2、S3。离合器C1-2-3-4-5-R用于制动R3（如图8所示）。

8L45E自动变速器的变矩器具有锁止功能。锁止离合器可控制在0～50r/min的范围内滑转，并能够在1～8挡时接合。变矩器锁止离合器（如图9所示）的接合点和滑转量受到包括节气门开度、车速、挡位以及变速器油温的影响。

图7 行星齿轮结构示意图

液压系统主要由阀体内的一个偏置式双作用叶片泵和控制阀体组成（如图10所示）。双作用叶片泵用于为离合器活塞工作提供需要的油压，来实现离合器摩擦部件的接合和分离。

控制阀体包括有通道单元、阀体上部和阀体下部三块（如图11所示）。

8L45E自动变速器控制阀体上设计有7个信号油压蓄能器和1个大的离合器蓄能器。信号油压蓄能器用于缓冲流向电磁阀的油压，离合器蓄能器用于缓冲去往C1-3-5-6-7离合器活塞的油压。每个信号油压蓄能器对应于一个压力调节电磁阀（如图12所示），7个信号油压蓄能器的柱塞尺寸和弹簧相同，安装时无须标记。

图8 行星齿轮机构结构示意图

图9 变矩器

图10 液压系统构成

图11 控制阀体组成

图12 阀体

图13 双作用叶片泵

8L45E自动变速器的偏置式双作用叶片泵有一个来自滤芯的进口和两个连接主油路的出油口（如图13所示）。低速时，两个出油口同时向变速器提供油液。高速情况下需要低油压时，仅一个出油口提供油液，另外一个出油口的油液将返回到油底壳。双作用叶片泵有利于降低发动机动力损失，并可以根据油压需要快速调整输出油量。

如图14所示，在低速时，叶片泵的两个出油口同时向主油路提供油液，随着转速的升高，主油路油压逐渐升高，较高的油压作用在压力调节阀的左端，从而推动阀芯右移；右移的阀芯打开油泵左侧出油口的油路返回油道，油液经阀芯返回到进油口，油泵输出油压降低。

图14 双作用叶片泵工作原理

图15 变速器油冷却

8L45E自动变速器根据配置的发动机功率版本不同，变速器冷却系统的布置方式也有所区别。2.0T低功率版本（25T）车辆的变速器油主要通过散热器上的散热通道完成油液降温（如图15所示）；2.0T高功率版本（28T）车辆在空调冷凝器上部单独加装了专用于变速器油散热的额外散热器（如图16所示）。

2016年凯迪拉克ATS-L变速器控制模块独立于变速器总成外部，安装在车辆右前横梁上。变速器控制模块通过连接车辆电气系统和内部电气部件，与车辆网络通信，接收和计算输入的信息，控制变速器的自动换挡（如图17所示）。

（待续）

图16 变速器油冷却

图17 变速器控制模块