保定/商愛鵬

通用汽車 自動變速器8L45E新技術(shù)特性（一）

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從2016年起，通用汽車旗下的豪華品牌凱迪拉克普遍使用了8前進擋自動變速器，除了XT5車型使用的由日本愛信公司制造基于前驅(qū)平臺的8前進擋自動變速器TG-81SN外，2016款A(yù)TS-L使用了由通用汽車研發(fā)與制造的適用于后驅(qū)車型的8前進擋自動變速器8L45E。此外，2015款CT6車型與2.0T的LTG發(fā)動機匹配的也是自動變速器8L45E，而與3.0L的 LGW雙渦輪增壓發(fā)動機匹配的為自動變速器8L90E。本文以2016款凱迪拉克ATS-L所搭載的自動變速器8L45E為例，來介紹其技術(shù)特點。

自動變速器8L45E具有以下特征：

（1）變速器控制模塊外置于車身上，與變速器總成分離；

（2）內(nèi)部設(shè)有4排行星齒輪組和5組多片式離合器；

（3）采用了鏈條傳動的偏置式雙作用葉片泵。

8L45E自動變速器采用了鐘形外殼，提升了變速器的整體強度。冷卻管路接口連接有變速器進出冷卻油管，變速器油液通過此管路流向冷卻器，降溫后返回變速器；擋桿連接桿連接換擋拉桿，將換擋桿的運動傳遞到變速器內(nèi)部擋位開關(guān)和換擋閥，實現(xiàn)P/R/N/D擋位切換（如圖1所示）。

圖1 變速器左側(cè)外觀

線束連接器連接變速器控制模塊與變速器內(nèi)部線束電氣線路，維修時應(yīng)注意檢查連接器密封圈，防止油液泄漏；同之前搭載的6L45E自動變速器類似，加油塞為實心橡膠塞，連通變速器內(nèi)部，用于向變速器加注油液；通氣孔用于將變速器內(nèi)部連通大氣，實現(xiàn)變速器內(nèi)外壓力均衡（如圖2所示）。

圖2 變速器右側(cè)外觀

8L45E自動變速器的PRO代碼為M5N（8L90E為M5X），在變速器的8個前進擋中，第6擋為直接擋（如表1所示 ），如果運行中的自動變速器自檢存在故障時，系統(tǒng)會根據(jù)故障類型和當前擋位，將變速器默認鎖定在某個擋位。具體鎖哪個擋位需要參考維修手冊中的故障碼信息。

表1 變速器規(guī)格與擋位

8L45E自動變速器的組成部件包括變矩器、行星齒輪部件、液壓和電氣部件。其中行星齒輪部件由離合器、行星齒輪組、輸入軸、輸出軸組成（如圖3所示），實現(xiàn)傳動比的改變和動力的傳遞。電氣控制部件包括內(nèi)部模式開關(guān)、速度傳感器、電磁閥、溫度傳感器等（如圖4所示），用于采集變速器的運行狀態(tài)信息和控制液壓油的流動路徑和壓力。液壓控制部件由油泵、液壓控制閥、蓄能器等組成（如圖5所示），通過控制液壓油的流動路徑和壓力，實現(xiàn)離合器的接合和釋放。

圖3 行星齒輪部件

圖4 電氣控制部件

根據(jù)各個行星齒輪組所起的作用，將組成8L45E自動變速器在每個行星齒輪組分別命名為超速行星齒輪組、輸入行星齒輪組、反作用行星齒輪組和輸出行星齒輪組（如圖6 所示）。這4組行星齒輪組均為單級結(jié)構(gòu)類型。組成8L45E自動變速器的離合器分別為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五個離合器，離合器的名稱代表了參與的擋位，如C1-3-5-6-7代表該離合器在1擋、2擋、5擋、6擋、7擋參與工作。

圖5 液壓控制部件

圖6 行星齒輪組與離合器

根據(jù)行星齒輪組各個部件的連接關(guān)系，繪制成如圖7所示的示意圖，其中R代表齒圈、C代表行星架、S代表太陽輪。從示意圖中可以看出，S1與R2、C3與R4、S2與S3、C1與 C4之間連接成一個整體部件。需要說明的是連接C1與C4的軸穿過C2、C3，與C2、C3無連接。離合器C1-3-5-6-7用于連接輸入軸與C2-3-4-6-8、C4-5-6-7-8-R離合器轂、S4。離合器C2-3-4-6-8用于連接S4與R2。離合器C4-5-6-7-8-R用于連接S4與R1。離合器C1-2-7-8-R用于制動S2、S3。離合器C1-2-3-4-5-R用于制動R3（如圖8所示）。

8L45E自動變速器的變矩器具有鎖止功能。鎖止離合器可控制在0～50r/min的范圍內(nèi)滑轉(zhuǎn)，并能夠在1～8擋時接合。變矩器鎖止離合器（如圖9所示）的接合點和滑轉(zhuǎn)量受到包括節(jié)氣門開度、車速、擋位以及變速器油溫的影響。

圖7 行星齒輪結(jié)構(gòu)示意圖

液壓系統(tǒng)主要由閥體內(nèi)的一個偏置式雙作用葉片泵和控制閥體組成（如圖10所示）。雙作用葉片泵用于為離合器活塞工作提供需要的油壓，來實現(xiàn)離合器摩擦部件的接合和分離。

控制閥體包括有通道單元、閥體上部和閥體下部三塊（如圖11所示）。

8L45E自動變速器控制閥體上設(shè)計有7個信號油壓蓄能器和1個大的離合器蓄能器。信號油壓蓄能器用于緩沖流向電磁閥的油壓，離合器蓄能器用于緩沖去往C1-3-5-6-7離合器活塞的油壓。每個信號油壓蓄能器對應(yīng)于一個壓力調(diào)節(jié)電磁閥（如圖12所示），7個信號油壓蓄能器的柱塞尺寸和彈簧相同，安裝時無須標記。

圖8 行星齒輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

圖9 變矩器

圖10 液壓系統(tǒng)構(gòu)成

圖11 控制閥體組成

圖12 閥體

圖13 雙作用葉片泵

8L45E自動變速器的偏置式雙作用葉片泵有一個來自濾芯的進口和兩個連接主油路的出油口（如圖13所示）。低速時，兩個出油口同時向變速器提供油液。高速情況下需要低油壓時，僅一個出油口提供油液，另外一個出油口的油液將返回到油底殼。雙作用葉片泵有利于降低發(fā)動機動力損失，并可以根據(jù)油壓需要快速調(diào)整輸出油量。

如圖14所示，在低速時，葉片泵的兩個出油口同時向主油路提供油液，隨著轉(zhuǎn)速的升高，主油路油壓逐漸升高，較高的油壓作用在壓力調(diào)節(jié)閥的左端，從而推動閥芯右移；右移的閥芯打開油泵左側(cè)出油口的油路返回油道，油液經(jīng)閥芯返回到進油口，油泵輸出油壓降低。

圖14 雙作用葉片泵工作原理

圖15 變速器油冷卻

8L45E自動變速器根據(jù)配置的發(fā)動機功率版本不同，變速器冷卻系統(tǒng)的布置方式也有所區(qū)別。2.0T低功率版本（25T）車輛的變速器油主要通過散熱器上的散熱通道完成油液降溫（如圖15所示）；2.0T高功率版本（28T）車輛在空調(diào)冷凝器上部單獨加裝了專用于變速器油散熱的額外散熱器（如圖16所示）。

2016年凱迪拉克ATS-L變速器控制模塊獨立于變速器總成外部，安裝在車輛右前橫梁上。變速器控制模塊通過連接車輛電氣系統(tǒng)和內(nèi)部電氣部件，與車輛網(wǎng)絡(luò)通信，接收和計算輸入的信息，控制變速器的自動換擋（如圖17所示）。

（待續(xù)）

圖16 變速器油冷卻

圖17 變速器控制模塊