5L40E型自动变速器是一个电控、5速（前进挡）、后轮驱动式自动变速器，用于上海通用生产的别克荣御和凯迪拉克，其基本参数见表1。
一、行星齿轮机构与换挡执行元件
5L40E型自动变速器采用拉维那式行星齿轮机构，由2个单排双级行星齿轮机构组成；换挡执行元件包括9组机械摩擦式离合器/制动器和4个单向离合器，各离合器的控制部件见表2。在原厂资料中，将所有9个换挡执行元件都称为“离合器”，但其中有5个在工作时是固定行星齿轮机构某部件的，业内习惯称为“制动器”，这样也便于理解其工作原理和动力传递路线路线分析。在本文的叙述中将工作时固定部件的“离合器”改称为“制动器”，如原“超速离合器”改称为“超速制动器”，这一点读者在参考其它5L40E型自动变速器资料时请注意。5L40E型自动变速器行星齿轮机构与换挡执行元件的布置如图1所示，各换挡执行元件的作用见表2，不同挡位时各换挡执行元件的状态见表3。
二.动力传递路线分析
5L40E型自动变速器动力传递路线示意图见图2，现将各挡位动力传递路线分析如下。
1. 1挡动力传递路线
（1）无发动机制动
1挡时，前进离合器结合，前进单向离合器锁止；滑行离合器结合，前进离合器和滑行离合器同时驱动后太阳轮，后太阳轮顺时针旋转；行星架有逆时针旋转的趋势，因低挡单向离合器锁止，单向固定行星架；则后齿圈顺时针减速旋转。因动力传递过程中，低挡单向离合器锁止，单向固定行星架是不可缺少的条件，所以当动力由车轮传至变速器时，低挡单向离合器会超越打滑，没有发动机制动，动力传递路线如图3所示。
图3 1档动力传递路线（无发动机制动）
（2）有发动机制动
1挡时，自动变速器控制模块可根据情况控制自动变速器是否有发动机制动。当需要发动机制动时，前进离合器结合，前进单向离合器锁止；滑行离合器结合，前进离合器和滑行离合器同时驱动后太阳轮，后太阳轮顺时针旋转；行星架有逆时针旋转的趋势，低/倒挡制动器工作，双向固定行星架；则后齿圈顺时针减速旋转（输出）。因动力传递过程中，没有单向离合器单独参与动力传递，故有发动机制动，动力传递路线如图4所示。
图4 1档动力传递路线（有发动机制动）
2. 2挡动力传递路线：
（1）无发动机制动
2挡时，动力输入元件与1挡一样，即前进离合器结合，前进单向离合器锁止；滑行离合器结合，前进离合器和滑行离合器同时驱动后太阳轮，后太阳轮顺时针旋转；第二制动器工作，固定第二单向离合器外圈，第二单向离合器锁止，前内齿圈被单向固定，不能逆时针旋转；则后齿圈顺时针减速旋转（输出）。因动力传递过程中，第二单向离合器锁止，单向固定前排齿圈是不可缺少的条件，所以当动力由车轮传至变速器时，第二单向离合器会超越打滑，没有发动机制动，动力传递路线如图5所示。
图5 2档动力传递路线（无发动机制动）
（2）有发动机制动
2挡时，自动变速器控制模块可根据情况控制自动变速器是否有发动机制动。当需要发动机制动时，前进离合器结合，前进单向离合器锁止；滑行离合器结合，前进离合器和滑行离合器同时驱动后太阳轮，后太阳轮顺时针旋转；第二滑行制动器工作，双向固定前内齿圈；则后齿圈顺时针减速旋转（输出）。因动力传递过程中，没有单向离合器单独参与动力传递，故有发动机制动，动力传递路线如图6所示。
图6 2档动力传递路线（有发动机制动）
3. 3挡动力传递路线
（1）无发动机制动
3挡时，动力输入元件与1挡一样，即前进离合器结合，前进单向离合器锁止；滑行离合器结合，前进离合器和滑行离合器同时驱动后太阳轮，后太阳轮顺时针旋转；中间制动器工作，固定中间单向离合器外圈，中间单向离合器锁止，单向固定前排太阳轮，则后齿圈顺时针减速旋转（输出）。因动力传递过程中，中间单向离合器锁止，单向固定前排太阳轮是不可缺少的条件，所以当动力由车轮传至变速器时，中间单向离合器会超越打滑，没有发动机制动，动力传递路线如图7所示
图7 3档动力传递路线（无发动机制动）
（2）有发动机制动
3挡时，自动变速器控制模块可根据情况控制自动变速器是否有发动机制动。当需要发动机制动时，前进离合器结合，前进单向离合器锁止；滑行离合器结合，前进离合器和滑行离合器同时驱动后太阳轮，后太阳轮顺时针旋转；超速挡制动器工作，双向固定前排太阳轮，则后齿圈顺时针减速旋转（输出）。因动力传递过程中，没有单向离合器单独参与动力传递，故有发动机制动，动力传递路线如图8所示。
图8 3档动力传递路线（有发动机制动）
4. 4挡动力传递路线
4挡时，输入元件与1挡相同，即前进离合器结合，前进单向离合器锁止；滑行离合器结合，前进离合器和滑行离合器同时驱动后太阳轮；同时直接挡离合器结合，驱动行星架，则整个行星齿轮机构以一个整体同步旋转，为直接挡，传动比为1:1。因4挡动力传递过程中，没有单向离合器单独参与动力传递，故有发动机制动，动力传递路线图9所示。
图9 4档动力传递路线
5. 5挡动力传递路线
5挡时，直接离合器结合，驱动行星架顺时针旋转，超速挡制动器工作，固定前排太阳轮，则后排齿圈同向增速旋转，为超速挡。因5挡动力传递过程中，没有单向离合器单独参与动力传递，故有发动机制动，动力传递路线如图10所示。
图10 5档动力传递路线
6. R挡动力传递路线
R挡时，倒挡离合器结合，驱动前排太阳轮；同时/低倒挡制动器工作，固定行星架，则后排齿圈反向减速旋转（输出），力传递路线如图11所示。
图11 R档动力传递路线
