Jeep Liberty KJ. Manual - part 1184

AUTOMATIC TRANSMISSION - 545RFE

DESCRIPTION

The 545RFE automatic transmission is a sophisticated, multi-range, electronically controlled transmission which
combines optimized gear ratios for responsive performance, state of the art efficiency features and low NVH. Other
features include driver adaptive shifting and three planetary gear sets to provide wide ratio capability with precise
ratio steps for optimum driveability. The three planetary gear sets also make available a unique alternate second
gear ratio. The primary 2nd gear ratio fits between 1st and 3rd gears for normal through-gear accelerations. The
alternate second gear ratio (2prime) allows smoother 4-2 kickdowns at high speeds to provide 2nd gear passing
performance over a wider highway cruising range. An additional overdrive ratio (0.67:1) is also provided for greater
fuel economy and less NVH at highway speeds.

The hydraulic portion of the transmission consists of the transmission fluid, fluid passages, hydraulic valves, and
various line pressure control components.

The primary mechanical components of the transmission consist of the following:

•

Three multiple disc input clutches

•

Three multiple disc holding clutches

•

Five hydraulic accumulators

•

Three planetary gear sets

•

Dual Stage Hydraulic oil pump

•

Valve body

•

Solenoid pack

The Transmission Control Module (TCM) is the “heart” or “brain” of the electronic control system and relies on infor-
mation from various direct and indirect inputs (sensors, switches, etc.) to determine driver demand and vehicle oper-
ating conditions. Depending on the vehicle configuration, the TCM may be a standalone module or it it may be
housed along with the Powertrain Control Module (PCM) in a single module. With this information, the TCM can
calculate and perform timely and quality shifts through various output or control devices (solenoid pack, transmission
control relay, etc.).

TRANSMISSION IDENTIFICATION

Transmission identification numbers (1) are stamped
on the left side of the case just above the oil pan seal-
ing surface. Refer to this information when ordering
replacement parts. A label is attached to the transmis-
sion case above the stamped numbers. The label
gives additional information which may also be neces-
sary for identification purposes.

GEAR RATIOS

The 545RFE gear ratios are:

21 - 680

AUTOMATIC TRANSMISSION - 545RFE

KJ

1st . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.00:1
2nd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.67:1
2nd Prime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.50:1
3rd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.00:1
4th . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.75:1
5th . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.67:1
Reverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.00:1

OPERATION

The 545RFE offers full electronic control of all automatic up and downshifts, and features real-time adaptive closed-
loop shift and pressure control. Electronic shift and torque converter clutch controls help protect the transmission
from damage due to high temperatures, which can occur under severe operating conditions. By altering shift sched-
ules, line pressure, and converter clutch control, these controls reduce heat generation and increase transmission
cooling.

To help reduce efficiency-robbing parasitic losses, the transmissions includes a dual-stage transmission fluid pump
with electronic output pressure control. Under most driving conditions, pump output capacity greatly exceeds that
which is needed to keep the clutches applied. The 45RFE/545RFE pump-pressure control system monitors input
torque and adjusts the pump pressure accordingly. The primary stage of the pump works continuously; the second
stage is bypassed when demand is low. The control system also monitors input and output speed and, if incipient
clutch slip is observed, the pressure control solenoid duty cycle is varied, increasing pressure in proportion to
demand.

A high-travel torque converter damper assembly allows earlier torque converter clutch engagement to reduce slip-
page. Needle-type thrust bearings reduce internal friction. The 45RFE/545RFE is packaged in a one-piece die-cast
aluminum case. To reduce NVH, the case has high lateral, vertical and torsional stiffness. It is also designed to
maximize the benefit of the structural dust cover that connects the bottom of the bell housing to the engine bed-
plate, enhancing overall power train stiffness. Dual filters protect the pump and other components. A cooler return
filter is added to the customary main sump filter. Independent lubrication and cooler circuits assure ample pressure
for normal transmission operation even if the cooler is obstructed or the fluid cannot flow due to extremely low
temperatures.

The hydraulic control system design (without electronic assist) provides the transmission with PARK, REVERSE,
NEUTRAL, SECOND, and THIRD gears, based solely on driver shift lever selection. This design allows the vehicle
to be driven (in “limp-in” mode) in the event of a electronic control system failure, or a situation that the Transmis-
sion Control Module (TCM) recognizes as potentially damaging to the transmission.

The TCM also performs certain self-diagnostic functions and provides comprehensive information (sensor data,
DTC’s, etc.) which is helpful in proper diagnosis and repair. This information can be viewed with the scan tool.

DIAGNOSIS AND TESTING

AUTOMATIC TRANSMISSION

CAUTION: Before attempting any repair on a 545RFE automatic transmission, check for Diagnostic Trouble
Codes with the scan tool.

Transmission malfunctions may be caused by these general conditions:

•

Poor engine performance

•

Improper adjustments

•

Hydraulic malfunctions

•

Mechanical malfunctions

•

Electronic malfunctions

Diagnosis of these problems should always begin by checking the easily accessible variables: fluid level and con-
dition, gearshift cable adjustment. Then perform a road test to determine if the problem has been corrected or if
more diagnosis is necessary. If the problem persists after the preliminary tests and corrections are completed,
hydraulic pressure checks should be performed.

KJ

AUTOMATIC TRANSMISSION - 545RFE

21 - 681

PRELIMINARY

Two basic procedures are required. One procedure for vehicles that are drivable and an alternate procedure for
disabled vehicles (will not back up or move forward).

VEHICLE IS DRIVABLE

1. Check for transmission fault codes using scan tool.

2. Check fluid level and condition.

3. Adjust gearshift cable if complaint was based on delayed, erratic, or harsh shifts.

4. Road test and note how transmission upshifts, downshifts, and engages.

5. Perform hydraulic pressure test if shift problems were noted during road test.

6. Perform air-pressure test to check clutch operation.

VEHICLE IS DISABLED

1. Check fluid level and condition.

2. Check for broken or disconnected gearshift cable.

3. Check for cracked, leaking cooler lines, or loose or missing pressure-port plugs.

4. Raise and support vehicle on safety stands, start engine, shift transmission into gear, and note following:

a. If propeller shaft turns but wheels do not, problem is with differential or axle shafts.

b. If propeller shaft does not turn and transmission is noisy, stop engine. Remove oil pan, and check for debris.

If pan is clear, remove transmission and check for damaged driveplate, converter, oil pump, or input shaft.

c. If propeller shaft does not turn and transmission is not noisy, perform hydraulic-pressure test to determine if

problem is hydraulic or mechanical.

ROAD TESTING

Before road testing, be sure the fluid level and control cable adjustments have been checked and adjusted if nec-
essary. Verify that all diagnostic trouble codes have been resolved.

Observe engine performance during the road test. A poorly tuned engine will not allow accurate analysis of trans-
mission operation.

Operate the transmission in all gear ranges. Check for shift variations and engine flare which indicates slippage.
Note if shifts are harsh, spongy, delayed, early, or if part throttle downshifts are sensitive.

Slippage indicated by engine flare, usually means clutch, overrunning clutch, or line presure problems.

A slipping clutch can often be determined by comparing which internal units are applied in the various gear ranges.
The Clutch Application chart provides a basis for analyzing road test results.

545RFE CLUTCH APPLICATION CHART

SLP

UD

OD

R

2C

4C

L/R

OVERRUNNING

P–PARK

ON

R–REVERSE

ON

ON

N-NEUTRAL

ON

D–FIRST

ON

ON*

ON

D–SECOND

ON

ON

D–SECOND

PRIME

ON

ON

D–THIRD

ON

ON

D–FOURTH

ON

ON

D–FIFTH

ON

ON

D–LIMP-IN

ON

ON

2–FIRST

ON

ON*

ON

21 - 682

AUTOMATIC TRANSMISSION - 545RFE

KJ

SLP

UD

OD

R

2C

4C

L/R

OVERRUNNING

2–SECOND

ON

ON

2–LIMP-IN

ON

ON

1–LOW

ON

ON

ON

*L/R clutch is on only with the output shaft speed below 150 rpm.

HYDRAULIC PRESSURE TEST

An accurate tachometer and pressure test gauges are required. Oil Pressure Gauge C-3293-SP has a 300 psi
range and is used at all locations where pressures exceed 100 psi.

Pressure Test Port Locations

Only two pressure ports are supplied on the transmis-
sion case. The torque converter clutch apply (3) and
release (1) ports are located on the right side of the
transmission case.

To determine the line pressure, there are two available
methods. The scan tool can be used to read line pres-
sure from the line pressure sensor. The second
method is to install Line Pressure Adapter 8259 (3)
into the transmission case and then install the pres-
sure gauge and the original sensor (2) into the
adapter. This will allow a comparison of the scan tool
readings and the gauge reading to determine the
accuracy of the line pressure sensor. The scan tool

KJ

AUTOMATIC TRANSMISSION - 545RFE

21 - 683