汽车自动变速器修理技巧：四爪形离合器操作原理及故障排查

爪形离合器出现在由ZF公司生产的九速自动变速器上，前驱的型号为9HP280/9HP480，首先配置在JEEP车上。

在9HP自动变速器上设计有两个爪形离合器（DOG CLUTCH），见图3-16，即爪形离合器A（DOG CLUTCH A）和爪形离合器F（DOG CLUTCH F）。爪形离合器A的作用是将输入轴连接到第二行星齿组的太阳齿轮（S2）和第一行星齿组的齿圈（H1）；爪形离合器F的作用是将第三行星齿组的太阳齿轮（S3）和第四行星齿组的太阳齿轮（S4）固定。两个爪形离合器在操作方面类似，都是通过一个双重作用的活塞进行操作的，TCM控制压力推动活塞将爪形离合器接合和分离。

1.爪形离合器A

爪形离合器A位于输入轴后端，在输入轴内设有一个双重作用活塞，通过一个固定销连接爪形离合器A（图3-16），输入轴上开有滑动槽，活塞固定销在滑槽中可以随活塞前后移动。爪形离合器A是一个套管，内部花键与输入轴花键接合，外部花键与连接行星齿组的花键接合。工作过程：当输入轴内活塞推动爪形离合器A向前（左）移动时，外部花键与第三、四行星齿组上的行星支架花键啮合，动力由输入轴传递。

爪形离合器A工作时的档位范围1～7档，在R/8/9档时，向活塞的另一侧施加油液压力，爪形离合器A向后（右）移动，从行星支架上分离。

由上可知，爪形离合器A有两个工作位置：啮合和分离。在输入轴内活塞上安装了检测这两个位置的检测活塞，通过压力传感器进行检测活塞的油液压力泄漏进行测定。检测活塞是空心的，并且在活塞内轴向移动。如果在活塞右侧施加油液压力，活塞和检测活塞会被推向左侧，在活塞移动期间，少量油液压力已流过检测活塞，此泄漏压力由压力传感器在活塞的左侧处测得。当活塞完全移动到左侧，并达到其端部位置时，通过检测活塞的泄漏被阻塞。检测到在活塞的左侧的压力下降且TCM可以确定爪形离合器A与行星支架完全分离。如果活塞的左侧上的压力在指定的换档时间内并未下降，则TCM可确定爪形离合器A已停止在中间位置。

爪形离合器A具有四种工作状态：

（1）爪形离合器A开始啮合 施加的油液压力来自右侧的腔室，它使活塞向左移动，与行星支架开始形成啮合。活塞现在处于中间位置，泄漏压力从检测活塞穿过，进入左侧腔室。左侧腔室中的压力可测量，大约是200kPa。

（2）爪形离合器A完全啮合 对来自右侧腔室的活塞持续施加油液压力，爪形离合器A与行星支架完全接合。左腔室中的油液压力（200kPa）几乎为零，因为检测活塞已推至其终点，且通过检测活塞的泄漏被关闭。

（3）爪形离合器A开始分离 对来自左侧腔室的活塞施加油液压力，活塞向右移动，与行星支架开始慢慢分离。活塞现在处于中间位置，泄漏压力从感测活塞穿过，进入右侧腔室。右侧腔室中的压力可测量，大约为200kPa。

（4）爪形离合器A完全分离 对来自左腔室的活塞持续施加油液压力，且爪形离合器A完全分离。右腔室中的油液压力几乎为零，因为检测活塞已被推至其极限，且通过检测活塞的泄漏被关闭。

图3-16 9HP爪形离合器布置图(www.xing528.com)

2.爪形离合器F

爪形离合器F位于多片式离合器E和第四行星齿轮组之间，见图3-17。内部活塞与爪形离合器A相同。作用是：固定第三、四行星齿轮组之太阳轮。

爪形离合器F也有两个工作位置：啮合和分离。爪形离合器F采用比爪形离合器A更简单的检测位置系统，不再使用一个检测活塞，即利用爪形离合器F活塞本身。爪形离合器F的活塞有一个泄漏检测孔，用于通过压力检测来确定当前位置。

如果将油液压力施加到活塞右侧，活塞将被推至左侧。在活塞移动期间，少量油液压力已流过泄漏检测孔。此泄漏压力由传感器单元中的压力传感器在活塞的左侧处测得。当活塞完全移动到左侧，并达到其端部位置时，通过泄漏检测孔的泄漏被截止。检测到活塞左侧的压力下降，且TCM可以确定爪形离合器F已完全与太阳齿轮3和4接合。如果活塞左侧的压力在指定的换档时间内并未下降，TCM可确定爪形离合器F已停止在中间位置。

爪形离合器F具有四种工作状态：

（1）爪形离合器F开始啮合 油液压力施加在活塞左侧腔室，爪形离合器F滑套移到右侧与第三、四行星齿轮组太阳齿轮进行慢慢接合。活塞现在处于中间位置，泄漏压力从泄漏检测孔穿过，进入右侧腔室。右侧腔室中的压力可测量，大约为200kPa。

（2）爪形离合器F完全啮合 对左侧腔室活塞持续施加油液压力，爪形离合器F与太阳齿轮完全啮合（固定）。右腔室中的ATF压力几乎为零，因为活塞已推至终点，且通过泄漏检测孔的泄漏被关闭。

（3）爪形离合器F开始分离 在右侧腔室活塞上施加油液压力，活塞向左移动，与太阳齿轮慢慢分离。活塞现在处于中间位置，泄漏压力从泄漏检测孔穿过，进入左侧腔室。左侧腔室中的压力可测量，大约为200kPa。

（4）爪形离合器F完全分离 对右腔室的活塞持续施加油液压力，爪形离合器F完全分离。左腔室中的油液压力几乎为零，因为活塞已推至终点，且通过泄漏检测孔的泄漏被关闭。

图3-17 9HP元件图