Jeep XJ. Manual - part 425

The pressure created in the fluid is equal to the force
applied, divided by the piston area. If the force is 100
lbs., and the piston area is 10 sq. in., then the pres-
sure created equals 10 PSI. Another interpretation of
Pascal’s Law is that regardless of container shape or
size, the pressure will be maintained throughout, as
long as the fluid is confined. In other words, the
pressure in the fluid is the same everywhere within
the container.

FORCE MULTIPLICATION

Using the 10 PSI example used in the illustration

(Fig. 33), a force of 1000 lbs. can be moved with a
force of only 100 lbs. The secret of force multiplica-
tion in hydraulic systems is the total fluid contact
area employed. The illustration, (Fig. 33), shows an
area that is ten times larger than the original area.
The pressure created with the smaller 100 lb. input
is 10 PSI. The concept “pressure is the same every-
where” means that the pressure underneath the
larger piston is also 10 PSI. Pressure is equal to the
force applied divided by the contact area. Therefore,
by means of simple algebra, the output force may be
found. This concept is extremely important, as it is
also used in the design and operation of all shift
valves and limiting valves in the valve body, as well
as the pistons, of the transmission, which activate
the clutches and bands. It is nothing more than
using a difference of area to create a difference in
pressure to move an object.

PISTON TRAVEL

The relationship between hydraulic lever and a

mechanical lever is the same. With a mechanical
lever it’s a weight–to–distance output rather than a
pressure–to–area output. Using the same forces and
areas as in the previous example, the smaller piston
(Fig. 34) has to move ten times the distance required
to move the larger piston one inch. Therefore, for
every inch the larger piston moves, the smaller pis-

ton moves ten inches. This principle is true in other
instances also. A common garage floor jack is a good
example. To raise a car weighing 2000 lbs., an effort
of only 100 lbs. may be required. For every inch the
car moves upward, the input piston at the jack han-
dle must move 20 inches downward.

TRANSMISSION RANGES AND SHIFT LEVER
POSITIONS

The AW–4 transmission has six ranges and shift

lever positions. Park, Reverse and Neutral are con-
ventional and mechanically operated. The 1–2, 3 and
D ranges provide electronically controlled shifting.

The 1–2 position provides first and second gear

only. The 3 position provides first, second and third
gear.

Fig. 32 Pressure on a Confined Fluid

Fig. 33 Force Multiplication

Fig. 34 Piston Travel

21 - 236

AW–4 AUTOMATIC TRANSMISSION

XJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

The D range provides first through fourth gear.

Overdrive fourth gear range is available only when
the shift lever is in D position (Fig. 35).

TRANSMISSION CONTROL MODULE (TCM)

DESCRIPTION

The module determines shift and converter clutch

engagement timing based on signals from sensors.
The valve body solenoids are activated, or deacti-
vated accordingly.

The TCM has a self diagnostic program. Compo-

nent and circuitry malfunctions can be diagnosed
with the DRB scan tool. Once a malfunction is noted
and stored in control module memory, it is retained
even after the problem has been corrected. To cancel
a stored malfunction, disconnect and reconnect the
“Trans.” fuse in the module harness.

SENSORS

Sensors include:
• throttle position sensor (TPS)

• transmission speed sensor

• vehicle speed sensor

• park/neutral position switch

• brake switch

OPERATION

The throttle position sensor is mounted on the

throttle body. It electronically determines throttle
position and relays this information to the transmis-
sion control module to determine shift points and
converter clutch engagement.

The transmission speed sensor consists of a rotor

and magnet on the transmission output shaft and a
switch in the extension housing or adapter. The sen-
sor switch is activated each time the rotor and mag-
net complete one revolution. Sensor signals are sent
to the transmission control module.

The park/neutral position switch is mounted on the

valve body manual shaft. The switch signals shift
linkage and manual valve position to the transmis-
sion control module through an interconnecting har-
ness. The switch prevents engine starting in all gears
other than Park or Neutral.

The brake switch is in circuit with the torque con-

verter clutch solenoid. The switch disengages the
converter clutch whenever the brakes are applied.
The switch is mounted on the brake pedal bracket
and signals the transmission control module when
the pedal is pressed or released.

HYDRAULIC SYSTEM

DESCRIPTION

The hydraulic system consists of the pump, valve

body and solenoids, and four hydraulic accumulators.
The oil pump provides lubrication and operating
pressure.

The valve body controls application of the clutches,

brakes, second coast band, and the converter clutch.
The valve body solenoids control sequencing of the
1–2, 2–3 and 3–4 shift valves. The solenoids are acti-
vated by signals from the transmission control mod-
ule.

The accumulators are used in the clutch and brake

feed circuits to control initial apply pressure. Spring
loaded accumulator pistons modulate the initial
surge of apply pressure for smooth engagement.

TRANSMISSION COOLER

DESCRIPTION

MAIN COOLER

The transmission main cooler is located in the

radiator. The main cooler can be flushed when neces-
sary, however, the cooler is not a repairable compo-
nent. If the cooler is damaged, plugged, or leaking,
the radiator will have to be replaced.

AUXILIARY COOLER

The auxiliary cooler is mounted in front of the

radiator at the driver side of the vehicle (Fig. 36).
The cooler can be flushed when necessary, while
mounted in the vehicle. The cooler can also be
removed for access, repair, or replacement as needed.

The main and auxiliary coolers should both be

flushed whenever a transmission or converter clutch

Fig. 35 AW–4 Shift Lever Positions And

Transmission Ranges

XJ

AW–4 AUTOMATIC TRANSMISSION

21 - 237

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

malfunction generates sludge, debris, or particles of
clutch friction material.

COOLER SERVICE

The main cooler (and radiator) and the auxiliary

cooler can be removed for service or access to other
components. Auxiliary cooler removal requires that
the front bumper and radiator support be removed
for access to the cooler lines and attaching bracket.

BRAKE TRANSMISSION SHIFT INTERLOCK
MECHANISM

DESCRIPTION

The Brake Transmission Shifter/Ignition Interlock

(BTSI), is a cable and solenoid operated system. It
interconnects

the

automatic

transmission

floor

mounted shifter to the steering column ignition
switch (Fig. 37).

OPERATION

The system locks the shifter into the PARK posi-

tion. The Interlock system is engaged whenever the
ignition switch is in the LOCK or ACCESSORY posi-
tion. An additional electrically activated feature will
prevent shifting out of the PARK position unless the
brake pedal is depressed at least one-half an inch. A
magnetic holding device in line with the park/brake
interlock cable is energized when the ignition is in
the RUN position. When the key is in the RUN posi-
tion and the brake pedal is depressed, the shifter is
unlocked and will move into any position. The inter-
lock system also prevents the ignition switch from
being turned to the LOCK or ACCESSORY position
(Fig. 38) unless the shifter is fully locked into the
PARK position.

Fig. 36 Auxiliary Cooler Mounting (Left Hand Drive)

1 – COOLER INLET LINE
2 – COOLER RETURN LINE
3 – COOLER LINE BRACKET
4 – CLIP
5 – RADIATOR
6 – AUXILIARY COOLER

7 – COOLER RETURN LINE
8 – OUTLET LINE (FROM TRANSMISSION)
9 – RETURN LINE (TO TRANSMISSION)
10 – COOLER RETURN LINE
11 – RADIATOR

21 - 238

AW–4 AUTOMATIC TRANSMISSION

XJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

DIAGNOSIS AND TESTING

GENERAL DIAGNOSIS INFORMATION

Shift points are controlled by the transmission con-

trol module (TCM). Before attempting repair, deter-
mine if a malfunction is electrical or mechanical.

The TCM used with the AW–4 transmission has a

self–diagnostic program compatible with the DRBIII
scan tool. The tester will identify faults in the elec-
trical control system.

Diagnosis

should

begin

with

the

Preliminary

Inspection And Adjustment procedure. It is will help
determine if a problem is mechanical or electrical.
The first procedure step is Initial Inspection and
Adjustment.

EFFECTS OF INCORRECT FLUID LEVEL

A low fluid level allows the pump to take in air

along with the fluid. Air in the fluid will cause fluid
pressures to be low and develop slower than normal.

Fig. 37 Ignition Interlock Cable Routing

1 – SHIFT MECHANISM
2 – LOCK-TAB
3 – IGNITION LOCK INTERLOCK
4 – STEERING COLUMN
5 – SOLENOID
6 – WIRE CONNECTOR

7 – LEVER
8 – MOUNT BRACKET
9 – SHIFT CABLE
10 – AUTOMATIC TRANSMISSION
11 – TIE STRAP
12 – PARK/BRAKE INTERLOCK CABLE

Fig. 38 Ignition Key Cylinder Actuation

1 – SLIDER LOCKED
2 – CAM RETURN SPRING
3 – INTERLOCK CABLE
4 – CAM
5 – SLIDER

XJ

AW–4 AUTOMATIC TRANSMISSION

21 - 239

DIAGNOSIS AND TESTING (Continued)