Chrysler Le Baron, Dodge Dynasty, Plymouth Acclaim. Manual - part 49

3.0L MULTI-PORT FUEL INJECTION—SYSTEM OPERATION

INDEX

page

page

Air Conditioning (A/C) Clutch Relay (AA, AG, AJ

Body)—PCM Output

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

Air Conditioning (A/C) Clutch Relay (AC Body)

—PCM Output

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

Air Conditioning Switch Sense (AA, AG, AJ

Body)—PCM Input

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Air Conditioning Switch Sense (AC Body)—PCM

Input

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Auto Shutdown (ASD) Relay and Fuel Pump

Relay—PCM Output

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

Battery Voltage—PCM Input

. . . . . . . . . . . . . . . 115

Brake Switch—PCM Input

. . . . . . . . . . . . . . . . . 115

CCD Bus

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Data Link Connector—PCM Output

. . . . . . . . . . 120

Distributor Pick-Up—PCM Input

. . . . . . . . . . . . . 115

Duty Cycle Evap Canister Purge Solenoid

—PCM Output

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

Engine Coolant Temperature Sensor

—PCM Input

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Fuel Injectors—PCM Output

. . . . . . . . . . . . . . . 120

Fuel Pressure Regulator

. . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

Fuel Supply Circuit

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

General Information

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Generator Field—PCM Output

. . . . . . . . . . . . . . 118

Heated Oxygen Sensor (O

2

Sensor)

—PCM Input

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

Idle Air Control Motor—PCM Output

. . . . . . . . . 119

Ignition Coil—PCM Output

. . . . . . . . . . . . . . . . . 121

Malfunction Indicator Lamp (Check Engine

Lamp)—PCM Output

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Manifold Absolute Pressure (MAP) Sensor

—PCM Input

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

Modes of Operation

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

Park/Neutral Switch—PCM Input

. . . . . . . . . . . . 117

Part Throttle Unlock Solenoid—PCM Output

. . . 121

Powertrain Control Module

. . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Radiator Fan Relay—PCM Output

. . . . . . . . . . . 121

Speed Control Solenoids—PCM Output

. . . . . . . 121

Speed Control—PCM Input

. . . . . . . . . . . . . . . . 117

System Diagnosis

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Tachometer—PCM Output

. . . . . . . . . . . . . . . . . 121

Throttle Body

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

Throttle Position Sensor (TPS)—PCM Input

. . . . 117

Transaxle Control Module—PCM Output

. . . . . . 120

Vehicle Speed and Distance Input—PCM Input

. 118

Vehicle Speed Sensor—PCM Input

. . . . . . . . . . 118

GENERAL INFORMATION

The 3.0L engine uses a sequential Multi-Port Elec-

tronic Fuel Injection system (Fig. 1). The MPI system
is computer regulated and provides precise air/fuel
ratios for all driving conditions.

The MPI system is operated by the powertrain con-

trol module (PCM).

The PCM regulates ignition timing, air-fuel ratio,

emission control devices, cooling fan, charging sys-
tem, idle speed and speed control. Various sensors
provide the inputs necessary for the PCM to correctly
operate these systems. In addition to the sensors,
various switches also provide inputs to the PCM.

All inputs to the PCM are converted into signals.

The PCM can adapt its programming to meet chang-
ing operating conditions.

Fuel is injected into the intake port above the in-

take valve in precise metered amounts through elec-
trically

operated

injectors.

The

PCM

fires

the

injectors in a specific sequence. The PCM maintains
an air fuel ratio of 14.7 parts air to 1 part fuel by
constantly adjusting injector pulse width. Injector
pulse width is the length of time the injector is ener-
gized.

The PCM adjusts injector pulse width by opening

and closing the ground path to the injector. Engine
RPM (speed) and manifold absolute pressure (air
density) are the primary inputs that determine injec-
tor pulse width.

SYSTEM DIAGNOSIS

The powertrain control module (PCM) tests many

of its own input and output circuits. If a fault is
found in a major system, the information is stored in
memory. Technicians can display fault information
through the malfunction indicator lamp (instrument
panel Check Engine lamp) or by connecting the
DRBII scan tool. For diagnostic trouble code informa-
tion, refer to the 3.0 Multi-Port Fuel Injection—On-
Board Diagnostics section of this group.

CCD BUS

Various modules exchange information through a

communications port called the CCD Bus. The pow-
ertrain control module (PCM) transmits the malfunc-
tion indicator (instrument panel check engine lamp)
On/Off signal, engine RPM and vehicle load data on
the CCD Bus.

POWERTRAIN CONTROL MODULE

The powertrain control module (PCM) is a digital

computer containing a microprocessor (Fig. 2). The
PCM receives input signals from various switches
and sensors that are referred to as PCM Inputs.
Based on these inputs, the PCM adjusts various en-
gine and vehicle operations through devices referred
to as PCM Outputs.

PCM Inputs:

• Air Conditioning Controls

• Battery Voltage

• Brake Switch

Ä

FUEL SYSTEMS

14 - 113

• Engine Coolant Temperature Sensor

• Distributor Pick-up

• Manifold Absolute Pressure (MAP) Sensor

• Oxygen Sensor

• SCI Receive

• Speed Control System Controls

• Throttle Position Sensor

• Park/Neutral Switch (automatic transaxle)

• Vehicle Speed Sensor

PCM Outputs:

• Air Conditioning Clutch Relay

• Generator Field

• Idle Air Control Motor

• Auto Shutdown (ASD) and Fuel Pump Relays

• Canister Purge Solenoid

• Malfunction Indicator Lamp (Check Engine Lamp)

• Data Link Connector

• Electric EGR Transducer (EET)

• Fuel Injectors

• Ignition Coil

• Torque Converter Clutch Solenoid

• Radiator Fan Relay

• Speed Control Solenoids

• Tachometer Output

Based on inputs it receives, the PCM adjusts fuel

injector pulse width, idle speed, ignition spark ad-
vance, ignition coil dwell and canister purge opera-
tion.

The

PCM

regulates

the

cooling

fan,

air

conditioning and speed control systems. The PCM
changes generator charge rate by adjusting the gen-
erator field.

The PCM adjusts injector pulse width (air-fuel ra-

tio) based on the following inputs.
• battery voltage

• engine coolant temperature

• exhaust gas content

• engine speed (distributor pick-up)

• manifold absolute pressure

• throttle position

Fig. 1 Multi-Port Fuel Injection Components

Fig. 2 PCM

14 - 114

FUEL SYSTEMS

Ä

The PCM adjusts ignition timing based on the fol-

lowing inputs.
• engine coolant temperature

• engine speed (distributor pick-up)

• manifold absolute pressure

• throttle position

The Automatic Shut Down (ASD) and Fuel Pump

relays are mounted externally, but turned on and off
by the PCM through the same circuit.

The distributor pick-up signal is sent to the PCM.

If the PCM does not receive a distributor signal
within approximately one second of engine cranking,
the ASD relay and fuel pump relay are deactivated.
When these relays are deactivated, power is shut off
to the fuel injector, ignition coil, oxygen sensor heat-
ing element and fuel pump.

The

PCM

contains

a

voltage

converter

that

changes battery voltage to a regulated 8.0 volts. The
8.0 volts power the distributor pick-up and vehicle
speed sensor. The PCM also provides a 5.0 volts sup-
ply for the coolant temperature sensor, manifold ab-
solute pressure sensor and throttle position sensor.

AIR CONDITIONING SWITCH SENSE (AA, AG, AJ
BODY)—PCM INPUT

When the air conditioning or defrost switch is in

the ON position and the low pressure and high pres-
sure switches are closed, the PCM receives an input
for air conditioning. After receiving this input, the
PCM activates the A/C compressor clutch by ground-
ing the A/C clutch relay. The PCM also adjusts idle
speed to a scheduled RPM to compensate for in-
creased engine load.

AIR CONDITIONING SWITCH SENSE (AC
BODY)—PCM INPUT

When the air conditioning or defrost switch is in

the ON position and the low pressure, high pressure
and ambient temperature switches are closed, the
PCM receives an input for air conditioning. After re-
ceiving this input, the PCM activates the A/C com-
pressor clutch by grounding the A/C clutch relay.
The PCM also adjusts idle speed to a scheduled RPM
to compensate for increased engine load.

BATTERY VOLTAGE—PCM INPUT

The PCM monitors the battery voltage input to de-

termine fuel injector pulse width and generator field
control. If battery voltage is low, the PCM will in-
crease injector pulse width.

BRAKE SWITCH—PCM INPUT

When the brake switch is activated, the PCM re-

ceives an input indicating that the brakes are being
applied. After receiving this input the PCM main-
tains idle speed to a scheduled RPM through the idle
air control motor. The brake switch is mounted on
the brake pedal support bracket.

ENGINE COOLANT TEMPERATURE SENSOR—PCM
INPUT

The coolant temperature sensor is a variable resis-

tor with a range of -40° to 265°. The sensor is in-
stalled next to the thermostat housing.

The PCM supplies 5.0 volts to the coolant temper-

ature sensor. The sensor provides an input voltage to
the PCM (Fig. 3). As coolant temperature varies, the
sensors resistance changes, resulting in a different
input voltage to the PCM.

The PCM demands slightly richer air-fuel mixtures

and higher idle speeds until the engine reaches nor-
mal operating temperature.

This sensor is also used for cooling fan control.

DISTRIBUTOR PICK-UP—PCM INPUT

The distributor pick-up provides two inputs to the

PCM. From one input the PCM determines RPM (en-
gine speed). From the other input it derives crank-
shaft

position.

The

PCM

regulates

injector

synchronization and adjusts ignition timing and en-
gine speed based on these inputs.

The distributor pick-up contains two signal gener-

ators. The pick-up unit consists of 2 light emitting
diodes (LED), 2 photo diodes, and a separate timing
disk. The timing disk contains two sets of slots. Each
set of slots rotates between a light emitting diode
and a photo diode (Fig. 4). The inner set contains 6
large slots, one for each cylinder. The outer set con-
tains several smaller slots.

The outer set of slots on the rotating disk repre-

sents 2 degrees of crankshaft rotation. Up to 1200
engine RPM, the PCM uses the input from the outer
set of slots to increase ignition timing accuracy.

The outer set of slots contains a 10 degree flat spot

(Fig. 5). The flat spot tells the PCM that the next
piston at TDC will be number 6. The position of each
piston is referenced by one of the six inner slots (Fig.
5).

As each slot on the timing disk passes between the

diodes, the beam from the light emitting diode is in-

Fig. 3 Coolant Temperature Sensor

Ä

FUEL SYSTEMS

14 - 115

terrupted. This creates an alternating voltage in
each photo diode which is converted into on-off
pulses. The pulses are the input to the PCM.

During

cranking,

the

PCM

cannot

determine

crankshaft position until the 10 degree flat spot on
the outer set of slots passes through the optical unit.
Once the flat spot is detected, the PCM knows piston
number 6 will be the next piston at TDC.

Since the disk rotates at half crankshaft speed, it

may take 2 engine revolutions during cranking for
the PCM to determine the position of piston number
6. For this reason the PCM will energize all six in-
jectors at the same time until it senses the position
of piston number 6.

MANIFOLD ABSOLUTE PRESSURE (MAP)
SENSOR—PCM INPUT

The PCM supplies 5 volts to the MAP sensor. The

Map sensor converts intake manifold pressure into
voltage. The PCM monitors the MAP sensor output
voltage. As vacuum increases, MAP sensor voltage
decreases proportionately. Also, as vacuum decreases,
MAP sensor voltage increases proportionately.

During cranking, before the engine starts running,

the PCM determines atmospheric air pressure from
the MAP sensor voltage. While the engine operates,
the PCM determines intake manifold pressure from
the MAP sensor voltage.

Based on MAP sensor voltage and inputs from

other sensors, the PCM adjusts spark advance and
the air/fuel mixture.

The MAP sensor (Fig. 6) mounts on a bracket at-

tached to the generator bracket. The sensor is con-
nected to the throttle body with a vacuum hose and
to the PCM electrically.

HEATED OXYGEN SENSOR (O

2

SENSOR)—PCM

INPUT

The O

2

sensor is located in the exhaust manifold

and provides an input voltage to the PCM. The input
tells the PCM the oxygen content of the exhaust gas
(Fig. 7). The PCM uses this information to fine tune
the air-fuel ratio by adjusting injector pulse width.

The O

2

sensor produces voltages from 0 to 1 volt,

depending upon the oxygen content of the exhaust
gas. When a large amount of oxygen is present

Fig. 4 Distributor Pick-up

Fig. 5 Inner and Outer Slots of Rotating Disk

Fig. 6 Map Sensor

Fig. 7 Heated Oxygen Sensor—3.0L Engine

14 - 116

FUEL SYSTEMS

Ä