Dodge Durango (DN). Manual - part 17

OPERATION

The power steering pressure switch provides an

input to the Powertrain Control Module (PCM). This
input is provided during periods of high pump load
and low engine rpm; such as during parking maneu-
vers. The PCM will then increase the idle speed
through the Idle Air Control (IAC) motor. This is
done to prevent the engine from stalling under the
increased load.

When steering pump pressure exceeds 3275 kPa

6

690 kPa (475 psi

6 100 psi), the normally closed

switch will open and the PCM will increase the
engine idle speed. This will prevent the engine from
stalling.

When pump pressure drops to approximately 1379

kPa (200 psi), the switch circuit will re-close and
engine idle speed will return to its previous setting.

SENSOR RETURN—PCM INPUT

OPERATION

The Sensor Return circuits are internal to the Pow-

ertrain Control Module (PCM).

Sensor Return provides a low–noise ground refer-

ence for all engine control system sensors. Refer to
Power Grounds for more information.

SIGNAL GROUND—PCM INPUT

OPERATION

Signal ground provides a low noise ground to the

data link connector.

THROTTLE POSITION SENSOR (TPS)—PCM
INPUT

DESCRIPTION

The 3–wire Throttle Position Sensor (TPS) is

mounted on the throttle body and is connected to the
throttle blade.

OPERATION

The TPS is a 3–wire variable resistor that provides

the Powertrain Control Module (PCM) with an input
signal (voltage) that represents the throttle blade
position of the throttle body. The sensor is connected
to the throttle blade shaft. As the position of the
throttle blade changes, the resistance (output volt-
age) of the TPS changes.

The PCM supplies approximately 5 volts to the

TPS. The TPS output voltage (input signal to the
PCM) represents the throttle blade position. The
PCM receives an input signal voltage from the TPS.
This will vary in an approximate range of from.26
volts at minimum throttle opening (idle), to 4.49 volts
at wide open throttle. Along with inputs from other

sensors, the PCM uses the TPS input to determine
current engine operating conditions. In response to
engine operating conditions, the PCM will adjust fuel
injector pulse width and ignition timing.

The PCM needs to identify the actions and position

of the throttle blade at all times. This information is
needed to assist in performing the following calcula-
tions:

• Ignition timing advance

• Fuel injection pulse-width

• Idle (learned value or minimum TPS)

• Off-idle (0.06 volt)

• Wide Open Throttle (WOT) open loop (2.608

volts above learned idle voltage)

• Deceleration fuel lean out

• Fuel cutoff during cranking at WOT (2.608 volts

above learned idle voltage)

• A/C WOT cutoff (certain automatic transmis-

sions only)

VEHICLE SPEED AND DISTANCE—PCM INPUT

OPERATION

Vehicle speed and distance covered are measured

by the Rear Wheel Speed Sensor. The sensor is
mounted to the rear axle. A signal is sent from this
sensor to the Controller Antilock Brake (CAB) com-
puter. A signal is then sent from the CAB to the Pow-
ertrain Control Module (PCM) to determine vehicle
speed and distance covered. The PCM will then
determine strategies for fuel system and speed con-
trol system operation.

Refer to Odometer and Trip Odometer in Group

8E, Instrument Panel for additional information.

AUTO SHUTDOWN (ASD) RELAY—PCM
OUTPUT

DESCRIPTION

The 5–pin, 12–volt, Automatic Shutdown (ASD)

relay is located in the Power Distribution Center
(PDC). Refer to label on PDC cover for relay location.

OPERATION

The ASD relay supplies battery voltage (12+ volts)

to the fuel injectors and ignition coil(s). With certain
emissions packages it also supplies 12–volts to the
oxygen sensor heating elements.

The ground circuit for the coil within the ASD

relay is controlled by the Powertrain Control Module
(PCM). The PCM operates the ASD relay by switch-
ing its ground circuit on and off.

The ASD relay will be shut–down, meaning the

12–volt power supply to the ASD relay will be de-ac-
tivated by the PCM if:

14 - 36

FUEL SYSTEM

DN

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

• the ignition key is left in the ON position. This

is if the engine has not been running for approxi-
mately 1.8 seconds.

• there is a crankshaft position sensor signal to

the PCM that is lower than pre-determined values.

The PCM will sense if or when the ASD relay has

been activated through a “sense circuit”. Refer to
Automatic Shut-Down (ASD) Relay Sense-PCM Input
for additional information.

CCD BUS (+/-) CIRCUITS-PCM OUTPUTS

OPERATION

The Powertrain Control Module (PCM) sends cer-

tain output signals through the CCD bus circuits.
These signals are used to control certain instrument
panel located items and to determine certain identi-
fication numbers.

Refer to Group 8E, Instrument Panel and Gauges

for additional information.

DATA LINK CONNECTOR—PCM INPUT AND
OUTPUT

DESCRIPTION

The data link connector is located at the lower

edge of the instrument panel near the steering col-
umn.

OPERATION

The 16–way data link connector (diagnostic scan

tool connector) links the Diagnostic Readout Box
(DRB) scan tool or the Mopar Diagnostic System
(MDS) with the Powertrain Control Module (PCM).

FUEL INJECTORS—PCM OUTPUT

DESCRIPTION

The fuel injectors are connected to the engine with

the fuel injector rail.

OPERATION

The nozzle ends of the injectors are positioned into

openings in the intake manifold just above the intake
valve ports of the cylinder head. The engine wiring
harness connector for each fuel injector is equipped
with an attached numerical tag (INJ 1, INJ 2 etc.).
This is used to identify each fuel injector with its
respective cylinder number.

The injectors are energized individually in a

sequential order by the Powertrain Control Module
(PCM). The PCM will adjust injector pulse width by
switching the ground path to each individual injector
on and off. Injector pulse width is the period of time
that the injector is energized. The PCM will adjust

injector pulse width based on various inputs it
receives.

Battery voltage (12 volts +) is supplied to the injec-

tors through the ASD relay. The ASD relay will shut-
down the 12 volt power source to the fuel injectors if
the PCM senses the ignition is on, but the engine is
not running. This occurs after the engine has not
been running for approximately 1.8 seconds.

The PCM determines injector on-time (pulse width)

based on various inputs.

FUEL PUMP RELAY-PCM OUTPUT

DESCRIPTION

The 5–pin, 12–volt, fuel pump relay is located in

the Power Distribution Center (PDC). Refer to the
label on the PDC cover for relay location.

OPERATION

The Powertrain Control Module (PCM) energizes

the electric fuel pump through the fuel pump relay.
The fuel pump relay is energized by first applying
battery voltage to it when the ignition key is turned
ON, and then applying a ground signal to the relay
from the PCM.

Whenever the ignition key is turned ON, the elec-

tric fuel pump will operate. But, the PCM will shut-
down the ground circuit to the fuel pump relay in
approximately 1–3 seconds unless the engine is oper-
ating or the starter motor is engaged.

IDLE AIR CONTROL (IAC) MOTOR—PCM
OUTPUT

DESCRIPTION

The IAC stepper motor is mounted to the throttle

body, and regulates the amount of air bypassing the
control of the throttle plate. As engine loads and
ambient temperatures change, engine rpm changes. A
pintle on the IAC stepper motor protrudes into a pas-
sage in the throttle body, controlling air flow through
the passage. The IAC is controlled by the Powertrain
Control Module (PCM) to maintain the target engine
idle speed.

OPERATION

At idle, engine speed can be increased by retract-

ing the IAC motor pintle and allowing more air to
pass through the port, or it can be decreased by
restricting the passage with the pintle and diminish-
ing the amount of air bypassing the throttle plate.

The IAC is called a stepper motor because it is

moved (rotated) in steps, or increments. Opening the
IAC opens an air passage around the throttle blade
which increases RPM.

DN

FUEL SYSTEM

14 - 37

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

The PCM uses the IAC motor to control idle speed

(along with timing) and to reach a desired MAP dur-
ing decel (keep engine from stalling).

The IAC motor has 4 wires with 4 circuits. Two of

the wires are for 12 volts and ground to supply elec-
trical current to the motor windings to operate the
stepper motor in one direction. The other 2 wires are
also for 12 volts and ground to supply electrical cur-
rent to operate the stepper motor in the opposite
direction.

To make the IAC go in the opposite direction, the

PCM just reverses polarity on both windings. If only
1 wire is open, the IAC can only be moved 1 step
(increment) in either direction. To keep the IAC
motor in position when no movement is needed, the
PCM will energize both windings at the same time.
This locks the IAC motor in place.

In the IAC motor system, the PCM will count

every step that the motor is moved. This allows the
PCM to determine the motor pintle position. If the
memory is cleared, the PCM no longer knows the
position of the pintle. So at the first key ON, the
PCM drives the IAC motor closed, regardless of
where it was before. This zeros the counter. From
this point the PCM will back out the IAC motor and
keep track of its position again.

When engine rpm is above idle speed, the IAC is

used for the following:

• Off-idle dashpot (throttle blade will close quickly

but idle speed will not stop quickly)

• Deceleration air flow control

• A/C compressor load control (also opens the pas-

sage slightly before the compressor is engaged so
that the engine rpm does not dip down when the
compressor engages)

• Power steering load control
The PCM can control polarity of the circuit to con-

trol direction of the stepper motor.

IAC Stepper Motor Program: The PCM is also

equipped with a memory program that records the
number of steps the IAC stepper motor most recently
advanced to during a certain set of parameters. For
example: The PCM was attempting to maintain a
1000 rpm target during a cold start-up cycle. The last
recorded number of steps for that may have been
125. That value would be recorded in the memory
cell so that the next time the PCM recognizes the
identical conditions, the PCM recalls that 125 steps
were required to maintain the target. This program
allows for greater customer satisfaction due to
greater control of engine idle.

Another function of the memory program, which

occurs when the power steering switch (if equipped),
or the A/C request circuit, requires that the IAC step-
per motor control engine rpm, is the recording of the
last targeted steps into the memory cell. The PCM

can anticipate A/C compressor loads. This is accom-
plished by delaying compressor operation for approx-
imately 0.5 seconds until the PCM moves the IAC
stepper motor to the recorded steps that were loaded
into the memory cell. Using this program helps elim-
inate idle-quality changes as loads change. Finally,
the PCM incorporates a “No-Load

9 engine speed lim-

iter of approximately 1800 - 2000 rpm, when it rec-
ognizes that the TPS is indicating an idle signal and
IAC motor cannot maintain engine idle.

A (factory adjusted) set screw is used to mechani-

cally limit the position of the throttle body throttle
plate. Never attempt to adjust the engine idle
speed using this screw. All idle speed functions are
controlled by the IAC motor through the PCM.

OXYGEN SENSOR HEATER RELAYS—PCM
OUTPUT

DESCRIPTION

The 2 oxygen (O2) sensor heater relays (upstream

and downstream) are located in the Powertrain Dis-
tribution Center (PDC).

OPERATION

Engines equipped with the California (NAE) Emis-

sions Package use four O2 sensors.

Two of the four sensor heater elements (upstream

sensors 1/1 and 2/1) are controlled by the upstream
heater relay through output signals from the Power-
train Control Module (PCM).

The other two heater elements (downstream sen-

sors 1/2 and 2/2) are controlled by the downstream
heater relay through output signals from the PCM.

To avoid a large simultaneous current surge, power

is delayed to the 2 downstream heater elements by
the PCM for approximately 2 seconds.

RADIATOR COOLING FAN RELAY—PCM
OUTPUT

DESCRIPTION

The radiator cooling fan relay is a 5–pin, solenoid

type, mini-relay. It is located in the Power Distribu-
tion Center (PDC). Refer to label on PDC cover for
relay location.

OPERATION

The electric radiator cooling fan is controlled by

the Powertrain Control Module (PCM) through the
radiator cooling fan relay. The PCM will activate the
relay after receiving inputs from the engine coolant
temperature sensor and/or an air conditioning on/off
signal. Not Equipped With A/C: The relay is ener-
gized when coolant temperature is above approxi-
mately 103°C (217°F). It will then de-energize when

14 - 38

FUEL SYSTEM

DN

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

coolant temperature drops to approximately 98°C
(208°F). Refer to Cooling Systems for additional
information. Equipped With A/C: In addition to
using coolant temperatures to control cooling fan
operation, the cooling fan will also be engaged when
the air conditioning system has been activated. Refer
to Heating and Air Conditioning for additional infor-
mation.

THROTTLE BODY

DESCRIPTION

The throttle body is located on the intake manifold.

Fuel does not enter the intake manifold through the
throttle body. Fuel is sprayed into the manifold by
the fuel injectors.

OPERATION

Filtered air from the air cleaner enters the intake

manifold through the throttle body. The throttle body
contains an air control passage controlled by an Idle
Air Control (IAC) motor. The air control passage is
used to supply air for idle conditions. A throttle valve
(plate) is used to supply air for above idle conditions.

Certain sensors are attached to the throttle body.

The accelerator pedal cable, speed control cable and
transmission control cable (when equipped) are con-
nected to the throttle body linkage arm.

A (factory adjusted) set screw is used to mechani-

cally limit the position of the throttle body throttle
plate. Never attempt to adjust the engine idle
speed using this screw. All idle speed functions are
controlled by the PCM.

DIAGNOSIS AND TESTING

VISUAL INSPECTION—3.9/5.2/5.9L ENGINES

A visual inspection for loose, disconnected or incor-

rectly routed wires and hoses should be made. This
should be done before attempting to diagnose or ser-
vice the fuel injection system. A visual check will
help spot these faults and save unnecessary test and
diagnostic time. A thorough visual inspection will
include the following checks:

(1) Verify three 32–way electrical connectors are

fully inserted into connector of powertrain control
module (PCM) (Fig. 3).

(2) Inspect battery cable connections. Be sure they

are clean and tight.

(3) Inspect fuel pump relay and air conditioning

compressor clutch relay (if equipped). Inspect ASD
relay connections. Inspect starter motor relay connec-
tions. Inspect relays for signs of physical damage and
corrosion. The relays are located in Power Distribu-

tion Center (PDC) (Fig. 4). Refer to label on PDC
cover for relay location.

(4) Inspect ignition coil connections. Verify coil sec-

ondary cable is firmly connected to coil (Fig. 5).

(5) Verify distributor cap is correctly attached to

distributor. Be sure spark plug cables are firmly con-
nected to the distributor cap and the spark plugs are
in their correct firing order. Be sure coil cable is

Fig. 3 Powertrain Control Module (PCM)

1 – RIGHT FRONT FENDER
2 – PCM MOUNTING BOLTS (3)
3 – 32–WAY CONNECTORS (3)
4 – COVER
5 – POWERTRAIN CONTROL MODULE (PCM)

Fig. 4 Power Distribution Center (PDC)

1 – POWER DISTRIBUTION CENTER (PDC)

DN

FUEL SYSTEM

14 - 39

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)