Dodge Sprinter. Manual - part 37

rate and boost pressure are adjusted to the actual
injection quantity.

• Injection valve quantity drift compensation in

full load range: this function is to limit the maximum
injection quantity for engine protection. The injection
quantity signal is compared to the injection quantity
calculated from the oxygen sensor signal and MAF
signal. If the comparison shows that the actual injec-
tion quantity is too high, it is limited to the maxi-
mum permissible injection quantity

• Air-fuel ratio controlled smoke limiter (full load):

the smoke limiter limits the injection quantity on the
basis of the air-fuel ratio permissible at the smoke
limit depending on the measure mass air flow and
the calculated EGR rate. As a consequence, the gen-
eration of smoke due to an excess injection quantity
is avoided under all operating conditions. At the
same time, the oxygen sensor signal is used to
ensure that the air-fuel ratio is adjusted accordingly

A function referred to as air flow sensor drift com-

pensation detects and corrects the possible drifting of
the MAF sensor by comparing the air mass measured
by the MAF with the projected air mass as it is cal-
culated by the ECM in consideration of various influ-
encing

conditions.

It

is

the

air

flow

drift

compensation that gives the MAF air mass measure-
ment the precision needed to use it for the function
mentioned above. The high precision of the MAF
measurement enables the calculation of the actual
injection quantity from the measured air mass and
from the oxygen sensor signal in order to correct
injection quantity. The MAF signal can also be used
as a input parameter for the smoke limiter.

REMOVAL

(1) Disconnect the negative battery cable.
(2) Disconnect the ECM harness connectors (Fig.

4).

(3) Grasp ECM and pull down firmly to release

ECM from the retaining bracket tensioning springs
(Fig. 4).

INSTALLATION

NOTE: THE ECM MUST BE PROGRAMMED TO SUP-
PORT THE VEHICLE OPTIONS PACKAGE.

(1) Position the ECM into the guide of the retain-

ing bracket (Fig. 4).

(2) Carefully push the ECM in to the bracket until

the bracket tensioning springs engage (Fig. 4).

(3) Connect the ECM wiring harness connectors

(Fig. 4).

(4) Connect negative battery cable.

TRANSMISSION CONTROL
MODULE

DESCRIPTION

The transmission control module (TCM) receives,

processes and sends various digital and analog sig-
nals related to the automatic transmission. In addi-
tion, it processes information received from other
vehicle systems, such as engine torque and speed,
accelerator pedal position, wheel speed, kick-down
switch, traction control information, etc.

The TCM is located under the driver’s seat and is

connected to other control modules via a CAN bus. It
controls all shift functions to achieve smooth shift
comfort in all driving situations considering:

• Vehicle speed.

• Transmission status.

Fig. 4 ECM

1 - BRACKET
2 - ECM
3 - BRACKET TENSIONING SPRINGS

8E - 6

ELECTRONIC CONTROL MODULES

VA

• Position of selector lever.

• Selected shift range.

• CAN signals.

• Engine Status.
Engine speed limits may be reached in all gears

with full throttle or in kick-down operation. In for-
ward driving, the shift range of the forward gears
can be adjusted by the operator by tipping the selec-
tor lever to the left or right (AutoStick). However, the
TCM features a downshift inhibitor to prevent the
engine from overspeeding.

OPERATION

The transmission control module (TCM) deter-

mines the current operating conditions of the vehicle
and controls the shifting process for shift comfort and
driving situations. It receives this operating data
from sensors and broadcast messages from other
modules.

The TCM uses inputs from several sensors that are

directly hardwired to the controller and it uses sev-
eral indirect inputs that are used to control shifts.
This information is used to actuate the proper sole-
noids in the valve body to achieve the desired gear.

The shift lever assembly (SLA) has several items

that are monitored by the TCM to calculate shift
lever position. The reverse light switch, an integral
part of the SLA, controls the reverse light relay con-
trol circuit. The Brake/Transmission Shift Interlock
(BTSI) solenoid and the park lockout solenoid (also
part of the SLA) are controlled by the TCM.

The ECM and ABS broadcast messages over the

controller area network (CAN C) bus for use by the
TCM. The TCM uses this information, with other
inputs, to determine the transmission operating con-
ditions.

The TCM:
• determines the momentary operating conditions

of the vehicle.

• controls all shift processes.

• considers shift comfort and the driving situation.
The TCM controls the solenoid valves for modulat-

ing shift pressures and gear changes. Relative to the
torque being transmitted, the required pressures are
calculated from load conditions, engine rpm, vehicle
speed, and ATF temperature.

The following functions are contained in the TCM:
• Shift Program

• Downshift Safety

• Torque Converter Lock-Up Clutch.

• Adaptation.
This transmission does not have a TCM relay.

Power is supplied to the SLA and the TCM directly
from the ignition.

The TCM continuously checks for electrical prob-

lems, mechanical problems, and some hydraulic prob-
lems. When a problem is sensed, the TCM stores a
diagnostic trouble code (DTC). Some of these codes

cause the transmission to go into “Limp-In” or
“default”

mode.

Some

DTCs

cause

permanent

Limp-In and others cause temporary Limp-In. The
NAG1 defaults in the current gear position if a DTC
is detected, then after a key cycle the transmission
will go into Limp-in, which is mechanical 2nd gear.
Some DTCs may allow the transmission to resume
normal operation (recover) if the detected problem
goes away. A permanent Limp-In DTC will recover
when the key is cycled, but if the same DTC is
detected for three key cycles the system will not
recover and the DTC must be cleared from the TCM
with the DRBIII

t scan tool.

TCM SIGNALS

The TCM registers one part of the input signals by

direct inputs, the other part by CAN C bus. In addi-
tion to the direct control of the actuators, the TCM
sends various output signals by CAN C bus to other
control modules.

Selector Lever Position

The TCM monitors the SLA for all shift lever posi-

tions via the CAN bus.

ATF Temperature Sensor

The ATF temperature sensor is a positive temper-

ature co-efficient (PTC) thermistor. It measures the
temperature of the transmission fluid and is a direct
input signal for the TCM. The temperature of the
ATF has an influence on the shifttime and resulting
shift quality. As the temperature rises, resistance
rises, and therefore, the probing voltage is decreas-
ing. Because of its registration, the shifting process
can be optimized in all temperature ranges.

The ATF temperature sensor is wired in series

with the park/neutral contact. The temperature sig-
nal is transmitted to the TCM only when the reed
contact of the park/neutral contact is closed because
the TCM only reads ATF temperature while in any
forward gear, or REVERSE. When the transmission
is in PARK or NEUTRAL, the TCM will substitute
the engine temperature for the ATF temperature.

Starter Interlock

The TCM monitors a contact switch wired in series

with the transmission temperature sensor to deter-
mine PARK and NEUTRAL positions. The contact
switch is open in PARK and NEUTRAL. The TCM
senses transmission temperature as high (switch
supply voltage), confirming switch status as open.
The TCM then broadcasts a message over CAN bus
to confirm switch status. The PCM receives this
information and allows operation of the starter cir-
cuit.

VA

ELECTRONIC CONTROL MODULES

8E - 7

N2 and N3 Speed Sensors

The N2 and N3 Input Speed Sensors are two Hall-

effect speed sensors that are mounted internally in
the transmission and are used by the TCM to calcu-
late the transmission’s input speed. Since the input
speed cannot be measured directly, two of the drive
elements are measured. Two input speed sensors
were required because both drive elements are not
active in all gears.

CAN C Bus Indirect Input Signals

A 2.5-volt bias (operating voltage) is present on the

CAN C bus any time the ignition switch is in the
RUN position. Both the TCM and the ABS apply this
bias. On this vehicle, the CAN C bus is used for mod-
ule data exchange only. The indirect inputs used on
the NAG1 electronic control system are:

• Wheel Speed Sensors.

• Brake Switch.

• Engine RPM.

• Engine Temperature.

• Cruise Control Status.

• Gear Limit Request.

• Throttle Position - 0% at idle, 100% at WOT. If

open, TCM assumes idle (0% throttle opening).

• Odometer Mileage

• Maximum Effective Torque.

• Engine in Limp-In Mode/Mileage Where DTC

Was Set.

BRAKE TRANSMISSION SHIFT INTERLOCK (BTSI)

The BTSI solenoid prevents shifting out of the

PARK position until the ignition key is in the RUN
position and the brake pedal is pressed. The TCM
controls the ground while the ignition switch supplies
power to the BTSI solenoid. The PCM monitors the
brake switch and broadcasts brake switch status
messages over the CAN C bus. If the park brake is
depressed and there is power (Run/Start) to SLA, the
BTSI solenoid deactivates.

SHIFT SCHEDULES

The basic shift schedule includes up and down-

shifts for all five gears. The TCM adapts the shift
program according to driving style, accelerator pedal
position and deviation of vehicle speed. Influencing
factors are:

• Road Conditions.

• Incline, Decline and Altitude.

• Trailer Operation, Loading.

• Engine Coolant Temperature.

• Cruise Control Operation.

• Sporty Driving Style.

• Low and High ATF Temperature.

Upshift

To:

1-2

2-3

3-4

4-5

Activat-

ed By

Sole-
noid:

1-2/4-5

2-3

3-4

1-2/4-5

Shift

Point

(at

35.2%

of throt-

tle)

17.8

km/h
(11.6

mph)

32.1

km/h

(19.95

mph)

67.5

km/h

(41.94

mph)

73.8

km/h

(45.86

mph)

Down-

shift

From:

5-4

4-3

3-2

2-1

Activat-

ed By

Sole-
noid:

1-2/4-5

3-4

2-3

1-2/4-5

Shift

Point

55.7

km/h

(34.61

mph)

40.5

km/h

(25.17

mph)

24.4

km/h

(15.16

mph)

15.1

km/h

(9.38
mph)

DOWNSHIFT SAFETY

Selector lever downshifts are not performed if inad-

missible high engine rpm is sensed.

ADAPTATION

To equalize tolerances and wear, an automatic

adaptation takes place for:

• Shift Time.
• Clutch Filling Time.
• Clutch Filling Pressure.
• Torque Converter Lock-Up Control.
Adaptation data may be stored permanently and to

some extent, can be diagnosed.

Driving Style Adaptation

The shift point is modified in steps based on the

information from the inputs. The control module
looks at inputs such as:

• vehicle acceleration and deceleration (calculated

by the TCM).

• rate of change as well as the position of the

throttle pedal (fuel injection information from the
ECM).

• lateral acceleration (calculated by the TCM).
• gear change frequency (how often the shift

occurs).

Based on how aggressive the driver is, the TCM

moves up the shift so that the present gear is held a

8E - 8

ELECTRONIC CONTROL MODULES

VA

little longer before the next upshift. If the driving
style is still aggressive, the shift point is modified up
to ten steps. If the driving returns to normal, then
the shift point modification also returns to the base
position.

This adaptation has no memory. The adaptation to

driving style is nothing more than a shift point mod-
ification meant to assist an aggressive driver. The
shift points are adjusted for the moment and return
to base position as soon as the inputs are controlled
in a more rational manner.

Shift Time Adaptation (Shift Overlap Adaptation, Working
Pressure)

Shift time adaptation is the ability of the TCM to

electronically alter the time it takes to go from one
gear to another. Shift time is defined as the time it
takes to disengage one shift member while another is
being applied. Shift time adaptation is divided into
four categories:

1. Accelerating upshift, which is an upshift under

a load. For shift time adaptation for the 1-2 upshift
to take place, the transmission must shift from 1st to
2nd in six different engine load ranges vs. transmis-
sion output speed ranges.

2. Decelerating upshift, which is an upshift under

no load. This shift is a rolling upshift and is accom-
plished by letting the vehicle roll into the next gear.

3. Accelerating downshift, which is a downshift

under load. This shift can be initiated by the throttle,
with or without kickdown. The shift selector can also
be used.

4. Decelerating downshift, which is accomplished

by coasting down. As the speed of the vehicle
decreases, the transmission downshifts.

Fill Pressure Adaptation (Apply Pressure Adaptation, Modu-
lating Pressure)

Fill pressure adaptation is the ability of the TCM

to modify the pressure used to engage a shift mem-
ber. The value of this pressure determines how firm
the shift will be.

• If too much pressure is used, the shift will be

hard.

• If too little pressure is used, the transmission

may slip.

The pressure adjustment is needed to compensate

for the tolerances of the shift pressure solenoid valve.
The amount the solenoid valve opens as well as how
quickly the valve can move, has an effect on the pres-
sure. The return spring for the shift member pro-
vides a resistance that must be overcome by the
pressure in order for shift member to apply. These
return springs have slightly different values. This
also affects the application pressure and is compen-
sated for by fill pressure adaptation.

Fill Time Adaptation (Engagement Time Adaptation)

Fill time is the time it takes to fill the piston cav-

ity and take up any clearances for a friction element
(clutch or brake). Fill time adaptation is the ability of
the TCM to modify the time it takes to fill the shift
member by applying a preload pressure.

CONTROLLER MODES OF OPERATION

Permanent Limp - In Mode

When the TCM determines there is a non-recover-

able condition present that does not allow proper
transmission operation, it places the transmission in
permanent Limp-In Mode. When the condition occurs
the TCM turns off all solenoids as well as the sole-
noid supply output circuit. If this occurs while the
vehicle is moving, the transmission remains in the
current gear position until the ignition is turned off
or the shifter is placed in the “P” position. When the
shifter has been placed in “P,” the transmission only
allows 2nd gear operation. If this occurs while the
vehicle is not moving, the transmission only allows
operation in 2nd gear.

Temporary Limp - In Mode

This mode is the same as the permanent Limp-In

Mode except if the condition is no longer present, the
system resumes normal operation.

Under Voltage Limp - In Mode

When the TCM detects that system voltage has

dropped below 8.5 volts, it disables voltage-depen-
dant diagnostics and places the transmission in the
temporary Limp-In Mode. When the TCM senses
that the voltage has risen above 9.0 volts, normal
transmission operation is resumed.

Hardware Error Mode

When the TCM detects a major internal error, the

transmission is placed in the permanent Limp-In
Mode and ceases all communication over the CAN
bus. When the TCM has entered this mode normal
transmission operation does not resume until all
DTCs are cleared from the TCM.

Loss of Drive

If the TCM detects a situation that has resulted or

may result in a catastrophic engine or transmission
problem, the transmission is placed in the neutral
position. Improper Ratio, Input Sensor Overspeed or
Engine Overspeed DTCs cause the loss of drive.

Controlled Limp - in Mode

When a failure does not require the TCM to shut

down the solenoid supply, but the failure is severe
enough that the TCM places the transmission into a

VA

ELECTRONIC CONTROL MODULES

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