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PLD - VCU

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Control Module ( PLD ) Pump Line Nozzle

• 55 Pin Connection for Engine Harness Wiring Plug • 16 Pin Connection for Cab Wiring Plug Power Supply Grounds CAN Link Diagnostics Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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Valve Clearance Adjustment

• Valve Clearance Spec. – Intake – Exhaust

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0.40mm ( approx .016 inch ) 0.60mm ( approx. 024 inch )

Marzo 2004

3

Sistema de Control Electrónico Mercedes-Benz •

Todos los Sistemas Electrónicos han sido Desarrollados por Mercedes-Benz en Cooperación con VDO y Temic

•

Introducido en 1995

•

Minimo 2 sistemas de cajas

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4

Modulos de Control

• PLD (Engine Control Module)

• VCU (Vehicle Control Unit)

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5

Sistema Mercedes-Benz

     

Menor Cantidad de Circuitos de la Cabina al Motor. Menor longitud de Circuitos en el Vehiculo. Programación del Vehiculo en base a las Necesidades del Cliente. Parametrización Simplificada. Responsabilidades Definidas por unidades de Control. Diagnóstico Simplificado y Solución de Problemas.

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6

Electronic Engine Advantages •

Engine Protection

•

Engine Diagnostics

•

Reduced Maintenance

•

Improved Engine Governing

•

Fuel Economy Optimization

•

Enhanced Cold Starting

•

Smoke Control

•

Reduced Emission Levels

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7

Localización de Sensores MBE4000

Presión/Temperatura

Presion/Temp. del Turbo

de Aceite Temperatura de Refrigerante

Sensor de Arbol

de Levas

Temperatura de Combustible

Sensor de Cigüeñal

Presión Atmosferica Bombas Unitarias Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

8

PLD

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Seguridad y precauciones Preliminares

• • • • • • •

Nunca arrancar el motor a menos que las baterias esten correctamente conectadas. Nunca desconecte las Baterias cuando el motor esta trabajando. Nunca invierta las terminales. Esta acción puede dañar a las ECUs. Nunca conecte ó desconecte el conector del PLD ó VCU a menos que la llave este apagada. Nunca desconecte los cables CAN a menos que la llave este en la posición de apagado. Cuando desconecte las terminales de las baterias mantega los cables + y - de la bateria juntos. Tambien desconecte los conectores electricos del PLD y VCU. Cuando realice reparaciones electrónicas simpre utilice el equipo correcto (Multimetro).

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9

Rango de Operación de Trabajo de los sensores Operates on 5 Volts for All D.C. Sensors

0 .25

4.75

5

Rango de Operación Normal

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10

Modulo de Control Electrónico (PLD)

•

•

Conector de 55 Terminales Harnes del Motor Conector # N3

Conector de Cabina 16 Terminales Conector # EC 1

Alimentación de Bateria Señal de Ignicion Tierra Cables CAN

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11

PLD •

•

Procesador Montado en el Motor – Funciones – Strategia – Entradas de Sensores – Salidas El Corazón del (PLD) – SIEMENS C167CR chip • Procesador Automotriz de Alta Velocidad • 16 Bit Micro controller • 34 MHZ Clock Speed • OBD II (On Board Diagnostic II) (Engine Performance Codes)

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12

Información (PLD) •

8 BIT = 256 SEGMENTS –

•

.01953125 VOLTS

16 BIT = 65,536 SEGMENT –

256 Possible Codes 65,536 Possible Codes

.0000762939453125 VOLTS •

Up to 34 MILLION Decisions Per Second

256 Segments

8 BITS

Ejemplo: 16 BITS Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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13

Harnes del Motor

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14

Conector de 55 Terminales ( Harnes del Motor )

Pin 1

Pin 18

Pin 36

Pin 0

Pin 37 Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Pin 19

Pin 54 Marzo 2004

15

Diagrama Esquematico de un Sistema MBE Crank Angle TDC Sensor Engine Control Module (PLD)

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16

Crank Angle and TDC Sensors

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17

Sensor de Cigüeñal y Arbol de Levas •

Crank Angle / TDC – –

•

Flywheel has 37 Drilled Holes – –

•

Magnetic pickup sensors generate alternating current (A.C.). The frequency will change dependent on the speed of the Cam Gear and Flywheel

36 holes spaced 10 degrees apart 1 hole 65 degrees before TDC

Cam Gear has 13 Drilled Holes – –

1 hole 55 degrees before TDC 12 holes spaced 30 degrees apart

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18

Volante Series - 900

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Series - 4000

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19

Sensores de Posición ó Sincronización •

Operating Temperature – - 40 to 250 F

•

Resistance Range –

1000 - 1385 ohms

1) Electric Cable 2) Housing 3) Clamping Bushing 4) Permanent Magnet 5) Permanent Magnet 6) Coil Core 7) Drilling

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20

Sensor de Cigüeñal

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21

Sensor de Arbol de Levas TDC

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22

55 Grados Antes del PMS

Camshaft Signal

Crankshaft Signal

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23

Señal de Velocidad del Motor

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24

Señal de Arbol de Levas TDC

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25

Inicio de Inyección

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26

Señal de Cigüeñal TDC

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27

Señal de Velocidad del Motor en el Arbol de Levas

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28

Inico de la Inyeccion en el Arbol de Levas en Ausencia de la señal del Cigüeñal

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29

Schematic Diagram MBE System

Crank Angle TDC Sensor Engine Control Module (PLD)

Turbo Boost Air Temp

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30

Turbo Boost / Air Temp Sensor • •

•

•

Operating Temperature – - 40 to 266 degrees F Resistances – 14 F 7980 to 10560 ohms – 68 F 2280 to 2750 ohms – 176 F 290 to 365 ohms Values – 0.5 volts = 0.5 bar – 4.5 volts = 3.5 bar 1 Bar = 14.5 PSI

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31

Turbo Boost / Air Temp Sensor

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32

Turbo Boost / Air Temp Sensor

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33

Intake Air Sensor

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34

Intake Air Pressure / Temp Sensor Curve

-22 -4

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32

68 104 140 176 212 248 284 *F

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35

Sistema Esquématico MBE Crank Angle TDC Sensor Turbo Boost Air Temp

Engine Control Module (PLD)

Coolant Temp

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36

Sensores de Temperatura •

•

Thermistor – As the Temperature increases the resistance decreases Operating Temperature – - 40 to 266 F

• The Temperature Sensors are the Same Part Number for – Coolant Temp – Fuel Temp – Oil Temp

New Type Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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37

Coolant Temperature Sensor •

The Coolant Temperature Sensor is the Base Line Sensor for Engine Performance.

•

The Coolant Temperature should Be Between 80 and 95 Degrees C ( 176 to 203 Degrees F ) Before requesting Full Engine Potential. – Coolant Temperature Outside Normal Operating Range can Result in a Reduction in Power.

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38

Coolant Temperature Sensor

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39

Schematic Diagram MBE System

Crank Angle TDC Sensor Engine Control Module (PLD)

Turbo Boost Air Temp Coolant Temp Fuel Temp

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40

Fuel Temperature Sensor

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41

Fuel Temperature Sensor

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42

Temperature Sensor Graph

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43

Schematic Diagram MBE System Crank Angle TDC Sensor Turbo Boost

Air Temp

Engine Control Module (PLD)

Coolant Temp Fuel Temp Oil Pressure

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44

Oil Pressure Sensor • Piezoelectric Sensor – As The Pressure Increases The Resistance also Increases • Operating Range 0 to 5 bar • 1 Bar = 14.5 PSI

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45

Oil Pressure Sensor

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46

Schematic Diagram MBE System Crank Angle TDC Sensor Turbo Boost

Air Temp

Engine Control Module (PLD)

Coolant Temp Fuel Temp Oil Pressure Oil Temp Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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47

Oil Temperature Sensor

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48

Oil Pressure / Temp Sensor

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49

Oil Pressure / Temperature Sensor

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50

Oil Pressure / Temp Sensor curve

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51

Schematic Diagram MBE System Crank Angle TDC Sensor Turbo Boost

Air Temp

Engine Control Module (PLD)

Coolant Temp Fuel Temp Oil Pressure CAN Oil Temp Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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52

CAN Connection • The Term CAN (Controller area Network) Means that the control units in the vehicle are interlinked (Bus System) • Can Wires are Twisted to reduce Electromagnetic Interference

CAN HIGH

PLD

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CAN LOW

VCU

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53

CAN - Proprietary Data Link

CAN - LOW CAN - HIGH

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54

Schematic Diagram MBE System Crank Angle TDC Sensor Turbo Boost

Air Temp

Engine Control Module (PLD)

Coolant Temp Fuel Temp Oil Pressure

Battery / Ignition CAN

-

Oil Temp Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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55

+

Battery

Power Supply

• 12 Volt System

-

+

Battery 12 Volts

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56

PLD Power Supply

Ignition (KL 15) (T 15)

Battery Supply (KL 30) (T 30)

Battery Grounds (KL 31) (T 31)

CAN LOW CAN High Battery Ground – KL31 Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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57

Schematic Diagram MBE System Crank Angle TDC Sensor Turbo Boost

Air Temp

Engine Control Module (PLD)

Coolant Temp Fuel Temp

Atmospheric Pressure

Oil Pressure

Battery / Ignition CAN

-

Oil Temp Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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58

+

Battery

Atmospheric Pressure Sensor

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59

Schematic Diagram MBE System Crank Angle TDC Sensor Turbo Boost

Air Temp

Engine Control Module (PLD) Diagnostics

Coolant Temp Fuel Temp

Atmospheric Pressur

Oil Pressure

Battery / Ignition CAN

-

Oil Temp Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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60

+

Battery

Diagnostics •

Hand Held Readers – Minidiag 2 – Pro-Link 9000 (DDR)

•

Diagnostic Software (Case Point) – Case Base Diagnostics

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61

Diagnostic Socket Pin-outs for On-highway Cable

6 Pin Deutsche Connector C

12V

E

Ground

A

Data Link +

B

Data Link -

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62

Diagnostic Socket Pin-outs for On-highway Cable 9 Pin Deutsche Connector A

Ground

B

12 Volts

C

J1939 +

D

J1939 -

E

J1939 Shield

F

J1587 +

G

J1587 –

H

Plug

I

Plug

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63

Schematic Diagram MBE System Crank Angle TDC Sensor Turbo Boost

Air Temp

Engine Control Module (PLD)

Oil Level Diagnostics

Coolant Temp Fuel Temp

Atmospheric Pressur

Oil Pressure

Battery / Ignition CAN

-

Oil Temp Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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64

+

Battery

Oil Level Sensor

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65

Oil Level Sensor

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Marzo 2004

66

Schematic Diagram MBE System Crank Angle Unit Pumps

TDC Sensor Turbo Boost

Air Temp

Engine Control Module (PLD)

Oil Level Diagnostics

Coolant Temp Fuel Temp

Atmospheric Pressur

Oil Pressure

Battery / Ignition CAN

-

Oil Temp Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Marzo 2004

67

+

Battery

Unit Pumps • Series 900 Engine – 1 Part # All Power Ranges – No cal Codes

• Series 4000 Engine – 1 Part # All Power Ranges – No cal Codes

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68

Injection Terminology • IRT Impact Response Time - Length of Time in (ms) required to close the Control Valve Normally 1.2 to 2.1 milliseconds (ms) (1200 to 2100 microseconds (us)

• PW Pulse Width - Degrees of Crankshaft Rotation when Fuel is Injected

• Injection Pressure (S-900) 1600 Bar / 23,200 PSI (S-4000) 1800 Bar / 26,300 PSI

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69

Impact Response Time

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70

Delivery Phases of Unit Pump

Suction Stroke Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

PreStroke Marzo 2004

71

Delivery Phases of Unit Pump

Delivery Stroke Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Residual Stroke Marzo 2004

72

Injector Wiring

5 1

2

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3

6

4

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73

Schematic Diagram MBE System Crank Angle TDC Sensor Turbo Boost

Air Temp

Engine Control Module (PLD)

Unit Pumps Oil Level Diagnostics

Coolant Temp Fuel Temp

Atmospheric Pressur

Oil Pressure Oil Temp Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Battery / Ignition

-

CAN Marzo 2004

74

+

Battery

MBE Engine Control System CAN

Start of Delivery

Oil Pressure

Coolant

& Oil Temp

Temp

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Oil Pressure

Oil Temp

Turbo Boost & Inlet Temp

Quantity

Fuel

Crankshaft

TDC Cam

Temp

Sensor

Sensor Marzo 2004

75

(VCU) Vehicle Control Unit CAN

Vehicle Control Unit (VCU)

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76

(VCU) Vehicle Control Unit All Switches On the Chassis or in the Cab Will be Wired to the (VCU)

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77

(VCU) Vehicle Control Unit Foot Pedal

Air Filter Sensor

Cruise Control Grid Heater Ignition Switch

PTO Tachometer

Neutral Switch ABS

Speedometer

Air Conditioning

CAN

Vehicle Control Unit (VCU)

Oil pressure Coolant Level Sensor

Ambient Air Temp Battery Voltage Clutch Pedal Sensor

Coolant Temp

Brake Switch

Engine Brake Switch Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Engine Shutdown override

Diagnostics Marzo 2004

78

(PLD) Pump Line Nozzle • Wiring / Pin Assignments

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79

(PLD) Pump Line Nozzle •

55 Pin Connection for Engine Harness Wiring Plug # N3

•

16 Pin Connection for Cab Wiring Plug # EC 1 Power Supply Ignition Ground CAN Link Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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80

(EC 1) 16 Pin Connector • • • • • • • • • • • • • • • •

Pin 1 CAN High Pin 2 CAN Low Pin 3 CAN Ground Pin 4 CAN Ground Pin 5 Battery Voltage Pin 6 Battery Voltage Pin 7 N/A Pin 8 Starter Control Signal Pin 9 Battery Ground Pin 10 Proportional Valve 1-4 Pin 11 Battery Ground Pin 12 Starter Pin 13 Diagnostic Line Pin 14 Proportional Valve 3 Pin 15 Ignition Pin 16 Proportional Valve 4 Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

1. Input / Output 2. Input / Output 3. Input 4. Input 5. Input 6. Input 7. N/A 8. Input 9. Input 10. Output 11. Input 12. Output 13. Input / Output 14. Output 15. Input 16. Output Marzo 2004

81

(N 3) 55 Pin Connector

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Marzo 2004

82

(N 3) 55 Pin Connector

Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Marzo 2004

83

Engine Sensor Harness • Wiring / Pin Assignments

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84

Sist. Electrónico MBE 4000

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85

Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Marzo 2004

86

Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Marzo 2004

Fig. 2 87

Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Fig. 3 88

Marzo 2004

Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Fig. 4 89

Marzo 2004

Fig. 5 Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Marzo 2004

90

(VCU) Vehicle Control Unit • Wiring / Pin Assignments

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Marzo 2004

91

(VCU) Vehicle Control Unit

15 Pin

18 Pin 21 Pin

VC-4 Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

VC-3

VC-1 Marzo 2004

92

(VCU) Vehicle Control Unit Connectors

1= 21 pin (VC-1) 2= 18 pin (VC-3) 3= 15 pin (VC-4) 4= VCU Module Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

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93

VCU/Columbia/Century

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94

(VCU 1) 21 Pin Connector • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

1. Input 2. Input 3. Input 4. Output 5. Output 6. Output 7. Output 8. Output 9. Output 10. Input 11. Input 13. Input 14. Output 15. Input 16. Input 17. Input / Output 18. Input / Output 19. Input / Output 20. Input / Output 21. Input / Output

Pin 1 Battery Voltage Pin 2 Ignition Pin 3 Ground Pin 4 Oil Level Lamp Pin 5 Stop Engine Lamp Pin 6 Check Engine Lamp Pin 7 Flame Start Lamp Pin 8 Air Filter Lamp Pin 9 Throttle Supply (Pedal – Analog) Pin 10 Boot Mode Pin 11 Throttle Signal Pin 12 Idle Validation 2 Pin 13 Idle Validation 1 Pin 14 Throttle Ground (Pedal & Remote) Pin 15 Service Brake Pin 16 Park Brake Pin 17 J1708 + Pin 18 J1708 Pin 19 CAN High (J1939) Pin 20 CAN Ground (J1939) Pin 21 CAN Low (J1939)

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95

(VCU 3) 18 Pin Connector • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Pin 1 Accessory Bus Shutdown Pin 2 Clutch Switch 1 Pin 3 Ground for Idle Validation Switch Pin 4 Cruise Control (Set) Pin 5 Cruise Control (Resume) Pin 6 Cruise Control( on/off) Pin 7 Throttle Select Pin 8 Engine Brake (Low) Pin 9 Engine Brake (High) Pin 10 Limiter 1 (Remote PTO) Pin 11 Limiter 2 (Engine Rating) Pin 12 Dual Road Speed Limit Pin 13 Engine Shutdown Override Pin 14 Air Conditioning (Fast Idle.Fan) Pin 15 Fan Override Pin 16 Throttle Inhibit Pin 17 5 Volts Supply Remote (PTO) Pin 18 Remote Signal (PTO)

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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

Output Input Input Input Input Input Input Input Input Input Input Input Input Input Input Input Input Output

Marzo 2004

96

(VCU 4) 15 Pin Connector • • • • • • • • • • • • • • •

Pin 1 Transmission Neutral Pin 2 Dual Speed Axle Pin 3 Vehicle Speed Sensor Pin 4 Vehicle Speed Sensor GRD Pin 5 Gear Out 1 Pin 6 Gear Out 2 Pin 7 Coolant Level Pin 8 Air Filter Sensor Pin 9 Flame Start Valve Pin 10 Flame Start Gate (Grid Heater) Pin 11 Oil Level Lamp Pin 12 Starter Lock Out Pin 13 High Speed CAN (MB) Pin 14 CAN Ground (MB) Pin 15 Low Speed Can (MB)

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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Input Input Input Input Input Input Input Input Output Output Output Output Input / Output Input / Output Input / Output

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97

( VCU )

Control Unit

15 Pin 18 Pin 21 Pin

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Marzo 2004

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Marzo 2004

Diagnostic Tools or Other Controllers SAE J1939 ( 9 Pin Connector ) ( CAN High )

Inputs

ICU SAE J1587 ( 6 Pin Connector ) ( Serial )

VCU

Outputs Proprietary Data Link ( CAN Low )

Inputs

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PLD

Outputs

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Protección del Motor •

La lampara se iluminará cuando el motor se encuentre trabajando ó mientras se esta conduciendo cuando una falla es detectada en el sistema de PLD or VCU.

Lampara de Check Engine

Lampara de Stop Engine

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Protección de Motor (Disminución)

•

Lampara de Check Engine ( On )

• El motor disminuirá a 1300 rpm por las siguientes fallas. – – – – –

High Oil Level Low Oil Level Low Oil Pressure Coolant Temperature High High Oil Temperature

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Engine Protection (Shutdown)

• Check Engine Light ( On ) Stop Engine Light ( On ) •

Engine will Shut Down for the Following Faults. – Very High Coolant Temperature – Low Coolant Level – Very Low Oil Pressure

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Fault Codes

• All Fault Codes are Eight Digits – Example of Fault Code

128 021 03 – 128 = Message Identifier ( MID ) – 021 = Parameter ID ( PID ) – 03 = Failure Mode ID ( FMI ) • 128 021 03 = Crankshaft Position Sensor Open Circuit

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Performance Fault Codes

• What is a Performance Code? – A Mechanical Failure ( Non Electrical )

• A Performance Fault Code will be Logged when the Engine Electronics sees a Value 25 Percent above the Normal Engine Operational Values Calculated in the PLD.

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Communication and Diagnostics

• SAE J1587 Message Format – Message Identifier ( MID ) – Parameters ID ( PID ) – Failure Mode ID ( FMI )

• PLD & VCU – ( One Common MID = 128 ) – PLD - Assigned SID = 233 – VCU - Assigned SID = 254

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Communication and Diagnostics

• Diagnostic Trouble Code( s ) – MID ( Message Identifier ) – PID / SID for J1587 » ( PID ) Parameter ID » ( SID ) System ID

– FMI ( Failure Mode Identifier ) » 0 - Parameter High » 1 - Parameter Low » 3 - Circuit High Voltage » 4 - Circuit Low Voltage

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Communication and Diagnostics

• Diagnostic Trouble Code( s ) – MID ( Message Identifier ) – PID / SID for J1587 » ( PID ) Parameter ID » ( SID ) System ID

– FMI ( Failure Mode Identifier ) » 0 - Parameter High » 1 - Parameter Low » 3 - Circuit High Voltage » 4 - Circuit Low Voltage

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Communication and Diagnostics

• Diagnostic Trouble Code( s ) – MID ( Message Identifier ) – PID / SID for J1587 » ( PID ) Parameter ID » ( SID ) System ID

– FMI ( Failure Mode Identifier ) » 0 - Parameter High » 1 - Parameter Low » 3 - Circuit High Voltage » 4 - Circuit Low Voltage

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Communication and Diagnostics

• Diagnostic Trouble Code( s ) – MID ( Message Identifier ) – PID / SID for J1587 » ( PID ) Parameter ID » ( SID ) System ID

– FMI ( Failure Mode Identifier ) » 0 - Parameter High » 1 - Parameter Low » 3 - Circuit High Voltage » 4 - Circuit Low Voltage

Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Marzo 2004

Communication and Diagnostics

• Diagnostic Trouble Code( s ) – MID ( Message Identifier ) – PID / SID for J1587 » ( PID ) Parameter ID » ( SID ) System ID

– FMI ( Failure Mode Identifier ) » 0 - Parameter High » 1 - Parameter Low » 3 - Circuit High Voltage » 4 - Circuit Low Voltage

Capacitación Comercial Sistema Eléctrico y Electrónico Century Class/Columbia

Marzo 2004