Jeep Grand Cherokee WJ. Manual - part 593

TABLE OF CONTENTS - Continued

PCI BUS COMMUNICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
PUMP MOTOR CIRCUIT NOT WORKING PROPERLY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
RIGHT FRONT SENSOR CIRCUIT FAILURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
RIGHT FRONT SENSOR SIGNAL FAILURE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
RIGHT REAR SENSOR CIRCUIT FAILURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
RIGHT REAR SENSOR SIGNAL FAILURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
SYSTEM OVERVOLTAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
SYSTEM UNDERVOLTAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

VERIFICATION TESTS
VERIFICATION TESTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

8.0

COMPONENT LOCATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

8.1

CONTROLLER ANTILOCK BRAKE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

8.2

DATA LINK CONNECTOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

8.2.1

DIAGNOSTIC JUNCTION PORT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

8.3

FUSES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

8.4

G-SWITCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

8.5

HYDRAULIC CONTROL UNIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

8.6

PUMP MOTOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

8.7

TONE WHEELS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

8.8

WHEEL SPEED SENSORS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

8.9

WHEEL SPEED SENSOR CONNECTORS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

8.10 BRAKE FLUID LEVEL SWITCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

9.0

CONNECTOR PINOUTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

BRAKE LAMP SWITCH - GRAY 6 WAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
CONTROLLER ANTILOCK BRAKE - BLACK 25 WAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
DATA LINK CONNECTOR - BLACK 16 WAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
G-SWITCH - BLACK 3 WAY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
FUSES (JB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
LEFT FRONT WHEEL SPEED SENSOR - GRAY 2 WAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
LEFT REAR WHEEL SPEED SENSOR - GRAY 2 WAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
FUSES (PDC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
RIGHT FRONT WHEEL SPEED SENSOR - GRAY 2 WAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
RIGHT REAR WHEEL SPEED SENSOR - BLACK 2 WAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

10.0

SCHEMATIC DIAGRAMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65

ii

1.0

INTRODUCTION

The procedures contained in this manual include

all the specifications, instructions, and graphics
needed to diagnose Mark 20 Antilock Braking Sys-
tem (ABS) problems. The diagnostics in this man-
ual are based on the failure condition or symptom
being present at time of diagnosis.

Follow the recommendations below when choos-

ing your diagnostic path.

1. First make sure the DRBIII

t is communicating

with the CAB. If the DRBIII

t displays a ‘‘No

Response’’ condition, you must diagnose that
first.

2. Read DTC’s (diagnostic trouble codes) with the

DRBIII

t.

3. If no DTC’s are present, identify the customer

complaint.

4. Once the DTC or customer complaint is identi-

fied, locate the matching test in the Table of
Contents and begin to diagnose the symptom.

All component location views are in Section 8.0.

All connector pinouts are in Section 9.0. All sche-
matics are in Section 10.0.

An * placed before the symptom description indi-

cated a customer complaint.

When repairs are required, refer to the appropri-

ate service manual for the proper removal and
repair procedure.

Diagnostic procedures change every year. New

diagnostic systems may be added; carryover sys-
tems may be enhanced. READ THIS MANUAL
BEFORE TRYING TO DIAGNOSE A VEHICLE
CODE. It is recommended that you review the
entire manual to become familiar with all new and
changed diagnostic procedures.

After using this book, if you have any comments

or recommendations, please fill out the form at the
back of the book and mail it back to us.

1.1

SYSTEM COVERAGE

This diagnostic manual covers the Teves Mark 20

Antilock Braking System (ABS) found on the 2001
Jeep Grand Cherokee.

1.2

SIX-STEP TROUBLESHOOTING
PROCEDURE

Diagnosis of the antilock brake system is done in

six basic steps:

•

verification of complaint

•

verification of any related symptoms

•

symptom analysis

•

problem isolation

•

repair of isolated problem

•

verification of proper operation

2.0

IDENTIFICATION OF
SYSTEM

Vehicles equipped with the Teves Mark 20 an-

tilock brake system can be identified by the pres-
ence of the hydraulic control unit located with the
controller antilock brake (CAB) under the hood
near the air cleaner housing.

3.0

SYSTEM DESCRIPTION AND
FUNCTIONAL OPERATION

3.1

TEVES ABS SYSTEM DESCRIPTION

A Controller Antilock Brake (CAB) module is

used to monitor wheel speeds and to modulate
(control) hydraulic pressure in each brake channel
to prevent wheel lock-up during braking. The CAB
also provides a vehicle speed signal (VSS) to the
powertrain control module.

During a non-ABS stop, the system functions as a

standard front/rear split configuration. The pri-
mary supplies brake fluid pressure to the front
brakes, and the secondary supplies the rear brakes.
A conventional combination/proportioning valve is
not used. This system uses the existing ABS sole-
noids to replace and perform the same functions
that the combination and proportioning valves do.
The CAB has a special software program called
Electronic Brake Distribution (EBD), that monitors
the wheel speeds and when certain criteria are met
the software will enable the solenoids to perform
the same brake fluid management control as the
combination/proportioning valves.

During an ABS stop, the system still uses the

front/rear hydraulic split; however, the brake sys-
tem pressure is further split into three control
channels. During ABS operation, the front wheels
are controlled independently and are on two sepa-
rate control channels. The rear wheels are con-
trolled together through one control channel. By
using separate control channels for each front
wheel, more steering control is maintained during
maximum braking.

During an antilock stop, ‘‘wheel lock-up’’ does not

necessarily mean that the wheel has locked, it
means only that the wheel is turning slower than
the vehicle speed. This is called ‘‘wheel slip’’ and is
indicated as a percentage. 0% slip means that the
wheel is rolling free and 100% slip means that the
wheel is locked. The antilock system maintains an
average of approximately 20% wheel slip.

1

GENERAL INFORMATION

It is important to remember that the antilock

brake system does not shorten the vehicle stopping
distance under all driving conditions, but provides
improved control of the vehicle while stopping.
Vehicle stopping distance is still dependent on ve-
hicle speed, weight, tires, road surface, and other
factors.

3.1.1

PEDAL FEEL/VEHICLES
CHARACTERISTICS

There are several pedal feel/vehicle characteris-

tics that are considered normal for antilock braking
that may require further explanation.

When stopping conditions activate the antilock

brakes, the driver may feel some vibrations/
pulsations in the brake pedal and may hear the
solenoid valves clicking and the pump motor run-
ning. The vibrations/pulsations are caused by the
isolating, building and decaying of brake fluid pres-
sure within the brake lines. The ABS prevents
complete wheel lock-up, but some wheel slip is
required for the best braking performance. This slip
may result in some tire chirping, depending on the
road surface. The chirping should not be inter-
preted as total wheel lock-up. Total wheel lock-up
leaves black tire marks on dry pavement, antilock
braking may leave some light marks.

At the end of an ABS stop, the ABS may function

all the way down to near 0 km/h (0 mph). There may
be a slight brake pedal drop antyime the ABS is
deactivated.

In case of braking on a bumpy surface, the ABS

module may detect wheel locking tendencies due to
wheel hop and cycle ABS. In that event the brake
pedal may pulsate with a perceived loss of deceler-
ation. ABS braking may also be activated at times
while on dry pavement with sand, gravel, or other
loose debris on the road.

It should be noted that the pulsating pedal feel

characteristic will not illuminate the brake warning
lamps or set a trouble code that is stored in the
Controller Antilock Brake (CAB). When investigat-
ing a hard pedal feel, inspect the sensor and tone
wheel teeth for chips/broken teeth, damaged sensor
pole tips, excessive runout of the tone wheel, or
excessive gap.

3.1.2

SYSTEM COMPONENTS

ANTILOCK BRAKE SYSTEM

•

controller antilock brake (CAB)

•

vacuum booster

•

master cylinder (w/center valves)

•

hydraulic control unit (HCU)

•

valve block assembly: 6 valve solenoids (3 inlet

valves, 3 outlet valves)
4 accumulators

•

brake fluid level switch (part of the fluid reser-
voir)

•

pump/motor assembly:
1 motor
2 pumps

•

G (acceleration) switch

•

1 proportioning valve

•

4 wheel speed sensor/tone wheel assemblies

•

ABS warning indicator

•

fuses and wiring harness

•

fluid reservoir (integral part of master cylinder
assembly)

3.1.3

ABS AND RED BRAKE WARNING
INDICATOR

The amber ABS warning indicator is located in

the instrument cluster. It is used to inform the
driver that the antilock function has been turned off
due to a system malfunction. On the WJ, the CAB
controls the lamp indirectly. The CAB monitors its
own functions. If the CAB determines that the ABS
indicator should be on, the CAB sends a message
via the PCI BUS to the instrument cluster and the
cluster turns on the indicator. The instrument clus-
ter sends a message over the PCI BUS, if the CAB
does not respond the instrument cluster will illumi-
nate the ABS indicator.

The red brake warning indicator is located in the

instrument cluster. It can be activated by applica-
tion of the parking brake, a leak in the front or rear
wheel brake hydraulic circuit which causes the
master cylinder reservoir to be low on fluid, or by
turning the ignition switch to the start position.
The red brake warning indicator can also be turned
on if the brake fluid level switch circuit becomes
open or shorted to ground.

3.1.4

CONTROLLER ANTILOCK BRAKE
(CAB)

The

antilock

brake

controller

(CAB)

is

a

microprocessor-based device that monitors wheel
speeds and controls the antilock functions.

The primary functions of the CAB are:

•

monitor wheel speeds

•

detect wheel locking tendencies

•

control fluid pressure modulations to the brakes
during antilock stop operation

•

control the ABS warning indicator

•

monitor the system for proper operation

2

GENERAL INFORMATION

•

provide communication to the DRBIII

t while in

diagnostic mode

•

store diagnostic information in non-volatile mem-
ory

The CAB continuously monitors the speed of each

wheel. When a wheel locking tendency is detected,
the CAB will command the appropriate HCU valve
to modulate brake fluid pressure to that wheel.
Brake pedal position is maintained during an an-
tilock stop by being a closed system with the use of
3 accumulators. The CAB continues to control pres-
sure in individual hydraulic circuits until a wheel
locking tendency is no longer present. The CAB
turns on the pump/motor during an antilock stop.

The antilock brake system is constantly moni-

tored by the CAB for the proper operation. If the
CAB detects a system malfunction, it can disable
the antilock system and activate the ABS warning
indicator. If the antilock function is disabled, the
system will revert to standard base brake system
operation.

The CAB inputs include the following:

•

four wheel speed sensors

•

brake lamp switch

•

ignition switch

•

battery voltage

•

diagnostic communication (PCI BUS)

•

G switch (acceleration switch)

The CAB outputs include the following:

•

six valve/solenoid drivers

•

pump/motor actuation

•

ABS warning indicator actuation

•

red brake warning indicator actuation

•

diagnostic communication (PCI BUS)

3.1.5

HYDRAULIC CONTROL UNIT

The hydraulic control unit (HCU) contains the

valve block assembly, four accumulators, and the
pump/motor assembly.

Valve Block Assembly: The valve block assem-

bly contains 6 valves with three inlet valves and
three outlet valves. The inlet valves are spring-
loaded in the open position and the outlet valves are
spring loaded in the closed position. During an
antilock stop, these valves are cycled to maintain
the proper slip ratio for each channel. The CAB
monitors wheel speeds. If the CAB detects a wheel
deceleration that is disproportionate to the other
wheels, it will close the inlet valve to that wheel.
This prevents any increase in fluid pressure. If the
wheel continues to decelerate disporportionately,
the CAB opens the outlet valve for that wheel to
release fluid pressure from that channel. The re-
leased fluid is routed to the accumulators. When the

wheel speed is no longer disproportionate to the
other wheels, the inlet valve will return to its
normally open position and the outlet valve will
return to the normally closed position.

Pump/Motor Assembly: The pump/motor as-

sembly provides the extra amount of fluid needed
during antilock braking. The pump is supplied fluid
that is released to the accumulators when the outlet
valve is opened during an antilock stop. The pump
is also used to drain the accumulator circuits after
the antilock stop is complete. The pump is operated
by an integral electric motor. This motor is con-
trolled by the CAB. The CAB turns on the motor
when an antilock stop is detected. The pump con-
tinues to run during the antilock stop and is turned
off approximately 3-5 seconds after the stop is
complete. The CAB monitors the pump/motor oper-
ation internally.

Accumulators: The accumulators provide tem-

porary fluid storage during an antilock stop and are
drained by the pump/motor.

3.1.6

SENSORS

Wheel Speed Sensors and Tone Wheels: One

wheel speed sensor (WSS) is located at each wheel
and sends a small digital signal to the control
module (CAB). The CAB sends 12 volts down to the
sensor. The sensor has an internal magneto resis-
tance bridge that alters the voltage and amperage
of the signal circuit. This voltage and amperage is
changed by magnetic induction when a toothed
sensor ring (tone wheel) passes by a stationary
magnetic sensor (wheel speed sensor). The CAB
measures the voltage and amperage of the digital
signals for each wheel.

The front wheel sensor is attached to a boss in the

steering knuckle. The tone wheel is an itegral part
of the front axle shaft. The rear speed sensor is
mounted in the caliper adapter plate (rear disc only)
and the rear tone wheel is an integral part of the
rear rotor hub. The wheel speed sensor air gap
is NOT adjustable. Because of internal cir-
cuitry, a resistance check of WJ wheel speed
sensors will not determine correct or incor-
rect function.

Correct antilock system operation is dependent

on wheel speed signals from the wheel speed sen-
sors. The vehicle’s wheels and tires should all be the
same size and type to generate accurate signals. In
addition, the tires should be inflated to the recom-
mended pressures for optimum system operation.
Variations in wheel and tire size or significant
variations in inflation pressure can produce inaccu-
rate wheel speed signals; however, the system will
continue to function when using the mini-spare.
When driven over rough road surfaces, the rear
wheel speed sensor signals may be erratic and
cause a false trouble code (drum brakes only).

3

GENERAL INFORMATION