C7 and C9 On-Highway Engines Caterpillar

本程序应在下述情况下使用：

只在下列情况下使用本程序来进行系统的故障诊断与排除。

• 存在激活的诊断代码。

• 与车速电路有关的诊断代码很容易反复出现。

如果车速被标定为 PPM（每英里脉冲数）或 PPKM（每公里脉冲数），参见故障诊断与排除, "车速电路 - 标定"。

以下是本程序的相关背景资料：

车速电路由车速源和相关线路组成。 车速源由车辆的 OEM 安装。 通常，传感器从齿形轮的轮齿上读取变速箱输出轴的移动。 发动机控制模块 (ECM) 将来自车速源的信号转换成车速，供下列功能使用：

• 巡航控制

• 快怠速

• 怠速转速控制

• 渐进换档

• 车速表

• PTO 运行

• 车速限制

• 怠速停机

• 进气加热器的运行

• 安全怠速防盗

• 行程数据

• 维护保养数据

要开始对车速问题进行故障诊断与排除，必须确定下列信息：

问题属于电气问题还是标定问题。

电气问题属于速度信号不稳定还是没有速度信号。 标定故障的话，是一直不准确的稳定 ECM 车速。 还是一直不准确的稳定车速表车速。

如果问题与车速标定有关，参见故障诊断与排除, "车速电路 - 标定"中关于 PPKM（每公里脉冲数）或 PPM（每英里脉冲数）车速标定的信息。 对于大部分配置，ECM 车速表输出信号设定在 18,600 PPKM (30,000 ppm) 上。 对于 "GM 卡车制造商"配置，转速表输出设定在 2,485 PPKM (4,000 ppm) 上。 ECM 车速表输出信号不能修改。 所有 ECM 输出（J1/P1 端子 36 和 37）驱动的车速表必须与 ECM 的固定输出相匹配，以便正常工作。

必须确定安装在车上的车速传感器的类型。

通常使用的是单线圈磁性传感器和双线圈磁性传感器。卡特彼勒推荐单线圈磁性传感器。 某些车辆通过变速箱 ECM 提供车速信号。

你必须确定车辆的车速表是否由 ECM 驱动。

ECM 可以通过连在 ECM 接头 J1-36（车速表正极）和/或 J1-37（车速表负极）的接线驱动车速表。

注: 如果仪表组能够理解信号的话，ECM 还可以通过 J1587 ATA 数据链路的接线驱动转速表。

车速电路

车速信号直接通过 ECM 车辆线束接头 J1/P1-32（车速正极）和 J1/P1-33（车速负极）送到 ECM。

车速表线路

如果车辆转速表由 ECM 输出驱动的话，车辆转速表将连接在 ECM 车辆线束接头 J1/P1-36 和/或 J1/P1-37 上。 某些车速表仅需要一条 ECM 信号线就可以工作。 而其他车速表需要两条 ECM 信号线才能工作。

Speedometer Special Test（车速表专用测试）

如果车辆转速表由 ECM 输出驱动的话，则可使用电子维修工具检查转速表电路。 "55 mph VSP/车速表测试"可在以下状况下驱动车速表到大约 55 mph：

• "55 mph VSP/Speedometer Test（55 mph VSP/车速表测试）"启动。

• 电路工作正常。

• 车速表工作正常。

注: 当测试启动后，里程表上的里程将会增加。

磁性传感器

如果磁性探头是单线圈磁性传感器的话，磁性探头就只有两条导线。 此外，如果磁性探头是双线圈磁性传感器的话，磁性探头就有四条导线。 磁性探头传感器不需要电源或接地接线。

带电子车速源的车辆

对于这些车辆，车速信号由一个电子源提供。 可以通过连在 ECM 车辆线束接头 J1/P1-32（车速正极）上的一条导线接收该信号。 不要在这条线路上连接任何其它接线。 例如，不应与车速表相连。 对于这种信号类型，ECM 车辆线束接头 J1/P1-33（车束负极）不得连接在 ECM 上，以防在电路中导入电气干扰。

对于配备以上任何一种车速源的卡车上的车速问题，首先要检查电源与发动机 ECM 之间的线路有无开路或短路。

ECM 经过配置可经 J1939 数据链路接收电子变速箱控制单元送来的车速信息。 变速箱必须能支持 "J1939 ETC1 发布消息（PGN 61,442 字节 2 和 3）"。 此消息可提供变速箱输出轴转速。 这个功能需要使用硬件，以便在车辆底盘中安装 J1939 数据链路。 同时，还需要一台能够支持 J1939 协议的电控变速箱。

发动机配置为使用 J1939 选项后，将会忽略 ECM 车速输入（端子 32 和 33）电路。 ECM 可利用"车速标定（J1939 - 变速箱）"参数值计算车速。 ECM 还利用参数值及通过 J1939 数据链路收到的输出轴转速计算车速。 "车速标定（J1939 - 变速箱）"参数基于输出轴每英里的转数确定。 可以使用不同的方法实现这个标定值。 请参阅故障诊断与排除, "车速电路 - 标定"，了解详细资料。

ECM 经过配置可经 J1939 数据链路接收防抱死制动系统 (ABS) 送来的车速信息。 提供两个后轮轮速的 ABS 必须能够支持 "J1939 高解析度轮速发布消息（PGN 65, 134 字节 5-8）"。 ABS 将发布每英里假定的轮胎转数。

无论哪一种用于确定车速的车速源，ECM 都会按照相同的方式利用计算的数值进行各个功能和特性的控制。 ECM 收到一个车速传感器提供的硬线信号或是通过 J1939 数据链路收到一条消息，车速功能的诊断都相似。 如果 ECM 检测到车速缺失或数值无效的话，将记录一个故障代码，以提醒驾驶员或技师出现问题。

图 1	g00643046
单线圈转速传感器与 ECM 驱动车速表原理图

图 2	g00643048
单线圈转速传感器与车速表单线圈传感器原理图

图 3	g00643050
单线圈转速传感器与数据链路驱动车速表原理图

图 4	g00643051
电子车速源与 ECM 驱动车速表原理图

图 5	g00643052
电子车速源与车速表原理图

图 6	g01152556
ECM 接头的插脚位置 (P1-32) 车速正极 (P1-33) 车速负极 (P1-36) 车速表正极 (P1-37) 车速表负极

测试步骤 1. 检查电气接头和线路

1. 彻底检查 ECM 车辆线束接头 J1/P1、前围隔板接头和接头中的车速端子（端子 32 和 33）。 请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"，了解详细资料。

2. 对 ECM 接头上每根与车速传感器有关的导线进行拉力为 45 N (10 lb) 的拉拔测试。

   参见图6。

3. 检查 ECM 接头（六角头固定螺钉）扭矩是否正确。 请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"，了解详细资料。

4. 检查传感器与 ECM 之间的线束和线路有无磨损和挤压的地方。

预期结果:

所有接头、端子和插孔之间应彻底联接和/或完全插接，线束和线路没有腐蚀、磨损或挤压的地方。

结果:

• 正常 - 继续进行测试步骤 2。

• 异常 -

  修复: 进行下述修理：修理和/或更换接头或线路。 确保所有密封正确就位，接头完全连接。核实修理后故障排除。

  停止

测试步骤 2. 确定车速问题的类型

1. 将卡特彼勒电子技师 (ET) 连接到数据链路接头上。

2. 对车辆进行测功机测试或路试。 比较卡特彼勒 ET 状态屏上的车速与车速表示数。 此外，还应比较卡特彼勒 ET 状态屏上的车速与实际车速。 实际车速可以在测功机上或用秒表来测量。

3. 当车辆停止并且发动机运行时，监控卡特彼勒 ET 上的车速状态。

4. 在监控车速时，操作车上不同的电气设备。 要操作各种电气设备， 应循环电气设备在接通位置和断开位置。

5. 增加、降低发动机转速几分钟。

   注: 如果特定电气设备的工作产生出车速问题，该设备可能是电气噪声问题的来源。 如果在静止车辆上提高发动机转速会产生车速问题，电气噪声也是一个可能性。

预期结果:

结果 1 卡特彼勒 ET 状态屏上显示的车速与 ECM 驱动的车速表示数都很稳定，同时都与实际车速相符。

结果 2 卡特彼勒 ET 状态屏和车速稳定，但不正确。

结果 3 卡特彼勒 ET 状态屏与实际车速相符，但 ECM 驱动的车速表不正确或不工作。

结果 4 卡特彼勒 ET 状态屏上显示的车速不存在、不稳定或异常。

结果:

• 结果 1 - 所有读数都正确。 此时没有车速问题。 可能存在间歇性故障。 继续进行故障诊断与排除，直到排除故障。停止

• 结果 2 - 卡特彼勒 ET 状态屏和车速稳定，但不正确。

  修复: 标定车速电路。 请参阅故障诊断与排除, "车速电路 - 标定"。

  停止

• 结果 3 - 卡特彼勒 ET 状态屏与实际车速相符，但 ECM 驱动的车速表不正确或不工作。 继续进行测试步骤 3。

• 结果 4 - 卡特彼勒 ET 状态屏上显示的车速不存在、不稳定或异常。 继续进行测试步骤 4。

测试步骤 3. 使用卡特彼勒 ET 检查车速表

图 7	g01152565
ECM 接头的插脚位置 (P1-32) 车速正极 (P1-33) 车速负极 (P1-36) 车速表正极 (P1-37) 车速表负极

1. 检查车辆线束接头 P1。 观察 P1-36（车速表正极）和/或 P1-37（车速表负极）上有无接线。

   如果这两个转速表端子其中一个有接线的话，则应继续进行本程序。

2. 按顺序进入下列显示屏幕，进入 "55 mph VSP/Speedometer Test"（55 mph VSP/车速测试）：
   • "诊断"

   • "Diagnostic Tests（诊断测试）"

   • "Special Test menu（专用测试菜单）"

3. 启动测试并观察车速表。

   注: 某些类型的车速表仅需要连接一根 ECM 信号线。 这些车速表可以使用两个 ECM 端子之一。

   参见图7。

预期结果:

车速表显示 80 到 96 km/h（50 到 60 mph）。

结果:

• 正常 - ECM 为转速表提供信号，线路和车速均正常。 如果怀疑转速表有间歇性故障的话，可将车辆送修 OEM 代理商。停止

• 异常 - 车速超出范围。

  修复: 进行下述程序：故障诊断与排除, "车速电路 - 标定"

  停止

• 异常 - ECM 没有连接在车速表上。

  修复: 如果有 OEM 卡车接线图的话，则应查寻转速表线路并修理转速表。 可将车辆送修 OEM 代理商。

  停止

• 异常 - 没有指示车速。

  修复: 如果有 OEM 卡车接线图的话，则应查寻转速表线路并修理转速表。 可将车辆送修 OEM 代理商。

  停止

测试步骤 4. 确定车速电路的类型

1. 检查所用类型的车速电路的车辆线路。

   将车速电路与详细电路原理图对比：

   原理图 1 参见图 1。

   原理图 2 参见图 2。

   原理图 3 参见图 3。

   原理图 4 参见图 4。

   原理图 5 参见图 5。

   选择与所修理的电路类似的原理图。

预期结果:

结果 1 车速电路与电路图 1、2 或 3 相似。

结果 2 车速电路与电路图 4 或 5 相似。

结果 3 ECM 配置为使用 "J1939 变速箱"选项。

结果:

• 结果 1 - 车速电路与电路图 1、2 或 3 相似。 继续进行测试步骤 5。

• 结果 2 - 车速电路与原理图 4 或 5 类似。 继续进行测试步骤 7。

• 结果 3 - ECM 配置为使用 "J1939 变速箱"选项。 继续进行测试步骤 9。

测试步骤 5. 测量传感器处的车速传感器电阻

1. 从车辆线束上断开车速传感器。

2. 仔细检查接头。 确保接头端子无腐蚀并且完全落座于接头壳体中。 必要时修理或更换接头端子。

3. 测量传感器接头两个端子之间的电阻。 传感器电阻测量值应在 100 到 4500 欧之间。

4. 调换表笔，测量电阻。 调换表笔后电阻测量值应不会变动超过10欧姆。

预期结果:

传感器电阻测量值应在 100 与 4500 欧姆之间，同时仪表表笔在两个位置时传感器电阻测量值之差应在10欧姆以内。

结果:

• 正常 - 所有读数都正确。 在车辆线束上连接传感器。 继续进行测试步骤 6。

• 异常 - 传感器电阻测量值不在 100 与 4500 欧姆之间或仪表表笔在两个位置时传感器电阻测量值之差不在10欧姆以内。

  修复: 更换传感器。 必要时将车辆送修 OEM 代理商。

  停止

测试步骤 6. 检查被动式磁性车速传感器

1. 从变速箱上拆下车速传感器，检查车速传感器有无铁屑、碎屑或损坏。

   注: 如果变速箱油没有根据维护保养时间表排放和更换，传感器上就有可能出现铁屑和碎屑。

2. 擦净传感器。 根据制造商的说明测试传感器。 传感器由 OEM 提供。

   注: 如果车速传感器与调制盘之间的间隙过小的话，可能会导致传感器损坏。 此外，如果车速传感器与调制盘之间的间隙过小的话，传感器可能会因为调制盘的振动而产生一个信号。 这会在车辆停止时产生出车速信号。 如果停车后产生一个车速信号的话，回转传感器远离调制盘，直到信号消失为止。 应小心从事。如果回转传感器过大的话，则可能会导致车速信号缺失。 传感器退出不要超过 1 到 1.25 圈。

预期结果:

车速传感器的安装正确而且没有损坏。

结果:

• 正常 - 车速传感器的安装正确而且没有损坏。 继续进行测试步骤 7。

• 异常 - 车速传感器有故障。

  修复: 可能的话正确安装传感器。 如有必要，更换零件。 必要时将车辆送修 OEM 代理商。

  停止

测试步骤 7. 使用卡特彼勒 ET 上的车速表专用测试进行 ECM 车速输入的测试。

图 8	g01152566
分接线束 T 形接头的跳线位置 (P1-32 至 P1-36) 跨接导线 (P1-33 至 P1-37) 跨接导线

1. 将点火钥匙开关转到断开/复位位置。

2. 制作两根 100 mm (4 英寸)长的跳线。 在跳线的两端都压接上Deutsch插脚。

3. 从 ECM 上断开车辆线束接头/P1。

4. 在 ECM 接头 J1 上连接一个 T 形叉接线束，然后在 T 形叉接线束上连接 P1。

5. 在 T 形叉接线束中连接一条跨接导线，以便将端子 36（车速表正极）与端子 32（车速正极）相连。 在 T 形叉接线束中连接另一条跨接导线，以便将端子 37（车速表负极）与端子 33（车速负极）相连。

   参见图8。

6. 将点火钥匙开关转至通电位置。

7. 按顺序进入下列显示屏幕，进入 "55 mph VSP/Speedometer Test"（55 mph VSP/车速测试）：
   • "诊断"

   • "Diagnostic Tests（诊断测试）"

   • "Special Test menu（专用测试菜单）"

8. 启动测试并观察车速状态屏幕中的车速。

预期结果:

当连接了车速表电路跳线后，卡特彼勒 ET 显示车速稳定在 80 到 96 km/h (50 到 60 mph) 之间。

结果:

• 正常 - ECM 正常工作。 问题来源在于线路或车速传感器。

  修复: 进行下述修理：如果传感器损坏，更换损坏的传感器或将车辆送到 OEM 代理商处进行修理。核实修理后故障排除。

  停止

• 异常 - 再次检查跳线的连接。 将跳线留在分接线束 T 形接头中。 断开分接线束 T 形接头。 继续进行测试步骤 8。

测试步骤 8. 安装测试用 ECM 后测试 ECM 车速输入

1. 连接测试 ECM，重新连接分接线束 T 形接头。

2. 在 T 形叉接线束中连接一条跨接导线，以便将端子 36（车速表正极）与端子 32（车速正极）相连。 在 T 形叉接线束中连接另一条跨接导线，以便将端子 37（车速表负极）与端子 33（车速负极）相连。

   参见图8。

3. 将点火钥匙开关转至ON位置。

4. 确认卡特彼勒 ET 是否连接到数据链路接头上。

5. 按顺序进入下列显示屏幕，进入 "55 mph VSP/Speedometer Test"（55 mph VSP/车速测试）：
   • "诊断"

   • "Diagnostic Tests（诊断测试）"

   • "Special Test menu（专用测试菜单）"

6. 启动测试并观察车速状态屏幕中的车速。

预期结果:

当连接了车速表电路跳线后，卡特彼勒 ET 显示车速稳定在 80 到 96 km/h (50 到 60 mph) 之间。

结果:

• 是 - 指示正确。

  修复: 连接原有 ECM。 如果装回原有 ECM 后该故障再现，则应更换 ECM。

  停止

• 否 - 指示不正确。 可能存在间歇性故障。 再次检查接头。 继续故障诊断与排除，直到最初的状况解决。停止

测试步骤 9. 核实正确编程设定 "J1939 车速标定"参数

1. 进入卡特彼勒 ET 的"配置参数"列表，核实"车速输入"参数编程设定在"J1939 变速箱"选项上。

2. 核实"传动系数据链路"参数编程设定在 "J1939" 上。

3. 核实"车速标定（J1939 - 变速箱）"参数使用正确的数值。 请参阅故障诊断与排除, "车速电路 - 标定"，了解详细资料。

4. 核实 J1939 数据链路连接在 ECM 上，并且工作正常。 请参阅故障诊断与排除, "传动系数据链路电路 - 测试"。

5. 比较卡特彼勒 ET 状态屏上的车速读数与车辆车速表示数和实际车速。

预期结果:

"卡特彼勒" ET 状态屏上的车速与车辆车速表示数和实际车速应在 8 km/h (5 mph) 以内。

结果:

• 是 - 指示正确。 ECM 收到变速箱 ECM 发送的 J1939 数据。 将车辆送到 OEM 代理商，进行车速表线路或变速箱车速传感器的修理。 停止

• 否 - 指示不正确。

  修复: 连接一个测试用 ECM。 编程设定所有与车速相关参数的设定值与原有 ECM 相同。 重复上一测试步骤。 如果测试用 ECM 正常工作，而原有 ECM 工作不正常，则应更换 ECM。 如果使用测试用 ECM 后不能排除故障，将车辆送到 OEM 代理商，进行以下部件的修理：

  • 车速表

  • 线路

  • 变速箱 ECU

  • 变速箱转速传感器

  • J1939 数据链路线路

  停止