3406E, C-10 and C-12 On-highway Engines Caterpillar

此步骤应在以下情况下使用：

怀疑冷却风扇或 A/C 高压开关工作异常。

注: 并不是所有车辆制造商或制造商的所有卡车都使用冷却风扇电路。 故障诊断与排除前，确定车辆是否正在使用发动机控制模块（ECM）控制的冷却风扇电路。

检查下述各项以确定车辆是否使用 ECM 冷却风扇电路。

• "Fan Control Type（风扇控制类型）"参数必须编程为 "On/Off" 或 "Three-Speed Fan（三速风扇）"。 Caterpillar 出厂默认值为 On/Off。

• 辅助输出 4 必须编程为 "Cooling Fan（冷却风扇）"。 出厂默认值为 "Cooling Fan（冷却风扇）"。 如果 "Fan Control Type（风扇控制类型）"设定为 "Three-Speed Fan（三速风扇）"，则辅助输出 3 必须编程为 "Cooling Fan 2（冷却风扇 2）"。

• ECM 车辆线束接头 J1/P1-28 内存在冷却风扇电磁阀的导线。 如果 "Fan Control Type（风扇控制类型）"设定为 "Three-Speed Fan（三速风扇）"，则 J1/P1-34 辅助输出 3 内必须存在导线。

• 执行 "On/Off Cooling Fan（On/Off 冷却风扇）"专用测试或 "Three-Speed Fan（三速风扇）"专用测试。 依次访问以下每个菜单："诊断", "诊断测试" 和 "专用测试"。 如果电路正常工作，电路通电然后断电会使风扇空气电磁阀发出卡嗒声。

以下是本步骤的相关背景资料：

冷却风扇

冷却风扇的信号由 ECM 提供，以便控制冷却风扇。 来自下列各项之一的输入可能会使风扇接通：

• 发动机冷却液温度传感器

• 进气歧管空气温度传感器

• 发动机减速器开关

• PTO 接通/断开开关

• OEM 安装的 A/C 高压开关

• 风扇超越开关

A/C 的控制单元可与 A/C 高压开关而并非其他开关相连。

冷却风扇的输出可直接连接在冷却风扇电磁阀电路上。 必须选择电磁阀和离合器配置才能使 ECM 输出"关闭"风扇。 风扇会继续运转至少 30 秒钟。 发动机起动期间风扇不会继续运转 30 秒钟。 如果 "A/C Pressure Switch Fan On Time"（A/C 压力开关风扇接通时间）编程设定为低于 30 秒，则风扇不会继续运转 30 秒钟。 发动机起动期间，发动机达到编程设定的低怠速（600 到 750 rpm）后 ECM 会保持风扇接通两秒钟。 如果冷却风扇空气电磁阀电路存在开路或冷却风扇继电器电路断开，风扇将保持接通。

冷却风扇接通条件（接通 / 断开风扇）

如果满足下列任一条件，ECM 就会接通冷却风扇：

• 发动机转速低于 2250 rpm。

• 发动机不在运转。

• 发动机正在起动。

• C-10 和 C-12 发动机冷却液温度传感器的温度高于 96 °C (205 °F)。

• 3406E 发动机冷却液温度传感器的温度高于 102 °C (216 °F)。

• 冷却液温度传感器的激活诊断代码

• 进气歧管空气温度高于 82 °C (180 °F)。

• 进气歧管空气温度高于 66 °C (151 °F) 的同时，增压压力大于 70 kPa (10 psi)。

• "Fan with Engine Retarder in High Mode（发动机减速器在高速模式时的风扇）"编程为 "YES（是）"，并且减速器已启动至少两秒。

• "A/C Switch Fan On-Time（A/C 开关风扇启动时间）"编程为高于 0 的数值，且 A/C 高压开关处于 Open（断开）位置。

• A/C 高压开关闭合之后 ECM 计数。

• "PTO Activates Cooling Fan"（PTO 启动冷却风扇）参数编程设定为 "Continuous"（连续）且 PTO 接通 / 断开开关接通。

列表中的最后四项由客户在 Caterpillar 电子技师（ET）的 "Configuration（配置）"屏幕上编程。

冷却风扇关闭状况

如果发动机转速高于 2300 rpm 或满足下述所有状况的话，ECM 就将关闭冷却风扇：

• C-10 或 C-12 发动机的冷却液温度低于 92 °C (198 °F)。

• 3406E 发动机的冷却液温度低于 98 °C (208 °F)。

• 风扇至少已接通 30 秒钟。

• 进气歧管空气温度低于 53 °C (127 °F)。

• "Fan with Engine Retarder in High Mode（发动机减速器在高速模式时的风扇）"策略未启动。

• "A/C High Pressure Switch Strategy"（A/C 高压开关策略）没有激活。

• "PTO Activates Cooling Fan"（PTO 启动冷却风扇）策略没有激活。

三速风扇

三速风扇以三种模式工作：

• 制动

• 滑动

• 直接

当采用"直接"模式时，风扇全速工作。 "滑动"模式最为常用。 "Fan Control Type"（风扇控制类型）参数必须编程设定为 "Three-Speed Fan"（三速风扇）。 三速风扇控制需要两个输出。 辅助输出 4 必须编程为 "Cooling Fan（冷却风扇）"。 辅助输出 3 必须编程为 "Cooling Fan 2（冷却风扇 2）"。 请参阅插图 10。

输出电路中发生故障时，风扇接通。 例如开路。 ECM 提供电力以关闭风扇。 如果电力由于开路而中断，风扇就会持续运转。 这为电路提供内置安全功能。 ECM 通过切断输出电路电源来起动风扇。 电路内的附加开关设备通过创造开路来"起动"风扇。 当制动模式激活时，两个输出驱动器都处于 ON（接通）位置。 但是，风扇断开。 在 slip（滑动）模式下，输出驱动器 3 为 Off 而输出驱动器 4 为 On。 在直接模式下，两个输出驱动器都断开。 风扇接通并处于全速。 ECM 控制着风扇的模式。 模式基于下列条件：

• 冷却液温度

• 进气歧管空气温度

• 发动机工作状况

冷却风扇触发点（三速风扇）

选择不同的模式时，可发生不同的延时。 触发点设定为不同的数值。 这些数值取决于温度升高和温度降低。 ECM 会在以下图表和插图中所列的条件下运行冷却风扇。

图 1	g00783987
三速风扇的触发点（ C-10 和 C-12 发动机）

图 2	g00784050
三速风扇触发点（ 3406E 发动机）

下列条件也会导致三速风扇以直接模式工作：

• 发动机减速器启动并且发动机减速器的模式选择开关处于 high（高）位置。 "Fan with Engine Retarder in High Mode（发动机减速器在高速模式时的风扇）"参数必须编程为 "YES（是）"。

• PTO 接通/断开开关接通。 "PTO Activates Cooling Fan"（PTO 启动冷却风扇）参数编程设定为 "Yes"（是）。

• A/C 高压开关处于激活状态。 "A/C Switch Fan On-Time"（A/C 开关风扇接通时间）编程设定为大于 0 秒的数值。

注: 风扇处于直接模式之前可能会有一个初始延迟。 风扇的启动取决于工作状况。

A/C 高压开关输入连接到 A/C 控制装置。

可以使用 OEM 提供的空调控制装置。 空调控制装置确定何时冷却风扇应该工作。 这以以下输入信息为基础：A/C 高压开关, 低压开关 和 蒸发器节温器。 空调控制装置的风扇输出设计为与 ECM 接口。 风扇输出可能连接到 A/C 高压开关的输入。 A/C 高压开关的输入为 J1/P1-38（A/C 高压开关）。 A/C 高压开关处于 OPEN（断开）位置时，风扇处于 ON（接通）位置。 这个控制类型有一个时间延迟。 通常由于空调控制装置提供了额外的时间延迟，"A/C Switch Fan On-Time"（A/C 开关风扇接通时间）编程设定为一秒钟。 请参阅插图 9。

冷却风扇控制的操作不受 ECM 的控制。

冷却风扇控制的操作可以不受 ECM 的控制。 OEM 安装的空调高压开关可以用于独立的冷却风扇控制。 电磁阀电路中驾驶室安装的超越开关也可操作冷却风扇。

故障诊断与排除

对冷却风扇进行故障诊断与排除之前，先确定使用的风扇驱动系统类型。 风扇驱动可使用下列控制装置进行风扇控制：

• 带一个风扇空气电磁阀的常开电路

• 带一个风扇空气电磁阀的常闭电路

• 带一个电控电磁阀的常开电路

• 带一个电控电磁阀的常闭电路

下列 OEM 安装的部件在某些应用中可能会影响冷却风扇的操作：

• OEM 安装的常开继电器

• A/C 高压开关连接在 ECM 上或 A/C 高压开关不受 ECM 的控制。

• 驾驶室安装的手动超越开关

• 一个保持风扇处于 ON（接通）位置的计时器

• 冷却风扇空气电磁阀

图 3	g01068336
A/C 高压开关与 ECM 相连。 冷却风扇继电器为常开继电器。

图 4	g01068338
A/C 高压开关未与 ECM 相连。 冷却风扇继电器为常开继电器。

图 5	g01068339
A/C 高压开关与 ECM 相连。 冷却风扇继电器为常闭继电器。

图 6	g01068342
A/C 高压开关未与 ECM 相连。 冷却风扇继电器为常闭继电器。

图 7	g01068345
A/C 高压开关与 ECM 相连。 ECM 具有到冷却风扇电磁阀的直接输出。

图 8	g01068346
A/C 高压开关未与 ECM 相连。 ECM 具有到冷却风扇电磁阀的直接输出。

图 9	g01067351
A/C 的控制单元与 ECM 相连。 ECM 具有到冷却风扇电磁阀的直接输出。

图 10	g01067327
三速风扇的部件

测试步骤 1. 检查电气接头和线路

图 11	g01068449
ECM 上的端子位置

1. 彻底检查 ECM 车辆线束接头 J1/P1、A/C 高压开关接头、冷却风扇电磁阀接线和前围隔板接头。 详情请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

2. 对 ECM 接头内与以下连接有关的每条导线执行 45 N (10 lb) 的拉力测试：
   • 冷却风扇

   • A/C 高压开关

3. 检查各个 ECM 接头六角螺钉的扭矩是否正确。 请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"，了解正确的扭矩值。

4. 检查蓄电池与 ECM 之间的线束和线路有无磨损和挤压的地方。 随后，检查钥匙开关到 ECM 的线路。

5. 确保 ECM 用导线连接到车辆上的冷却风扇和 / 或 A/C 高压开关。 检查有无与端子 28 相连的导线和与端子 38 相连的导线。 端子 38 是车辆线束接头 P1 的 A/C 高压开关。 如果采用三速风扇，则检查有无与端子 34 相连的导线。

   关于 ECM 的端子位置，请参阅图 11。

预期结果:

所有接头、针脚和插孔之间应彻底联接和/或完全插接，线束和导线上没有腐蚀、磨损或挤压的地方。

结果:

• 正常 - 转至测试步骤 2。

• 异常 -

  修复: 如有必要，修理或更换线路。 如有必要，修理或更换接头。 确保所有密封正确就位。 确保所有接头正确连接。确认修理已排除故障。

  停止

• ECM 未通过导线与风扇或开关相连 - 如果 ECM 没有用导线连接到车辆上的冷却风扇和 / 或 A/C 高压开关，则 ECM 没有用于风扇控制。停止

测试步骤 2. 检查 "Fan Control Type"（风扇控制类型）参数的编程设定

1. 在数据链路接头上连接 Cat ET。

2. 检查 "Fan Control Type"（风扇控制类型）参数。 如果采用 ECM 控制风扇，确保参数编程设定为 "On-Off"（接通-关闭）或 "Three-Speed Fan"（三速风扇）。 如果参数编程设定为 "None"（无）且 ECM 连接到风扇，那么风扇会一直接通。

预期结果:

"Fan Control Type"（风扇控制类型）参数编程设定为符合车辆线路。 上一步中已确定这一点。

结果:

• 正常 - 转至测试步骤 3。

• 异常 - 将 "Fan Control Type"（风扇控制类型）编程设定为正确的设定，重新检查系统。 如果情况没有解决，那么继续进行测试步骤 3。

测试步骤 3. 检查 A/C 高压开关。

1. 在数据链路接头上连接 Cat ET。

2. 把钥匙开关转到接通位置。

3. 查看下列客户指定参数。
   • "风扇控制类型"

   • "A/C 开关风扇接通时间"

   确保 "A/C Switch Fan On-Time"（A/C 开关风扇接通时间）编程设定为大于 "0" 的数值。 如果 "A/C Switch Fan On-Time（A/C 开关风扇接通时间）"编程为 "0"，则不使用 "A/C High Pressure Switch Input（A/C 高压开关输入）"（输入 38）。

   注: 如果 "Fan Control Type"（风扇控制类型）参数显示为 "None"（无），那就没有使用冷却风扇驱动。

   查看 Cat ET 上 "A/C High Pressure Switch（A/C 高压开关）"的状态。

预期结果:

A/C 高压开关的状态指示 "ON" 或 "OFF"。

结果:

• 正常 - A/C 高压开关的状态为接通或断开。 转至测试步骤 4。

• 异常 - A/C 高压开关的状态为 "Unavailable"（不可用）。 ECM 没有编程设定使用 A/C 高压开关。 转至测试步骤 5。

测试步骤 4. 检查 A/C 高压开关的工作情况

1. 在数据链路接头上连接 Cat ET。

2. 把钥匙开关转到接通位置。

3. 访问 Cat ET 上的 "A/C High Pressure Switch（A/C 高压开关）"状态屏幕。

4. 制作一根长度为 100 mm (4 in) 的跨接导线。 在跨接导线的两端都压接上 Deutsch 触针。

5. 将 "A/C 高压开关"在开关处从车辆线束上断开，并利用跨接导线将线束接头内的两端子短接到一起。

6. 拆下跨接导线，然后再插接上。 同时，查看维修工具状态屏幕上 "A/C High Pressure Switch（A/C 高压开关）"的状态。

预期结果:

状态屏幕指示 "A/C High Pressure Switch（A/C 高压开关）"转到 ON 位置。 之后，"A/C High Pressure Switch（A/C 高压开关）"转到 OFF 位置。

结果:

• 正常 - A/C 高压开关线束正常。 转至测试步骤 6。

• 异常 - 转至测试步骤 7。

测试步骤 5. 检查有无现行或记录的诊断代码。

1. 在数据链路接头上连接 Cat ET。

2. 把钥匙开关转到接通位置。

3. 进入 Cat ET 上的 "Logged Diagnostic Codes"（记录的诊断代码）和 "Active Diagnostic Codes"（激活的诊断代码）。

4. 检查有无以下诊断代码。
   • 110-0 冷却液温度过高警告

   • 110-11 冷却液温度极高

   • 110-3 冷却液温度传感器开路

   • 110-4 冷却液温度传感器短路

   • 105-0 进气歧管空气温度极高警告

   • 105-11 进气歧管空气温度极高

   记下所有记录的诊断代码。 记录下所有活动诊断代码。

预期结果:

结果 1 列出的诊断代码中没有一个为记录或激活状态。

结果 2 记录或激活了诊断代码 110-0 或 110-11。

结果 3 记录或激活了诊断代码 110-3 或 110-4。

结果:

• 结果 1 - 转至测试步骤 8。

• 结果 2 - 由于冷却液温度过高，冷却风扇接通。

  修复: 执行以下诊断程序：测试和调整, "冷却系统 - 检查"

  停止

• 结果 3 - 由于冷却液温度传感器故障，冷却风扇接通。

  修复: 进行以下诊断步骤：故障诊断与排除, "发动机温度传感器开路或短路 - 测试"

  停止

测试步骤 6. 利用万用表检查 A/C 压力开关

1. 在数据链路接头上连接 Cat ET。

2. 把钥匙开关转到断开位置。

3. 确保 A/C 高压开关已经在开关端子处从车辆线束上断开。

4. 连接万用表并测量 A/C 高压开关两端子之间的电阻。 必须关闭开关才能检查电阻。

预期结果:

电阻测量值为 10 欧姆或更小。

结果:

• 正常 - ECM、A/C 高压开关和线路没有电气问题。

  修复: 检查 A/C 压力或将车辆送修 OEM 代理商。

  停止

• 异常 -

  修复: 更换 A/C 高压开关。确认修理已排除故障。

  停止

测试步骤 7. 检查 ECM 是否工作正常

1. 在数据链路接头上连接 Cat ET。

2. 把钥匙开关转到断开位置。

3. 断开 ECM 车辆线束接头 J1/P1。

4. 将端子 J1/P1-38 从车辆线束接头上拆下。

5. 将一条 40-针 T 形叉接线束安装到接头 J1 和 P1 之间。

6. 制作一条跨接导线，其长度足以在 T 形叉接线束接头间建立测试电路。 在跨接导线的两端压接接头触针。

7. 将跨接导线连接到 T 形叉接线束的 J1/P1-29（传感器回路）和 J1/P1-38（A/C 高压开关）上。

8. 把钥匙开关转到接通位置。

9. 访问 Cat ET 上的 "A/C High Pressure Switch（A/C 高压开关）"状态屏幕。

10. 拆下跨接导线，然后再插接上。 同时，观察 Cat ET 上 "A/C High Pressure Switch（A/C 高压开关）"的状态。

预期结果:

跨接导线就位时，状态屏幕指示 "A/C High Pressure Switch（A/C 高压开关）"的状态为断开。 跨接导线拆下时，状态屏幕指示开关接通。

结果:

• 正常 - ECM 没有问题。

  修复: 如果故障仍然存在，则说明 OEM 电路有问题。 修理故障或将车辆送修 OEM 代理商。 确认修理已排除故障。

  停止

• 异常 -

  修复: 暂时连接一个测试 ECM。 确保以和可疑 ECM 同样的方式编程设定 "A/C Pressure Switch Fan On-Time"（A/C 高压开关风扇接通时间）参数。 使用 Cat ET 检查 ECM。 如果使用测试 ECM 时上述故障得到解决，则再装回可疑 ECM。 如果装回可疑 ECM 后故障再次出现，则应更换 ECM。确认修理已排除故障。

  停止

测试步骤 8. 检查进气歧管空气温度和冷却液温度

1. 在数据链路接头上连接 Cat ET。

2. 把钥匙开关转到接通位置。

3. 监测 "Engine Coolant Temperature（发动机冷却液温度）"和 "Intake Manifold Air Temperature（进气歧管空气温度）"的状态，以确认温度随发动机的暖机而变化。

预期结果:

"Engine Coolant Temperature（发动机冷却液温度）"和 "Intake Manifold Air Temperature（进气歧管空气温度）"的读数看来正确。

结果:

• 正常 - 转至测试步骤 9。

• 异常 -

  修复: 暂时连接另一个传感器。 重新检查 "Intake Manifold Air Temperature"（进气歧管空气温度）和 "Engine Coolant Temperature"（发动机冷却液温度），以测试新传感器。 如果新传感器能够解决问题，再装回旧传感器以便确认问题是否重新出现。 如果故障重新出现，则应更换旧传感器。确认修理已排除故障。

  停止

测试步骤 9. 检查冷却风扇电磁阀电路

1. 在数据链路接头上连接 Cat ET。

2. 把钥匙开关转到接通位置。

3. 对于循环"断开"和"接通"的风扇，进入 "On-Off Cooling Fan Special Test"（接通 - 断开冷却风扇专用测试）。 对于三速风扇，访问 "Three-Speed Fan Slip Output（三速风扇滑动输出）"或者 "Three-Speed Fan Brake Output Special Test（三速风扇制动输出专用测试）"。 依次访问以下每个菜单："诊断", "诊断测试" 和 "专用测试"。

   注：如果安装了任何超越开关，这些开关必须处于 OFF 位置。

4. 启动"专用测试"。 聆听电磁阀有无卡嗒声。 您可能需要靠近发动机才能听到电磁阀的咔嗒声。

预期结果:

可听到卡嗒声，电磁阀看来正常工作。

结果:

• 正常 - 目前 ECM 与电磁阀之间的冷却风扇电路正常工作。

  修复: 如果故障仍然存在，则说明 OEM 电路有问题。 修理故障或将车辆送修 OEM 代理商。确认修理已排除故障。

  停止

• 异常 - 转至测试步骤 10。

测试步骤 10. 检查 ECM 是否工作正常

1. 把钥匙开关转到断开位置。

2. 断开 ECM 车辆线束接头 J1/P1。

3. 将导线从车辆线束接头 P1 的端子位置 38 上拆下。

4. 将一条 T 形叉接线束连接到 J1 和 P1 ECM 接头之间。

5. 制作一条跨接导线，其长度足以在 T 形叉接线束接头间建立测试电路。 在跨接导线的两端压接接头触针。

6. 将跨接导线连接到 T 形叉接线束的 J1/P1-29（传感器回路）和 J1/P1-38（A/C 高压开关）上。

7. 把钥匙开关转到接通位置。

8. 插入跨接导线后拆下跨接导线。 观察 Cat ET 的状态屏幕。

预期结果:

a/c 高压开关状态将变为接通和断开。

结果:

• 正常 - ECM 冷却风扇继电器正常工作。

  修复: 如果故障仍然存在，则说明 OEM 电路有问题。 修理故障或将车辆送修 OEM 代理商。确认修理已排除故障。

  停止

• 异常 -

  修复: 暂时连接一个测试 ECM。 利用专用测试检查 ECM 冷却风扇电路。 如果使用测试 ECM 时上述故障得到解决，则再装回可疑 ECM。 如果装回可疑 ECM 后故障再次出现，则应更换 ECM。确认修理已排除故障。

  停止