C280 Marine Propulsion Engines Caterpillar

如果怀疑油门位置信号有问题，或者如果表 1 中的诊断代码为激活状态或很容易重复出现，按照此步骤对电气系统故障进行诊断和排除。

船用推进发动机有两个转速控制工作模式。 每个模式都有一套三个可调整的调速器增益系数。

• 缺省模式是可变转速控制，用于推进。

• 恒定转速控制可以通过将一个到发动机电子控制模块的输入接地来选择。 在船只需要保持固定位置的场合，此模式用于电子推进系统。

一些参数必须进行编程设定以便使恒定转速控制模式能够工作：

• "发动机调速器要求恒定转速"编程设定为要求转速。

• 验证或调整了调速器增益系数 2（"比例增益 2"）。

• 验证或调整了调速器最小稳定系数 2（"比例整数最小值 2"）。

• 验证或调整了调速器最大稳定系数 2（"比例整数最大值 2"）。

调速增益的系数在工厂进行编程设定，以便提供良好性能。 但是，在调试步骤期间会对这些系数进行验证。 如有必要，会对这些参数进行调整。

发动机 ECM 有三个不同的油门信号输入。 这三个到 ECM 的油门信号输入如下所列：

• "本地油门"

• "远程油门"

• "全局油门"

"本地油门"和"全局油门"的信号是 PWM 信号。 可对 ECM 进行配置以便接受作为"远程油门"信号的 PWM 信号或者 4-20mA 电流信号。

ECM 监测下列开关以便确定要使用的正确油门信号：

• "全局油门选择开关"

• "本地 / 远程选择开关"

ECM 必须为调速器增益使用一个可变转速图或恒定转速图。 该选择使用"双动选择开关"进行。 如果"双动选择开关"断开，将会使用可变转速图。 如果"双动选择开关"闭合，将会使用恒定转速图。

下图 1 给出了用于确定应使用的正确油门信号的不同开关位置：

图 1	g01401409

PWM 信号的占空比必须在 5% 到 95% 之间才是有效信号。 PWM 信号的频率必须在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。 ECM 会将油门信号转换为可用的油门位置。 ECM 显示的油门位置是在 0 到 100% 之间的一个百分数。

4 到 20 mA 的电流信号由用户提供。 该电流信号通过一对安装在用户接口面板上的隔离变压器隔离。

图 2	g01400977
典型示意图 "MMSII"

图 3	g01400979
"改进型" 或 "ECP" 面板的典型示意图

图 4	g01400980
P1 ECM 接头 (P1-10) 远程 PWM (P1-11) 全局 PWM (P1-20) "本地 / 远程开关" (P1-22) "全局油门选择开关" (P1-28) "双动选择开关" (P1-36) 远程 4-20 mA 正极 (P1-37) 远程 4-20 mA 负极

图 5	g01249301
P2 ECM 接头 (P2-68) 本地 PWM

图 6	g01400983
用户接口面板的接头 A-C2/KJ-C2 和 AC-C2/KJ-C2 接头 (端子 9) 全局 PWM (端子 13) 远程 4-20 mA 正极 (端子 14) 本地 PWM (端子 15) 远程 PWM (端子 20) "本地 / 远程开关" (端子 23) 远程 4-20 mA 负极 (端子 33) "全局油门选择开关" (端子 34) "双动选择开关"

图 7	g01404714
用户接头 AC-C1 接头 (端子 10) 远程 PWM (端子 29) 全局 PWM (端子 31) "本地 / 远程开关" (端子 33) 电位计 (端子 34) 电位计 (端子 35) 电位计 (端子 37) "全局油门选择开关" (端子 38) "双动选择开关" (端子 39) 远程 4-20 mA 负极 (端子 40) 远程 4-20 mA 正极

图 8	g01234146
ECM 接头的位置

测试步骤 1. 使用 Caterpillar 电子技师（ET）检查油门位置

1. 将 Cat ET 连接到维修工具接头上。 启动 CatET。

2. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

3. 在 CatET上观察油门位置。

4. 将油门从低怠速调整到高怠速。

预期结果:

油门处于低怠速时，油门位置读数为 0%。 油门处于高怠速时，油门位置增加到 100%。

结果:

• 正常 - 油门处于低怠速时，油门位置读数为 0%。 油门处于高怠速时，油门位置增加到 100%。 油门信号正常。

  修复: 可能存在间歇性故障。 如果是间歇性故障，请参阅故障诊断与排除, "检查电气接头"。

  停止

• 不正常 - PWM - 油门处于低怠速时，油门位置不是 0%。 油门处于高怠速时，油门位置不是 100 %。 ECM 没有接收到正确的油门位置信号。 线束中可能存在故障。 继续测试步骤 2。

• 不正常 - 4-20 mA - 油门处于低怠速时，油门位置不是 0%。 油门处于高怠速时，油门位置不是 100 %。 ECM 没有接收到正确的油门位置信号。 线束中可能存在故障。 继续测试步骤 8。

测试步骤 2. 检查用户接口面板上油门信号的频率和占空比

1. 如果正在使用本地油门信号，进行以下步骤。

   1. 将导线 388-GY 从 A-C2/KJ-C2 接头或者 AC-C2/KJ-C2 接头上的端子 14 上拆下。

   2. 测量导线 388-GY 和发动机接地之间的占空比。

      注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

   3. 将油门从低怠速调整到高怠速。

   4. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

   5. 恢复所有导线的原有配置。

2. 如果正在使用远程油门信号，进行以下步骤。

   1. 将导线 M971-GY 从 A-C2/KJ-C2 接头或者 AC-C2/KJ-C2 接头上的端子 15 上拆下。

   2. 测量导线 M971-GY 和发动机接地之间的占空比。

      注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

   3. 将油门从低怠速调整到高怠速。

   4. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

   5. 恢复所有导线的原有配置。

3. 如果正在使用全局油门信号，进行以下步骤。

   1. 将导线 E722-GY 从 A-C2/KJ-C2 接头或者 AC-C2/KJ-C2 接头上的端子 9 上拆下。

   2. 测量导线 E722-GY 和发动机接地之间的占空比。

      注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

   3. 将油门从低怠速调整到高怠速。

   4. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

   5. 恢复所有导线的原有配置。

预期结果:

油门处于低怠速时，占空比应在 6% 至 10% 之间。 油门处于高怠速时，占空比应在 90% 至 94% 之间。 信号频率在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。

结果:

• 正常 - 用户接口面板的接头处存在有效占空比。 信号频率在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。 继续测试步骤 3。

• 不正常 - 本地油门 - 用户接口面板的接头处不存在有效占空比，或者信号频率不在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。 继续测试步骤 5。

• 不正常 - 远程油门 - 用户接口面板的接头处不存在有效占空比，或者信号频率不在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。 继续测试步骤 6。

• 不正常 - 全局油门 - 用户接口面板的接头处不存在有效占空比，或者信号频率不在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。 继续测试步骤 7。

测试步骤 3. 检查 ECM 处的 PWM 信号

1. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

2. 如果正在使用本地 PWM 信号，进行以下步骤。

   1. 断开 ECM 接头 P2。 从 ECM 接头 P2 处 P2-68 上拆下导线 388-GY。

   2. 连接 ECM 接头 P2。

   3. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

   4. 测量导线 388-GY 和发动机接地之间的占空比。

      注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

   5. 将油门从低怠速调整到高怠速。

   6. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

   7. 恢复所有导线的原有配置。

3. 如果正在使用远程 PWM 信号，进行以下步骤。

   1. 断开 ECM 接头 P1。 从 ECM 接头 P1 处 P1-10 上拆下导线 M971-GY。

   2. 连接 ECM 接头 P1。

   3. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

   4. 测量导线 M971-GY 和发动机接地之间的占空比。

      注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

   5. 将油门从低怠速调整到高怠速。

   6. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

   7. 恢复所有导线的原有配置。

4. 如果正在使用全局油门信号，进行以下步骤。

   1. 断开 ECM 接头 P1。 从 ECM 接头 P1 处 P1-11 上拆下导线 E722-GY。

   2. 连接 ECM 接头 P1。

   3. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

   4. 测量导线 E722-GY 和发动机接地之间的占空比。

      注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

   5. 将油门从低怠速调整到高怠速。

   6. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

   7. 恢复所有导线的原有配置。

预期结果:

油门处于低怠速时，占空比应在 6% 至 10% 之间。 油门处于高怠速时，占空比应在 90% 至 94% 之间。

结果:

• 正常 - ECM 接头处存在有效占空比。 继续测试步骤 4。

• 异常 - ECM 接头处不存在有效占空比。

  修复: ECM 与用户接口面板的接头之间的线路和 / 或接头中有故障。 修理和/或更换接头或配线。

  停止

测试步骤 4. 使用 CatET 检查油门位置。

1. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

2. 在 CatET上观察油门位置。

3. 将油门从低怠速调整到高怠速。

预期结果:

油门处于低怠速时，油门位置读数为 0%。 油门处于高怠速时，油门位置增加到 100%。

结果:

• 正常 - 油门处于低怠速时，油门位置读数为 0%。 油门处于高怠速时，油门位置增加到 100%。 油门信号正常。

  修复: 可能存在间歇性故障。 如果是间歇性故障，请参阅故障诊断与排除, "检查电气接头"。

  停止

• 异常 - 油门处于低怠速时，油门位置不是 0%。 油门处于高怠速时，油门位置不是 100 %。

  修复: ECM 不能正确读取到油门信号。 更换 ECM。 请参阅故障诊断与排除, "更换 ECM"。

  停止

测试步骤 5. 检查转速控制装置上本地油门信号的频率和占空比

1. 拆下转速控制装置的端子 S 处的导线 388-GY。

2. 测量端子 S 和发动机接地之间的占空比。 测量信号频率。

   注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

3. 将油门从低怠速调整到高怠速。

4. 恢复所有导线的原有配置。

预期结果:

油门处于低怠速时，占空比应在 6% 至 10% 之间。 油门处于高怠速时，占空比应在 90% 至 94% 之间。 信号频率在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。

结果:

• 正常 - 转速控制装置处存在有效占空比。 信号频率在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。

  修复: 修理转速控制装置和用户接口面板处 A-C2/KJ-C2 接头或 AC-C2/KJ-C2 接头之间的线路。

  停止

• 异常 - 转速控制装置处不存在有效占空比或有效频率。

  修复: 确认速度控制装置存在蓄电池电压。 确认为转速控制装置提供可变电阻的电位计工作正常。 如果存在蓄电池电压且电位计工作正常，更换转速控制装置。

  停止

测试步骤 6. 检查远程油门信号的频率和占空比

1. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

2. 如果图 2 中的电路可代表您的电路，进行以下步骤。

   1. 从用户接口面板的 TBX-12 上拆下导线 M971-GY。

   2. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

   3. 测量导线 M971-GY 和发动机接地之间的占空比。

      注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

   4. 将油门从低怠速调整到高怠速。

   5. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

   6. 恢复所有导线的原有配置。

3. 如果图 3 中的电路可代表您的电路，进行以下步骤。

   1. 从用户接口面板的 AC-C1-10 接头上拆下导线 M971-GY。

   2. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

   3. 测量端子 AC-C1-10 和发动机接地之间的占空比。

      注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

   4. 将油门从低怠速调整到高怠速。

   5. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

   6. 恢复所有导线的原有配置。

预期结果:

油门处于低怠速时，占空比应在 6% 至 10% 之间。 油门处于高怠速时，占空比应在 90% 至 94% 之间。 信号频率在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。

结果:

• 正常 - 用户接口面板的接头处存在有效占空比。 信号频率在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。

  修复: 修理 TBX 接头与 A-C2/KJ-C2 接头之间的线路，或修理用户接口面板上 AC-C1-10 接头与 AC-C2/KJ-C2 接头之间的线路。

  停止

• 异常 - 用户接口面板的接头处存在有效占空比或有效频率。

  修复: 修理用户的线路。

  停止

测试步骤 7. 检查全局油门信号的频率和占空比

1. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

2. 如果图 2 中的电路可代表您的电路，进行以下步骤。

   1. 从用户接口面板的 TBX-21 上拆下导线 E722-GY。

   2. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

   3. 测量导线 E722-GY 和发动机接地之间的占空比。

      注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

   4. 将油门从低怠速调整到高怠速。

   5. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

   6. 恢复所有导线的原有配置。

3. 如果图 3 中的电路可代表您的电路，进行以下步骤。

   1. 从用户接口面板的 AC-C1-29 接头上拆下导线 E722-GY。

   2. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

   3. 测量端子 AC-C1-29 和发动机接地之间的占空比。

      注: 将数字万用表设置为 "VDC"。 按下 "Hz" 按钮两次以显示 % 图标。

   4. 将油门从低怠速调整到高怠速。

   5. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

   6. 恢复所有导线的原有配置。

预期结果:

油门处于低怠速时，占空比应在 6% 至 10% 之间。 油门处于高怠速时，占空比应在 90% 至 94% 之间。 信号频率在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。

结果:

• 正常 - 用户接口面板的接头处存在有效占空比。 信号频率在 150 Hz 到 1000 Hz 之间。

  修复: 修理 TBX 接头与 A-C2/KJ-C2 接头之间的线路，或修理用户接口面板上 AC-C1 接头与 AC-C2/KJ-C2 接头之间的线路。

  停止

• 异常 - 用户接口面板的接头处存在有效占空比或有效频率。

  修复: 修理用户的线路。

  停止

测试步骤 8. 检查隔离变压器的 4-20 mA 的电流信号

1. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

2. 如果图 2 中的电路可代表您的电路，进行以下步骤。

   1. 从用户接口面板的主隔离变压器上的端子 -OUT 上拆下导线 C986-GY。

   2. 将一个电流表与导线和隔离变压器上的导线对应的端子串联。

3. 如果图 3 中的电路可代表您的电路，进行以下步骤。

   1. 从用户接口面板的主隔离变压器上的端子 -OUT 上拆下导线 6702。

   2. 将一个电流表与导线和隔离变压器上的导线对应的端子串联。

4. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

5. 在您将油门从低怠速调整到高怠速的同时，测量电流。

6. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

7. 恢复所有导线的原有配置。

预期结果:

电流为 4-20 mA。

结果:

• 正常 - 电流为 4-20 mA。 继续测试步骤 9。

• 异常 - 电流不是 4-20 mA。 继续测试步骤 10。

测试步骤 9. 检查 ECM 的 4-20 mA 电流信号

1. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

2. 断开主 ECM 接头 P1。 从 ECM 接头 P1 处 P1-36 上拆下导线 C986-GY。 将一根跨接导线安装到 P1-36 中。

3. 断开辅助 ECM 接头 P1。 从 ECM 接头 P1 处 P1-36 上拆下导线 C912-GY。 将一根跨接导线安装到 P1-36 中。

4. 将一个电流表与导线 C986-GY 和 P1-36 中的跨接导线串联。

5. 将一个电流表与导线 C912-GY 和 P1-36 中的跨接导线串联。

6. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

7. 在您将油门从低怠速调整到高怠速的同时，测量电流。

8. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

9. 恢复所有导线的原有配置。

预期结果:

电流为 4-20 mA。

结果:

• 正常 - 电流为 4-20 mA。 继续测试步骤 4。

• 异常 - 电流不是 4-20 mA。

  修复: ECM 与用户接口面板的隔离变压器之间的线路和 / 或接头中有故障。 修理和/或更换接头或配线。

  停止

测试步骤 10. 检查用户接口面板中隔离变压器的 4-20 mA 的电流信号

1. 把钥匙开关转到 OFF 位置。

2. 从用户接口面板的主隔离变压器上的端子 IN+ 上拆下导线 8915。

3. 将一个电流表与导线和用户接口面板上的导线对应的端子串联。

4. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 LOCAL 位置。

5. 在您将油门从低怠速调整到高怠速的同时，测量电流。

6. 将控制面板上的本地 / 远程开关转到 OFF/RESET 位置。

7. 恢复所有导线的原有配置。

预期结果:

电流为 4-20 mA。

结果:

• 正常 - 电流为 4-20 mA。

  修复: 如果隔离变压器的电流正确，确认隔离变压器的 +OUT 端子上存在蓄电池电压。 如果线路正常且存在蓄电池电压，更换隔离变压器。

  停止

• 异常 - 电流不是 4-20 mA。

  修复: 检查隔离变压器的线圈是否开路。 确认导线 8916 没有短路或开路。 如果导线 8916 正常，则隔离变压器和用户提供的线路之间的线路和 / 或接头中有故障。 检查线路有无开路或短路。 修理和 / 或更换接头或线路。

  停止