950 GC Wheel Loader Power Train Caterpillar


Input Components

Usage:

950 GC M5K


图 1g03452860
(1) 变速箱 ECM(电子控制模块)
(2) Cat 数据链路
(3) 钥匙起动开关(接通、起动)
(4) 辅助转向测试开关(可选)
(5) 变速箱油滤清器旁通开关
(6) 变速箱输出转速传感器
(7) 变速箱油温传感器
(8) 后车窗除霜开关(常闭、常开)(可选)
(9) 机具锁定开关(常闭、常开)
(10) 自动/手动换档开关(常闭、常开)
(11) 换档开关(一档)
(12) 换档开关(二档)
(13) 换档开关(三档)
(14) 换档开关(四档)
(15) 主转向压力开关(常闭、常开)(可选)
(16) 辅助转向压力开关(常闭、常开)
(17) 停车制动器压力传感器
(18) 制动踏板压力传感器
(19) 变速箱空档超越开关
(20) CAN 网数据链路
(21) 仪表组
(22) 发动机 ECM(电子控制模块)
(23) 网关 ECM(电子控制模块)(可选)
(24) PL421 接头(可选)
(25) 维修接头
(26) 行驶控制开关(接通、自动)(可选)
(27) 降档开关
(28) FNR PWM 1(可选)
(29) FNR PWM 2(可选)
(30) 前进喇叭开关(可选)

开关

开关向 ECM (1) 提供信息。 开关有两种状态。 开关或者开启或者闭合:

闭合 - 开关将电路对地或对蓄电池闭合。

开路 - 开关将电路对 ECM 输入打开。

钥匙起动开关



图 2g01434255

钥匙起动开关是变速箱电子控制模块(ECM)的一个输入装置。 钥匙起动开关将起动发动机的尝试通知变速箱 ECM。 变速箱 ECM 随后启动空档起动功能。

在正常机器操作过程中,钥匙起动开关的起动端子是断开的。 在将钥匙起动开关转至起动位置时,起动端子接通蓄电池正极,蓄电池正极电压会加载到变速箱 ECM 的接头触点 J2-1 上。 当满足所有起动条件时,变速箱 ECM 向起动继电器的接头触点 J2-7 发送一个蓄电池正极信号,然后发动机开始盘车。

注: 当钥匙起动开关处于接通位置时,接头触点 J1-1 将会收到一个蓄电池正极信号。 这将会启动变速箱 ECM。

注: 第一次将钥匙起动开关转到起动位置后,开关不会从接通位置回到起动位置。 必须先将该开关转到断开位置。 然后才能将该开关转到起动位置。

参考: 有关诊断操作的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "动力传动系电子控制系统"。

参考: 有关变速箱 ECM 功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。

降档开关 (27)



图 3g03566972
采用标准配置的降档开关
(27) 降档开关


图 4g03566974
采用可选操纵手柄配置的降档开关
(27) 降档开关

降档开关 (27) 告知变速箱 ECM (1) 操作员想要将变速箱降低一个档位。 降档开关有一个连接至 ECM 的输入。

降档开关向变速箱电子控制模块(ECM)发送信号,让变速箱降低一档。 要降档,操作员按下降档开关。 降档开关在接头 J1 有一个连接至变速箱 ECM 的输入:触点 63 处的降档常开。 当操作员按下降档开关时,降档常开电路闭合接地。 如果降档开关未启用,降档常开电路断开或浮动。

参考: 有关变速箱降档开关功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "动力传动系电子控制系统"。

参考: 有关变速箱 ECM 功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。



图 5g03467606
右侧控制台
(31) 自动换档开关
(32) 空档超越开关
(33) 后车窗除霜开关(可选)
(34) 机具锁定开关
(35) 行驶控制开关(可选)

自动换档控制开关 (31)



图 6g03467608
自动换档开关

自动换档开关告知变速箱电子控制模块(ECM)所需的换档模式,自动模式或手动模式。 开关在接头 J1 上有两个至变速箱 ECM 的输入。 两个开关触点用于开关的故障诊断。 如果输入开关触点同时接地,则存在电路故障。 各开关位置的有效组合如下表2所示:

表 1
自动换档开关的状态 
开关
位置 
手动
J1-26 
自动
J1-27 
自动  开路  闭合 
手动  闭合  开路 

参考: 有关自动换档控制功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "传动系电子控制系统"。

参考: 有关变速箱 ECM 功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。

变速箱 ECM (1) 将使用以下输入,以便接合正确的离合器:

  • 变速箱方向和变速操纵杆

  • 输出转速传感器

  • 变速箱空档器超越开关

  • 可变档位控制开关

  • 自动换档开关

  • 降档开关

  • 制动踏板压力传感器

  • 停车制动器压力传感器

  • 发动机 ECM

变速箱 ECM (1) 使用维修接头通过 Cat 数据链路 (2) 的输入。 变速箱 ECM (1) 还使用发动机 ECM (22) 通过 Cat 数据链路的输入。

变速箱空档器超越开关 (32)



图 7g03471045

空档器超越开关告知变速箱电子控制模块 (ECM) 所需的空档器超越模式,超越关闭或超越打开模式。 各开关位置的有效组合如下表2所示:

表 2
空档器超越开关的状态 
开关
位置 
接通
J2-30 
断开  开路 
接通  闭合 

后车窗除霜开关(可选)(33)



图 8g03471051

后车窗除霜开关告知变速箱电子控制模块 (ECM) 启用除霜器。 开关在接头 J1 上有两个至变速箱 ECM 的输入。 两个开关触点用于开关的故障诊断。 如果输入开关触点同时接地,则存在电路故障。 各开关位置的有效组合如下表2所示:

表 3
后车窗除霜开关的状态 
开关
位置 
断开
J1-32 
接通
J1-33 
接通  开路  闭合 
断开  闭合  开路 

机具锁定开关(34)



图 9g03471058

机具锁定开关告知变速箱电子控制模块 (ECM) 启用机具锁定模式。 开关在接头 J1 上有两个至变速箱 ECM 的输入。 两个开关触点用于开关的故障诊断。 如果输入开关触点同时接地,则存在电路故障。 各开关位置的有效组合如下表2所示:

表 4
机具锁定开关的状态 
开关
位置 
断开
J1-34 
接通
J1-35 
接通  开路  闭合 
断开  闭合  开路 

行驶控制开关 (35)(可选)



图 10g01424528
行驶控制开关(可选)

行驶控制开关将操作员选择的模式发送至变速箱 ECM。 操作员可能选择自动模式、接通模式或断开模式。

注: 双级单掷开关用于诊断用途。 如果两极连接到蓄电池正极电压,控制装置得知出现电路故障。 该故障显示在诊断指示器上。

行驶控制开关通知变速箱电子控制模块(ECM)所选择的行驶控制模式。 有三种行驶控制模式:自动, 接通 和 断开。

行驶控制开关在接头 J2 上有两个连接至变速箱 ECM 的输入:触点 46 处的输入 1 和 触点 45 处的输入 2。 当操作员选择 AUTO(自动)位置,输入 1 闭合接地且输入 2 断开。 当选择 ON(接通)位置时,输入 1 断开且输入 2 闭合接地。 当选择 OFF(接通)位置时,输入 1 断开且输入 2 闭合接地。 各开关位置的有效组合如下表5所示:

表 5
行驶控制开关状态 
模式  开关位置  J2-46  J2-45 
接通  向上  开路  闭合 
断开  中位  闭合  闭合 
自动  向下  闭合  开路 

参考: 有关行驶控制装置功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "动力传动系电子控制系统"。

参考: 有关变速箱 ECM 功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。

变速箱方向和速度操纵杆



图 11g03457498
变速箱方向和变速操纵杆


图 12g00887024

方向开关

在正常操作中,变速箱方向和转速操纵杆 (20) 的开关闭合 ECM 至接地的方向输入。 闭合的开关告知 ECM 由操作员选择的方向。 随后,ECM 启用相应的方向电磁阀。

注: 由于每个方向使用三条输入线,ECM 可以诊断方向操纵杆电路的故障。 如果出现以下动作,方向电磁阀不激活,且变速箱保持在空档:

  • 方向操纵杆没有接地 ECM 的任何前进输入或后退输入。

  • 方向操纵杆同时接地多个输入。

速度开关

在正常操作中,速度开关闭合 ECM 至接地的速度输入。 闭合的开关告知 ECM 由操作员选择的速度。 随后,ECM 激活选定速度的相应电磁阀。

参考: 有关变速箱方向和变速操纵杆功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "动力传动系电子控制系统"。

参考: 有关变速箱 ECM 功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。

停车制动器压力传感器



图 13g03564950
停车制动器压力传感器
(1) +8V 传感器电源
(2) 接地
(3) 信号

停车制动器机油压力传感器安装在停车制动器控制阀中。 压力传感器位于发动机端机架右侧。

压力传感器是变速箱 ECM 的输入。 停车制动器机油压力传感器监视停车制动器控制阀中的压力。 变速箱 ECM 接收传感器信号并激活以下项目:

  • Caterpillar 监控系统显示器上的停车制动器报警指示灯。

  • 警告灯面板上的停车制动器阻力指示灯。

当停车制动器分离,停车制动器机油压力增加时,变速箱 ECM 接收来自压力传感器的信号。 随后,变速箱 ECM 通过 Cat 数据链路向 Caterpillar 监控系统发送信号。 Caterpillar 监控系统接着将熄灭 Caterpillar 监控系统显示屏上的停车制动器报警指示灯。

如果停车制动器分离,停车制动器机油压力降低,变速箱 ECM 将确定停车制动器拖曳。 如果这种情况存在 5 秒或以上,停车制动器机油压力指示灯将点亮。

当停车制动器接合,或停车制动器机油压力降低时,变速箱 ECM 接收来自压力传感器的信号。 随后,变速箱 ECM 通过 Cat 数据链路向 Caterpillar 监控系统发送信号。 Caterpillar 监控系统将激活 Caterpillar 监控系统显示屏上的停车制动器报警指示灯。

停车制动器机油压力对应传感器电压信号。 电压变化代表停车制动器回路中的停车制动器机油压力变化。 电压信号是变速箱 ECM 的输入。

如果停车制动器回路存在低油压,停车制动器机油压力传感器将向变速箱 ECM 发送信号。 变速箱 ECM 将点亮停车制动器机油压力报警指示灯。 如果该状况在操作 5 秒后仍然存在,监控系统将激活 2-S 级警告。 行动灯和停车制动器机油压力报警指示灯将闪烁,报警器将持续鸣响。 监控系统中将记录一个事件代码。

停车制动器机油压力传感器的技术规格与表 6 一致。

表 6
344-7391 压力传感器总成的技术规格 
项目  数量  零件  技术规格说明 
344-7391 压力传感器总成  最大工作压力 35.5 MPa (5148 psi)。 
拧紧至扭矩为 62 ± 6 N·m (45.7 ± 4 lb ft)
工作温度 −40° C (−40° F)125° C (257° F)
工作电压为 +7 VDC 至 +14 VDC。
输出:PWM。
输出频率为 500 ± 100 Hz。
工作循环介于 5% 和 95% 之间。

参考: 有关诊断操作的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "传动系电子控制系统"。

参考: 有关诊断操作的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "动力传动系电子控制系统"。

参考: 有关变速箱 ECM 功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。

制动踏板压力传感器



图 14g03459516
制动踏板压力传感器
(1) +8V 传感器电源
(2) 接地
(3) 信号

制动器机油压力传感器安装在制动踏板控制阀中。 压力传感器位于前机架左侧。

压力传感器是变速箱 ECM 的输入。 制动踏板机油压力传感器监视制动踏板控制阀中的压力。 变速箱 ECM 接收传感器信号并激活制动器。

如果制动踏板分离,制动踏板机油压力降低,变速箱 ECM 将确定制动器拖曳。 如果这种情况存在 5 秒或以上,制动踏板机油压力指示灯将点亮。

当制动踏板接合,或制动踏板机油压力降低时,变速箱 ECM 接收来自压力传感器的信号。 随后,变速箱 ECM 通过 Cat 数据链路向 Caterpillar 监控系统发送信号。 Caterpillar 监控系统将激活 Caterpillar 监控系统显示屏上的制动踏板报警指示灯。

制动踏板机油压力对应传感器电压信号。 电压变化代表制动踏板回路中的制动踏板机油压力变化。 电压信号是变速箱 ECM 的输入。

如果制动踏板回路存在低油压,制动踏板机油压力传感器将向变速箱 ECM 发送信号。 变速箱 ECM 将点亮制动踏板机油压力报警指示灯。 如果该状况在操作 5 秒后仍然存在,监控系统将激活 2-S 级警告。 行动灯和制动踏板机油压力报警指示灯将闪烁,报警器将持续鸣响。 监控系统中将记录一个事件代码。

制动踏板机油压力传感器的技术规格与表 7 一致。

表 7
344-7389 压力传感器总成的技术规格 
项目  数量  零件  技术规格说明 
344-7389 压力传感器总成  最大工作压力 5 MPa (725 psi)。 
拧紧至扭矩为 62 ± 6 N·m (45.7 ± 4 lb ft)
工作温度 −40° C (−40° F)125° C (257° F)
工作电压为 +7 VDC 至 +14 VDC。
输出:PWM。
输出频率为 500 ± 100 Hz。
工作循环介于 5% 和 95% 之间。

参考: 有关诊断操作的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "传动系电子控制系统"。

参考: 有关诊断操作的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "动力传动系电子控制系统"。

参考: 有关变速箱 ECM 功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。

主转向压力开关(可选)



图 15g00287701
主转向压力开关
(A) 通用
(B) 常开
(C) 常闭

主转向压力开关是变速箱电子控制模块(ECM)的一种输入装置。 此开关通知变速箱 ECM 主转向系统的状态。

主转向压力开关是双刀单掷压力开关。 当主转向压力低于阈值的压力 700 ± 100 kPa (101.5 ± 14.5 psi) 时,主转向压力开关将改变。 变速箱 ECM 将启用主转向警告指示灯。 ECM 将启用辅助转向系统。 当主转向系统工作正常时,N/O 端闭合且 N/C 端断开。 无需进行操作。 N/C 极连接到变速箱 ECM 的接头触点 J2-38。 N/O 极连接到变速箱 ECM 的接头触点 J2-37。 开关的普通接线端连接地线。 各开关位置的有效组合如下表8所示:

表 8
主转向压力开关的状态 
开关位置  N/C
J2-38 
N/O
J2-37 
正常压力  开路  闭合 
低压  闭合  开路 

注: 主转向压力开关的正常闭合(N/C)电路和正常断开(N/O)电路是用于诊断的。 如果两个电路同时断开或者同时接地,则将出现电路故障。 该故障随即在变速箱 ECM 的显示屏上显示。

参考: 有关诊断操作的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "传动系电子控制系统"。

参考: 有关主转向系统的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "转向系统"。

参考: 有关变速箱 ECM 功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。

辅助转向压力开关(可选)



图 16g00287701
辅助转向压力开关
(A) 通用
(B) 常开
(C) 常闭

辅助转向压力开关是变速箱电子控制模块(ECM)的一种输入装置。 此开关通知变速箱 ECM 辅助转向系统的状态。

辅助转向压力开关是双刀单掷压力开关。 当辅助转向压力开关指示辅助转向系统的压力时,辅助转向压力开关将改变。 此动作将向变速箱 ECM 发送信号。 变速箱 ECM 将点亮辅助转向警告指示灯,并将 EMS 警告级别设置为 3 级。 当辅助转向系统工作正常时,N/O 端闭合且 N/C 端断开。 N/C 极连接到变速箱 ECM 的接头触点 J2-61。 N/O 极连接到变速箱 ECM 的接头触点 J2-40。 开关的普通接线端连接地线。 各开关位置的有效组合如下表8所示:

表 9
辅助转向压力开关的状态 
开关位置  N/C
J1-61 
N/O
J2-40 
高压  开路  闭合 
正常压力  闭合  开路 

注: 辅助转向压力开关的正常闭合(N/C)电路和正常断开(N/O)电路是用于诊断的。 如果两个电路同时断开或者同时接地,则将出现电路故障。 该故障随即在变速箱 ECM 的显示屏上显示。

参考: 有关诊断操作的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "传动系电子控制系统"。

参考: 有关辅助转向系统的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "辅助转向系统"。

参考: 有关变速箱 ECM 功能的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。

变速箱滤清器旁通开关



图 17g03473279
变速箱滤清器旁通开关


图 18g03473177
变速箱滤清器旁通开关

变速箱滤清器旁通开关向变速箱 ECM 提供一个开关至接地输入。 该开关用于确定变速箱机油滤清器是否阻塞并需要更换。

旁通开关的触点常闭。 滤清器阻塞会导致滤清器进口和出口之间的进口机油压力有差异。 如果存在以下状况,开关触点将断开,ECM 将激活一个事件代码。

  • 机油压差达到预设的触发压力。

  • 机油温度高于 50° C (122° F)

存在这些条件时,ECM 将激活一个 2 级 E329 事件(变速箱滤清器阻塞)以提醒操作员滤清器需要维修。

该事件激活后,将锁定为激活状态。 该事件可以“休眠” 1 小时后再次显示。 必须循环断开钥匙起动开关,然后起动发动机以复位该事件。

当发动机正在运行且机油正在流动时,ECM 无法确定开关触点断开和开关电路开路之间的区别。 为了进行故障排除,如果发动机运行期间激活该事件,务必确认该诊断代码不会在发动机和钥匙起动开关接通时变为激活状态。 如果诊断代码在这些条件下激活,在更换滤清器前,检查开关电路有无开路或不良连接。

传感器

传感器向变速箱电子控制模块(ECM)提供有关变化情况的信息。 传感器信号根据变化情况相应地变化。 变速箱 ECM 识别以下类型的传感器信号:

  • 频率信号:传感器信号的频率(Hz)随情况改变而改变。

  • 脉冲宽度调制信号(PWM):传感器信号的工作负载循环随情况改变而改变。 这个频率信号的频率恒定。


图 19g00288430
脉冲宽度调制信号

变速箱输出转速传感器



图 20g00288428
转速传感器

变速箱输出转速传感器是变速箱 ECM 的输入。 该转速传感器是频率传感器。 频率传感器产生随条件改变而改变的信号(Hz)。 在轮齿经过传感器时,传感器产生一个轮齿近似正弦波。 该传感器对每个齿轮轮齿产生一个脉冲的信号。 此信号送往变速箱 ECM。 变速箱 ECM 测量信号频率,以确定转速。 变速箱 ECM 利用来自转速传感器的输入调整变速箱档位。 转速传感器与变速箱 ECM 之间有两个连接(+ 和 −)。

变速箱 ECM 通过 Cat 数据链路将转速信息发送至其他电子控制模块。 转速传感器接头触点 2 是信号线,接头触点 1 是回路线。

注: 转速传感器在正常操作中用于互相诊断。 变速箱 ECM 定期检查来自转速传感器的数值。 如果发现错误数值,变速箱 ECM 将记录指示转速传感器电路故障的维修代码。

参考: 有关变速箱电子控制系统诊断操作的更多信息,请参阅正在维修的机器的系统操作, "动力传动系电子控制系统"。

参考: 有关 Cat 数据链路的更多信息,请参阅正在维修的机器的维修手册模块系统操作, "Cat 数据链路"。

参考: 有关变速箱电子控制模块(ECM)的更多信息,请参阅正在维修的机器的维修手册模块系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。

变速箱油温传感器



图 21g01420614
变速箱油温传感器
(1) 信号线
(2) 接地线

变速箱油温传感器是被动传感器。 当油温改变时,传感器中的电阻也会变化。 电阻的变化将改变变速箱 ECM 读取到的传感器电压。 变速箱 ECM 根据变速箱油温传感器的电压测量变速箱油温。 变速箱 ECM 利用机油温度读数调整变速箱的换档次数。 变速箱 ECM 调整变速箱的换档次数,在变速箱机油温度的不同范围内提供平顺的换档。

参考: 有关机器操作的更多信息,请参阅正在维修的机器的维修手册模块操作和维护手册。

参考: 有关变速箱电子控制模块(ECM)的更多信息,请参阅正在维修的机器的维修手册模块系统操作, "电子控制模块(动力传动系)"。

其他输入

变速箱 ECM 还通过 Cat 数据链路 (2) 接收维修接头 (26) 的信息,并通过 Cat 数据链路接收发动机 ECM (22) 的信息。

Caterpillar Information System:

950 GC Wheel Loader Power Train Data Link
525D, 535D, 545D and 555D Wheel Skidders Machine Systems Piston Pump (Implement, Steering)
C4.4 Industrial Engine High Pressure Fuel Lines
C4.4 Industrial Engine Mounting and Dismounting
D6R Track-Type Tractor TA2 Technical Inspection{0372, 1000, 7000, 753T, 7565} D6R Track-Type Tractor TA2 Technical Inspection{0372, 1000, 7000, 753T, 7565}
621K, 623K, and 627K Wheel Tractor-Scrapers Systems Control Group (Implement)
621K, 623K, and 627K Wheel Tractor-Scrapers Systems Suction Fan
Procedure to Rework the Brake Oil Cooler Hoses on AD45B Underground Articulated Trucks{1365, 5057} Procedure to Rework the Brake Oil Cooler Hoses on AD45B Underground Articulated Trucks{1365, 5057}
2013/09/26 Improved Caterpillar Remanufactured Fuel Injectors for Certain C7 and C9 Machine Engines {1251, 1290}
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621K, 623K, and 627K Wheel Tractor-Scrapers Systems Hydraulic Cylinder (Bowl)
2013/11/14 An Improved Snubber Pin Is Used on Certain Wheel Skidders {5569}
621K, 623K, and 627K Wheel Tractor-Scrapers Systems Cushion-Hitch Circuit
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C15 and C18 Engines for Caterpillar Built Machines Diagnostic Trouble Codes
C4.4 Industrial Engine Electrical System
C15 and C18 Engines for Caterpillar Built Machines Event Codes
C27 and C32 Engines for Caterpillar Built Machines Electronic Service Tool Does Not Communicate
621K, 623K, and 627K Wheel Tractor-Scrapers Systems Hydraulic Cylinder (Bowl)
C4.4 Industrial Engine Model View Illustrations
C4.4 Industrial Engine Product Description
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