图 1 | g03677936 |
机器控制 ECM 位于机器右侧,驾驶室内的侧检修面板上。 |
图 2 | g01309473 |
ECM 接头和触点 |
机器 ECM 基于输入信息和存储器信息确定行动。 当机器 ECM 接收到输入信息后,ECM 向输出装置发送对应的响应。 机器 ECM 的输入和输出都通过两个 70 针接头(J1 和 J2)连接在机器线束上。 ECM 通过 Cat 数据链路向 Caterpillar 电子技师 (Cat ET) 发送信息。
注: ECM 不可维修。 如果 ECM 损坏,必须进行更换。 如果诊断出故障,请更换 ECM。
为了帮助诊断由 ECM 控制的特定类型的电路,将一个内部"上拉电压"连接到 ECM 开关和传感器信号输入触点。 通过一个电阻器将超出正常值的电压从内部连接到 ECM 信号输入电路。
在正常工作期间,开关或传感器信号将会把电路保持在较低或特定的信号振幅,但是,诸如部件断电、断开连接或开路等电路状况会致使 ECM 上拉电压将电路电压拉高。 这种情况将导致 ECM 触点处出现电压高于正常值的情况。 这会导致 ECM 激活受影响电路的 FMI 03(电压高于正常值)诊断代码。
具有上拉电压的 ECM 输入电路类型包括:
- 脉冲宽度调制(PWM)传感器输入电路
- 开关至接地输入开关输入电路
- 有源模拟(电压)输入信号电路
- 无源模拟(电阻)输入信号电路
为了帮助诊断由 ECM 控制的电路,将一个内部"下拉电压"连接到 ECM 开关和蓄电池型输入电路。
在正常操作过程中,允许连接电压源的开关触点将使电路保持高电压状态。 当遇到诸如开关断电、开关电路断开连接或开路等电路状况时,ECM 下拉电压将拉低电路电压。 这种情况将会导致 ECM 触点电压低于正常值的情况。 结果,ECM 将会激活相关电路的 FMI 04(电压低于正常值) 诊断代码。
机器 ECM 接头触针 J1(MID 039)触针说明(1) | ||
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编号(2) | 类型 | 功能 |
1 | 钥匙接通 | 钥匙开关 "R" 端子 |
3 | 差速器速度 - | 液压压力传感器(左前驱动) |
5 | 差速器速度 - | 液压压力传感器(右前驱动) |
7 | 差速器速度 - | 液压压力传感器(左后驱动) |
9 | 差速器速度 - | 液压压力传感器(右后驱动) |
12 | 2A 接通/断开快速 | 快速连接器压力阀 |
13 | 蓄电池 - | 蓄电池负极 |
14 | SWB 1 | A/C 恒温器 |
21 | 5VDC 传感器回路 | 5V 电源传感器回路 |
22 | 模拟通道 1 | 液压油温度 |
23 | 蓄电池 - | 蓄电池负极 |
24 | STB | A/C 手动模式 |
25 | SWB 3 | 空调控制输入开关 |
28 | STG | 倾斜驾驶室信号 2 (N/C) |
29 | 模拟通道 2 | 辅助驾驶室空气温度 |
30 | 模拟通道 3 | 臂杆开关 (N/C) |
31 | 蓄电池 + | 蓄电池正极 |
33 | 接地开关(STG) | 停车制动器开关(N/C) |
34 | STG | 停车制动器开关(N/O) |
35 | STG | 倾斜驾驶室信号 2 (N/C) |
36 | 模拟操作 1 | |
37 | 模拟输入 | 燃油油位发送器 |
38 | 蓄电池 + | 蓄电池正极 |
39 | 蓄电池 + | 蓄电池正极 |
40 | SWG 8 | 行驶速度 |
41 | SWG 9 | 行驶速度范围开关 (N/O) |
42 | STG | 快速连接器开关(N/C) |
43 | STG | 快速连接器开关(N/O) |
44 | 8VDC 传感器电源 | +8V 传感器电源 |
45 | *VDC 传感器回路 | 8 伏传感器回路 |
47 | 蓄电池 + | 蓄电池正极 |
48 | PWM 驱动器 | 左泵前进电磁阀 |
49 | PWM 驱动器 | 左泵后退电磁阀 |
50 | 接通/断开 (PWM) 驱动器回路 | 静液压泵电磁阀回路 |
51 | PWM 驱动器 | 右泵前进电磁阀 |
52 | PWM 驱动器 | 右泵后退电磁阀 |
53 | 模拟通道 4 | 驾驶室空气温度传感器 |
54 | 接通/断开 (PWM) 驱动器回路 | 比例驱动器回路 |
55 | 接通/断开 (PWM) 驱动器回路 | 马达电磁阀回路 |
56 | 蓄电池 - | 10V 传感器回路 |
57 | 蓄电池 - | 蓄电池负极 |
58 | PWM 驱动器 | 铲斗提升电磁阀 |
59 | PWM 驱动器 | 铲斗下降电磁阀 |
60 | PWM 驱动器 | 铲斗电磁阀回路 |
61 | PWM 驱动器 | 后倾电磁阀 |
62 | PWM 驱动器 | 卸载电磁阀 |
65 | PWM 驱动器 | 左马达传感器 |
66 | PWM 驱动器 | 右马达传感器 |
67 | PWM 驱动器 | 裂土器上升电磁阀 |
68 | PWM 驱动器 | 裂土器下降电磁阀 |
69 | PHS 电源 | +10V 电源 |
70 | 蓄电池 - | 蓄电池负极 |
(1) | 未列出的触点为不用的触点。 |
(2) | 没有列出不使用的接头触点。 |
机器 ECM 触针说明 J2(1) | ||
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编号(2) | 类型 | 功能 |
1 | 空档起动输入 | 钥匙开关起动 |
2 | 2A 接通/断开标准 | 机具锁定电磁阀 |
3 | 2A 接通/断开快速 | 静液压超越电磁阀 |
4 | 负载回路 | 倒车警报/机具锁定/静液压电磁阀回路 |
5 | 2A 接通/断开标准 | 连接器分离电磁阀 |
6 | 2A 接通/断开标准 | 停车制动器电磁阀 |
7 | 2A 接通/断开空档起动 | 起动继电器 |
8 | 负载回路 | 停车制动器/起动继电器回路 |
10 | 300mA 吸电流驱动器 | 开关至继电器 |
12 | 300mA 吸电流驱动器 | 空调继电器线圈 |
15 | STG PWM | 左转向踏板传感器 |
16 | STG PWM | 右转向踏板传感器 |
19 | 300mA 吸电流驱动器 | 空调开关至制冷剂开关 |
21 | 300mA 吸电流驱动器 | 电动水阀执行器 |
22 | 数字回路 | 数字开关 / 传感器回路 |
24 | PWM 输入 | 提升位置传感器 |
25 | PWM 输入 | 机具控制倾斜油缸位置 |
26 | STG PWM | 速度方向行驶杆 X 轴 |
27 | STG PWM | 行车制动器踏板位置传感器 |
32 | STG PWM | 速度方向行驶杆 Y 轴 |
33 | PWM 输入 | 铲斗倾斜传感器 |
34 | PWM 输入 | 铲斗提升/下降传感器 |
35 | PWM 输入 | 辅助压力 |
40 | STG PWM | 右履带速度信号 A |
41 | STG PWM | 右履带速度信号 B |
42 | STG PWM | 左履带速度信号 A |
43 | STG PWM | 左履带速度信号 B |
46 | STG | 机具切断开关(N/O) |
47 | STG | 机具切断开关(N/C) |
48 | PWM 输入 | 裂土器位置传感器 |
50 | PWM 输入 | 泵排放信号 |
51 | PWM 输入 | 拇指轮 1 输出 |
54 | SWG 29 | 安全带开关 (N/O) |
55 | SWG 30 | 安全带开关 (N/C) |
61 | 模拟输入 | 充油滤清器旁通开关 |
64 | CAN B+ | 铲刀控制 CAN 0 + |
65 | CAN B - | 铲刀控制 CAN 0 - |
67 | CAN A + | CAN A 数据链路 + |
68 | CAN A - | CAN A 数据链路 - |
(1) | 仅当所有必要条件都具备时,ECM 才对激活的输入作出响应。 |
(2) | 没有列出不使用的接头触点。 |
机器具有多种不同类型的输入装置。 ECM 接收来自输入设备的机器状态信息并确定所需要的正确输出动作,以便根据内存和软件参数控制机器的工作。 机器利用以下类型的输入:开关型和传感器型。
开关向 ECM 的开关输入提供信号。 可能的开关输出列出如下:开路信号、接地信号和蓄电池正极信号。
传感器向 ECM 提供持续变化的电气信号。 至 ECM 的传感器输入可能是几种不同类型的电气信号之一,比如:脉冲宽度调制 (PWM) 信号、电压信号和频率输入信号。 70 针接头表中列出了至 ECM 的各种可能输入。
输入向 ECM 提供传感器或开关信息。
传感器向 ECM 发送操作员意向或状态更改的信息。 传感器信号随着操作员输入的更改或状态的更改而相应变化。 ECM 使用以下类型的传感器信号。
频率 - 传感器产生的信号和频率 (hz) 随着状态的更改而变化。
脉冲宽度已调整 - 传感器产生信号。 该传感器信号的工作负载循环随着工况变化而改变。 这个频率信号的频率恒定。
模拟 - ECM 测量具体控制状态的电压。
图 3 | g01361740 |
电子液压控制系统的两个轴操纵手柄作为操作界面。 使用操纵杆以发出方向和速度指令。 操纵杆的横向位移控制机器的前进和倒退方向。 操纵杆的纵向位移提供速度控制。 操纵手柄 (1) 的速度传感器提供 500 Hz PWM 信号,操纵手柄 F/N/R 传感器 (2) 提供 500 Hz PWM 信号。
图 4 | g03784262 |
转速传感器(发动机) |
发动机转速传感器是 ECM 的一个输入装置。 此传感器告知 ECM 发动机的转速。 发动机传感器产生信号。 传感器信号的频率将随发动机转速变化而变化。 信号频率是飞轮上每个轮齿一个脉冲。
转速传感器(左履带)
转速传感器(右履带)
图 5 | g03784264 |
履带转速传感器融入静液压驱动马达。 传感器发送两个 90 度异相矩形波信号,频率与振幅保持不变时的马达转速成正比。 这些信号用于计算履带转速和旋转方向。 传感器需要规管 8 伏电源。
- 行车制动器踏板
- 左转向踏板(踏板转向配置)
- 右转向踏板(踏板转向配置)
图 6 | g00904530 |
这些位置传感器会通知 ECM 由操作员控制的踏板位置。 位置传感器输出脉冲宽度调制信号。 信号的工作负载循环会按照踏板位置成比例变化。 这些 PWM 信号都属于 ECM 的输入。 ECM 会利用这些信号确定踏板的位置。 这些信号的频率恒定在约 500 Hz。 ECM 向传感器提供 8 伏电源。
踏板的位置传感器不断向 ECM 通知踏板位置。 ECM 会利用此信号的工作负载循环确定踏板的位置。 ECM 使用踏板位置控制传输的制动。
如果踏板踩下超过指定点,ECM 将施加停车制动器。 随着踩下踏板,传感器的工作循环减少。
图 7 | g01339834 |
此传感器是模拟传感器,通知 ECM 静液压变速箱驱动回路内的静液压机油压力。 ECM 测量驱动回路中压力相关的电压。 此信息用于保持机器运行过程中驱动回路内的最佳压力。
图 8 | g03799621 |
此传感器是一个模拟传感器,用于通知 ECM 燃油箱的油位。 ECM 测量与油箱内燃油油位相关的电压。
开关向 EMC 输入发送打开信号、接地信号或者蓄电池正极信号。 开关可断开或闭合。
- 开关断开时,没有信号发送至相应的 ECM 输入。 “无信号” 状况也称为 “浮动”。
- 当开关闭合时,向 ECM 的相应输入装置提供接地信号或正极蓄电池信号。
停车制动器开关有一个常开触点和一个常闭触点。 触点向 ECM 提供接地输入开关。 当 ECM 确定停车制动器开关已经启用而且机器已经运转,ECM 将使马达完全上行冲程而且 ECM 将使泵完全减冲程。 然后,ECM 将使用停车制动器。 该开关是一个瞬时开关,按下开关触发停车制动器的启用。
速度范围开关是一个瞬时闭合触点,将开关接地输入供至 ECM。 按下兔行位置增大速度,按下龟行位置降低速度。
图 9 | g03677500 |
两个速度范围开关均有一个常开触点,以向 ECM 提供开关接地输入。 这指示开关位置。
图 10 | g03677550 |
图 11 | g03681150 |
此开关激活喇叭。
图 12 | g03108176 |
停车制动器电磁阀用于分离制动器。 通过弹簧可使用制动器,通过压力释放制动器。 当操作员启用停车制动器开关时,ECM 分离释放液压压力和已施加的制动器的停车制动器电磁阀。 当电磁阀接合时,制动器释放。 空档互锁处于激活状态时,电磁阀始终为断电状态。 必须释放空档互锁且变速箱操纵手柄不在空档,以使停车制动器电磁阀接合。 在以下条件,电磁阀将不通电:
- 停车制动器锁定配置为锁定状态。
- 尝试进行失速测试
- 尝试进行电子压力超越标定。
变速箱先导电源电磁阀为静液压泵、马达以及停车制动器电磁阀提供液压先导油。 如果已清除空档互锁,ECM 仅将变速箱先导电源电磁阀通电。 如果变速箱先导供油没有接通,则变速箱将不会有油,机器无法移动。 发生需要机器关机的故障期间,ECM 还将分离此电磁阀。
图 13 | g03121438 |
左传动泵前进电磁阀
左传动泵倒退电磁阀
右传动泵倒退电磁阀
右传动泵前进电磁阀
右驱动马达的比例电磁阀
左驱动马达的比例电磁阀
ECM 负责输出传动泵的四个电磁阀。 ECM 使用这些电磁阀改变泵的排量,控制机器的速度和方向。 ECM 负责输出驱动马达的两个电磁阀。 ECM 使用这些电磁阀改变马达排量,控制机器速度。 ECM 向适当的电磁阀施加电流。 此电流基于以下设备的信息:
- 操纵手柄前进档/空档/倒档位置
- 操纵手柄转向位置的状态
- 停车制动开关
- 发动机转速传感器
- 左履带转速传感器
- 右履带转速传感器
- 制动踏板
电磁阀为减压阀。 这些电磁阀都是比例式电磁阀。 ECM 采用脉冲宽度调制信号(PWM)改变发送到电磁阀的电流。 电流使电磁阀的压力输出发生改变。 压力的大小将控制泵和马达的旋转斜盘角度。
图 14 | g00785967 |
起动继电器是用来控制起动马达的通/断电磁阀。 当继电器不通电时,起动马达不运行。 当继电器通电时,起动马达运行。
图 15 | g00391203 |
倒车警报 |
倒车警报是 ECM 的一个输出。 倒车警报警告附近的人们机器正在倒车。 当操作员选择倒档位置时,ECM 将倒车警报通电。