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| 图 1 | g03834664 |
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机器控制 ECM 位于驾驶室内右侧的检修面板后。 (1) 机器控制装置ECM | |
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| 图 2 | g01309473 |
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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 开关到蓄电池型输入电路。
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) | ||
|---|---|---|
| 编号(2) | 类型 | 功能 |
| 13 | 蓄电池 - | 蓄电池负极 |
| 21 | 5VDC 传感器回路 | 5V 电源传感器回路 |
| 23 | 蓄电池 - | 蓄电池负极 |
| 31 | 蓄电池 + | 蓄电池正极 |
| 38 | 蓄电池 + | 蓄电池正极 |
| 39 | 蓄电池 + | 蓄电池正极 |
| 44 | 8VDC 传感器电源 | +8V 传感器电源 |
| 45 | 8VDC 传感器回路 | 8 伏传感器回路 |
| 47 | 蓄电池 + | 蓄电池正极 |
| 54 | 接通/断开 (PWM) 驱动器回路 | 裂土器电磁阀回路 |
| 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 | 接通/断开 (PWM) 驱动器回路 | 铲斗电磁阀回路 |
| 61 | PWM 驱动器 | 铲斗回倾电磁阀 |
| 62 | PWM 驱动器 | 铲斗卸载电磁阀 |
| 67 | PWM 驱动器 | 裂土器提升 / MP 关闭电磁阀 |
| 68 | PWM 驱动器 | 裂土器下降 / MP 打开电磁阀 |
| 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) | ||
|---|---|---|
| 编号(2) | 类型 | 功能 |
| 1 | 空档起动位置 | 钥匙开关（起动盘车） |
| 2 | 2A 接通/断开标准 | 机具切断电磁阀 |
| 4 | 负载回路 | 接通/断开驱动器回路 1-4 |
| 5 | 2A 接通/断开标准 | 快速连接器接合/脱开 |
| 6 | 2A 接通/断开标准 | 停车制动器电磁阀驱动器 |
| 22 | 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 | 倾斜位置传感器 |
| 33 | STG PWM | 铲斗倾斜传感器 |
| 34 | STG PWM | 铲斗提升/下降传感器 |
| 35 | STG PWM | 快速连接器压力传感器 |
| 46 | STG | 机具切断开关（N/C） |
| 47 | STG | 机具切断（N/O） |
| 48 | PWM 输入 | 裂土器位置传感器 |
| 51 | PWM 输入 | MP 铲斗拇指轮 |
| 61 | STG | 充油滤清器旁通开关 |
| 64 | CAN B+ | CAN B 数据链路 + |
| 65 | CAN B - | CAN B 数据链路 - |
| 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 才对活动输入作出响应。 |
| (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，以便根据存储器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 的传感器输入可以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。
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| 图 3 | g01113896 |
温度传感器是被动式模拟传感器。 传感器信号电压与液压油温度相对应。 电压信号是机器 ECM 的输入值。 此电压信号的变化反应出液压油温度的变化。 仪表盘显示传感器的温度。 温度采用公制单位或英制单位。 滚动显示屏可以查看温度。
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| 图 4 | g01355693 |
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铲斗操纵杆 | |
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| 图 5 | g01338124 |
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铲斗操纵杆的底座 | |
操纵杆传感器设计用于将铲斗操纵杆的位置持续不断地告知 ECM。 铲斗操纵杆有三个范围：提升、倾斜和多功能（如有配备）。 操作员使用操纵杆选择位置，传感器将信号发送至 ECM。 此传感器是一个脉宽调制（PWM）传感器，也是 ECM 的一个输入。 传感器连续生成 PWM 信号。 信号的工作循环变化与操纵杆位置成正比。 ECM 将会接收 PWM 信号。 然后，ECM 测量工作循环，以便确定操纵杆的位置。 此信号的频率约为 500 Hz。 机器的电气系统向传感器提供 10 V 操作电源。 可以使用 Cat 电子技师维修工具标定传感器。 有关更多信息，请参见本手册中的测试和调整, "标定"标题。 ECM 诊断传感器信号电路产生的诊断代码。
移动铲斗操纵杆时，ECM 将信号处理为电流输出。 ECM 向其中一个倾斜电磁阀发送电流输出。 倾斜电磁阀将先导压力传送至主阀末端，从而操作倾斜功能。 向右移动操纵杆，倾卸铲斗。 向左移动操纵杆，后倾铲斗。
移动铲斗操纵杆时，ECM 将信号处理为电流输出。 ECM 向一个提升电磁阀发送电流输出。 提升电磁阀将先导压力传送至主阀末端，从而操作倾斜功能。 向前移动操纵杆，以降下铲斗。 向后移动操纵杆，以提升铲斗。
此传感器是脉冲宽度调制传感器。 当指轮 (1) 处于空档位置时，传感器为 50%。 指轮 (1) 在完全向前位置时，传感器为 80%。 指轮 (1) 在完全朝后位置时，传感器为 20%。 向前滚动指轮 (1) 可打开多功能铲斗。 向后滚动指轮 (1) 可关闭多功能铲斗。
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| 图 6 | g01643136 |
传感器的作用是不断向 ECM 告知操纵杆的位置。 裂土器提升操纵杆有三个范围：升起、保持和降下。 操作员选择工作范围，传感器向 ECM 发送信号。 此传感器是一个脉宽调制（PWM）传感器，也是 ECM 的一个输入。 传感器连续生成 PWM 信号。 信号的工作循环变化与操纵杆位置成正比。 ECM 将会接收 PWM 信号。 然后，ECM 测量工作循环，以便确定提升操纵杆的位置。 此信号的频率约为 500 Hz。 机器的电气系统向传感器提供 10 V 操作电源。 可以使用 Caterpillar 电子技师维修工具标定传感器。 有关更多信息，请参考主题测试和调整, "标定"。 ECM 诊断传感器信号电路产生的诊断代码。
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。 这个 "无信号" 条件也称作 "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。
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| 图 7 | g03836827 |
机具锁止开关设计用于控制机具锁止电磁阀。 ECM 向电磁阀供电。 开关是一个两极瞬时开关。 当机器启动时，机具锁止开关接合。 使用开关在锁定和解锁之间触发。 开关处于锁定位置后，ECM 使机具锁止电磁阀断电。 开关应处于LOCKED（锁定）位置后，才能出现以下任意状况：
- 操作员离开机器。
- 正在维修机器。
- 机器无人看管。
开关通过下列方式影响系统：
锁定 - 机具锁定电磁阀将断电。 机具系统不再工作。
解锁 - 机具锁定电磁阀通电。 机具系统启用。
开关是一个两极开关。 开关有一个常闭触点和一个常开触点。 ECM 总是可以确定开关是在LOCKED（锁定）位置，还是在UNLOCKED（解锁）位置。 两个输入电路都用于诊断。 如果开关的两个电路曾经处在相同状态，则 ECM 将会检测到电路故障。 ECM 还将记录一个诊断代码。
ECM 向输出装置发送电气信号以回应决定。 输出装置会产生操作或者向操作员或维修技师提供信息。
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| 图 8 | g03731373 |
机具锁定电磁阀是一个接通/断开型电磁阀。 机具锁定阀用于防止铲斗和选装附件移动。 当电磁阀断电时，通过机具先导歧管的液压油被堵塞。
电磁阀通过下列方式影响系统：
锁定 - 机具锁定电磁阀将断电。 机具系统不再工作。
解锁 - 机具锁定电磁阀通电。 机具系统启用。
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| 图 9 | g03731373 |
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铲斗提升电磁阀 铲斗下降电磁阀 铲斗回倾电磁阀 铲斗卸载电磁阀 第三功能提升/关闭电磁阀 第三功能下降/打开电磁阀 | |
这些电磁阀设计用于控制至主控制阀的先导压力。 先导主控制阀随后控制至机具回路的液压油流速。 先导电磁阀用于下列铲斗功能：铲斗提升、铲斗下降、铲斗回倾和铲斗卸载。 电磁阀调节引起铲斗运动的先导油流量。 当向铲斗下降电磁阀施加额外电流时，铲斗浮动功能启用。 铲斗下降电磁阀随后将滑阀移至浮动位置。 ECM 将根据操作员通过铲斗控制手柄发出的请求调整电磁阀。 这些电磁阀都是比例电磁阀。 ECM 采用脉冲宽度调制信号（PWM）改变发送到电磁阀的电流。 该电磁阀接收 ECM 的电流。 然后，电磁阀柱塞经过的行程与从 ECM 发送的电流成比例。 电磁阀的电流将控制阀的位置。 当故障存在时，ECM 可能检测到电磁阀电路中有故障，并将记录诊断代码。
注: 这些电磁阀线圈并非设计直接用于 24 VDC 电源工作。 ECM 在一个占空比中发送 24 V PWM 信号，从而为电磁阀线圈提供必要的电流。 不要使用 24 VDC（蓄电池正极）启动这些线圈。 线圈的寿命将会急剧减少。 如果线圈起动不得使用 ECM 启动，应使用 12 VDC 电源。
机器控制 ECM、机具控制 2 ECM 和机器上其他控制模块之间的电子通信是通过数据链路进行的。 数据链路允许与其他电子控制模块共享信息。 数据链路具有双向通信功能。 数据链路允许 ECM 收发信息。
电气通信系统由两种类型的数据链路系统组成。
- Cat 数据链路
- SAE J1939（CAN）数据链路
这两种类型的数据链路是机器上所有控制模块之间通信的主要结构。
SAE J1939 数据链路电路主要用于在机器上各控制模块之间进行快速工作通信。 Cat 数据链路用于一些不需要更快速的内部通信，以及用于与外部设备通信，外部设备包括 Caterpillar Electronic Technician（Cat ET）维修工具等。
CAT 数据链路是 ECM 的输入和输出。 数据链路使用维修端口连接器与 Caterpillar 电子技师进行通信。 数据链路连接供产品链路使用。
注: 产品链路控制为机器提供全球定位系统。
数据链路是双向的。 双向链路使得 ECM 能够输入信息和输出信息。 数据链路由以下零件组成：内部 ECM 电路、相关线束线路、维修工具接头和 Product Link 的接头。 Cat 数据链路与 ECM 的触点 J1-10（线路 893-GN(绿)）和触点 J1-20（线路 892-BR(褐)）。
- ECM 从 Cat ET 接收命令，从而改变操作模式。 Cat ET 将读取储存在 ECM 储存器内的维修代码。 Cat ET 将清除储存在 ECM 储存器内的维修代码。
- ECM 向 Caterpillar ET 发送输入和输出信息。
注: 使用 Cat 数据链路的电子控制模块将具有模块标识符。 机器电子控制模块的 MID 是 039。
与维修工具（Cat ET）进行通信需要数据链路、电子控制模块、仪表盘以及使用该通信协议的其他装置。 为了广播所有的诊断信息，不使用数据链路。