G3600 Engines Caterpillar

Cylinder Firing Signal - Test

Usage:

系统运作描述:

使用该步骤来诊断和排除诊断代码被激活或很容易重复产生的气缸点火信号故障。如果表 1 中的其中一个诊断代码激活或很容易重复出现，请使用该步骤。

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表 1
诊断代码表
代码	产生此代码的状况	系统响应
1043-2 1 号气缸点火信号有噪音 1044-2 所有气缸点火信号有噪音	综合燃烧感应模块（ICSM）检测到气缸点火信号的传输导线上有电噪音，或气缸点火信号频率超出规定限值。	气缸燃烧时间的监测丢失。警报输出被激活。将会记录该代码。废气排放不受发动机控制系统的控制。
1043-3 1 号气缸点火信号：电压高于正常值 1044-3 所有气缸点火信号：电压高于正常值	在正常操作时，ICSM 会连续发送 13 V 的信号。电子控制模块（ECM）将点火持续时间的 13 V 信号接地。 ICSM 将信号接地解译为点火信号。如果 13 V 信号不接地，ICSM 便收不到点火信号并产生诊断代码。	燃烧时间的监测丢失。警报输出被激活。将会记录该代码。废气排放不受发动机控制系统的控制。
1043-4 1 号气缸点火信号：电压低于正常值 1044-4 所有气缸点火信号：电压低于正常值	在正常操作时，ICSM 会连续发送 13 V 的信号。 ECM 将点火持续时间的 13 V 信号接地。 ICSM 将信号接地解译为点火信号。当 13 V 信号回到高侧，ICSM 启动燃烧时间计时器。如果 13 V 信号保持接地，ICSM 便无法解译点火信号并产生诊断代码。	燃烧时间的监测丢失。警报输出被激活。将会记录该代码。废气排放不受发动机控制系统的控制。
1043-8 1 号气缸点火信号：频率、脉冲宽度或周期异常	"1 号气缸点火信号"代表发动机中第一个气缸的点火。 "所有气缸点火信号"代表发动机中其余气缸的点火。 "1 号气缸点火信号"是"所有气缸点火信号"的参考。如果 "1 号气缸点火信号"的输入与"所有气缸点火信号"的输入调换，"1 号气缸点火信号"的频率就会过快。 ICSM 产生诊断代码。	燃烧时间的监测丢失。警报输出被激活。将会记录该代码。废气排放不受发动机控制系统的控制。

有两种不同类型的气缸点火信号。 1 号气缸点火信号表示 ECM 命令 1 号气缸的火花塞点火。所有气缸点火信号表示 ECM 命令每个气缸的火花塞点火。各个信号都由从 ECM 连接到 ICSM 的导线传输。

1 号气缸点火信号由 ICSM 和 ECM 产生。模块将信号线电压保持在 +13 伏。每当命令 1 号气缸点火时，ECM 将信号线拉到接地电势。 ECM 将导线保持在接地电势约 200 微秒。

所有气缸点火信号也由 ICSM 和 ECM 产生。模块将信号线电压保持在 +13 伏。每当命令一个火花塞点火时，ECM 将信号线拉到接地电势。 ECM 将导线保持在接地电势约 300 微秒。

如果 1 号气缸点火信号和所有气缸点火信号连接到电路中某处的负极接线端，会导致 1043-8 诊断代码。

线束接头或接线的故障可能会导致 -2、-3 和 -4 诊断代码。再一个可能的原因是电子部件故障。

记录的诊断代码提供历史记录。在开始该步骤前，使用 Caterpillar 电子技师（ET）将记录的代码打印到文件中。

故障诊断和排除步骤可能产生额外的诊断代码。记住纠正导致原有诊断代码的原因。故障解决后，清除诊断代码。

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图 1	g01440763
直列式发动机气缸点火信号电路示意图

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图 2	g01440764
V 型发动机气缸点火信号电路示意图

测试步骤 1. 检查电气接头和接线

将发动机控制开关转到 OFF/RESET（断开 / 复位）位置。将 ECM 的 16 安培断路器转到断开。

注: 对于下述步骤，请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

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图 3	g01431198
接线盒 (1) ECM 接头 J2/P2 (2) ECM 接头 J1/P1 (3) 16 安培断路器 (4) 客户接头 J3/P3 (5) 可选控制面板（如有配备）或客户接头 J4/P4 (6) 线束接头 J5/P5 (7) 线束接头 J6/P6

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图 4	g01440765
发动机 ICSM 的典型视图 (8) ICSM (9) ICSM 的发动机线束接头

彻底检查下列接头：
- ECM J1/P1
- 接线盒的 J5/P5
- 接线盒的 J6/P6（V 型发动机）
- ICSM 的发动机线束接头

对与气缸点火信号电路有关的每根导线进行 45 N (10 lb) 拉力测试。

检查从每个模块接头到接线盒的线束和接线有无磨损和挤压的地方。

检查接线盒内部的接线有无湿气、磨损或挤压的地方。

预期结果:

所有接头、插销和插孔应连接正确。接头和接线都没有腐蚀、磨损或挤压的地方。

结果:

正常 - 所有接头、插销和插孔应连接正确。接头和接线都没有腐蚀、磨损或挤压的地方。部件状况良好，连接正确。继续测试步骤 2。
异常 - 至少有一个接头、插销或插孔的连接不正确。至少有一个接头或一根导线存在腐蚀、磨损和/或挤压的地方。部件状况不良和/或至少有一个不正确的连接。
修复: 进行必要的修理和/或必要时进行更换。
停止

测试步骤 2. 确认诊断代码仍处于活动状态

为防止发动机起动，断开主供气。

将 Cat ET 连接到维修工具接头上。

将 ECM 的 16 安培断路器转到接通。

盘车 10 秒。查找表 2 中所列的代码。

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表 2
气缸点火信号的诊断代码
1043-2	1 号气缸点火信号有噪音
1043-3	1 号气缸点火信号电压高于正常值
1043-4	1 号气缸点火信号电压低于正常值
1043-8	1 号气缸点火信号频率、脉冲宽度或周期异常
1044-2	所有气缸点火信号有噪音
1044-3	所有气缸点火信号电压高于正常值
1044-4	所有气缸点火信号电压低于正常值

预期结果:

没有活动编码或记录编码。

结果:

正常 - 没有代码 - 故障看起来已经解决。没有活动编码或记录编码。此时气缸点火信号工作正常。
修复: 最初的诊断代码可能是由某个线束接头或端子的电气连接不良引起的。恢复正常运转。
停止
异常 - 活动的 -2 代码 - 针对气缸点火信号有噪音的诊断代码被激活。继续测试步骤 6。
异常 - 活动的 -3 代码 - 针对气缸点火信号对正压电源开路或短路的诊断代码被激活。继续测试步骤 3。
异常 - 活动的 -4 代码 - 针对气缸点火信号对地短路的诊断代码被激活。继续测试步骤 6。
异常 - 活动的 -8 代码 - 气缸点火信号异常。继续测试步骤 3。

测试步骤 3. 检查接线盒的接线对正压电源有无开路或短路

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图 5	g01431198
接线盒 (1) ECM 接头 J2/P2 (2) ECM 接头 J1/P1 (3) 16 安培断路器 (4) 客户接头 J3/P3 (5) 可选控制面板（如有配备）或客户接头 J4/P4 (6) 线束接头 J5/P5 (7) 线束接头 J6/P6

将发动机控制开关转到 OFF/RESET（断开 / 复位）位置。将 ECM 的 16 安培断路器转到断开。

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图 6	g01440774
ECM 接头 P1 (P1-49) 所有气缸点火信号 (P1-53) 蓄电池正极 (P1-58) 1 号气缸点火信号 (P1-69) 蓄电池负极

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图 7	g01441462
直列式发动机上的气缸点火信号所用的接线盒 P5 接头接线端位置 (P5-10) 所有气缸点火信号 (P5-20) 1 号气缸点火信号 (P5-21) 蓄电池负极

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图 8	g01441464
V 型发动机上的气缸点火信号所用的接线盒 P5 接头接线端位置（右侧 ICSM） (P5-9) 所有气缸点火信号 (P5-19) 1 号气缸点火信号 (P5-20) 蓄电池负极

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图 9	g01441466
V 型发动机上的气缸点火信号所用的接线盒 P6 接头接线端位置（左侧 ICSM） (P6-9) 所有气缸点火信号 (P6-19) 1 号气缸点火信号 (P6-20) 蓄电池负极

检查直列式发动机上有无开路。
1. 检查接线盒内部的接线。
  - 断开 ECM 接头 P1。
  - 从接线盒断开接头 P5。
1. 测量表 3 所列的各接线端之间的电阻。在进行每个测量时，晃动线束，检查线束是否有间歇性故障。确保在接近每一个接头的地方晃动导线。
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  表 3
  电阻测量点
  
  接头和端子接头和端子
  
  P1-58 J5-20
  
  P1-49 J5-10
  
  表 3 中的正确电阻测量值低于 5 欧姆。如果电阻测量值不正确，表示存在开路。

表 3
电阻测量点
接头和端子	接头和端子
P1-58	J5-20
P1-49	J5-10

检查 V 型发动机上有无开路。
1. 检查接线盒内部的接线。
  - 断开 ECM 接头 P1。
  - 从接线盒断开接头 P5。
  - 从接线盒断开接头 P6。
1. 测量表 4 所列的各接线端之间的电阻。在进行每个测量时，晃动线束，检查线束是否有间歇性故障。确保在接近每一个接头的地方晃动导线。
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  表 4
  电阻测量点
  
  接头和端子接头和端子
  
  P1-58 J6-19
  
  J5-19
  
  P1-49 J6-9
  
  J5-9
  
  表 4 中的正确电阻测量值低于 5 欧姆。如果电阻测量值不正确，表示存在开路。

表 4
电阻测量点
接头和端子	接头和端子
P1-58	J6-19
J5-19
P1-49	J6-9
J5-9

检查有无短路。
1. 测量表 5 所列的各接线端之间的电阻。在进行每个测量时，晃动线束，检查线束是否有间歇性故障。确保在接近每一个接头的地方晃动导线。
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  表 5
  电阻测量点
  
  接头和端子接头和端子
  
  P1-53 P1-58
  
  P1-49
  
  表 5 中的正确电阻测量值大于 20000 欧姆。如果电阻测量值不正确，表示对正压电源短路。

表 5
电阻测量点
接头和端子	接头和端子
P1-53	P1-58
P1-49

预期结果:

所有电阻检查值处于技术规范内。

结果:

正常 - 所有电阻检查值处于技术规范内。接线盒内的气缸点火信号线对正压电源不存在开路或短路。继续测试步骤 4。
异常 - 至少一个电阻检查值不在技术规范内。接线盒内部接线开路或对正压电源短路。问题可能出在接头上。
修复: 可能时，修理线束或接头。必要时，更换线束或接头。
停止

测试步骤 4. 检查发动机线束对正压电源有无开路或短路

将接头重新连接到接线盒。

从 ICSM 断开发动机线束接头。

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图 10	g01440774
ECM 接头 P1 (P1-49) 所有气缸点火信号 (P1-53) 蓄电池正极 (P1-58) 1 号气缸点火信号 (P1-69) 蓄电池负极

制作一根在端头上带有适当接线端的适当长度的跨接导线。在接线端 P1-49 与 P1-58 之间连接跨接导线。

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图 11	g01441367
ICSM 的发动机线束接头 (B) 蓄电池负极 (E) 1 号气缸点火信号 (H) 所有气缸点火信号

测量 ICSM 的发动机线束接头接线端 E 与 H 之间的电阻。在进行测量时，晃动线束，检查线束是否有间歇性故障。确保在接近接头的地方晃动线束。
正确的电阻测量值小于 5 欧姆。

在 P1 接头的端子 P1-49 与 P1-69 之间连接跨接导线。

测量 ICSM 的发动机线束接头接线端 B 与 H 之间的电阻。
正确的电阻测量值小于 5 欧姆。

从 P1 接头上拆下跨接导线。

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图 12	g01440774
ECM 接头 P1 (P1-49) 所有气缸点火信号 (P1-53) 蓄电池正极 (P1-58) 1 号气缸点火信号 (P1-69) 蓄电池负极

测量表 6 所列的各接线端之间的电阻。在进行每个测量时，晃动线束，检查线束是否有间歇性故障。确保在接近每一个接头的地方晃动导线。
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表 6
电阻测量点

接头和端子接头和端子

P1-53 P1-58

P1-49

表 6 中的正确电阻测量值大于 20000 欧姆。

表 6
电阻测量点
接头和端子	接头和端子
P1-53	P1-58
P1-49

预期结果:

电阻检查值处于技术规范内。

结果:

正常 - 所有电阻检查值处于技术规范内。发动机线束内的气缸点火信号线对正压电源不存在开路或短路。气缸点火信号的导线没有调换。继续测试步骤 5。
异常 - 至少一个电阻检查值不在技术规范内。发动机线束内部接线开路或对正压电源短路。问题可能出在接头上。
修复: 可能时，修理线束或接头。必要时，更换线束或接头。
停止

测试步骤 5. 确认诊断代码仍然处于激活状态

为防止发动机起动，断开主供气。

重新将 P1 接头连接到 ECM。重新将发动机线束接头连接到 ICSM。

将 ECM 的 16 安培断路器转到接通。

盘车 10 秒。查找表 7 中所列的代码。

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表 7
气缸点火信号的诊断代码
1043-3	1 号气缸点火信号电压高于正常值
1043-8	1 号气缸点火信号频率、脉冲宽度或周期异常
1044-3	所有气缸点火信号电压高于正常值

预期结果:

表 7 中所列的代码没有激活或是被记录。

结果:

没有编码 - 故障看起来已经解决。此时气缸点火信号工作正常。
修复: 最初的诊断代码可能是由某个线束接头或端子的电气连接不良引起的。恢复正常运转。
停止
激活的代码 - 至少有一个下列代码激活。继续测试步骤 11。

测试步骤 6. 检查 ECM 的 +13 V 电压

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图 13	g01440774
ECM 接头 P1 (P1-49) 所有气缸点火信号 (P1-53) 蓄电池正极 (P1-58) 1 号气缸点火信号 (P1-69) 蓄电池负极

在 P1 接头的线束侧，插入两只 7X-1710 万用表表笔。将第一只表笔插入接线端 69。如果正在排除 1 号气缸点火信号故障，将第二只表笔插入接线端 58。如果正在排除所有气缸点火信号故障，将第二只表笔插入接线端 49。

将电压表连接到表笔，测量电压。

预期结果:

P1 接头的电压为 13 ± 3 VDC。

结果:

正常 - P1 接头的电压为 13 ± 3 VDC。电压正常。 ECM 不存在内部短路。从 P1 接头拆下表笔。继续测试步骤 7。
异常 - P1 接头的电压不为 13 ± 3 VDC。电压不在技术规范内。 ICSM 或 ECM 可能有故障。不要从接线端 69 拆下表笔。从接线端 49 或接线端 58 拆下表笔。继续测试步骤 8。

测试步骤 7. 起动盘车，检查有无诊断代码

为防止发动机起动，断开主供气。

盘车 10 秒。查找表中所列的代码

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表 8
气缸点火信号的诊断代码
1043-2	1 号气缸点火信号有噪音
1043-4	1 号气缸点火信号电压低于正常值
1043-8	1 号气缸点火信号频率、脉冲宽度或周期异常
1044-2	所有气缸点火信号有噪音
1044-4	所有气缸点火信号电压低于正常值

预期结果:

未激活或记录任何代码。

结果:

正常 - 没有代码 - 未激活或记录任何代码。故障看起来已经解决。此时气缸点火信号工作正常。
修复: 原先的诊断代码可能是由于不良电气连接造成的。恢复正常运转。
停止
异常 - 代码 - 至少激活或记录了一个诊断代码。继续测试步骤 12。

测试步骤 8. 从电路上断开 ECM，检查电压

将发动机控制开关转到 OFF/RESET（断开 / 复位）位置。将 ECM 的 16 安培断路器转到断开。

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图 14	g01440774
ECM 接头 P1 (P1-49) 所有气缸点火信号 (P1-53) 蓄电池正极 (P1-58) 1 号气缸点火信号 (P1-69) 蓄电池负极

使用 151-6320 导线拆除工具将接线端 58 或 49 从 ECM 接头 P1 上拆下。如果正在排除 1 号气缸点火信号故障，卸下接线端 58。如果正在排除所有气缸点火信号故障，卸下接线端 49。

将一根电压表引线连接到插入接线端 69 的表笔。将另一根电压表引线连接到从 P1 拆下的接线端。

将 ECM 的 16 安培断路器转到接通。将发动机控制开关转到停机位置。

测量从 P1 接头拆下的导线的电压。

预期结果:

电压为 13 ± 3 VDC。

结果:

正常 - 从 ECM 拆下的导线的电压为 13 ± 3 VDC。电压正常。当 ECM 连接到电路时，电压不正常。 ECM 可能有故障。
修复: ECM 不太可能会出现故障。执行下述步骤：
1. 将发动机控制开关转到 OFF/RESET（断开 / 复位）位置。将 ECM 的 16 安培断路器转到断开。
1. 从接线端 69 拆下表笔。将接线端 49 或 58 插入到 P1 接头。拉动导线，确认接线端完全插入接头。
先退出此步骤，然后重新执行此步骤。如果故障仍未解决，暂时安装一个新 ECM。请参阅故障诊断与排除, "ECM - 更换"。如果安装新 ECM 之后故障得到解决，将原先的 ECM 装回，确认故障重新出现。如果新 ECM 工作正常，而原 ECM 工作不正常，则应更换原 ECM。
停止
异常 - 从 ECM 拆下的导线的电压不为 13 ± 3 VDC。 ICSM 可能有故障。继续测试步骤 9。

测试步骤 9. 检查 ICSM 是否短路

将 ECM 的 16 安培断路器转到断开。将发动机控制开关转到 OFF/RESET（断开 / 复位）位置。

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图 15	g01441367
ICSM 的发动机线束接头 (B) 蓄电池负极 (E) 1 号气缸点火信号 (H) 所有气缸点火信号

从 ICSM 断开发动机线束接头。

按照对应的诊断代码，测量表 9 中所列的 ICSM 上接线端之间的电阻：
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表 9
电阻测量点

诊断代码 ICSM 上的接线端

1043-2
1043-4 E 和 B

1044-2
1044-4 H 和 B

表 9
电阻测量点
诊断代码	ICSM 上的接线端
1043-2 1043-4	E 和 B
1044-2 1044-4	H 和 B

预期结果:

电阻检查值大于 20000 欧姆。

结果:

正常 - 电阻检查值大于 20000 欧姆。 ICSM 没有短路。继续测试步骤 10。
异常 - 电阻检查值小于 20000 欧姆。 ICSM 可能有故障。
修复: ICSM 不太可能会出现故障。先退出此步骤，然后重新执行此步骤。如果故障不能排除，进行下列步骤：按照故障诊断与排除, "控制模块 - 更换"中的说明安装已知良好的 ICSM。如果安装新 ICSM 之后故障得到解决，将原 ICSM 装回并确认故障重新出现。如果新的 ICSM 工作正常，而原 ICSM 工作不正常，则更换原 ICSM。
停止

测试步骤 10. 检查 ICSM 的接线

确认下列接头的状态：
- 发动机线束从 ICSM 断开。
- 接头 P5 连接到分线盒。
- 接头 P6 连接到分线盒。
- 接头 P1 从 ECM 断开。

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图 16	g01441697
ICSM 的发动机线束接头

测量表 10 所列的发动机线束接头各接线端之间的电阻：
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表 10
ICSM 发动机线束接头上的电阻测量点

端子 ICSM 发动机线束接头上的接线端

e A
B
D
H
J
K
M
N

H A
B
D
e
J
K
M
N

表 10
ICSM 发动机线束接头上的电阻测量点
端子	ICSM 发动机线束接头上的接线端
e	A B D H J K M N
H	A B D e J K M N

预期结果:

所有电阻检查值大于 20000 欧姆。

结果:

正常 - 所有电阻检查值大于 20000 欧姆。模块的接线正常。继续测试步骤 12。
异常 - 至少一个电阻检查值小于 20000 欧姆。接头和/或模块接线有故障。
修复: 可能时，修理接头和/或接线。必要时，更换接头和/或接线。
停止

测试步骤 11. 检查模块是否配置正确。

使用 Cat ET 确认发动机的 ECM 和 ICSM 配置正确。配置必须与发动机类型匹配。
"G3606" 是配置示例。

预期结果:

模块的配置与发动机类型匹配。

结果:

正常 - 发动机的两个模块配置都正确。继续测试步骤 12。
异常 - 发动机的一个模块配置不正确。
修复: 将配置参数改为正确值。确认诊断代码不再激活。
如果原来的诊断代码仍然激活，继续测试步骤 12。

测试步骤 12. 使用示波器查看气缸点火信号

注: 建议执行该步骤。

通过下列步骤连接双线示波器：
1. 在 P1 接头的线束侧，插入三只 7X-1710 万用表表笔。将第一只表笔插入接线端 49。将第二只表笔插入接线端 58。将第三只表笔插入接线端 5。
1. 将示波器的一根线连接到接线端 49 上的表笔。将示波器的另一根线连接到接线端 58 上的表笔。
1. 使用连接到接线端 5 的表笔作为接地连接。