C175-16 and C175-20 Generator Set Engines Caterpillar

如果怀疑发动机起动系统存在故障，或者如果表 1 中的任一诊断代码为现行状态或极易反复出现，请使用本步骤诊断和排除电气系统故障。

如果怀疑起动系统存在故障，则请使用本步骤对电气系统进行故障诊断与排除。

在 ECM 接收到钥匙开关电源后，ECM 就具备在任何时间开始发动机拖动的能力。 ECM 通过全局 CAN 数据链路接收来自 EMCP 3 的起动指令。 一旦接收到此请求，发动机就处于发动机状态控制的"预起动状态"。 如果发动机配备预润滑系统，在开始发动机拖动之前，发动机将会等待，直至完成预润滑循环为止。

配置参数

以下配置参数的设置用于控制发动机起动：

• 起动系统 #1 拖动循环的最高次数

• 起动系统 #1 拖动循环休息间隔

• 起动系统 #1 拖动持续时间

• 拖动终止转速

也可以使用起动系统 #2 配置参数。 请参考故障诊断与排除, "配置参数"以了解与这些参数相关的信息。

图 1	g01827273
发动机起动系统示意图

也有用于针对起动马达的类型和位置配置 ECM 的配置参数。 以下起动马达类型可用于此发动机上：

• 空气起动马达

• 电起动马达

• 液压起动马达

这些发动机起动电路中的每一种接线都相似。 遵循此步骤进行操作，以便对这些类型的发动机起动系统中的任何一种系统的电路进行故障诊断与排除。

ECM 能够从主起动系统控制安装在发动机对侧上的辅助起动系统。 请参考故障诊断与排除, "配置参数"以了解与辅助起动系统的配置参数相关的信息。

起动马达的 ECM 启动

ECM 利用两个输出驱动器来拖动发动机。 在发动机拖动过程中，每个输出驱动器都得到 24 VDC 电源供应。 输出驱动器电路使用一根通向 ECM 的回路线。 该电路包含由外部电源供电的拖动继电器，这些继电器可用于超越起动马达的 ECM 启动。

发动机起动系统的手动超越

使用连接到发动机接口接头中的手动拖动开关可以手动拖动发动机。 发动机起动电路含有四个拖动继电器。 当继电器线圈采用 24 VDC 供电时，起动马达电磁开关变为由带有保险丝的位于弱点配电盘上的电路供电。 此电路的开关和导线必须由客户提供。

可以使用 Caterpillar 电子技师 (ET) 来超越由发动机状态控制提供的输出指令。 这可以用于诊断起动马达电磁开关电路。 请查看 Cat ET 上提供的 "Starting System Relay Status（起动系统继电器状态）"来确定 ECM 输出的状态。

测试步骤 1. 检查电气接头和导线

1. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

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图 2	g01841041
发动机起动系统控制箱接头的位置 (1) 右油轨接头 (2) J2/P2 ECM 接头 (3) 发动机接口接头 (4) 左油轨接头 (5) 手动拖动继电器（ 4 号） (6) 手动拖动继电器（ 3 号） (7) 手动拖动继电器（ 1 号） (8) 手动拖动继电器（ 2 号）

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图 3	g01293080
强电配电盘的位置 (9) 上起动马达的起动马达电磁开关 (10) 下起动马达的起动马达电磁开关 (11) 起动系统电路断路器 (12) 蓄电池断路开关

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图 4	g01293084
弱电配电盘的位置 (12) 弱电配电盘的控制箱接头 (13) 弱电配电盘

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图 5	g01560015
弱电配电盘上的接头和保险丝位置 (14) 灰色接头 (15) 手动超越电源电路保险丝 (16) 蓄电池负极 (17) 蓄电池正极

2. 彻底检查接头 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 、 (12) 和 (14) 。 此外，彻底检查继电器接头 (5) 、 (6) 、 (7) 和 (9) 。 检查保险丝 (15) 的状态，然后检查电路断路器 (11) 的状态。 确保电路断路器未跳闸。 有关详细信息，请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

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图 6	g01560016
P2 ECM 接头上的发动机起动系统端子位置 (P2-32) 右起动马达启用 − (P2-44) 右起动马达启用 + (P2-44) 左起动马达启用 + (P2-32) 左起动马达启用 −

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图 7	g01560017
右油轨接头上的发动机起动系统端子位置 (端子 54) 右起动马达电磁开关 + (端子 55) 右起动马达电磁开关 -

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图 8	g01560020
左油轨接头上的发动机起动系统端子位置 (端子 54) 左起动马达电磁开关 + (端子 55) 左起动马达电磁开关 -

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图 9	g01827275
发动机接口接头上的发动机起动系统端子位置 (端子 26) 手动超越（左侧） (端子 27) 手动超越（右侧）

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图 10	g01535553
弱电配电盘控制箱接头上的发动机起动系统端子位置 (端子 59) 拖动继电器辅助电路电源（手动超越） (端子 59) 拖动继电器辅助电路回路（手动超越）

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图 11	g01560022
弱电配电盘接头上的发动机起动系统端子位置 (14) 灰色接头 (端子 14-G) 拖动继电器辅助电路电源（手动超越） (端子 14-H) 拖动继电器辅助电路电源（手动超越）

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图 12	g01533453
钥匙开关继电器和电源模式电路继电器上的端子位置 (端子 1) 起动马达电磁开关电源 (端子 2) 来自超越开关的用于超越 ECM 信号的电源 (端子 3) 来自 ECM 的信号线或回路线 (端子 4) 用于手动超越的继电器辅助电路的电源或回路 (端子 5) 继电器控制电路的回路

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图 13	g01155187
起动马达电磁开关接头上的端子位置 (端子 1) 至泵的继电器信号电路 (端子 2) 回路

3. 对 ECM 接头上与其电路有关的每一根导线进行拉力为 45 N (10 lb) 拉拔测试。

4. 检查各个 ECM 接头六角头固定螺钉的扭矩是否正确。 请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"以了解正确的扭矩值。

5. 检查线束和导线有无磨损和挤压的地方。

预期结果:

所有接头、触针和插孔之间应完全接合和/或插牢，线束和导线应没有腐蚀、磨损或挤压的地方。

结果:

• 正常 - 接头和导线正常。 转至测试步骤 2。

• 异常 - 需要修理接头和/或导线。

  修复: 修理和/或更换接头或导线。

  停止

测试步骤 2. 尝试起动发动机。

1. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

2. 在应用的控制面板上，向发动机发送一个起动指令。

3. 检查 EMCP 上的发动机状态参数，以便确保发动机状态控制正在向指令发动机拖动。

   注: 在拖动发动机之前，发动机状态必须循环通过"预起动"状态。 在允许发动机退出"预起动"之前，必须成功完成发动机预润滑。

   在编程的拖动持续时间内或者发动机转速达到拖动终止转速前，拖动循环将持续进行。

4. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

预期结果:

发动机状态参数的状态显示 "CRANKING（拖动）"。 发动机拖动。

结果:

• 正常 - EMCP 上的发动机状态参数显示 "CRANKING（拖动）"。 发动机拖动。

  修复: 发动机起动系统看起来工作正常。 如果怀疑起动系统存在间歇性故障，请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"，以了解与诊断与排除间歇性电气故障相关的信息。

  如果正在对起动系统的手动超越控制故障进行故障诊断与排除，请转至测试步骤 3。

• 异常 - 发动机状态参数的状态显示 "CRANKING（拖动）"。 发动机将不会拖动。 发动机无法拖动。 确保发动机起动系统的电路断路器和主电路断路器未跳闸。 如果电路断路器正常，请转至测试步骤 5。

测试步骤 3. 在发动机接口接头上的手动超越信号

1. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

2. 在发动机接口接头上，使用导线拆卸工具拆下相应超越开关的相应导线。

   1. 对于位于发动机左侧的起动马达，从发动机接口接头的端子位置 26（手动拖动超越（左））上拆下导线。

   2. 对于位于发动机右侧的起动马达，从发动机接口接头的端子位置 27（手动拖动超越（右））上拆下导线。

3. 在超越开关位于接通位置的情况下，使用万用表检查导线松动端上的电压。

4. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

预期结果:

电压是 24 ± 3 VDC。

结果:

• 正常 - 电压是 24 ± 3 VDC。 由客户安装的导线正常。 转至测试步骤 4。

• 异常 - 电压不是 24 ± 3 VDC。

  修复: 由客户安装的开关导线中存在故障。 查寻通向开关的导线并确保开关有电。 检查 ECM 是否正常工作 进行必要的修理。 确认原有故障已得到排除。

  停止

测试步骤 4. 检查拖动继电器上的超越电路电源

1. 在控制箱上，拆下怀疑有故障的起动电路的相应继电器。

   1. 对位于发动机左侧上的起动马达执行此步骤：

      拆下起动马达电磁开关电源电路的拖动继电器（ 3 号）。

      拆下起动马达电磁开关回路电路的拖动继电器（ 4 号）。

   2. 对位于发动机右侧上的起动马达执行此步骤：

      拆下起动马达电磁开关电源电路的拖动继电器（ 1 号）。

      拆下起动马达电磁开关回路电路的拖动继电器（ 2 号）。

2. 将蓄电池断路开关转到接通位置。 将超越开关置于接通位置。

3. 使用万用表检查起动马达电磁开关电源电路继电器上的端子 4 与起动马达电磁开关回路电路继电器上的端子 4 之间的电压。

4. 将蓄电池断路开关转到断开位置。 将超越开关置于断开位置。 恢复导线的原有配置。

预期结果:

电压是 24 ± 3 VDC。

结果:

• 正常 - 电压是 24 ± 3 VDC。

  修复: 跨接管线束中的电路导线正常。 一个继电器的主线圈可能存在故障。 更换起动马达电磁开关电源电路继电器。 重新测试系统以验证修理。 如果修理无法排除该故障，请更换起动马达电磁开关回路电路继电器。 确认进行的修理排除了原有故障。

  停止

• 异常 - 电压不是 24 ± 3 VDC。

  修复: 检查并确认电路保险丝没有熔断。 如果保险丝处于良好状态，则控制箱中的跨接管线束中存在故障。 修理或更换线束。 确认原有故障已得到排除。

  停止

测试步骤 5. 检查有无现行诊断代码

1. 将 Cat ET 连接到维修工具接头上。

2. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

3. 从 Cat ET 上选择诊断测试。

4. 选择 Cat ET 上的 "Override Parameters（超越参数）"屏幕。

5. 启动适用于您的应用的相应起动系统的超越。

6. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查并记录起动系统的所有现行诊断代码。

   注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

7. 停用起动系统的超越。

8. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

   注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

9. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

预期结果:

无现行诊断代码。

结果:

• 正常 - 无现行诊断代码，但是怀疑起动系统电路中存在故障。

  修复: ECM 与起动马达电磁开关之间的起动系统电路看起来工作正常。 从主电路和辅助电路中隔离起动马达电磁开关。 测试开关的工作情况。 如果发现开关存在故障，更换开关。 如果开关正常，则通向起动马达的电路中存在故障。 从蓄电池到起动马达的电源电路中可能存在故障。 检查每个电路有无故障。 检查起动马达的工作情况。 进行必要的修理。 确认原有故障已得到排除。

  停止

• 异常 - 此时 -6 诊断代码为现行状态。 转至测试步骤 7。

• 异常 - 此时 -5 诊断代码为现行状态。 转至测试步骤 9。

测试步骤 6. 在起动马达电磁开关的接头上制造开路

1. 从相应起动系统的起动马达电磁开关上断开接头。

2. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

3. 从 Cat ET 上选择诊断测试。

4. 选择 Cat ET 上的 "Override Parameters（超越参数）"屏幕。

5. 启动相应起动系统的超越。

6. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

   注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

7. 停用起动系统的超越。

8. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

   注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

9. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

预期结果:

关于起动系统的 -5 诊断代码此时为现行状态。

结果:

• 正常 - 在断开起动马达电磁开关接头后，-5 诊断代码变为现行状态。

  修复: 临时安装新的起动马达电磁开关。 确认没有关于起动系统的现行诊断代码。 清除所有记录的诊断代码。

  停止

• 异常 - -6 诊断代码保持现行状态。 起动马达电磁开关接头与 ECM 之间存在短路。 拖动继电器和开关之间的电路中可能存在故障。 转至测试步骤 7。

测试步骤 7. 在拖动继电器接头上制造开路

1. 断开相应起动系统的电源电路继电器接头。 请参考图 1 中的电路示意图。

2. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

3. 从 Cat ET 上选择诊断测试。

4. 选择 Cat ET 上的 "Override Parameters（超越参数）"屏幕。

5. 启动相应起动系统的超越。

6. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

   注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

7. 停用起动系统的超越。

8. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

   注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

9. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

预期结果:

关于起动系统的 -5 诊断代码此时为现行状态。

结果:

• 正常 - 在从接头上断开拖动继电器之后， -5 诊断代码变为现行状态。

  修复: 临时安装新继电器。 检查有无现行诊断代码。 如果在更换继电器后 -6 诊断代码保持现行状态，则从继电器到起动马达电磁开关之间的线束中存在电路。 修理或更换线束。 清除所有记录的诊断代码。 确认原有故障已得到排除。

  停止

• 异常 - -6 诊断代码保持现行状态。 继电器接头和 ECM 之间存在短路。 ECM 可能有故障。 转至测试步骤 10。

测试步骤 8. 在起动马达电磁开关的接头上制造短路

1. 断开起动马达电磁开关的接头。 将一根跨接导线安装到开关接头上的端子之间。 请参考图 1 中的电路示意图。

2. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

3. 从 Cat ET 上选择诊断测试。

4. 选择 Cat ET 上的 "Override Parameters（超越参数）"屏幕。

5. 启动相应起动系统的超越。

6. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

   注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

7. 停用起动系统的超越。

8. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

   注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

9. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

预期结果:

安装跨接导线时 -6 诊断代码为现行状态。

结果:

• 正常 - 安装跨接导线时 -6 诊断代码为现行状态。

  修复: 起动马达电磁开关存在故障。 临时安装新开关。 确认没有关于起动系统的现行诊断代码。 清除所有记录的诊断代码。

  停止

• 异常 - 连接跨接导线时 -5 诊断代码仍保持现行状态。 确认开关接头的端子 2 上的导线与蓄电池负极导通。 如果回路电路正常，则 ECM 与起动马达电磁开关接头之间存在开路。 转至测试步骤 9。

测试步骤 9. 在拖动继电器接头上制造短路

1. 从控制箱处的接头上断开电源电路继电器和回路电路继电器。 请参考图 1 中的电路示意图。

2. 制作一条足够长的跨接导线，以便在两个继电器接头之间建立一个测试电路。 将扁平端子压接在跨接导线的每一端上。

3. 将跨接导线的一端安装到每个继电器接头的端子 3 中。

4. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

5. 从 Cat ET 上选择诊断测试。

6. 选择 Cat ET 上的 "Override Parameters（超越参数）"屏幕。

7. 启动相应起动系统的超越。

8. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

   注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

9. 停用起动系统的超越。

10. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

    注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

11. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

预期结果:

安装跨接导线时 -6 诊断代码为现行状态。

结果:

• 正常 - 发动机线束和 ECM 没问题。

  修复: 临时更换每个继电器。 检查更换继电器是否能够排除原有故障。 如果没能排除故障，则继电器与起动马达电磁开关之间的线束导线中存在故障。 修理或更换线束。 确认修理后排除了原有故障。

  停止

• 异常 - 连接跨接导线时 -5 诊断代码仍保持现行状态。 ECM 和拖动继电器的接头之间存在开路。 ECM 可能有故障。 转至测试步骤 10。

测试步骤 10. 检查 ECM 的工作情况

1. 通过在 ECM 接头上制造开路来检查 ECM 的工作情况：

   1. 断开 J2/P2 ECM 接头。

   2. 从输出驱动器和 ECM 接头处的回路电路上拆下相应起动系统的导线。 请参考图 1 中的电路示意图。

   3. 制造两条足够长的跨接导线，以便在 ECM 接头上建立一个测试电路。 将接头插孔压接在跨接导线的每一端上。

   4. 将一根跨接导线安装到这些端子位置的每一个中。 确保跨接导线没有与线束中的任何其他导线或发动机接地接触。

   5. 重新连接 ECM 接头。

   6. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

   7. 从 Cat ET 上选择诊断测试。

   8. 选择 Cat ET 上的 "Override Parameters（超越参数）"屏幕。

   9. 启动相应起动系统的超越。

   10. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

       注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

   11. 停用超越。

   12. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

       注: 至少等待 70 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

   13. 把钥匙开关转到断开位置。

2. 通过在 ECM 接头上形成短路来检查 ECM 的工作情况：

   1. 连接跨接导线的松动端。

   2. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

   3. 从 Cat ET 上选择诊断测试。

   4. 选择 Cat ET 上的 "Override Parameters（超越参数）"屏幕。

   5. 启动相应起动系统的超越。

   6. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

      注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

   7. 停用超越。

   8. 监控 Cat ET 上的现行诊断代码屏幕。 检查和记录所有现行诊断代码。

      注: 至少等待 70 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。

   9. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

3. 恢复导线的原有配置。

预期结果:

当断开起动系统的导线时，-5 诊断代码为现行状态。 在将跨接导线短接在一起时，-6 诊断代码为现行状态。

结果:

• 正常 - ECM 工作正常。 ECM 和拖动继电器接头之间的导线中存在故障。

  修复: 修理和/或更换接头或导线。

  停止

• 异常 - 存在以下的一种情况：当断开跨接导线时，-5 诊断代码没有处于现行状态。 在将跨接导线短接在一起时，-6 诊断代码没有处于现行状态。

  修复: ECM 有故障。 执行以下步骤：

  1. 暂时连接一个测试 ECM。

     请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。

  2. 重新检查电路，确保原有故障已得到排除。

     如果使用测试 ECM 时上述故障得到排除，则再装回怀疑有故障的 ECM。 如果装回怀疑有故障的 ECM 后故障再次出现，则应更换 ECM。 确认故障已得到排除。

     如果使用测试 ECM 时上述故障没有得到排除，则再装回原始 ECM。 导线中存在故障。

  停止