G3500B Engines Caterpillar


Sensor Signal (PWM) - Test

Usage:

G3520B GLF
系统运作描述:

如果推测某个脉冲宽度调制传感器(PWM 传感器)的电路有故障,或者如果表 1 中的任一诊断代码为激活状态或很容易重复出现,请使用该步骤诊断和排除电气系统故障。

表 1
诊断代码表 
说明  产生此代码的状况  系统响应 
106-3 进气压力传感器:电压高于正常值  电子控制模块(ECM)检测到小于 375 Hz r 传感器 PWM 信号频率。  记录该代码。
警报输出被激活。
停机输出启动。
发动机停机。 
106-4 进气压力传感器:电压低于正常值  ECM 已检测到电路电压连续 5 秒钟低于 0.2 伏。 
106-8 进气压力传感器:频率、脉冲宽度或周期异常  ECM 检测到大于 625 Hz 的传感器 PWM 信号频率。

传感器 PWM 信号的占空比大于 95%,或者占空比小于 5%。 
109-3 发动机冷却液出口压力传感器:电压高于正常值  ECM 检测到小于 375 Hz 的传感器 PWM 信号频率。  记录该代码。
警报输出被激活。 
109-8 发动机冷却液出口压力传感器:频率、脉冲宽度或周期异常  ECM 检测到大于 625 Hz 的传感器 PWM 信号频率。

传感器 PWM 信号的占空比大于 95%,或者占空比小于 5%。 

该发动机使用了下列 PWM 传感器:

  • 发动机冷却液压力(出口)

  • 进气歧管压力


图 1g01423130
PWM 传感器部件
(1) 模拟压力传感器
(2) 信号转换器

PWM 传感器电路包括模拟压力传感器和信号转换器。 该信号转换器从 ECM 接收 8.0 ± 0.4 VDC 的调节电压。 信号转换器向模拟传感器供应 5.0 ± 0.25 VDC 电压。 模拟压力传感器向信号转换器提供代表采样压力的模拟信号。 信号转换器将模拟信号转换为 PWM 信号,随后,转换器将信号发送至 ECM。

信号转换器产生特定占空比范围的 PWM 信号并发送至 ECM。 此范围与压力传感器的采样压力直接相关。 传感器压力在最小和最大压力之间波动时,占空比波动范围与压力直接相关。 传感器信号转换器产生频率为 500 ± 100 Hz 的 PWM 信号。 如果传感器 PWM 信号的频率超出技术规格,将会产生一个诊断代码。

过大的压力会在传感器电路中产生电噪声干扰。 虽然传感器没有故障,但针对给定压力将会产生下述代码:

如果实际进气歧管压力(绝对压力)约大于 446 kPa (65 psi),将会产生 106-8 进气压力传感器频率、脉冲宽度或周期异常。

如果实际发动机冷却液压力(绝对压力)约大于 446 kPa (65 psi),将会产生 109-8 发动机冷却液出口压力传感器频率、脉冲宽度或周期异常。

如果产生 106-8 或 109-8 诊断代码,在诊断和排除传感器故障前,用压力表测量实际压力。 如果压力过高,修理系统以降低压力。 测量压力将避免激活错误的诊断代码。

压力传感器 A -3 诊断代码可能是由线束中的对蓄电池短路或线束开路导致的。 第二个可能的原因是传感器故障。 最不可能发生的情况是电子控制模块出现故障。



图 2g03086916
PWM 传感器电路示意图

测试步骤 1. 检查电气接头和配线

  1. 将发动机控制置于断开/复位位置。 从发动机上拆下电源。


    图 3g01771854
    PWM 传感器位置(典型的发动机左前视图)
    (3) 发动机冷却液压力传感器(出口)
    (4) 进气歧管压力传感器


    图 4g01771856
    ECM 接线盒上 PWM 传感器的接头位置(典型的发动机左前视图)
    (5) J2/P2 ECM 接头
    (6) J1/P1 ECM 接头
    (7) 控制线束接头

  2. 彻底检查传感器 (3) 和 (4) 的接头。 此外,彻底检查 ECM 接头 (5) 和 (6) 以及控制线束接头 (7)。 有关检查电气接头的详细信息,请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。


    图 5g01418762
    PWM 传感器 J1/P1 ECM 接头的端子位置
    (P1-4) 8 V 电源
    (P1-5) 回路
    (P1-10) 进气歧管压力


    图 6g01771873
    PWM 传感器 J2/P2 ECM 接头的端子位置
    (P2-68) 发动机冷却液压力(出口)


    图 7g01771893
    控制线束接头上 PWM 传感器的端子位置
    (端子 AH) 进气歧管压力传感器 8 V 电源
    (端子 AJ) 进气歧管压力传感器回路
    (端子 AK) 进气歧管压力
    (端子 AL) 进气歧管压力传感器屏蔽
    (端子 AP) 冷却液压力传感器 8 V 电源(出口)
    (端子 AR) 发动机冷却液压力传感器回路(出口)
    (端子 AS) 发动机冷却液压力(出口)
    (端子 AT) 冷却液压力传感器屏蔽(出口)


    图 8g01414254
    传感器信号转换器线束接头
    (A) 8 V 电源
    (B) 回路
    (C) PWM 信号


    图 9g01240891
    模拟压力传感器整体式接头
    (端子 1) 信号转换器 5 伏电源
    (端子 2) 传感器回路
    (端子 3) 模拟传感器信号

  3. 对 ECM 接头和线束接头上与该电路有关的每一根导线进行拉力为 45 N (10 lb) 的拉拔测试。

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

  5. 检查线束和配线有无磨损和夹点。

预期结果:

所有接头、触针和插孔之间应彻底联接和 / 或插接,线束和线路没有腐蚀、磨损或挤压的地方。

结果:

  • 确定 - 接头和线路看起来正常。 转至测试步骤 2。

  • 异常 - 接头和/或导线不正常。

    修复: 修理和/或更换接头或配线。

    停止

测试步骤 2. 检查有无数字电源的激活诊断代码

  1. 将 Caterpillar 电子技师(ET)连接到维修工具接头上。

  2. 恢复发动机的供电。 将发动机控制置于停机模式。

  3. 观察 Cat 电子技师上的 "Active Diagnostic"(现行诊断)屏幕。 最少等待 30 秒,查看有无任何代码激活。 查找有无这些代码:

    • 41-3 8 伏直流电源:电压高于正常值

    • 41-4 8 伏直流电源:电压低于正常值

预期结果:

没有 8 伏电源的激活诊断代码。

结果:

  • 确定 - 没有 8 伏电源的激活诊断代码。 电源电路正常。 信号线电路可能有故障。 转至测试步骤 3。

  • 异常 - 存在 8 伏电源的激活诊断代码。

    修复: 传感器馈电电路存在故障。 继续操作前,对传感器电源进行故障诊断与排除。 请参阅故障诊断与排除, "传感器电源 - 测试",了解有关 8 伏传感器电源电路故障诊断与排除的信息。

    停止

测试步骤 3. 检查有无关于 PWM 传感器的现行诊断代码

  1. 检查 Cat ET 上的"现行诊断"屏幕。 确定这些诊断代码中的任何一个是否为现行状态:

    • 106-3 进气压力传感器:电压高于正常值

    • 106-4 进气压力传感器:电压低于正常值

    • 106-8 进气压力传感器:频率、脉冲宽度或周期异常

    • 109-3 发动机冷却液出口压力传感器电压高于正常值

    • 109-8 发动机冷却液出口压力传感器频率、脉冲宽度或周期异常

预期结果:

以上所列的代码中没有任何一个被激活。

结果:

  • 确定 - 上述代码全未处于激活状态。

    修复: 如果记录上述任何代码且发动机运转不正常,请参阅故障诊断与排除, "症状故障诊断与排除",并执行最能说明发动机故障的测试。

    如果此时发动机正常运转,则可能是线束或接头中的间歇性故障导致记录这些代码。 请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"以了解有关间歇性电气故障诊断与排除的信息。

    停止

  • 异常 - 至少有上述的一个诊断代码为现行状态。 其中一个 PWM 传感器的电路有故障。 转至测试步骤 4。

测试步骤 4. 检查信号转换器线束接头上的电源电压

  1. 将发动机控制转到断开 / 复位位置。

  2. 断开信号转换器与可疑传感器 ECM 之间的线束接头。

  3. 将发动机控制转到停机位置。

  4. 在信号转换器接头线束侧,测量端子 A 和 B 之间的电压。

预期结果:

线束接头上的电源电压在 7.6 VDC 至 8.4 VDC 之间。

结果:

  • 确定 - 电压在 7.6 VDC 到 8.4 VDC 之间。 电压在技术规格范围内。 信号转换器接头上存在正确的电压。 连接信号转换器线束接头。 转至测试步骤 5。

  • 异常 - 电压不在 7.6 VDC 到 8.4 VDC 之间。

    修复: 电压不在技术规格范围内。 信号转换器接头上不存在正确的电压。 在接头处必须存在正确的电压才能继续本步骤。 有关传感器电源电路故障诊断与排除的相关信息,请参阅故障诊断与排除, "传感器电源 - 测试"。

    停止

测试步骤 5. 检查模拟压力传感器接头上信号转换器的输出电压

  1. 确保连接信号转换器与 ECM 之间的线束接头。

  2. 从信号转换器上断开模拟压力传感器。

  3. 在可疑传感器的引线线束接头,测量端子 1 和 2 之间的电压。

预期结果:

模拟传感器传感器接头的电压是 5.0 ± 0.25 VDC。

结果:

  • 确定 - 电压为 5.0 ± 0.25 VDC。 信号转换器产生正确电压。 连接模拟传感器线束接头。 转至测试步骤 6。

  • 异常 - 电压值不是 5.0 ± 0.25 VDC。

    修复: 信号转换器接收来自 ECM 的正确电压,但没有向模拟传感器提供正确电压。 更换信号转换器。 确认修理后排除了原有故障。

    停止

测试步骤 6. 检查信号转换器线束接头处信号线上的蓄电池正极电压

  1. 断开信号转换器与可疑传感器 ECM 之间的线束接头。 确保模拟传感器连接到信号转换器。

  2. 在接头的发动机线束侧,测量端子 C(信号)与 B(回路)之间的电压。

  3. 将发动机控制转到断开 / 复位位置。 从发动机上拆下电源。

预期结果:

电压在 6.0 VDC 至 8.0 VDC 之间。

结果:

  • 确定 - 电压在 6.0 VDC 至 8.0 VDC 之间。 信号转换器的信号线上不存在蓄电池电压。 转至测试步骤 7。

  • 异常 - 电压等于蓄电池电压。

    修复: 信号转换器与 ECM 之间的信号线对蓄电池短路。 如有可能,修理线束。 如有必要,更换线束。

    停止

  • 异常 - 电压约为 0 V。

    修复: 传感器信号线上没有上拉电压。 信号转换器与 ECM 之间的信号线可能对接地短路。 如有可能,修理线束。 如有必要,更换线束。

    停止

测试步骤 7. 检查信号转换器的信号频率和占空比

  1. 确保发动机控制处于断开/复位位置。

  2. 从可疑信号转换器接头线束侧端子 C(PWM 信号)上拆下信号线。

  3. 8T-8726 适配器电缆组件 (3-针插接线束)安装到线束接头上。

  4. 将万用表连接到插接线束 t 的端子 B 和 C 上。

  5. 将发动机控制转到停机位置。

  6. 测量信号转换器的占空比和频率。

预期结果:

增压压力传感器的占空比在 2% 到 98% 之间。 发动机冷却液压力传感器(出口)或进气歧管压力传感器的占空比在 5% 到 95% 之间。

频率在 400 和 600 Hz 之间。

结果:

  • 确定 - 增压压力传感器的占空比在 2% 到 98% 之间。 发动机冷却液压力传感器和进气歧管压力传感器的占空比在 5% 到 95% 之间。 频率在 400 和 600 Hz 之间。 传感器产生有效的信号。 拆下 T 形叉接线束。 恢复导线的原有配置。 转至测试步骤 8。

  • 异常 - 占空比或频率不正确。 信号转换器接收正确的电源电压,但没有产生有效信号。

    修复: 执行下述步骤:

    1. 确保发动机控制处于断开/复位位置。

    2. 彻底检查传感器和信号转换器的接头。 有关详细信息,参考故障排除, "电气接头 - 检查"。

    3. 拆下 T 形叉接线束。 恢复导线的原有配置。

    4. 在传感器整体式接头上断开传感器。 连接已知良好的传感器。 不要将新传感器安装到发动机中。

    5. 将发动机控制转到停机位置。

    6. 检查有无原有现行诊断代码。 最少等待 30 秒,查看有无任何代码激活。 如果新传感器没有激活诊断代码,将新传感器安装到发动机中。 清除所有记录诊断代码。

    7. 如果代码仍激活,连接旧传感器。 信号转换器有故障。 将已知良好的信号转换器连接到传感器和发动机线束。 确认原有故障已得到排除。

    停止

测试步骤 8. 检查 ECM 的信号频率和工作负载循环

  1. 7X-1710 万用表表笔插入 ECM 接头上的端子位置 P1-5(传感器回路)。

    从 ECM 接头的可疑传感器端子位置上拆下信号线。 请参阅表 2 了解各 PWM 传感器的信号线位置:

    表 2
    表笔连接所用的接线端 
    可疑传感器  接头和接线端 
    进气歧管压力  P1-10 
    发动机冷却液压力(出口)  P2-68 

  2. 恢复发动机的供电。 将发动机控制置于停机模式。

  3. 测量可疑传感器信号的占空比和频率。

  4. 将发动机控制置于断开/复位位置。 从发动机上拆下电源。

  5. 从 ECM 接头上断开表笔。

预期结果:

增压压力传感器的占空比在 2% 到 98% 之间。 发动机冷却液压力传感器(出口)或进气歧管压力传感器的占空比在 5% 到 95% 之间。 频率在 400 和 600 Hz 之间。

结果:

  • 确定 - 增压压力传感器的占空比在 2% 到 98% 之间。 发动机冷却液压力传感器(出口)或进气歧管压力传感器的占空比在 5% 到 95% 之间。 频率在 400 和 600 Hz 之间。

    修复: ECM 收到来自传感器的有效信号。 ECM 有故障。 暂时安装一个新 ECM。 请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。

    如果安装新 ECM 之后故障得到解决,将原来的 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。 请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。

    停止

  • 异常 - 工作循环或频率不正确。 传感器和信号发生器产生有效信号,但信号没有到达 ECM。 传感器与 ECM 之间的线束有问题。

    修复: 如有可能,修理线束。 如有必要,更换线束。

    停止

Caterpillar Information System:

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