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。
诊断代码表     | ||
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说明     | 产生此代码的状况     | 系统响应     |
3032-3 涡轮增压器压缩机出口温度传感器:电压高于正常值     | 传感器信号占空比超过 98% 持续 120 ms。     | 记录该代码。 警报输出被激活。     |
3032-4 涡轮增压器压缩机出口温度传感器:电压低于正常值     | 传感器信号占空比低于 2% 持续 120 ms。     | |
3032-8 涡轮增压器压缩机出口温度传感器:频率、脉冲宽度或周期异常     | 传感器信号频率超过 625 hz。 或 传感器信号频率低于 375 hz。     |
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3282-3 涡轮增压器压缩机出口压力传感器:电压高于正常值     | 传感器信号占空比超过 98% 持续 120 ms。     | 记录该代码。 警报输出被激活。 停机输出启动。 发动机停机。     |
3282-4 涡轮增压器压缩机出口压力传感器:电压低于正常值     | 传感器信号占空比低于 2% 持续 120 ms。     | |
3282-8 涡轮增压器压缩机出口压力传感器:频率、脉冲宽度或周期异常     | 传感器信号频率超过 625 hz。 或 传感器信号频率低于 375 hz。     |
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106-3 进气压力传感器:电压高于正常值     | 传感器信号占空比超过 98% 持续 120 ms。     | |
106-4 进气压力传感器:电压低于正常值     | 传感器信号占空比低于 2% 持续 120 ms。     | |
106-8 进气压力传感器:频率、脉冲宽度或周期异常     | 传感器信号频率超过 625 hz。 或 传感器信号频率低于 375 hz。     |
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109-3 发动机冷却液出口压力传感器:电压高于正常值     | 传感器信号频率低于 375 hz。     | 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     | 传感器信号频率超过 625 hz。 或 传感器信号占空比超过 95% 或低于 5%。     |
图 1 | g01423130 |
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。 信号转换器由来自 ECM 的 8.0 ± 0.4 VDC 调节电压供电。 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,占空比波动范围与传感器采样压力直接相关。 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:
如果实际涡轮增压器压缩机出口压力(绝对压力)约大于 467 kPa (68 psi),将会产生 102-8 涡轮增压器压缩机出口压力传感器频率、脉冲宽度或周期异常。
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 102-8、106-8 或 109-8 诊断代码,在对传感器进行故障诊断与排除前,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。 这将避免激活错误诊断代码。
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 2 | g01962052 |
PWM 传感器电路示意图 |
测试步骤 1. 检查电气接头和配线
- 将发动机控制置于断开/复位位置。 从发动机上拆下电源。
- 彻底检查疑似故障电路中的所有接头。 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 3 | g01989635 |
(1) 涡轮增压器压缩机出口压力传感器 (2) 涡轮增压器压缩机出口温度传感器 (3) 冷却液出口压力传感器 (4) 进气压力传感器 |
图 4 | g01990695 |
(5) P2 接头 (6) P1 接头 (7) 主导线总成的 J7 接头 (8) 主导线总成的 J9 接头 |
- 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。
图 5 | g02008699 |
从 P1 和 P2 ECM 接头线束侧查看的接头 (P1-4) +8 VDC (P1-5) 回路 (P1-10) 进气压力传感器 (P1-12) 涡轮增压器压缩机出口温度传感器 (P2-68) 冷却液出口压力传感器 (P2-70) 涡轮增压器压缩机出口压力传感器 |
图 6 | g01991813 |
接线盒上的法兰安装式主导线总成 J7 接头 |
图 7 | g02003460 |
接线盒上的法兰安装式主导线总成 J9 接头 |
图 8 | g01414254 |
传感器信号转换器线束接头 (A) 8 伏电源 (B) 回路 (C) PWM 信号 |
图 9 | g01240891 |
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 (接线端 3) 模拟传感器信号 |
- 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。
- 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:
- 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 8 伏电源的现行诊断代码
- 将 Caterpillar 电子技师(ET)连接到维修工具接头上。
- 恢复发动机的供电。 将发动机控制置于停机模式。
- 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
- 41-3 8 伏直流电源:电压高于正常值
预期结果:
没有 8 伏电源的现行诊断代码。
结果:
- 确定 - 没有 8 伏电源的现行诊断代码。 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 伏电源现行诊断代码。
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
- 检查 Cat ET 上的"现行诊断"屏幕。 确定有无任何现行诊断代码:
预期结果:
没有激活的 PWM 传感器代码。
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
- 将发动机控制转到断开 / 复位位置。
- 断开信号转换器与可疑传感器 ECM 之间的线束接头。
- 将发动机控制转到停机位置。
- 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
- 确保连接信号转换器与 ECM 之间的线束接头。
- 从信号转换器上断开模拟压力传感器。
- 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
- 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。
- 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。
- 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 - 电压约等于蓄电池电压。
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 - 电压近似为 0 伏。
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
- 确保发动机控制处于断开/复位位置。
- 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。
- 将 8T-8726 适配器电缆组件 (3-针插接线束)安装到线束接头上。
- 将万用表连接到插接线束 t 的端子 B 和 C 上。
- 将发动机控制转到停机位置。
- 测量信号转换器的占空比和频率。
预期结果:
涡轮增压器压缩机出口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 - 涡轮增压器压缩机出口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:
- 确保发动机控制处于断开/复位位置。
- 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"。
- 拆下 T 形叉接线束。 恢复导线的原有配置。
- 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。
- 将发动机控制转到停机位置。
- 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。
- 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
- 将 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)。
- 恢复发动机的供电。 将发动机控制置于停机模式。
- 测量可疑传感器信号的占空比和频率。
- 将发动机控制置于断开/复位位置。 从发动机上拆下电源。
- 从 ECM 接头上断开表笔。
预期结果:
涡轮增压器压缩机出口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 - 涡轮增压器压缩机出口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