Caterpillar电子系统 是用于燃气发动机的全面电子控制系统。 以下是该电子系统最明显的优点：
- 空/燃比控制
- 更多的系统诊断功能
- 精确控制发动机的运转
- 爆震防护
- 单个气缸的正时控制
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| 图 1 | g00882978 |
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接线盒 | |
电子系统的大多数功能由发动机控制模块 (ECM) 提供。 ECM 是一个密封设备，它位于发动机后部的接线盒内。
ECM 具有的五个基本功能是：
- 发动机转速调节
- 点火控制
- 空/燃比控制
- 起动/停止控制
- 发动机的监控和保护
ECM 接收来自转速/正时传感器的信号。 ECM 通过电动调节发动机的油门来保持所需的发动机转速。
每一个气缸在气门室盖的顶部都配有一个点火变压器。 为了在每个气缸中引燃，ECM 在正确的时间将脉冲发送至点火变压器的初级线圈。 发送时间由点火顺序和发动机转速决定。 变压器升压，在火花塞电极间产生一个火花。
变压器通过气门室盖接地。 拆卸气门室盖时，需小心谨慎。
拆卸气门室盖时，必须从变压器处断开点火线束。
一条点火线束将一个变压器与 ECM 连接起来。
ECM 确定所需的燃油体积流速。 测定要基于下列因素： 发动机实际转速 , 实际负载, MAP , MAT 和 内部控制发动机参数图 . 接下来，ECM 通过 CAN 网数据链路向燃料计量阀发送所需要燃料量的信息。 ECM 为保持排放量要调整发送给燃料计量阀的信号。 这一步骤在发动机运转过程中要连续地反复进行。
ECM 包含控制发动机起动和停机的逻辑和输入信号。 用于起动与停机的逻辑可由用户编程。 ECM 将蓄电池的正极 "+" 电压提供给起动马达继电器和断气阀。
发动机采用供电运转系统。 断气阀必须保持供电状态才能向发动机供应燃料。 如果撤除断气阀的电源，燃料将被切断。 断气阀也可由客户控制。
各传感器用来监测发动机的运转情况。 通过配线线束将传感器与 ECM 连接。 ECM 利用传感器发送的信息监测发动机的运行状况。 ECM 同时也利用传感器的信息控制发动机。 这些信息也被用来产生事件代码和诊断代码。 此外，这些代码可通过 Caterpillar 电子技师 (ET) 读取。
事件 - 发动机运行异常时会产生事件。 当检测到运行异常时，ECM 将产生一个事件代码。 如果出现发动机运行异常，ECM 可生成警报、停机或发出即将停机的警告。 下述情况为事件举例： 进气温度高 , 机油压力低 和 发动机超速 .
诊断 - 操作系统或监控系统出现问题时产生诊断代码。 ECM 利用传感器和内部电路来监视系统部件。 如果在部件上或导线线束内发生故障，控制系统就会感受到此故障。 控制系统将会以诊断代码提醒操作者。 例如触发诊断的原因是传感器电路短路、断路或噪声信号等情况。
注: 有关事件代码和诊断代码的详细信息，请参阅 故障排除。
传感器向 ECM 提供信息。 这些信息使得 ECM 能在各种运行条件下，尽可能有效地控制发动机。 该信息用于监测发动机的运行并提供保护。
图 2 中显示了传感器的位置。
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| 图 2 | g02142153 |
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(1) 发动机机油温度传感器
(2) 水套水压力开关（进口） (3) 未过滤机油的压力传感器 (4) 过滤后机油的压力传感器 (5) 歧管空气温度传感器 (6) 水套水压力传感器（出口） (7) 温度传感器（水套水冷却液） (8) 转速/正时传感器 (9) 爆震传感器 (10) 歧管空气压力传感器 | |
传感器的功能如下所述。
发动机机油温度传感器 ( 1) - 机油温度传感器监测发动机机油温度。 机油温度过高将触发警报或停机。 ECM 将机油温度与发动机冷却液温度进行比较。 温差过高将触发警报或停机。
水套水压力开关 (2 ) - 该压力开关位于机油冷却器的出口。 水套水压力开关是用于限制进入缸体的冷却液量的开关。
机油压力传感器 (3 ) 和 (4) - 发动机机油压力在机油滤清器之前和之后都进行测量。 下列任一种情况发生都将触发警报或停机： 过滤后机油压力低 和 机油滤清器压差高 .
歧管空气温度传感器 ( 5) - 位于第 20 号缸盖前弯头中用于监测进气温度的传感器。 进气温度过高会触发警报或停机。
水套水压力传感器 ( 6) - 该压力传感器位于发动机水套水的出口处。 如果出口压力过低，ECM 将启动停机动作。
水套水温度传感器 ( 7) - 该温度传感器位于水温调节器壳体内。 为监测冷却液温度，传感器必须与冷却液接触。 如果由于冷却液液位过低引起过热，传感器将不能正常工作。 冷却液温度过高将触发警报或停机。 冷却液温度过低则仅会触发警报。 触发设定点可通过 CAT ET 进行编程设置。 停机后，由于发动机冷却液温度过高发动机可能重新起动。 但是，如果温度持续过高，一分钟后发动机将会再次停机。
转速/正时传感器 ( 8) - 发动机转速/正时传感器位于左侧凸轮轴的后端。 发动机转速/正时传感器向 ECM 提供关于曲轴位置和发动机转速的准确信息。 ECM 利用曲轴的位置确定点火正时。
爆震传感器 (9) - 爆震传感器监测发生在每一个气缸中的爆震情况。 为消除爆震，ECM 将延迟该气缸的正时。 如果过多的爆震持续发生，ECM 将使发动机停机。
歧管空气压力传感器 ( 10) - 位于歧管后端用于监测进气压力的传感器。 进气温度过高会触发警报或停机。
ITSM 监测位于个气缸排气口处的热电偶。 热电偶也安装在涡轮增压器的进口和出口处。 温度信号通过 Caterpillar 数据链路传送给其他模块。
ITSM 计算发动机两侧每一侧的平均温度值。 发生下列情况时会生成事件代码：
- 温度高于编程的极限值。
- 某气缸的温度远远偏离所有气缸的平均温度。