3500B and 3500B High Displacement Engines for Caterpillar Built Generator Sets Caterpillar

系统运作描述:

发动机传感器为发动机电子控制模块（ECM）提供各种信号。 这些传感器采用 ECM 提供的稳压电源。 模拟传感器采用 5.0 ± 0.2 VDC 电源，而数字传感器采用 8.0 ± 0.4 VDC 电源。

发动机 ECM 首次通电且发动机关闭至少 5 秒时，ECM 执行这些传感器的自动标定。 自动标定中，ECM 参照大气压力传感器和可接受偏移压力范围标定压力传感器。

注: 发电机组在发动机控制开关（ECS）上的端子 6 和 9 之间装有跨接线。 当蓄电池断路开关闭合且 ECS 处于 OFF/RESET（断开/复位）位置时，此跨接线为发电机组控制（GSC+）供电。 除非电路中装有定时器，否则当蓄电池断路开关闭合且 ECS 处于 OFF/RESET（断开/复位）位置时，此跨接线还为发动机 ECM 的钥匙开关输入供电。 当蓄电池断路开关闭合且 ECS 处于 OFF/RESET（断开/复位）位置时，此定时器中断为发动机 ECM 的钥匙开关输入供电。 循环向 ECM 的钥匙开关输入通电会复位 ECM 和所有激活的诊断代码。 定时器的底部旋钮应当设置为 0.7。 定时器的中间旋钮应当设置为 3 秒。 定时器的顶部旋钮应当设置为 E。

图 1	g00770153

测试步骤 1. 检查接头有无损坏。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

3. 彻底检查 ECM 接头 J1/P1 和 J2/P2。 检查所有其他接头。 关于详情，请参阅诊断功能测试故障诊断与排除, "检查电气接头"。

4. 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。

5. 检查 ECM 接头（六角头固定螺钉）的扭矩是否为正确扭矩 6.0 N·m (55 lb in)。

6. 检查用户接头（内六方孔头螺钉）的扭矩是否正确，其扭矩应为 2.25 ± 0.25 N·m (20 ± 2 lb in)。

7. 检查线束和配线有无磨损和挤压的地方。

预期结果:

所有接头、针脚和插孔都应彻底联接和/或完全插接。 线束和导线必须没有腐蚀、磨损和挤压处。

结果:

• 正常 - 接头和线路正常。 继续测试步骤 2。

• 异常 - 接头和 / 或线路不正常。

  修复: 修理和/或更换接头或配线。

  停止

测试步骤 2. 检查有无"激活的"诊断代码。

1. 将 Caterpillar 电子技师（ET）通过 J60/P60 维修工具接头连接到 ECM 上。

2. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

3. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

4. 等待 CID-FMI 15 秒钟。

预期结果:

确定故障模式识别符（FMI）。 确定诊断代码 262-03 5 伏传感器直流电源与蓄电池正极间短路或 262-04 5 伏传感器直流电源与接地间短路是否存在。 确定诊断代码 263-03 数字传感器电源与蓄电池正极间短路或 263-04 数字传感器电源与接地间短路是否存在。

结果:

• FMI 03 - 带有 FMI 03 的诊断代码存在。 继续测试步骤 3。

• FMI 04 - 带有 FMI 04 的诊断代码存在。 继续测试步骤 4。

• FMI 00 或 08 - 带有 FMI 00 或 08 的诊断代码存在。 继续测试步骤 11。

• 262-03 或 262-04 激活代码 - 带有 262-03 或 262-04 的诊断代码存在。

  修复: 执行诊断功能测试故障诊断与排除, "模拟传感器电源"。

  停止

• 263-03 或 263-04 激活代码 - 带有 263-03 或 263-04 的诊断代码存在。

  修复: 执行诊断功能测试故障诊断与排除, "数字传感器电源"。

  停止

测试步骤 3. 如果诊断代码 FMI-03 存在，检查传感器接头上的传感器电源电压。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 断开疑有问题的传感器。

   注: 断开传感器将产生所断开传感器的开路诊断代码。 对原有诊断代码进行故障诊断与排除。 复位系统。 当您完成之后，删除记录的诊断代码。

3. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

4. 在传感器接头的 ECM 侧，测量有疑问传感器插脚 A 和 B 间的电压。

预期结果:

所有模拟传感器和数字传感器的电源电压分别应当为 5.0 ± 0.2 VDC 和 8.0 ± 0.4 VDC。

结果:

• 正常 - 所有模拟传感器和数字传感器的电压分别为 5.0 ± 0.2 VDC 和 8.0 ± 0.4 VDC。 继续测试步骤 5。

• 异常 - 所有模拟传感器和数字传感器的电压分别并非 5.0 ± 0.2 VDC 和 8.0 ± 0.4 VDC。 继续测试步骤 7。

测试步骤 4. 如果诊断代码 FMI-04 存在，检查传感器接头上的传感器电源电压。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 断开疑有问题的传感器。

   注: 断开传感器将产生所断开传感器的开路诊断代码。 对原有诊断代码进行故障诊断与排除。 复位系统。 当您完成之后，删除记录的诊断代码。

3. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

4. 在传感器接头的 ECM 侧，测量有疑问传感器插脚 A 和 B 间的电压。

预期结果:

所有模拟传感器和数字传感器的电源电压分别应当为 5.0 ± 0.2 VDC 和 8.0 ± 0.4 VDC。

结果:

• 正常 - 所有模拟传感器和数字传感器的电压分别为 5.0 ± 0.2 VDC 和 8.0 ± 0.4 VDC。 继续测试步骤 8。

• 异常 - 所有模拟传感器和数字传感器的电压分别并非 5.0 ± 0.2 VDC 和 8.0 ± 0.4 VDC。 继续测试步骤 7。

测试步骤 5. 检查是否对蓄电池正极短路。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 断开疑有问题的传感器。

   注: 断开传感器将产生所断开传感器的开路诊断代码。 对原有诊断代码进行故障诊断与排除。 复位系统。 当您完成之后，删除记录的诊断代码。

3. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

4. 在传感器接头的 ECM 侧，测量插脚 B 和发动机接地间的电压。

5. 在传感器接头的 ECM 侧，测量插脚 C 和发动机接地间的电压。

6. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

预期结果:

与蓄电池正极间存在短路时，电压测量值为 24 ± 3 VDC。

结果:

• 正常 - 电压测量为 24±3VDC。 与蓄电池正极间存在短路。

  修复: 修理和/或更换接头或配线。

  停止

• 异常 - 插脚 B 上的电压测量值应当为 0 VDC。 插脚 C 上的电压测量值可能大约为 6.5 VDC。 插脚 C 上的电压为上拉电压。 当 ECM 在进入的输入信号电路内检测到开路时，为信号输入提供上拉电压。 频率传感器不接收上拉电压。 传感器公共和信号导线未与蓄电池正极间短路。 继续测试步骤 6。

测试步骤 6. 在传感器接头上形成短路。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 利用跨接线将传感器接头上的插脚 B 和 C 连接到一起。

3. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

4. 检查 CID-FMI 是否已经从 03 变为 04。

5. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

6. 拆下跨接导线。

预期结果:

CID-FMI 应当从 03 变为 04。

结果:

• 正常 - CID-FMI 从 03 变为了 04。 电路现在指示短路诊断代码。

  修复: 暂时安装一个新传感器。 在永久安装新传感器之前，先确认新传感器能够解决问题。 标定传感器。

  停止

• 异常 - CID-FMI 没有从 03 变为 04。 电路指示开路诊断代码。 继续测试步骤 9。

测试步骤 7. 检查 ECM 上的的传感器供电电压。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 通过将导线 P1-36（997-OR）和 P1-30（993-BR）从 ECM 接头 P1 上拆下检查模拟供电电压。 在 P1-36 和 P1-30 的插孔内安装跨接线。

   通过将导线 P1-35（700-OR）和 P1-29（998-BR）从 ECM 接头 P1 上拆下检查数字供电电压。 在 P1-35 和 P1-29 的插孔内安装跨接线。

   注: 如果拆下 ECM 上的传感器公共线，将产生采用传感器公共线的全部传感器的开路诊断代码。 对原有代码进行故障诊断与排除。 当您完成之后，删除记录的诊断代码。

3. 重新连接 ECM 接头 J1/P1。

4. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

5. 测量跨接线上 P1-36 和 P1-30 间的模拟电压。

6. 测量跨接线上 P1-35 和 P1-29 间的数字电压。

7. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

8. 将 ECM 的钥匙开关转到 OFF 位置。

9. 拆下跨接导线，重新连接所有电线。 重新连接 ECM 接头 J1/P1。

预期结果:

所有模拟传感器和数字传感器的电源电压分别应当为 5.0 ± 0.2 VDC 和 8.0 ± 0.4。

结果:

• 正常 - 模拟或数字 - 所有模拟传感器和数字传感器的供电电压分别为 5.0 ± 0.2 VDC 和 8.0 ± 0.4。 检查 ECM 的供电电压是否正常。 ECM 与可疑传感器之间的配线有问题。

  修复: 修理和/或更换接头或配线。

  停止

• 不正常 - 模拟或数字 - 所有模拟传感器和数字传感器的供电电压分别并非 5.0 ± 0.2 VDC 和 8.0 ± 0.4。 ECM 上的电压不正常。

  修复: 执行诊断功能测试故障排除, "电源"。

  停止

测试步骤 8. 在传感器接头上造成开路

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 让传感器继续保持在断开状态。

3. 等待 15 秒。

4. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

5. CID-FMI 应当从 04 变为 03。

   注: 断开大气压力传感器会使多个传感器诊断代码变为激活状态。 对原有代码进行故障诊断与排除。 当您完成之后，删除记录的诊断代码。

6. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

7. 重新连接可疑传感器。

预期结果:

传感器断开时，CID-FMI 应当从 04 变为 03。

结果:

• 正常 - 传感器断开时，CID-FMI 从 04 变为了 03。 ECM 检测到开路。 ECM 和传感器之间的线路正常。

  修复: 更换可疑传感器。 确认修理已排除故障。

  停止

• 异常 - 传感器断开时，CID-FMI 没有从 04 变为 03。 ECM 未检测到开路。 继续测试步骤 10。

测试步骤 9. 在 ECM 接头上造成短路。

1. 连接可疑传感器。

2. 拆下 ECM 接头 P1 或 P2 上可疑的传感器信号线。 在信号线的插孔内安装跨接线。

3. 利用跨接线造成跨接线和传感器的公共导线间的短路。

4. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

5. 安装跨接线时，CID-FMI 应当从 03 变为 04。

6. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。 发动机应处于停机状态。

7. 拆下跨接线并复位信号线。 重新连接 ECM 接头 J1/P1 和/或 J2/P2。

预期结果:

安装跨接线时，CID-FMI 应当从 03 变为 04。

结果:

• 正常 - 安装跨接线时，CID-FMI 从 03 变为了 04。 ECM 检测到 ECM 上的短路。 ECM 与可疑传感器之间的配线有问题。

  修复: 修理和/或更换接头或配线。

  停止

• 异常 - 安装跨接线时，CID-FMI 没有从 03 变为 04。 ECM 没有在 ECM 上检测到短路。 更换 ECM。

  修复: 请参阅诊断步骤故障诊断与排除, "更换 ECM"。

  停止

测试步骤 10. 在 ECM 上形成开路。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 拆下 J1/P1 或 J2/P2 上可疑的传感器信号线。

3. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

4. 检查 CID-FMI 是否已经从 04 变为 03。

   注: 断开大气压力传感器会使多个传感器诊断代码变为激活状态。 对原有代码进行故障诊断与排除。 当您完成之后，删除记录的诊断代码。

5. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

6. 复位信号线并重新连接 ECM 接头 J1/P1 或 J2/P2。

预期结果:

断开传感器信号线时，CID-FMI 应当从 04 变为 03。

结果:

• 正常 - 断开传感器信号线时，CID-FMI 从 04 变为了 03。 ECM 检测到 ECM 上存在开路。

  修复: 修理和/或更换接头或配线。

  停止

• 异常 - 断开传感器信号线时，CID-FMI 没有从 04 变为 03。 ECM 没有检测到 ECM 上存在开路。

  修复: 请参阅诊断步骤故障诊断与排除, "更换 ECM"。

  停止

测试步骤 11. 检查流体液位。

1. 检查燃油油位。

2. 检查发动机机油油位。

3. 检查有无泄漏。

预期结果:

燃油和机油油位应当正常。 不应存在泄漏。

结果:

• 正常 - 燃油和机油油位正常。 继续测试步骤 12。

• 异常 - 燃油和/或机油油位不正常。

  修复: 如果油位太低，则加注机油。 如果燃油油位太低，则加注燃油。 修理泄漏处。 复位系统，并记下所有激活的诊断代码。

  停止

测试步骤 12. 将压力或温度读数与实际压力或温度进行比较。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 如果这正在排除温度传感器的故障，在此传感器附近安装 6V-9130 温度适配器 。

3. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

4. 观察可疑传感器的温度读数。 Cat ET 屏幕上应当显示与 6V-9130 温度适配器 相同的温度。

5. 如果正在排除压力传感器的故障，断开此传感器。

6. 从发动机上拆下可疑传感器。

7. 重新连接可疑传感器。

8. 将真空泵测试装置连接到可疑传感器。

9. 将真空泵连接到压差表。

10. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

11. 观察可疑传感器的压力读数。 Cat ET 上应当显示您所在地区的大气压力。

12. 利用真空泵在压差表上抽取 5 kPa (0.7 psi) 的真空。

    注: 释放真空前的压力表读数应当保持恒定。

13. 比较 Cat ET 和压力测试套件上的读数。

预期结果:

Cat ET 应当显示正确的温度。 Cat ET 应当显示恒定的压力。 施加真空时，Cat ET 应当显示 5 ± 2 kPa (0.7 ± 0.3 psi) 的压力降。

结果:

• 正常 - Cat ET 上显示正确的温度。 Cat ET 上显示恒定的压力。 施加真空时，Cat ET 上显示 5 ± 2 kPa (0.7 ± 0.3 psi) 的压力降。 传感器工作正常。 复位系统，并记下所有激活的诊断代码。停止

• 不正常 - 模拟 - Cat ET 上不显示恒定的压力。 施加真空时，Cat ET 上不显示 5 ± 2 kPa (0.7 ± 0.3 psi) 的压力降。 一个模拟传感器没有产生正确的读数。 继续测试步骤 13。

• 不正常 - 测试 - Cat ET 上不显示正确的温度。 一个数字传感器没有产生正确的读数。 继续测试步骤 14。

• 真空泄漏 - 疑似真空泄漏。

  修复: 检查是否泄漏。 如果发现泄漏，则表明可疑压力传感器内部泄漏。 更换和标定传感器。 复位系统，对记下所有激活的诊断代码。

  停止

测试步骤 13. 检查传感器接头上的模拟传感器信号电压。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 拆下传感器接头插脚 C 上的传感器信号线。

3. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

4. 测量传感器信号线和传感器接头插脚 B 间的传感器信号电压。

5. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

6. 复位传感器信号线并重新连接传感器。

预期结果:

模拟传感器的信号电压应当在 0.2 VDC 和 4.8 VDC 之间。

结果:

• 正常 - 模拟传感器的信号电压在 0.2 VDC 和 4.8 VDC 之间。 继续测试步骤 17。

• 异常 - 模拟传感器的信号电压不在 0.2 VDC 和 4.8 VDC 之间。 继续测试步骤 15。

测试步骤 14. 在传感器接头上检查数字传感器的信号频率和占空比。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 拆下传感器接头插脚 C 上的传感器信号线。

3. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

4. 在传感器接头上，测量传感器信号线和可疑数字传感器插脚 B 间的频率和占空比。

5. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

6. 将 ECM 的钥匙开关转到 OFF 位置。

7. 复位传感器信号线并重新连接传感器。

预期结果:

频率读数应当大约为 500 Hz。

温度低于 49 °C (120 °F) 时，占空比应当为 16% 到 21%。

温度在 49 °C (120 °F) 和 851 °C (1564 °F) 之间时，占空比应当为 22% 到 88%。

结果:

• 正常 - 频率和占空比正确。 继续测试步骤 18。

• 异常 - 频率和占空比不正确。 继续测试步骤 15。

测试步骤 15. 检查线束内有无短路。

1. 断开 ECM 接头 J1/P1 和 J2/P2。 断开疑有问题的传感器。

2. 测量传感器信号线和发动机接地间的电阻。

3. 测量传感器公共线和发动机接地间的电阻。

4. 在 ECM 接头上，测量传感器电源和发动机接地间的电阻。

5. 重新连接所有接头和传感器。

预期结果:

电阻应大于 20,000 欧姆。

结果:

• 正常 - 电阻大于 20,000 欧姆。 继续测试步骤 16。

• 异常 - 电阻大于 20,000 欧姆。

  修复: 修理和/或更换接头或配线。

  停止

测试步骤 16. 检查线束电阻。

1. 断开可疑的传感器接头。

2. 利用适当的导线连接插脚 A 和 C。

3. 测量 ECM 接头 P1 或 P2 上传感器信号线和传感器电源间的电阻。

4. 利用适当的导线连接插脚 B 和 C。

5. 测量 ECM 接头 P1 或 P2 上传感器信号线和传感器公共线间的电阻。

6. 利用适当的导线连接插脚 A 和 B。

7. 测量 ECM 接头 P1 或 P2 上传感器电源和传感器公共线间的电阻。

8. 拆下所有短接线。

9. 重新连接所有接头和传感器。

预期结果:

电阻应小于 10 欧姆。

结果:

• 正常 - 模拟 - 电阻小于10 欧姆。 继续测试步骤 17。

• 正常 - 数字 - 电阻小于10 欧姆。 继续测试步骤 18。

• 异常 - 电阻大于 10 欧姆。

  修复: 修理和/或更换接头或配线。

  停止

测试步骤 17. 检查 ECM 上的模拟传感器信号电压。

1. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

2. 测量 ECM 接头 P1 或 P2 上插脚 C 和 B 间的传感器信号电压。

3. 观察 Cat ET 状态屏幕上的传感器读数。

   注: 当 ECM 读取到超出范围的信号时，Cat ET 状态屏幕上显示 "ABNORMAL SIGNAL（异常信号）"。

4. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

预期结果:

可疑模拟传感器的信号电源应当在 0.2 VDC 和 4.8 VDC 之间。

结果:

• 正常 - 可疑模拟传感器的信号电源在 0.2 VDC 和 4.8 VDC 之间。 检查 ECM 上的传感器电压是否正常。 Cat ET 屏幕上显示正确的信息。

  修复: 可能存在间歇性故障。 如果存在间歇性故障的话，请参阅故障诊断与排除, "检查电气接头"中的诊断功能测试。

  停止

• 异常 - 可疑模拟传感器的信号电源不在 0.2 VDC 和 4.8 VDC 之间。 ECM 上的传感器电压不正常。

  修复: 修理 ECM 接头和传感器间的接头和/或导线。

  停止

• 异常信号 - Cat ET 状态屏幕上显示 "ABNORMAL SIGNAL（异常信号）"。 可疑模拟传感器的信号电源在 0.2 VDC 和 4.8 VDC 之间。 检查 ECM 上的传感器电压是否正常。

  修复: 更换 ECM。 请参阅诊断步骤故障诊断与排除, "更换 ECM"。

  停止

测试步骤 18. 在 ECM 上，检查数字传感器的信号频率和占空比。

1. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

2. 测量 ECM 接头 P1 或 P2 上插脚 C 和 B 间的频率和占空比。

3. 起动发动机。

4. 观察 Cat ET 状态屏幕上的传感器读数。

   注: 当 ECM 读取到超出范围的信号时，Cat ET 状态屏幕上显示 "ABNORMAL SIGNAL（异常信号）"。

5. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

预期结果:

频率读数应当大约为 500 Hz。

温度低于 49 °C (120 °F) 时，占空比应当为 16% 到 21%。

温度在 49 °C (120 °F) 和 851 °C (1564 °F) 之间时，占空比应当为 22% 到 88%。

发动机凉时，Cat ET 上的读数应当为 30 °C (86 °F)。 随着发动机的预热，排气温度应当升高。

结果:

• 正常 - ECM 上的数字传感器电压正常。

  修复: 可能存在间歇性故障。 如果存在间歇性故障的话，请参阅故障诊断与排除, "检查电气接头"中的诊断功能测试。

  停止

• 异常 - ECM 上的数字传感器电压不正常。

  修复: 修理 ECM 和传感器间的接头和/或导线。

  停止

• 异常信号 - ECM 上的数字传感器电压正常。 Cat ET 状态屏幕上显示 "ABNORMAL SIGNAL（异常信号）"。 信号超出范围。

  修复: 更换 ECM。 请参阅诊断步骤故障诊断与排除, "更换 ECM"。

  停止