C11, C13 and C15 On-highway Engines Caterpillar

本程序应在下述情况下使用：

冷却风扇 J1/P1:11（输出 5）或 A/C 高压开关 J1/P1:41（输入 11）被怀疑工作不正常。

注: 并不是所有车辆制造商或一个制造商的所有卡车都使用卡特彼勒冷却风扇电路。 在故障诊断与排除之前，确定车辆是否使用了 ECM 冷却风扇电路。

检查下述各项以确定车辆是否使用 ECM 冷却风扇电路。

• "风扇控制类型"参数必须被设为 "On/Off PWM"、"On/Off DC"、"Three-Speed Fan PMW" 或 "Three-Speed Fan DC"。 卡特彼勒出厂缺省值为无。

• 在 ECM 接头的 J1/P1:11（输入 5（冷却风扇电磁阀））上有导线。 如果使用的是 "On/Off" 类型风扇，就会出现这种情况。

• 在车辆线束接头的 J1/P1:11（输出 5（滑动电磁阀））上有导线。 在车辆线束接头的 J1/P1:13（输出 4（制动电磁阀））上也有导线。 如果使用的是三速风扇会出现这种情况。

• 进行 "On/Off 冷却风扇"或 "三速风扇"的专用测试。 按次序进入下列各个菜单： "诊断", "诊断测试" 和 "专用测试". 如果电路工作正常，激活然后切断电路会使空气电磁阀发出咔嗒声。

以下是本程序的相关背景资料：

冷却风扇

冷却风扇的信号由 ECM 提供，以便控制冷却风扇。 来自以下项目的任一输入都会造成风扇打开：

• 测功机模式

• 发动机冷却液温度传感器

• 进气歧管温度传感器

• 发动机减速器开关

• PTO 接通/断开开关

• OEM 安装的 A/C 高压开关

• 手动风扇超越开关

A/C 控制单元可能与 A/C 高压开关 J1/P1:41（输入 11）相连，而不是与开关。

冷却风扇的输出可直接连接在冷却风扇电磁阀电路上。 若要使 ECM 将风扇"关闭"，必须选择电磁阀和离合器配置。 风扇将保持打开至少 30 秒。 在发动机起动期间，风扇不会保持打开 30 秒。 如果 "A/C 压力开关风扇打开时间"被设为小于 30 秒，风扇不会保持打开 30 秒。 在发动机起动期间，ECM 会在发动机达到预设低怠速（600 到 750 rpm）后打开风扇 2 秒。 如果通向冷却风扇空气电磁阀的电路开路或如果 ECM 风扇继电器电路开路，风扇将持续运行。

冷却风扇打开条件（On/Off 风扇）

如果满足下列任一条件，ECM 将打开冷却风扇：

• 如果软件早于 DEC03，发动机转速低于 2250 rpm（对于 2300 rpm 的额定转速为 2350 rpm）。

• 如果软件版本为 DEC03，发动机转速低于 2250 rpm。

• 发动机没有运行。

• 发动机正在盘动。

• 测功机模式激活。

• 发动机冷却液温度高于 102 °C (216 °F)。

• 冷却液温度传感器诊断代码激活。

• 进气歧管空气温度传感器诊断代码激活而且增压压力高于 70 kPa (10 psi)。

• 进气歧管空气温度高于 87 °C (189 °F)。

• 进气歧管空气温度高于 72 °C (162 °F)，而且增压压力高于70 kPa (10 psi)。

• "发动机减速器处于高模式时的风扇"被设为 "YES"，减速器已打开至少 2 秒。

• "A/C 开关风扇打开时间"被设为大于 0，而且 A/C 高压开关打开。

• 在 A/C 高压开关闭合后 ECM 计数。

• "PTO 启动冷却风扇"被设定为 "连续"而且 PTO 接通/关闭开关打开。

• 手动风扇超越开关打开。

表中最后四项可由客户在卡特彼勒电子技师 (Cat ET) 上的 "配置"屏幕中设置。

注: 在发动机停机期间，ECM 将关闭冷却风扇 10 秒。

冷却风扇关闭条件（On/Off 风扇）

如果发动机转速超过 2250 rpm（对于 2300 rpm 的额定转速为 2350 rpm）或当以下所有情况都满足时，冷却风扇将被 ECM 关闭：

• "进气门执行器测试"被激活。

• 发动机冷却液温度高于 98 °C (208 °F)。

• 风扇至少已运转 30 秒钟。

• 进气歧管空气温度低于 66 °C (151 °F)。

• "发动机减速器处于高模式时的风扇"策略没有启动。

• "A/C 高压开关策略"没有启动。

• "PTO 启动冷却风扇"策略没有启动。

• 手动风扇超越开关断开。

图 1	g00675576
此原理图显示的是电磁阀与 ECM 直接相连的 ON/OFF 风扇以及与 ECM 输入相连的 A/C 压力开关。

图 2	g00675579
此原理图显示的是电磁阀与 ECM 直接相连的 ON/OFF 风扇以及未与 ECM 输入相连的 A/C 高压开关。

图 3	g00675587
此原理图显示的是电磁阀与 ECM 直接相连的 ON/OFF 风扇以及与 ECM 输入相连的 A/C 控制单元。

图 4	g00675591
此原理图显示的是电磁阀与 ECM 直接相连的 ON/OFF 风扇以及未与 ECM 输入相连的 A/C 高压开关。

图 5	g00675623
此原理图显示的是带有常开继电器线路的 ON/OFF 风扇以及与 ECM 输入相连的 A/C 高压开关。

图 6	g00675640
此原理图显示的是带有常开继电器线路的 ON/OFF 风扇以及与 ECM 输入相连的 A/C 高压开关。

图 7	g00675642
此原理图显示的是带有常闭继电器线路的 ON/OFF 风扇以及与 ECM 输入相连的 A/C 高压开关。

三速风扇

三速风扇有三种工作模式：

• 制动器

• 滑动

• 直接

当使用"直接"模式时风扇全速运行。 "滑动"模式使用的最为频繁。 "风扇控制类型"参数必须被设为 "三速风扇"。 三速风扇的控制需要两个输入。 J1/P1:13（输出 4）用于制动电磁阀。 J1/P1:11（输出 5）用于滑动电磁阀。 当 "风扇控制类型"被设定为 "三速风扇"时，这些输出的功能由 ECM 自动决定。 如果输出电路出现故障，风扇打开。 例如开路时。 ECM 提供供电以便关闭风扇。 如果由于开路造成供电中断，风扇将持续运行。 这就是失效安全操作。 ECM 关闭输出电路供电以打开风扇。 电路中另外的开关设备产生开路以便将风扇"打开"。 当制动模式激活后，两个输出驱动电路都处于 ON 位置。 但是，风扇关闭。 在滑动模式中，J1/P1:13（输出 4）关闭而 J1/P1:11（输出 5）打开。 在直接模式中，两个输出驱动电路都关闭。 风扇以全速运行。 ECM 控制风扇的模式。 模式选择基于下列条件：

• 冷却液温度

• 进气歧管温度

• 发动机运转状态

冷却风扇切断点（三速风扇）

当选择了不同的模式后会出现滞后。 切断点可以设置在不同的数值上。 数值取决于温度的上升和下降。 ECM 将以下表中所列的状态运行冷却风扇。

下列状况也会造成三速风扇以直接模式工作：

• 测功机模式激活。

• 发动机减速器打开而且发动机减速器选择开关位于 High（高）位置。 "发动机减速器处于高模式时的风扇"参数必须被设为 "Yes"。

• PTO 接通/关闭开关打开。 "PTO 启动冷却风扇"参数被设定为 "Yes"。

• A/C 高压开关激活。 "A/C 压力开关风扇打开时间"被设为大于 0 秒。

注: 在风扇处于直接模式下之前可能会有一个初始延迟。 风扇的启动取决于工作状态。

图 8	g00675646
带直接电磁阀线路的三速风扇

A/C 高压开关输入与 A/C 控制单元相连.

可能会使用由 OEM 提供的空调控制装置。 空调控制装置会决定应在何时运行冷却风扇。 这个操作基于下列输入信息： A/C 高压开关, 低压开关 和 蒸发器节温器. 空调控制装置的风扇输出被用来与 ECM 进行通信。 风扇输出可以连接到 A/C 高压开关的输入端。 A/C 高压开关的输入端为 J1/P1:41（输入 11）。 A/C 高压开关处于打开位置上时，风扇处于接通位置。 这个控制类型有一个时间延迟。 由于空调控制装置都提供额外的时间继电器，所以 "A/C 开关风扇打开时间"一般都被设为 1 秒。

冷却风扇控制装置可独立于 ECM 工作。

冷却风扇控制的操作不受 ECM 的控制。 可使用 OEM 安装的空调高压开关进行冷却风扇的独立控制。 电磁阀电路中驾驶室安装的超越开关也可操作冷却风扇。

故障诊断与排除

进气冷却风扇故障诊断与排除之前，先确定使用的风扇驱动系统类型。 风扇驱动系统可使用下述控制电路进行风扇控制：

• 带一个空气电磁阀的常开电路

• 带一个空气电磁阀的常闭电路

• 带一个电控电磁阀的常开电路

• 带一个电控电磁阀的常闭电路

下列 OEM 安装的部件在某些应用中可能会影响冷却风扇的操作：

• OEM 安装的常开继电器

• A/C 高压开关与 ECM 相连或 A/C 高压开关与 ECM 无关。

• 安装在驾驶室内的手动超越开关

• 一个保持风扇处于接通位置的计时器

• 冷却风扇空气电磁阀

测试步骤 1. 检查电气接头和接线

图 9	g00675876
ECM 的端子位置

1. 仔细检查 J1/P1 ECM 接头、A/C 高压开关接头、冷却风扇电磁阀线路和防火墙隔板接头。 请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"，了解详细资料。

2. 对 ECM 接头上与下列接线有关的每一条导线进行拉力为 45 N (10 lb) 的拉拔测试：
   • 冷却风扇

   • A/C 高压开关

3. 检查 ECM 接头（六角头固定螺钉）的扭矩是否正确，即6.0 N·m (55 lb in)。

4. 检查蓄电池与 ECM 之间的线束和线路有无磨损和挤压的地方。 然后，从钥匙开关开始一直检查到 ECM。

5. 确保车辆和/或 A/C 高压开关上的冷却风扇用导线连在 ECM 上。 检查连接到 P1:11（输出 5）以及 P1:41（输入 11）上的导线。 如果使用的是三速风扇，检查连接到 P1:13（输出 4）上的导线。

   参见图 9，了解 ECM 的端子布置。

预期结果:

所有接头、插脚和插孔之间应彻底联接和/或完全插入，线束和线路应没有腐蚀、磨损或挤压处。

结果:

• 正常 - 继续进行测试步骤 2。

• 异常 -

  修复: 如有必要，修理或更换线路。 如有必要，修理或更换接头。 确保所有密封接合到位。 确保所有接头正确连接。核实修理后故障排除。

  停止

• ECM 未与风扇或开关连接 - 如果车辆和/或 A/C 高压开关上的冷却风扇没有用导线连在 ECM 上，则说明风扇不受 ECM 的控制。 停止

测试步骤 2. 检查 "风扇控制类型"参数

1. 在数据链路接头上连接卡特彼勒 ET。

2. 将钥匙开关转至通电位置。

3. 检查"风扇控制类型"参数。 如果使用 ECM 控制风扇，确定参数被设定为 "On-Off" 或 "Three-Speed Fan"。 如果此参数编程设定在"无"上，并且 ECM 连在风扇上，则风扇将一直接通。

预期结果:

编程设定"风扇控制类型"参数与车辆线路相符。 上一步中已确定这一点。

结果:

• 正常 - 继续进行测试步骤 3。

• 异常 - 编程设定"风扇控制类型"在正确的设定值，然后重新进行系统检查。 如果情况没有解决，则继续进行测试步骤 3。

测试步骤 3. 检查 A/C 压力开关

1. 将钥匙开关转至通电位置。

2. 查看下列客户指定参数。
   • "风扇控制类型"

   • "A/C 开关风扇打开时间"

   确保 "A/C 开关风扇打开时间"被设为大于 "0" 的数值。 如果 "A/C 开关风扇打开时间"被设为 "0"，则不会使用到 "A/C 高压开关输入"（输入 11）。

   注: 如果"风扇控制类型"参数指示为"无"，则说明没有使用冷却风扇驱动电路。

   在卡特彼勒 ET 上查看 "A/C 高压开关"的状态。

预期结果:

A/C 高压开关的状态显示 "On" 或 "Off"。

结果:

• 正常 - A/C 高压开关的状态为 On 或 Off。 继续进行测试步骤 4。

• 异常 - A/C 高压开关的状态为"不可用"。 ECM 没有编程设定在使用 A/C 高压开关上。 继续进行测试步骤 5。

测试步骤 4. 检查 A/C 压力开关的工作

1. 将钥匙开关转至通电位置。

2. 查看卡特彼勒 ET 上的 "A/C 高压开关"状态。

3. 制作一根 100 mm (4 英寸)长的跨接导线。 在跨接导线的两端都压接上 Deutsch 插脚。

4. 从开关的车辆线束上断开"A/C 高压开关"，使用跨接导线短接线束接头中的两个端子。

5. 拆下跨接导线，然后再插接上。 同时，在卡特彼勒 ET 上查看 "A/C 高压开关"的状态。

预期结果:

卡特彼勒 ET 显示 "A/C 高压开关"被转至 ON 位置。 然后，"A/C 高压开关"又被转至 OFF 位置。

结果:

• 正常 - A/C 高压开关线束正常。 继续进行测试步骤 6。

• 异常 - 继续进行测试步骤 7。

测试步骤 5. 检查激活或记录的代码

1. 将钥匙开关转至通电位置。

2. 进入卡特彼勒 ET 的"记录诊断代码"和"激活的诊断代码"屏。

3. 检查有无以下诊断代码。
   • 110-00 冷却液温度过高报警

   • 110-11 冷却液温度极高

   • 110-03 冷却液温度电压过高

   • 110-04 冷却液温度电压过低

   记下所有记录的诊断代码。 记下所有激活的诊断代码。

预期结果:

结果 1 上述诊断代码没有记录或激活。

结果 2 诊断代码 110-00 或 110-11 记录或激活。

结果 3 诊断代码 110-03 或 110-04 记录或激活。

结果:

• 结果 1 - 继续进行测试步骤 8。

• 结果 2 - 由于冷却液温度过高，冷却风扇打开。

  修复: 参见故障诊断与排除, "对诊断代码的故障诊断与排除"中的适当部分。

  停止

• 结果 3 - 由于冷却液温度传感器故障，冷却风扇打开。

  修复: 进行下述程序： 故障诊断与排除, "发动机温度传感器开路或短路 - 测试"

  停止

测试步骤 6. 检查 A/C 压力开关

1. 将钥匙开关转至断电位置。

2. 断开 P1 ECM 接头。

3. 测量 P1 ECM 接头上的两个 A/C 高压开关端子之间的电阻。。 必须关闭开关才能检查电阻。

预期结果:

测得的电阻应为 10 欧或以下。

结果:

• 正常 - ECM、A/C 高压开关和线路没有电气问题。

  修复: 检查 A/C 压力或将车辆送修 OEM 代理商。

  停止

• 异常 -

  修复: 更换 A/C 高压开关。核实修理后故障排除。

  停止

测试步骤 7. 检查 ECM

图 10	g00676088
分接线束 T 形接头

1. 将钥匙开关转至断电位置。

2. 断开 J1/P1 ECM 接头。

3. 将 140-2266 缆线 (70-针分接线束)安装在J1和P1 ECM接头之间。

4. 制作一根 100 mm (4 英寸)长的跨接导线。 在跨接导线的两端都压接上 Deutsch 插脚。

5. 将跨接导线连接到分接线束 T 形接头的端子 5（AP 传感器/开关共用）和端子 41（输入 11）上。

   参见图 10。

6. 将钥匙开关转至通电位置。

7. 查看卡特彼勒 ET 上的 "A/C 高压开关"状态。

8. 拆下跨接导线，然后再插接上。 同时，在卡特彼勒 ET 上查看 "A/C 高压开关"的状态。

预期结果:

在插入跨接导线后，卡特彼勒 ET 显示 "A/C 高压开关"的状态为 "Off"。 在拆下跨接导线后，卡特彼勒 ET 显示 "A/C 高压开关"的状态为 "On"。

结果:

• 正常 - ECM 正常。

  修复: 如果问题仍然存在，则问题在于 OEM 线路中。 修理问题或将车辆送到 OEM 代理商处进行修理。 核实修理后故障排除。

  停止

• 异常 -

  修复: 暂时连接一个测试用 ECM。 确保按照与怀疑有问题的 ECM 的相同方式编程设定 "A/C 开关风扇接通时间"参数。 使用卡特彼勒 ET 检查 ECM。 如果测试 ECM 能够解决问题，重新连接可疑的 ECM。 如果装回怀疑有故障的 ECM 后该故障再现，则应更换 ECM。核实修理后故障排除。

  停止

测试步骤 8. 检查进气歧管空气温度和发动机冷却液温度

1. 将钥匙开关转至通电位置。

2. 在卡特彼勒 ET 上查看 "冷却液温度"和 "进气歧管空气温度"。

3. 起动发动机。 监测状态屏几分钟，以核实温度随着发动机的暖机不断变化。

预期结果:

"冷却液温度"和 "进气歧管空气温度"的读数正确。

结果:

• 正常 - 继续进行测试步骤 9。

• 异常 -

  修复: 暂时连接另一个传感器。 通过检查 "进气歧管空气温度"和 "发动机冷却液温度"测试新传感器。 如果新传感器能够解决问题，再装回旧传感器确认问题是否又重新出现， 如果故障重新出现，则应更换旧传感器。核实修理后故障排除。

  停止

测试步骤 9. 使用 "专用测试"检查冷却风扇电磁阀电路。

图 11	g00676097
分接线束 T 形接头

1. 将钥匙开关转至通电位置。

2. 对于在 "Off" 和 "On" 之间循环的风扇，进入 "On-Off 冷却风扇专用测试"。 对于三速风扇，进入 "三速风扇滑动输出"或 "三速风扇制动输出专用测试"。 按次序进入下列各个菜单： 诊断, 诊断测试 和 专用测试.

   注： 如果安装任一超越开关，开关必须处于断开位置。

3. 循环"专用测试"在接通位置和断开位置。 聆听电磁阀有无卡嗒声。 你可能需要靠近发动机才能听到电磁阀的咔嗒声。

预期结果:

可听到卡嗒声，电磁阀看来正常工作。

结果:

• 正常 - 从 ECM 到电磁阀的冷却风扇电路工作正常。

  修复: 如果问题仍然存在，则问题在于 OEM 线路中。 修理问题或将车辆送到 OEM 代理商处进行修理。核实修理后故障排除。

  停止

• 异常 - 继续进行测试步骤 10。

测试步骤 10. 使用 "专用测试"检查 ECM 至冷却风扇的电路

1. 将钥匙开关转至断电位置。

2. 断开 J1/P1 ECM 接头。

3. 从 P1:11（输出 5）上拆下导线。

4. 将分接线束 T 形接头连接到 J1 和 P1 ECM 接头之间。

5. 在分接线束 T 形接头的端子 11（输出 5）和端子 67（蓄电池负极）之间连接一个电压测试灯。

6. 将钥匙开关转至通电位置。

7. 对于在 On/Off 之间循环的风扇，进入卡特彼勒 ET 中的 "On/Off 冷却风扇专用测试"。

   使"On/Off 冷却风扇专用测试"在 ON 位置和 OFF 位置之间循环 。 同时观察电压测试灯。

8. 对于三速风扇，进入卡特彼勒 ET 中的 "三速风扇滑动输出"和 "三速风扇制动输出"。

   使 "三速风扇滑动输出"在 ON 位置和 OFF 位置之间循环。 同时观察电压测试灯。

   将电压测试灯连接到分接线束 T 形接头的端子 13（输出 4）和端子 67（蓄电池负极）上。

   使 "三速风扇制动输出"在 ON 位置和 OFF 位置之间循环。 同时观察电压测试灯。

   关于输出 4 和输出 5 的位置，参见图 11。

   注: 在测试 ECM 输出时不能用万用表代替电压测试灯。

预期结果:

测试启用时电压测试灯变为"接通"。 当测试 "未激活"（未启动）时，电压测试灯熄灭。

结果:

• 正常 - ECM 冷却风扇继电器工作正常。

  修复: 如果问题仍然存在，则问题在于卡车 OEM 线路的安装中。 修理问题或将车辆送到 OEM 代理商处进行修理。核实修理后故障排除。

  停止

• 异常 -

  修复: 暂时连接一个测试用 ECM。 使用专用测试检查 ECM 冷却风扇电路。 如果测试 ECM 能够解决问题，重新连接可疑的 ECM。 如果装回怀疑有故障的 ECM 后该故障再现，则应更换 ECM。核实修理后故障排除。

  停止