3406E, C-10, C-12, C-15, C-16 and C-18 On-highway Engines Caterpillar

按照本步骤，进行油门踏板位置传感器任何可疑故障的诊断与排除。

本步骤涉及以下诊断代码：

• 41-03 8 伏电源电压过高

• 41-04 8 伏电源电压过低

• 91-08 油门位置无效

• 91-13 油门位置超出标定范围

油门踏板位置传感器用于向发动机控制模块（ECM）提供油门位置信号。 该传感器的输出是一个频率恒定的信号，信号的脉宽随着油门位置变化。 这个输出信号称为占空比或脉宽调制信号（PWM），用百分比来表示，其范围在 3% 到 100% 之间。

油门踏板位置传感器与油门踏板组件直接相连。 油门踏板位置传感器不需要调整。

油门踏板位置传感器在低怠速下产生的占空比为 10% 到 22%，而完全踩下油门踏板时为 75% 到 90%。 这个占空比百分数在 ECM 中会转换为一个 3% 到 100% 的油门踏板位置。

注: ECM 自动标定新的低怠速油门位置和高怠速油门位置占空比值后，ECM 会假定低怠速下占空比为 22%，而高怠速下为 75%。 因此，完全踩下油门踏板之前，您可能注意到油门位置的状态达到 100%。 这是正常的。 油门踏板循环到高怠速位置几次之后，ECM 就会自动调整标定。 如果高怠速限定位置在 75% 到 90% 的占空比范围以内，并且低怠速在 10% 到 22%，ECM 将自动调整标定。 正常工作期间，可能还需要油门踏板移动更大才能使油门位置状态增加 3% 以上。 到高怠速位置限制之前，您可能还会观察到状态达到 100%。 这样做可以确保油门达到这两个发动机运转的临界点。

ECM 电源（+8 VDC）从接头 P1-4向油门踏板位置传感器接头的接线端 "A" 为油门踏板位置传感器供电。 油门踏板位置传感器可以单独更换，不用更换整个踏板组件。 不能对不正确标定的踏板组件进行调整。 必须更换整个踏板组件。

如果车辆处于 PTO 模式，当发动机处于 PTO 模式且 "PTO 配置"编程设定为下列选项时，将忽略油门踏板位置传感器：

• 远程开关

• 远程油门

注: 在驾驶室开关的配置中，车辆油门踏板可用于控制 PTO 工作下的发动机转速。 也可以在"驾驶室开关" PTO 配置中忽略油门踏板。 需要进行客户参数的编程设定，以停用"驾驶室开关"配置中的油门踏板。

如果 "PTO 接通 / 断开开关"接通，则 ECM 处于 PTO 模式。 使用 Caterpillar 电子技师（ET）即可进行检查。 如果正在使用 PTO，请参阅故障诊断与排除, "PTO 开关电路 - 测试"以了解测试。

图 1	g00642016
油门踏板位置传感器原理图

测试步骤 1. 监测"油门踏板位置"的状态。

1. 把钥匙开关转到 OFF（断开）位置。

2. 将 Cat ET 连接到维修工具接头上。

3. 把钥匙开关转到 ON（接通）位置。

4. 进入"油门踏板位置"的状态。

5. 监测状态的同时，踩下油门踏板再松开油门踏板。

   完全踩下油门之后"油门踏板位置"的正确状态为 100%。 完全松开油门之后"油门踏板位置"的正确状态为小于 50%。

6. 把钥匙开关转到 OFF（断开）位置。

预期结果:

Cat ET 报告的是"油门踏板位置"的正确状态。

结果:

• 正常 - Cat ET 报告的是"油门踏板位置"的正确状态。

  修复: 油门踏板位置传感器工作正常。 油门踏板位置传感器电路可能有间歇性电气故障。 如果怀疑有间歇性故障，请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。确认发动机未处在 PTO 模式。 PTO 模式可能导致油门踏板位置传感器被忽略。确认所有必要的参数都已编程设定。 某些未编程设定的参数可能会导致发动机被限制为低怠速。 请参阅故障诊断与排除, "系统配置参数"。

  如果仍有一个与油门踏板位置传感器有关的诊断代码为激活状态，继续进行测试步骤 2。

• 不正常 - Cat ET 报告的不是"油门踏板位置"的正确状态。 油门踏板位置传感器工作不正常。 继续测试步骤 2。

测试步骤 2. 监测占空比

1. 把钥匙开关转到 ON（接通）位置。

2. 按次序进入以下显示屏幕：
   • "维修"

   • "标定"

   • "监测油门位置传感器"

3. 监测占空比的同时，踩下油门踏板再松开油门踏板。

   松开油门踏板之后正确的占空比在 10% 和 22% 之间。 踩下油门踏板之后正确的占空比在 75% 和 90% 之间。

4. 把钥匙开关转到 OFF（断开）位置。

预期结果:

Cat ET 报告占空比正确。

结果:

• 正常 - Cat ET 报告的是正确的传感器占空比。

  修复: 占空比在指定范围内。 油门踏板位置传感器电路可能有间歇性电气故障。 如果怀疑有间歇性故障，请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。确认发动机未处在 PTO 模式。 PTO 模式可能导致油门踏板位置传感器被忽略。确认所有必要的参数都已编程设定。 某些未编程设定的参数可能会导致发动机被限制为低怠速。 请参阅故障诊断与排除, "系统配置参数"。

  停止

• 不正常 - Cat ET 报告的不是正确的传感器占空比。 占空比不在指定范围内。 继续测试步骤 3。

测试步骤 3. 检查电气接头和线路

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图 2	g01186024
J1/P1 ECM 接头位置（典型发动机左视图）

1. 彻底检查 J1/P1 ECM 接头、防火墙隔板接头和油门踏板位置传感器的接头。 详情请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

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图 3	g01255058
P1 ECM 接头处油门踏板位置传感器的接线端位置 (P1-4) 传感器电源（8 VDC） (P1-5) 传感器回路 (P1-66) 油门踏板位置传感器

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图 4	g01159881
传感器接头 (接线端 A) 传感器电源 (接线端 B) 传感器回路 (接线端 C) 传感器信号

2. 对 ECM 接头上与油门踏板位置传感器有关的每一根导线进行 45 N (10 lb) 拉拔测试：

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

4. 检查自油门踏板位置传感器至 ECM 的线束和线路有无磨损和挤压处。

预期结果:

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

结果:

• 正常 - 线束和接头看起来正常。 继续测试步骤 4。

• 不正常 - 接头和 / 或线路有故障。

  修复: 按照以下步骤进行修理：修理和 / 或更换接头或线路。 确保所有密封正确就位，接头彻底联接。确认修理已排除故障。

  停止

测试步骤 4. 检查有无激活的诊断代码

1. 把钥匙开关转到 ON（接通）位置。

2. 检查 Cat ET 上有无以下激活诊断代码：

   注: 至少应等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为激活状态。

   • 41-03

   • 41-04

   • 91-08

   • 91-13

3. 把钥匙开关转到 OFF（断开）位置。

预期结果:

以上所列诊断代码中的一个为激活状态。

结果:

• 激活的 91-08 或 91-13 - 油门信号有故障。 继续测试步骤 5。

• 激活的 41-03 或 41-04 - 油门踏板位置传感器的电源电路有故障。 继续测试步骤 8。

测试步骤 5. 检查传感器处的占空比

1. 拆下油门踏板位置传感器接头线束侧接线端 C 上的导线。

2. 在油门踏板位置传感器接头上安装一根 7X-6370 适配器电缆组件 (3 针叉接线束)。

3. 把钥匙开关转到 ON（接通）位置。

4. 连接一个能够读取占空比以测量 T 形叉接线束接线端 C 和接线端 B 之间信号的万用表。

5. 在万用表上监测占空比的同时，踩下油门踏板再松开油门踏板。

   完全松开油门踏板之后，正确的占空比测量值在 10% 到 22% 之间。 完全踩下油门踏板之后，正确的占空比测量值在 75% 到 90% 之间。

6. 把钥匙开关转到 OFF（断开）位置。

预期结果:

测量值与上述占空比一致。

结果:

• 正常 - 测量值与上述结果一致。 油门踏板位置传感器与油门踏板组件工作正常。 恢复线路的原有配置。 继续测试步骤 6。

• 不正常 - 测量值与上述结果不一致。 油门踏板位置传感器有故障。 油门踏板组件可能有故障。 将 T 形叉接线束留在电路中。 继续测试步骤 7。

测试步骤 6. 检查 ECM 处传感器的占空比

1. 断开 J1/P1 ECM 接头。

2. 拆下 ECM 接头处接线端位置 P1-66（油门踏板位置传感器）上的导线。

3. 将一个 208-0059 适配器电缆组件 (70 针叉接线束)连接到 J1/P1 ECM 接头上。 连接 J1/P1 ECM 接头。

4. 把钥匙开关转到 ON（接通）位置。

5. 使用万用表测量 T 形叉接线束处接线端位置 5（传感器回路）和从接线端位置 P1-66 拆下的信号线松动端之间的占空比。

6. 在万用表上监控油门踏板位置传感器占空比输出的同时，踩下油门踏板再松开油门踏板。

   完全松开油门踏板之后，正确的占空比测量值在 10% 到 22% 之间。 完全踩下油门踏板之后，正确的占空比测量值在 75% 到 90% 之间。

7. 把钥匙开关转到 OFF（断开）位置。 恢复线路的原有配置。

预期结果:

测量值与上述占空比一致。

结果:

• 正常 - 测量值与上述结果一致。

  修复: ECM 接收到了正确的信号。 确认 ECM 接收到正确的蓄电池电压。 如果 ECM 接收到正确的蓄电池电压，则 ECM 有故障。

  1. 暂时连接一个测试 ECM。

     请参阅故障诊断与排除, "更换 ECM"。

  2. 再次执行本步骤。

     如果使用测试 ECM 时上述故障得到解决，则再装回可疑 ECM。 如果装回可疑 ECM 后故障再次出现，应更换 ECM。 确认故障已排除。

     如果使用测试 ECM 时上述故障得到解决，则再装回可疑 ECM。 线路中有故障。

     如有必要，将车辆送修 OEM 代理商。

  停止

• 不正常 - 测量值与上述占空比不一致。 传感器接头处的信号正常，但 ECM 没有接收到正确信号。 车辆线路线束中油门踏板位置传感器的信号线有故障。 修理或更换线束中的信号线。 确认修理后原有故障排除。

测试步骤 7. 从踏板组件上拆下传感器

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图 5	g00706977
油门踏板组件

1. 从油门踏板组件上拆下油门踏板位置传感器。 记下传感器在油门踏板组件上的方位。 另外在拆卸之前，记下传感器引线的布线。 彻底检查引线有无磨损和损坏迹象。

   注: 将传感器从油门踏板组件上拆下之后，可能会生成 91-13 油门传感器标定。 这是正常的。 传感器正确装回油门踏板组件中后，诊断代码应消失。

2. 将万用表连接在 T 形叉接线束处接线端 "C"（传感器信号）和接线端 B（传感器回路）之间。

3. 把钥匙开关转到 ON（接通）位置。

4. 松开传感器槽的同时，测量油门踏板位置传感器的占空比。 用螺丝刀将传感器槽向前推到最大位置。 再次测量传感器的占空比。

   当从油门踏板组件上拆下传感器，且传感器槽松开之后，正确的占空比为 10% 或更低。 当传感器槽移到最大位置之后，正确的占空比应变为 90% 或更高。

5. 把钥匙开关转到 OFF（断开）位置。

预期结果:

将传感器从油门踏板组件上拆下之后，油门踏板位置传感器生成正确的信号。

结果:

• 正常 - 将传感器从油门踏板组件上拆下之后，油门踏板位置传感器生成正确的信号。

  修复: 油门踏板位置传感器工作正常。 油门踏板组件看来可能有故障。 清除所有由于进行此测试步骤引起的诊断代码。 请咨询 OEM 代理商以了解油门踏板组件的正确更换。

  停止

• 不正常 - 将传感器从油门踏板组件上拆下之后，油门踏板位置传感器没有生成正确的信号。

  修复: 油门踏板位置传感器有故障。 检查油门踏板组件，以确保不是油门踏板组件导致传感器损坏。 如果是油门踏板组件导致传感器损坏，请咨询 OEM 代理商以了解油门踏板组件的正确更换。 如果油门踏板组件看来没有问题的话，更换油门踏板位置传感器。

  停止

测试步骤 8. 断开 8 伏传感器同时监视激活的诊断代码

1. 把钥匙开关转到 ON（接通）位置。

2. 当您在传感器接头处断开油门踏板位置传感器的同时，监视 Cat ET 上的激活的诊断代码屏幕。 检查有无激活的 41-3 代码或 41-4 代码。

   注: 至少应等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为激活状态。

3. 把钥匙开关转到 OFF（断开）位置。

预期结果:

当断开油门踏板位置传感器时，诊断代码解除。

结果:

• 正常 - 断开油门踏板位置传感器后 41-3 或 41-4 诊断代码解除。

  修复: 连接可疑传感器。 如果代码重新出现，更换传感器。 连接所有接头。 确认故障已排除。

  停止

• 不正常 - 断开油门踏板位置传感器后 41-3 或 41-4 诊断代码保持激活。 传感器不是产生诊断代码的原因。 让传感器保持断开状态。 继续测试步骤 9。

测试步骤 9. 检查 ECM 处的 8 伏电源电压

1. 确保钥匙开关处于 OFF（断开）位置。

2. 制作一根足够长的跨接导线，以在 ECM 接头处建立一个测试电路。 在跨接导线的一端压接接头插孔。

3. 使用导线拆卸工具拆下 ECM 接头处接线端位置 P1-4（传感器电源）上的导线。 将跨接导线的插孔端安装在此接线端位置中。

4. 将 7X-1709 万用表表笔 (黑色)安装到 ECM 接头处的接线端位置 P1-5（AP 传感器 / sw 传感器公共线）中。

   注: 确保万用表表笔维修良好。 弯曲的表笔可能会接触到接头中其他接线端。

5. 把钥匙开关转到 ON（接通）位置。

6. 测量 P1-4（8 V 传感器电源）中的跨接导线与万用表表笔松动端之间的电压。

7. 把钥匙开关转到 OFF（断开）位置。 恢复线路的原有配置。

预期结果:

电压测量值为 8.0 ± 0.4 VDC。

结果:

• 正常 - 电压测量值为 8.0 ± 0.4 VDC。 ECM 工作正常。

  修复: 电源线短接到线束中的另一根导线或电源线短接到发动机接地。 线束中的电源线中可能有开路。 修理电源线。

  停止

• 不正常 - 电压测量值不是 8.0 ± 0.4 VDC。

  修复: ECM 有故障。 进行以下步骤。

  1. 暂时连接一个测试 ECM。

     请参阅故障诊断与排除, "ECM - 更换"。

  2. 重新检查电路，确保原有故障已排除。

     如果使用测试 ECM 时上述故障得到解决，则再装回可疑 ECM。 如果装回可疑 ECM 后故障再次出现，应更换 ECM。 确认故障已排除。

     如果使用测试 ECM 时上述故障得到解决，则再装回可疑 ECM。 线路中有故障。

  停止