一輛2008款進(jìn)口現(xiàn)代新勝達(dá)車(chē)，搭載G6EA發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛里程約為42.9萬(wàn)km。該車(chē)事故維修后加速不良，且組合儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈異常點(diǎn)亮。

用故障檢測(cè)儀（KDS）檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)有故障代碼“P0341 凸輪軸位置傳感器A（進(jìn)氣）電路范圍/性能故障（1排） 激活”（圖1）。記錄并清除故障代碼，可以清除，但起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后會(huì)再次存儲(chǔ)。

圖1發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的故障代碼

進(jìn)行路試，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流（圖2），發(fā)現(xiàn)“凸輪軸控制”狀態(tài)一直為“OFF”，凸輪軸期望位置和實(shí)際位置均一直為0°，說(shuō)明連續(xù)可變氣門(mén)正時(shí)（CVVT）系統(tǒng)始終不工作，異常。

圖2故障車(chē)路試時(shí)的相關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流

該車(chē)搭載V6發(fā)動(dòng)機(jī)，2個(gè)凸輪軸位置傳感器分別安裝在左側(cè)、右側(cè)氣缸蓋上。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）利用凸輪軸位置傳感器與曲軸位置傳感器監(jiān)測(cè)凸輪軸位置與曲軸位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系，一方面用于識(shí)別氣缸1的壓縮上止點(diǎn)，以精準(zhǔn)控制點(diǎn)火和噴油時(shí)刻，另一方面用于精準(zhǔn)控制CVVT系統(tǒng)，使氣門(mén)正時(shí)提前或延遲的實(shí)際位置與目標(biāo)位置一致。

首先ECM根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等信號(hào)計(jì)算氣門(mén)正時(shí)提前或延遲的理論角度，然后輸出占空比去控制機(jī)油控制閥（OCV），控制流入CVVT執(zhí)行器提前或延遲室的機(jī)油量，從而實(shí)現(xiàn)氣門(mén)正時(shí)提前或延遲的控制。

查看故障代碼P0341的檢修引導(dǎo)（圖3），得知存儲(chǔ)該故障代碼的檢測(cè)條件為：在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，ECM檢查到凸輪軸位置傳感器的信號(hào)與凸輪輪齒數(shù)量（6個(gè)）不符。可能的故障原因有：凸輪軸位置傳感器故障；信號(hào)靶輪故障；ECM故障；相關(guān)線路故障；電氣干擾。

圖3故障代碼P0341的檢修引導(dǎo)

使用虹科Pico汽車(chē)示波器測(cè)量怠速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形（圖4），發(fā)現(xiàn)曲軸旋轉(zhuǎn)2圈（對(duì)應(yīng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)1圈），凸輪軸位置傳感器1和凸輪軸位置傳感器2的信號(hào)由低電位到高電位均變化6次，正常，但凸輪軸位置傳感器1的高電位存在鋸齒形波動(dòng)，電壓為2.1 V~3.5 V，異常，正常約為5 V，由此確定凸輪軸位置傳感器1信號(hào)異常。

圖4故障車(chē)怠速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形

該車(chē)凸輪軸位置傳感器為霍爾式傳感器，其工作原理如圖5所示，傳感器本身并不會(huì)產(chǎn)生電壓給ECM，ECM提供5 V參考電源，經(jīng)上拉電阻和外圍線路連接至凸輪軸位置傳感器信號(hào)端子，且ECU內(nèi)部處理器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該電路上的電壓。

在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，凸輪軸信號(hào)靶輪靠近或遠(yuǎn)離凸輪軸位置傳感器，其內(nèi)部霍爾元件受到的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，產(chǎn)生的霍爾電壓也隨之變化；當(dāng)霍爾電壓高于一定值時(shí)，閾值開(kāi)關(guān)接通，此時(shí)傳感器信號(hào)端子與搭鐵端子導(dǎo)通，ECM提供的5 V參考電源被拉低至0 V，信號(hào)線上為低電位；當(dāng)霍爾電壓低于一定值時(shí)，閾值開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，此時(shí)傳感器信號(hào)端子與搭鐵端子不導(dǎo)通，信號(hào)線上的電壓恢復(fù)至5 V，為高電位。

圖5霍爾式凸輪軸位置傳感器的工作原理示意

脫開(kāi)凸輪軸位置傳感器1導(dǎo)線連接器，發(fā)現(xiàn)凸輪軸位置傳感器1信號(hào)電壓由3.2 V升高至5 V（圖6），且為一條直線。結(jié)合上述霍爾式凸輪軸位置傳感器的工作原理分析可知，ECM輸出5 V參考電源正常，且凸輪軸位置傳感器1信號(hào)線也正常。用萬(wàn)用表測(cè)量凸輪軸位置傳感器1的供電和搭鐵，均正常。診斷至此，推斷凸輪軸位置傳感器1損壞。

圖6脫開(kāi)凸輪軸位置傳感器1導(dǎo)線連接器時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形

更換凸輪軸位置傳感器1，再次測(cè)量怠速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形（圖7），凸輪軸位置傳感器1信號(hào)的高電位恢復(fù)至5.1 V，正常。

圖7正常車(chē)怠速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)波形

進(jìn)行路試，車(chē)輛加速正常，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)（圖8），發(fā)現(xiàn)“凸輪軸控制”狀態(tài)在“OFF”與“ON”間變化，且凸輪軸期望位置和實(shí)際位置同步變化。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1 880 r/min時(shí)，“凸輪軸控制”狀態(tài)為“ON”，凸輪軸期望位置和實(shí)際位置均為35°左右，說(shuō)明CVVT系統(tǒng)工作正常。

圖8正常車(chē)路試時(shí)的相關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流

本案例經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自

《汽車(chē)維護(hù)與修理》雜志 2025·09上半月刊 - 免拆診斷專欄