丁行海 王东涛
(山东交通技师学院)
凸轮轴位置传感器,又称凸轮轴转角传感器、相位传感器、气缸识别传感器,部分车型称为1 缸上止点传感器,一般用CIS 表示。它的功用是采集凸轮轴转动角度信号,输入电子控制单元(ECU),以便ECU 识别1 缸压缩上止点,从而进行顺序喷油控制。常见的类型有霍尔式、磁感应式。
当商用车柴油机没有采集到凸轮轴位置传感器的信号,只采集到曲轴位置传感器信号时,ECU 可以通过曲轴位置传感器的缺齿判断活塞到达1 缸和6 缸压缩上止点,但是无法判断是哪个气缸的压缩上止点。ECU 会默认为1 缸压缩上止点,进行喷油,如果正常启动,柴油机正常运转;如果未启动,曲轴旋转一周后,继续在1 缸喷油,发动机启动。
凸轮轴位置传感器常见故障码有P0342、P0341、P0340、P00EB、P00EC、P00ED,不同的诊断仪,报出的故障码略有不同。常见的释义有:
P0342:凸轮轴位置传感器输出信号电压低;
P0341: 凸轮轴位置传感器信号错误;
P0340:凸轮轴位置传感器无信号。
当凸轮轴位置传感器及相关部件出现故障时,导致的现象有:发动机故障灯点亮,发动机难启动等。
以福田商用车上配备EDC17CV44全功能 SCR 型的WP10 两气门国IV 共轨系列柴油机磁感应式凸轮轴位置传感器为例,介绍检修过程。
在进行凸轮轴位置传感器诊断之前,首先检查:蓄电池电量是否充足;车辆保险丝是否均正常;各接头是否均正常,接头有无松动或针脚锈蚀等。常用的检测工具有:万用表、故障诊断仪、示波器、电路图。
(1)开路检测。
拔出发动机ECU 线束接头和凸轮轴位置传感器线束接头,测量传感器线束接头针脚与发动机ECU 线束接头针脚之间的电阻。线路图如图1所示。正常值:针脚1 到ECU 针脚A52,0Ω;针脚2到ECU 针脚A37,0Ω;如果出现非正常值,可能的原因有线束开路、接头损坏等。
图1 凸轮轴位置传感器线路图
(2)短路检测。
拔出发动机ECU 线束接头和凸轮轴位置传感器线束接头,测量传感器线束接头针脚与与搭铁之间的电阻。正常值:针脚1 到搭铁,无穷大;针脚2 到搭铁,无穷大。如果出现非正常值,可能的原因有线束开路、接头损坏等。
(1)阻值检测。
拔出凸轮轴位置传感器线束接头,直接测量凸轮轴位置传感器针脚1 与针脚2 之间的电阻。正常值: 770~950 Ω。如果出现非正常值,可能的原因有:凸轮轴位置传感器损坏。
(2)凸轮轴位置传感器信号电压检测。
信号电压的测量常用2 种工具,万用表、示波器。利用万用表测量凸轮轴位置传感器信号电压,不区分红黑表笔,每根线的信号电压在2.5 V 左右;利用示波器测量凸轮轴位置传感器信号电压,示波器的正极与ECU 针脚A37 相连,负极与A52 相连。插上发动机ECU线束接头和凸轮轴位置传感器线束接头,启动发动机。信号电压如图2 所示。
图2 凸轮轴位置传感器信号电压
信号电压错误:可能的原因有凸轮轴位置传感器或者信号盘安装错误、凸轮轴位置传感器损坏。
(3)凸轮轴信号盘检测。
旋转飞轮使发动机处于1 缸压缩上止点,检查油泵上凸轮轴信号盘和传感器所处位置,探头与凸齿间隙是否在1 mm 左右。如图3 所示。结果异常可能的原因:凸轮轴位置传感器或信号盘安装错误、凸轮轴位置传感器损坏。
图3 凸轮轴信号盘在1 缸压缩上止点时的状态
一辆东风柳汽搭载玉柴240 马力发动机,配备EDC17CV44 电脑版,后处理系统为三立DCU 配依米泰克尿素泵。司机反映发动机故障灯点亮,启动困难。
读取故障码,P0341 凸轮轴信号错误。分析故障码,判断凸轮轴位置传感器工作不正常。问题可能是传感器本身、传感器线路、凸轮轴机械故障、电脑版本问题。本着由简单到复杂的思路,先测量传感器线路,2个线束都是2.5 V,正常;然后测量凸轮轴位置传感器的电阻,阻值835 Ω,正常。
为了保险起见,换一个传感器测试。清除故障码,启动发动机,怠速正常,故障码未出现。深踩油门,故障灯点亮,读取故障码,还是凸轮轴信号错误。怀疑线路有干扰或者虚接,飞线传感器与ECU,故障依旧。换一个电脑版,刷写原车数据,故障仍然存在。
连接示波器,观察波形。怠速时,波形正常;加油状态的波形存在漂移。检查传感器固定情况,固定牢固。从而怀疑发动机内部出现问题。拆解发动机,发现信号齿轮出现旷动。上述情况,造成凸轮轴信号漂移,ECU 无法收到正确的凸轮轴信号,报凸轮轴信号错误。更换凸轮轴,故障排除。
案例总结:商用车柴油机报凸轮轴信号错误故障码,一般不会导致加速无力,司机感觉不到动力的变化,但是会出现启动时间过长,故障灯点亮的现象。