丁行海 王東濤
(山東交通技師學院)
凸輪軸位置傳感器,又稱凸輪軸轉角傳感器、相位傳感器、氣缸識別傳感器,部分車型稱為1 缸上止點傳感器,一般用CIS 表示。它的功用是采集凸輪軸轉動角度信號,輸入電子控制單元(ECU),以便ECU 識別1 缸壓縮上止點,從而進行順序噴油控制。常見的類型有霍爾式、磁感應式。
當商用車柴油機沒有采集到凸輪軸位置傳感器的信號,只采集到曲軸位置傳感器信號時,ECU 可以通過曲軸位置傳感器的缺齒判斷活塞到達1 缸和6 缸壓縮上止點,但是無法判斷是哪個氣缸的壓縮上止點。ECU 會默認為1 缸壓縮上止點,進行噴油,如果正常啟動,柴油機正常運轉;如果未啟動,曲軸旋轉一周后,繼續(xù)在1 缸噴油,發(fā)動機啟動。
凸輪軸位置傳感器常見故障碼有P0342、P0341、P0340、P00EB、P00EC、P00ED,不同的診斷儀,報出的故障碼略有不同。常見的釋義有:
P0342:凸輪軸位置傳感器輸出信號電壓低;
P0341: 凸輪軸位置傳感器信號錯誤;
P0340:凸輪軸位置傳感器無信號。
當凸輪軸位置傳感器及相關部件出現(xiàn)故障時,導致的現(xiàn)象有:發(fā)動機故障燈點亮,發(fā)動機難啟動等。
以福田商用車上配備EDC17CV44全功能 SCR 型的WP10 兩氣門國IV 共軌系列柴油機磁感應式凸輪軸位置傳感器為例,介紹檢修過程。
在進行凸輪軸位置傳感器診斷之前,首先檢查:蓄電池電量是否充足;車輛保險絲是否均正常;各接頭是否均正常,接頭有無松動或針腳銹蝕等。常用的檢測工具有:萬用表、故障診斷儀、示波器、電路圖。
(1)開路檢測。
拔出發(fā)動機ECU 線束接頭和凸輪軸位置傳感器線束接頭,測量傳感器線束接頭針腳與發(fā)動機ECU 線束接頭針腳之間的電阻。線路圖如圖1所示。正常值:針腳1 到ECU 針腳A52,0Ω;針腳2到ECU 針腳A37,0Ω;如果出現(xiàn)非正常值,可能的原因有線束開路、接頭損壞等。
圖1 凸輪軸位置傳感器線路圖
(2)短路檢測。
拔出發(fā)動機ECU 線束接頭和凸輪軸位置傳感器線束接頭,測量傳感器線束接頭針腳與與搭鐵之間的電阻。正常值:針腳1 到搭鐵,無窮大;針腳2 到搭鐵,無窮大。如果出現(xiàn)非正常值,可能的原因有線束開路、接頭損壞等。
(1)阻值檢測。
拔出凸輪軸位置傳感器線束接頭,直接測量凸輪軸位置傳感器針腳1 與針腳2 之間的電阻。正常值: 770~950 Ω。如果出現(xiàn)非正常值,可能的原因有:凸輪軸位置傳感器損壞。
(2)凸輪軸位置傳感器信號電壓檢測。
信號電壓的測量常用2 種工具,萬用表、示波器。利用萬用表測量凸輪軸位置傳感器信號電壓,不區(qū)分紅黑表筆,每根線的信號電壓在2.5 V 左右;利用示波器測量凸輪軸位置傳感器信號電壓,示波器的正極與ECU 針腳A37 相連,負極與A52 相連。插上發(fā)動機ECU線束接頭和凸輪軸位置傳感器線束接頭,啟動發(fā)動機。信號電壓如圖2 所示。
圖2 凸輪軸位置傳感器信號電壓
信號電壓錯誤:可能的原因有凸輪軸位置傳感器或者信號盤安裝錯誤、凸輪軸位置傳感器損壞。
(3)凸輪軸信號盤檢測。
旋轉飛輪使發(fā)動機處于1 缸壓縮上止點,檢查油泵上凸輪軸信號盤和傳感器所處位置,探頭與凸齒間隙是否在1 mm 左右。如圖3 所示。結果異常可能的原因:凸輪軸位置傳感器或信號盤安裝錯誤、凸輪軸位置傳感器損壞。
圖3 凸輪軸信號盤在1 缸壓縮上止點時的狀態(tài)
一輛東風柳汽搭載玉柴240 馬力發(fā)動機,配備EDC17CV44 電腦版,后處理系統(tǒng)為三立DCU 配依米泰克尿素泵。司機反映發(fā)動機故障燈點亮,啟動困難。
讀取故障碼,P0341 凸輪軸信號錯誤。分析故障碼,判斷凸輪軸位置傳感器工作不正常。問題可能是傳感器本身、傳感器線路、凸輪軸機械故障、電腦版本問題。本著由簡單到復雜的思路,先測量傳感器線路,2個線束都是2.5 V,正常;然后測量凸輪軸位置傳感器的電阻,阻值835 Ω,正常。
為了保險起見,換一個傳感器測試。清除故障碼,啟動發(fā)動機,怠速正常,故障碼未出現(xiàn)。深踩油門,故障燈點亮,讀取故障碼,還是凸輪軸信號錯誤。懷疑線路有干擾或者虛接,飛線傳感器與ECU,故障依舊。換一個電腦版,刷寫原車數(shù)據,故障仍然存在。
連接示波器,觀察波形。怠速時,波形正常;加油狀態(tài)的波形存在漂移。檢查傳感器固定情況,固定牢固。從而懷疑發(fā)動機內部出現(xiàn)問題。拆解發(fā)動機,發(fā)現(xiàn)信號齒輪出現(xiàn)曠動。上述情況,造成凸輪軸信號漂移,ECU 無法收到正確的凸輪軸信號,報凸輪軸信號錯誤。更換凸輪軸,故障排除。
案例總結:商用車柴油機報凸輪軸信號錯誤故障碼,一般不會導致加速無力,司機感覺不到動力的變化,但是會出現(xiàn)啟動時間過長,故障燈點亮的現(xiàn)象。