丁行海 王東濤
(山東交通技師學(xué)院)
凸輪軸位置傳感器,又稱凸輪軸轉(zhuǎn)角傳感器、相位傳感器、氣缸識(shí)別傳感器,部分車型稱為1 缸上止點(diǎn)傳感器,一般用CIS 表示。它的功用是采集凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度信號(hào),輸入電子控制單元(ECU),以便ECU 識(shí)別1 缸壓縮上止點(diǎn),從而進(jìn)行順序噴油控制。常見(jiàn)的類型有霍爾式、磁感應(yīng)式。
當(dāng)商用車柴油機(jī)沒(méi)有采集到凸輪軸位置傳感器的信號(hào),只采集到曲軸位置傳感器信號(hào)時(shí),ECU 可以通過(guò)曲軸位置傳感器的缺齒判斷活塞到達(dá)1 缸和6 缸壓縮上止點(diǎn),但是無(wú)法判斷是哪個(gè)氣缸的壓縮上止點(diǎn)。ECU 會(huì)默認(rèn)為1 缸壓縮上止點(diǎn),進(jìn)行噴油,如果正常啟動(dòng),柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn);如果未啟動(dòng),曲軸旋轉(zhuǎn)一周后,繼續(xù)在1 缸噴油,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。
凸輪軸位置傳感器常見(jiàn)故障碼有P0342、P0341、P0340、P00EB、P00EC、P00ED,不同的診斷儀,報(bào)出的故障碼略有不同。常見(jiàn)的釋義有:
P0342:凸輪軸位置傳感器輸出信號(hào)電壓低;
P0341: 凸輪軸位置傳感器信號(hào)錯(cuò)誤;
P0340:凸輪軸位置傳感器無(wú)信號(hào)。
當(dāng)凸輪軸位置傳感器及相關(guān)部件出現(xiàn)故障時(shí),導(dǎo)致的現(xiàn)象有:發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮,發(fā)動(dòng)機(jī)難啟動(dòng)等。
以福田商用車上配備EDC17CV44全功能 SCR 型的WP10 兩氣門國(guó)IV 共軌系列柴油機(jī)磁感應(yīng)式凸輪軸位置傳感器為例,介紹檢修過(guò)程。
在進(jìn)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(xiǎn)絲是否均正常;各接頭是否均正常,接頭有無(wú)松動(dòng)或針腳銹蝕等。常用的檢測(cè)工具有:萬(wàn)用表、故障診斷儀、示波器、電路圖。
(1)開(kāi)路檢測(cè)。
拔出發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 線束接頭和凸輪軸位置傳感器線束接頭,測(cè)量傳感器線束接頭針腳與發(fā)動(dòng)機(jī)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(kāi)路、接頭損壞等。
圖1 凸輪軸位置傳感器線路圖
(2)短路檢測(cè)。
拔出發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 線束接頭和凸輪軸位置傳感器線束接頭,測(cè)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(wú)窮大;針腳2 到搭鐵,無(wú)窮大。如果出現(xiàn)非正常值,可能的原因有線束開(kāi)路、接頭損壞等。
(1)阻值檢測(cè)。
拔出凸輪軸位置傳感器線束接頭,直接測(cè)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(hào)電壓檢測(cè)。
信號(hào)電壓的測(cè)量常用2 種工具,萬(wàn)用表、示波器。利用萬(wàn)用表測(cè)量凸輪軸位置傳感器信號(hào)電壓,不區(qū)分紅黑表筆,每根線的信號(hào)電壓在2.5 V 左右;利用示波器測(cè)量凸輪軸位置傳感器信號(hào)電壓,示波器的正極與ECU 針腳A37 相連,負(fù)極與A52 相連。插上發(fā)動(dòng)機(jī)ECU線束接頭和凸輪軸位置傳感器線束接頭,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。信號(hào)電壓如圖2 所示。
圖2 凸輪軸位置傳感器信號(hào)電壓
信號(hào)電壓錯(cuò)誤:可能的原因有凸輪軸位置傳感器或者信號(hào)盤安裝錯(cuò)誤、凸輪軸位置傳感器損壞。
(3)凸輪軸信號(hào)盤檢測(cè)。
旋轉(zhuǎn)飛輪使發(fā)動(dòng)機(jī)處于1 缸壓縮上止點(diǎn),檢查油泵上凸輪軸信號(hào)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(jié)果異常可能的原因:凸輪軸位置傳感器或信號(hào)盤安裝錯(cuò)誤、凸輪軸位置傳感器損壞。
圖3 凸輪軸信號(hào)盤在1 缸壓縮上止點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)
一輛東風(fēng)柳汽搭載玉柴240 馬力發(fā)動(dòng)機(jī),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(jī)反映發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮,啟動(dòng)困難。
讀取故障碼,P0341 凸輪軸信號(hào)錯(cuò)誤。分析故障碼,判斷凸輪軸位置傳感器工作不正常。問(wèn)題可能是傳感器本身、傳感器線路、凸輪軸機(jī)械故障、電腦版本問(wèn)題。本著由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的思路,先測(cè)量傳感器線路,2個(gè)線束都是2.5 V,正常;然后測(cè)量凸輪軸位置傳感器的電阻,阻值835 Ω,正常。
為了保險(xiǎn)起見(jiàn),換一個(gè)傳感器測(cè)試。清除故障碼,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),怠速正常,故障碼未出現(xiàn)。深踩油門,故障燈點(diǎn)亮,讀取故障碼,還是凸輪軸信號(hào)錯(cuò)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(gè)電腦版,刷寫原車數(shù)據(jù),故障仍然存在。
連接示波器,觀察波形。怠速時(shí),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(dòng)機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)問(wèn)題。拆解發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)現(xiàn)信號(hào)齒輪出現(xiàn)曠動(dòng)。上述情況,造成凸輪軸信號(hào)漂移,ECU 無(wú)法收到正確的凸輪軸信號(hào),報(bào)凸輪軸信號(hào)錯(cuò)誤。更換凸輪軸,故障排除。
案例總結(jié):商用車柴油機(jī)報(bào)凸輪軸信號(hào)錯(cuò)誤故障碼,一般不會(huì)導(dǎo)致加速無(wú)力,司機(jī)感覺(jué)不到動(dòng)力的變化,但是會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),故障燈點(diǎn)亮的現(xiàn)象。