一輛2008款進口現(xiàn)代新勝達車，搭載G6EA發(fā)動機，累計行駛里程約為42.9萬km。該車事故維修后加速不良，且組合儀表上的發(fā)動機故障燈異常點亮。

用故障檢測儀（KDS）檢測，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機系統(tǒng)中存儲有故障代碼“P0341 凸輪軸位置傳感器A（進氣）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，但起動發(fā)動機后會再次存儲。

圖1發(fā)動機系統(tǒng)中存儲的故障代碼

進行路試，讀取發(fā)動機數(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際位置均一直為0°，說明連續(xù)可變氣門正時（CVVT）系統(tǒng)始終不工作，異常。

圖2故障車路試時的相關發(fā)動機數(shù)據(jù)流

該車搭載V6發(fā)動機，2個凸輪軸位置傳感器分別安裝在左側、右側氣缸蓋上。在發(fā)動機運轉過程中，發(fā)動機控制模塊（ECM）利用凸輪軸位置傳感器與曲軸位置傳感器監(jiān)測凸輪軸位置與曲軸位置的對應關系，一方面用于識別氣缸1的壓縮上止點，以精準控制點火和噴油時刻，另一方面用于精準控制CVVT系統(tǒng)，使氣門正時提前或延遲的實際位置與目標位置一致。

首先ECM根據(jù)當前發(fā)動機負荷、發(fā)動機轉速等信號計算氣門正時提前或延遲的理論角度，然后輸出占空比去控制機油控制閥（OCV），控制流入CVVT執(zhí)行器提前或延遲室的機油量，從而實現(xiàn)氣門正時提前或延遲的控制。

查看故障代碼P0341的檢修引導（圖3），得知存儲該故障代碼的檢測條件為：在發(fā)動機運轉期間，ECM檢查到凸輪軸位置傳感器的信號與凸輪輪齒數(shù)量（6個）不符。可能的故障原因有：凸輪軸位置傳感器故障；信號靶輪故障；ECM故障；相關線路故障；電氣干擾。

圖3故障代碼P0341的檢修引導

使用虹科Pico汽車示波器測量怠速時的發(fā)動機正時波形（圖4），發(fā)現(xiàn)曲軸旋轉2圈（對應凸輪軸旋轉1圈），凸輪軸位置傳感器1和凸輪軸位置傳感器2的信號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，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信號異常。

圖4故障車怠速時的發(fā)動機正時波形

該車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，傳感器本身并不會產生電壓給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端子，且ECU內部處理器實時監(jiān)測該電路上的電壓。

在發(fā)動機運轉過程中，凸輪軸信號靶輪靠近或遠離凸輪軸位置傳感器，其內部霍爾元件受到的磁感應強度發(fā)生變化，產生的霍爾電壓也隨之變化；當霍爾電壓高于一定值時，閾值開關接通，此時傳感器信號端子與搭鐵端子導通，ECM提供的5 V參考電源被拉低至0 V，信號線上為低電位；當霍爾電壓低于一定值時，閾值開關斷開，此時傳感器信號端子與搭鐵端子不導通，信號線上的電壓恢復至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

脫開凸輪軸位置傳感器1導線連接器，發(fā)現(xiàn)凸輪軸位置傳感器1信號電壓由3.2 V升高至5 V（圖6），且為一條直線。結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信號線也正常。用萬用表測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脫開凸輪軸位置傳感器1導線連接器時的發(fā)動機正時波形

更換凸輪軸位置傳感器1，再次測量怠速時的發(fā)動機正時波形（圖7），凸輪軸位置傳感器1信號的高電位恢復至5.1 V，正常。

圖7正常車怠速時的發(fā)動機正時波形

進行路試，車輛加速正常，讀取發(fā)動機數(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際位置同步變化。例如，當發(fā)動機轉速為1 880 r/min時，“凸輪軸控制”狀態(tài)為“ON”，凸輪軸期望位置和實際位置均為35°左右，說明CVVT系統(tǒng)工作正常。

圖8正常車路試時的相關發(fā)動機數(shù)據(jù)流

本案例經(jīng)授權轉載自

《汽車維護與修理》雜志 2025·09上半月刊 - 免拆診斷專欄