故障现象
一辆2008款进口现代新胜达车，搭载G6EA发动机，累计行驶里程约为42.9万km。该车事故维修后加速不良，且组合仪表上的发动机故障灯异常点亮。
故障诊断
用故障检测仪（KDS）检测，发现发动机系统中存储有故障代码"P0341 凸轮轴位置传感器A（进气）电路范围/性能故障（1排） 激活"（图1）。记录并清除故障代码，可以清除，但起动发动机后会再次存储。
图1 发动机系统中存储的故障代码
进行路试，读取发动机数据流（图2），发现"凸轮轴控制"状态一直为"OFF"，凸轮轴期望位置和实际位置均一直为0°，说明连续可变气门正时（CVVT）系统始终不工作，异常。
图2 故障车路试时的相关发动机数据流
该车搭载V6发动机，2个凸轮轴位置传感器分别安装在左侧、右侧气缸盖上。在发动机运转过程中，发动机控制模块（ECM）利用凸轮轴位置传感器与曲轴位置传感器监测凸轮轴位置与曲轴位置的对应关系，一方面用于识别气缸1的压缩上止点，以精准控制点火和喷油时刻，另一方面用于精准控制CVVT系统，使气门正时提前或延迟的实际位置与目标位置一致。首先ECM根据当前发动机负荷、发动机转速等信号计算气门正时提前或延迟的理论角度，然后输出占空比去控制机油控制阀（OCV），控制流入CVVT执行器提前或延迟室的机油量，从而实现气门正时提前或延迟的控制。
查看故障代码P0341的检修引导（图3），得知存储该故障代码的检测条件为：在发动机运转期间，ECM检查到凸轮轴位置传感器的信号与凸轮轮齿数量（6个）不符。可能的故障原因有：凸轮轴位置传感器故障；信号靶轮故障；ECM故障；相关线路故障；电气干扰。
图3 故障代码P0341的检修引导
使用虹科Pico汽车示波器测量怠速时的发动机正时波形（图4），发现曲轴旋转2圈（对应凸轮轴旋转1圈），凸轮轴位置传感器1和凸轮轴位置传感器2的信号由低电位到高电位均变化6次，正常，但凸轮轴位置传感器1的高电位存在锯齿形波动，电压为2.1 V~3.5 V，异常，正常约为5 V，由此确定凸轮轴位置传感器1信号异常。
图4 故障车怠速时的发动机正时波形
该车凸轮轴位置传感器为霍尔式传感器，其工作原理如图5所示，传感器本身并不会产生电压给ECM，ECM提供5 V参考电源，经上拉电阻和外围线路连接至凸轮轴位置传感器信号端子，且ECU内部处理器实时监测该电路上的电压。在发动机运转过程中，凸轮轴信号靶轮靠近或远离凸轮轴位置传感器，其内部霍尔元件受到的磁感应强度发生变化，产生的霍尔电压也随之变化；当霍尔电压高于一定值时，阈值开关接通，此时传感器信号端子与搭铁端子导通，ECM提供的5 V参考电源被拉低至0 V，信号线上为低电位；当霍尔电压低于一定值时，阈值开关断开，此时传感器信号端子与搭铁端子不导通，信号线上的电压恢复至5 V，为高电位。
图5 霍尔式凸轮轴位置传感器的工作原理示意
脱开凸轮轴位置传感器1导线连接器，发现凸轮轴位置传感器1信号电压由3.2 V升高至5 V（图6），且为一条直线。结合上述霍尔式凸轮轴位置传感器的工作原理分析可知，ECM输出5 V参考电源正常，且凸轮轴位置传感器1信号线也正常。用万用表测量凸轮轴位置传感器1的供电和搭铁，均正常。诊断至此，推断凸轮轴位置传感器1损坏。
图6 脱开凸轮轴位置传感器1导线连接器时的发动机正时波形
故障排除
更换凸轮轴位置传感器1，再次测量怠速时的发动机正时波形（图7），凸轮轴位置传感器1信号的高电位恢复至5.1 V，正常。进行路试，车辆加速正常，读取发动机数据（图8），发现"凸轮轴控制"状态在"OFF"与"ON"间变化，且凸轮轴期望位置和实际位置同步变化。例如，当发动机转速为1 880 r/min时，"凸轮轴控制"状态为"ON"，凸轮轴期望位置和实际位置均为35°左右，说明CVVT系统工作正常。
图7 正常车怠速时的发动机正时波形
图8 正常车路试时的相关发动机数据流
案例作者： 李康林
案例刊于：《汽车维护与修理》杂志 2025·09 上半月刊