시동을 건 후 엔진 경고등이 계속 점등된다. 엔진 ECM에 입력되어진 결함코드 확인결과 캠 샤프트 포지션 센서의 신호 오류였다. 그러나 캠 샤프트 포지션 센서 및 크랭크 포지션 센서는 점검결과 모두 정상이었다. 그런데도 캠 센서 신호 오류가 계속 점등된다면, 크랭크 포지션 센서와 캠 포지션 센서의 신호의 동기화가 이루어지지 않는다는 결론을 내릴 수 있다.

이관덕【대우자동차 정비연수원】


증상

누비라Ⅱ로 시동을 건 후 엔진 경고등이 계속 점등된다.
입고 후 엔진 ECM에 입력되어진 결함코드를 확인해 보았다. 확인결과 결함코드 ‘P0341’로, 캠 샤프트 포지션(CMP) 센서의 신호 오류였다.


점검 및 원인

우선 입력되어진 결함코드를 소거한 후 시동을 다시 걸어 보았다. 시동을 걸자 바로 엔진 정비 지시등이 점등되었고, ECM에 입력되어진 결함코드를 확인했다. 확인결과 입고 당시 입력되었던 결함 내용과 동일한 캠 샤프트 포지션(CMP) 센서 신호 오류였다. 따라서 캠 샤프트 포지션(CMP) 센서와 관련된 회로 [그림 1]을 참고해 점검했다.

누비라Ⅱ에 적용된 캠 샤프트 포지션(CMP) 센서는 흡기와 배기 캠 샤프트 스프로켓 사이에 조립되어 있으며(그림 2 참조), 배기 측의 캠 샤프트 회전에 의해 ECM에 밸브의 타이밍을 알려주는 홀(HALL) 소자 형식의 센서이다.
점검을 위해 엔진 헤드 상부의 커버를 떼어낸 후 센서로부터 커넥터를 분리했다.
누비라Ⅱ에 적용된 캠 샤프트 포지션 센서는 [그림 1]의 회로도에서처럼 3핀으로 구성되어, 1번 단자는 엔진룸 퓨즈박스의 메인 릴레이로부터 메인 전원이 공급된다. 2번 단자는 ECM 17번 단자로 접지되고, 3번 단자는 ECM 22번 단자로 시그널 회로가 구성되어 있다.
커넥터를 분리한 후 측정된 값은 [표 1]의 규정 값을 만족해야 한다.(그림 3 참조)

센서 커넥터 단자 규정 전압 규정 저항 값
1번↔2번 B+ ∞
2번↔3번 5Vref ∞

점검결과 [표 1]의 규정 값을 모두 만족했고, 시그널 전압은 1~4V 사이에서 변동되었다. 즉, 캠 센서 점검결과 센서와 회로 사이에는 결함이 없었다.
다음으로 크랭크 포지션 센서(CPS)를 점검했다.
왜냐하면 ECM은 크랭크 포지션 센서와 캠 샤프트 포지션 센서의 신호에 의해 엔진의 회전수와 점화시기의 결정은 물론 연료의 분사시점을 결정하는 중요한 요소로 사용되기 때문이다. 참고로 누비라Ⅱ의 분사방식은 개별 순차분사 방식이다.
[그림 4]의 회로도를 참고해 엔진 아이들 상태에서 발생되는 크랭크 포지션 센서의 시그널 전압과 단품의 저항 값을 각각의 단자에서 측정했다.(그림 5 참조)
측정된 값은 [표 2]의 규정 값에서 벗어나면 안되며, 실측값은 엔진 시동 아이들 조건에서 ECM 54번(high) 단자와 85번(low) 단자에서 각각 AC전압으로 약 1.83V 내외의 전압이 측정되었다. 센서 단품에서 1번과 2번 단자의 총 저항 값은 약 535Ω정도 측정되었다. CPS도 정상이었다.

1↔2번 단자 ----- 460∼620Ω
센서 저항 값 ----- 2↔3번 단자 ∞
1↔3번 단자 ----- ∞
신호 전압 ----- AC 400mV∼400V
타깃 휠과의 간극 ----- 0.5∼1.5mm

캠 샤프트 포지션 센서나 크랭크 포지션 센서가 점검결과 모두 정상으로 판단된 것이다.그런데도 결함코드 ‘P0341’ 캠 센서 신호 오류가 계속 점등이 된다면, 이는 크랭크 포지션 센서와 캠 포지션 센서의 신호의 동기화가 이루어지지 않는다는 결론이다.
즉, 캠 스프로킷과 크랭크샤프트의 스프로켓 타이밍이 일치되지 않는다는 것이다.즉 따라서 타이밍벨트의 상부 커버를 분리한 후 타이밍 마크의 일치 여부를 확인했다.


결론

확인결과 배기와 흡기의 스프로킷 타이밍 포인트가 [그림 6]과 같이 수평으로 일치가 되어야 하는데, 배기 측의 스프로킷 타이밍 마크가 시계방향으로 2노치가 더 회전되어 있었다.
결국 타이밍벨트를 다시 조정한 후 문제가 해결되었다.