一汽花冠VVT-i智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與故障排除(圖

    一汽花冠裝備的3ZZ-FE和1NZ-FE發(fā)動(dòng)機(jī)采用了VVT-i （Variable Valve Timing -intelligent）智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)。VVT-i智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)是一種控制進(jìn)氣凸輪軸氣門正時(shí)的機(jī)構(gòu)，在進(jìn)氣凸輪軸與傳動(dòng)鏈輪之間裝有油壓離合裝置，讓進(jìn)氣門凸輪軸與鏈輪之間轉(zhuǎn)動(dòng)的相位差可以改變，通過調(diào)整凸輪軸轉(zhuǎn)角對(duì)氣門正時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性，降低尾氣的排放。這里以3ZZ-FE發(fā)動(dòng)機(jī)為例，介紹VVT-i智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與故障排除方法。
    一、結(jié)構(gòu)組成
    智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

1. VVT-i控制器（OCV）

    VVT-i控制器結(jié)構(gòu)如圖2所示，由固定在進(jìn)氣凸輪軸上的葉片、與從動(dòng)正時(shí)鏈輪一體的殼體以及鎖銷組成。控制器有氣門正時(shí)提前室和氣門正時(shí)滯后室這兩個(gè)液壓室，通過凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥的控制，它可在進(jìn)氣凸輪軸上的提前或滯后油路中傳送機(jī)油壓力，使控制器葉片沿圓周方向旋轉(zhuǎn)，調(diào)整連續(xù)改變進(jìn)氣門正時(shí)，以獲得最佳的配氣相位。

2. 凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥

    凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥由用來(lái)轉(zhuǎn)換機(jī)油通道的滑閥、用來(lái)控制移動(dòng)滑閥的線圈、柱塞及回位彈簧組成，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU接收各傳感器傳來(lái)的信號(hào)，經(jīng)分析、計(jì)算后發(fā)出控制指令給凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥，凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥以此控制滑閥的位置，從而控制機(jī)油液壓，使VVT-i控制器處于提前、滯后或保持位置。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥多處在滯后狀態(tài)，以確保啟動(dòng)性能。

二、工作原理

    發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量、節(jié)氣門位置和水溫計(jì)算出一個(gè)最優(yōu)氣門正時(shí)，向凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥發(fā)出控制指令。凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的控制指令選擇至VVT-i控制器的不同油路，使之處于提前、滯后或保持這三個(gè)不同的工作狀態(tài)。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)來(lái)自凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的信號(hào)檢測(cè)實(shí)際的氣門正時(shí)，從而盡可能地進(jìn)行反饋控制，以獲得預(yù)定的氣門正時(shí)。控制原理如圖4所示，凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥提前、滯后和保持這三種工作狀態(tài)的具體情況見表1。

三、故障診斷與排除

1.故障碼P1346

    產(chǎn)生故障碼P1346的原因有：曲軸位置傳感器故障；凸輪軸位置傳感器故障；機(jī)械系統(tǒng)（正時(shí)皮帶跳齒、齒帶過長(zhǎng)）故障；發(fā)動(dòng)機(jī)ECU故障。

    （1）檢查曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器端子間的電阻，冷態(tài)時(shí)分別為1630～2740Ω、835～1400Ω，熱態(tài)時(shí)分別為2065～3225Ω、1060～1645Ω。若正常，則進(jìn)行下一步檢查。若不正常，則更換曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器。

    （2）檢查圖5所示電路中發(fā)動(dòng)機(jī)ECU與曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器間的配線和連接器。

    脫開曲軸位置傳感器連接器C3，脫開發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E8，檢測(cè)曲軸位置傳感器連接器C3端子1與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E8端子16（NE+）間的導(dǎo)通性及曲軸位置傳感器連接器C3端子2與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E8端子24（NE-）間的導(dǎo)通性，正常情況下應(yīng)導(dǎo)通。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E8端子16與17間、端子24與17間電阻（是否短路），正常阻值應(yīng)為1MΩ或大于1MΩ。檢測(cè)曲軸位置傳感器連接器C3端子2與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E8端子24間的導(dǎo)通性，正常情況下應(yīng)導(dǎo)通。若不正常，則修理或更換配線和連接器。

    脫開凸輪軸位置傳感器連接器C1，脫開發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E8，檢測(cè)凸輪軸位置傳感器連接器C1端子1（G+）與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E8端子15（G2）間的導(dǎo)通性及凸輪軸位置傳感器連接器C1端子2與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E8端子24（NE-）間的導(dǎo)通性，正常情況下應(yīng)導(dǎo)通。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E8端子17（E1）與凸輪軸位置傳感器連接器C1端子1間的電阻（是否短路），正常阻值應(yīng)為1MΩ或大于1MΩ。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E8端子24與17間的電阻（是否短路），正常阻值應(yīng)為1MΩ或大于1MΩ。

    （3）檢查曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器的安裝情況。若不正常，則緊固曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器。檢查曲軸位置傳感器信號(hào)齒盤。若不正常，則修理或更換曲軸位置傳感器信號(hào)齒盤。

    （4）在完成上述步驟后，檢查氣門正時(shí)。若正常，則檢查并更換發(fā)動(dòng)機(jī)ECU；氣門正時(shí)若不正常，則調(diào)整氣門正時(shí)。

2.故障碼P1349

    產(chǎn)生故障碼P1349的原因有：氣門正時(shí)不正常；凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥有故障；VVT-i 控制器總成有故障；發(fā)動(dòng)機(jī)ECU有故障。

    （1）檢查氣門正時(shí)。若不正常，則調(diào)整氣門正時(shí)。

    （2）檢查凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥線圈電阻及工作狀況。斷開蓄電池負(fù)極和凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥連接器C2，測(cè)量接線柱之間的電阻，20℃時(shí)正常阻值為6.9～7.9Ω。如不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)更換凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，脫開凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥連接器C2并檢查發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)正常。將蓄電池電壓施加在凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥端子間并檢查發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)怠速不穩(wěn)或失速。若不能正常工作，則首先檢查凸輪軸正時(shí)齒輪，必要時(shí)更換凸輪軸正時(shí)齒輪。若凸輪軸正時(shí)齒輪工作正常，則更換凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥。

    （3）檢查發(fā)動(dòng)機(jī)ECU。將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位置，用示波器檢測(cè)圖6所示電路中發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E9端子24（OCV+）與23（OCV-）間的波形。若不正常，則檢查并更換發(fā)動(dòng)機(jī)ECU。

3.故障碼P1656

    產(chǎn)生故障碼P1656的原因有：凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥電路斷路或短路；發(fā)動(dòng)機(jī)ECU有故障。

    （1）將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位置，用示波器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E9端子24（OCV+）與23（OCV-）間的波形。若不正常，則檢查并更換發(fā)動(dòng)機(jī)ECU。

    （2）檢查凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥線圈電阻。斷開蓄電池負(fù)極和凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥連接器C2，測(cè)量接線柱之間的電阻，20℃時(shí)正常阻值為6.9～7.9Ω。如不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)更換凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥。

    （3）檢查圖6所示電路中發(fā)動(dòng)機(jī)ECU與凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥間的配線和連接器。檢查發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E9端子24與凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥連接器C2端子1間的電阻，正常阻值應(yīng)為1Ω或更小。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E9端子24與21間的電阻，正常阻值應(yīng)為1MΩ或更大。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E9端子23與凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥連接器C2端子2間的電阻，正常阻值應(yīng)為1Ω或更小。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接器E9端子23與21間的電阻，正常阻值應(yīng)為1MΩ或更大。若正常，則檢查是否是間歇性故障。若不正常，則修理或更換配線和連接器。