一汽花冠VVT-i智能可變氣門正時系統的結構原理與故障排除

一汽花冠裝備的3ZZ-FE和1NZ-FE發動機采用了VVT-i （Variable Valve Timing -intelligent）智能可變氣門正時系統。VVT-i智能可變氣門正時系統是一種控制進氣凸輪軸氣門正時的機構，在進氣凸輪軸與傳動鏈輪之間裝有油壓離合裝置，讓進氣門凸輪軸與鏈輪之間轉動的相位差可以改變，通過調整凸輪軸轉角對氣門正時進行優化，從而提高發動機在所有轉速范圍內的動力性、燃油經濟性，降低尾氣的排放。這裡以3ZZ-FE發動機為例，介紹VVT-i智能可變氣門正時系統的結構原理與故障排除方法。

一、結構組成

智能可變氣門正時系統結構組成如圖1所示。

1. VVT-i控制器（OCV）

VVT-i控制器結構如圖2所示，由固定在進氣凸輪軸上的葉片、與從動正時鏈輪一體的殼體以及鎖銷組成。控制器有氣門正時提前室和氣門正時滯後室這兩個液壓室，通過凸輪軸正時機油控制閥的控制，它可在進氣凸輪軸上的提前或滯後油路中傳送機油壓力，使控制器葉片沿圓周方向旋轉，調整連續改變進氣門正時，以獲得最佳的配氣相位。

2. 凸輪軸正時機油控制閥

凸輪軸正時機油控制閥由用來轉換機油通道的滑閥、用來控制移動滑閥的線圈、柱塞及回位彈簧組成，其結構如圖3所示。工作時，發動機ECU接收各傳感器傳來的信號，經分析、計算後發出控制指令給凸輪軸正時機油控制閥，凸輪軸正時機油控制閥以此控制滑閥的位置，從而控制機油液壓，使VVT-i控制器處於提前、滯後或保持位置。當發動機停機時，凸輪軸正時機油控制閥多處在滯後狀態，以確保啟動性能。

二、工作原理

發動機ECU根據發動機轉速、進氣量、節氣門位置和水溫計算出一個最優氣門正時，向凸輪軸正時機油控制閥發出控制指令。凸輪軸正時機油控制閥根據發動機ECU的控制指令選擇至VVT-i控制器的不同油路，使之處於提前、滯後或保持這三個不同的工作狀態。此外，發動機ECU根據來自凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器的信號檢測實際的氣門正時，從而盡可能地進行反饋控制，以獲得預定的氣門正時。控制原理如圖4所示，凸輪軸正時機油控制閥提前、滯後和保持這三種工作狀態的具體情況見表1。

三、故障診斷與排除

1.故障碼P1346

產生故障碼P1346的原因有：曲軸位置傳感器故障；凸輪軸位置傳感器故障；機械系統（正時皮帶跳齒、齒帶過長）故障；發動機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，冷態時分別為1630～2740Ω、835～1400Ω，熱態時分別為2065～3225Ω、1060～1645Ω。若正常，則進行下一步檢查。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所示電路中發動機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，脫開發動機ECU連接器E8，檢測曲軸位置傳感器連接器C3端子1與發動機ECU連接器E8端子16（NE ）間的導通性及曲軸位置傳感器連接器C3端子2與發動機ECU連接器E8端子24（NE-）間的導通性，正常情況下應導通。檢測發動機ECU連接器E8端子16與17間、端子24與17間電阻（是否短路），正常阻值應為1MΩ或大於1MΩ。檢測曲軸位置傳感器連接器C3端子2與發動機ECU連接器E8端子24間的導通性，正常情況下應導通。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，脫開發動機ECU連接器E8，檢測凸輪軸位置傳感器連接器C1端子1（G ）與發動機ECU連接器E8端子15（G2）間的導通性及凸輪軸位置傳感器連接器C1端子2與發動機ECU連接器E8端子24（NE-）間的導通性，正常情況下應導通。檢測發動機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），正常阻值應為1MΩ或大於1MΩ。檢測發動機ECU連接器E8端子24與17間的電阻（是否短路），正常阻值應為1MΩ或大於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齒盤。若不正常，則修理或更換曲軸位置傳感器信號齒盤。

（4）在完成上述步驟後，檢查氣門正時。若正常，則檢查並更換發動機ECU；氣門正時若不正常，則調整氣門正時。

2.故障碼P1349

產生故障碼P1349的原因有：氣門正時不正常；凸輪軸正時機油控制閥有故障；VVT-i 控制器總成有故障；發動機ECU有故障。

（1）檢查氣門正時。若不正常，則調整氣門正時。

（2）檢查凸輪軸正時機油控制閥線圈電阻及工作狀況。斷開蓄電池負極和凸輪軸正時機油控制閥連接器C2，測量接線柱之間的電阻，20℃時正常阻值為6.9～7.9Ω。如不符合技術標准，應更換凸輪軸正時機油控制閥。啟動發動機，脫開凸輪軸正時機油控制閥連接器C2並檢查發動機轉速，發動機轉速應正常。將蓄電池電壓施加在凸輪軸正時機油控制閥端子間並檢查發動機轉速，發動機應怠速不穩或失速。若不能正常工作，則首先檢查凸輪軸正時齒輪，必要時更換凸輪軸正時齒輪。若凸輪軸正時齒輪工作正常，則更換凸輪軸正時機油控制閥。

（3）檢查發動機ECU。將點火開關轉至ON位置，用示波器檢測圖6所示電路中發動機ECU連接器E9端子24（OCV ）與23（OCV-）間的波形。若不正常，則檢查並更換發動機ECU。

3.故障碼P1656

產生故障碼P1656的原因有：凸輪軸正時機油控制閥電路斷路或短路；發動機ECU有故障。

（1）將點火開關轉至ON位置，用示波器檢測發動機ECU連接器E9端子24（OCV ）與23（OCV-）間的波形。若不正常，則檢查並更換發動機ECU。

（2）檢查凸輪軸正時機油控制閥線圈電阻。斷開蓄電池負極和凸輪軸正時機油控制閥連接器C2，測量接線柱之間的電阻，20℃時正常阻值為6.9～7.9Ω。如不符合技術標准，應更換凸輪軸正時機油控制閥。

（3）檢查圖6所示電路中發動機ECU與凸輪軸正時機油控制閥間的配線和連接器。檢查發動機ECU連接器E9端子24與凸輪軸正時機油控制閥連接器C2端子1間的電阻，正常阻值應為1Ω或更小。檢測發動機ECU連接器E9端子24與21間的電阻，正常阻值應為1MΩ或更大。檢測發動機ECU連接器E9端子23與凸輪軸正時機油控制閥連接器C2端子2間的電阻，正常阻值應為1Ω或更小。檢測發動機ECU連接器E9端子23與21間的電阻，正常阻值應為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。