◆文/江蘇 田銳

(接上期)

③減速機(jī)構(gòu)

減速機(jī)構(gòu)是由啟動機(jī)齒輪、從動齒輪以及載體構(gòu)成。相對于凸輪軸旋轉(zhuǎn)軸，載體以偏心圓形狀與從動齒輪嵌合。啟動機(jī)齒輪固定于殼體罩上的齒數(shù)、與從動齒輪相比少1個齒。從動齒輪通過載體的偏心運(yùn)動與啟動機(jī)齒輪嚙合的同時進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如圖20所示。

圖20 減速機(jī)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)造

載體通過凸輪軸控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)1圈，則從動齒輪在與啟動機(jī)齒輪嚙合的同時、針對旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生偏心運(yùn)動，只旋轉(zhuǎn)1個齒的量。從動齒輪的減速旋轉(zhuǎn)，傳導(dǎo)至螺旋板以運(yùn)轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)。減速比為27:1，如圖21所示。

圖21 減速機(jī)構(gòu)減速比

④連桿機(jī)構(gòu)

連桿機(jī)構(gòu)由連桿與凸輪板構(gòu)成，與螺旋板及殼體(凸輪鏈輪一體)嵌合在一起(圖22)。連桿控制銷沿著螺旋板的溝槽運(yùn)轉(zhuǎn)，并運(yùn)轉(zhuǎn)凸輪板。凸輪板固定于凸輪軸上，根據(jù)連桿的運(yùn)轉(zhuǎn)向提前或者延遲方向運(yùn)轉(zhuǎn)。凸輪軸控制電機(jī)在旋轉(zhuǎn)速度快于凸輪軸時提前點火，慢于凸輪軸時或者逆向旋轉(zhuǎn)時延遲點火。

圖22 連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)造

a.連桿控制銷的運(yùn)轉(zhuǎn)

連桿控制銷由于與螺旋溝槽嵌合，因此沿著溝槽運(yùn)轉(zhuǎn)。螺旋溝槽其中一端靠近外側(cè)，另一端靠近內(nèi)側(cè)。因此，螺旋板如果旋轉(zhuǎn)，則連桿控制銷就會按照 “外側(cè)→內(nèi)側(cè)”或者 “內(nèi)側(cè)→外側(cè)”進(jìn)行移動，如圖23所示。

圖23 連桿機(jī)構(gòu)作動原理圖

b.凸輪板運(yùn)轉(zhuǎn)的構(gòu)造

組合成2個連桿、并轉(zhuǎn)動連桿控制銷(綠色)時，與凸輪板連接的藍(lán)色的銷將如下圖24所示運(yùn)動。藍(lán)色的銷與凸輪板相連。因此，凸輪板(固定在凸輪軸上)運(yùn)轉(zhuǎn)、提前或延遲藍(lán)色銷移動的量，如圖25、26所示。

圖24 凸輪板作動原理圖

圖25 連桿、凸輪板協(xié)同原理圖

電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度與提前、延遲的關(guān)系，如圖27所示。

圖27 VVT-iE控制電機(jī)各工況作動示意

圖26 連桿、凸輪板聯(lián)動原理圖

三、控制方法

1.計算目標(biāo)提前值

發(fā)動機(jī)ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)負(fù)荷(進(jìn)氣量、進(jìn)氣管壓力)得出目標(biāo)提前值，如圖28所示。

圖28 VVT-iE控制策略

2.檢測實際提前值與控制位移角反饋

根據(jù)凸輪位置傳感器信號針對曲軸位置傳感器信號而產(chǎn)生的變動計算出實際提前值。為了將實際提前值控制為目標(biāo)提前值，根據(jù)反饋控制修正實際位移角的差，如圖29所示。

圖29 智能配氣相位反饋控制

3.VVT保持負(fù)荷比學(xué)習(xí)(液壓VVT-i)

VVT-i提前值為目標(biāo)提前值時，傳送至VVT-i控制器的液壓被OCV切斷，需要保持VVT-i提前狀態(tài)。發(fā)動機(jī)ECU，學(xué)習(xí)以下條件下保持VVT-i提前值所需的OCV驅(qū)動負(fù)荷比(VVT保持負(fù)荷學(xué)習(xí)值)。VVT保持負(fù)荷學(xué)習(xí)值一般為40%～60%，表1所示為學(xué)習(xí)控制示例。

表1 VVT保持負(fù)荷學(xué)習(xí)控制

4.控制VVT-i異物排出(液壓VVT-i)

發(fā)動機(jī)機(jī)油內(nèi)的異物，在提供至OCV之前基本上會由燃油控制閥過濾器進(jìn)行回收，但OCV或VVT-i控制器中可能會咬入異物、導(dǎo)致發(fā)生提前角異常。在這種情況下，發(fā)動機(jī)ECU進(jìn)行控制，即反復(fù)向OCV輸出最大提前與最大延遲信號，以便排出異物。將這種控制稱為VVT-i異物排出控制?？刂芕VT-i異物排出時，有時會發(fā)生類似離合器強(qiáng)烈振動的車輛前后方向的振動。并且，即使異物被排出且異?，F(xiàn)象消除，有時也會有存儲P0011［VVT控制(提前異常)］，如圖30所示。

圖30 控制VVT-i異物排出

5.VVT故障時的故障安全

(1)液壓VVT-i

在檢測出VVT-i異常提前狀態(tài)時，在怠速旋轉(zhuǎn)時由于氣門重疊時間較大導(dǎo)致內(nèi)部EGR增加從而引起怠速不穩(wěn)或者熄火的情況發(fā)生。為了防止上述異常現(xiàn)象發(fā)生，出現(xiàn)故障時將怠速運(yùn)轉(zhuǎn)速較高設(shè)定(設(shè)定轉(zhuǎn)速因發(fā)動機(jī)而異)

(2)電動VVT-iE

VVT-iE系統(tǒng)發(fā)生故障時，針對各故障模式，設(shè)有診斷代碼。檢測出異常時，作為故障安全動作，切斷向凸輪軸控制電機(jī)的供電，同時執(zhí)行怠速提速。

四、GTS診斷儀關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)流

ECU數(shù)據(jù)以及主動測試項目雖然都與根據(jù)系統(tǒng)的種類及車型能夠確認(rèn)的項目不同，但是對各自的VVT-i系統(tǒng)均能進(jìn)行詳細(xì)的檢查。

1.數(shù)據(jù)流，如圖31所示。

圖31 VVT數(shù)據(jù)流

2.主動測試，如圖32所示。

圖32 VVT主動測試

解析檢測時的數(shù)據(jù)注意點(液壓VVT-i)，僅限發(fā)動機(jī)的液壓，部分發(fā)動機(jī)在怠速時，其提前值不能達(dá)到可驅(qū)動的最大提前值。此時，請嘗試通過A/C動作等提高怠速。

五、GTS診斷儀的具體應(yīng)用

通過VVT-i系統(tǒng)，怠速時進(jìn)行控制以消除重疊時間。如果VVT-i系統(tǒng)中發(fā)生異常、在怠速時變?yōu)樽畲筇崆盃顟B(tài)，則內(nèi)部EGR將增加，且會導(dǎo)致熄火或者怠速不穩(wěn)。在發(fā)生熄火或者怠速不穩(wěn)等狀況時，請務(wù)必確認(rèn)VVT-i的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

1.檢查液壓VVT-i系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)

通過GTS診斷儀能夠確認(rèn)的項目因車型而異。但是，即使異?，F(xiàn)象沒有再次出現(xiàn)，也能夠根據(jù)下述要領(lǐng)詳細(xì)地掌握VVT-i的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并能判斷與異常之間有無關(guān)聯(lián)性，如圖33所示。

圖33 VVT運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)

(1)類型1 檢查要領(lǐng)

能夠確認(rèn)VVT目標(biāo)位移角的車輛，根據(jù)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)，利用VVT-i提前值變大，能夠按照以下步驟進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)檢查。檢查步驟如下。

①發(fā)動機(jī)啟動后置于完全預(yù)熱狀態(tài)。

②只顯示上圖的3項數(shù)據(jù)，注意，請選擇3項數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示并非全部數(shù)據(jù)。

③實施D擋熄火，確認(rèn)VVT位移角對VVT目標(biāo)位移角進(jìn)行追蹤。請勿完全踩下加速踏板，約1 500r/min即可。由于變矩器的熱保護(hù)作用，請勿進(jìn)行5s以上或者連續(xù)的熄火檢查(請在檢查前或檢查期間，確認(rèn)ATF油溫)。

④VVT位移角應(yīng)與VVT目標(biāo)位移角一致，對于目標(biāo)追蹤的延時時間不能超過限度，如圖34所示。

圖34 實際相位與目標(biāo)相位數(shù)據(jù)比對

⑤VVT-i運(yùn)轉(zhuǎn)檢查NG示例。

示例1：向延遲側(cè)的回位不良，VVT-i控制器沒有順暢地運(yùn)轉(zhuǎn)。返回最大延遲位置，需要約2.5s，如圖35所示。

圖35 VVT延遲側(cè)回位不良

可能的情況：VVT-i控制器滑動不良；燃油回流孔堵塞；OCV運(yùn)轉(zhuǎn)不良。

示例2：對目標(biāo)提前值的追蹤延遲，VVT-i控制器沒有順暢地運(yùn)轉(zhuǎn)。即使達(dá)到目標(biāo)提值前經(jīng)過約10s也沒能提前，如圖36所示?？赡艿那闆r：VVT-i控制器滑動不良；燃油液壓不足；OCV運(yùn)轉(zhuǎn)不良。

圖36 VVT追蹤延遲

示例3：提前側(cè)異常提前，實際提前值的提前度超過目標(biāo)提前值約10°CA，如圖37所示。

圖37 VVT異常提前

可能的情況：VVT-i控制器運(yùn)轉(zhuǎn)不良；OCV運(yùn)轉(zhuǎn)不良；正時鏈條系統(tǒng)。

(2)類型2 檢查要領(lǐng)

能夠確認(rèn)VVT保持負(fù)荷比的車輛，雖然作為ECU數(shù)據(jù)設(shè)定了 “VVT位移角”“OCV驅(qū)動負(fù)荷比”“VVT保持負(fù)荷比”3個項目，但除了主動測試時(VVT線性驅(qū)動)，都不能確認(rèn)其數(shù)值。(主動測試時以外的情況顯示為0。)但是如果按照以下要領(lǐng)實施主動測試(VVT線性驅(qū)動)，并檢查VVT提前值，就能檢查VVT-i的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，如圖38所示。檢查步驟如下。

圖38 VVT線性驅(qū)動數(shù)據(jù)監(jiān)測

①發(fā)動機(jī)啟動后置于完全預(yù)熱狀態(tài)。

②顯示ECU數(shù)據(jù)的3個項目，進(jìn)行主動測試 "VVT線性驅(qū)動"的實施準(zhǔn)備。

③對于保持負(fù)荷比，逐漸增加OCV驅(qū)動負(fù)荷比，以確認(rèn)VVT位移角有無變化。(如果沒有變化，則再進(jìn)行一個階段的提前驅(qū)動。)

④如果發(fā)生變化，則在任意的提前位置逐漸地返回OCV驅(qū)動負(fù)荷比，確認(rèn)VVT位移角有無開始延遲。

⑤反復(fù)進(jìn)行③、④操作，對提前速度與開始延遲的OCV驅(qū)動負(fù)荷比是否參差不齊進(jìn)行確認(rèn)(在不會熄火的范圍內(nèi)實施檢查)。

在主動測試中也存在進(jìn)行保持負(fù)荷比適應(yīng)控制的情況，會有數(shù)據(jù)上的保持負(fù)荷比發(fā)生變化的情況。(實際的保持負(fù)荷比與數(shù)據(jù)上的保持負(fù)荷比會出現(xiàn)差異。)在這種情況下，根據(jù)OCV驅(qū)動負(fù)荷比和VVT位移角確認(rèn)“實際的保持負(fù)荷比”，進(jìn)一步進(jìn)行檢查。

2.檢查VVT-iE系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)

在搭載VVT-iE系統(tǒng)的車輛中，作為ECU數(shù)據(jù)設(shè)定了“VVT位移角”“電動VVT目標(biāo)角”2個項目，但除了主動測試時(電動VVT線性驅(qū)動)，都不能確認(rèn)其數(shù)值。(主動測試時以外的情況顯示為0。)但是如果按照以下要領(lǐng)實施主動測試，并檢查VVT提前值，就能檢查VVT-iE的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，如圖39所示。檢查步驟如下。

圖39 VVT-iE運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)

(1)發(fā)動機(jī)啟動后置于完全預(yù)熱狀態(tài)。(如果冷卻液溫度沒有上升到80℃以上，則不能實施主動測試。)

(2)選擇并顯示上述ECU數(shù)據(jù)，進(jìn)行主動測試“電動VVT線性驅(qū)動”的實施準(zhǔn)備。

(3)將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速保持在1 500r/min的同時，改變電動VVT目標(biāo)角，則可確認(rèn)VVT位移角追蹤目標(biāo)角變動，并可順暢驅(qū)動。

(4)重復(fù)(3)的操作直至最大提前位置，確認(rèn)提前速度與保持性沒有問題。

(5)延遲側(cè)也進(jìn)行相同的檢查。

VVT位移角針對VVT目標(biāo)角進(jìn)行持續(xù)追蹤提前角與延遲角速度是穩(wěn)定的，當(dāng)VVT目標(biāo)角中止于一定值時，VVT位移角將有保持性，提前角與延遲角不能繼續(xù)，如圖40所示。

圖40 VVT-iE目標(biāo)與實際相位數(shù)據(jù)比對