丰田1AR-FE发动机VVT-i系统

图12-2 丰田双VVT-i系统

1.双VVT-i系统的组成与作用

丰田1AR-FE发动机的双VVT-i系统的结构如图12-2所示。双VVT-i系统可将进气凸轮轴和排气凸轮轴的可变正时量分别控制在50°和40°（曲轴转角）范围内，以相应提供适合发动机运转的最佳气门正时，从而增大所有转速范围内的转矩，提高燃油经济性并减少废气排放。

ECM可利用发动机转速、进气质量、节气门位置和冷却液温度计算适合各种行驶条件的最佳气门正时，并控制凸轮轴正时机油控制阀。此外，ECM利用来自凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的信号检测实际气门正时，从而提供反馈控制来获得目标气门正时。

丰田1AR-FE发动机双VVT-i系统的控制方式和所起的作用见表12-1。

表12-1 双VVT-i系统的作用

（续）

2.VVT-i控制器与正时机油控制阀

VVT-i系统的组成部件包含了可通过调整进气凸轮轴转角气门正时的VVT-i控制器和一个控制油压的凸轮轴正时机油控制阀。各控制器由正时链条驱动的外壳和与进气或排气凸轮轴相连接的叶片组成，进气侧和排气侧均有四片叶片。来自进气和排气凸轮轴的提前或延迟侧油道的机油压力使VVT-i控制器叶片沿圆周方向旋转，以持续改变进气门和排气门正时。进气侧VVT-i控制器的结构如图12-3所示。

图12-3 进气侧VVT-i控制器

发动机停止时，锁销将进气凸轮轴锁止至最大延迟端，排气凸轮轴锁止至最大提前端，以确保发动机起动正常。发动机起动时，油压将被施加到锁销并将其释放。如图12-4所示，排气侧VVT-i控制器安装了提前辅助弹簧。发动机停止时，此弹簧在提前方向上施加转矩，从而确保锁销接合。

凸轮轴正时机油控制阀的结构如图12-5所示。此控制阀利用来自ECM的占空比信号来控制滑阀。这样可使液压力施加到VVT-i控制器的提前侧或延迟侧。发动机停止时，凸轮轴正时机油控制阀位于最大延迟位置。

图12-4 排气侧VVT-i控制器(www.xing528.com)

特别提示：排气侧机油控制阀的提前侧和延迟侧与进气侧机油控制阀相反。

图12-5 凸轮轴正时机油控制阀

3.双VVT-i系统的工作原理

凸轮轴正时机油控制阀是根据发动机ECU输出的电流量，来选择流向VVT-i控制器的通道。VVT-i控制器应用油压使进气凸轮轴旋转到提前、延迟或保持气门正时所应当的位置。

（1）正时提前 通过来自ECM的提前信号将凸轮轴正时机油控制阀分别定位在图12-6和图12-7所示位置时，产生的机油压力施加到正时提前侧叶片室，使凸轮轴沿正时提前方向旋转。

图12-6 进气凸轮轴正时提前

图12-7 排气凸轮轴正时提前

2）正时延迟 通过来自ECM的延迟信号将凸轮轴正时机油控制阀分别定位在图12-8和图12-9所示位置时，产生的机油压力施加到正时延迟侧叶片室，使凸轮轴沿正时延迟方向旋转。

图12-8 进气凸轮轴正时延迟

图12-9 排气凸轮轴正时延迟

（3）保持 发动机ECU根据具体的运作参数进行处理，并计算出目标气门正时角度。当达到目标气门正时以后，凸轮轴正时机油控制阀通过关闭油道来保持油压。