丰田普瑞维亚VVT-i系统故障

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VVT-i是Variable Valve Timing-intelligent 的缩写，它代表的含义就是智能正时可变气门控制系统。

1 VVT-i的作用
通常，气门正时（配气正时）是固定的，而VVT-i系统利用油压来调整进气凸轮轴转角气门正时进行优化，从而提高功率输出、改善燃料消耗率和减少废气排放。VVT-i系统原理图如图1所示。

该系统设计用于在曲轴角大约40°范围内对进气凸轮轴进行变动，从而对气门正时进行控制，根据来自传感器的信号以获得最适合发动机状态气门正时。

此外，使用凸轮轴位置传感器的反馈控制被用于将实际进气的气门正时维持在目标气门正时里。当出现偏差时，发动机故障灯被点亮，系统存储故障码。

不同负荷时的VVT-i情况如图2所示。

1）在低温低负荷低速时，或者在低负荷时延迟气门正时可减少气门重叠，以减少排出的废气逆吹入进气侧，从而达到稳定怠速、提高燃料消耗率和起动性能。延迟由发动机ECU所控制的凸轮轴正时机油控制阀所放置的位置决定。油压作用于气门正时延迟侧的叶片室，使进气凸轮轴向气门正时的延迟方向旋转。

2）在中等负荷，或者在高负荷中低速时提前气门正时可增加气门重叠，以增加EGR（Exhaust Gas Recirculation）废气再循环使用和降低填充损失，从而改善了排放控制和燃料消耗率。此外，同时提前进气门的关闭时间可减少进气被逆吹回进气侧，改善了容积效率。

3）在高负荷高速时提前气门正时可增加气门重叠，以增加EGR使用和降低填充损失，从而改善了排放控制和燃料消耗率。此外，同时提前进气门的关闭时间可减少进气被逆吹回进气侧，改善了容积效率。

2 VVT-i系统的构造

VVT-i系统的构造部件包含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。凸轮轴正时机油控制阀是控制油压的。VVT-i系统的构造如图3所示。

1）VVT-i控制器
VVT-i控制器由一个定时链条驱动的外壳和固定在凸轮轴上叶片组成。来自进气凸轮轴提前或者延迟侧的通道转送的油压使得VVT-i控制器的叶片沿圆周方向旋转，从而连续不断地改变进气气门正时。当发动机停止时，进气凸轮轴被调整（移动）到最大延迟状态以维持起动性能。在发动机起动后，油压并未立即传到VVT-i控制器时，锁销便锁定VVT-i控制器的作动机械部以防撞击产生噪声。

除了以上所述外，还有一种类型是活塞在外齿轮（相当于机壳）和内齿轮（直接附在凸轮轴连接）的螺旋齿条之间作轴向运动以改变齿轮轴状态。

2）凸轮轴正时机油控制阀
凸轮轴正时机油控制阀是顺应于发动机ECU的占空控制而控制滑阀位置和分配用于VVT-i控制器流到提前侧或延迟侧的油压。发动机停止时，进气气门正时是在最大延迟角度上。

3 VVT-i系统的工作原理
1）由发动机ECU所控制的凸轮轴正时机油控制阀所放置的位置处于如图4所示的状态时，油压作用于气门正时提前侧的叶片室，使进气凸轮轴向气门正时的提前方向旋转。

2）由发动机ECU所控制的凸轮轴正时机油控制阀所放置的位置处于如图5所示的状态时，油压作用于气门正时延迟侧的叶片室，使进气凸轮轴向气门正时的延迟方向旋转。

3）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，图6中所示的状态是保持现在的气门正时的状态。

4 故障实例
一辆2008年7月由日本丰田汽车公司生产的PREVIA普瑞维亚3.5AT七座商务车，行驶里程为10 023 km。

4.1 故障现象
此车是一个前部严重受损的大事故车，发动机分解过，并更换过发动机缸盖，修复后试车大约20 km左右发动机故障灯点亮，读取故障码是P0012：凸轮轴位置
正时过于延迟（B1）。

4.2 故障分析
该故障码报码条件是发动机暖机后转速在550~4 000 r ／min之间时，同时满足以下3个条件。
1）目标和实际进气门正时差异大于5°达5 s。
2）当前进气门正时固定（5 s内正时变化小于5°）。
3）VVT控制器正时与最大延迟正时的差异大于29°。

4.3 故障诊断与排除
读取故障码后，进行了主动测试，手动打开OCV （Oil control valve，燃油控制阀）阀（图7），正常情况下，发动机应该怠速抖动或熄火，但是发动机没有任何反应。

考虑先从简单方便的入手，手边刚好有一好的换下来的发动机，所以直接更换了一个OCV 阀试验。结果故障还是存在。

卸下OCV 插头，插到刚才换下的原车OCV 阀上，然后起动发动机，用微机主动测试驱动它。发动机是好的，能够啪嗒啪嗒正常工作。问题出在哪里呢？难道是VVT执行器有问题？换掉执行器，重新对正时，结果故障依旧。

换下的VVT执行器（图8）给装上凸轮轴，封上除提前侧的一个油道孔外的其他油道，然后给油道加气压，结果是能打开VVT 锁止阀，执行器没有问题。

难道新缸盖的油道有问题？手边有现成的，换掉后发现还是不行。

零件全部组装测试，把凸轮轴、执行器、OCV阀与缸盖全部装在一起，OCV阀加12 V电压，缸盖主油道（图9箭头处）加上气压。结果执行器还是能正常工作！

现在有点陷入僵局，以上所做的工作说明了缸盖、凸轮轴OCV阀、执行器都是好的，那什么东西会引起这个故障呢？按照道理除了油压没有别的问题了！

经过仔细检查，发现凸轮轴瓦盖里的瓦片还没装呢，装上瓦片，故障排除。

4.4 故障总结
此车各个部件工作都是正常的，因为是大事故所以前面进行了解体检修。在装配的过程中，修理工没有安装凸轮轴瓦盖里的瓦片导致故障发生，这是一个粗心大意导致的故障。

原来的我1

学习一下....

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