雙可變氣門正時DVVT系統及快速檢修方法詳解

威海職業學院 劉 華

威海市職業中等專業學校 劉 彬

進、排氣門雙可變氣門正時DVVT（Dual Variable Valve Timing）系統在轎車發動機中得到了廣泛的應用。目前，在學校教學中更多注重結構、原理的教學，而對DVVT系統的檢修方法涉及較少。本文將對雙可變氣門正時DVVT系統的快速檢修方法進行詳細的介紹。

1 DVVT系統組成及工作原理

目前，國內轎車可變氣門正時VVT系統，除了個別車型采用直流電機及減速裝置直接驅動式外，一般采用液壓驅動式，如圖1所示。VVT系統主要由發動機控制模塊（ECM）、機油控制電磁閥（比例電磁閥）、VVT執行器（葉片式或星型轉子式）、凸輪軸位置傳感器等組成（個別車型還采用了單獨的機油濾清器）。

圖1 VVT系統組成示意圖

發動機控制模塊根據節氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器、空氣流量傳感器等信號來確定目標氣門正時，并根據冷卻液溫度傳感器、車速信號來確定修正目標氣門正時；同時，發動機控制模塊將凸輪軸位置傳感器的信號作為反饋信號計算得出凸輪軸的實際位置。發動機控制模塊將目標位置和實際位置進行比較，并根據控制策略，向機油控制電磁閥輸出一個占空比控制信號，通過改變機油控制電磁閥閥芯的位置，從而改變油路中機油流向和流量的大小，把提前、滯后、保持不變等信號以油壓方式反饋至VVT執行器空腔內，來實現執行器內、外轉子之間的相對轉動，調節凸輪軸的正時角度，從而達到調整進、排氣門開啟時間的目的，如圖2所示。

2 DVVT系統檢修方法

若DVVT系統出現故障，可以用故障檢測儀通過讀取故障代碼、數據流及執行元件測試等方法進行快速有效的檢測。

2.1 讀取故障代碼

若DVVT系統出現故障，用故障檢測儀讀取故障代碼，會讀取到下列一個或多個故障代碼：P0010、P0011、P0 012、P0013、P0014、P0015、P0016、P0017，上述故障代碼及含義見表1（表中故障代碼及含義，適合所有安裝DVVT系統的車型）所列。

2.2 讀取數據流

用故障檢測儀可以讀取DVVT系統的相關數據流，將讀取到的數據流和已知的配氣相位圖相比較，也可迅速判斷DVVT系統是否存在故障。

奇瑞A3車SQRE4G16的發動機安裝了DVVT系統，該發動機進氣門、排氣門的可變氣門正時配氣相位如圖3、圖4所示，用故障檢測儀實測的數據流如圖5所示。

圖2 DVVT系統的控制策略

表1 DVVT系統故障相關的故障代碼及含義

通過分析圖3、圖4可以看出，該發動機進氣門持續開啟角度為40.5°+90°+65°=195.5°，進氣門可變氣門正時可調整的角度為4.5°+49.5°=54°；排氣門持續開啟角度為45°+90°+57.5°=192.5°，排氣門可變氣門正時可調整的角度為32.5°+27.5°=60°；怠速時進、排氣門的重疊角為-（49.5°+32.5°）=-82°；該發動機進、排氣門可變氣門正時最大的重疊角為4.5°+27.5°=32°。

圖3 進氣門可變氣門正時配氣相位圖

圖4 排氣門可變氣門正時配氣相位圖

實測數據流（圖5）中，“進氣閥開度”可理解為“進氣門提前角”，“排氣閥開度”可理解為“排氣門滯后角”。比較圖5中a與b，可以看出怠速時的數據流與點火開關ON位置時的靜態數據流相同，進氣門均處于最大延遲位置、排氣門均處于最大提前位置，氣門重疊角為負值（理論值為-82°、實測數據流為-80°）。隨著發動機轉速的提高，進氣門開啟將逐漸提前、排氣門將逐漸延遲開啟，氣門重疊角將由負值逐漸變為正值，最大氣門重疊角為32°。

2.3 執行元件測試

連接故障檢測儀進入發動機系統，選擇“執行元件測試”菜單，豐田卡羅拉車關于DVVT系統會出現3個測試項：控制可變氣門正時線性（組1）、控制可變氣門正時排氣線性（組1）、控制可變氣門正時系統（組1），如圖6所示。上述3個測試項具體含義見表2所列。

利用故障檢測儀，通過“執行元件測試”功能，人為對進、排氣門機油控制閥的占空比進行控制，觀察發動機是否會出現怠速不穩或熄火現象，從而可以快速判斷DVVT系統是否存在故障。

3 DVVT系統檢修案例

故障現象 一輛2009年產奇瑞A3轎車，搭載型號為SQRE4G16發動機和手動變速器，行駛里程近10萬km。行駛中出現發動機故障燈常亮的故障現象。

故障診斷 接車后試車，故障癥狀如客戶所述。連接故障檢測儀讀取故障代碼，顯示為“P0016 曲軸位置及進氣凸輪軸位置相關性錯誤”，讀取該車發動機DVVT系統在3個不同轉速時的數據流，如圖7所示，發現數據流“進氣閥開度”在3個不同的轉速時，均為48°且不變化，明顯存在異常，而數據流“排氣閥開度”變化正常。

圖5 SQRE4G16發動機DVVT系統實測數據流（截屏）

圖6 DVVT系統執行元件測試（截屏）

發動機起動后，用故障檢測儀對進氣側機油控制閥做執行元件測試，發動機轉速無變化。結合故障現象、故障代碼、數據流以及進氣側機油控制閥的測試結果分析，導致該故障發生的可能原因有：DVVT系統故障、正時機構錯誤、進氣側凸輪軸位置傳感器故障或發動機控制模塊ECM故障等。

考慮到發動機控制模塊ECM故障率低、未出現進氣側凸輪軸位置傳感器的相關故障代碼、正時機構（鏈條傳動）檢查復雜等因素，因此，決定先檢查DVVT系統的進氣側的機油控制閥。

表2 DVVT系統執行元件測試項及含義

圖7 DVVT系統數據流（截屏）

關閉點火開關，拔下進氣側機油控制閥連接器，在機油控制閥側連接器上測量電阻值為6.9 Ω，測量值正常；點火開關ON位置，在線束側連接器上測量電壓，端子1（電源）上的電壓為13.8 V，端子2（連接ECU）上的電壓為1.5 V，測量值正常；拆下進氣側機油控制閥，如圖8所示，將其兩個端子分別連接到蓄電池的正、負極上，發現進氣側機油控制閥內部的閥芯不動作，應該是進氣側機油控制閥元件損壞導致故障的發生。

故障排除 更換進氣側機油控制閥后試車，故障現象消失，故障排除。

圖8 進氣側機油控制閥