丰田卡罗拉发动机双VVT-i系统检修

张美娟;史定洪

【摘 要】在分析丰田卡罗拉发动机双VVT-i(智能可变气门正时系统)系统结构及工作原理的基础上,以仪器诊断为主,辅之以人工拆检,得出了如何利用随车故障自诊断系统对双VVT-i系统故障进行快速诊断与排除,从而有助于汽车维修人员快速准确地判定故障部位、故障原因并且快速排除故障.

【期刊名称】《淮海工学院学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2011(020)002

【总页数】3页(P28-30)

【关键词】丰田卡罗拉;双VVT-i系统;故障;检修

【作 者】张美娟;史定洪

【作者单位】无锡职业技术学院汽车技术系,江苏无锡214121;无锡职业技术学院汽车技术系,江苏无锡214121

【正文语种】中 文

【中图分类】TM930

0 引言

卡罗拉汽车发动机双VVT－i系统常见的故障主要为不能起动或者起动困难；发动机怠速不良，运转不平稳喘震，加速无力；汽车行驶中动力下降、油耗增加；甚至行驶中突然熄火等等。其原因主要有：进排气凸轮轴正时机油控制阀控制电路短路或断路、进排气凸轮轴正时机油控制阀阀芯卡滞或电磁线圈断路、机油控制阀滤清器堵塞、凸轮轴前端VVT－i控制器故障、正时链条跳齿或拉长、进排气凸轮轴位置传感器故障、ECU故障等。本文以仪器诊断为主，辅以人工拆检对双VVT－i系统故障进行诊断与排除。

1 双VVT－i系统结构及工作原理

08款丰田卡罗拉双VVT－i系统结构如图1所示［1］。该系统是分别控制发动机的进气系统和排气系统。在急加速时，控制进气的VVT－i会提前进气，而控制排气的VVT－i会推迟排气，此效果如同一个较小的涡轮增压器，能有效地提升发动机动力。同时，由于进气量的加大，也使得汽油的燃烧更加完全，实现低排放的目的。

发动机ECU根据发动机的转速、进气量以及节气门位置和水温计算出一个最优气门正时，并且向凸轮轴正时机油控制阀发出控制指令。凸轮轴正时机油控制阀根据所发出的指令选择至VVT－i控制器的不同油路，使之处于提前、滞后或保持3个不同的工作状态。此外，发动机ECU根据来自凸轮轴和曲轴位置传感器的信号检测实际的气门正时，从而尽可能地进行反馈控制，以便获得预定的气门正时。

图1 丰田卡罗拉双VVT－i系统组成Fig.1 Components of Toyota corrola engine double VVT－i system

进气凸轮轴机油正时控制阀电路如图2所示。正时机油控制阀的1号端子为占空比信号输入端，与ECU的B31插接器100号（OC1＋）端子相连；2号端子为接地端，与ECU的B31插接器123号（OC1－）端子相连。排气凸轮轴正时机油控制阀电路与进气基本相同，只不过其正时机油控制阀的1号端子与ECU的B3l插接器60号（OE1＋）端子相连；2号端子与ECU的B31插接器61号（OE1－）端子相连。

图2 进气凸轮轴机油控制阀控制电路Fig.2 Control electro circuit of inlet camshaft oil control valve

2 故障诊断与排除

2.1 第一组故障诊断方法

使用故障诊断仪进行故障检测，若故障码显示如表1所示，应首先对凸轮轴机油控制阀进行主动测试。

表1 显示屏信息显示1Table 1 Picture of screen massage 1故障代码 故障原因P0010 凸轮轴位置“A”执行器电路（B1）P0013 凸轮轴位置“B”执行器电路／断路（B1）

测试前应先连接智能检测仪，打开空调、启动发动机，并打开检测仪。然后选择以下

菜单项：Powertrain／Engine and ECT／ActiveTest／Control the VVT System（Bank 1）［2］。当操作机油控制阀且发动机冷却液温度为50℃（122°F）或更低时，使用智能检测仪检测发动机转速。当执行机油控制阀关闭命令时应为正常发动机转速；但若执行机油控制阀从关闭切换至打开后应立即出现发动机怠速不稳或失速现象，此时机油控制阀正常。否则，按下列步骤检查凸轮轴正时机油控制阀总成。

（1）电阻检测。检查时先拆下凸轮轴机油控制阀总成，利用万用欧姆表，如图3所示档检测其1，2两端子之间电阻值（正常时在6.9～7.9Ω之间）。

图3 进气凸轮轴机油控制阀电阻检测图Fig.3 Picture of resistor testing on inlet camshaft oil control valve

（2）工作情况检测。将蓄电池正电压施加到端子1，负电压施加到端子2。正常情况下阀体应迅速移动，如若不正常则应更换凸轮轴正时机油控制阀总成。若阀体正常则应检查正时机油控制阀总成—ECU之间的线路。

（3）线路检测。检测正时机油控制阀总成—ECU之间的线路，检查时应先断开凸轮轴机油控制阀总成连接器及ECU连接器，根据维修手册中规定值测量电阻。

检测结果若异常，应维修或更换凸轮轴正时机油控制阀总成—ECU线束连接器。若正常则应更换ECU。

2.2 第二组故障诊断方法

使用故障诊断仪读出故障码，若故障码显示如表2所示。

表2 显示屏信息显示2Table 2 Picture of screen massage 2故障代码 故障原因P0011 凸轮轴位置“A”－正时过于提前或系统性能（B1）P0012 凸轮轴位置“A”－正时过于滞后（B1）

先检查除DTC P0011与DTC P0012之外还有没有其它故障码输出，若有的话应先排除其他故障码。若只输出DTC P0011和DTC P0012或其中的一个则应首先对凸轮轴机油控制阀进行主动测试（检测方法同“2.1”第一组故障诊断方法中的主动测试方法）。

检测结果若正常，则用检测仪清除故障码后再次读取故障码，若未输出故障码则检查间歇性故障，若输出故障码则应调整气门正时。调整过后读取故障码，若未输出故障码则系统恢复正常，若输出故障码则应更换ECU。

检测结果若不正常，则应检查凸轮轴正时机油控制阀总成（检测方法同“2.1”第一组故障诊断方法中的凸轮轴正时机油控制阀总成检测方法）。如凸轮轴正时机油控制阀总成不正常，则应更换凸轮轴正时机油控制阀总成；若正常则应拆检机油控制阀滤清器（正常情况下滤清器应没有阻塞）。重新安装机油控制阀滤清器后检测其是否恢复正常，若异常则更换机油控制阀滤清器，若正常则应检查凸轮轴正时齿轮总成。

凸轮轴正时齿轮总成检测结果若异常，则应更换凸轮轴正时齿轮总成；若正常则应调整气门正时。调整过后清除历史故障码然后使发动机怠速运转5 min以上后读取故障码，未输出则系统恢复正常，若输出则应更换ECU。

2.3 第三组故障诊断方法

使用故障诊断仪读出故障码，若故障码显示如表3所示。

表3 显示屏信息显示3Table 3 Picture of screen massage 3故障代码 故障原因P0014 凸轮轴位置“B”—正时过于提前或系统性能（B1）P0015 凸轮轴位置“B”—正时过于滞后（B1）P0016 曲轴位置—凸轮轴位置相关性（B1SA）P0017 曲轴位置—凸轮轴位置相关性（B1SB）

此组故障码均可依照“2.2”中故障诊断与排除顺序进行操作。

3 结语

由对卡罗拉汽车发动机双VVT－i系统故障诊断与排除可以看出，随着现代汽车技术的发展，在车辆的实际维修中，有些故障单纯靠经验，调取故障码测量电阻，短路、断路情况已经无法快速准确地解决了。因此在汽车维修过程中，诊断思路很重要，在好的诊断思路下使用正确的维修方法，有助于汽车维修人员准确确定故障部位、判断故障原因并快速排除故障。

【相关文献】

［1］ 屠卫星.可变气门正时系统结构原理与维修［M］.南京：江苏科学技术出版社，2008.

［2］ 丰田汽车公司.丰田COROLLA 1ZR－FE发动机维修手册［M］.日本爱知县丰田市：丰田汽车公司，2007.

［3］ 秦兴顺.卡罗拉汽车发动机双VVT－i系统故障诊断与排除［J］.公路与汽运，2009（1）：20－23.