凸轮轴执行器系统的说明

电路/系统说明

发动机正在运行时，“进气凸轮轴位置执行器电磁阀”和“排气凸轮轴位置执行器电磁阀”系统启用发动机控制模块 (ECM) 以改变凸轮轴正时。凸轮轴位置执行器总成根据机油压力方向的变化改变凸轮轴位置。“进气凸轮轴位置执行器电磁阀”和“排气凸轮轴位置执行器电磁阀”控制着使凸轮轴提前或延迟的机油压力。改变发动机指令修正凸轮轴正时，可在以下有关性能之间提供更好的平衡：

• 发动机功率输出
• 燃油经济性
• 降低废气排放

发动机控制模块根据以下传感器的信息计算期望的凸轮轴位置：

• 发动机冷却液温度 (ECT) 传感器
• 多功能空气流量 (MAF) 传感器
• 节气门位置传感器
• 车速传感器 (VSS)

凸轮轴位置执行器系统的操作

发动机控制模块通过电磁线圈的脉宽调制 (PWM)，来操作“进气凸轮轴位置执行器电磁阀”和“排气凸轮轴位置执行器电磁阀”。脉宽调制占空比越高，凸轮轴正时的改变越大。施加于固定叶片提前侧的机油压力，将使凸轮轴顺时针旋转。凸轮轴的顺时针运动将使正时提前到最大值 21°。当机油压力施加到叶片的返回侧时，凸轮轴将逆时针旋转直至返回到 0°。

从“进气凸轮轴位置执行器电磁阀”和“排气凸轮轴位置执行器电磁阀”提前通道流向“进气凸轮轴位置执行器电磁阀”和“排气凸轮轴位置执行器电磁阀”壳体的机油，将压力施加到凸轮轴位置执行器总成上叶轮的提前侧。同时“进气凸轮轴位置执行器电磁阀”和“排气凸轮轴位置执行器电磁阀”延迟通道打开，使叶轮延迟侧上的机油压力降低。这两个同步操作使叶轮顺时针旋转，从而提前凸轮轴提前正时。

当机油从“进气凸轮轴位置执行器电磁阀”和“排气凸轮轴位置执行器电磁阀”延迟通道流向“进气凸轮轴位置执行器电磁阀”和“排气凸轮轴位置执行器电磁阀”壳体时，机油压力施加到叶轮的延迟侧。因为电磁阀提前通道打开使得叶轮提前侧上的机油压力降低，所以，凸轮轴位置延迟。

发动机控制模块也能指令“进气凸轮轴位置执行器电磁阀”和“排气凸轮轴位置执行器电磁阀”停止来自两个通道的机油流动，从而保持当前的凸轮轴位置。发动机控制模块持续对“进气凸轮轴位置传感器”和“排气凸轮轴位置传感器”的输入与“进气凸轮轴位置执行器电磁阀”和“排气凸轮轴位置执行器电磁阀”的输入进行比较，以此来监测凸轮轴位置并检测系统故障。下表提供了常规驾驶条件下的凸轮轴相位指令：

驾驶条件	凸轮轴位置的改变	目标	结果
待用	无变化	最小化气门重叠角	怠速转速稳定
轻度发动机负载	延迟气门正时	减少气门重叠角	发动机输出稳定
中等发动机负载	提前气门正时	增加气门重叠角	燃油经济性提高、排放降低
重载时，高转速	延迟气门正时	延迟进气门关闭	发动机输出提高

进气凸轮轴中间驻车锁（如装备）

从发动机控制模块向进气凸轮轴位置执行器驻车锁定电磁阀提供专用搭铁控制电路，并提供点火电压电源电路。发动机控制模块通过向电磁阀控制电路提供搭铁来操作进气凸轮轴位置执行器驻车锁定电磁阀，以控制施加压力使进气凸轮轴执行器驻车销分离的油流。这让发动机控制模块可使凸轮轴提前或滞后。发动机控制模块确定不需要凸轮相位调节时，将指令凸轮轴锁止在 0° 位置。这种状态下，从电磁阀去除发动机控制模块控制电路搭铁，不提供油压，凸轮轴执行器驻车销重新啮合，防止凸轮进行相位调节。发动机控制模块也可通过指令凸轮轴略微提前或滞后，以确定是否存在移动，从而判定驻车销是否啮合。

滑动凸轮气门升程系统（如装备）

滑动凸轮气门升程系统 (SCS) 可在发动机运行时改变进气和排气凸轮轴的升程配置。SCS 有 4 个进气凸轮轴配置执行器和 2 个排气凸轮轴配置执行器。各执行器由一个执行器位置传感器和两个执行器电磁阀组成，这两个电磁阀控制导销激活。导销负责凸轮轴上提升配置套筒的轴向移动，以响应来自发动机控制模块的电气指令。每个凸轮轴有 2 个配置套筒，带不同高度的凸轮凸角，且每个凸轮轴的套筒下方有一个止动球和弹簧，可辅助将配置套筒固定到位。SCS 配置执行器电磁阀将执行器导销推出至凸轮轴升程配置套筒内机加工的移动槽内。当导销与套筒接合时，其将使套筒在凸轮轴上轴向移动，在进气和排气阀上形成尺寸独特的凸轮凸角，改变气门升程和持续时间。凸轮轴提升配置套筒完成切换后，导销被配置套筒推回到执行器，与执行器电磁阀的磁铁接触。在不断变化的发动机需求期间改变气门升程，可在驾驶体验过程中提供以下平衡和优势：

• 增加燃油经济性
• 优化发动机功率输出
• 总体下尾管排放

曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器用于监测凸轮轴位置，并为 SCS 系统提供输入。2 个进气和 2 个排气配置套筒位置传感器用于监测凸轮轴升程配置套筒在凸轮轴上的轴向位置。发动机控制模块利用以下信息计算期望的凸轮轴升程：

• 大气压力传感器 (BARO)
• 凸轮轴位置传感器
• 曲轴位置传感器
• 发动机负载
• 发动机转速
• 发动机扭矩
• 歧管绝对压力 (MAP) 传感器
• 节气门位置传感器

滑动凸轮气门升程系统在每个凸轮轴配置滑块上的有三个尺寸独特的凸轮凸角：

1.动力配置—高扬程—满负载，常规升程和持续时间。当驾驶员需要发动机满负载时，将激活所有 4 个气缸，所有气门打开至最高升程。
2.节约配置—低扬程—降低负载（低至 3 mm 升程）改变气门打开的持续时间，提前关闭气门。在驾驶员不需要发动机功率满负载的中等负载条件下，例如高速公路驾驶，SCS 系统将滑入低扬程，开始节约燃油。所有 4 个气缸仍激活，所有进气门现在打开至较低的升程高度。
3.终极燃油经济性—AFM（主动燃油管理）—气缸停用，以提高燃油经济性。对于驾驶员不需要发动机满负载时的轻负载条件，例如高速公路巡航，SCS 系统将滑入终极燃油经济性主动燃油管理模式，气缸 2 和 3 将停缸。该系统首先关闭 2 号和 3 号喷油器，然后关闭排气门，最后关闭进气门。这可以有效地捕集气缸内的空气，气缸内没有燃油。捕集的空气变为空气弹簧，辅助活塞从膨胀冲程返回。气缸 1 和 4 仍激活，其进气门现在打开至较低升程高度。点火气缸的进气凸轮配置与节约配置的低扬程配置相同。发动机仍从 2 个气缸产生同样的功率，但是现在以节约配置功率的一半工作。

操作

滑动凸轮系统配置执行器有能力独立推出执行器的 2 个切换销。SCS 执行器为单向执行器（仅向外），需要物理响应才能将销推回或收回执行器内。各执行器有两个切换销，带 2 个完全独立的移动线圈。基于脉宽调制信号，切换销推出和接合滑动凸轮配置套筒的“切换”槽至请求位置。第一个销将被推出，导致凸轮轴配置套筒从高扬程（动力配置）切换为低扬程（节约配置）。切换销现在对准第二个销的下方，且位置传感器确认套筒处于请求位置。执行器配置位置传感器的工作方式与凸轮传感器相同，当其下方存在金属时提供高电平信号，当其下方存在空气时提供低电平信号。各位置、高扬程、低扬程和主动燃油管理 (AFM) 有一个独特的方波配置，可使位置传感器识别处于何种模式。收到请求时，第二个执行器销将被推出，导致配置套筒从低扬程切换至主动燃油管理模式。当发动机控制模块请求移动回较高的凸轮轴配置模式时，使用邻近气缸上的执行器将滑动凸轮配置套筒朝反方向移动，因为切换槽正指向反方向。对于进气凸轮轴，2 个配置套筒各覆盖 2 个气缸 (1&2 - 3&4)。在排气凸轮轴上，也有 2 个配置套筒，然后它们比较小，仅存在于气缸 2 和 3 上。

滑动凸轮系统部件

图示说明 #	说明	数量
1	B339 排气凸轮轴配置套筒位置传感器*	2
2	M130 排气凸轮轴配置执行器	2
3	M129 进气凸轮轴配置执行器	4
4	B23 排气和进气凸轮轴位置传感器*	2
5	B338 进气凸轮轴配置套筒位置传感器*	2
6	排气凸轮轴	1
7	进气凸轮轴	1
* 位置传感器为相同零件。