凸轮轴执行器系统的说明

凸轮轴位置 (CMP) 执行器系统
发动机运行时，凸轮轴位置执行器系统启用发动机控制模块 (ECM) 以改变凸轮轴正时。。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：

凸轮轴位置执行器系统

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，低转速到中等转速
提前气门正时
进气门提前关闭
提高低到中等挡位转矩
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
凸轮轴位置执行器系统由发动机控制模块控制。凸轮轴位置执行器电磁阀磁铁和机油控制阀组合引导向凸轮轴位置执行器提供以提前或延迟凸轮轴的发动机机油压力。曲轴位置 (CKP) 传感器和凸轮轴位置 (CMP) 传感器用于监测凸轮轴位置的变化。发动机控制模块利用以下信息，以计算期望的凸轮轴相对于基准正时的提前或延迟：
输入和输出
输入
控制模块
输出
发动机冷却液温度传感器
K20发动机控制模块
Q6E排气凸轮轴位置执行器电磁阀
Q6F进气凸轮轴位置执行器电磁阀
发动机转速
废气再循环阀位置
歧管绝对压力传感器
多功能空气流量传感器
节气门位置传感器
车速传感器
部件

凸轮轴位置执行器

凸轮轴位置执行器由两个主要元件组成，在有限的角度范围内提供连续可变的凸轮轴到曲轴正时（相位）。链轮壳体由发动机正时皮带或链条驱动。链轮壳体内部是执行器的第二个元件，即转子。转子具有三到四个凸角，安装在链轮壳体内形状相似的孔内，在每个凸角的两侧形成油室。在中央处，转子固定在凸轮轴的固定位置。
来自凸轮轴中央的油道为应用室和回流室提供加注或排气。这些相对腔室的平衡加注和排气在链轮壳体和转子之间产生扭矩。执行器转子上的扭矩会改变凸轮轴和凸轮轴驱动链轮之间的相对角位置（正时）。在两个油室内都没有机油压力的情况下，转动扭力弹簧将转子返回到基准正时。

凸轮轴位置执行器电磁阀磁铁

凸轮轴位置执行器电磁阀磁铁是凸轮轴位置执行器电磁控制阀组合的电磁部件。电磁阀磁铁安装在凸轮轴盖或气缸盖中，保持在每个凸轮轴执行器链轮正前方的固定位置。从电磁阀磁体的中心延伸出来的枢轴与中央执行器电磁阀控制阀总成接触。该枢轴根据施加到电磁体线圈绕组上的脉宽调制电压的量而展开和缩回。

凸轮轴位置执行器电磁控制阀

作为电磁控制阀组合的机油控制部件，凸轮轴位置执行器电磁阀位于凸轮轴端部的执行器链轮螺栓内部。螺栓和控制阀作为一个总成与凸轮轴一起旋转。施加在阀端的外部向内力和内部向外弹簧力，用于打开或关闭阀门中的钻孔油道。凸轮轴轴颈处的油道通过电磁阀进入执行器链轮的轮毂，引导发动机机油流向和流出相对的执行器室通道。控制阀位置决定凸轮轴正时提前、延迟或保持模式。
凸轮轴位置执行器系统的操作
当加压发动机机油充满提前室/延迟室，同时从相反的室排出机油，在执行器转子上产生扭矩时，凸轮轴正时发生变化。执行器转子上的扭矩会改变凸轮轴和凸轮轴驱动链轮之间的相对角位置。通常，进气凸轮正时提前或略微延迟，排气正时延迟，以获得期望的结果。
凸轮轴位置执行器电磁阀通过三个占空比范围中的一个来调节凸轮轴位置执行器外链轮和内转子之间的相对角位置从 0 到 40% 占空比，机油从应用室排出，同时机油压力施加到相反的室，使凸轮轴正时返回到基准正时。在 40-55% 占空比时，电磁阀移动到保持位置，关闭两个执行器室通道，防止机油流入或流出任何腔室。从 55% 到 100% 占空比，机油压力施加到应用室，并从相反的室排出，以使凸轮轴正时远离基准正时。
在操作过程中，发动机控制模块可能要求凸轮轴正时从基准正时提前或延迟。如果凸轮轴正时发生变化，发动机控制模块将驱动凸轮轴位置执行器电磁阀占空比在 55% 以上或 40% 以下一段时间，直到凸轮轴传感器指示所需的正时变化。一旦达到所需的正时，发动机控制模块将电磁阀占空比返回至 40% 至 55%，关闭两个执行器室通道，将执行器保持在调整位置。

凸轮轴位置执行器电磁控制阀工作

电磁阀磁铁占空比
机油控制阀位置
应用室
进气：提前
排气：延迟
回流室
进气：延迟
排气：提前
0-40%
低于中间位置
通风
加注
40-55%
中间位置
关闭等待
关闭等待
55-100%
高于中间位置
加注
通风
凸轮轴执行器中间驻车锁的操作（带驻车锁定电磁阀）
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，释放油压，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。
凸轮轴执行器驻车锁的操作（不带驻车锁定电磁阀）
对于基准凸轮轴正时条件，凸轮轴执行器链轮和转子可以机械地锁定在一个固定位置，以防止凸轮进行相位调节。弹簧加压的驻车锁销位于应用室旁边的执行器内部。在接合或保持状态下，驻车锁销被应用室中的油压推出锁定位置。当发动机控制模块确定不需要凸轮调节相位时，它将指令凸轮轴到基准正时位置。在该阶段，凸轮轴应用室排气，使弹簧力重新啮合驻车锁销。
滑动凸轮轴气门升程系统（如装备）
滑动凸轮轴气门升程系统 (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，带不同高度的凸轮轴凸角，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轴凸角，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：
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：
SCS 在每个凸轮轴配置滑块上有 3 个尺寸独特的凸轮轴凸角：

操作

SCS 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轴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轴传感器相同，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轴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。

滑动凸轮轴系统部件

Graphic
图示说明 #
说明
数量
1
B339 排气凸轮轴凸角位置传感器*
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。

滑动凸轮轴系统操作视频