·上一文章：“十六”步流程提高汽车车身维修质量
·下一文章：剖析2017年宝马新5系动力传递系统新技术（八）
五、连续可变气门升程（CVVL）
1．连续可变气门升程（CVVL）概述
Ingenium 14 2.0L汽油发动机是首款配备高度创新连续可变气门升程（CVVL）系统的JaguarLand Rover发动机。CVVL是一个电动液压系统，允许发动机在工作循环的任何点上尽可能有效地产生最大功率和扭矩。该系统会持续调节进入汽缸的气流，使得发动机在任何转速或负载条件下均可根据需要实现流畅的功率传送。当发动机转速不高时，CVVL可以提供较低的进气门升程，而当发动机转速很高时，它可以逐渐提供更高的气门升程。通过让发动机以最大效率进行呼吸，油门响应得到显著提高，而二氧化碳排放得以减少。此外，与上一代发动机相比，现在该发动机的燃油经济性可以提高5%。通过与双VCT相结合，该系统可提供最大的操作灵活性，同时也几乎没有什么牺牲。
通过延迟打开气门或提前关闭气门，CVVL总成最终将会控制进入汽缸的空气量。该系统共有四种工作模式，如图15所示。
（1）全升程模式：在凸轮轴的传统方式控制下，气门完全打开和关闭。此模式用于高发动机转速下，以便获得最大发动机功率。
（2）进气门延迟打开模式（LIVO）：在启动发动机和怠速运转期间，延迟进气门的打开。气门打开时间较短，并且升程较小，从而可以精确控制地送入汽缸的准确空气量。因而在怠速运转期间，燃油经济性得到改善。在冷启动期间，只有少量的冷态空气进入汽缸，这意味着发动机更加容易启动。
（3）进气门提前关闭模式（EIVC）：在低至中等发动机转速期间激活。在凸轮轴轮廓以正常方式关闭进气门之前，系统会以液压方式关闭进气门。这将会减少泵气损失，提高发动机输出并防止燃油混合物意外回流到进气口。
（4）复合模式：在极低的发动机转速和负载条件下，系统将会综合使用LIVO模式和EIVC模式，以便实现稳定的燃烧。
2.CVVL部件和工作原理
连续可变气门升程单元如图16所示，CVVL总成是一个不可维修的单元，由十个螺栓固定到凸轮轴支座的顶部。进气凸轮轴通过四个小型机油泵（对四个液压蓄能器进行增压）来控制气门的打开，而不是直接进行操作。它们充当凸轮轴和进气门之间的液压缓冲器。如果不需要气门全升程，则通过电动电磁阀从每个蓄能器处释放机油，从而降低凸轮轴的提升效果。
CVVL单元内部结构如图17所示，油路工作原理如图18所示。当凸轮轴旋转时，凸轮凸角升程转化为泵活塞的移动，从而在该单元内产生液压压力。高压室是泵活塞、制动单元和电磁阀之间的液压连接，该处的压力最高可以达到，50bar（1 bar= 105Pa）。当电磁阀关闭时，机油充当“液压推杆”，通过制动单元打开进气门。当电磁阀打开时，高压室中的一些机油压力将会释放回中间压力室，有效地“缩短”了“液压推杆”的长度和气门升程量。当电磁阀打开时，蓄压器将释放的机油送回高压室，确保该腔室具有恒定的经过除气的机油供应。制动单元也充当液压气门间隙调节器（HLA），也会调节气门关闭速度。当打开电磁阀以提前关闭进气门时，气门弹簧导致气门进入不可控阶段。在这个“不受控”的行程阶段，因为气门不会随着凸轮轮廓而关闭。为了防止因为关闭速度过快而损坏气门，制动单元充当液压制动器以确保气门能够平顺可控地落座。电磁阀开关时间由PCM根据由现有传感器计算得出的发动机负载值进行控制。CVVL温度传感器是唯一一个为此系统加装的传感器。
CVVL系统中使用了四个电磁阀，每个汽缸一个。每个电磁阀都具有由PCM提供的专用电源和接地，并且用脉宽调制（PWM）控制方式来调节其位置。为了让电磁阀快速动作，我们开发了一种具有最小可能的电流要求的特殊工作策略。这导致电流波形分为几个阶段。CVVL电磁阀控制电流和气门升程如图19所示，实测控制压和电流如图20所示。
