本田VTEC（Variable Valve Lift Timing & Valve Electronic Control）机构（可变配气正时及气门升程电子控制系统）如图3-19所示，其主要由中间摇臂2、主摇臂8、次摇臂3、同步活塞A和B及凸轮轴9等组成。其中中间摇臂在发动机高速时使用，主、次摇臂低速时使用。进气摇臂总成如图3-20所示，在三个摇臂靠近气门的一端均设有油缸孔，油缸孔中装有靠液压控制的正时活塞、同步活塞、阻挡活塞及弹簧。正时活塞一端的油缸孔与发动机的润滑油道连通，ECU通过电磁阀控制油道的通、断。

图3-19 本田VTEC机构

1—正时板 2—中间摇臂 3—次摇臂 4—同步活塞B 5—同步活塞A 6—正时活塞 7—进气门 8—主摇臂 9—凸轮轴

图3-20 进气摇臂总成

1—同步活塞B 2—同步活塞A 3—弹簧 4—正时活塞 5—主摇臂 6—中间摇臂 7—次摇臂

可变配气相位控制系统主要根据发动机转速、负荷等变化来控制VTEC机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气门的配气相位及升程，实现单进气门工作和双进气门工作的切换。

如图3-21所示，发动机低速运转时，电磁阀不通电使油道关闭，机油压力不能作用在正时活塞上，在次摇臂油缸孔内的弹簧和阻挡活塞作用下，正时活塞和同步活塞A回到主摇臂油缸孔内，与中间摇臂等宽的同步活塞B停留在中间摇臂的油缸孔内，三个摇臂彼此分离。此时，主凸轮通过主摇臂驱动主进气门，中间凸轮驱动中间摇臂空摆（不起作用）；次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量开闭，其目的是防止次进气门附近积聚燃油。配气机构处于单进、双排气门工作状态，单进气门由主凸轮驱动。

当发动机高速运转，且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速达到设定值时，ECU向VTEC电磁阀供电，使电磁阀开启，来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧，由正时活塞推动两同步活塞和阻挡活塞移动，两同步活塞分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体，成为一个同步工作的组合摇臂，如图3-22所示。此时，由于中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作，与发动机低速时相比，气门的升程、提前开启角和迟后关闭角均增大。

图3-21 VTEC机构低速工作状态

1—主凸轮 2—次凸轮 3—次摇臂 4—阻挡活塞 5—同步活塞A 6—正时活塞 7—主摇臂 8—同步活塞B

图3-22 VTEC机构高速工作状态

1—中间凸轮 2—中间摇臂

当发动机转速下降到设定值时，ECU切断VTEC电磁阀电流，正时活塞一侧的油压降低，各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下回位，三个摇臂又彼此分离独立工作。(www.daowen.com)

VTEC控制系统电路如图3-23所示，发动机ECU根据发动机转速、负荷、冷却液温度和车速信号控制VTEC电磁阀，电磁阀通电后，通过压力开关给ECU提供一个反馈信号，以便监控系统工作。

图3-23 VTEC控制系统电路

丰田VVT-i系统由VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀和传感器三部分组成，如图3-24所示，其中传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和冷却液温度传感器等。

图3-24 丰田VVT-i系统的组成

图3-25 VVT-i控制器的组成

VVT-i控制器由一个固定在进气凸轮轴上的叶片、一个与从动正时链轮一体的壳体和一个锁销组成，如图3-25所示。控制器有气门正时提前室和气门正时滞后室两个液压室，通过凸轮轴正时机油控制阀，它可在进气凸轮轴上的提前或滞后油路中传送机油压力，使控制器叶片沿圆周方向旋转，连续改变进气门正时，以获得最佳的配气相位。

凸轮轴正时机油控制阀由一个用来转换机油通道的滑阀、一个用来控制移动滑阀的线圈、一个柱塞及一个回位弹簧组成，其结构如图3-26所示。工作时，发动机ECU接收各传感器传来的信号，经过分析、计算后，发出指令给凸轮轴正时机油控制阀，以此来控制滑阀的位置，从而控制机油液压，使VVT-i控制器处于提前、滞后或保持位置。

控制原理如图3-27所示，发动机ECU根据转速、进气量、节气门位置和冷却液温度计算出一个最优气门正时信号，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发动机ECU的控制指令选择VVT-i控制器的不同油路，使其处于提前、滞后或保持这三个不同的工作状态。此外，发动机ECU根据来自凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的信号检测实际的气门正时（改进后的LS4001UZ-FE发动机和LS4303UZ-FE发动机还另外安装有VVT传感器，以更精确地检测凸轮轴位置），从而尽可能地进行反馈控制，以获得预定的气门正时。

图3-26 凸轮轴正时机油控制阀的结构

图3-27 VVT-i控制原理