Bài giảng hệ thống phun dầu toyota common rail diesel

• ECU xác định áp suất nhiên liệu trong ống phân phối nhờ cảm biến áp suất nhiên liệu và điều khiển sự đóng mở của SCV... ỐNG PHÂN PHỐI 1ND - TVBộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu làm việc

ƯU ĐIỂM EFI DIESEL

• Công suất động cơ cao.

• Suất tiêu hao nhiên liệu thấp.

• Giảm ô nhiễm.

• Giảm tiếng ồn.

• Giảm lượng khói.

• Động cơ làm việc ổn định.

CẤU TRÚC TỔNG QUÁT

BƠM CAO ÁP

LỌC NHIÊN LiỆU

HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU

MÔ TẢ

• Nhiên liệu từ thùng chứa được bơm tiếp vận cung cấp đến bơm cao áp với một áp suất cần thiết

• Bơm cao áp cung cấp nhiên liệu đến ống phân phối

• Áp suất phun thay đổi theo tải và tốc độ của động cơ Ở tốc độ cầm chừng khoảng 20Mpa, tải lớn khoảng 160Mpa

• ECU điều khiển van nạp SCV (Suction Control Valve) để điều chỉnh áp suất nhiên liệu bằng cách điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp tới bơm cao áp

• ECU xác định áp suất nhiên liệu trong ống phân phối nhờ cảm biến áp suất nhiên liệu và điều khiển sự đóng

mở của SCV

1 BƠM TIẾP VẬN

• Bơm tiếp vận là kiểu bơm bánh răng ăn khớp trong Nó bố trí bên trong bơm cao áp.

2 SUCTION CONTROL VALVE

• SCV bố trí ở bơm cao áp

• Van nạp SCV là kiểu van điện ECU điều khiển SCV theo hệ số tác dụng để điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp đến bơm cao áp

SUCTION CONTROL VALVE

SCV dùng để hiệu chỉnh áp suất nhiên liệu trong bơm cao áp

R = 1.5 – 1.7Ω ở nhiệt độ 200C

ĐIỀU KHIỂN SCV

3 BƠM CAO ÁP

BƠM CAO ÁP 2KD-FTV & 1ND-TV

CẤU TRÚC BƠM CAO ÁP

NGUYÊN LÝ BƠM CAO ÁP

2KD-FTV

1ND - TV

4 ỐNG PHÂN PHỐI

• Ống phân phối chứa nhiên liệu có áp suất cao

từ bơm cao áp và phân phối nhiên liệu đến các kim phun.

Cảm biến P nhiên liệu

Bộ hạn chế P

CẢM BIẾN ÁP SUẤT NHIÊN LIỆU

Cảm biến áp suất nhiên liệu

Cảm biến áp suất nhiên liệu

Cảm biến áp suất nhiên liệu

Bộ giới hạn áp suất

Van xã nhiên liệu

Van xã nhiên liệu

Bộ giới hạn áp suất

5 BỘ GIỚI HẠN ÁP SUẤT

• Bộ hạn chế P dùng để xã nhiên liệu trong ống phân phối khi áp suất trong ống khoảng 2000 bar và đóng khi áp suất khoảng 1500 bar.

Không hoạt động Hoạt động

6 VAN XÃ ÁP SUẤT

ỐNG PHÂN PHỐI 1ND - TV

Bộ điều chỉnh áp suất nhiên liệu làm việc giống như van xả áp suất ở động cơ 2KD-FTV

• Khi áp suất nhiên liệu trong ống phân phối cao hơn mong muốn, ECU điều khiển van xã áp suất

mở để đạt áp suất cần thiết.

VAN XÃ ÁP SUẤT 2KD-FTV

6 KIM PHUN

• EDU khuếch đại tín hiệu từ ECU để điều khiển lưu lượng phun và thời điểm phun của kim phun

CẤU TRÚC KIM PHUN

• Số lỗ phun từ 6 đến 8

• Điện áp 150 vôn

• Áp suất phun: 135 – 180 Mpa

HOẠT ĐỘNG CỦA KIM PHUN

HOẠT ĐỘNG CỦA KIM PHUN

Van điện mở

Kim phun mở Van điện đóng

Kim phun đóng

ĐIỆN TRỞ HIỆU CHỈNH KIM PHUN

1KD-FTV

1 CÁC CẢM BIẾN.

2 ECM - EDU

3 CÁC BỘ CHẤP HÀNH.

1CD - FTV

Crankshaft position Sensor (Ne)

Accelerator Pedal Position Sensor (VPA)

Basic Parameters

Intake Air Temp sensor (THA)

Water Temp Sensor (THW)

Fuel Temp sensor (THF)

Air Flow Metre (VG)

Turbo Pressure Sensor (PIM)

Vehicle Speed Sensor (SPD)

Fuel Pressure Sensor (PCR)

ENGINE ECU

Actuators

1 CẢM BIẾN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ

• Cảm biến tốc độ động cơ được bố trí ở trục khuỷu

• NE dạng cảm biến điện từ, có 34 răng.

• Xác định lưu lượng phun và thời điểm phun.

CỰC ĐO ĐIỀU KiỆN ĐIỆN TRỞ

NE+ & NE- Lạnh 1.630 – 2.740Ω

Nóng 2.065 – 3.225 Ω

2 CẢM BIẾN BÀN ĐẠP GA

• Lắp trên bàn đạp ga Cảm biến dạng biến trở hoặc phần tử Hall.

• Tín hiệu VPA được để xác định góc mở bàn đạp ga thực tế để điều khiển motor điều khiển bướm ga và điều khiển lượng phun trong một chu kỳ.

• Tín hiệu VPA2 được dùng để báo thông tin về góc mở bàn đạp ga nhằm phát hiện hư hỏng.

BÀN ĐẠP GA VPA VPA2

3 CẢM BIẾN LƯU LƯỢNG KHÍ NẠP

• Dùng để điều khiển hệ thống tuần hoàn khí thải.

5 CẢM BIẾN ÁP SUẤT NHIÊN LIỆU

• Cảm biến P nhiên liệu được bố trí trên ống phân phối.

• ECU theo dõi áp suất nhiên liệu trong ống phân phối bằng cảm biến

áp suất nhiên liệu và điều khiển van hút SCV để điều chỉnh P bên trong ống phân phối theo đúng chế độ làm việc của động cơ.

 Cảm biến P nhiên liệu là một chất bán dẫn, điện trở của chip silicon sẽ thay đổi khi áp suất nhiên liệu thay đổi và được IC chuyển thành tín hiệu điện áp gởi về ECU.

KIỂM TRA ĐIỆN ÁPCỰC ĐIỀU KIỆN ĐIỆN ÁP ÁP SUẤT

PR – E2

CẦM CHỪNG 1,3 – 1,8 V 25 – 35 MPa 2000RPM 25 – 35Mpa

KIỂM TRA THIA

7 CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ KHÍ NẠP

• Cảm biến nhiệt độ khí nạp THA được bố trí sau lọc gió

• Cảm biến là một chất bán dẫn có trị số nhiệt điện trở âm

• ECU dùng tín hiệu này để hiệu chỉnh lượng nhiên liệu phun, thời điểm phun và hệ thống EGR

KIỂM TRA THA

8 CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC

• Là chất bán dẫn có trị số nhiệt điện trở âm

• Tín hiệu THW để hiệu chỉnh lượng nhiên liệu phun và thời điểm phun, điều khiển phun khi khởi động, điều khiển ISC và EGR

9 CẢM BIẾN VỊ TRÍ BƯỚM GA

• Được bố trí ở thân bướm ga

• Cảm biến dạng biến trở hoặc phần tử Hall

• Cảm biến xác định độ mở của bướm ga

KIỂM TRA ĐIỆN ÁP

CỰC ĐIỀU KIỆN ĐIỆN ÁP VLU – E2 Bướm ga đóng 0,69 V

70% 3,49 V

VC – E2 Contact On 4,5 – 5,5 V

10 CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NHIÊN LIỆU

Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu

CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NHIÊN LIỆU

• Động cơ 1CD-FTV, 1KD-FTV, 2KD-FTV cảm biến được bố trí ở bơm cao áp Nó kiểm tra nhiệt độ nhiên liệu trong mạch áp suất thấp nhằm tránh sự quá nhiệt trong hệ thống nhiên liệu (90C.)

• Chuẩn làm việc của cảm biến là 39C.

• Nếu cảm biến hở mạch hoặc ngắn mạch, ECU xem hệ thống bị quá nhiệt và động cơ không thể chạy được.

• Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu là một chất bán dẫn có trị số nhiệt điện trở âm.

11 CẢM BIẾN VỊ TRÍ TRỤC CAM

• Cảm biến vị trí trục cam dạng cảm biến điện từ hoặc cảm biến Hall.

• Đĩa tín hiệu G có 1 răng Dùng để xác định thời điểm phun.

CỰC ĐO ĐIỀU KiỆN ĐIỆN TRỞ G1 & G- Lạnh 835 – 1.400Ω

Nóng 1.060 – 1.645 Ω

12 CẢM BIẾN VỊ TRÍ VAN EGR

• Cảm biến dạng biến trở Dùng để xác định độ mở của van EGR.

KIỂM TRA

CỰC ĐO ĐiỀU KiỆN ĐiỆN TRỞ ĐiỆN ÁP

VC – E2

Contact On 4,5 – 5,5 V 20C 4 – 6KΩ

14 CẢM BIẾN ÁP SUẤT NẠP

• Cảm biến được bố trí bên trong ECU

• Dùng để theo dõi áp suất của môi trưởng ECU dùng tín hiệu này để hiệu chỉnh thời điểm phun, thời gian phun và điều chỉnh áp suất nhiên liệu trong ống phân phối để tối

ưu hóa quá trình cháy của động cơ

15 CONTACT ĐÈN PHANH

ECU sử dụng tín hiệu này để kiểm tra sự hư hỏng của contact đèn phanh.

Tín hiệu Bàn đạp phanh nhả Khi đang đạp Bàn đạp phanh đạp

16.TÍN HIỆU KHỞI ĐỘÏNG STA

17 TÍN HIỆU TẢI ĐỊÊN

A ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG PHUN

• ECU thực hiện 3 chức năng sau để xác định

lưu lượng phun.

1 Tính toán lượng phun cơ bản

2 Tính toán lượng phun tối đa

3 So sánh lượng phun cơ bản và lượng phun tối đa và

chọn lượng phun nhỏ hơn

1 XÁC ĐỊNH LƯỢNG PHUN CƠ BẢN

+ +

Basic Injection Volume (Map Data in ECM)

Basic Injection Volume

Correction Engine ECU

Cranshaft Position

Sensor (Ne)

Accerelator Pedal Position Sensor (VPA)

Water Temp Sensor (THW)

Clutch Switch (CLSW) Vehicle Speed Sensor (SPD)

A/C Switch

ISC Correction

2 XÁC ĐỊNH LƯỢNG PHUN TỐI ĐA

Overheating Protection

Intake Air Mass

Engine ECU

Basic/Maximum Injection Volume (Map Data in ECU)

Maximum Injection Volume Correction

Crankshaft Position Sensor (Ne)

Air Flow Meter (VG)

Water Temp Sensor (THW)

Turbo Pressure Sensor (PIM) Intake Air Temp Sensor (THA)

Fuel Temp Sensor (THF) Fuel Pressure Sensor

(PC, VPC)

LƯỢNG PHUN TỐI ĐA

điều khiển giảm lượng nhiên liệu phun để tránh động cơ bị quá nhiệt.

• Khối lượng không khí nạp ảnh hưởng đến quá trình cháy Khi A/F < 14,7/1 → động

cơ nhả khói đen.

• Lượng nhiên liệu phun sẽ thay đổi theo mật độ của nhiên liệu.

4 ĐIỀU KHIỂN LƯỢNG PHUN NHIÊN

LIỆU

Pressure Limiter

Engine ECU

Decides opening time of injector

by final injection volume timing of injectorControls opening

5 ĐIÊU KHIỂN PHUN KHI KHỞI ĐỘNG

B ĐIỀU KHIỂN THỜI ĐIỂM PHUN

Basic Injection Timing

Turbo Pressure Sensor (PIM) Water Temp Sensor (THW) Intake Air Temp Sensor (THA)

TRONG QUÁ TRÌNH KHỞI ĐỘNG

THỜI ĐIỂM PHUN = ThỜI ĐIỂM PHUN CƠ BẢN + HIỆU CHỈNH

C ĐIỀU KHIỂN GIAI ĐOẠN PHUN

• Phun trước một lượng nhỏ nhiên liệu

• Phun chính xảy ra khi nhiên liệu đã bốc cháy để động cơ nổ êm

Target Engine Speed

A/C Amp [Idle-up Signal] (ACT)

Electric Load Accelerator Pedal Position

Sensor (VPA)

F ĐIỀU KHIỂN ÁP SUẤT NHIÊN

LIỆU

Controls SCV opening

Common-rail pressure (Feedback)

Accelerator Pedal Position Sensor

SCV

Engine ECU

Fuel Pressure Sensor

Crankshaft Position Sensor Calculation of

target injection pressure

[Fuel Pressure Control]

G CHẨN ĐOÁN

1 NGUỒN CUNG CẤP CHO ECU

2 ĐIỀU KHIỂN EDU

3 ĐIỀU KHIỂN KIM PHUN

4 HỆ THỐNG XÔNG MÁY

THW

5 ĐÈN KIỂM TRA

ĐỒNG HỒ TABLEAU

5 ĐIỀU KHIỂN SCV

5 ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GA

6 ĐIỀU KHIỂN VAN EGR

E-VRV (for EGR valve control)

Vacuum Damper EGR Valve

EGR Valve Position Sensor

Engine

Vacuum Pump

Crankshaft Position Sensor Accelerator Pedal Position Sensor

Turbo Pressure Sensor

Water Temp Sensor

Intake Air Temp

Sensor

Atmospheric Pressure Sensor

7 ĐIỀU KHIỂN ĐƯỜNG NẠP

Intake Restrictor Valve

Intake Restrictor

Valve Position

Sensor

Intake Restrictor Valve Control Motor

Engine ECU

Accelerator Pedal Position

Sensor (VPA)

Crankshaft Position Sensor

(Ne) Water Temp Sensor (THW)

Intake Air Temp Sensor

(THA)

Turbo Pressure Sensor

(PIM) Ignition Switch (STA)

AIR

Intake Restrictor

Valve Position Sensor

Rotary Solenoid Type

Torque Motor

Rotary Solenoid Type

Torque Motor

• Khi khởi động: Bướm ga mở hoàn toàn để giảm lượng khói.

• Khi động cơ chạy: Độ mở bướm ga được điều chỉnh tối ưu theo tốc độ, tải và lượng EGR.

• Khi động cơ dừng: Bướm ga đóng hoàn toàn cắt không khí nạp, lượng khí trong xy lanh bé → động cơ dừng êm dịu.

8 ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TĂNG

Target Nozzle Vane Position Signal

Turbocharger Control Status

Crankshaft Position Sensor

Water Temp Sensor

Intake Air Temp Sensor

Turbo Motor

Drive

Engine ECU

Atmospheric Pressure Sensor

9 ĐIỀU KHIỂN QUẠT LÀM MÁT

10 ĐẦU CHẨN ĐOÁN