Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI 3SFSE

Đồ án tốt nghiệp HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU Mơ hình gắn động phun xăng trực tiếp GDI 3S-FSE Trên động gồm có: Cảm biến vị trí bướm ga loại tuyến tính với hai tín hiệu VTA VTA2 - Cảm biến vị trí bàn đạp ga loại tuyến tính với hai tín hiệu VPA VPA2 - Cảm biến nhiệt độ nước làm mát - Cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp - Cảm biến ơxy có dây nung HT - Cảm biến nhiệt độ nước báo tableau - Cảm biến áp lực nhớt báo tableau - Cảm biến áp lực nhiên liệu PR - Cảm biến áp suất đường ống nạp PIM - Cảm biến vị trí trục khuỷu NE - Cảm biến vị trí trục cam G - Cảm biến vị trí van xoáy SCVP - Motor bướm ga điện tử M+, M- - Ly hợp bướm ga CL+, CL- - Van xoáy SCV+, SCV- - Van hồi nhiên liệu FP+, FP- - VVT-i OSV+, OSC- - Van tuần hồn khí xả EGR1, EGR2, EGR3, EGR4 - 04 kim phun động - Kim phun khởi động lạnh INJS - Bơm tiếp vận - Bơm cao áp - Bàn đạp ga - Đường nhiên liệu đến - Thùng xăng - Lọc xăng Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN: Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hình 2-5: Sơ đồ đấu dây động 3S-FSE SƠ Đ Ồ VỊ TRÍ CHÂN ECU : III Hình 2-6: Sơ đồ chân ECU Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Kí hiệu Tên gọi E01 Mass kim phun E02 Mass kim phun #1 Tín hiệu phun máy #2 Tín hiệu phun máy #3 Tín hiệu phun máy #4 Tín hiệu phun máy INJF Tín hiệu hồi tiếp phun xăng BATT Dương thường trực ECU +B +B1 Dương cung cấp cho ECU sau rơle Dương cung cấp cho ECU sau rơle STA Tín hiệu khởi động THA Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ khơng khí nạp THW Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát FC Tín hiệu điều khiển bơm xăng VC Điện áp 5V cung cấp cho cảm biến PIM Tín hiệu MAP sensor gởi ECU IGF Tín hiệu hồi tiếp đánh lửa IGT1,2,3,4 G22 NE- NE+ Tín hiệu đánh lửa máy 1,2,3,4 Tín hiệu báo vị trí xi lanh Mass tín hiệu vị trí xi lanh tốc độ động OX Tín hiệu tốc độ động E1 Tín hiệu cảm biến ơxy E2 Mass ECU M+, M- CL+, Mass cảm biến CLTín hiệu điều khiển motor bướm ga Tín hiệu điều khiển ly hợp từ motor bướm ga Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE SCV+, SCVFP+, FP- Hệ thống phun xăng điện tử Tín hiệu điều khiển van xốy Tín hiệu điều khiển van áp suất bơm cao áp IREL Tín hiệu điều khiển relay kim phun OSV+, OSV- Tín hiệu điều khiển van dầu VVT-i EGR1,2,3,4 Tín hiệu điều khiển motor van EGR INJS HT PSSW Tín hiệu điều khiển kim phun khởi động lạnh Tín hiệu điều khiển sấy cảm biến oxy Tín hiệu trợ lực lái PB Tín hiệu áp suất chân khơng bầu trợ lực phanh (servo) PR Tín hiệu áp suất nhiên liệu ống phân phối KNK VTA, VTA2 SCVP VPA, VPA2 FC Tín hiệu cảm biến kích nổ Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga Tín hiệu cảm biến van xốy Tín hiệu cảm biến vị trí bàn đạp ga Tín hiệu điều khiển bơm tiếp vận FAN Tín hiệu điều khiển quạt làm mát động SIL Tín hiệu chẩn đốn OBD II L Tín hiệu đèn báo nạp IGSW Tín hiệu báo bật cơng tắt IG MREL Tín hiệu điều khiển relay EFI TACH Tín hiệu tốc độ động ELS Tín hiệu phụ tải điện Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Chương II: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI ĐỘNG CƠ 3S-FSE A MƠ TẢ CHUNG Hình 3-1: Gasoline Direct Injection Engine  Hiện thách thức quan trọng nhà sản xuất ô tô đối mặt phải cung cấp xe hoạt động với công suất cao hiệu suất nhiên liệu tối ưu đảm bảo thải thoải mái cho người ngồi xe Nhận thức tình trạng ấm lên trái đất mối đe dọa thật cho thử thách nhà sản xuất Để ngăn chặn nguy cần giảm lượng khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính để giảm khí CO2 sinh cần nhanh chóng chế tạo động thải CO2 động truyền thống  Động GDI chế tạo đảm bảo thân thiện với môi trường cách giải vấn đề thường kèm với động trước giới hạn công xuất, giá thiết kế Cơng nghệ GDI giúp cải thiện 10-30% hiệu suất tiêu hao nhiên liệu so với động phun xăng truyền thống  Hình 3-2: Động Toyota D4 Bên động GDI, nhiên liệu phun trực tiếp vào xi lanh Giúp loại trừ hạn chế trước việc kiểm soát cháy chẳng hạn nạp đủ nhiên liệu sau van hút đóng Để điều khiển cháy cách xác, GDI đảm bảo phối hợp tiết kiệm nhiên liệu tăng công xuất Trong động xăng truyền thống nhiên liệu không khí trộn bên ngồi xi Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử lanh Điều làm gây hao phí nhiên liệu với sai lệch thời điểm phun Vấn đề giải với động D-4 Toyota Nhiên liệu phun trực tiếp vào xi lanh thời điểm làm tăng hiệu suất nhiên liệu giảm hao phí  Trong nhiều năm qua, kỹ sư thấy ta chế tạo loại động xăng hoạt động giống động diesel Với động xăng nhiên liệu phun trực tiếp vào xi lanh với hỗn hợp nghèo hỗn hợp giàu xung quanh bugi đánh lửa, có động đạt hiệu suất nhiên liệu động diesel đồng thời đạt công suất cao động phun xăng truyền thống  Để đốt cháy xăng xăng khơng khí phải hồ trộn để hình thành hỗn hợp nhiên liệu với xác thời điểm phun hỗn hợp nhiên liệu nén lại cực bugi thời điểm đánh lửa Động phun xăng trực tiếp GDI đạt công nghệ giúp điều khiển xác hỗn hợp nhiên liệu Hình 3-3: Động GDI Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử B HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ GDI I TỔNG QUÁT :  Hệ thống điện điều khiển bao gồm cảm biến để xác định tình trạng làm việc động cơ, ECU tính tốn thời điểm thời gian phun cho phù hợp với tín hiệu từ cảm biến, tác động điều khiển lượng nhiên liệu phun dựa vào tín hiệu từ ECU  Các cảm biến xác định lưu lượng không khí nạp, số vòng quay động , tải động cơ, nhiệt độ nước làm mát tăng tốc - giảm tốc Các cảm biến gởi tín hiệu ECU, sau ECU hiệu chỉnh thời gian phun gởi tín hiệu đến kim phun thơng qua biến đổi điện áp EDU, kim phun phun nhiên liệu vào đường ống nạp, lượng nhiên liệu phun tuỳ thuộc vào thời gian tín hiệu từ ECU Hình 3-4: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều khiển động GDI  Kết cấu piston có nhiều điểm khác so với động trước đây, đường ống nạp có nhiều thay đổi để phù hợp với hệ thống  Phần lớn động sử dụng hệ thông GDI đánh lửa trực tiếp bobin đơn, bướm ga thơng minh, cảm biến bàn đạp ga Có thể nói động GDI thích hợp nhiều cơng nghệ giới lĩnh vực ôtô Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Bộ môn Động Tên môđun: Thực hành động phun xăng Phiếu thực hành Kiểm tra khuếch đại điện áp EDU I MỤC ĐÍCH:  Kiểm tra nguồn cấp cho EDU  Kiểm tra hoạt động EDU II AN TỒN:  Khơng lắp sai đầu dây cáp âm dương ắc quy  Sử dụng đồng hồ đo phải thang đo  Kiểm tra lại mối nối để tránh chập mạch, chạm mass III CHUẨN BỊ:  Dụng cụ cần thiết để đo kiểm: đồng hồ VOM, Led điện trở 1K  Những phụ kiện khác dùng để sửa chữa, thay như: dây dẫn, giắc cắm… IV SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN: Hình 4-41: Sơ đồ khối mạch điện kim phun 76 Số tiết Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hình 4-42: Mạch điện điều khiển kim phun V CÁC BƯỚC THỰC HIỆN: Kiểm tra điện áp cực +B E1: - Chuẩn bị:bậc cơng tắc sang vị trí ON - Kiểm tra: dùng VOM đo điện áp cực +B E1 EDU, đem giá trị đo VOM so sánh với giá trị tiêu chuẩn đến 14 V Kiểm tra hở mạch hay ngắn mạch dây điện giắc nối cực E mass động cơ: - Dùng VOM kiểm tra thông mạch cực E1 EDU mass động - Nếu không thông mạch ta kiểm tra kỹ lại giắc cắm, mối nối để tiến hành sửa chữa thay Kiểm tra relay INJ: Hình 4-43: Sơ đồ chân relay INJ - Tháo relay INJ khỏi động - Dùng VOM kiểm tra thông mạch relay INJ - Kiểm tra thông mạch cực - Kiểm tra không thông mạch cực  Kiểm tra hoạt động relay: 77 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử - Cấp điện ắc quy cho cực - Dùng Ơm kế kiểm tra thơng mạch cực 4 Kiểm tra tín hiệu đầu vào #1, #2, #3, #4: - Chuẩn bị: Tháo giắc nối EDU - Kiểm tra: Dùng LED điện trở 1K để kiểm tra Đề máy quan sát LED có chớp tắt hay khơng Nếu LED chớp tắt có tín hiệu đầu vào, ngược lại khơng có tín hiệu đầu vào EDU - Nếu khơng có tín hiệu đầu vào ( LED không chớp tắt) kiểm tra dây dẫn từ ECM tới LED, kiểm tra giắc cắm ECM có lỏng hay khơng Hình 4-44: Kiểm tra tín hiệu đầu vào EDU Kiểm tra tín hiệu đầu ra: - Chuẩn bị: Tháo giắc nối kim phun - Kiểm tra: Dùng LED điện trở 1K để kiểm tra Khởi động động quan sát LED có chớp tắt hay khơng Nếu LED chớp tắt có tín hiệu đến kim phun, ngược lại khơng có tín hiệu đến kim phun Nếu khơng có tín hiệu đầu vào ( LED không chớp tắt) kiểm tra dây dẫn từ EDU tới LED, từ LED mass động cơ, kiểm tra giắc cắm EDU có lỏng hay không - 78 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Bộ môn Động Tên môđun Số tiết Thực hành động phun xăng Phiếu thực hành Kiểm tra hệ thống thay đởi góc phối khí VVT-i I MỤC ĐÍCH:  Kiểm tra hoạt động van điều khiển dầu, phát hư hỏng điện VVT-i, sở tìm hướng khắc phục II AN TOÀN:  Khi kiểm tra không lắp sai đầu dây cáp ắc quy  Khi dùng đồng hồ đo không để sai thang đo III CHUẨN BỊ:  Các dụng cụ cần thiết như: VOM, ắc quy  Một số dụng cụ cần thiết IV CẤU TẠO CỦA VAN ĐIỀU KHIỂN DẦU 79 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hình 4-46: Cấu tạo van điều khiển dầu V CÁC BƯỚC THỰC HIỆN: Kiểm tra hoạt động van điều khiển dầu - Dùng VOM đo điện trở hai chân OSC+ OSV- Hình 4-47: Đo điện trở hai chân OSC+ OSV- Kiểm tra máy sóng dạng sóng van điều khiển dầu Khi chạy khơng tải kiểm tra dạng sóng cực OSV+, OSV- E1 ECU Dạng sóng hình vẽ 80 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hình 4-48: Dạng xung tín hiệu điều khiển van VVT-i VI KẾT LUẬN: (Sinh viên đưa kết luận sau kiểm tra so sánh với giá trị chuẩn) - - - - - 81 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Bộ môn Động Tên môđun Số tiết Thực hành động phun xăng Phiếu thực hành Kiểm tra van xốy I MỤC ĐÍCH:  Kiểm tra hoạt động van điều khiển xoáy, phát hư hỏng điện van điều khiển xoáy, sở tìm hướng khắc phục II AN TỒN:  Khi kiểm tra không lắp sai đầu dây cáp ắc quy  Khi dùng đồng hồ đo không để sai thang đo III CHUẨN BỊ:  Các dụng cụ cần thiết như: VOM, ắc quy  Một số dụng cụ cần thiết IV CÁC BƯỚC THỰC HIỆN: Kiểm tra hoạt động van điều khiển dầu - Dùng VOM đo điện trở hai chân SCV+ SCV- Hình 4-49: Kiểm tra điện trở van điều kiển xoáy - Kiểm tra máy song Khi chạy khơng tải kiểm tra dạng sóng cực SCV+, SCV- E1 ECU Dạng sóng hình vẽ 82 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hình 4-50: Dạng sóng van điều khiển xốy V KẾT LUẬN: (Sinh viên đưa kết luận sau kiểm tra so sánh với giá trị chuẩn) - - - - - - - 83 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Bộ môn Động Tên môđun Số tiết Thực hành động phun xăng Phiếu thực hành Kiểm tra hệ thống tuần hồn khí xả I MỤC ĐÍCH:  Kiểm tra hoạt động van điều khiển, phát hư hỏng điện van điều khiển, sở tìm hướng khắc phục II AN TỒN:  Khi kiểm tra khơng lắp sai đầu dây cáp ắc quy  Khi dùng đồng hồ đo không để sai thang đo III CHUẨN BỊ:  Các dụng cụ cần thiết như: VOM, ắc quy  Một số dụng cụ cần thiết IV CẤU TẠO CỦA VAN EGR Hình 4-51: Cấu tạo van EGR V SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN 84 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hình 4-52: Sơ đồ mạch điện van EGR VI CÁC BƯỚC THỰC HIỆN: Kiểm tra điện trở van EGR - Tháo giắc cắm van EGR Dùng VOM đo điện trở chân 2,5 với chân lại Hình 4-53: Kiểm tra điện trở van EGR - Kiểm tra hoạt động van EGR: Tháo giắc cắm van EGR Cấp nguồn cho hai chân 5, chân nhịp mass, quan sát hoạt động van để tìm cách khắc phục sửa chữa bị hỏng 85 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hình 4-54: Kiểm tra hoạt động van EGR VII KẾT LUẬN: (Sinh viên đưa kết luận sau kiểm tra so sánh với giá trị chuẩn) - - - - - - - 86 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Bộ môn Động Tên mô đun Số tiết Thực hành động phun xăng Phiếu thực hành Tìm pan thơng qua hệ thống tự chẩn đoán OBDII động 3S-FSE I MỤC ĐÍCH:  Mơ tả cách xuất code, xố code hệ thống tự chẩn đốn  Có khả phát hư hỏng thông qua hệ thống tự chẩn đoán  Xác định số hư hỏng thơng thường dựa mã chẩn đốn so với tài liệu nhà chế tạo II AN TOÀN:  Khi có tượng bất thường xảy ta ngắt nguồn ắc quy kịp thời  Thực trình kiểm tra phải theo hướng dẫn III CHUẨN BỊ DỤNG CỤ:  Ắc quy, VOM, dây kiểm tra(check wire), … IV CÁC BƯỚC THỰC HIỆN: Q trình pan thơng qua hệ thống tự chẩn đốn động tiến hành theo hai cách sau: Kiểm tra đèn báo kiểm tra động (check engine lamp): - Đèn báo kiểm tra động sáng lên bật cơng tắc sang vị trí ON khơng khởi động động - Hình 4-55: Biểu tượng đèn “check engine” tableau Khi động khởi động đèn báo kiểm tra động phải tắt Nếu đèn sáng có nghĩa hệ thống tự chẩn đốn tìm thấy hư hỏng hay bất thường hệ thống 87 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Kiểm tra mã chẩn đốn máy cầm tay: Hình 4-56: Máy chẩn đoán cầm tay Toyota - Nối máy kiểm tra cầm tay vào giắc kiểm tra - Kiểm tra giữ liệu ECU theo lời nhắc hình máy kiểm tra - Đo giá trị cực ECU hộp ngắt máy kiểm tra cầm tay • • Nối hộp ngắt máy kiểm tra cầm tay vào giắc kiểm tra Đọc giá trị đầu vào đầu theo lời nhắc hình máy kiểm tra  Chú ý: - Máy kiểm tra cầm tay có chức chụp nhanh Nó ghi lại giá trị đo có tác dụng việc chẩn đốn hư hỏng chập chờn - Xem hướng dẫn sử dụng máy cầm tay để biết thêm chi tiết Cách xố mã chẩn đốn: - Bậc cơng tắc máy sang vị trí OFF Tháo cầu chì EFI tháo cọc âm ắc quy 30 giây - Có thể thực xóa mã lỗi máy chuẩn đoán cầm tay qua giắc nối OBD II - Cho động chạy kiểm tra lại V KẾT LUẬN: (Sinh viên đưa kết luận sau đọc mã chẩn đoán hư hỏng.)  Tham khảo:BẢNG MÃ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG OBD II 88 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hạng mục phát Khu vực hư hỏng 12 P0335 NE+, NE- Mạch tín hiệu G, NE 12 P0340 N2+, NE- Mạch tín hiệu NE 13 P0335 13 P1335 NE+, NE- Mạch tín hiệu NE 14 P1300 IGT1, IGF Mạch tín hiệu đánh lửa máy 14 P1315 IGT4, IGF Mạch tín hiệu đánh lửa máy 15 P1305 IGT2, IGF Mạch tín hiệu đánh lửa máy 15 P1310 IGT3, IGF Mạch tín hiệu đánh lửa máy 18 P1346 OCV+, OCV-, Mạch tín hiệu NE NE+, NE- Mạch điều khiển van VVT-i NE+, NE19 P1120 Mạch tín hiệu vị trí bàn đạp ga VC, VPA, VPA2, E2 Mạch tín hiệu vị trí bàn đạp ga 19 P1121 VPA, VPA2 21 P0135 HT 22 P0115 THW, E2 Mạch tín hiệu nhiệt độ nước làm mát 24 P0110 THA, E2 Mạch tín hiệu nhiệt độ khí nạp 25 P0171 OX 31 P0105 PIM, VC, Mạch xơng cảm biến oxy Mạch tín hiệu cảm biến oxy Mạch tín hiệu áp suất đường ống nạp E2 31 P0106 Mạch tín hiệu áp suất đường ống nạp PIM, VC, E2 39 P1656 OCV+, OCV- Mạch điều khiển van VVT-i 41 P0120 VTA, Mạch tín hiệu vị trí bướm ga VTA2,VC, E2 89 Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI-3SFSE 41 P0121 VTA, VTA2 42 P0500 SPD 49 P0190 PR, VC, Hệ thống phun xăng điện tử Mạch tín hiệu vị trí bướm ga Mạch tín hiệu tốc độ xe Mạch tín hiệu áp suất nhiên liệu E2 52 P0325 KNK 58 P1415 SCVP, E2 58 P1416 SCVP, E2, SCV+, SCV- 58 P1653 SCV+, SCV- 71 P0401 EGR1, Mạch tín hiệu cảm biến kích nổ Mạch tín hiệu cảm biến vị trí van xốy Mạch tín hiệu cảm biến vị trí van xốy Mạch điều khiển van xốy Mạch điều khiển van ln hồi khí thải EGR2, EGR3, EGR4 78 P1235 FP+, FP- Mạch điều khiển bơm cao áp 89 P1125 M+, M- Mạch điều khiển motor bướm ga 89 P1126 CL+, CL- Mạch điều khiển ly hợp từ motor bướm ga 89 P1127 +BM Mạch nguồn ECU RLY+ RLYMạch điều khiển kim phun khởi động lạnh 92 P1210 INIS, E1 97 P1215 #1, #2 Mạch điều khiển kim phun #3, #4 tín hiệu phản hồi INJF, E1 98 C1200 Mạch tín hiệu áp suất servo phanh PB, VC, E2 90 ... thống phun xăng điện tử SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN: Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI- 3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI- 3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Hình 2-5: Sơ đồ đấu dây... tốc độ động ELS Tín hiệu phụ tải điện Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI- 3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử Chương II: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG TRỰC TIẾP GDI ĐỘNG CƠ 3S-FSE A MƠ TẢ CHUNG Hình... công nghệ giúp điều khiển xác hỗn hợp nhiên liệu Hình 3-3: Động GDI Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI- 3SFSE Hệ thống phun xăng điện tử B HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ GDI I TỔNG QUÁT :  Hệ thống