Motori diesel TOYOTA

Modulo 20
Motore Diesel
ECD e Common-Rail
TMI
Technical Service A/S Training
Maggio - Giugno 2006
Toyota Motor Italia S.p.A.
Diesel EFI
Motori Diesel, Motori Diesel
Toyota,
Pompe ECD V2, V3, V3ROM &
V4
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Contenuti
Veicoli passeggeri Diesel - Mercato Europeo
Principio di funzionamento del Diesel
• Meccanismo della combustione
• Alimentazione carburante & sistemi di iniezione
Motori Diesel Toyota
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Veicoli passeggeri Diesel - Mercato Europeo
Market
[%]
% market share in EU
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1985
2002: 40%
2001: 36%
Market
’00 Previsione
Common Rail Diesel
1990
Toyota Motor Italia S.p.A.
1995
2000
2005
2010
Motori Diesel
Veicoli passeggeri Diesel - Mercato Europeo
Share vetture diesel
Percentuale
50
40
30
%diesel
passenger&LCV
20
10
Anno di immatricolazione
Toyota Motor Italia S.p.A.
20
03
20
02
20
01
20
00
19
99
19
98
19
97
19
96
19
95
0
Motori Diesel
Veicoli passeggeri Diesel - Mercato Europeo
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Toyota' diesel cars
19
95
19
96
19
97
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
Percentuale
Share vetture Toyota diesel
Anno di immatricolazione
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Veicoli passeggeri Diesel - Mercato Europeo
Evoluzione
100%
68.8
68.2
66.2
59.6
55.6
48.6
45.2
42.1
40.0
38.4
36.7
35.5
34.8
63.3
64.5
65.2
60.0
61.6
80%
60%
51.4
40%
40.4
31.2
31.8
54.8
57.9
44.4
33.8
20%
Benzina
Diesel
0%
1996 1997
1998 1999 2000 2001 2002
Toyota Motor Italia S.p.A.
2003 2004 2005 2006
2007 2008
Motori Diesel
Veicoli passeggeri Diesel - Mercato Europeo
Evoluzione delle prestazioni dei veicoli diesel
70%
60%
60%
46%
50%
40%
37%
32%
20%
0%
13%
41%
24%
6%
34%
16%
15%
35%
29%
4%
1999
2000
2001
0-105hp
116-130hp
106-115hp
>130hp
Toyota Motor Italia S.p.A.
38%
23%
18%
22%
8%
0%
7%
1%
39%
35%
28%
30%
10%
47%
41%
2002
2003
2004
2005
Motori Diesel
Principio di funzionamento Diesel
Fasi
1. Aspirazione – viene aspirata solo aria
2. Compressione – Il pistone comprime l’aria per incrementarne
la pressione (3 - 5.0 MPa) e la temperatura fino a 500-700 C°
3. Combustione – Il carburante viene iniettato nell’aria compressa
e scaldata dalla fase precedente, dove si auto incendia.
4. Scarico – Il pistone spinge i gas fuori dal cilindro
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Principio di funzionamento Diesel
C°
600
Temperatura aira C°
500
400
Zona di auto
accensione
300
200
Maggiore è la
differenza più
facilmente avverrà
l’accensione
Temperatura di auto
accensione della miscela
aria carburante
100
1
Toyota Motor Italia S.p.A.
2
Pressione di compressione
3 MPa
Motori Diesel
Meccanismo della combustione
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Meccanismo della combustione
Calore rilasciato
(J/ °CA)
1. Combustione rapida: elevata
produzione di NOx e PM
2. Combustione controllata:
velocità media di
combustione elevata
TDC
Toyota Motor Italia S.p.A.
Angolo di
manovella (°CA)
Motori Diesel
Meccanismo della combustione
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Condizioni ottimali per la combustione
Corretta pressione d’iniezione
• Per ottenere una buona atomizzazione del carburante
Adeguata pressione di compressione del motore
• Per creare le condizioni ottimali per l’auto accensione del
carburante
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Condizioni ottimali per la combustione
Carburante di buona qualità (per es. Germania DIN 51601)
• Facilità di auto accensione
• Numero di cetano (minimo 51 per normativa Euro 3 e 4)
• Scarsa capacità di cristallizzazione alle basse temperature (almeno
-15 °C)
• Densità, viscosità, indice di depositi carboniosi
• Punto di flash (>55°C)
• Contenuto di zolfo (350 ppm e 50 ppm a partire da gennaio 2006)
• Il carburante si deve auto accendere con il minimo ritardo di
accensione
• Sufficienti capacità di lubrificanti e refrigeranti
Corretto anticipo d’iniezione
• L’anticipo d’iniezione deve adattarsi a tutte le condizioni di
funzionamento del motore
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Problemi di combustione
Scarsa pressione di compressione
• Bassa temperatura
– lenta evaporazione del carburante --> grande ritardo di accensione
– Improvvise incontrollate accensioni che causano battito e fumosità
bianca allo scarico (particelle incombuste)
Scarsa pressione d’iniezione
• Scarsa atomizzazione del carburante iniettato
– Gocciolina troppo grande --> lenta evaporazione del carburante
– Grande ritardo di accensione
– Improvvise incontrollate accensioni --> la maggior parte del carburante
si accende rapidamente, questo produce il caratteristico battito
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Problemi di combustione
Anticipo d’iniezione eccessivo
• L’iniezione inizia prima che la temperatura sia sufficientemente
elevata, questo produce grande ritardo di accensione.
– Lungo periodo di evaporazione
– la maggior parte del carburante si accende rapidamente, questo
produce il caratteristico battito
Scarso anticipo d’iniezione
• La Temperatura nel cilindro è sufficientemente elevata ma il tempo
necessario all’evaporazione delle goccioline è scarso.
– L’accensione avviene solo quando il pistone è in fase discendente
– Rimane del carburante incombusto --> fumo bianco
Eccesso di carburante iniettato
• La miscela aria carburante è troppo ricca
• L’ossigeno è insufficiente
– Combustione incompleta --> fumo nero (carbone)
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Problemi di combustione
Battito del Diesel
Pressione Comb.ne kPA
• Il battito del diesel è causato da un aumento improvviso della
pressione in camera di combustione, dovuto ad una combustione
troppo rapida.
Battito
Rilevante
Combustione
Normale
Solo Compressione
Iniezione
Carb.te
PMS
Angolo Albero Motore CA°
Per ridurre il battito del diesel, è necessario abbreviare il periodo di ritardo di accensione
oppure ridurre la quantità iniettata durante il periodo di ritardo di accensione
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Iniezione indiretta
Iniettore
Pre-camera di
turbolenza
Pistone
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Iniezione diretta
Iniettore
Pistone
Toyota Motor Italia S.p.A.
Camera di combustione
Motori Diesel
Iniezione Diretta vs Indiretta
Vantaggi
• Consumo carburante:
– Ridotto consumo specifico di carburante (200g/kWh contro 250
g/kWh)
• Pre-riscaldamento:
– Ridotte dispersioni termiche confrontate con quelle delle camere
di turbolenza dei motori ad iniezione indiretta
• Testata:
– Disegno più semplice, può essere utilizzata la tecnologia
plurivalvole
• Combustione:
– Assenza di residui di fuliggine nella camera di turbolenza
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Iniezione Diretta vs Indiretta
Svantaggi
• Battito Diesel:
– Genera battito specialmente a freddo
• Iniettori:
– Iniettore multigetto più soggetto ad ostruzione da parte di
fuliggine e residui carboniosi per le esigue dimensioni dei fori
• Pompa d’iniezione
– Maggiori difficoltà nel miscelare il carburante con l’aria, pressione
di iniezione più elevata
• Emissioni
– Maggiore produzione di NOx (Temperatura di combustione più
elevata e rapida)
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Pompe ed iniettori (Denso)
Evoluzione dei sistemi di iniezione
‘70
‘80
‘90
Tipo Meccanico
Pompa VE (77)
Aggiunta di dispositivi di controllo, anticipo automatico di avviamento
a freddo, Compensatore di altitudine, Turbo compressore.
Tipo Diesel a Controllo Elettronico
ECD-V1
(82)
ECD-V3 (ROM) (`97)
ECD-V3 (85)
ECD-V4 (`98)
ECD-V5 (`98)
Sistemi Common Rail veicoli
passeggeri ECD-U2P (`99)
Sistemi Common Rail per Autocarri ECD-U2 (`95)
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Pompe ed iniettori (Denso)
Applicazione di ECD DENSO in funzione della cilindrata
U2P
U2
Pressione Inj. (allo spillo: MPa)
150
Ultime applicazioni
U2P
130
V4
110
90
Nota: il sistema V5 non è stata
utilizzata su motori Toyota
U2
V5
70
50
V3 (ROM)
Quantità Max. (mm3/st)
50
Toyota Motor Italia S.p.A.
100
200
250
Motori Diesel
Pompe ed iniettori (Denso)
Applicazione di ECD DENSO in funzione della cilindrata
Tipo Sistema
Cilindrata
(litri)
Velocità
(giri/min.)
U2P
Fino a 4,0
Fino a 4500
U2
Fino a 20
Fino a 3200
V4
4,0 – 5,0
Fino a 3500
V5
Fino a 2,0
Fino a 4500
Vetture & RV
V3(ROM)
Fino a 3,0
Fino a 4500
Vetture & RV
Motore
DI
IDI
Toyota Motor Italia S.p.A.
Tipo di Veicolo
Vetture & RV
Autocarri Medi & Heavy
Duty
Vetture & RV Autocarri
Light Duty
Motori Diesel
Pompe ed iniettori (Denso)
Serie DENSO ECD nei motori Toyota
Controllo Flessibile
Elevata pressione
d’iniezione
ECD-U2
Common rail
- Heavy Duty Truck
ECD-U2P
common rail
- Avensis 1st gen
- Corolla
Inner cam type
.
.
- Land Cruiser 100
.
ECD-V4
ECD-V5
ECD-V3 Adv.
- Hilux
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori Diesel
Pompe ed iniettori (Denso)
Common Rail sviluppati da Denso
Principali caratteristiche
Generazione
Pressione CR
99 00
01 02 03 04 05
main
pilot
1a
Anno
Iniezione
multipla
135 MPa
0.7ms
99/6
1CD
SOP
main
pilot
2a
160/170 MPa
post
pre
after
01/8 1CD (only HP3)
SOP
0.4ms
Attuatore Piezo
pilot
3a
180 MPa
main
post
pre after
0.1ms
Toyota Motor Italia S.p.A.
05/3
SOP
Motori Diesel
Pompe ed iniettori (Denso)
Valori obiettivo dei sistemi Common Rail di 2a generazione
Oggetto
DENSO
Pressione Max del CR
160MPa
Portata
minima
Portata di
Correzione
Iniezione
multipla
@ 25MPa
1,0mm3/st
@ 160/170MPa
3,0mm3/st
5mm3/st @ 25MPa
 0,5mm3/st
50mm3/st @ 160MPa
 1,5mm3/st
＊
＊
Intervallo inizio - fine
Toyota Motor Italia S.p.A.
Pilot - Pre Main - Post
0,4ms
Motori Diesel
Pompe ed iniettori (Denso)
Sistemi Common Rail di 3a generazione
Oggetto
Obiettivo
Intervallo di pressione
20 – 180MPa
Stato attuale
Solenoidi
0,5mm3/st
1,0mm3/st
Portata minima
Al minimo
0,7mm3/st
Iniezione multipla
Iniezione
5 Fasi
Intervalli
0,1ms
0,4ms
 1,4mm3/st
 1,5mm3/st
t
t
Portata di Correzione
@ 180MPa, 80mm3/st
Velocità di apertura dello spillo
@ 180MPa
Tempo d’iniezione
@ 180MPa, 60mm3/st
Dimensione della goccia
@ 30MPa, 5mm3/st
Toyota Motor Italia S.p.A.
1,05 +/- 0,1m/s
1,13m/s
0,71m/s
1.0 ms
0.93 ms
1.16 ms
 9 m
8.5 m
10.0 m
Motori diesel Toyota
Motori diesel TOYOTA (1)
4-cilindri in linea
Cilindrata
Pre-camera
Aspirato
Turbo
1,4 litri
1,5 litri
1,8 litri
1,9 litri
1N
1C
1WZ
1N-T
2,0 &
2,2 litri
2C,
3C-E
2,4 litri
2L
2C-T, 2CTE, 3CTE
2L-T,
2L-TE,
2L-THE
2,5 litri
2,8 litri
3,0 litri
Iniezione diretta
Aspirato
Turbo
1ND-TV
1CD-FTV,
2AD-FTV,
2AD-FHV
2KD-FTV
3L
B, 5L
5L-E
1KZ-TE
Toyota Motor Italia S.p.A.
11B
1KD-FTV
5- cilindri
in linea
Precamera
Precamera
Iniezione
diretta
Aspirato
Aspirato
Turbo
6-cilindri in linea
Motori diesel Toyota
Motori diesel TOYOTA (2)
4-cilindri in linea
Cilindrata
Pre-camera
Aspirato
3,4 litri
Turbo
Iniezione diretta
Aspirato
Turbo
5- cilindri
in linea
Precamera
Precamera
Iniezione
diretta
Aspirato
Aspirato
Turbo
1HZ
1HD-T
1HDFTE
6-cilindri in linea
3B
3,5 litri
1PZ
3,7 litri
14B
4,0 litri
1W
4,1 litri
14B-T
15B-FTE
4,2 litri
4,6 litri
6,5 litri
Toyota Motor Italia S.p.A.
S05C-TB
2D
Motori diesel Toyota
Motore 1ND-TV
Tipo motore:
• 1,4 litri, 8 valvole, Turbo & Intercooler
Prestazioni:
• 55 kW @ 4000 rpm
• 170 Nm @ 2000-2800 rpm
Applicato sui modelli:
• Yaris & Yaris Verso, Corolla MMT, (MiniCooper)
Sistema di iniezione:
• BOSCH 15V Common-Rail
Regolazione quantità carburante:
• Controllato da valvola MPROP
Pressione d’iniezione:
• 25 – 160 MPa (255-1632 kg/cm2)
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori diesel Toyota
Motori 2C, 2C-T, 2C-E, 2C-TE
Tipo Motore:
• 2,0 litri, 8 valvole, iniezione indiretta, Turbo
Prestazioni:
• 2C-T: 60 kW @ 4000 rpm & 170 Nm @ 2000-3000rpm
• 2C-E: 53 kW @ 4600 rpm & 131 Nm @ 2600 rpm
• 2C-TE: 66 kW @ 4000 rpm & 203 Nm @ 2200 rpm
Applicato sui modelli:
• 2C-TE: Avensis CDT220
Sistema di iniezione:
• 2C & 2C-T: DENSO tipo VE
• 2C-E : DENSO tipo V3
• 2C-TE : DENSO tipo V3-ROM
Regolazione quantità carburante:
2C engine
• Con valvola SPV
Pressione di apertura iniettori:
• 14,2-15,2 MPa(145-155 kg/cm2 )
Pressione d'iniezione
• +/- 30 MPa (+/- 300 kg/cm2)
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori diesel Toyota
Motore 3C-TE
Tipo Motore:
• 2,2 litri, 8 valvole, iniezione indiretta, Turbo
Prestazioni:
• 66 kW @ 4000 rpm
• 203 Nm @ 2200 rpm
Applicato sui modelli:
• 3C-TE: Picnic
Sistema d’iniezione:
• DENSO tipo V3-ROM
Regolazione quantità carburante:
• Con valvola SPV
Pressione d’iniezione:
• 14,2-15,2 MPa (145-155 kg/cm2 )
Pressione d'iniezione
• +/- 30 MPa (+/- 300 kg/cm2)
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori diesel Toyota
Motore 1CD - FTV
Tipo Motore:
• 2,0 litri, 16 valvole, iniezione diretta, Turbo,
Intercooler
Prestazioni:
1CD-FTV Avensis CDT250:
• 85 kW @ 3600 rpm
• 280 Nm @ 2000-2200 rpm
Applicato sui modelli:
• Corolla, Avensis, Avensis Verso, RAV4, Previa
Sistema d’iniezione:
• DENSO HP2/HP3 Common-Rail
Regolazione quantità carburante:
• Valvole SCV- (2 or 1 + Pressure Discharge
Valve)
Pressione d'iniezione
• 20-135 / 30-175 MPa
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori diesel Toyota
Motori 2L, 2L-T
Tipo Motore:
• 2,4 litri, 8 valvole, iniezione indiretta
Prestazioni:
• 66 kW @ 3500 rpm
• 226 Nm @ 2200-2500 rpm
Applicato sui modelli:
• Hiace, Hilux
Sistema d’iniezione:
• Pompa d’iniezione tipo VE
Regolazione quantità carburante:
• Regolatore meccanico
Pressione di apertura iniettori:
• 14,2-15,2 MPa
Pressione d'iniezione
• +/- 30 MPa (+/- 300 kg/cm2)
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori diesel Toyota
Motore 1HD-FTE
Tipo Motore:
• 4,2 litri, 6 cilindri, 24 valvole, iniezione diretta,
Turbo, Intercooler
Prestazioni:
• 150 kW @ 3400 rpm
• 430 Nm @ 1400-3200 rpm
Applicato sui modelli:
• Land Cruiser 100
Sistema d’iniezione:
• Tipo V4-ROM (pompanti radiali, camma
interna)
Regolazione quantità carburante:
• Con valvola SPV
Pressione di apertura iniettori:
• N°1: 17,6-18,6 MPa (176,5-186,3 kg/cm2 )
• N°2: 27,4-28,4 MPa (274,6-284,4 kg/cm2 )
Pressione d'iniezione
• +/- 60 MPa (+/- 600 kg/cm2)
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori diesel Toyota
Motore 1KZ-TE
Tipo Motore:
• 3,0 litri, 8 valvole, iniezione indiretta, Turbo
Prestazioni:
• 88 kW @ 3600 rpm
• 290 Nm @ 2400 rpm
Applicato sui modelli:
• Land Cruiser 90, Hilux
Sistema d’iniezione:
• Tipo V3-ROM (pompante assiale)
Regolazione quantità carburante:
• Con valvola SPV
Pressione di apertura iniettori:
• 15,1-16.08 MPa (156-164 kg/cm2 )
Pressione d'iniezione
• +/- 30 MPa (+/- 300 kg/cm2)
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori diesel Toyota
Motore 1KD-FTV
Tipo Motore:
• 3,0 litri, 16 valvole, Iniezione diretta,
Turbo, Intercooler
Prestazioni:
• 120 kW @ 3400 rpm
• 343 Nm @ 1600-3200rpm
Applicato sui modelli:
• Land Cruiser 90/120
Sistema d’iniezine:
• DENSO HP2 Common-Rail
Regolazione quantità carburante:
• Controllo con 2 SCV
Pressione d'iniezione
• 20-135 MPa
Toyota Motor Italia S.p.A.
Motori diesel Toyota
Motore 2KD-FTV
Tipo Motore:
• 2,5 litri, 16 valvole, iniezione diretta, Turbo
Prestazioni:
•
•
•
•
65 kW @ 3800 rpm
192 Nm @ 1200-3600 rpm
75 kW @ 3600 rpm
260 Nm @ 1600-2400 pm
Applicato sui modelli:
• Hiace, Hilux, Dyna 100/150
Sistema d’iniezione:
• DENSO HP3 Common-rail system
Regolazione quantità carburante:
• Controllo con 1 SCV + Pressure Discharge
Valve
Pressione d'iniezione
• 20-135 MPa
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Funzionamento, segnali &
attuatori
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Contenuti
Pompa d’iniezione serie V nei motori Toyota
Funzionamento ECD
Parametri controllati e funzioni (V3 ROM)
•
•
•
•
•
•
•
Controllo volume d’iniezione
Controllo anticipo d’iniezione
Controllo del minimo
Farfalla del Diesel
Controllo EGR
Immobilizzatore
Controllo di pre-riscaldamento
ECD V4
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Disposizione dei Componenti
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Iniezione ECD-V3
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Pompa d’iniezione serie V
Pompa d’iniezione VE
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Pompa d’iniezione serie V
ECD (serie V)
Pompa d’iniezione serie V
Pompa d’iniezione V3
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Pompa d’iniezione serie V
Pompa d’iniezione V4-(ROM)
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Funzionamento ECD (serie-V)
Pressurizzazione e distribuzione del carburante
• Controllo Volume
• Controllo Anticipo
Serbatoio
Pompa
d’iniezione
ECU
Segnali Input
Iniettori
Segnali elettrici
Ingresso carburante
Ritorno carburante
Alta pressione
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Funzionamento ECD (serie-V)
Funzioni meccaniche della pompa d’iniezione:
• Pressurizzazione
• Distribuzione
Funzioni elettriche della pompa d’iniezione:
• Controllo volume d’iniezione
• Controllo dell’anticipo
• etc.
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Funzionamento ECD (Common Rail)
Controlli del sistema
•
•
•
•
Segnali Input
Controllo Volume
Controllo Anticipo
Controllo della pressione
Correzione vol. iniez. per iniettore
Serbatoio
Pompa
d’iniezione
ECU
Common Rail
Segnali elettrici
Ingresso carburante
Ritorno carburante
Alta pressione
Toyota Motor Italia S.p.A.
EDU
Iniettori
ECD (serie V)
Funzionamento ECD (Common Rail)
Funzioni meccaniche della pompa d’iniezione:
• Pressurizzazione
Funzioni elettriche della pompa d’iniezione:
• Controllo del quantitativo iniettato (controllo della pressione)
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (1)
Volume di Base
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (2)
Volume massimo
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (3)
Correzione PIM
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (4)
Correzione THF
• THF: Temperatura carburante
– Influisce sulla viscosità del carburante aumentando le perdite interne
alla pompa d’iniezione
Correzione THA
• THA: Temperatura aria aspirata
– Influisce sul rapporto A/F & sulla combustione
Correzione THW
• THW: Temperatura refrigerante
– Riduzione della quantità iniettata quando THW >110°C
Correzione VRP
• Resistenza di correzione della pompa d’iniezione
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (5)
Posizione
acceleratore
Giri motore
PIM
Volume di base
Il volume minore dei
due viene iniettato
Volume Max base
THA
Correzione VRP
Correzioni
THW
THF
Correzione VRP
Toyota Motor Italia S.p.A.
Volume Max. iniettato
SPV
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (6)
I due volumi vengono confrontati è il minore viene iniettato
Volume max
d’iniezione
Volume
base
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (8)
SPV
Pompa d’iniezione V3
SPV
Correzione
VRP
ECU
Motore
NE & VPA
Pistone
della fase
Valvola di controllo della fase
Toyota Motor Italia S.p.A.
Agli
iniettori
PIM,THW
THA,THF
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (9)
Valvola controllo di travaso (SPV)
• Controlla la quantità iniettata
– Mediante il taglio della corrente che
attraversa la bobina della SPV, si
interrompe l’erogazione di carburante
Valvola a
solenoide
Ritorno
Pompante
Agli iniettori
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (10)
Funzionamento della SPV
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (11)
Funzionamento della SPV
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (12)
Funzionamento della SPV
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (13)
Funzionamento della SPV
Fine iniezione
Area a controllo DR
OFF
Toyota Motor Italia S.p.A.
ON
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (14)
Fine fase d’iniezione
Inizio fase d’iniezione
8 impulsi Ne
Toyota Motor Italia S.p.A.
Durata dell’iniezione;
la fine dell’iniezione
viene spostata in
anticipo o in ritardo
dalla ECU
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (15)
Riferimenti
Ne
Chiude (ON)
Apre (OFF)
Spostamento
del pompante
Volume di
Iniezione
Inizio dell’Iniezione; dipende dal tipo di motore
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (16)
SPV – Diagramma del sistema
Spill Control Valve
SPV+
SPV-
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (17)
VRP – Resistori di correzione del volume d’iniezione
Solo Officine Diesel Qualificate possono
modificare il resistore per calibrare la
pompa!
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo volume d’iniezione (18)
Angolo fittizio del pedale acceleratore
In fase di avviamento
-40
-20
0
10 C°
Temperatura refrigerante (THW)
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (1)
Anticipo base
Carico elevato
(VPA 100%)
Bassi carichi
(VPA 10%)
Giri motore (rpm)
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (2)
Correzione THW
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (3)
Correzione PIM
Elevati RPM
Toyota Motor Italia S.p.A.
Bassi RPM
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (4)
Ne
Anticipo base obiettivo
Correzioni
PIM
Anticipo attuale
THW
Segnale G
Correzione VRT
Toyota Motor Italia S.p.A.
Anticipo obiettivo
Correzione
Signale DR
VPA (carico)
TCV
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (5)
Pompa d’iniezione V3
SPV
Correzione VRT
ECU
Motore
Agli
iniettori
Pistone
della fase
Valvola di controllo della fase
Toyota Motor Italia S.p.A.
Ne, VPA, THW, THA,
PIM, THF, SPD
Controllo anticipo d’iniezione (6)
Pistone della fase
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (7)
Valvola di controllo Fase TCV
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (8)
Correzione VRT
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (9)
Segnali di feedback
Il segnale G ha
una posizione
fissa
Inizio iniezione
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (10)
In avviamento
Condizioni all’avviamento
• Ne< 115 rpm : TCV = 6.1% duty ratio signal
• Ne> 115 rpm : TCV = anticipo base + correzione THW
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (11)
Segnale TCV
Engine Room J/B
EFI relay
TCV
TCV
MREL
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo anticipo d’iniezione (12)
Controllo DR
• Più è breve il tempo di attivazione maggiore è l’anticipo
Segnale TCV
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo del minimo (1)
SPV
Pompa d’iniezione
ECU
Motore
Agli
iniettori
Toyota Motor Italia S.p.A.
Ne, THW, VPA
SPD, interruttore
A/C, BLW
ECD (serie V)
Controllo del minimo (2)
Correzione delle fluttuazioni di coppia
• Calcolo basato sul segnale Ne
Situazione ideale
Condizioni al minimo
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo del minimo (3)
Controllo in fase di riscaldamento
• Viene controllato il volume iniettato in funzione del segnale THW
Controllo delle variazione numero di giri
• Quando viene attivata l’A/C, prima che la frizione magnetica sia
attivata, si incrementa la quantità iniettata.
• Lo stesso controllo viene effettuato al momento dello spegnimento
dell’ A/C.
Controllo della farfalla Diesel
• Controllo a due stadi per la V3 (solo 1KZ-TE con farfalla
secondaria)
• Controllo a tre stadi per la V3 ROM (solo 2C-TE)
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Farfalla del diesel (2C-TE)
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Farfalla del diesel (2C-TE)
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo EGR
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (serie V)
Controllo EGR
Condizioni di attivazione:
•
50 C° < THW < 75 C° motore al minimo
•
THW > 75 C° carico costante
Collettore
aspirazione
Pompa
del vuoto
Ammortizzatore
della depressione
Velocità motore
Pompe
d’iniezione
VTA
ECU
motore
EGR valve
Motore
PIM
Toyota Motor Italia S.p.A.
THW
ECD (serie V)
Immobilizzatore
Electromagnetic energy
Ignition key
Transponder key coil
Code memory circuit
Key cylinder
Code
comparison
circuit
Transponder Key code
chip
signal
Toyota Motor Italia S.p.A.
Transponder key amplifier
ECU
SPV
ECD (serie V)
Immobilizzatore
Energia Elettromagnetica
Avvolgimento Transponder
Testachiave
Circuito di memoria dei codici
Cilindro
Chiave
Circuito di
confronto
dei codici
Chip del
Transponder
Segnale Codice
Amplificatore Chiave
Chiave
Transponder
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECU
SPV
ECD (serie V)
Controllo di pre-riscaldamento
Il controllo della spia candelette e il post riscaldamento è basato sul THW
6
120
5
100
4
80
3
60
2
40
1
20
0
0
Tempo di accensione (sec)
Toyota Motor Italia S.p.A.
Post-riscaldamento (sec)
Tempo accensione (sec)
Post-riscaldamento (sec)
Temperatura Acqua C°
ECD (serie V)
Controllo candelette
Diagramma del sistema
J/B
Gruppo strumenti
Instrument Panel J/B
GIND
IG SW
SREL
F-LINK
Glow
Relay
E/G ECU
Candelette
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD (V4)
Funzionamento, segnali &
attuatori
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD -V4
Sistema di gestione motore
Motore 1HD-FTE
Spill Control Valve
EDU
Intcooler
valvola EGR
TCV
sensore G
ECU
Toyota Motor Italia S.p.A.
pedale
Accel.
Pompa del vuoto
ECD -V4
Pompa d’iniezione - V4
Complessivo pompa - V4
Spill Control
Valve
Connettore sensore Ne
Sensore Ne
Pompa di
adescamento
Unità di
compensazione
Valvola di
mandata
Pompante
Valvola di controllo
dell’anticipo
Toyota Motor Italia S.p.A.
Roller
Pistone della fase
ECD -V4
Funzionamento
1. Alimentazione carburante
2. SPV aperta --> la camera del pompante viene riempita
3. SPV chiusa --> pressurizzazione, pompaggio e invio allo spillo
4. SPV aperta --> la press. nella camera diminuisce, iniez. completata
SPV
Pompa di adescamento
Camera di pompaggio
Agli
iniettori
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD -V4
Descrizione
Controllo della SPV
ECU Motore
Pompa di adescamento
EDU
Spill Control Valve
Camera di
pompaggio
Valvola di
alimentazione
Agli
iniettori
Camera di
pressione
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD -V4
Descrizione – zona di pressurizzazione
Meccanismo di pressurizzazione
Guida dei
rulli
Albero di
comando
Rulli
Anello a camma
interna
pompanti
Toyota Motor Italia S.p.A.
Pistone della
fase
ECD -V4
Descrizione – pompanti radiali
Meccanismo di pressurizzazione
Rulli
Anello a
camma
Anteriore
Albero di
comando
Pompanti
Corsa di Pressurizzazione
Toyota Motor Italia S.p.A.
Corsa di Aspirazione
ECD -V4
Descrizione – pompanti radiali
Meccanismo di regolazione della fase
Ritardo
Front
Anticipo
Pistone della fase
Posizione di massimo ritardo
Toyota Motor Italia S.p.A.
Durante il funzionamento
ECD -V4
Descrizione – accumulatore
Accumulatore:
• Accumula carburante in pressione per compensare le fluttuazioni
dovute alle grandi quantità iniettate
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD -V4
Sensori
Sensore Ne
Ruota fonica
Dente mancante
360° CA
Ne pick-up
Toyota Motor Italia S.p.A.
Senale
in uscita
ECD -V4
Sensori
Sensore G
• Posizione di riferimento albero motore
Sensore posizione
albero motore
ECU
Motore
Albero motore
Toyota Motor Italia S.p.A.
Dente
ECD -V4
Sensori
Posizione pedale acceleratore
• Sistema Drive by wire
Interruttore
pedale
acceleratore
Sensore
pedale
acceleratore
Pedale
IDL
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD -V4
Sensori
PIM
THW,THA,THF
ROM
Sensore ACC.
V
Sensore
temperatura
carburante
Unità di calibrazione
della pompa
Pressione del turbo
Toyota Motor Italia S.p.A.
kPA
ECD -V4
Attuatori
Valvola di controllo dell’anticipo
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD -V4
Attuatori
Valvola di controllo dell’anticipo
Passaggi per il
carburante
Nucleo
mobile
Stesso principio di del
sistema V3
Bobina
Valvola spoletta
Molla
Toyota Motor Italia S.p.A.
Nucleo
Starter
ECD -V4
Attuatori
Spill Control Valve
ON
OFF
Valvola
Bobina
Passaggi per il
carburante
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD -V4
Attuatori
Controllo SPV
• Circuito di comando dell’alta tensione (EDU)
Segnale
InjT
Segnale InjF
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD -V4
Controlli
Controllo volume d’iniezione
• Iniezione in due fasi
Toyota Motor Italia S.p.A.
ECD -V4
Controlli
Controllo anticipo d’iniezione
Toyota Motor Italia S.p.A.
Grazie
Toyota Motor Italia S.p.A.