TICS 第二代直列泵：电控定时套筒实现喷油精准控制

1.概要

第一代电控直列泵的特点是喷油泵本体和传统的直列泵结构相同，电子控制系统的执行器直接控制油量机构或定时机构，从而控制喷油量和喷油定时。但是，两者都是位置控制方式。

日本杰克赛尔公司的喷油率可变型直列泵燃油系统——TICS，在某种程度上也可以改变喷油率，但是效果有限。

TICS以传统的直列泵为基础，在柱塞部分附加上一个可动的定时套筒，定时套筒可以根据需要改变预行程，按照发动机的转速和负荷改变喷油定时，控制喷油率。TICS可以配装不同的提前器和不同的调速器，组成不同的系统。

图3-19所示为带电子调速器的TICS。

图3-19 带电子调速器的TICS

TICS和传统型喷油泵相比（图3-20），在结构上没有大的变化，主要不同点如下：

（1）喷油泵泵体

1）为了在低转速时确保高供油率，高转速时确保必要的喷油提前角，必须将凸轮的升程加大，因此，柱塞升程需要加大，喷油泵泵体的高度要适当增加。

2）在各个气缸内都设有预行程调整孔。

3）在喷油泵泵体的驱动侧设有使定时杆转动的执行器。

（2）柱塞部件 普通直列泵中，在位置已经固定了的柱塞套上设有油孔，预行程是固定的，在TICS中，定时套筒可以上下移动，预行程可以变化。

（3）凸轮轴。

1）由于凸轮升程和驱动转矩增加，轴径加粗。

2）为了在低转速时得到高的供油速率，设计了TICS专用凸轮形线。

3）随着驱动转矩增加，设计了三个中间轴承（六缸喷油泵）。

（4）定时杆 为了使组装在柱塞泵部件内的定时套筒上下移动，能够转动的杆平行地安装在喷油量调整杆的上方。

TICS系统中输入信号、输出信号、传感器和控制项目等见表3-2。

图3-20 TICS的剖视图及其与P型泵的结构比较

表3-2 TICS系统中主要元件和控制项目

2.系统的主要特点

（1）齿杆传感器 在RED-Ⅲ型调速器中，齿杆传感器是装在内部的，但RFD型机械式调速器没有齿杆位移传感器，所以，在驱动端安装了齿杆位移传感器。齿杆位移传感器部件的结构如图3-21所示，主要由线圈、磁心等构成。根据发动机的负荷将调节齿杆的位移转变成电信号而检出，并及时送入控制单元中去。

（2）齿杆位置学习功能 齿杆位置学习功能（图3-22a）是测定预先设定了的齿杆全行程时的电压与实际的齿杆全行程电压之间的差值（图3-22b的斜线部分），并把该差值作为学习值，对齿杆传感器的输出电压整体进行修正。

图3-22b中带斜线的区域平常总在进行学习。发动机转速为n₁～n₂（r/min），相对于齿杆全程位置R时的输出电压只是V₁时，则其差值（V-V₁）就作为修正值附加到齿杆传感器的输出电压值上。也就是说，将电压V₁提升到电压V，齿杆全行程位置是由电压值V进行控制的（图3-22a）。

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图3-21 齿杆位移传感器结构

图3-22 齿杆位置学习功能

a）预行程位置学习功能 b）齿杆位置学习功能

学习功能可以吸收喷油泵本身的差异，作用区域如图3-22b中斜线区域所示，工作时在不停地进行校正。

（3）带平衡块的U形杆 将预行程执行器的动作传递到定时杆的U形杆上装有平衡块。由于平衡块的作用，在路面状况恶劣的条件下行驶时，预行程控制可以更加稳定（图3-23）。

（4）预行程位置学习功能 为了正确控制喷油时间，特设计了预行程位置学习功能。由于该功能可以使预行程执行器的输出调整点只控制在一个点上，如图3-24中的A点所示。这样，调整简单，精度提高，预行程位置学习功能在开始起作用时自动完成。

图3-23 平衡块

图3-24 预行程学习功能

控制单元通电后，预行程执行器线圈中处于不通电的状态，预行程传感器的输出电压进行8次加法运算后再取平均值，判断是否在学习范围内。如果在学习范围内，则以传感器的输出和预先设定了的最大预行程位置的电压的差值作为学习值，对传感器的输出进行修正，如图3-24所示。

注意：图3-24中所配调速器是右置调速器，如果是左置调速器，则预行程增大时，输出特性值（V）增大。

图3-25 经济运行区域特性

（5）经济运行监视器的输出 当发动机在节省燃油的所谓经济工况运行时，绿灯点亮；当发动机在非经济工况下运行时黄灯点亮（图3-25）。

（6）诊断存储器功能 一旦系统中产生了故障，自我诊断功能起作用并显示故障原因。但是，当产生了临时故障或难以再现的故障时，则故障灯点亮发出故障信号，在故障消除的同时，故障灯同时熄灭，则难以寻找故障原因。

故障诊断存储器的功能则可以将已经产生了的故障码全部记录下来，在修理时，可使故障码再现，以便迅速地完成修理。

（7）控制单元TICS系统的控制单元，记忆在微型计算机中的信息和齿杆位移、冷却液温度传感器、发动机转速传感器以及预行程位置传感器的输入信息进行比较演算。而且，为了得到最佳的喷油时间，控制单元将输出信息传送到预行程执行器，使定时滑套的位置变化，如图3-26所示。

图3-26 控制单元的原理图

TICS系统的控制功能见表3-3。

表3-3 TICS系统的控制功能

（续）