迈腾B8燃油压力传感器的故障诊断与排除

摘要：发动机燃油压力传感器是检测发动机燃油系统压力的传感器，用来控制油路中的燃油压力，保持喷油器恒定的供油油压，并将多余的燃油送回油箱。汽车的燃油压力传感器是检测汽车燃油管路油压变化的工具，如果出现故障会导致无法检测燃油压，则会造成汽车出现加速无力不容易起动，严重时汽车驾驶过程中还会出现异常抖动等现象。据此，从燃油压力传感器的工作原理及电路图入手，根据实车所测数据，整理燃油压力传感器以及与其有关的电路故障诊断与分析办法，以便有效快速地完成其电路故障的诊断与排除。

关键词：燃油压力；工作原理；故障诊断

中图分类号：U472 收稿日期：2024-07-20

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.09.032

1 缸内直喷燃油供给系统

本文以迈腾B8的燃油系统及其压力传感器为对象进行研究，其实际车用的缸内直喷汽油机燃油系统的原理如图1所示。

1.1 低压燃油系统

燃油低压压力传感器采用先进的三线制设计，实现了对油压的精准监测。燃油泵门控开关的创新之处在于，它能在驾驶员侧车门开启时自动激活燃油泵启动信号，使发动机控制单元能够预见性地提前启动燃油泵，显著缩短了燃油系统达到高压状态的时间，提升了响应速度［1］。从安全角度出发，该系统还配备了碰撞燃油自动切断机制。

1.2 高压油路系统

如图1所示，针对发动机运行状态的多样性，高压燃油系统能够灵活调整喷射压力，以适应从怠速到高速等不同工况的需求。这种动态调节机制确保了燃油分配管内的油压始终处于最优状态，以最大化燃烧效率和发动机性能。

燃油压力传感器G247作为关键监测元件，它持续向发动机控制单元发送精确的实时压力数据。这一反馈机制使得发动机控制单元能够迅速响应，通过精确控制燃油压力调节阀，实现对高压油泵泵油量的即时调整，从而维持系统压力的稳定性和准确性。

2 燃油压力传感器

2.1 燃油压力传感器的安装位置

迈腾B8燃油压力传感器安装在发动机进气歧管附近的燃油轨上。迈腾B8双喷射系统有两个燃油压力传感器，一个是缸内直喷燃油压力传感器G247，安装在高压燃油分配管上，能够及4l5f1rWnHha4C/Ubm0PjbA==时检测高压燃油系统内部燃油压力，并把信号传递到发动机控制单元［2］。另一个是低压燃油压力传感器G410安装在低压油路中，用于监测低压系统的压力，用于调整低压油泵的转速。

2.2 燃油压力传感器的作用

高压燃油压力传感器G247，作为高压燃油系统的核心监测元件，被精确安装在油轨之上，其首要职责是持续监控并捕获高压燃油系统内的精确压力信息。不同于简单的机械传输，G247能够巧妙地将这些压力数据转化为易于处理的电压信号，随后无缝传递给发动机控制单元（ECU）。ECU作为整个燃油系统的“大脑”，不仅接收这些电压信号，还进行深入的解析与评估，以确保高压燃油系统的运行始终符合最优状态。

3 油压力传感器的故障诊断

3.1 燃油压力传感器的电路分析

图2为迈腾B8燃油压力传感器的电路图，其中发动机控制单元给传感器提供5 V参考电压和接地信号，传感器向发动机控制单元提供随压力变化而变化的电压信号。

通过分析电路，可以发现发动机控制单元（ECU）J623扮演着至关重要的角色。ECU通过其T105/68端子向传感器T3n/3端子提供稳定的5 V电源，与此同时，ECU的T105/11端子与传感器T3n/1端子之间建立了稳固的接地连接。在信号传输方面，传感器通过其T3n/2端子将检测到的燃油压力信息转化为相应的电压信号，并巧妙地通过线路传递给ECU的T105/49端子。这一过程实现了高压燃油系统内部压力状态的实时反馈，使得ECU能够根据当前压力状况迅速作出调整，确保发动机始终处于最佳工作状态［3］。

燃油压力传感器线路参考数值如表1所示。

G410低压燃油压力传感器原理和G247原理相似，各端子编号、用途以及其所对应线路参考数值如表2所示。

3.2 燃油压力传感器故障分析

燃油压力传感器故障类型包含燃油压力位置传感器失灵、燃油压力传感器线路错误、插头松动错接、排故电脑异常等，故障诊断于维修时，首先可以进行故障分析、读取故障码、分析数据流、故障原因排查与诊断、故障排除等。

燃油压力传感器出现故障，在进行故障检测时，仅仅结合故障现象不能判断出可能的故障原因，维修人员需要结合故障代码和数据流的数据分析结果快速锁定故障范围，与燃油压力传感器相关的故障代码及其含义如表3所示。

3.3 燃油压力传感器的诊断流程

故障码提示“P03ABA：燃油压力传感器电路电气故障”，因此燃油压力传感器的诊断流程如图3所示。

首先测量J623的T105/49端子对地电压，测量结果如果为正常值，说明J623局部故障；如果测量结果为异常值，测量传感器信号线T3n/2端子对地电压，测量结果正常，说明T105/49与T3n/2之间线路故障；测量结果异常，继续测量燃油压力传感器的电源线的T3n/3端子对地电压，测量结果异常，继续测量发动机控制单元的T105/68端子对地电压，测量的结果为正常值，说明T3n/3与T105/68之间线路故障，测量的结果为异常值，则J623局部故障；如果测量传感器T3n/3端子对地电压，测量结果正常，继续测量T3n/3与T3n/1之间电压，测量结果正常，说明传感器自身故障，测量结果异常，下一步测T105/68与T105/11端子相对电压，测量结果正常，说明T3n/1与T105/11之间线路故障，测量结果异常，说明J623局部故障。

4 燃油压力传感器的常见故障及原因分析

4.1 发动机控制单元J623局部故障

汽车发动机控制单元（ECU）作为车辆的“大脑”，承担着对发动机各项参数进行监控和调整的重要任务，确保汽车正常、高效运行。然而由于各种原因，ECU可能会出现故障，这些故障不仅影响汽车的性能，还可能对驾驶安全构成威胁。控制单元可能出现的故障，如个别集成模块老化、损坏，程序存储器因受到电压冲击等原因出现数据丢失或损坏，导致ECU不能正确执行控制程序，影响发动机性能。

4.2 燃油压力传感器自身故障

燃油压力传感器的自身故障可能由多种原因引起，包括长期低压机油压力不足、传感器损坏、连接问题、积碳和污染、高压机油压力传感器失效以及外部环境影响等［4］。这些因素都可能导致传感器无法正常工作，进而影响汽车的发动机性能和驾驶体验。因此，定期检查和维护燃油压力传感器，及时更换损坏的传感器，对于确保汽车正常运行至关重要。

4.3 连接线路故障

线路故障是电控系统中较为常见的一种，当线路出现如断路、短路或虚接时，将会影响传感器正常输出信号，发动机控制单元正常接收信号，导致车辆运行出现异常。

5 燃油压力传感器的故障案例分析

起动车辆，观察故障现象。车辆故障现象表现为：发动机故障指示灯亮。故障码提示“P03ABA：燃油压力传感器电路电气故障”。缓慢踩下加速踏板，数据流显示“燃油压力294 bar”。

5.1 分析故障原因

根据故障码和数据流测试结果分析，故障原因可能为：

a.燃油压力传感器自身故障。

b.发动机控制单元J623局部故障。

c.J623与燃油压力传感器之间的线路故障。

5.2 诊断故障

燃油压力传感器的故障检测分3个步骤：

a.测量发动机控制单元的T105/49端子对地电压。

当测量发动机控制单元J623的T105/49端子对地电压，并发现实测结果始终为5 V，正常情况下该电压应在2～4 V之间时，表明存在异常。基于这个测量结果，可以分析可能的故障原因如下：

发动机控制单元J623内部故障：虽然直接指向线路或传感器的故障更为常见，但也不能完全排除控制单元本身存在问题的可能性。特别是如果控制单元内部负责该信号处理的电路出现故障，可能会导致输出电压异常。

G247（燃油压力传感器）故障：如果G247燃油压力传感器本身出现故障，特别是其输出信号异常高（比如持续输出接近电源电压的信号），那么当这个信号被发送到J623时，就可能导致J623的T105/49端子电压异常升高。然而在这种情况下，通常需要进一步检查G247的输出信号是否确实异常。

发动机控制单元J623与G247之间线路故障：这是最有可能的原因之一。线路故障可能包括短路（例如，某处线路与电源正极直接相连）、开路（线路中断）或线路电阻过高（接触不良或线路老化）。这些故障都可能导致J623接收到的信号电压异常。

b.测量G247的T3n/2端子对地电压。

在启动发动机后，采用万用表对燃油压力传感器G247的关键端子T3n/2进行了对地电压的测量。测量结果显示，该端子对地电压为2.29 V，这一数值处于正常预期范围内，表明传感器G247本身在信号输出方面运作正常。这说明T105/49与T3n/2之间线路故障。

c.测量J623的T105/49端子和G247的T3n/2端子之间线路的电阻。

在关闭点火开关并断开蓄电池负极以确保安全操作后，我们进行了T105/49端子与T3n/2端子之间线路的电阻测试。测试结果显示，两端子之间的电阻值为无穷大，而正常情况下，这段线路的电阻应小于2 Ω。这一显著差异直接指出了T105/49端子与T3n/2端子之间的线路存在断路问题。

5.6 排除故障

a.修复故障。

首先确认故障线路的位置为G247的T3n/2端子和J623的T105/49之间线路，之后断开蓄电池负极，修复该条线路。

b.复检车辆。

起动车辆，如果发动机是否运转正常，发动机故障灯已熄灭。之后重新读取故障码，系统显示正常，说明故障已排除。

c.执行6S管理。

在检测结束后，收起车辆防护，清洁车身，整理工量具，清扫场地。

6 结语

本文通过深入了解燃油压力传感器的工作原理和故障诊断方法，可以更准确地判断传感器的工作状态并找出故障点。同时，对于故障发生原因的分析也有助于工作人员采取针对性的措施。本文的研究过程和结论不仅适用于燃油压力传感器的故障诊断，还可以为发动机其他传感器的故障诊断过程提供有效参考。

参考文献：

[1]孟维信，潘星屹，李文然.燃油传感器失效故障排除[J].汽车电器，2018（8）：67-68.

[2]孟维信.燃油传感器失效故障排除[J].内燃机与配件，2017（16）：45-46.

[3]杨凯酬，石则强，张继生，等.进气道喷射汽油发动机燃油二次喷射研究[J].交通节能与环保，2022（2）：38-42.

[4]金家琛.汽车发动机燃油系统故障诊断[J].时代汽车，2022（13）：26-29.