车型A汽车燃油表控制策略和失效模式分析

贺赵霞

（北京奔驰汽车有限公司，北京 100176）

组合仪表是汽车中人机交互的界面，燃油表是其重要的组成部分，用于指示当前油箱中燃油的剩余情况。该表应能准确反映当前油箱燃油的情况，以便顺利、安全驾驶。因此，对汽车油位信息系统的研究、分析和规划具有十分重要的意义。

在实际的售后分析工作中，经常会收到燃油表指示不准的抱怨，表现为燃油表显示的信息与顾客的感知不一致。顾客的感知包括其认为剩余的燃油量及燃油表的移动方向。顾客一般通过加油的情况、上次加油至今行驶的里程及最近一次熄火前燃油表的位置来判断油箱内的燃油量。当二者不一致时就会抱怨燃油显示不准，出现售后索赔或维修，涉及零件包括油箱、液位传感器、线束（油箱、车身线束等）、仪表、碳罐或相关标定软件，包含底盘、动力总成和电子等多个系统，是一个跨功能、跨区域的复杂问题。

本文以实际的售后案例来详细解析一类燃油表显示不准问题，分析其根本原因，提出并验证解决措施，总结经验教训，并规划今后的工作重点和方向。

1 车型A燃油泵结构及工作原理

燃油泵作为汽车燃油系统的核心部件，承担着将燃油从燃油箱输送至发动机的重要任务，同时将油箱内油面的高度转化为电阻反映给仪表盘。燃油泵根据其工作机制可分为电动燃油泵和机械燃油泵，目前市场上的乘用车大多已使用电动燃油泵。

电动燃油泵有三个主要组成部分：泵体、永磁电动机和外壳。工作时永磁电动机作为燃油泵的驱动组件通电后带动泵体旋转，将燃油从进油口吸入并加压，再从出油口排出。燃油排出前流经燃油泵内部对永磁电动机进行冷却，防止电动机温度急剧上升而造成燃油泵破损。根据泵体结构的不同，分为滚柱式燃油泵、涡轮式燃油泵、齿轮式燃油泵和叶片式电动燃油泵。

1.1 碳罐电磁阀噪音产生机理

车型A的燃油泵是涡轮式设计，燃油泵结构如图1所示，由燃油滤清器、压力调节器、储油罐、泵体、辅助泵、液位传感器、压力传感器等零件组成。

1.2 燃油泵工作原理

车型A燃油泵的工作原理是燃油经过滤网由涡轮带动进入泵体，燃油进入滤清器进行二次过滤后输送到整车供油管路中通向发动机。在发动机耗费不了大量的燃油时，压力调节器开启，一部分燃油通过回油管返回油箱；经过辅助泵带动储油罐周围燃油进入储油罐内，以保证油泵吸油的通畅性。燃油泵工作原理如图2所示。

滤网：泵体入口处安装了滤网，保证进入泵体的燃油是液态无固体异物的，滤网的过滤范围是60 μm，其作用是保障汽油通畅，并且涡轮不被损坏及卡死。燃油滤清器在保证泵内燃油清洁的同时，也为发动机的工作燃油起到了过滤作用，燃油在通过泵体后进入滤清器，经过滤清器的过滤后通过输油管提供给发动机。

压力调节器：在飞速发展的汽车浪潮中，车内空间大小成为顾客关注的焦点。压力调节器则节省了整车中回油油路的空间。压力调节器的作用是保持燃油的压力控制在一定的范围，在发动机供油过大时，压力调节器开启，起到回油作用。在压力调节器回油过程中，通过的油管横截面积突然变细，产生压强，从而燃油向下呈喷射状态，与涡轮同一原理，在其后方产生负压，周围的燃油随之进入储油罐，保证了储油罐内的燃油储备量，整车在加速时也能保证吸入足够的燃油。在油箱内燃油过少时造成的吸油困难，储油罐底部安装了单向阀，当储油罐内油面低于油箱内油面时，单向阀开启，当储油罐内油面高于油箱内油面时，单向阀保持关闭状态，此设计与辅助泵的组合装配，可以在汽车工作同时，将油箱内燃油吸入储油罐内。储油罐内的燃油不但大大提高了整车的启动性及加速性，同时也起到了冷却泵体的作用。

液位传感器：传感器结构为浮子式，即由随液面位移而自动位移的浮子带动一个内装滑动电阻的机构联接而成，当油箱内的液位出现油面高低变化时，引起浮子位置的高低变化，在滑动电阻器上将会取得不同的电阻值输出，通过线束将电阻值输入给燃油泵控制单元，燃油泵控制单元经过内部电路的信号处理、转换，将计算出的油量信息输入给仪表，仪表读数通过燃油表刻度将相应的油量显示出来。

2 油位指示不准的故障模式

燃油油位指示不准的故障模式一般包括以下三个方面：（1）油箱已加满油（加油跳枪），但油位显示不到满格；（2）油箱已经没有油，车辆行驶发抖或不能启动，但油位显示仍然未到最低点；（3）油位显示满油格，但在行驶一段里程（如50 km）后，油位指示为空油位或1/2 油位。

以上三种情况是售后市场上常见的油位指示不准现象。油位指示不准确，将给驾驶员造成信息的误导，严重时将导致车辆抛锚，如油表显示油量充足，但实际上，燃油箱已经没有燃油。

燃油油位指示不准的问题涉及底盘、动力总成和电子电器等多个系统，是一个跨功能、跨区域的问题。影响燃油泵准确性的因素如图3所示，根据这些主要因素，面对燃油表内指示不准确问题，通常按照图4所示进行故障排除或确认。

3 结语

车辆剩余油量的计算，是各控制单元信号传输与计算的一个综合结果。信号传输之间通过一定的策略与规则进行对应，保证信号传输的有效性，最后通过组合仪表正确显示出来，供驾驶员及时了解当前的油量信息。

本文对燃油显示原理进行了系统研究，对燃油表显示不准的主要因素和故障排除方法进行了全面的探索。