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汽车油位传感器挡位故障研究
来源:汽车电器  作者:佚名  2018-06-09 08:08:56



   摘要:某车型油位传感器为干簧管式结构,传感器挡位故障表现为油表指针在3/4挡以下无反应。经过调查及试验分析,故障原因为生产传感器时需调整PCB板安装角度,但此时PCB板与外侧塑料管间已灌装部分防护树脂,树脂阻碍PCB板扭转,外力施加在干簧管上,造成了3/4挡位干簧管损伤,经过一定使用时间后,簧片无法断开,传感器最大输出阻值只能达到3/4挡位的阻值,所以油表指针在3/4挡位以下无反应。为避免此类问题,PCB板外侧不再灌装树脂,PCB板两侧使用密封胶和橡胶座?;?。

    1 油位传感器故障现象
    某型号油位传感器在整车上出现一种故障现象,具体表现为油表指针在3/4挡以下无反应,即油量降低指针不动,指针在油表3/4挡以上可以正常摆动,相同故障发生在3台车上,传感器为同一批次。
    油位传感器电路及原理如图1所示。干簧管为一种磁开关,由玻璃管包裹2个磁簧片组成,油浮子内装有永磁体,当干簧管被永磁体吸合后,该干簧管以下电阻被短路,由于油浮子随油位浮动,所以油位与传感器电阻具有一定对应关系。该传感器的最大设计阻值为107.8Ω,对应油表空油挡,测量故障件最大输出阻值为2 9Ω,对应油表3/4挡。造成此故障可能有两种原因:一种是电路板自身出现短路,另一种是干簧管失效而无法断开,两者均能将3/4挡以下电阻短路,使最大输出阻值只有29Ω。

    2 油位传感器故障排查
    2.1  PCB板短路排查
    传感器结构如图2所示,由左至右依次为套管、塑料管、环氧树脂、PCB板。PCB板装入塑料管后再装入套管,塑料管中先灌入密封胶,固定住PCB板后再灌入环氧树脂,树脂固化后?;ず兔芊釶CB板?;费跏髦诠嘧笆蔽魈?,固化后坚硬,这也使得故障件难以完整拆解。

    排查PCB板是否存在短路,需要暴露出PCB板布线面,经环氧树脂溶解剂浸泡后的PCB板如图3所示,焊点光滑牢固,且未见连焊现象,可以排除PCB板短路问题。由于溶解剂对干簧管玻璃有腐蚀作用,经浸泡后的干簧管已损坏。

 
    2.2干簧管失效排查
    干簧管的簧片触点密封在玻璃管内,内部充满惰性气体,触点含惰性贵金属锗,能减少电弧放电对触点表面的损耗。干簧管的玻璃管损坏后,内部惰性气体泄露,簧片触点的寿命就会缩短。
    干簧管焊接前需要将其管脚由直线型弯折90°,管脚弯折后插入PCB板孔焊接,管脚弯折前后状态如图4所示。弯折管脚一般使用专用工装,工装上有凹槽并带有磁性,可以防止弯折管脚时干簧管错动,避免弯角时损坏干簧管,即使干簧管损坏,在焊接后检测时也会被发现。在生产现场排查时,随机弯折了一批干簧管,经测试,干簧管性能达标。

    干簧管无法断开是因为簧片发生粘连。为验证干簧管的粘连现象,进行了如下试验:干簧管作为磁开关和油泵电机串联,电源电压为12V,利用永磁体吸合干簧管,电路连通后电机运转,此时干簧管簧片间闪现火花,一段时间后移开永磁体,电机依然运转,干簧管无法断开而失效,火花产生的热量使簧片粘连在一起。但此种现象在整车上不会出现,试验时干簧管中电流达到0.9 A,已经超过干簧管正常工作电流0.5 A,此试验仅为验证干簧管粘连失效模式。

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关键词:油位传感器

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