2.抗振动性
如果传感器的抗振动等级不够,其内部的电子元器件会断裂失效,造成整车无信号输入。目前使用的国产件,电路板和线圈的抗振动主要是采用灌封胶作为“保持架”,如图6所示;电子元器件采用贴片封装。VDO的电路板由整体保持架来保证抗振性。填充胶的量及灌封时的温度非常重要,因为传感器在使用过程中温度的变化会导致胶的温度变化,胶的“变形”会影响电路板及铜丝的内部应力。
3.耐温性
耐温性,分为耐高温和耐低温。耐低温一般都没有问题,从使用和试验情况来看,-40℃的低温对目前使用的传感器都没有影响,不会出现失效情况。由于变速器设计的使用温度是低于120 ℃,所以传感器在初始设计的时候是满足125℃的使用工况的。但是在拆解旧件时发现,大量的故障是由于高温引起的。从灌封胶的颜色初步判断(见图7)、变速器的油温高于140℃。通过对特殊工况下变速器的跟踪测量,变速器的温度达到150℃。在这种情况下,不止传感器会出现问题,变速器润滑油的失效,也会造成齿轮、同步器的损坏。
(1)磁电式传感器耐高温改进
150℃高温情况下,对线圈的影响见图8。
线圈的漆包线和灌封胶的耐温等级不够导致的失效,占故障件的50%以上。灌封胶的失效,也会导致传感器的抗振性下降。根据旧件的解析和试验情况,我们制定了磁一电式传感器的改进方案。
①更改灌封胶,由原来耐温125℃的胶改为耐温150℃以上的;
②提高敏感元件—线圈的漆包线耐高温等级,用其绕制的线圈至少可承受150℃的环境温度。
经过试验和装车验证,这一改进方案是有效的。
(2)霍尔式传感器耐高温改进
因霍尔式传感器相对于磁电式的结构简单,所以改进方案是:一是敏感元件改为耐温度范围-40℃~150℃的进口霍尔元件,一是更改耐高温胶。同样经过验证,改进方案是可靠、有效的。
4.其它
就目前的拆解情况来看,主要的失效模式和改进方案就是上述3种。其它一些失效模式,如电磁抗扰性不足、传感器装配的密封性不足、传感器与转子之间间隙不合理、车速转子结构不合理等等,比较容易发现和解决,在这里就不一一叙述了。
三、总结
商用车使用电子车速传感器是趋势,而我们对它的使用和改进的时间还较短,还有些没有了解到的地方,因此对于它的研究和改进需要持续进行。
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