重型液力变速器油位传感器质量检测方法研究

高晓珍

西安双特智能传动有限公司

传统的油位传感器检测方法存在以下缺陷，一是检测速度慢，精度低，误差较大，无法快速精准地对油位传感器的质量进行检测；二是现有的质量检测设备，绝大多数是在油位传感器装配到变速器上之后，再进行质量检测，若此时测试油位传感器有质量问题，需要拆解变速器进行返修，造成时间成本和人力成本的浪费，且影响变速器下线测试整体一次通过率。针对现有技术存在的不足，文中提供了油位传感器的质量检测方法，解决了现有技术中无法快速精准地检测油位传感器质量的技术问题。

检测方法概述

油位传感器的内部设置有一个油浮子，当油位传感器装配在变速器上时，其内部填充有油液，依靠油液把油浮子升到不同的高度产生不同的电压。本检测方法除了能够对已经装配在变速器上的油位传感器进行检测，还能够对装配前的油位传感器进行检测。如果待测油位传感器已经装配在变速器上，则可以通过调整油位来预设待测油位传感器的输出电压。

如果待测油位传感器未装配在变速器上，则待测油位传感器内部为中空状态，未填充油液，此时可采用下述方法预设油位传感器的输出电压：将待测油位传感器垂直正向放置，使得油浮子处于最低位，相当于油箱油位处于“空”状态；待测油位传感器垂直倒置，油浮子由于自身重力会处于油位传感器的最高位，相当于油箱油位处于“满”状态。

依据此原理，设计油位传感器检测电路示意如图1所示。主要包括供电电源VCC1、比较电源VCC2、油位电压采集电路、第一双电压比较电路、第二双电压比较电路、第一逻辑判断电路、第二逻辑判断电路、第一空位指示电路、第二空位指示电路、第一满位指示电路、第二满位指示电路和电源亏损监测电路。

图1 油位传感器质量检测电路结构示意

实施方式

图2所示为检测电路图，其中第一双电压比较元件U3A、第二双电压比较元件U1A、第三双电压比较元件U3B和第四双电压比较元件U1B均采用双电压比较器集成电路芯片。该芯片包括正输入端、负输入端和输出端；只有当正输入端的电压大于负输入端的电压时，输出端输出高电平电流，反之输出端输出低电平电流。

图2 油位传感器质量检测电路

第一逻辑判断元件U2B、第二逻辑判断元件U2A、第三逻辑判断元件U2C和第四逻辑判断元件U2D均采用或非门逻辑芯片，该芯片包括上输入端、下输入端和输出端。当上输入端和下输入端处的电流均为低电平电流时，输出端输出高电平电流；其他输入电平电流情况下输出端输出低电平电流。

第一空位指示灯DS1、第一满位指示灯DS2、第二空位指示灯DS3和第二满位指示灯DS4均采用发光二极管灯。当发光二极管灯一端的电流为低电平电流且另一端的电流为高电平电流时，该发光二极管灯会发光；当发光二极管灯的两端的电流均为高电平电流时，该发光二极管不会发光。

检测原理

将待测油位传感器与质量检测设备相连接，质量检测设备的电路中预设有三个检测电压值V1、V2和V3，其中，V1为4.6V，V2为3.74V，V3为1.2V。预设待测油位传感器的输出电压，待测油位传感器的预设输出电压为V0。

检测状态1：V0小于1.2V，则检测设备的第一空位指示灯DS1和第二空位指示灯DS3会同时发光。

检测状态2：V0在3.74V～4.6V之间，则检测设备的第一满位指示灯DS1和第二满位指示灯DS4会同时发光。

检测状态3：V0在1.2V～3.74V之间，则检测设备的第一空位指示灯DS1和第二满位指示灯DS4同时发光。

检测状态4：V0在大于4.6V，则检测设备的第一空位指示灯DS1和第二满位指示灯DS4同时发光。

对未装配在变速器上的待测油位传感器的检测结果判定如下：当同时满足上述检测状态1和检测状态2时，可判定改待测油位传感器质量合格；当出现上述检测状态3和检测状态4任一个情况，则判定改待测油位传感器质量不合格。

对已装配在变速器上的待测油位传感器的检测结果判定如下：在上述四种检测状态下，如果最终结果符合实际的油箱油位状态，则说明待测油位传感器能够正常工作。

检测方法评价

本研究中的液力变速器油位传感器检测方法通过第一空位指示电路、第二空位指示电路、第一满位指示电路和第二满位指示电路之间的相互配合，实现了检测结果的可视化，能够方便检测人员快速判定检测结果。通过电源亏损监测电路对质量检测设备的供电电源VCC1进行检测，保证了供电电源VCC1处于正常供电状态，进而保证了质量检测设备能够正常工作。不仅能够对已经装配在变速器上的油位传感器进行检测，还能够对装配前的油位传感器进行检测，相较于现有技术中已知的检测设备，具有更广阔的应用前景。