[發明專利]用于確定通過通道流動的流體介質的至少一個參數的傳感器組件

有效

• 申請號: 201410795756.X
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104729604B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: U·瓦格納;T·邁斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01F1/684
• 分類號: G01F1/684;G01F5/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

本發明涉及一種傳感器組件(10)，其用于確定流動通過通道(26)的流體介質的、尤其是內燃機的吸入空氣質量流的至少一個參數。傳感器組件(10)具有傳感器殼體(34)、尤其是插入或可插入到流動管中的插式傳感器(12)和至少一個布置在通道(26)中的、用于確定流體介質的參數的傳感器芯片，通道(26)構成在傳感器殼體中。傳感器殼體(34)具有進入到通道(26)中的、與流體介質的主流動方向(18)相反指向的入口(16)和至少一個處于傳感器殼體(34)的表面(28)中的、由通道(26)出來的出口(30)。傳感器殼體(34)的表面(28)在主流動方向(18)上看在出口(30)的上游具有多個凹部(60)。

技術領域

本發明涉及一種用于確定通過通道流動的流體介質的至少一個參數的傳感器組件。

背景技術

由現有技術已知用于確定流體介質、即液體和/或氣體的至少一個流動特性的多個方法和裝置。在此，作為可能的參數的流動特性可以涉及任意的物理和/或化學的、可測量的特性，其定性或定量流體介質的流動。在此，尤其可以涉及流動速度和/或質量流和/或體積流。

本發明在下文中尤其參照所謂的熱膜空氣質量測量器來描述，如其例如由KonradReif(編者):Sensoren im Kraftfahrzeug,2010第一版,146-148頁已知。這樣的熱膜空氣質量測量器通常基于傳感器芯片、尤其硅傳感器芯片，例如具有傳感器膜片作為測量表面或傳感器區域，其可由流動的流體介質通流。傳感器芯片通常包括至少一個加熱元件以及至少兩個溫度傳感器，它們例如布置在傳感器芯片的測量表面上，其中，一個溫度傳感器安置在加熱元件的上游，而另一個溫度傳感器安置在加熱元件的下游。由被溫度傳感器所感測的溫度曲線的不對稱性可以推斷流體介質的質量流和/或體積流，該溫度曲線受流體介質的流動影響。

熱膜空氣質量測量器通常構型為插式傳感器，其可固定地或可更換地插入到流動管中。例如，這樣的流動管可以涉及內燃機的進氣管段。

在此，介質的部分流流經至少一個設置在熱膜空氣質量測量器中的主通道。在主通道的入口和出口之間構成有旁流通道。尤其，旁流通道如此構成，使得該旁流通道具有一個彎曲區段，該彎曲區段用于偏轉所述介質的經由主通道的入口進入的部分流，其中，該彎曲區段在進一步的走向中過渡到一個區段中，在該區段中布置有傳感器芯片。后提到的區段是真正的測量通道，傳感器芯片布置在其中。

這樣的熱膜空氣質量測量器在實踐中必須滿足多個要求。除了通過適合的流動技術構型總地降低熱膜空氣質量測量器上的壓降這一目的之外，主要挑戰之一在于，進一步改善裝置的信號質量以及相對于由于油滴和水滴以及炭黑顆粒、灰塵顆粒以及其他固體顆粒的污染的可靠性。所述信號質量例如涉及通過引到傳感器芯片的測量通道的介質的質量流，以及如果必要涉及信號漂移的減小和信噪比的改善。在此，信號漂移例如涉及介質質量流的在實際出現的質量流和在校準的范圍中在制造中所求取的待輸出的信號之間的特性曲線關系改變的意義上的偏差。在信噪比的求取中考慮以快速時間序列輸出的傳感器信號，相比之下，特性曲線漂移或信號漂移涉及平均值的變化。

在所述類型的常規熱膜空氣質量測量器中，傳感器承載件連同安裝或引入到其上的傳感器芯片通常伸入到測量通道中。例如，傳感器芯片可以粘入到傳感器承載件中或者粘接在其上。傳感器承載件例如可以連同由金屬構成的底板形成一個單元，在該底板上也可以粘接有電子裝置、驅控和分析處理電路(例如具有電路載體，尤其電路板)。例如，傳感器承載件可以構型為電子模塊的注塑上的塑料件。傳感器芯片和驅控和分析處理電路例如可以通過鍵合連接(Bondverbindung)相互連接。如此生成的電子模塊例如可以粘入到傳感器殼體中并且整個插式傳感器可以以蓋封閉。