[發明專利]壓力傳感器組件

有效

• 申請號: 201980087809.3
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN113286992B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 劉家淵;C·F·李
• 申請（專利權）人: 德爾福知識產權有限公司
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00;G01L19/14;G01L23/08;G01L23/24;F02D41/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 付林;王小東

一種用于測量壓燃式內燃發動機中空氣的壓力的壓力傳感器組件(10)，壓力傳感器組件包括：外殼單元(50)；傳感器單元(20)，其容納在外殼單元(50)內，外殼單元包括具有安裝表面(24)的外表面(22)；感測元件(28)，其安裝在傳感器單元(20)內并包括壓力感測表面(30)；基板(40)，安裝表面(24)安裝在基板上；空氣通道(54)，其在使用中能夠使空氣撞擊感測元件(28)；以及填充通道(68)，其與空氣通道(54)分開，用于在組裝期間將封裝材料(84)引入傳感器單元(20)上。封裝材料(84)覆蓋傳感器單元(20)的外表面(22)的至少一部分，但不覆蓋感測元件(28)的壓力感測表面(30)，壓力感測表面保持直接暴露于空氣通道(54)內的空氣。本發明還涉及將傳感器單元(20)封裝在壓力傳感器組件(10)中的方法。

技術領域

本發明涉及用于內燃發動機的歧管絕對壓力(MAP)傳感器領域。特別地，本發明涉及壓力傳感器組件和壓力傳感器組件的組裝方法。

背景技術

歧管絕對壓力(MAP)傳感器用于內燃發動機中以輔助燃料噴射的正時。MAP傳感器測量空氣壓力，將信息反饋給發動機控制單元(ECU)，并與測量發動機轉速和空氣溫度的傳感器結合使用，以計算發動機的空氣質量流率。然后，ECU可以計算所需的燃料量，并在適當的時間進行燃料噴射。

傳感器必須與歧管中的空氣處于流體連通，因為它依賴于柔性膜的曲率來起作用。膜將兩個不同壓力的區域分開，膜的曲率與膜兩側的壓力差有關。在MAP傳感器中，傳感器內包含的區域保持在已知壓力下，歧管壓力的變化會導致膜的曲率發生變化。這會改變膜的電阻，導致膜兩端的電壓發生變化并被傳送到ECU，ECU校準接收到的電壓以計算膜兩端的壓差，從而計算歧管中的壓力。

正是在這種背景下設計了本發明。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種用于測量壓燃式內燃發動機中空氣的壓力的壓力傳感器組件，所述壓力傳感器組件包括：外殼單元；傳感器單元，所述傳感器單元被容納在所述外殼單元內，所述傳感器外殼單元包括外表面，所述外表面包括安裝表面；感測元件，所述感測元件被安裝在所述傳感器單元內并且包括壓力感測表面；基板(例如，PCB)，所述安裝表面被安裝在所述基板上；空氣通道，所述空氣通道在使用中能夠使空氣撞擊所述感測元件；以及填充通道，所述填充通道與所述空氣通道分開，用于在組裝期間將封裝材料引入到所述傳感器單元上。所述封裝材料覆蓋所述傳感器單元的所述外表面的至少一部分，但不覆蓋所述感測元件的所述壓力感測表面，所述壓力感測表面保持直接暴露于所述開口內的空氣。

可選地，傳感器組件可以是用于測量發動機的進氣歧管中空氣的壓力的歧管絕對壓力(MAP)傳感器組件。

通常，MAP傳感器使用兩種不同的封裝材料來填充外殼單元與傳感器單元之間的空間。一種封裝材料通常是泡沫或其它合適的低密度、低粘度材料，其覆蓋傳感器單元的除安裝表面之外的整個外表面。第二種材料通常更加致密和粘稠，并填充傳感器單元與外殼單元之間的剩余空間。泡沫允許感測元件與空氣通道中的空氣保持充分連通以測量其中的壓力，如果更致密的材料覆蓋感測元件，則情況不會如此。

本發明通過仔細選擇封裝材料，可以僅使用一種封裝材料，這大大簡化了MAP傳感器組件的組裝。零件數量的減少還有助于降低與MAP傳感器組件相關聯的成本。另外，由于壓力感測表面與空氣通道中的空氣直接連通，而不是經由泡沫與所述空氣連通，因此可以更準確地測量進氣歧管內部的壓力。

可選地，填充通道和空氣通道中的至少一者被設置在外殼單元中。

例如，壓力感測表面可以被限定在傳感器單元的與安裝表面相反的上表面中。

傳感器單元的外表面的區域可以圍繞感測元件并且該區域未被封裝材料覆蓋。

可選地，外殼單元與傳感器單元的上表面一起限定間隙。間隙可以至少部分地填充有封裝材料。間隙通常在0.2mm至0.3mm之間。