[发明专利]测量塞

说明书

公开了一种用于内燃机的压力测量塞(100)，其包括中空塞体(102)、附连到塞体(102)的远端(102D)的壳体(110)，布置在壳体(110)中的电子元件(116)，和布置在中空塞体中并附连到中空塞体(102)的近端(102P)的感应模块(104)。所述测量塞还包括互连模块(108)，该互连模块配置为通过中空塞体将电子元件(116)电连接到感应模块(104)。所述互连模块(108)包括长条形支撑结构(108A)，所述长条形支撑结构具有设有第一端子(108C)的第一端(108P)和设有第二端子(108B1)的第二端(108D)，其中第一端子(108C)提供在轴向上为柔性的电联接。所述互连模块提供可靠的连接并且可用于大规模生产。

技术领域

本发明涉及测量塞以及组装测量塞的方法。更具体地，本发明涉及用于内燃机的压阻式压力测量塞。

背景技术

用于汽油发动机的先进的燃烧策略在未来取决于在整个循环(压缩-燃烧-排气循环)期间从每个燃烧气缸反馈的准确压力的存在。这些策略可包括或可不包括匀质充量压缩点火(HCCI)燃烧，并且能导致需要快速且准确的压力响应的高压释放速率。

根据EP2138819 A1已知一种压阻式压力测量塞。该压力测量塞包括非常小的感应元件，感应元件能放置在燃烧侧附近，并因此可使用带宽非常大的传感器。借助焊线，该感应元件在位于塞体中的印刷线路板(PWB)上与传感器电子件电联接(coupled)。该传感器电子件布置为测量安装在感应模块(sensing moudle)上的压阻式元件的阻值变化，并且从感应模块产生受调节的测量信号。已经发现，塞体内的温度不允许使用带有标准元件的常规的PWB。因此，为了获得可靠的测量塞，不得不使用更昂贵的部件。

发明内容

本发明目的是提供一种改进的测量塞，该测量塞具有能保护调节电子件免受热量过载的结构。本发明的另一目的是提供一种压力测量塞，该测量塞至少具有以下优点之一：可靠、更廉价地制造，可通过半自动或全自动生产过程大规模生产，寿命长和/或对恶劣压力媒介的耐用性，承受内燃机的典型的振动和高压。

根据本发明的第一方面，该目的通过具有如权利要求1特征的测量塞实现。通过从属权利要求中涉及的测量可获得实现本发明的有利的实施例以及其他方式。

根据本发明的测量塞，其包括中空塞体，壳体，感应模块和电子元件，例如，连接件。中空塞体包括近端和远端。中空塞体还包括塞体轴线。壳体附连到塞体的远端。电子元件布置在壳体内。感应模块布置在中空塞体内，并且包括至少一个电感应元件和PWB。PWB电联接到至少一个电感应元件。此外，感应模块附连到中空塞体的近端。测量塞还包括配置为通过中空塞体将电子元件电连接到感应模块的互连模块。互连模块包括具有第一端和第二端的长条形(elongated)支撑结构。第一端和第二端分别具有第一端子和第二端子。第一端子提供了在中空塞体轴向上为柔性的电连接。在实施例中，第一端子是弹簧式端子。在有利的实施例中，感应模块配置为在燃烧腔中测量压力。

这些特征提供了在中空塞体内感应模块与壳体内电子件之间的电气互连，其能在至少100毫米的整个距离上进行连接。该互连能在感应模块附连到中空塞体之后完成。弹簧式端子提供了塞体内可靠的电连接，其能承受汽车发动机的温度和振动需求。在感应模块在中空塞体的一端附连之后，将互连模块插入中空塞体内。当互连模块插入到中空塞体中时，互连模块的端子将与感应模块的接触区域实现电接触。该模块化的构造允许大量地组装。在轴向上的连接的柔性(flexibility)允许使用具有与中空塞体的热膨胀系数不同的热膨胀系数的长条形支撑结构的材料。膨胀的差异通过柔性联接来补偿。进而，在轴向上的柔性连接允许补偿中空塞体、互连模块和感应模块在长度上的变化。

在实施例中，每个弹簧式端子包括螺旋压缩弹簧。优选实施例中，螺旋压缩弹簧包括与塞体轴线平行的弹簧轴线。汽车上的应用具有大的操作温度范围。由于所使用的部件具有不同的热膨胀系数，应当避免在感应模块与互连模块之间的电连接中的应力。该特征提供了补偿因温度变化和振动引起的模块之间距离的变化的可靠的电连接。