[发明专利]压力传感器组件

说明书

一种用于测量压燃式内燃发动机中空气的压力的压力传感器组件(10)，压力传感器组件包括：外壳单元(50)；传感器单元(20)，其容纳在外壳单元(50)内，外壳单元包括具有安装表面(24)的外表面(22)；感测元件(28)，其安装在传感器单元(20)内并包括压力感测表面(30)；基板(40)，安装表面(24)安装在基板上；空气通道(54)，其在使用中能够使空气撞击感测元件(28)；以及填充通道(68)，其与空气通道(54)分开，用于在组装期间将封装材料(84)引入传感器单元(20)上。封装材料(84)覆盖传感器单元(20)的外表面(22)的至少一部分，但不覆盖感测元件(28)的压力感测表面(30)，压力感测表面保持直接暴露于空气通道(54)内的空气。本发明还涉及将传感器单元(20)封装在压力传感器组件(10)中的方法。

技术领域

本发明涉及用于内燃发动机的歧管绝对压力(MAP)传感器领域。特别地，本发明涉及压力传感器组件和压力传感器组件的组装方法。

背景技术

歧管绝对压力(MAP)传感器用于内燃发动机中以辅助燃料喷射的正时。MAP传感器测量空气压力，将信息反馈给发动机控制单元(ECU)，并与测量发动机转速和空气温度的传感器结合使用，以计算发动机的空气质量流率。然后，ECU可以计算所需的燃料量，并在适当的时间进行燃料喷射。

传感器必须与歧管中的空气处于流体连通，因为它依赖于柔性膜的曲率来起作用。膜将两个不同压力的区域分开，膜的曲率与膜两侧的压力差有关。在MAP传感器中，传感器内包含的区域保持在已知压力下，歧管压力的变化会导致膜的曲率发生变化。这会改变膜的电阻，导致膜两端的电压发生变化并被传送到ECU，ECU校准接收到的电压以计算膜两端的压差，从而计算歧管中的压力。

正是在这种背景下设计了本发明。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于测量压燃式内燃发动机中空气的压力的压力传感器组件，所述压力传感器组件包括：外壳单元；传感器单元，所述传感器单元被容纳在所述外壳单元内，所述传感器外壳单元包括外表面，所述外表面包括安装表面；感测元件，所述感测元件被安装在所述传感器单元内并且包括压力感测表面；基板(例如，PCB)，所述安装表面被安装在所述基板上；空气通道，所述空气通道在使用中能够使空气撞击所述感测元件；以及填充通道，所述填充通道与所述空气通道分开，用于在组装期间将封装材料引入到所述传感器单元上。所述封装材料覆盖所述传感器单元的所述外表面的至少一部分，但不覆盖所述感测元件的所述压力感测表面，所述压力感测表面保持直接暴露于所述开口内的空气。

可选地，传感器组件可以是用于测量发动机的进气歧管中空气的压力的歧管绝对压力(MAP)传感器组件。

通常，MAP传感器使用两种不同的封装材料来填充外壳单元与传感器单元之间的空间。一种封装材料通常是泡沫或其它合适的低密度、低粘度材料，其覆盖传感器单元的除安装表面之外的整个外表面。第二种材料通常更加致密和粘稠，并填充传感器单元与外壳单元之间的剩余空间。泡沫允许感测元件与空气通道中的空气保持充分连通以测量其中的压力，如果更致密的材料覆盖感测元件，则情况不会如此。

本发明通过仔细选择封装材料，可以仅使用一种封装材料，这大大简化了MAP传感器组件的组装。零件数量的减少还有助于降低与MAP传感器组件相关联的成本。另外，由于压力感测表面与空气通道中的空气直接连通，而不是经由泡沫与所述空气连通，因此可以更准确地测量进气歧管内部的压力。

可选地，填充通道和空气通道中的至少一者被设置在外壳单元中。

例如，压力感测表面可以被限定在传感器单元的与安装表面相反的上表面中。

传感器单元的外表面的区域可以围绕感测元件并且该区域未被封装材料覆盖。

可选地，外壳单元与传感器单元的上表面一起限定间隙。间隙可以至少部分地填充有封装材料。间隙通常在0.2mm至0.3mm之间。