[发明专利]用于确定通过通道流动的流体介质的至少一个参数的传感器组件

说明书

本发明涉及一种传感器组件(10)，其用于确定流动通过通道(26)的流体介质的、尤其是内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数。传感器组件(10)具有传感器壳体(34)、尤其是插入或可插入到流动管中的插式传感器(12)和至少一个布置在通道(26)中的、用于确定流体介质的参数的传感器芯片，通道(26)构成在传感器壳体中。传感器壳体(34)具有进入到通道(26)中的、与流体介质的主流动方向(18)相反指向的入口(16)和至少一个处于传感器壳体(34)的表面(28)中的、由通道(26)出来的出口(30)。传感器壳体(34)的表面(28)在主流动方向(18)上看在出口(30)的上游具有多个凹部(60)。

技术领域

本发明涉及一种用于确定通过通道流动的流体介质的至少一个参数的传感器组件。

背景技术

由现有技术已知用于确定流体介质、即液体和/或气体的至少一个流动特性的多个方法和装置。在此，作为可能的参数的流动特性可以涉及任意的物理和/或化学的、可测量的特性，其定性或定量流体介质的流动。在此，尤其可以涉及流动速度和/或质量流和/或体积流。

本发明在下文中尤其参照所谓的热膜空气质量测量器来描述，如其例如由KonradReif(编者):Sensoren im Kraftfahrzeug,2010第一版,146-148页已知。这样的热膜空气质量测量器通常基于传感器芯片、尤其硅传感器芯片，例如具有传感器膜片作为测量表面或传感器区域，其可由流动的流体介质通流。传感器芯片通常包括至少一个加热元件以及至少两个温度传感器，它们例如布置在传感器芯片的测量表面上，其中，一个温度传感器安置在加热元件的上游，而另一个温度传感器安置在加热元件的下游。由被温度传感器所感测的温度曲线的不对称性可以推断流体介质的质量流和/或体积流，该温度曲线受流体介质的流动影响。

热膜空气质量测量器通常构型为插式传感器，其可固定地或可更换地插入到流动管中。例如，这样的流动管可以涉及内燃机的进气管段。

在此，介质的部分流流经至少一个设置在热膜空气质量测量器中的主通道。在主通道的入口和出口之间构成有旁流通道。尤其，旁流通道如此构成，使得该旁流通道具有一个弯曲区段，该弯曲区段用于偏转所述介质的经由主通道的入口进入的部分流，其中，该弯曲区段在进一步的走向中过渡到一个区段中，在该区段中布置有传感器芯片。后提到的区段是真正的测量通道，传感器芯片布置在其中。

这样的热膜空气质量测量器在实践中必须满足多个要求。除了通过适合的流动技术构型总地降低热膜空气质量测量器上的压降这一目的之外，主要挑战之一在于，进一步改善装置的信号质量以及相对于由于油滴和水滴以及炭黑颗粒、灰尘颗粒以及其他固体颗粒的污染的可靠性。所述信号质量例如涉及通过引到传感器芯片的测量通道的介质的质量流，以及如果必要涉及信号漂移的减小和信噪比的改善。在此，信号漂移例如涉及介质质量流的在实际出现的质量流和在校准的范围中在制造中所求取的待输出的信号之间的特性曲线关系改变的意义上的偏差。在信噪比的求取中考虑以快速时间序列输出的传感器信号，相比之下，特性曲线漂移或信号漂移涉及平均值的变化。

在所述类型的常规热膜空气质量测量器中，传感器承载件连同安装或引入到其上的传感器芯片通常伸入到测量通道中。例如，传感器芯片可以粘入到传感器承载件中或者粘接在其上。传感器承载件例如可以连同由金属构成的底板形成一个单元，在该底板上也可以粘接有电子装置、驱控和分析处理电路(例如具有电路载体，尤其电路板)。例如，传感器承载件可以构型为电子模块的注塑上的塑料件。传感器芯片和驱控和分析处理电路例如可以通过键合连接(Bondverbindung)相互连接。如此生成的电子模块例如可以粘入到传感器壳体中并且整个插式传感器可以以盖封闭。