[发明专利]温度感测单元和尿素传感器

说明书

本发明涉及可与尿素传感器一起使用的温度感测单元，且公开了组装这样的温度感测单元的方法。本发明还涉及尿素传感器和用于组装它的方法。温度感测单元，包括至少一个温度传感器(126，128)；以及基底(118)，其包括至少一个第一区域(120)和至少一个第二区域(122)；其中所述至少一个温度传感器(126，128)布置在所述第二区域(122)中，且其中所述第二区域(122)远离所述第一区域(120)延伸。

技术领域

本发明涉及可与尿素传感器一起使用的温度感测单元，且公开了组装这样的温度感测单元的方法。本发明还涉及尿素传感器和用于其组装的方法。

背景技术

选择性催化还原(SCR)还原系统已用于净化柴油车辆的排气中的有害的NOx成分。SCR系统使用尿素溶液(称为柴油机排气流体(DEF))来净化排气。尿素溶液存储在设置在车辆上的尿素罐中。必须确保罐内的尿素溶液的适当的成分和液位，以实现排气的高效净化。由此，在尿素罐中采用尿素传感器来测量罐中的尿素溶液的液位和/或浓度和/或温度。

尿素传感器设置有液位测量装置。此外，设置有浓度和/或质量测量装置、温度测量装置、吸入管和返回管。吸入管从尿素罐抽吸尿素溶液并提供尿素溶液来分解排气中的NOx，且返回管将多余的尿素溶液循环回尿素罐中。

因为需要温度值来计算DEF的浓度(例如，基于液体中的声速)，所以需要精确的温度测量。为了实现高准确度的浓度测量，必须准确地知道液体中的温度。此外，由于尿素溶液的凝固点为-11℃，因此在低于-11℃的任何温度下都有尿素溶液冻结的风险。冷冻的尿素溶液会在高效分解NOx方面带来问题和难度。这是因为由于冻结引起的尿素溶液的大的体积膨胀，这会导致在吸入管内部产生过大的压力。因此，精确地监测罐中的尿素溶液的温度非常重要。

现有的温度传感器紧靠加热器布置，或与其余电子部件位于同一印刷电路板(PCB)上。由于这些电子部件的发热，温度传感器受到影响并且其准确度降低。此外，现有的温度传感器的组装概念通常表现出在流体与温度传感器之间的穿过覆盖带有温度传感器的PCB的灌封材料的不令人满意的热耦合。另一方面，作为连接到(例如经由插头连接器)PCB的单独部件提供的温度感测单元很昂贵，并且在安装温度感测单元时需要额外的组装步骤。

仍然需要一种温度传感器布置，其可产生高度准确的测量结果，并且可以经济地制造，同时即使在具有挑战性的应用环境中也是鲁棒的。

发明内容

该目的通过独立权利要求的主题来解决。本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。

本发明是基于以下理念，温度感测单元的至少一个温度传感器布置在与其他电子部件公用的基底上，但是在远离基底的其余部分延伸的区域中。换言之，温度传感器布置为一种塔，其从印刷电路板组件(PCBA)的其余部分凸出。因此，根据本发明的温度感测单元包括至少一个温度传感器和基底，该基底包括至少一个第一区域和至少一个第二区域。至少一个温度传感器布置在第二区域中，且第二区域远离第一区域延伸，例如在穿过第一区域的方向上。由第二区域限定的平面和由第一区域限定的平面可以包括不同于0°的角度，优选地约80°和100°之间的角度，更优选地约90°。然而，0°的角度也是可能的。角度可以根据相应的空间要求任意选择。在下文中，承载至少一个温度传感器的凸出的第二区域也称为“塔”。

该解决方案的优点在于，一方面，由组装在PCB的第一区域(该区域也称为主区域)中的电子部件产生的热量不会干扰温度测量。因此，可以更准确地监测流体的温度。另一方面，温度传感器可以更直接地与液体接触，因此产生更快的响应时间并进一步增强准确度。

根据本发明的有利实施例，所述第一区域和所述第二区域通过包括柔性印刷电路板的互连部电气和机械地互连。该解决方案的优点在于，不需要繁琐且昂贵的装配和焊接，并且即使在具有挑战的汽车应用的环境中，电接触也稳定且鲁棒。众所周知，柔性印刷电路板也称为柔性印刷电路(FPC)、柔性电路或柔性PCB。