压力传感器、发动机及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车传感器技术领域，尤其涉及一种压力传感器、其装置、发动机及汽车。


背景技术：

2.压力传感器主要用于测量待测流体的压力，由现有技术已知压力传感器，所述压力传感器用于流体介质、即液态或气态介质的压力感测，例如用于汽车发动机后处理系统的压差传感器，其用于测量发动机的尾气颗粒捕捉器之两端压力差。在现有技术中，在测量尾气颗粒捕捉器之两端压力差时，如果测量尾气颗粒捕捉器的后端发生一定程度堵塞，则容易导致前端压力超过压力传感器的可测压力值。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是，如何提供一种压力传感器，以提高压力传感器的可测压力值。
4.本发明提供了一种压力传感器，其用于测量待测流体的压力，其包括：
5.压力传感器壳体，所述压力传感器壳体包括主壳体，所述主壳体内设有安装腔，所述主壳体的下端设有第一接头管和第二接头管，所述第一接头管内设有第一导压通道，所述第二接头管内设有第二导压通道；
6.压力芯体组件，所述压力芯体组件包括电路板、用于感测所述第一接头管内的待测流体的第一压力与一参考压力之压差的第一压力敏感元件，及用于感测所述第二接头管内的待测流体的第二压力与所述第一压力之差的第二压力敏感元件；所述电路板位于所述安装腔的底部，所述第一压力敏感元件及所述第二压力敏感元件均设置于所述电路板的上侧。
7.优选地，所述第二压力大于或等于所述第一压力。
8.优选地，所述安装腔的顶部设有开口；所述压力传感器壳体还包括朝下扣合于所述开口上的一上盖；所述上盖将所述安装腔前后分隔为第二感压腔和第三感压腔，所述第二感压腔具有用于导入所述参考压力的参考压力通道；所述第二接头管与所述第三感压腔连通；所述主壳体内形成一第一感压腔，第一感压腔位于所述电路板的下侧；所述电路板上设有用于将所述第一压力导向所述第一压力敏感元件的第一导压孔，及用于将所述第二压力导向所述第二压力敏感元件的第二导压孔。
9.优选地，所述第一感压腔的前端侧向连通至所述第一导压通道的上端，所述第一导压孔与所述第二导压孔均朝下连通至所述第一导压通道。
10.优选地，所述第一感压腔的前后宽度自上至下逐渐缩小，所述第一感压腔的后侧壁之下端朝前倾斜延伸至所述第一导压通道。
11.优选地，所述主壳体在所述开口周围形成一周向密封槽，所述上盖包括一水平设置的盖板，所述盖板的下端朝下凸伸形成一圈密封围板，所述密封围板密封扣合于所述周
向密封槽内；所述周向密封槽由内围壁与外围壁围成；所述内围壁被一左右竖直延伸的隔断槽所断开，所述盖板的下端设朝下凸伸形成与所述隔断槽对应的隔板，所述隔板左右竖直延伸；所述内围壁的断开处朝左右内侧垂直延伸形成垂直延伸部。
12.优选地，所述安装腔的后壁与所述电路板的后端之间留有用于连通所述第三感压腔与所述第二导压通道的第三导压通道；所述安装腔的后壁设有凸起的定位柱，所述定位柱延伸至朝后抵接于所述电路板的后端。
13.优选地，所述第三导压通道的左右宽度自下而上逐渐增大。
14.本发明提供的压力传感器，其可在压力敏感元件不变的情况下，将待测压力分解为相对于参考压力的第一压力与第二压力相对于第二压力的压差，因此可以显著地提高其中一个压力通道内的相对于参考压力的可测最大压力。
15.本发明还要求保护包括上述压力传感器的发动机，以及包括上述发动机的汽车。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明一优选实施例的压力传感器的主视图；
18.图2为本发明一优选实施例的压力传感器的俯视图；
19.图3为本发明一优选实施例的压力传感器的立体图(隐去上盖后)；
20.图4为沿图3所示a-a的立体剖视图；
21.图5为沿图3所示a-a的平面剖视图；
22.图6为沿图3所示b-b的立体剖视图；
23.图7为图6中所示局部ⅰ的放大示意图；
24.图8为图6中所示局部ⅱ的放大示意图；
25.图9为本发明一优选实施例的压力芯体组件的立体图；
26.附图标记说明：1、主壳体；10、压力传感器壳体；101、第一接头管；102、第二接头管；103、电气连接口；114、空心连接柱；104、周向密封槽；105、外围壁；106、内围壁；107、隔断槽；108、垂直延伸部；109、连通孔；10a、第一导压通道；10b、第二导压通道；10c、第三导压通道；10d、第一感压腔；10e、第二感压腔；10f、第三感压腔；110、竖向通道；2、上盖；204a、透气间隙；201、盖板；202、密封围板；203、隔板；204、遮盖板；3、压力芯体组件；301、第一压力敏感元件；302、第二压力敏感元件；303、密封胶围框；304、焊盘；4、针脚；41、导电连接体；5、防水透气膜；6、衬套；111、第一导压孔；112、第二导压孔；300、电路板；113、定位柱；401、中部过渡板；402、头部折弯板；403、根部折弯板；
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
29.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
30.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
31.请参阅图1至图3。本发明的压力传感器，其用于测量待测流体的压力。本发明的压力传感器包括：压力传感器壳体10及设置于主壳体1内的压力芯体组件3。
32.其中，压力传感器壳体10包括一主壳体1。主壳体1内设有安装腔，主壳体1的下端设有第一接头管101和第二接头管102。压力芯体组件3包括电路板300、第一压力敏感元件301及第二压力敏感元件302。电路板300位于安装腔的底部。第一压力敏感元件301及第二压力敏感元件302均设置于电路板300的上侧。
33.第一接头管101内设有第一导压通道10a。第二接头管102内设有第二导压通道10b。在测量流体的压力时，第一接头管101和第二接头管102分别于两处连接至待测流体。
34.在测量时，第一压力敏感元件301，感测第一接头管101内的待测流体的第一压力p1与一参考压力p0(例如大气压力)之压差。第二压力敏感元件302感测第二接头管102内的待测流体的第二压力p2与第一压力p1之差。
35.这种测量方式可以同时测得p1相对于参考压力的压力p10及压力p2与压力p1之间的压差δp。由于p2可分解为p10 δp，因此在第二压力p2大于或等于第一压力p1时，在压力敏感元件不变的情况下，这种测量方式可以显著地提高压力p2的可测上限。
36.请结合参阅图4至图9。在其他的一些实施例中，优选地，安装腔的顶部设有开口。压力传感器壳体10还包括一上盖2。上盖2朝下扣合于安装腔顶部设置的上述开口上，并将安装腔前后分隔为第二感压腔10e和第三感压腔10f。
37.第二感压腔10e具有一个用于导入参考压力p0的参考压力通道。第二接头管102与第三感压腔10f连通。主壳体1内还形成一第一感压腔10d，第一感压腔10d位于电路板300的下侧。电路板300上设有第一导压孔111和第二导压孔。第一导压孔111朝上正对于第一压力敏感元件301，其用于将第一压力p1导向第一压力敏感元件301的第一导压孔111。第二导压孔112朝上正对于第二压力敏感元件302，其用于将第二压力p2导向第二压力敏感元件302。
38.第一感压腔10d的前端侧向连通至第一导压通道10a的上端。第一导压孔111与第二导压孔112均朝下连通至第一导压通道10a。第一压力敏感元件301及第二压力敏感元件302可为惠斯通全桥结构。
39.为使上盖2与主壳体1之间形成良好密封，可使主壳体1在开口周围形成一周向密封槽104。上盖2具体可包括一水平设置的盖板201。盖板201的下端朝下凸伸形成一圈密封围板202。密封围板202密封扣合于周向密封槽104内。
40.在其他的一些实施例中，优选地，周向密封槽104由内围壁106与外围壁105围成。内围壁106被一左右竖直延伸的隔断槽107所断开。盖板201的下端设朝下凸伸形成隔板203。隔板203左右竖直延伸，且对应地置于隔断槽07内。
41.其中，周向密封槽104及隔断槽07的底部可设置有“8”字形的密封框。较佳地，内围壁106的断开处朝左右内侧垂直延伸形成垂直延伸部108。
42.如图4所示，第一压力敏感元件301与第二压力敏感元件302的上侧覆盖有密封胶(未示出)。密封胶的周围围设有密封胶围框303。
43.在其他的一些实施例中，优选地，安装腔的后壁设有凸起的定位柱113，定位柱113延伸至朝后抵接于电路板300的后端，以对电路板300的后端进行定位，并使安装腔的后壁与电路板300的后端之间留有用于连通第三感压腔10f与第二导压通道10b的第三导压通道10c。
44.其中，第一压力敏感元件301所对应的密封胶围框303与上盖2之间设有朝外连通至第二感压腔10e的第一连通间隙，第二压力敏感元件302所对应的密封胶围框303与上盖2之间设有朝外连通至第三感压腔10f的第二连通间隙；或者，密封胶围框303的上部突出于对应的密封胶，密封胶围框303的上部开设有朝外连通至第二感压腔10e或第三感压腔10f的连通口。
45.在其他的一些实施例中，第一感压腔10d的前后宽度可自上至下逐渐缩小。第一感压腔10d的后侧壁之下端朝前倾斜延伸至第一导压通道10a。第三导压通道10c的左右宽度可自下而上逐渐增大。第一感压腔10d的水平截面面积可自上而下逐渐减少，第三导压通道10c的水平截面面积可自下而上逐渐增大。这样可以在导入待测流体时形成一定程度的缓冲空间，从而保护压力敏感元件。
46.压力芯体组件3包括多个针脚4。针脚4包括一个l形的中部过渡板401。针脚4的中部过渡板401均设置在垂直于前后方向的一平面上。中部过渡板401的一端朝上设置，且朝前垂直折弯形成一头部折弯板402；中部过渡板401的另一端朝左右一侧设置，且朝前垂直折弯形成一头部折弯板402。多个针脚4的头部折弯板402上下并排设置。多个针脚4的根部折弯板403左右并排设置。
47.这样，头部折弯板402、中部过渡板401及根部折弯板403分别垂直于左右方向、前后方向及上下方向，因此对于在生产及使用中的不同方向的折弯力矩，均能够通过一定弹性形变进行抵抗，因此不易损坏。
48.其中，中部过渡板401一体成型于主壳体1上，中部过渡板401中部被主壳体1包裹覆盖。主壳体1的前端设有电气连接口103，头部折弯板402朝前伸入电气连接口103内。根部折弯板403朝后伸入第一感压腔10d内，并与电路板300上设置的多个焊盘304通过多个导电连接体41一一对应形成电连接。其中，电路板300上还设置有模数转换器及调理芯片
49.为了向第二感压腔10e导入参考压力p0，需要专门设置压力导通结构。具体地，上述压力导通结构可包括一竖向通道110及一连通孔109。竖向通道110和连通孔109均设置于主壳体1内。竖向通道110的一端连通至第二感压腔10e。竖向通道110的另一端连通至一连通孔109的一端。连通孔109设置于主壳体1内。连通孔109的另一端连通至主壳体1的外部。较佳地，连通孔109的另一端上固定有防水透气膜5。
50.其中，第一压力敏感元件301所对应的密封胶围框303与上盖2之间设有朝外连通至第二感压腔10e的第一连通间隙，第二压力敏感元件302所对应的密封胶围框303与上盖2之间设有朝外连通至第三感压腔10f的第二连通间隙；或者，密封胶围框303的上部突出于对应的密封胶，密封胶围框303的上部开设有朝外连通至第二感压腔10e或第三感压腔10f
的连通口。
51.在其他的一些实施例中，优选地，上盖2的一侧朝下垂直延伸形成遮盖于防水透气膜5上的遮盖板204。遮盖板204的下端与主壳体1的外壁之间留有透气间隙204a。透气间隙204a连通至主壳体1的外部。其中，当上述参考压力p0为大气压力时，主壳体1的外部与大气连通。主壳体1上还可设置有两个空心连接柱114，空心连接柱114内设有衬套6，以方便安装。
52.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。