專利名稱：用于排氣內(nèi)的濕度、溫度和壓力的集成傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理內(nèi)燃發(fā)動機(jī)排氣的系統(tǒng)的檢測設(shè)備，其至少包括濕度傳感器裝置。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備優(yōu)選應(yīng)用干與SCR類型的系統(tǒng)相結(jié)合和/或用于減少氮氧化物(NOx)和/或微粒(PM)排放，特別在具有立方容積大于3500cc的柴油發(fā)動機(jī)的機(jī)動車中。
背景技術(shù)：
用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)排氣處理或后處理的系統(tǒng)的操作通常根據(jù)特征量的測量，比如排氣的氨(NH3)或氮氧化物(NH3)的濃度來控制。通過專門傳感器檢測的此量值會受排氣濕度顯著影響，從而為了準(zhǔn)確解釋由上述專門傳感器所進(jìn)行的測量而提供適用于測量氣體濕度的設(shè)備。
按照現(xiàn)有技術(shù)的濕度檢測技術(shù)制造起來通常是復(fù)雜且昂貴的，并且從穩(wěn)定性的角度來看往往是糟糕的，甚至由于沉積物或灰塵，其中所進(jìn)行的檢測幾乎沒有準(zhǔn)確的。DE 10 2006 056470 Al公開了ー種用于測量或控制用在汽車動力系中的氫燃料電池系統(tǒng)的氣體處理流(gas process stream)的壓力、溫度和相對濕度的傳感器。該傳感器也可用在包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的動カ系中，其中必須測量質(zhì)量氣流(massair flow)并將其作為發(fā)動機(jī)控制變量之一。

發(fā)明內(nèi)容
大體上，本發(fā)明目的在于提供ー種前示類型的檢測設(shè)備，其用于排氣處理或后處理系統(tǒng)或設(shè)備，并在長時(shí)間上具有更高的精度和可靠操作。本發(fā)明的另ー目的是提供這樣ー種相對現(xiàn)有技術(shù)檢測設(shè)備來說具有更強(qiáng)功能的設(shè)備，特別是同有提高后處理系統(tǒng)操作效率的目的。本發(fā)明的另一目的是提供這樣ー種制造上不昂貴且緊湊的設(shè)備，且其組裝可至少部分是自動方式執(zhí)行的而沒有損壞所述設(shè)備易碎部件的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的另一目的說明ー種排氣處理系統(tǒng)及相應(yīng)的控制方法，其中，上面所述檢測設(shè)備提供一種特別有利的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明，通過具有后附權(quán)利要求的特征的設(shè)備實(shí)現(xiàn)這些目中的ー個(gè)或多個(gè)，所述權(quán)利要求形成這里提供的與本發(fā)明有關(guān)的技術(shù)公開的一部分。概括來說，根據(jù)本發(fā)明，首先所示類型的檢測設(shè)備具有容納電路布置的罩殼，所述電路布置包括例如用于測量所述氣體的相対濕度的濕度傳感器裝置，所述電路布置還包括分別用于檢測氣體溫度值和氣體壓カ值的溫度傳感器和壓カ傳感器。優(yōu)選地，通過所述溫度傳感器裝置獲得的值可有利地用來根據(jù)所述溫度的變化補(bǔ)償通過濕度傳感器裝置檢測的濕度值，特別是為了獲得準(zhǔn)確的相対濕度值及便于確保處理系統(tǒng)高效準(zhǔn)確的操作。例如，應(yīng)理解，當(dāng)車輛進(jìn)入隧道內(nèi)時(shí)，可能在幾十秒內(nèi)有陡峭的溫度變化，從30°c的外界溫度及低相対濕度，變化到12°C的隧道內(nèi)溫度及高相対濕度，這在排氣的溫度和相対濕度上有相當(dāng)大的沖擊，還在處理系統(tǒng)的操作精度上有相當(dāng)大影響。
例如，通過壓カ傳感器裝置獲得的值除了準(zhǔn)確估計(jì)(可能也依賴于氣體壓カ的)相對濕度值外，甚至可用于得出排氣過濾器的效率程度，也即其堵塞程度，這會在整體上對后處理系統(tǒng)有相當(dāng)大影響。在優(yōu)選實(shí)施例中，壓カ傳感器裝置容納在罩殼的第一室內(nèi)而所述濕度傳感器容納在罩殼的第二室內(nèi)。以此方式，所述傳感器裝置的位置根據(jù)要執(zhí)行的檢測的類型而優(yōu)化，如后所詳述。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二室限定在所述罩殼的主體內(nèi)，所述主體具有使所述第ニ室與所述外環(huán)境連通的至少ー個(gè)第一 通路，并且其中，所述設(shè)備包括預(yù)先布置成遮蔽所述第一通路的保護(hù)裝置，所述保護(hù)裝置包括構(gòu)造成使可能出現(xiàn)在所述流體中的固體或液體顆粒的所述軌跡偏斜的遮蔽元件；優(yōu)選地，所述遮蔽元件在所述第一通路的基本上前面起作用并與其隔開。以此方式，雖然允許所述流體滲透到所述第二室內(nèi)，但所述流體中可能出現(xiàn)的顆粒不能到達(dá)所述通路。在一個(gè)實(shí)施例中，所述罩殼的主體具有使所述第二室與存在要測量流體的環(huán)境連通的第一通路和使所述第一室與這種環(huán)境連通的第二通路。優(yōu)選地，所述第一通路具有形成在上述主體內(nèi)與所述第二通路入ロ間隔開的位置處的入ロ，所述第一通路僅與所述第二室連通而所述第二通路僅與所述第一室連通。這種構(gòu)造有利地允許在環(huán)境或安裝設(shè)備的管道的不同點(diǎn)處進(jìn)行檢測，例如在一點(diǎn)檢測壓力并在另一點(diǎn)檢測溫度和/或濕度。所討論的構(gòu)造還有助于生產(chǎn)設(shè)備的主體或罩殼，例如，通過更簡單模塑操作。在一個(gè)實(shí)施例中，濕度傳感器裝置和溫度傳感器裝置安裝在具有至少ー個(gè)狹縫的電路支撐，所述濕度傳感器裝置和所述溫度傳感器裝置中的至少ー個(gè)被橋接安裝在所述狹縫上。以這種方式，所討論的傳感器裝置最理想地暴露于流體，而相應(yīng)的定位裝置(這里由第二電路支撐組成)不管怎樣都不會影響檢測質(zhì)量和精度。在該實(shí)施例中，優(yōu)選地，使測量環(huán)境與第二室連通的通路包括第一和第二孔，第一和第二孔基本上同軸或?qū)R，并形成在第二室的相對壁上，形成狹縫的第二電路支撐的區(qū)域在第一和第二孔之間延伸，基本上與其垂直。以這種方式，可進(jìn)ー步提高流體溫度和/或濕度檢測精度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述壓カ傳感器裝置安裝在被容納在所述第一室內(nèi)的第一電路支撐上，所述濕度傳感器裝置和所述溫度傳感器裝置安裝在被容納在所述第二室內(nèi)的第二電路支撐上。這一方案顯著簡化了制造該設(shè)備的步驟。這兩個(gè)電路可分別預(yù)布置，例如用表面安裝或SMD技術(shù)，S卩，以容易自動化的方式安裝相應(yīng)的部件。優(yōu)選地，第一和第二電路支撐是平的，并根據(jù)彼此基本垂直的各自安放平面定位在第一室內(nèi)和第二室內(nèi)，這兩個(gè)電路支撐通過互聯(lián)終端連接，互聯(lián)終端優(yōu)選地是剛性的，第一和第二室被至少ー個(gè)密封構(gòu)件相對彼此絕緣，至少ー個(gè)密封構(gòu)件在大致軸向方向上被互聯(lián)終端的至少ー個(gè)中間部分貫穿。以這種方式，兩個(gè)電路支撐的連接也可容易自動化。其電路布置可以在檢測設(shè)備的罩殼內(nèi)也通過容易自動化的操作而以簡單的方式安裝，優(yōu)選地不需要為各種傳感器裝置提供特別的定位和/或支撐裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，所述密封構(gòu)件與所述第一電路支撐之間還設(shè)置間隔器構(gòu)件，所述間隔器構(gòu)件具有在其軸向方向上被所述互聯(lián)終端的各自部分貫穿的主體；優(yōu)選地其中，所述間隔器構(gòu)件固定到所述第一電路支撐。在一個(gè)實(shí)施例中，上述間隔器構(gòu)件制造在密封構(gòu)件旁，即，它組成密封構(gòu)件的一部分。間隔器元件的存在允許對第一電路支撐提供支撐，使得在將密封元件插入到設(shè)備罩殼內(nèi)的各自外殼座內(nèi)的過程中，該元件不在互聯(lián)終端上滑動，從而使其被完全受壓并正確定位在其座上。實(shí)際上，在這種裝配步驟中，該終端優(yōu)選地在先焊接到安裝有密封構(gòu)件的第一電路支撐。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一電路支撐具有通孔，所述壓カ傳感器裝置在所述通孔處安裝在所述第一電路支撐的第一面上，且圍繞所述壓カ傳感器裝置的管狀保護(hù)體被緊固在所述第一電路支撐的所述面上；優(yōu)選地，在所述保護(hù)體內(nèi)優(yōu)選有保護(hù)所述壓カ傳感器裝置的材料，比如凝膠。以這種方式，天生脆弱的壓カ傳感器裝置保護(hù)免受電路支撐操作過程中，例如設(shè)備組裝過程中可能發(fā)生的無意沖擊，并免受可能的化學(xué)侵蝕風(fēng)險(xiǎn)。另外，在該實(shí)施例中，所述罩殼優(yōu)選地包括所述第一室的閉合體，在其一面上具有 突出的管狀元件，所述壓カ傳感器裝置的保護(hù)體至少部分插入所述突出的管狀元件；在所述管狀元件與所述保護(hù)體之間優(yōu)選地設(shè)置可操作的密封裝置，所述閉合體在所述管狀元件處具有通孔。以這種方式，壓カ傳感器裝置可設(shè)置有與整個(gè)第一室無關(guān)，而只是與被保護(hù)體和被閉合體的管狀元件圍繞的區(qū)域有關(guān)的參考壓力。保護(hù)體和管狀元件還滿足將第一電路在第一室內(nèi)定位的功能，介入在其間的密封裝置使得能在某種程度上弾性安裝第一電路支撐。優(yōu)選地，設(shè)備的罩殼的ー個(gè)或多個(gè)通路在其端部具有可透空氣/濕氣而不可透水的膜，流體可通過所述通路到達(dá)第一和/或第二室。這能防止可能的冷凝物到達(dá)安裝電路部件的設(shè)備內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)選地，該設(shè)備具有包括連接終端的連接器，每個(gè)連接終端都具有在所述第一室內(nèi)延伸的第一部分和在所述第一室(8)外延伸的第二部分，其中，每個(gè)終端的第一部分限定至少ー個(gè)停放表面，具有受限截面(具體地具有大致變尖的形狀)的終端端部從所述停放表面分叉，該終端端部按照至少大致垂直于第一電路支撐的安放平面的方向軸向延伸，其中，該終端的具有受限截面的端部插入存在于所述第一電路支撐的第一區(qū)域內(nèi)的各自孔內(nèi)，所述第一電路支撐安放在所述停放表面上，并且其中，罩殼在所述第一室內(nèi)限定用于將所述第一電路支撐在其第二區(qū)域定位的裝置。除了簡化罩殼和上述連接器的結(jié)構(gòu)以外，這ー類型的實(shí)施例允許利用設(shè)備的連接終端作為第一電路支撐在第一室內(nèi)的定位裝置。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備優(yōu)選地與SCR類型的排氣處理系統(tǒng)相聯(lián)合地應(yīng)用，用于減少內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，尤其是立方容積大于3500cc的柴油發(fā)動機(jī)的氮氧化物和微粒排放。優(yōu)選地，在這種應(yīng)用中，SCR系統(tǒng)包括可操作地沿發(fā)動機(jī)排氣的管道設(shè)置的催化劑設(shè)備，以及在所述催化劑設(shè)備下游安裝在所述管道上的傳感器，用于檢測排氣中可能存在的氨和氮氧化物。如上所述，通過所述檢測設(shè)備的濕度傳感器裝置進(jìn)行的檢測，以及由所述SCR系統(tǒng)的所述傳感器進(jìn)行的檢測被控制單元利用，用于調(diào)整在所述催化劑設(shè)備上游注入在所述排氣內(nèi)的液體還原劑的量。另ー方面，所獲得的氣體溫度值可用于補(bǔ)償通過濕度傳感器檢測的濕度值，優(yōu)選地用于獲得相対濕度值，而壓力傳感器可用于除了計(jì)算濕度外還減輕后處理系統(tǒng)上游存在的排氣過濾器的堵塞程度。


本發(fā)明的進(jìn)ー步目標(biāo)、特性和優(yōu)點(diǎn)將從單純作為例子給出的以下詳細(xì)說明及從以下附圖是顯而易見，其中
圖I是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的檢測設(shè)備的透視圖2是圖I的設(shè)備的分解視圖3、4和5分別是圖I的設(shè)備的前正視圖、仰視圖和平面視圖6、7和8分別是根據(jù)圖3、4和5的線VI-VI、VII-VII和VIII-VIII的剖視圖9和10是圖I的設(shè)備的零件的分解透視圖11是圖I的設(shè)備的罩殼的第一部分的透視圖； 圖12是圖I的設(shè)備的罩殼的第二部分的分解視圖13和14是圖I的設(shè)備的電路布置的不同角度的分解透視圖15是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的類似于圖6的剖視圖16是根據(jù)本發(fā)明的檢測設(shè)備的較佳實(shí)施例的簡化的框圖17是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的檢測設(shè)備的透視圖18和19分別是圖18的設(shè)備的一部分的側(cè)面和正面的兩個(gè)視圖20和21是圖18的設(shè)備的一部分的透視圖，分別沒有和具有保護(hù)元件；
圖22是根據(jù)圖19的線XXII-XXII的示意剖面，以及圖23是類似于圖22的剖面，目的在于示出圖21的保護(hù)元件的操作。
具體實(shí)施例方式具體參照圖1-5，根據(jù)本發(fā)明的檢測設(shè)備整體上用I表示，其結(jié)構(gòu)中可識別出兩個(gè)主要部分，這兩部分的主體用2和3表示主體2實(shí)質(zhì)上滿足遮蔽/支撐、流體連接和電連接功能，而主體3實(shí)質(zhì)上滿足蓋功能。主體2和3互相耦接，優(yōu)選是密封地互相耦接，以獲得用于設(shè)備I的內(nèi)部部件的罩殼，所述內(nèi)部部件在下文說明，如可從例如圖6-8中看出。在一個(gè)實(shí)施例中，主體2和3用相對剛性的材料，例如熱塑料形成，并優(yōu)選地至少部分地通過模塑エ藝形成。在一個(gè)實(shí)施例中，主體2具有上部4、中部5、下部6和基本上管狀的側(cè)部7。如具體可在圖2、9和11中看出的，第一空腔或室8限定在上部4內(nèi)，中部5位于所述第一空腔或室8之下。中部5優(yōu)選是至少近似柱形，并限定用于徑向密封裝置的座5a(圖6-9)，所述徑向密封裝置由以5b表不的例如O形環(huán)墊圈代表。中部5被導(dǎo)管9 (見例如圖6)以及第ニ空腔或室的各自部分這兩者貫穿，所述導(dǎo)管9提供入ロ或壓カ端ロ，所述第二空腔或室只在圖2和11整體上由10表示，并在下部6內(nèi)軸向前迸。優(yōu)選地，其內(nèi)限定導(dǎo)管9的主體以這樣的方式構(gòu)造，使得在設(shè)備I的已裝配或可操作條件下，導(dǎo)管9被布置成相對受檢測流體流的方向大致正交。如可看出的，在示例實(shí)施例中，起到壓カ端ロ作用的導(dǎo)管9在設(shè)備I的主體2內(nèi)部形成，而不需要提供額外的管道。在所述較佳構(gòu)造中包括導(dǎo)管9和室8和10在內(nèi)的主體2可通過模塑，尤其是熱塑材料注塑而獲得。中部5是用來密封地裝配到在管道，例如內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的空氣輸送管道內(nèi)形成的各自座內(nèi)，在所述管道內(nèi)有要檢測其壓力、溫度和濕度(特別是相對濕度)的流體，裝配的方式使得導(dǎo)管9與這種管道內(nèi)部流體連通。通過這種安裝，罩殼的下部6也在上述管道內(nèi)延伸，如下文所看出的，用來檢測流體溫度和濕度的裝置被安放在主體2的下部6內(nèi)。具有在圖2、6_9和11中分別用IOa和IOb表示的上部和下部的室10在中部5和下部6內(nèi)在軸向上延伸。在優(yōu)選的實(shí)施例中，兩個(gè)室零件IOa和IOb具有不同的橫斷面在所示實(shí)施例中，這兩個(gè)室零件具有大致矩形剖面，但上部IOa相對于下部IOb具有更大的剖面尺寸。室零件IOa在室8上開放，如例如從圖2和11可看出，而室零件IOb在主體2的下部6的下端封閉，如圖6可看出。在其下端附近，在下部6的豎直部內(nèi)有至少ー個(gè)通路11(圖6)，優(yōu)選為大致相對徑向定位的兩個(gè)通路11，以使室零件IOb內(nèi)部與外部或其內(nèi)存在受檢測流體的管道內(nèi)部流體連通。優(yōu)選為彼此共軸且垂直于空腔10軸向方向的通路11組成用于檢測流體溫度和濕度的端ロ，如下文所述。優(yōu)選地，部分5的尺寸使得在已安裝條件下，其下面處于關(guān)于管道內(nèi)表面相對接近或平齊的位置，并相對通路11最與它接近，導(dǎo)管9在所述下面中開放(見例如圖6)。部分6優(yōu)選地以使通路11基本上在管道中心，或在最中心位置的方式確定尺寸。設(shè)備I包括具有電連接器的電路布置。在優(yōu)選實(shí)施例中，上述電路布置包括兩個(gè) 不同的電子電路或印刷電路板或PCB。例如在圖2中可看出，在示例的優(yōu)選實(shí)施例中，分別用20和30表示的這兩個(gè)電路布置成相對于彼此基本上垂直，并期望將ー個(gè)安放在室8內(nèi)，將另ー個(gè)安放在室零件IOb內(nèi)(見例如圖6)。兩個(gè)電路20和30通過由導(dǎo)電材料，例如金屬或金屬合金制成的互聯(lián)終端40而電連接。在所示例子中，終端40具有圓形橫斷面，但它們也可有不同的形狀，例如，大致扁平形的。優(yōu)選地，終端40主體相對剛性，特別優(yōu)選地，上述終端40主體在軸向上相對剛性，同時(shí)在橫向于其軸線的方向上相對柔性。上述電連接器只在圖1、6和11中整體上用EC表示，包括主體2的優(yōu)選地相對于空腔8大致徑向的管狀部7，連接終端在所述管狀部7內(nèi)至少部分延伸，以電連接設(shè)備I。在實(shí)施例中，連接器EC在徑向位置，這一事實(shí)能使得主體2的上部自由，有助于室8和10(及導(dǎo)管9)的模塑，模具的重要部分的開ロ優(yōu)選地只在ー個(gè)方向上，井能使得可以只從ー側(cè)安裝電路布置。上述終端之ー在圖6中由12表示。終端12優(yōu)選地是扁平形的，并且其形狀使得連接端12a (見例如圖2和9)具有較小且優(yōu)選為大致尖端的剖面，中部12b具有多個(gè)折曲(圖6)和大致直的終端部12c (圖6)。終端12也用導(dǎo)電材料，例如金屬如銅，或合金，尤其是適于焊接的材料形成。在所示實(shí)施例中，形成主體2的材料是合成材料，尤其是熱塑料材料，其包覆模塑到終端12，后者通過例如從金屬條帶下料エ藝和/或變形或模塑エ藝和/或機(jī)加工或車削操作而獲得。在替代實(shí)施例中，在已模塑主體2后，將終端12密封地安裝在主體2內(nèi)。如圖6中可看出，獲得包覆模塑使得終端12的端部12c部分地在管狀部7內(nèi)延伸，以與它獲得用于電連接設(shè)備I的連接器EC。終端12的端部12a改為延伸到室8，從而組成電觸點(diǎn)，以與電路20直接連接。如圖9中可看出，每個(gè)終端體在較小剖面的端部12a分支出來的區(qū)域限定至少ー個(gè)停放或安放的表面12a’。在例子中，終端12的形狀使得在室8內(nèi)端部12a至少近似垂直于電路20的安放平面。具體參照圖10和13-14，電路20，例如印刷電路板，具有電路支撐21，壓カ感應(yīng)部件(在圖6和8中整體上由22表示，并在下文起為簡單起見被稱為“壓カ傳感器”)安裝在所述電路支撐21上。印刷電路板20具有大致平的構(gòu)造，并且在該實(shí)施例中，它根據(jù)大致垂直于主體2的部分5和6的軸線的平面，或大致平行于部分7的軸線而安放。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，壓カ傳感器22是硅型，例如具有由彼此組成整體(膠粘或焊接)的幾個(gè)部分或幾層組成的結(jié)構(gòu)。在另ー實(shí)施例中，壓カ傳感器22可改為陶瓷型，例如具有單片體。傳感器22可包括所謂硅片(silicon die)，例如集成的電子電路，具有形狀像是可根據(jù)所檢測壓カ而變形的膜片的部分或零件，這種硅片可能包括其它零件和/或膠粘在相關(guān)的玻璃或陶瓷基板上，或由適用于目標(biāo)的任何其它合適材料制成；在所示例子中，硅片或形成它的零件的組件(直接或間接地)固定于電路支撐21。用于提供和連接所指示類型的傳感器的方法本身是已知的，不需要在這里詳細(xì)說明。電路支撐或板21基本上是剛性且平面的，由電絕緣材料，例如陶瓷或玻璃纖維材料制成，設(shè)置有這里未示出的本身已知類型的導(dǎo)電跡線。在所示實(shí)施例中，電路20包括一個(gè)或多個(gè)電子部件，例如集成電路或微控制器，用于例如處理由壓カ傳感器22和/或由后文所述電路30的溫度傳感器和濕度傳感器檢測的信號，只示出其中一個(gè)電子元器件，由23表示。所用壓カ傳感器22和/或相關(guān)電路20可為了允許編程操作和/或檢測參數(shù)而制造，包括存儲和/或處理數(shù)據(jù)的裝置。在其它實(shí)施例中，板21可沒有電子部件，在這種情況下電路20只有通過上述導(dǎo)電跡線在設(shè)備的傳感器裝置和用于連接設(shè)備的終端12之間電連接的 功能。為由電路20、30組成的電路布置而提供的體系結(jié)構(gòu)或電路規(guī)劃，有可能出現(xiàn)的電和/或電子部件，以及可能的控制邏輯可以是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何類型，因此這里將不對它們進(jìn)行進(jìn)ー步說明。在板21上出現(xiàn)的某些導(dǎo)電跡線在板21內(nèi)貫穿形成的第一孔24和第二孔25 (見例如圖10、13和14)處在其端部結(jié)束，在這種孔處，上述跡線優(yōu)選構(gòu)造成形成焊盤或環(huán)或襯套，從而圍繞孔或覆蓋將孔定界的表面?？?4設(shè)置為通過耦合和/或焊接而連接終端12端部12a ;類似地，孔25設(shè)置為通過耦合和/或焊接而連接終端40的第一端。壓カ傳感器22所安裝的通孔26 (圖6、8和14)，以及只在圖14中用29表示的兩個(gè)安裝通孔進(jìn)ー步形成在板21內(nèi)，它們的功能將在下文說明。在優(yōu)選實(shí)施例中，用27表示的例如由模塑塑料材料制成的壓カ傳感器保護(hù)體安裝在板21上。在示例的實(shí)施例中，保護(hù)體27是管狀的，并可在例如圖10中看出，它具有下部和上部，在下部和上部之間限定臺階或表面座27a，用于定位優(yōu)選地由O形環(huán)墊圈組成的各自的徑向密封構(gòu)件28。在例子中，限定臺階27a的保護(hù)體27的兩個(gè)構(gòu)件是基本上具有不同直徑的柱形，但是，這種形狀不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。在其它未示出的實(shí)施方式中，井根據(jù)為耦接構(gòu)件所選的幾何形狀，密封構(gòu)件28可由軸向密封元件或由能既提供軸向密封又提供徑向密封的構(gòu)件代替(在這種情況下，軸向或徑向-軸向密封構(gòu)件不必相對壓カ傳感器的軸線是共軸的或定中的)。如圖6和8中可看出，保護(hù)體27安裝在板21上，并橫向地圍繞傳感器22，略微與其隔開。在優(yōu)選的實(shí)施例中，至少覆蓋傳感器22的未示出的保護(hù)材料灌注到由保護(hù)體27界定的空間內(nèi)。該保護(hù)材料，例如凝膠，優(yōu)選地是對化學(xué)侵蝕有抗性的類型(例如，氟硅氧烷凝膠)，并適用于傳遞傳感器22上的參考壓力，同時(shí)將其與大氣絕緣。在例如圖10、13和14中可看出，第二電路30也包括各自的電路支撐或板31，基本上剛性的且平面的，由電絕緣材料制成并設(shè)置有導(dǎo)電跡線(未示出)。電路30包括多個(gè)部件，其中有對流體濕度敏感的元件和對流體溫度敏感的元件。對濕度敏感的元件為了簡潔起見在下文起被稱作“濕度傳感器”，其在圖中用32示出，并可為電容型傳感器，即，包括由電容性材料隔開的導(dǎo)電材料，具有取決圍繞其環(huán)境的相対濕度含量的可變電容由此電容變化指示周圍環(huán)境中的水蒸氣含量。上述對溫度敏感的元件為了簡潔起見在下文起被稱作“溫度傳感器”，可例如是負(fù)溫度系數(shù)或NTC電阻器，其在圖中用33表示。優(yōu)選地，用34表示的集成電路優(yōu)選地是可編程的，例如ASIC類型，也安裝在板31上，用于接收和處理傳感器32的電容值變化。在優(yōu)選的實(shí)施例中，ASIC電路34還具有溫度傳感器33的各自輸入，并構(gòu)造成基于通過傳感器33檢測到的溫度變化補(bǔ)償通過傳感器32獲得的濕度值。除了這些由濕度傳感器32產(chǎn)生的信號以外，電路34顯然還可構(gòu)造為用于處理由溫度傳感器33產(chǎn)生的信號。板31上出現(xiàn)的某些導(dǎo)電跡線在其端部區(qū)域終止于未示出的通孔，在這里上述跡線形成焊盤或環(huán)或襯套。上述孔設(shè)置有通過耦接和/或焊接連接互聯(lián)終端40的第二端。在例如圖6和10中可看出，終端40在上述第二端附近以直角彎曲。如此，一旦終端40已在 兩個(gè)板21和31之間連接，兩個(gè)電路20和30可容易地彼此連接，以根據(jù)各自的大致相互垂直的平面放置。終端40也可以不同方式構(gòu)成，例如，對印刷電路板21和31設(shè)置有不同的電連接元件。板在形成用于終端40的孔相反的板31的端部具有狹縫35，從而提供一種安裝濕度傳感器32的叉。如在例如圖13和14可看出，傳感器32基本上被橋接安裝在狹縫35上，以這種方式使得其主體可更好地暴露于受檢測流體，如下文可看出。應(yīng)看到狹縫35也可形成于與下端不同的板31的區(qū)域內(nèi)，例如也在板31的中央?yún)^(qū)域。類似地，溫度傳感器33，或溫度傳感器33和濕度傳感器32兩者都可安裝在狹縫35。在其它實(shí)施例中，板31可設(shè)置有兩個(gè)狹縫，每個(gè)用于橋接安裝各自的傳感器32和33。在一個(gè)實(shí)施例中，用于安裝電路布置的部件定位在兩個(gè)電路20和30之間。為此，優(yōu)選地用合成且電絕緣材料，例如人造橡膠制成的密封構(gòu)件在圖2、6、7、10、13和14中用50表示。密封構(gòu)件50的主體是有彈性和/或柔性的，并被安放在室10的室零件IOa內(nèi)，在例如圖6和7中可清楚地看出。在例子中，如在例如圖13和14中可看出，構(gòu)件50的主體基本上是平行管形，并在軸向上，即在其上下面之間由被與終端40同樣多的孔51貫穿。通孔51在橫斷面上的尺寸或直徑相對于終端40橫斷面或直徑優(yōu)選地較小，以這種方式保證所討論零件之間的高度密封。用于進(jìn)一歩增加構(gòu)件和主體2之間密封的一個(gè)或多個(gè)環(huán)形密封凸體(relief) 52在構(gòu)件50的主體的四個(gè)外表面上延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，在圖2、6_8、10、13和14中用60表示的間隔器構(gòu)件或間隔器優(yōu)選地具有由電絕緣材料制成的主體，并定位在兩個(gè)電路20和30之間；這種絕緣材料優(yōu)選為基本上剛性的，例如，基本剛性的熱塑性材料或相對硬或具有預(yù)定的形變的人造橡膠。在所示實(shí)施例中，間隔器60定位在密封構(gòu)件50和電路20之間，并起到支撐和定位后者的作用。如在圖13和14中可看出，例如由模塑熱塑料材料制成的間隔器60具有通過多個(gè)直立壁彼此連接的基部61和頭部62，在多個(gè)直立壁中，基本平行且平形的直立壁36，其垂直于另外的直立壁64。如前所述，元件50和60有可能制成為單件，例如，用相對硬的人造橡膠模塑?；?1的面積基本上相應(yīng)于密封構(gòu)件50的上面，頭部62的面積相對于基部61略大，板21擱在頭部62上。間隔器60的主體在軸向方向上，即在基部與頭部之間被與互聯(lián)終端40 —樣多的通孔65貫穿?？?5在橫斷面上的尺寸或直徑基本上與終端40在橫斷面上的尺寸或直徑一致或略大于它。間隔器元件的主體可能包覆模塑在終端40上。未示出的另外兩個(gè)盲孔設(shè)置在頭部62，在通孔65序列邊，固定或定位元件66在所述盲孔處被接收或與其形成為整體，用于將間隔器60定位和/或固定到板21。如所述，在主體2的上部4內(nèi)限定空腔或室8，在主體2的中部5和下部6內(nèi)軸向限定的室10在其底部開放。因?yàn)樵谑伊慵蘒Oa內(nèi)存在密封構(gòu)件50，室8不與室10的下部IOb流體連通，同時(shí)它與壓カ導(dǎo)管9的檢測區(qū)域的環(huán)境連接，如圖6和8中可清楚地看出。導(dǎo)管9在由主體2在室8內(nèi)限定的支撐成形部4a (圖9)內(nèi)穿過，用于電路20的板21的支撐凸體14從該成形部4a的頂部抬升。在圖7和11中由4b表示的用于印刷電路板20的其它支撐也限定在室8內(nèi)，設(shè)置在同一室的縱向端部附近。終端12的端部12a從主體4的另外的成形部4c (圖2和9)突起，在相對于支撐4b的相反端橫向于室8延伸。 如前所述，為了獲得設(shè)備I，組成主體2的材料，優(yōu)選為可注模熱塑料材料被包覆模塑到終端12上，使得終端的端部12a在室8內(nèi)大致垂向延伸，如圖9中可看出，在相對于支撐4b的室的端部附近從零件4c突起。在所示例子中，形成主體2的材料也包覆模塑在金屬襯套15上，以形成其支架16用于錨定設(shè)備I (見例如圖7和8)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，放置在設(shè)備I內(nèi)部與室8、10外部環(huán)境連通的ー個(gè)或多個(gè)通路設(shè)置有膜。為此，在圖1_3、6、8、9中用70表示的透氣且不滲透的膜例如通過膠粘或熱焊接固定到通路11，優(yōu)選地在主體2外部。膜70具有允許傳感器32和33被流體，例如濕空氣拍打(lick)，但防止冷凝物和水滴、空氣中的固體顆粒(例如煙灰或微粒)及與所述冷凝物或水組合可能生成酸(例如硫酸或硝酸)的腐蝕性氣體通過。在優(yōu)選的實(shí)施例中，膜70是具細(xì)孔的膜，根據(jù)設(shè)備I的應(yīng)用類型細(xì)孔的寬度或直徑在最小約O. I微米到最大約10微米之間的范圍。該膜優(yōu)選地由聚酯基不織布開始形成，其中細(xì)孔通過蝕刻技術(shù)獲得。優(yōu)選地，膜70以具有粘合層的方式制成，通過粘合層將膜70施用于主體2外側(cè)。在優(yōu)選實(shí)施例中，并從例如圖1、2、9和11可見，主體2，或其下部6構(gòu)造成使得用于固定膜70的區(qū)域略微成弓形。這樣，膜70固定于主體時(shí)也略微成弓形，這種布置減少冷凝物或灰塵在其上累積的風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)選與膜70類似構(gòu)成的另外的膜在圖2、6、8、9和11中用71表示，該另外的膜定位在室8內(nèi)，具體地定位在成形部4a (見圖11)上，在用作壓カ端ロ的導(dǎo)管9的上端。例如在圖9和11中可看出，凸體14是圓形的，以這種方式圍繞用于定位膜71的區(qū)域。膜71也可膠粘或熱焊接到主體2。在示例的實(shí)施例中，用在設(shè)備I內(nèi)的壓カ傳感器是相對壓カ傳感器，因此，蓋3具有通孔3a (見例如圖2和10)，以允許傳感器具有所需的參考外界壓力。在其它實(shí)施例中，孔3a也可被賦予其它功能，例如通風(fēng)，以防止室8內(nèi)出現(xiàn)過壓(在這種情況下，導(dǎo)管9與傳感器22之間的連接應(yīng)被密封)。在圖12中可看出，用73表示的優(yōu)選地與蓋體集成的管狀附件設(shè)置成在蓋33在孔3a的內(nèi)部部分。在該例中，管狀附件73的內(nèi)輪廓實(shí)質(zhì)上由具有不同直徑的兩個(gè)柱形段組成，使得在其間限定出在圖2中用73a表示的臺階或座。顯然，附件73的形狀可與所示這個(gè)不同，并可根據(jù)保護(hù)主體和密封構(gòu)件28的形狀而變化。優(yōu)選地，類似于膜70和71設(shè)計(jì)的用74表示的另外的膜固定于附件73的底部，該另外的膜例如膠粘或焊接在蓋3的壁上，孔3a形成于所述底部。在ー個(gè)可能的實(shí)踐例子中，如下安裝設(shè)備I。根據(jù)已知方法，通過將各種電/電子部件和傳感器裝置32和33連接到板21和31相關(guān)的導(dǎo)電跡線，例如通過SMD安裝方法，預(yù)布置兩個(gè)電路20和30。壓カ傳感器22在各自的孔26膠粘到板21。然后保護(hù)體27安裝或膠粘在板21上?；ヂ?lián)終端40插入到間隔器60的通孔內(nèi)及密封構(gòu)件50的通孔51內(nèi)，電路20的板21通過固定或定位構(gòu)件66固定到間隔器27。終端40的上端以導(dǎo)電方式耦接到板21的各自孔或電跡線，其下端以導(dǎo)電方式耦接到板31的相關(guān)孔或電跡線。顯然，可反過來進(jìn)行，SP，首先將終端40連接到電路30，然后連接到電路20。
然后將密封構(gòu)件50以其上面與間隔器60的基部61接觸的方式定位。這樣形成的電路布置被插入到室8內(nèi)，電路30被引入室10內(nèi)。然后將該布置向下推，直到密封元件50有彈性干涉地裝配到室10的上部10a，然后電路30在室IOb的下部內(nèi)延伸。在優(yōu)選實(shí)施例中，終端40的主體在軸向方向上相對剛性，卻在橫向于其軸線的方向上相對柔性，這一事實(shí)允許在將電路30插入到罩殼的步驟期間進(jìn)行高效的軸向推送，盡管允許輕微的橫向撓曲，這對于允許將板31在座10內(nèi)略微沉降(settling)移動來說可能是有用的。為了改善電路30的定位，最好沿室零件IOb的相對側(cè)提供槽或軸向?qū)б?如圖6所示例，參見G)，板的邊緣區(qū)域被接收在槽或軸向?qū)бg。接著上述裝配，電路20的板21擱在相應(yīng)的支撐4b上和凸體14上(見例如圖6和8)。另外，如圖6可看出(未示出孔)，終端12的部分12a的具有受限剖面或尖頭的端部插入或裝配在板21的連接孔24內(nèi)，同時(shí)板的下面安放在終端12的圖9的停放表面12a’上，這有助于定位和支撐電路20。如此終端的端部12a可在孔24處從板21的上部從上方焊接到電路20的導(dǎo)電跡線。例如合成樹脂這樣的材料有可能施用在焊接到電路20的終端12的端部12a上，以及焊接到兩個(gè)板21和31的終端40的端部上，以保護(hù)免受氧化和/或腐蝕。在相應(yīng)的密封元件28已裝配到保護(hù)體27的臺階或座27a上以后，室28可通過固定該主體或蓋3而封閉。主體2和3之間的耦接可通過任何已知的方法獲得，例如通過將這兩個(gè)主體互相焊接(激光焊接或部分主體熱重熔焊接或振動焊接或超聲焊接，等等)，或通過在兩個(gè)主體之間施用粘合劑和密封材料，或通過在可能中間放置有墊圈的情況下使兩個(gè)主體中的ー個(gè)相對于彼此機(jī)械變形(優(yōu)選當(dāng)由金屬材料制成吋)。在可能的實(shí)施例中，例如，主體2和3用適于激光焊接的材料制成。為此，主體2和3可分別由對激光束透明和不透明的材料制成，或相反；這樣，在激光束沖擊時(shí)，不透明主體，例如主體3的材料被局部加熱，直到它熔化并這樣焊接被光束穿過而沒有被加熱的透明主體，例如主體2的材料。主體3的定位以這樣的方式進(jìn)行，使得壓カ傳感器22的保護(hù)體27被插入到相應(yīng)的管狀附件73內(nèi)。如此密封元件28在至少略微弾性壓縮的情況下介入附件73的臺階73a和保護(hù)體27的臺階27a之間。應(yīng)看出，在安裝前述由電路20和30組成的布置后，板31的叉形端定位在室零件IOb的下區(qū)域內(nèi)。狹縫35，以及橋接安裝在其上的濕度傳感器32基本上在通路11上(見例如圖6)，在其間，以這種方式暴露于受檢測的流體。在正常使用條件下，設(shè)備I通過中部5連接到受監(jiān)測的流體線，中部5例如裝配在沿著正被討論的流體管道的孔內(nèi)。這種布置在圖6示意性示例，其中管道用102示出，在其內(nèi)部C內(nèi)存在受測量流體；假設(shè)管道102是內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的空氣輸送管。以這種方式，濕度和溫度傳感器32和33暴露于流體，可通過通路11到達(dá)室零件IOb內(nèi)部。膜70盡管允許通過傳感器32檢測濕度，卻防止液體和顆粒穿透。傳感器32產(chǎn)生代表流體相対濕度的電容信號或值，該電容信號或值由電路34和/或微控制器23處理；同樣，傳感器33產(chǎn)生代表流體溫度的電阻信號或值，該電阻信號或值也可由電路34和/或微控制器23處理。有可能被電路34處理的這些信號可因兩個(gè)板21和32的導(dǎo)電跡線而到達(dá)微控制器23，通過終端40彼此連接。氣態(tài)流體的壓カ可因?qū)Ч?的存在而檢測，在設(shè)備I的已安裝狀態(tài)下，導(dǎo)管9與其 內(nèi)存在流體的管道102的內(nèi)部C連通。在管道9內(nèi)，流體的壓カ在傳感器22的膜部分上施加力，使其撓曲或變形，這在傳感器的終端產(chǎn)生代表流體壓カ值的信號。在這種情況下，布置在管道9上端的膜71的存在還防止可能有害的殘留液體和顆粒到達(dá)室8內(nèi)。布置在蓋3的孔3a的膜74還防止外界物體和/或液體到達(dá)室8內(nèi)。保護(hù)體22內(nèi)所含的覆蓋傳感器22的凝膠防止傳感器本身受到污染的風(fēng)險(xiǎn)。還應(yīng)看出，保護(hù)體27和附件73，以及相對密封元件28的存在，允許壓カ傳感器具有所需參考大氣壓，而不與室8內(nèi)部有任何流體連接。保護(hù)體27、附件73和密封構(gòu)件38還滿足將電路20定位的功能，電路20因元件28而被抵著近鄰14弾性受壓。如前所述，優(yōu)選地，導(dǎo)管9的入口形成在與入口通路11隔開的位置，前者只與室8連通，后者只與室零件IOb連通。另外，在優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)管9的入口在設(shè)備體內(nèi)形成在相對入口通路11更接近管道102壁的位置，管道11優(yōu)選地存在于管道102的中央或最內(nèi)區(qū)域。由于該布置，在空氣流較少受到旋渦影響的區(qū)域可檢測流體的壓力，旋渦有可能增強(qiáng)過壓和低壓，從而使通過傳感器22進(jìn)行的測量不準(zhǔn)。實(shí)際上，在同一管道中可有兩個(gè)不同方式的流體運(yùn)動，S卩，層流方式和渦流或紊流方式，在層流方式中，同軸的圓柱層的速度從依附于管壁的層的零増加到相應(yīng)于軸線的最大值，在渦流或紊流方式中，這些層在距壁的短距離處獲得幾乎等于最大值的速度，形成旋渦。對于兩種方式，管壁附近的區(qū)域是較少紊流的區(qū)域。因此，用前述布置，用于壓カ傳感器22的空氣端ロ定位在管道102壁附近，在被稱作“層流亞層”的區(qū)域。另外，優(yōu)選地，壓カ檢測導(dǎo)管9以這樣的方式設(shè)置在設(shè)備的主體內(nèi)使得在已安裝狀態(tài)下，這一管道基本上垂直于管道102內(nèi)流體流。這一布置允許最小化
-由空氣的運(yùn)動學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生的過壓(或相反方向上的低壓)；上述布置允許防止流體在其速度的力下在壓カ傳感器22的膜部分上產(chǎn)生過壓(如果在相反方向上它會受到流速所生成的低壓);
-灰塵穿透到管道內(nèi)；上述布置允許防止這種灰塵、水滴等等在壓カ傳感器22所在的導(dǎo)管9端部的積累，或膜71的堵塞。仍根據(jù)所提出的布置，濕度傳感器32和溫度傳感器33基本上處于流體流的中央?yún)^(qū)域，在這里流速較高。這允許以盡可能快的方式檢測濕度和溫度變化(如所述，例如，將車輛進(jìn)入隧道時(shí)，可能有快速的溫度變化，在很少的幾十秒內(nèi)，從外部溫度30°C和低相対濕度到隧道內(nèi)溫度12°C和高相對濕度)?？赡芤员旧硪阎姆绞接晌⒖刂破?3處理的代表壓カ和溫度的信號通過板21的導(dǎo)電跡線到達(dá)設(shè)備I的終端12，終端12電耦接到連接到合適的外部控制單元的未示出的外部布線，所述外部控制單元例如屬于車輛的電子控制單元，例如燃料噴射控制単元和/或氮氧化物排放控制単元。用所述結(jié)構(gòu)可看出，設(shè)備I的終端12直接連接到電路20而不介入特殊的連接元件，例如柔性連接元件。相同的情況適用于 用于將電路20和30彼此連接的互聯(lián)終端40。由于設(shè)備I的罩殼2-3在提供時(shí)主要只通過在終端12上和襯套15上模塑熱塑料材料的一個(gè)操作而可獲得，在之前設(shè)置有各自部件的由電路20和30形成的電路布置可通過朝室8和10內(nèi)側(cè)簡單的直線移動而定位，終端12的端部12a在該步驟中也充當(dāng)用于定位印刷電路板20的元件，如此實(shí)現(xiàn)設(shè)備I的實(shí)施例。即使考慮到將終端焊接到電路的操作的性能以及可能的施用樹脂以保護(hù)終端或室8和10內(nèi)部的其它電連接，該過程也可容易地自動化。圖15示出主體2的ー個(gè)可能的變型實(shí)施例，其構(gòu)造成使得用于檢測壓カ的導(dǎo)管與室零件IOb流體連通。在該實(shí)施例中，所述導(dǎo)管包括基本上彼此垂直的兩個(gè)分支，具體地
-第一分支，用9’表示，在軸向方向上延伸通過主體部5，基本上垂直于要檢測的流體流的方向，以及
-第二分支，用9〃表示，在室零件IOb和主體部5外側(cè)之間延伸，分支9’連接到分支9"。P表示封閉元件或帽，插入到導(dǎo)管分支9〃，使得在其開放主體部5外側(cè)的部分將其封閉。盡管在壓カ檢測準(zhǔn)確性方面相對前述實(shí)施例有利性稍低，但本實(shí)施例可幫助避免使用膜71。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I優(yōu)選地與排氣處理系統(tǒng)，例如SCR (選擇性催化還原)系統(tǒng)ー起使用以減少氮氧化物(NOx)和微粒排放，尤其是在立方容量大于3500CC的柴油發(fā)動機(jī)的機(jī)動車中。如已知，SCR系統(tǒng)能夠節(jié)省燃料及發(fā)動機(jī)維護(hù)，它們基于以下原理
-燃燒過程中發(fā)動機(jī)產(chǎn)生有毒的氮氧化物；
-在SCR催化劑中發(fā)生氮氧化物還原過程；
-由蒸餾水中的尿素的溶液組成的添加劑或還原劑被注到SCR催化劑內(nèi)，并將排氣中存在的氮氧化物轉(zhuǎn)換成水和氮，目前，最常見的添加劑是蒸餾水中32. 5%尿素的溶液，已知其名字是AdBlue 。設(shè)備I的與SCR系統(tǒng)組合應(yīng)用的ー個(gè)例子在圖16中示意示出。100表示空氣入口，101表示用于流入空氣的過濾器，102表示將過濾器101連接到渦輪增壓器的空氣輸送管道，渦輪增壓器整體上用103表示，包括渦輪103a和壓縮機(jī)103b。104表示內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其排氣歧管104a連接到渦輪103a ;渦輪103a的出口連接到用于排出排氣105的管道，尿素SCR催化劑結(jié)合SCR催化劑沿該管道布置，用106表示?？諝廨斔凸艿?02連接到壓縮機(jī)103b的入口，其出ロ通過通道107連接到發(fā)動機(jī)104的進(jìn)ロ歧管104b ;中間冷卻器108設(shè)置在這種連接通道107上?？諝鈴娜肟?100吸入，在其下游，過濾器101使固體顆粒，例如灰塵保持在懸浮。一旦過濾后，空氣送到渦輪增壓器103。渦輪103a包括由來自歧管104a的排氣旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，其通過軸連接到壓縮機(jī)103b的轉(zhuǎn)子，一般由鎂合金制成。由渦輪103a致動的壓縮機(jī)103b將從輸送通道102進(jìn)入的空氣壓縮，從而迫使它進(jìn)入進(jìn)ロ歧管104b，將比沒有渦輪104時(shí)能吸取的空氣更多的空氣供應(yīng)到發(fā)動機(jī)汽缸104。這樣，還可將更多的燃料引入燃料室，從而確保發(fā)動機(jī)更大的動力。但這也導(dǎo)致由發(fā)動機(jī)104排出的NOx増加。在輸送到進(jìn)ロ歧管104b之前，從渦輪103排出的被壓縮的空氣通過中間冷卻器108，即，熱交換器(空氣/空氣或空氣/水型的)冷卻，所述中間冷卻器108在空氣引入發(fā)動機(jī)104之前冷卻從渦輪增壓器排出的空氣。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I沿輸送管道102安裝，其目標(biāo)是測量流入空氣的溫度和濕度，以及過濾器下游的壓力。前兩個(gè)參數(shù)作為燃料噴射控制算法和用于SCR系統(tǒng)中所用的還原劑的算法(本文假設(shè)為AdBlue)的輸入被機(jī)動車控制系統(tǒng)(例如發(fā)動機(jī)控制單元)以及被SCR系統(tǒng)的控制単元使用。在其操作中，渦輪增壓柴油發(fā)動機(jī)產(chǎn)生氮氧化物NOx及其它。只有發(fā)動機(jī)和燃燒調(diào)整不足以進(jìn)ー步優(yōu)化該排放；考慮到有害排放通常是以下 -CO (一氧化碳)，通常通過常被稱為“catcon”的三功能性催化轉(zhuǎn)化劑轉(zhuǎn)化成CO2 ；
-NO (一氧化氮)，通過尿素-SCR催化劑轉(zhuǎn)化成NO2 ；
-HC (未燃的碳?xì)浠衔?，通常在抗微粒過濾器內(nèi)燃燒；
-PM (顆粒)，通常被留在抗微粒過濾器內(nèi)，然后被周期性更新。試圖減少燃料消耗(繼而CO和CO2排放)和PM (顆粒)不可避免地導(dǎo)致在燃燒過程中產(chǎn)生更大值的N0X。為了克服這ー缺點(diǎn)，可將尿素-SCR噴射系統(tǒng)安放在中高功率柴油發(fā)動機(jī)上。該噴射系統(tǒng)應(yīng)用選擇性催化還原系統(tǒng)，這是ー種已知的用于減少排氣NOx的化學(xué)處理。為了應(yīng)用到車輛上，AdBlue添加劑用作液態(tài)化學(xué)還原劑，并且在存在催化劑的情況下將AdBlue添加劑添加到排氣。該還原劑與排氣內(nèi)的NOx反應(yīng)形成H2O (水蒸汽)和N2(氮?dú)?。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，AdBlue還原劑應(yīng)通過尿素噴射器準(zhǔn)確給予劑量，尿素噴射器在圖16中用110表示并且布置在催化劑106上游；控制單元109控制選擇性催化還原反應(yīng)所基于的所有物理參數(shù)。與熱排氣接觸，由噴射器110噴出的還原劑分解從而生成氨，氨與催化劑106內(nèi)的氮氧化物反應(yīng)，然后將其轉(zhuǎn)化成氮顆粒和水?？刂茊卧?09進(jìn)行被添加在相關(guān)的箱111內(nèi)的還原劑的精確劑量定量。監(jiān)視劑量定量并連接到發(fā)動機(jī)電子控制単元的単元109根據(jù)發(fā)動機(jī)參數(shù)(例如流入空氣的溫度，水的溫度，流入空氣流率，毎分鐘轉(zhuǎn)數(shù))以平衡方式將還原劑/排氣組合物混合，使得總是以正確的量噴射還原劑。布置在催化劑下游的排氣管道105上的傳感器112被用來優(yōu)化催化劑106的輸出上的處理。假如由噴射器111噴出的還原劑的量的調(diào)整依賴于它，那么由傳感器112實(shí)行的檢測非常重要。如果噴射還原劑，則過剩的部分被釋放到大氣中，這違反法律；另ー方面，還原劑噴射不足既不能減少所有N0X，又不能最大程度地減少微粒(PM)。傳感器112可對氨(NH3)或NOx敏感在任ー情況下，出現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I內(nèi)的由濕度傳感器32產(chǎn)生的信號起到正確解釋由傳感器112實(shí)行的測量的作用；事實(shí)上，應(yīng)考慮到在對氨敏感時(shí)和對NOx敏感吋，空氣的濕度都在由傳感器112讀取的信號(通常是低電壓)上有相當(dāng)大的沖擊。
在圖16的應(yīng)用中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I的傳感器22用于檢測過濾器101下游的壓カ值，它被機(jī)動車控制系統(tǒng)所使用以減少過濾器的堵塞程度外界壓カ與過濾器下游壓力的壓カ差越大，過濾器的堵塞程度越大。在一個(gè)實(shí)施例中，可以這樣的方式預(yù)布置印刷電路板20，使得壓カ傳感器22起到給定壓力值下的開關(guān)的作用，即，具有檢測過濾器堵塞程度的功能，或者在輸出中提供正比于壓カ和電源電壓的模擬信號。由傳感器22獲得的壓カ值還可用于正確估計(jì)可取決于氣體壓カ的相対濕度值。將設(shè)備I安裝在過濾器101下游還防止可觀量的顆粒到達(dá)設(shè)備。本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)從說明書中顯然，主要表現(xiàn)為所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)和安裝簡單，并且活動部件(active component)的保護(hù)特性增加，以及濕度、溫度和壓カ值的測量準(zhǔn)確性增加。在參照圖16所述的類似的應(yīng)用中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備暴露于包含物質(zhì)和顆粒，例如冷凝物，水滴，煙灰，微粒的流體流，這些可累積在室11的通道11，或在相關(guān)的膜70上。這樣，在本發(fā)明的實(shí)施例中，該設(shè)備設(shè)置有保護(hù)裝置，預(yù)先安排所述保護(hù)裝置以遮 蔽該通路11，或每個(gè)通路11。在優(yōu)選的實(shí)施例中，這些保護(hù)裝置包括遮蔽元件，其可操作地定位在相關(guān)通路11的大致前方，并構(gòu)造成使流中可能存在的固體或液體粒的軌跡偏轉(zhuǎn)；如此，上述顆粒在與遮蔽元件撞擊后被朝與通路11隔開的區(qū)域引導(dǎo)，從而防止它們影響相應(yīng)的膜70。這種實(shí)施例的ー個(gè)例子在圖17-23中示出，其采用之前附圖相同的附圖標(biāo)記，以表示與圖1-15中的技術(shù)上等效的那些元件。尤其在圖17-19和21中可看出，下部6設(shè)置有保護(hù)構(gòu)件，所述保護(hù)構(gòu)件整體上由80表示，大致存在于使設(shè)備I的下室與外部環(huán)境流體連接的通路；在該實(shí)施例中，下部6實(shí)際上設(shè)置有各自的通路11，相應(yīng)的膜70安裝在各自的通路11處，如例如圖20可看出；在該例中，膜70通常是四邊形的，這種結(jié)構(gòu)也可用在圖1-15的實(shí)施例中。另外，在這種情況下，膜70是成弓形的，這ー布置減少冷凝物或灰塵累積在其上的風(fēng)險(xiǎn)。在圖22的剖面內(nèi)還示出通路11和膜70。在所示例子中，構(gòu)件80包括由81表示的兩個(gè)相対的主壁，每個(gè)主壁中央設(shè)置有狹縫82 (圖21和22);每個(gè)壁81在大致面對狹縫82或在狹縫82之前，與其隔開的位置承受遮蔽體；在例子中，遮蔽體由橫向元件83組成,橫向元件83基本上是柱形,并通過直立元件84連接到壁81。兩個(gè)壁81通過側(cè)壁85互相連接；在示例的情況下，這些側(cè)壁85每個(gè)具有鉤裝置，例如限定鉤座的翼片86，用干與在下部6外側(cè)限定的相應(yīng)鉤元件或齒87接合(見例如圖20)。在設(shè)備的實(shí)際使用中，構(gòu)件80的狹縫82允許使室IOb通過膜70與外部環(huán)境連通，如例如從圖22可看出。另ー方面，因遮蔽元件83的存在，可能存在于流體流內(nèi)的固體或液體顆粒(例如微粒或水滴)不直接撞擊通路11，或相應(yīng)的膜70，所述遮蔽元件83使可能的顆粒的軌跡偏轉(zhuǎn)。具體地，上述顆粒在與元件83沖擊之后被朝與通路11隔開的區(qū)域引導(dǎo)，如圖23示意性表示,箭頭F表示顆粒的偏轉(zhuǎn)的軌跡。在可能的實(shí)施例中，假設(shè)流體線(fluid thread)在超過元件83后傾向于收縮，元件83的直徑或類似特征尺寸略微大于通路11或狹縫82的直徑。在所示例子中，遮蔽元件83近似圓柱形，但這種形狀不認(rèn)為是約束，元件32可為平坦形，或橢圓形，或三角形，等等。類似地，構(gòu)件80構(gòu)造成可固定于下部6的単獨(dú)的部件這一事實(shí)不應(yīng)被認(rèn)為是基本特征，如果其功能可通過與部分6的主體成單件的遮蔽元件而獲得；例如，遮蔽元件可構(gòu)造為翅片，其與下部6做成單件并在相關(guān)通路11的前方彎曲。還可在導(dǎo)管9的開ロ提供遮蔽裝置。例如，相應(yīng)的膜(在關(guān)于在前實(shí)施例的圖中用71表示)可在導(dǎo)管9的下端安裝在主體2的中部5上，S卩，與圖6的管道102的內(nèi)壁大致平齊，保護(hù)或遮蔽裝置固定到所述中部5或與所述中部5做成單件。顯然通過例子描述的傳感器可有眾多變型，而不背離如下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備傳感器可設(shè)置有針對電磁干擾屏蔽(EMI)的裝置。這些裝置可有利地包括一層電導(dǎo)材料，所述材料沉積在室8和/或室零件IOb的除了某些區(qū)域以外的內(nèi)表面上，某些區(qū)域具體地是對短路風(fēng)險(xiǎn)敏感的區(qū)域，以及可能提供通風(fēng)縫隙的可能區(qū)域。優(yōu)選地，上述層布置成與終端12接觸，所述終端12電連接到適用于提供前述屏蔽的電勢， 優(yōu)選為地電勢。還可在設(shè)備I和各自的控制單元(例如圖16的單元109)之間提供通過無線傳輸(例如以無線電頻率)而進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸；在這種情況下，設(shè)備I優(yōu)選地在電路20內(nèi)還結(jié)合有發(fā)送器或收發(fā)器，以及電池或相應(yīng)的電源電路。在本說明書中提及“實(shí)施例”指的是關(guān)于該實(shí)施例所述的ー種具體的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)或特征被包括在至少ー個(gè)實(shí)施例中。因此，可能出現(xiàn)在本說明書各個(gè)部分的例如“實(shí)施例”這樣的術(shù)語不一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。另外，具體的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)或特征可以任何合適的方式組合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)排氣處理系統(tǒng)的檢測設(shè)備，所述設(shè)備具有容納電路布置的罩殼(2，3)，所述電路布置包括用于測量氣體濕度值的濕度傳感器裝置(32)，其特征在于，所述電路布置還包括分別用于測量氣體溫度值和氣體壓力值的溫度傳感器裝置(33)和壓力傳感器裝置(22)。
2.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述壓力傳感器裝置(22)被容納在所述罩殼(2-3)的第一室(8 )內(nèi)而所述濕度傳感器裝置(32 )和所述溫度傳感器裝置(33 )被容納在所述罩殼(2，3)的第二室(IOb)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述第二室(IOb)被限定在所述罩殼(2，3)的第一主體(2 )內(nèi)，所述第一主體(2 )具有使所述第二室(IOb )與外環(huán)境連通的至少一個(gè)第一通路(11)，并且其中，所述設(shè)備(I)包括預(yù)先布置成遮蔽所述第一通路(11)的保護(hù)裝置(80 )，所述保護(hù)裝置(80)優(yōu)選地包括構(gòu)造成使可能出現(xiàn)在所述氣體中的固體或液體顆粒的軌跡偏斜的遮蔽元件(83)，所述遮蔽元件(83)尤其在所述第一通路(11)的基本上前面起作用并與其隔開。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，在所述罩殼(2-3)的第一主體(2)內(nèi)限定第一和第二室(8，10b)，所述第一主體(2)具有使所述第二室(IOb)與所述外環(huán)境連通的第一通路(11)和使所述第一室(8)與所述外環(huán)境連通的第二通路(9)，所述第一通路(11)具有形成在所述第一主體(2)內(nèi)相對于所述第二通路(9)的入口間隔開的位置處的入口，特別是其中，所述第一通路(11)僅與所述第二室(IOb)連通并且所述第二通路(9)僅與所述第一室(8)連通。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述電路布置包括具有狹縫(35)的至少一個(gè)電路支撐(21，31)，并且所述濕度傳感器裝置(32 )和所述溫度傳感器裝置(33 )中的至少一個(gè)被橋接安裝在所述狹縫(35)上。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述壓力傳感器裝置(22)安裝在被容納在所述第一室(8)內(nèi)的第一電路支撐(21)上，所述濕度傳感器裝置(32)和所述溫度傳感器裝置(33 )安裝在被容納在所述第二室(IOb )內(nèi)的第二電路支撐(31)上，所述第一和所述第二電路支撐(21，31)通過互聯(lián)終端(40)連接，特別是基本上剛性的互聯(lián)終端。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述第一和所述第二電路支撐(21，31)按照大致相互垂直的各自安放面而定位在所述第一和所述第二室(8，IOb)內(nèi)，所述第一和所述第二室(8,10b)被密封構(gòu)件(50 )彼此絕緣，所述密封構(gòu)件(50 )在其軸向上被所述互聯(lián)終端(40 )的中間部分貫穿。
8.如權(quán)利要求3和5或者4和5所述的設(shè)備，其中，所述第一通路(11)包括第一孔和第二孔(11)，所述第一孔和第二孔(11)基本上同軸并形成在所述第一主體(2 )內(nèi)的所述第二室(IOb)的相對壁處，所述至少一個(gè)電路支撐(31)的形成所述狹縫(35)的區(qū)域在所述第一和所述第二孔之間延伸。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述密封構(gòu)件(50)和所述第一電路支撐(21)之間還布置了間隔器構(gòu)件(60)，所述間隔器構(gòu)件(60)具有在其軸向方向上被所述互聯(lián)終端(40)的各自部分貫穿的主體，特別是其中，所述間隔器構(gòu)件固定到所述第一電路支撐(21)。
10.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述第一電路支撐(21)具有通孔(26)，所述壓力傳感器裝置(22)在所述通孔(26)處安裝在所述第一電路支撐(21)的第一面上，并且圍繞所述壓力傳感器裝置(22)的管狀保護(hù)體(27)被固定在所述第一電路支撐(21)的所述面上，在所述保護(hù)體(27)內(nèi)優(yōu)選地存在用于保護(hù)所述壓力傳感器裝置(22)的材料，比如凝膠，特別是其中，所述罩殼(2，3)包括所述第一室(8)的閉合體(3)，所述閉合體(3)在其面對所述第一室(8)的內(nèi)部的面上具有突出的管狀元件(73)，所述保護(hù)體(27)至少部分插入所述突出的管狀元件(73)，在所述管狀元件(73)和所述保護(hù)體之間可操作地設(shè)置密封裝置(28 )，所述閉合體在所述管狀元件(73 )處優(yōu)選地具有通孔(3a)。
11.如權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其中， -至少一個(gè)所述通路(9，11)在其端部具有可透氣而不可透水的膜(70，71)，和/或 -所述罩殼(2，3)具有在所述第一室(8)下方延伸的中間聯(lián)接部分(5)，所述中間聯(lián)接部分(5)被所述第二通路(9)以及限定所述第二室(IOb)的空腔(10)貫穿，所述第二通路(9)和所述空腔(10)特別是基本上相互平行。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述罩殼(2，3)包括具有通孔(3a)的所述第一室(8)的閉合體(3)，可透氣而不可透水的膜(74)安裝在所述通孔(3a)處。
13.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，還具有包括連接終端(12)的連接器(EC)，每個(gè)連接終端(12)都具有在所述第一室(8)內(nèi)延伸的第一部分(12a)和在所述第一室(8)外延伸的第二部分(12c)，其中，每個(gè)終端(12)的所述第一部分(12a)限定至少一個(gè)停放表面(12a’)，具有受限截面、具體地具有大致變尖的形狀的終端端部(12a)從所述停放表面分叉，所述終端端部按照至少大致垂直于所述第一電路支撐(21)的安放平面的方向軸向延伸，其中，所述終端端部(12a)插入存在于所述第一電路支撐(21)的第一區(qū)域內(nèi)的各自孔(24)內(nèi)，所述第一電路支撐停放在所述停放表面(12a’)上，并且其中，所述罩殼(2，3 )在所述第一室(8 )內(nèi)限定用于所述第一電路支撐(20)在其第二區(qū)域處的定位裝置(4b)。
14.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的檢測設(shè)備與SCR類型的或者用于減少內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的氮氧化物和/或微粒排放的排氣處理系統(tǒng)相聯(lián)合的用途。
15.如權(quán)利要求14所述的用途，其特征在于， -所述處理系統(tǒng)包括可操作地沿所述發(fā)動機(jī)(4)的排氣的管道(102，105)設(shè)置的催化劑設(shè)備(106)，以及在所述催化劑設(shè)備(106)下游安裝在所述管道(102，105)上的傳感器(112 )，用于檢測所述排氣中可能存在的氨和氮氧化物之一； -所述檢測設(shè)備(I)在所述催化劑設(shè)備(106 )上游和排氣過濾器(101)下游安裝在所述管道(102，105)上； -至少通過所述濕度傳感器裝置(32)由所述檢測設(shè)備(I)進(jìn)行的檢測以及由所述處理系統(tǒng)的所述傳感器(112)進(jìn)行的檢測一起被控制單元(109)用于調(diào)整在所述催化劑設(shè)備(106)上游注入到所述排氣內(nèi)的液體還原劑的量； 其中，由所述檢測設(shè)備(I)進(jìn)行的具體檢測用于獲得所述排氣的相對濕度的補(bǔ)償值和/或用于減輕所述排氣過濾器(101)的堵塞程度。
16.一種SCR類型的或者用于減少內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的氮氧化物和/或微粒排放的排氣處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求I至13中一項(xiàng)或多項(xiàng)的檢測設(shè)備(I)。
17.—種SCR類型的或者用于減少內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的氮氧化物和/或微粒排放的排氣處理系統(tǒng)的控制方法，所述方法包括 -通過檢測設(shè)備(I)檢測所述排氣的濕度值以及檢測所述排氣的溫度值和壓力值中的至少一個(gè)；-根據(jù)借助于所述檢測設(shè)備(I)進(jìn)行 的檢測來調(diào)整注入所述排氣內(nèi)的液體還原劑的量。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的檢測設(shè)備，具有容納電路布置(21，31)的罩殼(2，3)，所述電路布置包括用于測量氣體濕度的濕度傳感器裝置(32)。所述電路布置還包括分別用于測量氣體溫度值和氣體壓力值的溫度傳感器裝置(33)和壓力傳感器裝置(22)。氣體溫度值可用于補(bǔ)償通過濕度傳感器裝置(32)獲得的濕度值，壓力值可用于減輕后處理系統(tǒng)的過濾器的堵塞程度。優(yōu)選地，壓力傳感器裝置(22)被容納在罩殼(2-3)的第一室(8)內(nèi)，而濕度傳感器裝置(32)和溫度傳感器裝置(33)被容納在罩殼(2，3)的第二室(10b)內(nèi)。
文檔編號G01K1/08GK102812224SQ201080063562
公開日2012年12月5日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
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