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的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]文献DE 198 15 656 Al公开了一种传感器组件，其用于确定流动通过通道的流体介质、尤其内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数。该传感器组件具有至少一个布置在通道中的、用于确定流体介质的参数的传感器芯片。该传感器芯片被接收在伸入到通道中的传感器承载件中。该通道引至在传感器组件的外面上通到流动管中的流出开口。在传感器组件的具有流出开口的外面上，在流出开口的周围设有隆起部。
[0009]文献DE 197 38 337 Al公开了一种热膜空气质量测量器，其具有处于出口下游的阶梯。
[0010]在这样的热膜空气质量测量器中，在外面上连续出现边界层直至旁路出口。热膜空气质量测量器必须覆盖的大的速度范围导致:旁路出口在一定的速度下处于边界层的层式紊流的过渡部中。该过渡区域的特征在于糟糕的可再现性和非线性特性。因此，这导致在脉冲式的流动中糟糕的可调整性和复杂的行为，该脉冲式的流动包括过渡区域。
[0011]因此，研发了这样的热膜空气质量测量器，其中，具有断开边沿的阶梯处于旁路出口的上游和下游，该断开边沿构成烟囱式突出部。壁轮廓中的阶梯强制紊流的边界层的重新形成并且由此使旁路出口上的边界层与可能在上游存在的转变区域的交互作用最小化并且由此可能更准确地对目标特性曲线调整。
[0012]虽然由现有技术已知的方法用于以目标特性曲线的调整具有多个优点，但是这些方法仍包含关于其他功能方面的改善潜力。即，在最后提到的现有技术中，烟囱式的突出部的对于边界层的重新形成所需要的高度随着空气质量流增大而升高。这与尽可能短的传感器壳体的要求相冲突。
【发明内容】
[0013]因此，提出一种传感器组件，其用于确定流动通过通道的流体介质的至少一个参数，该传感器组件可以至少避免已知方法和策略的缺点，并且在该传感器组件情况下，在流动时即使在较高的空气质量流情况下也强制在旁路出口的紧上游重新开始边界层，从而在调整中存在可再现的关系。
[0014]用于确定流动通过通道的流体介质、尤其内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数的传感器组件包括传感器壳体、尤其是插入或可插入到流动管中的插式传感器和至少一个布置在通道中的、用于确定流体介质的参数的传感器芯片，所述通道构成在所述传感器壳体中。传感器壳体具有进入到通道中的入口和至少一个处于传感器壳体的表面中、从所述通道中出来的出口，所述入口与流体介质的主流动方向相反指向。在主流动方向上看，传感器壳体的表面在出口的上游具有多个凹部。
[0015]所述凹部可以相互隔开间距。所述凹部可以构成为沟槽。所述凹部可以垂直于所述主流动方向构成。尤其，所述凹部平行于相对于传感器壳体的上侧和下侧垂直的方向延伸。所述凹部可以具有区段式的横截面。换言之，所述凹部可以凹形地构成在传感器壳体中并且具有扇形形式的横截面。所述凹部如此布置在传感器壳体中，使得其区段式的圆形的中心点都处于在一个共同的圆轨迹上。该圆轨迹例如具有10.3毫米的半径。在该圆轨迹上，所述凹部的区段式的圆形的中心点以15°相互隔开间距。换言之，圆轨迹上的两个相邻的中心点之间的间距是15°。所述凹部可以具有0.4毫米至0.8毫米的深度，例如0.6毫米。
[0016]在主流动方向上看，所述表面可以在出口的上游具有带有断开边沿的阶梯，其中，上游的阶梯邻接到出口上。下游的阶梯和上游的阶梯可以构成从所述表面突起的烟囱式突出部。下游的阶梯可以由所述表面突起0.5毫米至5毫米并且优选0.75毫米至3毫米并且更优选1.2毫米至2.2毫米。下游的阶梯和/或上游的阶梯可以垂直地由表面突起。断开边沿可以具有在主流动方向上0.2毫米至0.4毫米并且优选0.25至0.35毫米的尺寸。下游的阶梯和/或上游的阶梯可以至少区段式地垂直于主流动方向延伸。下游的阶梯和上游的阶梯可以在所有侧限界所述出口。所述出口可以处于所述表面的这样的位置上，在该位置上，在主流动方向上流动的流体是紊流的。出口可以具有矩形的开口横截面。
[0017]在本发明的范围中，将主流动方向理解为流体介质在传感器或者说传感器组件的位置上的局部流动方向，其中，例如局部的不均匀性、如紊流可以保持不考虑。尤其，由此可以将主流动方向理解为流动的流体介质在传感器组件的位置上的局部的平均的输送方向。在此，平均的输送方向涉及这样的输送方向，在该输送方向上，