CN102809461A - 感应单元和包括该感应单元的发动机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发动机控制系统的感应单元，该感应单元包括壳体、密封装置和传感器，其中密封装置设置在壳体和传感器之间，且在该感应单元中有空气通道，该空气通道将待感应的空气与传感器用于感应的部分连通；该密封装置密封传感器的非感应部分以避免其与周围的空气接触，且该密封装置单独地或与其他部件集成地密封传感器的用于感应的部分以避免其与处于该通道之外的空气接触。本发明还公开了一种发动机控制系统，其包括印刷电路板和上述感应单元。

Description

感应单元和包括该感应单元的发动机控制系统

技术领域

本发明涉及在车辆的发动机控制系统中使用的感应单元，特别是具有密封装置的感应单元，以及包括该感应单元的发动机控制系统。

背景技术

通常在汽车的发动机控制系统(ECS)中包括发动机控制单元(ECU)，其用于基于保存在内部存储器中的程序和数据，对由传感器输入的空气流量和其他信息进行计算，并相应地提供特定的电脉冲信号到燃料喷射器以控制其燃料喷射量。为了实现该功能，需要至少一个压力传感器组件来测量与燃料混合的空气的压力。

常规地，压力传感器组件例如由螺钉固定在ECU外部某处位置上与被感应空气的通路连通，并通过特定线缆，例如用橡胶或铜封装的导线与ECU电气连接。或者由带连接头的定制封装的压力传感器焊接在ECU电路板上，由橡胶管路将压力传感器的接头和被感应空气的通路连通。

然而，一方面，使用橡胶或铜线缆来连接压力传感器组件与电路板或塑料封装压力传感器组件会给整个ECU系统带来更高的成本。另一方面，在压力传感器组件和电路板之间设置这样的线缆需要增加几道装配工艺，而在电路板上封装塑料的技术要求较高且需客户化定制。总之上述的技术的成本是较高的。

发明内容

本发明的一个目的是提供更加紧凑和更具成本效益的在发动机控制系统中使用的感应单元以及包括该感应单元的发动机控制系统。

根据本发明，在发动机控制系统中使用的感应单元包括壳体、密封装置和传感器，其中密封装置设置在壳体和传感器之间，且在该感应中有空气通道，该空气通道将待感应的空气与传感器的用于感应的部分连通；该密封装置密封传感器的非感应部分以避免其与周围的空气接触，且该密封装置单独地或与其他部件集成地密封传感器的用于感应的部分以避免其与处于该通道之外的空气接触。

优选地，该感应单元还包括盖构件和密封部件，其中该盖构件设置在壳体和密封装置之间，且密封部件设置在壳体和盖构件之间。

优选地，在该感应单元中，密封装置为平面密封部件或O形密封圈，且类似地，密封部件为平面密封部件或O形密封圈。

优选地，在该感应单元中，在盖构件上设置至少一个夹持装置，用于将盖构件固定到其他部件。

优选地，在该感应单元中，在盖构件上还设置至少一个定位销，用于将盖构件定位到其他部件。

优选地，在该感应单元中，盖构件的头部设计成十字形状。

根据本发明，一种发动机控制系统包括印刷电路板和在本发明内容部分的上文中描述的感应单元。

优选地，在该发动机控制系统中，该传感器是压力传感器。

优选地，在该发动机控制系统中，夹持装置用于可将盖构件固定到印刷电路板上，且定位销用于将盖构件定位在印刷电路板上。

优选地，该发动机控制系统使用在摩托车或汽车中。

附图说明

通过阅读作为本申请一部分的下述详细说明和附图，将能够理解本发明的实施例的特征和优点。在附图中：

图1是具有压力传感器的ECU电路板的布局的示意图；

图2是具有本发明的感应单元的ECU电路板的布局的示意图；

图3是本发明的另一实施例的布局的示意图。

具体实施方式

虽然说明书所附权利要求定义了本发明视为新颖和具创造性的特征，但应理解，通过结合附图考虑下述说明可以更好地理解本发明，附图中的参考标记与描述是保持一致。

根据要求在此公开本发明的详细实施例，然而应理解，所公开的实施例对于本发明只是示例性的，且本发明可以具体化为各种形式。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应解释为具有限制性，而只是作为权利要求的基础并作为代表性的基础，并使本领域技术人员理解可将本发明以不同方式实际地合适地实施的具体结构。此外，本文中的术语和用语不意图具有限制性，而只是为了对本发明提供可理解的说明。

参考图1，其示出已有的ECU的印刷电路板(PCB)21。为了实现对发动机的控制，ECU需要计算燃料和空气的比例，对此需要测量空气压力。因此，需要使用至少一个压力传感器22，该压力传感器通过常规手段，例如通过螺钉固定在其他位置上或焊接固定在PCB 21上。为了接收来自压力传感器的测量得到的空气压力的数据，PCB 21需要线缆23以将其自身连接到压力传感器22。在该实施例中，线缆23由覆盖线芯的橡胶或铜制成。因此，当进入的空气24流经压力传感器时，测量空气24的压力并进一步将其通过线缆23传输到PCB 21，根据该压力并基于预先选择的燃料与空气的比例，将计算出喷射到发动机燃烧室中的适当燃料量。

现有方法的缺点是明显的。一方面，使用橡胶或铜线缆来连接压力传感器组件与电路板以及用塑料封装压力传感器组件会给整个ECU系统带来更高的成本。另一方面，在压力传感器组件和电路板之间设置这样的线缆会增加几道装配工艺，而在电路板上封装塑料的技术要求较高且需客户化定制。总之上述的技术的成本是较高的。

现参考图2，为了隔离PCB 9与进入的空气，使用壳体1、作为密封装置的O形密封圈2、盖构件5、作为密封部件的平面密封部件6和压力传感器3一起形成封闭室4，PCB 9容纳于该密封室中而不与任何从外部吸入的空气接触。在该实施例中，压力传感器3可以集成在PCB 9上。O形密封圈2设置在壳体1和盖构件5之间以确保没有所吸入的空气泄漏到封闭室4中。在实践中，盖构件5可以由至少一个夹持件固定到PCB 9以使盖构件能够容易地安装在PCB 9上或容易地从其上移除。为了将盖构件5正确地定位在PCB 9上，可以在盖构件5上应用至少一个定位销。盖构件5的头部也可以设计为十字形状，从而产生小的紊流以对外部物质，诸如积碳进行自清洁，从而可以提高压力传感器3的感应准确性。事实上，O形密封圈2也可以是一个因适当设计而本身形成一个连通外部空气与压力传感器3的感应部的通道的平面密封装置(例如平垫片)。

在这样的单元中，盖构件5、平垫片6和压力传感器3一起形成与外部空气管11互通的空气通道10，从而经由空气管道11吸入的空气可自由地流入流出空气通道10。这样可确保与压力传感器3的传感器部分接触的空气的压力正好等于在空气管道11中流动的所吸入的空气的压力。

在该实施例中描述的感应单元的优点在于，一方面预期不与吸入的空气接触的整个PCB 9以及压力传感器3的不用于感应的部分都与吸入的空气隔离，以避免由吸入的空气造成部件的锈蚀。另一方面，形成空气通道10，从而只允许压力传感器3的用于感应的部分与吸入的空气接触以测量进入的空气的压力。在实践中，平垫片6可以根据压力传感器3的形状适当地设计，从而只有压力传感器3的用于感应的部分暴露于吸入的空气之下。本领域技术人员应熟知关于此的具体技术。

另外，由盖构件5、平垫片6和压力传感器3一起形成的空气通道10事实上也将压力传感器3的用于感应的部分隔离，以使其免于直接接触处于该空气通道10之外的空气，从而该用于感应的部分将不直接受到该空气通道10之外的外部吸入的空气的冲击，这可以辅助防止用于感应的部分由于直接受到外部空气的冲击而老化。

事实上，更加紧凑的感应单元的结构可用于密封PCB 9将其与外部的吸入的空气隔离，而不需要塑封的方式。同时，压力传感器3直接集成到PCB 9上，而不需要用于连接压力传感器3和PCB 9的线缆来提供压力传感器的数据。因此，可以避免用于在PCB上封装压力传感器的额外的复杂技术，并避免使用可靠线缆进行连接的较高成本，这对于制造商而言更加有帮助。毫无疑问，包括上述这样的感应单元的发动机控制系统更加可靠且易于使用在摩托车或汽车中。

参考图3，根据本发明的另一实施例，只有一个平垫片2用作密封装置以密封PCB 9和作用在压力传感器3的非用于感应的部分上以将其与外部进入的空气隔离。根据该技术方案，适当地设计和制造平垫片2以使壳体1、平垫片2和压力传感器3可以一起形成空气通道10，且因此外部进入的空气的压力可以直接地作用于压力传感器3的用于感应的部分，而不允许外部进入的空气泄漏到封闭室4中，以避免PCB 9和压力传感器3的非用于感应的部分被外部进入的空气污染。

Claims (10)

1.一种用于发动机控制系统的感应单元，包括：

壳体(1)；

密封装置(2)；及

传感器(3)，

其特征在于，所述密封装置(2)设置在所述壳体(1)和所述传感器(3)之间，在所述感应单元中设置有空气通道(10)，该空气通道(10)将待感应空气与所述传感器(3)的感应部连通，所述密封装置(2)密封所述传感器(3)的非感应部以避免该非感应部与周围的空气接触，且所述密封装置(2)单独地或与其他部件集成地密封所述传感器(3)的感应部以避免该感应部与处于所述空气通道(10)之外的空气接触。

2.根据权利要求1所述的感应单元，其特征在于，还包括：

盖构件(5)；及

密封部件(6)，

其中所述盖构件(5)设置在所述壳体(1)和所述密封装置(2)之间；且所述密封部件(6)  设置在所述壳体(1)和所述盖构件(5)之间。

3.根据权利要求1或2所述的感应单元，其特征在于，所述密封装置(2)是平面密封部件或O形密封圈，且所述密封部件(6)是平面密封部件或O形密封圈。

4.根据权利要求3所述的感应单元，其特征在于，在所述盖构件(5)上设置至少一个夹持装置，用于将所述盖构件(5)固定到其它部件上。

5.根据权利要求4所述的感应单元，其特征在于，在所述盖构件(5)上还设置至少一个定位销，用于将所述盖构件定位至其它部件上。

6.根据权利要求5所述的感应单元，其特征在于，所述盖构件(5)的头部设计为十字形。

7.一种发动机控制系统，包括：

印刷电路板(9)；及

根据权利要求1至6中的任一项所述的感应单元。

8.根据权利要求7所述的发动机控制系统，其特征在于，所述传感器(3)是压力传感器。

9.根据权利要求8所述的发动机控制系统，其特征在于，所述夹持装置用于将所述盖构件(5)固定到所述印刷电路板(9)上，且所述定位销用于将所述盖构件(5)定位在所述印刷电路板(9)上。

10.根据权利要求9所述的发动机控制系统，其特征在于，所述发动机控制系统用于摩托车或汽车中。

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