CN107063555B - 用于利用两个mems感测元件测量差压和绝对压力的系统、设备和方法 - Google Patents

用于利用两个mems感测元件测量差压和绝对压力的系统、设备和方法 Download PDF

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Abstract

特征是用于测量流体系统中的流动的流体/气体的差压和绝对压力的系统和方法。在所述方法中，流体系统被配置有第一和第二压力嘴，第一和第二压力嘴彼此间隔开使得第二压力嘴沿流方向位于第一压力嘴的下游。提供了绝对压力感测元件和差压感测元件，绝对压力感测元件第一流耦合至所述第一或第二压力嘴之一测量表示流动的流体/气体的绝对压力。差压感测元件第二流耦合至第一和第二压力嘴中的每个以测量第一压力嘴与第二压力嘴之间的流动的流体/气体的差压。

Description

用于利用两个MEMS感测元件测量差压和绝对压力的系统、设 备和方法
技术领域
本发明涉及用于测量差压和绝对压力的系统、装置、设备和方法。更具体地，本发明涉及利用两个MEMS感测元件和充油压力传感器的系统、装置、设备和方法。然而更具体地，本发明涉及结合温度感测元件被利用以测量质量流率的系统、装置、设备和方法。更特别地，本发明涉及可被利用以测量EGR系统中的EGR管内的压力和/或流率以及检测内燃机(例如，柴油、天然气)的摄入部中的压力和/或流率的系统、装置、设备和方法。
背景技术
在汽车工业中，多年来进行了无数努力来限制或减少由内燃过程导致的喷射。具体地，目标是减少由柴油机产生的NOx和颗粒物(PM)的喷射。设想具体被用作减少NOx的系统的一种技术是排气再循环(EGR)系统。
已知的工序使用所测量的通过限制器(例如，文丘里管、节流器、或孔口)的流的压力来计算通过管的介质的质量流。此工序的常见应用是在发动机中的排气再循环回路或节流系统内。此典型地使用下面的任一种实现：位于限制器相反两侧的两个分立的绝对压力传感器；或横跨限制器的差压传感器和位于限制器一侧的分离的绝对压力传感器。这两种配置都因混合两个传感器之间的误差导致质量流计算的固有误差。
现在参考图1，示出了与示例性内燃机(例如，柴油机)一起使用的传统EGR回路设计或EGR系统。如下面进一步讨论的，该EGR系统实施横跨限制器的差压传感器和位于限制器一侧(即，上游侧)的分离的绝对压力传感器用于确定EGR气体的质量流率。在该EGR系统中，排放气体的一部分被返回到发动机的摄入侧以降低去往发动机汽缸的摄入气体的氧浓度并且降低汽缸内的温度，由此减少NOx的产生。而且显示了示例性燃料输送系统和被提供以处理非期望的排放产物的其它机构，例如柴油颗粒过滤器(DPF)。示例性发动机的所示摄入部还包括用于对被供给发动机的摄入空气进行涡轮增压的涡轮机和压缩机。
在该EGR系统中，控制从排放侧至摄入侧的返回质量是至关重要的。如上面所指示的，为了测量EGR质量流率，习惯性地将孔口或文丘里管(例如，限制文丘里管)设置在EGR管内并且检测孔口或文丘里管前后部分之间的排放气体的压力差。具有压力传感器的连接部分处的EGR管的内部结构包括用于释放孔口的上游侧压力P1的上游侧压力释放路径和用于释放孔口的下游侧压力P2的下游侧压力释放路径。而且如上面所指示的，为了使用限制文丘里管计算质量流，测量下列因子：高侧绝对压力、横跨文丘里管的差压和再循环的排放温度或EGR温度的温度。
现在参考图2，示出了EGR回路/系统的传统布置，该EGR回路/系统包括测量和输出高侧绝对压力的信号的绝对压力发送器(APT)、测量和输出EGR温度的信号的温度发送器(TEMP)以及测量和提供表示横跨限制文丘里管发展的差压(高压-低压)的输出的模块(HCM)。作为该系统和模块的进一步说明，在本文中参考USP 7,578,194(一般为本发明所拥有)，该申请的教导通过引用被并入本文。还参考下面关于相同内容的讨论。
表示绝对压力、EGR温度和差压的这些输出被提供给在硬件和/或软件中实施用于确定流过EGR管(例如，文丘里管)的排放气体的质量流率的机制(例如，算法)的发动机控制单元或ECU(实施数字处理设备/机构的单元，例如微处理器、ASIC、数字信号处理器等)。通过使用此信息，ECU然后可将返回摄入侧的排放气体的流动调整至适当的值。ECU还可被配置和布置为控制机动车辆的发动机或其它部件的与发动机或发动机控制(例如，自动换挡)相关的操作。
另外，在USP 7,578,194中找到一种包括安装有感测元件模块的壳体的流体差压传感器装置。感测元件模块具有沿共同方向面朝外的第一和第二隔膜安装表面、以及形成于模块中且在每个对应隔膜安装表面之间延伸和在其内形成开口的通道。而且，对应的柔性金属隔膜在每个开口上方安装在每个隔膜安装表面上，并且压力响应感测元件被设置在通道的开口之一中。未压缩流体填充通道、与隔膜接合并且在其内进行密封。而且，包括可操作地连接至压力响应感测元件的电信号调节电路、以及用于将对应的高流体压力和低流体压力呈现给柔性隔膜用于监视的第一和第二流体压力连接装置。如上面所指示的，此装置被配置为仅用于感测差压。
而且，提供了用于压力感测应用的固态压力感测元件(例如，压阻式压力感测元件)与由对介质强健的柔性金属隔膜感测的介质隔离以保护感测元件免受排放气体的严苛组成的影响。不可压缩流体或未压缩流体(典型地硅油)位于感测元件与隔膜之间且用于将压力从隔膜传递至感测元件。以这种方式，感测元件可感测和测量介质的压力。
在USP 7,197,936中找到一种压差(相对压力)检测型压力传感器，该压力传感器横跨设置在排气再循环(EGR)管中的孔口进行流耦合以检测孔口之前或上游的部分(高压)与孔口之后或下游的部分(低压)之间的压差。更具体地，EGR管被配置为包括提供孔口的上游侧压力的上游压力释放路径和提供孔口的下游侧压力的下游压力释放路径。上游和下游压力释放路径流耦合至压力传感器，所以压力传感器可检测或感测差压。此专利还建议所描述的差压传感器可作为用于检测发动机的摄入管内的摄入压力或排放管内的排放压力的传感器被应用。进一步建议传感器还可被设置在排放管中以检测柴油颗粒过滤器(DPF)的压力损失。
下面标识的US专利和US专利申请公开文本的讨论说明了一些共同主题：位于一个MEMS芯片内的差分和绝对感测元件；利用两个绝对感测元件输出差压测量和绝对压力测量的传感器；利用两个绝对感测元件输出差压测量和两个绝对压力测量的传感器；以及利用被安装至隔膜板的一个差分电容型变形传感器和一个绝对电容型变形传感器输出差压测量和绝对压力测量的系统。
在USP 4,131,088中找到一种结合用于内燃机的电子燃料喷射系统使用的多功能压力传感器。该压力传感器包括位于单个壳体中且生成指示发动机的摄入歧管中的绝对压力和环境或大气压力的绝对值的信号的两个压力感测元件。而且，包括从大气压力的值减去发动机的歧管压力的值且生成指示歧管压力与大气压力之间的差的第三压力信号的电子电路。这三个压力信号用于电子燃料喷射系统以计算发动机在各种操作条件下的燃料要求。
在USP 5,259,248中找到一种在压力和差压发送器中使用以检测化工厂中的流(或流的质量)或压力等的集成多传感器或复合传感器，还涉及一种智能差压发送器和使用该集成多传感器的工厂系统。该集成多传感器包括形成于静压检测隔膜上的一对静压计和形成于接近差压检测隔膜中心的固定部分上的位置处的另一对静压计。通过构造静压传感器以形成桥接电路，不受差压干扰的静压值可被检测，由此能够确定精确的差压和静压。
在USP 6,473,711中找到一种可互换的差分型、绝对型和计量型压力发送器。该压力发送器包括从相应的第一和第二过程入口接收过程压力的第一和第二绝对压力传感器。耦合至第一和第二绝对压力传感器的发送器电路生成差压型输出。该压力发送器还包括耦合至该电路的第三绝对压力传感器，第三绝对压力传感器从第三入口接收大气压力。发送器电路生成可为计量或绝对压力型的第二类型发送器输出。进一步提供了发送器电路耦合至三个绝对压力传感器，发送器电路生成差分或非差分型输出，从而发送器在差分或非差分安装之间可互换地适用。
在USP 7,073,375中找到传感器系统和方法。该系统使用绝对微机械压力感测芯片实施排放背压传感器。进一步提供了该排放背压传感器系统的核心技术是绝对压力传感器芯片。该系统还包括可并入处理和输出绝对和差分测量的信号的一个或多个ASIC的传感器的电子电路。该传感器可适于在与车用汽油发动机一起使用的排气再循环(EGR)系统中使用。该传感器还可被利用以测量柴油颗粒过滤器和/或应用中的差压，其中差压被需要用于系统控制和/或监视目的。因此，所描述的绝对压力传感器可感测车用发动机和其它机械和/或机电设备和机器上的排放压力。
在USP 7,270,011中找到一种用于至少测量第一介质的第一压力的微机械传感器，更具体地一种组合的绝对压力和相对压力传感器。该微机械传感器具有至少一个基板，至少一个基板具有至少两个传感器元件。基板至少具有用于测量第一介质的绝对压力变量的第一传感器元件和用于测量第一介质的相对压力变量的第二传感器元件。
在USP 7,743,662中找到一种低差压变送器。该压力变送器包括具有前段和后段的H形头，所述前段和后段具有相同的直径并且均为圆形。每个前段和后段具有凹陷，该凹陷具有覆盖对应凹陷的第一和第二隔膜。每个隔膜具有相同的尺寸并凹陷经由H的中央臂中的中央通道彼此相通。压力传感器与通道相通，压力传感器对被施加于第一隔膜的第一压力和被施加于第二隔膜的第二压力作出响应。压力传感器产生与压力差相等的输出。
在USP 8,132,464中找到一种具有互补双绝对压力传感器的差压发送器。更具体地提供了用于对过程流体的压力进行测量的过程变量发送器包括过程耦合，该过程耦合具有被配置为耦合至第一过程压力的第一端口和被配置为耦合至第二过程压力的第二端口。差压传感器耦合至第一和第二端口并且提供与第一压力与第二压力之间的差压相关的输出。第一和第二压力传感器耦合至对应的第一和第二端口并且提供与第一和第二压力有关的输出。发送器电路被配置为基于来自差压传感器和/或第一和/或第二压力传感器的输出提供发送器输出。
在USP 8,171,800中找到一种使用双背面绝对压力感测的差压传感器。MEMS差压感测元件由贴装至硅或玻璃间隔件的相反两侧的两个分离的硅芯片提供，其中硅或玻璃间隔件的两侧是凹陷的并且其内形成的凹陷至少部分排空。如果硅间隔件被使用，则芯片使用部分由氧化硅层提供的硅硅键合贴装至间隔件。如果玻璃间隔件被使用，则芯片还可使用阳极键合贴装至间隔件。
在USP 8,215,176中找到一种用于严苛介质感测和柔性封装的压力传感器；更具体地提供严苛介质绝对压力感测和消除由现有技术中使用的凝胶导致的负面作用的一种方式的MEMS压力感测元件。该压力传感器使用垂直导电过孔以将封闭的电路电连到外面，并且使用熔合法将在具有电路例如压电式电阻惠斯通电桥的设备芯片上方贴装具有嵌入式导电过孔的帽以感测压力。该传感器包括双袋囊壳体结构并且使用表面安装法通过球栅阵列(BGA)将感测元件贴装到一个袋囊中，使用传统芯片贴装和引线键合的单袋囊结构。两者均可用于严苛介质压力感测但是没有现有技术中的凝胶导致的负面作用。进一步提供了传感器被布置为使得待被测量的压力导致隔膜偏转，该实施方式被称为绝对压力传感器。在替换实施方式中，传感器可被配置为使其充当差压传感器。
在USP 8,234,927中找到一种具有线压测量的差压传感器。更具体地，找到一种用于感测过程流体压力的压力传感器组件，该组件包括具有形成于其内的腔的传感器主体以及腔的被配置为施加第一和第二压力的第一和第二开口。腔中的隔膜分离第一开口与第二开口并且被配置为响应于第一压力与第二压力之间的差压而偏转。基于电容的变形传感器被提供和配置为响应于被施加于传感器主体的线压感测传感器主体的变形。
在第2014/0165735号U.S.公开文本中找到一种被配置为匹配差动充油隔膜上的背压的差压变送器。更具体地，该差压变送器包括不同配置(即，不同直径和厚度)的第一和第二隔膜。由于隔膜可具有不同的配置但仍维持基本类似的背压，所以压力变送器比现有技术设计提供更多功能。因此，因为来自隔膜的背压最终抵消传感器的差压测量，所以通常与背压相关的误差被消除。
在WO1995008758中找到一种感测过程流体的差压、绝对压力和过程温度的双线式发送器。信息可用于提供表示通过管的质量流的输出。发送器具有贴装至传感器模块壳体的电子模块壳体。
在WO2005052535中找到一种集成差压测量和绝对压力测量以在单个集成标尺上提供宽压力范围的虚拟绝对压力测量的方法和装置。为了实现前面的目标，用于测量室中的绝对压力的方法和装置包括确定室中的绝对压力可被精确测量的压力处同时进行的绝对压力测量与差压测量之间的相关因子；以及用相关因子调整差压测量以提供虚拟绝对压力测量。
因此希望提供一种用于使用两个压力感测元件确定绝对压力和差压的新的系统、装置和方法。特别希望提供一种系统、装置和方法，该系统、装置和方法可结合其它设备使用以确定EGR应用中的排放气体的质量流率和/或摄入空气的质量流率。该系统和装置与现有技术系统和装置相比优选地导致更简单或不复杂的结构，但维持可与现有技术系统/装置相当的精确度。而且，尤其在考虑与生产的发动机数量相关联的成本节约时，该系统和装置与现有技术系统装置相比优选地减少零件数和安装成本。
发明内容
在一般的方面和/或实施方式中，本发明的特征是用于测量差压和绝对压力的系统、装置和方法。更具体地，所述系统、装置、设备和方法可用于测量EGR系统中的EGR管内的压力和/或流率以及用于测量用于汽车应用的内燃机(例如，柴油)的摄入部中的压力和/或流率。甚至更具体地，所述系统、装置、设备和方法利用两个MEM感测元件和充油压力传感器。而且更具体地，所述系统、装置、设备和方法结合温度感测元件使用以测量质量流。
甚至更具体地，所述系统、装置、设备和方法可用于单独测量或感测、或结合另一感测元件(例如，温度感测元件)感测压力(例如，绝对压力或差压)的许多应用中的任一个。因此，应该认识到，本发明不限于仅涉及压力感测和温度感测结合的应用。
还应该认识到，尽管本发明的各个方面或实施方式如本文中所描述地指其在确定流体系统中流动的流体的流率或质量流率，但是本发明不限于本文中所描述的这些具体的实施方式、技术或方法。例如，质量流率或流率可使用本领域技术人员公知或下文开发的许多技术、算法和/或方法中的任一个确定。因此，将本发明的压力感测能力布置为合适其它技术等也在本发明的范围内。
根据本发明的一个方面，特征是一种用于测量流体系统中的流动流体(例如，气体、液体)的绝对压力或差压的方法。所述方法包括配置所述流体系统以包括第一压力嘴和第二压力嘴，第一压力嘴和第二压力嘴彼此间隔开使得第二压力嘴沿流体流动方向位于第一压力嘴的下游。在又一些进一步的实施方式中，所述流体系统被配置为实施管道部分、管道段或部件，所述管道部分、管道段或部件实施第一和第二压力嘴。在更具体的方面/实施方式中，所述流动流体为气体，例如机动车辆的排放或摄入中的气体。
所述方法还包括提供绝对压力感测元件，将所述绝对压力感测元件第一流耦合至所述第一压力嘴和所述第二压力嘴之一由此测量表示流耦合的对应压力嘴处的所述流动流体的绝对压力；以及提供差压感测元件，将所述差压感测元件第二流耦合至所述第一压力嘴和所述第二压力嘴中的每个以测量所述第一压力嘴与所述第二压力嘴之间的所述流动流体的差压。
在所述方法中，所述第一流流耦合和所述第二流耦合进一步包括将未压缩介质设置在对应的绝对压力感测元件和差压感测元件与对应的第一压力嘴和第二压力嘴之间。在示例性实施方式中，所述未压缩介质包括硅(例如，硅油)。而且，所述绝对压力感测元件和所述差压感测元件中的每个包括MEM感测元件。
在本发明的进一步方面/实施方式中，所述方法包括提供介质隔离隔膜，所述介质隔离隔膜被设置在所述流动流体或流动介质与所述未压缩介质和感测元件之间以隔离所述感测元件和所述未压缩介质与所述流动流体，即隔离所述感测元件与构成流动流体的成分。所述介质隔离隔膜形成所述流动介质的压力屏障并且被配置和布置为允许所述感测元件对所述流动流体的压力(例如，高压和低压)作出响应。
根据本发明的一个实施方式，所述第一流耦合进一步包括将绝对压力感测元件流耦合至第一压力嘴由此测量表示第一压力嘴位置处的所述流动流体的绝对压力。
根据另一实施方式，所述方法进一步包括在所述第二压力嘴与所述差压感测元件之间提供流体通道，所述流体通道包含未压缩介质。所述流体通道还被配置和布置为将表示所述第二压力嘴处的所述流动流体的第二压力传输至所述差压感测元件。所述方法进一步包括将表示所述第一压力嘴处的所述流动流体的第一压力传输至所述差压感测元件。
根据另一个实施方式，所述方法进一步包括在所述流体系统中定位限制压力设备使其被设置在或位于所述第一压力嘴与所述第二压力嘴之间使得所述第一压力嘴处于比所述第二压力嘴高的压力下。所述限制压力设备为限制文丘里管、孔口或节流板之一或随着流体流过所述设备产生压降或预定压降的许多其它设备中的任一个。
根据又一实施方式，所述方法进一步包括提供至少一个数字处理机构。所述至少一个或一个数字处理机构被配置和布置为控制所述绝对压力感测元件的操作并且控制所述差压感测元件的操作。所述数字处理机构还被配置和布置为提供表示被测量的绝对压力的输出并且提供表示被测量的差压的输出。此外，所述至少一个数字处理机构或所述一个数字处理机构中的每个为ASIC或其它数字处理设备例如微处理器。
根据又一实施方式，所述提供至少一个数字处理机构进一步包括提供第一数字处理机构和第二数字处理机构。所述第一数字处理机构被配置和布置为控制所述绝对压力感测元件的操作并且提供表示被测量的绝对压力的输出。所述第二数字处理机构被配置和布置为控制所述差压感测元件的操作并且提供表示被测量的差压的输出。此外，所述第一和第二数字处理机构中的每个为ASIC或其它数字处理设备例如微处理器。
根据又一实施方式，所述方法进一步包括提供温度感测设备并且配置所述流体系统使得所述温度感测设备测量所述流动流体的温度并且提供所测量的温度的输出。而且，所述绝对压力感测元件提供所测量的绝对压力的输出，所述差压感测元件提供所测量的差压的输出。所述方法进一步包括使用所测量的温度、绝对压力和差压的输出以确定所述流体系统中的所述流动流体的质量流率。如本文中所指示的，在具体的实施方式中，所述流动流体为气体，例如所述机动车辆的排放部和摄入部中的气体。
根据本发明的另一方面，特征是一种用于确定流体系统中的流动流体(例如，液体、气体)的质量流率的方法。所述方法包括配置所述流体系统以包括第一压力嘴、第二压力嘴、限制压力设备和温度感测设备。所述第一压力嘴和所述第二压力嘴彼此间隔开使得所述第二压力嘴沿流方向位于所述第一压力嘴的下游，所述限制压力设备被设置在所述第一压力嘴与所述第二压力嘴之间使得所述第一压力嘴处于比所述第二压力嘴高的压力下。在又一些进一步的实施方式中，所述流体系统被配置为实施管道部分，所述管道部分实施第一和第二压力嘴。如本文中所指示的，所述流动流体为气体，例如机动车辆的排放部或摄入部中的气体。此外，所述摄入气体可包括气态或雾化燃料。
所述温度感测设备耦合至所述流体系统并被布置在所述流体系统中使得所述温度感测设备测量所述流动流体的温度并且提供所测量的温度的输出。在更具体的说明性实施方式中，所述温度感测设备位于所述流体系统中以沿流方向在所述限制压力设备的上游或下游之一测量所述流动流体的温度。在又一些进一步实施方式中，所述流体系统管道部分被进一步配置有端口等，所述温度感测设备被紧固至所述端口。
所述方法进一步包括提供绝对压力感测元件，将所述绝对压力感测元件第一流耦合至所述第一压力嘴或所述第二压力嘴之一由此测量表示流耦合的对应压力嘴处的流动气体的绝对压力并且提供所述绝对压力的输出。还包括提供差压感测元件，将所述差压感测元件第二流耦合至所述第一压力嘴和所述第二压力嘴中的每个以测量所述第一压力嘴与所述第二压力嘴之间的所述流动流体的差压并且提供所述差压的输出。所述第一流耦合和所述第二流耦合进一步包括将未压缩介质设置在对应的绝对压力感测元件和差压感测元件与对应的第一压力嘴和第二压力嘴之间。在示例性实施方式中，所述未压缩介质包括流体，例如硅油。
在本发明的进一步的方面/实施方式中，所述方法包括提供介质隔离隔膜，所述介质隔离隔膜被设置在所述流体流动流体或流体介质与所述未压缩介质和感测元件之间以隔离所述感测元件和所述未压缩介质与所述流动流体，即隔离所述感测元件与构成所述流动流体的成分。所述介质隔离隔膜形成所述流动介质的压力屏障并且被配置和布置为允许所述感测元件对所述流动流体的压力(例如，高压和低压)作出响应。
所述方法还包括使用所测量的温度、绝对压力和差压的输出以确定所述流体系统中的所述流动流体的质量流率。在所述方法的一个实施方式中，所述流动流体为内燃机的排气再循环系统的排放气体或摄入系统的摄入空气之一。
根据本发明的又一方面，特征是一种用于测量流体系统中的流动流体(例如，气体、液体)的绝对压力和差压的装置。所述装置包括壳体和感测模块。所述壳体包括多个腔，所述多个腔以间隔关系流耦合至所述流体系统以流耦合至所述流动流体。
所述感测模块被安装至所述壳体。所述感测模块包括绝对压力感测元件和差压感测元件。所述绝对压力感测元件第一流耦合至所述多个腔的一个腔由此测量表示所述一个腔流耦合的所述流动流体的绝对压力。所述差压感测元件第二流耦合至所述一个腔和所述多个腔的另一个腔所以所述差压感测元件测量所述第一腔和所述另一个腔流耦合的所述流动流体的差压。
所述装置还包括未压缩介质(例如，硅油)，所述未压缩介质被设置在所述一个腔和所述另一个腔中。以这种方式，所述未压缩介质位于对应的绝对压力感测元件和差压感测元件与所述流动流体之间以隔离所述感测元件与所述流动流体(例如隔离所述感测元件与构成所述流动流体的成分)同时允许所述感测元件对所述流动流体的压力作出响应。
在本发明的进一步的方面/实施方式中，所述装置包括介质隔离隔膜，所述介质隔离隔膜被设置在所述流体流动流体或流体介质与所述未压缩介质和感测元件之间以隔离所述感测元件和所述未压缩介质与所述流动流体，即隔离所述感测元件与构成所述流动流体的成分。所述介质隔离隔膜形成所述流动介质的压力屏障并且被配置和布置为允许所述感测元件对所述流动流体的压力(例如，高压和低压)作出响应。
在更具体的实施方式中，所述绝对压力感测元件和所述差压感测元件中的每个包括MEM感测元件。
在进一步的实施方式中，所述感测模块进一步包括流体通道，所述流体通道被布置为流耦合在所述另一个腔与所述差压感测元件之间，所述流体通道包含所述未压缩介质。所述流体通道被配置和布置为将表示所述另一个腔位置处的所述流动流体的第二压力传输至所述差压感测元件的一侧。
在进一步的实施方式中，所述流体系统包括限制压力设备，所述壳体被配置和布置为使得所述一个腔和所述另一个腔沿所述流动流体的方向被设置在所述限制压力设备的上游和下游，所述限制压力设备为限制文丘里管、孔口或节流板之一。
在又一些进一步的实施方式中，所述装置包括第一数字处理机构和第二数字处理机构。所述第一数字处理机构被配置和布置为控制所述绝对压力感测元件的操作并且提供表示所测量的绝对压力的输出。更具体地，所述第一数字处理机构包括被配置和布置为控制所述绝对压力感测元件的操作并且提供表示所测量的绝对压力的输出的硬件和/或软件。
所述第二数字处理机构被配置和布置为控制所述差压感测元件的操作并且提供表示被测量的差压的输出。更具体地，所述第二数字处理机构被配置和布置为制所述差压感测元件的操作并且提供表示被测量的差压的输出。此外，所述第一和第二数字处理机构中的每个包括本领域公知的、适于预期用途的ASIC或其它数字处理设备。
在又一些进一步的实施方式中，所述装置进一步包括温度感测元件，所述温度感测设备耦合至所述壳体使得所述温度感测设备测量所述流动流体的温度。更具体地，位于所述上游压力嘴的上游或所述限制压力设备的上游的所述流动流体的温度。替换地，所述温度感测设备耦合至所述壳体使得所述温度感测设备测量位于所述上游压力嘴的下游或所述限制压力设备的下游的所述流动流体的温度。而且，所述温度感测设备提供所测量的温度的输出。如本文中所指示的，所述流动流体为气体，例如机动车辆的排放部或摄入部中的气体。
如本文中所指示的，所述流体系统可被配置为包括所述装置可流耦合的管道部分、管道段或部件。更具体地，所述多个腔流耦合至所述第一和第二压力嘴从而以间隔关系位于流体系统中并且流耦合至所述流动流体。在又一些进一步的实施方式中，所述管道部分、管道段或部件被进一步配置为实施本文中所描述的温度感测设备的另一端口。如在本文中在进一步实施方式中进一步描述的，所述温度感测设备可操作地耦合至所述压力感测组件使得所述压力感测组件可将表示所述绝对压力、差压和温度发送给所述ECU。
在进一步的实施方式中，所述装置包括第三数字处理设备，所述第一数字处理机构和所述第二数字处理机构中的每个和所述温度感测设备可操作地耦合至第三数字处理设备。所述第三数字处理设备被配置和布置为使所测量的温度、绝对压力和差压的输出用于确定所述流动流体的质量流率。在说明性的实施方式中，所述第三数字处理设备包括发动机控制单元(ECU)等，所述ECU处理信号和/或输入以一般控制其操作地耦合的所述内燃机的操作。在又一些的进一步实施方式中，所述第三数字处理机构包括本领域公知的、适于预期用途的ASIC或其它数字处理设备(例如，微处理器)。
根据本发明的又一进一步的方面中，特征是一种用于至少测量流动流体的绝对压力和差压的系统。所述系统包括流体系统部分以及测量和信号输出设备。所述流体在所述流体系统部分钟流动，所述流体系统部分包括第一压力嘴和第二压力嘴，所述第一压力嘴和所述第二压力嘴彼此间隔使得所述第二压力嘴沿流体流动方向位于所述第一压力嘴的下游。所述测量和信号输出设备测量在所述流体系统部分中的所述流动流体的绝对压力和差压并且提供所测量的绝对压力和差压的信号输出。
所述测量和信号输出设备包括壳体和安装至所述壳体的感测模块，所述壳体具有多个腔，所述多个腔以间隔关系流耦合至所述流体部分并且流耦合至所述流动流体。所述感测模块包括绝对压力感测元件，所述绝对压力感测元件第一流耦合至所述多个腔之一由此测量表示所述一个腔流耦合的所述流动流体的绝对压力。所述感测模块还包括差压感测元件，所述差压感测元件第二流耦合至所述一个腔和所述多个腔的另一个腔，所以所述差压感测元件测量所述第一腔和所述另一个腔流耦合的所述流动流体的差压。在又一些更具体的实施方式中，所述绝对压力感测元件和所述差压感测元件中的每个包括MEM感测元件。
此外，未压缩介质被设置在所述一个腔和所述另一个腔中使得所述未压缩介质位于对应的绝对压力感测元件和差压感测元件与所述流动流体之间由此隔离所述感测元件与所述流动流体同时允许所述感测元件对所述流动流体的压力作出响应。如本文中所指示的，所述流体包括液体或气体，例如燃烧碳氢化合物(例如，汽油、柴油或丙烷)的传统内燃机的排放或摄入空气。
在进一步的方面/实施方式中，所述系统进一步包括信号分析设备。更具体地，所述测量和信号输出设备可操作地耦合至信号分析设备，允许其将所测量的绝对压力和差压的信号输出提供给所述信号分析设备。所述信号分析设备被适当地配置和布置为使其能处理这些信号输出(或信号输入)并且进一步将输出或信号(例如，控制信号或输出)提供给系统部件以控制功能和过程参数(例如，流体流、压力等)使得包括关联发动机/机动车辆的所述系统以期望的方式操作。
在更具体的方面/实施方式中，所述信号分析设备实施数字处理设备(例如，微处理器、ASIC等)，所述数字处理设备被配置和布置为接收和处理所述信号输入(例如，所测量的温度、绝对压力和差压的输出)并且输出用于对所述流体系统的其它功能进行控制的控制信号和/或输出。更具体地，所述数字处理设备将(在硬件和/或软件中)包括指令、准则、代码段以处理信号输出来确定所述流体系统的被控功能应该被如何布置由此控制所述流体系统的操作和过程参数，因而例如控制所述内燃机的操作。在更具体的方面/实施方式中，所述信号分析设备、更特别地它的所述数字处理设备，处理这些输入(例如，所测量的温度、绝对压力和差压的输出)以确定所述流体系统中的所述流动气体的质量流率，所述质量流率又可用于确定所述流体系统功能应该如何被控制。
例如，在所述应用为排气再循环(EGR)的情况中，所述信号分析设备将处理所述输入以将控制信号或控制输出提供给合适的EGR系统功能来控制被再循环至所述发动机的摄入侧的排放气体的量。在所述应用为用于所述发动机的摄入空气的情况中，所述信号分析设备将控制信号或控制输出提供给合适的摄入功能(例如，节流阀)以控制被提供给所述发动机的摄入空气的量。所述信号分析设备还可接收来自其它设备的其它输入或信号(例如，流体温度、发动机速度、来自驱动器的节流输入(例如，加速操纵器的凹陷))用于控制所述功能。
在进一步的方面/实施方式中，所述感测模块进一步包括流体通道，所述流体通道被布置为流耦合在所述另一个腔与所述差压感测元件之间，所述流体通道包含所述未压缩介质。所述流体通道还被配置和布置为将表示所述另一个腔位置处的所述流动流体的第二压力传输至所述差压感测元件。在进一步的实施方式中，所述绝对压力感测元件和所述差压感测元件被设置在所述一个腔中。
在又一些进一步的方面/实施方式中，所述流体系统部分被布置为包括限制压力设备，所述限制压力设备被设置在所述第一压力嘴与所述第二压力嘴之间，所述测量和输出设备壳体被布置为使得所述一个腔和所述另一个腔连接至对应的第一和第二压力嘴所以所述一个腔和所述另一个腔沿所述流动气体的方向被布置在所述限制压力设备的上游和下游。在又一些进一步的实施方式中，所述限制压力设备为限制文丘里管、孔口或节流板之一。
在又一些进一步的实施方式中，所述测量和输出设备进一步包括第一和数字处理机构。所述第一数字处理机构被配置和布置为控制所述绝对压力感测元件的操作并且提供表示被测量的所述绝对压力的输出。所述第二数字处理机构被配置和布置为控制所述差压感测元件的操作并且提供表示被测量的所述差压的输出。在又一些进一步的实施方式中，所述第一和第二数字处理机构中的每个包括本领域技术人员公知的且适于预期用途的ASIC或其它数字处理机构。在又一些进一步的方面/实施方式中，所述第一和第二数字处理设备中的每个可操作地或可通信地耦合至所述信号分析设备数字处理设备。
在又一些进一步的实施方式中，所述流体系统部分进一步包括温度感测设备，所述温度感测设备被布置在所述流体系统部中使得所述温度感测设备测量所述流动流体的温度并且所述温度感测设备提供所测量的温度的输出。
在又一些进一步的方面/实施方式中，所述温度感测设备可操作地或可通信地耦合至所述信号分析设备数字处理设备使得所测量的温度输出被提供给所述信号分析设备数字处理设备。在进一步的实施方式中，所述信号分析设备数字处理设备被配置和布置为处理所测量的温度、绝对压力和差压的输出并且确定所述流体系统部分中的所述流动流体的质量流率。
如本文中所指示的，测量通过限制器例如文丘里管、节流其或孔口的压力和计算通过管的介质的质量流的已知工序可涉及横跨所述限制器设置差压传感器且将分离的绝对压力传感器设置在一侧(例如，流动方向的上游侧)。如本领域技术人员所公知的，所述布置可因混合两个传感器(即，差压传感器和绝对压力传感器)之间的误差导致质量流计算中的固有误差。
相反，本发明通过将绝对传感器和差分传感器并入一个封装中如果不能消除则至少基本最小化混合误差。在本发明中，绝对感测元件和差分感测元件被安装在介质的高侧压力端口或接嘴内，隔离的差分感测元件被填充有不可压缩流体。通过将这些感测元件共置于相同的压力端口或接嘴中，因传感器间隔或介质连接变化(例如，端口直径公差)引起的精确度影响可被消除/基本最小化。而且，通过将本发明并入水平定向所述介质隔离隔膜的传感器减少了可能影响传感器精确度的污染物(例如，烟灰或水)的积聚。此外，与使用两个分立传感器的配置相比，消除一个完整的传感器端口还减少了污染物积聚点并且提高了所计算的质量流的精确度。
本发明的其它方面和实施方式在下面讨论。
定义
参考下面的定义最为清晰地理解本发明：
USP应被理解为表示U.S.专利号，U.S.公开号应被理解为表示U.S.公布的专利申请号。
术语“包括(comprising)”和“包括(including)”在针对本发明和权利要求的讨论中使用时以开放式被使用因而应被解释为表示“包括但不限于”。而且术语“耦合(couple)”或“耦合(couples)”旨在表示间接或直接连接。因此，如果第一部件耦合至第二部件，则连接可通过直接连接、或经由其它部件、设备和连接的间接连接进行。此外，术语“轴向”和“轴向地”一般表示沿或基本平行于中心轴或纵轴，而术语“径向”和“径向地”一般表示垂直于中心纵轴。
另外，在参考附图时为了方便起见使用方向术语例如“在......之上”、“在......之下”、“上”、“下”等。一般地，“在.......之上”、“上”、“朝上”和相似的术语指朝向仪器、设备、装置或系统的近端的方向，“在......之下”、“下”、“朝下”和相似的术语指朝向仪器、设备、装置或系统的远端的方向，但是仅用于说明目的并且术语不用于限制本公开。
ASIC应被理解为表示特定应用集成电路。
PM应被理解为表示颗粒物、具体地由柴油机的内燃过程产生的颗粒物。
EGR应被理解为表示或一般涉及排气再循环，EGR系统应被理解为更具体地表示或涉及排气再循环系统。在EGR系统中，冷却之后排放气体的一部分返回摄入侧(例如，摄入空气室、摄入歧管)以降低去往发动机汽缸的空气的氧浓度并且降低发动机汽缸中摄入空气的温度以减少NOx。
ECU应被理解为表示发动机控制单元等。
PEI应被理解为表示聚醚酰亚胺。
数字处理设备或机构应被理解为包括微处理器、特定应用集成电路(ASIC)、数字信号处理器等，在硬件和/或软件(例如，数字程序指令、数据、准则和/或代码段)中实施功能以接收和处理来自许多部件、仪器和/或传感器(包括机动车辆的部件、仪器和/或传感器)的输入并且提供适当的输出，例如车辆的发动机或其它部件的控制输出以控制车辆和/或其发动机的操作。
附图说明
为了更完整地理解本发明的性质和期望的目标，结合附图参考下面的详细描述，在附图中相似的参考标号标识相应的部件以及：
图1是在排气再循环应用中使用时用于确定质量流率的传统组件的示意性框图；
图2是说明传统EGR回路的传统涡轮增压柴油机的示意性框图；
图3是根据本发明的示例性集成排气再循环感测系统/组件的示意性框图；
图4是示出了将绝对压力和差压感测元件流耦合至流动的流体或介质(例如，液体或气体)的流耦合的示意图；
图5是根据本发明的压力感测组件的等距视图；
图6-图9是图5的压力感测组件的各种视图，更具体地端视图(图6)、侧视图(图7)、顶视图(图8)和底视图(图9)；
图10A、图10B是示出了在被设置在高侧腔时(图10A、图10B)和在流耦合至高侧和低侧油/腔时(图10B)绝对压力和差压元件的布置的各个说明性示意图；
图10C是在压力感测组件中实施的功能元件(更具体地包括但不限于绝对压力感测元件和差压感测元件及电路板或其数字处理设备)的示例性电气电路和相互关系的示意框图；
图11是沿图8的剖面线11-11的图5的压力感测组件的截面视图；以及
图12A、图12B是沿图8的剖面线11-11的图5的压力感测组件的截面视图但是为了清楚起见没有用于腔的上壳体，其中图12B更具体地示出了高侧油腔和低侧油腔。
具体实施方式
现在参考各个附图，在附图中相似的参考标号指向相似的部件，在图3中示出了根据本发明的示例性集成排气再循环(EGR)感测系统200的示意性框图。通过适当采用EGR系统，如本领域技术人员公知的，例如如图1所示，EGR感测系统200可位于任意EGR系统或EGR回路中。
例如，设置有EGR感测系统200的流体系统或流体系统管道(例如，EGR管道240)可被配置和布置为实施必要的压力嘴或端口242a、242b，从而EGR感测系统可适当地耦合至它。替换地，流体系统管道可被配置和布置为包括管道段201、管道部分或管道部件，所述管道段201、管道部分或管道部件使用适于预期用途/应用(例如，排放气体或摄入气体)的许多技术或方法中的任一个(包括但不限于焊接、使用螺栓法兰、钎焊和夹钳)耦合至其余的流体系统管道240。该管道段201、管道部分或管道部件还可被配置为实施如本文中进一步讨论的用于耦合至压力感测组件300的压力嘴242a、242b。
尽管在下面描述了根据本发明的压力感测组件300结合EGR感测系统200或回路的使用、具体地在确定质量流率中的使用，但是这不应该被认为是限制，因为单独使用压力感测组件300或结合温度感测元件220以及结合例如与内燃机的摄入部和/或摄入空气相关联的发动机的其它功能使用压力感测组件也在本发明的范围内。
另外，本发明的系统、装置、设备和方法可用于单独测量或感测压力(例如，绝对压力或差压)或结合另一感测元件(例如温度感测元件)感测压力的许多应用中的任一个。因此，应该认识到，本发明不限于仅涉及压力感测和温度感测的组合的应用。
还应该认识到尽管在本文中描述的本发明的的各个方面或实施方式指其在确定流体系统中流动的流体的流率或质量流率中的使用，但是本发明不限于本文中描述的这些具体实施方式、技术或方法。例如，质量流率或流率可使用本领域技术人员公知或下文开发的许多技术、算法和/或方法中的任一个确定。因此，布置本发明的压力感测能力以适合其它技术也在本发明的范围内。
本文中使用的术语流动流体包括流动液体或流动气体。在更具体的方面中，流动气体为机动车辆的排放部或摄入部中的气体。此外，流动气体可包括其它成分，例如摄入气体可包括气态(例如丙烷、天然气)或雾化燃料(例如汽油)成分以及排放气体的燃烧成分。
EGR感测系统200可操作地和可通信地耦合至被配置和布置为至少对所耦合的内燃机(例如，柴油机)的操作进行控制的发动机控制单元(ECU)400等。ECU 400典型地包括硬件和软件以执行预期的操作监视和控制功能。在EGR应用的情况中，ECU 400接收来自EGR感测系统200的各种输入，ECU利用这些输入确定多少排放气体应该被再循环到发动机的摄入部中。在摄入空气应用的情况中，EGR感测系统200被采用使所得到的系统可与摄入空气和相关的组分一起使用。所得到的系统的输出可用于控制包括摄入燃料-空气混合物的摄入空气至发动机的流。
在具体的实施方式中，ECU 400是可实施微处理器、特定应用集成电路(ASIC)、数字信号处理器等的数字处理设备或机构。数字处理设备或机构进一步在硬件和/或软件(例如，数字程序指令、数据、准则和/或代码段)中实施功能以接收和处理来自机动车辆的许多部件、仪器和/或传感器的输入并且向车辆的发动机或其它部件提供控制输出以控制车辆和/或其发动机的操作。基于本文中的描述和讨论以及汽车和计算机领域的技术人员的公知常识开发所述数字程序指令、数据、准则和/或代码段也在本领域的知识技能内。
如本文中进一步描述的，本发明的压力感测组件300被配置和布置为实施和集成用于感测和测量汽车流体系统(例如，EGR或摄入空气)的绝对压力或差压的功能元件。压力感测组件300使用本领域技术人员公知的、适于预期用途的许多技术中的任一个流耦合至流体系统(例如EGR管道)。在示例性的说明实施方式中，压力感测组件300流耦合至设置在EGR管道240中的两个压力嘴242a、242b。在更具体的方面/实施方式中，EGR管道的包含包括压力感测组件300的EGR感测系统200的部分可以是安装或贴装(例如，耦接)至EGR管道系统的分离的管道部分201、分离的管道段或管道部件。
更具体地，压力感测组件300或设备流耦合至设置在管道的EGR管道或段中的本领域公知的文丘里管(限制文丘里管)、孔口(限制孔口)、节流器/节流板或其它限制压力设备244或其它机构的任一侧的压力嘴242a、242b。如本领域中公知的，限制压力设备244在管道系统中引入压力效应(例如，压降)，压力效应可被测量为差压。差压还可用于确定流动的流体/介质(例如，排放气体)的其它流属性，例如管道中的流率或质量流率。更具体地，压力嘴之一或高压力嘴242a被设置在限制压力设备244的上游(沿流方向)侧或高压侧(高侧压力)，另一压力嘴或低压力嘴242b被设置在限制压力设备244的下游(沿流方向)侧或低压侧(低侧压力)。
现在还参考图4，示出了说明绝对压力感测元件和差压感测元件至EGR管道内的流动介质(即，排放气体)、更特别地EGR回路中流动的介质的流耦合的示意图。在所说明的实施方式中，压力限制设备244的高压侧流耦合至压力感测组件300内的未压缩流体332例如硅油(高侧油)，未压缩流体332又流耦合至绝对压力感测元件322。高侧油332还流耦合至差压感测元件324。更具体地，高侧油流耦合至差压感测元件324的一侧。
而且在所说明的实施方式中，压力限制设备244的低压侧流耦合至压力感测组件内的另一未压缩流体334例如硅油(低侧油)，未压缩流体334又流耦合至差压感测元件324。更具体地，低侧油334流耦合至差压感测元件324的另一侧从而感测元件感测限制压力设备244的高压侧与低压侧之间的差压。在替换实施方式中，绝对压力感测元件322被定位使其流耦合至未压缩流体334，未压缩流体334耦合至压力限制设备244的低压侧。
绝对压力感测元件322、差压感测元件324包括本领域公知的、适于预期用途的许多压力感测设备中的任一个。在具体的实施方式中，绝对压力感测元件和差压感测元件是MEMS感测元件。在又一些更具体的实施方式中，MEMS感测元件实施集成惠斯通电阻电桥。感测/测量的压力使对应的感测元件偏转由此改变惠斯通桥的电阻。可操作地耦合至对应感测元件的ASIC将电阻差转变为电压输出，该电压输出被传输给ECU 400。在又一些进一步的实施方式中，感测元件是压电式设备。两个电压之间的差使感测元件偏转，从而改变惠斯通电桥的电阻。在说明性的示例实施方式中，绝对压力感测元件/设备包括如由SiliconMicrostructures,Melexis,First Sensor和EPCOS制造的绝对压力感测设备，差压感测元件/设备包括如由Silicon Microstructures,Melexis,First Sensor和EPCOS制造的差压感测设备。
在图3中所示的实施方式中，示例性EGR感测系统200还包括温度感测设备/发送器220，温度感测设备/发送器220可操作地且可通信地耦合至ECU 400。温度感测设备/发送器220是本领域技术人员公知的、适于预期用途的许多设备/发送器中的任一个。在说明性的示例实施方式中，对于EGR应用，所述温度感测设备/发送器包括由Sensata Technologies制造的温度感测设备/发送器，并且对于摄入空气应用，它包括也由Sensata Technologies制造的温度感测设备/发送器。
如本文中所描述的，ECU 400接收来自温度感测设备/发送器220的输入，ECU利用所述输入确定排放气体是否应该被再循环到发动机的摄入部以及多少排放气体应该被再循环到发动机的摄入部。在摄入空气应用的情况中，温度感测设备/发送器200适于与摄入空气和相关的组分一起使用以类似于控制待被再循环的EGR气体的量，控制摄入空气的量和/或被提供给定发动机的摄入侧的空气-燃料混合物的量。
如本文中所指示的，本发明的系统、装置、设备和方法可用于单独测量或感测压力(例如，绝对压力或差压)或结合另一感测元件(例如，温度感测元件)感测压力的许多应用中的任一个。因此，应该认识到，本发明不限于仅涉及压力感测和温度感测的组合的应用。
应该认识到，存在本领域公知的用于使用流体参数例如压力、差压和/或流体温度执行EGR控制的许多技术、方法或算法。更特别地，存在本领域公知的用于确定正被再循环的排放气体的质量流率、因而用于排气再循环的许多技术、方法或算法。本文中进一步描述的技术、方法或算法说明了用于实现此目标的一种技术、方法或算法。同样，应该理解本发明不限于所描述的技术。
如本文中所指示的，排放气体被引入或再循环至发动机摄入部以降低汽缸温度，导致燃烧期间减少的NOx生成。在这方面，被反馈到摄入部的EGR的质量流用于控制EGR系统或回路。进行所述控制以控制新鲜空气和EGR的混合以调整喷射和燃料效率由此建立ECU与EGR阀之间的反馈回路。而且如本文中所指示的，可利用文丘里管限制来计算EGR质量流。
下面在数学方面说明了一种用于确定质量流率的方法，其中C＝孔口流系数、Y＝膨胀因子、A2＝孔口面积、P1＝高侧绝对压力、ΔP＝差压以及MW＝EGR的分子量。
Figure BDA0001222601160000231
PV＝nRT
Figure BDA0001222601160000232
Figure BDA0001222601160000233
Figure BDA0001222601160000234
压力感测组件300、温度感测设备/发送器220与ECU 400之间的可操作的、可通信的耦合一般使用接线、典型地以一个或多个线束290a、290b形式实现，其中一个线束连接至压力感测组件300(INTEGR)以及一个线束连接至温度感测设备/发送器220(TEMP)。如本文领域中公知的，独立的线束可随后与在机动车辆内适当地路由至终端的ECU或其它点的其它线束结合。而且，线束典型地设置有适当的端子或引线耦合器以方便线束的元件或引线与温度元件220、压力感测组件300和ECU 400的互连。
如本文中所描述的，在本发明中压力感测组件300被配置和布置为实施和集成用于感测和测量流体系统(例如EGR或摄入空气)的绝对压力和差压的功能元件。由于绝对压力功能和差压功能被集成在压力感测组件300中，来自那里的一个线束290a被配置为将所感测和测量的绝对压力和差压传输至ECU 400。
与传统压力感测系统相反，本发明的压力感测组件300减少了零件数，因为既不需要提供分离的压力发送器也不需要提供线束来将ECU通信地耦合至发送器，如图2所示。这还降低了成本，因为既不需要在流体系统(例如，EGR管道、摄入空气管道)中为分离的发送器提供分离的压力嘴布置，也不需要在机动车辆中安装分离的发送器。此外，因为不需要在机动车辆组装期间连接分离的线束，所以节约了成本。
如本文中所指示的，使用所测量的通过限制器(例如，文丘里管、节流器、或孔口)的流的压力计算通过管的介质的质量流的若干传统过程涉及使用横跨限制器的差压传感器和位于其一侧上的分离的绝对压力传感器或横跨限制器的两个绝对压力传感器。然而，这些配置因混合两个传感器之间的误差导致质量流的固有误差。
本发明通过将绝对传感器和差分传感器并入一个封装中如果不能消除则基本上最小化混合误差，其中绝对感测元件和差分感测元件均被安装在填充有不可压缩流体的介质隔离的差分感测元件的高侧压力端口内。通过将感测元件共置于相同的压力端口中，可最小化/消除由传感器间隔和介质连接变化(例如，端口直径公差)引起的精确度影响。
而且，本发明实施一种水平定向介质隔离隔膜由此减少可能影响传感器精确度的污染物(例如，烟灰或水)的积聚的传感器。另外，与使用两个分立传感器的配置相比，消除了一个完整的传感器端口也减少了污染物积聚点并且提高了计算的质量流的精确度。
此外，由于在本发明中不存在分离的绝对压力传感器/发送器，所以必然表示温度感测设备与压力感测组件300相比可位于更优的位置。
在又一些进一步的实施方式中，管道、管道部分201、管道段或部件可被配置为实施端口，温度感测设备220可被耦合至该端口用于测量流体温度。在又一些进一步的实施方式中，压力感测组件300可被采用以可操作地和/或可通信地耦合至温度感测设备使得温度感测组件经由压力感测组件300可通信地耦合至ECU 400。在又一些进一步的实施方式中，压力感测组件300可被采用以进一步实施将与设置在管道系统中的合适的压力端口耦合的温度感测功能和感测元件。在这些进一步的实施方式中，压力感测组件进一步被采用使得这些温度输出适当地被传输至ECU。
现在参考图5至图9，示出了根据本发明的压力感测组件的各种视图，更具体地等距视图(图5)、端视图(图6)、侧视图(图7)、顶视图(图8)和底视图(图9)。在图10A、图10B中还示出了说明在被设置在高侧腔时(图10A、图10B)和在流耦合至高侧和低侧油/腔时(图10B)绝对压力感测元件322、差压感测元件324的布置的说明性示意图。此外，在图11中示出了沿图8的剖面线11-11的图5的压力感测组件300的截面视图，图12A、图12B是沿剖面线11-11的图5的压力感测组件的附加截面视图但是为了清楚起见没有上壳体340。在图12B中，截面视图更具体地示出了高侧油腔和低侧油腔。压力感测组件的详细内容还应该参考其教导通过引用并入本文的共有的USP 7,578,194而未在下面另行描述。
压力感测组件300包括上壳体340，上壳体340包括连接器部分342并且在其凹陷344中接纳压力感测元件模块320。压力感测元件模块320包括主体321，在主体321中差压感测元件324流耦合至高侧油332和低侧油324并且绝对压力感测元件流耦合至高侧油332，如本文中所描述的。结果，差压感测元件324流耦合至限制设备244的高压侧和低压侧，绝对压力感测元件流耦合至限制设备244的高压侧。另外，压力感测组件300包括下壳体350，下壳体350具有与EGR流体系统或管道240或摄入流体系统流耦合的第一和第二端口连接件352并且被设置在压力感测组件的下表面。在更具体的实施方式中，下壳体350被接纳在上壳体340中的凹陷344的位于压力感测元件模块320之下的部分中(见图11)。
连接器部分342被配置和布置为包括多个管脚343，管脚343的近端可操作地、可通信地将压力感测组件300耦合至ECU 400。在更具体的实施方式中，连接器部分被配置和布置为包括四个管脚。连接器部分342和管脚343的近端被进一步配置和布置为使相关联的接线或线束490a的端子可操作地耦合至连接器部分和管脚使得与绝对压力感测元件324、差压感测元件322相关联的输出信号经由线束被输出至ECU 400。在说明性的示例实施方式中，连接器部分342和管脚343包括具有以2x 2管脚布局的圆柱管脚的Tyco Ampseal16 4-管脚连接器系统。上壳体340进一步包括连接器支撑341，连接器支撑341被布置为防止连接器部分342的下垂。
在进一步的说明性示例实施方式中，上壳体340被配置和布置为包括一个或更多个(例如，多个)通孔，所述一个或更多个通孔用于将压力感测组件300安装和紧固至流体系统(例如，EGR回路/系统240或摄入空气系统)。通孔可进一步被配置为包括衬套，例如金属衬套。本领域技术人员公知的、适于预期应用的许多紧固件(例如，螺栓、螺柱、螺母等)中的任一个可用于将压力感测组件300紧固至流体系统中实施的流体系统管道240或管道部分201、管道段或部件。
下壳体350还被配置和布置为包括多个密封设备354，例如O形环，密封设备354关于第一和第二端口连接件352中的每个被设置时使得当压力感测组件300被安装和紧固至流体系统(例如，EGR回路/系统240或摄入空气系统)时，密封设备354在压力感测组件300与具有流动流体(例如排放气体、摄入空气)的高压源和低压源的流体系统之间提供流体密封。在更具体的实施方式中，密封设备354为在下壳体350的底面中绕第一和第二端口连接件354例如在适当的O形环座被设置由此提供流体密封的O形环。在进一步的实施方式中，第一和第二端口连接件352被进一步配置为包括格栅状布置，例如横梁限定的开口，以允许流体流通过。
上壳体340和下壳体350由适于预期用途/应用的许多材料(例如，可模塑材料)的任一个制成。在示例性实施方式中，所述材料包括例如聚醚酰亚胺(PEI)。
除了绝对压力感测元件322和差压感测元件324以外，压力感测元件模块320还包括印刷电路板326，印刷电路板326可操作地、可通信地耦合至绝对压力感测元件和差压感测元件。当压力感测元件320被设置在上壳体340的凹陷344中时，电路板326被布置为设置在压力感测元件模块320的顶部或顶面。
印刷电路板326被配置和布置为在其内实施两个ASIC 328以及电路或接线轨迹以适当地互连电路元件，其中一个ASIC用于绝对压力感测元件322以及第二个ASIC用于差压感测元件324。在图10C中示出了压力感测组件300中实施的功能元件(更具体地压力感测元件320，包括但不限于绝对压力感测元件和差压感测元件和电路板或其数字处理设备)的示例性电气电路和相互关系的示意性框图。如图10C中所示，印刷电路板还被配置为实施用于绝对压力感测元件322和差压感测元件324的一个ASIC 328。
更具体地，示出了压力感测元件模块320和电路板326中实施的示例性电气电路的说明性框图的示意图，其中ABS或绝对压力与绝对压力感测元件322有关，DP或差压与差压感测元件324有关。如本文中进一步描述的，ASIC是实施硬件和软件以控制对应的压力感测元件的操作和提供适于ECU 400接收的信号输出的集成电路。如本领域技术人员所公知的，本领域技术人员可容易地采用本领域公知或下文开发的许多数字处理设备的任一个以用作所述ASIC的替换。
还如图10C中所示，所述电气电路可包括输入滤波网络329a、329b以过滤分别来自绝对压力感测元件322和差压感测元件324的输入信号，包括输出滤波网络329c以过滤从ASIC 328输出的信号。所述滤波网络也在本领域知识技能内，因此不在本文中进行进一步描述。
每个ASIC 328更具体地被配置和布置为匹配压力感测元件322、324的传送功能、响应时间和电气性能。另外，每个ASIC被配置和布置为接收来自绝对压力感测元件322和差压感测元件中每个的电气信号并且将表示所测量的压力的信号输出至ECU 400。ASIC 328还被配置和布置为控制所耦接的独立的压力感测元件的操作并且控制正被输出的信号。例如，ASIC可被配置和布置为当来自感测元件的输出在预设值之上或之下时预设的压力信号被输出。
多个接触弹簧326被布置为在压力感测元件模块320的顶面与上壳体340之间延伸。更具体地，提供了四个接触弹簧。所提供的每个接触弹簧326被设置在上壳体340的壁的适当孔中以在上壳体内的每个端子343的对应远端与电路板326的对应电路特征或元件之间延伸。所述布置允许经由对应的线束可操作地、可通信地耦合电路板(例如，ASIC 328)与ECU 400。在进一步的方面/实施方式中，孔例如在组装和校准之后可用适当的材料例如RTV密封。
压力感测元件模块320的顶面和上壳体340被适当地配置和布置为使得环境O形环或其它密封设备可被设置在压力感测元件模块320的顶面和上壳体凹陷344中形成的座中。此密封结构被提供使压力感测元件模块320被保护或隔离以免受环境条件影响。
压力感测元件模块320进一步包括基板323，绝对压力感测元件322和差压感测元件324被安装至基板323，更具体如图10A所示。基板323由合适的材料例如聚苯硫醚(PPS)制成。此外，绝对压力感测元件322和差压感测元件324中的每个通过引线360可操作地耦合至对应的电气端子管脚362，因而耦合至对应的ASIC。更具体地，绝对压力感测元件322耦合至四个电气端子管脚362，差压感测元件324耦合至四个其它电气端子管脚362。
在说明性的实施方式中，压力感测元件模块320进一步包括U形构件364，U形构件364被插入基板323的相应开口中。U形构件被配置和布置为使绝对压力感测元件322被适当地紧固至它并且保持电气端子管脚362。差压感测元件324通过使用本领域技术人员公知的许多技术中的任一个被安装至基板。在示例性实施方式中，压缩密封或焊接用于提供端子管脚与周围材料(例如，基板、耦合至基板的U形构件等)之间的压封。
因而，如图10B中示意性示出的，差压感测元件324的一侧和绝对压力感测元件322被布置为流耦合至高侧油332，高侧油332又流耦合至高侧腔355a。差压感测元件的另一侧经由通道327流耦合至下侧油334，下侧油334又流耦合至下侧腔355b。
压力感测组件340进一步包括位于下壳体350与压力感测元件模块320之间界面处的多个金属盘或柔性金属隔膜370。下壳体350被进一步配置和布置为包括密封机构(例如，O形环、粘附剂等)以密封地接合隔膜370，由此建立用于未压缩流体(即，高侧油332和低侧油334)的腔，并且由此隔离绝对压力感测元件322、差压感测元件324与被感测的介质。隔膜370还被布置在压力感测组件340内。
隔膜370对被感测的介质而言不可渗透和强健，例如长期使用。例如，当待被感测的介质为酸性排放气体介质时，适当的材料可包括钽、铌、钛和不锈钢。在摄入空气应用中，燃料-空气混合物的燃料还可包含要求用于隔膜的类似强健材料的成分。如上面所指示的，隔膜370还优选地被制为柔性，因而对由流动的介质或流体(例如，排放气体)导致的任意压力变化作出响应。以这种方式，随着所感测的流的压力增大或减小，对应的未压缩流体332、334适当地作出响应。
如图11至图12中所示，隔膜370被安装为使得当压力感测组件300被安装在EGR回路/系统或摄入空气流体系统中时，隔膜位于一般垂直于重力的平面中。压力感测组件(仅一部分，下壳体350)的上述布置需要对被感测的介质而言强健，因而其它部分(例如，上壳体340)可使用适于预期用途的较便宜材料制成。
在进一步的方面/实施方式中，填充孔被设置在基板323的顶面中，被布置为流耦合至对应的绝对压力感测元件322、差压感测元件324的用于未压缩流体(例如，高侧油332和下侧油334)的室。在组装压力感测组件300期间，未压缩流体经由这些填充孔被引入绝对压力感测元件和差压感测元件的对应室。在室被填充之后，填充孔例如通过被焊接就位由此封闭填充孔的球被适当地密封(例如，见图11)。
如本文中所描述的(见图10B)，通道327形成用于下侧油334的室的一部分，所以与差压感测元件334的一侧流体连通的未压缩介质/流体也与隔膜370流体连通，其中隔膜370与低压侧腔335b流体连通。如所配置的，差压感测元件334对与流动的流体/介质对差压感测元件一侧的撞击的压力变化对应或相关的低压侧腔355b中的压力变化作出响应。相应地，差压感测元件334的另一侧对流动的流体/介质对差压感测元件的另一侧的撞击的压力变化对应或相关的高压侧腔355a中的压力变化作出响应。以这种方式，差压感测元件可检测和测量横跨限制压力设备244的差压。
由于绝对压力感测元件322与高侧油332流体连通，高侧油332也与隔膜流体连通，隔膜与高压侧腔355a流体连通，所以绝对压力感测元件对高压侧腔355a中的压力变化作出响应。以这种方式，绝对压力感测元件可检测和测量限制压力设备244一侧的绝对压力。
在进一步的实施方式中，压力感测组件300的部件例如上壳体340和压力感测组件320可由除了本文中描述的可模塑材料以外的材料形成。它们可由本领域公知的、适于预期用途的许多材料的任一个例如适当的金属(例如，不锈钢)或陶瓷(例如，氧化铝)制成。
如本文中所描述的，本发明还具有一种用于至少测量流动流体的绝对压力和差压的系统的特征。该系统包括流体系统部分或流体系统管道240(例如图1中所示)以及测量和信号输出设备(例如，压力感测组件300)。流体(例如，液体或气体)在流体系统管道中流动，流体系统被配置和布置为包括第一压力嘴242a和第二压力嘴242b，第一压力嘴242a和第二压力嘴242b彼此间隔开从而第二压力嘴沿流体流动方向位于第一压力嘴的下游。测量和信号输出设备(压力感测组件300)测量流体系统部分中流动流体的绝对压力和差压并且提供所测量的绝对压力和差压的信号输出。
测量和信号输出设备/压力感测组件300包括壳体340、以及安装至壳体的压力感测元件模块320或压力感测模块，壳体340具有多个腔，所述多个腔以间隔关系流耦合至流体系统管道(例如，第一和第二压力嘴242a、242b)并且流耦合至流动流体。压力感测元件模块320包括绝对压力感测元件322，绝对压力感测元件322第一流耦合至多个腔的一个腔，由此测量表示所述一个腔所流耦合的流动流体的绝对压力。压力感测元件模块320还包括差压感测元件324，差压感测元件第二流耦合至所述一个腔和多个腔的另一个腔，所以差压感测元件测量所述第一腔和另一个腔所流耦合的流动流体的差压。如本文中所描述的，绝对压力感测元件和差压感测元件中的每个包括MEM感测元件。
此外，未压缩介质332、324被设置在所述一个腔和所述另一个腔中，从而未压缩介质位于对应的绝对压力感测元件322和差压感测元件324与流动流体之间，由此隔离压力感测元件与流动流体同时允许感测元件对流动流体的压力作出响应。如本文中所指示的，流动流体包括流动的液体或气体，例如燃烧碳氢氧化物(例如，汽油、柴油或丙烷)的传统内燃机排放或摄入的空气。
该系统进一步包括信号分析设备例如ECU 400。更具体地，压力感测组件300/测量和信号输出设备可操作地耦合至信号分析设备/ECU 400，信号分析设备/ECU 400允许压力感测组件将所测量的绝对压力和差压的信号输出提供给信号分析设备/ECU 400。信号分析设备/ECU 400被适当地配置和布置为使它可处理这些信号输出(或信号输入)并且进一步将输出或信号(例如，控制信号或输出)提供给系统部件(例如，发动机部件)以控制功能和过程参数(例如，流体流动、压力等)使得包括相关联的发动机/机动车辆的系统以期望的方式被操作。
更具体地，信号分析设备/ECU 400实施数字处理设备(例如，微处理器、ASIC等)，数字处理设备被配置和布置为接收和处理信号输入(例如，所测量的温度、绝对压力和差压的输出)并且输出用于控制流体系统的其它功能的控制信号和/或输出。更具体地，数字处理设备(在硬件和/或软件中)包括指令、准则、代码段处理信号输出以确定流体系统的被控功能应该如何被布置由此控制流体系统的操作和过程参数，从而控制例如内燃机的操作。更特别地，信号分析设备/ECU、更具体地其数字处理设备处理这些输入(例如，测量的温度、绝对压力和差压的输出)以确定流体系统中流动气体的质量流率，其中流动系统又可用于确定流体系统功能应该如何被控制。
例如，在应用为排气再循环(EGR)的情况中，信号分析设备/ECU将处理输入以将控制信号或控制输出提供给适当的EGR系统功能，从而控制被再循环至发动机的摄入侧的排放气体的量。在应用为发动机的摄入空气的情况中，信号分析设备将控制信号或控制输出提供给适当的摄入功能(例如，节流阀)以控制被提供给发动机的摄入空气的量。信号分析设备/ECU还可接收来自其它设备(例如，传感器、流体温度、发动机速度、来自驱动器的节流输入(例如，加速操纵器的凹陷))的其它输入或信号，用于控制所述功能。
如本文中所指示的，压力感测元件模块300/感测模块进一步包括流体通道，流体通道被布置为流耦合在所述另一个腔与差压感测元件324之间。流体通道还包含未压缩介质334。流体通道还被配置和布置为将表示所述另一个腔位置处的流动流体的第二压力传输至差压感测元件324。如本文中进一步描述的，绝对压力感测元件322和差压感测元件324被设置在所述一个腔中。
在又一些进一步的方面/实施方式中，流体系统200或管道部分201更具体地被配置为包括限制压力设备244，限制压力设备244被设置在第一压力嘴242a与第二压力嘴242b之间。而且，壳体340被布置为使得所述一个腔和所述另一个腔连接至对应的第一压力嘴和第二压力嘴，所以所述一个腔和所述另一个腔沿流动流体(例如，流动的液体或气体)的方向被设置在限制压力设备的上游和下游。限制压力设备是限制文丘里管、孔口或节流板之一。
压力感测元件模块320/测量和输出设备进一步包括第一和第二数字处理机构。第一数字处理机构被配置和布置为控制绝对压力感测元件322的操作并且提供表示所测量的绝对压力的输出。第二数字处理机构被配置和布置为控制差压感测元件324的操作并且提供表示所测量的差压的输出。在又一些进一步实施方式中，第一和第二数字处理机构中的每个包括ASIC 328或本领域技术人员公知的、适用于预期用途的其它数字处理机构。另外，第一和第二数字处理设备中的每个可操作地、或可通信地耦合至信号分析设备数字处理设备/ECU 400。
如本文中所指示的，流体系统240或管道部分201进一步包括温度感测设备220，温度感测设备220被布置为流体系统中使得温度感测设备测量流动流体的温度并且温度感测设备提供所测量的温度的输出。
更具体地，温度感测设备220可操作地或可通信地耦合至信号分析设备数字处理设备/ECU 400使得所测量的温度输出被提供给信号分析设备数字处理设备/ECU。另外，信号分析设备数字处理设备/ECU被配置和布置为处理所测量的温度、绝对压力和差压的输出并且确定流体系统部分中的流动流体的质量流率。
尽管本发明的优选实施方式使用特定的术语进行描述，但是所述描述近用于说明目的，将理解可进行变化和变型而不偏离下面权利要求的精神或范围。
通过引用并入
本文中公开的所有专利、公布的专利申请和其它参考的全部内容通过引用明确并入本文。
等同
本领域技术人员将认识到、或能够通过仅使用常规试验确定本文中描述的本发明的特定实施方式的许多等同。这些等同包含在下面的权利要求内。

Claims (20)

1.一种用于测量流体系统中的流动流体的绝对压力和差压的方法，包括步骤：
配置所述流体系统以包括第一压力嘴和第二压力嘴，所述第一压力嘴和所述第二压力嘴彼此间隔开使得所述第二压力嘴沿流方向位于所述第一压力嘴的下游；
在包含未压缩流体的高侧腔内提供绝对压力感测元件，并将所述绝对压力感测元件流耦合至所述第一压力嘴，由此测量表示所述第一压力嘴处的所述流动流体的绝对压力；
提供下侧腔，所述下侧腔流耦合至第二压力嘴并且包含第二未压缩流体；以及
在所述高侧腔内提供差压感测元件，其中所述差压感测元件附接至耦合在所述高侧腔与所述下侧腔之间的隔膜，以测量所述第一压力嘴与所述第二压力嘴之间的所述流动流体的差压。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述第二压力嘴与所述差压感测元件之间提供流体通道的步骤，所述流体通道包含未压缩介质，所述流体通道被配置和布置为将表示所述第二压力嘴处的所述流动流体的第二压力传输至所述差压感测元件。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括将表示所述第一压力嘴处的所述流动流体的第一压力传输至所述差压感测元件的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：
在所述流体系统中定位限制压力设备，所述限制压力设备被设置在所述第一压力嘴与所述第二压力嘴之间使得所述第一压力嘴处于比所述第二压力嘴高的压力下。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述限制压力设备为限制文丘里管、孔口或节流板之一。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：
提供至少一个数字处理机构；
其中所述至少一个数字处理机构中的每个被配置和布置为控制所述绝对压力感测元件的操作并且控制所述差压感测元件的操作；以及
其中所述至少一个数字处理机构中的每个被配置和布置为提供表示被测量的绝对压力的输出并且提供表示被测量的差压的输出。
7.根据权利要求6所述的方法，其中：
所述提供至少一个数字处理机构包括提供第一数字处理机构和第二数字处理机构；
所述第一数字处理机构被配置和布置为控制所述绝对压力感测元件的操作并且提供表示被测量的绝对压力的输出；以及
所述第二数字处理机构被配置和布置为控制所述差压感测元件的操作并且提供表示被测量的差压的输出。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述流动流体为气体，并且其中所述方法进一步包括步骤：
提供温度感测设备并且配置所述流体系统使得所述温度感测设备测量流动气体的温度并且提供所测量的温度的输出，其中所述绝对压力感测元件提供所测量的绝对压力的输出，并且所述差压感测元件提供所测量的差压的输出；以及
使用所测量的温度、绝对压力和差压的输出以确定所述流体系统中的所述流动气体的质量流率。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述绝对压力感测元件和所述差压感测元件中的每个包括MEM感测元件。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述流动流体为排气再循环系统的排放气体或摄入系统的摄入空气之一。
11.一种用于确定流体系统中的流动气体的质量流率的方法，包括步骤：
配置所述流体系统以包括第一压力嘴、第二压力嘴、限制压力设备和温度感测设备；
其中所述第一压力嘴和所述第二压力嘴彼此间隔开使得所述第二压力嘴沿流方向位于所述第一压力嘴的下游；
其中所述限制压力设备被设置在所述第一压力嘴与所述第二压力嘴之间使得所述第一压力嘴处于比所述第二压力嘴高的压力下；
其中所述温度感测设备耦合至所述流体系统并被布置在所述流体系统中使得所述温度感测设备测量所述流动气体的温度并且提供所测量的温度的输出；
在包含未压缩流体的高侧腔内提供绝对压力感测元件，并将所述绝对压力感测元件流耦合至所述第一压力嘴，由此测量表示所述第一压力嘴处的所述流动气体的绝对压力并且提供所述绝对压力的输出；
在所述高侧腔内提供差压感测元件，其中所述差压感测元件附接至耦合在所述高侧腔与所述下侧腔之间的隔膜，以测量所述第一压力嘴与所述第二压力嘴之间的所述流动气体的差压并且提供所述差压的输出；以及
使用所测量的温度、绝对压力和差压的输出以确定所述流体系统中的所述流动气体的质量流率。
12.一种用于测量流体系统中的流动流体的绝对压力和差压的装置，包括：
基板，包括：
高侧腔，流耦合至第一压力嘴；以及
下侧腔，流耦合至第二压力嘴；
感测模块，被安装至所述基板，其中，所述感测模块包括：
位于所述高侧腔内的绝对压力感测元件，流耦合至所述第一压力嘴，由此测量表示所述第一压力嘴处的所述流动流体的绝对压力，
位于所述高侧腔内的差压感测元件，其中所述差压感测元件附接至耦合在所述高侧腔与所述下侧腔之间的隔膜，以测量所述第一压力嘴和所述第二压力嘴之间的所述流动流体的差压，以及
设置在所述高侧腔中的第一未压缩介质以及设置在所述下侧腔中的第二未压缩介质，其中所述第一未压缩介质和所述第二未压缩介质将所述感测元件与所述流动流体隔离，同时允许所述感测元件对所述流动流体的压力作出响应。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述感测模块进一步包括流体通道，所述流体通道被布置为流耦合在所述下侧腔与所述隔膜的第二侧之间，所述隔膜的第二侧与所述隔膜的第一侧相对，所述流体通道包含所述第二未压缩介质，所述流体通道被配置和布置为将表示所述第二压力嘴处的所述流动流体的第二压力传输至所述隔膜。
14.根据权利要求12所述的装置，其中所述流体系统包括限制压力设备，并且其中所述壳体被布置为使得所述一个腔和所述另一个腔沿所述流动流体的方向被设置在所述限制压力设备的上游和下游。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述限制压力设备为限制文丘里管、孔口或节流板之一。
16.根据权利要求12所述的装置，进一步包括：
至少一个数字处理机构；
其中所述至少一个数字处理机构中的每个被配置和布置为控制所述绝对压力感测元件的操作并且控制所述差压感测元件的操作；以及
其中所述至少一个数字处理机构中的每个被配置和布置为提供表示被测量的绝对压力的输出并且提供表示被测量的差压的输出。
17.根据权利要求16所述的装置，进一步包括：
温度感测设备，耦合至所述壳体使得所述温度感测设备测量所述流动流体的温度并且所述温度感测设备提供所测量的温度的输出。
18.根据权利要求16所述的装置，其中所述流动流体为气体，并且其中所述装置进一步包括：
第三数字处理设备，其中所述第一数字处理机构和所述第二数字处理机构中的每个和所述温度感测设备可操作地耦合至第三数字处理设备，并且其中所述第三数字处理设备被配置和布置为使所测量的温度、绝对压力和差压的输出用于确定所述流体系统中的所述流动气体的质量流率。
19.根据权利要求12所述的装置，其中所述绝对压力感测元件和所述差压感测元件中的每个包括MEM感测元件。
20.根据权利要求12所述的装置，其中所述流动流体为排气再循环系统的排放气体或摄入系统的摄入空气之一。
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