DE102010042447A1

DE102010042447A1 - Luftmassensensor

Info

Publication number: DE102010042447A1
Application number: DE201010042447
Authority: DE
Inventors: Norbert Schneider; Axel-Werner Haag; Michael RITTMANN
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-04-19

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung des Massenstroms und/oder Volumenstroms und einer Temperatur eines fluiden Mediums in einem Saugrohr einer Brennkraftmaschine. Ein Drucksensor (20) und ein Temperaturfühler (22) sind einem gemeinsamen Gehäuse (12) angeordnet. Einem elektrischen Anschluss (36) des Temperaturfühlers (22) ist dem Gehäuse (12) in unmittelbarer Nähe einer Vergusswanne (38) zugeordnet, in der eine EMV-Schutzschaltung (40), insbesondere ein Kondensator, angeordnet und elektrisch kontaktiert ist.

Description

Stand der Technik
DE 10 2008/002 682 A1 bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung des Drucks und der Temperatur an einem Saugrohr einer Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung zur Erfassung des Drucks und der Temperatur weist ein Gehäuse auf, in dem ein Drucksensor, ein Temperatursensor und eine EMV-Schutzschaltung aufgenommen sind. Die EMV-Schutzschaltung kann beispielsweise durch einen Endstörkondensator gebildet sein. Der Endstörkondensator ist in einer ersten Ausführungsvariante in einer Ausnehmung des Gehäuses vorgesehen und wird über geeignete Mittel in dieser gehalten. Alternativ kann der Endstörkondensator auch mit einer Abdeckung versehen sein. Diese kann insbesondere aus einer Vergussmasse bestehen, mit der die Ausnehmung ausgegossen ist. Durch die Vergussmasse ist der Endstörkondensator sicher in der Ausnehmung gehalten. Weiterhin wird dieser durch die Abdeckung beziehungsweise durch die Vergussmasse vor äußeren Einflüssen geschützt.
Während zwar das Elektronikmodul durch eine EMV-Schutzschaltung geschützt ist, bestehen hinsichtlich des Temperatursensors derzeit keine zusätzlichen Schutzmaßnahmen hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit. Bei zukünftigen Kundenlastenheften ist jedoch mit verschärften EMV-Anforderungen insbesondere an einen Temperatursensor wie zum Beispiel einen NTC zu rechnen.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen EMV-Schutz eines Temperatursensors, insbesondere eines NTC-Elementes durch einen zusätzlich parallel zum Temperatursensor, insbesondere einem NTC geschalteten, Kondensator zu realisieren. Die EMV-Schutzschaltung in Gestalt eines Kondensators die Verbindungsstelle zu Leiterbahnen müssen gegenüber den Medien im Ansaugtrakt geschützt werden. In besonders vorteilhafter Weise ist ein elektrischer Anschluss, dargestellt durch Kontaktierpads, für den Temperaturfühler im Gehäuse in unmittelbarer Nähe einer Vergusswanne vorgesehen, in der eine EMV-Schutzschaltung, die insbesondere als ein Kondensator beschaffen ist, angeordnet und elektrisch kontaktiert ist. Je näher die EMV-Schutzschaltung in der Nähe des Temperaturfühlers, der insbesondere als NTC-Temperaturfühler ausgebildet ist, angeordnet ist, desto größer ist die Wirkung der parallel geschalteten EMV-Schutzschaltung in Bezug auf den Temperaturfühler.
Sowohl die EMV-Schutzschaltung als auch dessen elektrische Kontaktierung sind in vorteilhafter Weise gegenüber den Medien immer dem die Vorrichtung zur Erfassung des Luftmassenstromes und der Temperatur im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist, beispielsweise durch Einbringen einer Vergussmasse geschützt.
Die Schnittstelle zur Anbindung des Temperatursensors befindet sich beispielsweise auf der Rückseite einer als Steckfühler ausgebildeten Vorrichtung zur Erfassung des Luftmassenstroms und der Temperatur im Saugrohr einer Verbrennungskraftmaschine. Die Schnittstelle umfasst beispielsweise Kontaktierpads, welche eine Verbindung zu Leiterbahnen darstellen, des Weiteren eine wannenförmige Vertiefung mit Aufnahmenoten und einer Fixierstelle, die bei einem spritzgegossenen Gehäuse insbesondere als Fixierrippe oder dergleichen ausgebildet werden kann. Die ebenfalls in das Gehäuse eingegossenen Aufnahmenoten und die zum Beispiel als Fixierrippe ausgebildete Fixierstelle dienen der Positionierung des insbesondere als NTC beschaffenen Temperaturfühlers. Abisolierte Bereiche von dessen Kontaktdrähte ragen in die wannenförmige Vertiefung im Gehäuse hinein. Die elektrische Kontaktierung zwischen dem als NTC beschaffenen Temperaturfühler und den Leiterbahnen erfolgt beispielsweise durch ein stoffschlüssiges Fügeverfahren, zum Beispiel durch Stufenschweißen.
Zum Schutz der elektrischen Kontaktierung darstellenden Schweißverbindung und der abisolierten Anschlussdrähte des Temperaturfühlers, die in die wannenförmige Vertiefung im Gehäuse des Sensors hineinragen, vor Korrosion und Medienbelastung, wird die wannenförmige Vertiefung nach dem Herstellen der elektrischen Kontaktierung mit einer Vergussmasse gefüllt. Die wannenförmige Vertiefung ist dabei in vorteilhafter Weise von Begrenzungswänden, die im Inneren des Gehäuses verlaufen, begrenzt, sodass die Vergussmasse ausschließlich innerhalb eines definierten Bereiches verläuft, dort aushärtet und einen wirksamen Schutz der elektrischen Kontaktierung des Temperaturfühlers gegen Korrosion und gegen Medienbelastung ausbildet.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend befindet sich in unmittelbarer Nähe der elektrischen Anschlussstelle des Temperaturfühlers, insbesondere eines NTC im Gehäuse der Vorrichtung zur Erfassung der Luftmasse und der Temperatur eine Vergusswanne, innerhalb derer die EMV-Schutzschaltung, insbesondere in Gestalt eines Kondensators eingelassen und elektrisch kontaktiert ist. Je näher die EMV-Schutzschaltung im Bezug auf den Temperaturfühler, insbesondere einen NTC, platziert werden kann, desto besser ist der erreichbare EMV-Schutz. Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, befindet sich an der Rückseite des Gehäuses der als Steckfühler ausgebildeten Vorrichtung zur Erfassung der Luftmasse und der Temperatur eine weitere zusätzliche Vergusswanne in der Nähe der elektrischen Anschlussstelle des Temperaturfühlers. In der Vergusswanne sind Kontaktierungspads für die EMV-Schutzschaltung integriert. Kontaktierungspads innerhalb dieser Vergusswanne sind mit den elektrischen Anschlüssen des in der benachbart angeordneten wannenförmigen Vertiefung elektrisch kontaktierten Temperaturfühlers verbunden. Die elektrische Kontaktierung zwischen den Kontaktierpads innerhalb der Vergusswanne und der EMV-Schutzschaltung, insbesondere eines Kondensators erfolgt durch eine stoffschlüssige Verbindung so zum Beispiel über eine Schweißverbindung oder durch Einsatz eines Leitklebers.
Auch die EMV-Schutzschaltung ist zum Schutz der elektrischen Verbindung und zum Schutz gegen von außen Einwirken des Mediums wie zum Schutz gegen Korrosion mit einer Vergussmasse befüllt, bei der es sich um die gleiche oder eine andere Vergussmasse handeln kann, mit der die wannenförmige Vertiefung zum Schutz der elektrischen Kontaktierung des Temperaturfühlers im bevorzugt als Spritzgussbauteil gefertigten Gehäuse des Steckfühlers vergossen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
1 das Innere eines Gehäuses einer als Steckfühler ausgebildeten Vorrichtung zur Erfassung der Luftmasse und der Temperatur,
2 eine elektrische Anschlussmöglichkeit für einen Temperaturfühler innerhalb des Gehäuses eines Steckfühlers und
3 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung.
Der Darstellung gemäß 1 ist eine als Steckfühler ausgebildete Vorrichtung zur Erfassung des Massen- und/oder Volumenstromes und der Temperatur eines fluiden Mediums zu entnehmen.
Ein Steckfühler 10 umfasst ein Gehäuse 12, welches insbesondere als Spritzgussbauteil gefertigt wird. Innerhalb des Gehäuses 12 des Steckfühlers 10 befindet sich ein Elektronikmodul 14, welches einen Sensorträger 16 einer Leiterplatte 18 sowie einen Sensor 20 umfasst.
2 zeigt das Innenleben eines Steckfühlers mit dort elektrisch angeschlossenem Temperaturfühler.
Im Gehäuse 12 des Steckfühlers 10 befindet sich ein Temperaturfühler 22, der beispielsweise als NTC ausgebildet ist. Der Temperaturfühler 22 umfasst neben zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Anschlussdrähten 24 eine Sensorpille 26. Die abisolierten Enden der Anschlussdrähte 24 sind mit Kontaktierungsflächen verbunden und von einer Vergussmasse 28 überzogen.
Ausführungsformen der Erfindung
3 zeigt eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung an einer als Steckfühler beschaffenen Vorrichtung zur Erfassung des Massen- und/oder Volumenstroms und der Temperatur eines fluiden Mediums.
Wie 3 zu entnehmen ist, befindet sich auf einer Rückseite 30 des Steckfühlers 10 ein Temperaturfühler 22. Der Temperaturfühler 22 ist bevorzugt als NTC beschaffen und umfasst zwei sich im Wesentlichen zueinander erstreckende Anschlussdrähte 24. Deren abisolierte Enden ragen in eine wannenartige Vertiefung 34, die im Gehäuse 12 des Steckfühlers 10 bevorzugt als Spritzgussbauteil gefertigt ist, hinein. Der Temperaturfühler 22 umfasst darüber hinaus die Sensorpille 26. Temperaturfühler 22 ist mittels einer Fixierrippe 32 und in 3 nicht dargestellten Aufnahmenuten im Gehäuse 12 des Steckfühlers 10 fixiert. In der wannenförmigen Vertiefung 34 im Gehäuse 12 des Steckfühlers 10 finden sich eine elektrische Anschlussstelle darstellende Kontaktierpads 36. Die Kontaktierung zwischen den abisolierten Enden der Anschlussdrähte 24 des Temperaturfühlers 22 insbesondere eines NTC, erfolgt mittels Stufenschweißen. Zum Schutz der hergestellten Schweißverbindung zwischen den abisolierten Enden der Anschlussdrähte 24 des Temperaturfühlers 22 und den die elektrische Anschlussstelle darstellenden Kontaktierpad 36 wird die wannenförmige Vertiefung 34 nach Herstellen der elektrischen Kontaktierung innerhalb der wannenförmigen Vertiefung 34 zum Schutz vor Korrosion und Medienbelastung mit Vergussmasse 28 verfüllt. Äußere Begrenzungswände 48 des Gehäuses 12 beziehungsweise innerhalb des als Spritzgussbauteil gefertigten Gehäuse 12 eingespritzte Begrenzungswände 46 begrenzen die wannenförmige Vertiefung 34, sodass die Vergussmasse 28 innerhalb eines wohldefinierten Bereiches aushärtet und dort den besagten Schutz gegen Korrosion und Medienbelastung darstellt.
In unmittelbarer Nähe der wannenförmigen Vertiefung 34 befindet sich in dem bevorzugt als Spritzgussbauteil gefertigten Gehäuse 12 des Steckfühlers 10 eine Vergusswanne 38 zur Aufnahme einer EMV-Schutzschaltung 40. Bei der EMV-Schutzschaltung handelt es sich insbesondere um einen Kondensator 40, der parallel zum Temperaturfühler geschaltet ist. Dazu sind die elektrische Kontaktierung des Temperaturfühlers 22 darstellenden Kontaktierungspads 36 und Kontaktierungspads 42, die dem Anschluss der EMV-Schutzschaltung 40, insbesondere des Kondensators 40, dienen, miteinander elektrisch verbunden. Um einen möglichst optimalen EMV-Schutz zu erhalten, befindet sich die EMV-Schutzschaltung in unmittelbarer Nähe zum Temperaturfühler 22, insbesondere beschaffen als NTC. Die zusätzliche Vergusswanne 38 ist ebenfalls an der Rückseite 30 des Gehäuses 12 des Steckfühlers 10 integriert. In der Vergusswanne 38 zur Aufnahme der EMV-Schutzschaltung 40 finden sich ebenfalls Kontaktierungspads 42 im elektrischen Anschluss der EMV-Schutzschaltung.
Der Kontakt zwischen den Kontaktierpads 42 und der EMV-Schutzschaltung 40 erfolgt zum Beispiel über die Herstellung einer Schweißverbindung oder durch den Einsatz eines Leitklebers. Zum Schutz der hergestellten elektrischen Kontaktierung zwischen den Kontaktierpads 42 und der EMV-Schutzschaltung 40 vor Korrosion und Medienbelastung wird die EMV-Schutzschaltung 40 innerhalb der Vergusswanne 38 ebenfalls mit einer Vergussmasse 44 vergossen. Dabei kann es sich um eine zur Vergussmasse 28 identische Vergussmasse oder um eine andere Vergussmasse handeln. Auch die Vergusswanne 38 Aufnahme der EMV-Schutzschaltung im Gehäuse 12 des Steckfühlers 10 ist in diesem durch äußere Begrenzungswände des Gehäuses 12 einerseits und durch innere Begrenzungswände 46 andererseits umschlossen, sodass die Vergussmasse in einem wohldefinierten Bereich, d. h. oberhalb der elektrischen Verbindung zwischen den Kontaktierungspads 42 und der EMV-Schutzschaltung 40 aushärtet, dort den Schutz gegen Korrosion und Medienbelastung bildet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008/002682 A1 [0001]

Claims

Vorrichtung zur Erfassung des Massenstroms und/oder Volumenstromes und der Temperatur eines fluiden Mediums in einem Saugrohr einer Brennkraftmaschine, wobei ein Sensorelement (20) zur Erfassung des Massen- und/oder Volumenstroms des fluiden Mediums und ein Temperaturfühler (20) in einem Gehäuse (12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass einem elektrischen Anschluss (36) des Temperaturfühlers (22) im Gehäuse (12) in unmittelbarer Nähe eine Vergusswanne (38) zugeordnet ist, in der eine EMV-Schutzschaltung (40), insbesondere mindestens ein Kondensator, angeordnet und elektrisch kontaktiert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Anschluss (36) des Temperaturfühlers (22) Kontaktierpads umfasst, die von Vergussmasse (28) überdeckt sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Anschluss (36) in einer Vertiefung (34) des Gehäuses (12) liegt, die von Begrenzungswänden (46) umrandet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass abisolierte Bereiche von Anschlussdrähten (24) des Temperaturfühlers (22) von Vergussmasse (28) überdeckt sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergusswanne (38) zur Aufnahme der EMV-Schutzschaltung (40), insbesondere mindestens eines Kondensators, unmittelbar neben der Vertiefung (34) im Gehäuse (12) liegt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergusswanne (38) Kontaktierpads (42) zur elektrischen Kontaktierung der EMV-Schutzschaltung (40), insbesondere mindestens eines Kondensators, aufweist.
Vorrichtung gemäß der Ansprüche 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungspads (36) für den Temperaturfühler (22) und die Kontaktierungspads (42) für die EMV-Schutzschaltung (40) elektrisch miteinander verbunden sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungspads (42) und die EMV-Schutzschaltung (40) durch eine Schweißverbindung oder einen Leitkleber elektrisch miteinander verbunden sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Vertiefung (34) aufgenommene EMV-Schutzschaltung (40) von Vergussmasse (28, 44) überdeckt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (22) im Gehäuse (12) durch Aufnahmenuten und eine Fixierrippe (32) gehalten ist.