DE102018217657A1

DE102018217657A1 - Pressure sensor and manufacturing process, transmission control unit and transmission

Info

Publication number: DE102018217657A1
Application number: DE102018217657.4A
Authority: DE
Inventors: Johannes Hofmann; Simon Porscha; Bernhard Schuch; Philipp Loew; Stefan Seelecke
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH; Universitaet des Saarlandes
Current assignee: Universitaet des Saarlandes; Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-07-09

Abstract

Ein erfindungsgemäßer Drucksensor (1) zur Messung des Drucks eines Fluids umfasst eine Messfolie (6), die einen mehrlagigen Aufbau mit einer aus einem Elastomer gebildeten Zentrallage (14) und zwei jeweils außenseitig zu dieser angeordneten elektrisch leitfähigen Elektrodenlagen (18) aufweist, ein Sensorgehäuse (2), das einen Sensorinnenraum (4) umschließt, in dem die Messfolie (6) angeordnet ist, und eine Trennmembran (12), die den Sensorinnenraum (4) gegenüber einer außenseitigen Umgebung mediendicht abschließt. Die Trennmembran (12) ist dabei dazu eingerichtet, einen in der Umgebung herrschenden Umgebungsdruck unter elastischer Deformation an den Sensorinnenraum (4) zu vermitteln.A pressure sensor (1) according to the invention for measuring the pressure of a fluid comprises a measuring film (6), which has a multilayer structure with a central layer (14) formed from an elastomer and two electrically conductive electrode layers (18) arranged on the outside thereof, a sensor housing (2), which encloses a sensor interior (4), in which the measuring foil (6) is arranged, and a separating membrane (12), which seals the sensor interior (4) from the outside environment in a media-tight manner. The separating membrane (12) is designed to transmit an ambient pressure prevailing in the environment to the sensor interior (4) under elastic deformation.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucksensor zur Messung des Drucks eines Fluids. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Getriebesteuergerät, das insbesondere einen solchen Drucksensor aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Getriebe mit einem solchen Getriebesteuergerät. Ferner betrifft die Erfindung ein Fertigungsverfahren für einen Drucksensor.The invention relates to a pressure sensor for measuring the pressure of a fluid. Furthermore, the invention relates to a transmission control device which in particular has such a pressure sensor. In addition, the invention relates to a transmission with such a transmission control unit. The invention further relates to a manufacturing method for a pressure sensor.

Unter anderem im Bereich der Fahrzeugtechnik kommen vermehrt Sensoren zum Einsatz. Beispielsweise bilden diese Sensoren eine Grundlage für die Funktion unterschiedlicher aktiver und auch passiver Sicherheitssysteme. Für den Betrieb eines Getriebes ist die Kenntnis eines aktuellen Druckwerts des Getriebeöls innerhalb des Getriebegehäuses (auch als „Getriebebox“ bezeichnet) wichtig. Hierfür kommen unterschiedliche Sensor-Konzepte zum Einsatz.Among other things, sensors are increasingly used in the field of vehicle technology. For example, these sensors form the basis for the functioning of different active and also passive safety systems. For the operation of a gearbox, it is important to know the current pressure value of the gearbox oil inside the gearbox housing (also known as the "gearbox"). Different sensor concepts are used for this.

Bei auf dem Piezo-Effekt beruhenden Drucksensoren wird beispielsweise ein durch eine Verformung eines piezo-elektrischen Elements (meist eine „Piezo-Keramik“) hervorgerufenes elektrisches Signal als Maß für den auf das Piezo-Element wirkenden Druck herangezogen. Weiter kommen auch kapazitive Drucksensoren zum Einsatz, bei denen beispielsweise ein keramisches Substrat mit einer aus einem Metall (optional aus Gold) gebildeten Elektrodenschicht versehen ist und in Gegenüberstellung zu dieser eine meist ebenfalls keramische Membran angeordnet ist, die auch mit einer Elektrodenschicht versehen ist. Bei einer Auslenkung der Membran ändert sich mithin eine Kapazität eines durch die beiden Elektrodenschichten gebildeten Plattenkondensators. Als weitere Option können auch Sensoren mit sogenannten Dehnungsmessstreifen zum Einsatz kommen. Bei diesen sind der oder die Dehnungsmessstreifen ebenfalls auf einer Membran angeordnet, deren druckbedingte Deformation mittels der Dehnungsmessstreifen erfasst und in Kenntnis der mechanischen Eigenschaften der Membran in den anliegenden Druck umgerechnet werden kann.In pressure sensors based on the piezo effect, for example, an electrical signal caused by a deformation of a piezoelectric element (usually a “piezo ceramic”) is used as a measure of the pressure acting on the piezo element. Capacitive pressure sensors are also used, in which, for example, a ceramic substrate is provided with an electrode layer formed from a metal (optionally gold) and, in contrast to this, a usually likewise ceramic membrane is arranged, which is also provided with an electrode layer. When the membrane is deflected, a capacitance of a plate capacitor formed by the two electrode layers changes. As a further option, sensors with so-called strain gauges can also be used. In these, the strain gauge or stripes are also arranged on a membrane, the pressure-related deformation of which is detected by means of the strain gauges and can be converted into the applied pressure with knowledge of the mechanical properties of the membrane.

Nachteilig beim Einsatz von Sensoren im Getriebe ist die regelmäßig aggressive (insbesondere korrosive) Wirkung des Getriebeöls. Dadurch ist ein vergleichsweise hoher Aufwand erforderlich, um die sensitiven Elemente der jeweiligen Drucksensoren vor der Einwirkung des Getriebeöls zu schützen. Andererseits kommen für manche der vorstehend beschriebenen Drucksensoren auch Materialien zum Einsatz, beispielsweise seltene Erden und/oder Edelmetalle, deren Abbau und Nutzung eine nicht unerhebliche Belastung der Umwelt darstellen.A disadvantage of using sensors in the transmission is the regularly aggressive (especially corrosive) effect of the transmission oil. As a result, a comparatively high outlay is required in order to protect the sensitive elements of the respective pressure sensors from the action of the transmission oil. On the other hand, for some of the pressure sensors described above, materials are also used, for example rare earths and / or precious metals, the mining and use of which represent a not inconsiderable burden on the environment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Drucksensor anzugeben.The invention has for its object to provide an improved pressure sensor.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Drucksensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Des Weiteren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Getriebesteuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Außerdem wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Außerdem wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Fertigungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 . Weitere vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.This object is achieved according to the invention by a pressure sensor with the features of claim 1. Furthermore, this object is achieved according to the invention by a transmission control device with the features of claim 10. Furthermore, this object is achieved according to the invention by a transmission with the features of claim 11. Furthermore, This object is achieved according to the invention by a manufacturing method with the features of claim 12. Further advantageous and partly inventive embodiments and developments of the invention are set out in the subclaims and the description below.

Der erfindungsgemäße Drucksensor dient zur Messung eines Drucks (insbesondere eines aktuellen Druckwerts) eines Fluids. Dazu umfasst der Drucksensor eine Messfolie, die einen mehrlagigen Aufbau mit einer aus einem Elastomer gebildeten Zentrallage und zwei jeweils außenseitig zu dieser angeordneten elektrisch leitfähigen Elektrodenlagen aufweist. D. h. die Messfolie ist sandwichartig gebildet, wobei die Zentrallage zwischen den beiden Elektrodenlagen angeordnet ist. Der Drucksensor weist außerdem ein Sensorgehäuse auf, das einen Sensorinnenraum umschließt. In diesem Sensorinnenraum ist die Messfolie angeordnet, vorzugsweise aufgespannt. Außerdem weist der Drucksensor eine Trennmembran auf, die den Sensorinnenraum gegenüber einer außenseitigen Umgebung mediendicht abschließt. Die Trennmembran ist dabei dazu eingerichtet, einen in der Umgebung herrschenden Umgebungsdruck unter elastischer Deformation (insbesondere ihrer selbst) an den Sensorinnenraum zu vermitteln und somit vorzugsweise auf die Messfolie zu übertragen.The pressure sensor according to the invention is used to measure a pressure (in particular a current pressure value) of a fluid. For this purpose, the pressure sensor comprises a measuring film which has a multilayer structure with a central layer formed from an elastomer and two electrically conductive electrode layers each arranged on the outside thereof. That is, the measuring film is sandwich-like, the central layer being arranged between the two electrode layers. The pressure sensor also has a sensor housing that encloses a sensor interior. The measuring film is arranged in this sensor interior, preferably stretched. In addition, the pressure sensor has a separating membrane that seals the interior of the sensor from the outside in a media-tight manner. The separating membrane is set up to transmit an ambient pressure prevailing in the environment to the interior of the sensor under elastic deformation (in particular itself) and thus preferably to transmit it to the measuring film.

Vorzugsweise bildet die Messfolie einen durch ein sogenanntes elektroaktives Polymer gebildeten Plattenkondensator. Die Messfolie stellt mithin das eigentliche sensitive Element des Drucksensors dar. Das Messprinzip des Drucksensors beruht insbesondere darauf, eine Kapazitätsänderung einer Kapazität des durch die Messfolie gebildeten Plattenkondensators zu erfassen. Eine solche Kapazitätsänderung tritt erkanntermaßen insbesondere dann auf, wenn das die Zentrallage bildende Elastomer (insbesondere in Dickenrichtung) verformt, bspw. komprimiert wird.The measuring film preferably forms a plate capacitor formed by a so-called electroactive polymer. The measuring film therefore represents the actual sensitive element of the pressure sensor. The measuring principle of the pressure sensor is based in particular on detecting a change in capacitance of a capacitance of the plate capacitor formed by the measuring film. Such a change in capacity is known to occur in particular when the elastomer forming the central layer is deformed (in particular in the thickness direction), for example compressed.

Aufgrund der durch die Trennmembran realisierten mediendichten Kapselung der Messfolie innerhalb des Sensorinnenraums eröffnen sich vorteilhafterweise vielfältige Einsatzgebiete für den Drucksensor. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Drucksensor auch zur Messung in aggressiven Medien (Fluiden), beispielsweise in häufig korrosiv wirkenden Getriebeölen zum Einsatz kommen, ohne dass ein zusätzlicher Schutz des Drucksensors vorgesehen werden muss.Due to the media-tight encapsulation of the measuring film within the sensor interior, which is realized by the separating membrane, a variety of fields of application for the pressure sensor advantageously open up. In particular, the pressure sensor according to the invention can also be used for measurement in aggressive media (fluids), for example in frequently corrosive gear oils, without additional protection of the pressure sensor must be provided.

Zusätzlich dient die Trennmembran auch als eine Art „Dämpfer“ oder stellt eine Art Skalierungsfunktion zur Verfügung, sodass die Messfolie nicht mit dem tatsächlichen Umgebungsdruck, sondern vorzugsweise nur mit einem verringerten Anteil („Bruchteil“) des Umgebungsdrucks beaufschlagt wird. Mithin kommt der Trennmembran auch eine mechanische Schutzfunktion zu. Dadurch kann der Drucksensor auch zur Messung von Druckwerten (mithin in Messbereichen) eingesetzt werden, die bei direkter Beaufschlagung der Messfolie zu deren Zerstörung oder zumindest zu einer derart hohen Deformation führen würden, dass eine hinreichende Messgenauigkeit nicht mehr eingehalten werden kann.In addition, the separating membrane also serves as a kind of “damper” or provides a kind of scaling function, so that the measuring foil is not exposed to the actual ambient pressure, but preferably only to a reduced proportion (“fraction”) of the ambient pressure. The separating membrane also has a mechanical protective function. As a result, the pressure sensor can also be used to measure pressure values (thus in measuring ranges) which, if the measuring film were directly exposed, would lead to its destruction or at least to such a high degree of deformation that sufficient measuring accuracy can no longer be maintained.

Gemäß des erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens wird die vorstehend beschriebene Messfolie in dem Sensorgehäuse montiert, vorzugsweise aufgespannt und anschließend das Sensorgehäuse insbesondere mittels eines Gehäusedeckels verschlossen. Der von dem Sensorgehäuse gebildete Sensorinnenraum wird dabei mittels der vorstehend beschriebenen Trennmembran gegenüber der außenseitigen Umgebung mediendicht abgeschlossen. Das Erfindungsgemäße Fertigungsverfahren und der erfindungsgemäße Drucksensor teilen sich somit die hier und im Folgenden beschriebenen Vorteile, sowie auch die korrespondierenden Merkmale.According to the manufacturing method according to the invention, the measuring film described above is mounted in the sensor housing, preferably clamped, and then the sensor housing is closed, in particular by means of a housing cover. The sensor interior formed by the sensor housing is sealed off from the outside environment by means of the separating membrane described above. The manufacturing method according to the invention and the pressure sensor according to the invention thus share the advantages described here and below, as well as the corresponding features.

In einer bevorzugten Ausführung weist die Trennmembran gegenüber einer Gehäusewand des Sensorgehäuses eine verringerte Steifigkeit auf. Vorzugsweise ist die Gehäusewand des Sensorgehäuses derart ausgelegt, dass in einem bestimmungsgemäßen Messbereich des Drucksensors keine oder lediglich eine vernachlässigbarer geringe Deformation des Sensorgehäuses an sich, konkret der Gehäusewand auftritt.In a preferred embodiment, the separating membrane has a reduced rigidity compared to a housing wall of the sensor housing. The housing wall of the sensor housing is preferably designed such that no or only a negligible slight deformation of the sensor housing per se, specifically the housing wall, occurs in an intended measuring range of the pressure sensor.

In einer optionalen Ausführung ist die Trennmembran als insbesondere monolithischer Teil der Gehäusewand, beispielsweise eines Gehäusedeckels ausgebildet. In diesem Fall ist die Trennmembran gegenüber der übrigen Gehäusewand beispielsweise durch eine Verjüngung der Dicke der Gehäusewand ausgebildet.In an optional embodiment, the separating membrane is designed as a monolithic part of the housing wall, for example a housing cover. In this case, the separating membrane is formed in relation to the rest of the housing wall, for example by tapering the thickness of the housing wall.

In einer alternativen Ausführung ist die Trennmembran jedoch durch ein von der Gehäusewand separates Teil ausgebildet, das - optional unter Einsatz eines Dichtkörpers - mediendicht an die Gehäusewand angebunden ist.In an alternative embodiment, however, the separating membrane is formed by a part which is separate from the housing wall and which is optionally connected to the housing wall in a media-tight manner using a sealing body.

Insbesondere um den Messbereich des Drucksensors an die im bestimmungsgemäßen Einsatz zu erwartenden Druckwerte anzupassen, ist in einer vorteilhaften Ausführung eine elastische Nachgiebigkeit der Trennmembran mittels einer räumlichen (insbesondere geometrischen) Struktur insbesondere in Abhängigkeit der zu erwartenden Druckwerte vorgegeben. Bei der räumlichen Struktur handelt es sich bspw. um wenigstens eine Sicke, die in einem Randbereich der Trennmembran, der am Übergang zu der die Trennmembran tragenden Gehäusewand des Sensorgehäuses angeordnet ist, ausgebildet ist. D. h. die Trennmembran weist in diesem Randbereich wenigstens eine - vorzugsweise entlang des Randbereichs ringförmig geschlossenen umlaufende - Wölbung auf. Bildlich ausgedrückt ist die Trennmembran somit vergleichbar zu einer Lautsprechermembran insbesondere eines Tieftöners einer Lautsprecherbox ausgebildet. Um die Nachgiebigkeit der Trennmembran zu erhöhen, weist diese optional mehrere, d. h. wenigstens zwei gegenläufig ausgerichtete Sicken auf, die in Richtung auf die Mitte der Trennmembran aufeinanderfolgend angeordnet sind. Im Querschnitt der Trennmembran gesehen weist diese somit in dem Randbereich eine wellenartige Struktur auf. Durch die wenigstens eine Sicke wird beispielsweise ermöglicht, dass sich die Trennmembran unter Wirkung des Umgebungsdrucks zu einem großen Teil in dem Randbereich verformt, während ein Mittenbereich der Trennmembran sich zumindest näherungsweise parallel zu seiner Ausgangsposition verschiebt.In particular, in order to adapt the measuring range of the pressure sensor to the pressure values to be expected in the intended use, in an advantageous embodiment an elastic flexibility of the separating membrane is specified by means of a spatial (in particular geometric) structure, in particular depending on the pressure values to be expected. The spatial structure is, for example, at least one bead which is formed in an edge region of the separating membrane, which is arranged at the transition to the housing wall of the sensor housing which supports the separating membrane. That is, the separating membrane has at least one curvature in this edge region - preferably circularly closed along the edge region. Expressed figuratively, the separating membrane is thus comparable to a loudspeaker membrane, in particular a woofer of a loudspeaker box. In order to increase the flexibility of the separating membrane, it optionally has several, i.e. H. at least two oppositely aligned beads, which are successively arranged in the direction of the center of the separating membrane. Seen in cross section of the separating membrane, it thus has a wave-like structure in the edge region. The at least one bead makes it possible, for example, for the separating membrane to largely deform in the edge region under the effect of the ambient pressure, while a central region of the separating membrane shifts at least approximately parallel to its starting position.

Alternativ oder zusätzlich zu der Einstellung der elastischen Nachgiebigkeit der Trennmembran mittels der vorstehend beschriebenen räumlichen Struktur ist die elastische Nachgiebigkeit mittels einer Dicke der Trennmembran (auch als „Materialstärke“ bezeichnet) vorgegeben. In Kombination mit der räumlichen Struktur ist dabei beispielsweise der „versickte“ Randbereich mit einer dünneren Materialstärke als der Mittenbereich ausgeführt.As an alternative or in addition to the setting of the elastic compliance of the separating membrane by means of the spatial structure described above, the elastic compliance is specified by means of a thickness of the separating membrane (also referred to as “material thickness”). In combination with the spatial structure, for example, the "embossed" edge area is made with a thinner material thickness than the central area.

In einer weiteren zusätzlichen oder alternativen Ausführung zur Vorgabe der elastischen Nachgiebigkeit ist diese durch eine materialinhärente Steifigkeit eines die Trennmembran bildenden Materials vorgegeben. Mit anderen Worten wird das Material der Trennmembran in Abhängigkeit von der für den jeweiligen, bestimmungsgemäßen Messbereich erforderlichen elastischen Nachgiebigkeit ausgewählt.In a further additional or alternative embodiment for specifying the elastic compliance, this is predefined by the inherent rigidity of a material forming the separating membrane. In other words, the material of the separating membrane is selected as a function of the elastic compliance required for the respective measuring range as intended.

Mithin kann der Einsatzbereich, konkret der Messbereich des Drucksensors auf einfache Weise dadurch geändert werden, dass die Trennmembran in ihrer elastischen Nachgiebigkeit unterschiedlich gestaltet ist. In Varianten des vorstehend beschriebenen Fertigungsverfahrens für den Drucksensor wird mithin die elastische Nachgiebigkeit mittels der vorstehend beschriebenen Maßnahmen in Abhängigkeit von den zu erwartenden Druckwerten und somit von dem bestimmungsgemäßen Messbereich des Drucksensors unterschiedlich vorgegeben.The area of use, specifically the measuring range of the pressure sensor, can therefore be changed in a simple manner by designing the separating membrane to be different in its elastic compliance. In variants of the manufacturing method for the pressure sensor described above, the elastic compliance is therefore specified differently by means of the measures described above depending on the pressure values to be expected and thus on the intended measuring range of the pressure sensor.

Nach der Montage der Messfolie und der Trennmembran in dem Sensorgehäuse wird der Drucksensor vorzugsweise außerdem kalibriert. Dazu wird insbesondere im Rahmen einer „Standardreihe“ der Drucksensor vorzugsweise mehrfach mit unterschiedlichen bekannten Druckwerten beaufschlagt und ein von der Messfolie jeweils abgegriffenes Messsignal (insbesondere die aktuelle Kapazität des Plattenkondensators) mit den zugehörigen Druckwerten korreliert (bspw. 10 pF mit 1 bar, 20 pF mit 2 bar etc.). Dabei wird insbesondere eine Kennlinie für den mit einer spezifischen Trennmembran ausgestatteten Drucksensor ermittelt und gegebenenfalls eingelernt. Diese Kennlinie gibt mithin eine Zuordnung eines Signalwerts des (von den beiden Elektrodenlagen) abgegriffenen Messsignals zu einem Druckwert des Umgebungsdrucks an. After the measuring film and the separating membrane have been installed in the sensor housing, the pressure sensor is preferably also calibrated. For this purpose, particularly in the context of a “standard series”, the pressure sensor is preferably subjected to different known pressure values several times and a measurement signal (in particular the current capacitance of the plate capacitor) tapped from the measuring foil is correlated with the associated pressure values (for example 10 pF with 1 bar, 20 pF with 2 bar etc.). In particular, a characteristic curve for the pressure sensor equipped with a specific separation membrane is determined and, if necessary, taught. This characteristic curve therefore indicates an assignment of a signal value of the measurement signal (taken from the two electrode layers) to a pressure value of the ambient pressure.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung (insbesondere des vorstehend genannten Fertigungsverfahrens) wird der Messbereich des Drucksensors (optional zusätzlichen oder alternativ) mittels einer Dicke der Messfolie, insbesondere deren Zentrallage beeinflusst. Je dicker die Messfolie ist, desto größer ist auch deren Widerstand gegen Verformung, zumindest gegen eine Durchwölbung. Mithin ist in einer Ausführung des Drucksensors die Dicke der Messfolie in Abhängigkeit von dem bestimmungsgemäßen Messbereich vorgegeben. Vorzugsweise erfolgt die vorstehend beschriebene Kalibrierung (d. h. die Ermittlung der Kennlinie) auch für die spezifisch eingesetzte Dicke der Messfolie.In a further expedient embodiment (in particular the manufacturing method mentioned above), the measuring range of the pressure sensor (optionally additional or alternatively) is influenced by means of a thickness of the measuring film, in particular its central position. The thicker the measuring film, the greater its resistance to deformation, at least against arching. In one embodiment of the pressure sensor, the thickness of the measuring film is therefore predetermined as a function of the intended measuring range. The calibration described above (i.e. the determination of the characteristic curve) is preferably also carried out for the specifically used thickness of the measuring film.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die Trennmembran aus einem Metall, beispielsweise einem Stahl, einer Aluminiumlegierung, einer Titanlegierung oder dergleichen gebildet. Vorzugsweise ist dieses Metall resistent gegen Getriebeöle.In a further expedient embodiment, the separating membrane is formed from a metal, for example a steel, an aluminum alloy, a titanium alloy or the like. This metal is preferably resistant to gear oils.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist der Drucksensor einen - vorzugsweise zumindest innerhalb vernachlässigbarer Grenzen inkompressiblen - Druckvermittler auf, der zwischen der Trennmembran und der Messfolie angeordnet ist. Dieser Druckvermittler ist zur Übertragung einer - insbesondere aufgrund des auf die Trennmembran wirkenden Umgebungsdrucks erfolgenden - Auslenkung der Trennmembran auf die Messfolie eingerichtet. D. h. dieser Druckvermittler stellt ein Bindeglied zwischen der Trennmembran und der Messfolie zur Vermittlung des Umgebungsdrucks (mithin ein Mittel zur Druckvermittlung) dar. Insbesondere bei Einsatz eines - zumindest innerhalb des bestimmungsgemäßen Messbereichs - inkompressiblen Druckvermittlers kann somit die (druckbedingte) Auslenkung der Trennmembran direkt oder zumindest mit vernachlässigbaren Verlusten an die Messfolie weitergegeben werden. Vorzugsweise weist dieser Druckvermittler, insbesondere das diesen bildende Material, einen möglichst geringen Temperaturausdehnungskoeffizienten auf, sodass eine temperaturbedingte Sensordrift möglichst gering ist.In a further expedient embodiment, the pressure sensor has a pressure transmitter, which is preferably incompressible at least within negligible limits, and which is arranged between the separating membrane and the measuring film. This pressure transmitter is set up to transmit a deflection of the separating membrane onto the measuring film, in particular due to the ambient pressure acting on the separating membrane. That is, this pressure transmitter represents a link between the separating membrane and the measuring film for conveying the ambient pressure (hence a means for imparting pressure). In particular when using an incompressible pressure transmitter - at least within the intended measuring range - the (pressure-related) deflection of the separating membrane can be carried out directly or at least with negligible losses are passed on to the measuring foil. This pressure transmitter, in particular the material forming it, preferably has a temperature expansion coefficient that is as low as possible, so that a temperature-related sensor drift is as low as possible.

In einer bevorzugten Ausführung handelt es sich bei dem Druckvermittler um ein starres Druckstück, das vorzugsweise aus einem steifen, harten Material, beispielsweise einem Metall, einer Keramik, einem faserverstärkten Kunststoff oder dergleichen gebildet ist. In diesem Fall ist die Ausführung der Trennmembran mit der vorstehend beschriebenen Sicke von Vorteil, da somit eine möglichst plane Auflage der Trennmembran, zumindest deren Mittenbereichs auf dem vorzugsweise eine möglichst große Auflagefläche zu der Trennmembran und auch zu der Messfolie aufweisenden Druckstück ermöglicht ist.In a preferred embodiment, the pressure transmitter is a rigid pressure piece, which is preferably formed from a rigid, hard material, for example a metal, a ceramic, a fiber-reinforced plastic or the like. In this case, the design of the separating membrane with the bead described above is advantageous, since this enables the separating membrane to be supported as evenly as possible, at least its central area on the preferably largest possible contact surface with the separating membrane and also with the pressure piece.

In einer alternativen Ausführung handelt es sich bei dem Druckvermittler um ein insbesondere (zumindest in dem bestimmungsgemäßen Messbereich näherungsweise, d. h. vollständig oder innerhalb eines vernachlässigbaren Bereichs) inkompressibles Fluid. Beispielsweise kommt als solches Fluid ein Silikonöl oder dergleichen zum Einsatz. Durch ein solches inkompressibles Fluid wird eine näherungsweise vollflächige und insbesondere hydrostatische Belastung der Messfolie ermöglicht. In an alternative embodiment, the pressure transmitter is an incompressible fluid that is particularly incompressible (at least approximately, at least in the intended measuring range, that is to say completely or within a negligible range). For example, a silicone oil or the like is used as such a fluid. Such an incompressible fluid enables an approximately full-area and in particular hydrostatic loading of the measuring film.

In einer optionalen Variante ist dieses den Druckvermittler bildende Fluid beidseitig zu der Messfolie in miteinander kommunizierenden Bereichen des Sensorinnenraums angeordnet, sodass die Messfolie beidseitig von dem Fluid mit Druck beaufschlagt (und somit komprimiert) wird.In an optional variant, this fluid forming the pressure transmitter is arranged on both sides of the measuring film in areas of the sensor interior that communicate with one another, so that the measuring film is pressurized (and thus compressed) by the fluid on both sides.

In einer optionalen Ausführung liegt die Messfolie in dem Sensorinnenraum mit einer dem Druckstück oder dem Fluid abgewandten Rückseite auf einer Auflagefläche auf, sodass die Messfolie zwischen dem Druckstück bzw. dem Fluid und der Auflagefläche komprimiert wird. Alternativ wird die Messfolie von dem Druckstück bzw. dem Fluid ausgelenkt und damit auch verstreckt, sodass eine Dickenänderung auftritt, die wiederum eine Kapazitätsänderung hervorruft.In an optional embodiment, the measuring film rests in the sensor interior with a rear side facing away from the pressure piece or the fluid on a support surface, so that the measurement film is compressed between the pressure piece or the fluid and the support surface. Alternatively, the measuring film is deflected by the pressure piece or the fluid and thus also stretched, so that a change in thickness occurs, which in turn causes a change in capacity.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Zentrallage der Messfolie durch ein insbesondere vernetztes Silikon, insbesondere einen Silikonkautschuk gebildet. Die Elektrodenlagen sind dabei in einer Variante jeweils durch eine auf die Zentrallage applizierte Schicht elektrisch leitfähiger Partikel, beispielsweise in Form einer Rußschicht oder einer mittels einer Graphitpaste aufgetragenen Schicht gebildet. In einer alternativen Variante, insbesondere um die Temperaturausdehnungskoeffizienten der einzelnen Lagen möglichst gleich zu halten, sind die beiden Elektrodenlagen jeweils durch eine Schicht aus mit elektrisch leitfähigen Partikeln gefülltem Silikon (vorzugsweise dem gleichen Silikon wie bei der Zentrallage) gebildet. Beispielsweise werden dazu drei entsprechende Silikon-Folien aufeinander kaschiert oder coextrudiert. Als leitfähiger Füllstoff für das Silikon kommt hierbei beispielsweise Ruß, Graphen, carbon nano tubes (CNT), Metallpulver oder dergleichen zum Einsatz. In beiden Varianten bleibt die Flexibilität der Zentrallage vorteilhafterweise näherungsweise unbeeinflusst. In a preferred embodiment, the central position of the measuring film is formed by a cross-linked silicone, in particular a silicone rubber. In one variant, the electrode layers are each formed by a layer of electrically conductive particles applied to the central layer, for example in the form of a soot layer or a layer applied by means of a graphite paste. In an alternative variant, in particular in order to keep the coefficients of thermal expansion of the individual layers as constant as possible, the two electrode layers are each formed by a layer of silicone (preferably the same silicone as in the central layer) filled with electrically conductive particles. For example, three corresponding silicon foils laminated or coextruded. Carbon black, graphene, carbon nano tubes (CNT), metal powder or the like are used as conductive fillers for the silicone. In both variants, the flexibility of the central location advantageously remains approximately unaffected.

In einer optionalen Ausführung weist das Sensorgehäuse einen optional zusätzlichen Deckel auf, in dem ein Fluidkanal (auch: „Druckkanal“) ausgebildet ist. Durch diesen Fluidkanal wird im bestimmungsgemäßen Betrieb des Drucksensors die Trennmembran insbesondere mit dem Getriebeöl, d. h. mit dem Fluid, dessen Druck zu detektieren ist, beaufschlagt. In diesem Fall bildet also ein „Gehäuseunterteil“ des Sensorgehäuses einen Träger für die Messfolie und die Trennmembran. Der Deckel wird anschließen oberhalb der Trennfolie montiert. Alternativ ist dieser Fluidkanal bereits in der Gehäusewand, an der die Trennmembran gehaltert ist, ausgebildet. In diesem Fall ist die Trennmembran insbesondere an der einen Gehäusedeckel bildenden Gehäusewand des Sensorgehäuses und dabei zweckmäßigerweise in, vorzugsweise am innenliegenden Ende des Fluidkanals angeordnet.In an optional version, the sensor housing has an optional additional cover in which a fluid channel (also: “pressure channel”) is formed. Through this fluid channel, when the pressure sensor is operated as intended, the separating membrane, in particular with the gear oil, ie. H. with the fluid, the pressure of which is to be detected. In this case, a "housing lower part" of the sensor housing forms a carrier for the measuring film and the separating membrane. The cover is then installed above the separating film. Alternatively, this fluid channel is already formed in the housing wall on which the separating membrane is held. In this case, the separating membrane is arranged in particular on the housing wall of the sensor housing which forms a housing cover, and in this case expediently in, preferably at the inner end of the fluid channel.

In einer zweckmäßigen Ausführung umfasst der Drucksensor auch eine Auswerteeinheit, die beispielsweise durch eine fest verdrahtete Schaltung (insbesondere ein ASIC) oder einen Mikroprozessor, jeweils optional mit einem zugeordneten Datenspeicher, gebildet ist. Diese Auswerteeinheit ist dabei mit den Elektrodenlagen der Messfolie signalübertagungstechnisch gekoppelt und vorzugsweise zur Erfassung eines Kapazitätswerts des von den Elektrodenlagen gebildeten Plattenkondensators eingerichtet und vorgesehen. Insbesondere ist in der Auswerteeinheit die vorstehend beschriebene Kennlinie, die in Abhängigkeit von der elastischen Nachgiebigkeit der Trennmembran und/oder von der Dicke der Messfolie ermittelt und vorgegeben ist, hinterlegt. Diese Auswerteeinheit ist dabei optional in dem Sensorgehäuse angeordnet oder an dieses angebunden. Alternativ ist diese Auswerteeinheit in ein übergeordnetes Steuergerät, das im bestimmungsgemäßen Betrieb auf die Messwerte des Drucksensors zugreift, integriert.In an expedient embodiment, the pressure sensor also includes an evaluation unit, which is formed, for example, by a hard-wired circuit (in particular an ASIC) or a microprocessor, each optionally with an associated data memory. This evaluation unit is coupled to the electrode layers of the measuring foil in terms of signal transmission technology and is preferably set up and provided for detecting a capacitance value of the plate capacitor formed by the electrode layers. In particular, the characteristic curve described above, which is determined and specified as a function of the elastic compliance of the separating membrane and / or the thickness of the measuring film, is stored in the evaluation unit. This evaluation unit is optionally arranged in the sensor housing or connected to it. Alternatively, this evaluation unit is integrated in a higher-level control unit which accesses the measured values of the pressure sensor during operation as intended.

Das erfindungsgemäße Getriebesteuergerät weist den vorstehend beschriebenen Drucksensor auf. Vorzugsweise umfasst das Getriebesteuergerät auch eine Steuer- und Auswerteeinheit, die zur Ansteuerung des Getriebes, beispielsweise zum Auslösen eines Gangwechsels eingerichtet und vorgesehen ist. In einer optionalen Variante ist die vorstehend beschriebene Auswerteeinheit des Drucksensors in diese Steuer- und Auswerteeinheit integriert.The transmission control device according to the invention has the pressure sensor described above. The transmission control unit preferably also includes a control and evaluation unit which is set up and provided for controlling the transmission, for example for triggering a gear change. In an optional variant, the evaluation unit of the pressure sensor described above is integrated in this control and evaluation unit.

Das erfindungsgemäße Getriebe weist das vorstehend beschriebene Getriebesteuergerät auf. Der Drucksensor ist hierbei zumindest teilweise in einem Getriebeinnenraum des Getriebes angeordnet. Insbesondere ist der Drucksensor dabei derart positioniert, dass die vorstehend beschriebene Trennmembran fluidtechnisch mit dem Getriebeinnenraum kommuniziert und somit insbesondere von dem Getriebeöl mit Druck - d. h. dem vorstehend beschriebenen Umgebungsdruck - beaufschlagt werden kann.The transmission according to the invention has the transmission control device described above. The pressure sensor is at least partially arranged in a transmission interior of the transmission. In particular, the pressure sensor is positioned such that the separating membrane described above communicates fluidically with the interior of the transmission and thus in particular from the transmission oil with pressure - ie. H. the ambient pressure described above - can be applied.

Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden insbesondere derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.The conjunction “and / or” is to be understood here and in the following in particular in such a way that the features linked by means of this conjunction can be formed both jointly and as alternatives to one another.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher dargestellt. Darin zeigen:

1 in einer schematischen Teilschnittansicht einen Drucksensor,
2 in einer schematischen Schnittansicht eine Messfolie des Drucksensors,
3 in Ansicht gemäß 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Drucksensors,
4 in Ansicht gemäß 1 wiederum ein weiteres Ausführungsbeispiel des Drucksensors,
5 in Ansicht gemäß 1 ein Getriebe mit einem Getriebesteuergerät, dass den Drucksensor gemäß 1 aufweist.

Exemplary embodiments of the invention are illustrated in more detail below with the aid of a drawing. In it show:

1 a schematic partial sectional view of a pressure sensor,
2nd a schematic sectional view of a measuring film of the pressure sensor,
3rd in view according to 1 another embodiment of the pressure sensor,
4th in view according to 1 yet another embodiment of the pressure sensor,
5 in view according to 1 a transmission with a transmission control unit that according to the pressure sensor 1 having.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are always provided with the same reference symbols in all figures.

In 1 ist schematisch ein Drucksensor 1 dargestellt. Der Drucksensor 1 weist ein Sensorgehäuse 2 auf, das einen Sensorinnenraum 4 umgibt. Der Drucksensor 1 umfasst des Weiteren eine Messfolie 6, die in dem Sensorinnenraum 4, konkret zwischen den Gehäusewänden 8 des Sensorgehäuses 2 aufgespannt ist. Ein einen Druckkanal 10 bildender Gehäusedurchbruch des Sensorgehäuses 2 ist mittels einer Trennmembran 12 mediendicht verschlossen. Der Druckkanal 10 und somit auch die Trennmembran 12 sind kreisförmig, d. h. rund ausgebildet. Die Trennmembran 12 dient einerseits zum mediendichten Abschluss des Sensorinnenraums 4 und somit zum Schutz der Messfolie 6 vor einer chemisch wie auch mechanisch schädigenden Einwirkung eines Mediums, dessen Druck im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand des Drucksensors 1 zu bestimmen ist. Zum mechanischen Schutz entfaltet die Trennmembran 12 eine dämpfende, d. h. den Druck des Mediums konkret verringernde Wirkung.In 1 is schematically a pressure sensor 1 shown. The pressure sensor 1 has a sensor housing 2nd on that a sensor interior 4th surrounds. The pressure sensor 1 also includes a measuring foil 6 that are in the sensor interior 4th , specifically between the housing walls 8th of the sensor housing 2nd is spanned. A pressure channel 10th breakthrough of the sensor housing 2nd is by means of a separating membrane 12th sealed media-tight. The pressure channel 10th and thus also the separating membrane 12th are circular, ie round. The separation membrane 12th serves on the one hand to seal off the interior of the sensor 4th and thus to protect the measuring foil 6 before a chemically and mechanically damaging effect of a medium, its pressure when the pressure sensor is used as intended 1 is to be determined. The separating membrane unfolds for mechanical protection 12th a damping effect, ie a concrete reduction in pressure of the medium.

Wie in 2 näher dargestellt ist, handelt es sich bei der Messfolie 6 um einen durch ein sogenanntes elektroaktives Polymer gebildeten Plattenkondensator. Die Messfolie 6 weist dabei einen sandwichartigen Aufbau mit einer folienförmigen Zentrallage 14 auf, die aus einem Elastomer, konkret aus einem Silikon gebildet ist. Des Weiteren weist die Messfolie 6 auf beiden Flachseiten 16 der Zentrallage 14 jeweils eine Elektrodenlage 18 auf. Die beiden Elektrodenlagen 18 bilden mithin jeweils eine Platte des Plattenkondensators. Die Elektrodenlagen 18 sind dabei aus einem mit leitfähigen Partikeln gefüllten Silikon gebildet. Im bestimmungsgemäßen Montagezustand gemäß 1 sind die beiden Elektrodenlagen 18 mittels jeweils einer Messeleitung 20 gekoppelt, die auf nicht näher dargestellte Weise mediendicht aus dem Sensorgehäuse 2 herausgeführt sind.As in 2nd is shown in more detail, it is the measuring film 6 to one by one so-called electroactive polymer plate capacitor. The measuring foil 6 has a sandwich-like structure with a film-shaped central layer 14 on, which is made of an elastomer, specifically a silicone. Furthermore, the measuring foil points 6 on both flat sides 16 the central location 14 one electrode layer each 18th on. The two electrode layers 18th thus each form a plate of the plate capacitor. The electrode layers 18th are made of a silicone filled with conductive particles. In the intended installation state according to 1 are the two electrode layers 18th by means of a trade fair management 20 coupled, the media-tight from the sensor housing in a manner not shown 2nd are brought out.

Die Druckmessung mittels des Drucksensors 1 erfolgt somit auf Basis einer Detektion einer Änderung der Kapazität des durch die Messfolie 6 gebildeten Plattenkondensators. Eine solche Kapazitätsänderung tritt erkanntermaßen auf, wenn die Messfolie 6 mit einer Kraft, konkret mit einem Druck beaufschlagt wird, sodass sich insbesondere die Dicke der Zentrallage 14 ändert und somit die Elektrodenlagen 18 sich einander annähern oder voneinander entfernen. Da die aus Silikon gebildete Messfolie 6 gegenüber beispielsweise in einem (Fahrzeug-) Getriebe auftretenden Druckwerten eine nicht hinreichende mechanische Widerstandsfähigkeit aufweist, ist die Trennmembran 12 dazu eingerichtet und vorgesehen, aufgrund ihrer mechanischen Stabilität nur einen Anteil des Umgebungsdrucks an den Sensorinnenraum und somit an die Messfolie 6 zu vermitteln, indem die Trennmembran 12 durch den anliegenden Umgebungsdruck in Richtung des Sensorinnenraums 4 ausgelenkt wird. Als ein Mittel zur Druckvermittlung, d. h. zur Weiterleitung der druckbedingten Auslenkung der Trennmembran 12 an die Messfolie 6 weist der Drucksensor 1 im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ein in sich starres, inkompressibles Druckstück 22 auf, das zwischen der Trennmembran 12 und der Messfolie 6 angeordnet ist.The pressure measurement using the pressure sensor 1 is therefore carried out on the basis of a detection of a change in the capacitance of the measuring foil 6 formed plate capacitor. Such a change in capacity is known to occur when the measuring film 6 with a force, specifically a pressure, so that in particular the thickness of the central layer 14 changes and thus the electrode layers 18th approach or move away from each other. Because the measuring foil made of silicone 6 the separating membrane is not sufficiently resistant to mechanical pressure, for example in a (vehicle) transmission 12th set up and provided for this purpose, due to its mechanical stability only a portion of the ambient pressure on the sensor interior and thus on the measuring film 6 convey by the separation membrane 12th due to the ambient pressure in the direction of the sensor interior 4th is deflected. As a means of conveying pressure, ie for forwarding the pressure-related deflection of the separating membrane 12th to the measuring foil 6 indicates the pressure sensor 1 in the embodiment according to 1 a rigid, incompressible pressure piece 22 on that between the separation membrane 12th and the measuring foil 6 is arranged.

Je nach den im bestimmungsgemäßen Einsatzzustand des Drucksensors 1 zu erwartenden Druckwerten ist die Trägerfolie 12 mit einer unterschiedlichen elastischen Nachgiebigkeit (d. h. einer entsprechend erhöhten oder verringerten Steifigkeit) ausgebildet. Für vergleichsweise geringe Druckwerte, beispielsweise im Bereich bis zu 5 bar ist die Trennmembran 12 mit einer geringen Materialstärke ausgebildet. Des Weiteren ist die Trennmembran 12 in einem Randbereich 24, der sich ringförmig geschlossenen entlang des Übergangs zu dem Sensorgehäuse 2, konkret zu der die Trennmembran 12 haltenden Gehäusewand 8 erstreckt, mit mehreren radial aufeinander folgenden, ringförmig umlaufenden Sicken 26 versehen. Die Trennmembran 12 weist somit in dem Randbereich 24 im Querschnitt gesehen eine wellenartige geometrische Struktur auf.Depending on the intended use of the pressure sensor 1 The carrier film is the expected pressure values 12th with a different elastic compliance (ie a correspondingly increased or decreased stiffness). The separating membrane is for comparatively low pressure values, for example in the range up to 5 bar 12th trained with a low material thickness. Furthermore, the separating membrane 12th in an edge area 24th which is closed in a ring along the transition to the sensor housing 2nd , specifically to the separating membrane 12th holding housing wall 8th extends, with several radially successive, annular circumferential beads 26 Mistake. The separation membrane 12th thus points in the edge area 24th seen in cross section on a wave-like geometric structure.

In 3 ist der Drucksensor 1 mit einer hinsichtlich ihrer elastischen Nachgiebigkeit steifer als in 1 gestalteten Trennmembran 12 dargestellt. Die Trennmembran 12 ist im Ausführungsbeispiel gemäß 3 mit einer größeren Materialstärke sowie im Randbereich 24 kleiner ausgebildeten Sicken 26 versehen. Diese Ausführung der Trennmembran 12 und somit des Drucksensors 1 dient mithin zur Messung größerer Druckwerte, bspw. im Bereich von 10 bar oder mehr.In 3rd is the pressure sensor 1 with a stiffer elastic resilience than in 1 designed separating membrane 12th shown. The separation membrane 12th is in accordance with the embodiment 3rd with a greater material thickness and in the edge area 24th smaller formed beads 26 Mistake. This version of the separation membrane 12th and thus the pressure sensor 1 is therefore used to measure larger pressure values, for example in the range of 10 bar or more.

Alternativ oder zusätzlich kann zur Variation der elastischen Nachgiebigkeit der Trennmembran 12 auch die Anzahl der Sicken 26 variiert werden.Alternatively or additionally, the elasticity of the separating membrane can be varied 12th also the number of beads 26 can be varied.

In 4 ist wiederum ein weiteres Ausführungsbeispiel des Drucksensors 1 dargestellt. In diesem Fall ist die Trennmembran 12 mit einer unterschiedlichen Materialstärke in dem Randbereich 24 und in einem radial innenliegenden (d. h. zentralen) Mittenbereich ausgeführt.In 4th is another embodiment of the pressure sensor 1 shown. In this case the separation membrane 12th with a different material thickness in the edge area 24th and executed in a radially inner (ie central) central area.

Des Weiteren weist der Drucksensor 1 im Ausführungsbeispiel gemäß 4 als Mittel zur Druckvermittlung zwischen der Trennmembran 12 und der Messfolie 6 ein inkompressibles Fluid 28 auf, das einen Zwischenraum zwischen der Trennmembran zwölf und der Messfolie 6 füllt. Dadurch wird eine hydrostatische Druckübertragung zwischen der Trennmembran 12 und der Messfolie 6 ermöglicht.Furthermore, the pressure sensor 1 in the embodiment according to 4th as a means of conveying pressure between the separating membrane 12th and the measuring foil 6 an incompressible fluid 28 on that a space between the separating membrane twelve and the measuring film 6 fills. This creates a hydrostatic pressure transfer between the separation membrane 12th and the measuring foil 6 enables.

In 5 ist ausschnitthaft ein Getriebe 30 dargestellt. Von dem Getriebe 30 ist lediglich ein Teil einer Gehäusewand 32 des Getriebes 30 abgebildet, die eine Umgebung von einem Getriebeinnenraum 34 abgrenzt. Das Getriebe 30 umfasst dabei ein Getriebesteuergerät 36, das wiederum den Drucksensor 1 aufweist. Der Drucksensor 1 ist dabei in eine Öffnung der Gehäusewand 32 derart eingesetzt, dass die Trennmembran 12 mit dem Gehäuseinnenraum 34 in Verbindung steht. Das Getriebesteuergerät 36 weist außerdem eine Steuer- und Auswerteeinheit 38 auf, in die eine Auswerteeinheit 40 des Drucksensors 1 integriert ist. In der Auswerteeinheit 40 ist eine Kennlinie hinterlegt, die einen Zusammenhang zwischen der mittels der Messleitungen 20 abgegriffenen Kapazität, konkret dem aktuellen Kapazitätswert und dem an der Trennmembran 12 anliegenden Druckwert eines in dem Getriebeinnenraum 34 herrschenden Umgebungsdrucks wiedergibt. Diese Kennlinie wurde während der Fertigung des Drucksensors 1 mittels Messreihen für die Kombination der jeweiligen Trennmembran 12 (deren elastische Nachgiebigkeit an den bestimmungsgemäßen Messbereich, d. h. den Wertebereich der zu erwarteten Druckwerte angepasst ist) mit der Messfolie 6 ermittelt.In 5 is a section of a gearbox 30th shown. From the gearbox 30th is only part of a housing wall 32 of the transmission 30th depicted an environment from a transmission interior 34 delimits. The gear 30th includes a transmission control unit 36 which in turn is the pressure sensor 1 having. The pressure sensor 1 is in an opening in the housing wall 32 used such that the separating membrane 12th with the housing interior 34 communicates. The transmission control unit 36 also has a control and evaluation unit 38 into which an evaluation unit 40 of the pressure sensor 1 is integrated. In the evaluation unit 40 A characteristic curve is stored which shows a relationship between the measurement lines 20 Tapped capacity, specifically the current capacity value and that on the separating membrane 12th pressure value present in the transmission interior 34 prevailing ambient pressure. This characteristic was during the manufacture of the pressure sensor 1 by means of measurement series for the combination of the respective separation membrane 12th (whose elastic compliance is adapted to the intended measuring range, ie the range of values of the expected pressure values) with the measuring foil 6 determined.

In einem weiteren, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dicke der Messfolie 6 (zusätzlich oder alternativ zur Anpassung der Trennmebran12) in Abhängigkeit von dem bestimmungsgemäßen Messbereich gewählt. Auch hier wird eine entsprechende Kennlinie ermittelt.In a further exemplary embodiment, which is not shown in detail, the thickness of the measuring film is 6 (in addition or as an alternative to adapting the separation membrane12) depending on the intended measuring range. A corresponding characteristic curve is also determined here.

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden.The object of the invention is not limited to the exemplary embodiments described above. Rather, other embodiments of the invention can be derived by the person skilled in the art from the above description. In particular, the individual features of the invention and their design variants described with reference to the various exemplary embodiments can also be combined with one another in another way.

BezugszeichenlisteReference list

11: DrucksensorPressure sensor
22nd: SensorgehäuseSensor housing
44th: SensorinnenraumSensor interior
66: MessfolieMeasuring foil
88th: GehäusewandHousing wall
1010th: DruckkanalPressure channel
1212th: TrennmembranSeparating membrane
1414: ZentrallageCentral location
1616: FlachseiteFlat side
1818th: ElektrodenlageElectrode position
2020: MessleitungMeasurement line
2222: DruckstückPressure piece
2424th: RandbereichEdge area
2626: SickeSurround
2828: FluidFluid
3030th: Getriebetransmission
3232: GehäusewandHousing wall
3434: GetriebeinnenraumTransmission interior
3636: GetriebesteuergerätTransmission control unit
3838: Steuer- und AuswerteeinheitControl and evaluation unit
4040: AuswerteeinheitEvaluation unit

Claims

Pressure sensor (1) for measuring the pressure of a fluid, with a measuring film (6), which has a multilayer structure with a central layer (14) formed from an elastomer and two electrically conductive electrode layers (18) each arranged on the outside thereof, - With a sensor housing (2) which encloses a sensor interior (4) in which the measuring film (6) is arranged, and - With a separating membrane (12), which seals the sensor interior (4) from an outside environment in a media-tight manner, the separating membrane (12) being set up to convey an ambient pressure prevailing in the environment under elastic deformation to the sensor interior (4).

Pressure sensor (1) Claim 1 The separating membrane (12) has a reduced rigidity compared to a housing wall (8) of the sensor housing (2).

Pressure sensor (1) Claim 1 or 2nd An elastic flexibility of the separating membrane (12) is specified by means of a spatial structure, in particular by means of an embossed edge area (24) at the transition to the housing wall (8) of the sensor housing (2) carrying the separating membrane (12) and / or a thickness.

Pressure sensor (1) according to one of the Claims 1 to 3rd , wherein an elastic flexibility of the separating membrane (12) is predetermined by an inherent stiffness of a material forming the separating membrane (12).

Pressure sensor (1) according to one of the Claims 1 to 4th , wherein the separating membrane (12) is formed from a metal.

Pressure sensor (1) according to one of the Claims 1 to 5 , with a pressure transmitter (22, 28) which is arranged between the separating membrane (12) and the measuring film (6) and which is designed to transmit a deflection of the separating membrane (12) to the measuring film (6).

Pressure sensor (1) Claim 6 , wherein the pressure transmitter is a rigid pressure piece (22) or an incompressible fluid (28).

Pressure sensor (1) according to one of the Claims 1 to 7 , wherein the central layer (14) of the measuring film (6) is formed by a silicone, and wherein the electrode layers (18) each have a layer of electrically conductive particles applied to the central layer (14) or a layer of silicone filled with electrically conductive particles are formed.

Pressure sensor (1) according to one of the Claims 1 to 8th , with an evaluation unit (40) which is coupled to the electrode layers (18) of the measuring foil (6) for signal transmission purposes and in which one is dependent on the elastic compliance of the Separating membrane (12) and / or a characteristic curve predetermined by a thickness of the measuring film (6) is stored, by means of which a signal value of a measuring signal generated by means of the electrode layers (18) is assigned to a pressure value of the ambient pressure.

Transmission control unit (36) with a pressure sensor (1) according to one of the Claims 1 to 9 .

Transmission (30) with a transmission control unit (36) Claim 10 The pressure sensor (1) of the transmission control unit (36) is at least partially arranged in a transmission interior (34) of the transmission (30).

Manufacturing method for a pressure sensor (1), according to the method - In a sensor housing (2), which encloses a sensor interior (4), a measuring film (6), which has a multi-layer structure with a central layer (14) formed from an elastomer and two electrically conductive electrode layers (18) arranged on the outside thereof , is arranged, and - The sensor interior (4) is media-tight against an outside environment by means of a separating membrane (12), which is set up to convey an ambient pressure prevailing in the environment under elastic deformation to the sensor interior (4).

Manufacturing process according to Claim 12 An elastic flexibility of the separating membrane (12) by means of a spatial structure, in particular by means of an embossed edge area (24) at the transition to the housing wall (8) of the sensor housing (2) carrying the separating membrane (12), a thickness and / or an inherent material Stiffness of a material forming the separating membrane (12) is specified differently depending on the expected pressure values of the ambient pressure.