JP2022544962A

JP2022544962A - 圧力センサ

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Publication number: JP2022544962A
Application number: JP2022509601A
Authority: JP
Inventors: 希彬李; 奇帥高; 凱黄
Original assignee: United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Current assignee: United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Priority date: 2019-08-12
Filing date: 2020-08-12
Publication date: 2022-10-24
Anticipated expiration: 2040-08-12
Also published as: US20220289557A1; JP7303374B2; EP4016031A4; EP4016031A1; WO2021027847A1; CN110501110A

Abstract

本発明に係る圧力センサは、回路基板と回路基板上に設けられている処理ユニットおよび検出ユニットとを含む圧力測定部品を有し、検出ユニットは、第１ＭＥＭＳセンサエレメントと、第２ＭＥＭＳセンサエレメントと、第３ＭＥＭＳセンサエレメントとの３つのＭＥＭＳセンサエレメントを含み、第１ＭＥＭＳセンサエレメントは、第１目標位置の第１圧力をセンシングし、第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、第２目標位置の第２圧力をセンシングし、第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、第１目標位置と第２目標位置との間の圧力差をセンシングし、処理ユニットは、第１圧力、第２圧力および圧力差に基づいて、３つのＭＥＭＳセンサエレメントに異常があるか否かを判断し、３つのＭＥＭＳセンサエレメントのうち少なくとも１つに異常があると判断した場合、異常診断情報を外部に送信し、３つのＭＥＭＳセンサエレメントのいずれにも異常がないと判断した場合、第１目標位置および／または第２目標位置の圧力および圧力差の情報を外部に送信する。本発明によれば、圧力信号について合理性の診断が実現され、圧力測定の信頼性および正確性が向上される。【選択図】図１ａ

Description

本発明は圧力測定技術分野に関し、特に圧力センサに関する。

日々厳しくなる排出規制に満たし、車両の粒子状物質の排出を低減するため、内燃機関においては、粒子捕捉器（ＧＰＦまたはＤＰＦ）がますます普及され、使用されている。粒子捕捉器の正常な動作を保証し、車載式故障診断システム（ＯＢＤ）の要件に満たすため、粒子捕捉器の上下流間の圧力差および下流の絶対圧力についてモニタリングする必要がある。このため、圧力センサは徐々に車両において使用され、エンジンの排気ガス環境において動作することにより上記らの圧力値を取得する。

既存の圧力センサは、粒子捕捉器の上下流間の圧力差や下流の圧力を取得できるが、該圧力信号の合理性について評価していない。このため、圧力センサに何らかの不具合（たとえば、ドリフトや傾き異常など）が発生した場合、出力される圧力信号は好ましくない。したがって、圧力信号を出力する前に、該圧力信号の合理性について診断を行うことにより、圧力検出の信頼性および正確性を高める必要がある。

本発明は、圧力信号の合理性を診断でき、圧力測定の信頼性および正確性を向上できる圧力センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る圧力センサは、筐体と、前記筐体内に密封され、回路基板と前記回路基板上に設けられている処理ユニットおよび検出ユニットとを含む圧力測定部品と、を有し、
前記検出ユニットは、第１ＭＥＭＳセンサエレメントと、第２ＭＥＭＳセンサエレメントと、第３ＭＥＭＳセンサエレメントとの３つのＭＥＭＳセンサエレメントを含み、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントは、第１目標位置の第１圧力をセンシングして前記処理ユニットにフィードバックし、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、第２目標位置の第２圧力をセンシングして前記処理ユニットにフィードバックし、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記第１目標位置と前記第２目標位置との間の圧力差をセンシングして前記処理ユニットにフィードバックし、
前記処理ユニットは、前記第１圧力、前記第２圧力および前記圧力差に基づいて、前記３つのＭＥＭＳセンサエレメントに異常があるか否かを判断し、前記３つのＭＥＭＳセンサエレメントのうち少なくとも１つに異常があると判断した場合、異常診断情報を外部に送信し、前記３つのＭＥＭＳセンサエレメントのいずれにも異常がないと判断した場合、前記第１目標位置および／または前記第２目標位置の圧力および圧力差の情報を外部に送信する。

好ましくは、前記処理ユニットは、通信可能に接続されたマスタ処理チップおよびスレーブ処理チップを含み、
前記マスタ処理チップは、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントがセンシングした圧力差の情報を取得し、前記スレーブ処理チップは、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントがセンシングした第１圧力の情報、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントがセンシングした第２圧力の情報をそれぞれ取得し、前記第１圧力および前記第２圧力の情報を前記マスタ処理チップにフィードバックし、
前記マスタ処理チップは、前記第１圧力と前記第２圧力との差圧の情報を演算し、前記差圧の情報と前記圧力差の情報とを照合し、照合結果が等しくない場合、前記マスタ処理チップは、異常診断情報を外部に送信し、照合結果が等しい場合、前記マスタ処理チップは、前記第１目標位置および／または前記第２目標位置の圧力および圧力差の情報を外部に送信する。

好ましくは、前記圧力測定部品は、さらに、前記回路基板に電気的に接続された出力インターフェースを含み、前記異常診断情報は、エラーコードを含み、
前記マスタ処理チップは、前記照合結果が等しくない場合、前記エラーコードを生成し、前記エラーコードを第１ＳＥＮＴ信号にエンコードし、前記出力インターフェースを介して前記第１ＳＥＮＴ信号を外部に送信し、
前記マスタ処理チップは、さらに、前記照合結果が等しい場合、前記第１目標位置および／または前記第２目標位置の圧力および圧力差の情報を第２ＳＥＮＴ信号にエンコードし、前記出力インターフェースを介して前記第２ＳＥＮＴ信号を外部に送信する。

好ましくは、前記出力インターフェースは、高速伝送チャネルおよび低速伝送チャネルを含むＳＥＮＴデジタルプロトコルインターフェースであり、前記高速伝送チャネルは圧力および圧力差の情報を伝送し、前記低速伝送チャネルは異常診断情報およびその他の情報を伝送する。

好ましくは、前記出力インターフェースは、接地ピンと、電源供給ピンと、信号伝送ピンとの３つのピンを含み、前記信号伝送ピンは、異常診断情報、圧力情報、圧力差情報およびその他の情報の伝送に用いられる。

好ましくは、前記出力インターフェースは、さらに、前記筐体の外壁に形成され、かつ、外側に向かって延伸するカバーを含み、前記３つのピンは、前記カバー内にパッケージングされている。

好ましくは、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメント、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記処理ユニットは、いずれも前記回路基板の表面に設けられ、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記回路基板の裏面に設けられ、
前記圧力測定部品は、さらに、内部チャンバーを有する保護構造を含み、前記３つのＭＥＭＳセンサエレメントは前記保護構造の内部チャンバー内に設けられ、前記内部チャンバー内には、保護ジェルが充填されており、前記保護ジェルは対応するＭＥＭＳセンサエレメントをカバーする。

好ましくは、前記保護ジェルは、フッ素化シリカゲルである。

好ましくは、前記圧力測定部品は、少なくとも２つの前記保護構造を含み、前記第１ＭＥＭＳセンサおよび前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、２つの前記保護構造のうちの１つの保護構造内に設けられ、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、２つの前記保護構造のうちの他の１つの保護構造内に設けられる。

好ましくは、前記保護構造は、前記回路基板上に固定されたプラスチック製筐体であり、前記プラスチック製筐体は、対応するＭＥＭＳセンサエレメントの周りを囲んで設けられる。

好ましくは、前記保護構造は、前記回路基板の表面に形成される凹溝である。

好ましくは、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメント、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記処理ユニットは、いずれも前記回路基板の表面に設けられ、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは前記回路基板の裏面に設けられ、
前記筐体内には、互いに隔てられた第１チャンバー、第２チャンバーおよび第３チャンバーが形成され、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、いずれも前記第１チャンバーに位置し、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記第２チャンバーに位置し、前記処理ユニットは、前記第３チャンバーに位置し、さらに、前記第１チャンバーと前記第２チャンバーとは、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントによって隔てられ、
前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第１チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が真空環境にあるように設けられ、
前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第２チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が真空環境にあるように設けられ、
前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第１チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が前記第２チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングできるように設けられ、これにより圧力差を直接測定できる。

好ましくは、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメント、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記処理ユニットは、いずれも前記回路基板の表面に設けられ、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記回路基板の裏面に設けられ、
前記筐体内には、互いに隔てられた第１チャンバー、第２チャンバーおよび第３チャンバーが形成され、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、いずれも前記第１チャンバーに位置し、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記第２チャンバーに位置し、前記処理ユニットは、前記第３チャンバーに位置し、さらに、前記第１チャンバーと前記第２チャンバーとは、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントによって隔てられ、
前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第１チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が大気環境にあるように設けられ、
前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第２チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が大気環境にあるように設けられ、
前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第１チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が前記第２チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングできるように設けられ、これにより圧力差の直接測定できる。

好ましくは、前記第１チャンバー内において、前記回路基板の表面には、前記第２チャンバーと連通する貫通孔が形成され、前記前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記通過孔に設けられ、前記第２チャンバーに入る測定媒体は、前記貫通孔を介して前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントの他の１つの表面に作用する。

好ましくは、前記筐体は、台座およびカバープレートを含み、前記台座の内には、前記第２チャンバーが形成され、
前記カバープレートの内側には仕切り板が設けられ、前記カバープレートが前記台座の上に被覆されるとき、前記カバープレートは、内側の仕切り板を介して前記台座上において前記第１チャンバーおよび前記第３チャンバーを形成し、
前記第２チャンバーは、前記回路基板を介して前記第１チャンバーおよび前記第３チャンバーと隔てられている。

好ましくは、前記圧力測定部品は、さらに、前記回路基板の表面に設けられた周辺回路を含み、
前記回路基板の表面は、前記第１チャンバーに露出された第１部分と、前記第３チャンバーに露出された第２部分と、を含み、
前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、いずれも前記第１部分に設けられ、前記処理ユニットおよび前記周辺回路は、いずれも前記第２部分に設けられ、前記第１部分の表面にはメッキ配線がない。

好ましくは、前記筐体は、さらに、前記台座の上に設けられた第１管路および第２管路を含み、前記第１管路は前記第１チャンバーと連通し、前記第２管路は前記第２チャンバーと連通する。

好ましくは、前記筐体は、さらに、前記台座の上に設けられた取り付けフランジを含む。

好ましくは、前記回路基板は、少なくとも２層構造の回路基板であって、内部に配線が設けられたセラミック回路基板であり、前記セラミック回路基板の相対する両側に設けられた部品は、前記配線によって電気的に相互接続され、前記３つのＭＥＭＳセンサエレメントは、それぞれ金ボンディングワイヤによって前記セラミック回路基板に接続される。

従来技術に比べて、本発明に係る圧力センサは、筐体内に密封された圧力測定部品を有し、該圧力測定部品は、回路基板と、回路基板上に設けられた処理ユニットおよび検出ユニットとを含み、検出ユニットは、３つのＭＥＭＳセンサエレメントを含み、３つのＭＥＭＳセンサにより第１目標位置および／または第２目標位置の圧力および圧力差を検出できる。たとえば、粒子捕捉器に圧力センサを適用した場合、粒子捕捉器の上下流間の圧力差および下流の圧力を取得できる。特に、圧力および圧力差の情報を出力する前、上記処理ユニットは、さらに、圧力信号の合理性について診断を行い、３つのＭＥＭＳセンサエレメントのうち、少なくとも一つに異常があれば、圧力信号に異常があると診断し、圧力および圧力差の情報を外部に出力しないため、圧力測定の信頼性および正確性を向上でき、圧力センサはより圧力測定の需要に満たせる。また、本発明に係る圧力センサは、構造が簡単で使いやすく、圧力測定のコストを低減できる。

以下の図面は、本発明をより理解しやすくするためのものであり、本発明を不適切に限定するものではない。
本発明の一つの実施形態に係る圧力センサの分解図である。図１ａに示す圧力センサの組立図である。本発明の一つの実施形態に係る圧力測定部品の部分分解図である。本発明の一つの実施形態に係る圧力測定部品の表面図（正面図）である。本発明の一つの実施形態に係る圧力測定部品の裏面図（背面図）である。本発明の一つの実施形態に係る圧力センサのカバープレートが除去されたときの平面図である。本発明の一つの実施形態に係る筐体のカバープレートが除去されたときの平面図である。本発明の一つの実施形態に係る圧力センサの軸断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明についてさらに詳細に説明する。いわゆる当業者であれば、以下に示される本発明に係る好ましい実施形態について改良でき、同様に本発明による効果を達成できる。したがって、以下の説明は、本発明を限定するものではなく、いわゆる当業者に広く知られているものも含まれることを理解されたい。

たとえば、本明細書および特許請求の範囲において使用された単数形の「１」、「１つ」および「該」のような用語は、明確に記載されていない限り、複数の場合も含む。たとえば、本明細書および特許請求の範囲において使用された「または」のような用語は、明確に記載されていない限り、一般に、「および／または」の意味も含む。たとえば、本明細書および特許請求の範囲で使用された「複数」、「いくつか」のような用語は、明確に記載されていない限り、通常、「２つ以上」の意味も含む。

明確のため、実際の実施形態に係る全ての特徴については、詳細に説明しない。以下の説明において、周知技術に関する機能や構造は、不必要な詳細な説明により本発明を理解しにくくさせる可能性があるため、詳細に説明しない。任意の実際の実施形態の開発においては、多数の実施の詳細を行うことにより開発者の特定の目標を実現する必要があり、たとえば、関連するシステムまたはビジネスの制約にしたがって、ある実施形態から他の実施形態に変更することなどである。また、このような開発作業は複雑で時間がかかるが、いわゆる当業者にとっては通常の作業に過ぎないと理解すべきである。

以下の段落では、図面を参照しながら、例示な方式により本発明について詳細に説明する。以下の説明および特許請求の範囲によれば、本発明の有益な効果および技術的特徴がより明確になる。図面は、本発明の実施形態を説明する目的として、非常に簡略化された形式を用い、かつ、非正確な比率を用い、これにより、本発明を容易かつ明確に説明するために役立つ。

以下に示される好ましい実施形態により、本発明の内容を明確に説明する。ただし、本発明の内容が以下の実施形態に限定されるものではなく、いわゆる当業者であれば、既存技術により他の改良もでき、これらは本発明の技術的思想に含まれることを明確に理解すべきである。

図１ａは、本発明の一つの実施形態に係る圧力センサ１００の分解図であり、図１ｂは、図１ａに示される圧力センサ１００の組立図である。図１ａおよび図１ｂに示されるように、本発明の実施形態に係る圧力センサ１００は、筐体１１０と、筐体１１０に密封された圧力測定部品１２０と、を有する。本発明に係る圧力センサ１００は、主に車両に適用され、粒子捕捉器の上下流間の圧力差および下流の圧力をセンシングする。しかしながら、本発明に係る圧力センサ１００は、このような用途に限定されるものではなく、同様に他の圧力測定の必要がある場合にも適用可能である。

以下の説明において、圧力センサ１００を車両に適用することにより粒子捕捉器の上下流間の圧力差および下流の圧力をセンシングすることを例示として説明するが、いわゆる当業者であれば、粒子捕捉器ではない場合にも適用できるように改良できる。

圧力センサ１００を車両に適用する場合、車両の排気管路上には、粒子捕捉器が取り付けられている。異なる車両に応じて、粒子補足器はガソリン・パティキュレート・フィルター（ＧＰＦ）であってもよく、ディーゼル・パティキュレート・フィルター（ＤＰＦ）であってもよい。圧力センサ１００は、自動車排気ガスの測定環境（すなわち侵食性の測定環境）において使用され、圧力センサ１００により粒子捕捉器の上下流間の圧力差および下流の圧力をリアルタイムにセンシングできる。このようにする目的は、粒子捕捉器の再生タイミングを迅速に捉えて、粒子捕捉器を再生状態に入らせることで、最終的には効果的に車両の粒子状物質の排出を低減し、車載式故障診断システム（ＯＢＤ）の要件に満たせることである。

図１ａおよび図１ｂに示されるように、筐体１１０は、台座１１１およびカバープレート１１２を含み、両者が囲い合って密封空間を形成している。ここで、筐体１１０は、好ましくは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのガラス繊維強化材により作製され、媒体の耐食性が優れている。本実施形態において、カバープレート１１２は、接着剤１３０により台座１１１の側壁または端面に接着され、接着剤１３０は、好ましくは、高温耐食性のシリコンであり、媒体の耐食性が優れている。当然でありながら、圧力センサ１００が侵食性の測定環境において使用されない場合、本発明では、装置全体の媒体耐食性について要求しない。また、接着剤１３０により圧力測定部品１２０全体を筐体１１０内に固定することもでき、プロセスが簡単で、組立しやすい。

圧力センサ１００の主な部品である圧力測定部品１２０の構造は、図２～図４に示されるとおりである。図２は、本発明の一つの実施形態に係る圧力測定部品１２０の部分分解図であり、図３は、図２に示される圧力測定部品１２０の表面図であり、図４は、図２に示される圧力測定部品１２０の裏面図である。

圧力測定部品１２０は、具体的には、回路基板１２１と、回路基板１２１上に設けられている処理ユニット１２２と、検出ユニットと、含み、検出ユニットは、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３と、第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４と、第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５と、を含み、すべてのＭＥＭＳセンサエレメントは、回路基板１２１を介して処理ユニット１２２と電気的に相互接続されている。好ましくは、回路基板１２１は、セラミックス回路基板であり、セラミックス回路基板は、機械強度が高く、熱膨張係数が小さく、媒体に対する耐性がよいなどの利点を有する。したがって、セラミックス回路基板を使用することにより、圧力センサの使用寿命や使用の安定性を有効に確保でき、圧力測定による干渉もよりよく排除でき、圧力測定の正確性を保証できる。さらに好ましくは、セラミックス回路基板は、ＨＴＣＣセラミックス回路基板（すなわち、高温同時焼成セラミックス回路基板）やＬＴＣＣセラミックス回路基板（すなわち、低温同時焼成セラミックス回路基板）であり、耐食性、熱膨張係数、耐熱性および機械強度などの性能がさらに向上され、使用の要求にさらによく満たせる。また、ＨＴＣＣやＬＴＣＣプロセスにより作製されるセラミックス回路基板は、多層構造（少なくとも２層）を有し、内部において多層配線（好ましくは、４層配線）できるため、回路基板１２１の両側の電気素子電気的接続が便利に実現でき、３つのＭＥＭＳセンサエレメントを回路基板１２１上に集積しやすくなり、装置全体がコンパクト化され、筐体の構造も簡素化され、コストが低減される。ただし、ＦＲ－４、ＦＲ－５またはＢＴなどの材料で回路基板１２１を作製してもよく、回路基板１２１が高い機械性能および誘電性能、耐熱性および耐食性を有することで、侵食性環境において使用されることを保証する。

回路基板１２１は、互いに対向する表面（正面）および裏面（背面）を有し、処理ユニット１２２は、回路基板１２１の表面に貼り付けられ、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５も回路基板１２１の表面に貼り付けられている。しかしながら、第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４は、回路基板１２１の裏面に貼り付けられる。このようにすることで、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３により粒子捕捉器の上流（すなわち、第１目標位置）の気体圧力を容易にセンシングし、粒子捕捉器の上流における第１圧力Ｐ１を取得する。本実施形態において、第１圧力Ｐ１は相対圧力または絶対圧力である。また、第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４により粒子捕捉器の下流（すなわち、第２目標位置）の気体圧力をセンシングし、粒子捕捉器の下流における第２圧力Ｐ２を取得する。ここで、第２圧力Ｐ２は、相対圧力または絶対圧力であってもよい。これらとともに、粒子捕捉器の上流と下流との間の圧力差△Ｐは、第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５によってセンシングされる。

実際の応用において、処理ユニット１２２は、上述した３つのＭＥＭＳセンサエレメントがセンシングした圧力および圧力差の情報（第１圧力Ｐ１、第２圧力Ｐ２および圧力差△Ｐ）を受け取り、これらの圧力および圧力差の情報をデジタル処理してから、後述する出力インターフェース１４０を介してＥＣＵへ送信する。特に、これらの圧力および圧力差の情報を出力する前に、処理ユニット１２２は、これらの圧力および圧力差の情報について合理性診断を行うことによりこれらのＭＥＭＳセンサエレメントに異常があるか否かを判断し、３つのＭＥＭＳセンサエレメントのうち少なくとも１つに異常があると判断した場合、異常診断情報をＥＣＵに送信し、３つのＭＥＭＳセンサエレメントのいずれにも異常がないと判断した場合、これらＭＥＭＳセンサエレメントによりセンシングした圧力および圧力差の情報をＥＣＵに正常に送信する。なお、本実施形態において、処理ユニット１２２からＥＣＵに送信する圧力および圧力差の情報の種類は限定されず、以下に示される情報のうちの１つまたは２つ以上の組み合わせを選択して出力してもよい。
１）第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３によってセンシングされる絶対圧力または相対圧力；
２）第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４によってセンシングされる絶対圧力または相対圧力；
３）第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５によってセンシングされる圧力差；
４）第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３によってセンシングされる第１圧力と第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４によってセンシングされる第２圧力との差。

すなわち、実際の必要に応じて、処理ユニット１２２は、対応する圧力情報を出力を選択でき、外部の圧力測定の需要に合わせることができる。以下の説明では、説明の便宜上、圧力および圧力差の情報をまとめて圧力情報とも称する。ここで、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４は、絶対圧力センサエレメントであってもよく、相対圧力センサエレメントであってもよいことは言うまでもない。一部の実施形態において、好ましくは、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４は、いずれも絶対圧力センサエレメントであり、筐体の構造を簡素化できる。なお、一部の実施形態においては、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４は、いずれも相対圧力センサエレメントである。

処理ユニット１２２による圧力情報についての合理性診断は、具体的には以下に示されるとおりで実現される。
まず、処理ユニット１２２は、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２の差分値△Ｐ’を演算し、△Ｐ’と△Ｐの大きさを比較する。△Ｐ’が△Ｐに等しい場合、圧力信号は正常である、すなわち、３つのＭＥＭＳセンサエレメントはすべて異常がないと判断される。△Ｐ’が△Ｐに等しくない場合、圧力信号に異常があると判断し、異常診断情報を外部に送信し、該イベントを知らせる。

言い換えると、３つのＭＥＭＳセンサエレメントの機能がいずれも正常である場合、粒子捕捉器の上流における第１圧力値と下流における第２圧力値の差は、差圧センサエレメント（すなわち、第３ＭＥＭＳセンサエレメント）によって測定された圧力差に等しく、ＭＥＭＳセンサエレメントのうち少なくとも１つに異常がある場合、たとえば、出力にドリフトや傾き異常などがある場合、上流の圧力と下流の圧力の差は、差圧センサエレメントによって測定した圧力差と等しくなくなり、これによって、圧力信号の合理性の診断が実現される。

従来技術に比べて、本発明によれば、圧力信号の合理性について診断を行うことにより、圧力測定の信頼性および正確性を向上でき、車両の粒子状物質の排出をより効果的に低減でき、車載式故障診断システムの要求をより満たせることができる。また、本発明によれば、単に３つのＭＥＭＳセンサエレメントによって圧力信号の合理性の検証を実現するため、システム構成が簡単で、コストが低い。さらに、ＭＥＭＳセンサエレメント（ＭＥＭＳ：微小電気機械システム）は、小型で、軽量で、低コストで、低消費電力で、信頼性が高いなどの特徴を有する。このため、圧力測定の作業をよりよく完成でき、圧力測定の精度を向上でき、圧力センサをコンパクト化でき、圧力測定のコストを低減できる。

図２および図３示されるように、処理ユニット１２２は、好ましくは、通信可能に接続されたマスタ処理チップ１２２１およびスレーブ処理チップ１２２２を含む。該２つの処理チップ間の通信方式は、限定されておらず、Ｉ２ＣプロトコルまたはＳＰＩプロトコルによって通信されてもよい。好ましくは、各々の処理チップはデジタル専用集積回路チップ（ＡＳＩＣ、特定用途向け集積回路）を選択する。ここで、マスタ処理チップ１２２１は、第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５がセンシングする圧力差△Ｐの情報を取得し、、スレープ処理チップ１２２２は、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４がセンシングする第１圧力Ｐ１および第２圧力Ｐ２の情報を同時に取得する。そして、スレーブ処理チップ１２２２は、取得した第１圧力Ｐ１および第２圧力Ｐ２の情報をマスタ処理チップ１２２１に送信する。マスタ処理チップ１２２１は、さらに、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差圧△Ｐ’を演算し、差圧△Ｐ’の情報と圧力差ΔＰの情報とを照合し、照合結果が等しい場合、出力インターフェース１４０を介して取得した圧力情報を外部に送信し、照合結果が等しくない場合、出力インターフェース１４０を介して異常診断情報を外部に送信する。好ましくは、異常診断情報は、エラーコードを含み、マスタ処理チップ１２２１は、照合結果が等しくない場合、エラーコードを生成し、エラーコードをＳＥＮＴ信号として外部に送信する。さらに好ましくは、マスタ処理チップ１２２１は、照合結果が等しい場合、取得した圧力情報をＳＥＮＴ信号にエンコードして外部に送信する。ここで、異常診断情報や圧力情報をＳＥＮＴ信号（すなわち、一方向通信プロトコルにより伝送される信号）としてエンコードすることにより、これらの情報を１つの回路で伝送することを便利にし、信号伝送インターフェースを低減でき、装置の構造や体積がさらに簡素化される。本実施形態において、出力インターフェース１４０はＳＥＮＴデジタルプロトコルインターフェースであり、該ＳＥＮＴデジタルプロトコルインターフェースは、高速伝送チャネルおよび低速伝送チャネルを含み、高速伝送チャネルにおける伝送速度は低速伝送チャネルにおける伝送速度より高く、異常診断情報およびその他の情報は低速伝送チャネルにより外部へ伝送され、圧力情報は高速伝送チャネルにより外部へ伝送される。ここで、その他の情報は、製品名、部品番号、温度情報などであってよい。

当然でありながら、ＭＥＭＳセンサエレメントから出力する電気信号はアナログ信号であるため、処理チップ（好ましくは、ＡＳＩＣチップ）はアナログ信号を取得しながらデジタル信号への変換を行い、さらに、バイアス、増幅、補償などのデジタル処理を行ってから、演算、照合、エンコードなどの処理を行う。しかしながら、本発明においては、処理チップにより実行されるデジタル処理の形態についてなんら特別な制限もせず、圧力信号についてのバイアス、増幅、補償などの処理を含んでもよいが、これらに限定することはない。

さらに、ＭＥＭＳセンサエレメントが排気ガスの劣悪な媒体環境においても安定して動作することを保証するため、各々のＭＥＭＳセンサエレメントの表面には、保護ジェル１２６が設けられている（図２～図４を参照）。保護ジェル１２６の材料は、好ましくは、フッ素シリカゲルである。フッ素シリカゲルは、より柔らかく、圧力の通常の伝達に影響を与えない一方、耐誘電性に優れているため、ＭＥＭＳセンサエレメントの表面の回路およびボンディングワイヤなどを測定媒体の腐食から保護できる。なお、ＭＥＭＳセンサエレメントの表面において保護ジェル１２６を充填し密封することで保護を行うことは、プロセスが簡単で、実施しやすい。

さらに、保護ジェル１２６の流出を防ぐために、３つのＭＥＭＳセンサエレメントは、それぞれ、１つの保護構造内に設けられ、該保護構造は、ＭＥＭＳセンサエレメントを収容する内部チャンバーを有する。実際の応用においては、保護構造に保護ジェル１２６を充填するだけで、対応するＭＥＭＳセンサエレメントの表面に保護ジェル１２６をすばやく、かつ簡単に被覆でき、プロセスが簡単で、実施しやすい。一部の実施形態において、保護構造は、接着剤１３０によって回路基板１２１上に固定されたプラスチック製筐体であり、該プラスチック製筐体は、対応するＭＥＭＳセンサエレメントの周りを囲んで設けられている。一部の実施形態において、該保護構造は、回路基板１２１の表面に形成される凹溝（凹んだ溝）であってもよい。好ましくは、回路基板１２１の表面（正面）における２つのＭＥＭＳセンサエレメントは、同じプラスチック製筐体１２７または同じ凹溝内に設けられている。さらに具体的には、図２および図３に示されるように、１つのプラスチック製筐体１２７は、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５を同時に囲むように設けられている。また、図２、図４に示されるように、他の１つのプラスチック製筐体１２７は、第２ＭＥＭＳセンサメタ１２４を中心に囲んで設けられている。

さらに、各々のＭＥＭＳセンサエレメントは、好ましくは、ボンディングプロセスによって回路基板１２１に接続され、さらに好ましくは、耐食性の金ボンディングワイヤによって回路基板１２１に接続される。金ボンディングワイヤは、耐食性に優れ、接続の信頼性を確保できる。

さらに、上記２つの処理チップは、リフロー溶接により回路基板１２１の表面（正面）に取り付けられ、回路基板１２１内部の配線により３つのＭＥＭＳセンサエレメントとの通信接続を実現する。さらに、デジタル専用集積回路チップは、３つのＭＥＭＳセンサエレメントに電力を供給し、ＭＥＭＳセンサエレメントからフィードバックされた電気信号についてバイアス、増幅、補償などのデジタル処理を行い、さらに、デジタル処理された信号について演算、照合、エンコードを行ってもよい。本実施形態において、各々のＭＥＭＳセンサエレメントは、ひずみフィルムと、ひずみフィルムに集積された測定回路とを含み、該測定回路は、ひずみフィルムによってセンシングされたひずみ信号を電気信号に変換してデジタル専用集積回路チップに出力できるホイートストンブリッジに限定されない。デジタル専用集積回路チップは、ホイートストンブリッジから出力される電気信号についてバイアス、増幅、補償などの処理を行うことができる。

上述したように、マスタ処理チップ１２２１は、圧力情報や異常診断情報をＳＥＮＴ信号（ＳＥＮＴ：一方向通信プロトコル、ＳｉｎｇｌｅＥｄｇｅＮｉｂｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）にエンコードでき、１つの回路によってＳＥＮＴ信号をＥＣＵ（電子制御ユニット）に伝送できる。さらに、回路基板１２１の表面には、抵抗、コンデンサ、ダイオードなどの受動部品を含むがこれらに限定されない周辺回路（図示せず）が貼り付けられており、該周辺回路は、主に異なる回路設計要件に関連して配置される。好ましくは、周辺回路および処理ユニット１２２は、回路基板１２１の表面の特定領域に集中的に配置され、回路基板１２１の表面における２つのＭＥＭＳセンサエレメントは、周辺回路および処理ユニット１２２から離れて配置される。これにより、回路基板１２１の表面上の電子回路を測定媒体から離され、電子回路が腐食されることなく正常かつ安定して動作できる。

図１ａに示すように、出力インターフェース１４０は、カバー１１３と、回路基板１２１に電気的に接続される複数のピン１２８と、を含む。好ましくは、ピン１２８は、接地ピンと、電源供給ピンと、異常診断情報、圧力情報およびその他の情報を伝送する信号伝送ピンとの３つのピンを含む。また、全てのピン１２８は、台座１１１の外壁に形成され、外側に向かって延伸するカバー１１３内（図１ａを参照）にパッケージングされ、好ましくは、台座１１１と一体成型されている。実際の応用において、出力インターフェース１４０（すなわち、プラグ端子）を介して圧力センサ１００と外部との通信が実現される。好ましくは、ピン１２８は、抵抗溶接、錫溶接、ボンディングワイヤ（たとえば、アルミワイヤ）、プレスフィット（ｐｒｅｓｓｆｉｔ）などの方法により回路基板１２１に接続されてもよい。本実施形態において、ピン１２８は、バインディングワイヤを介して回路基板１２１に接続されている。

続いて、本実施形態に係る圧力センサ１００をより明確にするため、図５～図７に示される構造を参照しながらさらに詳細に説明する。
図５～図７に示されるように、台座１１１には、粒子捕捉器の上流のガス（上流ガスをｐ１と定義する）を引き込む第１管路１１４と、粒子捕捉器の下流のガス（下流ガスをｐ２と定義する）を引き込む第２管路１１５と、が設けられている。好ましくは、第１管路１１４および第２管路１１５は台座１１１と一体成型されている。

さらに、第１管路１１４は、筐体１１内の第１チャンバー１１６と連通し、引き込んだ上流ガスｐ１を直接第１チャンバー１１６に入れさせる。第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５がいずれも第１チャンバー１１６に位置するため、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３の１つの表面（たとえば、上表面）は粒子捕捉器の上流の気体圧力をセンシングでき、第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５の１つの表面（たとえば、上表面）は粒子捕捉器の上流の気体圧力をセンシングできる。

また、第２管路１１５は、筐体１１内の第２チャンバー１１７と連通し、引き込んだ下流ガスｐ２を直接第２チャンバー１１７に入れさせる。第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４が第２チャンバー１１７に位置するため、第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４の１つの表面（たとえば、下表面）は粒子捕捉器の下流の気体圧力をセンシングできる。

さらに、第２チャンバー１１７の上方は回路基板１２１により覆われており、回路基板１２１の表面には貫通孔１２９が設けられ、貫通孔１２９は第２チャンバー１１７と連通しており、第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５は貫通孔１２９に設けられて貫通孔１２９をカバーしている。このため、第２チャンバー１１７内の下流ガスｐ２は、貫通孔１２９を介して第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５の他の表面（たとえば、下表面）に作用でき、第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５の２つの表面がそれぞれ上流ガスおよび下流ガスの圧力をセンシングすることにより、圧力差の直接測定が実現される。なお、図５に示す平面図において、貫通孔１２９は、第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５によって覆われて実際には見えないため、破線で示され、同様に、第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４も実際には見えないため、破線で示されている。

また、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４は、ともに絶対圧力センサエレメントであってもよく、ともに相対圧力センサエレメントであってもよい。第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４がともに絶対圧力センサエレメントである場合、各々のセンサエレメントは、たとえば、上表面が被測定気体の圧力をセンシングし、下表面が真空環境にあることにより、真空環境に相対する圧力（すなわち、絶対圧力）を取得する。第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４がともに相対圧力センサエレメントである場合、各々のセンサエレメントは、たとえば、上表面が被測定気体の圧力をセンシングし、下表面が大気環境にあることにより、大気環境に相対する圧力（すなわち、相対圧力）を取得する。

当然でありながら、第１チャンバー１１６と第２チャンバー１１７とは隔てられて設けられ、該２つのチャンバーは、回路基板１２１を介して互いに離隔されている。すなわち、回路基板２により第２チャンバー１１７を覆うことにより、両者を相互の離隔させる。また、粒子捕捉器の上流のガスが第１チャンバー１１６に進入することにより、回路基板１２１が直接自動車の排気ガス中に曝されて腐食しやすいことを考慮して、第３チャンバー１１８をさらに筐体１１の中に設け、全てのチャンバーが互いに離隔するように分けて設ける。特に、処理ユニット１２２および周辺回路（従動部品を含む）は、ともに第３チャンバー１１８に設けられ、第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３および第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５は、ともに第１チャンバー１１６に設けられている。

好ましくは、回路基板１２１の表面（正面）は、第１部分と第２部分とを含み、第１部分は第１チャンバー１１６に露出され、第２部分は第３チャンバー１１８に露出されている。ここで、第１部分は電気的特性を有するように処理されておらず（すなわち、第１部分の表面にはメッキ配線がない）、第２部分は電気的特性を有するように処理され（すなわち、第２部分の表面にはメッキ配線がある）、処理ユニット１２２および周辺回路またはその他の関連回路は、ともに電気的特性を有する第２部分の上に設けられている。このため、第１部分には第１ＭＥＭＳセンサエレメントおよび第３ＭＥＭＳセンサエレメントのみが設けられ、他のいかなる電子部品も設けられておらず、さらには、第１部分になんら外側に露出される表層配線を全く設けないようにすることで、回路基板１２１の第１部分が第１チャンバー１１６に直接露出させられても腐食の影響を受けることがない。一方、回路基板１２１の第２部分およびその上の電子回路は、自動車の排気ガスと直接接触することを避けることができ、回路基板１２１およびその上の電子回路が正常かつ安定して動作することを保証する。

図７に示されるように、カバープレート１１２が台座１１１の上に被覆されると、カバープレート１１２は、その内側に設けられた仕切り板によって、台座１１１の内部空間を、第１チャンバー１１６と第３チャンバー１１８とに分割する。第２チャンバー１１７は、台座１１１に形成され、回路基板１２１によって他の２つのチャンバーから離隔されている。このため、筐体１１の構造は簡単で、装置全体の媒体耐性も優れている。

さらに、台座１１１の上には取り付けフランジ１５０が設けられており、取り付けフランジ１５０により圧力センサ１００を車両に固定できる。好ましくは、取り付けフランジ１５０は、出力インターフェース１４０と対向して設けられる。

さらに、本実施形態に係る圧力センサ１００の組立て手順は、以下のステップを含むことが好ましい。
（ステップ１）
台座１１１の内部の接着水槽において接着を施し、圧力測定部品１２０全体を台座１１１に取り付ける。
（ステップ２）
アルミニウム線ボンディング方式により出力インターフェース１４０内のピン１２８を回路基板１２１に接続させる。
（ステップ３）
台座１１１の接着水槽において再度接着を施し、好ましくは、接着剤は、圧力測定部品１２０を接着する際のものと同じ接着剤を使用し、カバープレート１１２を取り付ける。
（ステップ４）
接着剤が高温で硬化されれば、組立てが完了する。
最後に、圧力センサ１００について気密性試験および機能性試験を行い、使用の信頼性を確保する。このため、本実施形態に係る圧力センサ１００の組立て工程は、プロセスが簡単で、生産効率が高く、生産コストが低い。

また、本発明に係る圧力測定方法は、上述の圧力センサ１００に基づいており、ここで、圧力センサ１００の測定対象は粒子捕捉器である。該圧力測定方法は、以下のことを含む。
第１ＭＥＭＳセンサエレメント１２３によって粒子捕捉器の上流における第１絶対圧力をセンシングし、
第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２４によって粒子捕捉器の下流における第２絶対圧力をセンシングし、
第３ＭＥＭＳセンサエレメント１２５によって粒子捕捉器の上流と下流との間の圧力差をセンシングし、
処理ユニット１２２は、第１絶対圧力、第２絶対圧力および圧力差を取得し、第１絶対圧力と第２絶対圧力との差圧を演算する。また、処理ユニット１２２は、第２ＭＥＭＳセンサエレメント１２５によりセンシングされた粒子捕捉器の上流と下流との間の圧力差と、演算によって得られた第１絶対圧力と第２絶対圧力との差圧とを照合し、照合結果が等しくない場合、異常診断情報をＥＣＵに送信し、照合結果が等しい場合、粒子捕捉器の下流における第２絶対圧力および粒子捕捉器の上下流間の圧力差の情報をＥＣＵに送信する。

上記のとおり、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に示された範囲に限定されず、たとえば、本発明に係る筐体のチャンバーの構造については何ら限定しない。また、上記処理ユニットは、既存のハードウェア、たとえば、ＡＳＩＣチップなどのような処理装置を通じて実現でき、圧力信号の照合は、数値コンパレータなどの比較回路を通じて実現でき、差圧の演算は、演算器によって実現でき、これらは、いずれもいわゆる当業者が周知の技術であり、いわゆる当業者は本明細書に記載された内容に基づいて、取得した圧力信号から２つの圧力の差圧を得るための処理ユニットの利用方法を知っており、さらに、演算した差圧と取得した圧力差とを照合することでＭＥＭＳセンサエレメントの動作状況を取得できる。

いわゆる当業者であれば、本発明の技術的思想や保護範囲から逸脱することなく、本発明について様々な変更および変形を加えることができるが、これらの変更および変形は、本発明の特許請求の範囲および均等な範囲内に属し、本発明の保護範囲は、これらの変更および変形を含む。

１００圧力センサ、
１１０筐体、
１１１台座、
１１２カバープレート、
１１３カバー、
１１４第１管路、
１１５第２管路、
１１６第１チャンバー、
１１７第２チャンバー、
１１８第３チャンバー、
１２０圧力測定部品、
１２１回路基板、
１２２処理ユニット、
１２２１マスタ処理チップ、
１２２２スレーブ処理チップ、
１２３第１ＭＥＭＳセンサエレメント、
１２４第２ＭＥＭＳセンサエレメント、
１２５第３ＭＥＭＳセンサエレメント、
１２６保護ジェル、
１２７プラスチック製筐体、
１２８ピン、
１２９貫通孔、
１３０接着剤、
１４０出力インターフェース、
１５０取り付けフランジ。

Claims

筐体と、前記筐体内に密封され、回路基板と前記回路基板上に設けられている処理ユニットおよび検出ユニットとを含む圧力測定部品と、を有する圧力センサであって、
前記検出ユニットは、第１ＭＥＭＳセンサエレメントと、第２ＭＥＭＳセンサエレメントと、第３ＭＥＭＳセンサエレメントとの３つのＭＥＭＳセンサエレメントを含み、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントは、第１目標位置の第１圧力をセンシングして前記処理ユニットにフィードバックし、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、第２目標位置の第２圧力をセンシングして前記処理ユニットにフィードバックし、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記第１目標位置と前記第２目標位置との間の圧力差をセンシングして前記処理ユニットにフィードバックし、
前記処理ユニットは、前記第１圧力、前記第２圧力および前記圧力差に基づいて、前記３つのＭＥＭＳセンサエレメントに異常があるか否かを判断し、前記３つのＭＥＭＳセンサエレメントのうち少なくとも１つに異常があると判断した場合、異常診断情報を外部に送信し、前記３つのＭＥＭＳセンサエレメントのいずれにも異常がないと判断した場合、前記第１目標位置および／または前記第２目標位置の圧力および圧力差の情報を外部に送信する、圧力センサ。
前記処理ユニットは、通信可能に接続されたマスタ処理チップおよびスレーブ処理チップを含み、
前記マスタ処理チップは、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントがセンシングした圧力差の情報を取得し、前記スレーブ処理チップは、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントがセンシングした第１圧力の情報、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントがセンシングした第２圧力の情報をそれぞれ取得し、前記第１圧力および前記第２圧力の情報を前記マスタ処理チップにフィードバックし、
前記マスタ処理チップは、前記第１圧力と前記第２圧力との差圧の情報を演算し、前記差圧の情報と前記圧力差の情報とを照合し、照合結果が等しくない場合、前記マスタ処理チップは、異常診断情報を外部に送信し、照合結果が等しい場合、前記マスタ処理チップは、前記第１目標位置および／または前記第２目標位置の圧力および圧力差の情報を外部に送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
前記圧力測定部品は、さらに、前記回路基板に電気的に接続された出力インターフェースを含み、前記異常診断情報は、エラーコードを含み、
前記マスタ処理チップは、前記照合結果が等しくない場合、前記エラーコードを生成し、前記エラーコードを第１ＳＥＮＴ信号にエンコードし、前記出力インターフェースを介して前記第１ＳＥＮＴ信号を外部に送信し、
前記マスタ処理チップは、さらに、前記照合結果が等しい場合、前記第１目標位置および／または前記第２目標位置の圧力および圧力差の情報を第２ＳＥＮＴ信号にエンコードし、前記出力インターフェースを介して前記第２ＳＥＮＴ信号を外部に送信する、
ことを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
前記出力インターフェースは、高速伝送チャネルおよび低速伝送チャネルを含むＳＥＮＴデジタルプロトコルインターフェースであり、前記高速伝送チャネルは圧力および圧力差の情報を伝送し、前記低速伝送チャネルは異常診断情報およびその他の情報を伝送する、ことを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
前記出力インターフェースは、接地ピンと、電源供給ピンと、信号伝送ピンとの３つのピンを含み、前記信号伝送ピンは、異常診断情報、圧力情報、圧力差情報およびその他の情報の伝送に用いられる、ことを特徴とする請求項３に記載の圧力センサ。
前記出力インターフェースは、さらに、前記筐体の外壁に形成され、かつ、外側に向かって延伸するカバーを含み、前記３つのピンは、前記カバー内にパッケージングされている、ことを特徴とする請求項５に記載の圧力センサ。
前記第１ＭＥＭＳセンサエレメント、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記処理ユニットは、いずれも前記回路基板の表面に設けられ、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記回路基板の裏面に設けられ、
前記圧力測定部品は、さらに、内部チャンバーを有する保護構造を含み、前記３つのＭＥＭＳセンサエレメントは前記保護構造の内部チャンバー内に設けられ、前記内部チャンバー内には、保護ジェルが充填されており、前記保護ジェルは対応するＭＥＭＳセンサエレメントをカバーする、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
前記保護ジェルは、フッ素化シリカゲルである、ことを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。
前記圧力測定部品は、少なくとも２つの前記保護構造を含み、前記第１ＭＥＭＳセンサおよび前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、２つの前記保護構造のうちの１つの保護構造内に設けられ、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、２つの前記保護構造のうちの他の１つの保護構造内に設けられる、ことを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。
前記保護構造は、前記回路基板上に固定されたプラスチック製筐体であり、前記プラスチック製筐体は、対応するＭＥＭＳセンサエレメントの周りを囲んで設けられる、ことを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。
前記保護構造は、前記回路基板の表面に形成される凹溝である、ことを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。
前記第１ＭＥＭＳセンサエレメント、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記処理ユニットは、いずれも前記回路基板の表面に設けられ、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは前記回路基板の裏面に設けられ、
前記筐体内には、互いに隔てられた第１チャンバー、第２チャンバーおよび第３チャンバーが形成され、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、いずれも前記第１チャンバーに位置し、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記第２チャンバーに位置し、前記処理ユニットは、前記第３チャンバーに位置し、さらに、前記第１チャンバーと前記第２チャンバーとは、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントによって隔てられ、
前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第１チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が真空環境にあるように設けられ、
前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第２チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が真空環境にあるように設けられ、
前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第１チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が前記第２チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングできるように設けられ、これにより圧力差を直接測定できる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の圧力センサ。
前記第１ＭＥＭＳセンサエレメント、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記処理ユニットは、いずれも前記回路基板の表面に設けられ、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記回路基板の裏面に設けられ、
前記筐体内には、互いに隔てられた第１チャンバー、第２チャンバーおよび第３チャンバーが形成され、前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、いずれも前記第１チャンバーに位置し、前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記第２チャンバーに位置し、前記処理ユニットは、前記第３チャンバーに位置し、さらに、前記第１チャンバーと前記第２チャンバーとは、前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントによって隔てられ、
前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第１チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が大気環境にあるように設けられ、
前記第２ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第２チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が大気環境にあるように設けられ、
前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、一つの表面が前記第１チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングでき、他の１つの表面が前記第２チャンバーに入る測定媒体の圧力をセンシングできるように設けられ、これにより圧力差の直接測定できる、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
前記第１チャンバー内において、前記回路基板の表面には、前記第２チャンバーと連通する貫通孔が形成され、前記前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、前記通過孔に設けられ、前記第２チャンバーに入る測定媒体は、前記貫通孔を介して前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントの他の１つの表面に作用する、ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の圧力センサ。
前記筐体は、台座およびカバープレートを含み、前記台座の内には、前記第２チャンバーが形成され、
前記カバープレートの内側には仕切り板が設けられ、前記カバープレートが前記台座の上に被覆されるとき、前記カバープレートは、内側の仕切り板を介して前記台座上において前記第１チャンバーおよび前記第３チャンバーを形成し、
前記第２チャンバーは、前記回路基板を介して前記第１チャンバーおよび前記第３チャンバーと隔てられている、
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の圧力センサ。
前記圧力測定部品は、さらに、前記回路基板の表面に設けられた周辺回路を含み、
前記回路基板の表面は、前記第１チャンバーに露出された第１部分と、前記第３チャンバーに露出された第２部分と、を含み、
前記第１ＭＥＭＳセンサエレメントおよび前記第３ＭＥＭＳセンサエレメントは、いずれも前記第１部分に設けられ、前記処理ユニットおよび前記周辺回路は、いずれも前記第２部分に設けられ、前記第１部分の表面にはメッキ配線がない、
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の圧力センサ。
前記筐体は、さらに、前記台座の上に設けられた第１管路および第２管路を含み、前記第１管路は前記第１チャンバーと連通し、前記第２管路は前記第２チャンバーと連通する、ことを特徴とする請求項１５に記載の圧力センサ。
前記筐体は、さらに、前記台座の上に設けられた取り付けフランジを含む、ことを特徴とする請求項１５に記載の圧力センサ。
前記回路基板は、少なくとも２層構造の回路基板であって、内部に配線が設けられたセラミック回路基板であり、前記セラミック回路基板の相対する両側に設けられた部品は、前記配線によって電気的に相互接続され、前記３つのＭＥＭＳセンサエレメントは、それぞれ金ボンディングワイヤによって前記セラミック回路基板に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。