KR20190114134A - Manifold Absolute Pressure Sensor for Vehicle - Google Patents

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김태호
유동현
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암페놀센싱코리아 유한회사
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Abstract

The present invention relates to a map sensor for a vehicle for measuring an amount of intake air for determining a fuel injection amount of the vehicle. More specifically, a sensor chip adheres to a recessed part of a front surface of a sensor body formed of a synthetic resin material with adhesive and covered with a silicone protection part after the sensor chip and a lead frame are connected with an aluminum wire, and an air hole measuring the amount of intake air is formed while the intake air is introduced to the rear surface of the sensor main body so as to be installed at a position opposite to a conventional art such that a carbon component flows into a front surface of a conventional sensor body together with the intake air and is deposited on a silicone gel and the sensor chip, and also a problem of corroding the aluminum wire and the lead frame metal can be simply solved, thereby capable of improving greatly a reliability of the sensor.

Description

차량용 맵 센서{Manifold Absolute Pressure Sensor for Vehicle}Manifold Absolute Pressure Sensor for Vehicle

본 발명은 차량의 연료 분사량을 결정하는 흡입 공기량을 계측하는 차량용 맵 센서에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 합성수지재로 성형된 센서 본체의 배면에 흡입 공기가 유입되면서 흡입 공기량을 계측하는 에어 홀을 형성하여 종래와 반대 위치로 설치하도록 하므로 종래 센서 본체 전면으로 흡입 공기와 함께 탄소 성분이 유입되면서 실리콘 겔과 센서 칩에 증착되고 알루미늄 와이어 및 리드 프레임 금속을 부식시키는 문제점을 해결하여 센서의 신뢰성을 향상시키는 차량용 맵 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle map sensor for measuring the intake air amount for determining the fuel injection amount of the vehicle, and more particularly, to form an air hole for measuring the intake air amount while the intake air is introduced into the back of the sensor body formed of a synthetic resin material Since it is installed in the opposite position to the conventional one, the carbon component is introduced into the front of the conventional sensor body together with the intake air, which is deposited on the silicon gel and the sensor chip and solves the problem of corroding the aluminum wire and the lead frame metal to improve the reliability of the sensor. It relates to a vehicle map sensor.

일반적인 내연기관 엔진은 공기와 연료를 흡입하고 실린더 내에서 연소시켜 그 폭발력을 이용하는 동력발생장치이다.A general internal combustion engine is a power generator that takes in air and fuel, burns in a cylinder, and uses its explosive power.

이러한 내연기관 엔진에서 실린더 내의 적절한 연소 작동을 발생시키기 위해서는 실린더 내에 공급되는 흡입 공기의 양을 정확하게 측정하고 이를 기초로 적정한 연료를 공급하는 것이 매우 중요하다. 따라서 상기 실린더 내에 공급되는 흡입 공기의 양을 정확히 측정하는 것이 엔진 성능에 큰 영향을 미치게 되는 것이다.In order to generate proper combustion operation in a cylinder in such an internal combustion engine, it is very important to accurately measure the amount of intake air supplied to the cylinder and to supply the appropriate fuel based on the amount. Therefore, accurately measuring the amount of intake air supplied into the cylinder has a great effect on engine performance.

상기 내연기관 엔진에 공급되는 흡입 공기는 도 6에서와 같이 에어 클리너를 경유하여 흡기 관로로 공급되고, 상기 실린더 헤드의 흡입포트를 통해 실린더로 유입는데, 상기 실린더로 유입되는 흡입 공기의 양을 측정하기 위하여 종래에는 흡기 관로 전단에 설치되는 공기 흐름센서(AFS)를 이용하여 공기의 흐름양을 직접 측정하거나, 상기 흡기 관로에 맵(MAP)센서(Manifold Absolute Pressure Sensor)를 장착하여 상기 흡기 관로 내의 압력을 통해 흡입 공기량을 간접 측정하는 방식을 사용하거나, 상기 두 가지 방식을 병행하여 사용 하였다.Intake air supplied to the internal combustion engine is supplied to the intake pipe via an air cleaner as shown in FIG. 6, and flows into the cylinder through the suction port of the cylinder head, and measures the amount of intake air flowing into the cylinder. In order to conventionally measure the amount of air flow directly using the air flow sensor (AFS) installed in front of the intake pipe, or by mounting a map (MAP) sensor (Manifold Absolute Pressure Sensor) in the intake pipe Indirect measurement of the amount of intake air through the pressure was used, or the two methods were used in parallel.

상기와 같이 흡입 공기의 양을 센서에 의해 검출하고 그 검출된 신호에 의해 ECU에서 산출되는 흡입 공기량에 대응하는 적정한 연료량 신호를 출력하여 인젝터를 통해 연료를 분사하게 되는 것이다.As described above, the amount of intake air is detected by the sensor, and the appropriate fuel amount signal corresponding to the amount of intake air calculated by the ECU is output by the detected signal to inject fuel through the injector.

이와 같은 종래의 맵 센서는 도 5에서와 같이 합성수지로 성형된 센서 본체(2) 전면의 함몰부(2a)에 하부로 유리층(3a)을 형성하는 센서 칩(3)을 접착하고 상기 센서 칩과 리드 프레임(4)은 알루미늄 와이어(5)로 연결한 후 함몰부로 실리콘 겔을 채워 실리콘 보호부(6)로 센서 칩, 알루미늄 와이어를 커버하도록 제조하는 것이다.Such a conventional map sensor adheres the sensor chip 3 forming the glass layer 3a to the depression 2a on the front surface of the sensor body 2 formed of synthetic resin as shown in FIG. The lead frame 4 is manufactured by connecting the aluminum wire 5 and then filling the silicon gel with the recessed portion to cover the sensor chip and the aluminum wire with the silicon protection part 6.

그리고 상기 맵 센서를 흡기 관로에 설치하는데, 상기 맵 센서 전면부, 즉 실리콘 보호부(6) 위치로 흡입 공기압이 작용하도록 설치하여 센서 칩의 다이아그램에서 압력을 받으면 전기적으로 신호가 검출되므로 흡입 공기량을 계측하게 되는 것이다.In addition, the map sensor is installed in the intake pipe. The intake air pressure is applied to the front surface of the map sensor, that is, the silicon protection part 6, so that the pressure is detected on the diagram of the sensor chip. Will be measured.

그러데 상기한 종래의 맵 센서는 맵 센서의 전면부, 즉 실리콘 보호부(6) 위치로 흡입 공기압 이외에 엔진으로 부터 역으로 연소 가스인 탄소(C)가 유입되어 실리콘 보호부(6)로 침투하면서 탄소(C) 성분이 실리콘 보호부(6) 및 센서 칩(3)에 증착되므로 센서 특성이 저하되는 영향을 주게 되는 문제와, 알루미늄 와이어 및 리드 프레임 금속을 부식시켜 제품의 품질 및 필드(Field) 불량을 초래하는 문제를 유발하므로 센서의 신뢰성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional map sensor, in addition to the intake air pressure to the front of the map sensor, that is, the silicon protection part 6, carbon (C), which is a combustion gas, is introduced from the engine and penetrates into the silicon protection part 6. Since carbon (C) is deposited on the silicon protection part 6 and the sensor chip 3, the sensor characteristics are deteriorated, and the aluminum wire and the lead frame metal are corroded to corrode the product quality and the field. There is a problem that the reliability of the sensor is lowered because it causes a problem that causes a defect.

등록특허 제10-1370863호Patent Registration No. 10-1370863 공개특허 제10-2013-0131982호Patent Publication No. 10-2013-0131982

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 합성수지재로 성형된 센서 본체의 배면에 흡입 공기가 유입되면서 흡입 공기량을 계측하는 에어 홀을 형성하여 종래와 반대 위치로 설치하도록 하므로 종래 센서 본체 전면으로 흡입 공기와 함께 탄소 성분이 유입되면서 실리콘 겔과 센서 칩에 증착되고 알루미늄 와이어 및 리드 프레임 금속을 부식시키는 문제점을 해결하여 센서의 신뢰성을 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve all the problems of the prior art as described above, to form an air hole for measuring the amount of intake air while the intake air flows into the back of the sensor body formed of a synthetic resin material to install in the opposite position Therefore, the purpose is to improve the reliability of the sensor by solving the problem of corrosion of aluminum wire and lead frame metal deposited on the silicon gel and the sensor chip while the carbon component is introduced to the front of the sensor body with the intake air.

이러한 본 발명은 리드 프레임이 돌출 형성되는 합성수지 재질의 센서 본체와, 상기 센서 본체 전면의 함몰부에 접착재로 접착하고 배면으로 유리층을 형성하는 센서 칩과, 상기 센서 칩과 리드 프레임은 연결 접합하는 알루미늄 와이어 및, 상기 함몰부로 실리콘 수지를 채워 센서 칩, 알루미늄 와이어를 커버하는 실리콘 보호부로 구성하여 차량의 연료 분사량을 결정하는 흡입 공기량을 계측하도록 하되; 상기 센서 본체의 배면에는 센서 본체와 센서 칩의 유리층 부위에 센서 칩까지 관통되는 에어 홀을 관통 형성하여 센서 본체의 배면으로 흡입 공기가 유입되도록 설치 구성함에 그 특징이 있다.The present invention is a sensor body made of a synthetic resin material protruding lead frame, a sensor chip that is bonded to the recessed portion of the front surface of the sensor body with an adhesive and forms a glass layer on the back, and the sensor chip and the lead frame is connected and bonded An aluminum wire and a silicon protection part covering the aluminum chip with a silicon resin filled with the recess to measure an intake air amount for determining a fuel injection amount of the vehicle; The rear surface of the sensor main body is characterized in that the installation through the air hole penetrating to the sensor chip in the glass layer of the sensor body and the sensor chip so that the intake air flows into the rear surface of the sensor body.

이러한 본 발명은 합성수지 재질로 성형된 센서 본체 전면의 함몰부에 접착제로 센서 칩을 접착하고 센서 칩과 리드 프레임을 알루미늄 와이어로 연결한 후 실리콘 보호부로 커버하되, 상기 센서 본체의 배면에 흡입 공기가 유입되면서 흡입 공기량을 계측하는 에어 홀을 형성하여 종래와 반대 위치로 설치하도록 하므로 종래 센서 본체 전면으로 흡입 공기와 함께 탄소 성분이 유입되면서 실리콘 겔과 센서 칩에 증착되고 알루미늄 와이어 및 리드 프레임 금속을 부식시키는 문제를 간단히 해결하므로 센서의 신뢰성을 크게 향상시키게 되는 것이다.In the present invention, the sensor chip is bonded to the recessed portion of the front surface of the sensor body formed of a synthetic resin material, and the sensor chip and the lead frame are connected with aluminum wire, and then covered with a silicon protection unit, and intake air is provided on the rear surface of the sensor body. As the air flows in, it forms an air hole to measure the amount of intake air and installs it in a position opposite to the conventional one. Therefore, carbon is introduced into the front surface of the conventional sensor body together with the intake air, deposited on the silicon gel and the sensor chip, and corrodes the aluminum wire and lead frame metal. Solving the problem simply improves the reliability of the sensor.

도 1은 본 발명의 센서를 보여주는 평 사시도.
도 2는 도 1의 저면 사시도.
도 3은 도 1의 반 단면 사시도.
도 4는 도 1의 측 단면도.
도 5는 종래 맵 센서를 보여주는 측 단면도.
도 6은 맵 센서 장착 위치도.1 is a perspective view showing a sensor of the present invention.
FIG. 2 is a bottom perspective view of FIG. 1. FIG.
3 is a half cross-sectional perspective view of FIG. 1.
4 is a side cross-sectional view of FIG. 1.
Figure 5 is a side cross-sectional view showing a conventional map sensor.
6 is a map sensor mounting position view.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 차량용 맵 센서는 차량 엔진에서 흡입 공기가 유입되는 흡기 관로에 설치하여 차량의 연료 분사량을 결정하는 흡입 공기량을 계측하도록 구성하는 것이다.The vehicle map sensor of the present invention is configured to measure the amount of intake air for determining the fuel injection amount of the vehicle by installing in an intake line through which intake air is introduced from the vehicle engine.

즉, 본 발명은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 센서 본체(10), 센서 칩(20), 알루미늄 와이어(30), 실리콘 보호부(40)로 구성한다.That is, the present invention is composed of the sensor body 10, the sensor chip 20, the aluminum wire 30, the silicon protection unit 40, as shown in Figs.

상기 센서 본체(10)는 합성수지 재질로 형성하되 내부에 리드 프레임(15)이 인서트되도록 일체 성형하여 제조한다.The sensor body 10 is made of synthetic resin, but is manufactured by integrally molding the lead frame 15 to be inserted therein.

상기 센서 본체(10)는 일 측방에 내부 홈으로 리드 프레임(15)이 돌출되는 접촉 연결부(11)와 상부에 센서 결합을 위한 함몰부(12)를 형성하여 구성한다.The sensor body 10 is configured by forming a contact connection part 11 protruding the lead frame 15 into an inner groove on one side and a recessed portion 12 for coupling the sensor to an upper portion thereof.

상기 센서 칩(20)의 배면에 유리층(21)을 일체로 적층한 구조로 형성하되, 상기 센서 칩의 다이아그램(22)에 흡입 공기의 공기압이 작용하면서 흡입 공기량을 계측하도록 구성한다.The glass layer 21 is integrally stacked on the rear surface of the sensor chip 20, and the intake air amount is measured while the air pressure of the intake air acts on the diagram 22 of the sensor chip.

상기 센서 칩(20)은 센서 본체의 함몰부(12)에 접착제로 접착하여 고정 설치한다.The sensor chip 20 is fixedly attached to the recessed portion 12 of the sensor body by adhesive.

그리고 상기 알루미늄 와이어(30)는 리드 프레임(15)과 선세 칩(20)을 전기적으로 접속 연결하도록 구성한다.The aluminum wire 30 is configured to electrically connect the lead frame 15 and the predecessor chip 20 to each other.

상기 실리콘 보호부(40)는 센서 본체의 함몰부(12)로 센서 칩을 고정 설치한 후 불소 고무 실리콘 겔(Fluoro silicon gel)을 용융 상태로 부어 채워주므로 센서 칩(20), 알루미늄 와이어(30)를 커버하도록 구성한다.The silicon protection part 40 is fixed to the sensor chip in the recessed portion 12 of the sensor body, and then pours the fluororubber silicon gel (Fluoro silicon gel) in a molten state to fill the sensor chip 20, aluminum wire (30) ) To cover.

특히, 본 발명은 상기 센서 본체(10)의 전면이 아닌 배면에 센서 본체(10)와 센서 칩의 유리층(21) 부위에 센서 칩(20)의 다이아그램(22)까지 관통되는 에어 홀(13)을 관통 형성하여 센서 본체의 배면으로 흡입 공기가 유입되어 흡입 공기량을 계측하도록 구성하는 것이다.Particularly, the present invention provides an air hole penetrating to the diagram 22 of the sensor chip 20 in the glass main body 21 of the sensor main body 10 and the sensor chip on the rear surface instead of the front surface of the sensor main body 10 ( 13) is formed so that the intake air flows into the back of the sensor main body to measure the intake air amount.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.Next will be described the operation and action of the present invention configured as described above.

이러한 본 발명의 맵 센서는 합성수지 재질로 성형된 센서 본체(10) 전면의 함몰부(12)에 센서 칩(20)을 접착하고, 상기 센서 칩(20)과 리드 프레임(15)을 알루미늄 와이어(30)로 접속 연결한 다음 상기 함몰부로 실리콘 겔을 채워 센서 칩(20), 알루미늄 와이어(30)를 커버하는 실리콘 보호부(40)를 형성하도록 제조하는 것이다.The map sensor of the present invention adheres the sensor chip 20 to the recessed portion 12 on the front surface of the sensor body 10 formed of a synthetic resin material, and the sensor chip 20 and the lead frame 15 are made of aluminum wire ( 30) and then the silicon gel is filled with the depression to form the silicon protection part 40 covering the sensor chip 20 and the aluminum wire 30.

이때, 상기 센서 본체(10)의 배면에는 센서 본체(10)와 센서 칩의 유리층(21) 부위에 센서 칩(20)까지 관통되는 에어 홀(13)을 형성하여 상기 센서 본체 배면의 에어 홀(13)을 통해 엔진의 실린더로 흡입 공기가 유입되도록 종래 맵 센서와 반대 방향으로 설치 사용하는 것이다.In this case, an air hole 13 penetrating to the sensor chip 20 is formed in the sensor main body 10 and the glass layer 21 of the sensor chip on the rear surface of the sensor main body 10 to form an air hole on the rear surface of the sensor main body. It is installed and used in the opposite direction to the conventional map sensor so that intake air flows into the cylinder of the engine through the 13.

이와 같이 설치되는 본 발명의 맵 센서는 센서 본체(10) 배면의 에어 홀(13)을 통해 흡입 공기가 유입되어 센서 칩(20)의 다이아그램(22)이 압력을 받으면서 전기적으로 신호가 검출되게 하는 것이다.The map sensor of the present invention installed as described above allows the intake air to flow through the air hole 13 on the rear surface of the sensor main body 10 so that the diagram 22 of the sensor chip 20 receives the pressure to detect the signal electrically. It is.

이 과정에서 종래와 같이 상기 맵 센서에는 흡입 공기와 함께 엔진으로 부터 역으로 연소가스의 탄소(C)가 유입되는데, 상기 탄소가 센서 본체(10) 배면의 에어 홀(13)을 통해 유입되기 때문에 종래 연소가스의 탄소(C)가 실리콘 겔과 센서 칩에 증착되고 알루미늄 와이어 및 리드 프레임 금속을 부식시키는 문제를 근본적으로 방지하게 되는 것이다.In this process, as illustrated in the prior art, carbon (C) of combustion gas flows inversely from the engine together with intake air, because the carbon flows through the air hole 13 on the rear surface of the sensor body 10. The carbon (C) of the conventional combustion gas is deposited on the silicon gel and the sensor chip to fundamentally prevent the problem of corroding the aluminum wire and the lead frame metal.

따라서, 본 발명은 합성수지재로 성형된 센서 본체의 배면에 흡입 공기가 유입되면서 흡입 공기량을 계측하는 에어 홀을 형성하여 종래와 반대 위치로 설치하도록 하므로 종래 센서 본체 전면으로 흡입 공기와 함께 탄소 성분이 유입되면서 실리콘 겔과 센서 칩에 증착되고 알루미늄 와이어 및 리드 프레임 금속을 부식시키는 문제점을 해결하여 센서의 신뢰성을 향상시키게 되는 것이다.Therefore, the present invention forms an air hole for measuring the amount of intake air while the intake air is introduced into the rear surface of the sensor main body formed of a synthetic resin material, so that it is installed at a position opposite to the prior art, so that the carbon component together with the intake air in front of the conventional sensor body As it is introduced, it is deposited on the silicon gel and the sensor chip to solve the problem of corroding aluminum wire and lead frame metal, thereby improving the reliability of the sensor.

10: 센서 본체 12: 함몰부
13: 에어 홀 15: 리드 프레임
20: 센서 칩 21: 유리층
30: 알루미늄 와이어 40: 실리콘 보호부10: sensor main body 12: depression
13: air hole 15: lead frame
20: sensor chip 21: glass layer
30: aluminum wire 40: silicon protective part

Claims (1)

리드 프레임(15)이 돌출 형성되는 합성수지 재질의 센서 본체(10)와,
상기 센서 본체 전면의 함몰부(12)에 접착재로 접착하고 배면으로 유리층(21)을 형성하는 센서 칩(20)과,
상기 센서 칩과 리드 프레임은 연결 접합하는 알루미늄 와이어(30) 및,
상기 함몰부로 실리콘 수지를 채워 센서 칩(20), 알루미늄 와이어(30)를 커버하는 실리콘 보호부(40)로 구성하여 차량의 연료 분사량을 결정하는 흡입 공기량을 계측하는 차량용 맵 센서에 있어서,
상기 센서 본체(10)의 배면에는 센서 본체(10)와 센서 칩의 유리층(21) 부위에 센서 칩(20)까지 관통되는 에어 홀(13)을 관통 형성하여 센서 본체의 배면으로 흡입 공기가 유입되도록 설치 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 맵 센서.Sensor body 10 made of a synthetic resin material protruding lead frame 15,
A sensor chip 20 for adhering to the recessed portion 12 on the front surface of the sensor body and forming the glass layer 21 on the rear surface thereof;
The sensor chip and lead frame are connected to the aluminum wire 30,
In the vehicle map sensor which fills the silicone resin with the recessed portion and comprises a silicon protection part 40 covering the sensor chip 20 and the aluminum wire 30 to measure the intake air amount for determining the fuel injection amount of the vehicle.
On the rear surface of the sensor main body 10, an air hole 13 penetrates through the sensor main body 10 and the glass layer 21 of the sensor chip to the sensor chip 20. Vehicle map sensor, characterized in that the installation is configured to flow.
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