Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Sensorsystem umfasst beispielsweise einen Aufnehmer zur Erfassung einer Kraftstoffeinspritzmenge in einen Verbrennungsmotor. Die Einspritzmenge und der Einspritzbeginn sind dabei wichtige Kenngrößen für den optimalen Betrieb beispielsweise von Dieselmotoren. Deren Erfassung ermöglicht die last- und drehzahlabhängige Einspritzverstellung in einem geschlossenen Regelkreis.

In der DE 102 28 353 Al wird ein Sensorsystem beschrieben, bei dem die Kraftstoffeinspritzmenge über die Detektion des Nadelhubs einer Einspritzdüse ermittelt wird, wobei zur Detektion des Nadelhubs ein Piezoelement verwendet wird.

In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung 103 61 129 wird ein Sensorsystem beschrieben, bei dem ein Körperschallsensor zur Ermittlung der Kraftstoffeinspritzmenge die Strömungsgeräusche des strömenden Kraftstoffes erfasst, wobei der Körperschallsensor als Piezoelement ausgeführt ist. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sensorsystem für ein Fahrzeug anzugeben, mit dem trotz einfachen Aufbau eine Mehrzahl von Größen zur Regelung eines Verbrennungsmotors aufnehmbar sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Sensorsystems für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß detektiert ein Aufnehmer eines Sensorsystems für ein Fahrzeug zusätzlich zur Erfassung einer Kraftstoffeinspritzmenge in einen Verbrennungsmotor auch das Verbrennungsgeräusch, welches von einer Auswerte- und Steuereinheit ausgewertet wird. Da der Aufnehmer sowohl die Einspritzmenge als auch das Verbrennungsgeräusch erfasst, kann in vorteilhafter Weise auf einen zusätzlichen Klopfsensor verzichtet werden.

In Ausgestaltung des Sensorsystems ermittelt die Auswerte- und Steuereinheit die Kraftstoffeinspritzmenge aus Strömungsgeräuschen, die vom Aufnehmer aufgenommen werden.

Alternativ ermittelt die Auswerte- und Steuereinheit die Kraftstoffeinspritzmenge aus einem vom Aufnehmer aufgenommen Nadelhub einer Einspritzdüse. In weiterer Ausgestaltung des Sensorsystems ist der Aufnehmer als Piezoelement, vorzugsweise als Quarz-Piezoelement ausgeführt.

In weiterer Ausgestaltung des Sensorsystems ist der Aufnehmer beispielsweise in der Wandung oder im Inneren einer Einspritzdüse oder eines Einspritzventils angeordnet.

Mit dem erfindungsgemäßen Sensorsystem werden Signale aufgenommen, welche die Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise zur Regelung der Einspritzmenge und/oder des Verbrennungsschwerpunktes und/oder zur Abgasrückführung, insbesondere für einen Dieselmotor, auswertet.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Dabei zeigt die einzige Figur ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Sensorsystems für ein Fahrzeug.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, umfasst das Sensorsystem 10 einen Aufnehmer 2 dessen Signale von einer Auswerte- und Steuereinheit 3 ausgewertet werden. Der Aufnehmer 2 ist als Kombinationssensor ausgeführt und erfasst eine Kraftstoffeinspritzmenge in einen Verbrennungsmotor 1 und zusätzlich das Verbrennungsgeräusch des Verbrennungsmotors 1. Dadurch kann auf einen zusätzlichen Geräuschaufnehmer als Klopfsensor verzichtet werden. Der Aufnehmer ist beispielsweise als piezoelektrischen Körperschallsensor ausgeführt und in der Wandung oder im Inneren einer Einspritzdüse oder eines Einspritzventils angeordnet. Der Aufnehmer 2 kann so ausgeführt sein, dass die Auswerte- und Steuereinheit 3 die Kraftstoffeinspritzmenge aus Strömungsgeräuschen ermittelt, die vom Aufnehmer 2 aufgenommen werden.

Alternativ kann der Aufnehmer so ausgeführt sein, dass die Auswerte- und Steuereinheit 3 die Kraftstoffeinspritzmenge aus einem vom Aufnehmer 2 aufgenommen Nadelhub einer Einspritzdüse und/oder eines Einspritzventils ermittelt.

Die Auswertung der Signale des Aufnehmers 2 verwendet die Auswerte- und Steuereinheit 3 beispielsweise zur Regelung der Einspritzmenge und/oder des Verbrennungsschwerpunktes und/oder der Abgasrückführung, insbesondere für einen Dieselmotor 1.

Anhand des Zeitpunktes des Verbrennungsgeräuschanstiegs in einem bestimmten Frequenzband, kann die Auswerte- und Steuereinheit 3 beispielsweise den Verbrennungsstartwinkel bestimmen. Dadurch ist eine zylinderindividuelle Regelung des Verbrennungsstartwinkels mittels einer Verstellung des Ansteuerstartwinkels des Einspritzventils möglich.

Alternativ kann der Zeitpunkt der maximalen Intensität des Verbrennungsgeräusches in einem bestimmten Frequenzband von der Auswerte- und Steuereinheit 3 bestimmt und daraus der Verbrennungsschwerpunkt ermittelt werden. Dadurch ist eine zylinderindividuelle Regelung des Verbrennungsschwerpunktes mittels der Verstellung des Ansteuerstartwinkels des Einspritzventils möglich. Durch das erfindungsgemäße Sensorsystem wird mit einem Aufnehmer zusätzlich zur Erfassung einer Kraftstoffeinspritzmenge auch das Verbrennungsgeräusch, detektiert, wodurch auf einen zusätzlichen Klopfsensor verzichtet werden kann. Daher ermöglicht das erfindungsgemäße Sensorsystem trotz einfachem Aufbau eine Mehrzahl von Größen zur Regelung eines Verbrennungsmotors aufzunehmen. Durch die Regelung der Einspritzmenge und der Verbrennungslage sowie durch die verbesserte Regelung der Abgasrückführung lässt sich eine Abgasemissionsverbesserung und eine Geräuschverbesserung erzielen.