WO2010145877A1 - Kombisensor - Google Patents

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WO2010145877A1
WO2010145877A1 PCT/EP2010/055676 EP2010055676W WO2010145877A1 WO 2010145877 A1 WO2010145877 A1 WO 2010145877A1 EP 2010055676 W EP2010055676 W EP 2010055676W WO 2010145877 A1 WO2010145877 A1 WO 2010145877A1
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WO
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sensor
detecting
tube
throttle device
fluid
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PCT/EP2010/055676
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Ronny Wolf
Markus Deissler
Joerg Lange
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/24—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid specially adapted for measuring pressure in inlet or exhaust ducts of internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/106—Detection of demand or actuation
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    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035—Details of the valve housing
    • F02D9/105—Details of the valve housing having a throttle position sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10373—Sensors for intake systems
    • F02M35/1038—Sensors for intake systems for temperature or pressure
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    • F02D2200/0414—Air temperature
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    • F02D2400/18—Packaging of the electronic circuit in a casing
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/22—Connectors or cables specially adapted for engine management applications

Definitions

  • the present invention relates to a combination sensor according to the preamble of claim 1, 2 and 14 and an internal combustion engine.
  • Internal combustion engines in particular reciprocating internal combustion engines, are optimized in operation by a control unit, for example to reduce fuel consumption or to improve exhaust emissions.
  • the control unit requires different parameters for this, which are detected by different sensors. For example, of the
  • Sensors detect the engine speed and engine load to optimize the ignition and injection of fuel into the combustion chamber.
  • the combustion air is supplied to the internal combustion engine generally through a suction pipe. Therefore, a sensor for detecting the pressure of the intake air, a sensor for detecting a rotational angle of a throttle valve in the intake manifold, and a sensor for detecting the temperature of the intake air are generally arranged on the intake manifold.
  • the various sensors are each individually connected by means of a cable to the control unit of the internal combustion engine. In the cable, power supply lines and signal transmission lines are respectively arranged for the corresponding sensor.
  • EP 1 676 990 A1 shows a sensor for an internal combustion engine with a housing, a sensor for detecting a pressure of the intake air, a sensor for detecting a rotational angle of a throttle valve and a sensor for detecting the temperature of the intake air.
  • the sensor is for Detecting the temperature in the flow direction of the intake air upstream of the throttle valve disposed in the intake manifold.
  • Combination sensor for an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, comprising a housing, a sensor for detecting a pressure of a fluid in a tube, a sensor for detecting a position of a throttle device in the tube, a sensor for detecting a temperature of the fluid in the tube wherein the sensor for detecting the temperature of the fluid in the flow direction of the fluid is arranged after the throttle device in the tube and voltage supply lines and / or signal transmission lines of all sensors by means of only one plug to a supply unit, in particular a control unit and / or a power source of the internal combustion engine, connectable are.
  • Combination sensor for an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, comprising a housing, a sensor for detecting a pressure of a fluid in a tube, a sensor for detecting a position of a throttle device in the tube, a sensor for detecting a temperature of the fluid in the tube wherein the sensor for detecting the temperature of the fluid in the flow direction of the fluid after the
  • Throttle device is disposed in the pipe.
  • the arrangement of the sensor for detecting the temperature of the fluid in the direction of flow of the fluid downstream of the throttle device in the tube has the advantage that due to turbulence of the fluid to the throttle device downstream of the throttle device is a more homogeneous temperature distribution and thus the temperature of
  • Fluids can be measured more accurately.
  • the sensor for detecting the pressure the sensor for detecting the position of the throttle device and the sensor for detecting the temperature are integrated in the housing. All sensors are in the
  • the senor for detecting the pressure, the sensor for detecting the position of the throttle device and the sensor for detecting the temperature are at least partially enclosed by the housing.
  • the housing consists at least partially of metal and / or plastic.
  • the housing is one or more parts.
  • a measuring nozzle in the tube is used to record the temperature and the pressure.
  • the measuring stub is part of the housing.
  • the combination sensor on the suction pipe and the measuring port is introduced as part of the housing in the interior of the suction pipe for detecting the temperature and the pressure at the required position or location within the suction pipe.
  • Sensor for detecting the pressure and the sensor arranged to detect the temperature.
  • Tube with the sensor to detect the pressure Tube with the sensor to detect the pressure
  • the pipe is a suction pipe and / or the fluid air, in particular intake air for the internal combustion engine.
  • the position can be detected, for example by means of a potentiometer.
  • a non-contact detection of the position of the throttle device In a touching detection of the position of the throttle device with respect to the throttle device and / or a component, for. B. shaft, the throttle device, the position can be detected, for example by means of a potentiometer.
  • Throttle device with respect to the throttle device and / or a component, for. B. shaft, the throttle device, the position can be detected, for example by means of a Hall sensor.
  • the position of the throttle device by two redundant sensors by means of two potentiometer traces or contactless executable.
  • the senor for detecting the position of the throttle device is a sensor of an EGAS.
  • power supply lines and / or signal transmission lines of all sensors are combined to form a cable harness or cable.
  • these are no longer different for the different sensors on the combination sensor
  • the voltage supply lines and / or the signal transmission lines of all sensors can be connected by means of only one plug to a supply unit, in particular a control unit and / or a power source of the internal combustion engine. After mounting the combination sensor on the intake manifold therefore only one plug must be connected to a corresponding mating connector, so that all sensors of the combination sensor with the control unit and the power source of Combustion engine are connected for signal transmission and power supply.
  • the throttle device is a throttle valve and / or it is of the sensor for detecting the position of the
  • Throttle device detects a rotation angle.
  • Combination sensor for an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, comprising a housing, a sensor for detecting a pressure of a fluid in a tube, a sensor for detecting a position of a throttle device in the tube, a sensor for detecting a temperature of the fluid in the tube in which the voltage supply lines and / or the signal transmission lines of all sensors can be connected by means of only one plug to a supply unit, in particular a control unit and / or a current source of the internal combustion engine. It can be connected to the supply unit so that the power supply lines and the signal transmission lines of all sensors.
  • a supply unit in particular a control unit and / or a current source of the internal combustion engine.
  • It can be connected to the supply unit so that the power supply lines and the signal transmission lines of all sensors.
  • two plugs may also be present, with one plug serving to connect the voltage supply lines to the supply unit and another plug to connect the signal transmission lines to the supply unit.
  • An internal combustion engine according to the invention in particular for a motor vehicle or a motorcycle, comprises a combination sensor described in this patent application.
  • a motor vehicle according to the invention comprises one in this
  • Patent application described combination sensor and / or an internal combustion engine described in this patent application.
  • Fig. 1 shows a cross section of a combination sensor on a suction pipe
  • Fig. 2 is a view of a motor vehicle.
  • a combination sensor 1 is shown in cross section on a pipe 10.
  • the tube 10 designed as a suction tube 11 serves to guide air or combustion air as fluid through the suction tube 11 to an internal combustion engine 2 of a motor vehicle 3.
  • the combination sensor 1 has a sensor 5 for detecting the pressure of the combustion air, a sensor 6 for detecting a rotation angle of a throttle valve 9 designed as throttle device 8 in the intake manifold 11 and a sensor 7 for detecting the temperature of the combustion air. All sensors 5, 6 and 7 are arranged in a housing 4 made of plastic of the combi sensor 1 or integrated in this.
  • On the suction pipe 1 1 is designed as a throttle body 26
  • connection element 21 is present.
  • the housing 4 of the combination sensor 1 is mechanically fastened by two fastening means 19 designed as screws 20.
  • the housing 4 is in two parts and consists of a cover 29 and a fuselage housing 30.
  • the cover 29 may be removable or not removable mounted on the hull housing 30.
  • Connecting means for connecting the cover 29 with the body housing 30 are not shown in Fig. 1.
  • a measuring nozzle 12 is provided as part of the housing 4.
  • the sensor 7 for detecting the temperature of the intake air is present at the end of the measuring nozzle 12, so that thereby the temperature of the intake air is measured substantially in the middle of the flow space of the suction pipe 11.
  • the flow direction of the combustion air is shown in Fig. 1 by an arrow 24.
  • the temperature the air in the suction pipe 1 1 is thus measured in the flow direction of the combustion air after the throttle valve 9.
  • the measuring nozzle 12 has a connecting channel, not shown in FIG. 1 in the interior, so that thereby a fluid-conducting connection from the end of the measuring stub 12 in the interior of the suction tube 11 to the sensor 5 for detecting the pressure of
  • the measuring nozzle 12 thus serves both for detecting the temperature and the pressure of the combustion air in the flow direction of the combustion air after the throttle valve 9 in an advantageous manner.
  • the throttle valve 9 is attached to a shaft 23 as a component 31 for the throttle valve 9. Due to the sectional formation in FIG. 1, only a smaller cross section of the throttle flap 9 is visible, so that the substantial larger extent in the longitudinal direction of the throttle flap 9 is perpendicular to the plane of the drawing of FIG.
  • Throttle 9 and thus also the throttle valve 9 is moved by an electric servomotor 22. This is the principle of the EGAS. Notwithstanding this, the throttle valve 9 can also be moved mechanically by means of a cable pull by a throttle lever (not shown).
  • the sensors 5, 6 and 7 must be supplied with electrical power. Furthermore, the data acquired by the sensors 5, 6 and 7 can be transmitted analogously or digitally to a control unit 18 of the internal combustion engine 2. All power supply lines 15 of all sensors 5, 6 and 7 and all signal transmission lines 16 of all sensors 5, 6 and 7 are combined to form a wiring harness 13 or a cable 14 or disposed therein, thereby advantageously for the combination sensor 1, only one cable 14 or a wiring harness 13 is required. At the end of the cable 14 and the wiring harness 13, a plug 17 with contact elements 25 is present. After mounting the combination sensor 1 on the connection element
  • FIG. 2 shows the motor vehicle 3 with the internal combustion engine 2 and the power source 28 and the control unit 18 as supply units 27.
  • the senor 7 is designed to detect the temperature of the combustion air in the intake manifold 11 in the flow direction of the combustion air in front of the throttle device 8.
  • Throttle 9 available.
  • the second embodiment compared to the first embodiment of FIG. 1, a further, second measuring port 12, by means of the analogously to the first embodiment of the sensor 5 for detecting the pressure of the intake air or the combustion air, the pressure of the combustion air
  • a measuring port 12 is used in the first embodiment, both for detecting the pressure and the temperature of the combustion air in the flow direction after the throttle valve 9.
  • all sensors 5, 6 and 7 can be connected to one or two supply units 27 for supply by means of only one plug 7 the sensors 5, 6 and 7 with electric power and for data transmission.

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Abstract

Kombisensor (1) für einen Verbrennungsmotor (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (3), umfassend ein Gehäuse (4), einen Sensor (5) zur Erfassung eines Druckes eines Fluides in einem Rohr (10), einen Sensor (6) zur Erfassung einer Position einer Drosselvorrichtung (8) in dem Rohr (10), einen Sensor (7) zur Erfassung einer Temperatur des Fluides in dem Rohr (10), wobei der Sensor (7) zur Erfassung der Temperatur des Fluides in Strömungsrichtung des Fluides nach der Drosselvorrichtung (8) in dem Rohr (10) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel Kombisensor
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kombisensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 , 2 und 14 sowie einen Verbrennungsmotor.
Stand der Technik
Verbrennungsmotoren, insbesondere Hubkolbenverbrennungsmotoren, werden im Betrieb von einer Steuerungseinheit optimiert, um beispielsweise den Kraftstoffverbrauch zu verringern oder die Abgaswerte zu verbessern. Die Steuerungseinheit benötigt hierfür verschiedene Parameter, die von unterschiedlichen Sensoren erfasst werden. Beispielsweise wird von den
Sensoren die Drehzahl des Verbrennungsmotors und die Motorlast erfasst, um die Zündung und die Einspritzung von Kraftstoff in den Verbrennungsraum zu optimieren. Die Verbrennungsluft wird dem Verbrennungsmotor im Allgemeinen durch ein Saugrohr zugeführt. An dem Saugrohr sind deshalb im Allgemeinen ein Sensor zur Erfassung des Druckes der Ansaugluft, ein Sensor zur Erfassung eines Drehwinkels einer Drosselklappe in dem Saugrohr und ein Sensor zur Erfassung der Temperatur der Ansaugluft angeordnet. Die verschiedenen Sensoren sind dabei jeweils einzeln mittels eines Kabels mit der Steuerungseinheit des Verbrennungsmotors verbunden. In dem Kabel sind jeweils Spannungsversorgungsleitungen und Signalübertragungsleitungen für den entsprechenden Sensor angeordnet.
Die EP 1 676 990 A1 zeigt einen Sensor für einen Verbrennungsmotor mit einem Gehäuse, einen Sensor zur Erfassung eines Druckes der Ansaugluft, einen Sensor zur Erfassung eines Drehwinkels einer Drosselklappe und einen Sensor zur Erfassung der Temperatur der Ansaugluft. Dabei ist der Sensor zur Erfassung der Temperatur in Strömungsrichtung der Ansaugluft vor der Drosselklappe in dem Ansaugrohr angeordnet.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäßer Kombisensor für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, einen Sensor zur Erfassung eines Druckes eines Fluides in einem Rohr, einen Sensor zur Erfassung einer Position einer Drosselvorrichtung in dem Rohr, einen Sensor zur Erfassung einer Temperatur des Fluides in dem Rohr, wobei der Sensor zur Erfassung der Temperatur des Fluides in Strömungsrichtung des Fluides nach der Drosselvorrichtung in dem Rohr angeordnet ist und Spannungsversorgungsleitungen und/oder Signalübertragungsleitungen sämtlicher Sensoren mittels nur eines Steckers mit einer Versorgungseinheit, insbesondere eine Steuerungseinheit und/oder eine Stromquelle des Verbrennungsmotors, verbindbar sind.
Erfindungsgemäßer Kombisensor für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, einen Sensor zur Erfassung eines Druckes eines Fluides in einem Rohr, einen Sensor zur Erfassung einer Position einer Drosselvorrichtung in dem Rohr, einen Sensor zur Erfassung einer Temperatur des Fluides in dem Rohr, wobei der Sensor zur Erfassung der Temperatur des Fluides in Strömungsrichtung des Fluides nach der
Drosselvorrichtung in dem Rohr angeordnet ist. Die Anordnung des Sensors zur Erfassung der Temperatur des Fluides in Strömungsrichtung des Fluides nach der Drosselvorrichtung in dem Rohr hat den Vorteil, dass aufgrund einer Verwirbelung des Fluides an der Drosselvorrichtung nach der Drosselvorrichtung eine homogenere Temperaturverteilung vorliegt und damit die Temperatur des
Fluides genauer gemessen werden kann.
Insbesondere sind der Sensor zur Erfassung des Druckes, der Sensor zur Erfassung der Position der Drosselvorrichtung und der Sensor zur Erfassung der Temperatur in das Gehäuse integriert. Sämtliche Sensoren sind damit in dem
Gehäuse des Kombisensors integriert, so dass mit der Montage des Gehäuses des Kombisensors an einem Saugrohr oder einem Drosselklappengehäuse sämtliche Sensoren zur Erfassung der Parameter des Druckes, der Position und der Temperatur an dem Saugrohr vorhanden sind. Damit kann bei der Herstellung eines Verbrennungsmotors Montageaufwand vermieden werden, weil mit der Montage des Kombisensors sämtliche drei Sensoren befestigt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung sind der Sensor zur Erfassung des Druckes, der Sensor zur Erfassung der Position der Drosselvorrichtung und der Sensor zur Erfassung der Temperatur wenigstens teilweise von dem Gehäuse umschlossen.
In einer weiteren Ausgestaltung besteht das Gehäuse wenigstens teilweise aus Metall und/oder aus Kunststoff.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist das Gehäuse ein- oder mehrteilig.
In einer Variante dient ein Messstutzen in dem Rohr zur Erfassung der Temperatur und des Druckes.
Insbesondere ist der Messstutzen Bestandteil des Gehäuses. Bei der Montage des Kombisensors an dem Saugrohr wird auch der Messstutzen als Bestandteil des Gehäuses in den Innenraum des Saugrohres eingeführt zur Erfassung der Temperatur und des Druckes an der notwendigen Position bzw. Stelle innerhalb des Saugrohres.
Zweckmäßig ist an dem Messstutzen oder im Bereich des Messstutzens der
Sensor zur Erfassung des Druckes und der Sensor zur Erfassung der Temperatur angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform bildet der Messstutzen einen Verbindungskanal zur fluidleitenden Verbindung des Strömungsraumes in dem
Rohr mit dem Sensor zur Erfassung des Druckes.
Insbesondere ist das Rohr ein Saugrohr und/oder das Fluid Luft, insbesondere Ansaugluft für den Verbrennungsmotor. In einer weiteren Ausgestaltung ist von dem Sensor zur Erfassung der Position der Drosselvorrichtung die Position berührend bezüglich der Drosselvorrichtung und/oder einer Komponente, z. B. Welle, der Drosselvorrichtung, erfassbar oder ist berührungsfrei bezüglich der Drosselvorrichtung und/oder einer Komponente, z. B. Welle, der Drosselvorrichtung erfassbar.
Bei einer berührenden Erfassung der Position der Drosselvorrichtung bezüglich der Drosselvorrichtung und/oder einer Komponente, z. B. Welle, der Drosselvorrichtung kann die Position beispielsweise mittels eines Potentiometers erfassbar sein. Bei einer berührungsfreien Erfassung der Position der
Drosselvorrichtung bezüglich der Drosselvorrichtung und/oder einer Komponente, z. B. Welle, der Drosselvorrichtung kann die Position beispielsweise mittels eines Hallsensors erfassbar sein.
In eine weiteren Ausgestaltung ist die Position der Drosselvorrichtung durch zwei redundante Sensoren mittels zweier Potentiometerspuren oder berührungslos ausführbar.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist der Sensor zur Erfassung der Position der Drosselvorrichtung ein Sensor eines EGAS.
In einer ergänzenden Variante sind Spannungsversorgungsleitungen und/oder Signalübertragungsleitungen sämtlicher Sensoren zu einem Kabelbaum oder Kabel zusammengefasst. In vorteilhafter Weise sind damit für die unterschiedlichen Sensoren an dem Kombisensor nicht mehr verschiedene
Kabel erforderlich, sondern diese sind alle sämtlich in einem Kabelbaum oder in einem Kabel zusammengefasst.
In einer weiteren Variante sind die Spannungsversorgungsleitungen und/oder die Signalübertragungsleitungen sämtlicher Sensoren mittels nur eines Steckers mit einer Versorgungseinheit, insbesondere einer Steuerungseinheit und/oder einer Stromquelle des Verbrennungsmotors, verbindbar. Nach der Montage des Kombisensors an dem Saugrohr muss deshalb nur noch ein Stecker mit einem entsprechenden Gegenstecker verbunden werden, so dass sämtliche Sensoren des Kombisensors mit der Steuerungseinheit und der Stromquelle des Verbrennungsmotors verbunden sind zur Signalübertragung und zur Spannungsversorgung.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Drosselvorrichtung eine Drosselklappe und/oder es ist von dem Sensor zur Erfassung der Position der
Drosselvorrichtung ein Drehwinkel erfassbar.
Erfindungsgemäßer Kombisensor für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, einen Sensor zur Erfassung eines Druckes eines Fluides in einem Rohr, einen Sensor zur Erfassung einer Position einer Drosselvorrichtung in dem Rohr, einen Sensor zur Erfassung einer Temperatur des Fluides in dem Rohr, wobei die Spannungsversorgungsleitungen und/oder die Signalübertragungsleitungen sämtlicher Sensoren mittels nur eines Steckers mit einer Versorgungseinheit, insbesondere eine Steuerungseinheit und/oder eine Stromquelle des Verbrennungsmotors, verbindbar sind. Es können damit die Spannungsversorgungsleitungen und die Signalübertragungsleitungen sämtlicher Sensoren mit der Versorgungseinheit verbunden werden. Damit braucht nach der Montage des Kombisensors nur ein Stecker in einen entsprechenden Gegenstecker eingesteckt werden, so dass sämtliche Sensoren an die Versorgungseinheit angeschlossen sind. Abweichend hierfür können auch zwei Stecker vorhanden sein, wobei ein Stecker zur Verbindung der Spannungsversorgungsleitungen mit der Versorgungseinheit dient und ein weiterer Stecker zur Verbindung der Signalübertragungsleitungen mit der Versorgungseinheit dient.
Ein erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor insbesondere für ein Kraftfahrzeug oder ein Kraftrad, umfasst einen in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Kombisensor.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst einen in dieser
Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Kombisensor und/oder einen in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Verbrennungsmotor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt eines Kombisensors an einem Saugrohr und
Fig. 2 eine Ansicht eines Kraftfahrzeuges.
Ausführungsformen der Erfindung
In Fig. 1 ist ein Kombisensor 1 im Querschnitt an einem Rohr 10 dargestellt. Das als Saugrohr 11 ausgebildete Rohr 10 dient dazu, Luft bzw. Verbrennungsluft als Fluid durch das Saugrohr 11 zu einem Verbrennungsmotor 2 eines Kraftfahrzeuges 3 zu leiten. Der Kombisensor 1 weist einen Sensor 5 zur Erfassung des Druckes der Verbrennungsluft, einen Sensor 6 zur Erfassung eines Drehwinkels einer als Drosselklappe 9 ausgebildeten Drosselvorrichtung 8 in dem Saugrohr 11 und einen Sensor 7 zur Erfassung der Temperatur der Verbrennungsluft auf. Sämtliche Sensoren 5, 6 und 7 sind in einem Gehäuse 4 aus Kunststoff des Kombisensors 1 angeordnet bzw. in dieses integriert. An dem Saugrohr 1 1 ist ein als Drosselklappengehäuse 26 ausgebildetes
Anschlusselement 21 vorhanden. An dem Anschlusselement 21 wird das Gehäuse 4 des Kombisensors 1 durch zwei als Schrauben 20 ausgebildete Befestigungsmittel 19 mechanisch befestigt. Das Gehäuse 4 ist zweiteilig und besteht aus einem Deckel 29 und einem Rumpfgehäuse 30. Der Deckel 29 kann demontierbar oder nicht demontierbar am Rumpfgehäuse 30 befestigt sein. Die
Verbindungsmittel zur Verbindung des Deckels 29 mit dem Rumpfgehäuse 30 sind in Fig. 1 nicht dargestellt.
An dem Rumpfgehäuse 30 ist außerdem ein Messstutzen 12 als Bestandteil des Gehäuses 4 vorhanden. Beim Befestigen des Gehäuses 4 an dem
Anschlusselement 21 wird dabei der Messstutzen 12 in den Innenraum des Saugrohres 11 eingeführt. Der Sensor 7 zur Erfassung der Temperatur der Ansaugluft ist dabei am Ende des Messstutzens 12 vorhanden, so dass dadurch die Temperatur der Ansaugluft im Wesentlichen in der Mitte des Strömungsraumes des Saugrohres 11 gemessen wird. Die Strömungsrichtung der Verbrennungsluft ist in Fig. 1 durch einen Pfeil 24 dargestellt. Die Temperatur der Luft in dem Saugrohr 1 1 wird damit in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft nach der Drosselklappe 9 gemessen. Der Messstutzen 12 weist einen in Fig. 1 nicht dargestellten Verbindungskanal im Inneren auf, so dass dadurch eine fluidleitende Verbindung vom Ende des Messstutzens 12 im Innenraum des Saugrohres 11 zu dem Sensor 5 zur Erfassung des Druckes der
Verbrennungsluft in dem Saugrohr 11 besteht. Der Messstutzen 12 dient damit in vorteilhafter weise sowohl zur Erfassung der Temperatur als auch des Druckes der Verbrennungsluft in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft nach der Drosselklappe 9.
Die Drosselklappe 9 ist an einer Welle 23 als Komponente 31 für die Drosselklappe 9 befestigt. Aufgrund der Schnittbildung in Fig. 1 ist von der Drosselklappe 9 lediglich ein kleinerer Querschnitt sichtbar, so dass die wesentliche größere Ausdehnung in Längsrichtung der Drosselklappe 9 senkrecht auf der Zeichenebene der Fig. 1 steht. Die Welle 23 für die
Drosselklappe 9 und damit auch die Drosselklappe 9 wird von einem elektrischen Stellmotor 22 bewegt. Es handelt sich damit um das Prinzip des EGAS. Abweichend hiervon kann die Drosselklappe 9 auch mechanisch mittels eines Seilzuges durch einen Gashebel bewegt werden (nicht dargestellt).
Die Sensoren 5, 6 und 7 müssen mit elektrischem Strom versorgt werden. Ferner sind die von den Sensoren 5, 6 und 7 erfassten Daten analog oder digital zu einer Steuerungseinheit 18 des Verbrennungsmotors 2 zu übertragen. Sämtliche Spannungsversorgungsleitungen 15 sämtlicher Sensoren 5, 6 und 7 und sämtliche Signalübertragungsleitungen 16 sämtlicher Sensoren 5, 6 und 7 sind zu einem Kabelbaum 13 oder einem Kabel 14 zusammengefasst bzw. in diesem angeordnet, so dass dadurch in vorteilhafter Weise für den Kombisensor 1 nur ein Kabel 14 bzw. ein Kabelbaum 13 erforderlich ist. Am Ende des Kabels 14 bzw. des Kabelbaumes 13 ist ein Stecker 17 mit Kontaktelementen 25 vorhanden. Nach der Montage des Kombisensors 1 auf dem Anschlusselement
21 muss deshalb nur noch der Stecker 17 in einen entsprechenden und nicht dargestellten Gegenstecker eingesteckt werden, um sämtliche Spannungsversorgungsleitungen 15 mit eine Stromquelle 28 als Versorgungseinheit 27 zu verbinden und sämtliche Signalübertragungsleitungen 16 mit der Steuerungseinheit 18 als Versorgungseinheit 27 zu verbinden. Die verschiedenen Spannungsversorgungsleitungen 15 der Sensoren 5, 6 und 7 sind aus Vereinfachungsgründen in Fig. 1 nur durch eine Spannungsversorgungsleitung 15 dargestellt. In gleicher weise sind die verschiedenen Signalübertragungsleitungen 16 der Sensoren 5, 6 und 7 in Fig. 1 nur durch eine Signalübertragungsleitung 16 vereinfachend und symbolisierend dargestellt bzw. abgebildet.
In Fig. 2 ist das Kraftfahrzeug 3 mit dem Verbrennungsmotor 2 und der Stromquelle 28 und der Steuerungseinheit 18 als Versorgungseinheiten 27 dargestellt.
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 7 zur Erfassung der Temperatur der Verbrennungsluft in dem Saugrohr 11 in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft vor der Drosselvorrichtung 8 ausgebildet. Hierzu ist in analoger Weise zu dem ersten Ausführungsbeispiel auch der Messstutzen 12 in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft vor der
Drosselklappe 9 vorhanden. Zusätzlich weist das zweite Ausführungsbeispiel gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 einen weiteren, zweiten Messstutzen 12 auf, mittels dem in analoger Weise zu dem ersten Ausführungsbeispiel von dem Sensor 5 zur Erfassung des Druckes der Ansaugluft bzw. der Verbrennungsluft der Druck der Verbrennungsluft in
Strömungsrichtung nach der Drosselklappe 9 erfasst wird.
Die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts Gegenteiliges erwähnt wird.
Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Kombisensor 1 wesentliche Vorteile verbunden. Lediglich ein Messstutzen 12 dient beim ersten Ausführungsbeispiel sowohl zur Erfassung des Druckes als auch der Temperatur der Verbrennungsluft in Strömungsrichtung nach der Drosselklappe 9. Ferner können mittels nur eines Steckers 7 sämtliche Sensoren 5, 6 und 7 an eine oder zwei Versorgungseinheiten 27 angeschlossen werden zur Versorgung der Sensoren 5, 6 und 7 mit elektrischem Strom und zur Datenübertragung.

Claims

Ansprüche
1. Kombisensor (1 ) für einen Verbrennungsmotor (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (3), umfassend
- ein Gehäuse (4),
- einen Sensor (5) zur Erfassung eines Druckes eines Fluides in einem Rohr (10),
- einen Sensor (6) zur Erfassung einer Position einer Drosselvorrichtung (8) in dem Rohr (10),
- einen Sensor (7) zur Erfassung einer Temperatur des Fluides in dem Rohr (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (7) zur Erfassung der Temperatur des Fluides in Strömungsrichtung des Fluides nach der Drosselvorrichtung (8) in dem Rohr (10) angeordnet ist und Spannungsversorgungsleitungen (15) und/oder die Signalübertragungsleitungen (16) sämtlicher Sensoren (5, 6, 7) mittels nur eines Steckers (17) mit einer Versorgungseinheit (27), insbesondere eine Steuerungseinheit (18) und/oder eine Stromquelle (28) des Verbrennungsmotors (2), verbindbar sind.
2. Kombisensor (1 ) für einen Verbrennungsmotor (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (3), umfassend
- ein Gehäuse (4),
- einen Sensor (5) zur Erfassung eines Druckes eines Fluides in einem Rohr (10),
- einen Sensor (6) zur Erfassung einer Position einer Drosselvorrichtung (8) in dem Rohr (10),
- einen Sensor (7) zur Erfassung einer Temperatur des Fluides in dem Rohr (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (7) zur Erfassung der Temperatur des Fluides in Strömungsrichtung des Fluides nach der Drosselvorrichtung (8) in dem Rohr (10) angeordnet ist.
3. Kombisensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) zur Erfassung des Druckes, der Sensor (6) zur Erfassung der Position der Drosselvorrichtung (8) und der Sensor (7) zur Erfassung der Temperatur in das Gehäuse (4) integriert sind.
4. Kombisensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) zur Erfassung des Druckes, der Sensor (6) zur Erfassung der Position der Drosselvorrichtung (8) und der Sensor (7) zur Erfassung der Temperatur wenigstens teilweise von dem Gehäuse (4) umschlossen sind.
5. Kombisensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) ein- oder mehrteilig ist.
6. Kombisensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messstutzen (12) in dem Rohr (10) zur Erfassung der Temperatur und des Druckes dient.
7. Kombisensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstutzen (12) Bestandteil des Gehäuses (4) ist.
8. Kombisensor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Messstutzen (12) oder im Bereich des Messstutzens (12) der Sensor (5) zur Erfassung des Druckes und der Sensor (7) zur Erfassung der Temperatur angeordnet ist.
9. Kombisensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstutzen (12) einen Verbindungskanal zur fluidleitenden Verbindung des Strömungsraumes in dem Rohr (10) mit dem Sensor (5) zur Erfassung des Druckes bildet.
10. Kombisensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (10) ein Saugrohr (11 ) ist und/oder das Fluid Luft, insbesondere Ansaugluft für den Verbrennungsmotor (2), ist.
1 1. Kombisensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Sensor (6) zur Erfassung der Position der Drosselvorrichtung (8) die Position berührend bezüglich der Drosselvorrichtung (8) und/oder einer Komponente (31 ), z. B. Welle (23), der Drosselvorrichtung (8) erfassbar ist oder berührungsfrei bezüglich der Drosselvorrichtung (8) und/oder einer Komponente (31 ), z. B. Welle (23), der Drosselvorrichtung (8) erfassbar ist.
12. Kombisensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Spannungsversorgungsleitungen (15) und/oder
Signalübertragungsleitungen (16) sämtlicher Sensoren (5, 6, 7) zu einem Kabelbaum (13) oder einem Kabel (14) zusammengefasst sind.
13. Kombisensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselvorrichtung (8) eine Drosselklappe (9) ist und/oder von dem
Sensor (6) zur Erfassung der Position der Drosselvorrichtung (8) ein
Drehwinkel erfassbar ist.
14. Kombisensor (1 ) für einen Verbrennungsmotor (2), insbesondere für ein
Kraftfahrzeug (3), umfassend
- ein Gehäuse (4),
- einen Sensor (5) zur Erfassung eines Druckes eines Fluides in einem Rohr (10), - einen Sensor (6) zur Erfassung einer Position einer Drosselvorrichtung (8) in dem Rohr (10),
- einen Sensor (7) zur Erfassung einer Temperatur des Fluides in dem Rohr (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgungsleitungen (15) und/oder die Signalübertragungsleitungen (16) sämtlicher Sensoren (5, 6, 7) mittels nur eines Steckers (17) mit einer Versorgungseinheit (27), insbesondere eine Steuerungseinheit (18) und/oder eine Stromquelle (28) des Verbrennungsmotors (2), verbindbar sind.
15. Verbrennungsmotor (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) einen Kombisensor (1 ) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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