濕度傳感器診斷的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及濕度傳感器診斷。提供用于診斷濕度傳感器的實施方式。一種實例方法包括，基于由濕度傳感器測量的第一氣體流的濕度，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)，以及如果由濕度傳感器測量的第二氣體流的濕度不同于期望的濕度，則指示濕度傳感器的劣化。通過這種方式，如果由濕度傳感器測量的第二氣體流的濕度不同于期望的濕度，可以指示濕度傳感器的劣化。
【專利說明】濕度傳感器診斷
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開涉及濕度傳感器診斷。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機系統(tǒng)可以配置有排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，經(jīng)由該系統(tǒng)至少一部分排氣被再循環(huán)到發(fā)動機進(jìn)氣口。各種傳感器可以連接在發(fā)動機系統(tǒng)中以估算輸送給發(fā)動機的EGR的量。這些傳感器可以包括，例如，各種溫度傳感器、壓力傳感器、氧傳感器和濕度傳感器。由于EGR估算的準(zhǔn)確性依賴于各種傳感器的正確運行(functioning),因此使用周期傳感器診斷。進(jìn)一步地，具有或不具有EGR的發(fā)動機需要空氣稀釋的估算，以便最佳設(shè)定點火正時等控制。燃燒用空氣稀釋可以使用濕度傳感器基于濕度測量被確定。
[0003]用于診斷濕度傳感器的一種實例方法在美國專利7，715，976中由Xiao等人闡明。其中，根據(jù)由進(jìn)氣歧管中的第一濕度傳感器估算的進(jìn)氣濕度與由排氣歧管中的第二濕度傳感器估算的排氣濕度和由設(shè)置在發(fā)動機外面的第三濕度傳感器估算的環(huán)境濕度的比較來確定濕度傳感器的劣化。在當(dāng)所有傳感器讀數(shù)被期望基本上相等的情況期間比較傳感器讀數(shù)，例如，在其中EGR閥被關(guān)閉的發(fā)動機不加油(non-fueling)情況期間。如果這三種濕度傳感器的讀數(shù)相差到大于閾值，則可以確定濕度傳感器劣化。
[0004]不過，本文發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到用這種方法的潛在問題。確定任何一個濕度傳感器的劣化的準(zhǔn)確性可能決定于其他濕度傳感器的正常運行。而且，對于發(fā)動機控制可以不需要多個濕度傳感器，并且因此額外的濕度傳感器可能不可用于比較。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，提供了用于診斷濕度傳感器的實施方式。一種實例方法包括，基于由濕度傳感器測量的第一氣體流的濕度，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)，以及如果由濕度傳感器測量的第二氣體流的濕度不同于所期望的濕度，則指示濕度傳感器的劣化。
[0006]通過這種方式，可以基于濕度傳感器對具有已知濕度的第二氣體流的響應(yīng)指示濕度傳感器的劣化。在一些條件下，濕度傳感器輸出可以被用于調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)。濕度傳感器可以在這些條件期間，測量第一氣體流例如進(jìn)氣(intake air)的濕度。接著,在其他條件下，傳感器可以被暴露給第二氣體流。第二氣體流可以是具有已知濕度的氣體流，或其可以是雖然該氣體流的濕度未被準(zhǔn)確知道但至少在一些條件下已知其具有與第一氣體流明顯不同濕度的氣體流。第二氣體流可以包括例如進(jìn)氣歧管空氣、EGR、排氣和/或曲軸箱氣體。如果當(dāng)傳感器被暴露于第二氣體流時，濕度傳感器輸出不同于所期望的輸出，則可以指示濕度傳感器的劣化。
[0007]單獨地或結(jié)合附圖通過下列詳細(xì)描述，本公開的上述優(yōu)勢和其他優(yōu)勢以及特征將會變得顯而易見。
[0008]應(yīng)當(dāng)理解，所提供的上述
【發(fā)明內(nèi)容】
是以簡化形式介紹概念選擇，其將在【具體實施方式】中進(jìn)一步描述。不過，這不意味著確定所要求權(quán)利的主題的關(guān)鍵或基本特征，所要求權(quán)利的主題范圍由所附的權(quán)利要求唯一限定。而且，所要求權(quán)利的主題不限于解決上述或本公開任何部分中指出的任何缺點的實施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1示出根據(jù)本公開的第一實施方式的包括一個或多個濕度傳感器的實例發(fā)動機系統(tǒng)。
[0010]圖2示出根據(jù)本公開的第二實施方式的包括一個或多個濕度傳感器的實例發(fā)動機系統(tǒng)。
[0011]圖3是圖示根據(jù)本公開的實施方式的用于測試濕度傳感器的方法的流程圖。
[0012]圖4是圖示在執(zhí)行圖3的方法期間的關(guān)注的參數(shù)的圖。
[0013]圖5示出根據(jù)本公開的第三實施方式的包括濕度傳感器的實例發(fā)動機系統(tǒng)。
[0014]圖6是圖示根據(jù)本公開的另一個實施方式的用于測試濕度傳感器的方法的流程圖。
[0015]圖7是圖示在執(zhí)行圖6的方法期間的關(guān)注的參數(shù)的圖。
【具體實施方式】
[0016]圖1示出包括發(fā)動機12的實例發(fā)動機系統(tǒng)10。在本實例中，發(fā)動機12是車輛的火花點火發(fā)動機，發(fā)動機包括多個汽缸14，每個汽缸包括活塞。在每個汽缸14中的燃燒事件驅(qū)動活塞，其又轉(zhuǎn)動曲軸16，這對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說是眾所周知的。曲軸16可以被容納在曲軸箱20中。進(jìn)一步地，發(fā)動機12可以包括多個發(fā)動機閥，閥連接到汽缸14并控制多個汽缸14中的進(jìn)氣和排氣。
[0017]發(fā)動機12包括發(fā)動機進(jìn)氣口(intake) 23和發(fā)動機排氣口(exhaust) 25。發(fā)動機進(jìn)氣口 23包括沿進(jìn)氣道18被流體地連接到發(fā)動機進(jìn)氣歧管24的發(fā)動機節(jié)氣門22。空氣可以從進(jìn)氣系統(tǒng)(AIS)進(jìn)入進(jìn)氣道18，進(jìn)氣系統(tǒng)(AIS)包括與車輛環(huán)境連通的空氣凈化器33以及在空氣凈化器33下游的AIS節(jié)氣門72。AIS節(jié)氣門72和/或節(jié)氣門22的位置可以由控制器50經(jīng)由被提供給電動馬達(dá)或包括節(jié)氣門22的致動器的信號而改變，該配置通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)。通過這種方式，節(jié)氣門22可以被操作以改變被提供給進(jìn)氣歧管和多個汽缸14的進(jìn)氣。進(jìn)氣口 23可以包括質(zhì)量空氣流量傳感器58 (在進(jìn)氣道18中)和用于向控制器50提供各個信號MAF和MAP的歧管空氣壓力傳感器60 (進(jìn)氣歧管24中)。
[0018]發(fā)動機排氣口 25包括排氣歧管48，其通向?qū)⑴艢獍l(fā)送到大氣的排氣道35。發(fā)動機排氣口 25可以包括以緊密連接位置安裝的一個或多個排放控制裝置70。一個或多個排放控制裝置可以包括三元催化劑、稀NOx捕集器、柴油微粒過濾器、氧化催化劑等。應(yīng)當(dāng)明白，正如在本文進(jìn)一步詳細(xì)闡述的，其他組件可以被包括在發(fā)動機中，例如各種閥和傳感器。
[0019]在一些實施方式中，發(fā)動機系統(tǒng)10是增壓發(fā)動機系統(tǒng)，其中發(fā)動機系統(tǒng)進(jìn)一步包括增壓裝置。在本實例中，進(jìn)氣道18包括用于對沿進(jìn)氣道18接收的進(jìn)入增壓空氣(aircharge)增壓的壓縮機90。增壓空氣冷卻器26 (或中間冷卻器)被連接在壓縮機90的下游，用于在被增壓的增壓空氣輸送到進(jìn)氣歧管之前對其進(jìn)行冷卻。在增壓裝置是渦輪增壓器的實施方式中，壓縮機90可以被連接到發(fā)動機系統(tǒng)10的發(fā)動機排氣口 25中的渦輪機92，并由其驅(qū)動。進(jìn)一步地，壓縮機90可以至少部分由電動馬達(dá)或曲軸16驅(qū)動。
[0020]任選的旁路通道28可以貫穿壓縮機90被連接，以便將被壓縮機90壓縮的進(jìn)氣的至少一部分轉(zhuǎn)回到壓縮機的上游。通過旁路通道28轉(zhuǎn)回的空氣量可以通過打開位于旁路通道28內(nèi)的壓縮機旁路閥(CBV) 30進(jìn)行控制。通過控制CBV30，以及改變通過旁路通道28轉(zhuǎn)回的空氣量，被提供在壓縮機下游的增壓壓力可以被調(diào)整。這確保增壓控制和調(diào)壓(surge)控制。
[0021]類似地，任選的旁路通道40可以貫穿渦輪機92被連接，以便使渦輪機92周圍的排氣的至少一部分轉(zhuǎn)向，從而控制渦輪機速度并從而增加被提供給發(fā)動機的壓力。在渦輪機92周圍轉(zhuǎn)向的排氣量可以通過打開位于旁路通道40內(nèi)的廢氣門50進(jìn)行控制。
[0022]在一些實施方式中，發(fā)動機系統(tǒng)10可以包括排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)。在示出的實例中，發(fā)動機系統(tǒng)10可以包括低壓EGR (LP-EGR)通道36，其用于將至少一些排氣從在渦輪機92下游的排氣道35到在壓縮機90上游的進(jìn)氣道18進(jìn)行再循環(huán)。LP-EGR通道36可以包括LP-EGR閥38，其用于控制通過通道以及EGR冷卻器(未示出)的EGR流(即，再循環(huán)的排氣量)，EGR冷卻器用于在流過EGR通道的排氣再循環(huán)到發(fā)動機進(jìn)氣口之前，降低排氣的溫度。雖然未在圖1中示出，EGR系統(tǒng)可以額外或可選地包括用于將排氣從渦輪機92的上游到在壓縮機90下游的進(jìn)氣道18進(jìn)行再循環(huán)的高壓EGR (HP-EGR)通道。
[0023]在圖1的實例中，曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)(PCV)被連接到發(fā)動機進(jìn)氣口，以便在曲軸箱中的氣體可以以可控的方式從曲軸箱排出。在非增壓條件期間(當(dāng)歧管壓力(MAP)小于大氣壓力(BP)時)，曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)由通氣孔或排氣管42將空氣吸入曲軸箱20中。曲軸箱通風(fēng)管42可以被連接到在壓縮機90上游的新鮮空氣進(jìn)氣道18。在一些實例中，曲軸箱通風(fēng)管42可以被連接到空氣凈化器33的下游(如圖所示)。在其他實例中，曲軸箱通風(fēng)管42可以被連接到在空氣凈化器33上游的進(jìn)氣道18。
[0024]曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)還可以經(jīng)由導(dǎo)管44 (在這里也被稱為PCV管線44)將氣體從曲軸箱排出并進(jìn)入進(jìn)氣歧管24中，在一些實例中，導(dǎo)管44可以包括單向PCV閥78 (S卩，當(dāng)流為相反方向時趨于密封的被動閥)，以便在連接到進(jìn)氣歧管24之前，提供曲軸箱氣體從曲軸箱20內(nèi)部的連續(xù)排出。不過，在其他實例中，導(dǎo)管44可以不包括單向PCV閥。仍然在其他實例中，PCV閥可以是由控制器50控制的電子控制閥。
[0025]曲軸箱氣體可以包括從燃燒室到曲軸箱的燃燒氣體的漏氣。PCV管線44可以包括油分離器80，其在從曲軸箱20離開的蒸汽再次進(jìn)入進(jìn)氣歧管24之前，過濾蒸汽中的油。另一個油分離器81可以被布置在曲軸箱通氣管42中，以便在增壓操作期間，去除從曲軸箱離開的氣流中的油。因此，曲軸箱中的氣體由未燃燒的燃料、未燃燒的空氣以及全部或部分燃燒的氣體組成。進(jìn)一步地，潤滑劑霧也存在。各個油分離器80、81旨在通過曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)減少從曲軸箱離開的油霧。
[0026]基于發(fā)動機操作條件，在導(dǎo)管44中的氣體流可以以兩個方向行進(jìn)，從曲軸箱20向進(jìn)氣歧管24和/或從進(jìn)氣歧管24向曲軸箱20。類似地，氣體可以以兩個方向流過通氣管42，從曲軸箱20向進(jìn)氣道18和/或從進(jìn)氣道18向曲軸箱20。例如，在MAP低于壓縮機入口壓力(CIP)的非增壓條件期間，曲軸箱氣體可以通過導(dǎo)管44從曲軸箱20流到進(jìn)氣歧管24，而空氣通過通氣管42從進(jìn)氣道18流到曲軸箱20。作為比較，在增壓發(fā)動機操作期間(當(dāng)MAP高于CIP時)，空氣可以通過導(dǎo)管44從進(jìn)氣歧管24流到曲軸箱20，以及曲軸箱蒸汽可以通過通氣管42從曲軸箱20流到進(jìn)氣道18。不過，在導(dǎo)管44包括可控PCV閥的實施方式中，閥可以僅允許在一個方向流動(即，曲軸箱氣體從曲軸箱20到進(jìn)氣歧管24的流動)以及不許在相反方向流動(即，空氣從進(jìn)氣歧管24到曲軸箱20的流動)。如果閥78不許從進(jìn)氣歧管到曲軸箱的流動，則在這點上，曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)是不新鮮的空氣系統(tǒng)。如果小流量的空氣被允許從增壓器進(jìn)氣歧管通到曲軸箱，那么，系統(tǒng)再次是曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)，盡管在非增壓條件下是相反流動方向。
[0027]應(yīng)當(dāng)明白，如本文所使用的，PCV流指的是氣體通過PCV管線的流。這種氣體流可以包括僅進(jìn)氣的流，僅曲軸箱氣體的流，和/或空氣和曲軸箱氣體的混合物的流，流的成分至少基于流的方向以及在流動的時候相對于CIP的MAP條件。
[0028]作為實例，在發(fā)動機在輕負(fù)荷以及適度的節(jié)氣門打開情況下運行的時候，進(jìn)氣歧管的空氣壓力可以小于曲軸箱空氣壓力。進(jìn)氣歧管的較低壓力使新鮮的空氣朝向進(jìn)氣歧管吸入，從進(jìn)氣道18經(jīng)由曲軸箱通氣管42推動空氣，接著通過曲軸箱(其在曲軸箱用燃燒氣體稀釋并混合)，經(jīng)過在導(dǎo)管44中的PCV閥78，并進(jìn)入進(jìn)氣歧管24中。作為另一個實例，當(dāng)發(fā)動機在高負(fù)荷以及更大節(jié)氣門打開情況下增壓運行時，進(jìn)氣歧管的空氣壓力可以比曲軸箱空氣壓力更大。進(jìn)氣歧管的更高壓力將新鮮空氣推向?qū)Ч?4，接著穿過曲軸箱(其在曲軸箱用燃燒氣體稀釋并混合)和導(dǎo)管42，進(jìn)入進(jìn)氣道18中。
[0029]發(fā)動機系統(tǒng)10還可以包括控制系統(tǒng)46，其包括控制器50，傳感器51和致動器52。實例傳感器包括發(fā)動機速度傳感器54、發(fā)動機冷卻劑溫度傳感器56、質(zhì)量空氣流量傳感器58、歧管空氣壓力傳感器60、壓縮機入口壓力傳感器32、節(jié)氣門入口壓力傳感器34以及大氣壓力(BP)傳感器57。實例致動器包括CBV30、節(jié)氣門22以及發(fā)動機閥、燃料噴射器以及未在圖1中示出的其他組件?？刂破?0可以進(jìn)一步包括具有用于操作發(fā)動機的指令、程序和/或代碼的物理存儲器。由控制器50執(zhí)行的實例例行程序在圖5和8示出。
[0030]此外，一個或多個濕度傳感器可以被設(shè)置在發(fā)動機系統(tǒng)10中。濕度傳感器可以被設(shè)置以確定在某些條件期間流過進(jìn)氣道18的進(jìn)氣的濕度和確定在其他條件期間具有已知或不同濕度的不同空氣流的濕度。如果在通道18中，濕度傳感器“看見”或能夠檢測均是潮濕氣體的EGR和PCV兩者。用于在圖1中示出的濕度傳感器的實例位置包括被定位在AIS節(jié)氣門72下游的進(jìn)氣道18中的第一濕度傳感器62、被定位在EGR閥38下游的EGR通道36中的第二濕度傳感器64、被定位在曲軸箱通氣管42中的第三濕度傳感器66以及被定位在PCV閥78下游的PCV管線44中的第四濕度傳感器68。在一些實例中，每個濕度傳感器可以測量被暴露給傳感器的氣體的相對濕度和溫度?；谙鄬穸群蜏囟龋瑲怏w的比濕度可以被確定(例如，水量每單位質(zhì)量氣流)。為了測量相對濕度，可以使用露點傳感器(使用例如冷鏡)或濕球/干球傳感器。在其他實例中，絕對濕度可以由電容傳感器測量，以及估算或測量空氣的溫度和/或壓力，以便計算相對濕度和/或比濕度。
[0031]特別地，發(fā)動機控制系統(tǒng)趨于想知道空氣的比濕度，例如濕度比。換句話說，發(fā)動機控制系統(tǒng)想知道有多少燃燒潮濕空氣是水蒸氣(或某些其他稀釋劑)。一些發(fā)動機濕度傳感器測量絕對濕度，例如，空氣體積中水的質(zhì)量。在許多情況下，傳感器測量絕對濕度，經(jīng)由所選中的測量結(jié)果和假設(shè)將絕對濕度轉(zhuǎn)換為相對濕度，將相對濕度數(shù)據(jù)發(fā)送到PCM，再將其轉(zhuǎn)換為絕對濕度，接著轉(zhuǎn)換為比濕度。為了進(jìn)行這些轉(zhuǎn)換，在測量點的壓力和溫度均被測量或推斷。當(dāng)濕度傳感器被定位在不同于大氣壓的某個地方時，這些區(qū)別已經(jīng)變得越來越重要。
[0032]由第一濕度傳感器62感測的濕度可以取決于AIS節(jié)氣門72的位置。濕度傳感器位置62既未看見曲軸箱通風(fēng)氣體，也未看見EGR氣體。例如，當(dāng)節(jié)氣門72被打開(例如，未節(jié)流)時，在濕度傳感器62的濕度可以等于大氣的絕對濕度。當(dāng)節(jié)氣門72被局部或全部關(guān)閉(例如，節(jié)流)時，進(jìn)氣的壓力在濕度傳感器處減少，結(jié)果濕度降低。因此，當(dāng)AIS節(jié)氣門被關(guān)閉時，在傳感器62處的濕度可以隨著壓力改變等于大氣濕度和壓力變化的乘積。降低總的氣體壓力對比濕度沒有影響，但是成比例地影響絕對濕度。因此，如果總的壓力降低20%，絕對濕度降低20%。通過示例的方式，如果空氣被從IOOkPa節(jié)流到80kPa，絕對濕度會從0.010降落到0.008 (被表示為單位分?jǐn)?shù))。因此，如果絕對濕度傳感器被采用(不管它在被傳送之前會被轉(zhuǎn)換成什么)，在存在緩慢改變大氣濕度的情況下，這形成非常強的傳感器診斷。
[0033]由第二濕度傳感器64感測的濕度可以取決于EGR閥38的位置。當(dāng)EGR被啟用，以及EGR閥38被至少部分打開時，由于EGR由在高溫的排氣組成并具有高濕度，流入EGR通道36通過濕度傳感器64的空氣的相對濕度可以是或接近100%。不過，當(dāng)EGR閥38被關(guān)閉時(當(dāng)EGR被禁用，例如在發(fā)動機怠速條件期間)，由于傳感器被定位在EGR通道36的出口并從而當(dāng)EGR被禁用時被暴露給進(jìn)氣，流過傳感器64的空氣的相對濕度可以等于大氣濕度。當(dāng)EGR被冷卻時，冷凝可以去除相當(dāng)多的濕度，但是如果未被再加熱，其相對濕度仍趨向100%的相對濕度。因此，被定位在64處的濕度傳感器形成既用于EGR閥38的診斷又用于濕度傳感器的診斷。與許多大氣空氣條件(小于100%的相對濕度)相比，循環(huán)排氣遠(yuǎn)比大氣空氣潮濕。因此，在潮濕排氣的存在下所有濕度測量增加(比濕度、相對濕度、以及絕對濕度)。
[0034]由第三濕度傳感器66和/或第四濕度傳感器68感測的濕度可以取決于增壓壓力和EGR閥的位置。增壓壓力是相對于壓縮機入口壓力(CIP)的歧管絕對壓力(MAP)。在增壓條件期間，當(dāng)排氣驅(qū)動渦輪機92以及壓縮機90壓縮進(jìn)氣時，MAP可以大于BP并大于CIP。在非增壓條件期間，MAP可以小于CIP。當(dāng)MAP大于CIP (例如，在增壓條件期間)時，曲軸箱氣體可以包括流過第三濕度傳感器66的氣體流，因此，流過第三濕度傳感器66的空氣的相對濕度可以是相對高的，例如等于100%的相對濕度(RH)。還在增壓條件期間，流過第四濕度傳感器68的空氣的相對濕度可以等于大氣濕度加上EGR、曲軸箱通風(fēng)處的濕度，以及在一些實施方式中，(例如來自未在圖1中示出的燃油蒸汽罐吹掃管線的)燃料蒸汽吹掃的濕度，因此，在某種程度上可以高于大氣濕度。當(dāng)MAP小于CIP (例如，非增壓條件)時，流過第三濕度傳感器66的空氣的濕度可以等于大氣濕度，以及流過第四濕度傳感器68的空氣的濕度可以等于曲軸箱氣體和通風(fēng)空氣的濕度(在到達(dá)導(dǎo)管44之前通過曲軸箱20)。
[0035]因此，當(dāng)流過濕度傳感器的氣體成分改變時，如果濕度傳感器的輸出不改變，或未改變所期望的量，則可以確定濕度傳感器的劣化。例如，參考第二濕度傳感器64，如果在發(fā)動機啟動后，EGR初始被禁用(例如在發(fā)動機怠速條件期間)，第二濕度傳感器64的輸出期望指示大氣濕度。接著，當(dāng)EGR在隨后的發(fā)動機操作期間被啟用時，濕度傳感器的輸出期望增加到高于大氣濕度。當(dāng)EGR從禁用切換到啟用時，如果濕度傳感器的輸出未改變，或如果其改變少于所期望的量，則可以指示劣化。在指示濕度傳感器劣化后，可通知車輛駕駛員(例如通過點亮故障指示燈)，可以設(shè)置診斷代碼，和/或可以調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)。[0036]圖1示出被定位在根據(jù)操作條件接收不同濕度的空氣的現(xiàn)有發(fā)動機導(dǎo)管中的一個或多個濕度傳感器。不過，在一些實施方式中，一個或多個濕度傳感器可以被定位在設(shè)計為在某些條件下接收進(jìn)氣而在其他條件下接收已知和/或不同濕度的空氣的具體導(dǎo)管中。圖2示出發(fā)動機系統(tǒng)200，其具有被定位以根據(jù)操作條件接收具有不同濕度空氣的一個或多個濕度傳感器。發(fā)動機系統(tǒng)200包括類似于在圖1中示出的發(fā)動機系統(tǒng)的組件，因此，在描述相同標(biāo)號部件時，參考圖1。
[0037]圖2的第一濕度導(dǎo)管202將進(jìn)氣歧管24流體地連接到在AIS節(jié)氣門72上游的進(jìn)氣道18。第五濕度傳感器204被定位在第一濕度導(dǎo)管202內(nèi)。在非增壓發(fā)動機條件期間，來自過濾器33下游和AIS節(jié)氣門72上游的進(jìn)氣流經(jīng)導(dǎo)管202和流過濕度傳感器204。在增壓條件期間，來自進(jìn)氣歧管24的空氣流經(jīng)導(dǎo)管202并流過濕度傳感器204。進(jìn)氣歧管空氣可以包括EGR和/或PCV系統(tǒng)的曲軸箱氣體，其可以增加進(jìn)氣的濕度。因此，如果EGR水平和燃料成分是已知的，進(jìn)氣歧管空氣的濕度可以被估算。如果濕度傳感器輸出不同于所估算濕度的濕度測量結(jié)果，濕度傳感器可能劣化。導(dǎo)管204還可以包括打開/關(guān)閉閥，以及產(chǎn)生真空的抽氣器(ejector)。這種真空可以被用于從HVAC系統(tǒng)(干燥空氣)或通過擋風(fēng)玻璃清洗瓶(濕空氣)或從排氣(濕氣體)吸入空氣樣本。
[0038]一個或多個濕度傳感器可以被定位在發(fā)動機系統(tǒng)的其他位置中。如圖2所示，第二濕度導(dǎo)管206將在AIS節(jié)氣門72上游的進(jìn)氣道18流體地連接到在壓縮機90下游的進(jìn)氣道18。第二濕度導(dǎo)管206包括第六濕度傳感器208。在非增壓條件期間，來自AIS節(jié)氣門72上游的進(jìn)氣流經(jīng)導(dǎo)管206并流過濕度傳感器208。在增壓條件期間，來自壓縮機90下游的壓縮進(jìn)氣流經(jīng)導(dǎo)管206并流過濕度傳感器208。壓縮空氣可以包括EGR，因此，壓縮空氣的濕度可以基于已知的EGR水平進(jìn)行估算。如果濕度傳感器208輸出不同于所估算濕度的濕度測量結(jié)果，則可以指示濕度傳感器的劣化。導(dǎo)管208還可以包括打開/關(guān)閉閥，以及產(chǎn)生真空的抽氣器。這種真空可以被用于從HVAC系統(tǒng)(干燥空氣)或通過擋風(fēng)玻璃清洗瓶(濕空氣)或從排氣(濕氣體)吸入空氣樣本。
[0039]第三濕度導(dǎo)管210將在渦輪機92下游的排氣道35流體地連接到在壓縮機90下游的進(jìn)氣道18，并包括第七濕度傳感器212。在非增壓條件期間，從發(fā)動機排出的排氣可以流經(jīng)導(dǎo)管210和流過濕度傳感器212。在增壓條件期間，來自壓縮機90下游的壓縮空氣可以流經(jīng)導(dǎo)管210和流過濕度傳感器。排氣可以具有比壓縮進(jìn)氣更高的濕度，因此，如果當(dāng)發(fā)動機從非增壓變換到增壓發(fā)動機條件時，濕度傳感器212的輸出未增加，則可指示濕度傳感器劣化。
[0040]因此，在圖2中示出的發(fā)動機系統(tǒng)200包括一個或多個濕度傳感器，其可以在第一條件(例如非增壓條件)下，檢測出第一空氣源(例如過濾的進(jìn)氣)的濕度，以及在第二條件(例如增壓的條件)下，檢測出第二、不同的空氣源(例如，進(jìn)氣歧管空氣)的濕度。第二空氣源的濕度可以是已知的，或基本不同于第一空氣源，使得濕度傳感器從已知或所期望濕度的偏差可以指示濕度傳感器的劣化。
[0041]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖3，其示出用于測試濕度傳感器的方法300。方法300可以由發(fā)動機控制器例如圖1和2的控制器50根據(jù)存儲在其上面的指令實施。方法300可以在流過濕度傳感器的空氣濕度是已知的或已知不同于濕度傳感器被配置以測量的進(jìn)氣的濕度的條件期間，基于濕度傳感器的輸出，確定濕度傳感器(例如在圖1和2中不出的濕度傳感器中的一個)是否劣化。
[0042]在302,方法300包括確定發(fā)動機操作參數(shù)。發(fā)動機操作參數(shù)可以包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷、EGR閥位置和/流到發(fā)動機的EGR量、增壓壓力、MAP等。在304，確定發(fā)動機是否在第一條件下操作。第一條件可以包括非增壓發(fā)動機條件，其中MAP小于大氣壓力(例如，MAP〈CIP)。在另一個實例中，第一條件可以包括EGR被禁用。在第一條件期間，第一氣體流流過濕度傳感器。在一些實例中，第一氣體流可以包括來自進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣。這種空氣可以類似于環(huán)境空氣，因為它可以不含排氣或其他氣體源。如果發(fā)動機未在第一條件下操作，方法300進(jìn)行到320，這將在下面更詳細(xì)解釋。在306，如果發(fā)動機在第一條件下操作，基于濕度傳感器的輸出確定第一氣體流的濕度。在308,基于濕度傳感器的輸出，調(diào)節(jié)一個或多個發(fā)動機操作參數(shù)。例如，被導(dǎo)入到發(fā)動機的EGR量可以基于由濕度傳感器確定的進(jìn)氣的濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。期望的EGR量可以基于操作條件例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷確定。實際輸送的EGR量可以基于EGR閥位置、進(jìn)氣和/或排氣氧傳感器的反饋以及其他參數(shù)進(jìn)行測量。如果EGR的實際輸送量不等于期望的EGR，可以調(diào)節(jié)EGR閥。因為進(jìn)氣的濕度降低增壓空氣的燃燒穩(wěn)定性，增壓空氣的燃燒穩(wěn)定性被EGR進(jìn)一步降低，如果濕度是相對高的，所輸送的EGR量可以被減少?？梢曰谶M(jìn)氣的濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)的其他操作參數(shù)包括點火正時、空燃比等其他參數(shù)。
[0043]在310，確定發(fā)動機是否在第二條件下操作。第二條件可以包括增壓發(fā)動機操作，在增壓發(fā)動機操作時，MAP大于BP。在另一個實例中，第二條件可以包括EGR被啟用。在第二條件期間，第二氣體流可以被引導(dǎo)流過濕度傳感器。第二氣體流可以是不同于第一氣體流的氣體流，和/或可以是以第一氣體流的相反方向被導(dǎo)入的相同氣體流。第二氣體流可以具有已知或估算的濕度，或第二氣體流可以具有與第一氣體流的濕度基本濕度不同的濕度。例如，第一氣體流可以是已過濾的進(jìn)氣，以及第二氣體流可以是來自包括EGR和曲軸箱氣體的進(jìn)氣歧管的空氣。
[0044]如果發(fā)動機未在第二條件下操作，方法300循環(huán)回到306，繼續(xù)確定第一氣體流的濕度，并基于第一氣體流的濕度，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)。不過，如果發(fā)動機在第二條件下操作，方法300進(jìn)行到312，基于濕度傳感器的輸出，確定第二氣體流的濕度。在314，300確定第一氣體流的濕度是否不同于第二氣體流的濕度。如本文所使用，“不同于”可以包括超出閥值量的差，例如10%。就是說，即使第一和第二氣體流的濕度不相等，如果他們以小于閥值量不同，那么他們可以被認(rèn)為是相同的(或彼此沒有不同)。
[0045]如果第一氣體流的濕度不同于第二氣體流的濕度，方法300進(jìn)行到316，指示沒有濕度傳感器劣化。如之前所解釋，第二氣體流可以具有基本上不同于第一氣體流的濕度。例如，第一氣體流可以僅包括大多是不含排氣或其他燃燒產(chǎn)物的環(huán)境空氣的已過濾進(jìn)氣。第二氣體流可以包括以EGR形式的排氣、來自PCV系統(tǒng)的曲軸箱氣體和/或來自渦輪機下游的上游的排氣、以及一些條件下的進(jìn)氣。因此，第二氣體流可以比第一氣體流具有更高的濕度。當(dāng)濕度傳感器起作用時，當(dāng)發(fā)動機從流過濕度傳感器的第一氣體流的流動切換到流過濕度傳感器的第二氣體流的流動時，它將檢測出濕度已經(jīng)改變。因此，當(dāng)濕度傳感器檢測出響應(yīng)于在第二條件下的發(fā)動機操作的濕度變化時，指示無劣化。在一些實例中，第二氣體流的濕度可以是已知的，以及如果濕度傳感器的輸出不同于已知的濕度時，則可以確定濕度傳感器的劣化。[0046]因為濕度傳感器未劣化，方法300繼續(xù)測量第一氣體流的濕度(當(dāng)發(fā)動機在第一條件下操作時)，并在318，基于第一氣體流的濕度，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)。接著，方法300返回。
[0047]如果在314，第一氣體流的濕度沒有不同于第二氣體流的濕度，方法300進(jìn)行到330，指示濕度傳感器劣化以及采取默認(rèn)操作。在第二氣體流的濕度不同于(例如，大于)第一氣體流的濕度時，如果濕度傳感器輸出未改變(或未改變足夠大的量)，濕度傳感器可能被“卡”在某一位置，并且不給出濕度的準(zhǔn)確測量結(jié)果。如果由濕度傳感器測量的第二氣體流的濕度不同于第二氣體流的已知或所期望的濕度，也可以指示濕度傳感器的劣化。進(jìn)一步地，在一些條件下，第一氣體流的實際濕度可以與第二氣體流的濕度相同。例如，如果在下雨，第一氣體流(例如，進(jìn)氣)的相對濕度可以是100%，其可以等于第二氣體流的濕度。在這類情況下，如果濕度傳感器輸出指示第一和第二氣體流的濕度相等，則可不指示濕度傳感器的劣化。相反，如果控制器檢測出環(huán)境濕度是100%(例如基于擋風(fēng)玻璃刮水器的起動)，其可以延緩濕度傳感器的測試，直到濕度傳感器測量出低于100%的相對濕度。
[0048]響應(yīng)于濕度傳感器的劣化所采取的默認(rèn)操作可包括通知車輛傳感器是劣化的操作(例如通過點亮故障指示燈和/或設(shè)置診斷代碼)。進(jìn)一步地，一個或多個操作參數(shù)可以被調(diào)節(jié)，例如被引導(dǎo)到發(fā)動機的EGR量。在沒有準(zhǔn)確確定進(jìn)氣的濕度時，相對濕度可以被假設(shè)是100%(為便于計算其對稀釋的貢獻(xiàn)，PCM將轉(zhuǎn)換為比濕度)，這導(dǎo)致降低的EGR水平。接著，方法300返回。
[0049]返回到方法300的304，如果確定發(fā)動機當(dāng)前未在第一條件下操作，方法300進(jìn)行到320，確定發(fā)動機是否在第二條件下操作。第二條件可以包括如之前所解釋的增壓操作，或?qū)е碌诙怏w流被引導(dǎo)流過濕度傳感器的其他條件。如果發(fā)動機未在第二條件下操作，方法300返回302，繼續(xù)監(jiān)測發(fā)動機操作參數(shù)。如果發(fā)動機在第二條件下操作，方法300進(jìn)行到322，確定第二氣體流的濕度。在324，確定發(fā)動機是否在第一條件下操作。如果不是，方法300循環(huán)返回到324，繼續(xù)確定第二氣體流的濕度。如果發(fā)動機現(xiàn)在在第一條件下操作(例如，如果發(fā)動機已經(jīng)從增壓條件下的操作切換到非增壓條件下的操作)，方法300進(jìn)行到326，確定第一氣體流的濕度，以及在328，基于第一氣體流的濕度，調(diào)節(jié)一個或多個操作參數(shù)。接著，方法300進(jìn)行到314，將第一氣體流的濕度與第二氣體流的濕度比較，以及如之前所解釋，基于兩個測量濕度之間的差，指示傳感器的劣化。
[0050]圖4是示出在根據(jù)圖3的方法實施的濕度傳感器測試期間，實例關(guān)注參數(shù)的圖400。在圖4所示的實例中，測試被定位在EGR通道的出口的第一濕度傳感器(例如，圖1的濕度傳感器64)，以及被定位在連接到AIS節(jié)氣門的進(jìn)氣上游和進(jìn)氣歧管的導(dǎo)管中的第二濕度傳感器(例如，圖2的濕度傳感器204)。對于圖4中示出的每個參數(shù)，時間沿垂直軸示出，以及每個相應(yīng)參數(shù)的相對水平沿水平軸示出。首先參考EGR狀態(tài)，其由曲線402示出，在時間tl之前，EGR被禁用。在發(fā)動機怠速操作期間，例如EGR可以被禁用，以便預(yù)防不穩(wěn)定的燃燒。接著，在時間tl后，EGR被啟用。被引導(dǎo)到發(fā)動機的EGR量可以基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，因此在時間tl后，發(fā)動機可以在啟動流動EGR的范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速/負(fù)荷點，開始非怠速操作。
[0051]響應(yīng)于EGR的啟動，由第一濕度傳感器測量的濕度可以改變。如曲線404所示，在時間tl之前，在第一濕度傳感器在測量已過濾的進(jìn)氣的濕度時，由第一濕度傳感器測量的濕度是相對低的，例如50%RH。在時間tl后，如果第一濕度傳感器64起作用，在濕度傳感器正在測量EGR的濕度時，由傳感器確定的濕度增加到100%。不過，如果第一濕度傳感器未起作用，其不可以測量響應(yīng)于EGR的啟動的濕度變化，如曲線406所示，其不響應(yīng)EGR的啟動而增加。
[0052]現(xiàn)參考第二濕度傳感器204，其可以測量在時間tl之前的已過濾進(jìn)氣的濕度，在時間tl以前，MAP低于CIP，如曲線408所示。在時間tl，MAP大于CIP。結(jié)果，流過第二濕度傳感器的氣體從進(jìn)氣系統(tǒng)流出切換到從進(jìn)氣歧管流出，改為從進(jìn)氣歧管流到進(jìn)氣系統(tǒng)。在進(jìn)氣歧管中的空氣包括EGR，以及在一些條件下，來自PCV系統(tǒng)的曲軸箱氣體。因此，如曲線410所示，當(dāng)?shù)诙穸葌鞲衅髌鹱饔脮r，其測量在時間tl從非增壓切換到增壓條件后的濕度增加。如果傳感器劣化，其可以繼續(xù)指示濕度與進(jìn)氣相同，如曲線412所示。
[0053]因此，在圖1-4中描述的方法和系統(tǒng)提供一種方法，其包括，基于由濕度傳感器測量的第一氣體流的濕度，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)，以及如果由濕度傳感器測量的第二氣體流的濕度不同于所期望的濕度，指示濕度傳感器的劣化。第一氣體流可以包括來自發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣。調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)可以包括調(diào)節(jié)從發(fā)動機排氣口被再循環(huán)到發(fā)動機進(jìn)氣口的排氣量。
[0054]在實例中，第二氣體流包括來自發(fā)動機進(jìn)氣歧管的空氣，以及所期望的濕度是燃料成分和從發(fā)動機排氣口再循環(huán)到進(jìn)氣歧管的排氣量的函數(shù)。在另一個實例中，第二氣體流包括從發(fā)動機排氣系統(tǒng)再循環(huán)的排氣，以及所期望的濕度是最大濕度或接近最大濕度。在一個實例中，最大濕度可以是100%相對濕度。在進(jìn)一步實例中，第二氣體流包括來自曲軸箱通氣管的曲軸箱氣體，以及所期望的濕度是最大濕度或接近最大濕度。
[0055]在實例中，第一氣體流可以包括來自進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣再循環(huán)系統(tǒng)以及曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的空氣。第二氣體流可以包括曲軸箱氣體和來自進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣，以及所期望的濕度可以是最大濕度或接近最大濕度。
[0056]在實例中，第一氣體流包括在第一壓力下來自進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣，第二氣體流包括在第二壓力下來自進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣，以及期望濕度是在第一壓力下的空氣濕度和第一壓力與第二壓力之間的差的函數(shù)。
[0057]另一個實施方式指的是一種系統(tǒng)，系統(tǒng)包括被連接到進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的發(fā)動機；濕度傳感器；以及包括指令的控制器，在濕度傳感器被暴露給第一氣體流的第一條件期間，控制器基于濕度傳感器的輸出，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)；以及在濕度傳感器被暴露給第二氣體流的第二條件期間，如果濕度傳感器的輸出不同于所期望的輸出，指示濕度傳感器的劣化。
[0058]在系統(tǒng)的一個實例中，濕度傳感器可以被定位在進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門下游的發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)中，第一條件可以包括進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門處于被完全打開位置，第一氣體流可以包括在大氣壓下的進(jìn)氣，第二條件可以包括進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門處于關(guān)閉或局部關(guān)閉位置，以及第二氣體流可以包括低于大氣壓的進(jìn)氣。
[0059]在系統(tǒng)的一個實例中，濕度傳感器被定位在排氣再循環(huán)(EGR)通道出口中,第一條件包括EGR閥處于完全關(guān)閉位置，第一氣體流包括進(jìn)氣，第二條件包括EGR閥處于局部或完全打開位置，以及第二氣體流包括排氣。
[0060]在系統(tǒng)的另一個實例中，濕度傳感器被定位在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)通氣管中，第一條件包括進(jìn)氣歧管壓力低于大氣壓，第一氣體流包括進(jìn)氣，第二條件包括進(jìn)氣歧管壓力大于大氣壓，以及第二氣體流包括曲軸箱通風(fēng)空氣。
[0061]在系統(tǒng)的進(jìn)一步實例中，濕度傳感器被定位在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)吹掃管中，第一條件包括曲軸箱強制通風(fēng)閥處于完全關(guān)閉位置，第一氣體流包括進(jìn)氣，第二條件包括曲軸箱強制通風(fēng)閥處于完全或局部打開位置，以及第二氣體流包括曲軸箱氣體和曲軸箱通風(fēng)空氣。
[0062]在系統(tǒng)的又一個實例中，濕度傳感器被定位在流體地連接到發(fā)動機進(jìn)氣歧管和在進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門上游的進(jìn)氣道的通道中，第一條件包括進(jìn)氣歧管壓力低于大氣壓，第一氣體流包括進(jìn)氣，第二條件包括進(jìn)氣歧管壓力大于大氣壓，以及第二氣體流包括進(jìn)氣、排氣以及曲軸箱氣體。
[0063]在系統(tǒng)的實例中，濕度傳感器被定位在流體地連接到進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門上游的進(jìn)氣道和壓縮機出口下游的進(jìn)氣道的通道中，第一條件包括進(jìn)氣歧管壓力低于大氣壓，第一氣體流包括進(jìn)氣，第二條件包括進(jìn)氣歧管壓力大于大氣壓，以及第二氣體流包括進(jìn)氣和排氣。
[0064]在系統(tǒng)的實例中，濕度傳感器被定位在流體地連接到壓縮機出口下游的進(jìn)氣道和在渦輪機出口下游的排氣道的通道中，第一條件包括進(jìn)氣歧管壓力大于大氣壓，第一氣體流包括進(jìn)氣和排氣，第二條件包括進(jìn)氣歧管壓力低于大氣壓，以及第二氣體流包括排氣。
[0065]另一個實施方式指的是一種方法，其包括基于在第一方向流動的氣體的濕度，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)；以及基于在第二、相反方向流動的氣體的濕度，指示濕度傳感器的劣化。調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)可以包括調(diào)節(jié)再循環(huán)到發(fā)動機進(jìn)氣口的排氣量。
[0066]在第一實例中，在第一方向流動的氣體可以包括從進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門上游的進(jìn)氣道流到進(jìn)氣歧管的氣體，以及在第二、相反方向流動的氣體包括從進(jìn)氣歧管流到進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門上游的進(jìn)氣道中的氣體。
[0067]在第二實例中，在第一方向流動的氣體包括從壓縮機出口下游的進(jìn)氣道流到渦輪機出口下游的排氣道的氣體，以及在第二、相反方向流動的氣體包括從渦輪機出口下游的排氣道流到壓縮機出口下游的進(jìn)氣道的氣體。
[0068]當(dāng)流過傳感器的氣體從第一氣體流切換到具有不同于第一氣體流的濕度的第二氣體流時，在圖1和2中示出的濕度傳感器可以關(guān)于劣化進(jìn)行測試。由于從發(fā)動機操作變化產(chǎn)生的壓差，例如由于從非增壓切換到增壓發(fā)動機操作，可發(fā)生從第一氣體流到第二氣體流的切換。不過，在一些實例中，發(fā)動機不可在增壓或非增壓條件中操作長到足以精確估算濕度傳感器的功能。
[0069]因此，如圖5所示以及在下面更詳細(xì)所描述，在大多數(shù)的發(fā)動機操作循環(huán)期間，濕度傳感器或傳感器可以被定位以接收進(jìn)氣氣體流，以及接著在由發(fā)動機控制器啟動的測試循環(huán)期間，從第二源接收要么是高相對濕度要么是低相對濕度的氣體。高或低濕度氣體可以從在發(fā)動機外部的氣體源例如從擋風(fēng)玻璃清洗液室或從空調(diào)蒸發(fā)器下游泵送。通過這種方式，濕度傳感器可以被故意暴露給高濕度或低濕度中的任意一個，以便檢查傳感器是運行的。
[0070]例如，為了加濕空氣流，空氣可以從擋風(fēng)玻璃清洗瓶的液面上方的空間抽取。來自大氣的替換空氣來到清洗瓶的底部，有效起到常用于加濕空氣流的起泡器的作用。例如，來自氧氣發(fā)生器的富02空氣常常流過這類起泡器，以加濕用于通氣的空氣。[0071]圖5示出發(fā)動機系統(tǒng)500的另一個實例。發(fā)動機系統(tǒng)500包括類似于在圖1中示出的發(fā)動機系統(tǒng)的組件，因此，在描述相同標(biāo)號部件時，參考圖1。不同于如圖1所示的被布置在現(xiàn)有發(fā)動機空氣導(dǎo)管中的一個或多個傳感器，圖5的發(fā)動機系統(tǒng)500包括單個濕度傳感器516。濕度傳感器516被定位在導(dǎo)管502中，導(dǎo)管502在其一端被流體地連接到在AIS節(jié)氣門72下游的進(jìn)氣道18，以及在其另一端被流體地連接到進(jìn)氣歧管24或其他低壓槽。也被定位在導(dǎo)管502中的是泵504。泵504可以由響應(yīng)于控制器的命令被激活的馬達(dá)提供動力，或其可以經(jīng)由發(fā)動機被機械驅(qū)動。當(dāng)被激活時，泵504可以引導(dǎo)來自上游源(例如，進(jìn)氣道18)的空氣流過濕度傳感器516?？梢员槐盟土鬟^濕度傳感器516的其他空氣源包括來自擋風(fēng)玻璃清洗液室506 (或其他包含流體的室)的空氣和來自空調(diào)系統(tǒng)組件508例如蒸發(fā)器下游的空氣。雖然未在圖5中示出，組件508可以被連接到其他空調(diào)系統(tǒng)導(dǎo)管和組件。泵全然地是任選的，這是因為當(dāng)在進(jìn)氣歧管中存在低壓時，不需要泵產(chǎn)生流。在一些實例中，如果泵送行動是所期望的，那么更低成本的吸氣器例如抽氣器可以被用于若干可能的配置中。在這種情況下，吸氣器可以沿導(dǎo)管502被定位，并且閥510將控制吸氣器流。
[0072]為了選擇性調(diào)節(jié)被泵送流過濕度傳感器516的空氣源，一個或多個閥可以存在。第一閥510可以被定位在泵504上游的導(dǎo)管502中，以便控制從進(jìn)氣道18到濕度傳感器516的空氣的流。第二閥512可以被定位在將清洗液室506連接到導(dǎo)管502的導(dǎo)管中。第二閥512可以控制從清洗液室到濕度傳感器516的空氣的流。第三閥514可以被定位在將空調(diào)系統(tǒng)組件508連接到導(dǎo)管502的導(dǎo)管中。第三閥可以控制從空調(diào)組件508到濕度傳感器516的空氣的流。如果發(fā)現(xiàn)擋風(fēng)玻璃清洗瓶方法是昂貴的，可以改為采樣潮濕排氣。擋風(fēng)玻璃清洗器濕度還可以形成擋風(fēng)玻璃清洗器的低水位傳感器。如果水位低于浸管(瓶的空氣入口管)，將發(fā)生很少的加濕。
[0073]因此，在濕度傳感器測試循環(huán)被禁用的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機操作期間，進(jìn)氣可以被引導(dǎo)流過濕度傳感器516。進(jìn)氣可以經(jīng)由泵504被泵送，或可以基于進(jìn)氣道與進(jìn)氣歧管之間的壓差，其被自然抽入到導(dǎo)管502中。在這些條件期間，第一閥510可以被全部或局部打開，以及第二和第三閥512、514可以被完全關(guān)閉。當(dāng)濕度傳感器測試循環(huán)被啟用時，第一閥510被關(guān)閉，以阻止進(jìn)氣流過濕度傳感器516，以及泵504被激活。在一些實例中，第二閥512可以被打開，而第三閥514被關(guān)閉，以便將來自清洗液室506的空氣泵送流過濕度傳感器516。在其他實例中，第二閥512被關(guān)閉，而第三閥514被打開，以便將來自空調(diào)系統(tǒng)組件508的空氣泵送流過濕度傳感器516。
[0074]如果濕度傳感器的輸出未響應(yīng)于被啟用的測試循環(huán)而改變，則可以指示濕度傳感器劣化。例如，進(jìn)氣的濕度可以相對等于環(huán)境濕度，因此在一個實例中，可以是60%左右。進(jìn)氣的濕度可以在長時間段內(nèi)保持相對穩(wěn)定，因此，可能難以確定傳感器是否準(zhǔn)確測量濕度。為了測試傳感器，具有高濕度例如接近100%相對濕度的氣體流可以從清洗液室被有意泵送流過濕度傳感器。因為清洗液室包括經(jīng)常在高溫和/或被攪動的水，在室中的空氣可以達(dá)到相對高的濕度?？蛇x地，具有低濕度例如20%的氣體流可以從空調(diào)出口導(dǎo)管被有意泵送流過濕度傳感器。經(jīng)由空調(diào)系統(tǒng)冷卻空氣的過程可以將一些或全部水蒸氣從冷卻空氣去除，因此，來自空調(diào)系統(tǒng)組件(例如蒸發(fā)器)的下游的空氣可以具有低濕度。因此，如果高或低濕度空氣被泵送流過濕度傳感器，但是濕度的輸出未像所期望的那樣增加或降低，則可指示濕度傳感器的劣化。[0075]雖然圖5示出導(dǎo)管502與進(jìn)氣歧管24流體連通，但是導(dǎo)管502可以被連接到其他組件是可能的。例如，可以改為導(dǎo)管502對大氣開放。在另一個實例中，導(dǎo)管502可以被連接到車廂，或其可以被連接到引導(dǎo)返回到清洗液室506或空調(diào)組件508的空氣管線。進(jìn)一步地，抽氣器(未示出)可以被定位在濕度傳感器516下游的導(dǎo)管502中，以便抽取流過濕度傳感器的空氣。
[0076]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖6，用于測試濕度傳感器例如圖5的濕度傳感器516的方法600被示出。方法600可以由發(fā)動機控制器(例如，控制器50)根據(jù)存儲在其上面的指令實施。在602，方法600包括確定發(fā)動機操作參數(shù)。被確定的發(fā)動機操作參數(shù)可以包括但不限于，發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷、自之前的濕度傳感器測試循環(huán)被執(zhí)行以來的時間、當(dāng)前的濕度傳感器輸出以及其他參數(shù)。在604，進(jìn)氣系統(tǒng)空氣被引導(dǎo)流過濕度傳感器，其可以包括被定位在導(dǎo)管中的閥，導(dǎo)管將進(jìn)氣道連接到進(jìn)氣歧管，并容納被打開的濕度傳感器。
[0077]在606，確定是否指示濕度傳感器測試循環(huán)。如果自之前的濕度傳感器測試循環(huán)以來的時間閥值量已經(jīng)過去，濕度傳感器測試循環(huán)可以被激活。例如，濕度傳感器測試循環(huán)可以每周執(zhí)行一次、每100英里執(zhí)行一次或其他持續(xù)時間。如果未指示濕度傳感器測試循環(huán)，方法600進(jìn)行到608，以便基于濕度傳感器的輸出，調(diào)節(jié)一個或多個發(fā)動機操作參數(shù)。例如，被導(dǎo)入到發(fā)動機的EGR量可以基于進(jìn)氣的濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。接著，方法600返回。
[0078]如果指示濕度傳感器測試循環(huán)，方法600進(jìn)行到610，以便將空調(diào)和/或清洗液室氣體泵送流過濕度傳感器。如在612所指示，這可以包括關(guān)閉第一閥和打開第二閥，以便將來自清洗液室的氣體泵送到濕度傳感器。在這樣做時，具有高濕度的氣體被引導(dǎo)流過濕度傳感器。在另一個實例中，如在614所指示，第一閥可以被關(guān)閉，以及第三閥可以被打開，以便將來自空調(diào)系統(tǒng)組件下游的空氣泵送到濕度傳感器。這將使?jié)穸葌鞲衅鞅┞队诰哂械蜐穸鹊臍怏w。
[0079]如果發(fā)動機系統(tǒng)經(jīng)配置，使得清洗液室氣體流和空調(diào)系統(tǒng)氣體流兩者可以被泵送流過濕度傳感器，是否將濕度傳感器暴露給高濕度空氣或低濕度空氣的決定可以基于在測試循環(huán)的啟動之前由濕度傳感器感測的進(jìn)氣的濕度。例如，如果進(jìn)氣是相對高的濕度，在測試循環(huán)期間，來自空調(diào)系統(tǒng)的空氣可以被引導(dǎo)流過傳感器。相反，如果進(jìn)氣是相對低的濕度，在測試循環(huán)期間，來自清洗液室的空氣可以被引導(dǎo)流過傳感器。通過這種方式，在測試循環(huán)期間，濕度傳感器可以被暴露于大的濕度變化。
[0080]在616，基于濕度傳感器的輸出，確定在測試循環(huán)期間被泵送流過濕度傳感器的空氣濕度是否不同于所期望的(例如，清洗液室空氣或空調(diào)空氣的濕度是否不同于所期望的)。清洗液室空氣的濕度可以期望是100%相對濕度或接近100%相對濕度，例如，同時空調(diào)空氣的濕度可以期望低于50%相對濕度。如果被泵送流過濕度傳感器的空氣的濕度不同于所期望的(例如，如果其不同于所期望濕度超過10%)，方法600進(jìn)行到618，指示濕度傳感器劣化并采取默認(rèn)操作。默認(rèn)操作可以包括通知車輛駕駛員、設(shè)置診斷代碼和/或調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)，以補償劣化的濕度傳感器。如果被泵送流過濕度傳感器的空氣濕度(由濕度傳感器的輸出確定)沒有不同于所期望的，方法600進(jìn)行到620，以指示濕度傳感器未劣化。在622，進(jìn)氣再次被引導(dǎo)流過濕度傳感器，以及在624，一個或多個發(fā)動機操作參數(shù)基于濕度傳感器的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)。接著，方法600返回。
[0081]圖7是圖示在根據(jù)圖6的方法實施的濕度傳感器測試循環(huán)期間的實例關(guān)注參數(shù)的圖700。對于圖7中示出的每個參數(shù),時間沿垂直軸示出，以及每個相應(yīng)參數(shù)的相對水平沿水平軸示出。在時間tl之前，濕度傳感器測試循環(huán)被禁用，如曲線702所示。由于第一閥被打開(由曲線704所示)以及第二和第三閥被關(guān)閉(分別如曲線706和708所示)，進(jìn)氣流過濕度傳感器。如曲線710所示，由濕度傳感器測量的濕度接近60%。
[0082]在時間tl，濕度傳感器測試循環(huán)被啟用。結(jié)果，第一閥被關(guān)閉。而且，如圖7所示，第二閥被打開。因此，來自清洗液室的空氣被泵送流過濕度傳感器。曲線710示出起作用的濕度傳感器的響應(yīng)，其輸出響應(yīng)于清洗液室空氣被引導(dǎo)流過濕度傳感器的增加的濕度(例如，100%)。不過，如果濕度傳感器劣化，如虛線712所示，由濕度傳感器確定的濕度可能不改變。
[0083]在時間t2，第二閥被關(guān)閉，以及第三閥被打開。因此，來自空調(diào)系統(tǒng)的空氣被泵送流過濕度傳感器(以及不是來自清洗液室的空氣)。曲線710示出由濕度傳感器測量的濕度響應(yīng)于空調(diào)空氣被泵送流過濕度傳感器而下降。不過，如果濕度傳感器劣化，如曲線712所示，其可以繼續(xù)指示60%的濕度，并且未指示由于低濕度空調(diào)空氣的濕度減少。
[0084]因此，在圖5-7中呈現(xiàn)的系統(tǒng)和方法提供一種方法，其包括:響應(yīng)于濕度傳感器測試循環(huán)，將空調(diào)和擋風(fēng)玻璃清洗空氣流泵送流過濕度傳感器，以及基于濕度傳感器對空調(diào)和擋風(fēng)玻璃清洗空氣流的響應(yīng)，指示濕度傳感器的劣化?？照{(diào)和擋風(fēng)玻璃清洗氣體流中的每種可以具有已知的濕度。
[0085]將擋風(fēng)玻璃清洗氣體流泵送流過濕度傳感器可以包括阻止來自發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣流到濕度傳感器，以及將來自容納擋風(fēng)玻璃清洗液的室的空氣流引導(dǎo)到濕度傳感器。指示濕度傳感器劣化可以進(jìn)一步包括，當(dāng)來自室的空氣流被引導(dǎo)到濕度傳感器時，如果來自濕度傳感器的輸出未增加，則指示濕度傳感器劣化。
[0086]方法可以進(jìn)一步包括，如果濕度傳感器的劣化未被指示，將來自發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣流引導(dǎo)到濕度傳感器，并響應(yīng)于濕度傳感器的輸出，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)。將空調(diào)氣體流泵送流過濕度傳感器可以包括阻止來自發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣流到濕度傳感器，以及將來自空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器下游的空氣流引導(dǎo)到濕度傳感器。指示濕度傳感器劣化可以進(jìn)一步包括，當(dāng)來自空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器下游的空氣流被引導(dǎo)到濕度傳感器時，如果來自濕度傳感器的輸出未減少，則指示濕度傳感器劣化。
[0087]實施方式指的是一種系統(tǒng)，其包括具有進(jìn)氣系統(tǒng)的發(fā)動機；濕度傳感器；容納擋風(fēng)玻璃清洗液的室；以及經(jīng)配置將來自進(jìn)氣系統(tǒng)和室的空氣流引導(dǎo)到濕度傳感器的泵。濕度傳感器可以被定位在流體地連接到泵的通道中，以及系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括第一閥，其經(jīng)配置向泵選擇性供應(yīng)來自進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣，以及第二閥，其經(jīng)配置向泵選擇性供應(yīng)來自室的空氣。
[0088]系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括控制器，控制器包括指令，其關(guān)閉第一閥和打開第二閥，并操作泵將來自室的空氣引導(dǎo)到濕度傳感器。控制器可以包括指令，如果由濕度傳感器測量的濕度未響應(yīng)于來自室的空氣被引導(dǎo)到濕度傳感器而增加，指令指示濕度傳感器的劣化。控制器可以包括進(jìn)一步的指令，如果濕度傳感器未被指示劣化，指令打開第一閥和關(guān)閉第二閥，以及將來自進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣引導(dǎo)到濕度傳感器?？刂破骺梢园ㄟM(jìn)一步的指令，如果濕度傳感器未被指示劣化，當(dāng)來自進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣被引導(dǎo)到濕度傳感器時，基于濕度傳感器的輸出，指令調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)。[0089]系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括第三閥，其經(jīng)配置向泵選擇性供應(yīng)來自空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器下游的空氣，以及控制器可以包括指令，指令關(guān)閉第一閥和打開第三閥，以及操作泵將來自空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器下游的空氣引導(dǎo)到濕度傳感器?？刂破骺梢园ㄖ噶睿绻蓾穸葌鞲衅鳒y量的濕度未響應(yīng)于來自空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器下游的空氣被引導(dǎo)到濕度傳感器而減少，指令指示濕度傳感器的劣化。
[0090]另一個實施方式指的是一種方法，其包括在第一條件期間，通過將第一空氣流引導(dǎo)到濕度傳感器，測量在進(jìn)氣系統(tǒng)中的第一空氣流的濕度，在第二條件期間，通過將第二空氣流泵送到濕度傳感器，測量在空調(diào)系統(tǒng)中的第二空氣流的濕度，以及如果第一空氣流的濕度不同于第二空氣流的濕度少于閥值量，則指示濕度傳感器劣化。
[0091]第一條件可以包括來自發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣被引導(dǎo)到濕度傳感器，以及第二條件可以包括來自空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器下游的空氣被引導(dǎo)到濕度傳感器。第二空氣流可以在指定濕度，以及第二條件可以進(jìn)一步包括第一空氣流的濕度大于指定濕度。
[0092]方法可以進(jìn)一步包括，在第三條件期間，測量從容納擋風(fēng)玻璃清洗液的室被泵送到濕度室的第三空氣流的濕度，以及如果第一空氣流的濕度不同于第三空氣流的濕度少于閥值量，則指示濕度傳感器劣化。方法可以進(jìn)一步包括在第一條件期間，基于第一空氣流的濕度，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)。
[0093]應(yīng)當(dāng)明白，本文公開的配置和方法本質(zhì)上是示例性的，這些【具體實施方式】不應(yīng)以限制意義考慮，這是因為很多變化是可能的。例如，上述技術(shù)可以被施加到V-6、1-4、1-6、V-12、對置4以及其他的發(fā)動機類型。本公開的主題包括本文公開的各個系統(tǒng)和配置以及其他特征、功能和/或性能的所有新穎和非顯而易見的組合以及子組合。
[0094]所附權(quán)利要求特別指出被視為新穎和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以涉及“一個”元件或“第一”元件或其等價物。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的權(quán)利要求包括一個或更多這樣元件的合并，不需要也不排除兩個或更多這樣的元件。本文公開的特征、功能、元件和/或性能的其他組合以及子組合可以通過本權(quán)利要求的修正或通過本申請或相關(guān)申請的新的權(quán)利要求的呈現(xiàn)來要求權(quán)利。這類權(quán)利要求，無論其對于初始權(quán)利要求的范圍是更廣、更窄、等同或不同，都應(yīng)被視為包括在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，其包括: 基于由濕度傳感器測量的第一氣體流的濕度，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)；以及如果由所述濕度傳感器測量的第二氣體流的濕度不同于期望的濕度，則指示所述濕度傳感器的劣化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一氣體流包括來自發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二氣體流包括來自發(fā)動機進(jìn)氣歧管的空氣，以及其中所述期望的濕度是燃料成分和從發(fā)動機排氣口再循環(huán)到所述發(fā)動機進(jìn)氣歧管的排氣的量的函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二氣體流包括從發(fā)動機排氣系統(tǒng)再循環(huán)的排氣，以及其中所述期望的濕度是最大濕度或接近最大濕度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二氣體流包括來自曲軸箱通氣管的曲軸箱氣體，以及所述期望的濕度是最大濕度或接近最大濕度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一氣體流包括來自進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣再循環(huán)系統(tǒng)以及曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的空氣，其中所述第二氣體流包括曲軸箱氣體和來自所述進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣，以及其中所述期望的濕度是最大濕度或接近最大濕度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一氣體流包括在第一壓力下的來自進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣，其中所述第二氣體流包括在第二壓力下的來自所述進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣，以及其中所述期望的濕度是來自所述進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣在所述第一壓力下的濕度和所述第一壓力與所述第二壓力之間的差的函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)包括調(diào)節(jié)從發(fā)動機排氣口再循環(huán)到發(fā)動機進(jìn)氣口的排氣的量。
9.一種系統(tǒng)，其包括: 連接到進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的發(fā)動機； 濕度傳感器；以及 控制器，所述控制器包括指令以便: 在所述濕度傳感器被暴露于第一氣體流的第一條件期間，基于所述濕度傳感器的輸出，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)；以及 在所述濕度傳感器被暴露于第二氣體流的第二條件期間，如果所述濕度傳感器的輸出不同于期望的輸出，則指示所述濕度傳感器的劣化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中: 所述濕度傳感器被定位在進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門下游的所述發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)中， 所述第一條件包括所述進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門處于完全打開位置， 所述第一氣體流包括在大氣壓下的進(jìn)氣， 所述第二條件包括所述進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門處于關(guān)閉或部分關(guān)閉位置，以及 所述第二氣體流包括低于大氣壓的進(jìn)氣。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中: 所述濕度傳感器被定位在排氣再循環(huán)(EGR)通道出口中， 所述第一條件包括EGR閥處于完全關(guān)閉位置，所述第一氣體流包括進(jìn)氣， 所述第二條件包括所述EGR閥處于部分或完全打開位置，以及 所述第二氣體流包括排氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中: 所述濕度傳感器被定位在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)通氣管中， 所述第一條件包括進(jìn)氣歧管壓力低于大氣壓， 所述第一氣體流包括進(jìn)氣， 所述第二條件包括進(jìn)氣歧管壓力大于大氣壓，以及 所述第二氣體流包括曲軸箱通風(fēng)空氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中: 所述濕度傳感器被定位在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)吹掃管中， 所述第一條件包括曲軸箱強制通風(fēng)閥處于完全關(guān)閉位置， 所述第一氣體流包括進(jìn)氣， 所述第二條件包括曲軸箱強制通風(fēng)閥處于完全或部分打開位置，以及 所述第二氣體流包括 曲軸箱氣體和曲軸箱通風(fēng)空氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中: 所述濕度傳感器被定位在被流體地連接到發(fā)動機進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門上游的進(jìn)氣道的通道中， 所述第一條件包括進(jìn)氣歧管壓力低于大氣壓， 所述第一氣體流包括進(jìn)氣， 所述第二條件包括進(jìn)氣歧管壓力大于大氣壓，以及 所述第二氣體流包括進(jìn)氣、排氣、以及曲軸箱氣體。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中: 所述濕度傳感器被定位在被流體地連接到進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門上游的進(jìn)氣道和壓縮機出口下游的進(jìn)氣道的通道中， 所述第一條件包括進(jìn)氣歧管壓力低于大氣壓， 所述第一氣體流包括進(jìn)氣， 所述第二條件包括進(jìn)氣歧管壓力大于大氣壓，以及 所述第二氣體流包括進(jìn)氣和排氣。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中: 所述濕度傳感器被定位在被流體地連接到壓縮機出口下游的進(jìn)氣道和渦輪機出口下游的排氣道的通道中， 所述第一條件包括進(jìn)氣歧管壓力大于大氣壓， 所述第一氣體流包括進(jìn)氣和排氣， 所述第二條件包括進(jìn)氣歧管壓力低于大氣壓，以及 所述第二氣體流包括排氣。
17.—種方法,其包括: 基于在第一方向流動的氣體的濕度，調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)；以及 基于在第二、相反方向流動的氣體的濕度，指示濕度傳感器的劣化。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在所述第一方向流動的氣體包括從進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門上游的進(jìn)氣道流到進(jìn)氣歧管的氣體，以及其中在所述第二、相反方向流動的氣體包括從所述進(jìn)氣歧管流到所述進(jìn)氣系統(tǒng)節(jié)氣門上游的進(jìn)氣道中的氣體。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在所述第一方向流動的氣體包括從壓縮機出口下游的進(jìn)氣道流到渦輪機出口下游的排氣道的氣體，以及其中在所述第二、相反方向流動的氣體包括從所述渦輪機出口下游的排氣道流到所述壓縮機出口下游的進(jìn)氣道的氣體。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中調(diào)節(jié)發(fā)動機操作參數(shù)包括調(diào)節(jié)被再循環(huán)到發(fā)動機進(jìn)氣口的排氣的量。
【文檔編號】F02B47/10GK104005859SQ201410059980
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】R·D·皮爾西弗, I·H·馬基, T·J·克拉克, M·J·于里克, P·庫馬爾 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司