用于湿度传感器诊断的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于包括湿度传感器的发动机的方法和系统。在选定的工况下，可以基于进气相对湿度的变化与进气温度或压力的变化的比较确定湿度传感器的劣化。基于该湿度传感器是劣化或正常工作不同地调节再循环至发动机进气的排气量。

【技术实现步骤摘要】
用于湿度传感器诊断的方法和系统
本专利技术涉及用于车辆发动机系统中的湿度传感器的诊断。背景技木发动机系统可以配置有排气再循环(EGR)系统，排气中的至少一部分经排气再循环系统可以再循环至发动机进气。可以在发动机系统中连接多种传感器以估算传输至发动机的EGR的量。这些可以包括，例如多种温度、压力、氧气和湿度传感器。由于EGR估算的精度依赖于多种传感器的正确的工作，会使用周期性的传感器诊断。 在美国专利7，715，976中说明了一种诊断湿度传感器的示例方法。其中，基于在进气歧管中的第一湿度传感器估算的进气湿度和在排气歧管中的第二湿度传感器估算的排气湿度和位于该发动机外部的第三湿度传感器估算的环境湿度的比较确定湿度传感器的劣化。在多种预期所有传感器读数为大体相等的エ况期间(例如在EGR阀关闭的发动机不加燃料的エ况期间)，会比较传感器读数。如果三个湿度传感器的读数差别大于阈值，可以确定湿度传感器劣化。例如，如果环境湿度和排气湿度大体相等，而进气湿度与它们的差异大于阈值量，可以确定进气湿度传感器的劣化。然而专利技术人在此认识到这种途径的ー个潜在问题。确定任何ー个湿度传感器的劣化的精确度可取决于其他湿度传感器的正常工作。另外发动机控制可不需要多个湿度传感器。例如，专利技术人在此已经认识到，甚至在双进气通道系统中，可以利用非対称湿度感测有效地以降低的排放运转发动机。
技术实现思路
因此，在一个示例中，可以通过运转具有湿度传感器的发动机的方法而至少部分解决上述问题。在一个实施例中，该方法包括，基于自从发动机冷起动后的时间段中进气的相対湿度和温度的每个变化而指示湿度传感器的劣化。例如，在发动机冷起动期间，可以通过进气歧管温度传感器估算发动机进气温度而通过湿度传感器估算进气相対湿度。可以监控自从发动机冷起动后的时间段的进气温度和湿度。循环周期可以基于发动机エ况，例如排气催化剂温度。在一个示例中，可以监控进气温度和湿度直至排气催化剂温度稳定或者达到阈值温度(例如，起燃温度)。由于发动机自从冷起动后在循环期间变暖，进气温度开始上升。由于相对湿度为在特定温度下每区域的水蒸气的比例，预期相対湿度将随进气温度的变化而改变。发动机控制器可比较由湿度传感器估算的相対湿度的变化和由温度传感器估算的进气温度的变化。如果相对湿度的变化与气温的变化(可以确定湿度变化和温度变化的差别或比例)不成比例，可以确定湿度传感器的劣化且可以设定相应的诊断代码。换句话说，通过利用湿度传感器产生的温度效应，可以将合适的湿度传感器运行与温度变化相关联。根据本专利技术的一个实施例，其中指示包括如果湿度变化与温度变化的比值低于阈值和/或如果湿度变化与压カ变化的差值高于阈值指示劣化。根据本专利技术一个实施例，其中时间段基于排气催化剂温度，该时间段随着排气催化剂温度和阈值温度之间的差值的升高而增加。根据本专利技术的一个实施例，其中发动机冷起动エ况包括该排气催化剂温度低于起燃温度。根据本专利技术一个实施例，其中排气经由包括EGR阀的EGR回路从发动机排气中再循环至发动机进气，其中调节再循环的排气量包括调节EGR阀的位置。根据本专利技术一个实施例，其中调节包括如果该湿度传感器 未劣化则基于湿度传感器的输出调节EGR阀的位置；以及如果该湿度传感器劣化则基于最大湿度调节EGR阀的位置，该最大湿度基于发动机エ况而计算。根据本专利技术的另一方面，提供一种发动机系统，包括第一和第二并列进气通道，其均包括涡轮增压器压缩器；第一和第二并列排气通道，其均包括涡轮增压器涡轮；湿度传感器和温度传感器，其均仅位于第一通道中；以及控制器，其配置用于响应于自从发动机冷起动的时间段内的湿度变化相对于温度变化指示湿度传感器劣化。根据本专利技术的一个实施例，其中系统进一歩包括第一低压EGR回路，其用于再循环来自涡轮下游的第一并列排气通道的排气至压缩器上游的第一并列进气通道中；第二低压EGR回路，其用于再循环来自涡轮下游的第二并列排气通道的至少一部分排气至压缩器上游的第二并列进气通道中；第一高压EGR回路，其用于再循环来自涡轮上游的第一并列排气通道中的至少一部分排气至压缩器下游的第一并列进气通道中；以及第ニ高压EGR回路，其用于再循环来自涡轮上游的第二并列排气通道中的至少一部分排气至压缩器下游的第二并列进气通道中。根据本专利技术的一个实施例，其中指示包括响应于自发动机冷起动后的时间段内由湿度传感器估算的湿度的变化与由温度传感器估算的温度变化不成比例而指示传感器的劣化。根据本专利技术的一个实施例，其中该控制器进ー步配置用于响应于没有湿度传感器劣化的指示再循环第一量的排气穿过第一和第二低压EGR回路，该第一量基于该湿度传感器的湿度输出；响应于湿度传感器劣化的指示再循环第二、不同量的排气穿过第一和第ニ低压EGR回路，该第二量基于最大湿度假设。根据本专利技术的一个实施例，其中系统进ー步包括排气催化剂，其中该时间段基于排气催化剂的温度，该时间段随着排气催化剂的温度和阈值温度的差值的上升而增加。应当理解提供上述说明以简单的形式介绍一系列将在下面详细描述部分进ー步说明的概念。其并不意味着识别权利要求主题的关键或者重要的特征，本专利技术的范围唯一由权利要求书限定。进ー步的，权利要求主题不限于解决任何上述或者本说明书任何部分的缺点的实施。附图说明图I显示了ー个示例发动机系统和关联EGR系统的示意图。图2显示了图I的发动机系统的燃烧室的示意图。图3显示了基于图I的湿度传感器用于调整发动机EGR流量的高级流程图。图4-5显示了说明用于基于进气温度或者压カ指示湿度传感器劣化的示例程序的高级流程图。图6-7显示了用于基于图4-5的程序指示湿度传感器劣化的示例图。具体实施方式下述说明涉及用于诊断连接在发动机系统(图1-2)中的湿度传感器的系统和方法。基于进气相対湿度(如通过湿度传感器所确定的)，可以调整再循环至发动机进气的EGR流量(图3)。进ー步的，可以周期性地诊断湿度传感器。具体地，在选择エ况期间，湿度传感器的湿度输出可以与进气压カ或者温度作比较。基于估算的相対湿度中的变化和估算的进气温度或压カ的变化的相互关系，可以指示湿度传感器劣化。 在一个示例中发动机控制器可配置用于执行诊断程序(例如图4所描述的)以基于响应于由EGR节流阀的临时关闭所产生的进气压力变化的相対湿度变化识别湿度传感器的劣化。在另ー个示例中，控制器可以执行诊断程序(如图5所描述的)以基于响应于自从发动机冷起动后的时间段内进气温度变化的湿度变化识别湿度传感器劣化。在图6-7中说明了可用于识别湿度传感器劣化的示例图表。这样，不依赖于额外的湿度控制器可以诊断湿度传感器劣化。图I显示了包含多缸内燃发动机10和双涡轮增压器120和130的涡轮增压发动机系统100的示例的示意图。如一个非限制性示例，发动机系统100可以作为乘用车辆的推进系统的一部分。发动机系统100可以经由进气通道140接收进气。进气通道140可以包括空气滤清器156和EGR节流阀230。发动机系统100可以为分体式发动机系统，其中进气通道140在EGR节流阀230下游分支为第一和第二并列的进气通道，每个都包括涡轮增压器压缩器。具体地，至少一部分进气经由第一并列进气通道142导入至涡轮增压器120的压缩器122且至少进气中的另外一部分经由进气通道1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.10 US 13/045,1231.一种用于运行包括湿度传感器的发动机的方法，包含 基于自从发动机冷起动开始后的时间段内的进气的相对湿度和温度的每个变化指示湿度传感器的劣化。2.如权利要求I所述的方法，其中所述相对湿度通过所述湿度传感器估算，且其中所述温度通过温度传感器估算，所述湿度传感器和所述温度传感器中的每一者都位于第一节流阀下游的发动机进气中。3.如权利要求I所述的方法，其中所述指示包括响应于在所述时间段内所述湿度变化与所述温度的变化的比值低于阈值而指示所述湿度传感器的劣化。4.如权利要求I所述的方法，其中所述指示包括响应于在所述时间段内的所述湿度变化和所述温度变化之间的差异高于阈值而指示所述湿度传感器的劣化。5.如权利要求I所述的方法，其中所述指示包括设定诊断编码。6.如权利要求I所述的方法，其中所述指示基于排气催化剂温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·苏尼拉，I·H·马基，M·J·于里克，T·J·克拉克，J·M·克恩斯，R·R·严茨，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：