[发明专利]用于湿度传感器诊断的方法和系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及用于车辆发动机系统中的湿度传感器的诊断。

【背景技术】

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工况期间(例如在EGR阀关闭的发动机不加燃料的工况期间)，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。

然而发明人在此认识到这种途径的一个潜在问题。确定任何一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，发明人在此已经认识到，甚至在双进气通道系统中，可以利用非对称湿度感测有效地以降低的排放运转发动机。

【发明内容】

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对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对湿度。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工况，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，预期相对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对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。

根据本发明的一个实施例，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力变化的差值高于阈值指示劣化。

根据本发明一个实施例，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。

根据本发明的一个实施例，其中发动机冷起动工况包括该排气催化剂温度低于起燃温度。

根据本发明一个实施例，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。

根据本发明一个实施例，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工况而计算。

根据本发明的另一方面，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。

根据本发明的一个实施例，其中系统进一步包括：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；以及第二高压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。