[发明专利]湿度传感器和发动机系统

说明书

本发明涉及湿度传感器和发动机系统。提供了用于发动机耦连温度型湿度传感器的方法和系统。当流动气体进入湿度传感器下游和压缩机上游的发动机进气中时，当相对湿度读数变化小于阀值而在所述传感器处的温度变化大于第二阀值时，指示湿度传感器劣化，可以确定湿度传感器的劣化。

背景技术

发动机可利用在各个位置处的湿度传感器用于控制发动机操作，如用于控制火花正时和排气再循环（EGR）。湿度读数的错误可导致不合适的火花正时，并且从而爆震以及关于冷凝物形成、EGR控制、稀释剂控制等的各种其他问题。

US20120227714描述了一种用位于EGR进口下游的湿度传感器的方法。为了诊断该传感器的操作，所公开的方法关闭EGR节气门，并基于响应于EGR节流阀关闭进气相对湿度和压力的变化中的每个来指示湿度传感器劣化。

发明内容

本发明人已经认识到当比湿度或绝对湿度低时（例如，相对干燥的空气）基于绝对压力变化下的读数差异监测湿度传感器的问题。在这样的条件下，湿度读数产生没有显著的相对湿度变化的结果。在一个示例中，发动机可通过以下方法进行诊断，该方法包括：当流动气体进入湿度传感器下游和压缩机上游的发动机进气中时，当相对湿度读数变化小于阀值而在该传感器处的温度变化大于第二阀值时，指示湿度传感器劣化。

例如，在传感器是温度型湿度传感器和/或相对湿度传感器的情况下，在低的比湿度和相对湿度条件下，温度传感器对超过环境空气的自然温度升高敏感。因此，存在一种相互关系，使得如果保持比湿度恒定，环境空气温度的增加改变相对湿度。因此，在采样的空气温度改变时，通过监测相对湿度变化，可识别传感器是否运行，包括发动机罩下温度是否如所预期的改变相对湿度，并且由此识别传感器劣化。

应该理解，提供上述发明内容，从而以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。它并不意味着确认所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由权利要求书唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施。

附图说明

图1示出包括湿度传感器的发动机系统；

图2示出电容型湿度传感器的示意性实施方式；

图3示出用于基于高的比湿度和相对湿度条件诊断电容型湿度传感器的方法的流程图；

图4示出用于基于低的比湿度和相对湿度条件诊断温度型湿度传感器的方法的流程图；

图5示出对于高的比湿度和相对湿度条件运行侵入式诊断测试的方法的流程图；

图6示出用于基于绝对湿度的侵入式诊断测试的湿度传感器读数的图示示例；

图7示出对于低的比湿度和相对湿度条件运行侵入式诊断测试的方法的流程图；

图8示出用于基于温度的侵入式诊断测试的湿度传感器读数的图示示例。

具体实施方式

下列描述涉及用于诊断湿度传感器和对其响应而采取缺省操作的系统和方法。

一个问题是经定位测量发动机进口空气湿度的某些湿度传感器技术难以诊断，因为响应压力或温度变化，其测量经历小的变化。可以很容易地出现“固定（stuck）在范围内”。因此，如果比湿度保持恒定，则比湿度传感器对压力和温度变化不敏感。然而，当比湿度保持恒定时，绝对湿度传感器在环境空气热且湿时对压力和温度变化敏感。当环境空气干燥时，绝对湿度传感器对压力和温度变化具有很小的灵敏度。此外，当比湿度恒定时，相对湿度传感器甚至在环境空气变得干燥时对压力和温度变化敏感。如本文进一步解释的，通过改变待在三通湿度传感器附近采样的进气的压力，在避免其他污染发动机流时，可使比湿度的变化与变化的压力相关联。此外，可使相对湿度的变化与温度变化相关联。当相互关系未被识别时，可指示传感器的劣化并制定缺省操作。