[發(fā)明專利]用于相對濕度傳感器診斷的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111603490.0
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114718752A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇曼特·達達姆;維諾德·拉維;E·多默;羅伯特·詹茨;亞當·克拉奇
• 申請（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號: F02D41/22
• 分類號: F02D41/22;F02M31/08;F02M31/087;F02M26/17;F02M26/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 張穎

本公開提供了“用于相對濕度傳感器診斷的系統(tǒng)和方法”。提供了用于診斷發(fā)動機中的濕度傳感器的方法和系統(tǒng)。在一個示例中，一種方法可以包括使用從發(fā)動機的排氣系統(tǒng)再循環(huán)的熱量來加熱進入發(fā)動機的進氣通道的進氣。濕度傳感器對進氣的加熱的響應可以用于評估濕度傳感器的完整性。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書總體上涉及用于診斷相對濕度傳感器的完整性的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代車輛可以采用各種技術(shù)來改善發(fā)動機性能，同時減少排放。作為示例，排氣再循環(huán)(EGR)可以用于將排氣的至少一部分從發(fā)動機的排氣歧管返回到發(fā)動機進氣口以進行再燃燒。發(fā)動機效率可能直接受到再循環(huán)排氣的量的影響，因此可能期望最大化EGR。各種條件可以確定在發(fā)動機處可以發(fā)生多少EGR而不會導致怠速不穩(wěn)、失火和/或失速。一種此類條件是相對濕度。

濕度可能會影響比熱并因此影響燃料或燃料混合物的燃燒性質(zhì)，從而導致在維持穩(wěn)定的發(fā)動機操作的同時可以燃燒的排氣量的變化。因此，EGR流量的優(yōu)化可以取決于對發(fā)動機處的進氣的濕度的準確監(jiān)測。例如，濕度可以用作校準的EGR流量的校正因子。在基于濕度的校正因子由于濕度傳感器的劣化而不準確的情況下，發(fā)動機的燃料效率可能降低并且NO_x和微粒排放可能上升。因此，一種用于確定濕度傳感器的完整性的車載診斷方法可以通過允許早期檢測劣化來降低配置有EGR的發(fā)動機中的不穩(wěn)定操作的可能性。可以相應地調(diào)整發(fā)動機操作以維持穩(wěn)定的燃燒。

評估濕度傳感器的狀態(tài)的嘗試包括利用濕度與溫度之間的關(guān)系。Pursifull等人在U.S.9,389,198中示出了一種示例性方法。其中，濕度傳感器對進氣溫度的響應可以用于評估濕度傳感器的完整性。在某些工況下，進氣溫度可能保持相對穩(wěn)定。可以進行侵入式測試，其中進氣由加熱器加熱以在設(shè)定的持續(xù)時間內(nèi)將溫度升高到預定值。如果濕度讀數(shù)隨著溫度的升高而增加，則認為濕度傳感器完好，并且如果濕度讀數(shù)不變，則指示濕度傳感器的劣化。

然而，本文的發(fā)明人已認識到此類系統(tǒng)的潛在問題。作為一個示例，由于加熱器冷卻的時間段延長，因此使用加熱器加熱進氣可能會升高輸送到發(fā)動機的增壓空氣的溫度。較熱的增壓空氣可能不利地影響發(fā)動機性能。此外，電加熱器的實現(xiàn)可能利用儲存在車輛電池處的能量，從而降低用于其他操作的電池容量。

發(fā)明內(nèi)容

在一個示例中，可以通過一種用于使用從發(fā)動機的排氣系統(tǒng)再循環(huán)的熱量來加熱進入發(fā)動機的進氣通道的進氣以診斷定位在進氣通道中的相對濕度(RH)傳感器的狀態(tài)的方法來解決上述問題。以這種方式，可以在大的溫差下快速確定濕度傳感器的狀態(tài)，以提供對RH傳感器的穩(wěn)健評估。

作為一個示例，可以使用熱再循環(huán)系統(tǒng)來提取來自所述排氣系統(tǒng)的熱量，所述熱再循環(huán)系統(tǒng)包括布置在所述RH傳感器上游的進氣流路徑中的熱交換器，以及聯(lián)接到所述排氣系統(tǒng)的排氣裝置的至少一個散熱器。來自排氣系統(tǒng)的熱量可以被散熱器吸收并通過冷卻劑循環(huán)到熱交換器。在熱交換器處，熱量經(jīng)由液體-空氣加熱傳遞到進氣。在一個示例中，散熱器包括相變材料，所述相變材料被配置為在從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二狀態(tài)時儲存大量熱量。在從第二狀態(tài)到第一狀態(tài)的反向轉(zhuǎn)變期間釋放熱量，并且釋放的熱量實現(xiàn)快速進氣加熱并促進進氣溫度的大幅升高。可以使用RH傳感器對進氣溫度變化的響應來評估RH傳感器的狀況。因此，可以經(jīng)由能量有效的方法可靠地檢測到RH傳感器的劣化，從而允許執(zhí)行緩解動作以維持發(fā)動機性能。

應當理解，提供以上發(fā)明內(nèi)容是為了以簡化的形式介紹在具體實施方式中進一步描述的一系列概念。這并不意味著識別所要求保護的主題的關(guān)鍵或本質(zhì)特征，所要求保護的主題的范圍由具體實施方式之后的權(quán)利要求唯一地限定。另外，所要求保護的主題不限于解決上文或本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出了配置有濕度傳感器和熱再循環(huán)系統(tǒng)的發(fā)動機系統(tǒng)的示例，其中熱再循環(huán)系統(tǒng)可以用于測試相對濕度(RH)傳感器的完整性。

圖2示出了可以在熱再循環(huán)系統(tǒng)中實施的相變材料處的溫度變化的曲線圖。