CN105089831B - 用于估计环境湿度的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于估计环境湿度的系统和方法。提供了用于在降水期间基于湿球温度和干球温度来估计环境湿度以及当降水不存在时基于干球温度而不基于湿球温度来估计环境湿度的方法和系统。

Description

用于估计环境湿度的系统和方法

技术领域

本公开涉及用于估计环境(ambient)空气湿度的系统和方法。

背景技术

环境空气中的水汽浓度会影响发动机运转。例如，在不存在基于环境空气湿度进行调整的情况下，对质量空气流量的确定会存在5-8％误差。因此，可以基于环境空气湿度来调整发动机运转参数(例如空燃比、火花正时、排气再循环(EGR)等)，以改善发动机性能、升压燃料经济性并减少排放。另外，环境空气湿度可以被用来调整车辆气候控制参数，以改善安全性、座舱舒适度和驾驶经历。

各种方法被用来估计环境空气湿度。在一个示例方法中，如Kim等人在US2013/0275030中示出的，基于NOx传感器输出来测量环境湿度。然而，发明人在此已经认识到这种方法的缺点。具体地，基于NOx传感器输出估计的环境湿度在大气不稳定的阶段期间(例如，在当大气中存在降水时的状况期间)可能具有降低的准确性。另外，当存在湿度的改变时(例如，在降雨开始期间)，基于NOx传感器输出的环境湿度不考虑湿度的突然增加。此外，仅当燃料被切断同时发动机继续运转(例如，在当车辆下坡行进时短时间制动期间)以允许新鲜空气循环通过发动机和排气系统时，NOx传感器可以被用来测量湿度。因此，当需要湿度测量时，可能不能测量湿度。

发明内容

在一个示例中，一些上述问题可以通过一种用于发动机的方法来解决，该方法包括：基于环境具体湿度来调整发动机运转，响应于检测到降水，环境具体湿度基于干球温度、湿球温度和大气压力来估计，干球温度通过被设置在车辆的外表面上并且被屏蔽于天气的第一传感器来测量，湿球温度通过被设置在车辆的外表面上并且暴露于天气的第二传感器来测量。

在另一示例中，一种用于发动机的方法包括：基于湿球温度和干球温度指示降雨状况的改变；以及基于降雨状况的改变来调整估计的湿度，并且依据降雨状况，不利用湿球温度来估计湿度。

例如，可以基于湿球温度与干球温度之间的差大于阈值温度来检测降雨。在检测到降雨后，具体湿度可以基于湿球温度和干球温度来估计。湿球温度可以是通过位于车辆的表面上的湿球温度计测得的雨滴的温度。干球温度可以是通过位于发动机进气道中的干球温度计测得的进气的温度。温湿度内插表(psychrometric interpolation table)可以被用来基于湿球温度和干球温度估计具体湿度。然而，在当降雨不存在时的状况期间，具体湿度可以基于干球温度而不基于湿球温度来估计。以此方式，在降雨状况期间通过利用湿球温度和干球温度来估计环境具体湿度，可以以更大的准确性调整发动机运转参数。另外，虽然术语温度计在本文中被用作一种示例温度传感器，但是可以使用各种其他传感器，例如热电偶、热二极管、热电阻等。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了包括用于估计环境湿度的干球温度计和湿球温度计的示例车辆系统的示意图。

图2示出了被包括在图1的车辆系统中的具有涡轮增压器和排气再循环系统的发动机的实施例的示意图。

图3示出了流程图，其说明用于基于干球温度和湿球温度来估计环境湿度的方法。

图4示出了流程图，其说明用于在降雨不存在时的状况期间估计环境湿度的方法。

图5示出了流程图，其说明用于利用干球温度和湿球温度来确定降雨的存在或不存在的方法。

图6示出了湿度以及干球温度和湿球温度响应于降雨的示例变化。

具体实施方式

以下描述涉及用于基于包括发动机系统(例如，图2的发动机系统)的车辆系统(例如，图1的系统)中的湿球温度和干球温度来估计环境湿度的系统和方法。响应于检测到降水，控制器可以被配置为执行控制例程(例如，图3的示例例程)，以基于湿球温度和干球温度来估计环境湿度。响应于未检测到降水，控制器可以被配置为执行控制例程(例如，图4的示例例程)，以基于干球温度而不基于湿球温度来估计环境湿度。可以如在图5处详述的那样检测降水。在图6处示出了根据本公开的基于干球温度和湿球温度的示例降雨检测和湿度估计。

转向图1，示意地图示了机动车辆102的示例实施例，机动车辆102包括用于估计湿度的湿球温度传感器123和干球温度传感器121。机动车辆102可以是陆上汽车以及其他类型的车辆。车辆102包括驱动轮105、客舱119、挡风玻璃101、侧视镜103、气候控制系统109和内燃发动机10。内燃发动机10包括燃烧室(未示出)，燃烧室可以经由进气道42接收进气，并且可以经由排气道(未示出)排出燃烧气体。

进气道可以包括用于过滤进气的空气净化器11和用于测量进气的温度的干球温度传感器121。在图示的示例中，干球温度传感器121被示为位于空气净化器11的下游。在一些示例中，干球温度传感器121可以位于车辆102的外表面上并且被屏蔽于天气要素(weather element)。例如，干球温度传感器121可以被设置为使得它不暴露于天气状况(例如，车辆周围的空气中的雨、雪等)。传感器121可以位于车辆车身的外表面上，但是仅被部分地围住或被另一车辆车身部件遮住，使得它被屏蔽于天气要素。例如，额外的车身元件可以被设置在传感器的正上方，但是使传感器通向周围环境空气。在一个示例中，传感器121可以位于一个或多个侧视镜103内部，不受天气要素损害，但是暴露于环境空气。

机动车辆102还包括格栅百叶窗系统115，格栅百叶窗系统115提供用于接收通过或接近车辆的前端并进入发动机的环境气流117的开口(例如，格栅开口、保险杆开口等)。格栅百叶窗系统115包括一个或多个格栅百叶窗111和格栅113。格栅百叶窗111可以被配置为调整通过格栅113接收的气流量。例如，格栅百叶窗111可以遮住车辆的从刚好在发动机罩之下跨越到保险杆的底部的前面区域。在一些实施例中，所有格栅百叶窗都可以由控制器协调地移动。在其他实施例中，格栅百叶窗可以分成子区域，并且控制器可以独立地调整每个区域的打开/关闭。每个子区域可以包含一个或多个格栅百叶窗。格栅百叶窗111可在打开位置与关闭位置之间移动，并且可以被维持在其任一位置或多个中间位置。通过调整不同的发动机控制或运转参数(例如，格栅百叶窗打开和电动风扇运转)，控制器可以调整增压空气冷却器(CAC-未示出)的效率。

湿球温度传感器123可以测量湿球温度，湿球温度可以连同干球温度一起被用来在例如降雨的环境天气状况期间估计环境湿度。湿球温度可以是车辆周围的空气中的降水的温度。降水可以是雨、雾、雪、冻雨、冰雹、薄雾等中的一个或更多个。湿球温度传感器123可以位于车辆的外表面上，并且可以暴露于天气要素而不暴露于车辆的内舱，使得传感器仅暴露于车辆外部的环境状况，其中外表面是车辆车身的最外面的外表面，并且不被任何其他车辆部件围住。例如，如在图1的图示示例中标示的，湿球温度传感器123可以位于挡风玻璃101的底座处。湿球温度传感器123可以暴露于降水，并且可以测量降水的温度。在另一示例中，湿球温度传感器可以位于格栅百叶窗系统115的格栅113上。在又一示例中，湿球温度传感器可以位于一个或多个侧视镜103上。在又一示例中，多于一个湿球温度传感器可以位于车辆的外表面上的不同位置处(例如，在挡风玻璃的底座处、在侧视镜上、在格栅上等)。当多于一个湿球温度传感器被使用时，可以使用所有湿球温度传感器测量值的平均值来估计湿球温度。

图1还示出了车辆102的控制系统14。控制系统14可以通信地耦合至发动机10以及气候控制系统109的各种部件，以执行在本文中所描述的控制例程和动作。如在图1中示出的，控制系统14可以包括数字电子控制器12。控制器12可以是微型计算机，包括微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准数值的电子存储介质、随机存取存储器、保活存取器和数据总线。

如所描绘的，控制器12可以接收来自多个传感器116的输入，所述传感器可以包括用户输入和/或传感器(例如，大气压力、变速器齿轮位置、变速器离合器位置、油门(gas)踏板输入，制动器输入、变速器选择器位置、车辆速度、发动机转速、通过发动机的质量空气流量、环境温度、进气温度、干球温度，湿球温度等)、气候控制系统传感器(例如，冷却液温度、吸附剂温度，风扇速度、客舱温度、期望的客舱温度、环境湿度等)及其他传感器。

另外，控制器12可以与各种致动器124通信，致动器124可以包括发动机致动器(例如，燃料喷射器、电子控制的进气节流板、火花塞、变速器离合器等)、气候控制系统致动器(例如，空气调节通风口和/或转向器阀、控制冷却液流的阀、鼓风机致动器、风扇致动器等)及其他致动器。此外，控制器12可以从GPS 34和/或车辆102的车辆内通信与娱乐系统26接收数据。

车辆内通信与娱乐系统26可以经由各种无线协议(例如，无线网络、基站传输和/或其组合)与无线通信装置41通信。从车辆内通信与娱乐系统26获得的数据可以包括实时和预测的天气状况。可以通过各种无线通信装置应用软件和天气预测网站获得天气状况，例如温度、降水(例如，降雨、降雪、降雾等)以及湿度。从车辆内通信与娱乐系统获得的数据可以包括当前位置以及沿计划的行进路线的将来位置的当前的和预测的天气状况。

在一些实施例中，可以根据其他信号或传感器(例如，降雨传感器)推断降雨的存在。在一个示例中，可以根据车辆挡风玻璃刮水器开启/关闭信号推断降雨。具体地，在一个示例中，当挡风玻璃刮水器开启时，可以向控制器12发送信号，以指示降水，诸如降雨、降雾、降雪、冻雨、冰雹等。控制器可以使用该信息来估计进气湿度。例如，当指示降雨时，控制器可以基于干球温度和湿球温度来估计进气湿度。将针对图3-6进一步详述湿度确定的细节。

在一个示例中，车辆102的周围环境中的降水可以基于干球温度与湿球温度之间的差大于阈值差并且基于干球温度来推断。另外，当干球温度在0摄氏度与-3摄氏度之间时，状况可以有利于在道路上形成黑冰(black ice)。当干球温度在-3摄氏度之下时，状况可以有利于降水，例如降雪、冻雨和/或冰雹。

另外，控制系统可以经由无线通信被通信地耦合至诸如云计算系统的车外网络(未示出)，无线通信可以是Wi-Fi、蓝牙、蜂窝服务的类型、或无线数据传输协议。因此，从车辆上传数据的这种连接性(也被称为“云”)可以是存储数据并且接着通过优化算法作用于数据的商用服务器或私人服务器。算法可以处理来自单个车辆、一队车辆、一组发动机、一组动力传动系统或其组合的数据。在一个示例中，诸如降雾、黑冰等存在的行驶天气状况可以基于干球温度和湿球温度来确定。经确定的天气状况可以从车辆传送到云，所述云还可以从在特定地理位置行进的其他车辆接收天气信息。基于从车辆接收的信息，算法可以作出关于天气状况的预测(例如，降雾的具体位置或黑冰形成)，并将其分配给(一个或多个)车辆。

在一个示例中，诸如降雾、黑冰等状况可以被传递给仪表板或因特网连接的装置(例如，附件协议接口模块(SYNC)、远程控制单元(TCU)和/或手机通行证模块(CPPM))，以警告驾驶员并经由因特网激活紧急系统(例如，紧急响应激活(ERA)系统、出行者信息系统、出行者咨询系统、交通操作中心、道路工作人员、智能铲雪系统等)。

转向图2，图2示出了多缸发动机10的一个汽缸的示意图，发动机10可以被包括在车辆系统(例如，图1的车辆系统)中。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统以及经由输入设备130来自车辆操作者132的输入控制。在这个示例中，输入设备130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即，汽缸)30可以包括燃烧室壁32，活塞36被设置在其中。在一些实施例中，在汽缸30内部的活塞36的正面可以具有碗状物(bowl)。活塞36可以被耦接至曲轴40，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统耦接至车辆的至少一个驱动轮。另外，启动马达可以经由飞轮耦接至曲轴40，以实现发动机10的启动运转。

燃烧室30可以经由进气道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48可以经由各自的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

进气门52可以由控制器12通过进气凸轮51控制。类似地，排气门54可以由控制器12通过排气凸轮53控制。替代地，可变气门驱动器可以是电子机构、电动液压机构或能实现气门驱动的任何其他可想到的机构。在一些状况下，控制器12可以改变提供给致动器51和53的信号，从而控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门52和排气门54的位置可以分别由气门位置传感器55和57确定。在替代实施例中，进气门和排气门中的一个或多个可以由一个或多个凸轮驱动，并且可以使用凸轮轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个来改变气门运转。例如，汽缸30可以替代地包括通过电气门驱动控制的进气门和通过包括CPS和/或VCT的凸轮驱动控制的排气门。

燃料喷射器66被示为直接耦接至燃烧室30，以便经由电子驱动器68与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到燃烧室30中。以此方式，燃料喷射器66提供了到燃烧室30内的所谓的燃料直接喷射。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧面中或在燃烧室的顶部中。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66。

在选择的运转模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统88可以经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。尽管示出了火花点火部件，但在一些实施例中，在有或没有点火火花的情况下，都可以以压缩点火模式使发动机10的燃烧室30或者一个或多个其他燃烧室运转。

进气道42可以包括分别具有节流板64和65的节气门62和63。在这个具体示例中，控制器12可以通过提供给被包括在节气门62和63内的电动机或致动器改变节流板64和65的位置，这种配置通常被称为电子节气门控制(ETC)。以此方式，节气门62和63可以被操作以改变提供给燃烧室30以及其他发动机汽缸的进气。节流板64和65的位置可以通过节气门位置信号TP提供给控制器12。可以在沿着进气道42和进气歧管44的各个点处测量压力、温度和质量空气流量。例如，进气道42可以包括质量空气流量传感器120和大气压力传感器129，质量空气流量传感器120用于测量通过节气门63进入的干净空气质量流量，大气压力传感器129用于测量大气压力。干净空气质量流量可以经由MAF信号传递给控制器12。另外，进气道42可以包括空气净化器11(在本文中也被称为空气过滤器)，用于过滤进气并且由此提供干净空气质量流量。进气道42还可以包括干球温度传感器121，用于测量进气的温度(即，干球温度)。来自温度传感器和压力传感器的温度信号和压力信号可以被传递给控制器。在一个示例中，干球温度可以被用来估计湿度(例如，环境湿度)。估计的湿度可以被用来调整MAF估计值。

发动机10还可以包括压缩设备，例如涡轮增压器或机械增压器，其至少包括布置在进气歧管44上游的压缩机162。对于涡轮增压器来说，压缩机162可以至少部分地由沿排气道48布置的涡轮164(例如，通过轴)驱动。对于机械增压器来说，压缩机162可以至少部分地由发动机和/或电动机驱动，并且可以不包括涡轮。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供给发动机的一个或多个汽缸的压缩量可以由控制器12改变。增压空气冷却器154可以被包括在压缩机162的下游且在进气门52的上游。增压空气冷却器154可以被配置为冷却通过例如经由压缩机162的压缩而已经被加热的气体。在一个实施例中，增压空气冷却器154可以在节气门62的上游。压力、温度和质量空气流量可以在压缩机162的下游例如利用传感器145或147来测量。测量的结果可以分别经由信号148和149从传感器145和147传递给控制器12。压力和温度可以在压缩机162的上游例如利用传感器153来测量，并经由信号155传递给控制器12。在一个示例中，压缩机的效率可以基于在压缩机的上游和下游测得的压力和温度、以及比热比Cp/Cv来确定。当进气湿度已知时，可以以更高的准确性确定压缩机的效率。

另外，在所公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可以将期望部分的排气从排通道48送至进气歧管44。图1示出了高压EGR(HP-EGR)系统和低压EGR(LP-EGR)系统，但是替代实施例可以仅包括LP-EGR系统。HP-EGR通过HP-EGR通道140从涡轮164的上游送至压缩机162的下游。提供给进气歧管44的HP-EGR量可以由控制器12经由HP-EGR阀142来改变。LP-EGR通过LP-EGR通道150从涡轮164的下游送至压缩机162的上游。提供给进气歧管44的LP-EGR量可以由控制器12经由LP-EGR阀152来改变。例如，HP-EGR系统可以包括HP-EGR冷却器146，并且LP-EGR系统可以包括LP-EGR冷却器158，以将来自EGR气体的热量排放到发动机冷却剂。

在一些状况下，EGR系统可以被用来调节燃烧室30内的空气与燃料混合气的温度。因此，可能希望测量或估计EGR质量流量。EGR传感器可以被布置在EGR通道内，并且可以提供质量流量、压力、温度、O2的浓度和排气的浓度中的一个或多个的指示。例如，HP-EGR传感器144可以被布置在HP-EGR通道140内。

在一些实施例中，一个或多个传感器可以被设置在LP-EGR通道150内，以提供被再循环通过LP-EGR通道的排气的压力、温度和空燃比中的一个或多个的指示。通过LP-EGR通道150转向的排气可以在LP-EGR通道150与进气道42的汇合处的混合点处用新鲜进气来稀释。具体地，通过配合第一进气节气门63(设置在发动机进气装置的进气道中，在压缩机上游)调整LP-EGR阀152，可以调整EGR流的稀释。

LP-EGR流的百分比稀释可以根据发动机进气流中的传感器145的输出来推断。具体地，传感器145可以被设置在第一进气节气门63的下游、在LP-EGR阀152的下游以及在第二主进气节气门62的上游，使得主进气节气门处或附近的LP-EGR稀释可以被准确地确定。传感器145可以例如是氧传感器(例如，UEGO传感器)。

EGR气体的露点温度可以基于进气的湿度来估计。估计的露点温度可以被用来调整EGR冷却器，使得EGR冷却器处的冷凝可以被减少。另外，可以估计EGR气体与进气的混合气的露点温度。基于排气与进气的混合气的露点温度，EGR冷却器可以被用来调整EGR气体的温度，以便当EGR气体与进气混合时减少冷凝。排气传感器126被示为在涡轮164的下游耦接至排气道48。传感器126可以是用于提供排气空燃比指示的任何合适的传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。

排放控制装置71和72被示为沿着排气道48布置在排气传感器126的下游。装置71和72可以是选择性催化还原(SCR)系统、三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制系统或其组合。例如，装置71可以是TWC，而装置72可以是微粒过滤器(PF)。在一些实施例中，PF 72可以位于TWC 71的下游(如在图1中示出的)，而在其他实施例中，PF 72可以位于TWC 71的上游(未在图1中示出)。

控制器12在图2中被示为微型计算机，其包括微处理器单元128、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准数值的电子存储介质(在这个具体示例中被示为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存取器110和数据总线。控制器12可以接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括：来自干球温度传感器121的干球温度的测量值(TDB)；来自湿球温度传感器(未示出)的湿球温度的测量值(TWB)；来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量计(MAF)的测量值；来自耦接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦接至曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供进气歧管内的真空或压力的指示。注意，可以使用上述传感器的各种组合，诸如有MAF传感器而没有MAP传感器，反之亦然。在化学计量比运转期间，MAP传感器可以给出发动机扭矩的指示。另外，这个传感器连同检测到的发动机转速可以提供被吸入汽缸内的充气(包括空气)的估计值。在一个示例中，也用作发动机转速传感器的传感器118可以在曲轴的每次旋转产生预定数量的等间距脉冲。

存储介质只读存储器106可以用计算机可读数据编程，该计算机可读数据表示可由处理器128执行的指令，用于实现以下所述方法以及期望但没有具体列出的其他变体。

如上面所描述的，图2仅示出了多缸发动机中的一个汽缸，并且每个汽缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。

图1-2的系统可以提供一种用于车辆的系统，其包含：发动机；干球温度传感器，其测量干球温度，并且位于车辆的外表面处且不暴露于天气；湿球温度传感器，其测量湿球温度，湿球温度传感器位于车辆的外表面处且暴露于天气；以及控制器，其具有计算机可读指令，所述指令用于：响应于降雨而基于干球温度和湿球温度来估计环境湿度，并且基于估计的湿度来调整一个或多个发动机运转参数。在一个示例中，干球温度传感器可以位于车辆的进气道中，而湿球温度传感器可以位于车辆的挡风玻璃的底部处。额外地或替代地，湿球温度传感器可以位于一个或多个侧视镜上、在格栅上等。另外，在一个示例中，仅响应于来自传感器检测到的降雨或除了来自干球温度传感器和/或湿球温度传感器之外的信息，采取估计湿度的这种措施。

图3和图4描绘了用于响应于车辆(例如，图1的车辆)周围的环境中的降雨状况而基于干球温度和/或湿球温度来估计环境湿度的方法。例如，湿度可以是具体湿度和/或相对湿度。降雨状况可以基于降雨的存在或不存在。具体地，图3示出了用于在检测到降雨后估计湿度的例程300，而图4示出了用于当未检测到降雨时估计湿度的例程400。在一个示例中，控制器(例如，在图1和图2处示出的控制器12)可以基于存储在其上的指令来执行例程300和400。

首先转向方法300，在301处，控制器可以估计和/或测量发动机工况。发动机工况可以包括来自挡风玻璃刮水器的开启/关闭信号、来自湿球温度传感器的湿球温度、来自干球温度传感器的干球温度、大气压力、增压空气冷却器(CAC)冷却效率、挡风玻璃刮水器周期、发动机转速、负荷、空燃比(AFR)等中的一个或多个。其次，在302处，控制器可以确定在车辆周围的环境中是否检测到降水(例如，降雨)。周围环境中的降雨或另一类型的湿气可以基于湿球温度和干球温度来确定。将会在图5处进一步详述基于湿球温度和干球温度检测降雨(或诸如降雾、薄雾、冰雹、冻雨、降雪等降水)的细节。额外地或替代地，其他方法可以被用来推断降雨状况。在一个示例中，CAC的效率可以被用来推断降水的存在。例如，在诸如降雨的高湿度状况下，冷凝液的形成会增加。这是降雨/湿度使CAC的冷却效率增加的结果。因此，CAC效率可以被用来推断降雨和高湿度的存在。在另一示例中，挡风玻璃刮水器速度也可以指示降水，并且被用来推断高湿度状况。例如，挡风玻璃刮水器开启/关闭信号可以指示降水的存在(例如，当挡风玻璃刮水器开启并运转时，可以指示降水)。在又一示例中，车辆还可以配备有被耦接至刮水器马达的降雨传感器，其中刮水器马达转速是降雨强度的函数并且也可以被用来确定降雨状况。

如果在302处检测到空气中的降雨或湿气，则例程可以进入到步骤304。在304处，控制器可以基于来自湿球温度传感器和干球温度传感器的测量值来确定湿球温度和干球温度。湿球温度是通过湿球温度传感器(例如，在图1中示出的湿球温度传感器123)测得的降水(例如，降雨)的温度，而干球温度是通过干球温度传感器(例如，在图1-2中示出的干球温度传感器121)测得的环境空气的温度。

湿球温度传感器可以是被设置在车辆的外表面上并测量车辆周围的环境中的降水的温度的湿球温度计。降水可以呈例如降雨的形式。在一个示例中，湿球温度计可以位于车辆的挡风玻璃(例如，图1处的车辆102的挡风玻璃101)的底座处。在另一示例中，湿球温度计可以位于车辆的一个或多个侧视镜(例如，图1处的侧视镜103)上。在又一示例中，湿球温度计可以被设置在车辆的格栅系统(例如，图1处的格栅系统115)的格栅上。以此方式，一个或多个湿球温度计可以被设置在车辆的外表面上，以便实现车辆周围的环境中的降水的温度的测量。

干球温度传感器可以是位于车辆的进气歧管中并测量进气的温度的干球温度计。在一个示例中，干球温度计可以位于车辆(例如，图1处的车辆102)的外表面上。当位于外表面上时，干球温度计可以被屏蔽于天气(例如，被屏蔽于降水(例如，降雨)和湿气)。

接下来，在306处，在确定干球温度和湿球温度后，控制器可以基于湿球温度和干球温度来估计进气的具体湿度。例如，控制器可以利用存储在其上的温湿度内插表来估计进气的具体湿度(例如，作为查询表存储)。另外，在306处，进气的相对湿度可以基于干球温度和湿球温度通过利用温湿度内插表来估计。因此，温湿度内插表可以将干球温度、湿球温度和大气压力值映射为进气的具体湿度和相对湿度的对应估计值。

接下来，在308处，控制器可以基于估计的相对湿度来确定进气的露点温度。例如，基于测得的湿球温度、测得的干球温度和估计的相对湿度，控制器可以利用存储在控制器中的温湿度内插表或第二查询表来确定进气的露点温度。

在估计具体湿度和进气的露点温度后，例程可以进入到310。在310处，控制器可以基于估计的具体湿度和露点温度来调整一个或多个发动机运转参数。一个或多个发动机运转参数可以包括EGR流、火花正时、空燃比和可变凸轮正时以及其他运转参数。例如，可以调整发动机运转，以维持期望的燃烧状况、和/或降低燃烧不稳定性。此外，可以基于估计的湿度和露点温度来调整发动机运转，以提供期望的气候控制(期望的车舱温度和湿度)。在一些示例中，可以响应于湿度而仅调整一个参数。在其他示例中，可以响应于估计的进气湿度而调整这些运转参数的任何组合或子组合。

在一个实施例中，排气再循环(EGR)量可以基于估计的进气具体湿度来调整。例如，响应于估计的进气湿度的改变，可以在至少一个燃烧室中增加或减少EGR流。具体地，在检测到具体湿度增加后，可以减少到至少一个燃烧室中的EGR流。因此，可以在仅一个燃烧室中、在一些燃烧室中、或在所有燃烧室中增加或减少EGR流。此外，EGR流的改变量值对于所有汽缸来说可以是相同的，或者EGR流的改变量值可以基于每个汽缸的具体工况按汽缸来改变。

在包括火花点火式发动机的另一实施例中，可以响应于估计的进气湿度而调整火花正时。例如，在至少一种状况下，响应于更高的湿度，可以在随后的发动机燃料供给运转期间提前一个或多个汽缸中的火花正时。例如，火花正时可以被安排为以便减少低湿度状况下的爆震(例如，自峰值扭矩正时延迟)。当检测到湿度增加时，可以提前火花正时以便维持发动机性能，并且更靠近峰值扭矩火花正时或在峰值扭矩火花正时处运转。

此外，可以响应于估计的进气湿度的减小而延迟火花正时。例如，估计的进气湿度自更高湿度的减小可能会引起爆震。如果检测到湿度减小，则可以延迟火花正时，爆震可以被减少。应当注意，可以在一个或多个汽缸中提前或延迟火花。另外，火花正时的改变量值对于所有汽缸来说可以是相同的，或一个或多个汽缸可以具有不同的火花提前或延迟量值。

在又一实施例中，可以在随后的发动机燃料供给运转期间基于估计的进气湿度来调整可变凸轮正时(VCT)，并且因此调整气门正时。例如，可以针对对应于低环境湿度的最优燃料经济性和排放设定凸轮轴正时。为了维持最优燃料经济性和排放并防止发动机失火，可以响应于估计的进气湿度的增加或减小而针对一个或多个汽缸气门调整凸轮轴正时。取决于当前VCT安排和凸轮正时调整的时间，可以调整气门的各种组合；例如，可以调整一个或多个排气门、一个或多个进气门、或者一个或多个进气门与一个或多个排气门的组合。此外，响应于估计的进气湿度的减小，可以以类似的方式调整VCT。

在又一实施例中，可以响应于估计的进气湿度而调整排气空燃比。例如，发动机可以以针对低湿度优化的稀空燃比运转。在湿度增加的情况下，混合气会变得稀释，导致发动机失火。然而，如果检测到湿度增加，则AFR可以被调整为使得发动机将会以更小程度的稀化运转，例如，比当湿度低时更不稀的AFR，但仍然是稀空燃比。同样，响应于估计的进气湿度的减小，AFR可以被调整为更大程度的稀化，例如，更稀的空燃比。以此方式，可以减少例如由于湿度波动引起的发动机失火的状况。

在一些实施例中，发动机可以以化学计量空燃比或富空燃比运转。因此，AFR可以与环境湿度无关，并且湿度的波动不会导致AFR的调整。

在一些其他实施例中，进气湿度可以被用来以增加的准确性估计原料气NOx的量。在又一实施例中，为了维持所喷射的还原剂(例如，尿素)的准确控制，氨气传感器可以基于具体湿度而重新校准。因此，来自传感器的氨气读数可以依据环境湿度而改变。

在又一实施例中，EGR的露点温度可以基于进气具体湿度来建模。响应于EGR气体的温度接近露点温度或降至露点温度之下，可以利用发动机控制策略(例如，减小EGR流或切断EGR)来防止EGR系统中的冷凝。在又一实施例中，可以基于估计的进气的露点温度和/或估计的湿度来调整CAC处的增压空气冷却。例如，随着估计的湿度增加，冷凝液会在CAC内形成。因此，随着估计的湿度增加，可以减少对CAC的冷却。例如，响应于通过方法300估计的湿度增加，控制器可以调整格栅百叶窗的位置(例如，减小格栅百叶窗的打开程度)、调整发动机冷却风扇的运转(例如，减少由风扇提供的冷却)和/或减少到水冷式CAC的冷却剂流以便降低CAC的冷却效率。

在一些示例中，在某些天气状况期间(例如，在寒冷天气状况期间和在怠速或无负荷行驶状况期间)，EGR冷却可能不是期望的。例如，当EGR被冷却至露点温度之下时，会在EGR系统中形成冷凝。冷凝物可能与含有硫氮化合物的排气混合，产生可以腐蚀发动机的EGR系统以及其他部件的酸。因此，为了防止冷凝物形成，可以将EGR冷却器旁通/绕开。

在另一实施例中，进气具体湿度可以被用来调整以均质充气压缩点火模式运转的发动机中的发动机运转参数。例如，基于进气湿度，可以调整初始的充气温度，以调整自动点火的正时。

以此方式，在存在降雨或湿气增加的情况下，可以响应于基于来自湿球温度传感器和干球温度传感器的输出产生的估计的进气具体湿度而调整发动机运转参数。因此，可以经常地估计进气湿度，并且可以相应地调整一个或多个发动机运转参数，从而使得尽管湿度波动，也得到最佳的整体发动机性能。

除了调整发动机运转外，干球温度和湿球温度可以被用来预测车辆周围的环境中的降雾和黑冰形成。返回到图3，在312处，控制器可以确定环境空气温度(即，干球温度)与露点温度之间的差是否小于阈值差。在一个示例中，用于降雾形成的阈值差可以是2.5摄氏度。如果“是”，则在318处，控制器可以指示车辆周围的环境中存在降雾形成的状况。返回到312，在确定检测到降雾形成的状况后，接下来在314处，控制器可以确定环境空气温度是否在第一黑冰温度与第二黑冰温度之间。在一个示例中，第一黑冰温度可以是-3摄氏度，而第二黑冰温度可以是0摄氏度。在这些状况期间，水滴会被过度冷却，并且会在与处于在阈值道路温度之下的温度的道路表面接触后结冰，从而导致黑冰形成。在确定环境温度在第一与第二黑冰温度范围之间后，控制器可以指示(在320处)车辆周围的环境中可能存在黑冰形成的状况。例如，在确定诸如降雾和黑冰的天气状况后，车辆驾驶员会被告知有害的天气状况，并且被建议采取预防措施。因此，控制器可以设定诊断代码和/或激活指示黑冰和/或降雾的视觉指示器。在一个示例中，在检测到降雾形成的状况后，降雾灯可以自动打开。

在一些示例中，用于确定降雾和黑冰形成的信息可以经由无线网络系统从车辆控制器传送到以车载移动网络运行的实时全球信息系统(GIS)(例如，云计算系统)。因此，车载移动网络可以从连接到移动网络的一个或多个车辆接收信息(例如，干球温度、湿球温度、环境湿度、露点温度等)，基于接收到的信息预测天气状况(例如，降雾、黑冰形成等)，并将预测传送给网络中的车辆。

在一个示例中，当利于降雾形成的状况存在时，水滴会在低MAF下积聚入口空气过滤器中。在这些状况期间，MAF的突然增加会将水雾吸入到进气中，从而引起发动机失火。例如，由于当车辆驶离在双向道路上经过的一系列车辆时可能发生的MAF的突然增加，发动机可能失火，从而导致重大的安全危害。由于MAF的突然增加引起的发动机失火可以通过基于降雾状况期间的湿度来重新校准发动机而得到缓和。以此方式，通过基于干球温度和湿球温度来检测降水(例如，降雾)并基于检测到的降水来调整湿度，可以减少发动机失火。

在一些实施例中，除了湿球温度和干球温度外，降雾还可以基于用来确定光的相对强度的改变的车辆高温计来确定。

如果在车辆周围的环境中未检测到降雾和黑冰的状况，则控制器可以不指示在车辆周围的环境中检测到降雾和黑冰的状况形成，并且例程300可以结束。

返回到302，如果在302处未推断降雨，则例程可以进入到322。在322处，控制器可以执行图4的例程400，以估计当未检测到降雨时的湿度。

在一个示例中，露点温度可以被用来在降雨状况期间确定窗户和/或挡风玻璃的外表面上的起雾状况。例如，起雾可以基于湿球温度与车舱温度、环境湿度、环境空气的露点温度及窗户和/或挡风玻璃的外表面的温度之间的温度差来确定。起雾可以发生在-3摄氏度之上并且当玻璃的外表面的温度处于或在露点温度之下时。玻璃的温度可以基于热建模或基于直接测量来确定。例如，在降水期间，前向玻璃表面与降水接触。因此，前向窗户和/或挡风玻璃温度可以处于湿球温度。当车辆正在移动时，后向玻璃可能不暴露于降水，所以玻璃温度可以基于热建模来确定。玻璃温度的直接测量和确定玻璃温度的热建模可以在以下状况期间使用：当车辆穿过隧道(空气在一端是冷的而在另一端是暖的)时；或者当车辆正在下坡行进时等。

在确定窗户和/或挡风玻璃起雾后，可以调整车辆气候控制参数(例如，车辆的温度、空气流量和湿度)，以减少起雾。

以此方式，响应于检测到降水，环境湿度可以基于干球温度和湿球温度来估计，干球温度和湿球温度由附接到车辆的对应的干球温度计和湿球温度计来测量。因此，在降雨开始期间，会发生进气湿度的突然增加。在降雨期间通过利用湿球温度(即，降雨的温度)来估计具体湿度，可以立即检测到湿度的改变(例如，在降雨开始的时候发生的改变)，并且可以以增加的准确性估计降雨状况期间的湿度值。因此，可以调整发动机运转参数和车辆气候控制参数，以便改善效率、排放和驾驶性能。此外，湿球温度和干球温度可以被用来确定另外的天气状况，例如降雾和黑冰形成。接着，可以基于所确定的天气状况来调整发动机运转。

转向图4，示出了用于在当未检测到降雨时的状况期间估计环境湿度的方法400。在确定未检测到降雨之后，方法400可以从在图3中示出的302处的方法继续。湿度可以是例如具体湿度值和/或相对湿度值。在402处，控制器可以确定无降雨的持续时间(Δtnr)。无降雨的持续时间可以基于当前时间与当降雨状况从降雨到无降雨的改变已经发生时的时间之间的差来确定。在一个示例中，到无降雨状况的降雨状况改变可以基于挡风玻璃刮水器信号从开启到关闭的改变来推断。在另一示例中，到无降雨状况的降雨状况改变可以基于干球温度与湿球温度之间的差从大于阈值差到小于阈值差的改变来推断。在又一示例中，到无降雨状况的降雨状况改变可以基于增压空气冷却器的效率的改变来推断。

在确定无降雨的持续时间后，在404处，控制器可以确定无降雨的持续时间是否大于阈值持续时间。阈值持续时间可以基于空气过滤器(例如，图1和图2的空气过滤器11)在最近的降雨事件之后干燥所需的持续时间。例如，在降雨状况期间，雨水可能通过格栅中的开口进入进气道。因此，位于进气道中的空气过滤器会变湿。空气过滤器的潮湿度可以对进气的湿度产生贡献。在降雨已经停止之后，空气过滤器干燥会花费某一持续时间。因此，空气过滤器自最近的降雨可能仍然是湿的，并且即使在没有降雨的情况下，空气过滤器的潮湿度也会对进气的湿度产生贡献。如果当空气过滤器仍然为湿时，基于干球温度而不基于湿球温度来估计湿度，则得到的湿度估计值可能具有降低的准确性。因此，在估计湿度时，会考虑空气过滤器的潮湿度。在确定无降雨的持续时间不大于阈值持续时间后(例如，自降雨状况从降雨存在改变到降雨不存在以来的时间小于阈值持续时间，并且因此空气过滤器仍然会含有湿气)，例程可以进入到406。在406处，控制器可以获取存储在其上的上一次降雨阶段(换句话说，最近的降雨阶段)期间最新的湿球温度测量值，并测量干球温度。接下来，在408处，控制器可以基于测量的干球温度和获取的(例如，之前测量的)湿球温度来估计具体湿度和相对湿度。例如，控制器可以利用存储在其上的温湿度内插表来估计进气的具体湿度和相对湿度。因此，温湿度内插表可以将干球温度、湿球温度和大气压力值映射为估计进气的具体湿度和相对湿度。

如果无降雨的持续时间大于阈值，则空气过滤器的潮湿度因数不能对进气的湿度产生显著的贡献。因此，例程可以进入到410。在410处，控制器可以测量干球温度(根据干球温度传感器)，并且随后在412处，控制器可以基于干球温度而不基于湿球温度来估计相对湿度和具体湿度。即，在当没有降雨时并且当确定空气过滤器干燥时的状况期间，在估计湿度时可以不考虑湿球温度。在一个示例中，当湿度不基于湿球温度时，湿度可以基于干球温度、大气压力和来自导航系统(例如，GPS)的天气信息来估计。在另一示例中，湿度可以基于干球温度、大气压力和一种或多种发动机排放物的浓度来估计。在又一示例中，湿度可以基于从各种湿度传感器(例如，绝对湿度传感器、相对湿度传感器及其他传感器)向控制器发送的一个或多个传感器信息来估计。

在基于干球温度和/或湿球温度估计湿度后，控制器可以进入到步骤414，以基于所确定的相对湿度来确定露点温度。在确定露点温度后，在416处，控制器可以基于具体湿度和/或露点温度来调整一个或多个发动机运转参数。一个或多个发动机运转参数可以包括EGR流、火花正时、空燃比和可变凸轮正时以及其他运转参数。可以如关于图3讨论的那样调整一个或多个发动机运转参数，以维持期望的燃烧状况和/或降低燃烧不稳定性。此外，估计的湿度和露点温度可以被用来调整发动机运转参数，以便提供期望的气候控制(例如，防止挡风玻璃起雾，调整车舱的温度和湿度等)。在一些示例中，可以响应于湿度而仅调整一个参数。在其他示例中，可以响应于估计的湿度而调整这些运转参数的任何组合或子组合。

在一些示例中，在当无降雨的持续时间小于阈值持续时间时的状况期间，估计的湿度可以是除如在上面讨论的干球温度和湿球温度之外的无降雨的持续时间的函数。例如，空气过滤器的潮湿度会随着无降雨的持续时间增加而减小，并且因此湿度会减小。

以此方式，在当存在降雨时的状况期间，在估计进气的湿度时可以考虑空气过滤器的潮湿度因数(例如，空气过滤器中的湿气量)。在确定空气过滤器的潮湿度不会对湿度产生贡献后，可以利用干球温度而不利用湿球温度来估计进气湿度。

在一个示例中，一种用于发动机的方法可以包括：基于环境具体湿度来调整发动机运转，环境具体湿度响应于检测到降水而基于干球温度、湿球温度和大气压力来估计，干球温度通过被设置在车辆的外表面上并且被屏蔽于天气的第一温度计来测量，湿球温度通过被设置在车辆的外表面上并且暴露于天气的第二温度计来测量。调整发动机的运转可以包括，调整质量空气流量、火花正时、可变气门正时或排气空燃比中的一个或多个。另外，响应于未检测到降水，当无降水的持续时间小于阈值持续时间时，可以基于干球温度和湿球温度来估计环境具体湿度。当无降水的持续时间大于阈值持续时间时，可以基于干球温度而不基于湿球温度来估计环境具体湿度。湿球温度可以是降水的温度。在一个示例中，第二温度计可以被设置在车辆格栅百叶窗、侧视镜中的一个上、或者在挡风玻璃的底座处。

可以基于干球温度与湿球温度之间的差大于阈值温度、或者挡风玻璃刮水器周期中的一个或多个来检测降水。另外，基于测得的湿球温度、测得的干球温度和大气压力，可以利用存储在发动机的控制器的存储器内的温湿度内插表来估计环境具体湿度。另外，环境相对湿度基于干球温度和湿球温度，并且排气的第一露点温度可以基于环境相对湿度来确定，并且基于第一露点温度来调整EGR流。此外，环境空气的第二露点温度可以基于环境相对湿度来确定，并且可以基于第二露点温度来估计车辆周围的环境中降雾的形成和黑冰的形成。

现在转向图5，示出了用于基于干球温度和湿球温度来确定降水状况的方法500。降水可以是降雨、降雾、降雪、冻雨、冰雹、薄雾等中的一个或多个。

在504处，控制器可以测量湿球温度和干球温度。如在上面讨论的，湿球温度可以是通过位于车辆的外表面上并暴露于环境天气状况的湿球温度计测得的降水的温度。在一个示例中，湿球温度计可以位于车辆的挡风玻璃(例如，图1处的车辆102的挡风玻璃101)的底座处。在另一示例中，湿球温度计可以位于车辆的一个或多个侧视镜(例如，图1处的侧视镜103)上。在又一示例中，湿球温度计可以被设置在车辆的格栅系统(例如，图1处的格栅系统115)的格栅上。

干球温度可以是进气的温度，进气的温度可以通过位于进气歧管中的干球温度计来测量。在一些示例中，干球温度可以是通过位于车辆的外部上并且被屏蔽于环境天气的干球温度计测得的环境空气的温度。

接下来，在506处，控制器可以确定干球温度与湿球温度之间的差是否大于阈值温度差。如果这个差大于阈值温度差，则控制器可以推断检测到降水。降水可以是降雨、降雾、降雪、冻雨、冰雹、薄雾等中的一个或多个。在一个示例中，基于干球温度与湿球温度之间的差大于第一阈值温度差，降雨可以被确定；以及基于干球温度与湿球温度之间的差大于第二阈值温度差，降雾可以被确定。随后，控制器可以利用测得的干球温度和湿球温度来估计环境湿度。例如，在确定车辆周围的大气中存在降水后，控制器可以执行在图3处讨论的例程300的步骤304至320，以估计环境湿度并确定车辆周围的环境中的降雾和/或黑冰形成的状况。另外，基于估计的湿度，可以如在图3处讨论的那样调整发动机运转参数。

如果在506处，干球温度与湿球温度之间的差不大于阈值温度差，则可以确定车辆周围的大气中不存在降水。在确定不存在降水后，控制器可以仅利用测得的干球温度而不利用测得的湿球温度来估计环境湿度。在一些实施例中，在不存在降水的情况下，湿度可以基于干球温度、大气压力和来自导航系统(例如，GPS)的天气信息来估计。在另一示例中，湿度可以基于干球温度、大气压力和一种或多种发动机排放物的浓度来估计。在又一示例中，湿度可以基于从各种湿度传感器(例如，绝对湿度传感器、相对湿度传感器及其他传感器)向控制器发送的一个或多个传感器信息来估计。

在一些其他实施例中，在不存在降水的情况下，在确定湿度时，可以考虑设置在发动机的进气道中的空气过滤器的潮湿度因数，并且相应地，控制器可以执行在图4处讨论的例程400，并基于干球温度和湿球温度来估计湿度。

在另外的实施例中，在检测到降水存在后，关于降水的信息可以从控制器传送给车外网络。随后，车外网络可以将信息传送给连接到网络的一个或多个车辆。例如，车辆可能正在降水存在的地理位置行进。车辆控制器可以检测到降水的存在，并将信息(例如，降水的存在、检测到降水的位置、检测到降水时的时间、降水的持续时间等)传送给车外网络。车外网络可以从连接到网络并且正在同一地理位置行进的一个或多个车辆接收信息。在接收到信息后，车外网络可以存储信息、处理信息并将信息传送给连接到网络的、可能潜在地行进到检测到降水的地理位置的一个或多个车辆。额外地和/或替代地，车外网络可以在连接到网络的一个或多个车辆请求后传送地理位置的降水信息。

以此方式，通过利用湿球温度和干球温度来确定车辆周围的环境中的降水的存在，可以以改善的速度来检测降水。

在一个示例中，一种用于发动机的方法可以包括：基于湿球温度和干球温度指示降雨状况的改变；以及基于降雨状况的改变来调整估计的湿度，并且依据降雨状况，不利用湿球温度来估计湿度。例如，降雨状况的改变可以是从车辆周围的环境中的降雨的存在到车辆周围的环境中的降雨的不存在的改变。如果降雨不存在，则在估计温度时可以不利用湿球温度。在一些示例中，在不存在降雨的情况下，可以考虑进气过滤器的潮湿度因数对湿度产生的贡献。因此，在不存在降雨的情况下，在不存在降雨的情况下并且当空气过滤器可能潮湿时(例如，可以基于无降雨的持续时间来确定空气过滤器对湿度的贡献)，在估计湿度时可以考虑之前的湿球温度。另外，车辆周围的大气的露点温度可以被确定，并且降雾和黑冰形成可以基于露点温度和干球温度来推断。

现在转向图6，图6示出了响应于降雨的湿度的示例确定。湿度可以是例如具体湿度和/或相对环境湿度。具体地，曲线图600在曲线602处示出了干球温度的变化，在曲线604处示出了湿球温度的变化，在曲线606处示出了降雨状况的变化，在曲线608处示出了进气过滤器潮湿度的变化，在曲线610处示出了进气湿度的变化，并且在曲线612处示出了基于进气湿度的EGR流的变化。所有曲线都按照x轴上的时间来绘制。在替代实施例中，可以基于进气湿度来调整除了EGR流之外或代替EGR流的一个或多个发动机运转参数。一个或多个发动机运转参数可以包括火花正时、空燃比和可变凸轮正时以及其他运转参数。额外地或替代地，可以基于估计的进气湿度来调整车辆气候控制参数(例如，座舱温度、座舱湿度、座舱空气流量等)。

如在上面讨论的，干球温度和湿球温度可以分别由干球温度计和湿球温度计来测量。降雨状况(即，车辆周围的空气中的降雨的存在或不存在)可以基于干球温度和湿球温度来确定。进气湿度可以基于干球温度和/或湿球温度来估计。EGR流可以基于EGR阀的打开面积、EGR流的温度、阀两端的压力差和EGR阀下游的压力来确定。

在时间t1之前，车辆周围的空气中可以不存在降雨。因此，干球温度与湿球温度之间的差(ΔTBT)可以小于阈值温度。另外，进气过滤器可以是干燥的。因此，在t1之前，湿度可以基于干球温度而不基于湿球温度来估计。在t1处，车辆周围的空气中可以存在降雨。例如，车辆可以从不存在降雨的干燥位置行进到存在降雨的潮湿位置。由于降雨，干球温度与湿球温度之间的差(ΔTBT)会增加，并且该差(ΔTBT)可以大于阈值。因此，控制器可以确定车辆周围存在降雨，并且基于湿球温度和干球温度来估计湿度。另外，由于降雨的存在，进气湿度会增加(曲线610)。因此，可以调整一个或多个发动机运转参数，以维持期望的燃烧状况和/或防止燃烧不稳定性。一个或多个发动机运转参数可以包括EGR流、火花正时、空燃比和可变凸轮正时以及其他运转参数。在这个示例中，示出了基于湿度的EGR流(曲线612)的示例调整。具体地，随着湿度增加，可以减少EGR流(如在曲线612处示出的)以维持发动机效率。另外，由于降雨，进气过滤器的潮湿度因数会增加(曲线608)。换句话说，在降雨状况期间，雨水可以进入进气过滤器，从而引起空气过滤器变湿。

接下来，在t2处、在t2与t3之间以及在t3处，车辆周围的空气中可以不存在降雨。例如，车辆可以从潮湿位置行进到干燥位置。因此，干球温度与湿球温度之间的差可以小于阈值温度。基于湿球温度与干球温度之间的差小于阈值，控制器可以确定车辆的周围不存在降雨。然而，空气过滤器干燥会花费某一持续时间。因此，即使当不存在降雨时，进气过滤器的潮湿度也会对进气的湿度产生贡献。即，在t2处、在t2与t3之间的任何时间点处以及在t3处，降雨状况从降雨到无降雨的改变已经发生的时间点与当前时间点之间逝去的持续时间(Δtnr1)会小于阈值持续时间。因此，空气过滤器潮湿度会对进气的湿度产生贡献。因此，在t2处、在t2与t3之间以及在t3处，湿度可以基于干球温度和湿球温度来估计，其中湿球温度可以是在降雨状况期间测得的湿球温度计的最新的温度读数。换句话说，湿球温度可以是当ΔTBT大于阈值时最新的湿球温度测量值。在一些示例中，湿度可以是逝去的持续时间(Δtnr)的函数。即，随着逝去的持续时间的增加(从Δtnr1到Δtnr2)，空气过滤器的潮湿度会减小(曲线608)，并且因此湿度会减小(曲线610)。另外，如在上面讨论的，可以基于估计的湿度来调整一个或多个发动机运转参数。例如，可以基于湿度来调整EGR流。具体地，随着湿度增加至阈值湿度之上，可以减少EGR流。

接下来，在t3与t4之间、在t4处以及在t4之后，降雨可以继续不存在(曲线606)。然而，降雨状况从降雨到无降雨的改变已经发生的时间点与当前时间点之间逝去的持续时间(Δtnr2)会大于或等于阈值持续时间。因此，进气过滤器的潮湿度不会对进气湿度产生贡献。因此，在t3与t4之间、在t4处以及在t4之后，湿度可以基于干球温度而不基于湿球温度来估计。另外，如在上面讨论的，可以基于估计的湿度来调整发动机运转参数。例如，可以基于湿度(减小)来调整(增加)EGR流。

在一个示例中，一种用于发动机的方法包括：在当湿球温度计的湿球温度与干球温度计的干球温度之间的差大于阈值温度时的第一状况期间，基于干球温度和湿球温度来估计第一湿度，并且基于第一湿度来调整发动机的运转；以及在当湿球温度与干球温度之间的差小于阈值温度时的第二状况期间，基于干球温度而不基于湿球温度来估计第二湿度，并且基于第二湿度来调整发动机的运转。湿球温度是通过位于车辆格栅百叶窗、侧视镜或挡风玻璃的底座中的一个处的湿球温度传感器测得的降雨的温度，并且干球温度通过位于发动机的进气道中的干球温度传感器来测量。调整发动机的运转可以包括，调整质量空气流量、火花正时、可变气门正时或排气空燃比中的一个或多个。另外，降雨可以基于第二状况。另外，可以基于湿球温度和干球温度来确定露点温度，并且可以基于露点温度与干球温度之间的差小于阈值降雾温度，确定车辆周围的环境中的降雾。另外，基于露点温度与干球温度之间的差小于阈值黑冰温度并且进一步基于干球温度小于黑冰温度，可以确定车辆周围的环境中的黑冰。此外，可以经由无线网络将基于降雨、降雾和黑冰的信息从发动机的控制器传送给连接到车外网络的一个或多个车辆。

以此方式，在降雨期间以及在当空气过滤器潮湿时的状况期间(例如，在降雨已经停止之后并且直至空气过滤器干燥的持续时间内)通过利用湿球温度来估计环境湿度，可以更快地(例如，相对瞬时地)检测到湿度的改变，并且可以以更大的准确性估计湿度。因此，在本文中所讨论的基于利用湿球温度估计的湿度调整的发动机运转可以使发动机性能和排放得到改善。

注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统构造一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作或功能可以所示顺序、并行地被执行，或者在一些状况下被省略。同样，实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所图示的动作、操作或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码。

应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和构造和其他的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求而得要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims (18)

1.一种用于发动机的方法，其包括：

基于环境具体湿度来调整发动机运转，响应于检测到降水，所述环境具体湿度基于干球温度、湿球温度和大气压力来估计，所述干球温度通过被设置在车辆的外表面上并且被屏蔽于天气的第一传感器来测量，所述湿球温度通过被设置在所述车辆的所述外表面上并且暴露于天气的第二传感器来测量；

响应于未检测到降水，当无降水的持续时间小于阈值持续时间时，基于所述干球温度和所述湿球温度之间的差来估计环境具体湿度；以及

当无降水的持续时间大于所述阈值持续时间时，基于所述干球温度、大气压力以及一种或多种发动机排放物的浓度而不基于湿球温度来估计环境具体湿度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述湿球温度是降水的温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二传感器被设置在车辆格栅百叶窗、侧视镜中的一个上，或者在挡风玻璃的底座处。

4.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述干球温度与所述湿球温度之间的差大于阈值温度或挡风玻璃刮水器周期中的一个或多个来检测降水。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括，基于测得的湿球温度、测得的干球温度和大气压力，利用存储在所述发动机的控制器的存储器内的温湿度内插表来估计所述环境具体湿度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述发动机的运转包括，调整质量空气流量、火花正时、可变气门正时或排气空燃比中的一个或多个。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括，基于所述干球温度和所述湿球温度来估计环境相对湿度。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括，基于所述环境相对湿度来确定排气的第一露点温度，并且基于所述第一露点温度来调整EGR流。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括，基于所述环境相对湿度来确定环境空气的第二露点温度，并且基于所述第二露点温度来估计所述车辆周围的环境中降雾的形成和黑冰的形成。

10.一种用于发动机的方法，其包括：

在当湿球传感器的湿球温度与干球传感器的干球温度之间的差大于阈值温度时的第一状况期间，基于干球温度和所述湿球温度来估计第一湿度，并且基于所述第一湿度调整所述发动机的运转；以及

在当所述湿球温度与所述干球温度之间的差小于所述阈值温度时的第二状况期间，基于所述干球温度、大气压力以及一种或多种发动机排放物的浓度而不基于所述湿球温度来估计第二湿度，并且基于所述第二湿度来调整所述发动机的运转。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述湿球温度是通过位于车辆格栅百叶窗、侧视镜或挡风玻璃的底座中的一个处的湿球温度传感器测得的降雨的温度，并且其中所述干球温度通过位于所述发动机的进气道中的干球温度传感器来测量。

12.根据权利要求10所述的方法，其中调整所述发动机的运转包括，调整质量空气流量、火花正时、可变气门正时或排气空燃比中的一个或多个。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括，基于所述第一状况来推断降雨。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括，基于所述湿球温度和所述干球温度来确定露点温度，并且基于所述露点温度与所述干球温度之间的差小于阈值降雾温度，确定车辆周围的环境中的降雾。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括，基于露点温度与所述干球温度之间的差小于阈值黑冰温度并且进一步基于所述干球温度小于黑冰温度，确定所述车辆周围的环境中的黑冰。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括，经由无线网络将基于确定的降雨、降雾和黑冰的信息从所述发动机的控制器传送给车外网络，并且将所述信息传送给连接到所述车外网络的一个或多个车辆。

17.一种用于发动机的方法，其包括：

基于湿球温度和干球温度指示降雨状况的改变；以及

当不存在降雨状况时，使用所述干球温度、大气压力以及一种或多种发动机排放物的浓度以调整估计的湿度，并且不利用所述湿球温度来估计湿度。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括，基于估计的湿度来确定车辆周围的大气的露点温度，并且基于所述露点温度和干球温度来推断降雾和黑冰形成。

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