CN109209667A - 用于诊断发动机进气湿度传感器的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于诊断发动机进气湿度传感器的方法和系统，提供了用于安置在发动机进气道中的湿度传感器的诊断和响应于所述诊断的结果调节发动机运转的方法和系统。在一个示例中，所述方法包括密封发动机的排气系统，当使气体在第一方向上流过所述发动机时燃烧所述发动机的汽缸处的燃料，并且然后使燃烧的排气在相反的第二方向流经所述发动机到安置在所述进气道中的所述湿度传感器。所述方法进一步包括当使气体在第一和第二方向上流动时基于所述湿度传感器的输出指示所述湿度传感器的劣化。

Description

用于诊断发动机进气湿度传感器的方法和系统
技术领域
本发明一般涉及用于控制交通工具发动机以诊断设置于交通工具发动机的进气道中的湿度传感器的功能的方法和系统。
背景技术
发动机系统可以采用湿度传感器来监测环境湿度水平以便表征发动机工况并且适当控制发动机参数，比如燃料喷射、气门和点火正时，以及增压压力来提高性能和燃料效率并减少排放。一些发动机系统也可以依赖于安置在进气歧管中的湿度传感器的输出来控制从发动机排气系统到发动机进气系统的排气再循环(EGR)，以便减少排放以及其他目的。在一个示例中，除了基于发动机转速和发动机负荷调节EGR外，这些湿度传感器也可以提供用于控制EGR阀的输入数据以调节再循环排气流量并且根据发动机工况实现所需的进气稀释，进而维持所需的燃烧稳定性。在一些实例中，再循环的冷却排气可以与吸入进气通道中的新鲜进气结合，从而形成进入发动机的新鲜进气和再循环排气的混合物。因此，EGR流量的估计值可以根据安置在进气道或进气歧管中的湿度传感器的输出来确定，并且因此用于根据附加的发动机工况将EGR流量控制到所需水平。如果湿度传感器未正常运转，则可以确定EGR流量估计不准确，进而导致将EGR流速控制为与所需不同的流速，这可以导致排放增加和/或发动机性能降低。
因为湿度传感器输出数据影响发动机性能、燃料效率和排放，因此需要鲁棒的进气歧管湿度传感器诊断。提供进气歧管湿度传感器诊断的其他尝试包括使用耦接到湿度传感器的冷凝加热器和温度传感器以增加局部温度，并且因此相应的湿度近似湿度传感器以引起湿度传感器响应。Pursifull等人在美国专利No.9,329,160中示出了一个示例性方法。其中，Pursifull旨在将相对湿度建模为针对给定绝对湿度的压力和温度的函数。通过将湿度传感器的建模的输出与响应于冷凝加热器的致动的湿度传感器的实际输出相比较，如果建模的输出和实际输出之差超过误差阈值的裕度，则可以确定劣化。
提供用于诊断进气歧管湿度传感器的鲁棒方法的其他尝试包括根据来自进气歧管中的湿度传感器的第一湿度值和基于来自另一来源的湿度数据的第二湿度值之间的比较来选择性地诊断湿度传感器的故障。Bauerle在美国专利8,315,759中示出了一个示例性方法。其中，Bauerle演示了接收来自交通工具外部的数据源的信号，比如wi-fi或电视信号，以确定环境湿度的基线指示。其他示例性方法包括将置于进气歧管中的湿度传感器的输出与置于交通工具客厢中的湿度传感器的输出或根据置于发动机的排气通道中的氧传感器的湿度估计相比较。
然而，本申请的发明人已认识到该类系统的潜在问题。作为一个示例，将冷凝加热器和温度传感器耦接至目的在于检验湿度传感器功能的湿度传感器增加了生产成本和要放置在空间已不足的发动机室中的部件数量。此外，所述方法依赖于采用冷凝加热器影响湿度传感器输出和根据来自温度传感器的输出建模湿度传感器数据，这两者本身可能会劣化。在其他示例中，由于在各自的传感器方位处湿度可能不同，因此对传感器输出进行比较无实际意义，因此针对单个和/或远程湿度传感器合理化湿度传感器功能可能导致误差。此外，当比较两个不同传感器的输出时，许多噪声因素的存在会导致不正确的诊断。在使用排气系统中的氧传感器估计湿度的示例中，不完全燃烧、排气温度和进气歧管泄漏可能偏斜传感器输出并且给出错误的读数。此外，一些发动机，比如起动/停止发动机和插电式混合动力电车(PHEV)可能限制发动机运转时间，并且采用下游传感器来诊断湿度传感器功能不能为诊断提供足够的机会。最后，一些区域自然干燥并且荒芜，这可能不易于为湿度传感器的定期评估提供合适的湿度条件。
发明内容
在一个示例中，一种用于发动机的方法可以解决上述问题，所述方法包括：在发动机关闭的持续时间之后：当使气体在第一方向上流过发动机时，在发动机的汽缸内燃烧燃料；当燃料不燃烧时，切换到使气体在相反的第二方向上流过发动机；在第二方向上流动气体期间，获得安置在发动机进气道中的湿度传感器的输出；和根据输出指示湿度传感器的劣化。通过这种方式，由燃烧产生的增加的和/或已知量的水蒸气可以从排气中抽取，通过燃烧室并且经过安置在发动机的进气歧管中的湿度传感器。通过引入增加的和/或已知量的水蒸气，可以预期给定的湿度传感器响应。
作为一个示例，响应于在使气体在第一方向上流过发动机和使气体在相反的第二方向上流过发动机之间湿度传感器的输出未改变阈值量，可指示湿度传感器的劣化。此外，响应于指示劣化，随后的发动机操作可以不基于湿度传感器的输出(例如，基于劣化的湿度传感器的输出可以不估计和/或控制EGR流量)。通过这种方式，通过当使气体在第一方向(例如，正向)并且然后在第二方向(例如，反向)流过发动机时监测湿度传感器响应，可以表征预期的湿度传感器响应，并且在不依赖远程湿度传感器指示或者使用补充的加热器和温度传感器的情况下可以诊断出劣化。
应当理解，提供以上发明内容以便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。这并不意味着确定要求保护主题的关键或必要特征，其范围由所附权利要求唯一定义。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或本公开任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了交通工具系统的示例性实施例，所述交通工具系统包括置于交通工具系统的发动机的进气道中的湿度传感器。
图2示出了图1中的发动机的一个汽缸的示例性实施例的示意图。
图3示出了用于产生大量水蒸气并且执行置于发动机的进气道中的湿度传感器的诊断的控制例程的示例性实施例。
图4示出了用于启动置于自主交通工具的发动机的进气道中的湿度传感器的诊断的控制例程的示例性实施例。
图5示出了在PCM唤醒期间执行图3中诊断例程的示例性发动机操作，和随后的发动机操作。
图6示出了执行图3中的诊断例程的示例性混合动力发动机操作，和随后的发动机操作。
具体实施方式
以下说明涉及用于具有置于发动机的进气道(例如，进气系统、进气通道和/或进气歧管)中的一个或多个湿度传感器的发动机的系统和方法。包括涡轮增压发动机和置于发动机的进气道中的湿度传感器的混合动力交通工具系统的一个非限制性示例性实施例如图1所示。包括进气湿度传感器的图1中的发动机的一个汽缸(例如，燃烧室)的剖视图如图2所示。发动机控制器可以配置成执行控制例程，比如图3中响应于包括发动机关闭条件(比如持续长于阈值持续时间的交通工具浸泡(soak)(例如，发动机关闭条件)和低于阈值的环境温度)的条件执行进气湿度传感器的诊断的示例性例程。因此，一旦经过阈值持续时间，控制器(例如，控制器的动力传动系统控制模块(PCM))可以从睡眠模式唤醒，并且响应于满足诊断进入条件而执行图3中的诊断。此外，随后的发动机操作可以被调节以响应于诊断的结果，如图5所示。诊断可以包括为了产生阈值量的水蒸气，当燃烧燃料时，使气体在前向方向上流过发动机达第一持续时间。为了防止水蒸气离开排气系统，在产生水蒸气前可以调节发动机参数，并且然后在使气体在前向方向上流过发动机的阈值持续时间内，通过发动机的气流是反向的。通过这种方式，产生的水蒸气通过发动机返回到进气歧管，在进气歧管中，水蒸气可以引起来自置于进气歧管或进气通道中的湿度传感器的响应。通过这种方式，无论驾驶员习惯和干燥的环境状况，湿度可以引入到湿度传感器以评估其功能。可选的实施例可以包括自主交通工具，所述自主交通工具与传统内燃发动机相比具有略为不同的诊断进入条件，如图4所示。此外，湿度传感器诊断可以在混合动力交通工具系统的冷起动条件后立即执行，如图6所示。通过这种方式，进气湿度传感器的操作可以在交通工具操作之前和/或在交通工具正操作时发动机的冷起动期间被诊断。因此，在各种工况下，可以更精确地诊断湿度传感器，进而基于进气湿度传感器的输出提供更精确和有效的发动机控制。
现转到图1，示意性示出了交通工具系统100的示例性实施例(未按比例)。在一个示例中，交通工具系统100可以配置为道路机动交通工具。然而，应理解，在其他示例中，交通工具系统100可以配置为非道路交通工具。在一些示例中，交通工具系统100可以为具有可用于一个或多个交通工具车轮76的多个扭矩源的混合动力交通工具。在其他示例中，交通工具系统100为仅具有发动机的传统交通工具，或者仅具有(一个或多个)电机的电动交通工具。在所示的示例中，交通工具系统100包括发动机100和电机72。电机72可以为马达或马达/发电机。当一个或多个离合器73接合时，发动机10的曲轴40和电机72通过变速器74连接到交通工具车轮76。在所述示例中，在曲轴40和电机72之间提供有第一离合器73，并且在电机72和变速器74之间提供有第二离合器73。本文所述的控制器12可以向每个离合器73的致动器发送信号以接合或分离离合器，以便将曲轴40与电机72和与电机72连接的部件连接或断开，和/或将电机72与变速器74和与变速器74连接的部件连接或断开。变速器74可以是齿轮箱、行星齿轮系统或其他类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置，包括并联、串联或者混联式混合动力交通工具。通过这种方式，响应于工况和操作者扭矩需求，交通工具系统100可以由电机72和发动机10中的一个或多个推进。
电机72接收来自牵引电池75的电力以给交通工具车轮76提供扭矩。电机72也可以作为发电机运转以向充电电池75提供电力，例如在制动操作期间。应理解，图1中的发动机系统也可以包括起动机马达，如图2所示。在其他示例中，其中车轮系统100为仅具有发动机的传统交通工具，牵引电池75可以为向交通工具系统100提供电能的起动-照明-点火(例如，SLI)电池。
交通工具系统100可以进一步包括悬架系统79。为了调节交通工具系统100的特征廓线(profile)，响应于来自控制器12的可以根据驾驶状况和/或交通工具负载(例如，拖车、乘客和行李箱)的指令，悬架系统可以包括临近交通工具车轮76的一个或多个特征件(例如，减震器、支柱)。在一个示例中，为了“加强”悬架系统79，响应于交通工具拖曳重负荷，控制器12可以致动悬架系统79。通过这种方式，可以针对重负荷调节交通工具悬架。还应理解在一些实施例中，悬架系统79可以选择性地单独致动临近每个交通工具车轮76的悬架特征件，如下所述。
在所述实施例中，涡轮增压器13耦接到发动机10。涡轮增压器13包括置于耦接到压缩机110的排气通道35中的涡轮116，压缩器110置于进气通道42中。涡轮116和压缩机110可以通过轴19耦接。压缩机110可以置于增压空气冷却器18(本文也称为CAC)和节气门20的上游。通过膨胀经由排气歧管36和排气通道35离开发动机10的排气可以驱动(例如，旋转)涡轮116，并且涡轮116的转动能量可通过轴19传递以转动压缩机110。
发动机10接收经由包括空气滤清器112的风箱44沿进气通道42的空气。空气经涡轮增压器13的压缩机110压缩并且压缩的空气传输到吸气(例如，进气)通道43。压缩的空气经过进气通道43，经过CAC 18以便冷却，并且在进入进气歧管22前经过节气门20，在进气歧管中的压缩的空气之后可进入发动机10的一个或多个汽缸30。换句话说，压缩机10通过增压空气冷却器18耦接到进气节气门20并且进气节气门20耦接至进气歧管22的上游。例如，增压空气冷却器可以是空气-空气热交换器或者水-空气热交换器。在图1所示的实施例中，进气歧管22内的空气充气的压力通过歧管空气压力(MAP)传感器124被感测。
应理解，增压装置的其他组合和配置是可能的。在一个实施例中，涡轮增压器可以为双涡管装置。在另一实施例中，涡轮增压器13可以为可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮几何形状依据发动机工况而主动改变。在又一实施例中，交通工具系统100可以包括机械增压器或者包括机械增压器和涡轮增压器两者。对于包括机械增压器的实施例，压缩机110可以至少部分地由电机和/或发动机10驱动，并且可以不包括涡轮116。
在一些示例中，压缩机110可以包括横跨压缩机两端的再循环通道80。所述示例示出了压缩机再循环阀(CRV)82，其耦接在再循环通道80两端，其中CRV 82的致动可以调节通过再循环通道80的流量。来自压缩机出口的暖的压缩空气可以经由再循环通道80被再循环回到压缩机入口。在一些实施例中，压缩机再循环系统可以可替换地或附加地包括用于将在增压空气冷却器下游的(冷却的)压缩空气从压缩机出口再循环到压缩机入口的再循环通道或者用于将压缩空气驱散到大气(未示出)的压缩机旁路。CRV 82可以为连续可变阀，其中该阀的位置从全闭位置至全开位置是连续可变的。在一些实施例中，压缩机再循环阀82可以在增压发动机操作期间正常部分开启以提供一些喘振裕度。在本文中，部分开启位置可以为默认的阀位置。增大压缩机再循环阀的开口可以包括致动(或者通电)阀的电磁阀。本文将对示例性CRV操作的进一步讨论进行讨论。
一个或多个传感器可以耦接到压缩机110的入口，如图1所示，用以确定进入压缩机的空气充气的组成和状况。例如，进气温度(IAT)传感器55可以耦接到进气通道42，靠近压缩机110的入口以便估计压缩机入口温度。在一些实施例中，IAT传感器55可以为环境温度传感器，并且应理解它可以被定位成使其可以估计交通工具系统100外部的环境温度。作为另一示例，压力传感器56可以耦接到压缩机的入口，以用于估计进入压缩机的空气充气的压力。在另一示例中，质量空气流量(MAF)传感器57也可耦接至压缩机的入口，以用于估计进入发动机的空气量。
发动机10也可以包括安置在发动机的进气道中的湿度传感器54。湿度传感器54也可以称为进气氧传感器。在所述实施例中，湿度传感器54位于进气歧管22中的进气节气门20的下游。湿度传感器54可以检测到经由进气通道43进入进气歧管的空气的水蒸气浓度。然而，应理解，进气湿度传感器54可以位于节气门20上游但在压缩机110下游的进气通道43中或在另一适当的位置。基于EGR阀的位置，如图2所示和以下进一步所述，由湿度传感器生成的相对湿度读数指示进入的新鲜进气中的或者新鲜进气和再循环排气的组合中的水蒸气量。可以包括的耦接至发动机10的其他传感器可包括空燃比传感器和氧(O2)传感器等。在其他示例中，节气门入口压力(TIP)传感器58或者其他类似的传感器可以耦接在压缩机110的下游和节气门20的上游，以便测量压缩机110下游和节气门20上游的方位处的压力。通过这种方式，可以确定压缩机出口压力。
进气歧管22通过一系列进气门(以下参照图2描述)耦接至一系列燃烧室30。燃烧室通过一系列排气门(以下参考图2描述)进一步耦接至排气歧管36。在所述实施例中，示出了单个排气歧管36。然而，在其他实施例中，排气歧管36可以包括多个排气歧管节段。具有多个排气歧管节段的配置可以使来自不同燃烧室的流出物被引导到发动机10中的不同方位。
燃烧室30可以由燃料系统(以下参照图2描述)提供诸如汽油、酒精燃料混合物、柴油、生物柴油、压缩天然气等的一种或多种燃料。燃料可以通过直接喷射、进气道喷射、节流阀体喷射或其任何组合供应到燃烧室。直接喷射包括将燃料直接喷射到燃烧室中，并且进气道喷射将燃料喷雾输送到进气道中，所述燃料喷雾在进入燃烧室前在进气道中与进气混合。本示例可以包括多个直接燃料喷射器66和进气道燃料喷射器67。应理解，在燃烧室30中，燃烧可以通过火花点燃和/或压缩点火来启动。
如图1所示，来自排气歧管36的一个或多个节段的排气被引导到涡轮116以驱动涡轮。当需要减少涡轮扭矩时，一些排气可以改为被引导通过废气门90，绕过涡轮116。耦接到废气门90的废气门阀92可以被致动打开以允许来自涡轮116上游的至少一些排气压力经由废气门90而非经过涡轮116转移到涡轮下游的方位，进而促使涡轮转动。通过减小涡轮116下游的排气压力，可以减小涡轮速度。在一个实施例中，废气门阀92可以为真空致动的，也就是说，它可以通过应用真空被致动。在处理后的排气中的所有或部分可以经由排气通道35释放到大气中之前，来自涡轮116和废气门90的组合流流经排放控件(以下参照图2描述)。
在驾驶员扭矩需求瞬时增加的状况期间，例如在踩加速器踏板期间，当在从无增压的发动机操作进行到有增压的发动机操作时，节气门20开口可以增加以增加到发动机的空气流量。废气门阀92的开口可以减小以增加通过涡轮116的排气流量，这提高了涡轮的速度。在一个示例中，废气门阀92可以完全关闭。提高的涡轮116的速度驱动压缩机110。
在驾驶员扭矩需求降低的状况期间，比如在松加速器踏板期间，当从有增压的发动机操作进行到无增压或减小增压的发动机操作时，节气门20开口可以减小。在一个示例中，节气门20开口可以关闭。在另一示例中，CRV 82可以打开，使得涡轮116的较高速度不会压倒压缩机110并造成压缩机喘振。废气门阀92也被打开以增加绕过涡轮116的排气流量并减小涡轮速度。这允许基本立即释放过剩的增压压力。
在发动机10怠速并且交通工具系统100停止时的状况期间，进气节气门可以刚好打开足够大以保持发动机运转。在其他示例中，比如在发动机包括怠速控制阀的情况下，当怠速控制阀打开以便充足的空气被输送到发动机以保持发动机怠速时，进气节气门可以完全关闭。因此，在发动机怠速状况期间，压缩机110可以不旋转。
交通工具系统100可以进一步包括控制系统14，其中所述控制系统14包括控制器12。控制器12接收来自图1中多种传感器的信号并且基于接收到的信号和存储在控制器的存储器中的指令，采用图1中的多种致动器来调节发动机操作。控制系统14也可以包括定时器(未示出)，其可以测量在满足交通工具事件、发动机事件或其他条件中的一个或多个后经过的持续时间。
作为一个示例，传感器16可以包括MAP传感器124、排气传感器127、排气温度传感器128、排气压力传感器129、进气温度传感器55、湿度传感器54、压缩机入口压力传感器56、歧管空气流量传感器57和节气门入口压力传感器58。诸如附加压力、温度、空燃比和成分传感器等其他传感器可以耦接至发动机10的各个方位。致动器81可以包括，例如，节气门20、压缩机再循环阀82、废气门阀92、直接燃料喷射器66和进气道燃料喷射器67。以下将参照图2描述的附加致动器包括EGR阀、火花塞和带电磁阀的起动机马达。应理解，图1中的传感器16和致动器81的位置如一个非限制性示例所示，并且可以另外适当地定位。作为一个示例，响应于停止汽缸30内的燃烧的请求，控制器12可以向直接燃料喷射器66和进气道燃料喷射器67中的一个或多个发送信号来阻止或停止向汽缸30输送燃料，以便停止汽缸30内的燃烧事件。
此外，基于存储在控制器的存储器中的指令或者编程在其中的代码，所述代码对应于一个或多个例程，比如本文参照图3和图4描述的示例性控制例程，控制器12可以采用致动器81以响应于来自传感器16的处理的输入数据。例如，响应于交通工具浸泡持续时间大于阈值浸泡持续时间的指示，如可以由定时器和环境温度指示器指示的，如可以由环境温度传感器55指示的，控制器12可以致动起动机马达以起动转动(例如，旋转)发动机10。应理解，致动起动机马达可以包括致动起动机电磁阀，所述起动机电磁阀可以配置成接收来自电池75的电流。电流可以导致起动机电磁阀与起动机马达发生电耦接，从而通过起动机马达中继传送电流。因此，起动机马达的转动使发动机10起动转动。作为一个示例，控制器12可以确定交通工具是否已达到阈值浸泡持续时间。阈值浸泡持续时间可以包括当发动机10保持关闭达预定时间量时。具体而言，发动机关闭持续时间包括发动机被关闭持续大于阈值时间的时间段。应理解，针对发动机状况在环境状况阈值内所要求的经过的时间，阈值浸泡持续时间可以基于建模数据。例如，阈值浸泡持续时间可以包括进气歧管内的环境湿度(如由进气湿度传感器54的输出指示的)达到交通工具外部的环境湿度水平所需的时间量。在其他示例中，可以响应于诸如温度和压力等环境状况的指示而确定阈值浸泡时间。
通过这种方式，发动机关闭持续时间可以包括大于阈值时间的发动机关闭持续的时间段，并且其中响应于发动机关闭持续时间和低于阈值温度的环境温度中的每一个启动使气体在第一和第二方向流过发动机并获取湿度传感器的输出。
现转到图2，其示出了内燃发动机(比如图1中的发动机10)的燃烧室或汽缸的示例性实施例200。与图1中的部件相同或类似的部件可以被类似地编号。发动机10可以接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数和来自交通工具操作员230经由输入装置232的输入。在该示例中，输入装置232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234。发动机10的汽缸(在此也称“燃烧室”)30可以包括其中设置有活塞238的燃烧室壁236。活塞238可以耦接至曲轴40以便活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以耦接至飞轮262并且通过变速器系统耦接至客运交通工具的至少一个驱动轮。此外，起动机马达272可以通过飞轮262耦接至曲轴40以实现发动机10的起动转动(例如，旋转)，通常用于起动发动机。当发动机起动时，在燃烧发生后，由于燃烧促进了发动机的旋转，因此起动机的致动停止。在一个示例中，起动机马达272可以为常规起动机马达。在其他示例中，起动机马达272可以为集成的起动机马达或马达发电机(如图1所示)，比如通常在混合动力交通工具中所用的那些起动机马达。
起动机马达272也可以配置成使得其能够在两个方向上操作(例如，在第一方向和第二方向上操作，其中所述第二方向与第一方向相反)。在一个示例中，H桥电路可以耦接至(和/或包括)起动机马达272并且被致动以改变起动机马达272的旋转方向。H桥电路可以包括四个可控开关，当选择性地致动所述开关时，四个可控开关可翻转马达中流动的电流的极性。通过这种方式，H桥电路可以被电致动到第一配置，以便起动机马达272可以在第一前向方向上旋转。因此，当起动机马达转动时，其致使飞轮262和曲轴40在其各自的第一(例如，前向)方向上转动。另外，H桥电路可以被电致动到第二配置，以便起动机马达可以在第二反向方向(reverse direction)上旋转。其中，当起动机转动时，其导致飞轮和曲轴在其各自的第二(例如，反向)方向上转动。因为活塞238直接耦接至曲轴40，活塞将在与曲轴转动相应的方向上转动。在包括通过机械耦接(例如，正时皮带、正时链)同样耦接至曲轴的进气门和排气门的实施例中，气门也可以在与曲轴转动相应的方向上转动。通过这种方式，可以使通过发动机的空气流反向。具体而言，通过打开的排气门256可以将排气从排气歧管36和/或排气通道35吸入到汽缸30中，并且通过打开的进气门250排入进气歧管22中。
汽缸30可以接收经由一系列进气通道42和43以及进气歧管22的进气。除了汽缸30之外，进气歧管22还能够与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，进气通道中的一个或多个可以包括诸如涡轮增压器或机械增压器等增压装置。例如，图1示出了配置有增压装置的发动机10，增压装置被配置为涡轮增压器。涡轮增压器包括布置在进气通道42和43之间的压缩机110，和沿排气通道35布置的排气涡轮116。如前所述，压缩机110可以至少部分通过轴19由排气涡轮116提供动力。增压空气冷却器(如图1所示)可以选择性地包含在压缩机110的下游。然而，在其他示例中，比如在发动机10配有机械增压器的情况下，可选择地省略排气涡轮116，其中压缩机110可以由来自马达或发动机10的机械输入提供动力。节气门20可以包括沿发动机进气通道设置的节流板264，用于改变提供给发动机汽缸的进气的流速和/或压力。例如，节气门20可以安置在压缩机110的下游，如图1所示。可选地或附加地，节气门可以安置在压缩机110的上游。
排气歧管36可以接收来自除汽缸30以外的发动机10的其他汽缸的排气。排气传感器127被显示为耦接至排放控制装置278上游的排气通道35。应理解，排放控制装置278也可以称为后处理装置。排气传感器127可以从提供排气空燃比指示的多种合适的传感器中选择，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传感器(如所述)、HEGO(加热型EGO)传感器、NOx传感器、HC传感器或者CO传感器。排放控制装置278可以为三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、多种其他排放控制装置或其组合。排气通道35可以包括安置在排放控制装置278下游的排气流量阀291。在一个示例中，排气流量阀可以为排气调谐阀。在一些实施例中，排气流量阀可以安置在涡轮116和/或排放控制装置278的上游。排气流量阀的致动可以允许选择性地控制排出到大气中的排气量。在一个示例中，控制器12可以向排气调谐阀291的致动器发送命令信号，以便减小排气调谐阀291的开口(例如，关闭或完全关闭)，进而防止排气流向大气。
如前参照图1所述，可以采用排气温度传感器128估计排气温度。可替换地，排气温度可以基于诸如转速、负荷、空燃比(AFR)、火花延迟等发动机工况来推断。此外，可以基于一个或多个排气传感器127的传感器输出使用试验数据计算排气温度。应理解，可以通过温度估计的其他组合可替换地估计排气温度。
排气通道35和进气通道42可以通过用于将排气从排气通道35再循环到进气通道42的EGR通道270(例如，EGR通道)而被流体耦接。通过EGR通道270的流量由调节再循环排气量的EGR阀258控制。EGR阀258可以为连续可变阀，其中所述阀的位置从全闭位置至全开位置是连续可变的。在一个示例中，响应于冷起动条件，控制器12可以向EGR阀258的致动器(未示出)发送信号以将其移动到全闭位置，进而阻止排气从排气通道35再循环到进气通道42。在另一示例中，响应于操作者需求，控制器12可以向EGR阀258的致动器发送信号以调节EGR阀的开口。在一个示例中，控制器可以向EGR阀258的致动器发送信号以使其移动到全开位置，比如在中等交通工具速度/负荷状况期间，从而允许增加的排气流量从排气通道35再循环到进气通道42。在另一示例中，响应于来自安置在进气歧管22中的湿度传感器54的传感器输出，控制器12可以基于湿度传感器输出估计EGR流量，并且然后基于估计的EGR流量和所需的EGR流量(可以基于附加的发动机工况)向EGR阀258发送信号以调节从排气通道35再循环到进气通道42的排气量。
EGR压力传感器(未示出)可以耦接至EGR系统，以便确定通过EGR通道270的排气流速。在一个示例中，EGR压力传感器可以为差分压力传感器，该差分压力传感器在通向EGR阀258的EGR通道270中的限制物(例如，注孔)前和后测量排气流压力的变化。在一个示例中，EGR压力传感器可以为差值(Delta)压力反馈排气(DPFE)传感器。在其他示例中，可以使用其他合适的传感器配置。在发动机操作期间，EGR压力传感器可以向控制器发送基于时间的EGR信号。
控制器12可以选择性地致动真空电磁阀(未示出)以致动EGR阀258。控制器可以基于多种发动机信号通过真空电磁阀主动控制EGR阀。在一个示例中，控制器可以接收来自耦接至冷却套管218的温度传感器216的发动机冷却剂温度(ECT)的指示、来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)、来自EGR压力传感器126和/或湿度传感器54的(经由EGR通道进入进气道的排气的)排气流量测量值、或者来自MAP传感器124的绝对歧管压力信号，以便调节真空电磁阀。作为一个示例，在冷起动条件期间，控制器可以接收指示发动机冷却剂温度低于阈值的信号，并且由此将启用真空电磁阀以阻断EGR阀的真空，进而保持EGR阀关闭并防止排气从排气通道35再循环到进气通道42。在另一示例中，在交通工具加速下，节流板264的移动可以打开真空端口，该真空端口将使EGR阀258致动到打开。在其他示例中，可采用用于EGR阀致动的其他控制方法。在一个示例中，响应于环境湿度增加的指示，如可以由设置于进气歧管22中的湿度传感器54指示的，控制器12可以向EGR阀258发送信号以减小EGR阀258的开口。通过这种方式，可以减小冷凝的可能性。
控制器12也可以选择性地控制交通工具悬架系统(例如，图1中的交通工具悬架系统79)。在一个示例中，响应于控制器命令以移动交通工具至前端向下位置(nose-downwardposition)，控制器12可以向靠近前轮的支柱或减震器的致动器发送信号以减小刚度并允许交通工具的前部下降到更接近地面。另外，控制器12可以向靠近后轮的支柱或减震器的致动器发送信号以增加刚度和/或提升交通工具的后部。应理解，悬架系统可以包括用以调节悬架系统的液压或气动致动器。
发动机10的每个汽缸可以包括一个或多个进气门以及一个或多个排气门。例如，汽缸30被显示为包括位于汽缸30的上部区域处的至少一个提升式进气门250和至少一个提升式排气门256。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸，包括汽缸30，均可以包括位于汽缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。
进气门250可以由控制器12通过凸轮致动系统251的凸轮致动控制。类似地，排气门256可以由控制器12通过凸轮致动系统253控制。凸轮致动系统251和253每个均可以包括一个或多个凸轮并且可利用凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可以由控制器12操作以改变气门操作的可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个。进气门250和排气门256的位置可以分别由气门位置传感器255和257确定。在可选实施例中，进气门和/或排气门可以由电动气门致动控制。例如，汽缸30可选地包括由电动气门致动控制的进气门和由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。在其它实施例中，进气门和排气门可以由共同的气门致动器或致动系统、或可变气门正时致动器或致动系统来控制。
在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以包括用于启动燃烧的火花塞292。在选择的操作模式下，点火系统290可以响应于来自控制器12的火花提前信号(SA)经由火花塞292向燃烧室30提供点火火花。然而，在一些实施例中，可以省略火花塞292，例如在发动机10可以通过自动点火或者通过燃料喷射来启动燃烧的情况下，如一些柴油发动机的情况。
在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限定性示例，汽缸60被显示为包括一个燃料喷射器66。燃料喷射器66被显示为直接耦接至汽缸30，以便与经由电子驱动器268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其内。以这种方式，燃料喷射器66提供所谓的燃料到燃烧汽缸30中的直接喷射(以下也称为“DI”)。尽管图2所示燃料喷射器66为侧喷射器，但也可以位于活塞上面，例如在火花塞292的位置附近。由于一些醇基燃料的低挥发性，当使用醇基燃料操作发动机时，上述喷射器位置可以促进混合和燃烧。可替换地，喷射器可以位于顶部并靠近进气门以便于混合。燃料可以从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统208输送到燃料喷射器66。可替换地，燃料可以通过单级燃料泵以较低压力输送，在此情况下，在压缩冲程过程中燃料直接喷射的正时可以比使用高压燃料系统的情况受到更多的限制。此外，虽然未示出，但燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力换能器。应理解，在另一实施例中，燃料喷射器66可以为将燃料提供至汽缸30上游的进气道中的进气道喷射器。
应理解，虽然所述实施例示出了经由单个直接喷射器喷射燃料来操作的发动机，但在另一实施例中，可以通过使用两个喷射器(例如，直接喷射器和进气道喷射器)和改变来自每个喷射器的相对喷射量来操作发动机。如上所述，图2示出了多缸发动机的一个汽缸。这样，每个汽缸可以类似地包括其本身的一组进气门/排气门、(一个或多个)燃料喷射器、火花塞等。
此外，从喷射器输送的燃料的分布和/或相对量可以随着工况而变化。在一个示例中，混合动力交通工具可以由电池供电的马达(例如，图1中的马达72)而非内燃发动机来推动(也可以称为电动模式)。具体而言，响应于有助于在电动模式下操作交通工具的工况的指示，控制器12可以向燃料系统208发送信号以停止向发动机的汽缸输送燃料，进而停止燃烧事件并提高燃料经济性，直至接收到操作员扭矩需求或者改变发动机工况，使得燃料输送被恢复并且内燃发动机被重新起动。指示发动机转速、踏板位置和节气门位置的信号可用于确定控制器何时启动进入电动模式。
控制器12被显示为微型计算机，包括微处理器单元206、输入/输出端口209、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被显示为只读存储器芯片210)、随机存取存储器212、不失效存储器214和数据总线。除了先前提到的那些信号外，控制器12还可以接收来自耦接至发动机10的传感器的多种信号，包括来自质量空气流量传感器57的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自耦接至冷却套管218的温度传感器216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220(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)；来自MAP传感器124的绝对歧管压力信号；来自EGO传感器127的汽缸AFR和来自EGR压力传感器的排气流量。此外，控制器12可以接收来自湿度传感器54的湿度估值。发动机转速信号RPM可由控制器12从信号PIP生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12接收来自图1-2中多种传感器的信号并且基于接收到的信号和存储在控制器的存储器中的指令采用图1-2中的多种致动器来调节发动机操作。
非暂时性存储介质只读存储器芯片210可以用计算机可读数据编程，该计算机可读数据表示可由微处理器单元206实施以便执行以下所述方法以及可预期的但未具体列出的其他变体的指令。
通过这种方式，提供一种用于混合动力交通工具的系统。系统包括发动机，发动机具有多个汽缸、曲轴和马达，每个都耦接到混合动力交通工具的变速器；进气歧管；安置在进气歧管中的湿度传感器；和包括存储在存储器中的非暂时性指令的控制器，所述指令用于：在发动机被关闭达阈值持续时间后，调节混合动力交通工具的部件以阻止水蒸气从发动机的排气系统排出，并且当混合动力交通工具正在移动时：当燃烧发动机汽缸中的燃料持续第二持续时间时，在前向方向上起动转动发动机；在第二持续时间后不燃烧发动机汽缸处的燃料时，在反向方向上起动转动发动机；和在前向方向和反向方向上起动转动发动机期间，基于湿度传感器的输出变化指示湿度传感器的劣化。
现转到图3，其示出了例程300，所述例程用于响应于自发动机关闭事件所经过的持续时间，执行安置在发动机(比如图1-2所示的发动机10)的进气系统(比如图1-2中的进气歧管22)中的湿度传感器(例如，图1-2中的湿度传感器54)的诊断。应理解，湿度传感器可以安置在发动机的进气系统中的其他方位。在所述示例中，响应于其中交通工具包括主动钥匙的钥匙关闭状况、其中交通工具包括点火起动/停止按钮的停止按钮致动状况和其中交通工具包括被动式钥匙的被动式钥匙位于交通工具阈值距离之外中的一个或多个，可以确认交通工具关闭事件。交通工具关闭事件也可以包括来自控制器的自动发动机关闭命令，如可以在自主交通工具实施例中出现的。响应于交通工具关闭事件，控制器(例如，PCM)可以转到睡眠模式以减小车载传感器、辅助部件和诊断的交通工具关闭能耗。此外，定时器可以起动，其可以测量相对于阈值浸泡持续时间的交通工具浸泡持续时间。
在302前，可能已确定了在无中间自动的或操作员请求的发动机点火事件的情况下自上次交通工具关闭事件起经过的阈值浸泡持续时间。通过这种方式，用于交通工具浸泡持续时间的定时器可能已期满。例如，如果当交通工具关闭事件发生时在已起动的定时器上已经过阈值浸泡持续时间，则定时器可以期满。同样地，如果自交通工具关闭事件起交通工具保持在交通工具关闭状况达阈值浸泡持续时间，则发动机的进气道中的湿度水平预期稳定在环境状况，并且因此进气湿度水平也预期稳定(例如，未改变和/或在较低的水平)。响应于定时器期满，控制器(例如，图1中的控制器12)可以唤醒并且估计或测量目前交通工具状况以确定湿度传感器诊断条件是否已被满足。响应于湿度传感器诊断条件被满足，例程包括调节一个或多个发动机参数以减少排气系统中离开排气系统的水蒸气的量。然后，例程包括在使气体在第一方向上流经发动机的同时在发动机的汽缸(例如，图1-2中的汽缸30)处燃烧燃料，然后停止燃烧燃料并在相反的第二方向上使气体流经发动机。通过减少或防止燃烧产物在该方法的持续时间内从发动机的排气系统排出，水蒸气作为燃烧的副产物产生并且通过发动机排入排气系统中，同时当通过发动机的气体的方向相反并且在第二方向上流动时，在第一方向上通过发动机的流动气体可以通过汽缸排气门(例如，图2中的排气门256)被保留和获取。通过这种方式，即使在干燥的环境状况期间，一定量的水蒸气也可被引导经过置于发动机的进气道(例如，进气歧管)中的湿度传感器，以便评估其功能。
例程300也包括基于湿度传感器输出而响应进气湿度传感器的诊断条件，包括劣化。换句话说，方法300可以包括对进气湿度传感器进行一种类型的合理测试以确定进气湿度传感器是否精确地估计了发动机进气中的湿度水平。在一些示例中，进气湿度传感器可能被卡住(例如，指示一个湿度水平并且不响应实际湿度的变化)或者可以响应实际湿度的变化但不准确(例如，高估或低估湿度水平)。通过在所述方法期间监测湿度传感器的响应，可以将湿度传感器响应(例如，输出)与预期的(或基线)传感器响应相比较。通过这种方式，响应于在第二方向上流动气体期间湿度传感器的输出没有改变阈值量，可指示设置于发动机的进气歧管中的湿度传感器的劣化。在另一示例中，响应于湿度传感器的输出的变化超出预期湿度传感器输出的阈值，可以指示湿度传感器的劣化。此外，示例性例程300演示了如果湿度传感器被指示劣化，随后的发动机操作调节(例如，一个或多个发动机参数的调节)可以不根据湿度传感器的输出。相反，如果湿度传感器未被诊断为劣化，随后的发动机操作调节可以继续基于湿度传感器的输出。
本文所包含的用于执行方法300和其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从交通工具系统(例如，图1中的交通工具系统100)的传感器(比如上述参照图1-2描述的传感器)接收的信号来执行。根据以下所述方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机操作。
在302开始例程300，其中所述例程包括确定交通工具是否关闭。交通工具关闭条件可以包括内燃发动机、马达发电机、电池和控制器未运转，并且交通工具未被推进。电力和电子信号可以不在交通工具部件之间传输。在一个示例中，交通工具关闭事件可以响应于在交通工具包括主动钥匙的情况下钥匙关闭条件、在交通工具包括点火起动/停止按钮的情况下停止按钮致动条件和在交通工具包括被动钥匙的情况下被动钥匙超出了交通工具的阈值距离中的一个或多个而发生。交通工具关闭事件也可以包括来自控制器的自动发动机关闭命令，如可以在自主交通工具实施例中出现的。
如果交通工具关闭，例程进行至303，其中例程包括确定是否已经过了阈值浸泡持续时间。阈值浸泡持续时间可以包括发动机(例如，图1和图2中的发动机10)何时保持关闭达预定的时间量。具体而言，发动机关闭持续时间包括发动机关闭的持续时间段大于阈值时间。应理解，针对在发动机状况在环境状况的阈值内所需的经过时间，阈值浸泡持续时间可基于建模数据。例如，阈值浸泡持续时间可以包括进气歧管(如由进气湿度传感器54的输出所指示的)中的环境湿度达到交通工具外部环境湿度水平所需的时间量。在其他示例中，可以响应于环境状况的指示，比如温度和压力，可以确定阈值浸泡时间。如果未经过阈值浸泡持续时间，那么例程等待直至经过阈值浸泡持续时间。
如果经过阈值浸泡持续时间，那么例程进行至304，其中所述例程包括给控制器或者控制器(例如，图1中的控制器12)的动力控制模块(PCM)供电。在一些示例中，这可响应于定时器期满而发生。如前所述，针对阈值浸泡持续时间的定时器可能已期满。例如，当紧接在时间期满前发生交通工具关闭事件时，如果开启的定时器已经过阈值浸泡持续时间，则定时器可以期满。这个事件可以称为PCM唤醒或控制器唤醒。具体而言，在进行到305之前，控制器可以从睡眠模式转到唤醒模式。
此外，如果在302处交通工具未关闭，那么例程进行到305，其中所述例程包括估计和/或测量交通工具状况。应理解，如果交通工具关闭，则交通工具状况可以主要包括环境状况，比如环境温度、气压(BP)和环境湿度，如可以安置在进气歧管或发动机进气系统中的其他方位的湿度传感器所指示的。其他条件可以包括交通工具的倾斜角，如可以由测斜仪传感器(未示出)或者车载GPS系统所指示的，和发动机冷却剂温度。通过这种方式，控制器可以表征当发动机作为诊断的一部分运转时可能存在的工况。如果交通工具在305处开启，则交通工具状况也可以包括发动机工况，比如发动机以电动模式运转还是以内燃(IC)模式运转、发动机转速(Ne)、操作者扭矩需求(Tq)、发动机增压和交通工具速度(VS)。其他监测的发动机工况可以包括但不限于加速器踏板位置(PP)、排气温度、EGR阀的位置和当前或实际EGR流速。
例程然后继续至306，其中所述例程包括确定湿度传感器诊断进入条件是否已被满足。在一些示例中，湿度传感器诊断进入条件可以包括确定环境温度是否在第一阈值温度以下。可使用环境温度传感器估计环境温度。在一个示例中，环境温度可以由进气温度传感器来测量或估计，比如图1-2中的IAT传感器55。在可替代示例中，环境温度可以由发动机外部的可替代交通工具温度传感器来测量或估计。环境温度可以为安装有发动机的交通工具周围的环境空气的温度的估值。在另一示例中，环境温度可以是发动机所处环境的温度(例如，发动机外部和发动机周围的空气温度)。作为一个示例，湿度传感器诊断进入条件可以提供适合于通过燃料燃烧形成水蒸气的条件。如果环境温度高于第一阈值温度，那么来自燃烧的水蒸气可以蒸发并且在诊断的持续时间内不再保持稳定。
此外，湿度传感器诊断进入条件可以包括排气温度低于第二阈值温度。在一个示例中，可使用来自排气温度传感器(比如图1中的排气温度传感器128)的输出估计排气温度。第二阈值温度可以基于试验数据或建模数据并且可以为最大温度，在该最大温度之上，排气中的水蒸气可以蒸发，进而可防止水蒸气用于诊断例程。通过这种方式，响应于发动机关闭持续时间和环境温度低于阈值温度中的每一个可以启动湿度传感器诊断例程。
应理解，在混合动力交通工具实施例中，当交通工具正在运转和/或正在被推进时，可以执行湿度传感器诊断例程。在一个示例中，在冷起动条件(例如，当环境温度、发动机冷却剂温度、和/或发动机排气温度低于各自阈值温度时，如上所述)期间可以发生诊断。在这些实施例中，特别当交通工具通过电动马达(例如，图1中的电机72)在电动模式下被推进时，能够在不影响交通工具性能或者使用者操作交通工具的方式的情况下控制混合动力系统的内燃发动机以执行湿度传感器诊断。在这些示例中，湿度传感器诊断进入条件可以包括在冷起动条件期间以电动模式运转交通工具。
如果湿度传感器诊断进入条件未被满足，那么例程进行至307，其中所述例程确定发动机是否关闭。如果发动机未关闭，例程继续到308，其中所述例程包括维持当前交通工具运转。维持交通工具运转可以包括控制器继续调节发动机参数以满足操作者扭矩需求。在一个示例中，这可以包括响应于发动机转速和负荷的指示以及来自进气湿度传感器(例如，图1和图2中的湿度传感器54)的湿度指示，控制器继续调节EGR流量。例程然后结束。
如果发动机关闭，那么例程进行至309，其中例程包括停止向控制器供电。通过这种方式，在例程结束前作为诊断的一部分，控制器可以返回到睡眠模式并且发动机可以不转动(例如，旋转、起动转动)。
如果湿度传感器诊断进入条件被满足，那么例程继续到310，其中例程包括调节交通工具的参数以减小排气系统中离开排气系统的水蒸气的量。在一个示例中，这可以包括调节发动机的排气系统以减少水或水蒸气从排气系统(例如，通过尾管)中排出。在一些实施例中，方法可以包括通过控制器向耦接到排气流量阀(例如，图2中的排气调谐阀291)的致动器发送命令信号以减少排气调谐阀的开度(例如，关闭)，从而密封排气系统。通过这种方式，排气系统可被密封从而与大气隔离，并且可防止作为诊断一部分产生的水蒸气离开排气系统。在另一示例中，在310的方法可以包括控制器向悬架系统(例如，图1中的悬架系统79)发送命令信号以调节(例如，倾斜)要安置在前部面向下位置中的交通工具的悬架，使得排气系统的出口相对于交通工具位于的表面向上倾斜。应理解，前部面向下位置可以包括交通工具前端(例如，发动机所在的位置)安置为比交通工具后部更靠近地面。
在其他示例中，在发动机安装在自主交通工具中的情况下，调节交通工具参数以减少排气系统中的水蒸气离开排气系统的量可以包括，在关闭发动机和发动机关闭持续时间开始之前，并且响应于执行湿度传感器诊断的请求，将自主交通工具停在前部面向下位置(或者前部向下位置)，如图4所示。应理解，通过使交通工具位于前部面向下位置，由燃料燃烧产生的水蒸气更可能保留在排气系统中并且当通过发动机的气体反向流动时容易被获取。
此外，在310调节交通工具参数以减少排气系统中离开排气系统的水蒸气的量可以包括禁用EGR系统，以便当正在执行湿度传感器诊断时排气不会再循环。这可以包括关闭耦接到EGR系统的一个或多个阀(比如EGR阀258)以减少排气和任何夹带的水蒸气的再循环。通过这种方式，控制器可调节其中安装有发动机的交通工具(例如，图1中的交通工具系统100)的参数以减少发动机排气系统中的水蒸气向下游行进和离开排气系统的量。
在312，所述方法包括使气体在前向(例如，第一)方向上流经具有燃料的发动机达第一持续时间。使气体在前向方向上流动可以包括当发动机在正常运转期间旋转时(例如，当发动机正推进交通工具时)，使气体沿气流方向流经发动机。具体而言，当使气体在第一前向方向上流经发动机时，来自进气系统和进气歧管的气体经由进气门(例如，图2中的进气门250)进入发动机的汽缸(例如，图1-2中的汽缸30)，并且然后经由排气门(例如，图2中的排气门256)离开汽缸至排气歧管(例如，图1-2中的排气歧管36)和排气系统。通过这种方式，在所述方法的312期间，燃烧的排气从发动机汽缸流动到发动机的排气通道。
在包括交通工具浸泡后PCM唤醒的示例中，使气体在正向方向(forwarddirection)上流动可以包括控制器向耦接到发动机的曲轴(例如，图1-2中的曲轴40)的起动机马达(例如，图2中的起动机马达272)发送信号以便如前参照图2所述的在前向方向上起动转动或旋转发动机。在包括混合动力交通工具的示例中，使气体在前向方向上流动也可以包括控制器向起动机马达或马达发电机(例如，图1中的起动机马达272或图1中的马达发电机72)发送信号以便在第一前向方向上起动转动或旋转发动机。混合动力交通工具实施例可以进一步包括当交通工具完全或部分以电动模式(例如，接收来自电池而不是内燃发动机的动力，比如图1中的电池75)运转时执行所述诊断。通过这种方式，在不影响交通工具以电动模式运转的情况下，内燃发动机可以在前向方向上运转。
应理解，流经发动机的气体可以为混合物并且包括新鲜进气和排气中的一个或多个。因为EGR系统可以在诊断过程中被禁用，应理解，在一些示例中，进气歧管中的排气可以为在诊断开始前进入进气歧管的EGR流。
在312，所述方法另外包括运转具有燃料的发动机。具体而言，燃料从燃料系统(例如，图2中的燃料系统208)输送到发动机的汽缸。在一些示例中，这可以包括燃料经由直接燃料喷射器(例如，图1-2中的燃料喷射器66)和/或进气道燃料喷射器(例如，图1中的进气道燃料喷射器67)被直接引入到汽缸。此外，火花从点火系统(例如，图2中的点火系统290)输送到发动机的汽缸。在一些示例中，这可以包括火花经由火花塞(例如，图2中的火花塞292)被直接引入到汽缸。通过以这种方式将燃料和火花输送到发动机的汽缸，在每个汽缸中均可以发生燃烧。应理解，在压燃式发动机实施例中，在没有引入火花的情况下可以发生燃烧。由于燃烧，水蒸气可以作为燃烧的副产物产生。在简化示例中，水蒸气(H20)可以根据以下方程式通过燃烧产生：
CH4+O2--->CO2+H2O
其中C为碳，H为氢并且O为氧。方程式右边示出了两个燃烧产物：二氧化碳和水，其中所述水可以为水蒸气的形式。气体可以在前向方向上流经具有燃料的发动机达第一持续时间。
在一些示例中，第一持续时间可以基于当在第一方向上转动发动机并燃烧燃料时在排气中产生阈值量的水蒸气所需的时间量。具体而言，第一持续时间可以为执行预定数量的汽缸燃烧事件以产生阈值量的水蒸气的时间量。在其他示例中，第一持续时间可以基于监测的排气温度，如可以由图1-2中的排气温度传感器128所示的。其中，当排气温度超过上阈值时，第一持续时间可以结束，所述上阈值可以基于引起任何夹带的水蒸气汽化的排气的温度。这将在下面参照图5-6进一步描述。
应理解，在一些示例中，阈值量的水蒸气可以不限于特定量的水蒸气，但阈值量的水蒸气可以为足以引起来自位于发动机的进气歧管中的湿度传感器的响应的水蒸气量，所述水蒸气的量与引起减小的湿度条件(例如，在无来自燃烧的额外水蒸气的情况下的环境空气)的水蒸气的量不同。
基于第一持续时间(如以上参照312所述)和/或附加条件，可以采用试验或测试数据并基于查找表确定水蒸气的阈值量。例如，水蒸气的阈值量可以为可基于第一持续时间的长度的设定水平。具体而言，查找表可以基于试验测试或试验数据，该试验数据建立燃烧持续时间和/或燃烧循环次数以及由燃烧产生的水蒸气的量之间的相关性。可能影响产生水蒸气的量的其他因素可以包括但不限于环境湿度和环境温度。应理解，这些和其他因素也可以包括在查找表中。
在其他示例中，水蒸气(在312处的方法过程中产生)的阈值量可基于当燃烧燃料和在前向方向上转动发动机时排气氧传感器(比如排气氧传感器127)的输出而被估计。在其他示例中，水蒸气的阈值量可采用柴油氧化催化剂(DOC)来估计。在一个示例中，DOC两端的温度和/或温升(exotherm)可以用于估计水蒸气的阈值量。
当排气在第一方向上流经发动机时，可以采用安置在进气歧管中的湿度传感器监测进气歧管中的湿度。应理解，在交通工具浸泡大于阈值浸泡之后，或者紧接在冷起动之后，靠近进气歧管的方位处的湿度(如由进气歧管中的湿度传感器所感测的)可以被预期在交通工具外部的环境湿度的阈值内，并且因此低于在发动机汽缸燃烧燃料期间产生的燃烧排气的湿度。
在第一持续时间结束时，燃烧停止并且发动机不再在前向方向上主动起动转动或旋转。在一些示例中，停止燃烧可以包括控制器向燃料系统和点火系统中的一个或多个发送命令信号以阻止来自发动机汽缸的燃料和/或火花，因此曲轴不再由于燃烧力而主动转动。此外，停止发动机曲轴的主动起动转动也可以包括停止通过起动机马达起动转动发动机。
在314，例程包括在使气体流反向经过发动机前等待阈值持续时间(例如，阈值等待持续时间)。在一个示例中，阈值持续时间可以为零秒。在其他示例中，阈值持续时间可以大于零秒，比如在1-5秒的范围内。应理解，在等待持续时间期间，未发生其他发动机起动转动，并且在汽缸中未发生其他燃烧。在一个示例中，当在312和316之间反转发动机转动方向时，如以下进一步所述，阈值等待持续时间可以提供合适的时间量以使得发动机曲轴的惯性在其转动方向反向之前停止。在其他示例中，阈值等待持续时间可以包括允许去耦可能未配置为在相反方向上转动的发动机部件的适当的时间量。在一个示例中，空调压缩机可以未配置成在相反方向上旋转并且持续时间可以允许空调压缩机或其他发动机部件去耦以减小部件损坏的可能性。应理解，EGR系统可以在314期间保持被禁用，进而防止排气从排气通道再循环到进气通道。通过这种方式，使气体在第二方向上流动通过发动机发生在停止汽缸中燃料燃烧并且使气体在第一方向上流动通过发动机的阈值持续时间内。
在经过阈值等待持续时间后，例程进行到316，其中所述方法包括在不给发动机加注燃料(并且因此在发动机汽缸处不燃烧燃料)持续第二持续时间时，在第二反向方向上使气体流经发动机，同时监测湿度传感器响应(例如，湿度传感器的输出)。在一个示例中，第二反向方向可以与第一前向方向相反，并且因此同样与当在正常的发动机运转(例如，当发动机被推进时)期间发动机转动时空气流经发动机的方向相反。具体而言，使气体在第二反向方向上流动包括使气体(例如，排气)经由汽缸排气门从排气系统(例如，排气通道和/或歧管)流到发动机的汽缸，并且然后经由汽缸进气门流到进气歧管。如前所述，在两个非限制性示例中，通过排气门进入汽缸的排气可以为燃烧产物(例如，在312产生的燃烧产物)的混合物，其可以包括二氧化碳和水蒸气。应理解，可采用多种方法实现使气体在反向方向上流经发动机。在一个示例中，曲轴转动可以被反向，导致曲轴和气门正时同样被反向。这可以导致气体在反向方向上流经发动机的汽缸。在另一示例中，在不反向曲轴的转动方向的情况下可以调节气门正时以使气体反向流经发动机。以下针对每个流动方向示出了简化且相关气门的打开关系：
活塞冲程 前向流动 反向流动
进气门/排气门 进气门/排气门
进气 开/关 关/开
压缩 关/关 关/关
膨胀 关/关 关/关
排气 开/关 关/开
此外，因为EGR系统可以在诊断过程中保持禁用，所以排气不能通过EGR通道(例如，图2中的EGR通道270)再循环。
在314的方法期间曲轴可以已停止，并且起动机马达可以不旋转。在包括交通工具浸泡后PCM唤醒的示例中，使气体在反向方向上流动可以包括控制器向耦接至发动机的曲轴的起动机马达发送信号以便在反向方向上起动转动或旋转发动机。如前所述，H桥电路可以耦接到起动机马达以促进起动机马达的反转。在一个示例中，H桥电路可以包括四个可控开关，该四个可控开关在选择性地致动开关时允许在马达中流动的电流的极性反转。通过这种方式，起动机马达可以在反向方向上旋转，导致飞轮(例如，图2中的飞轮262)和曲轴同样在反向方向上转动。
在316未发生燃烧。在一些示例中，这可以包括点火系统(例如，图2中的点火系统290)被选择性地控制为不经由耦接到每个汽缸的火花塞输送火花。在其他示例中，316可以包括不从燃料系统向发动机的汽缸输送燃料。在一些示例中，这可以包括不经由直接燃料喷射器或进气道燃料喷射器直接向汽缸引入燃料。通过以这种方式不向发动机的汽缸输送燃料和/或火花，在汽缸中可以不发生燃烧。因此，气体可以在第二持续时间内从排气在反向方向上流经未加注燃料的发动机到达进气。第二持续时间可基于进气歧管中的湿度传感器感测在312产生的阈值量(或全部)的水蒸气的时间量。在一个示例中，第二持续时间可以包括阈值量的水蒸气从排气歧管经过发动机的汽缸并且穿过湿度传感器所需的时间量(例如，转动时间)，或者曲轴转动的次数。通过这种方式，第二持续时间可以为基于在312的第一持续时间的设定值或者可调节值、在312的方法过程中产生在排气中的水量的估值、和/或在312处燃烧事件的次数，其中第二持续时间随着这些变量中的一个或多个的增加而增加。在一个实施例中，控制器可以基于完整的非燃烧发动机循环的次数确定第二持续时间。例如，响应于发动机已完成预定数量的发动机循环的来自传感器(例如，图2中的霍尔效应传感器220)的表面点火感测信号(PIP)的指示，控制器可以向起动机马达的起动机电磁阀发送命令信号以停止在反向方向上起动转动发动机。
当排气在反向方向上流经发动机时，可以采用安置在进气道中的湿度传感器监测进气道中的湿度。应理解，尽管使燃烧气体流经发动机并通过进气歧管返回，但靠近进气歧管的方位处的湿度(如由进气歧管中的湿度传感器所感测的)可以被预期大于高于环境温度的阈值，因为从排气被引入到进气歧管的额外的水蒸气被预期产生增加的湿度响应，指示气体中保留的更大量的水蒸气流经传感器。
例程然后继续到318，其中所述例程包括确定湿度传感器响应是否在一个或多个阈值内。在一个示例中，在第一阈值内的湿度传感器响应可以包括在312处气体在前向方向上流经发动机时(在燃烧燃料时)以及在316处气体在反向方向上流经发动机时(不燃烧燃料的情况下)之间的进气湿度传感器的输出的绝对差(例如，变化)大于第一阈值差。具体而言，当气体在反向方向上流经发动机时进气湿度传感器输出被预期比气体在前向方向上流经发动机时进气湿度传感器输出大并且差值大于第一阈值差。应理解，第一阈值差可以为非零阈值差。这可以发生是因为当气体在前向方向上流经发动机时湿度进气传感器的输出可以等于或约等于环境湿度状况，并且当气体在反向方向上流经发动机时湿度进气传感器的输出还可以包括由于在312处发动机在前向方向上转动时发生的燃烧而产生的水蒸气。通过这种方式，当气体在反向方向上流经发动机时湿度传感器输出被预计比气体在前向方向上流经发动机时湿度传感器输出大至少第一阈值量。
在另一示例中，湿度传感器响应在阈值内可以包括湿度传感器的输出变化在预期的湿度传感器输出的第二阈值内，其中预期的湿度传感器输出基于在312处产生的水蒸气的阈值量而确定。在一些示例中，控制器可以将气体在反向方向上流经发动机时湿度传感器的输出与基于在312处产生的水蒸气的阈值量(例如，来自查找表)的预期的湿度传感器输出相比较。通过这种方式，对于产生的水蒸气的阈值量，实际湿度传感器输出可以被预期在针对阈值量的水蒸气移动穿过湿度传感器的预期的湿度传感器响应的第二阈值内。第二阈值可以为预期湿度传感器输出和实际湿度传感器输出之间的可允许或可接受的误差。在一个非限制示例中，实际湿度传感器输出可预期在预期的湿度传感器输出的+/-5％内。如果测量的和预期的湿度值在第二阈值内，则控制器可以确定湿度传感器如期望运转并且视为其未劣化。相反，如果测量的和预期的湿度值不在第二阈值内，则控制器可以确定湿度传感器未按期望运转，并且视为其劣化。
如前所述，在312处产生的水蒸气的量可以基于在前向方向上运转发动机时的燃烧长度(例如，燃烧事件的数量)、环境温度、环境湿度和空气燃料混合物组成中的一个或多个而被估计。估计在312处产生的水蒸气的阈值量的其他方法包括采用排气氧传感器(例如，图1和图2中的排气传感器127)的输出或采用来自柴油氧化催化剂(DOC)的温升或温度数据来估计产生的水蒸气的量。
如果湿度传感器响应落在上述(一个或多个)阈值之外，则可以指示湿度传感器劣化。例如，可以指示安置在进气道中的湿度传感器的劣化以响应于湿度传感器的输出在当气体在第一(例如，前向)方向上流经发动机时和当气体在第二(例如，反向)方向上流经发动机时之间的改变不大于第一阈值量。在其他示例中，可以指示安置在进气道中的湿度传感器的劣化以响应于湿度传感器的输出的变化超出预期的湿度传感器输出的第二阈值，其中所述预期的湿度传感器输出基于水蒸气的阈值量而确定。如果湿度传感器响应未在一个或多个设定或确定的阈值内，那么例程进行到320，在320中，可以调整交通工具的参数以允许排气离开排气系统。在一些示例中，这可以包括反向310的参数调整。在包括排气调谐阀的实施例中，调整交通工具的参数以允许排气(包括水蒸气)离开排气系统。这可以包括控制器向排气调谐阀的致动器发送信号以增加排气调谐阀的开度并允许排气离开排气系统和流到大气中。在一些示例中，排气调谐阀可以完全打开。在包括可调节的悬架的实施例中，调整交通工具的参数以允许排气离开排气门可以包括倾斜交通工具的悬架以将交通工具从前部面向下位置移出。在一些示例中，这可以包括调节悬架以使交通工具至更高水平位置。在包括自主交通工具的实施例中，调整交通工具的参数以允许排气离开排气系统可以包括将交通工具从交通工具位于前部面向下位置的停泊位置自动移动到可能更适合交通工具操作者的停泊位置，比如靠近建筑物或在车道上。
例程然后继续到322，其中所述例程包括指示湿度传感器劣化。在一个示例中，指示湿度传感器劣化可以包括设置指示湿度传感器劣化和/或未正确读数的诊断标志或代码。在一些示例中，指示湿度传感器劣化可以包括控制器执行设置诊断标志和警告交通工具操作者中的一个或多个。警告交通工具操作者可以包括控制器发送命令信号以照亮在交通工具的乘客舱内的显示面板上的故障指示灯(MIL)。
响应于湿度传感器劣化的指示，例程继续到324，其中在发动机的随后操作后或期间，在不依赖进气湿度传感器输出的情况下可以调整发动机参数。反而是，可以基于可替代的湿度估值调整发动机参数。具体而言，这可以包括不基于湿度估值而是基于可替代的湿度估值在将来的发动机操作期间调整发动机运转参数，所述湿度估值基于来自安置在发动机的进气歧管中的湿度传感器的输出而确定。在一些示例中，可替代的湿度估值可以为最大相对湿度的估值，其可以基于环境压力和环境温度状况来确定。在另一示例中，可替代的湿度估值可以为设定的上阈值湿度值，比如100％湿度水平。通过使发动机参数的控制基于最大相对湿度的估值，可避免在涡轮增压器压缩机的入口和出口以及增压空气冷却器出口和其他部件处冷凝的可能性。
在一个非限制性示例中，响应于进气湿度传感器劣化的指示，控制器可以向EGR阀的致动器发送命令信号以基于环境或相对湿度处于其最大值的假设调节EGR阀以实现目标EGR流量。环境或相对湿度的最大值可以来自基于环境温度和压力的查找表或者被假设为100％湿度。通过基于假设的最大(例如，100％)相对湿度调节输送的EGR，可减小发动机系统中(例如，在压缩机处和在EGR系统中)的冷凝的可能性。换句话说，可以基于EGR流量估值调节EGR阀，EGR流量估值基于设定上阈值环境湿度水平。在其他示例中，响应于进气湿度传感器劣化的指示，可以采用可替代方法估计EGR流速(例如，进入进气通道或进气歧管的EGR的实际流速)。在一个示例中，可替代方法可以包括采用安置在进气通道或进气歧管中的差分压力传感器(未示出)来估计实际的EGR流速。在一些实施例中，响应于劣化的湿度传感器(例如，进气湿度传感器)的指示，EGR流量可以按比例缩减(例如，减少)，以便可以采用燃烧事件之后的反馈来估计湿度。通过这种方式，控制器可以“获知”进气的湿度。在一个示例中，当控制器命令增加EGR流量时，可以采用安置在发动机的排气系统中的氧传感器来监测来自发动机的排气中的氧水平。随着EGR慢慢地增加，如果控制器确定氧传感器的输出指示比阈值更稀的稀燃烧状况，则控制器可以命令EGR流量减小。
在另一示例中，例程可以包括基于相对湿度的可替代的估值而非基于采用进气湿度传感器的输出的相对湿度的估值来调整燃料喷射量。例如，控制器可以基于作为相对湿度估值的函数的逻辑规则做出逻辑判断(例如，关于燃料喷射器的运转，比如图1-2中的燃料喷射器66)。响应于进气湿度传感器劣化的指示，相对湿度的估值可以为最大相对湿度。在一个示例中，经由进气道和/或直接燃料喷射器输送的燃料量根据经验确定并且存储在预定的查找表或函数中。例如，一个表可以对应于确定进气道喷射量并且一个表可以对应于确定直接喷射量。这两个表可被索引到发动机工况，比如相对湿度、发动机转速和发动机负荷，以及其他的发动机工况。此外，所述表可输出在每个汽缸循环中通过进气道燃料喷射和/或直接喷射而喷射到发动机汽缸的燃料量。在324后，例程结束。
如果湿度传感器响应在316处定义的(一个或多个)阈值内，则例程继续到326，在326中，可以调整交通工具的参数以允许排气离开排气系统。在一些示例中，这可以包括反向310的参数调整。如上所述，在包括排气调谐阀的实施例中，打开排气系统可以包括控制器向排气调谐阀的致动器发送信号以增加排气调谐阀的开度。在一些示例中，排气调谐阀可以完全打开。在包括可调节的悬架的实施例中，打开排气系统可以包括倾斜交通工具悬架以使交通工具移出前部面向下位置。在一些示例中，这可以包括调节悬架以使交通工具至更高水平位置。在包括自主交通工具的实施例中，打开排气系统可以包括将交通工具从发动机安装在前部面向下位置中的停泊位置自动移动到可能更适合交通工具操作者的停泊位置，比如靠近建筑物或在车道上。
在328，例程包括指示湿度传感器未劣化。在一个示例中，这可以包括控制器记录湿度传感器“经过”诊断测试，或者它可以包括控制器设定安排随后诊断的定时器。因此，在诊断完成后的发动机运转期间，发动机参数可以基于来自安置在进气道中的湿度传感器(例如，进气湿度传感器)的输出被继续调整。具体而言，基于与根据湿度传感器的输出计算的EGR量等价的湿度，可以调节一个或多个EGR阀的位置以提供所需的EGR量。被调节的一个或多个EGR阀可以包括EGR节流阀、LP-EGR阀(用于调节提供的LP-EGR的量)和HP-EGR阀(用于调节提供的HP-EGR的量)中的一个或多个。具体而言，可以调节一个或多个EGR阀的位置以提供EGR量的差(例如，采用排气和/或进气)。在一个示例中，相对湿度可以为40％，如可以由安置在进气歧管中的湿度传感器的输出所指示的。发动机可以在指定的湿度下被校准并且计划的EGR的量可以基于高于或低于在指定湿度水平(例如，40％)的基础水浓度的水量被增加或减少。
在另一示例中，在328，例程可以包括基于相对湿度(如可以采用进气湿度传感器的输出估计的)继续调节燃料喷射的量。例如，控制器可以确定要发送到燃料喷射器致动器的控制信号，比如基于确定的相对湿度确定信号的脉冲宽度。控制器可以通过直接考虑确定的相对湿度(比如随着湿度增加脉冲宽度增加)的判断来确定脉冲宽度。控制器可以可替换地基于采用查找表的计算来确定脉冲宽度，所述查找表具有的输入为相对湿度并且输出为脉冲宽度。在328后，例程结束。
通过这种方式，一种用于发动机的方法包括：响应于发动机关闭状况和环境温度小于温度阈值：当燃烧燃料持续第一持续时间时，在第一方向上转动发动机；在第一持续时间结束后的阈值持续时间内，在不向发动机加注燃料的情况下在相反的第二方向上转动发动机；和响应于在第一方向和第二方向上转动发动机期间湿度传感器输出的变化，指示安置在发动机汽缸上游的发动机进气道中的湿度传感器的状况。
现转到图4，它示出了用于在自主交通工具中启动图3中的进气歧管湿度传感器诊断的控制例程400的示例性实施例。例如，在一些实施例中，交通工具系统(比如图1和/或图2中所示的交通工具系统)可以为自主交通工具，也称为无人驾驶车辆或自驱动车辆。自主交通工具为能够采用来自多个传感器的输出感测其环境并且能够在无操作者输入的情况下导航和推进交通工具的交通工具。在一些示例中，在无操作者输入的情况下导航和驱动交通工具可以包括在无操作者致动方向盘的情况下转向交通工具、在无操作者致动加速器踏板的情况下加速交通工具和在无操作者致动交通工具的制动器踏板的情况下减速交通工具中的一个或多个。
在402开始例程400，其中例程包括估计和/或测量自主交通工具的发动机工况。发动机工况可以包括发动机转速(Ne)、扭矩需求(Tq)、发动机冷却剂温度(ECT)、大气压(BP)、发动机增压、交通工具速度(VS)、环境温度和环境湿度，如可以由安置在进气歧管或其他合适方位中的湿度传感器所指示的。其他监测的发动机工况可以包括但不限于加速器踏板位置(PP)、排气温度和EGR流速。
例程然后继续到404，其中例程包括确定在下一次起动时是否已请求湿度传感器诊断。在一个示例中，由于自从执行前次湿度传感器诊断起已经经过阈值持续时间，因此可以发生用于执行湿度传感器诊断的请求。在另一示例中，只要预期的发动机关闭持续时间长于阈值(例如，足够长以将发动机温度降低到环境温度并且降低发动机系统内的湿度)，本文所述的湿度传感器诊断可以在每次发动机起动时自动执行。在一些实施例中，当湿度传感器的输出保持停留在阈值范围内持续大于阈值持续时间，则湿度传感器诊断可以被请求。这可以包括湿度传感器产生不响应于实际湿度变化的低输出值。其他示例可以包括响应于与其他交通工具的人群比较(crowd comparison)而启动或请求湿度传感器诊断，其中来自其他附近交通工具的平均湿度传感器输出可以不同于主题交通工具的湿度传感器的输出并且差值大于阈值量。采用车与车(V2V)技术可以执行与其他交通工具的人群比较，其中各自交通工具的控制器可以彼此通信并共享数据。仍在其他示例中，响应于控制器将湿度传感器的输出与包括环境湿度的气象数据相比较，可以启动或请求湿度传感器诊断，所述气象数据可从附近网络比如气象台收集。交通工具控制器可采用所谓的交通工具-基础设施或者V2X技术与附近网络通信。
如果在下一次起动时控制器未接收到执行湿度传感器诊断的请求，那么例程进行到406，其中所述例程包括维持当前发动机工况。在一个示例中，这可以包括调节发动机运转以满足操作者扭矩需求。在其他示例中，这可以包括响应于发动机负荷、发动机转速和安置在进气歧管中的湿度传感器的输出中的一个或多个而继续运转某水平的EGR。采用进气湿度传感器的输出，控制器可以确定与相对湿度等价的EGR量，所述相对湿度如由安置在EGR阀下游的进气歧管中的湿度传感器所估计的。具体而言，采用进气的水蒸气浓度，可以通过利用质量平衡公式生成等价的EGR量的精确指示。基于确定的湿度等价的EGR量，调节EGR阀的位置以提供所需的EGR流量。通过这种方式，EGR可以被控制以最小化自动点火并减少排放。此外，在停泊交通工具的下个请求后，可在任何位置(例如，不限于前部面向下位置)执行停泊。
如果在下个起动时控制器接收到执行湿度传感器诊断的请求，那么例程进行到408，其中例程包括确定是否已具有停泊自主交通工具的请求。在一个示例中，停泊自主交通工具的请求可以包括控制器接收操作者请求以将交通工具从起动方位移动到目的地，其中在到达目的地后，自主交通工具可以自动停泊在识别出的停车位或停泊在由操作者请求的具体方位(例如，平行的路边停车位、残疾人专用停车位、停车库、代客泊车位等)中。通过这种方式，停泊自主交通工具的请求可以为具体请求或包括到达目的地的自动事件(例如，根据已知路线)。
如果未接收到停泊交通工具的请求，那么例程继续到409，其中所述方法包括在没有停泊的情况下维持当前发动机运转。在一个示例中，这可以包括基于来自安置在进气歧管中的湿度传感器的输入继续调节EGR流速并且响应于湿度水平和其他发动机工况向EGR阀的致动器发送控制信号以调节EGR流速。所述方法然后返回并等待直至在408已接收到停泊交通工具的请求。
如果已接收到停泊交通工具的请求，那么例程继续到410，其中所述例程包括相对于交通工具所处的表面停泊交通工具在前部面向下位置。具体而言，前部面向下位置可以包括发动机通常位于的交通工具的前部(例如，前端)相对于交通工具所处的表面垂直定位为低于交通工具的后端。在一个示例中，这可以包括自主定位倾斜的停泊方位并且以该方位停泊。在另一示例中，这可以包括自主交通工具采用其在约束控制模块(或GPS)中的机载倾斜仪来寻找并且有利地将交通工具停泊在倾斜的停泊表面，使得交通工具处于前部面向下位置。在一个示例中，这可以包括交通工具自动地移动到并停泊在车道的入口处，或者倾斜的街道上的沿街停泊位置，使得在关闭发动机和关掉交通工具前交通工具的前部相对于交通工具停泊的表面垂直地低于交通工具的后端。通过这种方式，重力可以有助于保留在湿度传感器诊断期间产生的水蒸气以保持在排气系统内。例程然后继续到412，其中所述例程包括关闭(例如，关掉)发动机和交通工具。这可以包括控制器向交通工具的点火系统和燃料系统发送命令信号以停止向发动机的汽缸输送火花和/或燃料。因此，发动机可以停止燃烧和转动，并且控制器然后可以关闭电源，或进入如前所述的睡眠模式。在发动机和交通工具关闭后，例程继续到414，其中所述例程包括起动图3中的例程300。例程300包括响应于满足湿度传感器诊断进入条件而启动湿度传感器诊断。如上参照图3所述，作为两个非限制性示例，湿度传感器诊断条件可以包括比阈值持续时间更长的交通工具浸泡，和低于阈值温度的环境温度。应理解，在完成湿度传感器诊断后，自主交通工具可以自动重新停泊，或者将其自身重新定位在指定的位置或返回到其先前命令的任务(mission)。
现转到图5，其示出了发动机的示例性操作图500，其在PCM唤醒期间执行安置在发动机的进气道中的进气湿度传感器的诊断，并且执行随后的发动机操作，比如图3中的诊断例程300。图500包括沿纵轴的各种发动机参数，和沿水平轴的经过时间。图500描述了在曲线502的环境温度和指示操作者扭矩需求的在曲线504的加速器踏板位置(PP)。图500进一步描述了在曲线506的PCM唤醒模式，和在曲线508的发动机旋转方向。输送到发动机汽缸的燃料在曲线510显示，并且绝对发动机转速(RPM)在曲线512显示。此外，排气温度在曲线514显示，并且安置在发动机的进气歧管中的湿度传感器(例如，进气湿度传感器，比如图1-2中所示的传感器54)的输出在曲线516显示。指示进气湿度传感器劣化的标记在曲线518显示，并且EGR流量在520显示。
在时间t1之前，发动机关闭(由于交通工具关闭导致)，并且因此发动机速度为零(曲线512)。环境温度高于阈值温度(虚线501)，并且因此进气湿度传感器诊断(例如，图3中的例程300)可能未启动。在时间t1，环境温度下降到由虚线501描述的阈值温度以下，并且因此可以执行进气湿度传感器诊断。应理解，在时间t1，交通工具可能也已实现长于阈值浸泡持续时间的交通工具浸泡(例如，发动机关闭)持续时间，并且排气系统可以被密封、且EGR系统可以被禁止再循环排气(如前所述)。在时间t1，PCM唤醒(曲线506)，并且发动机以可以小于怠速(虚线513)的绝对发动机转速(曲线512)在前向方向上(曲线508)转动(经由起动转动)。燃料被输送到发动机的汽缸(曲线510)并且燃烧的排气离开汽缸进入排气系统中(例如，图1和图2中的排气歧管36、排气通道35)持续第一持续时间D1。应理解，在时间t1，如先前所述，排气系统可以被密封以防止排气(和任何夹带的水蒸气)离开排气系统。在一个示例中，第一持续时间D1可以定义为时间t1-t2并且可以基于燃烧事件(刻度线507)的次数确定。如图5所示，第一持续时间持续九个汽缸燃烧事件(包括分别在t1和t2的第一次和最后一次燃烧事件)，其中汽缸燃烧事件定义为点燃发动机汽缸时的事件(例如，在汽缸中点燃燃料)。第一持续时间可以基于在第一前向方向上转动发动机并且燃烧燃料时在排气中产生阈值量的水蒸气所需的时间量。在其他示例中，第一持续时间可以基于排气温度(曲线514)，该排气温度可以在第一持续时间期间逐渐增加。具体而言，如果排气温度(曲线514)达到上阈值温度(虚线513)，则第一持续时间可以结束。具体而言，响应于控制器从排气温度传感器(例如，图1和图2中的排气温度传感器128)接收排气温度高于上阈值温度513的指示(例如，输出)，控制器可以向燃料系统(例如，图2中的燃料系统208)和/或点火系统(例如，图2中的点火系统290)发送命令信号以分别停止向发动机的汽缸输送燃料和/或花火。在其他示例中，响应于控制器接收到排气温度高于上阈值温度的指示，控制器可以向起动机马达的致动器电磁阀发送命令信号以停止起动转动发动机。在这个示例中，如果排气温度增加到高于上阈值温度(虚线513)，则排气中的水蒸气可以蒸发而不是在诊断的持续时间中保持水蒸气。因此，在时间t2，响应于产生阈值水蒸气量、排气系统的温度达到上阈值温度以及环境温度达到阈值中的一个或多个，第一持续时间可以结束，其中向汽缸的燃料和/或火花输送可以结束并且发动机的主动起动转动可以停止。通过这种方式，发动机可以开始降低在前向方向上的转动速度(曲线508和512)至零。排气温度可以不继续增加(曲线514)。
在第一持续时间期间，安置在进气歧管中的湿度传感器可以监测进入进气歧管的空气中的水蒸气水平(曲线516)。在所述示例中，进气湿度传感器可以生成约等于环境湿度的输出(虚线519)。
在时间t2和t3之间存在阈值等待持续时间，其是在汽缸处燃烧燃料时在前向方向上运转发动机和在汽缸中未燃烧燃料时在反向方向上运转发动机之间的持续时间。在一个示例中，阈值等待持续时间可以为允许发动机停止在第一前向方向上转动并最终停止所需的时间量。通过这种方式，阈值等待持续时间可以包括发动机的“变慢”。在另一示例中，阈值等待持续时间可以附加地或可替代地为用于从可能未反向操作的发动机去耦发动机部件(例如，变速器油泵和/或空气调节压缩机)的时间量。应理解，阈值等待持续时间可以仅仅为几秒钟。阈值等待持续时间(例如，阈值持续时间)可以足够短以至于排气温度和/或发动机温度不增加到高于在第一持续时间D1期间产生的水蒸气蒸发的温度水平。另外，阈值等待持续时间可以足够短以防止过量的排气进入密封的排气系统。
在时间t3，PCM仍然是唤醒的(曲线506)，并且发动机以可以低于怠速(虚线513)的绝对发动机转速(曲线512)反向运转(曲线508)达第二持续时间D2。在一个示例中，反向操作发动机可以包括在与前向方向(在第一持续时间D1期间发动机转动的方向)相反的反向方向上起动转动发动机。当在反向方向上运转发动机时，在第二持续时间期间未向发动机的汽缸输送燃料(曲线510)。当在反向方向上运转发动机时，在第二持续时间内也未发生燃烧。通过这种方式，所述方法包括停止燃烧燃料并且当使气体在第一方向上流经发动机的同时，在汽缸中燃烧燃料的阈值持续时间内使气体在第二方向上流经发动机。在一个示例中，第二持续时间可以定义为t3-t4，并且可以基于所需数量的发动机事件(刻度线509)而确定，所述所需数量的发动机事件可以包括非内燃发动机(例如，活塞)冲程。在所述示例中，第二持续时间D2包括九个发动机事件(包括分别在t3和t4处的D2期间的第一次和最后一次发动机事件)。在一个示例中，发动机事件可以包括活塞在每720曲柄角度中达到TDC。在一些示例中，可以基于阈值转动时间确定(通过控制器)第二持续时间以使产生的阈值量的水蒸气流经湿度传感器。例如，第二持续时间可以为使在第一持续时间期间在排气通道中产生的水蒸气通过发动机汽缸流回到进气歧管和进气湿度传感器所需的时间量。在其他示例中，当控制器观测到进气湿度传感器的预期响应时，或者当经过第二持续时间D2时，第二持续时间可以结束。第二持续时间D2可以基于使来自排气系统的阈值量的水蒸气流到进气系统并且穿过安置在进气系统中的湿度传感器的时间量。在一个示例，响应于当使气体在反向方向上流经发动机时控制器接收到来自进气湿度传感器的指示(例如，输出)，控制器可以向起动机马达的致动器(例如，电磁阀)发送信号以停止在反向方向上起动转动发动机，其中所述指示在针对给定量的水蒸气的预期的进气湿度传感器响应的阈值内，如可以基于穿过湿度传感器的水蒸气的量由查找表指示的。在时间t4，第二持续时间结束，并且发动机可以停止在反向方向上转动(曲线508和512)。
在时间t3-t4的第二持续时间期间，湿度传感器继续监测进气歧管中的湿度水平(曲线516)。在所述示例中，湿度传感器可以展示出劣化模式，其包括传感器卡在不会变化的相对恒定水平。具体而言，这可以包括湿度传感器产生对实际湿度变化无响应的低输出值。由于反向运转发动机，在时间t1和t2之间生成的并且由于密封排气系统而“存储”在排气系统中的燃烧气体(其可以包括阈值量的水蒸气)可以在第二反向方向上从排气通道流经汽缸，并且经由在反向方向上转动发动机而流到发动机进气道。响应于增加穿过进气湿度传感器的水蒸气，如虚线517所示，进气湿度传感器的响应(例如，输出)被预期在t3和t4之间增大。相反，由于劣化，进气湿度传感器输出对穿过湿度传感器的水蒸气的增加不响应并且在t3和t4之间不改变(曲线516)。
在t4，第二持续时间结束并且诊断也结束。发动机可以停止在反向方向上转动(曲线508和512)并且安置在进气歧管中的指示湿度传感器的可能劣化的标记可以被设置在控制器处(曲线518)。另外，PCM可以返回到睡眠模式(曲线506)。
在时间t5，发动机被起动，如可以响应于操作者请求起动交通工具而发生的。在一个示例中，这可以包括操作者致动钥匙以致动起动机马达并起动转动发动机。在时间t5，当在怠速下(曲线512和513)燃烧燃料(曲线510)时发动机可以在前向方向上转动(曲线508)。由于燃烧，排气温度可以增加(曲线514)。在时间t6前不久，操作者可以请求扭矩，如由加速器踏板位置(曲线504)所指示的。因此，至汽缸的燃料可以增加(曲线510)，绝对发动机转速可以增加(曲线512)，并且排气温度可以继续增加(曲线514)。因为湿度传感器被“卡住”，所以其输出可以在t6处或t6后不改变。
在时间t6，可以请求排气再循环(EGR)，并且因此从排气道到进气道的EGR流速增加(曲线520)。在一个示例中，在时间t4响应于进气湿度传感器劣化的指示，可以基于可替换的相对湿度估值(比如最大相对湿度的估值)而不是基于被确定为劣化的进气湿度传感器的输出来调节EGR流量(例如，EGR流速或流到进气通道的EGR的量)，如520所示。应理解，为了降低冷凝形成的可能性，该EGR流速可以低于可基于劣化的湿度传感器的输出确定的EGR流速(如曲线521所示)。通过这种方式，诊断后调节发动机运转包括基于可替换的湿度估值而不是基于湿度传感器的输出来调节排气再循环(EGR)流量。
现转到图6，其示出了执行图3中的诊断例程的混合动力交通工具的发动机的示例性运转图600，以及随后的发动机运转。图600包括沿纵轴的各种发动机参数，和沿水平轴的经过时间。图600描述了曲线602的发动机温度(例如，发动机冷却剂温度)并且在曲线604描述了指示操作者扭矩需求的加速器踏板位置(PP)。图600进一步描述了在曲线606的操作模式，并且通过内燃发动机的气体流向如曲线608所示。输送到发动机汽缸的燃料如曲线610所示，并且绝对发动机转速(RPM)如曲线612所示。此外，排气温度如曲线614所示，并且安置在发动机的进气歧管(例如，进气湿度传感器)中的湿度传感器的输出如曲线616所示。指示进气湿度传感器劣化的标记如曲线618所示，并且EGR流量如图620所示。
在时间t1前，发动机冷起动可以发生。发动机冷起动可以包括发动机温度或发动机冷却剂温度(曲线602)低于温度阈值(虚线601)。虚线601可以相应于环境温度阈值，低于该环境温度阈值可指示发动机冷起动。在时间t1前，通过在前向方向上运转混合动力交通工具的内燃发动机，气体在前向方向上流经内燃发动机(曲线608)。在前向方向上运转内燃发动机包括在前向方向上转动发动机的曲轴(例如，图1和图2中的曲轴40)，这也导致气体从进气道经过发动机的汽缸流到排气道。同样，在时间t1前，燃料输送到发动机的汽缸(曲线610)，并且因此在汽缸中发生燃烧。火花也可以输送到发动机的汽缸。排气温度可以朝向上阈值温度(虚线613)持续地增加到高于下阈值温度(虚线615)。安置在发动机的进气歧管中的进气传感器可以指示湿度水平(曲线616)约等于或等于环境湿度(虚线619)。
在时间t1，控制器可以识别可为执行湿度传感器诊断(比如图3中所述的湿度传感器诊断)而提供条件的冷起动条件。在一个示例中，交通工具和发动机状况可以包括排气温度(曲线614)低于上阈值温度(曲线613)和/或稳态致动加速器踏板(曲线604)允许交通工具在电动模式中运转。在t1，湿度传感器诊断(比如图3中的湿度传感器诊断)可以被启动。这可以包括开始监测相对于一个或多个阈值的湿度传感器响应。同样在时间t1，为了减少燃烧排气和水蒸气从排气系统中离开，可以采用上述方法中的一个或多个调节交通工具的参数。此外，当采用电池(例如，图1中的电池75)而非发动机来推进交通工具时，在不影响操作者的驾驶体验的情况下，可以根据湿度传感器诊断运转发动机。
在可称为第一持续时间D1的时间t1和t2之间，控制器可以向起动机马达或马达发电机的致动器发送控制信号以在前向方向上(虚线605)起动转动内燃发动机。此外，控制器可以向燃料系统(例如，图2中的燃料系统208)的致动器发送命令信号以向汽缸的一个或多个燃料喷射器(例如，图1和图2中的燃料喷射器66和/或图1中的燃料喷射器67)输送燃料。因此，当燃烧发动机汽缸中的燃料(曲线610)时，气体在前向方向上流经内燃发动机(曲线608)。发动机转速可以稳定(曲线612)并且大于怠速(虚线611)。排气温度可以逐渐增加(曲线614)。在一个示例中，第一持续时间D1可以定义为时间t1-t2，并且可以基于燃烧事件的数量(刻度线607)而被确定。第一持续时间可以基于当在第一前向方向上转动发动机并燃烧燃料时在排气中产生阈值量的水蒸气所需的时间量。在其他示例中，第一持续时间可以基于在第一持续时间期间可以逐渐增加的排气温度(曲线614)。具体而言，如果排气温度(曲线614)达到上阈值温度(虚线613)，则第一持续时间可以结束。在该示例中，如果排气温度增加到高于上阈值温度(虚线613)，则在诊断的持续时间内，排气中的水蒸气可以蒸发而不是保留水蒸气。因此，在时间t2，响应于产生阈值水蒸气量、排气系统温度达到上阈值温度和环境温度达到阈值中的一个或多个，第一持续时间可以结束，其中向汽缸的燃料和/或火花输送可以结束并且发动机的任何主动起动转动可以停止。通过这种方式，发动机可以开始在前向方向上朝向零速减小转动速度(曲线508和512)。在时间t2，第一持续时间结束并且在第一前向方向上流经发动机的气体流量(曲线608和612)可以朝向零流量减小。排气温度可以不继续增加(曲线614)。
在第一持续时间期间，安置在进气歧管中的湿度传感器可以监测进入进气歧管(曲线616)的空气中的水蒸气的水平。在所述示例中，进气湿度传感器可以产生约等于环境温度(虚线619)的输出。
在时间t2和时间t3之间存在阈值等待持续时间，该阈值等待持续时间为当在汽缸燃烧燃料时在前向方向上运转发动机和当未在汽缸中燃烧燃料时在反向方向上运转发动机之间的持续时间。在一个示例中，阈值等待持续时间可以为允许发动机停止在第一前向方向上转动并最终停止所需的时间量。通过这种方式，阈值等待持续时间可以包括发动机“变慢”。在另一示例中，阈值等待持续时间可以附加地或可替换地为用于从可能未反向运转的发动机去耦发动机部件(例如，变速器油泵和/或空气调节压缩机)的时间量。应理解，阈值等待持续时间可以是仅仅几秒钟。阈值等待持续时间(例如，阈值持续时间)可以足够短以至于排气温度和/或发动机温度不增加到高于在第一持续时间D1期间产生的水蒸气蒸发的温度水平。此外，阈值等待持续时间可以足够短以防止过量排气进入密封的排气系统。
在时间t3，气体开始以可高于怠速(虚线613)的绝对发动机转速(曲线612)反向流经混合动力发动机的内燃发动机(曲线608)。在时间t3，可以在电动模式(曲线606)中继续运转交通工具，这可以包括电动马达(比如图1中的电动马达72)推进交通工具而不是交通工具的内燃发动机推进交通工具。然而，为了在时间t3诊断的目的，可运转内燃发动机，如虚线605所示。通过这种方式，在不影响交通工具性能的情况下，通过内燃发动机的气流可以是反向的(曲线608)。如前所述，可以采用多种方法实现通过发动机的气流的反转，所述方法包括但不限于反向转动发动机的曲轴或者在不反转曲轴的情况下反向转动凸轮。通过这种方式，所述方法包括停止燃烧燃料和当使气体在第一方向上流经发动机时在汽缸中燃烧燃料的阈值持续时间内使气体在第二方向上流经发动机。在时间t3和t4之间不向发动机的汽缸输送燃料(曲线610)，t3和t4可以定义为第二持续时间D2。因为燃料(和/或火花)未被输送到汽缸，所以在第二持续时间D2内未发生燃烧。第二持续时间D2可以基于使阈值量的水蒸气从排气系统流到进气系统并且穿过安置在进气系统中的湿度传感器所需的时间量。在一个示例中，响应于在气体在反向方向上流经发动机时控制器接收到来自进气湿度传感器的指示(例如，输出)，其针对给定量的水蒸气在预期的进气湿度传感器响应的阈值内，如可以基于穿过湿度传感器的水蒸气量由查找表指示的，控制器可以向起动机马达的致动器(例如，电磁阀)发送信号以停止在反向方向上起动转动发动机。在其他示例中，可以基于发动机事件(刻度线609)的数量确定第二持续时间，在一个示例中，所述发动机事件可以包括非燃烧发动机(例如，活塞)冲程。第二持续时间可以基于使产生的阈值量的水蒸气流经湿度传感器的阈值转动时间。在其他示例中，第二持续时间可以基于排气温度(曲线614)，排气温度可以由于未发生燃烧而在第二持续时间期间逐渐降低。具体而言，如果排气温度(曲线614)达到较低的阈值温度(虚线615)，则第二持续时间可以结束。在该示例中，如果排气温度降低到低于下阈值温度(虚线615)，则排气中的水蒸气可以凝结而不是在诊断的持续时间内保留水蒸气。在时间t4，第二持续时间结束，并且排气可以停止在反向方向上(曲线608和612)流经发动机。应理解，在所述示例中，采用上述所提到的方法的任何一个可以实现通过发动机的气流反转。
在t3-t4的第二持续时间期间，湿度传感器继续监测进气歧管(曲线616)中的湿度水平。如在先前的示例中，湿度传感器可以展示出劣化模式，该劣化模式包括传感器被卡住以产生对实际湿度变化无响应的低输出值。通过在反向方向上转动发动机，在时间t1和t2之间产生的并且由于密封排气系统而被“存储”在排气系统中的燃烧气体(可以包括阈值量的水蒸气)可以在第二反向方向上从排气通道通过汽缸流到发动机进气道。响应于穿过进气湿度传感器的水蒸气的增加，在t3和t4之间，如虚线617所示，进气湿度传感器的响应被预期增加。然而，由于劣化，进气湿度传感器输出对穿过湿度传感器的水蒸气的增加无响应并且不改变(曲线616)。实际湿度传感器输出(616)与预期的湿度传感器输出(617)之差可以超过阈值，高于所述阈值可以指示湿度传感器的劣化。
在t4，第二持续时间结束并且诊断也结束。排气可以停止在反向方向上流经发动机(曲线608和612)并且安置在进气歧管中的指示湿度传感器的可能的劣化的标记可以被设置(曲线618)。此外，发动机可以继续在电动模式下运转(606)。在t4和t5之间，另一阈值等待持续时间可以发生。
在t4和t5之间，操作者扭矩需求保持适度和稳定(曲线604)，并且因此发动机继续在电动模式(606)中运转并且内燃发动机未运转(如曲线608、610和612所示)。在时间t5，接收操作者扭矩需求，如由加速器踏板位置(曲线604)指示的。在所述示例中，电动模式可能未输送足够的电力来满足扭矩请求，并且因此发动机可以转换到内燃(IC)模式(曲线606)并且内燃发动机可以重新起动。因此，向汽缸输送的燃料增加(曲线610)，内燃的绝对速度(曲线612)也增加。排气温度也可以增加(曲线604)。
在时间t6后不久，发动机工况可以是合适的以至于排气再循环(EGR)可以减少排放并且提高燃料经济性。在一个示例中，在时间t4响应于进气湿度传感器劣化的指示，可以基于最大相对湿度的估值调节EGR，如620所示。应理解，该EGR流速可以低于可基于故障传感器的输出确定的EGR流速(曲线621)以降低冷凝形成的可能性。通过这种方式，在诊断后调节发动机运转包括基于可替换的湿度估值而不基于湿度传感器的输出来调节排气再循环(EGR)流量。
通过这种方式，当使排气在反向方向上从排气道流到进气道时，响应于湿度传感器的输出，可以确定安置在发动机的进气道中的湿度传感器的劣化，其中排气在燃烧燃料期间产生并且气体在前向方向上流经发动机。例如，响应于湿度传感器的输出在燃烧燃料时使气体在第一方向上流经发动机与在不燃烧燃料时使产生的排气在第二方向上回流通过发动机之间未改变阈值量，可以确定进气湿度传感器的劣化。此外，响应于指示劣化，随后的发动机运转可以不基于湿度传感器的输出而被调节或确定，而是基于可替换的湿度的估值来调节或确定。在一个示例中，可替换的湿度的估值可以包括当前工况的最大湿度水平。由于因燃烧产生大量水蒸气，并且使大量水蒸气回流通过发动机并穿过进气歧管中的湿度传感器，可以表征预期的湿度传感器响应。通过这种方式诊断湿度传感器的技术效果为可以在不依赖远程湿度传感器指示或者使用辅助加热器和温度传感器的情况下可以诊断进气湿度传感器。通过这种方式，提供了一种用于进气歧管湿度传感器的鲁棒诊断，其减少用于执行诊断的发动机部件的数量，从而降低复杂性和制造成本。
一种用于发动机的方法包括：在发动机关闭持续时间后，在使气体在第一方向上流经发动机的同时燃烧发动机的汽缸中的燃料；当不燃烧燃料时，切换到使气体在相反的第二方向上流经发动机；在第二方向上流动气体期间，获得安置在发动机进气道中的湿度传感器的输出；和基于输出指示湿度传感器的劣化。在所述方法的第一示例中，所述方法进一步包括响应于指示湿度传感器的劣化，响应于可替换的湿度估值而不是基于湿度传感器的输出来调节发动机运转。所述方法的第二示例可选地包括第一示例并且进一步包括其中调节发动机运转包括基于可替代的湿度估值而不是基于湿度传感器的输出来调节排气再循环(EGR)流量。所述方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括其中使气体在第一方向上流经发动机包括通过在前向方向上转动发动机使在燃烧燃料时产生的燃烧气体从汽缸流动到排气通道并且其中使气体在第二方向上流经发动机包括通过在反向方向上转动发动机使燃烧气体从排气通道、经过汽缸流动到发动机进气道。所示方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的一个或多个，并且进一步包括在停止燃烧汽缸中燃料的阈值持续时间内切换到使气体在第二方向上流经发动机并且使气体在第一方向上流经发动机。所述方法的第五示例可选地包括第一至第四示例中的一个或多个，并且进一步包括：在发动机关闭持续时间后并在燃烧燃料前，调节其中安装有发动机的交通工具的参数以减少发动机的排气系统中流向下游并离开排气系统的水蒸气量。所述方法的第六示例可选地包括第一至第五示例中的一个或多个，并且进一步包括其中调节参数包括调节安置在排气系统中的阀至关闭位置以使排气系统与大气隔绝并阻止水蒸气离开排气系统以及使交通工具的悬架倾斜至定位为前部面向下位置中的一个或多个。所述方法的第七示例可选地包括第一至第六示例中的一个或多个，并且进一步包括其中发动机安装在自主交通工具中并且进一步包括：在关闭发动机和发动机关闭持续时间开始前，响应于执行湿度传感器的诊断的请求，停泊自主交通工具在前部面向下位置。所述方法的第八示例可选地包括第一至第七示例中的一个或多个，并且进一步包括其中指示湿度传感器的劣化包括响应于在第二方向上流动气体期间湿度传感器的输出未改变阈值量而指示劣化，并且进一步包括：响应于指示劣化，不基于湿度传感器的输出调节发动机运转；否则，基于湿度传感器的输出调节发动机运转。所述方法的第九示例可选地包括第一至第八示例中的一个或多个，并且进一步包括其中发动机关闭持续时间包括发动机关闭持续大于阈值时间的一段时间并且其中响应于发动机关闭持续时间和低于阈值温度的环境温度中的每一个启动使气体在第一和第二方向上流经发动机和获得湿度传感器的输出。
在另一示例中，一种用于发动机的方法包括：响应于发动机关闭条件和环境温度低于温度阈值：在燃烧燃料达第一持续时间时在第一方向上转动发动机；在第一持续时间后的阈值持续时间内，在不向发动机供给燃料的情况下在相反的第二方向上转动发动机；和响应于在第一和第二方向上转动发动机期间湿度传感器的输出变化，指示安置在发动机汽缸上游的发动机进气道中的湿度传感器的状况。在所述方法的第一示例中，所述方法进一步包括：其中所述第一持续时间基于当在第一方向上转动发动机和燃烧燃料时在排气中生成阈值量的水蒸气所需的时间量，并且进一步包括：在第二方向上转动发动机达第二持续时间，所述第二持续时间基于使产生的阈值量的水蒸气流动穿过湿度传感器的阈值转动时间。所述方法的第二示例可选地包括第一示例并且进一步包括响应于湿度传感器输出的变化在预期的湿度传感器输出的阈值之外而指示湿度传感器的劣化，其中预期的湿度传感器输出基于水蒸气的阈值量来确定。所述方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括响应于湿度传感器输出的变化小于非零阈值而指示湿度传感器的劣化，其中指示劣化包括设置诊断标记和警告交通工具操作者中的一个或多个。所述方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的一个或多个，并且进一步包括：响应于指示湿度传感器的劣化，基于设定的上阈值环境湿度水平而不是基于湿度传感器的输出来调节发动机运转。所述方法的第五示例可选地包括第一至第四示例中的一个或多个，并且进一步包括：其中调节发动机运转包括基于EGR流量估值调节排气再循环(EGR)阀，所述EGR流量估值基于设定的上阈值环境湿度水平。
一种用于混合动力交通工具的系统包括：具有多个汽缸的发动机；每个都耦接到所述混合动力交通工具的变速器的曲轴和电动马达；进气歧管；安置在所述进气歧管中的湿度传感器；以及包括存储在存储器中的非暂时性指令的控制器，所述指令用于：在发动机关闭达阈值持续时间后：调节混合动力交通工具的部件以阻止水蒸气离开发动机的排气系统；和当所述混合动力交通工具正在移动时：在燃烧发动机汽缸中的燃料达第二持续时间时在前向方向上起动转动发动机；在第二持续时间后，在所述发动机汽缸不燃烧燃料时在反向方向上起动转动所述发动机；和基于在前向方向上和反向方向上的在起动转动所述发动机期间所述湿度传感器输出的变化而指示所述湿度传感器的劣化。在所述系统的第一示例中，所述系统进一步包括耦接到发动机的曲轴的起动机马达，和其中在反向方向上起动转动发动机包括在反向方向上运转起动机马达。所述系统的第二示例可选地包括第一示例并且进一步包括耦接到混合动力交通工具的可调节的悬架系统，并且其中调节混合动力交通工具的部件包括调节可调节的悬架系统以使混合动力交通工具的悬架倾斜至前部向下位置。所述系统的第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括安置在排气系统的排气通道中的排气调谐阀，并且其中调节混合动力交通工具的部件包括关闭排气调谐阀。
在另一说明中，一种用于自主交通工具的方法包括：响应于执行安置在自主交通工具的发动机的进气道中的湿度传感器的诊断请求，在关闭发动机前停泊自主交通工具在前部面向下位置；和在关闭发动机达第一阈值持续时间后：当使气体在第一方向上流经发动机时燃烧发动机汽缸中的燃料；在燃烧汽缸中燃料的第二阈值持续时间内，停止燃烧燃料并且使气体在相反的第二方向上流经发动机；在第二方向上流动气体期间，获得湿度传感器的输出；并且基于所述输出指示湿度传感器的劣化。
应注意，本文包含的示例控制和估计例程能够与各种发动机和/或交通工具系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件执行。本文所描述的具体例程可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此，所说明的各种动作、运转和/或功能均可以所说明的顺序执行、并列地执行或在有些情况下省略。同样地，所述处理顺序不是实现本文所述的示例实施例的特征和优点所必须要求的，而是为了易于说明和描述而提供的。所说明的动作、运转和/或功能中的一个或多个可以根据使用的特殊策略而重复执行。此外，所述动作、运转和/或功能可图像化地表示编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所述动作通过执行在系统中的指令而实施，实施系统包括各种发动机硬件部件并结合电子控制器。
应理解，本文所公开的配置和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例不被认为具有限制意义，因为诸多变型是可能的。例如，上述技术能够用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文中所公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。
所附权利要求特别指出某些被认为新颖和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可提到“一个”元素或者“第一”元素或其等价物。这样的权利要求应被理解为包括一个或更多这样的元素的并入，既不要求也不排除两个或多个这样的元素。所公开的特征、功能、元素和/或属性的其他组合和子组合可以通过修改本权利要求或在本申请或相关申请中提出新的权利要求而请求保护。这样的权利要求，无论比原权利要求的范围更宽、更窄、相同或不同，均被认为包括在本公开的主题内。

Claims (15)

1.一种用于发动机的方法，其包括：
在发动机关闭持续时间之后：
当使气体在第一方向上流过所述发动机时，在所述发动机的汽缸处燃烧燃料；
当不燃烧燃料时，切换到使气体在相反的第二方向上流过所述发动机；
在使气体在所述第二方向上流动期间，获得安置在发动机进气道中的湿度传感器的输出；和
基于所述输出指示所述湿度传感器的劣化。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于指示所述湿度传感器的劣化，响应于替代的湿度估计而不是基于所述湿度传感器的输出调节发动机运转。
3.根据权利要求2所述的方法，其中调节发动机运转包括基于所述替代的湿度估计而不是基于所述湿度传感器的输出调节排气再循环流量即EGR流量。
4.根据权利要求3所述的方法，其中基于所述替代的湿度估计调节所述EGR流量包括基于EGR流量估计调节EGR阀，所述EGR流量估计基于设定的上阈值环境湿度水平。
5.根据权利要求1所述的方法，其中使气体在所述第一方向上流过所述发动机包括经由在正向方向上转动所述发动机使在燃烧燃料时产生的燃烧气体从所述汽缸流到排气通道并且其中使气体在所述第二方向上流过所述发动机包括经由在反向方向上转动所述发动机使所述燃烧气体从所述排气通道通过所述发动机流到所述发动机进气道。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在停止在所述汽缸处燃烧燃料的阈值持续时间内切换到使气体在所述第二方向上流过所述发动机并且使气体在所述第一方向上流过所述发动机。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述发动机关闭持续时间后和在燃烧燃料前，调节安装有所述发动机的交通工具的参数以减小所述发动机的排气系统中从下游行进并且离开所述排气系统的水蒸气的量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中调节所述参数包括以下中的一个或多个：调节安置在所述排气系统中的阀至关闭位置以使所述排气系统与大气隔绝和阻止水蒸气离开所述排气系统以及倾斜交通工具的悬架以便安置在前部面向下位置中。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机安装在自主交通工具中并且进一步包括：在关闭所述发动机和所述发动机关闭持续时间开始前，响应于执行所述湿度传感器的诊断的请求，将所述自主交通工具停泊在前部面向下位置中。
10.根据权利要求1所述的方法，其中指示所述湿度传感器的劣化包括响应于在使所述气体在所述第二方向上流动期间所述湿度传感器的所述输出未改变阈值量而指示劣化，并且进一步包括：
响应于所述指示劣化，不基于所述湿度传感器的所述输出调节发动机运转；和
否则，基于所述湿度传感器的所述输出调节发动机运转。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机关闭持续时间包括所述发动机关闭持续大于阈值时间的时间段并且其中响应于所述发动机关闭持续时间和低于阈值温度的环境温度中的每个而启动使所述气体在所述第一方向和第二方向上流过所述发动机并且获得所述湿度传感器的所述输出。
12.一种用于混合动力交通工具的系统，包括：
包括多个汽缸的发动机；
曲轴和电动马达，所述曲轴和所述电动马达中的每个都耦接到所述混合动力交通工具的变速器；
进气歧管；
安置在所述进气歧管中的湿度传感器；和
包括存储在存储器中的非暂时性指令的控制器，所述指令用于：
在所述发动机关闭持续阈值持续时间后：
调节所述混合动力交通工具的部件以阻止水蒸气离开所述发动机的排气系统；和
当所述混合动力交通工具正在移动时：
当在所述发动机汽缸处燃烧燃料持续第二持续时间时在正向方向上起动转动所述发动机；
当在所述第二持续时间后不在所述发动机汽缸处燃烧燃料时在反向方向上起动转动所述发动机；和
在所述正向方向和所述反向方向上起动转动所述发动机期间，基于所述湿度传感器的输出改变指示所述湿度传感器的劣化。
13.根据权利要求12所述的系统，进一步包括耦接到所述发动机的所述曲轴的起动机马达，并且其中在反向方向上起动转动所述发动机包括在反向方向上运转所述起动机马达。
14.根据权利要求12所述的系统，进一步包括耦接到所述混合动力交通工具的可调节的悬架系统，并且其中调节所述混合动力交通工具的所述部件包括调节所述可调节的悬架系统以使所述混合动力交通工具的悬架倾斜至前部向下位置中。
15.根据权利要求12所述的系统，进一步包括安置在所述排气系统的排气通道中的排气调谐阀，并且其中调节所述混合动力交通工具的所述部件包括关闭所述排气调谐阀。
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