用于车辆的外部空气温度传感器诊断系统

摘要

本发明提供一种外部空气温度（OAT）诊断系统，其包括环境温度监测模块，所述环境温度监测模块（i）从OAT传感器接收OAT信号，以及（ii）从发动机的进气温度（IAT）传感器接收IAT信号。所述环境温度监测模块将所述OAT信号与IAT信号比较并产生第一差值信号。性能报告模块基于所述第一差值信号确定所述OAT传感器是否出现故障并产生OAT性能信号。

说明书

技术领域

本公开涉及车辆的外部空气温度系统。

背景技术

此处提供的背景技术的描述的目的是总体地给出本公开的背景。当前署名的发明人的工作，在该背景技术部分所描述的程度，以及在提交时可能不构成现有技术的本发明的方面并非明示或暗示地接受为本公开的现有技术。

车载诊断（OBD）控制器（即，车辆上的诊断控制器）需要满足某些规定和制造商要求。例如，OBD控制器需要对接收到的信号执行诊断测试。执行诊断测试以确定信号对于预先确定的要求是合格还是失败。例如，当检测到故障时，失灵指示灯（MIL）亮起。

外部空气温度（OAT）传感器系统用于报告环境空气温度。OAT系统包括检测环境空气温度的OAT传感器。由OAT传感器提供的信息被提供给非OBD适应的控制器，由各种车辆系统使用。由于来自OAT传感器系统的信息不是OBD适应的，因此该信息不能够提供给OBD适应的控制器并由其使用。

发明内容

提供了一种外部空气温度（OAT）诊断系统，并包括环境温度监测模块。所述环境温度监测模块（i）从OAT传感器接收OAT信号，以及（ii）从发动机的IAT传感器接收进气温度（IAT）信号。所述环境温度监测模块将所述OAT信号与IAT信号比较并产生第一差值信号。性能报告模块基于所述第一差值信号确定所述OAT传感器是否出现故障并产生OAT性能信号。

在其它特征中，提供了一种OAT诊断系统，并包括从车辆的OAT传感器接收OAT信号的环境温度监测模块。OAT诊断系统还包括（i）基于所述OAT信号和第一OAT极限而产生第一故障待处理信号的范围外高和低模块以及（ii）基于断续计测值和断续最大值而产生第二故障待处理信号的断续故障模块中的至少一个。计测模块基于所述第一故障待处理信号和所述第二故障待处理信号中的至少一个而使第一合格计测值和第一失败计测值中的一个递增。监测模块基于所述第一合格计测值和所述第一失败计测值中的至少一个而确定所述OAT传感器是否出现故障。

此外，本发明还涉及以下技术方案。

1. 一种外部空气温度（OAT）诊断系统，包括：

环境温度监测模块，所述环境温度监测模块（i）从OAT传感器接收OAT信号，以及（ii）从发动机的进气温度（IAT）传感器接收IAT信号，

其中，所述环境温度监测模块将所述OAT信号与IAT信号比较并产生第一差值信号；以及

性能报告模块，所述性能报告模块基于所述第一差值信号确定所述OAT传感器是否出现故障并产生OAT性能信号。

2. 如技术方案1所述的OAT诊断系统，其特征在于：

所述环境温度监测模块从所述OAT信号减去所述IAT信号以产生所述第一差值信号；

所述环境温度监测模块从所述IAT信号减去所述OAT信号以产生第二差值信号；以及

所述性能报告模块基于所述第二差值信号确定所述OAT传感器是否出现故障并产生OAT性能信号。

3. 如技术方案1所述的OAT诊断系统，其特征在于，还包括发动机温度模块，所述发动机温度模块基于（i）从发动机冷却剂温度（ECT）传感器接收到的ECT信号以及（ii）所述IAT信号而产生第二差值信号，

其中，所述性能报告模块基于所述第二差值信号确定所述OAT传感器是否出现故障并产生OAT性能信号。

4. 如技术方案3所述的OAT诊断系统，其中，所述性能报告模块确定所述OAT传感器是否出现故障并产生所述OAT性能信号是：

当所述发动机被停用时基于所述第一差值信号和所述第二差值信号；以及

当所述发动机启用时基于所述第二差值信号并且不基于所述第一差值信号。

5. 如技术方案1所述的OAT诊断系统，其特征在于，还包括发动机监测模块，所述发动机监测模块确定所述发动机是否被启用，并基于所述发动机是否被启用而存储发动机关闭计测值和发动机开启计测值，

其中，所述性能报告模块基于所述发动机关闭计测值和所述发动机开启计测值而确定所述OAT传感器是否出现故障并产生所述OAT性能信号。

6. 如技术方案5所述的OAT诊断系统，其中，所述性能报告模块基于（i）所述发动机关闭计测值和第一最小计测值之间的第一比较和（ii）所述发动机开启计测值和第二最小计测值之间的第二比较而确定所述OAT传感器是否出现故障并产生所述OAT性能信号。

7. 如技术方案1所述的OAT诊断系统，其特征在于，还包括发动机调整模块，所述发动机调整模块：

当所述发动机关闭时，基于最小发动机关闭计测值确定关闭计测值调整值并利用所述关闭计测值调整值调整关闭计测值；以及

当所述发动机开启时，基于最小发动机开启计测值确定开启计测值调整值并利用所述开启计测值调整值调整开启计测值，

其中，所述性能报告模块（i）当所述发动机关闭时基于所述关闭计测值以及（ii）当所述发动机开启时基于所述开启计测值来确定所述OAT传感器是否出现故障并产生所述OAT性能信号。

8. 如技术方案1所述的OAT诊断系统，其中，所述性能报告模块基于所述第一差值信号确定所述OAT信号相对于估计的OAT偏斜得高或低。

9. 如技术方案1所述的OAT诊断系统，还包括：

（i）基于所述OAT信号和OAT极限而产生第一故障待处理信号的范围外高和低模块以及（ii）基于断续计测值和断续最大值而产生第二故障待处理信号的断续故障模块中的至少一个；

计测模块，所述计测模块基于所述第一故障待处理信号和所述第二故障待处理信号中的至少一个而使合格计测值和失败计测值中的一个递增；以及

监测模块，所述监测模块基于所述合格计测值和所述失败计测值中的至少一个而确定所述OAT传感器是否出现故障。

10. 如技术方案9所述的OAT诊断系统，其特征在于，还包括错误合格和失败模块，所述错误合格和失败模块：

存储（i）合格计测极限值上的最大失败值和（ii）失败计测极限值上的最大合格值；以及

执行（i）所述失败计测值和合格计测极限值上的最大失败值之间的第一比较和（ii）所述合格计测值和失败计测极限值上的最大合格值之间的第二比较中的一个，

其中，所述计测模块基于所述第一比较和所述第二比较重设所述失败计测值和所述合格计测值。

11. 一种外部空气温度（OAT）诊断系统，包括：

环境温度监测模块，所述环境温度监测模块从车辆的OAT传感器接收OAT信号；

（i）基于所述OAT信号和第一OAT极限而产生第一故障待处理信号的范围外高和低模块以及（ii）基于断续计测值和断续最大值而产生第二故障待处理信号的断续故障模块中的至少一个；

计测模块，所述计测模块基于所述第一故障待处理信号和所述第二故障待处理信号中的至少一个而使第一合格计测值和第一失败计测值中的一个递增；以及

监测模块，所述监测模块基于所述第一合格计测值和所述第一失败计测值中的至少一个而确定所述OAT传感器是否出现故障。

12. 如技术方案11所述的OAT诊断系统，其特征在于：

所述范围外高和低模块基于所述OAT信号和所述第一OAT极限而产生所述第一故障待处理信号；

所述计测模块基于所述第一故障待处理信号而使第一合格计测值和第一失败计测值中的一个递增；以及

所述计测模块确定所述第一失败计测值是否大于第一预先确定的失败计测极限值并产生第一状态信号。

13. 如技术方案12所述的OAT诊断系统，其特征在于：

所述范围外高和低模块基于第二OAT极限而产生所述第一故障待处理信号，其中，所述第二OAT极限小于所述第一OAT极限；

所述合格和失败计测模块确定第二失败计测值是否大于第二预先确定的失败计测极限值并产生第二状态信号；以及

所述监测模块基于所述第二状态信号而确定所述OAT传感器是否出现故障。

14. 如技术方案12所述的OAT诊断系统，其中，所述监测模块基于所述第一状态信号而确定所述OAT传感器是否具有回路是（i）打开、（ii）短路至接地和（iii）短路至源电压中的至少一种。

15. 如技术方案11所述的OAT诊断系统，还包括：

计测值比较模块，所述计测值比较模块将所述断续计测值与断续极限比较并产生极限结果信号；以及

采样计测模块，所述采样计测模块基于所述极限结果信号而存储采样计测值，

其中，所述断续故障模块基于所述断续计测值和所述断续最大值而产生所述第二故障待处理信号，

其中，所述计测模块基于所述第二故障待处理信号而使第一合格计测值和第一失败计测值中的一个递增，以及

其中，所述监测模块基于所述采样计测值、断续失败计测极限值和采样计测极限值而确定所述OAT传感器是否出现故障。

16. 如技术方案15所述的OAT诊断系统，其中，所述监测模块基于（i）所述采样计测值和所述采样计测极限值之间的第一比较和（ii）所述失败计测值和所述失败计测极限值之间的第二比较而确定所述OAT传感器是否出现故障。

17. 如技术方案11所述的OAT诊断系统，还包括：

存储断续计测值的断续积分模块；以及

确定当前OAT和之前OAT之间的差的绝对值的绝对值模块，

其中，所述绝对值模块将所述绝对值加到所述断续计测值，以及

其中，所述监测模块基于所述断续计测值而确定所述OAT传感器是否出现故障。

18. 如技术方案17所述的OAT诊断系统，还包括断续比较模块，所述断续比较模块将所述断续计测值与断续极限进行比较并产生得到的信号，

其中，所述断续积分模块基于所述所得到的信号而使所述断续计测值递增。

19. 如技术方案18所述的OAT诊断系统，还包括采样计测模块，所述采样计测模块基于所述所得到的信号而（i）存储采样计测值和（ii）使所述采样计测值递增，

其中，所述监测模块基于所述采样计测值而确定所述OAT传感器是否出现故障。

20. 如技术方案11所述的OAT诊断系统，其特征在于，还包括错误合格和失败模块，所述错误合格和失败模块：

存储（i）合格计测极限值上的最大失败值和（ii）失败计测极限值上的最大合格值；以及

执行（i）所述失败计测值和合格计测极限值上的最大失败值之间的第一比较和（ii）所述合格计测值和失败计测极限值上的最大合格值之间的第二比较中的一个，

其中，所述计测模块基于所述第一比较和所述第二比较重设所述失败计测值和所述合格计测值。

本公开的可应用的其它领域将从以下提供的详细说明变得清楚。应该理解，详细说明和具体实例仅是用于说明的目的，并且不限定本公开的范围。

附图说明

从详细说明及附图，本公开将被更完全地理解，附图中：

图1为根据本公开的包括外部空气温度（OAT）诊断系统的车辆控制系统的功能框图；

图2是根据本公开的OAT诊断控制模块的功能框图；

图3A和3B示出了根据本公开的性能测试方法；

图4示出了根据本公开的范围外高值测试方法；

图5示出了根据本公开的范围外低值测试方法；

图6示出了根据本公开的断续信号测试方法。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是说明性的，并且绝不意图限制本公开，其应用或用途。为了清楚，在附图中使用相同的标号来表示相同的元件。如本文所用，短语A，B和C中的至少一个应被理解为表示逻辑（A或B或C），使用的是非排他的逻辑或。应该懂得，方法中的步骤可以以不同的顺序执行，而不改变本公开的原理。

如本文所用，术语模块可以指一部分为或包括：专用集成电路（ASIC）；电路；组合逻辑电路；场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共享的、专用的或成组的）；提供所需功能的其它合适的构件；或者以上所述的一些的组合，诸如片上系统。术语模块可包括存储由处理器执行的代码的存储器（共享的、专用的或成组的）。

术语代码，如以上所用，可包括软件、固件和/或微代码，并且可以指程序、例程、函数、类和/或对象。术语共享的，如上所用，指的是来自多个模块的一些或所有代码可以利用单个（共享的）处理器来执行。另外，来自多个模块的一些或所有代码可以由单个（共享的）存储器来存储。术语成组的，如上所用，指的是来自单个模块的一些或所有代码可以利用一组处理器来执行。另外，来自单个模块的一些或所有代码可以利用一组存储器来存储。

本文所述的设备和方法可以由一个或多个处理器所执行的一个或多个计算机程序来实施。计算机程序包括存储在非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括存储的数据。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器、磁存储装置和光学存储装置。

来自传统的外部空气温度（OAT）系统的信息不是车载诊断（OBD）适应的。作为对OAT信息的替代，发动机的进气温度（IAT）已经用于间接地估计OAT。IAT信息是OBD适应的，因为执行IAT信息的诊断测试和评估。

IAT传感器可以定位于发动机的进气歧管上或定位为发动机的进气歧管附近，并检测进入发动机的空气的温度。尽管可以使用IAT传感器来提供对OAT的估计，但该估计可能是不精确的。并且，因为IAT位于发动机上（或发动机舱内），因此，IAT传感器对外部温度的变化的响应时间慢于OAT传感器对外部温度的变化的响应时间。例如，由于发动机的温度，进入发动机的空气的温度可以比环境温度慢的速度改变。发动机的温度影响发动机舱内的温度以及因此影响IAT。因此，IAT传感器响应时间受到发动机温度的变化的影响。另外，来自发动机的热能将在空气进入发动机之前加热空气，这将影响IAT传感器的输出。

OAT传感器可以定位为离开发动机，因此可以不如IAT传感器那样多地受到由发动机发出的热能的影响。作为示例，OAT传感器可位于发动机之前以及在发动机舱之外的车辆的前保险杠或前格栅上。这允许OAT传感器检测环境空气温度，同时被从发动机发出的热能最小地影响。因此，当发动机停用（关闭）时，IAT传感器不如OAT传感器那么快地冷却下来。结果，来自OAT传感器的环境信息在大的温度范围上比由IAT信息产生的估计更为精确。

以下公开提供了OAT诊断系统和用于诊断OAT传感器的方法。这使得由OAT传感器产生的OAT信息是OBD适应的。因为从OAT传感器接收到的环境温度信息比基于IAT信息而产生的环境温度估计更精确并且具有更快的响应时间，因此，能够改善各种依赖于OAT的车辆系统的性能。依赖于OAT的车辆系统指的是在执行决策、计算、建模估计等使用OAT信息的车辆系统。依赖于OAT的车辆系统的示例在以下提供。

在图1中，显示了示范性车辆控制系统100的功能框图。车辆控制系统100包括OAT诊断系统101。尽管在图1中OAT诊断系统101应用于混合动力系统，但OAT诊断系统101可以应用于非混合动力和/或电动力系统。电动力系统指的是包括一个或多个电动马达但不包括内燃发动机的动力系统。

OAT诊断系统101包括发动机控制模块（ECM）102（例如，OBD适应的控制器），其包括OAT诊断控制模块104。OAT诊断控制模块104从OAT传感器108接收环境空气温度（或OAT）信号OAT106。OAT信号OAT106可以例如指示OAT传感器108的电阻。OAT传感器108可以是可变电阻温度传感器。电阻可以与环境空气温度直接相关。环境空气温度可以由OAT传感器108转换为电阻。ECM102和/或OAT诊断控制模块104可以将电阻转换回环境温度值。OAT诊断系统101在OAT传感器108上执行诊断测试方法。诊断测试允许OAT信号是OBD适应的。

OAT诊断测试方法在实时的控制环境中执行（即，在车内执行，发动机在运行（启用）和/或发动机关闭（停用））。这允许来自OAT传感器108的OAT信号用于控制、显示和诊断测试目的。诊断测试方法可以指性能测试方法、范围外高值测试方法、范围外低值测试方法和断续信号测试方法。以下结合图3A-6来描述性能、范围外和断续测试方法。

性能测试方法用于检测何时来自OAT传感器108的OAT信号偏斜得高于或低于OAT信号应是当前情况。例如，当OAT信号比当前情况下的预先确定的或估计的温度大或小预先确定的量时，可以指示故障。

范围外高值和范围外低值测试方法用于检测OAT传感器108的电路开路、短路至接地、短路至源电压（例如，大于或等于5V的源电压）等。

断续信号测试方法用于检测不稳定的OAT信号。不稳定的OAT信号指的是在一段时间内改变得比预期更频繁的OAT信号。仅举例而言，当累加的OAT信号在10秒钟的时间段内改变（或在一段时间内OAT信号改变的积分）多于20°，则产生故障。

OAT诊断控制模块104还可以执行品质因数（FOM）跟踪并确定使用率。FOM跟踪用于确定OAT诊断系统101对错误失败和错误合格的鲁棒程度。FOM跟踪监测OAT传感器108和/或对应的OAT检测系统如何接近于对一个或多个诊断测试的错误失败和/或错误合格。错误失败可以指OAT诊断系统101错误地指示OAT信号在测试中失败，但实际上OAT信号没有在测试中失败。错误合格可以指OAT诊断系统101错误地指示OAT信号在测试中合格，但实际上OAT信号没有在测试中合格。

使用率可以指示每个OAT诊断测试方法多么频繁地被执行和/或每个OAT诊断测试方法多么频繁地提供失败或合格结果。使用率可包括分子和分母。分子可指示诊断测试所执行和/或提供诊断测试结果的驾驶循环的数量。分母可以指示：发动机110运行的驾驶循环的数量；OAT传感器被启用和/或使用的驾驶循环的数量；驾驶循环的总数量；和/或车辆控制系统启用的次数。驾驶循环可以指例如车辆的“点火”和“熄火”之间的时间段。OAT诊断控制模块104可以跟踪本文所述的每个测试方法的使用率。

车辆控制系统100还包括发动机110和变速器系统111。依赖于OAT的车辆系统的发动机110和/或变速器系统111可基于来自于OAT传感器108的OAT信号操作。依赖于OAT的车辆系统可以是控制系统和/或诊断系统。示例性的依赖于OAT的车辆系统是：蒸发排放控制（EVAP）系统；发动机冷却剂温度合理性（ECTR）系统；高侧冷却剂合理性（HSCR）系统；加热、通风与空气调节（HVAC）系统；排放或喷射开始（SOI）系统；辅助泵控制系统；混合动力车辆系统；主动曲轴箱通风（PCV）系统等。

EVAP系统维持燃料箱中的预先确定的压力，而不允许燃料蒸发以逃逸到大气中。ECTR系统确定发动机冷却剂温度传感器信息是否偏斜成较小，或者调温装置是否卡在打开位置。HSCR系统确定发动机冷却剂温度传感器信息是否偏斜成较高。HVAC系统可用于控制车辆的乘客舱内的温度。排放或SOI系统可用于控制发动机的排放。

辅助泵控制系统可用于在冷状况下泵送变速器内的流体，以防止变速器构件的锁死。混合动力车辆系统可包括电动马达和发动机，包括启用的和停用的。作为示例，OAT信息（即，由OAT信号提供的信息）可用于因降低辅助泵开启的时间而改善混合动力车辆系统中的燃料经济性。由于使用OAT信息，不再需要对于操作辅助泵时考虑IAT的不精确性，这会降低辅助泵开启的时间。PCV系统可用于使空气流出曲轴箱。作为另一示例，OAT信息可用于防止PCV线路的冻结。

OAT信息可提供给动力系，车体和底盘控制模块，其中，OAT信息可用于预先调节、车辆起动、发动机循环调节等。OAT信息可用于确定燃料质量、用于EGR控制、增压控制、估计烟尘负荷等。依赖于OAT的车辆系统的其它示例在以下提供。

发动机110基于驾驶员输入模块113和/或加速踏板系统114的驾驶员输入而燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动扭矩。加速踏板系统114可产生加速器信号PEDAL115。空气经过节气门阀117被吸入进气歧管116。仅作为示例，节气门阀117可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。ECM 102控制节气门致动器模块119，该模块119调节节气门阀117的开度以控制吸入进气歧管116的空气量。来自进气歧管116的空气被吸入发动机110的气缸内。尽管发动机110可包括任意数量的气缸，但是出于图示目的，显示了一个代表性的气缸120。

在进气冲程期间，来自进气歧管116的空气通过进气阀122被吸入到气缸120中。ECM 102控制燃料致动器模块124，该燃料致动器模块124调节燃料的喷射以实现期望的空气/燃料比。在中心位置处或在多个位置处，例如靠近每个气缸的进气阀122，可将燃料喷入进气歧管116中。在各种实施方式（未示出）中，可将燃料直接喷入气缸中或喷入与气缸相关联的混合室中。

所喷射的燃料与空气相混合并且在气缸120内产生空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，气缸120内的活塞（未示出）压缩空气/燃料混合物。发动机110可以是压缩点火发动机，在此情况下气缸120内的压缩点燃空气/燃料混合物。或者，发动机110可以是火花点火发动机。火花致动器模块126可用于基于来自ECM102的信号而在气缸120内对点火系统129的火花塞128供能，以点燃空气/燃料混合物。在排气冲程期间，活塞开始运动并且经排气阀130排出燃烧的副产物。燃烧副产物经由排气系统134从车辆排出。

可通过进气凸轮轴140控制进气阀122。排气阀130可通过排气凸轮轴142控制。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴（包括进气凸轮轴140）可控制气缸120的多个进气阀（包括进气阀122）和/或可控制多个气缸（包括气缸120）组的进气阀（包括进气阀122）。相似地，多个排气凸轮轴（包括排气凸轮轴142）可控制气缸120的多个排气阀和/或可控制多组气缸（包括气缸120）的排气阀（包括排气阀130）。

进气阀122的打开时间可相对于活塞位置通过进气凸轮相位器148改变。排气阀130的打开时间可相对于活塞位置通过排气凸轮相位器150改变。相位器致动器模块158可基于来自ECM 102的信号控制进气凸轮相位器148和排气凸轮相位器150。

车辆控制系统100可包括增压装置，该增压装置向进气歧管116提供加压空气。例如，图1示出包括热涡轮机160-1的涡轮增压器，热涡轮机160-1由流过排气系统134的热排气驱动。涡轮增压器还包括通过涡轮机160-1驱动的冷空气压缩机160-2，其压缩进入节气门阀117的空气。在各种实施方式中，由发动机110的曲轴驱动的增压器（未示出）可压缩来自节气门阀117的空气并将压缩空气传送到进气歧管116。

废气门162可允许排气绕过涡轮机160-1，从而减小涡轮增压器的增压（进气压缩的量）。ECM 102可通过增压致动器模块164控制涡轮增压器。增压致动器模块164可以通过控制废气门162的位置调节涡轮增压器的增压。

车辆控制系统100可包括排气再循环（EGR）阀170，其选择性地将排气再引导回进气岐管116。EGR阀170可定位在涡轮增压器的涡轮机160-1的上游。EGR阀170可由EGR致动器模块171控制。

发动机110的扭矩输出提供给变速器系统111。变速器系统111可包括变速器172。变速器172可以是自动变速器、双离合变速器、电动液压控制的变速器、手动变速器等。双离合变速器包括用于第一组齿轮（例如，奇数齿轮）的第一离合器和用于第二组齿轮（例如，偶数齿轮）的第二离合器。

车辆控制系统100包括各种传感器。车辆控制系统100可包括发动机速度传感器173、变速器速度传感器174和车轮速度传感器175。传感器173、174和175可用于估计车辆的速度。发动机速度传感器173用于检测发动机110的曲轴的速度，单位是每分钟转数（rpm）。车轮速度传感器175可用于检测车辆的从动轮176的速度和/或车辆速度Vspd。

车辆控制系统100还可包括加速踏板传感器177，其检测加速踏板系统114的加速踏板178的位置。加速踏板传感器177产生踏板位置信号PEDAL115。制动踏板传感器179可检测制动系统181的制动踏板180的位置并产生制动踏板信号BRAKE。

还可包括发动机冷却剂温度（ECT）传感器182，其被用于检测发动机110的冷却剂的温度并产生ECT信号ECT183。可以使用歧管绝对压力（MAP）传感器184测量进气歧管116内的压力。MAP传感器184可用于产生MAP信号MAP185。可使用质量空气流量（MAF）传感器186测量流入进气歧管116的空气的质量流率。MAF传感器186可用于产生MAF信号MAF187。

节气门致动器模块119可使用一个或多个节气门位置传感器（TPS）190来监测节气门阀117的位置。可使用进气温度（IAT）传感器192测量被吸入发动机110的空气的环境温度。IAT传感器192可用于产生IAT信号IAT193。ECM 102可使用来自这些传感器的信号来做出用于车辆控制系统100的控制决策。

ECM 102可与变速器控制模块195通信以协调变速器172内的换挡。例如，ECM 102可在换挡过程中降低发动机扭矩。ECM 102可与混合动力控制模块196通信以协调发动机110和电动马达198的操作。

电动马达198也可充当发电机，并且可用于产生电能以供车辆电力系统使用和/或储存在电池中。变速器控制模块195、ECM 102以及混合动力控制模块196的各种实施方式和功能可集成到一个或多个模块中。

现在参照图2，示出了OAT诊断控制模块104。OAT诊断控制模块104包括各种模块，这些模块用于执行一个或多个OAT诊断测试方法。OAT诊断控制模块104的模块可以是ECM102的一部分和/或OAT诊断控制模块104的一部分，如图所示。OAT诊断控制模块104包括诊断使能模块200、发动机监测模块202、发动机温度模块204、性能报告模块206和环境温度监测模块208。发动机监测模块202存储关闭（驱动）计测值210和开启（驱动）计测值212，其指示关闭时间（发动机110被停用的时间）和开启时间（发动机110被启用的时间）。

现在参考图3A和图3B，示出了性能测试方法。虽然以下任务主要相对于图1和图2的实施方式来描述，但是可以容易地修改这些任务，以应用于本公开的其它实施方式。任务可以迭代地执行并且可以开始于250或250’，这取决于发动机110是否在运行。这些任务可以在每个驾驶循环执行一次。

当发动机110关闭（发动机关闭模式）时，测试方法可以开始于250。在发动机关闭模式期间执行任务252-280。当发动机110开启（发动机开启或运行模式）时，测试方法可以开始于250’。在发动机开启模式期间执行任务282-308。在发动机关闭模式期间，将检测到的ECT与检测到的IAT进行比较，因为发动机110的温度可能小于IAT超过预先确定的量。在发动机开启模式期间，ECT增加并且不与IAT比较。在发动机开启模式期间也不使用发动机关闭时间。在发动机开启模式期间，OAT诊断控制模块104等待预先确定的时间段以允许OAT和IAT传感器108、192的温度相等。在这段时间期间，发动机110使空气流过IAT传感器并且车辆至少以一定的速度移动以冷却OAT传感器。如果在该预先确定的时间段之后，OAT和IAT传感器值彼此在预先确定的差值之内，则报告合格，否则报告失败。这在以下进一步描述。

在250和/或250’可将计测值初始化或重设为零。例如，关闭计测值210和开启计测值212可以被重设为零。在252，产生传感器信号。传感器信号可包括来自传感器108、182、186、192、175和/或车辆控制系统100和/或OAT诊断系统101的其它传感器的信号。

在256，诊断使能模块200基于传感器信号、与传感器信号相关联的故障和/或基于其它故障而确定是否存在使无效的情况。在发动机关闭模式期间，诊断使能模块200定期地（例如，每100毫秒）检查是否存在任何使无效的故障码，该故障码可能导致OAT诊断测试被中止。例如，当传感器信号OAT106、ECT183、MAF187、IAT193、Vspd257中的一个或多个有故障时，诊断使能模块20可确定存在使无效情况。诊断使能模块200还可基于发动机监测模块202确定的发动机关闭时间的故障而确定是否存在使无效情况。

当存在使无效情况时，诊断使能模块200可产生诊断使无效信号DISABLE240。尽管在图2中没有示出，但使无效信号DISABLE240可以提供给OAT诊断控制模块104的一个或多个模块并使这些模块无效。当不存在使无效情况时，执行任务258。

在258，发动机监测模块202确定发动机110是否在运行。例如，当发动机的燃料和火花被使能时，发动机可能在运行。当发动机在运行时，执行任务260，否则执行任务262。

在260，发动机监测模块202将发动机关闭计测值210重设为零。在任务260之后可以执行任务252。

在262，发动机监测模块202确定发动机关闭时间263（发动机关闭计测值210）是否大于预先确定的均热时间。换句话说，发动机监测模块202确定发动机110是否已经关闭达到预先确定的时间段，以获得“冷”发动机。当发动机关闭时间263大于预先确定的均热时间时，执行任务264，否则执行任务252。

在264，发动机温度模块204和环境温度监测模块208基于OAT信号OAT106、ECT信号ECT183和IAT信号IAT193而计算差值DIFF1-DIFF4（242-245）。发动机温度模块204可根据公式1和2来确定DIFF1和DIFF2。温度监测模块208可根据公式3和4来确定DIFF3和DIFF4。

在266，性能报告模块206确定（i）第一差值DIFF1是否小于第一最大值MAX1（246）以及（ii）第二差值DIFF2是否小于第二最大值MAX2（247）。最大值MAX1和MAX2可以是预先确定的值并且存储在存储器267（示于图1）中。使用任务266来检查检测到的ECT是否位于检测OAT的预先确定的范围内。当（i）第一差值DIFF1小于第一最大值MAX1并且（ii）第二差值DIFF2小于第二最大值MAX2时，执行任务268，否则执行任务252。

在268，发动机监测模块202基于车辆速度Vspd257来确定关闭计测值的调整值ADJUST269。发动机监测模块202可使用存储在存储器267中的表或算法来确定关闭计测值调整值ADJUST269。在270，发动机监测模块202基于关闭计测值调整值ADJUST269而使发动机关闭计测值210递增或递减。

在272，性能报告模块206确定（i）第三差值DIFF3是否小于或等于第三最大值MAX3（248）以及（ii）第四差值DIFF4是否小于或等于第四最大值MAX4（249）。最大值MAX3和MAX4可以是预先确定的值并且存储在存储器267（示于图1）中。在执行任务264-272时，OAT诊断控制模块104确定车辆是否已经移动了多于某距离和/或快于某速度，使得检测的OAT和IAT已经下降。如果（i）车辆已经移动了多于预先确定的距离和/或快于预先确定的速度，并且（ii）检测的OAT和IAT之间的差值大于预先确定的量，则在278报告失败。

当（i）第三差值DIFF3小于或等于第三最大值MAX3并且（ii）第四差值DIFF4小于或等于第四最大值MAX4时，执行任务274，否则执行任务276。在274，性能报告模块206通过OAT温度信号OATPERF275报告OAT性能合格，这可以存储在存储器267中。这指示OAT信号106没有相对于估计的OAT偏斜得高或低。估计的OAT可以基于检测的IAT。术语报告可以指产生报告信号和/或将报告信息存储在存储器（诸如存储器267）中。报告信号可指示与OAT传感器108相关联的合格或失败。

在276，性能报告模块206基于关闭时间信号OFFTIME263来确定发动机关闭计测值210是否大于或等于预先确定的发动机关闭最小计测值EOCM277。如果发动机关闭计测值210大于或等于预先确定的发动机关闭最小计测值EOCM277，执行任务278，否则执行任务252。在278，性能报告模块206报告OAT性能失败，其可存储在存储器267中。OAT性能信号OATPERF275可指示OAT性能失败。这指示OAT信号106相对于估计的OAT偏斜得高或低。估计的OAT可以基于检测的IAT。测试方法可在280处结束。

在282，诊断使能模块200可产生传感器信号。传感器信号可包括来自传感器108、182、186、192、175和/或车辆控制系统100和/或OAT诊断系统101的其它传感器的信号。

在286，诊断使能模块200基于传感器信号确定是否存在使无效情况，如同任务256。当不存在使无效情况时，执行任务283。在283，发动机监测模块202确定发动机110是否在运行，如同任务258。当发动机不在运行时，执行任务290，否则执行任务292。

在290，发动机监测模块202将发动机运行（开启）计测值212重设为零。在292，发动机监测模块202基于车辆速度Vspd257和MAF信号MAF187来确定开启计测值的调整值ADJUST293。发动机监测模块202可使用存储在存储器267中的表或算法来确定开启计测值调整值ADJUST293。

在294，发动机监测模块202基于开启计测值调整值ADJUST293而使发动机开启计测值212递增或递减。作为示例，当发动机在运行，但车辆速度Vspd257为0时，发动机开启计测值212可被递减。发动机开启计测值212可以通过开启时间信号ONTIME295来指示。

在296，发动机监测模块202确定发动机开启计测值是否大于或等于预先确定的运行阈值。当发动机开启计测值大于或等于运行阈值时，执行任务298，否则执行任务282。

在298，环境温度监测模块208可计算差值DIFF3和DIFF4。可以使用公式3和4来确定这些差值。在300，性能报告模块206确定（i）第三差值DIFF3是否小于或等于第三最大值MAX3以及（ii）第四差值DIFF4是否小于或等于第四最大值MAX4。当（i）第三差值DIFF3小于或等于第三最大值MAX3并且（ii）第四差值DIFF4小于或等于第四最大值MAX4时，执行任务302，否则执行任务304。

在302，性能报告模块206报告OAT性能合格，其可存储在存储器267中。这指示OAT信号106没有相对于估计的OAT偏斜得高或低。在304，性能报告模块206基于开启时间信号ONTIME295来确定发动机开启计测值212是否大于或等于预先确定的发动机运行最小计测值ERCM303。当发动机开启计测值212大于或等于预先确定的发动机运行最小计测值ERCM303时，执行任务306，否则执行任务282。这指示了OAT信号106偏斜得较高或较低。

在306，性能报告模块206报告OAT性能失败，其可存储在存储器267中。这指示OAT信号106相对于估计的OAT偏斜得高或低。测试方法可在308处结束。

OAT诊断控制模块104还可包括范围外高和低（高/低）模块310、范围外监测模块312、采样计测模块314、合格和失败计测模块316以及合格和失败模块318。合格和失败计测模块316可存储高合格计测值320、低合格计测值322、高失败计测值324和低失败计测值326。合格和失败计测模块316产生（i）指示高合格计测值320和低合格计测值322的合格计测值PASSCOUNT信号328以及（ii）指示高失败计测值324和低失败计测值326的失败计测值FAILCOUNT信号329。采样计测模块314存储采样计测值331并且可产生采样信号SAMPLE330。采样信号SAMPLE320指示采样计测值331。

在图4中，示出了范围外高值测试方法。虽然以下任务主要相对于图1和图2的实施方式来描述，但是可以容易地修改这些任务，以应用于本公开的其它实施方式。这些任务可以迭代地执行并且可开始于350。在350，可以初始化或重设计测值。例如，高合格计测值320、高失败计测值324和采样计测值331可以重设为0。

在352，OAT传感器108产生OAT信号OAT106。在354，采样计测模块314使采样计测值331递增。

在356，范围外高和低模块310确定OAT信号OAT106（例如，OAT传感器108的电阻）是否大于预先确定的范围外高极值357。当OAT信号OAT106大于预先确定的范围外高极值357时，执行任务358，否则执行任务362。

在358，范围外高和低模块310可以报告OAT传感器故障待处理。这可以通过第一故障待处理信号FTPEND1 359来指示。在360，合格和失败计测模块316可以基于OAT传感器故障待处理的报告而使高失败计测值324递增。

在362，范围外高和低模块310可以报告OAT传感器故障不处于待处理（或OAT传感器合格待处理）。这可以通过第一故障待处理信号FTPEND1 359来指示。在364，合格和失败计测模块316可以基于OAT传感器故障不处于待处理的报告而使高合格计测值320递增。

在366，范围外监测模块312确定高失败计测值324是否大于预先确定的高失败计测极限值OORHFCL367。当高失败计测值324大于预先确定的高失败计测极限值OORHFCL367时，执行任务376，否则执行任务368。

在368，范围外监测模块312确定采样计测值331是否大于预先确定的高采样计测极限值OORHSCL369。当采样计测值331大于预先确定的高采样计测极限值OORHSCL369时，执行任务370，否则执行任务352。任务366和368的结果可以提供在范围外高状态信号OORHSTAT371。

在370，范围外监测模块312基于范围外高状态信号OORHSTAT371而报告范围外高合格值。这指示了OAT传感器108的回路没有打开、短路至接地和/或短路到源电压（例如，大于或等于5V的电压源）。

在372，合格和失败模块318确定高失败计测值324是否大于合格计测极限值上的最大高失败值MHFOPCL373。在合格计测极限值上的最大高失败值MHFOPCL373存储在存储器267中并在报告范围外高合格值时指示之前经历的最大数量的失败。如果高失败计测值324大于合格计测极限值上的最大高失败值MHFOPCL373时，执行任务374，否则执行任务382。在374，合格和失败模块318利用高失败计测值324来更新合格计测极限值上的最大高失败值MHFOPCL373（例如，将其设定为等于高失败计测值324）。在任务374之后执行任务382。

在376，范围外监测模块312基于范围外高状态信号OORHSTAT371而报告范围外高失败值。这指示了OAT传感器108的回路处于打开、短路至接地和/或短路到源电压（例如，大于或等于5V的电压源）中的至少一个。

在378，合格和失败模块318确定高合格计测值320是否大于失败计测极限值上的最大高合格值MHFOFCL379。在失败计测极限值上的最大高合格值MHFOFCL379存储在存储器267中并在报告范围外高失败值时指示之前经历的最大数量的合格。如果高合格计测值320大于失败计测极限值上的最大高合格值MHPOFCL379时，执行任务380，否则执行任务382。在380，合格和失败模块318利用高合格计测值320来更新失败计测极限值上的最大高合格值MHPOFCL379（例如，将其设定为等于高合格计测值320）。在任务380之后执行任务382。

在382，采样计测模块314以及合格和失败计测模块316重设采样、高合格和高失败计测值320、324和331。在任务382之后可执行任务352。

在图5中，示出了范围外低值测试方法。虽然以下任务主要相对于图1和图2的实施方式来描述，但是可以容易地修改这些任务，以应用于本公开的其它实施方式。这些任务可以迭代地执行并且可开始于400。在400，可以初始化或重设计测值。例如，低合格计测值322、低失败计测值326和采样计测值331可以重设为0。

在402，OAT传感器108产生OAT信号OAT106。在404，采样计测模块314使采样计测值331递增。

在406，范围外高和低模块310确定OAT信号OAT106（例如，OAT传感器108的电阻）是否小于预先确定的范围外低极值407。当OAT信号OAT106小于预先确定的范围外低极值407时，执行任务408，否则执行任务412。

在408，范围外高和低模块310可以报告OAT传感器故障待处理。这可以通过第一故障待处理信号FTPEND1 359来指示。在410，合格和失败计测模块316可以基于OAT传感器故障待处理的报告而使低失败计测值326递增。

在412，范围外高和低模块310可以报告OAT传感器故障不处于待处理（或OAT传感器合格待处理）。这可以通过第一故障待处理信号FTPEND1 359来指示。在414，合格和失败计测模块316可以基于OAT传感器故障不处于待处理的报告而使低合格计测值322递增。

在416，范围外监测模块312确定低失败计测值326是否大于预先确定的低失败计测极限值OORLFCL417。当低失败计测值326大于预先确定的低失败计测极限值OORLFCL417时，执行任务426，否则执行任务418。

在418，范围外监测模块312确定采样计测值331是否大于预先确定的低采样计测极限值OORLSCL419。当采样计测值331大于预先确定的低采样计测极限值OORLSCL419时，执行任务420，否则执行任务402。任务416和418的结果可以提供在范围外低状态信号OORLSTAT421。

在420，范围外监测模块312基于范围外低状态信号OORLSTAT421而报告范围外低合格值。这指示了OAT传感器108的回路没有打开、短路至接地和/或短路到源电压（例如，大于或等于5V的电压源）。

在422，合格和失败模块318确定低失败计测值326是否大于合格计测极限值上的最大低失败值MLFOPCL423。在合格计测极限值上的最大低失败值MLFOPCL423存储在存储器267中并在报告范围外低合格值时指示之前经历的最大数量的失败。如果低失败计测值326大于合格计测极限值上的最大低失败值MHFOPCL423时，执行任务424，否则执行任务432。在424，合格和失败模块318利用低失败计测值326来更新合格计测极限值上的最大低失败值MLFOPCL423（例如，将其设定为等于低失败计测值326）。在任务424之后执行任务432。

在426，范围外监测模块312基于范围外低状态信号OORLSTAT421而报告范围外低失败值。这指示了OAT传感器108的回路处于打开、短路至接地和/或短路到源电压（例如，大于或等于5V的电压源）中的至少一个。

在428，合格和失败模块318确定低合格计测值322是否大于失败计测极限值上的最大低合格值MLPOFCL429。在失败计测极限值上的最大低合格值MLPOFCL429存储在存储器267中并在报告范围外低失败值时指示之前经历的最大数量的合格。如果低合格计测值322大于失败计测极限值上的最大低合格值MLPOFCL429时，执行任务430，否则执行任务432。在430，合格和失败模块318利用低合格计测值322来更新失败计测极限值上的最大低合格值MLPOFCL429（例如，将其设定为等于低合格计测值322）。在任务430之后执行任务432。

在432，采样计测模块314以及合格和失败计测模块316重设采样、低合格和低失败计测值322、326和331。在任务432之后可执行任务402。尽管示出了单一的采样计测值331，但可以对图4至图6中的每个方法使用不同的采样计测值。

OAT诊断控制模块104还可包括绝对值模块450、断续积分模块452、断续计测值比较模块454、断续故障模块456和断续监测模块458。断续积分模块452存储断续（INT）计测值460并产生相应的INT计测值信号INTCOUNT461。合格和失败计测模块316可存储断续合格计测值462和断续失败计测值464。

尽管在图4至图6中的测试方法中使用了不同的合格计测值320、322和462，但可以使用单一的合格计测值并在测试方法之间共享。并且，尽管在图4至图6中的测试方法中使用了不同的失败计测值324、326和464，但可以使用单一的失败计测值并在测试方法之间共享。

在图6中，示出了断续信号测试方法。断续测试方法用于检查所指示的OAT的异常大的变化和/或检测到的OAT的异常大和频繁的变化。该诊断周期性地（例如，每隔100毫秒）对OAT信号中的差进行积分（或求和）并积分预先确定的次数。

虽然以下任务主要相对于图1和图2的实施方式来描述，但是可以容易地修改这些任务，以应用于本公开的其它实施方式。这些任务可以在预先确定的时间段（例如，100毫秒）内执行，基于预先确定的次数的积分来迭代地执行，并可开始于500。在500，可以初始化或重设计测值。例如，INT计测值460、断续合格计测值462和断续失败计测值464可以重设为0。

在502，断续计测值比较模块454确定INT计测值460是否大于或等于预先确定的INT计测极限值503。断续计测值比较模块454可基于INT计测值460和预先确定的INT计测极限值503之间的比较而产生INT极限结果信号INTRES505。当INT计测值460大于或等于预先确定的INT计测极限值503时，执行任务512，否则执行任务504。

在504，断续积分模块452使INT计测值460递增。在506，OAT传感器108产生OAT信号OAT106。

在508，断续积分模块452计算当前OAT和之前检测的OAT之间的OAT变化的绝对值（│?OAT│）。断续积分模块452产生绝对值信号ABS509。在510，断续积分模块452计算外部空气温度的累积变化│?OAT│。这可包括对外部空气温度的当前变化?OAT与之前存储的累积外部空气温度│?OAT│求和。

在512，采样计测模块314基于INT极限结果信号INTRES505而使采样计测值331递增并将INT计测值460重设为0。尽管示出了单一的采样计测值，但对于图4至图6的测试方法可以使用不同的采样计测值（例如，采样计测值1-采样计测值3）。

在514，断续故障模块456确定外部空气温度的累积变化│?OAT│是否大于预先确定的累积OAT515，并产生第二故障待处理信号FTPEND2 517。当外部空气温度累积的变化│?OAT│大于预先确定的累积OAT515时，执行任务516，否则执行任务520。

在516，断续故障模块456可报告OAT传感器故障待处理。这可以通过第二故障待处理信号FTPEND2 517来指示。在518，合格和失败计测模块316可以基于OAT传感器故障待处理的报告而使INT失败计测值464递增。INT失败计测值464可以通过失败计测值信号FAILCOUNT329来指示。

在520，断续故障模块456可以报告OAT传感器故障不处于待处理（或OAT传感器合格待处理）。这可以通过第二故障待处理信号FTPEND2 417来指示。在522，合格和失败计测模块316可以基于OAT传感器故障不处于待处理的报告而使INT合格计测值462递增。INT合格计测值462可以通过合格计测值信号PASSCOUNT328来指示。

在524，断续监测模块458确定INT失败计测值464是否大于预先确定的INT失败计测极限值IFCL525。当INT失败计测值464大于预先确定的INT失败计测极限值IFCL525时，执行任务536，否则执行任务526。

在526，断续监测模块458确定采样计测值331是否大于预先确定的INT采样计测极限值ISCL527。当采样计测值331大于预先确定的INT采样计测极限值ISCL527时，执行任务530，否则执行任务502。断续监测模块458可基于任务524和526的结果而产生INT状态信号INTSTAT529。

在530，断续监测模块458基于INT状态信号INTSTAT529而报告INT合格值。这指示了来自OAT传感器108的OAT信号是稳定的。

在532，合格和失败模块318确定INT失败计测值464是否大于合格计测极限值上的最大INT失败值MIFOPCL533。在合格计测极限值上的最大INT失败值MIFOPCL533存储在存储器267中并在报告INT合格值时指示之前经历的最大数量的失败。如果INT失败计测值464大于合格计测极限值上的最大INT失败值MIFOPCL533，执行任务534，否则执行任务542。在534，合格和失败模块318利用INT失败计测值464来更新合格计测极限值上的最大INT失败值MIFOPCL533（例如，将其设定为等于INT失败计测值464）。

在536，断续监测模块458基于INT状态信号INTSTAT529而报告INT失败值。这指示了来自OAT传感器108的OAT信号是不稳定的。

在538，合格和失败模块318确定INT合格计测值462是否大于失败计测极限值上的最大INT合格值MIPOFCL539。在失败计测极限值上的最大INT合格值MIPOFCL539存储在存储器267中并在报告INT失败值时指示之前经历的最大数量的合格。如果INT合格计测值462大于失败计测极限值上的最大INT合格值MIPOFCL539，执行任务540，否则执行任务542。在540，合格和失败模块318利用INT合格计测值462来更新失败计测极限值上的最大INT合格值MIPOFCL539（例如，将其设定为等于INT合格计测值462）。

在542，采样计测模块314以及合格和失败计测模块316重设采样、INT合格和INT失败计测值331、462和464。在任务542之后可执行任务502。

图3A至图6中的上述的任务是说明性实例；依赖于应用，这些任务可顺序地、同步地、同时地、连续地、在重叠的时间段或者以不同的顺序被执行。

并且，上述测试方法可以顺序地、同步地、同时地、连续地、和/或在重叠的时间段被执行。上述测试方法使得OAT信息是OBD适应的。这改善了依赖于OBD的车辆系统的鲁棒性和性能，允许改善的OAT诊断的使用率并且提供错误合格和错误失败报告（品质因数数据）。

本公开的宽泛的教导可以多种形式来实施。因此，尽管本公开包括具体的实例，但本公开的真实范围不应受到此限制，因为在研究了附图、说明书和权利要求后，本领域技术人员将清楚其它的改型。