基于辅助电池特性的动力传动系统控制的制作方法

本申请总体上涉及被配置为基于电池特性禁用发动机启动-停止或智能再生充电的车辆控制系统。

背景技术

许多车辆包括内燃发动机、电池(例如，12伏特铅酸电池)、起动机、交流发电机和车辆电气负载。通常，当发动机正在运转时通过交流发电机给电池充电，并且电池在发动机不运转时放电。最近，传统车辆中已经增添了智能再生充电(src)和自动启动-停止(ss)功能，以提高车辆的燃料经济性并且减少排放。

技术实现要素：

一种动力传动系统控制系统可包括发动机和控制器。所述控制器可被配置为：响应于在发动机停止-启动循环的数量超过限制的时间段期间电池电压值的最大差值保持小于阈值，启用发动机的自动停止-启动系统。

一种通过控制器执行的车辆动力传动系统的方法包括：响应于电池的电压变化超过阈值同时电池的电流变化低于低电流阈值，禁用发动机的自动停止-启动，以及响应于所述电压变化超过所述阈值同时电池电流高于所述低电流阈值持续的发动机启动循环的数量超过限制，启用所述自动停止-启动。

一种动力传动系统控制系统可包括发动机和控制器。所述控制器可被配置为：响应于在发动机停止-启动循环的数量超过限制的时间段期间电池电压值的最大差值保持小于阈值，并且在所述时间段内平均电池电压小于操作阈值，启用发动机的自动停止-启动系统。

附图说明

图1是具有启动-停止控制系统的车辆的示意图。

图2是电池电压曲线和电池电流曲线相对于时间的图示。

图3是电池电阻曲线相对于发动机起动循环的图示。

图4是动力传动系统控制系统的流程图。

具体实施方式

在此描述本公开的实施例。然而，将理解的是，所公开的实施例仅为示例，其它实施例可采用各种可替代形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可以与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未被明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。

车辆通常包括用于给附件供电的铅酸电池以及用于内燃发动机的起动马达。随着电池老化，电池单元与车辆的电气系统之间的连接可能因电池极柱、电池端子或电池极柱与电池端子之间的接口的腐蚀而断开。此外，在发动机已经启动之后，电池极柱或电池端子可能因车辆振动而断开连接。此处，电池极柱是电池的连接端口，其将内部电池单元的电流和电压引入车辆，而电池端子是连接器，其被配置为与电池极柱连接以将电池单元连接到车辆电气系统。当发动机正在运转时，电池端子与电池极柱断开连接或连接受损可能导致发动机失速，或者可能使失速转速增加，其中，发动机在低于所述失速转速时将会失速。通常，当电池在发动机运转之后断开连接时，在车辆的交流发电机产生多于车辆操作所需的电力时，发动机和车辆可继续操作。因此，在交流发电机产生少于发动机运转所需的电力时，发动机可失速。此外，如果发动机在电池单元与车辆电气系统断开连接之后关闭，则车辆将不能重新启动，由此导致车辆被搁浅(strand)。当车辆操作正处于混合动力车辆的智能再生充电(src)和/或混合动力或传统内燃发动机驱动车辆的发动机自动停止-启动(ss)模式时，这尤其值得关注。

当车辆正在加速时，发动机效率低。src功能利用这一点并在加速期间关闭交流发电机以节省燃料和减少排放。因此，在src期间，包括车辆点火开关的全部车辆负载(有时)仅由电池供电。并且，当有可用能量时(例如，当制动踏板被踩下、脚从加速踏板移开、下坡滑行等时)，通过交流发电机对电池充电。ss功能是对发动机的控制，其中，在通过制动踏板使车辆停止时使发动机停止以节省燃料并减少排放。当处于ss模式时，点火开关接通并且发动机停止，发动机将在制动踏板被松开并且加速踏板被踩下时自动地启动。

在src和ss二者操作期间，交流发电机可被关闭，以由电池支持车辆电气负载。因此，在src和ss操作期间保持电池电力至关重要。

导致电池电力断开的一种可能的电池失效模式是电池电极(即，电池端子)与连接到车辆电气负载的电池电缆之间断开连接。另一种可能是电池电极与电池电缆之间的连接腐蚀。此外，电池电缆可能被不恰当地连接到电池电极。此外，电池电极与电池电缆之间的连接可能因车辆振动而受损。在导致故障的、受损的、断开的或高电阻的连接的这些状况或其它状况中的任何状况下，可能发生发动机失速，之后，发动机可能在发动机停止之后无法自动启动。

在此，公开了用于检测电池电极连接失效的电池故障检测算法。由于电池电极与电池电缆之间为电连接，所以电池电流通常将会在电池电压改变时发生变化。当电池电极与电缆断开连接或连接具有高电阻时，电池电流将会保持为零或大约为零，并且其在电池电压改变时可能不发生变化。因此，如果在不同电池电压下电池电流总是基本为零，则可检测到电池电极连接的失效。当检测到电池电极连接失效时，可通过电池管理系统(bms)禁用车辆src、自动启动-停止和其它关键的车辆操作，以使车辆交流发电机一直开启。可产生相应的dtc(诊断故障码)和警告。

如上所述，电池电极与电池电缆的连接可能由于电池电极的腐蚀或由于车辆振动而受损。这些状况可能导致电池电极与电池电缆之间的电阻产生波动。可通过电池传感器来监测电池电阻。例如，电池传感器可位于与电池端子连接的电池模块内，并且被用于测量电池电流、电压和温度，而后电池电流、电压和温度可被用于估计电池电阻。该电阻可包括电池内部电阻和电池电极与电池电缆之间的电阻。当连接受损时，监测的电池电阻可能发生波动。控制器可监测并检测所述波动，并且在所述波动超过阈值时，控制器可禁用src和ss，并且产生相应的dtc和警告。

大多数混合动力电动车辆(hev)具有辅助电池(例如，12伏特电池)，以为车辆照明、控制模块、气候鼓风机、电动助力转向(epas)和车辆内的其它低电压电气负载提供电力。在hev中，dc/dc转换器通常被用于对12伏特电池充电。本申请中所公开的电池连接的算法和系统也可适用于hev和其它电气化车辆。例如，当在hev中检测到电池连接受损时，dc/dc转换器可被配置为使得电力可被选择性地用于车辆操作。可禁用关键的车辆操作(例如，巡航控制、epas)，同时可设置相应的dtc和警告。此外，还可在自主车辆(av)中使用这种算法和系统。当检测到电池电极连接断开或松动时，可在自主操作期间禁用关键的操作，同时设置dtc并警告驾驶员禁用车辆自动操作

除铅酸电池之外，还采用其它化学电池(诸如，锂离子电池)。使用锂离子电池来替代铅酸电池使重量减轻并使性能提高。然而，使用锂离子电池时，可在电池极柱与电池单元之间连接自保护继电器。在极端状况(例如，电压很高或很低、温度很高或很低)下，电池模块控制器可使电池单元保护继电器断开，由此使电池极柱断开连接。在此，系统检测到电池极柱断开连接并且调整相应的车辆警告和动力传动系统控制。车辆可以是传统的内燃发动机车辆或混合动力电动车辆。

在此，在检测到电池极柱断开连接时，控制器将会在模块(例如，车身控制模块‘bcm’或动力传动系统控制模块‘pcm’)中设置标志(例如，battpolefailureflag＝true)。所述检测可基于电池电流和/或电池电压的值和/或变化。在具有内燃发动机的传统车辆中，在任一电池极柱(即，负极柱或正极柱)断开连接并且发动机正在运转时，可立即检测到电池断开连接。然而，在ev/fhev/phev/或自主车辆(例如，具有通过dc/dc转换器充电的12伏特电池)中，在车辆电气负载发生变化(例如，打开/关闭车灯、打开车门或打开/关闭收音机等)之后，可立即检测到电池断开连接。

类似地，当基于由车辆电池监测系统(bms)测量的电池电阻的值和/或变化而检测到电池极柱断开连接时，设置标志(例如，battpolefailureflag)。bms可包括与电池极柱连接的模块，所述模块被配置为测量电池的特性(诸如，电压、电流和电阻)。如上所述，可使用基于电阻的确定来补充使用电流和电压的确定。在本申请中，术语“电池故障”被用于描述存在电池连接故障的状况。

一旦确定有断开连接，动力传动系统控制器便可限制功能，例如，动力传动系统控制器可基于标志(例如，battpolefailureflag＝true)来禁用智能再生充电(src)和自动停止-启动(ss)操作模式。智能再生充电(src)是在车辆处于低负荷状况(例如，车辆减速、车辆停止)时利用交流发电机的高电压对电池充电。在一些情况下，在车辆减速期间交流发电机提供制动功能，同时通过将车辆减速转换为能量而产生来自交流发电机的电力。相反，在车辆高负荷状况(例如，加速或发动机以低效率模式运转)期间，交流发电机可被关闭，使得不产生电力或减少电力，以降低燃料消耗。当车辆正在以恒速行驶时，可控制交流发电机以基于电池soc(荷电状态)来对电池充电。

接着，可产生电池警告来通知车辆的驾驶员。电池警告可包括照亮车辆仪表组上的符号，或者经由扬声器、压电元件输出听觉警报，或者电池警告可经由信息娱乐系统进行传输。随后，可设置诊断故障码(dtc)。

为了关闭电池警告、清除dtc并解除对src和ss功能的禁止，首先必须基于状况(例如，电压、电流或电阻的值和变化)和成功发动机起动(针对具有内燃发动机的传统车辆或混合动力车辆)的数量(例如，3、5或10)或车辆睡眠/唤醒循环(针对具有通过dc/dc转换器充电的辅助电池的ev/fhev/phev/或自主车辆)的数量(例如，3、5或10)来清除标志(battpolefailureflag＝false)。这些步骤也可适用于具有不同的电池电压和电池化学(例如，12伏特、24伏特、48伏特、具有双电池的低电压电力网(lvpn)、锂离子电池系统、铅酸电池系统以及其它高电压电池)的车辆。

传统启动-停止系统可被配置为在车辆不运动(例如，0mph)、向制动踏板施加力以及车辆电池的电压电平高于阈值时使发动机自动停止。基于经由电动起动机启动发动机所需的能量来选择所述阈值。一旦发动机停止，控制器便可在挡位选择器处于行驶挡并且没有力施加到制动踏板的情况下自动地启动发动机。在启动-停止车辆的其它实施例中，控制器可被配置为在车辆以低于低速度阈值(例如，2mph或4mph)的速度运动、向制动踏板施加力以及车辆电池的电压电平高于阈值时使发动机自动停止。当车辆运动时，由于车辆仍需要一些电力来激活电动助力制动器和eps，所以所述阈值为较高阈值。除传统的启动-停止控制系统之外，车辆可被配置为在车辆以高于下限阈值的速度运动时启动-停止发动机。这种系统也被称为滚动启动-停止系统(rss)。

rss可具有额外的益处，诸如，提高燃料经济性等级、改善车辆排放以及降低发动机噪声。这些益处可附加于传统的启动-停止系统的改进。一旦驾驶员应用制动器并且车速小于上限车速阈值，rss便允许发动机在较高车速下自动停止。例如，使用rss可使燃料经济性提高大约2.4％，并且使碳排放减少大约9co2g/mi。为了使rss结合提高燃料经济性和降低碳排放的上述益处而不影响驾驶性和与之相关联的噪声，需要可靠并且稳定的电源，以在发动机自动停止时进行关键和安全组件的操作。

仅在有需求/需要时才通过发动机产生能量是使装备有内燃发动机的车辆的燃料经济性最大化同时使排放最小化的主要途径之一。因此，正在考虑将ss/rss系统在所有世界主要市场的一系列现代车辆上实施。ss/rss系统可包括电池系统，所述电池系统可实施为单个电池、双电池、任意数量的电池。电池系统的操作电压可近似等于车辆电池标准(即，12伏特)，或者电池系统可在其它电压(例如，24v、48v等)下进行操作。ss/rss系统可利用相同或不同的电池或电源的技术的任何组合，诸如，铅酸、增强富液(efb)、吸附式玻璃纤维隔板(absorbentglassmat，agm)、锂离子或任何其它电池技术。

参照图1，微混合动力车辆100(也称为启动-停止车辆)包括发动机102和变速器104。发动机102的曲轴可驱动地连接到变速器输入轴106，以将来自发动机的动力传输到变速器。变速器104包括输出轴108，所述输出轴108可驱动地连接到差速器110。差速器110经由一个或更多个车轴(诸如，半轴112a和112b)选择性地将动力提供到驱动轮114a和114b。在一些实施例中，差速器110设置在变速器壳体内。车辆100还包括发动机起动马达116，所述发动机起动马达116被配置为响应于来自控制器120的发动机启动信号而使曲轴旋转以发动(turn-over)发动机102。发动机起动马达116可以是专门针对与微混合动力车辆相关联的增大的占空比而设计的增强型起动马达。起动机116由电池118供电，所述电池118可以是12伏特电池、24伏特电池、48伏特电池或者其它低电压电池或高电压电池。低电压电池是dc电压小于100伏特的电池，高电压电池是dc电压等于或大于100伏特的电池。在一些实施例中，发动机可包括多个起动马达。第一起动马达可接合飞轮的齿圈来使发动机发动。第二马达可经由带、链条或本领域已知的其它手段连接到曲轴带轮。

加速踏板122提供操作者输入，来控制车辆100的速度。踏板122可包括用于向控制器120提供踏板位置信号的踏板位置传感器，所述控制器120向发动机102提供控制信号。

制动踏板124提供操作者输入，来控制车辆的制动器。制动控制器126通过制动踏板124接收操作者输入，并控制包括车轮制动器130a和130b的摩擦制动系统，所述摩擦制动系统可操作为将制动力应用到车辆车轮(诸如，车辆车轮114a和车辆车轮114b)。踏板124可包括用于向控制器120提供踏板位置信号的踏板位置传感器。车辆可包括与控制器120通信的电动驻车制动装置。控制器120被配置为在需要时自动地接合所述电动驻车制动装置。

控制器120可以是经由串行总线(例如，控制器局域网(can)、flexray、以太网等)或者经由专用电导管进行通信的多个控制器。控制器通常包括任意数量的微处理器、微控制器、asic、ic、易失性存储器(例如，ram、dram、sram等)和非易失性存储器(例如，flash、rom、eprom、eeprom、mram等)以及软件代码，以彼此协作来执行一系列操作。控制器还可包括基于计算和测试数据并被存储在存储器中的预定数据或“查找表”。控制器可利用通用总线协议(例如，can、lin、以太网等)通过一个或更多个有线或无线车辆连接而与其它车辆系统和控制器进行通信。在此使用的对“控制器”的引用涉及一个或更多个控制器。

如上所述，本公开的实施例包括用于控制车辆中的发动机(诸如，发动机102和车辆100)的启动-停止系统的控制系统。这样的控制系统可通过一个或更多个控制器(诸如，控制器120)来实现。车辆启动-停止系统的一个目标是在特定状况下使发动机自动地停止，而在状况改变时使发动机自动地重新启动。这提供了更大的燃料经济性和减排量。

在一些启动-停止系统中，在某一组状况全部满足时，可使发动机自动地停止(自动停止)。例如，如果换挡杆处于行驶挡、制动踏板被踩下、加速踏板被松开并且车速为零，则可使发动机102自动地停止。在这组状况中可包括的另一状况是没有车辆子系统(例如，空调或动力转向)需要发动机运转。在发动机自动停止之前需要满足所有状况的启动-停止系统中，启动-停止系统不仅将会在所述组中的任何状况未被满足时禁止发动机自动地停止，而且一旦已经自动停止，发动机便可在任何所述状况改变时自动地重新启动。

继续上述示例，使发动机停止的一般状况中的一种是车辆的速度为零。通常，在车辆运动时发动机将不会停止。在一些系统中，车辆运动可以大于零，但是小于下限速度阈值(诸如，3kph或5kph)。在此，滚动启动-停止系统允许发动机102在车辆的速度处于速度范围内时自动停止。所述速度范围包括上限阈值速度和下限阈值速度。下限阈值速度可以是车辆可利用紧急制动器而被停止的速度(诸如，0mph、2mph或5mph)。在下限阈值速度处，起动机电池118的电压电平阈值被选择为提供用于操作车辆电气组件所需的电荷量，其中，所述车辆电气组件由所述电池118供电。上限阈值速度可以是与起动机电池118的电压相关联的速度，所述起动机电池118的电压指示可在车辆运动的同时运行车辆电气组件(包括电动助力转向(eps)、电动助力制动器、电子稳定性控制(esc)和其它车辆动态系统)的荷电状态。除了车辆控制系统还有车辆舒适系统(诸如，座椅加热器、空调系统和车窗除霜器)，这些系统可使用相当多的电力，并且在电池电压计算中可能需要将其考虑在内。

当计算发动机关闭点时需考虑的另一车辆特性是用于提供制动增压真空助力的真空罐的容量和压力。可从诸如15mph至60mph的速度范围中选择上限阈值速度。车辆转向和停止的能力取决于许多车辆状况，包括速度、重量、倾角、制动状况、道路状况和轮胎状况。当这些状况改变时，车辆转向和停止的能力也随之改变。例如，下坡行驶的车辆比上坡行驶的车辆更难停止。因此，控制器120可被配置为基于较低速度来设置固定的下限阈值，以防范影响车辆停止的一系列状况。此外，控制器120可被配置为基于较高速度来设置固定的上限阈值，以防范影响车辆停止的一系列状况。可替代地，控制器120可被配置为基于车辆在某个时间点处的状况来动态地改变下限阈值和上限阈值。

控制器120还可被配置为基于车辆在未来某个时间点处的状况来动态地改变下限阈值和上限阈值。例如，导航系统132可与控制器120连接，从而可向控制器提供路线。所述路线可包括沿所述路线的海拔的变化，并根据沿所述路线的潜在制动的变化来调节上限速度阈值和下限速度阈值。所述路线还可包括标示速度的变化，所述标示速度指示可应用制动器以减速或者可使用加速踏板以增速的位置。所述路线可包括潜在停靠点所处的位置(诸如，静态位置和动态位置)。潜在停靠点所处的静态位置包括交通信号灯、停车标志、环形交叉路口或让路标志。沿所述路线的潜在停靠点所处的动态位置包括与交通堵塞、天气状况、道路施工或事故相关联的位置。可基于已经预加载到系统132的存储器中的地图数据生成通过导航系统132显示的路线，或者系统132可接收从远程服务器传输的数据。可利用蜂窝、wi-fi或其它标准技术来无线传输所述数据。基于路线、海拔的变化和沿所述路线的潜在停靠点，控制器120可调节起动机电池118的电压电平，以保持起动机电池118的荷电状态，从而为由电池118供电的电气附件保存电力，所述电气附件包括电动助力转向(eps)、电动助力制动器、电子稳定性控制(esc)和其它车辆动态系统。

存在可能不期望重新启动的状况，例如，当操作者意图将车辆置于驻车挡并关闭发动机时，或者当操作者意图将车辆置于空挡并保持停止时。因此，在本公开的至少一些实施例中，控制器120被配置为考虑这些不同的需求。例如，当发动机102在车辆处于行驶挡的情况下已经自动停止，并且变速器104的换挡杆从行驶挡换出时，控制器120可被配置为在至少一种状况下自动地重新启动发动机102，并且在至少一种其它状况下禁止自动地重新启动发动机102。

可通过流程图或类似图表(诸如，图4中的流程图400)来表示通过控制器120执行的控制逻辑或功能。图4提供可使用一个或更多个处理策略(诸如，轮询、事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)实现的代表性控制策略和/或逻辑。这样，示出的各个步骤或功能可按照示出的序列执行、并行执行或在某些情况下有所省略。尽管没有总是明确地示出，但是本领域的普通技术人员将认识到，根据所使用的特定处理策略，可以重复执行一个或更多个示出的步骤或功能。类似地，处理顺序对于实现在此描述的特征和优点并非是必需的，而是为了便于示出和描述才提供的。可主要在通过微处理器控制的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如，控制器120)执行的软件中实现控制逻辑。当然，根据特定应用，可在一个或更多个控制器中的软件、硬件或者软件和硬件的结合中实现控制逻辑。当在软件中实现控制逻辑时，可在存储有代表通过计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令的数据的一个或更多个计算机可读存储装置或介质中提供控制逻辑。计算机可读存储装置或介质可以包括利用电、磁和/或光学存储来保持可执行指令和关联的校准信息、操作变量等的许多已知物理装置中的一个或更多个。

图2是电池电流202和电池电压204相对于时间206的图示200。相对于时间206示出了电池电流曲线208和电池电压曲线210。在从时间110秒开始直到时间点212处为止的操作窗期间，电池电流曲线208在65安培附近波动，其中，在时间点212处，电池极柱与电池端子连接器断开连接。在断开连接时间212处，电池电流下降到大约0安培。此外，在从时间110秒开始直到时间点212处为止的操作窗期间，电池电压曲线210在大约13.88伏特与13.94伏特之间波动，其中，在时间点212处，电池极柱与电池端子连接器断开连接。在断开连接时间212之前，正常操作电压波动214为大约0.06伏特。在断开连接时间212处，电池电压增加到峰值218，随后稳定于在13.94伏特与14.06伏特之间波动的故障范围，因此在断开连接时间212之后，断开连接电压波动216为大约0.12伏特，其是正常操作波动214的幅度的大约两倍。

电池断开连接时间212包括因电池电极松动或断开连接而导致电阻发生变化的时间。当发动机正在运转并且电池经由电阻路径连接或断开连接时，发动机仍可基于车辆交流发电机的输出进行操作。通常在车辆怠速时，每分钟转数在典型的怠速转速附近波动，然而，一些波动中的低转速可低于发动机动力操作所需的交流发电机阈值转速，从而导致发动机失速。系统可在检测到电池断开连接或电池电阻增大时增大平均怠速转速，以通过防止交流发电机转速下降到电池断开连接速度阈值以下或通过在停止-启动(ss)车辆中禁止关闭发动机来保持来自交流发电机的电力流动，而降低失速的风险。

许多车辆具有电池管理系统(bms)，所述bms被配置为测量电池电流和电压。通常由bms模块或者与电池负极柱或连接器连接的电池传感器来测量电池电流和电压。来自bms的电压和电流信号随后可被其它车辆模块(诸如，车身控制模块(bcm)和动力传动系统控制模块(pcm))使用。当电池极柱断开连接或松动时仍然测量电池电流和电压二者的测量值。当电池极柱断开连接时，测量的电流为零，并且测量的电压是电池正极和负极端子或连接器两端的电压。

一个示例是智能再生充电(src)或停止-启动(ss)模式被启用了的车辆(诸如，混合动力车辆或传统车辆)。当src被启用时以及在特定车辆操作事件期间，控制器可调节(例如，减小)目标交流发电机电压，以提高车辆燃料经济性。特定车辆操作事件可包括车辆加速请求超过阈值或者车辆减速请求下降到阈值以下(例如，驾驶员快速改变施加到加速踏板的力)。特定车辆操作事件还可包括诸如车辆停止并且由此发动机下降到低怠速的车辆操作，或者变速器换挡期间，在此期间，发动机rpm因离合器的接合而降低，使得车轮速度和选择的变速器传动比由此降低与车轮和变速器相关联的发动机转速。在目标交流发电机电压被设置为低电压设置点时，可禁用交流发电机。此外，如果车辆在已经发生电池连接问题时启动自动停止，则之后车辆可能无法自动启动发动机。

另一示例是智能再生充电(src)或停止-启动(ss)模式被禁用了的车辆(诸如，混合动力车辆或传统车辆)。在这个示例中，在充电系统中电池除作为电源之外还是电容器。因此，车辆电压为交流发电机的输出，并且利用电池作为大的电容器对车辆电压进行滤波并使其稳定。当电池断开连接时，车辆电压可因交流发电机电压调节特性和车辆电气负载的动态特性而具有大的振荡。所述大的振荡可导致电压下降到低电压阈值以下，之后可能发生发动机失速。

另一示例是具有自保护电池模块的车辆(诸如，混合动力车辆或传统车辆)。例如，12伏特锂离子电池模块可包括自保护继电器。当电池电压分别高于上限阈值或低于下限阈值时，或者当电池温度高于相应的上限温度阈值或低于相应的下限温度阈值时，将会通过控制器使继电器自动地断开，并且电池极柱将会与电池内部的电池单元断开连接。

图3是电池电阻302相对于发动机起动循环304的图示300。电池电阻曲线306基于包括发动机起动循环的操作期间的电压和电流的测量。此处，与第一发动机起动循环相关联的第一电池电阻308基于电池电流和电池电压。与第二发动机起动循环相关联的第二电池电阻310基于电池电流和电池电压。与第三发动机起动循环相关联的第三电池电阻312基于电池电流和电池电压。电池电阻点(308、310、312)可被绘出并被连接以形成电池电阻曲线306。基于电池电阻曲线306的值，控制器可在电阻超过第一阈值时向车辆操作者输出警告，而且控制器可在电池电阻曲线306超过第二阈值时改变动力传动系统操作模式，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。通常，电池极柱和相应的电池端子连接器在连接断开之前松动一段时间。因此，检测松动的电池极柱对于确保车辆的操作而言是重要的。通常，bms模块在每次起动期间以及在操作期间测量电池电阻。电池电阻是电池内部电阻和极柱电阻的总和，所述极柱电阻是电池极柱与电池端子连接器之间的电阻。当电池极柱与电池端子连接器恰当地连接时，电池极柱电阻通常接近于零。例如，在相似的电池操作状况(例如，相似的电池soc和温度)下并且当电池极柱恰当地连接到电池端子连接器时，针对不同的发动机起动，ri的值是稳定的，并且其变化小于5％。但是当电池电极松动时，ri的变化大。图3描绘了在测试车辆中电池电极发生松动时由bms模块测量的ri的变化。

此处，可基于电池电阻的值和值的变化来检测并清除故障。例如，如果在三个连续的发动机起动循环中电池电阻值的变化大于阈值(例如，变化大于20％，或者电阻的改变超过2mohm)，则可确定有电池故障，并且可相应地调整车辆操作。车辆操作可包括src、ss或怠速转速。并且，当在三个连续的发动机起动循环中测量的电阻的变化小于5％或0.5mohm时，可清除故障。

图4是动力传动系统控制系统的流程图400。该流程图400描绘了可用于操作具有辅助电池的车辆的算法。当发动机正在运转(或dc/dc转换器正在操作)的同时电池极柱断开连接时，可由车辆的交流发电机或dc/dc转换器来支持车辆操作，同时电池电流大约为零。当电池极柱断开连接时，(1)由电池电流传感器测量的电池电流小于电池电流传感器的最大容限，(2)在不同的采样时间之间的电池电流的变化大约为零，以及(3)在不同的采样时间之间的电池电压的变化的绝对值大于电压变化阈值。注意，在物理意义上，在电池电压的变化大于电压变化阈值(例如，诸如0.1伏特的可校准值)时，电池电流不发生变化。

车辆和实验数据两者都显示，即使在电池充满电或电池温度很低时，当电压变化大于电压变化阈值时，电池电流也发生变化。例如，控制器可基于小于阈值的可检测的电流变化与电压的变化相对应(例如，小于0.01安培而相应的电压变化为0.1v或更小)来检测所述状况。实际上，已经看到大约0.0625mamp的电流变化对应的电压变化为0.1v。

当车辆第一次通电并且电池操作正常(基于包括电池电压、电池电压中的波动、电池电流和电池电阻的因素)时，在操作402，控制器启用src和/或ss(如果配备)，清除与电池故障相关联的诊断故障码(dtc)，并发送信号以关闭警告指示(例如，听觉指示或视觉指示(诸如，仪表组警告灯))。然后，控制器将进行到操作404。在操作404，控制器接收(或者，在一些实施例中为测量)电池特性，包括电池电流、电池电压和电池电阻。这些数据或电池特性可指示时间点处的电池特性以及时间段内的电池特性二者。然后，控制器将进行到操作406。

在操作406，控制器将会评估所述数据，以确定电池是否处于故障状况。之后，控制器将进行到操作408。可基于电池特性和电池状况的变化来确定故障状况。

例如，当车辆在特定模式(例如，发动机运转、换挡器处于驻车挡、有限的电气负载被启用)下操作时，故障状况可基于平均电压电平。如图2所示，当电池被连接时，电池电压(无故障)被限制在13.92v，随后增加到14.08v的限制电池电压(故障)，其从连接(无故障)电压增加了0.10v。在另一示例中，故障状况可基于电压电平在一段时间内的最大变化。如图2所示，电池电压(无故障)的变化为0.06v，随后增加到0.12v的电池电压(故障)的变化，其是连接(无故障)电压的电压变化的两倍。另一示例为：故障状况基于与电池相关联的电流的电平。如图2所示，在车辆运行时测量的电池电流(无故障)显示为大约65安培，随后在电池极柱断开连接(故障)之后减小到大约0安培。基于发生的这些故障状况中的一种，控制器将分支到操作408。

在操作408，控制器将基于车辆的类型进行分支。车辆的类型可区分电气化车辆，诸如，可通过电能被推进的车辆(例如，在这个说明性示例中，分类为电动车辆(ev)、重度混合动力电动车辆(fhev)、插电式混合动力电动车辆(phev)或自主车辆)。通常，电动车辆(ev)是在挂上挡时能够在预定距离内使车辆从完全停止移动到最小速度(例如，25mph)的车辆。通常，ev被细分成更具体的分类，例如，电池电动车辆(bev)仅使用来自电池的电力，因此，当电池耗尽时车辆停止。增程式电动车辆(erev)是可在电池耗尽之后经由辅助内燃发动机(ice)继续行驶的电动车辆。燃料电池电动车辆(fcev)还被称为氢车辆，其使用燃料电池来产生电力和推进力。混合动力电动车辆(hev)包括ice，其从牵引电池获得偶尔的加速辅助。插电式混合动力电动车辆(phev)是具有插电能力以利用来自电网的电力对牵引电池进行再充电的hev。然而，使用最少电力并且包括诸如“启动-停止系统”或“电动辅助系统”的系统以降低耗气量(例如，主要在怠速时或者当车辆在停止信号灯处停止或处在非常缓慢的车流中时停止ice)的轻度混合动力电动车辆(lhev)可被分类为传统ice车辆。lhev通常不具有足够的电力来使挂上挡的车辆以最小速度运动，但仍可在较高速度和较高功率需求下辅助ice。此外，自主车辆可被单独地归类，这是因为自主车辆通常配置有自动停止-启动(ss)系统。在此，如果车辆是ev、fhev、phev或自主车辆，则控制器将分支到操作410，如果车辆不是ev、fhev、phev或自主车辆，则控制器将分支到操作412。

在操作410中，控制器将基于车辆的电气负载的变化和电池处于电池故障的状况而进行分支。在ev、fhev、phev或自主车辆中，可通过与高电压系统(包括高电压电池或牵引电池)连接的dc/dc转换器对辅助低电压或12伏特电池进行充电。在这种配置中，在车辆电气负载发生变化(例如，打开/关闭车灯、打开车门或舱门、打开/关闭收音机或信息娱乐系统)之后，可检测辅助电池的断开连接。如果车辆电气负载发生变化，则控制器将分支到操作414。如果车辆电气负载没有发生变化，则控制器将分支到操作418。

在操作412，控制器将基于发动机正在运转的状态和电池处于电池故障的状况而进行分支。在具有燃烧式发动机(所述燃烧式发动机通过交流发电机对辅助电池充电)的车辆中，当发动机正在运转时，可检测辅助电池的断开连接。如果发动机正在运转，则控制器将分支到操作414。如果发动机没有在运转，则控制器将分支到操作420。

在操作414中，控制器将设置指示如操作406中所确定的并且被操作410或412限定的电池故障的标志。一旦设置了标志，控制器将转到操作416，并且控制器将禁用src和/或ss(如果配备)、设置与电池故障相关联的诊断故障码(dtc)，并发送信号来开启警告指示(例如，听觉指示或诸如仪表组警告灯的视觉指示)。之后，控制器将转回到操作404。

此外，如果车辆电气负载没有发生变化或者电池没有处于故障状况，则控制器将分支到操作418。在操作418，如果连续睡眠/唤醒循环的数量超过阈值，则控制器将分支到操作402。并且，如果连续睡眠/唤醒循环的数量未超过阈值，则控制器将分支到操作404。该阈值和步骤允许系统验证连接已被恢复并且不是间歇性断开连接。如果断开连接是间歇性的，则控制器将不会分支到402，由此保持具有增加的怠速和禁用的ss和src的电池故障操作状态，以降低车辆被搁浅的任何风险。

此外，如果发动机没有在运转或者电池没有处于故障状况，则控制器将分支到操作420。在操作420，如果连续成功发动机起动循环的数量超过阈值，则控制器将分支到操作402。并且，如果连续成功发动机起动循环的数量未超过阈值，则控制器将分支到操作404。该阈值和步骤允许系统验证连接已被恢复并且不是间歇性断开连接。如果断开连接是间歇性的，则控制器将不会分支到402，由此保持具有增加的怠速和禁用的ss和src的电池故障操作状态，以降低车辆被搁浅的任何风险。

可通过一个或更多个附图中的流程图或类似图表来表示通过控制器执行的控制逻辑或功能。这些附图提供可使用一个或更多个处理策略(诸如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)实现的代表性控制策略和/或逻辑。这样，示出的各个步骤或功能可按照示出的序列执行、并行执行或在某些情况下被省略。尽管没有总是明确地示出，但是本领域的普通技术人员将认识到，根据所使用的特定处理策略，可以重复执行一个或更多个示出的步骤或功能。类似地，处理顺序对于实现在此描述的特征和优点并非是必需的，而是为了便于示出和描述才提供的。可主要在通过基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如，控制器120)执行的软件中实现控制逻辑。当然，根据特定应用，可在一个或更多个控制器中的软件、硬件或者软件和硬件的结合中实现控制逻辑。当在软件中实现控制逻辑时，可在存储有代表通过计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令的数据的一个或更多个计算机可读存储装置或介质中提供控制逻辑。计算机可读存储装置或介质可以包括利用电、磁和/或光学存储来保持可执行指令和关联的校准信息、操作变量等的许多已知物理装置中的一个或更多个。

在此公开的处理、方法或算法可被传送到处理装置、控制器或计算机，或者通过处理装置、控制器或计算机实现，所述处理装置、控制器或计算机可包括任何现有的可编程电子控制单元或者专用的电子控制单元。类似地，所述处理、方法或算法可以以多种形式被存储为可被控制器或计算机执行的数据和指令，所述多种形式包括但不限于信息被永久地存储在非可写存储介质(诸如，只读存储器(rom)装置)上以及信息被可变地存储在可写存储介质(诸如，软盘、磁带、光盘(cd)、随机存取存储器(ram)装置以及其它磁介质和光学介质)上。所述处理、方法或算法还可被实现为软件可执行对象。可选地，所述处理、方法或算法可使用合适的硬件组件(诸如，专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、状态机、控制器或其它硬件组件或装置)或者硬件组件、软件组件和固件组件的组合被整体或部分地实现。

虽然以上描述了示例性实施例，但是这些实施例并不旨在描述了权利要求所包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下作出各种改变。如前所述，各个实施例的特征可被组合，以形成本发明的可能未被明确描述或示出的进一步的实施例。尽管各个实施例可能已被描述为提供优点或者在一个或更多个期望的特性方面优于其它实施例或现有技术的实施方式，但是本领域普通技术人员应该认识到，一个或更多个特征或特性可被折衷，以实现期望的整体系统属性，期望的整体系统属性取决于具体的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、装配容易性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术的实施方式合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且可被期望用于特定的应用。