CN104819085A - 评估用于内燃发动机的起动机电动机的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了评估用于内燃发动机的起动机电动机的方法和装置。一种用于监控起动机电动机的方法包括确定与发动机起动事件相关的起动机电动机电阻和基于该起动机电动机电阻确定用于起动机电动机的反电动势。确定与起动机电动机的反电动势和发动机曲柄起动时间相对应的起动机电动机的健康状态。基于起动机电动机的健康状态来控制发动机停止/起动功能性。

Description

评估用于内燃发动机的起动机电动机的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于内燃发动机的起动系统。
背景技术
此部分中的陈述仅提供与本发明有关的背景信息。因此，这些陈述并不意欲构成对先前技术的承认。
车辆电气系统包括电机，例如从能量储存设备接收电功率并且由来自控制模块和其他控制设备和逻辑电路的信号控制的电动机和辅助驱动设备。一个电路是包括当通过点火开关启动时使得内燃发动机旋转的电动起动机电动机的起动系统。起动系统中的故障可能导致产生发动机不起动事件的发动机曲柄故障。
发明内容
一种用于监控起动机电动机的方法包括确定与发动机起动事件相关的起动机电动机电阻和基于该起动机电动机电阻确定用于起动机电动机的反电动势。确定与起动机电动机的反电动势和发动机曲柄起动时间相对应的起动机电动机的健康状态。基于起动机电动机的健康状态来控制发动机停止/起动功能性。
本发明包括以下方案：
1. 一种用于监控用于内燃发动机的起动机的电动起动机电动机的方法，包括：
确定与发动机起动事件相关的起动机电动机电阻；
基于起动机电动机电阻确定用于起动机电动机的反电动势；
确定与起动机电动机的反电动势和测量出的发动机曲柄起动时间相对应的起动机电动机的健康状态（SOH）；以及
基于起动机电动机的SOH来控制发动机停止/起动功能性。
2. 如方案1所述的方法，其中基于起动机电动机电阻确定用于起动机电动机的反电动势包括根据以下关系使用起动机电动机电阻来估计反电动势：
其中 VB(t)是电池电压，
IB是电池电流，
是起动机电动机电阻的估计值，
Nspd是起动机电动机的旋转速度，以及
Ke是估计的反电动势。
3. 如方案2所述的方法，其中用于起动事件的估计的起动机电动机电阻根据以下关系确定：
其中 是估计的起动机电动机电阻，
Vmin是起动事件期间最小起动机电压，以及
Ip是起动事件期间峰值起动机电流。
4. 如方案2所述的方法，其中使用起动机电动机电阻来估计反电动势进一步包括应用最小平方估计例程以收敛至关于发动机起动事件期间的电池电流和电池电压的估计的反电动势。
5. 如方案1所述的方法，其中确定起动机电动机的SOH包括基于起动/停止功能可用性SOH和故障检测SOH中的最小SOH来确定健康状态，所述最小SOH基于额定发动机曲柄起动时间与测量出的发动机曲柄起动时间的比率来调整。
6. 如方案5所述的方法，其中起动/停止功能可用性SOH根据以下关系确定：
其中 Ke是估计的反电动势，
Ke-nom是基于关于起动机电动机温度TSM调整的额定起动机电动机电阻调整的额定反电动势，
Rnom是额定起动机电动机电阻，以及
是起动机电动机电阻的估计值。
7. 如方案5所述的方法，其中故障检测SOH根据以下关系确定：
其中 Ke是估计的反电动势，
Ke_adj-nom是关于起动机电动机温度调整的额定估计的反电动势，
是起动机电动机电阻的估计值，
Radj_nom是关于起动机电动机温度调整的额定起动机电动机电阻。
8. 如方案7所述的方法，其中关于起动机电动机温度调整的额定起动机电动机电阻根据以下关系确定：
其中 Radj_nom(TSM)是关于起动机电动机温度TSM调整的额定起动机电动机电阻，
Rnom是在额定温度T0下的额定起动机电动机电阻，以及
ρ是基于温度的电阻系数。
9. 如方案7所述的方法，其中关于起动机电动机温度调整的额定估计的反电动势根据以下关系确定：
其中 Ke_nom是在额定温度T0下的额定反电动势，
Ke_adj_nom(TSM-)是在起动机电动机温度TSM下的额定反电动势，以及
β是基于温度的电动势系数。
10. 如方案1所述的方法，其中基于起动机电动机的SOH控制发动机停止/起动功能性包括当起动机电动机的SOH小于第一阈值SOH时将发动机停止/起动功能性停用持续当前的车辆钥匙接通周期。
11. 如方案10所述的方法，其中基于起动机电动机的SOH控制发动机停止/起动功能性进一步包括当起动机电动机的SOH小于第二阈值SOH时停用发动机停止/起动功能性并且警告车辆操作者，第二阈值SOH小于第一阈值SOH。
12. 一种用于监控用于内燃发动机的起动机电动机的方法，起动机电动机被配置成执行与自动停止和自动起动动作相关的停止/起动功能，所述方法包括：
确定与发动机起动事件相关的起动机电动机电阻；
基于起动机电动机电阻确定用于起动机电动机的反电动势；
确定与起动机电动机的反电动势、测量出的发动机曲柄起动时间以及起动机电动机温度相对应的起动机电动机的健康状态（SOH）；以及
当起动机电动机的SOH小于第一阈值SOH时将发动机停止/起动功能停用持续当前的车辆钥匙接通周期。
13. 如方案12所述的方法，其中基于起动机电动机电阻确定用于起动机电动机的反电动势包括根据以下关系使用起动机电动机电阻来估计反电动势：
其中 VB(t)是电池电压，
IB是电池电流，
是起动机电动机电阻的估计，
Nspd是起动机电动机的旋转速度，以及
Ke是估计的反电动势。
14. 如方案13所述的方法，其中用于起动事件的估计的起动机电动机电阻根据以下关系确定：
其中 是估计的起动机电动机电阻，
Vmin是起动事件期间最小起动机电压，以及
Ip是起动事件期间峰值起动机电流。
15. 如方案13所述的方法，其中使用起动机电动机电阻来估计反电动势进一步包括应用最小平方估计例程以收敛至关于发动机起动事件期间的电池电流和电池电压的估计的反电动势。
16. 如方案12所述的方法，其中确定起动机电动机的SOH包括基于起动/停止功能可用性SOH和故障检测SOH中的最小SOH来确定健康状态，所述最小SOH基于关于起动机电动机温度的额定发动机曲柄起动时间与测量出的发动机曲柄起动时间的比率来调整。
17. 如方案16所述的方法，其中起动/停止功能可用性SOH根据以下关系确定：
其中 Ke是估计的反电动势，
Ke-nom是基于关于起动机电动机温度TSM调整的额定起动机电动机电阻调整的额定反电动势，
Rnom是额定起动机电动机电阻，以及
是起动机电动机电阻的估计值。
18. 如方案16所述的方法，其中故障检测SOH根据以下关系确定：
其中 Ke是估计的反电动势，
Ke_adj-nom是关于起动机电动机温度调整的额定估计的反电动势，
是起动机电动机电阻的估计，
Radj_nom是关于起动机电动机温度调整的额定起动机电动机电阻。
19. 如方案18所述的方法，其中关于起动机电动机温度调整的额定起动机电动机电阻根据以下关系确定：
其中 Radj_nom(TSM)是关于起动机电动机温度TSM调整的额定起动机电动机电阻，
Rnom是在额定温度T0下的额定起动机电动机电阻，以及
ρ是基于温度的电阻系数。
20. 如方案18所述的方法，其中关于温度调整的额定估计的反电动势根据以下关系确定：
其中 Ke_nom是在额定温度T0下的额定反电动势，
Ke_adj_nom(TSM-)是在起动机电动机温度TSM下的额定反电动势，以及
β是基于温度的电动势系数。
附图说明
现在将参照附图通过实例描述一个或多个示例，其中：
图1示出根据本公开的包括起动系统和控制系统的示例性内燃发动机；
图2示出根据本公开的配置成评估内燃发动机的起动机电动机的起动机电动机健康状态（SOH）监控方案；
图3示出根据本公开的在用于典型发动机的发动机起动事件期间与发动机曲柄起动相关的时间重合数据，包括相对于时间的起动机电动机电流和起动机电动机电压；
图4示出根据本公开的在起动事件期间与发动机曲柄起动相关的时间重合数据，包括相对于时间的电池电压VB(t)、电池电流IB、发动机速度N和估计的反电动势Ke；以及
图5示出根据本公开的用于评估用于内燃发动机的起动机电动机的流程图形式的起动机电动机监控方案。
具体实施方式
现在参照附图，其中仅为了示出某些示例性实施例的目的而非为了限制其的目的进行展示，图1示意性地示出包括起动系统12和控制系统50的内燃发动机10。起动系统12优选地包括发动机起动机电动机16、起动机开关14和电池20。在一个实施例中，内燃发动机10是用于车辆上的动力总成系统的元件。起动系统12被配置成在进行中的车辆操作期间执行发动机停止/起动功能。发动机10和起动系统12包括使用配置成在进行中的车辆操作期间执行与发动机停止/起动功能有关的发动机起动事件的起动系统。来往于控制系统50的信息传递可以使用一个或多个通信路径（例如，通信总线30）来实现，所述通信路径可以包括直接连接装置、局域网总线以及串行外围接口总线中的一个或多个。
发动机10配备有用于监控操作并且传递燃料以形成燃烧充量来产生响应于操作者扭矩请求的扭矩的多个致动器和感测设备。在一个实施例中，发动机10是配置成操作为其中燃烧由火花点火系统控制的火花点火燃烧模式的火花点火发动机，并且可以包括匀质充量火花点火燃烧模式下的操作。替代地，发动机10可以是配置成在其中燃烧由喷射燃料的正时控制的压缩点火燃烧模式下操作的压缩点火发动机。发动机致动器优选地包括燃料喷射器、气流控制器、发动机上这样配备的火花点火系统以及与控制发动机操作以控制上述发动机状态的其他设备。发动机感测设备优选地包括冷却液温度传感器或用于监控发动机温度15的其他设备和配置成监控发动机10的旋转速度17的曲轴位置传感器18。
电池20可以是任何电能储存设备，并且在一个实施例中，是多电池单元的低压铅酸电池，例如12 V电池。电池20的操作参数包括电池温度25、电池电压27以及电池电流29。电池操作参数可以在进行的系统操作期间被直接监控、估计或者以其他方式确定。
起动机电动机16可以包括任何发动机曲柄起动设备，并且在一个实施例中是具有附接的起动机螺线管的永磁直流电动机。在此实施例中，起动机电动机16的可旋转轴包括可移动的传动小齿轮，该小齿轮配置成当在起动事件期间起动机螺线管被启动时啮合地接合附接到发动机10的曲轴的起动机环形齿轮。当起动机开关14被启动时，电流被供应到起动机螺线管从而使得可移动的传动小齿轮啮合地接合附接到发动机10的曲轴的起动机环形齿轮并且供应电流以使得起动机电动机16旋转，从而使得发动机10旋转。在一个实施例中，起动机电动机16被配置成在发动机不被加燃料的状态下旋转时实现发动机起动。此配置可以包括使用两个螺线管设备的起动机，包括使得起动机电动机转动的第一螺线管和启动可移动的传动小齿轮以啮合地接合联接到发动机曲轴的起动机电动机环形齿轮的第二螺线管。此配置允许包括使得起动机电动机旋转以与发动机同步速度并且当速度被同步时启动可移动的传动小齿轮的发动机起动顺序。
控制器50通过传送发动机起动信号以启动起动机开关14来开始发动机起动事件，所述起动机开关被配置成将发动机起动机电动机16电气连接到电池20。发动机起动事件可以响应于操作者钥匙接通命令或者响应于发动机自动起动命令（该命令是发动机停止/起动功能的一部分）来开始。控制系统50被配置成在每个起动事件期间控制发动机10的操作。发动机起动事件包括启动发动机起动机同时一致地控制发动机加燃料和火花点火发动机上的火花。每个起动事件优选地包括起动发动机10的命令，其中起动机开关14被启动以将起动机电动机16电气连接到电池20，从而使得起动机电动机16旋转。控制系统50通过执行与加燃料和点火发动机10有关的其他发动机控制功能来一致地控制发动机加燃料和火花点火发动机上的火花。
控制器50响应于操作者命令和车上命令来执行发动机停止/起动功能以便在进行中的车辆操作期间自动地停止（自动停止）和自动地重新起动（自动起动）发动机操作。举例而言，当车辆处于停止状态下时（诸如在交通灯处等待），可以执行自动停止命令以实现发动机关状态。自动起动发动机起动事件响应于来自控制系统50的启动起动机开关14的命令来执行，例如在进行中的车辆操作期间在自动停止命令之后。发动机可以响应于由操作者动作（例如，踩下加速踏板）产生的自动起动命令来执行起动事件以在发动机开状态下操作。停止/起动功能可以提供提高的燃料效率和/或降低的排放的益处。
发动机速度在开始起动事件之前可以是0 RPM，即，处于关状态下且不旋转。替代地，发动机在开始起动事件之前的不加燃料状态下可以在低速下旋转。这可以包括其中在起动事件期间车辆目前正在移动的车辆操作。钥匙接通发动机起动事件响应于操作者对起动机开关14的钥匙接通命令来执行，例如当操作者最初进入车辆开始旅行时。应了解，钥匙接通发动机起动事件包括操作者开始的远程起动事件和其他类似操作。
控制模块、模块、控制、控制器、控制单元、处理器以及类似术语意味着以下各项中的任一个或一个或多个的各种组合：特定应用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序或例程的中央处理单元（优选地微处理器）以及相关内存和存储器（只读、可编程只读、随机存取、硬驱动等）、组合逻辑电路、输入/输出电路和设备、适当的信号调节和缓冲电路以及提供所描述的功能性的其他部件。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法以及类似术语意味着包括校准和查找表的任何指令集。控制模块具有执行以提供所需功能的控制例程集。例程诸如由中央处理单元执行并且可操作以监控来自感测设备和其他联网控制模块的输入，并且执行控制和诊断例程以控制致动器的操作。例程可以在进行的发动机和车辆操作过程中以规则间隔（例如，每100微秒，3.125、6.25、12.5、25以及100毫秒）执行。替代地，例程可以响应于事件的发生来执行。
图2示意性地示出配置成评估内燃发动机（其实施例参照图1描述）的起动机电动机的起动机电动机健康状态（SOH）监控方案（监控方案）200。SOH是设备或系统的剩余使用寿命的参数化指示符，优选地表示为设备或系统的总寿命的百分比。起动机电动机SOH是起动机电动机的SOH的参数化指示符。考虑到与发动机、车辆和周围条件有关的其他因素的情况下，监控方案200基于监控到的参数来确定起动事件期间的电动机电阻和反电动势，并且基于电动机电阻和反电动势来确定起动机电动机SOH。起动机电动机SOH可以用来在进行中的车辆操作期间决定是否允许随后的发动机停止/起动事件。
在每个起动事件期间监控的用于起动系统的优选操作参数包括曲柄信号201、电池电压（Vbat）203、电池电流（Ibat）205、车辆速度206、发动机速度（Neng）207以及变速器范围选择器（PRNDL）209。操作参数可以使用车载传感器来直接监控、从由其他传感器获得的信息推断、使用简化为例程并且在控制器中实施的模型来估计或以其他方式确定。
当曲柄信号201指示发动机曲柄起动在起作用（即，发动机起动事件正在发生）时开始监控方案200。开始监控方案200包括响应于曲柄信号201来确定触发和重置信号（210）以便在发动机停止/起动事件期间的每次发动机起动时重新初始化参数。这包括响应于曲柄信号201来将触发信号T 211设置为T(t)=1并且将重置信号R 213设置为R = max [0, (T(t) – T(t-1))]，其中(t)指示当前发生的起动事件并且(t-1)指示先前的起动事件。
触发信号T 211和重置信号R 213用来开始监控和追踪电池电压203、电池电流205以及发动机速度207的状态，所述状态用于包括起动机电动机电阻估计方案222和起动机电动机反电动势估计方案224的第二方案220中。
起动机电动机电阻估计方案222包括估计当电流在起动事件期间增加到其峰值（这与电压到达其最小值同时发生）时的起动机电动机电阻。同时，发动机速度尚未增进。用于起动事件的估计的电阻根据以下关系计算：
[1]
其中 是用于起动事件的估计的起动机电动机电阻，
Vmin是起动事件期间最小起动机电压，以及
Ip是起动事件期间峰值起动机电流。
图3用图表示出在用于典型发动机的发动机起动事件期间与发动机曲柄起动相关的时间重合数据，包括相对于在水平轴线上示出的时间310的起动机电动机电流305和起动机电动机电压303。在数据图上指示峰值起动机电动机电流（Ip）306和对应的最小起动机电压Vmin 304。
起动机电动机反电动势估计方案224使用估计的起动机电动机电阻来估计反电动势Ke。这包括根据以下关系来定义回归模型y(t)：
   [2]
其中 VB(t)是用于本迭代的电池电压，
IB是电池电流，
是用于起动事件的估计的起动机电动机电阻，
Nspd是起动机电动机的旋转速度，以及
Ke是估计的反电动势。
可以应用最小平方估计例程来估计在最小发动机速度与最大发动机速度之间的发动机速度范围内的发动机起动事件期间测量出的关于电池电流和电池电压的反电动势。参照图4示出基于在发动机起动事件期间测量出的数据的反电动势Ke的估计，图4用图表示出起动事件期间与发动机曲柄起动相关的时间重合数据。时间重合数据包括相对于在水平轴线410上示出的时间的电池电压VB(t) 403、电池电流IB 405、发动机速度N 407以及估计的反电动势Ke 409。在时间T1 412示出最小发动机速度并且在时间T2 414示出最大发动机速度。如图所示，估计的反电动势Ke 409使用最小平方估计例程来收敛到一个值。
起动机电动机确定方案230使用SOH计算方案232和额定参数调整方案234来确定起动机电动机SOH 235。考虑到与发动机、车辆以及如本文描述的周围条件有关的其他因素的情况下，SOH计算方案232和额定参数调整方案234响应于重置信号R 213基于发动机曲柄起动时间Ctime 227和起动机电动机温度TSM 229使用估计的起动机电动机电阻221、峰值起动机电流Ip 223、估计的反电动势Ke 225来调整额定SOH。额定起动机电动机操作参数（包括曲柄起动时间和反电动势）与根据所有制造商的规范制造并且在关于温度和压力的标准条件下操作的新的或最近加入的起动机电动机的操作相关。曲柄起动时间特定于用于其上的发动机，且因此本文提及的曲柄起动时间描述发动机曲柄起动时间。起动机电动机SOH可以基于用于起动事件的估计的起动机电动机电阻与额定起动机电动机电阻相比以及估计的反电动势与额定反电动势相比来确定，其中额定起动机电动机电阻和额定反电动势被调整以解决由于与额定起动机电动机温度的温度偏差引起的变化。
根据以下关系关于起动机电动机温度TSM调整额定起动机电动机电阻和额定反电动势：
    [3]
其中Radj_nom(TSM)是在用于功能起动机电动机的起动机电动机温度TSM下的额定起动机电动机电阻，
Rnom是在用于根据制造商的规范建立的功能起动机电动机的额定温度T0的额定电阻，
Ke_nom是在用于功能起动机电动机的额定温度T0下的额定反电动势，
Ke_adj_nom(TSM-)是在用于功能起动机电动机的起动机电动机温度TSM下的额定反电动势，
ρ=0.00393/oC，用于铜磁线并且是基于温度的电阻系数
β= 0.002/oC，用于铁氧体材料并且是基于温度的电动势系数。
额定反电动势可以基于已经关于起动机电动机温度TSM调整的额定起动机电动机电阻来调整。用于起动机电动机电阻、估计的起动机电动机电阻和估计的反电动势Ke的额定和温度调整的状态用来根据以下关系确定起动/停止功能可用性SOH（SOHstart_stop_avail）和故障检测SOH（SOHfault_detection）：
       [4]
  [5]。
完成的起动机电动机SOH可以基于已经基于额定曲柄起动时间Ctime_nom与测量出的曲柄起动时间Ctime之间的比率调整的起动/停止功能可用性SOH和故障检测SOH中的最小值来确定，如以下关系中所示：
[6]
其中   Ctime是测量出的曲柄起动时间，已经
Ctime_nom是额定曲柄起动时间，其是当变速器范围选择器在停车档中时起动机发动机的额定操作者曲柄起动时间和当变速器范围选择器是另一个变速器范围时的额定停止/起动曲柄起动时间。
再次参照图2，根据方程式4、5和6确定的起动机电动机SOH项235可以用于决定方框240中以评估起动机电动机的健康并评定对于未来动作的需要。这包括在图5的起动机电动机监控方案550中使用SOH 235、车辆速度206和变速器范围选择器（PRNDL）209。
当起动机电动机14的操作通过对于操作温度的变化进行调整而在制造商规范内时，参照方程式4、5和6确定的SOH项是100%或接近100%。起动机电动机中由于热循环、污染、磨损和其他因素导致的部件以及物理和电气连接的降级可能导致计算出的SOH项的恶化。可以确定与用于发动机起动事件的性能的最小可接受水平相关的阈值SOH水平并将其用于图5的起动机电动机监控中。
图5示意性地描绘用于评估用于内燃发动机（例如，参照图1描述的起动系统12和发动机10的一个实施例）的起动机电动机的SOH的流程图形式的起动机电动机监控方案500的一个实施例。起动机电动机监控方案500优选地作为一个或多个例程和相关校准在控制模块50中执行，并且包括起动机电动机的物理参数的两步骤参数估计，包括起动机电动机电阻的基于峰值起动电压的估计，该估计用来估计用于起动机电动机的反电动势。起动机电动机电阻和反电动势用来确定SOH状态，所述SOH状态用作起动机电动机监控的一部分以确定发动机停止/起动功能性的可用性。起动机电动机监控方案500中实施的方法被执行以在发动机起动事件期间监控起动机电动机，以检测与起动机电动机16相关的故障，同时监控包括发动机旋转速度、曲柄起动电压以及曲柄起动时间的可用参数。如本文所描述，起动机电动机监控方案500在无需额外的感测系统的情况下通过在发动机曲柄起动期间监控发动机速度、时间和电池电压来评估参照图1描述的起动系统12。提供表1作为图解，其中数字编号方框和对应功能如下阐述。
表1
在每个车辆钥匙接通事件期间（502），起动机电动机监控方案500通过最初确定是否由车辆操作者开始发动机曲柄起动来开始操作，即，以钥匙接通事件、远程起动事件或另一个操作者开始的动作的形式（504）。当车辆操作者已经开始发动机曲柄起动时（504）（1），优选地执行使用方程式1至6的可执行形式的例程来确定起动机电动机SOH（506）。将起动机电动机SOH与第一阈值SOH相比较（SOH > SOH_th1?）（508）。当起动机电动机SOH大于第一阈值SOH时（508）（1），对于当前的钥匙接通事件启用发动机停止/起动功能（510），包括清除故障计数器（512）。
当起动机电动机SOH小于第一阈值SOH时（508）（0），将起动机电动机SOH与第二SOH阈值相比较（SOH > SOH_th2?）以及是否已经设置故障标记（Fflag = 0?）（520）。当起动机电动机SOH小于第二SOH阈值或者先前已经设置故障标记时（520）（0），禁用发动机停止/起动功能并且警告车辆操作者（550）。当起动机电动机SOH大于第二SOH阈值并且先前未设置故障标记时（520）（1），将故障计数器增量（522）并且将故障计数器与阈值计数相比较（524）。当故障计数器小于阈值计数时（524）（0），起动机电动机监控方案500重新开始执行（504）。当故障计数器大于阈值计数时（524）（1），禁用发动机停止/起动功能并且警告车辆操作者（550）。
当车辆操作者尚未开始发动机曲柄起动时（504）（0），确定车辆是否停止，其中变速器范围选择器在停车位置中（530）。如果是停止（530）（1），则起动机电动机监控方案500重新开始执行（504）。如果未停止（530）（0），则确定是否启用发动机停止/起动功能（532）。如果不启用（532）（0），则起动机电动机监控方案500重新开始执行（504）。
当在每个钥匙接通事件期间启用发动机停止/起动功能时（532）（1），起动机电动机监控方案500监控以检测由发动机停止/起动功能开始的发动机曲柄起动（534）。当由发动机停止/起动功能开始发动机曲柄起动时（534）（1），优选地执行使用方程式1至6的可执行形式的例程来确定起动机电动机SOH（536）。将起动机电动机SOH与第一阈值SOH相比较（SOH > SOH_th1?）（538）。当起动机电动机SOH大于第一阈值SOH时（538）（1），发动机停止/起动功能对于当前的钥匙接通事件继续被启用，并且起动机电动机监控方案500的执行等待发动机曲柄起动的另一个迭代以重新开始监控。
当起动机电动机SOH小于第一阈值SOH时（538）（0），将起动机电动机SOH与第二SOH阈值相比较（SOH > SOH_th2?）以及是否已经设置故障标记（Fflag = 0?）（540）。当起动机电动机SOH小于第二SOH阈值或者先前已经设置故障标记时（540）（0），禁用发动机停止/起动功能并且警告车辆操作者（550）。当起动机电动机SOH大于第二SOH阈值并且先前未设置故障标记时（540）（1），起动机电动机监控方案500对于当前的点火禁用发动机停止/起动功能。以此方式，在发动机起动事件期间评估起动机电动机SOH以检测与起动机电动机相关的故障。
本公开描述了某些优选实施例和对其的修改。其他人在阅读和理解说明书之后可以想到其他修改和更改。因此，本公开并不意欲限于披露为预期用于执行本公开的最佳模式的特定实施例，而是本公开将包括落入随附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于监控用于内燃发动机的起动机的电动起动机电动机的方法，包括：
确定与发动机起动事件相关的起动机电动机电阻；
基于起动机电动机电阻确定用于起动机电动机的反电动势；
确定与起动机电动机的反电动势和测量出的发动机曲柄起动时间相对应的起动机电动机的健康状态（SOH）；以及
基于起动机电动机的SOH来控制发动机停止/起动功能性。
2.如权利要求1所述的方法，其中基于起动机电动机电阻确定用于起动机电动机的反电动势包括根据以下关系使用起动机电动机电阻来估计反电动势：
其中 VB(t)是电池电压，
IB是电池电流，
是起动机电动机电阻的估计值，
Nspd是起动机电动机的旋转速度，以及
Ke是估计的反电动势。
3.如权利要求2所述的方法，其中用于起动事件的估计的起动机电动机电阻根据以下关系确定：
其中 是估计的起动机电动机电阻，
Vmin是起动事件期间最小起动机电压，以及
Ip是起动事件期间峰值起动机电流。
4.如权利要求2所述的方法，其中使用起动机电动机电阻来估计反电动势进一步包括应用最小平方估计例程以收敛至关于发动机起动事件期间的电池电流和电池电压的估计的反电动势。
5.如权利要求1所述的方法，其中确定起动机电动机的SOH包括基于起动/停止功能可用性SOH和故障检测SOH中的最小SOH来确定健康状态，所述最小SOH基于额定发动机曲柄起动时间与测量出的发动机曲柄起动时间的比率来调整。
6.如权利要求5所述的方法，其中起动/停止功能可用性SOH根据以下关系确定：
其中 Ke是估计的反电动势，
Ke-nom是基于关于起动机电动机温度TSM调整的额定起动机电动机电阻调整的额定反电动势，
Rnom是额定起动机电动机电阻，以及
是起动机电动机电阻的估计值。
7.如权利要求5所述的方法，其中故障检测SOH根据以下关系确定：
其中 Ke是估计的反电动势，
Ke_adj-nom是关于起动机电动机温度调整的额定估计的反电动势，
是起动机电动机电阻的估计值，
Radj_nom是关于起动机电动机温度调整的额定起动机电动机电阻。
8.如权利要求7所述的方法，其中关于起动机电动机温度调整的额定起动机电动机电阻根据以下关系确定：
其中 Radj_nom(TSM)是关于起动机电动机温度TSM调整的额定起动机电动机电阻，
Rnom是在额定温度T0下的额定起动机电动机电阻，以及
ρ是基于温度的电阻系数。
9.如权利要求7所述的方法，其中关于起动机电动机温度调整的额定估计的反电动势根据以下关系确定：
其中 Ke_nom是在额定温度T0下的额定反电动势，
Ke_adj_nom(TSM-)是在起动机电动机温度TSM下的额定反电动势，以及
β是基于温度的电动势系数。
10.一种用于监控用于内燃发动机的起动机电动机的方法，起动机电动机被配置成执行与自动停止和自动起动动作相关的停止/起动功能，所述方法包括：
确定与发动机起动事件相关的起动机电动机电阻；
基于起动机电动机电阻确定用于起动机电动机的反电动势；
确定与起动机电动机的反电动势、测量出的发动机曲柄起动时间以及起动机电动机温度相对应的起动机电动机的健康状态（SOH）；以及
当起动机电动机的SOH小于第一阈值SOH时将发动机停止/起动功能停用持续当前的车辆钥匙接通周期。
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