車輛推進冷卻的製作方法
2023-09-25 03:38:55 2
本公開內容涉及車輛裝備領域，更具體地，涉及一種車輛推進冷卻的系統和方法。
背景技術：
車輛推進子系統通常產生大量的熱量，這可能損壞推進部件。車輛通常包括專用冷卻子系統以從推進子系統去除多餘的熱量。當推進子系統產生比專用冷卻子系統能夠去除的熱量更多的熱量時會出現增加推進子系統和/或其部件的溫度超過可接受的極限的問題。
技術實現要素：
根據本發明，提供一種系統，包含包括處理器和存儲器的計算機，存儲器存儲可由計算機執行的指令以：
測量車輛推進子系統的溫度；以及
當溫度超過第一閾值時執行至少兩個對策，該至少兩個對策包括致動車輛氣候控制子系統和打開至少一個車輛車窗。
根據本發明的一個實施例，其中對策還包括停用推進子系統並且打開車輛發動機罩。
根據本發明的一個實施例，其中指令還包括當降水傳感器檢測到大體上沒有降水或乘員傳感器檢測到車輛未被佔用時致動打開車輛車窗的指令。
根據本發明的一個實施例，其中對策還包括停用推進子系統並且指令還包括當推進子系統停用時致動電冷卻劑子系統以循環推進冷卻劑的指令。
根據本發明的一個實施例，其中對策還包括停用推進子系統並且指令還包括在停用推進系統和打開車輛發動機罩之前將車輛移動到安全停車區的指令。
根據本發明的一個實施例，其中指令還包括確定車輛是否被佔用以及僅當車輛未被佔用時致動氣候控制系統的指令。
根據本發明的一個實施例，其中對策還包括停用推進子系統並且打開車輛發動機罩，並且指令包括以預定順序執行對策的指令，順序是致動氣候控制子系統、打開車輛車窗、移動到安全停車區並且停用推進系統、以及打開車輛發動機罩。
根據本發明的一個實施例，其中指令還包括當溫度超過第二閾值時執行另一對策的指令。
根據本發明的一個實施例，其中指令還包括當溫度超過第一閾值持續預定時間段時執行另一對策的指令。
根據本發明的一個實施例，其中溫度是汽缸蓋溫度和發動機冷卻劑溫度中的至少一個。
根據本發明，提供一種方法，包含：
測量推進子系統的溫度；以及
當溫度超過第一閾值時執行至少兩個對策，該至少兩個對策包括致動車輛氣候控制子系統以及打開至少一個車輛車窗。
根據本發明的一個實施例，其中對策還包括停用推進子系統並且打開車輛發動機罩。
根據本發明的一個實施例，還包含當降水傳感器檢測到大體上沒有降水或乘員傳感器檢測到車輛未被佔用時，執行打開車輛車窗的對策。
根據本發明的一個實施例，其中對策還包括停用推進子系統，方法還包含當推進子系統停用時致動電冷卻劑子系統以循環推進冷卻劑。
根據本發明的一個實施例，其中對策還包括停用推進子系統，方法還包含在停用推進系統和打開車輛發動機罩之前將車輛移動到安全停車區。
根據本發明的一個實施例，該方法還包括確定車輛是否被佔用並且僅當車輛未被佔用時致動溫度控制系統。
根據本發明的一個實施例，其中對策還包括停用推進子系統和打開車輛發動機罩，方法還包含以預定順序致動對策，順序致動氣候控制子系統、打開車輛車窗、移動到安全停車區且停用推進系統、以及打開車輛發動機罩。
根據本發明的一個實施例，該方法還包含當溫度超過第二閾值時執行另一對策。
根據本發明的一個實施例，該方法還包括當溫度超過第一閾值持續預定時間段時，執行另一對策。
根據本發明的一個實施例，其中溫度是汽缸蓋溫度和發動機冷卻劑溫度中的至少一個。
附圖說明
圖1是用於冷卻車輛推進子系統的示例車輛系統的框圖；
圖2是用於圖1的冷卻車輛推進子系統的示例過程；
圖3是用於圖1的冷卻車輛推進子系統的另一示例過程。
具體實施方式
當車輛推進子系統產生比專用冷卻子系統能夠移除的熱量更多的熱量時，例如當冷卻子系統損壞時，可以激活其他車輛子系統以移除多餘的熱量並冷卻推進子系統。一個這樣的子系統是通常用於加熱或冷卻車輛客艙空氣的氣候控制子系統。如本文所公開的，氣候控制子系統可以有利地被激活以加熱車輛客艙空氣使得氣候控制子系統從推進子系統中提取熱量，在加熱客艙同時冷卻推進子系統。例如，在自主車輛中，控制計算機(有時被稱為「虛擬操作者」)可以被編程為在沒有用戶輸入的情況下並且甚至在沒有用戶的情況下當推進子系統的溫度子系統例如發動機冷卻劑溫度和汽缸蓋溫度中的一個超過預定閾值時激活氣候控制子系統。
圖1示出了用於冷卻車輛101推進子系統123的示例性車輛101系統100。計算設備105被編程為從一個或多個數據收集器110(例如車輛101傳感器)接收與車輛101操作相關的收集的數據115。例如，數據115可以包括和/或可以提供用於確定車輛101的速度、車輛101加速度和/或減速度、與車輛101路徑或轉向相關的數據(包括側向加速度、道路曲率等)等的基礎。數據115的另外示例可以包括車輛101系統和部件(例如，轉向系統、動力傳動系統、制動系統、內部感測裝置、外部感測裝置等)的測量值。
計算設備105可以被編程為提供如本文所描述的虛擬操作者，並且通常被編程用於在控制器區域網(controllerareanetwork，can)總線等上的通信。計算設備105還可以具有到車載診斷連接器(onboarddiagnosticsconnector，obd-ii)的連接。經由can總線、obd-ii和/或其他有線或無線機構，計算設備105可以向車輛中的各種設備傳送消息和/或從各種設備接收消息，各種設備例如是控制器、致動器、傳感器等，包括數據收集器110。或者或另外，在計算設備105實際上包含多個設備的情況下，can總線等可以用於在本發明中表示為計算設備105的設備之間的通信。另外，計算設備105可以被編程用於與網絡120通信，如下所述，網絡120可以包括各種有線和/或無線網絡技術，例如蜂窩、藍牙、有線和/或無線分組網絡等。
數據存儲器106可以是任何已知類型，例如硬碟驅動器、固態驅動器、伺服器或任何易失性或非易失性介質。數據存儲器106可以存儲從數據收集器110發送的收集的數據115。
數據收集器110可以包括各種設備。例如，車輛中的各種控制器可以作為數據收集器110操作以經由can總線提供數據115，例如與車輛101速度、加速度、系統和/或部件功能相關的數據115。除了提供關於主車輛101的數據115，數據收集器110可以提供與一個或多個第二(目標)車輛相關的數據115。此外，傳感器或諸如此類、全球定位系統(gps)設備等可以包括在車輛中並且被配置為數據收集器110以例如經由有線或無線連接向計算機105直接提供數據。傳感器數據收集器110可以包括可以被部署以確定環境數據的如radar(雷達)、lidar(雷射雷達)、聲納等傳感器，例如從而測量車輛101和其他車輛或物體之間的距離、識別車輛101附近的物體(和/或物體的類型)和/或其預期軌跡、道路條件(例如，摩擦係數、水分、冰等的存在)、道路和交通標誌的位置等。然而，其他數據收集器110可以包括攝像機、體內酒量測定器、運動檢測器等，即數據收集器110提供用於評估車輛101操作者的狀況或狀態的數據115。示例數據收集器110包括發動機冷卻劑溫度傳感器和汽缸蓋溫度傳感器。
收集的數據115可以包括在車輛101中收集的各種數據。上面提供了收集的數據115的示例，並且此外，數據115通常使用一個或多個數據收集器110收集，並且可以另外包括在計算設備105中從中計算出的數據。通常，收集的數據115可以包括可以由數據收集器110收集和/或從這樣的數據計算出的任何數據。
車輛101可以包括多個子系統120。子系統120通常包括例如推進子系統123(例如，用於內燃發動機的節氣門)、轉向子系統和制動子系統，並且通常還包括其它子系統120，如氣候控制子系統121、娛樂子系統、導航子系統等。計算設備105可以被編程以在來自人類操作者的有限輸入或沒有輸入的情況下操作子系統120中的一些或全部，即自主地操作。這種編程可以被稱為「虛擬操作者」。虛擬操作者包括編程以監視和/或控制一個或多個子系統120(例如從而例如經由車輛101通信總線提供指令和/或向電子控制器單元(electroniccontrolunit，ecu)提供指令，該指令如已知的並且可以包括在各種子系統120中)以致動車輛部件例如施加制動器、改變方向盤轉角等。當計算設備105自主地操作子系統120時，這意味著計算設備105針對由虛擬操作者用於控制所選擇的子系統120忽略來自人類操作者的至少一些輸入。例如，如果人類操作者在虛擬操作者推進操作期間試圖按壓油門踏板，則計算設備105可以忽略人類輸入的命令以根據其編程來增加節氣門並加速車輛101。為了使車輛101自主地操作(有時稱為「完全自主地」)意味著轉向、制動和推進中的每一個由計算機105在沒有人類輸入的情況下操作。為了使車輛101半自動操作意味著制動、推進和轉向中的至少一個但不是全部由計算機105在沒有人類輸入的情況下操作。
子系統120中的一個可以是氣候控制子系統121。氣候控制子系統121調節車輛101客艙中的環境溫度，即基於操作者輸入來增加或減少溫度，例如基於要求環境客艙溫度為72華氏度。為了增加車輛101客艙的溫度，氣候控制子系統121可以從推進子系統123接收熱量，冷卻推進子系統123。
另一車輛子系統120可以是車窗控制子系統122。車窗控制子系統122被編程為調整可移動車輛101車窗(例如，操作者和乘客車窗)的高度。打開車輛101車窗可以允許車輛101客艙中的熱環境空氣逸出並使較冷的室外空氣進入客艙，在這裡空氣可以被氣候控制子系統121加熱，冷卻推進子系統123。
另一個車輛子系統120可以是推進子系統123。推進子系統123通過例如內燃發動機、電動機等推進車輛101。推進子系統123可以包括諸如燃料供應、冷卻劑管線、節氣門、發動機汽缸和/或電池這樣的部件。推進子系統123通常產生作為所產生的推進的副產物的熱量。如已知的冷卻劑可以用於減輕所產生的熱量，但是溫度可以比這種冷卻劑可以冷卻推進子系統123的溫度更快地上升。
圖2示出了用於冷卻推進子系統123的過程200。過程200在框205中開始，其中計算設備105利用一個或多個數據收集器110測量推進子系統123的溫度，一個或多個數據收集器110例如是已知的用於測量發動機艙中的位置處的溫度的一個或多個溫度傳感器。推進子系統溫度可以是例如發動機汽缸蓋溫度(cylinderheadtemperature，cht)或冷卻劑溫度中的一個或組合。cht是如已知的如通過汽缸蓋溫度傳感器測量的發動機汽缸蓋的溫度。冷卻劑溫度是已知的如通過冷卻劑溫度傳感器測量的發動機冷卻劑的溫度。
接下來，在框210中，計算設備105將測量的推進子系統123的溫度與第一預定溫度閾值進行比較。第一閾值可以通過例如推進子系統123的已知安全工作溫度來確定。示例第一閾值可以是220°f。如果推進溫度高於第一閾值，則過程200在框215中繼續。否則，過程200在框230中繼續。
在框215中，計算設備105執行第一對策以減少推進子系統123的溫度。該對策是致動某些車輛子系統120以冷卻推進子系統123的具體方式。
一種對策是激活氣候控制子系統121以從推進子系統123吸取熱量。氣候控制子系統121在被激活以加熱車輛101客艙時通常經由熱交換器接收從推進子系統123加熱的空氣。這冷卻了推進子系統123並加熱車輛101客艙。當推進子系統123的溫度高時，激活氣候控制子系統121可以減小推進溫度足以防止損壞推進子系統123。由於使用氣候控制子系統121增加客艙溫度可能對於車輛101乘員是不舒適的，所以計算設備105可以被編程以僅當座椅檢測傳感器表明車輛101沒有乘員時，即完全自主地操作時，激活氣候控制子系統121。因為增加的車輛101客艙溫度可以高於車輛101乘員可能覺得舒適的溫度，所以計算設備105可以被編程為僅當如已知的乘員傳感器檢測到車輛101未被佔用時激活氣候控制子系統121。
另一種可能的對策是致動車窗控制子系統122以打開車輛101的車窗。車輛101內的空氣會比周圍室外溫度更暖。因此，打開車輛101的車窗可以允許更冷的空氣進入車輛101。當氣候控制子系統121將熱空氣泵送到車輛101的客艙中時，打開車窗允許熱空氣逸出並且將更冷的空氣帶入氣候控制子系統121，改善了推進子系統123的熱量減少。因為打開車窗可允許降水進入車輛101中，所以計算設備105可以被編程為特別是在車輛101被人類乘員佔用的情況下——如來自可以以已知的方式設置的數據收集器115(例如，重量傳感器、圖像傳感器等)的數據所表明的——和/或取決於車輛101的內部，僅在降水傳感器表明基本上沒有降水時或者當降水低於預定強度時或者當車輛101未被佔用時致動車窗控制子系統122。此外，計算設備105可以被編程以僅當氣候控制子系統121被致動以改善推進冷卻時打開車輛101車窗。
又一種可行的冷卻對策是停用推進子系統123。一些推進子系統123(例如內燃發動機)在被激活時僅產生熱量。因此，停止推進子系統123可以防止推進子系統123的溫度的進一步增加，並且允許推進子系統123的溫度隨時間流逝而降低。氣候控制子系統121和車窗控制子系統122可以與停止推進子系統123結合使用以進一步減小推進子系統123的溫度。因為當推進子系統123要被冷卻時車輛101可以在道路的中間操作，所以虛擬操作者可以被編程以控制車輛子系統120將車輛101移動到安全停車區，例如路肩、停車場等。在推進子系統123被停用之後，因為冷卻劑通常利用由車輛101曲軸(由推進子系統123提供動力的)提供動力的泵進行循環，因此計算設備105可致動電冷卻劑子系統以便即使在推進子系統123被停用時也循環冷卻劑。
又一種可行的冷卻對策是打開車輛101發動機罩。推進子系統123通常容納在車輛101中的不允許空氣的大量循環的封閉艙中。打開車輛101發動機罩將推進子系統123暴露於較冷的環境空氣，從而降低推進溫度。因為在車輛101操作時打開車輛101發動機罩可能是不安全的，所以虛擬操作者可以被編程為僅當上面列出的其他對策已經被激活和/或當車輛101停止時才打開車輛101發動機罩。車輛101發動機罩可以包括由計算設備105致動以打開車輛101發動機罩的電磁閥。
在框215中，計算設備105致動前述對策中的一個或多個，通常致動氣候控制子系統121以冷卻推進子系統123。可以致動前述對策中的兩個或更多個，例如計算設備105可以在框215中致動氣候控制子系統121和車窗控制子系統122以加熱車輛101客艙空氣並且從車輛101中排出加熱的空氣。
接下來，在框220中，計算設備105測量推進子系統123的溫度並將推進子系統123的溫度與第二預定溫度閾值進行比較。儘管如框215中所述的執行第一對策，但第二閾值可以高於第一閾值，即推進子系統123的溫度可以上升超過第一閾值。示例第二閾值為240°f。如果推進溫度高於第二閾值，則過程200在框225中繼續。否則，過程200在框230中繼續。
在框225中，計算設備105致動一個或多個附加的對策。例如，如果在上述的框215中沒有打開車窗，則計算設備105可以致動車窗控制子系統122打開車輛101車窗。過程200然後返回到框220以確定推進溫度是否低於第二閾值。如果執行了所有可用的對策，則過程200返回到框220。
當執行框215-225時，可以根據預定順序，即優先級順序來致動對策。例如，第一致動對策可以是致動氣候控制子系統121以將推進子系統123的熱量排出到車輛101客艙中。以預定順序的第二對策可以是致動車窗控制子系統122以排出加熱的客艙空氣並引入冷的環境空氣以經由氣候控制子系統121冷卻推進子系統123。第三對策可以是移動車輛101到安全空間並停止推進子系統123，同時氣候控制子系統121和車窗控制子系統122繼續從推進子系統123去除熱量。第四並且可行的最後對策可以是打開車輛101發動機罩，將推進子系統123暴露到環境空氣以冷卻推進子系統123。該序列可以繼續直到推進溫度下降到低於第一溫度閾值和第二溫度閾值中的一個。
在框230中，計算設備105確定過程200是否應當繼續。例如，如果車輛101已經到達預期目的地並且停車、車輛101被斷電等，則計算設備105可以結束過程200。在另一實施例中，推進子系統123的溫度可以低於第一溫度閾值，因此批准另外的對策。如果計算設備105確定不繼續，則過程200結束。否則，過程200返回到框205以測量推進溫度。
圖3示出了用於實施冷卻推進子系統123的對策的示例過程300。過程300在框305中開始，其中計算設備105利用數據收集器110測量推進子系統123的溫度，例如如上所述的。推進子系統123的溫度可以是例如發動機汽缸蓋溫度或冷卻劑溫度中的一個。
接下來，在框310中，計算設備105將測量的推進子系統123的溫度與第一預定溫度閾值進行比較。第一閾值可以通過例如推進子系統123的已知安全工作溫度來確定。如果推進子系統123的溫度高於第一閾值，則過程300在框315中繼續。否則，過程300在框330中繼續。
在方框315中，計算設備105致動如上述的一個或多個對策，通常致動氣候控制子系統121和/或車窗控制子系統122以冷卻推進子系統123。
接下來，在框320中，計算設備105確定推進溫度是否已經停留在第一閾值之上長於預定時間閾值。時間閾值可以通過例如基於在特定推進溫度下花費的時間的預測損傷模型、發動機的尺寸、發動機冷卻劑的存在或損失等來預先確定。對於較小的發動機(例如4汽缸發動機)示例時間閾值可以是5分鐘並且對於較大的發動機(例如8汽缸發動機)示例時間閾值可以是10分鐘，較大的發動機具有更多的熱質量來加熱，因此與較小的發動機相比溫度增加更慢。如果推進溫度保持高於第一閾值長於時間閾值，則過程300在框325中繼續。否則，過程300在框330中繼續。
在框325中，計算設備105執行如上述的附加對策。例如，計算設備105可停用推進子系統123。然後，過程300返回到框320以確定推進溫度是否低於第一閾值。對策可以遵循上述預定順序。
在框330中，如在框230中，計算設備105確定過程300是否應當繼續。如果計算設備105確定不繼續，則過程300結束。否則，過程300返回到框305以測量推進溫度。
如本文所使用的，修飾形容詞的副詞「大體上」是指形狀、結構、測量、值、計算等可偏離精確描述的幾何形狀、距離、測量、值、計算等，因為在材料、加工、製造、傳感器測量、計算、處理時間、通信時間等方面的缺陷。
計算設備105一般每個包括可由一個或多個計算設備執行的指令，諸如上面所確定的那些指令，並且用於執行上述過程的框或步驟。計算機可執行指令可以從使用各種程式語言和/或技術創建的電腦程式編譯或解釋，包括但不限於單獨或組合的javatm，c，c++，visualbasic，javascript，perl，html等。一般來說，處理器(例如，微處理器)例如從存儲器、計算機可讀介質等接收指令，並執行這些指令，從而執行一個或多個處理器，包括一個或多個過程。這樣的指令和其他數據可以使用各種計算機可讀介質存儲和傳輸。計算設備105中的文件通常是存儲在如存儲介質、隨機存取存儲器等的計算機可讀介質上的數據的集合。
計算機可讀介質包括參與提供可以由計算機讀取的數據(例如，指令)的任何介質。這樣的介質可以採取許多形式，包括但不限於非易失性介質、易失性介質等。非易失性介質包括例如光碟或磁碟和其他持久性存儲器。易失性介質包括通常構成主存儲器的動態隨機存取存儲器(dram)。計算機可讀介質的常見形式包括例如軟式磁碟片、軟盤、硬碟、磁帶、任何其他磁介質、只讀光碟驅動器(cd-rom)、數位化視頻光碟(dvd)、任何其他光學介質、穿孔卡、紙帶、任何其他物理具有孔圖案的介質、隨機存取存儲器(ram)、可編程只讀存儲器(prom)、可擦可編程只讀存儲器(eprom)、快閃記憶體電可擦可編程只讀存儲器(flasheeprom)、任何其它存儲器晶片或盒，或計算機可以從其讀取的任何其它介質。
關於本文所描述的介質、過程、系統、方法等，應當理解，儘管這樣的過程等的步驟已經被描述為根據某個有序序列發生，但是這樣的過程可以以不同於本文所描述的順序的順序執行的所描述的步驟來實施。還應當理解，某些步驟可以同時執行，可以添加其他步驟，或者可以省略本文描述的某些步驟。例如，在過程200中，可以省略一個或多個步驟，或者可以以不同於圖2所示的順序執行這些步驟。換句話說，本文的系統和/或過程的描述被提供用於說明某些實施例的目的，並且絕不應被解釋為限制所公開的主題。
因此，應當理解，包括上述說明和附圖以及下面權利要求的本發明旨在是說明性的而不是限制性的。在閱讀上述描述之後，除了所提供的示例之外的許多實施例和應用對於本領域技術人員將是顯而易見的。應當確定本發明的範圍，而不是參考上述描述，而是應當參考所附權利要求和/或包括在基於本文的非臨時專利申請以及等同物的全部範圍內來確定，這樣的權利要求是有權利的。預期和預期在本文中所討論的技術中將會出現未來的發展，並且所公開的系統和方法將被併入這些未來的實施例中。總之，應當理解，所公開的主題能夠修改和變化。