CN107013317A - 车辆推进冷却 - Google Patents

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Abstract

测量一种车辆推进子系统的温度。执行包括致动车辆气候控制子系统并且当温度超过第一阈值时打开至少一个车辆车窗的至少两个对策。

Description

车辆推进冷却
技术领域
本公开内容涉及车辆装备领域，更具体地，涉及一种车辆推进冷却的系统和方法。
背景技术
车辆推进子系统通常产生大量的热量，这可能损坏推进部件。车辆通常包括专用冷却子系统以从推进子系统去除多余的热量。当推进子系统产生比专用冷却子系统能够去除的热量更多的热量时会出现增加推进子系统和/或其部件的温度超过可接受的极限的问题。
发明内容
根据本发明，提供一种系统，包含包括处理器和存储器的计算机，存储器存储可由计算机执行的指令以：
测量车辆推进子系统的温度；以及
当温度超过第一阈值时执行至少两个对策，该至少两个对策包括致动车辆气候控制子系统和打开至少一个车辆车窗。
根据本发明的一个实施例，其中对策还包括停用推进子系统并且打开车辆发动机罩。
根据本发明的一个实施例，其中指令还包括当降水传感器检测到大体上没有降水或乘员传感器检测到车辆未被占用时致动打开车辆车窗的指令。
根据本发明的一个实施例，其中对策还包括停用推进子系统并且指令还包括当推进子系统停用时致动电冷却剂子系统以循环推进冷却剂的指令。
根据本发明的一个实施例，其中对策还包括停用推进子系统并且指令还包括在停用推进系统和打开车辆发动机罩之前将车辆移动到安全停车区的指令。
根据本发明的一个实施例，其中指令还包括确定车辆是否被占用以及仅当车辆未被占用时致动气候控制系统的指令。
根据本发明的一个实施例，其中对策还包括停用推进子系统并且打开车辆发动机罩，并且指令包括以预定顺序执行对策的指令，顺序是致动气候控制子系统、打开车辆车窗、移动到安全停车区并且停用推进系统、以及打开车辆发动机罩。
根据本发明的一个实施例，其中指令还包括当温度超过第二阈值时执行另一对策的指令。
根据本发明的一个实施例，其中指令还包括当温度超过第一阈值持续预定时间段时执行另一对策的指令。
根据本发明的一个实施例，其中温度是汽缸盖温度和发动机冷却剂温度中的至少一个。
根据本发明，提供一种方法，包含：
测量推进子系统的温度；以及
当温度超过第一阈值时执行至少两个对策，该至少两个对策包括致动车辆气候控制子系统以及打开至少一个车辆车窗。
根据本发明的一个实施例，其中对策还包括停用推进子系统并且打开车辆发动机罩。
根据本发明的一个实施例，还包含当降水传感器检测到大体上没有降水或乘员传感器检测到车辆未被占用时，执行打开车辆车窗的对策。
根据本发明的一个实施例，其中对策还包括停用推进子系统，方法还包含当推进子系统停用时致动电冷却剂子系统以循环推进冷却剂。
根据本发明的一个实施例，其中对策还包括停用推进子系统，方法还包含在停用推进系统和打开车辆发动机罩之前将车辆移动到安全停车区。
根据本发明的一个实施例，该方法还包括确定车辆是否被占用并且仅当车辆未被占用时致动温度控制系统。
根据本发明的一个实施例，其中对策还包括停用推进子系统和打开车辆发动机罩，方法还包含以预定顺序致动对策，顺序致动气候控制子系统、打开车辆车窗、移动到安全停车区且停用推进系统、以及打开车辆发动机罩。
根据本发明的一个实施例，该方法还包含当温度超过第二阈值时执行另一对策。
根据本发明的一个实施例，该方法还包括当温度超过第一阈值持续预定时间段时，执行另一对策。
根据本发明的一个实施例，其中温度是汽缸盖温度和发动机冷却剂温度中的至少一个。
附图说明
图1是用于冷却车辆推进子系统的示例车辆系统的框图；
图2是用于图1的冷却车辆推进子系统的示例过程；
图3是用于图1的冷却车辆推进子系统的另一示例过程。
具体实施方式
当车辆推进子系统产生比专用冷却子系统能够移除的热量更多的热量时，例如当冷却子系统损坏时，可以激活其他车辆子系统以移除多余的热量并冷却推进子系统。一个这样的子系统是通常用于加热或冷却车辆客舱空气的气候控制子系统。如本文所公开的，气候控制子系统可以有利地被激活以加热车辆客舱空气使得气候控制子系统从推进子系统中提取热量，在加热客舱同时冷却推进子系统。例如，在自主车辆中，控制计算机(有时被称为“虚拟操作者”)可以被编程为在没有用户输入的情况下并且甚至在没有用户的情况下当推进子系统的温度子系统例如发动机冷却剂温度和汽缸盖温度中的一个超过预定阈值时激活气候控制子系统。
图1示出了用于冷却车辆101推进子系统123的示例性车辆101系统100。计算设备105被编程为从一个或多个数据收集器110(例如车辆101传感器)接收与车辆101操作相关的收集的数据115。例如，数据115可以包括和/或可以提供用于确定车辆101的速度、车辆101加速度和/或减速度、与车辆101路径或转向相关的数据(包括侧向加速度、道路曲率等)等的基础。数据115的另外示例可以包括车辆101系统和部件(例如，转向系统、动力传动系统、制动系统、内部感测装置、外部感测装置等)的测量值。
计算设备105可以被编程为提供如本文所描述的虚拟操作者，并且通常被编程用于在控制器局域网(Controller Area Network，CAN)总线等上的通信。计算设备105还可以具有到车载诊断连接器(Onboard Diagnostics Connector，OBD-II)的连接。经由CAN总线、OBD-II和/或其他有线或无线机构，计算设备105可以向车辆中的各种设备传送消息和/或从各种设备接收消息，各种设备例如是控制器、致动器、传感器等，包括数据收集器110。或者或另外，在计算设备105实际上包含多个设备的情况下，CAN总线等可以用于在本发明中表示为计算设备105的设备之间的通信。另外，计算设备105可以被编程用于与网络120通信，如下所述，网络120可以包括各种有线和/或无线网络技术，例如蜂窝、蓝牙、有线和/或无线分组网络等。
数据存储器106可以是任何已知类型，例如硬盘驱动器、固态驱动器、服务器或任何易失性或非易失性介质。数据存储器106可以存储从数据收集器110发送的收集的数据115。
数据收集器110可以包括各种设备。例如，车辆中的各种控制器可以作为数据收集器110操作以经由CAN总线提供数据115，例如与车辆101速度、加速度、系统和/或部件功能相关的数据115。除了提供关于主车辆101的数据115，数据收集器110可以提供与一个或多个第二(目标)车辆相关的数据115。此外，传感器或诸如此类、全球定位系统(GPS)设备等可以包括在车辆中并且被配置为数据收集器110以例如经由有线或无线连接向计算机105直接提供数据。传感器数据收集器110可以包括可以被部署以确定环境数据的如RADAR(雷达)、LIDAR(激光雷达)、声纳等传感器，例如从而测量车辆101和其他车辆或物体之间的距离、识别车辆101附近的物体(和/或物体的类型)和/或其预期轨迹、道路条件(例如，摩擦系数、水分、冰等的存在)、道路和交通标志的位置等。然而，其他数据收集器110可以包括摄像机、体内酒量测定器、运动检测器等，即数据收集器110提供用于评估车辆101操作者的状况或状态的数据115。示例数据收集器110包括发动机冷却剂温度传感器和汽缸盖温度传感器。
收集的数据115可以包括在车辆101中收集的各种数据。上面提供了收集的数据115的示例，并且此外，数据115通常使用一个或多个数据收集器110收集，并且可以另外包括在计算设备105中从中计算出的数据。通常，收集的数据115可以包括可以由数据收集器110收集和/或从这样的数据计算出的任何数据。
车辆101可以包括多个子系统120。子系统120通常包括例如推进子系统123(例如，用于内燃发动机的节气门)、转向子系统和制动子系统，并且通常还包括其它子系统120，如气候控制子系统121、娱乐子系统、导航子系统等。计算设备105可以被编程以在来自人类操作者的有限输入或没有输入的情况下操作子系统120中的一些或全部，即自主地操作。这种编程可以被称为“虚拟操作者”。虚拟操作者包括编程以监视和/或控制一个或多个子系统120(例如从而例如经由车辆101通信总线提供指令和/或向电子控制器单元(ElectronicControl Unit，ECU)提供指令，该指令如已知的并且可以包括在各种子系统120中)以致动车辆部件例如施加制动器、改变方向盘转角等。当计算设备105自主地操作子系统120时，这意味着计算设备105针对由虚拟操作者用于控制所选择的子系统120忽略来自人类操作者的至少一些输入。例如，如果人类操作者在虚拟操作者推进操作期间试图按压油门踏板，则计算设备105可以忽略人类输入的命令以根据其编程来增加节气门并加速车辆101。为了使车辆101自主地操作(有时称为“完全自主地”)意味着转向、制动和推进中的每一个由计算机105在没有人类输入的情况下操作。为了使车辆101半自动操作意味着制动、推进和转向中的至少一个但不是全部由计算机105在没有人类输入的情况下操作。
子系统120中的一个可以是气候控制子系统121。气候控制子系统121调节车辆101客舱中的环境温度，即基于操作者输入来增加或减少温度，例如基于要求环境客舱温度为72华氏度。为了增加车辆101客舱的温度，气候控制子系统121可以从推进子系统123接收热量，冷却推进子系统123。
另一车辆子系统120可以是车窗控制子系统122。车窗控制子系统122被编程为调整可移动车辆101车窗(例如，操作者和乘客车窗)的高度。打开车辆101车窗可以允许车辆101客舱中的热环境空气逸出并使较冷的室外空气进入客舱，在这里空气可以被气候控制子系统121加热，冷却推进子系统123。
另一个车辆子系统120可以是推进子系统123。推进子系统123通过例如内燃发动机、电动机等推进车辆101。推进子系统123可以包括诸如燃料供应、冷却剂管线、节气门、发动机汽缸和/或电池这样的部件。推进子系统123通常产生作为所产生的推进的副产物的热量。如已知的冷却剂可以用于减轻所产生的热量，但是温度可以比这种冷却剂可以冷却推进子系统123的温度更快地上升。
图2示出了用于冷却推进子系统123的过程200。过程200在框205中开始，其中计算设备105利用一个或多个数据收集器110测量推进子系统123的温度，一个或多个数据收集器110例如是已知的用于测量发动机舱中的位置处的温度的一个或多个温度传感器。推进子系统温度可以是例如发动机汽缸盖温度(cylinder head temperature，CHT)或冷却剂温度中的一个或组合。CHT是如已知的如通过汽缸盖温度传感器测量的发动机汽缸盖的温度。冷却剂温度是已知的如通过冷却剂温度传感器测量的发动机冷却剂的温度。
接下来，在框210中，计算设备105将测量的推进子系统123的温度与第一预定温度阈值进行比较。第一阈值可以通过例如推进子系统123的已知安全工作温度来确定。示例第一阈值可以是220°F。如果推进温度高于第一阈值，则过程200在框215中继续。否则，过程200在框230中继续。
在框215中，计算设备105执行第一对策以减少推进子系统123的温度。该对策是致动某些车辆子系统120以冷却推进子系统123的具体方式。
一种对策是激活气候控制子系统121以从推进子系统123吸取热量。气候控制子系统121在被激活以加热车辆101客舱时通常经由热交换器接收从推进子系统123加热的空气。这冷却了推进子系统123并加热车辆101客舱。当推进子系统123的温度高时，激活气候控制子系统121可以减小推进温度足以防止损坏推进子系统123。由于使用气候控制子系统121增加客舱温度可能对于车辆101乘员是不舒适的，所以计算设备105可以被编程以仅当座椅检测传感器表明车辆101没有乘员时，即完全自主地操作时，激活气候控制子系统121。因为增加的车辆101客舱温度可以高于车辆101乘员可能觉得舒适的温度，所以计算设备105可以被编程为仅当如已知的乘员传感器检测到车辆101未被占用时激活气候控制子系统121。
另一种可能的对策是致动车窗控制子系统122以打开车辆101的车窗。车辆101内的空气会比周围室外温度更暖。因此，打开车辆101的车窗可以允许更冷的空气进入车辆101。当气候控制子系统121将热空气泵送到车辆101的客舱中时，打开车窗允许热空气逸出并且将更冷的空气带入气候控制子系统121，改善了推进子系统123的热量减少。因为打开车窗可允许降水进入车辆101中，所以计算设备105可以被编程为特别是在车辆101被人类乘员占用的情况下——如来自可以以已知的方式设置的数据收集器115(例如，重量传感器、图像传感器等)的数据所表明的——和/或取决于车辆101的内部，仅在降水传感器表明基本上没有降水时或者当降水低于预定强度时或者当车辆101未被占用时致动车窗控制子系统122。此外，计算设备105可以被编程以仅当气候控制子系统121被致动以改善推进冷却时打开车辆101车窗。
又一种可行的冷却对策是停用推进子系统123。一些推进子系统123(例如内燃发动机)在被激活时仅产生热量。因此，停止推进子系统123可以防止推进子系统123的温度的进一步增加，并且允许推进子系统123的温度随时间流逝而降低。气候控制子系统121和车窗控制子系统122可以与停止推进子系统123结合使用以进一步减小推进子系统123的温度。因为当推进子系统123要被冷却时车辆101可以在道路的中间操作，所以虚拟操作者可以被编程以控制车辆子系统120将车辆101移动到安全停车区，例如路肩、停车场等。在推进子系统123被停用之后，因为冷却剂通常利用由车辆101曲轴(由推进子系统123提供动力的)提供动力的泵进行循环，因此计算设备105可致动电冷却剂子系统以便即使在推进子系统123被停用时也循环冷却剂。
又一种可行的冷却对策是打开车辆101发动机罩。推进子系统123通常容纳在车辆101中的不允许空气的大量循环的封闭舱中。打开车辆101发动机罩将推进子系统123暴露于较冷的环境空气，从而降低推进温度。因为在车辆101操作时打开车辆101发动机罩可能是不安全的，所以虚拟操作者可以被编程为仅当上面列出的其他对策已经被激活和/或当车辆101停止时才打开车辆101发动机罩。车辆101发动机罩可以包括由计算设备105致动以打开车辆101发动机罩的电磁阀。
在框215中，计算设备105致动前述对策中的一个或多个，通常致动气候控制子系统121以冷却推进子系统123。可以致动前述对策中的两个或更多个，例如计算设备105可以在框215中致动气候控制子系统121和车窗控制子系统122以加热车辆101客舱空气并且从车辆101中排出加热的空气。
接下来，在框220中，计算设备105测量推进子系统123的温度并将推进子系统123的温度与第二预定温度阈值进行比较。尽管如框215中所述的执行第一对策，但第二阈值可以高于第一阈值，即推进子系统123的温度可以上升超过第一阈值。示例第二阈值为240°F。如果推进温度高于第二阈值，则过程200在框225中继续。否则，过程200在框230中继续。
在框225中，计算设备105致动一个或多个附加的对策。例如，如果在上述的框215中没有打开车窗，则计算设备105可以致动车窗控制子系统122打开车辆101车窗。过程200然后返回到框220以确定推进温度是否低于第二阈值。如果执行了所有可用的对策，则过程200返回到框220。
当执行框215-225时，可以根据预定顺序，即优先级顺序来致动对策。例如，第一致动对策可以是致动气候控制子系统121以将推进子系统123的热量排出到车辆101客舱中。以预定顺序的第二对策可以是致动车窗控制子系统122以排出加热的客舱空气并引入冷的环境空气以经由气候控制子系统121冷却推进子系统123。第三对策可以是移动车辆101到安全空间并停止推进子系统123，同时气候控制子系统121和车窗控制子系统122继续从推进子系统123去除热量。第四并且可行的最后对策可以是打开车辆101发动机罩，将推进子系统123暴露到环境空气以冷却推进子系统123。该序列可以继续直到推进温度下降到低于第一温度阈值和第二温度阈值中的一个。
在框230中，计算设备105确定过程200是否应当继续。例如，如果车辆101已经到达预期目的地并且停车、车辆101被断电等，则计算设备105可以结束过程200。在另一实施例中，推进子系统123的温度可以低于第一温度阈值，因此批准另外的对策。如果计算设备105确定不继续，则过程200结束。否则，过程200返回到框205以测量推进温度。
图3示出了用于实施冷却推进子系统123的对策的示例过程300。过程300在框305中开始，其中计算设备105利用数据收集器110测量推进子系统123的温度，例如如上所述的。推进子系统123的温度可以是例如发动机汽缸盖温度或冷却剂温度中的一个。
接下来，在框310中，计算设备105将测量的推进子系统123的温度与第一预定温度阈值进行比较。第一阈值可以通过例如推进子系统123的已知安全工作温度来确定。如果推进子系统123的温度高于第一阈值，则过程300在框315中继续。否则，过程300在框330中继续。
在方框315中，计算设备105致动如上述的一个或多个对策，通常致动气候控制子系统121和/或车窗控制子系统122以冷却推进子系统123。
接下来，在框320中，计算设备105确定推进温度是否已经停留在第一阈值之上长于预定时间阈值。时间阈值可以通过例如基于在特定推进温度下花费的时间的预测损伤模型、发动机的尺寸、发动机冷却剂的存在或损失等来预先确定。对于较小的发动机(例如4汽缸发动机)示例时间阈值可以是5分钟并且对于较大的发动机(例如8汽缸发动机)示例时间阈值可以是10分钟，较大的发动机具有更多的热质量来加热，因此与较小的发动机相比温度增加更慢。如果推进温度保持高于第一阈值长于时间阈值，则过程300在框325中继续。否则，过程300在框330中继续。
在框325中，计算设备105执行如上述的附加对策。例如，计算设备105可停用推进子系统123。然后，过程300返回到框320以确定推进温度是否低于第一阈值。对策可以遵循上述预定顺序。
在框330中，如在框230中，计算设备105确定过程300是否应当继续。如果计算设备105确定不继续，则过程300结束。否则，过程300返回到框305以测量推进温度。
如本文所使用的，修饰形容词的副词“大体上”是指形状、结构、测量、值、计算等可偏离精确描述的几何形状、距离、测量、值、计算等，因为在材料、加工、制造、传感器测量、计算、处理时间、通信时间等方面的缺陷。
计算设备105一般每个包括可由一个或多个计算设备执行的指令，诸如上面所确定的那些指令，并且用于执行上述过程的框或步骤。计算机可执行指令可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解释，包括但不限于单独或组合的JavaTM，C，C++，Visual Basic，Java Script，Perl，HTML等。一般来说，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并执行这些指令，从而执行一个或多个处理器，包括一个或多个过程。这样的指令和其他数据可以使用各种计算机可读介质存储和传输。计算设备105中的文件通常是存储在如存储介质、随机存取存储器等的计算机可读介质上的数据的集合。
计算机可读介质包括参与提供可以由计算机读取的数据(例如，指令)的任何介质。这样的介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质等。非易失性介质包括例如光盘或磁盘和其他持久性存储器。易失性介质包括通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。计算机可读介质的常见形式包括例如软式磁碟片、软盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、只读光盘驱动器(CD-ROM)、数字化视频光盘(DVD)、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何其他物理具有孔图案的介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、闪存电可擦可编程只读存储器(FLASHEEPROM)、任何其它存储器芯片或盒，或计算机可以从其读取的任何其它介质。
关于本文所描述的介质、过程、系统、方法等，应当理解，尽管这样的过程等的步骤已经被描述为根据某个有序序列发生，但是这样的过程可以以不同于本文所描述的顺序的顺序执行的所描述的步骤来实施。还应当理解，某些步骤可以同时执行，可以添加其他步骤，或者可以省略本文描述的某些步骤。例如，在过程200中，可以省略一个或多个步骤，或者可以以不同于图2所示的顺序执行这些步骤。换句话说，本文的系统和/或过程的描述被提供用于说明某些实施例的目的，并且绝不应被解释为限制所公开的主题。
因此，应当理解，包括上述说明和附图以及下面权利要求的本发明旨在是说明性的而不是限制性的。在阅读上述描述之后，除了所提供的示例之外的许多实施例和应用对于本领域技术人员将是显而易见的。应当确定本发明的范围，而不是参考上述描述，而是应当参考所附权利要求和/或包括在基于本文的非临时专利申请以及等同物的全部范围内来确定，这样的权利要求是有权利的。预期和预期在本文中所讨论的技术中将会出现未来的发展，并且所公开的系统和方法将被并入这些未来的实施例中。总之，应当理解，所公开的主题能够修改和变化。

Claims (20)

1.一种系统，包含包括处理器和存储器的计算机，所述存储器存储可由所述计算机执行的指令以：
测量车辆推进子系统的温度；以及
当所述温度超过第一阈值时执行至少两个对策，所述至少两个对策包括致动车辆气候控制子系统和打开至少一个车辆车窗。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述对策还包括停用所述推进子系统并且打开车辆发动机罩。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令还包括当降水传感器检测到大体上没有降水或乘员传感器检测到所述车辆未被占用时致动打开所述车辆车窗的指令。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述对策还包括停用所述推进子系统并且所述指令还包括当所述推进子系统停用时致动电冷却剂子系统以循环推进冷却剂的指令。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述对策还包括停用所述推进子系统并且所述指令还包括在停用所述推进系统和打开所述车辆发动机罩之前将所述车辆移动到安全停车区的指令。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令还包括确定所述车辆是否被占用以及仅当所述车辆未被占用时致动所述气候控制系统的指令。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述对策还包括停用所述推进子系统并且打开车辆发动机罩，并且所述指令包括以预定顺序执行所述对策的指令，所述顺序是致动所述气候控制子系统、打开所述车辆车窗、移动到安全停车区并且停用所述推进系统、以及打开所述车辆发动机罩。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令还包括当所述温度超过第二阈值时执行另一对策的指令。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令还包括当所述温度超过所述第一阈值持续预定时间段时执行另一对策的指令。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述温度是汽缸盖温度和发动机冷却剂温度中的至少一个。
11.一种方法，包含：
测量推进子系统的温度；以及
当所述温度超过第一阈值时执行至少两个对策，所述至少两个对策包括致动车辆气候控制子系统以及打开至少一个车辆车窗。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述对策还包括停用所述推进子系统并且打开车辆发动机罩。
13.根据权利要求11所述的方法，还包含当降水传感器检测到大体上没有降水或乘员传感器检测到所述车辆未被占用时，执行打开所述车辆车窗的对策。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述对策还包括停用所述推进子系统，所述方法还包含当所述推进子系统停用时致动电冷却剂子系统以循环推进冷却剂。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述对策还包括停用所述推进子系统，所述方法还包含在停用所述推进系统和打开所述车辆发动机罩之前将所述车辆移动到安全停车区。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括确定所述车辆是否被占用并且仅当所述车辆未被占用时致动所述温度控制系统。
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述对策还包括停用所述推进子系统和打开车辆发动机罩，所述方法还包含以预定顺序执行所述对策，所述顺序是致动所述气候控制子系统、打开所述车辆车窗、移动到安全停车区且停用所述推进系统、以及打开所述车辆发动机罩。
18.根据权利要求11所述的方法，还包含当所述温度超过第二阈值时执行另一对策。
19.根据权利要求11所述的方法，还包括当所述温度超过所述第一阈值持续预定时间段时，执行另一对策。
20.根据权利要求11所述的方法，其中所述温度是汽缸盖温度和发动机冷却剂温度中的至少一个。
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