CN111497619A - 冷却剂系统视觉泄漏检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“冷却剂系统视觉泄漏检测系统和方法”。一种由牵引电池提供动力的电动化车辆包括冷却剂回路，所述冷却剂回路被布置成至少通过散热器、冷却器和所述牵引电池来传送冷却剂以传递来自所述电池的热量。所述车辆还包括制冷剂回路，所述制冷剂回路与所述冷却器流体连通，以选择性地使制冷剂循环通过所述冷却器，以提供来自被传送通过所述冷却器的冷却剂的补充热传递。所述车辆还包括：视觉系统，所述视觉系统具有至少一个相机，所述相机的视野包括所述散热器的附近；以及控制器，所述控制器被编程为基于从所述视觉系统输出的图像数据来检测散热器冷却剂泄漏。

Description

冷却剂系统视觉泄漏检测系统和方法

技术领域

本公开涉及用于基于图像数据在视觉上检测冷却剂系统泄漏并且在存在冷却剂泄漏的情况下发起至少一个减轻动作以扩展车辆操作范围的控制策略和算法。

背景技术

诸如混合动力传动系统车辆等电动化车辆的操作有助于减少汽车和其他车辆的燃料消耗和排放。此类电动化车辆可包括由牵引电池供电的牵引马达。牵引电池在负载下会生成热量，并且可能会受益于用于消散热量并对电池单元的温度进行热调节的热管理系统。可对诸如牵引电池等散热部件以及电动马达、内燃发动机和计算电子器件进行液体冷却。冷却系统的液体循环部分的故障会导致冷却剂泄漏，这可通过从车辆的发动机罩周围或其他位置释放蒸汽来在视觉上观察到。然而，在自主车辆的情况下，乘客可以更自由地进行各种各样的理想尝试，因此不太可能主动在视觉上监视车辆的外部状态。

发明内容

一种由牵引电池提供动力的电动化车辆包括冷却剂回路，所述冷却剂回路被布置成至少通过散热器、冷却器和所述牵引电池来传送冷却剂以传递来自所述电池的热量。所述车辆还包括制冷剂回路，所述制冷剂回路与所述冷却器流体连通，以选择性地使制冷剂循环通过所述冷却器，以提供来自被传送通过所述冷却器的冷却剂的补充热传递。所述车辆还包括：视觉系统，所述视觉系统具有至少一个相机，所述相机的视野包括所述散热器的附近；以及控制器，所述控制器被编程为基于从所述视觉系统输出的图像数据来检测散热器冷却剂泄漏。所述控制器还被编程为响应于检测到冷却剂泄漏，引起所述冷却剂回路内的所述散热器的旁通以停止通过所述散热器传送冷却剂。

一种车辆包括制冷剂系统，所述制冷剂系统包括冷却器，制冷剂循环通过所述冷却器。所述车辆还包括冷却剂系统，所述冷却剂系统包括冷却剂回路，所述冷却剂回路被布置成使冷却剂循环通过电池、散热器、所述冷却器和连接到旁通导管的旁通阀。所述车辆还包括：视觉系统，所述视觉系统用于捕获图像数据，所述图像数据在视野内具有所述散热器；以及控制器，所述控制器被编程为响应于指示散热器冷却剂泄漏的图像数据，激活所述旁通阀以防止冷却剂循环通过所述散热器。

一种车辆包括制冷剂系统，所述制冷剂系统包括冷却器，制冷剂循环通过所述冷却器。所述车辆还包括冷却剂系统，所述冷却剂系统包括冷却剂回路，所述冷却剂回路被布置成使冷却剂循环通过电池、散热器、所述冷却器和连接到旁通导管的旁通阀。所述车辆还包括：视觉系统，所述视觉系统用于捕获图像数据，所述图像数据在视野内包括所述散热器；以及控制器，所述控制器被编程为响应于指示散热器泄漏的图像数据，将所述图像数据传输到远程操作员。

附图说明

图1是示例性电动化车辆的示意图。

图2是车辆电池热管理系统的示意图。

图3是用于控制电池热管理系统的流程图。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅是示例，并且其他实施例可以采取各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以各种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员应理解，参考附图的任何一个示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式来说，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可能是所期望的。

具有牵引电池的电动化车辆可使用冷却剂回路来帮助对牵引电池进行热调节。某些车辆工况可能导致热的冷却剂泄漏，诸如过热状况。此外，即使是很小的车辆碰撞也可能导致散热器前端受损。散热器或散热器周围的热冷却剂的泄漏可能会导致蒸汽在车辆的发动机罩附近释放。在人类驾驶车辆的情况下，蒸汽的释放可能会警告驾驶员需要进行冷却系统维修。然而，自主车辆可能没有驾驶员主动注视车辆前端以识别由于散热器泄漏而引起蒸汽的释放。

在散热器在低温时受损或泄漏的情况下，很难立即检测到此故障。冷却系统的性能不会立即下降，并且可能无法直接检测到即将发生的故障。然而，当冷却的负载开始过热时，最终会检测到故障。诸如热负载削减等动作(例如，降低马达或电池功率)可能会导致性能下降，但会使汽车保持操作。在更严重的情况下，一旦失去了足够量的散热器流体，过热的负载将导致车辆停车和潜在的部件受损。

配有自主驾驶功能的电动化车辆可受益于使用视觉系统来检测发动机罩周围散发的蒸汽。同时，电动化推进部件不会由于散热器冷却剂泄漏而经历性能下降。本公开的各方面将检测并随后绕过散热器泄漏，同时使用冷却器来为电动化推进系统部件提供补充冷却。因此，诸如牵引电池和自主车辆计算硬件等的驱动所需的冷却子系统从冷却器接收到充分的冷却以正常操作，并且车辆可继续某种程度的有限操作。

本公开的系统和算法可避免与专用的冷却剂系统监视硬件有关的成本增加，因为光学检测硬件已经是作为自主车辆的视觉系统的一部分的标准设备。本公开的系统和算法还可避免在检测到散热器处或散热器附近的泄漏时需要立即维修。各种级别的减轻响应动作可允许车辆继续运转以驾驶到便利的停车位置。根据一些示例，自主车辆可能能够在不中断收益流的情况下继续其全天运转。在其他示例中，配有驾驶员辅助特征的人类驾驶车辆可能能够通过抢先将车辆导引到服务目的地而不是被拖走来节省客户的时间和金钱。

图1描绘了混合动力电动车辆(HEV)112。HEV 112包括电动化推进系统，所述电动化推进系统具有机械地联接到混合动力变速器(未示出)的一个或多个电机114。电机114可能能够作为马达或发电机来操作。另外，混合动力变速器机械地联接到内燃发动机118(即，ICE)。电机114被布置为在发动机118操作或关闭时提供推进扭矩以及减速扭矩能力。电机114能够作为发电机操作，以通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热量损失掉的能量来提供燃料经济性益处。电机114可另外在车辆操作时施加抵抗发动机输出扭矩的反作用扭矩，以生成电力来对牵引电池进行再充电。电机114还可通过允许发动机118接近最有效转速范围和扭矩范围操作来减少车辆排放。当发动机118关闭时，HEV 112可在纯电动行驶模式下使用电机114作为唯一推进源进行操作。混合动力变速器还机械地联接到行车轮，以从电机114和/或内燃发动机118输出扭矩。

牵引电池或电池组124存储可用来给电机114供电的能量。电池组124通常提供来自牵引电池24内的一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)的高压直流(DC)输出。每个电池单元阵列可包括一个或多个电池单元。电池单元(诸如方形电池单元、软包电池单元、圆柱形电池单元或其他类型的电池单元)用来将存储的化学能转换成电能。所述单元可包括壳体、正电极(阴极)和负电极(阳极)。电解质允许离子在放电期间在阳极与阴极之间移动，然后在再充电期间返回。端子可允许电流流出单元以供车辆使用。可使用不同的电池组配置来满足各个车辆变量，包括封装约束和功率要求。如下文更详细地讨论，可由热管理系统对电池单元进行热调节。热管理系统的示例包括空气冷却系统、液体冷却系统以及空气系统和液体系统的组合。

一个或多个接触器142可在断开时将牵引电池124与DC高压总线154A选择性地隔离，而在闭合时将牵引电池124耦合到DC高压总线154A。牵引电池124经由DC高压总线154A电耦合到一个或多个电力电子模块126。电力电子模块126还电耦合到电机114，并且提供在AC高压总线154B与电机114之间双向传输传递能量的能力。根据一些示例，牵引电池124可提供DC电流，而电机114使用三相交流电(AC)进行操作。电力电子模块126可将DC电流转换为三相AC电流以操作电机114。在再生模式中，电力电子模块126可将来自充当发电机的电机114的三相AC电流输出转换为与牵引电池124兼容的DC电流。本文中的描述同样适用于没有燃烧发动机的纯电动车辆。

除了提供用于推进的能量之外，牵引电池124还可为其他车辆电气系统提供能量。车辆112可包括电耦合到高压总线154的DC/DC转换器模块128。DC/DC转换器模块128可电耦合到低压总线156。DC/DC转换器块模128可将牵引电池124的高压DC输出转换为与低压车辆负载152兼容的低压DC供应。低压总线156可电耦合到辅助电池130(例如，12V电池)。低压负载152可电耦合到低压总线156。低压负载152可包括车辆112内的各种控制器。

车辆112的牵引电池124可由车外电源136进行再充电。车外电源136可以是通向电气插座的连接。外部电源136可电耦合到充电器或另一类型的电动车辆供电装备(EVSE)138。车外电源136也可以是由电力公用事业公司提供的配电网络或电网。EVSE 138提供用于调节和管理电源136与车辆112之间的能量传递的电路和控件。车外电源136可向EVSE138提供DC或AC电力。EVSE 138包括用于插电到车辆112的充电端口134中的充电连接器140。充电端口134可以是被配置为将功率从EVSE 138传递到车辆112的任何类型的端口。充电端口134可电耦合到充电模块或车载功率转换模块132。功率转换模块132调节从EVSE138所供应的功率，以向牵引电池124提供适当的电压电平和电流电平。功率转换模块132与EVSE 138交互，以协调向车辆112的功率递送。EVSE连接器140可具有与充电端口134的对应凹槽配合的引脚。替代地，被描述为电耦合或电连接的各种部件可使用无线电感耦合或其他非接触式功率传递机制来传递功率。包括充电端口134、功率转换模块132、电力电子模块126和DC-DC转换器模块128的充电部件可共同视为被配置为从车外电源136接收功率的电源接口系统的一部分。

当车辆112插电到EVSE 138时，接触器142可处于闭合状态，使得牵引电池124耦合到高压总线154和电源136以对电池进行充电。车辆可在插电到EVSE 138时处于点火关闭状态。

所讨论的各种部件可具有一个或多个相关联的控制器，用于控制、监视和协调部件的操作。控制器可经由串行总线(例如，控制器局域网(CAN))或经由离散的导体进行通信。另外，可提供车辆系统控制器148以协调各种部件的操作。

虽然表示为单个控制器，但系统控制器148可实现为一个或多个控制器。控制器148可监视各种车辆系统的工况。根据图1的示例，至少电机114、发动机118、牵引电池124、DC-DC转换器128、充电模块132和高压负载146、低压负载152以及视觉系统158与控制器148通信。

控制器148一般还包括诸如微处理器、ASIC、IC、存储器(例如，快闪、ROM、RAM、EPROM和/或EEPROM)等任何数量的子部件以及软件代码以彼此协作执行各种操作。子部件允许对命令进行车载处理，并且根据期望正时或替代地响应于从车辆系统所接收的一个或多个输入来执行任意数量的预定例程。处理器可耦合到非持久性存储装置和/或持久性存储装置。在示例性配置中，非持久性存储装置是RAM，而持久性存储装置是快闪存储器。一般来说，持久性(非暂时性)存储装置可包括在计算机或其他装置断电时维护数据的所有形式的存储装置。控制器148还可在存储器内存储预定数据，诸如基于计算和测试数据的“查找表”。控制器通过一个或多个有线或无线车辆连接来与其他车辆系统和子控制器通信并且可使用共用的总线协议(例如，CAN和LIN)。本文使用的对“控制器”的引用指一个或多个控制器。

牵引电池124包括用于输出指示流入或流出牵引电池124的电流的量值和方向的信号的电流传感器。牵引电池124还包括用于感测牵引电池124的端子两端的电压的电压传感器。电压传感器输出指示牵引电池124的端子两端的电压的信号。牵引电池124还可具有一个或多个温度传感器131，诸如热敏电阻或其他类型的温度传感器。温度传感器131可与控制器148通信以提供指示电池单元的温度的数据。

牵引电池124的电流传感器输出、电压传感器输出和温度传感器输出均被提供到控制器148。控制器148可被编程为基于来自牵引电池124的电流传感器和电压传感器的信号来计算荷电状态(SOC)。可利用各种技术来计算荷电状态。例如，可实施安时积分，其中随时间对通过牵引电池124的电流进行积分。还可基于牵引电池电压传感器104的输出来估计SOC。所利用的具体技术可取决于特定电池的化学组成和特性。

也可为牵引电池规定期望的温度操作范围。所述温度操作范围可限定电池124在其内操作的上限和下限。响应于感测到的温度接近热极限，可修改牵引电池124的操作或可发起其他减轻动作以主动调节温度。根据一些示例性配置，牵引电池24以及其他车辆部件利用一个或多个热管理系统进行热调节。

参考图2，车辆112包括热管理系统160。可采用热管理系统160来主动消散由各种车辆部件(诸如电池总成124、动力传动系统部件和电力电子部件)生成的热量。

热管理系统160可使用液体冷却来消散热量。例如，热管理系统160可使冷却剂选择性地循环到牵引电池124，以根据工况来冷却或加热电池总成。热管理系统160包括用于使冷却剂循环到电池总成124的冷却剂回路162。冷却剂可以是传统类型的冷却剂混合物，诸如与乙二醇混合的水。其他冷却剂类型也可循环通过冷却剂回路以调节温度。热管理系统160一般包括旁通阀164、散热器166，第一泵168、任选的第二泵170、电池入口冷却剂温度传感器172、电池出口冷却剂温度传感器174、车辆电子器件诸如自主车辆(AV)计算机176、电池124、冷却器178和视觉系统180。所述部件中的每一个都沿着冷却剂循环管线设置，使得所述部件与循环通过热管理系统160的冷却剂热连通。热管理系统160的部件也与控制器148连通以进行性能监视和/或热系统控制。热管理系统160还可基于期望的系统性能，根据需要包括更多或更少的部件。

在一些示例中，热管理系统160包括单独的制冷剂子系统182。制冷剂子系统182可包括蒸汽压缩式热泵，所述蒸汽压缩式热泵用于使液体制冷剂循环通过冷却器回路184以将热能传递到气候控制系统的各种部件。根据一个示例，制冷剂子系统182是用于车厢的空调(AC)系统的一部分。利用车厢AC可能比为牵引电池124提供专用的制冷剂系统更具成本效益。冷却器回路184可与冷却器178热连通，以从冷却剂回路162吸收额外的热量。冷却器回路184和冷却剂回路162可根据电池冷却要求、环境空气温度和其他因素而串联地或彼此独立地操作。在替代实施例中，专用于电池冷却的制冷剂回路可独立于车厢AC系统来设置。

继续参考图2，例如，由牵引电池124和AV计算机176生成高的产热负载(heat-producing load)。这些部件沿着冷却回路放置，并通过水和防冻成分组成的循环液体冷却剂混合物冷却。由至少一个泵168对冷却剂循环提供动力，并且任选地，可提供第二泵170以补充循环。冷却剂回路的操作从散热器166出口开始，冷却的冷却剂从所述出口流出，所述散热器出口位于图2的示意图的左下部分。在该示例中，冷却剂围绕图逆时针流过电池冷却器178，所述电池冷却器被配置为选择性地操作以补充散热器166的冷却并使用制冷过程从冷却剂中除去另外的热量。

由散热器166冷却的流体经过泵168到达牵引电池124，在那里所述流体吸收废热并冷却电池。流体经过任选的第二泵170到达第二热负载AV计算机176，在那里所述流体吸收额外的废热并冷却计算机。温度升高的冷却剂返回到散热器166的入口。散热器166将冷却剂的热量释放到通过散热器166(导致车辆向前运动)或风扇(未示出，位于散热器166附近)上方的气流中。

冷却系统160基于工况选择性地操作旁通阀164以允许冷却剂跳过散热器。旁通阀164可以是两通阀(two-way valve)，其包括连接到导管186的入口、连接到导管188的第一出口和连接到旁通导管190的第二出口。打开旁通阀164，使经过散热器164的冷却剂重定向通过旁通导管190。旁通阀164包括电子可控致动器，诸如螺线管或电动马达。控制器148被编程为响应于车辆状况来操作旁通阀164。旁通阀164可包括：散热器位置，在该位置处旁通阀164将冷却剂导引到导管188；以及旁通位置(或跳过位置)，在该位置处旁通阀164将冷却剂导引到旁通导管190。旁通阀164可以是二位阀(two-position valve)，其根据阀位置将100％的流动的冷却剂导引到导管188或导管190。旁通导管190连接在导管186和导管192之间，用于当阀将冷却剂引导到出口106时，围绕散热器导引冷却剂。冷却子系统160还包括止回阀196，所述止回阀用于防止冷却剂回流到散热器中。

当冷却剂和周围空气温度都非常冷并且希望加热和循环冷却剂时，绕过散热器166的选择可能是合适的。在这种情况下，可能希望向牵引电池124添加热量。

另外，当周围空气温度充分高以致于散热器166不能有效地除去足够的热量以降低冷却剂温度时，激活散热器旁通阀164可能是合适的。与在温度远高于环境温度时进行操作的发动机不同，可能希望在约15至30摄氏度的温度下操作牵引电池。这样，取决于季节和地理位置，环境空气温度可能有规律地超过传递到电池的冷却剂的期望温度。当环境空气的温度超过要传递到电池的期望冷却剂温度时，散热器会向冷却剂添加热量。当空气温度超过温度阈值时，旁通阀164跳过散热器，以防止散热器166向冷却剂回路162添加热量。在高的环境空气温度的情况下，可激活冷却器178以补充热量排除，使得冷却剂的温度仍根据需要降低。

温度传感器172位于牵引电池124的入口附近。传感器172被配置为监视循环到牵引电池124的冷却剂的温度。第二温度传感器174位于牵引电池124的出口附近并提供电池两端的冷却剂温度升高的指示。如上面所讨论的，牵引电池124本身还包括一个或多个温度传感器131，所述一个或多个温度传感器用于监视各种电池单元(未示出)的温度。

冷却剂子系统160还包括冷却器回路184，所述冷却器回路使制冷剂选择性地循环通过冷却器178。在一些示例中，冷却器178可具有板翅式、管翅式或管壳式配置，其便于热能的传递而不会使冷却剂子系统162和制冷剂子系统182的热传递流体混合。沿着导管192传递的冷却剂与冷却器回路184热连通。可变地传递通过冷却器回路184的制冷剂从流过导管192的冷却剂中排除热量。阀194控制制冷剂通过冷却器178的循环。阀194可以是由控制器148电控制的电磁阀。阀194可包括电子步进马达，以用于增加或减少阀的开度来改变制冷剂流量。替代地，可在冷却剂子系统160内使用其他类型的阀。阀194被配置成使得其根据阀的位置来在0％和100％之间成比例地调节制冷剂流量。通过调整阀194的位置，可根据存储在控制器148的存储器中的算法来控制冷却器178的冷却效率。例如，当牵引电池124的温度超过预定阈值并且制冷子系统182具有容量时，可致动阀194以使至少一些制冷剂循环通过冷却器178。从牵引电池124排出的、通过导管192的温暖的冷却剂与循环通过冷却器178的制冷剂进行热交换以消散热量。

冷却系统160可被编程为在任何可能的情况下优选地仅经由散热器166来冷却牵引电池124，因为与操作冷却器178来冷却电池相比，用散热器166冷却电池可消耗更少的能量。能量消耗的这种减少可增加车辆的操作范围。然而，也存在仅散热器冷却不足以冷却电池124的状况。例如，当电池温度和/或环境空气温度分别超过电池和环境空气的一个或多个预定温度阈值时，仅经由散热器进行的电池冷却可能是不充分的。另外，当牵引电池124上的电负载(放电或再充电)导致与仅仅由散热器166可能消散的相比生成了更多的电池热量时，基于散热器的冷却可能变得不充分。因此，在若干种情况下，操作冷却器178以便为牵引电池124提供至少一些冷却。比例阀194能够导引必要量的制冷剂通过冷却器178，以便以最有效的方式实现电池124的冷却，同时限制车厢中排出空气的温度波动的幅度。比例阀194可通过算法来控制，所述算法通过基于AC系统容量的可用性来优先区分车厢冷却和冷却剂流量节流调节，从而使得吹入车厢的空气的阶跃变化最小化。

如上所述，某些状况可能导致从散热器166泄漏，包括过热状况和/或碰撞。高温下散热器的泄漏可能导致蒸汽从车辆前端周围释放。相反，如果散热器在低温时受损或泄漏，则可立即检测到此故障的直接指示器较少。因此，可能无法检测到冷却系统的即将发生的故障。一旦冷却的负载开始过热，最终会检测到故障。诸如热负载削减(hot load shed)等补偿动作(例如，降低电机输出或电池功率)可能会导致性能下降，但会使汽车保持操作。在更严重的情况下，一旦失去了足够量的散热器冷却剂流体，过热的负载将导致车辆停车并且将被禁用。

电动化车辆可受益于用于检测由于散热器故障而从车辆前端排出的蒸汽的系统。车辆112配有驾驶员辅助技术(DAT)，所述驾驶员辅助技术提供全部或部分自主车辆驾驶。DAT系统包括来自视觉系统180的功能，所述视觉系统具有诸如前视相机等光学传感器。除了标准日光照相机，视觉系统180还可包括其他类型的基于光学的感测装置的组合，诸如红外相机、激光雷达、雷达等。视觉系统180使用传感器的集合来查看其周围环境，以进行路径选择、姿势估计和总体情景感知。通常，传感器包括视野，所述视野包括车辆前方的即将到来的路径，以便于做出与自主转向和制动有关的决策。根据一些示例，前视视觉系统180用于检测由于散热器166的故障而导致的蒸汽泄漏。视觉系统180用于监视包括车辆前端的视野，然后解释所监视的图像以检测来自发动机罩和车辆前端的蒸汽泄漏。基于来自视觉系统的指示散热器泄漏的数据，一个或多个车辆控制器被编程为发出命令以使冷却剂损失和对车辆的任何随后的损坏最小化。

参考图3，方法200表示被执行以检测散热器泄漏并采取减轻动作的算法。在步骤202处，所述算法包括使用视觉系统收集参考图像数据，所述参考图像数据包括车辆的前端。例如，在车辆冷却且不存在散热器排出的蒸汽的正常状况下捕获发动机罩、护板和/或前照灯的图像。在特定示例中，参考图像数据用作基线图像，并且是在每次车辆启动时捕获并存储的。参考图像还包括各种上下文环境及其对车辆前端外观的影响，诸如天气和照明条件。

在步骤204处，所述算法包括在车辆操作时监视从视觉系统输出的图像数据。可在车辆行驶和预热时以周期性间隔对图像数据进行采样。在一个特定示例中，经采样的图像数据的每个图像包括发动机罩、护板和前照灯(包括各种照明条件)，并且每五分钟获取一次。

在步骤206处，将经采样的图像数据与参考图像数据进行比较以执行粗略物体检测。如果在步骤206处经采样的图像没有描绘出充分的变化，则所述算法返回到步骤204以通过以相对大的时间间隔进行采样来继续监视图像数据。

如果在步骤206处更新后的经采样的图像数据与参考图像数据充分不同并且包括指示散热器蒸汽泄漏(例如，云或烟形成)的区域，则所述算法包括执行更精确的图像处理分析以进行物体检测。以这种方式，车辆可做出关于散热器是否在泄漏或者另一个类似形状的物体是否在视野内的具体确定。

在步骤208处，所述算法包括进行精确的物体检测评估。在一些示例中，控制器被编程为响应于经采样的图像数据与至少一个参考图像之间的差来改变图像采样率。在更特定的示例中，控制器被编程为响应于经采样的图像数据与至少一个参考图像之间的充分的差来增加图像采样率。在其他示例中，响应于在步骤206处检测到的变化，获取更高分辨率的图像。在再其他示例中，获取热图像，所述热图像包括在视野内的前端。

在步骤210处，执行更全面的图像处理以区分开蒸汽泄漏的存在与视野内的其他可视形成。在一些示例中，视觉系统分析以短的采样间隔获取的图像，以确定蒸汽是从发动机罩升起还是随风移开，这是散热器泄漏导致蒸汽排出的特性。相反，如果检测到的云或烟形成仅仅是云在车身中的反射，或者是经过灰尘、雾、雨或其他天气状况造成的，则随时间的特性运动将不同于由于散热器泄漏造成的蒸汽运动，且因此被散热器泄漏诊断忽略。

在其他示例中，所述算法可包括在步骤210处，返回与较大参考图像数据集进行比较，所述较大参考图像数据集不仅仅包括来自当前行驶周期的紧接在前的参考图像。以这种方式，考虑到指示正常的非泄漏工况的较大图像数据集用于进行比较。较大数据集可有助于对可能与散热器泄漏的外观区分开来的更多可能的可视异常做出说明，从而避免错误的诊断。

在再其他示例中，所述算法可包括在步骤210处，分析热图像数据以检测与检测到的形成的位置一致的来自前端的热排放的存在。也就是说，蒸汽的排放可能导致局部的热学“热点”，其将增加确定蒸汽泄漏的信心，因为可与视野内的可视形成的其他原因区分开来。

如果在步骤210处，精确的图像数据未指示散热器蒸汽泄漏，则所述算法包括在步骤212处返回到正常驾驶。

如果在步骤210处，精确的图像数据指示散热器蒸汽泄漏，则所述算法包括在步骤212处发出信号，以通知远程操作员(诸如车队控制器、调度员或其他服务人员)已检测到冷却剂泄漏。远程操作员可请求与车辆视觉系统的数据连接，以便查看包括前端的实时图像数据以及指示散热器泄漏的历史图像数据。热保护算法可包括将图像数据从车辆传输到远程操作员以进行附加诊断。以这种方式，远程操作员或技术人员可进行技术评估，以确认是否存在实际的散热器蒸汽泄漏。在其他示例中，操作员可查看其他当前和历史车辆操作数据(例如，冷却剂温度和/或压力、电池温度、散热器温度)，以便做出关于散热器泄漏的存在的诊断。

如果在步骤210处，所述诊断包括确定不存在散热器泄漏，则远程操作员可发出重置命令，以使车辆在步骤214处返回到正常驾驶。

如果在步骤216处，远程操作员经由图像或其他传输的数据确认蒸汽的存在是由于冷却剂泄漏引起的，则操作员可向车辆发送确认信号。继而，车辆可经受一种或多种减轻动作以维持最佳的可用车辆操作，同时使可能对车辆造成热损伤的状况最小化。在一些替代示例中，远程操作员可直接选择特定的减轻动作并继续监视车辆操作。例如并且如下面更详细地讨论的，车辆可从远程操作员接收路线指令以将车辆引导到服务目的地。在其他替代示例中，车辆控制器使用车载图像处理和AI来确认图像本身是冷却剂泄漏导致的蒸汽，而无需远程操作员的确认。在这种情况下，车辆本身可基于冷却剂泄漏的严重程度和随后的车辆工况来直接触发多个减轻动作中的任一个。

如果在步骤216处远程操作员经由图像或其他传输的数据确认无散热器冷却剂泄漏，则所述算法可在步骤214处返回到正常驾驶模式。

所述算法包括在步骤218处调整散热器旁通阀以停止冷却剂流过散热器并防止进一步的冷却剂损失。如上面所讨论的，散热器旁通阀的关闭会阻止正常流量流入散热器入口。沿着冷却回路位于散热器出口附近的止回阀可防止冷却剂回流通过出口进入疑似正在泄漏的散热器。一旦激活了散热器旁通回路，便不再能够实现散热器执行的冷却热量排除功能。因此，在具有内燃发动机的混合动力车辆的情况下，所述算法包括在步骤220处停用发动机。

所述算法还包括在步骤222处，激活需要维修的指示器。车辆可向远程调度员发出需要维修的信号，指示需要修理散热器。另外，可向车辆的驾驶员提供维修指示器，以告知需要将车辆送去维修。

如果在散热器的冷却被禁用时，车辆能够在冷却剂温度没有显著升高的情况下操作，则允许继续进行正常驾驶，而无需采取进一步的减轻动作。所述算法包括在步骤224处继续监视电池入口附近的冷却剂温度。如果在步骤224处，电池入口附近的冷却剂温度小于第一温度阈值T1，则所述算法包括在步骤226处继续进行有限的驾驶并且返回到步骤224以继续监视冷却剂温度。

如果在步骤224处，电池入口附近的冷却剂温度超过第一温度阈值T1，则所述算法包括在步骤228处增加冷却器的操作。车辆控制器包括用于响应于冷却剂温度而触发冷却器操作的逻辑。也就是说，控制器可被编程为响应于冷却剂温度超过第一温度阈值而增加通过冷却器的制冷剂循环。该响应使冷却系统保持操作，并且为自主驾驶所需的装置提供充分的冷却。在一些示例中，该增加包括递增地增加制冷剂回路的阀开度，以增加通过冷却器的制冷剂流量。在替代示例中，响应于冷却剂温度超过第一温度阈值T1，冷却器可在第一操作中递增到最大操作。在另外的示例中，可诸如通过调度技术员监视车辆操作来远程启用冷却器操作。

所述算法包括在步骤230处监视电池温度以维持期望的电池温度操作范围。如果在步骤230处，电池温度小于第二温度阈值T2，则所述算法包括返回到步骤226以继续进行有限的驾驶、监视冷却剂温度以及根据需要递增地增加冷却器操作以降低冷却剂温度。因此，允许车辆继续行驶到方便的安全地方停车，而不是在冷却的负载由于冷却剂损失而过热时停车。

如果冷却器自身无法充分降低冷却剂温度，以至于电池温度继续升高，则车辆控制器包括用于进行进一步减轻动作以防止过热损坏的逻辑。如果在步骤230处电池温度超过第二温度阈值T2，则所述算法包括在步骤232处生成到服务中心目的地的路线。也就是说，控制器可被编程为响应于电池温度超过第二温度阈值而将车辆导引到服务中心目的地。在一些示例中，车辆控制器被编程为基于由电池温度升高引起的预期可用有限驾驶范围来生成这条路线。在如上所讨论的其他示例中，可由远程操作员诸如调度技术员提供到服务目的地的路线。生成到服务中心的路线可允许车辆到达服务目的地以接收修理而不会完全不工作并导致需要拖曳。另外，在仍具有可行驶行程范围的情况下将车辆导引到服务中心可防止乘客滞留。

即使在导向服务中心后，如果由于冷却不充分而在运输期间电池温度继续升高，车辆也可能仍需要中断路线并靠边停车。如果在步骤234处电池温度小于第三温度阈值T3，则车辆保持其通向服务中心的路线并返回到步骤232。

如果在步骤234处电池温度超过第三温度阈值T3，则所述算法包括在步骤236处寻找就近停车位置(immediate nearby stop location)以靠边停车。以这种方式，车辆避免了在道路上变得无法操作。根据一些示例，自主车辆逻辑包括计算车辆要靠边停车的最近位置。车辆还可发出维修信号，请求由拖车或其他维修车辆接载。替代地，停止操作可允许电池有时间冷却，使得可恢复有限的操作，这样车辆可到达服务中心。

尽管上面讨论的示例描述了监视牵引电池附近的位置处的温度，但应当理解，上面讨论的响应可依赖于在牵引电池处直接取得的温度测量值，例如电池单元温度。

在其他替代示例中，冷却剂系统响应可基于其他类型的冷却剂回路的热变化。例如，控制器可基于电池和/或冷却剂温度在较长时间内的变化来触发冷却剂系统响应。也就是说，可使用温度变化率的阈值，而不是直接温度测量值。以这种方式，无论绝对温度如何，突然的变化或其他温度异常都可能触发额外的冷却，这可避免总体升高超过可能导致车辆受损的水平。

在再其他示例中，冷却剂系统响应可基于冷却剂回路内的总体冷却剂系统热损失或热增益。也就是说，可使用多个位置的温度变化来计算总体热增益。可根据总体热增益计算的变化来选择冷却或其他减轻动作。另外，在激活散热器旁通阀之前，考虑热增益而不是温度可能会更好地说明冷却剂体积损失。

还应当理解，虽然本公开提供了针对至少车辆散热器的冷却剂泄漏的视觉系统监视，但此类视觉监视和响应动作也可应用于车辆的其他位置处的冷却剂系统泄漏。

本文公开的过程、方法或算法可能够递送到处理装置、控制器或计算机/由其实现，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专用电子控制单元。类似地，所述过程、方法或算法可存储为可由控制器或计算机以许多形式执行的数据和指令，所述形式包括但不限于持久地存储在诸如ROM装置等不可写存储介质上的信息和可改动地存储在诸如软盘、磁带、CD、RAM装置以及其他磁性和光学介质等可写存储介质上的信息。这些过程、方法或算法也可在软件可执行对象中实现。替代地，所述过程、方法或算法可整体地或部分地使用合适的硬件部件来体现，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或者其他硬件部件或装置，或者硬件、软件和固件部件的组合。

虽然上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的用词是描述用词而非限制用词，并且应当理解，可在不背离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所述，各种实施例的特征可组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。虽然各种实施例就一个或多个期望的特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实现方式，但是本领域普通技术人员认识到，可以折衷一个或多个特征或特性以实现期望的整体系统属性，这取决于具体应用和实现方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。为此，就一个或多个特性而言被描述成不如其他实施例或现有技术实施方式理想的实施例也在本公开的范围内，并且对于特定应用而言可能是理想的。

根据本发明，提供了一种由牵引电池提供动力的电动化车辆，所述电动化车辆具有：冷却剂回路，所述冷却剂回路被布置成至少通过散热器、冷却器和所述牵引电池来传送冷却剂以传递来自所述电池的热量；制冷剂回路，所述制冷剂回路与所述冷却器流体连通，以选择性地使制冷剂循环通过所述冷却器，以提供来自被传送通过所述冷却器的冷却剂的补充热传递；视觉系统，所述视觉系统具有至少一个相机，所述相机的视野包括所述散热器的附近；以及控制器，所述控制器被编程为：基于从所述视觉系统输出的图像数据来检测散热器冷却剂泄漏，以及响应于检测到冷却剂泄漏，引起所述冷却剂回路内的所述散热器的旁通以停止通过所述散热器传送冷却剂。

根据一个实施例，本发明的特征还在于至少一个温度传感器，所述至少一个温度传感器用于监视沿着所述冷却剂回路的温度，其中所述控制器还被编程为响应于冷却剂温度超过第一温度阈值而增加通过所述冷却器的制冷剂循环。

根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于电池温度超过第二温度阈值而将所述车辆导引到服务中心目的地。

根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于电池温度超过第二温度阈值而导致所述车辆靠边停车到就近停车位置。

根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于检测到所述冷却剂泄漏而将所述图像数据从所述视觉系统传输到远程操作员。

根据一个实施例，所述视觉系统被配置为以周期性间隔对图像数据进行采样以便与至少一个参考图像进行比较。

根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于经采样的图像数据与所述至少一个参考图像之间的差而引起视觉系统的图像采样率的增加。

根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：制冷剂系统，所述制冷剂系统包括冷却器；冷却剂系统，所述冷却剂系统包括冷却剂回路，所述冷却剂回路被布置成使冷却剂循环通过电池、散热器、所述冷却器和连接到旁通导管的旁通阀；视觉系统，所述视觉系统用于捕获图像数据，所述图像数据在视野内具有所述散热器；以及控制器，所述控制器被编程为响应于指示散热器冷却剂泄漏的图像数据，激活所述旁通阀以防止冷却剂循环通过所述散热器。

根据一个实施例，所述制冷剂系统被配置为使制冷剂循环通过所述冷却器，并且所述控制器还被编程为监视冷却剂回路的热变化并且响应于所述冷却剂回路的变化超过第一阈值而引起通过所述冷却器的制冷剂循环的增加。

根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于冷却剂回路的变化超过第二阈值而将所述车辆导引到服务中心目的地。

根据一个实施例，所述冷却剂回路的变化是电池入口冷却剂温度变化、电池单元温度变化、电池单元温度变化率和冷却剂回路热增益中的至少一个。

根据一个实施例，所述控制器还被编程为将指示散热器冷却剂泄漏的图像数据传输到远程操作员。

根据一个实施例，所述控制器还被编程为从所述远程操作员接收路线指令，以将所述车辆引导到服务目的地。

根据一个实施例，所述视觉系统被配置为以周期性间隔对所述图像数据进行采样以便与至少一个参考图像进行比较。

根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于经采样的图像数据与所述至少一个参考图像之间的差而引起视觉系统的图像采样率的增加。

根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：制冷剂系统，所述制冷剂系统包括冷却器；冷却剂系统，所述冷却剂系统包括冷却剂回路，所述冷却剂回路被布置成使冷却剂循环通过电池、散热器、所述冷却器和连接到旁通导管的旁通阀；视觉系统，所述视觉系统用于捕获图像数据，所述图像数据在视野内包括所述散热器；以及控制器，所述控制器被编程为响应于指示冷却剂泄漏的图像数据，将所述图像数据传输到远程操作员。

根据一个实施例，所述控制器还被编程为从所述远程操作员接收路线指令，以将所述车辆引导到服务目的地。

根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于指示所述散热器处的冷却剂泄漏的所述图像数据而激活所述旁通阀，以导引冷却剂通过所述旁通导管，从而防止冷却剂循环通过所述散热器。

根据一个实施例，所述制冷剂系统被配置为使制冷剂循环通过所述冷却器，并且所述控制器还被编程为监视冷却剂回路的热变化并且响应于所述冷却剂回路的热变化超过阈值而引起通过所述冷却器的制冷剂循环的增加。

根据一个实施例，所述视觉系统被配置为以周期性间隔对所述图像数据进行采样以便与至少一个参考图像进行比较，并且所述控制器还被编程为响应于经采样的图像数据与所述至少一个参考图像之间的差来改变图像采样率。

Claims (15)

1.一种由牵引电池提供动力的电动化车辆，其包括：

冷却剂回路，所述冷却剂回路被布置成至少通过散热器、冷却器和所述牵引电池来传送冷却剂以传递来自所述电池的热量；

制冷剂回路，所述制冷剂回路与所述冷却器流体连通，以选择性地使制冷剂循环通过所述冷却器，从而提供来自被传送通过所述冷却器的冷却剂的补充热传递；

视觉系统，所述视觉系统具有至少一个相机，所述相机的视野包括所述散热器的附近；以及

控制器，所述控制器被编程为，

基于从所述视觉系统输出的图像数据来检测散热器冷却剂泄漏，以及

响应于检测到冷却剂泄漏，引起所述冷却剂回路内的所述散热器的旁通以停止通过所述散热器传送冷却剂。

2.如权利要求1所述的电动化车辆，其还包括至少一个温度传感器，所述至少一个温度传感器用于监视沿着所述冷却剂回路的温度，其中所述控制器还被编程为响应于冷却剂温度超过第一温度阈值而增加通过所述冷却器的制冷剂循环。

3.如权利要求2所述的电动化车辆，其中所述控制器还被编程为响应于电池温度超过第二温度阈值而将所述车辆导引到服务中心目的地。

4.如权利要求2所述的电动化车辆，其中所述控制器还被编程为响应于电池温度超过第二温度阈值而致使所述车辆靠边停车到就近停车位置。

5.如权利要求1所述的电动化车辆，其中所述控制器还被编程为响应于检测到所述冷却剂泄漏而将所述图像数据从所述视觉系统传输到远程操作员。

6.如权利要求1所述的电动化车辆，其中所述视觉系统被配置为以周期性间隔对图像数据进行采样以便与至少一个参考图像进行比较，并且响应于经采样的图像数据与所述至少一个参考图像之间的差来增加图像采样率。

7.一种车辆，其包括：

制冷剂系统，所述制冷剂系统包括冷却器；

冷却剂系统，所述冷却剂系统包括：

冷却剂回路，所述冷却剂回路被布置成使冷却剂循环通过电池、散热器、所述冷却器和连接到旁通导管的旁通阀；

视觉系统，所述视觉系统用于捕获图像数据，所述图像数据在视野内具有所述散热器；以及

控制器，所述控制器被编程为响应于指示散热器冷却剂泄漏的图像数据，激活所述旁通阀以防止冷却剂循环通过所述散热器。

8.如权利要求7所述的车辆，其中所述制冷剂系统被配置为使制冷剂循环通过所述冷却器，并且所述控制器还被编程为监视冷却剂回路的热变化并且响应于所述冷却剂回路的变化超过第一阈值而引起通过所述冷却器的制冷剂循环的增加。

9.如权利要求8所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于冷却剂回路的变化超过第二阈值而将所述车辆导引到服务中心目的地。

10.如权利要求7所述的车辆，其中所述控制器还被编程为将指示散热器冷却剂泄漏的图像数据传输到远程操作员。

11.如权利要求7所述的车辆，其中所述视觉系统被配置为以周期性间隔对所述图像数据进行采样以便与至少一个参考图像进行比较，并且响应于经采样的图像数据与所述至少一个参考图像之间的差来改变图像采样率。

12.一种车辆，其包括：

制冷剂系统，所述制冷剂系统包括冷却器；

冷却剂系统，所述冷却剂系统包括冷却剂回路，所述冷却剂回路被布置成使冷却剂循环通过电池、散热器、所述冷却器和连接到旁通导管的旁通阀；

视觉系统，所述视觉系统用于捕获图像数据，所述图像数据在视野内包括所述散热器；以及

控制器，所述控制器被编程为响应于指示冷却剂泄漏的图像数据，将所述图像数据传输到远程操作员。

13.如权利要求12所述的车辆，其中所述控制器还被编程为从所述远程操作员接收路线指令，以将所述车辆引导到服务目的地。

14.如权利要求12所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于指示所述散热器处的冷却剂泄漏的图像数据而激活所述旁通阀，以导引冷却剂通过所述旁通导管，从而防止冷却剂循环通过所述散热器。

15.如权利要求12所述的车辆，其中所述制冷剂系统被配置为使制冷剂循环通过所述冷却器，并且所述控制器还被编程为监视冷却剂回路的热变化并且响应于所述冷却剂回路的热变化超过阈值而引起通过所述冷却器的制冷剂循环的增加。

Images