DE102020102040A1

DE102020102040A1 - Systeme und verfahren zur visuellen leckerkennung in kühlmittelsystemen

Info

Publication number: DE102020102040A1
Application number: DE102020102040.6A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Yesh; Raymond C. Siciak; Theodore John Borromeo; Mathew Alan Boesch
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2020-07-30
Also published as: US20200240869A1; US11781939B2; CN111497619A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung stellt Systeme und Verfahren zur visuellen Leckerkennung in Kühlmittelsystemen bereit. Ein elektrifiziertes Fahrzeug, das von einer Traktionsbatterie angetrieben wird, beinhaltet einen Kühlmittelkreis, der dazu angeordnet ist, Kühlmittel durch zumindest einen Kühler, eine Kühleinrichtung und die Traktionsbatterie zu leiten, um Wärme von der Batterie zu übertragen. Das Fahrzeug beinhaltet zudem einen Kältemittelkreis, der in Fluidverbindung mit der Kühleinrichtung steht, um selektiv Kältemittel durch die Kühleinrichtung zu zirkulieren, um eine zusätzliche Wärmeübertragung von Kühlmittel, das durch die Kühleinrichtung geleitet wird, bereitzustellen. Das Fahrzeug beinhaltet ferner ein System zum maschinellen Sehen, das zumindest eine Kamera mit einem Sichtfeld aufweist, das eine Umgebung des Kühlers beinhaltet, und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, ein Kühlmittelleck in dem Kühler auf Grundlage von Bilddaten, die von dem System zum maschinellen Sehen ausgegeben werden, zu erkennen. Die Steuerung ist zudem dazu programmiert, als Reaktion auf das Erkennen eines Kühlmittellecks eine Umgehung des Kühlers in dem Kühlmittelkreis zu bewirken, um die Leitung von Kühlmittel durch den Kühler zu stoppen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Steuerstrategien und Algorithmen zur visuellen Erkennung eines Lecks in einem Kühlmittelsystem auf Grundlage von Bilddaten und zum Einleiten von wenigstens einer Abhilfemaßnahme, um die Betriebsreichweite des Fahrzeugs bei Vorhandensein des Kühlmittellecks zu erweitern.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektrifizierte Fahrzeuge, wie etwa Fahrzeuge mit Hybridantriebsstrang, werden betrieben, um dazu beizutragen, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen bei Automobilen und anderen Fahrzeugen zu verringern. Derartige elektrifizierte Fahrzeuge können einen Fahrmotor beinhalten, der durch eine Traktionsbatterie mit Leistung versorgt wird. Traktionsbatterien erzeugen unter Last Wärme und können von einem Wärmemanagementsystem profitieren, um Wärme abzuleiten und die Temperatur der Batteriezellen thermisch zu regulieren. Wärmeableitende Komponenten, wie etwa die Traktionsbatterie, sowie Elektromotoren, Verbrennungsmotoren und Computerelektronik können flüssigkeitsgekühlt werden. Der Ausfall eines Abschnitts der Flüssigkeitszirkulation eines Kühlsystems kann zum Austreten von Kühlmittel führen, was durch die Freisetzung von Dampf aus dem Bereich der Motorhaube eines Fahrzeugs oder an anderen Stellen visuell beobachtet werden kann. Bei autonomen Fahrzeugen sind die Fahrgäste jedoch von vielen Aufgaben befreit, sodass sie einer großen Bandbreite an erwünschten Tätigkeiten nachgehen können, und es ist daher weniger wahrscheinlich, dass sie den äußeren Zustand des Fahrzeugs aktiv visuell überwachen.
KURZDARSTELLUNG
Ein elektrifiziertes Fahrzeug, das von einer Traktionsbatterie angetrieben wird, beinhaltet einen Kühlmittelkreis, der dazu angeordnet ist, Kühlmittel durch zumindest einen Kühler, eine Kühleinrichtung und die Traktionsbatterie zu leiten, um Wärme von der Batterie zu übertragen. Das Fahrzeug beinhaltet zudem einen Kältemittelkreis, der in Fluidverbindung mit der Kühleinrichtung steht, um selektiv Kältemittel durch die Kühleinrichtung zu zirkulieren, um eine zusätzliche Wärmeübertragung von Kühlmittel, das durch die Kühleinrichtung geleitet wird, bereitzustellen. Das Fahrzeug beinhaltet ferner ein System zum maschinellen Sehen, das zumindest eine Kamera mit einem Sichtfeld aufweist, das eine Umgebung des Kühlers beinhaltet, und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, ein Kühlmittelleck in dem Kühler auf Grundlage von Bilddaten, die von dem System zum maschinellen Sehen ausgegeben werden, zu erkennen. Die Steuerung ist zudem dazu programmiert, als Reaktion auf das Erkennen eines Kühlmittellecks eine Umgehung des Kühlers in dem Kühlmittelkreis zu bewirken, um die Leitung von Kühlmittel durch den Kühler zu stoppen.
Ein Fahrzeug beinhaltet ein Kältemittelsystem, das eine Kühleinrichtung beinhaltet, durch die ein Kältemittel zirkuliert. Das Fahrzeug beinhaltet zudem ein Kühlmittelsystem, das einen Kühlmittelkreis beinhaltet, der dazu angeordnet ist, ein Kühlmittel durch eine Batterie, einen Kühler, die Kühleinrichtung und ein Umgehungsventil zu zirkulieren, das mit einem Umgehungskanal verbunden ist. Das Fahrzeug beinhaltet ferner ein System zum maschinellen Sehen, um Bilddaten zu erfassen, bei denen sich der Kühler in einem Sichtfeld befindet, und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf Bilddaten, die auf ein Kühlmittelleck in dem Kühler hinweisen, das Umgehungsventil zu aktivieren, um eine Kühlmittelzirkulation durch den Kühler zu verhindern.
Ein Fahrzeug beinhaltet ein Kältemittelsystem, das eine Kühleinrichtung beinhaltet, durch die ein Kältemittel zirkuliert. Das Fahrzeug beinhaltet zudem ein Kühlmittelsystem, das einen Kühlmittelkreis beinhaltet, der dazu angeordnet ist, ein Kühlmittel durch eine Batterie, einen Kühler, die Kühleinrichtung und ein Umgehungsventil zu zirkulieren, das mit einem Umgehungskanal verbunden ist. Das Fahrzeug beinhaltet ferner ein System zum maschinellen Sehen, um Bilddaten zu erfassen, die den Kühler in einem Sichtfeld beinhalten, und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf Bilddaten, die auf ein Leck in dem Kühler hinweisen, die Bilddaten an einen entfernten Bediener zu übertragen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften elektrifizierten Fahrzeugs.
2 ist eine schematische Darstellung eines Wärmemanagementsystems einer Fahrzeugbatterie.
3 ist ein Ablaufdiagramm zum Steuern des Wärmemanagementsystems der Batterie.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der vorliegenden Schrift sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Deshalb sind in dieser Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Elektrifizierte Fahrzeuge, die eine Traktionsbatterie aufweisen, können den Kühlmittelkreis verwenden, um zur Wärmeregulierung der Traktionsbatterie beizutragen. Bestimmte Fahrzeugbetriebsbedingungen können zu einem Austreten von heißem Kühlmittel führen, wie z. B. eine Überhitzungsbedingung. Zudem können selbst geringfügige Fahrzeugkollisionen Beschädigungen des Kühlers an der Frontpartie verursachen. Das Austreten von heißem Kühlmittel an oder um den Kühler herum kann die Freisetzung von Dampf in der Nähe der Motorhaube des Fahrzeugs verursachen. Bei einem von einem Menschen geführten Fahrzeug kann das Austreten von Dampf den Fahrer darauf aufmerksam machen, dass eine Instandhaltung des Kühlsystems erforderlich ist. Bei einem autonomen Fahrzeug kann jedoch unter Umständen kein Fahrer vorhanden sein, der aktiv die Frontpartie des Fahrzeugs beobachtet, um die Freisetzung von Dampf aufgrund eines Kühlerlecks zu erkennen.
Falls ein Kühler bei niedriger Temperatur beschädigt wird oder leckt, ist es schwierig diesen Ausfall sofort zu erkennen. Die Leistung des Kühlsystems wird nicht sofort beeinträchtigt und der bevorstehende Ausfall wird unter Umständen nicht direkt erkannt. Der Ausfall wird jedoch letztendlich erkannt, wenn ein gekühlter Verbraucher beginnt zu überhitzen. Maßnahmen wie etwa das Abschalten eines heißen Verbrauchers (z. B. Leistungsreduzierung der Elektromotor- oder Batterieleistung) können zu einer Leistungsminderung führen, aber den Betrieb des Autos aufrechterhalten. In schwereren Fällen führt der überhitzte Verbraucher zu einer Fahrzeugabschaltung und zu möglichen Schäden an Komponenten, sobald eine ausreichende Menge an Kühlerfluid verloren gegangen ist.
Ein elektrifiziertes Fahrzeug, das mit einer Funktion zum autonomen Fahren ausgestattet ist, kann von der Verwendung des Systems zum maschinellen Sehen profitieren, um Dampf zu erkennen, der um die Motorhaube herum austritt. Gleichzeitig darf die elektrifizierte Antriebskomponente keine Leistungseinbußen durch ein Kühlmittelleck des Kühlers erleiden. Aspekte der vorliegenden Offenbarung erkennen ein Kühlerleck und umgehen dieses dann, während eine Kühleinrichtung verwendet wird, um eine zusätzliche Kühlung für elektrifizierte Antriebssystemkomponenten bereitzustellen. In der Folge erhalten die für das Fahren notwendigen gekühlten Untersysteme, wie etwa eine Traktionsbatterie und Rechenhardware eines autonomen Fahrzeugs, von der Kühleinrichtung ausreichende Kühlung um normal zu funktionieren, und das Fahrzeug kann einen bestimmten Grad eines eingeschränkten Betriebs fortführen.
Systeme und Algorithmen der vorliegenden Offenbarung können Kostenerhöhungen, die mit dedizierter Überwachungshardware für das Kühlmittelsystem verbunden sind, vermeiden, da die optische Erkennungshardware bereits serienmäßig als Teil eines Systems zum maschinellen Sehen eines autonomen Fahrzeugs vorhanden ist. Systeme und Algorithmen der vorliegenden Offenbarung können auch die Notwendigkeit einer sofortigen Instandhaltung bei der Erkennung eines Lecks an dem oder in der Nähe des Kühlers vermeiden. Verschiedene Stufen von Abhilfemaßnahmen können es ermöglichen, den Betrieb des Fahrzeugs fortzuführen, um zu einem zum Anhalten geeigneten Ort zu fahren. Gemäß einigen Beispielen kann ein autonomes Fahrzeug in der Lage sein, seinen Betrieb über den gesamten Tag fortzusetzen, ohne dass der Einkommensstrom unterbrochen wird. In anderen Beispielen kann ein von einem menschlichen Fahrer geführtes Fahrzeug, das mit Fahrerassistenzfunktionen ausgestattet ist, in der Lage sein, einem Kunden Zeit und Geld sparen, indem es das Fahrzeug vorausschauend zu einem Ziel leitet, an dem eine Instandhaltung durchgeführt werden kann, anstatt dass dieses abgeschleppt werden muss.
1 stellt ein Hybridelektrofahrzeug (Hybrid-Electric Vehicle - HEV) 112 dar. Das HEV 112 beinhaltet ein elektrifiziertes Antriebssystem, das eine oder mehrere elektrische Maschinen 114 aufweist, die mechanisch an ein Hybridgetriebe (nicht gezeigt) gekoppelt sind. Die elektrischen Maschinen 114 können dazu in der Lage sein, als Elektromotor oder Generator betrieben zu werden. Zusätzlich ist das Hybridgetriebe mechanisch an einen Verbrennungsmotor 118 (d. h. ICE - Internal Combustion Engine) gekoppelt. Die elektrischen Maschinen 114 sind dazu angeordnet, eine Antriebsdrehmoment- sowie eine Bremsmomentfähigkeit bereitzustellen, während der Verbrennungsmotor 118 entweder betrieben wird oder ausgeschaltet ist. Die elektrischen Maschinen 114 sind dazu in der Lage, als Generatoren betrieben zu werden, um Kraftstoffeffizienzvorteile bereitzustellen, indem Energie zurückgewonnen wird, die normalerweise in einem Reibungsbremssystem als Wärme verloren gehen würde. Die elektrischen Maschinen 114 können zusätzlich ein Gegendrehmoment zu dem Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors übertragen, um Strom zum Wiederaufladen einer Traktionsbatterie zu erzeugen, während das Fahrzeug in Betrieb ist. Die elektrischen Maschinen 114 können ferner Fahrzeugemissionen reduzieren, indem sie den Verbrennungsmotor 118 in der Nähe des effizientesten Drehzahl- und Drehmomentbereichs betreiben. Wenn der Verbrennungsmotor 118 ausgeschaltet ist, kann das HEV 112 in einem rein elektrischen Antriebsmodus unter Verwendung der elektrischen Maschinen 114 als einzige Antriebsquelle betrieben werden. Das Hybridgetriebe ist zudem mechanisch an Laufräder gekoppelt, um Drehmoment von den elektrischen Maschinen 114 und/oder dem Verbrennungsmotor 118 auszugeben.
Eine Traktionsbatterie oder ein Batteriepack 124 speichert Energie, die zum Versorgen der elektrischen Maschinen 114 mit Leistung verwendet werden kann. Der Batteriepack 124 stellt typischerweise eine Abgabe von Hochspannungsgleichstrom (Direct Current - DC) von einem oder mehreren Batteriezellenarrays, mitunter als Batteriezellenstapel bezeichnet, innerhalb der Antriebsbatterie 24 bereit. Jedes Batteriezellenarray kann eine oder mehrere Batteriezellen beinhalten. Die Batteriezellen, wie etwa prismatische Zellen, Pouch-Zellen, zylindrische Zellen oder eine beliebige andere Zellenart, werden verwendet, um gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Die Zellen können ein Gehäuse, eine positive Elektrode (Kathode) und eine negative Elektrode (Anode) beinhalten. Ein Elektrolyt ermöglicht es, dass sich Ionen während der Entladung zwischen der Anode und Kathode bewegen und dann während der Wiederaufladung zurückkehren. Anschlüsse können ermöglichen, dass Strom zur Verwendung durch das Fahrzeug aus der Zelle strömt. Unterschiedliche Batteriepackanordnungen können verfügbar sein, um individuellen Fahrzeugvariablen, einschließlich Platzeinschränkungen und Energieanforderungen, zu entsprechen. Wie nachstehend detaillierter beschrieben, können die Batteriezellen können durch ein Wärmemanagementsystem thermisch reguliert werden. Beispiele für Wärmemanagementsysteme beinhalten Luftkühlsysteme, Flüssigkeitskühlsysteme und eine Kombination aus Luft- und Flüssigkeitskühlsystemen.
Ein oder mehrere Schütze 142 können die Traktionsbatterie 124 selektiv von einem DC-Hochspannungsbus 154A isolieren, wenn sie geöffnet sind, und die Traktionsbatterie 124 an den DC-Hochspannungsbus 154A koppeln, wenn sie geschlossen sind. Die Traktionsbatterie 124 ist über den DC-Hochspannungsbus 154A elektrisch an ein oder mehrere Leistungselektronikmodule 126 gekoppelt. Das Leistungselektronikmodul 126 ist zudem elektrisch an die elektrischen Maschinen 114 gekoppelt und stellt die Fähigkeit bereit, Energie bidirektional zwischen dem AC-Hochspannungsbus 154B und den elektrischen Maschinen 114 zu übertragen. Gemäß einigen Beispielen kann die Traktionsbatterie 124 einen DC-Strom bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 114 unter Verwendung eines Dreiphasenwechselstroms (Alternating Current - AC) arbeiten. Das Leistungselektronikmodul 126 kann den DC-Strom in einen Dreiphasen-AC-Strom zum Betreiben der elektrischen Maschinen 114 umwandeln. In einem Regenerationsmodus kann das Leistungselektronikmodul 126 die Dreiphasen-AC-Ausgabe aus den elektrischen Maschinen 114, die als Generatoren fungieren, in DC-Strom umwandeln, der mit der Traktionsbatterie 124 kompatibel ist. Die Beschreibung in dieser Schrift ist gleichermaßen auf ein reines Elektrofahrzeug ohne Verbrennungsmotor anwendbar.
Zusätzlich zum Bereitstellen von Energie zum Antrieb kann die Traktionsbatterie 124 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Das Fahrzeug 112 kann ein DC/DC-Wandlermodul 128 beinhalten, das elektrisch an den Hochspannungsbus 154 gekoppelt ist. Das DC/DC-Wandlermodul 128 kann elektrisch an einen Niederspannungsbus 156 gekoppelt sein. Das DC/DC-Wandlermodul 128 kann die Hochspannungs-DC-Ausgabe der Traktionsbatterie 124 in eine Niederspannungs-DC-Versorgung umwandeln, die mit Niederspannungsfahrzeugverbrauchern 152 kompatibel ist. Der Niederspannungsbus 156 kann elektrisch an eine Hilfsbatterie 130 (z. B. eine 12-V-Batterie) gekoppelt sein. Die Niederspannungsverbraucher 152 können elektrisch an den Niederspannungsbus 156 gekoppelt sein. Die Niederspannungsverbraucher 152 können verschiedene Steuerungen innerhalb des Fahrzeugs 112 beinhalten.
Die Traktionsbatterie 124 des Fahrzeugs 112 kann durch eine bordexterne Leistungsquelle 136 wiederaufgeladen werden. Bei der bordexternen Leistungsquelle 136 kann es sich um eine Verbindung zu einer Steckdose handeln. Die externe Leistungsquelle 136 kann elektrisch an eine Ladevorrichtung oder eine andere Art von Ladestation für Elektrofahrzeuge (Electric Vehicle Supply Equipment - EVSE) 138 gekoppelt sein. Die bordexterne Leistungsquelle 136 kann ein Stromverteilungsnetz sein, wie es von einem Stromversorgungsunternehmen bereitgestellt wird. Die EVSE 138 stellt Schaltungen und Steuerungen zum Regulieren und Verwalten der Übertragung von Energie zwischen der Leistungsquelle 136 und dem Fahrzeug 112 bereit. Die bordexterne Leistungsquelle 136 kann der EVSE 138 elektrische Leistung als DC oder AC bereitstellen. Die EVSE 138 beinhaltet einen Ladestecker 140 zum Einstecken in einen Ladeanschluss 134 des Fahrzeugs 112. Bei dem Ladeanschluss 134 kann es sich um eine beliebige Art von Anschluss handeln, die dazu ausgelegt ist, Leistung von der EVSE 138 an das Fahrzeug 112 zu übertragen. Der Ladeanschluss 134 kann elektrisch an ein Lademodul oder ein bordeigenes Leistungsumwandlungsmodul 132 gekoppelt sein. Das Leistungsumwandlungsmodul 132 konditioniert die von der EVSE 138 zugeführte Leistung, um der Traktionsbatterie 124 die richtigen Spannungs- und Strompegel bereitzustellen. Das Leistungsumwandlungsmodul 132 bildet mit der EVSE 138 eine Schnittstelle, um die Zufuhr von Leistung zu dem Fahrzeug 112 zu koordinieren. Der EVSE-Stecker 140 kann Stifte aufweisen, die mit entsprechenden Aussparungen des Ladeanschlusses 134 zusammenpassen. Alternativ dazu können verschiedene Komponenten, die als elektrisch gekoppelt oder verbunden beschrieben sind, Leistung unter Verwendung von drahtloser induktiver Kopplung oder anderen berührungslosen Mechanismen zur Leistungsübertragung übertragen. Die Ladekomponenten, einschließlich des Ladeanschlusses 134, des Leistungsumwandlungsmoduls 132, des Leistungselektronikmoduls 126 und des DC/DC-Wandlermoduls 128, können gemeinsam als Teil eines Leistungsschnittstellensystems betrachtet werden, das dazu konfiguriert ist, Leistung aus der bordexternen Leistungsquelle 136 aufzunehmen.
Wenn das Fahrzeug 112 in die EVSE 138 eingesteckt ist, können sich die Schütze 142 in einem geschlossenen Zustand befinden, sodass die Traktionsbatterie 124 an den Hochspannungsbus 154 und an die Leistungsquelle 136 gekoppelt ist, um die Batterie zu laden. Das Fahrzeug kann sich in einem Zustand mit ausgeschalteter Zündung befinden, wenn es in das EVSE 138 eingesteckt ist.
Die verschiedenen erörterten Komponenten können eine oder mehrere zugehörige Steuerungen aufweisen, um den Betrieb der Komponenten zu steuern, zu überwachen und zu koordinieren. Die Steuerungen können über einen seriellen Bus (z. B. ein Controller Area Network (CAN)) oder über separate Leiter kommunizieren. Zusätzlich kann eine Fahrzeugsystemsteuerung 148 bereitgestellt sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten zu koordinieren.
Obwohl die Systemsteuerung 148 als einzelne Steuerung dargestellt ist, kann sie als eine oder mehrere Steuerungen umgesetzt sein. Die Steuerung 148 kann Betriebsbedingungen der verschiedenen Fahrzeugsysteme überwachen. Gemäß dem Beispiel aus 1 stehen zumindest die elektrischen Maschinen 114, der Verbrennungsmotor 118, die Traktionsbatterie 124, der DC/DC-Wandler 128, das Lademodul 132 und die Hochspannungsverbraucher 146 und Niederspannungsverbraucher 152 und das System 158 zum maschinellen Sehen in Kommunikation mit der Steuerung 148.
Die Steuerung 148 beinhaltet zudem im Allgemeinen eine beliebige Anzahl von Unterkomponenten, wie etwa Mikroprozessoren, ASICs, ICs, Speichern (z. B. FLASH, ROM, RAM, EPROM und/oder EEPROM) und Softwarecode, um miteinander zur Durchführung von verschiedenen Vorgängen zusammenzuwirken. Die Unterkomponenten ermöglichen das fahrzeuginterne Verarbeiten von Befehlen und führen gemäß einer gewünschten Zeitsteuerung oder alternativ als Reaktion auf eine oder mehrere Eingaben, die von Fahrzeugsystemen empfangen wurden, eine beliebige Anzahl von vorgegebenen Routinen aus. Die Prozessoren können an nicht dauerhafte Speicher und/oder dauerhafte Speicher gekoppelt sein. In einer beispielhaften Anordnung handelt es sich bei dem nicht dauerhaften Speicher um einen RAM und bei dem dauerhaften Speicher um einen Flash-Speicher. Im Allgemeinen kann ein dauerhafter (nicht flüchtiger) Speicher alle Formen von Speichern beinhalten, die Daten aufbewahren, wenn ein Computer oder eine andere Vorrichtung heruntergefahren ist. Die Steuerung 148 kann zudem in dem Speicher vorgegebene Daten, wie etwa „Lookup-Tabellen“ speichern, die auf Berechnungen und/oder Prüfdaten beruhen. Die Steuerung kommuniziert über eine oder mehrere drahtgebundene oder drahtlose Fahrzeugverbindungen mit anderen Fahrzeugsystemen und Untersteuerungen und kann übliche Busprotokolle (z. B. CAN und LIN) verwenden. Wie in dieser Schrift verwendet, bezieht sich eine Bezugnahme auf „eine Steuerung“ auf eine oder mehrere Steuerungen.
Der Traktionsbatteriepack 124 beinhaltet einen Stromsensor, um ein Signal auszugeben, das eine Größe und Richtung des Stroms angibt, der in die Traktionsbatterie 124 oder aus dieser fließt. Die Traktionsbatterie 124 beinhaltet zudem einen Spannungssensor, um eine Spannung an Anschlüssen der Traktionsbatterie 124 zu erfassen. Der Spannungssensor gibt ein Signal aus, das die Spannung an den Klemmen der Traktionsbatterie 124 angibt. Die Traktionsbatterie 124 kann auch einen oder mehrere Temperatursensoren 131 wie etwa Thermistoren oder andere Arten von Temperatursensoren aufweisen. Der Temperatursensor 131 kann mit der Steuerung 148 in Kommunikation stehen, um Daten bereitzustellen, die die Temperatur der Batteriezellen angeben.
Die Stromsensor-, Spannungssensor- und Temperatursensorausgaben der Traktionsbatterie 124 werden alle der Steuerung 148 bereitgestellt. Die Steuerung 148 kann dazu programmiert sein, einen Ladestand (State Of Charge - SOC) auf Grundlage der Signale von dem Stromsensor und dem Spannungssensor der Traktionsbatterie 124 zu berechnen. Verschiedene Techniken können zum Berechnen des Ladezustands verwendet werden. Es kann zum Beispiel eine Amperestunden-Integration umgesetzt sein, bei welcher der Strom durch die Traktionsbatterie 124 über die Zeit integriert wird. Der SOC kann zudem auf Grundlage der Ausgabe des Spannungssensors 104 der Traktionsbatterie geschätzt werden. Die genaue angewendete Technik kann von der chemischen Zusammensetzung und den Eigenschaften der bestimmten Batterie abhängen.
Zudem kann ein gewünschter Temperaturbetriebsbereich kann für die Traktionsbatterie festgelegt sein. Der Temperaturbetriebsbereich kann einen oberen und unteren Wärmegrenzwert definieren, zwischen denen die Batterie 124 betrieben wird. Als Reaktion auf eine erfasste Temperatur, die sich einem Wärmegrenzwert nähert, kann der Betrieb der Traktionsbatterie 124 geändert werden oder es können andere Abhilfemaßnahmen zur aktiven Temperaturregelung eingeleitet werden. Gemäß einigen beispielhaften Anordnungen werden die Antriebsbatterie 24 sowie andere Fahrzeugkomponenten mit einem oder mehreren Wärmemanagementsystemen thermisch reguliert.
Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet das Fahrzeug 112 ein Wärmemanagementsystem 160. Das Wärmemanagementsystem 160 kann verwendet werden, um Wärme aktiv abzuleiten, die durch verschiedene Fahrzeugkomponenten erzeugt wird, wie etwa die Batteriebaugruppe 124, Antriebsstrangkomponenten und Leistungselektronikkomponenten.
Das Wärmemanagementsystem 160 kann eine Flüssigkeitskühlung verwenden, um Wärme abzuleiten. Das Wärmemanagementsystem 160 kann zum Beispiel selektiv Kühlmittel zu der Traktionsbatterie 124 zirkulieren, um die Batteriebaugruppe abhängig von Betriebsbedingungen entweder zu kühlen oder zu erwärmen. Das Wärmemanagementsystem 160 beinhaltet einen ersten Kühlmittelkreis 162, um Kühlmittel zu der Batteriebaugruppe 124 zu zirkulieren. Bei dem Kühlmittel kann es sich um ein Kühlmittelgemisch herkömmlicher Art handeln, wie etwa um mit Ethylenglykol gemischtes Wasser. Auch andere Kühlmittelarten könnten durch den Kühlmittelkreis zirkuliert werden, um die Temperatur zu regulieren. Das Wärmemanagementsystem 160 beinhaltet im Allgemeinen ein Umgehungsventil 164, den Kühler 166, eine erste Pumpe 168, eine optionale zweite Pumpe 170, einen Batterieeinlasskühlmitteltemperatursensor 172, einen Batterieauslasskühlmitteltemperatursensor 174, Fahrzeugelektronik wie etwa den Computer 176 des autonomen Fahrzeugs (Autonomous Vehicle - AV), die Batterie 124, eine Kühleinrichtung 178 und ein System 180 zum maschinellen Sehen. Die einzelnen Komponenten sind derart entlang der Kühlmittelzirkulationsleitungen angeordnet, dass die Komponenten in thermischer Verbindung mit dem Kühlmittel stehen, das durch das Wärmemanagementsystem 160 zirkuliert. Komponenten des Wärmemanagementsystems 160 stehen zudem mit der Steuerung 148 zur Leistungsüberwachung und/oder Wärmesystemsteuerung in Verbindung. Das Wärmemanagementsystem 160 kann nach Bedarf auf Grundlage der gewünschten Systemleistung auch zusätzliche oder weniger Komponenten beinhalten.
In einigen Beispielen beinhaltet das Wärmemanagementsystem 160 ein separates Kühlungsuntersystem 182. Das Kühlungsuntersystem 182 kann eine Kompressionswärmepumpe beinhalten, um ein flüssiges Kältemittel durch einen Kühleinrichtungskreis 184 zu zirkulieren, um Wärmeenergie auf verschiedene Komponenten der Klimaautomatik zu übertragen. Gemäß einem Beispiel ist das Kühlungsuntersystem 182 Teil eines Klimatisierungssystems (Air-Conditioning system - AC-System) für die Fahrzeugkabine. Das Verwenden des Kabinen-AC-Systems kann im Vergleich zur Bereitstellung eines dedizierten Kältemittelsystems für die Traktionsbatterie 124 kostengünstiger sein. Der Kühleinrichtungskreis 184 kann in thermischer Verbindung mit der Kühleinrichtung 178 stehen, um zusätzliche Wärme von dem Kühlmittelkreis 162 abzuführen. Der Kühleinrichtungskreis 184 und der Kühlmittelkreis 162 können in Abhängigkeit von den Batteriekühlungsanforderungen, der Umgebungslufttemperatur und anderen Faktoren zusammen oder unabhängig voneinander betrieben werden. In alternativen Ausführungsformen kann ein dezidierter Kältemittelkreis für die Batteriekühlung unabhängig vom Kabinen-AC-System bereitgestellt sein.
Unter fortgeführter Bezugnahme auf 2 werden zum Beispiel durch die Traktionsbatterie 124 und den AV-Computer 176 Verbraucher erzeugt, die sehr viel Wärme abgeben. Diese Komponenten befinden sich entlang des Kühlkreislaufs und werden von einem zirkulierenden flüssigen Kühlmittelgemisch aus Wasser und einer Gefrierschutzkomponente gekühlt. Die Kühlmittelzirkulation wird von zumindest einer Pumpe 168 angetrieben und optional kann eine zweite Pumpe 170 bereitgestellt sein, um die Zirkulation zu ergänzen. Der Betrieb des Kühlmittelkreises beginnt mit dem Kühler 166, aus dem gekühltes Kühlmittel strömt und der sich im unteren linken Teil der Darstellung in 2 befindet. In diesem Beispiel strömt das Kühlmittel entgegen dem Uhrzeigersinn um die Darstellung herum durch eine Batteriekühleinrichtung 178, die dazu ausgelegt ist, derart selektiv betrieben zu werden, dass die Kühlung durch den Kühler 166 ergänzt wird und dem Kühlmittel unter Verwendung eines Kühlprozesses weitere Wärme entzogen wird.
Fluid, das durch den Kühler 166 gekühlt wird, gelangt durch die Pumpe 168 zu der Traktionsbatterie 124, wo es Abwärme aufnimmt und die Batterie kühlt. Das Fluid gelangt durch die optionale zweite Pumpe 170 zu einem zweiten AV-Computer 176 der einen heißen Verbraucher darstellt, wo es zusätzliche Abwärme aufnimmt und den Computer kühlt. Das Kühlmittel mit der höheren Temperatur gelangt zurück zu dem Einlass des Kühlers 166. Der Kühler 166 gibt Wärme von dem Kühlmittel an den Luftstrom ab, der durch die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs oder ein Gebläse (nicht gezeigt), das sich in der Nähe des Kühlers 166 befindet, über den Kühler 166 strömt.
Das Kühlsystem 160 betätigt auf Grundlage der Betriebsbedingungen selektiv das Umgehungsventil 164, um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel den Kühler auslässt. Bei dem Umgehungsventil 164 kann es sich um ein Zweiwegeventil handeln, das Folgendes beinhaltet: einen Einlass, der mit einem Kanal 186 verbunden ist, einen ersten Auslass, der mit einem Kanal 188 verbunden ist, und einen zweiten Auslass, der mit der Umgehungskanal 190 verbunden ist. Durch Öffnen des Umgehungsventils 164 wird das Kühlmittel an dem Kühler 164 vorbei durch den Umgehungskanal 190 umgeleitet. Das Umgehungsventil 164 beinhaltet einen Aktor, der elektronisch gesteuert werden kann, wie etwa einen Magneten oder einen Elektromotor. Die Steuerung 148 ist dazu programmiert, das Umgehungsventil 164 als Reaktion auf die Fahrzeugbedingungen zu betätigen. Das Umgehungsventil 164 kann eine Kühlerstellung, in der das Umgehungsventil 164 Kühlmittel zu dem Kanal 188 leitet, und eine Umgehungsstellung (bzw. Auslassstellung) beinhalten, in der das Umgehungsventil 164 Kühlmittel zu dem Umgehungskanal 190 leitet. Das Umgehungsventil 164 kann ein Ventil mit zwei Stellungen sein, das abhängig von der Ventil stellung 100 % des Kühlmittels entweder zu dem Kanal 188 oder dem Kanal 190 leitet. Der Umgehungskanal 190 verbindet den Kanal 186 mit dem Kanal 192, um Kühlmittel um den Kühler zu leiten, wenn das Ventil Kühlmittel zu dem Auslass 106 leitet. Das Kühlungsuntersystem 160 beinhaltet zudem das Rückschlagventil 196, um ein Zurückströmen des Kühlmittels in den Kühler zu verhindern.
Die Wahl den Kühler 166 zu umgehen kann geeignet sein, wenn das Kühlmittel und die Umgebungslufttemperatur beide sehr kalt sind und gewünscht ist, das Kühlmittel zu erwärmen und zu zirkulieren. In diesem Fall kann es wünschenswert sein, der Traktionsbatterie 124 Wärme zuzuführen.
Darüber hinaus kann das Aktivieren des Kühlerumgehungsventils 164 geeignet sein, wenn die Umgebungslufttemperatur ausreichend hoch ist, so dass der Kühler 166 nicht effektiv ausreichend Wärme entfernen würde, um die Kühlmitteltemperatur zu senken. Anders als ein Verbrennungsmotor, der bei Temperaturen arbeitet, die weit über der Umgebungstemperatur liegen, kann es wünschenswert sein, eine Traktionsbatterie bei einer Temperatur etwa in einem Bereich zwischen 15 und 30 Grad Celsius zu betreiben. Demnach kann die Umgebungslufttemperatur die gewünschte Temperatur des Kühlmittels, das zu der Batterie geleitet wird, abhängig von der Jahreszeit und dem geographischen Standort regelmäßig übersteigen. Wenn die Temperatur der Umgebungsluft die gewünschte Temperatur des Kühlmittels, das z der Batterie geführt werden soll, übersteigt, führt der Kühler dem Kühlmittel Wärme zu. Das Umgehungsventil 164 ermöglicht, dass der Kühler ausgelassen wird, wenn die Lufttemperatur einen Temperaturschwellenwert übersteigt, um zu verhindern, dass der Kühler 166 dem Kühlmittelkreis 162 Wärme zuführt. Bei hohen Umgebungslufttemperaturen kann die Kühleinrichtung 178 aktiviert werden, um die Wärmeabfuhr zu ergänzen, derart dass die Kühlmitteltemperatur bei Bedarf noch reduziert wird.
Der Temperatursensor 172 ist in der Nähe eines Einlasses der Traktionsbatterie 124 angeordnet. Der Sensor 172 ist dazu ausgelegt, die Temperatur des Kühlmittels zu überwachen, das zu der Traktionsbatterie 124 zirkuliert wird. Ein zweiter Temperatursensor 174 ist in der Nähe eines Auslasses der Traktionsbatterie 124 angeordnet und stellt eine Angabe der Temperaturerhöhung des Kühlmittels durch die Batterie bereit. Wie vorstehend erörtert, beinhaltet die Traktionsbatterie 124 selbst auch einen oder mehrere Temperatursensoren 131, um Temperaturen verschiedener Batteriezellen (nicht gezeigt), zu überwachen.
Das Kühlmittelsystem 160 beinhaltet ferner einen Kühleinrichtungskreis 184, der selektiv Kühlmittel durch die Kühleinrichtung 178 zirkuliert. In einigen Beispielen kann die Kühleinrichtung 178 eine Wirbelzellen-, Rippenrohr- oder Rohrbündelkonfiguration aufweisen, die die Übertragung von Wärmeenergie erleichtert, ohne dass die Wärmeübertragungsfluide des Kühlmitteluntersystems 162 und des Kältemitteluntersystems 182 gemischt werden. Kühlmittel, das den Kanal 192 entlanggeführt wird, steht in thermischer Verbindung mit dem Kühleinrichtungskreis 184. Kältemittel, das variabel durch den Kühleinrichtungskreis 184 geführt wird, führt Wärme von dem Kühlmittel ab, das durch den Kanal 192 strömt. Ein Ventil 194 steuert die Zirkulation von Kältemittel durch die Kühleinrichtung 178. Das Ventil 194 kann ein Magnetventil sein, das durch die Steuerung 148 elektrisch gesteuert wird. Das Ventil 194 kann einen elektronischen Schrittmotor zum Vergrößern oder Verkleinern der Öffnung des Ventils beinhalten, um den Kältemittelstrom zu variieren. Alternativ könnten in dem Kühlmitteluntersystem 160 andere Arten von Ventilen verwendet werden. Das Ventil 194 ist derart ausgelegt, dass es den Kältemittelstrom abhängig von einer Ventilstellung proportional zwischen 0 und 100 Prozent reguliert. Durch das Anpassen der Stellung des Ventils 194 kann der Kühlwirkungsgrad der Kühleinrichtung 178 gemäß in einem Speicher der Steuerung 148 gespeicherten Algorithmen gesteuert werden. Wenn zum Beispiel die Temperatur der Traktionsbatterie 124 einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt und das Kühlungsuntersystem 182 eine Kapazität aufweist, kann das Ventil 194 betätigt werden, um zumindest eine gewisse Menge Kältemittel durch die Kühleinrichtung 178 zu zirkulieren. Warmes Kühlmittel, das von der Traktionsbatterie 124 abgegeben wird und durch den Kanal 192 strömt, tauscht Wärme mit dem Kältemittel aus, das im Kreislauf durch die Kühleinrichtung 178 geleitet wird, um Wärme abzuführen.
Das Kühlsystem 160 kann dazu programmiert sein, die Traktionsbatterie 124 bevorzugt über den Kühler 166 zu kühlen, wenn dies möglich ist, da das Kühlen der Batterie mit dem Kühler 166 weniger Energie verbrauchen kann als im Vergleich mit dem Betrieb der Kühleinrichtung 178 zum Kühlen der Batterie. Dieser verringerte Energieverbrauch kann die Betriebsreichweite des Fahrzeugs erhöhen. Es gibt jedoch Bedingungen, bei denen das Kühlen durch den Kühler allein nicht ausreichend ist, um die Batterie 124 zu kühlen. Das Kühlen der Batterie durch den Kühler allein kann zum Beispiel unzureichend sein, wenn die Batterietemperatur und/oder die Umgebungslufttemperatur einen oder mehrere vorgegebene Temperaturschwellenwerte der Batterie beziehungsweise der Umgebungsluft übersteigen. Zusätzlich kann die kühlerbasierte Kühlung unzureichend werden, wenn die Strombelastung (Entladen oder Aufladen) der Traktionsbatterie 124 dazu führt, dass mehr Batteriewärme erzeugt wird, als durch den Kühler 166 allein abgeführt werden kann. Demnach wird die Kühleinrichtung 178 in mehreren Situationen betrieben, um zumindest einen Teil der Kühlung für die Traktionsbatterie 124 bereitzustellen. Das Proportionalventil 194 ist in der Lage, die notwendige Menge an Kältemittel durch die Kühleinrichtung 178 zu leiten, um eine Kühlung der Batterie 124 auf die effizienteste Weise zu erzielen und gleichzeitig die Höhe von Temperaturschwankungen der Abluft in die Kabine zu beschränken. Das Proportionalventil 194 kann durch einen Algorithmus gesteuert werden, der die schrittweise Veränderung der Luft minimiert, die in die Kabine geblasen wird, indem die Kabinenkühlung priorisiert und der Kühlmittelstrom zu der Kühleinrichtung auf Grundlage der verfügbaren AC-System-Kapazität gedrosselt wird.
Wie vorstehend beschrieben können gewisse Bedingungen zu einem Leck aus dem Kühler 166 führen, einschließlich von Überhitzungsbedingungen und/oder Kollisionen. Lecks aus dem Kühler bei hoher Temperatur können die Freisetzung von Dampf in der Nähe der Frontpartie des Fahrzeugs verursachen. Falls der Kühler dagegen beschädigt wird oder leckt, während er sich auf einer niedrigen Temperatur befindet, sind weniger direkte Anzeichen vorhanden, um diesen Ausfall zu erkennen. Daher kann ein bevorstehender Ausfall des Kühlsystems unerkannt bleiben. Der Ausfall wird letztendlich erkannt, sobald ein gekühlter Verbraucher beginnt zu überhitzen. Ausgleichsmaßnahmen wie etwa das Abschalten eines heißen Verbrauchers (z. B. Leistungsreduzierung der Ausgabe der elektrischen Maschine oder der Batterieleistung) können zu einer Leistungsminderung führen, aber den Betrieb des Autos aufrechterhalten. In schwereren Fällen führt der überhitzte Verbraucher zu einer Fahrzeugabschaltung und wird deaktiviert, sobald eine ausreichende Menge an Kühlmittelfluid des Kühlers verloren gegangen ist.
Ein elektrifiziertes Fahrzeug kann von einem System zur Erkennung von Dampf profitieren, der aufgrund eines Kühlerausfalls aus der Frontpartie des Fahrzeugs austritt. Das Fahrzeug 112 ist mit einer Fahrerassistenztechnologie (Driver Assist Technology - DAT) ausgestattet, die entweder das vollständige oder teilweise autonome Fahren des Fahrzeugs ermöglicht. Das DAT-System beinhaltet Funktionen des Systems 180 zum maschinellen Sehen mit optischen Sensoren, wie etwa in Vorwärtsrichtung gerichtete Kameras. Zusätzlich zu Standardtageslichtkameras kann das System 180 zum maschinellen Sehen auch Kombinationen aus anderen Arten von optikbasierter Erfassung, wie etwa Infrarotkameras, Lidar, Radar und andere, umfassen. Die Sammlung von Sensoren wird von dem System 180 zum maschinellen Sehen verwendet, um seine Umgebung für die Wegauswahl, die Posenschätzung und die Wahrnehmung der allgemeinen Situation zu betrachten.
Üblicherweise beinhalten die Sensoren ein Sichtfeld, das den bevorstehenden Weg vor dem Fahrzeug beinhaltet, um Entscheidungen in Bezug auf autonomes Lenken und Bremsen zu erleichtern. Gemäß einigen Beispielen wird das in Vorwärtsrichtung gerichtete System 180 zum maschinellen Sehen dazu verwendet, Dampf, der aufgrund eines Ausfalls des Kühlers 166 austritt, zu erkennen. Das System 180 zum maschinellen Sehen wird verwendet, um ein Sichtfeld zu überwachen, dass die Frontpartie des Fahrzeugs beinhaltet und um dann die überwachten Bilder zu interpretieren, um Dampf, der aus der Motorhaube und der Frontpartie des Fahrzeugs austritt, zu erkennen. Auf Grundlage von Daten von dem System zum maschinellen Sehen, die auf ein Leck in einem Kühler hinweisen, ist/sind eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen dazu programmiert, Befehle auszugeben, um den Kühlmittelverlust und jegliche Folgeschäden für das Fahrzeug zu minimieren.
Unter Bezugnahme auf 3 stellt das Verfahren 200 einen Algorithmus dar, der ausgeführt wird, um ein Leck in einem Kühler zu erkennen und Abhilfemaßnahmen zu ergreifen. Bei Schritt 202 beinhaltet der Algorithmus das Sammeln von Referenzbilddaten, die die Frontpartie des Fahrzeugs beinhalten, unter Verwendung des Systems zum maschinellen Sehen. Beispielsweise werden Bilder von der Motorhaube, den Kotflügeln und/oder den Scheinwerfern unter normalen Bedingungen bei kühlem Fahrzeug und in Abwesenheit von aus dem Kühler austretenden Dampf aufgenommen. In einem konkreten Beispiel werden Referenzbilddaten als Basisbild verwendet und bei jedem Fahrzeugstart erfasst und gespeichert. Das Referenzbild beinhaltet zudem verschiedene kontextuelle Umgebungen und deren Auswirkung auf das Erscheinungsbild der Frontpartie des Fahrzeugs, wie etwa Wetter- und Lichtverhältnisse.
Bei Schritt 204 beinhaltet der Algorithmus das Überwachen der Bilddaten, die von dem System zum maschinellen Sehen ausgegeben werden, während das Fahrzeug betrieben wird. Die Bilddaten können in regelmäßigen Abständen, während das Fahrzeug fährt und warm ist, abgetastet werden. In einem konkreten Beispiel beinhaltet jedes Bild der abgetasteten Bilddaten die Motorhaube, die Kotflügel und die Scheinwerfer einschließlich verschiedener Lichtverhältnisse und wird alle fünf Minuten erfasst.
Bei Schritt 206 werden die abgetasteten Bilddaten mit den Referenzbilddaten verglichen, um eine grobe Objekterkennung durchzuführen. Wenn das abgetastete Bild bei Schritt 206 keine ausreichende Veränderung zeigt, kehrt der Algorithmus zu Schritt 204 zurück, um das Überwachen der Bilddaten durch das Abtasten in relativ großen Zeitintervallen fortzusetzen.
Wenn sich die aktualisierten, abgetasteten Bilddaten bei Schritt 206 ausreichend von den Referenzbilddaten unterscheiden und einen Bereich beinhalten, der auf ein Dampfleck in dem Kühler hinweist (wie etwa eine Wolken- oder Wölkchenbildung), beinhaltet der Algorithmus das Ausführen einer feineren Bildverarbeitungsanalyse zur Objekterkennung. Auf diese Weise kann das Fahrzeug konkrete Bestimmungen durchführen, ob der Kühler leckt oder sich ein anderes, ähnlich geformtes Objekt im Sichtfeld befindet.
Bei Schritt 208 beinhaltet der Algorithmus das Durchführen einer feineren Objekterkennungsbewertung. In einigen Beispielen ist die Steuerung dazu programmiert, die Bildabtastrate als Reaktion auf eine Differenz zwischen den abgetasteten Bilddaten und dem zumindest einen Referenzbild zu ändern. In einem konkreteren Beispiel erhöht die Steuerung die Bildabtastrate als Reaktion auf eine ausreichende Differenz zwischen den abgetasteten Bilddaten und dem zumindest einen Referenzbild. In weiteren Beispielen werden als Reaktion auf eine bei Schritt 206 erkannte Veränderung Bilder mit höherer Auflösung aufgenommen. In noch weiteren Beispielen werden Wärmebilder aufgenommen, die die Frontpartie innerhalb des Sichtfeldes beinhalten.
Bei Schritt 210 wird eine umfangreichere Bildverarbeitung durchgeführt, um zwischen dem Vorhandensein eines Dampflecks und anderen sichtbaren Ausbildungen im Sichtfeld zu unterscheiden. In einigen Beispielen analysiert das System zum maschinellen Sehen die in kurzen Abtastintervallen aufgenommenen Bilder, um zu bestimmen, ob Dampf von der Motorhaube aufsteigt oder sich im Wind fortbewegt, wie es charakteristisch für aufgrund eines Lecks im Kühler austretenden Dampf wäre. Wenn umgekehrt die erkannte Wolken- oder Wölkchenbildung lediglich eine Reflexion einer Wolke in der Karosserie des Autos oder vorbeiziehender Staub, Nebel, Regen oder durch andere Wetterbedingungen verursacht ist, wird sich die charakteristische Bewegung im Laufe der Zeit von der Bewegung von Dampf aufgrund eines Lecks im Kühler unterscheiden und somit als Diagnose eines Lecks im Kühler verworfen.
In weiteren Beispielen kann der Algorithmus bei Schritt 210 einen Rückvergleich mit einem größeren Datensatz von Referenzbildern beinhalten, der mehr als nur das unmittelbar vorausgehende Referenzbild aus dem aktuellen Fahrzyklus beinhaltet. Auf diese Weise wird ein größerer Bilddatensatz, der auf normale Betriebsbedingungen ohne Leck hinweist, zum Vergleich herangezogen. Der größere Datensatz kann dazu beitragen, eine größere Anzahl möglicher sichtbarer Anomalien zu berücksichtigen, die vom Erscheinungsbild eines Lecks im Kühler unterschieden werden können, womit eine falsche Diagnose vermieden werden kann.
In noch weiteren Beispielen kann der Algorithmus bei Schritt 210 das Analysieren von Wärmebilddaten beinhalten, um das Vorhandensein von Wärmeemissionen aus der Frontpartie zu erkennen, die mit der Position der erkannten Ausbildung übereinstimmen. Das heißt die Abgabe von Dampf kann zu einer lokalisierten heißen Stelle führen, die die Sicherheit in Bezug auf die Bestimmung eines Dampflecks in Unterscheidung von anderen Ursachen für sichtbare Ausbildungen im Sichtfeld erhöhen würde.
Wenn die feineren Bilddaten bei Schritt 210 nicht auf ein Dampfleck im Kühler hinweisen, beinhaltet der Algorithmus das Zurückkehren zum normalen Fahren bei Schritt 212.
Wenn die feineren Bilddaten bei Schritt 210 auf ein Dampfleck im Kühler hinweisen, beinhaltet der Algorithmus das Abgeben eines Signals bei Schritt 212, um einen entfernten Bediener, wie etwa einen Leiter, Disponenten oder anderes Wartungspersonal der Fahrzeugflotte zu informieren, dass ein Kühlmittelleck erkannt wurde. Der entfernte Bediener kann eine Datenverbindung zu dem System des Fahrzeugs zum maschinellen Sehen anfordern, um sowohl Live-Bilddaten, die die Frontpartie beinhalten, als auch frühere Bilddaten, die auf ein Leck im Kühler hinweisen, einzusehen. Der Wärmeschutz-Algorithmus kann das Übertragen von Bilddaten von dem Fahrzeug an den entfernten Bediener zur zusätzlichen Diagnose beinhalten. Auf diese Weise kann der entfernte Bediener oder Techniker eine technische Bewertung vornehmen, die das Vorhandensein eines tatsächlichen Dampflecks im Kühler bestätigt. In weiteren Beispielen kann der Bediener andere aktuelle und frühere Fahrzeugbetriebsdaten (z. B. Kühlmitteltemperatur und/oder -druck, Batterietemperatur, Kühlertemperatur) überprüfen, um eine Diagnose bezüglich des Vorhandenseins eines Lecks im Kühler vorzunehmen.
Wenn die Diagnose bei Schritt 210 eine Bestimmung beinhaltet, dass kein Leck im Kühler vorhanden ist, kann der entfernte Bediener einen Rückstellungsbefehl erteilen, so dass das Fahrzeug bei Schritt 214 wieder zum normalen Fahren zurückkehrt.
Wenn der entfernte Bediener bei Schritt 216 über das Bild oder andere übertragene Daten bestätigt, dass das Vorhandensein von Dampf auf ein Kühlmittelleck zurückzuführen ist, kann der Bediener ein Bestätigungssignal an das Fahrzeug senden. Im Gegenzug kann das Fahrzeug eine oder mehrere Abhilfemaßnahmen durchlaufen, um den besten verfügbaren Fahrzeugbetrieb aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Bedingungen zu minimieren, die Wärmeschäden am Fahrzeug verursachen können. In einigen alternativen Beispielen kann der entfernte Bediener direkt die bestimmte Abhilfemaßnahme auswählen und den Fahrzeugbetrieb weiterhin überwachen. Beispielsweise kann das Fahrzeug, wie nachstehend näher erläutert, von dem entfernten Bediener Routenanweisungen erhalten, um das Fahrzeug zu einem Ziel zu leiten, an dem eine Instandhaltung durchgeführt werden kann. In weiteren alternativen Beispielen verwendet die Fahrzeugsteuerung die fahrzeugeigene Bildverarbeitung und KI, um selbst zu bestätigen, dass das Bild Dampf darstellt, der von einem Kühlmittelleck verursacht wird, ohne dass eine Bestätigung durch einen entfernten Bediener erforderlich ist. In diesem Fall kann das Fahrzeug selbst auf Grundlage der Schwere des Kühlmittellecks und folgenden Betriebsbedingungen des Fahrzeugs direkt eine beliebige Anzahl von Abhilfemaßnahmen auslösen.
Wenn der entfernte Bediener bei Schritt 216 über das Bild oder andere übertragene Daten bestätigt, dass kein Kühlmittelleck im Kühler vorliegt, kann der Algorithmus bei Schritt 214 zu einem normalen Fahrmodus zurückkehren.
Der Algorithmus beinhaltet bei Schritt 218 das Einstellen des Umgehungsventils des Kühlers, um den Kühlmittelstrom durch den Kühler zu stoppen und weiteren Kühlmittelverlust zu verhindern. Wie vorstehend erörtert, stoppt das Umgehungsventil des Kühlers den normalen Strom in den Kühlereinlass. Das Rückschlagventil, das sich entlang des Kühlkreises in der Nähe des Kühlerauslasses befindet, verhindert, dass zurückströmendes Kühlmittel durch den Auslass in den vermutlich leckenden Kühler gelangt. Sobald der Umgehungskreis des Kühlers aktiviert ist, werden die durch den Kühler ausgeführten Wärmeabfuhrfunktionen zur Kühlung nicht mehr erfüllt. Daher beinhaltet der Algorithmus im Falle eines Hybridfahrzeugs mit Verbrennungsmotor das Deaktivieren des Verbrennungsmotors bei Schritt 220.
Der Algorithmus beinhaltet zudem bei Schritt 222 das Aktivieren einer Anzeige für eine erforderliche Instandhaltung. Das Fahrzeug kann ein Signal für eine erforderliche Instandhaltung an den entfernten Dispatcher ausgeben, das die Notwendigkeit einer Reparatur des Kühlers angibt. Zusätzlich kann dem Fahrer des Fahrzeugs eine Instandhaltungsanzeige bereitgestellt werden, die ihn über die Notwendigkeit informiert, das Fahrzeug der Instandhaltung zuzuführen.
Wenn das Fahrzeug ohne wesentliche Erhöhungen der Kühlmitteltemperatur betrieben werden kann, während die Kühlung durch den Kühler deaktiviert ist, wird zugelassen, dass das normale Fahren ohne weitere Abhilfemaßnahmen fortgesetzt wird. Der Algorithmus beinhaltet bei Schritt 224 die weitere Überwachung der Kühlmitteltemperatur in der Nähe des Einlasses der Batterie. Wenn die Kühlmitteltemperatur in der Nähe des Batterieeinlasses bei Schritt 224 unter einem ersten Temperaturschwellenwert T1 liegt, beinhaltet der Algorithmus das Fortsetzen eines eingeschränkten Fahrens bei Schritt 226 und die Rückkehr zu Schritt 224, um die Kühlmitteltemperatur weiterhin zu überwachen.
Wenn die Kühlmitteltemperatur in der Nähe des Batterieeinlasses bei Schritt 224 den ersten Temperaturschwellenwert T1 übersteigt, beinhaltet der Algorithmus das Erhöhen des Betriebs der Kühleinrichtung bei Schritt 228. Die Fahrzeugsteuerung beinhaltet eine Logik, um den Betrieb der Kühleinrichtung als Reaktion auf die Kühlmitteltemperatur auszulösen. Das heißt, die Steuerung kann dazu programmiert sein, die Kältemittelzirkulation durch die Kühleinrichtung als Reaktion darauf, dass eine Kühlmitteltemperatur den ersten Temperaturschwellenwert übersteigt, zu erhöhen. Diese Reaktion hält das Kühlsystem funktionsfähig und versorgt die für das autonome Fahren notwendigen Vorrichtungen mit ausreichender Kühlung. In einigen Beispielen beinhaltet diese Erhöhung ein schrittweises Erhöhen der Ventilöffnung des Kältemittelkreises, um den Kältemittelstrom durch die Kühleinrichtung zu erhöhen. In alternativen Beispielen kann die Kälteeinrichtung als Reaktion darauf, dass die Kühlmitteltemperatur den ersten Temperaturschwellenwert T1 übersteigt, in einem ersten Vorgang auf maximalen Betrieb hochgefahren werden. In weiteren Beispielen kann der Betrieb der Kühleinrichtung aus der Ferne aktiviert werden, wie etwa durch einen Dispositionstechniker, der den Fahrzeugbetrieb überwacht.
Der Algorithmus beinhaltet bei Schritt 230 die Überwachung der Batterietemperatur, um einen gewünschten Betriebsbereich der Batterietemperatur aufrechtzuerhalten. Wenn die Batterietemperatur bei Schritt 230 kleiner als der zweite Temperaturschwellenwert T2 ist, beinhaltet der Algorithmus die Rückkehr zu Schritt 226, um das eingeschränkte Fahren fortzusetzen, das Überwachen der Kühlmitteltemperatur und, falls erforderlich, das schrittweise Erhöhen des Betriebs der Kühleinrichtung, um die Kühlmitteltemperatur zu verringern. Somit wird ermöglicht, dass das Fahrzeug an einen zum Anhalten geeigneten, sicheren Ort weiterfährt, anstatt anzuhalten, wenn ein gekühlter Verbraucher aufgrund des Kühlmittelverlusts überhitzt.
Ist die Kühleinrichtung allein nicht in der Lage, die Kühlmitteltemperatur ausreichend zu verringern, so dass sich die Batterietemperatur weiter erhöht, beinhaltet die Fahrzeugsteuerung eine Logik zum Durchlaufen weiterer Abhilfemaßnahmen, um Schäden durch Überhitzen zu vermeiden. Wenn die Batterietemperatur bei Schritt 230 den zweiten Temperaturschwellenwert T2 übersteigt, beinhaltet der Algorithmus bei Schritt 232 das Erzeugen einer Route, deren Ziel ein Instandhaltungszentrum ist. Das heißt, die Steuerung kann dazu programmiert sein, das Fahrzeug als Reaktion darauf, dass die Batterietemperatur einen zweiten Temperaturschwellenwert übersteigt, zu einem Instandhaltungszentrum als Ziel zu leiten. In einigen Beispielen ist die Fahrzeugsteuerung dazu programmiert, eine derartige Route auf der Grundlage der erwarteten, verfügbaren, aufgrund von Temperaturerhöhungen der Batterie eingeschränkten Fahrtreichweite zu erzeugen. In anderen Beispielen kann die Route zu einem Ziel, an dem eine Instandhaltung durchgeführt werden kann, von einem entfernten Bediener, wie etwa einem Dispositionstechniker, bereitgestellt werden. Die Erzeugung der Route zu einem Instandhaltungszentrum kann es ermöglichen, dass das Fahrzeug an dem Ziel, an dem die Instandhaltung durchgeführt werden kann, ankommt, um sich Reparaturen zu unterziehen, ohne dass es vollständig betriebsunfähig wird, weshalb es abgeschleppt werden muss. Darüber hinaus kann das Leiten des Fahrzeugs zum Instandhaltungszentrum, während es noch eine Fahrtreichweite aufweist, verhindern, dass ein Passagier strandet.
Selbst nachdem das Fahrzeug zu einem Instandhaltungszentrum geleitet wurde, kann es vorkommen, dass es die Fahrt unterbrechen und am Straßenrand anhalten muss, wenn die Batterietemperatur während der Überführung aufgrund unzureichender Kühlung weiter ansteigt. Wenn die Batterietemperatur bei Schritt 234 unter einem dritten Temperaturschwellenwert T3 liegt, behält das Fahrzeug seine Route zum Instandhaltungszentrum bei und es erfolgt die Rückkehr zu Schritt 232.
Wenn die Batterietemperatur bei Schritt 234 den dritten Temperaturschwellenwert T3 übersteigt, beinhaltet der Algorithmus bei Schritt 236 das Suchen einer unmittelbar nahegelegenen Anhaltestelle, um am Straßenrand anzuhalten. Auf diese Weise wird vermieden, dass das Fahrzeug betriebsunfähig wird, während es sich auf einer Fahrbahn befindet. Gemäß einigen Beispielen beinhaltet die Logik eines autonomen Fahrzeugs das Berechnen der nächstgelegenen Stelle, an der das Fahrzeug am Straßenrand halten und parken kann. Das Fahrzeug kann auch ein Service-Signal ausgeben, das die Abholung durch einen Abschleppwagen oder ein anderes Servicefahrzeug anfordert. Alternativ kann die Einstellung des Betriebs der Batterie die Zeit geben sich derart abzukühlen, so dass der eingeschränkte Betrieb wieder aufgenommen werden kann, damit das Fahrzeug in dem Instandhaltungszentrum eintreffen kann.
Während die vorstehend erörterten Beispiele die Überwachung der Temperatur an einem Ort in der Nähe der Traktionsbatterie beschreiben, versteht es sich, dass die vorstehend erörterten Reaktionen auf Temperaturmessungen beruhen können, die direkt an der Traktionsbatterie vorgenommen werden, wie etwa einer Batteriezellentemperatur.
In weiteren alternativen Beispielen können die Reaktionen des Kühlmittelsystems auf anderen Arten von thermischen Schwankungen des Kühlmittelkreises beruhen. Die Steuerung kann zum Beispiel Reaktionen des Kühlmittelsystems auf Grundlage von Batterie- und/oder Kühlmitteltemperaturänderungen über einen längeren Zeitraum auslösen. Das heißt, dass im Gegensatz zu direkten Temperaturmessungen ein Schwellenwert für die Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur verwendet werden kann. Auf diese Weise können plötzliche Änderungen oder andere Temperaturanomalien unabhängig von der absoluten Temperatur eine zusätzliche Kühlung auslösen, wodurch ein Gesamtanstieg über Werte, die zu Schäden am Fahrzeug führen können, vermieden werden kann.
In noch weiteren Beispielen können die Reaktionen des Kühlmittelsystems auf dem Gesamtwärmeverlust oder -gewinn des Kühlmittelsystems innerhalb des Kühlmittelkreislaufs basieren. Das heißt, Temperaturänderungen an mehreren Stellen können zum Berechnen der Gesamtwärmegewinne verwendet werden. Abhängig von Veränderungen bei der Berechnung des Gesamtwärmegewinns können Kühl- oder andere Abhilfemaßnahmen ausgewählt werden. Darüber hinaus kann die Berücksichtigung von Wärmegewinnen im Gegensatz zur Temperatur Kühlmittelvolumenverluste vor dem Aktivieren des Umgehungsventils des Kühlers besser berücksichtigen.
Es versteht sich zudem, dass die vorliegende Offenbarung zwar ein System zum maschinellen Sehen für die Überwachung auf Kühlmittellecks in zumindest dem Kühler des Fahrzeugs bereitstellt, derartige Überwachungsmaßnahmen durch maschinelles Sehen und Reaktionsmaßnahmen jedoch bei Lecks von Kühlmittelsystemen an anderen Stellen im Fahrzeug angewendet werden können.
Die in der vorliegenden Schrift offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer zuführbar sein/davon umgesetzt werden, die bzw. der eine beliebige bestehende programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dafür vorgesehene elektronische Steuereinheit umfassen kann. Gleichermaßen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert sein, die durch eine Steuerung oder einen Computer in vielen Formen, einschließlich unter anderem Informationen, die dauerhaft auf nicht beschreibbaren Speichermedien wie etwa ROM-Vorrichtungen gespeichert sind, und Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien wie etwa Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und sonstigen magnetischen und optischen Medien gespeichert sind, ausgeführt werden können. Die Prozesse, Verfahren und Algorithmen können zudem in einem durch Software ausführbaren Objekt umgesetzt sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten ausgeführt sein, wie etwa anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (Application Specific Integrated Circuits - ASICs), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (Field-Programmable Gate Arrays - FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderer Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten.
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende als einschränkende Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Zu diesen Attributen können unter anderem Kosten, Festigkeit, Langlebigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. gehören. Demnach liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Charakteristika als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein elektrifiziertes Fahrzeug bereitgestellt, das von einer Traktionsbatterie angetrieben wird und Folgendes aufweist: einen Kühlmittelkreis, der dazu angeordnet ist, Kühlmittel durch zumindest einen Kühler, eine Kühleinrichtung und die Traktionsbatterie zu leiten, um Wärme von der Batterie zu übertragen, einen Kältemittelkreis, der in Fluidverbindung mit der Kühleinrichtung steht, um selektiv Kältemittel durch die Kühleinrichtung zu zirkulieren, um eine zusätzliche Wärmeübertragung von Kühlmittel, das durch die Kühleinrichtung geleitet wird, bereitzustellen; ein System zum maschinellen Sehen, das zumindest eine Kamera mit einem Sichtfeld aufweist, das eine Umgebung des Kühlers beinhaltet; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, ein Kühlmittelleck des Kühlers auf Grundlage von Bilddaten, die von dem System zum maschinellen Sehen ausgegeben werden, zu erkennen und als Reaktion auf das Erkennen eines Kühlmittellecks eine Umgehung des Kühlers in dem Kühlmittelkreis zu bewirken, um die Leitung von Kühlmittel durch den Kühler zu stoppen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zumindest einen Temperatursensor zum Überwachen der Temperatur entlang des Kühlmittelkreises, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Kältemittelzirkulation durch die Kühleinrichtung als Reaktion darauf, dass eine Kühlmitteltemperatur einen ersten Temperaturschwellenwert übersteigt, zu erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, das Fahrzeug als Reaktion darauf, dass die Batterietemperatur einen zweiten Temperaturschwellenwert übersteigt, zu einem Instandhaltungszentrum als Ziel zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass die Batterietemperatur einen zweiten Temperaturschwellenwert übersteigt, zu bewirken, dass das Fahrzeug an einer unmittelbar nahegelegenen Anhaltestelle am Straßenrand anhäl t.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion auf das Erkennen des Kühlmittellecks die Bilddaten von dem System zum maschinellen Sehen an einen entfernten Bediener zu übertragen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das System zum maschinellen Sehen dazu ausgelegt, Bilddaten in regelmäßigen Abständen zum Vergleich mit zumindest einem Referenzbild abzutasten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion auf eine Differenz zwischen den abgetasteten Bilddaten und dem zumindest einen Referenzbild, eine Erhöhung der Bildabtastrate eines Systems zum maschinellen Sehen zu bewirken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Kältemittelsystem, das eine Kühleinrichtung umfasst; ein Kühlmittelsystem, das einen Kühlmittelkreis beinhaltet, der dazu angeordnet ist, Kühlmittel durch eine Batterie zu zirkulieren, einen Kühler, die Kühleinrichtung und ein Umgehungsventil, das mit einem Umgehungskanal verbunden ist; ein System zum maschinellen Sehen, um Bilddaten zu erfassen, bei denen sich der Kühler in einem Sichtfeld befindet, und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf Bilddaten, die auf ein Kühlmittelleck in dem Kühler hinweisen, das Umgehungsventil zu aktivieren, um die Kühlmittelzirkulation durch den Kühler zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kältemittelsystem dazu ausgelegt, Kältemittel durch die Kühleinrichtung zu zirkulieren, und die Steuerung ist ferner dazu programmiert, thermische Schwankungen des Kühlmittelkreises zu überwachen und als Reaktion darauf, dass eine Schwankung des Kühlmittelkreises einen ersten Schwellenwert übersteigt, eine Erhöhung der Kältemittelzirkulation durch die Kühleinrichtung zu bewirken.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass die Schwankung des Kühlmittelkreises einen zweiten Schwellenwert übersteigt, das Fahrzeug zu einem Instandhaltungszentrum als Ziel zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Schwankung des Kühlmittelkreises zumindest eines von einer Veränderung der Kühlmitteltemperatur am Batterieeinlass, eine Veränderung der Batteriezellentemperatur, eine Veränderung der Veränderungsgeschwindigkeit der Batteriezellentemperatur und eines Wärmegewinns eines Kühlmittelkreises.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, die Bilddaten, die auf ein Kühlmittelleck in dem Kühler hinweisen, an einen entfernten Bediener zu übertragen.
Gemäß einer Ausführungsform gilt ist die Steuerung ferner dazu programmiert, von dem entfernten Bediener Routenanweisungen zu erhalten, um das Fahrzeug zu einem Ziel zu leiten, an dem eine Instandhaltung durchgeführt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist das System zum maschinellen Sehen dazu ausgelegt, die Bilddaten in regelmäßigen Abständen zum Vergleich mit zumindest einem Referenzbild abzutasten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion auf eine Differenz zwischen den abgetasteten Bilddaten und dem zumindest einen Referenzbild, eine Erhöhung der Bildabtastrate eines Systems zum maschinellen Sehen zu bewirken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Kältemittelsystem, das eine Kühleinrichtung umfasst; ein Kühlmittelsystem, das einen Kühlmittelkreis beinhaltet, der dazu angeordnet ist, Kühlmittel durch eine Batterie zu zirkulieren, einen Kühler, die Kühleinrichtung und ein Umgehungsventil, das mit einem Umgehungskanal verbunden ist; ein System zum maschinellen Sehen, um Bilddaten zu erfassen, die den Kühler in einem Sichtfeld beinhalten; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf Bilddaten, die auf ein Kühlmittelleck hinweisen, die Bilddaten an einen entfernten Bediener zu übertragen.
Gemäß einer Ausführungsform gilt ist die Steuerung ferner dazu programmiert, von dem entfernten Bediener Routenanweisungen zu erhalten, um das Fahrzeug zu einem Ziel zu leiten, an dem eine Instandhaltung durchgeführt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion auf die Bilddaten, die auf ein Kühlmittelleck in dem Kühler hinweisen, das Umgehungsventil zu aktivieren, um Kühlmittel durch den Umgehungskanal zu leiten, um die Kühlmittelzirkulation durch den Kühler zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kältemittelsystem dazu ausgelegt, Kältemittel durch die Kühleinrichtung zu zirkulieren, und die Steuerung ist ferner dazu programmiert, thermische Schwankungen des Kühlmittelkreises zu überwachen und als Reaktion darauf, dass eine thermische Schwankung des Kühlmittelkreises einen Schwellenwert übersteigt, eine Erhöhung der Kältemittelzirkulation durch die Kühleinrichtung zu bewirken.
Gemäß einer Ausführungsform ist das System zum maschinellen Sehen dazu ausgelegt, die Bilddaten in regelmäßigen Abständen zum Vergleich mit zumindest einem Referenzbild abzutasten und die Steuerung ferner dazu programmiert, eine Bildabtastrate als Reaktion auf eine Differenz zwischen abgetasteten Bilddaten und dem zumindest einen Referenzbild zu verändern.

Claims

Elektrifiziertes Fahrzeug, das durch eine Traktionsbatterie angetrieben wird und Folgendes umfasst: einen Kühlmittelkreis, der dazu angeordnet ist, Kühlmittel durch zumindest einen Kühler, eine Kühleinrichtung und die Traktionsbatterie zu leiten, um Wärme von der Batterie zu übertragen; einen Kältemittelkreis, der in Fluidverbindung mit der Kühleinrichtung steht, um selektiv Kältemittel durch die Kühleinrichtung zu zirkulieren, um eine zusätzliche Wärmeübertragung von Kühlmittel, das durch die Kühleinrichtung geleitet wird, bereitzustellen, ein System zum maschinellen Sehen, das zumindest eine Kamera mit einem Sichtfeld aufweist, das eine Umgebung des Kühlers beinhaltet; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, ein Kühlmittelleck des Kühlers auf Grundlage von Bilddaten, die von dem System zum maschinellen Sehen ausgegeben werden, zu erkennen, und als Reaktion auf das Erkennen eines Kühlmittellecks eine Umgehung des Kühlers in dem Kühlmittelkreis zu bewirken, um die Leitung von Kühlmittel durch den Kühler zu stoppen.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 1, das ferner zumindest einen Temperatursensor zum Überwachen der Temperatur entlang des Kühlmittelkreises umfasst, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Kältemittelzirkulation durch die Kühleinrichtung als Reaktion darauf, dass eine Kühlmitteltemperatur einen ersten Temperaturschwellenwert übersteigt, zu erhöhen.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, das Fahrzeug als Reaktion darauf, dass die Batterietemperatur einen zweiten Temperaturschwellenwert übersteigt, zu einem Instandhaltungszentrum als Ziel zu leiten.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass eine Batterietemperatur einen zweiten Temperaturschwellenwert übersteigt, zu bewirken, dass das Fahrzeug an einer unmittelbar nahegelegenen Anhaltestelle am Straßenrand anhält.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion auf das Erkennen des Kühlmittellecks die Bilddaten von dem System zum maschinellen Sehen an einen entfernten Bediener zu übertragen.
Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das System zum maschinellen Sehen dazu ausgelegt ist, Bilddaten in regelmäßigen Abständen zum Vergleich mit zumindest einem Referenzbild abzutasten und eine Bildabtastrate als Reaktion auf eine Differenz zwischen abgetasteten Bilddaten und dem zumindest einen Referenzbild zu erhöhen.
Fahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Kältemittelsystem, das eine Kühleinrichtung beinhaltet; ein Kühlmittelsystem, das Folgendes beinhaltet: einen Kühlmittelkreis, der dazu angeordnet ist, ein Kühlmittel durch eine Batterie, einen Kühler, die Kühleinrichtung und ein Umgehungsventil zu zirkulieren, das mit einem Umgehungskanal verbunden ist; ein System zum maschinellen Sehen, um Bilddaten zu erfassen, bei denen sich der Kühler in einem Sichtfeld befindet, und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf Bilddaten, die auf ein Kühlmittelleck in dem Kühler hinweisen, das Umgehungsventil zu aktivieren, um eine Kühlmittelzirkulation durch den Kühler zu verhindern.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei das Kältemittelsystem dazu ausgelegt ist, Kältemittel durch die Kühleinrichtung zu zirkulieren, und die Steuerung ferner dazu programmiert ist, thermische Schwankungen des Kühlmittelkreises zu überwachen und als Reaktion darauf, dass eine Schwankung des Kühlmittelkreises einen ersten Schwellenwert übersteigt, eine Erhöhung der Kältemittelzirkulation durch die Kühleinrichtung zu bewirken.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass die Schwankung des Kühlmittelkreises einen zweiten Schwellenwert übersteigt, das Fahrzeug zu einem Instandhaltungszentrum als Ziel zu leiten.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Bilddaten, die auf ein Kühlmittelleck in dem Kühler hinweisen, an einen entfernten Bediener zu übertragen.
Elektrifiziertes Fahrzeug gemäß Anspruch 7, wobei das System zum maschinellen Sehen dazu ausgelegt ist, die Bilddaten in regelmäßigen Abständen zum Vergleich mit zumindest einem Referenzbild abzutasten und eine Bildabtastrate als Reaktion auf eine Differenz zwischen abgetasteten Bilddaten und dem zumindest einen Referenzbild zu verändern.
Fahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Kältemittelsystem, das eine Kühleinrichtung beinhaltet; ein Kühlmittelsystem, das einen Kühlmittelkreis beinhaltet, der dazu angeordnet ist, ein Kühlmittel durch eine Batterie, einen Kühler, die Kühleinrichtung und ein Umgehungsventil zu zirkulieren, das mit einem Umgehungskanal verbunden ist; ein System zum maschinellen Sehen, um Bilddaten zu erfassen, die den Kühler in einem Sichtfeld beinhalten, und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf Bilddaten, die auf ein Kühlmittelleck hinweisen, die Bilddaten an einen entfernten Bediener zu übertragen.
Elektrifiziertes Fahrzeug gemäß Anspruch 12, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, von dem entfernten Bediener Routenanweisungen zu erhalten, um das Fahrzeug zu einem Ziel zu leiten, an dem eine Instandhaltung durchgeführt werden kann.
Elektrifiziertes Fahrzeug gemäß Anspruch 12, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion auf die Bilddaten, die auf ein Kühlmittelleck in dem Kühler hinweisen, das Umgehungsventil zu aktivieren, um Kühlmittel durch den Umgehungskanal zu leiten, um die Kühlmittelzirkulation durch den Kühler zu verhindern.
Elektrifiziertes Fahrzeug gemäß Anspruch 12, wobei das Kältemittelsystem dazu ausgelegt ist, Kältemittel durch die Kühleinrichtung zu zirkulieren, und die Steuerung ferner dazu programmiert ist, thermische Schwankungen des Kühlmittelkreises zu überwachen und als Reaktion darauf, dass eine thermische Schwankung des Kühlmittelkreises einen Schwellenwert übersteigt, eine Erhöhung der Kältemittelzirkulation durch die Kühleinrichtung zu bewirken.