用于车辆的冷却系统、控制系统、及车辆

技术领域

本申请涉及与车辆相关的技术，更为具体地，涉及车辆的冷却技术。

背景技术

混合动力汽车、电动汽车及自动驾驶汽车大部分都具有用于执行汽车驱动和对电机进行控制的电子器件。尤其自动驾驶汽车，还包括了用于判断当前自动驾驶汽车位置的诸如GPS的定位系统，用于感测周围信号的诸如雷达等各类传感器，用于与包括与自动驾驶汽车内的各系统通信的车载通信元件，以及用于与外部设备通信的无线通信元件等。为了车辆正常运行，对上述系统、元件、器件进行冷却的冷却系统不可或缺的。

在当前的车辆上，各类传感器、通信元件、处理器等基本都分布在车辆的不同位置。如何为这些分散的系统合理设置冷却系统是行业内一直比较关注的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供改进的用于车辆的冷却系统。

根据本申请示例的用于车辆的冷却系统，其可包括多个冷却回路，其被配置为使冷却液在各所述冷却回路内循环流动；多个传感器，其被分别设置在各所述冷却回路中且被用于感测其所在回路中所述冷却液的特征量，并输出感测信息；设置在各回路的调节元件，其被控制以调节其所在回路中冷却液的流动；控制器，其接收各所述传感器输出的感测信息，并被配置为依据各传感器的所述感测信息控制所述调节元件中的一个或多个动作。

所示例的用于车辆的该冷却系统，可选的，还可包括与所述冷却回路中每一个相连通、存储所述冷却液的存储箱。该存储箱示例地设置在车辆的尾箱部分。

所示例的用于车辆的该冷却系统，可选地，还可以包括设置在所述存储箱与所述多个回路之间的泵。

所示例的用于车辆的该冷却系统，可选地，还可以包括隔热件，用于在所述车辆的尾箱区域将所述冷却系统与车辆的其它部件热隔离。

所示例的用于车辆的该冷却系统，可选地，还可以包括热交换部，其包括被构造为容纳所述多个冷却回路从中通过以交换热量的本体。

所示例的用于车辆的该冷却系统，可选地，所述热交换部的本体被设置在所述车辆的车身上，例如车辆底部，且所述热交换部还包括扰流板，所述扰流板被构造为与所述用于设置所述热交换本体的部分，例如所述底部，形成进风口小于出风口的风道，所述热交换部的本体被设置在所述风道内。

所示例的用于车辆的该冷却系统，可选地，所述调节元件为节流阀。

所示例的用于车辆的该冷却系统，可选地，所述特征量为所述冷却液的温度、流量、压力或其任意组合。

所示例的用于车辆的该冷却系统，可选地，所述控制器被配置为将对所述特征量的感测信息与预设阈值比较，并依据比较结果控制所述调节元件中的一个或多个动作。

根据本申请的又一方面，还提供用于车辆冷却系统的控制系统，其包括分别设置在所述车辆冷却系统中各冷却回路中的多个传感器，用于感测其所在冷却回路中的冷却液的特征量并输出感测信息；控制器，其接收各所述传感器输出的感测信息，并被配置为依据各传感器的所述感测信息来控制所述冷却回路中冷却液的流动。

所示例的用于车辆的控制系统，可选地，其还包括设置在各冷却回路中的调节元件，各所述调节元件被配置为依据接收的所述控制器的控制动作。

所示例的用于车辆的控制系统，可选地，所述调节元件为节流阀。

所示例的用于车辆的控制系统，可选地，所述特征量为冷却液的温度、流量、压力或其任意组合。

所示例的用于车辆的控制系统，可选地，所述控制器被配置为将对所述特征量的感测信息与预设阈值比较，并依据比较结果来控制所述冷却回路中冷却液的流动。

根据本申请的再一示例，还提供车辆，其包括冷却系统和热交换部。所述冷却系统包括：多个冷却回路，其用于使冷却液在各所述冷却回路内循环流动，以在循环过程中对设置在所述车辆上的待冷却对象进行冷却；分别设置在各所述冷却回路中的多个传感器，各所述传感器被配置为感测其所在回路中所述冷却液的特征量并输出感测信息；设置在各回路的调节元件，其被控制以调节其所在回路中冷却液的流动；控制器，其接收各所述传感器输出的感测信息，并被配置为依据各传感器的所述感测制所述调节元件中的一个或多个动作。所述热交换部，其包括被形成在所述车辆的车身上并被构造为容纳所述多个回路从中通过以交换热量的本体。

所示例的车辆，可选地，所述热交换部还包括扰流板，其被构造为与所述本体相匹配，且与所述所述车身上用于设置所述热交换本体的部分形成进风口小于于出风口的风道，所述热交换部的本体位于所述风道内。作为示例，所述车身上用于设置所述热交换本体的部分例如为车辆底部。

所示例的车辆，可选地，其还包括用于存储冷却液的存储箱，设置在所述存储箱与各冷却回路之间的泵，并且所述存储箱、泵以及控制器均设置在所述车辆的相同位置，且被以隔热件与车辆的其它部分隔热。

所示例的车辆，可选地，所述存储箱、泵以及控制器均设置在所述车辆的尾箱部分。

本申请还提供管理车辆的冷却系统的方法，其包括：在所述车辆的冷却系统中为各冷却回路设置用于感测冷却回路中冷却液特征量并输出感测信息的多个传感器；依据所述传感器输出的感测信息控制相应冷却回路中冷却液的流动。

所示例的热交换系统的方法，可选地，控制相应冷却回路中冷却液的流动包括生成控制信号，并将控制信号传送给相应回路的调节元件，使其依据所述控制信号动作。

附图说明

图1是根据本申请一个示例的用于车辆的冷却系统的结构示意图。

图2是图1所示出的用于车辆的冷却系统中热交换部80设置在车辆中的一个示意性图示。

图3是图1所示出的用于车辆的冷却系统中的控制器50的控制过程的流程图。

图4是根据本申请的一个示例的管理车辆的冷却系统的方法的流程图。

图5是根据本申请的一个示例的用于车辆冷却系统的控制系统的结构示意图。

图6根据本申请的一个示例的车辆的示意性图示。

图7是设置在图6所示的车辆中的冷却系统和部分热交换部的示意性图示。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明精神的情况下做类似改进，因此本发明不被在此公开的具体实施所限制。

本申请在此提到的车辆可以是具有电子器件的任何车辆，比如混合动力车辆、纯电动车辆、以及自动驾驶等。自动驾驶车辆在这里可包括具有辅助驾驶功能、高级辅助驾驶功能的车辆。下文将以自动驾驶车辆作为示例进行阐述。

图1是根据本申请一个示例的用于车辆的冷却系统的结构示意图。如图所示，该冷却系统包括多个冷却回路。在此示例而非限制地，该冷却系统包括第一冷却回路10，第二冷却回路20，第三冷却回路30和第四冷却回路40，具体回路的数量可以更多或更少。冷却液(未示意)可在回路中流动，以在循环过程中对待冷却对象进行冷却。冷却液可以是水或其它能达成冷却的液体。该冷却系统还可包括为各冷却回路设置用于感测各冷却回路中冷却液的特征量的传感器。示例而非限制地，本例中，该冷却系统包括第一传感器101，第二传感器201，第三传感器301和第四传感器401。第一传感器101设置在第一冷却回路10，第二传感器201设置在第二冷却回路20，第三传感器301设置在第三冷却回路30，以及第四传感器401设置在第四冷却回路40，分别用于检测其所在冷却回路中冷却液的特征量并输出感测信息。特征量在本申请中指的是能够表征冷却液冷却工作状态的参数，比如冷却液的温度、压力、流量或其任意组合，其它在此未列出的但能够表征冷却液冷却状态的特征量亦在本申请的范围之内。在一些示例中，第一传感器101，第二传感器201，第三传感器301和第四传感器401可以是温度传感器、或者是压力传感器、或者是流量传感器。在又一些示例中，第一传感器101，第二传感器201，第三传感器301和第四传感器401中每一个可同时包括用于感测温度、压力、流量中任意两者或三者的传感器，例如，第一传感器101包括压力传感器、温度传感器、和/或流量传感器等，类似情况适于第二传感器201，第三传感器301和第四传感器401。但是在又一些示例中，第一传感器101，第二传感器201，第三传感器301和第四传感器401可以是能同时感测温度、压力、流量中任意两者或三者的复合传感器。

该冷却系统还可包括设置在各回路中的调节元件，例如每个冷却回路中设置一个调节元件，用于调节冷却液在其所在冷却回路中的流动。示例而非限制地，分别在第一冷却回路10，第二冷却回路20，第三冷却回路30和第四冷却回路40中设置第一调节元件103、第二调节元件203、第三调节元件303、第四调节元件403，以通过各调节元件调节相应回路中冷却液的流动。

依然参照图1，所示例的冷却系统还包括控制器50，其接收各传感器传输的感测信息。控制器50被配置为接收各所述传感器传送的感测信息，并被配置为依据各所述感测信息控制调节元件中的一个或多个动作。结合图1，控制器50接收来自第一传感器101、第二传感器201、第三传感器301、和第四传感器401的的感测信息，依据所接收的这些感测信息确定是否要控制与传感器对应的回路中的调节元件动作。第一调节元件103、第二调节元件203、第三调节元件303、第四调节元件403被配置为按照控制器50的控制动作，例如在收到来自控制器50的控制信号时，将依据该控制信号动作。作为示例，该动作可能是关闭、调大流量或调小流量等。

在图1所示的用于车辆的冷却系统中，为各冷却回路设置了传感器。传感器将感测它所在回路中冷却液的特征量。控制器50接收到来自各传感器的感测的特征量，将据此确定各回路的冷却状态并调配冷却液在各回路中的分配。举例来说，控制器50接收到来自第一传感器101，第二传感器201，第三传感器301和第四传感器401的感测信息，确定第一冷却回路10中冷却液温度较低，第二冷却回路20中冷却液温度适中或者说符合预期，第三冷却回路30与第四冷却回路40中温度相对高，这表明第一冷却回路10对其正在冷却的电子单元的冷却可能已经达到预期效果，可通过减少冷却液的量来减弱当下的冷却作用，第三冷却回路30和第四冷却回路40中温度相对高表明被冷却的电子单元温度还比较高，可通过例如加大冷却液的量来进一步冷却。控制器50生成使得第一调节元件103调小流量、第三调节元件303和第四调节元件403分别调大流量的信号并发送给相应的调节元件。如此，冷却液被依据整个系统的工作情况来分配，在不改变冷却液总量的情况下，达成了更有效的冷却效果。不仅如此，与常规的只关注被冷却对象(例如电子元件、电子单元、电子设备、电子系统等)的温度的车辆冷却系统的冷却方式相比，由图1所示例的用于车辆的冷却系统是根据冷却回路中冷却液的特征量来判断对电子单元或器件的冷却效果，并据此对冷却液在各回路中的分配做出调节。从冷却系统自身的反馈来实时调节各回路中冷却液的分配，这使得对整个冷却系统的控制不容易受到外部元器件、因素的影响，控制鲁棒性更好。需要说明的是，控制器50与各传感器、各流量调节元件的信号传输可以是通过通过线缆连接来传输信号，也可以是不同过线缆方式通信方式，例如无线通信方式等。在图1所示的例子中，控制器50与各传感器、各流量调节元件可直接通信或者说直接连接以进行数据传输，图中未示意出所以连接关系，只是为了示意的简洁。

在一些示例中，图1所示的冷却系统还包括用于存储冷却液的存储箱60。该存储箱与各冷却回路连通，用于冷却液从存储箱中流入各冷却回路然后又流回，如此往复流动。存储箱60可以设置在车辆内合适的位置。按照本申请的这些示例，存储箱60被设置在车辆的尾箱区域，这种情况下，对于冷却液的添加、存储箱60的维护等可能更为方便。可选择在存储箱60与各冷却回路之间设置泵70。泵70可能有助于加速冷却液的流动。

在又一些示例中，图1所示的冷却系统还包括热交换部80。热交换部包括被构造为可容纳多个冷却回路从中通过以实现热量交换的热交换本体。图2是该热交换部80设置在车辆中的一个示意性图示，需要说明的是，仅示意了与其相关的部分以更为清楚地示出该交换部80的构造。如图所示，热交换部80的本体802设置在车辆(未示出)的底部1110，例如，车辆底部1110用于设置热交换部80的部分向着车顶方向凹入形成凹入部，以放置热交换部的本体802，例如本体802被固定在车辆底部1110。该热交换部还包括扰流板801。扰流板801则被构造为与车体底部1110，例如与该凹入部，形成风道1112，风道1112的进风口1112a小于出风口1112b。关于进风口1112a小于出风口1112b，可以是进风口的面积截面面积小于出风口的截面面积，在此截面为垂直于车身底部的截面。作为示例，可将扰流板801的处于进风口和/或出风口的端部分别向着地面弯折，但这不是必需的，例如只出风口弯折，这样更有利于通过风道的风带走。也可选择两个端部都不进行弯折。扰流板801可被设置在本体802上。需要说明的是，尽管这里是将热交换部80设置在车辆底部，但车身的其它部位同样可用来设置热交换部，例如例如车身侧下部等。

根据本申请的一些示例，在此提到的调节元件为节流阀。节流阀在控制器50的控制下动作。

根据本申请的又一些示例，在每个回路中设置的用于感测特征量的传感器可以包括用于压力传感器、温度传感器、流量传感器。换句话说，设置在每个回路中的传感器为一个或多个传感器构成的传感器组。但是作为替代，也可选择可同时输出压力、温度、流量感测信息的复合传感器。

根据本申请的一些示例，控制器50被配置为将所接收的来自各冷却回路的感测信息，与预先设置的感测阈值进行比较，例如生成控制信号以控制各调节元件工作。

图3是控制器50在用于图1所示的冷却系统时的控制过程的流程图。现结合图1来阐述图3所示的过程。第一冷却回路10、第二冷却回路20、第三冷却回路30和第四冷却回路40分别用于冷却第一电子单元107、第二电子单元207、第三电子单元307和第四电子单元407。示例而非限制地，第一电子单元107为计算与图形处理单元，第二电子单元207为车辆控制信息处理单元，第三电子单元307为诸如相机等图像获取部件以及雷达等数据获取单元，第四电子单元407为盲区传感器单元。根据各电子单元的性质，它们需要达到的冷却程度可能有所不同，基于此为各冷却回路设置冷却液温度阈值。例如第一冷却回路10的冷却液温度阈值为T1，第二冷却回路20的温度阈值为T2，第三冷却回路30的温度阈值为T3，第四冷却回路40的温度阈值为T4。达到所设的阈值，说明对电子单元的冷却在预期效果内，检测或感测的冷却液温度高于阈值，则说明正在被冷却的电子单元温度还较高。参照图3，控制器50接收(步骤S300)来自第一传感器101、第二传感器201、第三传感器301、第四传感器401感测的各自回路中冷却液的温度值T

需要说明的是，在此是结合图1所示的例子来阐述控制器50的控制过程，但实际上控制器50在被单独实现为控制元件的情况下，它同样可实现如上所述的过程，不拘泥于在此列出的回路、传感器数量和种类等。

本申请还提供管理车辆的冷却系统的方法。图4是该方法的流程图。如图所示，在步骤S1000，在车辆的冷却系统中为各冷却回路设置用于感测冷却回路中冷却液特征量并输出感测信息的多个传感器。例如在各冷却回路中设置用于感测特征量的传感器。例如设置如图1所示的各传感器。在步骤S1002，依据各传感器输出的感测信息控制相应冷却回路中冷却液的流动。作为示例，控制相应冷却回路中冷却液的流动包括生成控制信号，并将控制信号传送给相应回路的调节元件，使其依据所述控制信号动作。关于步骤S1002及其相关实现，可参照例如上文结合图1、图3所描述的控制器的控制过程。

本申请还提供用于车辆冷却系统的控制系统，图5示意了该控制系统的结构图。如图，根据该示例的用于车辆冷却系统的控制系统包括多个传感器400和控制器600。传感器400被分别设置在该车辆的冷却回路中，用于感测流过冷却回路中的冷却液的特征量并输出感测信息。关于特征量，前文已经阐述，不再描述。示例地，传感器400可以实现为上文结合图1描述的第一传感器101，第二传感器201，第三传感器301和第四传感器401，当然数量并不以此为限制。上文对第一传感器101，第二传感器201，第三传感器301和第四传感器401的描述适用于本例中的传感器400。控制器600接收来自多个传感器400的感测信息，并且控制器600还被配置为根据来自传感器的感测信息来控制各冷却回路中的流量。

根据本申请的一些示例，还包括设置在各冷却回路中的调节元件(未图示)，这些调节元件接收来自控制器600的控制从而动作，进而调节冷却回路中的冷却液的流动。根据本申请的一些示例，调节元件可实现为上文结合图1所描述的第一调节元件103、第二调节元件203、第三调节元件303和第四调节元件403。数量并不以此为限制。上文对第一调节元件103、第二调节元件203、第三调节元件303和第四调节元件403的描述适用于本例中的调节元件。作为非限制性示例，各调节元件在本申请中可以为节流阀。控制器600可实现为如上文结合图1、图3所描述的控制器50。

本申请还提供车辆，该车辆包括冷却系统和热交换部。图6是根据本申请示例的车辆的示意性图示。图7是设置在该车辆中的冷却系统和部分热交换部的示意图，结合图图7有助于理解图6所示的车辆。该示例中，车辆为自动驾驶车辆。

如图7所示，冷却系统包括多个冷却回路700，用于使冷却液在各所述冷却回路内循环流动，以在循环过程中对设置在所述车辆上的待冷却对象进行冷却。本示例中，该自动驾驶车辆的中待冷却的对象包括分别设置在车辆的前端部、车顶、车尾部的的电子单元707(参见图6，例如为设置在车顶的雷达等传感器及其处理器等)、708(参见图6)、709(图6未示意)以及710(图6未示意)。该冷却系统还包括设置在各冷却回路中的多个传感器720和设置在各回路的调节元件722，各传感器被配置为感测其所在回路中冷却液的特征量并输出感测信息，调节元件722中的每一个则被控制以调节其所在回路中冷却液的流动。该冷却系统还包括控制器725，其接收各所述传感器输出的感测信息，依据各传感器的所述感测信息控制调节元件722中的一个或多个动作。调节元件722中的每一个在接收到来自控制器725的控制信号后，依据其动作。该车辆的冷却系统还包括用于存储冷却液的存储箱(未示出)和设置在该存储箱于冷却回路之间的泵(未示出)。

图7中示意了热交换部的本体726，本体被构造为为容纳所述多个回路。参照图6，在该车辆中，热交换部被形成在车身的底部。例如，车身底部用于设置该热交换部本体的部分被构造为向着车顶的方向凹入，从而形成放置该热交换本体的凹入部，热交换部本体则被固定在该凹入部内。该热交换部还包括扰流板727。扰流板727被构造为与该本体相匹配且与该车辆的底部形成进风口小于于出风口的风道，热交换部的本体位于所述风道内。例如，扰流板727被构造为与用于容纳该本体的凹入部形成进风口小于于出风口的风道。热交换部可参见结合图2所描述的热交换部80。作为替代，热交换部也可设置在车身的其它部位，例如车身侧下部等。

结合图6和图7，该热交换系统的存储箱、泵、多个传感器、多个调节元件、控制器均设置在车辆的尾箱部分740内，这有助于进行检查和更换，且因为集中设置在车尾部分，避免了分散设计下需要分开维护的情况。根据本申请，还包括隔热件730，该隔热件730用于在车辆尾箱区域将冷却系统的各部件与车辆的其它部件隔开，以使得冷却系统中的传感器、控制器等电子元器件产生的热量不会影响车辆。

在结合图6和图7的例子中，多个传感器720例如实现为图1所示的多个传感器，结合图1所描述的传感器的设置与功能适用于本例中描述的传感器。设置在各回路的调节元件722例如实现为图1所示的调节元件，结合图1所描述的调节元件的设置与功能适用于本例中描述的调节元件。控制器725则可实现为图1示例的控制器50。

在结合图6和图7的示例中，冷却系统的工作过程与上文图1、图2、图3的示例是类似的，就不再赘述。由控制器725来统一地对进入到各回路的冷却液进行分配，使得在不改变冷却液总量的情况下，对各不同电子单元的冷却更为有效。不仅如此，通过为每个回路设置传感器，感测其诸如温度、压力、流量等特征量，能够实时地获知各冷却回路的冷却状态。由此，传感器、控制器以及流通调节元件的相互配合，使得根据本申请的冷却系统或者说车辆的冷却系统的各冷却回路不再是单独工作，而是被作为一个整体关联地管理，在其中实时获知回路中冷却液的工作状态，并据此及时调整各回路冷却液的流动情况，从而达成系统且高效的冷却目的。除此之外，如上文所描述的，在车辆中，除了回路布线，该冷却系统的大多数元件都被设置在车辆的同一部分(例如尾箱部分)来管理，使得整个冷却系统更为紧凑，且易于维护。

图1所示的用于车辆的冷却系统可应用于图6所示的车辆。类似地，上文描述的用于车辆冷却系统的控制系统，可应用于如图6所示的车辆和/或图7所示的冷却系统。上文描述的管理车啊零的冷却系统的方法也可应用于图6所示的车辆。

另外，在本申请以上所有示例中，冷却回路中还可包括过滤单元，其例如设置即将冷却液流回到存储箱时的位置，换句话说，在冷却液经过该过滤单元后，即流回到存储箱。经由过滤单元过滤过的冷却液，去除了多余杂志，有助于提升冷却效果。

以上只是示例性地对本申请的冷却系统、以及采用该冷却系统的车辆等进行了说明。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可涵盖各种修改与替换。