用于自动驾驶控制器的冷却系统控制方法与流程

用于自动驾驶控制器的冷却系统控制方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年4月28日提交的韩国专利申请no.10-2020-0051402的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
技术领域
3.本发明涉及用于自动驾驶控制器的冷却系统控制方法。更具体地，本发明涉及这样一种用于自动驾驶控制器的冷却系统控制方法，其配置为有效地控制与自动驾驶车辆中的空调系统通信的自动驾驶控制器。


背景技术：

4.通常，在车辆中设置有用于控制车辆的车内温度的空调系统。
5.无论外部温度如何变化，空调系统都将车辆的内部温度保持在适当的温度并保持舒适的内部环境，并且空调系统配置为在通过驱动压缩机排出的制冷剂经过冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀和蒸发器，然后再次循环到压缩机的过程中，通过蒸发器的热交换来加热或冷却车辆的内部空间。
6.即，在夏季的制冷模式下，在空调系统中，由压缩机压缩的高温高压气相制冷剂通过冷凝器冷凝，然后通过贮液干燥器和膨胀阀在蒸发器中蒸发，以降低内部温度和湿度。
7.另一方面，近来需要开发自动驾驶车辆，并且自动驾驶所需的雷达、激光雷达(lidar)、gps等、各种传感器以及控制它们的控制装置安装在车辆的后备箱中。
8.然而，在上述自动驾驶车辆中，由于需要用于冷却发热量较大的控制装置的单独的冷却系统以及用于冷却或加热车辆内部的空调系统，因此存在成本增加并且难以确保将冷却系统安装在狭窄车辆内部空间的缺点。
9.而且，增加了安装在车辆前部的冷却模块的尺寸和重量，并且存在以下问题：在发动机舱内向空调系统、控制装置的冷却系统以及电池冷却系统供应制冷剂或冷却液的连接管线的布置非常复杂。
10.并且，当用于自动驾驶控制器的冷却系统与用于电池模块的冷却系统串联连接时，即使仅自动驾驶控制器和电池模块中的一个需要冷却，由于自动驾驶控制器和电池模块是同时冷却的，也存在不能适当地对需要冷却的自动驾驶控制器或电池模块进行冷却的缺点。
11.此外，用于冷却每个冷却系统的冷却液的保证温度彼此不同，但是在同时冷却串联连接的每个冷却系统时，由于可能会基于具有较低的保证温度的系统进行冷却，在功耗方面存在不利的缺点。
12.当用于自动驾驶控制器的冷却系统的冷却性能变差时，自动驾驶控制器可能没有适当地冷却，从而引起工作性能的故障或错误，并且还存在与驾驶员和行人的安全直接相关的风险。
13.本发明的背景技术部分包括的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理
解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示所述信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

14.本发明的各个方面旨在提供一种用于自动驾驶控制器的冷却系统控制方法，所述方法结合配置为自动驾驶车辆中的空调系统对冷却液进行热交换，并通过利用热交换后的低温冷却液有效地冷却自动驾驶控制器。
15.根据本发明各个示例性实施方案的用于自动驾驶控制器的冷却系统控制方法配置为调节自动驾驶控制器的温度，所述方法包括：在用于自动驾驶控制器的冷却系统中，所述冷却系统包括冷却器、储液罐、水泵、副膨胀阀和自动驾驶控制器；所述冷却器经由制冷剂连接管线连接到空调系统，所述空调系统包括通过制冷剂管线相互连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器；所述储液罐储存冷却液并通过冷却液管线连接到冷却器；所述水泵设置在储液罐和冷却器之间的冷却液管线上；所述副膨胀阀设置在制冷剂连接管线上，以选择性地膨胀供应到制冷剂连接管线的制冷剂；所述自动驾驶控制器经由冷却液管线连接在水泵和冷却器之间；所述冷却系统由控制器控制：在车辆正在行驶时，由控制器检测自动驾驶控制器的温度；由控制器确定自动驾驶控制器的当前温度是否低于目标温度；在确定自动驾驶控制器的当前温度是否低于目标温度时，如果满足条件，则终止对冷却系统的控制。
16.当车辆正在行驶时，在由控制器检测自动驾驶控制器的温度的时候，控制器可以通过从连接到自动驾驶控制器的温度传感器输出的输出信号来检测自动驾驶控制器的当前温度。
17.在确定自动驾驶控制器的当前温度是否低于目标温度时，如果不满足条件，由控制器确定空调系统是否运行；在确定空调系统是否运行时，如果满足条件，使水泵运行；由控制器确定自动驾驶控制器的当前温度是否高于目标温度；在确定自动驾驶控制器的当前温度是否高于目标温度时，如果不满足条件，则可以进一步包括终止对冷却系统的控制。
18.在确定空调系统是否运行时，如果不满足条件，则可以进一步包括由控制器使空调系统运行并调节副膨胀阀的开度。
19.当完成了使空调系统运行并调节副膨胀阀的开度时，控制器使水泵运行。
20.在由控制器使空调系统运行并调节副膨胀阀的开度时，副膨胀阀可以使供应到制冷剂连接管线的制冷剂膨胀以供应到冷却器。
21.在确定自动驾驶控制器的当前温度是否高于目标温度时，如果满足条件，则可以进一步包括由控制器调节压缩机的rpm并调节副膨胀阀的开度。
22.在调节压缩机的rpm并调节副膨胀阀的开度时，控制器可以增加压缩机的rpm并增加副膨胀阀的开度。
23.当完成了调节压缩机的rpm并调节副膨胀阀的开度时，控制器可以返回到确定自动驾驶控制器的当前温度是否高于目标温度的步骤。
24.在由控制器使水泵运行时，从储液罐供应的冷却液可以以在冷却器中通过与制冷剂的热交换而被冷却的状态供应到自动驾驶控制器。
25.如上所述，按照根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶控制器的冷却系统控制方法，所述方法可以在配置为自动驾驶的车辆中与空调系统协作地对制冷剂和冷却液进
行热交换，并利用热交换后的低温冷却液有效地冷却自动驾驶控制器。
26.此外，由于本发明根据自动驾驶控制器的冷却要求进行独立的冷却，可以通过独立的回路配置稳定地冷却自动驾驶控制器，并且可以使功耗最小。
27.此外，由于本发明确保了用于自动驾驶控制器的冷却系统的冷却性能，可以预先防止自动驾驶控制器的故障或可操作性的异常，从而确保驾驶员和行人的安全。
28.本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
29.图1是根据本发明各种示例性实施方案的用于自动驾驶控制器的冷却系统的示意图。
30.图2是说明根据本发明各种示例性实施方案的用于自动驾驶控制器的冷却系统的控制方法的控制流程图。
31.应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所包含的本发明的具体设计特征(包括例如，具体尺寸、方向、位置和外形)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
32.在附图中，贯穿附图的多个附图，本发明的同样的或等同的部件以相同的附图标记标引。
具体实施方式
33.现在将详细地参照本发明的各种实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并且描述如下。尽管本发明将与本发明的示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。另一方面，本发明旨在不但覆盖本发明的示例性实施方案，而且覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替选方式、修改方式、等同方式以及其它的实施方案。
34.在下文中将参考附图详细描述本发明的各种示例性实施方案。
35.在本发明的各种示例性实施方案中描述的示例性实施方案和附图中所示的配置仅是本发明的最优选的示例性实施方案，但不限制本发明的精神和范围。因此，应当理解，在提交本技术时，可以存在能够代替那些实施方案的各种等同方案和修改方案。
36.为了阐明本发明，将省略与说明书无关的部件，并且在整个说明书中，相同的元件或等同物由相同的附图标记表示。
37.在附图中任意地示出了每个元件的尺寸和厚度，并且本发明不必限于此，并且在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。
38.在整个说明书和随附的权利要求书中，除非被明确地描述为相反的含义，否则词语“包括”或例如“包括有”或“包括了”的变体将被理解为暗示包括了声明的元件，但是不排除任何其他元件。
39.此外，在此使用的术语
“……
单元”、
“……
机构”、
“……
部分”、
“……
构件”等是指执行一个或更多个功能或操作的包容性组件的单元。
40.图1是根据本发明各种示例性实施方案的用于自动驾驶控制器的冷却系统的示意图。
41.参照图1，根据本发明各种示例性实施方案的用于自动驾驶控制器的冷却系统的控制方法应用于自动驾驶车辆。
42.车辆基本上安装有用于冷却或加热车辆内部的空调系统10。
43.这里，空调系统10可以包括：压缩机12、冷凝器14、膨胀阀16和蒸发器18，它们通过制冷剂管线11连接，以利用制冷剂相变时产生的热能来冷却或加热车辆内部。
44.压缩机12压缩制冷剂，冷凝器14冷凝在压缩机12中压缩的制冷剂。
45.膨胀阀16使在冷凝器14中冷凝的制冷剂膨胀，蒸发器18使膨胀的制冷剂蒸发。
46.蒸发器18设置于在车辆中设置的加热、通风和空调(heating,ventilation,and air conditioning，hvac)模块内部。
47.包括如上所述配置的空调系统10的车辆设置有雷达，激光雷达(lidar)、gps(全球定位系统)和用于自动驾驶的各种传感器，并且设置了用于控制这些设备的自动驾驶控制器30。
48.即，用于自动驾驶控制器的冷却系统控制方法由控制器200控制，并且可以应用于与空调系统10联动的用于自动驾驶控制器的冷却系统100。
49.控制器200可以电连接到温度传感器210，以确认自动驾驶控制器30的温度。
50.温度传感器210可以检测自动驾驶控制器30的温度以输出到控制器200。
51.这里，根据本发明各种示例性实施方案的用于自动驾驶控制器的冷却系统100包括冷却器110、储液罐120，水泵130和副膨胀阀140。
52.首先，冷却器110通过制冷剂连接管线20连接到空调系统10，以使在空调系统10中循环的制冷剂流入冷却器110。
53.冷却器110将流入的制冷剂与从储液罐120供应的冷却液进行热交换。即，冷却器110可以是水冷式热交换器。
54.储液罐120储存冷却液，并通过冷却液管线102连接到冷却器110。
55.水泵130设置在储液罐120和冷却器110之间的冷却液管线102上。
56.自动驾驶控制器30可以设置在水泵130和冷却器110之间的冷却液管线102上。
57.即，连接至水泵130和冷却器110的冷却液管线102可以连接至自动驾驶控制器30。
58.如上所述配置的自动驾驶控制器30包括由流入的冷却液冷却的水冷型控制器。
59.另一方面，在本发明的示例性实施方案中，副膨胀阀140设置在制冷剂连接管线20中，通过制冷剂管线11供应的制冷剂可以被选择性地膨胀以供应到冷却器110。副膨胀阀140可以机械地或电子地配置。
60.在如上所述配置的用于自动驾驶控制器的冷却系统100中，在通过与制冷剂进行热交换而冷却从储液罐120供应的冷却液时，冷却器110可以选择性地将冷却液供应到自动驾驶控制器30，以防止自动驾驶控制器30过热。
61.即，冷却器110使来自副膨胀阀140的以膨胀状态供应的制冷剂与通过水泵130的运行从储液罐120供应的冷却液进行热交换。
62.通过在冷却器110中与制冷剂进行热交换而被冷却的低温冷却液可以通过水泵130的运行供应到自动驾驶控制器30，以冷却自动驾驶控制器30。
63.即，通过水泵130的运行沿着冷却液管线102循环的冷却液在经过冷却器110时以冷却状态供应到自动驾驶控制器30，从而冷却自动驾驶控制器30。
64.因此，可以通过用于自动驾驶控制器的冷却系统100有效地冷却自动驾驶控制器30。
65.在下文中，参考图2描述根据如上所述配置的自动驾驶控制器的冷却系统100的控制方法。
66.图2是说明根据本发明各种示例性实施方案的用于自动驾驶控制器的冷却系统的控制方法的控制流程图。
67.参照图2，根据本发明的各种示例性实施方案的用于自动驾驶控制器的冷却系统控制方法应用于调节自动驾驶控制器30的温度。
68.在用于自动驾驶控制器的本冷却系统控制方法中，首先，当车辆正在行驶时，控制器200检测自动驾驶控制器30的温度(s1)。
69.这里，控制器200可以通过从连接至自动驾驶控制器30的温度传感器210输出的输出信号来检测自动驾驶控制器30的当前温度。
70.此后，控制器200确定自动驾驶控制器30的当前温度是否低于自动驾驶控制器30的预定目标温度(s2)。
71.在确定自动驾驶控制器30的当前温度是否低于目标温度的步骤(s2)中，如果满足条件，则控制终止。
72.即，在车辆行驶时，当温度传感器210检测到的自动驾驶控制器30的当前温度低于自动驾驶控制器30的目标温度时，控制器200使冷却系统100不运行。
73.另一方面，在确定自动驾驶控制器30的当前温度是否低于目标温度的步骤(s2)中，如果不满足条件，则控制器200确定空调系统10是否运行(s3)。
74.这里，在确定空调系统10是否运行的步骤(s3)中，如果满足条件，则控制器200使水泵130运行(s4)。
75.因此，在冷却系统100中，储存在储液罐120中的冷却液经过冷却器110沿着冷却液管线102供应到自动驾驶控制器30。
76.在这种情况下，经过冷却器110的制冷剂从空调系统10供应到制冷剂连接管线20，通过副膨胀阀140的操作而膨胀，并且在与供应到冷却器110的冷却液进行热交换时被冷却。
77.即，在使水泵运行的步骤(s4)中，从储液罐120供应的冷却液可以通过在冷却器110中与制冷剂进行热交换而以冷却状态供应到自动驾驶控制器30。
78.因此，在冷却器110中冷却的冷却液可以在被有效地供应到自动驾驶控制器30时，有效地冷却自动驾驶控制器30。
79.另一方面，在确定空调系统10是否运行的步骤(s3)中，如果不满足条件，则控制器200使空调系统10运行并调节副膨胀阀140的开度(s5)。
80.这里，在使空调系统10运行并调节副膨胀阀140的开度的步骤(s5)中，副膨胀阀140可以使供应到制冷剂连接管线20的制冷剂膨胀以供应到冷却器110。
81.因此，通过副膨胀阀140的操作而膨胀的制冷剂流入冷却器110。
82.如果使空调系统10运行并调节副膨胀阀140的开度的步骤(s5)完成，则控制器200
可以再次执行使水泵130运行的步骤(s4)。
83.因此，控制器200确定自动驾驶控制器30的当前温度是否高于目标温度(s6)。
84.在确定自动驾驶控制器30的当前温度是否高于目标温度的步骤(s6)中，如果不满足条件，则控制器200可以终止控制。
85.即，当自动驾驶控制器30的当前温度低于目标温度时，由于不需要自动驾驶控制器30的冷却，控制器200可以停止水泵130的运行并终止控制。
86.另一方面，在确定自动驾驶控制器30的当前温度是否高于目标温度的步骤(s6)中，如果满足条件，则控制器200调节压缩机12的rpm并调节副膨胀阀140的开度(s7)。
87.这里，控制器200可以增加压缩机12的rpm并增加副膨胀阀140的开度。
88.因此，增加了供应到冷却器110的制冷剂的流量。因此，可以进一步降低在冷却器110中与制冷剂进行热传递的冷却液的温度。
89.因此，当完成调节压缩机12的rpm并调节副膨胀阀140的开度的步骤(s7)时，控制器200可以返回到确定自动驾驶控制器30的当前温度是否高于目标温度的步骤(s6)。
90.即，在重复执行上述步骤的同时，控制器200可以在车辆行驶时实时检测自动驾驶控制器30的温度，并且可以根据自动驾驶控制器30的当前温度，通过对冷却系统100和空调系统10的操作控制来有效地冷却自动驾驶控制器30。
91.因此，当应用如上所述配置的根据本发明示例性实施方案的用于自动驾驶控制器的冷却系统控制方法时，所述方法可以在配置为自动驾驶的车辆中与空调系统10协作地对制冷剂和冷却液进行热交换，并利用热交换后的低温冷却液有效地冷却自动驾驶控制器30。
92.此外，通过根据自动驾驶控制器30的温度利用在空调系统10中循环的制冷剂进行独立冷却，可以通过独立的回路配置稳定地冷却自动驾驶控制器30，并且可以使功耗最小。
93.此外，由于确保了用于自动驾驶控制器的冷却系统100的冷却性能，可以预先防止自动驾驶控制器30的故障或可操作性的异常，从而确保驾驶员和行人的安全。
94.此外，术语“控制器”是指包括存储器和处理器的硬件装置，所述处理器配置为执行被解释为算法结构的一个或更多个步骤。存储器存储算法步骤，处理器执行算法步骤以执行根据本发明各种示例性实施方案的方法的一个或更多个过程。根据本发明示例性实施方案的控制器可以通过非易失性存储器和处理器来实现，所述非易失性存储器配置为存储用于控制车辆的各种组件的操作的算法或关于用于执行算法的软件命令的数据；所述处理器配置为利用存储在存储器中的数据执行以上描述的操作。存储器和处理器可以是单独的芯片。或者，存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可以实现为一个或更多个处理器。
95.控制器可以是由预定程序操作的至少一个微处理器，所述预定程序可以包括一系列用于执行根据本发明各种示例性实施方案的方法的命令。
96.前述发明也可以实施为在计算机可读记录介质中的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储数据的任何数据存储装置，所述数据随后可以被计算机系统读取。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(hdd)、固态磁盘(ssd)、硅磁盘驱动器(sdd)、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘、光学数据存储装置等，并实现为载波(例如，通过互联网传输)。
97.为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“向上”、“向下”、“向上地”、“向下地”、“前”、“后”、“背面”、“内侧”、“外侧”、“向内地”、“向外地”、“内部”、“外部”、“内部的”、“外部的”、“向前”以及“向后”用来参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。还将理解，术语“连接”或其派生词既指直接连接又指间接连接。
98.此外，术语“固定地连接”表示固定连接的构件总是以相同的速度转动。此外，术语“可选择性连接”表示“当可选择性连接的构件彼此不接合时，可选择性连接的构件分别转动；当可选择性连接的构件彼此接合时，以相同的速度转动；当可选择性连接的构件中的至少一个是固定构件，其余的可选择性连接的构件与固定构件接合时，可选择性连接的构件固定”。
99.前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述出于说明和描述的目的。前面的描述并非旨在穷举，或者将本发明限制为公开的精确形式，并且显然的是，根据以上教导可以进行很多修改和变化。选择示例性实施方案并且进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够实现并且利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。