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Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanlage für ein Kraftfahrzeug, mit einer Pumpe zum Fördern einer in einem Vorratsbehälter aufgenommenen Flüssigkeit.
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In Kraftfahrzeugen werden häufig bis zu drei verschiedene Pumpen verbaut, um aus einem Waschwasserbehälter verschiedene Waschwasserverbraucher, die im oder am Fahrzeug angeordnet sind, mit Waschwasser zu versorgen. Zu diesen Waschwasserverbrauchern gehören beispielsweise eine Scheinwerferreinigungsanlage, eine Front- oder Heckscheibenreinigungsanlage, eine Reinigungsanlage einer Rückfahrkamera und/oder einer Nachtsichtkamera sowie eine Reinigungsanlage eines Laserscanners.
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Aus der
DE 103 56 557 A1 ist eine Reinigungsanlage für ein Kraftfahrzeug bekannt, die eine Pumpe und ein Steuergerät zur selektiven Ansteuerung einer Scheibenwaschanlage oder einer Scheibenreinigungsanlage aufweist.
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Aus der
DE 198 00 013 A1 ist eine Scheibenwaschanlage für ein Kraftfahrzeug bekannt, die eine Spritzdüse mit einer definierten Menge Spritzwasser unter einem höheren Druck beaufschlagt.
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Schließlich ist aus der
DE 100 52 828 A1 eine Reinigungsanlage für Streuscheiben bekannt, die eine zentrale Steuereinheit zur Ansteuerung einer in einem Waschflüssigkeitsbehälter befindlichen Pumpe aufweist, die so ausgelegt ist, dass die Durchflussmenge durch die Reinigungsanlage geringer als bei herkömmlichen Pumpen ist, wobei der Druck annähernd gleich ist.
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Unterschiedliche Waschwasserverbraucher benötigen gewöhnlich einen unterschiedlichen Wasserdruck, der üblicherweise durch unterschiedliche Pumpen erzeugt wird. Aufgrund einer bauraumbedingten Beschränkung der Pumpenanzahl werden Waschwasserverbraucher teilweise durch dieselbe Pumpe angesteuert. Beispielsweise wird eine Reinigung einer Nachtsichtkamera immer gleichzeitig mit einer Reinigung der Scheinwerfer durchgeführt. Ein Nachteil dabei ist der daraus entstehende Verbrauch von Waschwasser, da eine separate Reinigung der Nachtsichtkamera nicht möglich ist.
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Zudem ergibt sich bei Reinigungsanlagen ein erheblicher Steuerungs-, Fertigungs- und Prüfaufwand, da sich bei einer unterschiedlichen Anzahl an in einem Kraftfahrzeug verbauten Pumpen, sowie einer unterschiedlichen Anzahl an Pumpenausgängen, die wiederum für identische Funktionen eingesetzt werden können, eine Vielzahl an unterschiedlichen Konfigurationen eines Kraftfahrzeugs ergibt.
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Für in der Zukunft zu erwartende zusätzliche Fahrzeugkomponenten aus dem Bereich der Fahrerassistenzsysteme, die Komponenten umfassen, die eine bedarfsgerechte Reinigung benötigen, ist keine Lösung bekannt, die eine Integration weiterer Komponenten ermöglicht, da durch die bereits erwähnte Beschränkung des verfügbaren Bauraums auch die Anzahl der einbaubaren Pumpen eingeschränkt ist. Werden beispielsweise drei Waschwasserpumpen am Waschwasserbehälter eingesetzt, benötigen diese entsprechend viel Bauraum, der wiederum die Wassermenge im Waschwasserbehälter reduziert respektive dessen Bauraum bei gleicher Wassermenge vergrößert.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsanlage für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die für die Versorgung weiterer Waschwasserverbraucher geeignet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Reinigungsanlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Pumpe mit einem Mehrwege-Steuerventil verbunden ist, das ausgehende, jeweils an einem Auslass mündende Leitungen aufweist und das mit einem Steuergerät verbunden ist, das dazu ausgebildet ist, das Mehrwege-Steuerventil so anzusteuern, dass die Flüssigkeit durch mehrere ausgehende Leitungen gleichzeitig förderbar ist.
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Die erfindungsgemäße Reinigungsanlage ist sowohl zur gleichzeitigen als auch zur dedizierten, separaten Reinigung von Fahrzeugkomponenten, insbesondere von Scheinwerfern, Fahrzeugscheiben, Kameras und/oder Laserscannern ausgebildet.
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Das Mehrwege-Steuerventil kann durch das Steuergerät so angesteuert werden, dass entweder durch jede an einem Auslass mündende Leitung einzeln oder durch mehrere an einem Auslass mündende Leitungen gleichzeitig Flüssigkeit förderbar ist. Dadurch ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Reinigungsanlage lediglich eine Pumpe aufweist. Der durch die Reduzierung auf eine Pumpe gewonnene Bauraum im Kraftfahrzeug ermöglicht beispielsweise den Einsatz eines größeren Vorratsbehälters. Zudem ist durch die einzelne Ansteuerung jeder an einem Auslass mündenden Leitung die Möglichkeit gegeben, den Flüssigkeitsverbrauch der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage erheblich zu reduzieren.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage ist, dass die Anzahl der zu reinigenden Fahrzeugkomponenten, das heißt die Anzahl der Waschwasserverbraucher weder durch die Reinigungsanlage selbst noch durch den zur Verfügung stehenden Bauraum beschränkt ist. Somit können ohne weiteres auch in Zukunft zu integrierende Kameras, Sensoren und/oder Scanner berücksichtigt und von der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage gereinigt werden.
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Werden für die Reinigung einer Fahrzeugkomponente mehrere Auslässe verwendet, kann individuell festgelegt werden, ob die mehreren Auslässe an einer oder mehreren vom Mehrwege-Steuerventil ausgehenden Leitungen angeschlossen werden.
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Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass dass das Steuergerät dazu ausgebildet ist das Mehrwege-Steuerventil so anzusteuern, dass den vom Mehrwege-Steuerventil ausgehenden Leitungen jeweils unterschiedliche zu reinigende Fahrzeugkomponenten zuordenbar oder zugeordnet sind. Somit kann an jeder vom Mehrwege-Steuerventil ausgehenden und an einem Auslass mündenden Leitung eine beliebige zu reinigende Fahrzeugkomponente angeordnet sein. Dadurch kann die erfindungsgemäße Reinigungsanlage unabhängig von einer spezifischen Fahrzeugkonfiguration verbaut werden. Zudem ist es möglich, dass das Steuergerät in Abhängigkeit der spezifischen Fahrzeugkonfiguration anpassbar ist.
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Eine Variante der Erfindung kann vorsehen, dass das Steuergerät dazu ausgebildet ist, die Pumpe so zu steuern, dass der von der Pumpe erzeugte Druck einstellbar ist. Da von der spezifischen Fahrzeugkonfiguration abhängig ist, welche zu reinigende Fahrzeugkomponente mit welcher an einem Auslass mündenden Leitung verbunden ist, kann das Steuergerät unterschiedlich parametriert sein, so dass die Pumpe vom Steuergerät in Abhängigkeit der zu reinigenden Fahrzeugkomponente derart angesteuert wird, dass bei unterschiedlichen Fahrzeugkomponenten ein unterschiedlicher Druck von der Pumpe erzeugt wird.
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Zudem kann eine situationsabhängige Ansteuerung der Pumpe erfolgen. Beispielsweise kann bei mehrmaligem Betätigen der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage für eine gleiche Fahrzeugkomponente der von der Pumpe erzeugte Druck verstärkt werden. Bei einer mehrmaligen Betätigung eines Benutzers wird angenommen, dass die zu reinigende Fahrzeugkomponente stark verschmutzt ist, woraufhin das Steuergerät eine Erhöhung des zu erzeugenden Drucks auslöst.
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Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass das Steuergerät dazu ausgebildet ist, die Pumpe so anzusteuern, dass der einstellbare Druck in Abhängigkeit von einem oder mehreren Parametern der folgenden Gruppe einstellbar ist: Außentemperatur, Stellung eines bewegbaren Fahrzeugdaches, Stellung einer Fahrzeugtür und/oder eines Fensters, Verschmutzungsgrad einer Fahrzeugkomponente, Stellung eines Wischerarms, Fahrgeschwindigkeit.
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Bei einem Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Reinigungsanlage und einem bewegbaren Fahrzeugdach kann auf ein geöffnetes Fahrzeugdach insofern reagiert werden, als dass der von der Pumpe erzeugte Druck für die am Auslass der Scheibenreinigungsanlage endenden Leitungen reduziert wird, um zu verhindern, dass Flüssigkeit durch das geöffnete Fahrzeugdach in das Innere des Kraftfahrzeugs gelangt.
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Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die vom Steuergerät durchgeführte Ansteuerung der Pumpe in Abhängigkeit der Stellung wenigstens eines Wischerarms erfolgt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Flüssigkeit immer an eine Position vor oder hinter dem Wischerarm auf die zu reinigende Fahrzeugkomponente gelangt, ohne dass Flüssigkeit verschwendet wird, indem diese auf den Wischerarm trifft.
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Bei einer erfindungsgemäßen Reinigungsanlage für ein Kraftfahrzeug kann es außerdem vorgesehen sein, dass eine an einem Auslass mündende Leitung ein Ventil, insbesondere ein Rückschlagventil, aufweist. Ist am Auslass einer von dem Mehrwege-Steuerventil ausgehenden Leitung ein Ventil angeordnet, kann die Leitung unter Druck gehalten werden, auch wenn diese in dem Moment nicht genutzt wird. Dadurch entsteht der Vorteil, dass kein Aufbau eines Vordrucks notwendig ist, wenn eine von dem Mehrwege-Steuerventil ausgehende an einem Auslass endende Leitung zeitweise nicht genutzt wurde. Insbesondere bei Leitungen, die zum Heck des Kraftfahrzeugs führen, um dort eine Heckscheibe oder eine Rückfahrkamera des Kraftfahrzeugs zu reinigen, kann dann, wenn die Reinigungsanlage im Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, unmittelbar nach der Betätigung eines Bedienelements Flüssigkeit durch den Auslass und das Ventil gefördert werden, da ein Aufbau eines Vordrucks nicht notwendig ist.
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Zudem besteht die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Reinigungsanlage heterogen aufzubauen. Das bedeutet, dass beispielsweise alle an einem Auslass endenden Leitungen im Heckbereich des Kraftfahrzeugs mit einem Ventil versehen sind, wobei alle an einem Auslass endenden zum Frontbereich des Kraftfahrzeugs führenden Leitungen ohne ein entsprechendes Ventil verbaut sind, da aufgrund der kürzeren Länge de Leitungen lediglich eine Verzögerung bis zum Aufbau eines Drucks auftritt.
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Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass das Steuergerät dazu ausgebildet ist, das Mehrwege-Steuerventil so anzusteuern, dass der Flüssigkeit ein in einem Vorratsbehälter aufgenommenes Additiv zugebbar ist. Bei dem zugebbaren Additiv kann es sich beispielsweise um ein Frostschutzmittel oder ein Reinigungsmittel handeln. Dabei kann der genaue Anteil des Additivs durch das Steuergerät bestimmt werden.
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Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die Reinigungsanlage wenigstens ein Heizelement zum Beheizen wenigstens einer Komponente der Reinigungsanlage umfasst. Das Heizelement kann sowohl für alle Komponenten der Reinigungsanlage als auch für einzelne Komponenten der Reinigungsanlage, insbesondere die Leitungen, die Waschdüsen und das Mehrwege-Steuerventil eingesetzt werden. Das Heizelement verhindert das Einfrieren bei der jeweiligen Komponente bei Minusgraden. Dabei liegt sowohl eine elektrische Heizung als auch eine durch die Abwärme des Kühlwassers des Kraftfahrzeugs versorgte Heizung im Rahmen der Erfindung.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Reinigungsanlage der beschriebenen Art.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
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1 ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Reinigungsanlage;
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2 den schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Reinigungsanlage; und
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3 eine in ein Kraftfahrzeug integrierte erfindungsgemäße Reinigungsanlage.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 gezeigt, in das eine Reinigungsanlage 2 integriert ist. Zusätzlich sind an einer Windschutzscheibe 3 des Kraftfahrzeugs 1 zwei Wischerarme 4 und 5 angeordnet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst außerdem ein bewegbares Fahrzeugdach 6, das im gezeigten Ausführungsbeispiel teilweise geöffnet ist.
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Auf der Fahrerseite des Kraftfahrzeugs 1 ist an der Front ein Auslass 7 angeordnet, durch den die Reinigungsanlage 2 Flüssigkeit fördern kann, um einen an der Fahrerseite angeordneten Scheinwerfer 8 zu reinigen. Auf der Beifahrerseite ist ebenfalls an der Front ein weiterer Auslass 9 angeordnet, welcher der Reinigung eines an der Beifahrerseite angeordneten Scheinwerfers 10 dient.
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Zudem umfasst das Kraftfahrzeug 1 einen Radarsensor 11, der an der Front des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist. Ein dritter Auslass 12 ist mittig an der Front des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet und wird dazu verwendet, den Radarsensor 11 zu reinigen.
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Die Reinigung der Windschutzscheibe 3 erfolgt durch einen weiteren Auslass 13, der in der Nähe des Wischerarms 4 angeordnet ist, sowie durch einen Auslass 14, der in der Nähe des Wischerarms 5 angeordnet ist.
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Im Heckbereich des Kraftfahrzeugs 1 ist neben einem weiteren Auslass 15 zur Reinigung der Heckscheibe 16 eine Rückfahrkamera 17 angeordnet, die über einen Auslass 18 der Reinigungsanlage 2 gereinigt werden kann.
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In 2 ist der Aufbau der Reinigungsanlage 2 detailliert gezeigt. Neben einer einzigen Pumpe 19 ist ein Mehrwege-Steuerventil 20, ein Steuergerät 21 und ein Vorratsbehälter 22, der die Flüssigkeit zur Reinigung aufnimmt, dargestellt. Die Pumpe 19 ist über eine Leitung 23 mit dem Vorratsbehälter 22 und über eine weitere Leitung 24 mit dem Mehrwege-Steuerventil 20 verbunden. Das Steuergerät 21 ist wiederum über eine Datenleitung 25 mit der Pumpe 19 und über eine weitere Datenleitung 26 mit dem Mehrwege-Steuerventil 20 verbunden, so dass sowohl die Pumpe 19 als auch das Mehrwege-Steuerventil 20 durch das Steuergerät 21 steuerbar ist.
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Das Mehrwege-Steuerventil 20 weist mehrere ausgehende, jeweils an einem Auslass mündende Leitungen 27–32 auf. Über diese Leitungen kann die Reinigungsanlage mehrere unterschiedliche Fahrzeugkomponenten, die bedarfsabhängig gereinigt werden sollen, mit der zur Reinigung dienenden Flüssigkeit versorgen. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Komponenten um die Windschutzscheibe 3, die Scheinwerfer 8, 10, den Radarsensor 11 sowie die Heckscheibe 16 und die Rückfahrkamera 17.
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Das Steuergerät 21 ist mit einem fahrzeuginternen Datenbus 35 verbunden. Über diesen Datenbus 35 kann das Steuergerät 21 unterschiedliche Informationen, beispielsweise über die Stellung eines bewegbaren Fahrzeugdaches 6, einholen. Diese Informationen werden vom Steuergerät 21 so verarbeitet, dass die Ansteuerung der Pumpe 19 und die Ansteuerung des Mehrwege-Steuerventils 20 in Abhängigkeit dieser Information erfolgt.
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Löst ein Benutzer eine Reinigung der Windschutzscheibe 3 durch die Betätigung eines Bedienhebels aus, ruft das Steuergerät 21 die Information über die Stellung des bewegbaren Fahrzeugdaches 6 ab, verarbeitet diese Information und steuert den Druck der Leitungen zu den Auslässen 13 und 14 so, dass ein Eindringen von Flüssigkeit durch das teilweise geöffnete Fahrzeugdach 6 verhindert wird.
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In 3 ist eine in das Kraftfahrzeug 1 integrierte Reinigungsanlage 2 schematisch dargestellt. Die Pumpe 19, das Mehrwege-Steuerventil 20, das Steuergerät 21 sowie der Vorratsbehälter 22 sind im Frontbereich des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Dies hat zur Folge, dass die vom Mehrwege-Steuerventil 20 ausgehenden Leitungen 27, 28, 29 und 30 zu den Auslässen 7, 12, 13 und 14 wesentlich kürzer sind als die ebenfalls vom Mehrwege-Steuerventil 20 ausgehenden Leitungen 31 und 32, die zu den am Heck des Kraftfahrzeugs 1 angeordneten Auslässen 15 und 18 führen.
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Da es unter Umständen mehrere Sekunden dauert, bis Flüssigkeit vom Mehrwege-Steuerventil 20 durch die ausgehenden Leitungen 31 und 32 zu den Auslässen 15 und 18 gelangt und ein Vordruck aufgebaut ist, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Ventile 33 und 34 an den Enden der Leitungen 31 und 32 angeordnet. Durch die Ventile 33 und 34 ist es möglich, innerhalb der Leitungen 31 und 32 einen bestimmten Druck aufrecht zu erhalten, auch wenn diese nicht genutzt werden.
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Da aufgrund der Ventile 31 und 34 kein Aufbau eines Vordrucks notwendig ist, wird die Verzögerungszeit zwischen dem Auslösen eines Reinigungsvorgangs der Heckscheibe 16 oder einer Rückfahrkamera 17 durch einen Benutzer bis zum Austreten der Flüssigkeit aus dem Auslass 15 oder 17 auf ein Minimum reduziert.
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Demgegenüber sind die ausgehenden Leitungen vom Mehrwege-Steuerventil 20 zu den Auslässen im Frontbereich des Kraftfahrzeugs 1 nicht mit einem Ventil ausgestattet, da die Länge der Leitungen erheblich kürzer ist als die Länge der Leitungen in zum Heckbereich des Kraftfahrzeugs 1 und somit praktisch keine vom Benutzer wahrnehmbare Verzögerung auftritt. Dadurch ergibt sich bei einer Reinigungsanlage im Rahmen des gezeigten Ausführungsbeispiels ein Kostenvorteil, da nicht alle vom Mehrwege-Steuerventil 20 ausgehenden und an einem Auslass endenden Leitungen mit einem Ventil ausgestattet sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10356557 A1 [0003]
- DE 19800013 A1 [0004]
- DE 10052828 A1 [0005]
