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Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin einem zweiten Aspekt ein Sensorreinigungssystem und in einem dritten Aspekt ein Fahrzeug.
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Sensorreinigungsvorrichtungen, insbesondere für Fahrzeuge, sind allgemein bekannt. Eine Sensorreinigungsvorrichtung ist in der Regel dazu ausgebildet, eine Sensoroberfläche eines Sensors mit Reinigungsflüssigkeit und/oder Druckluft zwecks Reinigung zu beaufschlagen. Durch eine Reinigung von Sensoren kann die Verfügbarkeit dieser Sensoren vorteilhaft erhöht werden, und somit insbesondere die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht werden.
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DE 10 2019 004 906 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Umgebungssensoren eines Fahrzeuges, bei denen vorgesehen ist, dass die Umgebungssensoren mittels fahrzeugseitiger Reinigungseinheiten in Abhängigkeit einer jeweils vorliegenden Fahrsituation gereinigt werden, wobei Gruppen von Umgebungssensoren vorgegeben sind, welche bestimmten Fahrsituationen zugeordnet sowie fahrzeugseitig in Form einer Tabelle hinterlegt sind, und jeweils die Gruppe von Umgebungssensoren gereinigt wird, deren Signalerfassung für die vorliegende Fahrsituation nicht erforderlich ist.
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In diesem Ansatz wird bereits grundsätzlich vorteilhaft eine individuelle Reinigung von verschiedenen Gruppen von Sensoren eines Fahrzeugs vorgeschlagen.
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Insbesondere für ein steuerbares Beaufschlagen der Sensoroberfläche mit Flüssigkeit können Sensorreinigungsvorrichtungen mit einer Pumpe ausgestattet sein. Das Vorsehen einer Pumpe, insbesondere für mindestens einen individuell steuerbaren Versorgungsstrang, führt jedoch gleichzeitig zu einem erhöhten apparativen Aufwand.
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Sensorreinigungsvorrichtung können noch verbessert werden, insbesondere im Hinblick auf eine effiziente und effektive Reinigung der Sensoren sowie einen möglichst geringen apparativen Aufwand.
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Wünschenswert wäre es, unter möglichst geringem apparativen Aufwand eine steuerbare Bereitstellung von Reinigungsflüssigkeit für individuelle Versorgungsstränge bzw. Reinigungsdüsen zu ermöglichen.
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An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Sensorreinigungsvorrichtung bereitzustellen, die zumindest hinsichtlich eines der genannten Probleme verbessert ist. Insbesondere soll eine steuerbare Bereitstellung von Reinigungsflüssigkeit, insbesondere für individuelle Versorgungsstränge, ermöglicht, und/oder der apparative Aufwand reduziert werden.
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Die Aufgabe wird durch die Erfindung in einem ersten Aspekt mit einer Sensorreinigungsvorrichtung des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Erfindung geht aus von einer Sensorreinigungsvorrichtung für ein Fahrzeug, zum Bereitstellen einer Reinigungsflüssigkeit für mindestens eine erste Reinigungsdüse und eine zweite Reinigungsdüse, wobei die mindestens erste Reinigungsdüse und zweite Reinigungsdüse angeordnet und ausgebildet sind, mindestens einen Sensor mit der Reinigungsflüssigkeit zwecks Reinigung zu beaufschlagen, wobei die Sensorreinigungsvorrichtung eine Pumpe aufweist die ausgebildet ist zum Fördern der Reinigungsflüssigkeit.
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Erfindungsgemäß ist bei der Sensorreinigungsvorrichtung vorgesehen, dass die Pumpe als eine elektrische Dualpumpe ausgebildet ist und einen ersten Pumpenanschluss aufweist, der flüssigkeitsführend mit der ersten Reinigungsdüse verbindbar oder verbunden ist und einen zweiten Pumpenanschluss aufweist, der flüssigkeitsführend mit der zweiten Reinigungsdüse verbindbar oder verbunden ist, wobei die Dualpumpe ausgebildet ist, in einem ersten Betriebsmodus die Reinigungsflüssigkeit am ersten Pumpenanschluss bereitzustellen und in einem zweiten Betriebsmodus die Reinigungsflüssigkeit am zweiten Pumpenanschluss bereitzustellen, wobei der erste Betriebsmodus eine erste Drehbewegung eines Förderrads der Pumpe umfasst, und der zweite Betriebsmodus eine zweite Drehbewegung des Förderrads umfasst, die der ersten Drehbewegung entgegengerichtet ist.
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Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass die individuelle Ansteuerbarkeit von Reinigungsdüsen, das heißt der Möglichkeit zum steuerbaren Bereitstellen von Reinigungsflüssigkeit an individuellen Reinigungsdüsen, durch mindestens eine Pumpe grundsätzlich vorteilhaft ist. Auf diese Weise können gezielt einzelne Sensoren zwecks Reinigung mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden, wodurch Reinigungsflüssigkeit gespart werden kann insbesondere im Vergleich zu einem Ansatz, bei dem sämtliche Reinigungsdüsen nur gemeinsam mit Reinigungsflüssigkeit versorgt werden können. Auch ermöglicht eine individuelle Ansteuerbarkeit von Reinigungsdüsen, dass beispielsweise einzelne Sensoren in Abhängigkeit ihres Verschmutzungsgrades gereinigt werden können oder wiederum einzelne, in Verwendung befindliche Sensoren bei einer Reinigung ausgelassen werden, um deren Funktion während der Verwendung nicht zu beeinträchtigen.
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Dadurch, dass die Pumpe als eine elektrische Dualpumpe mit einem ersten und zweiten Pumpenanschluss ausgebildet ist, wird vorteilhaft eine individuelle Ansteuerbarkeit von zwei Reinigungssträngen mit nur einer Pumpe ermöglicht. An jeden Versorgungsstrang können vorteilhaft eine oder mehrere Reinigungsdüsen fluidführend angeschlossen werden.
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Zwar können mittels einer Dualpumpe nicht beide Pumpenanschlüsse gleichzeitig mit Reinigungsflüssigkeit versorgt werden. Die Erfindung hat jedoch überraschend erkannt, dass durchaus zugunsten der Reduzierung des apparativen Aufwands eine zeitlich aufeinanderfolgende Versorgung der beiden Pumpenanschlüsse mit Reinigungsflüssigkeit möglich ist.
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Dies ist insbesondere der Fall, weil ein Reinigungsvorgang in der Regel nur sehr kurzzeitig ist, das heißt gerechnet auf die gesamte Betriebszeit des Sensors nur einen geringen Bruchteil der Zeit einnimmt. Daher ist eine sequenzielle Versorgung der beiden Pumpenanschlüsse einer Dualpumpe in der Regel möglich.
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In steuerbarer Weise können insbesondere drei Zustände der Dualpumpe hervorgerufen werden, nämlich ein inaktiver Zustand, wenn keine Ansteuerung der Dualpumpe erfolgt, ein erster Betriebsmodus zum Versorgen mindestens einer ersten Reinigungsdüse mit Reinigungsflüssigkeit und ein zweiter Betriebsmodus zum Versorgen mindestens einer zweiten Reinigungsdüse mit Reinigungsflüssigkeit.
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Die mindestens erste und zweite Reinigungsdüse können einem gemeinsamen Sensor zugeordnet sein, oder jeweils einem einzelnen Sensor, das heißt die erste Reinigungsdüse einem ersten Sensor und die zweite Reinigungsdüse einem zweiten Sensor.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste oder zweite Betriebsmodus in Abhängigkeit der Polarität eines elektrischen Pumpen-Steuersignals aktiviert wird. Bevorzugt umfasst das elektrische Pumpen-Steuersignal eine Steuerspannung. Bevorzugt ist vorgesehen, dass in dem ersten Betriebsmodus an dem ersten Pumpenausgang die gleiche Förderleistung, insbesondere eine gleiche Fördermenge und/oder ein gleicher Förderdruck, bereitgestellt wird wie an dem zweiten Pumpenausgang im zweiten Betriebsmodus. In anderen Weiterbildungen kann die Förderleistung für einen Pumpenausgang unterschiedlich von der Förderleistung für den jeweils anderen Pumpenausgang eingestellt sein, beispielsweise wenn mit einem Pumpenausgang eine größere Anzahl von Reinigungsdüsen mit Reinigungsflüssigkeit versorgt wird als mit dem jeweils anderen Pumpenausgang.
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Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Sensorreinigungsvorrichtung mindestens ein, insbesondere elektrisch steuerbares, Druckluftventil aufweist, mit einem ersten Druckluftventilanschluss, der zum Empfangen einer Druckluft pneumatisch mit einer Druckluftquelle verbindbar ist, und einem zweiten Druckluftventilanschluss der zum Bereitstellen der Druckluft pneumatisch mit einem Druckluft-Düsenanschluss verbindbar ist. Bevorzugt ist in einer ersten Ventilstellung der erste Druckluftventilanschluss von dem zweiten Druckluftventilanschluss pneumatisch getrennt, und in einer zweiten Ventilstellung der erste Druckluftventilanschluss mit dem zweiten Druckluftventilanschluss pneumatisch verbunden. Bevorzugt ist das Druckluftventil in Abhängigkeit eines elektrischen Ventil-Steuersignals von der ersten Ventilstellung in die zweite Ventilstellung schaltbar. Bevorzugt ist das Druckluftventil als Magnetventil ausgebildet. Bevorzugt ist das Druckluftventil als 3/2-Wegeventil ausgebildet. In anderen Weiterbildungen kann das Druckluftventil als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein. Durch mindestens ein Druckluftventil ist die Sensorreinigungsvorrichtung vorteilhaft ausgebildet zum Bereitstellen von Druckluft an mindestens einer Reinigungsdüse. Auf diese Weise kann vorteilhaft die Reinigungswirkung verbessert werden, insbesondere in dem eine Reinigungsflüssigkeit zum Aufweichen von Verschmutzungen und/oder Reinigen der Sensoroberfläche auf die Sensoroberfläche geleitet werden kann, und, insbesondere anschließend, eine Druckluft zum Entfernen der aufgeweichten Verschmutzungen und/oder Flüssigkeitsrückständen und/oder weiteren Partikeln auf die Sensoroberfläche geleitet werden kann.
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Vorteilhaft bilden eine, fluidführend mit einem Pumpenanschluss verbundene Flüssigkeit-Düsenleitung, bevorzugt zusammen mit einer mit einem Druckluftventil pneumatisch verbundenen Druckluft-Düsenleitung, einen Versorgungsstrang.
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Ein Versorgungsstrang umfasst bevorzugt sämtliche Komponenten, die zum steuerbaren Bereitstellen von Reinigungsflüssigkeit und/oder Druckluft benötigt werden, insbesondere eine Flüssigkeit-Düsenleitung und/oder eine Druckluft-Düsenleitung und/oder ein Druckluftventil. Eine Dualpumpe ist ausgebildet, zwei Versorgungsstränge mit Reinigungsflüssigkeit zu versorgen, und ist somit insbesondere stets zwei Versorgungssträngen zugeordnet.
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Insbesondere umfasst die Sensorreinigungsvorrichtung die mindestens erste Reinigungsdüse und zweite Reinigungsdüse. In Weiterbildungen können die erste und/oder die zweite Reinigungsdüse integral an die Sensorreinigungsvorrichtung in Form eines Moduls befestigt sein oder mittels einer Flüssigkeit-Düsenleitung und/oder einer Druckluft-Düsenleitung fluidführend mit dieser verbunden sein. Insbesondere ist die mindestens eine Reinigungsdüse flüssigkeitsführend mit einem Flüssigkeits-Düsenanschluss oder dem Pumpenanschluss verbunden, und/oder pneumatisch mit dem Druckluft-Düsenanschluss oder dem Druckluftventil verbunden.
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Die Erfindung kann dadurch weitergebildet werden, dass die Sensorreinigungsvorrichtung mindestens ein Schnellentlüftungsventil aufweist, das mittels eines Hauptanschlusses mit dem Druckluftventil pneumatisch verbunden ist und ausgebildet ist, bei einem Entlüften des Hauptanschlusses durch das Druckluftventil dem Druckluft-Düsenanschluss und/oder mindestens einer Reinigungsdüse einen Druckluft-Reinigungsimpuls bereitzustellen. Mittels eines Schnellentlüftungsventils kann vorteilhaft die Druckluft in Form eines Druckluft-Reinigungsimpulses für die Reinigungsdüse bereitgestellt werden. Durch einen Druckluft-Reinigungsimpuls kann vorteilhaft eine größere Druckluftmenge in kürzerer Zeit auf eine Sensoroberfläche geleitet werden, wodurch die Reinigungsleistung vorteilhaft verbessert werden kann.
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Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Sensorreinigungsvorrichtung mindestens ein Rückschlagventil aufweist, das mit einem Flüssigkeits-Düsenanschluss fluidführend verbunden ist und ausgebildet ist, in einer Förderrichtung der Reinigungsflüssigkeit zu öffnen und entgegen der Förderrichtung zu schließen. Durch ein Rückschlagventil kann vorteilhaft vermieden werden, dass Reinigungsflüssigkeit aus der Flüssigkeits-Düsenleitung und/oder der Reinigungsdüse austritt, wenn die Dualpumpe nicht in einem Betriebsmodus betrieben wird, insbesondere wenn die Dualpumpe inaktiv ist. Bevorzugt ist das Rückschlagventil ein federbelastetes Rückschlagventil. Die Förderrichtung beschreibt insbesondere die Richtung der Reinigungsflüssigkeit von der Flüssigkeitsquelle über den jeweiligen, in Abhängigkeit des Betriebsmodus aktivierten Pumpenausgang, zur Sensoroberfläche.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Sensorreinigungsvorrichtung eine elektronische Steuereinheit aufweist, die ausgebildet ist, die Dualpumpe durch Bereitstellen des elektrischen Pumpen-Steuersignals zu steuern und/oder das Druckluftventil durch Bereitstellen des elektrischen Ventil-Steuersignals zu steuern. Die elektronische Steuereinheit kann als Teil einer übergeordneten elektronischen Fahrzeug-Steuereinheit gebildet sein, oder als eigenständige, beispielsweise der Sensorreinigungsvorrichtung oder einem Sensorreinigungssystem zugeordnete, elektronische Steuereinheit.
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Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die elektronische Steuereinheit ausgebildet ist, mindestens einem ersten, der ersten Reinigungsdüse oder einem ersten Versorgungsstrang zugeordneten Sensor und einem zweiten, der zweiten Reinigungsdüse oder einem zweiten Versorgungsstrang zugeordneten Sensor jeweils eine Reinigungspriorisierung zuzuweisen, und ein elektrisches Pumpen-Steuersignal und/oder ein elektrisches Ventil-Steuersignal in Abhängigkeit der Reinigungspriorisierung bereitzustellen, derart, dass der Sensor mit der höheren Reinigungspriorisierung, insbesondere zuerst oder ausschließlich, mit der Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt wird.
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Die Reinigungspriorisierung ist in Bezug auf eine Reinigung des Sensors zu verstehen und in diesem Zusammenhang insbesondere nicht auf die Relevanz des Sensors für den Betrieb des Fahrzeugs. Im Gegenteil, ein in einer ermittelten Fahrsituation in Bezug auf die Reinigung niedrig priorisierter Sensor kann in dieser ermittelten Fahrsituation eine hohe Relevanz für den Betrieb und/oder die Sicherheit des Fahrzeugs haben, weshalb er in der ermittelten Fahrsituation dringender benötigt wird und für eine Reinigung durch die entsprechend niedrige Reinigungspriorisierung zurückgestellt wird. Dies kann insbesondere sinnvoll sein, weil der niedrig priorisierte Sensor in einer ermittelten Fahrsituation benötigt wird, zum Beispiel weil dieser die sich gemäß einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs annähernde Umgebung erfasst.
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In Weiterbildungen kann vorgesehen werden, dass der Sensor mit der niedrigeren Reinigungspriorisierung mit Druckluft beaufschlagt wird. Durch die Beaufschlagung mit Druckluft kann der Sensor, mit einer ggf. im Vergleich mit Reinigungsflüssigkeit geringeren Reinigungswirkung, gereinigt werden, jedoch vorteilhaft ohne dass die Sensoroberfläche mit Flüssigkeit beaufschlagt wird und somit die Funktion des Sensors ggf. in diesem Zeitraum eingeschränkt ist.
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Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die elektronische Steuereinheit ausgebildet ist, eine Fahrsituation des Fahrzeugs zu ermitteln, und in Abhängigkeit der Fahrsituation die Reinigungspriorisierung zuzuweisen. Bevorzugt erfolgt die Reinigungspriorisierung in Abhängigkeit der Fahrsituation derart, dass derjenige Sensor oder diejenige Sensoranzahl mit der Reinigungsflüssigkeit und/oder der Druckluft beaufschlagt wird, die in der ermittelten Fahrsituation nicht oder weniger dringend benötigt wird. Eine Fahrsituation stellt eine zum Zwecke der Sensorreinigung geeignete Klassifikation des momentanen Fahrzeugzustands dar. Eine Fahrsituation kann beispielsweise Kategorien wie „Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs“, „Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs“, „Rechtsabbiegen“, „Linksabbiegen“, „Einparken“ umfassen. „Weniger dringend“ bezieht sich insbesondere auf einen Beitrag des entsprechenden Sensors auf den Betrieb oder die Sicherheit, des Fahrzeugs in einer ermittelten Fahrsituation und umfasst insbesondere, dass der Sensor in der Fahrsituation mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden kann.
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Bevorzugt ist die elektronische Steuereinheit ausgebildet, die Fahrsituation anhand eines oder mehrerer Betriebsvariablen zu bestimmen. Eine Betriebsvariable beschreibt dabei einen Zustand des Fahrzeugs, und umfasst beispielsweise einen aktuell eingelegten Gang, einen Lenkwinkel oder einen Blinkerstatus. Gleichwohl können alternativ oder zusätzlich eine Vielzahl an weiteren Betriebsvariablen zum Ermitteln der Fahrsituation verwendet werden. In Abhängigkeit einer oder mehrerer dieser Betriebsvariablen kann vorteilhaft die Reinigungspriorisierung vorgenommen werden bzw. ein Pumpen-Steuersignal und/oder ein Ventil-Steuersignal derart bestimmt werden, dass insbesondere ein, zu einem Zeitpunkt nicht oder weniger dringend benötigter, Sensor oder eine derartige Sensoranzahl von in der ermittelten Fahrsituation nicht oder weniger dringend benötigten Sensoren, mit einer höheren Priorität hinsichtlich ihrer Reinigung versehen werden, insbesondere gereinigt werden.
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Beispielsweise kann anhand eines Lenkwinkels und/oder eines Blinkersignals geschlussfolgert werden, dass ein Rechtsabbiegevorgang vorliegt und daher in erster Linie Sensoren auf der rechten Fahrzeugseite benötigt werden, wodurch Sensoren auf der linken Fahrzeugseite eine entsprechend höhere Reinigungspriorisierung für eine Reinigung erhalten. Analoges gilt in Bezug auf Sensoren an einer vorderen Fahrzeugseite (Frontbereich) und Sensoren an einer hinteren Fahrzeugseite (Heckbereich), die in Abhängigkeit eines eingelegten Gangs (insbesondere ein Vorwärts- oder ein Rückwärtsgang) eine Reinigungspriorisierung erhalten. So kann ein Sensor oder eine Sensoranzahl im Heckbereich bei einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs eine höhere Reinigungspriorisierung erhalten und/oder umgekehrt ein Sensor oder eine Sensoranzahl im Frontbereich bei einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs.
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In bevorzugten Weiterbildungen kann die Reinigungspriorisierung alternativ oder zusätzlich in Abhängigkeit der Art des Sensors derart erfolgen, dass einem gegen Verschmutzungen empfindlicheren Sensor eine höhere Reinigungspriorisierung zugewiesen wird. Bevorzugt bedeutet eine höhere Reinigungspriorisierung, dass der entsprechend priorisierte Sensor zuerst und/oder mit einer höheren Priorität gereinigt wird. In einer derartigen Weiterbildung wird vorteilhaft die Art des Sensors bei der Reinigungspriorisierung berücksichtigt und insbesondere ein von der Art abhängiges Bedürfnis zur Reinigung der Sensoroberfläche. So kann beispielsweise ein als LIDAR-Sensor ausgebildeter Sensor weniger empfindlich gegen eine vergleichbare Verschmutzung sein als ein als Kamera ausgebildeter Sensor. In diesem Fall ist es sinnvoll, der Kamera eine höhere Reinigungspriorisierung zuzuweisen. Alternativ zum Funktionsprinzip des Sensors können bei der Art des Sensors weitere Kriterien berücksichtigt werden, beispielsweise der Anbringungsort am Fahrzeug. So können beispielsweise Sensoren, die an einem verschmutzungsintensiveren Anbringungsort angeordnet sind, beispielsweise am Fahrzeug in der Nähe der Fahrbahn und/oder im Frontbereich des Fahrzeugs, eine höhere Reinigungspriorisierung erhalten.
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Ein situationsabhängiges Ansteuern von Reinigungsdüsen oder Versorgungssträngen anhand einer Reinigungspriorisierung gleicht insbesondere die Tatsache aus, dass der erste und der zweite Pumpenanschluss der Dualpumpe nicht gleichzeitig Reinigungsflüssigkeit bereitstellen können.
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Das Beaufschlagen mit Reinigungsflüssigkeit erfolgt bevorzugt über ein Ansteuern der Dualpumpe. Das Beaufschlagen mit Druckluft erfolgt bevorzugt über ein Ansteuern des Druckluftventils. Bevorzugt wird die Reinigungspriorisierung anhand der ermittelten Fahrsituation bestimmt. In bevorzugten Weiterbildungen kann alternativ oder zusätzlich die Reinigungspriorisierung anhand weiterer Kriterien vorgenommen werden, beispielsweise anhand der aktuellen Auslastung und/oder der Art des Sensors und/oder der Empfindlichkeit des Sensors gegenüber Verschmutzungen.
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Bevorzugt ist der erste Pumpenanschluss flüssigkeitsführend mit einer ersten Reinigungsdüse verbunden, die einem ersten Sensor oder einer ersten Sensoranzahl von Sensoren zugeordnet ist, und der zweite Pumpenanschluss flüssigkeitsführend mit einer zweiten Reinigungsdüse verbunden, die einem zweiten Sensor oder einer zweiten Sensoranzahl von Sensoren zugeordnet ist, wobei der erste Sensor oder die erste Sensoranzahl auf einer ersten Fahrzeugseite angeordnet ist, und der zweite Sensor oder die zweite Sensoranzahl auf einer zweiten Fahrzeugseite angeordnet ist, die gegenüberliegend von der ersten Fahrzeugseite ist. Der Begriff „Fahrzeugseite“ ist in diesem Zusammenhang breit zu verstehen und umfasst eine Fläche oder einen Bereich am Fahrzeug, der von einer anderen Fläche oder Bereich unterscheidbar ist.
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Bevorzugt ist die erste Fahrzeugseite ein Frontbereich bzw. eine Frontseite des Fahrzeugs und die zweite Fahrzeugseite ein Heckbereich bzw. eine Heckseite des Fahrzeugs. Bevorzugt ist die erste Fahrzeugseite eine linke Fahrzeugseite und die zweite Fahrzeugseite eine rechte Fahrzeugseite des Fahrzeugs in Bezug auf eine Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs.
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In anderen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass der erste Pumpenanschluss flüssigkeitsführend mit einer ersten Reinigungsdüse verbunden, die einem ersten Sensor oder einer ersten Sensoranzahl von Sensoren zugeordnet ist, und der zweite Pumpenanschluss flüssigkeitsführend mit einer zweiten Reinigungsdüse verbunden, die einem zweiten Sensor oder einer zweiten Sensoranzahl von Sensoren zugeordnet ist, wobei der erste Sensor oder die erste Sensoranzahl einer ersten Sensorart angehören, beispielsweise als Kamera oder Kameras ausgebildet sind, und der zweite Sensor oder die zweite Sensoranzahl einer zweiten Sensorart angehören, beispielsweise als LIDAR-Sensor oder -Sensoren ausgebildet sind.
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Besonders bevorzugt sind der erste Sensor oder einer ersten Sensoranzahl, und der zweite Sensor oder einer zweiten Sensoranzahl derart gewählt, dass sie im Betrieb des Fahrzeugs nicht gleichzeitig benutzt werden, oder weniger häufig bzw. weniger wahrscheinlich gleichzeitig benutzt werden, insbesondere im Vergleich mit anderen Sensoren des Fahrzeugs.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Sensorreinigungsvorrichtung als Mehrkanal-Sensorreinigungsvorrichtung ausgebildet ist mit mindestens zwei, bevorzugt vier, Versorgungssträngen, wobei eine Dualpumpe jeweils zwei Versorgungsstränge versorgt und bevorzugt jeder Versorgungsstrang mindestens ein Druckluftventil aufweist. Bevorzugt können mittels eines Versorgungsstrangs ein oder mehrere Reinigungsdüsen mit Reinigungsflüssigkeit und/oder Druckluft versorgt werden. Ein Versorgungsstrang stellt insofern eine individuell ansteuerbare Einheit zur Versorgung von mindestens einer Reinigungsdüse dar.
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Bevorzugt ist die Dualpumpe, besonders bevorzugt jede Dualpumpe, mittels einer individuellen elektrischen Pumpensteuerverbindung elektrisch mit der elektronischen Steuereinheit verbunden. Besonders bevorzugt umfasst die elektrische Pumpensteuerverbindung eine elektrische Pumpensteuerleitung und eine elektrische Pumpenmasseleitung. Bevorzugt umfasst die elektrische Pumpensteuerverbindung eine elektrische Pumpensteuerleitung und eine elektrische Pumpenmasseleitung. Bevorzugt weist die Dualpumpe einen elektrischen Steueranschluss auf mit einem elektrischen Steuereingang zum Anschließen der elektrischen Pumpensteuerleitung und mit einem elektrischen Masseeingang zum Anschließen der elektrischen Pumpenmasseleitung. Bevorzugt weist die Dualpumpe einen elektrischen Steueranschluss zum Anschließen der Pumpensteuerleitung und einen elektrischen Masseanschluss zum Anschließen der Pumpenmasseleitung auf. In einer Weiterbildung ist der zweite Pumpenanschluss der Dualpumpe mittels eines Verschlusses verschlossen.
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In einer anderen Weiterbildung ist der zweite Pumpenanschluss der Dualpumpe mittels einer Bypassleitung mit einem, dem ersten Pumpenanschluss zugeordneten, ersten Flüssigkeits-Düsenanschluss verbunden. Bevorzugt ist die Bypassleitung ausgebildet, den zweiten Pumpenanschluss flüssigkeitsführend mit einem Anschlusspunkt zu verbinden, der in einer ersten Flüssigkeits-Düsenleitung zwischen dem ersten Pumpenanschluss und dem ersten Flüssigkeits-Düsenanschluss angeordnet ist. Bevorzugt weist der Anschlusspunkt ein Wechselventil auf, das von dem ersten Pumpenanschluss und dem zweiten Pumpenanschluss denjenigen mit dem ersten Flüssigkeits-Düsenanschluss verbindet, an dem der höhere Druck anliegt und den jeweils anderen sperrt.
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Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Sensorreinigungsvorrichtung einen gemeinsamen Flüssigkeitsanschluss aufweist, der flüssigkeitsführend mit jeweils einem Flüssigkeitseingang der mindestens einen Dualpumpe verbunden ist. Insbesondere ist die Sensorreinigungsvorrichtung und/oder der gemeinsame Flüssigkeitsanschluss mehr als 1 m, bevorzugt mehr als 2 m, besonders bevorzugt mehr als 3 m, von einer Flüssigkeitsquelle des Fahrzeugs entfernt angeordnet. Durch einen gemeinsamen Flüssigkeitsanschluss ist vorteilhaft eine weitere Reduzierung der Kosten bzw. des Installationsaufwands möglich, indem mehrere Dualpumpen über einen einzigen, gemeinsamen Flüssigkeitsanschluss versorgt werden können, der sich insbesondere nicht direkt am Wassertank befindet.
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Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe in einem zweiten Aspekt auf ein Sensorreinigungssystem für ein Fahrzeug, aufweisend eine Flüssigkeitsquelle, bevorzugt einen Flüssigkeitstank, zum Bereitstellen von Reinigungsflüssigkeit, und mindestens eine Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Bevorzugt weist das Sensorreinigungssystem eine Druckluftquelle auf. In einer Weiterbildung des Sensorreinigungssystems ist vorgesehen, dass das Sensorreinigungssystem mindestens zwei Sensorreinigungsvorrichtungen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, die signalführend mit einer, insbesondere einzigen, elektronischen Steuereinheit verbunden sind.
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Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe in einem dritten Aspekt auf ein Fahrzeug, insbesondere einen PKW oder ein Nutzfahrzeug oder einen Anhänger, aufweisend eine Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder einem Sensorreinigungssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
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In einer bevorzugten Weiterbildung des Fahrzeugs ist vorgesehen, dass das Fahrzeug einen ersten Sensor oder eine erste Sensoranzahl von Sensoren aufweist, dem oder der mindestens eine erste Reinigungsdüse zugeordnet ist, und das Fahrzeug weiter einen zweiten Sensor oder eine zweite Sensoranzahl von Sensoren aufweist, dem oder der mindestens eine zweite Reinigungsdüse zugeordnet ist, wobei der erste Sensor oder die erste Sensoranzahl auf einer ersten Fahrzeugseite angeordnet ist, und der zweite Sensor oder die zweite Sensoranzahl auf einer zweiten Fahrzeugseite angeordnet ist, die gegenüberliegend von der ersten Fahrzeugseite ist.
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Es soll verstanden werden, dass die Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, das Sensorreinigungssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und das Fahrzeug gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung gleiche und ähnliche Unteraspekte aufweisen, wie sie insbesondere in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt sind. Insofern wird für die Weiterbildung eines Aspekts der Erfindung auch auf die Weiterbildungen der anderen Aspekte der Erfindung verwiesen.
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Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung, diese zeigt in:
- 1 eine Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
- 2 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer
- Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem Konzept der Erfindung, 3 eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer
- Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem Konzept der Erfindung, 4 ausschnittsweise eine dritte Ausführungsform einer
- Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem Konzept der Erfindung, 5 den Aufbau eines Schnellentlüftungsventils, das für den Einsatz in einer Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem Konzept der Erfindung geeignet ist,
- 6 ein Fahrzeug mit einer Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem Konzept der Erfindung.
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1 zeigt eine Sensorreinigungsvorrichtung 99 gemäß dem Stand der Technik. Die Sensorreinigungsvorrichtung 99 ist ausgebildet zum Versorgen einer ersten bis vierten Reinigungsdüse 320.1, 320.2, 320.3, 320.4, die jeweils einem ersten bis vierten Sensor 300.1 , 300.2, 300.3, 300.4 zwecks Reinigung zugeordnet sind. jede Reinigungsdüse 320 ist ausgebildet, eine Sensoroberfläche 301 des jeweiligen Sensors 300 mit einer Reinigungsflüssigkeit F zu beaufschlagen zwecks Reinigung der Sensoroberfläche 301, insbesondere zum Entfernen von Verschmutzungen V. vorliegend wird jeweils ein Versorgungsstrang mit einer Reinigungsdüse 320 von einer Monopumpe 661 versorgt. Die Monopumpe 661 ist ausgebildet, über einen Monopumpeneingang 661.1 Reinigungsflüssigkeit F, insbesondere wie hier von einer als Flüssigkeitstank 602 ausgebildeten Flüssigkeitsquelle 600, zu empfangen, zu fördern und an einem Monopumpenanschluss 661.2 bereitzustellen. Der Monopumpenanschluss 661.2 ist dafür fluidführend jeweils mit einer Reinigungsdüse 320 verbunden. Insofern ist die Monopumpe 661 lediglich in einem Betriebsmodus, zum Bereitstellen von Reinigungsflüssigkeit F an dem Monopumpenanschluss 661.2, betreibbar.
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2 zeigt eine Sensorreinigungsvorrichtung 100 gemäß dem Konzept der Erfindung in Form einer Mehrkanal-Sensorreinigungsvorrichtung 101 mit einem ersten bis vierten Versorgungsstrang V1, V2, V3, V4. Die Sensorreinigungsvorrichtung 100 weist eine erste Pumpe 662.1 und eine Pumpe 662.2 auf, die jeweils als elektrische Dualpumpe 664 ausgebildet sind. Jede der beiden Dualpumpen 664.1, 664.2 weist einen ersten Pumpenanschluss 672 und einen zweiten Pumpenanschluss 674 auf. Folglich weist die erste Dualpumpe 664.1 einen ersten Pumpenanschluss 672.1 und einen zweiten Pumpenanschluss 674.1, und die zweite Dualpumpe 664.2 einen ersten Pumpenanschluss 672.2 und einen zweiten Pumpenanschluss 674.2 auf. Jede der beiden Dualpumpen 664.1, 664.2 ist über einen Flüssigkeitseingang 676.1, 676.2 mit der als Flüssigkeitstank 602 ausgebildeten Flüssigkeitsquelle 600 fluidführend verbunden. Zur Erläuterung des Funktionsprinzips wird im Folgenden auf die erste Dualpumpe 664.1 näher eingegangen.
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Die erste Dualpumpe 664.1 ist ausgebildet, in einem ersten Betriebsmodus B1 Reinigungsflüssigkeit F an dem ersten Pumpenanschluss 672.1 bereitzustellen. Die Dualpumpe 664.1 weist ein Förderrad 668 auf, welches im ersten Betriebsmodus B1 von einem Antrieb 667.1 der Dualpumpe 664.1 in einer ersten Drehbewegung R1 bewegt wird, zum Fördern und Bereitstellen der Reinigungsflüssigkeit F an dem ersten Pumpenanschluss 672.1 . Die Dualpumpe 664.1 ist weiter ausgebildet, in einem zweiten Betriebsmodus B2 Reinigungsflüssigkeit F an dem zweiten Pumpenanschluss 674.1 bereitzustellen. In dem zweiten Betriebsmodus B2 wird das Förderrad 668 in einer zweiten Drehbewegung R2 bewegt, welche der ersten Drehbewegung R1 entgegen gerichtet ist. Folglich wird bei der zweiten Drehbewegung R2 des Förderrads 668 die Reinigungsflüssigkeit F an dem zweiten Pumpenanschluss 674.1 bereitgestellt.
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Die Dualpumpe 664.1 weist einen elektrischen Steueranschluss 680.1 auf, der mittels einer Pumpensteuerverbindung 710.1 signalführend mit einer elektronischen Steuereinheit 700 verbunden ist. Die Pumpensteuerverbindung 710.1 umfasst eine elektrische Pumpensteuerleitung 712.1, die mit einem elektrischen Steuereingang 682.1 des elektrischen Steueranschlusses 680.1 verbunden ist. Die Pumpensteuerverbindung 710.1 umfasst weiter eine elektrische Pumpenmasseleitung 714.1, die mit einem elektrischen Masseeingang 684.1 des elektrischen Steueranschlusses 680.1 verbunden ist. Die Dualpumpe 664.1 ist somit über die elektronische Steuereinheit 700 steuerbar. Die elektronische Steuereinheit 700 ist ausgebildet, ein elektrisches Pumpen-Steuersignal SP, folglich für die erste elektrische Dualpumpe 664.1 ein erstes elektrisches Pumpen-Steuersignal SP1, bereitzustellen. Insbesondere ist das Pumpen-Steuersignal SP als eine elektrische Spannung gebildet, derart, dass je nach Polarität P des Pumpen-Steuersignals SP, also nach Polarität P der elektrischen Spannung, der Antrieb 667.1 die erste Drehbewegung R1 oder die zweite Drehbewegung R2 ausführt. Somit können insbesondere drei Zustände unterschieden werden: keine Aktivität der Dualpumpe 664, wenn kein elektrisches-Pumpensignal SP am Antrieb 667.1 bereitgestellt ist, Betrieb im ersten Betriebsmodus B1, wenn ein elektrisches Pumpensignal SP mit positiver Polarität am Antrieb 667.1 bereitgestellt wird und Betrieb im zweiten Betriebsmodus B2, wenn ein elektrisches Pumpensignal SP mit negativer Polarität P am Antrieb 667.1 bereitgestellt wird.
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Vorliegend ist der erste Pumpenanschluss 672.1 zur Bildung eines ersten Versorgungsstrangs V1 über eine erste Flüssigkeits-Düsenleitung 310.1 und einen ersten Flüssigkeits-Düsenanschluss 104.1 der Sensorreinigungsvorrichtung 100 mit einer ersten Reinigungsdüse 320.1 fluidführend verbunden. Weiter ist der zweite Pumpenanschluss 674.1 zur Bildung eines zweiten Versorgungsstrangs V2 über eine zweite Flüssigkeits-Düsenleitung 310.2 und einen zweiten Flüssigkeits-Düsenanschluss 104.2 der Sensorreinigungsvorrichtung 100 mit einer zweiten Reinigungsdüse 320.2 fluidführend verbunden. Im ersten Betriebsmodus B1 kann somit eine Sensoroberfläche 301 des ersten Sensors 300.1 mit Reinigungsflüssigkeit F beaufschlagt werden, und im zweiten Betriebsmodus B2 eine Sensoroberfläche 301 des zweiten Sensors 300.2.
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Die im Zusammenhang mit der ersten Dualpumpe 664.1 gemachten Ausführungen gelten, insbesondere mit entsprechender Nummerierung, analog für die zweite Dualpumpe 664.2 im Zusammenhang mit einer dritten Reinigungsdüse 320.3, die zur Bildung eines dritten Versorgungsstrangs V3 über einen dritten Flüssigkeits-Düsenanschluss 104.3 der Sensorreinigungsvorrichtung 100 mit dem ersten Pumpenanschluss 672.2 der zweiten Dualpumpe 664.2 fluidführend verbunden ist, und einer vierten Reinigungsdüse 320.4, die zur Bildung eines vierten Versorgungsstrangs V4 über einen vierten Flüssigkeits-Düsenanschluss 104.4 der Sensorreinigungsvorrichtung 100 mit dem zweiten Pumpenanschluss 674.2 der zweiten Dualpumpe 664.2 fluidführend verbunden ist.
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Als Reinigungsflüssigkeit F kann insbesondere Wasser verwendet werden, gegebenenfalls gemischt mit Reinigungsmittel oder eine andere geeignete Waschlauge. Gleichwohl können im Rahmen der Erfindung beliebige weitere flüssige Substanzen als Reinigungsflüssigkeit F verwendet werden.
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3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Sensorreinigungsvorrichtung 100 gemäß dem Konzept der Erfindung, die sich im Wesentlichen in den folgenden vier Punkten von der in 2 gezeigten Ausführungsform unterscheidet.
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In einem ersten Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführungsform weist die hier dargestellte Sensorreinigungsvorrichtung 100, jeweils an einem Flüssigkeits-Düsenanschluss 104 ein Rückschlagventil 290 in Form eines federbelasteten Rückschlagventils 291 auf, welches in Förderrichtung RF der Reinigungsflüssigkeit F gegen eine Federkraft öffnet und in entgegengesetzter Richtung sperrt. An dem ersten Flüssigkeits-Düsenanschluss 104.1 ist folglich ein erstes Rückschlagventil 290.1 angeordnet, an dem zweiten bis vierten Flüssigkeits-Düsenanschluss 104.2, 104.3, 104.4 sind jeweils entsprechend ein zweites bis viertes Rückschlagventil 290.2, 290.3, 290.4 angeordnet.
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Ein oder mehrere Rückschlagventile 290 können unabhängig von den hier gezeigten Druckluftventilen 270 in allen Ausführungsformen der Sensorreinigungsvorrichtung 100, beispielsweise in der in 2 gezeigten Ausführungsform, eingesetzt werden.
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Als zweiter Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführungsform weist die Sensorreinigungsvorrichtung 100 weiter ein erstes bis viertes Druckluftventil 270A, 270B, 270C, 270D auf, die jeweils über eine Druckluft-Düsenleitung 312 mit einem Druckluft-Düsenanschluss 102 pneumatisch verbunden sind zum steuerbaren Bereitstellen der Druckluft DL an eine hier nicht dargestellte Reinigungsdüse 320. Insofern ist die hier dargestellte Sensorreinigungsvorrichtung 100 vorteilhaft sowohl zum steuerbaren Bereitstellen von Reinigungsflüssigkeit F, als auch Druckluft DL in einem ersten bis vierten Versorgungsstrang V1, V2, V3, V4 ausgebildet. Das erste bis vierte Druckluftventil 270A, 270B, 270C, 270D ist jeweils als elektrisch schaltbares 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildet.
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Zur Erläuterung wird vorliegend näher auf das erste Druckluftventil 270A eingegangen. Das erste Druckluftventil 270A weist einen ersten Druckluftventilanschluss 270.1, der zum Empfangen der Druckluft DL pneumatisch mit einer Druckluftquelle 620 verbunden ist, und einen zweiten Druckluftventilanschluss 270.2 der zum Bereitstellen der Druckluft DL pneumatisch über eine erste Druckluft-Düsenleitung 312.1 mit dem ersten Druckluft-Düsenanschluss 102.1 verbunden ist, und einen Entlüftungsanschluss 270.3, der zum Entlüften in die Umgebung ausgebildet ist.
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Das erste Druckluftventil 270 kann in Abhängigkeit eines elektrischen Ventil-Steuersignals SV, vorliegend eines ersten elektrischen Ventil-Steuersignals SV1, von der ersten Ventilstellung 270X in die zweite Ventilstellung 270Y geschaltet werden, und umgekehrt zurückgeschaltet werden. In der ersten Ventilstellung 270X ist der erste Druckluftventilanschluss 270.1 von dem zweiten Druckluftventilanschluss 270.2 pneumatisch getrennt. In der ersten Ventilstellung 270X ist der zweite Druckluftventilanschluss 270.2 gesperrt, und der erste Druckluftventilanschluss 270.1 pneumatisch mit dem Entlüftungsanschluss 270.3 zwecks Entlüftung verbunden. In der zweiten Ventilstellung 270Y ist der erste Druckluftventilanschluss 270.1 mit dem zweiten Druckluftventilanschluss 270.2 pneumatisch verbunden, und der Entlüftungsanschluss 270.3 gesperrt. In der zweiten Ventilstellung 270Y wird folglich die von der Druckluftquelle 620 bereitgestellte Druckluft DL an dem ersten Druckluft-Düsenanschluss 102.1 für eine hier nicht dargestellte Reinigungsdüse 320 bereitgestellt.
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Als dritter Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführungsform weist die Sensorreinigungsvorrichtung 100 vorteilhaft ein erstes bis viertes Schnellentlüftungsventil 294.1, 294.2, 294.3, 294.4 auf, welches jeweils an dem ersten bis vierten Druckluft-Düsenanschluss 102.1, 102.2, 102.3, 102.4 angeordnet ist und pneumatisch mit diesem verbunden ist. Ein Schnellentlüftungsventil 294 kann vorteilhaft bei jeder Ausführungsform der Erfindung mit einem Druckluftventils 270, bevorzugt mit einem als 3/2-Wegeventil ausgebildeten Druckluftventil 270, vorgesehen werden. Die Funktionsweise eines Schnellentlüftungsventil 294 ist in 5 näher dargestellt.
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Besonders vorteilhaft ist die elektronische Steuereinheit 700 ausgebildet, zunächst ein elektronisches Pumpensignal SP, insbesondere wie hier ein erstes elektronisches Pumpensignal SP1 an die erste Dualpumpe 664.1 und ein zweites elektronisches Pumpensignal SP2 an die zweite Dualpumpe 664.2, bereitzustellen, um Reinigungsflüssigkeit F an einem oder mehreren der Flüssigkeits-Düsenanschlüsse 104.1, 104.2, 104.3, 104.4 bereitzustellen, insbesondere um Verschmutzungen V auf einer oder mehreren Sensoroberflächen 301 aufzuweichen. Die elektronische Steuereinheit 700 ist weiter ausgebildet, anschließend an die Beaufschlagung mit Reinigungsflüssigkeit F mindestens ein elektronisches Ventilsignal SV1, SV2, SV3, SV4 an mindestens ein Druckluftventil 270A, 270B, 270C, 270D bereitzustellen, um eine Druckluft DL an einem oder mehreren der Druckluft-Düsenanschlüsse 102.1, 102.2, 102.3, 102.4 bereitzustellen, insbesondere zwecks Entfernung der aufgeweichten Verschmutzungen V und/oder anderer Partikel und/oder zur Trocknung der Sensoroberfläche 301.
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Als vierter Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführungsform ist ein erster Flüssigkeitseingang 676.1 der ersten Dualpumpe 664.1 und ein zweiter Flüssigkeitseingang 676.2 der zweiten Dualpumpe 664.2 über einen gemeinsamen Flüssigkeitsanschluss 608 mit einer hier nicht näher dargestellten Flüssigkeitsquelle 600, insbesondere einem Flüssigkeitstank 602, fluidführend verbunden. Die Sensorreinigungsvorrichtung 100 weist somit einen gemeinsamen Flüssigkeitsanschluss 608 auf.
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4 zeigt ausschnittsweise eine weitere, dritte Ausführungsform einer Sensorreinigungsvorrichtung 100, die eine Bypassleitung 692 aufweist. Mittels einer Bypassleitung 692 können vorteilhaft der erste und zweite Pumpenanschluss 672, 674 fluidführend miteinander verbunden werden, insbesondere wenn lediglich wie hier gezeigt ein einziger Flüssigkeits-Düsenanschluss 104 bzw. ein einziger Versorgungsstrang V1 mit Reinigungsflüssigkeit F versorgt werden muss. Vorliegend verbindet die Bypassleitung 692 den zweiten Pumpenanschluss 674 fluidführend mit einer Flüssigkeits-Düsenleitung 310. Hierzu ist die Bypassleitung 692 über einen Anschlusspunkt 694 fluidführend mit der Flüssigkeits-Düsenleitung 310 verbunden. Folglich wird der Flüssigkeits-Düsenanschluss 104 sowohl im ersten Betriebsmodus B1, als auch im zweiten Betriebsmodus B2 der Dualpumpe 664 mit der Reinigungsflüssigkeit F versorgt.
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Weiter ist in 4 eine alternative Ausführungsform angedeutet, in der, anstelle einer Bypassleitung 692, der zweite Pumpenanschluss 674 mittels eines Verschlusses 690 verschlossen ist. Ein Verschluss 690 stellt eine weitere Möglichkeit dar, eine Dualpumpe 664 zur Versorgung lediglich eines Flüssigkeit-Düsenanschluss 104 bzw. eines Versorgungsstrangs V1 einzusetzen.
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5 zeigt den Aufbau eines Schnellentlüftungsventils 294, dessen Funktionsweise hier, zusätzlich im Zusammenhang mit 3, erläutert wird. Das Schnellentlüftungsventil 294 weist einen ersten Schnellentlüftungsventil-Anschluss 294A auf, der pneumatisch mit einer Druckluft-Düsenleitung 312 verbunden ist. Das Schnellentlüftungsventil 294 weist einen zweiten Schnellentlüftungsventil-Anschluss 294B auf, der über ein Schnellentlüftungs-Rückschlagventil 295 ebenfalls pneumatisch mit der Druckluft-Düsenleitung 312 verbunden ist. Das Schnellentlüftungs-Rückschlagventil 295 ist ausgebildet, in einer Förderrichtung RF der Druckluft DL zu öffnen, und in entgegengesetzter Richtung zu sperren. Der zweite Schnellentlüftungsventil-Anschluss 294B ist weiterhin pneumatisch mit einem Pufferspeicher 296 verbunden, der zum Aufnehmen von über das Schnellentlüftungs-Rückschlagventil 295 einströmenden Druckluft DL ausgebildet ist. Das Schnellentlüftungsventil 294 weist einen dritten Schnellentlüftungsventil-Anschluss 294C auf, der pneumatisch mit einer hier nicht näher dargestellten Reinigungsdüse 320 verbunden ist.
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Wenn Druckluft DL an der Druckluft-Düsenleitung 312 und insbesondere an dem ersten Schnellentlüftungsventil-Anschluss 294A anliegt, insbesondere wenn ein Druckluftventil 270 der Sensorreinigungsvorrichtung 100 in der zweiten Ventilstellung 270Y ist, füllt sich der Pufferspeicher 296 mit der Druckluft DL, und ein Haltedruck PH der Druckluft DL drückt einen Ventilstempel 297 dichtend auf einen Ventilsitz 298. Durch die Position des Ventilstempels 297 wird der zweite Schnellentlüftungsventil-Anschluss 294B geschlossen, und die Druckluft DL im Pufferspeicher 296 gehalten. Wird nun keine Druckluft DL mehr an der Druckluft-Düsenleitung 312 an, insbesondere weil das Druckluftventil 270 in eine erste Ventilstellung 270X geschaltet wird, löst sich der Ventilstempel 297 von dem Ventilsitz 298 und der Pufferspeicher 296 entleert sich impulsartig über den dritten Schnellentlüftungsventil-Anschluss 294C. Als Folge wird ein Druckluft-Reinigungsimpuls DLI an die Reinigungsdüse 320 bereitgestellt. Durch den Druckluft-Reinigungsimpuls DLI kann eine verbesserte Reinigungsleistung erzielt werden, da die Druckluft in größerer Menge und/oder kürzerer Zeit auf die Sensoroberfläche 301 trifft.
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6 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1000 in Form eines Pkw 1002 mit einer Sensorreinigungsvorrichtung 100 gemäß dem Konzept der Erfindung. Gleichwohl ist eine Sensorreinigungsvorrichtung 100 gemäß dem Konzept der Erfindung auch in anderen Arten von Fahrzeugen 1000, beispielsweise in einem Nutzfahrzeug 1004 oder in einem Anhänger 1006, ohne weiteres einsetzbar. Die Sensorreinigungsvorrichtung 100 entspricht im Wesentlichen in ihrem Aufbau der in 2 gezeigten Ausführungsform, weshalb hier auf weitere Ausführungen verzichtet und auf 2 verwiesen wird. Gleichwohl sind ohne weiteres andere Ausführungsformen der Sensorreinigungsvorrichtung 100 in dem gezeigten Fahrzeug 1000 einsetzbar, beispielsweise die in 3 gezeigte. Die Sensorreinigungsvorrichtung 100 ist entsprechend zur Versorgung von einer ersten bis vierten Reinigungsdüse 320.1, 320.2, 320.3, 320.4 ausgebildet. Die erste bis vierte Reinigungsdüse 320.1, 320.2, 320.3, 320.4 ist jeweils einem ersten bis vierten Sensor 300.1, 300.2, 300.3, 300.4 zugeordnet. Der erste Sensor 300.1 und der zweite Sensor 300.2 sind einer ersten Sensoranzahl AS1 zugeordnet, die auf einer ersten Fahrzeugseite 1082 des Fahrzeugs 1000 angeordnet sind, wobei die erste Fahrzeugseite 1082 vorliegend der Frontbereich des Fahrzeugs 1000 ist. Der dritte Sensor 300.3 und der vierte Sensor 300.4 sind einer zweiten Sensoranzahl AS2 zugeordnet, die auf einer zweiten Fahrzeugseite 1084 des Fahrzeugs 1000 angeordnet sind, wobei die zweite Fahrzeugseite 1084 vorliegende Heckbereich des Fahrzeugs 1000 ist. Die erste Fahrzeugseite 1082 und die zweite Fahrzeugseite 1084 sind voneinander gegenüberliegend angeordnet. Auch kann eine andere Zuordnung von Fahrzeugseiten 1082, 1084 zur Anordnung von Sensoranzahlen AS erfolgen, beispielsweise kann eine weitere erste Fahrzeugseite 1082' durch eine rechte Seite des Fahrzeugs 1000, und eine weitere zweite Fahrzeugseite 1084' durch eine linke Seite des Fahrzeugs 1000 gebildet sein.
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Bevorzugt ist eine Zuordnung wie hier gezeigt so zu wählen, dass die Sensoren 300 auf einer Fahrzeugseite einer Sensoranzahl AS1 zugeordnet werden, wobei jede Reinigungsdüse 320, die dieser Sensoranzahl zugeordnet ist, von einer unabhängigen Dualpumpe 664 versorgt wird. Entsprechend werden bevorzugt die Sensoren 300 der anderen, insbesondere gegenüberliegenden, Fahrzeugseite einer zweiten Sensoranzahl AS2 zugeordnet, wobei jede Reinigungsdüse 320 die dieser Sensoranzahl AS2 zugeordnet ist, ebenfalls von einer unabhängigen Dualpumpe 664 versorgt wird. Bevorzugt kann wie hier gezeigt jede Dualpumpe 664 mit seinem ersten Pumpenanschluss 672 eine Reinigungsdüse 320 der ersten Fahrzeugseite 1082, und mit seinem zweiten Pumpenanschluss 674 eine Reinigungsdüse 320 der zweiten Fahrzeugseite 1084 versorgen. Durch eine derartige Zuordnung können die Sensoren einer Sensoranzahl AS1, AS2 stets gleichzeitig gereinigt werden. Durch eine derartige Zuordnung ist dem Umstand Rechnung getragen, dass je nach Fahrsituation SF vorrangig die Sensoren einer Fahrzeugseite 1082, 1084 dringender benötigt werden, insbesondere dringender benötigt werden als die Sensoren andere Fahrzeugseite 1082, 1084.
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Beispielsweise kann eine erste Fahrsituation SF1 eine Vorwärtsbewegung BV des Fahrzeugs umfassen, bei der die Sensoren 300.1, 300.2 der ersten Sensoranzahl AS1 dringender benötigt werden, und eine zweite Fahrsituation SF2 eine Rückwärtsbewegung BR des Fahrzeugs 1000 umfassen, bei der die Sensoren 300.3, 300.4 der zweiten Sensoranzahl AS2 dringender benötigt werden. Folglich können stets die zu einem Zeitpunkt nicht oder weniger dringend benötigten Sensoren gleichzeitig durch die Sensorreinigungsvorrichtung 100 gereinigt werden. Insbesondere erfolgt diese Bewertung bzw. Zuordnung durch eine Reinigungspriorisierung P. In dem hier gezeigten Beispiel, würden aufgrund der Vorwärtsbewegung BV des Fahrzeugs 1000 die Sensoren der ersten Sensoranzahl AS1 benötigt, weswegen diese eine niedrige Reinigungspriorisierung P2 für eine Reinigung erhalten würden, weil diese zur Erfassung des Umfelds des Fahrzeugs 1000 bei der Vorwärtsbewegung BV vorrangig benötigt werden, und die Sensoren der zweiten Sensoranzahl AS2 entsprechend eine höhere Reinigungspriorisierung P1. Die Reinigungspriorisierung P zielt somit auf eine vorzunehmende Reinigung ab. Entsprechend würden in dieser Fahrsituation SF1 zunächst nur die Reinigungsdüsen 320.3, 320.4, die der zweiten Sensoranzahl AS2 zugeordnet sind, mit Reinigungsflüssigkeit F versorgt.
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Des Weiteren können Sensoren auch in Sensoranzahlen AS nicht anhand der Fahrzeugseite 1082, 1084 gruppiert werden, sondern anhand anderer Merkmale, die sie für eine nicht gleichzeitige Reinigung, oder eben gerade für eine gleichzeitige Reinigung, geeignet machen. Auf diese Weise kann die Eigenschaft einer oder mehrerer Dualpumpen 664.1, 664.2, nämlich dass Reinigungsflüssigkeit F stets nur an einem der beiden Pumpenanschlüsse 672, 674 bereitgestellt werden kann, gezielt berücksichtigt werden.
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Die Fahrsituation SF kann von der elektronischen Steuereinheit 700 ermittelt werden, dabei können bevorzugt eine oder mehrere Betriebsvariablen VB des Fahrzeugs 1000 berücksichtigt werden. Hierzu zählen beispielsweise ein momentan eingelegter Gang VBG, ein Lenkwinkel VBL, und/oder ein Blinkerstatus VBB. Der Blinkerstatus VBB gibt insbesondere an, ob und in welcher Richtung ein Fahrtrichtungsanzeiger des Fahrzeugs 1000 momentan aktiv ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Reinigungspriorisierung P, P1, P2 auch anhand von anderen Kriterien vorgenommen werden. So kann beispielsweise ein für Verschmutzungen V empfindlicherer Sensor 300 eine höhere Reinigungspriorisierung P erhalten als ein weniger empfindlicher Sensor 300. Beispielsweise ist generell ein als Kamera ausgebildeter Sensor 300 regelmäßig als empfindlicher gegen Verschmutzungen V einzustufen als ein als LIDAR ausgebildeter Sensor 300.
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Vorliegend bilden die Sensorreinigungsvorrichtung 100 mit der elektronischen Steuereinheit 700 und eine Flüssigkeitsquelle 600 in Form eines Flüssigkeitstank 602 ein Sensorreinigungssystem 200. In anderen Ausführungsformen kann das Sensorreinigungssystem 200 weitere Sensorreinigungsvorrichtungen 100' umfassen, wie hier gestrichelt angedeutet.
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Bezugszeichenliste
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- 99
- Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik
- 100
- Sensorreinigungsvorrichtung gemäß dem Konzept der Erfindung
- 100'
- weitere Sensorreinigungsvorrichtung
- 101
- Mehrkanal-Sensorreinigungsvorrichtung
- 102
- Druckluft-Düsenanschluss
- 102.1-4
- erster bis vierter Druckluft-Düsenanschluss
- 104
- Flüssigkeits-Düsenanschluss
- 104.1-4
- erster bis vierter Flüssigkeits-Düsenanschluss
- 200
- Sensorreinigungssystem
- 270
- Druckluftventil
- 270.1
- erster Druckluftventilanschluss
- 270.2
- zweiter Druckluftventilanschluss
- 270.3
- Entlüftungsanschluss
- 270A-D
- erstes bis viertes Druckluftventil
- 270X
- erste Ventilstellung des Druckluftventils
- 270Y
- zweite Ventilstellung des Druckluftventils
- 290
- Rückschlagventil
- 290.1-4
- erstes bis viertes Rückschlagventil
- 291
- federbelastetes Rückschlagventil
- 294
- Schnellentlüftungsventil
- 294.1-4
- erstes bis viertes Schnellentlüftungsventil
- 294A
- erster Schnellentlüftungsventil-Anschluss
- 294B
- zweiter Schnellentlüftungsventil-Anschluss
- 294C
- dritter Schnellentlüftungsventil-Anschluss
- 295
- Schnellentlüftungs-Rückschlagventil
- 296
- Pufferspeicher des Schnellentlüftungsventils
- 297
- Ventilstempel des Schnellentlüftungsventils
- 298
- Ventilsitz des Schnellentlüftungsventils
- 300
- Sensor
- 300.1-4
- erster bis vierter Sensor
- 301
- Sensoroberfläche
- 310
- Flüssigkeits-Düsenleitung
- 310.1-4
- erste bis vierte Flüssigkeits-Düsenleitung
- 312
- Druckluft-Düsenleitung
- 312.1-4
- erste bis vierte Druckluft-Düsenleitung
- 320
- Reinigungsdüse
- 320.1-4
- erste bis vierte Reinigungsdüse
- 600
- Flüssigkeitsquelle
- 602
- Flüssigkeitstank
- 608
- gemeinsamer Flüssigkeitsanschluss
- 620
- Druckluftquelle
- 661
- Monopumpe
- 661.1
- Monopumpeneingang
- 661.2
- Monopumpenanschluss
- 662
- Pumpe
- 662.1
- erste Pumpe
- 662.2
- zweite Pumpe
- 664
- Dualpumpe
- 664.1
- erste Dualpumpe
- 664.2
- zweite Dualpumpe
- 667
- Antrieb der Dualpumpe
- 668
- Förderrad der Dualpumpe
- 672
- erster Pumpenanschluss
- 672.1
- erster Pumpenanschluss der ersten Dualpumpe
- 672.2
- erster Pumpenanschluss der zweiten Dualpumpe
- 674
- zweiter Pumpenanschluss
- 674.1
- zweiter Pumpenanschluss der ersten Dualpumpe
- 674.2
- zweiter Pumpenanschluss der zweiten Dualpumpe
- 676
- Flüssigkeitseingang der Dualpumpe
- 676.1
- Flüssigkeitseingang der ersten Dualpumpe
- 676.2
- Flüssigkeitseingang der zweiten Dualpumpe
- 680
- elektrischer Steueranschluss
- 680.1, 680.2
- erster, zweiter elektrischer Steueranschluss
- 682
- elektrischer Steuereingang
- 682.1, 682.2
- erster, zweiter elektrischer Steuereingang
- 684
- elektrischer Masseeingang
- 684.1, 684.2
- erster, zweiter elektrischer Masseeingang
- 690
- Verschluss
- 692
- Bypassleitung
- 694
- Anschlusspunkt
- 700
- elektronische Steuereinheit
- 710
- elektrische Pumpensteuerverbindung
- 710.1, 710.2
- erste, zweite elektrische Pumpensteuerverbindung
- 712
- elektrische Pumpensteuerleitung
- 712.1, 712.2
- erste, zweite elektrische Pumpensteuerleitung
- 714
- elektrische Pumpenmasseleitung
- 714.1, 714.2
- erste, zweite elektrische Pumpenmasseleitung
- 1000
- Fahrzeug
- 1002
- Pkw
- 1004
- Nutzfahrzeug
- 1006
- Anhänger
- 1082
- erste Fahrzeugseite
- 1082'
- weitere erste Fahrzeugseite
- 1084
- zweite Fahrzeugseite
- 1084'
- weitere zweite Fahrzeugseite
- AS
- Sensoranzahl
- BR
- Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs
- BV
- Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs
- DL
- Druckluft
- DLI
- Druckluft-Reinigungsimpuls
- F
- Reinigungsflüssigkeit
- P
- Polarität
- PH
- Haltedruck
- RF
- Förderrichtung
- SF
- Fahrsituation
- SF1
- erste Fahrsituation
- SF2
- zweite Fahrsituation
- SP
- elektrisches Pumpen-Steuersignal
- SP1, SP2
- erstes, zweites elektrisches Pumpen-Steuersignal
- SV
- elektrisches Ventil-Steuersignal
- SV1, SV2
- erstes, zweites elektrisches Ventil-Steuersignal
- V
- Verschmutzung
- VB
- Betriebsvariable
- VBB
- Blinkerstatus
- VBG
- eingelegter Gang
- VBL
- Lenkwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019004906 A1 [0003]
